JPH08320616A

JPH08320616A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08320616A
Application number: JP7125495A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yasuda; 秀樹安田; Hiromitsu Shimazaki; 大充島崎; Kazuhiko Noda; 和彦野田; Yoshihiro Goto; 義浩後藤; Tetsuhiro Tsuru; 哲浩津留
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-05-25
Filing date: 1995-05-25
Publication date: 1996-12-03

Abstract

(57)【要約】【目的】均一で良質な画像が得ることのできるトナー
リサイクル機構を取り入れた画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。【構成】像担持体上に残留する残留トナーをクリーナ
部にて除去し、この回収トナーを再使用するトナーリサ
イクル機構を有した画像形成装置において、前記回収ト
ナーを貯留する回収トナー貯留槽３６を設け、この回収
トナー貯留槽３６に蓄積した回収トナーを現像部内に供
給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置や静電記
録装置などにおいて、感光体の上に形成された静電潜像
をトナー粒子にて顕像化する画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真装置は乾式現像剤で
あるトナーを使用する機器が主流を占め、多くの複写
機、レーザプリンタ、普通紙ファクシミリ等として実用
化されめざましい発展をとげている。

【０００３】この種の電子写真装置は電子写真プロセス
技術を応用した機器であり、静電潜像担持体である感光
体の上に形成された静電潜像をトナー粒子により顕像化
した後、記録紙に転写させ、定着工程を経て印字するも
のである。

【０００４】しかし、上記電子写真装置において、感光
体上の静電潜像に付着したトナーは全て記録紙に転写さ
れるわけではなく、一部は記録紙に転写されずクリーナ
部により回収される。この回収されたトナーを現像部に
搬送して再利用するトナーリサイクル機構は、エコロジ
ー対応のシステムとして、種々の方式が提案されてい
る。

【０００５】以下に図を参照しながらトナーリサイクル
機構を取り入れた電子写真装置の構成および動作につい
て説明する。また、この電子写真装置の現像方式は非磁
性一成分現像方式であるとする。

【０００６】図５は、既知のトナーリサイクル機構を取
り入れた電子写真装置の概略を示す側面図であり、図６
は、図５をＸ−Ｘ線で切り取り上方向から見た断面図で
ある。

【０００７】図５、図６において、アルミニウム等の金
属ドラムを基材とし、その外周面上にセレン（Ｓｅ）あ
るいは有機光導電体（以下、ＯＰＣと呼ぶ）等の感光受
容層が薄膜状に塗布された静電潜像担持体である感光体
１には、帯電器２が近接して配設されている。帯電器２
は、タングステンワイヤ等の帯電線２ａと金属製のシー
ルド板２ｂおよびグリッド板２ｃによって構成されてい
る。この帯電線２ａがコロナ放電を起こしグリット板２
ｃを介して感光体１を一様に帯電する。そして、この帯
電された感光体１上に露光光学系３から露光光線４を照
射し、静電潜像を形成する。なお、この露光光線４は、
画像信号をレーザ駆動回路（図示せず）により光強度変
調やパルス幅変調して得られる。また、トナー供給ロー
ラ５はトナーホッパー６に、両端を回転自在に軸支され
矩形状に屈曲形成されたトナー攪拌部材７により攪拌、
搬送されたトナー８をトナー担持体である現像ローラ９
の表面に供給するためのものであり、その金属製シャフ
ト部分にはトナー供給バイアス電源１０が保護抵抗１１
を介して接続されている。現像ローラ９とトナー供給ロ
ーラ５は、ステレンス等の金属を基材として、その外周
面上にウレタン、シリコン等の弾性部材が層状に形成さ
れ、トナーホッパー６の両端に回転軸支されている。ト
ナー供給ローラ５により供給されてきたトナー８は、ト
ナー規制ブレード１２により摩擦帯電されて、現像ロー
ラ９の外周面上に薄層状態を形成する。その後、現像ロ
ーラ９は感光体１と接触または近接状態となり、現像バ
イアス電源１３より印加されるバイアス電圧により感光
体１上の静電潜像が形成された部分にトナー８を転移付
着させて静電潜像を顕像化する。トナー規制ブレード１
２は、金属ばね板部材１２ａと現像ローラ９上に接触す
るトナー規制部材１２ｂから構成されており、また、前
記トナー規制部材１２ｂは金属ばね板部材１２ａの一端
にシリコンまたはウレタン等の弾性部材を一体形成した
ものである。なお、トナー規制ブレード１２はブレード
ホルダ１４により、ねじ止めにて取り付けられている。
トナー攪拌部材７はトナー供給ローラ５の回転とともに
円の軌跡を描き、トナーホッパー６内に収容されたトナ
ー８の凝集を防ぐために攪拌されるとともに、トナー８
をトナー供給ローラ５の方へ搬送する。

