JPH01195485A - 回転ブラシ型清掃装置を備えた複写機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般には、複写機、より詳細には、複写機の
一部分を構成する感光性表面から残留トナーや、紙繊維
やカオリンなどの「ちり」を、静電作用で分離して、除
去する清掃装置に関するものである。

発明が解決しようとする課題 市販の自動ゼログラフィー式複写機に用いられ、成功し
ている清掃方式は、適当な摩擦電気特性を有する柔軟な
繊維植毛から成るブラシを使用している。この植毛は柔
軟であるが、感光性表面すなわち電荷保有表面から残留
トナー粒子を除去する程度の腰の強さを有するものであ
る。そのほかにも、柔らかい繊維材料あるいは粘着材料
でできたウェブまたはベルト、その他の清掃装置が知ら
れている。

電荷保有表面から残留トナーやちりを除去する技術分野
においては、従来の電荷保有表面との物理的接触に基づ
くほかに、清掃装置内の１個またはそれ以上の部材を電
気的にバイアスして作った静電界に基づく清掃装置が新
しく開発された。

米国特許箱４，４９４，８６３号は、電荷保有表面から
トナー像をコピー用紙へ転写した後、電荷保有表面に残
っている残留トナーやちりを除去するためのトナー除去
装置を開示している。この清掃装置の特徴は、一対の脱
トナー・ロール、すなわちバイアスされた清掃ブラシか
らトナーを除去するためのロールど、清掃ブラシから紙
繊維やカオリン、等の「ちり」を除去するためのロール
を使用していることである。これらのロールは電気的に
バイアスされており、一方のロールがブラシからトナー
を引き付け、他方のロールが「ちり」を引き付ける。し
たがって、回収したトナーを再使用しても、コピーの品
質は低下しないし、「ちり」は廃棄することができる。

米国特許箱４，６３９，１２４号は、磁気ブラシから着
色トナーを分離する類似の装置を開示している。米国特
許箱４，１１６，５５５号に開示されているトナー除去
装置は、同様に、一対の脱トナー・ロール、すなわちバ
イアスされた磁気清掃ブラシからトナーを除去するため
のロールと、間違った符号のトナーを除去するためのロ
ールを使用している。

Ｘｅｒｏｘ　１０７５複写機やＸｅｒｏｘ　１０９０複
写機においては、ブレード保持器がオーガーチューブの
支持構造を含んである。この支持構造は、アルミニウム
押出し材で作られており、清掃ハウジングに設けた凹部
に滑らしてはまるようになっている。

オーガー・チューブを含むブレード保持器は、必要なら
ば、清掃のとき取り外すことが可能である。

もし清掃装置をコスト面と組立て面で望ましい単一押出
ハウジングの中に設けたならば、オーガーチューブ、オ
ーガーチューブのまわりのブレード保持器、および押出
ハウジングの間に、トナーが集積する可能性がある。

課題を解決するための手段 本発明の目的は、電荷保有表面すなわち感光性表面から
残留トナーおよび「ちり」を除去するための清掃装置を
提供することである。

本発明は、第１の特徴として、電気的にバイアスされた
繊維ブラシ清掃装置が、複写機の使用中に感光性表面に
堆積した残留トナーと「ちり」を除去するように感光性
表面に隣接して１２時の位置に配置されている。清掃ブ
ラシが集めた残留トナーと「ちり」を除去するために、
一対の電気的にバイアスされた脱トナー・ロールが清掃
ブラシの周囲にほぼ２時と４時の位置に配置されている
。

第１の脱トナー・ロールの正確な位置は、感光性表面と
こすり接触しているブラシが離れるときに生じるブラシ
の振動の第１振動ノードにできるだけ近い場所が選ばれ
る。脱トナー・ロールを振動ノードの近くに配置するこ
とで、ブラシからのトナーの除去が促進される。その理
由は、ブラシの運動の振動エネルギーがブラシから空気
、トナー、ちりをはじき出す作用をするからである。

