JPH04503268A - 改善された磁気ブラシ現像装置 - Google Patents

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】 改善された磁気プラン現像装置 発明の分野 本発明は一般に静電写真複製装置に関し、特に、静電写真複製装置のための改善 された磁気プラン現像装置に関する。

従来技術の説明 静電写真複製装置において現像剤を潜像に付与するための磁気プラノ現像装置は 当業界において周知である。そのような装置は、現像剤を保有するサンプ部分を 有するハウジングを備えることができる。現像剤が、磁気的なキャリア粒子及び より小さな着色されたマーキング粒子の混合物である場合には、材料が磁気ブラ シに供給される前に、サンプの中の材料を撹拌してこの材料を摩擦電気的に帯電 させる。上記磁気ブラシにおいては、現像剤が静電的な潜像へ搬送されてこれら と一緒にそのような像を現像する。

米国特許（Ｕ、Ｓ、　−Ａ−Ｎｏ、　）第４，６７１，２０７号は、着色された マーキング粒子及び着色された磁気的なキャリア粒子を有する現像剤に用いるの に特に適した磁気ブラシ現像装置を開示している。更に詳細には、この開示され た装置は、静電写真複製装置のサンプ部分の中のそのような材料を撹拌（混合） し、供給しかつ摩擦電気的に帯電させるために用いられるリボン・ブレンダと、 材料をサンプ部分から磁気ブラシへ供給する供給機構とを備えている。磁気ブラ シへ供給された材料は現像ゾーンにおいて静電的な潜像に付与されて肢体を現像 する。

リボン・ブレンダは、現像剤を装置の長さにわたって均一な流れの分配を提供し 、これにより、十分な現像剤が磁気ブラシの全範囲にわたって供給されて静電的 な潜像全体を均一に現像するような構造となされる。現像ゾーンの下流側で磁気 ブラシに接触する除去スカイブが、磁気ブラシから余剰の現像剤を剥離してその 現像剤をサンプ部分へ戻す。

像の現像の間には着色されたマーキング粒子が使用されるために、現像剤を定期 的に補充することが必要である。一般的な補充装置は、補充材料のためのリザー バを備えており、該リザーバは、このリザーバと現像装置のサンプとの間の流通 路を有している。ローラ等の選択的に作動可能な部材が、上記通路を通る補充材 料の流れを制御する。ある条件においては、補充ローラと流通路との間の設定許 容度力坏当に制限され、これにより終始一貫しない補充あるいはマーキング粒子 レベルセンサの終始一貫しない作動を生ずることが判明している。更に、ある条 件においては、リザーバの中の補充材料のレベルの測定が終始一貫せず、これに より、補充材料力坏足したままでこれを知らずに運転することがある。

ある条件においては、除去スカイブ（ｓｋｉｖｅ）を取り付けることにより磁気 ブラシに力を加え、この力により磁気ブラシの回転の際に過剰のトルクを生ずる ことが判明している。そのような過剰なトルクは熱を発生し、またスカイブ及び 磁気ブラシの摩耗を加速し、更にスカイブと磁気ブラシとの間に現像剤のフレー ク（薄片）を発生させる。これらフレークは、現像した像に望ましくないアーテ ィファクト（画像欠陥）を生ずる。

また、ある条件においては、補充された着色されたマーキング粒子及び現像剤の 混合が完全には行われないことも判明している。すなわち、マーキング粒子が、 現像装置のサンプの中の現像剤の中のキャリア粒子に分散しかつ付着するに十分 なように帯電されない。これにより、現像された像に許容できないアーティファ クトが生ずる。

また、ある条件においては、未帯電のあるいは低い帯電状態の微粒子材料が浮遊 することも判明している。そのような浮遊する材料は現像した像に望ましくない アーティファクトを生ずるか及び／又は現像装置から出て静電写真複製機械の内 部を汚す。

