JPH07209991A - 現像装置及び同装置の2成分現像剤の回収方法 - Google Patents
現像装置及び同装置の2成分現像剤の回収方法Info
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Abstract
となるキャリアのみを回収し、まだ使用可能なトナーは
再使用できる現像装置及び同装置の2成分現像剤の回収
方法を提供することにある。 【構成】 2成分現像剤を有し、現像剤を回収する機構
を設けた現像装置16において、回収する現像剤をトナ
ーとキャリアに分離する現像剤分離手段A1を有するこ
とを特徴とした。
Description
クシミリ、プリンター等の静電記録装置の2成分現像装
置に係り、詳しくは、現像器内の現像剤を回収する際に
キャリアとトナーを分離して回収する現像剤分離手段を
備えた現像装置及び同装置の2成分現像剤の回収方法に
関するものである。
画像に相当する静電潜像を形成し、その静電潜像を現像
剤を収容する現像装置によって可視像化し、これを転写
紙に転写し、定着してコピーを得ている。この現像装置
で用いる現像剤には帯電トナーを直接感光体面に供給し
て静電潜像を可視像化できる1成分現像剤と、トナーを
キャリア表面に摩擦帯電によって吸着させ、そのトナー
付きのキャリアを感光体面に供給して静電潜像を可視像
化できる2成分現像剤が知られている。このような各現
像剤の内トナーは可視像化に利用されるまで、感光体面
に繰返して供給される。このため、感光体面の静電潜像
の現像に続き、転写が行なわれた後に、感光体面に残留
したトナーは回収装置で回収され、再利用されており、
トナー回収装置の一例が特開昭57−19774号公報
や、実開平4−114066号公報に開示されている。
をキャリア表面に摩擦帯電によって吸着させ、そのトナ
ー付きのキャリアを感光体面に供給し、そのトナーによ
って静電潜像を現像する。このような2成分現像剤のキ
ャリアは使用限界に近づくと、ほとんどの場合帯電不良
を起こして劣化する。このような帯電不良が生じた場
合、トナーの過多によるトナー飛散等により異常画像等
が発生し、サービスマンによる現像剤交換が行なわれて
いる。従来、この2成分現像装置内の2成分現像剤の回
収時には、現像装置のケーシングの下部にシャッター等
が付いており、このシャッターの開閉により旧現像剤を
排出し、新現像剤を供給していた。
成分現像剤の回収方式では、トナーとキャリアが混合さ
れた現像剤として全てが回収され、新現像剤に交換され
る。そのために本来まだ使用可能なトナーも一緒に破棄
されてしまっていた。例えば、トナー濃度が3wt%で
コントロールされる現像装置において、現像器内の現像
剤量が1kgの場合、トナーは30gが含まれているこ
ととなる。
合、上述の30gのトナーでは約150枚分のコピーが
得られることと成る。現在、このトナーを破棄してお
り、大きな無駄を生じている。本発明は以上のような問
題点に鑑みて成されったものであり、その目的とすると
ころは、回収すべき現像剤の内、不必要となるキャリア
のみを回収し、まだ使用可能なトナーは再使用すること
を可能とした現像装置及び同装置の2成分現像剤の回収
方法を提供することにある。
めに、請求項1の方法発明では、2成分現像剤を有した
2成分現像装置より現像剤を回収する2成分現像剤の回
収方法において、回収する現像剤をトナーとキャリアに
分離してから回収することを特徴とする。
し、現像剤を回収する機構を設けた現像装置において、
回収する現像剤をトナーとキャリアに分離する現像剤分
離手段を有することを特徴とする。請求項3の発明で
は、2成分現像剤を有し、現像剤を回収する機構を設け
た現像装置において、回収する現像剤をトナーとキャリ
アに分離し、分離したトナーをリサイクルする手段を有
することを特徴とする。
において、上記現像剤を回収する機構が上記トナーと逆
極性の電荷を印加する手段を有することを特徴とする。
請求項5の発明では、2成分現像剤を有し、現像剤を回
収する機構を設けた現像装置において、キャリア回収部
とトナー回収部を設けたことを特徴とする。請求項6の
発明では、請求項5の現像装置において、現像剤進行方
向に対して、上記キャリア回収部、上記トナー回収部が
