JP2682855B2 - 回転ブラシ型清掃装置を備えた複写機 - Google Patents
回転ブラシ型清掃装置を備えた複写機Info
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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。
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高さを有するもので
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。
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高さを有するもので
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。
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。
米国特許第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と、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
許第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。米国特許第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。
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と、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
許第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。米国特許第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。
Xerox1075複写機やXerox1090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。
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。
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。
本発明によれば、感光性表面と、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と、前記潜像をトナ
ーで現像するための現像手段と、現像したトナー像を前
記感光性表面から像支持面へ転写するための転写手段
と、前記感光性表面から残留トナー及びちりを除去する
ための清掃手段とを備えた複写機が提供され、本発明の
第１の特徴においては、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あめ前記感光性表面
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
ブラシ部分が接触していた前記感光性表面から離れると
きに生じる前記ブラシの振動の節部分に隣接して配置さ
れて、前記感光性表面から前記ブラシが離れた後に該ブ
ラシから放出されたトナーを収集することを特徴として
いる。
に潜像を形成するための像形成手段と、前記潜像をトナ
ーで現像するための現像手段と、現像したトナー像を前
記感光性表面から像支持面へ転写するための転写手段
と、前記感光性表面から残留トナー及びちりを除去する
ための清掃手段とを備えた複写機が提供され、本発明の
第１の特徴においては、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あめ前記感光性表面
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
ブラシ部分が接触していた前記感光性表面から離れると
きに生じる前記ブラシの振動の節部分に隣接して配置さ
れて、前記感光性表面から前記ブラシが離れた後に該ブ
ラシから放出されたトナーを収集することを特徴として
いる。
また、本発明の第２の特徴においては、前記清掃手段
は、清掃ブラシを支持している、断面がほぼ円筒形状の
清掃ハウジングを有しており、該清掃ハウジングは、前
記感光性表面に対して12時の位置において、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、前記ブラシは残
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ており：また、前記清掃
手段は、前記ブラシと接触して支持され、前記ブラシか
ら残留トナーやちりを除去するために、電気的にバイア
スされた第１及び第２の脱トナー手段を有し、前記第１
及び第２の脱トナー手段は、相互に隣接し、かつ、前記
ブラシの回りにおいて１時と５時の間に位置しており、
前記第１の脱トナー手段は、前記ブラシの繊維が前記感
光性表面との接触から解放されることにより生じる前記
ブラシの最初の振動の節部分に隣接して配置されている
ことを特徴としている。
は、清掃ブラシを支持している、断面がほぼ円筒形状の
清掃ハウジングを有しており、該清掃ハウジングは、前
記感光性表面に対して12時の位置において、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、前記ブラシは残
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ており：また、前記清掃
手段は、前記ブラシと接触して支持され、前記ブラシか
ら残留トナーやちりを除去するために、電気的にバイア
スされた第１及び第２の脱トナー手段を有し、前記第１
及び第２の脱トナー手段は、相互に隣接し、かつ、前記
ブラシの回りにおいて１時と５時の間に位置しており、
前記第１の脱トナー手段は、前記ブラシの繊維が前記感
光性表面との接触から解放されることにより生じる前記
ブラシの最初の振動の節部分に隣接して配置されている
ことを特徴としている。
本発明の清掃手段において、前記のように、脱トナー
手段（または第１の脱トナー手段）が、清掃ブラシのブ
ラシ部分が接触していた感光性表面から離れるときに生
じる清掃ブラシの振動の節部分（振動ノード）に隣接し
て配置されて、感光性表面から清掃ブラシが離れた後に
該ブラシから放出されたトナーを収集するので、単に清
掃ブラシに隣接して脱トナー手段を配置した場合よりも
多くのトナーを除去できる。これは、感光性表面と摩擦
接触している清掃ブラシが感光性表面から離れるときに
生じる振動エネルギーが、その節部分において清掃ブラ
シにあるトナーをはじき出す作用が大きいからである。
手段（または第１の脱トナー手段）が、清掃ブラシのブ
ラシ部分が接触していた感光性表面から離れるときに生
じる清掃ブラシの振動の節部分（振動ノード）に隣接し
て配置されて、感光性表面から清掃ブラシが離れた後に
該ブラシから放出されたトナーを収集するので、単に清
掃ブラシに隣接して脱トナー手段を配置した場合よりも
多くのトナーを除去できる。これは、感光性表面と摩擦
接触している清掃ブラシが感光性表面から離れるときに
生じる振動エネルギーが、その節部分において清掃ブラ
シにあるトナーをはじき出す作用が大きいからである。
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。
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。
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で保たれる。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。
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で保たれる。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を比較的高い一様な
電位に帯電させる。
