JPH07191585A - 変形カムを有するブレードコントローラアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 結像面から清掃ブレードを後退及び係合し、
コピーの再印刷を防ぐ装置を提供する。 【構成】 ２つの瞬間スイッチ６１，６２の少なくとも
１つを、モータ４０で駆動されるカム３０の少なくとも
２つの突出部８１，８２の１つにより押し下げる。コピ
ー機１１が待機状態の時、コンピュータ制御信号はカム
モータ４０を通電して適切なスイッチがカム突出部８
１，８２により押し下げられるまでカム３０を進める。
スイッチ６２は突出部８２と係合して、突起９０がウエ
イトアダプタ１００のリップ１０１と接触する位置でカ
ム３０の回転を停止する。清掃ブレードが感光体と係合
すると、カム３０は突出部８１をスイッチ６１との係合
位置に回転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般に電子写真複写装置
に関し、特にその中で結像面（すなわち感光体ないし光
伝導体）に付着した粒子を除去するのに使用するブレー
ドコントローラアセンブリに関する。

【０００２】

【従来の技術】ゼログラフィなどの電子写真アプリケー
ションでは、電荷保持面を静電的に帯電し、複写する原
稿画像の光パターンに露光してそれに従って表面を選別
的に放電する。その表面上の帯電および放電区域の結果
的なパターンは、原稿画像に従った静電帯電パターン
（静電潜像）を形成する。潜像は「トナー」と呼ばれる
細かく分割した静電的に引き付け可能な粉末と接触させ
て現像する。トナーは表面上の静電電荷により画像区域
上に保持される。従ってトナー画像は複写される原稿の
光画像に従って生成される。次にトナー画像は基質
（例：用紙）に転写され、画像をそれに付着して複写す
る画像の永久記録を形成する。現像に続いて、電荷保持
面に残った余分なトナーを表面から除去する。この過程
はよく知られており、電荷面が様々な形で画像的に放電
される原稿からコピーする光学レンズ及び電子的に生成
されたないし記憶された原稿からコピーないし印刷する
アプリケーションに有用である。電荷を画像的に電荷保
持基質に蓄積するイオン投射装置も同様に作動する。

【０００３】上述の様な種類の複写過程では、トナー画
像が支持材シート（例：用紙）に転写された後、若干の
残留トナーが光伝導面に不可避的に残る。そのような過
程では、一部のトナー粒子を結像面に保持する力は転写
力よりも強く、従って一部の粒子はトナー画像の転写後
に表面に残ることが分かっている。残留トナーに加え
て、用紙片（即ちカオリン、繊維、クレイ）、添加物、
プラスチックなどの他の粒子が画像転写後に表面に残る
（以下、「残留粒子」という用語に画像転写後に残る残
留トナーその他の残留片を含める）。残留粒子が表面に
強く付着し、新しい潜像をその上に記録するのを妨げる
のを避けるため、次のコピーサイクル前に除去しなけれ
ばならない。

【０００４】残留粒子を光伝導結像面から除去するの
に、様々な方法や装置を使用することができる。そのよ
うな方法並びに装置の１つが、清掃ブレードを使用する
ことである。ブレード清掃には、表面を引きずるないし
掃引することで表面から残留粒子を除去する、通常ゴム
状の材料（例：ポリウレタン）から造られたブレードが
必要である。ブレード清掃は残留粒子を除去するのにそ
の単純で安価な構造から他の方法（例：ブラシ、ウェ
ブ）に比べて非常に望ましい方法である。結像面の確実
かつ高価的な清掃を確保するため、ブレードに所定量の
力を必要に応じて掛けて結像面上の微粒子材を通過させ
るのを避けるため、クリーニングエッジを十分な圧力で
結像面に対して維持しなければならない。

【０００５】しかしコピー機を使用せず結像面が固定さ
れている間、清掃ブレードの圧力を結像面の一点に対し
て持続的に掛けることは結像面のコールドフローや結晶
化を生じることがある。これが生じると、結像面の取り
替えないし磨き直しが通常必要となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】多くのコピー機は現
在、ソレノイドを使用して清掃ブレードの感光体との係
合及び後退を行っている。ウエイトに対するソレノイド
のギャップ〔即ちソレノイドを通電した時にウエイトと
ソレノイドプランジャの端部間の距離（このギャップは
ソレノイドのバネ力を克服する運動量をソレノイドが達
成できるようにするためにある）〕の調節は、ソレノイ
ドが通電し、清掃ブレードが感光体と接触できるように
するために行う必要な設定手順である。ソレノイドを使
用するコピー機及びこの調節を行わなければならない頻
度に関する現場報告からデータが収集されている。

