JPH01267683A - 取り外し可能な現像剤廃物溜め - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔関連出願に対する相互参照〕 本願と同日付で出願されたロバート・ジェー・タナスコ
リ（Ｒｏｂｅｒｔ　Ｊ、Ｔａｎｎａｓｃｏｌｉ）他名義
の「現像剤輸送装置（Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ　Ｔｒａｎｓ
ｐｏｒｔ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ）　Ｊ（Ｄ／８７１８９
）　　という名称の継続中の出願が参照される。

［発明の背景コ 本発明は、静電写真印刷機用の現像剤装置に関し、より
詳細には、現像剤組立体に共同作用状態で併設される取
り外し可能な現像剤廃物溜めに関する。

今日一般に使用される静電複写装置では、光導電性絶縁
部材が一般には均一な電位に帯電され、その後に複写し
ようとする原稿文書の光像に露光される。露光により、
露光すなわち背景領域において光導電性絶縁部材が放電
され、静電潜像が、通常の文書内に含まれる像領域に対
応する部材上に形成される。続いて、光導電性絶縁表面
上の静電潜像が、当該技術でトナーと呼ばれる現像粉末
で現像されることにより可視化される。大部分の現像シ
ステムは、帯電キャリア粒子とこのキャリア粒子に摩擦
帯電的に付着する帯電トナー粒子の両方を備えた現像剤
材料を採用している。現像中、トナー粒子は、光導電性
絶縁領域での像領域の帯電パターンによりキャリア粒子
から引き付けられ、光導電性領域上に粉末像を形成する
。この像は、続いて、複写用紙などの支持表面に転写さ
れ、加熱又は圧力印加により永久的に定着され得る。支
持表面へのトナー像の転写に続いて、次の像形成サイク
ルの準備として、光導電性絶縁部材は、そこに残ってい
る一切の残留トナーが清掃される。

そのような装置の典型的な商業的用途では、現像剤材料
の有効寿命が限られている。ここでは、現像剤材料によ
り、現像剤としてのキャリアとトナーの組合せを限定す
るものとする。現像剤材料が使用されると、当然、キャ
リアとトナーの混合物にトナーを補給し、現像処理のた
めにトナーの適当な供給状態を確保しなければならない
。更に、キャリア自身は、継続使用により種々の問題が
生じるので、寿命が限られている。例えば、キャリアに
はトナーが衝突することがあり、それにより、特にトナ
ーに対する摩擦帯電特性が低下あるいは変化することが
ある。しかも、摩擦帯電特性を強化するために、個々の
キャリア粒子は適当な材料で被覆されているが、このよ
うな被覆が長期間の使用後に劣化したり、実際に剥がれ
たりすることもしばしば生じる。現像剤材料の有効寿命
が終了しかけると、印刷機で作られる複写物の品質が低
下する。作られる複写物の品質が低下すると、使用音は
不愉快に感じ、複写品質の向上させようとして、熟練技
術者に対するサービスコールの必要性が生じる。更に、
現像剤材料が最終的に使用不能となると、装置内の現像
剤材料を交換するために、熟練技術者に対するサービス
コールが必要となる。従って、静電写真機械の有効寿命
全体にわたって現像剤材料を使用できることが望ましい
。

［従来の技術］ 最近、寿命を延ばした現像システムを提供するための方
法及び装置が、フォルキンス（Ｆｏｌｋｉｎｓ）他への
米国特許第４．６１４．１６５号に記載されている。

そこに記載された現像処理は、現像剤ハウジング内の現
像剤にトナー粒子及びキャリア粒子の両方を添加して、
いずれの時点においても室（ｃｈａｍｂｅｒ）内の現像
剤材料の有効寿命が、静電写真印刷機の寿命と少なくと
も等しくなるということを確実にするようになっている
。更に、キャリア及びトナー材料を添加できるようにす
るために、廃物すなわち使用済現像側は、それが所定量
を越えると、現像剤ハウジングから除去される。現像剤
ハウジングに添加されるトナー粒子及びキャリア粒子の
混合物は、キャリア粒子に対するトナー粒子の割合が、
現像剤ハウジング内のキャリア粒子に対するトナー粒子
の割合よりも実質的に大きい。余分な現像剤材料の回収
及び排出を容易化するために、機械捏作員により定期的
に空にされる廃物容器７０が第２図で設けられている。

