(57)【要約】  画像転写装置（１０）の画像転写面（２２）の汚染を低減する装置（８０）及び方法は、画像転写面（２２）に対する空気流を制限するように構成される遮蔽部材（８２）を備える。
2008508563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像転写装置（１０）の画像転写面（２２）の汚染を低減する装置（８０）であって、前記画像転写面（２２）に対する空気流を制限するように構成される遮蔽部材（８２）を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記遮蔽部材（８２）は前記画像転写面（２２）の一部を覆い、前記画像転写面（２２）から離間されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記遮蔽部材（８２）は前記画像転写面（２２）から少なくとも１ｍｍの距離だけ離間されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記遮蔽部材（８２）は前記画像転写面（２２）の形状に適合することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記遮蔽部材（８２）は、前記画像転写面（２２）の、所定電位に帯電されつつある部分を覆うことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材（８２）は、前記画像転写装置（１０）の洗浄装置（７０）と帯電装置（３０）との間の前記画像転写面（２２）を覆うことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記遮蔽部材（８２）は、前記画像転写面（２２）の画像生成部分上に位置決めされ、且つ前記画像転写面（２２）から第１の距離だけ離間される中央部分（８６）と、前記画像転写面（２２）の前記画像生成部分から離れて位置決めされ、且つ前記画像転写面（２２）から第２の距離だけ離間される少なくとも１つのエッジ部分（８４）とを備え、前記第１の距離は前記第２の距離よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記遮蔽部材（８２）は前記画像転写面（２２）から、前記画像転写面（２２）に隣接したイメージング油の部分蒸気圧を保持するのに十分な距離だけ離間されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項９】
イメージング油を含む液体によって形成される画像を、その上に作成する画像転写面（２２）と、
前記画像転写面（２２）を帯電する帯電装置（３０）と、
請求項１に記載の画像転写面（２２）の汚染を低減する装置（８０）であって、前記画像転写面（２２）に隣接して位置決めされ、前記画像転写面（２２）に対する空気流を制限する、装置（８０）と、
を備えることを特徴とする湿式電子写真（ＬＥＰ）装置。
【請求項１０】
前記画像転写面（２２）を洗浄する洗浄装置（７０）をさらに備え、
前記遮蔽（８２）は、前記洗浄装置（７０）と前記帯電装置（３０）との間で、前記画像転写面（２２）の近くで延びることを特徴とする請求項９に記載の湿式電子写真装置。
【請求項１１】
イメージング油を使用して画像を画像転写面（２２）に形成する種類の画像転写装置（１０）の前記画像転写面（２２）への汚染物質の進行を低減する方法であって、前記画像転写装置（１０）は、前記画像転写面（２２）を所定の電位に帯電させる帯電装置（３０）を有し、前記方法は、
イメージング油を前記画像転写面（２２）の少なくとも一部に塗布することと、
前記画像転写面（２２）上の前記イメージング油の蒸発を阻止するために、前記画像転写面（２２）の前記一部に対する空気移動を制限することとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記画像転写面（２２）に対する空気移動を制限することは、前記画像転写面（２２）の前記一部を遮蔽部材（８２）で覆うことを含むことを特徴とする請求項１１に記載の画像転写面への汚染物の展開を低減する方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、包括的には画像転写技術に関し、特に印刷工程中に画像転写装置の画像転写面の汚染を低減する装置及び方法、並びにこの装置を有する画像転写装置に関する。
