(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成処理後の回収トナーを分別する回収トナー分級装置において、画像形成処理後の回収トナーを排出する回収トナー排出手段と、上記回収トナー排出手段から排出される回収トナーを分別する筒形状のフイルター手段と、上記フイルター手段の回動により回収トナーを分別する篩部とを備え、上記篩部は進入口部から進入した回収トナーを複数種類の大きさに分別する複数種類の大きさの穴と、前記複数種類の大きさの穴が夫々分別した回収トナーを大きさ別に仕切る仕切手段とを備え、
前記複数種類の大きさの穴は、進入口部側から回収トナーの送られる方向に連続的に穴の径が大きくなる連続する穴からなり、
前記仕切手段は進入口部側から回収トナーの送られる方向へ進退可能な仕切部材からなることを特徴とする回収トナー分級装置。
【請求項２】
請求項１記載の回収トナー分級装置において、前記複数種類の大きさの穴は、螺旋形状部材からなり、前記螺旋形状部材は、螺旋形状に編んだ線部材であることを特徴とする回収トナー分級装置。
【請求項３】
請求項１記載の回収トナー分級装置において、前記複数種類の大きさの穴は、螺旋形状部材からなり、前記螺旋形状部材は、複数の孔を螺旋状に形成した板部材であることを特徴とする回収トナー分級装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置において、篩部は、非磁性材であることを特徴とする回収トナー分級装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置を、回収トナーを搬送する搬送経路に設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置を、回収トナーを搬送する搬送経路に設けたことを特徴とするトナー供給装置。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置を、回収トナーの搬送経路に設けた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、回収トナー分級装置及びそれを備えたプロセスカートリッジ、トナー供給装置及び画像形成装置に関し、特に、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電子写真方式の画像形成装置の画像形成処理後の回収トナーを分別する回収トナー分級装置及びそれを備えたプロセスカートリッジ、トナー供給装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真複写方式は、一様に帯電された画像担持体のドラム形状の感光体上に露光や光書き込み等によって静電潜像を形成し、この静電潜像を、例えば、磁性キャリアとトナーとを混合した二成分現像剤のトナー、あるいは、両者を一体化した一成分系現像剤を用いて可視像化処理し、その可視像を被転写体の転写紙に転写して複写物を得るものである。
このような、電子写真複写方式の画像形成装置に使用されるトナーは、製造工程の最終段階で、トナー中の粗粒や紙粉等をスクリーンを介して除去することにより、画像を形成した時に、画像上に砂状のカブリ、縦筋状のムラ、転写不良等の異常画像の発生を防止するようにすることは公知である（特開平５―２９３４４３号の公報を参照）。
画像形成装置においては、可視像を転写後に、ドラム形状の感光体や中間転写体のような画像担持体上に残留するトナーを除去するためのクリーニング装置が設けられている。転写ベルトや、転写された可視像を有する被転写体の転写紙を定着装置へ送る搬送装置等、他の画像形成部位においても最終的に画像形成に供されなかったトナーが残り、このような残留トナーについてもクリーニング装置が備えられている。
【０００３】
これら、クリーニングされた残留トナーに関して、従来においては、そのまま廃棄ボトル等へ回収して廃棄するように処理されていたが、資源の有効利用が求められ、取り除かれた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た。そこで、クリーニング装置により回収されたトナーを現像装置やトナー補給装置に移送する機構が数多く提案されている。
けれども、実際に回収トナーを再使用しようとすると、回収トナーには、例えば、被転写体の転写紙の繊維や成分からなる紙粉が混入していたり、トナーが凝集して適正サイズより大きいトナー凝集塊が少なからず存在していた。そのため、このような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等が生じる、異常画像が発生することが多く、形成する画像品質が低下していた。
このような、紙粉やトナー凝集塊を取り除くために、メッシュ状フイルター装置を備えることも公知である（特開平７―７７９０６号の公報を参照）。
メッシュ状フイルターを用いた、回収トナーとその他の異物と分離する分離装置では、メッシュ状フイルターに紙粉等の異物が付着して目詰まりとなり、回収トナーとその他の異物との分別が行われなくなり、メッシュ状フイルターの篩部に振動を与えたとしても、回収トナーとその他の異物との分別の促進が行われず、又、凝集トナーも凝集したままで、再使用可能な再使用トナーとならずに、その多くは廃棄トナーとして廃棄されるようになっていた。このような事を回避するために、筒形状のフイルター手段内に排出されたリサイクルトナーを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号の公報を参照）。
【０００４】
図１８、図１９、図２０において、回収トナー分級装置１００は、回収トナー排出手段１０１の回収トナー排出口１０１ａと回収トナー排出口１０１ｂから排出された回収トナー（ｔ）を、経路１０４を介して、ケース１００ａ内に収容された筒形状のフイルター手段１０２の篩部１０２ａ内に送り込み、分別される。篩部１０２ａは、図１８に図示のように、３度から５度の傾斜が有り、篩部１０２ａ内の進入口部１０２ａ1から進入した回収トナー（ｔ）を、１辺が１００μｍの同じ大きさで製作された複数の網の目形状の穴部１０２ａ2（図２０を参照）で分別しながら下流側に設けられた開口部１０２ａ3へと搬送される。