［発明の要約］ 本発明の主要な観点によると、現像剤組立体から現像剤
材料を除去するために、現像剤組立体に共同作用状態で
併設されるための現像剤組立体めが設けてあり、それが
、そこを通して現像剤貯蔵室に現像剤が入ることのでき
る開口を有する実質的に閉鎖構造の現像剤貯蔵室と、空
気がそこかみ逃げることができるように貯蔵室と連通し
てその上に位置する少なくとも１個の排気ポートと、現
像剤組立体の現像剤出口ポートに対して現像剤受は入れ
状態で溜めの開口が係合するように、現像剤組立体に廃
物溜めを解放可能に固定するための手段とを備えている
。

［好ましい実施態様の説明］ 静電写真印刷装置の取り外し可能な廃物溜めを備えた現
像剤装置の好ましい実施態様を参照して本発明を以下に
説明する。

まず第１図において、本発明による取り外し可能な廃物
溜めを備えた現像剤装置を採用した取り外し可能な処理
カートリッジを含む自動静電写真複写機１０が一例とし
て示されている。第１図に描かれている複写機は、原稿
文書から複−厚物を作るためにそこで利用される種々の
構成要素を示している。本発明の装置は、特に自動静電
写真複写機に使用されるのに非常に適しているが、以下
の記載から明らかなように、それは、その他の静電写真
システムを含む種々の処理システムでの使用にも同様に
非常に適しており、特定の実施根様又はここに示される
実施ｇｌへの適用に特に限定されるものではない。

第１図に示される複写機ＩＯは、矢印１３の方向におい
て主機械フレームｌＯに対する挿入及び引出しを行える
取り外し可能な処理カー）　＋７ツジ１２を採用してい
る。カートリッジ１２は、像記録ベルト状部材１４を含
んでおり、その外周は適当な光導電性材料１５で被覆さ
れている。ベルトは、被駆動輸送ロール１６の周囲から
アイドラローラ１８の回りまでカートリッジの内側で回
転するように適当に取り付けられており、ベルトの内側
走行範囲を矢印で示す方向に移動し、その上の像支持表
面を運んで複数の電子写真処理ステーションを通過させ
る。

図示されていないモータなどの適当な駆動手段が、種々
の共同作用する機械構成要素に動力を与えてその運動を
調整するために設けてあり、それにより、紙などの最終
支持材ｆｌｌ：１３１のシート上に原稿の人力画像情報
の忠実な複写が記録される。

最初に、ベル目４は光導電性表面１５を移動させて帯電
ステーション１９を通過させ、そこにおいて、ベルトは
、像形成に先立って公知の方法で、帯電コロトロン２０
により光導電性表面上に置かれた静電荷で均一に帯電さ
れる。その後、ベルト１４は、露光ステーション２１へ
動かされ、そこにおいて、帯電光導電性表面１５は、原
稿の人力画像情報の光像に露光され、それにより、露光
領域で電荷が選択的に分散させられ、静電潜像の形態で
原稿の人力画像が記録される。

潜像を形成する光学的装置は、走査キャリッジ（図示せ
ず）に取り付けられたランプ１７と鏡Ｍ１、Ｍ２、Ｍ、
とを備えた走査光学システムを備えており、像形成プラ
テン２３、レンズ２２、鏡Ｍ１、ＭＳ、Ｍ６上の原稿文
書りを走査して、公知の方法で、光導電性ベルトに像を
伝える。走査キャリッジの速度と光導電性ベルトの速度
は、原稿文書の忠実な複写を行うために同期させられて
いる。ベルト１４の露光の後、光導電性表面１５上に記
録された静電潜像は現像ステーション２４へ輸送され、
そこにおいて、ベル目４の光導電性表面１５に現像剤が
塗布されて潜像が可視状態になる。現像ステーションは
、詳細に後述するように、粗磁気キャリア粒体とトナー
着色剤粒子とを有する磁化可能な現像剤混合物を利用す
る現像剤ロール２５を含む磁気ブラシ現像システムを含
んでいる。

