JP2994975B2

JP2994975B2 - 分離装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2994975B2
Application number: JP6300938A
Authority: JP
Inventors: 康美吉田; 正成白井; 武史青山; 田中　　誠
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-17
Filing date: 1994-12-05
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: US5628406A; JPH07225542A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真複写機、電
子写真プリンタ等の粉体現像剤（以下トナーと云う）を
用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置におい
て、使用済みのトナーを画像形成に再使用するため、こ
れに混入する不純物を除去する分離装置、及び、該装置
を用いる画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のような周知の画像形成装置にあっ
ては、記録媒体にトナー像を形成した後も電子写真感光
体に残る残留トナーを除去してクリーナに回収するのが
一般的である。しかしながら、トナーの有効利用をはか
るべく、この回収トナーを現像器に再び戻して画像形成
に再度使用するものがすでい提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、クリーナに回
収したトナーには、記録媒体として多用される紙から発
生する微細な紙粉、塵埃、凝集固化したトナーなど種々
な異物が混入している。そこで、回収したトナーをその
まま現像器に戻したのでは、良質の画像を得ることがで
きない。

【０００４】このような問題に対処すべく、トナーとし
て磁性トナーを使用するものにあっては、トナーに混在
する異物が概ね非磁性物であるのを利用することが考え
られている。即ち網目フィルタ近傍に磁界を発生させ
て、トナーを磁力によって強制的に吸引し、フィルタを
通過しなかった異物を別途回収するものである（例えば
特公平２−１１９１３号公報（１９９０年３月１６日公
告））。

【０００５】また一方、本件出願人によって、網目フィ
ルタの上下に磁界発生部材を配し、下側磁界にクリーナ
から回収トナーを供給してこれを下側磁界発生部材に吸
引させた後、トナーのみをより強力な上側磁界に網目フ
ィルタを介して転移させ、転移しなかった非磁性異物や
凝集物等は別途回収する構成が考えられ日本出願を行っ
ている（例えば特願平５−１５９０４９号（１９９３年
６月２９日出願）、特願平５−１６１０１３号（１９９
３年６月３０日出願）、特願平６−９５６６号（１９９
４年１月３１日出願）、及び、特願平６−９８９０号
（１９９４年１月３１日出願））。

【０００６】前述特許出願を行った発明によれば、現像
剤として磁性トナーを使用する場合に、磁性トナーから
異物を効率良く除去することができ、画像形成に使用し
た磁性トナーを再び画像形成に使用しても、品質の高い
画像を得ることができる。

【０００７】本発明は、前述発明をさらに発展させたも
のである。

【０００８】本発明の目的は、磁性トナーを画像形成に
再使用することのできる分離装置及び画像形成装置を提
供するものである。

【０００９】本発明の他の目的は、磁性トナーから異物
を効率良く除去することができ、画像形成に使用した磁
性トナーを再び画像形成に使用しても、品質の高い画像
を得ることのできる分離装置及び画像形成装置を提供す
ることができる。

【００１０】本発明の他の目的は、騒音の発生や構成部
品の摩耗が少なく長期にわたって安定して良好な、使用
済みトナーからの異物の分離を行うことのできる分離装
置及び画像形成装置を提供することができる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明は、磁性トナーを通過させることのできる開口を
有するフィルターと、前記フィルターを振動させるため
の振動発生手段と、を有し、磁性トナーから異物を除去
する分離装置において、磁性トナーは電子写真感光体か
ら除去された磁性トナーであって、内部に第一のマグネ
ットを配置した第一のローラの周面に付着して前記フィ
ルターに対向する位置へ搬送される、そして、前記フィ
ルターを通過した後、前記フィルターの上方に配置され
ている前記磁力発生手段としての内部に前記第一のマグ
ネットよりも大きな磁力を発生する第二のマグネットを
配置した第二のローラ周面に引き寄せられて前記第二の
ローラ周面に付着することを特徴とする。

【００１２】またさらに上述した目的を達成する本発明
は、ａ、像担持体と、ｂ、前記像担持体にトナー画像を形成する画像形成手段
と、ｃ、前記画像形成手段によって前記像担持体に形成され
たトナー画像を前記記録媒体に転写する転写手段と、ｄ、前記転写手段によるトナー画像の転写後に、前記像
担持体に付着する付着物を前記像担持体から除去するク
リーニング手段と、ｅ、前記クリーニング手段によって前記像担持体から除
去された磁性トナーから異物を除去するための分離手段
と、ここで前記分離手段は以下を有する、前記磁性トナ
ーを通過させることのできる開口を有するフィルター
と、前記フィルターを振動させるための振動発生手段
と、前記フィルターを介して前記磁性トナーを引き寄せ
るための磁界を発生するための磁界発生手段、ｆ、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、を有し、記録
媒体に画像を形成する画像形成装置において、磁性トナ
ーは電子写真感光体から除去された磁性トナーであっ
て、内部に第一のマグネットを配置した第一のローラの
周面に付着して前記フィルターに対向する位置へ搬送さ
れる、そして、前記フィルターを通過した後、前記フィ
ルターの上方に配置されている前記磁力発生手段として
の内部に前記第一のマグネットよりも大きな磁力を発生
する第二のマグネットを配置した第二のローラ周面に引
き寄せられて前記第二のローラ周面に付着することを特
徴とする。

