JPS6168152A - サイクロン分離器 - 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 本発明は、電子写真プロセスを利用した装置における感
光体表面上に、記録紙へ転写されずに残留したトナーを
清掃回収し、再使用する装置等の改良に関するものであ
る。

従来の技術 電子写真プロセスによる代表的複写方法は、まず暗所に
おいて、導電性支持体上に光導電性絶縁体フィルムを付
した感光体表面をコロナ放電によって均一に帯電する。

次ぎに、複写すべき原稿像を露光し、静電潜像を形成す
る。この静電潜鍛は磁気ブラシ現像によって現像される
。得られたトナー像は紙に転写されるが、通常、トナー
像が完全に転写されるわけではないので感光体表面をク
リーニングする必要がある。最終段階としてトナーを転
写紙に溶融定着する。

以上は電子写真プロセスによる複写方法につき概略説明
したが、本願発明は前記転写後のりＩＪ−ニング工程最
終段階における集塵装置に関連する技術である。

通常の電子写真ｖ１写機では、前記感光体として回転ド
ラムを用いており、繰り返し複写を行なうためには、転
写不十分で感光体ドラム上に残留したトナーをクリーニ
ングしておかなければならな腸。このクリーニング手段
としてブラシを用いたものがある。このブラシ、クリー
ニング装置では、回転する感光体ドラム表面に回転ブラ
シを接触させ、感光体ドラムに残留付着したトナーをブ
ラシの毛で掻き取り、空気流に乗せて引き出している。

引き出されたトナーはサイクロン分離器集塵装置１′ｔ
に捕集されるが、サイクロン分離器が作動中に自動連続
的に捕集トナーを搬出し、現像器のトナーボックスへ、
再生トナーとして供給することはできなかった。その理
由は、サイクロン分離器集塵部内が１００〜３ＱＱ　ｍ
ｍ人ｑ程度の負気圧になって奢り、集塵部から自動連続
的に捕集トナーを回収するための搬出路を設けると、同
部を通じて集塵部内に大気が流入し、サイクロン分離器
による分離効率が著しく低下するためである。

コノ問題を解決するために、ロータリーパルプを使用し
て捕集トナーを取出す方法が既に提案されている（例え
ば特開昭５６−９３＋５２４号公報参照）。具体的には
第１図に示すように、サイクロン分子ｌｉ！（１）の下
部に複数のブレードを有するロータリーパルプ（７）を
配設し、同パルプ（７）の回転によってサイクロン分離
器（１）内の捕集トナーを順次取出し、スクリュ一式搬
送体であるオーガー（８）によって連続的に現像器（２
０）のトナーボックス（２１）へ供給するものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしＥ述したπ：、　”Ｆ　７ｊ：真復写機における
トｊ・−回収に使用されるサイクロン分離器は、安価に
できることや軽量であるという利点等によりプラスチッ
ク製とするのが一般的である。

従来より粉粒体を含んだ流体中より粉粒体を効率良く分
離回収する手段として、種々改良された結果優れた性能
を持ったものが実用化されているが、その改良手段は形
状的な面におかれているのが実状であるため、粉粒体の
粒径や旋回流速の大小による広範囲の条件においても優
れた性能を発揮するということはむずかしかった。

問題点を解決するための手段 本発明は上記の問題点を解決する手段として改良の着想
を転換し、形状的な面ではなくサイクロン分離器を構成
する材料の面におき、具体的にはサイクロン分離器内に
おける旋回気流との接触壁表面を低表面エネルギー質の
材料、すなわち臨界表面張力値の小さい材料で構成する
ことにより、サイクロン分離器内壁に沿って旋回する粉
粒体の旋回力を抑止する因子を最少限におさえ、低抵抗
の旋回ができることによって、粉粒体の粒径や旋回流速
の大小に左右されることなく優れた分離回収性能が得ら
れるという、サイクロン分離器を提供しようというもの
である。

以下に本発明の一実施例を図面に則して説明する。

第２図において、感光体ドラム（１０）の周囲には、通
常のレイアウトで帯電器、露光系、現像器（２０）・転
写器、クリーニング装置（３０）が配設されている。感
光体ドラム（１０）上に形成されたトナー像は、転写工
程で用紙に転写されるが、転写後の感光体表面には残留
トナーが付着している。この残留トナーはクリーニング
装置（３０）によって除去される。

クリーニング装置（３０）の進入側には、マイナスバイ
アス雷、圧が重置された交流電圧（ＡＯ−６に７．　Ｄ
ｏ−２ｘｖ　）が、印加された給電フロトロン（５１）
、除電ランプ（３２）ｄ；配設されている。石してクリ
ーニング装置（５０）においては、絶縁性−維製ブラシ
を備えた第一および第二ブラシロール（３３）（３４）
が、感光体ドラム（１０）に対して約１　、５ｍｍ程度
の深さでニップ（ｎｉｐ）ｌ、てすれて接するように配
設されている。しかも両ロール（３３）　（３４）は感
光体ドラム（１ｏ）の回転に対して、それぞれ逆方向、
同方向に１．２０Ｏｒｐｍで回転される。更に両ロール
（３３）（３４）には、第一および第ニアリッカーバー
（ｆｌｉｏｋｃｒｂａｒ）（３５）（６６）がすれて接
触し、第一および第ニアリッカーバーはそれぞれ直流高
圧電１（３７）（Ｄａ＋ａｘｖ）、同（３８）（Ｄｏ−
４ＫＶ　）に接続されて−る。