【０００８】クリーナ部は、感光体１上の残留トナーを
掻き取るためのクリーニングブレード１５と、掻き取っ
たトナーを収集するためのトナー回収バット１６で構成
され、その下流側には感光体１を静電気的にクリーニン
グするための除電器１７が備えてある。記録紙カセット
１８に収納されている記録紙１９は、記録紙カセット１
８から半月形をした給紙ローラ２０によって、１枚ずつ
搬送ローラ２１へ送り出される。この送り出された記録
紙１９は、搬送ローラ２１によって矢印Ａで示した方向
へ搬送される。レジストローラ２２は記録紙１９と感光
体１の上に形成されたトナー像を一致させるため、一時
的に記録紙１９を停止待機させるために設けられてお
り、従動ローラ２３と当接されている。転写器２４はタ
ングステンワイヤ等からなる転写線２４ａと、金属板か
らなるシールド板２４ｂによって構成されている。この
転写線２４ａへ高電圧を印加することによって、転写線
２４ａがコロナ放電を起こし、記録紙１９の上に感光体
１の上のトナー像を転写する。この記録紙１９の上に転
写されたトナー像は、定着器２７内に構成されている内
部に熱源を有するヒートローラ２５と加圧ローラ２６の
挾持回転に伴い、加圧と熱によって記録紙１９に定着さ
れる。

【０００９】一方、記録紙１９に転写されず感光体１上
に残った残留トナーは、クリーニングブレード１５によ
って掻き取られ、トナー回収バット１６に回収される。
この回収されたトナー（以下、回収トナーと呼ぶ）はト
ナー回収バット１６内のスクリュー２８によって開口部
２９まで搬送され、この開口部２９から重力によって搬
送路３０に落下する。搬送路３０に落下したトナーはス
クリュー３１により搬送路３０内を移動し、その一端の
開口部３２に到達し、この開口部３２より搬送路３３に
落下する。さらに、回収トナーは搬送路３３内でスクリ
ュー３４により搬送され、開口部３５からトナーホッパ
ー６内に供給され、再び印字プロセスに組み込まれる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トナー
回収バットに回収されてきたトナーは、帯電が十分でな
かったり、正規の極性とは逆極性であったりすることが
ある。また、印字プロセスの中で、例えば、現像ローラ
とトナー規制部材との間を通過する際に受けるストレス
等により、トナーの流動性向上のために外添されている
シリカ等の流動化剤がトナー表面から剥離したり、トナ
ー中に埋め込まれたりするため、回収トナーの流動性が
低下している。このように回収トナーは、未使用のトナ
ーに比べて特性が劣化したものである。

【００１１】従来例では、上記回収トナーの供給が開口
部付近に集中するため、トナーホッパー内において、図
６のＢ方向（以下、主走査相当方向と呼ぶ）で、特性が
劣化した回収トナーが多い部分と少ない部分が生じ、そ
の結果、図７に示すように一枚の印字画像中で、特性が
劣化した回収トナーを多く含んだトナーを用いて印字し
た領域（Ｄ部）と、少なく含んだトナーを用いた領域
（Ｅ部）が生じ、主走査相当方向での画像形成が不均一
になるという問題があった。また、トナー残量がわずか
になった場合には、トナーホッパー内で、回収トナーの
開口部周辺に極端にトナーが集中するため、主走査相当
方向での画像濃度が不均一になるという問題点も有して
いた。

