JPS59111176A - 複数の磁気ブラシ・ロ−ラを有する２サイクル電子写真装置 - 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】 本発明は現像兼クリーニング用磁気ブラシ現像器を使用
した２サイクル電子写真装置に関する。

〔本発明の背景〕

光導電体が現像器を通る第１のサイクルに先ず光導電体
にトナーを付着し、即ち現像し、次の第２のサイクルに
この領域が現像器を再び通過する時に該領域をクリーニ
ングする単一の磁気ブラシ現ｆＲステーションはこの分
野で周知である。

米国特許第３６４７２９３号は磁気ブラシ現像器の使用
による結合された現像−清掃動作を開示した先駆的特許
である。この特許においては成る時間に勤１作モード（
現像も■はクリーニング・モード）に依存して、現像器
の現像電極バイアス電圧を変化させる必要が認識されて
いる。又、このバイアス電圧を変化させる必要性はクリ
ーニング・サイクル中の光導電体の電圧に依存すると言
う事ができ、そしてもし光導電体が適切に放電されてい
るならば、両モードの間同−バイアス電圧で十分である
ことも示されている。

この事は米国特許第３７３６３０６号にも開示されてい
る。

米国特許第４２０５９１２号は１枚のコピーを作成する
のに光導電体ドラムが２回転もしくは２サイクル１４す
ることを示し、第１のサイクルで光導電体は負に帯電さ
れ、原文書の負に帯電した潜像は、負の現像電極バイア
ス電圧が供給されている磁気ブラシ現像器を通過する際
に正に帯電されたトナーによって現像される。この光導
電体の帯びるトナーは負のコロナ転写ステーションで紙
に転写される。第２の光導電体サイクルの間、光導電体
及びその残留トナー（紙に転写されなかったトナー）は
先ず予備クリーニング用消去灯で照射され、次に正の極
性の予備クリーニング・コロナを通過する。この後者の
コロナによって、転写ステーションによって負に帯電さ
れている任意の残留トナーはその元の正の帯電状態に戻
される。

この正の残留トナーが磁気ブラシ現像器（この時クリー
ニング・ステーションとして動作している）を通過する
時に、この旧のトナーが現像器の負のバイアス電圧によ
って光導電体から除去される。

米国特許第４０８７１７０号も同様にこの型の２サイク
ル装置を開示している。

１個の磁気ブラシ現像器が現像及びクリーニングの両方
を行なう他の２サイクル装置が米国特許第４１４２１６
５号に開示されている。この特許においては同じ値の現
像電極バイアス電圧が現像及び清掃の両方に使用されて
いる。しかしながら、光導電体とのクリーニングニップ
に到達する前に磁気ブラシから予定量のトナーを静電的
に除去させるために、ローラの形のクリーニング電極が
与えられている。ここで若干量のトナーが減少されたこ
の磁気ブラシは光導電体から残留トナーをより良くクリ
ーニングする事が出来る。

本発明は複数型磁気ブラシ（即ち複数の磁気ブラシ・ロ
ーラを使用する）現像器を用いるがこれ自体は周知であ
る。例えば米国特許第３８０５７３９号、第３９８５０
９９号、第４．２６６８６Ｂ号及び第４２７９９４２号
に開示されている。

上記特許第３８０５７３９号においては、コピーの印字
品質を制御するために、現像電極バイアス電圧は大きさ
を変える事が出来る。

上記特許第３９８５００９号においては、磁気の極性は
ローラ毎に逆にされている。

上記特許第４２６６８６８号においては、各ローラの非
極性の外側のスリーブ及び内側の磁石組立体は独立して
回転し得る。

上記特許第４２７９９４２号においては、ローラの内側
の磁石組立体は位置を調節する事が出来、これによって
トナーの導電度が変化され、即ちトナーが互いにより密
に充填される時には導電度が高くなる。− 上述の特許は電子写真、２サイクル過程及び複数ローラ
型磁気ブラシ現像器の従来例として掲げられたものであ
る。

