(57)【要約】【課題】  クリーニングブレードの動作を潤滑化する。【解決手段】  （ａ）可動トナー画像担持面に対向し、可動トナー画像担持面の移動におけるクリーニングブレードの上流側に配置されるシール部材と、（ｂ）シール部材に当接して配置され、可動トナー画像担持面に対して残留トナー捕捉角度に突出し、可動トナー画像担持面上から所望量の残留トナー粒子を捕捉し、集積することより、クリーニングブレードのクリーニングエッジに到達し、トナー画像担持面に対しクリーニングエッジの動作を潤滑化させる残留トナー粒子数を増加させる堰止デバイスと、を含む、残留トナー堰止アセンブリ。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動トナー画像担持面と、このトナー画像担持面から残留トナー粒子を除去するクリーニングブレードとを備えるトナー画像形成装置に用いる残留トナー堰止アセンブリであって、前記残留トナー堰止アセンブリは、
（ａ）前記可動トナー画像担持面に対向し、前記可動トナー画像担持面の移動におけるクリーニングブレードの上流側に配置されるシール部材と、
（ｂ）前記シール部材に当接して配置され、前記可動トナー画像担持面に対して残留トナー捕捉角度に突出し、前記可動トナー画像担持面上から所望量の残留トナー粒子を捕捉し、集積することより、前記クリーニングブレードのクリーニングエッジに到達し、前記トナー画像担持面に対しクリーニングエッジを潤滑化させる残留トナー粒子数を増加させる堰止デバイスと、
を含む、
残留トナー堰止アセンブリ。
【請求項２】
前記堰止デバイスは発泡材料からなる細片を含む、請求項１に記載の残留トナー堰止アセンブリ。
【請求項３】
（ａ）可動トナー画像担持面と、
（ｂ）前記可動トナー画像担持面上にトナー画像を形成する画像形成手段と、
（ｃ）前記可動トナー画像担持面から支持体へ前記トナー画像を転写する転写ステーションと、
（ｄ）前記トナー画像担持面に当接して配置され、前記トナー画像担持面から残留トナー粒子を除去するクリーニングブレードと、
（ｅ）残留トナー堰止アセンブリと、
を含み、
前記残留トナー堰止アセンブリは、
（ｉ）前記可動トナー画像担持面の、前記可動トナー画像担持面の移動におけるクリーニングブレードの上流側に配置されるシール部材と、
（ｉｉ）前記シール部材に当接して配置され、前記可動トナー画像担持面に対して残留トナー捕捉角度に突出し、前記可動トナー画像担持面上から所望量の残留トナー粒子を捕捉し、集積することより、前記クリーニングブレードのクリーニングエッジに到達し、前記トナー画像担持面に対しクリーニングエッジの動作を潤滑化させる残留トナー粒子数を増加させる堰止デバイスと、を含む、
トナー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゼログラフィープリンタ等のトナー画像形成装置に関し、より詳しくは、本発明はクリーニングブレードの潤滑化を促進するための残留トナー堰止アセンブリを備えたトナー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乾式マーキング材料を用いた静電写真印刷（以下、ゼログラフィーという）の基本原理はよく知られている。すなわち、感光体や電荷受容体等の電荷保持面に静電潜像を形成し、トナー粒子を供給することにより潜像を現像する。トナー粒子は、必要に応じて、潜像の適宜帯電された領域に誘引される。次いで、トナー粒子を感光体から印刷シートに像様に転写する。その後印刷シートを加熱し、トナー粒子を永久的に溶融させ、耐久画像を形成する。
【０００３】
感光体から印刷シートへ画像を転写した後、感光体上に残った残留トナーを任意数の公知の手段、例えばクリーニングブレード、ブラシ、吸引装置により除去する。一般的な実施形態では、除去された残留トナーはホッパに直接集められ、通常はオーガ等により廃トナー容器へ搬送される。
【０００４】
