JPH0352633B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子複写機、とくに帯電粒子の補給
源を格納しているハウジングからの帯電粒子の散
乱を減少させる装置に関する。

一般に、電子複写処理においては、光導電部材
は実質的に平等な電位に荷電されることによつて
その表面を感光性にされる。この光導電部材表面
の帯電部分は、複写しようとする原稿の光画像に
露光される。このことによつて、静電潜像が光導
電部材上に記録されるが、この潜像は原稿内に含
まれる情報領域に対応する。静電潜像が光導電部
材に記録された後、この静電潜像は、現像物質を
この潜像に接触することによつて現像される。一
般に、現像物質は摩擦電気的に担体粒状物質に接
着するトナー粒子を含んでいる。このトナー粒子
は担体粒状物質から吸引されて光導電部材上に粒
子画像を形成し、この粒子画像はその後、複写シ
ートに転写される。最後に複写シートが加熱され
てこの粒子画像を画像の形状に従つて同シートに
持久的に固定する。

電子複写における問題の１つは、帯電トナー粒
子による各種処理ステーシヨンの汚染である。し
ばしば、帯電トナー粒子は現像装置ハウジングか
ら脱出して複写機内を通して浮遊する。これらの
帯電粒子は処理ステーシヨンの臨界表面へ吸引さ
れて、その結果、装置各部を汚染しかつその性能
を減退させる。肝用なのは複写機の多くの要素が
汚染粒子から免れているということである。たと
えば、光学系を汚染する粒子が少しでもあれば、
これはただちの画品の低下につながり、したがつ
て、質の悪い複写ができ上がる。

一般に、現像装置は、現像装置ハウジングと光
導電部材との間に封止を施されておりこれによつ
てトナー粒子のここからの漏れを防いでいる。こ
れに加えてまたはこれに代えて、現像装置ハウジ
ングが負圧力に維持されることによつて、空気流
を、担体粒状物質とトナー粒子を格納している室
から外側にではなくむしろ内側に向けて流すこと
を保証する。しかしながら、以上のような改良に
もかかわらず、トナー粒子が現像室から脱出し
て、複写機の各種要素を汚染することが、判つて
いる。

次に掲げる公開特許は、これに関連するものと
考えられる。

米国特許第3412710号、特許権者：ロビンソン
（Robinson）、登録月日：1968年11月26日、 米国特許第3682538号、特許権者：ケード
（Cade）他、登録月日：1972年８月８日、 米国特許第3926516号、特許権者：ホワイテツ
ド、登録月日：1975年12月16日、 米国特許第3991713号、特許権者：ホワイテツ
ド、登録月日：1976年11月16日。

上掲の公開特許の関係部分を簡単に次に要約す
る。

ケード他の特許は、現像装置ハウジング内のバ
イアス電極下に配置された引き出し板を有する縦
続現像装置を開示している。

ロビンソンの特許は、現像装置ハウジング内の
バイアス電極下に配置された清掃電極を有する縦
続現像装置を開示している。

ホワイテツドの特許は２つとも、現像装置ハウ
ジングに取り付けられこれから外方拡つている導
体板を有する磁気ブラシ現像装置を開示してい
る。この導体板は、実質的に光導電部材表面に平
行でかつこれから僅かに隔てられている。絶縁物
質がこの板と現像装置ハウジングの間にそう入さ
れている。この板は、潜像の背景電圧よりも幾分
高い電位へ電気的にバイアスされている。

本発明の特徴の１局面によれば、複写機内の帯
電粒子補給源を格納しているハウジングからの帯
電粒子の散乱を減少させる散乱減少装置が配設さ
れ、またこの複写機に含まれる部材の１部上に電
圧レベルを形成する。散乱減少装置は散乱した帯
電粒子の保持装置を含む。バイアス装置がこの保
持装置を前記部材の持つ電圧レベルの振幅より小
さい振幅を持つ電圧レベルに電気的にバイアスす
る。このような方法で、電界が保持装置と前記部
材の電圧レベルが形成されている部分との間に電
界が形成され、この電界がある極性の帯電粒子を
保持装置から反撥する。電界は、また、保持装置
の電圧レベルより振幅の小さい電圧レベルを有す
る前記部材の他の部分と保持装置との間にも形成
され、この電界が帯電粒子を保持装置へ吸引す
る。

