JPH04214581A - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JPH04214581A
JPH04214581A JP3019993A JP1999391A JPH04214581A JP H04214581 A JPH04214581 A JP H04214581A JP 3019993 A JP3019993 A JP 3019993A JP 1999391 A JP1999391 A JP 1999391A JP H04214581 A JPH04214581 A JP H04214581A
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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】
【０００１】本発明は、電子写真印刷装置に関し、特に
印刷装置内の光導電性部材上に記録された潜像を現像す
る装置に関する。
【０００２】米国特許第４，００８，６８６号明細書に
は、トナーチャンバーと現像剤を光導電性ドラムへ移動
させるための一対の磁気ローラを有し、電子写真印刷装
置に用いられる現像装置が開示されている。
【０００３】米国特許第４，２６６，８６８号明細書に
は、内側の磁性軸と外側の非磁性スリーブをそれぞれ有
する一対の現像ローラが開示されている。
【０００４】米国特許第４，３８４，５４５号明細書に
は、現像剤を光導電性表面に接触させるよう搬送するた
めの一対の現像ローラが開示されている。それらの現像
ローラの一つは磁性軸と非磁性絶縁性スリーブを有して
いる。もう一つの現像ローラは磁性軸と非磁性導電性ス
リーブを有している。
【０００５】米国特許第４，４３６，０５５号明細書に
は、非磁性スリーブと磁性軸を有する搬送ローラが開示
されている。搬送ローラは現像剤を第一の現像ローラへ
搬送し、第一の現像ローラは次に現像剤を第二の現像ロ
ーラへ搬送して光導電性ドラムの近辺にブランケットを
形成する。第一及び第二の現像ローラは非磁性スリーブ
と磁性軸を有している。
【０００６】米国特許第４，４６６，７２８号明細書に
は、現像剤を現像ローラへ進行させるための搬送ローラ
を備えた現像部が開示されている。現像後、回収ローラ
が光導電性ドラムに付着したキャリヤを除去する。
【０００７】米国特許第４，５４５，６６９号明細書に
は、パドルホイールが導電性現像剤を増感ローラへ進行
させ、像形成部材を色調化する現像ユニットが開示され
ている。トナー像を担持する像形成部材は選択的に照射
され、トナー粒子は非画像部あるいは暗部から現像ロー
ラによって除去される。
【０００８】米国特許第４，５６５，４３７号明細書に
は、光導電性ベルトの一部が第一の現像ローラの回りに
掛け渡されており、第二の現像ローラとは間隔が開けら
れているような現像システムが開示されている。第一の
現像ローラはベタ領域の現像を好適なものとし、第二の
現像ローラはライン現像を好適なものとする。
【０００９】米国特許第４，５７２，６４７号明細書に
は、一対の現像ローラを有する現像システムが開示され
ている。一方の現像ローラは、低濃度ライン画像の現像
を好適なものとするため帯電された絶縁性の着色粒子で
潜像を現像する。他方の現像ローラは、ハーフトーン画
像の現像を好適なものとするため極性を有する着色粒子
で同じ潜像を現像する。
【００１０】米国特許第４，８３３，５０４号明細書及
び米国特許第４，８４７，６５５号明細書には、複数の
現像ハウジングを含むハイライトカラープリンターが開
示されている。それぞれの現像ハウジングは複数の現像
ローラを有する。
【００１１】米国特許第４，８６８，６００号明細書に
は、ドナーローラ及び電極ワイヤを有する現像システム
が開示されている。電極ワイヤは、光導電性ベルトとド
