(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形のフィルタ手段内にファーブラシを配置し、該フィルタ手段およびファーブラシの双方を回転させつつ、画像形成処理後の回収トナーを、再利用するトナーと廃棄する不純物に分別するトナーリサイクル分級装置であって、
前記トナーリサイクル分級装置は、前記回転するフィルタ手段およびファーブラシからなる再利用するトナーと廃棄する不純物に分級する分級部と、該分級部に隣接配置した過剰供給の回収トナーを処理する過剰回収トナー処理部とを備えてなり、
前記分級部の前記回収トナーが送り込まれる入口と過剰回収トナー処理部との間に、該分級部の処理能力を越えた回収トナーを、過剰回収トナー処理部側にオーバーフローさせる定量壁を設けたことを特徴とするトナーリサイクル分級装置。
【請求項２】
前記過剰回収トナー処理部は回転する回収トナー搬出機構を備えてなり、前記分級部により分級された不純物と、前記定量壁をオーバーフローした回収トナーとの双方を、前記回収トナー搬出機構に導くようにしたことを特徴とする請求項１記載のトナーリサイクル分級装置。
【請求項３】
前記分級部と回収トナー搬出機構とを、同一の回転駆動手段により回転駆動することを特徴とする請求項１または請求項２記載のトナーリサイクル分級装置。
【請求項４】
前記分級部と回収トナー搬出機構とを回転駆動する回転駆動手段を、互いに独立した回転駆動手段としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のトナーリサイクル分級装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーリサイクル分級装置に関し、特に当該トナーリサイクル分級装置の処理能力を越えた回収トナーがクリーニング装置から供給された場合に、この過剰な回収トナーを巧みに処理することが可能なトナーリサイクル分級装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年に至り、資源の有効活用が求められ、その一環として、電子写真方式の画像形成装置において、回収されたトナー（回収トナー）についても再利用することが求められるようになってきた。この回収トナーの再利用手段として、同一の画像形成装置内において、回収トナーをクリーニング装置によってリサイクルし、現像装置やトナー補給装置に移送する装置が数多く提案する。
なお、電子写真方式の画像形成装置を用いた装置としては、例えば複写機，プリンタ，ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等がある。
【０００３】
図６に従来のトナーリサイクルシステムの一例を示す。画像形成後、転写紙に転写されずに感光体ドラム１０１上に残ったトナーを、クリーニング装置１０５によって感光体ドラム１０１上から除去する。クリーニング装置１０５から回収したトナーは、現像装置１０３に搬送し、再利用する。１０２は帯電器、１０４は転写紙搬送ベルト、１０６はトナー搬送経路である。
しかし、実際に回収トナーを同一の画像形成装置内において再利用しようとすると、回収トナーには紙粉が混じっている場合や、適正サイズよりも大きいトナー凝集塊が少なからず存在する場合が多い。そのため、回収トナーをそのまま現像装置へ戻すと、これら紙粉やトナー凝集塊によって白抜けや黒点が生じるなど、異常画像が発生することが多く、画像品質上問題となる。
【０００４】
そこで、これらの問題点を解決するために、本願出願人は先に、ファーブラシと筒状フィルタを用いたトナーリサイクル分級装置を提案した（例えば、特願2001-64742等）。この提案は、筒状フィルタの内部に回収トナーを送り込み、筒状フィルタにより再利用可能なトナーと不純物であるトナー凝集塊等とを分別し、トナー凝集塊等を画像形成装置の外部に排出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、前記特願2001-64742等のトナーリサイクル分級装置によれば、再利用可能なトナーと不純物であるトナー凝集塊等を精度良く分別することができるが、このトナーリサイクル分級装置の処理能力を越える回収トナーがクリーニング装置から、供給された場合の対策を立てておく必要がある。
