JP2002268493A

JP2002268493A - トナー分級装置

Info

Publication number: JP2002268493A
Application number: JP2001064211A
Authority: JP
Inventors: Chikashi Ito; 史伊藤; Yasushi Akiba; 康秋葉
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置の感光体からクリーニングされ
たトナーの一部をリサイクル用として分級し、残りのト
ナーを廃棄処理する、比較的簡便構造で安定した分級が
行われるトナー分級装置を提供する。【解決手段】クリーニング装置１３により感光体１０
から回収されたトナーはトナー分級装置１の回収パイプ
２内に導入され、トナー回収パイプ３により回収パイプ
２の先端側に送られる。先端側の一定位置には一定の大
きさの分級用の孔６が設けられ、回収パイプ２内のトナ
ーの一部は一定量だけ分級用の孔６から落下してリサイ
クル用として分級される。残りのトナーは廃トナー回収
タンク４側に搬送されて廃棄処理される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機のような画
像形成装置の感光用に使用されるトナーを用済後回収
し、これを再使用のためのリサイクルトナーと廃棄トナ
ーとに分級する分級装置に係り、特に、リサイクルトナ
ーの分級量を所望の比率に保持し得る簡便構造のトナー
分級装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体上に可視像化されたトナーは、転
写装置により紙に転写されるが、転写率が１００％には
ならないこと及び紙間の地汚れがゼロにならないことか
ら転写残トナーが発生する。この転写残トナーは感光体
クリーニング装置により回収され、通常はこの回収トナ
ーは搬送されて廃トナーボトル等に収納されて廃棄され
る。然し乍ら、最近は環境保全の点から転写残トナーを
リサイクルして再使用する手段を備えた画像形成装置
（複写機等）が増えてきている。なお、転写残トナーの
量は消費トナーの約１５乃至約２５％発生するため、リ
サイクルすることはトナー量の節約の点においても意義
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、回収ト
ナーの一部をリサイクルするためのリサイクル機構をも
つ複写機等が存在しているが、次のような問題点があ
る。１）リサイクルトナーは微粉化されたり凝集したりして
いるため、地汚れやクリーニング不良、ホタル等の異常
画像が発生する可能性がある。なお、前記のホタルとは
凝集したトナー核により核のまわりが白く抜けてしまう
画像のことを言う。２）回収トナーの回収時に紙粉も回収されてリサイクル
されるため、白部にひげ状に発生するひげ画像と言われ
る異常画像が生じたり、ＩＤ低下、クリーニング不良等
が生ずる可能性がある。なお、転写ベルトや転写ローラを用いたものでは、それ
等の箇所からの回収トナーが発生するが、この回収トナ
ーは感光体からの回収トナーに較べて紙粉量が多く、ト
ナーも粗悪のものになるため一般にはリサイクルトナー
として使用しないため問題がないが、これ等をリサイク
ル用の回収トナーに混在させない配慮が必要である。

【０００４】以上より、感光体上の転写機トナーを１０
０％リサイクルした場合、経時での画像品質を維持する
ことは非常に困難である。そのため、通常は現像装置ま
でのトナー回収経路の途中に金属メッシュ等を用いてト
ナー核や紙粉を除去する分級機構を備えるものや、トナ
ー回収経路の途中に回収コイル及び小さな孔を複数個設
けた回収パイプを用いてこの孔からトナーを落し、ある
一定の割合でトナーをリサイクルする手段が考えられて
いる。然し乍ら、後者の場合、孔の寸法や位置により落
下量が変化するため実験的，経験的に孔の寸法及び位置
を決める必要があるが従来ではその点まで考慮した技術
は見当らない。また、トナー回収経路内の回収トナーに
含まれる紙粉量は経時的に飽和してくるが、例えば、リ
サイクル比率が約５０％の場合における飽和時における
紙粉量は１００％リサイクルの場合に比率して１／１０
程度となることが実験的にわかっており、この点からリ
サイクル率をある程度限定した値に設定して回収トナー
を分級することを考慮する必要がある。この点について
も従来技術では開示されていない。

