JPS5950984B2 - セイデンフクシヤキヨウゲンゾウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は乾式現像材料を用いる型の静電現像機の現像装
置に関し、特に湿度補償装置を有する現像装置の改善に
関する。

〔背景技術〕

フ ある型式の静電コピーすなわち静電複写機械は、複
写工程中に機械の受光体上に形成された静電潜像を現像
するための材料として乾式粒子の混合物を用いている。

この目的のため、１個もしくは数個の磁気ブラシのよう
な適当な塗布装置が、現像材料を機械の受光体と相互作
用の位置まで持つてきて、その上の静電潜像を現像する
ために用いられる。現像材料は通常、比較的大きいキャ
リアの玉と比較的小さな乾式インク粒からなり、キャリ
アの玉は金属であつてもよい。

両者の間の摩擦電気の関係によつて、多数の小さなイン
ク粒がキャリアに附着する。現像材料が受光体表面に対
し近接位置にもつてこられると、受光体上の静電荷がキ
ャリアからインクを分離してこれを潜像の電荷の形にし
たがつて受光体上に沈積する。キャリアは、キャリアの
うちのあるものは附着したインク粒の１部または全部を
はぎ取られて、現像材料の溜りに返されインク粒が補給
される。ここで考へる型式の複写機械においては、上述
の如く、現像材料は乾式である。

周囲の大気は比較的湿度が高いので、現像材料の性能に
悪影響を及ぼしそれにともなつて複写の品質が低下する
。知られているとおり、静電力は周辺湿度状態の影響を
受け、低湿度の環境において静電力が最も有効である。
かつまた、湿度は湿気と関連しているので高湿度は乾式
インク粒を充分な湿気にさらし、乾式インク粒の移動能
力に悪影響を及ほ寸。（発明の要約〕したがつて本発明
の主たる目的は乾式現像材料に対して用いる、新しくか
つ改善された現像装置を提供するにある。

本発明の目的のーつは現像材料に対する湿度変化の影響
を相殺または軽減する装置をくみ込んだ現像装置を提供
するにある。

本発明の目的のーつは現像材料を加温する装置をくみ込
んだ現像装置を提供するにある。

本発明の目的のーつは乾式静電複写工程に用いられる現
像材料を相対湿度の変化に対し比較的鈍感にすることで
ある。

本発明の目的のーつは静電型複写機械に用いられる現像
材料を高湿度の期間加熱する機構を提供することである
。

さらに本発明の目的のーつは静電型複写機械に用いられ
る現像剤を機械の不使用時間中加温する加熱器を提供ず
ることである。

本発明は現像材料を静電型複写機械すなわち静電型コピ
ーマシンの感光部材と現像を行なう関係５に持つてくる
ことによつて感光部材上の潜在静電像を可視状態とする
現像装置に関し、この現像装置は潜在静電像を現像する
に用いる現像材料を保持するために使われるハウジング
と、そのハウジングとその中の現像材料を加熱し現像材
料に対する湿度の影響を相殺する装置と、現像材料の温
度が所定の低温となるかまたは所定の湿度レベルとなつ
たとき加熱装置を作動させる制御装置との組み合せから
なつている。

〔発明の実施態様〕

次に図面について更に詳細に説明する。

本発明の装置がくみ込まれる静電現像システムに対する
一般的な説明のため第１図にシステムの各種の部分を略
図的に示す。

図面に示す型式の電子写真装置１のようなすべての静電
型システムにおいては、複製すべきオリジナルの光像が
電子写真板の表面の感光面に投影されてその上に静電潜
像を形成する。その後で、潜像は反対極性の電荷を持つ
た現像剤すなわちキヤリアの玉とそれに摩擦電気で附着
した小さな色調粒子とからなる現像材料２９ （第４図
参照）によつて現像され、板の表面の潜在像に対応する
電子写真の粉末の像を形成する。次にその粉末像は静電
的に支持表面に移されその表面に熔融装置で定着されそ
れによつて粉末像が永久的に支持表面に固着することに
なる。磁気ブラツシ現像装置に用いられる静電気で吸引
される現像材料２９はここでは「色調剤」と言うことに
するが顔料を含んだ樹脂性の粉末と、色調剤に対し摩擦
電気的系統においては特性の離れている材料を被覆した
鉄心のや・大きい粒状の玉であるキヤリアからなり、色
調剤粉末と粒状キヤリア間に摩擦電気が発生するように
なつている。

