JPS5926023B2

JPS5926023B2 - 転写装置

Info

Publication number: JPS5926023B2
Application number: JP50090996A
Authority: JP
Inventors: ア−ルデビツドソンジエ−ムス
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1974-08-01
Filing date: 1975-07-25
Publication date: 1984-06-23
Also published as: NL7506579A; US3934549A; JPS5137652A; DE2533684A1; CA1051263A; GB1503536A; FR2280928A1; FR2280928B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は一般に静電複写機に関するものであり、特に静
電複写機に使用するための改良した転写装置に関する。

静電複写法では静電潜像パターンを現像して複写する。
静電複写法にはエレクトロフォトグラフィーとエレクト
ログラフィーがある。エレクトロフォトグラフィーは感
光性媒体を用い、電磁放射線によつて静電潜像パターン
を形成させる。エレクトログラフィーは絶縁性媒体を用
い、電磁放射線は用いずに静電潜像パターンを形成させ
る。静電潜像パターン上に付着したトナー粒子を像輪部
で支持シート材へ転写する作用である転写はエレクトロ
フォトグラフィーでもエレクトログラフィーでも使用で
きる。以下、上記複写法の代表的実施例としてエレクト
ロフォトグラフィー複写機について説明する。この複写
機には本発明の転写装置が組み込まれている。例えば米
国特許第２２９７６９１号に記載されているエレクトロ
フォトグラフィー複写法では、像支持部材すなわち光導
電性絶縁体層を有する感光性素子をほぼ一様に帯電させ
て部材表面を感光性にする。

次に、この帯電した光導電性表面を原画の光像に対して
露出する。この露出の結果、光導電性表面の露光した領
域の電荷はこの表面へ投射した光の強さに応じて選択的
に消失して表面上に静電潜像が形成される。光導電性表
面上に形成された静電潜像の現像は潜像に現像剤混合物
を接触させることによつて行うことができる。典型的な
現像剤混合物は一般に当業界でトナー粒子として知られ
ている着色した熱可塑性粒子と強磁性休校のような粗い
キャリヤ粒子との混合物から成る。現像剤混合物はトナ
ー粒子が光導電性表面に形成された静電潜像に対して適
当な電荷を得るように選ぷ。しばしば、静電潜像の現像
後、光導電性表面上に好ましくないキャリヤ粒子がいく
らか付着して残留する。この付着キャリヤ粒子は支持シ
ート材へ転写され、コピー像を汚したり変形したりする
。従つて、支持シート材へのキャリヤ粒子の転写を極力
少なくすることが極めて望ましい。このことを達成する
ため種々の先行技術の方法が開発された。例えば、米国
特許第３２８７１５０号には、光導電性表面にトナー粒
子と共にキャリヤ粒子をも付着させるカスケード現像法
が記載されている。この場合、その後で、光導電性表面
に近接して置かれた磁性部材で表面上に付着したトナー
粉末像を損なわずにキヤリヤ粒子を除去する。同様に、
米国特許第３８９４５１３号には光導電性表面に近接し
て置き、現像サイクル中に表面に付着したキヤリヤ粒子
を除去する円筒形ピツクオフローラが記載してある。ま
た、現像剤ハウジングのシールとしてしばしば磁石が用
いられて来た。かかる例は米国特許第３９０６８９９号
中に記載してある。また、米国特許第３７１３７３６号
には転写ステーシヨン後に光導電性表面に近接して置か
れている磁化し得る粒子で被覆された磁気清掃ローラが
記載してある。この磁気清掃ローラはトナー粒子の支持
シート材への転写後、残留トナー粒子を光導電性表面か
ら除去する。以上に挙げた先行技術の文献では、支持シ
ート材へトナー粒子を転写する前に光導電性表面に付着
しているキヤリヤ粒子およびトナー粒子を予備処理する
方法について記載したものはない。

