JP2001092323A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】新規トナーの特性を低下させずに、未転写トナ
ーの帯電特性、流動性等を新規トナーと変わらない状態
にして再利用する画像形成装置を提供する。 【解決手段】クリーニング装置で回収した未転写トナー
に新規トナーを一定の割合以上で混合すると、搬送性の
悪化、帯電性能の低下、及び凝集して固まりを形成する
等の問題点が解消する。そこで、クリーニング装置８の
トナーをトナー貯蔵部５ｂに搬送する（第１）搬送路２
１、トナー貯蔵部５ｂに貯蔵したトナーを現像部５ａに
搬送する（第２）搬送路２３、トナーカートリッジ１２
に貯蔵された新規トナーを現像部５ａに搬送する搬送路
２４に加えて、（第３）搬送路２２を設けて、トナーカ
ートリッジ１２に貯蔵された新規トナーをクリーニング
装置８へ搬送して、未転写トナーと新規トナーとを撹拌
・混合してから現像装置に搬送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置に
関し、特に静電潜像担持体の表面に残留している未転写
トナーを回収し、未使用トナーを添加してトナーを再度
現像に供することにより、トナーの有効利用と画質の維
持とを図る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、静電潜像潜像担持体の表面に静
電潜像を形成し、この静電潜像をトナーを用いて現像し
た後、記録材である用紙等にこのトナー像を転写して、
加熱加圧等によりトナー像を定着する電子写真方式の画
像形成方法では、トナー像の転写に際して静電潜像担持
体表面上のトナーは全て転写されることはなく、いくら
かは静電潜像担持体の表面に残留する。この静電潜像担
持体の表面に残留したトナーを未転写トナーと称する。
未転写トナーは、クリーニング工程により除去・回収さ
れるが、従来は、そのまま廃トナーボトル等のトナー回
収容器に回収されて、一定量が回収された後に廃棄処分
されていた。

【０００３】また、画像形成速度の高速化が進み、単位
時間当たりに形成される画像数が非常に多くなってお
り、これに伴って、静電潜像担持体に残留し、回収され
る未転写トナーも大量に発生するようになってきた。ト
ナーは主成分がバインダー樹脂であるため、回収した未
転写トナーを廃棄処分すると、環境汚染を招来する虞が
ある。

【０００４】このような状況下において、近年に至って
は、資源の有効利用及び環境汚染等の問題が顕著にな
り、回収された未転写トナーについても再利用すること
が広く求められるようになっている。

【０００５】そこで、従来、クリーニング工程で回収・
除去された未転写トナーを、そのまま搬送ダクトを介し
て、現像装置に供給する等の方法が行われている。

【０００６】図８は、従来のリサイクル機構を備えた画
像形成装置の構成を示す図である。また、図９は、図８
に示した画像形成装置における画像形成部の主要部拡大
図である。

【０００７】画像形成装置の画像形成部には、有機光導
電性感光層を備えた静電潜像担持体である回転可能な円
筒状の感光体ドラム１と、その周囲に帯電装置２、露光
装置４、現像装置５、転写装置６、剥離装置７、クリー
ニング装置８及び除電装置３等が配置されるとともに、
クリーニング装置８で回収した未転写トナーを現像装置
５に搬送するトナーリサイクル部９が設けられている。

【０００８】画像形成動作は、以下の手順で行われる。
画像形成を行う際に、感光体ドラム１は、矢印Ａの方向
に回転し、まず、感光体ドラム１の表面が帯電装置２に
て一様に帯電される。次いで、露光装置４にて原稿に対
応した露光が施される。これによって、感光体ドラム１
の表面には、原稿に対応した静電潜像が形成される。こ
の静電潜像は、現像装置５において、現像ローラ５ｄか
らトナーが供給されてトナー像に顕像化される。トナー
像は、転写装置６にて、給紙部１０から搬送されてきた
用紙等の転写材上に転写される。トナー像が転写された
転写材は、定着装置１１によって定着処理された後、画
像形成装置外へと排出される。

【０００９】一方、転写工程を終了した感光体ドラム１
は、クリーニング装置８のクリーニングブレード８ａに
よって、表面に残留する未転写トナーが掻き落とされた
後、除電器３にて表面上の電荷が消去される。そして、
再び帯電器２によって、感光体ドラム１の表面が一様に
帯電されて、上記工程が繰り返される。

【００１０】クリーニング装置８によって回収された未
転写トナーは、スクリュを備えたトナーリサイクル部９
を介して現像装置５に搬送され、現像装置５内で蓄積し
ているトナーと撹拌・混合され、再び感光体ドラム１上
の静電潜像の顕像化に使用される。新規トナーの補給
は、現像装置５の上部に設けられたトナー供給部である
トナーカートリッジ１２から行われる。

【００１１】ここで、上記一連の画像形成工程におい
て、感光体ドラム１の表面には、未転写トナー以外に、
コロナ放電による生成物及び用紙等転写材に含まれてい
る紙粉やタルク等の異物が付着する。図８に示した画像
形成装置において、未転写トナーと共に異物がトナーリ
サイクル部９を介して現像装置５に搬送されると、以後
の画像形成工程に悪影響を及ぼし、感光体ドラム１の表
面にトナーと共に異物が供給されると、画像の欠け等画
質の低下を招く。

【００１２】そこで、回収した未転写トナーに混入して
いる異物を分離するとともに、未転写トナーと新規トナ
ーとを混合する方法が、特開平６−１３０８１０号公報
に開示されている。特開平６−１３０８１０号公報に開
示された画像形成装置では、未転写トナーを収容する残
留トナー収納タンクと現像装置へ新規トナーを供給する
新規トナー収納タンクとを連通して一体化し、未転写ト
ナーを新規トナーに混合し、未転写トナーと新規トナー
との混合トナーを、搬送ダクトを介して現像装置へ補給
し、再利用している。また、残留トナー収納タンクと新
規トナー収納タンクとの間に、小径の孔を形成した壁ま
たは網目状壁を設けて、異物や粒径の大きな未転写トナ
ーの新規トナー収納タンクへの移動を阻止している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−１３０８１０号公報に開示された画像形成装置の構
成においては、回収した未転写トナーのリサイクルのみ
に着目しているので、未転写トナーと混合されることに
よる新規トナーの特性低下については、何ら配慮されて
いない。つまり、未転写トナーは直接、新規トナー収納
タンクに移動して混合される構成であり、未転写トナー
と新規トナーとの混合比を制御することはできなかっ
た。