またキヤリアは磁化できるので磁界によつてブラツシの
針毛を形成するよう機械的な制御が可能であつてそのた
め色調剤は扱いが容易で露出した電子写真の表面と接触
するように持つてくることができる。色調剤は次にキヤ
リアの針毛から静電潜像に引きつけられて絶縁表面に可
視の粉末像を作る。図に示す機械においては複写すべき
オリジナル５は全体を符号１０で示す照明装置中に固定
された透明支持板６の上に置かれる。

一方支持板上では、照明装置がオリジナル上に光線を照
射しそれによつてオリジナル上の情報面に対応する映像
光線を形成する。この映像光線は光学システム］１によ
つて露出場所７上に投射され、可撓性の光電導べルト１
２の形になつている移動電子写真板の感光表面に光を当
てる。べルト１２はべルト支持口一ラ１４と１５の間の
べルト運動領域に位置するコロナ装置１３によつて一様
に帯電される。露出場所はローラ１４と第３の支持ロー
ラ１６との間に広がつている。光線映像にべルト表面が
露出されると、光線に当つた部分の光電導性の層が電荷
を失いそれによつてべルト１２上にはオリジナル５から
支持板に投射された光線映像に討応する静電潜像が残る
ことになる。

ベルト表面はたえず移動しているので静電像はローラ１
６から現像場所８を通つてゆく。現像場所８はベルトの
第３の運動領域に配置され、その中には全体を符号１７
で示す現像装置がある。負圧パネル板とか張力装置とか
のような適当な装置（図に示してない）を利用してべル
ト１２を露光、現像、およびクリ−ニングのそれぞれの
場所、７，８，９を通して平坦に保持している。現像装
置１７は複数個の磁気ブラツシ３１を有し、磁気ブラツ
シは上方に運動している傾斜した光電導べルト１２の近
接表面まで現像材料２９を運搬し静電像の現像を行なう
。現像材料が電子写真のべルトに与えられると、現像材
料中の色調剤粒子がべルト表面に静電的に吸着されて粉
末像が作られる。

色調剤粒子が作られてゆくにつれて、電子写真の工程に
おいてべルトに沈着した色調剤の量に比例して追加の色
調剤粒子が現像材料に補給される。この目的のために、
全体を符号１８で示す色調剤供給器は現像装置１７内の
現像材料２９へ要求に応じ正確な量の色調剤を補給する
ために用いられている。現像された静電像はべルト１２
によつてべルトがローラ１５のまわりを移動するときべ
ルト上に直角な点に配置された転写場所４に運ばれるが
、そこには複写紙３が移動するべルトの速度と同期して
運動していて、現像した画像の転写が行なわれる。

この場所には転写ローラ１９が設けられそれは機械１の
フーム２上に支持され、複写紙がべルトとの間の転写関
連位置に来たとき、複写紙の転写をしない側に接触する
。ローラ１９には充分な電圧でバイアスが与えられてい
るのでべルト１２上の現像された像は、紙３がローラと
接触状態にもつて来られたとき紙３の近接した表面に静
電的に転写され、また紙を一時的にロラ１９上にくつつ
ける。べルトがローラ１５のまわりを移動するときべル
ト上の現像された画像に対し紙送り装置から紙３を順次
移送するために使われる適当な紙送り装置もまた設けら
れている。