【０００６】
そこで本発明の課題は、トナーリサイクル分級装置の処理能力を越えた回収トナーがクリーニング装置から供給された場合に、この過剰な回収トナーを巧みに処理することが可能なトナーリサイクル分級装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項１の発明は、筒形のフィルタ手段内にファーブラシを配置し、該フィルタ手段およびファーブラシの双方を回転させつつ、画像形成処理後の回収トナーを、再利用するトナーと廃棄する不純物に分別するトナーリサイクル分級装置であって、前記トナーリサイクル分級装置は、前記回転するフィルタ手段およびファーブラシからなる再利用するトナーと廃棄する不純物に分級する分級部と、該分級部に隣接配置した過剰供給の回収トナーを処理する過剰回収トナー処理部とを備えてなり、前記分級部の前記回収トナーが送り込まれる入口と過剰回収トナー処理部との間に、該分級部の処理能力を越えた回収トナーを、過剰回収トナー処理部側にオーバーフローさせる定量壁を設けたことを特徴とする。
【０００８】
このようにすれば、分級装置の処理能力を越える回収トナーがクリーニング装置から回収されてきた場合や、分級装置が故障した場合に、回収トナーが定量壁を越えて画像形成部の外部に搬出するので、分級装置の機構停止等の不具合を避けることができる。
【０００９】
また、請求項２では、前記過剰回収トナー処理部は回転する回収トナー搬出機構を備えてなり、前記分級部により分級された不純物と、前記定量壁をオーバーフローした回収トナーとの双方を、前記回収トナー搬出機構に導くようにしたことを特徴とする。
このようにすれば、不純物と過剰供給の回収トナーの双方を、回収トナー搬出手段に導くことが可能となり、前記双方の機能を備えた分級装置の構成を簡略化できる。
【００１０】
また、請求項３では、前記分級部と回収トナー搬出機構とを、同一の回転駆動手段により回転駆動することを特徴とする。
このようにすれば、分級部と回収トナー搬出機構とを、同一の回転駆動手段により回転駆動するので、分級装置の構成を簡略化できる。
【００１１】
また、請求項４では、前記分級部と回収トナー搬出機構とを回転駆動する回転駆動手段を、互いに独立した回転駆動手段としたことを特徴とする。
このようにすれば、分級部と回収トナー搬出機構とを独立の回転駆動手段としたので、例えば分級装置が故障した場合でも、回収トナーを外部に排出することができ、装置（画像形成装置）のコピー機能を維持することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本実施の形態のトナーリサイクル分級装置ТＢを適用したトナーリサイクルシステムの概略図である。なお、既に説明済みの部分には同一符号を付し、重複説明を省略する。
【００１３】
図１に示すように、トナーリサイクル分級装置（以下、分級装置と記す）ТBを、クリーニング装置１０５と現像装置１０３の間に設ける。画像形成処理後、クリーニング装置１０５から回収したトナー（「回収トナー」、図２参照）を、トナー搬送経路２０を通って回収コイル２１により分級装置ТＢの上部側の分級装置入口１４へ運び上げる。
【００１４】
分級装置ТＢは、回収トナーを、再利用可能なトナーと不純物であるトナー凝集塊等とに分級する分級部１０と、該分級部１０に回収コイル２１を介して過剰供給された回収トナーを巧みに処理する過剰回収トナー処理部３０とからなる。
４０は「不純物」である紙粉やトナー凝集塊等を収納する廃トナーボトルであり、４１は紙粉やトナー凝集塊等を搬送する廃トナー経路である。
分級装置入口１４と現像装置１０３の上部側との間に、回収コイル２１に直交して（図５参照）、次に説明する分級部１０と過剰回収トナー処理部３０とを平行配置する。過剰回収トナー処理部３０によって機械（画像形成装置）の後部へ搬送された回収トナーを、廃トナー経路41を介して廃トナーボトル４０に送る。
【００１５】
次に分級装置ТＢの細部を説明する。
先ず、図２および図３を参照しつつ、分級部１０を説明する。図２は分級部１０の側断面図、図3は分級部１０を構成する筒形状のフィルタ１１の斜視図である。
