JP2006030977A - Cartridge-recycling method and recycled cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真画像形成装置に着脱可能なカ−トリッジ、特にプロセスカートリッジに関する。電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成する装置である。電子写真画像形成装置の例としては、電子写真複写機、電子写真プリンター(例えばレーザービームプリンター、LEDプリンター)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサが挙げられる。プロセスカートリッジとは、電子写真画像形成プロセスの手段(以下「プロセス手段」と言う)である帯電手段、現像手段、クリーニング手段等と電子写真感光体ドラムとを画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジに一体化したものである。 The present invention relates to a cartridge that can be attached to and detached from an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to a process cartridge. An electrophotographic image forming apparatus is an apparatus that forms an image on a recording medium using an electrophotographic image forming system. Examples of the electrophotographic image forming apparatus include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (for example, a laser beam printer, an LED printer), a facsimile machine, and a word processor. A process cartridge is an electrophotographic image forming process means (hereinafter referred to as “process means”), such as a charging means, a developing means, a cleaning means, and an electrophotographic photosensitive drum, which can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. It is integrated with the cartridge.
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体ドラム(以下感光体ドラム)と感光体ドラムに作用するプロセス手段とをプロセスカートリッジに一体化して、このプロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能に装着する「プロセスカートリッジ方式」が採用されている。プロセスカートリッジとしては、感光体ドラムと帯電手段、現像手段およびクリーニング手段の少なくとも一つとを一体化したものが挙げられ、少なくとも現像手段を含み構成されるものが特に挙げられる。 Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus using an electrophotographic image forming process, an electrophotographic photosensitive drum (hereinafter referred to as a photosensitive drum) and process means acting on the photosensitive drum are integrated into a process cartridge. The “process cartridge system” is used in which the printer is detachably mounted on the main body of the electrophotographic image forming apparatus. Examples of the process cartridge include a cartridge in which a photosensitive drum and at least one of a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit are integrated, and a cartridge including at least a developing unit is particularly mentioned.
プロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができるので格段に操作性を向上させることができる。それ故、プロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。 According to the process cartridge system, the maintenance of the apparatus can be performed by the user himself / herself without depending on the service person, so that the operability can be remarkably improved. Therefore, the process cartridge system is widely used in electrophotographic image forming apparatuses.
一般的なプロセスカートリッジの例を、図23及び24を用いて説明する。図23に示されるプロセスカートリッジは、三つの枠体:感光体ドラム107、帯電ローラ(不図示)及びクリーニングブレード(不図示)を一体的に支持しているクリーニング枠体113;現像ローラ(不図示)及び現像ブレード(不図示)を一体的に支持している現像枠体(不図示);そして、トナーを収納している現像剤収納枠体(以下、トナー枠体という)111により構成されている。同プロセスカートリッジはさらに、現像枠体及びトナー枠体のもしくはそのいずれかの枠体の側面にて駆動ギア列(不図示)等を覆っているサイドカバー190、191を含み構成されている。尚、符号136はドラムフランジ、符号138はドラム軸受けである。
An example of a general process cartridge will be described with reference to FIGS. The process cartridge shown in FIG. 23 has three frames: a
枠体や部品の固定手段としては、ビス止め(図23、24のX、領域dにおいて接合)や熱かしめの他、樹脂接合(溶融樹脂の注入による固定)、ホットメルト、超音波溶着が、一般的に用いられている(例えば、特許文献1参照)。 As fixing means for the frame and parts, in addition to screwing (joining at X in FIGS. 23 and 24, region d) and heat caulking, resin joining (fixing by injection of molten resin), hot melt, ultrasonic welding, Generally used (see, for example, Patent Document 1).
このようなプロセスカートリッジは、現像剤を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そのため、画像形成を行うに従って現像剤を消費する。そして、画像形成装置の使用者が満足する品質の画像を装置が形成出来なくなるまで現像剤が消費された時点で、プロセスカートリッジとしての使用価値を喪失する。 Such a process cartridge forms an image on a recording medium using a developer. Therefore, the developer is consumed as the image is formed. Then, when the developer is consumed until the image forming apparatus cannot form an image having a quality that satisfies the user, the use value as the process cartridge is lost.
