JPS6130273B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子写真複写機、印刷機に関し、さら
に具体的には帯電した光導電体を選択的に放電
し、現像可能な潜像を形成し、これを複写紙に転
写し、究極的に像の可視的コピーを形成する装置
に関する。

本発明は単サイクル電子写真プロセスの動作速
度で２サイクル電子写真プロセスの経済的利点を
与える。

［従来技術］ 現在の電子写真複写紙は一般に単サイクル機械
又は２サイクル機械にわけられる。代表的な単サ
イクル機械は光導電体ベルトもしくはドラムを帯
電し、光導電体の領域を所望の像に従つて選択的
に放電し、トナーを与えて像を現像し、複写紙に
転写し、光導電体を放電し、次に現像装置と別の
クリーニング・ステーシヨンによつて光導電体を
清浄にする。単サイクル機械は種々の動作速度で
動作する。しかしながら、単サイクル機械は、た
とえば別個のクリーニング・ステーシヨンといつ
た単一機能素子に関連するコスト高という欠点を
有する。さらに、別個のクリーニング・ステーシ
ヨンを使用するとサービス及び保守費が高くな
る。例えばクリーニング・ブラシ、フイルタ、ト
ナー復帰錐等は頻繁なサービス、取換えを必要と
し、維持費を高くする。

２サイクル機械はいくつかの素子の各々が２つ
の機能を行う。代表的な例は米国特許第3647293
号に示されている。この特許では２つの機能を兼
任的に行う例として現像装置とクリーニング・ス
テーシヨンが組合されたものが示され、そして交
互に動作して別個のサイクル中に夫々の機能を行
う。

２サイクル機械は通常のクリーニング・ステー
シヨンを必要とせず、従つてこれに関連する出費
がなくてすむが、複写される頁が変るごとにクリ
ーニング・サイクルが実行されるのでスループツ
トの点でコスト高となる。循環する文書供給装置
を使用する複写機若しくは丁合されたコピーの組
を印刷し、レーザもしくは発光ダイオードを用い
る電子写真複写紙の様な機械では原文書がコピ
ー・サイクル毎に変わり、従つて、所定の静電写
真プロセス速度に対しては、スループツト（出来
高）が半分になり、又所定のスループツトを維持
するためには処理速度を２倍にしなければならな
い。

或る従来の装置は内部ランプを含み、これが光
導電体ベルトを照射して、クリーニングの際の光
導電体の放電を助けている。この様な装置は米国
特許第4372669号に開示されている。この特許で
は２サイクル機械の光導電体ベルトの内側にクリ
ーニング増強ランプを有する。米国特許第
4322734号は類似の配列体を開示している。即ち
内部に設けられたランプが、透明な内層、中間の
光導電体層を有する光導電体ベルトを照射してい
る。この装置はランプの強度を制御して、電極に
より放電する型の像形成装置を用いる場合のコピ
ー濃度を一様にする。

透明ドラムを照射するレーザの如き内側に存在
する結像装置を使用した電子泳動電子写真結像シ
ステムは米国特許第4357096号に開示されてい
る。この装置では感電子色素が透明ドラムの外側
に吸付けられる。結像領域で内部ランプから照射
された部分は透明ドラムもしくは接触するドラム
に向つて泳動する。この装置は別個の色素クリー
ニング・ステーシヨンで使用される点で単サイク
ル構造である。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述の従来技術のどれも、２サイクル機械の別
個のクリーニング・ステーシヨンを使用すること
なく、しかも単サイクル機械の動作速度を保持し
ている利点を与えない。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の電子写真装置は閉ループをなして連続
移動出来る様に取付けられた光導電体ベルトを有
し、このベルトは帯電可能な感光層及び感光層の
内側の転写層を有する型の機械である。この機械
は、光導電体ベルトを静電的に帯電する装置、及
び複写紙もしくは他の媒体を、光導電体ベルトの
外側に接するように転写ステーシヨンを通過させ
る様に供給する装置を含む。本発明の改良は帯電
された光導電体ベルトの内面に向けて像を指向す
る装置を含む。次にベルトはその外面にトナーを
与える装置を通過する。この装置が又像に関連す
る残留トナーを一掃する。このクリーニング（一
掃）機能は、トナー付与及び一掃装置と転写装置
間に存在するベルトを放電させるための装置によ
つて増強される。

