JPS61182075A - トナー粒子清掃装置 - 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） 本発明は印字装置、より詳細には印字装置の一部を形成
する電荷保持面からトナー等の残留粒子を除去するｍ１
ｙｔ装置に関する。

（従来の技術） この種の印字技術では、像を形成する一つの方法として
ホトリセブタすなわち光導体等の電荷保持面を使用して
いる。それは均一に帯電される導電性裏材に付着された
光導電性絶縁材を有している。次にホトリセプタに再生
する原稿の光像が露光される。このように形成される静
電潜像はこの目的のために特別に作られたさまざまな顔
料樹脂の中の任意の一種を加えて可視像とされる。可視
像を形成するトナーの場合には、普通紙に転写される。

転写後、通常ロールヒユーザにより熱と圧力を加えてト
ナー像を複写媒体に付着させる。

転写中に像を形成するトナーの大部分が紙に転写される
が、幾分かのトナーはホトリセブタ面に残留し比較的高
い静電及び／もしくは機械的力によりそこに保持される
。最適に作動させるには、表面上に残溜するトナーや破
片を完全に清掃することが重要である。

自動静電写真法に使用して好結果を得ている市販の清掃
モードでは、適切な摩擦電気特性を有する柔毛ブラシを
使用している。柔毛ではあるが静電写真板から残溜トナ
ー粒子を除去するのに充分な堅さとされている。さらに
、柔かい繊維や粘着材の織布やベルト及び他の清掃装置
も知られている。

電荷保持面から残溜トナー及び破片を除去する分野の近
年の進歩により、被作用面の物理的接触に依存する他に
清掃装置の一つもしくは数個の部材を電気的にバイアス
して確立する静電界にも依存する清掃構造が得られるよ
うになった。

電界保持面と繊維ブラシもしくは磁気ブラシ等の清掃部
材との間に静電界を確立すると、清掃ブラシ面へのトナ
ーの吸引が増強されることが判った。このような構成は
それぞれ１９７３年３月２２日及び１９７１年３月３０
日付のフィッシャー等の米国特許第３．５７２．９２３
号及び第３．７２２，０１８号に開示されている。同様
に、ブラシとブラシデトーニング材との間に静電界を確
立すると、ブラシからのトナーの除去が改善される。ブ
ラシとホトリヤブタ間の静電界の生成はブラシに直流電
圧を加えて行われる。ブラシを形成する繊維や細粒が′
導電性でそこにバイアスを加えると、繊維や細粒が非導
電性すなわち絶縁性である場合よりも一層効率的に清掃
されることが判る。

本発明と譲受人が同じであるシーノル等の１９８０年３
月１７日付米国特許出願 第１３０．８０５号には、共に電気的バイアスを加えて
ブラシとホトリセプタ及びブラシとデトーニングロール
間に所望の静電界を確立する磁気ブラシ及び絶縁デトー
ニングロールが開示されている。この出願は１９８１年
９月２２日にブラジルで公開された。

導電性ブラシと絶縁性ホトリヤブタ間に確立される電界
は、ホトサセプタ上のトナーが正に帯電され次に前記電
界が負もしくは弱い正電界となるようにされている。ブ
ラシからデトーニングロール上へトナーを吸引するため
に、デトーニングロールをブラシと同極性でより強い負
電位もしくはより弱い正電位に電気的にバイアスする。

構造上シーノルの装置と類似の装置が米国特許第４．１
１６．５５５号に開示されている。しかしながら、この
装置はホトリセプタから背景トナーを除去するバイアス
されたブラシを有し、且つ背景除去ブラシから背景粒子
を除去しそれを現像剤溜りに戻す２個のロールを有して
いる。このため、この装置は両極性にバイアスされた２
個のデトーニングロールを使用している。このようにし
て、背景領域内の正及び負のトナーをホトリセブタから
除去することができる。

この装置の改良型が本発明と同じ譲受人の米国特許出願
第５１７．１５１号に開示されている。

この装置には前記装置と同様に、電気的にバイアスされ
たブラシと共働してホトリセブタ等の電荷保持面から残
溜トナーを除去する２個のデトーニングロールが設けら
れている。しかしながら本装置は前記装置と異なり、表
面から残溜トナーや破片を除去するだけでなく破片をト
ナーから分離してトナーを再使用できるように使用され
る。

