JPH0229211B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトナー供給装置に係り、更に詳しくは
自動静電写真機における現像ステーシヨンのため
のトナー供給装置に関する。特に本発明は新規な
トナー供給ロールの使用に関する。

電子写真の技術において、導電性支持部材で支
持された光導電絶縁プレートは先ず均一に帯電さ
れ、次に複写すべき像の光像（明暗像）で露光さ
れる。この光像の影響により光導性層は導電性と
なり、選択的に明るい面積部分における電荷が光
導電プレートを通して導電性支持部材へ消失し、
光導電プレートに静電潜像を形成する。目に見る
ことのできないこの静電潜像はその像を支持して
いる光導電プレートを当業技術分野で一般にトナ
ーと称される微細な色素を有する樹脂ベース材料
に接触させることで可視となされるのであり、ト
ナーは静電潜像の極性と反対極性に予め帯電され
ている。このトナーは像すなわち帯電面部分にお
いて光導電プレートに付着する。典型的にはこの
現像剤は光導電プレートからペーパー等の最終支
持部材に転写され、加熱フユーザー等によつて固
着されてオリジナルの永久的な記録を形成する。
この技術に使用されるトナーは約10ミクロンの粒
子平均寸法の微細な樹脂ベース材料である。個個
のトナー粉末に電荷を与えるために、トナーは比
較的粗いキヤリヤ材料と接触するように動かされ
るのであり、トナー粉末は摩擦電気的にキヤリヤ
と隔てられている。トナー粉末とキヤリヤ粒子と
の間の摩擦および混合においてトナー粉末はキヤ
リヤ粒子と反対極性に摩擦電気的に帯電する。さ
らにこの帯電したトナー粉末は粗いキヤリヤ粒子
の表面を静電気的に覆うことになり、帯電状態に
て結合した状態を維持する。静電潜像を現像する
ために、２成分からなるこの材料が光導電プレー
トと接触されるのであり、トナーが静電気的にキ
ヤリヤ表面から静電潜像へ転写される。このよう
にして粗いキヤリヤ粒子はトナー粉末を帯電させ
るだけでなく、トナー粉末を装置内の１箇所から
他の箇所へ運ぶ運搬手段をなすのである。

自動複写装置においては、トナー粉末は現像処
理により消費されるので、複写機の連続的な運転
を持続させるために現像装置内で周期的に交換さ
れる必要がある。様々な技術が従来よりトナー粉
末供給の補充のために使用されている。最初は、
新しいトナー粉末を供給ボトルすなわち容器から
供給装置へ流し込むことで直接的に加えていた。
しかしながらこのようなトナー粉末の追加量がト
ナーとキヤリヤとの間の摩擦電気的関係状態を変
化させ、これが個々のトナー粉末の帯電効果を低
下させてしまい、従つて現像剤が静電潜像支持面
と接触した時に現像効率を低下させてしまう。さ
らに流し込む処理は損失（浪費）が大きくて汚れ
もひどく、ある量のトナー粉末は空気によつて周
囲空間や機械内の他の箇所へと飛散する傾向を示
す。キヤリヤ粒子とトナー粉末との間の現像剤の
比率を一定に維持する必要性、および摩擦電気的
特性を比較的均一に維持する必要性も今日利用で
きるより自動化された高速電子写真処理機に要求
される。別途トナーホツパーを備え、供給装置が
トナーをホツパーから自動電子写真複写機の現像
装置へ規則的もしくは必要に応じて供給するよう
な試みもなされた。

ハドソンその他に付与された米国特許再発行第
27876号は静電写真機のためのトナー供給装置を
開示しており、これにおいては底部に開口を有す
る閉容器が弾性的なオープンセルエラストマーロ
ールによつて機械の他の部分からシールされてお
り、このロールは前記開口の壁部と押圧接触する
ように回転可能に支持され、オープンセル内に特
定量のトナー粉末を保持するようになつている。
このロールは容器内のトナー供給位置を通して連
続して回転し、ロールのオープンセル空所が特定
量のトナー粉末を均等に保持して少くとも１つの
押圧壁を超えて移動するようになつており、この
押圧壁においてロール表面が充分に変形されてそ
の特定量のトナー粉末をロール表面から現像剤チ
ヤンバーへ送り出すようになつている。

