自在ねじれドナーロール駆動装置およびその駆動方法
【課題】現像剤ユニットのドナー・ロール駆動系の速度誤差に起因する印刷バンディングを抑制する。
【解決手段】移動する光導電性部材にトナーを供給するためのドナーロール204の回転用入力軸206の端部に摺動可能に嵌合された歯車210と、当該歯車210を入力軸206に連結させるための弾性ピン218とを設ける。このねじりダンパ214により、入力軸206に対する歯車210のねじれの動きを減衰させる。
【解決手段】移動する光導電性部材にトナーを供給するためのドナーロール204の回転用入力軸206の端部に摺動可能に嵌合された歯車210と、当該歯車210を入力軸206に連結させるための弾性ピン218とを設ける。このねじりダンパ214により、入力軸206に対する歯車210のねじれの動きを減衰させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ゼログラフィック現像剤システムにおける印字品質を維持することに関する。より詳細には、本教示は、現像剤システムにおける1つ以上のドナーロールを駆動するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、電子写真印刷プロセスは、光導電性のベルトまたはドラムといった光導電性部材をほぼ一定の電位で帯電させて部材の光導電性の表面に感光性を与えることを含む。光導電性の表面の帯電した部分は、走査型レーザービーム、発光ダイオード(LED)源、または、他の光源からの光画像にさらされる。これにより、光導電性の表面に静電潜像が記録される。光導電性の表面に静電潜像が記録された後、潜像を、帯電したトナーによって現像剤システムにおいて現像する。続いて、トナー粉画像を複写シートに転写し、加熱して、画像を複写シートに永久的に定着させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記の電子写真マーキングプロセスを、カラー画像を作り出すように変更できる。画像重ね(IOI)処理と呼ばれる1つの電子写真マーキングプロセスは、紙などの基板における合成のトナー粉画像に転写する前に、色々なカラートナーのトナー粉画像を光受容体に重ね合わせる。IOIプロセスが、体系が簡潔であるといったいくつかの利点を提供する一方で、プロセスを成功裏に実施するには、いくつかの課題がある。例えば、IOI処理といった印刷システム構想を実行するには、従来の薄い色のついた画像と相互に作用しない現像剤システムが必要である。
【0004】
現像剤システムでは、通例、二成分および一成分の現像剤材料が用いられる。通常の二成分現像剤材料は、摩擦電気によって付着するトナー粒子を有する磁気キャリア粒体を含む。一成分現像剤材料は、通常、トナー粒子を含む。従来の二成分磁気ブラシ現像および一成分ジャンピング現像といった、いくつかの知られている現像剤システムが、光導電性の表面と相互作用するので、相互作用する現像剤システムが用いられる場合には、従来の薄い色のついた画像は、続く現像剤機構によって清掃される。従って、IOIプロセスに関して、ハイブリッド清掃なし現像(HSD)といった清掃なしまたは非相互作用の現像剤システムが必要である。
【0005】
HSDといった清掃なし現像剤システムでは、現像剤材料は、容器に維持され、マグロールとも呼ばれる従来の磁気ブラシロールの表面に、マグロールの装着に必要な磁場に基づいて搬送される。マグロールの表面からドナーロールに、トナーが搬送される。ドナーロールは、マグロールに対する電位差に保たれ、マグロールの表面からドナーロールの表面にトナーを装着するために必要な磁場を作り出す。次に、ドナーロールのトナー層を、電界によってワイヤまたは一組のワイヤから妨げることにより、攪拌された、光導電性の表面のトナー粉画像を形成するために潜像に引き付けられた雲状のトナー粒子を形成および維持する。
【0006】
ドナーロールに基づく現像システムでは、ドナーロールまたは複数のドナーロールは、通常、歯車列を介して1つ以上のモータによって駆動される。速度ジッタと呼ばれる場合のある任意のドナーロールの速度誤差が現像を変化させてしまい、印刷バンディングになるので、通常の現像剤システムは、品質サーボモータおよび正確な歯車対を用いて、ドナーロールまたはロールを駆動する。このような駆動部品が印刷バンディングの低減に成功した一方で、速度ジッタは、印刷バンディングになるいくつかの条件下で生じてしまう。
【0007】
複数の特定の実施形態について記載するが、実施形態の限定を意図していないということを理解されたい。例えば、例は画像重ね技術を用いる色刷りであるが、本開示は、速度ジッタの低減が望ましいいかなる他のロールまたは要素のみならず、ドナーロールを備えたいかなるシステムにも適用可能である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一態様によれば、現像剤ユニットのドナー・ロール・アセンブリが、移動する光導電性部材にトナーを供給するための、回転用に支持され、入力軸を備えたドナーロールと、入力軸に摺動可能に受け入れられた歯車と、ねじりを減衰させるために、歯車をドナーロールの入力軸に回転して連結させるためのねじりダンパとを含む。
【0009】
ねじりダンパは、歯車を入力軸と組み合わせるためのピンを含むことができ、ピンの第1部分は、入力軸の放射状の穴に受け入れられ、ピンの第2部分は、歯車の穴に受け入れられる。ねじりダンパは、歯車と入力軸との接合部分に弾力性の部材を含むことができ、弾力性の部材は、歯車と入力軸との間の相対回転を制限できるように適合する。ピンは、弾力性の部材によって少なくとも部分的に囲まれた剛性の芯を含むことができる。剛性の芯は、例えば、金属から作成されていてもよい。ピンは、エラストマーから構成されていてもよい。
【0010】
もう1つの実施形態では、ねじりダンパは、入力軸の放射状の穴に受け入れられた弾力性の部材と、歯車と入力軸とを組み合わせた剛性のピンとを含むことができる。剛性のピンの第1部分は、弾力性の部材によって支持され、ピンの第2部分は、歯車の穴に受け入れられる。ピンの中央部分を、弾力性の部材によって支持でき、ピンの反対端部分を、歯車のそれぞれの穴に受け入れられることができる。入力軸の穴の直径は、歯車の穴の直径よりも大きくてもよく、入力軸の直径がより大きい穴は、直径がピンのそれよりも大きいほぼ円筒型の弾力性の部材の供給に適している。弾力性の部材およびピンを、同軸上に位置合わせできる。
【0011】
さらにもう1つの実施形態では、ピンは剛性であってもよく、弾力性の部材は、歯車の穴に受け入れられたピンの第2部分を少なくとも部分的に取り囲むことができ、穴のそれぞれの放射状の表面は、ねじりを減衰させるために弾力性の部材への衝突に適している。弾力性の部材は、ピンの端部を覆ってはめ込まれたOリングを含むことができる。
【0012】
さらに他の例示的な実施形態では、ねじりダンパは、歯車の放射状の内面と入力軸の放射状の外面との間に挟まれた少なくとも1つのエラストマーリングを含むことができ、エラストマーは、入力軸および歯車の各面に圧縮されている。ねじりダンパは、入力軸および歯車の鍵穴に受け入れられる柔軟鍵と、回転するために歯車および入力軸を組み合わせたピンとを含むことができ、ピンは、歯車の細長い穴に受け入れられ、細長い穴は、歯車と入力軸との間の相対回転を制限でき、柔軟鍵は、制限された相対運動を減衰させる。ドナーロールを回転させるために、出力軸を備えたモータを、歯車に駆動するように接続できる。したようなドナー・ロール・アセンブリを含む現像剤ユニットを提供してもよい。
【0013】