本発明の特徴の他の局面によれば、光導電部材
上に記録された画像電圧領域を現像する現像装置
が配設されており、前記光導電部材はその表面に
非画像電圧領域と画像電圧領域を有する。この現
像装置は、粒子画像を形成するために画像電圧領
域へ帯電粒子堆積する堆積装置を含んでいる。こ
の堆積装置から散乱した帯電粒子を保持する保持
装置が配設されている。バイアス装置は、この保
持装置を画像電圧レベルの振幅と非画像電圧レベ
ルの振幅の中間の振幅を持つ電圧レベルに電気的
にバイアスする。このような方法により、電界が
画像電圧領域と保持装置との間に形成され、この
電界がある極性の帯電粒子を保持装置から光導電
部材の画像電圧領域へ反撥する。電界は、また、
非画像電圧領域と保持装置との間にも形成され、
この電界が帯電粒子を保持装置へ吸引する。

本発明のさらに他の局面による電子複写機は光
導電部材、この光導電部材の少くとも１部を実質
的に平等電圧レベルに荷電するのに適合したコロ
ナ発生装置、原稿上の光画像を光導電部材の帯電
部分に焦結して同部材上に画像電圧領域と非画像
電圧領域を記録するように配置された画像装置を
有する型式のものである。ここでは、堆積装置が
帯電トナー粒子を画像電圧領域上に堆積してその
結果トナー粉末画像を光導電部材上に形成する。
保持装置が堆積装置から散乱した帯電トナー粒子
を保持するために配設されている。バイアス装置
は、保持装置を画像電圧レベルの振幅と非画像電
圧レベルの振幅との中間の振幅を有する電圧レベ
ルに電気的にバイアスする。このような方法で、
電界が保持装置と画像電圧領域との間に形成さ
れ、この電界がある極性の帯電トナー粒子を保持
装置から画像電圧領域へ反撥する。電界は、ま
た、保持装置と非画像領域との間にも形成され、
この電界が帯電トナー粒子を保持装置へ吸引す
る。

本発明の特徴のさらに他の局面によれば、複写
機内の帯電粒子補給源を格納しているハウジング
からの帯電粒子の散乱を減少させる減少装置が配
設され、この複写機に含まれる部材は少くともそ
の１部上に電圧レベルを形成される。この散乱減
少装置は、散乱した帯電粒子の保持装置を含む。
バイアス装置は、保持装置を前記部材の電圧レベ
ルの振幅より大きい振幅を持つ電圧レベルに電気
的にバイアスする。このような方法で、電界が保
持装置と前記部材との間に形成され、この電界が
ある極性の帯電粒子を保持装置へ吸引する。

本発明の特徴のさらに他の局面によれば、光導
電部材上に記録された画像電圧領域を現像する現
像装置が配設されている。この現像装置は、粒子
画像を形成するために画像電圧領域への帯電粒子
を堆積する堆積装置を含んでいる。保持装置がこ
の堆積装置から散乱した帯電粒子を保持するため
に配設されている。バイアス装置が、保持装置を
画像電圧レベルの振幅より大きな振幅を有する電
圧レベルに電気的にバイアスする。このような方
法で、電界が画像電圧領域と保持装置との間に形
成され、この電界がある極性の帯電粒子を保持装
置へ吸引する。

最後に、本発明にさらに他の局面による電子複
写機は、光導電部材、この光導電部材の少くとも
１部を実質的に平等電圧レベルに荷電するのに適
合したコロナ発生装置、及び原稿上の光画像を光
導電部材の帯電部分に焦結して同部材上に画像電
圧領域を記録するように配置された画像装置を有
する型式のものである。ここでは、堆積装置が帯
電トナー粒子を画像電圧領域に堆積してその結果
トナー粒子画像を光導電部材上に形成する。保持
装置が堆積装置から散乱した帯電トナー粒子を保
持するために配設されている。バイアス装置は、
保持装置を画像電圧レベルの振幅より大きい振幅
を持つ電圧レベルに電気的にバイアスする。この
ような方法で、電界が保持装置と光導電部材との
間に形成され、この電界がある極性の帯電トナー
粒子を保持装置に吸引する。

