(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印画装置のための磁気ブラシ式現像ステーションであって、該磁気ブラシ式現像ステーションは、
現像材のために設けられ圧力均衡化シールを有するリザーバを少なくとも部分的に構成するハウジングと、
前記印画装置に対して前記ハウジングを動かすために前記ハウジングに組合わされた機構と、
現像材の少なくとも一成分を、選択的かつ容易に、前記リザーバに補給し、及び／または、前記リザーバから排出する補給機構と、
前記リザーバ内で現像材を混合するために前記ハウジング内に設けられた複数のオーガ及び前記ハウジングを貫通しシール部材を有し前記オーガを駆動するために設けられた駆動装置と、
前記リザーバから現像領域へと現像材を搬送するために前記ハウジング内に取付けられた現像ローラと、
前記ハウジングのリザーバ部から前記現像領域へと供給される現像材の量を制御するために前記現像ローラの長さにわたって延在する計量掻取り部と、
前記現像ローラの両端部で前記掻取り部と組合わされた磁気シールと、を備え、
前記現像ローラは、回転シェル内にコア磁石を備え、該コア磁石及び前記シェルは相対回転し、前記コア磁石は、前記シェル上の現像材起毛部が前記現像ローラの端部にまで延在しないように前記現像ローラの全長より短い長さに延在し、
前記計量掻取り部は、前記シェルの回転方向で前記現像領域に先行する上流側において前記現像ローラの長手軸線に対して平行に配置され、
前記磁気シールの磁界は、現像材が前記現像ローラの端部から漏れ出すことを防止するのに十分であるように構成されており、
前記オーガのための前記駆動装置は、容易に保守可能な組立体を含み、該組立体は、前記現像ステーションのハウジングを貫通して延在する略円筒状のハウジングと、スペーサを間に介装して前記円筒状ハウジング内に配置された２つのベアリングと、オーガ駆動部材と、オーガに接続された回転シャフトを取り囲むシール部材と、を含み、前記シール部材は、前記シャフトが前記駆動部材によって回転駆動されることを許容しながら前記シャフトとの接触を保持できるように緊迫可能な材料からなるリップシールを備え、こうして前記組立体は、摩耗しにくく、熱を発生しにくいように構成されていることを特徴とする磁気ブラシ式現像ステーション。
【請求項２】
前記磁気シールは、４００〜１２００ガウスの磁界強度が与えられたセラミック製単極永久磁石を備え、該磁石の一端は、前記現像ローラの対応する一端とほぼ面一に置かれ、かつ前記現像ローラとオーバーラップを有する形で現像ローラの長手軸線方向に延在し、前記単極磁石は、該単極磁石の活性極が前記現像ローラの外周面に近接配置される形態で前記計量掻取り部に金属板及び締結部材によって固定され、前記金属板は、前記単極磁石の前記現像ローラに対面する領域以外の磁界を遮蔽するように機能することを特徴とする請求項１に記載の磁気ブラシ式現像ステーション。
【請求項３】
前記圧力均衡化シール部材は、前記ハウジングに設けられた穴を覆うように配置された薄膜タイプのシール部材であり、該シール部材は、前記ハウジング内部と外部との間に生じた圧力差によって生起される空気流を前記薄膜を通じて通すが、現像材が前記ハウジングから漏れ出すことは阻止し、前記シール部材の位置は、前記ハウジング内の現像材が常に前記薄膜上を移動し、それによって薄膜シール部材が清浄化され、薄膜シールの作用が維持されるように決定されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気ブラシ式現像ステーション。
【請求項４】
前記複数のオーガのうちの外側のオーガは、該現像ステーションの中心側に向けてわずかに高い位置に配置され、このような配置によって、中心間距離を維持してオーガ翼体同士の干渉を回避しながら、該ステーションの幅が低減されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気ブラシ式現像ステーション。
【請求項５】