【００１４】したがって、例えば、画像形成動作開始当
初は、新規トナーに対する未転写トナーの混合比が低く
良好な画質を呈するものの、新規トナーの補給が無い状
態で画像形成動作が繰り返されると、新規トナーに対す
る未転写トナーの混合比が除々に高くなり、画質の低下
を招く虞がある。特に、印字率の高い黒べタ画像を大量
に印刷すると、新規トナーと未転写トナーとの混合トナ
ーが大量に消費され、その結果、未転写トナーが大量に
回収されて新たに混合されることになるので、上記問題
がより顕著になる。

【００１５】本発明の目的は、上記課題に鑑みなされた
もので、新規トナーの特性を低下させることなく、未転
写トナーの帯電特性、流動性等を新規トナーと変わらな
い状態にして再利用する画像形成装置を提供することで
ある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するための手段として、以下の構成を備えてい
る。

【００１７】(1) 静電潜像担持体上に形成された静電潜
像にトナーを供給して顕像化する現像手段を含む現像部
と、この現像部に新規トナーを供給するトナー供給部
と、顕像化されたトナー像を転写材に転写する転写手段
と、トナー像転写後の静電潜像担持体上に残留するトナ
ーを除去・回収するクリーニング手段と、クリーニング
手段内のトナーを回収して貯蔵するトナー貯蔵部と、ク
リーニング手段内のトナーをトナー貯蔵部へ搬送する第
１の搬送手段と、トナー貯蔵部に貯蔵したトナーを現像
部へ搬送する第２の搬送手段と、を備えた画像形成装置
において、トナー供給部からクリーニング手段へ新規ト
ナーを搬送する第３の搬送手段を備えたことを特徴とす
る。

【００１８】この構成においては、新規トナーが第３の
搬送路によってトナー供給部からクリーニング手段に搬
送され、クリーニング手段に回収された未転写トナーは
新規トナーと一緒に第１の搬送手段によってトナー貯蔵
部に搬送され、さらにトナー貯蔵部から第２の搬送手段
によって現像部に搬送される。したがって、クリーニン
グ手段で未転写トナーと新規トナーとが混合されて現像
部まで搬送されるので、トナーの流動性がよくなり、帯
電性能も向上し、未転写トナーの再利用率が向上し、ま
た、画質を維持して未転写トナーを再利用できる。

【００１９】(2) 前記トナー貯蔵部と前記第１の搬送手
段との接合部に、異物除去手段を着脱自在に設けること
を特徴とする。

【００２０】この構成においては、クリーニング手段で
回収した未転写トナーに含まれる異物を除去する異物除
去手段を、クリーニング手段からトナー貯蔵部に未転写
トナーを搬送する第１の搬送手段と、トナー貯蔵部と、
の接合部に着脱自在に設ける。したがって、回収した未
転写トナー中に含まれる紙粉等の異物や粒径の大きなト
ナーの凝集物を容易に分離することができる。また、異
物除去手段は、着脱自在であるので、取り外して異物等
を廃棄することが容易に実施できる。

【００２１】(3) 前記異物除去手段は、少なくとも底部
がメッシュからなるカップ形状で、メッシュの目開き
が、回収するトナー粒径より大きく、分離する異物の粒
径より小さい範囲であることを特徴とする。

【００２２】この構成においては、異物除去手段はカッ
プ形状で、少なくとも底部が回収するトナー粒径より大
きく、分離する異物の粒径より小さい範囲の目開きのメ
ッシュによって構成されている。したがって、異物等が
メッシュを通過することがなく、確実に異物等を分離・
除去することができる上に、回収トナーによるメッシュ
の目詰まりも回避することができる。

【００２３】(4) 前記異物除去手段は、回収した内容物
量を検出する異物検出手段と、この検出手段で検出した
内容物量が所定量であることを告知する告知手段と、を
備えたことを特徴とする。

【００２４】この構成においては、異物除去手段に回収
された内容物量が異物検出手段によって所定量であるこ
とが検出されると、告知手段によって告知される。した
がって、画像形成装置の使用者は、異物が所定量になっ
たことを知ることができるので、第１の搬送手段を異物
やトナーで詰まらせる前に、容易に異物等を廃棄するこ
とができる。

【００２５】(5) 前記異物除去手段は、回収した内容物
を撹拌する異物撹拌手段を備えたことを特徴とする。

【００２６】この構成においては、異物除去手段に回収
された内容物は異物撹拌手段によって撹拌される。した
がって、異物除去手段には、異物や粒径の大きなトナー
凝集物等が蓄積し、再使用可能なトナーは、異物等に付
着しても撹拌されて異物除去手段を通過して、トナー貯
蔵部に貯蔵される。

【００２７】(6) 前記クリーニング手段は回収したトナ
ー量を検出するリサイクルトナー量検出手段を備え、前
記第３の搬送手段はリサイクルトナー量検出手段で検出
したトナー量が第１の所定量Ｘ１になると、トナー供給
部の新規トナーをクリーニング手段へ搬送することを特
徴とする。

【００２８】この構成においては、クリーニング手段に
回収したトナー量が第１の所定量Ｘ１になったことがリ
サイクルトナー量検出手段で検出されると、第３の搬送
手段によって新規トナーが、トナー供給部からクリーニ
ング手段に搬送される。したがって、第１の所定量Ｘ１
の未転写トナーがクリーニング手段に蓄積した時点で新
規トナーを混合することができるので、未転写トナーに
対する新規トナー量の割合が一定値以下になることを防
止できる。

