JP4155281B2

JP4155281B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4155281B2
Application number: JP2005148891A
Authority: JP
Inventors: 隆之小川; 耕司曽田; 昇大本; 典孝大谷
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2025-05-23
Also published as: JP2006330012A; US20060263124A1; US7555256B2

Description

この発明は、複写機やプリンタやファクシミリ等の画像形成装置に係り、特に、現像剤収容槽内に収容されたトナーを現像剤担持体により像担持体に形成された潜像に供給して像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させる転写装置と、転写後における像担持体上に残留しているトナーを回収する回収装置とを備えた画像形成装置に関するものである。

従来より、複写機やプリンタやファクシミリ等の画像形成装置においては、像担持体に形成された潜像を現像する現像装置として、現像剤収容槽内に収容されたトナーを現像剤担持体に供給し、このように現像剤担持体に供給されたトナーを規制部材により規制した後、この現像剤担持体から像担持体に形成された潜像にトナーを供給して像担持体上にトナー像を形成するようにしたものが一般に広く利用されている。

そして、このように像担持体上に形成したトナー像を転写装置によって転写媒体に転写させる一方、転写後における像担持体上に残留しているトナーをクリーニングブレード等を用いた回収装置によって回収するようにしていた。

また、従来においては、このように回収装置によって回収した回収トナーを搬送装置により画像形成装置内に設けた廃トナー用容器に導き、この廃トナー用容器内に収容させるようにしていた。

しかし、上記のように回収装置によって回収された回収トナーを画像形成装置内に設けられた廃トナー用容器に収容させるようにした場合、画像形成装置内に廃トナー用容器をセットしておく場所が必要となり、その分だけ画像形成装置の容積が大きくなり、近年要望されている画像形成装置の小型化が困難になるという問題があった。

また、上記のように回収装置によって回収された回収トナーを廃トナー用容器内に収容させると、回収トナーが廃トナー用容器次第に蓄積して一杯になり、さらに画像形成を続けて行うと、回収トナーが廃トナー用容器からこぼれ出して画像形成装置内に飛散し、画像形成装置内が汚れて形成される画像に悪影響を及ぼす等の問題があり、廃トナー用容器を適当な時期に交換しなければならいないという面倒もあった。

また、従来においては、上記のように回収装置によって回収した回収トナーを戻し装置によって現像装置における現像剤収容槽内に戻し、回収トナーをこの現像剤収容槽内に収容されたトナーと一緒にして再度現像に使用するようにしたものも提案されている。

しかし、回収トナーは転写時等において填料等の異物が結合して劣化しており、このような回収トナーを現像剤収容槽内に収容されたトナーと一緒にして再度現像に使用した場合、形成される画像に悪影響を及ぼす等の問題があった。

さらに、従来においては、現像装置における現像剤収容槽内に変形可能な仕切り部材を設けて、通常のトナーを収容させるトナー収容部と、回収トナーを収容させる廃トナー収容部とに分離させ、上記のように回収装置によって回収した回収トナーを戻し装置によって廃トナー収容部に収容させて、回収トナーが再度現像に使用されないようにしたものも提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、このように現像剤収容槽内に変形可能な仕切り部材を設けることは面倒であり、コストが高くつく等の問題があった。

この発明は、現像剤収容槽内に収容されたトナーを現像剤担持体により像担持体に形成された潜像に供給して像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させる転写装置と、転写後における像担持体上に残留しているトナーを回収する回収装置とを備えた画像形成装置における上記のような様々な問題を解決することを課題とするものである。

そして、この発明における画像形成装置においては、前記のように回収装置によって回収した回収トナーを戻し装置によって現像装置における現像剤収容槽内に戻すようにした場合において、現像剤収容槽内に変形可能な仕切り部材を設けて、通常のトナーを収容させるトナー収容部と回収トナーを収容させる廃トナー収容部とに分離させなくても、回収トナーが再度現像に使用されないようにすることを課題とするものである。

