JPH02304472A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、概して電子写真式印刷機に関するものであり
、より詳細には、電子写真式印刷機の選択された現像剤
装置を付勢及び消勢してハイライトカラーコピーを生成
することに関する。

米国特許第４．７５２．８０２号は、回転スリーブと内
部に配置された円筒形の磁石とを有する現像剤ローラを
記している。レベル調整プレートは、現像剤物質をスリ
ーブから除去する。現像の間、レベル調整プレートは、
磁極に対向して配置される。

非現像の開、スリーブは固定されており、磁石はレベル
プレートに対向して磁石の非磁化部分を位置決めするよ
うに回転される。これが、現像剤物質のないスリーブ上
の区域を形成する。次に、スリーブは、現像域における
現像剤物質のないスリーブの区域を位置決めするように
回転され、現像を終了させる。このようにして、一方の
現像剤装置は、もう一方の装置が非作動状態であっても
、作動状態であり得ることになる。

米国特許第４．７７１．３１１号は、光導電ドラムに隣
接する現像剤物質を運搬するための現像剤ローラと切換
ローラを開示する。現像剤ローラは、切換ローラに対し
て磁気的に連結される。作動モードにおいて、切換ロー
ラは方向決めされ、その結果、切換ローラと現像剤ロー
ラの間に微弱な磁界が生じ、現像剤物質は現像剤ローラ
に付着したまま光導電ドラム上に記録された潜像まで前
進することになる。非作動モードにおいて、切換ローラ
が方向決めされ、その結果、切換ローラと現像剤ローラ
の間に強力な磁界が生じ、現像剤物質は現像剤ローラか
ら切換ローラへ誘引されて潜像の現像を妨げることにな
る。

米国特許第４．８０１．９６６号は、２つの現像剤装置
を有する電子写真式印刷機を記している。一方の現像剤
装置が作動位置にあり、もう一方の装置が非作動位置に
ある。モーター駆動の偏心カムは、作動位置と非作動位
置の間に右いて現像剤装置を移動させる。

ここで、第１図を参照すると、電子写真式印刷機は、導
電基板上に被覆された光導電表面を有するベルト１０を
採用している。光導電表面は、好ましくは、セレン合金
から成り、導電基板は電気的に接地されたアルミニウム
合金から成ることが好ましい。ベルト１０は、矢印１２
の方向に動き、移動通路の廻りに配置された様々な処理
部分を通して光導電表面の連続部分を逐次前進させる。

ベルト１０は、剥離ローラ１４、テンションローラ１６
及び駆動ローラ１８の廻りに巻き付けられる。駆動ロー
ラ１８は、ベルト１０と係合して回転可能に装着される
。

モータ２０は、ローラ１８を回転させ、ベルトｌＯを矢
印１２の方向に前進させる。ベルＮＯは、所望されるバ
ネの力でテンションローラ１６をベルト１ｏに対して弾
力的に付勢する一対のバネによって緊張状態に保たれる
。剥離ローラ１４及びテンションローラ１６は、自由に
回転するように装着される。

初めに、ベルト１０は、帯電部へを通過する。帯電部Ａ
において、参照番号２２で概略的に示されたコロナ発生
装置は、比較的に高い実質的に均一な電位にまでベルト
１０の光導電表面を帯電させる。

帯電した光導電表面は、次に、露光部Ｂを通って前進す
る。

露光部已において、原稿２４は、表を下にして透明プラ
テン２６の上に配置される。ランプ２８は、原稿２４上
に光線を当てる。原稿２４から反射した光線は、その光
画像を形成するレンズ３ｏを通過する。

レンズ３０は、帯電した光導電表面上に光画像の焦点を
結び、その上の電荷を選択的に消失させる。

これにより、原稿２４内に含まれた情報区域に対応する
静電潜像が、光導電表面上に記録される。光学システム
は、帯電した光導電表面を選択的に放電させるように使
用されて情報の光画像を形成するものとして説明された
が、当該分野における熟練者は、変調したエネルギービ
ーム、例えばレーザー光線なども静電潜像を記録するた
めに光導電表面の帯電部分に照射するように使用され得
ることが判るであろう。第１の静電潜像が光導電表面上
に記録された後、第２の静電潜像をその上に記録するた
めに前述のプロセスが繰り返される。第１の静電潜像は
、光導電表面上において第２の静電潜像から画像間スペ
ースによって分離される。

