JPH11282322A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリューポンプとエアーポンプとを組み合
わせたトナー移送装置を用いて混合気としたトナーを弾
性管内を移送する場合の不具合であるステータの経時摩
耗と、それに起因したポンプの吐出圧力の低下を防止す
る。 【解決手段】 画像担持体２３０、転写紙搬送体上の付
着トナーを回収、移送する手段として、ステータとロー
タとから成るスクリューポンプと、該スクリューポンプ
により移送されるトナーを流動化させる空気を供給する
空気供給手段と、を用い、スクリューポンプを感光体と
は独立に駆動、停止させ得る駆動手段もしくは駆動伝達
手段と、駆動手段に駆動信号を出力する制御装置と、感
光体の稼働時間を検知するタイマとを具備し、制御装置
は、タイマによる稼働時間の検知結果に応じてスクリュ
ーポンプ及び空気供給手段の駆動を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンター、ファ
クシミリ、あるいは複写機等の電子写真方式の画像形成
装置に用いられるトナーリサイクル機構の改良に関し、
特に２成分現像剤または１成分現像剤を用いた画像形成
装置において、クリーニング装置によって除去したトナ
ーを回収・移送して再使用に供するトナーリサイクル機
構に関する。

【０００２】

【従来の技術】２成分現像剤または１成分現像剤を用い
た電子写真式のプリンター、ファクシミリ、複写機等の
画像形成装置においては、感光体等のトナーが付着する
対象物からクリーニング装置によって除去したトナーを
回収・移送して再利用に供したり、廃棄するトナーリサ
イクル機構が採用されることが多い。クリーニング装置
から、クリーニング装置とは別体に設けられた回収トナ
ー貯蔵部または現像装置にトナーを移送する回収トナー
移送装置に関する技術として次のようなものがある。 クリーニング装置の回収トナー排出部とこのクリーニ
ング装置と別体に設けられた回収トナー貯蔵手段とをパ
イプで結び、このパイプの内部に設けられたコイルスク
リューにて回収トナーを回収トナー貯蔵手段に移送する
技術。 クリーニング装置の回収トナー排出部と近接した位置
に回収トナー貯蔵手段を設け、主として重力により回収
トナー貯蔵手段にトナーを移送する技術。さらに、現像
剤やトナー等の粉体移送に関する技術として次のような
ものがある。 現像装置の現像部やトナー供給部でのトナー移送技術
として、スクリュー、パドル（各種形状）、バケット等
を用いたもの。 コイルスクリューを用いずに、粉体移送が可能なポン
プとして、スクリューポンプ（通称モーノポンプ）を用
いたもの。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、感光
体、中間転写体等のトナーが付着、残留し易い対象物上
からクリーニング装置により除去したトナーや紙粉等の
異物を回収し、移送する従来の回収トナー移送装置で
は、移送手段として、クリーニング装置の回収トナー排
出部とこのクリーニング装置とは別体に設けられた回収
トナー貯蔵手段または現像装置とを結ぶパイプと、この
パイプの内部に設けられたコイルスクリューにて回収ト
ナーの移送を行う方法か、または回収トナーの重力を利
用した自然落下による移送を行う方法が用いられてい
た。これらの回収、移送手段のうち前者のものは、コイ
ルスクリューを上記回収トナー貯蔵手段または現像装置
のごく近傍まで延在させる必要がある。しかし、コイル
スクリューを用いた移送手段にあっては、コイルスクリ
ューの確実な回転を保証するために、望ましくは直線移
送または大きな曲線移送とした移送路の確保が必要であ
り、屈曲した移送路の設定は不可能であった。つまり、
レイアウトの自由度に限界があり、機器の設計を困難化
させる要因となっていた。また、回収トナー貯蔵手段の
設置位置は、前記回収トナー排出部に対し水平方向より
も下側であることが望ましいというレイアウト上の制約
もある。さらに、コイルスクリューはパイプとの間の摩
擦負荷が非常に大きく、回転駆動トルクの負荷が大きい
ので、長距離移送の困難化、構成の大型化、装置構成の
複雑化をもたらすという不具合と、更に耐久性の確保が
困難であり、装置メンテナンス時の操作性が困難である
という種々の問題を有していた。また、回収トナー移送
装置の取り付け位置の制約から、画像形成装置本体の大
型化、複雑化、本体コストの増大という問題も生じた。
さらに、トナー貯蔵手段または現像装置をクリーニング
装置とほぼ一体的に配置させる必要があるので、装置の
取り付け上の制約、トナー貯蔵量の制約から、搭載でき
る機種が低速機、または、コピー／プリント使用量が少
ないユーザー向けの複写機／プリンタに限られていた。
上記不具合は、長年の解決課題とされていたが近年まで
解決されることがなかった。一方、粉体移送用スクリュ
ーポンプ（通称、モーノポンプ）を用いたトナー回収・
移送装置は、上記コイルスクリューを用いた従来装置の
欠点の解消を図り、現像装置及び装置本体の大きさの適
正化、及びクリーニング装置としての品質・性能・機能
を満足させつつ、回収トナー移送における従来の不具合
を解決した回収トナー移送装置として脚光を浴びてい
る。しかし、スクリューポンプのステータがゴム材質で
あるため、経時使用において、ステータがロータと接す
る摺動面が磨耗したり、或いはクリープ等が発生し易
く、その結果ロータとステータとの食込み量、密着性が
減少し、ポンプの移送力（吐出圧力）が低下するという
問題があり、そのため、ステータは交換部品扱いであ
り、サービスコストがかかるという欠点があった。

