JP2000512778A - トナー送出ローラの構成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 実質的に均一なトナーの単一層を画像形成部材（回転シリンダなど）の静電潜像へ送出するトナーの適切な操作を確保するシステムであって、第１と第２ローラを用い、両ローラがトナーの極性フィルタとして機能することにより、特定の電荷に帯電されたトナーだけがトナー貯槽から画像形成部材に移送される。対のローラ送出システム（３０）は、実質的に平行で実質的に水平な軸の周りを回転するように取付けられた第１（３１）と第２ローラ（３３）を含み、第１ローラ周辺面が実質的に開いた頂部貯槽（１３）からトナーを受取り、第２ローラが第１ローラからトナーを受取ってそれを画像形成部材（１０）に移送する。第１ローラと第２ローラは異なる電位に帯電され、例えば、両ローラとも正の電位で、第２ローラが第１ローラよりも約４００ボルト下の電位に帯電される。第１、第２ローラは回転軸の周りを反対方向に回転される。トナーの掻取り装置（３４、３５）が第１と第２ローラに沿った特定の位置に設けられ、残りのトナーのいずれもがトナーの貯槽に落下する。吸引システム（５０、６０）が第２ローラに隣接して、第２ローラ周辺面が画像形成部材にトナーを移送する前と後の両方に設けてあり、実質的に均一なトナーの単一層を乱すことなく離散したトナーを除去する。

Description

【発明の詳細な説明】 トナー送出ローラの構成 発明の背景と概要 ヨーロッパ特許明細書４９４４５４は、非磁性及び非導電性トナーを静電パタ ーンを含む画像形成部材に、そして最終的には可動ペーパーウェブ等の結像支持 体に塗装する方法と装置を開示している。その中に開示されているシステム（開 示の内容は、参照用として本書に取り入れてある）では、トナーの流動床と、ト ナーを画像形成部材に移送するローラシステム（ローラは種々の電位を有する） と、トナーを流動床に補充する機構が用いられる。そこに記述されたシステムは 極めて有用であるが、帯電トナーを画像形成部材に塗布する一層シンプルなシス テムが望まれる、例えばＭＯＯＲＥ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＦＯＲＭＳ，ＩＮＣ． （米国、イリノイ州、レイクフォレスト）のＭＩＤＡＸ ３００プリントエンジ ンにおけるような場合があり、均一なトナーの単一層が画像形成部材に供給され るまで乱されず、且つ使用されなかったトナーはトナー貯槽に直接戻されること を確保することが望ましいシステムがある。本発明は、これらの目的を成就する システムを提供する。 本発明によれば単一構成要素の非磁性トナー・アプリケータシステムにおいて 画像形成部材（例えば画像形成 ローラ）の静電潜像に対の導電性ローラシステムによって帯電トナーが送出され る。電界と静電付着力を連続的に使用することにより、トナーは帯電トナーの貯 槽から潜像へと移送される。本発明によるローラシステム、シールド、及び真空 （吸引）システムは、トナーの均一単一層が、続いて現像される画像形成部材の 潜像と対向する位置に送出されるまで乱されず、且つ移送されなかった残りのト ナーが再使用のためトナーの貯槽へ直に戻されるように構成されている。対のロ ーラは、トナーの極性フィルタの役割を果たして特定の電荷に帯電したトナーだ けを（本出願の記述は正の帯電になっているが、本発明は負に帯電したシステム にも利用される）ローラ間で移送するようにし、結像システム全体を通して否定 的なトナーの歪みによる悪影響を除去する。本発明による二重のローラシステム は、７時の位置、６時の位置、及び、基本的には約２時と１０時の間のどの位置 をも含む広範な位置へ画像を送出するすぐれた融通性を可能とし、電子写真やフ ァクシミリ伝送装置における多数の応用が可能な構成を提供する。 本発明の一つの局面によれば、以下の構成要素を含む実質的に均一なトナーの 単一層を画像形成部材上の静電潜像に送出するためのシステムが提供される：即 ち、帯電トナーの流動床を含み、実質的に開いた頂部を有するトナー貯槽。画像 形成部材。実質的に平行で実質的に水平な軸の周りを回転するように取付けられ 、各ローラは 周辺面を有する第１と第２のローラを含む、実質的に均一なトナーの単一層を前 記画像形成部材上の静電潜像に送出するための（例えば対の）ローラ送出システ ム。