JPH0222950B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 磁気トナー付着ブラシローラが、特定のトナ
ー・ダスト雰囲気を生じる、電子写真印刷装置の
ための静電トナー・ダスト反発装置であつて、 第１の静電トナー反発手段と、 第２の静電トナー反発手段とを備え、 前記第１および第２の反発手段は、前記トナー
付着ブラシローラの両端に配置されており、かつ
受光ドラムの周縁の表面に隣接して配置されてお
り、 前記各反発手段に電位を与えるための手段をさ
らに備え、前記電位は、前記反発手段の近傍の領
域から前記トナーを効果的に反発させ、かつ前記
ドラムの周辺の表面に隣接する前記磁気トナー付
着ローラに前記トナーを濃縮させる、前記トナー
の極性と類似の極性であり、 前記静電反発手段の一方に隣接して配置された
帯電コクトロンからの電場を分路しかつ接地する
ための手段をさらに備える静電トナー・ダスト反
発装置。

２ 前記電場を分路しかつ接地する手段は、前記
装置のフレームに前記部材を設置する手段を有
し、前記受光ドラムに平行に延在する長手導電部
材を含む請求の範囲第１項記載の発明。

３ 前記電場を分路しかつ接地する手段は、前記
受光ドラムの曲率半径に適合するように曲げられ
た、ほぼＶ字状の薄い平坦な平面状銅部材であ
り、請求の範囲第２項記載の発明。

４ 前記第１および第２の静電反発手段は、それ
ぞれ、薄い、平坦な平板状銅部材であり、各反発
手段は、各絶縁部材の溝内に長手方向に支持され
ている、請求の範囲第１項記載の発明。

発明の背景 １ 発明の分野 この発明は、電子写真装置に関し、かつトナー
ダストが、現像部から装置の他の部分へ移動する
ことを防止する自動的な手段に関する。

２ 発明の背景 ２成分トナー、すなわちトナーとキヤリア粒子
とからなるものを用いる電子写真印刷装置は、一
般的に、単一成分のトナーを用いる装置に比べ
て、磁気ブラシあるいはトナー付着ローラをより
速い速度で回転させる。なぜならば、トナーの量
が、２成分系では少ないからである。すべてのト
ナー材料は、空気中で浮遊し得る超微粉材料から
なる。単一成分系におけるトナー粒子が、より重
く、したがつて空気中で容易には吹き流されず、
かつ負の場によりトナー付着ローラに保持され得
る磁性を有するのに対し、２成分系のトナー粒子
はより軽く、かつ磁性を有しない。トナーキヤリ
ア粒子の移動により生じる空気の乱れに基づくト
ナーの移動の問題は、したがつて、特有の問題と
なる。

回転可能な受光ドラムの端縁におけるブラシ状
シールは、周囲のダストを或る程度まで制限する
よう働く。それでもなお、トナー・ダストは、装
置の他の部分へかなり移動し、ベアリング、歯車
列などのような可動部品へ好ましくない付着をも
たらし、かつコピー自身へ付着し、信頼性に劣り
かつ比較的汚い装置とする。

これまで、この問題を経済的に解消するように
された静電付着手段は、商業的に入手されていな
い。

キヤリア粒子が摩擦を生じ、その結果電荷／質
量比（Ｑ／Ｍ）を減少する場合、高速プリンタで
は、いわゆる磁気ブラシを支持する磁気ロールが
高い回転速度で回転するので、特に問題となる。
低いＱ／Ｍは、トナー粒子と、キヤリア粒子との
間の吸引力を減少し、その結果、装置内の空気流
により移動する自由なトナー粒子をもたらす。し
たがつて、この空気浮遊ダスト粒子はかなり厄介
なものである。

発明の要約 複写技術において公知であるように、トナー材
料をキヤリア材料（通常は非導電性粒子）と混合
し、現像体を形成すると、摩擦電荷が発生する。
通常は、キヤリア粒子は、（正の）＋Veに帯電し、
他方トナー粒子は（負の）−Veに帯電する。しか
しながら、或るトナー粒子は、機械的に自由にさ
れており、上述のダストの問題を生じる。静電吸
引および反発は周知の現象である。静電付着は、
堆積および流出物からのすべての態様の廃棄生成
物を捕捉しかつ除去するために、工業的に用いら
れている。