【００１３】

【作用】本発明によれば、フィルターを振動させるとと
もに磁力を用いることで効率的に異物を除去することが
できる。

【００１４】

【実施例】まず、本発明を適用した分離装置を備えた画
像形成装置の実施例について図面を参照して説明する。
図１３は画像形成装置としての電子写真複写機の概略構
成を模式的に示した断面説明図である。

【００１５】図１３において、１は像担持体（例えばド
ラム形状の電子写真感光体あるいはベルト形状の電子写
真感光体）、２は像担持体１上に形成された潜像に現像
剤を付着することによって顕像化する現像装置即ち潜像
を現像する現像装置、３は現像装置２に現像剤（本実施
例における現像剤は一成分磁性トナー）を送り込むホッ
パー部、４は像担持体１上に顕像化された現像像をシー
ト（記録媒体）に転写する転写手段、５は像担持体１上
に残留した現像剤及びその他の付着物を除去するクリー
ニング装置、６は像担持体１の残留電荷の除電を行う除
電手段、７は像担持体１上を一様に帯電させる一次帯電
器、８は原稿の画像情報を読み取る光学読取系、８ａは
前記画像情報を像担持体１上に露光して潜像を形成する
露光部、９は原稿を画像読取部へ導く原稿処理装置、１
０は画像形成部にシートＰを給送するシート給送部、１
１はシートＰを搬送する搬送台、１２は画像形成部で転
写されたシート上の画像（現像剤像）をシートＰに定着
する定着装置、１３は画像形成の完了したシートを排出
するシート排出部、１４は両面記録時或いは多重記録時
に再給送するシートを誘導する再給送シート誘導部、１
５は前記再給送するシートを一旦収納する中間トレイ、
１６は中間トレイ１５に収納されたシートを再度画像形
成部に給送するシート再給送部である。

【００１６】次に前記画像形成装置の動作について説明
する。図示しないコピー動作ボタンを押すと、原稿処理
装置９内の原稿は画像読取部へと導かれ、次いで光学読
取系８によって原稿の画像情報が読み取られ、除電手段
６によって除電された像担持体１は一次帯電器７によっ
て所定の電位に帯電され、次いで露光部８ａにおいて前
記画像情報が潜像として書き込まれる。次に像担持体１
上に形成された潜像は現像装置２において磁性トナーが
付着されることによって顕像化される。このとき現像装
置２内に磁性トナーが足りなくなるとホッパー部３より
適宜補充される。同時にシート給送部１０から画像形成
部の転写位置にシートＰが送り込まれると、転写分離帯
電器４によって像担持体１上の現像剤像が前記シートＰ
上に転写され、転写後搬送台１１により定着装置１２へ
送られ、シートＰ上の現像剤像は定着される。定着後、
前記シートＰは片面コピーの場合はそのままシート排出
部１３へと排出され、両面記録モード或いは多重記録モ
ードの場合は排出されずに再給送シート誘導部１４によ
って中間トレイ１５上に積載・収納され、所定枚数収納
されたところで、シート再給送部１６によって一枚ずつ
分離・給送され、画像形成部の転写位置へと再度給送さ
れる。そして次の原稿が原稿処理装置９により画像読取
部に導かれると、同様にして前述した工程を繰り返し、
定着後シート排出部１３へと排出される。

【００１７】そして、画像形成動作中に転写分離帯電器
４によってシートＰ上に転写されなかった像担持体１上
の現像剤及び紙粉、ゴミ等の付着物はクリーニング装置
５によって除去される（本実施例では、像担持体１に残
留する現像剤等の付着物は、弾性クリーニングブレード
５ａによって除去される）。ここで除去された現像剤及
びその他の付着物（以下、異物と記す）は後述する分離
装置１７へスクリューＳによって送られる。

【００１８】次に、本発明の一実施例を適用した分離装
置について、図面を参照して説明する。図１は本発明の
一実施例を適用した分離装置の側面図、図２はその網目
フィルターとその駆動機構の平面図、図３は網目フィル
タの作動を示す説明図、図４は大径異物が存在する場合
の網目フィルタの作動を示す説明図、図５は網目フィル
ターがトナー群に作用する仕方を示す説明図である。

