JP3589386B2 - 回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンター、ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置の画像形成処理後の回収トナーを分別する回収トナー分級装置及びそれを備えた電子写真方式における画像担持体の潜像を顕像化してトナー像を形成するトナーに画像形成処理後の回収トナーを使用して画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真複写方式の画像形成装置は、一様に帯電された画像担持体の感光体上に露光や光書き込み等によって静電潜像を形成し、この静電潜像を、例えば、磁性キャリアとトナーとを混合した二成分現像剤のトナー、あるいは、両者を一体化した一成分系現像剤を用いて可視像化処理し、その可視像を被転写材に転写、定着して複写物を得るものである。
このような、電子写真複写方式の画像形成装置において、トナーの製造工程の最終段階でトナー中の粗粒子等をスクリーンを介して除去することにより、画像を形成した時に、画像上に砂状のカブリ、縦筋状のムラ、転写不良等の異常画像の発生を防止するようにした技術は公知である（特開平５―２９３４４３号の公報を参照）。
画像形成装置においては、可視像を転写した後に、感光体や中間転写体のような画像担持体上に残留するトナーを除去するためのクリーニング装置が設けられている。転写ベルトや、転写された可視像を有する転写材を定着装置へ送る搬送装置等、他の画像形成部位においても最終的に画像形成に供されなかったトナーが残るが、このような残留トナーについてもクリーニング装置が備えられている。
これら、クリーニングされた残留トナーに関して、従来においては、そのまま廃棄ボトル等へ回収して廃棄する処理が行われていた。然し、近年に至り、資源の有効利用が求められ、取り除かれたトナーについても再利用することが求められるようになった。そこで、クリニーング装置により回収されたトナーを現像装置やトナー補給装置に移送するトナーリサイクル機構が数多く提案されている。しかし、実際に回収トナーを再利用しようとすると、回収トナーには、紙粉が混じっていたり、トナーが凝集して適正サイズより大きいトナー凝集塊が少なからず存在していた。そのため、このような回収トナーをそのまま現像装置へ戻すと、これら紙粉やトナー凝集塊によって白抜けや黒点等が生じる、異常画像が発生することが多く、形成する画像品質が低下していた。
このような、紙粉やトナー凝集塊を取り除くために、メッシュ状フィルターを備える技術も公知である（特開平７―７７９０６号の公報を参照）。
然し、従来の画像形成処理後の回収トナーを分別する回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置においては、メッシュ状フィルターで分別した後の再使用トナーが、メッシュ状フィルター周辺にトナー付着や堆積、又は、トナー架橋を形成する原因となり、その結果、メッシュ状フィルターの外周がトナーで覆われ、メッシュ状フィルターの小孔が目詰まりして回収トナーの分別率が低下し、分別機能を果たさなくなったり、最悪の場合にはメッシュ状フィルター内のトナーが滞留することによりトナーブロッキングを引き起こし、装置が破壊し易かった。また、このような付着や堆積により、トナー架橋が形成された分別後のトナーを使用すると形成される画像品質が低下すると言う不具合が生じていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の画像形成処理後の回収トナーを分別する回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置にあっては、メッシュ状フィルターで分別後の再使用トナーによりメッシュ状フィルター周辺に再使用トナーが付着や堆積して、トナー架橋が形成されて、トナーの搬送が行われなくなって、メッシュ状フィルターの外周が再使用トナーで覆われて、メッシュ状フィルターの小孔が目詰まりして回収トナーの分別率が低下し、回収トナーの分別機能を果たさなくなったり、最悪の場合にはメッシュ状フィルター内の回収トナーが滞留することによりトナーブロッキングを引き起こし、装置が破壊したり、このような付着や堆積して、トナー架橋が形成された回収トナーを使用すると形成される画像品質が低下すると言う問題が生じていた。
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、フィルター手段の周辺における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高く、回収トナーを使用しても高品質の画像を形成する回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【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の本発明は、画像形成処理後の回収トナーを分別する回収トナー分級装置において、画像形成処理後にクリーニング手段によって回収された回収トナーを排出する回収トナー排出手段と、上記回収トナー排出手段から内部に排出される回収トナーを回動しながら分別するフィルター手段と、フィルター手段を収容するケースと、一端を上記フィルター手段外周に固定すると共に他端縁を上記ケースの内壁に当接し、上記フィルタ手段の回動とともに回動することによって、上記他端縁によって分別後の再使用トナーのケース内壁への付着や堆積又はトナー架橋の発生を防止するトナー掻き取り手段とからなる可撓性を有した板から成る回収トナー分級装置であることを最も主要な特徴とする。
請求項２の本発明は、請求項１記載の回収トナー分級装置において、トナー掻き取り手段は、屈曲手段により屈曲自在に構成されている回収トナー分級装置であることを主要な特徴とする。
請求項３の本発明は、請求項１又は２記載の回収トナー分級装置において、トナー掻き取り手段は、付勢手段により一定方向に付勢されている回収トナー分級装置であることを主要な特徴とする。
請求項４の本発明は、請求項１、２又は３記載の回収トナー分級装置において、トナー掻き取り手段は、少なくともその一部に弾性部材を備えている回収トナー分級装置であることを主要な特徴とする。
請求項５の本発明は、請求項１、２、３又は４記載の回収トナー分級装置において、トナー掻き取り手段は、少なくとも分別後の再使用トナーが付着、堆積する部分、又はトナー架橋が形成されるトナー架橋部材の表面に当接する長さである回収トナー分級装置であることを主要な特徴とする。
請求項６の本発明は、画像担持体上の潜像をトナー像とするために画像形成処理後の回収トナー中の再使用トナーを使用する電子写真方式の画像形成装置において、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置と、上記回収トナー分級装置で分別された再使用トナーが供給される現像手段と、上記現像手段により静電潜像を顕像化したトナー像を担持する画像担持体と、上記画像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段とからなる画像形成装置であることを最も主要な特徴とする。
【０００５】
【作用】
上記のように構成された回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置は、請求項１においては、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周にトナー掻き取り手段を配置するようにして、フィルター手段の周辺における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