第２の特徴として、脱トナー・ロールを繊維ブラシの周
囲に、感光性表面に隣接して配置することで、繊維ブラ
シからのトナーとちりの除去が促進される。個々の電荷
レベルを有するトナーと「ちり」を除去するために、脱
トナー・ロールは電気的にバイアスされている。繊維ブ
ラシ植毛によってトナーが移動すると、よくわかってい
ないが、ブラシ植毛とトナーおよび「ちり」との間に摩
擦電荷の転移が起きる。時間が経つと、トナーおよび「
ちり」上の電荷が摩擦電荷の転移によって変化し、バイ
アスされた脱トナー・ロールで除去するのに最適な電荷
レベルを越えてしまう。したがって、トナーと［ちりＪ
がブラシ繊維の京擦電気作用を受ける時間をできるだけ
少なくすることで、摩擦電荷の転移を最小限にすれば、
トナーおよび「ちり」上の電荷が摩擦電気作用によって
変化し、バイアスされた脱トナー・ロールで除去するの
に最適なレベルを越える前に、ブラシ繊維からトナーを
除去することができる。

実施例 第１図に示すように、本発明の清掃装置を組み込むこと
ができる電子写真式複写機は感光性ベルト１０を使用し
ている。感光性ベルト１０は矢印１２の方向に移動し、
感光性ベルトの連続する部分を進め、ベルト移動通路の
周囲に配置されたいろいろな処理ステーションを順次通
過させる。

ベルト１０は剥離ローラー１４、テンション・ローラー
１６、アイドラ・ローラー１８、および駆動ローラー２
０の周囲に架は渡されている。駆動ローラー２０は適当
な手段たとえばベルト駆動装置でモーター（図示せず）
に連結されている。

ベルト１０はテンション・ローラー１６を望ましいばね
力でベルト１０に弾力的に押し付ける一対のばね（図示
せず）によってぴんと張った状態に保たれる。剥離ロー
ラー１４とテンション・ローラー１６は共に回転自由に
取り付けられている。両ローラーは、ベルト１０が矢印
１６の方向に移動するとき、自由に回転するアイドラー
である。

最初に、感光性ベルト１０の一部分が、帯電ステーショ
ンＡを通過する。帯電ステーションＡでは、２個のコロ
ナ発生装置２２．２４が感光性ベルト１０を比較的高い
−様な電位に帯電させる。

次に、感光性ベルト１０の帯電した部分は、露光ステー
ションＢを通過する。露光ステーションＢでは、透明プ
ラテン３０の上に下向きに置かれた原稿書類がフラッシ
ュ・ランプ３２で照明される。原稿書類から反射した光
線は、レンズ３４を透過し、レンズ３４により感光性ベ
ルト１０の帯電した部分の上に投射され、その上の電荷
を選択して消去する。

これにより、原稿書類に含まれている情報領域に対応す
る静電潜像が感光性ベルト１０の上に記録される。

次に、ベルト１０は、その表面に記録された静電潜像を
現像ステーションＣへ進める。現像ステーションＣでは
、磁気ブラシ現像装置３８が混合現像剤（すなわち、ト
ナー粒子とキャリヤ粒子）を運んで静電潜像に接触させ
る。静電潜像は、現像剤のキャリヤ粒子からトナー粒子
を引き付けて、感光性ベルト１０の上にトナー粉末像を
形成する。

次に、ベルト１０はトナー粉末像を転写ステーションＤ
へ進める。転写ステーションＤでは、支持材料のシート
たとえば紙のコピー用紙が移動してきて、ベルト１０上
のトナー粉末像と接触する。最初に、転写前に、感光性
ベルト１０とその上のトナー粉末像との間の吸引力を小
さくするため、ベルト１０上のトナー粉末像はランプ（
図示せず）からの光線にさらされる。次に、コピー用紙
を感光性ベルト１０に付着させ、トナー粉末像を感光性
ベルト１０からコピー用紙へ転移させるために、コロナ
発生装置４０がコピー用紙を適当な電位に荷電する。

転写後、ベルト１０からコピー用紙をベルト１０から離
すために、コロナ発生装置４８がコピー用紙を逆の極性
に荷電する。その結果、コピー用紙ははく離ローラー１
４の所でベルト１０からはく離する。

コピー用紙は、さまざまな枚数、サイズ、種類のコピー
用紙を保持することができる３つの給紙トレイ５０，５
２．５４から選択して転写ステーションＤへ送られる。

コピー用紙はコンベヤ５６とローラー５８に沿って転写
ステーションＤへ送られる。転写後、コビニ用紙は矢印
６０の方向に動き続けてコンベヤ６２の上に載り、コン
ベヤ６０で定着ステーションＥへ運ばれる。