篩部１０２ａの１辺が１００μｍの同じ大きさで製作された複数の網の目形状の穴部１０２ａ2を通過したトナーは再使用トナー（Ｔ）として、図示しない現像手段又はトナー供給装置へトナー移送手段１０５に送られて再使用される。
また、篩部１０２ａの１辺が１００μｍの同じ大きさで製作された複数の網の目形状の穴部１０２ａ2を通過しなかった紙粉やトナー凝集塊の廃棄トナー（ｔｔ）は、篩部１０２ａの下流側に設けられた開口部１０２ａ3から廃棄トナー容器１０６へと溜められて廃棄される。
穴部１０２ａ2は、図１９と図２０に図示のように、網の目の形状に編まれて、３度から５度の傾斜をつけて、回収トナーの自重を利用して、分別しながら搬送する。
穴部１０２ａ2の網の目の開口部形状の大きさは、１辺が１００μｍの同じ大きさで製作されるが、通常ワイヤーの太さと、一定長さのワイヤー本又は数本で行われているため、ばらつきが出来てしまう。
【０００５】
仮に、穴部１０２ａ2の網の目の開口部形状の製作直後にある程度の大きさに揃えても、各ワイヤ同士の交差部は固定されていないので、成形する過程、例えば、篩部１０２ａの穴部１０２ａ2の網の目の開口部形状部を定形サイズに裁断し、円筒形に丸めて周囲に樹脂の筐体を成形する際や、動作負荷などで、各ワイヤ同士の交差部がずれて、穴部１０２ａ2の網の目の大きさに多少のばらつきが発生する場合もあった。
然し、従来のこのような回収トナー分級装置及びそれを備えたプロセスカートリッジ、トナー供給装置及び画像形成装置は、メッシュ状フイルターを用いた回収トナーを正常トナーの粒径よりも大きな紙粉やトナー凝集塊を除去する分離装置や筒形状のフイルター手段内に排出されたリサイクルトナーを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しても、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さな、例えば、トナー粒径の５μｍから１０μｍに対して、はるかに小さく、トナーを画像担持体の感光体に固着させる作用がある、被転写体の転写紙の成分として含まれている炭酸カルシュム等の物質を除去出来なかったので、このような回収トナーを供給して画像を形成すると画像品質が低下して異常画像が発生すると言う不具合が発生していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のかかる回収トナー分級装置及びそれを備えたプロセスカートリッジ、トナー供給装置及び画像形成装置は、メッシュ状フイルターを用いた回収トナーを正常トナーの粒径よりも大きな紙粉やトナー凝集塊を除去する分離装置や筒形状のフイルター手段内に排出されたリサイクルトナーを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しても、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さな、例えば、トナー粒径の５μｍから１０μｍに対して、はるかに小さく、トナーを画像担持体の感光体に固着させる作用がある、被転写体の転写紙の成分として含まれている炭酸カルシュム等の物質を除去することが出来なかったので、このような回収トナーを供給して画像を形成すると画像品質が低下して異常画像が発生すると言う問題が発生していた。
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、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して、異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置及びそれを備えたプロセスカートリッジ、トナー供給装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の本発明は、画像形成処理後の回収トナーを分別する回収トナー分級装置において、画像形成処理後の回収トナーを排出する回収トナー排出手段と、上記回収トナー排出手段から排出される回収トナーを分別する筒形状のフイルター手段と、上記フイルター手段の回動により回収トナーを分別する篩部とを備え、上記篩部は進入口部から進入した回収トナーを複数種類の大きさに分別する複数種類の大きさの穴と、前記複数種類の大きさの穴が夫々分別した回収トナーを大きさ別に仕切る仕切手段とを備え、前記複数種類の大きさの穴は、進入口部側から回収トナーの送られる方向に連続的に穴の径が大きくなる連続する穴からなり、前記仕切手段は進入口部側から回収トナーの送られる方向へ進退可能な仕切部材からなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の本発明は、請求項１記載の回収トナー分級装置において、前記複数種類の大きさの穴は、螺旋形状部材からなり、前記螺旋形状部材は、螺旋形状に編んだ線部材である回収トナー分級装置であることを特徴とする。
請求項３の本発明は、請求項１記載の回収トナー分級装置において、前記複数種類の大きさの穴は、螺旋形状部材からなり、前記螺旋形状部材は、複数の孔を螺旋状に形成した板部材である回収トナー分級装置であることを特徴とする。
請求項４の本発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置において、篩部は、非磁性材である回収トナー分級装置であることを特徴とする。
【０００９】
請求項５の本発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置を、回収トナーを搬送する搬送経路に設けたプロセスカートリッジであることを特徴とする。
