JPH0816818B2

JPH0816818B2 - 回転羽根型清掃装置を備えた複写機

Info

Publication number: JPH0816818B2
Application number: JP63316058A
Authority: JP
Inventors: イーセイヤーブルース; アールウィーブルディヴィッド
Original assignee: ゼロックスコーポレーション
Priority date: 1987-12-21
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1996-02-21
Anticipated expiration: 2011-02-21
Also published as: DE3883735D1; US4819031A; EP0322231A2; JPH01195487A; DE3883735T2; EP0322231B1; EP0322231A3

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、感光性
表面から除去された残留トナーを重力でオーガーへ運ぶ
ことができない場合に、そのような感光性表面から残留
トナーを除去するための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ブレード清掃は、感光性表面すなわち電荷保有表面か
ら残留トナーを除去する非常に好ましい方法である。ブ
レード清掃装置では、ブレードが感光性表面に隣接して
支持されており、ブレード刃が感光性表面に付着してい
るトナーをこすり落とす。感光性表面から除去されたト
ナーは、トナー搬出装置でブレード領域から運び出され
る。ブレード清掃装置は非常に有効であり、他の清掃装
置に比べて安価であり、複写機の寿命より長く使用でき
る。潤滑剤や材質を変えることで、比較的高い表面速度
でブレード清掃を行うことが可能である。

ブレード領域にたまったトナーは、一般に、米国特許
第4,427,289号に記載されているように、ブラシ装置で
トナーをほぼ垂直方向に搬送装置へ運び、その搬送装置
で他の領域へトナーを運び出すか、あるいは米国特許第
4,329,0444号や同第3,917,398号に記載されているよう
に、オーガー装置で直接トナーを感光性表面の縁から落
とし、または同第3,951,542号に記載されているよう
に、オーガー装置で直接トナーを感光性表面の縁へ、そ
して複数羽根付き方向変更部材へ運ぶかして、ブレード
領域から除去することができる。感光性表面の縁から落
とすやり方は、複写機全体がトナーで汚染されるという
重大な問題が生じる。この理由で、できれば、感光性表
面からほぼ垂直方向にトナーを除去することが望まし
い。

米国特許第4,427,289号に記載されているブラシ型ト
ナー除去装置は、使用している間に、重大な問題が生じ
る。すなわちトナーがブラシ繊維の中に堆積するので、
清掃ブラシを定期的に取り外して清掃するか、交換する
必要がある。清掃ブラシからトナーを除去するために、
脱トナー・ロールを備えなければならない。トナーとブ
ラシ繊維間の摩擦電荷の転移によって、トナー除去能力
が変わるので、トナーがブラシ繊維と接触している時間
をできるだけ短くしなければならない。また、ブラシ自
体も安価に製造できない。

Thayler,″Photoreceptor Toner Cleaning Member″,
Xerox Disclosure Journal,Vol.4,No.5,Sep/0ct 1979
は、感光性表面と直かに接触して表面からトナーを払い
落とすリブ付き清掃部材を開示いている。清掃部材が感
光性表面と接触して圧縮されるように、感光性表面は圧
縮性コア上に支持されている。米国特許第4,360,944号
は、ハウジングを通してオーガーの出口からべルト・コ
ンベヤの入口までトナーを動かす１個の弾性板部材を有
するトナー搬送・方向変更装置を開示している。

課題を解決するための手段本発明の目的は、感光性表面すなわち電荷保有表面か
ら残留トナーを除去し、除去したトナーをトナー溜めへ
搬送する改良型清掃装置を提供することである。

すなわち、本発明による複写機は、清掃ハウジング内
に支持され、前記感光性表面からトナーをこすり落と
し、その近くに集めるための清掃ブレードと、該清掃ブ
レードと平行に配置され、感光性表面と清掃ブレードに
接触するように移動して、集められたトナーを除去する
柔軟性の羽根からなるトナー除去手段とを備える清掃手
段を有する。柔軟性の羽根は、複数個が、清掃ハウジン
グ内を移動し得るように配置されたエンドレス表面上に
設けられる。この柔軟性の羽根は、清掃ハウジングの内
面に対向する位置では該内面にほぼ常時接触して、該清
掃ハウジングの内面に付着したトナーを除去する。エン
ドレス表面はプラスチックの押し出し成形により柔軟性
の羽根と一体の部材として形成される。さらに、トナー
除去手段からトナーを受け取って、出口へ運び出すため
のトナー搬出手段が設けられる。

