JP2007057790A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クリーニング手段で回収したトナーを再利用するように構成した画像形成装置であっても、装置の構成が複雑化したり、大型化することなく、コストの上昇を回避することが可能な画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニング手段によって回収し、当該クリーニング手段によって回収したトナーを再度現像手段へ供給して、画像形成に使用する画像形成装置において、前記クリーニング手段から現像手段へ回収トナーを搬送する搬送経路の途中に、搬送用筒状部材及び当該搬送用筒状部材の内部に配設された搬送部材の径を、前記クリーニング手段側よりも現像手段側を大きく設定した搬送量可変搬送部を設けるように構成して課題を解決した。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電子写真方式等を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に関し、特にクリーニング手段によって回収されたトナーを画像形成に再度使用（リクレーム）する画像形成装置の改良に関するものである。

特開平９−６２０１号公報 特開平９−９６９３９号公報 特開平１０−３２６０６９号公報

従来、この種の電子写真方式等を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置としては、単一の感光体ドラムを備え、当該感光体ドラム上にイエロー （Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色のトナー像を順次形成し、この感光体ドラム上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色のトナー像を、中間転写ベルト上に互いに重ね合わせた状態で一次転写した後、当該中間転写ベルト上から用紙に一括して二次転写することにより、カラー画像を形成するように構成した、所謂４サイクル方式のものがある。

また、上記画像形成装置としては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像を形成する画像形成ユニットを備え、これらのイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニットで形成されたトナー像を、中間転写ベルト上に互いに重ね合わせた状態で一次転写した後、当該中間転写ベルト上から用紙に一括して二次転写することにより、カラー画像を形成するように構成した、所謂タンデム方式のものがある。

このような画像形成装置においては、中間転写ベルト上に残留した二次転写残留トナーを、クリーニング手段によって回収した後、回収したトナーを現像器へ搬送して、新しいトナーとともに供給することにより、再利用（リクレーム）するように構成したものがある。

上記画像形成装置では、現像器への回収トナーの供給量を制御する方法として、現像剤の状態に応じてリクレームトナーの補給量を可変とする方式や、画質に問題が発生しないレベルで新しい補給トナー量に対する比率を固定する方式等が提案されている。

かかる技術としては、例えば、特開平９−６２０１号公報や、特開平９−９６９３９号公報、あるいは特開平１０−３２６０６９号公報等に開示されているものがある。

上記特開平９−６２０１号公報に係る画像形成装置は、画像書込データをデジタル信号により行ない、１つの感光体に対して同時に少なくとも２色以上の現像が可能な電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、上記感光体上に設けられた複数の現像装置のうちの特定される１つの現像装置に、上記感光体上に設けられたクリーニング手段により回収される回収トナーを、リサイクルトナーとして搬送するための、該クリーニング手段と該現像装置とを結ぶリサイクルトナー搬送経路と、上記画像形成装置本体の適所に設置された廃トナー容器に、該クリーニング手段により回収された回収トナーを、廃トナーとして搬送するため、該リサイクルトナー搬送経路の途中に接続された廃トナー搬送経路と、上記の特定された現像装置側もしくは廃トナー容器側の何れかに回収トナーを導くように、該回収トナーの搬送経路を切り換えるための、該リサイクルトナー搬送経路と該廃トナー搬送経路との接続部に配設されたトナー搬送経路切換手段とを有し、画像書込データの色に関する情報（上記の特定される現像装置に収容されているトナーの色とその他の現像装置に収容されているトナーの色との混合比率）に応じて、該トナー搬送経路切換手段の制御を行なうとともに、該トナー搬送経路切換手段の切り換え状態を、現像装置側へ回収トナーを搬送する状態（条件Ａ）、廃トナー容器側へ回収トナーを搬送する状態（条件Ｂ）、とした場合、それぞれの条件下での印字終了時における、該クリーニング手段からリサイクルトナー搬送経路と廃トナー搬送経路との接続部までのトナー搬送経路の動作時間が、条件Ａの場合よりも条件Ｂの場合の方が長くなるように制御されるように構成したものである。

