(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成処理後に残留する現像剤を回収して分別した後に再利用して画像を形成する画像形成装置において、形成画像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上に形成された潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、上記現像手段で形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、上記転写手段で転写した後に上記画像担持体又は上記転写手段に付着して残留する残留トナーを回収するクリーニング手段と、上記クリーニング手段で回収された回収トナーを気体との混合気として移送する回収トナー移送手段と、上記回収トナー移送手段から移送された上記混合気を上記現像手段に搬送する回収トナー搬送経路と、上記回収トナー搬送経路に設けた混合気吐出口から吐出される上記混合気を吹き付けられて上記回収トナーを分別するメッシュからなる回収トナー分級手段と、該回収トナー分級手段の下端部に配置されて上記混合気中に含まれる凝集トナーを収容する下方凝集トナー収容部と、を備え、上記回収トナー分級手段は、上記混合気が吹き付けられる吹きつけ面を上向きに傾斜させて配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、上記回収トナー移送手段は、紛体スクリューポンプからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、上記回収トナー移送手段は、紛体ダイヤフラムポンプからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、上記回収トナー搬送経路は、折り曲げ可能な弾性チューブからなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４に記載の画像形成装置において、上記回収トナー分級手段は、上記現像手段にトナーを補給するトナーホッパ内に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、上記トナーホッパは、内部の気体をトナーと区分して外部に通過させるフィルタを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の画像形成装置において、上記トナーホッパは、新規のトナーを補給する新規トナー補給口を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像形成装置において、上記回収トナー分級手段は、網目形状に編まれた線材からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置において、上記回収トナー分級手段を、上記回収トナー搬送経路の混合気吐出口から上記混合気内の大粒の凝集回収トナーが吹き付けられる位置に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載の画像形成装置において、上記混合気は、上記回収トナー分級手段に水平方向から吹き付けられることを特徴とする画像形成装置。
【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、プリンター、ファクシミリ装置あるいはこれらの複合機等の画像形成装置の改良に関し、詳しくは、画像形成処理後に像担持体等の上に残留する現像剤を回収して分別した後に再利用して画像を形成するトナーリサイクル機構を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子写真式の画像形成装置においては、画像形成処理後の感光体上に付着する残留トナーを、クリーニング装置のクリーニングブレード等で除去して回収することは、知られているところである。
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、クリーニング装置で回収された残留トナーを、画像形成処理に再利用するために、回収トナーの移送装置の搬送パイプ内において回転するスクリューコンベアで、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公知である(特開平６−１７５４８８号の公報を参照) 。
回収トナーの移送装置としては、搬送パイプ内において回転するスクリューコンベアの搬送コイル等と比較しても、搬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、通称は、モーノポンプと言われる粉体スクリューポンプが用いられ、さらにエアポンプからの送風により、回収トナーを空気との混合気状態にして流動化して移送し搬送することも公知である(特開平１１−７３０７９号の公報を参照) 。
しかしながら、クリーニング装置で感光体上等の残留トナーを除去して回収する際に、ゴム製のクリーニングブレードや搬送パイプ内において回転するスクリューコンベアの回収コイル等の負荷により、凝集した大粒の凝集トナーが生成される。
