JP3787082B2 - 分級装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体を所定の粒径を境に分級する分級装置、例えば感光体に残ったトナーを回収する際に分級し、使用可能なものを再使用するトナーリサイクル分級装置と、このトナーリサイクル分級装置を備えた電子写真式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置では、電子写真方式の作像プロセスを使用した画像形成装置が普及している。この種の画像形成装置においては、像担持体上に形成された静電潜像を現像装置から供給されるトナーによって現像することによって得たトナー像を転写装置によって転写紙に転写し、その後、転写紙を定着装置に搬送してトナー像を転写紙上に定着させるようにしている。トナー像を転写紙上に転写した後にドラム状の像担持体上に付着して残留する残留トナーは、例えばクリーニングブレードを使用したクリーニング装置で除去されて廃トナータンク等に回収されるのが一般的である。
【0003】
しかし、昨今の地球環境保護の要求により、資源の有効活用が求められ、その一環として、回収されたトナーについても再利用が求められている。そこで、この種の電子写真プロセスを使用した画像形成装置において、残留トナーを回収し、トナーを現像装置やトナー補給装置に移送する装置が数多く提案されている。
【0004】
図13は従来から実施されているトナーリサイクル機構を備えた画像形成装置の作像部の概略構成を示す図である。電子写真式の画像形成プロセスを実行するための作像部は、矢印方向へ回転駆動される例えば像担持体としての感光体ドラム1、帯電チャージャ2、現像装置3、転写装置4、図示しない定着装置、クリーニング装置5、およびトナーリサイクル搬送装置6からなる。帯電チャージャ2、現像装置3、転写装置4、クリーニング装置5は、この順で感光体ドラム1の外周面に沿って配置されている。これらの各部の機能は公知なので、ここでの説明は割愛する。
【0005】
トナーリサイクル搬送装置6は、クリーニング装置5によって像担持体上から除去、回収された残留トナーを現像装置3に戻して再利用するためのもので、クリーニング装置5に直結されたポンプ部6aと搬送経路6bとから構成されている。このようにトナーリサイクル搬送装置6を設けることにより、電子写真プロセスによる画像形成後、転写紙に転写されずに像担持体1上に残ったトナーはクリーニング装置5によって感光体ドラム1上から除去され、トナーリサイクル装置6のポンプ部6aに搬送される。ポンプ部6aに搬送されたトナーはチューブ状の搬送経路6bに送り出され、現像装置3に送られて再使用される。このようなトナーリサイクル機構を用いることにより、従来、廃トナーとなっていたトナーのうちの約90%が再使用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、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、適正サイズよりも大きいトナー凝集塊が少なからず存在する。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画像形成時に白抜けや黒点などの異常画像が発生することが多く、画像品質上問題となっている。そのため、このような紙粉やトナー凝集塊を効果的に取り除くためにフィルタ装置を備えることも提案されているが、フィルタの目詰まりが生じやすく、十分に実用に耐え得るものとは言い難い。
【0007】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な構成で粉体を分級し、分級した粉体の再使用を可能にする分級装置を提供するにある。
【0008】
また、他の目的は、像担持体等から回収されたトナー中の紙粉やトナー凝集魂を目詰まりを生じさせることなく取り除き、再使用を可能にする分級装置を提供することにある。
【0009】
