JPS60103369A - 現像装置とこれを内蔵する電子写真複写機 - 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、一般に、電子写真複写機、特に光導電表面に
記録された潜像を現像する装置に関する。

一般に、電子写真複写の処理は光導電表面を実質的に均
一な電位に帯電させることを含む。光導電表面の帯電部
分は複写しようとする原稿の光像に露光される。これに
よって、原稿内に含まれる情報領域に対応する光導電表
面に静電潜像を記録する。静電潜像が光導電表面に記録
された後、潜像は現作利別をこれと接触させることによ
って現像される。これによってトナー粉末像を光導電表
面に形成する。その後、トナー粉末像は複写シートに転
写される。最終的に、粉末像は加熱される結果、こり、
が複写シートに像の形に持久的に固定される。

複写機の上述の型式においては、現像装置が現像材料を
光ネｒλ電表面に堆積させるだめに採用される。一般に
、現像判料θ、トナー粒子を含み、トナー粒子はこれよ
シ粗大な担体細粒と混合されている。典型的に、トナー
粒子は熱可塑性材料から作られ、一方、担体細粒はフェ
リ磁性材料から作られる。代替的に、単一成分磁性粒子
も採用される。

単一成分磁性現像４゛４料を利用する装置は高速をとる
ことができる。甲、−成分磁性利料を採用する現像装置
の一つの型式が１９５８年にウィルソン（Ｗｉｌａｏｎ
）に発行された米国特許第２．８４６，３５３号に記載
されている。単一成分現像材料を採用す成するように調
量することがきわめて望しいことが発見されている。好
ましくは、現像材料のこの層は薄い、調量され九厚さの
ものである。トナー粒子の薄層に関する均一調量は、こ
れまで、現像装置内の部品の機械的設計裕度に酷しい要
件を付けていた。特に、調量羽根と現像ローラとの間に
均一な隙間を設けることが必要であった。この隙間は非
常に小さい幅のものであシ、また、調量羽根の位置決め
に対して現像ローラが円形状態から外れると粒子の層に
しばしば変動が導入された。

さらに現像ローラ上への粒子の薄層を針鼠しても、粒子
の非均一性に起因して層の厚みに変動が導入された。し
たがって、現像ローラの円形状態からの外れ又は粒子中
の不純物を計算に入れないで現像ローラ上への粒子の量
を精密に調量できることがきわめて望ましい。次に掲げ
る公開特許はこれに関連したものである。

米国特許第４，０３８，０５２号、特許権者：メルチャ
−（Ｍｅｌｃｈｅｒ　）外、発行日：１９７７年７月２
６０゜ 米国１１″￥７メ１第４，３４９．９６７号、特許権者
：ジョンーズ（Ｊ０＋〕（１ｓ）外、発行日：１９８２
年９月２１日。

米国１１￥ｉ〆１：第４．３６　！５，５８６号、特許
権者；ポソノ（ＨＯ８ＯＩＩ（１）外、発行口：１９８
２年１２月２８日。

米国時Ｗ１：　ｆ（シ４．３７３，２７２号、特許権者
：ジョーンズ（Ｊｏ（＋０８）外、発行日：１９８６年
２月１５　日。

同時係属出願、出願番号（Ｄ／８ろ１５２）、出願渚：
ペアズ（１３ａｒｅｓ　）、提出日ニー」−掲の公開時
ｒ「の関１ｊｌｊ部分を短く要約すると、次のようであ
る。

メルチ−Ａ・−外００、スクリーン上に支持された粒子
の流体化１トを開示している。電界がスクリーン上に印
加され“Ｃ粒子がスクリーンを通過するのを防止する。

汚！イシがスがスクリーンと粒子を通って移動する。

ジョーンズ外Ｃ’９６７号）は、噴出法器の吸出管内の
磁化細粒材料の噴出を制御するために入口領域に磁界を
使用することを開示している。

ジョーンズ外（’２７２号）は、噴出床皿内の半絶縁細
粒を開示している。電界が導入管を通る粒子の噴出を制
御する。

ホソノ外は、トナー粒子を現像ローラ上に分散させるた
めに現像ローラの上に配置されたトナーホッパを開示し
ている。現像ローラ上に形成された現像材料の層は、現
像ローラの表面に近接して配置されたドクタ羽根によっ
て制御される。光導電性表面上に記録された静電潜像の
現像の終端の後、現像拐料は現像料ｆ１除去羽根と接触
している現像ローラに沿って進む。現像材料除去羽根は
その中に間隔配置された方形の複数の孔又は開口を有し
これを現像材料が通シ抜ける。