紙送り装置は全体を符号２３で示してある。機構２３と
、静電潜像をべルト１２上に作るための照明裟置とに作
動的に連結しているプログラム装置は、現像された画像
が、紙の到着順序とタイミングを合せて転写場所４に現
われるような作用する。紙はべルト１２からはがされた
後、運搬システム２２によつて運搬され全体を符号２４
で示す熔着装置に送られる。

熔着装置中では紙材料の上の現像されかつ転写された電
子写真の粉末像は紙に永求的に固着される。熔着の後、
出来上つた複写はこの機械の外で集めるために適当な点
でこの機械から排出される。現像された画像からの残留
物として残つている色調剤粉末、画像外粉末、およびそ
の他の転写されなかつた粉はベルト１２によつてクリ−
ニング用の場所９に運搬される。そこでは回転ブラシ、
粒子上に残存する電荷を中和するためのコロナ装置、お
よびべルト１２上に残つている電荷を放電するための放
電灯からなるクリ一ニング装置２５が次の結像準備のた
めのクリーニングを行なう。第２図および第３図に示す
ように、現像装置には一般に矩形の断面を持ちベルト１
２の幅以上の長さを持つハウジング２６がある。

ハウジング２６は大部分密閉されているが潜像の現像が
行なはれる光電導性ベルト１２に近接した部分だけが開
いている。このハウジングは側壁２７と２８とによつて
その両端が閉じられ傾斜した底壁３０を支持しているの
で、磁化し得る材料の玉であるキヤリアとそれに静電的
に附着している色のついた静電色調剤からなる現像材料
をいれる容器の役をしている。一系列の磁気ブラシ３１
がハウジング内で回転できるように取り付けられており
、その軸はセレンベルト１２の下方でベルトに平行に置
かれている。

各磁気ブラシ３１には外部円筒３５があり、これは非磁
性物質からなり、ハウジング２６の長さにほとんどーぱ
いに延びていて側壁２７と２８の間にかつ側壁によつて
回転し得るように取り付けられている。各円筒３５の中
には適当な磁石４０が配置され、これはほとんど円筒の
長さーぱいにのびていて円筒中で関連する円筒と相対的
に回転し得るように取り付けられている。

磁界の方向を調整するために磁石を回転する適当な外部
制御装置をもうけることもできる。ノ 現像操作におい
ては、ブラシ円筒３５は駆動軸３８によつて回転され、
磁石４０は静止している。

現像材料２９中の磁化し得るキヤリア玉に作用する磁石
から放射する磁界の影響によつて生成するブラシ針毛は
円筒３５の上方区域に円筒とセ７レンベルト１２の下面
との間に作られる。その結果、現像場所８の幅一ぱいに
総てのブラシ３１上に連続的につながつている「磁気毛
布」が形成される。ハウジング２６の中にはまた磁気ブ
ラシ３１のフ下方に外輪羽根車４６が設けられ、これは
そこから半径方向に延長している羽根を持ち、その両端
は駆動軸４７によつて回転し得るように側壁２７， ２
８に取り付けられている。

現像操作の間、外輪羽根車４６は第３図に示す矢の方向
に回転して、水平度のいかんに関せずまたシステム中の
キヤリア玉の量いかんに関せず現像材料を磁気ブラシ３
１の方へ移送する役目をしている。現像装置１７の種々
の回転部分に対する回転運動は、第４図に示すように、
モータ４４と駆動システムから得られるが、この駆動シ
ステムはモータ軸に取りつけられたプーり４８と同じく
モータ軸に取りつけられた小さい方のプーり５０と、プ
ーり４８，５０をそれぞれ回転部分に連結するタイミン
グ・ベルト５１，５２とからなる。特に、べルト５１は
磁気ブラシ円筒３１のそれぞれの駆動軸上に取り付けら
れた適当なプーり５３とアイドル・プーリ５５に駆動係
合できる。この構造によつて、磁気ブラシ円筒は同一周
辺速度で、同一方向に、かつ磁気ブラシ針毛を有する「
磁気毛布」を、べルト１２が現像運動領域においてとる
表面の角度と同一の角度に配置された傾斜平面内におい
て、上方へ動かす方向に回転する。タイミングベルト５
２は駆動プーり５０を羽根車４６の軸４７に取りつけら
れた被駆動プーり５８と連結して羽根車と磁気ブラシ円
筒の動きを一致させている。適当なバツフル板６３，
６４が外輪羽根車４６と並列の位置に現像材料２９がも
どるように道を作つている。

