(57)【要約】【課題】トナーリサイクル装置が正常に作動することを監視して画像形成装置が破損したり、異常画像の発生を未然に防止する。【解決手段】潜像担持体上の残留トナーを除去するためのクリーニング手段（５）と、当該クリーニング手段によって除去回収された残留トナーを現像手段（３）に搬送するトナーリサイクル装置（６）と、当該トナーリサイクル装置に回収された残留トナーを現像に適した適正トナーと現像に適さない不適正トナーに分ける分級装置（７）とを備えた画像形成装置において、上記トナーリサイクル装置で回収されるトナー量に対して、上記不適正トナーとして再利用されず廃棄される量が或る設定量より多い場合又は少ない場合に警告／表示する。【選択図】　図１
2004085683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体上の残留トナーを除去するためのクリーニング手段と、当該クリーニング手段によって除去回収された残留トナーを現像手段に搬送するトナーリサイクル装置と、当該トナーリサイクル装置に回収された残留トナーを現像に適した適正トナーと現像に適さない不適正トナーに分ける分級装置とを備えた画像形成装置において、
上記トナーリサイクル装置で回収されるトナー量に対して、上記不適正トナーとして再利用されず廃棄される量が或る設定量より多い場合に警告／表示する手段を設けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
潜像担持体上の残留トナーを除去するためのクリーニング手段と、当該クリーニング手段によって除去回収された残留トナーを現像手段に搬送するトナーリサイクル装置と、当該トナーリサイクル装置に回収された残留トナーを現像に適した適正トナーと現像に適さない不適正トナーに分ける分級装置とを備えた画像形成装置において、
上記トナーリサイクル装置で回収されるトナー量に対して、上記不適正トナーとして再利用されず廃棄される量が或る設定量より少ない場合に警告／表示する手段を設けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
上記分級装置が、回転する筒形状のフィルタ手段と、当該フィルタ手段の内部に配置されたファーブラシからなることを特徴とする請求項１又は２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、電子写真方式のプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置において、とりわけ像担持体上の残留トナーを回収して現像装置やトナー補給装置に搬送して、回収トナーを有効に再使用するトナーリサイクルを可能にした画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、画像形成装置において、像担持体に形成した静電潜像にトナーを付着させることで現像を行い、このトナー像を転写紙に転写してコピーすることが行われているが、このトナー像のトナーは１００％転写紙に転写されるわけではなく、像担持体上に幾らか残る。この像担持体上の残留トナーを、像担持体に近接して配置されたクリーニング装置により除去・回収して、これを再び現像装置へ搬送して再使用（トナーリサイクル）することで、資源の有効利用が図られている。
【０００３】
このトナーリサイクルを装置として説明すると、図６において、潜像担持体である感光体ドラム１の周囲に近接して、ドラム表面を帯電する帯電チャージャ２、ドラム表面の潜像をトナー像とする現像装置３、感光体ドラム１のトナー像を転写紙に転写する際に帯電するための転写チャージャ（図示せず）を内周に備え不図示の定着部へ転写紙を搬送するための搬送装置４、感光体ドラム１の残留トナーを清掃するクリーニング装置５が配置されていることに加えて、クリーニング装置５から現像装置３へ回収トナーを搬送するトナー搬送部６がこれらを連結する形で設けられている。このトナー搬送部による回収トナーの搬送でリサイクルを実現するのである。
【０００４】
しかしながら、このような構成では、回収トナーの中には凝集して固まったトナーや紙粉が含まれており、そのまま再使用すると白抜けや黒点等を引き起こし、画像品質が劣化するという問題が生じる。そこで、回収したトナーを分級して、再使用できるトナーを選り分けることが必要となる。そこで例えば、回転駆動するカゴ型フィルタエレメントを透過したトナーを現像装置に回収する方法（特開昭５９−１０４６８３号公報）、トナー粒径よりやや大きいメッシュを振動させて大粒トナーと使用可能トナーとを分離する方法（実開昭５５−１２８０６０号公報）、複数のメッシュに回収トナーを通過させて分級する方法（特開昭５４−１１６９３７号公報）等が提案されている。
