JP2011027904A - トナーリサイクルシステム、当該トナーリサイクルシステムを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写残トナーの回収にあたって紙粉などの異物によって引き起こされる問題を排除できるようにトナーリサイクルシステムを構築する。
【解決手段】画像形成処理後に像担持体上に残った磁性トナーである転写残トナーをクリーニング回収して再び現像装置へ搬送するトナーリサイクルシステムにおいて、像担持体のトナー搬送方向に直交する方向に延在するクリーニング部材に対して、磁力を用いた分離機構を、レイアウト上トナーリサイクル経路での直ぐ後に位置させて、上記転写残トナーと紙粉など異物とを分離する。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機といった電子写真方式の画像形成装置であって、とりわけ転写残トナーを現像室に還流させるトナーリサイクル機構の制御に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置においては、主としてトナーのみからなる一成分現像方式と主としてトナーとキャリアからなる二成分現像方式がある。
いずれの方式においても、像担持体上の潜像に現像処理を施して顕像形成した後、記録媒体（以下、用紙という）や中間転写ベルトへ像を転写しても、像担持体上に多少なりとも転写残トナーが残る。

また、印刷動作開始時、終了時の像担持体への帯電電位の印加や現像部への現像バイアスの印加のタイミング誤差、立上り安定までの像担持体の帯電電位不安定な領域あるいは帯電不安定なトナーの像担持体地肌部への付着といったように、本来の作像・転写されるトナー以外にも余分なトナーが像担持体上に存在し得ることになる。

これらのトナーを回収するのがクリーニングユニットである。多くの画像形成装置においては、個々で回収されたトナーを廃トナーとして廃トナータンクへ蓄積し、メンテナンス時に回収廃棄しているが、他方で、ランニングコストの低減や環境配慮の視点から、廃トナーを出さずにクリーニングユニットに回収した転写残トナーを再び現像室へ還流させ再使用するというトナーリサイクルシステムを有した画像形成装置も存在する。この際、転写残トナーだけでなく、像担持体と用紙の接触により像担持体に付着した紙粉などの異物もクリーニングユニットで回収されることになる。

転写残トナーには、トナーボトルからのフレッシュトナー補給後、現像器内での攪拌、像担持体への現像による顕像形成、転写部位の通過、クリーニング部での回収といった各段階でのストレスも加わっている。また、クリーニングユニットは構造上、転写後の作像動作の下流にあり、同様に転写下流に位置する定着器に比較的近く配置されることもある。そのため、熱に晒されることもあり、回収されたトナーに内包されあるいは表面に析出しているワックスなどが溶け出し、流動性の低下や凝集が発生し易くなる。このような凝集についても、一緒に回収された紙粉への付着によって大粒化し易くなる。

この状態が繰り返されたり、長時間おかれたままの場合、トナーの機能・特性値が損なわれるなど劣化することになり、印刷画像の品質が低下するのみならず、クリーニングユニット内を含めた回収トナー搬送経路上でのトナー固化により、トナー搬送不良や搬送機構のロックを招来し、トナー落ち、トナーあふれ、トナーこぼれといった現象で機内汚損を招く。

これまで、トナーのリサイクルと廃棄を分けるトナーリサイクルシステムにおいては、特許文献１に開示されるように、廃トナータンクを有し、リサイクルと廃棄で切替えを行う機構を設けて、１００％リサイクルとしないようになったものがある。この機構を有するものにおいては、特許文献２や特許文献３のように、紙粉影響を懸念し紙種に応じて廃棄／リサイクル比率を変えることも行われている。更に同様の機構を有するものにおいては、特許文献４のようにトナー廃棄量を増加させるものもある。