最終支持材料のシー）３１は、上昇させられたスタック
支持トレイ２６上に配置されたスタックとして支持され
ている。スタックをその上昇位置にして、ノートセパレ
ータ扇形供給ロール２７は、整列ピンチロール対２８に
そこからシートを個々に供給する。次にシートは、ベル
ト上の像と適正に整列して転写ステーション２９へ進め
られ、光導電性表面１５上の現像された像は、転写ステ
ーション２９内の最終支持材料のシー）３１と接触させ
られ、トナー像は、転写コロトロン３０により、最終支
持シート３１の接触側へ光導電性表面１５から転写され
る。

像の転写に続いて、紙やプラスチックなどの所望の最終
支持材料は、それがアイドラロール１８の周囲を通過す
る際に、支持材料３１の梁強度によりベルトから分離さ
れ、トナー像を含むシートは、定着ステーション４１へ
送られ、そこにおいて、ロール定着器３２が転写された
粉末像を定着させる。複写シートにトナー像を定着させ
た後、シート３１はアウトプットロール３３によりシー
トスタックトレイ３４へ送られる。

大部分のトナー粉末は最終支持材料３１に転写されるが
、トナー粉末像の最終支持材料への転写の後、いくらか
の残留トナーが光導電性表面１５上に必ず残る。転写動
作の後に光導電性表面上に残る残留トナー粒子は、清掃
ブレード３６を備えた清掃ステーション３５によりベル
ト１４から除去される。

清掃ブレード３６は、ベルト１４外周と掻き取り接触状
態にあって、清掃ハウジング４８に含まれている。

清掃ハウジング４８は、その上流側開口に併設される清
掃シール５０を有している。これに代えて、トナー粒子
は、当該技術分野よく知られているように、清掃ブラシ
により光導電性表面から機械的に清掃してもよい。

以上の一般的な記載は、本件用途の目的につぃて、本発
明による装置を具体化できる自助電子写真複写！４１０
の一般的な動作を説明するために充分であると思われる
。

現像剤組立体１１の動作は、第１図を継続して参照し、
かつ、更に第２図及び第３図を参照して以下に説明され
る。まず、現像剤組立体はそれ自身が矢印１３の方向に
おいて機械の主要部から取り外し可能であり、取り外し
可能な現像剤供給又は補給容器４２と現像剤ロール２５
と、取り外し可能な現像剤廃物溜め１２、ならびに、併
設された輸送オーガ３７．５９と現像剤混合オーガ４３
とを含んでいることが観察される。無油、第３図は、大
気に開放される輸送オーガ５９と現像剤混合オーガ４３
を図示しているが、それらは使用状態では、機械内の汚
染を減少させるために、説明のために図示されていない
カバ一部材により覆われていることは理解されるべきで
ある。

現像剤供給すなわち補給容器４２は、その底部に現像剤
分配開口５３を含んでおり、それが現像剤組立体内に挿
入されたとき、開口５３は、第１現像剤輸送オーガ３７
の封じ込めチューブ３８の開口４０に対して現像剤分配
状態で連通ずる。現像剤供給容器は手動で現像剤組立体
内に挿入され、容器の両側の位置決めビン７４を中心に
して反時計方向に回転させられてそこに着座する。容器
の回転と同時に、分配開口５３を覆う図示されていない
ドアが開放されてそこに含まれる現像剤を解放する。分
配開口３９は、第１輸送オーガ３７の下流側すなわち送
り出し端部に設けられて、オーガ３７の下側の男２輸送
オーガ５９へ現像剤を分配するようになっており、また
、オーガ５９は、現像剤を現像剤組立体の前部へ輸送し
て現像剤混合オーガ内へ落下させ、現像剤混合オーガは
、現像剤の混合及び輸送を行うとともに、その回転速度
が増加させられているので、現像剤の予備的な帯電を行
う。次に、現像剤は、現像剤混合オーガの反対側の端部
へ長さ方向に輸送され、その時点で、それは後壁部（図
示せず）の小さいドアを通してパドルホイール４４のパ
ドルにより現像剤溜め内及び現像剤ハウジング内へ掻き
出される。磁気ブラシ現像剤ロール２５は、ベルトの光
導電性表面上の静電潜像へ溜め４６から帯電現像剤を輸
送するために、図示されていない手段により、そこに回
転自在に取り付けられている。