発明の概要 本発明は、移動する像担持部材上の潜像に現像剤を付与するための改善された磁 気ブラシ現像装置に関し、この現像装置は上述の欠点を解消するように構成され る。現像措置は、現像剤を保有するようになされたサンプを画成する部分を有す るハウジングと、該サンプ部分と隔置された関係で上記ハウジングの中に概ね定 置され現像剤を潜像に付与するための磁気ブラシとを備えている。サンプ部分と 磁気ブラシとの間でハウジングの中に設けられる計量アセンブリを有する供給機 構が現像剤をサンプから磁気ブラシへ搬送し、また上記サンプ部分に設けられた 機構が現像剤を撹拌すると共にこの現像剤を供給機構へ搬送する。現像剤を、潜 像へ付与した後に磁気ブラシから剥離してその現像剤をサンプ部分へ導くための 除去スカイブが設けられ、該除去スカイブは、計量アセンブリと磁気ブラシとの 間で自己調節可能に支持されている。現像剤の混合を向上するために、現像剤の 流れはサンプ部分に隣接したハウジングの壁からサンプ部分へ導かれて撹拌及び 搬送機構へ戻される。また、サンプ部分の中の現像剤は、サンプ部分に隣接する 補充材料のためのリザーバ、該リザーバとサンプ部分との間の流通路、及び該流 通路に対して選択的に回転可能に設けられて該流通路を通る補充材料の流れを制 御するローラを備えた装置により補充される。流通路への入口は、ローラと流通 路との間の設定許容度が増加するように上記流通路がローラに係合するような形 状になされる。リザーバ補充材料のレベルの測定は、上記流通路のすぐ上流側の リザーバの底部に位置する材料モニタにより行われ、該モニタの表面は定期的に 清掃されて補充材料のレベルの測定を確実にする。更に、シールドが、上記ハウ ジングと像担持部材との間の現像ゾーンに設けられ、このシールは現像剤を現像 ゾーンの中に収容して浮遊する微粒子が装置から逃散するのを実質的に阻止する 。

本発明及びその目的並びに効果は、以下に説明する好ましい実施例の詳細な記載 からより明らかとなろう。

図面の簡単な説明 以下に説明する本発明の好ましい実施例の詳細な説明においては、添付の図面を 参照しており、図面においては、 図１は、本発明の改善された磁気ブラシ現像装置を一部断面で示す端面図であり 、 図２は、図１に示す磁気ブラシ現像装置の補充スカイブ壁の一部を拡大して示す 側方立面図であり、 図３は、図１に示す磁気ブラシ現像装置用の除去スカイブ取り付は装置を拡大し て示す端面図であり、 図４は、図１に示す除去スカイブ取り付は装置の一部の平面図である。

＆吸ｐ詳細な説明 添付の図面を参照すると、図１は、本発明の改善された磁気ブラシ現像装置の全 体を符号１０で示している。水袋Ｗ１０は、着色されたマーキング粒子及びキャ リア粒子を含む現像剤を部材１２により担持された静電的な潜像へ供給し、これ により、該部材の潜像をマーキング粒子で現像する。例えば静電複写装置の一部 である部材１２は、無限のウェブあるいはドラムの形態であるが、その上に複製 物が形成される別個のシートとすることができる。部材１２は、該部材上の潜像 が現像されている間に、矢印へで示す方向へ装置を通過する。

装置ｆｌＯは、略垂直で概ね平行に隔置された側壁１６．１８と、上記側壁を接 合する略半円筒形の底壁２０と、端壁（図示せず）とを有するハウジング１４を 備えている。ハウジングの下方部分は、現像剤を収容するためのサンプＳを画成 している。現像剤はいかなる周知のタイプのものとすることができ、例えば、米 国特許（Ｕ、Ｓ、−Ａ−）第４，５４６．０６０号に開示される如き、硬質の永 久磁石キャリア粒子および着色されたマーキング粒子から成る２成分型の現像剤 を含む。