さらに他の目的は、回収したトナーを再使用し、資源の有効利用を図りながら、異常画像の発生を抑制することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第1の手段は、粒子径の異なる粉体を粒子径に応じて分級する分級装置において、粉体を分級するためのメッシュ部材と、当該メッシュ部材と円周方向の所定部分で摺接し、軸に直交する方向から搬入される粉体をメッシュ間に押し込んでメッシュを通り抜けることのできる粒径の粉体とそうでない粒径の粉体とに分級させるブラシローラと、前記ブラシローラの軸方向に前記メッシュを通り抜けることができなかった粒径の粉体を導く手段とを備えていることを特徴とする。
【0011】
このように構成すると、メッシュを通り抜けることができなかった使用に適さない紙粉や粉体をメッシュに摺接しない軸方向に導くので、メッシュ部分で分級が確実に行える。また、軸方向という分級動作に邪魔にならない方向に排除されるので、長期わたって確実に分級を行うことができる。
【0012】
第2の手段は、粒子径の異なる粉体を粒子径に応じて分級する分級装置において、粉体を分級するためのメッシュ部材と、当該メッシュ部材と円周方向の所定部分で摺接し、軸に直交する方向から搬入される粉体をメッシュ間に押し込んでメッシュを通り抜けることのできる粒径の粉体とそうでない粒径の粉体とに分級させるブラシローラと、前記ブラシローラの毛が当接する当接部材とを備えていることを特徴とする。この当接部材にブラシローラの毛が当接することにより、ブラシローラの毛に付着した回収トナーが弾き飛ばされて除去することが可能となり、分級率の低下、ブラシローラの劣化、またそれに伴う分級装置内での回収トナーの堆積・架橋を防止することができる。
【0013】
第3の手段は、第1又は第2の手段において、前記ブラシローラの円周方向から分級すべき粉体を供給する手段を備えていることを特徴とする。これにより、ブラシローラの軸に直交する方向から分級すべき粉体を供給できる。
【0014】
第4の手段は、第1又は第2の手段において、前記ブラシローラの毛先の方向が、前記粉体が前記軸方向に移動するように回転方向に対して軸方向に傾けられていることを特徴とする。これにより、分級装置であるブラシローラ以外に、振動付与装置などのトナーの搬送機構を追加する必要がなく、分級装置を簡略化・低コスト化することができる。
【0015】
第5の手段は、第1ないし第4の手段において、前記ブラシローラの毛は導電性を備えていることを特徴とする。これにより回収トナーの分級中にトナーが帯電するなどの電気的な悪影響を防止することができる。
【0016】
第6の手段は、第1ないし第5の手段において、前記ブラシローラの毛は直毛で、太さはメッシュ部材の網目の開口幅よりも細くしたことを特徴とする。これにより、ブラシローラが回転して回収トナーを分級する際に、毛の先端がメッシュの目を突き抜けることが可能なので、トナーや紙粉等によるメッシュの目詰まりが防止でき、長期に渡って確実に分級を行うことができる。
【0017】
第7の手段は、第1ないし第6の手段において、前記ブラシローラを回転駆動する手段と、前記ブラシローラの回転方向を正・逆自在に制御する手段とを備えていることを特徴とする。このようにしてブラシローラの回転方向を制御すると、摺接方向を変えることができるので、経時的変化におけるブラシローラの毛倒れを防止することが可能となる。
【0019】
第8の手段は、第2の手段において、前記当接部材を回転自在に支持する手段を備えていることを特徴とする。このように当接部材が回転自在に支持されていると、毛先が当接部材に当接したときの摩擦力が低減され、毛先の摩耗を抑えることができる。
【0020】
第9の手段は、第2または第8の手段において、前記ブラシローラの毛先の周速と異なる周速で前記当接部材を回転させる手段を備えていることを特徴とする。これらにより、ブラシローラの毛先の毛倒れを修正することができる。
【0021】
第10の手段は、第1の手段において、前記粉体が像担持体上に残留したトナーを剥離した使用済みトナーであることを特徴とする。このように使用済みトナーを分級すると、再使用可能なトナーと再使用不能なトナーとに分けることができ、リサイクル使用が可能となる。
【0022】
