JP2007139990A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被転写材の使用形態等に係わらず、画像抜け等の不具合がなくリサイクルトナーとして使用できる未転写トナーを無駄なく効率的にリサイクルできる、画像形成装置を提供する。
【解決手段】クリーニング部で回収された未転写トナーを現像部８０及び廃トナー収容部のいずれかに向けて搬送できるように搬送経路が切替可能に構成された搬送部と、現像剤規制部材８５による現像剤の規制量を長手方向における複数の検知位置で直接的又は間接的に検知する検知手段６０と、を備える。搬送部は、検知手段６０の検知結果に基いて、未転写トナーの搬送経路が切替えられるように制御される。現像剤規制部材８５は、現像剤担持体８１に対向する先端部の形状が複数の検知位置に対応して異なるように形成される。
【選択図】図３

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、クリーニング部で回収された未転写トナーを現像部に搬送してリサイクルトナーとして再利用する画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、環境資源の保護と装置の高寿命化とを目的として、転写工程後に感光体ドラム等の像担持体上に残存する未転写トナーをクリーニング部で回収した後に現像部に搬送してリサイクルトナーとして再利用する技術が広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

また、従来から、環境資源の保護を目的として、画像形成装置に用いる被転写材（記録媒体）として再生紙が多く用いられている。さらに、比較的低廉な被転写材として、不純物が多く含まれる転写紙も用いられている。これらの被転写材は紙粉量が比較的多くて、その紙粉が転写工程時に像担持体上に付着して未転写トナーとともにクリーニング部に回収されてしまうことも知られている。

一方、特許文献１等においては、トナーリサイクルをおこなう画像形成装置であって、クリーニング部に未転写トナーとともに紙粉や凝集トナーが混入したものをリサイクルトナーとして用いた場合に生じる不具合を抑止するために、累積の通紙枚数（プリント枚数）が所定値に達したときにリサイクルモードから非リサイクルモードに切替える技術が開示されている。すなわち、紙粉等が混入した未転写トナーをリサイクルトナーとして用いて画像抜け等の異常画像が生じる前に、リサイクルモードを中断している。そして、非リサイクルモード時に回収した未転写トナーは、廃棄用トナーとして廃棄している。

特開２００２−２２９３９０号公報

従来のトナーリサイクルをおこなう画像形成装置は、再生紙等のように紙粉を多く含む被転写材を用いた場合に、経時に画像抜け（白抜け）等の不具合が発生していた。

紙粉が混入した未転写トナーは、紙粉を核として凝集しやすくなる。そして、その凝集した未転写トナーがリサイクルトナーとして現像部に供給されると、その凝集トナーが現像部内で現像剤担持体上に担持された後に、現像剤担持体に対向する現像剤規制部材に付着してしまっていた。現像剤規制部材に凝集トナーが多量に付着すると、現像剤担持体上に担持される現像剤を適量に調整する現像剤規制部材の機能がその付着量に応じて低下してしまう。すなわち、現像剤担持体上に担持される現像剤の量が狙いよりも少なくなって、像担持体上に形成される潜像を現像するために必要な現像剤量を下回ってしまう。その結果、出力画像上に画像抜けが生じてしまっていた。さらには、正常なトナー濃度制御がおこなわれずに、現像部内にトナーが過剰に補給されて、現像部からトナーが飛散してしまっていた。

これに対して、特許文献１等の技術は、累積の通紙枚数が所定値に達したときにリサイクルモードから非リサイクルモードに切替えているために、画像抜け等の発生を未然に抑止する効果が期待できる。
しかし、特許文献１等では、紙粉量の多少に係わらず（被転写材の使用形態に係わらず）、累積通紙枚数が所定値に達したときに一様に現像部へのリサイクルトナーの搬送を中断して、未転写トナーを廃棄していた。そのために、紙粉量の少ない上質紙等を被転写材として用いた場合等には、リサイクルトナーとして不具合なく使用できるにもかかわらず、未転写トナーを無駄に廃棄してしまっていた。