前記補給機構は、一連のポートを含むチューブを備え、前記一連のポートは、特定の角度位置に配置されると共にそれぞれ異なるサイズに形成され、こうして全ての前記全てのポートを同量の粒子材が通り、印画粒子は、前記複数のポートを通じて少しずつ排出されて前記ハウジングの前記リザーバに供給されことを特徴とする請求項１に記載の磁気ブラシ式現像ステーション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概して印画装置の現像ステーションに関するものであり、より詳しくは、印画装置用磁気ブラシ式現像ステーションに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
商品化されている一般的な印画装置（電子写真式コピー機／複写機、プリンタ、またはその類い）においては、誘電性を有し一様に荷電された電荷保持担持体または光導電性担持体（以下、誘電性担持体と称する）上に潜像パターンが形成される。潜像荷電パターンに着色印画粒子が吸着され、誘電性担持体上に画像を現像する。次いで、紙、透明シート、またはその他の媒体といった受像体が誘電性担持体と接触状態に置かれ、電界がかけられて、印画粒子によって現像された画像が誘電性担持体から受像体へと転写される。転写の後、転写画像を受けた受像体は誘電性担持体から離れるように移送され、熱及び圧力によって画像が受像体に定着（融着）されて恒久的な画像が受像体上に形成される。
【０００３】
電子写真式印画装置において一般的に用いられている現像ステーションの１つのタイプは、磁気ブラシ式現像ステーションである。磁気ブラシ式現像ステーションは、現像材を供給するリザーバとしてのハウジングを備えている。現像材は、例えば、磁性担持粒子と比較的微小な着色印画粒子とを備えた２成分材料である。リザーバ内に設けられた翼体ホイール、オーガ、またはリボン式混合機といった機構が担持粒子及び印画粒子を攪拌し、摩擦電気を生じさせて担持粒子の表面に印画粒子を付着させる。現像材は移送機構によって回転スリーブ（一般的にトーニングローラと称される）内の複数の磁石で構成される磁界内へと移送される。回転スリーブ及び磁界によって、印画粒子は、誘電性担持体上の潜像荷電パターンに近接配置され、この潜像を現像する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような磁気ブラシ式現像ステーションは、現在商品化されている印画装置での使用には適しているが、印画装置全部位において、特に現像ステーションにおいて高速化が求められている。例えば、上記のような磁気ブラシ式現像ステーションは、増加する印画粒子ダストの形成及びその制御において、装置上の問題を有する場合がある。印画粒子ダストには、いくつかの発生源がある。印画粒子ダストが適切に収容されていないと、画質、信頼性、及び維持費にマイナスの影響を及ぼす。すなわち、印画装置における他のサブシステムが印画粒子ダストによって汚染されると画質が影響を受ける。例えば、荷電装置が汚染されると、不均一な荷電状態によって画像濃度が不均一になる。露光装置が汚染されると、潜像が不均一になり、画像濃度が不均一になる。印画粒子によって駆動装置、シール部材、回路基板が汚染されると、信頼性に影響が出る可能性がある。ユーザー及び／またはサービス作業者が現像材の清掃にとられる時間が多いほど、装置の稼動時間及び生産性が減少する。
【０００５】
近代の印画装置では、生成される印画粒子ダストの削減は、主に担体粒子及び／または印画粒子の材料変更によって行われてきた。ダスト生成を顕著に低減する機械的な変更、すなわちコア及びシェル速度の変更は、現像効率を低下させるという欠点を有している。従って、ダスト汚染対策は能動手法で行われてきた。現像ステーションのダスト対策は、能動制御または受動制御で行うことができる。大部分の場合、これら２つの技術を組合せることで最良の結果が得られる。能動制御方式は、一般的に、より複雑であり、他のサブシステムに影響を及ぼし、印画装置の大部分にわたって構成され、聴覚可能な音を発し、よりコストがかかる。この種の制御は、適切に組込まれていないとシステム内の空気の流れに影響し、さらなる信頼性の問題の原因となったり、印画粒子の収量低下の原因となったりする。受動制御方式は、サブシステムレベルで組込まれ、他のサブシステムに影響を及ぼす可能性は低くなる。受動方式の最も簡単な対策は、現像ハードウェア内または現像ハードウェア周りにおけるシール部材の配置、または空気流の変更である。
