JP4040801B2

JP4040801B2 - Collected toner classification device, process cartridge including the same, toner supply device, and image forming apparatus

Info

Publication number: JP4040801B2
Application number: JP22442999A
Authority: JP
Inventors: 聡高野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2019-08-06
Also published as: JP2001051572A

Description

【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a collected toner classification device, a process cartridge including the same, a toner supply device, and an image forming apparatus, and more particularly, to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine thereof. The present invention relates to a collected toner classification device that separates collected toner after image forming processing, a process cartridge including the same, a toner supply device, and an image forming device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an electrophotographic copying system, an electrostatic latent image is formed on a uniformly charged drum-shaped photosensitive member of an image carrier by exposure or optical writing, and this electrostatic latent image is used, for example, as a magnetic carrier. Using a two-component developer, which is a mixture of toner and toner, or a one-component developer that integrates both, and then transferring the visible image onto a transfer paper. A copy is obtained.
The toner used in such an electrophotographic copying type image forming apparatus is used when an image is formed by removing coarse particles or paper powder in the toner through a screen at the final stage of the manufacturing process. It is well known to prevent the occurrence of abnormal images such as sandy fog, vertical streaks, and transfer defects on the image (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-293443).
The image forming apparatus is provided with a cleaning device for removing toner remaining on the image carrier such as a drum-shaped photosensitive member or intermediate transfer member after the visible image is transferred. The toner that was not finally used for image formation remains in other image forming parts, such as a transfer belt or a transfer device that transfers the transfer paper of a transfer target having a transferred visible image to the fixing device. A cleaning device is also provided for residual toner.
[0003]
Conventionally, these cleaned residual toners have been processed so as to be collected and discarded as they are in a disposal bottle or the like. However, effective use of resources is required, and the removed toner can be reused. It came to be demanded. Therefore, many mechanisms for transferring the toner collected by the cleaning device to a developing device or a toner replenishing device have been proposed.
However, if the collected toner is actually reused, the collected toner contains, for example, paper powder composed of fibers and components of the transfer paper of the transfer target, or toner that aggregates and is larger than the appropriate size. There were not a few agglomerates. For this reason, when such collected toner is returned to the developing device as it is, abnormal images such as white spots and black spots are often generated due to the paper dust and toner aggregates, and the image quality to be formed is lowered.
In order to remove such paper dust and toner agglomerates, it is also known to have a mesh filter device (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-77906).
In a separation device that uses a mesh filter to separate the collected toner from other foreign matters, foreign matter such as paper dust adheres to the mesh filter and becomes clogged, and the collected toner is not separated from other foreign matters. Even if vibration is applied to the sieve portion of the mesh filter, the separation of the collected toner and other foreign matters is not promoted, and the aggregated toner remains agglomerated and does not become a reusable reusable toner. In addition, many of them are discarded as waste toner. In order to avoid such a situation, it is also known to promote the separation of the recycled toner discharged into the cylindrical filter means by the separation promotion auxiliary means (Japanese Patent Laid-Open No. 10-260583). reference).
[0004]
In FIGS. 18, 19, and 20, the collected toner classification device 100 passes the collected toner (t) discharged from the collected toner discharge port 101 a and the collected toner discharge port 101 b of the collected toner discharge unit 101 via the path 104. Then, it is fed into the sieve portion 102a of the cylindrical filter means 102 accommodated in the case 100a and separated. As shown in FIG. 18, the sieve part 102a has an inclination of 3 to 5 degrees, and the entrance part 102a in the sieve part 102a.₁The collected toner (t) that has entered from a plurality of mesh-shaped holes 102a made of the same size of 100 μm on one side₂Opening 102a provided on the downstream side while sorting in (see FIG. 20)_ThreeIt is conveyed to.
A plurality of mesh-shaped hole portions 102a each having a side of 100 μm and having the same size of 100 μm.₂The toner that has passed through is sent to the toner transfer means 105 as a reuse toner (T) to a developing means or a toner supply device (not shown) and reused.
In addition, a plurality of mesh-shaped hole portions 102a each having a side of 100 μm and having the same size of one side of the sieve portion 102a are manufactured.₂The paper powder that has not passed through the toner and the waste toner (tt) of the toner agglomerates are disposed on the downstream side of the sieve portion 102a._ThreeAre stored in the waste toner container 106 and discarded.
Hole 102a₂19 and 20 are knitted into a mesh shape, inclined at 3 to 5 degrees, and conveyed while being sorted using the weight of the collected toner.
Hole 102a₂The size of the opening of the mesh of the mesh is manufactured with the same size of 100 μm on one side, but usually varies with the thickness of the wire and the number of wires of a certain length or several. Can be done.
[0005]
Temporarily, the hole 102a₂Even if the mesh openings are made to have a certain size immediately after the shape of the mesh opening, the crossing portions of the wires are not fixed, so that the forming process, for example, the hole portion 102a of the sieve portion 102a is performed.₂When the shape of the mesh opening of the mesh is cut into a standard size, rounded into a cylindrical shape, and a resin casing is formed around it, the crossing of each wire is displaced due to operating load, etc. 102a₂In some cases, there was some variation in the size of the mesh of the mesh.
