JPH0514906B2

JPH0514906B2 -

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Publication number: JPH0514906B2
Application number: JP58125993A
Authority: JP
Inventors: Jei Kotsupuko Jon
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1982-07-16
Filing date: 1983-07-11
Publication date: 1993-02-26
Also published as: US4398496A; JPS5924866A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、一般的には電子写真印写装置に関
し、詳細には潜像を現像する機器に関する。

一般に、電子写真印写に於いては、実質的に均
一な電位に帯電させられて、その表面が感光性に
させられた光導電性部材を必要とする。光導電性
表面の帯電部は、複写される原稿に応じた光像に
よつて露光される。こうして、原稿に含まれる情
報域に応じた静電潜像が光導電性表面に記録され
る。光導電性表面に静電潜像が記録された後、そ
の潜像に現像材料を接触されることによつて該潜
像が現像される。これによつて、光導電性表面に
粉沫像が形成され、この粉沫像は次いでコピーシ
ートに転写される。最後には、コピーシートが加
熱されて、粉沫像をコピーシートに固着させて、
像が形成される。

多くの場合、現像材料は、キヤリヤ粒子とトナ
ー粒子とから成る混合物から作られる。トナー粒
子は摩擦電気の作用により、キヤリヤ粒子に付着
する。この２成分系混合物が潜像に接触させられ
る。トナー粒子はキヤリヤ粒子から離れて潜像に
吸引されて粉沫像が形成される。電子写真印写装
置の大半は磁気ブラシ現像システムを用いて潜像
を現像している。磁気ブラシ現像システムは１ケ
又はそれ以上の現像ローラーを用いて光導電性表
面の近くに現像材料を輸送することもある。各種
の現像材料、すなわち導電性の現像材料や絶縁性
の現像材料が用いられる。印写装置の処理速度が
増すに従い、現像ローラをより高速度に操作した
り、あるいは、追加の現像ローラを更に高速度に
操作したりすることが必要になる。しかしなが
ら、システムを速度を増して操作するときには、
現像材料の寿命がかなり短くなることが見出され
る。従つて、システムで用いられる現像ローラの
各々を充分に低い速度レベルに維持し現像材料の
寿命を保ちながら、静電潜像のベタ地域及びライ
ンの双方を最適に現像することが必要である。

現像を改良する為には、各種の方法が案出され
ているが、そのうち次の文献が本発明に関係があ
ると考えられる。

○米国特許第4013041号特許権者：アームストロング（Armstrong）
等特許発行日：1977年３月22日 ○Researeh Disclosure Journol 1979年７月号 352頁、No.18318 著者：スワツプセインスキー（Swapceinski） ○米国特許出願第111450号出願日：1982年７月11日出願人：コプコ（Kopko）等 ○米国特許出願第169543号出願日：1982年７月17日出願人：ハツチ（Hetch）前述の文献のうち本発明に関する部分は次の如
く略述できる。

アームストロング等の文献には、可撓性の光導
電性ベルトの片側に接触している磁気ブラシ現像
用ローラを有する電子写真印写装置が記載されて
いる。この特許は、その第３図において、ベルト
をその端部が弛緩した状態で保持するガイドロー
ラを開示しており、これによつて、ベルトは現像
ローラの形状の変化に対応して該ローラから自由
に遠ざかつたり近ずいたりする。

スワツプセインスキーは、光導電性ベルトの裏
側に係合しているジンバル付きのバツクアツプロ
ーラを有する静電写真印写装置を開示している。
現像ローラに対向しているガイドローラが、現像
ローラ上の現像材料の厚さの変化を補ない、且
つ、現像ローラと光導電性ベルトとの間のニツプ
圧を一定に維持する。

コプコ等およびハツチはいずれも張力のかけら
れた光導電ベルトを現像ローラ上の現像材料が変
形し、その結果、ベルトから現像ローラを離し、
且つ、現像ローラの一部の周りにベルトが巻くよ
うにした静電写真印写装置を記載している。

