JP4606792B2 - 回収トナー分級装置、プロセスカートリッジ、トナー供給装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
電子写真方式は、暗所において予め一様に帯電された像担持体の感光体上に露光や光書き込み等によって静電潜像を形成し、この静電潜像を、例えば、磁性キャリアとトナーとを混合した二成分現像剤のトナー、あるいは、両者を一体化した一成分系現像剤を用いてか可視像化処理し、その可視像を転写材に転写して複写物を得るものである。
このような、電子写真方式の画像形成装置に使用されるトナーを製造する工程の最終段階で、トナー中の粗粒や紙粉等をスクリーンを介して除去することにより、画像を形成した時に、画像上に砂状のカブリ、縦筋状のムラ、転写不良等の異常画像の発生を防止することも公知である(特許文献2を参照)。
画像形成処理後の回収トナーを排出する回収トナー排出手段と、回収トナー排出手段から排出される回収トナーを収容するフィルタ手段と、上記フィルタ手段内に収容された回収トナーを分別する篩部と、上記篩部の外周面に濾し出されて付着する再使用トナーを掻き取る再使用トナー掻き取り部材からなり、環境条件や使用条件の変動があっても、回収トナーが目詰まり防止手段や濾し出し促進手段により濾し出される側のフィルタ手段の篩部の外周面に濾し出された再使用トナーの付着による目詰まりを防止する回収トナー分級装置等も公知である(特許文献3を参照)。
このように、転写後の残留トナーの回収トナーを再使用する方式は、従来から広く提案されている。
又、転写後の回収トナーは、転写行程において微粉化されたトナーの集合体であり、新トナーに比べとても凝集し易いトナーとなっている。
その為に、高温高湿環境下での画像形成や、画像面積の高いトナー画像形成を続けることにより廃トナー量が多い場合には、メッシュ部材が目詰まりを起こし易くなってしまう。この場合、分級率(再使用可能な回収トナー量/廃トナー総量)が極端に低下してしまうため分級機構を搭載したにもかかわらず所定のトナー量あたりの通紙可能枚数がかなり減少してしまう。
更に、廃トナータンクがたちまち満タンになり、廃トナータンク交換サイクルが早くなってしまうだけでなく、このような状況で推移していくと最悪の場合にはメッシュ内の回収トナーが滞留することによりトナーブロッキングを引き起こし、装置の破壊に至る場合もあった。
篩部101のメッシュ部材で形成された開口101aは50μmから100μm程度のものが多く使用されて、線断面の外縁が円形の掻き取り部材102は細いものでも15μm程度のものしかなく、図14に図示するように、どうしても開口101aの角部に回収トナー(t)が溜まってしまいがちであった。
篩部101のメッシュ部材で形成された矩形の開口101aの隅まで、線断面の外縁が円形の掻き取り部材102が接触しないので、篩部101のメッシュ部材で形成された矩形の開口101aの隅に回収トナー(t)が付着し易くなり、廃棄トナー量が多くなり、篩部101のメッシュ部材で形成された矩形の開口101aの目詰まりも起こし易くなり分級率(再使用可能な回収トナー量/廃トナー総量)が極端に低下していた。
分級機構を搭載したにもかかわらず所定のトナー量あたりの通紙可能枚数が減少して、更に、廃棄トナータンクがたちまち満杯になり、廃トナータンク交換サイクルが早くなってしまうだけでなく、このような状況で推移していくと最悪の場合には篩部内の回収トナーが滞留することによりトナーブロッキングを引き起こし、装置の破壊に至る場合もあった。
従って、従来の回収トナー分級装置、及び、その回収トナー分級装置を具備するプロセスカートリッジ、トナー供給装置、並びに、画像形成装置は、篩部のメッシュ部材で形成された矩形の開口の隅に回収トナーが付着し易く、目詰まりも起こし易く廃トナー量が多くなり、分級率が極端に低下して、廃トナータンクがたちまち満杯になり、廃トナータンク交換サイクルが早くなってしまうだけでなく、篩部内の回収トナーが滞留することによりトナーブロッキングを引き起こし、装置の破壊に至ると言う不具合が生じていた。