本発明者らはトナー粒子およびキヤリヤ粒子をこれらと
光導電性表面との間の引力を弱めるように予備処理した
後磁気引力を与えると、予備処理を行う素子と磁気引力
を与える様子のどちらかを単独で用いるときまたは両方
の素子は用いるが予備処理を行う前に磁気引力を与える
ときのいずれよりもより完全にキャリャ粒子を除去する
ことを発見した。エレクトフオトグラフイ一複写機につ
いての本発明の一つの特殊実施例の実験では、支持シー
ト材へ転写されるキヤリヤ粒子が著しく減少した。磁気
引力および予備処理を用いない場合には許容できるキヤ
リヤ粒子の数の約３倍が支持シート材へ転写された。予
備処理だけでもこの量はある程度減少した。しかし、予
備処理と磁気引力とを導入することにより、支持シート
材へ転写されるキャリヤ粒子の数は許容量の約１０％〜
２５％にまで減少した。かくして、支持シート材へ付着
するキヤリヤ粒子を確実に許容限度以下に減少させるた
めには、キヤリヤ粒子およびトナー粒子を予備処理した
後キヤリヤ粒子を光導電体表面から除去しなければなら
ない。従つて、本発明の主な目的は光導電性表面に付着
しているキヤリヤ粒子およびトナー粒子を予備処理し、
この予備処理キヤリャ粒子を光導電性表面から除去した
後トナー粒子を支持シート材へ転写することによつて転
写装置を改良することである。

本発明は２成分の混合現像剤のトナー粒子を支持表面か
ら支持シート材へ転写する転写装置を提供する。

例として示す特別な装置で、このことは予備処理手段、
除去手段および転写手段によつて達成される。

予備処理手段は混合現像剤と像支持表面との間の引力を
弱めて混合現像剤を予備処理するようになつている。除
去手段は予備処理済み混合現像剤のトナー粒子以外の成
分を支持表面から分離するようになつている。次に、転
写手段が予備処理済み混合現像剤のうち残留しているト
ナー粒子を像支持表面から支持シート材へ転写する。本
発明の他の目的および利益は添付図面を参照しながら以
下の詳しい説明を読むことによつて明らかになるであろ
う。以下、本発明を好ましい実施例について説明するが
、言うまでもなく、この実施例は本発明を限定するため
のものではなく、他の種々の設計変更が本発明の特許請
求の範囲に記載した本発明の精神および範囲内に含まれ
るので、本発明はかかる設計変更をも包含するものであ
る。

本発明が組込まれるエレクトロフオトグラフイ一複写機
の一般的理解のため、カラーエレクトロフオトグラフイ
一複写機の種々の装置成分の概略を示した第１図につい
て説明する。

以下の説明中、同じ素子は同じ参照番号で示す。本発明
の転写装置は第１図に示したエレクトロフオトグラフイ
一複写機に用いるのに特に好適であるが、以下の説明か
ら明らかなように、本発明の転写装置は種々の静電複写
機に用いるのにも等しく好適であり、本発明の適用は以
下に挙げる特別な実施例に限定されるものではない。第
１図に示すタイプのあらゆる静電複写装置では、外周表
面に光導電性表面１２を有するドラム１０から成る像支
持部材は矢印１４の方向に回転して一連の処理ステーシ
ヨンを通過する。

適当な光導電性材料のタイプは米国特許第３６５５３７
７号中に記載されている。まず、光導電性表面１２は帯
電ステーシヨンＡを通り、そこで表面を感光性にされる
。

帯電ステーシヨンＡにはコロナ発生装置１６が光導電性
表面１２に接近して配置してある。コロナ発生装置１６
は光導電性表面１２を帯電して比較的高いほぼ一様な電
位にする。適当なコロナ発生装置の一つのタイプは米国
特許第２７７８９４６号中に記載されている。次に、光
導電性表面は露光ステーシヨンＢを通る。

