JP2974801B2 - 電子写真式複写機 - Google Patents

電子写真式複写機

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JP2974801B2
JP2974801B2 JP3020051A JP2005191A JP2974801B2 JP 2974801 B2 JP2974801 B2 JP 2974801B2 JP 3020051 A JP3020051 A JP 3020051A JP 2005191 A JP2005191 A JP 2005191A JP 2974801 B2 JP2974801 B2 JP 2974801B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真式複写機に関
し、特に、光導電面と該光導電面上に記録された潜像を
現像するために用いられる現像装置のドナーローラとの
間に介装された電極ワイヤのクリーニングに関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第4,０７3,５８７号には、光導
電面を帯電させるために用いられるコロトロンワイヤが
記載されている。このコロトロンワイヤを、その上の汚
染物の蓄積を防止するために振動させる。このコロトロ
ンワイヤは、可動ピックにワイヤを引っ張らせることに
よって振動させられる。
【０００３】米国特許第4,５１6,８４８号には、静電式
複写機内のドラムを帯電させるための帯電用ワイヤが開
示されている。舌片が圧電素子に取付けられている。直
流信号を前記圧電素子に印加し、前記舌片を撓曲させて
これを前記ワイヤと接触またはこれに至近隣接するよう
に位置決めする。高周波信号を前記直流信号に重畳させ
て前記舌片を前記ワイヤに対して撓曲及び振動させ、こ
れにより前記ワイヤへのトナー粉末の被着を防止する。
【０００４】米国特許第4,５６8,９５５号には、現像ロ
ーラの面上に配置された複数の絶縁電極が記載されてい
る。前記電極を交流電源及び直流電源に接続し、これに
より、電極相互間に交番電界を発生させ、前記電極相互
間で現像剤を振動させる。米国特許第4,８６8,６００号
には、トナーを搬送するドナーローラに隣接配置された
電極ワイヤを有する無掃気式現像装置が開示されてい
る。交番電界を前記電極ワイヤに加えてトナーをドナー
ローラから引き離し、現像領域内にトナー粉末雲を形成
する。
【０００５】米国特許第4,８７6,５７５号にも、トナー
を搬送するドナーローラに隣接配置された電極ワイヤを
有する無掃気式現像装置が記載されている。交番電界を
前記電極ワイヤに加えてトナーをドナーローラから引き
離し、現像領域内にトナー粉末雲を形成する。この交番
電界の周波数は４kHz から１０kHz までの間である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上に
潜像を記録するための面とドナー部材との間の空間に配
置された電極部材から汚染物を除去するための装置を提
供することにある。本発明の他の目的は、光導電部材上
に記録された静電潜像が現像されてその可視像を形成す
るという形式の改良された電子写真式複写機を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】汚染物を除去するための
本発明装置は、電極部材から汚染物を除去するために該
電極部材を振動させるための手段を有す。現像剤をドナ
ー部材へ送るための手段が設けられている。この送るた
めの手段は、前記振動させるための手段の賦勢に応答し
て非作動となる。
【０００８】本発明の電子写真式複写機は、少なくとも
キャリヤ及びトナーを含む或る供給量の現像剤を格納す
る室を形成するハウジングを有す。ドナー部材が光導電
部材から間隔を置いて配置され、前記光導電部材に対向
する領域へトナーを搬送するようになっている。電極部
材が前記光導電部材とドナー部材との間の空間に配置さ