【０００６】
前述した対策における顕著な問題の１つは、現像ロール表面に接触しているシール部材によって発生する熱である。その他の潜在的な問題は、シール材の摩耗、シール材の不均一な接触、現像材の汚染などである。現像ロール表面、または現像ロール表面周辺における熱によって印画粒子の薄片が生成される可能性が高く、このような薄片は、高品質のカラーデジタル画像システムにおいては許容できないものである。米国特許第5,472,875号明細書に記載されているように、現像ステーションの少なくとも一部に延在する磁性シール部材を組込むことは、現像ハウジング内の材料流れに支障をきたすという潜在的な問題を含んでいる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上のような背景のもとに、印画装置のために用いられる次のような磁気ブラシ式現像ステーションを提供する。すなわち、この磁気ブラシ式現像ステーションは、
現像材のために設けられ圧力均衡化シールを有するリザーバを少なくとも部分的に構成するハウジングと、
印画装置に対してハウジングを動かすためにハウジングに組合わされた機構と、
現像材の少なくとも一成分を、選択的かつ容易に、リザーバに補給し、及び／または、リザーバから排出する補給機構と、
リザーバ内で現像材を混合するためにハウジング内に設けられた複数のオーガ及びハウジングを貫通しシール部材を有しオーガを駆動するために設けられた駆動装置と、
リザーバから現像領域へと現像材を搬送するためにハウジング内に取付けられた現像ローラと、
ハウジングのリザーバ部から現像領域へと供給される現像材の量を制御するために現像ローラの長さにわたって延在する計量掻取り部と、
現像ローラの両端部で掻取り部と組合わされた磁気シールと、を備え、
現像ローラは、回転シェル内にコア磁石を備え、該コア磁石及びシェルは相対回転し、コア磁石は、シェル上の現像材起毛部が現像ローラの端部にまで延在しないように現像ローラの全長より短い長さに延在し、
計量掻取り部は、シェルの回転方向で現像領域に先行する上流側において現像ローラの長手軸線に対して平行に配置され、
磁気シールの磁界は、現像材が現像ローラの端部から漏れ出すことを防止するのに十分であるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明が開示するものは、ａ）印画粒子が現像材貯蔵部から空気流に載って逃げ出すのを防止し、ｂ）印画粒子が現像ロール表面に蓄積することを防止する受動シール技術である。磁性シールは、適切に配置された磁石と、既に貯蔵部に収容された現像材とを用いて構成される。
【０００９】
本発明の装置は、印画粒子が現像材貯蔵部から空気流に載って放散されるのを防止する。現像シェルの回転によって空気流が生起され、その空気流に載って印画粒子が現像材貯蔵部から放散され得る。現像材起毛部は現像ローラの端部にまでは延在していない。現像ローラと計量掻取り部との間には隙間が存在するので、印画粒子は現像ローラによって生起された空気流に載って漏れ出し得る。この磁気シールは、前記隙間付近に配置され、印画粒子を効果的に貯蔵部内に密封する。
【００１０】
本発明の装置は、印画粒子が現像ローラ上に蓄積するのを防止する。予備現像領域では、印画粒子ダストを捕集するために繊維シールが用いられる。現像材起毛部／ＰＣ間の境界部は別のシールを構成する。現像起毛部の外側では、現像ロールとＰＣとの間の隙間を通じて印画粒子が現像ローラの端部へと移動し、現像ロール表面上で凝集して蓄積され得る。ローラ外周面に大量の印画粒子が凝集すると、他の面との干渉が起こり、熱を発生して薄片が形成され得る。磁気シールはまた、ローラ外周面を継続的に払拭するように機能する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明、及びその目的と利点は、好ましい実施形態に関する以下の詳細説明から、より明瞭になる。
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好ましい実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