ここで、被転写材の紙粉量を直接的に検知することができれば、その紙粉量の多少に応じてリサイクルモードから非リサイクルモードへの切替タイミングを可変してリサイクルの効率を向上できる可能性がある。しかし、凝集トナーの核となりうる紙粉を精度よく検知するのは非常に難しい。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、被転写材の使用形態等に係わらず、画像抜け等の不具合がなくリサイクルトナーとして使用できる未転写トナーを無駄なく効率的にリサイクルできる、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、像担持体に対向する現像剤担持体上に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制部材を有するとともに、当該像担持体上に形成された潜像を現像する現像部と、転写部を通過した像担持体上に付着する未転写トナーを回収するクリーニング部と、前記クリーニング部で回収された未転写トナーを廃棄するために収容する廃トナー収容部と、前記クリーニング部で回収された未転写トナーを前記現像部及び前記廃トナー収容部のいずれかに向けて搬送できるように搬送経路が切替可能に構成された搬送部と、前記現像剤規制部材による現像剤の規制量を長手方向における複数の検知位置で直接的又は間接的に検知する検知手段と、を備え、前記搬送部は、前記検知手段の検知結果に基いて前記搬送経路が切替えられるように制御され、前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体に対向する先端部の形状が前記複数の検知位置に対応して異なるように形成されたものである。

また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記検知手段は、前記像担持体上に形成されるトナー像におけるトナー付着量を長手方向中央部及び長手方向端部を前記検知位置として検知するものである。

また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項２に記載の発明において、前記現像剤規制部材は、長手方向端部における前記先端部が上流側に面取り部を有するものである。

また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項３に記載の発明において、前記面取り部は、プレス加工により形成されたものである。

また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項３又は請求項４に記載の発明において、前記面取り部は、平面状に形成され、その幅が０．５ｍｍ以上になるように形成されたものである。

また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項３〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記現像剤規制部材は、前記面取り部が形成された前記長手方向端部とは異なる位置における前記先端部が上流側に曲面状の面取り部を有するものである。

また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項６に記載の発明において、前記曲面状の面取り部は、Ｒ０．３ｍｍ以下となるように形成されたものである。

また、請求項８記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項２〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記搬送部は、前記長手方向中央部におけるトナー付着量と前記長手方向端部におけるトナー付着量との差が所定値未満のときに前記未転写トナーを前記現像部に向けて搬送するように制御され、前記長手方向中央部におけるトナー付着量と前記長手方向端部におけるトナー付着量との差が所定値以上のときに前記未転写トナーを前記廃トナー収容部に向けて搬送するように制御されるものである。

本発明は、現像剤規制部材の先端部に凝集トナーが付着する際に、その付着量に長手方向で差異が生じるように現像剤規制部材の先端部の形状を構成して、その差異が生じる位置について現像剤の規制量を直接的又は間接的に検知して、その検知結果に基いて未転写トナーの搬送経路が切替えられるように制御している。これによって、被転写材の使用形態等に係わらず、画像抜け等の不具合がなくリサイクルトナーとして使用できる未転写トナーが無駄なく効率的にリサイクルされる、画像形成装置を提供することができる。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、本実施の形態における画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、５０は画像形成装置としてのデジタル複写機の装置本体、５１はセットされた原稿Ｄを原稿読込部５２に搬送する原稿搬送部、５２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、５３は原稿読込部５２で読み込んだ画像情報に基いた露光光Ｌを感光体ドラム５４上に照射する露光部、５４は像担持体としての感光体ドラム、５５は感光体ドラム５４上を帯電する帯電部、５８は感光体ドラム５４上に形成されたトナー像を被転写材Ｐに転写する転写部、５９は感光体ドラム５４上の未転写トナーを回収するクリーニング部、６１〜６４は転写紙等の被転写材Ｐが収納された給紙部、６５は被転写材Ｐ上の未定着トナーを定着する定着部、７０はクリーニング部５９で回収された未転写トナーを現像部８０又は廃トナー収容部７２に向けて搬送する搬送部、７２は搬送部７０及び廃トナー搬送管７１を経由して搬送された未転写トナーを廃棄するために収容する廃トナー収容部、８０は感光体ドラム５４上に形成された静電潜像を現像する現像部（現像装置）、１２０は複数のトナーボトル１２１が設置されたトナーバンク、を示す。

図１を参照して、画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部５１の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部５２上を通過する。このとき、原稿読込部５２では、上方を通過する原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。
そして、原稿読込部５２で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部５３（書込部）に送信される。そして、露光部５３からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Ｌが、感光体ドラム５４上に向けて発せられる。

