JP2908552B2 - 複写機のトナー供給カートリッジ - Google Patents

複写機のトナー供給カートリッジ

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機に係り、特に複写機に新しいトナー
を供給する改善されたシステムにに関する。
（従来の技術） 電子写真画像を現像する段階で、現像混合剤のトナー
の割合が減りので、トナーの必要な割合を保持するため
に、新しいトナーを時々追加しなければならない。この
タイプの複写機は、通常いくつかの異なるサイズの画像
から前もって調整された最大値までを処理することがで
きるため、トナーの減少が、現像トナー溜めの幅に沿っ
て一様ではない場合が生じる。
種々のタイプのトナー補給システムが、先行技術とし
て知られている。例えば、米国特許第3,337,072号（Del
Vecchio et al.）に示されたキャニスタすなわちカ
ートリッジタイプのものにおいては、相互に回転可能な
同軸のインナーチューブとアウターチューブとからなる
トナー供給キャニスタが用いられ、それぞれには、トナ
ー補給開口部が設けられている。供給される新しいトナ
ーは、インナーチューブ内に保持され、このインナーチ
ューブをアウターチューブに対して相対的に回転させる
ことにより、それぞれのトナー補給開口部が一直線状に
並ぶことになる。米国特許第3,339,807号（Eichorn）に
は、他のトナー補給システムが、示されている。この米
国特許には、取り付けられたトナー供給キャニスタが回
転し、静止グリッド内の一連の開口部に対向するトナー
補給孔にトナーを運ぶものが示されている。このための
準備として、この孔を運搬の際シールする引き裂き式ス
トリップを最初に剥がしておく。
米国特許第4,688,926号においては、トナー排出ロッ
ド／カム駆動装置により、トナーが回転カートリッジか
ら排出されるトナー補給装置が示されている。
（発明の概要） 本発明は、上記従来技術の欠点を解決するためになさ
れたもので、簡易で高価でないトナー補給カートリッジ
を提供することを目的とする。水平方向に向いた代表的
なトナー補給装置とは、ことなり、本発明においては、
補給カートリッジが水平線に対して少し傾いており、さ
らに一定速度で回転する。そのため、トナーは、水平線
の下方に延びた端部においてのみ補給される。その際、
重力が補給動作を助ける。カートリッジの全長に渡って
設ける必要がある従来の一連の補給ポートに代わって、
本発明においては、水平線下方の補給端部に形成される
必要のある少数のトナー補給ポートのみが必要である。
本発明は、潜在的静電画像がこの上に形成される可動
記録部材と、この画像をトナーにより現像する現像手段
と、この現像された画像を複写基体材料に転写する転写
手段とを有し、現像手段が、上記記録部材に隣接した現
像ハウジングを有し、この現像ハウジングが、記録部材
上に画像を現像するために記録部材に現像ハウジング内
のトナー溜めから現像剤を現像できるように運ぶ手段を
有する複写機において、 （ａ） 供給する新しいトナーをその中に入れるように
設けられたチューブ状のシリンダと、 （ｂ） トナー溜めの上方に位置するようにシリンダを
水平線に対して所定の角度傾けて支持する支持手段と、 （ｃ） シリンダを回転させる駆動手段と、 （ｄ） 水平線の下方に配置されたカートリッジの長さ
方向の一部分のみに沿って延びる複数のトナー排出ポー
トを有する上記シリンダと、 （ｅ） 現像ハウジング内で補給されたトナーを混合
し、さらにこの混合された現像剤を現像手段上に移すよ
うに設けられた混合手段と、 を有することを特徴としている。
本発明において、上記所定の角度は、0.4゜から１゜
の範囲内であることが好ましい。
（実施例） 第１図には、電子写真式複写機８が示されており、こ
の電子写真式複写機８は、符号65で示される本発明のト
ナー供給カートリッジ組立体を備えている。機械８は、
フレーム12を有し、このフレーム12上には、電子写真構
成要素が動作可能に支持されている。当業者には周知の
ように、電子写真構成要素には、ここでは回転可能な感
光体14として示された記録部材が含まれている。この実
施例において、感光体14は、光伝導表面16を有するドラ
ムを備えている。感光体14の周囲には、感光体14の光伝
導表面16上に均一に帯電させる帯電コロトロンを有する
帯電ステーション18と、既に帯電した光伝導表面16が複
写すなわち再生される文書９の画像線に露光される露光
ステーション22と、光伝導表面16上に作られた潜在的な
静電画像がトナーにより現像される現像ステーション24
と、光伝導方面16上に現像された画像と時間的関係にお
いて送り出されるコピー用紙32のような複写基体材料に
現像された画像を転写する転写コロトロン29と剥離コロ
トロン30とを有する転写剥離ステーション28と、クリー
ニングブレードと放電コロトロン36とを有するクリーニ
ングステーション34と、が動作可能に配置されている。
コピー用紙32は、対の供給ローラ40と転写ステーショ
