JP2004283675A - 洗浄装置、カートリッジ再生方法、およびカートリッジ - Google Patents
洗浄装置、カートリッジ再生方法、およびカートリッジ Download PDFInfo
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Abstract
【課題】洗浄物にドライアイス粉体を含むガスを噴射して該洗浄物を洗浄する洗浄装置等に関し、作業環境の悪化を抑え、剛性が低い部材の形状を損なうことなく効率よく洗浄する。
【解決手段】ドライアイス粉体を含むガスを噴射する噴射ノズル９７１と、噴射ノズル９７１に、ドライアイス粉体およびガスを供給する供給部９４，９６とを備え、噴射ノズル９７１が、ドライアイス粉体を含むガスを０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力で噴射するものである。
【選択図】 図６
【解決手段】ドライアイス粉体を含むガスを噴射する噴射ノズル９７１と、噴射ノズル９７１に、ドライアイス粉体およびガスを供給する供給部９４，９６とを備え、噴射ノズル９７１が、ドライアイス粉体を含むガスを０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力で噴射するものである。
【選択図】 図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄物にドライアイス粉体を含むガスを噴射して該洗浄物を洗浄する洗浄装置、その洗浄装置を用いてカートリッジを洗浄しカートリッジを再生するカートリッジ再生方法、およびそのカートリッジ再生方法によって再生されたカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真プロセスを応用した複写機やプリンタなどの画像形成装置では、感光体表面に現像像を得るため、まず、回転する感光体を帯電装置により帯電させる。続いて、帯電された感光体を像露光することにより、その感光体表面に静電潜像を形成する。次に、現像装置内に収納されたトナーを感光体に転移させることにより感光体上の静電潜像を現像して感光体上にトナー像を形成する。さらに、感光体上に形成されたトナー像を、所定の記録媒体上に転写して定着することにより記録媒体上に画像を最終的に形成する。一方、トナー像の記録媒体への転写後、感光体上に残留した転写残トナーは、クリーニング装置により清掃される。
【０００３】
ここで、感光体、帯電装置、現像装置、あるいはクリーニング装置は、一定期間使用すると、交換する必要が生じ、また、現像装置に備えられている、トナーを収納したトナー収容体も、一定期間使用すると、トナーの補充を行う必要が生じる。
【０００４】
そこで、これらの装置等の、画像形成装置からの取り外しおよび画像形成装置への取り付けを容易にするため、感光体、帯電装置、現像装置、およびクリーニング装置の４つの装置を一つの筐体内に収納してカートリッジ化したものや、これら４つの装置から現像装置を除いた３つの部材を同じようにしてカートリッジ化したもの等がある。また、トナー収容体をカートリッジ化したものもある。
【０００５】
ところで、従来より、画像形成装置に限らず事務機器や電気機器等でも、構成部材のカートリッジ化は行われている。これらの機器から取り外されたカートリッジでは、交換の必要がある部材は取り除かれ、残った部材は洗浄して再利用される。ここでの洗浄方法としては、エアーブロー、エアー吸引やアルコールなどの溶剤によるふき取りが行なわれている。ところが、従来から行なわれているエアーブローやエアー吸引では、完璧な洗浄が難しくアルコールなどの溶剤によるふき取りを併せて行う必要があり、二度手間になる。また、画像形成装置に装着されていたカートリッジを例にあげると、カートリッジの筐体や、その筐体に取り付けられていた小物類等は再利用ため洗浄されることが多いが、筐体や小物類等にはトナーが付着しており、エアーブローでは、付着していたトナーが周囲に飛び散り、作業環境を悪化させやすい。さらに、アルコールなどの溶剤によるふき取りも、溶剤の臭気によって作業環境を悪化させる。
【０００６】
そこで、作業環境の悪化を抑え、効率よく洗浄を行うことができる洗浄装置として、洗浄物にドライアイス粉体を噴射するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１７７８２８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カートリッジの筐体に取り付けられている小物類等の中には、剛性の低い部材があることもあり、特許文献１に記載された洗浄装置を用いて洗浄を行うと、その剛性の低い部材が、噴射されたドライアイス粉体で変形してしまい、再利用することができなくなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、作業環境の悪化を抑え、剛性が低い部材の形状を損なうことなく効率よく洗浄することができる洗浄装置、その洗浄装置を用いてカートリッジを洗浄しカートリッジを再生するカートリッジ再生方法、およびそのカートリッジ再生方法によって再生されたカートリッジを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のうちの洗浄装置は、洗浄物にドライアイス粉体を含むガスを噴射してその洗浄物を洗浄する洗浄装置において、
ドライアイス粉体を含むガスを噴射する噴射ノズルと、
上記噴射ノズルに、ドライアイス粉体およびガスを供給する供給部とを備え、上記噴射ノズルが、ドライアイス粉体を含むガスを０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力で噴射するものであることを特徴とする。
【００１１】
本発明の洗浄装置によれば、上記噴射ノズルの噴射圧力を０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の範囲内にしたことで、洗浄物の、剛性が低い部分の形状を損なうことなく効率よく洗浄することができる。すなわち、その噴射圧力が、０．２ＭＰａ未満では、付着物等を完全に除去することができす、反対に０．５ＭＰａより大きいと、剛性が低い部材が変形してしまう。なお、上記噴射ノズルから噴射されたドライアイス粉体が洗浄物に衝突すると、衝突したドライアイス粉体が気化する。このドライアイス粉体が気化することで、付着物の除去が促進され、さらには、そのメカニズムは明らかでないが、除去された付着物が周囲に飛び散ることが抑えられる。このようなドライアイス粉体の気化効果を最大限に発揮させるには、ドライアイス粉体の粒径を０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下にすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の洗浄装置において、上記噴射ノズルが、ドライアイス粉体を含むガスを０．２ｍ３／ｍｉｎ以上０．７ｍ３／ｍｉｎ以下の風量で噴射するものであることが好ましい。
【００１３】
圧力だけでなく風量もこのようにすることで、より確実に、剛性が低い部材の形状を損なうことなく効率よく洗浄することができる。
【００１４】
上記目的を達成する本発明のうちのカートリッジ再生方法は、所定の移動方向に移動する被帯電体上に電荷を与えその被帯電体上の電荷によってトナーの移動を制御するプロセスを含む画像形成プロセスを経て最終的に記録媒体上にトナー像を転写および定着することによりその記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に着脱自在に装着される、上記画像形成プロセスの実施中に内部でトナーの移動が生じる筐体と、その筐体に取り付けられた複数の部材とかなるカートリッジを再生するカートリッジ再生方法において、
上記画像形成装置に装着されていたカートリッジの筐体から、上記複数の部材のうちの一部の部材を取り外す分解工程と、
上記分解工程で一部の部材が取り外された筐体と、その筐体に取り付けられたままの部材との双方を洗浄物とし、その洗浄物に、０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力に調整された、ドライアイス粉体を含むガスを吹付け、その洗浄物を洗浄する洗浄工程と、
上記洗浄工程で洗浄された洗浄物を用いて、上記カートリッジを組立てる組立工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のカートリッジ再生方法において、上記洗浄工程が、フィルム類およびスポンジ類のうち少なくともいずれか一方を備えた洗浄物を洗浄する工程であってもよい。
【００１６】
本発明のカートリッジ再生方法によれば、とくに変形しやすい、フィルム類やスポンジ類であっても、その形状を損なうことなく効率よく洗浄することができる。
【００１７】
さらに、本発明のカートリッジ再生方法において、上記洗浄工程が、上記洗浄物に、０．２ｍ３／ｍｉｎ以上０．７ｍ３／ｍｉｎ以下の風量に調整された、ドライアイス粉体を含むガスを吹付け、その洗浄物を洗浄する工程であることが好ましい。
【００１８】
上記目的を達成する本発明のうちのカートリッジは、本発明のカートリッジ再生方法を実施することで再生されたものであることを特徴とするカートリッジ。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