ただ紙種に応じるとしていると、紙の銘柄は際限なくあり、実際に操作するオペレータに強く依存することとなってしまうため、設定ミスも生じる虞がある。そのようなオペレータミスを恐れるあまり、紙粉混入率に余裕度を持たせるべくトナー廃棄比率を上げてしまうと、トナーリサイクルシステムの本来の目的から見て、本末転倒である。上記いずれの方法も、紙粉混入を避けるために正常なリサイクルトナーも合わせて廃棄することが行われ、分別は行われていない。

異物と正常なリサイクルトナーを分別する構成としては、特許文献５、特許文献６、特許文献７のように、磁気ブラシと電位の印加によって回収分離するものがあるが、電源の設置や磁気ブラシのトナー濃度制御が必要となり、大掛かりとなってしまう。特許文献８、特許文献９、特許文献１０においては、リサイクル搬送経路のパイプにおいて分別を行うとしているが、パイプ内のリサイクルトナー流量が多い際には、十分に機能しないであろうことが容易に類推できる。特許文献１１に開示の構成では、流量に対して若干余裕度が上がるが、その分、軸方向の長さが長くなってしまい、装置を大型化させてしまう。

クリーニング処理では、転写残トナーのみならず紙粉を含め、像担持体上に付着しているもの全てを回収する。そしてクリーニング部へ回収された、それらのものは、装置が動作している限りにおいては断続的にリサイクル搬送経路を通じて再び現像室内に戻され、現像剤として攪拌され現像にまわされる。通常、印刷終了後においては、クリーニングや除電といった後処理動作を実施した上で装置の駆動系を停止するが、その時間が短めで、回収されたトナーもクリーニングユニット内あるいはリサイクル搬送経路内に残留した状態で止まる。そして動作的には停止するものの、多くの電子写真式画像形成装置のトナー定着で使用されている熱定着方式では、その余熱が機内に残り、機内温度はすぐには下がらない。更に近年、省エネルギーの観点から、印刷動作終了後に駆動系を停止するのみならず、機内からの排熱目的で設置・動作させているファンの動作も早々に停止するよう設計・設定することが多く、機内温度は一段と下がりにくい状況となっている。また、クリーニングユニットは構造上、転写後の作像動作の下流にあり、同様に転写後に在る定着器に比較的近く配置されており、回収されクリーニングユニット内やリサイクル搬送経路内に留まるトナーも結果的に熱に晒されることとなる。

近年、低温定着が進んだことによって機内温度も旧来に比べて低くとはいえ、この低温定着自体がトナーによるところが大きく、回収されたトナーも外部の熱影響を受け易い。また、トナーに関しては、同様に小粒径化も進んでいるが、これは体積当たりの表面積が増えて外部温度の影響を受け易くなったのみならず、流動性の低下も招いている。

クリーニングユニット内およびリサイクル経路上でトナーが外部温度の影響で凝集・固化するなどすると、初期的には凝集トナーが画像に付着するなどの印字品質問題を発生し、状況の悪化が更に進むとドクターブレードと現像ローラの間に凝集物が噛み込み、スジ画像が発生し、更には、トナー搬送不良を起こすと、トナー搬送機構のロックとなり、トナー落ち・トナーあふれ・トナーこぼれといった問題を引き起こし、機内汚損はもとより、装置外へもトナーを流出させることとなり、オペレータの手、衣服や周辺のカーペーット、机といったものを汚してしまう不具合が生じてしまう場合がある。なおトナー凝集に際しては、紙粉などの異物を含んだ場合のほうが、異物とトナーの結着により、より事象の発生が早期化、悪化することが多い。

また、トナー搬送機構のロックは、同機構の破損に至ることもあり、トナー飛散による機内汚損同様の清掃のみでは足りず、ユニットあるいは部品の交換を実施しない限り、装置を正常動作可能な状態へ回復させることができない場合がある。このような状況に至ってしまうと、装置が使用できない状況が長時間化してしまい、利用者の業務に多大なる損失を与えかねない。

