JPS5825672A - トナ−供給装置 - 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】 本発明はトナー供給装置に係り、更に詳しくは自励静′
屯写冥槻における現像ステーショ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。

成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商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−等によって
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ャリヤ
材料と接触するように動がされるのであり、トナー粉末
は＃擦電気的にキャリヤと隔てられている。トナー粉末
とキャリヤ粒子との間の摩擦および混合においてトナー
粉末はキャ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ャリヤ粒子の表
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。静電層１象を現像するために、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ャ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ャ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床供給の補充のために使用さ
れている。最初は、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
キャ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
っ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
よっ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。キャ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皮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。別途トナーホッ
パーを備え、供給装置がトナーをホッパーから自動電子
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４２７８７
６号は静電写真機のだ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って機械の他の
部分からシールされており、このロールは前記開口の壁
部と抑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ってい
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
移動するようになっており、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酸のトナー粉末をロー
ル表面から現像剤チャンバーへ送り出すようになってい
る。

ロウニ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
おいては予め定めだ形状、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口　ラー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ってローラーの
凹部から取り出されてピックアップされる、。

バンプーに付与された米国特許第４１３３４５８号はト
ナー粉末を受は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
はトナーホッ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つの抑圧面を超え
て移動され、この抑圧面にてロールが変形されてトナー
粉末を現像剤チャンバーへ供給するようになっている。

この装置はブリッジ形成防止ウェブを備えていて、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ッド供給ロ
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ッパー装置によってロー
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ッ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
ロープセットを通過する際、トナーはフオームロールの
オー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プを通過して回転す
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１」から重力で現像剤チャンバー内に
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、フオームロールシャ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ャ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ったトナーはフオー
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
ールとホッパーローブとの間のシールが１負われて望ま
しくないほどの多量のトナーが現像剤チャンバーに流れ
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シ、シャフ
トを駆動するモーターの負荷が高まり、まだ（あるいは
）シャフトの負荷が高まる。この場合シャフトにはフオ
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って、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
りもソリッ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、
あるいは現像剤ノ・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四部からトナー粉末を押し出すだ
めの圧縮された弾性の柔軟なフオームのキック作用を確
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ッパーと現像剤チャンバーとの間
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ッパーを含み、こ
のホッ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、またトナーをホッパーからその細長い開口を通し
て供給スルだ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り能のフオームロー
ルとされ、予め定めた寸法、形状および容積の複数のト
ナー保持四部がロール向に均等に配置されて形成される
。この凹部をゼ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。好丑しい実施
例においては、供給ロールの複数の凹部はその１１ｑｔ
＋に平行な長手方向の複数の表面性を含み、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１配置され
る。トナー　供給ロールはトナーホッパーとトナー供給
のための関係状態に、そして現像剤チャンバーと送抄出
し関係状態に回転可能に配置され、頂部および底部の・
］−プ部材の間に位置されるのであって、これらのロー
プは変形可能なフオーム内に延在してトナーホッパーと
現像剤チャ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７オームロールがトナーホッパーから頂
部および底部のローブを過ぎて現１象剤チヤンバーへ回
転する際変形可能なフオームロールから現像剤チャンバ
ー内１ へとトナーを送り出すだめの手段をなす。

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！まれだい。

２ 本発明を投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
ルドキュ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）内にてシャフト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Ｉ′］１３を複
数の電子写真処理ステーションに通して移動させるよう
になっている。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２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を帯電ステーション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は露光ステーション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ョン１９へ送るよう
に回転し、これにおいて通常の現像剤ミックスがドラム
１２の光導電面１３に付与されて勃電潜像を可視像とす
る。

最終支持部材であるシート１６は昇降するスタック支持
トレー２０上にスタックとして支持される。スタックは
その上昇位置において、シートセパレーター２１がスタ
ックから整合装置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ョン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ョン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１３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、
プラスティック等の望まれるものとなし得るシートはブ
タツクステーションを通シて送られ、このステーション
においてブタツクコロトロン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。

