(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調器ベースと、
前記変調器ベースに設けられ、感知穴を介して外部の静電場と容量結合することにより当該静電場の大きさに対応する信号を発生させるセンサ電極と、
前記変調器ベースに設けられ、長手方向の一端に振動磁力が印加されると振動する振動ビームと、
前記振動ビームの長手方向の他端に設けられ、前記振動ビームの振動に伴って振動することにより、前記変調器ベースに設けられた空気パージ溝を通過する空気流を発生させ、トナー粒子および汚染物質を前記センサ電極の付近からパージするベーンと、
を備える、静電電圧計の変調器アセンブリ。
【請求項２】
請求項１に記載の静電電圧計の変調器アセンブリにおいて、
前記振動ビームの長手方向の他端に設けられ、前記振動ビームの振動に伴って、前記ベーンと共に振動するチョッパを備え、
前記チョッパは、前記感知穴を横切るように振動することにより、前記センサ電極と前記静電場の容量の結合および分断を繰り返す、
ことを特徴とする静電電圧計の変調器アセンブリ。
【請求項３】
請求項２に記載の静電電圧計の変調器アセンブリにおいて、
前記静電場は、光受容体上の静電場であり、
前記センサ電極は、前記変調器ベースの前面に設けられ、
前記空気パージ溝は、前記変調器ベースの前面を横切るように設けられ、
前記振動ビームは、その長手方向の他端を前記変調器ベースの前面側に向けて前記変調器ベースの上面に設けられ、
前記ベーンは、前記振動ビームの振動に伴って、前記変調器ベースの前面側において上下方向に沿って振動することにより、前記空気パージ溝を通り前記センサ電極を横切る空気流を発生させる、
ことを特徴とする静電電圧計の変調器アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、静電電圧計の変調器アセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真システムにおける現在の静電電圧計変調器アセンブリに関する１つの問題は、静電潜像を現像するために使用される帯電トナー粒子が変調器および／またはプローブに付着する傾向があることである。この問題に対する解答として、電子写真システム内に空気パージを設け、変調器およびプローブの周囲に正の気圧を発生させることにより、帯電トナー粒子が変調器アセンブリ内に入り、プローブに近づくことを防止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、汚染物質および帯電トナー粒子は空気パージを設けたとしても変調器およびプローブ中に移動する傾向があることがわかっている。したがって、変調器アセンブリおよび静電電圧計のプローブからトナーおよび汚染物質をより効果的にパージするシステムを提供することが望ましい。
【０００４】
そこで本発明は、変調器アセンブリおよび静電電圧計のプローブからトナーおよび汚染物質をより効果的にパージする変調器アセンブリを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる静電電圧計のための変調器アセンブリは、変調器ベースと、前記ベース内に配置され、一端に振動磁力が印加されると振動するための振動ビームと、前記ビームの他端に配置されるベーンであって、前記ビームが振動すると前記ベーンの対応する運動により空気流が発生し、トナー粒子および汚染物質が前記ベーンの付近からパージされ移動するベーンと、を備える。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は１色電子写真システム１０の簡略化した概略図である。この図において、光受容体１２は光導電性外表面１４を有する連続ベルトとして示されている。図１の例では光受容体ベルトが示されているが、導電性外表面を有するドラムなどの他の光受容体１２の実施の形態を使用してもよい。光受容体１２はモーター１８により矢印１６で示された方向に駆動され、光導電性表面１４は連続ループイメージングプロセス中にさまざまな処理ステーションを通過する。