前述の如く、現像材料２９は通常は金属で作られて玉の
形になつているキヤリヤと、キヤリヤよりは小さな乾式
インクの粒子で色調剤とよばれる粒子からなる。

現像材料が置かれている区域の湿度は、多かれ少なかれ
、現像材料がべルト１２上に形成された静電潜像を現像
する方法に影響を与える。このことは、ひいては作られ
る複写の品質に影響し、複写が眼で見て薄すぎたり濃す
ぎたりすることがあり得る。高湿度の状態では特にいち
じるしい。湿度の影響、特に高湿度の影響は比較的長い
休止期間すなわち夜間または週末后に続いて機械の運転
を開始した直后に最も顕著である。

ある期間機械を運転した後では現像材料の湿度は通常は
減少する。この理由の少なくとも一部は内部機械熱にさ
らされるとゆうことに由来する。現像材料の湿度条件を
調整可能にするために、電気抵抗型の加熱器７０のよう
な熱源が現像剤ハウジング２６の外部にそれと熱交換を
行なう関係を持つように支持されている。

現像材料２９の大部分は通常、現像剤ハウジング２６の
下方部分すなわち粉溜り部に置かれているから、加熱器
７０はハウジングの下方部分に接して配置するのが好適
である。また加熱器７０は大体、ハウジング２６の幅一
ぱいにわたつて充分延びていて、全ハウジング面積に均
一な加熱を与え得る大きさであり、加熱器の容量は与え
られた周囲温度条件下において現像材料を設定温度に維
持するに充分なものであることが好適である。フ 次に
第５図に示す制御回路について説明すると加熱器７０は
導線Ｌ１，Ｌ３で示される適当な電気エネルギー源に、
制御用サーモスタツトスイツチ７１と適当なサーキツト
ブレーカ７３を介して接続される。

サーモスタツトスイツチ７１は現像材・料の温度条件に
応動するようになつており、この目的のために、現像剤
ハウジング２６上にこれと熱交換を行なう関係を持つよ
うに支持されている。スイツチ７１は設定した最低温度
以下で加熱器７０への回路を閉回路とし、設定した最大
温度゜以上で加熱器７０への回路を開放して遮断するよ
うになつている。適当な温度の１例として３６．７℃（
９８゜Ｆ）の最低温度、４２．２℃（１０８゜Ｆ）の最
高温度がある。サーキツトブレーカ７３には市販の適当
な回路保護装置、たとえば回路電流に感応する抵抗加熱
素子７４と温度に感応する回路スイツチ７２を有する熱
型ブレーカのようなものを用いてよい。

当業者には理解できるところであるが、設定した最大値
以上の電流による抵抗７４からの熱はスイツチ７２をト
リガして加熱器７０に到る回路を遮断する。サーキツト
ブレーカ７３は手動スイツチの接点７６と組み合さつて
いて加熱器７０に到る回路を手動で開放できるようにな
つていることが好適である。動作の説明をすると、サー
モスタツト、スイツチ７１は現像剤ハウジング２６の温
度条件に応動して、ハウジングとその中の現像材料の温
度が設定した最低値よりも降下したときはいつでも加熱
器７０を附勢する。