一方、感光体ドラム５４は、図中の時計方向に回転している（外周面における線速が５００ｍｍ／秒である。）。感光体ドラム５４は、まず、帯電部５５との対向位置でその表面が９７０ボルト程度に一様に帯電される。そして、帯電部５５で帯電された感光体ドラム５４表面は、露光光Ｌの照射位置に達する。そして、この位置で原稿Ｄの画像情報に対応した静電潜像が形成される。なお、露光光Ｌが照射された感光体ドラム５４上の電位（ＶＬ）は１００ボルト程度である。

その後、潜像が形成された感光体ドラム５４表面は、現像部８０との対向部に達する。そして、現像部８０によって、感光体ドラム５４上の潜像が現像される。
ここで、現像部８０内のトナーは、トナー補給部９０（図３を参照できる。）から供給されたトナーとともに、パドルローラ等によってキャリアと混合される。そして、摩擦帯電したトナーは、キャリアとともに現像ローラ上に供給される。なお、現像ローラ８１、８２には、５３０ボルト程度の現像バイアスが印加されている。

トナー補給部のトナーは、現像部８０内のトナーの消費にともない、現像部８０内に適宜に供給されるものである。現像部８０内のトナーの消費は、感光体ドラム５４に対向するフォトセンサ６０や、現像部８０内に設置された透磁率センサ１００、によって検出される。さらに、トナー補給部９０内のトナーは、複数のトナーボトル１２１が着脱自在に設置されたトナーバンク１２０や、リサイクルトナー（未転写トナー）を搬送する搬送部７０、から適宜に補給されるものである。

その後、現像部８０で現像された感光体ドラム５４表面は、転写部５８との対向部に達する。そして、この位置で、被転写材Ｐ上に感光体ドラム５４上のトナー像が転写される。このとき、感光体ドラム５４上には、被転写材Ｐに転写されない未転写トナーが僅かながら残存する。さらに、被転写材Ｐに含まれる紙粉が感光体ドラム５４上に静電的に付着する。なお、この紙粉の量は、被転写材Ｐの種類によって異なるものである。

その後、転写部５８を通過した未転写トナーを有する感光体ドラム５４表面は、クリーニング部５９との対向部に達する。そして、感光体ドラム５４に当接するクリーニングブレードにより、未転写トナー（及び紙粉）がクリーニング部５９内に回収される。なお、クリーニング部５９で回収されたトナーは、搬送部７０によって現像部８０又は廃トナー収容部７２に向けて搬送される。
その後、クリーニング部５９を通過した感光体ドラム５４表面は、不図示の除電部に達する。そして、ここで感光体ドラム５４表面の電位は除電されて、一連の作像プロセスを終了する。

一方、転写部５８に搬送される被転写材Ｐは、次のように動作する。
まず、複数の給紙部６１〜６４のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される（例えば、上段の給紙部６１が選択されたものとする。）。
そして、給紙部６１に収納された被転写材Ｐの１枚が、搬送経路Ｋの位置に向けて搬送される。

その後、搬送経路Ｋを通過した被転写材Ｐは、レジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した被転写材Ｐは、感光体ドラム５４上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部５８に向けて搬送される。
そして、転写工程後の被転写材Ｐは、転写部５８の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着部６５に達する。そして、この位置で、被転写材Ｐ上の未定着トナー像が熱と圧力とによって定着される。その後、定着工程後の被転写材Ｐは、出力画像として装置本体１から排出される。
こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

ここで、図１及び図２を参照して、搬送部７０について詳述する。
本実施の形態における搬送部７０は、クリーニング部５９で回収された未転写トナーを現像部８０及び廃トナー収容部７２のいずれかに向けて搬送できるように搬送経路が切替可能に構成されている。
詳しくは、搬送部７０は、クリーニング部５９からトナー補給部９０（現像部８０）まで延設された搬送パイプ内に搬送スクリュ７０ｂが回転自在に設置されている。そして、搬送スクリュ７０ｂが回転駆動されることで、クリーニング部５９に回収された未転写トナーがトナー補給部９０に向けて搬送され、供給口７０ａからトナー補給部９０内に未転写トナーがリサイクルトナーとして供給される。

