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JP3246682B2 - 電子写真複写機のトナー配給装置 - Google Patents
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JP3246682B2 - 電子写真複写機のトナー配給装置 - Google Patents

電子写真複写機のトナー配給装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】〔背景および開示内容の記述〕本発明は、
電子写真複写機の現像部におけるトナー配給装置に関
し、より詳細には、固定式の内部螺旋式バネを組み込ん
でトナーの配給を改善するようにした回転式配給装置に
関するものである。
【０００２】配給システムは、トナーカートリッジを包
含し、このカートリッジは、周期的に回転され、配給端
部において出口ポートを介してトナーを配給する。カー
トリッジ内におけるトナーは、配給端部に向かって搬送
され、それと同時に撹拌され軟化されて、内部のコイル
状バネの作用によってそのような搬送を支援することに
なり、このバネは、カートリッジの内部表面に沿って適
所に保持されるのである。カートリッジが回転すると
き、このバネは、トナーを配給端部に向かってオーガ送
りするように作用し、更にトナーを流体状の状態に維持
するためにも作用して、配給端部に向かうトナーの運動
を支援することになる。より詳細には、本発明は：静電
潜像が表面に形成される可動式記録部材と、前記画像を
トナーで現像する現像手段と、現像された画像をコピー
基質材料へ転写する転写手段とを包含する電子写真複写
機において：前記現像手段は、前記記録部材に隣接した
現像剤ハウジングを包含し、前記ハウジング内における
手段が前記ハウジング内のサンプからの現像剤を前記記
録部材との現像関係に導いて、前記記録部材の表面にお
ける画像を現像するようにし、前記サンプの上において
位置決めされ、トナーの供給源を内部に収容して、一端
において複数のトナー吐出しポートを有するようにし
た、円筒状トナーカートリッジと、前記カートリッジを
周期的に回転させる駆動手段と、カートリッジの内部表
面に沿って固定的に装着され、カートリッジの長さに渡
って延在するようにし、カートリッジの回転の間にカー
トリッジ内のトナーを配給端部に向かって搬送し、それ
と同時にトナーを撹拌しトナーの粘稠度を良好な流体状
に維持するようにした、比較的剛性なコイル状バネ部材
とを組合せて含んで成る：前記サンプの中へトナーを周
期的に配給するトナー配給装置を包含することによって
特徴付けられるようにした前記現像手段に関するもので
ある。
【０００３】〔図面の説明〕図１は、本発明のトナー配
給装置を組み込んでいる複写機の側面図である。
【０００４】図２は、内部に配置されるオーガ送りバネ
の構成を示している、図１のトナー配給カートリッジの
側面図である。
【０００５】〔発明の説明〕図面の図１に注目すると、
本発明のトナー配給装置を組み込んだ電子写真式複写機
８が示されている。複写機８は、複写機の電子写真構成
要素が機能的に支持されることになる適当なフレーム
（示されていない）を有する。簡単に言えば、そして当
該分野における熟練者に熟知されているように、複写機
の電子写真構成要素は、ここでは回転可能な感光体１２
の形態で示されている記録部材を包含する。示された例
示的な構成において、感光体１２は、光導電面１４を有
するドラムを含んで成る。感光体１２の周囲において
は： 光導電面１４に均一な電荷を配する帯電コロトロ
ン１８； 先に帯電した光導電面１４がコピーされ複写
される文書１６の画像光線に露光されることになる露光
部２０； 光導電面１４に形成された静電潜像がトナー
によって現像されることになる現像部２２； 及び光導
電面１４上の現像された画像と調時された関係において
前送りされるコピー用紙２８のような適当なコピー基質
材料に対する現像された画像の転写を支援することにな
る転写・分離コロトロン２４及び２６が機能的に配設さ
れている。残留トナーは、清掃部３６においてドラム表
面から除去される。
【０００６】転写に続いて、用紙２８は、トナー画像が
定着ローラ対３４によって固定されることになる定着部
