JPH10153907A

JPH10153907A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10153907A
Application number: JP8314483A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kashiwabara; 昭弘柏原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 1998-06-09

Abstract

(57)【要約】【目的】回収トナーと未使用トナーとの比を一定に保
って画質カブリやシャドーイングの無い高質画像を得る
ことができる画像形成装置を提供すること。【構成】クリーニング手段によって回収したトナーを
貯留する撹拌室（第１のホッパー部）３ｂと、未使用ト
ナーを貯留する補給室（第２のホッパー部）３ａを有
し、回収トナーと未使用トナーを撹拌混合してこれらを
現像プロセスに供する画像形成装置において、前記撹拌
室３ｂに回収したトナーが所定量に達した否かを判別す
る検知センサ（検知手段）３０００を設け、撹拌室３ｂ
に回収したトナーが検知センサ３０００によって検知さ
れた場合、分離装置の加振手段の駆動を停止又は減速さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成後にクリ
ーニング手段によって回収した現像剤を現像プロセスに
再度供する静電写真複写機等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、静電写真像担持体上に静
電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤によって現像す
る方式を採用する静電画像形成機や静電印刷機等の画像
形成装置が広く実用に供されている。

【０００３】ところで、斯かる画像形成装置の一連の画
像形成プロセスにおいて、静電像担持体上に形成された
現像剤像は転写シートに転写され、次いで定着装置によ
って転写シート上に定着される。このとき、転写シート
上に転写され得なかった残留現像剤は、更に下流側に配
置されたクリーニング装置によって静電像担持体上から
除去されるが、この回収された現像剤には紙粉等の夾雑
物が含まれているために回収した現像剤は従来は廃現像
剤として廃棄されていた。

【０００４】しかし、資源の有効活用が叫ばれている昨
今、回収現像剤を有効に再利用するためにフィルター等
の再生装置を経て夾雑物を除去した後、回収現像剤を現
像装置に回収してこれをフレッシュ現像剤と混合して再
度現像に供するか、或は現像装置にフレッシュ現像剤を
供給する現像剤ホッパー部に回収現像剤を回収してこれ
をフレッシュ現像剤に混合した後、回収現像剤をフレッ
シュ現像剤と共に現像装置に補給してこれを再度現像に
供することが行われている。

【０００５】このような現像剤の再利用法の具体例とし
ては、例えば、クリーニング手段によって回収した現像
剤を貯留する第１のホッパー部と、未使用の現像剤を貯
留する第２のホッパー部を有し、第１のホッパー部に貯
留された回収現像剤と第２のホッパー部に貯留された未
使用現像剤を一定の割合で現像装置に搬送するためのマ
グネットローラを第１及び第２のホッパー部に各々設
け、各マグネットローラによって現像装置に搬送された
回収現像剤と未使用現像剤を撹拌混合してこれらを現像
プロセスに供する方法が知られている。

【０００６】ところで、一般にクリーニング手段によっ
て回収される現像剤の量は原稿によって異なる。又、通
常、現像剤には該現像剤とは逆特性の酸化ストロンチウ
ム等の電荷付与剤（マイクロキャリア）が適度に含有さ
れているが、この電荷付与剤は現像剤とは逆特性である
ため、シートに転写されることなく転写シート上に転写
され得なかった残留現像剤として、更に下流に配置され
たクリーニング手段によって静電像担持体上から除去さ
れる。

【０００７】上記のように画像形成に用いた電荷付与剤
を含んだ現像剤を回収し、この回収した現像剤から異物
を除去した上でメッシュ状のフィルターを通過させるこ
とによって、現像剤とこれに混入した異物（例えば、紙
粉や塵等）とを分離装置で分離することが行われる。そ
の後、回収現像剤を現像装置に回収してこれをフレッシ
ュ現像剤と混合して再度現像に供するか、或はホッパー
を２つに分割し、一方のホッパー部には回収現像剤を回
収し、他方のホッパー部にはフレッシュ現像剤を貯蔵
し、回収現像剤をフレッシュ現像剤と共に現像装置に補
給し、これらを現像装置内で混合した後、再度現像に供
することが行われている。

