JPS61219066A

JPS61219066A - 現像装置

Info

Publication number: JPS61219066A
Application number: JP61056049A
Authority: JP
Inventors: ジヨン　ジー　ラーランド
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1986-03-13
Publication date: 1986-09-29
Also published as: US4619517A

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、一般に、電子写真式複写機、詳細に言えば、
電子写真式複写機に用いられる現像装置に関するもので
ある。

（発明が解決しようとする問題点）電子写真式複写機においては、光導電性部材がはり一様
な電位に帯電され、その表面が感光化される。光導電性
部材の帯電した部分は、複写する原稿の光像にさらされ
る。帯電した光導電性部材の露光により、照射された領
域内の電荷が選択的に消去される。これにより、複写す
る原稿に含まれている情報領域に対応する静電潜像が光
導電性部材の上に記録される。光導電性部材の上に静電
潜像が記録されたあと、潜像は着色粒子に接触して現像
される。これにより、光導電性部材の上に粉末像が形成
され、粉末像は続いてコピーシートへ転写される。次に
コピーシートが加熱され、着色粒子が像の形状でコピー
シートへ定着される。

これまで、いろいろな型式の現像装置が用いられてきた
。これらの装置は、２成分現像剤または単成分現像剤を
使用している。２成分現像剤は、キャリヤ粒子と、摩擦
電気でキャリヤ粒子に付着しているトナー粒子から成っ
ている。これに対し′・単成分現像剤は、トナー粒子の
みを使用している。

単成分現像剤系では、トナー粒子は導電性である。

しかし、導電性トナー粒子は、コピーシートに対する転
写効率が悪いのが普通である。この問題を克服するため
に、絶縁性トナー粒子も用いられている。絶縁性トナー
粒子は、良い画質のコピーを作ることがわかっている。

静電潜像の上に絶縁性トナー粒子を付着させるために、
いろいろな現像装置が使われている。関連のあると思わ
れる文献は、米国特許第４．４５９．００９号（１９８
４年７月１０日発行）と係属中の米国特許出願第５４９
．０９６号（１９８３年１１月７日出願）である。

上記文献の関連部分は、以下のように要約することがで
きる。

米国特許第４．４５９．００９号は、光導電性表面に接
触して潜像を絶縁性トナー粒子で現像する供与口−ラー
を備えた現像装置を開示している。帯電ローラーは、供
与ローラーへトナー粒子を運び、かつ電荷を与える。帯
電ローラーと供与ローラーとの接触区域において、トナ
ーに電荷が誘起されるように、帯電ローラーには、摩擦
帯電作用被膜が付いている。ドクター・ブレードは、帯
電ローラー上のトナー粒子の量を調節し、かつ電荷の誘
起を助ける働きをする。

米国特許出願第５４９．０９６号は、供給用トナー粒子
が入っているトナー容器に隣接して取り付けられた供与
ローラーを備えた現像装置を開示している。トナー容器
と供与ローラー間には、スクリーンが挿置されており、
トナー粒子がスクリーンを通過し、供与ローラーの上に
計量分配されるとき、トナー粒子が摩擦帯電される。帯
電したトナー粒子は、供与ローラーに付着し、供与ロー
ラーによって搬送され、光導電性表面に記録された潜像
に接触し、潜像上に堆積し、光導電性表面の上に粉末像
を形成する。

（問題点を解決するための手段）本発明の特徴によれば、潜像を着色粒子で現像する装置
が得られる。本装置は、着色粒子を潜像まで搬送する手
段と、搬送手段によって潜像へ運ばれる着色粒子を帯電
させる手段と、供給源の不変色粒子を貯蔵し、不変色粒
子を搬送手段へ供給する手段と、貯蔵手段へ戻された不
適当（例えば反対極性）に帯電した着色粒子を放電させ
る手段、で構成される。