これらのことから、近年の画像形成装置において、そのクリーニングユニット内および当該ユニットからの搬送経路上に回収されたトナーを、紙粉を始めとする異物とともに現像室へ還流させることは、一時的には問題なくとも、その状態が繰り返し起こる可能性を解消していないと、不都合な状態である。

したがって、本発明は、転写残トナーの回収にあたって紙粉などの異物によって引き起こされる問題を排除できるようにトナーリサイクルシステムを構築することを課題とする。

上記課題は、画像形成処理後に像担持体上に残った磁性トナーである転写残トナーをクリーニング回収して再び現像装置へ搬送するトナーリサイクルシステムにおいて、像担持体のトナー搬送方向に直交する方向に延在するクリーニング部材に対して、磁力を用いた分離機構を、レイアウト上トナーリサイクル経路での直ぐ後に位置させて、上記転写残トナーと紙粉など異物とを分離することによって、解決される。磁性トナーには、磁性二成分現像剤に由来するものと、磁性一成分現像剤に由来するものの両方が含まれる。異物には紙粉のほか、像担持体に付着する一般の微細ゴミも含まれる。クリーニング部材は、下記の実施の形態ではクリーニングブレードとして説明されているが、ブレード部材以外の例えばクリーニングローラのようなものも想定される。

上記分離機構が、複数の回動軸に張架されたエンドレスベルトと、当該エンドレスベルトの内周に配されベルト周囲に磁界を偏在させる複数の固定磁石とで構成されていれば、好適である。上記複数の回動軸の少なくとも上記クリーニング部材に最も近いものを、固定磁石を内包した回動自在なスリーブで構成することも、好都合である。更に、上記エンドレスベルトの転写残トナー汲み上げ位置から搬送方向に進むにつれてベルト上の磁界が徐々に弱くなるように上記複数の固定磁石の磁力を設定すれば、一層効果的である。

本発明によれば、像担持体のトナー搬送方向に直交する方向に延在するクリーニング部材に対して、磁力を用いた分離機構を、好適には、複数の回動軸に張架されたエンドレスベルトと、当該エンドレスベルトの内周に配されベルト周囲に磁界を偏在させる複数の固定磁石とで構成された分離機構を、レイアウト上トナーリサイクル経路での直ぐ後に位置させて、上記転写残トナーと紙粉など異物とを分離するので、正常な廃トナーのみを現像装置へ戻すことが可能となり、トナーリサイクル回収搬送経路上におけるトナーの劣化・凝集による故障、不具合によって装置や周辺環境、更には使用者やその着衣を汚損することを防止でき、あるいはリサイクルトナーの使用による画像品質低下を軽減し、安定した画像品質の印刷物を得ることができる。つまり、廃トナー収容タンクを設けずにトナーリサイクルしてトナーを無駄なく使いながら、リサイクルトナーの使用による画像品質低下を軽減し、安定した画像品質を得やすくする。

上記複数の回動軸の少なくとも上記クリーニング部材に最も近いものを、固定磁石を内包した回動自在なスリーブで構成すれば、リサイクルトナーの回収能力を高め、リサイクルトナーと異物の分離、トナーの搬送の効率を高めることができ、正常なトナーのみを現像装置に戻す能力が高まる。

更に、上記エンドレスベルトの転写残トナー汲み上げ位置から搬送方向に進むにつれてベルト上の磁界が徐々に弱くなるように上記複数の固定磁石の磁力を設定すれば、異物と分離した廃トナーの搬送回収を効果的に行うことができる。

複写機の概略構成図である。 リサイクルトナーの回収概念を理解するための像担持体周りのクリーニング装置から現像装置に至る領域の部分構成図である。 トナーリサイクルの経路を説明するための概念斜視図である。 本発明に係る磁力を用いた分離機構の概念断面図である。 磁力を用いた分離機構の変形例である。