又、残留トナーを回収した回収トナー内には、転写時の被転写体である転写紙の紙粉が含まれている。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、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。これらの紙粉や凝集トナーが、回収トナー移送装置により現像装置に移送され再利用されると、現像装置内では新規のトナーと混合されて帯電されて、感光体上の静電潜像に正規の新規トナーと共に付着する。正規の新規トナーと共にトナー像の一部となった紙粉等を含む凝集トナーは転写ベルトにより転写紙に転写される際に、紙粉等を含む凝集トナーの部分は白抜けという異常画像になる。ライン部付近や地肌部では紙粉の付着がヒゲ状の異常画像になる。
【０００３】
回収された残留トナーを画像形成処理に再利用するために、このような回収トナーから紙粉や大粒化したトナー等を含む凝集トナーを、メッシュ状フィルタを通過させるだけでは、目詰まり等が発生したり、又は、異常画像の発生を防止することは困難であって、メッシュの目の大きさの異なる複数のメッシュ状フィルタを平行に配置して、現像剤とその他の異物との分離能力を向上することは公知である（特開平７−７７９０６号の公報を参照）。
クリーニング装置で除去されてから搬送されるトナー搬送経路内で、トナー搬送手段で搬送されるトナーに対して、空気流吹き付け手段で空気流を吹き付けて、重さに応じて分級されたトナーが入り込む複数の分級部を設けて、クリーニング装置で除去した像担持体上に付着した残留トナーを回収した回収トナーを分別した後に現像装置に回収することも公知である（特開平１０−１０９４７号の公報を参照）。
又、リサイクルトナー排出手段から排出される画像形成処理後のリサイクルトナーを、筒形状のフィルタ手段で分別作業を行い、分別促進補助手段によりリサイクルトナーの分別を促進することも公知である（特開平１０−２６０５８３号の公報、特開平１０−２９３４５８号等の公報を参照）。
従って、従来の画像形成装置は、画像形成処理後に残留する現像剤を回収した後に再利用して画像を形成する際に、異常画像を発生させる回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナー等を含む凝集トナーを除去するために、目詰まりの発生を防止して分別する複数のメッシュ状フィルタを平行に配置したり、空気流吹き付け手段や複数の分級部、又は、分別促進補助手段を有する筒形状のフィルタ手段を設けていた為、大がかりな付加構成が必要となり装置が複雑大型でコスト高になると言う不具合が生じていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、画像形成処理後に像担持体等の上に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する簡単小型の装置で低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、画像形成処理後に残留する現像剤を回収して分別した後に再利用して画像を形成する画像形成装置において、形成画像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上に形成された潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、上記現像手段で形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、上記転写手段で転写した後に上記画像担持体又は上記転写手段に付着して残留する残留トナーを回収するクリーニング手段と、上記クリーニング手段で回収された回収トナーを気体との混合気として移送する回収トナー移送手段と、上記回収トナー移送手段から移送された上記混合気を上記現像手段に搬送する回収トナー搬送経路と、上記回収トナー搬送経路に設けた混合気吐出口から吐出される上記混合気を吹き付けられて上記回収トナーを分別するメッシュからなる回収トナー分級手段と、該回収トナー分級手段の下端部に配置されて上記混合気中に含まれる凝集トナーを収容する下方凝集トナー収容部と、を備え、上記回収トナー分級手段は、上記混合気が吹き付けられる吹きつけ面を上向きに傾斜させて配置される画像形成装置を特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、上記回収トナー移送手段は、紛体スクリューポンプからなる画像形成装置を特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、上記回収トナー移送手段は、紛体ダイヤフラムポンプからなる画像形成装置を特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１、２又は３に記載の画像形成装置において、上記回収トナー搬送経路は、折り曲げ可能な弾性チューブからなることを特徴とする画像形成装置。
請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３又は４に記載の画像形成装置において、上記回収トナー分級手段は、上記現像手段にトナーを補給するトナーホッパ内に配置されている画像形成装置を特徴とする。
