JPH05204239A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】電子写真印刷機に関し、特に、現像材料から汚
染物を除去するために現像材料を清浄化する現像器を提
供する。 【構成】ハウジング４４内に保管されている現像材料を
用いて、ベルト１０の光導電部材上に記録された静電潜
像を現像する装置３８。現像材料は、移動経路に沿って
潜像に密接した現像部まで前進する。現像材料の経路内
に光導電部材から間隔をあけて配置された清浄化装置１
０２により、現像材料の流れを妨げることなく、現像材
料から汚染物が一掃される。清浄化装置１０２は、現像
材料の移動経路内に配設された多数の繊維１０４を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、一般に電子写真印刷機に関し、
特に、現像材料から汚染物を除去するために現像材料を
清浄化する現像器に関する。

【０００２】米国特許第４，０７８，５２０号には、劣
化した現像剤が重力により受光装置から現像剤ハウジン
グの回収部へと戻される現像器が開示されている。劣化
した現像剤は、案内板によりスクリーンへと導かれる。
スクリーンに当たった現像剤はスクリーンを通り抜けて
センサを通過する。センサがトナー密度を検知し、現像
剤ハウジングの回収部内にトナーを排出させるために、
トナー排出装置を作動させる。

【０００３】米国特許第４，２６７，２４５号には、磁
気現像剤から異物を除去する方法が説明されている。非
磁気スリーブの周縁面に磁気現像剤が断続的に供給され
る。供給された現像剤は、磁石の回転によってスリーブ
周縁面に沿って移動する。現像材料の供給地点から距離
をあけた位置で、非汚染状態の現像剤が再生される。

【０００４】米国特許第４，８０９，０３５号には、ト
ナー・ホッパから降りてくる補給用一成分磁気トナーか
ら非磁気粒子を除去する方法が開示されている。送りロ
ーラに隣接し前記送りローラとホッパ出口の下にホッパ
全体に沿って延在する部分的に閉鎖された不要粒子チャ
ンバを設けることによって、分離を達成している。不要
粒子チャンバから不要粒子が引き寄せられるように、ホ
ッパの幅全体を横切り不要粒子チャンバの長さ全体を横
切って負の気流源を確立させる。現像器ハウジングの上
には、空気マニホルドが配設されている。

【０００５】本発明の一局面にしたがって、現像材料を
用いて表面上に記録された潜像を現像するための装置を
提供する。装置には、補給用現像材料が保管されている
チャンバを形成するハウジングが含まれる。表面上に記
録された潜像が現像されるように、移動経路に沿って表
面に密接する現像部まで現像材料を前進させるための装
置を設ける。表面から間隔をあけて前記ハウジングのチ
ャンバ内に配設された装置により、前進中の現像材料を
実質的に妨げることなく、現像材料から汚染物が一掃さ
れる。

【０００６】図１は、本発明の特徴を有する現像装置を
組み入れた電子写真印刷機に使用されている現像器を示
す正面略図である。

【０００７】図２は、流動状態の現像材料から汚染物を
除去するために、図１の現像器内に用いられている清浄
化繊維を示す正面略図である。

【０００８】図１に、現像器３８の詳細図を示す。図に
示すように、現像器３８には、内部に補給用現像材料を
保管させるためのチャンバ７６を形成するハウジング４
４が含まれる。ハウジング４４のチャンバ７６内には、
ドナー・ローラ４０と電極ワイヤー４２と磁気ローラ４
６とが取り付けられる。ドナー・ローラは、ベルト１０
の移動方向に対して「同」方向または「逆」方向のいず
れにも回転可能になっている。同様に、磁気ローラは、
ベルト１０の移動方向に対して「同」方向または「逆」
方向のいずれにも回転可能になっている。図１に、矢印
９２の方向に回転している磁気ローラ４６を示す。ドナ
ー・ローラ４０は、好ましくは陽極処理されたアルミ製
とする。

【０００９】現像器３８も、ベルト１０とドナー・ロー
ラ４０との間の隙間に配設された電極ワイヤー４２を有
している。一対の電極ワイヤーが、ドナー・ローラの長
さ方向の軸に実質的に平行な方向に延在しているのがわ
かる。電極ワイヤーは、ドナー・ローラ４０から密接に
間隔をあけて配置された１本以上の細い（即ち直径５０
〜１００μ）ステンレス鋼線から作られている。電極ワ
イヤーとドナー・ローラとの間の距離は約２５μまたは
ドナー・ロール上のトナー層の厚さとする。電極ワイヤ
ーは、ドナー・ローラ上のトナーの厚さによってドナー
・ローラから自動的に間隔をあけた位置に配置される。
電極ワイヤーの端部は端部軸受けブロックの頂部によっ
て支持され、回転のためにドナー・ロールも前記端部軸
受けブロックの頂部により支持してもよい。電極ワイヤ
ーの末端部は、ドナー構造のトナー層を含めた表面に対
する接線よりも若干下にくるように取り付けられる。電
極ワイヤーをこのように取り付けることにより、電極ワ
イヤーの自動間隔設定によるロールの振れに電極ワイヤ
ーが影響されなくなる。