【０００４】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、装置本体の大きさの適正化、及びクリ
ーニング装置としての品質・性能・機能を満足させつ
つ、従来の不具合を解決した回収トナー移送装置を提供
することを目的とする。詳細には、スクリューポンプと
エアーポンプとを組み合わせたトナー移送装置を用いて
混合気としたトナーを弾性管内を移送する場合の不具合
であるステータの経時摩耗と、それに起因したポンプの
吐出圧力の低下を防止する。即ち、請求項１の発明は、
感光体稼働時間を検知する検知手段の検知結果に応じて
前記スクリューポンプの駆動を行うようにしたので、ト
ナー回収装置の構成の簡易化、低コスト化、トナー回収
用スクリューポンプの耐久性向上、低消費電力化を図
り、スクリューポンプ駆動の高効率化による耐久性向
上、ランニングコスト（交換パーツコスト）の低減を実
現できる。具体的には、感光体稼働時間に応じて必要最
低限の時間だけスクリューポンプとエアーポンプを駆動
するようにしたので、ステータとロータとの間の摩耗
と、それに起因したポンプ吐出圧力の低下を有効に防止
することができる。請求項２の発明では、露光ランプに
印加するための印加電圧を調整できる露光調整手段の調
整値に応じて、スクリューポンプの駆動開始時間に補正
をかけるようにしたので、トナー回収量判定の精度を向
上でき、スクリューポンプ駆動の高効率化による耐久性
向上、トナー回収量の一時的な増大によるスクリューポ
ンプユニット内トナー溢れ、または架橋防止を実現でき
る。請求項３の発明は、転写紙の紙詰まりが発生したと
きに、スクリューポンプの駆動を行う、もしくは所定の
間隔で駆動するようにしたので、トナー回収量判定の精
度向上、トナー回収装置の構成の簡易化、低コスト化を
図り、トナー回収量の一時的な増大によるスクリューポ
ンプユニット内トナー溢れ、または架橋防止を実現でき
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成する為、
請求項１の発明は、画像担持体のクリーニング装置、あ
るいは転写紙搬送体のクリーニング装置により回収され
たトナーを、排トナー貯蔵容器、または現像装置に移送
する手段として、内部に螺旋溝を設けた雌ねじ形ステー
タと、該ステータ内に回動自在に嵌挿された雄ねじ形ロ
ータとよりなるスクリューポンプと、該スクリューポン
プにより移送されて回収トナー移送用パイプ内を移動す
る回収トナーを拡散させた状態で流動化させるための空
気供給手段と、を用いた画像形成装置において、前記ス
クリューポンプを感光体とは独立に駆動、停止させ得る
駆動手段もしくは駆動伝達手段と、前記駆動手段に駆動
信号を出力する制御装置と、前記感光体の稼働時間を検
知するタイマとを具備し、前記制御装置は、前記タイマ
による稼働時間の検知結果に応じて前記スクリューポン
プ及び空気供給手段の駆動を制御するようにしたことを
特徴とする。請求項２の発明は、前記感光体上に原稿画
像に応じた静電潜像を形成するための露光ランプと、こ
の露光ランプに印加するための電圧を調整できる露光調
整手段とを具備し、前記制御装置は、前記露光調整手段
により設定された印加電圧値に応じて、前記スクリュー
ポンプ及び空気供給手段の駆動タイミングに補正をかけ
ることを特徴とする。請求項３の発明では、前記制御装
置は、画像形成装置内を搬送される転写紙の紙詰まりが
発生したときに、前記スクリューポンプ及び空気供給手
段の駆動を行うか、或は所定の間隔で駆動することを特
徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した形態
例により詳細に説明する。図１は本発明を適用した画像
形成装置の一例の複写機の全体構成図であり、複写機１
００は従来公知の電子写真法により、所定の画像形成を
行うものであり、複写機本体１０１と、自動原稿給紙装
置１０２と、を有する。複写機本体１０１内には、読取
り光学系１０３、画像形成部１０４、給紙部１０５、ト
ナーリサイクル機構等が配置されている。画像形成部１
０４は、感光体ドラム（画像担持体）１２０、帯電部１
２１、露光部１２２、現像装置３００、転写装置７０
０、定着装置１２４、クリーニング装置２００等を備え
ている。クリーニング装置２００としては、ブレードク
リーニング方式を用いた例を示す。更に、トナーリサイ
クル機構を構成する回収トナー移送用パイプ４００は、
クリーニング装置２００及び転写装置７００と現像装置
３００（または回収トナー貯蔵手段６００）とを、回収
トナー移送装置（粉体ポンプユニット）５００を介して
連結し、クリーニング装置２００により感光体１２０か
ら回収された残留トナー（回収トナー）を現像装置３０
０または回収トナー貯蔵手段６００に向けて移送する。
ここで、回収トナー貯蔵手段６００は、複写機本体１０
１に対して脱着可能な独立ユニットとして構成されてい
る。本形態例のトナーリサイクル機構は、回収トナー移
送用パイプ４００、回収トナー移送装置５００、回収ト
ナー貯蔵手段６００等から構成されている。

