(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒子が付着した磁性材洗浄メディアを洗浄する洗浄メディアクリーニング装置において、微粒子を吸着する吸着部材と、その吸着部材上で前記微粒子が付着した磁性材洗浄メディアを攪拌する攪拌手段とを備え、その攪拌手段による攪拌により前記吸着部材を前記微粒子と逆極性に帯電させ、前記吸着部材がクーロン力により磁性材洗浄メディアに付着した前記微粒子を吸着する構成にしたことを特徴とする洗浄メディアクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１記載の洗浄メディアクリーニング装置において、吸着部材に凹凸を設けたことを特徴とする洗浄メディアクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１記載の洗浄メディアクリーニング装置において、攪拌手段と吸着部材を磁性材洗浄メディア移送経路中に備え、磁性材洗浄メディアを移送しながら磁性材洗浄メディアのクリーニングを行う構成にしたことを特徴とする洗浄メディアクリーニング装置。
【請求項４】
請求項３記載の洗浄メディアクリーニング装置において、吸着部材を備えた移送経路を複数備え、その移送経路を切り換え可能に構成したことを特徴とする洗浄メディアクリーニング装置。
【請求項５】
微粒子が付着した磁性材洗浄メディアと接触すると共に該微粒子を吸着する吸着部材と、該吸着部材上で前記微粒子が付着した磁性材洗浄メディアを攪拌する攪拌手段と、を用いた洗浄メディアクリーニング方法であって、
前記攪拌手段による攪拌により前記吸着部材を前記微粒子と逆極性に帯電させ、前記吸着部材がクーロン力により磁性材洗浄メディアに付着した前記微粒子を吸着させたことを特徴とする洗浄メディアクリーニング方法。
【請求項６】
請求項５記載の洗浄メディアクリーニング方法において、高電圧を用いて前記吸着部材に電荷を蓄積させることを特徴とする洗浄メディアクリーニング方法。
【請求項７】
請求項５記載の洗浄メディアクリーニング方法において、前記攪拌手段としての攪拌パドルを用いて攪拌することを特徴とする洗浄メディアクリーニング方法。
【請求項８】
請求項５または請求項６記載の洗浄メディアクリーニング方法において、前記攪拌手段としての空気流により前記磁性材洗浄メディアを攪拌することを特徴とする洗浄メディアクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機のトナーカートリッジに付着したトナーなど磁性体微粒子を球状の磁性材洗浄メディアの磁力によって吸着して除去する磁気洗浄方法に係わり、特に、磁性材洗浄メディアの再利用のために、表面にトナーなどが付着した磁性材洗浄メディアから、トナーなど汚れ成分を除去することができる洗浄メディアクリーニング装置および洗浄メディアクリーニング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境保全に対する企業の取り組みは急務となっている。そのため、廃棄物を少なくするという観点から、使用済みの電子機器製品、家庭電気製品、事務機器などをそのまま廃棄せず、資源種類別に分別して部材の再生（マテリアルリサイクル）を行ったり、一度使用した部品を再生処理して再使用するようになってきた。
この再生処理工程は、各種製品を構成している部品単位に分解する分解工程、分解した部品を洗浄する洗浄工程、および検査工程に大別される。このうち、洗浄工程においては、従来より、洗浄溶剤を使用した湿式の洗浄方法が一般に用いられ、そのため、洗浄工程が複雑になり、コスト高となっている。また、湿式洗浄は、洗浄液の排水処理や洗浄後の乾燥のために大量のエネルギーを消費するので、環境負荷の面からも望ましいものではない。
このような問題を解決するために、特開平９−１１４２３７号公報に示された従来技術では、トナーなど微粒子による汚れを乾式の洗浄方法で除去する。微粒子を静電気で吸着して分離するのである。
