JPH0569217B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は一般に電子写真式複写機に関し、特
に、光導電性面上に記録された潜像に現像するた
めの装置に関する。

（従来の技術） 一般に、電子写真式複写の方法においては、光
導電性面をほぼ一様な電位に帯電させる。この光
導電性面の帯電した部分を、複写される原画書類
の光像に露光させる。これにより、上記原画書類
内の情報領域に対応する静電潜像が上記光導電性
面上に記録される。上記光導電性面上に静電潜像
が記録された後、現像剤をこの潜像と接触させる
ことによつて該潜像を現像する。これにより、上
記光導電性面上にトナー粉像が形成される。次い
で、上記トナー粉像をコピーシートへ転写する。
最後に、この粉像を加熱して上記コピーシートに
画像形状に氷久的に固着させる。

従来の複写機においては、現像装置を用いて現
像剤を光導電性面上に沈積させている。一般に、
現像剤はトナー粒子を含んでおり、該トナー粒子
はもつと粗いキヤリヤ顆粒と混合されている。代
表的なトナー粒子は熱可塑性材料で作つたもので
あり、キヤリヤ顆粒は磁気材料で作つたものであ
る。或いはまた、磁気粒子を有する単成分型の現
像剤も用いられる。単成分型現像剤を用いる一つ
の型式の現像装置が米国特許第2846333号に記載
されている。単成分型現像剤を用いる場合には、
現像ローラ上に現像剤の薄い層を一様に計量して
形成することが極めて望ましい。このようにする
と、現像が格段に改善される。現像剤の薄層を用
いる一つの現像装置が、ベアズ（Barse）にかか
る1983年３月24日出願の係属中の米国特許出願第
478425号に記載されている。現像剤の全部が潜像
上に沈積されるものではないということが従来か
ら認められている。潜像上に沈積される現像剤の
割合を増大させるためには、現像領域に入る全部
の現像剤を適切に帯電させることが望ましい。現
像領域に入る現像剤に適切な電荷を持たせようと
する種々の試みが従来から行なわれている。即
ち、これに関係するものとして米国特許第
3428025号がある。

この米国特許のうちの関係ある部分を要約する
と次の通りである。

即ち、この米国特許に開示されている現像装置
は、現像剤を貯蔵器から成る高い場所へ輸送する
ためのバケツト式コンベヤ装置を有す。そこで、
現像剤は、接地されている導電性スクリーン上へ
シユートを通つて自重で落下する。上記スクリー
ンの網目は十分に小さく、キヤリヤ顆粒の通過を
阻止するがトナー粒子の通過を許す。ピン形の電
極が上記スクリーンに隣接配置されている。上記
電極は、上記スクリーンを通つて流れるトナー粒
子を帯電させるために、上記スクリーンと電極と
の間に電気的降伏を維持するように電気的にバイ
アスがけされる。トナー粒子が帯電すると、該粒
子は、光導電性面上に記録されている静電潜像上
へ、上記スクリーンを通つて上記電極から反発さ
れる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、画像受取り部材上に記録され
た潜像を現像剤で現像するための改良された現像
装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、かかる現像装置を具備す
る改良された静電写真式複写機を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明にかかる現像装置は、現像剤を現像領域
に搬送して、受像部材に記録された潜像を現像剤
で付着させる導電性ローラと、該導電性ローラに
近接して配置され、現像剤が前記現像領域に入る
前に通過する前現像領域を形成する絶縁性ベルト
とを備え、前記前現像領域において導電性ローラ
の接線方向の速度がベルト速度より大きくされて
おり、更に、前記絶縁性ベルトの、導電性ローラ
と反対の側であつて前現像領域に配置された電極
と、該電極を電気的にバイアスし、前記前現像領
域であつて絶縁性ベルトと導電性ローラとの間に
電界を形成して現像剤を導電性ローラから絶縁性
ベルトへ吸引させ、絶縁性ベルトへ吸引された現
像剤をそこで誘導された電荷と一緒に導電性ロー
ラへ搬送するバイアス手段とを備えている。

（実施例） 以下、本発明をその実施例について説明する
が、本発明はこの実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載の如き本発明の精神及
び範囲内で種々の代替、変更及び等価物の使用が
可能である。

