JPH07129052A - 分離装置及びこの分離装置を用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 感光ドラムから除去した残留物をメッシュ状
フィルタを用いて現像剤と異物とに分離する装置におい
て、フィルタの耐久性を向上させる。 【構成】 フィルタ表面の一部に可撓性シートを設け、
このシートを介してフィルタに振動を付与する。 【効果】 フィルタが可撓性シートによって保護される
ので振動を受けてもほぐれたりせず、耐久性が向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像剤と異物の混在物
から異物を除去する分離装置及びこの装置を用いた画像
形成装置に関し、特に電子写真技術を用いた複写機やプ
リンタ等の画像形成装置に用いられる分離装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】資源の有効利用及び環境保護の観点か
ら、像担持体表面から除去した残留物を現像剤とその他
の異物に分離する装置や、分離後の現像剤を再利用する
装置が種々提案されている。

【０００３】分離装置としては、特にメッシュ状フィル
タを用いるものが簡単である。また、分離性能の向上や
メッシュの目詰まりを防止するために、このメッシュ状
フィルタを振動させる装置も提案されている（特開昭５
６−１６５１８０号公報）。この装置のようにメッシュ
に直接振動を付与すればメッシュに効率よく振動が伝達
するので分離性能が向上する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メッシ
ュは通常、金属線や樹脂材による極細線が網目状に編み
込まれたものであるので、初期使用時においては振動を
付与すると効率よく振動するものの、メッシュを直接た
たいているので、しだいに網目がほぐれてしまい、極端
に振動伝達効率が悪化してしまうという問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで上述した課題を解
決する本発明は、像担持体表面から除去した残留物をメ
ッシュ状フィルタに通すことによって現像剤とその他の
異物に分離する分離装置において、上記メッシュ状フィ
ルタの表面の一部に可撓性シートを設け、このシートを
介して上記メッシュ状フィルタに振動を付与することを
特徴とする。

【０００６】更に上述課題を解決する本発明は、像担持
体表面から残留物を除去するクリーニング手段と、除去
された残留物をメッシュ状フィルタに通すことによって
現像剤とその他の異物に分離する分離手段と、を有する
画像形成装置において、上記メッシュ状フィルタの表面
の一部に可撓性シートを設け、このシートを介して上記
メッシュ状フィルタに振動を付与することを特徴とす
る。

【０００７】

【実施例】図１は本発明を適用した画像形成装置を示す
概略本体断面図、図２はクリーニング手段によって像担
持体表面から除去された残留物を現像剤とその他の異物
とに分離する分離装置の構成を示す断面図、図３はメッ
シュ振動付与部の詳細図、図４は図２の矢印Ａ方向から
見た分離装置の側面図である。

【０００８】以下、この装置の画像形成プロセスについ
て説明する。

【０００９】回転している感光体（像担持体）１は、ま
ず帯電器７によって一様に帯電される。次に原稿台９に
載置された原稿に基づく光８ａによって露光され（光学
系８を用いて）、静電潜像が形成される。この潜像は現
像器２によって磁性トナーから成る一成分現像剤を供給
され可視化される。更に感光体１上に形成されたトナー
像は転写帯電器４によって記録材Ｐに転写される。トナ
ー像を担持した記録材Ｐは搬送ベルト１１によって定着
器１２に搬送され、この定着器１２によって記録材Ｐ上
のトナー像は記録材Ｐに定着される。この後、記録材Ｐ
は排紙トレイ１３に排出される。トナー像転写後の感光
体１上には残留トナーや紙粉等が残っているので、これ
らの残留物はクリーニング器５によって除去される。こ
の後感光体１は前露光器６の光を受け表面を除電された
後次なる画像形成の準備を行う。

【００１０】図１に示す画像形成装置は、クリーニング
された残留物の中から紙粉等の異物を取り除き、残留ト
ナーのみを再び現像器２のホッパー３に搬送し再利用す
るものである。そこで次に、感光体表面から回収した残
留物をトナーとその他の異物とに分離する第１実施例の
分離装置について図２〜図４を用いて説明する。