もう1つの態様によると、現像剤ユニットの駆動型ドナーロールにおける速度誤差の低減方法が、ねじりダンパを用いて駆動型歯車をドナーロールの入力軸と回転して組み合わせるステップと、駆動型歯車に駆動するように接続された出力軸を備えたモータによってドナーロールを駆動するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】清掃なし現像剤システムの従来の実施形態の側部断面図である。
【図2】清掃なし現像剤システムの従来の実施形態の側面図である。
【図3】本開示に従ったねじりダンパを含むドナー・ロール・アセンブリの概略的な横断面図である。
【図4】本開示に従ったねじりダンパを含むもう1つの例示的なドナー・ロール・アセンブリの概略的な横断面図である。
【図5】歯車の導入前の部分的に組み立てられた状態での図4のドナー・ロール・アセンブリの透視図である。
【図6】歯車の導入後の部分的に組み立てられた状態での図4のドナー・ロール・アセンブリの透視図である。
【図7】ねじりダンパを含むドナー・ロール・アセンブリのもう1つの例示的な実施形態の透視横断面図である。
【図8】図7のドナー・ロール・アセンブリの透視図である。
【図9】図7および図8のドナー・ロール・アセンブリの歯車の横断面図である。
【図10】本開示に従ったねじりダンパを含むドナー・ロール・アセンブリのもう1つの例示的な実施形態の透視横断面図である。
【図11】図10のドナー・ロール・アセンブリの透視図である。
【図12】図10および図11のドナー・ロール・アセンブリの構成要素を示す分解図である。
【図13】従来のドナー・ロール・アセンブリと本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリとを比較した試験結果を示す図である。
【図14】従来のドナー・ロール・アセンブリと本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリとを比較した試験結果を示す図である。
【図15】従来のドナー・ロール・アセンブリと本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリとを比較した試験結果を示す図である。
【図16】従来のドナー・ロール・アセンブリと本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリとを比較した試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1および図2を参照すると、技術的に知られている清掃なし現像剤装置の詳細を示される。この装置は、現像剤材料166を含む容器164を備えた現像剤ハウジングを含む。現像剤材料は、導電性キャリア粒体およびトナー粒子を含むことを意味する2つの構成要素のタイプからなる。容器164は、容器室に回転自在に取り付けられた1つ以上のオーガ128を含む。オーガ128は、容器164内の現像剤材料166を運搬および攪拌するように機能し、トナーの帯電を促進し、キャリア粒体に摩擦電気によって接着する。
【0016】
現像剤装置は、マグロール114と呼ばれる単一の磁気ブラシロールを備えている。磁気ブラシロールは、容器164から一対のドナーロール122、124の装着ニップ132に現像剤材料を運搬するものである。マグロール114はよく知られているので、マグロール114の構造についてはさらに詳述する必要はない。
【0017】
マグロール114は、回転できる管状のハウジングを含む。ハウジング内には、表面の周りに配置された複数の磁極を有する固定された磁気シリンダが設置されている。現像剤材料のキャリア粒体は、磁気をおびており、マグロール114の管状のハウジングが回転すると、(摩擦電気によってトナー粒子が付着した)粒体が、マグロール114に引き付けられ、ドナーロール装着ニップ132に搬送される。測定ブレードまたはトリムとも呼ばれるトリムブレード126は、マグロール114から余分な現像剤材料を除去し、上部に位置付けられたドナーロール124に隣接した第1ドナーロール装着ニップ132に到着する前に、現像剤材料による被覆の深さが均一であることを保証する。ドナーロール装着ニップ132のそれぞれでは、マグロール114から各ドナーロール122、124にトナー粒子が転写される。
【0018】
各ドナーロール122、124は、トナーをそれぞれの現像剤域に運搬する。この現像剤域は、光導電性のベルト110が通過する現像剤ニップ138とも呼ばれる。マグロール124からドナーロール122、124へのトナーの転写を、例えば、マグロール114および/またはドナーロール122、124に対する適切な直流の電気的バイアスを用いて促進できる。直流バイアスは、マグロール114とドナーロール122、124との間に静電界を形成し、この静電界により、マグロール114におけるキャリア粒体からドナーロール122、124にトナーが引き付けられる。
【0019】
マグロール114に残る、キャリア粒体および任意のトナー粒子は、マグロール114が回転し続ける間、容器164に戻される。マグロール114からドナーロール122、124に転写されたトナーの相対量を、例えば、AC電圧を含む色々なバイアス電圧をドナーロール122、124に印加し、ドナーロールの空間にマグロールを調整し、装着ニップ132における磁場の強度および形状を調整し、上述したように、マグロール114および/またはドナーロール122、124の回転速度を調整することによって、調整できる。
【0020】
各現像剤ニップ138では、それぞれのドナーロール122、124から光導電性のベルト110の潜像にトナーが転写され、ベルトにトナー粉画像を形成する。
【0021】
図1では、現像剤ニップ138において、電極ワイヤ186、188が、各ドナーロール122、124と光導電性のベルト110との間の間隙部に配置される。各ドナーロール122、124については、各一対の電極ワイヤ186、188は、ドナーロール122、124の長手方向の軸に対してほぼ平行な方向に伸びている。電極ワイヤ186、188は、各ドナーロール122、124から近接している。電極ワイヤ186、188の端部は、ドナーロール122、124の、トナー層を含む、表面の接線よりもわずかに上であるように取り付けられている。交流バイアスが、AC電圧源によって電極ワイヤ186、188に加えられる。ワイヤ186、188とドナーロール122、124との間に電圧差があると、静電気引力が、トナー層の表面にワイヤを引き付ける。
【0022】
加えられたAC電圧は、各一対の電極ワイヤ186、188と各ドナーロール122、124との間に交流静電界を形成し、静電界は、ドナーロールの表面122、124からトナーを分離して電極ワイヤ186、188に関するトナークラウドを形成するには効果的であり、クラウドの高さは、光導電性のベルト110に接するほどではない。各ドナーロール122、124に加えられたDCバイアス供給部およびACバイアス供給部(図示せず)は、光導電性のベルト110とドナーロール122、124との間に静電界を形成する。静電界は、電極ワイヤ186、188を囲むクラウドから光導電性のベルト110の光導電性の表面に記録された潜像に、分離されたトナーを引き付けるためのものである。
【0023】
連続的な静電潜像が現像されると、現像剤材料内のトナーは空になる。トナーディスペンサ(図示せず)は、供給されたトナーを蓄える。トナーディスペンサは、容器164と連通しており、現像剤材料におけるトナー粒子の濃度が下がると、新たなトナー粒子が、容器164の現像剤材料に支給される。容器室のオーガ128は、新たなトナー粒子を残りの現像剤材料と混ぜ、これにより、この中に生じた現像剤材料は、ほぼ均一である。このようにして、ほぼ一定の量のトナーが、一定の電荷を有するトナーを備えた容器164に位置している。
【0024】