まず、本発明のうちのカートリッジの一実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態のカートリッジが取り付けられた画像形成装置としてのデジタルプリンタの内部構造を示す模式図である。
【００２２】
図１に示すデジタルプリンタ１は、図示しないパーソナルコンピュータや画像読取装置等から送られてくる画像情報に基づいて、一連の画像形成プロセスを実行することにより、画像を形成する。このデジタルプリンタ１の本体１ａの内部には、図１に示すように、感光体ドラム３、現像装置５等の画像形成部材を一体的にユニット化したプロセスカートリッジ２が配設されている。このプロセスカートリッジ２は、プラスチック製の筐体２ａを備えており、この筐体２ａが、本体１ａに対して着脱自在に装着される。
【００２３】
図２は、図１に示すプロセスカートリッジを拡大して示した図である。
【００２４】
プロセスカートリッジ２の筐体２ａには、図２及び図３に示すように、像担持体としての感光体ドラム３と、帯電手段としての帯電ロール４と、現像手段としての現像装置５と、ドクターブレード方式を採用したクリーニング装置６とが取り付けられている。なお、像担持体としては感光体ベルト等であってもよく、帯電手段としてはコロトロン方式を採用した帯電装置等であってもよい。また、クリーニング装置６としては、ワイパーブレード方式を採用したものや、あるいはブラシ方式を採用したもの等であってもよい。
【００２５】
図２に示す感光体ドラム３としては、例えば、有機光導電体（ＯＰＣ）からなるものが用いられ、この感光体ドラム３は、図示しない駆動手段により矢印方向に沿って、所定の回転速度で駆動されるようになっている。この感光体ドラム３の表面は、帯電ロール４によって所定の電位に一様に帯電された後、露光手段としてのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）７（図１参照）によって画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム３の表面に形成される。図１に示すＲＯＳ７は、画像処理装置８で所定の画像処理が施された画像情報に基づくレーザービームＬＢを、コリメータレンズ、反射ミラー、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ等からなる結像光学系を介して、感光体ドラム３上に走査露光することにより、感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する。そして、感光体ドラム３上に形成された静電潜像は、一成分現像剤（トナー）を収容した現像装置５によって現像され、トナー像になる。なお、現像装置５としては、二成分現像剤を使用したものであってもよい。
【００２６】
感光体ドラム３上に形成されたトナー像は、図１に示す、転写手段としての転写ロール９によって、記録媒体としての記録用紙１０上に転写される。この記録用紙１０は、フィードロール１１によって給紙カセット１２から給紙され、分離ロール１３とリタードロール１４によって１枚ずつ分離された状態でレジストロール１５まで搬送され、一旦停止される。そして、レジストロール１５まで搬送された記録用紙１０は、トナー像が形成された感光体ドラム３の回転に同期して、レジストロール１５により感光体ドラム３の表面に搬送され、記録用紙１０上には、トナー像が感光体ドラム３から転写ロール９によって転写される。
【００２７】
トナー像が転写された記録用紙１０は、感光体ドラム３から分離された後、図１に示す定着装置１６へ搬送される。定着装置１６へ搬送された記録用紙１０は、定着装置１６の加熱ロール１７と加圧ロール１８によって、熱及び圧力でトナー像が定着され、排出ロール１９によって本体１ａの上部に設けられた排紙トレイ２０上に排出され、一連の画像形成プロセスが終了する。一方、トナー像の転写が終了した後の感光体ドラム３の表面は、クリーニング装置６によって残留トナーが除去される。このクリーニング装置６による残留トナーの除去も、一連の画像形成プロセスに含まれる。
【００２８】
図２に示すプロセスカートリッジ２は、上部カートリッジ２１と、下部カートリッジ２２とから構成されており、図２では、これら２つのカートリッジ２１，２２が連結されているが、これら２つのカートリッジ２１，２２は分離可能である。
【００２９】
図３は、上部カートリッジと下部カートリッジとが分離した状態を示す斜視図であり、図４は、上部カートリッジと下部カートリッジが連結した状態を示す斜視図である。
【００３０】
図２に示す上部カートリッジ２１と下部カートリッジ２２はいずれも、プラスチック製の筐体２１ａ，２２ａを備えており、これらの筐体２１ａ，２２ａの表面には、図３に示すように、いくつかのラベル２０が貼り付けられている。上部カートリッジ２１の筐体２１ａには、図２に示す感光体ドラム３と、帯電ロール４と、クリーニング装置６が取り付けられている。一方、下部カートリッジ２２は、現像装置５そのものを構成するようになっており、下部カートリッジ２２の筐体２２ａ内には、現像ロール２７等が取り付けられている。また、これらの筐体２１ａ，２２ａの内部には、様々な細かな金属部品が取り付けられている。
【００３１】
また、両者の筐体２１ａ，２１ｂには、図３に示すように、幅方向の両端部それぞれに係合部２３、２４が設けられている。上部カートリッジ２１と下部カートリッジ２２は、図４に示すように、これらの係合部２３、２４に係合ピン２５が挿入されることで連結される。また、図３に示すように、下部カートリッジ２２の筐体２２ａは上蓋２２１を有し、この上蓋２２１の表面には、スプリング２６が設けられている。上部カートリッジ２１は、このスプリング２６よって上方に向けて付勢され、図２に示す感光体ドラム３と、現像ロール２７の両端部に設けられた不図示のトラッキングロールとが、所定の圧力（例えば、片側２ｋｇ）で圧接するように構成されている。さらに、この上蓋２２１の表面には、図１に示すＲＯＳ７から照射されるレーザービームＬＢを、感光体ドラム３の表面に露光するための照射スペース２９が、略扇形状に設けられている（図３参照）。また、密封性を高めるため、この上蓋２２１の裏面には、蓋の周囲を囲むように、スポンジからなるシール部材（不図示）が取り付けられている。
【００３２】
上部カートリッジ２１の筐体２１ａには、図２に示す感光体ドラム３が回転可能に取り付けられており、この感光体ドラム３の近傍には、帯電ロール４が設けられているとともに、クリーニング装置６のクリーニングブレード３１が設けられている。また、クリーニング装置６は、クリーニングブレード３１によって除去された回収トナーを搬送する回収トナー搬送部材３２と、その回収トナー搬送部材３２によって搬送されてきた回収トナーを収容する、上部カートリッジ２１の殆どを占める回収トナー収容室３３とを備えている。さらに、クリーニングブレード３１よりも、感光体ドラム３の回転方向上流側には、フィルム状のシール部材３５が取り付けられている。このシール部材３５は、回収トナーが感光体ドラム３の回転方向上流側に逆戻りすることを防止するためのものである。またさらに、上部カートリッジ２１には、感光体ドラム３の表面の一部を覆うカバー３４が開閉自在に設けられている。このカバー３４は、プロセスカートリッジ２が図１に示す本体１ａから取り外された状態では、図２に示すように、感光体ドラム３の表面の一部を覆い、感光体ドラム３が外部の光により露光されることで劣化してしまうことを防止している。一方、カバー３４は、プロセスカートリッジ２が図１に示すように本体１ａ内の所定位置に装着された状態では、下部カートリッジ２２側へ移動し、感光体ドラム３の表面の一部が転写ロール９に対向する。
【００３３】
図３に示すように、上部カートリッジ２１の筐体２１ａも上蓋２１１を有し、密封性を高めるため、この上蓋２１１の裏面にも、蓋の周囲を囲むように、スポンジからなるシール部材（不図示）が取り付けられている。また、上部カートリッジ２１の上蓋２１１を外すと、図２に示す回収トナー搬送部材３２や回収トナー収容室３３にアクセスすることができる。さらに、上部カートリッジ２１の筐体２１ａの底面側は開口しており、感光体ドラム３や帯電ロール４には、この底面側からアクセスすることができる。
【００３４】
下部カートリッジ２２の筐体２２ａには、図２に示す現像ロール２７が回転自在に取り付けられており、下部カートリッジ２２の上から上部カートリッジ２１が取り除かれると、現像ロール２７にアクセスすることができる。この現像ロール２７の表面には、その表面に形成されるトナー層の厚さを規制する層厚規制部材３６が当接している。現像ロール２７の背面側には、現像ロール２７の表面にトナーを供給するトナー供給部材３７が、回転可能に配備されている。このトナー供給部材３７の背面側には、この下部カートリッジ２２の大部分を占めるトナー収容部３９が設けられており、下部カートリッジ２２の筐体２２ａ内の、トナー供給部材３７が配備された空間と、トナー収容部３９の空間とは、トナー供給用の開口部３８でつながっている。トナー収容部３９には、トナー（図示省略）が収容されている。下部カートリッジ２２の筐体２２ａの、トナー収容部３９を画定する部分の底面４０の形状は、断面略円弧状の部分を２つ連ねた形状であり、ここでは、現像ロール２７側の断面略円弧状の部分を第１トナー収容部４１と称し、奥側の断面略円弧状の部分を第２トナー収容部４２と称することにする。第１トナー収容部４１と第２トナー収容部４２との境には、トナー収容部３９に新たなトナーを補充するためのトナー補充口４６（図３参照）が設けられている。図２に示すトナー収容部３９の内部には、収容されたトナーを撹拝しつつ第２トナー収容部４２から第１トナー収容部４１へと順次搬送するトナー撹拝搬送部材４３、４４がそれぞれ配設されている。したがって、現像装置５内でのトナーの流れは、第２トナー収容部４２→第１トナー収容部４１→開口部３８→トナー供給部材３７→現像ロール２７になる。なお、第１トナー収容部４１の底面には、図２に示すように、トナーの有無を検知するトナーセンサ４５が設けられている。