図2，図３に示すように、分級部１０は、網部１１ｂを有する円筒状のフィルタ１１と、フィルタ１１の内部に該フィルタ１１と同軸上に設けられたファーブラシ１２とから構成する。ファーブラシ１２は、ファーブラシの回転と共に紙粉等の不純物Fを、開口部１１ｆの方へ搬送するように、ポリアセタール等で構成された毛（ブラシ部）が、スパイラル状に形成する。１１ｄは、前記開口部１１ｆを構成する開口部カバーである。
【００１６】
フィルタ１１には、フィルタ機能を有する「フィルタ手段」をなす網部１１ｂを貼付するための窓１１ｃを形成した円筒状の「フィルタ手段」をなすフレーム部１１ａを備え、フレーム部１１ａの材質はポリアセタールやポリブチレンテレフタラートなどの樹脂成形品であり、網部１１ｂの材質は金属または樹脂製ワイヤである。網の目の細かさは、200メッシュのものを用いる。
【００１７】
また、フィルタ１１（図２参照）は、回収トナーが外部に漏れないようにした密閉収納型の筐体１３に回転自在に取り付ける。
ファーブラシ１２は筐体１３に回転自在に支持されたファーブラシ軸１２ａに取り付け、該ファーブラシ１２は外径が網部１１ｂまでの内径よりも大きく形成し、フレーム部１１ａの内部で、網部１１ｂとファーブラシ１２の先端部が摺擦して回転する。
ファーブラシ軸１２ａの左端に（図２において）、フィルタ１１を回転駆動するファーブラシギア１５（後述）を固定する。ファーブラシギア１５は図示省略のモータ等の回転駆動手段により回転駆動する。
【００１８】
１６は、分級部１０の筐体１３に形成された入口１３ｂを介して送り込まれた回収トナーＫを、分級部１０の内部へ送り込むためのスパイラル状に形成されたスクリューである。１３ａは、分級された不純物Ｆを排出する開口窓である。入口１３ｂの下方には、分級部１０の処理能力以上（過剰）の回収トナーＫが送り込まれた場合に、回収トナーを過剰回収トナー処理部３０にオーバーフローさせる定量壁１７を形成する（図４，図５参照、後述）。
筐体１３における入口１３ｂの下方の部分を、入口カバー部１３Ａａと称する（図４参照）。
【００１９】
次に、図４および図５を参照しつつ、過剰回収トナー処理部３０を説明する。
図４，図5に示すように、トナー搬送経路２０を構成する筒状体２２の上端部に、搬送されてきた回収トナーＫを、分級装置ТＢに落下させる落下窓２２ａを形成する。
この落下窓２２ａの下方に、平行配置の分級部１０のスクリュー１６と過剰回収トナー処理部３０の「回収トナー搬出機構」である搬出コイル３２とを、回収コイル２１に直交して配置する。
搬出コイル３２はコイル軸３１に固定し、該コイル軸３１の下端には（図５において）、前記ファーブラシギア１５に螺合するコイルギア３３を固定する。このようにすれば、図示省略の一台のモータにより、分級部１０および過剰回収トナー処理部３０を同時に回転駆動することが可能となる。
【００２０】
また、平行配置した分級部１０のスクリュー１６と過剰回収トナー処理部３０の搬出コイル３２との間に、定量壁１７を配置する。この定量壁１７の高さは、分級部１０のフィルタ１１を所定速度で回転した場合における、回収トナーKの処理能力の最大値よりやや低めに設定する。即ち、定量壁１７が低すぎると分級前の回収トナーKが大量に排出されるので無駄が増加し、逆に高すぎると分級部１０が正常に分級作用をしなくなるおそれや、フィルタ１１が正常回転をしなくなるおそれがある。
【００２１】
次に、本実施の形態の動作を、図１〜図５を参照しつつ説明する。
図１に示すように、感光体ドラム１０１の表面からクリーニング装置１０５により、紙粉やトナー凝集塊等を含む回収トナーKを、剥ぎ取る。剥ぎ取った回収トナーＫをトナー搬送経路２０の回収コイル２１により、落下窓２２ａから分級部１０に落下させる（図１，図４参照）。分級部１０に落下した回収トナーKは（図２参照）、フレーム部１１ａとファーブラシ１２が摺擦することにより、網部１１ｂの網の目を通過するリサイクルトナーRと、網の目を通過できない紙粉やトナー凝集塊等の不純物Ｆに分別される。
網の目を通過したリサイクルトナーRは、現像装置１０３に送し、再利用する。
【００２２】
網の目を通過できなかった紙粉やトナー凝集塊等の不純物Fは、毛がスパイラル状に巻かれたファーブラシ１２により順に開口部１１ｆに送り、開口部１１ｆからフィルタ１１の外へ排出した後、開口窓１３ａ（図２、図５参照）を介して過剰回収トナー処理部３０に搬出し、搬出コイル３２により廃トナーボトル４０に搬送する。
【００２３】