【００１０】図１に示すように、ＡＣ電圧源７８によ
り、電極ワイヤーに交流電気バイアスを印加する。印加
されたＡＣ電圧によって電極ワイヤーとドナー・ローラ
との間には、ドナー・ローラの表面からトナーを引き離
して実質的にベルト１０と接触しないような高さのトナ
ーの雲を電極ワイヤーのまわりに形成させる上で効果的
な交流静電界が確立される。ＡＣ電圧の強さは相対的に
低く、周波数約３ｋＨｚ〜１０ｋＨｚの範囲で約２００
〜６００ボルトとする。ドナー・ローラ４０に約３００
ボルトを印加するＤＣバイアス源８０により、引き離さ
れたトナーを電極ワイヤーを取り巻くトナーの雲から光
導電面上に記録された潜像まで引き寄せるために、ベル
ト１０の光導電面１２とドナー・ローラ４０との間に静
電界が確立される。電極ワイヤーとドナー・ローラとの
間隔が約１０μから約４０μまでの場合には、印加電圧
２００〜６００ボルトで、空中放電の危険なしに相対的
に大きな静電界が生じる。電極ワイヤーまたはドナー・
ローラのいずれかの上に誘電被膜を施すと、印加された
ＡＣ電圧の短絡を防ぐ上で役立つ。磁気ローラ４６が清
浄なドナー・ローラに新鮮なトナーを定量供給できるよ
うに、現像が終わると、ブレード８２によってドナー・
ローラ４０から全てのトナーが掻き落とされる。磁気ロ
ーラからドナー・ローラまでトナー粒子を引き寄せる静
電界がドナー・ローラと磁気ローラとの間に確立される
ように、磁気ローラ４６に約１００ボルトを印加するＤ
Ｃバイアス源８４によって、磁気ローラ４６とドナー・
ローラ４０との間に静電界が確立される。磁気ローラ４
６上の現像材料の圧縮積上げ高さを所望のレベルに維持
するために、磁気ローラ４６に近接して供給量調整ブレ
ード８６が配置される。磁気ローラ４６には、好ましく
はアルミ製の、外周面に荒加工が施された非磁気性管状
部材すなわちスリーブ８８が含まれる。スリーブ８８の
内部にスリーブ８８から間隔をあけて細長多重磁石９０
が配置される。細長磁石９０は静止状態に取り付けられ
る。モータ１００がスリーブ８８を矢印９２の方向に回
転させる。現像材料はスリーブ８８に引き寄せられ、ス
リーブ８８と共に前進して、ドナー・ローラ４０と磁気
ローラ４６とによって形成されたニップ内に入る。トナ
ー粒子は、磁気ローラ４６上のキャリヤ粒子からドナー
・ローラへと引き寄せられる。掻き取りブレード９１に
より、トナーを失ったキャリヤ粒子とその他の現像材料
とがスリーブ８８の表面から除去される。

【００１１】引き続き図１において、ハウジング４４の
チャンバ７６内には、一般に９４に示すオーガが配設さ
れる。オーガ９４は、現像材料を撹拌して運搬するため
にチャンバ７６内に回転可能に取り付けられる。オーガ
は、シャフトから渦巻状に外向きに延在するブレードを
有している。ブレードは、シャフトの長さ方向の軸に対
して実質的に平行な軸方向に現像材料を前進させるため
に設計されている。

【００１２】静電潜像が連続的に現像されるにつれて、
現像剤中のトナー粒子は劣化する。トナー排出装置（図
示せず）には、補給用トナー粒子が保管されている。ト
ナー排出装置はハウジング４４のチャンバ７６と連絡状
態にある。現像材料中のトナー粒子の濃度が低下する
と、トナー排出装置からチャンバ内の現像材料へと新鮮
なトナー粒子が供給される。結果的に出来上がる内部の
現像材料が最適なトナー粒子濃度を持った実質的に均一
なものになるように、ハウジングのチャンバ内にあるオ
ーガが、新鮮なトナー粒子を残っている現像材料と混ぜ
合わせる。こうして、現像剤ハウジングのチャンバ内に
は、トナー粒子が一定の電荷を持った状態で実質的に一
定量のトナー粒子が入っているのである。現像剤ハウジ
ングのチャンバ内の現像材料は磁気を有するものとし、
しかも導電性を有していてもよい。たとえば、キャリヤ
粒子には樹脂材料の薄い被膜層を有する低透過磁気核が
含まれる。トナー粒子は、黒色色原体等の着色材料と混
合したビニル重合体等の樹脂材料から作られる。現像材
料は、約９５重量％〜９９重量％のキャリヤと５重量％
〜約１重量％のトナーとからなる。しかし当業者には、
キャリヤ粒子とトナー粒子とを少なくとも有したあらゆ
る適切な現像材料を使用できるということが認識される
であろう。

