JPS6346423B2

JPS6346423B2 -

Info

Publication number: JPS6346423B2
Application number: JP55103516A
Authority: JP
Inventors: Uiriamu Baanamu Hooru; Hooru Jaamein Richaado
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1979-08-03
Filing date: 1980-07-28
Publication date: 1988-09-14
Also published as: EP0024822A1; CA1153544A; EP0024822B1; DE3063480D1; US4384545A; JPS5624375A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、一般には電子写真複写機、より詳
細には光導電部材の上に記録された像区域を現像
する装置に関するものである。

一般に、電子写真複写機は表面を感光性にする
ためほゞ一様な電位に帯電された光導電部材を有
している。この光導電部材の帯電部分は複写され
る原画の光像に対して露光される。これにより、
像区域と非像区域が光導電部材の上に記録され
る。原画に含まれている情報区域に対応する像区
域は光導電部材に記録されたあと、混合現像剤を
接触させることにより現像される。これにより、
パウダー像が光導電部材の上に形成され、次に複
写シートに転写される。最後に複写シートが加熱
されてパウダー像はそこに像の形状で永久的に定
着される。

使用される混合現像剤は摩擦電気的にキヤリヤ
粒子に付着するトナー粒子を含んでいる。一般
に、トナー粒子は熱可塑性樹脂で作られ、キヤリ
ヤ粒子は強磁性材料で作られている。この二成分
混合剤を光導電表面に接触させると、トナー粒子
はキヤリヤ粒子から離れて像区域に、そしてある
程度非像区域すなわち背景区域に吸引される。像
区域に付着する粒子は光導電表面の上にパウダー
像を形成する。従来は、背景を現像せずに、像区
域中の大きなベタ領域やその線を現像することは
いずれも困難であつた。ベタ領域の現像により、
背景区域に混合現像剤が吸引されることが多く、
最終的にこの不必要な区域すなわち背景区域が複
写シートに転写されて、複写の画質を落してい
た。不必要な背景区域を現像せずにベタ領域の現
像を改善する試みとして種々の技術が用いられ
た。たとえば、多く用いられた現像電極法あるい
はスクリーン法は、ベタ領域よりも低電位である
背景区域の現像を防止しながらベタ領域の現像を
改善しようとするものである。しかしながら、こ
れらの装置は、すべて、むしろ複雑になり、又現
像寛容度が小さいために複写シートに形成される
像が薄いという悩みがあつた。

現像を改善するための種々の手法が案出されて
いるが、関連があると思われるものを以下に挙げ
る。米国特許第3176652号、米国特許第3608522
号、米国特許第3950089号、米国特許第4086873
号、及び特開昭54―34244号。

上記明細書の関連部分を簡潔に要約すれば、下
記の通りである。

米国特許第3176652号には、回転できるように
取付けられた円筒状シールドの内部に配置された
細長い磁石を有する現像装置が記載されている。
シールドは非磁性体であつて、電気的に絶縁する
ことができる。

米国特許第3608522号には、一対の磁気ローラ
が記載されている。各磁気ローラは、非磁性材料
の外側円筒部を有し、各円筒部の内部に細長い棒
磁石が配置されているものである。

米国特許第3950089号には、回転駆動される塗
付ローラを有する磁気ブラシ現像装置が記載され
ている。第３図のように、塗付ローラは、被覆さ
れた導電性スリーブ内に配置された又は高抵抗材
料のシートに密着させた磁石を有している。

米国特許第4086873号は、第３図のように、被
覆された高絶縁物質の層をもつ導電性円筒部材を
有する磁気ブラシ現像装置を開示している。絶縁
層の抵抗値は約10⁸―10¹⁵Ω／cmの範囲にある。

特開昭54―34244号は、スリーブの内側に配置
された磁気ローラを含む現像装置を開示してい
る。スリーブは二層で構成され、外層は非磁性、
導電性の円筒部からなり、内層は非磁性、絶縁性
の材料からなつている。

この発明に従つて提供される現像装置は、像区
域と非像区域が記録された面上の像区域を現像す
るものである。装置は現像剤物質を運んで前記面
に接触させて像区域のベタ領域を現像する導電性
手段と、この導電性部材から間隔をおいて配置さ
れ、混合現像剤を運んで前記面に接触させて非像
区域から現像剤物質を除去しかつ像区域の線を現
像する絶縁性手段とを備えている。

