JP2011118095A - 現像装置のクリーニング装置およびクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のクリーニング装置では、市場から回収した現像装置の内部に残った現像剤を十分に除去することができないという問題があった。
【解決手段】現像剤担持体、第１の攪拌ロールおよび第２の攪拌ロールを備えた現像装置のクリーニング装置であって、蓋が取り外された現像装置の開口部を覆うカバーと、カバー内のエアーを吸引する吸引ノズルと、カバー内でエアーを交互に噴射する第１のエアーノズルおよび第２のエアーノズルと、現像スリーブ、第１の攪拌ロールおよび第２の攪拌ロールを回転させる駆動源とを備え、第１のエアーノズルの先端は、第１の攪拌ロールと現像剤担持体の間に向いており、第２のエアーノズルの先端は、第２の攪拌ロールと第１の攪拌ロールの間に向いている。
【選択図】 図７

Description

本発明は、レーザープリンタやデジタル複写機等の画像形成装置に用いられる現像装置をクリーニングする装置および方法に関する。

プリンタや、複写機などの画像形成装置に用いられる現像装置としては、感光体と対向して配設され回転駆動される現像剤担持体の現像ロールの表面に、撹拌ロールによって所定のトナー濃度に撹拌調整されたトナーおよび磁性キャリアからなる２成分現像剤（以下、「現像剤」と称す。）を保持（吸着）させて、感光体と対向する現像領域に搬送し、トナーの転移によって感光体の表面に形成された静電潜像を現像するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

近年、市場から回収された画像形成装置から現像装置を取り出して、再生（リサイクル）し、再度現像装置として画像形成装置で使用することが活発に行われるようになってきた。このように市場から回収した現像装置を再生するためには、現像装置の内部をクリーニングする必要があり、従来より現像装置のクリーニング装置等が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−０７７４９４号公報 実開平０３−１１５０８４号公報

しかし、従来のクリーニング装置等では、現像装置から多くの現像剤が飛び出すので、現像装置全体をカバーで囲い、かつカバー内部全体を吸引する必要があった。また、トナーの粒径が約６ミクロンと小さく、作業者が吸い込むと人体に悪影響を及ぼすため、作業者は特殊な服とマスクを着用しなければならかった。このため、現像装置のクリーニングは、工場内の特定のエリアにおいて、特定の作業者しかできないという問題があった。

さらに、かかる問題により、再生現像装置の生産性が悪いという問題も生じていた。すなわち、市場から回収した画像形成装置から現像装置を取り出す工程と、当該現像装置のクリーニング工程と、再生現像装置の組み立て工程の距離が離れるので、１個の再生現像装置を生産するために保管、搬送工程等を要するという問題があった。

また、従来のクリーニング装置等では、作業者が現像装置のクリーニング作業を行うので、多くの作業時間を要し、再生現像装置のコストアップになるという問題があった。

本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであって、市場から回収された現像装置を簡単かつ短時間にクリーニングする装置および方法を提供することを目的とする。

（第１発明）
第１発明は、回転する現像スリーブを有する現像剤担持体と、この現像剤担持体にトナーと磁性キャリアからなる現像剤を供給する第１の攪拌ロールと、この第１の攪拌ロールに前記現像剤を供給する第２の攪拌ロールとを、開口部を有するハウジングの内部に備え、この開口部に蓋を取り付けることにより現像剤担持体の一部以外が略密閉される現像装置のクリーニング装置に関するものである。

クリーニング装置は、蓋が取り外された現像装置の開口部を覆うカバーと、このカバー内のエアーを吸引する吸引ノズルと、このカバー内でエアーを交互に噴射する第１のエアーノズルおよび第２のエアーノズルと、現像スリーブ、第１の攪拌ロールおよび第２の攪拌ロールを回転させる駆動源とを備え、第１のエアーノズルの先端は、第１の攪拌ロールと現像剤担持体の間に向いており、第２のエアーノズルの先端は、第２の攪拌ロールと第１の攪拌ロールの間に向いていることを特徴とする。

かかる構成により、第１の攪拌ロールは現像剤担持体に対して現像剤を供給しようとするが、この第１の攪拌ロールによる現像剤の供給は、第１のエアーノズルの先端からのエアーの噴射により断ち切ることができる。また、同様に、第２の攪拌ロールは第１の攪拌ロールに対して現像剤を供給しようとするが、この第２の攪拌ロールによる現像剤の供給は、第２のエアーノズルの先端からのエアーの噴射により断ち切ることができる。そして、２本のエアーノズル（第１のエアーノズルおよび第２のエアーノズル）は、交互にエアーを噴射するので、強力なエアーの噴射を維持できる。

また、かかる強力なエアーで吹き飛ばされた現像剤は、現像装置がカバーで覆われているので、カバーの外に飛ぶ（漏れる）量が非常に少ない。このため、本第１発明に係るクリーニング装置は、生産ラインのどこにでも置けるので、再生現像装置の生産効率を向上させることができる。