れている。前記電極部材から汚染物を除去するために該
電極部材を振動させるための手段が設けられている。搬
送部材が、前記ハウジングの室内に配置され、現像剤を
前記ハウジングの室から前記ドナー部材へ送るようにな
っている。
【０００９】
【実施例】図１に示す電子写真式複写機は本発明にかか
る現像装置を内部に備えている。この電子写真式複写機
は、導電性基体１４上に光導電面１２を被着させたベル
ト１０を用いる。好ましくは、光導電面１２はセレン合
金で作られる。導電性基体１４は、好ましくは、アルミ
ニウム合金で作られ、これは電気的に接地される。ベル
ト１０は矢印１６方向に移動し、次々に続く光導電面１
２の部分をベルトの移動通路の回りに配置された種々の
処理ステーションを順々に通過させる。ベルト１０は、
ストリッピングローラ１８、テンションローラ２０及び
ドライブローラ２２の回りに掛け渡されている。ドライ
ブローラ２２は、ベルト１０と係合した状態で回転可能
に取付けられている。モータ２４がローラ２２を回転さ
せ、ベルト１０を矢印１６方向に進ませる。ローラ２２
は、ドライブベルトのような適当な手段によってモータ
２４に接続されている。ベルト１０は、所望のばね力で
テンションローラ２０をベルト１０に対して弾性的に押
す１対のばね（図示せず）により、緊張状態に保持され
る。ストリッピングローラ１８及びテンションローラ２
０は回転自由に取付けられている。
【００１０】先ず、ベルト１０の一部が帯電ステーショ
ンＡを通過する。帯電ステーションＡにおいて、コロナ
発生装置２６が、光導電面１２を、比較的高いほぼ均一
な電位に帯電させる。高電圧源２８がコロナ発生装置２
６に接続されている。電源２８を働かせることにより、
コロナ発生装置２６をしてベルト１０の光導電面１２を
帯電させる。ベルト１０の光導電面１２が帯電させられ
た後、この帯電済み部分は露光ステーションＢを通過さ
せられる。
【００１１】露光ステーションＢにおいて、原画書類３
０が面下向きに透明プラテン３２上に載せられる。ラン
プ３４が原画書類３０上に光線を浴びせかける。原画書
類３０から反射した光線はレンズ３６を通って送られ、
該書類の光像を形成する。レンズ３６はこの光像を光導
電面１２の帯電部分上に合焦させ、その上の電荷を選択
的に消散させる。これにより、原画書類３０に包含され
ている情報領域に対応する静電潜像が光導電面１２上に
形成される。
【００１２】静電潜像が光導電面１２上に記録された
後、ベルト１０はこの潜像を現像ステーションＣへ進ま
せる。現像ステーションＣにおいて、現像装置３８が、
光導電面上に記録された潜像を現像する。好ましくは、
現像装置３８はドナーローラ４０及び電極ワイヤ４２を
有す。潜像の現像中、電極ワイヤ４２はドナーローラ４
０に対して電気的にバイアス掛けされてこれからトナー
を引き離し、ドナーローラと光導電面との間のギャップ
内にトナー粉末雲を形成する。潜像は前記トナー粉末雲
からトナー粒子を引き付け、該潜像の上にトナー粉像を
形成する。現像装置が働いていないときには、ドナーロ
ーラ４０は光導電面１２上に記録されている潜像を現像
せず、電極ワイヤ４２はクリーリングされて該ワイヤに
被着している汚染物が除去される。ドナーローラ４０
は、少なくとも部分的に、現像装置ハウジング４４の室
内に取付けられている。現像装置ハウジング４４内の室
は或る供給量の現像剤を格納している。現像剤は、少な
くとも、トナー粒子を摩擦電気的に引き付けているトナ
ー粒子を有するキャリヤ細粒の２成分型の現像剤であ
る。ハウジング４４の室の内部に配置されている磁気ロ
ーラが現像剤をドナーローラへ運ぶ。この磁気ローラ
は、トナー粒子がこの磁気ローラからドナーローラへ引
き付けられるように、ドナーローラに対して電気的にバ
イアス掛けされている。現像装置、及び電極ワイヤのク
リーニングについては図２を参照して後で詳細に説明す
る。
【００１３】引き続いて図１について説明すると、静電