現像剤ハウジング４５では、現像剤ロール２５上の現像
剤の厚さは、現像領域へそれが入る前に、トリムバー４
７により整えられ、現像領域において、それは光導電性
絶縁層上の像と接触させられ、続いて、現像剤溜め４６
へ戻される。溜め４６内の現像剤は、ここでは、溜めの
底部の図示されていない傾斜溝により、現像剤混合オー
ガの人口部分へ輸送されて戻される。現像剤ロールから
部分的に使用された現像剤を送って、現像剤混合オーガ
に添加されつつある新しい現像剤と混合させ、それによ
り、部分的に使用された現像剤を新たな現像剤と共にシ
ステム内で再循環させるために、小さいブレード部分（
図示せず）が、現像剤溜めの現像剤混合オーガの現像剤
人口部分に設けられている。

新しい現像剤が現像剤システムに連続的に添加されるの
で、システムの容量に到達したとき、いくらかの材料を
除去する必要がある。これは、現像剤ハウジング４５の
現像剤溜め４６の後部の上側部分の現像剤出口ポート４
９を通して可能となっている。すなわち、新しい現像剤
が添加されると、いくらかの新しい現像剤材料及び実際
いくらかの古い現像剤材料が、現像剤出口ポート４９か
ら流出或いは漏出する。現像剤ハウジングの後部には、
取り外し可能に位置決めされ、かつ、解放可能に固定さ
れた状態で、現像剤廃物溜め５２が設けてあり、この廃
物溜め５２は、現像剤貯蔵室５４において、使用済のす
なわち廃物の現像剤を受は取るために、現像剤出口ポー
ト４９と連通ずる開口５１を備えている。現像剤廃物溜
め５２は、排気前に空気から飛散トナーを捕獲できるよ
うにするために、少なくとも１個の沈＃筒５５を含んで
おり、排気ポート５６から空気が排出される前に、ポリ
ウレタン発泡体などの適当なフィルタ５７と共に作用す
る。これに代えて又はこれに付加する形で、磁石６３を
沈澱筒内に位置させ、磁気的に引き付けることのできる
キャリア及びトナー粒子を引き付けて、排気空気からの
゛それらの分離を促進することもできる。第３図〜第５
図に示すように、現像剤廃物溜めは、現像剤廃物溜め用
の位置決めハンドルを形成する部材５８により頂部で連
結された２個のそのような沈澱筒５５を含んでもよい。

第３図〜第５図を続けて参照して、現像剤組立体内への
現像剤廃物溜め５２の設置状態が更に詳細に以下に記載
されている。

現像剤廃物溜め５２は、作業員がハンドル５８を保持し
て廃物溜めを現像剤組立体内の現像剤溜め４６の裏側に
形成された空洞へ挿入し、現像剤組立体の現像剤出口ポ
ート４９が現像剤廃物溜めの開口５１と連通ずるように
することにより手動で挿入できる。

現像剤廃物溜めが、廃物溜めの反対側の溝６２に摺動自
在に係合するランナ６１上の位置へ滑ると、ばね７１の
タブ７２が現像剤組立体と係合し、ばねが圧縮されてそ
こに取り付けられたドア７０が付勢されて後方へ移動し
、現像剤廃物溜めの頂部の開口５１が露出する。同時に
、現像剤廃物溜めの底部では、そこに取り付けた小さい
ピン６４が、現像剤組立体１１の締め付は手段６５と係
合させられる。選択的事項として、機械上へ粒子材料が
逃げることを防止するために、閉鎖又は開放気泡構造の
帯状発泡体などの発泡体シールが開口５１又は出口ボー
ト４９又はその両方の周囲に配置されてもよい。更に選
択的事項として、タブ７２の間を延びるドア７０に磁石
７３を設けて磁界を形成し、ドアと溜め本体の間に僅か
な間隙がある場合に、ドア領域から現像剤が流れること
を防止するようにしてもよい。

現像剤廃物溜め５２は、望ましくは曲げやすいプラスチ
ック材料からなる係留部材６６により、現像剤供給すな
わち補給容器４２に連結されている。この構造により、
現像剤補給供給を現像剤ハウジングに対して行うときに
、常に、現像剤廃物溜めが交換されるということを確実
にする。更に、これは、現像剤供給すなわち補給容器及
び現像剤廃物溜めの両方を、どのようにして適正に挿入
するかを使用者に指示するために、係留部材上に指示ラ
ベルを設けることもできるという利点も有している。