【００１９】図において、１７ａは分離装置１７の枠体
である。この枠体１７ａに非磁性材（例えば非磁性ステ
ンレス線、非磁性黄銅線やナイロン繊維など）から成る
網目フィルタ２０が重力作用方向に対して略垂直（即ち
水平面に対する傾きα＝０°）に配置されており、その
上下にはマグネットローラ１８ａ・１９ａを内蔵する非
磁性のスリーブ１８・１９（例えばアルミニュウム製）
が配置されている。なお、マグネットローラ１８ａ・１
９ａには、図１に示す通りＮ極とＳ極が交互に配置され
ている。そしてマグネットローラ１８ａ・１９ａの磁極
Ｓ１８とＮ１９が図１に示すように常に向き合ったまま
の状態で、スリーブ１８・１９は図１の矢印の方向（矢
示ａ・ｂ）に回転する。即ちスリーブ１８・１９は互い
に異なった方向に回転する。このスリーブ１８の回転に
より、スリーブ１８表面に吸着した残留物はスリーブ１
８の回転方向と同方向に移動する。また、スリープ１９
の回転により、スリーブ１９表面に吸着した磁性トナー
はスリーブ１９の回転方向と同方向に移動する。尚、前
記スリーブ１８・１９が前記フィルタ２０を介して対向
する磁性トナーと異物を分解する分離領域Ｘにおける磁
極Ｓ１８・Ｎ１９の磁力の関係はＮ１９＞Ｓ１８となる
ように設定されている。

【００２０】また、２４、２７は現像剤を搬送するため
の搬送スクリューであって、搬送スクリュー２４は前述
クリーニング装置５に回収された磁性トナー及び異物等
を分離装置１７へ搬送するものである。また、搬送スク
リュー２７は異物を分離された磁性トナーを現像装置２
（ホッパー部３を含む）へ再供給するものである。２５
はスリープ１８の表面の付着物の層厚を規制するドクタ
ーブレード、２６はスリーブ１９表面に付着した磁性ト
ナーを掻き取り、スクリュー２７へガイドする掻き取り
ブレードである。２８はスリーブ１８表面に付着してい
る付着物（非磁性物）を回収部２９へ掻き落とす非磁性
当接部材である。また、３０はトナー等の微粉体が分離
装置１７外へ漏れるのを防ぐシール部材である。

【００２１】次に、前記分離装置１７による磁性トナー
と異物との分離動作について説明する。先ず、クリーニ
ング装置５によって像担持体１上から除去された磁性ト
ナー及び異物の混合物は、搬送スクリュー２４によって
分離装置１７内部のスリーブ１８近傍へ供給される。次
いで前記混合物は、前記スリーブ１８表面に付着してス
リーブ１８の回転に伴い上方へ搬送される。即ち、前記
混合物は前記分離領域へ搬送される。ここで、紙粉等の
異物は非磁性であるが、像担持体１から回収された状態
では、磁性トナーにまみれているので、磁性トナーと共
にスリーブ１８表面に付着する。そして、スリーブ１８
に付着したトナーとの異物の混合物は、ドクターブレー
ド２５によって所定の層厚に規制され、スリーブ１８と
スリーブ１９とが対向する分離領域Ｘへ送り込まれる。

【００２２】前記分離領域Ｘにおける磁極Ｓ１８・Ｎ１
９の磁力関係は、前述したようにＮ１９＞Ｓ１８となる
ように設定されている。そのため、前記スリーブ１８に
よって前記分離領域Ｘへ送られた混合物は、マグネット
１８ａ・１９ａによって形成される磁場によって前記ス
リーブ１８の表面から前記スリーブ１９の表面に向かっ
て飛翔する。この時、スリープ１８・１９の間にはメッ
シュ状のフィルタ２０が設けられているので、粒径の小
さな磁性トナーだけがフィルタ２０の開口を通過し、ト
ナーよりもはるかに大きな紙粉等の異物はフィルタ２０
によって通過を遮ぎられる。

【００２３】ここで前記フィルタ２０の開口は（好適に
は、開口１５０μｍ（＃１００）〜開口３７．５μｍ
（＃４００）の開口を有している）図４に示すように磁
性トナーの粒径（平均粒径５〜２０μｍ）の数倍の隙間
を有しているため、磁性トナーはスムーズに通過する。

【００２４】また、フィルタ２０によって通過を規制さ
れた非磁性の異物は、異物に付着していた磁性トナーが
スリーブ１９周面に向かって飛翔して少なくなることに
より、重力に反して飛翔する力を失い、自重でスリーブ
１８表面上に落下する。

【００２５】更に本実施例においては、フィルタ２０の
開口にひっかかった、紙粉があっても、駆動モータ４２
に連結された偏心カム４１によってフィルタ２０フィル
タ面２０ａに略水平方向の振動が与えられているため、
フィルタ２０にひっかかった異物は振り落とされる。

