JP3246567B2

JP3246567B2 - 光導電性面から担体ビーズを除去する改良した装置を有する複写装置

Info

Publication number: JP3246567B2
Application number: JP23070992A
Authority: JP
Inventors: アレンリーススコット; エフロックウッドダン; ストローロジェームズ; エルローガンスティーヴン
Original assignee: ゼロックス・コーポレーション
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 2002-01-15
Anticipated expiration: 2017-01-15
Also published as: JPH05204200A; US5363183A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的に電子写真式印
刷装置に関し、更に詳しくは、光導電性面から磁気担体
ビーズおよび同様の粒子を除去する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子式画像再生印刷システムのマーキン
グ・エンジンは、多くの場合電子写真式印刷装置であ
る。電子写真式印刷装置では、光導電性の部材を実質的
に均一な電位に帯電させ、その表面を増感にする。光導
電性の部材の帯電した部分は、その後選択的に露光させ
る。帯電した光導電性の部材を露光させると、光を当て
た領域のその上の電荷は消滅する。これによって、再生
しようとする原稿が有する情報領域の静電潜像を光導電
性の部材に記憶する。静電潜像が光導電性の部材上に記
録された後、この潜像は、これにトナーを接触させるこ
とによって現像される。これによって、光導電性の部材
上にトナーによる画像を形成し、この画像は続いて複写
用紙に転写される。この複写用紙を加熱して、この用紙
にトナーによる画像を画像の形で恒久的に定着させる。

【０００３】多色電子写真式印刷は、実質的には上述の
白黒印刷の処理と同一である。しかし、光導電性の面上
に、単一の潜像を形成するのではなく、異なった色に対
応する潜像を連続的にその面上に記憶させる。それぞれ
の単色の静電潜像は、これと補色の色のトナーによって
その面上に現像される。この処理は、異なった色が着色
された画像とそれに対応する補色のトナーの数だけ複数
回繰り返される。それぞれの単色のトナー画像は、先行
するトナー画像に重ね合わせて複写用紙上に転写され
る。これによって、複写用紙に多層のトナー画像が作ら
れる。その後、この多層のトナー画像を複写用紙に恒久
的に定着してカラー・コピーを作り出す。現像剤は液剤
または粉剤いづれでも構わない。

【０００４】現像システムで一般的に使用される静電気
によって吸着することのできる現像材料は、ここで「ト
ナー」と呼ぶ着色した樹脂状粉末と粒径のより大きい担
体ビーズの「担体」によって構成され、この担体ビーズ
は摩擦電気系列表でトナーから除去される材料によって
コーティングされた鋼核によって形成され、その結果、
トナー粉末と粒状の担体の間に摩擦電気の電荷が発生す
る。このトナーは担体のブリストルから静電潜像に吸着
され、光導電性材料の絶縁面上に黙視可能な粉末画像を
作り出す。一般的に、複数の磁気ブラシを採用するエン
ドレス・ベルトによる印刷装置の構成では、これらのブ
ラシは、平坦な方向に走行するベルトによって現像目的
を達成するように構成されている。

【０００５】しかし、大部分の複写機では、ベルトの光
導電性面が現像ゾーンを離れた後、一部の担体ビーズが
この光導電性面に付着する。これらの付着した担体ビー
ズによって、支持体の表面（例えば、用紙）とトナー粒
子との間の密着性が妨げられ、作成されたコピーの品質
影響を与える可能性がある。更に、このような付着した
担体ビーズは硬いので、もしクリーニング・ゾーンに到
着する前に除去しなければ、ベルトの光導電性面を磨耗
させる可能性がある。従って、現像ゾーンからベルトが
離れた後、この様な担体ビーズを全てベルトから除去す
るのが特に望ましい。この様な担体ビーズを除去するの
に使用する手段は、サービス等のために容易に取り外し
て交換でき、この場合ベルトの面に接触することが無い
こともまた望ましい。

