JP2006119500A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナーリサイクルモードとトナー廃棄モードとの切替を確実に行うことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 リサイクル手段から分岐した分岐輸送路中にエアーポンプを設け、該エアーポンプを作動又は不作動に設定することにより、トナーリサイクルモードとトナー廃棄モードとの切替を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は電子写真方式の画像形成装置、特に、トナーリサイクル手段を有する画像形成装置に関する。

トナーリサイクル手段を有する画像形成装置は広く普及しているが、リサイクルトナーが画質を低下させる傾向があるために、これに対する対策が従来から採られている。

特許文献１では、クリーニング手段において回収されたトナーを現像手段に搬送するトナーリサイクルモードと、クリーニング手段において回収されたトナーを廃棄用の回収容器に収納するトナー廃棄モードとを選択可能な画像形成装置が提案されている。

このような画像形成装置では、画質を優先する場合には、回収容器にトナーを排出するトナー廃棄モードが選択され、トナーの消費量を節約し、ランニングコストを抑制する場合には、トナーリサイクルモードが選択される。
特開平１０−３０７５２０号公報

特許文献１の画像形成装置では、クリーニング手段から現像手段にトナーを搬送する搬送路の途中にリサイクル／廃棄切替部を設け、該リサイクル／廃棄切替部を切替動作させることにより、トナーリサイクルモードとトナー廃棄モードとの切替が行われる。

このような切替部の動作による切替は、正常に作動しない場合が生じうるという問題がある。

トナーリサイクルモードを用いるか又はトナー廃棄モードを用いるかの選択は頻繁に行われることは少なく、長期間一つのモードで画像形成装置を使用した後に他のモードに切り換えるという使われかたが多い。というのは、オフィス等に機械が設置された後は、ユーザの種類が変わることはきわめて少なく、機械の使用態様が大きく変化することはほとんどないからである。機械の使用態様が変化するのは、機械の設置場所が変わるとか、機械が再使用される場合である。そして、使用態様の大きな変化があるときにトナーリサイクルモードと、トナー廃棄モードとの切替が行われる。

長期間に亘って使用された機械では、トナー輸送経路等において細隙にトナーが詰まっており、トナー輸送経路の切替等が困難な状態になっている場合が少なくない。特許文献１のようにトナー輸送経路に設けられた切替部の動作によりトナーリサイクルモードと、トナー廃棄モードとの切替を行うものでは、長期間の使用後に切替部が正常に作動しないおそれがある。

また、特許文献１では、リサイクル／廃棄切替部を用いてトナーリサイクルモードと廃棄モードとの切替を行っているので、構造が複雑になり構成部品が多くなってコストが高くなるという問題がある。

本発明は、トナーリサイクルモードとトナー廃棄モードとを切り替え使用できる従来の画像形成装置における前記のような問題を解決することを目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。
（請求項１）
像担持体、該像担持体上にトナー像を形成する現像手段、前記像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段、転写後の前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段及び前記クリーニング手段により回収されたトナーを前記現像手段に搬送するトナーリサイクル手段及び前記クリーニング手段により回収されたトナーが集積される回収容器を有する画像形成装置において、
前記トナーリサイクル手段から分岐して前記回収容器にトナーを搬送するための分岐輸送路及び該分岐輸送路にトナーを吸引するエアーポンプを設け、該エアーポンプの作動、不作動により、前記クリーニング手段から前記現像手段にトナーを搬送するか又は前記回収容器にトナーを搬送するかの切換が行われることを特徴とする画像形成装置。
（請求項２）
前記分岐輸送路中に逆流防止装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
（請求項３）
前記回収容器は、主集積室、トナーを含む空気を取り入れる流入口、トナーを分離した空気を排出する排出口、該排出口に設けられたフィルタ及び前記流入口から前記排出口に屈曲した経路を経て空気を誘導し、誘導の過程でトナーを分離する副集積室を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

請求項１〜３のいずれかの発明により、トナーリサイクルモードとトナー廃棄モードとが選択可能であって、安定したトナーの輸送が行われる画像形成装置が実現される。また、前記２モードの切替が、エアーポンプの作動／不作動により行われるので、切替機構が不要となり、切替機構のためのコストの上昇が避けられる。

また、エアーポンプが設けられたトナー輸送系が何らかの原因で停止するような故障が生じた場合でも、現像手段にトナーを輸送するリサイクル手段は正常に作動するので、前記故障により装置が使用不能となることはなく、リサイクル手段を用いて画像形成を続行することができる。

請求項２の発明により、トナーがリサイクル手段に逆流することがないので、トナーの逆流によるトナー飛散が防止される。

請求項３の発明により、ポンプを使用したことにより生ずる気流、特に、トナーを含む空気の流通系から外部に排気する排気口からトナーが流出することが良好に防止され、トナーによる装置環境の汚染が防止される。

図面を用いて本発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明するが、本発明は図に示した実施の形態に限定されない。図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す図である。

