JPH0149946B2

JPH0149946B2 -

Info

Publication number: JPH0149946B2
Application number: JP55094556A
Authority: JP
Inventors: Emu Shuwaatsu Junia Uiriamu
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1979-07-16
Filing date: 1980-07-08
Publication date: 1989-10-26
Also published as: DE3019266C2; JPS5617368A; US4239017A; DE3019266A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、一般的には磁気粒子により潜像を現
像する装置に関する。この種の装置は、静電写真
複写機に用いられることが多い。

通常、静電写真複写機は、実質的に一様な電位
に帯電されてその表面が感光性となる光導電性部
材を包含する。この光導電性表面の帯電部分は、
複写すべき原画の光像で露光される。これにより
原画内に含まれた情報領域に対応して光導電性表
面上に静電潜像が記録される。この静電潜像が光
導電性表面上に記録された後、静電潜像は混合現
像剤と接触させられることにより現像される。こ
れにより、光導電性表面上にパウダ像が形成さ
れ、そのパウダ像がコピーシートに順次転写され
る。最後に、このコピーシートは加熱されて、パ
ウダ像が像形状でそのコピーシートに永久に定着
される。

前記混合現像剤は、多くの場合キヤリヤ粒子と
それに摩擦電気により付着したトナー粒子とから
成る。この２成分混合現像剤が静電潜像と接触さ
せられる。このトナー粒子は、キヤリヤ粒子から
静電潜像に引付けられてそのトナー粒子によるパ
ウダ像を形成する。

一成分現像剤の出現により、キヤリヤ粒子はも
はや必要でなくなつた。一般に、この現像剤粒子
は低い抵抗率を有し、たとえばこの抵抗率は約
10⁴Ωcmないし10⁹Ωcmである。現像時に、これら
の粒子は静電潜像に付着する。低い抵抗率即ち良
導電率を有する粒子を用いることにより現像は最
適なものとなるが、転写は高い抵抗率を有する粒
子を用いることにより最適なものとなる。このよ
うに、複写機は２つの相反する要求、すなわち最
適な現像を得るためには低い抵抗率を有する粒子
を使用した方がよいが、最適な転写を行なうには
高い抵抗率を必要とするという問題に直面してい
る。抵抗率の高い粒子を用いると、ベタ黒領域に
像ぬけが生じることが多い。このベタ黒領域にお
ける像ぬけを抑制するのに効果がある一般的な方
法には、通常用いる電界の５倍ないし100倍の強
度の電界で現像する方法がある。これは、磁気粒
子を有する導電性ローラを光導電性表面に近接し
て若しくはさらに実質的に接触させて配置するこ
とにより達成できる。例として、現像領域におけ
る間隙を約20mmないし約５mmに減少させること
が、このベタ黒領域における像ぬけを抑制するの
に効果がある。しかしながら、このような許容値
は商業上の製品にとつては通常実用的ではない。
別の方法としては、誘導性磁気ブラシ現象方法が
ある。この誘導性磁気ブラシ現象方法では、可撓
性を有する導電性キヤリヤブラシが磁気粒子を搬
送するようになつている。この種の現象装置で
は、その間隔が接近しており、高電界現象状態を
生じる。この装置には、種々の問題、例えばキヤ
リヤビース損失、トナーキヤリヤ混合、及び摩擦
帯電を生じる電位に関する問題が存在する。本発
明の現像装置は、粒子を磁気的に搬送し、その装
置に臨界的な間隙を与えることなくベタ黒領域の
像ぬけを抑制し、高い現像電界を得ることができ
る。

今まで、現像方法を改良するために種々の方法
が考えられている。以下の文献に記載された技術
が関連する技術と考えられる。

1966年５月に出版されたアイ・ビー・エムテ
クニカルデイスクロージヤブリテイン
（IBM Technical Disclosure Bulletin）第８巻、
第12号第1732頁に掲載のクロス（Cross）氏の論
文。