本発明は、ここでは、本発明の好適実施例につ
いて説明されているけれども、もとより本発明を
この実施例に限定することを意図しているわけで
はない。これに反し、本発明の精神と特許請求の
範囲に含まれるあらゆる代替、変形及び等価にも
及ぶことを意図している。

本発明の特徴を全体的に理解するために、付図
を参照する。これらの付図を通して、同じ参照数
字は同等の要素に対して使用されている。第１図
は、本発明の装置を組み込んだ説明用の複写機の
各種要素を概略的に描いている。次の説明から、
本発明の装置は、広く各種の電子複写機に使用さ
れるのにいずれも充分に適しており、その応用を
ここに示された特定の実施例に限定される必要が
ないことが、明らかになるはずである。

電子複写機の技術はよく知られているので、第
１図の複写機に採用されている各種の処理ステー
シヨンをここでは概略的に示し、またそれらの動
作を同図を参照して簡単に説明する。

第１図に示されているように、電子複写機は、
光導電表面１２を有するドラム１０を採用してい
る。好ましくは、光導電表面１２は、アルミニウ
ム合金などの導電基板上に被着されたセレン合金
を含んでいる。ドラム１０は矢印１４の方向に運
動して光導電表面１２の次々の部分をその移動径
路に沿つて配置された各種処理ステーシヨンを順
順に通つて前進させられる。

最初に、光導電表面１２の１部分が荷電ステー
シヨンＡを通過する。参照番号１６によつて全体
的に指示されているコロナ発生装置は、光導電表
面１２を比較的高い実質的平等電位に荷電する。

次に、光導電表面１２の帯電部分は画像ステー
シヨンＢを通つて前進させられる。画像ステーシ
ヨンＢは、参照番号１８によつて全体的に表示さ
れる露光装置を含んでいる。露光装置１８におい
て、原稿は透明プラテン上に面を下に向けて置か
れる。原稿から反射された光線はレンズを通して
伝送され原稿の光画像を形成する。この光画像
は、光導電表面１２の帯電部分上に焦結されて同
表面上の電荷を選択的に消散させる。これによつ
て、静電潜像が光導電表面１２上に記録される
が、この潜像は原稿内に含まれる情報領域に対応
する。その後、ドラム１０は、光導電表面１２上
に記録されている静電潜像を現像ステーシヨンＣ
へ前進させる。

現像ステーシヨンＣにおいて、参照番号２０に
よつて全体的に指示されている磁気ブラシ現像装
置が担体粒状物質にトナー粒子を摩擦電気により
帯着させているものからなる現像混合物質を静電
潜像と接触する所まで輸送する。静電潜像は帯電
トナー粒子を吸引しその結果粒子画像をドラム１
０の光導電表面１２上に形成する。帯電トナー粒
子は、参照番号２２で全体的に指示される閉込め
装置によつて現像装置２０のハウジングから散乱
又は脱出するのを防止される。好ましくは、閉込
め装置２２は、露光装置１８と現像装置２０との
間にそう入される。このような方法で、閉込め装
置２２は、帯電トナー粒子の複写機各部上への散
乱を防止し、とくに、帯電トナー粒子の露光装置
１８及びコロナ発生装置１６上への堆積を防止す
る。現像装置２０及び閉込め装置２２の詳細な構
成は、ここでは、第２図及び第３図を参照して説
明される。