【００３５】
下部カートリッジ２２の上蓋２２１を外すと、トナー供給部材３７やトナー撹拝搬送部材４３、４４にアクセスすることができる。
【００３６】
以上説明した上部カートリッジ２１、および下部カートリッジ２２はいずれも、本発明にいうカートリッジの一例に相当するものであり、これら２つのカートリッジ２１，２２から構成されるプロセスカートリッジ２も、本発明にいうカートリッジの一例に相当する。
【００３７】
感光体ドラム３等の部材が寿命に達した場合には、図１に示すプロセスカートリッジ２を本体１ａから取り外し、新たなプロセスカートリッジ２と交換する。取り外されたプロセスカートリッジ２は、以下に説明する再生方法によって再生される。
【００３８】
図５は、本発明のうちのカートリッジ再生方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【００３９】
本実施形態のカートリッジ再生方法は、分解工程Ｓ１、洗浄工程Ｓ２、および組立工程Ｓ３をこの記載順に実施する方法である。
【００４０】
図５に示す分解工程Ｓ１では、本体１ａから取り外されたプロセスカートリッジ２を、まず、上部カートリッジ２１と下部カートリッジ２２に分離し、各カートリッジの上蓋２１１，２２１を取り外す。次に、各筐体２１ａ，２２ａから、交換が必要な部材を取り外す。ここでは、上部カートリッジ２１からは、図３に示すラベル２０、図２に示すフィルム状のシール部材３５、上蓋２１１の裏面に取り付けられたスポンジからなるシール部材（不図示）、および細かな金属部品等を残して、図２に示す感光体ドラム２、帯電ロール４、およびクリーニングブレード３１等を取り外す。また、下部カートリッジ２２からは、図３に示すラベル２０、上蓋２２１の裏面に取り付けられたスポンジからなるシール部材（不図示）、および細かな金属部品等を残して、図２に示す現像ロール２７やトナー供給部材３７等を取り外す。各筐体２１ａ，２２ａや各筐体２１ａ，２２ａに取り付けられている部材には、本体１ａ内におけるトナーの飛散によりトナーが付着していたり、本体１ａ内に設けられた電気回路で発生する静電気により塵埃が吸着していたりする。
【００４１】
図５に示す洗浄工程Ｓ２では、各筐体２１ａ，２２ａと各筐体２１ａ，２２ａに取り付けられたままの部材との双方に、０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力に調整された、ドライアイス粉体を含むガスを吹付け、各筐体２１ａ，２２ａおよびこれらの部材を洗浄する。ドライアイス粉体が洗浄物に衝突すると、衝突したドライアイス粉体が気化し、この気化により付着物の除去が促進される。この洗浄工程Ｓ２における洗浄についての詳しい説明は後述する。
【００４２】
図５に示す組立工程Ｓ３では、分解工程Ｓ１で取り外した部材の新品部材を用意し、洗浄工程Ｓ２で洗浄した筐体および部材と、用意した新品部材とを用いて、各カートリッジ２１，２２を組み立てる。また、図３に示すトナー補充口４６からトナーを補充する。その後、上部カートリッジ２１と下部カートリッジ２２を連結させ、図２に示すプロセスカートリッジ２を得る。
【００４３】
こうして再生されたプロセスカートリッジ２は、プロセスカートリッジを交換する際に、新たなプロセスカートリッジとして使用される。
【００４４】
続いて、本発明のうちのの一実施形態について説明する。
【００４５】
図６は、本実施形態の洗浄装置の概略構成を示す図である。
【００４６】
図６に示す洗浄装置９０は、図５に示す洗浄工程Ｓ２における洗浄作業に用いられる。この洗浄装置９は、ホッパ９１、フィーダ９２、粉砕器９３、ドライアイス供給管９４、ガス調整装置９５、ガス供給管９６、および洗浄ガン９７を備えている。
【００４７】
図６に示すホッパ９１は、上方に向けて開口しており、その開口は、断熱材からなる蓋体９１１で覆われている。また、このホッパ９１の周囲も、断熱材によって覆われている。ホッパ９１の底部は、フィーダ９２につながっている。ホッパ９１には、大粒のドライアイスペレットが投入される。ホッパ９１内には、モータ９１２，９１３によってそれぞれ回転する２つの撹拌羽根９１４，９１５が配備されている。これら２つの撹拌羽根９１４，９１５のうちの一方の撹拌羽根９１４は、ホッパ９１の底部を撹拌するものであり、もう一方の撹拌羽根９１５はホッパ９１の中央部を撹拌するものである。ホッパ９１内に投入されたドライアイスペレットは、これら２つの撹拌羽根９１４，９１５によって撹拌されながら、徐々にフィーダ９２に送り込まれる。
【００４８】
図６に示すフィーダ９２は、モータ９２１によって回転するスクリュー９２２を有する。フィーダ９２に送り込まれたドライアイスペレットは、このスクリュー９２２によってさらに搬送され、粉砕器９３に到達する。
【００４９】
図６に示す粉砕器９３は、大粒のドライアイスペレットを直径０．３ｍｍ程度の微小な粒に粉砕する。すなわち、この粉砕器９３では、大粒のドライアイスペレットを粉砕し、ドライアイス粉体にする。粉砕器９３と洗浄ガン９７はドライアイス供給管９４で繋がれており、ドライアイス粉体は、このドライアイス供給管９４を通って洗浄ガン９７に供給される。
【００５０】
また、図６に示すガス調整装置９５には、不図示のコンプレッサから空気が導入される。このガス調整装置９５と洗浄ガン９７はガス供給管９６で繋がれており、ガス調整装置９５は、洗浄ガン９７に供給するガスの圧力および風量を調整する。また、ガス調整装置９５は、ガスの温度も、マイナス２５℃以上マイナス２０℃以下になるように調整する。
【００５１】
図６に示す洗浄ガン９７には、ドライアイス粉体を含むガスを噴射する噴射ノズル９７１と、この噴射ノズル９７１からの噴射のオン／オフを切り替えるトリガ９７２が設けられている。トリガ９７２が操作され、ガス供給管９６を通って送られてきたガスが噴射ノズル９７１から噴射されると負圧が生じ、ドライアイス供給管９４からドライアイス粉体が吸い出され、噴射ノズル９７１からは、ドライアイス粉体を含むガスが噴射される。この噴射ノズル９７１から噴射される、ドライアイス粉体を含むガスの圧力は、ガス調整装置９５により０．２ＭＰａから０．５ＭＰａの範囲に入るように制御されているとともに、そのガスの風量も０．２ｍ３／ｍｉｎから０．７ｍ３／ｍｉｎの範囲に入るように制御されている。噴射圧力が、０．２ＭＰａ未満では、付着したトナー等を完全に除去することができす、反対に０．５ＭＰａより大きいと、図３に示すラベル２０や、図２に示すフィルム状のシール部材３５や、上蓋２１１，２２１の裏面に取り付けられたスポンジからなる不図示のシール部材や、細かな金属部品といった剛性が低い部材が変形してしまう。また、風量についても同様なことがいえ、０．２ｍ３／ｍｉｎ未満では、トナー等を完全に除去することができす、０．７ｍ３／ｍｉｎより大きいと、剛性が低い部材が変形してしまう。また、噴射ノズル９７１から噴射されるガスに含まれているドライアイス粉体の大きさも、剛性が低い部材の形状を損なわずに付着したトナー等を完全に除去することに関係し、ここでは、噴射ノズル９７１から噴射されるガスに、直径０．３ｍｍ程度の微小なドライアイスの粒を含ませているが、直径が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のドライアイスの粒を含ませてもよい。
【００５２】
図５に示す洗浄工程Ｓ２では、作業者が、図６に示す洗浄ガン９７を手に持ち、手作業で洗浄作業を行うが、自動化することもできる。
【００５３】
図７は、図１に示す画像形成装置とは異なるタイプの画像形成装置に着脱自在に装着されるトナーカートリッジを示す斜視図である。
【００５４】
図７に示すトナーカートリッジ８の中にはトナーが収納される。このトナーカートリッジ８は円筒状の筐体８１を備えている。この筐体８１の周壁の長手方向一端側には、トナー排出口８１１が設けられている。また、筐体８１の周壁の、トナー排出口８１１近傍には、トナー排出口８１１を開閉時債に覆うシャッタ部材８２が取り付けられている。さらに、筐体８１の内部には、ワイヤを螺旋状に巻いたアジテータ８３が回転自在に取り付けられている。アジテータ８３は、画像形成装置に備えられた不図示のモータによって回転させられるものであり、筐体８１の一方の端面８１ａには、アジテータ８３とこのモータを連結し、モータの回転力をアジテータ８３に伝えるカップリング部材８４が配備されている。カップリング部材８４は、筐体８１の端面８１ａを貫通しており、密閉性を確保するため、カップリング部材８４の周囲にはシール部材８５が取り付けられている。また、筐体８１の他方の端面８１ｂは取り外し自在な蓋体８６になっている。