このようにして、異なった情報を含む連続的な静電潜像
が、光導電表面上に記録される。第１の静電潜像はある
色の現像剤物質で現像され、第２の静電潜像はもう１色
の現像剤物質で現像される。

典型的には、色の一方は黒であり、もう一方は赤などの
ハイライトの色である。異なって彩色されて現像された
画像は、共通の用紙に転写されて、２色刷り即ち、黒色
及び赤色のコピーを形成する。

露光の後、ベルト１０は、潜像を現像部Ｃまで前進させ
る。現像部Ｃは、それぞれ参照番号３２と３４で概略的
に示された２つの現像剤装置を包含する。

現像剤装置３２は、第１の静電潜像を黒色の現像剤物質
で現像する。現像剤装置３４は、第２の静電潜像をハイ
ライト色の現像剤物質、例えば赤色の現像剤物質で現像
する。現像剤装置３２が作動状態にあるとき、現像剤装
置３４は非作動状態である。例えば、現像剤装置３２が
第１の静電潜像を黒色の現像剤物質で現像しているとき
、現像剤装置３４は非作動状態である。逆に、現像剤装
置３４が第２の静電潜像をハイライト色の現像剤物質で
現像しているとき、現像剤装置３２は非作動状態である
。各々の現像剤装置は、それぞれ３６と３８の磁気ブラ
シ現像剤ローラを包含する。第１図は、作動モードにあ
る現像剤装置３２と非作動モードにある現像剤装置３４
を描写している。現像剤装置３２の現像剤ローラ３６は
、磁気キャリア粒剤とトナー粒子から成る現像剤物質の
ブラシをベルト１０と接触するように運搬する。アイド
ラローラ４０は、現像剤ローラ３６の外周表面の部分の
廻りに巻回させて拡張された現像域を形成するように、
ベルト１０を位置決めする。潜像は、キャリア粒剤から
トナー粒子を誘引し、その上にトナー粉末画像を形成す
る。アイドラローラ４０は、可動のものであり、非作動
モードにおいて、ベルト１０の裏側から離れる。ベルト
１０は、現像剤ローラ３６から離れ、そこから間隔を置
かれることになる。以上のことは、現像剤装置３４に関
連して示されている。図示されているように、アイドラ
ローラ４２は、ベルト１０から離され、ベルト１０が現
像剤ローラ３８から離れることを可能にする。非作動モ
ードにおいて、ベルト１０は、現像剤ローラ３８から間
隔を置かれている。作動モードにおいては、現像剤装置
３２によって図示されているように、微弱な磁界が現像
域内に発生し、現像剤物質を現像剤ローラから解放し、
潜像がトナー粒子をより容易に誘引することを可能にす
る。これに対比して、非作動モードにおいては、現像剤
装置３４によって図示されている。ように、強力な磁界
が現像域内に発生し、現像剤物質を現像剤ローラの表面
に対して強力に引き付け、潜像の現像と遠心力による現
像剤の損失とを防止する。３２と３４の現像剤装置は互
いに全く同じものであり、その唯一の違いはその中に含
まれたトナー粒子の色である。現像剤装置３２が黒色の
トナー粒子を使用するのに対して、現像剤装置３４は赤
色のトナー粒子を使用しているのである。現像剤装置が
全く同じであるので、以下、現像剤装置３２だけが第２
図から第７図までの図面を参照して詳細に説明されるも
のとする。

続いて第１図を参照すると、静電潜像が現像された後、
ベル）１０は、トナー粒末画像を転写部りまで前進させ
る。用紙４４は、給紙装置によって転写部りまで前進す
る。給紙装置は、好ましくは、用紙スタックの一番上の
用紙と接触する供給ローラを包含する。供給ローラは、
一番上の用紙をスタックからシュートの中へ前進させる
ように回転する。シニートは、前進中の用紙をベルト１
０の光導電表面と接触するように所定のタイミングで導
き、その上に形成されたトナー粒末画像は、転写部りに
おいて前進中の用紙と接触することになる。