【００１１】分離装置の枠体１７内には、クリーナ５で
回収された残留物を分離装置内に搬送する搬送スクリュ
ー２４′を内部に有する搬送路２４の終端部（図４の破
線部）と、スクリュー２４によってクリーナ５から搬送
された残留物を担持し矢印Ｃ方向へ回転するスリーブ１
８、このスリーブ１８内に回転不能（即ち、図２のよう
にＳ極が常に上を向いているように）に固定されたマグ
ネット１８′、スリーブ１８上の残留物の層厚を規制す
る規制部材２５、スリーブ１８上からトナーを吸着する
ためのスリーブ１９（矢印Ｂ方向に回転）及びこのスリ
ーブ１９内に回転不能（即ち、図２のようにＮ極が常に
下を向いているように）に固定されたマグネット１
９′、スリーブ１９上からトナーを掻き取る掻き取りブ
レード２６、ブレード２６によって掻き取られたトナー
を現像ホッパー側へ搬送する搬送スクリュー２７′を内
部に有する搬送路２７の始端部（図４の破線部）、スリ
ーブ１８とスリーブ１９の間に設けられたメッシュ状フ
ィルタ（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）２０、等が設けられている。尚、マ
グネット１８′、１９′を固定としたのは常に強力な集
中磁界をスリーブ１８、１９間に発生させるためであ
る。

【００１２】このような分離装置によるトナーとその他
の異物との分離方法について以下に述べる。

【００１３】搬送路２４内の搬送スクリュー２４′はス
リーブ１８と平行に装置１７内の奥側面（図４のＤ面）
近傍まで亘っており、スリーブ１８と対向する搬送路２
４にはスリーブ１８側に開口が設けてある。よって搬送
スクリュー２４′によって搬送されてきた残留物（磁性
トナーと紙粉等の異物）はスリーブ１８内のマグネット
１８′の磁力によってスリーブ１８表面に吸着する（こ
の時、非磁性の紙粉等の異物は磁性トナーと共にまみれ
ているので磁性トナーと共にスリーブ１８表面に吸着す
る）。

【００１４】スリーブ１８表面に吸着した残留物は、ド
クターブレード２５によって層厚を規制されスリーブ１
８の回転と共にスリーブ１９とスリーブ１８の対向領
域、即ちスリーブ１９の磁力が残留物に十分に作用する
領域まで搬送される。ついでスリーブ１９と対向する分
離部へ送られた残留物は、Ｓ₁₈からＮ₁₉へと伸びる集中
磁力線により効率的にスリーブ１９側に引きつけられ、
分離部の磁力Ｎ₁₉、Ｓ₁₈はＮ₁₉＞Ｓ₁₈となるように設定
されているのでトナーはＮ₁₉により強く引きつけられメ
ッシュ２０の穴を通過して上方へ引き上げられる。ここ
でメッシュ２０はトナーの粒径の数倍の隙間［５〜２０
μｍ程度の平均粒径のトナーを用いる場合、３７．５μ
ｍ（＃４００）〜１５０μｍ（＃１００）四方の隙間が
好ましい］を有しているので、トナーは容易にメッシュ
２０を通過するが磁性トナーと共に飛翔した紙粉はメッ
シュ２０によって通過を規制される。紙粉はメッシュ２
０のスリーブ１８側の面で規制されることになるので磁
性トナーの離れた紙粉は自重で落下し、スリーブ１８上
に落ちてスリーブ１９に吸着されなかったトナーや飛翔
しなかった異物と共に更に搬送され、分離部下流側に設
定された非磁性ブラシ２８によってスリーブ１８表面か
ら剥離される。この非磁性ブラシ２８は小さい当接圧に
よりスリーブ１８に接触しているため、スリーブ１８上
に弱い力で付着している紙粉等の異物などは掻き取るこ
とができるが、分離部で分離しきれず残留してしまった
トナーは磁力によりスリーブ上に吸着されているため非
磁性ブラシ２８によっては掻き落とすことができず、更
に下流側に搬送されて再度分離の機会を得ることとな
る。よって回収部２９には現像剤はほとんど回収され
ず、回収部２９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。

【００１５】ここで本発明の装置においては、図３に示
すようにメッシュ状フィルタ２０の表面の一部に可撓性
シート３１を設け、このシート３１を介してメッシュ２
０に振動を付与している（図３に示す第１実施例ではメ
ッシュ２０の一端を可撓性シート３１ではさみ込んでい
る）。

【００１６】更に本発明の第１実施例を詳述すると、厚
さ０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの可撓性シート３１（カム
２２による押圧によっても長期に亘って復元力を維持で
きる材質が好ましく、特にステンレスやリン青銅等の非
磁性材料から成る板ばねが好ましい）でメッシュ２０の
振動が与えられる部分をはさみ込み、この可撓性シート
３１にカム２２を当接させてモーター２３でカム２２を
回転させている。この時、カム２２によってシート３１
に与えられる振動は、振動数５０Ｈｚ以上、振幅０．２
〜４ｍｍ程度が好ましい。また、モーター２３は、可撓
性シート３１で一端をはさみ込まれたメッシュ２０を保
持する保持部材２１上に取り付けられている。尚、メッ
シュはシートによってはさみ込まれることによって保持
されており、シートは保持部材に接着保持されている。