一つの態様として、ベルト放電装置は、トナー
付与及び一掃装置（即ち現像−クリーニング装
置）と転写装置の間でベルトの内面に対して光を
当てる様に位置付けられた消去ランプである。

以下本発明は電子写真印刷機の場合について説
明されるが、本発明は電子写真複写機又は複写紙
と印刷機の組合せで使用されるに適している。

［実施例］ 次に説明する実施例は、スループツトを著しく
低下させることなくクリーニング・ステーシヨン
の必要性をなくする静電写真プロセスを達成す
る。本発明における静電写真プロセスにおいて
は、結像路光即ち像形成は、透明若しくは半透明
のアース面を介して光導電体の裏面で行なわれ、
これにより、静電写真プロセスのクリーニング工
程及び現像工程は同時に行なわれることができ、
従つて所定の処理速度に対するスループツトの低
下をなくする。

第１図は、乾燥トナー型現像−クリーニング装
置が使用される本発明に従う機械を示している。
光導電体ベルト１０はコロナ装置１２の下を通過
する時に帯電される。ベルト１０は光導電体が透
明な基体上に付着されている点を除き通常のもの
である。透明基体は比較的透明で、汚れ及び欠陥
のない光学級のマイラの如きものである。マイラ
に接して設けられたアース面を透明若しくは半透
明である。この透明もしくは半透明なアース面即
ち基準電位面は、アルミニウムもしくは他の透明
なもしくは半透明導電性材料を薄く蒸着されると
いつた種々のプロセスによつて得られる。

光導電体の結像は、ベルトと同じ幅の発光ダイ
オード（LED）アレイ１３からベルトと同じ幅
のセルホツク（商標名）アレイ１４を介して光
を、点Ａにおいて光導電体ベルト１０の裏側の電
荷発生層に焦点合わせすることによつて達成され
る。像は細かな画素により表わされ、印刷情報の
静電潜像が得られる。レーザによる印刷も使用で
きる。この場合は結像に複写機型の動作における
文書走査のための鏡及び他の光学素子が使用され
る。

磁気ブラシ現像装置１５は、形成されたばかり
の潜像を現像し、同時に、先行情報頁の印刷を行
つた先行のサイクルでベルト１０の外面上に残さ
れたトナー即ち転写されなかつたトナーをクリー
ニングする。既に転写された先行頁の残留トナー
（光導電体の表側に存在している）に対するこの
クリーニング動作は、光導電体の裏側に対して
LEDアレイ１３からの潜像形成が行なわれ、光
導電体上の転写されなかつたトナーを保持する電
荷を消去するので可能である。この例では、光で
背景側を書込むのでなく、光で文字を書込む放電
領域現像を用いるとして説明するが、帯電領域現
像も又可能である。

コロナ装置１６は通常の、電圧バイアスされた
転写前ACコロナ装置であり、この後の転写工程
の背景転写を抑えるためのものである。螢光ラン
プ１７は裏面照射する消去ランプであり、転写効
率を改善するものである。顕像は転写コロナ装置
１８によつて普通紙に転写される。この普通紙
は、繰り出しローラ２０によつて紙供給箱１９か
ら取出される。紙供給箱１９及び燥り出しローラ
２０はIBMシリーズ複写機モデル30／40に使用
されているものと同じである。

剥離コロナ装置２１は光導電体ベルト１０から
の複写紙の分離を助ける。出力される複写紙の前
縁がコロナ装置２１の下に来ると、コロナ装置２
１には短時間AC電圧パルスが印加される。これ
によつて出力複写紙の前縁はベルト１０から剥離
され、真空移送ベルト装置２２によつて補促され
る。この装置２２は出力複写紙をホツト・ロール
融着装置２３に送り、これによりコピーが完成さ
れる。移送装置２２はその下の面に複写紙を保持
し、この場合、融点装置２３へ送り込まれる時に
複写紙の下面に付着されているトナー像は乱され
ない。