請求項２においては、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周に屈曲手段からなるトナー掻き取り手段を配置するようにして、フィルター手段の広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
請求項３においては、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周に付勢手段からなるトナー掻き取り手段を配置するようにして、フィルター手段の干渉を回避すると共にフィルター手段の広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
請求項４においては、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周に弾性部材からなるトナー掻き取り手段を配置するようにして、フィルター手段の干渉を回避すると共にフィルター手段の広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高く経時性能を維持しコスト安な回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
請求項５においては、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周にトナー掻き取り手段を配置すると共にトナー掻き取り手段の長さを少なくとも分別後の再使用トナーの付着や堆積又はトナー架橋が形成されるトナー架橋部材の表面に当接する長さとなるようにして、フィルター手段の更に広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
請求項６においては、請求項１乃至５記載のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置で分別された再使用トナーが供給される現像手段により静電潜像を顕像化したトナー像を担持する画像担持体に形成されたトナー像を転写手段により被転写体に転写して画像を形成するようにして、フィルター手段の周辺における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高く、回収トナーを使用しても高品質の画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようにする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の回収トナー分級装置を適用した画像形成装置の一例の全体構成図であり、図２は回収トナー分級装置の一例の構成を示す縦断面図であり、図３はフィルター手段の一例の外観斜視図であり、図４は図２のＸ−Ｘ断面図である。本件発明の回収トナー分級装置０は、画像形成装置１００の回収トナー搬送経路１０４に接続されて、クリーニング手段１０５と転写手段１０３から回収された後に、回収トナー排出手段１の排出口１ａから回動可能なフィルター手段２の筒形状の篩部内に排出される回収トナー（ｔ）は、厚みが０．１２ｍｍ〜０．２０ｍｍの薄い板部材に設けられた、内径０．１１ｍｍ〜０．１８ｍｍの小さい孔により、再使用可能な再使用トナー（ＴＴ）と廃棄トナー（ｔｔ）を分別して、上記フィルター手段２の外周に一体的に形成されて配置されたトナー掻き取り手段３により、分別後の再使用トナー（ＴＴ）を掻き取るようにして、再使用トナー（ＴＴ）の付着や堆積又はトナー架橋の発生を防止して、再使用トナー（ＴＴ）を再使用トナー容器７へ、廃棄トナー（ｔｔ）を廃棄用トナー容器８へ集められるようになっている。
つまり、フィルター手段２は、例えば薄い板材を中空円筒状に加工したものであり板面には分級用の小孔が形成されている。フィルター手段２の外周には可撓性を有した板等から成るトナー掻き取り手段３が一端を支持されており、フィルター手段２の回転時にトナー掻き取り手段３がその他端部により、付着、堆積しようとするトナーを掻落とすように構成されている。
【０００７】
上記画像形成装置１００の複写機での画像形成プロセスは従来のものと基本的に同じであり、帯電手段１０６により画像担持体１０２の感光体ドラム上を均一に帯電した後に、コンタクトガラス１０７上に載置された図示しない原稿の画像情報がランプ１０８、ミラー群１０９、レンズ１１０によって上記画像担持体１０２の感光体ドラム上に潜像として形成される。この潜像は、現像手段１０１によりトナー像として顕像化される。
一方、被転写体（Ｐ）の転写紙は、給紙手段１１１によりレジストローラ１１２を経由して上記転写手段１０３に搬送され、上記転写手段１０３により上記画像担持体１０２の感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写され、転写ベルト１０３ａによって定着手段１１３へ送られる。定着手段１１３において、被転写体（Ｐ）の転写紙にトナー（Ｔ）が固着されて、トナー（Ｔ）が固着された被転写体（Ｐ）の転写紙は排紙ローラ１１４によって、排紙トレイ１１５へ排出されて収納される。
被転写体（Ｐ）の転写紙へ転写されなかった上記画像担持体１０２の感光体ドラム上に付着した残留トナー（Ｔ）は、上記クリーニング手段１０５のクリーニングブレード１０５ａにより掻き取られ、搬送スクリュー１１６により、上記回収トナー搬送経路１０４を介して上記回収トナー分級装置０内に搬送され、上記回収トナー排出手段１の上記排出口１ａの排出口１ａ１ から排出された回収トナー（ｔ）は分別されるようになっている。
又、上記転写手段１０３の上記転写ベルト１０３ａの表面も、上記画像担持体１０２の感光体ドラム上のトナー（Ｔ）や被転写体（Ｐ）の転写紙からの紙粉により汚れるが、転写クリーニング手段１０３ｂのクリーニングブレードにより掻き取られ、搬送スクリュー１１７により回収トナー搬送経路１０４を介して、上記回収トナー分級装置０内に搬送され、上記回収トナー排出手段１の排出口１ａの排出口１ａ２ から排出された回収トナー（ｔ）は分別される。
【０００８】
図２乃至図４において、上記搬送スクリュー１１６につながる上記排出口１ａの上記排出口１ａ１ から排出された回収トナー（ｔ）は、経路１ａ１１を介してケース０ａ内に収容された回動可能な上記フィルター手段２の筒形状の篩部内に送られる。
又、上記搬送スクリュー１１７につながる上記排出口１ａの上記排出口１ａ２ から排出された回収トナー（ｔ）は、経路１ａ２１を介して上記ケース０ａ内に収容された回動可能な上記フィルター手段２の筒形状の篩部内に送られる。
これらの回収されて、複数の上記排出口１ａ１ と上記排出口１ａ２ から排出された回収トナー（ｔ）を上記フィルター手段２の筒形状の篩部内へ搬送する作業は、上記経路１ａ１１と上記経路１ａ２１と連通する固定部材９のパイプ内に内蔵された搬送スクリュー９ａが図示しない駆動源によって、駆動ギヤ９ｂを介して、駆動力を受けて回転することによってなされる。
回収トナー（ｔ）を分別する上記フィルター手段２の筒形状の篩部は、上記固定部材９のパイプに嵌合された一端部２ａと、他端部２ｂを支持手段１０に固定保持されていて、上記搬送スクリュー９ａからの回転駆動を受けて回転するようになっている。つまりスクリュー９ａは支持手段１０を介してフィルター手段２の他端部２ｂと固定されている。従って、これらの一体化された部材９ａ，１０，２は、固定部材９に対して相対回転することとなる。
上記トナー掻き取り手段３としての掻き取り部材はその一端縁を、上記フィルター手段２の円筒形状の篩部の外周に一体的に固定されており、上記フィルター手段２の円筒形状の篩部の回転と共に回転することによって、その他端縁によって上記ケース０ａの内壁に付着や堆積した分別後の再使用トナー（ＴＴ）を掻き取って、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の周辺をオープンスペースにすると共に、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の下方に配置された回収コイル１１上側にトナー架橋が出来るのを防止して、掻き取った再使用トナー（ＴＴ）がスムースに上記回収コイル１１により上記再使用トナー容器７に搬送されるようになっている。