【０００６】Bhagat他に付与された米国特許第3,８３4,
８０４号明細書に開示されるような既知のビーズ除去装
置は、非磁性体の円筒形除去ローラを有し、このローラ
は移動する光導電性ベルトの直近の位置に回転可能に取
り付けられる。このローラ内に静止して取り付けられた
磁石と磁極片は、このローラに担体ビーズを吸着しこれ
らを保持するのに必要な磁界を作り出し、その結果、こ
れらの担体ビーズは光導電性ベルトから外れるコースに
沿って搬送される。この磁界はこのコースに沿った位置
で十分減少し、この位置にあるこれらの担体ビーズは重
力によって除去ローラの下に位置するハウジング内に落
下することができる。光導電性ベルトと除去ローラとの
間のギャップの間隔は、適切な値の磁界が発生するよう
に極めて正確に維持することが重要であり、このギャッ
プの間隔が少しでも変化すると、担体ビーズの存在する
領域の磁界の値が変化し、光導電性ベルトからビーズを
適切に除去するには強過ぎるかまたは弱過ぎる磁界が発
生する結果となる。既知のビーズ除去装置の１つの限界
は、ギャップの間隔をさらに調整する必要がなく、ベル
トを取り外して交換するのに必要な許容誤差内にこのギ
ャップの間隔を保持することができないことである。

【０００７】

【課題を解決する手段】本発明によれば、光導電性面か
ら磁気担体ビーズと同様の粒子を除去する装置が提供さ
れ、この装置は、光導電性面からこれらのビーズを磁気
的に吸着して除去する手段を有する。ハウジングは、少
なくとも１個のＶ字形の支持部を有し、またこのハウジ
ングは磁気的に吸着させる手段を有する。支持シャフト
が、このハウジング反対側の光導電性面の一側部に配置
され、このＶ字形支持部によって支持される、このシャ
フトおよび磁気的吸着手段によって、これらの間に均一
なギャップが形成される。

【０００８】また、本発明によれば、可動部材上で現像
したトナー画像を有する種類の印刷装置が提供される。
この印刷装置は、可動部材から磁気担体ビーズおよび同
様の粒子を除去する装置によって構成され、この可動部
材は光導電性面からこれらのビーズを磁気的に吸着して
除去する手段と非磁性体の支持シャフトを有する。ハウ
ジングはこのシャフトを受け入れる手段を有する。この
ハウジングは磁気的に吸着させる手段を有し、この支持
シャフトはこのハウジングの反対側にある可動部材の側
部に配置される。このシャフトと磁気的吸着手段によっ
て、これらの間に均一なギャップが形成される。

【０００９】本発明を好適な実施例と関して以下に説明
するが、本発明は本実施例に限定することを意図するも
のではないことが理解できる。反対に、特許請求の範囲
に定義されるように本発明の精神と範囲に包含すること
ができるものとして、全ての代替例、変形例および等価
物を含むことを意図するものである。本発明の他の特徴
は、図面を参照して説明を以下で続行することによって
明らかとなる。

【００１０】

【実施例】本発明の特徴を全体的に理解するため、図を
参照する。図全体を通して、同一の参照番号は同一の要
素を示す。図１は、本発明の特徴部分を備えた電子写真
装置を例示する概略正面図である。本発明は種々の印刷
システムにも同様に十分適合して使用され、その用途は
ここに示す特定のシステムに必ずしも限定されるもので
はないことは、下記の議論から明らかになる。

【００１１】最初に図１を参照して、印刷システムの動
作中、一般的に参照番号１０で示すラスタ入力スキャナ
（ＲＩＳ）の上に多色原稿３８を位置させる。ＲＩＳ
は、原稿証明ランプ、光学系、機械的走査用駆動装置お
よび電荷結合素子（ＣＣＤ）のアレイを有する。ＲＩＳ
は原稿全体を捕捉し、これらを一連のラスタ走査線に変
換し、原稿の各点で１組の原色の濃度、即ち赤色、緑色
および青色の濃度を測定する。この情報は、一般的に参
照番号１２で示す画像処理システム（ＩＰＳ）に転送さ
せる。ＩＰＳ１２は、一般的に参照番号１６で示すラス
タ出力スキャナ（ＲＯＳ）に対する画像データの流れを
用意して管理する制御電子系を含む。一般的に参照番号
１４で示すユーザ・インタフェース（ＵＩ）はＩＰＳ１
２と接続されている。ＵＩ１４によって、オペレータ
は、オペレータの調整可能な種々の機能を制御すること
ができる。ＵＩ１４から出力信号は、ＩＰＳ１２に転送
される。所望の画像に対応する信号は、ＩＰＳ１２から
ＲＯＳ１６へ転送され、ＲＯＳ１６は出力コピー画像を
発生する。一連の水平走査線内の画像がＲＯＳ１６によ
ってレイアウトされ、それぞれの線は１インチ当り特定
の数の画素を有する。ＲＯＳ１６は、レーザー装置を有
し、このレーザ装置はこれと連動する回転ポリゴン・ミ
ラー・ブロックを有する。ＲＯＳ１６は、一般的に参照
番号１８で示す印刷機即ちマーキング・エンジンの、帯
電した光導電性ベルト２０を露光し、１組の減法混色に
よる一次潜像を形成する。潜像は、シアン色、マゼンタ
色および黄色の現像材料によってそれぞれ現像される。
これらの現像した画像を相互に多重に重ね合わせてコピ
ー用紙に転写し、このコピー用紙に多色画像を形成す
る。次にこの多色画像をコピー用紙に溶着して、カラー
コピーを形成する。