本発明のもう１つの特徴として、光導電性部材の上に記
録された静電潜像が絶縁性トナー粒子で現像され、形成
されたトナー粉末像がコピーシートへ転写され、はり永
久的に定着される型式の電子写真式複写機が得られる。

この改良型電子写真式複写機は、光導電性部材に記録さ
れた静電潜像へトナー粒子を搬送する手段、搬送手段に
よって静電潜像へ運ばれるトナー粒子を帯電させる手段
、供給源のトナー粒子を貯蔵し、トナー粒子を搬送手段
へ供給する手段、および貯蔵手段へ戻された不適当に帯
電したトナー粒子を放電させる手段、を備えている。

本発明の他の特徴は、図面を参照し、以下の説明を読ま
れれば、明らかになろう。

（実施例）以下、本発明をその好ましい実施例について説明するが
、発明をその実施例に限定するつもりのないことは、理
解されるであろう、むしろ、特許請求の範囲に記載した
発明の精神と広義の範囲に含めることができる全ての代
替物、修正物、均等物は、本発明に包含されるものと考
える。

本発明の一般的理解のために、図面について説明するが
、図中、同一の要素には、同じ参照番号を使って表示し
である。第１図は、本発明の現像装置を有する例示のた
めの電子写真式複写機の種゛々の構成要素を略図で示す
。本発明の現像装置が多種多様な電子写真式複写機に等
しく適合し、使用することができ、その利用は、必らず
しもここに記載した特別の電子写真式複写機に限定され
ないことは、以下の検討から明らかになろう。

電子写真式複写技術は、周知であるから、以下第１図の
複写機に用いられている種々の処理ステーションを略図
で示し、それらの作用を簡単に説明する。

第１図に示すように、電子写真式複写機は、導電性基層
の上に光導電性表面が付着しているベルト１０を用いて
いる。光導電性表面はセレン合金で作られ、導電性基層
はアルミニウム合金で作られたものが好ましいが、他の
適当な材料を使用してもよい。ベルト１０は、一対の向
い合って間隔をおいて配置されたローラー１２．１４に
掛は渡されている。ローラー１４は、適当な手段たとえ
ばベルト駆動でローターに結合されたモーターによって
回転される。ローラー１４が回転すると、ベルト１０は
、光導電性表面を矢印１６の方向に進め、ベルトの移動
通路の周囲に配置された種々の処理ステーションを通過
させる。

最初に、光導電性表面は、帯電ステーションＡを通過す
る。帯電ステーションＡでは、コロナ発生装置１８が光
導電性表面を比較的高いはり一様な電位に帯電させる。

次に、光導電性表面の帯電した部分は像形成スチージョ
ンＢを通過する。像形成ステーションＢには、原稿２０
が表を下にして透明プラテン２２の上に置かれている。

プラテン２２上の原稿２０の像形成は、ランプ２４とミ
ラー２６と可動レンズ２８とで構成された露光装置によ
って行なわれる。露光装置は、ランプとミラーとレンズ
が原稿を横切って移動し、その微小幅を照明していくよ
うになっている移動光学系である。このようにして、微
小幅の光像が形成され、光導電性表面の帯電した部分の
上に投影される。帯電した光導電性表面は、光像によっ
て選択的に放電され、表面の上に原稿の静電潜像が記録
される。そのあと、ベルト１０は光導電性表面に記録さ
れた静電潜像を現像ステーションＣへ進める。

現像ステーションＣでは、供与ローラー３０か弱く帯電
した絶縁性非磁性トナー粒子を搬送し、ベル１−１０の
光導電性表面に記録された静電潜像に接触させる。供与
ローラー３０は、矢印３２の方向に回転する。トナー粒
子供給槽３４は、供与ローラ−３０ヘトナー粒子を供給
する。計量・帯電ローラー３６は、供与ローラー３０に
接触し、両者の間にニップを形成し、矢印３８の方向に
回転する。供与ローラー３０の上の弱く帯電したトナー
粒子は、計量・帯電ローラー３６と供与ローラー３０の
間のニップを通過する。計量・帯電ローラー３６と供与
ローラー３０は、反対方向に移動しているために、ニッ
プ内のトナー粒子は、電荷を取得する。これらの帯電し
たトナー粒子は、次に、柔軟な供与ローラー３０によっ
て、光導電性表面に記録された静電潜像へ搬送される。

