JP3323243B2 - 現像剤オーガー - Google Patents

現像剤オーガー

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    • G03G2215/0827—Augers
    • G03G2215/0833—Augers with varying pitch on one shaft

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、概してハイライト・カ
ラーコピーを製造するのに適合された電子写真印刷機に
係り、詳細には、電子写真印刷機の現像システムに使用
される現像剤オーガーに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電子
写真印刷機の現像システムに使用される現像剤オーガー
を提供することである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、電子写真印刷
機の現像システムに使用するための複数のフライトセグ
メントを所有する現像剤オーガーであって、シャフト
と、そのシャフトに取り付けられ、第１のピッチ間隔を
画定する少なくとも２個のフライトセグメントを含む第
１のフライト部分と、そのシャフトに取り付けられ、そ
の第１のフライト部分と隣接して位置決めされるととも
に、第１のピッチ間隔よりも大きな第２のピッチ間隔を
画定する少なくとも２個のフライトセグメントを含む第
２のフライト部分と、そのシャフトに取り付けられ、そ
の第２のフライト部分と隣接して位置決めされるととも
に、第２のピッチ間隔よりも狭い第３のピッチ間隔を画
定する少なくとも２個のフライトセグメントを含む第３
のフライト部分と、その第２のフライト部分内に取り付
けられる攪拌羽根と、を含む現像剤オーガーであること
を特徴としている。本発明の現像剤オーガーは、第１の
ピッチ間隔と第３のピッチ間隔とがほぼ等しく、現像剤
が、第１のフライト部分、第２のフライト部分、及び第
３のフライト部分を介してほぼ一定の速度で搬送される
態様が好ましい。
【０００４】
【実施例】本発明はその好ましい実施例に関連して述べ
られる一方、発明をその実施例に限定することを意図す
るものでないことは理解されるだろう。反対に、添付の
請求項によって定義されるような発明の精神及び範囲に
含まれるものとして代替例、変更態様及び対応例をすべ
てカバーすることを意図するものである。
【０００５】本発明の機能を組み込んでいる実例として
の電子写真印刷機の一般的理解のために、図面を参照す
るものである。図面では、同一要素を指示するために同
じ参照符号が全体を通じて使用されている。図１は本発
明の機能を組み込んでいる電子写真印刷機の種々の構成
要素を図式化により表している。本発明が広範囲の種々
の印刷機での使用に対し等しく且つ十分に適合されるも
のであって、必ずしもその応用がここに示される特定の
システムに限定されるものではないことは以下の説明に
より明らかとなる。
【０００６】図１を参照すると、電子写真印刷機では導
電基板上に付着される光導電性表面を有するベルト１
０、即ち電荷保持部材、が用いられる。光導電性表面
は、好ましくはセレニウム合金から作られ、また導電基
板は電気的に接地されたアルミニウム合金から製造され
ることが好ましい。ベルト１０はその移動経路周辺に配
置された種々の処理ステーションを順に介してベルトの
連続部分を進行させるために矢印１６の方向に移動す
る。ベルト１０はテンション（張力）ローラ１８、駆動
ローラ２０及びストリッピングローラ２２に掛けられて
運ばれる（エントレインされる）。モータ２３はローラ
２０を回転させて、ベルト１０を矢印１６の方向に進行
させる。ローラ２０はベルトドライブ（伝動）等の適切
な手段によってモータ２３に結合される。
【０００７】最初に、ベルト１０の連続部分は帯電ステ
ーションＡを通過する。帯電ステションＡでは、参照符
号２４によって示されるスコロトロン（ＳＣＯＲＯＴＲ