また、上記特開平９−９６９３９号公報に係る画像形成装置は、各色毎に感光体上に形成される潜像を順次現像して多色重ね合わせ画像を得る手段、現像されたトナー像を一括して記録材に転写する手段、感光体上の転写残トナーをクリーニングする手段を有する画像形成装置に於いて、該多色重ね合わせ画像を得る手段においては、各色現像剤がキャリアとトナーよりなる２成分現像剤を用いた複数の現像器を有し、最初に画像を作る黒色画像用現像器は接触現像法で、以後のカラー画像用現像器は非接触現像法であり、該クリーニング手段により回収されたトナーは黒色画像用現像器に供給するように構成したものである。

さらに、上記特開平１０−３２６０６９号公報に係る画像形成装置は、像担持体表面にトナー像を形成する現像装置と、そのトナー像を転写材に転写する転写装置と、トナー像転写後の像担持体表面に付着する転写残トナーを当該表面から除去するクリーニング装置とを具備し、該クリーニング装置は像担持体表面から除去したトナーをクリーニング装置外に搬送して排出させるトナー排出部材を有している画像形成装置において、前記クリーニング装置から排出されたトナーを前記現像装置において再使用すべく、当該トナーを現像装置へ搬送するトナー搬送手段と、クリーニング装置から排出されたトナーを廃トナー容器へ搬送するトナー搬送手段を設け、クリーニング装置から排出されたトナーを前記複数のトナー搬送手段のいずれかによって、現像装置へ搬送するか、又は廃トナー容器へ搬送するかを切換え可能となるように構成したものである。

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の画像形成装置の場合には、転写残トナーを回収するクリーニング装置、及び当該クリーニング装置の近傍に配設される搬送手段に、回収されたトナーが滞留して固着するのを防止するため、画像形成工程時、常に、転写残トナーを回収して搬送する必要がある。また、上記の如く回収されたリクレームトナーを供給する先の現像器では、安定した画質の画像を形成するため、リクレームトナーの供給量を制御する必要がある。そのため、上記画像形成装置では、回収したリクレームトナーの量と現像器へ供給するリクレームトナーの供給量との差を吸収するために、クリーニング装置と現像器とをつなぐ搬送経路上にリクレームトナーを一時的に貯蔵するスペースを設ける必要があるばかりか、回収側であるクリーニング装置と供給側である現像器とのトナーの流動量の差によるトナー詰まりやトナーの固着、あるいはトナーの噴出を防止する対策が必要となり、装置の構成が複雑となったり、大型化するという問題点を有していた。

また、上記一時的な貯蔵スペースには、リクレームトナーを現像器へ再度搬送するための異なる搬送部材や、滞留したトナーの固着を防止するための攪拌部材、更にこれらを駆動する駆動源を設ける必要があり、機構的に複雑化し、コストも上昇するという問題点を有していた。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、クリーニング手段で回収したトナーを再利用するように構成した画像形成装置であっても、装置の構成が複雑化したり、大型化することなく、コストの上昇を回避することが可能な画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニング手段によって回収し、当該クリーニング手段によって回収したトナーを再度現像手段へ供給して、画像形成に使用する画像形成装置において、
前記クリーニング手段から現像手段へ回収トナーを搬送する搬送経路の途中に、搬送用筒状部材及び当該搬送用筒状部材の内部に配設された搬送部材の径を、前記クリーニング手段側よりも現像手段側を大きく設定した搬送量可変搬送部を設けたことを特徴とする画像形成装置である。

また、請求項２に記載された発明は、前記搬送量可変搬送部において、前記径の大きな現像手段側の搬送用筒状部材と、前記径の小さなクリーニング手段側の搬送用筒状部材とを、円錐状に径を変化させた中間部で連結したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

さらに、請求項３に記載された発明は、前記現像手段側の搬送部材と、前記クリーニング手段側の搬送部材とは、独立した駆動手段によって駆動されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置である。

又、請求項４に記載された発明は、前記クリーニング手段側の搬送部材の最大トナー搬送量を、前記現像手段側の搬送部材のトナー搬送量を越えない値に設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

更に、請求項５に記載された発明は、前記クリーニング手段側の搬送部材と、前記現像手段側の搬送部材のトナー搬送量の少なくとも一方を変更するトナー搬送量変更手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

また、請求項６に記載された発明は、前記現像手段側の搬送用筒状部材の現像手段側の端部は、トナーを現像手段へ搬送する第三の搬送手段に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

さらに、請求項７に記載された発明は、前記現像手段側の搬送用筒状部材の現像手段側の端部と、第三の搬送手段との連結部には、トナーを攪拌する攪拌手段を設けたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置である。

