JPS5891477A

JPS5891477A - 粒子分配装置

Info

Publication number: JPS5891477A
Application number: JP57197437A
Authority: JP
Inventors: リチヤ−ド・エル・フオ−ブス・ザ・セカンド
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1982-11-10
Publication date: 1983-05-31
Also published as: US4417802A; GB2110122A

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】この発明は、一般には電子写真式複写機、より詳細には
その現像装置に使用する改良されたトナー粒子分配装置
に関するものである。

一般に、電子写真式複写の７’！！Ｉセスは、まず光導
電性部材をはソ一様な電位に帯電させその表面を感光化
する。光導電性部材の帯電した部分は複写する原稿の光
像に対し露光される。この結果、複写する原稿内に含″
！れている情報領域に相当する静電潜像が光導電性部材
に記録される。光導電性部材に静電潜像を記録した後、
潜像は現像剤に接触させることにょシ現像される。これ
にょシ、光導電性部材の上にノ９ウダー像が形成され、
次にコピー・シートへ転写される。最後にパウダー像は
加熱され、像の形状で永久的にコピー・シートへ定着さ
れる。

使用される現像剤は、キャリヤ粒子にトナー粒子が摩擦
電気で付着してｂるものが多い。この二成分混合剤を光
導電性表面に接触させると、トナー粒子はキャリヤ粒子
から潜像へ引き寄せられ、これらのトナー粒子が潜像に
付着して光導電性表面の上に／ＩＦウダー像を形成する
。

現像剤を潜像へ塗付するため、いろいろな方法が考案さ
れてきた。たとえば、現像剤を潜像の上に流下させすな
わちカスケードさせ、トナ二粒子をキャリヤ粒子から潜
像へ吸引することができる。

その他、磁界発生装置を使って外向きに延びるブラシ状
のふさを形成させ、それを光導電性表面に接触させる方
法がある。いずれの装置の場合でも、現像処理の間にト
ナー粒子が現像剤から減少していくことは明らかである
。したがって、トナー粒子を現像剤へ補給しコピー濃度
をはソ最適のレベルに維持しなければならない。能率の
良い複写機を作るＫは、コピー作成中に、使用されたト
ナー粒子を便利にかつ有効にもどしてやるこ−とが必要
である。従来の方法では、一般にトナー粒子は貯槽すな
わちホラ・ぐ−から現像剤の中に分配された。

典型的な先行技術、たとえば米国特許第２．８５１，５
７５号、第２．８９２．４４６号、第２．９０４．００
０号、第２，９１０，９６４号、第５．１４９，７６０
号、第３，８８８，５９４号、および第３．８９８．９
５６号は、すべて補給用トナー粒子を内部に貯えている
ホッパーの底からトナー粒子を分配する方法を開示して
因る。

この発明の第一の特徴によれば、内部に補給用粒子を貯
蔵する手段と、その貯蔵手段の最上部から粒子を分配す
る手段を備えている粒子分配装置が得られる。

この発明の第二の特徴によれば、内部に現像剤を貯蔵す
る室を形成しているハウジングと、前記ハウジングの室
内に配置され光導電性部材の上に記録された静電潜像を
現像するため現像剤を運んで光導電性部材に接触させる
手段と、内部に補給用トナー粒子を貯蔵する手段と、前
記貯蔵手段の最上部から前記ハウジングの室内にトナー
粒子を分配する手段とから成る、光導電性部材上に記録
された静電潜像を現像する装置が得られる。

この発明のその他の特徴については、以下の説明を読ま
れ、そして添付図面を参照すれば、明らかになるであろ
う。

以下、この発明を、その好ましい実施例につｂて説明す
るが、発明はその実施例に限定するつもシのないことは
理解されるよう。むしろ、特許請求の範囲に記載されて
いる発明の範囲と精神に含まれると思われるすべての代
替、修正、および均等物を包含することを意図している
。

電子写真複写の技術は周知であるから、以下・第１図の
複写機に用いられている各種の処理ステーションを略図
で示し、それにつ込てそれらの作用を簡岸に説明するこ
ととする。

まず、第１図について、電子写真式複写機は導電性基層
の上に光導電性表面を付着させたベルトｌＯを用いてい
る。光導電性表面はセレン合金から作ることが好ましい
。導電性基層は電気的に接地されたアルミニウムから作
ることが好ましい。