第11の手段は、像担持体上に書き込まれた潜像をトナー現像する現像手段、現像された顕像を記録媒体に転写する転写手段、および前記像担持体上に残留した粉体をクリーニングするクリーニング手段を含む画像形成部と、前記クリーニング手段によってクリーニングされ、回収された粉体を分級する第1ないし第9のいずれかの手段に係る分級装置と、前記分級装置からメッシュを通り抜けて分級された再利用可能な粉体を前記現像手段へ搬送する搬送経路を含む搬送手段と、前記分級装置からメッシュを通り抜けずに軸方向に排出された粉体を廃棄する廃棄経路と備えた画像形成装置としたことをを特徴とする。このように画像形成装置を構成することにより、残留トナーを分級して再使用することが可能となり、リサイクルトナーを使用しても画質の劣化を招く虞がなく、省資源、低ランニングコストの要請に応えることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0024】
<第1の実施形態>
図1は本発明の第1の実施形態に係るトナ−リサイクル分級装置を備えた画像形成装置の要部の構成を示す図である。なお、以下の説明において、前述の従来例と同等な各部には同一の参照符号を付してある。
【0025】
この画像形成装置は、例えば原稿画像を読み取るための図示しない読み取り光学系と、読み取られた画像を画像光として画像形成部に提供する書き込み光学系と、作像部に転写紙を供給する給紙系等を備えている。
【0026】
図1に示した電子写真式の画像形成プロセスを実行するための作像部は、前述の従来例と同様に、矢印方向へ回転駆動される感光体ドラム1、帯電チャージャ2、現像装置3、転写装置4、クリーニング装置5とからなり、この順で感光体ドラム1の外周面に沿って配置されているとともに、クリーニング装置5によって感光体ドラム1上から除去、回収されたトナーを現像装置3に戻して再利用するためのトナーリサイクル分級装置11を備えている。
【0027】
現像装置3は、ケーシング3a内に現像ローラ3bを備え、更にケーシング3aの上部にはトナー補給部としてのトナーホッパー3c、トナーホッパ3cに接続された新規トナー容器としてのトナーボトル3dを有する。
【0028】
トナーリサイクル分級装置11は、クリーニング装置5に直結され、回収したトナーを分級する分級装置本体12と、分級装置本体12から現像装置3に回収したトナーを搬送する搬送経路13とを備え、クリーニング装置5と現像装置3との間に配置される。画像形成後、クリーニング装置5から回収されたトナーは、再使用可能なトナーと廃棄するトナーに分別するために分級装置本体12に送られる。すなわち、作像部で電子写真プロセスによる画像形成が行われた後、転写紙に転写されずに感光体ドラム1上に残った所謂残留トナーは、クリーニング装置5のケーシング5a内のブレード5bによって掻き取られ、感光体ドラム1上から除去される。ブレード5bによって感光体ドラム1表面から除去されたトナーは、下方に位置する回収コイル5cによって紙面と直交する方向へ搬送されてトナーリサイクル分級装置11の分級装置本体12に送り込まれる。分級装置本体12内に搬送されたトナーはチューブ状の搬送経路13を通って現像装置3のトナーホッパ部3cに送られ、再使用される。搬送経路13は、例えばパイプの内部に回転するコイル(スクリュ)を設け、コイルの回転によって現像装置3に回収トナーを搬送するようになっている。
【0029】
図2は、分級装置本体12の構成を示す断面図で、同図(a)は感光体ドラム1の軸方向と直交する方向に断面した要部断面図、同図(b)は同図(a)のA−A線端断面図である。同図から分かるように分級装置本体12は、ケース20とブラシローラ21とからなる。ケース20は、(回収)トナー搬入経路12a、(回収)トナー廃棄経路12bおよび(回収)トナー落下経路12cの3つの経路を備えている。回収トナー搬入経路12aとトナー落下経路12cは直線的かつ垂直に配置され、トナー廃棄経路12bは、前記直線状の経路12a,12cに対して直交するように分岐し、さらに、垂直下方に延びている。そして、直交して分岐した部分(後述の開口部に同じ)20aに対して軸が平行になるようにブラシローラ21が配置されている。すなわち、ブラシローラ21は前記経路12a,12cを横切るように配置され、ブラシローラ21のローラ軸22が前記分岐した部分20aに平行になるように前記ケース20に両端を支持され、駆動手段としての後述(図7)のブラシ駆動モータ151によって回転駆動される。このブラシ駆動モータ151の制御は、制御部100のCPU101から指示されたモータドライバ150を介して行われる。また、トナー落下経路12cの開口側には、半円筒状にメッシュ部材25が設けられ、このメッシュ部材25に前記ブラシローラ21の毛23の先端が摺接するように配置されている。