又、請求項８に記載された発明は、前記第三の搬送手段は、前記現像手段で必要とされる回収トナーの量に応じて、当該回収トナーの搬送量を制御可能に構成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置である。

更に、請求項９に記載された発明は、前記第三の搬送手段は、前記現像手段に供給される新しいトナーの供給タイミングと同期して駆動されることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

また、請求項１０に記載された発明は、前記第三の搬送手段は、前記現像手段側と反対側の端部に、オーバーフローした回収トナーを収容する収容部を備えていることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１つに記載の画像形成装置である。

この発明によれば、クリーニング手段で回収したトナーを再利用するように構成した画像形成装置であっても、装置の構成が複雑化したり、大型化することなく、コストの上昇を回避することが可能な画像形成装置を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー複合機を示す構成図である。なお、このカラー複合機は、複写機やプリンタ、あるいはファクシミリとしての機能を兼ね備えている。

このカラー複合機１は、図２に示すように、その上部に画像読取装置としてのスキャナー２を備えているとともに、図示しないネットワークを介して図示しないパーソナルコンピュータ等を接続されている。

そして、上記カラー複合機は、スキャナーで読み取った文書の画像を複写したり、パーソナルコンピュータから送られてきた画像データに基づいてプリントしたり、電話回線を介して画像データを送受信するファックスとして機能するようになっている。

図２において、１はカラー複合機の本体を示すものであり、このカラー複合機本体１の上部には、図示しない原稿を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）２と、当該自動原稿搬送装置２によって搬送される原稿の画像を読み取る画像入力装置（ＩＩＴ）３が配設されている。上記画像入力装置３は、プラテンガラス４上に載置された原稿を光源５によって照明し、原稿からの反射光像を、フルレートミラー６及びハーフレートミラー７、８及び結像レンズ９からなる縮小光学系１１を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１０上に走査露光して、この画像読取素子１０によって原稿の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。

上記画像入力装置３によって読み取られた原稿の反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑 （Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の反射率データとして画像処理装置１２（ＩＰＳ）に送られ、この画像処理装置１２では、原稿の画像データに対して、必要に応じて、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の処理を含め、後述するように所定の画像処理が施される。また、この画像処理装置１２は、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに対しても、所定の画像処理を行なうようになっている。

そして、上記画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、同じく画像処理装置１２によって、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック （Ｋ）（各８ビット）の４色の階調データに変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通するＲＯＳ（ＲａｓｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）１４に送られ、この画像露光装置としてのＲＯＳ１４では、所定の色の階調データに応じてレーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。なお、カラー画像に限らず、白黒の画像のみを形成しても勿論良い。

ところで、上記カラー複合機本体１の内部には、図２に示すように、画像形成手段Ａが配設されており、この画像形成手段Ａには、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。

これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、すべて同様に構成されており、大別して、所定の速度で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム１５と、この感光体ドラム１５の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール１６と、当該感光体ドラム１５の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置としてのＲＯＳ１４と、感光体ドラム１５上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像器１７と、感光体ドラム１５の表面を清掃するクリーニング装置１８とから構成されている。これらの感光体ドラム１５と周辺に配置される画像形成部材は、一体的にユニット化されており、カラ―複合機本体１から個別に交換可能に構成されている。

上記ＲＯＳ１４は、図２に示すように、４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通に構成されており、図示しない４つの半導体レーザを各色の階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、上記ＲＯＳ１４は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ−θレンズを介してポリゴンミラー１９に照射され、このポリゴンミラー１９によって偏向走査される。上記ポリゴンミラー１９によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光体ドラム１５上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。

上記ＲＯＳ１４は、図２に示すように、下方から感光体ドラム１５上に画像を走査露光するものであるため、このＲＯＳ１４には、上方に位置する４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像器１７などからトナー等が落下して、汚損される虞れを有している。そのため、ＲＯＳ１４は、その周囲が直方体状のフレーム２０によって密閉されているとともに、当該フレーム２０の上部には、４本のレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋが設けられている。

上記画像データ処理装置１２からは、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋに共通して設けられたＲＯＳ１４に、各色の画像データが順次出力され、このＲＯＳ１４から画像データに応じて出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、対応する感光体ドラム１５の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５上に形成された静電潜像は、現像器１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。