【０００２】
本明細書で使用される用語「画像転写装置」は概して、レーザプリンタ、コピー機、ファクシミリ機等を含む、湿式電子写真工程において画像の作成及び／又は転写に使用される全種類の装置を指す。
【０００３】
湿式電子写真（ＬＥＰ）プリンタでは、光導電材料（すなわち、感光体）の表面が略均一の電位に帯電して、表面に感光性を持たせる。静電潜像は、再現される原稿の光画像に感光面のエリアを選択的に露出させることにより、光導電材料表面に作成される。静電荷密度の差が、露光された感光面上のエリアと非露光のエリアとの間で生じる。ＬＥＰでは、感光面はまずおよそ±１０００Ｖに帯電し、露出された感光面は放電しておよそ±５０Ｖになる。
【０００４】
感光面上の静電潜像は、溶媒（ここでは「イメージング油」と呼ぶ）として機能するキャリア液に分散される、固体の静電トナー又は顔料の混合物である現像液を使用して可視画像に現像される。キャリア液は通常、絶縁性である。トナーは、感光面、現像電極、及びトナーの相対的な静電荷に応じて、露光される又は露光されない、いずれかの感光面に選択的に引き寄せられる。感光面は正又は負のいずれかに帯電することができ、トナーシステムも同様に負又は正に帯電した粒子を含むことができる。ＬＥＰプリンタの場合、好ましい実施形態では、感光面及びトナーは同じ極性を有する。
【０００５】
一枚の紙又は他の媒体が感光面近くを通過し、これは回転ドラム又は連続ベルトの形態であってもよく、トナーを感光面から用紙上に、感光面に現像された画像のパターンで転写する。トナーの転写は、紙がトナーのそれと逆の電荷を有する場合のように静電転写であってもよく、又は加熱された転写ローラが使用される場合のように熱転写であってもよく、又は静電転写と熱転写の組み合わせであってもよい。いくつかのプリンタの実施形態では、トナーはまず感光面から中間転写媒体に転写され、次いで中間転写媒体から一枚の紙に転写され得る。トナー転写が行われた後、感光面は、次の画像を印刷するための準備として洗浄され、再び帯電する。
【０００６】
感光面の帯電は、コロトロン（ＤＣ電圧を有するコロナワイヤ及び静電遮蔽）、ダイコロトロン（ＡＣ電圧を有するガラス被覆コロナワイヤ、ＤＣ電圧を有する静電遮蔽、及び絶縁筐体）、スコロトロン（コロトロンにバイアス導電グリッドを追加したもの）、ダイスコロトロン（ダイコロトロンにバイアス導電ストリップを追加したもの）、ピンスコロトロン（高電圧及びバイアス導電グリッドを収容したコロナピンアレイ）、又は感光面に接触する帯電ローラ等のいくつかの種類の帯電装置のいずれを使用して実現してもよい。
【０００７】
これら帯電装置はそれぞれ、様々な量のオゾン（Ｏ3）及び酸化窒素（ＮＯX）を発生し、十分な量が存在する場合には、これらを画像転写装置から排気しフィルタにかけなければならない。コロナ放電装置に求められる高電圧及び高電流はより大量のオゾン及び酸化窒素を発生する傾向がある一方で、接触式帯電装置はより小量のオゾン及び酸化窒素を発生する傾向がある。
【０００８】
画像転写装置を通る活発な空気流を提供して、オゾン及び／又は酸化窒素を画像転写装置から排気し、フィルタにかけることができる。さらに、画像転写装置を通る活発な空気流を提供して、装置内に蓄積した熱を制御することもできる。他の場合では、活発な空気流は、感光面又は他の表面の高速移動及び画像転写装置内で生成される熱に起因する対流性の流れを含む要因により自然に発生する場合もある。
【０００９】
画像転写装置を通る活発な空気流は時により、排気及び／又は冷却のために必要又は望まれるが、感光面を通過する空気流は感光面の長期使用に際して問題である。特に、活発な空気流は、感光面上のイメージング油のサブミクロンの層を蒸発させ、蒸発した油を油層の上方に一緒に運び、それによって事実上に油層が薄くなるため、問題である。残留する油層には、電荷ディレクタと、高い分子量を有し容易に蒸発しない他の溶解したインク成分等の残留物が含まれる。薄化した油層は、帯電装置によって発生するイオン衝突、ＵＶ露出、及びオゾン浸透に対する、残留物の分子の緩衝を低減させる。したがって、油層中の残留物は、感光面上で反応して重合する可能性がより高い。さらに、薄化した油層に溶解した残留物は、その溶解限界にはるかに近いか、又は溶解限界を超える。これは、溶解した残留物が溶液から抜け、感光面上で重合する危険性を高める。接触式帯電装置の場合、残留物及びその重合体は感光面に対して強制的に押しつけられることがあり、それによって感光面の汚染の量及び速度が増大する。