ペアーズは、複数の台形開口を中に有する調量羽根を開
示している。羽根の自由縁は現像ローラと接触し、ロー
ラ上に移送されつつおる現像材料の１部が羽根に設けた
開口を通り抜ける。このようにして、現像ローラ上の現
像材料の量が調節される。

本発明の一局面によれば、受像部材上に記録された潜像
の現像装置が提供される。現像装置はマーギング粒−Ｆ
の供給源を格納する室を囲うハウジングを含む。輸送装
置がマーキング粒子をハウジング内のこの室から光導電
部材」二に記録された潜像にきわめて近接した現像領域
へ輸送する。一つの部利が輸送装置に接触する自由縁と
その自由縁にきわめて近接した少くとも１つの開口を羽
根内に有する。輸送装置上のマーキング粒子の一部は、
現像領域に輸送される前にこの部材の開口を通り抜ける
。この部材の開口を通シ抜けるマーキング粒子の量を制
御する装置が配設される。

本発明の他の局面によれば、潜像を表面に記録されるよ
うに構成された光導電部材を有する型式の１■子写真複
写１次が提供される。この複写機はマーキング粒子の供
給源を格納する室を区画するハウジングを含む。輸送装
置がマーキング粒子をハウジング内のこの室から光導電
部材上に記録された潜像にきわめて近接した現像領域へ
輸送する。

一つの部羽が輸送装置に接触する自由縁とその自由縁に
きわめて近接した少くとも１つの開口を羽根内に有する
。輸送装置−上のマーキング粒子の一部は、現像領域に
輸送される前にこの部材の開口を通り抜ける。この部材
の開口を通り抜けるマーキング粒子の量を制御する装置
が配設される。

本発明のその他の局面は、次の説明の進行に従ってかつ
付図を参照するに連れて、明かになるはずである。

本発明は、以下、本発明の好適実施例に関連して説明さ
れるが、本発明をこの実施例に限定する意図のないこと
は云うまでもない。逆に、前掲の特許請求の範囲に規定
されている本発明の精神と範囲内に含まれるであろうあ
らゆる代替、変更。

等価に適用することを意図している。

本発明の特徴の全般的理解のために、付図を参照する。

これらの付図を通して、同じ参照番号は同等要素を指示
するのに使用されている。第１図は、本発明の現像装置
を内蔵する実施例の電子写真複写機の各種構成要素を概
略的に描いている。

次の説明から！！Ｉｊかになるが、この現像装置は電子
写真複写機の幅広く各種のものに使用されるのに等しく
適し−Ｃ１６υ、その適用をここに描かれた特定の実施
例に限定される必要はないこみは、明らかでを）る◇ 実施例の）’ｌ’、　ｊ’写真複写機において、第１図
に示ス」：うに、ベルト１０の有する光導電表面１２は
心電表面１４−にに堆積され、このベルトは矢印１６の
向きに動く。好ましくは、導電基板Ｖ」１、重合（、Ｃ
ｆ−レンーテルポテイオレイト）セルローズ・アセデー
ｌ−メＱ」、他の適当な写真フィルム支持体などのよう
なｉｒｅ、　ｌｊ’］支持体であって、典型的にその」
二に＋Ｒｉ真空蒸着ニッケル、ヨウ化銅又は適当な？！
７凧性Ｕ１ｉ合体などのよりな透明導電被覆を施された
ものを、含む。−１１メ＋１（）１（板ｔ：Ｌ　、さら
に、光Ｓ電層、典型的には粘結剤と有機光導電体１体を
含むものでその上を被覆される。４４機光導電体の広い
範囲の各種のものが採用される。たとえば、有機アミン
光ｎ？。