【００５５】
画像形成装置に取り付けられたトナーカートリッジ８では、アジテータ８３が回転することで、収納されたトナーが撹拌されながらトナー排出口８１１に向かって搬送されトナー排出口８１１から排出される。排出されたトナーは、トナー供給部材によって現像ロールに供給される。
【００５６】
図７に示すトナーカートリッジ８も、本発明にいうカートリッジの一例に相当する。
【００５７】
トナーカートリッジ８内のトナーがなくなると、画像形成装置からトナーカートリッジ８を取り外し、新たなトナーカートリッジに交換する。取り外されたトナーカートリッジ８は、図５に示すカートリッジ再生方法が実施されることで再生される。すなわち、ここでは、分解工程Ｓ１において、トナーカートリッジ８の筐体８１から、蓋体８６とシャッター部材８２を取り外す。なお、アジテータ８３を取り外すことができるトナーカートリッジ８であれば、アジテータ８３も取り外す。次に、洗浄工程Ｓ２において、筐体８１と、筐体に取り付けられたままの部材（シール部材８５等）との双方に、０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力に調整された、ドライアイス粉体を含むガスを吹付け、筐体８１および部材を洗浄する。組立工程Ｓ３においては、洗浄した筐体８１に、シャッター部材８２を取り付け、トナーを補充する。そして、蓋体８６を取り付けることで、図７に示すトナーカートリッジ８を得る。
【００５８】
こうして再生されたトナーカートリッジ８は、トナーカートリッジを交換する際に、新たなトナーカートリッジとして使用される。
【００５９】
【実施例】
以下、本発明のカートリッジ再生方法を適用してカートリッジを実際に再生してみた２つの実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
複写機機能とプリンター機能を有する富士ゼロックス製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ７０５に装着され使用されていたプロセスカートリッジを回収した。このプロセスカートリッジの筐体は、プラスチック製であり、感光体ドラム、帯電用コロトロン、クリーニングブレード、フィルムシール、スポンジ、および細かな金属部品等が取り付けられたものである。
【００６０】
ここではまず、プロセスカートリッジの筐体から、フィルムシール、スポンジ、および細かな金属部品を残して、感光体ドラム、帯電コロトロン、およびクリーニングブレードなどを取り外した。次に、フィルムシール、スポンジ、および金属部品が取り付けられたままの筐体の内部に残ったトナーをエアー吸引により除去した後、この筐体およびこの筐体に取り付けられたままの部材に、ドライアイス粉体を含むガスを、圧力０．３ＭＰａ、風量０．５ｍ３／ｍｉｎの条件にて３分間噴射し洗浄を行った。洗浄の際に、周囲へのトナーの飛び散りは生じなかった。洗浄を終えた筐体の全長を計測したところ、その全長は洗浄前の全長と同じであった。その後、洗浄を終えた筐体と部材を用いて、プロセスカートリッジを組み立て、プロセスカートリッジを再生した。再生したプロセスカートリッジにおけるクリーニングブレードの食い込み量を計測したところ、その食い込み量は、一度もリサイクルをしていない筐体および部材からなる新品のプロセスカートリッジにおける食い込み量と同一であった。さらに富士ゼロックス製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ７０５に、再生したプロセスカートリッジを装着し、コピーサンプルをとったところ、像濃度／非画像部の状態などの画質評価結果が、新品のプロセスカートリッジを装着したときの画質評価結果と同等であった。
（実施例２）
複写機機能とプリンター機能とファックス機能を有する富士ゼロックス製Ｃｏｌｏｒ ＤｏｃｕＴｅｃｈ ６０に装着され使用されていたトナーカートリッジを回収した。このトナーカートリッジの筐体は、プラスチック製の円柱体であり、蓋体やシャッター部材やアジテータ等が取り付けられたものである。また、この筐体には、ラベルが貼り付けられていた。
【００６１】
ここではまず、トナーカートリッジの筐体から、蓋体とシャッター部材を取り外した。次に、筐体を逆さまにすることで筐体の内部に残ったトナーを自然落下させた後、この筐体およびこの筐体に取り付けられたままのアジテータやラベル等に、ドライアイス粉体を含むガスを、圧力０．４ＭＰａ、風量０．５５ｍ３／ｍｉｎの条件にて２分間噴射し洗浄を行った。洗浄の際に、周囲へのトナーの飛び散りは生じなかった。洗浄を終えた筐体の全長を計測したところ、その全長は洗浄前の全長と同じであった。その後、洗浄を終えた筐体と部材を用いて、トナーカートリッジを組み立て、トナーカートリッジを再生した。富士ゼロックス製Ｃｏｌｏｒ ＤｏｃｕＴｅｃｈ ６０に、再生したプロセスカートリッジを装着し、コピーサンプルをとったところ、像濃度／非画像部の状態などの画質評価結果が、新品のトナーカートリッジを装着したときの画質評価結果と同等であった。
【００６２】
以上、２つの実施例から、本発明のカートリッジ再生方法を適用してカートリッジを再生すると、剛性が低い部材の形状を損なうことなく効率よく洗浄することができることがわかる。また、洗浄時に、周囲へのトナーの飛び散りが生じなかったことから、作業環境の悪化は生じないことがわかる。
【００６３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、作業環境の悪化を抑え、剛性が低い部材の形状を損なうことなく効率よく洗浄することができる洗浄装置、その洗浄装置を用いてカートリッジを洗浄しカートリッジを再生するカートリッジ再生方法、およびそのカートリッジ再生方法によって再生されたカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のカートリッジが取り付けられた画像形成装置としてのデジタルプリンタの内部構造を示す模式図である。
【図２】図１に示すプロセスカートリッジを拡大して示した図である。
【図３】上部カートリッジと下部カートリッジとが分離した状態を示す斜視図である。
【図４】上部カートリッジと下部カートリッジが連結した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明のうちのカートリッジ再生方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態の洗浄装置の概略構成を示す図である。
【図７】図１に示す画像形成装置とは異なるタイプの画像形成装置に着脱自在に装着されるトナーカートリッジを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ デジタルプリンタ
１ａ 本体
２ プロセスカートリッジ
２０ ラベル
２ａ 筐体
２１ 上部カートリッジ
２１ａ 筐体
２１１ 上蓋
２２ 下部カートリッジ
２２ａ 筐体
２２１ 上蓋
３ 感光体ドラム
４ 帯電ロール
５ 現像装置
２７ 現像ロール
３７ トナー供給部材
３９ トナー収容部
６ クリーニング装置
３１ クリーニングブレード
３５ シール部材
８０ トナーカートリッジ
８１ 筐体
８２ シャッタ部材
８３ アジテータ
８４ カップリング部材
８５ シール部材
８６ 蓋体
９０ 洗浄装置
９１ ホッパ
９２ フィーダ
９３ 粉砕器
９４ ドライアイス供給管
９５ ガス調整装置
９６ ガス供給管
９７ 洗浄ガン
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄物にドライアイス粉体を含むガスを噴射して該洗浄物を洗浄する洗浄装置、その洗浄装置を用いてカートリッジを洗浄しカートリッジを再生するカートリッジ再生方法、およびそのカートリッジ再生方法によって再生されたカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真プロセスを応用した複写機やプリンタなどの画像形成装置では、感光体表面に現像像を得るため、まず、回転する感光体を帯電装置により帯電させる。続いて、帯電された感光体を像露光することにより、その感光体表面に静電潜像を形成する。次に、現像装置内に収納されたトナーを感光体に転移させることにより感光体上の静電潜像を現像して感光体上にトナー像を形成する。さらに、感光体上に形成されたトナー像を、所定の記録媒体上に転写して定着することにより記録媒体上に画像を最終的に形成する。一方、トナー像の記録媒体への転写後、感光体上に残留した転写残トナーは、クリーニング装置により清掃される。
【０００３】
ここで、感光体、帯電装置、現像装置、あるいはクリーニング装置は、一定期間使用すると、交換する必要が生じ、また、現像装置に備えられている、トナーを収納したトナー収容体も、一定期間使用すると、トナーの補充を行う必要が生じる。
【０００４】
そこで、これらの装置等の、画像形成装置からの取り外しおよび画像形成装置への取り付けを容易にするため、感光体、帯電装置、現像装置、およびクリーニング装置の４つの装置を一つの筐体内に収納してカートリッジ化したものや、これら４つの装置から現像装置を除いた３つの部材を同じようにしてカートリッジ化したもの等がある。また、トナー収容体をカートリッジ化したものもある。
【０００５】