【０００８】ところで、回収現像剤には電荷付与剤が新
現像剤よりも多量（実験では、初期の電荷付与剤の６〜
８倍程度）に含まれているため、画像にカブリ、シャド
ーイングが発生して品質の高い画像を得ることができな
い。

【０００９】そこで、クリーニング手段によって回収し
たトナーを貯留する第１のホッパー部と、フレッシュト
ナーを貯留する第２のホッパー部を設け、第１のホッパ
ー部に貯留された回収トナーと第２のホッパー部に貯留
されたフレッシュトナーを一定の割合で現像装置に搬送
するために、マグネットローラを第１及び第２のホッパ
ー部に設け、各々の回転時間を制御する方法が提案され
ている。尚、通常、回収トナーとフレッシュトナーの比
を２：８〜１：９程度に設定すると、画像カブリやシャ
ドーイングの無い高質な画像を得ることができることが
実験的に確かめられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常、
回収トナー量は原稿画像比率で異なり、例えば、画像比
率の高い写真コピーは回収トナー量が多い。

【００１１】従来は画像比率の高い原稿の回収トナー量
を基準として回収トナーとフレッシュトナーとの比を決
めていた。即ち、回収トナーが最大量の原稿比率画像で
も、第２のホッパー部が回収トナーで溢れないように回
収トナーを現像装置に搬送していた。この方法では、回
収トナーとフレッシュトナーの比は４：６〜３：７程度
になり、画像カブリ、シャドーイング等が発生してしま
う。

【００１２】仮に、画像カブリ、シャドーイング等が発
生しないように、回収トナーとフレッシュトナーの比を
２：８〜１：９程度に設定するには、回収トナー用ホッ
パーが回収トナーで溢れないように該回収用ホッパーを
大型化しなければならないため、装置全体が大型化する
という問題があった。

【００１３】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、回収トナーと未使用トナーと
の比を常に一定に保って画質カブリやシャドーイングの
無い高質画像を得ることができる画像形成装置を提供す
ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、像担持体と、該像担持体上
にトナー像を形成する画像形成手段と、像担持体上のト
ナー像を記録媒体に転写する転写手段と、トナー像転写
後に像担持体上に残留する磁性トナーを除去するクリー
ニング手段と、該クリーニング手段によって除去された
磁性トナーから異物を除去するための分離手段を有し、
前記分離手段を、磁性トナーを通過させるフィルター
と、該フィルターを通過した磁性トナーをフィルターと
対向する位置に搬送するための第１のスリーブと、該第
１のスリーブに付着した磁性トナーをフィルターを通過
させて引き寄せるための第２のスリーブと、第１のスリ
ーブ上の異物を払い落とすための異物回収手段と、前記
フィルターに振動を与える加振手段とで構成し、前記ク
リーニング手段によって回収したトナーを貯留する第１
のホッパー部と、未使用のトナーを貯留する第２のホッ
パー部を有し、第１のホッパー部に貯留された回収トナ
ーと第２のホッパー部に貯留された未使用トナーを一定
の割合で現像手段に搬送するためのマグネットローラを
第１及び第２ホッパー部に各々設け、該マグネットロー
ラによって現像手段に搬送された回収トナーと未使用ト
ナーを撹拌混合してこれらを現像プロセスに供する画像
形成装置において、前記第１のホッパー部に回収したト
ナーが所定量に達した否かを判別する検知手段を設けた
ことを特徴とする。

【００１５】又、請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、前記第１のホッパー部に回収したトナ
ーが前記検知手段によって検知された場合、前記加振手
段の駆動を停止又は減速させることを特徴とする。

【００１６】従って、本発明によれば、第１のホッパー
部に回収したトナーが所定量に達した否かを判別する検
知手段を設け、第１のホッパー部に回収したトナーが検
知手段によって検知された場合には加振手段の駆動を停
止又は減速させるようにしたため、回収トナーと未使用
トナーとの比を常に一定に保って画質カブリやシャドー
イングの無い高質画像を得ることができる。

