JP2002268385A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写後の感光体表面上から除去された残留ト
ナーを現像装置に戻して再利用するトナ−リサイクル機
構を備えた画像形成装置において、異物を確実に除去
し、異常画像の発生を抑える。 【解決手段】 感光体ドラム１周囲に配置されたクリー
ニング装置７によって回収された感光体ドラム１上の残
留トナーを、回収トナー搬送装置１０によって現像装置
４に回収し、トナーをリサイクルする画像形成装置にお
いて、前記現像装置４内部の気流経路に異物除去部材１
４を設けたことを特徴とする。その他６項ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転写後の感光体表
面上から除去された残留トナーを現像装置に戻して再利
用するトナ−リサイクル機構を備えた画像形成装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電
子写真式の画像形成装置においては、感光体上の潜像を
現像装置からのトナーにより現像し、このトナー像を転
写紙上に転写、定着しているが、現像装置内で粉煙状と
なったトナーが現像装置外に飛散すると、他のユニット
に作動不良等々の悪影響を及ぼして画質の低下や故障を
もたらすため、従来からトナ−飛散を防止する目的で、
種々の提案がなされている。

【０００３】例えば、特開昭５９−１０１６７７号公報
には、空気流形成手段によってドクターから対向部位に
至るトナー粉煙を強制的に空気流と共に現像ケーシング
内へ運び込むことにより、トナー粉煙による機器内の汚
染、及び光学系の機能低下を防止して画質を向上させる
提案がなされている。

【０００４】また、特開昭６０−１２０３７６号公報に
は、現像装置本体と、該現像装置本体に回収トナーを供
給する容器とを通気パイプにより接続し、現像動作中
に、現像装置に吸気的な動作だけを行なわせて、現像装
置本体内のトナー粉を上記容器内に回収することによ
り、トナーの飛散を防止した技術が開示されている。

【０００５】また、現像ユニット内の圧を抜き、現像ロ
−ラ側の開口部を吸込み気流にするようにしてトナー粉
の外部への飛散を防止した現像装置も一般的である。

【０００６】更に、感光体上の残留トナーをクリーニン
グ装置によって除去した後で、これを現像装置内に回収
してリサイクルする画像形成装置において、紙粉等の不
純物を除去する方法として、特開昭６１−１００７８３
号公報にはサイクロン分離器を使用する技術が開示さ
れ、特開昭６２−１４４１９１号公報にはトナ−回収経
路上にフィルタ−を設けた技術が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】回収トナー中には紙
粉、ほこり等の異物を含んでいるので、この回収トナー
がそのまま現像装置の現像ローラから感光体上に供給さ
れると、画質低下等の不具合をもたらすため、回収トナ
−の紙粉等の異物を除去する手段として、特開昭６１−
１００７８３号公報には、サイクロン分離器を用いた技
術が示されているが、装置が大きく複雑となるため、画
像形成装置に搭載することが困難であった。

【０００８】また、特開昭６２−１４４１９１号公報で
は、トナー回収経路上にメッシュ等のフィルタを配置し
ているが、メッシュが目づまりし易く、頻繁にメンテナ
ンスを行なわないとブロッキングしてしまい、機械が破
損してしまう恐れがあった。メッシュを用いる場合に
は、メッシュを構成する繊維状の部材表面にトナーが付
着しにくくするために、繊維状部材の太さや表面性を選
択する必要がある。

【０００９】また、特開平９−１８５２３７号公報で
は、トナ−飛散防止の為に、現像ユニット内の圧を抜く
ためのフィルタ−を適所に設けており、そのフィルター
直下部に設けた受け皿で異物を蓄積しているが、経時で
受け皿に堆積したトナー及び異物が上部にあるフィルタ
ーの目詰まりを引き起こし、現像装置外へのトナー飛散
を発生させてしまう不具合があった。また浮遊トナーや
異物は、全て圧抜きフィルタに吸着されていたため、現
像装置の駆動が停止することによって現像ケーシング内
で自由落下し、現像ケーシング内の既存の現像剤に混入
されてしまっていた。つまり、紙粉等の異物は現像ケー
シング内にて回収されずに循環してしまい、時折現像さ
れることによって異常画像の発生原因となっていた。

