JPS6015656A - 連続及び中間階調潜像用現像装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、一般的には電子写真複写装置に関し。

特に連続階調および中間階調の潜像を現像するに。

好適な現像装置に関する。

従来の技術 一般に、電子写真複写装置は光導電部材を含み、その光
導電部材は実質的に一様な電位に帯電せしめられること
によって、その表面に感光性を与えられる。光導電面の
帯電部分は、複写されるべき原稿の光像によって露光さ
れる。これによって原稿内に含まれる情報領域に対応し
た光導電部材上に静電潜像が記録される。光導電部材上
に静電潜像が記録された後、ぞの潜像は、現像材と接触
せしめられることによって現像される。多くの場合。

現像材は、キャリア粒子と１ナ一粒子との混合物から成
る。トナー粒子は摩擦電気的にキャリア粒子に付着して
いる。現像中には、トナー粒子はキャリア粒子から潜像
の方へ引付けられ、それによって光導電部材上にトナー
粉末像が形成される。

このトナー粉末像は、後に複写紙上へ転写される。

最終的（、そのトナー粉末像は加熱され、複写紙に像の
形状のまま永久的に定着される。

電子写真複写装置においては、複写される原稿は連続階
調または中間階調のいずれのものであってもよい。例え
ば、もし原稿が絵であれば、それは中間階調原稿であり
、もし原稿が文を含んだものならば、それは連続階調原
稿である。従来は、中間階調複写から連続階調複写に変
える場合には。

現像材のバイアスレベルを変化させるか、または光導電
面上の帯電レベルおよび／または露光レベルを変化させ
て、像の現像電位を適当に調節していた。しかし、この
種の変化は、出来上がった複写のバックグラウンドを許
容できないレベルまで増大させてしまうという悪影響を
もたらすものである。従って、複写物のバックグラウン
ドに影響を与えることなく、連続階調および中間階調の
原稿の複写を最適化するように複写装置を調節すること
が極めて望ましい。

現像の改良のためには、さまざまなアプローチが工夫さ
れてきた。以下の開示はこれに関連するものである。米
国特許第３，６５９，５５６号、特許権者Ｍｕｔｓｃｈ
１ｅｒ　、　１９７２年５月２日公告。米国特許第４，
０８４，８９９号Ｊ特許権者ｌ５ｈｉｄａ外。

１９７８年４月１８日公告。米国特許第４．５４７，２
９８−！！、特許権者Ｋｒ０１１外、１９８２年８月３
１日公告。

以上の開示の関連部分を簡単に要約すると次の通りであ
る。

Ｍｕｔｓｃｈｌｅｒは、トナー容器の開口内に配置され
たドラムの回転速度がプログラム可能である装置を開示
している。ドラム速度゛は、最終的には光導電面上に記
録された潜像を現像するために光導電面上に付与される
トナーの供給を増大させるようにプログラムされる。

Ｉｓ　ｈ　ｉｄａ外は、光導電ドラムが露光と第１トナ
ー粉末像の現像とのためには第１速度で、その後のトナ
ー像の現像のためにはより速い第２速度で回転せしめら
れるような電子写真複写装置を開示している。磁気ブラ
シ現像ローラは、ドラムが第１速度で回転している時に
は第３速度で、ドラムが第２速度で回転している時には
第３速度より速い第４速度で回転せしめられる。

Ｋｒｏ’ｌｌ外は、２つの磁気ブラシ現像ローラを用い
た現像装置を開示している。これらの現像ローラは、相
異なる角速度で反転方向に回転する。

発明の要旨 本発明の特徴は１部材上に記録された連続階調および中
間階調の潜像を現像する装置を提供していることである
。該部材に近接して置かれた装置と該部材との間に現像
領域が画定され、該装置が現像材を運搬して現像値域内
の該部材に接触せしめることにより、該部材上に記録さ
れた潜像を現像する。運搬装置の速度を制御する装置が
備えられていて、連続階調潜像を現像する時には、中間
階調潜像を現像する時よりも高速度で運搬装置を移動さ
せるようになっている。