そして、現像剤が消費され使用価値が喪失したプロセスカートリッジを再び商品化する再生技術(リサイクル技術)に関する提案もなされている(例えば、特許文献2参照)。 There has also been a proposal relating to a reproduction technology (recycling technology) for commercializing a process cartridge whose developer has been consumed and whose use value has been lost (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、従来の技術では以下のような課題があった。プロセスカートリッジを再び商品化するには消耗したり破損した部品や枠体を交換する必要がある。部品や枠体を交
換するには、固定手段や結合手段から各部品や枠体を分離する必要がある。ビスによる固定や接合であれば部品や枠体を容易に取り外し再固定、再接合することが可能である。しかし、樹脂接合、溶着等の固定手段を用いた箇所では、容易な取り外し、再固定、再接合ができない。そのため、そのような個所での部品や枠体の交換においては、接合部もしくはその周囲を破壊して部品や枠体を交換した後、再度接着剤、ホットメルト等を塗布して再固定、再接合する等の再結合方法が用いられてきた。しかしそのような再結合方法を必要とする固定手段は、材料リサイクル、環境の観点からは十分であるとは言えなかった。例えば、枠体に使用している材料(HIPSを始めとするスチレン系樹脂組成物)とは異なる接着剤及びホットメルト等の材料を用いる結合方法は、リサイクル材料(再生材料)である枠体や部品の機械的物性及び難燃性の低下といった品質の低下を引き起こす場合が多い。また、ホットメルト等は接着用基材に厚みがある接合方法は、部品間の位置決め精度や、接合強度においても十分であるとは言えなかった。
However, the conventional techniques have the following problems. In order to commercialize the process cartridge again, it is necessary to replace worn or damaged parts and frames. In order to replace the parts and the frame, it is necessary to separate the parts and the frame from the fixing means and the coupling means. If fixing or joining with screws, it is possible to easily remove and re-fix and re-join parts and frames. However, easy removal, re-fixation, and re-bonding cannot be performed at locations using fixing means such as resin bonding and welding. Therefore, when replacing parts and frames at such locations, replace the parts and frames by destroying the joints or their surroundings, and then re-fix and re-apply with adhesive, hot melt, etc. Recombination methods such as joining have been used. However, the fixing means requiring such a recombination method has not been sufficient from the viewpoint of material recycling and environment. For example, a bonding method using a material such as an adhesive and hot melt that is different from the material used in the frame (styrenic resin composition such as HIPS) is a recycled material (recycled material) In many cases, deterioration of quality such as deterioration of mechanical properties and flame retardancy of parts is caused. Moreover, it cannot be said that the joining method in which hot melt or the like has a thickness on the base material for adhesion is sufficient in terms of positioning accuracy between parts and joining strength.
ところで、テルペン系の化合物は、主に植物の水蒸気蒸留によって得られる精油の主成分であり、一般的には、香料として使用できることが知られている。 By the way, it is known that a terpene-based compound is a main component of an essential oil mainly obtained by steam distillation of a plant, and can be generally used as a fragrance.
その一方で、テルペン系化合物は、上記以外の用途も知られている。例えば、モノテルペンであるd−リモネンは、分子構造がスチレンと極めて似ており、常温でもポリスチレンを溶かす性質があるため、発砲スチロールの収縮剤として用いられている(例えば、引用文献3参照)。 On the other hand, terpene compounds are also known for other uses. For example, d-limonene, which is a monoterpene, has a molecular structure that is very similar to that of styrene and has a property of dissolving polystyrene even at room temperature, and is therefore used as a shrinking agent for foamed styrene (see, for example, Reference 3).
本発明の目的は、リサイクルのための再生が可能で環境に優しく、また、容易に手直しすなわち組立後に部品不良等が発見されて、樹脂接合、溶着等により固定した箇所を分離して解体し補修後再度組立を行うことが可能であるカートリッジの再生方法を提案することにある。 The purpose of the present invention is to be recyclable for recycling and friendly to the environment. Also, it can be easily repaired, that is, after defective parts are found after assembly, and the parts fixed by resin bonding, welding, etc. are separated and disassembled for repair. Another object is to propose a cartridge recycling method that can be reassembled later.
本発明の目的は、部品の位置決め精度が高く且つ剛性の強い再生カートリッジを提供することが可能な、カートリッジの再生方法を提案することにある。 An object of the present invention is to propose a cartridge recycling method capable of providing a cartridge with high component positioning accuracy and high rigidity.
本発明は、
電子写真画像形成装置本体に着脱自在であり、少なくともその一部がスチレン系樹脂組成物で形成されているカートリッジの再生方法であり、
(1)カートリッジを少なくとも二つに分離する工程と、
(2)分離した部分の少なくとも一つと、他の分離した部分及び/又は分離した部分以外の別途用意した部品とを、テルペン系溶剤を用いて接合する工程を有することを特徴とするカートリッジの再生方法である。分離した部分以外の部品とは、分離した部分が再利用できない場合の代替部品など、カートリッジを構成するために用いられる部品である。
The present invention
A method for reclaiming a cartridge that is detachable from an electrophotographic image forming apparatus main body, at least a part of which is formed of a styrene resin composition,
(1) separating the cartridge into at least two;
(2) Cartridge regeneration comprising the step of joining at least one of the separated parts and other separately separated parts and / or separately prepared parts other than the separated parts using a terpene solvent. Is the method. The parts other than the separated part are parts used for constituting the cartridge, such as an alternative part when the separated part cannot be reused.
上記本発明の再生方法においては、カートリッジを分離する工程が、スチレン系樹脂組成物を含み構成される部分において分離する工程であることは好ましい。 In the recycling method of the present invention, it is preferable that the step of separating the cartridge is a step of separating at a portion including the styrenic resin composition.
また本発明においては、分離される部分におけるスチレン系樹脂組成物のうち少なくとも一種が、ゴム変性スチレン系樹脂100重量部、難燃剤4〜13重量部及び難燃剤0〜5重量部
を含み構成されていることは好ましい。
Further, in the present invention, at least one of the styrene resin compositions in the separated portion is configured to include 100 parts by weight of a rubber-modified styrene resin, 4 to 13 parts by weight of a flame retardant, and 0 to 5 parts by weight of a flame retardant. It is preferable.