電体又は重合アルラルキレン光導電体が使用される。Ｌ
７かしながら、透明導電基板に適合性の適当な有機光導
電体ならばいずれも本発明に利用できることは当業者に
よって認められるであろう。光導電体の各種の型式のも
のが１９７３年にヨーク（Ｙｏｒｋ　）に発行された米
国特許第３，７３４，７２４号に記載されておシ、それ
ゆえ、その関係部分は本出願に収録されている。実施例
の電子写真複写機においては、光導電層には負極性の静
電荷がその表面に記録され、一方、マーキング粒子上の
電荷は正極性である。

続いて第１図を参照すると、ベルト１０は矢印１６の向
きに動く間にその光導電表面１２の連続する部分をその
運動径路に沿って配置された各種処理ステーションを通
して進められる。図に示されているように、ベルト１０
はストリツぎング・ローラ１８、張力ローラ２０、遊び
Ｕ−ラ２２、駆動ローラ２４の回りに通される。駆動ロ
ーラ２４は回転可能にかつベルト１０と係合するように
取付けられる。電動機２６はローラ２４を回転させる結
果ベルト１０を矢印１６の向きに進める。

ローラ２４は、駆動ベルトなどのような適当な装置によ
って電動機２６に結合されている。駆動ローラ２４なよ
間隔を挾んで対向する１対の縁案内を有する。この縁案
内はその間の間隔を規定しこれによってベルト１００所
堕の運動通路を決定する。

ベル）　１０　ｔｌ：　１対のばね（図には示されてい
ない）によって張った状態に維持されるが、このばねは
所望のばね力で以って張力ローラ２０をベルト１０の方
へ弾力的にバイアスする。ストリッピング・ローラ１８
、張力ローラ２０、遊びローラ２２は回転可能に取（＝
Ｊシ）られている。これらのローラは全て遊びローラで
あってベルト１０が矢印１６の向きに動くに従って自由
に回転する。

最初に、ベルト１００１部が荷電ステーション八を通過
慣る。荷電ステーションＡにおいて、参照番号２８゛Ｃ
全体的に指示されたコロ・□発生装置がベルト１０の）
“（、Ｉｆ）　４ｉ’、ｆ、表１ｔ１ｉ　１２を比較的
高い実質的に均一な負極性なイｊする１１へ位に荷電す
る。光導電表面−Ｌｐｃ課廿られた′ｖ１５、萄の極性
は選択された光導電側斜に依存しまたオ（肖な光導電材
料が利用されれば負極性でＱよなく正極性の電荷を印加
できることは、当業者によって認められるであろう。

次に、光導電表面１２の帯電部分が露光ステーションＢ
を通って進む。−露光ステーションＢにおいて、原稿３
０が透明プラテン３２上に面を下にして置かれる。レン
ズ３４は原稿３０上に光線を照射する。原稿３０から反
射された光線はレンズ３６を通して伝送されて原稿の光
像を形成する。

レンズ３６は光像を光導電表面１２の帯電部分に焦結し
てその結果光導電表面上の電荷を選択的に消散させる。

これによって、負極性を持つ光導電表面上に原稿３０内
に含まれる情報領域に対応する静電潜像を記録する。そ
の後、ベルト１０は光導電表面１２上に記録された静電
潜像を現像ステーションＣに進める。

現像ステーションＣにおいて、参照番号３８によって全
体的に指示される本発明の磁気ブラシ現（象装置が正極
性のマーキング粒子を輸送して光導電表面１２に記録さ
れた潜像と接触させる。静電潜像によってマーキング粒
子上に働く力がマーキング粒子を現像ローラ４０から静
電潜像へ吸引する。これによって、ベルト１０の光導電
表面１２上に原稿３０に含まれる情報領域に対応する粉
末像を形成すＺ）。現像装置３８の詳しい構成は、第２
図及び第３図を参照１７て以下に説明される。

現像の後、ベルト１０は粉末像を転写ステーションＤ　
Ｋ進める。転写ステーションＤにおいて、支持利享１シ
ート４２が粉末像と接触するように動かされる。たとえ
ば、支持材料シートは紙である。