サンプＳの中の現像剤は、マーキング粒子およびキャリア粒子を混合し、この現 像剤を摩擦電気的に帯電させ、現像剤をサンプの長さに沿って移動させ、更に該 現像剤を供給機構６０へ排出するために、撹拌される。このような撹拌は、上記 米国特許（Ｕ、Ｓ、−Ａ−）第４，６７１，２０７号に開示される如き、全体を 符号２６で指示するリボン・ブレンダにより行われる。リボン・ブレンダ２６は 、外側の螺旋リボン２８及び内側の螺旋リボン３０を備えている。両方のリボン は軸３２の周囲で同心円状に巻かれている。軸３２は、ハウジング１４の半円筒 形の底壁２０に関して同心円状に位置しており、またその略全長にわたって伸び ている。リボン２８．３０は軸３２と共に回転する。リボン２８はその全長にわ たって同一のピッチを有するか、あるいは、その長さの半分にはあるピッチを、 またその長さの反対側の半分には他のピンチを有することができる。リボン３０ のピッチ配列は、リボン２８のピッチ配列とは反対になるように選択されている 。

軸３２が図１で見て反時計方向に回転すると、リボンは、サンプＳの中の現像剤 を、反時計方向にかつハウジング１４の前部から後部に向けて、次にハウジング の後部から前部に向けて動かす。これにより、現像剤を摩擦電気的に帯電させる ための現像剤の重要な撹拌及びせん断が行われる。

例えば新しいマーキング粒子が以下に説明する手順でサンプＳの中の現像剤に加 えられる時の如きある状態においては、マーキング粒子は、供給機構６０へ供給 される前に、キャリア粒子と十分に混合しないことがある。不十分な混合により 、マーキング粒子は、未帯電のままとなったり、あるいは、部材１２上の静電的 な潜像を現像する際に所望の態様で機能するには不十分な低いレベルまでしか帯 電しないことがある。これにより、現像ステーションから逸出する浮遊マーキン グ粒子、及び不完全な現像に起因する完成した複製物におけるアーティファクト （画像欠陥）が生ずることがある。混合を向上させるために、供給機構６０の上 流側のリボン・ブレンダ２６に隣接して現像ステーシゴンのハウジング１４に突 起１６ａが形成されている。ハウジング１４の略全長にわたって伸長するこの突 起１６ａは、現像剤（特に総ての補充されたマーキング粒子）の流れをサンプ部 分に隣接するハウジングの壁からリボン・ブレンダの中へ戻し、これにより、リ ボン・ブレンダにより撹拌されている現像剤に乱流を起こして現像剤の混合通路 を効果的に延長させる。これは、マーキング粒子が現像剤の中に分散するための 時間をより長くすると共に、マーキング粒子が機構６０によりピックアップされ て磁気プラン３６へ供給される前にこれらマーキング粒子を十分に帯電させる。

従って、未帯電の（あるいは弱く帯電された）マーキング粒子の量は十分に低域 され、これに伴って望ましくない浮遊マーキング粒子が減少する。

符号３６により概略指示された磁気ブラシはハウジング１４の頂部に設けられて いる。磁気ブラシ３６は適宜な構造のものとすることができ、例えば図１に示す ものにおいては、磁気ブラシは、コア４２の周囲で矢印４０で示す反時計方向に 回転する非磁性材料製のシェル３８を含む。コア４２は、矢印４６で示す時計方 向に回転可能な複数の永久磁石を備えている。シェルの回転軸線に一致するコア の回転軸線は符号４８により概略示されている。磁気ブラシ３６の一部はハウジ ング１４の頂部を通って突出して静電的な潜像担持部材１２のずぐ下側に延在し ている。

磁気ブラシ３６のすぐ下には、全体が符号６０で示された供給機構が位置してい る。供給機構６０は、細長い供給スロット５４を画成するプレートを有する計量 アセンブリ５０を備えており、該スロットは、磁気ブラシの全長にわたって伸長 すると共に、磁気プランのシェル３８の外側面に隣接して延在している。ハウジ ング１４の下方部分から受領された現像剤はスロット５４を介してブラシ：３６ へ通過し、この現像剤は、磁気プランのコア４２の磁石により、シェル３８の外 側面へ引き付けられる。供給機構６０用の搬送アセンブリ６０ａが、計量アセン ブリ５０とリボン・ブレンダ２６との間に設けられている。この搬送アセンブリ ６０ａはサンプＳ及びリボン・ブレンダ２６からの現像剤を受領し、この現像剤 を計量アセンブリ５０へまたスロット５４を介して磁気ブラシ３６へと搬送する 。