この発明においては、上記のような課題を解決するため、現像剤収容槽内に収容されたトナーを現像剤担持体により像担持体に形成された潜像に供給して像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させる転写装置と、転写後における像担持体上に残留しているトナーを回収する回収装置とを備えた画像形成装置において、上記の回収装置により回収した回収トナーを搬送させて上記の現像装置における現像剤収容槽内に戻す戻し装置と、現像剤収容槽内に収容されたトナーを上記の回収トナーから分離させて、上記の収容されたトナーだけを現像剤担持体により像担持体に形成された潜像に供給する分離供給手段を設け、この分離供給手段として、上記の戻し装置によって現像剤収容槽内に戻される回収トナーを凝集させて塊状にする塊状化装置を設けると共に、上記の現像装置に現像剤担持体に供給されたトナーを規制する規制部材を設けた。

ここで、上記の塊状化装置としては、例えば、回収トナーを加熱凝集させる加熱装置を設けるようにすることができる。

この発明における画像形成装置においては、転写後における像担持体上に残留しているトナーを回収装置により回収し、このように回収した回収トナーを戻し装置により搬送させて現像装置の現像剤収容槽内に戻すようにしたため、画像形成装置内に廃トナー用容器を設ける必要がなくなり、画像形成装置を小型化させることができる。

また、この発明における画像形成装置においては、現像剤収容槽内に収容されているトナーを、上記の分離供給手段により現像剤収容槽内に戻された上記の回収トナーから分離させて現像剤担持体に供給し、この現像剤担持体により像担持体に形成された潜像に供給するようにしたため、回収トナーが再度現像に使用されて形成される画像に悪影響を及ぼすということがなくなると共に、現像剤収容槽内に変形可能な仕切り部材を設ける必要もなくなる。

また、この発明における画像形成装置においては、上記の分離供給手段として、上記の戻し装置によって現像剤収容槽内に戻される回収トナーを凝集させて塊状にする塊状化装置を設けると共に、上記の現像装置における現像剤担持体に供給されたトナーを規制する規制部材を設けたため、塊状化装置により回収トナーが凝集されて塊状になった状態で現像剤収容槽内に戻されるようになり、このように塊状になった回収トナーが現像剤収容槽内に収容されているトナーと一緒に上記の現像剤担持体に供給されても、この塊状になった回収トナーが上記の規制部材により規制されて現像剤担持体から離脱されるようになり、現像剤収容槽内に収容されているトナーだけが像担持体に形成された潜像に供給されて現像に使用されるようになる。

また、上記の塊状化装置として加熱装置を設け、この加熱装置により回収トナーを加熱凝集させると、塊状になった回収トナーが上記の規制部材によって規制する際に割れたりするのも防止され、回収トナーが確実に現像剤担持体から離脱されて、再度現像に使用されるのがより確実に防止されるようになる。

次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

この実施形態における画像形成装置は一成分現像方式のものであり、図１に示すように、像担持体１としてドラム状になった感光体を使用し、この像担持体１を回転させ、このように回転する像担持体の表面を帯電装置２により帯電させた後、帯電された像担持体１の表面に露光装置３により画像情報に応じた露光を行い、像担持体１の表面には静電潜像を形成するようにしている。

そして、このように静電潜像が形成された像担持体１の表面に現像装置４からトナーｔを供給して、像担持体１の表面に静電潜像に対応したトナー像を形成するようにしている。

ここで、この現像装置４においては、トナーｔが収容された現像剤収容槽４１内に設けられた撹拌部材４２を回転させ、この撹拌部材４２によって現像剤収容槽４１内に収容されたトナーｔを撹拌すると共に、この撹拌部材４２の先端に設けた送り羽根４２ａによりトナーｔを回転する供給ローラ４３に送り、この供給ローラ４３によりトナーｔを回転する現像剤担持体４４に供給するようにしている。次いで、このように供給されたトナーｔを回転する現像剤担持体４４により像担持体１と対向する現像領域に搬送させる途中において、この現像剤担持体４４の表面に規制部材４５を圧接させ、この規制部材４５により現像剤担持体４４の表面に供給されたトナーｔを摩擦帯電させると共に、この現像剤担持体４４によって像担持体１に搬送されるトナーｔの量を規制するようにしている。そして、このように規制されて摩擦帯電されたトナーｔを現像剤担持体４４により像担持体１と対向する現像領域に導き、このトナーｔを像担持体１に形成された静電潜像の部分に供給して、像担持体１の表面にトナー像を形成するようにしている。