【０００９】
図示しない上記クリーニング手段１０５又は上記転写クリーニング手段１０３ｂから回収されて、上記搬送スクリュー１１６につながる上記排出口１ａの上記排出口１ａ１ 、又は、上記搬送スクリュー１１７につながる上記排出口１ａの上記排出口１ａ２ から夫々排出された回収トナー（ｔ）は、上記経路１ａ１１又は上記経路１ａ２１と上記搬送スクリュー９ａを介して上記ケース０ａ内に収容された上記フィルター手段２の筒形状の篩部内に送られ、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の円筒状板部材２ｃに設けられた孔２ｄを通過できた再使用トナー（ＴＴ）は、図示の矢印Ａ方向の上記回収コイル１１上に落下して、上記回収コイル１１につながる上記再使用トナー搬送経路７ａと回収口７ｂを介して上記再使用トナー容器７へ回収される。
一方、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の上記板部材２ｃに設けられた上記孔２ｄを通過できなかった廃棄トナー（ｔｔ）は、図示の矢印Ｂ方向の回収コイル１２上に落下して、上記回収コイル１２につながる廃棄用トナー搬送経路８ａと回収口８ｂを介して上記廃棄用トナー容器８へ回収される。
上記フィルター手段２の筒形状の篩部の上記板部材２ｃは、図示しない４角柱形状の角柱又は図４に示すような円柱形状の遊動子１３を、内周面に対して遊動自在に移動し転がるように保持している。
従って、上記遊動子１３は、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の上記板部材２ｃの回転により、移動と転がりにより、その自転で更に回収トナー（ｔ）に対する攪拌効果と粉砕効果が増して、回収トナー（ｔ）を、凝集することなく上記孔２ｄを通過して、外周面に押し出し、その振動で上記フィルター手段２の筒形状の篩部の内外周面に振り出して、目詰まりも防止する分別促進補助を行うので、分別効率は更に向上出来るようになっている。
【００１０】
図５は他の形態例の構成を示す要部断面図であり、上記トナー掻き取り手段３は、少なくとも分別後の再使用トナー（ＴＴ）の付着や堆積又はトナー架橋が形成される上記ケース０ａの内壁や上記回収コイル１１等のトナー架橋部材６の表面に当接する長さであって、図示の上記フィルター手段２の筒形状の篩部の外周面に屈曲手段４の蝶番のピン４ａにより図示の矢印Ｃ方向に回動可能に保持し、付勢手段５のねじりコイルバネにより図示の矢印Ｄ方向に付勢されるようになっている。つまり、板状のトナー掻き取り手段３は、フィルター手段２の筒形状の篩部の外周面に設けた屈曲手段４の蝶番のピン４ａによって一端部をＣ方向に揺動自在に枢支されており、付勢手段５によってＤ方向に付勢付勢されているものである。
従って、上記トナー掻き取り手段３は、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の外周面と上記ケース０ａの内壁間では、屈曲量が増して内径方向に大きく退避できるので内壁との間の干渉を回避し、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の外周面と上記回収コイル１１間では屈曲量が減少して、掻き取り領域が広がるようになっている。
【００１１】
図６は他の形態例の要部構成図であり、この形態例のトナー掻き取り手段３０は、少なくとも分別後の再使用トナー（ＴＴ）の付着や堆積又はトナー架橋が形成される図示しない上記ケース０ａ内壁や上記回収コイル１１等の上記トナー架橋部材６の表面に当接する長さであって、少なくとも一部が、樹脂、又は金属製の弾性を持った薄板、又は樹脂、金属、獣毛等の毛ブラシの弾性部材からなっている。特に、厚さ０．２ｍｍ以下のＰＣ、ＰＥＴなどの柔軟な樹脂や、厚さ０．１ｍｍ以下のステンレス、リン青銅の薄板を用いることが、弾性力の経時性能を維持し、コスト安などの点から望ましい。
従って、上記トナー掻き取り手段３０は、弾性力により外周方向に柔軟に追従するので干渉を回避し、より広い領域の掻き取り領域が広がるようになっている。
【００１２】
図７は本発明を適用する画像形成装置の他の構成例を示す図であり、上記クリーニング手段１０５や上記転写クリーニング手段１０３ｂから上記回収トナー搬送経路１０４を介して、回収した回収トナー（ｔ）を、上記回収トナー分級装置０で分別した後に、上記画像形成装置１００に搭載したトナー供給装置５０へ送るようにしてもよい。
上記回収トナー分級装置０で分別した再使用トナー（ＴＴ）は、上記再使用トナー搬送経路７ａを介して、回収口５１から上記トナー供給装置５０に回収される。又、再使用に適さない凝集したトナー塊や紙粉等は、上記廃棄用トナー搬送経路８ａを介して、上記回収口８ｂから上記排気用トナー容器８に回収される。
上記トナー供給装置５０では、回収された再使用トナー（ＴＴ）が、横置きに装着された補充トナー容器５２から供給される新規トナー（Ｔ）と混合されて、しかる後に上記現像手段１０１へ供給される。上記現像手段１０１と上記トナー供給装置５０とは、フレキシブルな混合気搬送経路５３で連結されていて、上記混合気搬送経路５３を介して上記現像手段１０１への新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ＴＴ）の搬送は、粉体ポンプユニット５４でなされる。
上記混合気搬送経路５３は、例えば、ナイロン、テフロン（登録商標）等の、フレキシブルで耐トナー性にすぐれた材料で構成することが非常に有効である。従って、回収された再使用トナー（ＴＴ）の有効利用の自動化が出来るようになった。
【００１３】
図８は粉体ポンプユニットの構成を示す断面図であり、上記粉体ポンプユニット５４には、従来公知の通称モーノポンプと呼ばれるスクリューポンプが用いられ、ロータ５４ａ、ステータ５４ｂ、ホルダー５４ｃ等により構成される。上記ロータ５４ａは、図示しない駆動源の駆動モータと横搬送スクリュー５４ｄの駆動軸を介して係合しており、駆動源の駆動モータの回転により上記ロータ５４ａが回転駆動される。
即ち、上記粉体ポンプユニット５４は、図示しない駆動源の駆動モータと上記横搬送スクリュー５４ｄの駆動軸を介して連結された上記ロータ５４ａと、ゴム材料等の弾性体で作られていて、上記ロータ５４ａを包囲して固定された上記ステータ５４ｂ、上記ステータ５４ｂを保持する上記ホルダー５４ｃ等を具備しており、上記トナー供給装置５０の下部の新規トナー（Ｔ）又は再使用トナー（ＴＴ）を上記横搬送スクリュー５４ｄの駆動軸から導入し、上記ロータ５４ａの回転によりトナー通路５４ｅに向けて搬送する。上記ステータ５４ｂの側面と上記ホルダー５４ｃの内部側面の間には、例えば、１ｍｍ程度の隙間５４ｆがあり、上記トナー通路５４ｅに連通している。上記隙間５４ｆから上記トナー通路５４ｅに吹き込むように、気体の空気を供給する気体供給口５４ｇが設けられている。即ち、上記気体供給口５４ｇは、上記トナー通路５４ｅに連通しており、気体ポンプ５４ｈに設けられた気体吐出口５４ｈ１ と気体供給管５４ｈ２ を介して連通している。