ところで、従来より、画像形成装置に限らず事務機器や電気機器等でも、構成部材のカートリッジ化は行われている。これらの機器から取り外されたカートリッジでは、交換の必要がある部材は取り除かれ、残った部材は洗浄して再利用される。ここでの洗浄方法としては、エアーブロー、エアー吸引やアルコールなどの溶剤によるふき取りが行なわれている。ところが、従来から行なわれているエアーブローやエアー吸引では、完璧な洗浄が難しくアルコールなどの溶剤によるふき取りを併せて行う必要があり、二度手間になる。また、画像形成装置に装着されていたカートリッジを例にあげると、カートリッジの筐体や、その筐体に取り付けられていた小物類等は再利用ため洗浄されることが多いが、筐体や小物類等にはトナーが付着しており、エアーブローでは、付着していたトナーが周囲に飛び散り、作業環境を悪化させやすい。さらに、アルコールなどの溶剤によるふき取りも、溶剤の臭気によって作業環境を悪化させる。
【０００６】
そこで、作業環境の悪化を抑え、効率よく洗浄を行うことができる洗浄装置として、洗浄物にドライアイス粉体を噴射するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１７７８２８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カートリッジの筐体に取り付けられている小物類等の中には、剛性の低い部材があることもあり、特許文献１に記載された洗浄装置を用いて洗浄を行うと、その剛性の低い部材が、噴射されたドライアイス粉体で変形してしまい、再利用することができなくなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、作業環境の悪化を抑え、剛性が低い部材の形状を損なうことなく効率よく洗浄することができる洗浄装置、その洗浄装置を用いてカートリッジを洗浄しカートリッジを再生するカートリッジ再生方法、およびそのカートリッジ再生方法によって再生されたカートリッジを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のうちの洗浄装置は、洗浄物にドライアイス粉体を含むガスを噴射してその洗浄物を洗浄する洗浄装置において、
ドライアイス粉体を含むガスを噴射する噴射ノズルと、
上記噴射ノズルに、ドライアイス粉体およびガスを供給する供給部とを備え、上記噴射ノズルが、ドライアイス粉体を含むガスを０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力で噴射するものであることを特徴とする。
【００１１】
本発明の洗浄装置によれば、上記噴射ノズルの噴射圧力を０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の範囲内にしたことで、洗浄物の、剛性が低い部分の形状を損なうことなく効率よく洗浄することができる。すなわち、その噴射圧力が、０．２ＭＰａ未満では、付着物等を完全に除去することができす、反対に０．５ＭＰａより大きいと、剛性が低い部材が変形してしまう。なお、上記噴射ノズルから噴射されたドライアイス粉体が洗浄物に衝突すると、衝突したドライアイス粉体が気化する。このドライアイス粉体が気化することで、付着物の除去が促進され、さらには、そのメカニズムは明らかでないが、除去された付着物が周囲に飛び散ることが抑えられる。このようなドライアイス粉体の気化効果を最大限に発揮させるには、ドライアイス粉体の粒径を０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下にすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の洗浄装置において、上記噴射ノズルが、ドライアイス粉体を含むガスを０．２ｍ３／ｍｉｎ以上０．７ｍ３／ｍｉｎ以下の風量で噴射するものであることが好ましい。
【００１３】
圧力だけでなく風量もこのようにすることで、より確実に、剛性が低い部材の形状を損なうことなく効率よく洗浄することができる。
【００１４】
上記目的を達成する本発明のうちのカートリッジ再生方法は、所定の移動方向に移動する被帯電体上に電荷を与えその被帯電体上の電荷によってトナーの移動を制御するプロセスを含む画像形成プロセスを経て最終的に記録媒体上にトナー像を転写および定着することによりその記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に着脱自在に装着される、上記画像形成プロセスの実施中に内部でトナーの移動が生じる筐体と、その筐体に取り付けられた複数の部材とかなるカートリッジを再生するカートリッジ再生方法において、
上記画像形成装置に装着されていたカートリッジの筐体から、上記複数の部材のうちの一部の部材を取り外す分解工程と、
上記分解工程で一部の部材が取り外された筐体と、その筐体に取り付けられたままの部材との双方を洗浄物とし、その洗浄物に、０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力に調整された、ドライアイス粉体を含むガスを吹付け、その洗浄物を洗浄する洗浄工程と、
上記洗浄工程で洗浄された洗浄物を用いて、上記カートリッジを組立てる組立工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のカートリッジ再生方法において、上記洗浄工程が、フィルム類およびスポンジ類のうち少なくともいずれか一方を備えた洗浄物を洗浄する工程であってもよい。
【００１６】
本発明のカートリッジ再生方法によれば、とくに変形しやすい、フィルム類やスポンジ類であっても、その形状を損なうことなく効率よく洗浄することができる。
【００１７】
さらに、本発明のカートリッジ再生方法において、上記洗浄工程が、上記洗浄物に、０．２ｍ３／ｍｉｎ以上０．７ｍ３／ｍｉｎ以下の風量に調整された、ドライアイス粉体を含むガスを吹付け、その洗浄物を洗浄する工程であることが好ましい。
【００１８】
上記目的を達成する本発明のうちのカートリッジは、本発明のカートリッジ再生方法を実施することで再生されたものであることを特徴とするカートリッジ。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
まず、本発明のうちのカートリッジの一実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態のカートリッジが取り付けられた画像形成装置としてのデジタルプリンタの内部構造を示す模式図である。
【００２２】
図１に示すデジタルプリンタ１は、図示しないパーソナルコンピュータや画像読取装置等から送られてくる画像情報に基づいて、一連の画像形成プロセスを実行することにより、画像を形成する。このデジタルプリンタ１の本体１ａの内部には、図１に示すように、感光体ドラム３、現像装置５等の画像形成部材を一体的にユニット化したプロセスカートリッジ２が配設されている。このプロセスカートリッジ２は、プラスチック製の筐体２ａを備えており、この筐体２ａが、本体１ａに対して着脱自在に装着される。
【００２３】
図２は、図１に示すプロセスカートリッジを拡大して示した図である。
【００２４】
プロセスカートリッジ２の筐体２ａには、図２及び図３に示すように、像担持体としての感光体ドラム３と、帯電手段としての帯電ロール４と、現像手段としての現像装置５と、ドクターブレード方式を採用したクリーニング装置６とが取り付けられている。なお、像担持体としては感光体ベルト等であってもよく、帯電手段としてはコロトロン方式を採用した帯電装置等であってもよい。また、クリーニング装置６としては、ワイパーブレード方式を採用したものや、あるいはブラシ方式を採用したもの等であってもよい。
【００２５】
図２に示す感光体ドラム３としては、例えば、有機光導電体（ＯＰＣ）からなるものが用いられ、この感光体ドラム３は、図示しない駆動手段により矢印方向に沿って、所定の回転速度で駆動されるようになっている。この感光体ドラム３の表面は、帯電ロール４によって所定の電位に一様に帯電された後、露光手段としてのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）７（図１参照）によって画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が感光体ドラム３の表面に形成される。図１に示すＲＯＳ７は、画像処理装置８で所定の画像処理が施された画像情報に基づくレーザービームＬＢを、コリメータレンズ、反射ミラー、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ等からなる結像光学系を介して、感光体ドラム３上に走査露光することにより、感光体ドラム３の表面に静電潜像を形成する。そして、感光体ドラム３上に形成された静電潜像は、一成分現像剤（トナー）を収容した現像装置５によって現像され、トナー像になる。なお、現像装置５としては、二成分現像剤を使用したものであってもよい。
【００２６】
感光体ドラム３上に形成されたトナー像は、図１に示す、転写手段としての転写ロール９によって、記録媒体としての記録用紙１０上に転写される。この記録用紙１０は、フィードロール１１によって給紙カセット１２から給紙され、分離ロール１３とリタードロール１４によって１枚ずつ分離された状態でレジストロール１５まで搬送され、一旦停止される。そして、レジストロール１５まで搬送された記録用紙１０は、トナー像が形成された感光体ドラム３の回転に同期して、レジストロール１５により感光体ドラム３の表面に搬送され、記録用紙１０上には、トナー像が感光体ドラム３から転写ロール９によって転写される。