【００１０】さらに、現像剤中に混入される紙粉の量
は、使用している転写紙の種類やコピー枚数、原稿の画
像面積率等によって異なるため、紙粉の混入量に応じた
除去能力を確保しなければならない。

【００１１】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、現像ローラ近傍から圧抜きフィルタ−に向かう気流
を利用して、回収トナ−中に含まれている紙粉等の異物
を分離することと、分離された異物を気流の有無に関わ
らず捕捉することと、更には一度捕捉された異物をユニ
ット外部に漏らさなくすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、感光体周囲に配置されたクリー
ニング装置によって回収された感光体上の残留トナー
を、回収トナー搬送装置によって現像装置に回収し、ト
ナーをリサイクルする画像形成装置において、前記現像
装置内部の気流経路に異物除去部材を設けたことを特徴
とする。

【００１３】請求項２の発明は、前記異物除去部材をメ
ッシュ状に構成することを特徴とする。

【００１４】請求項３の発明は、前記異物除去部材を構
成するメッシュの繊維の太さを、トナー粒径の１０倍以
下とすることを特徴とする。

【００１５】請求項４の発明は、前記異物除去部材を、
気流の方向に対して斜めに配置することを特徴とする。

【００１６】請求項５の発明は、非画像形成時に現像装
置内部に気流を発生させることを特徴とする。

【００１７】請求項６の発明は、気流発生時間を、トナ
ー補給率の積算時間に応じて変化させることを特徴とす
る。

【００１８】請求項７の発明は、前記異物除去部材を、
現像装置に着脱自在に設置していることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施
形態により詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態
としての回収トナ−をリサイクルする機構を備えた画像
形成装置の作像部の構成図であり、図２は圧抜きフィル
タ１１部周辺の詳細を示す図である。

【００２０】図１において、符号１は像担持体としての
感光体ドラム、２は原稿反射光等の光学的な画像情報を
書き込む光学装置、３は潜像を必要に応じて消去するイ
レーサ、４は潜像にトナーを供給して現像する現像装
置、５は転写前除電装置、６は感光体上のトナー像を転
写紙Ｐ上に転写する転写装置、７は感光体上に残留した
トナーなどを除去するクリーニング装置、８は残留電荷
を除去する除電装置、９は画像形成に先立って感光体を
一様に帯電させる帯電装置、１０は回収トナー搬送装
置、１１は圧抜きフィルタ、１４はメッシュ( 異物除去
部材) である。

【００２１】クリーニング装置７のブレード７ａによっ
て、感光体１上から回収されたトナーは、回収トナー搬
送装置１０によって現像装置４内に回収されて、リサイ
クルに供される。この回収トナー中には紙粉、逆帯電ト
ナー等の異物を含んでいるので、この回収トナーがその
まま現像装置４の現像ローラ４b から感光体上に供給さ
れると、画質低下等々の不具合をもたらす。

【００２２】本発明の特徴的な構成は、従来のようにリ
サイクルトナーの搬送経路に異物除去を目的としたメッ
シュを設置して、リサイクルトナー中に存在する紙粉等
の異物を除去するのではなく、気中を流れる紙粉等の異
物除去をメッシュ１４を用いて、現像剤中１６から除去
するようにした点にある。

【００２３】図２に示すように、圧抜きフィルタ１１
は、現像ケーシング４a の上面に形成された穴に対して
フィルタケーシング１２を介して取付けられており、現
像装置４の駆動中に現像ローラ４b 下部からの外気の吸
い込みによって現像ケーシング４ａの内圧が高くなる
と、図１の白抜き矢印のような気流が発生し、圧抜きフ
ィルタ１１から空気が外部へ抜けて行く。この現像装置
４内に発生する気流に沿って、現像ケーシング４a 内に
浮遊している紙粉やトナー等が移動する。