【0030】
この状態で、図2(a)から分かるようにブラシローラ21のトナー廃棄経路12b側の端部は、前記分岐した部分20aでトナー廃棄経路12b側に露出し、ローラ軸22がケース20を横切った状態で設けられている。すなわち、ブラシローラ21のローラ軸22は、トナー搬入経路12aのトナー搬送方向に直交するように設けられ、ブラシローラ21のトナー落下経路12c側はメッシュ部材25に摺接し、一側の端部25bはトナー廃棄経路12b側に面している。このように構成することにより、ブラシローラ21の円周方向の上半部側から搬入された回収トナーを、ブラシローラ21の端部側とブラシローラ21の円周方向の下半部から別々に搬出することができ、その際、メッシュ部材25を通り抜けることができる粒径のトナーおよび紙粉と、そうでないトナーとに分級することができる。
【0031】
前記メッシュ部材25はシート状のもので、ブラシローラ21の軸方向に平行な両縁部25aをケース20の内面に固定することにより取り付けられている。メッシュ部材25の下方には搬送経路13の導入口13aと直結した前述のトナー落下経路12cが連続しており、メッシュ部材25によって分級された再利用可能なトナーだけがトナー落下経路12cに落下する。メッシュ部材25を構成する網目構造の代表的なものは、金属の細線をメッシュ化したもので、本実施形態ではメッシュの目の細かさが150メッシュのものを使用している。分級装置本体12へ搬送されたトナーは、ブラシローラ21がメッシュ部材25と摺擦して回転することにより、メッシュの目よりも小さい、適正な大きさのトナーを網目から通り抜けさせる。また、ブラシローラ21は、クリーニング装置5から回収された回収トナー中の凝集しているトナーを粉砕し、細かくする働きもする。メッシュ部材25の網目を通り抜けたトナーは、搬送経路13を経て再び現像装置3に戻され再使用される。
【0032】
一方、メッシュ部材25の網目を通り抜けることができなかった紙粉やトナー凝集塊等の再使用できない廃棄トナーは、振動を利用したトナー排出装置によって開口部20aからトナー廃棄経路12bを経て分級装置本体12の外部へ排出され、廃トナーを回収する廃トナーボトルへ搬送される。これにより、分級装置本体12内での紙粉やトナー凝集塊等の堆積や架橋を防ぐことができる。
【0033】
このようなトナーリサイクル分級装置11において、図2のように分級装置本体12内のブラシローラ21の軸方向の一方寄りの位置に分岐した部分20aとの接点で開口部を形成し、図3のようにブラシローラ21の毛23の下地の巻き方を、ローラ軸22の回転によりメッシュ部材25内の紙粉やトナー凝集塊が前記開口部20a側に搬送されるような毛23の向き、搬送方向に傾けた向きに設定すれば、ブラシローラ21を分級装置としてだけでなく、分級装置本体12からの紙粉やトナー凝集塊の排出装置としても利用でき、振動付与装置等のトナー排出装置を設ける必要がなくなる。
【0034】
ブラシローラ21の毛23は回収されたトナーをメッシュ部材25の網目に導き、さらには押し込むような機能を備えていればどのようなものを使用しても良い。しかし、前記毛23を導電性の材料、例えばアクリル/カーボン繊維とすれば、分級中にブラシローラ21が回転してメッシュ部材25と摺擦する際に、トナーが帯電するなどの電気的な不具合を防止することができる。そこで、本実施形態では、ブラシローラ21の毛23とローラ軸22と間の絶縁抵抗を1012Ω以下、例えば108〜1012Ωとしている。
【0035】