上記気体ポンプ５４ｈが作動すると、上記気体供給管５４ｈ２ 及び上記気体供給口５４ｇを介して上記トナー通路５４ｅ内の新規トナー（Ｔ）又は再使用トナー（ＴＴ）に、例えば、０．５〜１．０リットル／分程度の送風量で気体の空気を吹き込むようになっていて、上記粉体ポンプユニット５４の上記トナー通路５４ｅから出る新規トナー（Ｔ）又は再使用トナー（ＴＴ）は流動化が促進され、気体の空気との混合状態で上記混合気搬送経路５３に吐出され、上記現像手段１０１の上記トナーホッパー１０１ａに送られるようになっている。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、請求項１の発明によれば、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周にトナー掻き取り手段を配置するようにしたので、フィルター手段の周辺における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。つまり、回収されたトナーを分級装置内において、再利用可能なトナーと廃棄するトナーとに分級する手段として回転する円筒状のフィルター手段を用い、このフィルター手段によって分級を行うと共に、トナー掻き取り手段によってフィルター手段から取り出された再使用トナーを掻取ることにより付着、堆積、トナー架橋等の不具合を防止するものである。
請求項２の発明によれば、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周に屈曲手段からなるトナー掻き取り手段を配置するようにしたので、フィルター手段の広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定し行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。つまり、トナー掻き取り手段は、屈曲手段によってフィルター手段の周方向に沿って揺動するように支持されているので、フィルター手段を包囲する内壁等にトナー掻き取り手段の先端縁が当接する際にも、大きく変形、退避して内壁等との強い干渉を防止できる。
請求項３の発明によれば、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周に付勢手段からなるトナー掻き取り手段を配置するようにしたので、フィルター手段の干渉を回避すると共にフィルター手段の広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。つまり、トナー掻き取り手段を付勢手段によってフィルター手段の回転方向と同方向に付勢する用にしたので、掻取り効率を向上することができる。
請求項４の発明によれば、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周に弾性部材からなるトナー掻き取り手段を配置するようにしたので、フィルター手段の干渉を回避すると共にフィルター手段の広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高く経時性能を維持しコスト安な回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
請求項５の発明によれば、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周にトナー掻き取り手段を配置すると共にトナー掻き取り手段の長さを少なくとも分別後の再使用トナーの付着や堆積又はトナー架橋が形成されるトナー架橋部材の表面に当接する長さとなるようにしたので、フィルター手段の更に広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
請求項６の発明によれば、請求項１乃至５記載のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置で分別された再使用トナーが供給される現像手段により静電潜像を顕像化したトナー像を担持する画像担持体に形成されたトナー像を転写手段により被転写体に転写して画像を形成するようにしたので、フィルター手段の周辺における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高く、回収トナーを使用しても高品質の画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置の概略を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する拡大部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の他の主要部を説明する斜視図である。
【図４】図２におけるＸ−Ｘ線において矢印方向から見た断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する説明図である。
【図７】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置の概略を説明する説明図である。
【図８】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置を備えた画像形成装置の主要部を説明する拡大部分断面図である。
【符号の説明】
０ 回収トナー分級装置、０ａ ケース
１ 回収トナー排出手段、１ａ 排出口、１ａ１ 排出口、１ａ１１ 経路、１ａ２ 排出口、１ａ２１ 経路
２ フィルター手段、２ａ 一端部、２ｂ 他端部、２ｃ 板部材、２ｄ 孔
３ トナー掻き取り手段
４ 屈曲手段、４ａ ピン
５ 付勢手段
６ トナー架橋部材、
７ 再使用トナー容器、７ａ 再使用トナー搬送経路、７ｂ 回収口
８ 廃棄用トナー容器、８ａ 廃棄用トナー搬送経路、８ｂ 回収口
９ 固定部材、９ａ 搬送スクリュー、９ｂ 駆動ギヤ
１０ 支持手段
１１ 回収コイル
１２ 回収コイル
１３ 遊動子
３０ トナー掻き取り手段
５０ トナー供給装置
５１ 回収口
５２ 補充トナー容器
５３ 混合気搬送経路
５４ 粉体ポンプユニット、５４ａ ロータ、５４ｂ ステータ、５４ｃ ホルダー、５４ｄ 横搬送スクリュー、５４ｅ トナー通路、５４ｆ 隙間、５４ｇ 気体供給口、５４ｈ 気体ポンプ、５４ｈ１ 気体吐出口、５４ｈ２ 気体供給管
１００ 画像形成装置
１０１ 現像手段、１０１ａ トナーホッパー
１０２ 画像担持体
１０３ 転写手段、１０３ａ 転写ベルト、１０３ｂ 転写クリーニング手段
１０４ 回収トナー搬送経路
１０５ クリーニング手段、１０５ａ クリーニングブレード
１０６ 帯電手段
１０７ コンタクトガラス
１０８ ランプ
１０９ ミラー群
１１０ レンズ
１１１ 給紙手段
１１２ レジストローラ
１１３ 定着手段
１１４ 排紙ローラ
１１５ 排紙トレイ
１１６ 搬送スクリュー
１１７ 搬送スクリュ
【発明の属する技術分野】
本発明は、回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンター、ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置の画像形成処理後の回収トナーを分別する回収トナー分級装置及びそれを備えた電子写真方式における画像担持体の潜像を顕像化してトナー像を形成するトナーに画像形成処理後の回収トナーを使用して画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真複写方式の画像形成装置は、一様に帯電された画像担持体の感光体上に露光や光書き込み等によって静電潜像を形成し、この静電潜像を、例えば、磁性キャリアとトナーとを混合した二成分現像剤のトナー、あるいは、両者を一体化した一成分系現像剤を用いて可視像化処理し、その可視像を被転写材に転写、定着して複写物を得るものである。
このような、電子写真複写方式の画像形成装置において、トナーの製造工程の最終段階でトナー中の粗粒子等をスクリーンを介して除去することにより、画像を形成した時に、画像上に砂状のカブリ、縦筋状のムラ、転写不良等の異常画像の発生を防止するようにした技術は公知である（特開平５―２９３４４３号の公報を参照）。