静電潜像は、供与ローラー３０からトナー粒子を引きつ
け、ベルト１０の光導電性表面の上に粉末像を形成する
。供与ローラー３０と帯電ローラー３６間のニップ領域
において、不適当に帯電したトナー粒子は、矢印４０の
方向に回転することがわかった。この回転は、供与ロー
ラー３０と帯電ローラー３６の回転によるものである。

これらの不適当に帯電したトナー粒子は回転すると、こ
の領域において高い電荷を取得する。帯電ローラー３６
と供与ローラー３０間のニップに進入するトナー粒子が
確実に弱く帯電されるようにするため、スクリーン４２
の自由端がこの回転しているトナー粒子の団塊に浸漬さ
れている。スクリーン４２の他端は、接地されている。

このように、回転しているトナー粒子の団塊は、帯電ロ
ーラー３６と供与ローラー３０とで形成されたニップに
入る前に放電される。ドクターブレード４４の自由端は
、帯電ローラー３６に接触し、トナー粒子がそこを越え
て帯電ローラー３６へ進むのを防止するシールの役目を
する。ドクター・ブレード４４によって帯電ローラー３
６から除去された不適当に帯電したトナー粒子は、回転
しているトナー粒子の団塊の電荷に寄与することがわか
った。現像装置のこれ以上の詳細は、あとで第２図を参
照して説明する。

第１図の説明を続けると、ベルト１０は、次にトナー粉
末像を転写ステーションＤへ進める。転写ステーション
Ｄでは、コロナ発生装置４６がそこに置かれたコピーシ
ート４８の裏面にイオンを散布する。この散布により、
トナー粉末像がベルト１０の光導電性表面からコピーシ
ート４８へ引きつけられる。トナー粉末像がコピーシー
ト４８へ転移したあと、コピーシート４８は、矢印５０
の方向に進み、定着ステーションＥを通過する。

定着ステーションＥには、加熱された定着ローラー５２
とバックアップ・ローラー５４が設置されており、コピ
ーシート４８上のトナー粉末像が定着ローラー５２に接
触する。定着後、コピーシートは、搬送ローラーによっ
て進められ、シュートを通りでキャッチ・トレーへ導か
れ、ここから完成コピーとして取り出される。

次に、現像装置の詳細な構造を図示した第２図について
説明する。現像装置は、柔軟な供与ローラー３０ｔ−４
ｆし、供与ローラー３０は、フルオロポリマー被膜５６
で被覆されている。被膜５６は、供与ローラー３０の全
外周面をおおっている。一般に、被膜５６は、約２〜１
２５ミクロンの厚さを有するが、約１０〜５０ミクロン
の範囲の厚さが好ましい。供与ローラー３０は、たとえ
ば、フルオロポリマー被膜５６で上塗りされたアルミニ
ラム蒸着マイラー、カーボン・ブラックなどの導電性添
加剤を含有するポリマーで上塗りされ、フルオロポリマ
ーで上塗りされた継目なし押出しポリマー・スリーブ、
あるいは表面にテキスチャーを与えるように処理された
フルオロポリマー被膜付きの裸電鋳ニッケル・スリーブ
を含め、適当な材料で作ることができる。帯電ローラー
３６は、中実または中空の金属ローラーであり、現像装
置に使用できる十分な強さがあれば、たとえばアルミニ
ウム、鋼、鉄、高分子材料等を含め、多数の既知の材料
から適当なものを使うことができる。

一般には、ローラー３６は、アルミニウムで作ることが
好ましい、トナー供給槽３４の中には、供給源のトナー
粒子６０が入っている。槽３４内のトナー粒子６０は、
弱く正に帯電した粒子と弱く負に帯電した粒子である。

