JP2007334075A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】リサイクルトナーを供給することにより、トナー消費量の低減が可能となり、作像１枚あたりのコストが削減可能であり、廃トナー量（廃トナータンクに回収される廃トナー量）は少なくなるため、廃トナータンクの容積も小さくすることが可能であり、機械の小型化に大きく貢献できること。
【解決手段】イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４色のトナーを使用したカラー現像装置において、イエローを作像最上流に配置した現像装置において、イエローの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーはイエローのトナー補給経路にリサイクルし、マゼンタとシアンとブラックの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーをブラックのトナー補給経路に補給するトナーリサイクル機構を有する現像装置。
【選択図】図１
【解決手段】イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４色のトナーを使用したカラー現像装置において、イエローを作像最上流に配置した現像装置において、イエローの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーはイエローのトナー補給経路にリサイクルし、マゼンタとシアンとブラックの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーをブラックのトナー補給経路に補給するトナーリサイクル機構を有する現像装置。
【選択図】図１
Description
本発明は静電複写機、レーザープリンタなどの電子写真プロセスを用いる画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
モノクロの現像装置では、トナーのリサイクルは公知技術である。例えば特許文献１の特開２００６−３７２９号公報には、感光体ドラム上の残留トナーを、磁気ブラシを形成する回収スリーブで回収した後、ブレード部材で回収し、その後、回収スリーブで回収した回収トナーTaと、ブレード部材で回収した回収トナーTbとを仕切板を介して分離してさせ搬送し、回収トナーTaについてはこれを新規キャリアと共にリサイクル経路を経由させて現像器内に搬送して再利用することが記載されている。
また、カラー現像の場合も、着色トナーを回収せんとする試みが提案されており、例えば特許文献２の特開２００１−９２２０８号公報には、トナーリサイクルを行なうカラー画像形成装置において、各色のトナー像が形成され、転写が行われた複数の感光体上に残留する各色残留トナーを個別にクリーニングし、色別のトナー回収容器に回収して再度現像に使用しようとすると、実際には、上流の現像手段で既に転写されているトナー像の一部が感光体に逆転写し、下流の転写残トナーと共にクリーニング手段に混入混色が発生するという問題を避け混色を最低限度に要請するため、各色トナーの帯電特性を同一とし、各色トナーの結着樹脂及び粒度分布を同一とし、各色用の現像手段を同一仕様とし、ニ成分系現像剤の場合には、各色現像剤中のキャリアを同一のものにすることが記載され、
特許文献３の特開２０００−１８１１１８号公報には、カラー像形成方法として、単一の感光体上に順次各色のトナー像を形成し、転写ドラムに巻き付けた転写材を回転させて繰り返しこの感光体に対向させ、そこで順次形成される各色のトナー像を重ねて転写していく転写ドラム方式と、複数の像形成部を並べて配置し、ベルトで搬送される転写材にそれぞれの像形成部を通過させて順次各色のトナー像を転写し、カラー像を重ね合わす連続重ね方式があり、後者の連続転写方式を用いたカラー画像形成装置には、４色の像形成のためにそれぞれが感光体、光走査手段などを含んだ４つの像形成ステーションが並び、ベルトに搬送された用紙がそれぞれの感光体の下部を通過してカラートナー像が重ね合わされる方式と、感光体上に順次形成される各色トナー像を中間転写材上に一旦重ねて、最後にこの中間