【００２９】(7) 前記クリーニング手段は、前記リサイ
クルトナー量検出手段で検出したトナー量が、第２の所
定量Ｘ２（Ｘ２＞Ｘ１）になると未転写トナーと新規ト
ナーを撹拌するトナー撹拌部材を備え、前記第１の搬送
手段は撹拌を始めて所定時間後に搬送を開始し、前記リ
サイクルトナー量検出手段で検出したトナー量が第３の
所定量Ｘ３（Ｘ３＜Ｘ１）より少なくなると前記第１の
搬送手段と第３の搬送手段の搬送を停止することを特徴
とする。

【００３０】この構成においては、クリーニング手段に
新規トナーが搬送されて、第１の所定量Ｘ１の未転写ト
ナーと新規トナーとの総量が第２の所定量Ｘ２になった
ことがリサイクルトナー量検出手段で検出されると、未
転写トナーと新規トナーとはトナー撹拌部材によって撹
拌される。そして、撹拌が開始されて所定時間経過後
に、第１の搬送手段によってクリーニング手段からトナ
ー貯蔵部に撹拌されたトナーが搬送され、クリーニング
手段のトナー量が第３の所定量Ｘ３より少なくなったこ
とがリサイクルトナー量検出手段で検出されると、第１
の搬送手段はトナーの搬送を停止し、第３の搬送手段は
新規トナーの搬送を停止する。そのため、未転写トナー
に新規トナーは、一定の割合以上で撹拌され、また、ト
ナー撹拌手段で未転写トナーと新規トナーとは所定時間
撹拌されてから、第１の搬送手段で搬送されるので、撹
拌したトナーは流動性がよくなり、帯電性が向上し、未
転写トナーを再利用しても画質の低下を招来することが
ない。

【００３１】(8) トナー供給部に貯蔵するトナー量を検
出する貯蔵量検出手段と、この貯蔵量検出手段で検出し
たトナー量が所定量になると告知を行う告知手段と、を
備えたことを特徴とする。

【００３２】この構成においては、トナー供給部に貯蔵
されたトナー量が貯蔵量検出手段によって所定量である
ことが検出されると、告知手段によって告知される。し
たがって、画像形成装置の使用者は、画像形成装置のト
ナー切れを起こすことなく、速やかにトナー供給部にト
ナーを補給することができる。

【００３３】(9) 前記貯蔵量検出手段で検出したトナー
量が所定量より少なくなると、画像形成動作を停止する
制御部を備えたことを特徴とする。

【００３４】この構成においては、貯蔵量検出手段によ
ってトナー供給部に貯蔵されたトナー量が所定量より少
なくなったことが検出されると、制御部は画像形成装置
の画像形成動作を停止する。したがって、画像形成装置
のトナー切れにより、新規トナーの不足による画質低下
が生じるのを未然に防止し、また、使用者にトナーの補
給を促すことができる。

【００３５】(10)前記トナー貯蔵部からトナー供給部へ
前記トナー貯蔵部に貯蔵されたトナーを搬送する第４の
搬送手段を設けたことを特徴とする。

【００３６】この構成においては、トナー貯蔵部とトナ
ー供給部とは第４の搬送手段によって連通され、トナー
貯蔵部に貯蔵した未転写トナーと新規トナーとの混合ト
ナーはトナー供給部へ搬送される。したがって、トナー
供給部のトナー量が不足した際等に、トナーを補給する
ことができる。

【００３７】(11)前記貯蔵量検出手段で検出したトナー
量が所定量以下になると、第４の搬送手段は前記トナー
貯蔵部からトナー供給部へトナーを搬送することを特徴
とする。

【００３８】この構成においては、貯蔵量検出手段によ
ってトナー供給部に貯蔵されたトナー量が所定量より少
なくなったことが検出されると、第４の搬送手段によっ
てトナー貯蔵部のトナーがトナー供給部に搬送される。
したがって、画像形成装置のトナー切れにより、新規ト
ナーの不足による画質低下が生じるのを一時的に防ぐこ
とができる。

【００３９】(12)前記第２の搬送手段は、複数の磁極を
有する磁気ローラであることを特徴とする。

【００４０】この構成においては、トナー貯蔵部から現
像部にトナーを搬送する第２の搬送手段が、複数の磁極
を有する磁気ローラである。したがって、未転写トナー
と新規トナーとの混合トナーの帯電量を、新規トナーと
略同レベルまで回復することができ、トナーの帯電不良
による画質の低下を防止することができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
に係る画像形成装置の画像形成部における未転写トナー
再利用のための概念的な構成を示すブロック図である。
また、図２は、未転写トナー再利用のための構成をより
具体化して示す図である。なお、電子写真方式を用いた
一般的な画像形成装置における画像形成部の構成並びに
画像形成工程は、従来の技術において詳述しているの
で、ここではその図示及び説明を省略し、従来のトナー
リサイクル機構と異なる点を中心に図示・説明する。

【００４２】本発明では、クリーニング装置で回収した
未転写トナーに対し、新規トナーを一定の割合以上を混
合することにより、未転写トナーにおける搬送性の悪
化、帯電性能の低下、及び凝集して固まりを形成する等
の従来の問題点が解消することを見いだした。そこで、
従来は、現像部５ａ内で未転写トナーと新規トナーとの
撹拌・混合が行われていたが、本画像形成装置において
は、第３の搬送手段である搬送路２２を新たに設けて、
この搬送路２２を介して、トナー供給部であるトナーカ
ートリッジ１２に貯蔵された新規トナーをクリーニング
装置８へ搬送する。そして、クリーニング装置８におい
て未転写トナーと新規トナーとを撹拌・混合して現像装
置に搬送する。このようにすることで、未転写トナーの
搬送性が改善され、また帯電性能も悪化せず、さらに搬
送中に凝集して固まりを形成することもなくなる。つま
り、未転写トナーの再利用率が向上し、品質のよい画像
を形成することができる。なお、未転写トナーと新規ト
ナーとを撹拌・混合したトナーをリサイクルトナーと称
する。

