JPH10254318A

JPH10254318A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10254318A
Application number: JP9055272A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Saitou; 裕伸斎藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1997-03-10
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーニング装置によって回収した回収トナー
を現像装置側に搬送するリサイクル手段が過負荷状態に
なったときに、これを検知するとともに、リサイクル手
段への駆動伝達を解除して、リサイクル手段の破損を防
止する。【解決手段】ねじれ角４５°のはすば歯車によって形成
された駆動入力ギヤ５３と駆動ギヤ５５とを噛合させ
る。駆動ギヤ５５をスクリュー軸５９に沿って移動自在
に支持し、付勢バネ（圧縮バネ）５９によって付勢す
る。リサイクル手段５０のスクリュー５２に対する搬送
負荷が所定以上に増大すると、反力で、駆動ギヤ５５が
図４中の右方に移動し、駆動入力ギヤ５３との噛合が解
除されてスクリュー５２に対する駆動伝達が解除され
る。このとき、右方に移動した駆動ギヤ５５によって検
知スイッチ５８がＯＮされ、過負荷状態を検知すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置（例えば、
複写機、レーザービームプリンタ）においては、感光ド
ラム上に形成された静電潜像に現像剤中のトナーを付着
させてトナー像として現像し、このトナー像を紙等の転
写材に転写して画像を形成する。このとき、転写材に転
写されないで感光ドラム上に残った転写残トナーは、一
般に、クリーニング装置によって除去され回収されてい
た。

【０００３】従来、このようにして回収された転写残ト
ナーは、紙粉等の夾雑物が含まれているため廃トナーと
して廃棄されていた。

【０００４】しかし近時、廃トナーを再利用すべくフィ
ルター等の再生装置を経て夾雑物を除去した後、リサイ
クル手段により現像装置へ回収し、フレッシュ現像剤と
混合し再度現像に供されたり、現像装置へフレッシュ現
像剤を供給する現像剤ホッパー部へリサイクル手段によ
り一度回収され、現像装置へ補給されて再度現像に供さ
れたりしている。また、回収されたトナー（以下「回収
トナー」という）は、一度、一連の画像形成プロセスを
経た後回収されているため、表層が劣化しており、帯電
性能が劣っている場合が多い。このため、回収トナーと
フレッシュ現像剤との混合比は、画像形成能力が低下し
ない程度の、所定の混合比率に設定されている。したが
って、画像形成能力を維持するためには回収トナーのす
べてを現像装置へ戻すことはできないのが現状であり、
現像装置へ戻される回収トナーの量は、発生する転写残
トナーよりも少なく設定されるのが通常である。そこ
で、回収トナー用のホッパーに残留検知センサを設け、
これにより回収トナーが所定量よりも多くなった場合
は、回収トナーをホッパーには回収せず、所定の廃棄用
容器等に切換回収するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
画像形成装置では、回収トナー用のホッパーの残留検知
センサが正常に作動している場合は支障なく動作する
が、残留検知センサが何らかの原因で故障した場合に
は、回収トナーは所定量を超えても継続してホッパー内
に回収されることになる。そして回収される量よりも現
像装置へ補給される量が少なく設定されているため、や
がて回収トナーはホッパー内に充満してしまう。ホッパ
ー内が回収トナーで充満してしまうとリサイクル手段に
よって回収トナーをホッパー内に排出できなくなりサイ
クル手段の駆動負荷が次第に増大し、やがてはリサイク
ル手段が損傷するおそれもある。

【０００６】そこで、本発明は、リサイクル手段が過負
荷によって損傷することを防止するようにした画像形成
装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを付着
させてトナー像して現像する現像装置と、前記トナー像
の転写後に前記像担持体表面に残った転写残トナーを除
去し回収するクリーニング装置とを備えた画像形成装置
において、前記クリーニング装置で回収した回収トナー
を前記現像装置側に搬送するリサイクル手段と、該リサ
イクル手段の搬送負荷が所定の負荷より増大したとき
に、その過負荷状態を検知する検知手段と、を備える、
ことを特徴とする。

【０００８】請求項２に係る本発明は、前記検知手段が
前記リサイクル手段の過負荷状態を検知したときに、画
像形成装置本体を停止するとともに、警告表示を行う、
ことを特徴とする。

【０００９】請求項３に係る本発明は、前記検知手段が
前記リサイクル手段の過負荷状態を検知したときに、前
記リサイクル手段への駆動伝達を解除する解除機構を備
える、ことを特徴とする。