転写材上のトナー像を一括して転写紙に移す方式があるが、中間転写体を使用する構成では、トナーは感光体から中間転写体へ、さらに中間転写体から受像紙へと、少なくとも２回以上の転写工程を経ることになり、２回の転写により転写効率は低下し、これは廃トナーの増大に繋がり、したがって、トナーのコストアップや、廃トナーボックスの容積をより大きなものとせねばならず、このような転写効率の低下はトナー原料成分の分散不良による逆極性の地かぶりや転写抜けが要因と考えられるので、これを防止し、かつ、廃トナーをリサイクルしても現像剤の帯電量、流動性の低下がなく、凝集物を生じず、長寿命化が図られ、リサイクル現像を可能とするため、トナー中に、ラノリン又はラノリン脂肪酸、ラノリン脂肪酸の金属塩、ラノリン脂肪酸エステル、水素添加ラノリン及び硬質ラノリン等のラノリン誘導体と、外添剤とを含有させることが記載され、
特許文献４の特開２０００−６６４３９号公報及び特許文献５の特開２０００−６６４４０号公報には、同様な趣旨・目的で、外添剤として、シリカ微粉末中の有機溶剤により抽出されるポリジメチルシロキサン骨格を有する成分の前記シリカ微粉末中の含有量が２．５ｗｔ％以下のシリカ微粉末を含有するトナー、及び外添剤として、所定粒径を有する流動化剤微粉末と、前記所定粒径よりも大きな粒径を有し導電化処理を施された導電性無機微粒子とからなるものを用いたトナーが記載され、
特許文献６の特開２０００−５６５００号公報、特許文献７の特開２０００−５６５０１号公報には、同様な趣旨・目的で、トナー中にホホボ油誘導体を添加し熱風により表面改質処理を施すこと、及びトナー中にトナー中にメドウフォーム油誘導体と外添剤とを含有させること、が記載され、特許文献８の特開平１１−９５４７７号公報には、同様な趣旨・目的で、外添剤として動摩擦係数が０．１２〜０．３０のもの、ＤＳＣ法による融点が６６〜８６℃である植物系ワックス、またはＤＳＣ法による融点が８０〜１４０℃であるポリエチレン系ワックスのうちから選ばれたものを用い、外添剤の動摩擦係数ＧＦが、トナー母体に外添剤を外添処理した後のトナーの動摩擦係数をＴＦよりも小さくしたトナーが記載され、特許文献９の特開２０００−５６４９９号公報には、メドウフォーム油又は水素添加メドウフォーム油のいずれか一方又は両方とを含有し、熱風により表面改質してなるトナーが記載されている。
特許文献１０の特開２００４−１８４４４２号公報には、各カラーに対応する複数の消耗品ユニットがそれぞれ装置本体の複数のセット位置にセットされて収納され、各消耗品ユニットが互いに異なる色のトナーを収容しており、各消耗品ユニットにより生成した各色のトナー像を重ね合わせて、カラー画像を形成する画像形成装置に用いられる消耗品ユニットであって、任意の色のトナ−を充填して各色毎に分別しリサイクルできるように構成されている画像形成装置の消耗品ユニットが記載され、
特許文献１１の特開２００１−２２８６６９号公報には、現像装置と、顕像転写後の像担持体表面に残留した残留トナーを該像担持体表面から除去し回収するクリーニング手段とを有する画像形成部を複数組備え、該複数組の画像形成部の各像担持体との対向領域である転写位置を通過するように表面が移動する転写体に、順次、各像担持体上に形成された顕像を転写することで、重ね画像を形成する画像形成装置であって、該転写体の表面移動方向における最上流側から２番目以降に位置する画像形成部のうち、少なくとも１以上の画像形成部については、上記クリーニング手段で回収された残留トナーを、再び現像装置に供給するトナーリサイクル手段を有する画像形成装置であって、上記トナーリサイクル手段を有する画像形成部のうち、上記転写体の表面移動方向における最下流側に位置する画像形成部の現像装置に貯蔵する現像剤貯蔵量を、他の全ての画像形成部の現像装置に貯蔵する現像剤貯蔵量よりも多くし、該トナーリサイクル手段を有する画像形成部を２以上備え、トナーリサイクル手段を有する画像形成部の、上記転写体の表面移動方向における下流側に位置するものほど、その現像装置に貯蔵する現像剤貯蔵量を多くしてなる画像形成装置が記載され、
