JPH04328787A

JPH04328787A - 電子写真記録装置

Info

Publication number: JPH04328787A
Application number: JP3099309A
Authority: JP
Inventors: Masae Ikeda; 池田　眞砂恵; Hideki Kamachi; 英樹釜地; Kazunori Hirose; 和則広瀬; Yasushige Nakamura; 安成中村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1992-11-17
Anticipated expiration: 2014-11-08
Also published as: JP2971973B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機あるい
は電子写真プリンタ等のような電子写真記録装置におけ
る廃トナーの再利用技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の電子写真記録装置の側面図
である。１は潜像形成用の感光ドラムであり、図示しな
い駆動源によって時計方向に回転され、帯電器２で一様
に帯電したあと、レーザ光学系３などの画像露光手段で
露光することにって、電荷による静電潜像が形成される
。

【０００３】この静電潜像に、現像器４でトナーを付着
させて現像すると、感光ドラム１上にトナー像５が形成
される。一方、転写ローラ６には、電源７によって、転
写電圧が印加されているため、前記のトナー像５が、転
写装置の転写ローラ６の位置に到来すると、トナー像５
は記録紙８に静電吸着され、転写が行われる。

【０００４】こうして転写された記録紙８上のトナー像
１０は、定着器９で記録紙８に加熱定着され、印刷像１
１となる。一方、感光ドラム１は、転写部を通過すると
、除電器１２で残存電荷が除電された後、ブレードやブ
ラシ等から成るクリーナ１３によって残存トナーが取り
除かれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、クリーナ１
３で感光ドラム１から除去されたトナーは、廃トナーと
して回収し、一般のごみと同様に廃棄されているのが通
常であるが、産業廃棄物として回収、処理される方向で
検討されている。また、資源の有効利用やゴミ削減、地
球環境保護などの観点からも、廃トナーを多量に捨てる
ことは、多くの問題を持っている。

【０００６】したがって、クリーナ１３で除去された廃
トナーを再利用できることが望ましいが、そのまま使用
するには、廃トナーに混入した紙粉等の影響により、印
字品質の劣化を来たし、電子写真の高精細化の妨げにな
る恐れがある。

【０００７】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、潜像形成ドラムから清掃／回収した廃トナーを
有効に再利用可能とすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明による電子
写真記録装置の基本原理を説明する部分断面側面図、図
２は同装置の全容を示す平面図である。１４はクリーニ
ング部で、潜像形成ドラム１上のトナー像５が転写媒体
８に転写された後に潜像形成ドラム１に残ったトナー１
５を清掃および回収するものである。このクリーニング
部１４は、クリーナ１３で潜像形成ドラム１から除去さ
れた廃トナーを溜めるタンク１６を有している。

【０００９】４は現像部で、潜像形成ドラム１上に形成
された潜像に、帯電されたトナーを付着させて現像を行
なうもので、トナーホッパー１７を有している。

【００１０】そして、このトナーホッパー１７と前記ク
リーニング部１４とをトナー通路で接続し、クリーニン
グ部１４で回収された廃トナーがトナーホッパー１７に
搬送されるようになっている。また、クリーニング部１
４には、少なくとも表面が多孔質樹脂材料で構成された
トナー搬送ローラ１９を有している。

【００１１】請求項２は、図２のように前記の現像部４
とクリーニング部１４とを一体化して電子写真プロセス
ユニットを構成するとともに、クリーニング部１４と現
像部４のトナーホッパー１７との間が、潜像形成ドラム
１の両側において、トナー通路１８ａ、１８ｂで接続さ
れた構成である。

【００１２】請求項３は、前記のトナー通路に関するも
ので、クリーニング部１４側が高くなるように、水平方
向に対し３０°以上傾斜している構成としたものである
。

【００１３】請求項４は、請求項１記載のトナー搬送ロ
ーラ１９に関するもので、スクリューコンベアとして機
能する螺旋溝２１ａと２２ｂが左半分と右半分とで逆向
きに形成されており、しかも回収した廃トナーが両端の
トナー通路１８ａ、１８ｂへ搬送される向きに回転する
。

【００１４】請求項５は現像部４に関するもので、前記
の現像部４におけるトナーホッパー１７の底部に、両端
側が高く、中央部が低くなるように傾斜したメッシュ２
２を有しており、しかもこのメッシュ２２は、中央部に
対し両端が細かくなっている。