【００２４】しかし、本発明によると、図２( ａ) のよ
うに、気流経路に設けられ、メッシュケーシング１７に
固定されたメッシュ１４によって繊維状の異物( 紙粉な
ど)１５は捕捉され、浮遊トナー１３などの微粒子のみ
メッシュ１４を通過して圧抜きフィルタ１１に吸い付け
られる。そして、図２( ｂ) のように、現像装置４の駆
動が止まった状態で、圧抜きフィルタ１１に吸い付けら
れた浮遊トナー１３等の一部が圧抜きフィルタ１１に付
着するが、その他は現像ケーシング４a 内に自由落下し
ても、紙粉等の異物１５はメッシュ１４によって既に除
去されているので、異物１５が既存の正常な現像剤中に
混入する事態が防止される。

【００２５】図３はメッシュ１４を拡大したものであ
る。メッシュ１４は紙粉等の繊維状の異物１５を捕捉
し、トナーを通過させる機能を持っており、メッシュ１
４を構成する繊維にトナーが堆積しにくいようにするた
め、その径を極力小さくする必要がある。本実施形態で
は、太さ３０μm の繊維で開口部の一辺が１００μm の
メッシュ１４を用いている。また、メッシュ１４の材質
として一般的にステンレスが使われているが、アルミ等
その他の金属やナイロン等の樹脂でも利用できる。な
お、本実施形態に用いたトナーの平均粒径は６μm であ
る。

【００２６】ところで、図２に示すメッシュ１４は左か
ら右方向へ向かって流れる気流に対して傾斜を設けて配
置している。これは、メッシュ１４に捕捉された繊維状
の異物１５が、気流が停止した場合でも現像装置４内で
自由落下してしまうことを防止するためである。

【００２７】現像装置４内の気流は現像装置４の駆動に
伴って発生しており、通常、メッシュ１４による紙粉除
去が行われるのは気流が発生しているときのみである。
つまり、このままでは現像装置４の駆動時間によって紙
粉除去能力の限界が定められてしまう。ところが、転写
紙として使用される紙種や原稿面積率等によって、転写
紙の感光体表面に付着する紙粉の量は異なるため、単位
体積あたりのリサイクルトナー中に混入する紙粉の量も
異なってくる。

【００２８】そこで、本発明においては、画像形成時以
外でも必要に応じて現像装置４を駆動させて、紙粉等の
異物除去を確実に実施できるように「現像剤中異物除去
動作」を実施している。本実施形態では、画像形成時と
同様に現像装置４を駆動させることで、現像ローラ４b
と現像ケーシング４a の下側とのギャップから外気を吸
い込み、圧抜きフィルタ１１への気流を発生させてい
る。ただし、やみくもに現像装置４を駆動させてしまう
と各種部品の磨耗を加速させてしまい、また現像剤１６
へのストレスも増加してしまうため寿命の短命化になり
かねない。そこで、本実施形態においては、リサイクル
トナー量に応じて、前記「現像剤中異物除去動作」の実
行頻度を変えている。

【００２９】具体的に説明すると、リサイクルトナー量
が多いのは、感光体上の転写残トナー量が多い場合、す
なわち画像面積率の高い場合である。画像面積率が高い
場合はトナー消費量が多く、自動的にトナー濃度制御を
行っている画像形成装置においては必然的にトナー補給
量が多くなる。

【００３０】以上の因果関係より、本実施形態ではトナ
ー補給時間の積算時間を基に、前記「現像剤中異物除去
動作」の実行頻度を決定している。なお、「現像剤中異
物除去動作」に関しては、本実施形態以外の手段とし
て、画像形成装置本体内に設置された排風ファンを利用
し、これを駆動させて、圧抜きフィルタ１１外部から現
像装置４内のエアを吸い出すことによって気流を発生さ
せることもできる。