また、分級装置本体12のブラシローラ21の毛23は直毛で、その毛の1本の太さがメッシュ部材25の網目の開口幅よりも細いものを使用している。これにより、リサイクルトナーを確実に分級できるだけでなく、メッシュ部材25の網目にトナーが詰まるといった不具合を防止することができる。本実施形態では、150メッシュのメッシュ部材を用いる。150メッシュのメッシュ部材25の網目の大きさは一辺約100μmの四辺形であるのに対して、ブラシローラ21の毛23の1本の太さを約50μmに設定し、網目の大きさよりも充分に小さな径の毛23を使用している。なお、ブラシローラ21の毛23は前述のようにメッシュ部材25の網目にトナーを押し込む込む機能が必要なことから、少なくとも自身が網目を突き抜けるだけの腰の強さも必要である。
【0036】
また、ブラシローラ21は分級中に常に一定方向に回転しているが、分級を続けているとブラシローラ21の毛23が回転方向に毛倒れし、ブラシローラ21の寿命が短くなり、また、ブラシローラ21の毛23の先端がメッシュ部材25の網目を突き抜ることができずに分級の効率が悪くなる等の不具合が生じる。そのため、図4の断面図、図5のタイミングチャートに示すようにジョブ終了後や一定枚数のプロセス終了後といった特定のタイミングで図6に示すCPU101からモータドライバ150に指示し、ブラシ駆動モータ151を逆転させることによりブラシローラ21を逆回転させている。これによって、ブラシローラ21の毛倒れを防止できる。この状態を図4に示す。
【0037】
図4は分級中に正転方向に回転しているブラシローラ21を(同図(a))、所定のタイミングで逆転させる状態(同図(b))を示している。逆転させるタイミングとしては、例えば図5(a)に示すようにジョブ終了後に所定時間逆転させる場合と、同図(b)に示すように一定枚数の処理終了毎に逆転させる場合等、使用の状態に応じて適宜設定できる。
【0038】
図6は、画像形成装置の全般の制御および前述のブラシ駆動モータ151の制御を含め、図5に示したような制御を行う画像形成装置の制御回路の要部を示すブロック図である。図6において、本実施形態に係る制御回路は制御部100、給紙部110、作像部120、排紙部130、コピー機本体(画像形成装置本体)のメインモータ141およびブラシ駆動モータ151をそれぞれ駆動するためのモータドライバ140,150を含んで構成されている。給紙部110は、作像部120に用紙を供給するためのもので、作像部120で作像された記録紙は排紙部130から装置外に排紙される。作像部120は前述のように感光体ドラム1、帯電チャージャ2、現像装置3、転写装置4、クリーニング装置5などからなり、制御部100からの指示に応じて給紙部110から給紙された記録紙に対して画像を形成し、排紙する。これら各部およびモータドライバ140,150等は制御部100のCPU101によりROM102に書き込まれたプログラムにしたがってRAM103をワークエリアとして使用しながら実行される。
【0039】
<第2の実施形態>
図7は本発明の第2の実施形態に係る分級装置本体12の構成を示すブラシローラの軸方向に直交する方向で断面した要部端断面図である。この実施形態では、図示のようにステンレスなどの棒状から成るフリッカー40をブラシローラ21のローラ軸22と平行に設け、ブラシローラ21の毛23の先端部がフリッカー40と当接するようにしている。これによって、ブラシローラ21の毛23に付着した回収トナーを積極的に除去している。
【0040】
フリッカー40としては、図7に示したような丸棒状のものに代えて図8に示したブレード状のものであっても良い。いずれにしても、ブラシローラ21の毛23にはトナーが付着し易いので、このようなフリッカー40を用いて毛23を弾性変形させ、弾性力によって原形復帰させるという動作を行わせることによって毛23に付着したトナーを除去することができる。その結果、ブラシローラ21の本来の分級促進機能を経時的に維持することができる。特に、毛23の先端にトナーが付着していると、毛先をメッシュ部材25の網目の中に突出させることが困難となり、目詰まりを防止する機能が低下するので、フリッカー40はブラシローラ21の機能維持に有効である。
【0041】
その他、特に説明しない各部は第1の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【0042】
<第3の実施形態>
図9は本発明の第3の実施形態に係る分級装置本体12の構成を示す断面図で、同図(a)は感光体ドラム1の軸方向と直交する方向に断面した要部断面図、同図(b)は同図(a)のB−B線端断面図である。