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
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。
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。
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14の所でベルト10から
はく離する。
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14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。
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
コピー用紙にしっかり定着される。
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
コピー用紙にしっかり定着される。
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
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。
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
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。
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。
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10
0は、モーター104により清掃ハウジング106の中で矢印1
02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D.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1
04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114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
から離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、感光性ベルト10との接触が終わった後の最初
のブラシの振動ノードすなわちブラシの振動の節部分の
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が感光性ベルト10との接触から離れ
るとき、ブラシ繊維110が振動を生じ、その先端が先行
するように湾曲する。振動したブラシ繊維の先端はある
位置で集束してノード（すなわち節）を形成するように
停止させられる。この節の所で、最も強い力がブラシ繊
維に加えられる。これは、節の所で、ブラシ繊維の湾曲
が変化するからである。このブラシ繊維の振動ノード
は、むちの先端のふるまいに似ている。むちをしなわせ
て湾曲させその湾曲の向きを変化させるとき、むちはぴ
しっとはじかれる。むちの先端は一時的にその位置（節
に対応する位置）で停止するけれど、この位置（節）に
おいて最も強いエネルギーが与えられる。このむちのふ
るまいのようにして、ブラシ繊維110は節で集束するけ
れど、強い力がブラシ繊維に加えられて、ブラシ繊維は
むちのはじきのようにその湾曲が変化させられる。この
湾曲の変化によって、強い力がブラシ繊維110に加わ
り、摩擦帯電電荷によってブラシ繊維に吸着しているト
ナーやちり等のその他の粒子が、その摩擦帯電電荷はあ
まい大きくないために、ブラシ繊維からはたき出され
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、はじき出された物質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、十中八
九、荷電量の少ない紙繊維またはカオリン（以下、一括
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。振動ノードすなわち振動の節部
分の位置は、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。
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10
0は、モーター104により清掃ハウジング106の中で矢印1
02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D.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1
04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114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
から離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、感光性ベルト10との接触が終わった後の最初
のブラシの振動ノードすなわちブラシの振動の節部分の
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が感光性ベルト10との接触から離れ
るとき、ブラシ繊維110が振動を生じ、その先端が先行
するように湾曲する。振動したブラシ繊維の先端はある
位置で集束してノード（すなわち節）を形成するように
停止させられる。この節の所で、最も強い力がブラシ繊
維に加えられる。これは、節の所で、ブラシ繊維の湾曲
が変化するからである。このブラシ繊維の振動ノード
は、むちの先端のふるまいに似ている。むちをしなわせ
て湾曲させその湾曲の向きを変化させるとき、むちはぴ
しっとはじかれる。むちの先端は一時的にその位置（節
に対応する位置）で停止するけれど、この位置（節）に
おいて最も強いエネルギーが与えられる。このむちのふ
るまいのようにして、ブラシ繊維110は節で集束するけ
れど、強い力がブラシ繊維に加えられて、ブラシ繊維は
むちのはじきのようにその湾曲が変化させられる。この
湾曲の変化によって、強い力がブラシ繊維110に加わ
り、摩擦帯電電荷によってブラシ繊維に吸着しているト
ナーやちり等のその他の粒子が、その摩擦帯電電荷はあ
まい大きくないために、ブラシ繊維からはたき出され
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、はじき出された物質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、十中八
九、荷電量の少ない紙繊維またはカオリン（以下、一括
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。振動ノードすなわち振動の節部
分の位置は、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の脱トナー・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、大部分のトナーは第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時の位置に配置してある。もちろ
ん、清掃ブラシの速度に応じて、２っの脱トナー・ロー
ルの位置を変えることができる。
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の脱トナー・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、大部分のトナーは第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時の位置に配置してある。もちろ
