JP2966024B2 - 複写機の現像装置 - Google Patents

複写機の現像装置

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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、一般には電子写真式複写機、より詳細には
静電潜像を現像する装置に関するものである。
従来あの技術 米国特許第3,753,419号は、液体現像剤を使用する現
像装置を開示している。この現像装置は、少なくとも2
対のニップローラーと、選択可能なニップローラーに架
け渡された少なくとも1対のエンドレスベルトと、ニッ
プローラーより小さい直径の複数の現像電極ローラーと
から成っている。駆動ローラーと押えローラーの直径を
互いに異ならすことにより、コピー用紙の安定な搬送を
確保する接触面積が得られる。
同第4,410,260号は、現像ローラーと一対の案内ロー
ラーを備えた現像装置を開示している。案内ローラー
は、現像ローラーの上を動く感光ベルトを押し付けてベ
ルトに湾曲を与え、トナーがベルト上に均一に塗布され
るようにする。
同第4,537,494号は、傾斜した光導電性ベルトを有す
る電子写真式複写機を開示している。現像装置は、光導
電性ベルトに隣接した複数の現像ローラーを使用してい
る。各現像ローラーは異なる直径を有しており、光導電
性ベルトは現像ローラーの一部分のまわりを取り巻いて
いる。
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、傾斜した光導電性ベルトに対し適切
に現像ローラーを位置決めすることにより、現像装置内
の現像剤のバランスを保たせることである。
課題を解決するための手段 本発明は、上記の課題を解決するため、第1の態様と
して、水平面に対し斜めに伸びているベルト上に記録さ
れた静電潜像を現像剤で現像する改良型装置を提供す
る。本装置は、供給する現像剤を貯蔵するための室を形
作っているハウジングを有する。ハウジングの室内に
は、現像剤をベルトまで搬送してベルト上に記録された
静電潜像を現像するための少なくとも2個の現像ローラ
ーが、少なくともそれらの一部分が入った状態で取り付
けられている。各現像ローラーはベルトにぴったり隣接
している。各現像ローラーは互いに間隔をおいて配置さ
れ、異なる直径を有する。現像ローラーの間隔と各現像
ローラーの直径は、各現像ローラーの最も低い部分に接
する平面が水平面と平行になるように選定される。
本発明は、第2の態様として、水平面に対し斜めに伸
びているベルト上に記録された静電潜像を現像剤で現像
する改良型現像装置を備えた形式の電子写真式複写機を
提供する。改良型現像装置は、供給する現像剤を貯蔵す
るための室を形作っているハウジングを有する。ハウジ
ングの室内には、現像剤をベルトまで搬送してベルト上
に記録された静電潜像を現像するための少なくとも2個
の現像ローラーが、少なくとも一部分が入った状態で取
り付けられている。各現像ローラーはベルトにぴったり
隣接している。現像ローラーは互いに間隔をおいて配置
され、異なる直径を有する。現像ローラーの間隔と各現
像ローラーの直径は、各現像ローラーの最も低い部分に
接する平面が水平面と平行になるように選定される。
実施例 第1図に、本発明の現像装置を組み入れた典型的な電
子写真式複写機を示す。電子写真式複写機は、導電性基
層12の上に光導電性表面12が被覆されたベルト10を使用
している。光導電性表面12はセレン合金から作られたも
のが好ましい。また導電性基層14は電気的に接地された
アルミニウム合金から作られたものが好ましい。ベルト
10は矢印16の方向に移動して光導電性表面12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いろ
いろな処理部を順次通過させる。ベルト10は剥離ローラ
ー18、テンションローラー20および駆動ローラー22のま
わりに架け渡されている。駆動ローラー22はベルト10と
接触して回転するように取り付けられている。モーター
24はローラー22を回転させてベルト10を矢印16の方向に
進める。ローラー22はベルト伝動装置など適当な手段を