ドラム１０は、粒子画像を転写ステーシヨンＤ
へ前進させる。転写ステーシヨンＤにおいて、支
持物質シートは粒子画像と接触させられる。支持
物質シートは、参照番号２４によつて全体的に指
示されるシート供給装置によつて転写ステーシヨ
ンＤへ前進させられる。好ましくは、シート供給
装置２４は、シート２８のスタツクの一番上のシ
ートと接触する供給ロール２６を含んでいる。供
給ロール２６は矢印３０の方向に回転し、それゆ
え一番上のシートを前進ローラ３２によつて限定
されるニツプ内へ前進させる。前進ローラ３２は
矢印３４の方向に回転する結果シートをシユート
３６内に前進させる、シユート３６は、前進する
支持物質シートをドラム１０の光導電表面１２に
向けて送りこれと接触させ、その結果光導電表面
上に現像された粒子画像が転写ステーシヨンＤに
おいて前進してくるシートに接触する。

好ましくは、転写ステーシヨンＤはコロナ発生
装置３８を含み、後者はイオンをシート裏側上へ
散布する。これによつて、粒子画像が光導電表面
１２からシートへ吸引される。転写後、シートは
矢印４０の向きに移動してコンベア４２上に達
し、このコンベアはこのシートを融解ステーシヨ
ンＥへ前進させる。

融解ステーシヨンＥは、参照数字４４で全体的
に指示される融解集合体を含み、後者は転写粒子
画像をシートに持久的に固着する。好ましくは、
融解集合体４４は、加熱融解ローラ４６とバツク
アツプローラ４８を含んでいる。シートは融解ロ
ーラ４６とバツクアツプローラ４８の間を通過
し、その際、粒子画像が融解ローラ４６に接触す
る。このような具合に、粒子画像は持久的にシー
トに固着される。融解後、前進ローラ５０は、シ
ートが操作者によつて複写機から取り出されるよ
うにこれを捕獲皿に前進させる。

これまでの記述で、本発明にとつて充分に、そ
の特徴を組込んだ電子複写機の全般的動作が説明
されていると信ずる。

ここで、本発明の特有の主題を参照すると、現
像装置２０の主要な構成要素は、現像装置ハウジ
ング５４、羽根付回転輪５６、現像ローラ５８及
びトナー分配機６０である。羽根付回転輪５６
は、円筒形部材の周側にバケツト又はスコツプを
取り付けたものである。羽根付回転輪５６が回転
するにしたがつて、現像物質がハウジング５４の
囲う室の下側領域から現像ローラ５８へ持ち揚げ
られる。現像ローラ５８内の固定磁石によつて発
生させられた磁界は、現像物質を羽根付回転輪５
６から現像ローラへ吸引する。現像ローラ５８
は、現像物質を輸送してドラム１０の光導電表面
１２上に記録されている静電潜像に接触させる。
現像物質は過剰に供給され、したがつて、調整刃
６２が静電潜像との接触箇所へ輸送される現像物
質の量を調整する。好ましくは、現像ローラ５８
は、非磁性管状部材６４を含み後者は不規則又は
粗い外面を有する。管状部材６４は回転するため
に適当な装置すなわち玉軸受式戴持機構によつて
ねじ受けされている。軸集合体は同心的に管状部
材６４内に戴持され、磁石部材６６に対して固定
戴持機構としての役を果す。この軸集合体は、ま
た、磁気回路の１部として働くことができる。管
状部材６４は矢印６８の方向に回転する。トナー
分配機６０は容器７０を含み、後者はその中にト
ナー粒子補給源を格納している。発泡質ローラ７
２は容器７０の開口内に配置されている。ローラ
７２が回転すると、トナー粒子は容器７０からハ
ウジング５４の囲う室内へ分配される。これらト
ナー粒子は担体粒状物質と混合して現像物質を形
成し、現像物質は実質的に羽根付回転輪５６によ
つて現像ローラ５８まで前進させられる。

