JPH0546552B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は残留トナーのセルフクリーニング機能
を有するセルフクリーニングゼログラフ装置に関
する。

コピーをつくるゼログラフイツクプロセスにお
いて、像は、まず導電性表面上に均一な静電荷を
置き次に所望の像をその上に形成するためにこの
帯電表面を光に露光することによつて光導電性表
面上に形成される。通常のゼログラフイツクコピ
ー技術においては、光は背景すなわち再生される
べき書類の非プリント部分から反射され、テキス
トすなわち書類のプリント部分が実質的に中性の
背景に囲まれた帯電部分の像として光導電性表面
上に表われる。この像は次に像の帯電の極性と逆
の極性に帯電したトナーすなわち現像粉にこの像
を接触することにより現像される。このトナーは
カスケードデバイスあるいは磁気ブラシユニツト
によつて現像ステーシヨンで光導電性表面に接触
して配置されている。現像されている像上のトナ
ー粒子は次に、移された像が続いて溶解されるシ
ート上に移される。トナーの転写が十分に効果的
でないと、光導電性表面上に残る微細に分割され
たトナー粒子の残留付着が生じる。光導電性表面
が別のコピーサイクルにおいて使用される前に、
この残留トナーが光導電性表面に害を与えずに除
去されることが必要であり、さもないとゴースト
（ghosting）が次のコピー上に現われ始めコピー
品質が悪くなる。ゴーストは、転写が行なわれた
後に光導電性表面をきれいにすることができなか
つたことから生じる先の書類の再生の残留像
（post image）の再生である。

過去において、異なつたシステムが、残留トナ
ーを光導電性表面からクリーニングするために使
用されてきた。ある方法は残留トナーを運び去る
ために転写ステツプに続いて、光導電性表面上に
クリーニング粉を降らせることを含んでいた。最
も一般的なクリーニングシステムは、毛皮あるい
は布製の剛毛等の材料を使用した機械的回転ブラ
シ、及びブラシによつて除去された粒子を運び去
る真空クリーナーコレクタから成る。別の方法は
残留トナーを除去するための磁気ブラシユニツト
をカスケード現像ステーシヨンと共に使用してい
る。更に別のシステムは、まず像を現像する磁気
ブラシユニツトを使用し、次にこの磁気ブラシユ
ニツトがクリーニングステーシヨンとして動作し
ている第２のサイクルに行くようになつている。
残留トナーを光導電性表面から除去するこれらの
従来の全ての方法においては、残留トナーを除去
するクリーニングステーシヨンが設けられている
かあるいは第２のサイクルがクリーニング作用を
行なうために必要であつた。

独立したクリーニングステーシヨンが要求もさ
れず、ゼログラフ装置の光導電性表面から残留ト
ナーをクリーニングするために必要な第２のサイ
クルも必要とされない方法及び装置が案出され
た。この方法及び装置は、第１の極性の電荷を光
導電性表面上に設けること、再生すべきテキスト
の実質的に中性の像を形成するために光導電子の
選択部分を放電すること、同じ極性であるが光導
電性表面上の電荷より低いレベルにある電荷をト
ナー粒子に賦課すること、及び光導電性表面を帯
電粒子に接触させることを含んでいる。次に続く
現像ステツプ中に、残留トナーが次の像の転写に
先行して磁気ブラシユニツトにより光導電性表面
から自動的にクリーニングされることがわかる。

以下に図面を参照して本発明について詳細に説
明する。

第１図には本発明を組込んだゼログラフ装置つ
まりプリンタが１０で一般的に示されている。装
置１０はその外側表面上に光導電性表面１３を有
するエンドレスベルト１２を備えている。ベルト
１２はローラー１４及びドラム１６の周りを張ら
れ、そのどちらかが閉路内にある光導電性ベルト
を回転するために駆動される。光導電性ベルト１
２は、薄いアルミニウムの第１の層と、その外側
表面上に配置された第２の光導電性層１３を有す
るマイラ（mylar）等の基板を含む一般に知られ
た形式のものである。このような光導電性表面１
３は酸化亜鉛、硫化カドミウムあるいは光導電特
性を有する有機物から成つている。第１図に見ら
れるように、光導電性ベルト１２は時計方向に回
転される。