この発明のその他の特徴は、以下の説明と共に
図面を参照することによつて明らかになろう。

以下、種々の実施例に関してこの発明を説明す
るが、発明をこれらの実施例に限定する意図のな
いことは理解されよう。逆に、特許請求の範囲に
記載された発明の範囲とその材料に含まれると思
われるすべての代替物、変更態様、および同等物
はこの発明に包含されるものと考える。

この発明の特色を全般的に理解してもらうた
め、図面について説明する。図中、同一要素の表
示には、全体を通じて同じ参照番号を使用してあ
る。第１図は、この発明による現像装置を組み入
れた実例としての電子写真複写機の各種構成要素
を略図で示す。

以下の記述から、この現像装置は、いろいろな
種類の電子写真複写機に等しく十分適合して使用
できるものであり、その用途は必らずしもここに
示した特定の実施例に限定されるものでないこと
が明らかになるであろう。

電子写真複写機の技術は周知であるので、第１
図の複写機に使用されている各種の処理ステーシ
ヨンは略図で示し、略図についてそれらの作用を
簡単に説明する。

第１図のように、電子写真複写機は、導電性基
層１４上に密着させた光導電面１２を有するベル
ト１０を用いている。光導電面１２はポリカーボ
ネート中に分散させたｍ―TBDの微小分子を含
む輸送層と、三方晶系セレニウムの生成層とから
なるものが好ましい。導電性基層１４は、接地さ
れているアルミメツキしたマイラー（Mylar）か
ら作られたものが好ましい。ベルト１０は矢印１
６の方向に動き、光導電面１２の連続部分はその
移動径路のまわりに配置されている種々の処理ス
テーシヨンを通過する。ベルト１０は剥離ローラ
１８、テンシヨン・ローラ２０、及び駆動ローラ
２２のまわりに掛けわたされている。駆動ローラ
２２は回転できるように取付けられ、ベルト１０
と噛み合つている。ローラ２２は適当な手段たと
えばベルト駆動によつてモータ２４に連結されて
いる。このモータ２４がローラ２２を回転させ、
ベルト１０を矢印１６の方向に進める。駆動ロー
ラ２２は一対の相対して置かれた縁案内を有して
いる。縁案内はその間の間隔を定め、ベルト１０
に対する所定の移動径路を決定する。ベルト１０
は、弾力的に所定のばね力でテンシヨン・ローラ
２０をベルト１０に押し付けている１対のばね
（図示せず）によつて張力がかけられている。剥
離ローラ１８及びテンシヨン・ローラ２０は共に
回転できるように取付けられている。これらのロ
ーラは、ベルト１０が矢印１６の方向に動くとき
自由に回転するアイドラである。

第１図の説明を続ける。ベルト１０の一部は最
初に帯電ステーシヨンＡを通過する。帯電ステー
シヨンＡでは、コロナ発生装置２６がベルト１０
の光導電面１２を比較的高いほゞ一様に帯電させ
る。

次に、光導電面１２の帯電部分は露光ステーシ
ヨンＢへ送られる。露光ステーシヨンＢでは、原
画２８が表を下にして透明プラテン３０の上に置
かれる。ランプ３２が原画２８の上を光線で照射
する。原画２８から反射した光線はレンズ３４を
通過して光像を形成する。レンズ３４は光導電面
１２の帯電部分の上に光像を結ばせ、その上の電
荷を選択的に消散させる。これにより、像区域と
非像区域が光導電面１２の上に記録される。像区
域は原画に含まれている情報区域に対応し、非像
区域は不必要な背景区域に対応する。

続いて、ベルト１０は光導電面１２上に記録さ
れた静電潜像を現像ステーシヨンＣへ進める。現
像ステーシヨンＣでは、磁気ブラシ現像装置３６
がキヤリヤ粒子とトナー粒子からなる混合現像剤
を運んで光導電面１２に接触させる。磁気ブラシ
現像装置３６は２個の磁気ブラシ・ローラ３８，
４０を備えているものが好ましい。これらのロー
ラはそれぞれ混合現像剤を運んで光導電面１２に
接触させる。各現像ローラはそこから外側に伸び
る現像剤物質の鎖状列を形成する。トナー粒子は
キヤリヤ粒子から像区域へ吸引されてトナーパウ
ダー像をベルト１０の光導電面１２の上に形成す
る。磁気ブラシ現像装置３６の詳細構造について
は、以下第２図〜第５図で説明する。

ベルト１０は、そのあとトナーパウダー像を転
写ステーシヨンＤへ進める。転写ステーシヨンＤ
では、支持材料であるシートがトナー・パウダー
像と接触するように運ばれてくる。支持シートは
シート給送装置４４によつて転写ステーシヨンＤ
へ送られる。シート給送装置４４はスタツク４８
の最上部シートと接触している給送ロール４６を
有するものが好ましい。

