JPH05134523A - 現像装置 - Google Patents
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- JPH05134523A JPH05134523A JP4102813A JP10281392A JPH05134523A JP H05134523 A JPH05134523 A JP H05134523A JP 4102813 A JP4102813 A JP 4102813A JP 10281392 A JP10281392 A JP 10281392A JP H05134523 A JPH05134523 A JP H05134523A
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Abstract
の装置を提供する。装置には、補給用マーキング粒子を
内部に保管したチャンバを形成するハウジングが含まれ
る。 【構成】現像ハウジング84のチャンバ86内のトナー
が細長部材90によって流動化されチャンバ86内を横
切って運搬される。ドナー・ローラ88が光導電部材上
に記録された潜像までトナー粒子を前進させる。ドナー
・ローラ88と接触状態になるまで弾力的に押された回
転ロッドがドナー・ローラ88上のトナーを帯電させ
る。ドナー・ローラ88にトナー粒子を引き寄せるため
に、同じ極性を有する電圧により細長部材90と帯電ロ
ッド96に電気的にバイアスがかけられる。ドナー・ロ
ーラ88からトナー粒子を剥がし落とすために、反対の
極性を有する電圧によって細長部材90と帯電ロッド9
6に電気的にバイアスがかけられる。
Description
に一成分式現像装置に関する。
れた潜像を現像するための装置を提供する。装置には、
補給用マーキング粒子を内部に保管したチャンバを形成
するハウジングが含まれる。ハウジングのチャンバ内に
配設された手段がマーキング粒子を移動させる。表面か
ら間隔を有してドナー部材が設けられ、前記ドナー部材
は表面に隣接する現像部までマーキング粒子を運搬する
ために調整される。ドナー部材によって潜像と接触状態
になるまで前方に送られるマーキング粒子を帯電させる
ための手段が設けられる。手段によって、指定された大
きさと極性を有する電圧まで移動手段に電気的にバイア
スをかける。マーキング粒子をドナー部材に引き寄せる
ための移動手段に印加される電気的なバイアスの電圧と
同じ極性を有する第1の電圧と、ドナー部材からマーキ
ング粒子を除去するための第1の電圧の極性とは反対の
極性を有する第2の電圧まで、手段によって帯電手段に
電気的にバイアスがかけられる。
現像器を組み込んだカラー静電写真印刷機の図を示す概
略立面図である。
のひとつを示す概略正面図である。
ある。
におけるトナーの質量の変化を、その内部に用いられた
帯電ロッド上の電圧の関数として示すグラフである。
原稿38が、全体を10で示すラスター入力走査器(R
IS)上に配置される。RISには原稿照射灯と光学装
置と機械走査駆動装置と電荷結合素子(CCDアレイ)
とが内蔵されている。RISは原稿全体を取り込みそれ
を一連のラスター走査線に変換して、一組の原色の濃
度、すなわち赤と緑と青の濃度を原稿の各地点において
測定する。この情報は、全体を12で示す映像処理シス
テム(IPS)に伝送される。IPS12は、全体を1
6で示すラスター出力走査器(ROS)への画像データ
の流れを準備し管理する電子制御装置である。全体を1
4で示すユーザー・インターフェース(UI)がIPS
と連絡する。UIによって、オペレータはオペレータ調
節が可能な種々の機能を制御することができるのであ
る。UIからの出力信号はIPS12に伝送される。所
望の像に対応する信号がIPS12からROS16へと
伝送され、ROS16が出力コピー像を生成する。RO
S16は、インチあたり特定数の画素を各々有した一連
の水平走査線からなる像を描き出す。ROSには回転ポ
リゴン・ミラー・ブロックと関連付けられたレーザーが