【００１０】請求項４に係る本発明は、前記リサイクル
手段によって搬送された回収トナーを一旦収納した後、
前記現像装置に補給する回収室と、該回収室内の回収ト
ナーの残量を検知する残量検知手段と、該残量検知手段
が所定量以上を検知したときに、前記リサイクル手段に
よって搬送する回収トナーの搬送先を、前記回収室から
廃棄用容器に切り換える切換手段と、を備える、ことを
特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００１２】〈実施の形態１〉図１は、本発明に係る画
像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。

【００１３】まず、同図を参照して、画像形成装置全体
の概略構成を説明する。

【００１４】同図に示す画像形成装置は、像担持体とし
てドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」とい
う）を備えている。感光ドラム１は、駆動手段（不図
示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動される。

【００１５】感光ドラム１の上方には、この表面を所定
の極性、所定の電位に均一に帯電する１次帯電器２が配
置されている。

【００１６】１次帯電器２の上方には、露光装置３が配
設されている。露光装置３は、原稿Ｄを照射する光源
６、原稿からの反射光を感光ドラム１に導く複数のミラ
ー７、レンズ９等を有する光学系によって構成されてい
る。画像形成装置本体Ｍの上部には、原稿Ｄが載置され
るプラテンガラス５が配置されており、プラテンガラス
５の上方には、プラテンガラス５に原稿Ｄを載置する自
動原稿送り装置１０が配置されている。

【００１７】感光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）
についての１次帯電器２の下流側には、現像装置１１が
配置されている。現像装置１１は、現像剤を収納してお
り、露光装置３によって感光ドラム１表面に形成された
静電潜像にトナーを付着させるように構成されている。

【００１８】現像装置１１の下流側には、転写分離帯電
器１２が感光ドラム１に対向配置されている。転写分離
帯電器１２は、給送部１３から給送されてきた紙等の転
写材Ｐに感光ドラム１上のトナー像を転写するように構
成されている。

【００１９】転写材Ｐの搬送方向についての転写分離帯
電器１２に下流側には、搬送ベルト１４が、さらにその
下流側には、定着装置１５が配置されている。定着装置
１５の下流側には、トナー像定着後の転写材Ｐが排出さ
れる排紙トレイ１６が配置されている。

【００２０】一方、感光ドラム１の回転方向についての
転写分離帯電器１２に下流側には、転写材Ｐに転写され
ないで感光ドラム１表面に残った転写残トナーを除去
し、回収するクリーニング装置１７が配置されている。

【００２１】なお、画像形成装置本体Ｍの下半部には、
転写材Ｐの両面に画像形成を行うための再給紙誘導部１
９、中間トレイ２０、再給紙部２１が配置されている。

【００２２】次に、上述構成の画像形成装置の動作につ
いて説明する。コピー動作ボタン（不図示）を押すと自
動原稿送り装置１０内の原稿Ｄはプラテンガラス５上に
画像を下方に向けた状態で載置され、ついで露光手段３
によって画像が読み取られる。一方、感光ドラム１は、
矢印Ｒ１方向に回転駆動され、１次帯電器２によって所
定の極性、所定の電位に均一に帯電される。帯電後の感
光ドラム１は、露光装置３によって読み取られた画像に
応じて露光がなされ、表面に静電潜像が形成される。

【００２３】次に、感光ドラム１上の静電潜像は、現像
装置１１によってトナーが付着されトナー像として現像
される。この現像装置１１内に、残量検知センサ３０に
よって現像剤が足りないことが検知されると、ホッパー
部２２から適宜、現像剤が現像装置１１へ補充される。

【００２４】転写材Ｐが給紙部１３から画像形成部に送
り込まれると転写分離帯電器１２によって感光ドラム１
上のトナー像が転写材Ｐ上に転写され、転写材Ｐは、搬
送ベルト１４によって定着装置１５へ送られ、ここで加
熱加圧されて表面にトナー像が定着される。片面コピー
の場合はそのまま排紙トレイ１６へと排出され、両面モ
ード又は多重モードの場合は、そのまま排出されず、再
給紙誘導部１９によって中間トレイ２０上に積載・収納
され、所定枚数収納されたところで、再給紙部２１によ
って転写材Ｐは一枚ずつ分離・給紙され、画像形成部へ
と再度給送される。そして次の原稿Ｄが自動原稿送り装
置１０によってプラテンガラス５上に載置されると、上
述と同様にして転写材Ｐの２面目（裏面）に２度目の画
像が形成され、定着装置１５で画像が定着され、ついで
排出トレイ１６へと排出される。