（第２発明）
第２発明は、第１発明において、第１のエアーノズルのエアーの噴射量、第２のエアーノズルのエアーの噴射量、および吸引ノズルのエアーの吸引量を略同一にしたことを特徴とする。かかる構成により、現像剤がカバー内部からカバー外部に漏れることが無いので、カバー外部が現像剤で汚れないという効果を奏する。尚、第１のエアーノズルのエアーの噴射量および第２のエアーノズルのエアーの噴射量は、吸引ノズルのエアーの吸引量よりも小さいことが望ましい。

（第３発明）
第３発明は、第１発明または第２発明の現像装置のクリーニング装置を準備し、現像装置のハウジングの開口部をクリーニング装置のカバーで覆い、カバー内において吸引ノズルによりエアーを吸引しつつ、第１のエアーノズルと第２のエアーノズルからエアーを交互に噴射する現像装置のクリーニング方法に関する。かかる構成により、強力なエアーで吹き飛ばされた現像剤は、現像装置がカバーで覆われているので、カバーの外に飛ぶ（漏れる）量が非常に少ない。このため、本第３発明に係るクリーニング方法は、生産ラインのどこでも使用できるので、再生現像装置の生産効率を向上させることができる。

（第４発明）
第４発明は、第３発明において、第１のエアーノズルのエアーの噴射量、第２のエアーノズルのエアーの噴射量、および吸引ノズルのエアーの吸引量を略同一にしたことを特徴とする。かかる構成により、現像剤がカバー内部からカバー外部に漏れることが無いので、カバー外部が現像剤で汚れないという効果を奏する。尚、第１のエアーノズルのエアーの噴射量および第２のエアーノズルのエアーの噴射量は、吸引ノズルのエアーの吸引量よりも小さいことが望ましい。

本発明により、市場から回収した現像装置のクリーニングを工場内のどこでも実施できるので再生現像装置の生産効率を向上できる。

現像装置の概略構造図 現像剤担持体の断面図 マグネットロールの斜視図 マグネットロールの側面図（図３における矢視Ｂ） クリーニング装置の概略構造図（側面図） クリーニング装置の概略構造図（正面図） クリーニング装置の概略構造図（側面図）

以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
（現像装置）
図１に示すように、本発明が対象とする現像装置６１は、感光体ロール７１に近接かつ対向して設けられる現像剤担持体３１と、この現像剤担持体３１に対して現像剤を撹拌しながら供給する第１の攪拌ロール６３と、この第１の攪拌ロール６３に対して現像剤を撹拌しながら供給する第２の攪拌ロール６４と、現像剤担持体３１の現像スリーブ３４の表面に保持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材（ブレード）６７とをハウジング６２の内部に備えたものである。この現像装置６１は、ハウジング６２の開口部８を覆うようにして蓋６８を取り付けることにより、現像剤担持体３１の一部以外が略密閉される。

また、第１の攪拌ロール６３および第２の攪拌ロール６４は、その軸方向（長手方向）が現像剤担持体３１の軸方向（長手方向）と略平行になるように設けられており、互いに逆方向に現像剤を搬送するように回転駆動される。第１の攪拌室６５と第２の攪拌室６６は連通しているので、現像剤は、ハウジング６２内を循環しながら撹拌され、現像剤担持体３１に供給される。

このように、現像剤がハウジング６２内を循環しながら攪拌されることにより、トナーに十分な電荷が付与される。そして、トナー濃度センサー（図示せず）によりトナー濃度が計測され、トナー濃度が低下した場合、トナーホッパー（図示せず）よりトナーを供給することにより、ハウジング６２内の現像剤は、所定のトナー濃度に調整される。尚、図１におけるＡは、現像剤担持体３１の現像スリーブ３４の回転方向である。

（現像剤担持体）
図２に示すように、現像剤担持体３１は、シャフト５２の周方向に複数の磁極を有したマグネットロール５１と、当該マグネットロール５１のシャフト５２の両端部に設けられた軸受け３３およびフランジ３２を介して回転可能に支持された非磁性円筒体の現像スリーブ３４とを主な構成部品としたものである。

（マグネットロール）
マグネットロールには、複数のマグネットピースを接着剤等でシャフトに固定した所謂貼り合わせマグネットロールや、シャフトの周りに一体なったマグネットを固定した所謂一体マグネットロールがある。

これらのマグネットロールで使用される材料は、磁石材料粉として、例えば、フェライト粉や、Ｎｄ等の希土類金属粉とＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の鉄族金属粉との混合物、樹脂バインダーとして、例えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）等を挙げることができる。