図２に示すように、搬送部７０における現像部８０に向けた搬送経路の途中には、廃トナー搬送管７１が接続されている。廃トナー搬送管７１の開口には、ソレノイド７５に接続されたシャッタ７４が開閉自在に設置されている。そして、ソレノイド７５の電源がオンされるとシャッタ７４が廃トナー搬送管７１の開口を閉鎖して（図２の状態である。）、搬送部７０はクリーニング部で回収された未転写トナーをリサイクルトナーとして現像部８０に向けて搬送することになる（図２中の実線矢印方向の移動である。）。これに対して、ソレノイド７５の電源がオフされるとシャッタ７４が廃トナー搬送管７１の開口を開放して、搬送部７０はクリーニング部で回収された未転写トナーを廃棄用トナー（廃トナー）として廃トナー搬送管７１を介して廃トナー収容部７２に向けて搬送することになる（図２中の破線矢印方向の移動である。）。
このように本実施の形態では、ソレノイド７５の電源がオフのとき（デフォルトのとき）に、搬送部７０の搬送経路が廃トナー収容部７２に向けたものになるように設定されている。これにより、白抜け画像発生時に未転写トナーを廃トナー収容部７２に向けて搬送しているときに装置本体５０のメイン電源がオン・オフされても、未転写トナーが誤って現像部８０に向けて搬送される不具合が生じるのを抑止することができる。

次に、図３〜図５にて、現像部８０（現像装置）の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
図３を参照して、８１は感光体ドラム５４に対向する現像剤担持体としての第１現像ローラ、８２は感光体ドラム５４に対向する第２現像ローラ、８３は第１現像ローラ８１に現像剤を供給するパドルローラ、８４は長手方向に複数の楕円板を有する撹拌ローラ、８５は第１現像ローラ８１（現像剤担持体）に先端部が対向するように配設された現像剤規制部材としてのドクターブレード、８６は第１現像ローラ８１及び第２現像ローラ８２が露呈する開口部、８７は感光体ドラム５４に向けて突出して当接する入口シール、８８は現像剤を長手方向に撹拌するための撹拌板、８９は現像剤を長手方向に撹拌するための搬送スクリュ、１００は現像部８０内のトナー量を制御するための透磁率センサ、を示す。

現像部８０内には、磁性材としてのキャリア（磁性キャリア）と、トナー（非磁性トナー）と、を有する現像剤（２成分現像剤）が収容されている。
詳しくは、本実施の形態におけるトナーは、レジンがポリエステルであって、ＣＣＡが４級アンモニウム塩であって、着色粒子としてカーボンブラックを用い、外添剤として疎水性シリカ０．７％、酸化チタン０．３％を用いたものであって、その平均粒径が９．５μｍとなるように形成された粉砕トナーである。さらに、トナーの流出開始温度は１０５℃となっていて、低融点なトナーが用いられている。なお、トナーの流出開始温度は、「高架式フローテスター」（島津社製）にて、「ダイ径：１．０ｍｍ、荷重：２０．０ｋｇ、昇温速度：６．０ｄｅｇ／分」の測定条件にて測定することができる。
また、キャリアは、マグネタイト芯材のコーティングキャリアである。さらに、トナーの帯電量（Ｑ／Ｍ）は２０〜３５μＣ／ｇとなり、トナーとキャリアとの混合比は２〜４重量％となるように設定されている。

２つの現像ローラ８１、８２（現像剤担持体）は、固定磁石と現像スリーブとからなり、現像スリーブが固定磁石の周囲を図３中の矢印方向に回転する。現像剤は、矢印方向に回転する撹拌ローラ８４及び搬送スクリュ８９や撹拌板８８によって、長手方向とそれに直交する方向に撹拌・混合される。そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーが、パドルローラ８３によってキャリアとともに第１現像ローラ８１に供給され、その現像剤が第１現像ローラ８１上に担持される。

このとき、トナー補給部９０内に収容されたトナーが撹拌部材９１によって補給ローラ９２の位置に搬送されて、補給ローラ９２から補給口を介して現像部８０内に適宜にトナーが補給される。なお、トナー補給部９０には、供給口７０ａ（搬送部７０）を介して、クリーニング部５９で回収された未転写トナーがリサイクルトナーとして適宜に供給される。すなわち、トナー補給部９０内には、リサイクルトナー（クリーニング部５９から供給された未転写トナーである。）と、フレッシュトナー（トナーバンク１２０から供給されたトナーである。）と、が混在することになる。