However, the conventional recovered toner classifying apparatus and the process cartridge, toner supply apparatus, and image forming apparatus equipped with the same are used to collect recovered toner using a mesh filter as paper dust or toner agglomerates larger than the particle size of normal toner. Even if the separation of the recycled toner discharged into the separation device for removing the lump and the cylindrical filter means is promoted by the separation promotion auxiliary means, the particle size is smaller than the particle size of the finely pulverized toner and normal toner, for example, Removes substances such as calcium carbonate, which is much smaller than the toner particle size of 5 μm to 10 μm, and has the effect of fixing the toner to the photoreceptor of the image bearing member and contained as a component of the transfer paper of the transfer target. Because it could not be done, if you supply such collected toner and form an image, the image quality will deteriorate and an abnormal image will occur Had occurred.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The above-described conventional collected toner classifying device and the process cartridge, toner supply device, and image forming apparatus equipped with the same, collect the collected toner using the mesh filter into paper dust and toner aggregates larger than the normal toner particle size. Even if the separation of the recycled toner discharged into the separating device or the cylindrical filter means to be removed is promoted by the separation promotion auxiliary means, the particle size is smaller than the particle size of the finely pulverized toner or normal toner, for example, Removal of substances such as calcium carbonate contained as a component of the transfer paper of the transfer medium, which is much smaller than the diameter of 5 μm to 10 μm and has the effect of fixing the toner to the photoreceptor of the image carrier. Therefore, if an image is formed by supplying such collected toner, the image quality will deteriorate and an abnormal image will be generated. A problem occurred.
Therefore, an object of the present invention is to solve such problems. That is, not only paper dust and toner aggregates larger than the normal toner particle size, but also finely pulverized toner and substances smaller than the normal toner particle size are separated from the collected toner to prevent the generation of abnormal images. It is an object to provide an apparatus, a process cartridge including the apparatus, a toner supply apparatus, and an image forming apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the present invention of claim 1 is a recovery toner classifying device for separating recovered toner after image formation processing, a recovery toner discharge means for discharging the recovery toner after image formation processing, and the recovery A cylindrical filter unit that separates the collected toner discharged from the toner discharge unit; and a sieve unit that separates the collected toner by rotation of the filter unit. The sieve unit collects the collected toner that has entered from the entrance portion. Multiple types of sizes sorted into multiple types of sizesHoleAnd the pluralityKind sizePartition means for partitioning the collected toner separated by size according to the size of the holes,The plurality of types of holes are continuous holes in which the diameter of the holes continuously increases in the direction in which the collected toner is sent from the entrance side.The partition means comprises a partition member capable of moving back and forth in the direction in which the collected toner is sent from the entrance side..
[0008]
  Claim2The invention of claim1In the described recovered toner classifier,Multiple sizesThe hole is formed of a spiral-shaped member, and the spiral-shaped member is a collected toner classification device that is a line member knitted in a spiral shape.
  Claim3The invention of claim1In the described recovered toner classifier,Multiple sizesThe hole is formed of a spiral-shaped member, and the spiral-shaped member is a collected toner classification device that is a plate member in which a plurality of holes are formed in a spiral shape.
  Claim4The present invention of claim 1 to3In the collected toner classifying apparatus according to any one of the above, the sieving section is a collected toner classifying apparatus that is a non-magnetic material.
[0009]
  Claim5The present invention of claim 1 to4The collected toner classification device according to any one of the above is a process cartridge provided in a conveyance path for conveying the collected toner.
  Claim6The present invention of claim 1 to4The collected toner classification device according to any one of the above is a toner supply device provided in a conveyance path for conveying the collected toner.
  Claim7The present invention of claim 1 to4The recovered toner classification device according to any one of the above is an image forming apparatus provided in a transport path of the recovered toner.
[0010]
[Action]
  The collected toner classifying device configured as described above, the process cartridge including the same, the toner supply device, and the image forming apparatus according to claim 1 have a cylindrical shape for separating the collected toner discharged from the collected toner discharging means. The collected toner that has entered from the entrance portion into the sieve portion that separates the collected toner by the rotation of the filter means,A plurality of holes of various sizes that increase in diameter continuously in the direction in which the collected toner is sent from the entrance side.The separated toner is divided into a plurality of sizes, and the collected toner divided into a plurality of holes is divided according to size by a partitioning means including a partitioning member capable of moving back and forth in the direction in which the collected toner is sent from the entrance side. Corresponding to the position where a plurality of holes are separated, the collection toner is reliably prevented,The collected toner can be selected and sorted continuously.Providing a recovered toner classification device that separates not only paper powder and toner agglomerates larger than the normal toner particle size but also finely pulverized toner and substances smaller than the normal toner particle size from the recovered toner to prevent the occurrence of abnormal images To be able to.
[0011]
Claim2In2. The collected toner classifying apparatus according to claim 1, wherein the plurality of types of holes are formed of a spiral member, and the spiral member is a line member knitted in a spiral shape.In this way, the collected toner can be selected and sorted continuously by a simple method and member, and not only paper dust and toner aggregates larger than the normal toner particle size but also finely pulverized toner In addition, it is possible to provide a collected toner classifying apparatus that separates substances smaller than the particle size of normal toner from the collected toner and prevents the occurrence of abnormal images.
[0012]
  Claim3In2. The collected toner classifying apparatus according to claim 1, wherein the plurality of types of holes are formed of a spiral member, and the spiral member is a plate member having a plurality of holes formed in a spiral shape.In this way, variation in the size of the hole in the sieve portion is suppressed and stable collection of the collected toner is performed, and it becomes possible to select and separate the collected toner continuously by a simple method, Providing a recovered toner classification device that separates not only paper powder and toner agglomerates larger than the normal toner particle size but also finely pulverized toner and substances smaller than the normal toner particle size from the recovered toner to prevent the occurrence of abnormal images To be able to.