【０００６】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、上記トナーホッパは、内部の気体をトナーと区分して外部に通過させるフィルタを備えている画像形成装置を特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の画像形成装置において、上記トナーホッパは、新規のトナーを補給する新規トナー補給口を備える画像形成装置を特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像形成装置において、上記回収トナー分級手段は、網目形状に編まれた線材からなる画像形成装置を特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、上記回収トナー分級手段を、上記回収トナー搬送経路の混合気吐出口から混合気内の大粒の凝集回収トナーが吹き付けられる位置に配置した画像形成装置を特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９の何れか一項に記載の画像形成装置において、上記混合気は、上記回収トナー分級手段に水平方向から吹き付けられる画像形成装置を特徴とする。
【０００７】
【作用】
上記のように構成された画像形成装置は、請求項１においては、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する簡単小型の装置で低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。つまり、トナーリサイクル機構を備えた画像形成装置において、回収トナー中の凝集トナー、上粉等の異物を回収トナー分級手段によって捕捉して再利用しないようにし、格別なユニットの増大や、部品点数の大幅な増大を招くことなく、異物除去を実施することができるようにする。また、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別除去する、更に簡単小型かつ低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。また、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら、多量に分別して除去し、更に簡単小型の装置で低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。さらに、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら、分別性能を維持し多量に分別除去して、紙粉と完全に固化した凝集トナーを自動的に下方に収集して散乱を防止し廃棄処理が容易になり、更に簡単小型の装置で低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。上向き傾斜メッシュに吹き付けられた混合気中の回収トナーはメッシュの目を通過する一方で、通過できなかった異物等はメッシュ面に沿って落下し、下方凝集トナー収容部に効率的に回収されるようにする。
【０００８】
請求項２の発明においては、回収トナーを気体との混合気として移送し搬送することが可能になり、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、更に目詰まりの発生を防止しながら分別除去する、更に簡単小型かつ低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。すなわち回収トナー移送手段として粉体スクリューポンプを使用することを可能とし、トナー回収作業を効率化することができるようにする。
請求項３の発明においては、回収トナーを気体との混合気として移送し搬送することが可能になり、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、更に目詰まりの発生を防止しながら分別除去する、更に簡単小型かつ低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。回収トナー移送手段としてダイヤフラムポンプを使用することを可能とし、トナー回収作業を低コストにて効率化することができるようにする。
請求項４の発明においては、回収トナー搬送経路の容易でしかも自由に配回が可能になり、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別除去する、更に簡単小型かつ低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
【０００９】
請求項５の発明においては、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別除去する、更に簡単小型かつ低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。回収トナー分級手段をトナーホッパ内に配置して、大型化を招かずに効率的な異物除去作業を実現することができるようにする。
請求項６の発明においては、混合気として搬送される気体のみが分離されて回収トナーが飛散して画像担持体等への付着が防止され、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別除去する、更に簡単小型かつ低コストで、更に異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。また、トナーホッパの適所に内部の気体をトナーと峻別して現像手段外へ排出させるフィルタを設け、トナーが外部に飛散することによる不具合を解消できるようにする。