ロウエスその他に付与された米国特許第
3374768号は現像装置を開示しており、これにお
いては予め定めた形状、寸法および容積の凹部の
規則的な配列を表面に形成されている陽極酸化処
理アルミニウム表面を有する硬質ローラがトナー
粉末を取り込み、次にドクターブレードにより過
剰のトナー粉末を除くようにスクレーパー処理さ
れる。このトナーはローラーと同じ方向に移動す
る複数のブラシによつてローラーの凹部から取り
出されてピツクアツプされる。

バンデーに付与された米国特許第4133458号は
トナー粉末を受け入れて保持するために表面を処
理されたオープンセルのフオーム成形されたエラ
ストマー材料を有するトナー供給装置を開示して
いる。この供給ロールはトナーホツパー内で回転
されてオープンセル空所にトナー粉末を取り入
れ、次に少くとも１つの押圧面を超えて移動さ
れ、この押圧面にてロールが変形されてトナー粉
末を現像剤チヤンバーへ供給するようになつてい
る。この装置はブリツジ形成防止ウエブを備えて
いて、容器の内容物を特定の状態に保持すること
を保証し、また均等な供給を保証する。

フジモトに付与された西独公開公報第2262773
号はトナー給送装置を開示しており、これはロー
ル軸と平行に複数の軸線方向の溝を表面に有する
ソリツド供給ロールを備えており、この供給ロー
ルはまたその周囲に鋸歯形状のパターンを有して
いて、これがトナー粉末を取り入れるのである。
このロールはトナー取り入れ位置から取り出し位
置へ回転され、トナーはトナーストリツパー装置
によつてロールから取り去られる。

ハドソンその他の米国特許再発行第27876号で
開示されたトナー供給機構は広く使用されてい
る。このようなオープンセルフオームの供給ロー
ルによれば、トナーはフオームロールがトナーホ
ツパー内を動く際にその部分のセル内に取り入れ
られる。フオームロールが２つのローブセツトを
通過する際、トナーはフオームロールのオプンセ
ル内に圧力を与えられた状態にて保持されつづけ
る。フオームロールが出口ローブを通過して回転
する際、オープンセル内にトナーを押し込めるば
ね力を与えるオープンセル上の圧力が解除され、
トナーがオープンセルのトナー出口から重力で現
像剤チヤンバー内に落下するような力が加えられ
る。

この技術は一般に満足されているが、ある種の
欠点をまぬがれない。継続して使用し、特に長期
に亘り使用されると、オープンセルフオームのロ
ールは次第にトナーで充満され、フオームロール
シヤフトにまでしばしばトナーの充満が延在す
る。フオームロールが次第に充満されてくると、
供給フオームロールが作動する作動特性に幾つか
の現象が生じる。先ず、トナーの充満はフオーム
ロールが柔軟性すなわち弾性を損う傾向を示し、
それ故にトナーをフオームロールのオープンセル
から現像剤チヤンバーへ跳ね出す力が不足する。
セルから取り出されなかつたトナーはフオームロ
ールのオープンセル内のトナーをより蓄積すなわ
ち圧縮するようになす。次第の蓄積はまた不均一
性を生ぜしめ、一般にフオームロールが完全にト
ナーで充満されて供給量がコピー毎に不均一な濃
度を生ぜしめるようになるまでトナーの供給量が
低下する。さらにフオームロールのトナーによる
充満すなわち圧縮の程度が進むと、フオームロー
ルの外径がある点まで減少し、これはロールとホ
ツパーローブとの間のシールが損われて望ましく
ないほどの多量のトナーが現像剤チヤンバーに流
れることになる。さらにフオームロールがトナー
で充満されると、ロールの駆動に必要なトルクが
高まり、シヤフトを駆動するモーターの負荷が高
まり、また（あるいは）シヤフトの負荷が高ま
る。この場合シヤフトにはフオームの欠損部すな
わち剥離部が形成し得るのであり、また（あるい
は）モーターは焼き付きを生じ得る。上述した何
れの場合も、供給ロールの作動寿命はかなり低下
し、不定期に交換せざるを得なくなつて、複写機
の使用者には保守経費が増大することになる。

前述の西独国出願に記載されている装置は柔軟
ロールよりもソリツドすなわち硬いロールの使用
を含み、これによりロールと頂部および底部のロ
ーブとの間のシール、あるいは現像剤ハウジング
内でロールが底部ロールから離れる際にロールの
凹部からトナー粉末を押し出すための圧縮された
弾性の柔軟なフオームのキツク作用を確保するこ
とができない。

