(57)【要約】【課題】クリーニングブレードを潤滑することで故障を防止する、新規な装置を提供する。【解決手段】トナー粒子をその上に有して移動する表面（光受容体面１１）を、クリーニングする装置であって、解放端のチャンバを規定するハウジング５０と、ハウジング５０のチャンバ内に配設されて、前記ハウジング５０のチャンバの解放端から外に延びて移動する表面と接触する部分を有し、前記移動する表面からトナー粒子をクリーニングする、クリーニング手段（クリーニングブレード２０）と、移動する表面の移動方向においてクリーニング手段の下流側に配置され、トナー粒子を集め、前記移動する表面の中心部から移動する表面の両端部へ運ぶことで、クリーニング手段を潤滑する潤滑手段と、前記表面の移動方向において前記クリーニング手段および潤滑手段の下流側に配置され、前記潤滑手段から洩れだしたトナー粒子を集めるオーガ３０とを有する。【選択図】図１
2005284279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー粒子をその上に有して移動する表面を、クリーニングするクリーニング装置であって、
解放端のチャンバを規定するハウジングと、
前記ハウジングのチャンバ内に配設されて、前記ハウジングのチャンバの解放端から外に延びて前記移動する表面と接触する部分を有するクリーニング手段であって、前記移動する表面からトナー粒子をクリーニングし、除去された粒子は前記クリーニング手段から遠ざかるように移動するクリーニング手段と、
前記クリーニング手段を潤滑する潤滑手段であって、前記移動する表面の移動方向において前記クリーニング手段の下流側に配置され、トナー粒子を集め、前記移動する表面の中心部から前記移動する表面の両端部へ運ぶ、潤滑手段と、
前記表面の移動方向において前記クリーニング手段および前記潤滑手段の下流側に配置され、前記潤滑手段から洩れだしたトナー粒子を集めるオーガと、
を有する、クリーニング装置。
【請求項２】
前記クリーニング手段は、ブレードを有する、請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記潤滑手段はブラシを有する、請求項２に記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記ブラシは、ブラシの芯の上に配置されたブラシパイルを含み、トナーを集めて運搬するオーガのねじ羽根部を形成する、請求項３に記載のクリーニング装置。
【請求項５】
前記ブラシは、回転可能に装着された、請求項３に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
前記ブラシは、前記移動する表面の移動方向と同じ方向に回転する、請求項５に記載のクリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真技術による印刷装置に関し、特に、画層形成面（すなわち光受容体または光伝導体）に接着した粒子を除去するクリーニング装置における潤滑システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真等の電子写真技術の適用では、電荷保持面は、静電気的に帯電しており、再生対象である原画の光パターンに露光され、これに応じて表面を選択的に放電する。この結果として表面にできた帯電領域および放電領域のパターンが、原画と一致する静電気電荷パターン（静電気潜像）を形成する。
【０００３】
潜像は、細かく分割されて静電気的に誘引できる「トナー」と呼ばれる粉に接触させることによって現像される。トナーは、表面上の静電気電荷によって画像領域に保持される。したがって、トナー画像は、再生する原画の光画像に一致するように再生される。次にトナー画像を基板（例えば紙）に転写しても良いし、画像を定着させることで、再生対象の画像の永久的な記録を作ってもよい。
【０００４】
現像の後、電荷保持面に残った過剰なトナーを表面から除去する。この処理は、原画から複写して、電気的に生成または保存された原画から印刷アプリケーションを複写するための光レンズにとって、周知かつ有益である。ここで、電荷面は様々な方法によって、画像に添って放電してもよい。電荷が電荷保持基板上に画像に添って堆積されるイオン放射装置も、同様に動作する。上述の種類の再生処理では、トナー画像を支持材のシート（例えば紙）に転送した後に、光伝導面に多少のトナーが残留することは避けられない。
【０００５】
そのような処理においては、多少のトナー粒子を画層形成面に保持する力が、転送する力より強く、それ故、トナー画像の転写後に多少の粒子が表面に残ることが分かった。残留トナーに加えて、紙くず等（すなわち、カオリン、繊維、粘土）のその他の粒子、添加物、およびプラスチックも、画像転写後に表面に残る。（以下、「残留粒子」という用語は、画像転写後に残る残留トナーやその他の残留くずを含む。）残留粒子は表面に強固に接着しており、その表面に新しい潜像を記録する際に、これが干渉しないようにするためには、次の印刷サイクルの前にこれを除去しなければならない。
【０００６】