請求項７の発明においては、新規トナーの補給と回収トナーとの混合使用が可能となり、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する、更に簡単小型かつ低コストで、更に異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
【００１０】
請求項８の発明においては、メッシュの網目形状が正確となり、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら、高精度で正確に分別して除去する、更に簡単小型かつ低コストで、更に異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
請求項９の発明においては、メッシュの目詰まりを防止して分別性能を維持し、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、更に目詰まりの発生を防止しながら分別除去して、紙粉と完全に固化した凝集トナーを収集して散乱を防止し廃棄処理が容易になり、更に簡単小型かつ低コストで、更に異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。すなわち、メッシュに、凝集トナー等の異物を捕捉して収容する凝集トナー収容部を設け、異物が目詰まりを起こすことが少なくなり、再利用可能なトナーについては効果的に濾過することができるようにする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成説明図である。この画像形成装置は、電子写真方式を用いて画像を担持する画像担持体１としてのドラム形状の感光体と、感光体１上に形成された潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段２と、現像手段２で形成されたトナー像を被転写体（Ｐ）に転写する転写手段３の転写器３ａと、転写器３ａでトナー像を被転写体（Ｐ）に転写した後に感光体１上、又は、転写ベルト３ｂ上に付着して残留する残留トナーを回収するクリーニング手段４の画像担持体クリーニング手段４ａ、又は、転写ベルトクリーニング手段４ｂと、画像担持体クリーニング手段４ａで回収された回収トナーを気体との混合気として移送する回収トナー移送手段５の紛体スクリューポンプ５ａ、又は、紛体ダイヤフラムポンプ５ｂと、回収トナー移送手段５から移送された回収トナーと気体との混合気を現像手段２に搬送する折り曲げ可能な弾性チューブからなる回収トナー搬送経路６と、回収トナー搬送経路６の混合気吐出口６ａから吐出される混合気内の回収トナーが吹き付けられて分別する現像手段２にトナーを補給するトナーホッパ２ａ内に配置された回収トナー分級手段７のメッシュ７ａとからなる。
【００１６】
感光体１は、図示の矢印Ａ方向の回動方向に沿って、電子写真複写工程を実施する、感光体１を均一に帯電する帯電器８、上記帯電器８によって均一帯電された感光体１上に露光して静電潜像を形成する露光手段９、露光手段９で形成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段２、転写手段３、クリーニング手段４が配置されている。
露光手段９は、原稿載置台１０のコンタクトガラス上に載置された原稿（Ｏ）を読み取り手段１１によって読み取られた画像信号を基に感光体１上に露光して静電潜像を形成する。感光体１上に露光して形成された静電潜像は、現像手段２によって顕像化してトナー像化され、そのトナー像が給紙装置１２から給送されてくる被転写体（Ｐ）に、転写器３ａで静電転写される。
転写器３ａで静電転写されたトナー像が転写された被転写体（Ｐ）は、転写ベルト３ｂで定着手段１３に搬送され、定着された後に、排紙ローラ１４により排紙トレイ１５に排紙されて収納される。
他方、転写器３ａで転写した後に、感光体１上、又は、転写手段３の転写ベルト３ｂ上に付着して残留する残留トナーを、画像担持体クリーニング手段４ａ、又は、転写ベルトクリーニング手段４ｂで除去して、次の画像形成工程に備えられる。
画像担持体クリーニング手段４ａによって、感光体１上の残留トナーを回収した回収トナーは、回収トナー移送手段５の紛体スクリューポンプ５ａ、又は、紛体ダイヤフラムポンプ５ｂによって気体の空気との混合気として移送され、折り曲げ可能な弾性チューブからなる回収トナー搬送経路６を介して混合気吐出口６ａから、現像手段２にトナーを補給するトナーホッパ２ａ内に配置された回収トナー分級手段７のメッシュ７ａに吹き付けられ、回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを目詰まりの発生を防止しながら分別して除去した後に再利用される。
従って、画像形成処理後に回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する簡単小型の装置で低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することができるようになった。
【００１７】