【００１５】

【作用】請求項１の発明は、現像部４のトナーホッパー
１７とクリーニング部１４がトナー通路で接続され、ク
リーニング部１４で回収された廃トナーがトナーホッパ
ー１７に搬送されるように構成されているため、廃トナ
ーはトナーホッパー１７から現像部４に供給され、再度
現像に利用される。そのため、廃トナーを廃棄すること
なく有効に利用可能となり、資源の活用に貢献でき、ま
た産業廃棄物の削減にも寄与できる。

【００１６】特に、クリーニング部１４中のトナー搬送
ローラ１９は、少なくとも表面が多孔質樹脂材料で構成
されているため、廃トナー中の紙粉などがトナー搬送ロ
ーラ１９の表面の多孔質部に絡まり、紙粉が除去される
ので、廃トナーを使用したことによって印字品質が低下
する恐れはない。

【００１７】請求項２のように、現像部４とクリーニン
グ部１４とを一体化して電子写真プロセスユニットを構
成した場合、廃トナーを現像部４に供給して再利用でき
る構成とすることにより、トナーの無駄な消費が抑制さ
れてトナー寿命が延びるため、電子写真プロセスユニッ
ト全体を長寿命化でき、ランニングコストの低減につな
がる。

【００１８】また、クリーニング部１４と現像部４のト
ナーホッパー１７とは、潜像形成ドラム１の両側におい
て、トナー通路１８ａ、１８ｂで接続されているため、
廃トナーが迅速かつ確実に現像部４に供給される。しか
も、現像部４に両側から供給されるので、現像部４全体
に均一に供給できる。

【００１９】請求項３のように、トナー通路は、クリー
ニング部１４側が高くなるように、水平方向に対し３０
°以上傾斜しているため、クリーニング部１４から現像
部４に、廃トナーが自重で円滑かつ確実に搬送され、廃
トナーの回収／再利用の信頼性が向上する。

【００２０】請求項４のように、トナー搬送ローラ１９
には、スクリューコンベアとして機能する螺旋溝が左半
分と右半分とで逆向き形成され、しかも回収した廃トナ
ーが両端のトナー通路１８ａ、１８ｂへ搬送される向き
に回転するので、クリーニング部１４で回収された廃ト
ナーが、左右のトナー通路１８ａ、１８ｂに等量ずつ供
給され、現像部４に左右から等量の廃トナーが供給でき
、現像部４全体に均一にトナー供給される。

【００２１】また、請求項５のように、現像部における
トナーホッパー１７の底部に、両端側が高く、中央部が
低くなるように傾斜したメッシュ２２を有しており、し
かも該メッシュ２２は、中央部に対し両端が細かくなっ
ているため、トナーホッパー１７中に左右から供給され
た廃トナーが、現像部４の両端のみに大量に供給される
のではなく、全幅にわたって均等に落下する。その結果
、転写媒体８における全幅にわたって均一なトナー濃度
となる。

【００２２】

【実施例】次に本発明による電子写真記録装置が実際上
どのように具体化されるかを実施例で説明する。図３は
本発明による電子写真記録装置を電子写真プロセスユニ
ットに実施した例の部分断面・側面図であり、図１、図
２の装置と同一部分には同じ符号が付されている。

【００２３】１は感光ドラムであり、その外周において
、感光ドラム１の回転方向に、帯電器２、レーザ光学系
３、現像部４、転写ローラ６、クリーニング部１４の順
に配設されている。そして、クリーニング部１４の廃ト
ナータンク１６中において、ブレード状のクリーナ１３
が、感光ドラム１の回転中心軸と平行方向に配設され、
またトナータンク１６の底部に、トナー搬送ローラ１９
が配設されている。

【００２４】図２に示すように、トナー搬送ローラ１９
は、左半分と右半分とでは、トナー搬送用の螺旋溝２１
ａと２２ｂが逆向きに形成されている。そのため、クリ
ーナ１３で感光ドラム１からかき落とされた廃トナーは
、トナー搬送ローラ１９の回転によって、トナータンク
１６中の右半分は右側のトナー通路１８ｂに導かれ、左
半分は左側のトナー通路１８ａに導かれる。

【００２５】また、トナー搬送ローラ１９は、その少な
くとも表面が、スポンジ状の多孔質樹脂材からなってい
るため、廃トナーの搬送時に、トナー搬送ローラ１９の
気孔に、廃トナー中に混入していた紙粉が機械的に絡ま
り除去される。