図３および図４に示すように、貼り合わせマグネットロール５１は、シャフト５２の周方向に、現像極ピース５３、第１搬送極ピース５４、介在極ピース５５、汲み上げ極ピース５６、層規制極ピース５７、第２搬送極ピース５８の順に貼り合せたものを例示できる。

現像極ピース５３は、現像スリーブ３４に吸着された適正トナー濃度現像剤（適正濃度のトナーおよび磁性キャリア）により感光体ロール７１の表面を現像する機能を有するものである。第１搬送極ピース５４は、少なくとも現像スリーブ３４の表面に吸着された低トナー濃度現像剤（現像で使われ濃度が低下したトナーおよび磁性キャリア）を搬送する機能を有するものであり、さらに低トナー濃度現像剤を回収する機能を有していても良い。

介在極ピース５５は、第１搬送極ピース５４に隣接して設けられ、低トナー濃度現像剤を現像スリーブ３４の表面から剥離する機能を有するものである。汲み上げ極ピース５６は、介在極ピース５５に隣接して設けられ、適正トナー濃度現像剤をその磁気吸引力により現像スリーブ３４の表面に吸着する機能を有するものである。層規制極ピース５７は、汲み上げ極ピース５６の磁気吸引力により現像スリーブ３４の表面に形成された適正トナー濃度現像剤の量を現像装置のハウジングに固定されたブレード６７を用いて調整する機能を有するものである。

第２搬送極ピース５８は、現像スリーブ３４の表面に吸着された適正トナー濃度現像剤を現像極ピース５３付近の現像領域へ送る機能を有するものである。各マグネットピース５３〜５８は、その外周表面にＳ極もしくはＮ極の磁極を有しているので、この磁極によってマグネットロール５１は、マグネットロールの外周部に磁界を発生させている。尚、図４におけるＳはＳ極、ＮはＮ極を表している。

（クリーニング装置）
図５乃至図７に示すように、本発明に係るクリーニング装置１は、前記したように現像スリーブ３４を有する現像剤担持体３１と、この現像剤担持体３１にトナーとキャリアからなる現像剤を供給する第１の攪拌ロール６３と、この第１の攪拌ロール６３に現像剤を供給する第２の攪拌ロール６４とを、開口部８を有するハウジング６２の内部に備え、この開口部８に蓋６８を取り付けることにより現像剤担持体３１の一部以外が略密閉される現像装置６１をクリーニングするための装置である。

そして、クリーニング装置１は、蓋６８が取り外された現像装置６１の開口部８を覆うカバー２と、カバー２内のエアーを吸引する吸引ノズル３と、カバー２内でエアーを交互に噴射する第１のエアーノズル４および第２のエアーノズル５と、現像スリーブ３４、第１の攪拌ロール６３および第２の攪拌ロール６４を回転させる駆動源（図示せず）とを備えている。

ここで、駆動源としては、現像装置６１の現像スリーブ３４、第１の攪拌ロール６３および第２の攪拌ロール６４のぞれぞれの端部にギアが付いている場合は、それぞれのギアを回転させるギア付きモータおよび当該モータを回転させる電源が挙げられる。また、前記した現像装置６１の構成において更に前記したギアを回転させるモータが現像装置６１に付いている場合は、当該モータを回転させる電源が挙げられる。

そして、第１のエアーノズル４の先端６は、第１の攪拌ロール６３と現像剤担持体３１の現像スリーブ３４の間に向いており、第２のエアーノズル５の先端７は、第２の攪拌ロール６４と第１の攪拌ロール６３の間に向いている。また、図６に示すように、第１のエアーノズル４の先端６、および第２のエアーノズル５の先端７には複数の穴が形成されており、当該穴からエアーが噴射するようになっている。

かかる構成により、第１の攪拌ロール６３は現像剤担持体３１に対して現像剤を供給しようとするが、この第１の攪拌ロール３４による現像剤の供給は、第１のエアーノズル４の先端６からのエアーの噴射により断ち切られる。また、同様に、第２の攪拌ロール６４は第１の攪拌ロール６３に対して現像剤を供給しようとするが、この第２の攪拌ロール６４による現像剤の供給は、第２のエアーノズル５の先端７からのエアーの噴射により断ち切られる。

そして、前記したように、第１のエアーノズル４および第２のエアーノズル５は、交互にエアーを噴射するので、強力なエアーの噴射を維持できる。つまり、両エアーノズルの先端から同時にエアーを噴射した場合、エアーの噴射量はそれぞれ略半分となり、現像装置６１の内部の現像剤を吹き飛ばす力も略半分となる。しかし、第１のエアーノズル４および第２のエアーノズル５からエアーを交互に噴射することにより、両エアーノズルの先端から同時にエアーを噴射する場合と比較して、それぞれのエアーノズルのエアーの噴射量を略２倍にすることができる。このため、市場から回収した画像形成装置から取り出した現像装置６１を、再度クリーニングする必要の無い程度までクリーニング（現像剤の除去が）できる。