【００１２】この光導電性ベルトは矢印２２の方向に移
動し、光導電性面の連続する部分を、この光導電性面の
移動通路を中心として配置されている種々の処理装置を
介して連続的に前進させる。先ず、光導電性ベルト２０
の一部が、一般的に参照番号３３で示す帯電装置を通過
する。帯電装置３３では、コロナ発生装置３４が光導電
性ベルト２０を比較的高電圧で実質的に均一な静電位に
帯電させる。

【００１３】次に、帯電した光導電性の面は回転して、
一般的に参照番号３５で示す露光ステーションに進み、
ここで潜像が光導電性ベルト２０上に形成される。次
に、ベルトはこのような潜像を一般的に参照番号３９で
示す現像ステーションに前進させる。現像ステーション
は、参照番号４0、４2、４４および４６で示す４台の別々
の現像装置を有する。これらの現像装置は、技術上「磁
気ブラシ現像装置」と一般的に呼ぶ種類の装置である。
一般的に、磁気ブラシの現像システムは、摩擦電気的に
付着する着色した樹脂粉末によって形成されたトナー粒
子を有する磁気担体ビーズを含む磁化可能な現像材料を
使用する。この現像材料は、方向性を有する磁束領域を
介して絶えず供給されて現像材料のブラシを形成する。
この現像材料は絶えず移動して新しい現像材料をブラシ
状にする。この現像材料のブラシを光導電性の面と接触
させることによって、現像が行われる。現像装置４0、４
２および４４は、それぞれ光導電性の面に記録された特
定の色の分離した静電潜像の補色に対応する特定の色の
トナー粒子を塗布する。各トナー粒子の色は、電磁波ス
ペクトルの予め選択したスペクトル領域内の光を吸収す
る。例えば、原稿の緑色の領域に対応する光導電性ベル
ト上の帯電部分を放電することによって形成された静電
潜像は、光導電性ベルト２０上に、比較的高い電荷密度
の領域として赤色と青色の部分を記録し、一方、緑色の
領域は、現像に適していない電圧水準に低下される。次
に、現像装置４０が光導電性ベルト２０上に記録された
静電潜像に緑色を吸収する（マゼンタの）トナー粒子を
塗布することによって、この帯電領域は可視状態にな
る。同様に、現像装置４２は青色を吸収する（黄色の）
トナー粒子によって分離した青色を現像し、一方、現像
装置４４は赤色を吸収する（シアンの）トナー粒子によ
って分離した赤色を現像する。現像装置４６は、黒色の
トナー粒子を有し、白黒の原稿から形成された静電潜像
を現像するのに使用することができる。各現像装置は、
動作位置に移動され、またこの動作位置から離脱する。