粒状材を移送する最も新しい一つの方法では進行波が用
いられている。マスタの米国特許第３．８７２．３６１
号には軸方向に間隔のとられたリングもしくはからみあ
ったらせんとして画定経路と同心的に湾曲した細長い電
極により前記経路に沿った粒状材の流れが動電的に制御
される装置が開示されている。各電極はほぼその直径と
等しい距離だけ隣近電極から軸方向に離されており、多
相交番高電圧源の一端子へ接続されている。

経路に沿った隣接電極は正規の順序で異なる端子と接続
されており、波状の非均−電界を生成して帯電粒子を軸
方向内向きに反発させ経路に沿って推進させる。

マスタの米国特許第３，７７８，６７８号も前記特許と
類似の装置に関連している。

マスタの米国特許第３．８０１．８６９号には帯電粒子
材を反対に帯電された工作物上に吹きつけて粒子と工作
物に電気的に吸引するブースが開示されている。工作物
に対面する壁は全て電気的絶縁材で形成されている。互
いに絶縁されたグリッド構成の平行に間隔のとられた電
極が壁面に平行に且つ近接配置されて８壁の全領域上を
延在している。各電極には交番高電圧源の一端子が接続
され、各電極は横方向に隣接する各電極とは異なる端子
が接続され、絶えず変化する電界を生成して粒子を壁か
ら動電的にはじき出す。この装置の主目的は粉末塗装で
あるが、静電印字にも使用できることが主張されている
。

マスダの装置は全て比較的低周波数、すなわち５０Ｈｚ
で作動する比較的高電圧源（すなわち、５〜１０ＫＶ）
を使用して進行波を発生している。

管や平行板間等の限定された領域では高電圧を使用する
ことができ、米国特許 第３．８０１，８６９号の場合には内部非帯電粒子を帯
電させるのに高電圧は必要なものとなっている。

静電写真現像装置に使用するトナーの運動は１９８１年
５月７日付で日本で出版されたＦＸ／４０７２　（富士
ゼロックス社の日本国特許出願）に開示されており、そ
の写しを同封する。この出願には、進行波を使用して供
給ビンからトナーホツバーヘトナーを移送する細長い導
管を有する装置が開示されている。

電子写真清掃装置内の進行波によるトナーの運動がシズ
オサガミの米国特許 第４．４２３．９５０号に開示されている。そこに開示
されているように、ブラシを使用して電荷保持面からト
ナーを除去する。ブラシは函体内にそれと接触すること
なく配置されている。函体はその内面まわりにトナーを
運動させて内面上で塊とならないように設計された進行
波を生成できる電極構成を有している。

電子写真清掃装置内のトナーの運動は本出願と同じ譲受
人に譲り受けられたイングーウェイリンの米国特許出願
用５６３，７２９号にも開示されている。

（発明の概要） 本発明は前記装置とは対照的に、外面に隣接配置された
線型電極アレイを有する静止トナーコンベアーを使用し
ている。我々の発明の一実施例において、アレイを形成
する電極はコンベアの縦軸と同一の拡がりを有し、例え
ば１にＣの比較的高周波数で作動する比較的低電圧（す
なわち、３０〜１０００Ｖ）源に接続されている。トナ
ーはバイアスされた清掃ブラシから除去されてその周辺
に移送され、この運動は電極アレイの発生する静電進行
波により生じる。トナー粒子はグリッド表面から連続的
に消散してはね返り、およそ−波長の長さだけ表面上を
延在するトナーの小雪を生成する。運動方向において、
トナー雲はおよそ１／　〜１／　波長の長さであり、従
って、実際には薄くて高い雲となる。実際上、表面に近
い粒子のみが表面に衝突する。

本発明の詳細な明から明らかなように、静止進行波電極
構造はバイアスされた清掃ブラシのデトーニング及び収
集場所へのトナーの移送に使用される。

電子写真印字技術は公知されているため、第１図に示す
印字機に使用するさまざまな処理部については簡単に触
れるにとどめる。

（実施例） 第１図に示すように、印字機は導電性基板１１と、電気
絶縁有機樹脂内に任意に分散した光導電性ベルトからな
る電荷発生層１２と１個もしくは数個のジアミンを溶解
した電気的に不活性な透明ポリカーボネートからなる電
荷移送層１で構成された光導電性ベルト１０を使用して
いる。前記した種類の光導電性ベルトは、ここに参考と
して示す１９８１年５月５日付、ミランストル力等の米
国特許第４．２６５．９９０号に開示されている。