特許文献１２の特開２００２−３１１６６９号公報には、複数の作像手段の各々の像担持体上に形成したトナー画像をそれぞれ転写して中間転写体上に合成トナー画像を形成し、その合成トナー画像を転写してシートにカラー画像を形成するカラー画像形成装置に、転写残トナーを、前記複数の作像手段の中のブラックＢＫの作像手段で用いる現像装置に戻して再使用するトナーリサイクル装置として、トナー回収用のスクリュ部材及びこのスクリュ部材の一端に設けられるベルト状回収トナー搬送部材を有するリサイクル装置を設けたカラー画像形成装置が記載され、
特許文献１３の特開２００２−１７４９３４号公報には、像担持体のまわりに現像装置と像担持体クリーニング装置とを備えて単色作像手段を構成し、その単色作像手段の像担持体上に形成したトナー画像をいったん中間転写体に転写し、その中間転写体上のトナー画像を転写して転写材上に画像を形成する画像形成装置であって、前記中間転写体の回転搬送方向に沿って前記単色作像手段を複数並べて、前記中間転写体上に多色画像を形成するタンデム作像装置を構成し、そのタンデム作像装置を構成する前記単色作像手段のうち、中間転写体の回転搬送方向最下流位置に配置された黒の単色作像手段に、前記像担持体クリーニング装置で回収したトナーを前記現像装置へと搬送するトナーリサイクル装置を備えてなり、所望により、中間転写体の回転搬送方向最上流位置に配置する単色作像手段にも同様なトナーリサイクル装置を備えてなる画像形成装置が記載され、
特許文献１４の特開２００６−１８０５０号公報には、像担持体と、前記像担持体に形成された静電像を現像してトナー像とする、少なくとも黒色を含む複数色に対応する複数の現像装置と、を有し、前記像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写体を介して記録材上に転写するか、或いは記録材搬送体で搬送される記録材上に直接転写することによって、記録材上に複数色のトナー像を転写する画像形成装置であって、前記像担持体上をクリーニングする第１のクリーニング手段及び前記中間転写体若しくは記録材担持体上をクリーニングする第２のクリーニング手段、又は、前記第２のクリーニング手段により回収された、複数色が混在したリサイクルトナーを、黒色用の現像装置に戻し、該黒色用の現像装置に補給する新規トナーと混合して再利用すると共に、前記黒色用の現像装置に補給するリサイクルトナーと新規トナーとの混合比率を決定する混合比率決定手段と、を有し、前記混合比率決定手段は、前記黒色用の現像装置内の黒色トナー比率と前記トナー比率検知手段が検知した前記各色トナーの比率とから計算される前記リサイクルトナー中の黒色トナー比率に応じて、前記混合比率を可変とするカラー画像形成装置が記載されている。
しかし、カラーの現像装置では、リサイクルは困難である。基本的に４個の作像装置を使用していることが多く、他の色のトナーが混色することが原因である。
また、カラー現像の場合も、着色トナーを回収せんとする試みが提案されており、例えば特許文献２の特開２００１−９２２０８号公報には、トナーリサイクルを行なうカラー画像形成装置において、各色のトナー像が形成され、転写が行われた複数の感光体上に残留する各色残留トナーを個別にクリーニングし、色別のトナー回収容器に回収して再度現像に使用しようとすると、実際には、上流の現像手段で既に転写されているトナー像の一部が感光体に逆転写し、下流の転写残トナーと共にクリーニング手段に混入混色が発生するという問題を避け混色を最低限度に要請するため、各色トナーの帯電特性を同一とし、各色トナーの結着樹脂及び粒度分布を同一とし、各色用の現像手段を同一仕様とし、ニ成分系現像剤の場合には、各色現像剤中のキャリアを同一のものにすることが記載され、
特許文献３の特開２０００−１８１１１８号公報には、カラー像形成方法として、単一の感光体上に順次各色のトナー像を形成し、転写ドラムに巻き付けた転写材を回転させて繰り返しこの感光体に対向させ、そこで順次形成される各色のトナー像を重ねて転写していく転写ドラム方式と、複数の像形成部を並べて配置し、ベルトで搬送される転写材にそれぞれの像形成部を通過させて順次各色のトナー像を転写し、カラー像を重ね合わす連続重ね方式があり、後者の連続転写方式を用いたカラー画像形成装置には、４色の像形成のためにそれぞれが感光体、光走査手段などを含んだ４つの像形成ステーションが並び、ベルトに搬送