  Claim4In4. The collected toner classification device according to claim 1, wherein the sieve portion is a nonmagnetic material.In this way, separation by magnetic force is prevented, and not only paper powder and toner aggregates larger than the normal toner particle size but also finely pulverized toner and substances smaller than the normal toner particle size are recovered toner. Thus, it is possible to provide a collected toner classifying device that is separated from the above to prevent the occurrence of abnormal images.
[0013]
  Claim5In5. The collected toner classification device according to claim 1 is provided in a conveyance path for conveying the collected toner.In this way, the number of images that can be formed per process cartridge is increased and the running cost is reduced. At the same time, not only paper dust and toner aggregates larger than the normal toner particle size but also finely pulverized toner In addition, it is possible to provide a process cartridge that separates substances smaller than the particle size of normal toner from the collected toner to prevent the occurrence of abnormal images.
  Claim6In5. The collected toner classification device according to claim 1 is provided in a conveyance path for conveying the collected toner.Thus, in addition to automating the effective use of the collected recovered toner, not only paper dust and toner aggregates larger than the particle size of normal toner but also substances smaller than the particle size of finely pulverized toner and normal toner In addition, it is possible to provide a toner supply device that separates from the collected toner and prevents the occurrence of abnormal images.
  Claim7In5. The collected toner classification device according to claim 1, wherein the collected toner classification device is provided in a collected toner conveyance path.Thus, compared with the conventional image forming apparatus, the recovery rate of waste toner is as low as 1% to 3%, the toner consumption is improved by about 10%, and the replacement interval of the waste toner container is also increased by 3 to 15 times. Paper dust and toner that are significantly smaller than the normal toner particle size while reducing the separation rate of the collected toner and layout restrictions, and making effective use of resources by reusing the collected toner. It is possible to provide an image forming apparatus that separates not only agglomerates but also substances smaller than the particle size of finely pulverized toner and normal toner from recovered toner to prevent occurrence of abnormal images.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1, the recovered toner (t) discharged from the discharge port 1a of the recovered toner discharge means 1 connected to the cleaning means 72 and the conveying screw 72b is accommodated in the case 0a via the path 4 which is a delivery section. It is fed into a sieve portion 2a arranged in an inclined manner in the cylindrical filter means 2.
An iron ball 1c and an iron ball 1d, which are commonly called pachinko balls, are arranged in the path 4, and the iron ball 1c and the iron ball 1d are danced by the rotation of the conveying screw 4b, whereby the collected toner (t) Prevent blocking.
Also, the collected toner (t) discharged from the discharge port 1b of the discharge means 1 connected to the transfer cleaning means 73b of the transfer means 73 and the conveying screw 73c is also stored in the case 0a via the path 4. The filter means 2 having a shape is fed into the sieve portion 2a arranged at an inclination.
In the screen portion 2a disposed at an inclination of the filter means 2, the entrance portion 2a₁The collected toner (t) that has entered from a plurality of types of the same or similar ones that separates the collected toner (t) into a plurality of types by the rotation of the sieve unit 2a by the inclination of the sieve unit 2a. A plurality of hole groups 2a made up of groups of sized holes₂Opening 2a for discharging paper dust and toner agglomerates while sorting by_ThreeIt is transported in the transport direction.
The sieve portion 2a further contains a stirring bar 2c, which stirs the collected toner (t) to prevent sticking, and pushes out the collected toner (t) to promote separation, and the separation rate is 70%. The collected toner (t) is separated stably from 95% to 95%.
The collected toner (t) discharged from the plurality of discharge ports 1a and the discharge ports 1b is transported into the screen portion 2a of the filter means 2 by the fixing member 4a communicating with the path 4. The conveying screw 4b built in the pipe is rotated by receiving a driving force through a driving gear train 4d by a motor of a driving source 4c.
[0015]
The filter means 2 comprises an inclined sieve portion 2a for separating the collected toner (t) and a support portion 2b that rotatably supports the sieve portion 2a, and is fitted to the pipe of the fixing member 4a. One end portion 2a of the sieve portion 2a_FourThe cylindrical portion is fixedly held on the support portion 2b, and rotates at a speed of about 120 rpm in response to rotational driving from the conveying screw 4b.
The recovered toner (t) recovered from the cleaning unit 72 or the transfer cleaning unit 73b and discharged from the discharge port 1a connected to the conveyance screw 72b or the discharge port 1b connected to the conveyance screw 73c passes through the conveyance screw 4b of the path 4. The entrance portion 2a is inserted into the sieve portion 2a of the cylindrical filter means 2 accommodated in the case 0a.₁The plurality of hole groups 2a composed of a plurality of types of holes having the same or approximate sizes that are sorted into a plurality of types of sizes.₂1a to 5m small diameter hole group 2a_{twenty one}Finely pulverized toner smaller than the toner particle size, for example, 5 μm to 10 μm, which is much smaller than the toner particle size, and has a function of fixing the toner to the photoreceptor of the image carrier. A substance such as calcium carbonate contained as a component of the transfer paper (P) is collected and discarded in the waste toner container 6 in the direction of arrow C shown in the drawing.