感光体や画像形成部材の感光面をクリーニングブレードによってクリーニングする場合、感光面を拭うようにブレードを配置するが、残留トナーを効果的に除去するため、感光面を掻き取るようにブレードを配置することも多い。より効果を上げるには、掻取り面に対しブレードのクリーニングエッジを押し付ける必要がある。押し付け方が弱いと残留トナーは完全に払拭されない。このためドラムに強く押し付けなくてはならず、摩擦力が極度に高まりブレードや掻取り面の磨耗を早める結果を招く。ベタトナー領域の少ない原稿を大量に処理もしくは作成するトナー画像形成装置においては、掻き取りあるいは除去される残留トナーの量は、通常クリーニングエッジを潤滑に動作させるには不十分である。摩擦力が高まり、軋りが発生することがある。いずれの場合も、感光体ドラムとクリーニングブレードとの間に摩擦力が作用し、感光体ドラム表面の損傷やトナーの膜化現象(filming)を招くことがある。また、ブレードに応力が作用して、望ましい接触状態が崩れることがあり、その結果クリーニングエッジの折曲り(turning-up)が発生する。また摩擦により発生する静電気によって、画像形成プロセスにおける後続の再帯電ステップで表面電位の帯電ムラが発生することがある。
【０００５】
クリーニングブレードに所定の圧力を維持しながらクリーニングブレードと感光体ドラムとの間に作用する摩擦力を低減するため、ワックス等の潤滑剤をトナーに添加することが提案されている。しかしこの場合、トナー中に潤滑剤が含まれることで、トナーの定着性の低下や膜化現象の発生を招く場合がある。この結果、画像品質が著しく低下することから、この提案の実用性は低い。
【０００６】
ワックス等の潤滑剤を感光体ドラム表面に手作業で塗布することも知られている。しかし、感光体ドラムの静電特性への影響を避けるため、感光体上に形成される潤滑剤膜の厚さを数百オングストロームを下回る範囲に長時間にわたり維持する方法は提案されていない。摩擦係数の低い材料でクリーニングブレードを構成する試みもなされている。しかしこれらの試みにおいても、添加剤を追加することにより、特に機械的強度等の他の特性が低下するという問題がある。
【０００７】
上述した解決方法に関してなされた試みの一例は以下に示す参考文献に記載されている。特許文献１（『クリーニングブレード及びドラム用潤滑剤を備えた画像形成装置』）は、感光体ドラムを回転させる回転式感光体ドラム駆動機構と、感光体ドラムの外周面に接触可能なクリーニングブレードとを備えた画像形成装置を開示する。クリーニングブレードはドラムと接触し、ドラム外周面の残留現像剤を除去する。外周面の一部に凹部が形成され、この凹部に潤滑剤が保持される。クリーニングブレードの先端が凹部内の潤滑剤を感光体ドラムの外周面の一部に供給する。感光体ドラムはクリーニングブレードと接触し、感光体ドラムの回転に伴い、凹部に保持された潤滑剤にクリーニングブレードの先端が接触すると、潤滑剤の薄膜が形成される。
【０００８】
特許文献２（『光電子複写装置に使用されるクリーニングブレード』）は、光電子複写装置用に改良を加えたクリーニングブレードを開示する。このクリーニングブレードのエッジは鋭利で弾性を有し、耐摩耗性、潤滑特性、クリーニング特性に優れている。クリーニングブレードの基体はパーフルオロポリエーテルを被覆したウレタンゴムである。パーフルオロポリエーテルはＣxＦ2xＯ（ｘは１、２，３、４のいずれか）で示される主構造単位を有し、少なくとも１端にイソシアネート基、ヒドロキシル基、カルボキシル基もしくはアミノ基を有する。パーフルオロポリエーテルとイソシアネート基もしくはヒドロキシル基との混合物でウレタンゴムを被覆してもよい。
【０００９】
特許文献３（『電子写真用クリーニングブレード、ならびに電子写真、装置ユニット、電子写真装置及びファクシミリ装置用クリーニング装置』）は、電子写真用クリーニングブレードを開示している。このクリーニングブレードは、ゴムのような弾性を有するブレード本体、及びブレード本体表面を被覆する被覆層を備える。被覆層は潤滑粒子と、潤滑性及び耐摩耗性を有する結着樹脂とからなる。ブレード本体は、潜像担持体の軸と平行に延出する。
【００１０】
クリーニングブレードによる感光部材からのトナーの除去が不十分であると、トナーが感光部材上に残留した状態で後続の潜像が形成されることとなり、形成された潜像は部分的に脱落する。
【特許文献１】米国特許第４５１９６９８号
【特許文献２】米国特許第４８２５２４９号