含まれる。ROSは、一組の潜像を記録するためにベル
ト20の帯電した光導電面を露光する。潜像はマゼンタ
とシアンと黄色と黒色とのトナー粒子によってそれぞれ
現像される。現像されたこれらの像は、コピー用紙上に
多色像を形成させるために互いに位置合わせされた状態
に重ね合わされてコピー用紙に転写される。カラー・コ
ピーを形成させるため、この多色像はその後コピー用紙
に定着される。
は多色光導電材料から作られる。ベルト20は、その移
動経路のまわりに配設された種々の処理部を順に通って
光導電面の連続した部分を前進させるために、矢印22
の方向に移動する。ベルト20は、転写ローラ24と分
離支持ローラ26とテンション・ローラ28と駆動ロー
ラ30とのまわりに巻き掛けられる。駆動ローラ30
は、ベルト駆動装置等の適切な手段によって、自身に連
結されたモータ32により回転される。ローラ30が回
転すると、このローラによってベルト20が矢印22の
方向に前進する。
通過する。帯電部では、全体を34で示すコロナ発生装
置が光導電ベルト20を相対的に高い実質的に均一な電
位に帯電させる。
れる。露光部には、多色原稿38を配置したRIS10
が含まれる。RISが原稿38から像全体を取り込んで
それを一連のラスター走査線に変換し、このラスター走
査線を電気信号としてIPS12に伝送する。RISか
らの電気信号は原稿内の各地点における赤と緑と青の濃
度に対応する。IPSは前記一組の赤と緑と青の濃度信
号、すなわち原稿38の原色の濃度に対応する前記一組
の信号を一組の表色座標に変換する。コピーのパラメー
ターを調節するために、オペレータはUI14の適切な
キーを動かす。UI14は、装置とのオペレータ・イン
ターフェースとなるタッチ・スクリーンまたは何らかの
その他の適切な制御パネルとしてもよい。UIからの出
力信号はIPSに伝送される。その後IPSは所望の像
に対応する信号をROS16に伝送する。ROS16に
は回転ポリゴン・ミラー・ブロックを備えたレーザーが
含まれる。好ましくは、9面のポリゴンを用いる。RO
Sは、インチあたり約400画素の比率で光導電ベルト
20の帯電部分に光を照射する。ROSは、4つの潜像
を記録するために光導電ベルトを露光することになる。
ひとつの潜像はシアン・トナーを用いて現像するために
調整される。別の潜像はマゼンタ・トナーを用いて現像
するために調整される。第3の潜像は黄色トナーを、そ
して第4の潜像は黒色トナーを用いれ現像するために調
整される。ROSによって光導電ベルト上に形成された
潜像はIPS12からの信号に対応する。
ると、その後ベルト20は静電潜像を現像部まで前進さ
せる。現像部には、全体を40、42、44および46
で示す4つの個別の現像器が含まれる。現像器は、従来
技術では一般に「一成分式現像器」と呼ばれる種類のも
のである。一般に、一成分式現像器にはドナー・ロール
に付着する帯電トナー粒子が用いられる。ドナー・ロー
ルに隣接する帯電ブレードまたはロッドがトナー粒子を
帯電させて、ドナー・ロールに付着するトナー粒子の量
を調節する。現像は、トナー粒子を光導電面に接触させ
ることによって行なわれる。現像器40、42および4
4の各々により、光導電面上に記録されている特定色に
分けられた静電潜像の補色に対応する特定色のトナー粒
子が施される。各トナー粒子の色は、電磁波スペクトル
の所定のスペクトル範囲内にある光を吸収するために調
整されている。たとえば、原稿の緑の部分に対応する光
導電ベルト上の帯電部分を放電させることによって形成
された静電潜像の場合には、赤と青の部分が相対的に高
い電荷密度を持つ部分として光導電ベルト10上に記録
され、緑の部分は現像作用を受けない電圧レベルまで低
下することになる。その後、光導電ベルト20上に記録
された静電潜像の上に緑を吸収する(マゼンタ)トナー
粒子を現像器40から施すことによって、帯電部分を可
視化させる。同様に、青の分離部分は青を吸収する(黄
色)トナー粒子を用いて現像器42により現像され、赤