第１のローラは、その周辺面が貯槽の実質的に開いた頂部からトナーを受取 るように位置付けされ、第２のローラは、その周辺面が第１ローラからトナーを （例えば、その周辺面から直接）受取り、第２ローラの周辺面がトナーを直接画 像形成部材に移送するように位置付けされている。第１と第２ローラを異なる電 位に帯電させる手段。第１と第２ローラを軸の周りに（例えば反対の方向に）回 転させる手段。第２ローラと貯槽の間の、第１ローラの回転方向における第２ロ ーラを通り過ぎた第１ローラ周辺面の部分において、トナーが前記貯槽内に下行 し、周囲環境には逃げないように第１ローラの周辺面からトナーを掻き取る手段 。そしてトナーの移送の後（例えば第２のローラへの）、トナーが貯槽内に下行 し、周囲環境には逃げないように第２ローラの周辺面からトナーを掻き取る手段 である。 トナーの掻取り手段には、従来型の掻取り刃（剛性または可撓性）又は、ガス ブラスト及び／または吸込源と関連し、及び／またはトナーをトナー貯槽に確実 に方向付けするように独自の設計シールドおよびハウジング内に取付けられた掻 取り刃等を含むことができる。 第１と第２ローラを帯電させる手段は、通常の任意の電位源とすることができ る。これらは、両ローラを正に、 通常第２ローラが第１ローラよりも低い電位になるように帯電させる。例えば、 帯電手段は第２ローラを第１ローラより約３００〜５００ボルト（例えば４００ ボルト）低い電位に維持させる。例えば、第１ローラは約４００〜５００ボルト （正）の電位に帯電され、第２ローラは約０〜１００ボルト（正）の電位に帯電 される。 吸引手段も好ましくは第２ローラの周辺面が画像形成部材にトナーをその回転 方向に移送する前と後に、第２ローラに隣接して設けられ、トナーの実質的に均 一な単一層を乱すことなく離散したトナーを除去するようにする。吸引手段は、 離散したトナーを不必要な場所から廃棄場所へ回収するように設計された所望の チャンネルを有するどのような従来の真空供給源を備えてもよい。 ローラを回転させる手段は、電気モータ、流体被動モータ、ベルトとプーリ、 チェーンとスプロケット、ギア等を含むいかなる従来の動力源を備えてもよい。 第２ローラは、好ましくは、ほぼ７時の位置、又は６時の位置でトナーを画像形 成部材に移送する。望ましくは第１ローラの回転軸は第２ローラの回転軸から水 平及び垂直両方向に間隔が置かれている。 第１と第２ローラは、帯電手段によって好ましく位置付け及び帯電され、両ロ ーラがトナーの極性フィルタとして機能し、特定の帯電トナーだけがトナー貯槽 から画像形成部材へ移送される。第１ローラと第２ローラは、両ローラの間に実 質的に均一な例えば、約１００〜２５ ０ミクロンの隙間があるように、通常位置付けされている。 本発明の別の局面によると、以下の構成要素を備えたシステムが設けられる： 即ち、帯電トナーの層を含み、実質的に開いた頂部を有するトナー貯槽。画像形 成部材。実質的に平行で実質的に水平な軸の周りを回転するように取付けられ、 各ローラが周辺面を有する第１と第２のローラを含む、実質的に均一なトナーの 単一層を画像形成部材上の静電潜像に送出するための（例えば対の）ローラ送出 システム。第１のローラは、その周辺面が貯槽の実質的に開いた頂部からトナー を受取るように位置付けされ、第２のローラは、その周辺面が第１ローラから（ 例えばその周辺面から直接）トナーを受取り、且つ第２ローラの周辺面がトナー を直接画像形成部材に移送するように位置付けされている。第１と第２ローラを 異なる電位に帯電させる手段。第１と第２ローラを回転軸の周りに回転させる手 段。そして第２ローラ周辺面が画像形成部材にトナーを移送するその回転方向の 前と後の両方において第２ローラに隣接して設けられ、実質的に均一なトナーの 単一層を乱すことなく離散したトナーを除去するための吸引手段である。構成要 素の詳細は、好ましくは上述した通りである。 本発明のさらなる別の局面によると、以下の構成要素を備えたシステムが設け られている：即ち、帯電トナーの流動床を含み、実質的に開いた頂部を有するト ナー貯 槽。画像形成部材。実質的に平行で実質的に水平な軸の周りを回転するように取 付けられ、各ローラが周辺面を有する第１と第２のローラを含む、実質的に均一 なトナーの単一層を前記画像形成部材上の静電潜像に送出するための対のローラ 送出システム。第１のローラは、その周辺面が貯槽の実質的に開いた頂部からト ナーを受取るように位置付けされ、第２のローラは、その周辺面が第１ローラか ら直接トナーを受取り、且つ第２ローラの周辺面がトナーを直接画像形成部材に 移送するように位置付けされている。第１と第２ローラを異なる電位に帯電させ る手段。