された用紙がそれぞれの感光体の下部を通過してカラートナー像が重ね合わされる方式と、感光体上に順次形成される各色トナー像を中間転写材上に一旦重ねて、最後にこの中間転写材上のトナー像を一括して転写紙に移す方式があるが、中間転写体を使用する構成では、トナーは感光体から中間転写体へ、さらに中間転写体から受像紙へと、少なくとも２回以上の転写工程を経ることになり、２回の転写により転写効率は低下し、これは廃トナーの増大に繋がり、したがって、トナーのコストアップや、廃トナーボックスの容積をより大きなものとせねばならず、このような転写効率の低下はトナー原料成分の分散不良による逆極性の地かぶりや転写抜けが要因と考えられるので、これを防止し、かつ、廃トナーをリサイクルしても現像剤の帯電量、流動性の低下がなく、凝集物を生じず、長寿命化が図られ、リサイクル現像を可能とするため、トナー中に、ラノリン又はラノリン脂肪酸、ラノリン脂肪酸の金属塩、ラノリン脂肪酸エステル、水素添加ラノリン及び硬質ラノリン等のラノリン誘導体と、外添剤とを含有させることが記載され、
特許文献４の特開２０００−６６４３９号公報及び特許文献５の特開２０００−６６４４０号公報には、同様な趣旨・目的で、外添剤として、シリカ微粉末中の有機溶剤により抽出されるポリジメチルシロキサン骨格を有する成分の前記シリカ微粉末中の含有量が２．５ｗｔ％以下のシリカ微粉末を含有するトナー、及び外添剤として、所定粒径を有する流動化剤微粉末と、前記所定粒径よりも大きな粒径を有し導電化処理を施された導電性無機微粒子とからなるものを用いたトナーが記載され、
特許文献６の特開２０００−５６５００号公報、特許文献７の特開２０００−５６５０１号公報には、同様な趣旨・目的で、トナー中にホホボ油誘導体を添加し熱風により表面改質処理を施すこと、及びトナー中にトナー中にメドウフォーム油誘導体と外添剤とを含有させること、が記載され、特許文献８の特開平１１−９５４７７号公報には、同様な趣旨・目的で、外添剤として動摩擦係数が０．１２〜０．３０のもの、ＤＳＣ法による融点が６６〜８６℃である植物系ワックス、またはＤＳＣ法による融点が８０〜１４０℃であるポリエチレン系ワックスのうちから選ばれたものを用い、外添剤の動摩擦係数ＧＦが、トナー母体に外添剤を外添処理した後のトナーの動摩擦係数をＴＦよりも小さくしたトナーが記載され、特許文献９の特開２０００−５６４９９号公報には、メドウフォーム油又は水素添加メドウフォーム油のいずれか一方又は両方とを含有し、熱風により表面改質してなるトナーが記載されている。
特許文献１０の特開２００４−１８４４４２号公報には、各カラーに対応する複数の消耗品ユニットがそれぞれ装置本体の複数のセット位置にセットされて収納され、各消耗品ユニットが互いに異なる色のトナーを収容しており、各消耗品ユニットにより生成した各色のトナー像を重ね合わせて、カラー画像を形成する画像形成装置に用いられる消耗品ユニットであって、任意の色のトナ−を充填して各色毎に分別しリサイクルできるように構成されている画像形成装置の消耗品ユニットが記載され、
特許文献１１の特開２００１−２２８６６９号公報には、現像装置と、顕像転写後の像担持体表面に残留した残留トナーを該像担持体表面から除去し回収するクリーニング手段とを有する画像形成部を複数組備え、該複数組の画像形成部の各像担持体との対向領域である転写位置を通過するように表面が移動する転写体に、順次、各像担持体上に形成された顕像を転写することで、重ね画像を形成する画像形成装置であって、該転写体の表面移動方向における最上流側から２番目以降に位置する画像形成部のうち、少なくとも１以上の画像形成部については、上記クリーニング手段で回収された残留トナーを、再び現像装置に供給するトナーリサイクル手段を有する画像形成装置であって、上記トナーリサイクル手段を有する画像形成部のうち、上記転写体の表面移動方向における最下流側に位置する画像形成部の現像装置に貯蔵する現像剤貯蔵量を、他の全ての画像形成部の現像装置に貯蔵する現像剤貯蔵量よりも多くし、該トナーリサイクル手段を有する画像形成部を２以上備え、トナーリサイクル手段を有する画像形成部の、上記転写体の表面移動方向における下流側に位置するものほど、その現像装置に貯蔵する現像剤貯蔵量を多くしてなる画像形成装置が記載され、