例えば、搬送アセンブリ６０ａは、矢印で示す反時計方向に回転可能なシェルを 備えており、該シェルは、リボン・ブレンダ２６のほぼ真上の位置から供給スロ ット５４の直前まで（約１６０°）反時旧方向に伸長する複数の固定磁石を有し ている。サンプからの現像剤は、シェルに引き付けられ、該シェルの磁石の影響 を受ける領域に保持される。このように、現像剤はシェルから落下することなく サンプからスロット５４に搬送される。

作動の際に、磁気ブラシ３６に供給された現像剤は、シェル３８により搬送され て潜像担持部材１２と作用的に接触し、これにより、像担持部材−Ｌの静電的な 潜像を、ブラシと該部材との間の現像ゾーンにある着色されたマーキング粒子に よって現像する。■二連の改善された現像剤の混合においても、いくらかの割合 のマーキング粒子は帯電されず（あるいは低い電荷を有し）に浮遊する。上述の ように、これらの粒子は、画像欠陥を生ずることがあり、また現像装置から出て 複写装置の内部あるいはその周囲を汚すことがある。浮遊するマーキング粒子が 現像装置１０から逃散するのを実質的に防止するために、汚染制限フラップ４４ が設けられている。このフラップ４４は、現像ゾーンの上流側でハウジング１４ に固定された可撓性の薄い部材である。フラップ４４のハウジング１４に対する 接続は、このフラップが潜像担持部材１．２の通路の中へ伸びると共に該部材に 対して角度をなして配向されてこのフラップが最小の係合力で上記部材に係合す るようになされている。このように、部材１２に対する損傷あるいはフラップ４ ４の過度の摩耗を極力小さいものとしている。次にフラップ４４は、現像装置１ ０と部材１２との間のンールの役割を果たす。従って、総ての浮遊するマーキン グ粒子は捕捉されて現像ゾーンの現像剤入口へ入れられる。このゾーンにおいて は、マーキング粒子は帯電されて現像された像の部分となるか、あるいはこの現 像ゾーンを出る余剰の現像剤と共に返送される。このように、浮遊するマーキン グ粒子の逃散が実質的に防止されると共に未帯電のマーキング粒子が現像装置１ ０の中で蓄積するのを大幅に減少される。

磁気ブラシ３６によってマーキング粒子で潜像を現像した後に、磁気ブラシのシ ェル３８を継続して回転させると、シェル上に残留する現像剤は除去スカイブ（ ｓｋｉｖｅ）７４へ搬送されてこの現像剤はシェルから剥離される。除去された 現像剤は重力によってサンプＳに戻り、ここにおいてリボン・ブレンダ２６によ りサンプの中に残留する現像剤と混合される。除去スカイブ７４は、現像ゾーン を通過した現像剤をシェル３８から除去するための細長いブレード７６を有して いる。このブレード７６は取り付は部材７８（１つを図面に示す）に取り付けら れている。図３及び図４に最も良く示すように、取り付は部材７８は、磁気ブラ シ３６を支持する端部ブロック８２からそれぞれ伸長するピン８０を収容するよ うになされたスロット７８ａを画成し、これにより除去スカイブは限定された自 己調節運動を行うことができる。スロット７８ａは、すべての特定の現像装置に 対しても除去スカイブ７４の制限された運動が、計量アセンブリ５０のプレート （部材７８に係合される）及びシェル３８（ブレード７６により係合される）の 輪郭により決定されるスカイブの位置を自動的に画成するように配向される。

作動の際に、ブレード７６は、シェルから掻き取られる現像剤の分だけシェル３ ８と接触するように保持される。すなわち、コア４２の磁場が、ブレード上の現 像剤を引き付は該ブレードを引っ張ってこれをシェルに密接に接触させるように 作用する。現像剤の磁気的な性質及びスカイブのブレード７６をシェル３８に対 して適正に位置決めする除去スカイブのスロット式の取り付けを用いることによ り、ブレードとシェルの係合に積極的な力を用いる従来の除去スカイブ取り付は 構造に比較して、磁気ブラシ３６に対して小さなトルクが確立される。この小さ なトルクは、このトルクが幾つかの目的を果たすので特に重要である。小さなト ルクは、現像措置による発生される熱、スカイブのブレードの摩耗、及びブレー ドとシェルとの間に発生するフレーク（薄片）を低減する。