〔本発明の概要〕

２サイクル電子写真複写装置において使用される磁気ブ
ラシ現像器においては、現像器を先ず光導電体上の潜像
に対する現像器として、次に光導電体上の残留トナーに
対するクリーニング装置として選択的に働かせるために
、通常は、現像電極バイアス電圧がスイッチされる。

コピー品質の劣化を防止するために現像電極電圧のスイ
ッチングは潜像がトナーで現像され終えた後になされね
ばならない。換言すれば現像電極電圧のスイッチングは
常に潜像領域の外側で生ずる。

一方、多数のローラを有する磁気ブラシ現像器を用いる
ことが望ましい。これはこの型の現像器がコピー作成速
度の広い範囲にわたって高品質のコピーを与えるからで
ある。

本発明はこの様な複数ブラシ、１０−ラ型現像器を２サ
イクル°・１プロセスで使用する事を可能にし、しかも
像相互開領域と呼ばれる光導電体のうちの使用されない
領域を最小にする。本発明の装置は、１つの光導電体像
領域とこれの直後の像相互開領域との間の境界線が個々
の現像プラ・シ・ローラに到達する時に、個々の現像ロ
ーラに対する現像電、雨バイアス雷田’ｔ、ｌ１ｌｆｆ
１次にスイッチングする。この境界線が順次各ローラを
通過する時に、各ローラのだめのバイアスがスイッチさ
れる。従って電圧は異なる時刻にスイッチされるが、光
導電体の位置に関してみれば、電圧は光導電体上の同じ
境界線上でスイッチされる。この事は、この境界線が現
像６’を通過する時、隣接する１対のブラシ・ローラは
相異なる２つの現像電極電圧を有する事を意味する。

このように光導電体の像領域の後端が各磁気ブラシ・ロ
ーラを通過し終えた時に直ちにバイマス電圧が切り換え
られて像領域処理のための準備が直ちに整えられるので
像相互開領域の長さく即ち光導電体の進行方向における
像領域相互間の長さ）を小さくすることができる。これ
に対して、複数磁気ブラシ・ローラのバイアス電圧を一
括して切換える現像器では、光導電体の進行方向に向っ
て先頭の磁気ブラシ・ローラを像領域の後端が通過し終
えた時でなければバイアス電圧を切換えることができず
、従ってこの切換時刻になって始めて最後の磁気ブラシ
・ローラは後続像領域を処理できるようになり、この結
果、像相互開領域の長さは少なくとも、先頭及び最後の
磁気ブラシ・ローラの間の距離だけ必要となる。

本発明によれば上述の如くに光導電体の像相互開領域の
長さを著しく短かくすることができ、この結果所望の光
導電体ループを、これがドラム状のもしくはベルト状の
ものであれ、最大限に利用でき、特定なコピー作成速度
に対するプロセス速度即ちうｔ導電体速度を最小とする
ことができる。

従来の電子写真制御−置は種々な複写処理ステーション
を制御するために光導電体の位置を検出する変換器の出
力に基づいて動作するが、本発明においてもこのような
位置検出変換器の出力が上記側々のローラのバイアスの
スイッチング時刻及び位置を制御するのに使用される。

もしもシームレス・ドラムもしくはベルト型のものを複
写装置が使用する場合には、プロセス制御クロックが種
々の複写処理ステーションを制御するのに使用され得る
。

〔好ましい実施例の説明〕

本発明に従う電子写真再生装置は種々の特定の形態を取
り得る。従って、本明細書で開示される型は本発明を制
限するものと解さるべきではない。

第１図は電子写真光導電体１０の１部を平坦な状態で示
している。この光導電体はドラムもしくはベルト型のい
ずれかでもよい。いずれの場合にも、光導電体は像領域
１及び２と呼ぶ１つもしくはそれ以上の作業領域並びに
縁領域４及び像領域相互間の像相互開領域３である非作
業領域を有する。矢印１１は種々なコロナ及び照射ステ
ーションの如き固定した電子写真ステーションに関して
円筒光導電体が移動する方向を示す。