定着ステーションＥには、転写されたトナー粉末像をコ
ピー用紙へ永久的に定着させるための定着装置７０が設
置されている。定着装置７０は、加熱された定着ローラ
ー７２と、トナー粉末像を定着ローラーに接触させるた
め定着ローラー７２に圧接した加圧ローラー５６とで構
成されていることが好ましい。このようにして、トナー
粉末像はコピー用紙にしつかり定着される。

定着後、定着された像を支持するコピー用紙は、カール
除去装置７６を通過する。シュー１−７８は、進行する
コピー用紙をカール除去装置７６からキャッチ・トレイ
８０へ案内するか、または無線とじ、針金とじ、Ｔ合い
、等を行うため仕上げステーションへ案内する。コピー
用紙はキャッチ・トレイ８０または仕上げステーション
からオペレータによって取り出される。上記の代わりに
、コピー用紙を両面複写ゲート９２で両面複写トレイ９
０へ転向させることができる。続いて、コピー用紙の第
２面に像を転写し、定着するために、コピー用紙は両面
複写トレイ９０からコンベヤ５６を経由して転写ステー
ションＤへ戻される。

あとで詳しく説明するが、清掃ステーションＦにおいて
有効にトナーを除去できるように、残留トナーと「ちり
」　（以後、まとめてトナーと呼ぶ）を正電荷にさらし
、電荷分布を少なくする予備清掃コロナ発生装置９４が
設置されている。転写後、感光性ベルト１０上に残って
いる残留トナーは、以下説明するように、幾つかある周
知の回収装置のどれかを用いて回収され、現像ステーシ
ョンＣへ戻される。

本発明の清掃装置は、周知の複写機のどれにでも組み入
れることができる。特定の処理、紙の取扱い、および制
御の仕方については、本発明に影響を及ぼさないように
して、当然に変更が行われる。

次に、第２図について説明する。本発明に従って、清掃
ステーションＦには、ベルト１０から残留トナーと「ち
り」を除去するため、一対の脱トナー・ロールを含む繊
維ブラシ清掃装置が設置されている。繊維清掃ブラシ１
００は、モーター１０４により清掃ハウジング１０６の
中で矢印１０２の方向に回転できるように支持されてお
り、Ｄ、Ｃ，電源１０８により負にバイアスされる。米
国特許第３，５７２，９２３号に記載されているように
、繊維清掃ブラシ１００は円筒形の導電性部材１１２の
上に植毛された多数の導電性の清掃繊維１１０からなる
ものが好ましい。

好ましい実施例においては、清掃ハウジング１０６は、
構成部品の必要性に応じて形作られた凹部を有するが、
一体構造の押出品にすれば安価に作ることができる。残
留トナーや汚染物質すなわち紙繊維やカオリンなどの「
ちり」は、ベルト１０に対する清掃繊維１１０のこすり
作用とり、Ｃ，電源１０８から清掃繊維に加えられた静
電荷の作用によって、感光性ベルト１０から除去される
。開示した形式の電子写真式複写機においては、ブラシ
１００によって、正電荷を帯びたトナーと負電荷を帯び
た「ちり」の両方が感光性ベルト１０から除去される。

負に帯電した「ちり」は、正に帯電したトナー粒子に付
着して一緒にベルト１０から除去される。本発明に従っ
て、ベルト１０から除去されたトナーと「ちり」が付い
ているブラシ繊維１１０は、最初に、モーター１０４に
よって、ブラシ１００と同じ方向、矢印１１５の方向に
回転するように支持された第１の脱トナー・ロール１１
４と接触する。脱トナー・ロール１１４は、Ｄ、Ｃ，電
源１１７によって電気的にバイアスされる。本発明に従
って、脱トナー・ロール１１４は、ブラシ繊維１１０が
感光性ベルト１０の表面から煎れる位置のすぐ近くに、
清掃ブラシ１００に接触した状態で位置に支持されてい
る。脱トナー・ロール１１４の位置は、感光性ベル１〜
１０との接触が終わった後の最初の振動ノードのすぐ近
くで、ブラシ繊維１１０と接触するように選択される。

ブラシ繊維１１０は、感光性ベルト１０との接触を離れ
た後、多少減衰しながら振動する傾向がある。この振動
運動は、図示のように、繊維が集束するノード場所でブ
ラシからトナーと「ちり」をはじき出す作用をする。こ
の位置のすぐ近くに第１の脱トナー・ロール１１４を配
置すれば、はじき出された物買を集めることができる。