に向かって搬送される。定着の後、コピー用紙は、出力
トレー（示されていない）に排出される。
【０００７】透明プラテン４０は、文書が定速度型の搬
送機構４４によって走査点４２を越えて移動される際、
文書１６を支持する。理解されるであろうように、走査
点４２は、実際には、プラテンに沿った所望の点におい
てプラテン４０の幅を横断して延在する走査線であり、
文書は、搬送機構４４によってプラテン４０に沿って文
書が移動される際、そこで線毎に走査されることにな
る。露光ランプ４６は、走査点４２におけるプラテン４
０の帯状領域を照射するために準備される。線走査され
た文書からの画像光線は、階調指数ファイバーレンズア
レイ５０によって露光部２０へ送られ、可動式感光体１
２の光導電面１４を露光することになる。
【０００８】現像部２２は、事前に装填されたトナー粒
子６３を収容しているトナー配給カートリッジ６２が内
部において回転可能に装架され、図示された時計廻り方
向に回転して、内部に収容されていたトナー粒子をサン
プ領域６５へ配置するようにした現像剤ハウジング６０
を包含するものであり、このサンプ領域においては回転
可能に装架される１対のオーガ６４及び６６が位置決め
される。これらのオーガは、従来通りに、サンプ内にお
いてトナーを現像剤混合物と撹拌して、その現像剤を磁
気ブラシ・アプリケータ６８の近傍へ搬送し、この磁気
ブラシ・アプリケータが、光導電面に形成された潜像に
対して現像剤混合物を塗布することになる。オーガ及び
磁気ブラシ・アプリケータの機能に関する更なる詳細
は、米国特許明細書第４，９７８，９９７号において見
出され、それらの内容は、本文において引例として組み
込まれるものとする。
【０００９】図１の端面図及び図２の断面側面図におい
て示されるように、剛性バネ要素７０は、カートリッジ
６２の内側長さに渡って固定的に位置決めされる。図２
に注目すると、カートリッジ６２は、端部キャップ６２
Ａ及び６２Ｂによって両端において囲繞される。一連の
配給ポート７２は、カートリッジ６２の一方の端部にお
いて、配給区域７２Ａ内に配置される。カートリッジ
は、シャフト・ハブ７６に装着されるモータ７４によっ
て回転される。磁石７８は、端部キャップ６２Ａの外側
に取付けられる。磁気スイッチ８０は、各々の回転サイ
クルにおいて磁石７８と整列するようにして位置決めさ
れる。カートリッジが全回転を完了する度に、信号がス
イッチ８０から制御装置８２へ送信され、この信号が、
次のカートリッジ回転を所定の時間周期に渡って遅延さ
せることになる。制御装置８２は、複写機８のその他の
構成要素とも所定の関係を為して機能し、前述の米国特
許明細書第４，９７８，９９７号において開示されたよ
うに複写機の機能及びタイミングを制御することにな
る。
【００１０】バネ７０は、フィラメント、テープ等によ
ってカートリッジの内側端部キャップ６２Ａに取付けら
れることになるコイル状の比較的剛性なバネ状部材から
構成される。その端部キャップに対して一旦取付けられ
ると、コイル状のバネは、カートリッジの内側壁面に接
触してカートリッジの長さに渡って適所に固定されたま
まとなる。バネ部材７０の直径は、カートリッジ６２の
直径より僅かに小さくなるように選択され、カートリッ
ジの長さに渡って滑り嵌めを提供する。バネ７０のため
の好適な材料は、金属又はトナー親和性プラスチックで
ある。バネ７０のコイルの間におけるピッチ間隔Ｐは、
一定の最適な間隔に設定されたものであり、この事例に
おいては３５mmであるが、１０mmから７５mmの間の範囲
ならば最適なトナーの撹拌及び搬送を提供することにな
るであろう。そのワイヤの断面径は、２mmから４mmの間
であることが望ましい。更に図２を注目すると、バネ７
０は、配給ポート７２の何れをも覆わないようにして端
部キャップ６２Ａに対して固定される。
【００１１】運転において、カートリッジが配給サイク
ルを通じて回転すると、トナーは、バネがカートリッジ
と共に回転される際にバネ７０のオーガ送り作用によっ
て配給端部に向かって搬送される。バネ７０は、トナー
がカートリッジの底部に集まる際にトナー６３を連続的
に切り進んで、トナーを軟化した良好な流体状の粘稠度
に維持し、それによって配給端部に向かうトナーの良好
な「流れ」を可能にするという第２の機能をも果たすこ
とになる。