また本発明においては、テルペン系溶剤がd−リモネンであることは好ましい。この場合、分離される部分におけるスチレン系樹脂組成物が、スチレン系樹脂とゴム状重合体との混合物であることが好ましく、ゴム状重合体が、平均粒径0.5〜3.0μmの粒子であることはさらに好ましい。該ゴム状重合体が、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ブタジエン−イソプレン共重合体、天然ゴム及びエチレン−プロピレン共重合体からなるグループから選択される重合体であることは特に好ましい。 In the present invention, the terpene solvent is preferably d-limonene. In this case, it is preferable that the styrene resin composition in the part to be separated is a mixture of a styrene resin and a rubber-like polymer, and the rubber-like polymer is particles having an average particle diameter of 0.5 to 3.0 μm. More preferably. It is particularly preferred that the rubbery polymer is a polymer selected from the group consisting of polybutadiene, styrene-butadiene copolymer, polyisoprene, butadiene-isoprene copolymer, natural rubber and ethylene-propylene copolymer. .
また本発明は接合部分へのテルペン系溶剤の供給に毛細管現象を利用したものであることは好ましい。 Moreover, it is preferable that this invention utilizes a capillary phenomenon for supply of the terpene-type solvent to a junction part.
本発明においては、互いに接合する部分及び部品の少なくとも一方に、テルペン系溶剤を注入するための注入口と連通し且つテルペン系溶剤を接合個所に供給するための流路を形成する凹部、スリット又は面取り部が設けられていることは好ましい。 In the present invention, at least one of a part and a part to be joined to each other is connected to an inlet for injecting a terpene solvent, and a recess, a slit, or a slit that forms a flow path for supplying the terpene solvent to the joint It is preferable that a chamfered portion is provided.
該流路は、断面積が0.01〜4.0mm2であることが好ましい。
本発明の再生方法が、テルペン系溶剤を付与する前に接合面を清掃する工程を含み構成されていることは、好ましい。
Flow channel preferably has a cross-sectional area is 0.01~4.0mm 2.
It is preferable that the regeneration method of the present invention includes a step of cleaning the joint surface before applying the terpene solvent.
また本発明は、上記再生方法の少なくともいずれかを用いたことを特徴とする再生カートリッジである。 The present invention also provides a reproduction cartridge using at least one of the above reproduction methods.
以上説明したように本出願に係る発明は、環境に優しく、容易に手直し、再生が可能であるカートリッジの再生方法であり、かつ部品の位置決め精度が高く剛性の強い再生カートリッジを提供することができる。 As described above, the invention according to the present application is a method for regenerating a cartridge that is friendly to the environment, can be easily reworked and can be regenerated, and can provide a regenerated cartridge with high positioning accuracy and high rigidity. .
以下、本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
以下の説明においては、電子写真感光体ドラム(以下「感光体ドラム」と言う)など像担持体の長手方向及びプロセスカートリッジの長手方向は、記録媒体の搬送方向と直交する。 In the following description, the longitudinal direction of the image carrier such as an electrophotographic photosensitive drum (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) and the longitudinal direction of the process cartridge are orthogonal to the conveyance direction of the recording medium.
〔プロセスカートリッジおよび装置本体の説明〕
図1に本発明に係るプロセスカートリッジの斜視図、図2に本発明に係るプロセスカー
トリッジの主断面図、図3に本発明に係る電子写真画像形成装置(以下画像形成装置という)の主断面図を図示する。これらの図に示した本発明のプロセスカートリッジの一例は、像担持体と、像担持体に作用するプロセス手段とを備えたものである。そのプロセス手段の例としては、像担持体の表面を帯電させる帯電手段、像担持体にトナー像を形成する現像装置、そして、像担持体表面に残留したトナーを除去するためのクリーニング手段がある。
[Description of process cartridge and main unit]
1 is a perspective view of a process cartridge according to the present invention, FIG. 2 is a main cross-sectional view of the process cartridge according to the present invention, and FIG. 3 is a main cross-sectional view of an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter referred to as an image forming apparatus) according to the present invention. Is illustrated. One example of the process cartridge of the present invention shown in these drawings includes an image carrier and process means acting on the image carrier. Examples of the process means include a charging means for charging the surface of the image carrier, a developing device for forming a toner image on the image carrier, and a cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the image carrier. .
プロセスカートリッジBは、図2に示すように、感光体ドラム7と、その周囲に配された、帯電手段である帯電ローラ8、クリーニング手段であるクリーニングブレード10a及びそれらを収納したクリーニング枠体13を含み構成されるクリーニングユニットCと、現像ローラ9c及び現像ブレード9dからなる現像装置及び同装置を収納する現像枠体12及びトナーを収納した現像剤収納枠体(以下「トナー枠体」と言う)11を含み構成される現像ユニットDとによって構成されている。
As shown in FIG. 2, the process cartridge B includes a
その他、現像枠体12とトナー枠体11、もしくはそのいずれかの枠体の側面で、駆動ギア列(不図示)等を覆っているサイドカバー90,91を含み構成されている(図1参照)。
In addition, the developing
このプロセスカートリッジBは、図3に示すような画像形成装置本体Aに装着されて画像形成に用いられる。記録媒体2を、装置下部に装着された給紙カセット3aからピックアップローラ3bで送り出し、搬送ローラ3cによって搬送し、レジストローラ3eで待機させる。この記録媒体の移動と同期させながら感光体ドラム7に露光装置1から選択的な露光をして、潜像を形成する。その後、トナー枠体11に収納したトナーを現像ブレード9dにより現像ローラ9c表面に薄層担持し、現像ローラ9cに現像バイアスを印加する事によって、潜像に応じて感光体ドラム7にトナーを供給し、トナー像を形成する。感光体ドラム7上のトナー像の形成とタイミングを合せて、レジストローラ3eから転写ローラ4と感光体ドラム7が対向している対向部へと記録媒体2を送り出す。転写ローラ4へのバイアス電圧の印加によって、感光体ドラム7上のトナー像を、搬送されてきた記録媒体2上に転写する。転写後、クリーニング手段10によって感光体ドラム7上の残留トナーを除去する。詳細には、クリーニングブレード10aによって感光体ドラム7に残留したトナーを掻き落とすと共に、スクイシート(不図示)によってすくい取り、掻き落とされたトナーを廃トナー溜め10bへ集める。トナー像が転写された記録媒体2は、定着装置5へ搬送され、画像定着され、排紙ローラ3g、3h、3iによって装置上部の排出トレイ6に排出される。
The process cartridge B is mounted on an image forming apparatus main body A as shown in FIG. 3 and used for image formation. The
〔ドラムの駆動伝達機構〕
次に画像形成装置本体AからプロセスカートリッジBへ駆動力を伝達する駆動力伝達機構であるカップリング手段の構成について説明する。
[Drum drive transmission mechanism]
Next, the configuration of the coupling means that is a driving force transmission mechanism that transmits the driving force from the image forming apparatus main body A to the process cartridge B will be described.