特に注目すべきことは、このはじき出されたトナーと「
ちり」は、電荷が比較的少なく、そして、十中へ九、荷
電量の少ない紙繊維またはカオリン（以下、−括して「
ちり」と呼ぶ）と同様、回収して現像ハウジングへ再循
環するトナーから除くことが望ましい誤符号のトナーで
あることである。振動ノードの位置は、清掃ブラシの速
度に応じてブラシの周囲に沿って変わる。摩擦で生じた
電荷がトナーや「ちり」とブラシ繊維との間で転移する
時間をできるだけ短くするため、この位置を感光性ベル
ト１０のすぐ近くに置くことがさらに望ましい。脱トナ
ー・ロール１１４に対するバイアス・レベルは、「ちり
」を最適に吸引するように選ぶことができる。

ブラシの周囲に沿って離れた位置で清掃ブラシ１００か
ら残留トナーの大部分を除去するために、第２の脱トナ
ー・ロール１２０が配置されている。

モーター１２２は、第２の脱トナー・ロール１２０を、
清掃ブラシ１００および第１脱トナー・ロール１１４と
同じ方向、矢印１２４の方向に駆動する。第２の脱Ｉ・
ナー・ロール１２０は、Ｄ、Ｃ，電源１２３から電気的
にバイアスされる。清掃装置の好ましい実施例の場合に
は、清掃ブラシを約−２５０Ｖの電位にバイアスし、第
１の脱トナー・ロール１１４を約−５０Ｖにバイアスし
、第２の脱トナー・ロール１２０を約−６５０Ｖにバイ
アスしている。したがって、荷電量の少ない「ちり」や
誤符号のトナーのみが第１の脱トナー・ロール１１４の
所でブラシから除去され、大部分の１〜ナーは第２の脱
トナー・ロール１２０の所でブラシから除去され、回収
される。実施例において、第１および第２脱トナー・ロ
ールは、感光性ベルト１０に対し１２時の位置に置かれ
た清掃ブラシのまわりにそれぞれ約４時と２時の位置に
配置しである。もちろん、清掃ブラシの速度に応じて、
２つの脱トナー・ロールの位置を変えることができる。

清掃ハウジング１０６には、脱トナー・ロール１１４゜
１２０をそれぞれ支持する凹部１３０，１３２がある。

これらの凹部の中には、それぞれの脱トナー・ロールか
らトナーを削り取るためのブレードと、除去したトナー
を貯蔵領域または現像ステーションへ搬送するためのオ
ーガーが設置されている。２つの脱トナー・ロールを清
掃ブラシ１００の片側に、清掃ブラシ１００に対し１２
時と５時の位置の間の「上り坂」側に配置することで、
同一の脱トナー・ロール、ブレードおよびオーガーを使
用できる。これは、本発明の利点の１つである。各説ト
ナー・ロールの清掃ブレード１５０は、成形ブレード保
持器１５２の中に、ロールにこすり接触の状態で支持さ
れている。ブレード保持器１５２は、清掃ハウジング１
０６に一体に作られたブレード保持器凹部１５４゜１５
６の中に滑らして挿入することができる。ブレード１５
０とブレード保持器１５２は一体構造であるから、ばね
負荷付き取付は装置を交換しなくても、ブレード保持器
凹部１５４，１５６から簡単に取り出し、簡単に交換す
ることができる。

