JPH01195488A - 複写機のブレード清掃装置 - 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、電子写真式複写機、より詳細には電子写真式
複写機に使用する改良型ブレード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 −ｍに、電子写真式複写プロセスでは、電荷保有表面た
とえば光導電性部材が−様な電位に帯電されて、その表
面が感光化される。−様に帯電した光導電性部材の表面
は、複写する原稿書類の光像にさらされる。この露光に
より感光化された表面上の電荷が選択的に放電されて、
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
光導電性部材の上に記録される。

本発明の目的は、像転写後、電荷保持表面すなわち光導
電性表面から残留トナー粒子を除去することであるが、
静電気的に帯電させた光導電性表面を原稿書類の光像で
露光させる以外のやり方で、静電潜像を形成できること
を理解されたい。たとえば、像形成電子装置と光学装置
を用いて英数字像へ変換することができるディジタル形
式で電子的に記憶させた、または電子的に発生させた情
報から、静電潜像を形成することができる。たとえば、
変調レーザーと適当な走査装置を使用して電子的に静電
潜像を形成することができる。しかし、そのような電子
装置や光学的像形成装置は、本発明を構成するものでは
ない。

光導電性表面に記録された静電潜像の現像は、静電潜像
に現像剤を接触させることによって行われる。典型的な
現像剤は、この分野ではトナー粒子として知られる着色
した熱可塑性粉末である。

トナー粒子が静電潜像へ静電気の力で引き付けられるよ
うに、光導電性表面に記録された静電潜像に対し適当な
極性の電荷を有するトナー粒子が選ばれる。

静電潜像を現像して可視化した後、トナー粉末像はコピ
ー用紙へ転写される。

光導電性表面からコピー用紙へ転写した後、光導電性表
面には、残留トナー粒子が付着したままになっているこ
とが多い。これまで、ウェブ、ブラシ、フオーム・ロー
ラーなどの清掃装置は、あらゆる場合に、光導電性表面
から残留トナー粒子を完全に満足できるように除去する
ことはできなかった。

光導電性表面から残留トナー粒子を除去する興味のある
方法の１つは、静止非磁気容器で囲んだ回転磁石を使用
するか、または反対に、回転非磁気容器で囲んだ静止磁
石を使用するものであった。

この方式は、磁石でキャリヤ粒子を引き付けることによ
って、キャリヤ粒子で光導電性表面から残留トナー粒子
を引き付けるものである。しかし、この方式の清掃装置
は、望ましい清掃効率を達成するには、今の所、かなり
高価であり、構造が複雑である。

光導電性表面から残留トナー粒子を除去する興味のある
もう１つの方法は、ブレードを使用して、表面から残留
トナー粒子をふき取ったり、またはかき取ったり、また
はその両方を行う方法である。

ブレード清掃装置は、比較的遅い処理速度（すなわち、
一定期間内に作成するコピーの数が少ない）の複写機に
使用されているドラム形感光体から残留トナー粒子を除
去するのに広く使用されている。しかし、高速複写機に
おいて、ベルト形感光体に対しブレード清掃装置を使用
することは、全面的に容認されていない。

通常のブレード清掃装置は、ブレードの自由延長部がブ
レード保持器の端よりも伸びた構造になっている。その
ようなブレード自由延長部がたわむと、その先端角がか
なり変化する。ブレード先端角の変化は、巻込み故障、
削取り故障、コメットの発生の原因になることがある。

そのほか、先端角の変化は、先端を清掃効果の悪いより
大きな半径に摩滅させるので、ブレードの寿命を縮める
原因になる。この形式の従来のブレード清掃装置におい
ては、ブレード負荷が変化するとブレードの先端角が大
きく変化する。これは、負荷が増大すると、ブレードの
自由延長部がたわんで、先端角（すなわち、光導電性表
面とブレードのなす角）が大きくなるためである。

これまで、光導電性表面を清掃するため、いろいろな方
法が用いられてきたが、本発明の幾つかの特徴と関連が
ある特許文献として、米国特許第３．７０６，１０８号
（１９７２年２月８日発行）、同第３，７０６，６１７
号（１９７２年１２月１９日発行）、同第３，８４８，
９９３号（１９７４年１１月１９日発行）、同第３，９
８９，００５号（１９７６年１１月２日発行）、同第４
，４２８，６６５号（１９８４年１月３１日発行）、同
第４，５０１，４８６号（１９８５年２月２６日発行）
、同第４，５２７．８８７号（１９８３年８月２９日発
行）、同第４，６３０，９２０号（１９８６年１２月２
３日発行）がある。