本発明の目的は新規なトナー供給装置を提供す
ることである。

本発明の他の目的は均一なトナー供給能が長寿
命であるトナー供給ロールを提供することであ
る。

本発明の他の目的はトナー粉末で充満すること
のない、またトナー粉末が圧縮されることのない
トナー供給ロールを提供することである。

本発明の他の目的は長期に亘り比較的一定の駆
動トルクであるトナー供給ロールを提供すること
である。

本発明の他の目的はホツパーと現像剤チヤンバ
ーとの間の供給ロールのシールを改良することで
ある。

本発明のさらに他の目的は比較的清浄なトナー
容器および供給器を提供することである。

これらの目的およびその他の目的は以下のトナ
ー供給装置により達成される。すなわちこのトナ
ー供給装置は多量の微細なトナーを収容するため
のホツパーを含み、このホツパーはその協働壁が
形成する細長い開口を有し、この開口を通してト
ナーが供給され得るようになすとともに、またト
ナーをホツパーからその細長い開口を通して供給
するための供給ロールを含んでなる。この供給ロ
ールは一般に円筒形の弾性的に変形可能のフオー
ムロールとされ、予め定めた寸法、形状および容
積の複数のトナー保持凹部がロール面に均等に配
置されて形成される。この凹部を有する弾性的な
変形可能なフオームロールはトナーが透過できな
い薄い面を有する。好ましい実施例においては、
供給ロールの複数の凹部はその軸に平行な長手方
向の複数の表面溝を含み、これらはトナー供給ロ
ールの周囲に均等に間隔を置いて配置される。ト
ナー供給ロールはトナーホツパーとトナー供給の
ための関係状態に、そして現像剤チヤンバーと送
り出し関係状態に回転可能に配置され、頂部およ
び底部のローブ部材の間に位置されるのであつ
て、これらのローブは変形可能なフオーム内に延
在してトナーホツパーと現像剤チヤンバーとの間
をシールする働きをなすのであり、また同時にフ
オームロールがトナーホツパーから頂部および底
部のローブを過ぎて現像剤チヤンバーへ回転する
際変形可能なフオームロールから現像剤チヤンバ
ー内へとトナーを送り出すための手段をなす。

本発明をその他の目的および特徴とともにより
充分に理解するために、本発明に関する以下の説
明を添付図面を参照して読まれたい。

本発明を複写装置の好ましい実施例を参照して
説明する。

第１図を参照すれば、自動電子写真複写機１０
が例として示してあり、この複写機１０は本発明
のトナー供給装置を含んでいる。第１図に示した
複写機１０はオリジナルドキユメントからコピー
を作るために内部に使用している各種の構成部分
を示している。この本発明による装置は特に自動
電子写真複写機１０に使用するのが好適である。
しかし、以下の説明から他の静電写真装置を含む
処理装置の広い様々なものにも同様に好適であ
り、ここに示す特定の実施例に対して適用するこ
とに限定する必要のないことが明白となるべきで
ある。

第１図に示された複写機１０は像記録のための
ドラム状部材１２を含み、この部材１２の外面は
適当な光導電材料１３で被覆されている。このド
ラム１２は機枠（図示せず）内にてシヤフト１４
で回転可能に適当に支持され、矢符１５で示す方
向に回転して像支持面１３を複数の電子写真処理
ステーシヨンに通して移動させるようになつてい
る。適当な駆動装置（図示せず）が供えられて各
種協働する構成部分の動きを駆動し且つタイミン
グを取り、これによりオリジナル入力画像情報の
良好な複写がペーパー等の最終支持部材である。
シート１６に記録されるようになす。

先ずドラム１２は光導電面１３を帯電ステーシ
ヨン１７に通し、これにおいて像形成の準備とし
て知られるように静電荷が光導電面１３上に均一
に与えられる。然る後、ドラム１２は露光ステー
シヨン１８へ回転し、これにおいて帯電されてい
る光導電面１３がオリジナル入力画像情報の光像
で露光され、光が露光された部分において選択的
に電荷は消失されてオリジナル入力画像を静電潜
像として記録する。露光後ドラム１２は光導電面
１３に記録された静電潜像を現像ステーシヨン１
９へ送るように回転し、これにおいて通常の現像
剤ミツクスがドラム１２の光導電面１３に付与さ
れて静電潜像を可視像とする。

