(57)【要約】  本発明は、 トナー供給部と、印刷基板に直接的に接続されているか、転移装置（２０）を介して接続されている感光体（１０）にトナーを供給するための磁気ロール（２２）とを有する、ガラスまたはセラミック材料上に印刷するための電子写真装置用の現像ユニットに関する。本発明によれば、トナーを転移させる調整手段（２４）が磁気ロール（２２）と感光体（１０）との間において機能する。
2010525401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー供給部と、印刷基板に直接的に接続されているか、転移装置（２０，１２０，２２０）を介して接続されている感光体（１０，１１０，２１０）にトナーを供給するための磁気ロール（２２，１２２，２２２）とを有する、ガラスまたはセラミック材料上に印刷するための電子写真装置用の現像ユニットにおいて、
前記トナーを転移させる調整手段（２４，１２４，２２４）が前記磁気ロール（２２，１２２，２２２）と前記感光体（１０，１１０，２１０）との間において機能することを特徴とする、現像ユニット。
【請求項２】
供給装置（４４，１４４，２４４）が前記トナー供給部と接続されており、前記供給装置（４４，１４４，２４４）は前記磁気ロール（２２，１２２，２２２）に、少なくともキャリアとトナーを有する２成分現像剤を供給し、
前記磁気ロール（２２，１２２，２２２）と前記調整手段（２４，１２４，２２４）との間には、少なくともトナーフロックとしてのトナーを前記調整手段（２４，１２４，２２４）に転移させる電位差が作用する、請求項１記載の現像ユニット。
【請求項３】
前記調整手段は、前記磁気ロール（２２，１２２）から前記感光体（１０，１１０）の方向に運ばれる、閉じられたトナー調整ベルト（２４，１２４）である、請求項１または２記載の現像ユニット。
【請求項４】
前記トナー調整ベルト（２４，１２４）は実質的に、絶縁性または僅かに導電性のプラスチック材料から構成されている、請求項３記載の現像ユニット。
【請求項５】
前記トナー調整ベルト（２４，１２４）は輸送ロール（２６，１２６）を介して案内されており、該輸送ロール（２６，１２６）は前記トナー調整ベルト（２４，１２４）を前記磁気ロール（２２，１２２）の現像ブラシに接触させ、それと同時に前記トナー調整ベルト（２４，１２４）を前方に運ぶ、請求項３または４記載の現像ユニット。
【請求項６】
前記磁気ロール（２２，１２２）から、前記輸送ロール（２６，１２６）を介して案内されている前記トナー調整ベルト（２４，１２４）へのトナー現像のために前記輸送ロール（２６，１２６）に電位が印加されている、請求項５記載の現像ユニット。
【請求項７】
前記調整手段は回転するトナー調整ロール（２２４）である、請求項１または２記載の現像ユニット。
【請求項８】
前記トナー調整ロール（２２４）は実質的に、絶縁性または導電性の芯と、絶縁性または僅かに導電性の表面とを備えたプラスチックまたはゴム製のロールから構成されている、請求項７記載の現像ユニット。
【請求項９】
前記調整手段（２４，１２４，２２４）と前記磁気ロール（２２，１２２，２２）の速度比は約１：２〜１：５である、請求項１から８までのいずれか１項記載の現像ユニット。
【請求項１０】
キャリア補足装置（２８，１２８，２２８）が前記調整手段（２４，１２４，２２４）の送り方向において前記磁気ロール（２２，１２２，２２２）の後方に配置されており、前記キャリア補足装置（２８，１２８，２２８）は磁力によって前記磁気ロール（２２，１２２，２２２）から、前記トナーの現像中に前記調整手段（２４，１２４，２２４）に発生したキャリア成分を除去する、請求項１から９までのいずれか１項記載の現像ユニット。
【請求項１１】
電位が印加されているクリーニングロール（３０，１３０，２３０）が前記調整手段（２４，１２４，２２４）の送り方向に配置されており、逆の電位で帯電されている粒子または帯電されていない粒子が除去される、請求項１から１０までのいずれか１項記載の現像ユニット。
【請求項１２】
付加的に帯電させるトナーコロナ帯電器（３８，１３８，２３８）が、前記調整手段（２４，１２４，２２４）の送り方向において前記クリーニングロール（３０，１３０，２３０）から距離を置いて、前記調整手段（２４，１２４，２２４）の表面に配置されている、請求項１１記載の現像ユニット。
【請求項１３】
前記トナー調整ベルト（２４，１２４）または前記トナー調整ロール（２２４）の表面が前記感光体（１０，１１０，２１０）と接触する領域においては、高周波交流電圧が重畳された直流電圧を印加する転移コロナ帯電器（４０，１４０）が、前記トナー調整ベルト（２４，１２４）の裏側または前記トナー調整ロール（２２４）の内側に配置されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の現像ユニット。
【請求項１４】
