(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されたトナー像を転写ベルト上に転写した後に像担持体上に残留したトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、前記転写ベルトに転写された像を転写紙へ転写した後に転写ベルトに残留したトナーを清掃して廃トナーとして廃トナー蓄積部に蓄積する転写ベルトクリーニング手段と、前記像担持体クリーニング手段から回収した前記トナーを現像手段に戻す回収トナー移送ユニットを有し、該回収トナー移送ユニットとして少なくともスクリューポンプとエアポンプを用いる画像形成装置において、前記回収トナー移送ユニットから前記現像手段への前記回収トナーの移送経路中に上下に分かれる分岐経路手段を設け、該分岐経路手段の上部側への経路は前記現像手段へ接続し、前記分岐経路の下部側への経路は前記転写ベルトクリーニング手段の廃トナー蓄積部に接続することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記分岐経路手段は、前記回収トナー移送ユニットから前記移送経路への立ち上がり部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やファクシミリ装置或いは印刷装置のような電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、さらに詳しくは、画像形成装置の像担持体（感光体）上の残留トナーを回収して現像装置に再利用する回収トナー移送装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真式の画像形成装置における、画像形成後の感光体上の残留トナーをクリーニングブレード等で除去して回収するクリーニング装置は、従来からよく知られるところであるが、近年になり、資源の有効利用や運転コストの低減が求められていることから、そのクリーニング装置で回収された残留トナーを再利用するために、回収トナーの移送装置で現像装置へ戻して新規トナーと混合し、再び感光体上のトナー像の形成に利用する画像形成装置が知られるようになった。
上記した回収トナーの移送装置としては、移送経路の自由度が高く、粉体の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）が用いられ、更にエアーポンプからの送風により回収トナーと空気を混合状態にして流動化して移送する技術が、例えば、特願平９−０３２２８８号公報等に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クリーニング装置で画像形成後の感光体上の残留トナーを除去して回収する際に、クリーニング装置のゴム製のクリーニングブレードや回収コイル等により、その回収トナーには負荷がかけられてしまう。そして、多くの負荷がかかった回収トナーは凝集してトナー塊となる。
また、回収された残留トナーの中には、転写紙の紙粉が含まれる。これは、感光体上のトナー像を転写紙に転写する際に、逆に転写紙から紙粉が感光体上に付着し、未転写の残留トナーと共にクリーニング装置によって除去され回収されるためである。
上記したトナー塊や紙粉等が回収トナーの移送装置により現像装置に移送されて再利用されると、現像装置内では、新規の（正規の）トナーとそれらのトナー塊や紙粉等が混合されて帯電されて、感光体の静電潜像に正規のトナーと共に付着する。
感光体上の静電潜像において、正規のトナーと共にトナー像の一部となったトナー塊や紙粉は、転写ベルトにより転写紙に転写される際に、トナー塊や紙粉の部分は抜けてしまい、ベタ部の中でトナー塊の部分は白抜け（通称：ホタル）という異常画像となり、ライン部の中で紙粉の部分はヒゲ状の異常画像となる。
トナー塊や紙粉を除去するための提案は上記した特願平９−０３２２８８号公報等にも提案されているが、従来の提案は何れも大がかりな付加構成が必要になっていた。
本発明は、上記した課題に鑑みて、簡単な構成で上記したトナー塊や紙粉を除去する画像形成装置を提供すること目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、請求項１の発明は、像担持体上に形成されたトナー像を転写ベルト上に転写した後に像担持体上に残留したトナーを除去する像担持体クリーニング手段と、前記転写ベルトに転写された像を転写紙へ転写した後に転写ベルトに残留したトナーを清掃して廃トナーとして廃トナー蓄積部に蓄積する転写ベルトクリーニング手段と、前記像担持体クリーニング手段から回収した前記トナーを現像手段に戻す回収トナー移送ユニットを有し、該回収トナー移送ユニットとして少なくともスクリューポンプとエアポンプを用いる画像形成装置において、前記回収トナー移送ユニットから前記現像手段への前記回収トナーの移送経路中に上下に分かれる分岐経路手段を設け、該分岐経路手段の上部側への経路は前記現像手段へ接続し、前記分岐経路の下部側への経路は前記転写ベルトクリーニング手段の廃トナー蓄積部に接続することを特徴とする。
