JPS6057361A - 静電記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発ＢＡｔｉ、静電記録装置、例えば電子写真複写機尋
の乾式トナーを用いる複写機に配設し、クリーニング装
置によって画像形晟用支持体面から回収されたトナーを
回収使用するトナーリサイクル装置を有する静電記録装
置に関するものである。

従来技術 最近の電子写真複写機等においてに、特に普通紙へのフ
ビーが可能であることと、高速処理性に適していること
などから粉体トナーを用いた乾式の現像方法が多（用い
られるよ５になった。この現像方法では磁性現像剤、す
なわち磁性トナーのみからなる一成分系現像剤、磁性キ
ャリヤと磁性トナーとからなる現像剤または磁性キャリ
ヤと非磁性トナーとからなる二成分系現像剤等が用いら
れる。一般的には例えばキャリヤと呼ばれる鉄粉と、樹
脂を主体としたトナーとからなる二成分系現像剤をｙｌ
、像装置内で攪拌し、両者の摩擦帯電によってトナーに
電荷を付与する。そして上記にょり電荷をもった現像剤
は、内部に永久磁石を配設した非磁性材料からなる円筒
状スリーブを回転させることにより、上記スリーブ外周
に付着＋１搬送される。このようにスリーブ外周に付着
・搬送される現像剤は帯電した画像形成用支持体（感光
体）に接触し、上記トナーに感光体の帯電部分に付着し
、トナー欲として可視化される。この感光体上のトナー
像は通常普通紙に転写し、定着装置内で定着されて保存
可能な画像となる。

一方、転写時に普通紙に転写しなかったハ留トナーに、
感光体に付活したままクリーニング装置品にいたり、ブ
レード等によって掻き落されてクリーニング装置内に回
収される。クリーニング装口内に回収されたトナーは次
第に集稍し、このためクリーニング製置に捕集されたト
ナーを廃棄する等の定期またに不定期の保守管理の手間
を必要とする。しかしながら、このような定期または不
定期の保守管理に要員の確保のために多大の費用を必要
とするので、近年ではクリーニング装置で捕集されたト
ナーを現像装置へ自動的に回収する装置が要望されつつ
ある。

このような要望を満足するため、従来では、例えば特開
昭４７−４５９３３号公報に示されたように、クリーニ
ング装置とトナー補給装置の間に無端状のビーズ書チエ
ンを配設し、クリーニング装置で捕集されたトナーをビ
ーズ・千エンに付着させてトナー補給装置まで移送する
トナーリサイクル装置が提案されている。また本出願人
も特願昭５４−１０５７４７号明細書により更に又特願
昭５６−１５３１９号明細書によって捕集トナーを更に
確実かつ自動的に回収できるトナーリサイクル装置の提
案を行なっている。

このようなリサイクル装置による現像剤の回収と再使用
は、前記の効果を有する反面、回収されたトナーのみが
補給される場合があるため、現像・性に悪影響を及ぼす
。これに、リサイクル装置を備えた複写機でも、従来は
１ノサイクル装置を有しない複写機と同様の現像剤補給
制御をしていたためである。即ち、従来の現像剤補給制
御方法は、現像後の画像濃度を検知するか、あるいに現
像装置内のトナー０度を検知することによって、現像剤
中のトナー含有ｎを測定し、所定の必要トナー含有量が
不足した場合にのみ新規の補充トナーを供給していた。

この間、リサイクル装置によって、クリーニングＨａで
感光体面より除去されて回収された現像剤が常時搬出さ
れて現像装置内へ還元されている。

このような従来のリサイクル製置を有する複写機におい
ては、例えば画像面積が広く濃度の沿い原稿を接写した
ときには、感光体上に付着した残留トナーの量が多く、
よってクリーニング装置内及び回収装置内のトナーの量
も多（なる。その後、濃度の淡い原稿を複写すると現像
剤の消費瓜が少なく、またクリーニング装置及び回収装
置内のトナーが現像装置内へ還元されるため補給装置か
らは補充トナーが供給されない現象が起こる。

しかしながら、クリーニング装置から回収されたトナー
に前記補充トナーに比して、トナーの物性が変化してお
り、トナー濃度の均一性と電荷量の安定性等を満たすこ
とは容易ではなく、複写画質を劣化させ、且つクリーニ
ング不良を発生し易くするなど、複写機としての機能を
低下させることが知られている。よって従来の現像剤リ
サイクル装置では、以上のようにリサイクルされたトナ
ーのみでトナー補給が行なわれて現像される場合がある
ために上記の欠点が発生し、現像その他のプロセスに悪
影響を及ぼし、複写画質の低下をきたしている。