また、当出願者により出願された特願２００１−７３３２２に示された乾式の洗浄方法では、トナーなど微粒子による汚れを磁性材洗浄メディアに吸着させることにより、トナーカートリッジなどのすきまや内部のトナーによる汚れを除去する。トナーは帯電しやすい材質でできているので、逆の極性に帯電しやすい特性を持つキャリアのような磁性材洗浄メディアを用いることにより、クーロン力によってトナーを吸着し、被洗浄部材より除去することが可能になるのである。
【０００３】
図１０に、トナー収納容器などを磁気洗浄する従来技術の一例を示す。適量の磁性材洗浄メディア１によりトナー収納容器２２内に残存するトナー２をトナー収納容器２２から除去するのである。図示したように、この例では、トナー収納容器２２の下側に設けた磁石２３を矢印の方へ移動させることによりトナー収納容器２２の内壁に沿って磁性材洗浄メディア１を矢印の方へ転がし、それによって、トナー収納容器２２の内壁に付着した残存トナー２を磁性材洗浄メディア１に吸着させ、トナー２が付着した磁性材洗浄メディア１をトナー収納容器２２の外部へと運び出す。
このような洗浄後、磁性材洗浄メディアは、図２に示すように、トナーを表面に付着させた状態になる。トナーは帯電され、クーロン力によって磁性材洗浄メディアに吸着されるので、磁性材洗浄メディアとしては、帯電しやすいように、例えば樹脂でコーティングされた球状の磁性材が使用されている。
また、磁性材洗浄メディアを再使用するために、付着したトナーなど微粒子を磁性材洗浄メディアから分離する際には、ふるいやフィルタを用いたり、遠心力を用いたりして分離している。
また、トナーの汚れに関しては超音波洗浄法もしばしば用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、付着したトナーなど微粒子を磁性材洗浄メディアから分離する際に、ふるいやフィルタを用いたり、遠心力を用いたりして分離する前記従来技術による方法は、トナーのように軽量で、且つ磁力、クーロン力、ファンデルワールス力などにより磁性体洗浄メディアに引き付けられている微粒子を分離する方法としては適していない。
また、超音波洗浄法では、微粒子の洗浄の場合、乾燥の手間や凝集の発生の問題があり、望ましくない。
なお、トナーなど微粒子を静電気で吸着する前記特開平９−１１４２３７号公報に示された従来技術は浮遊した微粒子単体の除去方法であり、洗浄メディアに吸着したトナーなど微粒子を分離するには効果が不十分である。
本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決することにあり、具体的には、トナーなど微粒子を吸着した磁性材洗浄メディアを再使用するために、磁性材洗浄メディアに付着した微粒子を分離するに際して、容易に微粒子を分離することができる洗浄メディアクリーニング装置および洗浄メディアクリーニング方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、微粒子が付着した磁性材洗浄メディアを洗浄する洗浄メディアクリーニング装置において、微粒子を吸着する吸着部材と、その吸着部材上で前記微粒子が付着した磁性材洗浄メディアを攪拌する攪拌手段とを備え、その攪拌手段による攪拌により前記吸着部材を前記微粒子と逆極性に帯電させ、前記吸着部材がクーロン力により磁性材洗浄メディアに付着した前記微粒子を吸着する構成にした。
また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、吸着部材に凹凸を設けた。
また、請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、攪拌手段と吸着部材を磁性材洗浄メディア移送経路中に備え、磁性材洗浄メディアを移送しながら磁性材洗浄メディアのクリーニングを行う構成にした。
また、請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、吸着部材を備えた移送経路を複数備え、その移送経路を切り換え可能に構成した。
【０００６】