ナーローラ間の現像領域においてドナーローラと近接し
た位置に設けられている。トナーをドナーローラから分
離させ、現像領域において潜像を現像するトナーパウダ
ークラウドを形成するために、交流電気バイアスが電極
ワイヤに印加される。
【００１２】係属中の米国特許出願番号第０７／４２９
，１０８号明細書には、一対のドナーローラと磁気搬送
ローラが開示されている。電極ワイヤは、光導電性ベル
トとドナーローラ間の現像領域においてそれぞれの現像
ローラと近接した位置に設けられている。磁気搬送ロー
ラは、現像剤をそれぞれのドナーローラと近接する位置
へ搬送する。ドナーローラはトナーを引きつけ、現像領
域へ進行させる。電極の励起によってトナーがドナーロ
ーラから分離し、現像領域においてトナーパウダークラ
ウドを形成する。分離したトナーは潜像を現像する。
【００１３】本発明の一つの態様によれば、表面上に記
録された潜像を現像するための現像装置が提供される。 その現像装置は、少なくともキャリヤとトナーからなる
供給現像剤を貯蔵するために設けられたチャンバーを形
成するハウジングを備える。ドナー部材は、少なくとも
ハウジングのチャンバー内の一部に位置付けられている
。ドナー部材は、表面上に記録された潜像をトナーで現
像するためにトナーを表面へと搬送する。ドナー部材か
ら間隔を開けて設けられている現像部材は、少なくとも
ハウジングのチャンバー内の一部に位置付けられている
。現像部材は、表面上に記録された潜像をトナーで現像
するために現像剤を表面へと搬送する。現像剤を搬送し
て現像剤を現像部材へ供給するために、また、現像剤を
搬送してトナーをドナー部材へ供給するために、ハウジ
ングのチャンバー内に位置する共通の搬送部材が設置さ
れている。
【００１４】本発明の別の態様によれば、光導電性表面
上に記録された潜像をトナーによって現像し可視像化す
るタイプの電子写真印刷装置が提供される。その改良点
は、少なくともキャリアとトナーからなる供給現像剤を
貯蔵するために設けられたチャンバーを形成するハウジ
ングを備えたことである。ドナー部材は、少なくともハ
ウジングのチャンバー内の一部に位置付けられている。 ドナー部材は、表面上に記録された潜像をトナーで現像
するためにトナーを表面へと搬送する。ドナー部材から
間隔を開けて設けられている現像部材は、少なくともハ
ウジングのチャンバー内の一部に位置付けられている。 現像部材は、表面上に記録された潜像をトナーで現像す
るために現像剤を表面へと搬送する。現像剤を搬送して
現像剤を現像部材へ供給するために、また現像剤を搬送
してトナーをドナー部材へ供給するために、ハウジング
のチャンバー内に位置する共通の搬送部材が設置されて
いる。
【００１５】図１は、本発明の現像装置を具備した電子
写真印刷装置を示す概略正面図である。
【００１６】図２は、図１の印刷装置の現像装置を詳細
に示す概略正面図である。
【００１７】図１に示される印刷装置には、適当な形態
の光導電性ベルト１０が用いられている。ベルト１０は
、矢印１２の方向に移動し、光導電性表面に連続する部
分を進行させベルト移動経路の周囲に配置された種々の
処理部を順次通過させる。図示されているように、ベル
ト１０は、自由に回転可能に設けられたベルト１４及び
１６と、ベルト１０を矢印１２の方向に進行させるため
にモータ２０によって回転する駆動ローラ１８の回りに
架け渡されている。
【００１８】まず、ベルト１０の一部は帯電ステーショ
ンＡを通過する。帯電ステーションＡにおいて、符号２
２で示されるコロナ発生装置はベルト１０の光導電性表
面を比較的高い実質的に均一な電位に帯電する。
【００１９】次に、光導電性表面の帯電された部分は露
光ステーションＢへ進む。露光ステーションＢにおいて
、原稿２４は、搬送プラテン２６上に下向きに置かれて
いる。ランプ２８は原稿２４に光を照射し、反射された
