JPH0619639B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真複写機に関し、さらに詳細には、選
択した色で潜像を現像するための装置に関する。

従来の技術及びその問題点 一般に、電子写真複写機は、ほぼ一様な電位に帯電され
て表面が感光性にされた光導電性部材を備える。光導電
性部材の帯電部分は、複写されるべき原稿の光像に露光
される。これにより、複写されるべき原稿に含まれる情
報域に対応する静電潜像が、光導電性部材上に記録され
る。光導電性部材上の静電潜像が記録された後に、該潜
像はそれに現像材料が接触させられることによって現像
される。これにより、光導電性部材上にパウダー像が形
成され、この像は次いでコピーシートに転写される。最
後に、コピーシートが加熱されて粉像が該シートに永久
的に定着されて像が形成される。

多色電子複写機は、一連の静電潜像が形成されるように
された各種の処理機器を利用する。潜像は、いろいろな
色の現像剤で現像されて一枚のコピーシートに転写され
る。このような方法で、色付きのコピーが形成されるこ
とができる。例えば、コピーの一部分を赤色に色付けし
ようとする場合には、一つの静電潜像は黒色に複写しよ
うとする領域に対応し、他の静電潜像は、赤色に色付け
する領域に対応する。最初の潜像は黒色の現像剤で現像
されてコピーシートに転写される。しかる後、第二の静
電潜像が赤色の現像剤で現像される。そして、赤色の現
像剤も同じコピーシートに転写される。現像剤は、次い
で、コピーシートに融着されて赤色に色付けされたコピ
ーシートが形成される。従来より、上述のようなことを
行なうには二つの現像剤ユニットの使用が必要である。
一方の現像剤ユニットは、第一の静電潜像を黒色の現像
剤で現像するのに用いられていた。他方の現像剤ユニッ
トは、第二の静電潜像を赤色の現像剤材料で現像してい
た。これは、赤色の現像剤と黒色の現像剤材料とが混り
合うのを防止するのに必要であった。互いに異なる色の
現像剤粒子が互いに混合すると、できたコピーが所望の
色に色付けされないのは明らかである。単一の現像剤ユ
ニットを用いて、異なる色の現像剤でそれぞれの潜像を
現像することができれば、非常に有利であろう。この種
のシステムは、多数の現像剤ユニットを要するシステム
よりも低廉で、且つ、信頼性が高いであろう。単一の現
像剤ユニットを用いることに対する要望は、全色複写処
理を採用する場合には、一層顕著である。この種の全色
複写システムにおいては、三つの現像剤ユニットが用い
られる。各現像器ユニットは、互いに異なる色の現像剤
を有して、現像剤の色に対して補色の関係にある色のフ
ィルターを通した光像によって、光導電性部材上に記録
された潜像を現像する。現像後の像は、互いに重ね合わ
せた関係にあるように、共通のコピーシートに全て転写
されて所望の色のコピーが形成される。明らかなよう
に、現在必要とされる三つの現像剤ユニットの代わりに
単一の現像器ユニットを用いることができれば、かなり
のコストの低減と信頼性の向上が実現されるであろう。

多色現像を行なうためには、各種の方策が講じられてお
り、関係があると考えられるのは、以下の開示である。

・米国特許第 3,854,449号 特許権者 ： ダビッドソン（Davidson） 公 布 日 ： １９８４年１２月１７日 ・米国特許第 3,900,003号 特許権者 ： 佐藤他 公 布 日 ： １９７５年８月１９日 ・米国特許第 3,910,231号 特許権者 ： 井上他 公 布 日 ： １９７５年１０月７日 上述の特許の関連のある部分をまとめると次のようにな
る。

ダビッドソンの特許は、三つの現像剤ユニットを採用し
た多色現像システムを開示している。各現像剤ユニット
は互いに異なる色の現像剤を貯蔵する。この現像剤ユニ
ットは、付勢されていないとき、光導電性部材から通常
隔置されている。電圧を印加されると、選択された現像
剤ユニットが回転して現像ロールを光導電性部材にぴっ
たりと隣接するように配置し、該光導電性部材上に潜像
を現像する。