On the other hand, the small-diameter hole group 2a_{twenty one}Hole group 2a with a medium diameter of 5 μm to 120 μm in the transport direction to be sent next_{twenty two}The collected toner (T) that has passed through the small diameter hole group 2a_{twenty one}Finely pulverized toner that can pass through the toner, or a transferred material that is smaller than the particle size, for example, 5 to 10 μm, and has a function of fixing the toner to the photoreceptor of the image carrier. The plurality of hole groups 2a so as not to be mixed with a substance such as calcium carbonate contained as a component of the transfer paper of (P).₂The entrance portion 2a of the partition means 3 for partitioning the collected toner to be separated into a plurality of types.₁The small-diameter hole group 2a is separated by a partition member 3a that can move back and forth in the conveying direction in which the collected toner (t) is sent from the side._{twenty one}It is partitioned from a material smaller than the particle diameter of the toner that can pass through the toner and falls onto the collecting coil 8 in the direction of arrow A shown in the figure.
[0016]
The reused toner (T) that has been dropped onto the collection coil 8 and is reused is rotated by the collection coil 8 by receiving a driving force via the drive gear train 10 by the motor of the drive source 9. As a result, a screw pump called a conventionally known Mono pump is also rotated in the powder pump unit of the toner transfer means 5 and sent out as an air-fuel mixture, and is collected in the reuse toner container 7 via the transport path 71. Reused. The reusable toner container 7 is provided with a pressure release filter 7a because a mixture of reusable toner and gaseous air is fed into the reusable toner container 7.
The powder pump unit of the toner transfer means 5 is made of the connected rotor 5a and an elastic body such as a rubber material, and holds the stator 5b and the stator 5b which are fixed so as to surround the rotor 5a. The reusable toner (T) is sent out by meshing the rotor 5a and the stator 5b, and the reusable toner (T) by gaseous air supplied from a gas pump (not shown). Is sent out as an air-fuel mixture.
On the other hand, the plurality of hole groups 2a of the sieve portion 2a₂The small diameter hole group 2a_{twenty one}The above-mentioned medium-diameter hole group 2a_{twenty two}Paper dust that could not pass through or agglomerated toner lump larger than the prescribed size, etc._ThreeAnd then drops in the direction of the arrow B shown in the figure, and is collected as waste toner (tt) in the waste toner container 6 and discarded.
Accordingly, there is provided a recovered toner classifying device for preventing the occurrence of abnormal images by separating not only paper dust and toner aggregates larger than the normal toner particle diameter but also substances smaller than the normal toner particle diameter from the recovered toner (t). It became possible to provide.
[0017]
FIG. 2 is a perspective view of the sieve part, and FIGS. 3 and 4 are enlarged views of the main parts. The cylindrical filter means 2 includes a sieve part 2a arranged at an inclination of 3 to 5 degrees, and a sieve part 2a. And the support portion 2b that rotatably supports the rib 2b.₁The plurality of hole groups 2a of the sieve portion 2a₂Is held in a cylindrical shape.
The plurality of hole groups 2a₂Is the entrance 2a.₁The opening 2a from the side_ThreeIn the direction in which the collected toner (t) is conveyed to the side and sent, the small-diameter hole group 2a having one side of 5 μm_{twenty one}(See FIG. 3) and the above-mentioned medium-diameter hole group 2a having a side of 100 μm_{twenty two}(See FIG. 4).
FIG. 5 and FIG. 6 are diagrams showing a conveyance path for minute foreign matters and the like, and a group of small diameter holes 2a each having a side of 5 μm._{twenty one}The components of the transfer paper (P) to be transferred that have the effect of adhering to the photoreceptor of the image carrier (not shown) that is much smaller than the particle size of the finely pulverized toner or normal toner that has passed (see FIG. 3) Carbonic acid carbonate contained as a fall in the direction of the arrow C shown in the figure, the opening 2a_ThreeSmall-diameter hole group 2a that falls in the direction of the arrow B shown in FIG._{twenty one}The above-mentioned medium-diameter hole group 2a_{twenty two}Along with paper powder that could not pass through, agglomerated toner lump larger than the prescribed size, etc., it is collected in the waste toner container 6 and discarded as waste toner (tt).
7 and 8, the collected toner having a particle diameter of 10 μm is the above-mentioned medium-diameter hole group 2a having a side of 100 μm._{twenty two}Passing through (see FIG. 4), small diameter hole group 2a_{twenty one}The entrance portion 2a of the partition means 3 so as not to be mixed with substances passing through₁The small-diameter hole group 2a is moved by the partition member 3a that can move back and forth in the direction in which the collected toner (t) is fed in the conveying direction from the side._{twenty one}And is separated from a material smaller than the particle size of finely pulverized toner and normal toner, and falls onto the collection coil 8 in the direction of arrow A shown in the drawing.
The reused toner (T) that has fallen on the collection coil 8 and is reused is rotated by the collection coil 8 by receiving a driving force via the driving gear train 11 and the clutch 12 by a driving source (not shown). As a result, a screw pump called a commonly known Mono pump is also rotated in the powder pump unit of the toner transfer means 5 and is sent out as an air-fuel mixture, and is sent to the reused toner container 7 via the conveyance path 71. It is collected and reused as reused toner (T).
[0018]
9 and 10, the plurality of hole groups 2a.₂A series of holes 2a_{twenty three}Is the entrance 2a.₁The spiral-shaped member 2a is arranged so that the diameter of the hole continuously changes from the small diameter hole of 5 μm to the medium diameter hole of 100 μm in the direction in which the collected toner is conveyed from the side.₂₃₁Wire member 2a made of one or a plurality of resin or metal wires knitted in a spiral shape₂₃₁₁The recovered toner (t) can be selected and sorted continuously by a simple method.