ン40の前で約180度用紙を反転させる用紙ガイド42、43
とにより、転写ステーション28に対して前方へ送り出さ
れる。転写ステーション28の後、用紙32は、定着ステー
ション48まで運ばれ、この定着ステーション48にて転写
されたトナー画像が定着ロール49により定着される。定
着ロール49は、ロール49の内部に設けられたランプなど
のヒータにより加熱される。定着の後、コピー用紙32
は、排出される。
透明なプラテン50は、定速度タイプ駆動機構54により
文書が走査点52を移動する際、文書９を支持している。
走査点52は、実際はプラテン50に沿った望ましい点での
プラテン50の幅方向に沿って延びた走査線である。ここ
で文書９は、駆動機構54により文書がプラテン50に沿っ
て移動する際、線ごとに走査される。駆動機構54は、所
定の速度で文書９をプラテン50に沿って移動させるため
に、走査点52の各側にそれぞれ対の入力供給ロール55と
出力供給ロール56を備えている。露光ランプ58は、走査
点52にてプラテン50のストリップ状領域を照らすために
設けられている。走査された文書の線からの画像線は、
移動する感光体14の光伝導表面16を露光するため、露光
ステーション22までグラディエント・インデクス・ファ
イバ・レンズ・アレイ60により、伝送される。
組立体65の上部において、トナー補給カートリッジ66
は、トナー留め領域にトナー粒子を下方に向かって補給
できるように水平線に対して少し傾いた角度で回転可能
に取り付けられている。このトナー溜め領域は、バッフ
ァ76により分離された一対の回転可能に取り付けられた
オーガ72、74を含むデュアル・オーガ混合組立体70によ
り占められる。カートリッジ66は、駆動モータ75により
連続的に回転する。
現像ステーション24において、磁気ブラシ現像ロール
80が、現像ハウジング65内の感光体14の光伝導表面に対
して動作可能な所定の関係にて配置されている。この現
像ロール80の長さは、光伝導表面16を等しいか少し大き
く設定されており、このロール80の軸は感光体14の軸と
平行となっている。現像ロール80は、複数の静止磁石組
立体81を有しており、この静止磁石組立体81は、現像ハ
ウジング65の向かい合った側に軸受により回転可能に支
持されたシリンダであるスリーブ82内に配置されてい
る。磁石組立体81は、スリーブ82が回転する際現像剤が
スリーブ82の外面に引き付けられてブラシ状カバ83を形
成するように、配置されている。スリーブ82の回転によ
り、現像ブラシ83が感光体14の光伝導表面16に現像がで
きるように運ばれ、この中で潜在的静電画像が現像され
る。
現像ステーション24及びトナー補給装置66についてさ
らに詳細に説明する。第２図は、トナー補給とステーシ
ョンの混合部を示す斜視図、第３図は、トナー補給カー
トリッジを示す側面図である。トナー補給カートリッジ
66は、現像ハウジング65の向かい合う側に設けられた軸
受により回転可能に支持されている。このカートリッジ
は、排出ポート90を通って新しいトナーが補給されるよ
うに一定速度で回転するように調整されている。
本発明の第１の特徴によれば、カートリッジ66は第３
図に示したように、水平線に対して約0.4度傾いてい
る。カートリッジ内のトナーは、水平軸の下方に延びた
端部内に集中し、さらに各ポートが６時の位置を通過し
て回転した際ポート90を介して重力が作用する。本発明
の第２の特徴によれば、となーの補給は水平線の下方に
延びるカートリッジの端部に沿ってのみ行われるため、
ポート90はカートリッジの長さ方向に沿って延びている
のみである。補給されるトナーは、重力に助けられ、第
３図に概略的に示される補給領域92内に全て落下する。
オーガ74の一端は、この補給領域内に位置している。
オーガ74は、弧状セグメント104を有し、軸100に取り
付けられている。この軸100は、現像ハウジングの側面
に位置する端部軸受により支持され、反時計回りの方向
にモータ手段（図示せず）により駆動される。弧状セグ
メントを有するオーガ72も同様に、ハウジング内の端部
軸樹に支持された軸102に取り付けられ、この軸102は、
時計回り方向にモータ手段により駆動される。これらの
オーガ72、74は共に、細長く形成され、さらにブラシロ
ール80とほぼ等しい長さを有している。バッファ76は、
デュアル・オーガが取り付け部を収納するハウジング65
のほぼ円柱状のベース部分にそのベースを接続してい
る。バッファ76は、オーガ72に向いてその上部が傾いて
おり、これによりカートリッジ66から補給されるトナー
が満たされるべきオーガ74の上方の相当大きな領域84を
形成している。バッファ76は、さらにオーガ72、76より
短かい長さを有している。これによりバッファ76は、中
央部に沿うオーガ間をトナーが移動するのを防ぎ、両端
部にてオーガ間をトナーが移動するのを許す機能を有し
ている。
コントローラ89（第１図）が、機械８の種々の構成要
素を、複写を行うために互いに所定の時間的関係のもと
で、作動させるために設けられている。このコントロー