ベルト１０は矢印１２の方向に光導電性表面の連続部分
を進め、ベルトの移動路の周囲に配置された各種の処理
ステーションを順次通過させる。ベルト１０は剥離用ロ
ーラ１４．張力付与用ロー２１６、および駆動用ローラ
１８の上を移動する◎張力付与用ローラ１６はヨーク２
０に回転できるように取り付けられており、当初圧縮さ
れていたばね２２は、ロール１６がベルト１０を押し付
ける方向にヨーク２０を弾力的に押している。張カルベ
ルは、ベル）１０が容易にたわむことができるように比
較的低く維持される。駆動用ローラ１８は回転できるよ
うに取り付けちれ、ベルト１０に接触している。モータ
２４はローラ１８を回転させ、ベルト１０を矢印の方向
に進める。ローラ１８は適当な手段たとえばベルト駆動
によってモータ２４に連結されている。剥離用ローラ１
４け自由に回転することができるので、ベルトｌＯは最
小の摩擦で矢印１２の方向に動くことができる。

最初Ｋ、ベルト１０の一部分が帯電ステーション＾を通
過する。帯電ステーションＡでは、コロナ発生装置２６
がベルト１０の光導電性表面を比較的高いはソ一様な電
位に帯電させる。

次に、光導電性表面の帯電した部分は露光ステーション
日へ進メラレる。露光ステーションＢでは、透明プラテ
ン３０の上に原稿２８が表を下にして置かれている。ラ
ンフ°３２は原稿２８の上を光線で照明する。原稿２８
から反射した光線はレンズ３４を透過してその光像を形
成する。レンズ３４は光像を光導電性表面の帯電した部
分の上に合焦させ、その上の電荷を選択的に消散させる
・この結果、原稿２８に含まれた情報区域に相当する静
電潜像が光導電性表面の上に記録される。

その後、ベルト１０は光導電性表面に記録さ゛れた静電
潜像を現像ステーションＣへ進める。現像ステーション
Ｃでは、磁気ブラシ現像装置３６が現像剤を静電潜像に
接触させる０磁気ブラシ現偉装置３６は現像用ローラ３
８を有するものが好ましい、現像用ローラ３８＃−ｔキ
ャリヤ粒子とトナー粒子から成る現像剤のブラシを運ん
でベルト１０に接触させる。第１図に示すように、現像
剤のブラシがアイドラ・ローラ４０と４２の間でベルト
１０を部分的に円弧状にたわませ、ベルト１０が少なく
とも部分的に現像剤のブラシの形状に一致するように、
現像用ローラ３８が配置されてい４０現像用ローラ３Ｂ
Ｋ付着している現像剤の層の厚さは調節可能である。ト
ナー粒子はキャリヤ粒子から潜像へ吸引されて、ベルト
１０の光導電性表面の上にトナー・パウダー像を形成す
る。トナー分配装置は作用上現像装置と関連していて、
内部に現像剤を貯蔵するハウソングの室へ追加のトナー
粒子を補給する。現像装置とそれに関連するトナー分配
装置の詳細な構造は、後で第２図および＃！３図につい
て説明する。

剥離用ローラ１４、張力付与用ローラ１６、および駆動
用ローラ１８に加えて、張力付与用ローラ１６と駆動用
ローラ１８の間に、アイドラ・ローラ４４が配置されて
いる。アイドラ・ローラ４４Ｉ／ｉ駆動用ローラ１８と
共に、潜像を現像するためのはソ平らなベルト区域を形
成している・第１図について説明を続ける。現像後、ベ
ルト１０はトナー・パウダー像を転写ステーションＯへ
進める。転写ステーションＤでは、支持材料のシート４
６が移動してきてトナー・パウダー像に接触する。シー
ト４６はシート給送装置（図示せず）によって転写ステ
ーションＤへ送られるＯシート給送装置はシート・スタ
ックの一番上のシートに接触している給送ロールを持つ
ものが好ましい、給送ロールは回転してスタックから一
番上のシートをシュートへ送出する。シュートは進行す
るシートを案内し、ベルト１０の光導電性表面上に現像
されたトナー・パウダー像が転写ステーションＯにおい
てシートと接触するように、調時させて・シート４６を
ベルト１０の光導電性表面に接触させる・転写ステーションＤＫは、シート４６の裏側にイオンを
照射するコロナ発生装置４８が配置されている。コロナ
発生装置４８は光導電性表面からシート４６へトナー・
ノｆウダー像を吸引する。転写後、シート４６はコンベ
ヤ（図示せず）の上に向けて矢印５０の方向に送られ、
このコンベヤがそのシート４６を定着ステーションＥへ
送る。