すなわち、本発明によると、現像剤供給容器及び現像装
置との組み合せにおいて、米国特許第４、６１４．１６
５号の現像システムの寿命を延ばすことができ、そこで
は、システムの分配率で制御される小量の二成分現像剤
が、現像剤組立体内の現像剤材料の再循環供給部へ添加
されるとともに、小量の使用済み現像剤が現像剤溜めか
ら除去される現像剤廃物溜めが設けられている。上述の
現像剤廃物溜めは、現像剤溜めからの除去された現像剤
材料の回収及び排出空気中の汚染物の最小化に育効であ
ることが立証されている。更に、汚染制御が機械全体の
寿命を向上させ、顧客による交換を非常に容易にする。

そのようなシステムを構成した結果、現像剤ハウジング
内の充填現像剤は、熟練技術者により交換される必要は
ない。むしろ、この現像剤ハウジングの保守は、顧客又
は機械操作員により完全に行うこともできる。キャリア
の除去と、それに伴う新しいキャリア及びトナーの交換
が連続的であることにより、キャリアの劣化と、それに
より生じる汚染が原因となるサービスコールも事実上な
くなる。更に、現像剤廃物溜めは、解放されなければな
らない圧力が現像剤溜めにどのように生じても、それを
現像剤廃物溜めを通して解放できるという利点を有して
いる。それ以外の場合、現像剤領域で発生した圧力は、
過剰圧力により付勢されてトナーが現像剤組立体のあら
ゆる開口から逃げ出すことによる機械全体の汚染を引き
起こす可能性がある。現像剤廃物溜めを通る通路に、発
泡フィルタを有する排気ポートを設けたことにより、機
械及び周囲の空気の全体的な汚染が最小となる。更に、
そのようなフィルタを取り外し可能及び交換可能な現像
剤廃物溜めに設けたことにより、充填現像剤を補充する
とき、及び、現像剤廃物溜めを交換するときに、それが
定期的に交換され、これにより、フィルタ効率を維持で
きる。

ここで言及した特許の記載内容は、ここでは、参考のた
めに具体的かつ全体的にここに盛り込まれている。

本発明は特定の実施態様について記載されてきたが、当
業者にとって明らかなように、数多くの置換や変更及び
変形を行うこともできる。例えば、本発明は、原稿を光
学的に走査することにより静電潜像が形成される印刷機
について説明してきたが、静電潜像は、レーザービーム
からの光の変調ビームによる場合のようなその他の方法
で形成されてもよいことは明らかである。従って、添付
の特許請求の範囲及び精神に入るような全てのそのよう
な置換及び変更技術を包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像剤装置と本発明による現像剤廃物溜めとを
備えた自動静電写真複写機の断面における概略図、第２
図は本発明による現像剤廃物溜めを備えた現像剤組立体
の断面における拡大概略図、第３図は取り外し可能な現
像剤供給容器と供給容器に係留された取り外し可能な現
像剤廃物溜めとを備えた現像剤組立装置の部分切り欠き
等角投影図、第４図は現像剤組立体に取り付けられたと
きの本発明による現像剤廃物溜めの拡大等角投影図、第
５図は取り外し可能な現像剤廃物溜めに係留された取り
外し可能な現像剤供給容器の等角投影図である。 ４６；現像剤溜め　　　　５１：開口 ５２：現像剤廃物溜め　　５４：現像剤貯蔵室５６：排
気ポート５７：フィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、現像剤組立体に共同作用状態で併設され、そこから
   現像剤材料を除去するための現像剤廃物溜めであって、
   実質的に閉鎖構造の現像剤貯蔵室と、そこを通して前記
   室に現像剤が入ることのできる開口と、廃物溜めから空
   気が逃げることができるように貯蔵室と連通してその上
   方に位置する少なくとも１個の排気ポートと、空気が排
   気ポートから逃げる前に空気中に飛散している粒子を除
   去するための手段と、前記開口が前記現像剤組立体の現
   像剤出口ポートに対して現像剤受け入れ状態で係合する
   ように、前記現像剤組立体に前記廃物溜めを解放可能に
   固定するための手段とを備えた現像剤廃物溜め。