脱トナー・ロール１１４，１２０から除去されたトナー
と「ちり」は、オーガー１７０によって清掃ハウジング
１０６から収り出され、「ちり」は貯蔵場所へ運ばれて
後で廃棄され、トナーは現像ステーションへ運ばれて再
使用される。オーガー１７０は、四部１３０，１３２の
近くに、清掃ハウジング１０６に形成された凹部１８０
，１８２の中に回転可能に支持されている。これらのオ
ーガー１７０は、凹部１８０．１８２にはまるようにプ
ラスチック製ライナー１８４の中に支持されており、清
掃および保守のとき滑らせてライナー１８４から取り外
すことができる。ライナー１８４は、清掃ハウジング１
０６の凹部１８０，１８２に設けた溝穴１９２，１９４
，１９６，１９８に座直される一対の翼部１８８゜１９
０を有することが好ましい。トナーや「ちり」がプラス
チック製ライナー１８４と凹部１８０，１８２のすき間
に入り込むのを防止するため、ライナー１８４と凹部１
８０，１８２の間から外側に伸びたフィルム・シール部
材２００がライナー１８４の外面に接着しである。フィ
ルム・シール部材２００は、ブレード１５０に向かって
伸び、脱トナー・ロールと接触しているから、ブレード
によってトナー除去・ロールから削り落とされたトナー
や「ちり」は、ブレードとオーガーの近くの領域に保持
され、プラスチック製ライナー１８４と凹部１８０，１
８２の間の領域に入ることはない。ブレード１５０とフ
ィルム・シール部材２００は、清掃ステーションの残り
の部分からオーガーを有効にシールするので、ブレード
とオーガーによって生じた雲状トナーがオーガー／ブレ
ード空洞から外へ分散することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の清掃装置を組み入れた電子写真式複
写機の略正面図、 第２図は、第１図の複写機に組み入れた清掃装置の正面
図である。 符号の説明 ＾・・・帯電ステーション、Ｂ・・・露光ステーション
、Ｃ・・・現像ステーション、Ｄ・・・転写ステーショ
ン、Ｅ・・・定着ステーション、Ｆ・・・清掃ステーシ
ョン、ｌＯ・・・感光性ベルト、　１２・・・ベルト移
動方向、１４・・・剥離ローラー、　１６・・・デンシ
ョン・ローラー、１８・・・アイドラ・ローラー、 ２０・・・駆動ローラー　　２２．２４・・・コロナ発
生装置、３０・・・プラテン、　　　３２・・・フラッ
シュ・ランプ、３４・・・レンズ、　　　　３８・・・
磁気ブラシ現像装置、４０・・・コロナ発生装置、４８
・・・コロナ発生装置、５０．５２．５４・・・給紙ト
レイ、 ５６・・・コンベヤ、　　　５８・・・ローラー、６０
・・・紙移動方向、　　６２・・・コンベヤ、７０・・
・定着装置、　　　７２・・・定着ローラー、７４・・
・加圧ローラー、　フロ・・・カール除去装置、７８・
・・シュート、　　　８０・・・キャッチ・トレイ、９
０・・・両面複写トレイ、９２・・・両面複写ゲート、
９４・・・コロナ発生装置、１００・・・清掃ブラシ、
１０２・・・回転方向、　　　１０４・・・モーター、
１０６・・・清掃ハウジング、１０８・・・Ｄ、Ｃ，電
源、１１０・・・ブラシ繊維、　　１１２・・・導電性
円筒形部材、１１４・・・第１脱トナー・ロール、 １１５・・・回転方向、　　　１１６・・・Ｄ、Ｃ，電
源、１１７・・・モーター、 １２０・・・第２脱トナー・ロール、 １２２・・・モーター、　　　１２３・・・ｎ、ｃ、電
源、１２４・・・回転方向、　　　１３０，１３２・・
・凹部、１５０・・・清掃ブレード、１５２・・・ブレ
ード保持器、１５４　、１５６・・・凹部、　　　１７
０・・・オーガー、１８０．１８２・・・凹部、　　　
１８４・・・ライナー、１８８．１９０・・・翼部、　
　　１９２，１９４，１９６，１９８・・・溝穴、２０
０・・・フィルム・シール部材。 ヘ　　　　　　　　　　　　　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 感光性表面、前記感光性表面の上に潜像を形成するため
   の像形成手段、潜像をトナーで現像するための現像手段
   、現像したトナー像を前記感光性表面から像支持表面へ
   転写するための転写手段、および前記感光性表面から残
   留トナーや「ちり」を除去するための清掃手段を備えた
   複写機であって、前記清掃手段は、 前記感光性表面から残留トナーや「ちり」を除去するた
   め前記感光性表面に接触して回転するように支持され、
   残留トナーや「ちり」を前記感光性表面から除去するの
   を助けるために電気的にバイアスされた清掃ブラシと、 前記清掃ブラシから残留トナーや「ちり」を除去するた
   め前記清掃ブラシに接触した状態で支持され、電気的に
   バイアスされた脱トナー手段とから成り、 前記脱トナー手段は、前記清掃ブラシの部分が接触して
   いた前記感光性表面から離れるときに生じるブラシの振
   動ノードの近くに配置されていることを特徴とする複写
   機。