光はレンズ３０を通って伝達され、光導電性表面の帯電
された部分に光像を形成する。光導電性表面上の電荷は
選択的に消散され、これにより搬送プラテン２６上に設
置された原稿２４に対応する静電潜像が光導電性表面上
に残る。そしてベルト１０は、静電潜像を現像ステーシ
ョンＣへ進行させる。
【００２０】現像ステーションＣにおいて、符号３２で
示される現像装置は光導電性表面上に記録された静電潜
像をトナー粒子によって現像する。現像装置３２は、ト
ナー粒子を光導電性表面上に記録された潜像へ搬送し、
光導電性表面上にトナー粉像を形成するため磁気現像ロ
ーラ７６とドナーローラ７８を有する。トナー像は転写
ステーションＤへ進行する。現像装置３２は、以下、図
２を参照してさらに詳細に述べられる。
【００２１】転写ステーションＤにおいて、シート状担
持体３８は移動してトナー粉像と接触する。担持体３８
は、符号４０で示されるシート給送装置によって転写ス
テーションＤへ進行する。好適には、シート給送装置４
０はシートスタック４４の最上位のシートと接触する給
送ローラ４２を備える。給送ローラ４２は回転してシー
トスタック４４から最上位のシートをシュート４６へと
進行させる。シュート４６は、進行するシート状担持体
３８をベルト１０の光導電性表面に接触するよう時間的
同期をとって向かわせる。その結果、ベルト１０の光導
電性表面上の現像されたトナー粉像は転写ステーション
Ｄにおいて進行するシート状担持体と接触する。
【００２２】転写ステーションＤは、シート３８の裏面
状にイオンを放射するコロナ発生装置４８を含む。これ
は、トナー粉像を光導電性表面からシート３８へ誘引す
る。転写後、シートは矢印５０の方向へ移動を続け、シ
ートを定着ステーションＥへ搬送するコンベヤ（図示せ
ず）へと移動する。
【００２３】定着ステーションＥは、転写された粉像を
シート３８へ永久定着させる、符号５２で示された定着
機構を含む。定着機構５２は、熱定着ローラ５４とバッ
クアップローラ５６を有することが好ましい。シート３
８はトナー粉像が定着ローラ５４に接した状態で定着ロ
ーラ５４とバックアップローラ５６間を通過する。この
ように、トナー粉像はシート３８に永久定着される。定
着後、シュート５８は進行するシートを排紙トレイ６０
へ導き、シートはオペレータによって印刷装置から取り
出される。
【００２４】シート状担持体がベルト１０の光導電性表
面から分離された後、常に、幾らかの残留トナー粒子が
光導電性表面に付着して残る。これらの残留トナー粒子
はクリーニングステーションＦで光導電性表面から除去
される。クリーニングステーションＦは、前清掃コロナ
発生装置（図示せず）とベルト１０の光導電性表面に接
触し、回転可能に設けられた繊維状ブラシ６２とを含む
。前清掃コロナ発生装置は、トナー粒子を光導電性表面
へ誘引する電荷を中和する。これらの粒子は、光導電性
表面に接触するブラシ６２の回転によって光導電性表面
から取り除かれる。清掃に続いて、次の画像形成サイク
ルのための帯電前に、除電ランプ（図示せず）が光導電
性表面を照射し、残留する電荷を消散させる。
【００２５】図２には、現像装置３２が詳細に示されて
いる。現像装置は現像剤６６を含むチャンバー６５を有
するハウジング６４を有している。現像剤６６は二成分
系である。即ち、現像剤６６は磁気キャリア粒子とその
粒子に摩擦的に付着するトナー粒子からなる。貯蔵チャ
ンバーは、符号６８で示され、貯蔵チャンバー内に回転
可能に設けられたオーガ６８を含む。それらのオーガ６
８は、チャンバー内の現像剤を搬送撹拌する役割を果た
し、トナー粒子がキャリア粒子に摩擦的に付着するのを
助長する。磁気搬送ローラ７０は、チャンバー内の現像
剤を磁気現像ローラ７６及びドナーローラ７８の供給ニ
ップ７２、７４へそれぞれ搬送する。磁気ローラは周知
であるから、現像ローラ７６と搬送ローラ７０の構造は