前記調整手段（２４，１２４，２２４）の周速度は前記感光体（１０，１１０，２１０）の周速度と実質的に一致する、請求項１から１３までのいずれか１項記載の現像ユニット。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれか１項記載の現像ユニットを有する、ガラスまたはセラミック材料上に印刷するための電子写真印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー供給部と、印刷基板に直接的に接続されているか、転移装置を介して接続されている感光体にトナーを供給するための磁気ロールとを有する、ガラスまたはセラミック材料上に印刷するための電子写真装置用の現像ユニットに関する。
【０００２】
さらに本発明は、そのような現像ユニットを有する、ガラスまたはセラミック材料上に印刷するための電子写真印刷装置に関する。
【０００３】
従来技術からは、磁気ロールが現像剤「フロック」を直接的に感光体に転移する現像ユニットが公知である。しかしながら機能性、すなわち導電性のトナーが電気的な伝導性を有する場合には、現像剤フロックと感光体の直接的な接触が問題となる。
【０００４】
機能性、すなわち導電性のトナーの場合には、使用される材料に依存して２つの極性または逆の極性が生じる。制御することができないそれらの電荷は、印刷されるべき基板上に不所望な背景、汚れおよび衛星を発生させる。
【０００５】
トナーとキャリアを使用し、また磁気ロールと感光体とが直接的に接触している慣例の２成分系においては、領域内に所望のトナー層厚、スミアリング、エッジ効果および既知の「はけ目」が一般に生じるようにするために、磁気ロールの速度とこの磁気ロール上に形成されるトナーフロックの速度は感光体の速度の約３〜４倍である。この「ワイピング作用」により、特に非常に細い線が鮮明な縁部を有するように印刷することはできない。この場合、線において横方向に堆積し、また線の幅を広げることになるトナー成長が発生する。
【０００６】
キャリアに付着するトナー部分の電荷に依存して、機能性、すなわち導電性のトナーの場合にはキャリアの出現（emergence）が生じる可能性があり、これは印刷基板全体を使用不能にする。
【０００７】
したがって本発明の課題は、上述の問題を回避し、且つ良好な印刷結果をもたらす、電子写真印刷装置用の現像ユニットを提供することである。
【０００８】
本発明の課題は、請求項１の特徴を有する電子写真印刷装置用の現像ユニットによって解決される。本発明による現像ユニットの有利な実施形態は従属請求項に記載されている。
【０００９】
したがって、トナーを転移させるための調整手段は磁気ロールと感光体との間において機能する。磁気ロールと感光体は機械的に接触していないので、装飾の歪みおよび線の広がりはもはや発生しない。これにより非常に高速な印刷速度を選択することができる。
【００１０】
トナー供給部を、少なくともトナーとキャリアとを有する２成分現像剤を磁気ロールに供給する供給装置に接続することができる。この場合、磁気ロールと調整手段との間に電位差が作用し、この電位差はトナーフロックとしてのトナーを調整手段に転移させる。期待されるトナー層厚は少なくとも古典的な２成分系と同等と考えるべきであるが、本発明による現像ユニットにおける比較的高い電位自由度により、現像中により厚い層厚を実現することも可能である。
【００１１】
本発明の基本的な着想によれば、調整手段は閉じられたトナー調整ベルトでよく、このトナー調整ベルトは磁気ロールから感光体の方向に運ばれる。この場合、トナー調整ベルトを実質的に、絶縁性材料または僅かに導電性のプラスチック材料から構成することができる。そのようなベルトは殊に処理が容易であり、また複雑な印刷装置に適している。
【００１２】
非常に簡単なやり方では、トナー調整ベルトを輸送ロールを介して案内することができ、この輸送ロールはトナー調整ベルトを磁気ロールの現像ブラシに接触させ、それと同時にトナー調整ベルトを前方に運ぶ。
【００１３】
トナー調整ベルトにおけるトナーの殊に簡単且つ効果的な現像を達成するために、電位を輸送ロールに印加し、輸送ロールを介して案内されているトナー調整ベルトに磁気ロールからトナーを現像することができる。
【００１４】
本発明の別の基本的な着想によれば、調整手段は回転するトナー調整ロールでよく、このトナー調整ロールは殊に簡単に構成されている。この場合、トナー調整ロールは絶縁性または導電性の芯と、絶縁性または僅かに導電性の表面とを備えたプラスチックまたはゴム製のロールから構成されている。
【００１５】
層厚を制御するために、トナー調整手段と磁気ロールの速度比を、適切なモータコントローラを介して約１：３〜１：４に調整することができる。層厚を制御する別のやり方として、印加する電位を変更することが考えられる。
【００１６】
印刷される像内に生じる穴または「空隙」を回避するために、トナー調整手段の送り方向における磁気ロールの後方にキャリア捕捉装置を配置することができ、このキャリア捕捉装置はトナー現像中にトナー調整手段上に発生するキャリア成分を磁力によって磁気ロールから除去する。