転写部りは、用紙４４を解放可能に固定するための用紙
グリッパを有する電気的にバイアスされた転写ローラを
包含する。用紙４４は、ローラ４６の表面上にある再循
環通路の中へ移動する。ローラ４６は、トナー粉末画像
を光導電表面から用紙４４へ引き付けるに足りる適切な
大きさと極性を有する電圧まで電気的にバイアスされる
。このようにして、ベルト１０とローラ４６によって形
成されたニップ部を用紙が通過するとき、第１のトナー
粉末画像、即ち黒色のトナー粉末画像は、光導電表面か
ら用紙４４へ転写される。用紙４４は、ローラ４６の表
面に付着したままで次のサイクルに入る。用紙は、もう
一度繰り返し、ベルト１０とローラ４６によって形成さ
れたニップ部を通過することになる。用紙がニップ部を
通過するとき、第２のトナー粉末画像、即ち赤色のトナ
ー粉末画像は、そこに転写される。

このようにして、黒色のトナー粉末画像及び赤色のトナ
ー粉末画像は、用紙４４に転写され、ハイライトのカラ
ーコピーを形成する。転写の後、用紙４４は、ローラ４
６から解放され、定着部Ｅまで前進する。

定着部Ｅは、参照番号４８によって概略的に示され転写
された粉末画像を用紙４４へ永久的に固定する定着器組
立体を包含する。定着器組立体４８は、好ましくは、加
熱された定着器ローラ５０とバックアップローラ５２を
有する。用紙４４は、定着器ローラ５０とバックアップ
ローラ５２の間を通過し、トナー粉末画像は定着器ロー
ラ５０と接触する。このような方式で、トナー粉末画像
は、用紙４４へ永久的に固定される。定着の後、用紙４
４は、続いてオペレーターによって印刷機から取り出さ
れるように、受は皿まで進められる。支持材料の用紙が
ベルトｌＯの光導電表面から分離された後、光導電表面
に付着している残留トナー粒子は、清掃部Ｆでそこから
除去される。清掃部Ｆは、光導電表面と接触している回
転可能に装着された繊維状のブラシ５６を包含する。そ
のような粒子は、接触するブラシ５６の回転によって光
導電表面から一掃される。清掃に続いて、除電ランプ（
示されていない）は、光導電表面を光で満たし、次の連
続画像処理サイクルのためのその帯電に先立って、その
上に残っている残留静電荷を消失させる。

ここで、本発明に特有の主題に関して第２図を参照する
と、現像剤装置３２が詳細に示されている。

現像剤装置３２は、内部に現像剤物質の貯蔵物を貯蔵す
るためのチャンバ５８及び６０を形成するハウジング５
６を包含する。オーガ６２及び６４は、ハウジング５６
のチャンバ５８及び６０の中で現像剤物質を混合し、そ
の現像剤物質を現像剤ローラ３６まで前進させる。現像
剤ローラ３６は、ベルＮＯの光導電表面上に記録された
第１の静電潜像と接触するように、黒色の現像剤物質を
前進させる。トリム棒６６は、現像剤ローラ３６上の現
像剤の堆積高さの厚みを調節する。現像剤ローラ３６は
、好ましくはアルミニウム製であり、粗い外側表面を存
する非磁性体の管状部材６８を包含する。管状部材６８
は、矢印７０の方向に回転する。弧状の磁石７２は、管
状部材６８の内側に装着されるが、そこからは間隔を置
かれる。

