JP2001154550A

JP2001154550A - 感光体ベルトの非像形成表面から粒子を除去する清掃装置

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Publication number: JP2001154550A
Application number: JP2000349182A
Authority: JP
Inventors: Nero R Lindblad; アールリンドブラッドネロ; James M Casella; エムキャセラジェームズ; James C Diehl; シーディールジェームズ; L Carlston Richard; エルカールストンリチャード; James F Smith; エフスミスジェームズ
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2001-06-08
Also published as: EP1103869A2; US6253056B1; EP1103869A3

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体ベルトの像形成表面の裏側や駆動ロー
ラ上に堆積した塵埃粒子を除去する装置を提供する。【解決手段】本発明の発泡パッド型清掃装置９４は、
１）基体１９０から導電性発泡パッド１１０が外側に伸
び、電気的にバイアスされたエンドレス導電性発泡パッ
ドベルト、２）そのまわりに発泡パッドベルトが掛け渡
されたローラ１０２、１０４、１０６、１０８、および
３）集めた粒子を発泡パッド１１０から除去するフリッ
カー・バー１２０から成っている。発泡パッドベルトを
支持するローラの１つは駆動ローラであり、回転するこ
とによって発泡パッドベルトを動かし、きれいな発泡パ
ッド１１０を感光体ベルト１２の裏側に接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般には静電写真式プ
リンタまたは複写機、より詳細には使用した感光体ベル
トの裏側を清掃する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真の応用例えばゼログラフィーに
おいては、電荷保持表面（すなわち、光導電体、感光
体、または像形成表面）が静電気によって帯電され、次
に複製しようとする原像の光パターンにさらされ、その
光パターンに従って電荷保持表面が選択的に放電され
る。表面の上に得られた帯電区域と放電区域のパターン
は原像と一致する静電荷パターン（静電潜像）を形成す
る。静電潜像は「トナー」と呼ばれる静電気で吸引可能
な微細な粉末と接触させることによって現像される。ト
ナーは表面上の静電荷によって像区域の上に保持され
る。この結果、複製しようとする原稿書類の光像に一致
するトナー像が生成される。そのあと、トナー像は支持
体（たとえば、紙）へ転写し、続いて紙に固着させるこ
とによって、複製しようとする像の永久的な記録を形成
することができる。現像後、電荷保持表面に残った余分
なトナーは表面から除去される。このプロセスは周知で
あり、原稿書類から光とレンズで複写する場合にも、電
子的に生成または記憶させた原稿から印刷する場合にも
役に立つ。帯電した表面は種々のやり方で像状に放電さ
せることができる。電荷保持表面に電荷を像状に堆積さ
せるイオン投射装置も同じように機能する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】静電写真式複製装置に
一般に使用される電荷保持表面の１つのタイプは、可撓
性材料の基層を有する感光体ベルトである。感光体ベル
トは複数の支持ローラのまわりに掛け渡され、閉じた環
通路を形成している。感光体ベルトは、閉じた環通路の
まわりに駆動され、その個々の区域を順次静電写真処理
部に通過させ、所望の複製物を形成させる。感光体ベル
トの裏側には、カール防止裏面塗膜として知られる下地
ポリカーボネートが接着されている。この塗膜の目的は
感光体ベルト内の応力を平衡させて縁のカールを抑制す
るためである。感光体ベルトはローラ、バッカー・バ
ー、およびその他の表面の鋭いコーナーのまわりを繰返
して移動するので、時間が経つにつれてカール防止裏面
塗膜が磨耗し、低電位の負荷電粒子の形で剥離し始め
る。その結果、カール防止塗膜に接触するモジュールの
すべての部品に、カール防止塗膜粒子が堆積する。感光
体ベルトの裏側には、そのほかに、現像装置や像形成表
面清掃装置からトナー粒子が、そしてゼログラフィーモ
ジュール内の空中浮遊トナーが堆積する。詳しく述べる
と、駆動ローラの上に、バッカー・バーの上に、そして
音響転写支援装置(Acoustic Transfer Assist : ＡＴ
Ａ)の中に、カール防止塗膜粒子とトナー粒子が堆積す
る。駆動ローラ上の塵埃粒子は、駆動ローラの摩擦係数
をかなり低下させる。この感光体ベルトの裏側および駆
動ローラの上に堆積した粒子は、感光体ベルトが閉じた
環通路のまわりに駆動されるとき、その性能に、最終的
には複製装置の総合性能に悪影響を及ぼすことがある。
非接触型現像装置たとえばハイブリッド・スキャベンジ
レス現像装置においては、現像装置と像形成表面との間
隔が重要である。塵埃が現像装置のバッカー・バーの上
に堆積すると、感光体ベルトがバッカー・バーから持ち
上げられて、現像ニップの間隔が減少する。これが現像
装置のバッカー・バー上の特定の場所、または幾つかの
異なる場所で起きると、相違する現像電界によってコピ
ー上に処理方向に縞が生じる。ＡＴＡ内の過剰な塵埃は
ＡＴＡ内の吸引圧を下げるので、転写不良が引き起こ
す。