磁気ブラシ３６から戻った現像剤はマーキング粒子を一部失っている（静電的な 潜像の現像に使用されて）ために、新しいマーキング粒子をサンプＳに定期的に 供給して現像剤を補充する必要がある。この目的のために、補充装置７０が側！ １８に隣接してハウジング１４の一側部に設けられている。この補充装置７０は 、供給されるマーキング粒子補充材料を貯蔵するためのリザーバ７２を有してい る。共通の壁１８が開口１８ａを画成し、該開口は、マーキング粒子のりザーバ ７２とサンプＳとの間の流通路を提供する。繊維状の補充ブラシ９０が、開口１ ８ａに隣接してリザーバ７２の底部に回転可能に設けられており、該ブラシの゛ 繊維は上記開口を通って伸びている。補充ブラシ９０は、回転していない時には 該開口をシールしてマーキング粒子がリザーバからサンプへ流入するのを阻止す る働きをする。しかしながら、サンプ内の現像剤のマーキング粒子の濃度（例え ば、図１に示す機構９２の如き周知の濃度モニタにより決定される）が適正な潜 像の現像を行うために望ましいレベルよりも低下すると、補充ブラシ９０が選択 的に回転されて、一定量の新しいマーキング粒子をリザーバからサンプへ供給す る。開口１８ａの縁部１８ｂを形成する壁１８の部分は鋸歯状の形状を有してい る（図２参照）。ブラシ９０が反時計方向に回転すると、鋸歯状の形状が作用し てマーキング粒子を補充ブラシの繊維から容易に梳き落とす。従来技術の現像装 置の補充装置に見られる直線的な壁に比べると、この鋸歯状の形状はブラシの繊 維に強く接触する領域を減少させ、これに伴って補充ブラシを回転させるに要す るトルクを低減する。このトルクの低減の結果、補充ブラシ９０を開口１８ａに 対して位置決めする許容公差が大幅に増加する。これはまた補充ブラシに対する 設定許容度を広げ、これにより許容し難い高いトルクレベルを生ずることなく、 満足すべき補充速度を得ることができる。

補充装置７０はまたリザーバ７２の中のマーキング粒子のレベルを検知するため の改善された機構を備えている。このレベル検知機構は、補充装置のハウジング の底部に略水平の向きで取り付けられたセンサ９４を有している。このような向 きは、マーキング粒子を図面の図１に示す底部の一側部付近のリザーバから供給 する「マーキング粒子不足」信号を適正に提供するために必要である。センサ９ ４を適正に機能させるために、リザーバの中の回転可能なマーキング粒子撹拌機 ９８の外側端部にワイパ９６が取り付けられている。撹拌機９日の長さ及びワイ パ９６の寸法は、撹拌機が反時計方向に回転している時に、ワイパがマーキング 粒子をセンサ９４の面から補充ブラシ９０へ向けて掃引するように選定される。

撹拌機９８がセンサ９４を通過すると、マーキング粒子がワイパ９６の背後に戻 って充填してセンサを回復させる。撹拌機が通過した後に充填すべき十分な量の マーキング粒子がない場合には、センサは、「マーキング粒子不足」状態が存在 することを検知して適宜な警報信号を発生する。このように、マーキング粒子レ ベルは検出が終始一貫して実行される。

