JP3524155B2 - トナー蓄積容量を高めた装置 - Google Patents

トナー蓄積容量を高めた装置

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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は一般に電子写真印刷に係
り、より詳細には、像形成表面を清掃することに関す
る。 【0002】 【従来の技術】CRU(顧客交換ユニット)における清
掃欠陥は、2つの基本的な分類に分けられる。その一方
は広い帯状の欠陥でありそして第2は細い線状の欠陥で
ある。広い帯状のすじは、最も一般的な形式の清掃欠陥
であり、特に、12時ブレード清掃装置のように清掃空
洞が清掃装置の上に配置されているときには、主として
清掃用溜め部がいっぱいになったことによって生じる。
細い線状の欠陥は、ブレードの下に捕らえられた屑(即
ち、紙繊維)、又はブレードエッジの欠けによって生じ
る。しかしながら、特に12時ブレードの清掃装置で
は、細い線状の欠陥が生じる割合のほうが広い帯状の欠
陥よりも遙に低いものである。 【0003】ガーバシ氏の米国特許第3,660,86
3号には、粒状物質が静電気結合される表面から乾燥し
た粒状物質を除去するためのエラストマ性ブレードが開
示されている。このエラストマ性ブレードは、表面と鋭
角に加圧接触する。 【0004】 【実施例】CRU内の清掃システムの概略図である図1
を参照する。感光体ベルト80は矢印12の方向に回転
される。ブレードホルダ20によって支持されたブレー
ド10は、感光体ベルト80の表面(即ち、像形成又は
光導電性の)に接触する。ブレード10は、感光体ベル
ト80から残留する粒子を除去するための清掃エッジを
有している。清掃ブレード10とは反対の感光体ベルト
80の側にはブレード支持プラテン70があり、これ
は、感光体表面に加圧接触するようにブレード10に加
えられる荷重のもとで柔軟な感光体ベルト80を支持す
る。清掃装置のハウジング40は、ブレード10によっ
て感光体から除去されたトナー及び他の残留粒子を収集
するための清掃空洞即ち溜め部50を含んでいる。受動
的な溜め部充填バッフル30は、清掃装置ハウジングの
壁から感光体表面に向かって延びていて、残留粒子を清
掃空洞50へ案内し、残留粒子をより均一に詰め込むこ
とができるようにする。これは、清掃空洞50の保持容
量を増加し、CRUの清掃システムの寿命を延長する。 【0005】廃棄トナーがブレード10により感光体ベ
ルト80から清掃されるときには、ブレード10の前方
にトナーの小さく丸まった「丸太状態」60が形成され
る。この丸太状態のトナー60は、「火山」のようにブ
レード10の上方に次第に成長して、最終的にブレード
10を覆う。このように累積したトナーは、ブレードの
尖端においてトナーに力が作用して感光体ベルト80か
らトナーを移動すると共に、ブレードと感光体の界面か
らトナーを離すことによって、通常の密度(緩いトナー
に対する)よりも高い密度に詰め込まれる。又、清掃装
置の溜め部50は、融着装置(図示せず)及び予電荷消
去ランプ(図示せず)に接近しているために高温である
ので、ある長時間運転モードではトナーの閉塞温度(即
ち、トナーが溶解及び凝結を開始する温度)に達し得
る。それ故、ブレード10は、高密度に詰められた「山
のような」堆積物60によって覆われて、溶融したトナ
ーがその上に固められた領域をもつことになる。その結
果、ブレード10は、その上に横たわるトナーの影響を
受け、その尖端形状(即ち、感光体に対する清掃エッジ
及びブレード面の関係)がある仕方で変更されて、広い
帯状の清掃欠陥が生じることになる。(広い帯状の清掃
欠陥とは、清掃システムが故障して像形成面にトナーの
帯が残り、これがコピー媒体に転写されてコピーの品質
欠陥を生じることをいう。) 【0006】更に図1を参照すれば、12時の位置でブ
レード10に作用する力は、ブレード10上に存在する
トナーの堆積物によって影響される。ブレード上に存在
するトナー堆積物の重量は、おそらく、さほど大きなも
のではない。しかしながら、到来するトナーに対するこ
のトナー堆積物の反作用はそうではない。特に、トナー
堆積物が自由に流動できないときには、点線矢印61で
示されたように溜め部において上方に移動する(ブレー
ド/感光体の界面から)トナーは、到来するトナーに抵
抗する反作用力をトナー堆積物から受ける。図4に示す
ように、動作中にブレード15に作用する直角力FN
び圧縮力FC は、かんな掛け作用を増大して最終的に感
光体表面からブレードの尖端を持ち上げるように変更さ
れ、広い帯状の清掃欠陥を招くことになる。図5に示す
ように、本発明の80°ブレード尖端は力成分FN ' 及
び圧縮力FC ' を有し、これは、ブレード10を感光体
80と接触状態に保持すると共にブレード/感光体表面
から離れるようにトナーを向ける助けをする。従って、
ブレード尖端の角度が90°であるときに感光体ベルト
からブレードの尖端を持ち上げる合成力が回避される。 【0007】ブレード尖端角θ2 が約90°の一般の清
掃ブレード15を示した図2を参照する。この90°ブ
レードは、その清掃エッジ面がブレード本体に対して9
0°に切られている。固定片持梁設計の解決策を用いる
場合に、清掃ブレードは感光体80に対して約55グラ
ム/cmの荷重がかけられる。この大きなブレード荷重
は、溜め部50に能動的なトナーの動きがない状態で1
2時の動作を行うために必要であると分かっている。
又、この大きなブレード荷重は、ブレード上に存在する
トナー堆積物に打ち勝つために大きさ力が必要とされる
ために、12時の清掃位置で必要とされたものである。
この大きなブレード荷重での撓みにより、ブレード15
の作用角δは、かんな掛けの0°である。(即ち、かん
な掛けとは作用角0°で動作するブレードを指す。作用
角は、ブレードの尖端及びそれに隣接するブレード面と
感光体表面との間の角度として定義される。)平らなブ
レード支持プラテン70(図1)は、同様のシステムの
ドラム型感光体では前代未聞のかんな掛けモードでブレ
ードを動作できるようにする。比較によれば、ゼロック
ス1065マシン及びゼロックス5046マシンのブレ
ード荷重は、30ないし35グラム/cmの範囲であ
る。ゼロックス5028型の清掃装置でも、本発明と同
様に、35グラム/cmで動作するが、非常に長時間で
はない。 【0008】図3を参照すれば、本発明による清掃ブレ
ード10のブレード尖端角θ1 は約80°である。この
ブレード10の作用角δは、依然として0°であるが、
尖端角度は感光体ベルトから約80°±5°である。8
0°のブレード尖端角は、ブレード10上に累積するト
ナー堆積物の影響によりブレード/ブレード尖端に働く
力を変更する。 【0009】図4は、90°ブレードと、ブレード尖端
の前方の丸まった「丸太状」のトナー60とを示してい
る。又、感光体との界面においてブレード尖端に作用す
る力によって生じる仮想ベクトル力F(即ち、FN 及び
C より成る)も示されている。 【0010】図5は、80°ブレードの尖端角度、その
仮想ベクトル力F’(即ち、FN '及びFC ' より成
る)及びブレード10の上に堆積し始めた丸まった「丸
太状」のトナー60を示している。80°ブレードは、
ブレードの尖端を下方に保持するか又は少なくとも感光
体80からの持ち上げに抵抗するよう助成する力F’を
発生することができる。 【0011】図6には、溜め部のサイズを縮小したスト
レステスト(即ち、ミニ溜め部テスト)の実験結果が示
されている。感光体表面の約10mm上でブレード上に
「屋根」が配置された。これは、溜め部を満たすテスト
時間を短縮すると共に溜め部におけるトナーの流れに対
して実際の抵抗を形成するために行われた。「標準」の
90°ブレードは、ブレード/感光体の予想動作干渉範
囲を越えてテストされた。(即ち、かんな掛けは、数学
モデルでは約2.6mmの干渉程度で生じると予想され
る。本発明ではブレードホルダ角度が26°±1°で2
mmないし4.5mmの干渉範囲においてテストが行わ
れた。(公称干渉は3mm±0.5mmである。))8
0°ブレードは、最初、公称設定においてテストされ
た。図6のグラフは、80°ブレードが、90°ブレー
ドよりも、少なくとも1.5倍は優れた性能であること
を示している。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明によるCRUの正面図である。 【図2】公知の90°ブレードの尖端角を示す図であ
る。 【図3】本発明の清掃ブレードの80°尖端角を示す図
である。 【図4】90°のブレード尖端角に作用する力を示す図
である。 【図5】本発明の80°のブレード尖端角に作用する力
を示す図である。 【図6】80°及び90°のブレード尖端角に対し欠陥
状態時のトナー重量の実験結果を示すグラフである。 【符号の説明】 10 ブレード 20 ブレードホルダ 30 バッフル 40 ハウジング 50 空洞即ち溜め部 60 丸まった「丸太状」のトナー 70 ブレード支持プラテン 80 感光体ベルト
フロントページの続き (72)発明者 リチャード エル フォーブズ ザ セ カンド アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14534 ピッツフォード オーク マナ ー クレッセント 103 (56)参考文献 特開 平3−107883(JP,A) 特開 平2−216178(JP,A) 特開 昭61−241777(JP,A) 特開 昭59−49575(JP,A) 実開 昭62−58472(JP,U) 実開 昭57−184960(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 21/10 - 21/12