ＯＮ）、コロトロン（ＣＯＲＯＴＲＯＮ）又はディコロ
トロン（ＤＩＣＯＲＯＴＲＯＮ）のようなコロナ放電装
置によってベルト１０は選択的に高位且つ均一の正電位
又は負電位になるまで帯電される。帯電は負電気である
のが好ましい。当該技術において周知の任意の適切な制
御を用いてコロナ放電装置２４を制御することができ
る。
【０００８】次に、光導電性表面の帯電された部分は、
露光ステーションＢを介して進行させられる。露光ステ
ーションＢでは、均一に帯電された光導電性表面や電荷
保持表面は、レーザに基づく入出力走査装置２５によっ
て露光され、同装置によって電荷保持表面は走査装置か
らの出力に応じて放電されることになる。この走査装置
は３レベル・レーザのラスター出力スキャナ（ＲＯＳ）
が望ましい。電子サブシステム（ＥＳＳ）２７は、デー
タ源（図示せず）とＲＯＳ２５との間の画像データフロ
ーを作成する制御エレクトロニクスを準備する。別の方
法として、ＲＯＳとＥＳＳを従来の光／レンズ露光装置
に置き換えることもできる。最初に比較的高電位（約９
００ボルト）に帯電された光導電性表面は、背景（白
の）画像エリアでは中間電位（約５００ボルト）になる
まで、さらに画像のハイライト（即ち、黒以外のカラー
の）カラー部分ではゼロ又は接地電位に近くなるまで選
択的に放電される。
【０００９】現像ステーションＣでは、概して参照符号
３０で示される磁気ブラシ現像システムは、現像剤を静
電潜像に接触させる。現像システム３０は第１と第２の
磁気ブラシ現像ユニット３２と３４をそれぞれ備える。
これら現像ユニットの各々はハウジングに載置される一
対の磁気ブラシ現像ローラを含むことが好ましい。詳細
には、現像ユニット３２は一対の磁気ブラシローラ３５
と３６を収容し、また、現像ユニット３４は一対の磁気
ブラシローラ３７と３８を収容する。これら一対のロー
ラは各々、それぞれの現像剤を潜像に接触させる。さら
に、現像ユニット３２と３４は、不適切に潜像に付与さ
れたキャリヤ・グラニュール（粒剤）を捕捉し、このキ
ャリヤ・グラニュールをそれぞれの現像ユニットに戻す
ためのピックオフローラ４４と４６をそれぞれ備える。
さらに、現像ユニット３２は３個の現像剤オーガー５
０、５１及び５２を備え、一方、現像ユニット３４もま
た３個の現像剤オーガー５３、５４及び５５を備える。
適切な現像剤のバイアスは、それぞれの現像ユニット３
２と３４に電気接続される電源４１と４３を介して実施
される。
【００１０】静電潜像の現像における色識別は、バック
グラウンド（背景）電圧からオフセットされた電圧に電
気的にバイアスされる磁気ブラシローラ３５、３６、３
７及び３８を備えた単一のパスにおいて現像ユニット３
２と３４を通って光導電性表面に記録される潜像を移動
させることによって達成されるものであり、そのオフセ
ットの方向はハウジング内のトナーの極性によって決定
される。矢印１６によって示されるようなベルト１０の
移動方向における第１の現像ユニット３２は、光導電性
表面の放電画像エリアを現像する。この現像ユニット
は、赤色トナーが第１の現像ユニットの光導電性表面と
電気バイアスされた現像ローラとの間の静電界によって
潜像の放電画像エリアに押しやられるような摩擦特性を
有する赤色現像剤（図示せず）を備える。反対に、矢印
１６によって示されるベルト１０の移動方向における第
２の現像ユニット３４は、潜像の高帯電画像エリアを現
像する。この現像ユニットは、黒色トナーが第２の現像
ユニットにおける光導電性表面と電気バイアスされた現
像ローラとの間に存在する静電界によって潜像の高帯電
エリアに対して付勢されるような摩擦電気的電荷を有す
る黒色現像剤（図示せず）を備える。
【００１１】支持材料のシート５８は転写ステーション
Ｄでトナー画像へ接触される。支持材料のシートは従来
の給紙装置（図示せず）によって転写ステーションＤへ
進行させられる。望ましくは、給紙装置がコピーシート
のスタックの最上部のシートに接触するフィードローラ