トナーは貯蔵室２５に入れられていて、定期的
に一定量が計量されて現像−クリーニング装置即
ち磁気ブラシ現像装置１５の溜りに供給される。
掘削錐２６及び２７は溜り場内のトナーを循環さ
せる。磁気ブラシ・ローラ３０は、例えば０ボル
トから或る正の電圧にそのバイアスをセツトされ
て主にクリーニング機能を遂行する。磁気ブラ
シ・ローラ３１は光導電体に対して例えば負の電
圧にバイアスされて、主にトナーに現像機能を行
う。

現像−クリーニング装置は複数個の磁気ブラ
シ・ローラを有し、このうち少なくとも１つは光
導電体からゆるいトナーを除去するようにバイア
スされ、そして残りのうちの少なくとも１つの磁
気ブラシ・ローラは、光導電体の選択的放電によ
り形成される像の現象を行うようにバイアスされ
る。

閉ループ光導電体ベルト１０を連続的に駆動す
る装置は通常のものであり、そしてLEDアレイ
１３によつて光導電体ベルト１０に形成された像
枠領域が供給箱１９から供給される複写紙の到達
と同期される事を確実にする制御装置を含む。コ
ロナ装置１２は多重ワイアの格子構造を有すると
して示されている。

第２図はいつくかの素子が第１図と同じ機能を
有する機械を示し、これ等の素子は同じ番号で示
されている。第２図の機械の動作は第１図と略同
じであるが、第１図の乾燥トナー磁気ブラシ現像
装置１５が、液体トナー転写機械と幾分似ている
噴水式液体現像装置３５と代えられている点が異
なつている。さらに、第１図のホツト・ローラ融
着装置２３は真空移送装置３７及び３８の間に存
在する加熱プラテン装置３６と代えられている。
加熱プラテン装置３６は従来の液体トナー転写電
子写真機械に見られる如く、裏面からの熱電導に
よつて出力複写紙を加熱する。

通常の液体現像装置と対比して、噴射式型の液
体現像装置３５はそのハウジングの像導入側に回
転するフオーム・ラバー・ロール・ワイパ４０を
含む。現像装置３５はさらに現像電極装置４１及
び４２並びに出口側に通常のゴム・ローラ４４を
含む。

第１図で説明されたのと似た様な状態で使用さ
れる他の現像−クリーニング装置が第３図に示さ
れている。この装置において、閉ループ光導電体
ベルト４８はローラ４９及び５０上を通過し、磁
気ブラシ・ローラ５１，５２及び５３と向い合つ
ている。これ等の３つの現像用の磁気ブラシ・ロ
ーラ５１乃至５３は各々内部に極が反発する向き
に配列された磁石を有する。追加の磁石ローラ５
５は重さによつてトナーを貯える貯蔵室５６か
ら、磁性キヤリアを最初の磁気ブラシ・ローラ５
１に運搬する。この磁性キヤリア即ち現像用混合
物はローラ５１からローラ５２次にローラ５３に
運ばれる。その後、現像に使用されなかつた現像
用混合物は溜り場５６に戻される。

図示された磁気構造体は、現像領域５８，５９
及び６０において良好な搬送運動を行なうと同時
に、３つのローラ５１乃至５３を全てリンクする
一体的磁気回路の一部を形成する。

ローラ５１内に含まれる静止型磁気構造体は、
運搬用ローラ５５からキヤリア流をローラ５１の
回転する表面に運ぶ最初の磁気素子６１を含んで
いる。磁石６２は、最初の現像領域５８のＮ極が
対向している磁石６３及び６４にキヤリア流を運
ぶ。磁場内の磁性キヤリア・ビーズの連鎖が一時
的に破壊され、現像領域５８内に乱れを生じる。
このことはキヤリア流が最初の現像領域５８を出
る時の現像効果を高める。磁石６４はキヤリアを
ローラ５２に移送し、磁石６５がこれを現像領域
５９に移送する。現像領域５９において、同様の
動作が生じ、ここで対向する極がこの現像領域内
に撹乱を生じ追加のトナーが光導電体ベルト４８
上に付着され、付着力の弱いトナーは光導電体ベ
ルト４８から掃きおとされる。