【０００４】感光体ベルトの裏側を清掃するために幾つ
かの機構が使用されてきた。ある機構は綿などの材料の
定置パッドを備えている。このパッドは塵埃で容易に飽
和状態になることがあり、またパッドが飽和状態になる
のに要する時間は容易に予測できない。パッドの飽和は
感光体ベルトの過大な磨耗と擦り傷の原因になることが
あり、頻繁な検査と清掃が必要である。大型複写機の利
用に対処するには、感光体ベルトの裏側または駆動ロー
ラを清掃するクリーナが必要であり、その清掃により駆
動能力が維持され、影響を受け易いサブシステムへのカ
ール防止塗膜の汚染が防止されるであろう。

【０００５】次の特許文献は本発明のいろいろな特徴に
関係があり、以下のように簡潔に要約することができ
る。米国特許第５，６５５，２０５号は、所定の角度で
誘電体支持ウェブの裏側に当って像支持誘電体ウェブの
裏側を拭く清掃ブレードを備えた、誘電体ウェブの裏側
を清掃する機構を開示している。ウェブの裏側から除去
された塵埃は清掃ブレードに取り付けられたキャッチト
レーに集積される。

【０００６】

【課題を解決するための手段】簡潔に述べると、本発明
は、第１の態様として、静電気が帯電した粒子を表面か
ら除去する装置を提供する。本装置は、基体から導電性
発泡材料が外側に伸び電気的にバイアスされたエンドレ
ス導電性発泡パッドベルト、そのまわりに発泡パッドベ
ルトが掛け渡されたローラ、および集めた粒子を前記発
泡パッドから除去する清掃具から成っている。発泡パッ
ドベルトを支持するローラの１つは駆動ローラであり、
回転することによって発泡パッドベルトを動かし、きれ
いな発泡材料を被清掃表面に接触させる。

【０００７】本発明は、第２の態様として、発泡パッド
がそのまわりに掛け渡された円筒形コアと、集めた粒子
を前記発泡パッドから除去する清掃具から成り、電気的
にバイアスされた導電性円筒形発泡パッドを提供する。
円筒形発泡パッドを支持する円筒形コアは回転すること
によってきれいな発泡材料を被清掃表面に接触させる。