上記文献の関連部分は、次のように要約することができ
る。

米国特許第３，６４０，６１７号は、液体現像剤が入っ
ている容器に、表面に静電潜像が形成された光導電性シ
ートを通過させて現像する方法を開示している。過剰な
液体トナーはドクターブレードでシートから除去される
。

同第３，７０６，１０８号は、ベルトの光導電性表面か
らトナー粒子を除去するために使用する回転清掃ブラシ
を開示している。明細書では、ブラシ繊維をブレードと
呼んでいる。ブラシが静電気の力でベルト表面からトナ
ー粒子を引き付けるように、ブラシは電気的にバイアス
されている。

同第３，９８９，００５号は、ブラシ保持器のＵ形チャ
ンネルの中に片持梁状に支持したブレードを有する油計
量装置を開示している。

同第３．３，８４８，９９３号は、感光性表面の移動方
向に平行に片持梁状に取り付けた主ブレード部材を有す
る清掃装置を開示している。

同第４，４２８，６６５号は、可撓性像形成部材から望
ましくない残留絶縁性トナー粒子の除去と搬送を同時に
行う方法および装置を開示している。その装置は、所定
の電位にバイアスされ、表面に絶縁性キャリヤ粒子が付
いている清掃ロール、表面に残留絶縁性トナー粒子が付
いている可撓性像形成部材、前記清掃ロールと可撓性像
形成部材の間に両者に取り囲まれた清掃区域、前記清掃
ロールの中に入っている磁石、前記清掃ロールの外周に
付いている磁性帯片で構成されている。可撓像形成部材
は、動作中、アーチ形にたわめられ、清掃ロールと可視
像形成部材で取り囲まれた清掃区域を形成する。

同第４，５０１，４８６号は、液体現像剤で現像した像
形成表面からトナーを清掃するブレードを開示している
。ブレードは、カーボン粒子含浸ゴムで作られた良導体
の本体と、それよりも導電率が小さい固有の導電性を有
するゴムで作られた像形成表面と接触する先端部とで構
成されている。液体現像剤は本体の導電率に影響を及ぼ
すが、先端部の導電率には影響を及ぼさない。先端部は
接触抵抗を小さくするため本体に設けられた大きな表面
積の凹部空洞に挿入され、交換することが可能である。

現像剤の吸着を良くするなめに、ブレードは電気的にバ
イアスされている。

同第４，５２７，８８７号は、光導電性表面から残留ト
ナーを除去するブレード清掃装置を開示している。

さらに、清掃装置と共に使用するたわみ付きベルトを開
示している。前記のたわみを生じさせるため、第２図に
示されているように、シールド８２がベルトを押してい
る。

同第４，６３０，９２０号は、エンドレス通路内で動く
ように支持した可撓性光導電性ベルト表面から残留トナ
ー粒子を除去する効率の良い、寿命の長いブレード清掃
装置を開示している。可撓性ベルトがたわむように、清
掃ブレードはベルトに圧接して支持されている。ベルト
のたわみ度を制御して、効率の良い清掃を行うために必
要なブレードの力を最小限にし、かつブレードを光導電
性ベルト表面に一様に接触させるために、ベルＩ・の表
面に裏面支持部材が接触した状態で支持されている。支
持部材は、ブレードの下流に、清掃に必要な力を最小限
にし、かつベルトをブレードの縁に順応させ、ブレード
をベルトに一様に接触させることができる所定の距離に
配置されている。

課題を解決するための手段 本発明は、第１の態様として、弾性ブレード部材がブレ
ード取付は構造によって剛に支持され、ブレード支持体
の端を越えたブレード自由延長部がない構造のドクター
ブレード清掃装置を提供する。このように、ブレードを
剛に支持することにより、ブレード先端角を変化させず
に、ブレード先端の負荷を独立に変化させることが可能
である。

これにより、先端角とブレード負荷を組み合わすことが
できる。従来のドクターブレード清掃装置では、ブレー
ドの自由延長部または厚さ、またはその両方を変えなけ
れば、先端角とブレード負荷を組み合わすことは不可能
である。

上記のようにブレードを剛に支持する別の利点は、ブレ
ードのそりが生じるのを防止することである。ブレード
のそりが生じると、先端角が変化するので、前に触れた
問題が生じる。ブレードを剛に支持するもう１つの利点
は、誤整合に比較的鈍感なことである。本発明の清掃ブ
レード構造を用いれば、光導電性表面とブレードの間に
２ＩＩＩ１１の誤整合があっても、許容できる清掃が行
われることが認められた。従来のブレード清掃装置の有
する前記問題を最小限に押さえることで、より信頼性の
高いブレード清掃装置が得られた。したがって、本発明
のブレード清掃装置は比較的高速の複写機に適合し、使
用することができる。