佐藤他の特許は、異なる色の液体現像剤を現像ステーシ
ョンに供給する多数の給送パイプを有する液体現像装置
を開示している。この給送パイプは一本の共通の給送パ
イプに結合されている。給送パイプ内にはバルブすなわ
ち管状体が設けられ、このパイプ内で各バルブが電気信
号によって作動されて規定時間で現像ステーションに選
択された色の液体現像剤のみを供給する。

井上他の特許は、光導電性部材にぴったりと隣接するよ
うに配置された現像ベルトへの現像剤の流れを制御する
バルブを有する液体現像システムを開示している。該現
像剤は現像ベルトを下流して潜像に引きつけられる。残
留現像剤は回収されて該ベルトは洗浄される。この後、
適正なバルブが作動されて互いに異なる色の現像剤がベ
ルト上を流れる。

問題点を解決するための手段 本発明によれば、選択した色の現像剤で潜像を現像する
装置であって、現像剤を収容するように配置されたチャ
ンバを形成するハウジングと、該ハウジングのチャンバ
内の現像剤を輸送して潜像と接触させる手段と、一つの
色の現像剤源を貯蔵する第１の貯蔵手段と、別の色の現
像剤源を貯蔵する第２の貯蔵手段と、第一貯蔵手段に連
通している円筒表面の第一の孔及び前記第二貯蔵手段に
連通している円筒表面の第二の孔を有する管と、該管内
に回転可能に取付けられた軸であって、該管から外方に
延長する部分を有し、この外方延長部分が管内の孔の一
方を閉じ且つ他方の孔を開いたままにするように回転で
き、前記第一貯蔵手段または前記第二貯蔵手段のいずれ
かを前記ハウジングチャンバに選択的に結合する軸と、
前記管の内周面の領域に固着されたフロック材料であっ
て、現像剤が前記ハウジングチャンバに結合されていな
い方の貯蔵手段から該ハウジングチャンバに散逸するの
を防止するように、前記軸に接触しているフロック材料
とを備えたことを特徴とする現像装置が提供される。

本発明の他の特徴は、図面に沿った以下の説明によって
明らかになるであろう。

実施例 本発明の好ましい実施例に関して以後説明するが、本発
明がその実施例に限定されることを意味するものではな
いことが理解されるであろう。それどころか、特許請求
の範囲によって定義される本発明の精神と範囲に含まれ
うる全ての別法、改良、均等案も本発明に包含されるこ
とを意図しているものである。

本発明の特徴を一般的に理解するために、図面に沿って
説明する。図面中、同じ番号は同一の構成要素を示す。
第１図は、本発明の現像装置を有する電子写真複写装置
の各種の構成要素を図示している。以下の説明によっ
て、本発明の現像装置が広範囲の電子写真複写装置に用
いられるのに適していることが明らかになるであろう。
また、本発明が図示される特定の複写装置に供給するこ
とに限定されるものでは決してない。

電子写真複写技術は周知であるので、以下に、第１図の
複写装置に用いられている各種の処理ステーションを図
示し、その操作の概要を該図に沿って説明する。

第１図に関しては、その表面の一部分を連続的に一連の
処理ステーションを通過させるために矢印１２の方向に
回転するように取り付けられた光導電性ドラム１０を有
する電子写真複写装置を図示している。

まず、帯電ステーションＡにおいては、コロナ発生装置
１４が光導電性ドラム１０の表面の一部分を、比較的高
くてほぼ一様な電位に帯電する。

次に、光導電性ドラム１０の表面の帯電部分が像形成ス
テーションＢを通って進められる。像形成ステーション
Ｂにおいては、原稿が搬送プラテン１６上に表面を下向
きにして配置される。原稿は光学走査装置１８によって
走査されてドラム１０上に光像を形成する。該光学像は
光導電性ドラム１０の表面上で像を形成している電荷を
選択的に消散させて潜像を該表面上に記録する。その
後、ドラム１０は潜像を現像ステーションＣに進める。