【００１７】
帯電されていないトナー部分または「逆の極性」の結果生じる汚れを発生させないために、電位が印加されているクリーニングロールをトナー調整手段の送り方向に配置することができ、これにより逆の極性を有する粒子または帯電されていない粒子が除去される。
【００１８】
感光体へのトナーの転移前に表面の一様で均一な帯電を達成するために、付加的に帯電させるトナーコロナ帯電器を、トナー調整手段の送り方向においてクリーニングロールから距離を置いて、トナー調整手段の表面に配置することができる。
【００１９】
トナー調整ベルトまたはトナー調整ロールの表面が感光体と接触する領域においては、高周波交流電圧が重畳された直流電圧を印加する転移コロナ帯電器を、トナー調整ベルトの裏側またはトナー調整ロールの内側に配置することができる。
【００２０】
感光体とトナー調整ベルトとが接触している間に、均一に帯電されたトナー層が転移コロナ帯電器によって感光体に転移される。直流電圧は感光体の放電点へのトナーの均一で強い転移を保証し、重畳される交流電圧はキャリアからのトナーの改善された分離を保証する。
【００２１】
感光体へのトナーの転移を周速度と同じ速度で、またはほぼ同じ速度で実行することができるので、歪みや線の広がりは生じない。機能的、すなわち導電性のトナーの感光体における摩耗作用は同一の周速度では生じないので、比較的高い作業効率を期待できる。
【００２２】
以下では、添付の図面を参照しながら有利な実施形態を用いることにより本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】輸送ロールおよび２つの転向ロールを介して案内されているトナー調整ベルトが磁気ロールと感光体との間の連結部を形成している、ガラスまたはセラミック材料上に印刷するための電子写真印刷装置用の本発明による現像ユニットの実施形態の概略的な断面図を示す。
【図２】輸送ロールおよび転向ロールを介して案内されているトナー調整ベルトが磁気ロールと感光体との間の連結部を形成している、電子写真印刷装置用の本発明による現像ユニットの別の実施形態の概略的な断面図を示す。
【図３】トナー調整ロールが磁気ロールと光伝導体との間の連結部を形成している、電子写真印刷装置用の本発明による現像ユニットのさらに別の実施形態の概略的な断面図を示す。
【００２４】
図１は、ガラスまたはセラミック材料上に印刷するための電子写真印刷装置用の本発明による現像ユニットの実施形態の概略的な断面図を示し、この現像ユニットにおいては、輸送ロール２６および２つの転向ロール３２ａおよび３２ｂを介して案内されているトナー調整ベルト２４が磁気ロール２２と感光体１０との間の連結部を形成している。
【００２５】
供給装置４４は貯蔵容器から磁気ロール２２に２成分現像剤を供給する。２成分現像剤は実質的に、機能性、すなわち導電性のトナーとキャリアから構成されている。磁気ロール２２は複数の磁極を有し、またトナーの磁気引力により磁気ブラシを形成する。約−３００〜−１０００ＶＤＣの電位が磁気ロール２２の内部の芯軸に印加されている。
【００２６】
２成分現像系の磁気ロール２２のこの現像ブラシと感光体１０とは直接的に接触していない。その代わりに、磁気ロール２２の現像ブラシはトナー調整ベルト２４によって感光体１０から隔てられている。トナー調整ベルト２４は輸送ロール２６を介して案内されており、この輸送ロール２６はトナー調整ベルト２４を磁気ロール２２の現像ブラシに接触させ、それと同時にトナー調整ベルト２４を前方に運ぶ。
【００２７】
このために、輸送ロール２６は電気モータ（図示せず）によって駆動される。トナー調整ベルト２４は僅かに導電性の材料または絶縁性の材料から構成されている。例えばベルト材料はポリイミドでよく、これは約１００Ｍｏｈｍ／ｃｍの電気抵抗を有するか、そうでなければ完全に絶縁性である。
【００２８】
輸送ロール２６は例えばＥＰＤＭ、ＮＢＲまたはＰＵフォームから構成されており、約９６０ｍｍ幅、また約４０ｍｍの直径を有し、さらに約８０°のショア硬さＡを有する。輸送ロール２６の電気抵抗は約１〜１０Ｍｏｈｍ／ｃｍである。
【００２９】
磁気ロール２２からトナー調整ベルト２４へのトナー現像剤の移動を、バイアス電圧として輸送ロール２６に印加されている約＋４００〜＋５００ＶＤＣの電位によって達成することができる。この印加されている電位により、磁気ロール２２からトナー調整ベルト２４上に捕捉されるトナーの量、また供給されるトナーフロックの量を制御することができる。輸送ロール２６は、磁気ロール２２とは反対側の外周上に配置されている現像コロナ帯電器３４によって適切に正に帯電される。必要な電位をロール芯に印加することによる、または輸送ロール２６の表面に対する帯電ブラシによる別の可能性も提供される。
【００３０】