このシー１−＆：ｌ：、参照番号４４によって全体的に
指示されるノート送シ装置によって転写ステーションＤ
に進められる。好ましくは、シート送シ装置４４は送り
ローラ４６を含み、このローラは積重ね４８の最上段の
シートと接触する。送りローラ４６が回転することによ
ってこのシートを、積重ね４８からコンベヤ５０に進め
る。コンベヤ５０はシートな滑降路５２に輸送し、後者
はシート４２を案内してこれを時間順序にベルト１０の
光導電表面と接触させる結果、光導電表面上に現像され
た粉末像が進んでくるシート４２と転写ステーションＤ
において接触する。

転写ステーションＤはコロナ発生装置５４を含み、後者
は陰イオンをシート４２の裏側上に噴鐸する。このよう
にして、シート４２はベルト１０の光導電表面１２に付
着しているマーキング粒子と反対極性に帯電させられる
。粉末像は光導電表面１２からシート４２へ吸引される
。

マーキング粒子がシート４２に転写された後、コンベア
５６はシートを矢印５８の向きに融解ステーショ／Ｅに
進める。融解ステーションＥは、参照番号６０で全体的
に指示される融解集合体を含み、この集合体は転写され
た粉末像をシート４２に持久的に固定する。好ましくは
、融解集合体６Ｇは被熱融解ロール６２とバックアップ
・ロール６４を含む。シート４２は融解ロール６２とバ
ックアップ・ロール６４の間を通過する間に粉末像が融
解ロール６２と接触する。このよりにして、粉末像は持
久的にシート４２に固定される。

融解の後、滑降路６６は進んでくるシートを捕獲器６８
に案内して、その後、操作者によって複写機から取出さ
れるようにする。

必ず、シートがベルト１０の光導電表面１２から引き剥
された後に、いくらかの残留粒子が光導電表面に付着し
たまま残る。これらの残留粒子はｍ　掃スデーションＦ
において光導電表面１２から除去される。清掃ステーシ
ョンＦは、予清掃コロナ発生装Ｖ？、（図には示されて
いない）と光導電表面１２と接触する回転可能に取付け
られた繊維性ブラシ７０を含む。予清掃コロナ発生装置
は、粒子を光導電表面に吸引する電荷を中正化させる。

次いで、これらの粒子は、光導電表面に接触しているブ
ラフフロ０回転によって光導電表面から清掃される。清
掃に続いて、放電ランプ（図には示されていない）が光
導電表面１２を光で照射する結果、光導電表面」二に残
っている全ての残留粒子を、同表面の次の作像ν゛イク
ル対する課電に先立って、消散させる。

本発明のｌｌ’＆徴を内蔵している実施例の電、子写真
複写機の全般的動作を明らかにする本発明の目的にとっ
て上述の説明は充分であると信する。

ここで、第２図を参照すると、この図には、本発明の現
像装置がさらに詳しく示されている。ここに描かれてい
るように、現像装置３８は、参照番号４０で全体的に指
示される現像ローラを含んでいる。現像ローラ４０ａ非
磁性管状部材７２を含む。好ましくは、管状部材７２は
０．１５　ミＩＪメートルの厚さのフッ化部り♂ニール
の層で被覆されたアルミニウムで作られている。管状部
材７２は磁気部材７４を囲んでこれに相互はめ込みされ
る。好ましくは、磁気部材７４はバリウム・フェライト
合金から作られ円筒形を呈しかつ圧痕された１２個の磁
極を円筒の局面に沿って有する。磁気部材７４の表面に
おける半径方向の最大磁界は約６５０ガウス（６５０ｘ
　１０−’テスラ）である。

管状部材７２は、約１６センチメードル毎秒から５８セ
ンチメートル毎秒の範囲の接線速度で回転する。磁気部
材７４は１．００　Ｏｒｐｍから１．５００ｒｐｍの範
囲の角速度で回転する。このようにして、マーキング粒
子は矢印７６の向きに運動する。ハウジング７８はその
室８０内にマーキング粒子の供給源を格納する。最初に
、マーキング粒子は予調量羽根８２の下を進む。羽根８
２の自由縁は、管状部８７２の表面から１乃至２　ｉ　
１Ｊメートルの範囲の距離だけ間隔をとっている。マー
キング粒子が調量羽根８２の自由縁と管状部材７２の表
面との間の隙間を通り過ぎた後、羽根８４が、ベルト１
０の光導電表面１２、す々わち、現像領域に記録された
潜像にきわめて接近して進められたマーキング粒子の上
記結果の層を調節する。羽根８４の自由行部分は弾力的
にバイアスされて管状部月７２の表面と接触する。羽根
８４の他の緑はハウジング７８に取（＝ｔ　＆ｊ′られ
ている。羽根８４は複数の開口８６を有しこれをマーキ
ング粒子が通シ抜ける。印加された電界は、羽根８４内
の開口８６を通り抜けるマーキング粒子の量を制御する
。好ましくは、羽根８４は約０．０５ミリメートルの厚
さである。羽根８４の自由縁は管状部材７２０表面と約
１５″の角を形成する。羽根８４の詳細な構成は第６図
及び第４図に描かれている。