【０００７】図２は図１の感光体１２０周辺の拡大図で
あり、図３は図２の背面図である。感光体（画像担持
体）１２０は、クリーニングブレード２４０とブラシ２
４１により残留トナーが掻き落とされることによりクリ
ーニングされる。この感光体１２０上から掻き落とされ
た残留トナーは、回収トナーとして、クリーニング装置
２００の構造体とトナーガイド部材を兼ねた筐体２４２
内に回収され、この筐体２４２の底部に配設された回収
トナー排出部材２２０により、回収トナー移送装置５０
０の一部であるホッパー５１０に移送される。転写装置
７００は転写ベルト７１０を用いて転写紙を搬送しかつ
転写を行うものであり、少なくとも転写紙の通過中は転
写紙を介して感光体に接している。このため転写ベルト
７１０には感光体上のトナーが付着することがあり、こ
のトナーをクリーニングするためのクリーニングブレー
ド７１１及び、クリーニングブレード７１１によって掻
き落とされた回収トナーを転写装置外に排出するための
回収トナー排出部材７２０が設けられている。図１に示
されている複写機本体１０１に用いられる現像装置３０
０は、その構成が図２に示されている。図２に示した現
像装置３００は、トナーとキャリアを混合した２成分形
現像剤が用いられるものであり、現像部３０１とトナー
補給部３０２とで構成されている。現像部３０１は内部
に撹拌ローラ３０３及びパドルホイール３０４からなる
撹拌部材と、複数の現像ローラ３０５，３０６からなる
現像剤担持体を備え、撹拌ローラ３０３及びパドルホイ
ール３０４は図示しない駆動部により回転駆動されて現
像部３０１内の２成分現像剤を撹拌して搬送する。トナ
ーとキャリアからなる２成分現像剤は撹拌ローラ３０３
及びパドルホイール３０４による撹拌などでトナーとキ
ャリアが互いに逆極性に帯電する。

【０００８】現像ローラ３０５、３０６は、固定された
マグネットローラ及びその周辺に設けられて図示しない
駆動部により回転駆動されるスリーブとを主要部として
構成され、感光体ドラム１２０と近接してその回動方向
に沿って上流側と下流側とに配置される。現像部３０１
において、現像ローラ３０６は、パドルホイール３０４
により搬送される現像剤を磁石により磁気的に吸引して
担持し、この現像剤をスリーブの回転により現像ローラ
３０５へ搬送する。現像ローラ３０５は、現像ローラ３
０６及びパドルホイール３０４からの現像剤を磁石によ
り磁気的に吸引して担持し、現像ローラ３０６のスリー
ブ回転に伴って搬送する。現像ローラ３０６上の現像剤
は、現像ローラ３０６と感光体ドラム１２０との間の現
像領域Ｄ２を通過する際に、現像ローラ３０５で現像さ
れた感光体ドラム１２０上の静電潜像をさらに現像し、
その後に現像部３０１の内部に落下してパドルホイール
３０４により撹拌される。ドクターブレード３０７によ
り現像ローラ３０５上から掻き落とされた現像剤は、セ
パレータ３０８により案内されて搬送スクリュ３０９に
より撹拌ローラ３０３上に落下する。

【０００９】現像部３０１内における撹拌ローラ３０３
の近傍には現像剤のトナーとキャリアとの混合比、つま
り、トナー濃度を検知するための手段としてのトナー濃
度センサ３１０が配置されている。このトナー濃度セン
サ３１０は、現像部３０１内の現像剤のトナー濃度を検
知する。現像部３０１内の現像剤にはトナー補給部３０
２よりトナーが補給される。トナー補給部３０２は、内
部のトナーを撹拌する撹拌部剤としてのアジテータ３１
２と、トナー濃度センサ３１０の検知結果によりトナー
を現像部３０１に補給するために回転駆動されるトナー
補給ローラ３１１とを有し、トナー補給部３０２の上部
に回収トナー補給用開口３１４が、さらに上部には回収
トナー補給用接続部３１５が形成されている。後述する
回収トナー移送装置５００によって移送された回収トナ
ーは、回収トナー移送用パイプ４００を通り、回収トナ
ー移送用パイプ４００の端部に接続されている回収トナ
ー補給用接続部３１５を介しトナー補給部３０２内に補
給される。３１６は空気抜き穴、３１７は空気フィルタ
であるが、回収トナーは空気と共に移送されてくるため
に、トナー補給部３０２内及び現像部３０１の圧が上昇
するのを防ぐために、ここで空気抜きされる。トナー補
給部３０２のトナー残量を検出することによりトナー補
給部３０２のトナーエンドもしくはトナーニアエンドを
検出する手段としてのトナーエンドセンサ３１３は、ト
ナー補給部３０２から現像部３０１に補給されるトナー
から作用する圧力を検知することにより、トナー補給部
のトナー残量を検知する圧電素子からなり、トナーから
の圧力が作用しなくなると検知信号を出力する。そして
このトナーエンド検知信号もしくはトナーニアエンド検
知信号により、図示しない現像装置とは別体のトナー供
給手段により新しいトナーがトナー補給部３０２に補給
される。トナー補給ローラ３１１が駆動されると、図示
しないギヤを介してアジテータ３１２が回転し、トナー
は手前から奥側へと搬送され、トナー補給ローラ上に送
り込まれる。トナー補給ローラには溝がついており、こ
の溝にトナーが入り込み補給される。