磁石７２は、固定されており、現像剤物質を管状部材６
８の外周表面に誘引するように位置決めされる。

このようにして、管状部材６８が矢印７０の方向に回転
するとき、現像剤物質は、外周表面へ誘引され、それと
共に現像域７４の中へ移動する。可動磁石７６は、現像
域７４に対向して、管状部材６８の内側へ位置決めされ
る。磁石７６は、現像域から離間した作動位置から現像
域に隣接した非作動位置まで移動する。このようにして
、磁石７６は、作動位置にあるとき現像域に微弱な磁界
を発生させる。現像域７４を通過する管状部材６８上の
現像剤物質は、管状部材６８の外周表面から解放され、
盛んに動く。磁石７６は、非作動位置に移動するとき、
現像域７４に強力な磁界を発生させる。同時に、ソレノ
イド７８は、アイドラローラ４０をベルトｌＯから引き
離す。

このことは、ベルト１０を管状部材６８の外周表面から
離間させることになる。作動位置にあるとき、ソレノイ
ド７８は、アイドラローラ４０をベルト１０に対して押
え付け、管状部材６８の外周表面の一部の廻りにベルＮ
Ｏを巻回させる。例示として、ベルト１０は、約５°か
ら約２５°の範囲の角度だけ、管状部材６８の外周表面
の廻りに巻回されても良い。

磁石７６が現像域７４内に発生させた強力な磁界は、現
像剤物質を管状部材６８の外周表面に強く引き付け、ベ
ルト１０上に記録された静電潜像の現像及び／又は遠心
力による現像剤物質の損失を防止する。

現像剤装置３４（第１図）は、非作動位置において示さ
れている。例示として、７２と７６の両方の磁石は、表
面に帯磁された磁極を有するバリウムフェライトから成
るものである。管状部材６８は、電圧供給源（示されて
いない）によって、適切な極性と大きさに電気的にバイ
アスされる。その電圧レベルは、背景電圧レベルとベル
ト１０の光導電表面上に記録された画像電圧レベルとの
中間にある。

第１の静電潜像が現像された後、現像剤装置３２が非作
動状態になり、現像剤装置３４は作動状態になる。

ここで、第３図と第４図の図面を参照すると、第２図で
示されたのとは反対の方向から、即ち前方からではなく
後方から見た、弧状磁石７２が示されている。磁石７２
は、好ましくは、離間された複数の磁石、７２　ａ　、
　？２　ｂ　、　７２　ｃ　、　７２　ｄ　、？２　ｅ
　、　？２　ｆ　。

及び７２ｇを包含する。これらの磁石は、固定された非
磁性体の支持体の上に取り付けられる。このように、？
２　ａ　、　７２　ｂ　、　？２　ｃ　、　７２　ｄ　
、　７２　ｅ　、　７２　ｆおよび７２ｇの磁石は、固
定されている。磁石７６は、非作動位置（第３図）と作
動位置（第４図）の間において移動可能なものである。

非作動位置において、磁石７６°は、現像域７４（第２
図）に隣接しており、現像域７４に強力な磁界を発生さ
せ、ベルト１０の光導電表面上に記録された静電潜像の
現像を防止する。磁石７６は、作動位置にあるとき、現
像域７４から離れて配置され、現像域７４内に微弱な磁
界を発生させ、ベルト１０の光導電表面上に記録された
静電潜像の現像を促進する。現像剤物質は、磁石７２ａ
によって拾い上げられる。トリム棒６６は、磁石？２ｃ
に対向して配置される。現像域７４は、？２ｅと？２ｆ
の磁石の間に位置している。？２ｅと？２ｆの磁石は、
両方ともＮ極の同じ極性を有する。これらの磁石が外側
表面上において同じ極性を有するので、現像域７４内に
おけるこれらの磁石の間においては僅かで微弱な磁界し
か存在しない。磁化の方向は、常に、各磁石の基底面に
対して垂直である。７２ｅと？２ｆの磁石の方向と形状
は、小型磁石７６による磁界動描を補正するように調節
される。

作動モードから非作動モードへの切り換えは、？２ｅと
？２ｆの磁石の間の位置に磁石７６を移動することで成
し遂げられる。磁石７６の極性が７２ｅと７２ｆの磁石
の極性と反対のＳ極であるので、現像域７４内に生じる
磁界の強度は、管状部材６８が回転するときにそこに加
わる遠心力によって現像剤物質が管状部材６８から解放
されてしまうことを防止するに足りるほどに増強される
。例示として、それらの磁石の外側表面の直径は、５９
ミリメートノＣである。

