JPS5836341B2 - デンシシヤシンフクシヤキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電子写真複写機に関する。

静電工程を行うように構或された多くの電子写真複写機
において、光導電絶縁層を設けた導電支持体を静電結像
するには、はじめその表面を均一に帯電し、その後、帯
電面を光等の活性電磁放射パターンに露光する。

この放射パターンにより照射区域の静電荷を光導電面に
選択的に消散して、非照射区域に静電潜像を得る。

この静電潜像を多様の現像技術により、現像剤を塗布し
て現像し可視像を形成する。

現像技術のもつとも一般的なものは固体現像剤を、潜像
を横断してカスケード（滝状落下）させたカスケード現
像である。

固体現像剤は普通、一般に「トナー」と呼ばれる微細化
顔料粒子と、一般に「キャリア・ビード」と呼ばれる比
較的粗大なビードを含む２つの成分である。

現像されたトナー像は、静電転写、圧接その他によって
、普通紙等の最終基質媒体に転写される。

転写されたトナー像は、熱、溶剤蒸気 定着被覆等によ
って、最終基質媒体に融解ないし定着される。

上記のような複写機にとってコピーを早くとれることが
望ましいが、従来の高速電子写真複写機は多くの点で改
良を要するところがあった。

たとえば、普通、高速複写機は大型で容積の大きい機械
であり多量の電力を消費した。

さらに、このような複写機では、特にバックグランド等
の特長において、複写の品質上問題が多い。

最小もバックグランド・レベル、すなわち、非結像区域
における現像剤でコピーを得ることが望ましいが、ほと
んどの高速機では不可能であった。

この発明は、複写機がコンパクトで、品質の高いコピー
が早く得られ、また所要電力が、高速複写機で従来要し
た電力よりも少なくてすむ相互関係を有する多くの独特
な特長をそなえる電子写真複写機を提供する。

静電像を得るため、なるべく比較的小径のドラムである
光導電部材を使用する。

現像は高能率現像装置により行われ、なるべく変型力ス
ケード現像装置にして通常の現像剤流れを妨げ、特に、
トナー粒子の半径方向速度を従来のカスケード現像装置
よりも向上しうる現像装置により行われる。

現像されたトナー像は中間弾性ベルトによって光導電ド
ラムから転写される。

ベルトを低熱容量を持つよう構成し、放射ヒータを使用
し、比較的長時間、ベルトと紙間の接触を保持する紙移
送装置を設けることにより、すぐれた熱効率が得られる
。

高能率現像装置、特に現像剤に半径方向速度或分を付与
する装置を弾性転写ベルト、％Ｋシリコーンゴム、フル
オロエラストマまたは同等品で作られたベルトを一体に
組合わせたので、きわめて低いバックグランドを有する
コピーが得られる。