国際調査報告 １１．１．．１．□、−ＰＣＴ／ＵＳ　９０／ｎ１．”ＪＱｋ国際調査報告

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．現像剤を移動する像担持部材上の潜像に付与するための改善された磁気ブラ シ現像装置であって、現像剤の供給を受け入れるようになされたサンプを画成す る壁部を有するハウジングと、前記サンプ部分に隣接する補充材料用のリザーバ を有する現像剤補充装置と、前記サンプ部分に隔置された関係で前記ハウジング のほぼ内側に設けられて現像剤を前記潜像に付与するための磁気ブラシと、前記 サンプ部分と前記磁気ブラシとの間に設けられて現像剤を前記サンプから前記磁 気ブラシへ搬送するための計量アセンブリ有する供給機構と、現像剤を潜像への 付与の後に前記磁気ブラシから剥離し、この現像剤を前記サンプ部分へ導入する ための除去スカイブとを備えて成る装置において、前記除去スカイブを、このス カイブが前記計量アセンブリと前記磁気ブラシとの間で自己調節可能に支持され るように取り付けるための手段と、現像剤ゾーンの上流側に設けられて前記ハウ ジングと前記像担持部材との間にシールドを形成し、これにより、前記現像剤を 前記現像剤ゾーンの中に保有しで浮遊するマーキング粒子が該装置から逃散する のを実質的に防止する手段と、前記リザーバと前記サンプ部分との間の流通路、 及び該通路に対して選択的に回転可能に設けられて該通路を通る補充材料の流れ を制御するローラであって、前記通路への入口は、前記ローラと前記通路との間 の設定許容度が増加するように、前記ローラに係合する形状となされた前記流通 路及びローラと、前記リザーバ内の補充材料のレベルを測定するための手段であ って、前記流通路のすぐ上流側で前記リザーバの底部に設けられた材料モニタと 、該モニタの表面を定期的に掃除して補充材料レベルの正確な測定を容易にする ための手段とを有する前記測定手段と、 前記サンプ部分に隣接して前記ハウジングに設けられ、現像剤の流れを前記ハウ ジングの壁から前記撹拌及び搬送手段へ導入して該ハウジング内での現像剤の混 合を向上させる手段とを備えることを特徴とする装置。
2. ２．請求項１の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記スカイブは、掻き 取りブレード及び該掻き取りブレードの両端部に取り付けられた取り付け部材を 備え、また、前記取り付け部材は前記磁気ブラシに固定された支持手段を有し、 該支持手段は、前記取り付け部材と該支持手段とが制限された相対運動するよう に、前記取り付け部材を支持することをことを特徴とする装置。
3. ３．請求項２の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記支持手段はピンを 有し、また前記取り付け部材はこれらピンをそれぞれ収容するための細長いスロ ットを画成することを特徴とする装置。
4. ４．請求項３の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記取り付け部材によ り画成されたスロットは、前記掻き取りブレードが、前記磁気ブラシから前記ブ レードにより掻き取られる現像剤の磁気的な引力によって、前記磁気ブラシに接 触して保持されるように、向けられていることを特徴とする装置。
5. ５．請求項１の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記流れを導入する手 段が、前記供給手段の上流側に設けられることを特徴とする装置。
6. ６．請求項５の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記流れを導入する手 段が、前記ハウジングの内壁に取り付けられて前記撹拌手段に向かって伸びる突 出部を有することを特徴とする装置。
7. ７．請求項１の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記補充装置は、前記 リザーバ内の材料を撹拌するための撹拌機を有しており、また前記掃除手段は該 撹拌機の端部に取り付けられたブラシを有することを特徴とする装置。
8. ８．請求項７の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記モニタが略水平に 配向されていることを特徴とする装置。
9. ９．請求項１の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記シールド手段が、 前記ハウジングに接続されると共に前記移動する像担持部材の通路の中へ伸長す るフラップを有することを特徴とする装置。
10. １０．請求項９の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記フラップは前記 像担持部材に対して角度をなして配向され、これにより前記フラップが前記像担 持部材と係合する力が最小限になされていることを特徴とする装置。
11. １１．請求項１０の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記フラップは可 撓性の薄い材料の部片として形成されていることを特徴とする装置。
12. １２．請求項１の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記補充ローラは繊 維状のブラシであり、該ブラシの繊維は前記通路の中へ伸びており、前記通路の 入口の形状は、補充材料を前記ブラシの繊維から容易に梳き取る鋸歯状の形態で あることを特徴とする装置。
13. １３．請求項１２の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記通路は、一方 の面において前記サンプ部分の側部を形成しまた反対側の面において前記リザー バの側部を形成する共通の壁の開口により画成されることを特徴とする装置。
14. １４．請求項１３の改善された磁気ブラシ現像装置において、前記鋸歯状の形状 は、前記ローラが前記開口を通過した後に前記ローラと接触する前記壁の開口の 縁部に形成されていることを特徴とする装置。