磁石６６はキヤリア流をローラ５３に移送し、
ここで磁石６７がローラ５２からのキヤリア流を
補え、これを現像領域６０に移送する。現像領域
６０では現像領域５８及び５９と同様な動作が生
ずる。磁石６８及び６９は流れを一掃して溜り場
５６中に指向するのに利用される。新しいトナー
は、溜り場５６の直上に存在する補充装置の導入
口７０から補給される。新らしいトナーはキヤリ
アと混合されて現像混合体が形成される。

この様にして現像−クリーニング装置４５は、
現像−クリーニング領域で優れた現像剤の撹乱を
与え、同時にローラ５１乃至５３間で良好なキヤ
リアの流れを与える。この構造は200ミクロンの
キヤリア・ビーズ略12.6Kg分に相当する容積を与
える。この現像−クリーニング装置４５はギヤツ
プの間隔に敏感でなく、ほとんど、全く調節を要
さない。この現像−クリーニング装置４５によつ
て1.4の光学密度（バルク・トナー密度）を発生
する事が出来、0.5％以下の低い背景密度を保持
する事が出来る。

第３図の現像−クリーニング装置を第１図の型
の機械で使用する場合には、ローラ５１及び５２
はクリーニング用にバイアスされ（即ち０ボルト
から正の電圧にバイアスされる）、ローラ５３は
現像のためにバイアス（即ち負にバイアス）され
る。この装置は50頁／分もの印刷を十分遂行す
る。現像−クリーニング装置４５にはより多くの
現像−クリーニング・ロールを含ませる事が可能
である。

本発明は好ましい実施例の特定の場合に限定さ
れるものではない。たとえばLEDアレイによる
印許ヘツド、レーザ−多面鏡印刷ヘツド等も適し
ている。本発明は又２成分乾燥トナー、液体トナ
ーもしくは１成分乾燥トナーの場合にも応用され
得る。上述の印刷ヘツドに代つて、もしくはこれ
と一諸に電子写真複写結像技法の使用も可能であ
る。

［発明の効果］ 本発明に従い、現像装置とクリーニング装置が
一体にされて、コスト高になる別個のクリーニン
グ装置を必要とせず、現像とクリーニングが交代
サイクルで交互に行われず、クリーニングが内側
の消去灯によつても行われるので、動作時間が一
サイクル分ですむ電子写真複写機が与えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は特に乾燥トナーを使用するのに適した
本発明の電子写真印刷装置の概略図である。第２
図は液体現像装置を使用する様に適合された本発
明の電子写真印刷装置の概略図である。第３図は
本発明の電子写真印刷装置に適した乾燥トナーの
ための現像−クリーニング装置の一例の詳細図で
ある。 １０……光導電体ベルト、１２……帯電コロナ
装置、１３……LED装置、１５……現像−クリ
ーニング装置、１６……転写前コロナ装置、１７
……装置、１９……紙供給箱、２０……剥離コロ
ナ装置、２２……移送装置、２３，２４……ホツ
ト・ロール融着装置、２５……トナー貯蔵室、２
６，２７……堀削錐、３０，３１……磁気ブラ
シ・ローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 実質的に透明な基体をもち、トナーを静
   電的に吸着するために帯電可能な感光層が該基
   体の一側面に形成され、該感光層を外面とする
   ように閉ループをなして移動可能に装着された
   光導電体と、 (b) 上記光導電体を静電的に帯電するための装置
   と、 (c) 上記静電的に帯電された光導電体に対して、
   上記基体の内面から上記基体を介して上記感光
   層に光をあて、上記光導電体に潜像を形成する
   ための露光装置と、 (d) 上記光導電体の外面に接触し、該外面にゆる
   く付着しているトナーを除去する電位にバイア
   スされたクリーニング部と、該クリーニング部
   に隣接し、上記光導電体の外面に接触して該外
   面にトナーを付着する電位にバイアスされた現
   像部とをもつ現像−クリーニング装置と、 (e) 上記現像された光導電体の像をコピー媒体に
   転写するための転写ステーシヨンと、 (f) 上記現像−クリーニング装置及び上記転写ス
   テーシヨンの間に配置され上記光導電体を放電
   するための装置、 とを具備する静電写真装置。