【０００７】遭遇する別の問題は、ブレードのクリーニ
ングエッジが結像面の清掃後、所定量のトナーないし残
留粒子を保持するということである。それらの粒子を含
むブレードは後退した後に結像面と再係合するが、それ
らの粒子はしばしばブレードエッジを結像面に接触させ
るのに使用する力の量により、結像面に落ちる。その結
果、感光体はこの欠陥をコピー上に転写するようになる
（第１コピー再印刷（ＦＣＲ）と称する）。

【０００８】ハワード（Ｈｏｗａｒｄ）らに対する米国
特許第４，７９６，０５７号は清掃ブレードアセンブリ
を有する複写機での再使用可能な感光体の表面から残留
トナー材を分離する装置を開示している。清掃ブレード
アセンブリは２つの位置間で移動することができる。第
１の位置では、ブレードは感光体と作動的に係合して残
留トナー材を清掃し、それを下の一般に閉じたチャンバ
に収集する。第２の位置では、ブレードアセンブリを感
光体から離すが、チャンバへの入口をカバーして内容物
に対する密閉した包囲を形成する。従ってトナー収集チ
ャンバは、感光体が密閉機能を行わずとも清掃ブレード
だけで密閉される。

【０００９】ピアース（Ｐｅａｓｅ）に対する米国特許
第４，６３９，１２２号は、長期にわたり装置を停止す
る間、複写機の感光体から清掃ブレードを離脱させてコ
ールドセットと感光体の破損を避けることを開示してい
る。バイメタルコイルバネを定着ロール内に配置して定
着器の温度を感知する。リンク機構でバネを清掃ブレー
ドに結合して定着器の温度が所定の作動温度以下に下が
ると、バネが緩和して重み付けした部材が後退してブレ
ードを感光体から離脱させるようにする。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明の好適な実施例ではあるがそ
れに限定されることを目的とするものではない図面を参
照して説明を行う。

【００１１】同様の数字で同様の要素を示す図面を詳細
に参照して本発明の実施例を次に説明する。図１０はコ
ピー機１１の立面図である。コピー機１１には、周辺に
配置した処理ステーションを有し、コピー過程の作動的
段階を行う静電ドラム２０がある。それらのステーショ
ンには帯電ステーション２２、露光ステーション２４、
現像ステーション２６、（現像した画像を用紙に転写す
る）転写ステーション２８及び定着ステーション３５が
ある。カットシートはそこからコピー機から送り出され
る。矢印８の方向にプラテン１９に沿って送られる文書
は露光ステーション２４でドラム２０表面に結像され
る。ステーションの作動は例えば米国特許第４，８２
１，９７４号、第４，９９６，５５６号、第５，０４
０，７７７号などに説明されており、その内容をここに
参考として取り入れる。媒体ロールアセンブリ１４及び
カッターアセンブリ１６は米国特許第５，２３７，３７
８号に開示されており、その内容をここに参考として取
り入れる。

【００１２】本発明の実施例を取り入れた電子写真モジ
ュールの上面（即ち平面）図を示す図１をここで参照す
る。ブレードコントローラアセンブリは清掃ブレード装
置の係合及び後退動作を可能にする。ブレードコントロ
ーラアセンブリはカム３０を駆動するＤＣモータ４０を
含んでいる。カム３０は回路基板４５上にある瞬間スイ
ッチ６１、６２を押して清掃ブレード装置を係合ないし
後退させる２つの作動タブないし突出部８１、８２を有
している。清掃用の図３に示すブレード５０の寿命を長
くするため、コピー機を使用していないときはブレード
５０は結像面から後退させる（この図はブレードのシャ
フト５１を示している）。それによりブレード及び結像
面の変形や破損を防いだり、削減する。更にカム３０を
使用することでブレードのソレノイドで制御した後退、
係合で必要な調節や設定をなくし、それにより現場での
信頼性を向上する。ブレード５０（図３に図示）はコピ
ー機を使用する際は、結像面と再係合させる。