閉込め装置２２は、ハウジング５４に取り付け
られた枠７４を含む。枠７４は開放端部分７６と
両側みぞ７８を有する。板８０はみぞ７８内に滑
動可能に戴持されている。このような方法で、板
８０は枠７４から容易に取り外されしたがつてこ
の上に収集されたトナー粒子の複写機の操作者に
よる清掃を容易にする。電圧源８２は電気的に枠
７４に接続されることによつて電気的に板８０を
バイアスする。板８０と枠７４の双方は、導電性
物質すなわち適当な金属などで作られている。同
様に、ハウジング５４も導電性金属で作られてい
る。このような方法で、電圧源８２は、電気的に
板８０及び５４を実質的に同じ電位にバイアスす
る。これに代えて、枠７４をハウジング５４から
電気的に隔離又は絶縁してもよい。このような方
法で、板８０は電気的にある電位にバイアスさ
れ、一方、ハウジング５４は電気的に他の電位に
バイアスされる。好ましくは、板８０は、光導電
表面１２から約0.075センチメートル（0.030イン
チ）から0.25センチメートル（0.100インチ）ま
での範囲の距離だけ距てられる。電圧源８２は板
８０を光導電表面１２上に記録されている背景電
圧と画像電圧との中間電位に電気的にバイアスす
る。たとえば、もし光導電表面１２上に記録され
ている画像領域が約＋850ボルトの電位にあり、
また同表面上の背景領域が＋150ボルトの電位に
あるならば、電圧源８２は板８０を約＋350ボル
トに電気的にバイアスする。しかしながら、板８
０の電気的バイアスは約＋250ボルトから約＋750
ボルトの範囲にある。トナー粒子は直常、負電荷
を持つ。したがつて、板８０と光導電表面１２と
の間に形成される電界は、背景領域においては、
トナー粒子を板８０へ吸引する。しかしながら、
板８０と光導電表面１２の間に形成された電圧
は、画像領域においては、トナー粒子を板８０か
ら光導電表面１２の方へ反射する。これに代え
て、もし画像領域と背景領域が通常負電圧レベル
にあるならば、正トナー粒子が通常使用される。
光導電表面１２と板８０との間のこの結果、生じ
る電荷はこれらのトナー粒子を反撥するガスは吸
引する。誤つた極性又は正しくなく荷電されたト
ナー粒子、すなわち、正規負トナー粒子系におけ
る正トナー粒子または正規トナー粒子系における
負トナー粒子について考えるならば、これらの粒
子は正しい極性を持つ粒子の場合と吸引及び反射
が逆の関係をとつて行われる。このような方法
で、散乱トナー粒子は、板８０上に吸引されかつ
同板上に保持されるか又はこれから反射されて光
導電表面１２の画像領域に向う。適当な時間期間
の経過後、板８０は、その上に集収されたトナー
粒子を除去するために複写機の操作者によつて取
り外されてきれいに拭いとられる。好ましくは、
枠７４は外被５４の上側部分上に戴持されること
によつて露光装置１８と現像装置２０との間にそ
う入される。板８０は光導電表面１２のきわめて
近くに配置されているから、板８０はハウジング
５４からの空気流に対するインピーダンスを増大
する。これによつて、ハウジング５４からこの領
域内へ散乱されるトナー粒子の吐出し速度が低減
される。

板８０は背景電圧レベルと画像電圧レベルの中
間の電圧レベルに電気的にバイアスされていると
して記述されたが、この板は画像電圧レベルより
も高い又は背景電圧レベルよりも低い電圧レベル
に電気的にバイアスされてもよいことは、当業者
によつて認められるはずである。もし板８０の電
圧レベルが画像電圧レベルよりも高いならば、正
しい極性のトナー粒子は板８０に吸引され、一
方、誤つた極性のトナー粒子はこの板から反射さ
れる。しかしながら、もし板８０の電圧レベルが
背景電圧レベルよりも低いならば、上と逆のこと
が起こる。

第３図を見ると、ここには閉込め装置２２の分
解斜視図が示されている。ここに描かれているよ
うに、枠７４は、ねじなどのような適当な用具に
よつてハウジング５４に戴持されている。枠７４
はハウジング５４を横断して拡がりこれによつて
板８０は現像装置ハウジング５４からその外へ少
しでもトナー粒子が散乱すればこれを吸引又は反
撥することができる。板８０は枠７４のみぞ７８
内で戴持されている。枠７４は開口端７６を有
し、この開口端は、ドラム１０の光導電表面１２
の外側からこれに面して配置されている。このよ
うな方法で、板８０は光導電表面１２にごく接近
して配置され、これによつて、ハウジング５４か
ら散乱する帯電トナー粒子を吸収又は反撥する。