本発明のさらに他の特徴は、エンドレス表面を形成す
る部材が清掃ハウジング内に回転自在に支持されたスリ
ーブ部材からなることである。そして、トナー搬出手段
は該スリーブ部材の回転軸に平行な回転軸により清掃ハ
ウジングに回転自在に支持されたオーガ部材から構成さ
れる。清掃ハウジングは、該オーガ部材を支持する回転
軸により揺動自在に支持され、該ハウジング自身の重量
により清掃ブレードと柔軟性の羽根とを感光性表面に接
触させる。

本発明のさらに他の特徴は、エンドレス表面が柔軟性
の羽根の移動に伴って集められたトナーを搬出手段に導
く斜面を有するランプを備えることである。また、本発
明の他の特徴は、清掃ハウジングの内面の、搬出手段の
上方で該搬出手段に近接した位置に、トナー除去手段の
柔軟性の羽根に接触して該羽根をたわませトナーを搬出
手段に向けてはじき落とすための隆起部が設けられたこ
とである。

作用本発明の上記した構造によれば、感光性表面の残留ト
ナーは清掃ブレードにより該感光性表面からこすり落と
され、このこすり落とされたトナーは、トナー除去手段
の柔軟性の羽根により清掃ブレードの領域から除去され
る。柔軟性の羽根は、清掃ハウジングの内面に常時接触
するので、感光性表面から除去されたトナーは他の部分
に付着することなく、確実にトナー搬出手段に導かれる
ようになる。

清掃ハウジングがオーガ部材の回転軸により支持され
た構造では、清掃ハウジングを持ち上げるだけでトナー
除去手段の柔軟性の羽根及びトナー搬出手段であるオー
ガ部材に接近することができ、部品交換や修理、及び清
掃が容易になる。また、エンドレス表面にランプを設け
た構造では、トナー除去手段により集められたトナーを
確実に搬出手段に導くことができる。さらに、トナー除
去手段の柔軟性の羽根に接触して該羽根をたわませトナ
ーを搬出手段に向けてはじき落とすための隆起部を備え
る構造では、羽根に溜まったトナーを確実に搬出手段に
導くことができる。

本発明の以上およびその他の特徴は、添付図面を参照
し、以下の説明を読まれれば、明らかになるであろう。

実施例添付図面は本発明の好ましい実施例を説明するための
ものであり、発明を限定するものではない。次に、第１
図に示した複写機に用いられている各種の処理ステーシ
ョンについて簡単に説明する。ここに示した各種処理ス
テーションは、電子的に記憶させた原稿から電子写真印
刷する場合にも使用できることは、もちろん理解される
であろう。本発明の清掃装置を組み入れることができる
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、ベルトの移動通路の周囲に配置された各種
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20の周
囲に架け渡されている。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を比較的高い一様な
負の電位に帯電させる。

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とトナー粉末像との間に作用する吸引力を小さく
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
からコピー用紙へ引き付けるために、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、コピー用紙は剥離ローラー14の所でベルト10から離
れる。

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っの給紙トレイ50,52,
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、コピー用紙はそのまま矢印60
の方向に動いてコンベヤ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、
その定着ローラー72に圧接してトナー粉末像を定着ロー
ラーに接触させる加圧ローラー56から成るものが好まし
い。このようにして、トナー粉末像はコピー用紙にしっ
かり定着される。

定着後、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。シュート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、丁合い、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90へ転向させることができ
る。続いて、コピー用紙の第２面に像を転写するため
に、コピー用紙は両面複写トレイ90からコンべヤ56を経
由して転写ステーションＤへ戻される。

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、本発明に従って、幾つかある
周知の回収装置のどれかを用いて回収して、現像ステー
ションＣへ戻すことを考えている。