なお、トナー補給部９０内のトナーは、現像部８０内のトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）を検知するフォトセンサ６０及び透磁率センサ１００の検知結果に基いて、現像部８０内に適宜に補給されるものである。
詳しくは、所定のプリント枚数毎に、感光体ドラム５４上に基準濃度パッチ潜像がレーザー光Ｌによって書き込まれて、パッチ用の現像バイアスが印加されて（本実施の形態では、現像ポテンシャルが２８０ボルトになるように設定されている。）、感光体ドラム５４上に基準濃度トナー像（濃度パッチ）が形成される。そして、濃度パッチの反射濃度をフォトセンサ６０（反射濃度センサ）によって検知して、その反射濃度が一定範囲になるようにトナー補給部９０から現像部８０内にトナーが補給される。

フォトセンサ６０は、感光体ドラム５４上の濃度パッチ（トナー像）の反射濃度（Ｖｓｐ）を検知するとともに、トナー像が形成されていない感光体ドラム５４上の地肌反射濃度（Ｖｓｇ０）を検知する。なお、地肌反射濃度（Ｖｓｇ０）は、１ジョブ間のドラム起動時（現像起動前）に検知される。
そして、濃度パッチの反射濃度（トナー付着量）のセンサ出力（Ｖｓｐ）と地肌反射濃度（Ｖｓｇ０）との比から、透磁率センサ１００の目標値（Ｖｒｅｆ）が決定される。透磁率センサ１００は、現像剤の透磁率を検知する（現像剤のトナー濃度が低いほど透磁率Ｖｔは大きくなる。）。そして、Ｖｒｅｆ−Ｖｔ≦０のときにはトナー補給部９０から現像部８０内にトナーを補給し、Ｖｒｅｆ−Ｖｔ＞０のときにはトナー濃度が充分に高いものと判断してトナー補給部９０から現像部８０内へのトナー補給をおこなわない。なお、Ｖｒｅｆ−Ｖｔ≦０のときには、その絶対値の大きさに応じてトナー補給量も大きくする。

その後、第１現像ローラ８１に担持された現像剤は、第１現像ローラ８１との間に所定のギャップ（ドクターギャップ）を設けて設置されたドクターブレード８５（現像剤規制部材）の位置で適量化された後に、感光体ドラム５４との対向位置（現像領域である。）に達する。さらに、その対向位置を通過した現像剤は、第１現像ローラ８１から第２現像ローラ８２に移動した後に、感光体ドラム５４との対向位置（第２現像領域である。）に達する。そして、それらの対向位置で、現像剤中のトナーが、感光体ドラム５４表面に形成された静電潜像に静電気力によって付着する。
こうして、現像部８０による現像工程が終了する。

以下、本実施の形態で特徴的な、制御と、現像部８０におけるドクターブレード８５の構成と、について説明する。
本実施の形態では、検知手段としてのフォトセンサ６０によって、ドクターブレード８５による現像剤の規制量を長手方向（図３の紙面垂直方向である。）における複数の検知位置で間接的に検知している。

具体的に、フォトセンサ６０は、現像部８０の下流側で感光体ドラム５４に対向する位置であって、長手方向中央部と長手方向両端部とにそれぞれ設置されている。そして、上述したものと同様のプロセスで、感光体ドラム５４上の長手方向中央部及び長手方向両端部に濃度パッチ（トナー像）を形成して、それらの検知位置（長手方向中央部及び長手方向両端部）のトナー付着量（反射濃度）をフォトセンサ６０（検知手段）で検知する。そして、フォトセンサ６０で検知された長手方向中央部及び長手方向両端部における検知結果に基いて、搬送部７０の搬送経路を切替制御する。