現像ステーションＣにおいては、参照番号２０で全体的
に示される現像ユニットが一組の磁性ブラシ現像ローラ
を有し、この現像ローラが現像剤を光導電性ドラム１０
上に記録された静電潜像に接触させて該潜像を可視像に
現像する。現像剤は摩擦電気的に接着するトナー粒子を
有するキャリヤ粒体を備える。図示している現像装置に
は、異なる色のトナー粒子を有する二つの現像剤が与え
られる。一つの選択された色のトナー粒子を有する現像
剤が現像ハウジングのチャンバー内に放出されて、現像
ロールは現像剤を搬送して潜像に接触させる。該潜像
は、選択された色のトナー粒子を引きつけて光導電性ド
ラム１０上にトナー粉像を形成する。現像ユニットの構
造は、第２図に沿ってもっと詳しく説明されるであろ
う。

第１図をひきつづき参照にすると、ドラム１０は、トナ
ー粉像を転写ステーションＤに進める。一枚のコピーシ
ートが、ドラム１０上のトナー粉像と同期して転写ステ
ーションＤに送られる。転写コロナ発生装置２２がイオ
ンをコピーシートの裏側に噴霧してトナー粉像を引きよ
せる。前述のプロセスは、トナー粒子を伴った第二の静
電潜像を異なる色に現像するために、繰り返される。こ
のトナー粉像もまた、第一のトナー粉像が転写された同
じコピーシートに転写されて色付けされたコピーを形成
する。トナー粉像の転写の後、コピーシートは、分離コ
ロナ発生装置２４によって起される電界の補助でドラム
１０から剥離され、真空搬送ベルト２６によって融着ス
テーションＥに進められる。

融着ステーションＥは、加熱融着ロール２８とバックア
ップロール３０を備え、コピーシート上のトナー粉像が
該融着ロールと接触する。このようにして、粉像はコピ
ーシートに永久的に定着させられる。

融着の後、コピーシートは、シュート３２を通って前進
ロール３４の間のニップに送りこまれる。ロール３４
は、コピーシートを、機械のオペレータによって複写機
から除去するために、捕集トレイ３６に送る。

さて、第２図には、現像ユニット２０が詳細に示されて
いる。該図に示されるように、現像ユニット２０は、上
部現像ローラ３８および下部現像ローラ４０、並びに、
搬送ローラ４２を有し、これらはすべて、現像剤ハウジ
ング４８のチャンバ４６内に配置されている。ローラ３
８、４０および４２は、定置した多極マグネットをとり
かこむ非磁性スリーブを有する。上部現像ロール３８の
スリーブは、下部現像ロール４０のスリーブとは反対方
向に回転する。現像剤は、チャンバ４６の底部に近い領
域において下部現像ロール４０によって捕獲される。こ
の現像剤は、下部現像ロールのうちドラム１０とは反対
側の部分において、上方に運ばれて、下部現像ロール４
０と上部現像ロール３８の間の隙間に入る。上部現像ロ
ール３８は、下部現像ロール４０と反対方向に回転して
おり、この結果、下部現像ロールの頂部と上部現像ロー
ルの渡部には、同じ方向（すなわちドラム１０に向っ
て）に移動している。現像ロールのマグネットによって
発生した磁場により、現像剤の流れはほぼ同じ流れに分
けられ、そのうち一方は、上部現像ロール３８によって
光導電性ドラム１０に対して上方に運ばれ、他方は、下
部現像ロール４０によって該ドラムに対して下方に運ば
れる。現像剤が、光導電性ドラム１０を通ると、トナー
粒子はキャリヤ粒子から離れて潜像にひきつけられる。
下部現像ロール４０上にある現像剤はドラム１０上の潜
像を現像した後、チャンバ４６の底部に戻される。上部
現像ロール３８上の現像剤は、潜像を現像した後、搬送
ロール４２に向って上方に運ばれる。搬送ロール４２
は、上部現像ロール３８から現像剤をひきつけ、また、
該現像剤を光導電性ドラム１０から離して上方に運ぶ。
現像剤は、現像剤の種類の色に依って搬送ロール４２か
ら下方に落下し、選択された現像の色によって、チャン
バ４４またはチャンバ４５のいずれか一方の中に入る。
チャンバ４４は、一方の色の現像剤を貯蔵し、チャンバ
４５は、他方の色の現像剤を貯蔵する。例えば、チャン
バ４４は、赤色の現像剤を貯蔵すれば、チャンバ４５は
黒色の現像剤を貯蔵するというものである。仮りに赤色
の現像剤が潜像を現像するのに用いられる場合、ゲート
５０は、開いた状態になるように旋回し、ゲート５２は
閉じた状態になる。かくして、未使用の現像剤は搬送ロ
ール４２からチャンバ４４内に落ち込む。反対に、黒色
の現像剤が用いられる場合、ゲート５０は閉じた状態に
なり、ゲート５２は開いた状態となって、この結果、搬
送ロール４２上の現像剤はチャンバ４５内に落ち込む。
トナー粒子は、ゲート５０が開かれ、ゲート５２が閉じ
られている場合、チャンバ４４内に排出される。該トナ
ー粒子は、トナー粒子のチャンバ４４内への分配計量を
行なうフォームロール５６の回転によってトナーコンテ
ナ５４から排出される。同様に、ゲート５０が閉じら
れ、ゲート５２が開いている場合、トナー粒子は、トナ
ーコンテナ５８からチャンバ４５内に排出される。該ト
ナー粒子は、該コンテナ５８の流出開口内に配置された
フォームロール６０の回転によって、計量されてチャン
バ４５内に送られる。コンテナ５４は一方の色のトナー
粒子を貯蔵し、コンテナ５８は他方の色を貯蔵する。例
えば、コンテナ５４は赤色のトナー粒子を貯蔵し、コン
テナ５８は黒色のトナー粒子を貯蔵する。現像剤は、チ
ャンバ４４またはチャンバ４５のいずれか一方からチャ
ンバ４６内に排出される。参照番号６２で全体的に示さ
れる一つの管状体すなわちバルブが、チャンバ５０また
はチャンバ５２のいずれか一方をチャンバ４６に選択的
に結合させる。このようにして、現像剤は、選択された
チャンバから現像剤ハウジング４８のチャンバ４６内に
放出される。バルブ６２の詳細な構造は、以下、第３図
および第４図に従って説明されるであろう。