ところで、分級部１０にはその大きさ，フィルタ１１の回転速度等により、前述の処理能力がある。しかし、クリーニング装置１０５では感光体ドラム１０１上の画像形成処理後のトナーを剥ぎ取る場合に、前記処理能力を越えて回収トナーＫを剥ぎ取る場合や、分級部１０が故障して回転不能になるおそれがある。
前記処理能力を越えて回収トナーＫが搬送された場合には、落下窓２２ａから分級部１０に落下した回収トナーＫは、入口カバー部１３Ａａの部分に堆積し、やがて定量壁１７を越えて（図４，図５の符号Ｄ）、過剰回収トナー処理部３０の搬出コイルカバー部１３Ａｂに落下する。この定量壁１７を越えた分級されていない回収トナーＫも、前記開口窓１３ａを介して搬出された不純物Ｆと同様に、搬出コイル３２により廃トナーボトル４０へと搬出される。従って、処理能力以上の回収トナーＫが分級装置ТＢに搬送された場合であっても、分級装置ТＢの正常動作に影響を及ぼさないようにすることができる。
【００２４】
また、分級装置ТＢの構成が複雑にはなるが、この定量壁１７を越えた回収トナーＫを、別の経路を介して再度分級装置ТＢに導き、分級処理を行うことも可能である。
【００２５】
なお、本実施の形態は画像形成装置の場合について説明したが、本発明をプロセスカートリッジにも適用可能であるのは勿論である。
また、本実施の形態では、ファーブラシ軸１２ａとコイル軸３１とをギア１５，３３を螺合することにより、1個の回転駆動手段により回転させる場合を説明したが、ファーブラシ軸とコイル軸を別個の回転駆動手段（例えば、モータ）により回転させてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、以下の効果を発揮することができる。
請求項１によれば、分級装置の処理能力を越える回収トナーがクリーニング装置から回収されてきた場合や、分級装置が故障した場合に、回収トナーが定量壁を越えて画像形成部の外部に搬出するので、分級装置の機構停止等の不具合を避けることができる。
また、請求項２によれば、不純物と過剰供給の回収トナーの双方を、回収トナー搬出手段に導くことが可能となり、前記双方の機能を備えた分級装置の構成を簡略化できる。
【００２７】
また、請求項３によれば、分級部と回収トナー搬出機構とを、同一の回転駆動手段により回転駆動するので、分級装置の構成を簡略化できる。
また、請求項４によれば、分級部と回収トナー搬出機構とを独立の回転駆動手段としたので、例えば分級装置が故障した場合でも、回収トナーを外部に排出することができ、装置（画像形成装置）のコピー機能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を適用する、トナーリサイクルシステムの概略構成図である。
【図２】同実施の形態における、分級装置を構成する分級部の側断面図である。
【図３】同実施の形態における、分級部を構成するフィルタの斜視図である。
【図４】同実施の形態における、分級装置の側断面図である。
【図５】同実施の形態における、分級装置を上方から見た断面図である。
【図６】従来例のトナーリサイクルシステムの概略構成図である。
【符号の説明】
Ｄ…回収トナーのオーバーフローを示す矢印
Ｆ…不純物
Ｋ…回収トナー
Ｒ…リサイクルトナー
１０…分級部
１１…フィルタ
１１ａ…フレーム部
１１ｂ…網部
１１ｃ…窓
１１ｄ…開口部カバー
１１ｆ…開口部
１２…ファーブラシ
１２ａ…ファーブラシ軸
１３…筐体
１３Ａ…分級装置カバー
１３Ａａ…入口カバー部
１３Ａｂ…搬出コイルカバー部
１３ａ…開口窓
１５…ファーブラシギア
１６…スクリュー
１７…定量壁
２０…トナー搬送経路
２１…回収コイル
２２…筒状体
２２ａ…落下窓
３０…過剰回収トナー処理部
３１…コイル軸
３２…搬出コイル
３３…コイルギア
１０１…感光体ドラム
１０２…帯電器
１０３…現像装置
１０４…転写紙搬送ベルト
１０５…クリーニング装置
１０６…トナー搬送経路
【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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【図６】
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