米国特許第3614221号明細書。

米国特許第3664857号明細書。

特開昭53−67438号公報（特願昭51−142260
号明細書）。

米国特許出願第23935号明細書。

前記文献の関連部分について以下簡単に述べ
る。

前記クロス氏の論文には、鉄がらせん状に巻か
れた回転可能な非磁性シリンダが開示されてい
る。このシリンダは、外部に磁石が取付けられた
容器内で回転する。

米国特許第3614221号明細書には、非導電性パ
イルフアイバと導電性パイルフアイバとを有する
織布パイルブラシが開示されている。この導電性
パイルフアイバは、非導電性フアイバよりも短
く、潜像との接触を避けながら現像電極として作
用することができる。

米国特許第3664857号明細書には、それぞれ薄
い導電性金属層で被覆された可撓性繊条を有する
金属化された一対の毛ブラシが開示されている。
このブラシの一方は低い導電率を有し、他方は高
い導電率を有する。

特願昭51−142260号明細書には、回転可能な円
筒状非磁性スリーブの内側に永久磁石を配置した
ものが開示されている。この非磁性スリーブの外
周にはフアイバブラシが固着されており、このフ
アイバブラシの電気抵抗の大きさは10⁶Ωcmない
し10¹⁴Ωcmであり、その高さは約0.5mmないし10mm
である。

米国特許出願第23935号明細書には、非磁性管
状部材内部に同心状に磁石を配置した磁気ブラシ
現像ローラが開示されている。この非磁性管状部
材から外方向に多数のフアイバが延びている。こ
の非磁性管状部材と磁性部材との間の相対運動に
より、粒子を潜像と接触させるように移動させか
つ各フアイバの自由端領域を動かす。粒子が静電
潜像上に付着すると、フアイバの端領域が移動し
てほぼ一様な粒子像を形成する。

本発明の特徴によれば、潜像を現像する装置が
提供されている。この装置は、磁性部材を包含
し、この磁性部材から外方には多数の導電性磁性
フアイバが延びている。磁性部材を移動する手段
が設けられてその磁性部材に付着した磁気粒子を
潜像と接触させるように移動させる。この導電性
磁性フアイバの少なくとも一部分の自由端領域が
磁気粒子と接触するとともに各フアイバに磁気双
極子が形成され、それが各フアイバの自由端領域
の運動を引き起こして実質的に均一な粒子像を形
成する手助けをする。

本発明の種々の特徴は、図面を参照するととも
に下記説明を読むことにより明らかになるであろ
う。

以下、本発明をその種々の実施例について述べ
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではないことは理解されたい。それどころか、本
発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の精
神及び技術的範囲内に含まれるような変更、修正
及び等価な技術をすべて包含するものである。

本発明の特徴の概要を理解するために、図面を
参照されたい。図面では、一貫して同一素子を示
すために同一の参照番号が用いられている。第１
図は、本発明の現像装置を内部に組込んだ静電写
真複写機の各種成分を概略的に示す。後述する説
明から明らかになるように、この現像装置も多様
な静電写真複写機に用いるのによく適しており、
その用途は必ずしも本書に示す特定の実施例に限
定されるものではない。

静電写真複写技術は周知であるので、第１図の
複写機に用いる各種処理ステーシヨンについて以
下概略的に説明し、それを参照しながらその動作
について簡単に述べる。

第１図に示すように、図示した静電写真複写機
は、光導電性表面１２を有するドラム１０を利用
している。光導電性表面１２は、有機樹脂材料に
小分子を分散した移送層と樹脂材料に三方晶系セ
レンを分散した発生層とから成るのが好ましい。
ドラム１０が矢印１４の方向に移動して、光導電
性表面１２の連続部分がその移動路のまわりに配
置された各種処理ステーシヨンを順次通過する。

