JPH03154084A - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JPH03154084A
JPH03154084A JP2286927A JP28692790A JPH03154084A JP H03154084 A JPH03154084 A JP H03154084A JP 2286927 A JP2286927 A JP 2286927A JP 28692790 A JP28692790 A JP 28692790A JP H03154084 A JPH03154084 A JP H03154084A
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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】 本発明は一般的に電子写真印刷機に関し、より詳細には
印刷機において光導電性部材上に記録された潜像を現像
するための装置に関する。
１９７５年１２月３０日付でリーブマン（Ｌｉｅｂｍａ
ｎ）　　に対し発行された米国特許第３．９２９．０９
８号は、磁気ブラシロールが２成分の現像剤を磁気ロー
ルとドナーロールとの間の間隙に移送する機能を果たす
装置を開示している。次に現像剤のトナー粒子は、感光
体上に潜像を現像するために、磁気ブラシから移送用ド
ナーロールに移される。これによりトナーがドナーロー
ルに充分に装填され、潜像を受入れ可能な密度で現像を
行う。
１９７８年４月１１日付でクロール（Ｋｒｏｌｌ）らに
対し発行された米国特許第４．０８３．３２６号は、２
つの電導性ブラシが単一成分の現像剤を貯蔵器から単一
のアプリケータローラに移送するのに使用され、該アプ
リケータローラが現像剤を光導電性結像部剤に引き渡す
０ ｌ９８１年５月１２日イ寸のブレーシナ（Ｂｒｅｓｉｎ
ａ）らに対する米国特許第４．２６６、８６８号は、磁
気ブラシローラが単一成分の現像剤を直接貯蔵器から光
導電性表面上に引き渡し、また現像剤を貯蔵器から第２
の磁気ブラシローラに移すことも行うような現像装置に
ついて述べている。
１９７５年７月８日ｆ寸のリーブマン（Ｌｉｅｂｍａｎ
）らに対する米国特許第３．８９３．４１８号は、トナ
ーをホッパーからゼログラフィツクドラムに移送するた
めのドナーロールと、電気パルスをドナーロールとドラ
ムとの間の間隙に印加するためのパルス発生器を使用し
ている装置について述べている。
ワイラー（１１ｅｉｆｅｒ）に対する米国特許第３．９
９８゜１８５号および第４．１１４．２６１号は、両方
共、トナー粒子を現像部に移送するためのマイクロフィ
ールドドナーロールについて開示している。ドナーロー
ルは複数のセグメントで形成され、これらの交互のセグ
メントが反対に帯電される。電荷の極性はロールが回転
する際逆転し、表面上のトナーが攪拌され迅速に潜像に
移行されるようになっている。
第１図に示した印刷機は、任意の適当な種類の光導電性
ベルト１０を使用しており、該光導電性ベルトは矢印１
２の方向に移動してベルトの光導電性表面の連続した部
分を該ベルトの移動通路のまわりに配設された種々の場
所に進ませる。図示の通り、ベルト１０は、自由に回転
し得るように取付けられたローラ１４および１６とモー
タ２０によって回転される駆動ローラ１８のまわりに連
らねられて該ベルトを矢印１２の方向に進ませる。
先ず、ベルＮＯの一部分が帯電ステーション八を通過す
る。帯電ステーション八において、全体を参照符号２２
で示されたコロナ発生装置は、ベルト１０の光導電性表
面の一部分を比較的高い実質上均一の電位に帯電する。
次に、光導電性表面の帯電部分は露光ステーション已に
進む。露光ステーションＢにおいて、原稿文書２４は透
明プラテン２６上に下向きに配置される。ランプ２８が
文書２４を照明し、反射された光がレンズ３０を透過し
光像を光導電性表面の帯電部分上に形成する。光導電性
表面上の帯電は選択的に散逸し、透明プラテン２６上に
置かれた原稿文書２４に相応する光導電、性表面上に静
電潜像を残す。次いで、ベル）１０は静電潜像を現像ス
テーションＣに進ませる。
現像ステーションＣにおいて、全体を参照符号３２で示
した現像装置は、光導電性表面上に記録された静電潜像
を現像するためにトナー粒子を移送する。現像装置３２
につき、以下に第２図を参照しながら詳細に説明する。