【０００５】本発明は、以上の事情に鑑みて発明された
ものであり、比較的簡便な手段により回収トナーの一部
をリサイクルトナーとして分級して再使用し、トナーの
全消費量の低減と廃棄トナーの低減による環境保全の向
上を図るトナー分級装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、請求項１のトナー分級装置は、使用済
のトナーを回収し、回収トナーの一部をリサイクルトナ
ーとし、残りを廃棄トナーにすべく分級するトナー分級
装置であって、該装置は、細長な回収パイプと、この内
部に長手方向に沿って配設されるスパイラル状のトナー
回収コイルとを備えるものからなり、前記回収パイプに
は、該回収パイプ内の回収トナーの一部を落下させるた
めの分級用の孔が開放形成されることを特徴とする。こ
れにより、分級用の孔によって回収トナーの一部のみが
リサイクルトナーとして分級されて再使用されると共
に、この分級装置は回収パイプとトナー回収コイルとか
ら構成されるものであり、かつ分級が前記の分級用の孔
により行われる簡便の構造からなり、比較的安価に実施
できる。

【０００７】また、本発明の請求項２のトナー分級装置
は、前記回収パイプの内径と前記トナー回収コイルの外
径とは約１ｍｍの微小隙間を介して配置されることを特
徴とする。回収パイプとトナー回収コイルとの間の隙間
を小さく限定することにより分級度の安定化が図れる。
また、隙間が余り小さいと回収パイプとトナー回収コイ
ルとの干渉が生ずるため、１ｍｍ程度のものが実験的，
経験的に望ましい。

【０００８】また、本発明の請求項３のトナー分級装置
は、前記分級用の孔が、約１０ｍｍ ^２の面積のものから
なることを特徴とする。分級用の孔を約１０ｍｍ^２の面
積にすることにより、所望％の分級量のリサイクルトナ
ーが得られることが実験的に明らかにされている。

【０００９】また、本発明の請求項４のトナー分級装置
は、前記分級用の孔が、前記回収パイプの円周上の最下
方の位置から円周方向に適宜角度だけ振った位置に設け
られることを特徴とする。分級用の孔を最下方の位置か
ら円周方向に適宜角度だけ振った位置にすることによ
り、トナーの動力落下度をコントロールでき、分級量の
安定化が図れる。

【００１０】また、本発明の請求項５のトナー分級装置
は、前記トナー回収コイルの外周の前記分級用の孔の近
傍には、前記回収パイプの内面に接触可能なブラシ状部
材が設けられることを特徴とする。ブラシ状部材を設け
ることにより、回収パイプ内のクリーニングが行われ、
特に、分級用の孔のまわりがクリーニングされ、この分
級用の孔のトナーによる孔詰りが防止される。

【００１１】また、本発明の請求項６のトナー分級装置
は、前記ブラシ状部材が、前記トナー回収コイルの回転
方向に対し、トレーディング方向に配置されることを特
徴とする。ブラシ状部材の方向をトナー回収コイルの回
転方向に対しトレーディング方向にすることにより、分
級用の孔にブラシ状部材の先端がひっかかって破損する
ことが防止され、ブラシ状部材の耐久性の向上が図れ
る。また、分級度の安定化が図れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のトナー分級装置の
実施の形態を図面を参照して詳述する。図１は本発明の
トナー分級装置の全体概要構造を示すものである。感光
体１０のまわりには、感光体１０上に画像を現像するた
めの現像装置１１や、感光体１０の帯電のための帯電装
置１２や、感光体１０に付着しているトナーをクリーニ
ングするためのクリーニング装置１３及び転写装置のベ
ルト１４等が夫々感光体１０に係合して配置される。ク
リーニング装置１３により感光体１０側から回収された
トナーは本発明のトナー分級装置１により回収される。