詳細に述べられる必要はない。概略、それぞれのローラ
は回転可能な管状のスリーブを有し、そのスリーブ内に
は表面の回りに複数の磁極を有する固定磁気シリンダー
が設けられている。現像剤のキャリア粒子は磁性であり
、ローラ７０の管状スリーブが回転すると、キャリア粒
子（トナー粒子は摩擦的に付着）はローラ７０へ引きつ
けられ、供給ニップ７２へ搬送される。計量ブレード８
０は磁気ブラシローラから過剰の現像剤を取り除き、供
給ニップ７２へ到着する前に磁気ブラシローラ上の現像
剤の厚さが均一になるように保証する。供給ニップ７２
において、現像剤は磁気搬送ローラ７０から磁気現像ロ
ーラ７６へ引きつけられる。現像剤を磁気搬送ローラ７
０から磁気現像ローラ７６へ引きつけるために、供給ニ
ップ７２内の磁界の強さは、磁気搬送ローラ７０に付着
している現像剤の一部が磁気現像ローラ７６へ転移する
ような強さに設定されている。現像剤の一部が供給ニッ
プ７２で磁気搬送ローラ７０から磁気現像ローラ７６へ
転移した後、残留する現像剤は搬送ローラ７０によって
供給ニップ７４へ搬送される。供給ニップ７４において
、トナー粒子は磁気搬送ローラ７０からドナーローラ７
８へ転移される。搬送ローラ７０からドナーローラ７８
へのトナーの転移は、例えば、磁気搬送ローラ７０とド
ナーローラ７８間に適当な直流電気バイアスを印加する
ことによって促進される。直流バイアス電源８６は、約
１００ボルトの電圧を磁気搬送ローラへ印加する。ある
いは、搬送ローラ７０は電気的に接地されてもよい。 直流バイアス電源９０は、約１５０ボルトから２５０ボ
ルトの範囲で選択された電圧を磁気現像ローラ７６へ印
加する。もう一つの直流バイアス電源９４は、約３００
ボルトの電圧をドナーローラ７８へ印加する。搬送ロー
ラ７０とドナーローラ７８間の静電界によって、トナー
粒子は磁気搬送ローラ７０上のキャリア粒子からドナー
ローラ７８へ引きつけられる。供給ニップ７４を通過後
に、磁気搬送ローラ７０上に残留するキャリア粒子とト
ナー粒子は、磁気搬送ローラ７０が回転を続けるのに伴
ってチャンバー６５へ戻される。磁気現像ローラ７６は
現像剤を現像領域８２へ搬送する。光導電性ベルト１０
は現像領域８２及び８４を順次通過する。直流バイアス
電源９０は、現像領域８２において現像ローラ７６に付
着した現像剤からベルト１０の光導電性表面上に記録さ
れた潜像へトナー粒子を引きつけるために、ベルト１０
の光導電性表面と磁気現像ローラ７６間に電界を形成す
る。現像領域８４において、交流電気バイアスが交流電
源９２によって電気ワイヤ８８に印加される。印加され
た交流電圧は、電気ワイヤ８８とドナーローラ７８の表
面間に交流電界を形成する。この交流電界は、トナー粒
子をドナーローラ７８の表面から引き離し、電気ワイヤ
８８の回りにトナーパウダークラウドを形成するのに有
効である。電気ワイヤ８８上のトナーパウダークラウド
の高さは、トナーパウダークラウドがベルト１０の表面
に実質的に接触しない高さである。交流電圧の大きさは
比較的低く、ピーク値は約２００から５００ボルトで、
約２ＫＨｚから１０ＫＨｚまでの周波数のものである。 ドナーローラ７８とワイヤ８８間の、約１０ミクロンか
ら約４０ミクロンの間隔において、交流バイアスは空気
中放電の危険なく比較的大きなピークの電界を形成する
。電極ワイヤ８８あるいはドナーローラ７８上に、絶縁
性あるいは電気的軽減性のコーティングを用いると、印
加された交流電圧の空気中放電あるいは漏電が防止され
る。直流バイアス電源９４は、ワイヤを取り囲むクラウ
ドから分離したトナー粒子をベルト１０の光導電性表面
上に記録された潜像へ引きつけるために、ベルト１０の
光導電性表面とドナーローラ７８間に静電界を形成する
。ドナーローラ７８の表面とベルト１０の光導電性表面
間の間隔は、約０．００６インチ（０．０１５センチメ
