JP2001022181A

JP2001022181A - 電子写真装置

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Publication number: JP2001022181A
Application number: JP11197284A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Karasawa; 和典唐沢
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2001-01-26
Anticipated expiration: 2019-07-12
Also published as: US6339690B1; CN1280320A; KR20010021072A; KR100391232B1; CN1129047C; DE10033745A1; JP4167776B2; DE10033745B4

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーリサイクル機構を有し、地汚れなどの
画像欠陥が発生せず、長期に渡り、良好な画像形成を行
うことが可能な小型の電子写真装置を提供する。【解決手段】現像装置２４内の現像剤流路中にキャリ
アの体積平均粒径の２倍以上の大きさの目開きであり、
且つ１０メッシュより小さい目開きを有するメッシュ部
材３６を設ける。また、現像装置２４内に上記のメッシ
ュ部材３６と共に、メッシュを摺擦する摺擦部材３７を
設け、リサイクルトナー中の紙粉を積極的にメッシュに
押し付けて細小化し、同時にメッシュ部材３６の目詰ま
りを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、レーザービームプリンター等に用いられ、静電潜
像をトナーとキャリアから成る二成分現像剤によって可
視像化し、画像形成を行う電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスによる画像形成では、
光導電性物質を有する像担持体としての感光体を均一に
帯電させた後、像露光を行って静電潜像を形成し、この
静電潜像をトナーによって現像し、紙などの転写材に転
写した後、トナー像を熱、圧力等により転写材上に転写
し印刷物を得る。この時、転写プロセスにおいて転写さ
れずに像担持体上に残ったトナーは、ブレードやブラシ
などのクリーニング手段により回収され、そのまま回収
容器などに入れられて廃棄されるか、現像装置に戻され
て再び上記の工程を経て現像に使用される。

【０００３】しかし、回収トナーの廃棄には、廃棄のた
めのメンテナンスが必要であること、回収したトナーの
ための貯蔵スペースが必要となり、装置が大型化するこ
と、また一般に、廃棄物を減少させるという社会的要請
に反する等の問題がある。このため近年、電子写真装置
においては、環境問題に対する配慮からトナーリサイク
ルへの要望が高まりつつあり、また同時に、装置の小型
化並びに長寿命化により、コストの低減を図ることが望
まれてきている。このような目的を達成するための技術
として、現像後に感光体上に残ったトナーをクリーニン
グブレードなどで集め、現像装置内に戻す方法が行われ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回収ト
ナーを現像装置に戻して再利用する方法では、トナーを
クリーニング手段から現像装置へ搬送する機構が必要と
なり、装置の複雑化を招き、小型化の制約となる。ま
た、電子写真装置においてトナーリサイクルを行う場
合、リサイクルトナー中に含まれる紙粉による不具合が
発生する。特に、装置の小型化、長寿命化を進める場
合、リサイクルトナー中に含まれる紙粉がトナー中に混
入し、画像の白部に付着して画像劣化を引き起こすこと
が問題となっている。このような不具合は、従来は見ら
れなかった。この理由は、従来の装置においては、トナ
ーホッパーと呼ばれるタンクにリサイクルトナーを戻
し、内部で新トナーと攪拌しながらスリッターなどの小
さい穴を通して現像装置内に補給するように構成されて
おり、これにより、スリッターで紙粉を排除したトナー
を供給することが可能であったためであるが、上記のよ
うに小型化を図る上で、トナーホッパーのようなタンク
は廃止せざるを得なくなり、リサイクルトナーをクリー
ニング装置から直接現像装置内に戻すような構成とした
ところ、長期に渡って使用した場合に、上述のように紙
粉の繊維とトナーが混合され、画像の白部に付着する、
リサイクル地汚れと呼ばれる現象が発生するようになっ
た。本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、トナーリサイクル機構を有し、地汚れ
などの画像欠陥が発生せず、長期に渡り良好な画像形成
を行うことが可能な小型の電子写真装置を提供すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、トナーとキャリアとか
ら成る二成分現像剤を収容し、感光体上に形成された静
電潜像を現像する現像装置及びトナーリサイクル機構を
備え、画像形成を行うと共にトナーのリサイクルを行う
電子写真装置において、前記現像装置は、現像剤流路
中にメッシュ部材を備え、該メッシュ部材の篩い目の
目開きがキャリアの体積平均粒径の２倍より大きく、１
０メッシュより小さい電子写真装置を提供する。