潜像が現像された後、ベルト１０はトナー粉像を転写ス
テーションＤへ進ませる。コピーシート４８がシート給
送装置５０によって転写ステーションＤへ送られる。好
ましくは、シート給送装置５０は、スタック５４の最上
位のシートと接触するフィードローラ５２を有す。フィ
ードローラ５２は回転し、スタック５４からの最上位の
シートをシュート５６内へ進ませる。シュート５６は、
進んでくる支持材料のシートを、調時された順序で、ベ
ルト１０の光導電面１２と接触させる。これにより、前
記ベルト上に現像されているトナー粉像は、転写ステー
ションＤにおいて、進んでくるシートと接触する。転写
ステーションＤは、シート４８の背面にイオンを浴びせ
かけるコロナ発生装置５８を有す。これにより、トナー
粉像は光導電面１２からシート４８へ引き付けられる。
転写の後、シートは矢印６０方向に移動しつづけてコン
ベヤ（図示せず）に乗り、このコンベヤはシート４８を
定着ステーションＥへ進ませる。
【００１４】定着ステーションＥは定着器組立体６２を
有し、この定着器組立体は転写済み粉像をシート４８に
永久的に固着させる。定着器組立体６２は加熱式定着ロ
ーラ６４及びバックアップローラ６６を有す。シート４
８は定着ローラ６４とバックアップローラ６６との間を
通過し、トナー粉像は定着ローラ６４と接触する。この
ようにして、トナー粉像はシート４８に永久的に固着さ
せられる。定着の後、シート４８はシュート７０を通っ
てキャッチトレイ７２へ進み、その後、操作員によって
複写機から取出される。
【００１５】コピーシートがベルト１０の光導電面１２
から分離された後、光導電面１２に被着している残留ト
ナー粒子はクリーニングステーションＦにおいて該面か
ら除去される。クリーニングステーションＦは、光導電
面１２と接触して回転可能に取付けられている繊維性ブ
ラシ７４を有す。残留トナー粒子は、光導電面１２と接
触しているブラシ７４の回転により、該面から除去され
る。クリーニングの後、放電ランプ（図示せず）が光導
電面１２に光を浴びせ掛け、次ぎに続く映像サイクルの
ために光導電面を帯電させる前に、該光導電面上に残っ
ているすべての残留静電荷を消散させる。
【００１６】図２に現像装置３８を詳細に示す。図示の
ように、現像装置３８は、或る供給量の現像剤を貯蔵す
るための室７６を形成するハウジング４４を有す。ドナ
ーローラ４０、電極ワイヤ４２及び磁気ローラ４６はハ
ウジング４４の室７６内に取付けられている。ドナーロ
ーラは、ベルト１０の運動方向に対して「順」または
「逆」のいずれの方向にも回転させることができる。図
２においては、ドナーローラ４０み矢印６８方向、即ち
逆方向に回転している。同様に、磁気ローラは、ドナー
ローラ４０の運動方向に対して「順」または「逆」のい
ずれの方向にも回転させることができる。図２において
は、磁気ローラ４６は矢印９２方向、即ち逆方向に回転
している。ドナーローラ４０は、好ましくは、陽極処理
アルミニウムで作られる。
【００１７】現像装置３８はまた、ベルト１０とドナー
ローラ４０との間の間隔内に配置された電極ワイヤ４２
を有す。図では、１対の電極ワイヤがドナーローラの縦
軸とほぼ平行な方向に延びている。電極ワイヤは、１本
または複数本の細い（即ち、直径５０〜１００μ）タン
グステイワイヤで作られ、ドナーローラ４０から至近間
隔を置いている。電極ワイヤとドナーローラとの間の距
離は、約２５μまたはドナーローラ上のトナー層の厚さ
である。これらワイヤは、ドナーローラ上のトナーの厚
さにより、ドナーローラから自己間隔開けされている。
この目的のために、先端支持ブロックの頂部によって支
持された前記ワイヤの両端部はまたドナーローラを回転
自在に支持する。前記ワイヤの両端部は、これらが、ト
ナー層を含むドナー構造の面に対する接線の面に対する
接線の若干下にあるように、取付けられている。このよ
うにしてワイヤを取付けることにより、該ワイヤはその
自己間隔開けによるローラの心振れに影響されなくな
る。