【００１２】本発明は上記問題点を解決するもので、均
一で良質な画像が得ることのできるトナーリサイクル機
構を取り入れた画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の画像形成装置
は、像担持体上に残留する残留トナーをクリーナ部にて
除去し、この回収トナーを再使用するトナーリサイクル
機構を有した画像形成装置において、前記回収トナーを
貯留する回収トナー貯留槽を設け、この回収トナー貯留
槽に蓄積した回収トナーを現像部内に供給するよう構成
したことを特徴とする。

【００１４】請求項２の画像形成装置は、像担持体上に
残留する残留トナーをクリーナ部にて除去し、この回収
トナーを再使用するトナーリサイクル機構を有した画像
形成装置において、前記回収トナーを貯留する回収トナ
ー貯留槽を設け、この回収トナー貯留槽の供給口を開閉
する供給口開閉機構を設けたことを特徴とする。

【００１５】請求項３の画像形成装置は、請求項２にお
いて、回収トナー貯留槽に振動を与えるための振動付与
手段を設けたことを特徴とする。

【００１６】

【作用】請求項１の構成によると、回収トナー貯留槽に
回収トナーを蓄積し、この回収トナー貯留槽から現像部
内に回収トナーを供給する。

【００１７】請求項２の構成によると、供給口を閉じた
回収トナー貯留槽に回収トナーを蓄積し、供給口開閉機
構によって供給口を開け現像部内に回収トナーを供給す
る。請求項３の構成によると、供給口を閉じた回収トナ
ー貯留槽に回収トナーを蓄積し、振動付与手段で回収ト
ナー貯留槽に振動を与え、そして、供給口開閉機構によ
って供給口を開け現像部内に回収トナーを供給する。

【００１８】

【実施例】

（第１の実施例）以下、図１〜図３を参照しながら本発
明の第１の実施例を説明する。

【００１９】また、本発明の画像形成装置は、搬送路３
３周辺以外の構成は従来の画像形成装置と同様なので同
じ番号を付与して詳細な説明は省略する。図１は、本発
明の第１の実施例の画像形成装置の概略構成を示す側面
図である。図２は、図１をＸ−Ｘ線で切り取り上方向か
ら見た断面図であり、図３は、搬送路３３の周辺の様子
を図２の矢印Ｃ方向から見た説明図である。

【００２０】感光体１、現像ローラ９およびトナー供給
ローラ５の回転方向は、図１に示す矢印方向となってお
り、各接触部において摩擦接触の状態になっている。ト
ナー供給ローラ５は、金属製シャフトの周囲に抵抗値１
０⁶Ωｃｍ以下の導電性発泡体を形成したものであり、
このトナー供給ローラ５は、トナー８を現像ローラ９に
供給するとともに、現像されずに残存した現像ローラ９
上のトナー８を掻き落とす機能も有している。また、ト
ナー供給ローラ５の金属製シャフトには、トナー供給バ
イアス電源１０が保護抵抗１１を介して接続されてい
る。

【００２１】現像ローラ９は、金属製シャフトを基材と
して、その外周面上に導電性弾性部材であるシリコンゴ
ムを形成した単層構成である。また、現像ローラ９の金
属製シャフトには、現像バイアス電源１３が接続されて
いる。この現像ローラ９のゴム硬度は、３０〜６０度の
範囲が好ましく、また表面粗さは表面の平滑性が高い方
がトナー薄層形成において均一化が図れるため、７μｍ
Ｒｚ以下が好ましい。

【００２２】トナー規制ブレード１２は、ステンレス
板、リン青銅板等の弾性を有する金属ばね板部材１２ａ
と、その一端にトナー規制部材１２ｂとして弾性部材で
あるゴム硬度６０度のウレタンゴムを一体形成したもの
で、ブレードホルダ１４にて、ねじ止めされている。ト
ナー規制部材１２ｂは現像ローラ９を線圧８０ｇ／ｃｍ
で押圧し、現像ローラ９の表面に０．５ｍｇ／ｃｍ² の
トナー層を形成する。