【０００６】また、請求項２に記載の発明は、前記現像
装置は、該現像装置の内部に前記メッシュ部材を摺擦す
る部材を備える請求項１に記載の電子写真装置を提供す
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電子写真装置の実
施形態を図に基づいて説明する。（第１の実施形態）図１は、請求項１に記載の電子写真
装置の一実施形態を示す概略構成図である。この電子写
真装置は、円筒状の像担持体である感光体１が矢印の方
向に回転可能に支持され、感光体１の周囲に帯電ローラ
２、露光手段３、現像装置４、転写ベルト６、クリーニ
ングブレード７、回転羽根８及び回収コイル９が順次配
設されており、転写ベルト６を除く各部材は、感光体及
びクリーニングユニット（以下ＰＣＵと呼ぶ）１０内に
収容されている。上記現像装置４は、開口部を有する現
像ハウジング内に収容され、開口部の位置に現像スリー
ブ５が回転可能に支持され、感光体１の表面に近接対向
するように配置されている。現像ハウジング内の現像ス
リーブ５と対向する位置にはパドル１４が配置され、回
転可能に支持されている。パドル１４の外側にはスパイ
ラル１２が切ってあり、また、パドル１４の内部には搬
送スクリュー１３が収容され、パドル１４の回転方向と
同方向に回転可能に支持されている。

【０００８】次に、上記の電子写真装置の動作について
説明する。感光体１は、帯電ローラ２により一様に帯電
され、その後、像露光され感光体１上には静電潜像が形
成される。現像装置４内には二成分現像剤Ｔが収容され
ている。二成分現像剤Ｔは、キャリアと呼ばれる磁性粉
と非磁性のトナーの混合体である。現像剤を攪拌する
と、摩擦帯電によりトナーが帯電する。帯電トナーを含
む現像剤Ｔは、現像スリーブ５上に汲み上げられ、現像
スリーブ５の回転に伴って搬送され、感光体１と近接対
向する位置で、感光体１上の静電潜像に転移し、トナー
像を形成する。転写ベルト６には、図示しない電源より
トナーと逆極性の電圧が印加されており、この転写ベル
ト６と感光体１間の電界により、感光体１上に現像され
たトナー像は、感光体１と転写ベルト６間に挟まれた転
写紙上に転写される。転写紙はその後、転写ベルト６に
より搬送され、図示しない定着装置を通過する際、トナ
ー像が転写紙上に熱溶着される。

【０００９】一方、転写されずに感光体１上に残ったト
ナーは、クリーニングブレード７により堰き止められ、
回収羽根８により回収コイル９上に導かれ、回収コイル
９によりリサイクルトナーとして現像装置４内へ戻され
る。図２に、回収コイル９から現像装置４へのトナーリ
サイクル経路を示す。回収コイル９は、感光体及びクリ
ーニングユニット（ＰＣＵ）１０内に収納されている。
ＰＣＵ１０の前部には現像装置４とつながったトナー補
給口１１が開いており、リサイクルトナーは、トナー補
給口１１から現像装置４内へ回収される。新たに補給さ
れるトナーも、このトナー補給口１１から現像装置４内
へ補給される。