【００１０】また、図３は図２を背面側から見た図であ
る。この場合、複写機本体１０１の本体駆動側の側板の
向こう側に、側板にクリーニング装置２００、感光体１
２０、現像装置３００、回収トナー移送装置５００、及
びその他の画像形成部材等が取り付けられている。図３
及び図４に示す本形態例の回収トナー移送装置５００
は、従来公知の通称モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプ
５２０を用いる。この粉体ポンプ５２０は、図４に示す
ように、回転駆動される雄ねじ形ロータ５２１と、ロー
タ５２１を包囲するように固定されたゴム材料等の弾性
体でつくられている雌ねじ形ステータ５２２とで構成さ
れているスクリューポンプである。ホルダー５２３はス
テータ５２２を保持する。雌ねじ形ステータには例えば
内部にシングルピッチ、或はダブルピッチの螺旋溝を形
成する。ロータ５２１は、横搬送スクリュー５２４の一
端部とピン５２５により係合し、この横搬送スクリュー
５２４の他端部は、シール部材５２６、軸受５２７、本
体駆動系或いは専用モータ（メインモータとは独立した
駆動手段）より駆動を取るための従動歯車５２８と係合
している。また、ホッパー５１０は、前述のクリーニン
グ装置２００の回収トナー排出部材２２０から排出され
た回収トナーをクリーニング回収トナー通路５１１にて
受け取ると共に、転写装置７００の回収トナー排出部材
７２０から排出されたトナーを転写回収トナー通路５１
２が受け取るように、前述のクリーニング装置２００及
び転写装置７００に係合し、各装置２００、７００から
排出された回収トナーをまとめてホッパーの底部にガイ
ドし、一時的に一定量貯蔵する。

【００１１】また、ステータ５２２の外側面とホルダー
５２３の内側面との間には、図４に示すように、１ｍｍ
程度の隙間が設けられており、この隙間は回収トナー通
路５３０に連通している。また、ホルダー５２３には、
上記の隙間から回収トナー通路５３０にエアーを吹き込
むためのエアー供給口５３１が設けられている。更に、
ホルダー５２３の外側には、エアーポンプ（空気供給手
段）５４０が配設されており、このエアーポンプ５４０
の空気吐出口５４１は、エアー検知器５５０及び管５４
２を介して、回収トナー通路５３０に連通したエアー供
給口５３１に連通している。エアーポンプ（空気供給手
段）５４０は、その作動により、エアー供給口５４１を
介し、０．５〜１リットル／分程度の送風量で回収トナ
ーにエアーを吹き込む。これにより、粉体ポンプ５２０
から吐出される回収トナーの流動化が促進され、粉体ポ
ンプ５２０での回収トナー移送がより確実なものとな
る。粉体ポンプ（スクリューポンプ）５２０を通過した
回収トナーは、回収トナー移送用パイプ４００を介し
て、現像手段３００または回収トナー貯蔵手段６００に
送られる。回収トナー移送用パイプ４００は、例えば内
径φ４〜６ｍｍ程度、肉厚１〜２ｍｍ程度の中空管であ
り、パイプ内には何も具備しなくてよいため、フレキシ
ブルな材料を用いることができる。例えば、軟質塩化ビ
ニール、ナイロン、テフロン等の、フレキシブルでかつ
耐トナー性に優れた材料を用いることが非常に有効であ
る。

【００１２】このように機械本体とトナー供給装置との
接続部４００がフレキシブルであるので、各装置の設置
時の制約が少なくなり、設置場所の有効活用がはかれ、
また機械メンテナンスの作業性が大幅に向上する。ま
た、本形態例では、回収トナー移送用パイプ４００を複
数に分割して接続することも可能であり、同様に、エア
ーポンプ５４０の管５４２を複数に分割して接続するこ
とも可能である。これにより、装置のユニット化を容易
に行うことができ、また、装置の生産性及びメンテナン
ス性等の点でも有利となる。ここで、回収トナーの移送
距離は、用いる粉体ポンプ５２０のロータ５２１及びス
テータ５２２の大きさと、ロータ５２１の回転数を選択
することにより任意に設定できる。また、回収トナーの
移送方向は、上下左右の任意の方向を自由に選択でき
る。従って、従来のように鉛直方向下側に向けて落下さ
せることでしか搬送できなかった搬送手段に比して格段
の優れた効果を奏する。