ん、清掃ブラシの速度に応じて、２っの脱トナー・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っの脱トナー・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っである。各脱トナー・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15
2は、清掃ハウジング106に一体に作られたブレード保持
器凹部154,156の中に滑らして挿入することができる。
ブレード150とブレード保持器152は一体構造であるか
ら、ばね負荷付き取付け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。
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っの脱トナー・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っである。各脱トナー・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15
2は、清掃ハウジング106に一体に作られたブレード保持
器凹部154,156の中に滑らして挿入することができる。
ブレード150とブレード保持器152は一体構造であるか
ら、ばね負荷付き取付け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
ら取り出され、「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、凹部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106の凹部180,182に設けた溝穴192,194,196,198に
座置される一対の翼部188,190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180,182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の外面に接着してある。
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180,182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。
「ちり」は、オーガー170によって清掃ハウジング106か
ら取り出され、「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、凹部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106の凹部180,182に設けた溝穴192,194,196,198に
座置される一対の翼部188,190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180,182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の外面に接着してある。
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180,182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。
発明の効果 本発明によれば、脱トナー手段（または第１の脱トナ
ー手段）が、清掃ブラシのブラシ部分が接触していた感
光性表面から離れるときに生じる清掃ブラシの振動の節
部分（振動ノード）に隣接して配置されているので、感
光性表面と摩擦接触している清掃ブラシが感光性表面か
ら離れるときに生じる振動エネルギーが、振動の節部分
において清掃ブラシにあるトナーをはじき出す作用が大
きくなり、これによって、清掃ブラシからのトナーの収
集効果が大きく、多量のトナーを感光性表面から除去で
きる。また、本発明の第２の特徴によれば、第１の脱ト
ナー手段によって除去できなかったトナーを第２の脱ト
ナー手段によって除去するので、一層トナーの除去効果
を高める。
ー手段）が、清掃ブラシのブラシ部分が接触していた感
光性表面から離れるときに生じる清掃ブラシの振動の節
部分（振動ノード）に隣接して配置されているので、感
光性表面と摩擦接触している清掃ブラシが感光性表面か
ら離れるときに生じる振動エネルギーが、振動の節部分
において清掃ブラシにあるトナーをはじき出す作用が大
きくなり、これによって、清掃ブラシからのトナーの収
集効果が大きく、多量のトナーを感光性表面から除去で
きる。また、本発明の第２の特徴によれば、第１の脱ト
ナー手段によって除去できなかったトナーを第２の脱ト
ナー手段によって除去するので、一層トナーの除去効果
を高める。
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 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、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……D.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……オーガ
ー、180,182……凹部、184……ライナー、188,190……
翼部、192,194,196,198……溝穴、200……フィルム・シ
ール部材。
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 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、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……D.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……オーガ
ー、180,182……凹部、184……ライナー、188,190……
翼部、192,194,196,198……溝穴、200……フィルム・シ
ール部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブルース イー セイヤー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター キッテルバーガ ー パーク 125 アパートメント ３ (72)発明者 ジョン エム ワイソッキー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14612 ロチェスター ノースウッド ドライヴ 248 (56)参考文献 特開 昭60−128481（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−198485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−113171（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−88261（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−84963（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4819026（ＵＳ，Ａ) 欧州公開322230（ＥＰ，Ａ２)
Claims (4)
- 【請求項１】感光性表面と、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と、前記潜像をトナーで現
像するための現像手段と、現像したトナー像を前記感光
性表面から像支持面へ転写するための転写手段と、前記
感光性表面から残留トナー及びちりを除去するための清
掃手段とを備えた複写機において、 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、前記清掃ブラシのブラシ部分が接
触していた前記感光性表面から離れるときに生じる前記
ブラシの振動の節部分に隣接して配置されて、前記感光
性表面から前記ブラシが離れた後に該ブラシから放出さ
れたトナーを収集する ことを特徴とする複写機。 - 【請求項２】感光性表面と、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と、前記潜像をトナーで現