まず、光導電性表面の一部が帯電ステーシヨン
Ａを通過する。帯電ステーシヨンＡでは、コロナ
発生装置１６が光導電性表面１２を比較的高いほ
ぼ一様な電位に帯電する。

次に、その光導電性表面１２の帯電部分が露光
ステーシヨンＢを通過する。露光ステーシヨンＢ
は、露光装置１８を有し、この露光装置１８にお
いて原画が透明なプラテン上に表側を下にして位
置決めされる。この原画により反射された光線が
レンズを透通してその光線像を形成する。このレ
ンズはその光線像を光導電性表面１２の帯電部分
上に合焦させてその上にある電荷を選択的に放電
させる。これにより、光導電性表面上に、原画内
に含まれた情報領域に対応して静電潜像が記録さ
れる。その後、ドラム１０によつて光導電性表面
１２上に記録された静電潜像が現像ステーシヨン
Ｃに送られる。

現像ステーシヨンＣでは、磁気ブラシ現像装置
２０が磁気粒子を静電潜像と接触させるように送
る。この静電潜像は、磁気粒子を吸引してドラム
１０の光導電性表面上に粒子像を形成する。現像
装置の詳細な構造については第２図ないし第４図
を参照しながら後述する。

次に、ドラム１０は粒子像を転写ステーシヨン
Ｄに送る。転写ステーシヨンＤでは、シート状の
支持材料が粒子像と接触するように送られる。こ
の支持材料シートは、シート給送装置２２により
転写ステーシヨンＤに送られる。シート給送装置
２２は、シート積層体すなわちシートスタツク２
６の最上シートと接触する給紙ロール２４を有す
ることが好ましい。この給紙ロール２４は、矢印
２８の方向に回転して最上シートを前送りローラ
３０により形成されるニツプ内に送り込む。この
前送りローラ３０は、矢印３２の方向に回転して
シートをシユート３４に送り込む。シユート３４
は、送られてきた支持材料シートをドラム１０の
光導電性表面と接触するように送り、その結果該
光導電性表面上に現像された粒子像が、転写ステ
ーシヨンＤにおいてその送られてきたシートと接
触する。

転写ステーシヨンＤはコロナ発生装置３６を有
し、このコロナ発生装置３６がシートの裏側にイ
オンを噴霧する。これにより、粒子像は光導電性
表面１２からシートに吸引される。転写後、シー
トは矢印３８の方向に移動し続けて搬送装置４０
に配置され、この搬送装置４０により定着ステー
シヨンＥに送られる。

定着ステーシヨンＥは、定着組立体４２を有
し、この定着組立体４２が転写された粒子像をシ
ートに永久に定着させる。この定着組立体４２
は、加熱定着ローラ４４とバツクアツプローラ４
６とから成ることが好ましい。シートは、定着ロ
ーラ４４に粒子像を接触させながら定着ローラ４
４とバツクアツプローラ４６との間を通過する。
このようにして、粒子像はシートに永久に定着さ
れる。定着後、シートは前送りローラ４８により
収容トレイに送られ、操作者により複写機から順
次取出される。

支持材料シートをドラム１０の光導電性表面１
２から分離した後には必ず光導電性表面上に残留
粒子が付着している。この残留粒子は、清掃ステ
ーシヨンＦにおいて光導電性表面１２から除去さ
れる。清掃ステーシヨンＦは、光導電性表面１２
に回転可能に取付けられた繊維ブラシを有する。
粒子は、このブラシが光導電性表面１２と接触し
ながら回転することにより該光導電性表面１２か
ら清掃される。清掃後、次に像形成サイクルのた
めの光導電性表面を帯電する前に、放電ランプ
（図示せず）がその光導電性表面１２を全面照射
してそこに残存する残留静電荷を放電させる。