【００１４】現像後、光導電性ベルト２０は、ビーズ除
去装置９０に進み、この装置は、ベルトの光導電性面が
現像ゾーンを離れた後、これに付着する磁気担体ビーズ
と粒子の大きいトナーの塊状態物を除去する。このビー
ズ除去装置の構成は以下でより詳細に論じる。しかし、
この除去装置がベルト２０からビーズを除去する手段
は、例えば、米国特許番号第3,８３4,８０４号等に開示
されて技術上周知であり、従って、これ以上説明しな
い。ビーズ除去装置９０を通過した後、トナー画像は一
般的に参照番号６５で示す転写装置に移動する。転写ス
テーション６５は、一般的に参照番号６４で示す転写ゾ
ーンを有する。転写ゾーン６４で、トナー画像はなかん
づく無地の紙のような支持材料のシートに転写される。
転写ステーション６５で、一般的に参照番号４８で示す
用紙搬送装置は用紙を移動して光導電性ベルト２０と接
触させる。用紙搬送装置４８は、１対の実質的の円筒形
のローラ５０と５２の周囲に巻回された１対の間隔を置
いたベルト５４を有する。一般的に参照番号８４で示す
シート・グリッパがベルト５４の間に延び、これらと共
に移動する。用紙２５は、トレーの上に置かれた用紙の
束５６から前進する。摩擦減速フィーダ５８によって、
一番上の用紙が束５６から転写前搬送装置６０に前進さ
れる。搬送装置６０によって、用紙２５は用紙搬送装置
４８に前進される。搬送装置６０は、シート・グリッパ
８４の移動と同期させて用紙２５を前進させる。このよ
うにして、用紙２５の前縁部は、予め選択した位置、即
ちローディング・ゾーンに到着し、口を開けたシート・
グリッパに受け入れられる。次にシート・グリッパは口
を閉じて用紙２５を挟み込み、これと共に再循環経路を
移動する。シート・リッパは、用紙２５の前縁部を解放
可能に保持する。ベルト５４が矢印６２の方向に移動す
るにつれて、用紙も光導電性ベルト上で現像されたトナ
ー画像と同期しながら移動して、光導電性ベルトと接触
する。転写ゾーン６４では、適当な静電電圧の大きさと
極性に用紙を帯電して、トナー画像を光導電性ベルト２
０から用紙に引きつけるように、コロナ発生装置６６が
用紙の裏側にイオンをスプレーする。用紙は、シート・
グリッパに保持されて再循環経路を３サイクル循環す
る。このようにして、３つの異なる色のトナー画像を相
互に多重に重ね合わせて用紙に転写する。下色の黒色除
去（under color black removal)を使用する場合には、
用紙は再循環経路を４サイクル循環し、また光導電性の
面に記録された２つの原稿の潜像の情報を適当な色のト
ナーで現像し、相互に多重に重ね合わせて転写して、カ
ラー原稿の多色コピーを形成する場合には、最高８サイ
クル迄循環することができることを当業者は理解する。

【００１５】最後の転写動作の後、用紙グリッパーは口
を開き、用紙を解放する。コンベア６８は矢印７０の方
向に、一般的に参照番号７１で示す溶着ステーションへ
用紙を搬送し、そこで転写されたトナー画像は用紙に恒
久的に溶着する。溶着ステーションは、加熱された溶着
ロール７４と加圧ロール７２を有する。用紙は、溶着ロ
ール７４と加圧ロール７２によって形成された隙間を通
過する。トナー画像は、溶着ロール７４と接触して用紙
に定着する。その後、用紙は１対のロール７６によって
前進されて受け取りトレー７８に到着し、ひき続いて装
置のオペレータがこれから取り外す。

【００１６】矢印２２で示すベルト２０の移動方向にあ
る最後の処理ステーションは、一般的に参照番号７９で
示すクリーニング・ステーションである。回転可能に取
り付けた繊維状のブラシ８０をこのクリーニングステー
ションに位置させ、光導電性ベルト２０と接触させて転
写動作の後に残った残留トナー粒子を取り除く。その
後、ランプ８２によって光導電性ベルト２０を照明し、
次の連続サイクルが開始する前に、そこに残った全ての
残留電荷を取り除く。

【００１７】ここで図２および図３を参照して、ビーズ
除去装置９０は非回転式の非磁性体支持シャフト９２を
有することが分かる。このシャフト９２は、光導電性ベ
ルト２０を支持する。支持シャフト９２と正反対のベル
ト２０の側にビーズ除去アッセンブリが位置し、これ
は、ハウジング９４を有し、このハウジングには円筒形
の磁気による除去ローラ９６が含まれている。このハウ
ジング９４は、成型プラスチックから形成することがで
き、その両端にＶ字形の支持部９８が配設され、これに
支持シャフト９２が取り付けられている。シャフト９２
の両端１０１は、Ｖ字形の支持部９８を越える長さであ
る。除去ローラ９６は、ハウジング９４内に回転可能に
取り付けられ、その長さはシャフト９２のそれより短
い。このビーズ除去アセンブリは、これらの図には示さ
ないがスプリングによって付勢された支持部材によって
所定の位置に固定される。図３の矢印１６５によって示
すように、このスプリングによって付勢された支持部材
によって、ハウジング９４の底部１０５に上方に向かう
力が加えられ、その結果、このアッセンブリは、支持シ
ャフト９２に対して適切に付勢される。