画像形成装置においては、可視像を転写した後に、感光体や中間転写体のような画像担持体上に残留するトナーを除去するためのクリーニング装置が設けられている。転写ベルトや、転写された可視像を有する転写材を定着装置へ送る搬送装置等、他の画像形成部位においても最終的に画像形成に供されなかったトナーが残るが、このような残留トナーについてもクリーニング装置が備えられている。
これら、クリーニングされた残留トナーに関して、従来においては、そのまま廃棄ボトル等へ回収して廃棄する処理が行われていた。然し、近年に至り、資源の有効利用が求められ、取り除かれたトナーについても再利用することが求められるようになった。そこで、クリニーング装置により回収されたトナーを現像装置やトナー補給装置に移送するトナーリサイクル機構が数多く提案されている。しかし、実際に回収トナーを再利用しようとすると、回収トナーには、紙粉が混じっていたり、トナーが凝集して適正サイズより大きいトナー凝集塊が少なからず存在していた。そのため、このような回収トナーをそのまま現像装置へ戻すと、これら紙粉やトナー凝集塊によって白抜けや黒点等が生じる、異常画像が発生することが多く、形成する画像品質が低下していた。
このような、紙粉やトナー凝集塊を取り除くために、メッシュ状フィルターを備える技術も公知である（特開平７―７７９０６号の公報を参照）。
然し、従来の画像形成処理後の回収トナーを分別する回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置においては、メッシュ状フィルターで分別した後の再使用トナーが、メッシュ状フィルター周辺にトナー付着や堆積、又は、トナー架橋を形成する原因となり、その結果、メッシュ状フィルターの外周がトナーで覆われ、メッシュ状フィルターの小孔が目詰まりして回収トナーの分別率が低下し、分別機能を果たさなくなったり、最悪の場合にはメッシュ状フィルター内のトナーが滞留することによりトナーブロッキングを引き起こし、装置が破壊し易かった。また、このような付着や堆積により、トナー架橋が形成された分別後のトナーを使用すると形成される画像品質が低下すると言う不具合が生じていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の画像形成処理後の回収トナーを分別する回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置にあっては、メッシュ状フィルターで分別後の再使用トナーによりメッシュ状フィルター周辺に再使用トナーが付着や堆積して、トナー架橋が形成されて、トナーの搬送が行われなくなって、メッシュ状フィルターの外周が再使用トナーで覆われて、メッシュ状フィルターの小孔が目詰まりして回収トナーの分別率が低下し、回収トナーの分別機能を果たさなくなったり、最悪の場合にはメッシュ状フィルター内の回収トナーが滞留することによりトナーブロッキングを引き起こし、装置が破壊したり、このような付着や堆積して、トナー架橋が形成された回収トナーを使用すると形成される画像品質が低下すると言う問題が生じていた。
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、フィルター手段の周辺における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高く、回収トナーを使用しても高品質の画像を形成する回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【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の本発明は、画像形成処理後の回収トナーを分別する回収トナー分級装置において、画像形成処理後にクリーニング手段によって回収された回収トナーを排出する回収トナー排出手段と、上記回収トナー排出手段から内部に排出される回収トナーを回動しながら分別するフィルター手段と、フィルター手段を収容するケースと、一端を上記フィルター手段外周に固定すると共に他端縁を上記ケースの内壁に当接し、上記フィルタ手段の回動とともに回動することによって、上記他端縁によって分別後の再使用トナーのケース内壁への付着や堆積又はトナー架橋の発生を防止するトナー掻き取り手段とからなる可撓性を有した板から成る回収トナー分級装置であることを最も主要な特徴とする。
請求項２の本発明は、請求項１記載の回収トナー分級装置において、トナー掻き取り手段は、屈曲手段により屈曲自在に構成されている回収トナー分級装置であることを主要な特徴とする。
請求項３の本発明は、請求項１又は２記載の回収トナー分級装置において、トナー掻き取り手段は、付勢手段により一定方向に付勢されている回収トナー分級装置であることを主要な特徴とする。
請求項４の本発明は、請求項１、２又は３記載の回収トナー分級装置において、トナー掻き取り手段は、少なくともその一部に弾性部材を備えている回収トナー分級装置であることを主要な特徴とする。
請求項５の本発明は、請求項１、２、３又は４記載の回収トナー分級装置において、トナー掻き取り手段は、少なくとも分別後の再使用トナーが付着、堆積する部分、又はトナー架橋が形成されるトナー架橋部材の表面に当接する長さである回収トナー分級装置であることを主要な特徴とする。
請求項６の本発明は、画像担持体上の潜像をトナー像とするために画像形成処理後の回収トナー中の再使用トナーを使用する電子写真方式の画像形成装置において、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置と、上記回収トナー分級装置で分別された再使用トナーが供給される現像手段と、上記現像手段により静電潜像を顕像化したトナー像を担持する画像担持体と、上記画像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段とからなる画像形成装置であることを最も主要な特徴とする。
【０００５】
【作用】
上記のように構成された回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置は、請求項１においては、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周にトナー掻き取り手段を配置するようにして、フィルター手段の周辺における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
請求項２においては、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周に屈曲手段からなるトナー掻き取り手段を配置するようにして、フィルター手段の広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
請求項３においては、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周に付勢手段からなるトナー掻き取り手段を配置するようにして、フィルター手段の干渉を回避すると共にフィルター手段の広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
請求項４においては、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周に弾性部材からなるトナー掻き取り手段を配置するようにして、フィルター手段の干渉を回避すると共にフィルター手段の広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高く経時性能を維持しコスト安な回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