図２はトナーリサイクル機構を含む画像形成部の概略図であり、現像手段２は、二成分現像装置で現像タンク２ｃ内にキャリアとトナーからなる現像剤を内包している。現像手段２がトナー像を形成すると、現像タンク２ｃ内の現像剤のトナーが消費され、その割合のトナー濃度が減少する。そこで、画像濃度の低下を抑えるために、現像剤中のトナー濃度が所定値以下になると、トナーホッパ２ａからトナーを補給して、現像剤中のトナー濃度を維持することが行われる。現像剤中のトナー濃度は現像タンク２ｃの下部に取り付けられている透磁率センサ２ｄによって測定される。トナーホッパ２ａから補給ローラ２ｅを介して補給されたトナーは、現像タンク２ｃ内の攪拌部材２ｆによって、キャリアと攪拌・摩擦帯電される。キャリアとトナーからなる現像剤は、パドルホイール２ｇによって、現像ローラ２ｈへ跳ね上げられ、現像ローラ２ｈ内の磁石によって、現像ローラ２ｈ上に吸着する。現像ローラ２ｈの外周のスリーブにより現像剤は搬送され、余剰分は現像ドクタ２ｉにより掻き落とされる。感光体１側に搬送された現像剤中のトナーが静電潜像に対応して、現像バイアスにより付着する。
現像手段２によって、感光体１１上に付着したトナーは、転写器３ａによって、被転写体（Ｐ）に静電転写されるが、約１０％のトナーは未転写となって感光体１上に残る。感光体１上に付着した未転写トナーは、画像担持体クリーニング手段４ａのクリーニングブレード４ａ1やブラシローラ４ａ2によって、感光体１から掻き落とされるようになっていて、この掻き落とされた回収トナーは再使用するために排出口４ａ3から自重落下して、トナーガイド部材４ａ4により紛体スクリューポンプ５ａ、又は、紛体ダイヤフラムポンプ５ｂに回収トナーとして搬送される。
尚、トナーガイド部材４ａ4は、クリーニング手段４から紛体スクリューポンプ５ａ、又は、紛体ダイヤフラムポンプ５ｂへ回収トナーを送るための回収トナー移送経路の役割を果たすようにもなっている。
他方、転写手段３の転写ベルト３ｂ上にも未転写部や非画像部の感光体１と接触してトナーが付着するために、クリーニング手段４の転写ベルトクリーニング手段４ｂが設けられている。
転写手段３の転写ベルト３ｂ上に付着する残留トナーは、転写ベルト３ｂに摺接する転写ベルトクリーニング手段４ｂにより掻き落とすようになっている。この掻き落とされたトナーには紙粉等の異物が含まれる可能性が高いため、本例では再使用せずに排出口４ｂ1から自重落下して、トナーガイド部材４ｂ2を介して、回収トナー容器としての廃トナータンク１６に送られて廃棄される。
【００１８】
図３は回収トナー移送手段と現像手段との位置関係を示す斜視図、図４はその要部拡大図、図５は粉体スクリューポンプの断面図である。紛体スクリューポンプ５ａは、通称はモーノポンプとも言われているものであって、回収トナーと気体供給手段５ａ1のエアーポンプにより気体供給管５ａ11を介して供給される気体の空気との混合気として移送して、折り曲げ可能な弾性チューブからなる回収トナー搬送経路６を介して混合気吐出口６ａから、現像手段２にトナーを補給するトナーホッパ２ａ内に配置された回収トナー分級手段７のメッシュ７ａに吹き付けられ、回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去した後に再利用されるようになっている。
回収トナー移送手段５の通称はモーノポンプとも言われている紛体スクリューポンプ５ａは、ホルダ５ａ2に固定されたステータ５ａ3と、ステータ５ａ3の内周面と接触して回転することにより軸方向に回収トナーを移動させるロータ５ａ4とを有し、ステータ５ａ3がロータ５ａ4を包み込むように通路５ａ5を形成して配置されている。
ロータ５ａ4は、横搬送スクリュー４ａ5の軸と係合している。横搬送スクリュー４ａ5の他端はシール部材４ａ6、軸受４ａ7、クラッチ４ａ8と係合し、画像形成装置０の本体からの駆動をタイミングベルト４ａ9、タイミングプーリ４ａ10、クラッチ４ａ8を介して、ロータ５ａ4、横搬送スクリュー４ａ5が回転駆動されるようになっている。
ステータ５ａ3は、ゴム材料などの弾性体からなり、内周面はロータ５ａ4を包み込み、外周面とホルダ５ａ2の内周面には１ｍｍ程度の隙間５ａ6があり、回収トナーの通路５ａ5に通じている。回収トナーの通路５ａ5には、現像手段２にトナーを補給するトナーホッパ２ａに連通された、折り曲げ可能な弾性チューブ、又は、多少硬質の折り曲げ可能なパイプ等からなる回収トナー搬送経路６とその混合気吐出口６ａが接続されている。
【００１９】
回収トナー搬送経路６は、弾性チューブまたは多少硬質の折り曲げ可能なパイプ等が有利に利用できるが、その設置が容易でしかも自由に配回できる弾性チューブが特に有利である。
ホルダ５ａ2には、気体供給手段５ａ1のエアーポンプにより供給される気体の空気をその隙間５ａ6から回収トナーの通路５ａ5に吹き込むための空気供給口５ａ7が設けられている。
回収トナー移送手段５の通称はモーノポンプとも言われている紛体スクリューポンプ５ａを通った回収トナーは、気体供給手段５ａ1のエアーポンプにより供給される空気により流動化が促進され混合気となり移送され、折り曲げ可能な弾性チューブ、又は、多少硬質の折り曲げ可能なパイプ等からなる回収トナー搬送経路６を通って、混合気吐出口６ａから、現像手段２にトナーを補給するトナーホッパ２ａ内に配置された回収トナー分級手段７のメッシュ７ａに吹き付けられて、目詰まりすることなく分別されてトナーホッパ２ａ内に貯留される。