【００１８】図２に示すように、交流電圧源７８によ
り、交番電気的バイアスが電極ワイヤに加えられる。作
動においては、印加されたこの交流電圧により、電極ワ
イヤとドナーローラとの間に交番静電界が形成され、こ
れにより、ドナーローラの面からトナーが引き離されて
電極ワイヤの回りにトナーの雲を形成する。この雲の高
さは、ベルト１０と実質的に接触しない程度のものであ
る。作動中、このき交流電圧の大きさは比較的低く、約
３kHz から約１０kHz までの範囲内の周波数でピークが
２００〜６００ボルトの程度のものである。ドナーロー
ラ４０に約３００ボルトの電圧を印加する直流バイアス
電源８０により、ベルト１０の光導電面１２とドナーロ
ーラ４０との間に静電界が形成され、電極ワイヤを取り
巻く雲から引き離されたトナー粒子を、光導電面上に記
録された潜像へ引き付ける。電極ワイヤ４２のクリーニ
ング中、ドナーローラ４０は働かない。これは、直流バ
イアス電源８０及び／又は直流バイアス電源８４を調節
し、ドナーローラ４０と磁気ローラ４６との間の電位が
磁気ローラ４６からドナーローラ４０へのトナー粒子の
引き付けを妨げるようにすることによって行なわれる。
電極ワイヤとドナーローラとの間の約０１μから約４０
μまでの範囲内の間隔において、２００〜６００ボルト
の印加電圧が、空気絶縁破壊の危険なしに比較的大きい
静電界を形成する。電極ワイヤまたはドナーローラ上の
誘電体被覆の使用により、印加交流電圧の短絡の防止が
助けられる。現像の後、クリーニングブレード８２がド
ナーローラ４０から全てのトナーを剥がし、磁気ローラ
４６がきれいになったドナーローラに対して新しいトナ
ーを計量することのできるようにする。磁気ローラ４６
は、実質的に一定の電荷を有する一定量のトナーをドナ
ーローラ４０に対して計量する。これにより、実質的に
一定の電荷を有する一定量のトナーをドナーローラが現
像ギャップ内に提供することが確保される。クリーニン
グブレードを用いる代わりに、導電性磁気現像剤を用い
るとともに、ドナーローラ間隔、即ちドナーローラと磁
気ローラとの間の間隔、磁気ローラ上の現像剤の圧縮体
積高さ、及び磁気ローラの磁気特性を組合せることによ
り、実質的に一定の電荷を有する一定量のトナーをドナ
ーローラ上に体積させることができる。作動中、直流バ
イアス電源８４は、ドナーローラ４０に対して磁気ロー
ラ４６に約１００ボルトの電圧を印加し、磁気ローラ４
６とドナーローラ４０との間に静電界を形成し、これに
より、磁気スーラからドナーローラへトナー粒子を引き
付ける。現像装置が非作動モードになっておって電極ワ
イヤ４２がクリーニングされつつあるときには、トナー
粒子が磁気ローラ４６上のキャリヤ細粒に被着して残っ
ておってドナーローラ４０へ引き付けられることのない
ように、直流バイアス電源８０及び／又は直流バイアス
電源８４を調節する。計量ブレード８６が磁気ローラ４
６に至近隣接して配置され、磁気ローラ４６上の現像剤
の圧縮体積高さを所望の値に保持する。磁気ローラ４６
は非磁性管状部材８８を有し、この管状部材は、好まし
くはアルミニウムで作られ、その周面は粗面化されてい
る。細長い磁石９０が管状部材の内部にこれから間隔を
置いて配置されている。この磁石は定置式である。管状
部材は矢印９２方向に回転し、これに被着している現像
剤を、ドナーローラ４０及び磁気スーラ４６によって形
成されるニップ内に送る。トナー粒子は磁気ローラ上の
キャリヤ細粒からドナーローラへ引き付けられる。
【００１９】引き続いて図２について説明すると、オー
ガ９４がハウジング４４の室７６内に配置されている。
オーガ９４は室７６内に回転可能に取付けられ、現像剤
を混合及び搬送する。このオーガは、軸から外方へらせ
ん状に延びるブレードを有す。このブレードは、軸の縦
軸線とほぼ平行な軸方向に現像剤を進ませるように設計
されている。
【００２０】順次続く静電潜像が現像されるにつれ、現
像剤中のトナー粒子は枯渇する。トナーディスペンサ