さて、第３図に示される通りに、管状体すなわちバルブ
６２は、管６６内に回転可能に取り付けられたＤ字形の
軸６４を有する。軸６４が一方向に回転させられると、
該軸は、チャンバ４４の孔６８を閉塞するが、チャンバ
４５の孔７０は非閉塞のままにして該孔から現像剤が排
出され得るようにしている。この代わりに、軸６４が別
の位置に回転させられると、該軸は、チャンバ４４の孔
６８を閉塞しないが、チャンバ４５の孔７０を閉塞して
現像剤が排出されるようになっている。最後に、軸６４
が、さらに、第三の位置に回転させられると、孔６８と
孔７０の双方が閉塞されて、いずれかのチャンバからの
現像剤の排出を防止する。シール７２が管６６に取り付
けられ、内方へ延びて軸６４に接触する。シール７２
は、軸６４のＤ形部分によって閉塞されるチャンバの孔
から、現像剤が現像剤ハウジングの４６（第２図）内に
逃散するのを防止する。このようにして、バルブ６２の
軸６４の回転がチャンバ４４またはチャンバ４５のいず
れか一方を現像剤ハウジングのチャンバ４６に選択的に
接触させる。シール７２は、現像剤が不注意で非接触チ
ャンバから排出されないようにすることによって、現像
剤ハウジングチャンバ４６内の現像剤が混り合うのを防
止している。シール７２は、複合繊維を有するフロック
材料から作られる。フロック材料は、管６６に取り付け
られ、各繊維の自由端は軸６４に掛けられている。好ま
しくは、フロック材料の各繊維は、デュポン社（duPont
de Nemoirs Corporation）のナイロンのようなポリア
ミド材から作られる。該繊維１インチ当り約５０００繊
維のパイル密度を有する。各繊維の長さは約０．０５イ
ンチである。軸６４は可撓性材料から作られ、この結
果、管６４の内部の公差は臨界ではない。このようにし
て、軸６４は、弯曲して管６４の内部に一致する。好ま
しくは、軸はフェノール材から作られる。