本発明のもう１つの特徴は、光導電部制止に連続階調お
よび中間階調の静電潜像が記録される電子写真複写装置
を提供することである。光導電部材に近接して置かれた
装置と光導電部材との間に現像領域が画定され、該装置
が現像材を運搬して現像領域内の光導電部材に接触せし
めることにより、該部材上に記録された潜像を現像する
。運搬装置の速度を制御する装置が備えられていて、連
続階調潜像を現像する時には、中間階調潜像を現像する
時よりも高速度で運搬装置を移動させるようになってい
る。

本発明のその他の諸特徴は、添付図面を参照しつつ行な
われる以下の説明において明らかにされる。

以下においては本発明が実施例に関して説明されるが、
これは本発明がその実施例によって限定されることを意
味するものではない。逆に１本発明は、特許請求の範囲
によって定められた本発明の精神および範囲内に含まれ
る全ての代替装置、改変装置、同等装置を包含するもの
である。

発明の実施態様 本発明の特徴を取入れた電子写真複写装置の実施例の一
般的理解は、添付図面を参照することによって得られる
。添付図面においては、同じ要素は全て同じ参照番号に
よって指示されている。第１図には、本発明の現像装置
を用いた電子写真複写装置の諸要素が概略的に示されて
いる。この現像装置は、実施例の電子写真複写装置に用
いるのに特に適しているが、以下の説明かられかるよう
に、これは広範な種類の静電複写装置に用いるのにも同
様に適しており、必ずしもここに示す特定実施例に対し
てのみ適用されるものではない。

電子写真複写技術は周知なので、第１図の複写装置に用
いられているさまざまな処理部を以下に概略的に図示し
、それらの動作をそれらの図を参照しつつ簡単に説明す
る。

第１図に示されているように、電子写真複写装置には、
導電基材上に付着せしめられた光導電面を有するベルト
１０が用いられている。好ましくは、光導電面はセレン
合金によって作り、導電基材はアルミニウムで作ってこ
れを電気的に接地する。ベルト１０は矢印１２の方向へ
移動して、光導電面の相次ぐ部分を、その移動径路付近
に配置されたさまざまな処理部を経て次々に前進させる
。

ベルト１０の移動径路は、分離ローラ１４、引張装置１
６、および駆動ローラ１８によって画定される。引張装
置１６はローラ２０を含み、その上をベルト１０が移動
する。ローラ２０は枠２２内に回転自在に取付けられて
いる。最初圧縮状陣にあるばね２４は、ローラ２０がベ
ル、ト１０を押す方向に枠２２を弾性的に押す。引張レ
ベルは比較的に低いので、ペクト１０は容易に撓ませる
ことができる。引張装置の詳細な構造は、後に第２図を
参照して説明される。引続き第１図において、駆動ロー
ラ１８’は回転自在に、かつベルト１０に係合して取付
けられている。モータ２６はローラ１８を回転させて、
ベルト１０を矢印１２の方向に前進させる。ローラ１８
はベルト伝動などの適当な装置によってモータ２６に連
結されている。

分離ローラ１４は自由回転自在であり、それによってベ
ルト１０を極めて小さい摩擦で矢印１２の方向へ移動さ
せる。

最初、ベルト１０の部分は帯電部Ａを通過する。

帯電部Ａにおいては、全体が参照符号２８で指示されて
いるコロナ発生装置がベルト１０の光導電面を、比較的
高い、実質的に一様な電位になるように帯電させる。

次に、光導電面のその帯電部分は、露光部Ｂを通って前
進する。露光部Ｂにおいては、原稿３０が透明プラテン
３″２上に下向きに置かれている。

レンズ３４は、原稿３０に向かって光線を発する。

この光線は、原稿３０から反射した後、レンズ３６を通
過して原稿の光像を形成する。レンズ・３６＆；この光
像な光導電面の帯電部分上に集束せしめ、そこの帯電を
選択的に消失させる。それによって光導電面上には、原
稿３０内に含まれている情報領域に対応した静電潜像が
記録される。本り會分野に精通した者ならばわかるよう
に、上述の形式の光学装置の代わりに変調されたレーザ
ビームなどのエネルギビームを用いることもできる。

例えば、コンピュータから発生する情報を用いてレーず
ビームを変調すれば、所望情報を帯電した光導電面上に
記録できるのである。

ベルト１０の光導電面上に静電潜像が記録されると、そ
の後、その潜像はベルト１．０によって現像部Ｃへ進め
られる。現像部Ｃにおいては、全体が参照番号３Ｂによ
って指示されている磁気ブラシ現像装置により、絶縁性
現像材が静電潜像に接触せしめられる。好ましくは、磁
気ブラシ現像装置３８は、陳１像ローラ４０を有するも
のとする。