請求項５においては、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周にトナー掻き取り手段を配置すると共にトナー掻き取り手段の長さを少なくとも分別後の再使用トナーの付着や堆積又はトナー架橋が形成されるトナー架橋部材の表面に当接する長さとなるようにして、フィルター手段の更に広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
請求項６においては、請求項１乃至５記載のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置で分別された再使用トナーが供給される現像手段により静電潜像を顕像化したトナー像を担持する画像担持体に形成されたトナー像を転写手段により被転写体に転写して画像を形成するようにして、フィルター手段の周辺における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高く、回収トナーを使用しても高品質の画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようにする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の回収トナー分級装置を適用した画像形成装置の一例の全体構成図であり、図２は回収トナー分級装置の一例の構成を示す縦断面図であり、図３はフィルター手段の一例の外観斜視図であり、図４は図２のＸ−Ｘ断面図である。本件発明の回収トナー分級装置０は、画像形成装置１００の回収トナー搬送経路１０４に接続されて、クリーニング手段１０５と転写手段１０３から回収された後に、回収トナー排出手段１の排出口１ａから回動可能なフィルター手段２の筒形状の篩部内に排出される回収トナー（ｔ）は、厚みが０．１２ｍｍ〜０．２０ｍｍの薄い板部材に設けられた、内径０．１１ｍｍ〜０．１８ｍｍの小さい孔により、再使用可能な再使用トナー（ＴＴ）と廃棄トナー（ｔｔ）を分別して、上記フィルター手段２の外周に一体的に形成されて配置されたトナー掻き取り手段３により、分別後の再使用トナー（ＴＴ）を掻き取るようにして、再使用トナー（ＴＴ）の付着や堆積又はトナー架橋の発生を防止して、再使用トナー（ＴＴ）を再使用トナー容器７へ、廃棄トナー（ｔｔ）を廃棄用トナー容器８へ集められるようになっている。
つまり、フィルター手段２は、例えば薄い板材を中空円筒状に加工したものであり板面には分級用の小孔が形成されている。フィルター手段２の外周には可撓性を有した板等から成るトナー掻き取り手段３が一端を支持されており、フィルター手段２の回転時にトナー掻き取り手段３がその他端部により、付着、堆積しようとするトナーを掻落とすように構成されている。
【０００７】
上記画像形成装置１００の複写機での画像形成プロセスは従来のものと基本的に同じであり、帯電手段１０６により画像担持体１０２の感光体ドラム上を均一に帯電した後に、コンタクトガラス１０７上に載置された図示しない原稿の画像情報がランプ１０８、ミラー群１０９、レンズ１１０によって上記画像担持体１０２の感光体ドラム上に潜像として形成される。この潜像は、現像手段１０１によりトナー像として顕像化される。
一方、被転写体（Ｐ）の転写紙は、給紙手段１１１によりレジストローラ１１２を経由して上記転写手段１０３に搬送され、上記転写手段１０３により上記画像担持体１０２の感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写され、転写ベルト１０３ａによって定着手段１１３へ送られる。定着手段１１３において、被転写体（Ｐ）の転写紙にトナー（Ｔ）が固着されて、トナー（Ｔ）が固着された被転写体（Ｐ）の転写紙は排紙ローラ１１４によって、排紙トレイ１１５へ排出されて収納される。
被転写体（Ｐ）の転写紙へ転写されなかった上記画像担持体１０２の感光体ドラム上に付着した残留トナー（Ｔ）は、上記クリーニング手段１０５のクリーニングブレード１０５ａにより掻き取られ、搬送スクリュー１１６により、上記回収トナー搬送経路１０４を介して上記回収トナー分級装置０内に搬送され、上記回収トナー排出手段１の上記排出口１ａの排出口１ａ１ から排出された回収トナー（ｔ）は分別されるようになっている。
又、上記転写手段１０３の上記転写ベルト１０３ａの表面も、上記画像担持体１０２の感光体ドラム上のトナー（Ｔ）や被転写体（Ｐ）の転写紙からの紙粉により汚れるが、転写クリーニング手段１０３ｂのクリーニングブレードにより掻き取られ、搬送スクリュー１１７により回収トナー搬送経路１０４を介して、上記回収トナー分級装置０内に搬送され、上記回収トナー排出手段１の排出口１ａの排出口１ａ２ から排出された回収トナー（ｔ）は分別される。
【０００８】
図２乃至図４において、上記搬送スクリュー１１６につながる上記排出口１ａの上記排出口１ａ１ から排出された回収トナー（ｔ）は、経路１ａ１１を介してケース０ａ内に収容された回動可能な上記フィルター手段２の筒形状の篩部内に送られる。
又、上記搬送スクリュー１１７につながる上記排出口１ａの上記排出口１ａ２ から排出された回収トナー（ｔ）は、経路１ａ２１を介して上記ケース０ａ内に収容された回動可能な上記フィルター手段２の筒形状の篩部内に送られる。
これらの回収されて、複数の上記排出口１ａ１ と上記排出口１ａ２ から排出された回収トナー（ｔ）を上記フィルター手段２の筒形状の篩部内へ搬送する作業は、上記経路１ａ１１と上記経路１ａ２１と連通する固定部材９のパイプ内に内蔵された搬送スクリュー９ａが図示しない駆動源によって、駆動ギヤ９ｂを介して、駆動力を受けて回転することによってなされる。
回収トナー（ｔ）を分別する上記フィルター手段２の筒形状の篩部は、上記固定部材９のパイプに嵌合された一端部２ａと、他端部２ｂを支持手段１０に固定保持されていて、上記搬送スクリュー９ａからの回転駆動を受けて回転するようになっている。つまりスクリュー９ａは支持手段１０を介してフィルター手段２の他端部２ｂと固定されている。従って、これらの一体化された部材９ａ，１０，２は、固定部材９に対して相対回転することとなる。
上記トナー掻き取り手段３としての掻き取り部材はその一端縁を、上記フィルター手段２の円筒形状の篩部の外周に一体的に固定されており、上記フィルター手段２の円筒形状の篩部の回転と共に回転することによって、その他端縁によって上記ケース０ａの内壁に付着や堆積した分別後の再使用トナー（ＴＴ）を掻き取って、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の周辺をオープンスペースにすると共に、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の下方に配置された回収コイル１１上側にトナー架橋が出来るのを防止して、掻き取った再使用トナー（ＴＴ）がスムースに上記回収コイル１１により上記再使用トナー容器７に搬送されるようになっている。
【０００９】
図示しない上記クリーニング手段１０５又は上記転写クリーニング手段１０３ｂから回収されて、上記搬送スクリュー１１６につながる上記排出口１ａの上記排出口１ａ１ 、又は、上記搬送スクリュー１１７につながる上記排出口１ａの上記排出口１ａ２ から夫々排出された回収トナー（ｔ）は、上記経路１ａ１１又は上記経路１ａ２１と上記搬送スクリュー９ａを介して上記ケース０ａ内に収容された上記フィルター手段２の筒形状の篩部内に送られ、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の円筒状板部材２ｃに設けられた孔２ｄを通過できた再使用トナー（ＴＴ）は、図示の矢印Ａ方向の上記回収コイル１１上に落下して、上記回収コイル１１につながる上記再使用トナー搬送経路７ａと回収口７ｂを介して上記再使用トナー容器７へ回収される。