第１と第２ローラを軸の周りに反対方向に回転させる手段。そして第１ と第２のローラは、ローラがトナーの極性フィルタとして機能するように帯電手 段によって位置付け、帯電され、特定の電荷に帯電されたトナーだけが貯槽から 画像形成部材に移送されるのを可能にている。第１ローラと第２ローラは、好ま しくは、その軸が互いから水平方向及び垂直方向にずれて、両ローラの間に実質 的に約１００〜２５０ミクロンの均一な幅を有する隙間が存在するように位置付 けされている。このシステムの他の詳細は好ましくは上述した通りである。 本発明の主目的は、均一な単一層トナーを画像形成部材の静電潜像へ送出すた めの簡潔でしかも効果的なシステムを提供することである。本発明のこの目的、 及びその他の目的は本発明の詳細な説明と付属クレームとの検 査によって明らかにされるであろう。 図面の簡単な説明 図１は、図解を明白にするためケーシングの一部を除去した、本発明による例 示的トナー送出システムにおける第１の実施の形態の側面図を示す。 図２は、図１のシステムにおけるローラ素子の詳細図で、トナーの移送、掻取 り、及び吸引除去、並びにそれらに関連した機能を示す。 図３は、図１に似た図で、本発明によるシステムの別の例示的な実施の形態を 示す。 図面の詳細な説明 図１を参照する。現像ステーション９がプリントエンジンの中に取り付けられ 、トナーの現像が位置１２にて画像形成部材１０の上で行われるようになってい る。画像形成部材の回転は矢印１１で示すように時計回りである。画像形成部材 １０は多くの異なる構成をとることができ、図１では画像形成部材１０はシリン ダである。好ましい実施の形態において、シリンダ１０は、約＋５５０ボルトの バックグラウンド電位（非画像領域）と約＋６０ボルトの画像電位を有する光伝 導性ドラムである。現像ステーション９とトナーの帯電方法は多くの異なる電位 レベル構成に容易に適応することができるため、正確な数値と極性はさして重要 ではない。十分なコントラ スト電位（電圧）がバックグラウンド領域と画像領域との間に存在し、帯電トナ ーを選択的に画像領域へ十分に引きつける限り、画像形成部材１０はまた誘電ベ ルト、誘電シリンダ、又は光伝導性ベルトでもよい。 現像ステーション９には、最も重要な構成要素として、ＥＰ ４９４４５４で 示され、好ましくは帯電トナーの流動床であるトナー貯槽１３と、トナーの均一 な単一層を画像形成部材１０上の画像現像位置１２へ運ぶ送出しローラシステム ３０が含まれる。貯槽１３の中で、トナーは流動化されたトナーの水平面下にあ る高電圧コロナ装置１４によって帯電され、ローラシステム３０内の第１ローラ 即ち移送ローラ３１に、コロナ装置１４とローラ３１の間に設定された電界によ って送出される。コロナ装置１４は、ＥＰ ４９４４５４で開示されたもの、又 はその開示内容を参照用として本書に組み入れた１９９６年４月８日出願の同時 係属出願第０８／６２９，０８９号（代理人参照番号２６３−１４４５，９６− １３）に開示されたもの、あるいは、多様な従来のコロナ装置の一つであっても よい。 コロナワイヤ１４の上部と、移送ローラ３１の下部のトナーのレベルは、非接 触音響センサ１５によってモニタされる。音信号は通常の制御電子装置１６で処 理される。トナーのレベルが設定値以下に降下すると、電子装置１６が信号を空 気被動ディスペンサー１７へ送り、ディスペンサー１７は、測定された量のトナ ーを上部貯槽 １８、例えば、ディスペンサー内に取付けられた逆さの貯蔵ボトルから分配する 。分配されたトナーが下部流体貯槽１３に到達した後、センサ１５は、再度流動 床のレベルをテストし、設定値に達しているかどうか測定する。 現像ローラシステム３０内で、帯電トナーは、帯電させるコロナ装置１４と移 送ローラ３１の間に設定された電界によって移送ローラ３１の表面に移送される 。ローラ３１上に形成されたトナーの単一層が、方向矢印３１ａで示すように、 トナーが第２ローラ３３（以下、アプリケータ・ローラと呼ぶ）と対向する位置 ３２へ回動するまで、時計回りに移送される。最近接位置３２に、２つのローラ ３１と３２間の電位差により生じた電界が存在し、矢印３３ａで示すように反時 計回り方向に回動中のアプリケータ・ローラ３３に向けトナーが均等に移送され る。 アプリケータ・ローラ３３は、位置１２で最接近する画像形成部材１０の周り にトナーを移送する。ここで、位置３２におけると同様に、電位差がアプリケー タ・ローラ３３と画像形成部材１０上の潜像の間で電界を形成すると、トナーが 画像形成部材１０に向け移送される。