図2に示した従来の構成では、ドナーロール122、124およびマグロール114が、動作の「反対」方向に回転することが示されている。ドナーロール122、124および光導電性のベルト110は、動作の「同じ」方向に移動することが示されている。図1または図2には示していないが、ドナーロール122、124は、通常、歯車列を介して1つ以上のサーボモータによって駆動される。従来のシステムでは、歯車列は、ドナーロールの入力軸にしっかりと固定された歯車を含む。説明した清掃なし現像剤装置は、実際には例示的なものであることが分かる。また、本開示の態様を、ほぼ任意の現像剤装置に適用でき、従って、説明してきた現像剤装置に対して制限するものではないということは、明らかであろう。
【0025】
図3〜図12を参照して、および初めに図3を参照して、本開示に従った例示的なドナー・ロール・アセンブリの部分を示し、概して参照符号200によって識別している。ドナー・ロール・アセンブリ200は、概して、移動する光導電性部材(図示せず)にトナーを供給するためのドナーロール204を含む。ドナーロール204は、ドナー軸受け208によって回転するために支持された入力軸206を含む。ドナー軸受け208は、従来の玉軸受けアセンブリまたは同様のものといった、任意の適切なタイプの軸受けであってもよい。入力軸206の遠心端部は、入力軸206の端部を覆ってスライド可能なように受け入れられた歯車210を含む。本実施形態ではたわみやすいピン218の形状をしたねじりダンパ214は、歯車210を入力軸206に回転して結合し、入力軸206に対する歯車210のねじれの動きを減衰させる。
【0026】
図示した実施形態では、たわみやすいピン218は、入力軸206穴220を介して放射状に受け入れられたピンの中央部分を有する管状のエラストマー要素の形状をしている。ピン218の反対端部分は、歯車210の部分に対応した穴に受け入れられる。位置決めねじ222が、図示したような中央位置においてピン218を保持する。
【0027】
説明したように、歯車210は、入力軸206にぴったりと滑り込む。たわみやすい(弾力性の)ピンは、歯車210に加えられたトルクを入力軸206に伝送する。ピン218の弾力性の性質により、歯車210と入力軸206との間の相対回転の制限が可能になり、従って、ねじりを減衰させるように機能し、これにより、ドナーロール204が滑らかに回転するようになる。歯車210と入力軸206との接合部分において、減衰グリースを使用でき、ねじりをさらに減衰させ、および/または、歯車と軸との間の付加的な連結を加えることができる。グリースの様々な減衰剛性度が、粘性減衰のレベルを調整するために市販されていることが分かる。
【0028】
ドナーロールの重さは、ほぼ2.5ポンドまたはそれ以上である。この質量のゆえに、ドナーロールは、はずみ車の機能を果たし、より頻度の高い速度誤差は、概して、ロールの慣性モーメントによって低減される。より頻度の低い速度誤差に関しては、図示したねじりダンパ214は、ドナーロール204の動きから速度誤差を切り離す効果がない。しかし、この速度誤差は、通常、歯車のかみ合いの頻発から生じるものであり、ねじりダンパ214によって効果的に減衰する。ねじりダンパ214は、例えば歯車の形状誤差、モータピニオン誤差および/または駆動振動、に起因する回転入力(速度誤差)におけるばらつきを減衰させる。
【0029】
図4〜図6を参照しながら、ねじりダンパを含むもう1つの例示的なドナー・ロール・アセンブリ300を図示する。ドナーロール入力軸304の中央部を介して縦方向に切断された横断面図である図4では、ねじりダンパは、本実施形態のねじりダンパが弾力性の部材310によって少なくとも部分的に囲まれた剛性の芯308を有するピン306の形状をしているという点を除いて、図3のねじりダンパと同じである。弾力性の部材310は、図4に示したように、入力軸304の放射状の通り穴312に受け入れられている。弾力性の部材310は、剛性の芯308を受け入れるための、部材を介して伸びる軸方向の穴314を含む。設置されると、剛性の芯308は、歯車318のカラー317にある芯に対応した穴316に受け入れられ、他方、剛性の芯308の中央部分は弾力性の部材310によって支持される。
【0030】
ねじりダンパを組み立て、歯車318を入力軸の端部に固定するために、初めに、弾力性の部材310を、図5の入力軸304における放射状の通り穴312に挿入する。次に、歯車318における各穴316が弾力性の部材310の軸方向に伸びる穴314によって位置合わせされる位置に、入力軸304の端部を覆って歯車318をはめ込む。次に、金属ピンまたは同様のものであってもよい剛性の芯308が歯車318のカラー317における反対側の穴316に固定されるまで、芯を、穴316のうちの1つに、および、弾力性の部材310の軸方向の穴314を介して、挿入する。図4に示した位置に剛性の芯を保持するために、剛性の芯308は歯車318のカラー317における穴316内の摩擦ばめであるような大きさであってもよい、ということを理解されたい。
【0031】
動作中、図4〜図6のねじりダンパは、歯車318を入力軸304に回転して連結させ、入力軸304の放射状に伸びる通り穴312内の弾力性の部材310の振れ/変形によって、ねじり(速度誤差)を減衰させるように機能する。理解されるように、歯車318と入力軸304との間の相対回転は、弾力性の部材310の変形を介して向かい合う剛性の芯308の巻きつきの原因になる。このように、駆動列および/または駆動源からの速度誤差をドナーロールから切り離すことができる。
【0032】
図7〜図9を参照しながら、ねじりダンパを含むドナー・ロール・アセンブリ400のさらにもう1つの実施形態を示す。本実施形態では、ねじりダンパは、入力軸410および歯車412の鍵に対応した鍵穴404、406にそれぞれ受け入れられた、柔軟鍵402を含む。この観点において、入力軸410は、軸に面した軸方向の端部において、軸の中に形成された鍵穴404を有しており、鍵穴は、柔軟鍵402を入力軸に連結している。対応した鍵穴406が歯車412に形成され、歯車412を柔軟鍵402と連結している。理解されるように、入力軸410での組み立ての際に歯車412が柔軟鍵404によって入力軸412と回転連結する。
【0033】
歯車412を入力軸410に固定し、歯車412と入力軸410との間の相対的な軸回転の範囲を限定するために、剛性のピン416が入力軸410の放射状の通り穴420に設置され、歯車412のカラー424にある軸に対応した穴422に受け入れられる。図に示したように、ピン416の中央部分は、入力軸410における放射状の通り穴420内に近接して受け入れられており、他方、ピン416の外縁は、スロットと類似したカラー424における細長い穴422に受け入れられる。これらの細長い穴422によって、歯車412と入力軸410との間の全ての相対回転が制限されながら、2つの構成要素間の相対回転は可能になる。相対回転の最大限度を提供するために、細長い穴422の円周の寸法を選択できる。動作中、図7〜図9のねじりダンパは、柔軟鍵の振れを介して速度入力誤差を減衰させる。
【0034】
ここで、図10〜図12を参照しながら、ねじりダンパを含むドナー・ロール・アセンブリ500のさらにもう1つの例示的な実施形態を示す。本実施形態では、ドナー・ロール・アセンブリ500は、入力軸506の通り穴504に受け入れられる剛性のピン502を含む。剛性のピン502の反対端部は、歯車520のカラー514において、端部に対応した穴510に受け入れられる。図11に分かりやすく示したように、歯車520のカラー514における穴510は、軸方向に伸び、歯車520のカラー514に面した軸方向の端部へと開いている。これにより、剛性のピン502を入力軸506の通り穴504に設置しながら歯車520を入力軸506の端部を覆ってはめ込むことができる。歯車520のカラー514における穴510は、弾力性の部材、本実施形態では弾力性のOリング524を、剛性のピン502の反対端部を覆って設置できるような大きさである。各穴510のそれぞれの放射状の表面530は、歯車520と入力軸506との間の相対回転中にOリング要素524に衝突するのに適している。これにより、Oリングが変形することにより、ねじりが減衰する。洗浄器534およびねじ538は、入力軸506の端部に歯車520を固定するために備えられる。