また、請求項５記載の発明では、微粒子が付着した磁性材洗浄メディアと接触すると共に該微粒子を吸着する吸着部材と、該吸着部材上で前記微粒子が付着した磁性材洗浄メディアを攪拌する攪拌手段と、を用いた洗浄メディアクリーニング方法であって、前記攪拌手段による攪拌により前記吸着部材を前記微粒子と逆極性に帯電させ、前記吸着部材がクーロン力により磁性材洗浄メディアに付着した前記微粒子を吸着させたことを特徴とする。
請求項６記載の発明では、請求項５記載の洗浄メディアクリーニング方法において、高電圧を用いて前記吸着部材に電荷を蓄積させることを特徴とする。
請求項７の発明では、請求項５記載の洗浄メディアクリーニング方法において、前記攪拌手段としての攪拌パドルを用いて攪拌することを特徴とする。
請求項８の発明では、請求項５または請求項６記載の洗浄メディアクリーニング方法において、前記攪拌手段としての空気流により前記磁性材洗浄メディアを攪拌することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施例を示す洗浄メディアクリーニング方法の説明図である。この実施例では、微粒子であるトナー２（２ａ、２ｂ）が負帯電されていて、正帯電された磁性材洗浄メディア１により吸着される。図２に示したように、磁性材洗浄メディア１は、球状の磁性材４を正帯電しやすい材料から成る誘電体層５によりコーティングした構造であり、トナー汚れを磁性材洗浄メディア１により磁気洗浄した後は、負帯電されたトナー２が磁性材洗浄メディア１に付着しているのである（トナー２ａは磁性材洗浄メディア１に付着した状態のトナーである）。なお、磁性材洗浄メディア１は１個しか図示していないが実際は適量の磁性材洗浄メディア１が用意されている（図１０参照）。
この実施例では、このような使用後の（トナーが付着した状態の）磁性材洗浄メディア１の適量を、樹脂などから成る正帯電した吸着部材３に接触させることにより、負帯電したトナー２ａを磁性材洗浄メディア１から分離し、クーロン力によって吸着部材３に吸着させる。図１には、このようにして吸着部材３に吸着されたトナーをトナー２ｂとして示している。
また、この実施例では、使用後の磁性材洗浄メディア１の全体が吸着部材３に接触するように攪拌手段により攪拌する。なお、攪拌手段の実施例については後述する。
図３に示したように、吸着部材３には、磁性材洗浄メディア１に帯電される以上の電荷を高電圧ローラ７によりあらかじめ帯電させている。高圧電源６から正の高電圧を供給されている高電圧ローラ７が、吸着部材３の表面を例えば図３に矢印で示した方向に回転移動することにより、吸着部材３の表面を一様に正帯電させるのである。
このように、この実施例では、高電圧を供給するだけで、クーロン力により磁性材洗浄メディアに付着したトナーなど微粒子を容易に分離することができる。
【０００８】
次に、図４に従って、本発明の第２の実施例を説明する。
この実施例では、前記攪拌手段として、磁石８を有する磁気バレル１０を吸着部材３の下側に設け、その磁気バレル１０により、吸着部材３上にある、トナー２ａの付着した磁性材洗浄メディア１に回転する交番磁界を加え、それにより、適当量の使用後の磁性材洗浄メディア１を攪拌する。なお、吸着部材３は正帯電特性を備える誘電体樹脂製である。攪拌によりトナー２ａと吸着部材３が摩擦帯電し、その結果、クーロン力によって使用後の磁性材洗浄メディア１からトナー２ａが引き剥がされ、吸着部材３に吸着される。同時に、磁気バレル１０の中心位置を移動させることにより、トナー２ｂをまだ吸着していない吸着部材面に未クリーニングの磁性材洗浄メディア１を接触せさ、クリーニング能力を保持する。
こうして、この実施例によれば、高電圧を供給することなく、したがって、さらに容易に磁性材洗浄メディア１に付着したトナーなど微粒子を分離することができる。
【０００９】
図５は本発明の第３の実施例を示す説明図である。
この実施例では、前記攪拌手段として、吸着部材３の上側に攪拌パドル１１を備える。この攪拌パドル１１は、図示していない駆動手段により矢印のように回転して、吸着部材３上の使用後の磁性材洗浄メディア１を攪拌し、それにより、磁性材洗浄メディア１に付着したトナー２ａを分離しやすくする。
なお、この実施例は、第１の実施例と組み合わせることも可能である。
図６は本発明の第４の実施例を示す説明図である。