トナー調整ベルト２４上へのトナーの現像は２成分条件のもとで実行される。層厚を制御するために、トナー調整ベルト２４と磁気ロール２２の速度比は、適切なモータコントローラまたは適切な電位差を介して約１：３〜１：４に調整される。
【００３１】
トナー調整ベルト２４に供給されるトナーからは外部の粒子、誤って帯電された粒子、磁気ロール２２から感光体１０への途中に発生したキャリアが除去されている。
【００３２】
トナー調整ベルト２４の送り方向において磁気ロール２２の後方には、適切なキャリア捕捉装置２８が配置されている。キャリア捕捉装置２８はトナー調整ベルト２４に直接的に配置されており、また複数の極性を有している回転ロール２７を有する。ロールは適切な磁場を有し、また磁気引力によって、磁気ロール２２からトナー調整ベルト２４へのトナー現像中に発生した可能性のあるキャリア成分を除去する。キャリア捕捉装置２８の回転ロール２７上に配置されている収集装置２９においては、捕捉されたキャリア成分が収集され、適切なスクリューコンベヤを介して排気容器へと運ばれる。
【００３３】
回転ロールの代わりに、キャリア捕捉装置２８は静的なキャリア捕捉磁石（図示せず）を有することもでき、この静的なキャリア捕捉磁石はトナー調整ベルト２４におけるトナー層から意図せずに発生したキャリア成分を除去する。
【００３４】
トナー調整ベルト２４の送り方向においてキャリア捕捉装置２８の後方には導電性のクリーニングロール３０が配置されており、このクリーニングロール３０はトナー調整ベルト２４の周速度とは異なる速度で回転する。クリーニングロール３０は例えばＥＰＤＭ、ＮＢＲまたはＰＵフォームから構成されており、約９６０ｍｍ幅、また約４０ｍｍの直径を有し、さらに約８０°のショア硬さＡを有する。クリーニングロール３０の電気抵抗は約１〜１０Ｍｏｈｍ／ｃｍである。
【００３５】
約−４００〜−６００ＶＤＣの電位がクリーニングロール３０に印加されている。この場合、僅かに導電性のクリーニングロール３０はその上に配置されているコロナ帯電器３６を介して表面において適切に負に帯電されている。択一的に、適切な電位をクリーニングロール３０の芯に印加することができるか、クリーニングロール３０の表面への帯電ブラシを介して印加することができる。
【００３６】
クリーニングロール３０が負に帯電されていることにより、正の電荷を有する粒子または帯電していない粒子が捕捉される。ドクター４２がクリーニングロール３０の外周上に配置されている。ドクター４２はトナー調整ベルト２４上のトナーフロックに由来するクリーニングロール３０から捕捉された粒子を除去し、それらの粒子を適切な収集装置４３に供給する。捕捉された粒子は収集装置４３に集められ、適切なスクリューコンベヤを介して排気容器へと運ばれる。
【００３７】
トナー調整ベルト２４は送り方向において、電気的に絶縁された、または僅かに導電性の転向ロール３２ａによって光導電体１０の方向へと転向される。転向ロール３２ａは例えばＥＰＤＭ、ＮＢＲまたはＰＵフォームから構成されており、約９６０ｍｍ幅、また約４０ｍｍの直径を有し、さらに約８０°のショア硬さＡを有する。転向ロール３２ａの電気抵抗は約１〜１０Ｍｏｈｍ／ｃｍである。
【００３８】
クリーニングロール３０の後方においてトナー調整ベルト２４に付着している純粋なトナー粒子は、トナーコロナ帯電器３８を介して付加的に帯電されるので、表面には均一で制御可能な電位が存在し、トナーフロックは均一に帯電され、これは感光体１０への後続の転移に適合されている。トナーコロナ帯電器３８はトナー調整ベルト２４の送り方向において、転向ロール３２ａにおけるクリーニングロール３０から適切な距離を置いてトナー調整ベルト２４上の配置されている。
【００３９】
択一的に、クリーニングロール３０は既に負に帯電されているので、このクリーニングロール３０自体をトナーフロックの再帯電に使用することができる。
【００４０】
トナー調整ベルト２４の送り方向において転向ロール３２ａの後方には感光体１０が配置されており、この感光体１０にトナー調整ベルト２４上のトナーが転移される。トナーは転移コロナ帯電器４０を介して転移され、この転移コロナ帯電器４０は感光体１０とは反対側においてトナー調整ベルト２４の裏側に配置されている。転移コロナ帯電器４０はトナーと同じ極性の高周波交流電圧が重畳された直流電圧として作用する。トナーは負に帯電されているので、−３００〜−５００ＶＤＣの電位が転移コロナ帯電器４０にも印加されている。負の電位に重畳されており、約５００〜２５００Ｈｚの周波数を有する交流電圧成分は、トナー粒子とトナー調整ベルト２４の表面との間の付着力を弱めるために使用される。トナー調整ベルト２４からのコロナ帯電器ワイヤの距離はこの場合、交流電圧が作用し、トナー調整ベルト２４へのトナーの付着を無効にし、トナーを弱めるために非常に小さい。
【００４１】
感光体１０とトナー調整ベルト２４が接触している間に、均一に帯電されたトナー層が転移コロナ帯電器４０によって感光体１０の放電点へと転移される。高周波交流電圧が重畳されている直流電圧は、感光体１０の放電点へのトナーの均一で強い転移を保証する。