請求項６の本発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置を、回収トナーを搬送する搬送経路に設けたトナー供給装置であることを特徴とする。
請求項７の本発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置を、回収トナーの搬送経路に設けた画像形成装置であることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
上記のように構成された回収トナー分級装置及びそれを備えたプロセスカートリッジ、トナー供給装置及び画像形成装置は、請求項１においては、回収トナー排出手段から排出される回収トナーを分別する筒形状のフイルター手段の回動により回収トナーを分別する篩部に、進入口部から進入した回収トナーを、進入口部側から回収トナーの送られる方向に連続的に穴の径が大きくなる連続する複数種類の大きさの穴によって、複数種類の大きさに分別すると共に複数の穴がそれぞれ分別した回収トナーを進入口部側から回収トナーの送られる方向へ進退可能な仕切部材からなる仕切手段で大きさ別に仕切るようにして、複数の穴が分別する位置に対応して回収トナーの混入を確実に防止して、回収トナーを連続的に選択して分別をすることが出来るようになり、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
【００１１】
請求項２においては、請求項１記載の回収トナー分級装置において、複数種類の大きさの穴は、螺旋形状部材からなり、螺旋形状部材は、螺旋形状に編んだ線部材であるようにして、回収トナーを簡単な方法と部材で連続的に選択して分別をすることが出来るようになり、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
【００１２】
請求項３においては、請求項１記載の回収トナー分級装置において、複数種類の大きさの穴は、螺旋形状部材からなり、前記螺旋形状部材は、複数の孔を螺旋状に形成した板部材であるようにして、篩部の穴の大きさのばらつきが抑えられて安定した回収トナーの分別が行われ、回収トナーを簡単な方法で連続的に選択して分別をすることが出来るようになり、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
請求項４においては、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置において、篩部は非磁性材であるようにして、磁力による分別が阻害されることを防止され、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置を提供することが出来るようにする。
【００１３】
請求項５においては、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置を、回収トナーを搬送する搬送経路に設けるようにして、プロセスカートリッジの１個あたりの画像形成可能枚数が増えることになってランニングコストが下がると同時に、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止するプロセスカートリッジを提供することが出来るようにする。
請求項６においては、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置を、回収トナーを搬送する搬送経路に設けるようにして、回収された回収トナーの有効利用の自動化の他に、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止するトナー供給装置を提供することが出来るようにする。
請求項７においては、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置を、回収トナーの搬送経路に設けるようにして、従来の画像形成装置と比較して廃棄トナーの回収率が１％〜３％と低く、トナー消費量が１０％程度向上し、廃棄トナー容器の交換間隔も３〜１５倍に飛躍的に少なくなり、回収トナーの分別率の変動やレイアウトの制約が少なく、回収された回収トナーの再使用により資源の有効利用に供しながらも、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止する画像形成装置を提供することが出来るようにする。
【００１４】
【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において、クリーニング手段７２と搬送スクリュー７２ｂにつながる回収トナー排出手段１の排出口１ａから排出された回収トナー（ｔ）は、受け渡し部である経路４を介して、ケース０ａ内に収容された筒形状のフイルター手段２の傾斜して配置された篩部２ａ内に送られる。
上記経路４内には、通称パチンコ球と言われる鉄球１ｃと鉄球１ｄが配置されて、搬送スクリュー４ｂの回転によって上記鉄球１ｃと上記鉄球１ｄが踊ることで、回収トナー（ｔ）のブロッキングを防止する。
又、転写手段７３の転写クリーニング手段７３ｂと搬送スクリュー７３ｃにつながる上記排出手段１の排出口１ｂから排出された回収トナー（ｔ）も、上記経路４を介して上記ケース０ａ内に収容された筒形状の上記フイルター手段２の傾斜して配置された上記篩部２ａ内に送られる。
上記フイルター手段２の傾斜して配置された上記篩部２ａ内に、進入口部２ａ1から進入した回収トナー（ｔ）を、上記篩部２ａの配置された傾斜によって、篩部２ａの回動により、回収トナー（ｔ）を複数種類の大きさに分別する複数種類の同一又は近似の大きさの穴の群からなる複数の穴群２ａ2で分別しながら、紙粉やトナー凝集塊を排出する開口部２ａ3の搬送方向に搬送される。
篩部２ａ内には、更に、攪拌角棒２ｃが入っていて、回収トナー（ｔ）を攪拌して固着を防止し、回収トナー（ｔ）を押し出して分別を促進し、分別率を７０％から９５％に安定して回収トナー（ｔ）の分別が行われる。