【００１０】
印刷工程中、特に感光面が次の印刷サイクルの準備として洗浄された後、感光面に、トナー、電荷ディレクタ、及びイメージング油に溶解した他の材料等、前の印刷サイクルからの残留物がないことが望ましい。しかし、感光面のすべての残留物を効果的に洗浄することは非常に困難であり、いくらかの量の残留物が感光面上に必然的に残留する。帯電工程中に帯電装置によって付与されるエネルギーにより、また帯電装置により生成される高反応性のオゾン及び酸化窒素により、感光面上の時間の経った残留物の分子は反応して重合し、感光面上に膜又は被膜をゆっくりとであるが確実に形成する粘性のある物質を生成させる。感光面の膜形成は、感光面上に小ドットの潜像を形成し、又は小ドットを感光面から用紙に転写する、いずれかの能力を失わせる。感光面の膜が経時にわたり増大するにつれ、その後印刷される画像の印刷品質は低減し、感光面の耐用年数は短くなる。膜の問題は多くの場合、オールド・フォトコンダクタ・シンドローム（ＯＰＳ）と呼ばれる。したがって、残留物の重合化及びその結果としての感光面の膜形成を低減する、又はなくす装置又は方法が必要である。
【発明の開示】
【００１１】
本明細書に記載される本発明は、画像転写装置の画像転写面の汚染を低減する装置及び方法を提供する。一実施の形態では、本装置は、画像転写面に対する空気流を制限するように構成される遮蔽部材を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
好ましい実施形態の以下の詳細な説明では、本明細書の一部を成し、本発明を実施できる特定の実施形態を例として示す添付図面を参照する。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することも可能であり、構造的又は論理的な変更を行い得ることを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は限定の意味で解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって規定される。
【００１３】
画像転写面を有する例示的な画像転写装置、特に感光面２２を有するＬＥＰプリンタ１０を図１に概略的に示す。明確にするために、本発明による実施形態は本明細書において、感光面を有するＬＥＰプリンタに関連して示すが、本発明は、画像転写面及び画像転写装置の他の実施形態に適用可能であり、有用であるものと理解される。示すように、ＬＥＰプリンタ１０は、感光面２２を有する感光体ドラム２０が内部に設置されたプリンタ筐体１２を備える。感光体ドラム２０がプリンタ筐体１２内に回転可能に取り付けられ、矢印２４の方向に回転する。帯電装置３０、露出装置４０、現像装置５０、画像転写装置６０、及び洗浄装置７０を含め、いくつかのさらなるプリンタ部品が感光体ドラム２０を取り巻く。
【００１４】
帯電装置３０は、ドラム２０の感光面２２を所定の電位（通常、±５００〜１０００Ｖ）に帯電させる。いくつかの実施形態では、図１に示すように、２つ以上の帯電装置３０が感光面２２に隣接して設けられて、表面２２の電位を増分的に増大させる。他の実施形態では、１つのみの帯電装置３０が設けられる。帯電装置３０の数は、表面２２の処理速度及び表面２２の所望電位を含む要因による影響を受ける。
【００１５】
一実施形態では、帯電装置３０は帯電ローラ３２である。通常の印刷動作中、帯電ローラ３２は感光面２２に密に接触する。通常、帯電ローラ３２が感光面２２に押しつけられるように、負荷力が帯電ローラ３２に付与される。帯電ローラ３２は、当該技術分野において既知の従来のローラ等の様々なローラ設計から構成されてもよい。帯電ローラ３２はたとえば、金属コア上に固定された単一の電気伝導性ゴム層を有する導電弾性ローラであってもよい。別法として、帯電ローラ３２は複数層設計で構成されてもよい。電圧は、当該技術分野において既知の様々な方法のうちの任意の方法で帯電ローラに供給される。電圧はＤＣ源、ＡＣ源、又はＤＣ及びＡＣ源によって生じてもよい。帯電ローラ３２は電圧源により、所望の電位、たとえばおよそ−１５００〜−１０００Ｖを感光面２２に生み出すのに十分な所定の電位にバイアスされる。感光面２２は、感光面２２の帯電が開始されるとき、所望電位よりも低い電位にある。感光面２２が帯電ローラ３２に接触すると、感光面２２は帯電される。明確にするために、帯電装置３０を本明細書では帯電ローラとして示すが、本発明は他の種類の帯電装置、特に画像転写装置に使用されるイオン化する種類の帯電装置に適用可能であり、有用であるものと理解される。