図5は、感光体ドラム7をプロセスカートリッジBに取り付けるためのカップリング部の縦断面図である。同図では、感光体ドラム7がその長手方向の一方の端部にてドラム側カップリング及びカートリッジ側カップリングを介してプロセスカートリッジBに取り付けられている状態が示されている。
ドラム側カップリングは、感光体ドラム7の一方の端部に取り付けられたドラムフランジ36にカップリング凸軸37(円柱形状)を設けたものであり、凸軸37の先端面には凸部37aが形成されている。本実施の形態では、ドラムフランジ36とカップリング凸軸37及び凸部37aは一体に成形されている。なお、凸部37aの端面は凸軸37の端面と平行である。図5では、凸部37aはモータなど駆動力源により近い部品に設けられた凹部39aと嵌合して、感光体ドラム7に駆動力を伝達する役割を担っている。凸軸37は、後述するカートリッジ側カップリング38の突出部38aの内周部38b1に嵌合して、ドラム回転軸として機能する。ドラムフランジ36には、プロセスカートリッジB内部の現像ローラ9cに同軸に固定された現像ローラギア(不図示)と噛み合うはす歯のドラムギア37bが、駆動力を伝達する機能を有する駆動力伝達部品として働くように、一体に設けてある。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a coupling portion for attaching the
The drum-side coupling is obtained by providing a coupling convex shaft 37 (columnar shape) on a drum flange 36 attached to one end of the
カートリッジ側カップリング38は、図4及び図5に示すように、大径で管状の突出部38a、それと同心で小径の外周部38b2を有する突出部38b及び両突出部をつなぐ円板部38cが一体に構成されている。両突出部及び円板部の中心軸の方向は感光体ドラムの長手方向と一致している。突出部38aの内周部38b1は、上述したように、ドラム側カップリングの凸軸37と嵌合して、その軸受けとして機能する。このように、カートリッジ側カップリング38は、感光体ドラムの軸受けとして機能するので、以後「ドラム軸受け38」とも呼称する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the cartridge-
〔クリーニング枠体とドラム軸受けとの接合〕
図4はドラム軸受け38とクリーニング枠体13の取り付け関係を詳細に示す斜視図である。この図を用いて、ドラム軸受け38のクリーニング枠体13への取り付け、及びユニット化された感光体ドラムユニットEのクリーニング枠体13への取り付けについて具
体的に説明する。
[Bonding of cleaning frame and drum bearing]
FIG. 4 is a perspective view showing the mounting relationship between the drum bearing 38 and the
図4に示すように、クリーニング枠体13の側壁13dには、ドラム軸受け38の小径突出部38bの外周部38b2が挿入される取り付け穴13hが設けられる。取り付け穴部は取り付け穴の直径よりも小さな対向間隔から成る欠円部13h1を有している。この間隔はカップリング凸軸37の直径よりも大きい。クリーニング枠体13の側面13dに一体に形成して設けた位置決めピン13h2は、ドラム軸受け38のフランジ部38eに設けた穴38e1に密に嵌合するようになっている。また、ドラム軸受け38とクリーニング枠体13の長手の位置は突き当て面(基準)80で決めている。
以上の構造により、ユニット化された感光体ドラム7を軸方向即ち長手方向に交叉方向からクリーニング枠体13へ取り付け可能となると共に、長手方向からドラム軸受け38をクリーニング枠体13へ取り付ける際の、ドラム軸受け38のクリーニング枠体13に対する位置関係が定まる。
As shown in FIG. 4, the side wall 13d of the
With the above structure, the unitized
ユニット化された感光体ドラム7をクリーニング枠体13へ取り付けるには、図4に示すように、感光体ドラム7を長手方向に対して交又する方向に移動し、ドラムギア37bがクリーニング枠体13内にあるようにしてカップリング凸軸37を欠円部13h1を通過させて軸受け取り付け穴13hに挿入する。この状態で、カップリング凸軸37が軸受け部38bに嵌入するようにドラム軸受け38を軸方向に移動し、更に軸方向に移動して軸受け部38bをクリーニング枠体13の軸受け取り付け穴13hに嵌合し、ビス留めを行う。
In order to attach the unitized
ユニット化された感光体ドラム7をクリーニング枠体13へビス留めにより固定した後、ドラム軸受け38上に形成されたテルペン系溶剤注入口38fから、クリーニング枠体13とドラム軸受け38との接合部にテルペン系溶剤q(詳細は後述)が供給される。テルペン系溶剤qはスポイト等の授注器Yを用いてを供給することができる。供給された溶剤は、該注入口と連通し且つテルペン系溶剤を接合面に供給するための流路を形成する、ドラム軸受けの背面に設けられた凹部(スリット)38gを通り、接合部にいきわたる(図6及び図7及び図9参照)。
After fixing the unitized
テルペン系溶剤の接合部への供給は、毛細管現象により行われることが好ましく、テルペン系溶剤注入口38fから接合部近傍までの第一流路の凹部38gは、幅0.1〜2mm、深さ0.1〜2mmであることが好ましく、該凹部によって形成される流路は、断面積が4mm2以下であることが好ましい。4mm2より大きい断面積の流路では、毛細管現象が生じにくく、接合面へのテルペン系溶剤の供給が困難となる傾向がある。
The supply of the terpene solvent to the joint is preferably performed by capillary action, and the
第一流路の凹部38gを通り接合部近傍に供給されたテルペン系溶剤は、更に、図10及び11のZやMで示されるような第二流路Zもしくは微少な凹凸部Mを毛細管現象によって、流路から接合面全体へと広がり、接合面全体に供給される(図7及び図9中の流れを示す矢印を参照)。
The terpene solvent supplied to the vicinity of the joint through the
