JPS63267985A - カ−トリツジ式トナ−回収装置 - 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 本発明は、電子写真等に用いられるトナー回収装置に関
する。

従来の技術 従来、電子写真装置は、第５図に示すように、光導電性
表面を備えた感光体１と、その周囲に配置された帯電器
２、露光装置３、現像装置４、帯電転写器５、クリーニ
ングユニット６、除電器７等を有し、感光体１が回転す
る間に帯電器２がその表面を一様に帯電させ、露光装置
３が感光体表面を露光して静電潜像を形成し、現像装置
４が感光体表面にトナーを付与して静電潜像を可視像化
し、転写帯電器５が記録１紙８の背面から電荷を与える
ことで静電気力を利用してトナーを記録紙８上に転写し
、クリーニングユニット６が感光体上の残留トナーを除
去し、除電器７が感光体表面の残留電荷を除去していた
。ここで、現像装置４は、少なくとも一方が回転するマ
グネットロール９及び非磁性スリーブ１０と、非磁性ス
リーブ１０との間にトナー規制ギャップを形成するプＶ
−ド１１と、トナータンク１２とを備えており、マグネ
ットロール９及び、又は非磁性スリーブ１０が回転して
、そのスリーブ１０上に、ブレード１１による規制ギャ
ップ（規制幅ｄＤ）によって定まる所定厚さのトナ一層
を形成し、感光体にトナーを供給していた。また、クリ
ーニングユニット６は、感光体表面の残留トナー１３を
かき落とすクリーニングブレード１４と、かき落とした
トナーを受けるトナー受げ１５と、その中に配置された
搬送スクリュー１６を備えており、感光体１からかき落
としたトナーを搬送スクリー−１６で紙面に垂直方向に
運び、廃棄していた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記したようにクリーニングユニットにおいて
感光体１から除去したトナーを廃棄すると、廃棄される
トナーは、消費されるトナー全体の２０％程度もあり、
特に高湿度の場合はその割合が３０〜５０％にも達する
。このため、コピーコストを高くするという問題があっ
た。特に、トナー成分中に磁性体を含む１成分現像方式
では、高湿時の影響を受は易く、トナー単価も高く、廃
棄トナーによるコストのロスは大きい。

上述問題は以下の理由で生ずる。すなわち、記録紙にト
ナーを転写する力は、記録紙の持つ電荷つまり電気的吸
引力に依存する。湿度が高くなると、記録紙の抵抗値が
低下し、先の電荷がリークし易くなり、転写のだめの吸
引力が減少する。特に、−成分現像用トナーは二成分現
像用トナーに比べ抵抗値が低めに設定されているので、
記録紙から電荷がリークすると、トナーを通じて逃げ易
い状態にある。このため、高湿時の記録紙抵抗値の低下
の影響を受は易く廃棄トナーの増大を招く。

これに対して、転写効率を上げる事で廃棄されるトナー
を減らすのではなく、残留トナーを再利用する事で、実
質的に廃棄トナーを減らす試みが為されている。しかし
、残留トナーを回収すると、その中には、転写、クリー
ニング、回収工程でつぶされたトナーの固まりや、記録
紙の切れ端等が入っていることが多い。これらの異物は
、現像装置におけるブレード１１とスリーブ１０との間
のトナー規制ギャップに詰まり、トナーの正常な規制を
妨げる。これは、記録画像上の白すしになって現れる。

このため、保守を頻繁に行わなければならないという新
たな欠点を生じる。

本発明は、上述の問題点に鑑みて為されたもので、残留
トナーを廃棄する事なく、現像装置のブレード位置での
目づまりを起こすことがなく、且つ保守の容易なカート
リッジ式トナー回収装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は上述の問題点を解決するため、回転するマグネ
ットロールと、このマグネットロール外周に配置された
非磁性スリーブと、この非磁性スリーブに近接して配置
され、非磁性スリーブとの間にトナー規制ギャップを形
成するブレードと、且つ前記ブレードの片側にトナー供
給口を、反対側にトナー排出口を備えたケースとを設け
、前記非磁性スリーブ、ブレード及びケースを、一体構
造のカートリッジとしてマグネットロールから取り外し
可能とし、更に前記トナー規制ギャップの実質的トナー
規制幅を、現像装置におけるトナー規制ギャップの実質
的トナー規制幅よりも狭くし、回収した使用済のトナー
を前記ブレードの上流側に供給し、このトナー規制ギャ
ップを通すことによって分別するように構成したもので
ある。