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、先鋭形状部により篩部のメッシュ部材で形成された矩形の開口の隅にも回収トナーの付着と目詰まりを防止して、分級率が向上して、廃棄トナータンクの交換サイクルが長くなり、篩部の回収トナーが滞留することによりトナーブロッキングや装置の破壊を引き起こすことがない回収トナー分級装置、及び、その回収トナー分級装置を具備するプロセスカートリッジ、トナー供給装置、並びに、画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の回収トナー分級装置は、さらに、先鋭形状部は、先鋭な凸片が放射状に外径方向へ突出した先鋭放射形状部であることを特徴とする。
本発明の回収トナー分級装置は、さらに、先鋭形状部は、井型形状からなる先鋭井型形状部であることを特徴とする。
本発明の回収トナー分級装置は、さらに、先鋭形状部は、先鋭な扁平形状からなる先鋭扁平形状部であることを特徴とする。
本発明の回収トナー分級装置は、さらに、先鋭形状部は、先鋭な多角形状からなる先鋭多角形状部であることを特徴とする。
本発明の回収トナー分級装置は、さらに、先鋭形状部の線断面の最大幅は、篩部の開口の幅よりも狭いことを特徴とする。
本発明の回収トナー分級装置は、さらに、先鋭形状部の先鋭部の幅は、5μm以下であることを特徴とする。
本発明のプロセスカートリッジは、上記回収トナー分級装置を設けたことを特徴とする。
本発明のトナー供給装置は、上記回収トナー分級装置を回収トナーの搬送経路に設けたことを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、上記回収トナー分級装置、上記プロセスカートリッジ、又は上記トナー供給装置を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、先鋭形状部の先鋭放射形状部により篩部のメッシュ部材で形成された矩形の開口の隅にも回収トナーの付着と目詰まりを防止して、分級率が向上して、廃棄トナータンクの交換サイクルが長くなり、篩部の回収トナーが滞留することによりトナーブロッキングや装置の破壊を引き起こすことがない回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
本発明によれば、先鋭形状部の先鋭井型形状部により篩部のメッシュ部材で形成された矩形の開口の隅にも回収トナーの付着と目詰まりを防止して、分級率が向上して、廃棄トナータンクの交換サイクルが長くなり、篩部の回収トナーが滞留することによりトナーブロッキングや装置の破壊を引き起こすことがない回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
本発明によれば、先鋭形状部の先鋭多角形状部により篩部のメッシュ部材で形成された矩形の開口の隅にも回収トナーの付着と目詰まりを防止して、分級率が向上して、廃棄トナータンクの交換サイクルが長くなり、篩部の回収トナーが滞留することにより
トナーブロッキングや装置の破壊を引き起こすことがない回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
本発明によれば、先鋭形状部により篩部のメッシュ部材で形成された矩形の開口の隅にも回収トナーの付着と目詰まりを、更に、確実に防止して、分級率が向上して、廃棄トナータンクの交換サイクルが長くなり、篩部の回収トナーが滞留することによりトナーブロッキングや装置の破壊を引き起こすことがない回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