添付図面を参照すると、まず、図１（及び分解図である図６）は、本発明による印画装置用磁気ブラシ式現像ステーションを符号１０で示している。磁気ブラシ式現像ステーション１０は、現像材用リザーバの一部を構成するハウジング１２を備えている。ハウジング１２のリザーバ内の現像材は、適切な混合用翼体を有する複数のオーガ２８によって攪拌される。現像ステーションのハウジング１２内に設けられた現像ローラ１４は、（図１では時計回りに回転する）回転シェル１８内に、（図１では反時計回りに回転する）１４極コア磁石１６を備えている。もちろん、コア磁石１６及びシェルは、その他の相対回転関係を有していてもよい。ハウジング１２のリザーバ部分から現像領域２０へと供給される現像材の量は、計量掻取り部２２によって制御される。計量掻取り部２２は、現像ローラ１４の長手方向軸線と平行に、シェル回転方向で見て現像領域より先行して上流側に位置するように配置されている。計量掻取り部２２は、現像ローラ１４の長さにわたって延在している（図３参照）。コア磁石１６は現像ローラの全長にわたって延在してはおらず、シェル１８上の現像材起毛部も現像ローラの端部にまで延在してはいない。
【００１４】
現像ローラ１４の各端部には、現像材が現像ローラの端部から漏れ出すのを防止するためのシール部材として、セラミック製単極永久磁石２４が用いられている（一端を図２及び図３に示す）。磁石２４は、400〜1200ガウス、好ましくは900ガウスの磁界強度が得られるように選択される。磁石２４の一端２４ａは、現像ローラ１４の一端とほぼ面一に置かれ、ローラと（約10mmの）オーバーラップを有する形で現像ローラの長手軸線方向に延在している。単極磁石２４は計量掻取り部２２の取付け部の下側に金属板２６及び締結部材によって固定され、磁石の活性極は現像ローラの外周面に近接配置されている。金属板２６は、磁石２４の現像ローラに対面する領域以外の磁界を遮蔽するように機能する。
【００１５】
上記に述べた磁石２４によって、現像材が現像ローラの端部から漏れるのを防止する効果的なシールが提供されることは明らかである。このシールは可動部材をもたないので摩耗が生じることはなく、熱及び好ましくない現像材薄片を生成する機械的摩擦が発生することもない。加えて、摩耗したり、現像材を汚染したりするシール材も存在しない。
【００１６】
現像ステーションのハウジング１２から現像材が漏れ出すのをさらに防止する意味で、オーガ２８の駆動シャフト５０のために保守容易な組立体３０が設けられている（図４参照）。組立体３０は、（図１に示すようにオーガ２８に近接した）現像ステーションのハウジング１２を貫通して延在する略円筒状のハウジング３２を備えている。円筒状ハウジング３２内には、スペーサ３６を間に介して２つのベアリング３４ａ，３４ｂが配置されている。現像ステーションのハウジングリザーバ内の現像材を移送するためのオーガ２８に接続された回転シャフト５０を取り囲むように、オーガ駆動部材３８、２つのｅリング４０，４２、さらなるスペーサ４４、波形ワッシャ、シール部材４８が設けられている。シール部材４８は、シャフトが駆動部材３８によって回転駆動されることを許容しながらシャフト５０との接触を保持できるように緊迫可能な材料からなるリップシール４８ａを備えている。この組立体は摩耗しにくく、熱も発生しにくい。間にスペーサを介装した２つのベアリングは、シャフト５０の半径方向変位を最小限に抑えるために用いられている。シャフトは、回転駆動のため、及び印画粒子配送オーガの一端を受容するヨークとして機能する。シャフトは硬化処理が施されかつ研削されて、シール界面における摩耗及び熱の発生を低減するように形成されている。オーガ２８は、ピン５２を介して着脱可能な状態でシャフト５０に取付けられている。ピン５２は、シャフトヨークの両側で保持されている。ワッシャ及びｅリングによって組立体３０が完成し、保持されている。組立体全体はワッシャのエンドプレートにねじ込まれ、ｅリングが組立体を完成させて保持する。組立体全体は、駆動機構を分解し、ねじを取外すことにより、取外すことができる。
【００１７】