像するための現像手段と、現像したトナー像を前記感光
性表面から像支持面へ転写するための転写手段と、前記
感光性表面から残留トナー及びちりを除去するための清
掃手段とを備えた複写機において、 前記清掃手段は、 清掃ブラシを支持している、断面がほぼ円筒形状の清掃
ハウジングを有しており、該清掃ハウジングは、前記感
光性表面に対して12時の位置において、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、前記ブラシは残留ト
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ており、 前記ブラシと接触して支持され、前記ブラシから残留ト
ナーやちりを除去するために、電気的にバイアスされた
第１及び第２の脱トナー手段を有し、 前記第１及び第２の脱トナー手段は、相互に隣接し、か
つ、前記ブラシの回りにおいて１時と５時の間に位置し
ており、 前記第１の脱トナー手段は、前記ブラシの繊維が前記感
光性表面との接触から解放されることにより生じる前記
ブラシの最初の振動の節部分に隣接して配置されている ことを特徴とする複写機。 - 【請求項３】前記各脱トナー手段は、回転可能に、か
つ、前記ブラシと接触し得るように支持された脱トナー
ロールと、集められたトナー及びちりを前記脱トナーロ
ールから清掃する清掃ブレード部材と、前記脱トナーロ
ールから除去されたトナーを出口に運ぶオーガー手段と
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の複写機。 - 【請求項４】前記清掃ブレード部材はブレード部分とホ
ルダー部分とを一体的に有しており、前記ホルダー部分
は、前記清掃ハウジング内に形成され、かつ、前記各脱
トナー手段に対応しているホルダー用凹部に摺動して挿
入可能であることを特徴とする請求項３に記載の複写
機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/135,962 US4819026A (en) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | Cleaning apparatus for a charge retentive surface |
| US135962 | 1987-12-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01195485A JPH01195485A (ja) | 1989-08-07 |
| JP2682855B2 true JP2682855B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=22470597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63316057A Expired - Fee Related JP2682855B2 (ja) | 1987-12-21 | 1988-12-14 | 回転ブラシ型清掃装置を備えた複写機 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4819026A (ja) |
| EP (1) | EP0322230B1 (ja) |
| JP (1) | JP2682855B2 (ja) |
| DE (1) | DE3876403T2 (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4819026A (en) | 1987-12-21 | 1989-04-04 | Xerox Corporation | Cleaning apparatus for a charge retentive surface |
| JPH01219881A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Alps Electric Co Ltd | クリーニング方法及び装置 |
| JP2754010B2 (ja) * | 1988-05-23 | 1998-05-20 | 株式会社リコー | 画像形成装置に於ける像担持体のクリーニング方法 |
| US4970560A (en) * | 1988-12-22 | 1990-11-13 | Xerox Corporation | Lubricated metal cleaning blade for use in dry electrophotographic processes |
| US4978999A (en) * | 1989-04-17 | 1990-12-18 | Xerox Corporation | Fiber reinforced cleaning blade |
| US4937633A (en) * | 1989-07-21 | 1990-06-26 | Xerox Corporation | Cleaning blade defect sensing arrangement |
| JP2633691B2 (ja) * | 1989-07-31 | 1997-07-23 | 株式会社東芝 | 画像形成装置 |
| US4989047A (en) * | 1989-12-11 | 1991-01-29 | Xerox Corporation | Cleaning apparatus for the reduction of agglomeration-caused spotting |
| GB2240949B (en) * | 1990-02-20 | 1993-10-20 | Xerox Corp | Fibre traps in copiers |
| US5128725A (en) * | 1990-08-20 | 1992-07-07 | Xerox Corporation | Method and apparatus for increasing toner loading of a cleaning brush for improved surface cleaning in electrophotographic imaging |
| JP2986120B2 (ja) * | 1991-03-27 | 1999-12-06 | 株式会社リコー | クリーニング装置 |
| US5233398A (en) * | 1991-05-02 | 1993-08-03 | Mita Industrial Co., Ltd. | Cleaning unit for removing residual toner on photoreceptor drum for use in image forming apparatus |
| US5229817A (en) * | 1992-03-27 | 1993-07-20 | Xerox Corporation | Apparatus for monitoring wear of a toner removal device |
| US5663788A (en) * | 1992-04-02 | 1997-09-02 | Ricoh Company, Ltd. | Efficiently removable developing toner in an electrostatic image forming apparatus |
| US5278620A (en) * | 1992-07-08 | 1994-01-11 | Xerox Corporation | Cleaning blade equipped with a vibration sensor |
| US5241352A (en) * | 1992-09-21 | 1993-08-31 | Xerox Corporation | Air detoned cleaner brush |
| JP3313190B2 (ja) * | 1992-09-28 | 2002-08-12 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
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