【００１３】トナー分級装置１は、クリーニング装置１
３の近傍にトナー導入部（図略）を有する細長な回収パ
イプ２と、この回収パイプ内部にその長手方向に沿って
配設されるスクリュー状のトナー回収コイル３とからな
る。なお、本実施の形態では回収パイプ２は先端側を上
方に持ち上げて傾斜した姿勢で配置されているが、必ず
しもこれに限定するものではなく、水平又は下向きの配
置でもよい。また、回収パイプ２は廃トナー回収タンク
４側に連結され、トナー回収コイル３は回収コイル駆動
装置５により回転駆動される。

【００１４】回収パイプ２の先端に近い位置には分級用
の孔６が開放形成されている。この分級用の孔６はトナ
ーの落下用の孔であり、回収パイプ２内のトナーの一部
がこの分級用の孔６から落下する。なお、この分級用の
孔の真下には現像ホッパ７があり、この現像ホッパ７は
現像装置１１と連通している。

【００１５】以上の構造のトナー分級装置１により、ク
リーニング装置１３により感光体１０から回収されたト
ナーは回収パイプ２内に導入されて、回収コイル駆動装
置５により回転駆動されるトナー回収コイル３によって
トナー導入側から先端側に順次送られる。先端側に送ら
れてきたトナーの一部は分級用の孔６から現像ホッパ７
内に落下し、現像装置１１を介して感光体１０に供給さ
れ再使用される。即ち、リサイクルされる。また、分級
用の孔６から落下しなかった残りのトナーは回収パイプ
２内をそのまま進み、廃トナー回収タンク４側に排出さ
れて廃棄処理される。

【００１６】回収パイプ２の内径とトナー回収コイル３
の外周との間には図２（ａ）に示すように、寸法δの隙
間８が形成されている。トナー回収コイル３は回収パイ
プ２内において同心状態で配設されることが望ましい
が、同心度を高精度に保持するには装置構造が複雑とな
り高価なものになる。然し乍ら、隙間８が図２（ｂ）に
示すように大きな隙間８ａになると、トナー回収コイル
３の偏心駆動により回収パイプ２とトナー回収コイル３
との間の隙間のバラツキが大となり、分級用の孔６から
落下するトナーの量のバラツキが大きくなり、所望の分
級度を確保しにくくなる。また、隙間８が余り小さいと
回収コイル２と、トナー回収コイル３との干渉が生じ易
くなり、損傷や騒音が発生し、装置の耐久度も低下す
る。そこで、本実施の形態では隙間８の寸法δを１ｍｍ
程度のものとする。なお、この値は回収パイプ２の内径
寸法により多少変化するが、通常の内径の回収パイプ２
の場合は１ｍｍ程度のものが実験的、経験的にベストの
ものと確認されている。

【００１７】また、分級されるトナーの量は分級用の孔
６の大きさに左右される。本実施の形態では分級用の孔
６の面積を約１０ｍｍ^２としている。この大きさも回収
パイプ２の内径によって変化するが、前記と同様に通常
使用されている寸法の回収パイプ２の場合は１０ｍｍ^２
程度の大きさがベストであることが確認されている。

【００１８】分級用の孔６は図３（ａ）に示すように、
回収パイプ２の真下の位置に設けられておらず、ある程
度の角度だけ円周方向に振った位置に開口形成されてい
る。回収パイプ２の真下に分級用の孔６を設けると、回
収パイプ２内のトナーは重力の影響を最も受け易く、落
下し易い。逆に落下トナー量のコントロールがその分だ
け難しくなる。そこで、本実施の形態ではトナー回収コ
イル３の回転方向（図３（ａ）のＡ方向）に沿ってある
角度だけ円周方向に振った位置に分級用の孔６を配置し
ている。この振る角度の値は限定していないが、１５°
乃至３０°程度の位置が望ましいことが実験的に確認さ
れている。