給送ロール４６はスタツク４８から最上部シー
トをシユート５０へ進めるように回転する。シユ
ート５０は進行する支持シートの方向を定め、光
導電面１２に現像されたトナーパウダー像が転写
ステーシヨンＤにおいて進行する支持シートと接
触するように調時してベルト１０の光導電面１２
に接触させる。

転写ステーシヨンＤには、シート４２の裏面に
イオンを照射するコロナ放電装置５２が設置され
ており、イオン照射によつてトナーパウダー像は
光導電面１２からシート４２へ吸引される。転写
後、シートは矢印５４の方向へコンベヤ（図示せ
ず）まで移動し、コンベヤはシートを加熱定着ス
テーシヨンＥへ送る。

加熱定着ステーシヨンＥには、加熱定着装置５
６が設置されていて、転写されたトナーパウダー
像をシート４２に永久的に定着させる。加熱定着
装置５６は、加熱定着ローラ５８とバツクアツプ
ローラ６０を有するものが好ましい。シート４２
は、トナー・パウダー像が加熱定着ローラ５８と
接触した状態で加熱定着ローラ５８とバツクアツ
プローラ６０間を通過する。このようにして、ト
ナー・パウダー像はシート４２に永久的に定着さ
れる。定着後、シユート６２は進行中のシート４
２をキヤツチ・トレイ６４へ案内し、操作者は複
写機からシート４２を順次取出すことができる。

支持シートをベルト１０の光導電面１２から剥
離させたあとには常に若干の残留粒子が面に付着
して残つている。これらの残留粒子は、清掃ステ
ーシヨンＦにおいて光導電面１２から除去され
る。清掃ステーシヨンＦには、予備清掃用コロナ
発生装置（図示せず）と光導電面１２と接触して
回転できるように取付けられた繊維ブラシ６６と
が設置されている。予備清掃用コロナ発生装置
は、光導電面へ粒子を吸引している電荷を中和す
る。そのあと、ブラシ６６の接触回転によつて光
導電面１２から清掃される。清掃に続けて、放電
ランプ（図示せず）が光導電面１２に光を照射
し、次の連続する像形成サイクルの帯電に先立つ
て、面上に残つている電荷を消散させる。

電子写真複写機の全般的動作について明らかに
したが、本特許出願の目的には、以上の説明で十
分と信じる。

次に、この発明の特有の主題について説明す
る。第２図は現像装置３６の細部を示す。図示の
ように、現像ローラ３８は回転できるように軸支
された非磁性管部材６８を有する。管部材６８は
粗い外周囲面を有するアルミニウムから作られて
おり、矢印７０の方向に回転する。管部材６８の
内部にはその内面から一定間隔をおいて細長い磁
性ロツド７２が同心軸上に配置されている。磁性
ロツド７２はその上に磁化された複数の磁極を有
している。磁性ロツド７２から発生した磁界は混
合現像剤を管部材６８の外周囲面に吸引する。管
部材６８は矢印７０の方向に回転するので、混合
現像剤は運ばれて光導電面１２と接触する。この
とき、像区域がキヤリヤ粒子からトナー粒子を吸
引してパウダー像を形成する。例として、磁性ロ
ツド７２はバリウムフエライトから作つたものが
好ましい。管部材６８は電圧源７４によつて電気
的にバイアスされている。電圧源７４は適当な極
性及び大きさの電位を発生し、管部材６８を所定
のレベルにバイアスする。電圧源７４は、背景す
なわち非像区域の電圧レベルと像区域の電圧レベ
ルとの中間のレベルまで管部材６８をバイアスす
ることが好ましい。このようにして、像区域すな
わち静電潜像はキヤリヤ粒子からトナー粒子を吸
引する。しかしながら、ベタ領域は均一に被覆さ
れることが特に望ましいので、電圧レベルは背景
区域のそれに非常に近い。例として、電圧源７４
は管部材６８を約150V〜500Vの範囲の直流電圧
で電気的にバイアスする。選定される直流バイア
ス・レベルは、背景区域のレベルによつて左右さ
れる。したがつて、現像されたベタ領域ばかりで
なく背景区域も同様にトナー粒子及びキヤリヤ粒
子をその上に付着させることが非常に多くなる。
現像された像のベタ領域を保存しながら背景区域
に付着したこれらの粒子を除去するのが望ましい
ことは明白である。加えて、この段階まで現像さ
れなかつた線があればこれを現像することが望ま
しい。これは現像ローラ４０によつて行なわれ
る。