【００２３】転写器２４はタングステンワイヤからなる
転写線２４ａと金属製のシールド板２４ｂから構成され
ており、クリーナ部はクリーニングブレード１５とトナ
ー回収バット１６から構成されている。トナー回収バッ
ト１６内には樹脂製のスクリュー２８が設置されてお
り、トナー回収バット１６の一端に設けられている開口
部２９まで回収トナーを搬送できる構造になっている。
また、開口部２９の下方には、スクリュー３１と開口部
３３が備えられた搬送路３０が設置され、さらに開口部
３２の下方には、スクリュー３４により回収トナー貯留
槽３６まで回収トナーを搬送するための搬送路３３が設
けてある。なお、回収トナー貯留槽３６の形状は円筒
形、また、長さは少なくともトナー供給ローラ５および
現像ローラ９よりも長く、さらに、その底部には回収ト
ナーをトナーホッパー６内に供給するための供給口３７
が備えてある。供給口３７は供給口開閉機構３８によ
り、開閉が可能である。供給口３７は回収トナーがトナ
ーホッパー６内の主走査相当方向Ｂに均等に分散できる
ように回収トナー貯留槽３６の軸方向に形成してある。

【００２４】また、印字を行う際の電子写真プロセス条
件は、プロセス速度は７６ｍｍ／ｓｅｃ、感光体１は負
帯電型ＯＰＣ、現像ローラ９の周速度は１５２ｍｍ／ｓ
ｅｃで、感光体１に対する周速比は２倍である。トナー
供給ローラ５の周速度は１０５ｍｍ／ｓｅｃ、トナー８
は非磁性一成分系トナーであり、ポリエステル樹脂にカ
ーボン、ワックス、帯電制御剤等を均一分散させたもの
で負帯電性トナーを使用する。現像バイアス電源１３の
バイアス電圧値は−３００Ｖ、トナー供給バイアス電源
１０のバイアス電圧値は＋３００Ｖ、保護抵抗１１の抵
抗値は２２ＭΩである。

【００２５】以上のように構成された画像形成装置にお
いて、その動作を説明する。帯電器２により感光体１を
−７００Ｖに均一帯電させ、そして、画像信号に応じて
感光体１を、露光光学系３から照射される露光光線４
で、選択的に露光することにより感光体１の上に静電潜
像が形成される。なお、露光されなかった部分の電位は
−７００Ｖ、露光された部分の電位は約−１００Ｖとな
る。静電潜像は現像ローラ９上に形成された薄層トナー
層と接触または近接状態となり、さらに、現像バイアス
が印加されることによって、トナー８が付着し、トナー
像が形成される。その後、トナー像は転写部において記
録紙１９へ転写され、定着行程を経て印字が完了する。

【００２６】トナー像の記録紙１９への転写は１００％
行われるわけではなく、転写器２４上を通過した後も、
感光体１の上に残留したトナーが存在する。残留トナー
は、回収トナーとしてクリーニングブレード１５により
トナー回収バット１６に回収される。回収トナーは従来
例と同様に、スクリュー２８によってトナー回収バット
１６の開口部２９まで搬送され、さらにスクリュー３１
によって、搬送路３０、搬送路３３内を移動し、供給口
３７を閉じた回収トナー貯留槽３６まで搬送される。こ
のように回収トナーは、供給口３７が閉じた状態で一定
量蓄積された後、供給口開閉機構３８によって、供給口
３７が開けられ、トナー供給ローラ５、トナーホッパー
６、現像ローラ９で構成されている現像部内のトナーホ
ッパー６内の主走査相当方向Ｂに均等に分散され、再利
用される。

【００２７】このように、回収トナーが、回収トナー貯
留槽３６内に一定量蓄積した後、特定の部位に偏ること
なく、現像部内のトナーホッパー６内の主走査相当方向
Ｂに均等に分散されるため、均一な画像濃度が得られ、
また、トナー残量が少量になっても、印字画像が不均一
になるということもない。

【００２８】（第２の実施例）以下、図４を参照しなが
ら本発明の第２の実施例を説明する。また、本発明の画
像形成装置は、回収トナー貯留槽３６周辺以外の構成は
第１の実施例の画像形成装置と同様であるので同じ番号
を付与し、詳細な説明は省略する。図４は本発明の第２
の実施例の画像形成装置の概略構成を示す側面図であ
る。