これらの回収されて、複数の上記排出口１ａと上記排出口１ｂから排出された回収トナー（ｔ）のフイルター手段２の篩部２ａ内への搬送は、上記経路４と連通する固定部材４ａのパイプに内蔵された上記搬送スクリュー４ｂが駆動源４ｃのモータによって、駆動歯車列４ｄを介して、駆動力を受けて回転することによってなされる。
【００１５】
フイルター手段２は、回収トナー（ｔ）を分別する傾斜して配置された篩部２ａと、篩部２ａを回動可能に支持する支持部２ｂとからなり、上記固定部材４ａのパイプに嵌合された篩部２ａの一端部２ａ4の円筒形状部を上記支持部２ｂに固定保持されていて、上記搬送スクリュー４ｂからの回転駆動を受けて回転数は約１２０ｒｐｍで回転する。
クリーニング手段７２又は転写クリーニング手段７３ｂから回収されて、搬送スクリュー７２ｂにつながる排出口１ａ、又は、搬送スクリュー７３ｃにつながる排出口１ｂから排出された回収トナー（ｔ）は、経路４の搬送スクリュー４ｂを介して上記ケース０ａ内に収容された筒形状のフイルター手段２の篩部２ａ内に上記進入口部２ａ1から複数種類の大きさに分別する複数種類の同一又は近似の大きさの穴の群からなる上記複数の穴群２ａ2に送られ、１μｍから５μｍの小径の穴群２ａ21を通過出来た、トナー粒径よりも小さな微粉砕トナーや、例えば、トナー粒径の５μｍから１０μｍに対して、はるかに小さく、トナーを画像担持体の感光体に固着させる作用がある被転写体（Ｐ）の転写紙の成分として含まれている炭酸カルシュム等の物質は、図示の矢印Ｃ方向の廃棄トナー容器６内に回収されて廃棄される。
他方、上記小径の穴群２ａ21を通過出来ないで、次に送られる搬送方向の５μｍから１２０μｍの中径の穴群２ａ22を通過出来た回収トナー（Ｔ）は、上記小径の穴群２ａ21を通過出来た、微粉砕トナーや、粒径よりも小さな、例えば、トナー粒径の５μｍから１０μｍに対して、はるかに小さく、トナーを画像担持体の感光体に固着させる作用がある被転写体（Ｐ）の転写紙の成分として含まれている炭酸カルシュム等の物質と混在しないように、上記複数の穴群２ａ2が分別する回収トナーを複数種類に仕切る仕切手段３の、上記進入口部２ａ1側から回収トナー（ｔ）の送られる搬送方向の前後に移動可能な仕切部材３ａによって、上記小径の穴群２ａ21を通過出来たトナー粒径よりも小さな物質と仕切られて図示の矢印Ａ方向の回収コイル８上に落下する。
【００１６】
上記回収コイル８上に落下した、再使用される再使用トナー（Ｔ）は、上記回収コイル８が、駆動源９のモータによって、駆動歯車列１０を介して、駆動力を受けて回転することによって、トナー移送手段５の粉体ポンプユニットで従来公知の通称モーノポンプと呼ばれるスクリューポンプも回転駆動されて、気体との混合気として送り出し、搬送経路７１を介して再使用トナー容器７に回収されて再使用される。上記再使用トナー容器７には、再使用トナーと気体の空気の混合気が送り込まれるので、圧抜きフイルタ７ａが設けてある。
上記トナー移送手段５の粉体ポンプユニットは、連結された上記ロータ５ａと、ゴム材料等の弾性体で作られていて、上記ロータ５ａを包囲して固定されたステータ５ｂ、上記ステータ５ｂを保持するホルダー５ｃ等を具備しており、上記ロータ５ａと上記ステータ５ｂの噛み合わせで、再使用トナー（Ｔ）を送り出し、図示しない気体ポンプより供給された気体の空気により、再使用トナー（Ｔ）を気体との混合気として送り出すようになっている。
他方、篩部２ａの上記複数の穴群２ａ2の上記小径の穴群２ａ21も上記中径の穴群２ａ22も通過できなかった紙粉や規定サイズより大きい凝集トナー塊等は上記開口部２ａ3を通過して図示の矢印Ｂの方向に落下して、廃棄トナー（ｔｔ）として上記廃棄トナー容器６内に回収されて廃棄される。
従って、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナー（ｔ）から分別して異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
【００１７】
図２は篩部の斜視図、図３及び図４は夫々要部拡大図であり、円筒形状のフイルター手段２は、３度乃至５度傾斜して配置される篩部２ａと、篩部２ａを回動可能に支持する上記支持部２ｂとからなり、リブ２ｂ1により篩部２ａの上記複数の穴群２ａ2は円筒形状に保持されている。
上記複数の穴群２ａ2は、上記進入口部２ａ1側から上記開口部２ａ3側への回収トナー（ｔ）の搬送されて送られる方向に、１辺が５μｍの上記小径の穴群２ａ21（図３を参照）と１辺が１００μｍの上記中径の穴群２ａ22（図４を参照）からなる。
図５と図６は微小異物等の搬送経路を示す図であり、１辺が５μｍの小径の穴群２ａ21（図３を参照）を通過した、微粉砕トナーや、正常トナーの粒径よりもはるかに小さな図示しない画像担持体の感光体に固着させる作用がある被転写体（Ｐ）の転写紙の成分として含まれている炭酸カルシュムは、図示の矢印Ｃ方向に落下して、上記開口部２ａ3を通過して図示の矢印Ｂの方向に落下する小径の穴群２ａ21も上記中径の穴群２ａ22も通過できなかった紙粉や規定サイズより大きい凝集トナー塊等と共に廃棄トナー（ｔｔ）として、上記廃棄トナー容器６内に回収されて廃棄される。
図７と図８において、粒径１０μｍの回収トナーは、１辺が１００μｍの上記中径の穴群２ａ22（図４を参照）を通過し、小径の穴群２ａ21を通過する物質と混在しないように、上記仕切手段３の、上記進入口部２ａ1側から回収トナー（ｔ）の搬送方向に送られる方向の前後に移動可能な上記仕切部材３ａによって、小径の穴群２ａ21を通過出来た、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さな物質と仕切られて、図示の矢印Ａ方向の上記回収コイル８上に落下する。
上記回収コイル８上に落下した、再使用される再使用トナー（Ｔ）は、上記回収コイル８が、図示しない駆動源によって、駆動歯車列１１とクラッッチ１２を介して駆動力を受けて回転することによって、上記トナー移送手段５の粉体ポンプユニットで従来公知の通称モーノポンプと呼ばれるスクリューポンプも回転駆動されて、気体との混合気として送り出し、搬送経路７１を介して上記再使用トナー容器７に回収されて再使用トナー（Ｔ）として再使用される。