【００２６】以下、フィルタ２０に略水平方向の振動を
与える機構について説明する。

【００２７】さて、前記フィルタ２０は枠体１７ａに水
平方向へ摺動自在に設けられた支持部材４４によって支
持されており、この支持部材４４には長孔４４ａが形成
してある。そして枠体１７ａに配設したモータ４２の回
転軸４３に取り付けた偏心カム４１が、前記長孔４４ａ
に回動自在に嵌合している。従って、前記駆動モータ４
２の駆動によって回転するカム４１によって前記支持部
材４４に振動が付与され、それに支持されたフィルタ２
０にフィルタ面２０ａに対して略水平方向の振動が伝達
される。

【００２８】即ち、前記モータ４２を駆動することによ
って、支持部材４４、即、網目フィルタ２０はその平面
内で図２に示す符号Ｘ、Ｙ方向に往復運動する。そし
て、支持部材４４、従って網目フィルタ２０は図示実線
位置と鎖線位置の間を紙面に平行な面内で振動する。

【００２９】このような構成によって、使用済みトナー
から異物を効率的に分離できるとともに網目フィルタを
振動させる際に発生する騒音を低下させることができ
る。以下これについて説明する。

【００３０】図３は水平方向（図示左右方向）に振動す
る際のトナーの動きを説明する図である。網目フィルタ
２０は開口２０ｐとメッシュ部２０ｑからなるものと
し、トナーは図示下方から上方へ移動する。いまフィル
タ２０が符号ｉ方向に移動したとすると、当初フィルタ
２０のメッシュ部２０ｑに当接して移動を阻止されてい
たトナーＴｑは矢印ｏ方向に相対的に変位して鎖線で示
す開口２０ｐの位置にくる。従って該トナー粒は磁力に
よる上方への搬送力を受けてフィルタ２０を通過するこ
とになる。

【００３１】また、「図４」に示すように、メッシュ部
２０ｑに大粒の異物Ｉが詰まった場合を想定すると、フ
ィルタ２０がｉ方向に移動すれば当然この異物Ｉも移動
する。そこで、その方向に存在して、慣性によって停止
状態を維持する傾向にあるトナーＴｔに衝突して反力を
受けるので、この力によって異物Ｉはフィルタ２０のメ
ッシュ部２０ｑから引き剥されることになって分離が容
易となる。

【００３２】さらにトナーの動きを「図５」によって説
明する。まず一つのトナー粒子について着目すると、フ
ィルタ２０が符号ｉ方向に移動するとき、その下面近傍
にあるトナー粒子は図示符号ｋで示すようなトルクを受
けて回転する。そこで、他のトナー粒子と凝集しにく
い。またトナーの一つの集団について着目すると、フィ
ルタ２０がｉ方向へ移動する場合には、これに付着する
トナー群はｕ方向に移動し、フィルタ２０がｊ方向に移
動するときにはトナー群はｖ方向に移動する。

【００３３】このように、フィルタ２０の水平方向への
振動運動によってトナー群は正逆方向に揺さぶられるの
で、攪拌分裂状態になりやすい。また単独トナー粒子程
度に細かくなれば、この部分に作用している磁界の作用
で図示上方へ搬送され、また、揺さぶられている間にト
ナー同士が衝突して他の方向、例えば図示ｗ方向への移
動がおこるのでこれが凝集を阻止して、微細化されて、
搬送の作用が有効に働く。

【００３４】さらにまた、フィルタ２０を略水平方向
（搬送用磁界の方向に略垂直方向）に振動させることに
よって、トナー粒子とフィルタ２０の開口２０ｐとが遭
遇する機会が著しく多くなるので、振動数を低く抑える
ことが可能である。実験によれば、水平方向の振動の場
合に約４〜４０Ｈｚ程度で充分（振幅は約１〜５ｍｍ程
度）であることを確認した。