露光ステーシヨンＢでは、原画の光像が色フイルタを通
つて帯電した光導電性表面１２上に投影され、表面上に
静電潜像を形成する。露光ステーシヨンＢは可動レンズ
系１８と色フイルタ機構２０とを含んでいる。適当な可
動レンズ系は米国特許第３０６２１０８号中に記載され
、適当な色フイルタ機構は米国特許第３７７５００６号
中に記載されている。第１図の複写機において、１枚の
紙、本などのような原画２２を表面を下に向けて透明プ
ラテン２４上に置く。ランプ装置２６、フイルタ機構２
０およびレンズ系１８をドラムの回転とタイミングを合
わせて回転させてプラテン２４上の原画２２を走査する
。この方法で光導電性表面１２上の電荷パターンが選択
的に消失して原画の単色に相当する静電潜像が形成され
る。露光後、ドラム１０の回転により光導電性表面１２
上に形成された単色静電潜像は現像ステーゾヨンＣへ送
られる。現像ステーシヨンＣには３つの個々の現像剤ユ
ニツト２８，３０，３２がある。複数の現像剤ユニツト
を用いる適当な現像ステーシヨンは米国特許第３８５４
４４９号中に記載してある。各現像剤ユニツトは磁気刷
子ローラから成り、このローラによつてキャリャ粒子と
トナー粒子との現像剤混合物を静電潜像に接触させる。
キヤリヤ粒子は一般に鋼やニツケルのような強磁性体で
できているが、トナー粒子は通常熱硬化性の熱可塑性物
質でできている。各現像ユニツト間の違いは主としてそ
れらが別々の色のトナー粒子を含むことにある。例えば
、現像剤ユニツト２８は黄色トナー粒子を含み、現像剤
ユニツト３０はマゼンタトナー粒子を含み、現像剤ユニ
ツト３２はシアントナー粒子を含んでいる。各現像剤ユ
ニツトは順々に作動して、フイルタを通つた光像に対し
て補色のトナー粒子を静電潜像上に付着させるようにな
つている。かくして、緑色フイルタを通つた光像で形成
された静電潜像はその上にマゼンタトナー粒子を付着さ
せることによつて可視像にされ机同様に、青色および赤
色の光像で形成された潜像は、それぞれ黄色およびシア
ントナー粒子で現像される。ドラム上の現像済みの静電
潜像は転写ステーシヨンＤへ送られる。転写ステーシヨ
ンＤでは、光導電性表面１２に静電的に付着しているト
ナー粉末像を支持シート材３４へ転写する。

支持シート材３４は単なる紙または熱可塑性物質のシー
トなどでよい。転写ステーシヨンＤにはコロナ発生装置
３６と転写部材４０とがある。コロナ発生装置３６は交
流で付勢され、光導電性表面１２上へイオンを放射して
この表面上に付着しているトナー粒子およびキヤリヤ粒
子を予備処理する。この予備処理によつて光導電性表面
とその表面上に付着しているトナー粒子およびキヤリヤ
粒子との間の静電引力がかなり弱められる。光導電性表
面１２上にはトナー粒子だけでなくキヤリヤ粒子も付着
することに注目しなければならない。これは現像装置の
密閉機構が理想的でないために起こる。かくして、各支
持シート材はそれぞれの色のトナー粒子とともにキヤリ
ヤ粒子をも含む。キヤリヤ粒子は支持シート材上では原
画のコピーを汚したり変形したりすることになる。従つ
て、キヤリヤ粒子が支持シート材へ転写されないうちに
キヤリャ粒子を除去することが非常に望ましい。このた
めに、磁界発生手段３８をコロナ発生装置３６と転写部
材４０との間で光導電性表面１２に近接して配置し、キ
ヤリヤ粒子が支持シート材へ転写される前にキヤリヤ粒
子を光導電性表面から除去するようになつている。キヤ
リヤ粒子を光導電性表面１２から除去した後、トナー粉
末像を支持シート材３４へ転写する。支持シート材３４
は転写部材４０上に解放自在に固定されている。転写部
材４０はロールであり、ドラム１０と同期して回転する
ようになつている。かくして、複数のトナー粉末像を互
いに重畳整合状態で支持シート材へ転写することができ
る。以上述べた転写装置は第２図および第３図について
後で詳しく説明する。支持シート材３４はシートのスタ
ツク４２から送り出される。