現像ステーションハウジング１２は、ハウジングの側壁に設けられた穴１２ａ上に配置された薄膜タイプのシール部材６０を備えている。シール部材６０は、ハウジング内の圧力均衡化のために設けられている。シール部材の表面は、十分な圧力均衡化効果を奏するように選択される。シール部材６０は、ハウジング１２内部と外部との間に生じた圧力差によって生起される空気流を、薄膜を通じて通すが、現像材がハウジングから漏れ出すことは阻止する。シール部材の位置は、ハウジング内の現像材が常に薄膜上を移動し、それによって薄膜シール部材が清浄化され、薄膜シールの作用が維持されるように決定される。
【００１８】
印画装置市場が白黒コピーからカラープリンタへと移行するのに伴い、より多くの現像ステーションをほぼ同じ装置空間内に収容することが必要になってきていることに留意されたい。そのために、適切な現像材混合機能を有しかつ可能な限り大きな現像材容量を保持しながらも、よりコンパクトな現像ステーションが求められてきた。また、現像材補給及び交換までの時間を延ばすために、ステーション容量の向上が求められてきた。現像材の容量が大きければ、粒子材の取出し速度を上げることができ、その場合でも全体に対する取出し粒子材のパーセンテージは小さいものとなる。そのような解決策として、現像ステーションハウジングのリザーバ“底”面積を増加させ、現像材が好ましく攪拌されるようにオーガを増設する試みがなされてきた。本発明による磁気ブラシ式現像ステーション１０では、４本のオーガ２８を用いている（図１参照）が、異なる本数のオーガを用いてもよい。外側のオーガは、わずかに装置中心側に向けて高い位置に配置されている。このような配置によって、中心間距離を維持してオーガ翼体同士の干渉を回避しながら、ステーションの幅を減少させることができる。リザーバ容量を増大させることによって２つの主要利点が実現される。すなわち、現像材交換までの時間が延長され、リザーバ内における混合のために、より長い現像材の滞留時間が得られる（このことは、粒子材の帯電及び分散性能を向上させダスト化を抑制する）。
【００１９】
本発明による磁気ブラシ式現像ステーション１０は、現像材としてハウジングリザーバに新しい印画粒子を補給する。多点補給システムは、一点毎の補給印画粒子量を最小限に抑えながら、トータルでは多くの粒子材を供給し得る。このため、現像材への印画粒子の混合が、より迅速に行われ、その結果、摩擦帯電が迅速に行われる。このことによって、ダスト化が抑制され、全貯蔵量にわたって印画粒子の均一な集積が実現される。
【００２０】
図７に符号７０で示す多点補給システムは、一連のポート７４を含むチューブ７２を備えている。複数のポート７４は、特定の角度位置に配置されると共にそれぞれ異なるサイズに形成され、こうして全ての補給ポートを同量の粒子材が通るようになっている。現像ステーション１０のハウジング１２に供給される印画粒子は、複数のポート７４を通じて少しずつ排出される。過剰な粒子材は、補給傾斜ポート（図９参照）を通じて排出される。複数のポート７４を通じて粒子材を小分けにして拡散させることによって、既に存在する粒子材との混合が、従来の現像ステーションの場合より迅速に行われる。粒子材の迅速な混合によって、粒子材の迅速な帯電も可能になり、それがダスト化の抑制につながる。鋼及びナイロン繊維を捩って形成されチューブ７２内に配置されたオーガブラシによって、粒子材がチューブに沿って搬送される。オーガブラシは、ギア対を介して独立モータ８０によって駆動され、チューブ内において粒子材を適切な速度で移動させる。
【００２１】
多点補給装置７０の独立モータ８０は、現像ステーション１０のための補給用主モータと電気的、論理的に接続されており、これら２つのモータは互いに関連して作動する。システム用補給主モータが始動すると、多点補給装置用モータ８０も始動する。多孔チャンバが過剰供給されないように、多孔式補給オーガブラシ７８はシステム用主補給装置の２倍の速度で作動する。
【００２２】
本発明によれば、磁気ブラシ式現像ステーション１０への現像材の供給工程においては、時々、使用済み現像材をステーションから除去する必要がある。使用済み現像材が除去された後、新しい現像材を補給しなければならない。図８，９はそれぞれ、現像材排出装置８０及び、それと現像ステーション１０との関係を示し、図１０，１１はそれぞれ、充填補助器９０及び、それと現像ステーションとの関係を示している。