作用 本発明は上述の構成によって、スリーブとブレードの間
のトナー規制ギャップがトナーの分別機能を果たし、従
ってこのトナー規制ギャップを回収トナーが通過する間
に、トナーの固まりや記録紙の切れ端等が分別され、ト
ナー規制ギャップを通りすぎたトナーは、現像装置にお
けるトナー規制ギャップをも通過可能であり、現像装置
において支障なく再使用できる。また、分別したトナー
の固まりや記□録紙の切れ端等の除去に当たっては、ケ
ース、ブレード、スリーブ全体を一体として取り外すこ
とにより、容易に除去作業を行うことができ、保守が極
めて簡単である。

実施例 第１図は本発明の一実施例によるカートリッジ式トナー
回収装置の概略構成を示す断面図、第２図はそれを分解
し、且つ一部を断面で示す斜視図である。同図において
、２１は残留トナーの回収パイプである。この回収パイ
プは、電子写真装置のクリーニングユニット（図示せず
）に連結されており、感光体からかき落とした残留トナ
ーを搬送し、後述するケースのトナー供給口に供給する
。

２２はマグネットロールであり、フレーム２３に回転可
能に保持され、且つ駆動装置（図示せず）に連結されて
いる。２４は、フレーム２３に取す外し可能に装着され
たカートリッジであり、マグネットロール２２の外周に
配置される非磁性スリーブ２５、非磁性スリーブ２５を
取り囲むケース２６、非磁性スリーブ２５に近接して配
置され、非磁性スリーブ２４との間にトナー規制ギャッ
プを形成するブレード２７等を備えている。ケース２６
は４面の側壁２８と上壁２９及び底壁３０を有するほぼ
密閉した構造であり、スリーブ２５と一体に形成されて
いる。ブレード２７はケース２６の上壁２９に形成した
取付溝に嵌合され、ねじ等により側壁２８に固定されて
おり、従って、ケース２６と一体となっている。また、
ブレード２７の両端とスリーブ２５との間にはスペーサ
３１が配置され、トナー規制ギャップの規制幅ｄを所定
寸法に保っている。規制幅ｄの詳細は後述する。なお、
プＶ−ド２７を磁性体で構成する場合には、このブレー
ド２７がマグネットロール２２と引き合うため、側壁２
８に固定しなくてもよい。

ケース２６の上壁２９には、ブレード２７の片側にトナ
ー供給口３２が形成され、底壁３０にはブレード２７に
対してトナー供給口３２の反対側にトナー排出口３３が
形成されている。また、トナー供給口３２の下方にはト
ナーをスリーブ２５近傍に案内するガイド板３４が、ト
ナー排出口３３の上方には、スリーブ２５からのトナー
をトナー排出口３３に案内するガイド板３５が設けられ
ている。これらのガイド板３４．３５もケース２６と一
体に形成されている。このケース２６は取付用ビス３６
によってフレーム２４に取付けられており、取付用ビス
３６を外すことによって、フレーム２４及びマグネット
ロール２２から取り外すことができる。

３７はケース２５のトナー排出口３３から排出されたト
ナーを現像位置のトナータンクに搬送する搬送パイプで
あり、ケース２６のトナー排出口３３に接続するための
接続口３８を備えている。

３９は回収パイプ２１とトナー供給口３２との間に設け
られたシール材、４０はトナー排出口３３と接続口３８
との間に配置されたシール材である。

以上のように構成されたトナー回収装置について、以下
その動作を説明する。

第３図は、上記実症例の要部を概略的に示す斜視図であ
り、これも参照して動作を説明する。クリーニングユニ
ットによって感光本表面からかき落とされ、回収された
残留トナーは、回収パイプ２１を通って運ばれ、ケース
２６のトナー供給口３２からケース内に送りこまれる。

ケース２６内に供給されたトナーはガイド板３４を滑り
落ち、スリーブ２５との間に間隔ｅを持つ溝部を通過す
る際Ｋ、マグネットロール２２の磁気吸引力によってス
リーブ２５に付着する。このトナーは、マグネットロー
ル２２の回転により、スリーブ２５上を矢印入方向に移
動し、スリーブ２５とブレード２７とで形成するトナー
規制ギャップを通過する。この際、トナー規制ギャップ
の幅はｄであり、これより大きい粒子のトナー（例えば
、つぶれて固まった様なトナー）や記録紙の切れ端は通
過せずにブレード付近に留まる。そして、細い粒子のト
ナーだけが通過し、ガイド板３５で下方に案内され、ト
ナー排出口３３から搬送パイプ３７に落とし込まれる。