【0035】
図12は、ドナー・ロール・アセンブリ500の分解図を示す。明らかに、入力軸506への歯車520の組み立ては、ピン502を入力軸506の放射状の通り穴504に挿入するステップと、第1Oリングおよび第2Oリング524を入力軸506から突き出たピン502の反対端部に設置するステップと、ピン502の反対端部が歯車カラー514の穴510に受け入れられるように、歯車520を入力軸506に滑り込ませるステップと、歯車520を洗浄器534およびねじ538によって入力軸506に固定するステップとを含む。
【0036】
ここで、図13および図14を参照しながら、本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリの利点をグラフ形状で示す。測定値は、ドナーロールの表面に乗せている付属の車輪を備えたエンコーダを用いて得られた。エンコーダの周波数(速度)信号は、周波数対電圧回路によって、ドナーロールの速度に比例したアナログ電圧に変換された。このアナログ速度は、高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムによってサンプリングされ、処理された。FFTの出力は、速度誤差に対する周波数のグラフを提供する。検査において、速度の数列が、各速度のために生成されたFFTによって実行される。これらの複数のFFTは、組み合わされて速度誤差を速度および周波数の機能として示した3Dグラフを生成する。
【0037】
図13は、ドナーロール入力軸と歯車との間の固定(例えば、剛性の)接続を有する従来のドナー・ロール・アセンブリの結果を示す。グラフは、60Hz〜120Hzの範囲の著しい速度誤差を示しているということが分かる。この速度誤差は、ドナー駆動列のねじれ共振のため、60Hz〜120Hzの範囲のあたりで高くなる可能性がある。
【0038】
図14は、ねじりダンパを有する本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリの結果を示す。60Hz〜120Hzの範囲での速度誤差の劇的な減少に留意する。トルクたわみをドナー駆動歯車に加えることにより、駆動雑音のねじれを切り離し、従って、駆動列ねじれ共振が効果的に低減または除去される。この例では、ドナーロール軸は、2つのOリングに対応するために、Oリングを覆って設置される歯車によって溝にはめ込まれた。
【0039】
図15および図16では、バンディングのメトリクの印刷走査を示す。バンディングのメトリックは、プロセス方向に対して垂直な密度誤差の振幅であり、「バンディング」と呼ばれる。これらのバンディング走査は、全ページハーフトーン印刷を光学的に走査して高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムによってデータを処理することによって得られた。図15は、2つの色々なマグロール速度での従来のドナー・ロール・アセンブリの実行を示し、図16は、ここでも2つの色々なマグロール速度からのデータによる、本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリを示す。x軸に周波数を示し、y軸にバンディング振幅を示す。一番上の指定線(見苦しい)は失敗のレベルを表し、それを越えると、印刷バンディングの不具合が概して利用者にとって受け入れられなくなる。図15では、従来のドナーロールは、の受け入れられない指定線を越えている。図16を参照することで分かるように、本開示に従ったドナーロールは、一番上の指定線を侵さない、あるいは、指定線を越えないという結果を実現する。
【技術分野】
【0001】
本開示は、ゼログラフィック現像剤システムにおける印字品質を維持することに関する。より詳細には、本教示は、現像剤システムにおける1つ以上のドナーロールを駆動するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、電子写真印刷プロセスは、光導電性のベルトまたはドラムといった光導電性部材をほぼ一定の電位で帯電させて部材の光導電性の表面に感光性を与えることを含む。光導電性の表面の帯電した部分は、走査型レーザービーム、発光ダイオード(LED)源、または、他の光源からの光画像にさらされる。これにより、光導電性の表面に静電潜像が記録される。光導電性の表面に静電潜像が記録された後、潜像を、帯電したトナーによって現像剤システムにおいて現像する。続いて、トナー粉画像を複写シートに転写し、加熱して、画像を複写シートに永久的に定着させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
上記の電子写真マーキングプロセスを、カラー画像を作り出すように変更できる。画像重ね(IOI)処理と呼ばれる1つの電子写真マーキングプロセスは、紙などの基板における合成のトナー粉画像に転写する前に、色々なカラートナーのトナー粉画像を光受容体に重ね合わせる。IOIプロセスが、体系が簡潔であるといったいくつかの利点を提供する一方で、プロセスを成功裏に実施するには、いくつかの課題がある。例えば、IOI処理といった印刷システム構想を実行するには、従来の薄い色のついた画像と相互に作用しない現像剤システムが必要である。
【0004】
現像剤システムでは、通例、二成分および一成分の現像剤材料が用いられる。通常の二成分現像剤材料は、摩擦電気によって付着するトナー粒子を有する磁気キャリア粒体を含む。一成分現像剤材料は、通常、トナー粒子を含む。従来の二成分磁気ブラシ現像および一成分ジャンピング現像といった、いくつかの知られている現像剤システムが、光導電性の表面と相互作用するので、相互作用する現像剤システムが用いられる場合には、従来の薄い色のついた画像は、続く現像剤機構によって清掃される。従って、IOIプロセスに関して、ハイブリッド清掃なし現像(HSD)といった清掃なしまたは非相互作用の現像剤システムが必要である。
【0005】
HSDといった清掃なし現像剤システムでは、現像剤材料は、容器に維持され、マグロールとも呼ばれる従来の磁気ブラシロールの表面に、マグロールの装着に必要な磁場に基づいて搬送される。マグロールの表面からドナーロールに、トナーが搬送される。ドナーロールは、マグロールに対する電位差に保たれ、マグロールの表面からドナーロールの表面にトナーを装着するために必要な磁場を作り出す。次に、ドナーロールのトナー層を、電界によってワイヤまたは一組のワイヤから妨げることにより、攪拌された、光導電性の表面のトナー粉画像を形成するために潜像に引き付けられた雲状のトナー粒子を形成および維持する。
【0006】
ドナーロールに基づく現像システムでは、ドナーロールまたは複数のドナーロールは、通常、歯車列を介して1つ以上のモータによって駆動される。速度ジッタと呼ばれる場合のある任意のドナーロールの速度誤差が現像を変化させてしまい、印刷バンディングになるので、通常の現像剤システムは、品質サーボモータおよび正確な歯車対を用いて、ドナーロールまたはロールを駆動する。このような駆動部品が印刷バンディングの低減に成功した一方で、速度ジッタは、印刷バンディングになるいくつかの条件下で生じてしまう。
【0007】