複数の処理ステーシヨンがベルト１２の光導電
表面１３の前に位置される。これらのステーシヨ
ンは、光導電性表面がステーシヨンを通る時にこ
の表面に均一な電荷を印加する電荷コロトロンあ
るいはスコロトロン等の帯電ステーシヨンを含ん
でいる。像形成ステーシヨン２０が帯電ステーシ
ヨン１８の下流にある。この像形成ステーシヨン
２０は好適には、プリントされるつまり再生され
るべきテキストを表わす光導電性表面上に光を向
ける形式のものである。像形成ステーシヨンとし
て使用できるデバイスの例は、適当な電子回路に
接続された発光ダイオード（LED）アレイシス
テム及びレーザシステムである。後者のシステム
は米国特許第4214157号に開示されている。好適
には磁気ブラシユニツトである現像ステーシヨン
２２が像形成ステーシヨン２０の下流にある。こ
の磁気ブラシユニツト２２は帯電ステーシヨン１
８と同じ極性であるが低いレベルにある電圧でバ
イアスされる。フイードステーシヨン２４は現像
ステーシヨン２２の下流に配置され、紙のシート
２５を光導電性表面１３に運ぶ。転写ステーシヨ
ン２６はこれの下流に配置され、シート２５が現
像された像をその上に有する光導電性表面１３と
転写ステーシヨンとの間を通る。転写ステーシヨ
ン２６は、トナーがその上に引きつけられ、か
つ、その上に像を形成するためにシート上に付着
されるようにさせるために、トナーの極性と逆の
極性に帯電されている。分離ステーシヨン２７が
転写ステーシヨン２６の下流にある。この分離ス
テーシヨンではその上に転写された像を有するシ
ートがベルト１２から分離され、この下流にクリ
ーニングコロトロン２８及びクリーニングランプ
３０がある。その上に像を有するシートはその上
のトナー粒子を溶解しプリントサイクルを完了す
る溶解ステーシヨン（図示せず）に運ばれる。帯
電ステーシヨン１８が発光手段としてのクリーニ
ングランプ３０の下流にあり、ここでサイクルが
繰り返される。

本発明に使用されているように、ゼログラフ装
置は技術的にはコピーを生じないことは明らかで
ある。これは、再生されるべき情報が直接に書類
から得られず、電子的に受信されるためである。
このため、本発明のゼログラフ装置１０により実
行されるテキストの再生は「コピーイング
（copying）」に対するものとして「プリンテング
（printing）」として定義される。

動作について説明する。光導電性ベルト１２は
ローラー１４及びドラム１６の周りを回転され、
帯電スコロトロン１８により均一に負に帯電され
る。像形成ステーシヨン２０は中性像を形成する
ために表面上に光を向けることにより帯電された
光導電性表面１３の部分を選択的に放電する。光
導電性シートの平衡はやはり負に帯電されたまま
である。この負に帯電された部分は背景である。
これは、背景が放電されかつ帯電像が残つている
通常のゼログラフプロセスの逆であることが明ら
かである。像形成ステーシヨン２０からの光によ
つて放電された部分は、光導電性表面１３上に形
成された像が現像ステーシヨンを通過する時に磁
気ブラシユニツト２２からトナー粒子を引きつけ
る。詳細には、トナー粒子は、磁気ブラシユニツ
ト２２のバイアスと粒子内で発生した摩擦電荷と
の和の電位を有している。トナー粒子は背景すな
わち像でない部分により反発され、中性像部分に
集まろうとする。これらのトナー粒子は、光導電
性表面の背景上の帯電レベルよりも低い帯電レベ
ルにある負の電荷によつて帯電され、次に中性像
に引きつけられる。この現像プロセスは、トナー
が光導電性表面上の表面電荷を保持する部分に付
着されるように通常のゼログラフ複写機で使用さ
れるものとは逆である。通常のゼログラフイツク
プロセスとは逆のプロセスを使用することが本発
明のセルフクリーニングという特徴を生じさせ
る。

１例として、コピーサイクル中に、帯電スコロ
トロン１８は光導電性表面１３上に−600ないし
−800Vの電圧を付着する。トナー粒子はそれに
賦課されるほゞ−300ないし−500Vの電荷を有
し、相対的には中性部分が負に帯電されたトナー
に比較して正であるので放電部分に引きつけられ
る。先に示されたように、トナー粒子の電荷は摩
擦電荷と磁気ブラシユニツト２２のバイアスとの
蓄積である。ベルト１２が回転し続けるので、紙
のシート２５がベルトの回転に同期してフイード
ステーシヨン２４から供給され、そのためシート
が光導電性表面１３の現像された像の部分が重な
る。転写コロトロン２６がトナーを紙２４に引き
つけさせる正電界を生じさせる結果として、現像
された像が紙に転写される。転写されていないト
ナーは光導電性表面１３に付着し、クリーニング
コロトロン２８の下を通り次にクリーニングラン
プ３０の下を通る。コロトロン２８はトナー及び
受光器を負に帯電し、クリーニングランプ３０が
受光表面を放電するがトナー電荷上には作用しな
い。ここで残留トナー及び非帯電受光器が再び受
光器／トナーを帯電する帯電ステーシヨン１８の
下を通る。このように、トナー粒子は１度はクリ
ーニングコロトロン２８によりそして１度は帯電
スコロトロン１８により、負に２度帯電される。
受光表面１３が帯電され、放電されそして再帯電
される。