最終支持部材であるシート１６は昇降するスタ
ツク支持トレー２０上にスタツクとして支持され
る。スタツクはその上昇位置において、シートセ
パレーター２１がスタツクから整合装置２２へ個
個にシートを給送する。このシートは次に転写ス
テーシヨン２３に送られ、ドラム上の像と適正な
整合を与えられる。光導電面１３の現像された像
は転写ステーシヨン２３内にて最終支持部材であ
るシート１６と接触され、トナー像が光導電面１
３から最終支持部材であるシート１６の接触した
面へ転写される。像が転写された後、最終支持部
材であるペーパー、プラステイツク等の望まれる
ものとなし得るシートはデタツクステーシヨンを
通して送られ、このステーシヨンにおいてデタツ
クコロトロン２８がドラム１２からシートを引き
離すために支持部材に均一な電荷を与える。

トナー像が最終支持部材であるシート１６へ転
写された後、像を有するシートは適当なフエーザ
ー２４へ送られ、このフエーザーが転写された粉
末像をシートに対して融着させる。このフエーザ
ー処理の後、シート１６はトレー２５のような適
当な取出し装置へ送られる。

トナー粉末の大半は最終支持部材１６へ転写さ
れるが、常にある量のトナーが最終支持部材に対
するトナー粉末像の転写後に光導電面１３に残留
する。転写作動の後に光導電面１３に残留してい
る残留トナー粉末のドラム１２からクリーニング
ステーシヨン２６を通過する際に除去される。ト
ナー粉末は光導電面１３から例えばクリーニング
ブレードを使用するような従来の何れかの手段に
よつて機械的に除去できる。

一般には複写機が通常モードで作動している間
複写すべきオリジナルドキユメントは像面を下に
して水平の透明なプラテン３０上に置かれ、静止
されたオリジナルが移動する光学装置によつて走
査される。この走査装置は基本的には第１図に見
てプラテンの右側端の下方に配置された静止レン
ズ装置２１、および図示していないキヤリツジ上
に担持された一対の協働する移動走査ミラー３
１，３２を含んで構成される。

上述の全体的な説明は本発明による装置を具備
できる自動電子写真複写機１０の全体的作動を説
明するうえで充分であると確信する。

第２図〜第６図を特に参照すれば、この現像装
置は本発明のトナー供給器を含んでおり、以下に
詳しく説明する。現像ステーシヨン１９は現像剤
チヤンバー４０を含み、これは現像機構、現像剤
の横方向ミキサー４１およびトナー供給器４２を
収容している。典型的には、この現像機構は磁気
ブラシ現像ロール４３を含むものとされ、このロ
ール４３は図示していない駆動装置によつてシヤ
フト４４のまわりに回転駆動される。このような
装置において、粗い強磁性キヤリヤ粒子およびト
ナー着色粉末を有する現像剤ミツクスが使用され
る。磁気ブラシ現像ロールは静電潜像を担持せる
光導電ドラム１２と現像関係にて係合している。
現像剤の横方向ミキサー４１は現像剤のトナーお
よびキヤリヤがより均一に混合されて現像すべき
静電潜像に対してより均一に混合剤を付与するこ
とを保証する。

第２図、第３図そして第６図に示されるよう
に、トナー供給器は２つの実質的に平行な端部壁
４６および４７、そして隅部で一体に連結されて
包囲体を形成する２つの側壁４８，４９で構成さ
れたホツパー４２を含む。ホツパー４２の頂部は
蓋５３で閉じられる開口を有しており、この開口
を通して新しいトナー粉末が直接的にトナー供給
器に追加補充され、現像剤ハウジング内の供給部
を補充する。２つの側壁４８，４９の底部は端壁
４６，４７の協働して容器底部に細長い開口５４
を形成している。側壁４８の傾斜面および側壁４
９の実質的な垂直面は容器内の粒子および粉末を
細長い開口５４へ向けて方向決めるようになつて
いる。この容器は室温にて比較的硬いブローモデ
ルサーモプラステイツク材料で作られるのが好ま
しい。典型的には、この形の容器がモールド成形
される樹脂ベース材料はポリエチレン、ポリプロ
ピレン、塩素処理のポリエーテル、アクリロニト
リルブタジエンスチレン、ポリスチレン、アセテ
ート、フルオロカーボン、そしてメチルアクリレ
ートである。しかしながら収容される特定のトナ
ー粉末の成分に対して化学的に不活性なサーモプ
ラステイツク材料のグループからサーモプラステ
イツク樹脂を選択するように注意を払う必要があ
る。