【特許文献３】米国特許第５４５０１８４号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に従い、残留トナー堰止アセンブリが提供される。該残留トナー堰止アセンブリは、可動トナー画像担持面と、このトナー画像担持面から残留トナー粒子を除去するクリーニングブレードとを備えるトナー画像形成装置に用いられる。該残留トナー堰止アセンブリは、（ａ）可動トナー画像担持面に対向し、可動トナー画像担持面の移動におけるクリーニングブレードの上流側に配置されるシール部材と、（ｂ）シール部材に当接して配置され、可動トナー画像担持面に対して残留トナー捕捉角度に突出し、可動トナー画像担持面上から所望量の残留トナー粒子を捕捉し、集積することより、クリーニングブレードのクリーニングエッジに到達し、トナー画像担持面に対しクリーニングエッジを潤滑化させる残留トナー粒子数を増加させる堰止デバイスと、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１を参照すると、電子写真装置すなわちトナー画像形成装置８の関連要素を図示する簡略立面図が示されている。周知のように静電潜像は図示しない手段によって電荷受容体もしくは感光体１０の表面に形成される。現像ロール１２等によってトナー粒子を供給することにより潜像が現像される。現像ロール１２は任意に設計でき、磁気ブラシロールやドナーロール等、当該技術で周知のものが使用できる。トナー粒子は潜像の適宜帯電された領域に付着する。感光体１０の表面は図１の矢印方向に移動し、参照番号１４で示される転写領域に到達する。同時に、所望の画像を印刷する印刷シートが給紙スタック１６から取り出され、同様に転写領域１４に搬送される。
【００１３】
転写領域１４において、印刷シートが感光体１０の表面に接触する位置もしくは少なくとも近接する位置に移動される。このとき感光体１０の表面にトナー粒子が付着している。転写領域１４においてコロトロンもしくは他の電荷源により、感光体１０上のトナー粒子が印刷シートに静電的に転写される。次いで、印刷シートは、当該技術でよく知られているように、フューザや仕上げデバイス（図示せず）等の後続ステーションに送られる。転写領域１４でトナー画像が印刷シートに転写された後、感光体１０の表面に残留している残留トナー粒子を、本発明の残留トナー堰止アセンブリ５０を含むクリーニングステーション２０で除去する。
【００１４】
図１乃至図４を参照すると、本発明の残留トナー堰止アセンブリの詳細と態様が図示されている。図示されるように、残留トナー堰止アセンブリ５０は、トナー画像形成装置８における使用に好適である。トナー画像形成装置８は、クリーニングブレード２２によりクリーニングされる画像担持面１１を含む可動トナー画像担持部材１０を備える。クリーニングブレード２２は、画像担持面１１と摩擦接触することにより画像担持面１１から残留トナー粒子を掻き取り除去する、クリーニングエッジ２３を含む。
【００１５】
図に示すように、残留トナー堰止アセンブリ５０は、可動トナー画像担持面１１の、可動トナー画像担持部材１０の移動１３におけるクリーニングブレード２２の上流側に配置されるシール部材５４を含む。シール部材５４は、第一の量Ｑ１の残留トナーを表面１１から除去し、通常は離れるよう残留トナーの方向付けを行う。しかし、本発明によれば、残留トナー堰止アセンブリ５０は、シール部材５４に当接して配置され、可動トナー画像担持面１１に対して残留トナー捕捉角度Ａｙに突出した堰止デバイス５２を更に備えている。堰止デバイス５２は可動トナー画像担持面１１上から所望量Ｑ２（Ｑ１よりも多い量）の残留トナー粒子を捕捉し、集積させる。これによりクリーニングブレードに到達しクリーニングブレードを潤滑化する残留トナー粒子数が増加する。
【００１６】
堰止デバイス５２は、例えば、発泡材料等の低質量材料からなる細片を含む。残留トナー捕捉角度Ａｙは一般に垂直、すなわち９０度である。堰止デバイス５２は、例えば、粘着性の裏部５６を含み、この裏部５６にてシール部材５４に取り付けられる。シール部材はフィルム材料からなり、通常は堰止デバイス５２から溢れたトナー粒子を回収槽２４へ方向付ける位置に配置される。シール部材５４は、トナー画像担持面１１に隣接して配置される第一表面５５、及び第一表面５５の反対側の第二表面５７を含む。堰止デバイス５２はシール部材の第二表面５７に取り付けられる。堰止デバイス５２は、シール部材５４を越えて移動する残留トナー粒子Ｑ１の流れを堰き止める(bridging)ようシール部材５４に取り付けられる。