【００１７】又、画像比率の高い原稿の場合だけ回収ト
ナーを第１のホッパー部に回収しないで廃棄トナー容器
に廃棄するすることができるため、廃棄トナー容器を小
型化して装置全体を小型化することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１９】先ず、本発明に係る画像形成装置の概略構
成を図１に基づいて説明する。

【００２０】図１は分離装置を備えた電子写真複写機の
概略断面図であり、同図において、１は例えばドラム状
電子写真感光体或はベルト状電子写真感光体等の像担持
体、２は像担持体１上に形成された潜像を現像剤によっ
て顕像化する現像装置、３は現像装置２に現像剤（本実
施の形態での現像剤は一成分磁性トナー）を送り込むホ
ッパー部、４は像担持体１に顕像化された現像剤像を記
録媒体であるシートＰに転写する転写手段、５は像担持
体１上に残留した現像剤及びその他の付着物を除去する
クリーニング装置、７は像担持体１上を一様に帯電させ
る一次帯電器、８は原稿の画像情報を読み取る光学読取
系、８ｄは画像情報を像担持体１上に露光して潜像を形
成する露光部、９は原稿を画像読取部へ導く原稿処理装
置、１０は画像形成部にシートＰを給送するシート給送
部、１１はシートＰを搬送する搬送手段、１２は画像形
成部で転写されたシートＰ上の画像（現像剤像）をシー
トＰに定着する定着装置、１３は画像形成の完了したシ
ートＰを機外に排出するシート排出部、１４は両面記録
時或は多重記録時に再給送するシートＰを誘導する再給
送シート誘導部、１５は再給送するシートＰを一旦収納
する中間トレイ、１６は中間トレイ１５に収納されたシ
ートＰを再び画像形成部に給送するシート再給送部であ
る。

【００２１】次に、本電子写真複写機の作用を説明す
る。

【００２２】不図示のコピー動作ボタンを押すと、原稿
処理装置９内の原稿は画像読取部へと導かれ、光源８ａ
によりその画像面が光照射され、その反射光がミラー８
ｂ及び結像レンズ８ｃを介して光像として読み取られて
露光部８ｄに入力される。

【００２３】一方、像担持体１は一次帯電器７によって
所定の電位に帯電され、次いで露光部８ｄにおいて前記
画像情報が潜像として書き込まれる。そして、像担持体
１上に形成された潜像は、現像装置２において現像剤で
ある磁性トナーが付着されることによってトナー像とし
て顕像化される。このとき、現像装置２内に磁性トナー
が不足すると、新たな磁性トナーがホッパー部３より適
宜補充される。

【００２４】同時にシート給送部１０から画像形成部の
転写位置にシートＰが送り込まれると、転写手段４によ
って像担持体１上のトナー像がシートＰ上に転写され、
トナー像が転写されたシートＰは搬送手段１１によって
定着装置１２に搬送され、該定着装置１２においてトナ
ー像の定着を受ける。その後、トナー像の定着を受けた
シートＰは、片面コピーの場合はそのままシート排出部
１３へと排出され、両面記録モード或は多重記録モード
の場合は排出されないで再給送シート誘導部１４によっ
て中間トレイ１５上に積載・収納され、シートＰが所定
枚数収納された時点でシート再給送部１６によってシー
トＰは１枚ずつ分離されて給送され、画像形成部の転写
位置に再度給送される。そして、次の原稿が原稿処理装
置９によつて画像読取部に導かれると、同様にして前述
の工程が繰り返され、シートＰはトナー像の定着を受け
た後にシート排出部１３へと排出される。

【００２５】ところで、画像形成動作中に転写手段４に
よってシートＰ上に転写されなかった像担持体１上の磁
性トナーとこれに混在する紙粉やゴミ等の異物はクリー
ニング装置５によって除去される。そして、除去された
磁性トナーや異物は図２に示す搬送スクリュー２７によ
って分離装置１８に送られる。