第３図に示されるように、羽根８４は円形断面の複数の
開Ｌ１又は孔８６を有する。好ましくは、羽根８４は薄
い、プラスチック側斜でできている。

しかしながら、羽根にとって適当な絶縁材料ならばどれ
でも使用される。電極８８と９０は羽根と一体化されか
つ羽根上にホ）　ＩＪソグラフイ技術によって製造され
得る。電圧源９２は電極８８と９０に電気的に接続され
ている。開口８６を通シ抜けるマーキング粒子は好まし
くは半絶縁性である。

したがって、マーキング粒子は、さほど高度には絶縁し
ていないので印加電界に対する粒子の電気機械的応答は
摩擦電気などのような比較的制御され難い因子によって
大きく左右される。一方、マーキング粒子は、電気的絶
縁破壊や電気加熱に因って印加することのできる電界の
強さに制約を課するほどには高度に導電性ではない。本
発明における導電は、典型的にはマーキング粒子の表面
に起こり、その導電性はしばしば相対湿度によって左右
される。したがって、相対的に絶縁性マーキング粒子は
所与の環境において半絶縁性であるといえる。それゆえ
、ここに使用されている用語の半絶縁性マーキング粒子
はめる環境において相射的導電性表面を有する粒子を含
み、この環境の中ではマーキング粒子及び他の環境又は
適用物は相対的に絶縁性又は相対的導電性であると考え
られる。マーヤング粒子の適当み型式のものは、重量で
４０パーセントの磁鉄鉱、重量で５９５パーセントの重
合イ１１１脂かつ電荷制御剤、及び重量で０．５パーセ
ントの酸化アルミニウム流動剤を含み、後者は製造後に
マーキング粒子内に混入される。マーキング粒子は、連
鎖する鎖状栴造によって強力な電界に応答する。これら
鎖の強さと連鎖の程度は電界の強度と不均一性によって
制御される。もし電界が充分に強いならば、このような
粒子の質世は、接着性粉末のように幾分振る舞うエレク
トロパックド０ペツド（ｅｌｅｃｔｒｏｐａｃｋｅｄ　
ｂｅｄ　）と呼ばれる中実質は内へ凍結され得る。しか
しながら、もし電界が低減されるか又は除去されると、
エレクトロパックド・ベッドは流動する。したがって、
流動制御を、静電直流電圧を調節することによって達成
することができる。電圧源９２は羽根８４の電極８８と
９０に接続され、羽根内の開口８６することによって、
開口８６内の電界の強さが制御され、さらに、開口を通
シ抜けるマーキング粒子の量が調整される。電界の強さ
を適当な値に調節することによって電圧源の電圧の高さ
が制御されるだけでなく、マーキング粒子が開口８６を
通り抜けるのを実際に防出される。このように、オンオ
フ式の制御が達成される。

第４図に転すると、この図には調量羽根の他の実施例が
示されている。ここに描かれているように、調伏羽根８
４は、実質的に等間隔をとった複数個の方形開口９８を
含む。電極９４と９６は羽根８４の絶縁性表面上にホ）
　ＩＪソグラフイ技術によって製造される。電圧源９２
は電極９４と９６に１に気的に接続される。この場合も
また、電圧源９２の電圧の高さを適当に調節することに
よって、開口９２内の電界の強さが調節される結果、こ
の開口を通り抜けるマーキング粒子の量を調整する。