現像剤ローラの公称外径は、６３ｇ９メートルである。

磁石７６は、幅が６ミリメードル、高さが７ミリメード
ルである。７２　ａ　、　７２　ｂ　、　？２　ｃ　、
　？２　ｄ　、　７２　ｅ及び７２ｆの磁石の永久磁化
は、２．４キロガウスである。７２ｇと７６の磁石の永
久磁化は、２．８キロガウスである。作動位置と非作動
位置の間における磁石７６の動程は、１０．５ミリメー
トルである。

ここで、第５図と第６図の図面を参照すると、磁力線の
断面図が示されている。現像域７４の中心は、９０゛の
ところにある。第５図が作動モードにおける磁力線を示
すのに対して、第６図は非作動モードにおける磁力線を
描写している。現像剤物質にかかる遠心力が磁気引力と
は反対の方向に向いているので、管状部材６８が現像剤
物質を飛散させることなく回転できる職人速度は、現像
域に発生する磁界強度の関数ということになる。第６図
に示されたように、１分間当たり２００枚の現像処理と
いう妥当な速度では、磁石７６が非作動位置にあるとき
に現像剤物質が管状部材の表面から解放されてしまうこ
とはない。一方で、磁石７６が作動位置にあるとき、現
像域７４内における磁界の強度は弱まって、現像剤物質
が管状部材６８の表面から解放されることになる。解放
された現像剤物質は動かされて潜像に対して引き付けら
れる。このように、作動モードでは潜像が現像されるの
に、非作動モードで潜像は現像されないことになる。

第７図は、現像剤ローラの磁石の細部を示している。そ
こに示されるように、７２　ａ　ｓ　７２　ｂ　ｓ　７
２　ｃ　５７２ｄ及び？２ｅの磁石は、非磁性体の支持
体８０の上に固定して装着される。支持体８０は、それ
ぞれの磁石の形状に形成された凹部即ちカップ８２を有
し、その中に磁石を受容し保持する。これらの磁石は、
それぞれのカップの中に接着される。支持体８０は、好
ましくは、ステンレス鋼などの適切な非磁性体の材料か
ら成る。支持体８０は、軸８４に対し固定して装着され
る。７２ｆと７２ｇの磁石は、支持体８６の上に装着さ
れる。支持体８６もまた、その中にカップ８８を有する
。カップ８８は、？２ｆと７２ｇの磁石を内部に受容す
るように適切に形成される。これらの磁石は、それぞれ
のカップの中に接着される。

支持体８６もまた、軸８４に対し固定して装着される。

磁石７６は、可動支持体９０の上に装着される。支持体
９０は、磁石７６を内部に受容するようにその中に形成
されたカップ９２を有する。磁石７６は、カップ９２の
中に装着される。支持体９０の脚部９４は、軸８４のギ
ア歯９８と噛み合うギア歯９６を有する。このようにし
て、脚部９４と軸８４は、それぞれラック及びビニオン
ギアとして機能する。軸８４が矢印１００の方向に回転
して歯９８を脚部９４の歯９６に噛み合わせると、フラ
ンジ１０８が８０及び８６に接触するまで、支持体９０
は矢印１０４の方向に移動する。これが、磁石７６を作
動位置から非作動位置に移動することになる。軸８４が
矢印１０２の方向に回転すると、支持体９０は矢印１０
６の方向に移動する。これが、磁石７６を非作動位置か
ら作動位置に移動することになる。適切なモーターが軸
８４に連結され、印刷機の制御論理部からの制御信号に
応じて、軸８４を回転させる。このように、軸８４の自
転が作動位置と非作動位置の間において磁石を移動させ
ることが明らかである。