介してモーター24に連結されている。ベルト10は所望の
ばね力でテンションローラー20をベルト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18とテンションローラー
20は回転自在に取り付けられている。
最初に、ベルト10の一部分が帯電部Aを通過する。帯
電部Aでは、コロナ発生装置26が光導電性表面12を比較
的高い一様な電位に帯電させる。コロナ発生装置26に
は、高電圧電源28が接続されている。電源28から高電圧
が印加されたコロナ発生装置26はベルト10の光導電性表
面12を帯電させる。帯電後、ベルト10の帯電した部分は
露光部Bを通過する。
露光部Bでは、原稿書類30が透明プラテン32の上に下
向きに置かれている。その原稿書類30を閃光ランプ34が
閃光照明する。原稿書類30から反射した光線は、レンズ
36を通過して原稿書類の光像を形成する。レンズ36は、
この光像を光導電性表面12の帯電した部分の上に結像さ
せ、その上の電荷を選択的に消去する。これにより、原
稿書類30に含まれる情報領域に対応する静電潜像が光導
電性層12の上に記録される。
光導電性表面12に静電潜像が記録された後、ベルト10
は静電潜像を現像部Cへ進める。現像部Cでは、磁気ブ
ラシ現像装置38が現像剤を運んで静電潜像に接触させ
る。磁気ブラシ現像装置38は2個の磁気ブラシ現像ロー
ラー40,42を有するものが好ましい。ローラー40,42は現
像剤を運んで静電潜像に接触させる。これらの現像ロー
ラー40,42は、ローラーの外周から外側に伸びたキャリ
ヤ粒子とトナー粒子のブラシを形成する。静電潜像はキ
ャリヤ粒子からトナー粒子を引き付けて、トナー粉末像
を形成する。現像ローラー40,42は、少なくとも一部分
が入った状態で、現像剤ハウジング44の室内に取り付け
られている。現像剤ハウジング44の室内には、供給する
現像剤が入っている。案内ローラー46,68はベルト10を
たわませて、ベルト10の一部分が現像ローラー40,42の
外周表面領域に取り巻き、各現像ローラー40,42の周囲
に長い現像区域を形成するようにする。現像装置38の詳
しい構造については、後で、第2図を参照して説明す
る。
第1図の説明を続けると、静電潜像の現像後、ベルト
10はトナー粉末像を転写部Dへ進める。コピー用紙48
は、給紙装置50によって転写部Dへ送られる。給紙装置
50は、供給ロール52が用紙スタック54の一番上の用紙に
接触している形式のものが好ましい。供給ロール52が回
転すると、用紙スタック54から一番上の用紙がシュート
56に送り込まれる。シュート56は、ベルト10の光導電性
表面12上に形成されたトナー粉末像が転写部Dの所でコ
ピー用紙に接触するように時間を合わせて、進行するコ
ピー用紙を導き、ベルト10の光導電性表面12に接触させ
る。転写部Dには、コピー用紙48の裏面にイオンを散布
するコロナ発生装置58が設置されている。このイオン散
布により、光導電性表面12からコピー用紙48へトナー粉
末像が引き付けられる。転写後、コピー用紙48は続いて
矢印60の方向に動いてコンベヤ(図示せず)の上に載
り、定着部Eへ運ばれる。
定着部Eには、転写されたトナー粉末像をコピー用紙
48へ永久的に定着するための定着装置62が設置されてい
る。定着装置62は加熱された定着ローラー64とバックア
ップローラー66を有する。コピー用紙48は定着ローラー
64とバックアップローラー66の間を通過し、そのときト
ナー粉末像が定着ローラー64に接触するので、トナー粉
末像が溶融し、コピー用紙48に永久的に定着される。定
着後、コピー用紙48は案内シュート70を通ってキャッチ
トレイ72へ進み、後でオペレータによって複写機から取
り出される。
コピー用紙がベルト10の光導電性表面12から分離した
後、清掃部Fにおいて、光導電性表面12に付着している
残留トナー粒子が除去される。清掃部Fには、光導電性
表面12に接触して回転する繊維ブラシ74が設置されてい
る。繊維ブラシ74が回転すると、光導電性表面12からト
ナー粒子が清掃される。清掃後、次の連続する像形成サ
イクルの帯電処理に先立って、放電ランプ(図示せず)