定着ステーションＥには、トナー・／ｆつメー像をシー
ト４６へ永久的に固着する定着装置５２力監配置されて
いる。定着装置５２は加熱された定着用ロール５４とパ
ック・アック用ロール５６を４つものが好ましい。シー
ト４６は定着用ロール５４とバック・アップ川口〜ル５
６の間を通過し、トナー・・！ウダー像が定着用ロール
５４に接触する。このようにして、トナー・ノ！ウダー
像がシート４６に永久的に定着される。定着後、シュー
ト（図示せず）が進行するシート４６をキャッチ・トレ
イへ案内し、最後にオペレータがそこからシートを取シ
出す。

ベルト１０の光導電性表面からシートを分離した後、そ
の上には必らず若干の残留粒子が付着して残っている。

これらの残留粒子は清掃ステーションＦにおいて光導電
性表面から除去される。清掃ステーションＦには、光導
電性表面に接触し。

回転できるように取り付けられた繊維ブラシ５８が配置
されており、ブラシ５８の回転によって、粒子は光導電
性表面から清掃される。清掃に続いて、放電ランプ（図
示せず）は光導電性表面を光で照射し、次の連続する像
形成サイクルの帯電に先立って、その上に残っている残
留静電荷を消散させる。

この発明の特徴を取り入れている電子写真式複写機の一
般的作用を述べたが、この特許出願のためＫは、以上の
説明で十分であろうと思う。

次に、第２図について、現像装置３６の詳細な構造を説
明する。現像装置３６のノ・ウジング６０は内部に現像
剤を貯蔵する室６２を形成している・１対のオーガ６９
がハウジング６０の室６２内の現像剤を攪拌する。現像
用、ローラ３８は現像剤を運び、光導電性ペル′ト１０
に記録された静電潜像に接触させる。調整バー６４は現
像用ローラ３８上の現像剤堆積層の厚さを調整する。現
像用ローラ３８Ｖｉざらざらの外周表面をもつ好ましい
アルミニウムから作られた非磁性管状部材６６を有して
おシ、管状部材６６の内部に間隔をあけて細長い磁石６
８が配置されている。磁石６８は約２２０’に及んでお
シ、出目区竣には、現像剤を管状部材６６から落下させ
、ノ・ウノング６０の室６２へ戻し、続けて再使用する
ことができるように、磁、気材料がないことが好ましい
。プレード７２は、トナーの追加および攪拌のため使用
済の現像剤の一部をオーガ６９に導く。管状部材６６は
電圧源（図示せずＹよって適当な極性及び電圧で電気的
にバイアスされていることが好ましい。その電圧レベル
は、背景の電圧レベルを、ペル）１０光導電性表面に１
碌された儂の電圧レベルの中間である・実例として、電
圧源は管状部材６６を約１００ないし５００ゲルトの電
圧範囲に電気的にバイアスする。管状部材６６（支）；
一定の角速度で回転すると、その外周表面に現像剤のブ
ラシができる。現像剤のブラシは進行して、現像区域７
４においてベルト１０に接触し、ベルト１ｏをたｉませ
る。