本発明によれば、先鋭形状部により篩部のメッシュ部材で形成された矩形の開口の角部の隅にも回収トナーの付着と目詰まりを確実に防止して、分級率が向上して、廃棄トナータンクの交換サイクルが長くなり、篩部の回収トナーが滞留することによりトナーブロッキングや装置の破壊を引き起こすことがない回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
本発明によれば、先鋭形状部により篩部のメッシュ部材で形成された矩形の開口の隅にも回収トナーの付着と目詰まりを防止して、分級率が向上して、廃棄トナータンクの交換サイクルが長くなり、篩部の回収トナーが滞留することによりトナーブロッキングや装置の破壊を引き起こすことがなく、回収された回収トナーの有効利用が自動化されるトナー供給装置を提供することが出来るようになった。
本発明によれば、先鋭形状部により篩部のメッシュ部材で形成された矩形の開口の隅にも回収トナーの付着と目詰まりを防止して、分級率が向上して、廃棄トナータンクの交換サイクルが長くなり、篩部の回収トナーが滞留することによりトナーブロッキングや装置の破壊を引き起こすことがなく記録画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
図1乃至図4において、電子写真方式による画像形成処理後に回収された回収トナー(t)を分別する回収トナー分級装置0は、画像形成処理後の回収トナー(t)を排出する回収トナー排出手段1と、上記回収トナー排出手段1から排出される回収トナー(t)を収容する筒形状のフィルタ手段2と、フィルタ手段2に収容された回収トナー(t)を分別する篩部2aと、篩部2aの開口2a1に付着する回収トナー(t)を掻き取る複数本の細い線材から成る掻き取り部材3と、図3に図示するように掻き取り部材3の線断面の外縁に形成した先鋭な形状からなる先鋭形状部4(先鋭な放射形状からなる先鋭放射形状部4a)とからなり、篩部2aのメッシュ部材で形成された矩形の開口2a1の隅にも回収トナー(t)の付着と目詰まりを防止して、分級率が向上して、廃棄トナータンク5の交換サイクルが長くなり、篩部2aの回収トナー(t)が滞留することによるトナーブロッキングや装置の破壊を引き起こすことがない。
即ち、線材である掻き取り部材3は、先鋭形状部4から成り、先鋭形状部4は支持板7aにより支持されており、各先鋭形状部4の断面形状は、例えば図3に示した如き海星状に、複数の先鋭な(先が尖った)凸片が放射状に突出した形状となっている。
回収トナー排出手段1から排出される回収トナー(感光体等の画像形成部から除去、回収され、搬送されてきた残留トナー)は、駆動手段6の駆動モータ6aと駆動ギア6bで駆動される搬送スクリュ6cにより、筒形状のフィルタ手段2の右端面に形成した導入口からその内部に搬送され収容される。
フィルタ手段2の篩部2aのメッシュ部材で形成された矩形の微細開口2a1を通過して下方に落下したものは、その後、リサイクル可能な再使用トナー(T)として、トナー移送手段40によって、現像手段76のホッパに戻され再使用される。
篩部2aのメッシュ部材の開口2a1を通過しなかった回収トナー(t)やキャリアや紙紛等は、ある程度フィルタ手段2の篩部2a内で溜まった後、フィルタ手段2の篩部2aの左端排出口より落下して、廃棄トナー(tt)として分別されて、廃棄トナータンク5に収容されて廃棄される。
線材から成る掻き取り部材3は、ケーシング7に付いている支持板7aに複数本保持されてブラシ状に構成されており、掻き取り部材3を構成する先鋭な放射形状からなる先鋭放射形状部4aが篩部2aの長手方向の全幅に渡ってある程度のニップ部を形成して接触している。
又、篩部2aは回転動作をするために、先鋭放射形状部4aの接触部は、篩部2aの外周面を周方向に移動する。
尚、図示しないが、掻き取り部材3はケーシング7に付いている支持板7aに保持されて移動可能にして、フィルタ手段2を筒形状以外の形状にすることも可能である。