図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略を示す図である。画像形成装置たる複写機の装置本体１００の上には画像読取装置２００が取り付けられ、また装置本体１００は同時にシートバンク３００上に載置されている。画像読取装置２００の上には、図で見て背面側を支点として上下に開閉自在な自動原稿搬送装置４００が取り付けられている。

複写機装置本体１００には、内部に、像担持体たるドラム状の感光体１０が設けられている。この感光体１０の周囲左側に、帯電装置１１が配置され、更に感光体１０の回転方向（反時計方向）Ａ側からみて順に、現像装置１２、転写装置１３、クリーニング装置１４が配置されている。

現像装置１２においては、現像ローラによってトナーが付着して感光体１０上に静電潜像を可視像化する。また、転写装置１３は、上下のローラ１５と１６が転写ベルト１７に渡架されて構成されており、転写ベルト１７上の転写位置Bで感光体１０の周面に押圧されて当接されている。帯電装置１１およびクリーニング装置１４の左側には、トナー補給装置２０が配置されており、このトナー補給装置２０によって現像装置１２に新しいトナーが補給される。

また複写機装置本体１００の内部には、シートバンク３００内のシートカセット６１から送り出されたシートＳを、転写位置Bを経て排紙スタック部３９まで下方から上方へと搬送するシート搬送装置Ｃが設けられている。当該シート搬送装置Ｃは、供給路Ｒ１、手差し供給路Ｒ２およびシート搬送路Ｒを有する。そしてシート搬送路Ｒには、感光体１０の上流位置にレジストローラ２１が設けられている。また感光体１０の下流位置には、熱定着装置２２が設けられている。当該熱定着装置２２は、加熱ローラ３０と加圧ローラ３２を有する。また熱定着装置２２の更に下流には、排紙分岐爪３４、排出ローラ３５、第一加圧ローラ３６、第二加圧ローラ３７および腰付ローラ３８が設けられ、更にその先に画像形成済みシートをスタックする排出スタック部３９が設けられている。

また図１に示すように複写機装置本体１００には、図１中の右側の装置本体面にスイッチバック装置４２が設けられている。スイッチバック装置４２は、シート搬送路Rの排出分岐爪３４の位置から分岐し、一対のスイッチバックローラ４３を備えるスイッチバック領域４４までシートを導く反転路Ｒ３と、スイッチバック領域４４から再びシート搬送路Ｒのレジストローラ２１までシートを導く再搬送路Ｒ４とを有するシート搬送装置Ｄを備える。このシート搬送装置Ｄには、シートを搬送する複数のシート搬送ローラ６６が備えられている。

現像装置１２の図中左側には、レーザ書込装置４７が備えられている。レーザ書込装置４７には、不図示のレーザ光源の他、走査用の回転多面鏡４８、ポリゴンモータ４９、ｆθレンズなどの走査光学系５０などが備えられている。

画像読取装置２００には、光源５３、複数のミラー５４、結像用光学レンズ５５、ＣＣＤのようなイメージセンサ５６などが備えられている。そして、上面にはコンタクトガラス５７を備える。このコンタクトガラス５７上の自動原稿搬送装置４００には、原稿の載置位置に原稿セット台（図示せず）を設けるとともに、排出位置に原稿スタック台（図示）が設けられている。また、原稿シートを原稿セット台から画像読取装置２００のコンタクトガラス５７上の読取位置を経て原稿スタック台まで搬送する原稿搬送路（図示せず）を有するシート搬送装置が備えられている。このシート搬送装置は、原稿シートを搬送するシート搬送ローラ（図示せず）を複数備えている。

シートバンク３００の内部には、記録媒体たるシート、ＯＨＰフィルムなどのシートＳを収納するシートカセット６１が多段に備えられている。各シートカセット６１には、それぞれ対応して呼出ローラ６２と供給ローラ６３と分離ローラ６４とが設けられている。多段に備えられたシートカセット６１の図中右側には、複写機装置本体１００のシート搬送路Ｒへと通じる供給路Ｒ１が形成されている。