また、前記したクリーニング装置１において、第１のエアーノズル４のエアーの噴射量、第２のエアーノズル５のエアーの噴射量、および吸引ノズル３のエアーの吸引量を略同一にすることが望ましい。より望ましくは、第１のエアーノズル４のエアーの噴射量および第２のエアーノズル５のエアーの噴射量は、吸引ノズル３のエアーの吸引量よりも小さくすることが望ましい。かかる構成により、現像剤がカバー２の内部からカバー２の外部に漏れることが無いので、カバー２の外部を現像剤で汚すことがない。

尚、図５乃至図７に示したクリーニング装置１における第１のエアーノズル４、第２のエアーノズル５および吸引ノズル３は、カバー２の外部の端部が省略して図示されている。第１のエアーノズル４および第２のエアーノズル５は公知の電磁弁およびフィルターを介してエアーの供給源に連結され、吸引ノズル３は現像剤を回収するフィルターを備えた公知の吸引装置に連結されていることは言うまでもない。

（クリーニング方法）
次に、本発明に係る現像装置のクリーニング方法について説明する。
まず、前記したクリーニング装置１を準備し、このクリーニング装置１の図示しない台（テーブル）等に、蓋６８が取り外された現像装置６１をセットする。次に、現像装置６１のハウジング６２の開口部８を、クリーニング装置１のカバー２で覆う。ここで、クリーニング装置１に台が無い場合は、前記したセット作業を無くし、蓋６８が取り外された現像装置６１のハウジング６２の開口部８をクリーニング装置１のカバー２で覆っても良い。

そして、クリーニング装置１のカバー２内において、吸引ノズル３によりエアーを吸引しつつ、第１のエアーノズル４と第２のエアーノズル５からエアーを交互に噴射する。かかる構成により、前記したように、市場から回収した画像形成装置から取り出した現像装置６１を、再度クリーニングする必要の無い程度までクリーニング（現像剤の除去が）できる。

前記した実施例は説明のために例示したものであって、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、明細書および図面の記載から当事者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更、削除および付加が可能である。

例えば、カバー２が現像装置６１と接するカバー２の周縁部にウレタンゴム等の弾性部材を貼り付け、カバー２と現像装置６１の密封度を向上させても良い。

本発明は、複写機、プリンタ等に使用される画像形成装置に用いられる現像装置をクリーニングする装置および方法に適用される。

１ クリーニング装置
２ カバー
３ 吸引ノズル
４ 第１のエアーノズル
５ 第２のエアーノズル
６ 第１のエアーノズルの先端
７ 第２のエアーノズルの先端
８ 開口部
３１ 現像剤担持体
３４ 現像スリーブ
６１ 現像装置
６２ ハウジング
６３ 第１の攪拌ロール
６４ 第２の攪拌ロール
６８ 蓋

Claims (4)

1. 現像スリーブを有する現像剤担持体と、該現像剤担持体にトナーとキャリアからなる現像剤を供給する第１の攪拌ロールと、該第１の攪拌ロールに前記現像剤を供給する第２の攪拌ロールとを、開口部を有するハウジングの内部に備え、該開口部に蓋を取り付けることにより前記現像剤担持体の一部以外が略密閉される現像装置のクリーニング装置であって、
   該クリーニング装置は、前記蓋が取り外された前記現像装置の前記開口部を覆うカバーと、
   該カバー内のエアーを吸引する吸引ノズルと、
   該カバー内でエアーを交互に噴射する第１のエアーノズルおよび第２のエアーノズルと、
   前記現像スリーブ、前記第１の攪拌ロールおよび前記第２の攪拌ロールを回転させる駆動源とを備え、
   前記第１のエアーノズルの先端は、前記第１の攪拌ロールと前記現像剤担持体の間に向いており、
   前記第２のエアーノズルの先端は、前記第２の攪拌ロールと前記第１の攪拌ロールの間に向いていることを特徴とする現像装置のクリーニング装置
2. 前記第１のエアーノズルのエアーの噴射量、前記第２のエアーノズルのエアーの噴射量、および前記吸引ノズルのエアーの吸引量を略同一にした請求項１に記載の現像装置のクリーニング装置
3. 請求項１または請求項２に記載の現像装置のクリーニング装置を準備し、
   現像装置のハウジングの開口部を該クリーニング装置の前記カバーで覆い、
   該カバー内において前記吸引ノズルによりエアーを吸引しつつ、前記第１のエアーノズルと前記第２のエアーノズルからエアーを交互に噴射する現像装置のクリーニング方法
4. 前記第１のエアーノズルのエアーの噴射量、前記第２のエアーノズルのエアーの噴射量、および前記吸引ノズルのエアーの吸引量を略同一にした請求項３に記載の現像装置のクリーニング方法

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