の分離部分は赤を吸収する(シアン)トナー粒子を用い
て現像器44により現像される。現像器46には黒色ト
ナー粒子が内包されており、黒色の情報または文章から
形成された静電潜像を現像するために用いてもよい。各
現像サイクル中は、現像器の内のひとつだけが運転可能
となる。残りの現像器は運転不能となる。これによって
異なる色のトナー粒子の相互の混じり合いが防がれる。
運転可能モードから運転不能モードへと現像器を切り換
えるために、運転不能なドナー・ロールからトナー粒子
が除去される。それに対して、運転可能モードにあるド
ナー・ロール上にはトナー粒子がそのまま維持される。
これによって、相互の混じり合いのない状態で適切な色
のトナー粒子を用いて確実に各静電潜像を現像すること
ができるのである。
れ、前記転写部でトナーの像は、とりわけ、普通紙等の
シート状の支持材料に転写される。転写部では、全体を
48で示すシート運搬装置が、光導電ベルト20と接触
状態になるまでシートを移動させる。シート運搬装置4
8は、ロール50および52のまわりに巻き掛けられ
る。間隔を有した一対のベルト54を有する。ベルト5
4の間には把持装置を延在させ、前記ベルトと連動させ
る。シートはトレー上に積み重ねられたシート56から
前方に送られる。摩擦減速送り装置58が、積み重ねら
れたシート56の最上部のシートを転写前運搬装置60
上に前進させる。運搬装置60はシート運搬装置48ま
でシートを前進させる。運搬装置60によって、シート
は把持装置の動きと同期しながら前進する。こうしてシ
ートの前縁部は所定の位置に達して、開放状態の把持装
置に受け取られる。その後把持装置が閉じて、シートは
前記把持装置に固定されて再循環経路内を前記把持装置
と共に移動する。シートの先端部は把持装置によって解
除可能に固定されている。ベルトが矢印62の方向に移
動すると、シートは光導電ベルト上に現像されたトナー
の像と同期しながら前記光導電ベルトと接触状態になる
まで移動する。転写部では、トナーの像の電荷の極性と
反対の極性にシートを帯電させるように、転写コロナ発
生装置66がシートの裏側にイオンを吹き付ける。こう
して、シートは光導電ベルト20から自身へとトナーの
像を引き寄せる上で適切な大きさと極性に帯電する。そ
の後シートは光導電ベルト20から分離される。トナー
の像がシートに転写され、シートが光導電ベルト20か
ら分離されると、その後シートは上側中和コロナ発生装
置64と下側中和コロナ発生装置65との間を通過す
る。上側中和コロナ発生装置64により、トナーの像の
極性とは反対の極性の電荷がトナーの像に施される。下
側中和コロナ発生装置65はトナーの像の電荷と同じ極
性の電荷をシートに施す。上側中和コロナ発生装置64
によってトナーの像に与えられた電荷は、シートに転写
されたばかりのトナーの像を放電させる役目を果たし、
それによって、その放電したばかりのトナーの像の上の
転写されるべき部分に次のトナーの像を転写する効率を
高める。下側中和コロナ発生装置65の機能は、シート
の背後でのアース面として作用し、上側中和コロナ発生
装置64によってトナーの像に供給された量と同じ量の
反対の極性を持つ電荷を供給することである。シート
は、4サイクルにわたって再循環経路を移動するよう、
把持装置に固定状態に維持される。このようにして、異
なる4色のトナーの像が互いに重なり合った状態でシー
トに転写される。光導電面上に記録された各々の静電潜
像は、カラー原稿の多色コピーを形成するために互いに
重なり合った状態でシートに転写された適切な色のトナ
ーを用いて現像される。
ルト20から分離させるためにトナーの像の電荷と同じ
極性を持つ電荷をシートに施すため、分離コロナ発生装
置36に電圧が加えられる。最後の分離の後、シートを
解放するために把持装置が開く。コンベヤ68が定着部
まで矢印70の方向にシートを運搬し、前記定着部では
転写された像が永続的にシートに定着される。定着部に
は、熱定着ロール74と圧力ロール72が含まれる。シ
ートは、定着ロール74と圧力ロール72によって形成