本発明の目的上、本発明の特徴を内部に組込ん
だ静電写真複写機の動作の概要を示すには以上の
説明だけで十分であると思われる。

本発明の特定の主題に注目して、第２図に現像
装置２０を示す。第２図に示すように、現像装置
２０は磁気粒子５４を保管するホツパ５２を有す
る。磁気粒子５４は、最適な現像しきい値電界及
び良好なベタ黒領域が得られるようにたとえば、
10⁴V／cmの高い破壊電界に対しても抵抗力を失
なわないことが好ましい。磁気粒子５４は、ホツ
パ５２の開口５６を通つて現像ローラ５８上に降
下する。現像ローラ５８は、回転可能に取付けら
れた細長い円筒状磁石を有する。この磁石６０上
には管状スリーブ６２が嵌合されている。この管
状スリーブ６２は、織物部材から作られ、かつそ
こから外方に延びる多数の強磁性ステンレス鋼を
有するのが好ましい。織物部材管６２は、磁性部
材６０に接着されているのが好ましい。電圧源
（図示せず）がこの磁性部材６０を適当な大きさ
及び極性に電気的にバイアスして磁気粒子で潜像
の現像を行なう。スリーブ６２上にあるタフト６
４は、それぞれ複数のステンレス鋼フアイバから
成る。現像ギヤツプは、タフト６４が現像領域６
６においてドラム１０の光導電性表面１２とわず
かに接触するように調節されている。これによ
り、高電界現像が確立され、この場合にはそのフ
アイバは接近して隔置された現像電極として働
く。そこで、粒子５４が光導電性表面１２上に記
録された潜像に付着していると、タフト６４はそ
の潜像と接触している。タフト６４は、磁性部材
６０の全円周上から延びている。タフト６４の各
フアイバは強磁性ステンレス鋼から作られるのが
好ましい。磁性部材６０は、磁界が加えられたバ
リウムフエライトから作られるのが好ましい。

引続き第２図を参照すると、磁性部材６０は矢
印６８の方向に回転する。磁性部材６０の角速度
は、のそ接線速度がドラム１０の接線速度の４倍
ないし５倍となるようになつている。タフト６４
の各フアイバには磁気双極子が作られ、それが各
フアイバの自由端領域を運動させる。タフト６４
の各フアイバの自由端領域を円周方向及び横方向
のいずれの方向にも移動させることが望ましい。
これは、異なる磁気特性を有するフアイバを用い
ることにより達成される。各タフトのフアイバが
種々の磁気特性を有するならば、フアイバ端の間
に種々の強度の磁界が形成される。フアイバの運
動は、フアイバ上の任意の点における磁界のグラ
ジエントに依存する。

第３図を参照すると、タフト６４を織物部材６
２に固着する１つの方法が示されている。各タフ
ト６４は多数のステンレス鋼フアイバ７０から成
つている。フアイバ７０及びタフト６４の各群は
Ｗ形状で織物部材６２を貫通する。隣接するタフ
ト６４の間の距離ｄはそれぞれほぼ等しい。

織物部材６２にタフト６４を織込む別の方法が
第４図に示されている。第４図に示すように、各
タフト６４のフアイバ７０は、それぞれ織物部材
６２をＵ形状で貫通する。この場合も同様に、隣
接するタフト６４の距離ｄはそれぞれほぼ等し
い。

例として、織物部材６４は炭素を多量に添加し
た黒色ラテツクスの導電性被覆部分を有する綿か
ら作られるのが好ましい。タフトはそれぞれ約25
本ないし約150本のフアイバを有することが好ま
しい。フアイバの厚さは約0.005mmないし0.015mm
であり、高さは約60mmないし150mmである。タフ
トの密度は重要なものであり、というのは密度が
大きすぎると各フアイバの独立運動を妨げ、その
結果粒子の阻止現象が起こり、それが像ぬけを生
じるからである。従つて、タフトの密度は、織物
部材の表面積１cm²当り約８本ないし約16本のタフ
トが形成されることが好ましい。隣接するタフト
の間の距離ｄは等しくかつ約0.20cmないし約0.25
cmである事が好ましい。そのタフトは、十分に柔
かなブラシを形成できるほどの高さを有する。し
かしながら、この高さはブラシの柔らかさを定め
る１つのパラメータでしかなく、別のパラメータ
は織物の方式である。第３図に示すＷ形織物組織
の方が第４図に示すＵ形織物組織よりも堅いこと
がわかつている。

他の適当なフアイバは、所望の導電性が得られ
るようにナトリウムポリスチレンスルフオニツク
のようなポリマー塩で処理された非導電性材料か
ら作られている。

要約すれば、本発明の改良現像装置は、回転す
る磁性シリンダとそこから外方に延びた多数のフ
アイバとを利用して磁気粒子を光導電性表面上に
記録された潜像と接触するように移送するもので
あることは明白である。磁気粒子が光導電性表面
上に像形状で付着すると、フアイバがその光導電
性表面と接触してその形成された粒子像を、そこ
から粒子を欠落させることなく均一にする。

