JPH0756487A - トナーリサイクル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 クリーニング装置２の回収物Ｄの中から再利
用可能なトナーを選別して現像装置３で再利用に供する
トナーリサイクル装置１に、クリーニング装置２より回
収物Ｔを搬出する第１の搬送装置１０と、第１の搬送装
置１０より供給された回収物Ｔから異物を除去して再利
用可能なトナーを選別する選別装置２０と、該選別装置
２０で選別された再利用可能なトナーを現像装置３に搬
入する第２の搬送装置４０と、上記選別装置２０による
異物の除去時間を選択する選択手段３３を設けた。 【効果】 選別手段３３により回収物Ｔの中から完全に
異物が除去できるまで選別できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体現像剤を用いた複
写機やプリンタなどの画像形成装置において、感光体か
らクリーニング装置に回収された回収物（主としてトナ
ー）の中から再利用可能なトナーを選別し、これを現像
装置に搬送して再利用に供するトナーリサイクル装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、クリーニング装置で回収され
た回収物の中から現像に再利用可能なトナーを選別する
手法として、クリーニング装置で回収された回収物にキ
ャリアを加え、これらの混合物から静電気的に拘束され
ない異物を重力落下させて除去する磁気フィルタ方式
（特開昭５７−６４２８０号公報）、現像装置に内蔵さ
れている現像ローラの下部などに開口部を設け、ここか
ら飛散した異物を回収する遠心分離方式（特公平２−２
７６７０号公報）、回収物とキャリアとの混合物の中か
ら異物を電界中で分離除去する電界分離方式（米国特許
４，３８９，９６８号）が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
方式はいずれも異物を完全に除去することが出来ず、リ
サイクルトナーを用いて作成された画像上にノイズが現
れたり、トナー飛散量が多いという問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するためになされたもので、トナーリサイクル装置
に、クリーニング装置より回収物を搬出する第１の搬送
手段と、第１の搬送手段より供給された回収物から異物
を除去して再利用可能なトナーを選別する選別手段と、
該選別手段で選別された再利用可能なトナーを現像装置
に搬入する第２の搬送手段と、上記選別手段による異物
の除去時間を選択する選択手段を設けたものである。

【０００５】

【作用】上記トナーリサイクル装置では、クリーニング
装置の回収物は第１の搬送手段により選別手段に供給さ
れる。選別手段は選択手段で選択された時間中異物の除
去処理を実行し、回収物の中から異物を除去して再利用
可能なトナーを選別する。選別されたトナーは第２の搬
送手段で現像装置に供給される。

【０００６】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図１から図４は第１実施例にかかるト
ナーリサイクル装置１を示し、このトナーリサイクル装
置１は、概略、クリーニング装置２から回収物を搬出す
る第１の搬送装置１０と、この第１の搬送装置１０から
供給された回収物から再利用可能なトナーを選別する選
別装置２０と、この選別装置２０で選別された再利用可
能なトナーを現像装置３に供給する第２の搬送装置４０
で構成されている。

【０００７】上記第１の搬送装置１０は回収物輸送管１
１を有し、この回収物輸送管１１の一端側には底部に落
下開口部１２が形成され、他端側はクリーニング装置２
に接続されており、内部には全長に亘り回収物移送手段
としてコイル１３が収容されている。回収物輸送管１１
の途中には、一端を現像装置３に接続した現像剤輸送管
１４が連絡口１５を介して接続され、内部に収容されて
いる現像剤移送手段であるコイル１６により、現像装置
３に収容されている２成分現像剤Ｄの一部が回収物輸送
管１１に供給できるようになっている。

【０００８】上記選別装置２０はハウジング２１を有
し、このハウジング２１は回収物輸送管１１の一端側下
部に接続されており、落下開口部１２を介して連通して
いる。ハウジング２１の内部には、回収物選別ローラ
（以下「選別ローラ」という。）２２、異物回収ローラ
（以下「回収ローラ」という。）２８、スクレーパ３３
が収容されている。上記選別ローラ２２は落下開口部１
２の下方に配置されており、円筒状のスリーブ２３と、
このスリーブ２３の内部に収容されたマグネットローラ
２４を有し、スリーブ２３は非回転状態に固定され、マ
グネットローラ２４はギヤ２５を介してモータ２６に駆
動連結され、矢印ａ方向に回転するようにしてある。ま
た、マグネットローラ２４の外周部には軸方向に伸びる
複数（本実施例では４つ）の磁極がＳ極とＮ極を交互に
配置して着磁されており、マグネットローラ２４が回転
することで、スリーブ２３の外周に保持された磁性粉が
回転方向と逆方向（矢印ｂ方向）に搬送されるようにな
っている。さらに、スリーブ２３の上部外周面には、ハ
ウジング２１の天井部に設けた穂高規制部２７が微小隙
間を隔てて対向している。