【００２７】
トナー像が転写された記録用紙１０は、感光体ドラム３から分離された後、図１に示す定着装置１６へ搬送される。定着装置１６へ搬送された記録用紙１０は、定着装置１６の加熱ロール１７と加圧ロール１８によって、熱及び圧力でトナー像が定着され、排出ロール１９によって本体１ａの上部に設けられた排紙トレイ２０上に排出され、一連の画像形成プロセスが終了する。一方、トナー像の転写が終了した後の感光体ドラム３の表面は、クリーニング装置６によって残留トナーが除去される。このクリーニング装置６による残留トナーの除去も、一連の画像形成プロセスに含まれる。
【００２８】
図２に示すプロセスカートリッジ２は、上部カートリッジ２１と、下部カートリッジ２２とから構成されており、図２では、これら２つのカートリッジ２１，２２が連結されているが、これら２つのカートリッジ２１，２２は分離可能である。
【００２９】
図３は、上部カートリッジと下部カートリッジとが分離した状態を示す斜視図であり、図４は、上部カートリッジと下部カートリッジが連結した状態を示す斜視図である。
【００３０】
図２に示す上部カートリッジ２１と下部カートリッジ２２はいずれも、プラスチック製の筐体２１ａ，２２ａを備えており、これらの筐体２１ａ，２２ａの表面には、図３に示すように、いくつかのラベル２０が貼り付けられている。上部カートリッジ２１の筐体２１ａには、図２に示す感光体ドラム３と、帯電ロール４と、クリーニング装置６が取り付けられている。一方、下部カートリッジ２２は、現像装置５そのものを構成するようになっており、下部カートリッジ２２の筐体２２ａ内には、現像ロール２７等が取り付けられている。また、これらの筐体２１ａ，２２ａの内部には、様々な細かな金属部品が取り付けられている。
【００３１】
また、両者の筐体２１ａ，２１ｂには、図３に示すように、幅方向の両端部それぞれに係合部２３、２４が設けられている。上部カートリッジ２１と下部カートリッジ２２は、図４に示すように、これらの係合部２３、２４に係合ピン２５が挿入されることで連結される。また、図３に示すように、下部カートリッジ２２の筐体２２ａは上蓋２２１を有し、この上蓋２２１の表面には、スプリング２６が設けられている。上部カートリッジ２１は、このスプリング２６よって上方に向けて付勢され、図２に示す感光体ドラム３と、現像ロール２７の両端部に設けられた不図示のトラッキングロールとが、所定の圧力（例えば、片側２ｋｇ）で圧接するように構成されている。さらに、この上蓋２２１の表面には、図１に示すＲＯＳ７から照射されるレーザービームＬＢを、感光体ドラム３の表面に露光するための照射スペース２９が、略扇形状に設けられている（図３参照）。また、密封性を高めるため、この上蓋２２１の裏面には、蓋の周囲を囲むように、スポンジからなるシール部材（不図示）が取り付けられている。
【００３２】
上部カートリッジ２１の筐体２１ａには、図２に示す感光体ドラム３が回転可能に取り付けられており、この感光体ドラム３の近傍には、帯電ロール４が設けられているとともに、クリーニング装置６のクリーニングブレード３１が設けられている。また、クリーニング装置６は、クリーニングブレード３１によって除去された回収トナーを搬送する回収トナー搬送部材３２と、その回収トナー搬送部材３２によって搬送されてきた回収トナーを収容する、上部カートリッジ２１の殆どを占める回収トナー収容室３３とを備えている。さらに、クリーニングブレード３１よりも、感光体ドラム３の回転方向上流側には、フィルム状のシール部材３５が取り付けられている。このシール部材３５は、回収トナーが感光体ドラム３の回転方向上流側に逆戻りすることを防止するためのものである。またさらに、上部カートリッジ２１には、感光体ドラム３の表面の一部を覆うカバー３４が開閉自在に設けられている。このカバー３４は、プロセスカートリッジ２が図１に示す本体１ａから取り外された状態では、図２に示すように、感光体ドラム３の表面の一部を覆い、感光体ドラム３が外部の光により露光されることで劣化してしまうことを防止している。一方、カバー３４は、プロセスカートリッジ２が図１に示すように本体１ａ内の所定位置に装着された状態では、下部カートリッジ２２側へ移動し、感光体ドラム３の表面の一部が転写ロール９に対向する。
【００３３】
図３に示すように、上部カートリッジ２１の筐体２１ａも上蓋２１１を有し、密封性を高めるため、この上蓋２１１の裏面にも、蓋の周囲を囲むように、スポンジからなるシール部材（不図示）が取り付けられている。また、上部カートリッジ２１の上蓋２１１を外すと、図２に示す回収トナー搬送部材３２や回収トナー収容室３３にアクセスすることができる。さらに、上部カートリッジ２１の筐体２１ａの底面側は開口しており、感光体ドラム３や帯電ロール４には、この底面側からアクセスすることができる。
【００３４】
下部カートリッジ２２の筐体２２ａには、図２に示す現像ロール２７が回転自在に取り付けられており、下部カートリッジ２２の上から上部カートリッジ２１が取り除かれると、現像ロール２７にアクセスすることができる。この現像ロール２７の表面には、その表面に形成されるトナー層の厚さを規制する層厚規制部材３６が当接している。現像ロール２７の背面側には、現像ロール２７の表面にトナーを供給するトナー供給部材３７が、回転可能に配備されている。このトナー供給部材３７の背面側には、この下部カートリッジ２２の大部分を占めるトナー収容部３９が設けられており、下部カートリッジ２２の筐体２２ａ内の、トナー供給部材３７が配備された空間と、トナー収容部３９の空間とは、トナー供給用の開口部３８でつながっている。トナー収容部３９には、トナー（図示省略）が収容されている。下部カートリッジ２２の筐体２２ａの、トナー収容部３９を画定する部分の底面４０の形状は、断面略円弧状の部分を２つ連ねた形状であり、ここでは、現像ロール２７側の断面略円弧状の部分を第１トナー収容部４１と称し、奥側の断面略円弧状の部分を第２トナー収容部４２と称することにする。第１トナー収容部４１と第２トナー収容部４２との境には、トナー収容部３９に新たなトナーを補充するためのトナー補充口４６（図３参照）が設けられている。図２に示すトナー収容部３９の内部には、収容されたトナーを撹拝しつつ第２トナー収容部４２から第１トナー収容部４１へと順次搬送するトナー撹拝搬送部材４３、４４がそれぞれ配設されている。したがって、現像装置５内でのトナーの流れは、第２トナー収容部４２→第１トナー収容部４１→開口部３８→トナー供給部材３７→現像ロール２７になる。なお、第１トナー収容部４１の底面には、図２に示すように、トナーの有無を検知するトナーセンサ４５が設けられている。
【００３５】
下部カートリッジ２２の上蓋２２１を外すと、トナー供給部材３７やトナー撹拝搬送部材４３、４４にアクセスすることができる。
【００３６】
以上説明した上部カートリッジ２１、および下部カートリッジ２２はいずれも、本発明にいうカートリッジの一例に相当するものであり、これら２つのカートリッジ２１，２２から構成されるプロセスカートリッジ２も、本発明にいうカートリッジの一例に相当する。
【００３７】
感光体ドラム３等の部材が寿命に達した場合には、図１に示すプロセスカートリッジ２を本体１ａから取り外し、新たなプロセスカートリッジ２と交換する。取り外されたプロセスカートリッジ２は、以下に説明する再生方法によって再生される。
【００３８】
図５は、本発明のうちのカートリッジ再生方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【００３９】
本実施形態のカートリッジ再生方法は、分解工程Ｓ１、洗浄工程Ｓ２、および組立工程Ｓ３をこの記載順に実施する方法である。
【００４０】
図５に示す分解工程Ｓ１では、本体１ａから取り外されたプロセスカートリッジ２を、まず、上部カートリッジ２１と下部カートリッジ２２に分離し、各カートリッジの上蓋２１１，２２１を取り外す。次に、各筐体２１ａ，２２ａから、交換が必要な部材を取り外す。ここでは、上部カートリッジ２１からは、図３に示すラベル２０、図２に示すフィルム状のシール部材３５、上蓋２１１の裏面に取り付けられたスポンジからなるシール部材（不図示）、および細かな金属部品等を残して、図２に示す感光体ドラム２、帯電ロール４、およびクリーニングブレード３１等を取り外す。また、下部カートリッジ２２からは、図３に示すラベル２０、上蓋２２１の裏面に取り付けられたスポンジからなるシール部材（不図示）、および細かな金属部品等を残して、図２に示す現像ロール２７やトナー供給部材３７等を取り外す。各筐体２１ａ，２２ａや各筐体２１ａ，２２ａに取り付けられている部材には、本体１ａ内におけるトナーの飛散によりトナーが付着していたり、本体１ａ内に設けられた電気回路で発生する静電気により塵埃が吸着していたりする。
【００４１】
図５に示す洗浄工程Ｓ２では、各筐体２１ａ，２２ａと各筐体２１ａ，２２ａに取り付けられたままの部材との双方に、０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力に調整された、ドライアイス粉体を含むガスを吹付け、各筐体２１ａ，２２ａおよびこれらの部材を洗浄する。ドライアイス粉体が洗浄物に衝突すると、衝突したドライアイス粉体が気化し、この気化により付着物の除去が促進される。この洗浄工程Ｓ２における洗浄についての詳しい説明は後述する。