トナー供給器４２は供給ロール５５を含み、こ
れは内部に特定の量の材料を支持するようになつ
ていて、シヤフト５６上の容器内に取付けられ、
ロールが細長い開口５４に隣接される。このロー
ルのさらに詳しい説明は第３図〜第６図を参照し
て説明される。これら図面において供給ロール５
５は４つの小さなベ−ン５７が周囲に等間隔で配
置されたシヤフト５６を含み、ロールが作られる
弾性的な変形可能なフオーム材料に構造強度を与
えるようになつていることが見られる。このフオ
ームロール５５は何れかの適当な手段によつてシ
ヤフトに固定される。典型的にはこのフオームは
発泡処理の間にシヤフトに一体に結合されるので
あり、これは以下にさらに詳しく説明される。フ
オームロールの表面は予め定められた寸法、形状
および容積の複数の凹部６０がロール面まわりに
均等に配置されている。さらに凹部の容積は何れ
かの与えられた現像内容、すなわち現像要求事項
に関して決定される。基本的には、これらの凹部
の寸法、形状そして容積は現像剤チヤンバー内に
補充しなければならないトナー量の程度によつて
決定される。ロール５５の表面は凹部表面を含め
て連続してトナー不透過性の面６１すなわちスキ
ンにて覆われており、微細なトナーがフオームの
主部分に浸入し、フオームを圧縮し、米国特許再
発行第27876号のトナー供給ロールに関してこれ
まで述べられた欠点を生じるようなことのないよ
うにしている。

フオームの表面の凹部を小さなポケツトあるい
は孔のような適当な形状となし得るが、特に好ま
しい形状は第４図、第５図そして第６図に示した
ロール軸に平行な長手方向溝である。これらの溝
はロールの周囲に均等に間隔を置かれており、連
続せるトナー不透過面すなわちスキン６１によつ
て覆れていて、トナーがフオーム内に浸透するの
を防止している。第５図は横断面としてこのよう
な供給ロールを示しており、これにおいて複数の
溝６０はフオームロール５５の周囲に均一な間隔
で形成されていて、ロール５５はロールシヤフト
５６およびロール支持ベーン５７のまわりに支持
されている。作動において第６図を参照すればよ
り明白となるように、トナー供給ロール５５は一
端が端壁４６にシヤフト５６を介して取付けら
れ、他端は端壁４７にスプラインシヤフト６２に
より取付けられていて、スプラインシヤフト６２
はモータースプラインシヤフト６３を介してモー
ター（図示せず）で駆動されるギヤ６４に連結さ
れる。モーターがトナー供給ロールを駆動する
と、トナーはトナーホツパーすなわちトナー取入
れ位置において供給ロールの溝に付着し、ロール
が回転してトナー送り出し位置へ行くとトナーは
現像剤ハウジング内へ送り出される。

特に好ましい実施例においては、約25.4mm
（1in）の直径の330.2mm（13in）の長さのロール
がロール周囲に約10゜の均一な角度間隔を置いて
表面に“Ｕ”字形溝を有している。各溝は約
1.524mm（0.060in）の幅で約3.81mm（0.015in）の
深さであり、トナーホツパーから現像剤チヤンバ
ーへ回転する毎に約1.9gのトナー粉末を送り出
す。これらの溝はあらゆる適当な横断面形状とな
し得る。例えば“Ｕ”字形あるいは矩形溝が使用
できる。“Ｕ”字形溝は総ての側面が緩やかにカ
バーされるかあるいは丸められるので好ましく、
トナー粉末の小量が付着するような鋭角隅を有し
ているからである。

供給ロールが作られるフオームはオープンセル
あるいはクローズドセルの何れのフオームでも良
い。何故ならば、両面とも連続せる面被覆すなわ
ちスキンで保護されており、微細なトナーが、フ
オームロールに浸入してフオーム材料を圧縮する
ことがないからである。オープンセルフオームが
僅かながら好ましい。何故ならばクローズドフオ
ームは長い使用小さな圧縮セツトを行う傾向を有
するからで、このようなセツトはフオームのシー
ル特性を変化するのである。