複数の特定の実施形態について記載するが、実施形態の限定を意図していないということを理解されたい。例えば、例は画像重ね技術を用いる色刷りであるが、本開示は、速度ジッタの低減が望ましいいかなる他のロールまたは要素のみならず、ドナーロールを備えたいかなるシステムにも適用可能である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一態様によれば、現像剤ユニットのドナー・ロール・アセンブリが、移動する光導電性部材にトナーを供給するための、回転用に支持され、入力軸を備えたドナーロールと、入力軸に摺動可能に受け入れられた歯車と、ねじりを減衰させるために、歯車をドナーロールの入力軸に回転して連結させるためのねじりダンパとを含む。
【0009】
ねじりダンパは、歯車を入力軸と組み合わせるためのピンを含むことができ、ピンの第1部分は、入力軸の放射状の穴に受け入れられ、ピンの第2部分は、歯車の穴に受け入れられる。ねじりダンパは、歯車と入力軸との接合部分に弾力性の部材を含むことができ、弾力性の部材は、歯車と入力軸との間の相対回転を制限できるように適合する。ピンは、弾力性の部材によって少なくとも部分的に囲まれた剛性の芯を含むことができる。剛性の芯は、例えば、金属から作成されていてもよい。ピンは、エラストマーから構成されていてもよい。
【0010】
もう1つの実施形態では、ねじりダンパは、入力軸の放射状の穴に受け入れられた弾力性の部材と、歯車と入力軸とを組み合わせた剛性のピンとを含むことができる。剛性のピンの第1部分は、弾力性の部材によって支持され、ピンの第2部分は、歯車の穴に受け入れられる。ピンの中央部分を、弾力性の部材によって支持でき、ピンの反対端部分を、歯車のそれぞれの穴に受け入れられることができる。入力軸の穴の直径は、歯車の穴の直径よりも大きくてもよく、入力軸の直径がより大きい穴は、直径がピンのそれよりも大きいほぼ円筒型の弾力性の部材の供給に適している。弾力性の部材およびピンを、同軸上に位置合わせできる。
【0011】
さらにもう1つの実施形態では、ピンは剛性であってもよく、弾力性の部材は、歯車の穴に受け入れられたピンの第2部分を少なくとも部分的に取り囲むことができ、穴のそれぞれの放射状の表面は、ねじりを減衰させるために弾力性の部材への衝突に適している。弾力性の部材は、ピンの端部を覆ってはめ込まれたOリングを含むことができる。
【0012】
さらに他の例示的な実施形態では、ねじりダンパは、歯車の放射状の内面と入力軸の放射状の外面との間に挟まれた少なくとも1つのエラストマーリングを含むことができ、エラストマーは、入力軸および歯車の各面に圧縮されている。ねじりダンパは、入力軸および歯車の鍵穴に受け入れられる柔軟鍵と、回転するために歯車および入力軸を組み合わせたピンとを含むことができ、ピンは、歯車の細長い穴に受け入れられ、細長い穴は、歯車と入力軸との間の相対回転を制限でき、柔軟鍵は、制限された相対運動を減衰させる。ドナーロールを回転させるために、出力軸を備えたモータを、歯車に駆動するように接続できる。したようなドナー・ロール・アセンブリを含む現像剤ユニットを提供してもよい。
【0013】
もう1つの態様によると、現像剤ユニットの駆動型ドナーロールにおける速度誤差の低減方法が、ねじりダンパを用いて駆動型歯車をドナーロールの入力軸と回転して組み合わせるステップと、駆動型歯車に駆動するように接続された出力軸を備えたモータによってドナーロールを駆動するステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】清掃なし現像剤システムの従来の実施形態の側部断面図である。
【図2】清掃なし現像剤システムの従来の実施形態の側面図である。
【図3】本開示に従ったねじりダンパを含むドナー・ロール・アセンブリの概略的な横断面図である。
【図4】本開示に従ったねじりダンパを含むもう1つの例示的なドナー・ロール・アセンブリの概略的な横断面図である。
【図5】歯車の導入前の部分的に組み立てられた状態での図4のドナー・ロール・アセンブリの透視図である。
【図6】歯車の導入後の部分的に組み立てられた状態での図4のドナー・ロール・アセンブリの透視図である。
【図7】ねじりダンパを含むドナー・ロール・アセンブリのもう1つの例示的な実施形態の透視横断面図である。
【図8】図7のドナー・ロール・アセンブリの透視図である。
【図9】図7および図8のドナー・ロール・アセンブリの歯車の横断面図である。
【図10】本開示に従ったねじりダンパを含むドナー・ロール・アセンブリのもう1つの例示的な実施形態の透視横断面図である。
【図11】図10のドナー・ロール・アセンブリの透視図である。
【図12】図10および図11のドナー・ロール・アセンブリの構成要素を示す分解図である。
【図13】従来のドナー・ロール・アセンブリと本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリとを比較した試験結果を示す図である。
【図14】従来のドナー・ロール・アセンブリと本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリとを比較した試験結果を示す図である。
【図15】従来のドナー・ロール・アセンブリと本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリとを比較した試験結果を示す図である。
【図16】従来のドナー・ロール・アセンブリと本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリとを比較した試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1および図2を参照すると、技術的に知られている清掃なし現像剤装置の詳細を示される。この装置は、現像剤材料166を含む容器164を備えた現像剤ハウジングを含む。現像剤材料は、導電性キャリア粒体およびトナー粒子を含むことを意味する2つの構成要素のタイプからなる。容器164は、容器室に回転自在に取り付けられた1つ以上のオーガ128を含む。オーガ128は、容器164内の現像剤材料166を運搬および攪拌するように機能し、トナーの帯電を促進し、キャリア粒体に摩擦電気によって接着する。
【0016】
現像剤装置は、マグロール114と呼ばれる単一の磁気ブラシロールを備えている。磁気ブラシロールは、容器164から一対のドナーロール122、124の装着ニップ132に現像剤材料を運搬するものである。マグロール114はよく知られているので、マグロール114の構造についてはさらに詳述する必要はない。
【0017】
マグロール114は、回転できる管状のハウジングを含む。ハウジング内には、表面の周りに配置された複数の磁極を有する固定された磁気シリンダが設置されている。現像剤材料のキャリア粒体は、磁気をおびており、マグロール114の管状のハウジングが回転すると、(摩擦電気によってトナー粒子が付着した)粒体が、マグロール114に引き付けられ、ドナーロール装着ニップ132に搬送される。測定ブレードまたはトリムとも呼ばれるトリムブレード126は、マグロール114から余分な現像剤材料を除去し、上部に位置付けられたドナーロール124に隣接した第1ドナーロール装着ニップ132に到着する前に、現像剤材料による被覆の深さが均一であることを保証する。ドナーロール装着ニップ132のそれぞれでは、マグロール114から各ドナーロール122、124にトナー粒子が転写される。
【0018】