を備える。このフィードローラは、所定時間のシーケン
スでベルト１０の光導電性表面に支持材料シートを接触
させるシュート内へ、スタック最上部のシートを進行さ
せるように回転し、現像されたトナー粒子画像が転写ス
テーションＤで支持材料の進行中のシートに接触するこ
とになる。
【００１２】受光体上で現像される合成画像が陽性及び
陰性トナーの両方から構成されるので、陰性プリ・トラ
ンスファーコロナ放電部材５６は、陽性コロナ放電を用
いてシートへの効果的な転写のためにトナーを調整する
ために設けられる。
【００１３】転写ステーションＤは、シート５８の裏面
に適切な極性のイオンを吹き付けるコロナ生成装置６０
を含む。これによって、ベルト１０からトナー粒子画像
の黒色部分及び非黒色部分をほぼ同時にシート５８に引
きつける。転写後、シートは同シートを溶着ステーショ
ンＥに進行させるコンベヤ（図示せず）上を矢印６２の
方向に移動し続ける。
【００１４】溶着ステーションＥは、概して参照符号６
４によって指示される溶融アセンブリを含み、これによ
って転写されたトナー粒子画像が永久的にシート５８に
付着される。好ましくは、溶融アセンブリ６４は加熱溶
融ローラ６６と圧力ローラ６８を含む。シート５８は、
溶融ローラに接触するトナー粒子画像とともに溶融ロー
ラ６６と圧力ローラ６８との間を通過する。このよう
に、トナー粒子画像は永久にシート５８に付着する。溶
着の後、シュート（図示せず）はその後のオペレータに
よる印刷機からの取り出しのためにキャッチトレイ（図
示せず）へと進行中のシート５８を案内する。
【００１５】支持材料シートがベルト１０の光導電性表
面から離れた後、光導電性表面上の非画像エリアによっ
て運搬される残留トナー粒子が、そこからの除去を可能
にするためにプレ・クリーン（事前処理）帯電装置７２
によって適切な極性及びレベルに帯電される。これらの
粒子は洗浄ステーションＦで除去される。真空補助式静
電式柔毛ブラシクリーナユニット７０が洗浄ステーショ
ンＦに配置される。洗浄ユニットは２個の柔毛ブラシロ
ールを有し、これらロールは比較的高速で回転し、残留
トナー粒子を気流（真空源によって供給される）内に、
次にサイクロン・セパレータ内に、さらに最後に廃棄ボ
トル内に押し流すように機械的力を生成する。さらにブ
ラシは、残留トナー粒子のブラシへの引きつけを向上
し、洗浄能力を増加する非常に高位の陰電位になるまで
摩擦電気的に帯電される。
【００１６】洗浄の次に、放電ランプ（図示せず）は次
の連続的画像形式サイクルに備えて帯電する前に残存す
る残留静電荷を放散するために光導電性表面に十分な光
を当てる。
【００１７】図２には、現像ユニット３２が詳細に示さ
れている。現像ユニット３２と３４は構造上、互いにほ
ぼ同一であり、従って現像ユニット３２についてのみ述
べるものとする。現像ユニット３２には、磁気ブラシロ
ーラ３５と３６、ピックオフローラ４４ならびに現像剤
オーガー５０、５１と５２を支持するハウジング４８を
備える。ハウジング４８は、新しいトナー粒子をトナー
粒子源（図示せず）からの既存の現像剤に付加するため
のトナーインレット開口部４９を備える。図３に示され
るように、ハウジング４８はさらに一対の仕切り板６１
と６３を有する。これら仕切り板によって、現像剤の隣
接且つ反対方向の流れの相互作用が防止される。仕切り
板６１と６３がなければ、３個の現像剤オーガーによっ
て移動経路で正反対の方向に押し込まれている現像剤は
互いに衝突して現像剤の移動経路間において流れなくな
る傾向がある。
【００１８】新しいトナー粒子は開口部４９を介してＸ
の位置にある既存の現像剤に入り込む。次に、オーガー
５２は新しいトナー粒子と既存の現像剤の混合物を矢印
７４の方向に進行させる。パドルホイール５９はオーガ
ー５１に位置決めされて、次に矢印７５の方向に現像剤
を進行させる。次に、オーガー５０は矢印７６の方向に
現像剤を進行させる。さらに現像剤は矢印７７の方向に
送られ、仕切り板６３とハウジングのＹ地点に近い側面
との間に画定される開口部を介して送られる。現像剤は