ラ89の動作を説明する。機械８は、スタート制御ボタン
により作動する。複写されるべき文書は、対の文書移送
ロール55の間に挿入され、このロール55により文書はプ
ラテン50に沿って先へ運ばれる。文書の先端が検出器か
らの信号に応答して検出コントローラ89に到達したと
き、対の供給ロール40が始動し文書９と時間的関連のも
とにコピー用紙32を前へ進める。そのとき、文書はプラ
テン50に沿って移動し、さらに文書駆動機構54により走
査点52を通過する。感光体14の光伝導表面16上で現像さ
れた文書画像は、転写ステーション28をコピー用紙が通
過するときコピー用紙32に移される。転写ステーション
28を通過後、コピー用紙32は、画像が定着する定着ステ
ーション48を通過する。
トナー画像が形成されさらにトナーが減少したとき、
新しいトナーが、補給カートリッジ66が回転したといポ
ート90を介して補給される。オーガ74が、トナーが取り
去られキャリア粒子と存在するトナーと新しいトナーを
連続的に混合する。オーガ74は、反時計回り方向に回転
し、図示したように方向性をある弧状セグメント104を
有しているため、混合されたものは、第２図において左
から右へ移送される。混合物はオーグ72内を移動し、こ
のオーグ72は時計方向に回転しているため効果的にオー
ガ及び現像ロール80の長さ方向に延びるトナー溜め領域
110（第１図）を形成する。トナー混合物は、その後ロ
ール80の近傍においてオーガ72により回転可能に軸方向
に循環する。スリーブ82が回転するとき、トナー混合物
は、トナーブラシ83を形成するためにスリーブ82の外面
に分配され、さらにこのブラシ83が現像画像を形成する
ために現像領域へ回転して入り込む。
水平線に対するトナー補給装置の最適傾斜角は、0.4
度である。しかしこの傾斜角が0.4乃至1.0度の範囲内で
あれば満足すべき効果が得られる。４×8mmの開口部を
有するポート90とすることにより、効果的に補給するこ
とができるが、異なる直径サイズの他のポートでもよ
い。しかし本発明によれば、ポートは全て水平線の下方
に延びるチューブの端部に形成される。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明のトナー補給カートリッジを備えた複
写機を示す側面図、 第２図は、複写機の現像部分を示す斜視図、 第３図は、トナー補給カートリッジを示す側面図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−2882（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−95464（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−17469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−81663（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−103462（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−201062（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−4552（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/095

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】潜在的静電画像がこの上に形成される可動
    記録部材と、この画像をトナーにより現像する現像手段
    と、この現像された画像を複写基体材料に転写する転写
    手段とを有し、 上記現像手段が、上記記録部材に隣接した現像ハウジン
    グを有し、この現像ハウジングが、記録部材上に画像を
    現像するために記録部材に現像ハウジング内のトナー溜
    めから現像剤を現像できるように運ぶ手段を有する複写
    機において、 （ａ） 供給する新しいトナーをその中に入れるように
    設けられたチューブ状のシリンダと、 （ｂ） トナー溜めの上方に位置するようにシリンダを
    水平線に対して所定の角度傾けて支持する支持手段と、 （ｃ） 上記シリンダを回転させる駆動手段と、 （ｄ） 水平線の下方に配置されたカートリッジの長さ
    方向の一部分のみに沿って延びる複数のトナー排出ポー
    トを有する上記シリンダと、 （ｅ） 上記現像ハウジング内で補給されたトナーを混
    合し、さらにこの混合された現像剤を上記現像手段上に
    移すように設けられた混合手段と、 を有することを特徴とする複写機。
  2. 【請求項２】上記所定の角度は、0.4゜から１゜の範囲
    内である請求項１記載の複写機。
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