この実施例では、複数方向の回転駆動軸１３を有する容器１２内の各面に正帯電特性を有する誘電体樹脂の吸着部材３を配し、トナー２ａが付着した磁性材洗浄メディア１をその容器１２内に適当量投入して、ロール／ピッチ／ヨーの回転動作を実行する。
こうして、この実施例では、攪拌および摩擦帯電により、容器内側の吸着部材３にトナー２が吸着され、磁性材洗浄メディア１のクリーニングを効果的に実現することができる。なお、吸着部材部分は交換可能になっており、トナー吸着量が所定量に達した時点で交換する。
【００１０】
図７は本発明の第５の実施例を示す説明図である。この実施例では、図７に示したように、気流分離機１４を備え、吸気口（攪拌手段）１５から空気（攪拌手段）を吸引することにより、気流分離機（攪拌手段）１４内で螺旋状に回転しながら排気口（攪拌手段）１６へと上昇する気流を発生させる。この際、吸気口１５から使用後の磁性材洗浄メディア１を吸い込み、分離対象であるその磁性材洗浄メディア１を回転させ、遠心力により、粒径の異なる磁性材洗浄メディア１とトナー２ａとを分離する。
また、遠心力により、磁性材洗浄メディア１が気流分離機１４の外壁に沿って回転運動し、気流分離機１４の内側に配された吸着部材１を摩擦帯電させ、吸着部材３との間に発生するクーロン力により、気流で除去できなかったトナー２ａを吸着する。
なお、トナー２ａが除去された磁性材洗浄メディア１は重力によって気流分離機１４の下部より回収される。また、吸着部材３は交換可能であり、トナー吸着量が所定量に達したら交換する。こうして、この実施例によれば、高電圧供給手段や回転駆動手段を備えなくても第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００１１】
図８は本発明の第６の実施例を示す説明図である。
図８に示したように、この実施例では、吸着部材３ａに複数の溝１７を設け（凹凸を設け）、吸着部材３ａの下側に磁石８を設けている。このような構成で、磁石８の磁力により使用後の磁性材洗浄メディア１を溝に沿って運動させ、その磁性材洗浄メディア１に付着しているトナー２ａを吸着部材３ａに吸着させる。このように複数の溝１７を設けることにより、この実施例では、吸着部材が使用後の磁性材洗浄メディア１に接触する面積が大きくなり、クリーニング効率が向上する。
【００１２】
図９は本発明の第７の実施例を示す説明図である。
図示したように、この実施例では、図示していない駆動手段により回転するステータ１８を備え、図示した例の場合、投入された使用後の磁性材洗浄メディア１はそのステータ１８の回転により左方へ移動する。そして、その磁性材洗浄メディア１は管状の吸着部材３ｂ内に送り込まれ、ステータ１８の回転力が磁性材洗浄メディア１を管状の吸着部材３ｂ内に押し込む力によりその中を移送される。管状の吸着部材３ｂは摩擦帯電され、磁性材洗浄メディア１の移送中、それに付着していたトナー２ａを吸着部材３ｂが吸着してその磁性材洗浄メディア１をクリーニングする。
図９に示した例では、移送経路中に磁気バレル１０を配し、磁性材洗浄メディア１を外部から攪拌して、磁性材洗浄メディア全体のクリーニングを効果的に行っている。
なお、このようにしてクリーニングされた磁性材洗浄メディア１は洗浄メディア回収機構１９によって回収され、再利用される。
こうして、この実施例によれば、磁性材洗浄メディア１を移送しながらその磁性材洗浄メディア１のクリーニングを行うことができるのである。
また、この実施例では、図９に示したように、吸着部材３ｂを備えた移送経路は複数あり、流路切替機２０により使用後の磁性材洗浄メディア１の移送経路を切り替える。これにより、磁性材洗浄メディア１が移送されていない吸着部材３ｂの管に付着したトナー２ｂを洗浄することができ、したがって、吸着部材３ｂのトナー吸着力を回復させることができる。このような構成では、磁性材洗浄メディア１を連続して移送しながら吸着部材３ｂのクリーニングを行うことができるのである。