つぎに、第１図を参照して詳細に説明する。

図示の光導電ドラム１０は典型的には、その外周面にガ
ラス質セレンの光導電絶縁層１２を被覆した、アルミニ
ウム等の導電金属基質１１から成る。

ドラム１０はその軸を中心に回転し、反時計方向ないし
「下り坂」方向に回転している状態が示されている。

各結像シーケンス開始前に光導電ドラム１０から残留ト
ナーを除去するため、清掃部２０が配設されている。

清掃部２０には、摺動要素２２に取付けた柔毛清掃ブラ
シ２１が離脱可能に設置されている。

コロナ帯電部３０によって均一な静電荷がドラム１００
表面に形或される。

この帯電部には、電池３２等電源と、大地とに電気的に
接続したコロナ要素３１を有する。

均一に帯電されたドラム１０はつぎに結像部４０を通る
。

光源４１によりオリジナル４２を照射し、オリジナルは
結像レンズ４３とスリット４４を介して結像されオリジ
ナルの静電潜像を光導電ドラム１０の表面に形或する。

走査光学系も使用できるが、コンパクト性を保つには固
定光学系がよい。

第１図に示した複写機はコンパクトであるとともに高速
複写機である。

その大きさは、小径の光導電ドラムの使用により比較的
小型になっている。

たとえば、ドラムの直径は、８−｝Ｘｌｌインチのタイ
プ用の普通のオリジナルが扱える、５インチとしてよい
。

ドラムが小型のため、コピーを早くとるにはドラムをか
なり高速で回転せねばならない。

このことは典型的に、ドラムを約毎秒１０インチ以上の
速度で駆動せねばならないことを意味する。

現像帯域が短かくドラム速度が高いため、かなり能率的
な現像装置が必要となる。

カスケード現像装置を変型して、このようなかなり能率
的な現像装置を得ることができ、第１図に、その変型カ
スケード現像装置の一例が示されている。

カスケード現像装置５０は・・ウジング５１を有し、こ
のハウジング内に、パケット５３をそなえる無端ベルト
５２により形或されたパケット昇降装置を有する。

静電現像剤はパケット５３のリザーバ区分５４からドラ
ム１０の上部地点まで引き上げられた後、送り案内５５
によってドラム面にカスケード（滝状に落下）させる。

現像剤がドラム１０上に落下すると、トナー粒子はキャ
リア・ビードから分離されて、静電潜像に従いドラム面
に沈積して可視トナー像を形成する。

使用ずみ現像剤は案内５６により案内されてリザーバ５
４内に戻る。

バイアス現像電極５７は粗面を有し、との粗面は表面を
ぎざぎざにし、または盛上りを設けることにより形成す
る。

この粗面ば通常の現像剤流れを妨げるもので、現像帯域
を通るトナーの半径方向速度が上昇したとき特に効果的
で、現像能率を向上させる。

この形式の変型力スケード現像装置の詳細については本
出願人の１９７４年１月２日に出願した同時係属出願第
４２９６１６号を参照されたい。

他の高速高能率現像装置を使用してもよいが、重要なパ
ラメータは現像効率である。

たとえば、磁気ブラシ、柔毛ブラシ等を使用した現像装
置、流動化ベッド現像装置、移動ベルトを変型したカス
ケード現像装置、上り坂カスケード現像装置等がある。

これら装置は当業者にとってよく知られている。

転写融解部６０は、複写機がコンパクトになるよう構成
され、すぐれた熱効率を付与することにより複写機に要
する全電力が削減され、がっきれいな、バックグランド
の低いコピーがとれるように構成されている。

中間転写ベルト６１は、ローラ６２，６３，６４，６５
，６６および６７のまわりを無端ループ状に通るように
掛けてある。

ベルト６１は任意の手段たとえばモータ６８により駆動
され、このモータはローラ６７に接続され、このローラ
を時計方向に駆動する。

ローラ６２は引張ばね６９によって調節されて温度また
はその他の変化のため寸法変化により中間転写ベルト６
１に生じた、たるみを直すことができる。

ローラ６２はまた、なるべく、硬質ゴムで作られ、洩電
のためベルト６１に生じたバックグランド電荷、たとえ
ば、ローラとベルト間に生じた摩擦電荷を、ベルトが光
導電ドラム１０に接触しないうちに自然に消散する。

転写は、Ｔ１点、すなわち、ベルト６１が光導電ドラム
１０に接触する点で行われる。

転写は移送ローラ７０によって制御される。

この転写ローラは転写ベルト６１の後側に設けられ引張
ばね７１の調節により進退できるようになっている。

紙ロール１３から紙７２が送られ、紙はベルトローラ６
５と６６に協同して作用する案内ローラ７４と７５とに
よりベル１・６１上のトナー像に接触する。

ベルトと紙間の接触帯域は細長く構成したので、紙７２
がベルト６１から熱を吸収し熱を複写機から運び去るよ
うになっている。

この細長帯域の正確な長さは、紙およびベルトが移動す
る速度等多くの要因により決まるが、一般に、ベルトと
紙を少なくとも０．５秒間接触させれば十分である。

ベルト６１上のトナー像への熱の供給は放射ヒータ８０
により選択的に行う。

放射ヒータ８０は、適当に絶縁された熱しゃへい８２と
摺動しゃへい８３とにより囲まれた２つの放射加熱ラン
プ８１から或る。

摺動しゃへい８３は、複写機が待機状態のときランプ８
１の真下にくるように設けられ、それで、少量の電力が
ランプ８１に供給される一方、なお室を高温で維持でき
るようになっている。