【００２３】
排出装置８０は、ステーションプレート８４と回収箱プレート８６との間に延在するシュート８２を備えている。排出装置８０（図８，９参照）は、ステーションをステーションプレート８４によって排出ドア近傍に接続することによって、現像ステーション１０に対して作用可能状態に取付けられている。排出シュートを取付けることにより排出ドアが解除されて排出ドアが開口し、使用済み現像材がシュート８２を通じて、適切な部材でシュートに取付けられた回収バッグ及び／または回収箱８８へと落下する。排出ドアの開口を可能にする爪部材はまた、現像ステーション内で排出用シュートを適切な位置に保持するように構成されている。回収箱プレート８６は、回収箱８８の開口部内にフィットしている。回収箱はシュート８２から垂下され、使用済み現像材を回収する。このようにして、作業者の介在なしにステーション１０から現像材を排出することができる。プレート８６は、現像材ダストが回収バッグ及び／または回収箱から放出されることを防止する。
【００２４】
磁気ブラシ式現像ステーション１０から現像材が除去された後、排出ドアが閉じられ、排出装置８０はステーションから取外される。次いで、ステーション１０に現像材を供給するために、充填補助器９０（図１０，１１参照）が用いられる。充填補助器９０は、ホッパー９２と、ハンドル９４と、充填プレート９６とを備えている。充填カバーを外し、充填用開口部に充填プレート９６を配設することによって充填補助器が取付けられる。充填用シュートは、充填スイッチを作動させるように構成されている。このスイッチは、充填カバーまたは充填用シュートのいずれかが所定位置に配置され、新しい現像材が現像ステーションのリザーバに入った際に混合用オーガ２８が作動可能であることを表示する。現像ステーションの充填用開口部及び充填プレートは、充填プレートが傾いたり外れたりすることがないように、互いに係合する形状とされている。充填プレートハンドル９４は、新しい現像材をステーションに供給する前に排出ドアを確実に閉鎖するような構成とされている。
【００２５】
本発明による磁気ブラシ式現像ステーション１０を用いる場合、保守、修理、交換のために、印画装置に対するステーションの挿入・取外しが容易であることが必要である。現像ステーションは、他の装置サブシステム及びコンポーネントとの間に極めて高い精度を有し、信頼性高くかつ繰返し可能に印画装置に対して取付けられることも要求される。そのために、複数のロッド１０４によって懸下されガイドされているスライドレール１０２を含む低摩擦機構１００が設けられている。扁平フランジ付きベアリング収容部を備えたスライドキャリッジによって、傾いた光導電性ドラムに対して振り子的整列配置が可能である。センターロッドがキャリッジの動きをガイドし、外側に設けられた２つのロッドが水平を保つ。電動モータによって駆動されるカムシャフトアッセンブリはサイドプレートの２つの構成部材間に保持され、スライドレールを移動させる。カムシャフトの位置は、２つの半導体スイッチとカム位置カップリングとを用いて制御される。カムが非係合位置から係合位置へと回転すると、カムは、スライドレールアッセンブリの回り止め状態にあるカムリテーナプレートを押す。スライドレールが係合位置へと移動すると、サイドプレートに取付けられた振り子式負荷アームが傾き、トナーサブシステムを所定位置へと押す弾性力を発生する。負荷アーム上に設けられた２つの傾斜押圧パッドと、それに対応するトナーステーション上の傾斜ウェッジとを用いることによって、正方向の鉛直持ち上げ力が発生する。（ステーションは下向きには移動できないので、持ち上げられなければならない。）スライドレールはまた、サブシステムが装置に挿入されてから全ての電気的・機械的接続部が接続されるまでの間、サブシステムをガイドしながらスライドさせる軌道を備えている。回り止め状態にあるカムリテーナプレートの係合によって、低摩擦機構が係合位置にある際にカムシャフトが回転しないようになっている。
【００２６】