が光導電性表面12を投光照明し、表面に残っているすべ
ての残留静電荷を消去する。
次に第2図を参照して現像装置38を詳細に説明する。
図示のように、現像装置38は供給する現像剤を貯蔵する
ための室76を形作っているハウジング44を有する。ハウ
ジング44の室76の中には、現像ローラー40,42が設置さ
れている。現像ローラー40の直径は現像ローラー42の直
径より大きい。現像ローラー40,42の中心間距離は、現
像ローラー40,42の直径の関数である。選定した直径に
対して、現像ローラー40と現像ローラー42の最も低い部
分に接する平面が重力ベクトルに垂直な水平面に対しほ
ぼ平行になるように、現像ローラーの中心間距離が選ば
れる。この結果、現像ローラー40,42はベルト10とぴっ
たり隣接するであろう。すなわち、現像ローラー40,42
のまわりをベルト10の一部分が取り巻き、そして現像ロ
ーラー40,42の最も低い部分に接する平面が水平面とほ
ぼ平行になる。案内ローラー46,68はベルト10の裏側に
接してたわませ、ベルト10の一部分が現像ローラー40の
外周表面領域を取り巻き、約5゜〜25゜の長い現像区域
を形成するようにする。同様に、ベルト10の別の部分は
現像ローラー42の外周表面領域を取り巻き、約5゜〜25
゜の長い現像区域を形成する。実例として、べルト10が
水平面に対して6.656゜傾いている場合、現像ローラー4
0,42の直径がそれぞれ50.8mmと42mmであれば、各現像ロ
ーラーの外周面の最も低い部分に接する平面が水平面と
平行になるようにするには、現像ローラー40,42の中心
間距離を75.663mmにしなければならない。代わりに、現
像ローラー40,42の直径がそれぞれ63mmと42mmであれ
ば、現像ローラー40,42の中心間距離を180.559mmにしな
ければならない。ベルト10の傾きが異なれば、現像ロー
ラーの中心間距離も変えなければならない。例えば、現
像ローラー40,42の直径がそれぞれ63mmと42mmの場合、
ベルト10が水平面に対し11.150゜傾いていれば、現像ロ
ーラー40,42の中心間距離を106.54mmにしなければなら
ない。このことから、光導電性ベルト10が水平面に対し
て傾いている場合、現像ローラーの最も低い部分に接す
る平面が水平面とほぼ平行になるようにするには、現像
ローラーの直径を相違させなければならず、ベルト10の
傾きが一定ならば、現像ローラーの中心間距離は現像ロ
ーラーの直径の関数として変わることは明らかである。
各現像ローラー40,42は、外周表面が粗面のアルミニウ
ムから作られた非磁性管状部材を有し、その管状部材内
に細長い磁石が部材から離して配置されているものが好
ましい。磁石は固定して取り付けられており、現像区域
内に磁界を発生して、現像剤に電磁力を作用させる。管
状部材が回転して管状部材に付着した現像剤を現像区域
まで運ぶと、トナー粒子はキャリヤ粒子からベルト10の
光導電性表面12に記録された静電潜像へ引き付けられ
る。
第2図の説明を続けると、ハウジング44の室76の中
に、オーガー78,80が設置されている。各オーガー78,80
は、孔が設けられた管と管内部に回転自在に取り付けら
れた螺旋スクリューを有する。現像剤は管の一端から入
り、管の多数の孔へ運ばれ、それぞれの孔から対応する
現像ローラーの上に排出される。現像剤は運ばれるとき
に混合される。このように、現像剤が混合され分散され
るので、混合状態と均一性が向上する。オーガー78,80
はほぼ同じ寸法である。オーガー78は現像剤を現像ロー
ラー40へ運び、オーガー80は現像剤を現像ローラー42へ
運ぶ。オーガー78,80の中心は、水平面と平行な共面内
にある。ハウジング44と室76は水平であるので、各オー
ガー内の現像剤の流れを平衡させることができる。つま
り、オーガー78とオーガー80は同量の現像剤を搬送す
る。このように、室76の全体にわたって現像剤の混合は
一様であり、各現像ローラーへ運ばれてくる現像剤はほ
ぼ同量である。また、現像剤の混合をいっそう改善する
ため、第3のオーガー82をハウジング44の室76の中に設
置することができる。
連続して静電潜像が現像されると、現像剤内のトナー
粒子が次第に減ってくる。トナー小出し装置(図示せ