一方、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の上記板部材２ｃに設けられた上記孔２ｄを通過できなかった廃棄トナー（ｔｔ）は、図示の矢印Ｂ方向の回収コイル１２上に落下して、上記回収コイル１２につながる廃棄用トナー搬送経路８ａと回収口８ｂを介して上記廃棄用トナー容器８へ回収される。
上記フィルター手段２の筒形状の篩部の上記板部材２ｃは、図示しない４角柱形状の角柱又は図４に示すような円柱形状の遊動子１３を、内周面に対して遊動自在に移動し転がるように保持している。
従って、上記遊動子１３は、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の上記板部材２ｃの回転により、移動と転がりにより、その自転で更に回収トナー（ｔ）に対する攪拌効果と粉砕効果が増して、回収トナー（ｔ）を、凝集することなく上記孔２ｄを通過して、外周面に押し出し、その振動で上記フィルター手段２の筒形状の篩部の内外周面に振り出して、目詰まりも防止する分別促進補助を行うので、分別効率は更に向上出来るようになっている。
【００１０】
図５は他の形態例の構成を示す要部断面図であり、上記トナー掻き取り手段３は、少なくとも分別後の再使用トナー（ＴＴ）の付着や堆積又はトナー架橋が形成される上記ケース０ａの内壁や上記回収コイル１１等のトナー架橋部材６の表面に当接する長さであって、図示の上記フィルター手段２の筒形状の篩部の外周面に屈曲手段４の蝶番のピン４ａにより図示の矢印Ｃ方向に回動可能に保持し、付勢手段５のねじりコイルバネにより図示の矢印Ｄ方向に付勢されるようになっている。つまり、板状のトナー掻き取り手段３は、フィルター手段２の筒形状の篩部の外周面に設けた屈曲手段４の蝶番のピン４ａによって一端部をＣ方向に揺動自在に枢支されており、付勢手段５によってＤ方向に付勢付勢されているものである。
従って、上記トナー掻き取り手段３は、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の外周面と上記ケース０ａの内壁間では、屈曲量が増して内径方向に大きく退避できるので内壁との間の干渉を回避し、上記フィルター手段２の筒形状の篩部の外周面と上記回収コイル１１間では屈曲量が減少して、掻き取り領域が広がるようになっている。
【００１１】
図６は他の形態例の要部構成図であり、この形態例のトナー掻き取り手段３０は、少なくとも分別後の再使用トナー（ＴＴ）の付着や堆積又はトナー架橋が形成される図示しない上記ケース０ａ内壁や上記回収コイル１１等の上記トナー架橋部材６の表面に当接する長さであって、少なくとも一部が、樹脂、又は金属製の弾性を持った薄板、又は樹脂、金属、獣毛等の毛ブラシの弾性部材からなっている。特に、厚さ０．２ｍｍ以下のＰＣ、ＰＥＴなどの柔軟な樹脂や、厚さ０．１ｍｍ以下のステンレス、リン青銅の薄板を用いることが、弾性力の経時性能を維持し、コスト安などの点から望ましい。
従って、上記トナー掻き取り手段３０は、弾性力により外周方向に柔軟に追従するので干渉を回避し、より広い領域の掻き取り領域が広がるようになっている。
【００１２】
図７は本発明を適用する画像形成装置の他の構成例を示す図であり、上記クリーニング手段１０５や上記転写クリーニング手段１０３ｂから上記回収トナー搬送経路１０４を介して、回収した回収トナー（ｔ）を、上記回収トナー分級装置０で分別した後に、上記画像形成装置１００に搭載したトナー供給装置５０へ送るようにしてもよい。
上記回収トナー分級装置０で分別した再使用トナー（ＴＴ）は、上記再使用トナー搬送経路７ａを介して、回収口５１から上記トナー供給装置５０に回収される。又、再使用に適さない凝集したトナー塊や紙粉等は、上記廃棄用トナー搬送経路８ａを介して、上記回収口８ｂから上記排気用トナー容器８に回収される。
上記トナー供給装置５０では、回収された再使用トナー（ＴＴ）が、横置きに装着された補充トナー容器５２から供給される新規トナー（Ｔ）と混合されて、しかる後に上記現像手段１０１へ供給される。上記現像手段１０１と上記トナー供給装置５０とは、フレキシブルな混合気搬送経路５３で連結されていて、上記混合気搬送経路５３を介して上記現像手段１０１への新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ＴＴ）の搬送は、粉体ポンプユニット５４でなされる。
上記混合気搬送経路５３は、例えば、ナイロン、テフロン（登録商標）等の、フレキシブルで耐トナー性にすぐれた材料で構成することが非常に有効である。従って、回収された再使用トナー（ＴＴ）の有効利用の自動化が出来るようになった。
【００１３】
図８は粉体ポンプユニットの構成を示す断面図であり、上記粉体ポンプユニット５４には、従来公知の通称モーノポンプと呼ばれるスクリューポンプが用いられ、ロータ５４ａ、ステータ５４ｂ、ホルダー５４ｃ等により構成される。上記ロータ５４ａは、図示しない駆動源の駆動モータと横搬送スクリュー５４ｄの駆動軸を介して係合しており、駆動源の駆動モータの回転により上記ロータ５４ａが回転駆動される。
即ち、上記粉体ポンプユニット５４は、図示しない駆動源の駆動モータと上記横搬送スクリュー５４ｄの駆動軸を介して連結された上記ロータ５４ａと、ゴム材料等の弾性体で作られていて、上記ロータ５４ａを包囲して固定された上記ステータ５４ｂ、上記ステータ５４ｂを保持する上記ホルダー５４ｃ等を具備しており、上記トナー供給装置５０の下部の新規トナー（Ｔ）又は再使用トナー（ＴＴ）を上記横搬送スクリュー５４ｄの駆動軸から導入し、上記ロータ５４ａの回転によりトナー通路５４ｅに向けて搬送する。上記ステータ５４ｂの側面と上記ホルダー５４ｃの内部側面の間には、例えば、１ｍｍ程度の隙間５４ｆがあり、上記トナー通路５４ｅに連通している。上記隙間５４ｆから上記トナー通路５４ｅに吹き込むように、気体の空気を供給する気体供給口５４ｇが設けられている。即ち、上記気体供給口５４ｇは、上記トナー通路５４ｅに連通しており、気体ポンプ５４ｈに設けられた気体吐出口５４ｈ１ と気体供給管５４ｈ２ を介して連通している。
上記気体ポンプ５４ｈが作動すると、上記気体供給管５４ｈ２ 及び上記気体供給口５４ｇを介して上記トナー通路５４ｅ内の新規トナー（Ｔ）又は再使用トナー（ＴＴ）に、例えば、０．５〜１．０リットル／分程度の送風量で気体の空気を吹き込むようになっていて、上記粉体ポンプユニット５４の上記トナー通路５４ｅから出る新規トナー（Ｔ）又は再使用トナー（ＴＴ）は流動化が促進され、気体の空気との混合状態で上記混合気搬送経路５３に吐出され、上記現像手段１０１の上記トナーホッパー１０１ａに送られるようになっている。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、請求項１の発明によれば、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周にトナー掻き取り手段を配置するようにしたので、フィルター手段の周辺における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。つまり、回収されたトナーを分級装置内において、再利用可能なトナーと廃棄するトナーとに分級する手段として回転する円筒状のフィルター手段を用い、このフィルター手段によって分級を行うと共に、トナー掻き取り手段によってフィルター手段から取り出された再使用トナーを掻取ることにより付着、堆積、トナー架橋等の不具合を防止するものである。
請求項２の発明によれば、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周に屈曲手段からなるトナー掻き取り手段を配置するようにしたので、フィルター手段の広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定し行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。つまり、トナー掻き取り手段は、屈曲手段によってフィルター手段の周方向に沿って揺動するように支持されているので、フィルター手段を包囲する内壁等にトナー掻き取り手段の先端縁が当接する際にも、大きく変形、退避して内壁等との強い干渉を防止できる。