本発明のブレード清掃装置は静電像形成に用いられる形
式の可撓光導電性表面に関して使用される。ブレードの
先端は光導電性表面の像形成面に接触し、一対の支持部
材が光導電性表面の裏面に接触している。

支持部材は、ベルトのたわみを制限し、かつ清掃ブレー
ドおよび可視光導電性ベルトの縁に沿って、−様な力を
与える働きをする。ブレードが可撓光導電性表面の継ぎ
目を乗り越えるときに生じる悪い振動問題を防止するた
め、支持部材は適切な間隔をおいて配置しである。支持
部材で制限されたベルトのたわみがベルトを清掃ブレー
ドの縁に順応させるので、ブレードの縁とベルトは一様
に接触する。

本発明のその他の特徴は、添付図面を参照して、以下の
説明を読まれれば明らかになるであろう。

実施例 以下、好ましい実施例について説明するが、本発明をそ
の実施例に限定するつもりのないことは理解されるであ
ろう。むしろ、特許請求の範囲に明示した発明の精神お
よび発明の範囲に入ると思われるすべての代替物、修正
物、均等物は、本発明に包含されるものと考える。

本発明の諸特徴を組み入れた典型的な電子写真式複写機
の一般的理解のために、図面を参照して説明するが、図
中、同一構成要素は、同じ参照番号を用いて表示しであ
る。

電子写真式複写方法は周知であるから、第１図の複写機
に使用されている各種処理ステーションを略図で示し、
それらの作用を簡単に説明する。

第１図に示すように、本発明を組み入れた電子写真式複
写機は、導電性基層と光導電性表面から成る光導電性ベ
ルト１０の形の電荷保持部材を使用している。光導電性
ベルト１０は、帯電ステーションＡ、露光ステーション
Ｂ、現像ステーションＣ１転写ステーションＤ、および
清掃ステーションＥを通過するように取り付けられてい
る。ベルト１０は、矢印１６の方向に動いて、光導電性
ベルト１０の連続する部分を、その移動路の周囲に配置
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ＩＯは、複数のローラー１８．２０．２２のまわ
りに架は渡されている。ローラー１８は駆動ローラーと
して使用することができ、ローラー２０．２２は光導電
性ベルト１０に適当な張力を与えるために使用すること
ができる。モーター２３はローラー１８を回転させて、
ベルト１０を矢印１６の方向に進める。ローラー１８は
適当な手段たとえばベルト駆動装置でモーター２３に結
合されている。

最初に、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、コロナ発生装置たと
えばスコロトロン、コロトロン、またはジコロトロン２
４が、ベルト１０の光導電性表面を一様な、高い正また
は負の電位に帯電させる（負に帯電させることが好まし
い）。コロナ発生装置２４は、この分野で周知の適当な
制御装置のどれかを用いて制御することができる。

次に、光導電性ベルト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、レーザ
ー走査装置２５が一様に帯電した光導電性表面を露光し
、この露光により、レーザー走査装置からの出力に従っ
て光導電性表面が選択的に放電される。上記の代わりに
、前記レーザー走査装置を通常の光学式露光装置で置き
換えることもできる。

次に、ベルト１０は光導電性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３０が現像剤を運んで静電潜像
に接触させる。現像装置３０は、一対の磁気ブラシ現像
ローラー３５．３６が入っている現像ハウジング３２を
有する。現像ハウジング３２に電気的に接続されたバイ
アス電源４１により、現像剤に適切なバイアスが与えら
れる。

磁気ブラシ現像ローラー３５．３６は通常の構造を有し
、現像ローラーと光導電性表面との間の現像区域におい
て、ハウジング３２内の現像剤をブラシ状にする磁界を
提供する。この磁気現像ブラシが、レーザー走査装置ま
たは光学的露光装置によって光導電性表面に記録された
静電潜像を現像する。

ハウジング３２の中には、摩擦帯電性を有する黒色トナ
ー４０が入っており、トナー４０は、電気的にバイアス
された現像ローラー３５．３６と光導電性表面との間の
電界（現像電界）によって静電潜像領域へ駆動される。

転写ステーションＤには、支持材料のシートすなわちコ
ピー用紙５８が送られてきて、トナー像と接触する。コ
ピー用紙は、通常の給紙装置（図示せず）によって転写
ステーションＤへ送られる。