さらにオーガー５１のフライトの影響を受けて、矢印７
４の方向に戻って前進させられる。パドルホイール５９
に到達すると同時に、現像剤は矢印７５の方向に送ら
れ、その後、上述のようなエンドレスループの経路に沿
って進む。
【００１９】図４には、オーガー５２の拡大図が示され
ている。オーガー５２はシャフト８０及びフライト８２
を含む。フライト８２は複数のフライト・セグメントＳ
１〜Ｓ２３を有する。フライト８２の第１の部分８４は
フライト・セグメントＳ１〜Ｓ７を備える。フライト８
２の第２の部分８６はフライト・セグメントＳ８〜Ｓ１
６を備える。フライト８２の第３の部分８８はフライト
・セグメントＳ１７〜Ｓ２３を備える。フライト・セグ
メントＳ１〜Ｓ７はシャフト８０に沿って同軸上に配列
され、かかるフライト・セグメントの各々は同様の隣接
するフライト・セグメントとはピッチ間隔Ｄ１だけ離間
されている。同じフライト部分内の隣接するフライト・
セグメント間のピッチ間隔は、シャフト８０の軸と並行
に測定される同じフライト部分内のオーガーのフライト
・セグメント上の任意の地点から隣接するフライトセグ
メント上の対応地点までの距離として定義される。さら
に、フライト・セグメントＳ８〜Ｓ１６はシャフト８０
に沿って同軸上に配列され、かかるフライト・セグメン
トの各々は同様の隣接するフライト・セグメントとはピ
ッチ間隔Ｄ２だけ離間されている。フライト・セグメン
トＳ１７〜Ｓ２３はシャフト８０に沿って同軸上に配列
され、かかるフライト・セグメントの各々は同様の隣接
するフライト・セグメントとはピッチ間隔Ｄ３だけ離間
されている。図４に示されるように、ピッチ間隔Ｄ１は
ピッチ間隔Ｄ２よりも実質的に小さく、ピッチ間隔Ｄ３
もピッチ間隔Ｄ２よりも実質的に小さい。ピッチ間隔Ｄ
１とピッチ間隔Ｄ３とはほぼ等しいことが好ましい。
【００２０】オーガーの長さに沿って隣接するフライト
・セグメント間の異なるピッチ間隔をそれぞれ有する隣
接するフライト部分を所有する現像剤オーガーを設ける
ことによって、現像剤を現像ハウジング内で進ませる速
度を変更する働きをする。例えば、現像剤をピッチ間隔
Ｄ１を有するフライト部分によって進ませる速度は、現
像剤をピッチ間隔Ｄ２を有する別のフライト部分によっ
て進ませる速度よりも小さい。
【００２１】さらにオーガー５２は、図４に示されるよ
うに第２のフライト部分８６内でシャフト８０に固定さ
れる複数の攪拌羽根９０を含む。これら攪拌羽根９０の
各々はまた、隣接したフライトセグメントに固定され
る。シャフト８０が回転されて、ハウジング４８内に現
像剤を進行させるためにフライト８２が回されると、攪
拌羽根９０は新しく付加されたトナー粒子を既存の現像
剤と混合して、現像剤混合物を静電画像と当接させる前
に実質的な混合（ブレンディング）を達成する働きをす
る。
【００２２】攪拌羽根９０の現像剤に対する作用は、現
像剤をハウジング４８内でシャフト８０の長さに沿って
進ませる速度を減少させる傾向がある。しかしながら、
攪拌羽根９０はフライト８２の第１のフライト部分８４
内のフライトセグメントのピッチ間隔に比較して大きな
ピッチ間隔を有するフライトセグメントを有するフライ
ト８２の第２のフライト部分８６内に配置されるため
に、ハウジング内の現像剤の速度に対する攪拌羽根の影
響は実質的にオフセットされる。従って、これまで攪拌
羽根を設けることによって、現像剤をハウジング４８内
でシャフト８０の長さに沿って進ませる速度が減少して
しまうという問題を解消することができ、現像剤にとっ
て重要な混合を実行しながら、従来問題とされていた現
像剤の搬送速度の不均一を改善することができる。 さら
に、現像剤が、第１のフライト部分８４、第２のフライ
ト部分８６及び第３のフライト部分８８を介してほぼ一
定の速度で搬送されるように、第１のピッチ間隔、第２
のピッチ間隔及び第３のピッチ間隔を設定することによ
り、現像剤にとって重要な混合を実行しながら、現像剤
は第１のフライト部分８４、第２のフライト部分８６及