【０００８】本発明は、第３の態様として、像形成ベル
トの形をした光導電性部材と、像形成ベルトの裏側に、
あるいは像形成ベルトを支持している駆動ローラに堆積
した粒子を除去する装置を備えた形式の印刷装置を提供
する。堆積した粒子を除去する装置は、電気的にバイア
スされ、被清掃表面と接触する発泡パッドと、発泡パッ
ドによって集められた粒子を除去する清掃具から成って
いる。発泡パッドは進行することによってパッドのきれ
いな部分を像形成ベルトの裏側に、あるいは像形成ベル
トを支持している駆動ローラに接触させる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明を組み入れることができる
電子写真式プリンタまたは複写機を全般的に理解しても
らうために、それらの種々の構成部品を示してある図１
を参照して説明する。以下、同一要素は同じ参照番号を
使用して識別してある。本発明の発泡パッドベルト清掃
装置は、電子写真式印刷機において使用するのに特によ
く適合するが、他の用途に使用する場合にも同様にうま
く適合し、必ずしもここに示した特定の実施例に限定さ
れないことは、以下の検討から明らかになるであろう。

【００１０】次に、図１に示した複製装置に使用されて
いる種々の処理部について簡単に説明する。種々の処理
要素は、さらに、電子的に記憶された原稿から、適当な
修正を施して、電荷保持表面に像状にイオンを堆積する
イオン投射装置まで、電子写真印刷の利用において有益
に使用されることは疑いなく理解されるであろう。

【００１１】本発明が有益に使用される複製装置は、光
導電性（すなわち、像形成）表面１１をもつ感光体ベル
ト１０を有している。感光体ベルト１０は矢印１２の方
向に動き、ベルト１０の部分を進めて、その移動通路の
まわりに配置された種々の処理部を順次通過させる。ベ
ルト１０は、剥離ローラ１４、テンションローラ１６、
駆動ローラ２０、およびバッカー・バー１５のまわりに
掛け渡されている。駆動ローラ２０は適当な手段たとえ
ばベルト伝導装置によってモータ２１に結合されてい
る。ベルト１０は、テンションローラ１６を望ましいば
ね力でベルト１０に弾力的に押しつける一対のばね（図
示せず）によってぴんと張った状態に保たれている。剥
離ローラ１４とテンションローラ１６は共に回転自在に
取り付けられている。これらのローラはアイドラローラ
であり、ベルト１０が矢印１２の方向に動くと、自由に
回転する。

【００１２】図１の説明を続けると、最初に、ベルト１
０の部分が帯電部Ａを通過する。帯電部Ａでは、コロナ
装置２２が感光体ベルト１０の部分を正または負の比較
的高い、実質上一様な電位に帯電させる。露光部Ｂで
は、ラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）３３が感光体ベルト
１０の帯電部分を露光して、その上に静電潜像を記録す
る。

【００１３】その後、ベルト１０は静電潜像を現像部Ｃ
へ進める。現像部Ｃでは、静電潜像を現像する目的で、
現像剤ハウジング３４，３６，３８，または４０がベル
ト１０に接触する。各現像剤ハウジング３４，３６、３
８、および４０は現像装置たとえば磁気ブラシロール４
２，４３、４４、および４５を支えている。磁気ブラシ
ロールは混合現像剤（すなわち、キャリヤ粒子とトナー
粒子）を運んで静電潜像に接触させる回転磁性部材を提
供する。静電潜像はキャリア粒子からトナー粒子を引き
付けることにより、感光体ベルト１０の上にトナー粉末
像を形成する。

【００１４】感光体ベルト１０は、そのあと、現像され
た像を転写部Ｄへ進める。転写部Ｄでは、運ばれてきた
像支持シートたとえば紙のコピーシートがベルト１０上
の現像された像と接触する。コロナ発生装置４６はコピ
ーシートを適切な電位に帯電させることによって、コピ
ーシートを感光体ベルト１０に付着させ、かつトナー粉
末像を感光体ベルト１０からコピーシートへ引き付け
る。音響転写支援装置（ＡＴＡ）４７はトナー粉末像を
解き放つのを助ける程度の周波数で感光体ベルト１０に
振動を与えることにより、コピーシートへの像の転写を
容易にする。転写後、コロナ発生装置４８はコピーシー
トを逆極性に帯電させることにより、ベルト１０に付着
しているコピーシートを分離する。その結果、コピーシ
ートは隔離ローラ１４の所でベルト１０から剥離され
る。