上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの上方にわたって配置された転写ユニット２２の中間転写ベルト２５上に、４つの一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋによって多重に転写される。これらの一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋは、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの感光体ドラム１５に対応した中間転写ベルト２５の裏面側に配設されている。この実施の形態における一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋの体積抵抗値は、１０5 〜１０8 Ωｃｍに抵抗調整されたものを使用している。そして、一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋには、転写バイアス電源（図示しない）が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。

また、上記中間転写ベルト２５は、図２に示すように、ドライブロール２７と、テンションロール２４と、バックアップロール２８との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール２７により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト２５は、例えば、チャージアップを起こさないべルト素材（ゴムまたは樹脂）にて構成されている。

上記中間転写ベルト２５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、図２に示すように、バックアップロール２８に圧接する二次転写ロール２９によって、シート材としての用紙３０上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された用紙３０は、上方に位置する定着器４０へと搬送される。上記二次転写ロール２９は、バックアップロール２８の側方に圧接しており、下方から上方に搬送される用紙３０上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。

上記用紙３０は、カラー複合機本体１の下部に複数段配設された給紙トレイ３１、３２、３３、３４のいずれかから所定サイズのものが、フィードロール３５及びリタードロール３６等によって一枚ずつ分離された状態で、搬送ロール３７を備えた用紙搬送路３８を介して給紙される。そして、上記給紙トレイ３１、３２、３３、３４のいずれかから給紙された用紙３０は、レジストロール３９で一旦停止され、中間転写ベルト２５上の画像と同期して、当該レジストロール２９によって中間転写ベルト２５の二次転写位置へと再度給紙される。

そして、上記各色のトナー像が転写された用紙３０は、図２に示すように、定着器４０によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、搬送ロール４１によって、画像形成面を下にして第１の排出トレイとしてのフェイスダウントレイ４２に排出するための第１の用紙搬送路４３を介して、当該第１の用紙搬送路４３の出口に設けられた排出ロール４４によって、装置本体１の上部に設けられたフェイスダウントレイ４２上に排出される。

また、上記の如く画像が形成された用紙３０を、画像形成面を上にして排出する場合には、図２に示すように、画像形成面を上にして第２の排出トレイとしてのファイスアップトレイ４５に排出するための第２の用紙搬送路４６を介して、当該第２の用紙搬送路４６の出口に設けられた排出ロール４７によって、装置本体１の側部（図中、左側面）に設けられるフェイスアップトレイ４５上に排出されるようになっている。

なお、上記カラー複合機において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、図２に示すように、片面に画像が定着された用紙３０を、排出ロール４４によってフェイスダウントレイ４２上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替えるとともに、排出ロール４４を一旦停止させた後に逆転して、当該排出ロール４４によって両面用の用紙搬送路４８へと搬送する。そして、この両面用の用紙搬送路４８には、当該搬送路４８に沿って設けられた搬送ローラ４９により、用紙３０の表裏が反転された状態で、再度レジストロール３９へと搬送され、今度は、当該用紙３０の裏面に画像が転写・定着された後、第１の用紙搬送路４３又は第２の用紙搬送路４６を介して、フェイスダウントレイ４２又はフェイスアップトレイ４５のいずれかに排出される。

図２中、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋは、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の現像器１７に、所定の色のトナーを供給するトナーカートリッジを、５１は中間転写ベルト２５の表面をクリーニングするクリーニング装置をそれぞれ示している。

図３は上記カラー複合機の各画像形成ユニットを示すものである。

上記イエロー色、マジェンタ色、シアン色及び黒色の４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、図３に示すように、すべて同様に構成されており、これらの４つの画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋでは、上述したように、それぞれイエロー色、マジェンタ色、シアン色及び黒色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。上記各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、上述したように、それぞれ感光体ドラム１５を備えており、この感光体ドラム１５の表面は、一次帯電用の帯電ロール１６によって一様に帯電される。その後、上記感光体ドラム１５の表面は、ＲＯＳ１４から画像データに応じて出射される画像形成用のレーザ光ＬＢが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１５上に走査露光されるレーザ光ＬＢは、当該感光体ドラム１５の直下よりやや右側寄りの斜め下方から露光されるように設定されている。上記感光体ドラム１５上に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像器１７の現像ロール１７ａによってそれぞれイエロー色、マジェンタ色、シアン色、黒色の各色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、一次転写ロール２６の帯電によって中間転写ベルト２５上に順次多重に転写される。上記各画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの現像器１７は、トナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤を使用するものであっても、トナーのみからなる一成分系の現像剤を使用するものであっても良い。また、上記トナーには、クリーニング性を向上させるため、ＺｎｓｔやＣｅＯ2 等のクリーニング助剤が外添されており、当該クリーニング助剤は、トナーに比べて大幅に粒径が小さく（１０ｎｍ〜２００ｎｍ）、しかもトナーと逆極性の正極性に帯電するようになっている。