１はドラムの感光体であって、負帯電性のＯＰＣ感光体が好ましく用いられる。２は回転する感光体１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電手段であり、スコロトロン帯電器が好ましく用いられる。３は露光手段であり、半導体レーザを光源とする走査露光型の露光装置が好ましく用いられ、画像データに従って、感光体１をドット露光する。４は現像手段であり、トナーとキャリアを有する二成分現像剤を用いて、感光体１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。現像手段４は感光体１の帯電極性と同極性に帯電したトナーにより反転現像を行う。現像手段４にはトナー補給部４２からトナーが補給されるとともに、リサイクル手段９からリサイクルトナーが供給される。５はトナー像の転写性を高めるために照射する転写前露光光源である。６はコロトロン帯電器からなる転写手段、７はコロトロン帯電器からなる分離手段である。

給紙部より給紙された転写紙Ｐは、レジストローラ１０によって感光体１上に形成されたトナー像と同期して転写部に供給される。転写部において、転写手段６により感光体１から転写紙Ｐにトナー像が転写され、転写後の転写紙Ｐは分離手段７により感光体１から分離される。分離後の転写紙Ｐは定着手段１１を通過して定着処理され、機外に排出される。

転写後の感光体１はクリーニング手段８によりクリーニングされる。クリーニング手段８はウレタンゴムからなるクリーニングブレード８１を有し、クリーニングブレード８１で感光体１の表面から転写残トナーを掻き取ることにより、感光体１をクリーニングする。感光体１から除去されたトナーはスクリュー８２によりクリーニング手段８外に排出される。

９はリサイクル手段であり、輸送管９１及びスクリュー９２からなる（図２参照）。クリーニング手段８において回収されたトナーはスクリュー８２により、クリーニング手段８の底部において図１における紙面手前側に搬送される。リサイクル９は感光体１及び現像手段４の図１における紙面手前側に設けられ、リサイクル手段９により搬送されたトナーは現像手段４に供給されるトナーを一時的に貯留する中間ホッパ４１に投入される。トナー補給部４２から補給されたニュートナーにリサイクル手段９から供給されたリサイクルトナーが混合されて現像手段４に供給される。

図２はクリーニング手段８で回収された回収トナーの輸送経路を示す図である。

図２において、リサイクル手段９はトナーを輸送する輸送管９１及びスクリュー９２で構成され、輸送管９１には入り口９３及び出口９４、９５が設けられる。入り口９３には、クリーニング手段８のスクリュー８２により搬送されたトナーが流入する。出口９４は中間ホッパ４１に連通し、出口９４から排出されたトナーは中間ホッパ４１を経て現像手段４に供給される。出口９５は輸送管１０１により逆流防止装置１０４に連通している。

リサイクル手段９と、逆流防止装置１０４とは輸送管１０１で連結され、逆流防止装置１０４とエアーポンプ１１０とは輸送管１０２により連結され、エアーポンプ１１０と回収容器１３０とは輸送管１０３により連結される。このように、エーアポンプ１１０はリサイクル手段９から分岐した分岐輸送路中に設けられる。

逆流防止装置１０４はエアーポンプ１１０からリサイクル手段９にトナーが逆流するのを阻止する装置であり、密閉型の容器１０５内の流入室と流出室とに設けられた２個の弁１０６、１０７により逆流を阻止する。

エアーポンプ１１０はダイアフラムポンプからなり、ポンプハウジング１２０内には仕切１２１により隔てられた吸気室１１４と排気室１１６とが形成される。エアーポンプ１１０の吸気口は輸送管１０２に接続され、排気口は輸送管１０３に接続される。

エアーポンプ１１０の外形の一部はゴムからなる弾性体で形成されたダイヤフラム１１１で形成され、ダイヤフラム１１１はモータ１１２で駆動される偏心回転部材１１３により駆動されて実線で示す状態と点線で示す状態に変形する。

モータ１１２により偏心回転部材１１３が回転し、この回転によりダイヤフラム１１１が実線で示す状態と点線で示す状態間で変形し、吸気室１１４の容積を変化させ吸気室１１４内の圧力を増減させる。この圧力の増減により、弁１１５、１１７がそれぞれ実線で示す下位置と点線で示す上位置とに交互に移動し、流体を矢印Ｗ１で示すように一方向に輸送する。

排気トナーが集積される回収容器１３０は主集積室１３１と副集積室１３２とを有し、これら室は仕切１３３により隔てられる。副集積室１３２は更に仕切１３４により隔てられる。仕切１３３に設けられた通気口１３３Ａと仕切１３４に設けられた通気口１３４Ａとは図示のように、高さの異なる位置に設けられる。１３５は排気口に設けられた集塵フィルタである。

輸送管１０３が接続された流入口１３０Ａから回収容器１３０には流入したトナーを含む空気は矢印Ｗ２で示すように、通気口１３３Ａを通って副集積室１３２に流入し、下方に進んだ後に下方の通気口１３４Ａから矢印Ｗ３で示すように上昇して集塵フィルタ１３５が設けられた排気口がら矢印Ｗ４で示すように容器外の排出される。副集積室１３２に集積するトナーは微量であるので、副集積室１３２の容積は小さくてよい。