現像ローラ４０は、高抵抗のすなわち絶縁性の
非磁性管部材７６を有する。この管部材は、導電
性の非磁性管部材６８とは明らかに異つている。
管部材７６は、約10⁹Ω／cm以上の比抵抗を有す
るフエノール樹脂から作つたものが好ましい。管
部材７６は電気的に接地されている。この管部材
７６の中には、その内面から間隔をおいて細長い
磁性ロツド７８が同心軸上に配置されている。磁
性ロツド７８はその上に磁化された複数の磁極を
有している。例として、磁性ロツド７８はバリウ
ムフエライトから作られている。管部材７６は矢
印８０の方向に回転する。管部材７６が矢印の方
向に回転するとき、混合現像剤のブラシがその周
囲表面に形成される。混合現像剤のブラシは、運
ばれて光導電面１２と接触する。運ばれる現像剤
物質の量を規制するため管部材７６に近接する前
縁を有するブレード８１が設けられている。ブレ
ード８１は、ローラ４０の絶縁状態を最大にする
ため電気的に浮動させることが好ましい。

像区域中の線の現像は、現像ローラ４０の絶縁
特性によつてできるだけ完全に行なわれる。これ
に加え、非像すなわち背景区域に付着している残
留トナー粒子あるいはキヤリヤ粒子は管部材７６
へ逆に吸引される。したがつて、現像ローラ４０
は、像区域中の線の現像と、背景区域の掃除すな
わち清掃の両作用をする。

特に使用される混合現像剤は、トナー粒子が電
気摩擦的に付着している磁気キヤリヤ粒子を含む
ものである。詳細には、キヤリヤ粒子は、樹脂材
料の不連続層で被覆された薄い磁性層をもつ強磁
性コアを有する。これに適した樹脂はポリフツ化
ビニリデンとテトラフルオロエチレン配合のポリ
フツ化ビニリデンである。混合現像剤はキヤリヤ
粒子とトナー粒子を混合することによつて作るこ
とができる。これに適したトナー粒子は、樹脂材
料をこまかく粉砕したものに染色材料を混ぜて作
られる。例として、樹脂材料はビニルポリマーた
とえばポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポ
リ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、ポリビニ
ルエーテル、ポリアクリル酸にしてもよい。又こ
れに適した染色材料は数多くあるが、黒色原体と
黒色溶剤でよい。現像剤の組成は重量比でキヤリ
ヤが約95―99％で、トナーが約５―１％である。
以上及びその他の物質は米国特許第4076857号に
記載されており、その関連部分を本特許出願中に
引用した。

次に、第３図について説明する。図示してある
のは、管部材７６の別の実施例である。図示のよ
うに、管部材７６は絶縁材料８４を被覆させた内
側の導電性円筒スリーブ８２からなつている。例
として、絶縁材料はフエノール樹脂で、又導電性
スリーブ８２は非磁性材料たとえばアルミニウム
で作つてもよい。

次に、第４図について説明する。図示してある
のは、現像ローラ３８，４０のどちらかの駆動装
置である。駆動装置は両現像ローラにつき同一で
あるので、以下現像ローラ３８に関する駆動装置
についてのみ説明することとする。図示のよう
に、定速モータ８６が管部材６８に連結されてい
る。管部材６８は回転できるように適当な軸受に
取付けられている。管部材６８の内部には磁性ロ
ツド７２が固定して取付けられている。モータ８
６を励起すると管部材６８は矢印７０の方向に回
転する（第２図参照）。このようにして、混合現
像剤は矢印７０の方向に、すなわち矢印１６で示
したベルト１０の移動方向とは逆方向に移動す
る。駆動装置の別の実施例を第５図に示す。

第５図には磁性ロツド７２に連結されたモータ
８６が図示してある。この実施例の場合は、磁性
ロツド７２が回転できるように適当な玉軸受に軸
支されている。管部材６８は固定されており、磁
性ロツド７２が回転するとき静止したままであ
る。磁性ロツド７２は、矢印７０（第２図）の反
対方向に回転するように構成されている。このよ
うにして、混合現像剤は矢印７０の方向に、すな
わち矢印１６で示したベルト１０の移動方向とは
逆方向に移動する。