トナー粒子は現像装置からベルト上の潜像に移送され、
ベルト上にトナーパウダー像を形成し、該トナーパウダ
ー像は転写ステーションＤに進められる。
転写ステーションＤにおいて、支持材のシート３８がト
ナーパウダー像に接触するように移動する。
支持材３８は、全体を参照符号４０で示されたシート送
給装置によって転写ステーションＤに進められる。好ま
しくは、シート送給装置４０は送給ロール４２を具備し
、該送給ロールはシートのスタック４４の最上部のシー
トに接触する。送給ロール４２は回転して最上部のシー
トをスタック４４からシュート４６内に進ませる。シａ
−）４６は支持材３Ｂの前進するシートをベル）１０の
光導電性表面と接触するように指し向ける。これは、光
導電性表面上に現像されたトナーパウダー像が転写ステ
ーションＤにおいて支持材の前進シートに接触するのと
同期する。
転写ステーションＤはコロナ発生装置４８を具備し、該
コロナ発生装置はイオンをシート３８の裏面に照射する
。これはトナーパウダー像を光導電性表面からシート３
８に引き付ける。転写後、シートは矢印５０の方向にコ
ンベア（図示せず）内に移動し続け、該コンベアはシー
トを定着ステーションＥに進ませる。
定着ステーションＥは全体を参照符号５２で示された定
着アセンブリを具備し、該定着アセンブリは転写された
パウダー像をシート３８に定着する。
好ましくは、定着アセンブリ５２は加熱フユーザ−ロー
ラ５４とバックアップローラ５６を具備する。シート３
８はフニーザーローラ５４とバックアップローラ５６と
の間を通過し、トナーパウダー像はフユーザ−ローラ５
４に接触する。このように、トナーパウダー像は永久的
にシート３８に定着される。定着後、シュート５８は前
進シートをキャッチトレイ６０に案内する。前記キャッ
チトレイはオペレータが前進シートを相次いで印刷機か
ら取り除くためのものである。
通常、支持材のシートがベルトｌＯの光導電性表面から
分離された後、若干の残留トナー粒子が該光導電性表面
に付着したまま残る。これらの残留粒子はクリーニング
ステーションＦにおいて光導電性表面から除去される。
クリーニングステーションＦは、プレクリーンコロナ発
生装置（図示せず）と、ベルト１０の光導電性表面に接
触状態に回転可能に取付けられた繊維ブラシ６２を具備
する。
プレクリーンコロナ発生装置は、粒子を光導電性表面に
引き付ける電荷を中性化する。これらの粒子は、光導電
性表面に接触しているブラシ６２の回転により該光導電
性表面から取り除かれる。クリーニングに続いて、放電
ランプ（図示せず）は光導電性表面に光を照射し、次に
続く結像サイクルで光導電性表面を帯電する前に該光導
電性表面に残っているいかなる残留電荷も消失させる。
次に第２図を参照すれば、現像装置３２の詳細が示され
ている。装置は、現像剤６６を内蔵する貯蔵器６４を具
備する。現像剤６６は二成分タイプのものであり、即ち
キャリアグラニユールとトナー粒子から成る。貯蔵器は
符号６８で示したオーガを具備し、該オーガは貯蔵室に
回転可能に支持されている。オーガ６８は移送する役目
を果たすとともに、貯蔵器内で材料を攪拌しトナー粒子
を活性化して摩擦帯電によりキャリアグラニユールに付
着させる役目を果たす。磁気ブラシロール７０は現像剤
を貯蔵器から２つのドナーロール７６、７８のローディ
ングニップ７２．７４に移送する。磁気ブラシロールは
周知であるので、ロール７０の構造について詳細に述べ
る必要はない。簡単に述べると、ロールは回転可能な管
状ハウジングから成り、該ハウジング内には固定の磁気
シリンダが配置され、該磁気シリンダはその表面のまわ
りに印加された複数の磁極を有する。現像剤のキャリア
グラニユールは磁性材料であり、ロール７０の管状ハウ
ジングが回転すると、グラニユールは（該グラニユール
に摩擦帯電で付着しているトナー粒子と共に）ロール７
０に引き付けられるとともにドナーロールのローディン
グニップ７２．７４に運ばれる。計量ブレード８０は余
剰の現像剤を磁気ブラシロールから除去し、現像剤が第
１のドナーロールのローディングニップ７２に到達する
前に現像剤による均一な深さの被覆を確保する。
各ドナーロールローディングニップ７２．７４において
、トナー粒子は磁気ブラシロール７０からそれぞれのド
ナーロール７６、７８に転写される。各ドナーロールは
トナーを、光導電性ベルト１０が通過するそれぞれの現
像領域８２．８４に移送する。磁気ブラシロール７０か