現像ローラ４０は、磁気キャリア粒子とトナー粒子とを
含む現像材のブラシを運搬して、ベルト１０に接触させ
る。好ましくは、現像ローラ４０は、現像材のブラシが
アイドラローラ４２の間のベルト１０を円弧状に変形さ
せて、ベルト１０をして少なくとも部分的には現像材の
配置形態に一致した形態をとらしめるように、配置され
る。こうすれば、ベルト１０は現像ローラ４０の回りに
巻きつくようにな′るので、広い現像領域が形成される
。現像ローラ４０は、複写される原稿の種類によって変
化せしめられる速度で回転する。原稿が連続階調原稿で
ある時は、現像ローラ４０は、原稿が中間階調のもので
ある時よりも大きい角速度で回転せしめられる。すなわ
ち、操作者は、原稿が中間階調原稿であるか、または連
続階調原稿であるかに対応して適当なボタンを押下して
、現像ローラ４０を駆動するモータの付勢電力を調整し
、現像ローラ４０を複写される原稿の種類に対応した適
当な速度で回転させる。以上のことは、第４図を参照し
て後に詳述される。

引続き第１図において、現像が終ると、トナー粉末像は
ベルト１０によって転写部りへ前進せしめられる。転写
部りにおいては、支持材料シート４４が給紙装置（図示
されていない）によって転写部りへ前進せしめられる。

好ましくは、給紙装置は堆積されたシートの最上部のシ
ートに接する供給ロールを有するものとする。供給ロー
ルは回転して、堆積シート（紙）中の最上部のシート（
紙）をシュート内へ前進させる。シュートは支持材料シ
ート（紙）をある時間的シーケンスをなして前進させて
ベルト１０の光導電面に接触させるので、ベルト１０上
の現像されたトナー粉末像は転写部りにおいて前進して
くる支持材料シート（紙）に接触することになる。

転写部りには、シート（紙）４４．の裏側にイオンを散
布するコロナ発生装置４６が備えられている。これによ
って、トナー粉末像は光導電面からシート（紙）４４へ
引付けられる。転写が終ると。

シート（紙）４４は矢印４８の方向へ移動してコンベヤ
（図示されていない）上に送られ、コンベヤはシート（
紙）４４を溶融部Ｅへ進める。

溶融部Ｅには、全体が参照符号５０によって指示されて
いる溶融装置が備えられており、これが紙４４に転写さ
れたトナー粉末像を永久的に定着せしめる。好ましくは
、溶融装置５０は加熱された溶融ローラ５２とバックア
ップローラ５４とを含むものとする。紙４４は溶融ロー
ラ５２とバックアップローラ５４との間を、トナー粉末
像が溶融ローラ５２に接触するように通過する。溶融が
終ると、シュートが前進する紙４４をキャッチトレイへ
案内し、後に操作者がそれを複写装置から取出しうるよ
うにする。

支持材料紙がベルト１０の光導電面から分離された後で
も、ある程度の残留粒子が必ずそこに付着したまま残っ
ている。これらの残留粒子は、クリーニング部゛）Ｆに
おいて光導電面から除去される。

クリーニング部Ｆには、光導電面に接触して回転自在に
取付けられた繊維性ブラシ５６が備えられている。粒子
はブラシ５６の回転（よって光導電面から除去される。

このクリーニングの後、帯電消去ランプ（図示されてい
ない）が光導電面に光を照射することによって、そこに
残っている残留静電荷を消失させ、次の像形成サイクル
における帯電の準備をする。

本発明の特徴を取入れた電子写真複写装置の一般的動作
を説明するという本出願の目的のためには、以上の説明
で十分であると考えられる。

次に、第２図には、引張装置１６が詳細に示されている
。そこに示されているように、引張装置１６はベルト１
０が掛けられたロー２２０を有する。ロー２２０は、全
体が参照符号２２によって指示されている枠内の適当な
軸受に取付けられている。好ましくは、枠２２は、ロー
ラ２０を支持するＵ字形部材５８と、Ｕ字形部材５８の
横材６２の中点に取付ゆられたロンドロ０とを備えたも
のとする。ロンＰ６０の回りにはコイルばね２４が装着
されている。ロッド６０は、複写装置のフレーム６４に
滑動自在に取付けられている。