【００１０】図３に、この電子写真装置の現像装置４内
のトナーの動きを示す。補給トナーとリサイクルトナー
は共にトナー補給口１１から現像装置４内に入り、トナ
ー投入口からパドル内に入り、キャリアと混合され、二
成分現像剤として搬送スクリュー１３によって矢印Ａの
方向へと搬送され、攪拌されながら現像剤排出口１５を
通じてパドル１４の外に排出され、スパイラル１２によ
り矢印Ｂの方向へ搬送される。この実施形態では、現像
剤搬送経路中のパドル１４のトナー投入口にメッシュ部
材１６が取り付けられており、リサイクルトナーがトナ
ー投入口から投入される際、リサイクルトナー中に含ま
れる一定の大きさ以上の紙粉は、このメッシュ部材１６
を通過できずパドル１４内に入れなくなり、パドル１４
の外側で常に現像装置４の手前側に滞留し攪拌され続け
ることになり、その結果、紙粉は長期に渡る攪拌で、メ
ッシュ部材１６の目を通り抜けられるようになるまで粉
砕される。メッシュ部材１６の目を通り抜けられるよう
になった紙粉は、キャリアによりトナーと同極性に帯電
されやすく、また、画像の白部に付着しても目立ちにく
いため、リサイクルトナーによる地汚れは発生しない。

【００１１】上記メッシュ部材１６について説明する。
メッシュ部材１６の目が粗いと大きな紙粉が通り抜けて
しまい、リサイクルトナーによる地汚れが発生し、細か
すぎると現像剤がメッシュ部材１６を通り抜けられず、
手前側で現像剤が滞留し溢れてしまう。このため、メッ
シュ部材１６の目の粗さが重要である。メッシュ部材１
６の目の粗さは、現像剤Ｔのキャリア径より大きいこと
が必要である。実験によれば、実際にはキャリア径の２
倍以上目が大きくないと現像剤の通りが悪くなり、現像
剤の滞留が経時で発生してくることがわかった。すなわ
ち、体積平均キャリア径８０μの場合、１６０μ以上の
穴があいている必要がある。金属メッシュの場合、金属
線の太さがあるので、実際上はバラツキを考えるとさら
に粗く、小さくとも９０メッシュ以下が良い。そして、
１０メッシュ以上無いとリサイクル地汚れが目立ってく
る。実験によれば、２０〜４０メッシュがもっとも良い
ことがわかった。

【００１２】従来、リサイクルトナーの搬送経路中にメ
ッシュを置き、異物を除去する技術はみられた。が、こ
のような技術においては、メッシュの目詰まりが非常に
発生しやすい。リサイクルトナーは流動性が悪く、紙粉
のような繊維を含んでいるからである。本実施形態にお
いては、リサイクルトナーが現像剤中に分散してからメ
ッシュを通すので、流動性に起因するような目詰まりは
発生しにくい。しかも、上記のように、メッシュの目の
粗さを選ぶと、このような、目詰まりは非常に発生しに
くくなる。なぜなら、メッシュの目にトナーがこびりつ
いても、キャリアがメッシュを通過する際に目の詰まり
をクリーニングするからである。

【００１３】（従来の電子写真装置）上記の実施形態の
電子写真装置との比較のため、従来の電子写真装置につ
いて説明する。図５にこの電子写真装置の概略構成図
を、また、図６にこの電子写真装置を構成する現像装置
内のトナーの動きを示す。図５に示すように、この電子
写真装置は、本実施形態の電子写真装置と同様に、円筒
状の像担持体である感光体４１が矢印の方向に回転可能
に支持され、感光体４１の周囲に帯電ローラ４２、露光
手段４３、現像装置４４、転写ベルト４６、クリーニン
グブレード４７、回転羽根４８及び回収コイル４９が順
次配設されており、転写ベルト４６を除く各部材は、感
光体及びクリーニングユニット（ＰＣＵ）５０内に収容
されている。上記現像装置４４は、開口部を有する現像
ハウジング内に収容され、開口部の位置に現像スリーブ
４５が回転可能に支持され、感光体４１の表面に近接対
向するように配置されている。現像ハウジング内の現像
スリーブ４５と対向する位置にはパドル５４が配置さ
れ、回転可能に支持されている。パドル５４の外側には
スパイラル５２が切ってあり、また、パドル５４の内部
には搬送スクリュー５３が収容され、パドル５４の回転
方向と同方向に回転可能に支持されている。