【０００７】
光受容体荷電ステーション３０を、光受容体１２の光導電性表面１４に隣接する位置に示す。高圧静電荷が電源３２およびコロナ発生装置３４により光需要体１２に印加される。イメージ形成または露光ステーション４０はコロナ装置３４の下流に設けられ、光受容体表面１４上に潜像を形成するように動作することができる。オリジナル書類４４が透明な圧盤４６上に配置される。１以上の光源４２がオリジナル書類４４上に光を当て、その光は反射されレンズ４８を通って光受容体表面１４上に達する。光がオリジナルのコピー場領域から光受容体表面１４上に強く反射されると、オリジナル原稿４４の潜像に対応する光受容体表面１４上の電荷のみを残して光受容体上の電荷が消散する。その代わりに、レーザラスター出力スキャナを使用してもよく、あるいは発光ダイオード素子を使用して入力電子流からイメージを作成することができる。
【０００８】
イメージ現像ステーション５０をイメージ形成ステーションの下流に設け、潜像上に荷電トナー粒子を付着させることにより光受容体表面１４上に形成された潜像を現像する。トナー潜像を光受容体表面１４から、送り装置６４により送られる普通紙コピーシート６２に転写するためにイメージ転写ステーション６０を設ける。転写ステーション６０は光受容体表面１４からトナーイメージを１枚の紙に付着させるためにその紙の裏側にイオンを噴霧するためのコロナ発生装置６６を有する。イメージ固定または溶融定着ステーション７０を設ける。トナーイメージが固定されたシートがローラー６９により光受容体１２から分離され矢印６８の方向に、溶融定着ステーション７０まで移動される。そこでは、溶融定着アセンブリ（図示せず）がトナーイメージを加熱し、溶融定着し、コピーシートに永久的に付着させ、オリジナル書類の永久コピーが形成される。完了したコピーはトレー７４に置かれる。光受容体１２の表面（そこからイメージがコピーシートに転写される）を清浄にするために、ブラシ８２などを備えた回復または洗浄ステーション８０を設ける。洗浄ステーション８０では、残存トナー粒子が除去され、光（図示せず）が光受容体１２上に発せられ残留静電荷が消散する。
【０００９】
前記光静電イメージングプロセス中、小さな試験イメージがオリジナル文書の全ページ光潜像と共に断続的に光受容体ベルト１２上に置かれ、光受容体ベルト上の静電場は、図１に示されるように、イメージ形成ステーション４０の下流に配置された静電電圧計変調器アセンブリ１００によりモニタされ変調されてもよい。
【００１０】
図２および３は本発明の好ましい実施の形態にかかる特定用途向け集積回路静電電圧計アセンブリ１００と変調器アセンブリ２００の分解組立て図を示す。図２について説明する。静電電圧計アセンブリ１００は、プラスチックなどの適した材料から作製されたカバー１０２と、プリントワイヤ基板アセンブリ（以後、簡単に「基板アセンブリ」とよぶ）１０４と、鋼などの適した材料から作製されたベース１０８から基板アセンブリ１０４を絶縁するための絶縁層１０６とを含む。カバー１０２の留め具１１０（ａ−ｃ）は穴１１２（ａ−ｃ）を通って延在しベース１０８のレセプタクル１１４（ａ−ｃ）と結び付き、静電電圧計アセンブリ１００の様々な部分を結合させる。カバー１０２は静電気防止部材１１６を有し、これが、静電電圧計アセンブリ１００を組立てると変調器アセンブリ２００の穴開きプレート２０２の後に配置されると好都合である。
【００１１】
図２に示されるように、変調器アセンブリ２００は基板アセンブリ１０４上に配置される。紙の基板絶縁体１１８が変調器アセンブリ２００の上面を被覆する。図２に概略が示されている様々な電子部品１２０（ａ−ｈ）は、基板アセンブリ１０４上に配置される。電子部品１２０から放熱させる必要があるあるいは放熱させるのが望ましい場合、１以上のヒートシンク部材１２２が備えられる。基板アセンブリ１０４とカバー１０２の内面から下方に突出している空気バッフル１２６との間のギャップを密封するために、好ましくは静電気防止発泡プラスチック製のエアシール１２４が基板アセンブリ１０４上に配置される（図５を用いてより詳細に以下で説明する）。