先に指摘したように、第４図及び第５図に図示
した実施例はいずれも、現像ローラ３８と同様に
現像ローラ４０にも使用することができる。

要約すると、この発明に係る現像装置は２個の
現像ローラを使用することによつて、ベタ領域及
び線の現像をできるだけ完全なものにすることが
わかる。一方の現像ローラは非磁性、導電性の管
部材を使用してベタ領域の現像をできるだけ完全
なものにし、他方の現像ローラは絶縁性の管部材
を使用して線の現像をできるだけ完全に行なう。
さらに、絶縁性管部材は、トナー・パウダー像を
複写シートへ転写する前に背景区域に付着してい
る粒子を自分の方に吸引するので、複写の質は可
能な限り完全なものが得られる。

以上により、この発明にしたがつて、像に含ま
れるベタ領域及び線の両方を現像することができ
る装置が提供されたことは明らかである。この装
置は先に述べた目的と利点を完全に満している。
特定の実施例についてこの発明を説明したが、当
業者には多くの代替物、変更態様、及び同等物を
考えつくことは明らかである。したがつて、発明
の精神と特許請求の範囲の広義の範囲に入るすべ
てのそのような代替物、変更態様、及び同等物は
この発明に包含されるものと考える。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による装置を組み入れた電子
写真複写機を示す正面略図、第２図は第１図の複
写機に使用される現像装置を示す正面略図、第３
図は第２図の現像装置に使用される絶縁性現像ロ
ーラの管部材の別の実施例を示す断面図、第４図
は第２図の現像装置の駆動装置のひとつの実施例
を示す断面図、第５図は第２図の現像装置の駆動
装置の別の実施例を示す断面図である。図中、主
要部分の符号は下記の通りである。１０…ベルト、１２…光導電面、１４…導電性
基層、１８…剥離ローラ、２０…テンシヨン・ロ
ーラ、２２…駆動ローラ、２４…モータ、２６…
コロナ発生装置、２８…原画、３０…透明プラテ
ン、３２…ランプ、３４…レンズ、３６…磁気ブ
ラシ現像装置、３８，４０…磁気ブラシローラ、
４２…支持シート、４４…シート給送装置、４６
…給送ローラ、４８…シートのスタツク、５０…
シユート、５２…コロナ発生装置、５６…加熱定
着装置、５８…加熱定着ローラ、６０…バツクア
ツプローラ、６２…シユート、６４…キヤツチ・
トレイ、６６…ブラシ、６８…管部材、７２…磁
性ロツド、７４…電圧源、７６…管部材、７８…
磁性ロツド、８１…ブレード、８２…導電性スリ
ーブ、８４…絶縁材料、８６…管部材。

Claims

【特許請求の範囲】１像区域と非像区域が記録された面上の像区域
を現像する装置において、像区域中のベタ領域の
現像を最適にするため現像剤を運んで前記面に接
触させる導電性手段と、前記導電性手段から間隔
をおいて配置され、非像区域から現像剤を除去し
かつ像区域中の線を現像するよう現像剤を運んで
前記面に接触させる絶縁性手段とから成ることを
特徴とする現像装置。２前記導電性手段が、第１磁性部材と内部に前
記第１磁性部材が配置されている非磁性であつて
導電性の管部材とを有している特許請求の範囲第
１項記載の装置。３前記導電性手段が、前記導電性部材を電気的
にバイアスする手段を備えている特許請求の範囲
第２項記載の装置。４前記導電性手段が、前記導電性管部材を前記
第１磁性部材に対して回転させる手段を備えてい
る特許請求の範囲第３項記載の装置。５前記導電性手段が、前記第１磁性部材を前記
導電性管部材に対して回転させる手段を備えてい
る特許請求の範囲第３項記載の装置。６前記絶縁性手段が、第２磁性部材と内部に前
記第２磁性部材が配置されている非磁性であつて
絶縁性の管部材を有している特許請求の範囲第２
項、第３項、第４項、あるいは第５項のいずれか
に記載の装置。７前記絶縁性手段が、前記絶縁性管部材を前記
第２磁性部材に対して回転させる手段を備えてい
る特許請求の範囲第６項記載の装置。８前記絶縁性手段が、前記第２磁性部材を前記
絶縁性管部材に対して回転させる手段を備えてい
る特許請求の範囲第６項記載の装置。９前記絶縁性管部材が、フエノール樹脂から作
られている特許請求の範囲第６項記載の装置。１０運ばれる現像剤の量を規制するため前記絶
縁性管部材に近接して配置された前縁を持ち、電
気的に浮動させたブレードを備えている特許請求
の範囲第６項記載の装置。