複写機装置本体１００には更に、図中右側面に手差し供給部６８が設けられている。この手差し供給部６８には、手差しトレイ６７が開閉自在に設けられるとともに、手差しトレイ６７上にセットされた手差しシートをシート搬送路Ｒへ導く手差し供給路Ｒ２が備えられる。手差しトレイ６７にも同様に、呼出ローラ６２と供給ローラ６３と分離ローラ６４とが設けられている。

以上のような構成の複写機装置を用いてコピーするとき、先ず、不図示のメインスイッチをオンするとともに、自動原稿搬送装置４００の原稿セット台に原稿をセットする。ブック原稿の場合には、自動原稿搬送装置４００を開いて画像読取装置２００のコンタクトガラス５７上に直接原稿をセットし、自動原稿搬送装置４００を閉じて原稿を押さえる。

そして、不図示のスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿をシート搬送ローラにより原稿搬送路を通してコンタクトガラス５７上へ移動してから画像読取装置２００が駆動し、原稿内容を読み取って原稿スタック台上に排出する。一方、コンタクトガラス５７上に直接原稿をセットしたときには、直ちに画像読取装置２００が駆動する。

画像読取装置２００が駆動すると、画像読取装置２００は、光源５３をコンタクトガラス５７に沿って移動させるとともに、光源５３からの光をコンタクトガラス５７上の原稿面で反射させ、その反射光を複数のミラー５４で反射し、結像用光学レンズ５５を経てイメージセンサ５６に入れ、そのイメージセンサ５６で原稿内容を読み取る。また、このとき同時に、不図示の感光体駆動モータで感光体１０を回転し、帯電ローラを用いた帯電装置１１で感光体１０の表面を一様に帯電し、次いで画像読取装置２００によって読み取った原稿内容に応じてレーザ光を照射してレーザ書込装置４７を用いて書き込み工程を実行し、感光体１０の表面に静電潜像を形成した後、現像装置１２を用いてトナーを付着させて静電潜像を可視像化（現像）する。

またスタートスイッチを押すと同時に、シートバンク３００中の多段のシートカセット６１から選択されたシートＳを呼出ローラ６２により送り出し、供給ローラ６３と分離ローラ６４で１枚ずつ分離して供給路Ｒ１に送る。供給路Ｒ１に送られたシートＳは、シート搬送ローラ６６で搬送されてシート搬送路Ｒへ導かれ、レジストローラ２１に突き当てて止められ、感光体１０の可視像化したトナー画像と回転タイミングを合わせて、感光体１０の右側へと送り込まれる。

あるいは、手差し給紙部６８を用いる場合には、手差しトレイ６７が開けられ、開けられた手差しトレイ６７上にセットされたシートが、呼出ローラ６２で送り出され、供給ローラ６３と分離ローラ６４により１枚ずつ分離して搬送されて、手差し供給路Ｒ２からシート搬送路Ｒへと導かれ、同様にレジストローラ２１で感光体１０の回転にタイミングを合わせて感光体１０の右側へと送り込まれて可視像化される。

その後、感光体１０の右側へと送り込まれたシートＳは、転写位置Ｂで転写装置１３により感光体１０上のトナー画像を転写される。画像転写後の感光体１０上の残留トナーはクリーニング装置１４で除去・清掃され、残留トナーを除去された感光体１０上の残留電位は、不図示の除電装置で除去される。そして、帯電装置１１から始まる次の画像形成に備える。

一方、画像転写された後のシートＳは、転写ベルト１７で搬送され熱定着装置２２に導かれ、加熱ローラ３０と加圧ローラ３２の間に通されて、これらローラに搬送されながら、熱と圧力を加えられてトナー画像を定着される。画像定着されたシートＳは、その後、排紙ローラ３５と第一加圧ローラ３６と第二加圧ローラ３７および腰付ローラ３８を通過することで、腰をつけられ、排紙スタック部３９上に排出されてスタックされる。