【００１３】次に、図４に、本形態例におけるエアー検
知器５５０の構成を示す。前述したように、粉体ポンプ
を用いた回収トナー移送では、回収トナーをエアーと共
に移送することが、装置の信頼性を確保する上で非常に
重要である。エアー検知器５５０は、エアーポンプ５４
０から粉体ポンプにエアーが供給されているか否かを検
知するもので、本トナー回収装置のシステムダウンを最
小限にするための安全装置の役割をもつ。本形態例にお
けるエアー検知器５５０は、両端に管５４２が接続され
た透明な筒状容器５５３の中に、浮子５５２を上下動可
能に封入して構成されている。前述したエアーポンプ５
４０が作動し、図４において、容器５５３内にエアーが
矢印方向に送り込まれると、このエアーにより、浮子５
５２が（Ａ）の位置から（Ｂ）の位置に持ち上げられ
る。これにより、予め上記の（Ｂ）の位置に対応するよ
うに配置された浮子５５２の有無を検知するためのセン
サ５５１（例えば、反射型フォトセンサ、或は透過型フ
ォトセンサ）が、浮子５５２の存在を検知し、エアーポ
ンプ５４０から粉体ポンプ５２０に正常にエアーが供給
されていることが判る。ここでエアーポンプ５４０が作
動しているにも拘わらず、浮子５５２が図４の（Ｂ）の
上昇位置に無いことをセンサ５５１が検知した場合に
は、エアーポンプ５４０から粉体ポンプ５２０へのエア
ー供給に何らかの異常が発生していると判断されるの
で、図示しない制御装置により、複写機本体１０１の運
転を停止させるとともに複写機本体１０１の表示部に故
障の発生を表示する。本形態例の浮子５５２としては、
樹脂製、またはステンレス等の金属製のボール状のもの
が用いられているが、これ以外の材質、形状でも良いこ
とは言うまでもない。また、本形態例におけるセンサ５
５１としては、反射光検知によるものを使用している
が、透過光検知や磁気検知等のセンサーを用いることも
可能である。

【００１４】従来の装置では、回収トナーの移送量を多
くしたい場合には、コイルスクリューとパイプを大型且
つ高速回転にし、移送距離を長くしたいときや移送方向
を変位させたいときには、複数のコイルスクリューとパ
イプを用いて連結させる多段移送を行わざるを得なかっ
た。しかし、これは部品点数の増大、コストの増大、信
頼性の低下、装置メンテナンス性及び生産性の低下、回
収トナー移送装置の設置容積の増大による装置本体の増
大化、装置設置面積の増大化をもたらしていた。これに
対し、本形態例の回収トナー移送装置は、現像装置３０
０または回収トナー貯蔵手段６００に対して、フレキシ
ブルな回収トナー移送パイプのみを接続するだけでよ
く、独立した小型の別体ユニットとすることが可能であ
るので、画像形成装置本体へのトナー回収装置の設置時
における取り付けの制約が少なくなり、設置場所の有効
活用が図れるとともに、装置本体及び本トナー回収装置
の生産性、メンテナンスの作業性が大幅に向上する。ま
た、本回収トナー移送装置では、回収トナーが回収トナ
ー移送用パイプ４００内をエアーとの混合気状態で移送
されるので、回収トナーへの機械的ストレスはほとんど
かからず、また、移送パイプ部での駆動負荷も無い。従
って、このトナー回収装置によれば、トナー回収移送の
確実化がはかれ、且つ、回収トナーの移送距離や移送方
向も制約されない。また、本形態例によれば、トナー回
収装置の信頼性、耐久性の確保も充分図れ、更には、ト
ナー回収装置の構成の簡易化が図れ、駆動負荷化の低減
による低消費電力化及び低コスト化が可能となる。

【００１５】［請求項１に対応する形態例］次に、請求
項１に対応する本発明の形態例について説明する。この
形態例は、スクリューポンプ手段と、スクリューポンプ
手段により移動する回収トナーを拡散させた状態で流動
化させるための空気供給手段を用いた画像形成装置にお
いて、スクリューポンプを感光体とは独立に駆動、停止
可能な駆動手段もしくは駆動伝達手段と、前記駆動手段
に駆動信号を出力する制御部と、感光体の稼働時間を検
知する手段とを備え、感光体稼働時間の検知手段の検知
結果に応じてスクリューポンプの駆動を行うようにした
点に特徴があり、画像形成動作時間に応じてスクリュー
ポンプ手段を必要最小限の時間だけ駆動することによ
り、ポンプ駆動の高効率化を図ったものである。即ち、
本形態例のトナー回収装置を駆動させる手法としては、
感光体ドラム等を駆動する画像形成装置本体１０１のメ
イン駆動源（メインモータ、図示しない）からクラッチ
等の駆動伝達機構を介して駆動するか、或はメイン駆動
源とは別の専用モータ（図示しない）により駆動する方
法が採られる。そして、感光体（画像担持体）１２０の
稼働時間がある一定量に達したとき、複写機本体１０１
のメイン制御板がトナー回収装置の駆動クラッチ（また
は専用モータ）及びエアーポンプ５４０に制御信号を送
ることによりこれらの作動を開始させるが、駆動伝達手
段としての駆動クラッチ（または専用モータ）とエアー
ポンプ５４０の制御においては、駆動クラッチ（または
専用モータ）のオン時にはエアーポンプ５４０のみをオ
ンさせ、数秒経過した後に駆動クラッチ（または専用モ
ータ）をオンさせ、駆動伝達手段としての駆動クラッチ
（または専用モータ）のオフ後には、エアーポンプ５４
０のみを数秒間運転させる。