【００２９】図４に示すように、開閉が可能な供給口３
７を備えた回収トナー貯留槽３６には、回収トナー貯留
槽３６を振動させる振動付与手段３９が設けられてい
る。また、第１の実施例と同様に、クリーニングブレー
ド１５によって掻き取られた回収トナーは、搬送路３
０、搬送路３３を通って供給口３７が閉じた状態の回収
トナー貯留槽３６内に蓄積される。このように回収トナ
ーが、供給口３７が閉じた状態で一定量蓄積され、そし
て、振動付与手段３９によって振動を与えて回収トナー
貯留槽３６内の回収トナーの分布を均一にならした後、
供給口開閉機構３８によって、供給口３７が開けられ、
トナーホッパ６内の主走査相当方向Ｂに均等に分散さ
れ、再利用される。

【００３０】なお、上記振動付与手段３９による振動
は、供給開閉機構３８によって、供給口３７を開くより
も先行して与えられ、供給口３７が開いた後に停止する
ように構成する場合と、常時、回収トナー貯留槽３５に
振動を与え続けるように構成する場合が考えられる。

【００３１】このように、回収トナーが、回収トナー貯
留槽３６内に一定量蓄積され、そして、振動付与手段３
９によって振動を与えて回収トナー貯留槽３６内の回収
トナーの分布を均一にならした後、特定の部位に偏るこ
となく、トナーホッパー６内の主走査相当方向Ｂに均等
に分散されるため、均一な画像濃度が得られ、また、ト
ナー残量が少量になっても、印字画像が不均一になると
いうこともない。

【００３２】また、上記各実施例では、回収トナー貯留
槽３６に蓄積された回収トナーを、現像部内のトナーホ
ッパ６内に分散したが、同じ現像部内のトナー供給ロー
ラ５もしくは現像ローラ９に分散させてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によると、回収トナ
ーを貯留する回収トナー貯留槽を設け、この回収トナー
貯留槽に蓄積した回収トナーを現像部内に供給するよう
構成したため、回収トナーが現像部内の主走査相当方向
に均等に分散されるので、ある特定の部位に偏ることな
く、均一な画像濃度が得られ、トナー残量が少量になっ
ても、印字画像濃度が不均一になるということもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のトナーリサイクル機構
を取り入れた画像形成装置の側面図

【図２】同実施例の図１のＸ−Ｘ線断面図

【図３】同実施例の図２の矢印Ｃ方向から見た説明図

【図４】本発明の第２の実施例のトナーリサイクル機構
を取り入れた画像形成装置の側面図

【図５】従来のトナーリサイクル機構を取り入れた画像
形成装置の側面図

【図６】従来の図５のＸ−Ｘ線断面図

【図７】従来のトナーリサイクル機構を取り入れた画像
形成装置での印字状態を模式的に示した説明図

【符号の説明】

１感光体３露光光学系５トナー供給ローラ８トナー９現像ローラ１５クリーニングブレード１６トナー回収バット１７除電器２８スクリュー２９開口部３０搬送路３１スクリュー３２開口部３３搬送路３４スクリュー３６回収トナー貯留槽３７供給口３８供給口開閉機構３９振動付与手段

フロントページの続き (72)発明者後藤義浩大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者津留哲浩大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に残留する残留トナーをクリ
ーナ部にて除去し、この回収トナーを再使用するトナー
リサイクル機構を有した画像形成装置において、前記回
収トナーを貯留する回収トナー貯留槽を設け、この回収
トナー貯留槽に蓄積した回収トナーを現像部内に供給す
るよう構成した画像形成装置。
【請求項２】像担持体上に残留する残留トナーをクリ
ーナ部にて除去し、この回収トナーを再使用するトナー
リサイクル機構を有した画像形成装置において、前記回
収トナーを貯留する回収トナー貯留槽を設け、この回収
トナー貯留槽の供給口を開閉する供給口開閉機構を設け
た画像形成装置。
【請求項３】回収トナー貯留槽に振動を与えるための
振動付与手段を設けた請求項２記載の画像形成装置。