ところで、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１５の表面は、クリーニング手段としてのクリーニング装置１８によって残留トナー等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。

この実施の形態１に係る画像形成装置は、像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニング手段によって回収し、当該クリーニング手段によって回収したトナーを再度現像手段へ供給して、画像形成に使用する画像形成装置において、前記クリーニング手段から現像手段へ回収トナーを搬送する搬送経路の途中に、搬送用筒状部材及び当該搬送用筒状部材の内部に配設された搬送部材の径を、前記クリーニング手段側よりも現像手段側を大きく設定した搬送量可変搬送部を設けるように構成されている。

さらに、この実施の形態では、前記現像手段側の搬送部材と、前記クリーニング手段側の搬送部材とは、独立した駆動手段によって駆動されるように構成されている。

又、この実施の形態では、前記クリーニング手段側の搬送部材の最大トナー搬送量を、前記現像手段側の搬送部材のトナー搬送量を越えない値に設定するように構成されている。

すなわち、上記画像形成装置は、図２及び図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋによって、感光体ドラム１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ上に形成された各色のトナー像を、一次転写ロール２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋによって中間転写ベルト２５上に多重に転写し、当該中間転写ベルト２５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）等の各色のトナー像を用紙３０上に二次転写した後、この中間転写ベルト２５上に残留した転写残トナーを回収するクリーニング装置５１を備えている。

上記クリーニング装置５１は、図２及び図４に示すように、中間転写ベルト２５の移動方向上流側に接触配置され、当該中間転写ベルト２５上に残留した転写残トナーを掻き取るクリーニングブレード５２と、中間転写ベルト２５の移動方向下流側に接触配置され、当該中間転写ベルト２５上に残留した転写残トナーを静電的に回収する導電性ブラシ５３とを備えている。上記導電性ブラシ５３で回収したトナーは、回収ロール５４に転移された後、当該回収ロール５４からスクレーパー５５によって除去される。

また、上記クリーニングブレード５２及び導電性ブラシ５３によって回収した転写残トナーは、図１及び図４に示すように、当該クリーニング装置５１から黒色の現像器１７Ｋへと搬送経路としてのリクレームトナー搬送ダクト５６を介して搬送されるように構成されている。このリクレームトナー搬送ダクト５６は、例えば、合成樹脂等からなる可撓性を有するチューブの内部に、螺旋状に形成された金属製の細い線材からなる搬送部材を回転自在に配設して構成されている。

このように、上記クリーニング装置５１で回収される転写残トナー６０は、イエロー （Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナーが混合されたものであるため、黒色の画像を形成する画像形成ユニット１３Ｋの現像器１７Ｋへと搬送されて、再度画像形成にリクレームトナー６０として使用される。

この実施の形態では、図１に示すように、クリーニング装置５１から現像器１７Ｋへ回収トナーを搬送するリクレームトナー搬送ダクト５６の途中に、搬送用筒状部材及び当該搬送用筒状部材の内部に配設された搬送部材の径を、前記クリーニング装置５１側よりも現像器１７Ｋ側を大きく設定した搬送量可変搬送部６１が設けられている。

上記搬送量可変搬送部６１は、図１（ｂ）に示すように、クリーニング装置５１側の第１の搬送手段６２と、現像器１７Ｋ側の第２の搬送手段６３とから構成されている。上記第１の搬送手段６２は、第１の搬送用筒状部材としての円筒形状の第１のダクト６４と、この第１の搬送用筒状部材６４の内部に配設された第１の搬送部材としての第１のアジテーター６５とを備えている。この第１のアジテーター６５は、回転軸６６の外周に、金属製の細い線材６７を螺旋状に巻き付けて構成されている。