次いで、このようにして像担持体１の表面に形成されたトナー像を転写装置５と対向する位置に導くと共に、この像担持体１と転写装置５との間に転写紙などの転写媒体６を導き、像担持体１の表面に形成されたトナー像を転写媒体６に転写させ、このようにトナー像が転写された転写媒体６を定着装置（図示せず）に導いて、転写されたトナー像を転写媒体６に定着させるようにしている。

また、転写後における像担持体１の表面に残留しているトナーｔを回収装置７によって回収するにあたっては、この回収装置７に設けたクリーニングブレード７１を像担持体１の表面に接触させ、このクリーニングブレード７１により転写後の像担持体１の表面に残留しているトナーｔを像担持体１の表面から除去して回収するようにしている。

そして、このように回収装置７により像担持体１の表面から回収した回収トナーｔａを、戻し装置８により搬送させて上記の現像装置４の現像剤収容槽４１内に戻すようにしている。

ここで、この実施形態においては、上記の戻し装置８によって回収トナーｔａを現像装置４の現像剤収容槽４１内に戻すにあたり、図１及び図２に示すように、回収装置７と現像装置４の現像剤収容槽４１とを連結する戻し管８１内に搬送スクリュウ８２ａが設けられた搬送部材８２を設け、この搬送部材８２を回転させて回収トナーｔａを回収装置７から現像装置４に導くようにしている。

なお、戻し装置８による回収トナーｔａの搬送は、回収動作と一緒に行ってもよいし、一定量の回収トナーｔａが回収装置７に蓄積された時点で行うようにしてもよい。ここで、上記のように一定量の回収トナーｔａが回収装置７に蓄積された時点で回収トナーｔａの搬送を行うにあたっては、回収装置７に回収トナーｔａの量を検知するセンサ（図示せず）を設け、このセンサによる検出値が所定値以上になった場合に、回収トナーｔａの搬送を行うようにすることができる。また、現像装置４の使用開始後の画像形成枚数が所定枚数になった時点や、現像装置４の使用時間が所定時間になった時点で、回収トナーｔａの搬送を行うようにしてもよい。

そして、このように回収トナーｔａを回収装置７から現像装置４に導く途中において、図２に示すように、回収トナーｔａを凝集させて塊状にする塊状化装置９として加熱装置９を設け、この加熱装置９により上記の搬送部材８２よって搬送されてきた回収トナーｔａを加熱凝集させて塊状化させ、このように塊状化させた回収トナーｔａを上記の戻し管８１を通して現像剤収容槽４１内に戻すようにしている。ここで、回収トナーｔａを塊状化させる大きさは、上記の加熱装置９による加熱温度や、搬送部材８２によって搬送される回収トナーｔａの搬送速度等を変更させて調整することができ、例えば、平均粒径が７μｍ程度のトナーｔを用いる場合、このトナーｔに対して塊状化された回収トナーｔａの平均粒径が１００μｍ程度になるようにする。

ここで、加熱装置９における加熱温度を、トナーの樹脂成分のガラス転移温度以上にし、搬送される回収トナーｔａの温度が上記の樹脂成分のガラス転移温度以上で融解温度以下になるようにすることが好ましい。ここで、上記のガラス転移温度及び融解温度は、ＪＩＳＫ７１２１に基づいて測定される値である。

また、上記の戻し装置８における搬送スクリュウ８２ａとしては、フッ素含有樹脂でコートされたものを用いることが好ましく、この場合、加熱された回収トナーｔａがこの搬送スクリュウ８２ａに融着するのが防止されるようになる。なお、上記のフッ素含有樹脂の他にシリコン樹脂を用いることもできる。

そして、このように塊状化させた回収トナーｔａを現像剤収容槽４１内に戻した場合、このように塊状化された回収トナーｔａも、上記のように回転する撹拌部材４２の先端に設けられた送り羽根４２ａによって現像剤収容槽４１内に収容されたトナーｔと一緒に供給ローラ４３に送られ、この供給ローラ４３により現像剤担持体４４に供給されるようになる。しかし、上記のように塊状化されて粒径の大きくなった回収トナーｔａは、図３に示すように、現像剤担持体４４の表面に圧接させた規制部材４５により規制されて、現像剤担持体４４の表面から離脱されるようになり、現像剤担持体４４により像担持体１と対向する現像領域に導かれて現像に使用されるということがなく、形成される画像に悪影響を及ぼすということがない。