【００４２】
図５に示す組立工程Ｓ３では、分解工程Ｓ１で取り外した部材の新品部材を用意し、洗浄工程Ｓ２で洗浄した筐体および部材と、用意した新品部材とを用いて、各カートリッジ２１，２２を組み立てる。また、図３に示すトナー補充口４６からトナーを補充する。その後、上部カートリッジ２１と下部カートリッジ２２を連結させ、図２に示すプロセスカートリッジ２を得る。
【００４３】
こうして再生されたプロセスカートリッジ２は、プロセスカートリッジを交換する際に、新たなプロセスカートリッジとして使用される。
【００４４】
続いて、本発明のうちのの一実施形態について説明する。
【００４５】
図６は、本実施形態の洗浄装置の概略構成を示す図である。
【００４６】
図６に示す洗浄装置９０は、図５に示す洗浄工程Ｓ２における洗浄作業に用いられる。この洗浄装置９は、ホッパ９１、フィーダ９２、粉砕器９３、ドライアイス供給管９４、ガス調整装置９５、ガス供給管９６、および洗浄ガン９７を備えている。
【００４７】
図６に示すホッパ９１は、上方に向けて開口しており、その開口は、断熱材からなる蓋体９１１で覆われている。また、このホッパ９１の周囲も、断熱材によって覆われている。ホッパ９１の底部は、フィーダ９２につながっている。ホッパ９１には、大粒のドライアイスペレットが投入される。ホッパ９１内には、モータ９１２，９１３によってそれぞれ回転する２つの撹拌羽根９１４，９１５が配備されている。これら２つの撹拌羽根９１４，９１５のうちの一方の撹拌羽根９１４は、ホッパ９１の底部を撹拌するものであり、もう一方の撹拌羽根９１５はホッパ９１の中央部を撹拌するものである。ホッパ９１内に投入されたドライアイスペレットは、これら２つの撹拌羽根９１４，９１５によって撹拌されながら、徐々にフィーダ９２に送り込まれる。
【００４８】
図６に示すフィーダ９２は、モータ９２１によって回転するスクリュー９２２を有する。フィーダ９２に送り込まれたドライアイスペレットは、このスクリュー９２２によってさらに搬送され、粉砕器９３に到達する。
【００４９】
図６に示す粉砕器９３は、大粒のドライアイスペレットを直径０．３ｍｍ程度の微小な粒に粉砕する。すなわち、この粉砕器９３では、大粒のドライアイスペレットを粉砕し、ドライアイス粉体にする。粉砕器９３と洗浄ガン９７はドライアイス供給管９４で繋がれており、ドライアイス粉体は、このドライアイス供給管９４を通って洗浄ガン９７に供給される。
【００５０】
また、図６に示すガス調整装置９５には、不図示のコンプレッサから空気が導入される。このガス調整装置９５と洗浄ガン９７はガス供給管９６で繋がれており、ガス調整装置９５は、洗浄ガン９７に供給するガスの圧力および風量を調整する。また、ガス調整装置９５は、ガスの温度も、マイナス２５℃以上マイナス２０℃以下になるように調整する。
【００５１】
図６に示す洗浄ガン９７には、ドライアイス粉体を含むガスを噴射する噴射ノズル９７１と、この噴射ノズル９７１からの噴射のオン／オフを切り替えるトリガ９７２が設けられている。トリガ９７２が操作され、ガス供給管９６を通って送られてきたガスが噴射ノズル９７１から噴射されると負圧が生じ、ドライアイス供給管９４からドライアイス粉体が吸い出され、噴射ノズル９７１からは、ドライアイス粉体を含むガスが噴射される。この噴射ノズル９７１から噴射される、ドライアイス粉体を含むガスの圧力は、ガス調整装置９５により０．２ＭＰａから０．５ＭＰａの範囲に入るように制御されているとともに、そのガスの風量も０．２ｍ３／ｍｉｎから０．７ｍ３／ｍｉｎの範囲に入るように制御されている。噴射圧力が、０．２ＭＰａ未満では、付着したトナー等を完全に除去することができす、反対に０．５ＭＰａより大きいと、図３に示すラベル２０や、図２に示すフィルム状のシール部材３５や、上蓋２１１，２２１の裏面に取り付けられたスポンジからなる不図示のシール部材や、細かな金属部品といった剛性が低い部材が変形してしまう。また、風量についても同様なことがいえ、０．２ｍ３／ｍｉｎ未満では、トナー等を完全に除去することができす、０．７ｍ３／ｍｉｎより大きいと、剛性が低い部材が変形してしまう。また、噴射ノズル９７１から噴射されるガスに含まれているドライアイス粉体の大きさも、剛性が低い部材の形状を損なわずに付着したトナー等を完全に除去することに関係し、ここでは、噴射ノズル９７１から噴射されるガスに、直径０．３ｍｍ程度の微小なドライアイスの粒を含ませているが、直径が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下のドライアイスの粒を含ませてもよい。
【００５２】
図５に示す洗浄工程Ｓ２では、作業者が、図６に示す洗浄ガン９７を手に持ち、手作業で洗浄作業を行うが、自動化することもできる。
【００５３】
図７は、図１に示す画像形成装置とは異なるタイプの画像形成装置に着脱自在に装着されるトナーカートリッジを示す斜視図である。
【００５４】
図７に示すトナーカートリッジ８の中にはトナーが収納される。このトナーカートリッジ８は円筒状の筐体８１を備えている。この筐体８１の周壁の長手方向一端側には、トナー排出口８１１が設けられている。また、筐体８１の周壁の、トナー排出口８１１近傍には、トナー排出口８１１を開閉時債に覆うシャッタ部材８２が取り付けられている。さらに、筐体８１の内部には、ワイヤを螺旋状に巻いたアジテータ８３が回転自在に取り付けられている。アジテータ８３は、画像形成装置に備えられた不図示のモータによって回転させられるものであり、筐体８１の一方の端面８１ａには、アジテータ８３とこのモータを連結し、モータの回転力をアジテータ８３に伝えるカップリング部材８４が配備されている。カップリング部材８４は、筐体８１の端面８１ａを貫通しており、密閉性を確保するため、カップリング部材８４の周囲にはシール部材８５が取り付けられている。また、筐体８１の他方の端面８１ｂは取り外し自在な蓋体８６になっている。
【００５５】
画像形成装置に取り付けられたトナーカートリッジ８では、アジテータ８３が回転することで、収納されたトナーが撹拌されながらトナー排出口８１１に向かって搬送されトナー排出口８１１から排出される。排出されたトナーは、トナー供給部材によって現像ロールに供給される。
【００５６】
図７に示すトナーカートリッジ８も、本発明にいうカートリッジの一例に相当する。
【００５７】
トナーカートリッジ８内のトナーがなくなると、画像形成装置からトナーカートリッジ８を取り外し、新たなトナーカートリッジに交換する。取り外されたトナーカートリッジ８は、図５に示すカートリッジ再生方法が実施されることで再生される。すなわち、ここでは、分解工程Ｓ１において、トナーカートリッジ８の筐体８１から、蓋体８６とシャッター部材８２を取り外す。なお、アジテータ８３を取り外すことができるトナーカートリッジ８であれば、アジテータ８３も取り外す。次に、洗浄工程Ｓ２において、筐体８１と、筐体に取り付けられたままの部材（シール部材８５等）との双方に、０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力に調整された、ドライアイス粉体を含むガスを吹付け、筐体８１および部材を洗浄する。組立工程Ｓ３においては、洗浄した筐体８１に、シャッター部材８２を取り付け、トナーを補充する。そして、蓋体８６を取り付けることで、図７に示すトナーカートリッジ８を得る。
【００５８】
こうして再生されたトナーカートリッジ８は、トナーカートリッジを交換する際に、新たなトナーカートリッジとして使用される。
【００５９】
【実施例】
以下、本発明のカートリッジ再生方法を適用してカートリッジを実際に再生してみた２つの実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
複写機機能とプリンター機能を有する富士ゼロックス製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ７０５に装着され使用されていたプロセスカートリッジを回収した。このプロセスカートリッジの筐体は、プラスチック製であり、感光体ドラム、帯電用コロトロン、クリーニングブレード、フィルムシール、スポンジ、および細かな金属部品等が取り付けられたものである。
【００６０】
ここではまず、プロセスカートリッジの筐体から、フィルムシール、スポンジ、および細かな金属部品を残して、感光体ドラム、帯電コロトロン、およびクリーニングブレードなどを取り外した。次に、フィルムシール、スポンジ、および金属部品が取り付けられたままの筐体の内部に残ったトナーをエアー吸引により除去した後、この筐体およびこの筐体に取り付けられたままの部材に、ドライアイス粉体を含むガスを、圧力０．３ＭＰａ、風量０．５ｍ３／ｍｉｎの条件にて３分間噴射し洗浄を行った。洗浄の際に、周囲へのトナーの飛び散りは生じなかった。洗浄を終えた筐体の全長を計測したところ、その全長は洗浄前の全長と同じであった。その後、洗浄を終えた筐体と部材を用いて、プロセスカートリッジを組み立て、プロセスカートリッジを再生した。再生したプロセスカートリッジにおけるクリーニングブレードの食い込み量を計測したところ、その食い込み量は、一度もリサイクルをしていない筐体および部材からなる新品のプロセスカートリッジにおける食い込み量と同一であった。さらに富士ゼロックス製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ７０５に、再生したプロセスカートリッジを装着し、コピーサンプルをとったところ、像濃度／非画像部の状態などの画質評価結果が、新品のプロセスカートリッジを装着したときの画質評価結果と同等であった。
