JPH04260074A - 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】

【０００１】本発明は、一般に電子写真印刷機に関し、
特にこれに用いられる現像装置に関する。

【０００２】本発明の特徴に従って、マーキング粒子を
用いて潜像を現像するための装置を提供する。本装置は
、マーキング粒子を潜像まで搬送するための手段を含む
。搬送手段によって潜像まで移動されるマーキング粒子
を電気的に帯電させるための手段が提供される。帯電手
段にＡＣ電位を印加する手段を提供する。

【０００３】本発明の別の局面に従って、光導電部材上
に潜像を記録させるタイプの電子写真印刷機を提供する
。本印刷機における改良点には、トナー粒子を用いて潜
像を現像するために光導電部材までトナー粒子を搬送す
るための手段が含まれる。搬送手段によって潜像まで移
動されるトナー粒子を電気的に帯電させるための手段が
提供される。

【０００４】図１は、本発明の現像装置をその内部に組
み込んだ電子写真印刷機を示す正面略図であり；

【００
０５】図２は、図１の印刷機の現像装置をより詳細に示
す正面略図であり；

【０００６】図３は、色調再現曲線の一例である。

【０００７】図１に、本発明の特徴を有する現像装置を
用いた電子写真印刷機の種々の部分を略示する。以下の
説明から、この現像装置は、一様に幅広くさまざまな電
子写真印刷機への利用に十分適しており、ここに示す特
定の電子写真印刷機への適用に必ずしも限定されるもの
ではないことが明らかになるであろう。

【０００８】図１に示すように、電子写真印刷機には、
導電基体上に設けられた光導電面を有するベルト１０が
用いられる。好適には、光導電面はセレン合金から作成
し、導電基体はアルミ合金から作成する。また、適切な
他の光導電材料および導電基体を用いてもよい。ベルト
１０は、間隔をあけて対向する一対のローラ１２および
１４につれてそのまわりを摺動する。ローラ１４は、こ
れと連結したモータにより、駆動ベルト等の適切な手段
によって回転される。ローラ１４の回転につれて、ベル
ト１０は、矢印１６の方向に、その移動経路のまわりに
設けられた種々の処理ステーションを通って光導電面を
前進させる。

【０００９】まず、光導電面は帯電ステーションＡを通
過する。帯電ステーションＡでは、コロナ発生装置１８
が光導電面を比較的に高く、実質的に均一な電位に帯電
させる。

【００１０】次に、光導電面の帯電した部分は結像ステ
ーションＢを通って前方に送られる。結像ステーション
Ｂで、原稿２０が透明なプラテン２２の上に裏向きに置
かれる。プラテン２２上の原稿２０の結像は、ランプ２
４、ミラー２６および移動レンズ２８を含む露光装置に
よって行なわれる。露光装置は、移動式の光学装置であ
る。ランプ、ミラーおよびレンズは、原稿を横切る方向
に移動し、漸進的に原稿の幅ずつ照明をあてて光の像を
形成する。光の像は、光導電面の帯電部分に投影される
。当業者は、光レンズ光学装置の代わりに、ラスタ出力
スキャナ（ＲＯＳ）と組み合わせたラスタ入力スキャナ
（ＲＩＳ）を使用できるということがわかるであろう。 ＲＩＳは原稿の画像全体を取り込んで、これを一連のラ
スタ走査線に変換する。ＲＩＳは、原稿照明ランプ、光
学部品、機械走査機構、および電荷結合素子（ＣＣＤア
レイ）等の感光素子を有している。ＲＯＳは、ＲＩＳか
らの出力に呼応して、光導電面上に静電潜像を記録する
機能を行なう。ＲＩＳは、各走査線が１インチあたり一
定数の画素を有した一連の水平走査線に潜像をレイアウ
トする。ＲＯＳが、レーザ、回転多面鏡ブロックおよび
変調器を含むものであってもよい。ＲＯＳをコンピュー
タに接続して、印刷したい原稿をコンピュータからＲＯ
Ｓに伝送する。前述のすべての装置において、帯電した
光導電面上に静電潜像を記録するために、前記帯電した
光導電面を選択的に放電させる。その後、ベルト１０が
光導電面上に記録された静電潜像を現像ステーションＣ
まで前進させる。

