JPH0738088B2

JPH0738088B2 - 粒子搬送装置

Info

Publication number: JPH0738088B2
Application number: JP62195135A
Authority: JP
Inventors: ベアーズジャン
Original assignee: ゼロツクスコ−ポレ−シヨン
Priority date: 1986-08-11
Filing date: 1987-08-04
Publication date: 1995-04-26
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: US4926217A; CN1015944B; EP0257907A1; JPS6344675A; CN87105500A; EP0257907B1; DE3776035D1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電子写真式複写機の現像装置に使用するのに
適した粒子を搬送するための装置に関する。

（従来の技術）電子写真式複写機においては、光導電性部材をほぼ一様
の電位に帯電させてその面を感光化する。上記光導電性
部材の帯電済み部分を複写中の原画書類の光像にさら
す。上記帯電済み光導電性部材の露光により、照射され
た領域における該部材上の電荷が選択的に消散させられ
る。これにより、上記複写中の原画書類内に含まれてい
る情報領域に対応する静電潜像が上記光導電性部材上に
記録される。上記静電潜像が上記光導電性部材上に記録
された後、現像剤を上記潜像と接触させることによって
該潜像を現像する。これにより、上記光導電性部材上に
粉像が形成され、上記粉像は、その後、コピーシートに
転写される。上記コピーシートを加熱し、上記粉像のマ
ーキング粒子を該シートに永久的に固着させる。

上述した形式の複写機においては、現像装置を用い、光
導電性面上に記録されている静電潜像上に現像剤を沈着
させる。一般に、現像剤は、粗いキャリヤ細粒に摩擦電
気的に被着したトナー粒子から成っている。一般に、ト
ナー粒子は熱可塑性材料から作られ、キャリヤ細粒は強
磁性材料から作られる。上記の代りに、単成分磁気材料
も用いられる。単成分磁気現像剤を用いる装置は高速度
が可能である。従って、単成分現像装置は高速電子写真
式複写機に簡単に適用される。しかし、多数の原画書類
の複写を行なうか、または同一の原画書類の多数のコピ
ーを作ることができるためには、トナー粒子を大量に連
続的に供給することが必要である。このことは、トナー
粒子の不足のために複写機が少期間休止させられるとい
うことのないようにするために必要である。理想的に
は、このことは、遠隔トナー溜め、即ち、複写機内の現
像装置ハウジングから遠く離して配置された大量のトナ
ー粒子を包含するトナー溜めを用いることによって達成
される。即ち、上記トナー溜めから現像装置へトナー粒
子を搬送する。しかし、複写機内にトナー溜めを配置
し、しかも複写機の構造を最適化するということは困難
なことが屡々ある。これは、トナー粒子が重力に抗して
簡単には移動しないからである。従って、トナー溜めを
現像装置よりも上に配置しなければならない。このよう
な事情があるので、これが複写機の構造を制約する。ま
た、磁気粒子を搬送するほかに、非磁性のトナー粒子も
同様に搬送することができるということが必要である。
潜像を絶縁性の非磁性トナー粒子で現像することのでき
ることが極めて望ましいという場合が屡々ある。絶縁性
トナー粒子はコピーの品質を最適化する。しかし、この
トナー粒子を遠隔の場所から搬送するという問題を解決
しなければならない。これに関係があると思われるもの
として次の諸特許がある。即ち、米国特許としては、第
3,103,445号、第3,659,556号、第4,030,447号、第4,09
3,369号、第4,142,655号、第4,173,405号、第4,230,069
号及び第4,266,868号があり、日本特許公報としては、
特公昭53−78846号、特公昭57−141667号、特公昭58−4
467号、特公昭59−67563号及び特公昭59−95556号があ
る。

上記諸特許のうちの関係ある部分を次に簡単に要約して
示す。

米国特許第3,103,445号には、現像剤を現像用ブラシに
よる使用のために現像ビンへ向かって進ませるためのオ
ーガが記載されている。

米国特許第3,659,556号には、現像剤を現像用ブラシに
供給するためのオーガが開示されている。

米国特許第4,030,447号には、１対のスクリューが現像
剤を搬送及び攪拌するようになっている磁気ロール式現
像装置が記載されている。一方のスクリューが新しい現
像剤を現像室に供給し、他方のスクリューが新しいトナ
ーを古いトナーと混合し、そしてこの補充済み現像剤を
現像用ロールに分配する。