For example, when the particle size of the reuse toner (T) is changed from 10 μm to 5 μm, or when there are few components such as paper powder or calcium carbonate depending on the type of transfer paper of the transfer target (P), the reuse toner (T) and waste toner (tt) to be discarded are separated by the partition member 3a of the partition means 3 by the entrance portion 2a.₁The opening 2a from the side_ThreeThe collected toner (t) is moved forward and backward in the direction of the arrow D shown in the drawing direction so as to cope with it. That is, the partition member 3a is separated by being configured to advance and retract in the D direction.
The continuous hole group 2a_{twenty three}Paper dust that cannot pass through the toner, agglomerated toner lump that is larger than the prescribed size, etc._ThreeThe toner is discharged into the waste toner container 6 (not shown) and discarded as waste toner (tt).
[0019]
11 and 12, the plurality of hole groups 2a₂A series of holes 2a_{twenty three}Is the entrance 2a.₁The spiral-shaped member 2a is arranged so that the diameter of the hole continuously changes from the small hole of 5 μm to the medium hole of 100 μm in the direction in which the collected toner (t) is fed from the side in the direction of conveyance.₂₃₁Is a thin plate member 2a₂₃₁₂In this case, the separation of the recovered toner (t) may be selected as the reuse toner (T).
The plate member 2a₂₃₁₂In the case of a resin material, the spiral hole is formed at the time of molding or pressing a sheet material, and in the case of a metal, the sheet material is pressed or etched.
As the sheet material, in the case of resin, considering the strength and toughness of the sieve portion 2a, for example, polybutylene terephthalate (PBT), polyamide (PA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), etc. are convenient. When a spiral hole is formed at the same time as the sheet is formed, a material with good fluidity is selected.
In the case of metal, in consideration of the rust prevention of the sieve portion 2a, for example, stainless steel or phosphor bronze is suitable. However, from the viewpoint of strength and non-magnetism, SUS301-CSP, SUS304-CSP, etc. are preferable. An austenitic stainless steel material or a phosphor bronze material such as C5212P etched is convenient.
The reason for selecting a non-magnetic material is that magnetic materials that are magnetized at room temperature, such as iron, ferritic stainless steel, martensitic stainless steel, etc., may become magnetic due to processing stress. This is because the carrier of the component developer, the one-component toner and the like are adsorbed to cause clogging and prevent separation from being inhibited.
[0020]
The filter means 2 includes the continuous hole group 2a of the sieve portion 2a._{twenty three}The plate member 2a₂₃₁₂Is cut into a standard size, rounded into a cylindrical shape, and the rib 2b of the support portion 2b around the periphery.₁It is created by molding.
Therefore, it is possible to suppress variation in the size of the holes in the sieve portion 2a.₂₃₁₂Is used, the wire member 2a₂₃₁₁This makes it possible to provide the recovered toner classifying device 0 that is much easier than the case of using the toner and that stably separates the recovered toner (t).
The collected toner classifying device 0 has a high separation rate within a range where the image quality does not deteriorate. That is, in order to collect more reused toner (T), the size of the hole in the sieve portion 2a is within an allowable range. Is maximized.
However, if the size of the hole in the sieve portion 2a becomes large and the reusable toner (T) becomes a large toner lump, an abnormal image is generated. Therefore, an optimum predetermined size that can be tolerated is selected.
As for the aperture ratio of the holes in the sieve portion 2a, the optimum predetermined size is selected for the holes in the sieve portion 2a, so that the number per unit area is maximized within an allowable range.
However, the holes in the sieve portion 2a have a high aperture ratio, and if the number per unit area is too large, if the hole interval is too narrow, the strength of the sieve portion 2a is reduced, and the stirring angle bar 2c (not shown) is not shown. Since the sieve portion 2a is damaged by stress such as vibration, an optimum predetermined aperture ratio that can be tolerated is selected.
The hole of the sieve part 2a is formed in the spiral member 2a.₂₃₁The plate member 2a₂₃₁₂The thinner the plate thickness is, the higher the separation rate of the collected toner (t) is. Therefore, the plate thickness is minimized within an allowable range.
[0021]
The sieve section 2a of the filter means 2 is rotated at 120 rpm, and the stirring square bar 2c, which is a rectangular column having a side of 8 mm, is placed in the sieve section 2a. 18mm square, plate member 2a₂₃₁₂When the plate thickness is 0.2 mm, the sieve section 2a of the filter means 2 is rotated at 120 rpm, and the stirring square bar 2c, which is a rectangular column having a side of 8 mm, is placed in the sieve section 2a. 41% rate, hole shape square with one side of 0.11 mm, the plate member 2a₂₃₁₂Compared with the case where the plate thickness is 0.12 mm, the image quality is good in both the former and the latter, but the separation rate of the collected toner (t) is 73% of the former separation rate. The latter fractionation rate is 87%.
That is, although the former and the latter have the same aperture ratio and the hole size is larger in the former, the separation rate is larger in the latter than in the plate member 2a.₂₃₁₂This is because the plate thickness of the latter is thinner than the former, so that the passing resistance of the collected toner (t) through the sieving portion 2a is low, and as a result, the separation rate increases.