給紙装置は、給送ロールがコピー用紙スタックの一番上
の用紙に接触しているＩ造が好ましい。給送ロールが回
転してスタックから一番上の用紙をシュートに送り込む
と、シュートが進行する用紙を案内して、ベルト１０上
の現像されたトナー粉末像と進行する用紙が転写ステー
ションＤで接触するように、ベルト１０の光導電性表面
に時間を合わせて接触させる。

転写チージョンＤには、コピー用紙５８の裏面に適当な
極性のイオンを散布するコロナ発生装置６０が設置され
ており、このイオン散布によって、光導電性表面からコ
ピー用紙５８へ帯電したトナー粉末像が引き付けられる
。

清掃ステーションＥでは、ブレード清掃袋［７０（第２
図参照）によって光導電性表面から残留トナーや紙繊維
やカオリンなどの「ちり」が除去される。ブレード清掃
装置７０はブレード７２とブレード保持器７４で構成さ
れている。

ブレード清掃装置７０がベルト１０の上方に、自由に旋
回してベルト１０に接触するように、ブレード保持器７
４の一端は旋回可能に取り付けられている。

ブレード保持器７４の表面８０に固定したウェイト７８
はブレード７２の縁８２をベルト１０に圧接する働きを
する。ブレード７２の２つの面で形成されるブレード縁
８２は、ベルト１０と鋭角をなすように接触している。

ブレードと可視光導電性表面の相対的運動によって、ブ
レードの縁は表面から残留トナーをかき取る。ベルト１
０はブレード縁８２に順応するので、本清掃装置はブレ
ードとベルトの誤整合には比較的鈍感である。

ブレード７２は適当なエラストマー材料から作ることが
できる。ブレード保持器７４は剛体構造であり、ブレー
ド７２はブレードの全表面がブレード保持器フ４に密着
して取り付けられている。言い換えると、従来のブレー
ド構造と異なり、ブレードはブレード保持器の端を越え
た自由延長部を有していない。

ブレード７２が接触している面の反対側のベルト面に接
触して、一対の剛体支持部材８４が固定して支持されて
いる。支持部材８４はベルト１０のたわみを制限するこ
とにより、ベルト１０とブレードの間に生じる力を制御
する。支持部材８４はブレード、ローラー、または平板
のいずれでもよい。支持部材８４は金属、プラスチック
、またはゴムから作ることができる。支持部材８４は可
撓光導電性表面の裏面に接触するように配置され、ブレ
ードが可撓光導電性表面の継ぎ目の上を通過するとき生
じるブレードの振動をできるだけ少なくするため、互い
に離して配置されている。

発明の効果 以上の説明から、先端角を変化させずに負荷の変化を許
容することにより、従来の構造を使用したとき先端角の
変化によって生じる問題を克服した新規なブレード清掃
装置が得られたことがわかるであろう、これにより、従
来のドクターブレード清掃装置では、ブレードの自由延
長部または厚さ、またはその両方を変えなければ、先端
角とブレード負荷の組合せは不可能であったが、これに
より、両者の組合せが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の清掃装置を徂み入れた電子写真式複
写機の略正面図、 第２図は、第１図の複写機に使用した清掃装置の略正面
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・・・清掃ステーション、１０・・・ベルト、１
６・・・移動方向、　　　　１８，２０．２２・・・ロ
ーラー、２３・・・モーター、　　　　２４・・・コロ
ナ発生装置、２５・・・レーザー走査装置、 ３０・・・磁気ブラシ現像装置、 ３２・・・現像ハウジング、　３５．３６・・・現像ロ
ーラー、４０・・・トナー、　　　　　　５８・・・コ
ピー用紙、７０・・・ブレード清掃装置、７２・・・ブ
レード、７４・・・ブレード保持器、　７６・・・保持
器の一端、７８・・・ウェイト、　　　　８０・・・表
面、８２・・・ブレード縁、　　　８４．８６・・・支
持部材。 ＦＩＧ、　７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 可撓性電荷保持表面から残留物質を除去するためのブレ
   ード清掃装置であって、 剛体保持部材、 交差する２っの表面で形成された縁が可撓性電荷保持表
   面と鋭角で接触するように支持されたブレード部材、 前記ブレード部材を前記電荷保持表面に加圧接触させる
   手段、および 前記縁が前記可撓性電荷保持表面の上でかき取り作用を
   するように、前記可撓性電荷保持表面と前記ブレード清
   掃装置とを相対的に動かす手段、 から成り、前記ブレード部材は、その先端角がブレード
   負荷の変動の影響を受けないように、前記剛体保持部材
   によって支持されていることを特徴とするブレード清掃
   装置。