様々な方法や装置を使って画像形成面から残留粒子を除去してもよい。このような方法や装置の１つにクリーニング用ブレードの使用がある。ブレードによるクリーニングは、通常、ゴムのような物質（例えばポリウレタン）によって作られ、表面をひきずる（drag）または拭き取ることによって表面から残留粒子を除去するブレードを含む。ブレードによるクリーニングは、その構造が簡単で安価なため、他の方法（例えば、ブラシやウェブ）に比べて、残留粒子を除去するために非常に望ましい方法である。画像表面を確実または効果的にクリーニングするために、必要な所定の力をブレードに加えることで、画層形成面上の粒子物質が滑り落ちることを回避するために十分な圧力をもって、ブレードのクリーニング縁部を画層形成面に接触した状態に維持する必要がある。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４３９５１１３号明細書
【特許文献２】米国特許第３８９５１３５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
多くのプリンタやコピー機においては、潤滑性がないことに関連して、クリーニングブレードが故障することが知られている。早い時期に故障すると、予定外のメンテナンスの率が増え、予定外の高いメンテナンス率に関連したコストが増える。重大な故障（すなわち、顧客がその機械を使えなくなるような故障）は、顧客の満足度に悪影響を及ぼす。
【０００９】
以下の開示は、本発明の多様な態様に関することがあり、次のように簡単に要約することができる。
【００１０】
米国特許第４，３９５，１１３号（Ｂｕｃｈａｎ等）には、現像液中に分散されたトナー粒子を除去するために光伝導面をクリーニングする方法および装置を開示されている。ここで、弾性的に変形かつ屈曲可能な平坦面のローラ手段が、クリーニング対象の表面に沿うように合わせられ、光伝導面から、最小のトナー粒子の直径を超えない隙間をあけて、概ね凹状の滑らかな表面のクリーニングパッドを形成している。屈曲可能なローラ手段は、その凹状の滑らかな面の部分の表面が、光伝導面の移動の方向に対して反対の方向に、少なくとも光伝導面の速度と等しい速度で移動するように回転する。
【００１１】
米国特許第３，８９５，１３５号（Ｆｌｅｉｓｉｇ等）には、正確に寸法を決められた液体貯蔵槽が開示されている。この貯蔵槽には、気泡形状が繋がっていないセルの多孔発泡のプラスチック物質を選択し、この発泡のプラスチックを適切な液体で飽和させ、その後、この発泡プラスチックを切断または成形して、求められる特定の形状にすることによって作る。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る装置は、その上にトナー粒子を有して移動する表面をクリーニングする装置であって、解放端のチャンバを規定するハウジングと、前記ハウジングのチャンバ内に配設されて、前記ハウジングのチャンバの解放端から外に延びて前記表面と接触する部分を有するクリーニング手段であって、前記移動する表面からトナー粒子をクリーニングし、除去された粒子は前記クリーニング手段から遠ざかるように移動するクリーニング手段と、前記クリーニング手段を潤滑する潤滑手段であって、前記移動する表面の移動方向において前記クリーニング手段の下流側に配置され、トナー粒子を集め、前記移動する表面の中心部から前記移動する表面の両端部へ運ぶ潤滑手段と、前記移動する表面の移動方向において前記クリーニング手段および前記潤滑手段の下流側に配置され、前記潤滑手段から洩れだしたトナー粒子を集めるオーガとを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明を、その好適な実施形態との関係で説明するが、本発明は、その実施形態に限定されるものではない。添付の請求項によって規定される本発明の範囲内に含まれるであろう全ての代替例、変形例、均等物をも網羅する。
【００１４】
プリンタの性質上、例えば、トナーまたは潤滑物がシステムに供給されない無効時間帯が多く存在する。こうした状態は、一定レベルの潤滑性が必要なブレードシステムにとっては非常に問題となる。また、潤滑のためにカイナー（Kynar）（登録商標）等の物質を使用するトナーシステムでは、より深刻な問題である。（カイナーは玉軸受けとして機能し、例えばステアリン酸亜鉛（zinc stearate）のような光受容体面を被膜しない。）本発明は、新たな潤滑物がシステムに供給されない場合であっても、継続的な量のトナーや、カイナー（すなわち潤滑物）をブレードに供給する方法を提供する。本発明は、廃棄トナーを潤滑物の供給源として使用する。発泡プラスチックの潤滑ロールを使用する、本発明のクリーニング装置は、電子写真技術による印刷機械において使用することに特に良好に適しているが、以下の説明から、他の適用にも同様に良好に適しており、本明細書で示す特定の実施形態に限定する必要がないことは明らかである。
【００１５】
図１〜図３を参照すると、この構造は、光受容体１０から廃棄トナー４０を掻き取って、このトナー４０が、運搬オーガ３０に流れ落ちていき、運搬されるようにするブレード保持器７０内のブレード２０を有する。光受容体面１１が矢印１６で示す方向に回転すると、トナー４０はクリーニングブレード２０に接触し、除去される。このトナー４０はブレード先端部２２から落下して、運搬オーガ３０によって廃棄ボトル（図示せず）に送られる。フィルムシール４１によって、光受容体から除去された廃棄粒子がクリーニングハウジング５０から洩れ出すことを防止する。