移送ローラ３１とアプリケータ・ローラ３ ３の表面速度は、画像形成部材１０の速度と適合する。 ローラ３１と３３は、実質的に平行で実質的に水平な軸の周りを反対方向へロ ーラ３１と３３を回転させる手段によって回転される。これらの回転装置は、図 １の２ ４と２５に略図で示してあり、適切な動力構成要素、例えば、通常の電気モータ 、適当な伝動装置、スプロケット、又はプーリを有する単一の電気モータ、流体 モータ、又はベルトとプーリ、鎖とスプロケット、及びあらゆる型のギアを含む 別のタイプの動力装置または動力伝達機構からなってもよい。画像形成部材１０ にも同様に、画像形成部材１０の性質によって異なる従来型の回転又は移動手段 によって動力が供給される。 移送されない残りのトナーは、各ローラについて図１、２に示すように好まし く位置付けされた掻取り手段の掻取り刃３４、３５によって掻き落とされる。刃 ３４、３５は、好ましくは剛性であるが、可撓性にもでき、また、導管、マウン ト、吸引装置、高圧流体ブラスタ等他の構成要素と関連させた掻取り手段として も形成できる。 ローラ送出システム３０を収容する室内の環境は、極度にちりの多い場合が多 く、好結果を得る操作に必要な離散したトナーの制御が極めて重要となる。帯電 された離散したトナーは、どの表面にでも引付けられ、やがて量がたまって結局 は剥がれ落ちることになる非常に厚い膜をつくる。この状態は真空空気流によっ て制御されてもよいが、高真空吸引に対する不利な点は、ローラ上のトナーの均 一な単一層を乱すことによりプリントの品質に影響し、また、トナーの消費量を 増大させる結果になる可能性があることである。本発明による装置を使用すれば 、非常にちりの多い大量の汚染の影響を受け易い環 境での操作中にも、画像形成部材１０上の静電潜像に供給されるトナー層が決し て乱されることなく確保される。 図２は、画像形成部材１０上の静電潜像に供給されるまでトナー層が妨害され ず、且つ、シールド及び真空チャンネルの適切な使用によって離散したトナーの 制御を確実に行なうために用いる機構の略図を示す。トナー１９は、下部貯槽１ ３内で流動化状態になっている。高電圧コロナ装置１４がトナー粒子に対し、電 界帯電又はポーセニア帯電として知られる方法によって静電荷を注入する。コロ ナ装置１４と移送ローラ３１との間に形成された電界に反応する帯電トナーは、 移送領域７０を経て移送ローラ３１の表面へ移送され、ローラ３１に付着されて 、極めて均一なトナーの単一層７１をローラ３１周縁領域内の現像位置３１ｃと ３１ｂとの間に生成する。粒子は静電付着力によってローラ３１に結合される。 トナー層７１は、矢印３１ａで示すように、時計回り方向に回転している間、こ の力によって保持される。この層７１は、２つのローラ３１、３３間のニップ領 域３２に位置する移送位置３１ｄに到達するまで、乱されずに保持されなければ ならない。 コロナ装置１４は、通常、約＋６．０キロボルトから最高＋１０．０キロボル トまでの電位で作動し、約８．０μクーロングラムから約２５．０μクーロング ラム範囲の電荷質量比でトナーを現像する。移送ローラ３１は通常、硬質の導電 性シリンダで、約＋４００ボルトから 約＋１０００ボルトの電位で作動する。例えば、移送ローラの電位は約＋９００ ボルトに保持される。移送ローラ３１はアース電位ではないが、移送ローラとコ ロナ装置１４間の電界は、約２．０ボルト／μＭで、その結果、トナーがローラ ３１の表面へ容易に移送される。 トナー層７１は、２つのローラ３１、３３間のニップ領域３２に入り、移送ロ ーラ３１とアプリケータ・ローラ３３間の電位差により生成された電界力の影響 を受ける。２つのローラ３１、３３間の隙間は、好ましくは約１００ミクロンか ら２５０ミクロンの間である。アプリケータ・ローラ３３は、移送ローラ３１よ り約３００〜５００ボルト（例えば約４００ボルト）低い電位で、トナーに作用 する電界力がローラ表面上のトナーの静電付着力を超すと、トナーは位置３３Ｂ にてアプリケータ・ローラ３３へ移送される。例えば、アプリケータ・ローラ３ ３は＋５２０ボルトの電位に保たれている。トナーは、静電付着力によってアプ リケータ・ローラ３３に付着し、トナーの均一な層が位置３３ｂから画像現像位 置に向け矢印３３ａで示すように反時計回り方向に回転する。 位置３３ｂと３３ｃ間で、アプリケータ・ローラ３３上のトナー層に対する妨 害を防ぐことがさらに必要である。位置３３ｃにて、画像形成部材１０上の静電 潜像が、アプリケータ・ローラ３３上の帯電トナーの均一層から、潜像の電圧電 位とアプリケータ・ローラ３３の電圧電位 との差によって生じた電界により現像される。