米国特許第4,093,369号には、光導電性面から除去され
た粒子が導管を通過して容器内に集められるようになっ
ているクリーニング装置が開示されている。上記導管は
ブロワに連結されており、該ブロワは圧力勾配を発生さ
せて上記粒子を上記クリーニング装置から上記容器へ移
動させる。上記導管の一部は不通気性材料で作られてい
る。上記圧力勾配により、空気が上記導管の通気性部分
を通過し、該導管の壁に被着している粒子を追い出し、
及び粒子を流動化し、該粒子が上記容器へ向かって流れ
るのを容易化する。

米国特許第4,142,655号には、可撓オーガによって遠隔
の溜めから現像ステーションにトナーを供給するように
なっているトナーディスペンサが記載されている。

米国特許第4,173,405号には、遠隔の溜めから磁気ブラ
シへ現像剤を搬送するためのオーガが開示されている。
上記現像剤は、オーガにより、穴を有する管を通って進
ませられる。上記現像剤は上記穴を通って分配され、余
分の現像剤は第２のオーガによって遠隔の溜めへ戻され
る。

米国特許第4,230,069号には、着色粒子をドラムの付近
へ搬送するための一つのスクリュー、及び余分の粒子を
粒子供給原へ戻すための他のスクリューを用いる粒子給
送装置が記載されている。

米国特許第4,266,868号には、外部の容器から磁気ブラ
シ式現像装置へトナー粒子を供給するためのオーガが開
示されている。

日本特許公報の特公昭53−78846号には、現像ロールへ
混合現像剤を進ませるための搬送コイルが記載されてい
る。

特公昭57−141667号には、現像ローラへトナーを連続的
に供給するための送出しスクリュー及び戻しスクリュー
が開示されている。

特公昭58−4467号には、現像剤を前へ進ませるためのオ
ーガが示されている。

特公昭59−67563号には、現像剤を移動させるためのオ
ーガが示されている。

特公昭59−95556号には、現像剤を前へ進ませるための
スクリューが示されている。

（発明が解決しようする問題点）本発明はダクトの一端から他端までの粒子を移動させる
ための搬送装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために本発明は、電子写真式複写
機に用いられ、管の一端に位置する格納容器から他端に
位置する現像装置にマーキング粒子を移動させる粒子搬
送装置において、上記管の内部に配置された長く伸びた
部材であって、この部材が外方へ延びる多数の繊維を備
えたロッドを有する長く延びた部材と、この長く伸びた
部材を運動させることにより、管内の粒子を管に沿った
方向に実質的に移動させることなく流動化させる手段
と、圧力差を発生させて管内の流動化した粒子を管の一
端に位置する格納容器から他端に位置する現像装置に移
動させる手段と、を有することを特徴としている。

本発明の他の態様は図面を参照して行なう以下の詳細な
説明から明らかになる。

（実施例）以下、本発明をその種々の実施例について説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載の如き本発明の精神及び範囲内で種々
の代替、変形及び等価物使用が可能である。

本発明の特徴の一般的理解のために、図面を参照して説
明する。図面においては、同様参照番号を用いて同様部
材を示してある。第１図は、本発明にかかる現像装置及
び粒子搬送装置を具備する例示の静電写真式複写機の種
々の部材を示すものである。以下の説明から解るよう
に、この装置は、入口ポートから排出領域へ粒子が搬送
されるようになっている種々の静電写真式複写機及び他
の形式の装置に同様に好適するものであり、その適用は
本明細書に示す実施例に限定されるものではない。

電子写真式複写の技術は周知であるから、第１図の複写
機に用いられている種々の処理ステーションについては
簡略にこれを図示し、且つこれを参照してその作動を簡
単に説明する。