各ドナーロール122、124は、トナーをそれぞれの現像剤域に運搬する。この現像剤域は、光導電性のベルト110が通過する現像剤ニップ138とも呼ばれる。マグロール124からドナーロール122、124へのトナーの転写を、例えば、マグロール114および/またはドナーロール122、124に対する適切な直流の電気的バイアスを用いて促進できる。直流バイアスは、マグロール114とドナーロール122、124との間に静電界を形成し、この静電界により、マグロール114におけるキャリア粒体からドナーロール122、124にトナーが引き付けられる。
【0019】
マグロール114に残る、キャリア粒体および任意のトナー粒子は、マグロール114が回転し続ける間、容器164に戻される。マグロール114からドナーロール122、124に転写されたトナーの相対量を、例えば、AC電圧を含む色々なバイアス電圧をドナーロール122、124に印加し、ドナーロールの空間にマグロールを調整し、装着ニップ132における磁場の強度および形状を調整し、上述したように、マグロール114および/またはドナーロール122、124の回転速度を調整することによって、調整できる。
【0020】
各現像剤ニップ138では、それぞれのドナーロール122、124から光導電性のベルト110の潜像にトナーが転写され、ベルトにトナー粉画像を形成する。
【0021】
図1では、現像剤ニップ138において、電極ワイヤ186、188が、各ドナーロール122、124と光導電性のベルト110との間の間隙部に配置される。各ドナーロール122、124については、各一対の電極ワイヤ186、188は、ドナーロール122、124の長手方向の軸に対してほぼ平行な方向に伸びている。電極ワイヤ186、188は、各ドナーロール122、124から近接している。電極ワイヤ186、188の端部は、ドナーロール122、124の、トナー層を含む、表面の接線よりもわずかに上であるように取り付けられている。交流バイアスが、AC電圧源によって電極ワイヤ186、188に加えられる。ワイヤ186、188とドナーロール122、124との間に電圧差があると、静電気引力が、トナー層の表面にワイヤを引き付ける。
【0022】
加えられたAC電圧は、各一対の電極ワイヤ186、188と各ドナーロール122、124との間に交流静電界を形成し、静電界は、ドナーロールの表面122、124からトナーを分離して電極ワイヤ186、188に関するトナークラウドを形成するには効果的であり、クラウドの高さは、光導電性のベルト110に接するほどではない。各ドナーロール122、124に加えられたDCバイアス供給部およびACバイアス供給部(図示せず)は、光導電性のベルト110とドナーロール122、124との間に静電界を形成する。静電界は、電極ワイヤ186、188を囲むクラウドから光導電性のベルト110の光導電性の表面に記録された潜像に、分離されたトナーを引き付けるためのものである。
【0023】
連続的な静電潜像が現像されると、現像剤材料内のトナーは空になる。トナーディスペンサ(図示せず)は、供給されたトナーを蓄える。トナーディスペンサは、容器164と連通しており、現像剤材料におけるトナー粒子の濃度が下がると、新たなトナー粒子が、容器164の現像剤材料に支給される。容器室のオーガ128は、新たなトナー粒子を残りの現像剤材料と混ぜ、これにより、この中に生じた現像剤材料は、ほぼ均一である。このようにして、ほぼ一定の量のトナーが、一定の電荷を有するトナーを備えた容器164に位置している。
【0024】
図2に示した従来の構成では、ドナーロール122、124およびマグロール114が、動作の「反対」方向に回転することが示されている。ドナーロール122、124および光導電性のベルト110は、動作の「同じ」方向に移動することが示されている。図1または図2には示していないが、ドナーロール122、124は、通常、歯車列を介して1つ以上のサーボモータによって駆動される。従来のシステムでは、歯車列は、ドナーロールの入力軸にしっかりと固定された歯車を含む。説明した清掃なし現像剤装置は、実際には例示的なものであることが分かる。また、本開示の態様を、ほぼ任意の現像剤装置に適用でき、従って、説明してきた現像剤装置に対して制限するものではないということは、明らかであろう。
【0025】
図3〜図12を参照して、および初めに図3を参照して、本開示に従った例示的なドナー・ロール・アセンブリの部分を示し、概して参照符号200によって識別している。ドナー・ロール・アセンブリ200は、概して、移動する光導電性部材(図示せず)にトナーを供給するためのドナーロール204を含む。ドナーロール204は、ドナー軸受け208によって回転するために支持された入力軸206を含む。ドナー軸受け208は、従来の玉軸受けアセンブリまたは同様のものといった、任意の適切なタイプの軸受けであってもよい。入力軸206の遠心端部は、入力軸206の端部を覆ってスライド可能なように受け入れられた歯車210を含む。本実施形態ではたわみやすいピン218の形状をしたねじりダンパ214は、歯車210を入力軸206に回転して結合し、入力軸206に対する歯車210のねじれの動きを減衰させる。
【0026】
図示した実施形態では、たわみやすいピン218は、入力軸206穴220を介して放射状に受け入れられたピンの中央部分を有する管状のエラストマー要素の形状をしている。ピン218の反対端部分は、歯車210の部分に対応した穴に受け入れられる。位置決めねじ222が、図示したような中央位置においてピン218を保持する。
【0027】
説明したように、歯車210は、入力軸206にぴったりと滑り込む。たわみやすい(弾力性の)ピンは、歯車210に加えられたトルクを入力軸206に伝送する。ピン218の弾力性の性質により、歯車210と入力軸206との間の相対回転の制限が可能になり、従って、ねじりを減衰させるように機能し、これにより、ドナーロール204が滑らかに回転するようになる。歯車210と入力軸206との接合部分において、減衰グリースを使用でき、ねじりをさらに減衰させ、および/または、歯車と軸との間の付加的な連結を加えることができる。グリースの様々な減衰剛性度が、粘性減衰のレベルを調整するために市販されていることが分かる。
【0028】
ドナーロールの重さは、ほぼ2.5ポンドまたはそれ以上である。この質量のゆえに、ドナーロールは、はずみ車の機能を果たし、より頻度の高い速度誤差は、概して、ロールの慣性モーメントによって低減される。より頻度の低い速度誤差に関しては、図示したねじりダンパ214は、ドナーロール204の動きから速度誤差を切り離す効果がない。しかし、この速度誤差は、通常、歯車のかみ合いの頻発から生じるものであり、ねじりダンパ214によって効果的に減衰する。ねじりダンパ214は、例えば歯車の形状誤差、モータピニオン誤差および/または駆動振動、に起因する回転入力(速度誤差)におけるばらつきを減衰させる。
【0029】
図4〜図6を参照しながら、ねじりダンパを含むもう1つの例示的なドナー・ロール・アセンブリ300を図示する。ドナーロール入力軸304の中央部を介して縦方向に切断された横断面図である図4では、ねじりダンパは、本実施形態のねじりダンパが弾力性の部材310によって少なくとも部分的に囲まれた剛性の芯308を有するピン306の形状をしているという点を除いて、図3のねじりダンパと同じである。弾力性の部材310は、図4に示したように、入力軸304の放射状の通り穴312に受け入れられている。弾力性の部材310は、剛性の芯308を受け入れるための、部材を介して伸びる軸方向の穴314を含む。設置されると、剛性の芯308は、歯車318のカラー317にある芯に対応した穴316に受け入れられ、他方、剛性の芯308の中央部分は弾力性の部材310によって支持される。
【0030】