第一流路を通ってきたテルペン系溶剤を第二流路によって接合面全体に広げる場合、図10にZにて示されたような接合部品間の隙間が大きいと、毛細管現象を利用した接合域eへの供給が難しい。逆に、接合する面同士が強く加圧されていて接触強度が強い場合にも毛細管現象が生じにくく、テルペン系溶剤の供給が困難となる。したがって、接合したい部位同士は、近接、或いは軽く接触している程度が好ましく、接合面の少なくとも一方
に図11にMにて示されたような微少な凹凸を設けることで接触部に毛細管現象でテルペン系溶剤が広がるように空間を設けることも好ましい形態である。そのような凹凸とは、例えばシボでありその深さは平均(Rz)で20〜40μmが望ましい。深さが40μm
を超えると、シボ谷部は相手部品との接合が不十分となるため、全体として接合強度が低下する傾向にある。
When the terpene solvent that has passed through the first flow path is spread over the entire joining surface by the second flow path, if the gap between the joined parts is large as shown by Z in FIG. Supply to e is difficult. On the contrary, even when the surfaces to be joined are strongly pressed and the contact strength is strong, the capillary phenomenon hardly occurs and the supply of the terpene solvent becomes difficult. Therefore, it is preferable that the parts to be joined are close to each other or are in light contact with each other, and at least one of the joining surfaces is provided with minute irregularities as indicated by M in FIG. It is also a preferable form to provide a space so that the terpene solvent spreads. Such irregularities are, for example, wrinkles and the depth is preferably 20 to 40 μm in average (Rz). Depth is 40μm
If it exceeds 1, the joints of the embossed part will be insufficiently joined to the mating parts, so that the joint strength tends to decrease as a whole.
また、テルペン系溶剤を用いて接合する場合、最終的に2つの部品が結合されるまでには若干の時間がかかるため(例えば、d−リモネンを溶剤として用いる場合には、数分〜数十分)、必要に応じてビス留めを行ったり、図8に示すように樹脂接合部N(溶融樹脂を二部品間に注入することで結合している)を設けて接合したりすることで、テルペン系溶剤によって完全に2部品間が接合されないうちに接合部にて両部品が解離することを抑制できる。 In addition, when joining using a terpene solvent, it takes some time until the two parts are finally joined (for example, when d-limonene is used as a solvent, several minutes to several tens of minutes). Min), by screwing as necessary, or by providing a resin joint N (bonded by injecting molten resin between two parts) as shown in FIG. It is possible to suppress dissociation of both parts at the joint before the two parts are completely joined by the terpene solvent.
〔トナー枠体とサイドカバーの結合〕
次に、トナー枠体11と、駆動ギア列(不図示)等を覆っているサイドカバー90、91との、さらにはドラムの保護部材(ドラムシャッター部材)18との樹脂接合による固定について説明する。
図20及び21、及び図22に示すように、トナー枠体11とサイドカバー90には互いを結合固定するための樹脂接合部90e、11hが設けられており、図20に示す樹脂接合部90e
、11hの隙間98に、図21に示すように溶融樹脂99を注入することによって、両樹脂接
合部は互いに固定される。溶融樹脂99はトナー枠体11、サイドカバー90と同じ材質を用いることが好ましい。例えばHIPS(ハイインパクトポリスチレン)である。
[Combination of toner frame and side cover]
Next, fixing by resin bonding between the
As shown in FIGS. 20, 21, and 22, the
The
〔プロセスカートリッジの分解、再生方法〕
以下に、本発明によるプロセスカートリッジBの分解、再生方法について説明する。ま
ずプロセスカートリッジBを、クリーニングユニットCと現像ユニットDとに分離する。
(図1参照)
[Method for disassembling and recycling process cartridges]
Hereinafter, a method for disassembling and recycling the process cartridge B according to the present invention will be described. First, the process cartridge B is separated into a cleaning unit C and a developing unit D.
