JP3619886B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【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
Claims (2)
- 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。
- 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。
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1998
- 1998-02-23 JP JP05751398A patent/JP3619886B2/ja not_active Expired - Fee Related
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