アプリケータ・ローラ３３と潜像 との間に生じる約１．０〜３．０ボルト／ミクロンの所望の電界が、アプリケー タ・ローラ３３上にトナーを保持する静電付着力に打ち勝つのに十分に強力な電 界力を生じさせ、均一なトナー層の結像部分が位置１２の潜像に移送される。通 常の操作では、画像の適切な現像は、画像形成部材上の静電潜像がアプリケータ ・ローラ上の電位より約４００ボルト低く、位置１２におけるアプリケータ・ロ ーラ３３と画像形成部材１０との間の隙間が約５０〜２５０ミクロンの範囲であ るときに達成される。例えば、潜像の電位は、バックグラウンド画像電位の約＋ ５５０ボルトより約＋６０ボルト上まわる。位置１２におけるアプリケータ・ロ ーラ３３と画像形成部材１０間の最小隙間は、この例の場合１００ミクロンであ る。 図１の画像形成部材１０は、矢印１１で示すように時計回りに回転するシリン ダである。現像された潜像は、トナー層２１を運び去り、続いて結像されるべき 支持体（例えば、ＥＰＯ４９４４５４中のペーパーウェブ等）に移送され、熱、 圧力、又は双方によって支持体に融合される。移送ローラ３１とアプリケータ・ ローラ３３の表面速度は、画像形成部材１０と同じ表面速度で移動するように適 合される。 代わりの予言的な構成において、硬質の導電性アプリケータ・ローラ３３は、 導電性又は半導電性の弾性ロー ラと交換することができる。その際は、移送ローラ３１とアプリケータ・ローラ ３３との間、及びアプリケータ・ローラ３３と画像形成部材１０との間の隙間は 、ゼロ間隔の隙間に縮減されよう。この構成において、電気的にバイアスのかけ られた部材間の接触移送が行われる。 トナーの移送プロセスでは、移送されなかった残りのトナー層を両ローラ３１ ，３３に残し、一部のトナーが空中を漂遊して移送位置のそれぞれから方向を変 える。移送ローラ３１上に存続する残りのトナー７２は、剛性保持部材３６に保 持される掻取り刃３４によって掻き取られる。掻取り領域からのトナーのこれ以 上の方向変換を防ぐため、トナー方向づけシールド３９、掻取り刃保持アセンブ リ３６、及び掻取り手段を構成する要素３８、３９、３６によって、トナー復帰 室３８が設けられている。移送ローラ３１の掻取られたトナーは、上記トナー復 帰室３８に係留されると同時に、下部トナー貯槽１３に直に戻る（下行する）。 アプリケータ・ローラ３３上の残りのトナー層７４は、上述したように、移送 ローラ３１上に存在するほぼ同等な装置によってローラ３３から掻取られる。剛 性マウント３７に保持される掻取り刃３５が、残りのトナーをローラ３３から掻 取ると、掻取られたトナーは、収容内側シールド４１と収容外側シールド４２に よって構成されたトナー復帰室４０の中へ下行する。トナーは、下部トナー貯槽 １３に直に戻される。 制御静電力から脱出できる離散して空中にあるトナーを除去して、現像ステー ションの内部表面への蓄積を防止しなければならない。重要な領域は潜像の現像 箇所周辺である。離散したトナー粒子のいずれも除去するため、好ましくは２組 の真空ナイフアセンブリ５０、６０の形の吸引手段が設けられる。下部真空ナイ フアセンブリ５０は、真空室５１を形成する外側収容壁５２と内側収容壁５３に より形成される。現像ステーションの外部に位置する真空供給源５６（例えば、 ポンプ、べンチュリ等）は、真空ブロック５５内のプレナム５４に接続されてい る。真空供給源５６への流れにより、真空室５１を通り抜けて離散したトナーを 現像箇所１２から取り去る下方向き空気流を生じさせる。 同様に、上部真空ナイフアセンブリ６０が、下部真空ナイフアセンブリ５０と 類似の構成要素を用いて形成される。真空室６１が上部収容シールド６２と、下 部収容シールド６３とにより形成されている。外部真空供給源５６も真空ブロッ ク６５内に位置するプレナム６４に接続されて同様な空気流を真空室６１に生じ させ、それにより現像箇所１２の他の側から離散し空気中に漂有したトナーを除 去する。アセンブリ５０、６０は吸引手段を形成し、これにより実質的に均一な トナーの単一層７１を乱さずに離散したトナーを除去する。 ローラアセンブリ領域３０内への構成要素の配置は重要である。均一な帯電ト ナー層７１が、塗装プロセスが 終了する位置３１ｃから画像の現像が行われるアプリケータ・ローラ上の位置３ ３ｃにわたって、乱されないで保持されなければならない。