【００２５】そして、転写分離帯電器４によって転写材
Ｐ上に転写されないで感光ドラム１表面に残った転写残
トナーは、クリーニング装置１７によって感光ドラム１
表面から掻き落とされて回収される。クリーニング装置
１７によって回収された転写残トナーは、現像剤再生装
置（不図示）、すなわち転写残トナーから紙粉等の異物
を分離し、トナーのみを抽出する装置にて再生された
後、リサイクル手段５０によりホッパー部２２の回収室
３２へと搬送され貯蔵される。

【００２６】本発明においては、クリーニング装置１７
によって除去され回収された転写残トナーは、リサイク
ル手段５０によって、ホッパー部２２に搬送され、ここ
から適宜に現像装置１１に補給される。以下、これにつ
いて詳述する。

【００２７】図２に、現像装置１１及びホッパー部２２
の拡大縦断面図を示す。

【００２８】現像装置１１は、現像剤を収納する現像容
器２３と、現像容器２３の開口部２３ａに回転自在に配
置されて感光ドラム１に対向する現像スリーブ２５と、
現像スリーブ２５表面に担持される現像剤を薄層にする
ブレード２６と、現像容器２３ないで現像剤を攪拌する
とともに、現像剤を現像スリーブ２５に向けて搬送する
攪拌部材２７、２９を備えている。また、現像容器２３
内には、現像剤の残量を検知する残量検知センサ３０が
配置されている。

【００２９】現像装置１１の上方には、現像装置２に補
給現像剤（本実施の形態においては、現像剤は磁性現像
剤）を送り込むホッパー部２２が配置されている。ホッ
パー部２２は、フレッシュ現像剤Ｇａが収納される補給
室３１と、回収トナーＧｂを収納する回収室３２とを有
する。補給室３１の下部には、フレッシュ現像剤Ｇａを
現像装置１１に補給するためのマグネットローラ３３
が、また回収室３２の下部には、現像装置１１に回収ト
ナーＧｂを補給するためのマグネットローラ３５が配置
されている。図３に示すように、マグネットローラ３３
の軸３３ａ及びマグネットローラ３５の軸３５ａのそれ
ぞれの一方の端部には、それぞれギヤ３６、３７が取り
付けられており、駆動モータ３９の出力軸３９ａに取り
付けられた駆動ギヤ４０にギヤ３６が噛合されており、
ギヤ３６にギヤ３７が噛合されている。モータ３９の回
転によって、マグネットローラ３３、３５は、それぞれ
矢印方向に回転するようになっている。補給室３１の内
部には、フレッシュ現像剤Ｇａをマグネットローラ３３
に送り込む攪拌棒４１が配設されており、回収室３２の
内部には、回収室３２内の回収トナーＧｂの残量を検知
する残量検知センサ４２が配設されている。

【００３０】上述のホッパー部２２の回収室３２には、
図１に示すクリーニング装置１７によって回収されたト
ナーが、リサイクル手段５０を介して搬送される。リサ
イクル手段５０は、クリーニング装置１７と回収室３２
とを連結する搬送パイプ５１を備えており、搬送パイプ
５１の内側には、図４に示すように、回収トナーを搬送
するスクリュー５２が配設されている。スクリュー５２
は駆動源（不図示）により回転駆動される駆動入力ギヤ
５３とこれに噛合された駆動ギヤ５５とによって所定の
回転方向に回転駆動される。また、駆動ギヤ５５は内側
に長溝５５ａが形成されており、スクリュー軸５６に圧
入されたピン５７によってスクリュー軸方向にスライド
可能に支持されている。駆動入力ギヤ５３及び駆動ギヤ
５５はそれぞれ４５°のねじれ角を持つはずば歯車（ヘ
リカルギヤ）であり、駆動ギヤ５５はリサイクル手段５
０の搬送負荷に伴って、図４中の右方に向けて反力を受
けてスライドしようとするが、所定の付勢力を圧縮バネ
５９により受けているので、スライド退避することなく
回転駆動される。これら駆動入力ギヤ５３、駆動ギヤ５
５、スクリュー軸５６、ピン５７、圧縮バネ５９によっ
て、スクリュー５２の回転を解除するための解除機構５
４を構成している。

【００３１】駆動ギヤ５５の変位は、検知スイッチ６０
によって検知される。検知スイッチ６０は、付勢バネ６
１によって同図中の左方に弾性付勢され、ストッパ（不
図示）によって所定位置に停止されている。これら検知
スイッチ６０と付勢バネ６１とによって過負荷検知手段
５８を構成している。