特許文献１２の特開２００２−３１１６６９号公報には、複数の作像手段の各々の像担持体上に形成したトナー画像をそれぞれ転写して中間転写体上に合成トナー画像を形成し、その合成トナー画像を転写してシートにカラー画像を形成するカラー画像形成装置に、転写残トナーを、前記複数の作像手段の中のブラックＢＫの作像手段で用いる現像装置に戻して再使用するトナーリサイクル装置として、トナー回収用のスクリュ部材及びこのスクリュ部材の一端に設けられるベルト状回収トナー搬送部材を有するリサイクル装置を設けたカラー画像形成装置が記載され、
特許文献１３の特開２００２−１７４９３４号公報には、像担持体のまわりに現像装置と像担持体クリーニング装置とを備えて単色作像手段を構成し、その単色作像手段の像担持体上に形成したトナー画像をいったん中間転写体に転写し、その中間転写体上のトナー画像を転写して転写材上に画像を形成する画像形成装置であって、前記中間転写体の回転搬送方向に沿って前記単色作像手段を複数並べて、前記中間転写体上に多色画像を形成するタンデム作像装置を構成し、そのタンデム作像装置を構成する前記単色作像手段のうち、中間転写体の回転搬送方向最下流位置に配置された黒の単色作像手段に、前記像担持体クリーニング装置で回収したトナーを前記現像装置へと搬送するトナーリサイクル装置を備えてなり、所望により、中間転写体の回転搬送方向最上流位置に配置する単色作像手段にも同様なトナーリサイクル装置を備えてなる画像形成装置が記載され、
特許文献１４の特開２００６−１８０５０号公報には、像担持体と、前記像担持体に形成された静電像を現像してトナー像とする、少なくとも黒色を含む複数色に対応する複数の現像装置と、を有し、前記像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写体を介して記録材上に転写するか、或いは記録材搬送体で搬送される記録材上に直接転写することによって、記録材上に複数色のトナー像を転写する画像形成装置であって、前記像担持体上をクリーニングする第１のクリーニング手段及び前記中間転写体若しくは記録材担持体上をクリーニングする第２のクリーニング手段、又は、前記第２のクリーニング手段により回収された、複数色が混在したリサイクルトナーを、黒色用の現像装置に戻し、該黒色用の現像装置に補給する新規トナーと混合して再利用すると共に、前記黒色用の現像装置に補給するリサイクルトナーと新規トナーとの混合比率を決定する混合比率決定手段と、を有し、前記混合比率決定手段は、前記黒色用の現像装置内の黒色トナー比率と前記トナー比率検知手段が検知した前記各色トナーの比率とから計算される前記リサイクルトナー中の黒色トナー比率に応じて、前記混合比率を可変とするカラー画像形成装置が記載されている。
しかし、カラーの現像装置では、リサイクルは困難である。基本的に４個の作像装置を使用していることが多く、他の色のトナーが混色することが原因である。
中間転写装置を使用した画像形成装置の例で説明する（現像装置は、Ｙ．Ｃ．Ｍ．Ｋの順に並んでいるものとする）。
Ｙで作像した画像は中間転写に転写され、下流にあるＣの転写ニップに搬送される。このときに、Ｃの感光体にＹのトナーが逆転写される（転写のバイアスの影響で、トナーが帯電され、中間転写から、感光体にトナーが移動することになる）。
このときに、Ｃの感光体上には、Ｃの転写残トナーとＹの逆転写トナーとが存在することになる。これらのトナーをＣのクリーニングブレードで回収する。
このトナーは２色混色したトナーであり、そのままリサイクルすることが困難である。
以下同様に、Ｍの感光体上には、Ｙ．Ｃ．Ｍの転写残トナーが存在し、Ｂｋの感光体上には、４色のトナーが存在することになる。
Ｙで作像した画像は中間転写に転写され、下流にあるＣの転写ニップに搬送される。このときに、Ｃの感光体にＹのトナーが逆転写される（転写のバイアスの影響で、トナーが帯電され、中間転写から、感光体にトナーが移動することになる）。
このときに、Ｃの感光体上には、Ｃの転写残トナーとＹの逆転写トナーとが存在することになる。これらのトナーをＣのクリーニングブレードで回収する。
このトナーは２色混色したトナーであり、そのままリサイクルすることが困難である。