要約するならば、本発明の複写機は電気的にバ
イアスされた板を利用して現像装置ハウジングか
ら散乱した帯電トナー粒子をこの板に吸引し、ま
た散乱したトナー粒子を光導電表面の画像領域へ
反撥することは、明かである。この板は、複写機
から容易に取り外せれるので操作者がこれを清浄
するのも容易になる。このような方法で、複写機
内の各構成部分の汚染が低減される。

したがつて、本発明によつて電子複写機の現像
装置ハウジングから散乱されるトナー粒子の閉込
め装置が提供されたことたことは明かである。こ
の閉込め装置は、上に記載した目的と利点を満足
する。本発明は、その特定の実施例に関して述べ
られているけれども、多くの代替、変形及び変更
が熟練技術者にとつて明らかであることは云うま
でもない。したがつて、これらの代替、変形、変
更はいずれも本発明の精神と前掲の特許請求の範
囲に含まれると考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の特徴を内蔵した実施例の電
子複写装置の概略断面図、第２図は、第１図の電
子複写機の現像装置の正面図、第３図は、第２図
の現像装置から散乱する帯電トナー粒子を吸引し
及び反撥するための同現像装置の板を示した分解
斜視図である。 １０：ドラム、１２：光導電表面、１６：コロ
ナ発生装置、１８：露光装置、２０：現像装置、
２２：閉込め装置、３８：コロナ発生装置、５
４：現像装置ハウジング、５８：現像ローラ（堆
積装置）、６０：トナー分配機、７０：（トナー補
給源格納）容器、７４：枠、８０：板（保持装
置）、８２：電圧源（バイアス装置）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非画像電圧領域と画像電圧領域を表面に持つ
   光導電部材上に記録された画像電圧領域を現像す
   る現像装置であつて、 粒子画像を形成するために画像電圧領域上に帯
   電粒子を堆積する堆積装置と、 前記堆積装置から散乱した帯電粒子を保持する
   保持装置であつて枠と、前記枠の中に滑動可能に
   載持された付着した帯電粒子を清掃できるよう容
   易に取り外すことができる板とを含む前記保持装
   置と、 ある極性の帯電粒子を前記保持装置へ吸引する
   電界を非画像電圧領域と画像電圧領域との間に形
   成するようにまた帯電粒子と前記保持装置から前
   記光導電部材の画像電圧領域へ反撥する電界を画
   像電圧領域と前記保持装置との間に形成するよう
   に画像電圧レベルの振幅と非画像電圧レベルの振
   幅の中間の振幅を持つ電圧レベルに前記保持装置
   を電気的にバイアスするバイアス装置とを包含す
   ることを特徴とする前記現像装置。 ２ 請求項１記載の現像装置であつて前記堆積装
   置は帯電粒子を格納する室を規定するハウジング
   と、帯電粒子を前記ハウジングの前記室から前記
   光導電部材の前記画像電圧領域へ輸送する装置と
   を含むことを特徴とする前記現像装置。 ３ 請求項２記載の現像装置であつて前記保持装
   置が前記光導電部材の近傍に位置していることを
   特徴とする前記現像装置。 ４ 請求項３記載の現像装置であつて前記光導電
   部材は前記保持装置と共に移動し、前記保持装置
   は前記室からの空気流のインピーダンスを増大さ
   せて帯電粒子の脱出率を減少させるように配置さ
   れていることを特徴とする前記現像装置。 ５ 請求項４記載の現像装置であつて前記枠は導
   電性物質からなり前記板は導電性物質からなるこ
   とを特徴とする前記現像装置。 ６ 請求項４記載の現像装置であつて前記バイア
   ス装置は前記ハウジングを前記板と実質的に同じ
   電圧レベルに電気的にバイアスすることを特徴と
   する前記現像装置。