【００１２】
基板アセンブリ１０４から放熱する必要があるまたは放熱するのが望ましいので、絶縁層１０６上にヒートシンクガスケット１２８（ａ−ｂ）が備えられる。ベース１０８は留め具１３４と協調するように円筒形突起１３０を有する。突起は絶縁層１０６内の穴１３２を通って延在し、変調器アセンブリ２００を支持する。カバー１０２上の静電気防止部材１１６に対応して、静電気防止部材１３６がベース１０８上に、変調器アセンブリ２００のフロントプレート２０２の後に位置するように備えられる。静電気防止部材１１６および１３６は適した静電気防止プラスチック材料で構成される。
【００１３】
変調器アセンブリ２００をパージするのに使用された空気が、以下でさらに詳細に説明するように、出て行くことができるように、ベース１０８の垂直壁を通過する空気パージ出口１３８を設ける。整合溝１４０をもベース１０８の垂直壁に設け、変調器アセンブリ２００を配置、整合させ、変調器アセンブリ２００を光受容体表面１４に対し正確に配向させることができる。留め具１４２（ａ−ｂ）は変調器アセンブリ２００の裏面をベース１０８の垂直部分に取り付ける。
【００１４】
図３について説明する。変調器アセンブリ２００は、留め具２０６（ａ−ｂ）により変調器ベース２０４に取り付けられたフロントプレート２０２を有する。アセンブリ２００は変調器２０８とセンサ電極２１０（図４を参照のこと）を含む。ベース２０４は表面陰影付けにより図３および４において概略が示されている絶縁部分２１１（ａ−ｉ）と、シールド領域２１３（ａ−ｄ）を有する。センサ電極２１０はベース２０４の外部の静電場と容量結合するのに適した周知のセンサ要素としてもよい。この場合、感知穴２１２は、感知容量結合が可能なようにベース２０４のフロントプレート２０２内に備えられる。感知穴２１２はセンサ電極２１０の位置に近接した位置に配置される。センサ電極２１０は、外部電場の大きさに対応する信号を発生させ、その信号は導電ストリップ２１５を通って外部電圧計（図示せず）に伝送される。
【００１５】
変調器２０８は振動ビーム２１４を含む。振動ビームは、留め具２１７（ａ−ｂ）によりベース２０４内にビーム２１４をしっかり載置するためにそのビーム２１４の中心点に載置支持体２１６（ａ−ｂ）を有する。振動ビーム２１４は長手方向のアーム要素２１８と、接続部または腹部２１９（ａ−ｂ）を含み、接続部または腹部はアーム要素２１８と載置支持体２１６（ａ−ｂ）との間に存在し、載置支持体２１６（ａ−ｂ）をアーム要素２１８に結合させる。アーム要素２１８はその一端に静電圧を中断させるための装置またはチョッパ２２０を有し、他端に磁気経路を閉じる磁気的に影響されやすい材料、例えばＦｅ製の釣り合いおもりストリップまたはスラッグ２２２（以後、単に「釣り合いおもり」と呼ぶ）を有する。チョッパ２２０を前浮動シールド領域２１３ａと電気的に接続するためにカーボンファイバワイヤ２２４が備えられる。永久磁石２２８およびコイル接続２３０を有する磁気コイル２２６は釣り合いおもり２２２を備えるアーム要素２１８の一端の振動ビーム２１４下に配置される。磁気コイル２２６は磁気ドライバとして動作し、磁石２２８から釣り合いおもり２２２まで、フェライトコア２３２を通って磁石２２８に戻る磁気経路を介して釣り合いおもり２２２に印加された磁力により、振動ビーム２１４を駆動し振動させる。この場合、振動は振動ビーム２１４のアーム要素２１８および腹部２１９（ａ−ｂ）で生じ、腹部２１９（ａ−ｂ）の振動は振動ビーム２１４の中心に向かって増大し、一方、振動ビーム２１４の載置支持体２１６（ａ−ｂ）では振動は発生せず、その支持体は留め具２１７（ａ−ｂ）により変調器ベース２０４にしっかりと取り付けられている。好都合なことに、釣り合いおもり２２２はアーム要素の他端のチョッパー２２０と釣り合いをとり、アーム２１８上に配置され、フェライトコア２３２の磁束を最大とする。アーム要素２１８が磁気コイル２２６により振動するように誘起されると、チョッパ２２０は図３および４において矢印２３４で示される方向に振動する。振動中、センサ電極２１０は、チョッパ２２０がフロントプレート２０２内の感知穴２１２を通過するのに伴い、外部静電場との結合および分断を繰り返す。特に、アーム要素２１８がフェライトコア２３２の磁束の影響により振動すると、その振動によりチョッパ２２０が感知穴２１２を横切るように上下に振動し、センサ電極２１０が感知穴２１２を通して光受容体ベルト１４上の外部静電場と結合、分断する。