帯電トナー単一層７ １の均一性に影響する妨害には、現像ステーションの内部表面に蓄積されたトナ ーの凝集塊の落下、トナーを引離すおそれのあるローラ両端の過度な高空気流、 均一なトナーの単一層７１が通り抜けねばならない極度に密集した大量の漂遊帯 電トナーが含まれる。プロセスで大切なことは、トナーを静電潜像へ送出すると き表面をトナーの均一な層の上に垂直に位置付けることである。移送ローラ３１ の位置３１ｃから、トナー層がアプリケータ・ローラ３３へ移送される位置３１ ｄまで、均一なトナー層７１の上に垂直に位置する表面は、きれいに掻取られた アプリケータ・ローラであろう。 アプリケータ・ローラ３３には刃３５の掻取り位置から移送位置３３ｂまで帯 電トナーは載っていない。同様に、トナーが受取られる位置３３ｂから現像位置 ３３ｃまでの間のアプリケータ・ローラ３３の垂直上方にトナーをためる表面は 存在していない。二つのローラ３１、３３は、主要構成要素の配置を支援するた め垂直方向に僅かにずれて（これらの軸は水平方向、垂直方向とも互いに間隔が 置かれている）いることに留意されたい。トナーは、トナーシールド５３又は６ ３の内側表面に蓄積するが、これらの堆積は、結局は、帯電トナーの均一層をも はや必要としないローラ３１、３３の領域へ落下す る。ここで、トナーはローラ上に落とされ、単にそれぞれの掻取り刃３４、３５ によって掻き取られた後、下部のトナー貯槽へ戻される。 図３は、異なる現像位置（６時の位置に近い）、異なる画像形成部材１０の方 向（この例に記載されたシリンダでは反時計回り）、電子写真やファクシミリ伝 送装置プリントエンジンの他の構成に電気的に適応するための形状の変更の可能 性について予言的な実施の形態を示すものである。種々の他の予言的な実施の形 態が本発明の範囲内にある。実行可能な構成の広範囲な配列を維持することは重 要で、それらには、異なった画像形成部材（シリンダ、ベルト、電界はしごの配 列等）、異なった画像形成部材の方向（時計回りや反時計回り、上向き、下向き 、平行下方）、数組の結像電気パラメータ（バックグラウンドと画像領域の電位 及び極性）及び、画像形成部材周囲の現像位置（２時から１０時の間に制限され た接触角度、及びベルト画像形成部材上の類似した関連角度）等が含まれる。 図３において、現像ステーション２００は、図１で示す現像ステーション９と 同じ標準構成要素の全てを保持する。ローラシステム２３０は、６時の位置によ り近い画像形成部材３１０における静電潜像の現像に対応するため新たな位置に 変更され、また矢印３１１で示すように画像形成部材３１０の反時計回り回転に 適合する。移送ローラ２３１とアプリケータ・ローラ２３３は、位置 ３１２の潜像にトナーを送出す同じ方法を続行する。２つのローラ２３１、２３ ３は、図１におけるローラ３１、３３のように、見矢印２３１ａと２３３ａで示 すように反対方向に回転する。掻取り刃２３４、２３５が図１における実施の形 態とほぼ同じ方法で、収容シールド２３９、２４２が、トナーの方向を変えるよ うに作動し、トナーを掻取り刃から移動させて下部トナー貯槽２１０へ復帰させ て、残りのトナーをローラから一掃する。上部真空ナイフアセンブリ２６０と下 部真空ナイフアセンブリ２５０は、図２に記載されているそれらの対応物５０、 ６０と類似したやり方で作動し、現像箇所３１１付近の離散した漂遊トナー粒子 を除去する。 トナーディスペンサー２１３、逆さのトナーボトル貯槽２１４、及び電子制御 装置等、システムの残りの構成要素は、代わりの位置に配置することができる。 例示された実施の形態は、このように実行可能な構成要素の組合せについて単な る一例に過ぎない。 この種のシステムにおいて、高電圧コロナ装置２１１は、ローラと画像形成部 材３１０の表面速度による約＋６．０キロボルトから約＋１０．０キロボルト範 囲内で動作することが例示により分かる。正に帯電されたトナーは、電界を経て 、約＋４００ボルトの電位にバイアスされた移送ローラ２３１へ移送される。ト ナーは、移送ローラ２３１と約ゼロボルト電位即ちアース電位のアプリケータ・ ローラ２３３とによって生じた領域２３２に おける電界によって移送される。帯電トナー層は、次いで、約＋５０ボルトのバ ックグラウンド領域に約−３５０ボルトの電位の潜像を有する画像形成部材３１ ０の潜像と対向する位置へ移送される。正のトナーは電界ラインを経て負の画像 領域へ移される。トナ一層がいったん画像形成部材３１０に載置されると、紙の 支持体へ転写され、所定位置に融合される。 本発明によって、シンプルでしかも効果的な均一なトナーの単一層を画像形成 部材１０（３１０）上の静電潜像へ送り出すシステムが提供されることを理解さ れよう。