搬送パイプ３７の中のトナーは、再び現像装置に搬送さ
れ、現像剤として利用される。

この時の回収装置のトナー規制ギャップの規制幅ｄと、
現像装置におけるトナー規制ギャップの規制幅ｄＤの関
係について述べる。

回収装置のトナー規制ギャップを通るトナーの最大粒径
・・・ＡＲ 現像装置のトナー規制ギャップを通るトナーの最大粒径
・・・ＡＤ この場合、ＡＲ＝ｄ、ＡＤ二ｄＤ　・・・（１）であり
、現像装置のトナー規制ギヤノブが詰まらないための条
件は、 ＡＲ＜ＡＤ つまり、（１）より、　　ｄくｄＤ　・・Ｉ４である。

ここで、ｄ、ｄ、は単に機構的な幅として扱ったが、現
像装置（或いは回収装置）のブレードに磁性体（例えば
、鉄板）を用いると、磁気の作用で　ＡＤくｄＤ　の場
合でもトナーが現像装置のトナー規制ギャップを通らな
い場合がある。このｄＤがＡＤより大きい程度は、ブレ
ード材質、幅、磁界の強さ、ｄＤの大きさの値によって
まちまちである。しかし、これらの条件が決まればｄＤ
がＡＤ　より大きい程度は一義的に決められることは容
易に理解できる。ここで、この大きい程度を現す係数を
αとすると、 ｄＤｏ−α１ｄＤ　（ｄＤｏは実質的なトナー規制幅）
となる。回収装置も同様に考えて、ｄｏ　−α２ｄ　（
ｄｏは実質的なトナー規制幅）と表現できる。

これらから、（２）の条件は広く考えて、ｄＯ＜ｄＤＯ と言える。つまり、現像装置のブレードによる実質的な
トナー規制幅（ｄＤｏ）よりも、回収装置のプＶ−ドに
よる実質的なトナー規制幅（ｄｏ　）が狭いことが、回
収装置の必要十分な条件である。

ここで、現像装置と回収装置の条件が同一とすれば、α
にα２となり、ｄｏ＜ｄＤｏはｄａｄ。

と書げ、これは先の条件（２）式に他ならない。

αは、条件によって与えられる係数であると述べたが、
その範囲は実験的に求められ、０くαく２である。αが
０に近い場合は、磁性ブレードがスリーブ外周に沿って
幅広く配置され、ｄＤが１ｍ以下で、ギャップがあって
もトナーが通過しないという場合を示している。αが２
に近い場合は、トナーの粘着性が強く、スリーブにこび
り付きながらギャップを通過する場合を示している。

上記したトナーの分別動作を継続すると、ブレード２７
とスリーブ２５との間のトナー規制ギャップにはゴミト
ナーが溜まってくるので、適当な時期にクリーニングす
ることが必要である。そのクリーニング動作を次に説明
する。

第２図に示すように、取付用ビス３６を取り外し、マグ
ネットロール２２と、回収パイプ２１、搬送パイプ３７
を残して、カートリッジ２４を引き抜く。そうすると、
トナーはマグネットロール２２の磁気吸引力から解放さ
れ、ブレード２７付近のゴミトナーは何等拘束されなく
なり、ガイド板３４とスリーブ２５との間の溝を通り、
ゴミトナー収容スペース４１に落ちる。マグネットロー
ル２２がスリーブ２５内にある時は、この溝をトナーは
通過する事はできないが、カートリッジ２４を外すと磁
力が働かないので何の抵抗もなく通過できる。なお、磁
性ブレードを使っている場合は、ブレードの残留磁気の
ため、ゴミトナーが落ちにくい場合がある。この様な場
合は、軽くカートリッジに衝撃を与えればよい。このよ
うにして、ブレード部分に詰まっていたゴミトナーをゴ
ミトナー収容スペース４１に落とした後は、再びカート
リッジ２４をフレーム２３に取付けることにより、再度
、回収トナーの分別動作を開始することができる。