送りロール４４が遅延ロール４６と連動して、トレー４
８上に置かれたスタツク４２から次々に最上層シートを
分離して送り出す。送り出された各シートはシユート５
０中へ送り込まれ、シユート５０によつて整合ロール５
２間のニツプ中へ送られる。次に、支持シート材３４は
転写ロール４０上に取付けてあるグリツパフインガ５４
によつて転写ロール上に解放自在に固定されてロールと
共に再循環路内を移動する。複数のトナー粉末像を支持
シート材３４へ転写させた後、グリツパフインガ５４は
支持シート材３４を解放し、支持シート材は転写ロール
４０から離れる。剥離バ一５６が支持シート材３４と転
写ロール４０の間にさし込まれて両者を分離する。支持
シート材３４は無端状ベルトコンベア５８で転写ロール
４０から定着ステーシヨンＥへ送られる。定着ステーシ
ヨンＥでは、定着装置６０によつて転写トナー粉末像が
支持シート材３４に定着される。適当な定着装置は米国
特許第３４９８５９２号中に記載されている。定着工程
終了後、支持シート材３４は無端状ベルトコンベア６２
および６４でトレー６６へ送られた後、そこで作業員に
よつて複写機から取出される。支持シート材３４への転
写後、必ず幾らかのトナー粒子が光導電性表面１２上に
残留する。

この残留トナー粒子は清掃ステーシヨンＦで除去される
。トナー粒子はまず、光導電性表面１２上および残留ト
ナー粒子上の残留静電荷を中和することになつているコ
ロナ発生装置（図には示してない）の影響下に置かれる
。中和されたトナー粒子は光導電性表面１２と接触させ
て回転自在に取付けてある繊維刷子６８で清掃される。
適当な刷子式清掃装置は米国特許第３５９０４１２号中
に記載されている。以上の説明で、本発明を組み込む多
色静電複写機の本出願の目的のための一般的操作は十分
に述べたと信する。

次に第２図および第３図について説明する。

図かられかるように、磁界発生手段３８は光導電性表面
１２の幅全体にわたる棒磁石７０を含む。好ましくは、
棒磁石７０は磁化性物質のゴムマトリツクスでできてお
り、ブラケツト７２でコロナ発生装置３６に固定されて
いる。転写ロール４０は好ましくはまわりに厚さ約６．
３５１！ｌのウレタン層７６がキヤスト成形してあるア
ルミニウム管７４から成る。

キヤスト成形ウレタン層７６上にはポリウレタン被覆層
７８（好ましくは厚さ約０．０２５４關）が吹付けてあ
る。アルミニウム管７４にはカーボン刷子および真鍮リ
ング装置（図には示してない）のような適当な手段で直
流バイアス電圧をかける。電源８０Ｖｃよつて転写ロー
ル４０を約３０００ボルトに付勢する。しかし、この電
圧は約１５００〜約４５００ボルトの範囲でよい。転写
ロール４０はドラム１０とほぼ同じ直径であり且つ同じ
速さで１駆動される。支持シート材３４は転写ロール４
０とドラム１０の光導電性表面１２との間に挿入される
。転写ロール４０とドラム１０とは同期１駆動モータで
回転される。可撓性金属継手８２によつて転写ロール４
０の上げ下げができる。コロナ発生装置３６の放電々極
は高圧ＡＣ電源８４で約１００ミクロアンペアおよび約
４４００ボルトＲＭＳに付勢される。

これは約３０００ボルトＲＭＳで約８０ミクロアンペア
から約５０００ボルトＲＭＳで約２００ミクロアンペア
までの範囲でよい。

このコロナ発生装置３６の放電々極からの交流出力のト
ナー粉末像および光導電性表面を衝撃する部分は約１〜
約５ミクロアンペアの範囲でよい。次に、第３図につい
て説明する。

この図にはコロナ発生装置３６と磁界発生手段３８とが
詳細に示してある。コロナ発生装置３６は好ましくはア
ルミニウム押出成形物のような導電性材料でできている
細長いシールド８６を含む。この細長いシールド８６は
ほぼＵ字形で、接地してあるか、あるいは接地せずに適
当なバイアス電圧をかけてある。Ｕ字形シールド８６が
形成する室内には放電電極８８が取付けてある。放電々
極８８は好ましくは直径約０．０８８９ｍ１Ｌのコロノ
ードワイヤで、シールド８６の長さ全体にわたつて伸び
ている。コロノードワイヤは好ましくは白金製である。
前述の電源８４が放電々極を付勢して電極からイオン流
を放出させる。このイオン流が光導電性表面１２の静電
潜像上に付着したトナー粒子とキヤリヤ粒子とを予備処
理するようになつている。この結果、トナー粒子とキヤ
リヤ粒子とを光導電性表面１２に引きつけている静電力
が弱まる。このため、トナー粉末像を支持シート材へ転
写する前に磁界発生手段８８でキヤリヤ粒子を容易に除
去することができる。再び第３図の説明を続ける。