本発明に従えば、可撓性光導電性ベルトの上に
記録された静電潜像を有する電子写真印写装置に
おいて、回転可能に軸支された第１の管状部材で
あつて、光導電性ベルトに隣接して配設されて該
光導電性ベルトとの間に第１の現像領域を形成し
ており、現像材料を輸送して前記第１現像領域に
おいて光導電性ベルトと接触させて、前記潜像内
のライン像の現像を最適にする第１管状部材と、
第１管状部材の内側に、該部材から離して配置さ
れ、第１管状部材に現像材料を吸引させる第１の
磁性部材と、回転可能に軸支された第２の管状部
材であつて、第１管状部材から隔置されており、
光導電性ベルトの一部が外面の一部を覆つていて
光導電性ベルト部分との間に第２の現像領域を形
成しており、現像材料を輸送して第２現像領域に
おいて光導電性ベルトと接触させて、前記潜像内
のベタ領域の現像を最適にする第２管状部材と、
第２管状部材の内側に、該部材から離して配置さ
れ、第２管状部材に現像材料を吸引させる第２の
磁性部材と、光導電性ベルトを第２現像領域にお
いて所定の大きさの張力で保持し、この所定の張
力は、第２現像領域において光導電性ベルトと接
触しながら輸送されている現像材料を第２管状部
材の該表面部分の周りで圧縮しつつ前記光導電性
ベルトを撓ませる大きさである張力付与手段と、
第１管状部材と第２管状部材との間に設けられ、
両管状部材の間を流れる現像材料を分割し、第１
管状部材上及び第２管状部材上の現像材料の圧縮
高さを制御する部材とから成ることを特徴とする
装置が提供される。

本発明の他の特徴は、図面に沿つて行なう以下
の説明から明らかになるであろう。

以下に本発明を好ましい実施例に関連して説明
するが、本発明をその実施例に限定するように意
図したものではないことは理解すべきである。す
なわち、特許請求の範囲に包含されるような変形
例、修正例および均等例はすべて本発明に含まれ
る。

本発明の特徴を含む電子写真印写装置の例を一
般的に理解するために、図面を参照する。図面に
於いて、同じ参照番号は同一のエレメントと指称
するために使われている。第１図は、本発明の現
像システムの各種の実施例を採用した電子写真印
写装置の色々な成分を図示している。（本発明の）
現像システムは、図示している電子写真印写装置
に用いられるのに特に好適であるが、以下の説明
から、該現像システムは、広汎な電子写真印写装
置にも等しく使用されるのに適しており、図面に
示されているような特別の実施例にその用途が限
定されるものではないことは明らかであろう。

電子写真印写技術は周知である。したがつて、
以下に、第１図の印写装置に用いられた各処理ス
テーシヨンに沿つてその操作を簡単に説明する。

第１図に示すように、電子写真印写装置は、導
電性基体上に付着した光導電性表面に有するベル
ト１０を用いる。光導電表面は、セレン合金から
作られるのが好ましい。導電性表面は、アースさ
れたアルミニウム合金から作られるのが好まし
い。ベルト１０が、矢印１２の方向に移動し、こ
れによつて、光導電性表面が連続的に次から次
へ、ベルトの移動通路の周りに配置された各種の
処理ステーシヨンを通過する。ベルト１０の移動
通路は、ストリツピングローラ１４、張力装置１
６および駆動ローラ１８によつて定められる。第
１図に示すように、張力装置１６は、ローラ２０
を含み、このローラの上をベルト１０が移動す
る。ローラ２０は、ヨーク２２に回転可能に取付
けられている。ばね２２（このばねは、当初、押
圧されている）は、ローラ２０がベルト１０を押
圧する方向にヨーク２２を弾性的に押す。張力の
大きさは、ベルト１０が容易に変形されるように
比較的小さい。張力装置の詳細な構造は、第２図
を参照して後述する。

第１図を更に参照すると、駆動ローラは、回転
可能に取付けられ、且つ、ベルト１０と係合して
いる。モータ２６は、ローラ１８を回転させてベ
ルト１０を矢印１２の方向に進ませる。ローラ１
８は、適当な手段（例えば、ベルト駆動装置）に
よつてモータ２６に結合されている。ストリツピ
ングローラ１４は、自由に回転し得るようになつ
ており、かくして、摩擦をできるだけ少なくしな
がらベルト１０を矢印１２の方向に移動させる。