ートル）から約０．０２０インチ（０．０５０センチメ
ートル）である。
【００２６】磁気搬送ローラ７０から磁気現像ローラ７
６へ転移した現像剤の相対量及びドナーローラ７８へ転
移したトナーは、例えば、磁気搬送ローラとドナーロー
ラ間に異なったバイアス電圧を印加すること、供給ニッ
プにおいてローラ間の間隔を調節すること、供給ニップ
において磁界の強さ及び形状を調節すること及び／又は
ローラの速さを調節することによって調整することがで
きる。
【００２７】それぞれの現像領域８２、８４において、
トナーは磁気現像ローラ７６とドナーローラ７８からそ
れぞれベルト１０上の潜像へ転移し、ベルト１０上にト
ナー粉像を形成する。ドナーローラ７８は、ドナーロー
ラの長手方向の軸に実質的に平行な方向へ延びる一対の
電極ワイヤ８８を有する。それらの電極ワイヤは、それ
ぞれのドナーローラからわずかに間隔を開けて設けられ
ている薄い（直径が５０から１００ミクロン）タングス
テンワイヤからなる。それぞれのワイヤとドナーローラ
間の距離は、約１０ミクロンから約４０ミクロン（典型
的には約２５ミクロン）あるいはドナーローラ上のトナ
ー層の厚さである。それらのワイヤは、ドナーローラ上
のトナーの厚さ分だけドナーローラから自己間隔調整さ
れている。このため、ワイヤの先端は、ドナーローラを
回転可能に支持する先端支持ブロックの上部に支持され
ている。ワイヤの先端は、トナー層を含むドナー構造の
表面に対する接線よりもわずかに下方にくるように設け
られている。
【００２８】現像後、トナーはそれぞれのクリーニング
ブレード（図示せず）によってドナーローラおよび現像
ローラから分離され、搬送ローラ７０は新しい現像剤を
現像ローラ７６へ、そして新しいトナーをドナーローラ
７８へ計量供給する。連続する静電潜像が現像されると
、現像剤６６中のトナー粒子は減少する。トナー容器（
図示せず）は、供給トナー粒子を貯蔵する。トナー容器
はチャンバー６５と連通しており、現像剤中のトナー粒
子の濃度が低下すると、新しいトナー粒子がチャンバー
内の現像剤中に供給される。チャンバー内のオーガ６８
は、新しいトナー粒子を残存する現像剤と混合する。 このため、結果として得られたチャンバー内の現像剤は
、実質的に均一でトナー粒子の濃度が最適である。この
ように、一定の電荷を有する実質的に一定量のトナー粒
子が貯蔵チャンバー内に存在する。
【００２９】図２で示される配置において、現像ローラ
７６、ドナーローラ７８及び搬送ローラ７０は、ベルト
１０の移動方向と同じ方向に回転してもよいし、反対方
向に回転してもよい。
【００３０】図２の装置で使用される二成分系現像剤６
６は、適当な形態のものであれば何でもよい。一例を挙
げると、現像剤のキャリヤ粒子は、樹脂材料の不連続層
で被覆された薄いマグネタイト層を有する強磁性核を含
んでいてもよい。トナー粒子は、クロモゲンブラックの
ような着色材料と混ぜられた、ビニルポリマーのような
樹脂材料から形成されてもよい。現像剤は、約９５％か
ら約９９％重量のキャリヤと約５％から約１％重量のト
ナーを有していてもよい。
【００３１】これまでに述べられてきた現像システムが
、単一のハウジング内にある二成分現像ローラと一成分
現像ローラによって順次潜像を現像することは明らかで
ある。これにより、二成分技術の特性である良好なベタ
領域とラインコピーが得られ、非接触一成分現像技術の
特性である低ノイズ中間調ベタ領域とハーフトーンが得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像装置を備えた電子写真印刷装置を
示す概略正面図である。
【図２】図１の印刷装置の現像装置を詳細に示す概略正
面図である。
【符号の説明】