また、上記第２の搬送手段６３は、第２の搬送用筒状部材としての円筒形状の第２のダクト６８と、この第２の搬送用筒状部材６８の内部に配設された第２の搬送部材としての第２のアジテーター６９とを備えている。この第２のアジテーター６９は、回転軸７０の外周に、金属製の細い線材７１を螺旋状に巻き付けて構成されている。

さらに、上記第１搬送用筒状部材６４のクリーニング装置５１側の端部には、その上部に、クリーニング装置５１からリクレームトナー搬送ダクト５６を介して搬送されるリクレームトナー６０を導入する導入口７２が開口されている。また、この第１搬送用筒状部材６４の現像器１７Ｋ側の端部には、その下部に、当該第１搬送用筒状部材６４の内部を搬送されたリクレームトナー６０を第２の搬送手段６３へ供給する供給口７３が開口されている。

また、上記第２搬送用筒状部材６８のクリーニング装置５１側の端部には、その上部に、第１搬送用筒状部材６４内を搬送されたリクレームトナー６０を導入する導入口７４が、供給口７３と連通するように開口されている。また、この第２搬送用筒状部材６８の現像器１７Ｋ側の端部には、その側面に、当該第２搬送用筒状部材６８の内部を搬送されたリクレームトナー６０を、第３の搬送手段７５に供給する供給口７６が開口されている。

さらに、上記現像器側の第２の搬送用筒状部材６８及び第２の搬送部材６９の径は、クリーニング装置５１側の第１の搬送用筒状部材６４及び第１の搬送部材６５の径よりも大きく設定されている。

なお、この実施の形態では、現像器側の第２の搬送用筒状部材６８及び第２の搬送部材６９の径が、クリーニング装置５１側の第１の搬送用筒状部材６４及び第１の搬送部材６５の径の約２倍程度に設定されているが、これに限定されるものではない。

また、上記現像器側の第２の搬送用筒状部材６８は、その長さが、クリーニング装置５１側の第１の搬送用筒状部材６４よりも短く設定されているが、これに限定されるものではない。

さらに、上記第１の搬送部材６５及び第２の搬送部材６９は、図示しない駆動モータによって、互いに独立して回転駆動されるように構成されているとともに、これら第１の搬送部材６５及び第２の搬送部材６９の少なくとも一方、この実施の形態では、第１の搬送部材６５及び第２の搬送部材６９の双方は、その回転速度や回転タイミングが、操作パネル等からなる変更手段７７によって変更することが可能となっている。

ただし、上記第１の搬送手段６２の最大トナー搬送量は、第２の搬送手段６３のトナー搬送量を越えない値に設定されている。その結果、第１の搬送手段６２によってリクレームトナー６０を最大限搬送した場合であっても、第２の搬送手段６３のトナー搬送量の方が多いため、第１の搬送手段６２の内部でリクレームトナー６０が詰まることがないように構成されている。

また、上記第３の搬送手段７５は、図５に示すように、第２の搬送用筒状部材６８の側面に連結されており、当該第３の搬送手段７５は、第３の搬送用筒状部材としての円筒形状の第３のダクト７８と、この第３の搬送用筒状部材７８の内部に配設された搬送部材としての第３のアジテーター７９とから構成されている。この第３のアジテーター７９は、回転軸８０の外周に、金属製の細い線材８１を螺旋状に巻き付けて構成されている。

さらに、上記第２の搬送部材６９の回転軸７０には、半径方向に沿ってマイラーフィルム等からなる薄い板状の掻き取り部材８２が突設されており、当該掻き取り部材８２によって第２の搬送用筒状部材６８内のリクレームトナー６０を掻き取って、第３の搬送手段７５へ供給するようになっている。

また、上記第３の搬送手段７５の上端部には、図５に示すように、万が一、第３の搬送用筒状部材７８内でオーバーフローしたリクレームトナー６０を収容する収容部８３が設けられている。

この第３の搬送手段７５は、図１及び図５に示すように、第２の搬送用筒状部材６８の後端から現像器１７Ｋに向けて略垂直に配設されており、第２の搬送用筒状部材６８から供給されるリクレームトナー６０を、所定のタイミングで現像器１７Ｋに供給するように構成されている。

なお、上記第３の搬送手段７５は、必ずしも必要ではなく、第２の搬送用筒状部材６８から現像器１７Ｋに直接又はリクレームトナー搬送ダクト５６を介してリクレームトナー６０を供給するように構成しても良い。