以下同様に、Ｍの感光体上には、Ｙ．Ｃ．Ｍの転写残トナーが存在し、Ｂｋの感光体上には、４色のトナーが存在することになる。
このように、カラーの画像形成装置では、感光体のクリーニング装置で回収されるトナーは、混色されており、モノクロ機のように、トナーをリサイクルすることが、困難である。
このように、リサイクルトナーを供給することにより、トナー消費量の低減が可能となり、作像１枚あたりのコストが削減可能である。
当然廃トナー量（廃トナータンクに回収される廃トナー量）は少なくなるため、廃トナータンクの容積も小さくすることが可能であり、機械の小型化に大きく貢献できる。
モノクロの画像形成装置では、トナーリサイクルを実施している機械も多く、今後はカラー機のトナーリサイクルも環境面を考慮しても、実施されていくと思われる。
の提供を目的とする。
当然廃トナー量（廃トナータンクに回収される廃トナー量）は少なくなるため、廃トナータンクの容積も小さくすることが可能であり、機械の小型化に大きく貢献できる。
モノクロの画像形成装置では、トナーリサイクルを実施している機械も多く、今後はカラー機のトナーリサイクルも環境面を考慮しても、実施されていくと思われる。
の提供を目的とする。
すなわち、上記課題は、本発明の（１）「イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４色のトナーを使用したカラー現像装置において、イエローを作像最上流に配置した現像装置において、イエローの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーはイエローのトナー補給経路にリサイクルし、マゼンタとシアンとブラックの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーをブラックのトナー補給経路に補給するトナーリサイクル機構を有する現像装置」、
（２）「イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４色のトナーを使用したカラー現像装置において、イエローを作像最上流に配置した現像装置において、イエローの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーはイエローのトナー補給経路にリサイクルし、ブラックの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーをブラックのトナー補給経路に補給するトナーリサイクル機構を有する現像装置」、
（３）「現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーをトナー補給経路にリサイクルする量を制御することを特徴とする前記第（１）項または第（２）項に記載の現像装置」、
（４）「リサイクルするトナー量を制御は、リサイクルされる現像装置の画素数に基づき制御することを特徴とする前記第（３）項に記載の現像装置」、
（５）「リサイクルするトナー量を制御は、リサイクルされる現像装置の画素数・プロコンで求めた現像γに基づき制御することを特徴とする前記第（３）項に記載の現像装置」、
（６）「リサイクルするトナー量を制御は、リサイクルされる現像装置の画素数・プロコンで求めた現像γ・環境に基づき制御することを特徴とする前記第（３）項に記載の現像装置」、
（７）「前記第（１）項乃至第（８）項の何れかに記載の現像装置を有するプロセスカートリッジ構成の画像形成装置」によって達成される。
（２）「イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４色のトナーを使用したカラー現像装置において、イエローを作像最上流に配置した現像装置において、イエローの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーはイエローのトナー補給経路にリサイクルし、ブラックの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーをブラックのトナー補給経路に補給するトナーリサイクル機構を有する現像装置」、