However, the hole of the sieve portion 2a is formed in the spiral member 2a.₂₃₁The plate member 2a₂₃₁₂If the plate thickness is too thin, the strength of the sieve portion 2a is reduced, and the sieve portion 2a is damaged by stress such as vibration of the stirring bar 2c (not shown). The
[0022]
13 and 14, the collected toner classification device 0 of the present invention is provided in the transport path 71 of the collected toner (t) of the image forming apparatus 70 and is collected from the cleaning unit 72 and the transfer unit 73. The collected toner (t) is discharged from the discharge port 1a of the collected toner discharging means 1 and is transported into the sieve portion 2a of the cylindrical filter means 2 accommodated in the case 0a for reuse. The reusable reusable toner (T) and waste toner (tt) are separated, and the reusable reusable toner (T) is separated into the reusable toner container 7 by paper dust or toner aggregation larger than the normal toner particle size. A lump and waste toner (tt) of a substance smaller than the particle size of finely pulverized toner and normal toner can be collected in the waste toner container 6.
The image forming process in the copying machine of the image forming apparatus 70 is basically the same as that of the conventional one. After the charging device 74 uniformly charges the photosensitive drum of the image carrier 75, the image forming apparatus 70 is placed on the contact glass 76. Image information of a placed document (not shown) is formed as a latent image on the photosensitive drum of the image carrier 75 by a lamp 77, a mirror group 78, and a lens 79. This latent image is visualized as a toner image by the developing means 80.
On the other hand, the transfer paper (P) to be transferred is conveyed to the transfer means 73 via the registration roller 82 by the paper feeding device 81 and formed on the photosensitive drum of the image carrier 75 by the transfer means 73. The transferred toner image is transferred and sent to the fixing means 83 by the transfer belt 73a.
In the fixing unit 83, the toner is fixed to the transfer paper of the transfer target (P), and the transfer paper of the transfer target (P) to which the toner is fixed is discharged to the discharge tray 85 by the discharge roller 84. It is designed to be stored.
[0023]
Residual toner adhering to the photosensitive drum of the image carrier 75 that has not been transferred to the transfer paper of the transfer target (P) is scraped off by the cleaning blade 72a of the cleaning means 72, and the collected toner classifying device 0. The collected toner (t) discharged from the discharge port 1a of the collected toner discharge means 1 is separated.
Further, the surface of the transfer belt 73a of the transfer means 73 is also soiled by the toner on the photosensitive drum of the image carrier 75 and the paper dust from the transfer paper of the transfer target (P), but the surface of the transfer cleaning means 73b. The collected toner (t) is scraped off by a cleaning blade and discharged from the discharge port 1b of the collected toner discharge means 1 into the collected toner classifier 0.
Therefore, not only paper dust and toner aggregates larger than the particle size of normal toner, but also finely pulverized toner and substances smaller than the particle size of normal toner are separated from the recovered toner (t) to recover the abnormal image. An image forming apparatus provided with a toner classification device can be provided.
The recovery toner classifying device 0 of the present invention is provided in the transport path 71, and the waste toner (tt) recovery rate of the image forming apparatus 70 of the present invention is 1% to 3%. ), The toner consumption is improved by about 10%, and the replacement interval of the waste toner container 6 is also dramatically increased by 3 to 15 times that of the conventional image forming apparatus. It became less.
[0024]
In FIG. 15, the collected toner classifying device 0 conveys the collected toner of the process cartridge 30 including the cleaning means 72, the waste toner container 6, the photosensitive drum of the image carrier 75, the developing means 80, and the like. It can be mounted on the path 31.
Each symbol is common to the above example. If the collected toner classification device 0 is mounted on the process cartridge 30, the number of images that can be formed per process cartridge 30 is increased, and the running cost is reduced. Provided is a process cartridge equipped with a recovered toner classification device that separates not only large paper dust and toner agglomerates but also substances smaller than the particle size of normal toner from the recovered toner (t) to prevent the occurrence of abnormal images. I was able to do it.
[0025]
In FIG. 16, the collected toner (t) collected from the cleaning means 72 and the transfer cleaning means 73b via the transport path 71 is sorted by the collected toner classifying device 0 and then mounted on the image forming apparatus 70. The toner may be sent to the toner supply device 60.
The reused toner (T) sorted by the collected toner classifying device 0 is collected from the collection port 61 to the toner supply device 60 via the conveyance path 71. Further, paper dust and toner aggregates larger than the particle size of the recovered toner that are not suitable for reuse, and waste toner (tt) of a substance smaller than the particle size of the normal toner pass through the conveyance path 71. The waste toner container 6 is recovered from the recovery port 6a.
In the toner supply device 60, the collected reuse toner (T) is mixed with the new toner (Tn) supplied from the replenishment toner bottle 62 mounted horizontally, and then supplied to the developing means 80. Is done.
The developing unit 80 and the toner supply device 60 are connected by the flexible transport path 71, and transport of the reused toner (T) to the developing unit 80 via the transport path 71 is performed by toner transfer. This is done by the powder pump unit of means 50.
It is very effective that the transport path 71 is made of a flexible material having excellent toner resistance, such as nylon or Teflon (trade name).
Accordingly, in addition to automating the effective use of the recovered toner (t), the paper powder and toner aggregates that are smaller in the separation rate of the recovered toner (t) and less in layout restrictions and larger than the normal toner particle size In addition, it is possible to provide a toner supply device equipped with a recovered toner classification device that separates finely pulverized toner and substances smaller than the particle size of normal toner from the recovered toner (t) to prevent the occurrence of abnormal images. It became so.
[0026]
In FIG. 17, the powder pump unit of the toner transfer means 50 is a screw pump called a conventionally known commonly known Mono pump as in the toner transfer means 5 and includes a rotor 50a, a stator 50b, a holder 50c, and the like. Is done.