らドナーロール７６、７８へのトナー転写は、例えば適
当な直流電気バイアスを磁気ブラシおよび／またはドナ
ーロールに印加することにより活性化することができる
。直流バイアス（例えば、磁気ロールに印加された約１
００Ｖ　）はドナーロールと磁気ブラシロールとの間に
静電界を確立し、この静電界はトナー粒子を磁気ロール
上のキャリアグラニユールからドナーロールに引き付け
させる。キャリアグラニユールと、磁気ブラシロール７
０上に残っているいかなるトナー粒子も、磁気ブラシロ
ールが回転し続けると貯蔵器６４に返還される。
磁気ロール７０からドナーロール７６、７８に移される
トナーの相対的な量は、例えば、異なるバイアス電圧を
ドナーロールに印加すること、磁気ロールとドナーロー
ルとの間隔を調整すること、ローディングニップにふけ
る磁界の強度および形状を調整すること、および／また
はドナーロールの速度を調整することにより、調整する
ことができる。
各現像領域８２．８４において、トナーはそれぞれのド
ナーロール７６、７８からベルト１０上の潜像に転写さ
れてトナーパウダー像をベルト上に形成する。
ドナーロールから光導電性表面へのトナーの十分な転写
を行う種々の方法は周知であり、これらの方法のいくつ
かは現像領域８２．８４で使用できる。
第２図において、各現像領域８２．８４は、米国特許出
願第３９６．１５３号に記載された形状をもつものとし
て示される。すなわち、電極ワイヤは各ドナーロール７
６、７８とベルト１０との間の空間に配設される。第２
図は各ドナーロール７６、７８についてそれぞれの対な
る電極ワイヤ８６．８８を示し、該電極ワイヤがドナー
ロールの長手軸線に実質的に平行な方向に延びる。電極
゛は細い（すなわち５０〜１００μ直径）タングステン
ワイヤでできており、該タングステンワイヤはそれぞれ
のドナーロールに近接しこれから離れている。各ワイヤ
とそれぞれのドナーロールとの間の距離は、各１０μか
ら約４０μまでの範囲（典型的には約２５μ）内にある
か、あるいはドナーロール上におけるトナー層の厚さで
ある。ワイヤは、ドナーロール上のトナーの厚さにより
ドナーロールからそれ自体離れている。この目的のため
、ワイヤの先端は端部支持ブロックの頂部により支持さ
れ、該端部支持ブロックもドナーロールを回転するよう
に支持する。ワイヤ先端は、ドナーロール構造物のトナ
ー層を含む表面に対する接線より若干下方にあるように
取付けられる。
交流電気バイアスが、交流電源（図示せず）により電極
ワイヤに印加される。印加された交流は、各対のワイヤ
とそれぞれのドナーロールとの間に交流静電界を形作り
、これはドナーロールの表面からトナーを離脱しワイヤ
のまわりにトナー雲を形成するのに有効であり、雲の高
さは実質上ベル）１０に接触しないようなものである。
交流電圧の大きさは比較的低く、例えば、約３ｋＨｚ〜
約１０に七の周波数範囲でピークが２００〜５００ｖの
オーダーである。各ドナーロール７６、７８に印加され
た直流バイアス供給源（図示せず）ベルト１０とドナー
ロールとの間に静電界を確立し、離脱されたトナー粒子
をワイヤを取り巻く雲からベルトの光導電性表面に記録
された潜像に引き付ける。電極ワイヤとドナーロールと
の間に約ｌＯμから約４０μまでの範囲の間隔があると
き、２００〜５００ボルトの印加電圧が比較的大きな静
電界を生成し、しかもエアー破壊の危険性を伴なわない
。電極ヴイヤまたはドナーローラのいずれかに誘電コー
ティングを採用することは、印加交流電圧の短絡を防止
するのに役立つ。
現像後、トナーはそれぞれのクリーニングブレード（図
示せず）によりドナーロール７６．７８から剥取ること
ができ、磁気ロール７０はドナーロールをクリーニング
す゛るために新しいトナーを計量するようになっている
。相次いで静電潜像が現像されると、現像剤６６内のト
ナー粒子は消耗する。トナー分配器（図示せず）はトナ
ー粒子源を収容している。トナー分配器は貯蔵器６４に
連通しており、現像剤におけるトナー粒子の濃度が減少
すると、新しいトナー粒子が貯蔵器の現像剤に補給され
る。
貯蔵器室内のオーガ６８は新しいトナー粒子と残ってい
る現像剤とを混合し、内部の合成された現像剤が実質上
均一となりトナー粒子の濃度が最適となる。このように
、実質上一定量のトナー粒子が貯蔵器にあってトナー粒
子は一定の電荷をもつ。
１つ以上の現像領域、例えば第２図に符号８２゜８４で