５ トナー粉末の大半は最終支持部材１６へ転写されるが、
常にある尻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ＩＳラム
１２からクリーニングステーション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
によっ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
きオリジナルドキュ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って走査される。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ャリ
ッジ上に担持された一対の協働する移動走査ミラー３１
゜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６ 明するうえで充分であると確信するＯ 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
。現像ステーション１９は現像剤チャンバー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ってシャ
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、粗い強磁性キャリヤ粒子およびトナー着色粉末
を有する現像剤ミックスが使用される。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
ャ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
供和器は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で構成されたホッパー４２を含む。ホッ
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４６．４
γ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４９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
法めるようになっている。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ィッ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ェ
ンスチレン、ホリスチレン、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ィック材料のグループからサー
モプラスティック樹脂を選択するように注意を払う必要
がある０ トナー供給器４２は供給ｐ−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っていて、シャフ
ト５６上の容器内に取付けられ、ロールが細長い開口５
４に隣接される。このロールのさらに詳しい説明は第６
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５５は４つの小さなベーン５７が周囲に等間
隔で配置されたシャフト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
うになっていることが見られる。このフオームロール５
５は何れかの適当な手段によってシャフトに固定される
。典型的にはこのフオームは発泡処理の間にシャフトに
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。

フオームリールの表面は予め定められた寸法、形状およ
び容積の複数の四部６ｏがロール而まわりに麹等に配置
されている。さらに四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
剤チャンバー内に補充しなければならないトナー量の程
度によって決定される。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２７８７
６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。

フオームの表面の四部を小さなポケットあるいは孔のよ
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図に示した四−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、連続ぜるトナー不透過面すなわちスキ
ン６１によって覆れていて、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
な供給四−ルを示しており、これにおいて複数の９ 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はロールシャ７）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にシャフト５６を介
して取付けられ、他端は端壁４７にスプラインシャフト
６２により取付けられていて、スプラインシャフト６２
はモータースプラインシャフト６３を介してモーター（
図示せず）で駆動されるヤヤ６４に連結される。

モーターがトナー供給田−ルを駆動すると、トナーはト
ナーホッパーすなわちトナー取入れ位置において供給田
−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２５．４　ｔｍ（Ｉ
ｉｎ）の直径の３３０．２ｍ（１３１ｍ　）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＠字形構を有している。各溝は約１．５２４
ｍｍ　（０，’０６０　ｉｎ　）の幅で約３．８１　ｒ
ａｍ０ （０−０１５ｔｎ）の深さであり、トナーホッパーから
現像剤チャンバーへ回転する毎に約１．９Ｉ！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ｆＵ１字形あるいは矩形溝が使用
できる。ｌＵ１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
り四−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率さな圧縮セットを行う傾向を有
するからで、この・ようなセッ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。

適当な胃−ルを形成できる典型的な材料の例はポリウレ
タン、ポリビニルクロライド、シリコン、ポリスチレン
、スチレンアクリロニトリル、セル四−スアセテート、
そしてフェノリックである。