先ず、ベルト１０の一部は、帯電ステーシヨン
Ａを通過する。帯電ステーシヨンＡにおいて、コ
ロナ発生装置（参照番号２８によつて一般的に示
されている）が、比較的に高くて実質的な均一な
電位に、ベルト１０の光導電性表面を帯電させ
る。

次に、光導電性表面の帯電部は、露光ステーシ
ヨンＢを通過する。露光ステーシヨンＢにおいて
は、原稿３０が、その表面を下にして、透明なプ
ラテン３２の上に配置される。ランプ３４が、こ
の原稿３０に光線を照射する。原稿３０から反射
した光線は、レンズ３６を透過させられて、その
原稿の光像を形成する。レンズ３６は、光導電性
表面の帯電部分に光像を集めて、該光導電表面上
の電荷を選択的に消失させる。これによつて、原
稿３０に含まれていた情報域に対応する静電潜像
が光導電表面上に記録される。

その後、ベルト１０が進んで、光導電性表面上
に記録された静電潜像が現像ステーシヨンＣに到
る。現像ステーシヨンＣにおいては、磁気ブラシ
装置（参照番号３８によつて一般的に示されてい
る）が、現像材料を送つて静電潜像と接触させ
る。好ましくは、磁気ブラシ現像装置３８は、第
一の現像ローラ４０と、第二の現像ローラ４２と
を有する。第１図に示すように、現像ローラ４０
と４２は、磁性キヤリヤ粒子とトナー粒子とから
成るブラシ状の現像材料を輸送してベルト１０に
接触させる。第１図に図示する現像装置は、第３
図に詳述している具体例に対応する。第１図を更
に参照すれば理解されるように、現像ローラ４０
はベルト１０から離れるように配置されており、
また、現像ローラは、ブラシ状の現像材料がアイ
ドラローラ４４と４６の間でベルト１０を弧状に
変形させて、該ベルト１０が現像材料の形状に少
なくとも部分的に一致するように配置されてい
る。現像ローラに付着する現像材料の層の厚さは
調整可能になつている。静電潜像は、キヤリヤ粒
子からトナー粒子を吸引して、ベルト１０の光導
電表面上にトナー粉末像を形成させる。磁気ブラ
シ現像装置３８の詳述な構造は、第３図と第４図
を参照しながら後述する。

現像後、ベルト１０は、トナー粉末像を転写ス
テーシヨンＤまで進ませる。転写ステーシヨンＤ
においては、シート状の支持体４８が動かされて
トナー粉末像と接触させられる。このシート状支
持体４８は、シート供給装置（図示していない）
によつて転写ステーシヨンＤまで進められる。例
えば、シート供給装置は、積重ねられたシートの
最上シートに接触するフイードロールを有するよ
うに構成される。該フイードロールは、積重シー
トの最上シートを動かしてシユートに入れる。シ
ユートは、シート状の支持体の移動させて時間を
合わせながらベルト１０の光導電性表面と接触さ
せ、その結果、該光導電表面上で現像された粉末
像が転写ステーシヨンＤにおいてシート状の支持
体と接触するようになる。

転写ステーシヨンＤは、コロナ発生装置５０を
有しており、このコロナ発生装置はシート４８の
裏側にイオンを噴射する。これによつて、光導電
性表面からシート４８にトナー粉末像が吸引され
る。転写後、シート４８は矢印５２の方向に移動
して、コンベヤ（図示していない）上に行き、こ
のコンベヤがシート４８を融着ステーシヨンＥに
進める。

融着ステーシヨンＥには融着装置（参照番号５
４によつて一般的に示されている）があり、この
融着装置は、転写後の粉末像をシート４８に永久
的に定着させる。好ましい例においては、融着装
置５４は加熱融着ローラ５６とバツクアツプロー
ラ５８とを有している。シート４８は、融着ロー
ラ５６とバツクアツプローラ５８との間を通り、
この時、トナー粉末像は融着ローラ５６に接触す
る。このようにして、トナー粉末像はシート４８
に永久定着させられる。融着後、シユートがシー
ト４８はシユートによつて案内されて捕集トレイ
（図示せず）に導かれ、後にオペレータによつて
印写装置から取り出される。