【００４２】
択一的な実施形態（図示せず）によれば、転移コロナ帯電器４０の代わりに、有利には１０6オームよりも低い抵抗を有する、適切に帯電された導電性転移ロールをトナー調整ベルト２４の裏側において回転させることができる。
【００４３】
トナーの転移を支援するために、トナー調整ベルト２４と感光体１０の速度比は、トナーの剥離の他に、付着を生じさせないために約１．０〜１．３：１に調整される。
【００４４】
したがって、トナー調整ベルト２４から感光体１０へのトナーの転移は周速度と同じ速度で、またはほぼ同じ速度で行われるので、歪みや線の広がりは生じない。
【００４５】
感光体１０における機能的、すなわち導電性のトナーの摩耗作用は周速度が等しい場合には生じないので、比較的高い作業効率を期待できる。トナー調整ベルト２４と感光体１０が接触している領域においては、精密化（図示せず）により、トナー調整ベルト２４と感光体１０との間の間隙の形成または凹部の形成が可能である。
【００４６】
択一的な実施形態（図示せず）によれば、１：１の速度比においてトナー調整ベルト２４と感光体１０との間に狭い隙間を形成することができ、これは、トナーがトナー調整ベルト２４から感光体１０への転移中にこの隙間を越える「トナージャンプシステム（toner jumping system）」が形成されていることを意味する。
【００４７】
感光体１０はロールの形態で構成されており、また接触領域４６においては転移ロール２０と線形に接触しているが、これは図１において部分的にしか示されていない。感光体１０の上方にはＬＥＤヘッドを有する露光装置１２が設けられており、この露光装置１２は感光体１０の感光層を公知のやり方で露光する。このようにして、静電潜像が形成される。トナー粒子は接触領域４６において転移ロール２０に転移される。感光体１０に依然として付着している可能性があるトナー残留物は接触領域４６に続くクリーニング装置１８によって除去される。感光体１０の外周上にはクリーニングブレード４８が配置されており、このクリーニングブレード４８はトナー残留物を除去し、適切な収集装置５０に供給する。
【００４８】
収集装置５０においては、捕捉された粒子が収集され、適切なスクリューコンベヤを介して排気容器へと運ばれるか、トナー供給部に再び供給される。クリーニング装置１８に続く除電露光装置１６は感光体１０の感光層を放電する。
【００４９】
この感光層は除電露光装置１６に続くコロナ帯電器１４によって再び均一な帯電構造にされるので、後続の露光装置１２によって感光体１０に再び静電潜像を形成することができる。
【００５０】
転移ロール２０の外周上にはドクター６２が配置されている。ドクター６２は基板に転移されなかった残留トナーを取り除き、適切な収集装置６０に供給する。収集装置６０には捕捉された粒子が集められ、適切なスクリューコンベヤを介して排気容器へと運ばれるか、トナー供給部に再び供給される。
【００５１】
印刷作業中は、転移ロール２０の下に配置されている印刷基板（図示せず）が輸送装置によって直線的且つ均一に移動している。処理中に、転移ロール２０は印刷される基板の表面を受動的に回転するか、駆動されて回転する。転移ロール２０上に存在するトナーが基板に転移される。基板には、印刷される基板の表面を帯電させる帯電手段を配属させることができる。
【００５２】
送り方向におけるトナー調整ベルト２４と感光体１０との間のトナー転移領域の後方において、トナー調整ベルト２４は、電気的に絶縁された、または僅かに導電性の転向ロール３２ｂによって磁気ロール２２の方向に転向される。転向ロール３２ｂを転向ロール３２ａと同様に構成することができる。
【００５３】
輸送ロール２６の下方に配置されている収集装置５６には、トナー調整ベルト２４から感光体１０に転移されなかったトナー粒子が集められ、適切なスクリューコンベヤを介してトナー供給部に再び供給される。
【００５４】
転移されなかったトナーをトナー調整ベルト２４上にとどめるために、トナー調整ベルト２４を正に帯電させる正の電位を印加するコロナ帯電器５２をトナー調整ベルト２４の裏側において転向ロール３２ｂと輸送ロール２６との間に配置することができる。
【００５５】
正のコロナ帯電器５２の反対側のトナー調整ベルト２４の表面側において、別のコロナ帯電器５４がトナー調整ベルト２４上に配置されている。コロナ帯電器５４は負の電位を印加し、残留トナーを付加的に帯電させるので、残留トナーは正に帯電されているトナー調整ベルト２４に付着する。
【００５６】
図２および図３は本発明の別の実施形態を示す。以下ではこれらの実施形態を説明する。図１を用いて既に説明しており、また図２および図３の実施形態においても同一の機能を有する構成要素を同様に構成することができるので、以下ではそれらの構成要素について詳細に説明しない。殊に、対応する構成要素には同じ電位を印加することができる。