先ず、本発明の特徴についての一般的理解のた
めに図面を参照して説明する。図面においては、
同様参照番号を用いて同様部材を示す。第１図
は、本発明の現像装置を具備する電子写真式複写
機の一例の種々の構成部材を略示するものであ
る。以下の説明から解るように、この装置は極め
て多種の静電写真式複写機における使用に同様に
好適するものであり、その適用は本明細書に記載
の実施例に限定されるものではない。

例示の電子写真式複写機においては、第１図に
示すように、導電性基体１４上に被着された光導
電性面１２を有するベルト１０が矢印１６方向に
移動する。好ましくは、上記導電性基体は、ポリ
（エチレンテルペチアレート）セルローズアセテ
ートのような透明支持体または他の適当な写真フ
イルム支持体を具備し、一般に、その上に、高真
空蒸着ニツケル、キユーペラスヨージオード、ま
たは他の適当な導電性ポリマのような透明導電性
被覆が被覆されている。上記導電性支持体は、一
般に結合剤及び有機光導電体を具備する光導電性
層で上被覆されている。多種の有機光導電体を用
いることができる。例えば、有機アミン光導電体
またはポリアルラケン光導電体を用いることがで
きる。しかし、当業者には解るように、透明導電
性基体と両立できる任意の適当する有機光導電体
を本発明に用いることができる。種々の型の光導
電体が米国特許第3734724号に記載されており、
そのうちの適切なものを本願の発明において用い
る。例示の電子写真式複写機においては、光導電
性層はその上に負極性の静電荷を記録させ、現像
剤上の電荷を正極性としている。

更に第１図について説明すると、ベルト１０は
矢印１６方向に移動し、光導電性面１２の次々に
続く部分を、該ベルトの通路の回りに配置された
種々の処理ステーシヨンを通つて進ませる。図示
のように、ベルト１０は、ストリツピングローラ
１８、張りローラ２０及び駆動ローラ２２の回り
に掛け渡されている。駆動ローラ２２はベルト１
０と係合して回転可能に取付けられている。モー
タ２４が駆動ローラ２２を回転させ、ベルト１０
を矢印１６方向に進ませる。駆動ローラ２２は、
駆動ベルトのような適当な手段でモータ２４に連
結されている。駆動ローラ２２は相対向する１対
の間隔縁ガイドを有している。上記縁ガイドは、
ベルト１０の所望の移動路を決定する間隔を相互
間に形成している。ベルト１０は、張りローラ２
０を所望のばね力でベルト１０に対して弾性的に
押す１対のばね（図示せず）により、緊張状態に
保持されている。ストリツピングローラ１８及び
張りローラ２０はいずれも回転可能に取付けられ
ている。これらローラは、ベルト１０が矢印１６
方向に移動するにつれて回転するアイドラであ
る。

最初、ベルト１０の一部分が帯電ステーシヨン
Ａを通過する。帯電ステーシヨンＡにおいては、
コロナ発生装置２６が、ベルト１０の光導電性面
１２を、負極性を有する比較的高いほぼ一様な電
位に帯電させる。当業者には解るように、上記光
導電性面上の電荷の極性は使用する光導電性材料
に応じて定まるものであり、負極性ではなしに正
極性を与える場合には、これに適当する光導電性
材料を用いることができる。

次いで、光導電性面１２の帯電済み部分は露光
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、原画書類２８が透明プラテン３０上
に面下向きにして載せられている。ランプ３２原
画書類２８上に光線をあびせる。原画書類２８か
ら反射した光線はレンズ３４を通つて伝送されて
その光像を形成する。レンズ３４は上記光像を光
導電性面１２の帯電部分上に合焦させ、その上の
電荷を選択的に消散させる。これにより、原画書
類２８内に含まれている情報領域に対応する負極
性を有する静電潜像が上記光導電性面上に形成さ
れる。その後、ベルト１０は、光導電性面１２上
に記録され静電潜像を現像ステーシヨンＣへ進ま
せる。

現像ステーシヨンＣにおいては、本発明にかか
る磁気ブラシ式現像装置３６が単成分型現像剤を
運んで光導電性面１２上に記録されている潜像と
接触させる。上記現像剤は現像ローラ３８から上
記潜像へ引き付けられ、ベルト１０の光導電性面
１２上に粉像を形成する。一例をあげると、上記
現像剤は、絶縁樹脂内に分散された磁鉄鉱粒子か
らなつている。上記磁鉄鉱は、重量比で、各現像
剤粒子の40ないし50％を構成し、上記樹脂がその
残部となつている。電子写真式複写機において用
いる現像剤に一般に用いられている任意の適当す
る絶縁性樹脂を用いることができる。当業者には
解るように、この装置は磁気現像剤の使用を必ず
しも必要としない。任意の適当する非磁気現像剤
も同様に用いることができる。現像装置３６の詳
細な構造については第２図及び第３図を参照して
後で説明する。