【００１７】このように本発明はメッシュ状フィルタ２
０の表面の一部に可撓性シート３１を設け、このシート
３１を介してメッシュ２０に振動を付与しているので、
メッシュの網目のほぐれを防止でき、長期に亘って良好
な分離性能を発揮できる。

【００１８】また本実施例のように、可撓性シート３１
をメッシュ２０の上下に設ければ、可撓性シート３１が
薄くてもシート３１の復元力即ち弾性力を長期に亘って
維持できるので、カム２２による振動の伝達効率が長期
に亘って良好であり、好ましい。

【００１９】更にシート３１の厚みを０．０５ｍｍ〜
０．２ｍｍとすることで、カム２２によって振動させて
もその振動音は小さくて済む。

【００２０】更に、メッシュ２０，シート３１を共に非
磁性の材料で構成すればメッシュやシートと現像剤との
磁気的吸着がなく、メッシュ２０上の振動の伝達を妨害
するような現像剤の付着を防止できるのでより好まし
い。

【００２１】第１実施例では振動付与手段としてモータ
ーの回転軸に偏芯カムを取付け、カムによる強制的変位
によって可撓性シートに振動を与えている。次に示す第
２実施例では振動付与手段の駆動源としてソレノイドを
用いた例を示す。

【００２２】図５に示すように、保持部材２１上に固定
した板金３５にソレノイド３４を取り付け、ソレノイド
３４の変位部３４′に振動板３３を当接させると共に、
振動板３３の端部３３ａと板金３５に取り付けられた突
起３６との間にひっぱりバネ３２を取り付ける。そして
ソレノイド３４を高周波でＯＮ・ＯＦＦ制御することに
よって振動板３３が支点３８を中心に揺動する。振動板
３３には板ばね３７が固定されており、振動板３３が揺
動することによって板ばね３７の先端３７ａが第１実施
例と同様の可撓性シート３１に振動を与える。このよう
に振動付与手段として可撓性シートにＯＮ・ＯＦＦする
ものを用いればシート３１表面の摩耗が更に防止できる
のでシートの耐久性も向上する。

【００２３】上述した第１，第２実施例ではメッシュ状
フィルタの振動付与部に可撓性シートを設けることでメ
ッシュ状フィルタの耐久性を向上させるものを示した。
次に示す実施例では、メッシュ状フィルタの耐久性を更
に向上することのできる装置を提供する。尚、上述した
実施例と同様の部材には同一の番号を付した。

【００２４】図６に本発明の第３実施例の振動付与部分
の詳細図、図７に図６の斜視図を示す。

【００２５】上述の実施例と同様にメッシュ状フィルタ
２０は、保持部材２１により支持され、一部分を表裏か
ら可撓性シート３９ａ、３９ｂによって挟み込まれてい
る。可撓性シート３９ａは、メッシュ２０の表面側で、
振動付与手段であるカム２２と接触する。可撓性シート
３９ｂは、メッシュの裏面側に配置してあり、表面の可
撓性シート３９ａよりも大きく、シート３９ａの形状と
シート３９ｂの形状は相似関係にある。

【００２６】図８の実線は、メッシュ２０を挾持した可
撓性シートにカム２２の最大振幅部分が当接している時
のメッシュの弾性変形を示した図であり、図８の二点破
線はカム２２がシート３９ａに当接していない時の状態
を示した図である。図の様にカム２２と接触して、振動
を付与される可撓性シート３９ａは、メッシュ２０と、
メッシュ２０の裏面側に配置した可撓性シート３９ｂと
共に振動する。この際、可撓性シート３９ｂは、図９に
示す様に、可撓性シート３９ａよりも大きくシート３９
ａに対して相似形であることからシート３９ｂはメッシ
ュ２０と可撓性シート３９ａの輪郭との接触を和らげ
る。つまり、振動付与された可撓性シート３９ａの端部
とメッシュ２０の間に発生する応力集中を、メッシュを
介して対向して配置した可撓性シート３９ｂで分散させ
ることができるので、シート３９ａの輪郭に対応するメ
ッシュ２０部分の網目のほぐれを防止でき、メッシュの
ダメージを最小限におさえることができる。

【００２７】図１０は本発明の第４実施例を示すもので
あり、振動付与手段及びメッシュ支持部材を示す斜視図
である。図１０において、メッシュ２０は、保持部材２
１により保持され、一部分を表裏から可撓性シート４０
ａ、４０ｂによって挟み込まれている。可撓性シート４
０ａは、メッシュ２０の表面側で、振動付与手段である
カム２２と接触する。可撓性シート４０ｂは、メッシュ
の裏面側に配置してあり、表面の可撓性シート４０ａよ
りも大きく、シート４０ａの形状とシート４０ｂの形状
は相似関係にある。また、メッシュ２０の編み目方向と
可撓性シートの輪郭のなす角αは略４５度に構成してい
る（図１１参照）。