以上述べたように、本発明の清掃装置を組み入れるこ
とができる複写機は、周知のどの複写機であってもよ
い。特定の処理装置、シート取扱装置、および制御装置
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、転写後ベルト10から残留トナー
をこすり落とす清掃ブレード102が内部に支持された清
掃ハウジング100が設置されている。除去されたトナー
は、清掃ブレード102のすぐ近くの上流領域にたまる
が、清掃ブレード102と感光性ベルト10とは、密封状態
で接触しているので清掃ハウジング100から出ることは
ない。清掃ハウジング100は、円筒形内面104を有し、感
光性ベルト10に隣接してベルト10を横切って端から端ま
で伸びているトナー除去開口106と、後で詳細に説明す
るトナー搬出装置110を支持する凹部108が設けられた一
体押出品であることが好ましい。清掃ハウジング100と
感光性ベルト10と間の上流側の隙間は、清掃ハウジング
100から伸び、感光性ベルト10と密封状態で接触してい
るフィルム・シール112で閉じることができる。

複数羽根トナー除去部材114は、清掃ブレード102およ
び清掃ハウジング100を通過して回転するように支持さ
れたエンドレス表面を有し、その円筒形状の外周面118
のまわりに、清掃ブレード102と平行に部材114の端から
端まで伸びた複数の羽根116が支持されている。羽根116
は外周面118から垂直方向外向きに伸びて、清掃ハウジ
ング100の円筒形内面104に軽く接触しているので、清掃
ハウジング100を通過してトナーを運ぶとき内面104と密
封状態で接触している。複数羽根トナー除去部材114
は、回転できるように軸受で支持されたスリーブ支持軸
119に挿入したスリーブ形押出部材であってもよい。ス
リーブを固定支持するために、複数羽根トナー除去部材
114の内面122に羽根型突起120を設け、支持軸119に羽根
型突起120を受け入れる溝穴124を設けることができる。
羽根116が清掃ハウジング100を通過するとき、羽根116
が内面104の形状に順応して内面104と密封状態で接触す
る限り、トナー除去部材114のエンドレス表面を円筒形
以外の形にすることができる。支持軸119を回転させる
ため、駆動手段（図示せず）たとえばモーターまたは歯
車装置が設置されている。

複数羽根トナー除去部材114と羽根116は、一体押出品
にするとコスト面および製造面で有利である。摩擦熱を
できるだけ少なくするために、羽根はプラスチック材料
たとえばポリエチレンで作ってある。熱を迅速に放散さ
せるために、羽根の断面は薄い。しかし、部材の押出し
製作ができように、厚さは約0.5mmまたはそれ以上であ
る。他の非押出構造の場合は、羽根をもっと薄くするこ
とができる。羽根は、比較的ゆっくり清掃ハウジング10
0を通過するよう回転し、その速度は、感光性ベルト10
の速度と清掃ブレード102にたまるナーの量の関数とし
て選ばれる。回転速度は、１−20RPMの範囲であり、そ
れより速い速度や遅い速度は全く許されない。

感光性ベルト10からこすり落とされたトナーは清掃ブ
レード102の近くの領域に集められ、清掃ハウジング100
を通過して運ばれ、トナー搬出装置110を支持している
凹部108の中に堆積される。トナー搬出装置110は、凹部
108に堆積したトナーを凹部108に沿ってトナー溜めへ搬
送したり、または現像ステーションへ再循環させるた
め、回転可能に支持されたオーガー126を備えている。

本発明のもう１っの特徴として、清掃ブレード102と
清掃ハウジング100の開口106の間にトナーがたまる隙間
が生じないように、清掃ブレード102を開口106のすぐ近
くに配置することができる。その場合には、清掃ブレー
ド102が清掃ハウジング100の円筒形内面104の一体延長
部を形成し、感光性ベルト10と接触して清掃作用をし、
複数羽根トナー除去部材114の羽根116が清掃ブレード10
2と清掃ハウジング100の内面104とで形成された連続表
面を横切って掃引し、集まったトナーを除去する。

本発明のもう１っの特徴として、清掃ハウジング全体
を、オーガー126に中心を有する軸127のまわりに、矢印
128で示す反時計方向に旋回するように支持することが
できる。このようにすれば、清掃ハウジング100と内部
に支持された諸要素の重量は、清掃ブレード102を感光
性ベルト10に押し付ける作用をする。この目的で、加え
るべき望ましい押付け力に従って、支持軸119の重量を
定めることができる。好ましい実施例の場合は、ブレー
ドの長さ1cm当たり約10−40gにすることができる。複数
羽根トナー除去部材114はベルトまたは歯車装置を介し
てオーガー駆動装置から駆動することができることはも
ちろん理解されるであろう。