そして、このようにして画像形成を繰り返して行うと、現像剤収容槽４１内に収容されたトナーｔが次第に消費されて減少する一方、現像剤収容槽４１内において塊状化された回収トナーｔａの量が次第に増加するようになる。

そして、現像剤収容槽４１内に収容されていたトナーｔが消費されて、現像剤収容槽４１内に塊状化された回収トナーｔａが溜まった場合には、これを検知して、塊状化された回収トナーｔａが溜まった上記の現像装置４を新しい現像装置４に交換させる。このようにすると、回収トナーｔａは上記のように現像装置４における現像剤収容槽４１内に回収されて蓄積されるようになり、従来のように回収トナーｔａを収容させる廃トナー用容器を別個に設ける必要がなく、画像形成装置を小型化することができると共に、回収トナーｔａが溜まりすぎて廃トナー用容器から漏れ出したりするということもなくなる。

ここで、上記のように現像剤収容槽４１内に収容されていたトナーｔが消費されたことを検知するにあたっては、例えば、現像剤収容槽４１の側面下部に、図４に示すような上記の塊状化された回収トナーｔａが入り込まないトナー検知用の溝４６を設けると共に、この溝４６の一部に透明な窓部４６ａを設け、この窓部４６ａを通して光学式センサ４７により溝４６内におけるトナーｔを検出することにより、現像剤収容槽４１内に収容されていたトナーｔが消費されたことを検知することができる。

なお、上記の実施形態においては、回収トナーｔａを凝集させて塊状にする塊状化装置９として加熱装置９を用い、回収トナーｔａをこの加熱装置９により加熱凝集させて塊状化させるようにしたが、塊状化装置９は加熱装置９に限定されず、図示していないが、例えば、上記のように搬送される回収トナーｔａに液体を噴霧させて回収トナーｔａを塊状化させるようにしたり、回収トナーｔａに接着性粒子を混合させて塊状化させるようにすることも可能である。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略説明図である。上記の実施形態に係る画像形成装置において、回収トナーを現像装置の現像剤収容槽内に戻す途中において、この回収トナーを凝集させて塊状化させる状態を示した概略説明図である。上記の実施形態に係る画像形成装置において、塊状化されて粒径の大きくなった回収トナーが規制部材により規制されて現像剤担持体の表面から離脱される状態を示した概略説明図である。上記の実施形態に係る画像形成装置において、現像剤収容槽内に収容されているトナーの消費を検知する状態を示した概略説明図である。

符号の説明

１像担持体
２帯電装置
３露光装置
４現像装置
５転写装置
６転写媒体
７回収装置
８戻し装置
９塊状化装置（加熱装置）
４１現像剤収容槽
４２撹拌部材
４２ａ送り羽根
４３供給ローラ
４４現像剤担持体
４５規制部材
４６トナー検知用の溝
４６ａ窓部
４７光学式センサ
７１クリーニングブレード
８１戻し管
８２搬送部材
８２ａ搬送スクリュウ
ｔトナー
ｔａ回収トナー

Claims

現像剤収容槽内に収容されたトナーを現像剤担持体により像担持体に形成された潜像に供給して像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、像担持体上に形成されたトナー像を転写媒体に転写させる転写装置と、転写後における像担持体上に残留しているトナーを回収する回収装置とを備えた画像形成装置において、上記の回収装置により回収した回収トナーを搬送させて上記の現像装置における現像剤収容槽内に戻す戻し装置と、現像剤収容槽内に収容されたトナーを上記の回収トナーから分離させて、上記の収容されたトナーだけを現像剤担持体により像担持体に形成された潜像に供給する分離供給手段を設け、この分離供給手段として、上記の戻し装置によって現像剤収容槽内に戻される回収トナーを凝集させて塊状にする塊状化装置を設けると共に、上記の現像装置に現像剤担持体に供給されたトナーを規制する規制部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載した画像形成装置において、上記の塊状化装置として、回収トナーを加熱凝集させる加熱装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。