【００１１】現像ステーションＣでは、全体を３０で示
すドナーローラが、トナー粒子供給槽３２から絶縁性の
非磁気トナー粒子を受け取る。ドナーローラ３０が矢印
３４の方向に回転するにつれて、トナー粒子はこれと共
に、前記ドナーローラと接触状態にある自由な縁端部を
有する可撓性ブレード３６により限定されたニップを通
って前方に送られる。トナー粒子がブレード３６により
限定されたニップを通り抜ける際に、前記ドナーローラ
上のトナー粒子は摩擦電気に帯電する。帯電したこれら
のトナー粒子は、ドナーローラ３０によって、ベルト１
０の光導電面上に記録された静電潜像まで搬送される。 静電潜像は、その上に粒子の像を形成するため、ドナー
ローラ３０からトナー粒子を引き寄せる。ドナーローラ
３０に付着しているトナー粒子を摩擦電気に帯電させる
以外に、ブレード３６は、静電潜像まで前進するトナー
粒子の量を測定する。図に示すように、ブレード３６の
一端は固定状態に取り付けられ、自由な縁端部はドナー
ローラ３０の外側円周面に圧接されている。ブレード３
６は可撓性を有する。全体を３８で示す電圧源がブレー
ド３６に電気的にバイアスをかける。電圧源３８は、Ａ
Ｃ電位とＤＣ電位、またはＡＣ電位のみを印加する。電
圧源１６がドナーローラ３０に電気的にバイアスをかけ
る。ＡＣ電界により、トナー粒子の平均電荷レベルが変
化する。電圧源３８は、オペレータにより調節可能であ
る。このように、装置のオペレータは、印刷する原稿の
種類にあわせて最適な現像が行なえるようにトナーを希
望どおりに帯電させるために、ＡＣ電圧のｐ−ｐ値およ
び／または周波数を変化させることができる。装置につ
いては、以下に図２および３を参照してさらに詳細に説
明する。

【００１２】引き続き図１において、トナー粒子を用い
た静電潜像が現像されると、その後ベルト１０がトナー
粒子の像を転写ステーションＤまで前進させる。転写ス
テーションＤでは、コロナ発生装置４０が、この位置に
あるコピー用紙の裏面にイオンを吹き付ける。これによ
って、ベルト１０の光導電面からコピー用紙４２にトナ
ー粒子の像が引き寄せられる。トナー粒子の像がコピー
用紙４２に転写されると、その後コピー用紙４２は、定
着ステーションＥを通って矢印４４の方向に前進する。

【００１３】定着ステーションＥは加熱融着ローラ４６
およびバックアップローラ４８を含んでいる。コピー用
紙４２上のトナー粉画像は融着ローラ４６に接触する。 このようにして、粉画像はコピー用紙４２に永久的に定
着される。定着後、コピー用紙４２は前進ローラによっ
て前進させられ、シュートを通って、そこでオペレータ
が完成したコピーを取り出すキャッチトレイに至る。

【００１４】図２に現像装置の詳細な構造を示す。現像
装置には、全体を３０で示すドナーローラが含まれる。 ドナーローラ３０の上はフッ素重合体でコーティングさ
れている。その円周面全体がコーティングで覆われてい
る。一般に、コーティングの厚さは約２マイクロメート
ルから約１２５マイクロメートルの範囲、好ましくは約
１０マイクロメートルから約５０マイクロメートルの範
囲とする。ドナーローラ３０は、たとえばアルミメッキ
を施したマイラにフッ素重合体をコーティングしたもの
や、押し出し成形した継目なし重合体スリーブをカーボ
ンブラック等の導電性添加物を含む重合体でコーティン
グし、その上からフッ素重合体をコーティングしたもの
、または電気鋳造した裸のニッケルスリーブの上にフッ
素重合体をコーティングしたものを含めて、いかなる適
切な材料から作成してもよい。トナー供給槽３２には供
給用トナー粒子５０が入っている。槽３２の中の供給用
トナー粒子５０は、弱い電荷に帯電した粒子である。 可撓性ブレード３６は、ドナーローラ３０の表面に接触
して、これとの間にドナーローラ３０に付着している粒
子が通過するニップを限定する自由な端部５２を有する
。こうして、ドナーローラ３０が矢印３４の方向に回転
すると、トナー粒子５０はニップ５２を通って前進する
。トナー粒子がニップを通過する際には、トナー粒子の
量が調節されると共に、ドナーローラ３０に付着状態で
残っているトナー粒子が摩擦電気に帯電する。たとえば
、ブレード３６は、可撓性を有する細長い鋼鉄製であっ
てもよい。電圧源１６により、ドナーローラ３０には、
適切な強さと極を持つように電気的にバイアスがかけら
れる。好ましくは、ドナーローラ３０には、約＋７５ボ
ルトから約＋３５０ボルト、または約−７５ボルトから
約−３５０ボルトに電気的にバイアスをかける。こうし
て、ドナーローラ３０に付着しているトナー粒子は静電
気によってベルト１０の光導電面上に記録された潜像に
引き寄せられる。ここに説明した種類の現像装置につい
ては、１９８４年にヘイズ（Ｈａｙｓ）らに対して許可
された米国特許第４，４５９，０９号にさらに詳細に開
示されており、ここでその関連ある部分を本発明に取り
入れている。電圧源３８によって、ブレード３６には、
ＡＣ電位とＤＣ電位、またはＡＣ電位のみに電気的にバ
イアスをかける。電圧と間隔については、ニップにおけ
るピーク電界が、空中放電のためのパッシェン限度未満
に制限されるように選択する。たとえば、コーティング
を施してあるブレード３６は、ＤＣ１００ボルトで、周
波数２，４００ＨＺにおいてｐ−ｐ値４，０００ボルト
のＡＣ電位を持つように電気的にバイアスをかける。こ
れに代わるものとして、周波数１，０００ＨＺ、ＤＣ０
ボルトでｐ−ｐ値４，０００ボルトを持つように、ブレ
ード３６に電気的にバイアスをかけてもよい。代案とし
て、ドナーローラ３０上のトナー粒子の帯電や測定のた
めに、ブレードの代わりにロッドを用いてもよい。