【００５７】
図２は、電子写真印刷装置用の本発明による現像ユニットの別の実施形態の概略的な断面図を示し、この現像ユニットにおいては、輸送ロール１２６および転向ロール１３２を介して案内されているトナー調整ベルト１２４が磁気ロール１２２と感光体１１０との間の連結部を形成している。
【００５８】
供給装置１４４はトナー供給部から磁気ロール１２２に２成分現像剤を供給する。磁気ロール１２２の現像ブラシはトナー調整ベルト１２４によって感光体１１０から隔てられている。トナー調整ベルト１２４は輸送ロール１２６を介して案内されており、この輸送ロール１２６はトナー調整ベルト１２４を磁気ロール１２２の現像ブラシに接触させ、それと同時にトナー調整ベルト１２４を前方に運ぶ。負の電位が磁気ロール１２２に印加されている。
【００５９】
磁気ロール１２２からトナー調整ベルト１２４へのトナー現像剤の移動は輸送ロール１２６に印加されている正の電位によって達成される。この印加されている電位により、磁気ロール１２２からトナー調整ベルト１２４上に捕捉されるトナーの量、また供給されるトナーフロックの量を制御することができる。トナー調整ベルト１２４上へのトナーの現像は２成分条件のもとで実行される。
【００６０】
トナー調整ベルト１２４の送り方向において磁気ロール１２２の後方には、適切なキャリア捕捉装置１２８が配置されている。キャリア捕捉装置１２８はトナー調整ベルト１２４に直接的に配置されており、また複数の極性を持つ回転ロール１２７を有する。磁気引力によって、回転ロール１２７は、磁気ロール１２２からトナー調整ベルト１２４へのトナー現像中に発生した可能性のあるキャリア成分を除去する。キャリア捕捉装置１２８の回転ロール１２７上に配置されている収集装置１２９には捕捉されたキャリア成分が集められ、適切なスクリューコンベヤを介して排気容器へと運ばれる。回転ロールの代わりに、キャリア捕捉装置１２８は静的なキャリア捕捉磁石（図示せず）を有することもできる。
【００６１】
トナー調整ベルト１２４の送り方向においてキャリア捕捉装置１２８の後方には導電性のクリーニングロール１３０が配置されており、このクリーニングロール１３０はトナー調整ベルト１２４の周速度とは異なる速度で回転する。負の電位が磁気ロール１３０に印加されている。
【００６２】
この場合、僅かに導電性のクリーニングロール１３０はその上に配置されているコロナ帯電器１３６を介して表面において適切に負に帯電されている。択一的に、適切な電位をクリーニングロール１３０の芯に印加することができる。クリーニングロール１３０が負に帯電されていることにより、正の電荷を有する粒子または帯電していない粒子が捕捉される。ドクター１４２がクリーニングロール１３０の外周上に配置されている。ドクター１４２はトナー調整ベルト１２４上のトナーフロックに由来するクリーニングロール１３０から捕捉された粒子を除去し、それらの粒子を適切な収集装置１４３に供給する。捕捉された粒子は収集装置１４３に集められ、適切なスクリューコンベヤを介して排気容器へと運ばれる。
【００６３】
トナー調整ベルト１２４は、電気的に絶縁された、または僅かに導電性の転向ロール１３２によって、反対方向となる時計回りの方向に動く送り方向へと転向される。
【００６４】
クリーニングロール１３０の後方においてトナー調整ベルト１２４に付着している純粋なトナー粒子は、トナーコロナ帯電器１３８を介して付加的に帯電されるので、表面には均一で制御可能な電位が存在し、トナーフロックは均一に帯電され、これは感光体１１０への後続の転移に適合されている。トナーコロナ帯電器１３８はトナー調整ベルト１２４の送り方向において、転向ロール１３２におけるクリーニングロール１３０から適切な距離を置いてトナー調整ベルト１２４上に配置されている。コロナ帯電器１３８は単に選択的な構成要素であるので、省略しても良い。
【００６５】
択一的に、クリーニングロール１３０は既に負に帯電されているので、このクリーニングロール１３０自体をトナーフロックの再帯電に使用することができる。
【００６６】
トナー調整ベルト１２４の送り方向において転向ロール１３２の後方には感光体１１０が配置されており、この感光体１１０にトナー調整ベルト１２４上のトナーが転移される。感光体１１０とトナー調整ベルト１２４とが接触している間に、均一に帯電されたトナー層が、負の電位を印加し、且つトナー調整ベルト１２４の裏側において回転する転向ロール１３２によって感光体１１０に転移される。転向ロール１３２は、有利には１０6オームよりも小さい抵抗を有する、負に帯電された導電性の転移ロールとして機能する。
【００６７】
したがって、トナー調整ベルト１２４から感光体１０へのトナーの転移は周速度と同じ速度で、またはほぼ同じ速度で行われる。
【００６８】