【0043】
この第3の実施形態に係るフリッカー45は、第2の実施形態の図7に示したようにフリッカー40を固定したことに代えて回転自在に支持したことを特徴としている。具体的には、ステンレス棒などからなるフリッカー45は、軸受け部46によってブラシローラ21の軸22と平行な軸45a(この実施形態では偏心軸)を中心として回転自在に支持されている。このように回転自在にフリッカー45を設けると、回転するブラシローラ21がフリッカー45に接触することにより、フリッカー45が回転(連れ周り)し、ブラシローラ21の毛先との摩擦抵抗が軽減される。その結果、ブラシローラ21の毛先の摩耗が抑制され、ブラシローラ21の長寿命化を図ることができる。
【0044】
図10は、第3の実施形態の変形例に係る分級装置本体12の構成を示す断面図で、同図(a)は感光体ドラム1の軸方向と直交する方向に断面した要部断面図、同図(b)は同図(a)のC−C線端断面図である。同図から分かるように、この変形例に係るフリッカー45は、図8に示したブレード状のフリッカー40を断面十字型に組み合わせ、ローラ軸22と平行に配置された軸45aを軸受け部46で回転自在に支持し、ブラシローラ21の回転に連れ周りできるようにしたものである。この形状のフリッカー45の方が複数の羽根板45bに回転しながらブラシローラ21の毛先が当接するので、毛23からトナーを除去する能力は図9のフリッカー45よりも高い。
【0045】
その他、特に説明しない各部は第1および第2の実施形態と同等に構成されている。
【0046】
図11は図10の変形例を示す断面図で、同図(a)は感光体ドラム1の軸方向と直交する方向に断面した要部断面図、同図(b)は同図(a)のD−D線端断面図である。この変形例は、ブラシローラ21に対して周速差を持ってフリッカー45を回転させるようにした例である。図11の例では、フリッカー45の軸45aの一方にギヤ50を設け、更にブラシローラ21の軸22にギヤ51を設け、径の異なる両ギヤ50、51を噛合させている。
【0047】
このように構成すると、図示しない駆動源によってブラシローラ21を回転したときに、ギヤ51、50を介してフリッカー45が回転駆動されるので、フリッカー45をブラシローラ21と所定の周速差をもってフリッカー45の方の周速を大きくして回転させることができる。このようにすることにより、フリッカー45によってブラシローラ21の毛23を毛倒れ方向とは逆方向にはたくことができ、毛倒れを矯正することが可能となる。また、ブラシローラ21とフリッカー45間の周速差を種々変化させることにより、フリッカー45がブラシローラ21から付着トナーを除去する能力と、ブラシローラ21の毛倒れとの関係を最適に調整することができる。
【0048】
なお、本発明のリサイクルトナー分級装置は、プロセスカートリッジ、トナーバンクにも適用することができる。
【0049】
<第4の実施形態>
この実施形態は、第1の実施形態におけるトナー搬送経路13のトナー搬送機構をコイル(スクリュ)からエアーポンプに代えた変形例である。すなわち、第1の実施形態では、搬送経路13内に設けたコイルの回転によって現像装置3に回収トナーを搬送するようになっているが、これを図12の要部断面図に示すようなエアーポンプとフレキシブルパイプとによって現像装置まで送るようにしている。
【0050】
すなわち、分級装置本体12から現像装置3へのリサイクルトナーTの搬送は、粉体ポンプユニット111でなされる。搬送経路13は、例えば、ナイロン、テフロン(商品名)等のフレキシブルで耐トナー性にすぐれた材料を使用することが望ましい。このように粉体ポンプユニット111を使用してトナー搬送を行うと、回収されたリサイクルトナーの有効利用の自動化の他にトナー特性の変動を極力抑えることができる。
【0051】