【００２６】ここで、上記分離装置１８を図２乃至図６
に基づいて説明する。尚、図２は分離装置の側断面図、
図３は同分離装置の正面図、図４は同分離装置において
フィルターに振動を与える機構を示す部分斜視図、図５
は図４の矢視Ｂ方向の図、図６は同分離装置において磁
性トナーと異物を分離する状態を示すフィルター部分の
拡大断面図である。

【００２７】図２に示すように、分離装置１８の枠体１
９内にはステンレス線、黄銅線等の非磁性材料から成る
メッシュ状のフィルター２０が配設されており、該フィ
ルター２０の周縁は矩形枠状の支持部材２２によって支
持されている。そして、フィルター２０の一部はステン
レス薄板等から成る上下２枚の可撓性シート２１ａ，２
１ｂによって挟持されている。

【００２８】又、図４及び図５に示すように、前記支持
部材２２上には分離モータ２３が設置されており、該分
離モータ２３の駆動軸に結着されたカム２４は前記可撓
性シート２１ａに当接している。そして、分離モータ２
３によってカム２４が回転駆動されることによって可撓
性シート２１ａ，２１ｂを介してフィルター２０に振動
が与えられる。尚、各可撓性シート２１ａ，２１ｂは厚
さ０．０５〜０．０２ｍｍ程度の薄板であるため、フィ
ルター２０に容易に振動を伝達することができるととも
に、その振動音も小さく、外部に騒音を発するようなこ
とはない。

【００２９】一方、図２に示すように、分離装置１８の
枠体１９内に形成された上側空所と下側空所には、前記
フィルター２０を挟んでこれの上下に第２のスリーブ２
６と第１のスリーブ２５が回転自在にそれぞれ配設され
ており、各スリーブ２５，２６には円周方向に交互にＮ
極、Ｓ極を形成した磁力発生手段であるマグネット２５
ａ，２６ａが内装されており、各スリーブ２５，２６は
不図示の駆動源によって図示矢印ａ，ｂ方向にそれぞれ
回転駆動される。ここで、スリーブ２５，２６内のマグ
ネット２５ａ，２６ａは、図２に示すように、両スリー
ブ２５，２６がフィルター２０の近傍で近接する位置に
おいて互いに異極が対向するように同期回転する。又、
上側の磁極（図示の場合Ｎ₂₆）の磁力は下側の磁極（図
示の場合Ｓ₂₅）よりも大きく（Ｎ₂₆＞Ｓ₂₅）設定されて
いる。

【００３０】又、図２に示すように、前記枠体１９の下
側空所にはクリーニング装置５からのパイプが連接され
ており、その内部の搬送スクリュー２７が下側空所に開
口しており、異物の混在した使用済みトナーは搬送スク
リュー２７によって下側空所に導入される。そして、枠
体１９内の上側空所と現像装置２又はホッパー部３間に
も不図示のパイプが連接されており、その内部に設けら
れた搬送スクリュー２８の端部が上側空所に開口してい
る。

【００３１】次に、分離装置１８の基本的な作用につい
て説明する。

【００３２】クリーニング装置から搬送スクリューによ
って分離装置１８の枠体１９内の下側空所に搬送された
異物ｍを含む使用済みトナーｔは、スリーブ２５に吸着
されてフィルター２０及びスリーブ２６が互いに近接配
置されて集中磁界を形成する分離部位Ｘに対向する部位
に達する。このとき、スリーブ２６側の磁力がスリーブ
２５側の磁力よりも大きいため、図６に示すようにトナ
ーｔはフィルター２０の開口２０ａを通過してスリーブ
２６側に吸引搬送され、大粒の異物ｍはフィルター２０
によって通過が阻止され、フィルター２０の振動によっ
てスリーブ２５側にふるい落とされる。ここで、フィル
ター２０の開口２０ａはトナーｔの粒径の数倍の大きさ
を有しているため、磁性トナーｔは該フィルター２０の
開口２０ａをスムーズに通過することができる。

【００３３】一方、フィルター２０を通過して異物ｍを
除去されたトナーｔは、スリーブ２６に付着して搬送さ
れ、ドクターブレード３０によってスリーブ２６から掻
き取られた後、搬送スクリュー２８によって現像装置２
へ搬送されて再び現像に供される。