請求項３の発明によれば、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周に付勢手段からなるトナー掻き取り手段を配置するようにしたので、フィルター手段の干渉を回避すると共にフィルター手段の広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。つまり、トナー掻き取り手段を付勢手段によってフィルター手段の回転方向と同方向に付勢する用にしたので、掻取り効率を向上することができる。
請求項４の発明によれば、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周に弾性部材からなるトナー掻き取り手段を配置するようにしたので、フィルター手段の干渉を回避すると共にフィルター手段の広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高く経時性能を維持しコスト安な回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
請求項５の発明によれば、画像形成処理後の回収トナーを回収トナー排出手段から内部に排出されて回動しながら分別するフィルター手段の外周にトナー掻き取り手段を配置すると共にトナー掻き取り手段の長さを少なくとも分別後の再使用トナーの付着や堆積又はトナー架橋が形成されるトナー架橋部材の表面に当接する長さとなるようにしたので、フィルター手段の更に広い周辺領域における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高い回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
請求項６の発明によれば、請求項１乃至５記載のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置で分別された再使用トナーが供給される現像手段により静電潜像を顕像化したトナー像を担持する画像担持体に形成されたトナー像を転写手段により被転写体に転写して画像を形成するようにしたので、フィルター手段の周辺における、分別後のトナーの付着や堆積、又は、トナー架橋の形成を防止して、回収トナーの分別と搬送が安定して行われて、回収トナーの分別率も高く、回収トナーを使用しても高品質の画像を形成する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置の概略を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する拡大部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の他の主要部を説明する斜視図である。
【図４】図２におけるＸ−Ｘ線において矢印方向から見た断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する説明図である。
【図７】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置及びそれを備えた画像形成装置の概略を説明する説明図である。
【図８】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置を備えた画像形成装置の主要部を説明する拡大部分断面図である。
【符号の説明】
０ 回収トナー分級装置、０ａ ケース
１ 回収トナー排出手段、１ａ 排出口、１ａ１ 排出口、１ａ１１ 経路、１ａ２ 排出口、１ａ２１ 経路
２ フィルター手段、２ａ 一端部、２ｂ 他端部、２ｃ 板部材、２ｄ 孔
３ トナー掻き取り手段
４ 屈曲手段、４ａ ピン
５ 付勢手段
６ トナー架橋部材、
７ 再使用トナー容器、７ａ 再使用トナー搬送経路、７ｂ 回収口
８ 廃棄用トナー容器、８ａ 廃棄用トナー搬送経路、８ｂ 回収口
９ 固定部材、９ａ 搬送スクリュー、９ｂ 駆動ギヤ
１０ 支持手段
１１ 回収コイル
１２ 回収コイル
１３ 遊動子
３０ トナー掻き取り手段
５０ トナー供給装置
５１ 回収口
５２ 補充トナー容器
５３ 混合気搬送経路
５４ 粉体ポンプユニット、５４ａ ロータ、５４ｂ ステータ、５４ｃ ホルダー、５４ｄ 横搬送スクリュー、５４ｅ トナー通路、５４ｆ 隙間、５４ｇ 気体供給口、５４ｈ 気体ポンプ、５４ｈ１ 気体吐出口、５４ｈ２ 気体供給管
１００ 画像形成装置
１０１ 現像手段、１０１ａ トナーホッパー
１０２ 画像担持体
１０３ 転写手段、１０３ａ 転写ベルト、１０３ｂ 転写クリーニング手段
１０４ 回収トナー搬送経路
１０５ クリーニング手段、１０５ａ クリーニングブレード
１０６ 帯電手段
１０７ コンタクトガラス
１０８ ランプ
１０９ ミラー群
１１０ レンズ
１１１ 給紙手段
１１２ レジストローラ
１１３ 定着手段
１１４ 排紙ローラ
１１５ 排紙トレイ
１１６ 搬送スクリュー
１１７ 搬送スクリュ
Claims (6)
- 画像形成処理後の回収トナーを分別する回収トナー分級装置において、画像形成処理後にクリーニング手段によって回収された回収トナーを排出する回収トナー排出手段と、上記回収トナー排出手段から内部に排出される回収トナーを回動しながら分別するフィルター手段と、フィルター手段を収容するケースと、一端を上記フィルター手段外周に固定すると共に他端縁を上記ケースの内壁に当接し、上記フィルター手段の回動とともに回動することによって、上記他端縁によって分別後の再使用トナーのケース内壁への付着や堆積又はトナー架橋の発生を防止する可撓性を有した板から成るトナー掻き取り手段とからなることを特徴とする回収トナー分級装置。
- 請求項１記載の回収トナー分級装置において、トナー掻き取り手段は、屈曲手段により屈曲自在に構成されていることを特徴とする回収トナー分級装置。
- 請求項１又は２記載の回収トナー分級装置において、トナー掻き取り手段は、付勢手段により一定方向に付勢されていることを特徴とする回収トナー分級装置。
- 請求項１、２又は３記載の回収トナー分級装置において、トナー掻き取り手段は、少なくともその一部に弾性部材を備えていることを特徴とする回収トナー分級装置。
- 請求項１、２、３又は４記載の回収トナー分級装置において、トナー掻き取り手段は、少なくとも分別後の再使用トナーが付着、堆積する部分、又はトナー架橋が形成されるトナー架橋部材の表面に当接する長さであることを特徴とする回収トナー分級装置。
- 画像担持体上の潜像をトナー像とするために画像形成処理後の回収トナー中の再使用トナーを使用する電子写真方式の画像形成装置において、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置と、上記回収トナー分級装置で分別された再使用トナーが供給される現像手段と、上記現像手段により静電潜像を顕像化したトナー像を担持する画像担持体と、上記画像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段とからなることを特徴とする画像形成装置。
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- 1998-06-16 JP JP18564498A patent/JP3589386B2/ja not_active Expired - Fee Related
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