（図示せず）が或る供給量のトナー粒子を貯蔵してい
る。このトナーディスペンションはハウジング４４の室
７６と連通している。現像剤中のトナー粒子の濃度が低
下するにつれ、新しいトナー粒子が前記トナーディスペ
ンサから前記室内の現像剤に加えられる。前記ハウジン
グの室内のオーガはこの新しいトナー粒子を残留現像剤
と混合し、その結果の現像剤がほぼ一様となり、トナー
粒子の濃度が最適になるようにする。このようにして、
実質的に一定量のトナー粒子が現像器ハウジングの室内
にあり、トナー粒子は一定電荷を持つ。この現像器ハウ
ジングの室内の現像剤は磁性を持ち、そして導電性であ
る場合もある。一例をあげと、キャリヤ細粒は、樹脂材
料の不連続層で被覆された磁鉄鉱の薄い層を持つ強磁性
コアを含んでいる。トナー粒子は、色原体ブラックのよ
うな着色剤と混合した例えばビニルポリマのような樹脂
材料で作られる。現像剤は、重量比で約９５％から約９
９％までのキャリヤ、及び重量比で５％から約１％まで
のトナーから成る。しかし、当業者には解るように、少
なくともキャリヤ細粒及びトナー粒子を有する任意の適
当する現像剤を用いることができる。
【００２１】好ましくは、電極ワイヤ４２がクリーニン
グされているときにはトナー粒子はドナーローラ４０に
引き付けられない。クリーニングブレード８２は、ドナ
ーローラ４０に被着している残留トナーを除去し、電極
ワイヤ４２へ送られるトナーは実施的に無くなる。電極
ワイヤ４２は、これから汚染物を除去するために振動さ
せられる。振動は、適当な周波数を有する交流バイアス
電圧を電極ワイヤ４２に加えることにより、該ワイヤに
誘発される。クリーニング中、交流電圧源７８は、約１
Hzから約１００Hzまでの範囲の交流バイアス電圧を電極
ワイヤ４２に印加する。好ましくは、このバイアス電圧
の周波数は約１０Hzである。この周波数により、電極ワ
イヤ４２は機械的に振動させられ、ワイヤ４２に被着さ
せられている繊維、しずく、または他の塊を被着解除さ
せ、回転しているドナーローラによって運び去らさせ
る。或いはまた、交流電圧源７８が、約3,０００Hzから
約１0,０００Hzまでの周波数範囲から選択された公称交
流バイアス電圧を印加し、この周波数を、約１Hzないし
１００Hzの間で選択された周波数においてオンオフ変調
させる。好ましい変調周波数は１０Hzである。いずれの
場合も、電極ワイヤに被着させられている汚染物は被着
解除され、回転しているドナーローラによって該ワイヤ
からとり去られる。このクリーニングモードは、潜像が
現像領域から遠くにあるとき、または複写機がサイクル
インしているとき、または動作していないときに、作動
的となる。
【００２２】当業者には解るように、現像装置が働いて
いないときに電極ワイヤを振動させることによってクリ
ーニングすることが好ましいが、或る状態の下では、書
類間区域において、現像装置が働いているときに電極ワ
イヤを振動させることによってクリーニングすることが
望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像装置を有する電子写真式複写機の
実施例の立面図である。
【図２】図１の複写機において用いられる現像装置のク
リーニングを示す立面図である。
【符号の説明】
４０ ドナーローラ ４２ 電極ワイヤ ４４ 現像装置ハウジング ４６ 磁気ローラ ７８ 交流電圧源 ８８ 非磁性管状部材 ９０ 磁石 ９４ オーガ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/06 １０１ Ｇ０３Ｇ 15/06 １０１ 15/09 15/09 Ｚ (56)参考文献 特開 