【００３５】さて前述実施例では、フィルタ２０が水平
方向にスライドするように構成したが、他の方法で打撃
を与えずに振動させる事もできる。

【００３６】図６及び図７は、他の実施例であり、前述
実施例と同様の部分は、図及び説明を援用する。

【００３７】図において、フィルタ２０を支持する支持
部材４４は、カム４１と嵌合する長穴４４ａを設けた第
１の支持部材４４ｂと、枠体１７ａに固定されている第
２の支持部材４４ｃとに分割されている。そして前述実
施例と同様に第１の支持部材４４ｂはカム４１によって
水平方向に連続して力を受けるが、第２の支持部材４４
ｃは固定されているため、フィルタ２０はスライドして
振動する事ができない。そこでフィルタ２０は、固定さ
れている側のＭ部に対して、振動する側のＮ部がＺ方向
に往復運動するため、２０ａ（破線）で示すように撓
み、再び伸長して２０の状態になる事を繰り返す。この
ようにして、フィルタ２０は水平方向に駆動されている
にもかかわらず、上下方向に振動して現像剤を分離す
る。即ち、網目フィルタ２０はこれら両部材４４ｂ、４
４ｃ間に張設してあるので、部材４４ｂの振動運動によ
って、図６に実線と鎖線で示すように、緊張した状態と
撓んだ状態とを交互にくり返すことになる。これによっ
てフィルタ２０には前述の水平方向と垂直方向双方の振
動が現れることになり、フィルタ自体が作動中変形する
ので、とくに大粒の異物がフィルタの開口に詰まった場
合に除去するのに有効である。なお本実施例において
は、支持部材４４ｂ、ｃは弾性を有する金属板あるいは
プラスチック板等で形成するのが良い。

【００３８】さて、前述各実施例では、カムの回転によ
りフィルタを往復振動させる構成を示したが、フィルタ
を連続的に一方向に移動させても同様な効果が得られ
る。図８及び図９は、さらに他の実施例である。前述の
実施例と同様の部分は、図及び説明を援用する。

【００３９】図において、フィルタ５０は、無端ベルト
状に構成され、駆動ローラ５１及び従動ローラ５２にか
け渡されている。駆動ローラ５１は、駆動モーター５３
により矢印ｅ方向へ回転駆動される。駆動ローラ５１の
回転に従って、フィルタ５０は、下の面が矢印ｆ方向
へ、上の面が矢印ｇ方向へ走行する。５４は、フィルタ
５０の位置を規制する押さえローラである。５５は、ト
ナーが漏れ出るのを防止するシール部材である。

【００４０】以上により、上下のフィルタ面は水平に、
かつ常に対向方向に走行する構成となる。このような構
成にして、分離装置１７を作動させた際のトナーの動き
を図１０に示す。フィルタ５０の下側の面５０ａによっ
て概ね非磁性物を分離されたトナーは、更にフィルタ５
０の上側の面５０ｂを通過してスリーブ１９に付着す
る。この時、下側のメッシュ５０ａは矢印ｆ方向に移動
し、上側のメッシュ５０ｂは矢印ｇ方向に移動している
ため、その間に滞留しているトナーは、フィルタ５０の
動きにつられて矢印ｈで示すような挙動を示す。故に、
メッシュに挟まれた部分のトナーは十分に攪拌され、振
動する。したがって、騒音を発生する事も無く、磁性ト
ナーから異物を効果的に分離する事ができる。そのう
え、凝集し易い回収トナーの凝集をも未然に防ぐことが
出来る。

【００４１】さて前述分離装置１７により分離された紙
粉等の非磁性物Ｍは回収容器２９に回収される。しかし
ながら回収容器２９の容量以上に非磁性物Ｍが回収され
ると溢れてしまう恐れがある。そこで図１１に示す実施
例では、回収容器２９に満タン検知センサを設けた。

【００４２】図１１に基づき、その構成を説明する。分
離装置１７の構成は前述実施例と同様であり、説明を援
用する。

【００４３】この装置１７には、回収容器２９の入り口
近傍に光センサ等の満タン検知センサ６１が配置されて
いる。回収された非磁性物Ｍが満タンになった事即ち所
定量に達した事を満タン検知センサ６１が検知すると、
その信号が制御部Ｃに入力されて、画像形成装置全体の
駆動を停止させる。したがって非磁性物Ｍが回収容器２
９からあふれ出る事はない。

【００４４】さらに前記実施例を更に改善した実施例を
図１１を用いて説明する。

【００４５】本実施例では、満タン検知センサ６１が回
収容器２９の満タンを検知した場合、画像形成装置全体
の駆動を停止させずに制御部Ｃからの信号によって表示
部１４に表示するように構成した。このように構成すれ
ば、非磁性物Ｍが回収容器２９に満タンになったことを
操作者に知らせる事ができる。また、緊急に画像形成装
置を使用する必要がある際にも装置を使用する事ができ
る。

【００４６】さらに他の実施例を図１２を用いて説明す
る。

【００４７】分離装置の構成は前述実施例と同様であ
り、説明を援用する。７１はクリーナー５で回収された
回収トナー（異物が混合している）を分離装置１７内に
搬入する第１の搬送路であり、７２は分離装置１７で異
物を分離されたトナーを現像器２へと戻す排出搬送路で
ある。７３は第１の搬送路７１から分岐して第２の回収
容器７４に回収現像剤を搬入する第２の搬送路である。
７５は第１の搬送路７１と第２の搬送路７３を選択的に
切り換える切り換え手段である。切り換え手段７５は、
ソレノイド７６の駆動により、第１の搬送路７１を選択
するｓ位置と、第２の搬送路７３を選択するｔ位置とを
移動可能となっている。