複写を行うに際し、摺動しゃへい８３を左へ移動すると
、この位置でランプ８１はベルト６１に放熱し、複写を
開始することができる。

室は待機時に高温に維持されているため、ランプが完全
が放熱状態になくても、複写は始められる。

転写融解部６０は、多量の電力が避けられれば、高速複
写装置に必要な熱効率が得られるように構戒できる。

中間転写ベルト６１は比較的薄い層をなす適当な材料で
作り、ベルトに低熱容量、すなわち約３．Ｉ Ｘ １
０ −３Ｃａｌ，／ｃ４／℃以下の熱容量を持たせるよ
うにしてある。

さらに、ベルト６１０基質の熱吸収は、これにアルミニ
ウム等の薄い反射層を被覆することにより排除または実
質的に減少することができる。

ベルト６１の転写面は多くの材料で形成される。

好ましい材料は、ゼネラル・エレクトリック社のＲＴＶ
６ １ ５またはダウ・コーニング社の３１４０等のシ
リコーンゴムおよびフルオロエジストマである。

典型的なベルトは、厚みが約３００オングストロームの
アルミニウム反射層を被覆した０．５−５ミルのポリイ
ミド基質と、厚みが０．１−１０ミルのシリコーンゴム
転写面とから戒る。

適当な転写ベルトは、１９７３年１０月４日に出願され
た本出願人の同時係属出願第４０３６９６号に詳細に記
載されており、その記載事項をここに参考に引用する。

熱効率を向上するため透明な転写ベルトを用いてもよく
、適当な透明ベルトがカールソンの米国特許第３３７４
７６９号に開示されている。

転写ベルトはまた、トナーの能率的転写が可能なような
表面特性を持たねばならない。

その表面は、平滑で、解放性が良く（たとえば、表面自
由エネルギ４０ダイン／センチ以下）、かつ適当な硬さ
（たとえば、ショアＡ目盛で約３ないし７０ジュロメー
トル）を持たねばならない。

融解装置８０もまた複写機の全熱効率の一助となる。

上述のように、放射融解装置を選んだのは、放射熱がベ
ルト６１０表面上のトナーを選択的に熱するからである
。

さらに、摺動しゃへい８３により待機状態のとき複写機
の消費する電力を少なくさせるが、しやへい８３は、閉
位置のときランプ室内に熱を貯えているので、複写機か
ら出る紙は熱だめとして作用するので、紙移送装置にも
熱効率が形成される。

このため、紙とベルトとは、上記のようにかなりの時間
、接触状態にある。

さらに、不要な熱を複写機から運ぶので、このように長
く接触するとベルトに存在する熱をも除去し、熱伝達が
光導電ドラム１００Ｔ１点に戻ることはない。

他の転写融解装置またはこれらの変型装置も、それらが
上記のような熱効率を得るかぎり、使用することができ
る。

たとえば、図示のＴ１ 点における転写はベルト６１と
ドラム１０間の圧接によって行われる。

なお、静電転写を使用することができ、場合によっては
、わずかなエア空間を設けて光導電ドラム１０を熱の逆
伝達から融離するので静電転写はかえって有利である。

さらに、マイクロ波融解装置等他の融解装置により、熱
をトナーに選択的に伝達すること、および上記のような
他の一般的熱効率を得ることができる。

図示の最終支持媒体はもつとも普通に使用される紙であ
るが、紙の代りに、他の最終基質媒体を使用してもよい
。

ここに記載の複写機は画像保存態様で作動する。

すなわち、一露出で多数のコピーが得られる。

このような作動態様により高速でコンパクトな複写機を
提供するという目的が達せられる。

つぎに、この発明の実施態様の数例を記載する。

（１） 特許請求の範囲に記載の複写機において、静
電現像剤塗布千段５０は、現像帯域における現像剤のカ
スケード流れを妨げて現像剤粒子の半径方向速度を高め
ることが可能な変型カスケード現像装置から成ることを
特長とする複写機。