【００１３】現像材料は管状部材８８と共に矢印９６の
方向に前進する。トナー粒子はドナー・ローラ４０と共
に矢印９８の方向に前進する。トナー粒子および現像材
料と共に、あらゆる汚染物や埃が矢印９６および９８の
方向に移動する。トナー粒子と現像材料と汚染物と埃
は、一般に１０２に示す清浄化装置を通過して流れる。
清浄化装置１０２には、支持体１６上に取り付けられた
多数の繊維１０４が含まれる。支持体１０６は現像剤ハ
ウジング４４の側壁上に取り外し可能に取り付けられ
る。たとえば、ハウジング４４の側壁に固定されたレー
ル内に支持体１０６を滑動可能に取り付けてもよい。こ
れによって、所定のメンテナンス周期に、オペレータは
現像剤ハウジング４４から清浄化装置１０２を容易に取
り外すことができる。繊維１４は、その自由端部に鈎状
部を有している。鈎状部は、湾曲端部がトナー粒子と現
像材料と汚染物と埃との流れの方向に対して逆方向を指
す状態に配向されている。しかし、現像剤ハウジングの
構成によって、これに等しい満足できる作用を得られる
配向や配置は、他にも数多くある。図２に、清浄化装置
１０２をさらに詳細に示す。

【００１４】次に図２に、清浄化装置１０２をさらに詳
細に示す。図には、トナー粒子と現像材料と汚染物と埃
とが矢印の方向に流れている状態で垂直方向に配向され
た清浄化装置１０２が示されている。繊維１０４は、そ
のストローク直径（一般にその最大寸法）が流れの方向
に垂直になる状態に自然に配向される。これによって繊
維１０４の自由端部上の鈎状部による捕獲の確率が最大
限に高められる。現像材料とトナー粒子とが容易に流れ
ることができ、従ってそれを通じて流れる汚染された現
像材料を高い流動率に維持できるように、清浄化装置は
一般に垂直に近い状態で取り付けなければならない。鈎
状部はある程度の妨げにはなるが、流れを完全に遮断し
てしまうことはない。したがって、現像材料の流れの角
度と繊維のパイル密度とその直径および長さとによっ
て、清浄化装置１０２を垂直以外の配向に取り付けるこ
とができる。繊維はここに説明した種類の鈎状部分を有
しており、「ベルクロ（Velcro）」という登録商標の下
に製造および販売されているものである。これらの繊維
とその製造方法については、米国特許第２，７１７，４
３７号および第３，００９，２３５号により完全に説明
されており、その関連部分をここで本用途に取り入れて
ある。清浄化装置１０２は製織されて、登録商標「ナイ
ロン（Nylon)」等の熱処理可能な材料のモノフィラメン
トから作られたループパイルを有する強靭な裏あて布を
形成している。ループパイルは熱処理され、その後分離
状態の各ループは、各ループから個々に垂直に配された
鈎状部を形成するように、ループ頂部の下の地点で一方
の脚部を横方向に切断される。裏あて布は支持体１０６
に接着状態に固定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の特徴を有する現像装置を組み入れた
電子写真印刷機に用いられている現像器を示す正面略図
である。

【図２】 流動状態の現像材料から汚染物を除去するた
めに、図１の現像器に用いられている清浄化繊維を示す
正面略図である。

【符号の説明】

１０ ベルト、３８ 現像器、４０ ドナー・ローラ、
４２ 電極ワイヤー、４４ ハウジング、４６ 磁気ロ
ーラ、７６ チャンバ、７８ ＡＣ電圧源、８０，８４
ＤＣバイアス源、８６ 調整ブレード、８８ スリー
ブ、９０ 磁石、９１ 掻き取りブレード、９４ オー
ガ、１００ モータ、１０２ 清浄化装置、１０４ 繊
維、１０６ 支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドン・ビー・ジャグル アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド ホリーブルックドライ ブ ４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次のものを含む、表面上に現像材料を用
   いて記録された潜像を現像するための装置：補給用現像
   材料が保管されているチャンバを形成するハウジング；
   表面上に記録された潜像が現像されるように、移動経路
   に沿って現像部まで前記現像材料を前進させるための装
   置；及び前記前進中の現像材料を実質的に妨げることな
   く、前記現像材料から汚染物を一掃するために前記表面
   から間隔をあけて前記ハウジングの前記チャンバ内に設
   けられた装置であって、前記現像材料の移動経路内に配
   設された複数の細長繊維からなる清浄化装置。