現像の後、ベルト１０は上記粉像を転写ステー
シヨンＤへ送る。転写ステーシヨンＤにおいて
は、支持材料のシート４０が移動させられて上記
粉像と接触する。一例をあげると、上記支持材料
のシートは紙である。このコピー用紙はシート給
送装置４２によつて転写ステーシヨンＤへ進ませ
られる。好ましくは、シート給送装置４２は、積
重ね体４６の最上位のシートと接触する送りロー
ラ４４を有す。送りローラ４４は回転して上記シ
ートを積重ね体４６からコンベヤ４８上へ進ませ
る。コンベヤ４８は上記シートをシユート５０内
へ送り、該シユートはシート４０を案内して調時
された順序でベルト１０の光導電性面１２と接触
させ、これにより、上記光導電性面上に現像され
ている粉像が転写ステーシヨンＤにおいて前進し
てくるシート４０と接触するようにする。

転写ステーシヨンＤはコロナ発生装置５２を有
しており、該コロナ発生装置は負のイオンをシー
ト４０の背面に浴びせる。このようにして、シー
ト４０は、ベルト１０の光導電性面１２に被着し
ている現像剤の極性と反対の極性に帯電させられ
る。上記現像剤は光導電性面１２からシート４０
へ引き付けられる。

上記現像剤がシート４０へ転写された後、コン
ベヤ５４が上記シートを矢印５６方向に定着ステ
ーシヨンＥへ進ませる。定着ステーシヨンＥは定
着器組立体５８を有しており、該定着器組立体は
上記転写済み粉像をコピーシート４０に永久的に
固着させる。好ましくは、定着器組立体５８は加
熱定着ロール６０及びバツクアツプロール６２を
有す。シート４０は定着ロール６０とバツクアツ
プロール６２との間を通過して上記粉像を定着ロ
ール６０と接触させる。このようにして、上記粉
像はシート４０に永久的に固着される。定着の
後、シユート６４が、前進してくる上記シートを
受取りトレイ６６へ導き、操作員が、その後、複
写機から取出すことのできるようにする。

必ずあることとして、コピーシートがベルト１
０の光導電性面１２から分離した後に、若干の残
留粒子が上記面に被着して残る。これら残留粒子
はクリーニングステーシヨンＦにおいて光導電性
面１２から除去される。クリーニングステーシヨ
ンＦは予備クリーニングコロナ発生装置（図示せ
ず）及び回転可能に取付けられて光導電性面１２
と接触している繊維性ブラシ６８を有している。
上記予備クリーニングコロナ発生装置は、上記粒
子を上記光導電性面へ引き付けている電荷を中和
する。次いで、これら粒子は、上記光導電性面と
接触しているブラシ６８の回転転によつて該面か
ら除去される。クリーニングの後、放電ランプ
（図示せず）が光導電性面１２に光を浴びせて該
面に残つている全ての残留電荷を消散させ、その
後、後続のイメージングサイクルのために該面を
帯電させることのできるようにする。