第１図について説明すると、図示の電子写真式複写機
は、導電性基体14上に光導電性面12を被着させたベルト
10を用いている。好しくは、光導電性面12はセレン合金
製であり、導電製基体14はアルミニウム合金製であって
電気的に接地されている。他の適当する光導電性面及び
導電性基体を用いてもよい。ベルト10は矢印16方向に移
動し、光導電性面12の次々に続く部分を、該ベルトの移
動路の周りに配置されている種々の処理ステーションを
通って進ませる。図示のように、ベルト10はローラ18、
20、22及び24の回りに掛け渡されている。ローラ24はモ
ータ26に連結され、ベルト10を矢印16方向に進ませるよ
うになっている。ローラ18、20及び22はアイドルローラ
であり、ベルト10が矢印16方向に移動するにつれて自由
に回転する。

先ず、ベルト10の一部が帯電ステーションＡを通過す
る。帯電ステーションＡにおいては、コロナ発生装置28
がベルト10の光導電性面12の一部を比較的高いほぼ一様
な電位に帯電させる。

次いで、光導電性12の上記帯電済みの部分が露光ステー
ションＢを通過させられる。露光ステーションＢにおい
ては、原画書類30が面下向きに透明プラテン32上に載せ
られている。ランプ34が原画書類30上に閃光光線を浴び
せかける。原画書類30から反射した光線はレンズ36を通
って伝送され、該書類の光像を形成する。レンズ36は上
記光像を光導電性面12の帯電済み部分上に合焦させ、該
面上の電荷を選択的に消散させる。これにより、透明プ
ラテン32上の原画書類30内に含まれている情報領域に対
応する静電潜像が光導電性面12上に記録される。その
後、ベルト10は、上記光導電性面12上に記録された静電
潜像を現像ステーションＣへ進ませる。

現像ステーションＣにおいては、磁気ブラシ式現像装置
38が、トナー粒子から成る単成分現像剤を搬送し、光導
電性面12に記録されている静電潜像と接触させる。トナ
ー粒子は遠隔トナー容器40から現像装置38へ供給され
る。ブロワ42が、現像装置38のハウジング内の圧力を遠
隔トナー容器40内の圧力よりも低い圧力を保持する。粒
子搬送装置44が遠隔トナー容器40を現像装置38のハウジ
ングに連結しており、遠隔トナー容器40は、トナー粒子
を、粒子搬送装置44によって、遠隔容器40から現像装置
38のハウジングへ進ませる。現像装置38の詳細な構造に
ついては第２図を参照して後述する。粒子搬送装置44の
詳細な構造については第３図及び第４（ａ）図ないし第
４（ｄ）図を参照して後述する。現像装置38はトナー粒
子のブラシを形成し、このブラシは前へ進ませられ、ベ
ルト10の光導電性面12上に記録されている静電潜像と接
触させられる。トナー粒子が上記静電潜像に引きつけら
れてベルト10の光導電性面12上にトナー粉像を形成し、
このようにして上記静電潜像が現像される。

現像の後、ベルト10は上記トナー粉像を転写ステーショ
ンＤへ進ませる。転写ステーションＤにおいては、支持
材料のシート46が移動させられて上記トナー粉像と接触
する。支持材料46はシート給送装置48によって転写ステ
ーションＤへ進ませられる。好ましくは、シート給送装
置48は、シートの積重ね体52の最上位のシートと接触す
る給送ロール50を有す。給送ロール50は回転し、積重ね
体52から最上位のシートをシュート54へ進ませる。シュ
ート54は上記前進する支持材料のシート46を導いて調時
された順序でベルト10の光導電性面12と接触させ、これ
により、上記面上で現像されているトナー粉像を転写ス
テーションＤにおいて前進している支持材料のシートと
接触させるようにする。

転写ステーションＤはコロナ発生装置56を有し、該装置
はイオンをシート46の背面に浴せかける。これにより、
上記トナー粉像は光導電性面12からシート46へ引きつけ
られる。転写の後、上記シートは矢印58方向に移動を続
けてコンベヤ60上に至り、該コンベヤは該シートを定着
ステーションＥへ移動させる。