【００１６】
露出装置４０は、印刷する画像に従って光ビーム（レーザ等）を感光面２２上にスキャンすることにより感光面２２上に静電潜像を形成する。静電潜像は、感光面２２の露光部分と非露光部分との間の表面電位差による。露出装置４０は、各色、たとえばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）のそれぞれに対応する画像を感光面２２上に露出する。
【００１７】
現像装置５０は、固体トナーとイメージング油（Ｉｓｏｐａｒ等）との混合物である現像液を感光面２２に供給して、感光面２２の静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、それにより可視トナー画像を感光面２２に形成する。現像装置５０は、露出装置４０により露出されたカラー画像に対応する各色のトナーを供給することができる。
【００１８】
画像転写装置６０は、感光面２２に接触した中間転写ドラム６２、及び転写ドラム６２に接触した定着又はインプレッションドラム６４を備える。転写ドラム６２は感光面２２に接触し、画像は感光面２２から転写ドラム６２に転写される。印刷シート６６が転写ドラム６２とインプレッションドラム６４との間に供給されて、画像が転写ドラム６２から印刷シート６６に転写される。インプレッションドラム６４は、熱又は圧力を付与することによってトナー画像を印刷シート６６に定着させる。
【００１９】
洗浄装置７０は、感光面２２が次の画像の印刷に使用される前に、感光面２２の残留物のいくらかを、洗浄流体を使用して洗浄する。本発明による一実施形態では、洗浄流体は現像装置５０が使用するイメージング油である。感光面２２が洗浄装置７０を通過して移動するときに、残留物を内部に有するサブミクロンの油層が感光面２２上に残留する。
【００２０】
図１に示していないが、湿式電子写真プリンタ１０は、印刷シート６６を画像転写装置６０に供給する印刷シート供給装置、及び印刷されたシートをプリンタ１０から排出する印刷シート排出装置をさらに備える。
【００２１】
上述したように、感光面２２の比較的大きな面積が一般に、活発な空気移動に曝される。空気移動は、換気ファン又は冷却ファン等によって意図的に生成される場合もあれば、又はプリンタ１０内の対流空気の移動から自然に発生する場合もある。感光面２２に対する空気流により、感光面２２上のサブミクロンの油層が蒸発して、油層が薄化し、蒸発したいくらかの油が空気流に取り込まれる。その場合、感光面２２は上述したように、薄化した油層内の残留物がオゾン、エネルギーイオン、及びＵＶ光と反応して感光面２２上で重合するため、又は残留物が溶液から抜けて感光面２２上で重合するため、汚染される。
【００２２】
本発明による汚染低減装置８０の一実施形態を図１及び図２Ａに概略的に示す。汚染低減装置８０は、遮蔽部材８２が感光面２２と密に離間されているが、少なくとも感光面２２の画像の形成に使用される部分に接触しないように、感光面２２に密に適合するように構成される遮蔽部材８２を備える。一実施形態では、遮蔽部材８２が感光面２２の全幅を覆うように、遮蔽部材８２のエッジ部分（すなわち側縁）８４は少なくとも感光面２２の縁まで側方に延び、遮蔽部材８２は、感光面２２から少なくとも１ｍｍの距離だけ、好ましくは２〜５ｍｍの範囲の距離だけ離間される。遮蔽部材８２と感光面２２との間の間隔を好ましい範囲以内に保つことにより、油層に直接隣接する油の部分蒸気圧が保たれ、油層の蒸発が止まるか、低速化する。示すように、遮蔽部材８２は、帯電装置３０（図では帯電ローラ３２）も遮蔽部材８２によって密に覆われるように帯電装置３０の形状に適合するようにさらに構成される。他の実施形態では、帯電装置３０は遮蔽部材８２で覆われる必要はない。好ましい実施形態では、遮蔽部材８２は感光面２２の上を洗浄装置７０から帯電装置３０まで連続して延在し、表面２２上の油層がプリンタ１０内での空気移動から常に保護又は遮蔽される。