【００１６】
長い無効時間帯の間に、重力が残留トナーのダム（すなわち、ブレードと光受容体とが接する場所に生じる得るトナーの塊）を除去するので、ブレード２０は全ての潤滑性を失う。こうした潤滑性の損失は、例えばトナーがクリーニング縁部から落下する垂直クリーニングシステムにおいて重力を用いてトナーをクリーニング縁部から除去する場合に急激に生じる可能性がある。重力を使用しないクリーニングシステムにおいても生じる可能性がある。この例では、多少のトナーがブレード面の上に「溜まり」、このトナーが、ある期間、ブレードを潤滑にする。ただし、上記の２つの例のいずれも、トナーがブレードに供給されなければ、このブレード構造体は故障してしまう。これは、ブレード２０が光受容体面１１に突き刺さって「たくし込まれて」（すなわち、クリーニングブレード縁部が下に折り重なって）しまい、重大な故障となるからだ。
【００１７】
図１及び図２を参照すると、本実施形態は、双方向ブラシを、光受容体の移動の方向においてブレード先端部２２の前に、光受容体面（例えば、画像形成面）１１と十分に接触するように加えた。ブラシ６０は、いずれかの端部において一組のベアリングによって支持される。これによって、ブラシ６０は矢印１７で示される方向、つまり光受容体ドラム１０の移動の方向に、惰性で回転できる。（なお、ブラシ６０は、自由に動くようにするのではなく、駆動することもできる。）
【００１８】
ブレード縁部と光受容体面との間の潤滑のために少量のソナーしか投入せずに長く稼働させた場合に、ブレードは、回転により弾かれること（いわゆる、フリップ）や、たくし込みによって故障することがある。この状態を回避するために、クリーニングブレードの上流に位置する一般的な撹乱（disturber）ブラシを変形して、双方向のトナーオーガとしても作用できるようにする。ブラシパイルの繊維テープをブラシの芯に巻きつけて、オーガのねじ羽根部（auger flutes、オーガフルート）を形成する。オーガのねじ羽根部は、トナーを、現像されたトナー塊１００の中心部９０から光受容体の両縁に運搬する。これによって、トナーを矢印１０１で示す方向に高潤滑領域から低潤滑領域に運搬でき、ブレードの故障を低コストで防止することができる。
【００１９】
本実施形態の原理を、図１〜図３の構造と類似のテスト設備によってテストした。タグチのテストは、非常に少量のトナーをブレードの内側（inboard）および外側（outboard）端部に供給して行った。標準的な撹乱ブラシを用いた場合に、ブレードは、約２ｋｐにおいて、フリップおよびたくし込みが生じた。双方向の撹乱ブラシを使った場合、９０ｋｐの後に故障は見られなかった。
【００２０】
ブラシ６０中の保持されない過剰分は、発泡プラスチックロールから運搬オーガ３０に洩れだし、オーガ３０によって破棄物トナー４０に運ばれる。次にブラシ６０は、無効時間中に光受容体面１１にトナー４０を供給することによって、ドナーロールとして機能する。ブラシは継続的にトナーを光受容体に供給する。この時、特に、画像形成が行われていない領域、すなわち背景領域に供給する。ブラシ６０は、回転しながら、且つ沿うようにして画層形成面１１に接触する。光受容体面１１に供給されるトナー４０の濃度は、ブレード２０を潤滑にして、上述のブレード故障を防止するために適切な濃度である。
【００２１】
本実施形態によれば、トナーによってブレードを潤滑する工業用複写機において、現在のブレードの寿命を大幅に向上させる。寿命の延長および予定外のメンテナンス率の軽減により、メンテナンスにかかるコストを減らし、顧客満足度を増す。
【００２２】
要約すると、本実施形態は、ブラシを使って、画像形成面から除去されたトナー粒子を集める。このブラシは、画像形成面の移動の方向においてクリーニングブレードの下流に配置される。このブラシが回転しながら画層形成面に接触し、これによりトナーを画層形成面に再び適用することで、画像形成面を潤滑する。このように表面を潤滑にすることで、無効時間帯期間中にクリーニングブレードを潤滑にする。
【００２３】
したがって、本実施形態によって、本明細書に記載された目的および効果を十分に満たすクリーニングブレードを潤滑にするクリーニング装置が提供されたことは明白である。
【００２４】
本発明を、その具体的な実施形態に関連して説明したが、当業者にとっては、多くの代替例、変形例、異形例が明白である。したがって、添付の請求項の精神および広い範囲に含まれるそのような代替例、変形例、異形例も含むことを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態の正面図である。
【図２】本実施形態の正面の上面図である。
【図３】本実施形態の正面の上面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  光受容体、１１  光受容体面、２０  クリーニングブレード、２２  ブレード先端部、３０  運搬オーガ、４０  廃棄トナー、６０  ブラシ、７０  ブレード保持器、１００  現像されたトナー塊。
【図１】
2005284279.tif 000003
【図２】
2005284279.tif 000004
【図３】
2005284279.tif 000005