【００１５】図３に、色調再現曲線のグラフを示す。こ
の曲線の傾きは、電圧を受けるブレード３６に印加され
るＡＣバイアスをオペレータが適切に選定することによ
って調節することができる。ブレード３６にかける電気
的なＡＣバイアスの調節によってトナーの平均電荷レベ
ルが変化し、これによりこの曲線の傾きが変わる。これ
によって、灰色の色調の印刷や抑制が、場合に応じて可
能になる。電圧を受けるブレード３６に印加されるＡＣ
バイアスを適切に選定することによって、幅広い範囲の
灰色で、連続的な色調またはハーフトーンの図形を印刷
することもできる。また、トナーの電荷を調節できるこ
とから、環境条件やその他の理由に応じて、トナーの電
荷を調節することもできる。さらに、ＡＣバイアスを用
いることによって測定／帯電ニップにおけるトナー粒子
の撹拌が高まるということがわかった。この撹拌により
、トナーのサイズおよび／または電荷の分布による影響
が軽減され、現像濃度が低いあるいは高いといったよう
な、これまでに見られた影響が起こらなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の現像装置をその内部に組み込んだ
電子写真印刷機を示す正面略図である。

【図２】　　図１の印刷機の現像装置をより詳細に示す
正面略図である。

【図３】　　色調再現曲線の一例である。

【符号の説明】

１０　　ベルト、１２，１４　　ローラ、１８　　コロ
ナ発生装置、２０　　原稿、２２プラテン、２４　　ラ
ンプ、２６　　ミラー、２８　　移動レンズ、３０　　
ドナーローラ、３２　　トナー粒子供給槽、３６　　可
撓性ブレード、３８　　電圧源、４０コロナ発生装置、
４２　　コピー用紙、４６　　融着ローラ、４８　　バ
ックアップローラ、５０　　トナー粒子、５２　　ニッ
プ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　次のものを含む、マーキング粒子を用
   いて潜像を現像するために調整された装置：潜像にマー
   キング粒子を搬送するための手段と；前記搬送手段によ
   って潜像まで移動される前記マーキング粒子を電気的に
   帯電させるための手段と；そして前記帯電手段にＡＣ電
   位を印加するための手段。
2. 【請求項２】　　前記搬送手段がドナーローラを含む請
   求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】　　前記帯電手段が、前記マーキング粒子
   が通過するニップを限定するために前記ドナーローラに
   接触した自由な縁端部を有する請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】　　前記マーキング粒子が通過するニップ
   を限定するためにその一部分が前記ドナーローラに接触
   したロッドを有する請求項２に記載の装置。
5. 【請求項５】　　前記帯電手段にＤＣ電気バイアスを印
   加するための手段をも含む請求項２に記載の装置。
6. 【請求項６】　　前記印加手段がオペレータにより調節
   可能な請求項５に記載の装置。
7. 【請求項７】　　前記帯電手段が、前記ドナーローラに
   より潜像まで移動されマーキング粒子の量を測定する請
   求項６に記載の装置。