【００４８】以下、本実施例の作動を説明する。

【００４９】通常の作動時には、ソレノイド７６はｏｆ
ｆになっており、切り換え手段７５はｓ位置をとってい
る。したがって、クリーナー５から搬送されてきた回収
トナーは、第１の搬送路７１を通って分離装置１７内に
搬送され、前述の分離機構によりトナーと非磁性物に分
離される。そして異物を分離されたトナーは排出搬送路
７２を通って現像器２へ戻され、非磁性物Ｍは回収容器
２９に回収される。

【００５０】一方、満タン検知センサ６１が、非磁性物
Ｍが回収容器内２９に満タンになったことを検知した時
は、制御部Ｃからの信号によってソレノイド７６が作動
して切り換え手段７５がｔ位置をとり、第２の搬送路７
３を選択する。すると回収現像剤は第２の搬送路７３を
通って第２の回収容器７４内に落下して回収される。そ
れと同時に、制御部Ｃからの信号によって表示部１４に
は回収容器２９が満タンになったことを表示し、操作者
に報知し、回収された異物である非磁性物を処理する事
を促す。また、この一連の動作中に、画像形成装置は作
動可能な状態を維持している。このような構成にしてお
けば、（１）装置が停止する事がないので、緊急なコピ
ーをとることができる。（２）異物が回収容器に満タン
になったことを操作者に知らせ、処理を促す事ができる
等、優れた効果を得る事ができる。

【００５１】なおここで、前述実施例で説明した分離装
置の具体的な数値の一例について述べる。しかしなが
ら、本発明はこの数値に限定されるものではない。

【００５２】まずフィルター２０は、ステンレススチー
ル製のメッシューであって、その開口２０ｐは約７５μ
程度（＃２００）である。またフィルター２０の横の長
さＸ（図２）は約７０ｍｍ、縦の長さＹ（図２）は約４
０ｍｍ、厚さは約０．１ｍｍである。

【００５３】さらに、スリーブ１８・１９はアルミニュ
ウム製で、その外径は約２０ｍｍである。またスリーブ
１８・１９に内蔵されているマグネット１８ａ・１９ａ
の外径は１７．６ｍｍである。またスリーブ１８とスリ
ーブ１９の間隔は約３ｍｍである。またさらに、Ｓ１８
極は約６５０ガウス、Ｎ１９極は約１０００ガウスであ
る。また本実施例で使用するトナーの重量平均粒径（Ｄ
₄ ）は、３〜１２μｍ（より好ましくは３〜１０μｍ、
さらに好ましくは３〜８μｍ）が現像特性及び画質の点
等で好ましい。

【００５４】トナーの粒度分布については、種々の方法
によって測定できるが、本発明においてはコールターカ
ウンターを用いて行った。

【００５５】測定装置としては例えばコールターカウン
ターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用い、個数分
布、体積分布を出力するインターフェイス（日科機製）
及びＣＸ−１パーソナルコンピューター（キヤノン製）
を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％Ｎ
ａＣｌ水溶液を調製する。測定法としては前記電解水溶
液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好
ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５
ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料
を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処
理を行い、前記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型によ
り、アパチャーとして１００μｍアパチャーを用いて、
トナー粒子の体積、個数を測定して２〜４０μｍのトナ
ー粒子の体積分布と個数分布とを算出する。それから本
発明に係るところの、体積分布から求めた重量基準の重
量平均径（各チャンネルの中央値をチャンネルごとの代
表値とする）及びその標準偏差、個数分布から求めた個
数基準の長さ平均径及びその標準偏差を求める。

【００５６】また前述各実施例において、分離装置１７
（モータ４２の駆動を含む）は、画像装置のコピーボタ
ン（図示せず）がＯＮされると駆動を開始し、コピーの
終了と共に駆動を停止する。

【００５７】以上説明した通り、前述各実施例によれ
ば、磁性トナー自体の重量に対して磁力による搬送力の
方が充分に大きくなるように磁場を設定することによ
り、容易に磁性トナーを飛翔させることができる。

【００５８】このように前述各実施例では、混合物を重
力作用方向下流側から上流側へ飛翔させてトナーと異物
を分離するように設定しているため、磁性トナーから分
離された非磁性物（異物）はフィルタ２０の下側面で通
過を規制される。それゆえ、スリーブ１９側へ移動する
力を失った非磁性物は、自重でスリープ１８上へ落下す
る。更に本実施例では前述した通り、フィルタ２０に与
えられる振動によって強制的に非磁性物をフィルタ２０
から振り落としている。そこで、効率的に磁性トナーと
異物とを分離でき、また継続的にフィルタ２０の目詰ま
りを防止できる。