【００４３】本画像形成装置において現像装置５は、図
１に示すように、感光体ドラム１へトナーを供給する現
像部５ａと、リサイクルトナーを貯蔵するトナー貯蔵部
５ｂと、から構成されている。トナー貯蔵部５ｂとクリ
ーニング装置８とは、クリーニング装置のリサイクルト
ナーをトナー貯蔵部５ｂに搬送する第１の搬送手段であ
る搬送路２１を介して連通している。また、現像部５ａ
とトナー貯蔵部５ｂとは、トナー貯蔵部５ｂに貯蔵した
リサイクルトナーを現像部５ａに搬送する第２の搬送手
段である搬送路２３を介して連通している。さらに、現
像部５ａとトナー供給部であるトナーカートリッジ１２
とは、トナーカートリッジ１２に貯蔵された新規トナー
を現像部５ａに搬送する第５の搬送手段である搬送路２
４を介して連通している。

【００４４】加えて、トナーカートリッジ１２とクリー
ニング装置８とが、トナーカートリッジ１２に貯蔵され
た新規トナーをクリーニング装置８に搬送する第３の搬
送手段である搬送路２２を介して連通している。

【００４５】上記の構成において、現像部５ａ内のトナ
ー量が予め定める量を下回ると、新規トナーを貯蔵する
トナーカートリッジ１２から、搬送路２４を介して現像
部５ｂへと新規トナーを供給する。クリーニング装置８
内のリサイクルトナー量が予め定めた量（第１の所定量
Ｘ１）に達すると、トナーカートリッジ１２から搬送路
２２を介してクリーニング装置８へと新規トナーを供給
する。また、上記リサイクルトナー量が予め定めた量
（第２の所定量Ｘ２）（Ｘ２＞Ｘ１）に達すると、クリ
ーニング装置８内でトナー撹拌を行う。そして、所定時
間後にクリーニング装置から搬送路２１を介してトナー
貯蔵部５ｂにリサイクルトナーを搬送する。搬送が進み
リサイクルトナー量が予め定めた量（第３の所定量）
（Ｘ３＜Ｘ１）になると、搬送路２１・２２による搬送
を停止する。

【００４６】図２を参照して上記の構成を更に詳述す
る。感光体ドラム１の周囲に対向して現像装置５、転写
装置６、剥離装置７及びクリーニング装置８が配置され
る。現像装置５は、現像部５ａとトナー貯蔵部５ｂとに
よって構成され、トナー貯蔵部５ｂは現像部５ａの上部
に位置する。現像部５ａは、トナーを撹拌する撹拌スク
リュ５ｃと、トナーを感光体ドラム１に供給する現像ロ
ーラ５ｄを備える。

【００４７】また、トナー供給部であるトナーカートリ
ッジ１２が、現像部５ａの上部に位置する。トナーカー
トリッジ１２は、新規トナーの量を検出する貯蔵量検出
手段であるトナー残量センサ１２ｓを備える。

【００４８】さらに、クリーニング手段であるクリーニ
ング装置８は、感光体ドラム１の表面に残留する未転写
トナーを掻き落とすクリーニングブレード８ａと、未転
写トナーと新規トナーとを撹拌するトナー撹拌部材であ
る撹拌スクリュ８ｂと、クリーニング装置内のトナー量
を検出するリサイクルトナー量検出手段であるトナー残
量センサ８ｓとを備える。

【００４９】加えて、トナー貯蔵部５ｂとクリーニング
装置８とを連通し、クリーニング装置８からトナー貯蔵
部５ｂへリサイクルトナーを搬送する搬送路２１が設け
られ、クリーニング装置８とトナーカートリッジ１２と
を連通し、トナーカートリッジ１２からクリーニング装
置８へ新規トナーを搬送する搬送路２２が設けられてい
る。なお、上記搬送路２１及び搬送路２２は、管の内部
に搬送手段であるスクリュを備えた構造である。

【００５０】また、トナーカートリッジ１２から現像部
５ａに新規トナーを搬送する図１に示した第５の搬送手
段である搬送路２４には、一例として搬送ローラ２４ａ
が設けられている。さらに、トナー貯蔵部５ｂから現像
部５ａに未転写トナーを搬送する図１に示した搬送路２
３には、一例として複数の磁極を有する磁気ローラ２３
ａが設けられている。

【００５１】現像部５ａの現像ローラ５ｄによって感光
体ドラム１へと供給され、転写材に転写されずに感光体
ドラム１の表面に付着したまま剥離装置７を通過した未
転写トナーは、クリーニング装置８のクリーニングブレ
ード８ａにて回収される。そして、クリーニング装置８
において、未転写トナーは、搬送路２２を介してトナー
カートリッジ１２から搬送された新規トナーと共に、撹
拌部材である撹拌ローラ８ｂによって混合・撹拌され
て、リサイクルトナーとなる。そして、リサイクルトナ
ーは、搬送路２１を介してトナー貯蔵部５ｂへ搬送され
る。

【００５２】また、トナーカートリッジ１２から現像部
５ａに新規トナーが搬送ローラ２４ａを介して供給さ
れ、トナー貯蔵部５ｂからリサイクルトナーが、磁気ロ
ーラ２３ａによって、所定量ずつ現像部５ａに供給され
る。そして、現像部５ａの撹拌スクリュ５ｃで、新規ト
ナーとリサイクルトナーとが撹拌される。なお、トナー
貯蔵部５ｂから現像部５ａにリサイクルトナーを搬送さ
れる際に、リサイクルトナーは磁気ローラ２３ａとの摺
擦により、新規トナーと略同程度のレベルまで帯電量を
回復させることができるので、トナーの帯電不良を防止
し、画像濃度の安定化を図ることができる。