また請求項２の発明は、前記分岐経路手段は、前記回収トナー移送ユニットから前記移送経路への立ち上がり部に設けられることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例としての複写機の概略構成を示す図である。
図１において、複写機本体１００は、原稿画像を読み取り、その原稿画像に基づいて公知の電子写真方式による画像形成を行うための、原稿読み取り部１２０Ａ、露光部１２０Ｂ、画像形成部１３０、給紙部１４０から構成されている。
原稿読み取り部１２０Ａは、コンタクトガラス１２１上に載置された原稿に光を照射するための光源１２２と、原稿からの反射光像を読み取るためのＣＣＤ等のイメージセンサ及び結像レンズからなる読み取り部１２６と、その読み取り部１２６に原稿から反射光像を導くためのミラー１２３、１２４、１２５とによって構成されている。
露光部１２０Ｂは、上記読み取り部１２０Ａによって読み取られた画像信号を基に感光体１３１上に光り書込を行い静電潜像を形成するものであって、図示しないレーザー光源、回転多面鏡等の光偏向器１２７、ｆθレンズ等からなる走査結像用のレンズ系１２８、ミラー群１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃにより構成されている。
画像形成部１３０は、ドラム上の感光体１３１とその周囲に配設された帯電装置１３２、感光体１３１上における上記露光部１２０Ｂからの光照射部、現像装置１３３、レジストローラ１３４、転写・搬送装置６００、感光体クリーニング装置２００、及び、定着装置１３５等から構成されている。
給紙部１４０には、各種サイズの転写紙が収容された複数の給紙カセット１４１、１４２、１４３が設置されている。
図１において、画像形成動作が開始されると、原稿読み取り部１２０Ａの読み取り部１２６により原稿が読み取られ、感光体１３１が図中矢印Ａ方向に回転し、帯電装置１３２により約−９００Ｖに帯電される。読み取り部１２６で読み取られた画像信号を基に露光部１２０Ｂにより感光体１３１への光書込が行われ、感光体１３１上に静電潜像が形成される。
この静電潜像は現像装置１３３の現像剤（２成分現像剤または１成分現像剤）により現像され、感光体１３１上にトナー像を形成する。
感光体１３１上のトナー像は、給紙部１４０から給送されレジストローラ１３４を介して転写位置（感光体１３１と、転写・搬送装置６００の転写ベルト６０１とのニップ部）に給紙された転写紙に、転写・搬送装置６００によって静電転写される。
トナー像が転写された転写紙は、転写・搬送装置６００の転写ベルト６０１で定着装置１３５に搬送され、定着装置１３５でトナー像が転写紙に定着される。
定着後の転写紙は、排紙ローラ１３６を介して機外の排紙トレイ１５０に排紙される。一方、トナー像転写後の感光体１３１は、感光体クリーニング装置２００により清掃され、感光体１３１上の残留トナー等が除去、回収される。また、転写紙搬送後の転写ベルトも転写・搬送装置内のクリーニング装置６０５により清掃され、転写ベルト上の残留トナー等が除去回収される。
【０００６】
図２は、図１に示す本発明の複写機におけるクリーニング装置から回収トナー移送装置にいたる構成の第１の実施形態を示す図である。
図２において、感光体クリーニング装置２００により回収されたトナーは、感光体クリーニング装置２００の下部に設けられた回収トナー排出部２１０と係合する回収トナー移送ユニット５００の一部であるトナーガイド部５１０に移送される。回収トナー移送ユニット５００は、少なくともスクリューポンプ５２０と、エアーポンプ５３２等を有している。
転写・搬送装置である転写ベルト装置６００のクリーニング装置６０５により回収されたトナーは、転写ベルト６００に設けられた回収トナー排出部６１０から、この回収トナー排出部６１０と係合する転写廃トナー排出ユニット７００の一部であるトナーガイド部７１０に移送される。
転写ベルトから回収した廃トナーは、紙粉等の異物が多く、画像形成に再利用できないので、廃トナータンク７１１へ搬送される。
【０００７】
図３は、図１に示す本発明の複写機における回収トナー移送装置から現像装置にいたる構成の第１の実施形態を示す図である。