感光体１１０はロールの形態で構成されており、また接触領域１４６においては転移ロール１２０と線形に接触しているが、これは図２において部分的にしか示されていない。感光体１１０の上方にはＬＥＤヘッドを有する露光装置１１２が設けられており、この露光装置１１２は感光体１１０の感光層を公知のやり方で露光する。このようにして、静電潜像が形成される。トナー粒子は接触領域１４６において転移ロール２０に転移される。感光体１１０に依然として付着している可能性があるトナー残留物は接触領域１４６に続くクリーニング装置１１８によって除去される。感光体１１０の外周上にはクリーニングブレード１４８が配置されており、このクリーニングブレード１４８はトナー残留物を除去し、適切な収集装置１５０に供給する。収集装置１５０には捕捉された粒子が集められ、適切なスクリューコンベヤを介して排気容器へと運ばれるか、トナー供給部に再び供給される。クリーニング装置１１８に続く除電露光装置１１６は感光体１１０の感光層を放電する。この感光層は除電露光装置１１６に続くコロナ帯電器１１４によって再び均一な帯電構造にされるので、後続の露光装置１１２によって感光体１１０に再び静電潜像を形成することができる。
【００６９】
転移ロール１２０の外周上にはドクター１６２が配置されている。ドクター１６２は基板に転移されなかった残留トナーを取り除き、適切な収集装置１６０に供給する。収集装置１６０には捕捉された粒子が集められ、適切なスクリューコンベヤを介して排気容器へと輸送されるか、トナー供給部に再び供給される。
【００７０】
輸送ロール１２６の下方に配置されている収集装置１５６には、トナー調整ベルト１２４から感光体１１０には転移されなかったトナー粒子が集められ、適切なスクリューコンベヤを介してトナー供給部に再び供給される。
【００７１】
転移されなかったトナーをトナー調整ベルト１２４上にとどめるために、トナー調整ベルト１２４を正に帯電させる正の電位を印加するコロナ帯電器１５２がトナー調整ベルト１２４の裏側において転向ロール１３２と輸送ロール１２６との間に配置されている。
【００７２】
正のコロナ帯電器１５２の反対側のトナー調整ベルト１２４の表面側において、別のコロナ帯電器１５４がトナー調整ベルト１２４上に配置されている。コロナ帯電器１５４は負の電位を印加し、残留トナーを付加的に帯電させるので、残留トナーは正に帯電されているトナー調整ベルト１２４に付着する。
【００７３】
図３は、電子写真印刷装置用の本発明による現像ユニットのさらに別の実施形態の概略的な断面図を示し、この現像ユニットにおいては、トナー調整ロール２２４が磁気ロール２２２と感光体２１０との間の連結部を形成している。
【００７４】
供給装置２４４はトナー供給部から磁気ロール２２２に２成分現像剤を供給する。磁気ロール２２２の現像ブラシはトナー調整ロール２２４によって感光体２１０から隔てられている。負の電位が磁気ロール２２２に印加されている。トナー調整ロール２２４は、例えば、絶縁性または導電性のコアと、絶縁性および僅かに導電性の表面とを備えたプラスチックまたはゴム製のロールを含む。磁気ロール２２２からトナー調整ロール２２４へのトナー現像剤の移動は、トナー調整ロール２２４に印加されており、磁気ロールに比べて低い負の電位によって達成される。この印加されている電位により、磁気ロール２２２からトナー調整ロール２２４上に捕捉されるトナーの量、また供給されるトナーフロックの量を制御することができる。トナー調整ロール２２４上へのトナーの現像は２成分条件のもとで実行される。電位差は、例えば、−１０００／−４００／−５０ＶＤＣの磁気ロール／トナー調整ロール／露光される感光体の比率でよい。
【００７５】
時計回りに回転するトナー調整ロール２２４の送り方向において、磁気ロール２２２の後方には適切なキャリア捕捉装置２２８が配置されている。キャリア捕捉装置２２８はトナー調整ロール２２４に直接的に配置されており、また複数の極性を持つ回転ロール２２７を有する。磁気引力によって、回転ロール２２７は、磁気ロール２２２からトナー調整ロール２２４へのトナー現像中に発生した可能性のあるキャリア成分を除去する。キャリア捕捉装置２２８の回転ロール２２７上に配置されている収集装置２２９には捕捉されたキャリア成分が集められ、適切なスクリューコンベヤを介して排気容器へと運ばれる。回転ロールの代わりに、キャリア捕捉装置２２８は静的なキャリア捕捉磁石（図示せず）を有することもできる。
【００７６】
トナー調整ロール２２４の送り方向においてキャリア捕捉装置２２８の後方には導電性のクリーニングロール２３０が配置されており、このクリーニングロール２３０はトナー調整ロール２２４の周速度とは異なる速度で回転する。
【００７７】
負の電位がクリーニングロール２３０に印加されている。この場合、僅かに導電性のクリーニングロール２３０はその上に配置されているクリーニングコロナ帯電器２３６を介して表面において適切に負に帯電されている。択一的に、適切な電位をクリーニングロール２３０の芯に印加することもできる。
【００７８】