ベルト１０は矢符方向１６に移動して、その連続する部
分を移動経路のまわりに配置されたさまざまな処理部へ
順次前進させる。

ベルト１０は剥離ローラ１８、伸張ローラ２０及び駆動
ローラ２２上に掛は渡されている。ローラ２２は駆動チ
ェーン等の適切な装置によりモータ２４に接続されてい
る。

ベルト１ｏは所望のスプリング力で伸張ローラ２０をベ
ルト１０に弾性的に付勢する（図示せぬ）一対のスプリ
ングにより伸長されている。剥離ローラ１８及び伸張ロ
ーラ２０は共に回軸可能に載置されている。これらのロ
ーラはベルト１０が矢符方向１６に移動する時自由に回
転するアイドラーである。

第１図を継続的に審照として、最初にベルト１０の一部
が帯電部Ａを通過する。帯電部Ａにおいて、一般的に参
照番号２５で示すコロナ装置がベルト１０の層１４を比
較的高い、実質的に均一な負電位に帯電する。ホトリセ
プタベルト１０を負に帯電する適切なコロナ発生装置は
導電性シールド２６とコロナワイヤ２７からなり、優者
には交流電圧印加時にネット直流コロナ電流を阻む厚さ
の電気絶縁層２８が被覆されている。導電性シールド２
６に適切な直流バイアスを加えると、露光部Ｂへ通され
た時にホトリセブタベルトに適切な電荷が加えられる。

露光部Ｂには原稿３０が表面を下向きにして透明プラテ
ン３２上に配置されている。原稿３ｏからの反射光線は
像を形成し、それはレンズ３６を通して伝送される。光
像はホトリセブタの帯電部上へ投射され、その上の電荷
を選択的に消散させる。これによって、ベルト上に静電
！（＊が記録され、それは原稿３０内に含まれる情報領
域に対応している。

その後、ベルト１ｏにより静電潜像は現像部Ｃへ進めら
れる。現像部Ｃにおいて、磁気ブラシ現像ローラ３８は
現像混和剤（すなわちトナー及びキャリア粒剤）を前進
させて静電潜像と接触させる。潜像はキャリア粒剤から
トナー粒子を吸引して、ホトリセプタベルト上にトナー
粉体像を形成する。

次にベルト１０はトナー粉体像を転写部りに進める。転
写部りにおいて、一枚の支持材４ｏが移動してトナー粉
体像と接触する。支持材紙は給紙装置４２により転写部
りへ進められる。好ましくは、給紙装置４２はスタック
４０からの上部紙をシュート４８と接触させる送りＯ−
ラ４４を含んでいる。シュート４８はタイミングのとら
れたシーケンスで前進する支持材紙をベルト１０と接触
させて、表面に現像されたトナー粉体像が転写部りにお
いて前進する支持材紙と接触するようにする。

転写部りはコロナ発生装置Ｅ５０を含み、それは適切な
極性のイオンを用紙４０背面に吹きつけてトナー粉体像
を光導電性ベルト１０から用紙４゜へ吸引する。転写後
、用紙は矢符５２方向に（図示せぬ）コンベア上へ移動
し続け、そこからＩＩ着部上へ進められる。

融着部Ｅは一般的に参照符号５４で示すヒユーザ組立体
を含み、それは転写されたトナー粉体像を用紙４０に永
久付着する。好ましくは、ヒユーザ組立体５４はトナー
粉体像をヒユーザローラ５６と接触させながらバックア
ップローラ５８と圧力係合するようにされた加熱された
ヒユーザローラ５６を含んでいる。このようにして、ト
ナー粉体像は用紙４０に永久付着される。融着後、シュ
ート６０は前進する用紙４０を捕捉トレイ６２に案内し
、操作者により印字機から取り出される。

予清掃デコロトロン６３が設けられて残溜トナー及び汚
染物をその上の正電荷に晒し、後記する適切にバイアス
された清掃ローラが一層効果的に除去を行うようにする
。

清掃部Ｆにおいて、トナーや汚染物や紙片等の破片が、
電源６５により適切にバイアスされ且つモータ６７によ
り矢符６６方向に回転するブラシ（すなわち磁気もしく
は繊維）６４によりホトリセプタ表面から除去される。

１ｉｉ６５はホトリセプタ１０から正に帯電されたトナ
ーを吸引する負電源として示しであるが、負電源トナー
を吸引する正電位を有することもできる。静止電極グリ
ッド構造６８（第２図）はブラシ６４からトナーを除去
し、除去されたトナーをグリッド構造６８の一端に隣接
する収集容器７０へ移送する。トナー粒子をブラシ６４
からグリッド６８へ転送するために、電源６９によりグ
リッド６８へ適切な直流磁気バイアスが加えられる。好
ましくは、グリッド構造６８は本出願と同じ譲受人に譲
り受けられた米国特許出願第６１４．４９９号に開示さ
れた方法で構成されている。グリッド構造は電極７１か
らなるグリッドアレイを有し、その縦軸は（第２図から
見て）左から右へ延在し横に並べて配置されている。前
記出願に記載された電圧源を電極に加えると、進行波パ
ターンが生じてトナーを電極７１に直角に移送する。第
２図及び第３図に示す本発明の実施例において、ブラシ
は一般的に円筒形を有しグリッド構造は一般的に平面状
である。