粉体ポンプユニット111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111a、ステータ111b、ホルダー111c等により構成される。ロータ111aは、図示しない駆動源の駆動モータと横搬送スクリュー111d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ロータ111aが回転駆動される。すなわち、粉体ポンプユニット111は、駆動源の駆動モータと横搬送スクリュー111dの駆動軸を介して連結されたロータ111aと、ゴム材料等の弾性体で作製され、ロータ111aを包囲して固定されたステータ111b、ステータ111bを保持するホルダー111cを備え、分級装置本体12の下部のトナーを横搬送スクリュー111dの駆動軸から導入し、ロータ111aの回転によりトナー通路111eに向けて搬送する。
【0052】
ステータ111bの側面とホルダー111cの内部側面の間には、例えば、1mm程度の隙間111fがあり、トナー通路111eに連通している。そして、隙間111fからトナー通路111eに吹き込むように、気体の空気を供給する気体供給口111gが設けられている。すなわち、気体供給口111gは、トナー通路111eに連通しており、気体ポンプ111hに設けられた気体吐出口111h1と気体供給管111h2を介して連通している。
【0053】
気体ポンプ111hが作動すると、気体供給管111h2及び気体供給口111gを介してトナー通路111e内のトナーT中に、例えば、0.5〜1.0リットル/分程度の送風量で空気が吹き込まれる。これにより、粉体ポンプユニット111のトナー通路111eから出るトナーTは流動化が促進され、空気と混合された状態で現像手段3の上記トナーホッパ3cに送られ、回収されたトナーTが再度使用される。
【0054】
その他、特に説明しない各部は前述の第1の実施形態と同等に構成されている。
【0055】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、メッシュを通り抜けることができなかった使用に適さない紙粉や粉体をメッシュに摺接しない軸方向に導くので、メッシュ部分で分級が確実に行える。また、軸方向という分級動作に邪魔にならない方向に排除されるので、長期わたって確実に分級を行うことができる。
【0056】
また、本発明によれば、当接部材にブラシローラの毛が当接することにより、ブラシローラの毛に付着した回収トナーが弾き飛ばされて除去することが可能となり、分級率の低下、ブラシローラの劣化、またそれに伴う分級装置内での回収トナーの堆積・架橋を防止することができる。
【0057】
さらに、本発明によれば、回収したトナーを再使用し、資源の有効利用を図りながら、異常画像の発生を抑制することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る分級装置を備えた画像形成装置の要部の構成を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る分級装置本体の構成を示す図で、(a)は感光体ドラムの軸方向と直交する方向に断面した要部断面図、(b)は(a)のA−A線端断面図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る分級装置のブラシローラの斜視図である。
【図4】本発明の第1の実施形態に係る分級装置のブラシローラが正方向に回転している状態(a)と、所定のタイミングで逆転させる状態(b)を示す端断面図である。
【図5】本発明の第1の実施形態に係る分級装置のブラシローラの正逆回転のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図6】本発明の第1の実施形態に係る分級装置を備えた画像形成装置の制御回路の要部を示すブロック図である。
【図7】本発明の第2の実施形態に係る分級装置本体の構成を示すブラシローラの軸方向に直交する方向で断面した要部端断面図である。
【図8】図7の変形例を示す要部端断面図である。
【図9】 図7の他の変形例を示す図で、(a)は感光体ドラムの軸方向と直交する方向に断面した要部断面図、(b)は(a)のB−B線端断面図である。
【図10】図7のさらに他の変形例を示す図で、(a)は感光体ドラムの軸方向と直交する方向に断面した要部断面図、(b)は(a)のC−C線端断面図である。
【図11】 図10のブレードを断面十字型に組み合わせ、回転自在に支持されたフリッカーの変形例を示す断面図で、(a)は感光体ドラムの軸方向と直交する方向に断面した要部断面図、(b)は(a)のD−D線端断面図である。