トナー供給ロールはあらゆる適当なフオーム成
形されたエラストマー材料から作ることができ
る。適当なロールを形成できる典型的な材料の例
はポリウレタン、ポリピニルクロライド、シリコ
ン、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリル、
セルロースアセテート、そしてフエノリツクであ
る。本発明の好ましい実施例においては、典型的
なロールはＦ−0071AイソシアネートそしてＦ−
0410Bポリオルのようなウレタンフオームから作
られ、これらは混合されるのであつて、何れもニ
ユーヨーク市ニユーヨーク、277Aパークアベニ
ユ−のWITCOケミカル コーポレーシヨンから
入手できる。これらはポリオルおよびイソシアネ
ートの触媒を使用した反応によつて形成されるセ
ル材料である発泡材である。２つの材料はスズあ
るいはその他の金属塩と組合う第３アミンの介在
により急速に反応し、室温において比較的強力で
弾性的な材料を作る。弾性的なる用語はここでは
変形した後変形力を取り除くことで速やかに元の
形状に復元する材料の特性を述べるために使用し
てある。このフオームはあらゆる適当な材料から
作られるシヤフト上に形成できる。この目的のた
めに使用でき、またそのまわりにフオームをモー
ルド成形できる典型的な樹脂ベース材料はポリプ
ロピレン、ポリエチレン、塩素処理したポリエチ
ル、アクリロニトリルブタジエン、スチレン、ポ
リスチレン、アセテート、フルオロカーボン、そ
してメチルメタクリレートを含む。好ましい材料
は20％のガラスフアイバーを充填されたアクリロ
ニトリルブタジエンスチレンを含む。このシヤフ
トはトナー供給器内に容易に挿入するために曲げ
ることができる。例えばシヤフトの一端はトナー
供給器内に取付けられた穴内に直接に置かれ得る
のであり、ロールの曲がりは僅かであり、他端は
駆動機構と協働する位置に置かれる。

本発明によるトナー供給器はあらゆる適当な方
法で作ることができるが、ロールはモールド処理
で作られるのが好ましい。典型的なモールド処理
においては、２ピースモールド型が使用され、モ
ールド型の両半体はワツクスやフルオロカーボン
のような適当なモールド離型剤をスプレーされ、
次にフオーム材料の予め計量した量をモールド型
に付加して互いにモールド型を結合する。この方
法によれば、発泡形成されたロールはフオーム上
に連続面を有し、フオームコアーと同様に同じ材
料で一体に形成できる。このモールド技術におい
ては、フオーム材料は自己により表面を形成し、
これによりフオームロールの不透過面は凹部を含
めて形成されるのである。この製造技術は素晴し
く簡単であり、また満足できるロールを製造でき
るのであるが、しばしば表面のスキンすなわちシ
エルの厚さおよび均一性を調整するうえで難点が
ある。何故ならば、スキンの厚さはモールド型お
よびフオーム材料の間の温度差の関数であるから
である。僅かに差があると、フオームコアーに一
体に結合した薄い表面のスキンが形成され、これ
は摩滅すなわち欠損する傾向を示し、米国特許再
発行第27876号に関して説明したトナーの浸透問
題を生ぜしめる。

ロールの好ましい製造方法はこれらの難点を最
小限となす好ましいロール製造技術は、フオーム
コアーに結合される表面層を別に形成する段階を
含む。あらゆる適当な材料がトナー供給ロールの
表面コーテイングすなわちスキンを作るのに使用
できる。典型的には、スキンはフオーム材料上に
不透過表面コーテイングを形成できるエラストマ
ー材料から選択される。特に好ましい例はウレタ
ンフイルムであり、これは供給ロールに長期の摩
滅耐性を与える。特にニユーヨーク市ロチエスタ
ーのヴオプレツクスコーポレーシヨンのアラート
ンケミカル事業部から780−20858なる番号にて入
手できるフイルムが非常に望ましいスキンを形成
する。スキンはトナー供給器の作動寿命を向上さ
せると同時に微細なトナー粉末に耐して犯されな
いことが重要である。この点について、スキンが
ポアー、ホールあるいはその他の被覆の不連続部
分を全く含まず、フオームロールに滑らかな均一
な連続せるトナー不透過コーテイングを形成する
ことが特に重要である。