【００１５】コピーシート４９は、供給トレー５０から
転写部Ｄへ運ばれる。シートは、シート送出装置５２に
よって供給トレー５０から送出され、コンベア５６に沿
って転写部Ｄへ運ばれる。

【００１６】転写後、シートは矢印６０の方向に動き続
けて定着部Ｅに達する。定着部Ｅは転写されたトナー粉
末像を永久的にシートに固着させる定着装置７０を備え
ている。定着装置７０は加熱された定着ローラ７２とバ
ックアップローラ７４から成り、定着ローラ７２はトナ
ー粉末像が定着ローラ７２に接触した状態でバックアッ
プローラ７４に圧接されるように構成されている。この
やり方で、トナー粉末像は永久的にシートに固着され、
シートはシュート６２によって出力部８０または仕上げ
装置へ送られる。

【００１７】各コピーが作成された後、感光体ベルト１
０の像形成表面に残っている残留粒子は清掃部Ｆ（参照
番号９２で示してある）において除去することができ
る。清掃部９２では、残留トナー粒子が除去され、さら
に廃棄するため一時貯蔵することができる。

【００１８】感光体ベルト１０の裏側に堆積している残
留粒子はベルト裏側清掃部Ｇにおいて除去することがで
きる。本発明のベルト裏側清掃装置９４は後で図２〜図
４を参照してより詳細に説明する。除去した残留粒子は
同様に廃棄するため一時貯蔵することができる。

【００１９】装置コントローラ９６は上に述べたすべて
の装置ステップと機能を通常のやり方で制御する既知の
プログラム可能なコントローラまたはコントローラの組
合せであることが好ましい。コントローラ９６は種々の
感知装置に応答して装置の制御を強化し、さらに要求さ
れた場合にはユーザーインタフェース（図示せず）へ接
続診断操作を与える。

【００２０】以上説明したように、本発明に係る複製装
置は幾つかの周知の装置のどれでもよい。本発明に影響
を及ぼさずに、特定の電子写真処理、紙の取扱い、およ
び制御の手順において、バリエーションは当然に予想す
ることができる。しかし、以上の説明は、本出願のため
に、本発明を使用している一形式の装置を例示する電子
写真式印刷装置の一般的動作を明らかにするには十分で
あると信じる。次に図２〜図４を参照して説明する。図
面は本発明の好ましい実施例を明らかにするものであ
り、本発明を限定するものではない。

【００２１】感光体ベルトを支持しているバッカー・バ
ーやローラの上を感光体ベルトが移動する結果、磨耗に
よる塵埃が感光体ベルトの裏側や駆動ローラの上に堆積
する。塵埃粒子と感光体ベルトの間に存在する摩擦電気
関係が弱いので、ベルトの裏側への塵埃の付着力は小さ
い。従って、感光体ベルトを支持しているバッカー・バ
ーやローラを塵埃粒子が擦ると、極く小さい電荷が生成
される。誘電体表面の裏側に付着した塵埃の除去は、機
械的、電気的、または電子機械的手段によって達成する
ことができる。本発明の発泡パッド型清掃装置は、電気
力と機械力を組み合せて使用し、感光体ベルトの裏側か
ら塵埃を分離し、除去する。