【００１６】
したがって、アーム要素２１８の振動は、振動要素２０８のための磁気ドライバとして機能する磁気コイル２２６により印加された力により得られる。ビーム２１４の腹部２１９（ａ−ｂ）の１つに都合良く配置されたフィードバッククリスタルまたは圧電ピックアップ２３６は、振動を感知し、フィードバック制御回路（図示せず）へのフィードバック信号を発生させる。この場合、磁気コイル２２６に供給される駆動信号は調節され、アーム要素２１８の振動の振動数およびモードを制御することができる。フィードバッククリスタル２３６のフィードバック信号は２４０ではんだ付けされたリッツ線接続２３８により出力される。
【００１７】
前述したように、チョッパ２２０は感知穴２１２を横切るように上下に振動する。空気パージ溝２４２（ａ−ｂ）がベース２０４の前面を横切るように配置され、空気の流れをセンサ電極２１０を横切って送ることが可能である。この空気の流れを感知穴２１２およびセンサ電極２１０の周囲に存在させることが可能であり、変調器２０８およびセンサ電極２１０からトナー粒子および他の汚染物質をパージすることができる。本発明によれば、ベーンまたはプレート要素２４４がチョッパ２２０に隣接するアーム要素２１８に接続され、溝２４２（ａ−ｂ）を通過する空気の流れのパージ効果が向上する。好ましい実施の形態では、ベーン２４４はチョッパ２２０を後方に延在させ一体型ベーン２４４を形成させることにより得られ、これは垂直に配置されたチョッパ２２０に対し概して水平でありチョッパ２２０と共に「Ｌ」字構造を形成する。アーム要素２１８およびベーン２４４の迅速な振動により空気が攪拌されてチャネル２４２ａおよび２４２ｂを通りチョッパ２２０を通過し、そのため、変調器２０８およびセンサ電極２１０はアーム要素２１８が振動するとベーン２４４の往復運動によりくずを自己パージする。
【００１８】
図５はカバー１０２の内面を示したものであり、空気パージ経路が矢印３００で示されている。空気入口３０２が設けられ、空気がカバー１０２内のチャネル３０４に送られる。チャネル３０４は空気を空気経路に沿って導き、そのため空気は変調器ベース２０４の空気パージ溝２４２ａおよび２４２ｂを通り、感知穴２１２を横切り、センサ電極２１０の前を通る。空気は静電電圧計アセンブリベース１０８内の（図２に示される）空気パージ出口１３８から流れ出る。空気を空気パージ出口１３８まで導くためにバッフル１２６が備えられる。
【００１９】
ベーン２４４は高振動数で上下に振動するので、ベーン２４４の動きにより変調器２０８およびセンサ電極２１０の付近で好都合な乱れや空気の流れが発生し、これにより、より効果的に変調器アセンブリ２００からトナー粒子や他の汚染物質がパージされることが決定されている。ベーン２４４により発生する乱れはファンまたはポンプとして作用し、少なくとも２つの主な観点においては好都合である。
【００２０】
第１に、ベーン２４４の「送風」運動により発生する乱れおよび空気の流れにより、トナー粒子および他の汚染物質が変調器アセンブリ内、特に変調器２０８およびセンサ電極２１０付近に沈降するまたは集まることが防止される。したがって、静電電圧計プローブの内部の汚染物質は空気により運ばれている状態のままであり、そのため、空気パージングにより、より容易に流し出すことができる。この場合、振動変調器アーム要素２１８にベーン２４４を取りつけることにより、ベーンは空気の流れを起こし変調器アセンブリ２００を清浄に保つことがわかっている。
【００２１】