発明の目的 本発明にクリーニング装置により回収された残留トナー
を現像装置に還元するりづイクル装置と補充トナーを現
像装置に供給するトナー補給装置とを備えた静電記録装
置において、従来発生していた画質劣化を改良し、常に
良好な現像性能を維持し、安定した高い画質の記録物が
得られる静電記録装置を提供することを目的とするもの
である。

発明の措成 本発明に上記目的を達成することを目的としたもので、
この目的は、粉体トナーで現像を行なう現像装置と、像
保持体から残留トナーを除去するクリーニング装置と、
該クリー羊ング装置によって除去されたトナーを前記現
像装置に還元するリサイクル装置と、補充トナーを現像
装置に供給するトナー補給製置とを備えた静電記録装置
において、ある所定複写枚数の間、前記トナー補給製置
からのトナー補給がないことを検出する手段によって、
前記クリーニング装置から還元される残留トナーの蚕と
補充トナーの瓜の何れかあるいに両方を制御することを
特徴とする静電記録装置によって達成される。

作用 本発明によれば、ある所定枚数を複写する間、補充トナ
ーが供給されない場合には、それを検知して、従来のト
ナー補給とは別に捕塵トナーの邸とリサイクルトナーの
量とのどちらかあるいは両方を制御して、現像装は中忙
おけるリサイクルトナーの増加を防ぐものである。

実施例 第１図は本発明に係る静電記録装置の要部の基本俳成を
示したものであるが、まず一般の電子写真複写機の説明
を行なったのち、本発明の説明を行なう。

外周面に画像形成用像保持体１を有する感光体ドラム２
に時計方向に回転し、まず帯Ｍ、Ｍ、ｍ　ａにより前記
像保持体１０表面を一様に帯電したのち、スリット露光
光学系４により画質露光を行なって像保持体１上に潜像
を形成する。像保持体１上の潜像は現像装置５を通過す
る際に現像されて可視のトナー像となる。

感光体ドラム２の下部には転写電極６および分離電極７
が設けられていて、右方の給紙装置（不図示）から給紙
された複写紙Ｐ上に転写電極６において前記トナー像が
転写され、次いで分怨ｉｖ極７１Ｃおいて、複写紙Ｐは
感光体ドラム２上から分離されたの−ち、左方の定着装
置（不図示）に送られてトナー像を定着し、更に装置外
へ排出される。

一方、転写を終えて僅かの残留トナーを付着した像保持
体１は、慇電電極を通過することにより像保持体１上に
付着した残留トナーの付着方を弱める。更にクリーニン
グ装置８を通過する際に像保持体１上に付着した６留ト
ナーにクリーニングされ、クリーニング装置内に回収さ
れる。クリーニング装置えたイα保持体１げクリーニン
グランプ９を通過して像保持体１上にある残留電位を除
去し、１回の複写プロセスが終了する。ついで再ヒ帯電
・露光・現像・転写・クリーニングの第２回目のプロセ
スが行なわれる。

本発明はかかる複写機のクリーニング装置８によって像
保持体１０表面から除去されたトナーＴ。

を回収して、リサイクル装置によって現像装置５に貸元
するものであって、該リサイクルによって還元されるト
ナーＴ１の量と、補充トナーＴ、の量との何れかあるい
は両者を制御することを特徴とするものである。

クリーニング装置８には弾性体のブレード１ｏカあって
、像保持体１０周面に摺擦し、局面に付着したトナーＴ
８を掻き落とす。掻落されたトナーＴ！にトナー捕集板
１１に沿ってトナー回収室１２に落下する。トナー回収
室１２の底部には搬送スクリユー１３が設けられている
。該搬送スラリー−１３ニクリーニング装置８の筐体の
前後の側板に回転可能に軸支されたスクリュー型の回転
体で、図示してない駆動機ｍｖｃより回転される。回収
されたトナーＴ、は前記感光体ドラム２０手前側又は真
個へ移動されて開口１６より下方に落下され、リサイク
ル装置内に投入される。

第２図は感光体ドラム廻りの水平断面図を示す。

図において、Ｉ−Ｉに沿う縦断面図に前記第１図を示し
、ｍ−■に沿５縦断面図を第３図に示す。

前記感光体ドラム゛２の一方の側面に隣合った位置には
、アルミニウム合金、銅合金、合成樹脂等の非磁性体か
ら作られた回転体１４が設けられる。

回転体１４は第２図に図示のよ５に中空に作られ、感光
体ドラム２の中心軸２ＡＫ支持される。図示実施例にお
いては、回転体１４と一体化したスプロケット１５によ
って回転・体１４が感光体ドラム２とは独立的に駆動さ
れるものが例示されているが、この回転体１４１−ｊ感
光体ドラム２と一体的に回転されるものであってもよい
。