前述したように、本発明による磁気ブラシ式現像ステーション１０が置かれる環境は、汚染の可能性が高い環境である。現像ステーションは（図１２〜１４を参照して説明したように）印画装置内の通常の作動位置から定期的に取外す必要があるので、電源から現像ステーション内のバイアス印加された現像ローラ１４への信頼性の高い電気接続が必要である。そのために、一対のブラシ１１２を含むアッセンブリ１１０が設けられている。一対のブラシ１１２は、現像ローラ１４の内側の導電性表面における汚染のない領域に接触する。２つのブラシは、ローラを行き来する電気の流れをモニターし、バイアス電圧の不足や間欠的な中断が起きた場合にそれらを検出するために設けられている。２つのブラシは、共に、交換可能なカートリッジ１１４内に収容される。カートリッジ１１４は、現像ローラのインナーベアリングレースの中央を貫通し、ローラ軸受け部に圧入された滑らかで清浄な導電性ディスク１１８に接触する。
【００２７】
カートリッジ１１４は、ばね付勢された２つのブラシ１１２を収容している。交換可能なカートリッジ１１４内に組込まれたブラシは、わずかな寸法差に形成された穴の内部でスライドし、こうして軸線方向の動きが許容されている。さらに、組付け状態では、ばねに予備負荷が与えられ、ブラシ１１２の導電性ローラディスク１１８に対する一定力の接触が維持され、かつ使用によってブラシが摩耗してもこの力が維持されるようになっている。アッセンブリ１１０は、現像ローラマウント１２０内で支持・位置決めされ、２本のねじで固定されている。カートリッジ１１４から延在するブラシ１１２は、ブラシ直径よりわずかに大きくローラマウント１２０に形成された対応する２つ貫通孔を通っている。これらの貫通孔は、内方に延在して導電性ディスクに接触しているブラシを支持している。バイアスブラシアッセンブリは、組付け及び交換が容易な２本のコネクタを備えている。
【００２８】
さらに、本発明による磁気ブラシ現像ステーション１０を用いることで、近代の印画装置における高画質の要求が厳しくなるにつれ適切な画像現像のための機械的作用ウィンドウが一般的に小さくなってきたことが認識された。光導電性表面に対して現像ローラが有する空間と、現像ステーションの製造性・信頼性・コストとの間には、常に軋轢が存在してきた。加えて、薄片化及び塊状化に関する問題は、現像ローラから現像材を除去して新たな現像材を再付着させる新規技術の開発を余儀なくした。
【００２９】
現像ローラ１４上の現像材起毛部厚さをコントロールして、現像ローラ／光導電性空間に対する敏感さを低減する多くの異なる試みがなされてきた。現像材起毛部が厚過ぎると現像ローラの磁性コア端部から現像材が漏れ出して電子写真式印画装置の他の領域を汚染する可能性がある。現像材起毛部が薄過ぎると、高画質の現像に十分なトナーを確保することができない。現像ローラ上の現像材起毛部厚さをコントロールする過去の試みとして、チューブまたはプレートに設けたスロット、及び計量掻取り部があった。現像材起毛部をコントロールするためには、スロットの幅、または掻取り部の隙間、及びそれらと現像ローラとの関係は、綿密に制御されなければならない。
【００３０】
磁気ブラシ現像ステーションと共に回転現像ローラシェル２２及び磁性コア１８が用いられる。この変更実施形態では、計量掻取り部１３２と共に予備掻取り部１３０が用いられている。現像材としての新たな印画粒子の再付着を容易にするために、ローラの磁性コアが現像ローラの内側に偏心状態で設けられている。こうして、現像材は、下方の磁界に到達した際に現像ローラから落下する。このような構成により、現像材をローラから除去する掻取り部が不要になり、通常問題となるトナーの薄片及び塊の形成が防止できる。
【００３１】
本発明において重要な部分は、現像ローラ１４に対する計量掻取り隙間の位置である。計量掻取り隙間は、現像ローラの磁性コアから遠い磁界強度最小の点に配置される。この位置は、計量掻取り隙間に対する現像材起毛高さの敏感さを顕著に低減する。
【００３２】