従つて、本発明は、光導電性表面上に記録され
た静電潜像を現像する装置を提供すするものであ
ることは明白である。この装置は、前述の目的及
び利点を十分に満たすものである。以上、本発明
を特定の実施例について説明したが、他の多くの
変形、修正及び変更が可能なことは当業者にとつ
て明らであろう。従つて、本発明は、特許請求の
範囲内に含まれるような変形、修正及び変更はす
べて包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要素を内部に組込んだ静電
写真複写機を示す概略的な立体図である。第２図
は、第１図の静電写真複写機に用いられた現像装
置を示す概略的立体図である。第３図は、第２図
の現像装置に用いられるフアイバ組織の１実施例
を示す断片図である。第４図は、第２図の現像装
置に用いられるフアイバ組織の別の実施例を示す
断片図である。１０…ドラム、１６…コロナ発生装置、１８…
露光装置、２０…磁気ブラシ現像装置、２２…シ
ート給送装置、５８…現像ローラ、６０…磁石、
６２…管状スリーブ、６４…タフト、７７…フア
イバ、Ａ…帯電ステーシヨン、Ｂ…露光ステーシ
ヨン、Ｃ…現像ステーシヨン、Ｄ…転写ステーシ
ヨン、Ｅ…定着ステーシヨン、Ｆ…清掃ステーシ
ヨン。

Claims

【特許請求の範囲】１潜像を磁気粒子で現像する装置において、外
方に延びる多数の導電性磁性フアイバを有して前
記磁気粒子を外面に吸引する磁性部材が設けら
れ、該磁性部材を移動させて前記磁気粒子を潜像と
接触させるように移動させる手段が設けられ、前記導電性磁性フアイバの少なくとも一部分の
自由端領域が前記磁気粒子と接触するとともに各
フアイバに磁気双極子が形成され、それが各フア
イバの自由端領域の運動を引き起こして実質的に
均一な粒子像を形成することを特徴とする装置。２前記磁性部材は、実質的に円筒状部材である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装
置。３前記フアイバは、グループ化されて多数の隔
置されたタフトを形成し、そのタフトがそれぞれ
多数のフアイバから成つていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の装置。４隣接するタフトの間の間隔は、ほぼ等しいこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装
置。５前記タフトを織込んだ織物部材を前記円筒状
部材に固着したことを特徴とする特許請求の範囲
第４項記載の装置。６前記織物部材は導電性被覆部材を有すること
を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の装置。７前記タフトはＷ形状で前記織物部材に織込ま
れていることを特徴とする特許請求の範囲第６項
記載の装置。８前記タフトはＵ形状で前記織物部材に織込ま
れていることを特徴とする特許請求の範囲第６項
記載の装置。９前記タフトはそれぞれ25本ないし150本のフ
アイバを有することを特徴とする特許請求の範囲
第６項記載の装置。１０前記織物部材は１cm²当り約８本ないし約16
本のタフトを有することを特徴とする特許請求の
範囲第６項記載の装置。１１前記フアイバの厚さはそれぞれ約0.005mm
ないし約0.015mmであることを特徴とする特許請
求の範囲第６項記載の装置。１２前記タフトは前記磁性部材の前外面のまわ
りに配置されていることを特徴とする特許請求の
範囲第３項記載の装置。１３前記フアイバはそれぞれ実質的に同じ磁気
特性を有することを特徴とする特許請求の範囲第
３項記載の装置。１４前記フアイバはそれぞれ実質的に異なる磁
気特性を有することを特徴とする特許請求の範囲
第３項記載の装置。１５前記フアイバはステンレス鋼から作られる
のが好ましいことを特徴とする特許請求の範囲第
３項記載の装置。１６前記導電性フアイバは上部に実質的に導電
性の被覆部分を有する実質的に非導電性の材料か
ら作られることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の装置。