【００１８】
図９と図１０において、上記複数の穴群２ａ2の連続する穴群２ａ23は、上記進入口部２ａ1側から回収トナー搬送方向の送られる方向に５μｍの小径穴から１００μｍの中径穴が連続的に穴の径が大きく変化するように、螺旋形状部材２ａ231の螺旋形状に編んだ１本又は複数本の樹脂又は金属製ワイヤーからなる線材の線部材２ａ2311で形成されていて、回収トナー（ｔ）を簡単な方法で連続的に選択して分別をすることが出来るようになっている。
例えば、再使用トナー（Ｔ）の粒径を１０μｍから５μｍに変更した場合や被転写体（Ｐ）の転写紙の紙種による紙粉や炭酸カルシュウムなどの成分が少ない場合などは、再使用トナー（Ｔ）と廃棄する廃棄トナー（ｔｔ）の分別を、上記仕切手段３の上記仕切部材３ａによって、上記進入口部２ａ1側から上記開口部２ａ3側への回収トナー（ｔ）の搬送方向の送られる図示の矢印Ｄ方向の前後に移動して対応が出来るようになっている。つまり、仕切部材３ａをＤ方向へ進退可能に構成することにより分別する。
尚、上記連続する穴群２ａ23を通過することが出来ない紙粉や規定サイズより大きい凝集トナー塊等は、上記開口部２ａ3から排出されて廃棄トナー（ｔｔ）として、図示しない上記廃棄トナー容器６内に回収されて廃棄される。
【００１９】
図１１と図１２において、上記複数の穴群２ａ2の連続する穴群２ａ23は、上記進入口部２ａ1側から回収トナー（ｔ）の搬送方向から送られる方向に５μｍの小径穴から１００μｍの中径穴が連続的に穴の径が大きく変化するように、上記螺旋形状部材２ａ231が薄板の板部材２ａ2312で形成されていて、再使用トナー（Ｔ）として回収トナー（ｔ）の分別を選択することが出来るようにしても良い。
上記板部材２ａ2312の螺旋状の穴は、樹脂材の場合には成形時に、又はシート材にプレス加工などを行い、金属の場合にはシート材にプレス加工を行うか、エッチング処理などにより行われる。
シート材質としては、樹脂の場合には、篩部２ａの強度、靱性に考慮して、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が好都合であり、シート成形時に螺旋状の穴も同時に成形する場合には、流動性の良い材質が選択される。
金属の場合には、篩部２ａの防錆を考慮して、例えば、ステンレスやリン青銅などが適しているが、好ましくは、強度や非磁性の点から、ＳＵＳ３０１−ＣＳＰ、ＳＵＳ３０４−ＣＳＰ等のオーステナイト系のステレンス材や、Ｃ５２１２Ｐ等のリン青銅材にエッチングを施したものなどが好都合である。
非磁性の材質を選択する理由は、鉄、フエライト系ステンレスやマルテンサイト系ステンレスなど常温で磁性化を有している磁性材料では加工のストレス等で磁力を帯びる可能性があり、この磁力により２成分現像剤のキャリヤや、１成分トナーなどが吸着されて目詰まりを起こし、分別が阻害されることを防止するからである。
【００２０】
上記フイルター手段２は、篩部２ａの上記連続する穴群２ａ23の上記板部材２ａ2312を定形サイズに裁断し、円筒形に丸めて周囲に、上記支持部２ｂの上記リブ２ｂ1を成形することにより作成される。
従って、篩部２ａの穴の大きさのばらつきが抑えることが、上記板部材２ａ2312を用いた場合は、上記線部材２ａ2311を用いた場合よりも格段に容易となり、安定した回収トナー（ｔ）の分別が行われる上記回収トナー分級装置０を提供することが出来るようになった
上記回収トナー分級装置０は、画像品質の低下しない範囲で、分別率が高く、即ち、より多くの再使用トナー（Ｔ）を回収するために、篩部２ａの穴の大きさは、許容範囲で最大化される。
然し、篩部２ａの穴の大きさが大きくなり、再使用トナー（Ｔ）があまり大きなトナー塊になると異常画像が発生するので、許容出来る最適な所定の大きさが選択される。
篩部２ａの穴の開口率は、篩部２ａの穴は最適な所定の大きさが選択されるので、単位面積当たりの個数は、許容範囲で最大化される。
然し、篩部２ａの穴は、開口率を高く、単位面積当たりの個数があまり多くなり過ぎると、穴間隔が狭くなり過ぎると、篩部２ａの強度が低下し、図示しない上記攪拌角棒２ｃの振動等のストレスで、篩部２ａが破損するので、許容出来る最適な所定の開口率が選択される。
篩部２ａの穴を上記螺旋形状部材２ａ231の上記板部材２ａ2312の板厚は、薄いほど、回収トナー（ｔ）の分別率が向上するから、板厚は、許容範囲で最薄化される。
【００２１】
上記フイルター手段２の篩部２ａを１２０ｒｐｍで回転し、篩部２ａ内に１辺が８ｍｍの直方柱である上記攪拌角棒２ｃを入れて、開口率４１％、穴形状を１辺が０．１８ｍｍの正方形、上記板部材２ａ2312の板厚を０．２ｍｍとした場合と、上記フイルター手段２の篩部２ａを１２０ｒｐｍで回転し、篩部２ａ内に１辺が８ｍｍの直方柱である上記攪拌角棒２ｃを入れて、開口率４１％、穴形状を１辺が０．１１ｍｍの正方形、上記板部材２ａ2312の板厚を０．１２ｍｍとした場合と比較すると、前者の場合も後者の場合も画像品質は良好であるが、回収トナー（ｔ）の分別率は、前者の分別率が７３％に対して、後者の分別率が８７％である。
即ち、前者と後者の開口率は同じで、穴の大きさは前者の方が大きいにもかかわらず、分別率は後者の方が大きいのは、上記板部材２ａ2312の板厚が後者の方が前者よりも薄いために、回収トナー（ｔ）の篩部２ａの通過抵抗が低く、結果として分別率が大きくなるからである。
然し、篩部２ａの穴を上記螺旋形状部材２ａ231の上記板部材２ａ2312の板厚を薄く過ぎると、篩部２ａの強度が低下し、図示しない上記攪拌角棒２ｃの振動等のストレスで、篩部２ａが破損するので、許容出来る最適な所定の板厚が選択される。
【００２２】