磁石６８＃′ｉ固定して取シ付けられていて、トナー粒
子を摩擦電気で付着させているキャリヤ粒子の磁性によ
って現像剤を管状部材６６へ吸引する。

現像区域７４において、これらのトナー粒子はキャリヤ
粒子から潜像へ吸引され、ベルト１ｏの光導電性表面上
にトナーノ４ウダー像が形成される。

この結果、トナー粒子は現像剤から連続して減少してい
く。もし、現像剤に追加のトナー粒子が補給されなけれ
ば、コピ丁は次第に色が薄くなり。

画質が低下しよう。追加のトナー粒子はトナー分配装置
７６によって現像剤へ補給される。第３図に、　　トナ
ー分配装置７６の詳細な構造を示す。

第５図に示されているように、トナー分配装置７６はは
ソ剛体の外側容器７８を有してｂる。補給用トナー粒子
が中に入ってｂる袋８０が容器７８の内部に配置されて
いる。袋８０は適当な可撓性材料たとえばプラスチック
から作られたものが好ましい。容器７８の最上部は開端
になっている。容器７８の中に配置したとき、袋５ＯＦ
ｉ開いており、トナー粒子はその最上部から自由に外側
へ出ていくことができる。コンベヤ・ベルト８２は、間
隔をおいて配置された対向する１対のローラのまわシに
掛は渡され、容器７８の最上部すなわち開端に置かれて
いる。コンベヤ・ベルト８２は上部ハウジング８８の室
８６の中に配置されて込る。上部ハウジング８８は排出
板９０を有している。排出板９０には孔が設けられてい
て、トナー粒子はそこを通ってコンベヤ・ベルト８２か
らハウソング６００室６２に落下する。トナー粒子が室
６２に入ると、オーガ６９が適当に攪拌して新たに加え
られたトナー粒子と残ってｂる現像剤とを混合する。

実例として、コンベヤ・ベルト８２は適度な幅をもつタ
イミング・ベルトで、ローラ８４はそれと噛み合ってい
るスゲロケット付きローラであってもよＬ／ににのよう
にして、コンベヤ・ベルト８２はトナー粒子を袋８０の
最上部から排出板９０へ送り、孔９２を通してハウジン
グ６００室６２の中に排出する０袋８０の下には滑動で
きるように取り付けられた板９４が配置されている。

トナー粒子が袋８０から排出されると、板９４は自動的
に矢印９６で示すように垂直方向に動いて、補給用トナ
ー粒子とコンベヤ・ベルト８２との連続的接触を維持す
る。。板９４は、適当なばねの上に取り付けることによ
って、またはその代シに板９４と容器７８の底との間に
圧縮空気を供給することによって、上方へ動かすことが
できる。いずれの場合でも、袋８０内のトナー粒子の重
量は減少するので、板９４は■−−■弾力的に押し上げ
られて、トナー粒子の最上部すなわち最上面とコンベヤ
・ベルト８２との連続的接触を維持する。

このようにして、トナー粒子は板９０の孔９２からハウ
ジング６０の室６２の中に排出される・この結果、現像
剤内のトナー粒子の濃度は満足でき゛るレベルに維持さ
れ、最適の画質が保障される。

要点を〈シ返すと、この発明に係る粒子分配装置は自動
的にトナー粒子を容器の最上部から排出することは明ら
かである。これは、複写機の制限のある空間を最大限に
利用する上で、大きな助けになる。

以上から、この発明によれば、先に述べた目標および利
点を集魚に満しているトナー粒子分配装置が得られたこ
とは明らかである。この発明を、その特定の実施例につ
いて説明したが、当該分野の専門家ならば多くの代替、
修正、変更を行なうことは容易であろうと思われる。し
たがって、本発明は特許請求の範囲の広義の範囲と精神
に入るそのようなすべその代替、修正、変更を包含する
ことを意図している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の特徴を取り入れている電子写真式複
写機を示す略正面図、第２図は第１図に用いた現像装置を示す略正面図、およ
び第３図はｔａ２図の現像装置に用いた粒子分配装置の略
正面図である。図中、主要な要素の参照番号は下記の通りであゐＯ＾…帯電ステーション、Ｂ・・−露光ステーション、Ｃ
・・・現像ステーション、Ｄ・・・転写ステーション、
Ｅ・・・定着ステーション、Ｆ・・・清掃ステーション
、１０・・・ベル）、１２・・・進行方向、１４・・・
剥離用ローラ、１６・・・張力付与用ローラ、１８・・
・駆動用ローラ、２０・・・ヨーク、２２・・・ばね、
２４・・・モータ、２６・・・コロナ発生装置、２８・
・・原稿、３０・・・透明！ラテン、３２・・・ランプ
、３４・・・レンズ、３６・・・磁気ブラシ現像装置、
３８・・・現像用Ｑ−ラ、４０、哄、２・・・アイドラ
・ローラ、４４・・・アイドラ・ローラ、４６・・・シ
ート、４８・・・コロナ発生装置、５０・・・進行方向
、５２・・・定着装置、５４・・・定着用ローラ、５６
・・・パック・アップ用ローラ、５８・・・繊維プラン
、６０・・・ハウジング、６２・・・室、６４・・・調
整パー、６６・・・非磁性管状部材、６８・・・磁石、
６９・・・オーガ、７０・・・出口区域、７２・・・グ
レード、７４・・・現ｇ１区域、７６・・・トナー分配
装置、７８・・・容器、８０・・・袋、８２・・・コン
ベヤ・ベルト、８４・・・ローラ、８６・・・室、８８
・・・上部Ｉ・ウジジグ′、９０・・・排出板、９２・
・・孔、９４・・・板、９６・・・進行方向Ｆｌｏ、１ＦＩＧ、　２