【００５３】図３は、トナー貯蔵部５ｂと搬送路２１と
の接合部の構成を示す図である。また、図４は、本画像
形成装置における制御系の主要部を示すブロック図であ
る。図３（Ａ）に示すように、トナー貯蔵部５ｂにおけ
る搬送路２１から搬送されるリサイクルトナーの搬入口
には、紙粉や凝集したトナーを除去・分離するための異
物除去部材１５が設けられている。ここで異物除去部材
１５は、図３（Ｂ）に示すように、底部がメッシュ１６
からなるカップ状の内蓋形状であり、トナー貯蔵部５ｂ
に対して着脱自在である。異物除去部材１５は、全体が
メッシュによって構成されていてもよい。この構造によ
り、除去・分離した異物等を容易に廃棄することができ
る。

【００５４】メッシュ１６の目開きとしては、２０μｍ
以上２００μｍ以下の範囲内にあることが望ましい。ト
ナーの粒径が通常５〜１５μｍであり、異物の最低粒径
が２００μｍであり、この範囲とすることで、異物等が
メッシュを通過することがなく確実に異物等を分離・除
去することができる上に、回収トナーによるメッシュの
目詰まりも回避することができる。また、６０〜１８０
μｍ程度の比較的小径のトナー凝集物の通過を阻止する
ことにより、さらに画質が向上するので、メッシュ１６
の目開きは、２０〜５０μｍの範囲がより望ましい。

【００５５】ここで、メッシュ１６の目開きが上記の範
囲に設定されていても、紙粉等の異物やトナー凝集物が
異物除去部材１５に蓄積すると、それに伴って、再利用
可能なメッシュ１６より粒径が小さいリサイクルトナー
も、異物等に付着して異物除去部材１５に蓄積する。そ
こで、異物除去部材１５に蓄積した異物やトナー凝集物
等の内容物を撹拌する異物撹拌手段であるスクリュ１７
を設ける。このスクリュ１７で内容物を撹拌することに
より、粒径が小さいリサイクルトナーはメッシュを通過
してトナー貯蔵部５ｂに貯蔵されるので、リサイクルト
ナーの利用率が向上する。異物除去部材１５に蓄積した
内容物は常に撹拌する必要はないので、スクリュ１７
は、単独で回転するようにしてもよいし、搬送路２１に
設けたスクリュ２１ａと接続して、スクリュ２１ａが回
転する際に一緒に回転するようにしてもよい。

【００５６】また、異物除去部材１５の近傍に、異物除
去部材１５に蓄積した内容物の量を検出する検出手段で
ある異物量センサ１５ｓを設ける。異物量センサ１５ｓ
は、異物除去部材１５に蓄積した内容物の量を検出でき
るものであれば、特に限定されるものではないが、光学
式の反射センサや超音波センサ等が好適である。

【００５７】図４において、異物量センサ１５ｓは、残
量検出回路３３に接続されている。制御部３１は、ＣＰ
Ｕ３２と残量検出回路３３とによって構成され、異物量
センサ１５ｓの検出信号は、制御部３１に設けた残量検
出回路３３に送られ、トナーの残量を検出し、トナー残
量に応じた信号をＣＰＵ３２に出力する。ＣＰＵ３２
は、残量検出回路３３から送られてくる信号を基にトナ
ー量を把握し、告知手段である表示部３４への表示、及
び搬送系の駆動回路３５等を制御する。

【００５８】異物量センサ１５ｓによって異物除去部材
１５に蓄積した内容物が所定量になったことが検出され
ると、制御部３１のＣＰＵ３２は画像形成装置の表示部
３４に、異物除去部材１５に所定量以上の異物やトナー
凝集物が蓄積した旨の表示を行い、使用者に告知する。

【００５９】画像形成装置の使用者は、現像部５ａから
異物除去部材１５を取り外し、異物除去部材１５に蓄積
した異物やトナー凝集物を廃棄する。そして、再度現像
部５ａに異物除去部材１５を取り付ける。

【００６０】本画像形成装置においては、前記のよう
に、クリーニング装置８に、クリーニング装置８内部の
トナー量を検出するリサイクルトナー量検出手段である
トナー残量センサ８ｓが設けられている。また、トナー
カートリッジ１２には、トナーカートリッジ１２内部の
新規トナーの貯蔵量を検出する貯蔵量検出手段であるト
ナー残量センサ１２ｓが設けられている。トナー残量セ
ンサ８ｓ・１２ｓは、トナー量を検出できるものであれ
ば、特に限定されるものではないが、光学式の反射セン
サや超音波センサ等が好適である。

【００６１】図４に示すように、トナー残量センサ８ｓ
・１２ｓは、制御部３１の残量検出回路３３に接続され
ている。トナー残量センサ８ｓ・１２ｓの検出信号は、
制御部３１に設けた残量検出回路３３に送られ、トナー
の残量を検出し、トナー残量に応じた信号をＣＰＵ３２
に出力する。ＣＰＵ３２は、残量検出回路３３から送ら
れてくる信号を基にトナー量を把握し、表示部３４への
表示、及び搬送系の駆動回路３５を制御する。