第３図と第４図に、本発明のもう１っの特徴を備えた
別の実施例を示す。同様な構成部品は同じ参照番号を付
してある。第３図は、外面132上、各羽根の間に、ラン
プ130を追加した複数羽根トナー除去部材114を示す。こ
れらのランプ130は、羽根の間にたまったトナーをオー
ガー凹部108に導く作用をする。図示した構成のランプ
の追加は、容易に押出品に適合する。その他のランプ状
構造も望ましいであろう。第４図は、円筒形内面104上
に隆起部134の形の揺動バーを追加したものを示す。隆
起部134は、羽根116がオーガー凹部108を通過する直前
に、複数羽根トナー搬送部材114上の羽根と接触して羽
根116をたわませるので、トナーはオーガー凹部108の中
にはじき落される。トナーの架橋を防止するため、オー
ガーの上方の空間に、Xerox1090複写機に使用されてい
るようなトナー架橋防止装置（図示せず）を設置して、
架橋防止装置をオーガーと回転羽根の両方で作動させる
こともできる。

【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。第３図は、本発明の第１の特徴による複数羽根トナー除
去部材の別の実施例の正面図、第４図は、本発明の別の特徴による複数羽根トナー除去
部材のさらに別の実施例の正面図である。符号の説明Ａ……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、 10……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、76……カール除去装置、 78……シュート、80……キャッチ・トレイ、 90……両面複写トレイ、92……両面複写ゲート、 100……清掃ハウジング、 102……清掃ブレード、104……円筒形内面、 106……開口、108……オーガー凹部、 110……トナー搬出装置、 112……フィルム・シール、 114……複数羽根トナー除去部材、 116……羽根、118……外周面、 119……支持軸、120……羽根型突起、 122……内面、124……溝穴、 126……オーガー、127……軸、 128……回転方向、130……ランプ、 132……外面、134……隆起部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−41080（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−78185（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−164772（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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及び前記感光性表
面から残留トナー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、清掃ハウジング内に支持され、前記感光性表面からトナ
ーをこすり落とし、その近くに集めるための清掃ブレー
ドと、前記清掃ブレードと平行に配置され、前記感光性表面と
前記清掃ブレードに接触するように移動して、集められ
たトナーを除去する柔軟性の羽根からなるトナー除去手
段と、を有し、前記柔軟性の羽根は、複数個が、前記ハウジング内を移
動し得るように配置されたエンドレス表面上に、前記ハ
ウジングの内面に対向する位置では該内面にほぼ常時接
触するように設けられ、前記エンドレス表面はプラスチックの押し出し成形によ
り前記羽根と一体の部材として形成されており、前記トナー除去手段からトナーを受け取って、出口へ運
び出すためのトナー搬出手段が設けられた、ことを特徴とする複写機。
【請求項２】請求項１に記載した複写機において、前記
エンドレス表面を形成する前記部材は前記ハウジング内
に回転自在に支持されたスリーブ部材からなり、前記ト
ナー搬出手段は前記スリーブ部材の回転軸に平行な回転
軸により前記ハウジングに回転自在に支持されたオーガ
部材からなり、前記ハウジングは、前記オーガ部材を支
持する回転軸により揺動自在に支持され、該ハウジング
自身の重量により前記清掃ブレードと前記柔軟性の羽根
とを前記感光性表面に接触させるようになったことを特
徴とする複写機。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載した複写機に
おいて、前記エンドレス表面は、前記柔軟性の羽根が移
動するに伴って集められたトナーを前記搬出手段に導く
斜面を有するランプを備えることを特徴とする複写機。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
記載した複写機において、前記ハウジングの内面には、
前記搬出手段の上方で該搬出手段に近接した位置に、前
記トナー除去手段の前記柔軟性の羽根に接触して該羽根
をたわませトナーを前記搬出手段に向けてはじき落とす
ための隆起部が設けられたことを特徴とする複写機。