されたニップを通過する。トナーの像は、シートに固着
されるように定着ロール74に接触する。その後シート
は、装置のオペレータが後程取り出せるように、対をな
す前送りロール76によって受け取りトレー78まで前
進する。
る最後の処理部はクリーニング部である。クリーニング
部には回転可能に取り付けられた繊維ブラシ80が配置
されて、転写/分離運転後に残っている残留トナー粒子
を取り除くために光導電ベルト20と接触状態に維持さ
れている。その後、次の連続サイクルを開始する前に光
導電ベルト上に残っているあらゆる電荷を除去するた
め、ランプ82が光導電ベルト20に光を照射する。
に示す。その他の現像器は現像器40と全く同じであっ
て、唯一の違いはその内部のトナー粒子の色であるた
め、現像器40についてのみ説明する。図に示すように
現像器40は、補給用トナー粒子を内部に保管するため
のチャンバ86を形成するハウジング84を含む。ハウ
ジング84のチャンバ86内にはドナー・ローラ88と
トナー移動装置90が取り付けられている。ドナー・ロ
ーラはベルト20の移動方向に対して「順」方向または
「逆」方向のいずれかの方向に回転可能である。図2に
は矢印92の方向に回転しているドナー・ローラ88を
示す。同様に、トナー移動装置90はベルト10の移動
方向に対して「順」方向または「逆」方向のいずれかの
方向に回転可能である。図2には矢印94の方向に回転
しているトナー移動装置90を示す。帯電ロッド96が
ドナー・ローラ88と係合状態になるまで弾性的に付勢
される。帯電ロッド96は矢印100の方向に回転す
る。板ばね98が帯電ロッド96を支持する。板ばね9
8は、自由端で帯電ロッド96を回転可能に支持した状
態で、ハウジング84のチャンバ86内に取り付けられ
る。当業者には、帯電ロッド96を支持してドナー・ロ
ール88と係合状態になるまで弾性的に付勢するために
あらゆる適切なばねを使用してもよく、帯電ロッドの代
わりに帯電ブレードを用いてもよいということが理解さ
れるであろう。板ばね98は好ましくは薄鋼板製とす
る。帯電ロッド96がドナー・ローラ88に付着してい
るトナー粒子を帯電させて、ドナー・ローラ88上のト
ナー粒子層の厚さを調節する。好ましくは、帯電ロッド
96は約0.013mmのニッケル被膜を有した鋼製とす
る。ドナー・ローラ88は、好ましくはポリテトラフル
オロエチレンをベースとする約0.05mmの樹脂で被膜
された陽極酸化アルミ製とする。この被膜は、その表面
に付着しているトナー粒子の帯電を促進する作用があ
る。
ナー移動装置90に約−750ボルトまで電気的にバイ
アスをかける。DC電圧源106はドナー・ロール88
に約+300ボルトまで電気的にバイアスをかける。こ
れによってトナー移動装置90とドナー・ローラ88と
の間に静電界が確立される。トナー粒子はトナー移動装
置90からドナー・ロール88へ引き寄せられる。トナ
ー移動装置90はトナー粒子を撹拌して流動化させる。
流動化したトナー粒子は重力の影響下で自然に落下す
る。ハウジング84の一方の端部に設けられた容器10
4(図3)からチャンバ86の一方の端部へと新しいト
ナー粒子が排出されるため、前記端部に追加される新し
いトナー粒子が流動化したトナー粒子に及ぼす力によっ
て、流動化したトナー粒子はハウジングの前記端部から
もう一方の端部へと移動する。トナー移動装置90はチ
ャンバ86内に設けられた細長部材である。新しいトナ
ー粒子は容器104からチャンバ86の一方の端部内へ
と排出される。細長部材90が矢印94の方向に回転す
るにつれてトナー粒子が流動化される。約400回転/
分を好適な設定値とした約200〜約600回転/分の
範囲の角速度で、モータ(図示せず)により細長部材9
0を回転させる。チャンバ86内に排出される新しい粒
子が流動化したトナー粒子に及ぼす力によって、流動化
したトナー粒子は、新しいトナー粒子が排出されるチャ
ンバの前記端部からもう一方の端部へと前進する。移動
中の流動化したトナー粒子はドナー・ローラ88に引き