【００３２】搬送パイプ５１の中間部には、廃棄用回収
容器（不図示）に回収トナーを回収するための切換バル
ブ６２が取り付けられている。切換バルブ６２は、駆動
手段（不図示）によって図４に示す閉鎖位置と図５に示
す解放位置とに切り換えられるように構成されている。

【００３３】上述のリサイクル手段５０は、ホッパー部
２２の回収室３２内の回収トナーが所定量に満たない場
合は、切換バルブ６２は閉鎖状態のままになっており、
このときは、回収トナーはすべてホッパー部２２の回収
室３２に回収される。ここで、残量検知センサ３０によ
って現像装置１１内の現像剤が少ないことを検知する
と、モータ駆動信号が駆動モータ３９へ送られる。本実
施の形態では、フレッシュ現像剤Ｇａが収納されている
補給室３１側のマグネットローラ３３と、回収トナーＧ
ｂが収納されている回収室３２側のマグネットローラ３
５との回転比を、ギヤ３６とギヤ３７との歯数比を調整
し、また、マグネットローラ３３と容器とのギャップＤ
₁ 、及びマグネットローラ３５と容器とのギャップＤ₂
を適宜に調整することで、フレッシュ現像剤Ｇａと回収
トナーＧｂとの補給比率が所定比率になるように設定さ
れている。したがって、駆動モータ３９の駆動に伴いそ
れぞれマグネットローラ３３及びマグネットローラ３５
が矢印の方向に所定回転数比で回転すると、マグネット
ローラ３３、３５上に磁力によりそれぞれの厚さにコー
ティングされたフレッシュ現像剤Ｇａ及び回収トナーＧ
ｂは補給口側へ搬送され、補給口の突起部３１ａ、３２
ａによって掻き落とされ、フレッシュ現像剤Ｇａと回収
トナーＧｂとが所定の割合で現像装置１１へと送り込ま
れる。

【００３４】さらに、残量検知センサ３０によって現像
装置１１内の現像剤が所定量になったことが検知される
と、モータ駆動信号は停止されフレッシュ現像剤Ｇａ及
び回収トナーＧｂの補給は停止される。補給されたフレ
ッシュ現像剤Ｇａ及び回収トナーＧｂは、攪拌部材２
７、２９によって混合攪拌されつつ、現像スリーブ２５
へと送られて、現像スリーブ２５上にブレード２６によ
って所定の厚さにコーティングされる。このとき補給さ
れたフレーム現像剤Ｇａ及び回収トナーＧｂは、適正混
合比率の現像剤となるので、現像スリーブ２５上を回転
搬送されるとともに、現像スリーブ２５との摩擦により
所定の帯電量に帯電された後、前述のように感光ドラム
１上の静電潜像の現像に供され、現像プロセスにおいて
は不具合を来すおそれはない。

【００３５】また、回収室３２内の残量検知センサ４２
によって回収トナー量が所定量に達したことが検知され
ると、図５に示すように、切換バルブ６２は開放状態と
なり、回収トナーはすべて廃棄用回収容器（不図示）に
回収される。そして回収室３２内の残量検知センサ４２
によって回収トナー量が減少したことが検知されると、
再び切換バルブ６２が図４に示す閉鎖状態となり回収ト
ナーはすべて回収室３２へと搬送されるようになる。

【００３６】次に、回収室３２内の残量検知センサ４２
が何らかの原因で故障してしまうと回収トナーが所定量
を超過しても検知することができないので、切換バルブ
６２は常時閉鎖状態となり回収トナーはすべてホッパー
部２２の回収室３２に搬送される。するとやがて回収室
３２内は回収トナーＧｂが充満し、リサイクル手段５０
によって回収トナーは排出されなくなり、搬送パイプ５
１内に回収トナーが充満して搬送負荷が増大する。する
と駆動ギヤ５５は駆動力の反力を受けて、もはや圧縮バ
ネ５９の付勢力では駆動入力ギヤ５３との係合状態を正
規位置で維持することができなくなり、図６中の右方へ
とスライドする。さらに変位を続けると検知スイッチ６
０によって駆動ギヤ５５の変位を図６に示すように検知
する。この状態で異常が発生したものと認識し、画像形
成装置本体の駆動を停止し警告表示をすることができ
る。

【００３７】さらに、本実施の形態では、そのまま駆動
が続けられると搬送パイプ５１へ回収トナーが現像剤再
生装置から搬送され搬送負荷がさらに増大する。すると
駆動ギヤ５５は付勢バネ６１に抗して検知スイッチ６０
をさらに押しながら右方向にスライドし、やがては、図
７に示すように、駆動入力ギヤ５３との噛合が解除され
る状態となる。この状態ではさらに搬送パイプ５１に回
収トナーが搬送されても駆動の係合が解除されているの
で、駆動系統が破損することはない。