１０　　光導電性ベルト １４，１６　　ベルト １８　　駆動ローラ ２０　　モータ ２２　　コロナ発生装置 ２４　　原稿 ２６　　搬送プラテン ２８　　ランプ ３０　　レンズ ３２　　現像装置 ３８　　シート状担持体 ４０　　シート給送装置 ４２　　給送ローラ ４４　　シートスタック ４６　　シュート ４８　　コロナ発生装置 ５２　　定着機構 ５４　　熱定着ローラ ５６　　バックアップローラ ５８　　シュート ６０　　配紙トレイ ６２　　ブラシ ６４　　ハウジング ６５　　チャンバー ６６　　現像剤 ６８　　オーガ ７０　　磁気搬送ローラ ７２，７４　　供給ニップ ７６　　磁気現像ローラ ７８　　ドナーローラ ８０　　計量ブレード ８２，８４　　現像領域 ８６　　直流バイアス電源 ８８　　電気ワイヤ ９０　　直流バイアス電源 ９２　　交流電源 ９４　　直流バイアス電源

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　表面上に記録された潜像を現像する現
    像装置であって、少なくともキャリアとトナーからなる
    供給現像剤を貯蔵するためのチャンバーを形成するハウ
    ジングと、前記ハウジングのチャンバー内の少なくとも
    一部に位置し、表面上に記録された潜像をトナーで現像
    するためトナーを表面へと供給するために設けられたド
    ナー部材と、前記ドナー部材と間隔を開けて設けられ、
    前記ハウジングのチャンバー内の少なくとも一部に位置
    し、表面上に記録された潜像をトナーで現像するため現
    像剤を表面へと供給するために設けられた現像部材と、
    前記ハウジングのチャンバー内に位置し、現像剤を前記
    現像部材へ供給するため及びトナーを前記ドナー部材に
    供給するため現像剤を搬送するよう設置された共通搬送
    部材とを備えたことを特徴とする現像装置。
  2. 【請求項２】　　前記搬送部材が、搬送部材上の現像剤
    の一部が前記現像部材へ引きつけられる第一の供給領域
    へ現像剤を搬送し、残りの現像剤がトナーがキャリヤか
    ら前記ドナー部材へ引きつけられる第二の供給領域へ搬
    送されるように設けられたことを特徴とする請求項１に
    記載の現像装置。
  3. 【請求項３】　　前記搬送部材が磁気搬送ローラを有す
    ることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
  4. 【請求項４】　　前記現像部材が磁気現像ローラを有す
    ることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
  5. 【請求項５】　　前記ドナー部材がドナーローラを有す
    ることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
  6. 【請求項６】　　表面と前記ドナー部材間のスペースに
    位置し、前記ドナー部材と近接して設けられ、電極と表
    面の間のスペースに潜像を現像するトナークラウドを形
    成するようにドナー部材からトナーを引き離すために電
    気的にバイアスされた電極部材を有することを特徴とす
    る請求項５に記載の現像装置。
  7. 【請求項７】　　トナーを前記ドナーローラ上に付着さ
    せるように前記ドナーローラと前記磁気搬送ローラを互
    いに相対的に電気的にバイアスするための手段を有する
    ことを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
  8. 【請求項８】　　前記磁気現像ローラは、前記磁気搬送
    ローラから現像剤を磁気的に引きつけることを特徴とす
    る請求項５に記載の現像装置。
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