The rotor 50a is engaged with a drive motor of a drive source (not shown) via a drive shaft of a lateral conveying screw 50d, and the rotor 50a is rotationally driven by rotation of a drive motor of a drive source (not shown).
That is, the powder pump unit of the toner transfer means 50 is made of a driving motor of a driving source (not shown), the rotor 50a connected via the driving shaft of the lateral conveying screw 50d, and an elastic body such as a rubber material. The stator 50b surrounding and fixed to the rotor 50a, the holder 50c for holding the stator 50b, and the like. The toner is introduced from the drive shaft of the conveying screw 50d and conveyed toward the toner passage 50e by the rotation of the rotor 50a.
Between the side surface of the stator 50b and the inner side surface of the holder 50c, there is a gap 50f of about 1 mm, for example, and communicates with the toner passage 50e.
A gas supply port 50g for supplying gaseous air is provided so as to blow into the toner passage 50e from the gap 50f.
That is, the gas supply port 50g communicates with the toner passage 50e, and the gas discharge port 50h provided in the gas pump 50h.₁And gas supply pipe 50h₂It communicates through.
When the gas pump 50h is activated, the gas supply pipe 50h₂In addition, gaseous air is blown into the reused toner (T) in the toner passage 50e through the gas supply port 50g, for example, at a blowing rate of about 0.5 to 1.0 liter / minute. The reused toner (T) exiting from the toner passage 50e of the powder pump unit of the toner transfer means 50 is promoted to be fluidized and discharged to the transport path 71 in a mixed state with gaseous air, and the developing means. 80 to be sent.
The developing means 80 is provided with a pressure relief filter 80a because a mixture of reused toner (T) and gaseous air is fed into the developing means 80.
[0027]
【The invention's effect】
  Since the present invention is configured as described above, according to the first aspect of the present invention, the collected toner is separated by rotating the cylindrical filter means for separating the collected toner discharged from the collected toner discharging means. The collected toner that has entered the entrance portion from the entrance portionA plurality of holes of various sizes that increase in diameter continuously in the direction in which the collected toner is sent from the entrance side.Depending on the size ofEach hole isSeparationdidDirection in which the collected toner is sent from the entrance sideMove forward and backwardA partition means consisting of possible partition membersBy sizeSince it was made to partition,a holeCorresponding to the position to be separated to prevent the collection of collected toner,The collected toner can be selected and sorted continuously.Providing a recovered toner classification device that separates not only paper powder and toner agglomerates larger than the normal toner particle size but also finely pulverized toner and substances smaller than the normal toner particle size from the recovered toner to prevent the occurrence of abnormal images I came to be able to.
[0028]
Claim2According to the invention of2. The collected toner classifying apparatus according to claim 1, wherein the plurality of types of holes are formed of a spiral member, and the spiral member is a line member knitted in a spiral shape.As a result, the collected toner can be selected and sorted continuously with simple methods and materials, and not only paper dust and toner agglomerates larger than the normal toner particle size but also fine pulverization It has become possible to provide a collected toner classifying apparatus that separates toner and substances smaller than the particle size of normal toner from the collected toner to prevent the occurrence of abnormal images.
[0029]
  Claim3According to the invention of2. The collected toner classifying apparatus according to claim 1, wherein the plurality of types of holes are formed of a spiral member, and the spiral member is a plate member having a plurality of holes formed in a spiral shape.As a result, the variation in the size of the holes in the sieve portion is suppressed, and the collected toner is stably separated. The collected toner can be selected and continuously selected by a simple method. In addition to paper powder and toner agglomerates larger than the particle size of normal toner, a recovered toner classification device that separates finely pulverized toner and substances smaller than the particle size of normal toner from the recovered toner to prevent the occurrence of abnormal images. It became possible to provide.
  Claim4According to the invention of4. The collected toner classification device according to claim 1, wherein the sieve portion is a nonmagnetic material.This prevents the magnetic separation from being obstructed, and collects not only paper dust and toner aggregates larger than the normal toner particle size, but also finely pulverized toner and substances smaller than the normal toner particle size. It is now possible to provide a collected toner classification device that separates from toner and prevents the occurrence of abnormal images.
[0030]
  Claim5According to the invention of5. The collected toner classification device according to claim 1 is provided in a conveyance path for conveying the collected toner.As a result, the number of images that can be formed per process cartridge is increased, and the running cost is reduced. At the same time, not only paper powder and toner agglomerates larger than the normal toner particle size, but also fine pulverization It has become possible to provide a process cartridge that prevents the occurrence of abnormal images by separating toner and substances smaller than the particle size of normal toner from recovered toner.
  Claim6According to the invention of5. The collected toner classification device according to claim 1 is provided in a conveyance path for conveying the collected toner.In addition to automating the effective use of the collected collected toner, not only paper powder and toner agglomerates larger than the particle size of normal toner, but also smaller than the particle size of finely pulverized toner and normal toner It has become possible to provide a toner supply device that separates substances from recovered toner and prevents the occurrence of abnormal images.