本発明による現像ステーション１０は、現像材を十分に混合して帯電させるための現像材混合部材と、現像材を混合領域から現像ローラへと搬送するための磁性搬送ローラとを備えている。磁性コアは、その回転中心が現像ローラシェルと一致しないように位置決めされている。これは主として、使用済み現像材が下方磁界に到達した際に現像ローラから落下させ、現像ローラから掻取り部によって現像材を除去する必要性を排除し、掻取り部によるトナーの薄片化及び塊状化の問題を軽減するためである。現像材予備掻取り部が設けられているが、これは、ある程度の量の現像材が搬送ローラから現像ローラシェルに到達することを許容する。この現像材予備掻取り部なしでは大量の現像材が掻取り部に供給され、その結果、大きな駆動トルクが必要になる。次いで現像材は、現像材計量掻取り部によって、二度目の掻取りを受ける。
【００３３】
他の現像ステーション構成において、計量掻取り隙間に対する現像材起毛高さが極端な敏感さを有していることは実証されている。現像ローラの磁性コアから遠い最も磁界強度の低い領域に計量掻取り隙間を設けることによって、前記の敏感さを１／２〜１／４に低減することができる。これによって、製造時における計量掻取り隙間のセットアップが容易になり、現像ローラの長さ方向における掻取り隙間の相違の影響を受けにくくなる。
【００３４】
以上、本発明を特定の好ましい実施形態を参照しながら説明してきたが、本発明の思想及び請求範囲内において、変更及び改良が可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  印画装置に用いられる本発明の磁気ブラシ式現像ステーションの側方断面図である。
【図２】  図１に示す磁気ブラシ式現像ステーションの現像ローラ及び計量掻取り部を示す拡大部分断面端面図である。
【図３】  図２に示す現像ローラ及び計量掻取り部の拡大部分断面底面図であり、特に、本発明による磁気シールを示している。
【図４】  図１に示す磁気ブラシ式現像ステーションのオーガシャフトのためのベアリング及びシールアッセンブリを示す拡大側方断面図である。
【図５】  図１に示す磁気ブラシ式現像ステーションの混合用オーガを示す斜視図である。
【図６】  図１に示す磁気ブラシ式現像ステーションの分解斜視図である。
【図７】  図１に示す磁気ブラシ式現像ステーションの多孔補給システムを示す部分分解斜視図である。
【図８】  図１に示す磁気ブラシ式現像ステーションに組合わされる現像材排出装置を示す斜視図である。
【図９】  図１に示す磁気ブラシ式現像ステーションに組合わされる現像材排出装置を示す斜視図である。
【図１０】  図１に示す磁気ブラシ式現像ステーションに組合わされる充填補助器を示す斜視図である。
【図１１】  図１に示す磁気ブラシ式現像ステーションに組合わされる充填補助器を示す斜視図である。
【図１２】  図１に示す磁気ブラシ式現像ステーションのためのキャリッジアッセンブリを示す端面図である。
【図１３】  図１２に示すキャリッジアッセンブリの斜視図である。
【図１４】  図１２に示すキャリッジアッセンブリの斜視図である。
【図１５】  現像ローラにバイアス電圧を供給するための一対のブラシの取付け状態を示す断面図である。
【図１６】  現像ローラにバイアス電圧を供給するための一対のブラシの取付け状態を示す部分分解斜視図である。
【図１７】  現像ローラにバイアス電圧を供給するための一対のブラシの取付け状態を示す部分分解斜視図である。
【図１８】  本発明による磁気ブラシ式現像ステーションに用いられる現像材掻取り機構の変更形態を示す部分断面端面図である。
【符号の説明】
１０  磁気ブラシ式現像ステーション
１２  現像ステーションハウジング
１２ａ  ハウジング側壁の穴
１４  現像ローラ
１８  回転シェル
２０  現像領域
２４  単極永久磁石
２６  金属板
２８  オーガ
３０  組立体
３２  円筒状ハウジング
３４ａ，３４ｂ  ベアリング
３６  スペーサ
３８  オーガ駆動部材
４８  シール部材
４８ａ  リップシール
５０  回転シャフト
６０  薄膜タイプシール部材（圧力均衡化シール部材）
７０  多点補給システム（補給機構）
７２  チューブ
７４  ポート
８０  現像材排出装置（補給機構）
９０  充填補助器（補給機構）
１００  低摩擦機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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