要約すると、本発明の現像剤装置は、非作動モードにお
いて現像域に隣接して配置され、現像域内に強力な磁界
を発生させ、潜像の現像を防止するように成した移動可
能な磁石を利用する。作動モードにおいて、この磁石が
現像域から離れた作動位置に移動され、磁気帯域内に微
弱な磁界を発生させることにより、遠心力及び剥ぎ取り
力が現像剤物質に対して作用することを可能と成し、現
像剤ローラから現像剤物質を解放してトナー粒子を動か
し、その結果、トナー粒子が潜像に対して誘引され、そ
れにより潜像が現像されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の現像剤装置を内部に組み込んだ電子
写真式印刷機の実例についての概略的な正面図である。 第２図は、第１図の印刷機において使用された現像剤装
置の１つを示す正面図である。第３図は、非作動モード
における第２図の現像剤装置の磁石の磁極配置を図示す
る概略的な正面図である。第４図は、作動モードにおけ
る第２図の現像剤装置の磁石の磁極配置を示す概略的な
正面図である。第５図は、第４図の磁極配置によって生
じた磁界パターンを描写する部分概略正面図である。第
６図は、第３図の磁極配置によって生じた磁界パターン
を示す部分概略正面図である。 第７図は、第２図の現像剤装置の磁石を作動位置と非作
動位置の間において移動するための典型的な構造を図示
するものである。 １０：ベルト　　　　　　３６．３８：現像剤ローラ４
０．４２：アイドラローラ　６８：管状部材７２：弧状
磁石　　　　　？２ａ〜７２ｇ：磁石７４：現像域　　
　　　　７６：可動磁石７８：ソレノイド　　　　８０
．８６．９０　：支持体９４：脚部　　　　　　　９６
．９８：ギア歯１１１願人　　　　ゼロックスコーポレ
ーション化　　理　　人　　　　　　小　　堀　　　益
ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、　５ ＦＩＧ、　６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、部材の上に記録された潜像を現像剤物質により現像
   するための装置であって、 部材上に記録された潜像を現像剤物質により現像するた
   めに現像剤物質を現像域の中に運搬する、ための手段と
   、 非作動モードにおいては、部材上に記録された潜像の現
   像を妨げるために現像剤物質を現像域内の前記運搬手段
   へ誘引し、作動モードにおいては、現像剤物質を前記運
   搬手段から現像域の中に解放することによって潜像が現
   像剤物質を誘引する手段とを包含する装置。 ２、前記誘引手段が、前記運搬手段と作動的に連関する
   磁石を包含して、非作動モードにおいては現像剤物質を
   そこに誘引し、作動モードにおいては現像剤物質をそこ
   から解放させる請求項１記載の装置。 ３、前記磁石が、現像域内に微弱な磁界を発生させる作
   動モードにおける作動位置と、前記磁石が現像域内に強
   力な磁界を発生させる非作動モードにおける非作動位置
   との間において、前記磁石を移動させるための手段をさ
   らに包含する請求項２記載の装置。 ４、前記運搬手段が、内部に配置されるがそこから離間
   された、前記磁石を有する管状部材を包含する請求項３
   記載の装置。 ５、前記管状部材の内部に配置され位置決めされた弧状
   磁石をさらに包含する請求項４記載の装置。 ６、前記移動手段は、非作動位置と作動位置の間におい
   て前記磁石を移動させ、非作動位置は現像域に隣接する
   ものであり、作動位置はそこから離間するものである請
   求項５記載の装置。 ７、前記弧状磁石が固定されている請求項６記載の装置
   。 ８、前記部材が可撓性ベルトである請求項４記載の装置
   。 ９、前記管状部材の外周表面の一部の廻りの可廃物を巻
   回して拡張された現像域を形成するための手段をさらに
   包含する請求項８記載の装置。 １０、前記移動手段が前記磁石を非作動位置から作動位
   置へ移動させるのに応じて、前記巻回手段が、可撓性ベ
   ルトを前記管状部材の外周表面の廻りに巻回させる請求
   項９記載の装置。 １１、前記移動手段が前記磁石を作動位置から非作動位
   置へ移動させるのに応じて、前記巻回手段が、可撓性ベ
   ルトを前記管状部材の外周表面から離間させる請求項１
   ０記載の装置。