ベルト１０の光導電表面からシート状の支持体
が分離された後には、ベルト１０には幾つかの粒
子が残存して付着しているのが常である。この残
存粒子は、クリーニングステーシヨンＥ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
ーシヨンＥは、光導電性表面に接触し、回転可能
に取付けられた繊維ブラシ６０を有する。このブ
ラシ６０が回転することにより、（残存）粒子は
光導電性表面から除かれる。クリーニング後、放
電ランプ（図示していない）が光導電性表面に光
を照射して、次の一連の像形成サイクルのために
帯電を行なう前に、光導電性表面に残存する静電
荷を消散させる。

上の説明は、本発明の現像装置の各種の具体例
を含む電子写真印写装置の一般的な操作を示すの
に充分であろう。

さて、本発明の特徴に関して、第２図には張力
装置１６が更に詳しく示されている。図に示すよ
うに、張力装置１６は、ローラ２０を有し、該ロ
ーラの上をベルト１０が通るようになつている。
ローラ２０は適当なベアリングによつてヨーク
（参照番号２２によつて一般的に示されている）
に取付けられている。好ましい態様においては、
ヨーク２２は、ローラ２０を支持するＵ字状の部
材６２と、そのＵ字状部材６２のクロス部材６６
の中間点に固定されたロード６４とを有してい
る。コイル状のばね２４はロード６４の周りに取
り付けられている。ロツド６４は、印写装置のフ
レーム６８に滑動可能に取付けられている。コイ
ルばね２４は、クロス部材６２とフレーム６８と
の間で圧縮されている。圧縮されたばね２４はヨ
ーク２２を弾性的に押して、ベルト１０にローラ
２０を押圧している。ばね２４は適当なばね定数
を有するように設計されており、この結果、所定
の圧縮下に置かれたときには、ベルト１０には約
0.1Kg／cmの張力が課される。ベルト１０は、現
像材料が各現像ローラ上でベルト１０を約10°か
ら約40°の範囲の弧状に変形させるように、充分
に低い圧力下に維持されている。

さて、第３図には現像装置３８の一つの具体例
の詳細な構造が記載されている。現像装置３８
は、供給される現像材料を貯蔵するチヤンバを形
成するハウジング７０を有する。オーガーが、ハ
ウジング７０のチヤンバ内で現像材料を混合し、
且つ、現像材料を現像ローラ４０に送る。現像ロ
ーラ４０は、現像材料を矢印７２の方向に進ませ
て、ベルト１０の光導電性表面上に記録された静
電潜像と接触させる。トリムバー７４が、現像ロ
ーラ４０の上に沈積する現像剤の厚さを調整す
る。第３図に示されているように、現像材料はロ
ーラ４０と４２の間に供給され、トリムバー７４
によつて現像材料の流れが分けられ、各現像ロー
ラ上の現像材料の量が調整される。現像ローラ４
２は矢印７６の方向に回転する。すなわち、現像
ローラ４０と４２は互に反対方向に回転する。現
像ローラ４０の接線速度は、ベルト１０に隣接し
ているときは、該ベルトと反対方向にある。他
方、現像ローラ４２の接線速度は、ベルト１０に
隣接しているときは、該ベルトと同じ方向にあ
る。トリムバー７４は、調整可能な２つの部分７
８と８０を有する。部分７８はローラ４０上の現
像材料の高さを調整し、部分８０はローラ４２上
の現像材料の高さを調整する。トリムバー７８
は、現像ローラの各々の幅全体に亘つて長手方向
に延びており、それぞれの現像領域に移送される
現像材料の量を制御する均一な隙間を形成するよ
うになつている。現像ローラ４０は、粗い外周面
を有する非磁性の円筒状部材８２を有する。細長
いマグネツト８４が、円筒状部材８２内に同心的
に配置され、軸上に取付けられている。マグネツ
ト８４は、回転可能に軸支された円筒状部材８２
に固定されている。現像領域８６においては、約
0.125cmから0.150cmの範囲にあるようにするのが
好ましい。マグネツト８４は、現像領域８６にお
いて、約400ガウスから約500ガウスの範囲の放射
方向の高磁場を発生する。このようにして、現像
ローラ４０が、静電潜像上のラインおよびハーフ
トーンを現像する。