ばね２４は、横材６２とフレーム６４との間で圧縮され
る。このようにして、圧縮されたばね２４は、枠２２を
弾性的に押圧し、そのためにローラ２０はベルト１０を
押圧する。ばね２４は、所望の圧縮状態に置かれた時に
べ／ｌ／）の引張力が約０．１に９／ｃｍになるような
、適当なばね定数をもつように設計されている。ベル）
１０は、現像ローラ４０上の現像材が、現像材ローラ４
ｏの回りのベルト１０に対して約１０°ないし約４０°
の範囲の円弧によって接触しうるような、十分に小さい
引張力下に保持される。

第６図には、現像装置３８の詳細な構造が示されている
。そこに示されているように、現像装置３８は、供給さ
れる現像材を蓄えるためのチャンバを画定するハウジン
グ６６を有する。１対のオーガ６８および７ｏは、ハウ
シング６６のチャンバ内において現像材を混合し、この
現像材を現像ローラ４０の方へ進める。現像ローラ４ｏ
は現像　。

材を進めて、光導電ベル）１０上に記録された静電潜像
に接触させる。トリムバー７２は、現像ローラ４０上の
現像材の堆積の厚さを調整する。現像材ロー２４０の接
線速度は、ベル）　１０’ｆ）接ｍ速度と同方向を有す
る。トリムバー７２は、現像ローラ４０の幅を実質的に
横切る縦方向に伸びており、現像領域内へ移動せしめら
れる現像材の量を制御する一様な間隙を形成する。現像
ローラ４０は非磁性管状部材７４を有するが、これは好
ましくぼアルミニウムで作られ、その外周面は粗面にさ
れる。管状部材７４内には細長い磁石７６が同心的に配
置され、軸上に取付けられている。

好ましくは、磁石７６は約３００’だけの延長を有し、
磁性材のない出口領域が形成されるようにし、そこに管
状部材７４から落下した現像材がハウジング６６のチャ
ンバへ帰り、後に再使用されうるようにする。さらに、
ブレード７８が管状部材７４から未使用現像材をかき落
とすようになっている。管状部材７４は駆動モータに連
結され、この駆動モータは管状部材７４を矢印８０の方
向に回転させる。管状部材７４０角速度は、複写される
原稿の種類によって調節されうる。好ましくは、管状部
材７４は、電圧源（図示されていない）により適当な極
性および大きさに電気的にバイアスされる。その電圧レ
ベルは、パックグラクンｒ電圧レベルと、ベルト１０の
光導電面上に記録される像型圧レベルとの間にある。例
えば、電圧源は。

管状部材７４を約５０ボルトないし約３０［］ボポルの
範囲の電圧に電気的にバイアスする。管状部材７４が回
転すると、それに伴って現像材のブラシが管状部材７４
０周面上に形成される。この現像材のブラシは前進する
と現像領域８２においてベルト１０に接触し、ベルト１
０を撓ませて現像ローラ４，００回りに巻きつくように
し、広〜ζ現像領域を形成する。磁石７６は定置取付げ
されていて、トナー粒子が摩擦電気的に付着したキャリ
ア粒子の磁性により、現像材を管状部材７４に引付ける
。現像領域８２において、トナー粒子のあるものはキャ
リア粒子から潜像に引付けられて、ベルト１０の光導電
面上にトナー粉末像を形成する。