第４図及び第５図に示す本発明の実施例は第２図及び第
３図の実施例の対応する番号と同じ番号のバイアスされ
たブラシ６４及びグリッド構造６８を有している。第２
の電極構造７２は第５図から見てブラシの縦軸方向に延
在する電極７４を有している。

第６図及び第７図に示すもう一つの実施例は電極を載置
する銃形ベース部８４の内周まわりに配置された電極８
２を有するグリッド構造８ｏにより部分的に包囲された
清掃ブラシ６４を有している。電極はブラシの縦軸に直
角となるように配置されている。グリッド構造はまた内
周に連続電極８８が載置された漏斗状部８６も有してい
る。トナーは漏斗状部８６から内面まわりに電極９４が
配置された円筒状移送管９２へ移送される。

第８図及び第９図にはさらにブラシ構造９６及びグリッ
ド構造９８を有する本発明のもう一つの実施例が示され
ている。グリッド構造９８はトラフ１０２と一体的に形
成された一般的に円筒状の部分１００を有している。進
行波パターンを確立してブラシから除去したトナーを一
般的に縦軸に沿ってブラシと角度をなして移動させ、終
局的にトラフ１０２内へ移送するために、円筒状部１０
０の表面内に設けられた電極１０４は第９図に示すよう
にらせん状とされている。トナーはトラフに到達した後
、トラフの一端に向って縦方向に移動する。本実施例か
ら判るように、円筒状部１００及びトラフは同じ電極を
共有し、他の実施例ではそれぞれが別々の電極を有して
いる。

（発明の効果） 前記説明から、開示する清掃装置は進行波を利用して清
掃ブラシからトナーを除去し、トナーを遠隔点に運ぶ。

これは最少数の可動部を使用して効果的に行われ、構造
がそれほど複雑ではない装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した電子写真印字機を示す略立面
図、第２図は本発明に実施されたトナー除去及び移送装
置の一実施例の略側面図、第３図は第２図に示すｌｉｌ
の略正面図、第４図はもう一つののトナー除去及び移送
装置の略側面図、第５図は第４図の装置の略正面図、第
６図はさらにもう一つのトナー除去及び移送装置の略側
面図、第７図は第６図の装置に実施したトナー移送装置
の断面図、第８図はざらにもう一つのトナー除去及び移
送装置の略側面図、第９図は第８図の装置の略正面図で
ある。 参考符号の説明 １ｏ・・・・・・光導電性ベルト １２・・・・・・電荷発生層 １８・・・・・・剥離Ｏ−ラ ２０−・・・・・伸張ローラ ２２・・・・・・駆動ローラ ２４．６７・・・・・・モータ ２５・・・・・・コロナ装置 ２６・・・・・・導電性シールド ２７・・・・・・コロナワイヤ ２８・・・・・・電気絶縁層 ３０・・・・・・原稿 ３２・・・・・・透明プラテン ３６・・・・・・レンズ ３８・・・・・・現像ローラ ４０・・・・・・支持材 ４２・・・・・・給紙装置 ４４・・・・・・送りローラ ４８．６０・・・・・・シュート ５０・・・・・・コロナ発生装置 ５４・・・・・・ヒユーザ ５６・・・・・・ヒユーザローラ ５８・・・・・・バックアップローラ ６２・・・・・・捕捉トレイ ６３・・・・・・予清捧デコロトロン ６４・・・・・・ブラシ ６５．６９・・・・・・電源 ６８．８０．９８・・・・・・電極グリッド構造７１．
８２，８８．１０４−・・・・・電極７２・・・・・・
電准構造 ９２・・・・・・移送管 １０２・・・・・・トラフ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）部分的に電荷保持面と接触したり離れたりする第
   １方向の運動を行うように支持された無端トナー粒子除
   去部材と、 前記粒子除去部材と接触するように支持され、トナー粒
   子を前記ブラシから移送するような進行波を発生するこ
   とができる少くとも一つの進行波電極構造 とを有する電荷保持面からのトナー粒子清掃装置。