この順に配置されることを特徴とする。
において、キャリア回収部を設け、上記キャリア回収部
上流側に現像剤規制部材を有することを特徴とする。請
求項8の発明では、請求項2の現像装置において、上記
キャリア粒径よりも小さく、上記トナー粒径よりも大き
い開口部を持つことを特徴とする。
現像剤をトナーとキャリアに分離してから回収するの
で、分離されたトナーを再利用できる。請求項2によれ
ば、現像剤分離手段が現像剤をトナーとキャリアに分離
するので、分離してから回収されたトナーを再利用でき
る。請求項3によれば、トナーをリサイクルする手段が
分離してから回収されたトナーをリサイクルする。請求
項4によれば、トナーと逆極性の電荷を印加する手段が
トナーと逆極性の電荷によってトナーを回収できる。
キャリアを、トナー回収部がトナーをそれぞれ分離して
回収でき、特に、現像剤進行方向に対してキャリア回収
部、トナー回収部をこの順に配置して回収しても良い。
請求項7によれば、キャリア回収部上流側の現像剤規制
部材が現像剤の分離回収を規制できる。請求項8によれ
ば、開口部がキャリアを排除し、トナーを導入するとい
う分離を行なえる。
えた画像形成装置の概略構成を示すものである。先ず、
この画像形成装置全体の概略構成を説明する。この画像
形成装置の基枠K1の中央には潜像担持体である感光体
ドラム1(例えば有機感光体:OPC)が紙面垂直の図
示しない回転軸線回りに回転可能に配備される。この感
光体ドラム1の上部で基枠K1の上面には原稿を載置す
る原稿載置面を備えたコンタクトガラス24が配備され
る。このコンタクトガラス24直下には、原稿照明光源
25とミラー26よりなる走査光学系5と、ミラー6、
7よりなる走査光学系8とが配備される。図示しないプ
リントスイッチを押すと、両走査光学系5,8が移動し
て、原稿の読み取り走査がなされる。そして、レンズ9
の後方に設けられた画像読み取り素子10に、走査され
た画像が画像信号として読み込まれる。読み込まれた画
像信号はデジタル化されて画像処理される。
ミラー13及び図示しないレーザーダイオード(LD)
が配備される。このレーザーダイオード(LD)が上述
の画像処理された信号に基づき駆動し、該LDからのレ
ーザー光がポリゴンミラー13で反射した後、ミラー1
4を介して感光体ドラム1上に照射される。これによ
り、レーザー光による光書き込みが感光体ドラム1上に
行なわれ、この際、既に帯電チャージャー15により一
様に帯電された感光体ドラム表面に静電潜像が形成され
る。この静電潜像は、感光体ドラム1の側方に対設され
た現像装置16によって可視像化され、この可視像は、
給紙部17から送られてきた転写紙に転写チャージャー
18のコロナ放電により転写される。この転写後、転写
紙は分離チャージャー19により感光体ドラム1の表面
より分離される。この分離後、転写紙は搬送ベルト21
で搬送され、定着ローラ対22の接触部を通って、転写
紙上の転写像が定着された後に基枠K1の側方の排紙ロ
ーラ列27によって機外の排紙トレイ28へ排出され
る。一方転写後において感光体ドラム1の表面に残留し
ているトナーはクリーニング装置23により除去され
る。
を説明する。この例における二成分現像装置16は、図
2中の左側の感光体ドラム1に対向して配置された現像
器2と、該現像器2の上方部に付設されたトナー補給装
置3と、該現像器2の右方部に付設され、現像剤を回収
する機構である現像剤回収部Aとから構成されている。
先ず、現像器2に付いて説明する。
体ドラム表面に対向する開口部m1に、磁石ローラを備
えた現像ローラ201が配備され、更に、ケーシング2
00内の底部に沿って流動する現像剤を現像ローラ軸方
向に搬送すると共に、現像ローラ201の表面に供給す
る第1搬送スクリュー202と、右上方のトナー補給装
置3から補給された直後のトナーを現像剤中に送り込ん
で現像剤とトナーを混合撹拌し且つ第1搬送スクリュー
202側に現像剤を供給する第2搬送スクリュー203
とが設けられている。これらの第1搬送スクリュー20
2及び第2搬送スクリュー203は、各々紙面に垂直な
中心軸を中心に反時計方向(矢印方向)に回動されてい
る。この第1搬送スクリュー202は図面手前側、第2