【００１６】以上の制御を行うことによる効果を以下に
示す。すなわち、粉体ポンプ５２０が作動している間に
空気と略均一に混合された回収トナーは、回収トナー移
送用パイプ４００の略全域に充満しているが、この状態
で装置全体を一度に停止、つまり粉体ポンプ５２０とエ
アーポンプ５４０を同時に停止すると、回収トナー移送
用パイプ４００内に充満している空気混合の回収トナー
から空気のみが抜け、回収トナーは自重により下方に沈
むために、パイプ４００内の回収トナーの密度が増す。
このため、この場合に、粉体ポンプ５２０を再運転する
ことにより回収トナーを送ろうとすると、新たに移送さ
れる回収トナーが回収トナー移送用パイプ４００内に残
存している密度の高い回収トナーによって堰止められ、
回収トナー移送用パイプ４００内で回収トナーが詰まっ
てしまうことがあった。その結果、粉体ポンプがロック
したり、焼き付けを起こすことがあった。なお、この焼
き付けは、過度の温度上昇により、回収トナーがロータ
５２１に固着し、その固着したトナーがステータ５２２
を削って、ポンプ破損を起こす不具合である。これに対
し、本形態例のように、粉体ポンプ５２０の運転開始時
にエアーポンプ５４０のみを先行して運転させることに
よって、回収トナー移送用パイプ４００内に残存してい
る密度の高い回収トナーを空気のみによって排出させる
ことができる。若しくは、粉体ポンプ５２０の運転停止
後にエアーポンプ５４０のみを運転させることによっ
て、回収トナー移送パイプ内をほぼ空にすることができ
る。従って、本形態例によれば、上述のような回収トナ
ー移送用パイプ４００内での回収トナーの詰まりを解消
でき、回収トナーの移送をより確実なものにすることが
できる。

【００１７】次に、図５は本発明のトナー回収装置の制
御系ブロック図を示し、図６はトナー回収装置の制御フ
ローチャートを示す。ＭＰＵ（マイクロ・プロセッシン
グ・ユニット）を具備した制御装置によってトナー回収
装置は制御される。ここではトナー回収装置の粉体ポン
プは本体駆動系のメインモータからクラッチを介して駆
動されるものとする。ＭＰＵはタイマー機能を有してお
り、任意のタイミングでクラッチ（駆動伝達手段）のオ
ン・オフ、エアポンプの駆動等を制御することができ
る。制御装置のＭＰＵにて、感光体の累積駆動時間、つ
まりメインモータの累積駆動時間をタイマにより計測し
記憶する（Ｓ１〜３）。計測値が予め設定された値Ｎ
（累積駆動時間）に達したときにタイマをクリアし、ト
ナー回収装置のクラッチ（図５のＭ）をオンし、エアポ
ンプ（図５のＰ）を駆動するよう構成されている。ステ
ップ４においてトナー移送動作とは、エアーポンプの駆
動開始から停止まで、及び粉体ポンプのクラッチのオン
からオフまでを意味している。なお、電源を切ったとき
に、タイマの値がクリアされないよう、不揮発ＲＡＭを
用いて動作させることが好ましい。

【００１８】図７に、上記制御装置による粉体ポンプお
よびエアポンプの詳細な制御タイミングを示す。まず、
メインモータ累積駆動時間が設定値Ｎに達したときに、
エアポンプを駆動開始させる。さらにエアポンプの駆動
開始より一定時間ｔ１遅れて（例えば０．５ｓｅｃ遅れ
て）トナー回収装置駆動用クラッチをオンさせるように
制御している。また、クラッチは予め設定された所定の
時間ｔ２の経過後（例えば２ｓｅｃ後）にオフするよう
になっており、クラッチのオフ後、更に一定時間ｔ３遅
れて（例えば４ｓｅｃ遅れて）トナー回収用エアポンプ
を停止するよう制御している。このように制御すること
で、前述のように回収管４００内の残存トナーを空気の
みによって排出することができるので、回収トナー移送
パイプ内の回収トナー詰まりを解消することができる。
また、設定値としての累積駆動時間Ｎの値については、
計算によって適正な値が求まる。すなわち、通常画像形
成時の単位時間当たりの感光体上のトナー付着量と、転
写率等により感光体（メインモータ）の回収トナー量が
求まり、これに対してスクリューポンプが１回駆動した
とき（１回当たりの駆動時間の設定値によって異なる
が）のトナー移送量（能力）の比率、が求めるＮにな
る。