以上の構成において、この実施の形態に係る画像形成装置では、次のようにして、クリーニング手段で回収したトナーを再利用するように構成した画像形成装置であっても、装置の構成が複雑化したり、大型化することなく、コストの上昇を回避することが可能となっている。

すなわち、この実施の形態１に係るカラー複合機では、図２及び図３に示すように、フルカラーやモノクロの画像を形成する際に、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像形成ユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋや、黒（Ｋ）色の画像形成ユニット１３Ｋによって、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン （Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像や黒（Ｋ）色単独のトナー像が形成され、これらのトナー像が中間転写ベルト上に多重に転写された後、当該中間転写ベルト上から用紙３０上に一括して二次転写されることによって、フルカラーやモノクロの画像が形成される。

その際、上記カラー複合機では、特に、フルカラーの画像形成時に、中間転写ベルト２５上に多重に転写されるトナー量も多く、当該中間転写ベルト２５上から用紙３０上に多重色のトナー像を一括して二次転写するときに、中間転写ベルト２５上に残留する転写残トナー６０も比較的多く存在する。

上記中間転写ベルト２５上に残留する転写残トナー６０は、図４に示すように、当該中間転写ベルト２５上に所定のタイミングで当接するクリーニング装置５１によって除去・回収され、図１に示すように、リクレームトナー搬送ダクト５６を介して、黒色の現像器１７Ｋへと搬送されて、当該黒色の現像器１７Ｋに新しい黒色トナーと混合して供給され、再度現像工程に使用される。

ところで、上記リクレームトナー搬送ダクト５６の途中には、図１（ａ）に示すように、搬送用筒状部材及び当該搬送用筒状部材の内部に配設された搬送部材の径を、前記クリーニング装置５１側よりも現像器１７Ｋ側を大きく設定した搬送量可変搬送部６１が設けられている。

そのため、上記搬送量可変搬送部６１に搬送されたリクレームトナー６０は、まず、クリーニング装置５１側の第１の搬送手段６２に導入された後、当該第１の搬送手段６２を介して第２の搬送手段６３へ搬送され、当該第２の搬送手段６３から第３の搬送手段７５を介して、現像器１７Ｋへと供給される。

その際、上記カラー複合機では、図６に示すように、画像形成動作時に、クリーニング装置５１及びリクレームトナー搬送ダクト５６、並びに第１の搬送量可変搬送部が同期して継続的に駆動されるとともに、第２の搬送量可変搬送部が間欠的に駆動され、更に第３の搬送手段７５が現像器１７Ｋへの新しいトナーの供給と同期した所定のタイミングで駆動され、リクレームトナー６０が現像器１７へと供給されるようになっている。上記第３の搬送手段７５の駆動量は、現像器１７Ｋへ供給するリクレームトナー６０の量に応じて制御される。

そのため、上記カラー複合機では、図１に示すように、画像形成動作時に、クリーニング装置５１で回収したリクレームトナー６０を一時貯蔵するスペースを設けることなく、クリーニング装置５１と同期して駆動される第１の搬送手段６２によって搬送しつつ、当該第１の搬送手段６２よりも、搬送用筒状部材及び当該搬送用筒状部材の内部に配設された搬送部材の径が大きな第２の搬送手段６３へと搬送することによって、これら第１の搬送手段６２及び第２の搬送手段６３、特に第２の搬送手段６３にリクレームトナー６０を一時貯蔵しながら徐々に現像器１７Ｋへと、第３の搬送手段７５によって供給することができ、装置の構成が複雑化したり、大型化することなく、しかもコストの上昇を回避することができる。また、上記一時貯蔵するスペースに設ける満杯検知手段なども不要となるため、この点からもコストの上昇を回避することが可能となる。

上記第１の搬送手段６２及び第２の搬送手段６３は、搬送用筒状部材及び搬送部材を備えているので、これらの第１及び第２の搬送手段６２、６３内で、リクレームトナー６０が滞留したり、凝集することはなく、例えば、搬送用筒状部材６８の径を２倍に設定すれば、同じ長さの搬送用筒状部材６４、６８であれば、体積を４倍に設定することができ、その分だけ多くの量のリクレームトナー６０を第２の搬送手段６３に収容しつつ、現像器１７Ｋへと供給することが可能となる。