搬送スクリュー203は図面奥側に現像剤を搬送してお
り、第1ならびに第2搬送スクリューによって現像剤は
現像器両側端部にて循環している。
201表面に担持されて感光体表面に搬送する現像剤の
量を規制するドクタ204が設けられる。このドクタ2
04で規制された現像剤は現像器底部に還流した上で、
再び第1搬送スクリュー202へ供給される現像剤の流
れを起こす様に構成される。以上のような現像器2にお
いて、これが現像動作に入ると、現像器2内の各回転部
材201、202、203が図示しない回転駆動系によ
って駆動され、現像器2内の現像剤が現像ローラ軸方向
に撹拌されると共に、第2搬送スクリュー203、第1
搬送スクリュー202、現像ローラ201、ドクタ20
4とこの順に搬送される。このドクタ204に達した現
像剤は、ここで、現像ローラ201上に担持されて感光
体表面に搬送される現像剤と、再び第1搬送スクリュー
202に流下して現像器底部に還流される現像剤とに分
けられる。現像器底部に還流された現像剤は第1搬送ス
クリュー202で混合撹拌されて再び現像ローラ201
表面に供給される。
れたトナーは第2搬送スクリュー203近傍の現像剤中
に送り込まれて同部の現像剤と混合撹拌され、第1搬送
スクリュー202側に循環供給される。現像器2の内部
では、キャリアとトナーとが混合されており、その混合
比はトナーの含有率2〜10重量パーセント(wt%)
の現像剤が循環している。トナー濃度は図示しないトナ
ー濃度センサによって制御される。次に、トナー補給装
置3について説明する。
左ケーシングと右側壁を構成する右ケーシングと図示し
ない手前側壁、奥側壁及び開閉する上壁とでトナー収容
器31が形成されている。このトナー収容器内には該収
容器内で紙面垂直方向に長い回転軸に取り付けられたア
ジテータ32,33が設けられ、このアジテータ32,
33がトナーのブリッジの発生を防止している。アジテ
ータ32,33により撹拌されたトナーはトナー収容器
の右側に溜まり、ポリウレタン等で作製されたスポンジ
34に挾まれたトナー補給ローラ35の回転量に応じた
量が現像器2側に流下し、供給される。現像剤を回収す
る機構である現像剤回収部Aは現像剤をトナーとキャリ
アに分離する現像剤分離手段A1と分離したトナーをリ
サイクルする手段としてのトナー回収部A2とキャリア
回収部A3とで構成されている。
を回収するための現像剤回収スリーブとしてのキャリア
回収スリーブ41及びキャリア回収スリーブ41内の磁
石M1,M2と、キャリア回収スリーブ41にトナーと
逆極性の電荷を印加する手段としてのバイアス電源Vと
で構成される。キャリア回収部A3はキャリア回収タン
ク42とキャリア回収スリーブ41及び現像器2のケー
シングの間に形成され、現像剤を現像器2側よりキャリ
ア回収タンク42の開口部m3まで確実に案内する隙間
aとで構成される。図3に示すように、キャリア回収ス
リーブ41は現像器のケーシング200内の搬送スクリ
ュー203との対抗位置に配設される。ここで、ケーシ
ング200の側壁には現像器2内の現像剤を導入可能な
開口部m2が形成され、この開口部m2に遊嵌状にキャ
リア回収スリーブ41が配備される。なお、図3ではキ
ャリアを白丸表示し、トナー表示を省略した。
回収し易くするための磁石M1、M2が配置され、両磁
石は図示しない支持手段によってケーシング側に固定さ
れている。磁石M1、M2は磁力によってキャリア回収
スリーブ41の表面に現像剤を吸引し、隙間aに沿って
移動する現像剤を確実に保持するように構成されてい
る。通常時には、このキャリア回収スリーブ41は停止
しており、磁石の力により磁気ブラシを発生させたキャ
リアが不如意にキャリア回収部A3内に入らないように
している。ここで、現像剤中のキャリアが劣化したとし
て、キャリアを回収する際には、キャリア回収スリーブ
41を反時計方向に回転させキャリアを回収する。この
際、図3に示すように、現像剤が進入する隙間aの入口
にはケーシング200の内壁より突出し形成された現像
剤規制部材47が配備され、これによってキャリア回収
スリーブ41とケーシングとの隙間a間での現像剤によ
るロック等を防ぐことができる。
反対極性のバイアスの電荷がキャリア回収スリーブ41