昭59−86068（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−98828（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−18542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−73167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−179470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−217965（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−223467（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03G 15/06 - 15/095

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光導電部材上に記録された静電潜像が現
    像されてその可視像を形成する形式の電子写真式複写機
    において、 少なくともキャリヤ及びトナーを含む或る供給量の現像
    剤を格納する室を形成するハウジングと、 前記光導電部材から間隔を置いて配置されており、前記
    光導電部材に対向する領域へトナーを搬送するようにな
    っているドナー部材と、 前記光導電部材と前記ドナー部材との間の間隔内に配置
    された電極部材と、 前記電極部材を振動させ前記電極部材から汚染物を除去
    する振動手段と、 前記ハウジングの室内に配置されており、前記ハウジン
    グの室から前記ドナー部材へ現像剤を送るようになって
    いる搬送部材とを有することを特徴とする電子写真式複
    写機。
  2. 【請求項２】 前記振動手段は、ドナー部材へ現像剤を
    送る搬送部材に応答して非作動的となることを特徴とす
    る請求項１記載の電子写真式複写機。
  3. 【請求項３】 前記振動手段は、電極部材に電気的にバ
    イアス掛けする電気的バイアス掛け手段を有することを
    特徴とする請求項２記載の電子写真式複写機。
  4. 【請求項４】 前記電気的バイアス掛け手段は、電極部
    材に交流バイアス電圧を印加することを特徴とする請求
    項３記載の電子写真式複写機。
  5. 【請求項５】 前記電気的バイアス掛け手段は、約１Hz
    から約１００Hzまでの範囲内の周波数を有する交流バイ
    アス電圧を電極部材に印加することを特徴とする請求項
    ４記載の電子写真式複写機。
  6. 【請求項６】 前記電気的バイアス掛け手段は、約１０
    Hzの周波数を有する交流バイアス電圧を電極部材に印加
    することを特徴とする請求項５記載の電子写真式複写
    機。
  7. 【請求項７】 前記電気的バイアス掛け手段は、約3,00
    0 Hzから約10,000Hzまでの間から選択された周波数を有
    する交流バイアス電圧を電極部材に印加し、さらに、こ
    の周波数を、約１Hzから約１００Hzまでの間から選択さ
    れた周波数においてオンオフ変調することを特徴とする
    請求項３記載の電子写真式複写機。
  8. 【請求項８】 前記搬送部材によってドナー部材へ搬送
    される現像剤が磁性をもっている請求項３記載の電子写
    真式複写機。
  9. 【請求項９】 前記搬送部材は、ハウジングの室からド
    ナー部材へ現像剤を送るように回転可能に取付けられた
    非磁性管状部材と、 前記管状部材の内部に配置され、現像剤を前記管状部材
    の面へ引き付ける細長い磁気部材と、を有することを特
    徴とする請求項８記載の電子写真式複写機。
  10. 【請求項１０】 ドナー部材は、ローラを有することを
    特徴とする請求項９記載の電子写真式複写機。
  11. 【請求項１１】 電極部材は、複数の径小ワイヤを有す
    ることを特徴とする請求項１０記載の電子写真式複写
    機。
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