【００１９】図（３）（ａ），（ｂ）に示すように、ト
ナー回収コイル３の外周にはブラシ状部材９が設けられ
ている。このブラシ状部材９はその基端側をトナー回収
コイル３の外周に固定されると共に先端部を回収コイル
２の内面に接触する突出長を有するものからなる。ま
た、ブラシ状部材９にはトナー回収コイル３の回転によ
ってトナー回収コイル３と回収パイプ２との間にあるト
ナーにぶつかって抵抗を受けるが、この抵抗力によって
若干変位するやや柔軟度を有するものからなる。また、
このブラシ状部材９は図３（ｂ）に示すように分級用の
孔６の設けられている位置においてトナー回収コイル３
側に配置されるものであり、主として分級用の孔６まわ
りにおけるトナーの排除を行うものである。即ち、この
ブラシ状部材９は分級用の孔６のクリーニングを主目的
とするものであり、これによって分級用の孔６のトナー
によるつまりが防止され、常に一定の開口面積が確保さ
れる。

【００２０】ブラシ状部材９は前記のようにトナー回収
コイル３の外周の分級用の孔６の近傍に設けられている
が、その突出方向は図３（ａ）の場合はトナー回収コイ
ル３の半径方向（放射方向）に沿って設けられている。
然し乍ら、ブラシ状部材９の突出方向としては図４に示
すようにやや斜め向きに配置されることが望ましい。即
ち、トナー回収コイル３の回転方向を図４においてＡ方
向とした場合、ブラシ状部材９の突出方向はＡ方向と反
射の方向に傾斜して配置される。これをトレーディング
方向という。ブラシ状部材９を図４に示すようにトレー
ディング方向に配置すると、図５に示すように、トナー
回収コイル３の回転時においてブラシ状部材９にトナー
が当り抵抗力を受けると、ブラシ状部材９は更にその傾
斜度を大きくする方向に変位し易くなる。これによっ
て、ブラシ状部材９による分級用の孔６のクリーニング
時の抵抗力が減少し、ブラシ状部材９が分級用の孔６に
ひっかかる度合が低下する。これにより、ブラシ状部材
９の破損が防止され、経時においても安定したクリーニ
ングが行われ、分級用の孔６の機能が長時間にわたって
の維持される。

【００２１】以上のように、本発明のトナー分級装置１
によれば、回収パイプ２内に導入されたトナーはトナー
回収コイル３により回収パイプ２内を先端部側に向かっ
て搬送され、先端部の近傍の所定位置に設けてある一定
面積の分級用の孔６からその一部が落下し現像ホッパ７
側に導入されて分級される。この落下トナー量は分級用
の孔６の位置，寸法や、回収コイル２とトナー回収コイ
ル３との隙間８の寸法によって決められた量に限定さ
れ、かつブラシ状部材９によるクリーニングによって常
に所望の安定量だけ再使用のトナーとして回収される。
また、リサイクルされなかった残りのトナーは、前記の
ようにそのまま回収パイプ２内で搬送されて廃トナー回
収タンク４側に送られて廃棄される。

【００２２】以上の説明において、トナー回収コイル３
の形状について説明していないが、公知の構造のものが
用いられる。また、回収パイプ２とトナー回収コイル３
との間の隙間８の寸法δの値や、分級用の孔６の大き
さ、位置等については前記の内容に限定するものではな
く、トナー分級装置１の大きさに対応して適宜設定され
る。また、ブラシ状部材９の形状，材質，個数やトレー
ディング形状についても特に限定するものではない。