(refer graph1)
(実施例1)
<クリーニング枠体とドラム軸受けの分解、再生方法(図16参照)>
プロセスカートリッジBを保持した後、ドラム軸受け38をクリーニング枠体13に固定し
ているビスXを取り外し、テルペン系溶剤にて接合している接合部e近傍の隙間61にドライバーF等の簡易工具を差込、テコの原理を利用し図16中の矢印のように動かすことによ
り接合部を破壊する。
Example 1
<Disassembly and regeneration method of cleaning frame and drum bearing (see FIG. 16)>
After holding the process cartridge B, remove the screw X that fixes the drum bearing 38 to the
そして前記クリーニング枠体13とドラム軸受け38とを分離し、各々で支持されている各部材の何れか、又は総てを分解し、点検して再使用、交換、補修の何れかもしくは総てを行った後、再度テルペン系溶剤にて接合されていた接合部eの分離面にテルペン系溶剤を
塗布し再接合する。
Then, the
前記再接合(溶着)に用いられるテルペン系溶剤としては、例えば、d−リモネン、l−リモネン、dl−リモネン、d−α−ピネン、d−β−ピネン、α−テルピネン、β−テルピネン、γ−テルピネン、テルピノレン、2−カレン、d−3−カレン、l−3−カレン、フェランドレンが挙げられる。中でも、d−リモネン、l−リモネン又はdl−リモネンを用いることが好ましく、d−リモネンを用いることが特に好ましい。 Examples of the terpene solvent used for the rejoining (welding) include d-limonene, l-limonene, dl-limonene, d-α-pinene, d-β-pinene, α-terpinene, β-terpinene, and γ. -Terpinene, terpinolene, 2-carene, d-3-carene, l-3-carene, ferrandlene. Among these, d-limonene, l-limonene or dl-limonene is preferably used, and d-limonene is particularly preferably used.
その際、新品のプロセスカートリッジBを組み立てる場合と同様に毛細管現象を利用し
ても良い。d−リモネンは、粘度は25℃で0.98cpと水とほぼ同等であるため、前記のような微少空間を浸透する毛細管現象による供給が可能である。但し、一度接合に利用した面は注入口、スリット及び接合面の荒れ等により再び毛細管現象を利用したd−リ
モネンの供給ができない。そこで、図12、図13の様に一回のリサイクルを想定してあらかじめもう一箇所注入口、スリット及び接合面を設けておく。図12、図13では、最初に内側に設けた注入口38hとスリット38iによる毛細管現象を利用したリモネン接合を
行い、分解再生を行う際には前記のような方法にて部品間を分離させた後に、外側に設けた注入口38j及びスリット38kを利用して毛細管現象により再接合を行う。
At that time, the capillary phenomenon may be used as in the case of assembling a new process cartridge B. Since d-limonene has a viscosity of 0.98 cp at 25 ° C., which is almost equivalent to water, it can be supplied by capillary action that penetrates the minute space as described above. However, once the surface is used for bonding, d-limonene cannot be supplied using the capillary phenomenon again due to the roughening of the inlet, slit, and bonding surface. Therefore, another injection port, a slit, and a joint surface are provided in advance assuming one recycling as shown in FIGS. In FIGS. 12 and 13, limonene bonding is first performed using the capillary phenomenon by the
他の分解/結合の方式を図14、図15を用いて説明する。接合部e近傍を超音波カッ
ター(不図示)等の工具等によりクリーニング枠体13の例えば破断線Pの位置を切断する
ことでクリーニング枠体13とドラム軸受け38を分離する。再結合は分離したドラム軸受け38を用いずに新品のドラム軸受け(第三の部品)150を用いる。この場合もd−リモネン
等の溶剤を新しいドラム軸受け150に設けられている注入口150aと、スリット150bによる
毛細管現象を利用して供給することが好ましい。
尚、実施例1においては、テルペン系溶剤としては、d−リモネンを用い、クリーニング枠体及びドラム軸受けとしては、HIPS(スチレン重合体に、平均粒子径0.8μmのポリブタジエンゴムを8質量%混合したもの)を用いた。
HIPSには、スチレン樹脂100質量部に対して、第1の難燃剤として、臭素系難燃剤のエチレンビスペンタブロモベンゼンを9質量部、第2の難燃剤として三酸化アンチモンを2.5質量部添加した。
尚、上記のクリーニング枠体及びドラム軸受けは、UL−94のV2ランクの難燃性を有するものであった。
Another disassembly / combination scheme will be described with reference to FIGS. The
In Example 1, d-limonene is used as the terpene solvent, and HIPS (polystyrene rubber having an average particle diameter of 0.8 μm is mixed with 8% by mass of styrene polymer as the cleaning frame body and the drum bearing). Used).
In HIPS, 9 parts by mass of bromine-based flame retardant ethylenebispentabromobenzene and 2.5 parts by mass of antimony trioxide as the second flame retardant are used as the first flame retardant with respect to 100 parts by mass of the styrene resin. Added.
The cleaning frame and drum bearing described above had flame retardancy of UL-94 V2 rank.