また、上記第１の搬送手段６２及び第２の搬送手段６３は、各搬送部材６５、６９を独立して駆動することによって、下流側に搬送するリクレームトナー６０の量を制御することが可能となり、現像器１７Ｋで必要とされる量のリクレームトナー６０を、適宜供給することができ、画質を良好に維持することが可能となっている。

なお、上記第１の搬送手段６２及び第２の搬送手段６３によって、現像器１７Ｋへと供給されるリクレームトナー６０の量は、図７に示すように、新しいトナーに対する割合を、２５％以下に設定することにより、リクレームトナー６０と新しいトナーが混合された黒色トナーの黒色再現性を、図中に×印で示される通常の新しい黒色トナーと同程度に維持することができるため望ましい。

実施の形態２
図８はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、前記搬送量可変搬送部において、前記径の大きな現像手段側の搬送用筒状部材と、前記径の小さなクリーニング手段側の搬送用筒状部材とを、円錐状に径を変化させた中間部で連結するように構成されている。

すなわち、この実施の形態２では、図８に示すように、第１の搬送手段６２と第２の搬送手段６３とが同軸状に配設されており、第１の搬送手段６２の搬送用筒状部材６４と、第２の搬送手段６３の搬送用筒状部材６８とが、円錐状に径を変化させた中間部９０で連結されている。また、上記第１の搬送手段６２の搬送部材６６と、第２の搬送手段６３の搬送部材７０は、その端部で互いに回転自在に嵌合されており、これら搬送部材６６と搬送部材７０は、互いに独立して回転駆動されるように構成されている。

上記実施の形態２では、第１の搬送手段６２と第２の搬送手段６３とが同軸状に配設されているため、搬送量可変搬送部６１をより一層小型化することができるとともに、リクレームトナー６０の搬送をもよりスムースに行うことができる。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー複合機の要部を示す構成図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー複合機を示す全体構成図である。 図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー複合機の画像形成部を示す構成図である。 図４はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置のクリーニング装置を示す構成図である。 図５はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置の搬送量可変搬送部を示す構成図である。 図６はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置の搬送量可変搬送部の駆動状態を示すタイミングチャートである。 図７はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー複合機によって形成される黒色画像の色度を示すグラフである。 図８はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー複合機の要部を示す構成図である。

符号の説明

１７Ｋ：黒色の現像器、５１：クリーニング装置、６０：リクレームトナー、６１：搬送量可変搬送部、６２：第１の搬送手段、６３：第２の搬送手段、７５：第３の搬送手段。

Claims (10)

1. 像担持体上に残留した転写残トナーをクリーニング手段によって回収し、当該クリーニング手段によって回収したトナーを再度現像手段へ供給して、画像形成に使用する画像形成装置において、
   前記クリーニング手段から現像手段へ回収トナーを搬送する搬送経路の途中に、搬送用筒状部材及び当該搬送用筒状部材の内部に配設された搬送部材の径を、前記クリーニング手段側よりも現像手段側を大きく設定した搬送量可変搬送部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記搬送量可変搬送部において、前記径の大きな現像手段側の搬送用筒状部材と、前記径の小さなクリーニング手段側の搬送用筒状部材とを、円錐状に径を変化させた中間部で連結したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像手段側の搬送部材と、前記クリーニング手段側の搬送部材とは、独立した駆動手段によって駆動されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記クリーニング手段側の搬送部材の最大トナー搬送量を、前記現像手段側の搬送部材のトナー搬送量を越えない値に設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
5. 前記クリーニング手段側の搬送部材と、前記現像手段側の搬送部材のトナー搬送量の少なくとも一方を変更するトナー搬送量変更手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
6. 前記現像手段側の搬送用筒状部材の現像手段側の端部は、トナーを現像手段へ搬送する第三の搬送手段に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
7. 前記現像手段側の搬送用筒状部材の現像手段側の端部と、第三の搬送手段との連結部には、トナーを攪拌する攪拌手段を設けたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第三の搬送手段は、前記現像手段で必要とされる回収トナーの量に応じて、当該回収トナーの搬送量を制御可能に構成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記第三の搬送手段は、前記現像手段に供給される新しいトナーの供給タイミングと同期して駆動されることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１つに記載の画像形成装置。
10. 前記第三の搬送手段は、前記現像手段側と反対側の端部に、オーバーフローした回収トナーを収容する収容部を備えていることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１つに記載の画像形成装置。

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