【００２３】

【発明の効果】１）本発明の請求項１のトナー分級装置
によれば、使用済のトナーは回収パイプ内をトナー回収
コイルの回転によって搬送され、その一部が分級用の孔
から落下してリサイクルされることができると共に、残
りのトナーは廃棄処理される。即ち、比較的簡便な構造
のトナー回収装置により、トナーの分級が安定して、か
つ確実に行われる。２）本発明の請求項２のトナー分級装置によれば、回収
パイプとトナー回収コイルとの間の隙間を一定値の１ｍ
ｍ程度にすることにより、隙間のバラツキ量が低減し、
安定した分級ができると共に、回収パイプとトナー回収
コイルとの干渉が防止されて、騒音発生が防止され、耐
久性の向上が図れる。３）本発明の請求項３のトナー分級装置によれば、分級
用の孔の面積を一定値の１０ｍｍ^２程度にすることによ
り、所望の分級度のトナーリサイクルが安定して行われ
る。４）本発明の請求項４のトナー分級装置によれば、分級
用の孔の位置を円周方向に振った位置にすることにより
トナーの落下量の安定化が図れ、リサイクル量を所望の
値にコントロールし易くなる。５）本発明の請求項５のトナー分級装置によれば、分級
用の孔が常にブラシ状部材によりクリーニングされ、ト
ナーによる詰まりがなく一定の面積が確保される。これ
により、一定量の分級ができる。６）本発明の請求項６のトナー分級装置によれば、ブラ
シ状部材をトレーディング方向に配置することにより、
ブラシ状部材の分級用の孔とのひっかかりが防止され、
その耐久性の向上が図れると共に安定した分級が行われ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の感光体まわりの概要構造と、本
発明のトナー分級装置の概要構造を示す構成図。

【図２】本発明のトナー分級装置における回収パイプと
トナー回収コイルとの間の隙間を示す断面図。

【図３】本発明のトナー分級装置のトナー回収コイルに
設けられるブラシ状部材を示す断面図（ａ）及び軸断面
図（ｂ）。

【図４】トレーディング方向に配置された本発明におけ
るブラシ状部材を示す断面図。

【図５】図４のブラシ状部材のトナー回収コイルの回転
時における変形状態を示す部分拡大図。

【符号の説明】

１トナー分級装置２回収パイプ３トナー回収コイル４廃トナー回収タンク５回収コイル駆動装置６分級用の孔７現像ホッパ８隙間９ブラシ状部材１０感光体１１現像装置１２帯電装置１３クリーニング装置１４転写装置のベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/08 １１２Ｂ０９Ｂ 5/00 ＺＡＢＺ５０７Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７ＤＦターム(参考） 2H077 AA37 AC07 AC16 CA01 2H134 GA01 GB02 JA02 JA12 JB01 4D004 AA16 AA50 BA10 CA08 CB26 CB45 4D021 AA13 AB01 BA20 CA01 CB02 DA01 DA13 DB12 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用済のトナーを回収し、回収トナーの
一部をリサイクルトナーとし、残りを廃棄トナーにすべ
く分級するトナー分級装置であって、該装置は、細長な
回収パイプと、この内部に長手方向に沿って配設される
スパイラル状のトナー回収コイルとを備えるものからな
り、前記回収パイプには、該回収パイプ内の回収トナー
の一部を落下させるための分級用の孔が開放形成される
ことを特徴とするトナー分級装置。
【請求項２】前記回収パイプの内径と前記トナー回収
コイルの外径とは約１ｍｍの微小隙間を介して配置され
ることを特徴とする請求項１に記載のトナー分級装置。
【請求項３】前記分級用の孔は、約１０ｍｍ^２の面積
のものからなることを特徴とする請求項１に記載のトナ
ー分級装置。
【請求項４】前記分級用の孔は、前記回収パイプの円
周上の最下方の位置から円周方向に適宜角度だけ振った
位置に設けられることを特徴とする請求項１又は３に記
載のトナー分級装置。
【請求項５】前記トナー回収コイルの外周の前記分級
用の孔の近傍には、前記回収パイプの内面に接触可能な
ブラシ状部材が設けられることを特徴とする請求項１に
記載のトナー分級装置。
【請求項６】前記ブラシ状部材は、前記トナー回収コ
イルの回転方向に対し、トレーディング方向に配置され
ることを特徴とする請求項５に記載のトナー分級装置。