  Claim7According to the invention of5. The collected toner classification device according to claim 1 is provided in a conveyance path for conveying the collected toner.As a result, compared with the conventional image forming apparatus, the waste toner recovery rate is as low as 1% to 3%, the toner consumption is improved by about 10%, and the replacement interval of the waste toner container is also 3 to 15 times. Paper dust that is larger than the particle size of normal toner, while reducing the variation in the separation rate of the collected toner and the restrictions on layout, and making effective use of resources by reusing the collected toner. It has become possible to provide an image forming apparatus that separates not only toner agglomerates but also finely pulverized toner and substances smaller than the particle size of normal toner from recovered toner to prevent the occurrence of abnormal images.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an outline of a collected toner classifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view for explaining a main part of a collected toner classification device showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged plan view for explaining another main part of the collected toner classifying apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged plan view for explaining another main part of the collected toner classifying apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a main part of a collected toner classifying apparatus showing another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view for explaining a main part of a collected toner classifying apparatus showing another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a main part of a collected toner classifying apparatus showing another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view for explaining a main part of a collected toner classification device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view for explaining a main part of a collected toner classifying apparatus showing another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an enlarged plan view for explaining a main part of a collected toner classifying apparatus showing another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view for explaining a main part of a collected toner classifying apparatus showing another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an enlarged plan view for explaining a main part of a collected toner classifying apparatus showing another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an image forming apparatus including a collected toner classifying device according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining a main part of an image forming apparatus provided with a collected toner classification device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a perspective view illustrating a process cartridge provided with a collected toner classifying apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining a toner supply device and an image forming apparatus including a collected toner classification device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an explanatory diagram illustrating a main part of a toner supply device and an image forming apparatus including a collected toner classification device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating a conventional collected toner classification device.
FIG. 19 is a perspective view illustrating a main part of a conventional collected toner classification device.
FIG. 20 is an enlarged plan view for explaining a main part of a conventional collected toner classification device.
[Explanation of symbols]
0 Collected toner classifier, 0a case
1 Collected toner discharge means, 1a discharge port,
1b outlet,
1c iron ball,
1d iron ball
2 Filter means, 2a sieve part, 2a₁  Entrance,
2a₂  Multiple hole groups,
2a_{twenty one}  Small diameter holes,
2a_{twenty two}  Medium diameter hole group,
2a_{twenty three}  A series of holes,
2a₂₃₁  Spiral shaped member,
2a₂₃₁₁  Wire members,
2a₂₃₁₂  Plate member,
2a_Three  Aperture,
2a_Four  One end,
2b support part, 2b₁  rib,
2c Stir square bar
3 partition means, 3a partition member
4 path, 4a fixing member,
4b conveying screw,
4c drive source,
4d drive gear train
5 toner transfer means, 5a rotor,
5b stator,
5c holder
6 Waste toner container, 6a Recovery port
7 Reusable toner container, 7a Pressure release filter
8 Collection coil
9 Drive source
10 Drive gear train
11 Drive gear train
12 Clutch
30 Process cartridge
31 Transport route
50 toner transfer means, 50a rotor,
50b stator,
50c holder,
50d lateral conveying screw,
50e toner passage,
50f clearance,
50g gas supply port,
50h gas pump, 50h₁  Gas outlet,
50h₂  Gas supply pipe
60 Toner supply device
61 Collection port
62 Refill toner bottle
70 Image forming apparatus
71 Transport route
72 cleaning means, 72a cleaning blade,
72b Conveying screw
73 transfer means, 73a transfer belt,
73b transfer cleaning means,
73c Conveying screw
74 Charging device
75 Image carrier, 73a Transfer belt
76 Contact glass
77 Lamp
78 mirrors
79 lenses
80 Developing means, 80a Pressure release filter
81 Paper feeder
82 Registration Roller
83 Fixing means
84 Paper discharge roller
85 Output tray
100 Collected toner classifier, 100a case
101 Collected toner discharge means, 101a Collected toner discharge port,
101b Collected toner outlet
102 Filter means, 102a Sieve portion, 102a₁  Entrance,
102a₂  Hole,
102a_Three  Aperture
104 route
105 Toner transfer means
106 Waste toner container

Claims

In a collected toner classifying device for separating collected toner after image forming processing, collected toner discharging means for discharging collected toner after image forming processing, and a cylindrical filter for separating collected toner discharged from the collected toner discharging means And a sieve part for separating the collected toner by rotation of the filter means, the sieve part having a plurality of types of holes for separating the collected toner entering from the entrance part into a plurality of types of sizes. A partitioning means for partitioning the collected toner separated by the sizes of the plurality of types of holes,
The plurality of types of holes are continuous holes in which the diameter of the holes continuously increases in the direction in which the collected toner is sent from the entrance side.
The recovery toner classifying device according to claim 1, wherein the partition means comprises a partition member that can be moved back and forth in a direction in which the recovered toner is sent from the entrance side.

2. The collected toner classifying apparatus according to claim 1 , wherein the plurality of types of holes are formed of a spiral member, and the spiral member is a line member knitted in a spiral shape. apparatus.

2. The collected toner classifying apparatus according to claim 1 , wherein the plurality of types of holes are formed of a spiral member, and the spiral member is a plate member formed with a plurality of holes in a spiral shape. Collecting toner classifier.

In the recovery toner classifier according to any one of claims 1 to 3, phloem, the recovery toner classifier which is a non-magnetic material.

Process cartridge collected toner classifier according to any one of claims 1 to 4, characterized in that provided in the conveyance path for conveying the collected toner.

The recovery toner classifier according to any one of claims 1 to 4, the toner supply device, characterized in that provided in the conveyance path for conveying the collected toner.

The recovery toner classifier according to any one of claims 1 to 4, the image forming apparatus, characterized in that provided in the transport path of the collected toner.