また、先鋭放射形状部4aの線断面の最大幅(X)は、篩部2aのメッシュ部材で形成された矩形の開口2a1の幅(Y)よりも狭くなっているので、篩部2aのメッシュ部材で形成された矩形の開口2a1内に、確実に先鋭放射形状部4aを入り込ませることが可能となり、矩形の開口2a1の目詰まりを、更に、確実に防止する事が出来る。
矩形の開口2a1の幅(Y)は、一般には50μm〜100μm程度のものが多く使用されている。
掻き取り部材3の線外経は細いものでも15μm程度のものしかなく、先鋭放射形状部4aの先鋭部の幅(x)は、3μm以上5μm以下になっているために、矩形の開口2a1の角部の隅にまで、体積平均粒径が7μm程度である回収トナー(t)の付着、溜まりを確実に防止することが出来る。
図5において、先鋭形状部4としての断面形状が先鋭な井型形状からなる先鋭井型形状部4bは、図4に図示した篩部2aのメッシュ部材で形成された矩形の開口2a1の角部の隅においても回収トナー(t)の付着や目詰まりを容易に防止することが出来る。
また、断面形状が井型で8つの細い凸片を四方へ突出させた形状の先鋭井型形状部4bの線断面の最大幅(X)は、篩部2aのメッシュ部材で形成された矩形の開口2a1の幅(Y)よりも狭くなっているので、開口2a1内に、確実に、異形化処理が施された先鋭井型形状部4bを入り込ませることが可能となり、開口2a1の目詰まりを、更に、確実に防止する事が出来る。
矩形の開口2a1の幅(Y)は、一般には50μm〜100μm程度のものが多く使用されている。
掻き取り部材3の線外経は細いものでも、15μm程度のものしかなく、開口2a1の隅に回収トナー(t)が溜まったとしても、先鋭井型形状部4bの先鋭部の幅(x)は、3μm以上5μ以下になっているために、開口2a1の角部の隅にまで、体積平均粒径が7μm程度である回収トナー(t)の付着、溜まりを確実に防止することが出来る。
また、先鋭扁平形状部4cの線断面の最大幅(X)は、篩部2aのメッシュ部材で形成された矩形の開口2a1の幅(Y)よりも狭くなっているので、矩形の開口2a1内に、確実に、扁平形状からなる先鋭扁平形状部4cを入り込ませることが可能となり、矩形の開口2a1の目詰まりを、更に、確実に防止する事が出来る。
矩形の開口2a1の幅(Y)は、一般には50μmら〜100μm程度のものが多く使用されている。
掻き取り部材3の線外経は細いものでも、15μm程度のものしかなく、開口2a1の隅に回収トナー(t)が溜まってしまうが、先鋭扁平形状部4cの先鋭部の幅(x)は、3μm以上5μ以下になっているために、矩形の開口2a1の角部の隅にまで、体積平均粒径が7μm程度である回収トナー(t)の付着、溜まりを確実に防止することが出来る。
また、3角形状の多角形状からなる先鋭多角形状部4dの線断面の最大幅(X)は、矩形の開口2a1の幅(Y)よりも狭くなっているので、矩形の開口2a1内に、確実に、先鋭多角形状部4dを入り込ませることが可能となり、矩形の開口2a1の目詰まりを、更に、確実に防止する事が出来る。
矩形の開口2a1の幅(Y)は、一般には50μmら〜100μm程度のものが多く使用されている。
掻き取り部材3の線外経は細いものでも、15μm程度のものしかなく、開口2a1の隅に回収トナー(t)が溜まってしまうが、先鋭多角形状部4dの先鋭部の幅(x)は、3μm以上5μ以下になっているために、矩形の開口2a1の角部の隅にまで、体積平均粒径が7μm程度である回収トナー(t)の付着、溜まりを確実に防止することが出来る。
他方、廃棄トナー(tt)は、廃棄トナータンク5に集められる。
尚、トナー移送手段40は、従来公知の通称モーノポンプと呼ばれるスクリューポンプが用いられる。
従って、図9に図示するように、回収トナー分級装置0は、画像形成装置70における通紙枚数の増加に対する分級率(%)が従来の回収トナー分級装置100に比べても大幅に向上した。