【００１９】［請求項２に対応する形態例］次に、請求
項２に対応する形態例は、感光体上に画像に応じた静電
潜像を形成するための露光ランプに印加するための印加
電圧を調整できる露光調整手段（例えば、制御装置に含
まれる）を備え、露光調整手段の調整値に応じて、スク
リューポンプの駆動開始時間に補正をかけるようにした
ので、トナー回収量判定の精度を向上し、スクリューポ
ンプ駆動の高効率化による耐久性向上と、トナー回収量
の一時的な増大によるスクリューポンプユニット内トナ
ー溢れ、または架橋防止を実現することができる。即
ち、露光ランプに印加するための印加電圧を調整できる
露光調整手段を設け、印加電圧の大小に応じて、スクリ
ューポンプによるトナー移送動作の間隔を調整するよう
にしたので、トナー回収量判定の精度を向上でき、スク
リューポンプ駆動の高効率化による耐久性向上等を図る
ことができる。以下、この形態例を図５等により詳細に
説明する。この形態例では例えば制御装置内に、露光ラ
ンプに対する印加電圧を調整する為の露光調整手段を備
えており、メインモータ駆動中における露光ランプに対
する印加電圧は露光調整手段によって複数段階に設定可
能に構成されており、ユーザーが任意に印加電圧を選択
可能である。制御装置は、この印加電圧に応じて、予め
設定された間隔でトナー移送動作（粉体ポンプ及びエア
ーポンプの動作）を行う。例えば印加電圧が低いとき
は、感光体上のトナー付着量が増え回収トナー量も増え
るため、トナー移送動作の間隔を短くする、つまり前述
の累積駆動時間Ｎをより小さい値であるＮ１（Ｎ１＜
Ｎ）にして、トナー移送動作の頻度を高める。逆に印加
電圧が高いときは回収トナー量が減るため、トナー移送
動作の間隔を長くする。つまり前述の累積駆動時間Ｎを
より大きい値であるＮ２（Ｎ２＞Ｎ）にしてトナー移送
動作の頻度を低下させる。以上の操作によって、粉体ポ
ンプの駆動効率を更に向上させ、回収トナーの増加によ
るホッパー５１０内でのトナー架橋或いはトナー溢れ等
を防ぐことができる。前記の各値Ｎ１とＮ２は、露光ラ
ンプ印加電圧に応じたトナー付着量が既知であれば、原
稿の画像面積、転写率からトナー回収量が算出できるの
で、求めることができる。ここで、原稿の画像面積とし
ては、一般的によく用いられる転写紙Ａ４の画像比率の
６％〜３０％を用いればよい。なお、露光調整手段は、
制御装置とは別個のものとして設けてもよい。

【００２０】［請求項３に対応する形態例］次に、請求
項３の発明は、上記画像形成装置内の搬送経路において
転写紙の紙詰まりが発生したときに、スクリューポンプ
の駆動を実行するか、或は所定の間隔で駆動するように
したので、トナー回収量判定の精度向上、トナー回収装
置の構成の簡易化及び低コスト化を図り、トナー回収量
の一時的な増大によるスクリューポンプユニット内トナ
ー溢れ、または架橋防止を防止できる。即ち、従来の画
像形成装置においては、転写紙の紙詰まりが発生したと
きは、ジャム検知センサにより検知できるようになって
いるが、転写位置の手前で紙詰まりが発生した場合、感
光体上に現像されたトナーが転写紙に乗らずそのままク
リーニングされ、回収されることがある。この場合は、
一時的に多量の回収トナー量が搬送されるため、スクリ
ューポンプユニット内でのトナー溢れ、または架橋が発
生する虞れがあるので、スクリューポンプを駆動させる
制御を行う必要がある。この際、例えば、一時的に前述
の累積駆動時間の値であるＮに例えば係数１／５を掛け
てスクリューポンプの駆動周期を短くすることによって
搬送可能なトナー量を増大させて対処することができ
る。なお、図１ではクリーニング装置２００として、ブ
レードクリーニング方式を用いた例を示したが、これも
磁気ブラシクリーニング方式やファーブラシクリーニン
グ方式等の方式を用いたものでも、本発明のトナー回収
装置を用いることが可能であることは言うまでもない。
更に、本発明のトナーリサイクル機構は、感光体上から
回収されるトナー以外にも、感光体上に形成されたトナ
ー像を中間転写体に転写し、この中間転写体からさらに
転写紙に再転写を行って画像形成を行う中間転写体（中
間転写ベルト等）上から回収されるトナーについても同
様にリサイクル等の為に搬送することができる。つま
り、感光体のクリーニング装置のみならず、中間転写体
のクリーニング装置にも本発明のトナー移送装置を適用
できる。従って、請求の範囲において画像担持体とは、
感光体と、中間転写体を含む概念である。更に、本発明
は、転写紙を搬送する転写紙搬送体（転写ベルト）上に
付着するトナーを除去するクリーニング装置にも適用す
ることができる。これらの場合においても、感光体の累
積駆動時間を手掛かりとしてスクリューポンプやエアー
ポンプの駆動を制御することが有効であるが、中間転写
体や転写紙搬送体の累積駆動時間を手掛かりとしても良
い。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像形成
装置本体の大きさの適正化、及びクリーニング装置とし
ての品質・性能・機能を満足させつつ、従来の不具合を
解決した回収トナー移送装置を提供することができる。
即ち、スクリューポンプとエアーポンプとを組み合わせ
たトナー移送装置を用いて混合気としたトナーを弾性管
内を移送する場合の不具合であるステータの経時摩耗
と、それに起因したポンプの吐出圧力の低下を防止する
ものであり、その結果トナー移送装置の耐久性の確保、
信頼性向上、構成の簡易化、トナー移送の確実化、及び
低コスト化を図ることができる。即ち、請求項１の発明
は、感光体稼働時間を検知する検知手段の検知結果に応
じて、必要な時間だけスクリューポンプの駆動を行うよ
うにしたので、トナー回収装置の構成の簡易化、低コス
ト化、トナー回収用スクリューポンプの耐久性向上、低
消費電力化を図り、スクリューポンプ駆動の高効率化に
よる耐久性向上、ランニングコスト（交換パーツコス
ト）の低減を実現できる。具体的には、感光体稼働時間
に応じて必要最低限の時間だけスクリューポンプとエア
ーポンプを駆動するようにしたので、ステータとロータ
との間の摩耗と、それに起因したポンプ吐出圧力の低下
を有効に防止することができる。請求項２の発明では、
露光ランプに印加するための印加電圧を調整できる露光
調整手段を設け、印加電圧の大小に応じて、スクリュー
ポンプによるトナー移送動作の間隔を調整するようにし
たので、トナー回収量判定の精度を向上でき、スクリュ
ーポンプ駆動の高効率化による耐久性向上、トナー回収
量の一時的な増大によるスクリューポンプユニット内の
トナー溢れ、または架橋防止を実現できる。請求項３の
発明は、転写紙の紙詰まりが発生したときに、スクリュ
ーポンプの駆動を行うか、もしくは所定の間隔で駆動す
るようにしたので、トナー回収量判定の精度向上、トナ
ー回収装置の構成の簡易化、低コスト化を図り、トナー
回収量の一時的な増大によるスクリューポンプユニット
内トナー溢れ、または架橋防止を実現できる。具体的に
は、転写位置手前で転写紙が紙詰まりを起こすことによ
り、感光体上に大量の未転写トナーが付着し、この未転
写トナーがクリーニング装置により除去、回収された場
合におけるトナー移送装置による移送量を増大させるよ
うにしたので、トナー詰まり、トナー溢れ、架橋等を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の形態例を用いた画像形成装置の
概略正面断面図。