【０００９】上記回収ローラ２８は選別ローラ２２と微
小隙間を隔てて平行に配置されており、ギヤ２９等を介
してモータ２６に駆動連結され、このモータ２６の駆動
に基づいて矢印ｃ方向に回転するようにしてある。ま
た、回収ローラ２８の外周面にはブレード３０が圧接し
ており、回収ローラ２８への付着物がその回転に基づい
てブレード３０で掻き落とされ、その落下物がブレード
３０下方の回収部３１に回収されるようになっている。
さらに、回収ローラ２８とスリーブ２３との間には電源
３２が介在され、本実施例ではスリーブ２３がプラス
極、回収ローラ２８がマイナス極にそれぞれ接続されて
いる。

【００１０】上記スクレーパ３３は、選別ローラ２２を
挟んで回収ローラ２８の反対側に、選別ローラ２２と平
行に配置されており、軸３４，３４によって揺動自在に
支持され、先端部が選別ローラ２２の外周面に接離する
ようにしてある。また、軸３４はアクチュエータ３５に
接続され、スクレーパ３３が選別ローラ２２に接した状
態と選別ローラ２２から離間した状態に切り換えできる
ようになっている。

【００１１】第２の搬送装置４０は選別物輸送管４１を
有し、この選別物輸送管４１の一端側はハウジング２１
の底部に接続され、スクレーパ３３の下方に設けた落下
開口部４２を介して連通し、他端側は現像装置３の側部
から突出した補給管４４に接続されている。また、選別
物輸送管４１の内部には全長に亘り選別物移送手段とし
てコイル４３が収容されている。

【００１２】以上の構成を有するトナーリサイクル装置
１の動作について、図５のタイムチャートを参照して説
明する。画像形成装置では画像形成のスタート信号に基
づいてメインモータ４５がすると、感光体４（図１参
照）が回転を開始する。トナーリサイクル装置１では、
感光体４の回転開始と同時に、モータ２６の駆動に基づ
いてマグネットローラ２４と回収ローラ２８がそれぞれ
矢印ａ，ｃ方向に回転を開始し、スリーブ２３と回収ロ
ーラ２８の間に電源３２より所定のバイアスが印加され
る。また、コイル１３，１６，４３がそれぞれ所定の方
向に回転を開始する。なお、マグネットローラ２４と回
収ローラ２８はモータ２６で駆動させるものとしたが、
メインモータ４５に駆動連結し、これによって駆動する
ようにしてもよい。また、コイル１３，１６，４３はメ
インモータ４５の駆動系に切換手段を介して連結しても
よいし、独自の駆動源を設けてこれに連結して動作する
ようにしてもよい。

【００１３】これにより、感光体４の外周面からクリー
ニング装置２に回収された回収物Ｔが回収物輸送管１１
の中をコイル１３により矢印ｄ方向に搬送される。な
お、回収物Ｔには、紙などの転写材料に転写されること
なく感光体４に残留したトナー、トナーの凝集物、上記
紙に含まれる紙粉などが含まれる。一方、現像装置３に
収容されている２成分現像剤Ｄの一部が現像剤輸送管１
４の中をコイル１６により矢印ｅ方向に搬送され、これ
が回収物輸送管１１を搬送されている回収物Ｔに混合さ
れ、これら回収物Ｔと現像剤Ｄが回収物輸送管１１の中
を混合されながら搬送される。

【００１４】上記２成分現像剤は磁性キャリアとトナー
が含まれており、これらは互いに摩擦接触することによ
り、キャリアはマイナス極性、トナーはプラス極性に帯
電するものが使用されている。したがって、回収物Ｔと
現像剤Ｄが混合されることにより、回収物Ｔに含まれる
正常なトナー、すなわちキャリアと摩擦接触することに
よりプラス極性に帯電するトナーは、キャリアとの接触
により正規の極性（プラス極性）に帯電し、キャリアに
電気的に付着する。しかし、キャリアと接触することに
より逆極性（マイナス極性）に帯電するトナー、帯電の
不十分なトナー、および帯電しない不良トナーや、回収
物Ｔの中に含まれる紙粉、バリ、凝集トナーなどの異物
はキャリアに付着することはない。