以上の説明で、本発明の特徴を具備する例示の
電子写真式複写機の一般的作動を示すのに十分で
あろう。

次に第２図について説明すると、図は、本発明
にかかる現像装置の特徴を詳細に示すものであ
る。図示のように、現像装置３６は現像ローラ３
８を有す。現像ローラ３８は非磁性の導電性管状
部材７０を有す。好ましくは、管状部材７０はア
ルミニウム製である。管状部材７０は磁気部材７
２の上に入れ子状に嵌合している。好ましくは、
磁気部材７２は、周面に磁極を有する円筒状部材
の形状にバリウムフエライトで作られている。一
例をあげると、ベルト１０は１秒当り約254mm
（約10インチ）の速度で矢印１６方向に移動する。
この速度はほぼ一定である。管状部材７０は
720rpmの角速度で矢印７４方向に回転する。管
状部材７０の直径は、現像領域、即ち、現像剤が
ベルト１０の光導電性面に接触する場所における
管状部材７０の接線速度がベルト１０の移動と同
じ方向である如き直径である。好まくしくは、管
状部材７０の接線速度は１秒当り約1190cm（47イ
ンチ）である。磁性部材７２は約1000rpmの角速
度で矢印７６方向に回転する。一例をあげると、
管状部材７０は、接触帯電によつて厚さ１ミクロ
ンから500ミクロンまでの範囲の現像剤粒子を帯
電させることのできる材料の層で被覆されてい
る。適当する材料としては、カーボンブラツクと
組合せたテフロン（デユポン社（Dupont
Corporation）の商品名）のようなポリテトラフ
ルオロエチレン基剤の樹脂またはカイナール
（Kynar）（ペンウオルト社（Penwalt
Coporation）の商品名）のようなポリビンラデ
イン基剤の樹脂がある。管状部材７０を被着する
マーキング粒子のブラシの厚さは50ミクロンまた
はそれ以下である。可撓ブレード７８がその遊端
部を管状部材７０と接触させ、管状部材７０から
不使用現像剤粒子を掻き落す。一例をあげると、
ブレード７８はばね鋼製である。現像剤粒子は、
計量ローラ８４により、ハウジング８２の室８０
から管状部材７０へ送られる。計量ローラ８４は
計量スリーブ８６を有す。好ましくは、計量スリ
ーブ８６は非磁性であり、ステンレススチール製
である。ハウジング８２の室８０から現像ロール
３８、現像剤を送るために複数のくぼみ領域が上
記スリーブ８６の外周面に設けられている。磁石
８８がスリーブ８６の内部にこれから間隔をおい
て配置されている。好ましくは、磁石８８は静置
しており、そして、ハウジング８２の室８０内の
現像剤粒子がスリーブ８６の外周面に引き付けら
れるように位置している。スリーブ８６は矢印９
０方向に回転して現像剤を現像ローラ３８へ運
ぶ。図示のように、スリーブ８６は管状部材７０
の方向と同じ方向に回転する。一例をあげると、
スリーブ８６は約1rpmの角速度で回転する。計
量ブレード９２がその遊端部をスリーブ８６と接
触させ、スリーブ８６によつて管状部材７０へ送
られる現像剤粒子の量を規制する。好ましくは、
計量ブレード８２は可撓性であり、そしてばね鋼
製である。本発明にかかる誘導帯電装置９４が前
現像領域９６内に管状部材７０に隣接配置されて
いる。誘導帯電装置９４の詳細な構造については
第３図を参照して後で説明する。作動において
は、計量ローラ８４から現像ローラ３８、計量さ
れた現像剤が前現像領域９６において誘導帯電装
置９４へ引き付けられる。誘導帯電させられた
後、現像剤は前現像領域９６において誘導帯電装
置９４から現像ローラ３８へ送り戻される。その
後、上記誘導帯電した現像剤は現像ローラ３８上
で現像領域９８へ送られ、該領域において、ベル
ト１０の光導電性面上に記録されている潜像の上
に沈積する。