図３において、符号１１０で示された部分は、図１に示した複写機の本体構造体の後側板であり、感光体クリーニング装置２００や、転写ベルト６００、感光体１３１、現像装置１３３、その他の画像形成部材が取り付けられており、回収トナー移送ユニット５００と転写廃トナー排出ユニット７００は、その複写機本体構造体の後側板１１０の背面側に配置されている。従って、図２における回収トナー排出部２１０とトナーガイド部５１０の接続、及び、回収トナー排出部６１０とトナーガイド部７１０との接続は、複写機の後側板１１０を介して行われることになる。
回収トナー移送ユニット５００を構成するには、エアーポンプ５３２からの空気が空気供給管５３４により供給され、回収トナー移送ユニット５００の送出端には、気流緩衝部５３５が設置されており、その上部から回収トナー移送用チューブ４００が現像装置１３３に向けて延び、チューブ接合部３２０で現像装置１３３の一部であるトナーホッパ３１０に接続している。尚、回収トナー移送用チューブ４００には、フレキシブルで且つ耐トナー性に優れた材料、例えば、軟質塩化ビニール、ナイロン、シリコン、テフロン等のチューブが用いられる。
また、転写廃トナー排出ユニット７００に回収された廃トナーは、図示されたように廃トナータンク７１１に排出される。
【０００８】
図４は、図１に示す本発明の複写機における回収トナー移送装置の内部構成の第１の実施形態を示す図である。
図４において、トナーガイド部５１０内の下部には、横搬送スクリュー５２４が設けられ、トナーガイド部５１０からの回収トナーを粉体ポンプ（スクリューポンプ）５２０へと運ぶようになっている。また、回収トナー移送ユニット５００の粉体ポンプ５２０には、公知の通称モーノポンプと呼ばれるスクリューポンプを用いる。この粉体ポンプ５２０は、ローター５２１とステイター５２２、及び、そのステイター５２２のホルダ５２３により構成されている。
ローター５２１は、横搬送スクリュー５２４の一端側と同軸で連結し、そして、横搬送スクリュー５２４の他端部は、シール部材５２６を通して支持部材５４０に固定された軸受け５２７に支持され、クラッチ５２８と係合している。
横搬送スクリュー５２４が内部に配設されているホッパ５２５は、支持部材５４０に支持されてトナーガイド５１０と係合し、粉体ポンプ５２０への回収トナー移送部を形成している。また、粉体ポンプ５２０は、ホルダ５２３により、支持部材５４０に取り付けられ、ホッパ５２５側と連結されている。
画像形成装置本体側からクラッチ５２８を介して駆動が伝達されると、横搬送スクリュー５２４、及び、ローター５２１が回転し、トナーガイド部５１０を介してホッパ５２５内に移送されてきた回収トナーが横搬送スクリュー５２４により粉体ポンプ５２０に移送される。
【０００９】
粉体ポンプ５２０のステイター５２２は、内周面に螺旋状の溝が形成されたゴム材料等の弾性体からなり、ローター５２１の外周を包み込むように配置されてそのローターの通路を構成しローターと接触係合している。ステイター５２２の外周面とホルダ５２３の内周面の間には１ｍｍ程度の隙間があり、回収トナー通路（吐出部）５３０に連通している。その隙間から回収トナー通路５３０に空気を吹き込むように空気供給口５３１が設けられており、その空気供給口５３１の外側では、図３に示したようにエアーポンプ５３２からの空気供給管５３４を介して空気が供給されるようになっている。
エアーポンプ５３２が作動すると、空気供給口５３１を介して回収トナーには０．５〜１リットル／分程度の送風量で空気が供給される。この空気により、粉体ポンプ５２０の回収トナー通路５３０から出る回収トナーは流動化が促進され空気流と共に吐出される。
粉体ポンプ５２０のローター５２１が回転すると、回収トナー移送ユニット５００内の回収トナーは、回収トナー通路５３０側に進む。回収トナー通路５３０は、図４に示したようにその吐出される外側（図４では右側）に気流緩衝部５３５が設置され、その気流緩衝部５３５の下側には、廃トナー蓄積部５３６が設けられている。そして、この廃トナー蓄積部５３６は、メンテナンスのために着脱交換可能に設置されている。また、気流緩衝部５３５の上部には、回収トナー移送用チューブ４００が接続されている。
【００１０】
この気流緩衝部５３５に移送されてきた回収トナー等の動作は以下のようになる。
正常な回収トナーは、自重が軽いため空気流と共にトナー通路５３０から回収トナー移送用チューブ４００に移送されるが、クリーニング装置２００等の負荷によって生成されたトナー塊や紙粉と混ざったトナーは、その自重が重いため気流緩衝部５３５において回収トナー移送用チューブ４００に入れず降下して廃トナー蓄積部５３６に堆積する。