図６はトナー分級手段の一例の構成図であり、回収トナー分級手段７としてのメッシュ７ａは、例えば、内径が１５０μｍの網目形状に編まれたステンレスの線材（Ｗ）を使用すれば、一般に市販されて汎用されているから安価であるから低コスト化が図れる。
図７は他のトナー分級手段の構成例であり、回収トナー分級手段７のメッシュ７ａは、例えば、内径が１５０μｍの網目形状に樹脂成形、エッチング、プレス等の成形加工された成形加工板材（Ｍ）を使用すれば、網目形状が正確であるから高精度で正確の分別が行われ高品質の画像形成が図れる。
【００２０】
図８は現像手段の外観図、図９はその縦断面図であり、現像手段２のトナーホッパ２ａには、回収トナーを吐出して吹き付ける入口である混合気吐出口６ａと、回収トナーと混合使用が可能な新規トナーを補給する新規トナー補給口２ａ1、混合気として搬送されて来た内部の空気をトナーと区分して外部に通過してトナー飛散等を防止して異常画像の発生を防止するフィルタ２ｂ、回収トナー搬送経路６の混合気吐出口６ａから混合気内の大粒の凝集回収トナーを微細化する吹き付けられる位置に配置されて確実に分別を行う回収トナー分級手段７の網目形状のメッシュ７ａが配置されている。メッシュ７は、上向き傾斜にして、分別範囲を広くして多量に分別が行われる上向き傾斜メッシュ７ａ1である。
上向き傾斜メッシュ７ａ1は、混合気吐出口６ａから、例えば、内径が１５０μｍの網目形状で、混合気内の回収トナーが吹き付けられる吹き付け面（Ｓ）を、上向きに傾斜させて配置されて、吹き付け面（Ｓ）に回収トナーは流動化されて吐出の勢いと圧力で吹き付けられて当たる際に細分化され回収トナーのほとんどが通過するが、紙粉と完全に固化した凝集トナーのみを捕獲して、下方に配置された凝集トナー収容部７ｂの下方凝集トナー収容部７ｂ1に収容されて、目詰まりを防止して分別性能を維持し、紙粉と完全に固化した凝集トナーを自動的に下方に収集して散乱を防止し廃棄処理が容易になる。
つまり、この傾斜メッシュ７ａ1にあっては、メッシュを通過し得なかった紙粉、凝集トナーを傾斜面に沿って落下させ、傾斜メッシュ７ａ1の下部に設けた連通穴７ａ1’（この部分のみ凝集トナー等を通過可能な径としている）を介して配置された凝集トナー収容部７ｂ内に収容する。凝集トナー収容部７ｂ自体も傾斜メッシュと同径のメッシュにて構成してもよい。このようにすれば、凝集トナー収容部７ｂに入り込んだ再使用可能なトナーを下方へ落下させて再利用に供することが可能となる。
【００２１】
図１０はトナーホッパの他の構成例であり、現像手段２のトナーホッパ２ａには、混合気吐出口６ａから下向きに混合気内の大粒の凝集回収トナーを微細化する吹き付けられる位置に配置されて確実に分別を行う網目形状のメッシュ７ａである、上向き水平で小片で低コストの上向き水平メッシュ７ａ2が設けられている。
上向き水平メッシュ７ａ2は、混合気吐出口６ａから、例えば、内径が１５０μｍの網目形状で、混合気内の回収トナーが吹き付けられる吹き付け面（Ｓ）を、上向きに水平に配置されて、吹き付け面（Ｓ）に回収トナーは流動化されて吐出の勢いと圧力で吹き付けられて当たる際に細分化され回収トナーのほとんどが通過するが、紙粉と完全に固化した凝集トナーのみを捕獲して、周辺に配置された凝集トナー収容部７ｂの周辺凝集トナー収容部７ｂ2に収容されて、目詰まりを防止して分別性能を維持し、紙粉と完全に固化した凝集トナーを自動的に周辺に収集して散乱を防止し廃棄処理が容易になるようになっている。
つまり、この上向き水平メッシュ７ａ2には、その適所（例えば、吐出口６ａからの回収トナーが直接吹き付けられない箇所）に連通穴７ａ2’が設けられ、この連通穴を介して凝集トナー等が凝集トナー収容部７ｂ2内に捕捉されることとなる。また、凝集トナー収容部７ｂ2自体も上向き水平メッシュと同径のメッシュにて構成してもよい。このようにすれば、凝集トナー収容部７ｂ2に入り込んだ再使用可能なトナーを下方へ落下させて再利用に供することが可能となる。
図１１は本発明の他の実施形態の構成図であり、回収トナー移送手段５の紛体ダイヤフラムポンプ５ｂは、トナーガイド部材４ａ4に堆積する回収トナーを空気との混合気として移送して、折り曲げ可能な弾性チューブからなる回収トナー搬送経路６を介して混合気吐出口６ａから、現像手段２にトナーを補給するトナーホッパ２ａ内に配置されたのメッシュ７ａに吹き付けられ、回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去した後に再利用されるようになっている。
ここで示したメッシュ７ａは一例であり、前記各実施形態に示したタイプの他のメッシュの形態を利用することも可能である。
【００２２】
図１２はダイヤフラムポンプの一例の断面図であり、回収トナー移送手段５の紛体ダイヤフラムポンプ５ｂは、簡単小型の装置であり、回収トナー搬送経路６の上流側をトナーガイド部材４ａ4に連通した吸入口５ｂ1に対向して入り口弁５ｂ2が図示の矢印Ｂ方向に揺動可能に保持され、回収トナー搬送経路６の下流側に連結した排出口５ｂ3に対向して出口弁５ｂ4が図示の矢印Ｃ方向に揺動可能に保持され、図示しない駆動源で回転駆動されるカム５ｂ5の回転でダイヤフラム５ｂ6の図示の矢印Ｄ方向又は図示の矢印Ｄの逆方向の動作で、回収トナーを気体の空気と混合して吸入する際は入り口弁５ｂ2が吸入口５ｂ1を開き出口弁５ｂ4が排出口５ｂ3を閉じ、回収トナーを気体の空気と混合して排出する際は入り口弁５ｂ2が吸入口５ｂ1を閉じ出口弁５ｂ4が排出口５ｂ3を開くようにして、回収トナーを気体の空気と混合して流入と流出を交互に行って、折り曲げ可能な弾性チューブからなる回収トナー搬送経路６を介して混合気吐出口６ａから間欠的に吹き付けるように移送するようになっている。