【００３８】以上説明したように、回収トナー用のホッ
パー部２２へ回収トナーを搬送するリサイクル手段５０
に設定以上の負荷が加わった場合に駆動の伝達が解除さ
れるよう構成するとともに、過負荷が加わったことを検
知する手段を有するように構成したものである。これに
よりホッパー部２２の回収室３２内の残量検知知センサ
４２が破損した場合でも、リサイクル手段５０が過負荷
により損傷するのを未然に防ぐことができる。また、過
負荷状態になったことを検知することにより警告表示を
することができる。

【００３９】また本実施の形態では、相互に噛合する駆
動入力ギヤ５３と駆動ギヤ５５とを一対のはずば歯車に
よって構成しているので、過負荷が印加された場合に変
位する駆動ギヤ５５を検知することによって異常検知を
行っているが、本発明はこのような構成に限定されたも
のではない。例えば、駆動ギヤ５５にトルクリミッター
を介して駆動を入力し、過負荷が発生した場合に駆動ギ
ヤ５５の回転数が減少するのを検知して異常検知を行っ
ても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる
ものである。

【００４０】また本実施の形態では、回収トナーを一
度、ホッパー部２２へ貯留した後に現像装置１１へとを
補給する構成について説明したが、リサイクル手段５０
によって直接的に現像装置１１へ回収トナーを補給する
場合においても、リサイクル手段５０の搬送負荷が過負
荷状態となったことを検知することにより、上述の実施
の形態と同様にリサイクル手段５０が異常過負荷により
損傷するのを未然に防止することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
クリーニング装置によって回収した回収トナーを現像装
置側へ搬送するリサイクル手段の搬送負荷が所定の負荷
以上に増大したときに、これを過負荷検知手段によって
検知することができるので、リサイクル手段が損傷する
のを未然に防ぐことができる。

【００４２】また、解除機構を備えるときは、リサイク
ル手段が過負荷状態になると、リサイクル手段に対する
駆動伝達が解除されるので、このことによってリサイク
ル手段が損傷するのを未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦
断面図。

【図２】現像装置及びホッパー部の拡大縦断面図。

【図３】ホッパー部の補給駆動系を示す横断面図。

【図４】リサイクル手段の切換バルブの閉状態を示す断
面図。

【図５】リサイクル手段の切換バルブの開状態を示す断
面図。

【図６】リサイクル手段の駆動ギヤが移動する状態を示
す断面図。

【図７】リサイクル手段の駆動ギヤが駆動入力ギヤとの
噛合を解除された状態を示す断面図。

【符号の説明】

１像担持体（感光ドラム）２１次帯電器３露光装置１１現像装置１２転写分離帯電器１３給紙部１５定着装置１７クリーニング装置２２ホッパー部３０残量検知センサ３１補給室３１ａ、３２ａ突起部３２回収室３３、３５マグネットローラ４２残量検知手段（残量検知センサ）５０リサイクル手段５１搬送パイプ５２スクリュー５４解除機構５８過負荷検知手段６０検知スイッチ６１付勢ばね６２切換手段（切換バルブ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体表面に形成された静電潜像にト
ナーを付着させてトナー像して現像する現像装置と、前
記トナー像の転写後に前記像担持体表面に残った転写残
トナーを除去し回収するクリーニング装置とを備えた画
像形成装置において、前記クリーニング装置で回収した回収トナーを前記現像
装置側に搬送するリサイクル手段と、該リサイクル手段の搬送負荷が所定の負荷より増大した
ときに、その過負荷状態を検知する過負荷検知手段と、
を備える、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記検知手段が前記リサイクル手段の過
負荷状態を検知したときに、画像形成装置本体を停止す
るとともに、警告表示を行う、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記検知手段が前記リサイクル手段の過
負荷状態を検知したときに、前記リサイクル手段への駆
動伝達を解除する解除機構を備える、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成
装置。
【請求項４】前記リサイクル手段によって搬送された
回収トナーを一旦収納した後、前記現像装置に補給する
回収室と、該回収室内の回収トナーの残量を検知する残量検知手段
と、該残量検知手段が所定量以上を検知したときに、前記リ
サイクル手段によって搬送する回収トナーの搬送先を、
前記回収室から廃棄用容器に切り換える切換手段と、を
備える、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記
載の画像形成装置。