図１３と図１４において、本件発明の上記回収トナー分級装置０は、画像形成装置７０の回収トナー（ｔ）の上記搬送経路７１に備えられて、上記クリーニング手段７２と上記転写手段７３から回収された回収トナー（ｔ）は、上記回収トナー排出手段１の上記排出口１ａから排出されて、上記ケース０ａ内に収容された筒形状の上記フイルター手段２の篩部２ａ内に搬送され、再使用可能な再使用トナー（Ｔ）と廃棄トナー（ｔｔ）を分別して、再使用可能な再使用トナー（Ｔ）を上記再使用トナー容器７へ、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊と更に微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質の廃棄トナー（ｔｔ）を上記廃棄トナー容器６へ集められるようになっている。
上記画像形成装置７０の複写機での画像形成プロセスは従来のものと基本的に同じであり、帯電装置７４により画像担持体７５の感光体ドラム上を均一に帯電した後に、コンタクトガラス７６上に載置された図示しない原稿の画像情報がランプ７７、ミラー群７８、レンズ７９によって上記画像担持体７５の感光体ドラム上に潜像として形成される。この潜像は、現像手段８０によりトナー像として顕像化される。
一方、被転写体（Ｐ）の転写紙は、給紙装置８１によりレジストローラ８２を経由して上記転写手段７３に搬送され、上記転写手段７３により上記画像担持体７５の感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写され、転写ベルト７３ａによって定着手段８３へ送られる。
上記定着手段８３において、被転写体（Ｐ）の転写紙にトナーが固着されて、トナーが固着された被転写体（Ｐ）の転写紙は排紙ローラ８４によって、排紙トレイ８５へ排出されて収納されるようになっている。
【００２３】
被転写体（Ｐ）の転写紙へ転写されなかった上記画像担持体７５の感光体ドラム上に付着した残留トナーは、上記クリーニング手段７２のクリーニングブレード７２ａにより掻き取られ、上記回収トナー分級装置０内に上記回収トナー排出手段１の上記排出口１ａから排出されて回収トナー（ｔ）は分別されるようになっている。
又、上記転写手段７３の上記転写ベルト７３ａの表面も、上記画像担持体７５の感光体ドラムのトナーや被転写体（Ｐ）の転写紙からの紙粉により汚れるが、上記転写クリーニング手段７３ｂのクリーニングブレードにより掻き取られ、上記回収トナー分級装置０内に上記回収トナー排出手段１の上記排出口１ｂから排出されて回収トナー（ｔ）も分別されるようになっている。
従って、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナー（ｔ）から分別して異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置を備えた画像形成装置を提供することが出来るようになった。
本件発明の上記回収トナー分級装置０を上記搬送経路７１に備え本件発明の上記画像形成装置７０の廃棄トナー（ｔｔ）の回収率１％〜３％は、従来の画像形成装置の廃棄トナー（ｔｔ）の回収率１０％〜１５％と比較して低く、トナー消費量が１０％程度向上し、更に、上記廃棄トナー容器６の交換間隔も、従来の画像形成装置の３〜１５倍に飛躍的に少なくなった。
【００２４】
図１５において、上記回収トナー分級装置０を、上記クリーニング手段７２、上記廃棄トナー容器６、上記画像担持体７５の感光体ドラム、上記現像手段８０等からなるプロセスカートリッジ３０の回収トナーを搬送する搬送経路３１に搭載して設けることが出来る。
各記号は上述の例と共通するものである。上記回収トナー分級装置０を、上記プロセスカートリッジ３０に搭載すれば、上記プロセスカートリッジ３０の１個あたりの画像形成可能枚数が増えることになって、ランニングコストが下がると同時に、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、正常トナーの粒径よりも小さい物質も、回収トナー（ｔ）から分別して異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置を備えたプロセスカートリッジを提供することが出来るようになった。
【００２５】
図１６において、上記クリーニング手段７２や上記転写クリーニング手段７３ｂから上記搬送経路７１を介して、回収した回収トナー（ｔ）を、上記回収トナー分級装置０で分別した後に、上記画像形成装置７０に搭載したトナー供給装置６０へ送るようにしてもよい。
上記回収トナー分級装置０で分別した再使用トナー（Ｔ）は、上記搬送経路７１を介して、回収口６１から上記トナー供給装置６０へ回収される。又、再使用に適しない回収トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊と、更に、正常トナーの粒径よりも小さい物質の廃棄トナー（ｔｔ）は、上記搬送経路７１を介して、回収口６ａから上記廃棄トナー容器６に回収される。
上記トナー供給装置６０では、回収された再使用トナー（Ｔ）が、横置きに装着された補充トナーボトル６２から供給される新規トナー（Ｔｎ）と混合されて、しかる後に上記現像手段８０へ供給される。
上記現像手段８０と上記トナー供給装置６０とは、フレキシブルな上記搬送経路７１で連結されていて、上記搬送経路７１を介した上記現像手段８０への再使用トナー（Ｔ）の搬送は、トナー移送手段５０の粉体ポンプユニットでなされる。
上記搬送経路７１は、例えば、ナイロン、テフロン（商品名）等の、フレキシブルで耐トナー性にすぐれた材料でなっているのが非常に有効である。
従って、回収された回収トナー（ｔ）の有効利用の自動化の他に、回収トナー（ｔ）の分別率の変動やレイアウトの制約が少なく、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナー（ｔ）から分別して、異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置を備えたトナー供給装置を提供することが出来るようになった。
【００２６】