【０００５】
これら過去のトナーリサイクル方法においては、再使用可能なトナーを選り分ける点で十分とはいい難く、回収したトナー中の凝集トナーが転写画像上のベタ部やハーフトーン部に大粒状の汚れやホタル状の汚れとなって現れないようにする必要とされていた。
【０００６】
そこで回収されたトナーの特性に鑑み、クリーニング部から回収された回収トナーから紙粉やトナー凝集塊を効果的に取り除くことができ、適正なトナーを再利用して資源の有効利用に供しながら異常画像の発生を抑制することが可能なトナーリサイクル装置が本出願人より提案されている（特開平６−３３７５８９号公報、特開平１０−２０７２３６号公報、特開２０００−２０００２０号公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、そのトナーリサイクル装置が正常に作動することを監視して画像形成装置が破損したり、異常画像の発生を未然に防止することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、潜像担持体上の残留トナーを除去するためのクリーニング手段と、当該クリーニング手段によって除去回収された残留トナーを現像手段に搬送するトナーリサイクル装置と、当該トナーリサイクル装置に回収された残留トナーを現像に適した適正トナーと現像に適さない不適正トナーに分ける分級装置とを備えた画像形成装置において、上記トナーリサイクル装置で回収されるトナー量に対して、上記不適正トナーとして再利用されず廃棄される量が或る設定量より多い場合に警告／表示する手段を設けることにより解決される。
【０００９】
また、潜像担持体上の残留トナーを除去するためのクリーニング手段と、当該クリーニング手段によって除去回収された残留トナーを現像手段に搬送するトナーリサイクル装置と、当該トナーリサイクル装置に回収された残留トナーを現像に適した適正トナーと現像に適さない不適正トナーに分ける分級装置とを備えた画像形成装置において、上記トナーリサイクル装置で回収されるトナー量に対して、上記不適正トナーとして再利用されず廃棄される量が或る設定量より少ない場合に警告／表示する手段を設けることによっても、同じく上記課題は解決される。
【００１０】
上記分級装置が、回転する筒形状のフィルタ手段と、当該フィルタ手段の内部に配置されたファーブラシからなっていれば、簡単な構成ながら誤って不適正トナーとして分別される適正トナーの発生を抑制することが可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を、図に示す例に基づいて説明する。図１に示すように、図１に示した従来のトナーリサイクル画像形成装置と同じく、静電潜像担持体である感光体ドラム１の周囲には、当該感光体表面を帯電するための帯電チャージャ２、一様帯電処理面に潜像を形成するための書込み部（図示せず）、感光体表面の潜像に帯電トナーを付着することでトナー像を形成する現像装置３、形成された感光体上のトナー像を転写紙へ転写するための転写装置（図示せず）、感光体から転写紙を分離するための分離装置（図示せず）、これら転写装置や分離装置を内周に備え転写紙を定着部へ搬送する搬送装置４、感光体上の残留トナーを除去するためのクリーニング装置５、感光体上の残留電位を除去するための除電装置（図示せず）が順に配設されている。
【００１２】
更に、クリーニング装置５と現像装置３を連結するトナー搬送部６が設けられ、クリーニング装置５に集められた回収トナーを現像装置３へ搬送する。また、トナー搬送部６の終端から現像装置３の入口に至る範囲には、分級装置７が配設され、そこから廃トナー搬送路８が分岐して廃トナー容器９に終端している。
【００１３】
分級装置７は図２に示すように、網部を有した筒形状のフィルタ手段１１と、同軸上に設けられトナー搬送部６につながった搬送スクリュー部１０と、偏心したファーブラシ１２とを備えて構成されている。筒形状のフィルタ手段１１は図３から認識可能なように、網部を取り巻く格子状のフレーム部を有し、このフレーム部はポリアセタールやポリブチレンテレフタレート等の樹脂成形品でなり、網部は金属又は樹脂製ワイヤから構成されている。網部の網の目は本例では２００メッシュのものが使用されている。また筒形状のフィルタ手段１１はトナー搬送方向で見て下流側（先端側、図で見て手前側）から見てとれるように、丸穴が形成され、搬送スクリュー部１０の軸に隙間ばめになって回転自在に支持される。ファーブラシ１２は搬送スクリュー部１０と偏心した軸部に巻き付けられており、毛の先端の一部がフィルタ手段１１の内側で網部と摺擦しながら回転する。
【００１４】