このシステムは、トナーの極性フィルタとして機能するように電位供給 源によって位置付け、帯電され、特定の電荷に帯電されたトナーだけがトナー貯 槽１３（２１０）から画像形成部材１０（３１０）に移送されるのを可能にする 第１と第２のローラ３１、３３（２３１、２３３）を使用する。本発明を、現在 、最も実用的で、好ましい実施の形態をなすものとして記述してきたが、当業者 には発明の範囲内で上記の記述に対し多くの修正がなされることは明らかであり 、その範囲は、すべての同等構造物及びシステムを包含するように付属クレーム の最も広範囲な解釈と一致するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ，ＺＷ (72)発明者 ムラニー、マーク ジェイ. アメリカ合衆国 14072 ニューヨーク州 グランド アイランド アルト ブール ヴァード 664 (72)発明者 フック、ケヴィン ジェイ. アメリカ合衆国 14072 ニューヨーク州 グランド アイランド カーディナル レイン 228 【要約の続き】 ーラ周辺面が画像形成部材にトナーを移送する前と後の 両方に設けてあり、実質的に均一なトナーの単一層を乱 すことなく離散したトナーを除去する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．実質的に均一なトナーの単一層を画像形成部材上の静電潜像に送出するため のシステムであって、 帯電トナーの流動床を含み、実質的に開いた頂部を有するトナー貯槽と、 画像形成部材と、 実質的に平行で実質的に水平な軸の周りを回転するように取付けられ、各ロー ラが周辺面を有する第１と第２のローラを含む、実質的に均一なトナーの単一層 を前記画像形成部材上の静電潜像に送出するためのローラ送出システムと、 前記第１のローラは、前記周辺面が前記貯槽の実質的に開いた頂部からトナー を受取るように位置付けされ、前記第２のローラは、その前記周辺面が前記第１ ローラからトナーを受取り、且つ前記第２ローラの周辺面がトナーを直接前記画 像形成部材に移送するように位置付けされ、 前記第１と第２ローラを異なる電位に帯電させる手段と、 前記第１と第２ローラを前記軸の周りに回転させる手段と、 前記第２ローラと前記貯槽の間の、トナー移送後の第１ローラ周辺面の部分に おいて、トナーが前記貯槽内に下行し、周囲環境には逃げないように前記第１ロ ーラの周辺面からトナーを掻き取る手段と、 前記画像形成部材と前記第１ローラの間の前記第２ローラの回転方向において 、トナーが前記貯槽内に下行し周囲環境には逃げないように、前記第２ローラの 周辺面からトナーを掻き取る手段と、 を含むシステム。 ２．前記第１と第２ローラを帯電させる手段は、両ローラを正電位になるように 帯電させ、前記第２ローラが前記第１ローラよりも低電位におかれる請求項１に 記載のシステム。 ３．前記帯電させる手段は、前記第２ローラを前記第１ローラよりも約３００〜 ５００ボルト低い電位に維持させる請求項２に記載のシステム。 ４．前記第２ローラ周辺面が前記画像形成部材にトナーを移送するその回転方向 の前と後の両方において前記第２ローラに隣接して設けられ、実質的に均一なト ナーの単一層を乱すことなく離散したトナーを除去するための吸引手段をさらに 備える請求項１に記載のシステム。 ５．前記第１と第２のローラは、前記ローラがトナーの極性フィルタとして機能 するように前記帯電手段によって位置付け、帯電されて、特定の電荷に帯電され たトナーだけが前記貯槽から画像形成部材に移送されるのを可能にし、前記第１ と第２のローラは、硬質の表面仕上げされ、両ローラの間に実質的に均一な約１ ００〜２５０ミクロンの間の幅を有する隙間が備わるように位置付けされた請求 項１に記載のシステム。 ６．前記回転手段が、前記第１ローラを時計回りに回転させ、前記第２ローラを 反時計回りに回転させ、前記画像形成部材が時計回りに回転するシリンダを含む 請求項１に記載のシステム。 ７．前記第２ローラが、トナーを前記画像形成部材にほぼ７時の位置で移送し、 前記第１ローラの回転軸が前記第２ローラの回転軸から水平方向及び垂直方向に 間隔を置かれている請求項１に記載のシステム。 ８．各前記掻取り手段が、少なくとも１個の掻取り刃、ホルダー、チャンバー、 及びシールドを含む請求項１に記載のシステム。 ９．前記第１と第２ローラを帯電させる前記手段は、両ローラを正の電位になる ように帯電させ、前記第２ローラが前記第１ローラよりも低電位におかれる請求 項８に記載のシステム。 １０．前記第２ローラ周辺面が前記画像形成部材にトナーを移送するその回転方 向の前と後の両方において前記第２ローラに隣接して設けられ、実質的に均一な トナーの単一層を乱すことなく離散したトナーを除去するための吸引手段をさら に備える請求項８に記載のシステム。 １１．前記画像形成部材がほぼ６時の位置で前記第２ローラに係合され、且つ前 記第１ローラの回転軸が前記第２ローラの回転軸から水平方向に間隔を置かれた 請求項１に記載のシステム。 １２．実質的に均一なトナーの単一層を画像形成部材上 の静電潜像に送出するためのシステムであって、 帯電トナーの層を含み、実質的に開いた頂部を有するトナー貯槽と、 画像形成部材と、 実質的に平行で実質的に水平な軸の周りを回転するように取付けられ、各ロー ラが周辺面を有する第１と第２のローラを含む、実質的に均一なトナーの単一層 を前記画像形成部材上の静電潜像に送出するためのローラ送出システムと、 前記第１のローラは、前記周辺面が前記貯槽の実質的に開いた頂部からトナー を受取るように位置付けされ、前記第２のローラは、その前記周辺面が前記第１ ローラからトナーを受取り、且つ前記第２ローラの周辺面がトナーを直に前記画 像形成部材に移送するように位置付けされ、 前記第１と第２ローラを異なる電位に帯電させる手段と、 前記第１と第２ローラを前記軸の周りに回転させる手段と、 前記第２ローラ周辺面が前記画像形成部材にトナーを移送するその回転方向の 前と後の両方において前記第２ローラに隣接して設けられ、実質的に均一なトナ ーの単一層を乱すことなく離散したトナーを除去するための吸引手段と、 を含むシステム。 １３．前記第１と第２のローラは、前記ローラがトナーの極性フィルタとして機 能するように前記帯電手段によって位置付け、帯電されて、特定の電荷に帯電さ れたトナーだけが前記貯槽から画像形成部材に移送されるのを可能にし、前記第 １と第２のローラは、硬質の表面仕上げされ、両ローラの間に実質的に均一な約 １００〜２５０ミクロンの幅を有する隙間が備わるように位置付けされた請求項 １２に記載のシステム。 １４．前記第１と第２ローラを帯電させる前記手段は、両ローラが正の電位にな るように帯電させ、前記第２ローラが前記第１ローラよりも低い電位にする請求 項１３に記載のシステム。 １５．前記帯電させる手段は、前記第２ローラを前記第１ローラよりも約３００ 〜５００ボルト低い電位に維持させ、前記第１ローラは約４００〜１０００ボル トの電位に帯電される請求項１４に記載のシステム。 １６．実質的に均一なトナーの単一層を画像形成部材上の静電潜像に送出するた めのシステムであって、 帯電トナーの流動床を含み、実質的に開いた頂部を有するトナー貯槽と、 画像形成部材と、 実質的に平行で実質的に水平な軸の周りを回転するように取付けられ、各ロー ラが周辺面を有する第１と第２のローラを含む、実質的に均一なトナーの単一層 を前記画像形成部材上の静電潜像に送出するための対のローラ 送出システムと、 前記第１のローラは、その前記周辺面が前記貯槽の実質的に開いた頂部からト ナーを受取るように位置付けされ、前記第２のローラは、その前記周辺面が前記 第１ローラから直接トナーを受取り、且つ前記第２ローラの周辺面がトナーを直 接前記画像形成部材に移送するように位置付けされ、 前記第１と第２ローラを異なる電位に帯電させる手段と、 前記第１と第２ローラを前記軸の周りに反対方向に回転させる手段とを含み、 前記第１と第２のローラは、前記ローラがトナーの極性フィルタとして機能す るように前記帯電手段によって位置付け、帯電されて、特定の電荷に帯電された トナーだけが前記貯槽から画像形成部材に移送されるのを可能にした システム。 １７．前記第１と第２ローラを帯電させる手段は、両ローラを正電位になるよう に帯電させ、前記第２ローラが前記第１ローラよりも低電位におかれる請求項１ ６に記載のシステム。 １８．前記帯電させる手段は、前記第２ローラを前記第１ローラよりも約３００ 〜５００ボルト低い電位に維持させる請求項１７に記載のシステム。 １９．前記第１ローラは約４００〜１０００ボルトの電 位に帯電される請求項１８に記載のシステム。 ２０．前記第１と第２ローラは、両ローラの間に実質的に均一な約１００〜２５ ０ミクロンの幅を有する隙間が備わり、その軸が水平方向と垂直方向のいずれに も互いから間隔を置かれて位置付けられ、前記第２ローラがその間の隙間が約５ ０〜２５０ミクロンの幅を有するように前記画像形成部材に隣接して位置付けさ れる請求項１６に記載のシステム。