【００３１】尚、現像装置４からのメッシュ１４の着脱
は、図２に示すメッシュケーシング１７を上方にスライ
ドさせることで達成できる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１の発明は、クリーニング装置に
よって回収されたトナーを現像装置にリサイクルする画
像形成装置において、前記現像装置内部の気流経路に異
物除去部材を設けているので、気中でトナーと分離し易
くなった繊維状の紙粉や異物を確実に除去することがで
き、異常画像の発生を抑えることができる。

【００３３】請求項２の発明は、前記異物除去部材をメ
ッシュ状に構成しているので、形状の異なる繊維状の紙
粉や異物と、トナーを確実に分離・保持することがで
き、異常画像の発生を抑えることができる。

【００３４】請求項３の発明は、前記異物除去部材であ
るメッシュを構成する繊維の太さを、トナー体積平均粒
径の１０倍以下としているので、メッシュ表面へのトナ
ー付着が発生しにくく、メッシュの異物分離機能を長期
間維持することができる。

【００３５】請求項４の発明は、前記の異物除去部材
を、重力に対して斜めであり、かつ上側の面が気流の上
流を向くように配置しているので、気流が停止した状態
においても、一旦捕捉した繊維状の紙粉や異物を特別な
部材を設置することなく、確実に保持することができ
る。

【００３６】請求項５の発明は、非画像形成時に現像装
置内部に気流を発生させる動作モードを持っているの
で、現像剤中に含まれる紙粉等の異物の量が多い場合で
も確実に除去することができる。

【００３７】請求項６の発明は、気流発生時間を、トナ
ー補給率の積算時間に応じて変化させているので、リサ
イクルトナーに混入して現像剤中に紛れ込んでしまう紙
粉等の異物の量に応じてその除去機能を調整することが
でき、無駄な現像装置の駆動に伴う各種駆動部品の磨耗
や現像剤の劣化を防止することができる。

【００３８】請求項７の発明は、前記異物除去部材を現
像装置に着脱自在に設置しているので、紙粉等異物除去
のメンテナンスが容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を適用する画像形成装置の一
例の要部構成図である。

【図２】(a) 及び(b) は圧抜きフィルタとメッシュの構
成図である。

【図３】メッシュの拡大図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 光学装置 ３ イレ−サ ４ 現像装置 ５ 転写前除電装置 ６ 転写装置 ７ クリ−ニング装置 ８ 除電装置 ９ 帯電装置 １０ 回収トナ−搬送装置 １１ 圧抜きフィルタ １２ フィルタケ−シング １３ 浮遊トナ− １４ 異物除去部材( メッシュ) １５ 繊維状の異物( 紙粉など) １６ 現像剤 １７ メッシュケーシング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA38 EA18 EC20 ED08 EE02 EE07 EF09 EF12 2H077 AA37 CA01 DB14 FA16 GA02 GA03 4D004 AA16 AA50 CA08 DA03 DA20 4D021 FA18 GA01 GA14 HA10

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体周囲に配置されたクリーニング装
   置によって回収された感光体上の残留トナーを、回収ト
   ナー搬送装置によって現像装置に回収し、トナーをリサ
   イクルする画像形成装置において、前記現像装置内部の
   気流経路に異物除去部材を設けたことを特徴とする画像
   形成装置。
2. 【請求項２】 前記異物除去部材をメッシュ状に構成す
   ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記異物除去部材であるメッシュを構成
   する繊維の太さを、トナー体積平均粒径の１０倍以下と
   することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記異物除去部材を、重力に対して斜め
   であり、かつ上側の面が気流の上流を向くように配置す
   ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 非画像形成時に現像装置内部に気流を発
   生させる動作モードを持つことを特徴とする請求項１記
   載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 気流発生時間を、トナー補給率の積算時
   間に応じて変化させることを特徴とする請求項５記載の
   画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記異物除去部材を、現像装置に着脱自
   在に設置していることを特徴とする請求項１記載の画像
   形成装置。