【００２３】
一般に、感光面２２が遮蔽部材８２、又はワイパー等の他の封止機構に接触するのを避けて、イメージング面へのダメージを避けるとともに、感光面２２上のサブミクロンの油層の機械的な薄化を避けることが好ましい。油層の機械的な薄化は、その油層が蒸発によって薄化した場合に直面する問題と同様の問題に繋がる。
【００２４】
図２Ｂに示すように、いくつかの実施形態では、遮蔽部材８２の側縁８４（すなわち、感光面２２の移動方向２４と平行に位置合わせされたエッジ）が、遮蔽部材８２の中央部分８６よりも感光面２２に近く、それによって空気流が感光面２２と遮蔽部材８２との間の空間に流入するのをさらに回避できるように遮蔽部材８２を形成することが望ましいことがある。図２Ｂでは、周縁８８が側縁８４に設けられ、感光面２２に向かって延出する。一実施形態では、周縁８８は、感光面２２の、画像生成に使用されない外側エッジに接触する。別の実施形態では、周縁８８は感光面２２の両側を覆って延出する。
【００２５】
図１〜図２Ｂに示すように、感光面２２は活発な空気流から遮蔽され、感光面上の油層はそれによって蒸発による薄化から保護される。さらに、オゾン及び酸化窒素が感光面２２に向かって活発に移動することが避けられるため、感光面２２上の油層の化学物質にさらされることが低減されるか、又はなくなる。感光面２２上の油層の蒸発による薄化及び化学物質にさらされることが低減するか、又はなくなることにより、油層中の残留物の重合の量及び速度が低減し、それによって感光面２２の膜形成が低減する。
［例］
湿式電子写真（ＬＥＰ）プリンタが、図１に示すものと同様の遮蔽部材８２を用いて、１０％グレースケールで１００，０００回の印刷サイクル分動作し、ドットエリアが定期で測定された。ドットエリアは、薄色パッチの推定インクカバレージであり、通常、光学式濃度計を使用して導き出される。ＬＥＰプリンタはまた、遮蔽部材なしで、１０％グレースケールで１００，０００回の印刷サイクル分動作し、ドットエリアが定期で測定された。遮蔽された感光面のドットエリアの変化を、図３のグラフに線１５０で示し、遮蔽されない感光面のドットエリアの変化を図３のグラフに線１５２で示す。ドットエリアの低減は、感光面の膜形成を示すものである。図３を検討することで、感光面を遮蔽した結果、遮蔽されない感光面と比較してドットエリアの低減がはるかに遅いことを見て取ることができる。
【００２６】
本明細書において説明したように、本発明により遮蔽される感光面を有する湿式電子写真プリンタは、ＬＥＰプリンタの動作中に感光面２２上の残留物及び汚染が蓄積する量及び速度を低減する。したがって、印刷品質の劣化速度が低減し、感光面２２の寿命が増大する。
【００２７】
特定の実施形態を、好ましい実施形態の説明を目的として、本明細書に図示し説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、広く多様な代替及び／又は均等の実施態様を、図示し説明した特定の実施形態に代えてもよいことが当業者には明らかであろう。機械分野、電気機械分野、及び電気分野での当業者は、本発明を非常に多様な実施形態で実施可能なことを容易に理解するであろう。本願は、本明細書において考察した好ましい実施形態のあらゆる適応又は変形を包含することを意図される。したがって、本発明が特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定されることが明らかに意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態による汚染低減装置を有する湿式電子写真プリンタを示す、例示的な画像転写装置の概略図である。
【図２Ａ】図１の汚染低減装置の一部を示す拡大斜視図である。
【図２Ｂ】本発明による汚染低減装置の別の実施形態の一部を示す拡大斜視図である。
【図３】図１の汚染低減装置を使用して実現される改良された感光体の劣化を示す例示的なグラフである。
【図１】
2008508563.tif 000003
【図２Ａ】
2008508563.tif 000004
【図２Ｂ】
2008508563.tif 000005
【図３】
2008508563.tif 000006
【国際調査報告】
2008508563.tif 000007
2008508563.tif 000008