【００１５】上記現像剤Ｄの混合された回収物Ｔは、回
収物輸送管１１の端部に搬送されると、落下開口部１２
を介して選別ローラ２２の上部外周面に落下する。選別
ローラ２２ではマグネットローラ２４が矢印ａ方向に回
転しており、磁界の移動に基づいてスリーブ２３に供給
された回収物Ｔ及び現像剤Ｄは矢印ｂ方向に搬送され、
穂高規制２７で一定の層厚に均される。このときスクレ
ーパ３３はスリーブ２３から離間しており、スクレーパ
３３によって回収物Ｔ等がスリーブ２３から剥離される
ことはない。

【００１６】選別ローラ２２に対する回収物Ｔ等の供給
は所定時間ｔ１（例えば６０秒）行われる。この時間ｔ
１は、供給された回収物Ｔ等がスリーブ２３の外周に飽
和する時間に等しく、スリーブ２３の大きさや回収物Ｔ
の供給量等に応じて適宜決定される。上記所定時間ｔ１
が経過してスリーブ２３の外周に回収物Ｔ等が飽和する
と、所定時間ｔ２（例えば２秒）コイル１３，１６，４
３の回転が停止して回収物の供給を遮断し、電源３２が
オフされる。ただし、マグネットローラ２４の回転は継
続する。その結果、スリーブ２３上に保持されている回
収物Ｔ等のうち、帯電量の少ない異物、および帯電しな
い物質は、遠心力によってスリーブ２３から落下する。

【００１７】次に、スリーブ２３と回収ローラ２８との
間に再び電源３２よりバイアスを所定時間ｔ３印加す
る。その結果、回収物Ｔ等に含まれる異物のうち、逆極
性（マイナス極性）に帯電した異物（帯電不良トナー
等）は、選別ローラ２２と回収ローラ２８との対向する
回収領域Ｘで、プラス極性のバイアスが印加されている
回収ローラ２８に電気的に引かれてこれに回収される。
このときマイナス極性に帯電しているキャリアも回収ロ
ーラ２８に対して電気的に吸引されるが、マグネットロ
ーラ２４との磁気吸引力によってスリーブ２３上に保持
される。

【００１８】電源３２よりスリーブ２３と回収ローラ２
８に再びバイアスを印加する時間ｔ３は、回収物Ｔ等を
飽和状態に保持したスリーブ２３から電気的に逆帯電物
を完全に除去できる時間に設定するのが好ましい。とこ
ろで、回収物Ｔが回収領域Ｘを通過する回数と回収物Ｔ
に残る異物の量との関係について実験を行った。その結
果、図６に示すように、回収物Ｔが回収領域Ｘを５回通
過すればほぼ完全に異物が除去されるという結果が得ら
れた。そこで、スリーブ２３上に保持された回収物Ｔが
マグネットローラ２４の回転に基づいてスリーブ２３上
を１周するのに１秒を要するので、時間ｔ３として５秒
を設定している。

【００１９】上記所定時間ｔ３が経過すると、アクチュ
エータ３５を駆動し、スクレーパ３３の先端をスリーブ
２３の外周面に所定時間（ｔ４）接触させる。これによ
り、スリーブ２３上を矢印ｂ方向に搬送される回収物Ｔ
等は落下開口部４２を介して選別物輸送管４１に落下す
る。選別物輸送管４１に落下した回収物Ｔ等は、次回の
コイル４３の回転により選別物輸送管４１の中を矢印ｆ
方向に搬送され、補給管４４を介して現像装置４に供給
されて現像に再利用される。なお、所定時間ｔ４は、回
収物Ｔがスリーブ２３上を１周するのに要する時間（ｔ
＝１秒）よりも長く設定され、本実施例では１．５秒と
してある。

【００２０】上記トナーリサイクル装置１を用いて回収
トナーを再利用した本発明の画像形成装置と、クリーニ
ング装置で回収したトナーをそのまま現像装置に供給す
るようにした従来の画像形成装置を用い、耐刷枚数と画
像上に現れるカブリの状態を観察した。なお、耐刷条件
は、Ａ４判の用紙に、白黒比（Ｂ／Ｗ）３０％の画像を
毎分６０枚の割合で印刷するものとした。また、感光体
上に付着したトナーが紙に転写される効率は約９０％で
あった。その結果、図７に示すように、本発明のトナー
リサイクル装置を備えた画像形成装置では耐刷枚数に拘
わらずカブリのほとんど無い画質が維持できたが、トナ
ーリサイクル装置の無い画像形成装置では耐刷枚数の増
加と共にカブリが増加する結果が得られた。