び第３のフライト部分８８を介してほぼ一定の速度でオ
ーガー５２によって進ませられる。
【００２３】要約すると、複数のフライトセグメントを
所有する現像オーガーは電子写真印刷機の現像システム
での使用について述べられ、現像オーガーはシャフト及
びシャフトにらせん形状に取り付けられる第１のフライ
ト部分を含み、第１のフライト部分は第１のピッチ間隔
を画定する少なくとも２個のフライトセグメントを含
む。さらに現像オーガーは、シャフトにらせん形状に取
り付けられ且つ第１のフライト部分に隣接して位置決め
される第２のフライト部分を含み、第２のフライト部分
は第１のピッチ間隔よりも大きな第２のピッチ間隔を画
定する少なくとも２個のフライトセグメントを含む。
【００２４】
【発明の効果】請求項１に記載の現像剤オーガーによれ
ば、トナー粒子と既存の現像剤との混合を十分に実施し
ながら、ハウジング内の現像剤の速度に対する攪拌羽根
の影響を実質的にオフセットすることができ、従来問題
とされていた現像剤の搬送速度の不均一を改善すること
ができる。 請求項２に記載の現像オーガーによれば、ト
ナー粒子と既存の現像剤との混合を十分に実施しなが
ら、ほぼ一定の速度で現像剤を現像システム内で送るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の機能を組み込んでいる図解式電子写真
印刷機の概略正面図である。
【図２】図１の電子写真印刷機に使用される現像ユニッ
トの一つを表わす分解部品配列斜視図である。
【図３】図２の矢印３−３の方向に沿った断面図であ
る。
【図４】図２の現像ユニットのミキシングオーガーを示
す拡大正面図である。
【符号の説明】
１０ ベルト ３２、３４ 現像ユニット ５０、５１、５２ 現像剤オーガー ８０ シャフト ８２ フライト ９０ 攪拌羽根
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−180876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−100472（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−266864（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−50081（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−136648（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子写真印刷機の現像システムに使用す
    るための複数のフライトセグメントを所有する現像剤オ
    ーガーであって、シャフトと、前記シャフトに取り付け
    られ、第１のピッチ間隔を画定する少なくとも２個のフ
    ライトセグメントを含む第１のフライト部分と、前記シ
    ャフトに取り付けられ、前記第１のフライト部分と隣接
    して位置決めされるとともに、第１のピッチ間隔よりも
    大きな第２のピッチ間隔を画定する少なくとも２個のフ
    ライトセグメントを含む第２のフライト部分と、前記シ
    ャフトに取り付けられ、前記第２のフライト部分と隣接
    して位置決めされるとともに、第２のピッチ間隔よりも
    狭い第３のピッチ間隔を画定する少なくとも２個のフラ
    イトセグメントを含む第３のフライト部分と、前記第２
    のフライト部分内に取り付けられる攪拌羽根と、を含む
    現像剤オーガー。
  2. 【請求項２】 第１のピッチ間隔と第３のピッチ間隔と
    がほぼ等しく、現像剤が、第１のフライト部分、第２の
    フライト部分、及び第３のフライト部分を介してほぼ一
    定の速度で搬送される請求項１に記載の現像剤オーガ
    ー。
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