【００２２】次に、図２に、本発明の第１の実施例の正
面図を示す。セグメント化された発泡パッド１１０は清
掃ニップ１５０を通過する感光体ベルト１０の裏側に接
触した作用可能状態で示してある。発泡パッド１１０は
適当な大きさと極性に電気的にバイアスされている。発
泡パッド１１０は導電性支持材料（たとえば、ウレタ
ン、ポリカーボネート、またはポリエステル）の連続環
１９０から成り、その連続環には導電性発泡パッドがセ
グメント内に導電性接着剤で取り付けられている。セグ
メント化された発泡パッド１１０は４個のローラ１０
２，１０４，１０６、１０８（その１つは駆動ローラで
ある）のまわりに掛け渡されていて、感光体ベルト１０
の動きとは反対に矢印１３０の方向に動く。２個のロー
ラ１０２と１０４は、支持材料１９０とセグメント化さ
れた発泡パッド１１０を感光体ベルト１０と磨耗接触状
態で支持している。第３ローラ１０６と第４ローラ１０
８は、導電性発泡パッドがフリッカー・バー１２０と接
触するとき、支持材料１９０とセグメント化された発泡
パッド１１０を支持する。フリッカー・バー１２０は、
発泡パッドがフリッカー・バー１２０を通り過ぎると
き、発泡パッドをちょっとの間押し下げる。発泡パッド
がフリカー・バー１２０との接触から跳ね返ると、発泡
パッドは塵埃粒子を解放し、粒子は廃棄物室１４０の中
に落下する。感光体ベルトの裏側に接触している発泡パ
ッドセグメントが塵埃粒子で充満状態になると、駆動ロ
ーラに結合された駆動手段が発泡パッドセグメントを矢
印１８０の方向に割出しする。発泡パッドを４個のロー
ラのまわりに掛け渡すことは多くの用途に適している
が、ある種の用途が別の数の支持ローラを必要とするか
もしれないことは理解される。そのような別の複数の支
持ローラは特許請求の範囲に記載された発明の精神およ
び範囲に含まれる。

【００２３】塵埃粒子（感光体ベルトの裏側、支持ロー
ラ、バッカー・バーを擦ると、わずかな摩擦電荷を発生
することがある）に静電気力を及ぼすために、導電性発
泡パッドに電位が印加される。この電位は発泡パッドと
感光体の接地面との間に電界を生み出す。塵埃粒子を分
離させるには、塵埃粒子が受ける力が塵埃粒子と感光体
ベルトの裏側との間の小さい付着力よりも大きくなけれ
ばならない。電気的力は、発泡パッドの機械的（研磨）
力と協力して、わずかに帯電した塵埃粒子を感光体ベル
トの裏側から分離し、除去する。

【００２４】次に、図３に、本発明の第２の実施例を示
す。前の実施例と同様に、発泡パッド１１０は清掃ニッ
プ１５０を通過する感光体ベルト１０の裏側に接触した
作用可能状態で示してある。発泡パッド１１０は適当な
大きさと極性に電気的にバイアスされている。発泡パッ
ド１１０は導電性支持材料（たとえば、ウレタン、ポリ
カーボネート、またはポリエステル）１９０の連続環か
ら成り、その連続環に導電性発泡パッドが導電性接着剤
で取り付けられて、エンドレス導電性発泡パッドを形成
している。発泡パッド１１０は４個のローラ１０２，１
０４，１０６、１０８（その１つは駆動ローラである）
のまわりに掛け渡されていて、感光体ベルト１０の動き
とは反対に矢印１３０の方向に動く。２個のローラ１０
２と１０４は、支持材料剤１９０と発泡パッド１１０を
感光体ベルト１０と研磨接触状態で支持している。第３
ローラ１０６と第４ローラ１０８は、導電性発泡パッド
がフリッカー・バー１２０に接触するとき、支持材料１
９０と発泡パッド１１０を支持する。フリッカー・バー
１２０は、発泡パッドがフリッカー・バーを通り過ぎる
とき、ちょっとの間発泡パッドを押し下げる。発泡パッ
ドがフリカー・バー１２０との接触から跳ね返ると、発
泡パッドは塵埃粒子を解放し、粒子は廃棄物室１４０の
中に落下する。駆動ローラに結合された駆動手段は駆動
ローラを矢印１８０の方向に連続的に回転させる。４個
のローラのまわりに連続発泡パッドを掛け渡すことは多
くの用途に適しているが、ある種の用途が別の数の支持
ローラを必要とするかもしれないことは理解される。そ
のような別の複数の支持ローラは特許請求の範囲に記載
された発明の精神と範囲に含まれる。