さて、第４図については、管状体すなわちバルブ６２の
構造がより詳細に示されている。軸６４は管６６に回転
可能に取り付けられている。管６６は排出スロット７４
を有しており、これによって、軸６４のＤ字形部分がチ
ャンバ４４またはチャンバ４５のいずれから一方の選択
された孔を閉塞しないときの現像剤の排出を可能にして
いる。内壁７８に取り付けられたベアリング７６は軸６
４を回転可能に支える。１台のモータ（図示されていな
い）が軸６４に連結されて割送り軸６４を、軸６４のＤ
字形部分が選択された位置に配置されるようにする。シ
ール７２は、現像剤が結合されていない現像剤ハウジン
グのチャンバから、また同じく、管６６の縦方向に沿っ
て、逃散するのを防止する。このようにして、互いに異
なった色の現像剤を貯蔵する各チャンバは互いに隔離さ
れ、現像剤は、現像剤ハウジングのチャンバの中で混り
合うことを防止されている。

発明の効果 総括すると、本発明の管状体すなわちバルブが、選択さ
れた色の現像剤を貯蔵する１つのチャンバを現像剤ハウ
ジングに連結させ、この結果、潜像が所望の色のトナー
粒子で現像され得るということは明らかである。他の色
の現像剤を貯蔵するもう一方のチャンバは現像剤ハウジ
ングのチャンバから隔離される。シールは現像剤が混り
合うのを防止するために施される。現像剤が非結合チャ
ンバから逃散して、所望の現像剤を混合する現像剤ハウ
ジングのチャンバ内に入らないようにしている。該シー
ルは、選択された領域において軸に接触するバルブの管
の内部面に取り付けられたフロック材料を有する。この
タイプのバルブは、比較的安価で高信頼性のものであ
り、所望の色の現像剤を貯蔵するチャンバに選択的に結
合しており、一方、他の色の現像剤を貯蔵する他方のチ
ャンバを隔離する。

従って、本発明に従えば、多色現像装置が提供されるこ
とが明らかであり、本装置はこれまで説明した目的と利
点を充分に満たす。本発明は、特定の実施例に関して説
明されてはいるが、多くの別法、修正、変形は、当業者
には明らかである。従って、特許請求の範囲に入るその
ような別法、修正、変形も包含されるものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の特徴を組み込んだ電子写真複写装置
を示す立面図である。 第２図は、第１図の複写装置に用いられる現像装置を示
す立面図である。 第３図は、第２図の現像装置の用いられる管状体すなわ
ちバルブの断片側面図である。 第４図は、第２図の現像装置のバルブの断片正面図であ
る。 ６２……バルブ（管状体）、６４……軸 ６６……管、７２……シール

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】選択した色の現像剤で潜像を現像する装置
   において、 現像剤を収容するように配置されたチャンバを形成する
   ハウジングと、 前記ハウジングのチャンバ内の現像剤を輸送して潜像と
   接触させる手段と、 一つの色の現像剤源を貯蔵する第一の貯蔵手段と、 別の色の現像剤源を貯蔵する第二の貯蔵手段と、 前記第一貯蔵手段に連通している円筒表面の第一の孔及
   び前記第二貯蔵手段に連通している円筒表面の第二の孔
   を有する管と、 前記管内に回転可能に取付けられた軸であって、該管か
   ら外方に延長する部分を有し、この外方延長部分が管内
   の孔の一方を閉じ且つ他方の孔を開いたままにするよう
   に回転でき、前記第一貯蔵手段または前記第二貯蔵手段
   のいずれかを前記ハウジングチャンバに選択的に結合す
   る軸と、 前記管の内周面の領域に固着されたフロック材料であっ
   て、現像剤が前記ハウジングチャンバに結合されていな
   い方の貯蔵手段から該ハウジングチャンバに散逸するの
   を防止するように、前記軸に接触しているフロック材料
   と を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】前記軸の部分が、前記管にある両方の孔を
   閉じるように構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の装置。
3. 【請求項３】前記フロック材料が多数の繊維で構成さ
   れ、該繊維は前記管の内表面から外方に延びておりその
   自由端部が前記軸に係合していることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の装置。
4. 【請求項４】前記多数の繊維が、ポリアミド材料から作
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
   載の装置。
5. 【請求項５】前記繊維が、平方インチ当たり約５０００
   繊維（約７８０繊維／cm²）のパイル密度を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の装置。
6. 【請求項６】前記繊維の各々が、約０．０５インチ（約
   １．３mm）の長さを有する特許請求の範囲第５項に記載
   の装置。