【００１３】コピー動作の最初の開始で、コンピュータ
で生成した低電位電気信号は、ブレード５０が余分なト
ナーを感光体から除去できるようにする瞬間スイッチ６
１（即ちブレード５０を感光体と係合させる）が押し下
げられるまでカム３０を進める（例：回転する）モータ
４０を通電する。コピー機が待機状態になると、電気信
号は低くなり、モータ４０は通電してブレード５０を感
光体から後退させる瞬間スイッチ６２が押し下げられる
までカム３０を進める。ブレーキ回路（図示せず）はど
ちらかの瞬間スイッチ６１、６２が押し下げられた後、
モータシャフトが惰性で進むのを削減する。

【００１４】更に図１で、瞬間スイッチ６２は突出部８
２と係合して、それにより突起９０がウエイトアダプタ
１００のリップ１０１と接触する位置でカム３０の回転
を停止する。ブレード５０が感光体と係合すると、モー
タ駆動されるカム３０は突出部８１を瞬間スイッチ６１
との係合位置に回転する。この位置では突起９０はウエ
イトアダプタ１００のリップ１０１との接触から離れて
ウエイト１０を低下させ、ウエイト１０の重力によりブ
レードが感光体と接触できるようにする。弓形の突起９
０は１つの面が突出し、反対側の面がくぼんで形成され
ている。凸面がリップ１０１の底辺と接触すると、カム
３０が突起９０を凸面の頂点とリップ１０１の底辺が接
触するまで、ウエイト１０を上向きに上昇させる。ウエ
イトアダプタ１００は、清掃ブレードに結合された清掃
ブレードシャフト５１に接続されたウエイト１０にクラ
ンプ機構（例：クリップ１０２、図６を参照）により取
り付けられている。ウエイト１０はブレードが跳ね返る
のを防ぐのに必要な力を形成し、ブレードと感光体（図
示せず）間で清掃に必要な適切な圧力を提供する。突起
９０の凹面がウエイトアダプタリップ１０１の下側と対
面し、リップ１０１が突起９０と接触していない場合の
底面清掃ブレードが感光体と係合しているか、あるいは
突起９０の凸面がリップ１０１の底面と接触する場合の
清掃ブレードが感光体から離脱しているにせよ、ウエイ
トアダプタリップ１０１はどちらの場合も、カム３０が
回転すると共にカム３０の形状に沿って載る。

【００１５】基本的にカム３０の回転及び突起９０の形
状により、ブレードコントローラアセンブリ（例：印刷
基板アセンブリ（ＰＷＢＡ）４５）がメインコントロー
ラから信号を受けてブレードを感光体と係合ないし離脱
すると共にウエイト１０をやさしく上下できるようにな
る。ウエイト１０を上昇したとき、ブレード５０は感光
体から離脱ないし後退する。そしてウエイト１０を上昇
位置から下げると、ブレード５０は付勢されて感光体と
係合する。

【００１６】本発明は「第１コピー再印刷」問題を緩和
することができる。第１コピー再印刷（ＦＣＲ）は清掃
ブレード５０の裏側に余分なトナーが増大することによ
り生じる。これはコピーを行ってマシンモータ駆動装置
を停止した後（即ちコピー動作を停止した後）に達成さ
れる。清掃ブレード５０は結像面から離脱し、余分な量
のトナーは清掃ブレードの裏側にたまる。第１コピー再
印刷はウエイトアダプタがカムの高位置から急激に落ち
るときに感光体に対してブレードを強制的に解除したと
き（即ち激しくしめるとき（スラミング））に起こる。
この「スラミング」作用により、ブレードの裏側の余分
なトナーが感光体（即ち結像面）上に落ち、第１のコピ
ーで実線として現像される。本発明では、カムの形状は
清掃ブレードの結像面への段階的な係合を可能にするた
めに新しい形態を取っている。それによりマシンの初期
始動により結像面に塗布される余分なトナー量を削減す
る。

【００１７】ブレードコントローラアセンブリのカム３
０はウエイト１０と直接接触し、それによりギャップ寸
法を設定する測定手順の必要性を除去している。この
「除去」の理由は、ソレノイド構成よりもカムを使用す
る方がより許容範囲があるためである。