寄せられる。細長部材90は、プラスチック材料等の絶
縁材料で被膜されたアルミ等の導電性材料から作られ
る。細長部材90はドナー・ローラ88との間に隙間を
形成するために前記ドナー・ローラから間隔を有して設
けられる。前記隙間は好ましくは約1.0mmとする。ド
ナー・ローラ88は自身に引き寄せられたトナー粒子を
移動させてベルト20の光導電面上に記録された静電潜
像に接触させるために、矢印92の方向に回転する。ド
ナー・ローラ40が矢印92の方向に回転すると、帯電
ロッド96が弾力的に押されてドナー・ローラ88と接
触状態となる。帯電ロッド96は、約25g /cmから約
100g /cmの範囲の公称ニップ力でドナー・ローラ8
8と接触状態に維持される。帯電ロッド96はスイッチ
108に電気的に接続されている。スイッチ108は帯
電ロッド96を電圧源110または電圧源112のいず
れかに接続する。電圧源110および112は帯電ロッ
ド96をドナー・ロールに対して略等しい大きさ、すな
わち約200ボルトまで電気的にバイアスをかける。し
かし電圧の極性は反対である。電圧源112は帯電ロッ
ド96に約200ボルトの負電圧を印加し、電圧源11
0は約200ボルトの正電圧を印加するのである。スイ
ッチ108が電圧源112を帯電ロッド96に接続して
いる時には、ドナー・ローラ88に付着しているトナー
粒子層は、それに付着しているトナーの質量がロール面
1cm2 あたり約0.4mgの場合に最高200マイクロク
ーロンに帯電する。一方、スイッチ108が電圧源11
0を帯電ロッド96に接続している時には、トナー粒子
はドナー・ロールから弾き返される。このように、帯電
ロッド96が、トナー移動装置90に対する電気的なバ
イアスの電圧と同じ極性の電圧によって電気的にバイア
スをかけられている場合には、トナー粒子はドナー・ロ
ーラ88に付着することがわかる。しかし、帯電ロッド
96がトナー移動装置90に対する電気的なバイアスの
電圧と反対の極性を持つ電圧によって電気的にバイアス
をかけられている場合には、トナー粒子はドナー・ロー
ラ88から弾き返される。細長部材90がこれらのトナ
ー粒子を継続的に流動化させる。流動化したこれらのト
ナー粒子は細長部材90からドナー・ローラ88へと引
き寄せられる。ハウジング84のチャンバ86内には、
クリーニング・ブレード114が、自由端を帯電ロッド
96に接触させた状態で取り付けられる。クリーニング
・ブレードは帯電ロッドに付着しているトナー粒子を除
去する。
に4列の孔部すなわち穴が等間隔に設けられた中空ロッ
ドまたは管を含む。各列状の穴はロッドの縁部のまわり
に約90度の間隔をあけて設けられる。各列内の各穴は
隣接する次の穴から間隔をあけて設けられる。穴は互い
に等間隔に設けられる。こうして、管の中央を通してト
ナー粒子を移動させ種々の穴を通して排出して、管が回
転するとトナー粒子が流動化するようにする。トナー貯
蔵容器104(図3)からチャンバ内へと排出される新
鮮な、すなわち新しいトナー粒子の先端部が及ぼす背圧
によって、流動化したトナー粒子は、現像ハウジングの
チャンバの一方の端部から他方の端部まで前進する。代
案として、細長部材90は円筒部材を取り付けたロッド
であってもよい。円筒部材は、自身から外向きに延在す
る複数の鋸歯状の水かき部を間隔をあけて設けたものと
する。細長部材90が回転すると、水かき部がトナー粒
子を撹拌して流動化させる。トナー粒子は鋸歯状の水か
き部の先端から飛散して流動化する。トナー容器104
(図3)から排出される新しいトナー粒子が流動化した
トナー粒子に及ぼす圧力すなわち力が、ハウジング84
(図2)のチャンバ86(図2)の一方の端部から他方
の端部まで、流動化したトナー粒子を移動させる。
を帯電ロッドに印加される電圧の関数として示したグラ
フである。帯電ロッドに印加される電圧が、トナー移動
装置に印加されている電圧と同じ極性を持ち約−100
ボルトから約−300ボルトの範囲の大きさを有する場