Claims

【特許請求の範囲】（１）　内部に補給用粒子を貯蔵する手段と、前記貯蔵
手段の最上部から粒子を分配する手段とを備えているこ
とを特徴とする粒子分配装置・（２）　　さらに１補給
用粒子と前記分配手段との連続的接触を維・持するため
、前記貯蔵手段に対し補給用粒子を上方へ移動させる手
段を備えていることを特徴とする特許請求の範囲ｔａ１
項記載の粒子分配装置。（３）　　前記分配手段は、前記貯蔵手段から受は入れ
た粒子をはソ下方に排出する手段と、前記貯蔵手段の最
上部から前記排出手段へ粒子の一部を運搬する手段とか
６ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
粒子分配装置。（４）　　前記貯蔵手段は、はソ剛性の容器と、前記剛
性の容器の内部に配置され中に補給用粒子が入っている
可撓性の容器とから成ることを特徴とする特許請求の範
囲第３項記載の粒子分配装置。（５）　　前記運搬手段は、前記剛性の容器の最上部に
配置されそこから粒子を受は取って前記排出手段まで送
るコンベヤから成ることを特徴とする特許請求の範囲第
４項記載の粒子分配装置。（６）　　前記移動手段は、補給用粒子と前記コンベヤ
との連続的接触を維持するため前記可撓性の容器に弾力
的に接触して補給用粒子を上方へ押し上げる手段から成
ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の粒子分
配装置・（７）内部に現像剤を貯蔵する室を形成しているノ・ウ
ノングと、前記・・ウノングの室内に配置され光導電性
部材の上に記録された静電潜像を現像するため現像剤を
運んで光導電性部材に接触させる手段と、内部に補給用
トナー粒子を貯蔵する手段と、前記貯蔵手段の最上部か
ら前記ノ１ウジングの室の中ヘトナー粒子を分配する手
段とを備えてｈることを特徴とする。光導電性部材上に
記録された静電潜像を現像する装置。（８）　　さらに１補給用トナ一粒子と前記分配手段と
の連続的接触を維持するため前記貯蔵手段に対し補給用
トナー粒子を上方へ移動させる手段を備えそいることを
特徴とする特許請求の範囲第７項記載の現像装置。（９）　　前記分配手段は、前記貯蔵手段から前記ハウ
ジングの室の中にはソ下方にトナ・−粒子を排出する手
段と、前記貯蔵手段の最上部から前記排出手段へトナー
粒子の一部を運搬する手段とから成ることを特徴とする
特許請求の範囲第８項記載の現像装置。舖　前記貯蔵手段は、はｙ剛性の容器と、前記剛性の容
器の内部に配置され中に補給用トナー粒子が入っている
可撓性の容器とから成ることを特徴とする特許請求の範
囲第９項記載の現像装置・ α力　前記運搬手段は、前記剛性の容器の最上部に配置
されそこからトナー粒子を受は取って前記排出手段まで
送るコンベヤから成ることを特徴とする特許請求の範囲
第１０項記載の現像装置。ｌ　前記移動手段は、補給用軸子と前記コンベヤとの連
続的接触を維持するため前記可撓性の容器に弾力的に接
触し、トナー粒子を上方へ押し上げる手段から成ること
を特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の現像装置。