【００１４】図６において、補給トナーとリサイクルト
ナーはトナー補給口５１から現像装置４４内に入り、ト
ナー投入口からパドル５４内に入る。リサイクルトナー
はパドル５４内に投入されてキャリアと混合され、二成
分現像剤として搬送スクリュー５３によって矢印Ａの方
向へと搬送され、攪拌されながら現像剤排出口５５を通
じてパドル５４の外に排出され、スパイラル５２により
矢印Ｂの方向へ搬送される。

【００１５】（第２の実施形態）次に、請求項２に記載
の電子写真装置について説明する。図４にこの電子写真
装置の概略構成図を示す。この電子写真装置を構成する
現像装置２４内のパドル３４は、トナー投入口に第１の
実施形態と同様のメッシュ部材３６を有すると共に、マ
イラーのような薄い弾性部材から成る摺擦部材３７が現
像装置２４のハウジング内壁に取り付けられており、パ
ドル３４の回転によってメッシュ部材３６がこの摺擦部
材３７と対向する位置を通過する際、摺擦部材３７の先
端がメッシュ部材３６を摺擦するように構成されてい
る。これにより、二成分現像剤とリサイクルトナー中の
紙粉は、積極的にメッシュ部材３６に擦り付けられ、紙
粉が細小化されると同時に、メッシュ部材３６がクリー
ニングされ、メッシュの目詰まりが防止される。このよ
うな構成により、メッシュ部材３６の目の大きさをさら
に細かくすることが可能となり、リサイクルトナー中の
紙粉をより細かくしてから現像することになるため、リ
サイクル地汚れは発生しにくくなる。なお、本実施形態
の他の構成及び動作は、第１の実施形態と同様とする。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電子写真装
置は、二成分現像剤を用い、トナーのリサイクルを行う
電子写真装置において、現像装置内の現像剤流路中にキ
ャリアの体積平均粒径の２倍以上の大きさの目開きであ
り、且つ１０メッシュより小さいの目開きを有するメッ
シュ部材を設けることにより、リサイクル地汚れの発生
を防止し、画質欠陥のない良好な画像を形成することが
できる。また、現像装置内に上記のメッシュ部材と共
に、メッシュを摺擦する摺擦部材を設け、リサイクルト
ナー中の紙粉を積極的にメッシュに押し付けて細小化
し、同時にメッシュの目詰まりを防止する。これによ
り、リサイクル地汚れの発生を防止し、良好な画像を長
期に渡り形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の電子写真装置の一実施形態を
示す概略構成図である。

【図２】図１に示す電子写真装置の回収コイル９から現
像装置４へのトナーリサイクル経路を示す図である。

【図３】図１に示す電子写真装置を構成する現像装置４
内のトナーの動きを示す図である。

【図４】請求項２に記載の電子写真装置の一実施形態を
示す概略構成図である。

【図５】従来の電子写真装置を示す概略構成図である。

【図６】図５に示す電子写真装置を構成する現像装置内
のトナーの動きを示す図である。

【符号の説明】

１、２１、４１感光体２、２２、４２帯電ローラ３、２３、４３露光手段４、２４、４４現像装置５、２５、４５現像スリーブ６、２６、４６転写ベルト７、２７、４７クリーニングブレード８、２８、４８回転羽根９、２９、４９回収コイル１０、３０、５０クリーニングユニット１１、３１、５１トナー補給口１２、３２、５２スパイラル１３、３３、５３搬送スクリュー１４、３４、５４パドル１５、３５、５５現像剤排出口１６、３６メッシュ部材１７、３７摺擦部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーとキャリアとから成る二成分現像
剤を収容し、感光体上に形成された静電潜像を現像する
現像装置及びトナーリサイクル機構を備え、画像形成を
行うと共にトナーのリサイクルを行う電子写真装置にお
いて、前記現像装置は、現像剤流路中にメッシュ部材を備え、該メッシュ部材の篩い目の目開きがキャリアの体積平均
粒径の２倍より大きく、１０メッシュより小さいことを
特徴とする電子写真装置。
【請求項２】前記現像装置は、該現像装置の内部に前
記メッシュ部材を摺擦する部材を備えることを特徴とす
る請求項１に記載の電子写真装置。