図４，５にファーブラシを例示する。図４に例示するファーブラシは、その毛１２ａの高さを交互に変えたものであり、図５に例示するファーブラシは、その巻き１２ｂを隙間を開けて巻いていて、しかもその隙間を下流側の方が小さくなるようにしたものである。
【００１５】
フィルタ手段１１とファーブラシ１２はそれぞれのギヤ１３，１４で駆動されるようになっており、フィルタ手段１１とファーブラシ１２が同方向に周速差をもって回転する。本例では、ファーブラシ１２の回転速度はフィルタ手段１１の回転速度よりも大きく設定されている。また、この回転速度比は回収されるトナー量によって可変であるよう構成されている。回収されるトナー量自体の検知は、画像形成時のドットにより推測するようにしてもよい。
【００１６】
分級装置７に搬送された回収トナーは、フィルタ手段１１とファーブラシ１２が摺擦することにより、網の目を通過するトナーと網の目を通過できない紙粉やトナー凝集塊に分別される。網の目を通過したトナーは現像装置に送られ再利用される。網の目を通過できなかった紙粉やトナー凝集塊は、毛がスパイラル状に巻かれたファーブラシ１２によりフィルタ手段１１の下流側に送られ、フィルタ手段１１の下流側に設けられた開口部１１ａから廃トナー搬送路８（回収コイル等が内蔵されている）を介して廃トナー容器９に搬送される。
【００１７】
廃トナー容器９には、トナーレベルを検知するセンサー１５が設けられている。廃トナー容器９には、加振手段（図示せず）が設けられており、廃トナー容器９内のトナーレベルを水平にして、より正確なトナーレベルが検知できるようになっている。トナーリサイクル装置に入力されるトナー量については、画素数をカウントすることにより行うことができる。
分級率＝（入力トナー量−廃棄トナー量）／入力トナー量×１００
上記分級率が５０〜９５％の範囲にある場合、トナーリサイクル装置は正常に動作していると判断する。但し、この値は使用環境、転写紙の種類、動作モード等により左右される。
【００１８】
分級率がこの範囲以外になった場合は異常と判断し、操作部の異常ランプの点滅、トナーリサイクル部の異常等の警告／表示手段を起動させる。分級率が９５％を超える場合は、フィルタ手段の破損により分級されずにそのまま現像装置内に循環している可能性が高い。この場合は、凝集トナーや紙紛等により黒ポチ、地汚れ等の異常画像が発生する。分級率が５０％より少なくなる場合は、フィルタ手段が目詰まりを起こし、再利用できるトナーまでが現像装置に戻されずに廃トナー容器に搬送されている可能性がある。このまま放置しておくと、トナーリサイクル装置が破損する等の不具合が発生するので、異常として処理するのである。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、トナーリサイクル装置で回収されるトナー量に対して、上記不適正トナーとして再利用されず廃棄される量が或る設定量より多い場合に警告／表示するので、トナーリサイクル装置が正常に動作しているか否かを判断でき、画像形成装置の破損を未然に防止することができる。
【００２０】
請求項２に係る発明によれば、トナーリサイクル装置で回収されるトナー量に対して、上記不適正トナーとして再利用されず廃棄される量が或る設定量より少ない場合に警告／表示するので、トナーリサイクル装置が正常に動作しているか否かを判断でき、異常画像の発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトナーリサイクルを実現する画像形成装置の概略構成図である。
【図２】トナーリサイクルのための分級装置の概略断面図である。
【図３】図２の分級装置に組み込まれるフィルタ手段の斜視図である。
【図４】分級装置に組み込まれるファーブラシの一例を示す図である。
【図５】分級装置に組み込まれるファーブラシの別の例を示す図である。
【図６】従来例に係るトナーリサイクル可能な画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１　感光体ドラム
２　帯電チャージャ
３　現像装置
４　搬送装置
５　クリーニング装置
６　トナー搬送部
７　分級装置
８　搬送スクリュー装置
９　廃トナー容器
１５　センサー
【図１】
2004085683.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004085683.tif 000006
【図５】
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【図６】
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