なお、シートＳの両面に画像を転写する場合には、排出分岐爪３４を切り替えて、表面にトナー画像を転写されたシートは、シート搬送路Ｒから反転路Ｒ３に搬入され、スイッチバック領域４４へ導入され、スイッチバックローラ４３でスイッチバックされる。ここでスイッチバックされたシートＳは、再搬送路Ｒ４に導かれて反転し、シート搬送ローラ６６で搬送されて再びシート搬送路Ｒに導かれた後に、前述と同様にしてシートの裏面にも画像が転写されることになる。

次に、トナー補給動作を図２および図３を参照しながら説明する。トナー補給口（図示せず）から供給されたトナーは、現像装置１２内の現像剤の上に供給される。現像装置１２内で、キャリアとトナーでなる現像剤は、螺旋形状の搬送スクリュー２で攪拌されながら図２での紙面奥方向に送られる。この現像剤の搬送路は奥側では搬送スクリュー１と繋がっており、搬送スクリュー１側では紙面奥側から手前へ送られる。この搬送路は、同じく図２における紙面手前側で搬送スクリュー２と繋がっており、現像剤が循環している。トナーを攪拌された現像剤は、搬送スクリュー１から、時計回りに回転し磁石内蔵の現像ローラ４に磁力で汲み上げられる。磁力で吸着された現像ローラ表面上の多量の現像剤は、現像ドクター７０で一定量に規制されるとともに摩擦帯電する。帯電した現像剤は現像ローラ４の最大磁力強度の主極で穂立ちして感光体１０に接触する。現像ローラ４にはバイアス電圧が印加されており、感光体１０上の静電潜像に応じて選択的にトナー現像される。なお、感光体ドラム１０は、現像ローラ４を有した現像ユニットのほか、露光のため感光体表面を一様帯電する帯電ローラ８、画像形成処理後の感光体表面を掃除するクリーニングブレード１４１、クリーニングブレード１４１で掻き落とされた廃トナーをリサクルトナー搬送経路に乗せるリサイクルトナー搬送スクリュー１４２とともに一体的に構成され、必要に応じて容易にユニット交換可能であるようにプロセスカートリッジとして装置本体から着脱自在になっている。

現像装置内の現像剤のトナー濃度は、搬送スクリュー２の下に設置されたトナー濃度センサ５で監視されている。トナー濃度センサ５は、現像剤の透磁率から現像剤のトナー濃度を測定するもので、トナー濃度が低くなると磁性体のキャリアが密集してくるので透磁率は高くなる。このトナー濃度センサ５によって測定された値が、狙いの値（閾値）を超える場合はトナー補給装置２０からトナー補給され、トナー濃度を一定濃度に制御する。狙いの値は、Ｐセンサ（パターン濃度センサ）６を用いて感光体上にトナーで形成されるパターンの反射濃度を測定することで決められる。ちなみに、本例においてはトナーリサイクルを行うので、リサイクルトナーが断続的に還流されており、トナー濃度検出や補給制御が不安定化する虞がある。そこで印刷動作時のトナー濃度検出は、例えばトナーリサイクル動作終了後所定時間経過した後、現像装置内のトナー濃度ムラが解消されたと期待されるタイミングで行うのが好ましい。同じ観点から、トナー補給装置からのフレッシュトナーの補給についての実施要否判定も、トナーリサイクル動作終了後所定時間経過した後、リサイクルトナー回収による現像装置内のトナー濃度ムラが解消されたと期待されるタイミングで行うのが好ましい。

このような動作によって、感光体上の基準パターン濃度を一定に保つように制御しているが、トナー補給装置２０のトナーがなくなった場合には、基本的には濃度低下を抑制できなくなる。このような状況においては、基準パターンの濃度センサやトナー濃度センサの出力から、トナーがなくなったことを不図示の手段で判断（あるいは推定判断）する。