ず)は補給用のトナー粒子を貯蔵している。トナー小出
し装置はハウジング44の室76に通じており、現像剤内の
トナー粒子の濃度が低くなると、トナー小出し装置から
室76内の現像剤に、新しいトナー粒子を補給する。ハウ
ジング44の室76内のオーガーは新しいトナー粒子と残留
現像剤とを混合し、内部の現像剤をほぼ均一にすると共
に、トナー粒子の濃度を最適にする。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の特徴を有する現像装置を組み入れた
典型的な電子写真式複写機の略正面図、および 第2図は、第1図の複写機に使用された現像装置の側面
図である。 符号の説明 A……帯電部、B……露光部、C……現像部、D……転
写部、E……定着部、F……清掃部、10……ベルト、12
……光導電性表面、14……導電性基層、16……移動方
向、18……剥離ローラー、20……テンションローラー、
22……駆動ローラー、24……モーター、26……コロナ発
生装置、28……高電圧電源、30……原稿書類、32……透
明プラテン、34……閃光ランプ、36……レンズ、38……
磁気ブラシ現像装置、40,42……現像ローラー、44……
現像剤ハウジング、46……案内ローラー、48……コピー
用紙、50……給紙装置、52……供給ロール、54……用紙
スタック、56……シュート、58……コロナ発生装置、60
……移動方向、62……定着装置、64……定着ローラー、
66……バックアップローラー、68……案内ローラー、70
……シュート、72……キャッチトレイ、74……繊維ブラ
シ、76……室、78,80,82……オーガー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−115181(JP,A) 特開 昭60−159870(JP,A) 特開 昭59−208565(JP,A) 実開 昭57−90449(JP,U) 特公 昭51−17050(JP,B1) 米国特許3724943(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/06 - 15/11

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水平面に対し斜めに伸びているベルト上に
    記録された静電潜像を乾式現像剤で現像する装置におい
    て、 供給する乾式現像剤を貯蔵するための室を形成するハウ
    ジングと、前記ハウジングの室内に、少なくとも一部分
    が入るように取り付けられていて、乾式現像剤をベルト
    まで運び、ベルト上に記録された静電潜像を現像する少
    なくとも2個の現像ローラーとを備え、 前記各現像ローラーはベルトに密接に隣接しており、各
    現像ローラーは、互いに間隔をおいて配置され且つ異な
    る直径を有し、各現像ローラー間の間隔と各現像ローラ
    ーの直径とが、各現像ローラーの最も低い部分に接する
    平面が前記水平面とほぼ平行であるように選定されてお
    り、前記ベルトの一部は、少なくとも1個の現像ローラ
    ーの領域を廻るように巻かれて、拡張した現像区域を形
    成しており、 更に、前記ハウジングの室内には一対のオーガーが配置
    されており、一方のオーガーは一方の現像ローラーに、
    他方のオーガーは他方の現像ローラーに、それぞれ、協
    働するように配置され、該一対のオーガーは、前記ハウ
    ジングの室内に入っている乾式現像剤を混合して乾式現
    像剤を前記現像ローラーまで運ぶように構成されてお
    り、前記一対のオーガーはほぼ同じサイズであり、各オ
    ーガー中の前記現像剤の流れは実質的にバランスしてい
    る ことを特徴とする現像装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の現像装置において、前記
    各現像ローラー間の間隔が、前記各現像ローラーの直径
    の関数として変わることを特徴とする現像装置。
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