【００２１】なお、上記実施例では、スリーブ２３を非
回転状態に固定し、マグネットローラ２４の回転に基づ
いてスリーブ２３の外周に沿って回収物Ｔを搬送する内
極回転型ローラを用いるものとしたが、マグネットロー
ラ２４を固定し、スリーブ２３の回転に基づいて回収物
Ｔ等を搬送する内極固定型ローラを用いてもよい。

【００２２】また、選別ローラ２２として、図８，９に
示す構成のものを採用してもよい。この選別ローラ２２
は内極固定型ローラで、スリーブ２３が図示しないモー
タよって矢印ｂ方向に回転するようにしてある。マグネ
ットローラ２４は、その外周に同一極性の磁極を隣接し
た同極部４６を備え、アクチュエータ３５’の駆動に基
づいて、同極部４６が上方の落下開口部１２に対向する
位置（図８の位置）と、下方の落下開口部４２に対向す
る位置（図９の位置）に切換できるようにしてある。こ
のような構成を有する選別ローラ２２では、図８に示す
ように、同極部４６が上方の落下開口部１２に対向した
状態でスリーブ２３の外周に回収物Ｔが供給され、スリ
ーブ２３の回転に基づいて回収物Ｔ等が矢印ｂ方向に搬
送され、回収ローラ２８に異物が回収される。また、ス
リーブ２３と共に搬送される回収物Ｔは、同極部４６を
通過する際に軸方向に移動して均される。異物の回収が
終了すると、アクチュエータ３５’によりマグネットロ
ーラ２４が回転し、図９に示すように、同極部４６が下
方の落下開口部１２に対向した位置に切り換えられる。
そして、スリーブ２３の回転に基づいて搬送される回収
物Ｔ等は、同極部４６で形成される反発磁界によりスリ
ーブ２３から剥離され、開口部４２を介して選別物輸送
管４１に回収される。

【００２３】さらに、上記実施例では、コイル１６の駆
動を止めてスリーブ２３に対する回収物Ｔの供給を遮断
するものとしたが、落下開口部１２を開閉するシャッタ
を設け、これによりスリーブ２３に対する回収物Ｔの供
給を停止するようにしてもよい。

【００２４】さらにまた、図１０に示すように、現像装
置３に収容されている現像ローラ４７をハウジング２１
に延設し、これを選別ローラ２２として用いるようにし
てもよい。

【００２５】そしてまた、上記実施例では、トナーとキ
ャリアからなる２成分現像剤を使用する画像形成装置に
本発明を適用した場合について説明したが、使用する現
像剤が１成分現像剤を使用する画像形成装置にも本発明
は適用可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかるトナーリサイクル装置によれば、選別手段により
回収物の中から完全に異物が除去できるまで選別するこ
とができるので、現像装置に供給される回収トナーには
殆ど異物が含まれず、回収されたトナーを用いて作成し
た画像はカブリ等の無い良質なものとなる。また、トナ
ーの飛散が減少して画像形成装置を清潔に維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 トナーリサイクル装置の平面図である。

【図２】 トナーリサイクル装置の縦断面図である。

【図３】 選別装置の縦断面図である。

【図４】 選別装置の横断面図である。

【図５】 トナーリサイクル装置の動作を示すタイムチ
ャートである。

【図６】 回収部通過回数と異物残留量との関係を示す
図である。

【図７】 耐刷枚数とカブリランクとの関係を示す図で
ある。

【図８】 トナーリサイクル装置の他の実施例の縦断面
図である。

【図９】 図８に示すマグネットローラを回転させた状
態の断面図である。

【図１０】 トナーリサイクル装置の別の実施例を示す
平面図である。

【符号の説明】

１…トナーリサイクル装置、２…クリーニング装置、３
…現像装置、１０…第１の搬送装置、２０…選別装置、
４０…第２の搬送装置、Ｄ…回収物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クリーニング装置の回収物の中から再利
   用可能なトナーを選別して現像装置で再利用に供するト
   ナーリサイクル装置に、クリーニング装置より回収物を
   搬出する第１の搬送手段と、第１の搬送手段より供給さ
   れた回収物から異物を除去して再利用可能なトナーを選
   別する選別手段と、該選別手段で選別された再利用可能
   なトナーを現像装置に搬入する第２の搬送手段と、上記
   選別手段による異物の除去時間を選択する選択手段を設
   けたことを特徴とするトナーリサイクル装置。