従って、紛体ダイヤフラムポンプ５ｂを使用すれば、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する、更に簡単小型の装置で、更に低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来る。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したように構成されているので、請求項１の発明によれば、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する簡単小型の装置で低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。つまり、トナーリサイクル機構を備えた画像形成装置において、回収トナー中の凝集トナー、上粉等の異物を回収トナー分級手段によって捕捉して再利用しないようにしたので、格別なユニットの増大や、部品点数の大幅な増大を招くことなく、異物除去を実施することができるようになった。また、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する、更に簡単小型の装置で低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。また、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら、多量に分別して除去し、更に簡単小型かつ低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。さらに、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら、分別性能を維持し多量に分別除去して、紙粉と完全に固化した凝集トナーを自動的に下方に収集して散乱を防止し廃棄処理が容易になり、更に簡単小型かつ低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。上向き傾斜メッシュに吹き付けられた混合気中の回収トナーはメッシュの目を通過する一方で、通過できなかった異物等はメッシュ面に沿って落下し、下方凝集トナー収容部に効率的に回収される。
【００２４】
請求項２の発明によれば、回収トナーを気体との混合気として移送し搬送することが可能になり、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、更に目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する、更に簡単小型かつ低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。回収トナー移送手段として粉体スクリューポンプを使用することが可能であり、トナー回収作業を効率化することができる。
請求項３の発明によれば、回収トナーを気体との混合気として移送し搬送することが可能になり、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、更に目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する、更に簡単小型かつ低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。回収トナー移送手段としてダイヤフラムポンプを使用することが可能であり、トナー回収作業を低コストにて効率化することができる。
請求項４の発明によれば、回収トナー搬送経路の容易でしかも自由に配回が可能になり、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する、更に簡単小型の装置で低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２５】
請求項５の発明によれば、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する、更に簡単小型の装置で低コストで異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。回収トナー分級手段をトナーホッパ内に配置したので、大型化を招かずに効率的な異物除去作業を実現することができる。
請求項６の発明によれば、混合気として搬送される気体のみが分離されて回収トナーが飛散して画像担持体等への付着が防止され、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する、更に簡単小型の装置で低コストで、更に異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。トナーホッパの適所に内部の気体をトナーと峻別して現像手段外へ排出させるフィルタを設けたので、トナーが外部に飛散することによる不具合を解消できる。
【００２６】