回転体重４はその内周面に固定された複数の永久磁石１
６を備える。これらの永久磁石１６に回転体１４の半径
方向に磁極を有するように円周方向に靜配的に設けられ
（例えば偶数個）、その配列個数は使用現岱剤の性質お
よび回転体１４０回転速度に応じて定められる。回転体
１４０局面は、現像装置５内のスリーブ１７の端部周面
１７Ａおよび前記搬送ロール１３の端部周面に対向され
る。

前記回転体１４の周面には、ゴム、布、樹脂フィルム、
アル９ニウム箔等の非磁性材料より作られる無嬬状ベル
）　１８が巻掛けられる。この無端状ベルト１８は第３
図に図示のように、現像装置ｓ内の上方に設置されたア
イドラー１９およびテンションローラ団に巻回される。

一方、前記クリーニング装置８のブレード１０で捕集さ
れ底部の回収室１２に収集され、搬送スクリュー１３に
よって感光体ドラム２の一端部に吐出される。この搬送
スクリュー１３の吐出端には、トナーＴ１を＠転体１４
に向って排出するシュート２１が設けられる。前記現像
装置５中には、前記アイドラー１９の下方にスクリュー
コンベアｎが設けられ回転駆動される。また該スクリュ
ーコンベア乙の下方には、長さ方向に円合う筏数個の吐
出口２３Ａを有するトナー受入部拐羽が設けられる。従
って前記無端状ベル）　１８により搬送されたトナーＴ
、ニアイドラー１９付近で落下してスクリューコンベア
２２上て撒布されるが、該スクリューコンベア２２０回
転とトナー受入部材おの吐出口２３Ａによって現像装置
５内に等配的に落下回収される。尚、前述した回転体１
４および無端状ベルト１８は、無端状ベルト１８の外側
に僅かに離間された案内部を持った外壁冴中に収容され
ている。

更に、現像装置５の上方には、回収されたトナーＴ１を
搬送する無端状ベルト１８とは別個に、新規のトナーＴ
２を補給するための公知のトナー・補給装置５が備えて
いて、下方のトナー補給ローラ肪が回転することによっ
て、適量のトナーが補給される。該トナー補給ローラ２
６の回転はメインモータの駆動からクラッチ、ギヤ、ベ
ルト等を介して動力伝導され制御されている。

第４図は前記補給トナーＴ、の補給制御のためのトナー
湯度制御方法の一例を示す回路図である。

感光体ドラム２０表面の像保持体１上に形成された検車
チャー１・のトナー像はフォトセンサＰＳＫよってその
濃度が検出される。該フォトセンサＰＳに、例えば発光
ダイオードなどの発光素子とフォトトランジスタなどの
受光素子とからなる反射型センサであって、像保持体１
上の有効複写面の域外に形成された検出用パターン罠対
応する位置に設けられている。前記フォトセンサＰＳに
より検出された測定値は第４図に示す如く、その入力信
号ＯはコンパレータＩＣ−ａに入力され、差添電圧のと
比戟される。尚、他のコンパレータＩＣ−ｂおよび基ｌ
Ｊ定電圧は転写紙が感光体ドラム２に巻き付いたことを
検知するためのものであり、これも同じフォトセンサＰ
Ｓを使用する。上記コンパレータＩＣ−ａ　、　ＩＣ−
ｂよりの出力はＩ１０ボートから制御部に入力され、前
記トナー補給ローラ届の回転を制御し、適量の補給トナ
ーＴ２を現像装置５内へ供給する。

＠５図は本発明のトナー補給方式を用いた静電記録装置
の第１実施例のフローチャートである。

前記像保持体１上の所定位置に形成された標章チャート
のトナー像が回動して、前記フォトセンサＰＳの検出位
置へ移動したとき、コンパレータＩＣ−ａの出力が”　
Ｈ１ｇｈ″すなわち、入力電圧Ｏが差添電圧のより高い
状態であれば、補給フラグが１１“にセットされる。ま
た一連の複写動作の中でトナー補給動作は、補給フラグ
が１１であれば従来通りトナーＴ２の補給を行なうが、
更に本発明の静電記録装置では補給カウンターが設けら
れていて、トナー補給開始と同時に補給カウンターを初
期値Ｎにリセットする。初期値ＮＵ予め定められている
数値であり、Ｎ＝１０でハエ０コピーに１回、１丁＝１
００では１００コピーに１回強制補給が行なわれる。