一方、転写工程後に感光体上に残留したトナーは、リサイクル経路にしたがって、いったん感光体から回収された後に現像装置へ戻される。本例では図３に示すように、クリーニングブレード１４１で掻き取られた残トナーを、リサイクルトナー搬送スクリュー１４２を用いて感光体軸線方向に沿って装置本体前側へ送り、トナー補給装置から不図示のトナー補給口を介して供給されるフレッシュトナーと合流して、現像装置１２に戻され、現像工程で使われる。トナーエンドのリカバリにおいても、補給されたトナーと現像剤を良好に混合させるために、現像ローラや攪拌スクリューを回転させており、これに伴って、現像ローラ上の現像剤に不均一な摺動が生じるのを防ぐために、感光体も回転させるよう、駆動を付与している。

そして、クリーニングブレードで回収されるのは、従来の装置では、回収目的であり感光体上に残留した転写残トナーだけでなく、転写工程において感光体と接触した養子の紙粉や用紙に付着していた異物なども同様に回収されてしまう。このように回収された紙粉など異物は、トナーと同様にリサイクル搬送スクリューによって現像器内に送り込まれて攪拌され、現像工程に入り込むこととなる。このことにより、現像器内に入り込んだ異物は、現像器内においてはトナーの帯電を阻害しトナー飛散を引き起こしたり、トナーの凝集を促進したりする。また、現像器外に出る場合は、トナーと共に感光体上に付着して用紙に転写し、次工程の定着工程に向かい、そこで加熱ローラに付着して、更に加圧ローラを汚損する。異物などが用紙上にしっかりと付着せずに熱定着装置を通過する場合には、これら異物が下流側の搬送経路上に付着して汚損する虞がある。また異物が用紙上に定着して残留すれば、異常画像として画像品質を損なうこととなる。

そこで、クリーニング装置１４におけるクリーニングブレード１４１によって感光体１０から回収された残トナーと紙粉など異物を分離して、正常な残トナーのみを現像器へ戻し、紙粉など異物は廃棄タンクへ送ることによって、トナー飛散、トナー落ち、トナーあふれや異常画像の問題を防止する。

例えば、図４に示すように、クリーニングブレード１４１によって回収、堆積した廃トナーをトナー回収羽根１４４によって図４における左方、クリーニングブレード１４１上に押し上げる。不図示の磁性体含有磁性廃トナーは、磁性軸１４７やリサイクルトナー分離軸１４８と共にリサイクルトナー搬送ベルト１４５を張架するリサイクルトナー回収軸１４６の磁界によってリサイクルトナー搬送ベルト１４５に引き寄せられる。引き寄せられた磁性廃トナーは、リサイクルトナー搬送ベルト１４５の動きに連れて搬送され、固定磁石１５０ａの磁界を経て磁性軸１４７の磁界へ到達する。ここまでの搬送域において、非磁性の紙粉など異物は落下し、廃トナー・異物搬送スクリュー１４３によって不図示の廃棄タンクへ搬送される。

一方、磁性軸１４７の磁界を通過した正常な廃トナーは、更に固定磁石１５０ｂの磁界域を経て、リサイクルトナー搬送ベルト１４５を介したリサイクルトナー分離軸１４８上へ到達する。このリサイクルトナー分離軸１４８以降の領域でリサイクルトナー回収軸１４６までは固定磁石を配置していない。その結果、不図示の磁性廃トナーは、リサイクルトナー分離軸１４８上から自重とリサイクルトナー搬送ベルト１４５の搬送力の慣性とによって、リサイクルトナー搬送スクリュー１４２上へと落下する。リサイクルトナー搬送スクリュー１４２上に落下した磁性廃トナーは、リサイクルトナー搬送スクリュー１４２によって現像器へと搬送され、再び現像工程で使用される。