【図２】本発明の第１の形態例を用いた画像形成装置の
感光体周辺部の正面断面図。

【図３】本発明の第１の形態例を用いた画像形成装置の
感光体周辺部の背面断面図。

【図４】本発明の第１の形態例を用いた回収トナー移送
装置の構成図。

【図５】本発明に係る回収トナー移送装置の制御系ブロ
ック図。

【図６】本発明に係る回収トナー移送装置の制御系フロ
ーチャート。

【図７】（１）〜（５）は本発明に係る駆動モータおよ
びエアポンプの動作タイミングを示すタイミングチャー
ト。

【符号の説明】

１００複写機、１０１ 複写機本体、２００クリーニン
グ装置、２２０ 回収トナー排出部材、２３０ 感光
体、２４０ クリーニングブレード、２４１ ブラシ、
２４２ 筐体、３００ 現像装置、４００ 回収トナー
移送用パイプ、５００ 回収トナー移送装置、５１０
ホッパー、５１１ クリーニング回収トナー通路、５１
２ 転写回収トナー通路、５２０ 粉体ポンプ、５２１
ロータ、５２２ ステータ、５２３ ホルダー、５２
４ 横搬送スクリュー、５２６ シール部材、５２７
軸受け、５２８ 駆動歯車、５３１ エアー供給口、５
４０エアーポンプ、５４１ 空気吐出口、５４２ 管、
５５０ エアー検知器、５６１ センサ、５５２ 浮
子、５５３ 容器、６００ 回収トナー貯蔵手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像担持体のクリーニング装置、あるい
   は転写紙搬送体のクリーニング装置により回収されたト
   ナーを、排トナー貯蔵容器、または現像装置に移送する
   手段であって、内部に螺旋溝を設けた雌ねじ形ステータ
   と、該ステータ内に回動自在に嵌挿された雄ねじ形ロー
   タとを有したスクリューポンプと、該スクリューポンプ
   により移送されて回収トナー移送用パイプ内を移動する
   回収トナーを拡散させた状態で流動化させるための空気
   供給手段と、を備えた画像形成装置において、 前記スクリューポンプを画像担持体とは独立に駆動、停
   止させ得る駆動手段もしくは駆動伝達手段と、 前記駆動手段に駆動信号を出力する制御装置と、 前記画像担持体の稼働時間を検知するタイマとを具備
   し、 前記制御装置は、前記タイマによる稼働時間の検知結果
   に応じて前記スクリューポンプ及び空気供給手段の駆動
   を制御するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記画像担持体上に原稿画像に応じた静
   電潜像を形成するための露光ランプと、この露光ランプ
   に印加するための電圧を調整できる露光調整手段とを具
   備し、 前記制御装置は、前記露光調整手段により設定された印
   加電圧値に応じて、前記スクリューポンプ及び空気供給
   手段の駆動タイミングに補正をかけることを特徴とする
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記制御装置は、画像形成装置内を搬送
   される転写紙の紙詰まりが発生したときに、前記スクリ
   ューポンプ及び空気供給手段の駆動を行うか、或は所定
   の間隔で駆動することを特徴とする請求項１又は２記載
   の画像形成装置。