次に第３図について説明すると、図は誘導帯電
装置９４の詳細な構造を示すものである。誘導帯
電装置９４は、間隔ローラ１０２，１０４及び１
０６の回りに掛け渡された絶縁ベルト１００を有
す。ローラ１０２はモータに連結されておつてこ
れによつて駆動される。このようにして、絶縁ベ
ルト１００は矢印１０８方向に移動する。ベルト
１００は現像ローラ３８の接線速度よりも遅い速
度で移動する。即ち、ベルト１００は１秒当り約
1190cm（47インチ）未満の速度で移動する。当業
者には解るように、ベルト１００は静止しておつ
てもよい。一例をあげると、ベルト１００はマイ
ラ（デユポン社の商標）製である。電極１１０
が、前現像領域９６内で現像ローラ３８に対向し
てベルト１００の内部に配置されている。電極１
１０は、第２の部分１１４から電気的に絶縁され
た第１の部分１１２を有す。現像ローラ３８は約
350ボルトの負電位に電気的にバイアスがけされ
る。第１の電極部分１１２は約500ボルトの電位
に負にバイアスがけされる。電極部分１１４は約
500ボルトの正電位に電気的にバイアスがけされ
る。ばね１１６が電極１１０が現像ローラ３８へ
向かつて弾発している。ばね１１６によつて電極
１１０に与えられる弾力により、電極１１０に与
えられる弾力により、電極１１０はベルト１００
を押し、該ベルトは、前現像領域９６を通過する
現像剤と接触する。電気的に接地された金属ブレ
ード１１８が、電気的に接地されたローラ１０４
へ向かつてベルト１００を押し、次々に続く各サ
イクル中に上記絶縁ベルトを放電させる。作動に
おいては、現像ローラ３８が現像剤を矢印７４方
向に送る。電極部分１１２は電気的にバイアスが
けされ、現像剤が前現像領域９６に入るときにこ
れを引き付ける。現像剤がベルト１００上に展開
させられると、電極１１２の電界内にあるときに
該ベルトは誘導帯電によつてその低い電荷を高く
する。現像剤が電極部分１１２から離れると、該
現像剤は電極部分１１４によつて作られた電界に
入る。電極部分１１４は、現像剤が該電極部分の
電界に入ると現像ローラ３８へ送り戻されるよう
に、電気的にバイアスがけされている。次いで、
この現像剤粒子は現像ローラ３８上で現像領域９
８へ送られ、該領域において、該現像剤は、矢印
１６方向に移動しつつあるベルト１０の光導電性
面上に記録されている潜像の上に沈積する。上記
の代りに、電極１１０は、互いに絶縁された２個
の電極ではなしに単一の電極であつてもよい。こ
の構成においては、電極１１０を交流電圧で電気
的にバイアスがけする。この状態においては、現
像剤は上記前現像領域内では前後に移動し、絶縁
ベルト１００上にきたときに有意に帯電させられ
るだけである。或いはまた、上記電極部分の各々
を直流電圧で電気的にバイアスがけし、交流電圧
をその上に重畳させる。

（発明の効果） 上述したように、本発明の現像装置において
は、現像剤の薄い層が、絶縁面とこの絶縁面より
も速く移動している導電面との間で送られる。上
記導電面と上記絶縁面の後ろに配置されている電
極との間に電圧を印加することにより、上記前現
像領域内に電界が作られる。現像剤は上記絶縁面
に引き付けられる。現像剤が上記絶縁面上にくる
と、該現像剤は誘導的に帯電させられる。現像剤
が誘導的に帯電させられた後、該現像剤は現像ロ
ーラへ送り戻される。そこで、上記現像ローラは
上記誘導的に帯電した現像剤を現像領域へ送る。
この現像領域において、上記現像剤は、光導電性
面上に記録されている潜像上に沈積してその上に
粉像を形成する。

以上から解るように、本発明によれば、前述の
目的及び利点を完全に満足する静電潜像現像用の
装置が提供される。以上においては本発明をその
実施例について説明したが、当業者には解るよう
に、特許請求の範囲に記載の如き本発明の精神及
び範囲内で種々の代替、変形及び変更が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を具備する電子写真式複
写機の一例を示す略立面図、第２図は第１図の複
写機に用いてある現像装置を略示する立面図、第
３図は現像ローラ及び前現像領域において現像剤
を誘導的に帯電させるための装置を示す立面図で
ある。 １０……光導電性面を有するベルト、７０……
導電性管状部材、７２……円筒状磁気部材、７８
……掻き落し用可撓ブレード、８２……現像剤貯
蔵用ハウジング、８４……計量ローラ、９２……
計量ブレード、９４……誘導帯電装置、１１０…
…電極、１１２，１１４……電極部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 受像部材に記録された潜像を現像剤で現像す
   る装置において、 現像剤を現像領域に搬送して前記受像部材に記
   録された潜像を現像剤で付着させる導電性ローラ
   と、 該導電性ローラに近接して配置された絶縁性ベ
   ルトであつて、現像剤が前記現像領域に入る前に
   通過する前現像領域を形成し、該前現像領域にお
   いてベルト速度が前記導電性ローラの接線方向の
   速度より小さくされている絶縁性ベルトと、 該絶縁性ベルトの、導電性ローラと反対の側で
   あつて前現像領域に配置された電極と、 該電極を電気的にバイアスし、前記前現像領域
   であつて絶縁性ベルトと導電性ローラとの間に電
   界を形成して現像剤を導電性ローラから絶縁性ベ
   ルトへ吸引させ、絶縁性ベルトへ吸引された現像
   剤をそこで誘導された電荷と一緒に導電性ローラ
   へ搬送するバイアス手段と から成ることを特徴とする現像装置。