【００１８】図２はブレードコントローラアセンブリ１
６０の斜視図である。ブレードコントローラアセンブリ
印刷基板４５はＤＣモータ４０を制御する。瞬間スイッ
チ６１、６２は印刷基板アセンブリ（ＰＷＢＡ）上に位
置している。ブレードコントローラはカム３０上の突出
部８１、８２を用いて瞬間スイッチ６１、６２を押し下
げ、ブレードの結像面との係合、後退を行う。カム３０
は矢印１５で示すように反時計方向に回転する。

【００１９】更に図２で、カム３０の回転により突出部
８１、８２はウエイトの上下を支援してブレードを感光
体と係合、離脱させる瞬間スイッチ６１、６２と接触す
る。一方の突出部８１は回転してブレードが感光体と係
合するときに瞬間スイッチ６１と接触する。突出部８１
による瞬間スイッチ６１の押し下げにより同時にブレー
ドは感光体と係合する。ブレードは同様に、突出部８２
により瞬間スイッチ６２を押し下げるカム３０の回転に
より離脱する。

【００２０】図３はコピー機の左側の立面図である。ブ
レードホルダ５２とブレード５０を疑似線で示す。この
図はブレードコントローラアセンブリ１６０、ウエイト
アダプタ１００、ウエイト１０及びブレード５０がどの
様に織りなしてブレード５０を矢印２１の方向に回転す
る感光体２０と接触できるようにするかの相互作用を明
示している。ウエイトアダプタ１００のリップ１０１が
（図示するように）カム３０の突起９０と接触していな
いとき、ウエイト１０はその定位置にあり、清掃ブレー
ド５０は感光体２０と係合している。

【００２１】図４はカム３０の実施例の平面図である。
突出部８１、８２は異なるときにＰＷＢＡ上の瞬間スイ
ッチと接触して、カムが矢印１５で示す反時計方向に回
転すると共にブレードと感光体を離脱、係合する。

【００２２】図５、６はそれぞれ、カム３０の実施例の
立面図及びウエイトアダプタ１００の実施例の立面図で
ある。カム突起９０（図５を参照）は、突起９０の凸面
が回転してリップ１０１の底辺と接触すると、上述のよ
うにウエイトアダプタ１００（図６を参照）と接触す
る。ウエイトアダプタ１００のリップ１０１は、凸部分
の頂点がウエイトアダプタリップ１０１の底面と接触
し、底面が突起９０の表面に沿って載るまで突起９０の
凸面が回転すると、上向き運動で上昇する。リップ１０
１とカム突起９０の接触によるこの作用により、清掃ブ
レードを感光体から離脱する。清掃ブレードを係合する
には、別の信号をブレードコントローラによりメインコ
ントローラから受けてカム３０を次の位置に回転する。
カム３０が回転すると、突起９０が回転し、リップ１０
１は、突出面がリップ１０１と接触しなくなり、突起９
０の凹面がリップ１０１の底面と直面してブレードを感
光体と係合するまで突起９０の表面に沿って載る。図６
のウエイトアダプタ１００は、ウエイト１０の周りのウ
エイトアダプタ１００内の開口部のどちらか側の２つの
クリップ１０２によりウエイト１０に取り付ける。

【００２３】図７、８は本発明の別の実施例を開示して
いる。カム３１にはブレード５０を感光体とやさしく係
合するため、ウエイトアダプタ１１５のガイドとして作
用する傾斜部分がある。ウエイトアダプタ１１５はカム
傾斜３２の段階的な傾斜により誘導されて角度のあるウ
エイトアダプタリップ１０５が上向きに上昇するとカム
３１の傾斜突起３２の頂点に到達するまで、上昇する。
頂点３３（図８に図示）はリップ１０５の正面１０８
（図９を参照）と接触する。頂点３３のリップ１０５と
の接触によりウエイト１０は上昇し、ブレード（図示せ
ず）を感光体（図示せず）から離脱する。ブレード５０
を係合するには、リップ１０５がカム傾斜３２と接触し
なくなるまで（即ちカム３１の凹部分がリップ１０５の
底辺と対面する）、リップ１０８の正面をカム傾斜３２
のリップ１０５の下降側までやさしく誘導しつつカム３
１が次の位置に回転する。このカムの実施例の作動は図
１について説明したものと同様である。