【００６２】図５は、本画像形成装置のトナーリサイク
ルの制御手順を示すフローチャートである。制御部３１
のＣＰＵ３２は、まず、クリーニング装置８に設けられ
たセンサ８ｓでトナー量を検出する。そして、その検出
結果より、回収した未転写トナー量Ｐが第１の所定量Ｘ
１以上であるか否かを判断する（ｓ１）。ＣＰＵ３２は
トナー量Ｐが第１の所定量Ｘ１未満であると判断する
と、新規トナーの補給は行わない。一方、ＣＰＵ３２は
トナー量Ｐが第１の所定量Ｘ１以上であると判断する
と、搬送系の駆動回路３５を制御して、搬送路２２にお
ける搬送スクリュの駆動モータを駆動してスクリュの回
転を開始させて、トナーカートリッジ１２より新規トナ
ーの供給を開始する（ｓ２）。このとき、クリーニング
装置８内部に備えられた撹拌スクリュ８ｂは停止してい
る。クリーニング装置８内部に、新規トナーが所定量搬
送されて、未転写トナーと新規トナーとのトナー総量Ｐ
が第２の所定量Ｘ２（Ｘ２＞Ｘ１）になると（ｓ３）、
ＣＰＵ３２は搬送系の駆動回路３５に信号を送り、搬送
系の駆動回路３５は撹拌スクリュ８ｂの駆動モータの動
作を開始する（ｓ４）。これによって、クリーニング装
置８内での未転写トナーと新規トナーとの撹拌混合が円
滑に行われる。クリーニング装置８内部で撹拌が進み、
所定時間が経過すると、ＣＰＵ３２は搬送系の駆動回路
３５に信号を送り搬送路２１の搬送スクリューの駆動モ
ータの動作を開始させて、未転写トナーと新規トナーを
撹拌・混合したリサイクルトナーのトナー貯蔵部５ｂへ
の搬送を開始する（ｓ５）。

【００６３】リサイクルトナーのトナー貯蔵部への搬送
が進み、クリーニング装置８内部のリサイクルトナー量
が、第３の所定量Ｘ３（Ｘ３＜Ｘ１）より少なくなった
ことがクリーニング装置８内部に設けられたトナー残量
センサ８ｓで検出されると（ｓ８）、ＣＰＵ３２は搬送
系の駆動回路３５を制御して、搬送路２２における搬送
スクリューの駆動モータ、クリーニング装置８内部の撹
拌スクリュ８ｂの駆動モータ、及び搬送路２１の搬送ス
クリュの駆動モータをそれぞれ停止し、リサイクルトナ
ーのトナー貯蔵部５ｂへの搬送を停止する（ｓ７）。

【００６４】図６は、本画像形成装置のコピー動作時の
制御手順を示すフローチャートである。画像形成装置の
図外のスタートキーが操作されてコピー動作の開始が指
示されると（ｓ１１）、まず、ＣＰＵ３２は、トナーカ
ートリッジ１２内のトナー残量センサ１２ｓによりトナ
ー量Ｒを検出し（ｓ１２）、トナー量Ｒが所定量Ｘ４以
下であるか否かを判断する（ｓ１３）。ここで、トナー
量Ｒが所定量Ｘ４より多いと判断すると（ｓ１３）、画
像形成動作を実施し（ｓ２０）、再度スタートキーが操
作されるまで待機する（ｓ１１）。

【００６５】一方、トナー残量センサ１２ｓにより検出
されたトナー量Ｒが所定量Ｘ４以下であると、ＣＰＵ３
２は画像形成動作を実施した後（ｓ１４）、表示部３４
にトナー補給を促す表示を行う（ｓ１５）。その後、所
定時間経過後にトナー残量センサ１２ｓでトナー量を検
出して、ＣＰＵ３２はトナー補給が成されたか否かを判
断し（ｓ１６）、使用者によってトナー補給が行われた
場合は、再度スタートキーが操作されるまで待機する
（ｓ１１）。トナー補給が行われなかった場合は、表示
部３４のトナー補給を促す表示を点滅させて、使用者に
トナー補給を行うよう警告を行う。そして、所定時間経
過後にトナー残量センサ１２ｓでトナー量を検出して、
ＣＰＵ３２は再度トナー補給の有無を判断する（ｓ１
８）。使用者によってトナー補給が行われた場合は、再
度スタートキーが操作されるまで待機する（ｓ１１）。
この時点においてもトナー補給が行われなかった場合
は、画像形成装置の画像形成動作を停止し（ｓ１９）、
処理を終了する。

【００６６】以上のように、本画像形成装置では、新規
トナーをクリーニング装置８に搬送し、回収した未転写
トナーに新規トナーを所定の割合以上添加して、クリー
ニング装置８内の撹拌スクリュ８ｂで十分に撹拌混合す
ることにより、トナー全体の流動性がよくなり、帯電性
能も向上する。性能を回復したリサイクルトナーは、搬
送路２１で搬送中もスクリュによって撹拌混合され、現
像装置５のトナー貯蔵部５ｂで貯蔵される。そして、ト
ナー貯蔵部から現像部５ａにリサイクルトナーが供給さ
れ、現像部５ａにおいて撹拌スクリュ５ｃでリサイクル
トナーと新規トナーが撹拌されることにより、さらに安
定した良好なリサイクルトナーに再生できる。

【００６７】しかも、新規トナーは、あくまで未転写ト
ナーの特性向上のために所定の混合比で添加されるので
あって、従来のように、直接未転写トナーと混合される
構成ではない。したがって、新規トナーが不要にクリー
ニング装置８に供給され、現像装置５に搬送されるまで
に不必要な撹拌を受けることもない。また、前述の第１
の所定量Ｘ１、第２の所定量Ｘ２の値を調整すること
で、現像装置５におけるリサイクルトナーと、新規トナ
ーとの混合比を、自由に制御できる。よって、装置の使
用環境や状態に応じて細かく混合比を設定することで、
画質の低下を招来することなく、より効率良くトナーの
リサイクルを図ることができる。

【００６８】本発明に係る実施の他の形態を、図７を用
いて説明する。図７は、本発明の第２の実施形態に係る
画像形成装置のトナー再利用のための構成を示すブロッ
ク図である。本実施の形態の画像形成装置においては、
図１に示した第１の実施形態の画像形成装置の構成に加
えて、トナー貯蔵部５ｂからトナーカートリッジ１２へ
トナー貯蔵部に貯蔵されたリサイクルトナーを供給する
第４の搬送手段である搬送路２５を設ける。