以上、微粒子がトナーの場合で説明したが、微粒子は帯電可能であれば良く、トナーだけに制限されない。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、微粒子の付着した磁性材洗浄メディアが吸着部材上で攪拌され、それにより吸着部材と微粒子とが互いに逆極性に帯電され、そのクーロン力により、磁性材洗浄メディアに付着した微粒子が吸着部材に吸着されるので、磁性材洗浄メディアに付着した微粒子を容易に分離することができ、したがって、微粒子を吸着した磁性材洗浄メディアを容易に再使用することができる。
また、本発明では、吸着部材に凹凸が設けられているので、吸着部材が使用後の磁性材洗浄メディアに接触する面積が大きくなり、クリーニング効率が向上する。
また、本発明では、攪拌手段と吸着部材が磁性材洗浄メディア移送経路中にあるので、磁性材洗浄メディアを移送しながら磁性材洗浄メディアのクリーニングを行うことができ、したがって、作業効率が向上する。
また、本発明では、吸着部材を備えた複数の移送経路を切り換えてそのうちの一つを用いることができるので、磁性材洗浄メディアを一つの移送経路により移送しながら、他の移送経路内の吸着部材のクリーニングを行うことができ、したがって、磁性材洗浄メディアのクリーニングを連続的に行うことができる。
また、本発明では、微粒子を吸着した磁性材洗浄メディアがその微粒子と逆極性の電荷を持つ吸着部材に接触し、その微粒子がクーロン力により磁性材洗浄メディアから分離されるので、磁性材洗浄メディアに付着した微粒子を容易に分離することができ、したがって、微粒子を吸着した磁性材洗浄メディアを容易に再使用することができる。
【００１４】
また、本発明では、高電圧を用いて電荷が吸着部材に蓄積されるので、吸着部材を効果的に帯電させることができる。
また、本発明では、微粒子を吸着した磁性材洗浄メディアが吸着部材に接触した状態で相対移動するので、微粒子を磁性材洗浄メディアから効率良く分離することができる。
また本発明では、微粒子を吸着した磁性材洗浄メディアが吸着部材上で攪拌されるので、帯電が促進され、したがって、微粒子がさらに効率良く分離される。
また、本発明では、攪拌パドルを用いて攪拌されるので、攪拌を効果的に行うことができる。
また、本発明では、吸着部材を駆動することにより攪拌が行われるので、同様に、攪拌を効果的に行うことができる。
また、本発明では、空気流により磁性材洗浄メディアが攪拌されるので、全体的に均一な攪拌が可能になる。
また、本発明では、磁性材洗浄メディアを移送しながら磁性材洗浄メディアのクリーニングが行われるので、作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す洗浄メディアクリーニング方法の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示す洗浄メディアクリーニング方法に係わる説明図である。
【図３】本発明の第１の実施例を示す洗浄メディアクリーニング方法の他の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す洗浄メディアクリーニング方法の説明図である。
【図５】本発明の第３の実施例を示す洗浄メディアクリーニング方法の説明図である。
【図６】本発明の第４の実施例を示す洗浄メディアクリーニング方法の説明図である。
【図７】本発明の第５の実施例を示す洗浄メディアクリーニング方法の説明図である。
【図８】本発明の第６の実施例を示す洗浄メディアクリーニング方法の説明図である。
【図９】本発明の第７の実施例を示す洗浄メディアクリーニング方法の説明図である。
【図１０】従来技術の一例を示す磁気洗浄方法の説明図である。
【符号の説明】
１  磁性材洗浄メディア、２  トナー、３  吸着部材、４  磁性材、５  誘電体層、６  高圧電源、７  高電圧ローラ、８  磁石、１０  磁気バレル、１１  攪拌パドル、１２  容器、１３  回転駆動軸、１４  気流分離機、１５  吸気口、１６  排気口、１７  溝、１８  ステータ、１９  洗浄メディア回収機構、２０  流路切替機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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