に印加されている。こうすることによって、キャリアと
トナーをキャリア回収スリーブ41上で分離される。分
離されたトナーはキャリア回収スリーブ41上に電気的
な力により吸着される。他方、キャリアは磁気的な力に
よってキャリア回収スリーブ41上に吸着している。こ
こで、キャリア回収タンク開口部m3では両磁石M1、
M2の磁力は無くなるように形成してある。このため、
キャリア回収タンク開口部m3上に達したキャリア回収
スリーブ41上のキャリアはキャリア回収スリーブ41
より離れ、キャリア回収タンク42に落下し収容され、
トナーはバイアス電荷による電気的な力によりキャリア
回収スリーブ41より離れることなくトナー回収部A2
に向かう。
41よりトナーを回収するためのファーブラシ43と、
キャリア回収スリーブ41及びケーシングの間に形成さ
れ、現像剤をキャリア回収タンク開口部m3よりファー
ブラシ43と対抗するトナー回収位置Pまで案内するギ
ャップb(開口部)と、回収トナーをトナー補給装置3
に戻すトナー回収スクリュー45及びトナー回収管46
とで構成される。ファーブラシ43と対抗するトナー回
収位置Pの上流側に位置するギャップbは、図4に示す
ようにキャリア(図4中に白丸表示した)粒径よりも小
さく、トナー(図4中に黒丸表示した)粒径よりも大き
く形成され、この様に設定されることによって、無磁力
域に達してもキャリア回収スリーブ41より離れないキ
ャリアを強制的にキャリア回収タンク42に送り込み、
トナーのみキャリア回収スリーブ41に残しギャップb
内に導くことが出来る。
動系により回転され、特に、キャリア回収スリーブ41
に対してカウンター方向に回転駆動している。図5に示
すように、キャリア回収スリーブ41のトナーはトナー
回収位置Pに達すると、ファーブラシ43によってキャ
リア回収スリーブ41上から掻き取られる。ファーブラ
シ43によって回収されたトナーはファーブラシ43の
近傍に対抗配備されたトナー回収スクリュー45側に掃
き出される。なお、ファーブラシ43の上部でケーシン
グ200の内壁にはファーブラシ43に接するように突
起48が突設され、この突起48によってファーブラシ
43に付いていたトナーは掻き落され、分離される。図
2に示すように、トナー回収管46は折曲管として形成
され、その下端の開口はトナー回収位置Pの近傍に配備
され(図5参照)、上端の開口はトナー補給装置3のケ
ーシング側壁の開口部に配備される。
れたトナー回収スクリュー45が連続して配備され、特
に、トナー回収スクリュー45の下端部は、トナー回収
位置Pより掃き出されたトナーをトナー回収管46の下
端開口に掻き込める位置に配備される。このトナー回収
スクリュー45はケーシング側壁の外部に配備された図
示しない回転駆動系により回転され、特に、トナー回収
管46内の折曲部では折曲しつつ回転する。ファーブラ
シ43に掃き出されトナー回収スクリュー45に達した
トナーはトナー回収スクリュー45によってトナー回収
管46内を流動し、トナー補給装置3のケーシング内に
再度供給され、再利用される。
剤分離手段A1とトナー回収部A2およびキャリア回収
部A3が停止しており、この際、停止したキャリア回収
スリーブ41上に磁石の力により現像剤による磁気ブラ
シを発生させ、キャリアが不如意にキャリア回収部A3
側に入らないようにしている。ここで、現像剤中のキャ
リアが劣化したとして、キャリアを回収する際の現像装
置16を用いての2成分現像剤の回収方法を説明する。
ブ41を反時計方向に回転させ、現像剤を隙間aを通
し、キャリア回収タンク開口部m2に導く。この時、ト
ナーと反対極性のバイアスの電荷がキャリア回収スリー
ブ41に印加され、キャリアとトナーがキャリア回収ス
リーブ41上で分離される。特に、分離されたトナーは
電気的な力により、キャリアは磁気的な力によってそれ
ぞれキャリア回収スリーブ41上に吸着される。この
後、キャリア回収タンク開口部m3で磁力が無くなると
キャリアのみがキャリア回収スリーブ41より離れ、キ
ャリア回収タンク42に取り込まれる。この時、トナー
と反対極性のバイアスの電荷を受けるキャリア回収スリ
ーブ41上のトナーはトナー回収位置Pで回転駆動する