具体的に、フォトセンサ６０で検知された長手方向中央部における濃度パッチの反射濃度（トナー付着量）と、長手方向両端部における濃度パッチの反射濃度と、の差異（ΔＶｓｐ）が０．１ボルト以上のときには、未転写トナーが廃トナー回収部７２に向けて搬送されるように搬送部７０の搬送経路を切替える（シャッタ７４を開放する。）。これに対して、ΔＶｓｐが０．１ボルト未満のときには、未転写トナーが現像部８０（トナー補給部９０）に向けて搬送されるように搬送部７０の搬送経路を切替える（シャッタ７４を閉鎖する。）。

ここで、本実施の形態では、フォトセンサ６０で検知する複数の検知位置（長手方向中央部及び長手方向両端部）において、現像部８０内に混入する紙粉（又は凝集トナー）の量が増加するのにともない、ドクターブレード８５による現像剤規制量（現像領域に供給される現像剤量である。）に差異が生じるように構成している。すなわち、ドクターブレード８５の先端部の形状は、フォトセンサ６０で検知する複数の検知位置（長手方向中央部及び長手方向両端部）に対応して異なるように形成されている。

詳しくは、図４（Ａ）に示すように、現像剤規制部材としてのドクターブレード８５は、長手方向両端部における先端部の上流側（現像ローラ８１の回転方向上流側である。）に、平面状（Ｃ面状）の面取り部８５ａが形成されている。この面取り部８５ａは、その幅Ｄ（Ｃ面の面取幅である。）が０．５ｍｍ以上になるように形成されている。本実施の形態では、面取り部８５ａの幅Ｄが０．５ｍｍに設定されている。
これに対して、図４（Ｂ）に示すように、ドクターブレード８５は、長手方向両端部を除く位置（長手方向中央部を含む領域である。）における先端部の上流側に、曲面状（Ｒ状）の面取り部（Ｒ部）８５ｂが形成されている。このＲ部８５ｂは、Ｒ０．３ｍｍ以下となるように形成されている。本実施の形態では、Ｒ部８５ｂがＲ０．３ｍｍに設定されている。

このように、ドクターブレード８５の先端部の形状が、長手方向両端部におけるものと、それ以外の位置（長手方向中央部を含む。）のものと、で異なることで、現像部８０内に混入する紙粉（又は凝集トナー）の量が増加するのにともない、現像剤規制量に差異が生じることになる。具体的に、面取り部８５ａを有する長手方向両端部では、Ｒ部８５ｂを有するその他の位置（長手方向中央部）に比べて、ドクターブレード８５の先端部（現像ローラ５１に対向する位置である。）で現像剤の淀みが生じて、先端部に紙粉（凝集トナー）が付着しやすい。そのため、経時においてリサイクルトナーの累積使用量が増加して現像部８０に流入する累積紙粉量が増加するのにともない、面取り部８５ａを有する長手方向両端部では、Ｒ部８５ｂを有するその他の位置（長手方向中央部）に比べて、ドクターギャップが狭小化して、現像剤規制量（現像領域における現像剤汲上げ量である。）が少なくなる。

そして、このような現像剤規制量の差異は、感光体ドラム５４上に形成される濃度パッチの反射濃度（トナー付着量）の差異となる（代用特性値となる。）ために、これをフォトセンサ６０（検知手段）で検知することになる。こうして、経時においてリサイクルトナーの累積使用量が増加して現像部８０に流入する累積紙粉量が増加するのを早期に検知することができる。
そして、累積紙粉量が増加するのをフォトセンサ６０が間接的に検知したら（ΔＶｓｐが０．１ボルト以上のときである。）、搬送部７０による未転写トナーの搬送経路を、現像部８０に向けてのものから廃トナー回収部７２に向けてのものに切替える。これにより、紙粉の含有量の異なる被転写材Ｐの使用形態に係わらず、画像抜け（白抜け）がなく、リサイクルトナーとして使用できる未転写トナーが無駄なく効率的にリサイクルされることになる。

なお、本実施の形態では、紙粉（凝集トナー）が付着しやすい面取り部８５ａをドクターブレード８５の長手方向両端部（被転写材Ｐの最大通紙幅の領域外であることが好ましい。）に設けているために、出力画像における白抜けの影響がほとんどない。