【００１８】全てベルト２０を支持しているシャフト９
２とロール２4、２6、２８および３０は、これら自体側板
１０８によって支持され、図３にその一部を示す。側板
１０８のシャフト９２の下方を通過する部分は、ハウジ
ング９４の２個のＶ字形支持部９８の間に位置する。上
述のビーズ除去装置９０の構成は、光導電性ベルト２０
と磁気ローラ９６との間にギャップ１０３を保持し、こ
のギャップは非常に小さい（即ち、高い精度の）許容誤
差を有するのが有利である。更に、このギャップの間隔
を調整することなく、容易にビーズ除去アッセンブリを
ハウジングに取り付け取り外すことができる。ギャップ
の間隔の小さい許容誤差は、ベルト２０から磁気ローラ
９６に磁気担体ビーズを吸着するため、適正値を正確に
有する磁界を発生するために必要である。この小さい許
容誤差は、使用する部品点数を減らし、これらを互いに
取り付ける手段を簡略化することによって実現される。
特に、ギャップの均一性は、シャフト９２が回転しない
ことを要求し、ビーズ除去アッセンブリをこの支持シャ
フト９２に直接取り付けることによって保持される。本
発明の１実施例では、ギャップ１０３は0.６５±0.１０
mmの間隔を有する。この均一なギャップは、繰り返しビ
ーズ除去アッセンブリを取り外し、ベルト２０を取り替
えた掛け換えた後も保持することができる。

【００１９】上述のビーズ除去装置９０の構成は、光導
電性ベルト２０と磁気ローラ９６との間のギャップ１０
３を保持し、このギャップは非常に小さい（即ち、高い
精度の）許容誤差を有するのが有利である。更に、弧の
ギャップの間隔を調整することなく、容易にビーズ除去
アッセンブリをハウジングに取り付け取り外することが
できる。ギャップの間隔の小さい許容誤差は、ベルト２
０から磁気ローラ９６に磁気担体ビーズを吸着するた
め、適正値を正確に有する磁界を発生するために必要で
ある。この小さい許容誤差は、使用する部品点数を減し
らし、これらを互いに取り付ける手段を簡略化すること
によって実現される。特に、ギャップの均一性は、シャ
フト９２が回転しないことを要求し、ビーズ除去アッセ
ンブリをこの支持シャフト９２に直接取り付けることに
よって保持される。本発明の１実施例では、ギャップ１
０３は0.６５±0.１０mmの間隔を有する。この均一なギ
ャップは、繰り返しビーズ除去アッセンブリを取り外
し、ベルト２０を取り替えた掛け換えた後も保持するこ
とができる。

【００２０】従って、本発明に従って、上に述べた目的
と利点を完全に満足するビーズ除去装置が提供されたこ
とが明らかである。本発明をその特定の好適な実施例と
の関係で説明したが、多くの代替例、変形例、および変
更例が当業者に明らかである。従って、これらの全ての
代替例、変形例および変更例は、特許請求の範囲の精神
と広範な範囲に包含することを意図するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴部分を備えた電子写真式印刷装置
を示す概略正面図である。

【図２】本発明の原理に従って構成したビーズ除去装置
の概略正面図である。

【図３】図２に示すビーズ除去装置の斜視図である。

【符号の説明】

１０ラスター入力読取装置（ＲＩＳ）１２画像処理システム（ＩＰＳ）１４ユーザ・インタフェース（ＵＩ）１６ラスタ出力読取装置（ＲＯＳ）１８マーキング・エンジン２０光導電性ベルト３３帯電装置３５露光装置３８多色原稿３９現像ステーション４0、４2、４4、４６現像装置４８用紙搬送装置６４転写ゾーン６５転写装置７１溶着装置７９クリーニング装置９０除去装置９２除去シャフト９４ハウジング９６除去ローラ９８Ｖ字形支持部１０８側板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジェームズストローロアメリカ合衆国ニューヨーク州 14607 ロチェスターメーグズストリート 82 (72)発明者スティーヴンエルローガンアメリカ合衆国ニューヨーク州 14526 ペンフィールドバーニングトゥリーレーン 17 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光導電性の面から磁気担体ビーズおよび
同様の粒子を除去する装置において、上記の装置は、上記の光導電性面から上記のビーズを磁気的に吸着して
除去する手段と、少なくとも１つのＶ字形の支持部を有すると共に、上記
の磁気的吸着手段を有するハウジングと、上記のハウジングと対向する上記の光導電性面の一側部
に配置され、上記の少なくとも１つのＶ字形の支持部に
よって支持される支持シャフトと、を有し、上記のシャフトと上記の磁気的吸着手段によって、これ
らの間に均一なギャップが形成されることを特徴とする
装置。