ねじりダンパを組み立て、歯車318を入力軸の端部に固定するために、初めに、弾力性の部材310を、図5の入力軸304における放射状の通り穴312に挿入する。次に、歯車318における各穴316が弾力性の部材310の軸方向に伸びる穴314によって位置合わせされる位置に、入力軸304の端部を覆って歯車318をはめ込む。次に、金属ピンまたは同様のものであってもよい剛性の芯308が歯車318のカラー317における反対側の穴316に固定されるまで、芯を、穴316のうちの1つに、および、弾力性の部材310の軸方向の穴314を介して、挿入する。図4に示した位置に剛性の芯を保持するために、剛性の芯308は歯車318のカラー317における穴316内の摩擦ばめであるような大きさであってもよい、ということを理解されたい。
【0031】
動作中、図4〜図6のねじりダンパは、歯車318を入力軸304に回転して連結させ、入力軸304の放射状に伸びる通り穴312内の弾力性の部材310の振れ/変形によって、ねじり(速度誤差)を減衰させるように機能する。理解されるように、歯車318と入力軸304との間の相対回転は、弾力性の部材310の変形を介して向かい合う剛性の芯308の巻きつきの原因になる。このように、駆動列および/または駆動源からの速度誤差をドナーロールから切り離すことができる。
【0032】
図7〜図9を参照しながら、ねじりダンパを含むドナー・ロール・アセンブリ400のさらにもう1つの実施形態を示す。本実施形態では、ねじりダンパは、入力軸410および歯車412の鍵に対応した鍵穴404、406にそれぞれ受け入れられた、柔軟鍵402を含む。この観点において、入力軸410は、軸に面した軸方向の端部において、軸の中に形成された鍵穴404を有しており、鍵穴は、柔軟鍵402を入力軸に連結している。対応した鍵穴406が歯車412に形成され、歯車412を柔軟鍵402と連結している。理解されるように、入力軸410での組み立ての際に歯車412が柔軟鍵404によって入力軸412と回転連結する。
【0033】
歯車412を入力軸410に固定し、歯車412と入力軸410との間の相対的な軸回転の範囲を限定するために、剛性のピン416が入力軸410の放射状の通り穴420に設置され、歯車412のカラー424にある軸に対応した穴422に受け入れられる。図に示したように、ピン416の中央部分は、入力軸410における放射状の通り穴420内に近接して受け入れられており、他方、ピン416の外縁は、スロットと類似したカラー424における細長い穴422に受け入れられる。これらの細長い穴422によって、歯車412と入力軸410との間の全ての相対回転が制限されながら、2つの構成要素間の相対回転は可能になる。相対回転の最大限度を提供するために、細長い穴422の円周の寸法を選択できる。動作中、図7〜図9のねじりダンパは、柔軟鍵の振れを介して速度入力誤差を減衰させる。
【0034】
ここで、図10〜図12を参照しながら、ねじりダンパを含むドナー・ロール・アセンブリ500のさらにもう1つの例示的な実施形態を示す。本実施形態では、ドナー・ロール・アセンブリ500は、入力軸506の通り穴504に受け入れられる剛性のピン502を含む。剛性のピン502の反対端部は、歯車520のカラー514において、端部に対応した穴510に受け入れられる。図11に分かりやすく示したように、歯車520のカラー514における穴510は、軸方向に伸び、歯車520のカラー514に面した軸方向の端部へと開いている。これにより、剛性のピン502を入力軸506の通り穴504に設置しながら歯車520を入力軸506の端部を覆ってはめ込むことができる。歯車520のカラー514における穴510は、弾力性の部材、本実施形態では弾力性のOリング524を、剛性のピン502の反対端部を覆って設置できるような大きさである。各穴510のそれぞれの放射状の表面530は、歯車520と入力軸506との間の相対回転中にOリング要素524に衝突するのに適している。これにより、Oリングが変形することにより、ねじりが減衰する。洗浄器534およびねじ538は、入力軸506の端部に歯車520を固定するために備えられる。
【0035】
図12は、ドナー・ロール・アセンブリ500の分解図を示す。明らかに、入力軸506への歯車520の組み立ては、ピン502を入力軸506の放射状の通り穴504に挿入するステップと、第1Oリングおよび第2Oリング524を入力軸506から突き出たピン502の反対端部に設置するステップと、ピン502の反対端部が歯車カラー514の穴510に受け入れられるように、歯車520を入力軸506に滑り込ませるステップと、歯車520を洗浄器534およびねじ538によって入力軸506に固定するステップとを含む。
【0036】
ここで、図13および図14を参照しながら、本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリの利点をグラフ形状で示す。測定値は、ドナーロールの表面に乗せている付属の車輪を備えたエンコーダを用いて得られた。エンコーダの周波数(速度)信号は、周波数対電圧回路によって、ドナーロールの速度に比例したアナログ電圧に変換された。このアナログ速度は、高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムによってサンプリングされ、処理された。FFTの出力は、速度誤差に対する周波数のグラフを提供する。検査において、速度の数列が、各速度のために生成されたFFTによって実行される。これらの複数のFFTは、組み合わされて速度誤差を速度および周波数の機能として示した3Dグラフを生成する。
【0037】
図13は、ドナーロール入力軸と歯車との間の固定(例えば、剛性の)接続を有する従来のドナー・ロール・アセンブリの結果を示す。グラフは、60Hz〜120Hzの範囲の著しい速度誤差を示しているということが分かる。この速度誤差は、ドナー駆動列のねじれ共振のため、60Hz〜120Hzの範囲のあたりで高くなる可能性がある。
【0038】
図14は、ねじりダンパを有する本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリの結果を示す。60Hz〜120Hzの範囲での速度誤差の劇的な減少に留意する。トルクたわみをドナー駆動歯車に加えることにより、駆動雑音のねじれを切り離し、従って、駆動列ねじれ共振が効果的に低減または除去される。この例では、ドナーロール軸は、2つのOリングに対応するために、Oリングを覆って設置される歯車によって溝にはめ込まれた。
【0039】
図15および図16では、バンディングのメトリクの印刷走査を示す。バンディングのメトリックは、プロセス方向に対して垂直な密度誤差の振幅であり、「バンディング」と呼ばれる。これらのバンディング走査は、全ページハーフトーン印刷を光学的に走査して高速フーリエ変換(FFT)アルゴリズムによってデータを処理することによって得られた。図15は、2つの色々なマグロール速度での従来のドナー・ロール・アセンブリの実行を示し、図16は、ここでも2つの色々なマグロール速度からのデータによる、本開示に従ったドナー・ロール・アセンブリを示す。x軸に周波数を示し、y軸にバンディング振幅を示す。一番上の指定線(見苦しい)は失敗のレベルを表し、それを越えると、印刷バンディングの不具合が概して利用者にとって受け入れられなくなる。図15では、従来のドナーロールは、の受け入れられない指定線を越えている。図16を参照することで分かるように、本開示に従ったドナーロールは、一番上の指定線を侵さない、あるいは、指定線を越えないという結果を実現する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動する光導電性部材にトナーを供給するためのドナーロールであって、回転用に支持され、入力軸を備えたドナーロールと、
前記入力軸に摺動可能に受け入れられた歯車と、
ねじりを減衰させるために、前記歯車を前記ドナーロールの前記入力軸に回転して連結させるためのねじりダンパと、を含む、現像剤ユニットのドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項2】