好ましいモールド処理においては、２ピースの
モールド型が使用され、両モールド型の半体は適
当な離型剤をスプレーしてコーテイングされた
後、ポリウレタンフイルムのような適当なエラス
トマーコーテイングでモールド型の両半体がコー
テイングされる。このエラストマー表面形成材料
でのモールド型の両半体に対するコーテイングの
直後に、フオーム材料がスキンとフオームとの間
に良好な接着剤を形成するために加えられる。好
ましいポリウレタン材料の使用により、予め計量
しておいた量のポリオルおよびイソシアネートの
互いに混合されたものがモールド型の両半体に注
入され、然る後モールド型を閉じて発泡を行わせ
てロールを形成するようになす。ポリウレタンエ
ラストマーコーテイングフイルムおよびフオーム
材料に関しては特に、43.3℃（110〓）という僅
かに高い室温で且つ大気圧のもとで約10分間の硬
化時間が供給ロールを形成するのに適当である。
上述の処理において、先行する処理の直後に次の
段階を実施でき、フオーム材料と表面スキン材料
との間の結合は可能の限り良好となることが重要
である。このことは表面フイルムとフオーム主ボ
デーとの間の構造的な一体化を向上し、これによ
りフオームロールの寿命信頼性が高まるのであ
る。さらに、表面フイルムはエラストマーである
から、変形した時に容易にスプリングバツクを生
じ、また正常な形状に凹部を保持する。

ここに述べた何れのモールド成形技術も同じフ
オームロールを作るのに同じ材料を使用できると
いうことは理解されねばならない。第１に述べた
技術においては、フオーム材料はそれ自身が表面
スキンを作るように自己スキン形成を行つたが、
第２の技術では別のエラストマー層がロールのフ
オームコアーに結合される。ウレタンフオーム材
料は既に述べたが何れのモールド技術においても
使用できるのである。

第２図および第３図を引き続き参照すれば、容
器の側壁の各々の従属部分として２組の細長いボ
スすなわちローブ６７，６８，６９，７０が形成
されており、これらは水平に延在して実質的に平
行な状態にて容器の幅方向に横断している。上部
ローブ６７および６９はトナー供給器の内部に配
置され、一方２つの下部ローブ６８および７０は
トナー送り出し開口に隣接して配置されている。
これらのローブは外方へ向けて内側壁面から延在
し、弾性ロール５５の彎曲面を押込むすなわち機
械的に押圧するようになつている。さらにこの２
つの平行なロール５５の端部は端壁４６，４７の
内平面に接触するように押付けられていて、ロー
ルの全周は容器の全面に接触する。ロールと容器
内面との間には充分な圧力が維持され、望まれな
いトナーの通過を防止する。事実、この弾性的な
変形するロールは容器内にトナー粉末を保持する
ことのできる運動シールを形成する。トナー供給
ロールの第１の機能は実質的に均一に特定量のト
ナー粉末を細長いトナー送り出し開口を通して導
びくことにある。ロールの各凹部はロールが微細
なトナー粉末を通して回転する際にトナー粉末を
取り入れる。各々の凹部はスコツプのようにトナ
ー供給部を通して移動する際にトナー粉末を充填
する。これらの凹部は実質的に同一寸法であるか
ら、各凹部は大体等しい量のトナー粉末をそれぞ
れ取り入れることができる。さらに、凹部は等間
隔にてロール周囲に形成されているので、トナー
粉末はロールの表面に沿つて等しく配分される。
事実、ここで述べたこの弾性的な変形するエラス
トマーロールは自己取り入れ装置となるばかりか
表面の長さ方向に恆つて均一に配分されたトナー
粉末を収容し保持することができる。

トナーホツパー内の特定の材料の供給部を通し
て移動した後、トナーを有するロールは次に上部
ローブ６７、側壁４９の彎曲部７３、下部ローブ
６８を通過して細長い開口５４に至る。既に述べ
たように、上部ローブ６７は円筒形の弾性変形可
能なフオームロール内にある距離につき延在して
いて、シールを形成して容器内の材料が逃げ出す
のを防止する。しかしながら機械的押圧力は粉末
の取り入れ保持に必要なロールの変形を生じるの
に不充分である。ある量のトナーは変形したロー
ル面が突出ローブを通過する際に落ちてしまう
が、このトナーの除去量はロール面に恆つて等し
く分布するので、トナー粉末の均一な取り入れは
比較的乱されないことになる。ローブ６７を通過
した後、弾性ロールは僅かに復元し、彎曲壁部７
３の内面と滑り接触することになる。この彎曲壁
面はロール面がさらに供給開口へ向けて前進する
際、凹部内にトナー粉末を支持するような拘束の
作用をする。