現像ローラ４２は、現像材料が矢印７６の方向
に移動するように回転する。好ましい態様におい
ては、現像ローラ４２は、アルミニウムから作ら
れ粗い外周面を有する非磁性円筒状部材８８を有
する。細長いマグネツト９０が、円筒状部材８８
内に同心的に配置され且つ軸上に取付けられてい
る。好ましくは、マグネツト９０は、固定され
て、約300°にわたつて延在して現像領域９２にお
いて低い磁場を維持する。現像領域９２において
円筒状部材８８上に圧縮されて沈積する現像材料
の高さは、約0.05cmである。現像領域９２におけ
る磁場は充分に低く、すなわち、50ガウス以下で
あり、現像領域９２において現像材料を攪乱させ
て、静電潜像中のベタ領域の現像を最適にする。
ベルト１０は、円筒状部材８８の周りで、約10°
から約40°の範囲の弧を成して変形する。現像ロ
ーラ４０の円筒状部材８２と現像ローラ４２の円
筒状部材８８とは、適当な電圧源（図示していな
い）によつて電気的にバイアスされて適当な極性
と電圧になつていることが好ましい。該電圧は、
バツクグランドの電圧と、ベルト１０の光導電表
面上に記録された像の電圧との中間に存する。例
えば、電圧源により、各円筒状部材は約100ボル
トから約500ボルトの範囲の電圧に電気的にバイ
アスされる。

第４図には、現像装置３８の別の具体例が示さ
れている。図に示されているように、現像ローラ
４２は、第３図のものと実質的に同じである。す
なわち、現像ローラ４２は、回転する円筒状部材
８８の内部に固定され且つ該部材から隔置された
細長いマグネツト９０を有する。現像材料は矢印
７６の方向に移動して現像領域９２に到り、該現
像領域において、現像材料は圧縮され、アイドラ
ローラ４４と４６の間でベルト１０を変形させ
る。第３図の現像ローラ４０は現像ローラ９４に
置き換えられている。現像ローラ９４は、現像ロ
ーラ４２と実質的に同じである。すなわち、現像
ローラ９４は、好ましくはアルミニウムから作ら
れ、粗い外周面を有する円筒状部材９６を有す
る。円筒状部材９６の内部には該部材から隔てら
れて細長いマグネツト９８が配置され、軸上に取
付けられている。好ましくは、マグネツト９８は
約300°に亘つて延在し、現像領域１００において
充分に低い磁場、すなわち、50ガウス以下の磁場
を与えて現像領域１００において現像材料を攪乱
させる。現像材料は、円筒状部材９６の周りを矢
印１０２の方向に動く。トリマーブレード１０６
は、円筒状部材９６によつて輸送される現像材料
の量を調整する。円筒状部材９６の配置は、絶縁
性現像材料を用いた場合に現像領域１００におい
て圧縮沈積する現像材料の高さが約0.125cmにな
るようになつている。ベルト１０は、アイドラロ
ーラ１０４と４４の間において円筒状部材９６の
周りで約10°から約40°の範囲の弧状を成して変形
する。バー１０６は、円筒状部材９６から現像材
料を除去して、該材料をローラ４２の円筒状部材
８８上に導く。現像領域９２において圧縮沈積す
る現像材料の高さは約0.050cmである。

絶縁性現像材料の代わりに導電性現像材料が用
いられた場合には、現像領域１００において圧縮
沈積する現像材料の高さが約0.075cmになるよう
に現像ローラ９４が配置される。このようにし
て、現像ローラ９８が静電潜像内のライン像の現
像を最適にし、また、現像ローラ４２は静電潜像
内のベタ領域の現像を最適にする。

円筒状部材９６は適当な極性と電圧大きさに電
気的にバイアスされる。電圧は、バツクグランド
の電圧とベルト１０の光導電性表面上に記録され
た電圧との中間の値を有する。例えば、円筒状部
材９６は、約100ボルトから約500ボルトの範囲の
電圧に電気的にバイアスされる。