定着ステーションＥは定着器組立体62を有し、該定着器
組立体は上記粉像をシート46に永久的に固着させる。好
ましくは、定着器組立体62は加熱定着ローラ64及びバッ
クアップローラ66を有す。シート46は定着ローラ64とバ
ックアップローラ66との間を通過し、そのトナー粉像を
定着ローラ64と接触させる。このようにして、上記トナ
ー粉像はシート46に永久的に固着させられる。定着の
後、前進する上記シートをシュート68がキャッチトレイ
70へ導き、その後に操作員によって複写機から取り出さ
れるようにする。

必ずあることとして、上記支持材料のシートをベルト10
の光導電性面12から分離させた後に、若干の残留粒子が
上記面に被着して残る。この残留粒子はクリーニングス
テーションＦにおいて光導電性面12から除去される。ク
リーニングステーションＦは、予備クリーニングコロナ
発生装置（図示せず）、及び光導電性面12と接触して回
転可能に取付けられている繊維質ブラシ72を有す。上記
予備クリーニングコロナ発生装置は、上記粒子を光導電
性面へ引きつけている電荷を中和する。この粒子は、上
記光導電性面と接着しているブラシ72の回転によって上
記面から清掃される。クリーニングの後、次に続く画像
形成サイクルのために光導電性面12を帯電させる前に、
放電用ランプ（図示せず）が上記面を光で照らし、該面
上に残っている全ての残留電荷を消散させる。

本発明の特徴を具備する例示の静電写真式複写機の一般
的作動を示すためには以上の説明で十分である。

次に第２図について説明すると、図は現像装置38の詳細
な構造を示すものである。上記現像装置はドナーローラ
74を有す。ドナーローラ74は、例えばアルミニウムのよ
うな裸金属である。或いはまた、上記ドナーローラは、
厚い材料で被覆された金属ローラであってもよい。例を
挙げると、テフロン（Teflon）（デュポン（Dupont）社
の商標）のようなポリテトラフルオロエチレン基体の樹
脂、またはカイナ（Kynar）（ペンウォルト（Pennwal
t）社の商標）のようなポリ弗化ビニリデン樹脂基体の
樹脂が上記金属ローラを被覆するのに用いられる。この
被覆は、その面に被着する粒子の帯電を助ける作用をな
す。更に他の形式のドナーローラとしては、触媒ニッケ
ル発生法によってめっきしたステンレススチールでロー
ラを作り、これにテフロンを含浸させる。上記ドナーロ
ーラの面は、先端から先端までが数分の１ミクロンから
数ミクロンまでの粗さになっている。厚さ0.5mmまでの
被覆に対して約600Vの電気的バイアスが上記ドナーロー
ラに対して印加される。ドナーローラ74はモータに連結
されており、該モータはドナーローラ74を矢印76方向に
回転させる。ドナーローラ74は、少なくとも一部分が、
ハウジング80の室78内に配置されている。粒子搬送装置
44はハウジング80の室78内に出口部を有し、トナー粒子
をこれへ進ませるようになっている。このようにして、
ハウジング80は或る供給量のトナー粒子を絶えず保有
し、該トナー粒子はドナー74によって受取られて矢印76
方向に進ませられ、ベルト10の光導電性面12上に記録さ
れている静電潜像と接触させられる。ドナーローラ74が
矢印76方向に回転するときに、帯電ブレード82がその遊
端領域を弾発してドナーローラ74と接触させる。帯電用
ブレード82は、例えば、金属、シリコーンゴム、または
プラスチック材料で作られる。一例を挙げると、帯電用
ブレード82は鋼燐青鋼で作られ、厚さは約0.025mmから
約0.25mmまでであり、巾は最大で25mmである。上記帯電
用ブレードの遊端はドナーローラ74との接線接点を越え
て約4mmまたはそれ以下だけ延びている。帯電用ブレー
ド82は1cm当り約10gから1cm当り約250gまでの範囲内の
圧力でドナーローラ74と接触させられている。ドナーロ
ーラ74に被着するトナー粒子層は最大60クーロンに帯電
させられ、該ローラに被着するトナーの量はローラ面の
１cm²当り約0.1mgから１cm²当り約2mgまでの範囲であ
る。このように、搬送装置44はトナー粒子をハウジング
80の室78へ絶えず供給し、従ってドナーローラ74はこの
トナー粒子を矢印76方向に搬送する。ドナーローラ74に
被着しているトナー粒子は、光導電性面12上に記録され
ている静電潜像と接触する前に、帯電用ブレード82によ
って帯電させられる。このトナー粒子は、ベルト10の光
導電性面12上で静電潜像に引きつけられてトナー粉像を
形成する。粒子搬送装置44の詳細な構造については第３
図及び第４（ａ）図ないし第４（ｄ）図を参照して以下
に説明する。