【００１２】図１及び図２において示された実施例は水
平平面に固定されるトナーカートリッジを利用したが、
本発明は、ほぼ中間点において水平に対して僅かに傾け
られるカートリッジと共に使用されることも可能であ
る。配給ポート区域７２Ａは、カートリッジのその端部
が水平より下になるようにして選択されることになる。
この実施例に拠れば、重力がバネのオーガ送り作用と協
働し、トナーを配給ポート区域７２Ａに向かって移動さ
せるのである。この実施例の補足的な利点は、複写機フ
レーム８の初期水平調節において遵守されなければなら
ない公差を軽減することである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のトナー配給装置を組み込んでいる複
写機の側面図である。
【図２】 内部に配置されるオーガ送りバネの構成を示
している、図１のトナー配給カートリッジの側面図であ
る。
【符号の説明】
８ 複写機、１２ 感光体、１４ 光導電面、１６ 文
書、１８ 帯電コロトロン、２０ 露光部、２２ 現像
部、２４，２６ 転写・分離コロトロン、２８用紙、３
４ 定着ローラ対、３６ 清掃部、４０ 透明プラテ
ン、４２ 走査点、４４ 搬送機構、４６ 露光ラン
プ、５０ レンズアレイ、６２ トナー配給カートリッ
ジ、６２Ａ，６２Ｂ 端部キャップ、６３ トナー粒
子、６４，６６オーガ、６５ サンプ領域、６８ 磁気
ブラシ・アプリケータ、７０ 剛性バネ要素、７２ 配
給ポート、７２Ａ 配給区域、７４ モータ、７６ シ
ャフト・ハブ、７８ 磁石、８０ 磁気スイッチ、８２
制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンソニー・シー・フォーナリック アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウエブスター シュリーゲルロ ード 1399 (56)参考文献 特開 昭59−188678（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−477（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−2883（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−217879（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−281178（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−217879（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−29657（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 静電潜像が表面に形成される可動式記録
    部材と前記画像をトナーで現像する現像手段と現像され
    た画像をコピー基質材料へ転写する転写手段とを包含す
    る電子写真複写機のトナー配給装置であって、 一端において複数のトナー吐出しポートを有する円筒状
    トナーカートリッジと、 トナーカートリッジの端部キャップの外側に取付けらた
    磁石と、各回転サイクルにおいてこの磁石と整列するよ
    うにして位置決めされた磁気スイッチによって、前記ト
    ナーカートリッジを周期的に回転させる駆動手段と、 トナーカートリッジの内側端部キャップに取付けられ、
    トナーカートリッジの内部表面に沿って固定的に装着さ
    れ、トナーカートリッジの長さに渡って延在し、カート
    リッジの直径より僅かに小さい外径を有する剛性コイル
    状バネ部材とを有し、 この剛性コイル状バネ部材は、トナーカートリッジの回
    転中にトナーをオーガ送りするように作用し、トナーを
    撹拌しトナーの粘稠度を良好な流体状に維持し、トナー
    を配給端部に送り、現像部分にトナーを周期的に配給す
    る配給端部に向かうトナーの良好な流れの形成を可能に
    する電子写真複写機のトナー配給装置。
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