【００２８】図１２は本発明の第５実施例を示すもので
あり、メッシュ２０と可撓性シート４０ａ４０ｂの相対
位置を示す図である。メッシュの網目方向が支持部材２
１の一辺に対して水平垂直、可撓性シート端縁がメッシ
ュの網目方向に対して略４５度に構成されている。図１
３，図１４はメッシュ２０と可撓性シート４０ａの接触
ポイントを示す図である。図１３と図１４の可撓性シー
トの面積は同一とする。図１３はメッシュ２０の網目方
向とシート４０ａの辺のなす角が約４５度、図１４は、
なす角が０°（９０°）の状態をしめす。メッシュ２０
と可撓性シート４０ａの外周接触ポイントの数を比較す
ると、図１３では６８ポイント、図１４では４７ポイン
トとなり、同面積の可撓性シートであれば略４５度にす
るほうが、メッシュに作用する応力集中を、多くのポイ
ントで受けることができるので、メッシュの受けるダメ
ージは少ない。

【００２９】このように、メッシュに対する可撓性シー
トの取り付け角度αを０°＜α＜９０°とすることでも
振動によってメッシュの受けるダメージを少なくでき、
メッシュの耐久性を向上させることができる。

【００３０】尚、本発明は上述したような分離装置に限
らず、例えば残留物をメッシュ状フィルタの上に供給
し、フィルタを振動させることによって現像剤を振り落
してフィルタ上に残った異物と分離するような装置にも
利用できるが、特に本発明の実施例に示したように現像
剤をフィルタの下から上（即ち、重力作用方向と逆向
き）に通すことによって現像剤とその他の異物を分離す
る装置に用いればより効果が発揮される。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明はメッシュ状
フィルタの表面の一部に可撓性シートを設け、このシー
トを介してメッシュに振動を付与するので、メッシュの
ほぐれを防止でき、現像剤とその他の異物を分離する分
離部への振動の伝達が安定し、長期間に亘って優れた分
離性能を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いた画像形成装置の概略断面図であ
る。

【図２】本発明の第１実施例の分離装置の断面図であ
る。

【図３】本発明の第１実施例の分離装置における振動付
与部の部分拡大断面図である。

【図４】第１実施例の分離装置を図２のＡ方向に見た場
合の側面図である。

【図５】本発明の第２実施例の分離装置の断面図であ
る。

【図６】本発明の第３実施例の分離装置における振動付
与部の部分拡大断面図である。

【図７】第３実施例の分離装置の振動付与部の斜視図。

【図８】カムを回転させた時のメッシュの変形を表した
図。

【図９】第３実施例の振動付与部の平面図。

【図１０】本発明の第４実施例の分離装置の振動付与部
の斜視図。

【図１１】第４実施例の振動付与部の平面図。

【図１２】本発明の第５実施例の分離装置の振動付与部
の平面図。

【図１３】メッシュと可撓性シートの接触ポイントを表
した図。

【図１４】メッシュと可撓性シートの接触ポイントを表
した図。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ５ クリーナ １７ 分離装置本体 ２０ メッシュ状フィルタ ２２ カム ２３ モータ ３１，３９，４０ 可撓性シート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体表面から除去した残留物をメッ
   シュ状フィルタに通すことによって現像剤とその他の異
   物に分離する分離装置において、 上記メッシュ状フィルタの表面の一部に可撓性シートを
   設け、このシートを介して上記メッシュ状フィルタに振
   動を付与することを特徴とする分離装置。
2. 【請求項２】 上記可撓性シートは上記メッシュ状フィ
   ルタの目に対して斜めに傾けて設けられる請求項１の分
   離装置。
3. 【請求項３】 上記可撓性シートは上記メッシュ状フィ
   ルタの両面に設けられ、一方のシートが他方のシートよ
   り大きい請求項１の分離装置。
4. 【請求項４】 像担持体表面から残留物を除去するクリ
   ーニング手段と、除去された残留物をメッシュ状フィル
   タに通すことによって現像剤とその他の異物に分離する
   分離手段と、を有する画像形成装置において、 上記メッシュ状フィルタの表面の一部に可撓性シートを
   設け、このシートを介して上記メッシュ状フィルタに振
   動を付与することを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 上記可撓性シートは上記メッシュ状フィ
   ルタの目に対して斜めに傾けて設けられる請求項４の画
   像形成装置。