槽３４内のトナー粒子は、供与ローラー３０と帯電ロー
ラー３６に付着し、２つのローラーによって矢印４０の
方向に回転するように駆動され、円柱状に激しく動くト
ナー粒子の団塊６２が生じる。矢印４０の方向に回転し
ているこの円柱上のトナー粒子団塊６２は、高い負の表
面電位、一般に数千ボルトの電位を取得することがわか
った。スクリーン４２の自由端領域６４は、回転するト
ナー粒子団塊６２に浸漬されており、スクリーン４２の
他端は固定して取り付けられ、接地されている。このよ
うに、スクリーン４２は、回転するトナー粒子団塊６２
を放電させる。スクリーン４２は、銅で作られ、１セン
チメートルにつき８個のはり等間隔の孔を有するものが
好ましい、トナー放電スクリーン４２は、回転するトナ
ー粒子団塊６２の直径を小さくし、かつ高い負の表面電
位を放電させることがわかった。ドクター・ブレード４
４の自由端６８は、帯電ローラー３６の表面に接してい
る。したがって、帯電ローラー３６が矢印３８の方向に
回転すると、トナー粒子はドクター・ブレード４４でロ
ーラーから除去される。ドクター・ブレード４４の他端
７０は、固定して取り付けられている。帯電ローラー３
６から除去された不適当に帯電したトナー粒子は、回転
しているトナー粒子の団塊６２の電荷に寄与する。供与
ローラー３０は、電源７２で電気的にバイアスされてい
る。正の帯電装置の場合には、電源７２は、一般に、約
＋７５〜＋４５０ボルト、または約−７５〜−４５０ボ
ルトの範囲の電圧Ｖ、を印加する。電源７４は、約＋２
５〜＋２００ボルトの範囲の電圧ｖｃへ帯電ローラー３
６を電気的にバイアスする。放電スクリーン４２および
回転するトナー粒子団塊６２を除き、現像装置の詳細な
構造は、米国特許第４，４５９．００９号（１９８４年
発行）により完全に記載されている。

（発明の効果）要約すると、弱く帯電した絶縁性トナー粒子は、回転す
るトナー粒子団塊を形成し、このトナー粒子団塊はトナ
ー粒子放電スクリーンによって放電される。トナー粒子
は、柔軟な供与ローラーの上に堆積し、搬送され、計量
・帯電ローラーに摩擦接触することによって、その上に
電荷が誘起される。電荷の極性は、光導電性表面に記録
された静電潜像へ引きつけられるように選ばれる。