なお、カートリッジ２４をマグネットローツノ２２から
取り外すと、ゴミトナーと同じ様に、ガイド板３５付近
にあるトナーも落ち易くなっており、トナー排出口３３
を通って外部にこぼれることがあるので、トナー排出口
３３にシャッターを設け、カー）　ＩＪッジ２４に取り
外すと同時に閉じるように構成することが好ましい。

第４図はカー）　ＩＪノジの第２の実施例を示す断面図
である。本実施例のカートリッジ２４Ａは、第１の実施
例のカートリッジ２４と異なり、供給されたトナーを案
内するガイド板３４Ａ下端がスリーブ２５に連結してお
り、且つその上方にゴミトナーガイド４３が設けられて
いる。他の構造は第１の実施例、と同様である。以下、
その動作を説明する。

取付用ビス３６を取り外し、カートリッジ２４Ａをその
位置で約９０°反時計方向に回転させる。なお、図示し
ていないが、この時、回収パイプ２１、搬送パイプ３７
は機構的に逃げる様になっている。

そして、マグネットロール２２を残してカートリッジ２
４Ａを引き抜く。虹に、９０°反時計方向に回転させて
トナー供給口３２からゴミトナーを外部に捨てる。この
ようにして、トナー規制ギャップを容易にクリーニング
することができる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、回転するマ
グネットロールと、このマグネットロール外周に配置さ
れた非磁性スリーブと、この非磁性スリーブに近接して
配置され、非磁性スリーブとの間にトナー規制ギャップ
を形成するブレードと、前記非磁性スリーブを包囲し、
且つ前記ブレードの片側にトナー供給口を、反対側にト
ナー排出口を備えたケースとを設げ、且つ前記トナー規
制ギャップの実質的トナー規制幅を、現像装置における
トナー規制ギャップの実質的トナー規制幅よりも狭くし
、回収した使用済のトナーを前記ブレードの上流側に供
給し、このトナー規制ギャップを通すことによって分別
するように構成したので、このトナー規制ギャップによ
って、つぶされたトナーの固まりや記録紙の切れ端等を
分別し、再使用可能なトナーだけを回収することができ
、廃棄トナーのロスコストを下げることができるという
効果を有している。更に、本発明は、前記非磁性スリー
ブ、ブレード及びケースを、マグネットロールから一体
に取り外し可能なカートリッジとしたので、カートリッ
ジをマグネットロールから取り外すことによって、トナ
ー規制ギャップに詰まったゴミトナーを極めて容易に除
去することができ、その保守を極めて容易に行うことが
できるという効果も有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるトナー回収装置の概略
構成を示す断面図、第２図は一部を断面で示す。前記ト
ナー回収装置の分解斜視図、第３図はその要部の概略斜
視図、第４図は本発明の他の実施例を示す断面図、第５
゛図は従来の電子写真装置の概略構成を示す側面図であ
る。 ２１・・・回収パイプ、２２・・・マグネットロール、
２３・・・フレーム、２４・・・カートリッジ、２５・
・・スリーブ、２６・・・ケース、２７・・・ブレード
、３６・・・取付用ビス、３７・・・搬送パイプ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｚ／
−−−回ｑ又ノぐイフ。 ？？−マグネットロール ２４−ｍ−カートリッジ ｚ５−　非磁性スリーブ ｚ６−　　ケース ｚ７−　ブレード ３２・−トナー府り合口 ３７−−−　ｓ送ノ＼°イブ。 第２図 ？！−゛−凹ｑ又ハ１イブ ２２−−−マグネットロール だ−一−ダトモ＆康主スヮーフ゛ 第３図　　　　　　　　　２７−　ズレードＪ５−　力
゛イド仮 ３７°−１般送−バイ７゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転するマグネットロールと、このマグネットロール外
   周に配置された非磁性スリーブと、この非磁性スリーブ
   に近接して配置され、非磁性スリーブとの間にトナー規
   制ギャップを形成するブレードと、且つ前記ブレードの
   片側にトナー供給口を反対側にトナー排出口を備えたケ
   ースとを備え、前記非磁性スリーブ、ブレード及びケー
   スを、マグネットロールから一体に取り外し可能なカー
   トリッジとし、且つ前記トナー規制ギャップの実質的な
   トナー規制幅を、現像部におけるトナー規制ギャップの
   実質的なトナー規制幅よりも狭く構成したことを特徴と
   するカートリッジ式トナー回収装置。