Ｎの値はおよそ１０〜１００の間に決められ、好適なト
ナー補給が行なわれる。

補給フラグが′１１″でない場合には、補給カウンタが
チェックされ、カウントｕｐつまり、カウント数Ｎ＝Ｏ
である場合には、補給クラッチがＯＮとなりトナーＴ、
が補給される。補給カウンタがカウントｕｐシない場合
には、カラン）＆を１だけ減じてトナー補給を行なわな
い。

以上のフローチャートによれば、補給フラグがセットさ
れなくても、定められた枚数に１回はトナー補給を行う
こと力１でき、画質の劣化、クリーニング不良を防止す
ることができる。

本実施例においては、強制補給の時間は、補給フラグが
１１１１である従来のトナー補給の時間と同じように示
しであるが、補給時間はそれぞれ違っていてもよい。ま
た初期値Ｎは、現像剤の劣化、感光体の劣化の程度で変
えてもよいし、強制補給カウンタの減小数も常時１枚コ
ピー当りｌ−１１１である必要はなく１オリジナル当り
のコピー数に応じて変えることもできる。

このように本実施例では、リサイクルトナーＴ１は常時
現像装置５内に搬入し、新規トナーＴ！の補給を補給カ
ウンタのチェックにより制御するものである。

次に本発明の第２の実施例を第６図のフローチャートを
用いて説明する。本実施例は、ある所定コピ一枚数の間
、新規トナーＴ２が補充されない場合には、強制的にク
リーニング装置からのリサイクルトナーＴ８の還元を停
止する方式である。

リサイクル装置による残留トナーの還元は、メインモー
タ（不図示）の駆動によりリサイクル用クラッチを介し
て伝達されるｕ転体１４０回転によって無端状ベルト１
８０回動によって行われることに第１図に示した通りで
ある。よってリサイクル装置の回動を制御すれば、リサ
イクルトナーＴ、の補給量を制御できる。

第６図のフローチャートにおいて補給フラグがツクされ
、カウントｕｐであればリサイクルクラッチがＯＦＦに
なり、リサイクルは停止する。この状態に、補給フラグ
がセットされるまで続けられる。

補給カウンタがカウントｕｐシていなければ、カウント
数を１だけ減じる。以上のフローチャートによって補給
フラグがあるコピ一枚数セクトされないときはクリーニ
ング装置からのトナーの還元が停止され、画質の劣化、
クリーニング不良を防止することができる。

発明の効果 以上実施例で説明した本発明は、クリーニング装置から
環元されるリサイクルトナーの意と、補充用新規トナー
のΩとの何れかあるいは両方を制御することを特徴とす
るものであるから、例えば画像面積が広く、０度の追い
原稿を大量記録するときに、偲保持体上に付着する残留
トナーの量が増し、よってクリーニング装置で除去され
リサイクル装置によって現像装置内に搬送されるリサイ
クルトナーの舟のみが急激に増加して新規トナーの補給
が行なわれなくなることは防止できる。これによって現
像装置内のトナーにリサイクルトナーと補充トナーとが
迫母補給されるから、常に良好な現像性能を維持して、
安定した高い画質の記録が行なわれる。

なお本発明は二成分系の現像剤についても、−成分系の
現像剤についても適用され、同様の効果を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る静電記録装置の感光体ドラム廻り
の断面図、第２図および第３図に本発明を施こした静電
記録装置の正面図縦断面図および平面図横断面図、第４
図はトナー濃度制御の回路図、第５図および第６図は本
発明によるトナー補給のフローチャートである。 １・・・像保持体、　２・・・感光体ドラム５・・・現
像装置、　８・・・クリーニング装置１４・・・回転体
、　１８・・・無端状ベルト５・・・トナー補給装置、
％・・・トナー補給ローラＴ１・・・残留トナー、Ｔ、
・・・補充トナー代理人　桑　原　義　善 市４図 筋５０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉体トナーで現像を行なう現像装置と、像保持体
   から残留トナーを除去するクリーニング装置と、該クリ
   ーニング装置によって除去されたトナーを前記現像装置
   に還元するリサイクル装置と、補充トナーを現像装置に
   供給補給装置からのトナー補給がないことを検出する手
   段によって、前記クリーニング装置から還元される残留
   トナーの量と補充トナーの量の何れかあるいに両方を制
   御することを特徴とする静電記録装置。
2. （２）　前記検出手段がトナー溌度検出制御手段と、ト
   ナー補給カウンタとから成ることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の静電記録装置。