磁界を電界の代わシに用いてもよいことは、当業者によ
って認められよう。それゆえ、もしマーキング粒子と羽
根が磁化可能羽村で作られているならば、電磁石を用い
て羽根の開口内に可変磁界を発生さけ−ることかできる
。この磁界の強さ全適当Ｋ　’Ａ’４節することによっ
て、この磁界を通シ抜ける粒子の量を刺戟することがで
きる。

要約すれば、本発明の現像装置は、光導電表面に記録さ
れた？ｔｌ像にごく近接した現像領域内にマーキン、グ
粒子の規定量を進める現像ローラを含む。

複数の開口を有する羽根は、現像ローラに接触する自由
縁を有する。マーキング粒子は、格納室から羽根内の開
（１荀辿り抜けて現像領域内へ進められる。電界ｔｅｌ
：、羽イｊ４内の開口ｆ　３ｆｆ＋シ抜けるマーキング
粒子の帛を調整する。現像領域において、静電潜像１］
、一部の一アーキング粒子を現像ローラから吸引しｒ、
　〕Ｊ１．像領域−にに粉末像を形成する。現像ローラ
」二のマーキング粒子の精密に制御された層全利用する
こと忙よって、光導電表面」二に形成されたその結果の
粉末像が複写品質を最適化する。

それゆえ、本発明によって、本明卸１書に記載された本
発明の目的と利点を充分に満足する装置が提供されるこ
とは、明らかである。本発明は、その各種実施例に関連
して説明されたが、多くの変更及び変形は当業者にとっ
て明らかである。したがって、前掲の特許請求の範囲の
オ′ｈ神と範囲に属する代替、変更、変形の全てを包含
することを意図するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の特徴を内蔵する実施例の゛電子写真
複写機の概略正面図、 第２図は、第１図の複写機内に使用される現像装置の概
略正面図、 第６図は、第２図の現像装置内に使用される調量羽根の
一実施例の部分平面Ｉン１１ 第４図は、第２図の現像装置内に使用される調量羽根の
他の実施例の部分平面図、である。 １０・・ベルト、１２・・・光導電表面、２４・・・駆
動ローラ、２６・・・電動機、２日・・コロナ発生装置
、３４・・・ランプ、３８・・・現像装置、４０・・・
現像ローラ、４２・・・支持材料シート、４４・・・シ
ート送り装置、５４・・・コロナ発生装置、６０・・・
融解集合体、６２・・・１ｉｌＩｌ！ｗｆロール、１０
・・・清掃ブラシ、７２・・・非磁性管状部利、７４・
・・磁気部利、７８・・・ハウジング、８０・・・室、
８２・・・調量羽根、８６・・・開口、８１’ｌ、９０
・・・電極、９２・・・電圧源代ｆり！へ残材　皓 ＦＩＧ、３ ８４

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　マーキング粒子の供給源を格納する室を区画す
   るハウジングと、 前記ハウジング内の前記室からマーキング粒子を受像部
   利上に記録された潜像にきわめて近接した現像領域に輸
   送する輸送装置と、 前記輸送装置と接触する自由縁を有しかつ前記輸送装置
   上のマーキング粒子の一部を前記現像領域に輸送される
   ｈｉｔ　Ｋ　Ｊｉηル抜けさせる少くとも１つの開口を
   前記自由縁のきわめて近くに有する部材と、 前記部材内のｉ＋＋配開１」を通や抜けるマーキング粒
   子の訃を制御する装置と を包含することを特徴とする受像部材上に記録された潜
   像の現像装置。
2. （２）潜像をｉ％面に記録されるように配置された光導
   電部利な有する型式の電子写真複写機であって、マーキ
   ング粒子の供給源を格納する室を区画するハウジングと
   、 前記ハウジング内の前記室からマーキング粒子を前記光
   導電部材上に記録された潜像にきわめて近接した現像領
   域に輸送する装置と、 前記輸送装置と接触する自由縁を有しかつ前記輸送装置
   上のマーキング粒子の一部を前記現像領域に輸送される
   前に通シ抜けさせる少くとも１つの開口を前記自白縁の
   きわめて近くに有する部材と、 前記部材内の前記開口を通シ抜けるマーキング粒子の量
   を制御する装置と を包含することを特徴とする前記電子写真複写機。