ここで、ドクターブレード８５の先端部であって長手方向両端部に形成する面取り部８５ａは、プレス加工により形成されたものである。
詳しくは、図５（Ａ）に示すように、長手方向全域にＲ０．３ｍｍのＲ部が形成されたドクターブレード８５に対して、長手方向両端部に向けてプレス加工装置２００を矢印方向に移動する。そして、図５（Ｂ）に示すように、ドクターブレード８５の長手方向両端部をプレス加工装置２００で面押しして、長手方向両端部の面取り部８５ａを形成する。このように、本実施の形態では、サンドブラスト処理や切削加工を用いることなく面取り部８５ａを形成しているために、加工コストを低廉化することができる。

図６は、本実施の形態における効果を確認するためにおこなった実験の結果を示すグラフである。
図６において、横軸は出力画像のプリント枚数を示し、縦軸は白抜け画像のランクを示す。白抜け画像のランクは、ランク見本を用いた官能的な評価に基くものであって、ランク３．５以上が視覚的に許容できる良好な範囲になる。図６において、グラフＳ１は本実施の形態における画像形成装置におけるプリント枚数と白抜けランクとの関係を示し、グラフＳ２は本実施の形態における画像形成装置においてドクターブレード８５の先端部に面取り部８５ａを設けずに長手方向全域をＲ部８５ｂ（Ｒ０．３ｍｍである。）としたときのプリント枚数と白抜けランクとの関係を示す。

図６に示す実験結果から、ドクターブレード８５の先端部を長手方向全域にわたりＲ部８５ｂとした場合（グラフＳ２である。）には、フォトセンサ６０による白抜け画像（紙粉増加）の検知ができずに、プリント枚数が２０万枚に達すると白抜けランクが３．５未満になってしまうのがわかる。これに対して、ドクターブレード８５の先端部の両端部に面取り部８５ａを設けた場合（グラフＳ１である。）には、プリント枚数が２５万枚に達してもランク４以上の軽微な白抜けしか生じていないことがわかる。これは、上述したように、累積紙粉量が増加するのを早すぎず遅すぎない最適なタイミングにてフォトセンサ６０で検知して、白抜け画像が生じる前に、搬送部７０による未転写トナーの搬送経路を、現像部８０に向けてのものから廃トナー回収部７２に向けてのものに切替えていることによるものである。

また、図７は、ドクターブレード８５の長手方向全域に平面状面取り部８５ａ（又は曲面状面取り部）を設けた場合の、面取り部８５ａの面取幅Ｄ（又はＲ）と、ランク３．５未満の白抜けが発生するプリント枚数と、の関係を示すグラフである。なお、図７に係わる実験では、搬送部７０における搬送経路の切替えはおこなわずに、未転写トナーはすべてリサイクルトナーとして現像部８０に搬送している。

図７から、ドクターブレード８５の面取り部８５ａの面取幅Ｄ（又はＲ）を０．５ｍｍ以上とすることで、早期に白抜けが生じることがわかる。したがって、本実施の形態のように、ドクターブレード８５の長手方向両端部に形成する面取り部８５ａの面取幅Ｄを０．５ｍｍ以上にすることで、検知手段としてのフォトセンサ６０で精度よく白抜け（紙粉の堆積）を検知することができることになる。

以上説明したように、本実施の形態では、ドクターブレード８５（現像剤規制部材）の先端部に凝集トナーが付着する際に、その付着量に長手方向で差異が生じるようにドクターブレード８５の先端部の形状を構成して、その差異が生じる位置について現像剤の規制量を間接的に検知して、その検知結果に基いて未転写トナーの搬送経路が切替えられるように制御している。これによって、被転写材Ｐの使用形態等に係わらず、画像抜け等の不具合がなく、リサイクルトナーとして使用できる未転写トナーが無駄なく効率的にリサイクルされる。