【００３４】尚、図２において、３１は下側のスリーブ
２５表面に残留トナーと共に付着している異物ｍを回収
部３２へ掻き落とすための異物回収手段であって、これ
は不図示の駆動源によって図示矢印ｅ方向（スリーブ２
５の回転と逆方向）に低速で回転駆動される。

【００３５】ところで、分離装置１８においては、異物
ｍが混在している磁性トナーｔを重力方向下側からフィ
ルター２０を通して重力方向上側へ搬送して磁性トナー
ｔと異物ｍに分離するように構成しているため、分離さ
れた紙粉やゴミ等の異物ｍはフィルター２０に付与され
る振動によってその付着力を失い、その異物ｍの自重に
よって落下する（図６参照）。このため、効率的に磁性
トナーｔと異物ｍとに分離することができるとともに、
継続的にフィルター２０の目詰まりを防ぐことができ
る。

【００３６】而して、分離装置１８によって異物ｍが分
離除去されたトナーｔは搬送スクリュー２８によってホ
ッパー部３に搬送される。

【００３７】ここで、上記ホッパー部３の構成の詳細は
図７及び図８に示されるが、分離装置１８によって異物
が分離除去されたトナーは、ホッパ部３の切欠き６０１
ａが形成された搬送パイプ６０１内を搬送スクリュー６
０２によって搬送され、撹拌室３ｂの画像形成域に対応
する範囲内に供給される。

【００３８】すると、図８に示すように、搬送ワイヤー
３０５ａと撹拌軸３０５ｂから成る攪拌棒３０５は、画
像形成域に対応する範囲内で偏在している撹拌室３ｂ内
の回収トナーを攪拌してこれを均一にしながら、該回収
トナーをマグネットローラ３０３まで搬送する。

【００３９】ところで、図７に示すように、ホッパー部
３はフレッシュトナーを貯留する補給室３ａと回収トナ
ーを貯留する撹拌室３ｂを有しており、補給室３ａに
は、フレッシュトナーを現像装置２に補給するためのマ
グネットローラ３０２とフレッシュトナーをマグネット
ローラ３０３に送り込む複数の攪拌棒３０４が設けら
れ、撹拌室３ｂには、回収トナーを現像装置２へ補給す
るためのマグネットローラ３０３と回収トナーをマグネ
ットローラ３０３に送り込むための複数の攪拌棒３０５
が設けられており、マグネットローラ３０２，３０３と
攪拌棒３０４，３０５はそれぞれ不図示の駆動手段によ
って回転駆動される。尚、両マグネットローラ３０２，
３０３はこれらの各上方投影領域が近接するような位置
関係を保って配置されている。

【００４０】而して、本実施の形態においては、回収ト
ナーを貯留する撹拌室３ｂには、これに収容されたトナ
ーの残量を検知するための検知センサ３０００が設けら
れている。

【００４１】回収トナーとフレッシュトナーの比を例え
ば最適な２：８にするために、回収トナー用マグネット
ローラ３０３とフレッシュトナー用マグネットローラ３
０３の回転時間（回転数でも可）の比を２：８にする
と、通常使用されることが多い画像比率の比較的低い原
稿では、検知センサ３０００の位置まで回収トナーは達
しない。これに対して、画像比率の高い原稿（例えば、
写真等）のコピー時には回収トナーの量が多くなるた
め、回収トナーが検知センサ３０００の位置まで達す
る。このとき、分離モータ２３を停止させる。

【００４２】ところで、分離装置１８の下側空所のスリ
ーブ２５の近傍には異物回収手段３１が設けられてお
り、該異物回収手段３１の払い落とし板３１０は剛性の
高い金属で構成されている。そして、スリーブ２５の回
転によって大量に搬送されたトナーは、払い落とし板３
１０によってスリーブ２５から回収部３２に払い落とさ
れて回収される。このため、ホッパー部３の撹拌室３ｂ
の回収トナーは回収されず、消費されるだけであるた
め、回収トナーは検知センサ３０００の位置より下が
る。そして、検知センサ３０００のＯＦＦ信号を検知し
て分離モータ２３を駆動する。