本発明の好ましい実施例においては、典型的な四−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
混合されるのであって、何れもニューヨーク市ニューヨ
ーク　２７７ＡパークアヘニユーのＷ工ＴＣＯケミカル
　コーポレーションから入手できる。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って形
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６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゛べるために使用しである。このフオームはあ
らゆる適当な材料から作られるシャフト上に形成できる
。この目的３ のだめに使用でき、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ルピレン
、ポリエチレン、塩素処理したポリエチル、アクリ四ニ
トリルブタジェン、スチレン、ポリスチレン、アセテー
ト、フルオルカーボン、そしてメチルメタクリレートを
含む。好ましい材料は２０％のガラスファイバーを充填
されたアクリルニトリルブタジェンスチレンを含む。こ
のシャ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。例えばシャ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ックス
やフルオルカーボンのような適当なモールｒ離型剤をス
プレーされ、次に７オーム材料の予め計量した量をモー
ルド型４ 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、発泡形成された四−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
過面は四部を含めて形成されるのである。ｔ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ェ
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、７オームフ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ィングすなわちス
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ィ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
ンフィルムであり、これは供給ロールに長期の摩滅耐性
を与える。特にニューヨーク市ロチェスターのヴオプレ
ツクスコーポレーションのアラ−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ィルム
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続
義部分を全く含まず、７オーム四−ルに滑らかな均一な
連続せるトナー不透過コーティ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
プレーしてコーティングされた後、ポリウレタンフィル
ムのような適当なエラストマーコーティングでモールド
型の両手体がコーティングされる。このニジストマー表
面形成利料でのモールド型の両手体に対するコーティン
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１杖しておいた量
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手体に注入され、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ィングフィルムおよび
フオーム材料に関しては特に、４６．３°０（１１０°
Ｆ）という僅かに高い￥温で且つ大気圧のもとて約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
表面フィルムとフオーム主ポデーとの間の構造的な一体
化を向上し、これによ７ リフォームロールの寿命信頼性が高まるのである。

さらに、表面フィ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ックを生じ、また正常な形
状に四部を保持する。

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、７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
ン形成を行ったが、第２の技術では別のエラストマ一層
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６７．６Ｂ、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。上部ローゾロ７および６９はトナー供給
器の内部に配置され、一方２つの下部四−プ６８および
７０は８ トナー送り出し開口に隣接して配置されている。

これらの四−ブは外方へ向けて内側壁面から延在し、弾
性ロール５５の彎曲部を押込むすなわち機械的に押圧す
るようになっている。ざらにこの２つの平行なロール５
５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ひくことにある。ロール
の各四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。各々の四部はスコップの
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。これらの四部は実質的に同一寸法であるから
、各四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。ざらに、四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
沿っ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
ルールは自己取り入れ装置となるばかりか表面の長さ方
向に恒って均一に配分された＋ナー粉末を収容し保持す
ることができる。

トナーホッ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プ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、上部四−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。　−ル面が突出
四−プを通過する際に落ちてしまうが、このトナーの除
失量はロール面に恒っ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。ｐ
−プロアを通過した後、弾性ロールは僅かに復元し、旬
゛曲壁部７３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ざ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の方法は四−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ッ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、トナー粉末は四−ル面
と干渉するよう配ｌｉｆされた静止圧縮部材等によって
ロール面がら機械的にブツシュ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
は変形されて四部を拡大する。さらにロールがこの部材
内へ移１ 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図を参照すれば四−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
口へ向ケて回転すると、ロール面は第２のロープ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と組合っているのである。第２の突出口２ 一ゾは上方向へ移動するロール面に対して押圧し、四部
から残っているトナー粉末をロールから剥ぎ取るすなわ
ちブツシュするのである。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ッパーの底部
に配置したとして説明したが、トナーホッパーの側壁を
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四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６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図はトナーホッ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、　　４２・・・ホッパー１４６．４７
・・・端壁、４８．４９・・・側壁、５４・・・細長い
開口、５５・・・供給ロール、６０・・・凹部、　　　
６１・・・トナー不透過面、６７〜６９・・・ロープ 代理人　洩　村　　　皓 外４名 ＦＩＧ２ −４４６− ＦＩＧ、　３ りＯ Ｈθ６ 第１頁の続き 優先権主張　■１９８１年７月２７日■米国（ＵＳ）■
２８７４６１ ■発　明　者　カレン・アール・キャビジ−グツディン
グ アメリカ合衆国ニューヨーク州 ペンフィールド・レオナード・ クレスセント３０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非常に微細なトナーを収容するだめのトナーホッパーで
   あり、該ホッパーからトナーが供給され得るように壁部
   が陽動して細長い開口を形成しているホッパーと、 前記ホッパーからその前記細長い開口を通してか均一に
   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、前記四部を含、って表面に薄いトナー不透退
   部を有する前記供給ロールと、を含んで構成されたこと
   を特徴とするトナー供給装置。　゛