この分野で周知の如く、光導電体の全表面は例えば−８
００Ｖの如き相対的に高いＤＣ電圧に最初帯電される。

この帯電された光導電体が照射ステ、−ジョンもしくは
結像ステーションの方に移動する時、光導電体は先ず消
去ステーションを通過し、光導電体の非作業領域が照射
されて放電される。この結果、光導電体がその後照射−
結像スチージョンを通過する時には、像領域のみが一８
００ｖに帯電されたまま残される。勿論、他の方法とし
て、消去ステーションは照射−結像スチージョンの所も
しくはその後に（ただし現像ステーションの前）位置付
けられ得る。さらに照射による消去は、特にベルト型光
導電体の場合においては光導電体の表もしくは裏からな
され得る。

いずれにせよ、結隊ステーションにおいて文書の像（通
常黒い像）の−８００Ｖの潜像が残され、像領域のすべ
ての他の部分（通常文書の白い背景領域）は実質上放電
され（約−５０ｖ）背景領域となる。

次いで電導電体は現像器即ち現像ステーションを通過し
、正の電荷を有するトナー粒子に露される。これ等の粒
子は光導電体上の一８００Ｖの潜像にのみ静電的に吸引
される。この結果、光導電体の作業領域即ち像領域上に
は可視的トナーの反転像が形成される。ベルト型光導電
体１０はベルトの１回転の間に７乃至９個の像領域を有
するが、ドラム型光導電体は一般にとれより少なく、通
常は唯一つの像領域を有する。

２サイクル過程の次の段階において、光導電体のトナー
像の大部分は負の極性の転写コロナを使用する事によっ
て例えばコピー用紙に静電的に転写される。そして若干
の残留トナーが光導電体上に残される。この残留トナー
は次の結像サイクルの動作に悪影響を与えない様に、２
サイクル装置の第２のサイクルに光導電体から一掃され
なければならない。

第２ａ図は２サイクル複写機の第１即ち現像サイクルの
間の種々の電圧レベルを示している。

本発明は反転現像電子写真過程を使用する放電領域現像
型複写機とは異なる帯電領域現像型複写機を例として説
明される。しかしながら、本発明はいずれの複写機にお
いても使用され得る。

電子写真技法における専門家′にとって周知の如く、複
写機はトナーを付着すべき潜像領域以外を放電する。即
ち原文苔が白である個所ではコピーも白である（即ちト
ナーが付着されない）。この複写機は１８Ｍ６６７０イ
ンフオメーシヨン・デイストリブユータ又は、ＩＢＭ１
８００印刷サブ・システムでもよい。ＩＢＭ３８０’０
印刷サブ・システムの反転電子写真工程においてはコピ
ー上のトナー像に対応する光導電体領域が走査レーザ′
・ビームによって放電され、コピー上でトナーが付着さ
れない個所では帯電状態に残される。従って、複写機及
び印字器のだめのトナー粒子は光導体の同一初期電圧（
例えｌイー８００ボルトに対して反対の惰性のものであ
る）同様に、現像電極電圧も反対極性のものである。成
るプリンタにおいては、上記境界及び像間消去は必要と
さ振ない。

） 例示的な実施例では、複写器の光導電体１０（第２ａ図
及び第２ｂ図）は−８００ｖに全表面が帯電され、縁領
域及び像相互開領域が一５０Ｖに放電される。装置の照
射ステーションは像領域に対して約−７５ｏ、ｖの電圧
レベルの潜像パターンを生じ、そして約−１５Ｄ　Ｖ’
（第２ａ図）の背景電圧レベルを生じる。

−３５０Ｖの現像レベルとして第２ａ図の磁気ブラシ・
ロッジ２０′中に示された電圧レベルはその上に正のト
ナー粒子が留ま９得る電圧レベルである。第２ａ図の矢
印１２及び１３によって示された如く、これ等の正のト
ナ〕−粒子は光導電体の潜像領域との間に形成された負
に向う電界及び背景領域との間の正に向う電界を受ける
。これによってトナーは潜像によって吸引され、背景領
域によって反発される。