図１７において、上記トナー移送手段５０の粉体ポンプユニットには、上記トナー移送手段５と同様に、従来公知の通称モーノポンプと呼ばれるスクリューポンプが用いられ、ロータ５０ａ、ステータ５０ｂ、ホルダー５０ｃ等により構成される。
上記ロータ５０ａは、図示しない駆動源の駆動モータと横搬送スクリュー５０ｄの駆動軸を介して係合しており、図示しない駆動源の駆動モータの回転により上記ロータ５０ａが回転駆動される。
即ち、上記トナー移送手段５０の粉体ポンプユニットは、図示しない駆動源の駆動モータと上記横搬送スクリュー５０ｄの駆動軸を介して連結された上記ロータ５０ａと、ゴム材料等の弾性体で作られていて、上記ロータ５０ａを包囲して固定された上記ステータ５０ｂ、上記ステータ５０ｂを保持する上記ホルダー５０ｃ等を具備しており、上記トナー供給装置６０の下部の再使用トナー（Ｔ）を上記横搬送スクリュー５０ｄの駆動軸から導入し、上記ロータ５０ａの回転によりトナー通路５０ｅに向けて搬送する。
上記ステータ５０ｂの側面と上記ホルダー５０ｃの内部側面の間には、例えば、１ｍｍ程度の隙間５０ｆがあり、上記トナー通路５０ｅに連通している。
上記隙間５０ｆから上記トナー通路５０ｅに吹き込むように、気体の空気を供給する気体供給口５０ｇが設けられている。
即ち、上記気体供給口５０ｇは、上記トナー通路５０ｅに連通しており、気体ポンプ５０ｈに設けられた気体吐出口５０ｈ1と気体供給管５０ｈ2を介して連通している。
上記気体ポンプ５０ｈが作動すると、上記気体供給管５０ｈ2及び上記気体供給口５０ｇを介して上記トナー通路５０ｅ内の再使用トナー（Ｔ）に、例えば、０．５〜１．０リットル／分程度の送風量で気体の空気を吹き込むようになっていて、上記トナー移送手段５０の粉体ポンプユニットの上記トナー通路５０ｅから出る再使用トナー（Ｔ）は流動化が促進され、気体の空気との混合状態で上記搬送経路７１に吐出され、上記現像手段８０に送られるようになっている。
上記現像手段８０には、再使用トナー（Ｔ）と気体の空気の混合気が送り込まれるので、圧抜きフイルタ８０ａが設けてある。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、以上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、回収トナー排出手段から排出される回収トナーを分別する筒形状のフイルター手段の回動により回収トナーを分別する篩部に、進入口部から進入した回収トナーを、進入口部側から回収トナーの送られる方向に連続的に穴の径が大きくなる連続する複数種類の大きさの穴によって、複数種類の大きさに分別すると共に複数の穴がそれぞれ分別した回収トナーを進入口部側から回収トナーの送られる方向へ進退可能な仕切部材からなる仕切手段で大きさ別に仕切るようにしたので、複数の穴が分別する位置に対応して回収トナーの混入を確実に防止して、回収トナーを連続的に選択して分別をすることが出来るようになり、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
【００２８】
請求項２の発明によれば、請求項１記載の回収トナー分級装置において、複数種類の大きさの穴は、螺旋形状部材からなり、螺旋形状部材は、螺旋形状に編んだ線部材であるようにしたので、回収トナーを簡単な方法と部材で連続的に選択して分別をすることが出来るようになり、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
【００２９】
請求項３の発明によれば、請求項１記載の回収トナー分級装置において、複数種類の大きさの穴は、螺旋形状部材からなり、前記螺旋形状部材は、複数の孔を螺旋状に形成した板部材であるようにしたので、篩部の穴の大きさのばらつきが抑えられて安定した回収トナーの分別が行われ、回収トナーを簡単な方法で連続的に選択して分別をすることが出来るようになり、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
請求項４の発明によれば、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置において、篩部は非磁性材であるようにしたので、磁力による分別が阻害されることを防止され、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止する回収トナー分級装置を提供することが出来るようになった。
【００３０】
請求項５の発明によれば、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置を、回収トナーを搬送する搬送経路に設けるようにしたので、プロセスカートリッジの１個あたりの画像形成可能枚数が増えることになってランニングコストが下がると同時に、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止するプロセスカートリッジを提供することが出来るようになった。
請求項６の発明によれば、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置を、回収トナーを搬送する搬送経路に設けるようにしたので、回収された回収トナーの有効利用の自動化の他に、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止するトナー供給装置を提供することが出来るようになった。
請求項７の発明によれば、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回収トナー分級装置を、回収トナーを搬送する搬送経路に設けるようにしたので、従来の画像形成装置と比較して廃棄トナーの回収率が１％〜３％と低く、トナー消費量が１０％程度向上し、廃棄トナー容器の交換間隔も３〜１５倍に飛躍的に少なくなり、回収トナーの分別率の変動やレイアウトの制約が少なく、回収された回収トナーの再使用により資源の有効利用に供しながらも、正常トナーの粒径よりも大きい紙粉やトナー凝集塊だけでなく、微粉砕トナーや正常トナーの粒径よりも小さい物質も回収トナーから分別して異常画像の発生を防止する画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の概略を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の他の主要部を説明する拡大平面図である。