第２図はセルフクリーニング結果が実現される
理由を示している。クリーニングコロトロン２８
及び帯電スコロトロン１８はシステムにおいて両
方共負である。これらの２つの帯電ユニツト１
８，２８及びクリーニングランプ３０の動作は望
ましくない残留トナーを高い負電位レベルに帯電
することであり、条件が形成され、これによりこ
のトナーが磁気ブラシユニツト中に引き戻され
る。詳細には、残留トナーが極めて大きく負に帯
電されているので、この残留トナーが、帯電され
た光導電性表面１３より少なく負に帯電されてい
る磁気ブラシユニツト２２に引きつけられる。こ
の残留トナーが受光器からの光を阻止することに
より像形成ステーシヨン２０のロケーシヨンに問
題を生じることが考えられた。しかし、残留トナ
ーも部分的に帯電ステーシヨン１８の作用を妨害
するので、すなわち残留トナーを有する部分はこ
の残留トナーのない部分と同じ負のレベルに帯電
しない。このシステムは、得られた受光表面１３
の電圧がそれが像形成部分内に残留トナーを有す
るか否かに関わらずほゞ同じである点で自己補償
である。

第２図の電位レベルはわかりやすくするために
絶対レベルよりかなり大きく示されていることが
わかる。

好適実施例において、セルフクリーニング装置
１０は、クリーニングコロナ２８及びクリーニン
グランプ３０を有するものとして示されている。
帯電ステーシヨン１８はスコロトロンである時に
はこれら２つのステーシヨン２８，３０がセルフ
クリーニング装置１０の動作に必須ではないこと
が経験的にわかつた。まずクリーニングランプ３
０が使用可能にされたクリーニングコロナ２８に
よつてプリントサイクル中にオフにされ、次に逆
にクリーニングコロナがオフ及びクリーニングラ
ンプがオンにされ、最終的にプリントサイクル中
に両方がオフにされるという実験が行なわれた。
両ステーシヨン２８，３０がオフにされても、装
置１０は高度のセルフクリーニングを示すことに
よつて、満足のいく方法で依然として実行される
ことがわかつた。１方あるいは他方のステーシヨ
ンがオンにされると動作は改良されるが、１方あ
るいは他方のいずれがオフされたかによつてはほ
とんどあるいは全く相違がみられなかつた。明ら
かにクリーニングコロナ２８及びクリーニングラ
ンプ３０の両方がオンにあれば、動作はより良好
であり、その結果本発明の好適実施例では２つの
ステーシヨンの寄与が認められた。クリーニング
ランプ３０がオフにあり帯電ステーシヨン２８が
能動状態のままである時には不都合がわかつた。