しかして、転写後の残留トナーは感光体ドラム（１０）
の表面に静Ｔ的に強く付着しており、感光体ドラム（１
０）の回転に従ってクリーニング装置（６０）位置に到
達する。同部への進入に先立って、まず１ｉｆｔフロト
ロン（６１）のＡＧ放電および除電ランプ（３２）の作
用で、感光体ドラム（１０）の表面および残留トナーの
除ｔが行なわれ、同じく除！、フロトロ：／（５１）の
（−１１１０放電によって感光体ドラム（１０）の表面
および残留トナーは（−）に帯電される。従ッテ残留ト
ナーは、きわめて不安定な状態で感光体ドラム（１０）
の表面に付着してクリーニング装置（３０）内に進入し
、第一ブラシロール（３６）とすれて接する。

第一ブラシロール（６６）は（＋）帯電されており、感
光体ドラム（１０）表面に不安定状態で付着し念残留ト
ナーと接触すると、静電吸着および機械的払しょく作用
によって残留トナーの約９割が（−）に帯電されており
、感光体ドラム（１０）の表面から除去される。

そして更に不安定な状態で感光体ドラム（１０）の表面
に付着した残り約１’ＪＩＩ分の残留トナーが（＋）に
帯電されており、第二ブラシロール（３４）とすれて接
する。

第二ブラシロール（６４）は（−）帯電されているので
、（＋）帯電された残留トナーは静電吸着および機械的
払しょく作用を受けて、残留トナー力感光体トラム（１
０）の表面から完全に除去クリーニングされる。

また、第一および第二ブラシロール（！１３）（３４）
の作用で感光体ドラム（１０）表面から排除されたトナ
ーは、第一、第ニアリッカーパー（３５）（３６）の作
用で各ブラシロール（３３）（３４）のブラシファイバ
ー、こり払い落とされ、ブロアの吸引力によってクリー
ナーダク）　（３９）　、　ｍ続ダクト（４０）を通じ
て空気流と共にサイクロン分％ｊＩｌ器（１）へ搬送さ
れる。

第１図において、サイクロン分離器（１）の本体（１ａ
）上部外壁の接線方向へ延びる入口（２）より入る空気
に含まれたトナーの粉粒体は、遠心力′によって本体（
１＆）の内壁に沿って旋回流（５）となり、空気流から
分離下降して集塵口（４）より回収され、回転する四−
タリーバルブ（７）の作用でサイクロン分＃ｌ器（１）
の気密が破られることなく・前記沈峰し念トナーが下方
空間（Ａ）へ搬出される。搬出されたトナーは、同断す
るオーガー（８）によって搬送され、現ｆＩＩ器（２０
）のトナーボックス（２１）へ再生トナーとして回収さ
れる。

一方、粉粒体が分離された空気は夏転して中央の出口（
３）より放出される。

以上の過程において、粉粒体の旋回気流中よりの分離性
能に最も大き一影響を与える因子が、粉粒体に作用する
遠心力であるということは同知の事実であり、その遠心
力Ｆは次ぎの通り数式によって表わされる。

ここに　　Ｗ：粉粒体の質量、ｒ：粉粒体の旋回半径、
Ｗ：粉粒体旋回の角速度、ｔ：重力従って同一粉粒体の
同−旋回半径場においては、旋回の角速度Ｗが大き―は
ど遠心力が大となり、粉粒体の分離効果が大きくなるこ
とになる。

しかし、粉粒体はサイク四ン本体内壁（６）　Ｋ　押し
つけられながら旋回するので、該内壁との摩擦により角
速度が減少させられ、粉粒体の分離効率を低下させる要
因となる。そこで粉粒体と該内壁の摩擦を減少させるた
めには、該内壁を低摩擦係数の材料、すなわち低表面エ
ネルギーの材料で構成すると共に、表面の凹凸を極力無
くするようにすればよい。

発明の功果 実験結果によると、本体内壁（６）の臨界表面張力値が
３０ｄμ４程度を境界として、それより大きイ値の材料
、例えばぎり塩化ビニール、ナイロン等を用いた場合は
効果がなく、それより小さ一値の材料、例えばふっ素樹
Ｎ系のｐ’ｒｙｍ　（＊リテトラ７Ａ／オロエチレン）
や、ＰＩＦ（ふっ素化エチレンプロピレン）等を用−た
場合は、分離性能の向上に効果があることがわかった。

一例としては、サイクロン分離器本体（１）をナイロン
により構成した場合の分離効率が９９．３％であったも
のが、同一形状で同一表面あらさでそのｍ成材料をＦＴ
７にとすることによって９９．５％まで性能を向上する
ことができた。

サイクロン分離器の後流に二次的な高性能フィルターを
設け、サイクロン分離器で捕そくできなかった通過微粉
体までも完全捕そくしようとする装置においては、サイ
クロン分離効率が９９．３％から９９．５％まで向上す
ることの意義は、後流フィルターの目詰まり寿命を２倍
に延長させることになり、この観点から極めて大きりも
のとφえる。

以上に述べたふっ素樹脂系のものは、これまで主として
化学間係の耐薬品性部品等に広く利用されているが、こ
れをサイクロン分離器に採用することにより・優れた分
層回収性能が得られるというものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサイクロン分離器説明図、第２Ｆｊｌ
Ｉは本発明の一実施例に係わるトナー回収装置を備えた
電子写真複写機の要部説明図を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉粒体と気体との混合流体中より粉粒体を分離回収する
   サイクロン分離器において、その内壁表面を臨界表面張
   力３０ｄｙｎ／ｃｍ以下の材料により構成することを特
   徴としたサイクロン分離器。