請求項７の発明によれば、新規トナーの補給と回収トナーとの混合使用が可能となり、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別して除去する、更に簡単小型かつ低コストで、更に異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項８の発明によれば、メッシュの網目形状が正確となり、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら、高精度で正確に分別して除去する更に簡単小型かつ低コストで、更に異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
請求項９の発明によれば、メッシュの目詰まりを防止して分別性能を維持し、画像形成処理後に残留する残留トナーを回収した回収トナーに混入する紙粉や大粒化したトナーを含む凝集トナーを、目詰まりの発生を防止しながら分別除去して、紙粉と完全に固化した凝集トナーを収集して散乱を防止し廃棄処理が容易になり、更に簡単小型かつ低コストで、更に異常画像の発生を防止して高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。メッシュに、凝集トナー等の異物を捕捉して収容する凝集トナー収容部を設けたので、異物が目詰まりを起こすことが少なくなり、再利用可能なトナーについては効果的に濾過することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置を説明する説明図。
【図２】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部を説明する拡大説明図。
【図３】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部を説明する斜視図。
【図４】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部を説明する展開図。
【図５】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部を説明する拡大説明図。
【図６】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部を説明する拡大説明図。
【図７】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部を説明する拡大説明図。
【図８】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部を説明する斜視図。
【図９】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部を説明する説明図。
【図１０】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部を説明する説明図。
【図１１】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部を説明する拡大説明図。
【図１２】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部を説明する説明図。
【符号の説明】
０  画像形成装置
１  画像担持体
２  現像手段、２ａ  トナーホッパ、２ａ1  新規トナー補給口、
２ｂ  フイルタ、
２ｃ  現像タンク、
２ｄ  透磁率センサ、
２ｅ  補給ローラ、
２ｆ  攪拌部材、
２ｇ  パドルホイール、
２ｈ  現像ローラ、
２ｉ  現像ドクタ
３  転写手段、３ａ  転写器、
３ｂ  転写ベルト
４  クリーニング手段、４ａ  画像担持体クリーニング手段、
４ａ1  クリーニングブレード、
４ａ2  ブラシローラ、
４ａ3  排出口、
４ａ4  トナーガイド部材、
４ａ5  横搬送スクリュー、
４ａ6  シール部材、
４ａ7  軸受、
４ａ8  クラッチ、
４ａ9  タイミイングベルト、
４ａ10  タイミイングプーリ、
４ｂ  転写ベルトクリーニング手段、
４ｂ1  排出口、
４ｂ2  トナーガイド部材
５  回収トナー移送手段、５ａ  紛体スクリューポンプ、
５ａ1  気体供給手段、
５ａ11  気体供給管、
５ａ2  ホルダ、
５ａ3  ステータ、
５ａ4  ロータ、
５ａ5  通路、
５ａ6  隙間、
５ａ7  空気供給口、
５ｂ  紛体ダイヤフラムポンプ、
５ｂ1  吸入口、
５ｂ2  入り口弁、
５ｂ3  排出口、
５ｂ4  出口弁、
５ｂ5  カム、
５ｂ6  ダイヤフラム、
６  回収トナー搬送経路、６ａ  混合気吐出口
７  回収トナー分級手段、７ａ  メッシュ、７ａ1  上向き傾斜メッシュ、
７ａ2  上向き水平メッシュ、
７ｂ  凝集トナー収容部、
７ｂ1  下方凝集トナー収容部、
７ｂ2  周辺凝集トナー収容部
８  帯電器
９  露光手段
１０  原稿載置台
１１  読み取り手段
１２  給紙装置
１３  定着手段
１４  排紙ローラ
１５  排紙トレイ
１６  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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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