この発明は、この静電気の反発効果を利用する
ものである。

たとえ−Ｖ（負の）電荷が帯電している場合で
あつても、１対のほぼ同様な導電性であり、かつ
静電気が帯電された部材は、電子写真装置の受光
記録ドラムに対して離されて配置される。帯電さ
れた部材は、ドラムの幅を横切るように、かつ装
置内の現像部（すなわち現像ユニツト）に隣接し
て配置される。絶縁支持部材は、ドラム表面に極
めて接近した状態に（しかしながら接触せず）帯
電された静電要素を保つ。１インチの千分の数十
のスペースが、ドラムおよびトナー部分に隣接す
る領域をダストに対して有効にシールするのに十
分である。静電気の帯電された部材に負の電位を
付与すると、各静電部材に隣接する領域から完全
に負に帯電されたトナー・ダストが反発されるこ
とを引き起こす。

より特定的には、この発明は、各絶縁性の成形
された部材に取付けられた、１対の導電性（たと
えば銅からなる）の細長い、薄いストリツプを備
える。この２個の部品は、電子写真印刷装置の受
光ドラムの周縁に隣接して、しかしながら分離さ
れて配置される。隣接される正に帯電されたコロ
トロンにより生じた電場が、トナー・ダストを吸
引することを防止するように、２個の静電反発部
材の最も下側に固定された接地された導電性部材
の形態の分路部材すなわち接地部が、コロトロン
からの電気力線を有効に分路し、すなわち接地
し、負に帯電されたトナーがコロトロンに吸引さ
れることを防止する。

この配置は、トナー・ダストの問題を完全に解
消し、かつ受光ドラム周りの領域を清浄とし、か
つより読みやすいコピーを確保する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を具体化する電子写真装置
の一部を示し、部分的に想像線で表わした側面図
である。

第２図は、第１図の装置の一部の（部分切欠
き）正面図である。

第３図は、第１図および第２図の静電反発部材
の（部分切欠）図である。

第４図は、この発明の分路手段の（部分切欠
き）図である。

好ましい実施例の説明 この発明は、本件出願と同じ譲受人に譲渡され
た、「電子写真装置のためのトナー濃度センサ
（Toner Concentration Sensor For
Electrographic Apparatus）」と題される、リチ
ヤード、シー．フエダー（Richard C.Fedder）
の名の下に1982年９月30日に出願されたアメリカ
合衆国特許出願第429861号において記載され、か
つ請求されている形式の電子写真複写装置に関す
る。

たとえば、通常のあるいは標準的な印刷として
目に一般的に受入れられ得る線の形成のように、
白い紙の上に清浄な、鮮明な黒色の印刷（コピ
ー）を形成するためには、乾式の複写装置では、
極めて細かい乾燥粉状のトナー材料を用いること
が必要である。また、この出願の装置は、２成分
現像体、すなわち非常に細かい粉末状のトナーと
より大きなキヤリア粒子とからなる現像体により
特徴付けられるものを利用する。

トナーおよびキヤリア粒子を混合して、いわゆ
る現像体を形成すると、摩擦電荷が発生する。キ
ヤリア粒子は、正（＋Ve）の電荷を得、トナー
材料は負の（−Ve）の電荷を得る。不可避的に、
或るトナー粒子は、帯電しないままとなり、すな
わち自由な状態となり、周囲の雰囲気および装置
のすべての部分に無秩序に移動する環境ダストを
生じる。

物理的なシールは、当然の理由により感光ドラ
ムの円筒表面に沿つて配置することはできない。
ドラムの研磨された表面に何物かが接触すること
は、ドラム表面の帯電を阻害し、したがつて印刷
を妨害するからである。

この問題は、吸引および反発現象、すなわち電
荷の相互の吸引ではなく反発を利用することによ
り解決される。

図面の第１図を見ると、感光面上の情報あるい
はデータの可視的な像を受入れるために、この発
明は、感光表面１２を有する回転可能な受光ドラ
ム１０を含むことがわかる。下方に、かつやや左
側（中心からずれている）には、２個のコロトロ
ン１４の一方がある。（第１の右側の他方側のコ
ロトロンは、図示されていない。この発明の一部
を構成するものではないからである。）コロトロ
ン１４の左上方のすぐ近くには、突出した装置の
フレーム１８へボルト１６により固定されている
Ｌ字状のガラスが充填されたナイロンからなる下
方バー部材２０がある。該部材２０は、ドラム１
０に密接して、しかしながら接触せずに、ドラム
１０を横切る方向に（一方側から他方側へ）延び
るように配置されている。下方のバー部材２０に
隣接して、しかしながら上方に分離されて、上方
のＬ字状のガラスが充填されたナイロン・バー部
材２２がある。各バー部材２０および２２には、
各部材の一方端部から他方端部へ延びる細長いか
なり幅の広いチヤンネルまたは溝２４が設けられ
ている。各部材２０および２２の一方端には、ほ
ぼ四角形の開口２６が設けられており、該開口２
６はこの後に説明されるであろう。各バー部材２
０および２２の反対側の一体的な部分には、厚く
された、あるいは盛り上げられたランド部３０上
で分離された関係に配列された複数の接合孔２８
が設けられている。前者の部分３０は、各バーの
一方端から他方端へ延びており、接合ボルト１６
を保持するための要素を強化する。２個の取付支
持部材２０および２２は、物理的な向きのみが異
なり、その他の点では、断面同一である。上方部
材２２が物理的に取付けられる利用可能な装置部
分を利用するように、上方部材２２は第１図に示
すように傾けられている。同様に、下方部材２０
は、利用し得る装置構造に接合することを可能と
するようにされている。部材２２の上方ではコロ
トロンは用いられていないので、下方部材２０に
おいて用いたように、第２の分路部材（後述され
る）を用いる必要はない。