【００２５】この分野の専門家は理解されるであろう
が、図２および図３に示した実施例は、さらに、感光体
ベルト１０を支持する駆動ローラ２０に、あるいは感光
体ベルト１０の裏側と接触する他の表面に堆積する塵埃
粒子を除去するように構成することができる。そのよう
な一構成例として、図４に、駆動ローラ２０から塵埃粒
子を除去するように構成した本発明の第３の実施例を示
す。図４に示すように、円筒形発泡パッド１１０は清掃
ニップ１６０を通過する駆動ローラ２０と接触した作用
可能状態にある。円筒形発泡パッド１１０は適当な大き
さと極性に電気的にバイアスされており、導電性発泡パ
ッドが取り付けられた支持材料の連続環から成ってい
る。導電性支持材料は円筒形コア（中実または管状であ
ってもよい）に固着されている。連続発泡パッド１１０
は駆動ローラ２０の動きとは反対に矢印１３０の方向に
動き、矢印１７０の方向に回転する駆動ローラ２０と研
磨接触状態にある。円筒形発泡パッドが回転すると、発
泡パッドの導電性表面がフリッカー・バー１２０と接触
する。フリッカー・バー１２０は、発泡パッドがフリッ
カー・バー１２０を通り過ぎるとき、フリッカー・バー
１２０をちょっとの間押し下げる。発泡パッドがフリカ
ー・バー１２０との接触から跳ね返ると、発泡パッドは
塵埃粒子を解放し、粒子は廃棄物室１４０の中に落下す
る。円筒形コアに結合された駆動手段は、円筒形コアを
矢印１３０の方向に回転させて、きれいな発泡パッドを
駆動ローラに連続的に接触させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の独創的な特徴を組み入れた印刷装置の
略図である。

【図２】本発明の第１の実施例の正面図である。

【図３】本発明の第２の実施例の正面図である。

【図４】本発明の第３の実施例の正面図である。

【符号の説明】Ａ帯電部Ｂ露光部Ｃ現像部Ｄ転写部Ｅ定着部Ｆ清掃部Ｇベルト裏側清掃部１０感光体ベルト１１光導電性表面１２ベルト移動方向１４剥離ローラ１５バッカー・バー１６テンションローラ２０駆動ローラ２１モータ２２コロナ装置３３ラスタ出力スキャナ３４，３６、３８、４０現像剤ハウジング４２，４３、４４、４５磁気ブラシロール４６コロナ発生装置４７音響転写支援装置（ＡＴＡ）４８コロナ発生装置４９コピーシート５０供給トレー５２シート送出装置５６コンベア６０シート移動方向６２シュート７０定着装置７２定着ローラ７４バックアップローラ８０出力部９２清掃装置９４本発明の発泡パッド型清掃装置９６装置コントローラ１０２，１０４、１０６、１０８支持ローラ１１０可撓性ベルトブラシ１２０フリッカー・バー１３０ベルト移動方向１４０廃棄物室１５０、１６０清掃ニップ１７０駆動ローラの回転方向１８０支持ローラの回転方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジェームズエムキャセラアメリカ合衆国ニューヨーク州 14580 ウェブスターコッパーケトルロード 915 (72)発明者ジェームズシーディールアメリカ合衆国ニューヨーク州 14580 ウェブスターダニエルドライヴ 300 (72)発明者リチャードエルカールストンアメリカ合衆国ニューヨーク州 14612 ロチェスターロウデンポイントロード 409 (72)発明者ジェームズエフスミスアメリカ合衆国ニューヨーク州 14519 オンタリオファーナスロード 7284

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体と、該基体から外向きに延びて前記非
像形成表面に接触して粒子を除去する導電性発泡材料を
有する部材と、前記部材を非像形成表面に接触した状態で移動自在に支
える支持装置と、前記部材が十分に清掃できるように前記部材から粒子を
除去する手段と、前記部材を電気的にバイアスする手段とから成ることを
特徴とする装置。