クリーニングランプを使用しないことについて
は、有機光導電体を使用した場合にはこの有機光
導電体が電圧ブレークダウンあるいはピン孔が発
生する点まで帯電するので、別の不都合が存在す
る。これは、酸化亜鉛等の別の形式の光導電体を
使用した場合には漏れ電荷に対する能力があるの
で問題にはならない。プリントサイクルが完了し
た後に、マシンは、帯電されている間に、次のサ
イクル中残留トナーを取り除くことに気付くこと
も重要である。トナーが除去されず長時間例えば
時間あるいは日単位で光導電性表面上に残つてい
ると、このトナーは徐々にその電荷をリークし、
次のプリントサイクルに影響を与える。その結
果、その日の最終の稼動の後に、空白サイクルを
実行することが望まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を使用した装置の回路
図、第２図は第１図に示された装置の各ステーシ
ヨンにおけるトナー及び光導電体の帯電状態を示
す図である。 １０：ゼログラフ装置、１２：エンドレスベル
ト、１３：光導電性表面、１４：ローラー、１
６：ドラム、１８：帯電ステーシヨン、２０：像
形成ステーシヨン、２２：現像ステーシヨン、２
４：フイードステーシヨン、２５：シート、２
６：転写ステーシヨン、２７：分離ステーシヨ
ン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光導電性表面を有するベルトが一連のゼログ
   ラフ処理ステーシヨンの前に位置するように回転
   され、この表面がクリーニングステーシヨンある
   いは第２のサイクルを必要とせずに残留トナーを
   クリーニングされるゼログラフ再生装置におい
   て、エンドレス光導電性ベルトと、該ベルトを経
   路の回りに運ぶ手段と、前記光導電性ベルト上に
   所与の極性の電荷を設けるように動作する帯電ス
   テーシヨンと、前記表面の選択された部分を放電
   することにより前記表面上に像を形成する像形成
   手段と、該像形成手段により形成された像を現像
   するために前記ベルトに接触して同じ極性である
   が低い帯電ベルトに帯電されたトナー粒子を設け
   るように動作する現像ステーシヨンと、前記ベル
   トに接触してシートを設けるフイードステーシヨ
   ンと、帯電粒子と逆の極性の電界を形成するよう
   に動作し、前記現像された像上のトナーを前記シ
   ートに移す転写ステーシヨンと、前記帯電ステー
   シヨンと同じ極性を有し該転写ステーシヨンの下
   流にあるコロトロンと、該コロトロンの下流にあ
   り前記ベルトの前に位置するランプとから成るこ
   とを特徴とするゼログラフ再生装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記現像ス
   テーシヨンが、トナー粒子内の摩擦電荷を形成す
   るように動作する磁気ブラシユニツトであること
   を特徴とするゼログラフ再生装置。 ３ 特許請求の範囲第２項において、前記光導電
   性ベルト上に設けられた前記所与の電荷が負であ
   り、前記磁気ブラシユニツトが前記ブラシのバイ
   アスとトナーの摩擦電荷との和である電荷を粒子
   に課するように負にバイアスされていることを特
   徴とするゼログラフ再生装置。 ４ 光導電性表面が一連のゼログラフ処理ステー
   シヨンの前に位置するように回転されるゼログラ
   フ装置において、外側に光導電性ベルトを有する
   エンドレスベルトと、該ベルトを経路の回りに運
   ぶ手段と、前記経路上に配置され所与の極性の電
   荷を前記光導電性表面上に設ける第１の帯電手段
   と、前記第１の帯電手段の下流の前記経路上に配
   置され、前記表面の選択された部分を放電するこ
   とによりその周囲に帯電した背景を有する像を前
   記光導電性表面上に形成する像形成手段と、該像
   形成手段の下流の前記経路上に配置され、同じ極
   性を有するが低い帯電レベルを有するように帯電
   されたトナー粒子を前記光導電性表面上に設ける
   現像手段と、該現像ステーシヨンの下流の前記経
   路上に配置され、シートを前記光導電性表面に接
   触させるシートフイード手段と、該フイード手段
   の下流の前記経路上に配置され、前記背景及び帯
   電粒子と逆の極性の電界を形成することができる
   第２の帯電手段と、該第２の帯電手段の下流に配
   置され前記光導電性表面からシートを除去する分
   離手段と、該分離手段の下流の前記経路上に前記
   第１の極性の電荷を有する第３の帯電手段と、該
   第３の帯電手段の下流の前記経路上の前記光導電
   性表面の前に位置される発光手段とから成ること
   を特徴とするゼログラフ装置。 ５ 特許請求の範囲第４項において、前記第１の
   帯電手段がスコロトロンであることを特徴とする
   ゼログラフ装置。 ６ 光導電性表面を有するベルトが一連のゼログ
   ラフ処理ステーシヨンの前に位置するように回転
   され、光導電性表面がクリーニングステーシヨン
   あるいは第２の帯電ステーシヨンを必要とせずに
   クリーニングされる書類再生方法において、第１
   の極性の光導電性表面上に電荷を形成すること、
   その選択された部分を放電することにより前記帯
   電光導電性表面上に像を形成すること、第１の極
   性を有するが低いレベルの電荷を有するトナー粒
   子を光導電性ベルト上に設けることにより像を現
   像すること、シートを現像された像に接触して置
   くこと、帯電粒子と逆の極性の電界を形成するこ
   とにより前記現像された像上のトナーをシートに
   移すこと、前記第１の極性の光導電体の別の電荷
   を形成すること、及びこのように帯電された光導
   電体を光に露光することを特徴とする書類再生方
   法。 ７ 光導電性表面が一連のゼログラフ処理ステー
   シヨンの前に位置されるように回転される書類を
   再生する方法において、第１の極性の電荷を光導
   電性表面上に置くために光導電性表面を帯電ステ
   ーシヨンに露出すること、その選択された部分を
   放電することによりこのように帯電した光導電性
   表面上に像を形成すること、光導電性表面を第１
   の極性であるが光導電性表面上の電荷より低いレ
   ベルに帯電されたトナー素子に露出することによ
   り像を現像すること、シートを現像された像に接
   触して置くこと、及び現像された像上のトナーを
   光導電体からこの光導電性表面が離れているシー
   トに転写すること、の各ステツプから成ることを
   特徴とする書類を再生する方法。 ８ 特許請求の範囲第７項において、シートが光
   導電性シートから取り除かれた後に前記光導電性
   表面がクリーニングランプに露光されることを特
   徴とする書類を再生する方法。 ９ 特許請求の範囲第７項において、シートが光
   導電性表面から取り除かれた後に前記光導電性表
   面が第２の帯電ステーシヨンに露光されることを
   特徴とする書類を再生する方法。