第２ｂ図は装置の第２サイクル、即ちクリーニング・サ
イクルを示している。このサイクルでは、光導電体がク
リーニングのために現像器に入る前に、例えば−５０Ｖ
として現わされたレベル迄光導電体の全表面をほぼ放電
するために消去灯等がｆ重用される。この・クリーニン
グ・サイクルでは、現像電極の電圧・レベルは一６００
ｖに切換えられる。依然極性が正に保持されている光導
電体の残留トナーは負に向う（即ちブラシ・ローラに向
う方向の）電界を受け、この結果、トナーが磁気ブラシ
現像器の動作によって光導電、体から引ゝ離されて光導
電体から現像器の方向に移動される。

放電領域現像型装置とも呼ばれる２サイクル反転現像型
複写機における現像及びクリーニング・サイクルは夫々
第３ａ図及び第３ｂ図に示されている。ここで負のトナ
ー粒子は光導電体の放電領坊（第３ａ図の一１５０Ｖ）
へ吸引され、−７５゛ＯＶの帯電領域によって反発され
る。第６ｂ図のクリーニング・サイクルの間は、現像電
極電圧は析性及び大きさが変化されて、＋５００■にな
る。

この結果、すべての光導電体領域（−７５０Ｖ。

−１５０Ｖ及び−５０ｖ）の負のトナーはこれを磁気ブ
ラシ・ローラにひきつける電界を受ける。

２サイクル過程の使用は、装置を小型化出来るので魅力
あるものである。

さらに、２個以上の現像ローラを有する磁気ブラシの使
用は高品質のコピーを与えるので望ましいものである。

しかしながら、これ等の２つの従来技法を単に組合せた
だけでは、現像器の複数磁気ブラシによって占められる
距離に少なく共等しい長さの像相互開領域が必要となる
ので、２サイクル週程の利点が失われる。

本発明はこの問題を解決する。

第４図に示す如く、複数磁気ブラシ型現像器２０は２つ
の例示的覗像兼クリーニング磁気ブラシ・ローラ２１及
び２２全含んでいる。この型の現像器はこの分野で周知
であるので、この様な現像器のすべての詳細を示すつも
りはない。しかしながら、この様な現像器は２３て示さ
れた如き比較的長い固有的な現像−クリーニング・ゾー
ンを有する。

この場合光導電体１０は唯１個の像領域を有するトラム
２４として示されている。との像領域の前縁及び彼絽は
、前記の比較的距離の長い明像−クリーニング・ゾーン
２３と比較して相対的に短かい像相互開領域２５によっ
て分離されている。

第４図において、像相互開領域の前縁（即ち像領啼の後
縁）はＰｌとして表わされ、そして後縁はＰ２として表
わされている。

第４図は２サイクル・プロセスで通常用いられる負帯電
コロナ２６、潜像形成照射ステーション２７及び負転写
コロナ２８を示している。さらに、縁領域及び像相互開
領域消去用のステーション２９及び予備クリーニング用
照射ステーションジ０が示されている。もし望ましけれ
ば予備クリーニング用ＡＣコロナが正のＤＣバイアス装
置を伴なって若しくは伴なわずにクリーニング・サイク
ル中に使用され得る。

ドラム２４はモータ３１の如き従来の装置によって定速
度で時計方向に１駆動される。２サイクル・プロセス用
の従来の順次制御装置（図示せず）による制御が行なわ
れ、これはモータードラム位置変換器３２の出力に応答
する。本発明に従い、位置変換器６２は、２つの光導電
体位置Ｐ１及びＰ２が、！Ｊ７Ｆ−クリーニング・ゾフ
ン２３を通過する時に論理装置３４を介して電力源３３
をスイッチするための独自の出力を与える。電力源′５
６は２つの別個の導線６５及び６６によって現像ローラ
２１及び２２に接続されている。従って、本発明に従っ
て、ローラ２２に現像電圧が印加される時に、ローラ２
１にクリーニング電圧を印加することが可能になる。こ
の様にして本発明で’ｌｄ　２サイクル過程における像
相互開領域２５を狭くする隼が可能である。