次に、第４図には、現像ローラ４０と、現像ローラ゛４
０の角速度を所望レベル保持するための制御装置とが示
されている。そこに図示されているように、磁石７６は
管状部材７４内に同心的に定置されている。管状部材７
４はモータ８４に連結されている。モータ８４は可変速
度モータで、管状部材７４を選択された一定角速度で回
転せしめる。磁石７６の外周面は、管状部材７４の内周
面からは離れている。このようにして、磁石７６が発生
する磁界は、現像材を管状部材７４の外周面に引付ける
。モータ８４が管状部材７４を矢印８０（第６図）の方
向に回転させると、現像材は現像領域８２（第３図）へ
前進せしめられる。前進する現像材はベルト１０に接触
してベルト１０を撓ませ、ベルト１０が現像ローラ４０
に円弧をなして巻きつくようにする。このようにして、
ぺルト１０と管状部材７４との間の間隔は、現像領域８
２内における、圧縮された現像材の堆積の高さによって
制御される。電源８６は、モータ８４が管状部材７４を
回転させる速度を制御する。論理回路８８は、電源８６
を制御してモータ８４に供給される電力を調整する。動
作に際しては、操作者は、原稿が連続階調原稿である時
にはがタン９０を押下し、原稿が中間階調原稿である時
にはボタン９２を押下する。選択されたざタンの作動は
論理回路８８によって検出され、論理回路８８はそれに
応じて電源８６を制御して、モータ８４が管状部材７４
を回転させる速度を調整する。すなわち、操作者がもし
連続階調ボタン９０を押下した場合には、論理回路８８
は電源８６を制御して、モータ８４が管状部材７４を、
中間階調ざタン９２が押下された場合よりも大きい角速
度で回転させるように一１調整を行なう。例えば、もし
中間階調ボタン９２が押下された場合には、管状部材７
４の接線速度の、ベルト１０の接線速度に対する比は約
２になる。連続階調ボタン９０が押下された場合には、
管状部材７４は大きい角速度で回転し、管状部材７４の
接線速度の、ベルト１０の接線速度に対する比は２より
も大になる。

１例をあげると、現像装置に用いられる絶縁性現像材は
、好ましくは約１０１４ないし約１０１フΩ・１の範囲
の抵抗率を有するものとされる。トナー粒子は好ましく
は熱シラ、スチツク材で作られたものとし、キャリア粒
子は好ましくはポリアミｒ樹脂で被覆されたフェライト
によって作られたものとする。フェライトの被覆として
は、ポリスチレン、ポリエステル、またはエチレン酢酸
♂ニル共重合体などの、他の材料を用いることもできる
。

発明の効果 要約すれば１本発明の現像装置は、連続階調および中間
階調の潜像の現像を最適化するように、角速度を調節で
きる現像ローラを備えているのである。

従って、本発明により、連続階調および中間階調の潜像
の現像を最適化しうる静電潜像現像装置が提供されてい
ることは明らかである。この装置は、前述の諸利点を十
分に備えている。以上においては、特定の実施例に関し
て本発明を説明したのであるが、本技術分野に精通した
者ならば、多（の代替装置、改変装置、および変形装置
が可能であることが分るはずである。従って、全てのそ
れらの代替装置、改変装置、および変形装置は特許請求
の範囲内に包含されるように考慮されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の特徴を取入れた電子写真複写装置の
概略的正面図、第り図は、第１図の複写装置のベルト引
張装置を示す部分斜視図、第６図は、第１図の複写装置
に用いられている現像装置の正面図、および第４図は、
第６図の現像装置の現像ローラを示す正面図である。 １０・・・・・・・・・べｙ）、３８・・・・・・・・
・磁気ブラシ現像装置、４０・・・・・・・・・現像ロ
ーラ、８２・・・・・・・・・現像領域、８４・・・・
・・・・・可変速度モータ、８６・・・・・・・・・電
源、８８・・・・・・・・・論理回路、９０・・・・・
・・・・連続階調ざタン、９２・・・・・・・・・中間
階調ぜタン。 代理人　浅　村　皓

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）部材上に記録された連続階調および中間階調の潜
   像を現像する装置において、該部材に近接して置かれた
   現像装置であって該現像装置と該部材との間に現像領域
   を画定し、現像材を運搬して該現像領域内の該部材に接
   触せしめることにより該部材上に記録された潜像を現像
   する現像装置と、該運搬装置の速度を制御して連続階調
   潜像が現像される時には中間階調潜像が現像される時よ
   りも高速度で該運搬装置を移動せしめる制御装置と、を
   備えた、連続階調および中間階調潜像用現像装置。
2. （２）光導電部材上に連続階調および中間階調静電潜像
   を記録される種類の電子写真複写装置において、該部材
   に近接して置かれた現像装置であって該現像装置と該部
   材との間に現像領域を画定し、現像材を運搬して該現像
   領域内の該部材に接触せしめることにより該部材上に記
   録された潜像を現像する現像装置と、該運搬装置の速度
   を制御して連続階調潜像が現像される時には中間階調潜
   像が現像される時よりも高速度で該運搬装置を移動せし
   める制御装置とを備えた電子写真複写装置。