【図４】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の他の主要部を説明する拡大平面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する斜視図である。
【図７】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する斜視図である。
【図９】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する拡大平面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する斜視図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態例を示す回収トナー分級装置の主要部を説明する拡大平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置を備えた画像形成装置を説明する説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置を備えた画像形成装置の主要部を説明する説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置を備えたプロセスカートリッジを説明する斜視図である。
【図１６】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置を備えたトナー供給装置と画像形成装置を説明する説明図である。
【図１７】本発明の実施の形態例を示す回収トナー分級装置を備えたトナー供給装置と画像形成装置の主要部を説明する説明図である。
【図１８】従来の回収トナー分級装置を説明する説明図である。
【図１９】従来の回収トナー分級装置の主要部を説明する斜視図である。
【図２０】従来の回収トナー分級装置の主要部を説明する拡大平面図である。
【符号の説明】
０  回収トナー分級装置、０ａ  ケース
１  回収トナー排出手段、１ａ  排出口、
１ｂ  排出口、
１ｃ  鉄球、
１ｄ  鉄球
２  フイルター手段、２ａ  篩部、２ａ1  進入口部、
２ａ2  複数の穴群、
２ａ21  小径の穴群、
２ａ22  中径の穴群、
２ａ23  連続する穴群、
２ａ231  螺旋形状部材、
２ａ2311  線部材、
２ａ2312  板部材、
２ａ3  開口部、
２ａ4  一端部、
２ｂ  支持部、２ｂ1  リブ、
２ｃ  攪拌角棒
３  仕切手段、３ａ  仕切部材
４  経路、４ａ  固定部材、
４ｂ  搬送スクリュー、
４ｃ  駆動源、
４ｄ  駆動歯車列
５  トナー移送手段、５ａ  ロータ、
５ｂ  ステータ、
５ｃ  ホルダー
６  廃棄トナー容器、６ａ  回収口
７  再使用トナー容器、７ａ  圧抜きフイルタ
８  回収コイル
９  駆動源
１０  駆動歯車列
１１  駆動歯車列
１２  クラッチ
３０  プロセスカートリッジ
３１  搬送経路
５０  トナー移送手段、５０ａ  ロータ、
５０ｂ  ステータ、
５０ｃ  ホルダー、
５０ｄ  横搬送スクリュー、
５０ｅ  トナー通路、
５０ｆ  隙間、
５０ｇ  気体供給口、
５０ｈ  気体ポンプ、５０ｈ1  気体吐出口、
５０ｈ2  気体供給管
６０  トナー供給装置
６１  回収口
６２  補充トナーボトル
７０  画像形成装置
７１  搬送経路
７２  クリーニング手段、７２ａ  クリーニングブレード、
７２ｂ  搬送スクリュー
７３  転写手段、７３ａ  転写ベルト、
７３ｂ  転写クリーニング手段、
７３ｃ  搬送スクリュー
７４  帯電装置
７５  画像担持体、７３ａ  転写ベルト
７６  コンタクトガラス
７７  ランプ
７８  ミラー群
７９  レンズ
８０  現像手段、８０ａ  圧抜きフイルタ
８１  給紙装置
８２  レジストローラ
８３  定着手段
８４  排紙ローラ
８５  排紙トレイ
１００  回収トナー分級装置、１００ａ  ケース
１０１  回収トナー排出手段、１０１ａ  回収トナー排出口、
１０１ｂ  回収トナー排出口
１０２  フイルター手段、１０２ａ  篩部、１０２ａ1  進入口部、
１０２ａ2  穴部、
１０２ａ3  開口部
１０４  経路
１０５  トナー移送手段
１０６  廃棄トナー容器
【図１】
0004040801.tif 000002
【図２】
0004040801.tif 000003
【図３】
0004040801.tif 000004
【図４】
0004040801.tif 000005
【図５】
0004040801.tif 000006
【図６】
0004040801.tif 000007
【図７】
0004040801.tif 000008
【図８】
0004040801.tif 000009
【図９】
0004040801.tif 000010
【図１０】
0004040801.tif 000011
【図１１】
0004040801.tif 000012
【図１２】
0004040801.tif 000013
【図１３】
0004040801.tif 000014
【図１４】
0004040801.tif 000015
【図１５】
0004040801.tif 000016
【図１６】
0004040801.tif 000017
【図１７】
0004040801.tif 000018
【図１８】
0004040801.tif 000019
【図１９】
0004040801.tif 000020
【図２０】
0004040801.tif 000021