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 像形成表面を清掃する装置において、 空洞を画成するハウジングと、 前記ハウジングに少なくとも部分的に包囲されたブレー
    ドであって、このブレードは、前記ハウジングに接続さ
    れた一端と、その反対の自由端とを有し、該自由端は、
    少なくとも第1のブレード面及び第2のブレード面を有
    し、前記第1ブレード面は前記第2ブレード面との間に
    鋭角をなすように該第2ブレード面に隣接しており、更
    に、前記自由端は、前記第1ブレード面と前記第2ブレ
    ード面との間にエッジを形成し、このエッジが前記像形
    成表面に接触してそこから残留粒子を除去するようにさ
    れ、前記第1ブレード面と第2ブレード面との間の鋭角
    は75度以上〜85度未満であり、前記第1ブレード面
    は、前記エッジにおいて、前記第2ブレード面と前記像
    形成表面との間の角度が95度より大きい角度を有する
    ように、前記像形成表面に接触しており、前記第1ブレ
    ード面は、前記像形成表面に前記エッジにおいて角度0
    度で像形成表面に接触している、ブレードと、 前記像形成表面から清掃された残留粒子を前記空洞へ案
    内する手段と、 前記ブレードに対向するように前記像形成表面を支持す
    る手段とを備えたことを特徴とする装置。
JP13679894A 1993-06-30 1994-06-20 トナー蓄積容量を高めた装置 Expired - Fee Related JP3524155B2 (ja)

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