示すように２つの現像領域を使用することが、特に高速
のプロセス速度で潜像の満足すべき現像を確保するのに
好ましい。必要とあれば、現像領域は、例えば異なる電
気バイアスを各ドナーロールに印加することにより、異
なる特性をもつことができる。従って１つの領域の特性
は最適のライン現像を得る目的で選ぶことができ、また
他の領域の転写特性はソリッド領域の最適の現像を得る
ために選択される。第２図に示した装置は、２つの現像
ニップの利益と、二成分現像剤で磁気ブラシ技術を使用
することにより得られる周知の確立された利益すなわち
高容量の信頼性との組合わせである。しかしながら、組
合わさった利益は単一の磁気ブラシロール７０のみで得
られ、価格の大幅な減少と、各ドナーロールにつきそれ
ぞれの磁気ブラシロールを設けられた装置と比べて空間
の大幅な節約とが得られる。もし２つ以上のドナーロ−
ルが装置のレイアウトに応じて使用されれば、単一の磁
気ブラシロールで２つ以上のドナーロールにトナーを供
給することが可能である。
第２図に示した配置構成において、ドナーロール７６、
７８と磁気ブラシロール７０を、ベル）１０の移動方向
と「同じ」または「反対」に回転することができる。
第２図の装置に使用した二成分現像剤６６は適当なタイ
プのものでよい。しかしながら、電導性現像剤の使用が
好ましい。何故ならば、電導性現像剤は磁気ブラシロー
ルにおいて現像剤の内部での帯電形成の可能性を排除す
るからであり、この帯電形成はさらに第２のドナーロー
ルでの現像に悪影響を及ぼす。例えば、現像剤のキャリ
アグラニユールは強磁性コアを含み、該強磁性コアは樹
脂材料の非連続層で覆われたマグネタイトの薄い層を有
する。トナー粒子は、クロモゲンブラックのような着色
材料と混合されたビニルポリマーのような樹脂材料でで
きている。現像剤は、重量％で約９５％〜約９９％のキ
ャリアと重量％で約５％〜約１％のトナーから成る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の現像装置を組込んでいる一例として
の電子写真印刷機を示す概略正面図である。 第２図は、第１図の印刷機の現像装置を詳細に示す概略
正面図である。 １０；ベルト　　　　　　１２：矢印 １４、１６．１８　：ローラ　　　２０；モータ２２：
コロナ発生装置　　２４：原稿文書２６：透明プラテン
　　　２８二ランプ３０：レンズ　　　　　　３２：現
像装置３８：シート　　　　　　４０：シ一ト送給装置
４２：送給ロール　　　　４４ニスタック４６：シコー
ト４８：コロナ発生装置 ５０：矢印　　　　　　　５２：定着アセンブリ５４：
フユーザ−ローラ ５６二バツクアツプローラ ５８：シュート　　　　　６０：キャッチトレイ６２：
ブラシ　　　　　　６４：貯蔵器６６：現像剤　　　　
　　６８ニオ−ガフ０：磁気ブラシロール ７２．７４：ローディングニップ ７６．７８：ドナーロール　　８２．８４：現像領域８
６．８８：電極ワイヤ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、移動可能な光導電性表面上に記録された潜像を現像
    するための、次のものを含む装置：キャリアグラニュー
    ルおよびトナー粒子の供給源を貯蔵するための貯蔵器； 磁気ブラシロール；そして 少なくとも２つのドナーロール、前記磁気ブラシロール
    はキャリアグラニュールおよびトナー粒子を前記貯蔵器
    から移送するように配置され、前記ドナーロールの両方
    共、トナー粒子を前記磁気ブラシロールから受け取り、
    トナー粒子を光導電性表面の移動方向に互いに離れた場
    所にある光導電性表面に引き渡し、それにより光導電性
    表面上の潜像を現像するように配置される。 ２、さらに、前記ドナーロールの各々１つと光導電性表
    面との間に配置された少なくとも１つの電極部材と； トナー粒子を前記ドナーロールから離脱して前記ドナー
    ロールと光導電性表面との間の領域にトナー粒子の雲を
    形成するために前記電極部材に電気的なバイアスを与え
    るための手段とを含む、請求項１記載の装置。
JP2286927A 1989-10-30 1990-10-23 現像装置 Expired - Fee Related JP2963186B2 (ja)

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