その一方端部には一体的な折曲舌部３４が設け
られており、第２図は接合孔３６を含む、細長
い、比較的薄い導電性銅ストリツプ３２が、各部
材２０および２２内の長手方向の溝すなわちチヤ
ンネル２４内に載置されている。折曲舌部３４
は、四角形の開口２６内に受入れられている。２
個の部材２０および２２の物理的な取付構造は、
各銅ストリツプ３２の平坦な平面状対向部分が、
ドラム１０の表面の方をほぼ向いており、下方部
材２０のストリツプ３２がドラム表面に対してほ
ぼ平行であるようにされる。２個の（上方および
下方の）静電反発装置２０および２２は、第１図
に示されているように、ドラム１０に近接して、
しかしながら接触されずに取付けられた磁気ブラ
シ現像ローラ部材３８に対して配置される。機械
の操作の間部材１０および３８が回転されるにつ
れて、部材３８の外側の殻３９は、複数の内側に
配置された固定磁石（図示せず）を通り、回転
し、現像体４０（トナーおよびキヤリア）を、ソ
ース（図示せず）から上方に、回転可能な磁石部
材３８により、ドラム１０と接触する表面に運
ぶ。部材３８とドラム１０との間の面には、部材
３８の内側の磁石の配列と、ドラム１０上の静電
気とに基づく力線が、生じ、部材３８の回転軸に
平行に部材３８およびドラム１０の周辺の間に、
長手方向に延びる峰、ランドあるいは磁気ブラシ
４２を受入れる。部材３８の殻は、ほぼ300ボル
トのB⁺電位の電荷を支持する。ドラム１０には、
750〜800ボルトのB⁺の電位が与えられる。２個
の静電反発装置には、それぞれ、ソース（図示せ
ず）からリード４４を越えて、ほぼ−1200ボルト
の負の電位が与えられる。ロール３８の下側であ
り、かつ右側に配置されたコロトロン１４は、リ
ード４８により、ソース（図示せず）から、4500
ないし6000ボルトのB⁺電位に維持される。

コロトロン１４に高い電圧が加えられるので、
この要素により発生した電気力線は、そこから外
側に広がり、かつ磁気ブラシ４２に隣接する領域
内まで広がる。通常は、このことにより、ブラシ
領域からコロトロン１４まで吸引される負に帯電
されたトナー現像体がもたらされるであろう。し
かしながら、この発明に、第１図に示されている
ように、主面がＶ状に折曲げられた、たとえば銅
ストリツプからなる分路部材４６を利用する。部
材４６をボルト１６により下方の部材２０に固定
するように、その長さ方向に沿つて接合ノツチ４
８が設けられている。分路部材４６は、下方の反
発部材３２と同じ広がりを有し、図示されている
ように接地電位にあるフレーム１８に接合されて
いる。

動作においては、これまで述べてきたように各
部材に電圧が与えられると、本明細書で述べられ
ている装置の動作の間に発生したトナー現像体ダ
ストは、ドラム１０と、部材２０および２２と、
ブラシ発生部材３８との間の領域に閉じ込められ
る。トナーは、周囲すなわち周りの雰囲気に抜け
出ることは全く許容されない。

この構造の配置は、コロトロン１４からの力線
を接地に向け、すなわち分路し、したがつて周囲
のトナー・ダストがブラシ領域４２から外側に広
がることを防止し、ダストの問題を克服する。

この構造の組合わせから得られる付加的な利点
は、印刷の光学密度が、ドラム１０上の印刷領域
に隣接するトナー濃度により高められることであ
る。