【００２６】左右のトナー通路１８ａ、１８ｂの傾斜角
度を３０度以上とすることで、廃トナータンク１６から
トナー搬送ローラ１９で両端にガイドされた廃トナーが
、自重で確実に現像部４に落下搬送される。

【００２７】現像部４は、現像タンク２３中に、現像ロ
ーラ２４、回収ローラ２５およびドクターブレード２６
が内蔵されている。そして、回収ローラ２５の回転によ
って、現像タンク２３中のトナーが現像ローラ２４に供
給され、かつ現像ローラ２４上のトナー層が均一化され
る。回収ローラ２５は、ウレタンゴム、シリコンゴム、
多孔質ウレタンスポンジ等に導電性を付与したものであ
り、現像ローラ２４に負に帯電したトナーを機械的にも
電気的にも供給できるよう、現像ローラ２４の印荷電圧
より低い−４００Ｖが印加される。

【００２８】現像ローラ２４に供給されたトナーは、ド
クターブレード２６で層厚が規制されるとともに、帯電
が行われた後、感光ドラム１に供給されて感光ドラム１
上の静電潜像に吸着され、トナー像形成が行われる。な
お、現像ローラ２４も、ウレタンゴム、シリコーンゴム
、多孔質ウレタンスポンジ等に導電性を付与したもので
あり、−３００Ｖの電圧が印加される。

【００２９】現像タンク２３の上側には、トナーホッパ
ー１７が配設されており、その両端は、前記のトナー通
路１８ａ、１８ｂに接続されているため、左右のトナー
通路１８ａ、１８ｂから廃トナーが供給される。トナー
ホッパー１７の底部には、両端側が高く、中央部が低く
なるようにＶ字状に傾斜したメッシュ２２を有している
ため、廃トナーは現像タンク２３の両端のみに落下する
ことはなく、全幅に均等に供給される。またこのメッシ
ュ２２は、中央部は網目が粗く、両端は細かくなってい
るので、両端では廃トナーがメッシュ２２を通過しにく
く、中央部では通過しやすくなり、メッシュ２２を傾斜
させたことと相まって、廃トナーの現像部への落下量が
より均一化される。

【００３０】この実施例の装置において、各部の具体例
を説明する。感光ドラム１としては、有機感光体のみを
用いた。また、現像ローラ２４は、気孔径１０μｍ、セ
ル数約　２００セル／インチ、体積抵抗率　１０４〜　
１０７Ω・ｃｍ、硬度２３度（アスカーＣ硬度計）の多
孔質ウレタンスポンジ（トーヨーポリマー製　　品名ル
ビセル）を用いた。

【００３１】回収ローラ２５には、セル数約４０セル／
インチ、体積抵抗率　１０４Ω・ｃｍ、のウレタンスポ
ンジを用いた。また、ドクターブレード２６には、ステ
ンレス（ＳＵＳ３０４）の先端をラウンドエッジ処理し
て丸みをつけた板バネを用い、現像ローラ２４への押し
付け圧力が　３５ｇｆ／ｃｍとなるようにした。なお、
このドクターブレード２３には、トナーを摩擦帯電する
とともに電荷注入帯電により帯電電荷量を大きくするた
め、−４００Ｖの電圧を印加した。

【００３２】トナーには、体積抵抗率４×１０１４Ω・
ｃｍ、平均粒径１２μｍ、シリカ外添剤　０．１％のポ
リエステル系トナーを用いた。また、メッシュ２２は、
中央部はメッシュナンバー５０、両端は８０とした。

【００３３】クリーニング部１４におけるクリーニング
ブレード１３にはシリコーンゴムを用い、トナー搬送ロ
ーラ１９には、気孔径１０μｍ、セル数約　２００セル
／インチ、体積抵抗率　１０４〜　１０７Ω・ｃｍ、硬
度２３度（アスカーＣ硬度計）の多孔質ウレタンスポン
ジ（トーヨーポリマー製　　品名ルビセル）を用いた。また、廃トナー搬送用の螺旋溝２１ａ、２１ｂは、トナ
ー搬送ローラ１９の回転方向に対して４５°斜めに、５
ｍｍ幅のものを２ｃｍ間隔に形成した。

【００３４】この実施例の装置により、感光体ドラム１
の表面を、導電性ブラシからなる一様帯電器２により均
一に帯電させた後、レーザ光学系３により静電潜像を形
成し、感光体ドラム１上のトナー像を導電性ローラ６か
らなる転写手段により記録紙８に転写し、ヒートローラ
からなる定着器９により記録紙８に定着した。その結果
、紙粉などの影響を受けない良好な印字が得られた。