この装置のり、像サイクルの最初では、上記２つのロー
ラには上述の現像バイアス電圧が与えられる。しかしな
がら、像領域の後ＰＰ１がローラ２１のニップを去り、
即ち、像相互開領域の前縁Ｐ１がこのニップに到着する
時、ローラ２１のバイアスは現像バイアスから上記のク
リーニング・バイアスに切換えられる。今やローラ２１
にはクリーニング・バイアス電圧が印加され、一方ロー
ラ２２には現像バイアス電圧が印加されている。次いで
、像領域と像相互開領域の境界線Ｐ１がローラ２２のニ
ップに到達すると上述の電圧スイッチングがローラ２２
に対してなされる。ローラ２１及び２２は光導電体全面
が現像器のクリーニング作用を受ける迄クリーニング・
レベルに保持される。その後、像領域の前縁がローラ２
１のニップに到達する時に、次の像の現像の準備をする
ために本発明に従うクリーニング・バイアスから現像バ
イアスへの１１「次スイッチングが行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は３つの光導電体領域、即ち像領域像相互開領域
及び縁領域を示した図である。第２ａ図は帯電領域現像
型の２サイクル電子写真装置の」像サイクルの間の電圧
の相対的関係を示した図である。第２ｂ図は第２ａ図の
装置のクリーニング・サイクルの間の電、圧の相対的関
係を示した図である。第３ａ図は放電領埴現像型の２サ
イクル電子写真装置の現像サイクルの間。 の電圧の相対的関係を示した図である。第３ｂ図は第３
ａ図の装置のクリーニング・サイクルの間の電圧の相対
的関係を示した図である。第４図は本発明を用いたドラ
ム型の帯電領域現像型電子装置を示した図である。 １．２・・・・像領域、６・・・・像相互開領域、４・
・・・縁領域、１０・・・・光導電体、２０．２０′・
・・・磁気ブラシ現像器、２１．２２・・・・現像−清
掃口ヘラ、２６・・・・現像−クリーニング・ゾーン、
２４・・・・ドラム、２５・・、・・像相互開領域、２
６・・・・負の帯電、コロナ、２７・・・・潜像形成照
射ステーション、２８・・・・負の転写コロナ、２９・
・・縁領域及び像相互開領域消去用照射ステーション、
６０・・・予備り・リーニング用照射ステーンヨン、６
１・・・・モータ、３２・・・位置変櫓器、３６・・・
・電源、６４・・・・論理装置。 出　願　人　インターナジョブフレ・ビジネス・マシー
ンズ・コーポレーション代理人　弁理士　　山　　　本
　　　仁　　　朗（外１名） ＦＩＧ、　Ｉ ＦＩＧ、　２ａ ＦＩＧ　　２ｂ ＦＩＧ、　３゜ ７０′ ＦＩＧ、　３ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なく共１つの像領域及び少なく共１つの像相互開領域
   を有する光導電体並びに帯電、結像及び転写を行なう複
   数の電子写真ステーションを有する２サイクル電子写真
   装置であって、 複数の磁気ブラシ・口〜うを有する現像器及びこの現像
   器のための現像電極電圧源と、上記現像器の個々の磁気
   ブラシ・ローラの各々の位置に対する上記像相互開領域
   の瞬間的位置に応答し、上記像相互開領域の前縁が上記
   現像器の磁気ブラシ・ローラの各々に到達する時に個々
   の磁気ブラシ・ローラに対する電圧を現像モード電圧か
   らクリーニング・モード電圧に変える様に上記電圧源を
   制御する制御装置とより成る複数の磁気ブラシ・ローラ
   を有する現像器を備える２サイクル電子写真装置。