クリーニングロール２３０が負に帯電されていることにより、正の電荷を有する粒子または帯電していない粒子が捕捉される。ドクター２４２がクリーニングロール２３０の外周上に配置されている。ドクター２４２はトナー調整ロール２２４上のトナーフロックに由来するクリーニングロール２３０から捕捉された粒子を除去し、それらの粒子を適切な収集装置２４３に供給する。捕捉された粒子収集装置２４３に集められ、適切なスクリューコンベヤを介して排気容器へと運ばれる。
【００７９】
クリーニングロール２３０の後方においてトナー調整ロール２２４に付着している純粋なトナー粒子は、トナーコロナ帯電器２３８を介して付加的に帯電されるので、表面には均一で制御可能な電位が存在し、トナーフロックは均一に帯電され、これは感光体２１０への後続の転移に適合されている。トナーコロナ帯電器２３８はトナー調整ロール２２４の送り方向において、クリーニングロール２３０から適切な距離を置いてトナー調整ロール２２４上に配置されている。
【００８０】
択一的に、クリーニングロール２３０は既に負に帯電されているので、クリーニングロール２３０自体をトナーフロックの再帯電に使用することができる。
【００８１】
トナー調整ロール２２４の送り方向においてトナーコロナ帯電器２３８の後方には感光体２１０が配置されており、この感光体２１０にはトナー調整ロール２２４上のトナーが転移される。感光体２１０とトナー調整ロール２２４が接触している間に、均一に帯電されたトナー層が、負の電位を有するトナー調整ロール２２４によって感光体２１０に転移される。
【００８２】
転移コロナ帯電器（図示せず）を介してトナーを転移することができ、この転移コロナ帯電器は中空トナー調整ロール２２４の内側において感光体２１０とは反対側に配置されている。この場合、転移コロナ帯電器はトナーと同じ極性の高周波交流電圧が重畳された直流電圧コロナ帯電器として機能する。トナーは負に帯電されているので、転移コロナを介して−３００〜−５００ＶＤＣの電位を印加することができる。負の電位に重畳されており、約５００Ｈｚ〜２５００Ｈｚの周波数を有する交流電圧成分は、トナー粒子とトナー調整ロール２２４の表面との間の付着力を弱めるために使用される。感光体２１０とトナー調整ロール２２４が接触している間に、均一に帯電されたトナー層が転移コロナ帯電器によって感光体に転写される。重畳される交流電圧は、感光体２１０の放電点へのトナーの均一で強い転移を保証する。
【００８３】
トナー調整ロール２２４から感光体２１０へのトナーの転移は周速度と同じ速度で、またはほぼ同じ速度で行われる。
【００８４】
感光体２１０はロールの形態で構成されており、また接触領域２４６においては転移ロール２２０と線形に接触しているが、これは図３において部分的にしか示されていない。感光体２１０の上方にはＬＥＤヘッドを有する露光装置２１２が設けられており、この露光装置２１２は感光体２１０の感光層を公知のやり方で露光する。このようにして、静電潜像が形成される。トナー粒子は接触領域２４６において転移ロール２２０に転移される。
【００８５】
感光体２１０に依然として付着している可能性があるトナー残留物は接触領域２４６に続くクリーニング装置２１８によって除去される。感光体２１０の外周上にはクリーニングブレード２４８が配置されており、このクリーニングブレード２４８はトナー残留物を除去し、適切な収集装置２５０に供給する。収集装置２５０には捕捉された粒子が集められ、適切なスクリューコンベヤを介して排気容器へと輸送されるか、トナー供給部に再び供給される。クリーニング装置２１８に続く除電露光装置２１６は感光体２１０の感光層を放電する。
【００８６】
この感光層は除電露光装置２１６に続くコロナ帯電器２１４によって再び均一な帯電構造にされるので、後続の露光装置２１２によって感光体２１０に再び静電潜像を形成することができる。
【００８７】
転移ロール２２０の外周上にはドクター２６２が配置されている。ドクター２６２は基板に転写されなかった残留トナーを取り除き、適切な収集装置２６０に供給する。収集装置２６０には捕捉された粒子が集められ、適切なスクリューコンベヤを介して排気容器へと運ばれるか、トナー供給部に再び供給される。
【００８８】
輸送ロール２２４の下方に配置されている収集装置２５６には、トナー調整ロール２２４から感光体２１０に転移されなかったトナー粒子が集められ、適切なスクリューコンベヤを介してトナー供給部に再び供給される。
【００８９】
転移されなかったトナーをトナー調整ロール２２４上にとどめるために、いかなる場合においても、残留トナーを付加的に帯電させるコロナ帯電器２５４ａおよび２５４ｂが、収集装置２５６の両側においてトナー調整ロール２２４の表面に配置されている。
【図１】
2010525401.tif 000003
【図２】
2010525401.tif 000004
【図３】
2010525401.tif 000005
【国際調査報告】
2010525401.tif 000006
2010525401.tif 000007
2010525401.tif 000008