第２に、ベーン２４４の振動により発生する自己増強型の乱れによりパージ溝２４２（ａ−ｂ）から流れる空気のパージ効果が向上および改善され、上述した型のドリフト誤差が排除される、あるいは最小に抑えられる。振動アーム要素２１８に取り付けられたチョッパ２２０を延在させベーン２４４を形成させることにより、静電電圧計からのトナーや他の汚染物質の除去が改善される。
【００２２】
アーム要素２１８上のベーン２４４の位置は上記好都合な空気の乱れまたは流れを提供するどの位置でもよいが、ベーン２４４をアーム要素２１８の終端に配置しチョッパ２２０に隣接させる、あるいは好ましい実施の形態では、チョッパ２２０と一体形成することにより、より好都合な結果が得られる。この場合、アーム要素２１８の端にベーン２４４を配置することにより、センサ電極２１０に対しより有益な静電シールド効果が得られる。より詳細には、センサ電極２１０上方に直接ベーン２４４を配置すると、アーム要素２１８の動きにより発生する信号からセンサ電極２１０がシールドされる。そうでなければ、センサ電極２１０による感知においてエラーが発生する傾向がある。さらに、ベーン２４４とチョッパ２２０とを単一要素として一体化させると、製造および組立てが簡単になる。この場合、ベーン２４４とチョッパ２２０は、適した材料、例えば０．０１０″ブラスシムストック（ｂｒａｓｓ  ｓｈｉｍ  ｓｔｏｃｋ）の一片を曲げることにより容易に形成することができる。さらに、ベーン２４４の寸法は、好都合な送付およびシールド効果が最大となるように決定される。言い換えると、ベーン２４４はビームアーム要素２１８の振動を阻止するあるいは妨害することなく、送風効果が最大となるように製造される。変調器ベース２０４の寸法およびセンサ２１０のサイズはベーン２４４の寸法に影響するあるいはその寸法を制御する。言い換えると、変調器ベース２０４のサイズおよびその中のベーン２４４用の溝の寸法および、ベーン２４４によりシールドされることになるセンサ電極２１０のサイズは、ベーン２４４の寸法に影響する。したがって、変調器ベース２０４の寸法およびセンサ電極２１０のサイズを変えることにより、ベーン２４４の寸法も変わることがあることは認識されるであろう。好ましい実施の形態では、断面図において、アーム要素２１８の長手方向のベーン２４４の長さＡはチョッパ２２０の高さＢより大きい。より好ましくは、ベーン２４４の長さＡは約３．５ｍｍであり、チョッパ２２０の高さＢは約３ｍｍであり、ベーン２４４の幅Ｃ（図２において示す）は約７．５ｍｍである。上述したように、他の事情の下では、ベーン２４４の上記寸法を変化させて、変調器ベースおよび／またはセンサ要素の特定の要求を満たすようにしてもよいことは考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる光受容体ベルトと静電電圧計を備える例示的な電子写真装置の概略図である。
【図２】  本発明の好ましい実施の形態にかかる変調器アセンブリを備える特定用途向け集積回路静電電圧計アセンブリの分解組立て斜視図である。
【図３】  本発明の好ましい実施の形態にかかる単一平衡ビーム振動要素を備えた図２の変調器アセンブリの拡大斜視図である。
【図４】  図３の線４−４についての変調器アセンブリの全断面図である。
【図５】  空気パージ経路を示す図２の静電電圧計アセンブリのカバーの内面の斜視図である。
【符号の説明】
１０２  カバー、１０４  プリントワイヤ基板アセンブリ、１０６  絶縁層、１０８  ベース、１２６  空気バッフル、１２８  ヒートシンクガスケット、１３８  空気パージ出口、１４０  整合溝、１４４  載置フレーム、２０４  変調器ベース、２０８  変調器、２１０  センサ電極、２１１  絶縁部分、２１２  感知穴、２１３  シールド領域、２１８  アーム要素、２２０  チョッパ、２４２  パージ溝、２４４  ベーン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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