（２）特許請求の範囲または前記第（１）項に記載の複
写機において、変型カスケード現像装置は、ドラム１０
の表面からわずか間隔をおいて設けた現像電極５７を含
み、該電極にはドラムに面する粗面を有することを特長
とする複写機。

（３）前記第（２）項に記載の複写機において、上記現
像板５７に盛上りを設けて惰性変換を行うことを特長と
する複写機。

（４）特許請求の範囲および前記各項のいずれかに記載
の複写機において、中間転写ベルト６１は、熱容量が約
３． Ｉ Ｘ １ ０ −３Ｃａｌ．／ｃ４，／’ｃ以
下の比較的薄いシリコーン弾性転写ベルトから或ること
を特長とする複写機。

（５）特許請求の範囲および前記第（１）項から第（３
）項に記載の複写機において、中間転写ペルト６１は、
シリコーンゴムまたはフルオロエジストマから成ること
を特長とする複写機。

【図面の簡単な説明】

第１図は、熱的に効率のよい転写、融解、紙操作装置と
共に変型カスケード現像装置を使用した。 この発明による電子複写装置の概略図である。 １０・・・・・・光導電ドラム、１１・・・・・・導電
金属基質、１２・・・・・・光導電絶縁層、２０・・・
・一清掃部、２１・・・・・・清掃ブラシ、２２・・・
・・・摺動要素、３０・・・・・−コロナ帯電部、３１
・・・・・・コロナ要素、４０・・・・・・結像部、４
１・・・・・・光源、４２・・・・・・オリジナル、４
３・・・・・・結像レンズ、４４・・・・・・スリット
、５０・・・・・・カスケード現像装置、５１・−・・
・・ノ・ウジング、５２．．・・・・無端ヘルト、５３
・・・・・・パケット、５４・・・・・・リサーバ、５
５ ， ５６・・・・・・案内、５７・・・・・一電極
、６０・・・・・・転写・融解部、６１・・・・・・転
写ベルト、６２〜６７・・・・・・ローラ、６９，７１
・・・・・・引張ばね、７２・・・・・・紙、７４ ，
７５・・・・・・案内ローラ、８０・・・・・・放射ヒ
ータ、８１・・・・・・加熱ランプ、８２ ，８３・・
・・・・しやへい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電子写真複写機において、（ａ） 光導電絶縁面
   １２を有する回転ドラム１０と、（ｂ） 上記ドラム
   の表面１２に均一な静電荷パターンを印加する手段３０
   と、（Ｃ）上記均一な静電荷パターンをオリジナルの光
   像に露光することによりオリジナルの静電潜像をドラム
   の表面１２に結像する手段４１，４３ ，４４と、（ｄ
   ） 静電像に現像剤を塗付する手段５０と、（ｅ）
   現像されたトナー像をドラム面から除去するように位
   置づけられ３．ＩＸ１０ ”ｃａｌ ， ／ｃｍ ／
   ’Ｃ以下の熱容量を持つよう構威された中間転写ベル
   ト６１と、（ｆ） 上記静電転写ベルト６１上のトナ
   ー像を加熱する放射加熱手段８０と、（ｇ） 紙７２
   を転写ベルト６１上の加熱トナー像に接触させることに
   より該トナー像を紙に転写融解し、′またトナー像を紙
   に転写した後、転写ベルトと紙間に細長い接触帯域を形
   戒する手段を含む紙移送手段７４ ，７５とをそなえた
   ことを特徴とする電子写真複写機。