【００１７】
更に、残留トナー堰止アセンブリ５０は、堰止アセンブリ５２から溢れた残留トナー粒子を回収し搬送すべく、可動トナー画像担持面１１の移動１３における堰止デバイス５２の上流側に設置される残留トナー回収／オーガアセンブリ２４、５８を具備してもよい。
【００１８】
図に示すように、クリーニングブレード２２は、感光体１０の表面１１上の残留トナーを掻き取るべく、表面１１に対して付勢されている。通常は上述した方法で除去されるトナーＱは、回収ホッパとなっているハウジング２４内に落下する。シール部材（可撓性フラップシール５４等）は感光体１０の全長にわたって延出し、除去されたトナーＱ１がホッパ２４から横溢することを防ぐ。ホッパ底部にはオーガ５８（図中、横向きで示されている）が設けられている。オーガも感光体１０の概ね全長にわたり延出している。オーガ５８が回転され、その回転に伴いホッパ底部のトナー粒子が廃トナー容器（図示せず）に搬送される。
【００１９】
本発明によれば、堰止デバイスあるいは発泡材料からなる細片５２は、ブレードエッジ２３による除去の後、表面１１上に通常存在している量よりも多いＱ２量の残留トナーを堰き止める堰として効果的に機能する。Ｑ２量のトナーは表面１１と緊密に接触している。ドラム１０の回転に伴い、Ｑ２量のトナーの一部がドラムと共に上方向に搬送され（トナーの一部は図のように逆流して上方向に搬送される）、ブレード２２のクリーニングエッジ２３に接触する。この結果クリーニングブレードの動作の潤滑性が著しく向上する。堰き止められたこのＱ２量の残留トナーはトナー自体で補充／消耗を行うことになる。すなわち新たな残留トナーがブレードエッジ２３からＱ２量の積み上げられたトナーに追加されると、Ｑ２中の残留トナーは表面１１上の堰止アセンブリの高さを越えて流動し、回収ホッパ２４内に落下する。すなわち、シール部材あるいはエントランスシール５４に取り付けられた堰止デバイス５２あるいは背面が粘着性の発泡材料製細片は、クリーニングブレード２２から落下する残留トナーの中から残留トナー（Ｑ２）を回収するシェルフ（棚）となる。積層のもしくは量Ｑ２のトナーがシェルフ上に蓄積し、ドラム表面上でエントランスシールの頂部を越えて延出する。回転するドラムが積層からトナーを上方向に逆流させクリーニングブレードの動作の潤滑化に寄与する。
【００２０】
上述したように、可動トナー画像担持面と、この可動トナー画像担持面から残留トナー粒子を除去するクリーニングブレードとを備えるトナー画像形成装置で用いる残留トナー堰止アセンブリが提供された。残留トナー堰止アセンブリは、（ａ）可動トナー画像担持面に対向し、可動トナー画像担持部材の移動におけるクリーニングブレードの上流側に配置されるシール部材と、（ｂ）シール部材に当接して配置され、可動トナー画像担持面に対して残留トナー捕捉角度に突出し、可動トナー画像担持面上から所望量の残留トナー粒子を捕捉し、集積させることより、クリーニングブレードに到達しクリーニングブレードを潤滑化する残留トナー粒子数を増加させる堰止デバイスと、を含む。
【００２１】
本発明は差し当たってクリーニングステーションにおいて実用化するものとしたが、現像ステーション等、ゼログラフィー印刷の他の場面においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の残留トナー堰止アセンブリを含むトナー画像形成静電写真装置の関連要素を示す簡略立面図である。
【図２】本発明の残留トナー堰止アセンブリの堰止細片を示す、図１の部分拡大図である。
【図３】本発明の残留トナー堰止アセンブリを設置した場合のクリーニング開始を図示する、図１と同様の立面図である。
【図４】本発明に従い、堰き止められた残留トナーによってクリーニングブレードのクリーニングエッジの動作が潤滑化されるところを示す、図３の部分拡大図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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