絶縁性現像材料は、例えば、約10¹³オーム・cm
よりも大きい抵抗を有し、また、導電性現像材料
は10¹³オーム・cmよりも小さい抵抗を有する。

反覆すると、本発明の現像装置は、ベルトの光
導電性表面に隣接して配置された一対の現像ロー
ラを有し、これによつて、光導電表面上に記録さ
れた静電潜像と接触するように現像材料を輸送す
る。ベルトは充分な大きさの所定の張力に維持さ
れており、現像材料が現像ローラのうちの少なく
とも１つのローラの周りでベルトを変形すること
ができ、且つ、現像領域において激しく攪乱する
ことができる。現像ローラの一方はライン像の現
像を最適にし、もう一方の現像ローラはベタ領域
の現像を最適にする。このようにして、高速度の
現像装置を用いることができ、現像材料の劣化を
引き起こすような高速の現像材料の移動は必要で
なくなる。更に詳しく述べると、本発明において
は、光導電性ベルトに隣接して該ベルトとの間に
第１の現像領域を形成する第１管状部材すなわち
第１現像ロールがあり、この現像ロールから離れ
て設けられた第２の管状部材すなわち第２現像ロ
ールは、光導電性ベルトの一部が覆つた部分に第
２の現像領域を有し、この第２現像領域では光導
電性ベルトの張力付与手段により現像材料が第２
現像ロールの表面の周りで圧縮されつつ該ベルト
が撓まされ、第１現像ロールと第２現像ロールの
間には、その間を流れる現像材料を分け、両現像
ロール上の現像材料の圧縮高さを制御する部材が
設けられているので、第１現像ロールによつてラ
イン像の現像が最適にされ、第２現像ロールによ
つてベタ像の現像が最適にされ、しかも、最適現
像を得つつ両現像ロールの角速度を十分に低く且
つ一定にできるので、現像材料の寿命を長くでき
るだけでなく、現像ユニツト全体の寿命も最大限
にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置を包含する静電写真印写
装置を示す側面図である。第２図は、第１図の印
写装置のベルト張力装置を示す斜視図である。第
３図は、本発明の現像装置の実施例を示す側部断
面図である。第４図は、本発明の現像装置の別の
実施例を示す側部断面図である。１０……ベルト、４０，４２，９４……現像ロ
ーラ、８４，９０，９８……マグネツト。

Claims

【特許請求の範囲】１可撓性光導電性ベルトの上に記録された静電
潜像を有する電子写真装置において、回転可能に軸支された第１の管状部材であつ
て、前記光導電性ベルトに隣接して配設されて該
光導電性ベルトとの間に第１の現像領域を形成し
ており、現像材料を輸送して前記第１現像領域に
おいて前記光導電性ベルトと接触させて、前記潜
像内のライン像の現像を最適にする第１管状部材
と、該第１管状部材の内側に、該部材から離して配
置され、前記第１管状部材に現像材料を吸引させ
る第１の磁性部材と、回転可能に軸支された第２の管状部材であつ
て、前記第１管状部材から隔置されており、前記
光導電性ベルトの一部が外面の一部を覆つていて
該光導電性ベルト部分との間に第２の現像領域を
形成しており、現像材料を輸送して前記第２現像
領域において前記光導電性ベルトと接触させて、
前記潜像内のベタ領域の現像を最適にする第２管
状部材と、該第２管状部材の内側に、該部材から離して配
置され、前記第２管状部材に現像材料を吸引させ
る第２の磁性部材と、前記光導電性ベルトを前記第２現像領域におい
て所定の大きさの張力で保持し、この所定の張力
は、前記第２現像領域において前記光導電性ベル
トと接触しながら輸送されている現像材料を前記
第２管状部材の該表面部分の周りで圧縮しつつ前
記光導電性ベルトを撓ませる大きさである張力付
与手段と、前記第１管状部材と前記第２管状部材との間に
設けられ、両管状部材の間を流れる現像材料を分
割し、前記第１管状部材上及び前記第２管状部材
上の現像材料の圧縮高ささを制御する部材とから成ることを特徴とする装置。