廃トナー蓄積部５３６に堆積したトナー塊や紙粉と混ざったトナー等は、複写装置のメンテナンス時に周期的にサービスマンにより回収されて破棄される。
図５は、図１に示す本発明の複写機におけるクリーニング装置から回収トナー移送装置にいたる構成の第２の実施形態を示す図である。
図５において、図２〜図４の第１の実施形態と異なる点は、図２〜図４における気流緩衝部５３５の代わりに上下に２股に分かれた分岐経路部６３５が回収トナー通路５３０の先に設置され、上側に向かう経路は、回収トナー移送用チューブ４００により現像装置に向かうが、下側に向かう経路は、転写廃トナー排出ユニット７００に接続されている点である。
従って、分岐経路部６３５に移送されてきた回収トナー等の動作は以下のようになる。
正常な回収トナーは、自重が軽いため空気流と共にトナー通路５３０から分岐経路部６３５上部側経路に接続された回収トナー移送用チューブ４００に移送されるが、クリーニング装置２００等の負荷によって生成されたトナー塊や紙粉と混ざったトナーは、その自重が重いため分岐経路部６３５において上部の経路に行けないので、結果的に回収トナー移送用チューブ４００に入れず下側の経路を降下して転写廃トナー排出ユニット７００に入り、最終的に廃トナータンク７１１に蓄積される。
廃トナータンク７１１に蓄積されたトナー塊や紙粉と混ざったトナー等は、複写装置のメンテナンス時に周期的にサービスマンにより回収されて破棄される。従って、第１の実施形態と同様に、第２の実施形態においても、良好なトナーのみが現像装置で再利用されて、再利用に不適当な廃トナーは周期的なサービスマンのメンテナンスにより回収されることになる。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように本発明の画像形成装置は、その回収トナー通路に気流緩衝部または上下の分岐経路部を設けたので、簡単な構成で、現像装置で再利用するのに不適当なトナー塊や紙粉の混ざったトナー等を分離して、再利用に良好なトナーのみを現像装置に送ることができ、画像形成装置において、安定した画像を提供できるようになる。また、その廃トナーも通常の周期的なメンテナンスで回収できるようにしたので、定常的に再利用に良好なトナーのみを現像装置に送ることができ、常時安定した画像を提供できる画像形成装置を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例としての複写機の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す本発明の複写機におけるクリーニング装置から回収トナー移送装置にいたる構成の第１の実施形態を示す図である。
【図３】図１に示す本発明の複写機における回収トナー移送装置から現像装置にいたる構成の第１の実施形態を示す図である。
【図４】図１に示す本発明の複写機における回収トナー移送装置の内部構成の第１の実施形態を示す図である。
【図５】図１に示す本発明の複写機におけるクリーニング装置から回収トナー移送装置にいたる構成の第２の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１００…複写機本体、１１０…複写機後側板、１２０Ａ…原稿読み取り部、１２０Ｂ…露光部、１２１…コンタクトガラス、１２２…光源、１２３〜１２５…ミラー、１２６…読み取り部、１２７…光偏向器、１２８…レンズ系、１２９ａ〜ｃ…ミラー群、１３０…画像形成部、１３１…感光体、１３２…帯電装置、１３３…現像装置、１３４…レジストローラ、１３５…定着装置、１３６…排紙ローラ、１４０…給紙部、１４１〜１４３…給紙カセット、１５０…排紙トレイ、２００…感光体クリーニング装置、２１０…回収トナー排出部、３１０…トナーホッパ、３２０…チューブ接合部、４００…回収トナー移送用チューブ、５００…回収トナー移送ユニット、５１０…トナーガイド部、５２０…粉体ポンプ、５２１…ローター、５２２…ステイター、５２３…ステイターのホルダ、５２４…横搬送スクリュー、５２５…ホッパ、５２６…シール部材、５２７…軸受、５２８…クラッチ、５３０…回収トナー通路、５３１…空気供給口、５３２…エアーポンプ、５３４…空気供給管、５３５…気流緩衝部、５３６…廃トナー蓄積部、５４０…支持部材、６００…転写・搬送装置、６０１…転写ベルト、６０５…クリーニング部、６１０…回収トナー排出部、６３５…分岐経路部、７００…転写廃トナー排出ユニット、７１０…トナーガイド部、７１１…廃トナータンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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