単独もしくは組合せて使用される２つの独特な
機構が弾性変形ロールの表面からトナー粉末を除
去するために使用できる。第１の方法はロールが
供給開口に入る直前に弾性ロール面を変形させる
ものであり、これによりロールがさらに回転する
ことでロール面が開口を通る際にそのオリジナル
形状へスプリングバツクするようになすのであ
る。このロールは充分に変形され、ロール面上の
トナーはロールが復元する際に開口内へ機械的に
取り出されることが理解されねばならない。次
に、トナー粉末はロール面と干渉するよう配置さ
れた静止圧縮部材等によつてロール面から機械的
にプツシユされることができる。ロールがこの静
止圧縮部材へ向けて移動する際、ロール面は変形
されて凹部を拡大する。さらにロールがこの部材
内へ移動すると、粉末はロール面から押されるよ
うになされる。

本発明ではトナー粉末をロール面から取り出す
２つの方法が使用される。しかしながらこれらの
方法の何れも単独でもしくは本発明の技術から逸
脱することなくロール面から粉末は供給するため
に組合わせて使用できることは明白である。再び
第３図を参照すればロール面の移動路内に突出し
た２つのローブ６８および７０が容器の側壁にて
細長い開口５４に隣接して配置されている。ロー
ルが矢符方向に回転すると、左側ローブ６８は円
筒形の弾性変形可能なフオームロール内にある距
離だけ延在し、ロール面が開口５４に至る前にロ
ールを圧縮する働きをなす。表面の凹部により保
持されているトナー粉末は弾性ロールが開口内へ
移動して元の形状に復元する際にロール面から機
械的に取り出される。さらにロールが開口へ向け
て回転すると、ロール面は第２のローブ７０と押
圧接触するのであり、第２のローブ７０は容器の
側壁４８と組合つているのである。第２の突出ロ
ーブは上方向へ移動するロール面に対して押圧
し、凹部から残つているトナー粉末をロールから
剥ぎ取るすなわちプツシユするのである。この２
つの段階のトナー除去技術を使用することによ
り、完全なトナー供給が送り出し開口内に達成さ
れる。

本発明はここに記載した構成を参照して説明し
たが、この適用における詳細に限定するのでな
く、当業者に明白となろう変更、変化を包含する
ことを意図するのである。例えばこのトナー供給
ロールはトナーホツパーの底部に配置したとして
説明したが、トナーホツパーの側壁を通して横方
向に配置してトナーの供給を行うようにできる。
さらにトナー供給ロールの凹部は長手方向溝とし
て説明したが、これもまた他の幾何形状例えばト
ナー供給器の表面上にボール式パターンを使用で
きる。これらのそしてその他の変更は特許請求の
範囲の欄に記載の範囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトナー供給装置を使用してい
る自動電子写真複写機の概略図。第２図は本発明
の現像組立体およびトナー供給器を示す拡大概略
横断面図。第３図は本発明のトナー供給器を示す
拡大概略横断面図。第４図は本発明によるトナー
供給ロールを示す斜視図。第５図は第４図の線Ａ
−Ａに沿うトナー供給ロールの横断面図。第６図
はトナーホツパーの底部に取付けられた供給ロー
ルを示す端面図。 １０…自動電子写真複写機、１２…ドラム、４
２…ホツパー、４６，４７…端壁、４８，４９…
側壁、５４…細長い開口、５５…供給ロール、６
０…凹部、６１…トナー不透過面、６７〜６９…
ローブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 非常に微細なトナーを収容するためのトナー
   ホツパーであり、該ホツパーからトナーが供給さ
   れ得るように壁部が協働して細長い開口を形成し
   ているホツパーと、 前記ホツパーからその前記細長い開口を通して
   トナーを供給するための供給ロールであり、表面
   に予め定めた寸法、形状そして容積の複数の凹部
   が均一に配置された大体円筒形の弾性変形可能な
   フオームロールで作られ、前記凹部が運ばれるト
   ナーとこれら凹部に収容可能であり、前記弾性変
   形可能なフオームロールが前記凹部を含めて表面
   に薄いトナー不透過面を有する供給ロールと、を
   含むことを特徴とするトナー供給装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のトナー供給装置
   において、前記供給ロールの複数の凹部が、該供
   給ロールの軸線に平行でこの供給ロールの周囲に
   一様に隔置された長手表面溝から成るトナー供給
   装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のトナー供給装置
   において、前記供給ロールのトナー不透過面とフ
   オームロールが同じ材料で作られ、前記トナー不
   透過面が前記フオームロールの連続外皮として形
   成されるトナー供給装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のトナー供給装置
   において、前記供給ロールの薄いトナー不透過面
   とフオームロールがそれらの界面で結合された別
   個の層であるトナー供給装置。