【００６９】第１実施形態の画像形成装置では、図６の
フローチャートに示したように、トナーカートリッジ１
２内の新規トナーの残量が、規定量より少なくなった
際、トナー補給を行うよう表示部３４に表示を行うこと
で使用者に警告し、その後、補給されないと装置を停止
させていた。これに対し、第２の実施形態の画像形成装
置では、規定量より少なくなると、トナー補給を行うよ
う使用者に警告を行う。そして、さらに搬送路２５内の
図外の搬送ローラを動作させ、トナー貯蔵部５ｂに貯蔵
されているリサイクルトナーの所定量をトナーカートリ
ッジ１２に供給させることができる。

【００７０】これにより、画像形成装置の画像形成動作
が停止しないように画像形成装置の動作時間を延長させ
て、一次的に、画像形成動作の継続を可能にする。

【００７１】トナーカートリッジ１２へリサイクルトナ
ーの一定量を供給した後、トナー残量センサ１２ｓで検
出したトナー量が、再び規定量を割り込むと、第１の実
施形態の画像形成装置と同様に、画像形成動作を停止す
る。

【００７２】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００７３】(1) 新規トナーが第３の搬送路によってト
ナー供給部からクリーニング手段に搬送され、クリーニ
ング手段に回収された未転写トナーは新規トナーと一緒
に第１の搬送手段によってトナー貯蔵部に搬送され、さ
らにトナー貯蔵部から第２の搬送手段によって現像部に
搬送されるため、クリーニング手段で未転写トナーと新
規トナーとが混合されて現像部まで搬送され、それによ
ってトナーの流動性がよくなり、帯電性能も向上し、未
転写トナーの再利用率が向上し、また、画質を維持して
未転写トナーを再利用できる。

【００７４】(2) クリーニング手段で回収した未転写ト
ナーに含まれる異物を除去する異物除去手段を、クリー
ニング手段からトナー貯蔵部に未転写トナーを搬送する
第１の搬送手段と、トナー貯蔵部と、の接合部に着脱自
在に設けることにより、回収した未転写トナー中に含ま
れる紙粉等の異物や粒径の大きなトナーの凝集物を容易
に分離することができる。また、異物除去手段は、着脱
自在であるので、取り外して異物等を廃棄することが容
易に実施できる。

【００７５】(3) 異物除去手段はカップ形状で、少なく
とも底部が回収するトナー粒径より大きく、分離する異
物の粒径より小さい範囲の目開きのメッシュによって構
成されているので、異物等がメッシュを通過することが
なく、確実に異物等を分離・除去することができる上
に、回収トナーによるメッシュの目詰まりも回避するこ
とができる。

【００７６】(4) 異物除去手段に回収された内容物量が
異物検出手段によって所定量であることが検出される
と、告知手段によって告知されるので、画像形成装置の
使用者は、異物が所定量になったことを知ることがで
き、また、第１の搬送手段を異物やトナーで詰まらせる
前に、容易に異物等を廃棄することができる。

【００７７】(5) 異物除去手段に回収された内容物は異
物撹拌手段によって撹拌されるので、異物除去手段に
は、異物や粒径の大きなトナー凝集物等が蓄積し、再使
用可能なトナーは、異物等に付着しても撹拌されて異物
除去手段を通過して、トナー貯蔵部に貯蔵される。

【００７８】(6) クリーニング手段に回収したトナー量
が第１の所定量Ｘ１になったことがリサイクルトナー量
検出手段で検出されると、第３の搬送手段によって新規
トナーが、トナー供給部からクリーニング手段に搬送さ
れることにより、第１の所定量Ｘ１の未転写トナーがク
リーニング手段に蓄積した時点で新規トナーを混合する
ことができるので、未転写トナーに対する新規トナー量
の割合が一定値以下になることを防止できる。

【００７９】(7) クリーニング手段に新規トナーが搬送
されて、第１の所定量Ｘ１の未転写トナーと新規トナー
との総量が第２の所定量Ｘ２になったことがリサイクル
トナー量検出手段で検出されると、未転写トナーと新規
トナーとはトナー撹拌部材によって撹拌される。そし
て、撹拌が開始されて所定時間経過後に、第１の搬送手
段によってクリーニング手段からトナー貯蔵部に撹拌さ
れたトナーが搬送され、クリーニング手段のトナー量が
第３の所定量Ｘ３より少なくなったことがリサイクルト
ナー量検出手段で検出されると、第１の搬送手段はトナ
ーの搬送を停止し、第３の搬送手段は新規トナーの搬送
を停止するため、未転写トナーに新規トナーは、一定の
割合以上で撹拌され、また、トナー撹拌手段で未転写ト
ナーと新規トナーとは所定時間撹拌されてから、第１の
搬送手段で搬送されるので、撹拌したトナーは流動性が
よくなり、帯電性が向上し、未転写トナーを再利用して
も画質の低下を招来することがない。

【００８０】(8) トナー供給部に貯蔵されたトナー量が
貯蔵量検出手段によって所定量であることが検出される
と、告知手段によって告知されるので、画像形成装置の
使用者は、画像形成装置のトナー切れを起こすことな
く、速やかにトナー供給部にトナーを補給することがで
き、新規トナーの不足による画質低下が生じるのを未然
に防止する効果がある。

【００８１】(9) 貯蔵量検出手段によってトナー供給部
に貯蔵されたトナー量が所定量より少なくなったことが
検出されると、制御部は画像形成装置の画像形成動作を
停止するので、画像形成装置のトナー切れで、新規トナ
ーの不足による画質低下が生じるのを未然に防止し、ま
た、使用者にトナーの補給を促すことができる。

【００８２】(10)トナー貯蔵部とトナー供給部とは第４
の搬送手段によって連通され、トナー貯蔵部に貯蔵した
未転写トナーと新規トナーとの混合トナーはトナー供給
部へ搬送されることにより、トナー供給部のトナー量が
不足した際等に、トナーを補給することができる。