【図12】エアーポンプを使用したトナー搬送装置を示す要部断面図である。
【図13】従来のトナーリサイクル機構を備えた画像形成部の要部の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 像担持体(感光体ドラム)
2 帯電チャージャ
3 現像装置
4 転写装置
5 クリーニング装置
5a ケーシング
5b ブレード
11 トナーリサイクル分級装置
12 分級装置本体
12a トナー搬入経路
12b トナー廃棄経路
12c トナー落下経路
13 搬送経路
13a 導入口
20 ケース
20a 分岐した部分(開口部)
21 ブラシローラ(ファーブラシ)
22 ブラシ軸
23 毛
25 メッシュ部材
25b 端部
40,45 フリッカー
45a 軸
45b 羽根板
46 軸受け部
100 制御部
101 CPU
110 給紙部
111 エアーポンプ
120 作像部
130 排紙部
140,150 モータドライバ
151 ブラシ駆動モータ
Claims (11)
- 粒子径の異なる粉体を粒子径に応じて分級する分級装置において、
粉体を分級するためのメッシュ部材と、
当該メッシュ部材と円周方向の所定部分で摺接し、軸に直交する方向から搬入される粉体をメッシュ間に押し込んでメッシュを通り抜けることのできる粒径の粉体とそうでない粒径の粉体とに分級させるブラシローラと、
前記ブラシローラの軸方向に前記メッシュを通り抜けることができなかった粒径の粉体を導く手段と、
を備えていることを特徴とする分級装置。 - 粒子径の異なる粉体を粒子径に応じて分級する分級装置において、
粉体を分級するためのメッシュ部材と、
当該メッシュ部材と円周方向の所定部分で摺接し、軸に直交する方向から搬入される粉体をメッシュ間に押し込んでメッシュを通り抜けることのできる粒径の粉体とそうでない粒径の粉体とに分級させるブラシローラと、
前記ブラシローラの毛が当接する当接部材と、
を備えていることを特徴とする分級装置。 - 前記ブラシローラの円周方向から分級すべき粉体を供給する手段を備えていることを特徴とする請求項1又は2記載の分級装置。
- 前記ブラシローラの毛先の方向が、前記粉体が前記軸方向に移動するように回転方向に対して軸方向に傾けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の分級装置。
- 前記ブラシローラの毛は導電性を備えていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の分級装置。
- 前記ブラシローラの毛は直毛で、太さはメッシュ部材の網目の開口幅よりも細いことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の分級装置。
- 前記ブラシローラを回転駆動する手段と、
前記ブラシローラの回転方向を正・逆自在に制御する手段と、
を備えていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の分級装置。 - 前記当接部材を回転自在に支持する手段を備えていることを特徴とする請求項2記載の分級装置。
- 前記ブラシローラの毛先の周速と異なる周速で前記当接部材を回転させる手段を備えていることを特徴とする請求項2または8記載の分級装置。
- 前記粉体が像担持体上に残留したトナーを剥離した使用済みトナーであることを特徴とする請求項1記載の分級装置。
- 像担持体上に書き込まれた潜像をトナー現像する現像手段、現像された顕像を記録媒体に転写する転写手段、および前記像担持体上に残留した粉体をクリーニングするクリーニング手段を含む画像形成部と、
前記クリーニング手段によってクリーニングされ、回収された粉体を分級する請求項1ないし9のいずれか1項に記載の分級装置と、
前記分級装置からメッシュを通り抜けて分級された再利用可能な粉体を前記現像手段へ搬送する搬送経路を含む搬送手段と、
前記分級装置からメッシュを通り抜けずに軸方向に排出された粉体を廃棄する廃棄経路と、
を備えた画像形成装置。
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