図かられかるように磁気手段３８はツーピースブラケツ
ト７２に取付けた棒磁石７０から成る。ブラケツト７２
はボルトのようなフアスナまたは他の適当な手段によつ
てコロナ発生装置３６のシールド８６に調節自在に固定
されている。ブラケツト７２はシールド８６に固定され
たプレート９０を含んでいる。プレート９６はプレート
９０と一体になつている。棒磁石７０はプレート９６と
９２の間にはさまれている。プレート９２と９６とはプ
レート９２から棒磁石７０を通つてプレート９６に達す
るボルトで互いに固定してある。ブラケツト７２は光導
電性表面１２に対して棒磁石を正確に位置決めする。プ
レート９２および９６の上表面と光導電性表面１２との
間の距離が非常に重要であることに注目すべきである。
この距離が大きいすぎると、光導電性表面１２における
磁界が弱すぎてこの表面からキャリャ粒子を除去するこ
とができない。逆に、この距離が小さすぎると、棒磁石
７０およびプレート９２および９６上に堆積したキヤリ
ヤ粒子が光導電性表面１２上に付着したトナー粉末像を
引掻いたり変形したりする可能性がある。０．７６２〜
２．５４龍の範囲の距離で良好な結果が得られた。

次に、第４図について説明する。

この図は光導電性表面１２と連動する磁界発生手段を示
す。棒磁石７０は磁気透過性物質でできているプレート
９２および９６と共働して、通常２馬蹄形磁石２と呼ば
れる磁界構造を形成する。この方法で、磁束線９４はプ
レート９２および９６の上端において両プレート間の円
弧状通路の方向に向かう。この形状の磁界は磁性粒子す
なわちキヤリヤ粒子を光導電性表面１２から磁界発生手
段３８へ強力に引きつける。要するに、本発明の転写装
置は明らかに光導電性表面上に付着したトナー粒子およ
びキヤリャ粒子を予備処理してキヤリヤ粒子と光導電性
表面との間の静電引力を弱めるようになつているコロナ
発生装置を含む。

キヤリヤ粒子が磁性体である点から見て、コロナ発生装
置の後に配置した磁界発生手段によりキヤリヤ粒子の大
部分が光導電性表面１２から除去される。この後で、ト
ナー粒子を光導電性表面から支持シート材へ転写する。
従つて、この方法では光導電性表面から支持シート材へ
転写されたキヤリヤ粒子によつて生じる像欠陥は起こら
ない。従つて、本発明はキヤリヤ粒子によつて生じる像
欠陥をほとんど起こさずに光導電性表面上に付着したト
ナー粉末像を転写する転写装置を提供することが明らか
である。

この装置は上記の目的および利益を満足させる装置であ
る。以上、本発明を特別の実施例に関して説明したが、
数多くの設計変更が可能であることは当業者には明らか
であろう。従つて、これらすべての別法、変形および変
化が特許請求の範囲の精神および範囲内に入るので本発
明に包含されるべきものと考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の転写装置を組込んだ多色エロクトロフ
オトグラフイ一複写機の概略の斜視図であり、第２図は
第１図の複写機中に用いた転写装置の概略の斜視図であ
り、第３図は第２図の転写装置中に使用されるコロナ発
生装置および磁石部材の部分斜視図であり、且つ第４図
は第２図の転写装置中の磁性部材の部分正面図である。１２・・・・・・光導電性表面（支持表面）、３４・・
・・・・支持シート、３６・・・・・・コロナ発生装置
（予備処理手段）、３８・・・・磁界発生手段（除去手
段）、４０・・・・・・転写部材（転写手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

１トナー粒子と磁性キャリヤ粒子とから成る２成分混
合現像剤のうちトナー粒子を像支持表面から支持シート
材へ転写する転写装置において、転写位置の上流に設け
られ、像支持表面上の混合現像剤と像支持表面との間の
静電引力を弱めるコロナ発生手段と、前記コロナ発生手
段に隣接して設けられ、前記像支持表面からキャリヤ粒
子を除去する磁界発生手段とを具備する転写装置。