【００３５】なお、トナーホッパー１７において、現像
部４に均等に廃トナーを搬送するために、メッシュ２２
を用いた例を説明したが、回収ローラ２５に、トナー搬
送ローラ１９の螺旋溝２１ａ、２１ｂとは逆向きの螺旋
溝を形成することにより、メッシュ２２を用いずに、回
収ローラ２５で両端から中央に廃トナーを搬送すること
もできる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、クリーニング部で潜像形成ドラムから除去された廃
トナーを回収して現像部４に連続的に供給できるため、
廃トナーを容易に再利用でき、トナーの節減によるラン
ニングコストの低減と電子写真プロセスユニットの長寿
命化が可能となる。

【００３７】また、廃トナーは、一旦現像工程を経て、
記録紙に転写されずに感光体ドラム上に残ったものであ
るために、平均粒径が小さくなっているが、常時現像部
中のトナーに混入されるため、印字品質が低下すること
はない。また、廃トナーには、用紙から出た紙粉が混入
しているが、クリーニング部においてトナー搬送ローラ
で除去されるため、紙粉の影響で印字品質が低下するこ
ともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子写真記録装置の基本原理を説
明する部分断面側面図である。

【図２】本発明による電子写真記録装置の基本原理を説
明する平面図である。

【図３】本発明を電子写真プロセスユニットに実施した
例を示す部分断面・側面図である。

【図４】従来の電子写真記録装置の側面図である。

【符号の説明】

１　　潜像形成ドラム（感光ドラム）２　　一様帯電器３　　画像露光手段（レーザ光学系）４　　現像器（現像部）８　　記録紙（転写媒体）５，１０　　トナー像１３　　クリーナ（クリーニングブレード）１４　　ク
リーニング部１５　　潜像形成ドラム上の残存トナー１６　　廃トナ
ータンク１７　　トナーホッパー１８ａ，１８ｂ　トナー通路１９　　トナー搬送ローラ２１ａ，２１ｂ　螺旋溝２２　　メッシュ２３　　現像タンク２４　　現像ローラ２５　　回収ローラ２６　　ブレード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　潜像形成ドラム（１）　上に形成され
た潜像に、帯電されたトナーを付着させてトナー像を形
成する現像部（４）　と、潜像形成ドラム（１）　上の
トナー像が転写媒体（８）　に転写された後に潜像形成
ドラム（１）　に残ったトナー（１５）を清掃および回
収するクリーニング部（１４）とを有し、前記現像部（
４）　にトナーホッパー（１７）を設け、該トナーホッ
パー（１７）と前記クリーニング部（１４）とをトナー
通路で接続し、クリーニング部（１４）で回収された廃
トナーがトナーホッパー（１７）に搬送されるように構
成した装置において、クリーニング部（１４）に、少な
くとも表面が多孔質樹脂材料で構成されたトナー搬送ロ
ーラ（１９）を有していることを特徴とする電子写真記
録装置。
【請求項２】　　前記の現像部（４）　とクリーニング
部（１４）とを一体化して電子写真プロセスユニットを
構成し、クリーニング部（１４）と現像部（４）　のト
ナーホッパー（１７）とは、潜像形成ドラム（１）　の
両側において、トナー通路（１８ａ）（１８ｂ）で接続
されていることを特徴とする請求項１記載の電子写真記
録装置。
【請求項３】　　前記のトナー通路は、クリーニング部
（１４）側が高くなるように、水平方向に対し３０°以
上傾斜していることを特徴とする請求項１または２記載
の電子写真記録装置。
【請求項４】　　前記のトナー搬送ローラ（１９）は、
スクリューコンベアとして機能する螺旋溝（２１ａ）（
２１ｂ）を有し、しかも左半分と右半分とで逆向きに形
成されており、回収した廃トナーが両端のトナー通路（
１８ａ）（１８ｂ）へ搬送される向きに回転する構成と
したことを特徴とする請求項１記載の電子写真記録装置
。
【請求項５】　　前記の現像部（４）　におけるトナー
ホッパー（１７）の底部には、両端側が高く、中央部が
低くなるように傾斜したメッシュ（２２）を有しており
、しかも該メッシュ（２２）は、中央部に対し両端が細
かくなっていることを特徴とする請求項１または２記載
の電子写真記録装置。