以上から、本発明に従って、先に言及した目的および利
点を完全に満す現像装置が得られたことは、明らかであ
る。本発明をその特別の実施例について説明したが、こ
の分野の専門家は多くの代替物、修正物、均等物を思い
浮べ・ることは、明らかである。したがって、特許請求
の範囲に記載された発明の精神と広義の範囲に入る全て
の代替物、修正物、均等物は、本発明に包含されると考
える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の現像装置を組み入れた電子写真式複
写機の略正面図、第２図は、第１図の複写機に使用した現像装置の略正面
図である。Ａ・・・帯電ステーション、Ｂ・・・像形成ステーショ
ン、Ｃ・・・現像ステーション、Ｄ・・・転写ステーシ
ョン、Ｅ・・・定着ステーション、１０・・・ベルト、１２．１４・・・ローラー、１６・
・・ベルト移動方向、１８・・・コロナ発生装置、２０
・・・原稿、２２・・・透明プラテン、２４・・・ラン
プ、２６・・・ミラー、２８・・・可動レンズ、３０・
・・供与ローラー、３２・・・回転方向、３４・・・ト
ナー粒子供給槽、３６・・・計量・帯電ローラー、３８
・・・回転方向、４０・・・トナー粒子の回転方向、４
２・・・スクリーン、４４・・・ドクター・ブレード、
４６・・・コロナ発生装置、４８・・・コピーシート、
５０・・・シート移動方向、５２・・・定着ローラー、
５４・・・バックアンプ・ローラー、５６・・・フルオ
ロポリマー被膜、６０・・・トナー粒子供給源、６２・
・・回転しているトナー粒子団塊、６４・・・スクリー
ンの自由端、６６・・・同他端、６８・・・トゲター・
ブレードの自由端、７０・・・同他端、７２・・・電源
、７４・・・電源。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）着色粒子を潜像まで搬送する手段と、前記搬送手
段によって運ばれる着色粒子を帯電させる手段と、供給
用着色粒子を貯蔵し、前記搬送手段へ供給する手段と、
前記貯蔵手段へ戻された不適当に帯電した着色粒子を放
電させる手段とを備えていることを特徴とする、潜像を
着色粒子で現像する装置。
（２）前記帯電手段は、前記搬送手段により潜像へ運ば
れる着色粒子の量を計量することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の現像装置。
（３）前記帯電手段は、帯電ローラーから成ることを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の現像装置。
（４）前記搬送手段は、前記帯電ローラーに接触して配
置された供与ローラーから成り、着色粒子は両ローラー
の間に形成されたニップ内で帯電されることを特徴とす
る特許請求の範囲第３項記載の現像装置。
（５）前記放電手段は、自由端がニップ領域内の着色粒
子に浸漬され、他端が接地されたスクリーンから成るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の現像装置。
（６）前記スクリーンは、１センチメートル当り約８個
の孔を有していることを特徴とする特許請求の範囲第５
項記載の現像装置。
（７）前記スクリーンは、銅で作られていることを特徴
とする特許請求の範囲第６項記載の現像装置。
（８）前記供与ローラーに所定のレベルのバイアス電圧
を印加する手段と、前記帯電ローラーに所定のレベルの
バイアス電圧を印加する手段とを備えていることを特徴
とする特許請求の範囲第５項記載の現像装置。
（９）光導電性部材の上に記録された静電潜像が絶縁性
トナー粒子で現像され、形成されたトナー粉末像がコピ
ーシートへ転写され、永久的に定着される型式の電子写
真式複写機であって、トナー粒子を光導電性部材の上に
記録された静電潜像まで搬送する手段と、前記搬送手段
によって静電潜像へ運ばれるトナー粒子を帯電させる手
段と、供給源のトナー粒子を貯蔵し、トナー粒子を前記
搬送手段へ供給する手段と、前記貯蔵手段へ戻された不
適当に帯電したトナー粒子を放電させる手段とを備えて
いることを特徴とする電子写真式複写機。
（１０）前記帯電手段は、前記搬送手段によって静電潜
像へ運ばれるトナー粒子の量を計量することを特徴とす
る特許請求の範囲第９項記載の電子写真式複写機。
（１１）前記帯電手段は、帯電ローラーから成ることを
特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の電子写真式複
写機。
（１２）前記搬送手段は、前記帯電ローラーに接触して
配置された供与ローラーから成り、トナー粒子は両ロー
ラーの間に形成されたニップ内で帯電されることを特徴
とする特許請求の範囲第１１項記載の電子写真式複写機
。
（１３）前記放電手段は、自由端がニップ領域内のトナ
ー粒子に浸漬され、他端が接地されたスクリーンから成
ることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の電子
写真式複写機。
（１４）前記スクリーンは、１センチメートル当り約８
個の孔を有することを特徴とする特許請求の範囲第１３
項記載の電子写真式複写機。
（１５）前記スクリーンは、銅で作られていることを特
徴とする特許請求の範囲第１４項記載の電子写真式複写
機。
（１６）前記供与ローラーに所定のレベルのバイアス電
圧を印加する手段と、前記帯電ローラーに所定のレベル
のバイアス電圧を印加する手段を備えていることを特徴
とする特許請求の範囲第１３項記載の電子写真式複写機
。