図示のように屈曲した迷路状の誘導路を通過した後に空気が容器外に排気されるので、回収容器１３０内を通過する過程で、空気に含まれるトナーが落下し、空気から分離される。従って、集塵フィルタ１３５を通過する空気中にはほとんどトナーが含まれておらず、更に、集塵フィルタ１３５によりトナーを排気から除去することにより、回収容器１３０から排出される空気に含まれるトナーによる設置環境の汚染が効果的に防止される。

クリーニング手段８において回収されたトナーを現像手段４に輸送して再使用するトナーリサイクルモードにおいては、エアーポンプ１１０は不作動に設定され、画像形成工程の実行中も作動することはない。

画像形成工程において、エアーポンプ１０は作動しないので、クリーニング手段８において回収されたトナーはリサイクル手段９により輸送され、中間ホッパ４１を経て現像手段４に供給されて再使用される。

輸送管１０１，１０２、１０３をゴムホース等の柔軟性のある管部材で構成することにより、回収容器１３０の設置場所を自由に選択することができる。図１の画像形成装置内に回収容器１３０を設置することができるし、装置外に設置することもできる。従って、回収容器１３０の容積を必要なだけ確保することが可能になり、また、回収容器１３０の着脱が容易になる。

クリーニング手段８において回収されたトナーを回収容器１３０に集積するトナー廃棄モードにおいては、画像形成工程の実行に際して、エアーポンプ１１０が画像形成部、即ち、感光体１の回転と同期して作動する。エアーポンプ１１０の作動により、リサイクル手段９を輸送されるトナーは吸引されて分岐輸送路を構成する輸送管１０１、１０２、エアーポンプ１１０、１０３を経て回収容器１３０に輸送され集積される。

なお、何らかの原因でエアーポンプ１１０を含むトナー輸送系からリサイクル９にトナーが逆流することがあっても、逆流防止装置１０４により阻止されるので、トナー飛散が防止される。

回収容器１３０中にトナーが満杯になったときは、回収容器１３０を画像形成装置から取り外し廃棄処分される。なお、回収容器１３０の容積を、トナーが排出される割合に対して十分に大きくすることが出来るので、画像形成装置の耐用期間中回収容器１３０を据え付けたままとすることも可能である。

トナーリサイクルモードとトナー廃棄モードとの切替設定は画像形成装置の操作部における操作、例えば、操作画面での入力操作により行うことが出来る。従って、両モードの切替設定はサービスマン又はユーザにより行われる。

図３は回収容器の他の例を示す。

回収容器１３０は主集積室１３１を形成するタンクからなり、回収容器１３０の開口を封鎖するキャップ１４２に輸送管１０３及び１４０が固定される。輸送管１０３は前記に説明したように、エアーポンプ１１０の排気管である。回収容器１３０内には副集積室１３２が設けられ、副集積室１３２には輸送管１４０及び１４１が接続される。輸送管１４１は一方の端で回収容器１３０の上部外壁に固定され、下端が副集積室１３２に接続される。また、輸送管１４１の上部には空気流入口１４１ａが設けられる。回収容器１３０の上にはフィルタバッグ１３５が設けられ、フィルタバッグ１３５内で、輸送管１４０の排気口が開放している。

輸送管１０３から矢印Ｖ１のように主集積室１３１にトナーを含む空気が流入し、トナーが落下して、主集積室１３１に集積する。空気は矢印Ｖ２のように、空気流入口１４１ａから輸送管１４１に流入し、副集積室１３２内で矢印Ｖ３のように輸送管１４０に進入する。その際、トナーが落下して副集積室１３２に集積する。但し、副集積室１３２に流入する空気に含まれるトナーは極微量なので、副集積室１３２におけるトナー集積量は僅かである。トナーが分離された空気は矢印Ｖ４のように、輸送管１４０を経てフィルタバッグ１３５において、更にトナーが除去された後に排出される。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の画像形成部を示す図である。 回収トナーの輸送経路を示す図である。 回収容器の他の例を示す図である。

符号の説明

４ 現像手段
８ クリーニング手段
９ リサイクル手段
１０１、１０２、１０３ 輸送管
１１０ エアーポンプ
１３０ 回収容器

Claims (3)

1. 像担持体、該像担持体上にトナー像を形成する現像手段、前記像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段、転写後の前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段及び前記クリーニング手段により回収されたトナーを前記現像手段に搬送するトナーリサイクル手段及び前記クリーニング手段により回収されたトナーが集積される回収容器を有する画像形成装置において、
   前記トナーリサイクル手段から分岐して前記回収容器にトナーを搬送するための分岐輸送路及び該分岐輸送路にトナーを吸引するエアーポンプを設け、該エアーポンプの作動、不作動により、前記クリーニング手段から前記現像手段にトナーを搬送するか又は前記回収容器にトナーを搬送するかの切換が行われることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記分岐輸送路中に逆流防止装置を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記回収容器は、主集積室、トナーを含む空気を取り入れる流入口、トナーを分離した空気を排出する排出口、該排出口に設けられたフィルタ及び前記流入口から前記排出口に屈曲した経路を経て空気を誘導し、誘導の過程でトナーを分離する副集積室を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。

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