画像形成装置70の複写機での画像形成プロセスは、従来のものと基本的に同じであり、記録画像形成部71は、回動可能に保持されて形成されるトナー画像を担持する像担持体73のドラム形状の感光体ドラムと、像担持体73上を均一に帯電する帯電手段74と、帯電手段74で均一に帯電された像担持体73の表面73aに潜像を形成する潜像形成手段75と、潜像形成手段75で形成された潜像を現像してトナー画蔵を形成する現像手段76と、現像手段76で形成されたトナー画像を被記録体(P)の記録用紙上に転写して記録する転写手段77とからなり、電子写真方法のプロセスにより、被記録体(P)の記録用紙上に高速で高品質のトナー画像を形成するようになっている。
画像形成装置70としてのデジタル複写機は、原稿載置台81に載置された原稿(O)の原稿画像を読み取る原稿画像読取装置80、原稿画像読取装置80から送出されるデジタル出力信号を画像処理して画像記録情報に基づいてトナーの記録画像を被記録体(P)の記録用紙上に転写する記録画像形成部71と、記録画像形成部71を載置し被記録体(P)の記録用紙を給送する被記録体給送装置90とからなる。
像担持体73のドラム形状の感光体ドラムは、図示の矢印(A)方向に回転しつつ、表面73aの感光層が帯電手段74によって一様に帯電される。
像担持体73の表面73aの帯電面には、原稿画像読取装置80の原稿載置台81に載置された原稿(O)の現像画素データに変調されたレーザービーム等の現像画素データを潜像形成手段75から投射されて静電潜像が形成される。
像担持体73の図示の矢印(A)方向の回転にともなって、潜像形成手段75で形成された静電潜像が、現像手段76の配置されている現像部位に達すると、現像スリーブ76bから供給されるトナーでトナー画像が形成され、像担持体73のドラム形状の感光体ドラムの現像スリーブ76bの下方に配置してある転写手段77に至ると、これにタイミングを合わせて、被記録体給送装置90から給送された被記録体(P)の記録用紙が転写部位に供給されて像担持体73側のトナー画像が被記録体(P)の記録用紙に転移する。
その後、被記録体(P)の記録用紙は、像担持体73から分離されて、定着装置78に搬送されてトナー画像が加熱定着された後に、排紙トレイ79に排紙されて収納される。
然し、転写時に転写に寄与せずに、像担持体73の表面73a上に残ったトナーは、クリーニング手段72の位置に達すると掻き落とされて回収される。
従って、矩形の開口2a1の隅にも回収トナー(t)の付着と目詰まりを防止して、分級率が向上して、廃棄トナータンク5の交換サイクルが長くなり、篩部2aの回収トナー(t)が滞留することによりトナーブロッキングや装置の破壊を引き起こすことがなく、記録画像を形成する画像形成装置70を提供することが出来るようになった。
従って、回収トナー分級装置0を、プロセスカートリッジ50に搭載すれば、矩形の開口2a1の隅にも回収トナー(t)の付着と目詰まりを防止して、分級率が向上して、廃棄トナータンク5の交換サイクルが長くなり、篩部2aの回収トナー(t)が滞留することによりトナーブロッキングや装置の破壊を引き起こすことがなく、プロセスカートリッジ50の一個あたりの画像形成可能枚数が増えることになってランニングコストが下がるプロセスカートリッジ50を提供することが出来るようになった。
図11において、クリーニング手段72から搬送経路8を介して、回収した回収トナーを、回収トナー分級装置0で分別した後に、画像形成装置70に搭載したトナー供給装置60へ送るようにしてもよい。
回収トナー分級装置0で分別した再使用トナー(T)は、搬送経路8を介して、トナー供給装置60へ回収される。
他方、再使用に適さない凝集したトナー塊や紙粉等の混在した廃棄トナー(tt)は、廃棄トナータンク5に集められる。