ファーブラシ43によって掻き取られる。更に、回転駆
動するトナー回収スクリュー45及びトナー回収管46
は掻き取ったトナーをトナー補給装置3に回収すること
ができ、トナー補給装置3に戻ったトナーは、再利用さ
れる。
ーとキャリアを分離出来、キャリア回収部A3にはトナ
ーを確実に分離したキャリアを回収出来、しかもリサイ
クルする手段としてのトナー回収部A2ではここで回収
したトナーを再利用すべくトナー補給装置3に確実に戻
すことが出来る。
係る発明によれば、2成分現像剤を有した2成分現像装
置より現像剤を回収するに先立ち、回収する現像剤をト
ナーとキャリアに分離するので、回収されたトナーとキ
ャリアの後処理における自由度が増し、トナーの再利用
が容易と成る。請求項2に係る発明によれば、現像剤分
離手段が2成分現像剤をトナーとキャリアに分離するの
で、回収されたトナーとキャリアの後処理における自由
度が増し、トナーの再利用が容易と成る。請求項3に係
る発明によれば、トナーをリサイクルする手段が現像剤
の内、分離されたトナーをリサイクルするので、トナー
を有効的に使用することが可能である。
極性の電荷を印加する手段が現像剤を回収する機構の現
像剤回収スリーブにトナーと逆極性の電荷を印加するの
で、確実にトナーを現像剤回収スリーブに分離すること
ができる。請求項5に係る発明によれば、キャリア回収
部とトナー回収部を設けたことにより、トナーとキャリ
アを分けて収納することが可能となり、回収されたトナ
ーとキャリアの後処理が容易と成る。請求項6に係る発
明によれば、現像剤の進行方向に対して、キャリア回収
部、トナー回収部がこの順に配置されるので、複雑な機
構無しにトナーとキャリアを分離・収納することができ
る。
収部上流側に現像剤規制部材が設けられるので、この現
像剤規制部材が現像剤を安定した量だけ現像剤分離手段
側に導くことが出来、現像剤分離手段が現像剤をトナー
とキャリアに安定して分離することができる。請求項8
に係る発明によれば、トナー回収部上流側にキャリア粒
径よりも小さくトナー粒径よりも大きい開口部が設けら
れるので、この開口部がキャリアのトナー回収部側への
移動を規制出来、トナーよりキャリアを確実に分離可能
である。
画像形成装置の全体概略構成図である。
送スクリュー側の要部拡大断面図である。
ャリア回収タンク側の要部拡大断面図である。
ー回収スクリュー側の要部拡大断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】2成分現像剤を有した2成分現像装置より
現像剤を回収する2成分現像剤の回収方法において、 回収する現像剤をトナーとキャリアに分離してから回収
することを特徴とした現像装置の2成分現像剤の回収方
法。 - 【請求項2】2成分現像剤を有し、現像剤を回収する機
構を設けた現像装置において、 回収する現像剤をトナーとキャリアに分離する現像剤分
離手段を有することを特徴とした現像装置。 - 【請求項3】2成分現像剤を有し、現像剤を回収する機
構を設けた現像装置において、 回収する現像剤をトナーとキャリアに分離し、分離した
上記トナーをリサイクルする手段を有することを特徴と
した現像装置。 - 【請求項4】請求項2の現像装置において、 上記現像剤を回収する機構の現像剤回収スリーブに上記
トナーと逆極性の電荷を印加する手段を対設することを
特徴とした現像装置。 - 【請求項5】2成分現像剤を有し、現像剤を回収する機
構を設けた現像装置において、 キャリア回収部とトナー回収部を設けたことを特徴とす
る現像装置。 - 【請求項6】請求項5の現像装置において、 現像剤進行方向に対して、上記キャリア回収部、上記ト
ナー回収部がこの順に配置されることを特徴とする現像
装置。 - 【請求項7】請求項2の現像装置において、 キャリア回収部が設けれら、同キャリア回収部上流側に
現像剤規制部材が設けられたことを特徴とする現像装
置。 - 【請求項8】請求項2の現像装置において、 トナー回収部が設けられ、同トナー回収部上流側に上記
キャリア粒径よりも小さく、上記トナー粒径よりも大き
い開口部が形成されたことを特徴とする現像装置。
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