（実施例２）
複写機機能とプリンター機能とファックス機能を有する富士ゼロックス製Ｃｏｌｏｒ ＤｏｃｕＴｅｃｈ ６０に装着され使用されていたトナーカートリッジを回収した。このトナーカートリッジの筐体は、プラスチック製の円柱体であり、蓋体やシャッター部材やアジテータ等が取り付けられたものである。また、この筐体には、ラベルが貼り付けられていた。
【００６１】
ここではまず、トナーカートリッジの筐体から、蓋体とシャッター部材を取り外した。次に、筐体を逆さまにすることで筐体の内部に残ったトナーを自然落下させた後、この筐体およびこの筐体に取り付けられたままのアジテータやラベル等に、ドライアイス粉体を含むガスを、圧力０．４ＭＰａ、風量０．５５ｍ３／ｍｉｎの条件にて２分間噴射し洗浄を行った。洗浄の際に、周囲へのトナーの飛び散りは生じなかった。洗浄を終えた筐体の全長を計測したところ、その全長は洗浄前の全長と同じであった。その後、洗浄を終えた筐体と部材を用いて、トナーカートリッジを組み立て、トナーカートリッジを再生した。富士ゼロックス製Ｃｏｌｏｒ ＤｏｃｕＴｅｃｈ ６０に、再生したプロセスカートリッジを装着し、コピーサンプルをとったところ、像濃度／非画像部の状態などの画質評価結果が、新品のトナーカートリッジを装着したときの画質評価結果と同等であった。
【００６２】
以上、２つの実施例から、本発明のカートリッジ再生方法を適用してカートリッジを再生すると、剛性が低い部材の形状を損なうことなく効率よく洗浄することができることがわかる。また、洗浄時に、周囲へのトナーの飛び散りが生じなかったことから、作業環境の悪化は生じないことがわかる。
【００６３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、作業環境の悪化を抑え、剛性が低い部材の形状を損なうことなく効率よく洗浄することができる洗浄装置、その洗浄装置を用いてカートリッジを洗浄しカートリッジを再生するカートリッジ再生方法、およびそのカートリッジ再生方法によって再生されたカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のカートリッジが取り付けられた画像形成装置としてのデジタルプリンタの内部構造を示す模式図である。
【図２】図１に示すプロセスカートリッジを拡大して示した図である。
【図３】上部カートリッジと下部カートリッジとが分離した状態を示す斜視図である。
【図４】上部カートリッジと下部カートリッジが連結した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明のうちのカートリッジ再生方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態の洗浄装置の概略構成を示す図である。
【図７】図１に示す画像形成装置とは異なるタイプの画像形成装置に着脱自在に装着されるトナーカートリッジを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ デジタルプリンタ
１ａ 本体
２ プロセスカートリッジ
２０ ラベル
２ａ 筐体
２１ 上部カートリッジ
２１ａ 筐体
２１１ 上蓋
２２ 下部カートリッジ
２２ａ 筐体
２２１ 上蓋
３ 感光体ドラム
４ 帯電ロール
５ 現像装置
２７ 現像ロール
３７ トナー供給部材
３９ トナー収容部
６ クリーニング装置
３１ クリーニングブレード
３５ シール部材
８０ トナーカートリッジ
８１ 筐体
８２ シャッタ部材
８３ アジテータ
８４ カップリング部材
８５ シール部材
８６ 蓋体
９０ 洗浄装置
９１ ホッパ
９２ フィーダ
９３ 粉砕器
９４ ドライアイス供給管
９５ ガス調整装置
９６ ガス供給管
９７ 洗浄ガン
Claims (6)
- 洗浄物にドライアイス粉体を含むガスを噴射して該洗浄物を洗浄する洗浄装置において、
ドライアイス粉体を含むガスを噴射する噴射ノズルと、
前記噴射ノズルに、ドライアイス粉体およびガスを供給する供給部とを備え、前記噴射ノズルが、ドライアイス粉体を含むガスを０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力で噴射するものであることを特徴とする洗浄装置。 - 前記噴射ノズルが、ドライアイス粉体を含むガスを０．２ｍ３／ｍｉｎ以上０．７ｍ３／ｍｉｎ以下の風量で噴射するものであることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
- 所定の移動方向に移動する被帯電体上に電荷を与え該被帯電体上の電荷によってトナーの移動を制御するプロセスを含む画像形成プロセスを経て最終的に記録媒体上にトナー像を転写および定着することにより該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に着脱自在に装着される、前記画像形成プロセスの実施中に内部でトナーの移動が生じる筐体と、該筐体に取り付けられた複数の部材とかなるカートリッジを再生するカートリッジ再生方法において、
前記画像形成装置に装着されていたカートリッジの筐体から、前記複数の部材のうちの一部の部材を取り外す分解工程と、
前記分解工程で一部の部材が取り外された筐体と、該筐体に取り付けられたままの部材との双方を洗浄物とし、該洗浄物に、０．２ＭＰａ以上０．５ＭＰａ以下の圧力に調整された、ドライアイス粉体を含むガスを吹付け、該洗浄物を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程で洗浄された洗浄物を用いて、前記カートリッジを組立てる組立工程とを有することを特徴とするカートリッジ再生方法。 - 前記洗浄工程が、フィルム類およびスポンジ類のうち少なくともいずれか一方を備えた洗浄物を洗浄する工程であることを特徴とする請求項３記載のカートリッジ再生方法。
- 前記洗浄工程が、前記洗浄物に、０．２ｍ３／ｍｉｎ以上０．７ｍ３／ｍｉｎ以下の風量に調整された、ドライアイス粉体を含むガスを吹付け、該洗浄物を洗浄する工程であることを特徴とする請求項３記載のカートリッジ再生方法。
- 前記請求項４記載のカートリッジ再生方法を実施することで再生されたものであることを特徴とするカートリッジ。
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|---|---|---|---|
| JP2003076735A JP2004283675A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 洗浄装置、カートリッジ再生方法、およびカートリッジ |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2003076735A Withdrawn JP2004283675A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 洗浄装置、カートリッジ再生方法、およびカートリッジ |
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|---|---|
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006309158A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-11-09 | Konica Minolta Opto Inc | 光学フィルムの製造方法及び光学フィルム |
| JP2006315934A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Air Water Inc | ガラス基板のカレット除去方法 |
| CN101823472A (zh) * | 2010-04-30 | 2010-09-08 | 郑永华 | 一种清洗汽车用的干冰清洗机 |
| JP2011218324A (ja) * | 2010-04-13 | 2011-11-04 | Kawata Mfg Co Ltd | ノズル装置 |
| CN111974748A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-11-24 | 厦门理工学院 | 一种固态co2清洗方法 |
| US20220040980A1 (en) * | 2020-08-07 | 2022-02-10 | Konica Minolta, Inc. | Method for cleaning ink discharger of inkjet head |
-
2003
- 2003-03-20 JP JP2003076735A patent/JP2004283675A/ja not_active Withdrawn
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