次に第３図について説明すると、図は粒子搬送装置44を
詳細に示すものである。図示のように、粒子搬送装置44
は遠隔トナー容器を現像装置38のハウジング80の室78に
連結している。遠隔容器40の室84内に格納されているト
ナー粒子は、粒子搬送装置44により、矢印86方向に、ハ
ウジング80の室78へ進ませられる。ハウジング80の室78
に連結されているブロワ（第１図）が、室78を、遠隔容
器40の室84よりも低圧に保持する。粒子搬送装置44は、
好ましくは管状形の長く伸びたダクト88を有し、該ダク
トは、室84内に入口領域を、室78内に出口領域を有す。
長く伸びた部材90がダクト88の内部に取付けられてい
る。長く伸びた部材90はダクト88内のトナー粒子を回転
及び流動化させる。長く伸びた部材90は上記粒子を流動
化及び攪拌だけするようになっており、これに長手方向
移動を実質的に与えない。長く伸びた部材90は、回転せ
ず、振動して上記粒子を攪拌及び流動化することもでき
る。流動化したトナー粒子は、攪拌されると、室78と室
84との間の圧力差により、矢印86方向に移動する。室78
内のトナー面が室84内のトナー面よりも低いならば、重
力を用いて上記流動化した粒子を移動せさることができ
る。このようにして、上記流動化及び攪拌されるトナー
粒子は遠隔容器40の室84内のダクト88の入口領域からハ
ウジング80の室78内のダクト88の出口領域へ移動する。
従って、遠隔容器40から現像装置38のハウジング80へト
ナー粒子が連続的に供給される。長く伸びた部材90は、
ローラ74の下で、またはこれに沿って延び、室78内のト
ナー粒子の下地部を攪拌することにより、ローラ74上の
トナー粒子の沈着を容易にし、これにより、該トナー粒
子をローラ74と接触させる。長く伸びた部材90の詳細な
構造については第４（ａ）図ないし第４（ｄ）図を参照
して以下に説明する。

第４（ａ）図ないし第４（ｄ）図は長く伸びた部材90の
種々の実施例を示すものである。先ず第４（ａ）図につ
いて説明すると、図は長く伸びた部材90の一実施例を示
すものである。図示のように、長く伸びた部材90はロッ
ド92を有しており、該ロッドは、等間隔をおいてこれか
ら外方へ延びる複数の矩形状パドル94を有す。各パドル
は隣りのパドルから約90°の間隔をおいている。各パド
ルはほぼ等間隔をおく複数の矩形状開口部95を有す。長
く伸びた部材90が回転すると、上記パドルはダクト88内
のトナー粒子を攪拌及び流動化する。これにより、上記
トナー粒子は、圧力差によって矢印86方向にダクト88に
沿って進むことができるようになり、上記ダクトの壁に
被着することはない。

次に第４（ｂ）図について説明すると、図は長く伸びた
部材90の他の実施例を示すものである。図示のように、
長く伸びた部材90はロッド96を有し、該ロッドはこれか
ら外方へ延びる２つのパドル98を有している。上記パド
ルは互いに約180°の間隔をおいている。各パドルはほ
ぼ等間隔をおく複数の矩形状の開口部99を有す。本例に
おいても、ロッド96が回転すると、パドル98がトナー粒
子を流動化及び攪拌し、圧力勾配によってダクト88に沿
って矢印86方向に移動し易くする。