<トナー枠体とサイドカバーとの分解、再生方法(実施例2)>
プロセスカートリッジを保持した後、図22に示すように、トナー枠体11とサイドカバー90の樹脂接合部近傍である隙間51にドライバーFのような簡易工具を差込、テコの原理を
利用し図中矢印のように動かすことにより接合部を破壊する。
<Method for Disassembling and Regenerating Toner Frame and Side Cover (Example 2)>
After holding the process cartridge, as shown in FIG. 22, a simple tool such as a screwdriver F is inserted into the
その後、前記トナー枠体11とサイドカバー90を分離し(図17参照)、各々で支持されている各部材の何れか、又は総てを分解し、点検して再使用、交換、補修、補給の何れかもしくは総てを行った後、その分離面81にd−リモネン88を塗布し(図18参照)、その後分離面同士を再接合する。(図19参照)
Thereafter, the
図18、図22ではトナー枠体11とサイドカバー90の固定に樹脂接合を用いてあるが、他の固定手段(例えば超音波溶着、熱カシメ等)の場合でも同様の分解再生方法を行うことができる。
その後、クリーニングユニットCと現像ユニットDとを再結合しリサイクルカートリッジとして使用することが可能となる。
18 and 22, resin bonding is used to fix the
Thereafter, the cleaning unit C and the developing unit D can be recombined and used as a recycling cartridge.
以上、リサイクルカートリッジの生産方法について述べたが、新品カートリッジにおいても工場の生産工程に置けるキズ等の部品不良、組立不良による部品交換、再度組立調整において接合部の分離、再結合にd−リモネンを始めとするテルペン系溶剤を用いても良い。 As mentioned above, the production method of the recycled cartridge has been described. Even in the case of a new cartridge, d-limonene is used for separation and recombination of joints in defective parts such as scratches, replacement of parts due to defective assembly, reassembly and adjustment in the factory production process. A terpene solvent such as the beginning may be used.
本発明において、カートリッジの二部品間の再接合(溶着)に、前記テルペン系溶剤(例えば、d−リモネン)を用いるに到ったのは、テルペン系溶剤がスチレン系樹脂組成物を溶解する性質に着目したからであり、接合される枠体・部品は、スチレン系樹脂組成物である必要がある。 In the present invention, the terpene solvent (for example, d-limonene) is used for rejoining (welding) between two parts of the cartridge because the terpene solvent dissolves the styrene resin composition. This is because the frame / part to be joined needs to be a styrene resin composition.
本発明において接合される枠体・部品は、テルペン系溶剤によって溶解されるスチレン系樹脂組成物であれば、特に限定されないが、カートリッジの材質として好適に用いることのできるスチレン系樹脂組成物としては、ゴム変性スチレン系材料であるHIPS(ハ
イインパクトポリスチレン)が挙げられる。本材料は、安価でかつ流動性が良いPS(ポリスチレン)に、耐衝撃性を向上するため、ゴム状重合体、またはゴム状共重合体を混合したものである。
The frame body / part to be joined in the present invention is not particularly limited as long as it is a styrene resin composition that is dissolved by a terpene solvent, but as a styrene resin composition that can be suitably used as a material for a cartridge, And HIPS (high impact polystyrene) which is a rubber-modified styrene material. This material is a mixture of a rubber-like polymer or a rubber-like copolymer in order to improve impact resistance to PS (polystyrene) that is inexpensive and has good fluidity.
本発明においては、HIPS(ハイインパクトポリスチレン)としては、平均粒子径0.5〜3.0μmのゴム状重合体或いはゴム状共重合体を混合したものを用いることが好ましい。これは、混合するゴム状重合体或いは共重合体の平均粒子径が小さいと、前記カートリッジ部品を成形する際に、成形時の外観不良(たとえば、スリキズ)が発生しやすくなり、逆に平均粒子径が大きいと、トナーシール部材(不図示)の溶着性が低下してしまう傾向にあるためである。ゴム状重合体或いはゴム状共重合体としては、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ブタジエン−イソプレン共重合体、天然ゴム及びエチレン−プロピレン共重合体からなるグループから選択される重合体が好ましく用いられる。 In the present invention, it is preferable to use a mixture of a rubbery polymer or a rubbery copolymer having an average particle size of 0.5 to 3.0 μm as HIPS (high impact polystyrene). This is because when the average particle size of the rubber-like polymer or copolymer to be mixed is small, appearance defects (for example, scratches) at the time of molding tend to occur when molding the cartridge part, and conversely, the average particle size This is because if the diameter is large, the weldability of the toner seal member (not shown) tends to decrease. The rubbery polymer or rubbery copolymer is selected from the group consisting of polybutadiene, styrene-butadiene copolymer, polyisoprene, butadiene-isoprene copolymer, natural rubber, and ethylene-propylene copolymer. Is preferably used.
また、前記枠体材料には、火災に対する安全性として、UL−94のV2ランクの難燃性が求められる。そのために、スチレン系樹脂組成物には、第1の難燃剤として臭素系難燃剤(例えば、エチレンビスペンタブロモベンゼン、テトラブロモビスフェノールA誘導体とポリハロゲン化脂肪族エーテル誘導体など)やリン酸エステル系難燃剤(例えば、レゾルシノールビス(ジフェニルフォスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルフォスフェート) など)が添加される。更に、第2の難燃剤を添加することで第1の難燃剤の添加量を減らすことが可能となり、ベースポリマーとなるスチレン系樹脂組成物の物性低下を防ぐこともできる。
第2の難燃剤の具体例としては、臭素系難燃剤には三酸化アンチモンが最も効果が高いため用いられている。リン酸エステル系難燃剤には難燃剤ではなくPPE(ポリフェニレンエーテル)樹脂により難燃性を向上させている。
尚、上記実施例2においては、テルペン系溶剤としては、d−リモネンを用い、トナー枠体及びサイドカバーとしては、HIPS(スチレン重合体に、平均粒子径0.8μmのポリブタジエンゴムを8質量%混合したもの)を用いた。
HIPSには、スチレン樹脂100質量部に対して、第1の難燃剤として、リン酸エステル系難燃剤のレゾルシノールビス(ジフェニルフォスフェート)を7質量部添加し、更にPPE(ポリフェニレンエーテル)樹脂を10質量部添加した。
尚、上記のトナー枠体及びサイドカバーは、UL−94のV2ランクの難燃性を有するものであった。
Moreover, the flame | frame material of the flame | frame of UL-94 V2 rank is calculated | required by the said frame material as safety | security with respect to a fire. Therefore, in the styrene-based resin composition, a brominated flame retardant (for example, ethylene bispentabromobenzene, tetrabromobisphenol A derivative and polyhalogenated aliphatic ether derivative, etc.) or phosphate ester as a first flame retardant. A flame retardant (for example, resorcinol bis (diphenyl phosphate), bisphenol A bis (diphenyl phosphate), etc.) is added. Furthermore, the addition amount of the first flame retardant can be reduced by adding the second flame retardant, and the physical properties of the styrenic resin composition serving as the base polymer can be prevented from being lowered.