加熱器７０からの熱は現像剤ノハウジング２６とその中
の現像材料を温めて、ひいては現像材料が湿気を吸収す
る傾向を軽減する。ハウジングの温度が設定した最高値
以上になると、サーモスタツト・スイツチ７１が開放さ
れて加熱器７０へ到る回路を遮断する。サーモスタツト
・スイツチの最低閉路温度は、通常スイツチ７１が閉じ
られていて設定最高温度に到達したときだけ開くように
効果的に選択され得ることは明らかである。

このように選ぶと、加熱器７０は、内部熱の発生が少な
いかあるいは全然ない複写機の場合のように通常は連続
的に動作している。第６図に示す実施例においては、類
似の部品は同一符号で示してあるが、加熱器７０の附勢
回路は複写機１の動作中は除外されている。

第６図について述べれば、複写機を附勢するためのプリ
ント・スタート・スイツチ７８が設けれらていて、スイ
ツチ７８を閉じると保持リレ−７９がトリガされる。リ
レ−７９の接点８０はリレ−７９が附勢されると閉路に
なるが、プリント・スタート・スイツチ７８に並列な保
持回路を設定し、スイツチ７８が離れてもよいようにす
る。機械の電源を切るための適当な「オフ」接点８１が
設けられている。複写機１の動作中に加熱器７０を附勢
することのないようにするため、第２のリレー接点８２
が加熱器用の附勢回路中に挿入される。接点８２は通常
は閉じているが、リレ−７９が附勢されるといつでも開
放される。第７図に示す実施例では、機械の休止期間す
なわち夜間に加熱器７０を附勢しておくためのタイミン
グ制御装置が設けられている。

、第７図においても類似部品は同一符号で示してあるが
、適当なタイマまたは時計８５が備えられている。時計
８５の接点８６は加熱器７６の附勢回路中に置かれ、図
では略図的にカム８８によつて示してある適当な時計接
点機構によつて、あらかじめ設定された時刻に開閉する
。この回路の作動は時計８５がその接点８６を予定の時
刻、たとえば１０Ｐ．Ｍ．に閉路して予定時間の間、た
とえば６Ａ．Ｍ．まで閉路のままで置くことである。

この期間におけるサーモスタツト・スイツチ７１の閉路
は接点８６を経て加熱器７０に到る附勢回路を完結して
加熱器を附勢し現像剤ハウジング２６中の現像材料を加
温する。第７図の実施例における複写機１の動作中は加
熱器７０を動作不能にするための適当なスイツチ装置が
設けられているものと理解すべきである。第８図に示す
実施例では、類似部品は同一符号で示してあるが、加熱
器７０の動作は湿度計９０で検知される、空気すなわち
現像剤ハウジング２６に近接した大気の湿度状態に応動
して行なはれる。

湿度計９０にはスイツチ接点９１があつて、これは導線
Ｌ１，Ｌ２間にサーモスタツト・スイツチ７１とサーキ
ツトブレーカ７３とに直列に接続されている。現像剤ハ
ウジング２６に近接した便利な位置においてその湿度感
応素子が空気に露出している湿度計９０は市場で入手し
得るどのような湿度検知装置であつてもよい。第８図の
実施例における動作は、湿度計９０が現像剤ハウジング
２６に近接した空気の湿度状態に応動して、あらかじめ
定めた高さの相対湿度においてその接点９１を閉路する
。

前述のとおり、サーモスタツト・スイツチ７１はハウジ
ング２６・の設定した低温において閉路し、設定した高
温すなわち最大温度において開放する。前にも述べたと
おり、現像剤ハウジング２６の温度はその中にある現像
材料２９の温度を反映している。サーモスタツト・スイ
ツチ７］と湿度計スイツチ９１が゛共に閉じられると（
サーキツトブレーカ７３は閉じられているとして）加熱
器７０を附勢する回路は完結され、現像剤ハウジング２
６とその中の現像材料が加温される。この状態は、サー
モスタツト・スイツチ７１かまたは湿度計９０のスイツ
チ接点９１が設定した現像剤ハウジングの最高温度値に
達したか、現像剤ハウジング２６の近傍の相対湿度が設
定レベルまで減少したかをそれぞれ反映して、開放する
まで継続する。現像剤の温度や湿度条件のいかんにか・
わらず複写機を使用するとき加熱器７０を動作不能状態
とするため追加のスイツチ装置を設けてもよいことが理
解できるであらう。