【００２４】更に図８で、カム３１の傾斜突起３２はウ
エイトアダプタ１１５（図９に図示）をカム３１の傾斜
突起３２の下降側の平坦端部８９に沿ってやさしく誘導
して、第１コピー再印刷を削減する。突出部８３、８４
は図７に示すように異なるときに瞬間スイッチ６１、６
２と接触する。この相互作用は図５、６を参照して上述
している。突出部８３、８４のどちらがその各々の瞬間
スイッチ６１、６２（図７を参照）と接触するかによ
り、ブレードを係合ないし離脱するかが決定される。

【００２５】図９はウエイトアダプタ１１５の別の実施
例の立面図である。ウエイトアダプタリップ１０５の正
面１０８により、カム傾斜３２（図８に示す）は、頂点
３３と正面１０８が互いに接触するように配置され、ウ
エイトを上昇したときに、感光体（即ち結像面）から清
掃ブレードを徐々に離脱することができる。ブレードを
係合するには、頂点３３の傾斜坂から反対側のカムの回
転方向への突起傾斜の下降により、平坦面８９に対する
突起傾斜３２に沿って段階的な下降を提供する。本実施
例では、リップ１０５の正面１０８の高さを延長して、
カム突起が載る正面１０８を更に提供する。この表面の
増大はカムが回転してリップ１０５と接触しないときに
正面とカムの間で突然に接触を失うことを防ぐのに十分
な高さである。従ってカム傾斜に載ったリップ１０５の
正面１０８の高さの増大は、ブレードが感光体と係合す
るときの速度と力を削減する（即ち「スラミング」作用
を避ける）。これによりマシンの初期始動の際に結像面
に塗布される余分な量のトナーを削減し、ＦＣＲを回避
できる。ブレードを感光体と係合するには、リップ１０
５はカムの平坦端部８９（図８を参照）に隣接してやさ
しく定位置に摺動し、カムの凹部分がリップ１０５の底
面に「スラミング」作用なく対面させる。

【００２６】更に図９で、ウエイトの一部が挿入された
開口部のどちらかの側にあるクランプ１０６がある。そ
れらのクランプ１０６はウエイトアダプタ１１５をウエ
イト１０（図３を参照）上の定位置に保持する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を含むモジュールの平面図で
ある。

【図２】 実施例のブレードコントローラアセンブリの
斜視図である。

【図３】 マシン内のブレードコントローラアセンブリ
の実施例の立面図である。

【図４】 本発明のカムの実施例の平面図である。

【図５】 カムの実施例の立面図である。

【図６】 ウエイトアダプタの実施例の立面図である。

【図７】 本発明の別の実施例を含むモジュールの平面
図である。

【図８】 カムの別の実施例の立面図である。

【図９】 ウエイトアダプタの別の実施例の立面図であ
る。

【図１０】 コピー機の図式的な立面図である。

【符号の説明】

１０ ウエイト、１１ コピー機、１４ 媒体ロールア
センブリ、１６ カッターアセンブリ、１９ プラテ
ン、２０ 静電ドラム、２２ 帯電ステーション、２４
露光ステーション、２６ 現像ステーション、２８
転写ステーション、３０，３１ カム、３５ 定着ステ
ーション、４０ ＤＣモータ、４５ 回路基板、５０
ブレード、６１，６２ 瞬間スイッチ、８１，８２ 突
出部、９０突起、１００ ウエイトアダプタ、１０１
リップ、１０２ クリップ、１０５ウエイトアダプタク
リップ、１１５ ウエイトアダプタ、１６０ ブレード
コントローラアセンブリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリス・ジェイ・ウォーカー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウエブスター ファイブマイルラインロ ード 710 (72)発明者 デニス・ピー・エイデム アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14450 フェアポート ブレントウッドレーン 29 (72)発明者 バーナード・ジェイ・ダナム アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14568 ウォルワース ウォルワース−オンタリ オロード 4473

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面から粒子を清掃する手段と、 前記清掃手段を第１の位置と第２の位置間で移動するコ
   ントローラアセンブリであって、該コントローラアセン
   ブリは可動カムを有し、前記カムは互いに対向した第１
   の端部と第２の端部を有するものと、 前記カムと係合するウエイトアダプタであって、前記カ
   ムは前記アダプタと隣接し、前記カムは移動して前記ア
   ダプタと接触して前記清掃手段を第１の位置に移動し、
   前記カムは前記アダプタとの接触から離れて前記清掃手
   段を第２の位置に移動するもの。