As a specific example of the second flame retardant, antimony trioxide is used as the brominated flame retardant because it is most effective. The phosphoric acid ester flame retardant is not flame retardant but is improved by flame retardant by PPE (polyphenylene ether) resin.
In Example 2, d-limonene was used as the terpene solvent, and HIPS (polybutadiene rubber having an average particle diameter of 0.8 μm was added to the styrene polymer and 8% by mass as the toner frame and the side cover. Mixed) was used.
In HIPS, 7 parts by mass of resorcinol bis (diphenyl phosphate) as a first flame retardant is added to 100 parts by mass of styrene resin, and 10 parts of PPE (polyphenylene ether) resin is added. Part by mass was added.
The toner frame and the side cover had flame retardancy of UL-94 V2 rank.
以上述べてきたスチレン系樹脂組成物から本再生カートリッジは構成されている。 The reproduction cartridge is composed of the styrene resin composition described above.
A・・・・・画像形成装置
B・・・・・プロセスカートリッジ
C・・・・・クリーニングユニット
D・・・・・現像枠体ユニット
E・・・・・感光体ドラムユニット
M ・・・・・微少な凹凸
N ・・・・・樹脂接合部
P ・・・・・破断箇所
X ・・・・・ビス
Z ・・・・・隙間
d・・・・・座面
e・・・・・リモネン接合部(溶着部)
q・・・・・リモネン
1・・・・・露光装置
2・・・・・記録媒体
3a・・・・給紙カセット
3b・・・・ピックアップローラ
3c・・・・搬送ローラ
3e・・・・レジストローラ
3g、3h、3i・・・・排紙ローラ
4・・・・・転写ローラ
5・・・・・定着装置
6・・・・・排出トレイ
7・・・・・感光体ドラム
8・・・・・帯電ローラ
9c・・・・現像ローラ
9d・・・・現像ブレード
10・・・・クリーニング手段
10a・・・クリーニングブレード
10b・・・廃トナー溜め
11・・・・トナー枠体
11h・・・樹脂接合部
12・・・・現像枠体
13・・・・クリーニング枠体
13d・・・側壁
13h・・・軸受け取り付け穴
13h1・・・・欠円部
13h2・・・・位置決めピン
18・・・・ドラムの保護部材
36・・・・ドラムフランジ
37・・・・カップリング凸軸
37a・・・凸部
37b・・・ドラムギア
38・・・・ドラム軸受け
38a・・・大径の突出部
38b・・・小径の突出部
38b1・・内周部
38b2・・外周部
38c・・・円板部
38e・・・フランジ部
38e1・・穴
38f・・・注入部
38g・・・スリット(凹部)
51・・・・クリーニング枠体とドラム軸受けの隙間
61・・・・サイドカバーとトナー枠体間の隙間
80・・・・突き当て面(基準)
81・・・・破断面
88・・・・リモネン
90、91・・・・サイドカバー
90e・・・樹脂接合部
98・・・・隙間
99・・・・溶融樹脂(注入された樹脂)
107・・・感光体ドラム
111・・・トナー枠体
113・・・クリーニング枠体
190、191・・・・サイドカバー
A ... Image forming apparatus B ... Process cartridge C ... Cleaning unit D ... Developing frame unit E ... Photosensitive drum unit
M ... minute unevenness
N ... Resin joint
P ...... fracture location
X ... screw
Z: Clearance d: Bearing surface e: Limonene joint (welded part)
q ...
51... Clearance between cleaning frame and drum bearing 61... Clearance between side cover and
81...
DESCRIPTION OF
Claims (16)
(1)カートリッジを少なくとも二つの部分に分離する工程と、
(2)分離した部分の少なくとも一つと、他の分離した部分及び/又は分離した部分以外の部品とを、テルペン系溶剤を用いて接合する工程を有することを特徴とするカートリッジの再生方法。 A method for reclaiming a cartridge that is detachable from an electrophotographic image forming apparatus main body, at least a part of which is formed of a styrene resin composition,
(1) separating the cartridge into at least two parts;
(2) A method for reclaiming a cartridge, comprising a step of joining at least one of separated parts to another separated part and / or a part other than the separated part using a terpene solvent.
載のカートリッジの再生方法。 14. The cartridge recycling method according to claim 13, wherein the flow path has a cross-sectional area of 0.01 to 4.0 mm 2 .
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-
2005
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