合には、ドナー・ロールの表面上には約0.4mg/cm2
のトナー粒子がある。帯電ロッドに印加される電気的な
バイアスの極性が切り換えられた場合、すなわちトナー
移動装置に印加されている電圧の極性と逆の極性になっ
た場合には、ドナー・ロールはトナー粒子を剥がし落と
す。
み込んだカラー静電写真印刷機の図を示す概略立面図で
ある。
示す概略正面図である。
ナーの質量の変化を、その内部に用いられた帯電ロッド
上の電圧の関数として示すグラフである。
システム(IPS)、14 ユーザー・インターフェー
ス(UI)、16 ラスター出力走査器(ROS)、2
0 光導電ベルト、22 矢印、24 転写ローラ、2
6 分離支持ローラ、28 テンション・ローラ、30
駆動ローラ、32 モータ、34 コロナ発生装置、
36 分離コロナ発生装置、38 多色原稿、40,4
2,44,46 現像器、48 シート運搬装置、5
0,52 ロール、54 ベルト、56 シート、58
摩擦減速送り装置、60 転送前運搬装置、62 矢
印、64 上側中和コロナ発生装置、65 下側中和コ
ロナ発生装置、66 転写コロナ発生装置、68 コン
ベヤ、70 矢印、72 圧力ロール、74 熱定着ロ
ール、76 前送りロール、78 受け取りトレー、8
0 繊維ブラシ、82ランプ、84 ハウジング、86
チャンバ、88 ドナー・ローラ、90トナー移動装
置(細長部材)、92,94 矢印、96 帯電ロッ
ド,98 板ばね、100 矢印、102,106 D
C電圧源、104 容器、108 スイッチ、110,
112 電圧源
Claims (6)
- 【請求項1】 表面上に記録された潜像を現像するため
の装置であって、 補給用マーキング粒子を内部に保管したチャンバを形成
するハウジングと;前記ハウジングの前記チャンバ内に
配設された、マーキング粒子を移動させるための手段
と;前記表面から間隔を有して設けられ、前記表面に隣
接する現像部までマーキン粒子を運搬するために調節さ
れたドナー部材と;前記ドナー部材によって潜像と接触
状態になるまで前方に送られるマーキング粒子を帯電さ
せるための手段と;選定された大きさと極性を持つ電圧
まで前記移動手段に電気的にバイアスをかけるための手
段と;前記ドナー部材にマーキング粒子を引き寄せるた
めの前記移動手段に印加されている電気的なバイアス電
圧と同じ極性を有する第1の電圧と、前記ドナー部材か
らマーキング粒子を除去するための前記第1の電圧とは
反対の極性を有する第2の電圧まで、前記帯電手段に電
気的にバイアスをかけるための手段とを含む、表面上に
記録された潜像を現像するための装置。 - 【請求項2】 前記帯電手段が、前記ドナー部材によっ
て運搬されるマーキング粒子の量を調節する請求項1に
記載の装置。 - 【請求項3】 前記帯電手段が、 回転ロッドと;前記ロッドを弾力的に押して前記ドナー
・ローラに密に隣接させるための手段とを含む請求項2
に記載の装置。 - 【請求項4】 前記ロッドからマーキング粒子を除去す
るために前記ロッドをクリーニングするための手段をさ
らに含んだ請求項3に記載の装置。 - 【請求項5】 前記クリーニング手段が、一方の端部を
前記ロッドに接触させたブレードを含む請求項4に記載
の装置。 - 【請求項6】 前記ハウジングの前記チャンバ内に追加
のマーキング粒子を排出するための手段をさらに含んだ
請求項1に記載の装置。
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- 1991-04-29 US US07/692,431 patent/US5077578A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-04-22 JP JP4102813A patent/JPH081529B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
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