トナー供給装置60では、回収トナー分級装置0で分別して回収した再使用トナー(T)が、横置きに装着された補充トナーボトル61から供給される新規トナー(Tn)と混合されて、しかる後に現像手段76のホッパ76aへ供給される。
従って、メッシュの矩形開口2a1の隅部への回収トナー(t)の付着と目詰まりを防止して、分級率が向上して、廃棄トナータンク5の交換サイクルが長くなり、篩部2aの回収トナー(t)が滞留することによりトナーブロッキングや装置の破壊を引き起こすことがなく、回収された回収トナー(t)の有効利用が自動化されるトナー供給装置60を提供することが出来るようになった。
1 回収トナー排出手段
2 フィルタ手段、
2a 篩部、
2a1 開口
3 掻き取り部材
4 先鋭形状部、
4a 先鋭放射形状部、
4b 先鋭井型形状部、
4c 先鋭扁平形状部、
4d 先鋭多角形状部
5 廃棄トナータンク
6 駆動手段、
6a 駆動モータ、
6b 駆動ギア、
6c 搬送スクリュ、
6d 内部軸
7 ケーシング
7a 支持板
8 搬送経路
40 トナー移送手段
50 プロセスカートリッジ
60 トナー供給装置
61 補充トナーボトル
70 画像形成装置
71 記録画像形成部
72 クリーニング手段
73 像担持体、
73a 表面
74 帯電手段
75 潜像形成手段
76 現像手段、
76a ホッパ、
76b 現像スリーブ
77 転写手段
78 定着装置
79 排紙トレイ
80 原稿画像読取装置
81 原稿載置台
82 ランプ
83 ミラー
84 ミラー
85 ミラー
86 結像レンズ
87 CCD
90 被記録体給送装置
100 回収トナー分級装置
101 篩部、
101a 開口
102 掻き取り部材
Claims (10)
- 電子写真方式による画像形成処理後に回収された回収トナーを分別する回収トナー分級装置において、
画像形成処理後の回収トナーを排出する回収トナー排出手段と、
上記回収トナー排出手段から排出される回収トナーを収容して分別する篩部と、
上記篩部を構成するメッシュ部材で形成された矩形の開口に付着する回収トナーを掻き取る掻き取り部材と、
を備え、
上記掻き取り部材は線材であり、その線断面形状は、外径方向へ先鋭な凸片が突出した先鋭形状部からなる
ことを特徴とする回収トナー分級装置。 - 請求項1に記載の回収トナー分級装置において、
先鋭形状部は、先鋭な凸片が放射状に外径方向へ突出した先鋭放射形状部である
ことを特徴とする回収トナー分級装置。 - 請求項1に記載の回収トナー分級装置において、
先鋭形状部は、井型形状からなる先鋭井型形状部である
ことを特徴とする回収トナー分級装置。 - 請求項1に記載の回収トナー分級装置において、
先鋭形状部は、先鋭な扁平形状からなる先鋭扁平形状部である
ことを特徴とする回収トナー分級装置。 - 請求項1に記載の回収トナー分級装置において、
先鋭形状部は、先鋭な多角形状からなる先鋭多角形状部である
ことを特徴とする回収トナー分級装置。 - 請求項1、2、3、4又は5に記載の回収トナー分級装置において、
先鋭形状部の線断面の最大幅は、篩部の開口の幅よりも狭い
ことを特徴とする回収トナー分級装置。 - 請求項1、2、3、4、5又は6に記載の回収トナー分級装置において、
先鋭形状部の先鋭部の幅は、5μm以下である
ことを特徴とする回収トナー分級装置。 - 請求項1、2、3、4、5、6又は7に記載の回収トナー分級装置を設けた
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1、2、3、4、5、6又は7に記載の回収トナー分級装置を回収トナーの搬送経路に設けた
ことを特徴とするトナー供給装置。 - 請求項1、2、3、4、5、6、又は7に記載の回収トナー分級装置、請求項8記載のプロセスカートリッジ、又は請求項9記載のトナー供給装置を備えた
ことを特徴とする画像形成装置。
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