前記ねじりダンパは、前記歯車を前記入力軸と組み合わせるためのピンを含み、前記ピンの第1部分は、前記入力軸の放射状の穴に受け入れられ、前記ピンの第2部分は、前記歯車の穴に受け入れられる、請求項1に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項3】
前記ねじりダンパは、前記歯車と前記入力軸との接合部分に弾力性の部材を含み、前記弾力性の部材は、前記歯車と前記入力軸との間の相対回転を制限できるように適合する、請求項2に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項4】
前記ピンは、前記弾力性の部材によって少なくとも部分的に囲まれた剛性の芯を含む、請求項3に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項5】
前記ねじりダンパは、前記入力軸の放射状の穴に受け入れられた弾力性の部材と、前記歯車と前記入力軸とを組み合わせた剛性のピンとを含み、前記剛性のピンの第1部分は、前記弾力性の部材によって支持され、前記ピンの第2部分は、前記歯車の穴に受け入れられる、請求項1に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項6】
前記入力軸の前記穴の直径は、前記歯車の前記穴の直径よりも大きく、前記入力軸の直径がより大きい前記穴は、直径が前記ピンの直径よりも大きいほぼ円筒型の弾力性の部材の供給に適している、請求項5に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項7】
前記ピンは剛性であり、弾力性の部材は、前記歯車の前記穴に受け入れられた前記ピンの前記第2部分を少なくとも部分的に取り囲み、前記穴のそれぞれの放射状の表面は、ねじりを減衰させるために前記弾力性の部材への衝突に適している、請求項2に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項8】
前記ねじりダンパは、前記入力軸および前記歯車の鍵穴に受け入れられる柔軟鍵と、回転するために前記歯車および前記入力軸を組み合わせたピンと、を含み、前記ピンは、前記歯車の細長い穴に受け入れられ、前記細長い穴は、前記歯車と前記入力軸との間の相対回転を制限でき、前記柔軟鍵は、前記制限された相対運動を減衰させる、請求項1に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項9】
請求項1に記載のドナー・ロール・アセンブリを含む現像剤ユニット。
【請求項10】
ねじりダンパを用いて駆動型歯車をドナーロールの入力軸と回転して組み合わせるステップと、
前記駆動型歯車に駆動するように接続された出力軸を備えたモータによって前記ドナーロールを駆動するステップと、を含む、現像剤ユニットの駆動型ドナーロールにおける速度誤差の低減方法。
【請求項1】
移動する光導電性部材にトナーを供給するためのドナーロールであって、回転用に支持され、入力軸を備えたドナーロールと、
前記入力軸に摺動可能に受け入れられた歯車と、
ねじりを減衰させるために、前記歯車を前記ドナーロールの前記入力軸に回転して連結させるためのねじりダンパと、を含む、現像剤ユニットのドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項2】
前記ねじりダンパは、前記歯車を前記入力軸と組み合わせるためのピンを含み、前記ピンの第1部分は、前記入力軸の放射状の穴に受け入れられ、前記ピンの第2部分は、前記歯車の穴に受け入れられる、請求項1に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項3】
前記ねじりダンパは、前記歯車と前記入力軸との接合部分に弾力性の部材を含み、前記弾力性の部材は、前記歯車と前記入力軸との間の相対回転を制限できるように適合する、請求項2に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項4】
前記ピンは、前記弾力性の部材によって少なくとも部分的に囲まれた剛性の芯を含む、請求項3に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項5】
前記ねじりダンパは、前記入力軸の放射状の穴に受け入れられた弾力性の部材と、前記歯車と前記入力軸とを組み合わせた剛性のピンとを含み、前記剛性のピンの第1部分は、前記弾力性の部材によって支持され、前記ピンの第2部分は、前記歯車の穴に受け入れられる、請求項1に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項6】
前記入力軸の前記穴の直径は、前記歯車の前記穴の直径よりも大きく、前記入力軸の直径がより大きい前記穴は、直径が前記ピンの直径よりも大きいほぼ円筒型の弾力性の部材の供給に適している、請求項5に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項7】
前記ピンは剛性であり、弾力性の部材は、前記歯車の前記穴に受け入れられた前記ピンの前記第2部分を少なくとも部分的に取り囲み、前記穴のそれぞれの放射状の表面は、ねじりを減衰させるために前記弾力性の部材への衝突に適している、請求項2に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項8】
前記ねじりダンパは、前記入力軸および前記歯車の鍵穴に受け入れられる柔軟鍵と、回転するために前記歯車および前記入力軸を組み合わせたピンと、を含み、前記ピンは、前記歯車の細長い穴に受け入れられ、前記細長い穴は、前記歯車と前記入力軸との間の相対回転を制限でき、前記柔軟鍵は、前記制限された相対運動を減衰させる、請求項1に記載のドナー・ロール・アセンブリ。
【請求項9】
請求項1に記載のドナー・ロール・アセンブリを含む現像剤ユニット。
【請求項10】
ねじりダンパを用いて駆動型歯車をドナーロールの入力軸と回転して組み合わせるステップと、
前記駆動型歯車に駆動するように接続された出力軸を備えたモータによって前記ドナーロールを駆動するステップと、を含む、現像剤ユニットの駆動型ドナーロールにおける速度誤差の低減方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
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【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2012−108505(P2012−108505A)
【公開日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−240705(P2011−240705)
【出願日】平成23年11月1日(2011.11.1)
【出願人】(596170170)ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】XEROX CORPORATION
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年11月1日(2011.11.1)
【出願人】(596170170)ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】XEROX CORPORATION
【Fターム(参考)】
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