【００５９】また、分離されスリーブ１９周面に付着し
た磁性トナーはスリーブ１９の回転に伴い下流側へと搬
送され、掻き取りブレード２６によりその表面から掻き
落とされ、搬送スクリュー２７によって分離装置１７外
へと搬送される。そして再生された（異物を除去され
た）磁性トナーは図示しない搬送装置によって現像装置
２（ホッパー部３を含む）へと搬送されて再度現像に供
与される。

【００６０】なお前記分離領域Ｘで分離された異物は、
フィルタ２０に規制されて、スリーブ１８周面上に落下
しその表面に残留した磁性トナーと共に搬送され、該ス
リーブ１８周面に当接している非磁性当接部材２８によ
って一旦スリーブ１８表面から剥離される。この非磁性
当接部材２８は、小さい当接圧によりスリーブ１８に接
触している。そのため、スリーブ１８周面に弱い力で付
着している異物などは掻き取ることができる。しかしな
がら、分離領域Ｘで分離しきれず残留してしまった磁性
トナーのかたまりは磁力によりスリーブ１８周面に強い
力で吸着されているため、非磁性当接部材２８によって
は掻き落とすことができず、更に下流側へ搬送されて再
度分離の機会を得ることとなる。このような一連の工程
を繰り返すことにより、磁性トナーのかたまりも徐々に
破壊され、スリーブ１９に付着するようになる。よって
回収部２９には磁性トナーは殆ど回収されず、回収部２
９に貯留されるのは非磁性物から成る異物が大部分であ
る。

【００６１】以上のように、磁性トナーの凝集を破壊
し、フィルタ２０に付着した異物を重力作用方向にたた
き落とすことにより、前記フィルタ２０部分の目詰まり
を抑制して継続的に効率的に磁性トナーから異物を分離
することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ト
ナーから効率的に異物を除去することができる。またさ
らに、騒音を発生することがなく、常時安定して良好な
異物の分離除去を行うことができる。また、これを画像
形成装置に適用することによって、トナー消費量を大き
く節減しながら、良質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す分離装置の側断面図で
ある。

【図２】同上装置の網目フィルタとその駆動機構の平面
図である。

【図３】同上装置の網目フィルタの作動を示す説明図で
ある。

【図４】同上装置の、大径異物が存在する場合の網目フ
ィルタの作動を示す説明図である。

【図５】同上装置の、網目フィルタがトナー群に作用す
る仕方を示す説明図である。

【図６】本発明の第２の実施例を示す要部側面図であ
る。

【図７】同上網目フィルタとその駆動機構を示す平面図
である。

【図８】本発明の第３の実施例の側断面図である。

【図９】同上装置の側面図である。

【図１０】同上装置の網目フィルタの作用を示す説明図
である。

【図１１】本発明の他の実施例を示す側断面図である。

【図１２】同上装置の側面図である。

【図１３】本発明の分離装置を適用可能な画像形成装置
の側断面図である。

【符号の説明】

１像担持体２現像装置３ホッパー４転写手段５クリーニング装置６帯電器１８・１９スリーブ１８ａ・１９ａマグネットローラ２０フィルタ２２カム２４・２７スクリューコンベア２５トナー層厚規制ブレード２６トナー掻き落としブレード２８異物掻き落としブレード４１カム４２モータ４４支持部材５０フィルタ５３駆動モータ６１検知センサ７６ソレノイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中誠東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開昭56−27186（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−165180（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−76584（ＪＰ，Ａ) 特開平５−224564（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−118287（ＪＰ，Ａ) 特開平４−60576（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−128060（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 21/00 G03G 21/10 - 21/12 G03G 13/08 G03G 15/08 - 15/08 507