以上の説明においては、本発明は図面に示す構造の実施
例についてだけ説明したが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではなく発明の精神を逸脱することなく
多くの変形が可能であることは申すまで・もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を具体化している静電式複写機の
概略的な断面図、第２図は第１図に示す機械に用いられ
る磁気ブラシ現像システムにおいて一部の部品を除去し
た拡大立面図、第３図は本発明の現像材料加熱器を示す
磁気ブラシ現像システムの一部断面図、第４図は第３図
に示すハウジノングの他の側面を示し、磁気ブラシの駆
動機構を示す立面図、第５図は本発明の現像剤加熱器の
制御回路を示す概略的な説明図、第６図は制御回路の変
形を示す概略的な説明図、第７図は制御回路の第２の変
形を示す概略的な説明図、第８図は制御回路の第３の変
形を示す概略的な説明図。 １・・・・・・電子写真装置、２・・・・・・フレーム
、３・・・・・・紙、４・・・・・・転写場所、５・・
・・・・オリジナル、６・・・・・・透明支持板、７・
・・・・・露光場所、８・・・・・・現像場所、９・・
・・・・クリ−ニングの場所、１０・・・・・・照明装
置、１１・・・・・・光学システム、１２・・・・・・
べルト、１３・・・・・・コロナ装置、１４， １５，
１６・・・・・・ローラ、１７・・・・・・現像装置
、１８・・・・・・色調剤供給器、１９・・・・・・ロ
ーラ、２２・・・・・・運搬システム、２３・・・・・
・紙送り機構、２４・・・・・・熔着装置、２５・・・
・・・クリ−ニング装置、２６・・・・・・ハウジング
、２７， ２８・・・・・・側壁、２９・・・・・・現
像材料、３０・・・・・・底壁、３１・・・・・・磁気
ブラシ、３５・・・・・・外部円筒、３８・・・・・・
駆動軸、４０・・・・・・磁石、４４・・・・・・モー
タ、４６・・・・・・外輪羽根車、４７・・・・・・駆
動軸、４８， ５０・・・・・・プーリ、５１， ５２
・・・・・・タイミングベルト、５３・・・・・・プー
り、５５・・・・・・アイドルプーり、６３，６４・・
・・・・バツフル板、７０・・・・・・加熱器、７１・
・・・・・サーモスタツト・スイツチ、７２・・・・・
・回路スイツチ、７３・・・・・・サーキツトブレーカ
、７４・・・・・・抵抗加熱素子、７６・・・・・・手
動スイツチの接点、７８・・・・・・プリント・スター
ト・スイツチ、７９・・・・・・保持リレー ８１・・
・・・・オフ接点、８２・・・・・・リレー接点、８５
・・・・・・時計、８６・・・・・・時計接点、８８・
・・・・・カム、９０・・・・・・湿度計、９１・・・
・・・温度計スイツチ接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ オリジナルの静電潜像がその上に形成される感光部
   材と、比較的乾燥した粒子状の現像材料を前記感光部材
   と現像を行なう関係に導くことによって前記感光部材上
   の潜像の現像を行なう装置とを有する、オリジナルの複
   写を作成するために使われる静電複写機用現像装置にお
   いて、前記現像材料の湿度条件を制御する装置を備え、
   該制御装置が前記現像材料を加熱する加熱器と、前記材
   料のあらかじめ定められた低温において前記加熱器を作
   動し、前記材料のあらかじめ定められた高温において前
   記加熱器を動作不能にする装置とを含み、それにより相
   対湿度の変化にもかかわらず前記潜像の最適現像を保証
   することを特徴とする静電複写機用現像装置。