【００８３】(11)貯蔵量検出手段によってトナー供給部
に貯蔵されたトナー量が所定量より少なくなったことが
検出されると、第４の搬送手段によってトナー貯蔵部の
トナーがトナー供給部に搬送されるので、画像形成装置
のトナー切れにより、新規トナーの不足による画質低下
が生じるのを一時的に防ぐことができる。

【００８４】(12)トナー貯蔵部から現像部にトナーを搬
送する第２の搬送手段を、複数の磁極を有する磁気ロー
ラにすることにより、未転写トナーと新規トナーとの混
合トナーの帯電量を、新規トナーと略同レベルまで回復
することができ、トナーの帯電不良による画質の低下を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の画像形成
部における未転写トナー再利用のための構成を示すブロ
ック図である。

【図２】未転写トナー再利用のための構成を示す図であ
る。

【図３】本発明におけるトナー貯蔵部に設けた異物除去
部材の構成を示す図である。

【図４】本発明における制御系の要部説明図である。

【図５】本発明におけるトナーリサイクルの制御手順を
示すフローチャート図である。

【図６】本発明におけるコピー動作時の制御手順を示す
フローチャート図である。

【図７】第２の実施形態に係る画像形成装置の画像形成
部における未転写トナー再利用のための構成を示すブロ
ック図である。

【図８】従来の画像形成装置の概略の構成を示す図であ
る。

【図９】従来の画像形成装置の画像形成部の概略の構成
を示す図である。ャートである。

【符号の説明】

５ａ−現像部 ５ｂ−トナー貯蔵部 ８−クリーニング装置 １２−トナーカートリッジ（トナー供給部） ２１−搬送路（第１の搬送手段） ２２−搬送路（第３の搬送手段） ２３−搬送路（第２の搬送手段） ２４−搬送路（第５の搬送手段） ２５−搬送路（第４の搬送手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 21/00 ３１０ (72)発明者 直井 宏夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 藤田 庄一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 崎田 裕史 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 西光 英二 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H034 AA00 BF00 CB00 CB01 CB02 2H077 AA01 AA31 AA37 AB03 AB11 AB14 AC02 AC16 AD05 AD32 CA01 DA12 DA15 DA16 DA24 DA32 DA45 DA63 DA74 DB03 DB04 DB25

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像担持体上に形成された静電潜像
   にトナーを供給して顕像化する現像手段を含む現像部
   と、この現像部に新規トナーを供給するトナー供給部
   と、顕像化されたトナー像を転写材に転写する転写手段
   と、トナー像転写後の静電潜像担持体上に残留するトナ
   ーを除去・回収するクリーニング手段と、クリーニング
   手段内のトナーを回収して貯蔵するトナー貯蔵部と、ク
   リーニング手段内のトナーをトナー貯蔵部へ搬送する第
   １の搬送手段と、トナー貯蔵部に貯蔵したトナーを現像
   部へ搬送する第２の搬送手段と、を備えた画像形成装置
   において、 トナー供給部からクリーニング手段へ新規トナーを搬送
   する第３の搬送手段を備えたことを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 前記トナー貯蔵部と前記第１の搬送手段
   との接合部に、異物除去手段を着脱自在に設けることを
   特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記異物除去手段は、少なくとも底部が
   メッシュからなるカップ形状で、メッシュの目開きが、
   回収するトナー粒径より大きく、分離する異物の粒径よ
   り小さい範囲であることを特徴とする請求項２に記載の
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記異物除去手段は、回収した内容物量
   を検出する異物検出手段と、この異物検出手段で検出し
   た内容物量が所定量であることを告知する告知手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の画
   像形成装置。
5. 【請求項５】 前記異物除去手段は、回収した内容物を
   撹拌する異物撹拌手段を備えたことを特徴とする請求項
   ２乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記クリーニング手段は回収したトナー
   量を検出するリサイクルトナー量検出手段を備え、前記
   第３の搬送手段はリサイクルトナー量検出手段で検出し
   たトナー量が第１の所定量Ｘ１になると、トナー供給部
   の新規トナーをクリーニング手段へ搬送することを特徴
   とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装
   置。
7. 【請求項７】 前記クリーニング手段は、前記リサイク
   ルトナー量検出手段で検出したトナー量が第２の所定量
   Ｘ２（Ｘ２＞Ｘ１）になると未転写トナーと新規トナー
   を撹拌するトナー撹拌部材を備え、前記第１の搬送手段
   は撹拌を始めて所定時間後に搬送を開始し、前記リサイ
   クルトナー量検出手段で検出したトナー量が第３の所定
   量Ｘ３（Ｘ３＜Ｘ１）より少なくなると前記第１の搬送
   手段と第３の搬送手段の搬送を停止することを特徴とす
   る請求項６に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記トナー供給部に貯蔵するトナー量を
   検出する貯蔵量検出手段と、この貯蔵量検出手段で検出
   したトナー量が所定量になると告知を行う告知手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至７に記載の画像
   形成装置。
9. 【請求項９】 前記貯蔵量検出手段で検出したトナー量
   が所定量より少なくなると、画像形成動作を停止する制
   御部を備えたことを特徴とする請求項８に記載の画像形
   成装置。
10. 【請求項１０】 前記トナー貯蔵部からトナー供給部へ
    前記トナー貯蔵部に貯蔵されたトナーを搬送する第４の
    搬送手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至９のい
    ずれかに記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記貯蔵量検出手段で検出したトナー
    量が所定量以下になると、第４の搬送手段は前記トナー
    貯蔵部からトナー供給部へトナーを搬送することを特徴
    とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記第２の搬送手段は、複数の磁極を
    有する磁気ローラであることを特徴とする請求項１乃至
    １１のいずれかに記載の画像形成装置。