【００４３】以上のように制御することによって、ホッ
パー部３の撹拌室３ｂの回収トナー量が一定に保たれ
る。

【００４４】尚、回収トナーの量が検知センサ３０００
の位置に達した場合、分離モータ２３の回転を減速して
分離するトナーの量を減少させ、回収トナー量を減少さ
せることによって、撹拌室３ｂの回収トナー量を一定に
保つ方法も採用し得る。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、第１のホッパー部に回収したトナーが所定量に
達した否かを判別する検知手段を設け、第１のホッパー
部に回収したトナーが検知手段によって検知された場合
には加振手段の駆動を停止又は減速させるようにしたた
め、回収トナーと未使用トナーとの比を常に一定に保っ
て画質カブリやシャドーイングの無い高質画像を得るこ
とができる。

【００４６】又、画像比率の高い原稿の場合だけ回収ト
ナーを第１のホッパー部に回収しないで廃棄トナー容器
に廃棄するすることができるため、廃棄トナー容器を小
型化して装置全体を小型化することができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置（電子写真複写機）
の概略断面図である。

【図２】本発明に係る画像形成装置に設けられた分離装
置の側断面図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置に設けられた分離装
置の正面図である。

【図４】本発明に係る画像形成装置に設けられた分離装
置においてフィルターに振動を与える加振手段の斜視図
である。

【図５】図４の矢視Ｂ方向の図である。

【図６】本発明に係る画像形成装置に設けられた分離装
置において磁性トナーと異物を分離する状態を示すフィ
ルター部分の拡大断面図である。

【図７】本発明に係る画像形成装置のホッパー部及び現
像装置の断面図である。

【図８】本発明に係る画像形成装置のホッパー部の構成
を示す平断面図である。

【符号の説明】

１像担持体２現像装置（画像形成手段）３ホッパー部３ａ補給室（第２のホッパー部）３ｂ撹拌室（第１のホッパー部）４転写手段５クリーニング装置（クリーニング手
段）７一次帯電器（画像形成手段）８光学読取系（画像形成手段）１８分離装置（分離手段）２０フィルター２３分離モータ（加振手段）２４カム（加振手段）２５第１のスリーブ２６第２のスリーブ３１異物回収手段３０２，３０３マグネットローラ３０００検知センサ（検知手段）Ｐシート（記録媒体）ｔ磁性トナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、該像担持体上にトナー像を
形成する画像形成手段と、像担持体上のトナー像を記録
媒体に転写する転写手段と、トナー像転写後に像担持体
上に残留する磁性トナーを除去するクリーニング手段
と、該クリーニング手段によって除去された磁性トナー
から異物を除去するための分離手段を有し、前記分離手
段を、磁性トナーを通過させるフィルターと、該フィル
ターを通過した磁性トナーをフィルターと対向する位置
に搬送するための第１のスリーブと、該第１のスリーブ
に付着した磁性トナーをフィルターを通過させて引き寄
せるための第２のスリーブと、第１のスリーブ上の異物
を払い落とすための異物回収手段と、前記フィルターに
振動を与える加振手段とで構成し、前記クリーニング手
段によって回収したトナーを貯留する第１のホッパー部
と、未使用のトナーを貯留する第２のホッパー部を有
し、第１のホッパー部に貯留された回収トナーと第２の
ホッパー部に貯留された未使用トナーを一定の割合で現
像手段に搬送するためのマグネットローラを第１及び第
２ホッパー部に各々設け、該マグネットローラによって
現像手段に搬送された回収トナーと未使用トナーを撹拌
混合してこれらを現像プロセスに供する画像形成装置に
おいて、前記第１のホッパー部に回収したトナーが所定量に達し
た否かを判別する検知手段を設けたことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】前記第１のホッパー部に回収したトナー
が前記検知手段によって検知された場合、前記加振手段
の駆動を停止又は減速させることを特徴とする請求項１
記載の画像形成装置。