第４（ｃ）図は長く伸びた部材90の更に他の実施例を示
すものである。第４（ｃ）図に示すように、長く伸びた
部材90はロッド100を有し、該ロッドはこれから外方へ
延びる多数の繊維または剛毛102を有す。ロッド100が回
転すると、剛毛102はダクト88内のトナー粒子を流動化
及び攪拌し、圧力差により、遠隔容器40の室84からハウ
ジング80の室78へ矢印86方向に移動し易くする。

長く伸びた部材90の最後の実施例を第４（ｄ）図に示
す。図示のように、長く伸びた部材90は中空ロッドまた
は管104を有し、該ロッドは等間隔４列の穴106を有す。
各列の穴はロッド104の周辺に約90°の間隔をおいてい
る。各列内の各穴は隣りの穴から間隔をおいている。上
記穴は互いに等間隔をおいている。このようになってい
るので、管104が回転すると、該管にある穴106がダクト
88内のトナー粒子を攪拌及び流動化し、圧力差によって
上記ダクトに沿って矢印86方向に移動し易くする。

（発明の効果）以上においては本発明の粒子搬送装置を、遠隔トナー容
器から現像装置へトナー粒子を進ませるものとして示し
たが、この粒子搬送装置を用いて、これが用いられる装
置の形式とは関係なしに、入口領域から出口領域へ粒体
を移動させることができる。例えば、電子写真式複写機
において、残留粒子をクリーニングハウジングから遠隔
容器へ搬送して複写機から取り除くためにこの粒子搬送
装置を用いることもできる。

本発明にかかる形式の粒子搬送装置は、任意の遠隔場所
から他の場所へ粒子を移動させることができる。本願の
図面に示したように、現像装置は光導電性面に対して６
時の方向にある。従って、光導電性面は、重力の点から
みて、現像装置の上方にある。この粒子搬送装置はトナ
ー粒子を重力に抗して上方へ移動させる。従って、遠隔
トナー容器の位置が複写機の構造に制限を加えるという
ことはない。

要約すると、本発明の粒子搬送装置は、入口部及び出口
部を有するダクトを内部に有している。上記ダクトは、
その入口領域に取入れられたトナー粒子を流動化及び攪
拌するためにその内部に配置された長く伸びた部材を有
す。上記ダクトの出口領域と入口領域との間には圧力差
が保持される。この圧力差が、重力に対する上記ダクト
の向きとは無関係に、上記ダクトの入口領域から出口領
域へ、上記流動化されたトナー粒子を該ダクトに沿って
移動させる。

以上から解るように、本発明の粒子搬送装置は前述の本
発明の目的を満たし、利益を奏する。以上においては本
発明をその実施例について説明したが、当業者には解る
ように、特許請求の範囲に記載の如き本発明の精神及び
範囲内で種々の代替、変形及び変更が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像装置を具備する電子写真式複写機
を示す立面図、第２図は第１図の複写機に用いる現像装
置を示す立面図、第３図は遠隔トナー容器から第２図の
現像装置へ粒子を移動させる搬送装置の一部截断立面
図、第４（ａ）図ないし第４（ｄ）図は内部のトナー粒
子を流動化するために第３図の搬送装置内に用いられる
種々の形式の組立体を示す斜視図である。 10……光導電性ベルト、40……遠隔トナー容器、42……
ブロワ、44……粒子搬送装置、74……ドナーローラ、82
……帯電用ブレード、88……ダクト、90……長く伸びた
部材、92,100……ロッド、94……パドル、102……繊
維、104……中空ロッド、106……穴。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真式複写機に用いられ、管の一端に
位置する格納容器から他端に位置する現像装置にマーキ
ング粒子を移動させる粒子搬送装置において、上記管の内部に配置された長く伸びた部材であって、こ
の部材が外方へ延びる多数の繊維を備えたロッドを有す
る長く伸びた部材と、この長く伸びた部材を運動させることにより、管内の粒
子を管に沿った方向に実質的に移動させることなく流動
化させる手段と、圧力差を発生させて管内の流動化した粒子を管の一端に
位置する格納容器から他端に位置する現像装置に移動さ
せる手段と、を有することを特徴とする粒子搬送装置。