このような構成によって、紙粉など異物を含まない磁性廃トナーのみが現像器へ戻されることとなり、トナー飛散、トナー落ち、トナーあふれや異常画像といった問題を起こすこともなく、正常な画像を常に得ることが可能となる。

なお、リサイクルトナー回収軸１４６、固定磁石１５０ａ、磁性軸１４７、固定磁石１５０ｂそれぞれの磁力については、磁性廃トナーが搬送されていくリサイクルトナー搬送ベルト１４５周上の磁界として、搬送が進むに連れて弱まるように偏在設定すると、より都合良く磁性廃トナーが搬送されることになる。

図５は、図４におけるリサイクルトナー回収軸１４６に換えて、同様の機能を、固定磁石内包リサイクルトナー回収スリーブ１４９に持たせて配置したものであり、固定磁石の位置は変わらずスリーブのみがリサイクルトナー搬送ベルト１４５とともに動作するようになっている。このようにすることによって、クリーニングブレード１４１上に回収、堆積した磁性廃トナーと広面積で接することとなり、回収・分離効率が上がる。

なお、以上の説明してきた内容とほぼ同形態で実施可能であることから図示しないが、本発明は、単色印刷の像担持体クリーニング、トナーリサイクル機構としてのみならず、転写ベルトやフルカラー画像形成装置の中間転写体のクリーニング、トナーリサイクル機構としても適用することが可能である。

１，２ 搬送スクリュー
４ 現像ローラ
５ トナー濃度センサ
１０ 感光体
１２ 現像装置
１４１ クリーニングブレード
１４２ リサイクルトナー搬送スクリュー
１４３ 廃トナー・異物搬送スクリュー
１４４ トナー回収羽根
１４５ リサイクルトナー搬送ベルト
１４６ リサイクルトナー回収軸
１４７ 磁性軸
１４８ リサイクルトナー分離軸
１４９ リサイクルトナー回収スリーブ
１５０ａ，１５０ｂ 固定磁石

特開２００６−１５００１６号公報 特開２００６−１０８８０号公報 特開２００７−１２７９８３号公報 特開２００６−１７８４２１号公報 特許第３６０５７８５号公報 特開平１１−１６７３２６号公報 特開平１１−２４９５１８号公報 特開昭５８−１８４９８３号公報 特開昭５８−１８４９８４号公報 特開平０６−０６７５３８号公報 特開平０９−１２０２０７号公報

Claims (7)

1. 画像形成処理後に像担持体上に残った磁性トナーである転写残トナーをクリーニング回収して再び現像装置へ搬送するトナーリサイクルシステムにおいて、像担持体のトナー搬送方向に直交する方向に延在するクリーニング部材に対して、磁力を用いた分離機構を、レイアウト上トナーリサイクル経路での直ぐ後に位置させて、上記転写残トナーと紙粉など異物とを分離することを特徴とするトナーリサイクルシステム。
2. 上記分離機構が、複数の回動軸に張架されたエンドレスベルトと、当該エンドレスベルトの内周に配されベルト周囲に磁界を偏在させる複数の固定磁石とで構成されることを特徴とする、請求項１に記載のトナーリサイクルシステム。
3. 上記複数の回動軸の少なくとも上記クリーニング部材に最も近いものを、固定磁石を内包した回動自在なスリーブで構成することを特徴とする、請求項２に記載のトナーリサイクルシステム。
4. 上記エンドレスベルトの転写残トナー汲み上げ位置から搬送方向に進むにつれてベルト上の磁界が徐々に弱くなるように上記複数の固定磁石の磁力を設定したことを特徴とする、請求項２又は３に記載のトナーリサイクルシステム。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のトナーリサイクルシステムと像担持体とを少なくとも備えたことを特徴とする、プロセスカートリッジ。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のトナーリサイクルシステムを備えたことを特徴とする、画像形成装置。
7. 請求項５に記載のプロセスカートリッジを着脱自在に備えたことを特徴とする、画像形成装置。

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