なお、本実施の形態では、モノクロ画像形成装置において、感光体ドラム５４上に残存する未転写トナーをクリーニング部５９で回収して、その未転写トナーをリサイクルトナー又は廃棄用トナーとした。これに対して、カラー画像形成装置において、２次転写工程がおこなわれる像担持体としての中間転写ベルト上に残存する未転写トナーを中間転写ベルト用クリーニング部で回収して、その未転写トナーをリサイクルトナー又は廃棄用トナーとする場合にも、本発明を適用することができる。その場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、検知手段としてのフォトセンサ６０で、ドクターブレード８５による現像剤規制量の位置差（中央部と両端部との位置差である。）を間接的に検知した。これに対して、ドクターブレード８５による現像剤規制量の位置差を直接的に検知して、その検知結果に基いて搬送部７０の搬送経路を切替制御することもできる。その場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、未転写トナーを廃棄するために収容する廃トナー収容部をクリーニング部とは別に設けたが、未転写トナーを廃棄するために収容する廃トナー収容部をクリーニング部自体とすることもできる。その場合、累積紙粉量が増加するのをフォトセンサ６０が間接的に検知したら（ΔＶｓｐが０．１ボルト以上のときである。）、搬送部７０による未転写トナーの現像部８０への搬送を停止する（搬送スクリュ７０ｂの回転駆動の停止である。）。すなわち、回収トナーは、リサイクルトナーとして用いられることなく、クリーニング部５９内のスペース内に収容される（搬送経路の切替えである。）。その場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 搬送部の一部を示す断面図である。 図１の画像形成装置に設置される現像部を示す断面図である。 図２の現像部に設置される現像剤規制部材を示す断面図である。 現像剤規制部材の製造工程を示す概略図である。 プリント枚数と白抜けランクとの関係を示すグラフである。 現像剤規制部材の先端部の面取幅と、白抜けが発生するプリント枚数と、の関係を示すグラフである。

符号の説明

５０ 画像形成装置本体（装置本体）、 ５３ 露光部、
５４ 感光体ドラム（像担持体）、 ５５ 帯電部、
５９ クリーニング部、
６０ フォトセンサ（検知手段）、
７０ 搬送部、 ７０ａ 供給口、 ７０ｂ 搬送スクリュ、
７１ 廃トナー搬送管、 ７２ 廃トナー収容部、
７４ シャッタ、 ７５ ソレノイド、
８０ 現像装置（現像部）、
８１ 第１現像ローラ（現像剤担持体）、 ８２ 第２現像ローラ、
８３ パドルローラ、 ８４ 撹拌ローラ、
８５ ドクターブレード（現像剤規制部材）、
８５ａ 面取り部（長手方向端部の平面状面取り部）、
８５ｂ Ｒ部（長手方向中央部の曲面状面取り部）、
８６ 開口部、 ８７ 入口シール、 ８８ 撹拌板、
８９ 搬送スクリュ、 ９１ 撹拌部材、 ９２ 補給ローラ、
２００ プレス加工装置。

Claims (8)

1. 像担持体に対向する現像剤担持体上に担持される現像剤の量を規制する現像剤規制部材を有するとともに、当該像担持体上に形成された潜像を現像する現像部と、
   転写部を通過した像担持体上に付着する未転写トナーを回収するクリーニング部と、
   前記クリーニング部で回収された未転写トナーを廃棄するために収容する廃トナー収容部と、
   前記クリーニング部で回収された未転写トナーを前記現像部及び前記廃トナー収容部のいずれかに向けて搬送できるように搬送経路が切替可能に構成された搬送部と、
   前記現像剤規制部材による現像剤の規制量を長手方向における複数の検知位置で直接的又は間接的に検知する検知手段と、を備え、
   前記搬送部は、前記検知手段の検知結果に基いて前記搬送経路が切替えられるように制御され、
   前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体に対向する先端部の形状が前記複数の検知位置に対応して異なるように形成されたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検知手段は、前記像担持体上に形成されるトナー像におけるトナー付着量を長手方向中央部及び長手方向端部を前記検知位置として検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像剤規制部材は、長手方向端部における前記先端部が上流側に面取り部を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記面取り部は、プレス加工により形成されたことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記面取り部は、平面状に形成され、その幅が０．５ｍｍ以上になるように形成されたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記現像剤規制部材は、前記面取り部が形成された前記長手方向端部とは異なる位置における前記先端部が上流側に曲面状の面取り部を有することを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記曲面状の面取り部は、Ｒ０．３ｍｍ以下となるように形成されたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記搬送部は、前記長手方向中央部におけるトナー付着量と前記長手方向端部におけるトナー付着量との差が所定値未満のときに前記未転写トナーを前記現像部に向けて搬送するように制御され、前記長手方向中央部におけるトナー付着量と前記長手方向端部におけるトナー付着量との差が所定値以上のときに前記未転写トナーを前記廃トナー収容部に向けて搬送するように制御されることを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
   

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