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性トナーを通過させることのできる開
口を有するフィルターと、前記フィルターを振動させる
ための振動発生手段と、を有し、磁性トナーから異物を
除去する分離装置において、磁性トナーは電子写真感光体から除去された磁性トナー
であって、内部に第一のマグネットを配置した第一のロ
ーラの周面に付着して前記フィルターに対向する位置へ
搬送される、そして、前記フィルターを通過した後、前
記フィルターの上方に配置されている前記磁力発生手段
としての内部に前記第一のマグネットよりも大きな磁力
を発生する第二のマグネットを配置した第二のローラ周
面に引き寄せられて前記第二のローラ周面に付着するこ
とを特徴とする分離装置。
【請求項２】前記振動発生手段は、偏心カムの回転に
より、前記フィルターを支持している支持部材を振動さ
せて、前記フィルターをフィルター面に対して略水平方
向に振動させることを特徴とする請求項１に記載の分離
装置。
【請求項３】前記第二のローラ周面にはスクレーパー
が当接しており、前記スクレーパーによって前記第二の
ローラ周面に付着した磁性トナーを掻き落とすことを特
徴とする請求項１又は２いずれかに記載の分離装置。
【請求項４】前記第一のローラと前記第二のローラは
互いに反対方向へ回転することを特徴とする請求項１乃
至３のいずれかに記載の分離装置。
【請求項５】さらに、前記磁性トナーから分離された
異物を収納する収納部と、前記収納部内に収納された異
物の量が所定量に達したことを検知する検知手段とを有
することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載
の分離装置。
【請求項６】前記検知手段からの信号により、画像形
成装置の駆動を停止することを特徴とする請求項５に記
載の分離装置。
【請求項７】前記検知手段からの信号により、前記収
納部内に収納された異物の量が所定量に達したことを表
示部に表示することを特徴とする請求項５又は６に記載
の分離装置。
【請求項８】前記振動発生手段は前記フィルターをフ
ィルタ面に対して略水平方向に、振幅約１．０ｍｍ〜
５．０ｍｍ程度で振動させることを特徴とする請求項１
乃至７のいずれかに記載の分離装置。
【請求項９】前記フィルターは、開口の大きさが約３
７．５μ〜１５０．０μ程度であることを特徴とする請
求項１乃至８のいずれかに記載の分離装置。
【請求項１０】前記フィルターの材質は、ステンレス
スチールであることを特徴とする請求項１乃至９のいず
れかに記載の分離装置。
【請求項１１】前記磁性トナーは、一成分磁性トナー
で、その平均粒径は約３．０μ〜１２．０μ程度である
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の
分離装置。
【請求項１２】ａ、像担持体と、ｂ、前記像担持体にトナー画像を形成する画像形成手段
と、ｃ、前記画像形成手段によって前記像担持体に形成され
たトナー画像を前記記録媒体に転写する転写手段と、ｄ、前記転写手段によるトナー画像の転写後に、前記像
担持体に付着する付着物を前記像担持体から除去するク
リーニング手段と、ｅ、前記クリーニング手段によって前記像担持体から除
去された磁性トナーから異物を除去するための分離手段
と、ここで前記分離手段は以下を有する、前記磁性トナーを通過させることのできる開口を有する
フィルターと、前記フィルターを振動させるための振動発生手段と、前記フィルターを介して前記磁性トナーを引き寄せるた
めの磁界を発生するための磁界発生手段、ｆ、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、を有し、記録媒体に画像を形成する画像形成装置におい
て、磁性トナーは電子写真感光体から除去された磁性ト
ナーであって、内部に第一のマグネットを配置した第一
のローラの周面に付着して前記フィルターに対向する位
置へ搬送される、そして、前記フィルターを通過した
後、前記フィルターの上方に配置されている前記磁力発
生手段としての内部に前記第一のマグネットよりも大き
な磁力を発生する第二のマグネットを配置した第二のロ
ーラ周面に引き寄せられて前記第二のローラ周面に付着
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】前記振動発生手段は、偏心カムの回転
により、前記フィルターを支持している支持部材を振動
させて、前記フィルターをフィルター面に対して略水平
方向に振動させることを特徴とする請求項１２に記載の
画像形成装置。
【請求項１４】前記第二のローラ周面にはスクレーパ
ーが当接しており、前記スクレーパーによって前記第二
のローラ周面に付着した磁性トナーを掻き落とすことを
特徴とする請求項１２又は１３のいずれかに記載の画像
形成装置。
【請求項１５】前記第一のローラと前記第二のローラ
は互いに反対方向へ回転することを特徴とする請求項１
２乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】さらに、前記磁性トナーから分離され
た異物を収納する収納部と、前記収納部内に収納された
異物の量が所定量に達したことを検知する検知手段とを
有することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか
に記載の画像形成装置。
【請求項１７】前記検知手段からの信号により、画像
形成装置の駆動を停止することを特徴とする請求項１６
に記載の画像形成装置。
【請求項１８】前記検知手段からの信号により前記収
納部内に収納された異物の量が所定量に達したことを表
示部に表示することを特徴とする請求項１６又は１７に
記載の画像形成装置。
【請求項１９】前記振動発生手段は前記フィルターを
フィルター面に対して略水平方向に、振幅約１．０ｍｍ
〜５．０ｍｍ程度で振動させることを特徴とする請求項
１２乃至１８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２０】前記フィルターは、開口の大きさが約
３７．５μ〜１５０．０μ程度であることを特徴とする
請求項１２乃至１９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２１】前記フィルターの材質は、ステンレス
スチールであることを特徴とする請求項１２乃至２０の
いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項２２】前記磁性トナーは、一成分磁性トナー
で、その平均粒径は約３．０μ〜１２．０μ程度である
ことを特徴とする請求項１２乃至２１のいずれかに記載
の画像形成装置。