（３）「現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーをトナー補給経路にリサイクルする量を制御することを特徴とする前記第（１）項または第（２）項に記載の現像装置」、
（４）「リサイクルするトナー量を制御は、リサイクルされる現像装置の画素数に基づき制御することを特徴とする前記第（３）項に記載の現像装置」、
（５）「リサイクルするトナー量を制御は、リサイクルされる現像装置の画素数・プロコンで求めた現像γに基づき制御することを特徴とする前記第（３）項に記載の現像装置」、
（６）「リサイクルするトナー量を制御は、リサイクルされる現像装置の画素数・プロコンで求めた現像γ・環境に基づき制御することを特徴とする前記第（３）項に記載の現像装置」、
（７）「前記第（１）項乃至第（８）項の何れかに記載の現像装置を有するプロセスカートリッジ構成の画像形成装置」によって達成される。
以下の詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明におけるような、リサイクルトナーを供給することにより、トナー消費量の低減が可能となり、作像１枚あたりのコストが削減可能であり、当然廃トナー量（廃トナータンクに回収される廃トナー量）は少なくなるため、廃トナータンクの容積も小さくすることが可能であり、機械の小型化に大きく貢献できる。また、モノクロの画像形成装置では、トナーリサイクルを実施している機械も多く、今後はカラー機のトナーリサイクルも環境面を考慮しても、実施されていくという優れた効果を発揮する。
以下に本発明について詳細に説明する。
上に説明したように、４色ある現像装置の感光体上には、複数の転写残トナーが存在する。このトナーをリサイクルするためには、他の色のトナーが混色しても色変化の少ない、ブラックに戻すことは可能である。
よって、他色の回収トナーをブラックへリサイクルする機構を有することは可能である。ただし、ブラックのトナーも他の色の混色が多いと、色味が変更されてしまうため、リサイクルさせる量を制御する必要がある。すなわち本発明においてはブラックの現像装置内のＢＫのトナー消費量（補給トナー量）を認識して、リサイクル量を制御する。
本発明のカラー現像装置においては、前記特許文献１２の特開２００２−３１１６６９号公報開示の黒現像装置にリサイクルトナーを戻す機構、及び、搭載されている紙除去装置を、本発明の現像装置を構成するために用いることができ、また、特許文献１３の特開２００２−１７４９３４号公報開示の単色作像手段のうち少なくとも２つの単色作像手段に、前記像担持体クリーニング装置で回収したトナーを前記現像装置へと搬送する機構のうち、最上流位置に配置する単色作像手段に備えられたトナーリサイクル装置を、本発明における「少なくとも黒の単色作像手段に備えられるトナーリサイクル装置」に採用することができ、さらに、前記特許文献１４の特開２００６−１８０５０号記載の（１）各色トナーの比率を、画像形成装置に入力された画像形成を行う画像データから画像を色分解した各色の濃度データを、（２）画像形成装置が出力する画像データから各色の感光体上を露光する露光光の発光時間を検知し、（３）各色トナーの比率を、各現像装置に補給する補給トナー量を検知する機構を、本発明における「複数色が混在したリサイクルトナーを、黒色用の現像装置に戻し、該黒色用の現像装置に補給する新規トナーと混合して再利用する手段」を構成するために用いることができる。
而して、仮にY,C,M,BKの順で中転に当接している画像形成装置とすると、YはYにトナーリサイクルを実施かつKにC,M,BKからのリサイクルトナーを実施という目的は、最上流のPCUには、中間転写に転写去れたトナーの逆転写トナーが感光体に付着しないので、１つの現像装置（PCU）内でリサイクルをさせることが可能である。上流から２番目以降の現像装置の感光体には、中間転写からの逆転写があるので、混色が避けれない。混色したトナーをリサイクルしやすい（リサイクル実施時に色見変動が少ない）のは、当然BKであるから、これらの２番目以降のクリーニング回収トナーをBKに戻す。
図１に、請求項１記載の本発明の概念図を示す。どのST（色）のトナーをどこのSTへリサイクルするかを概念図で表記した。リサイクル方法に関しては従来技術を用いる（スクリューで搬送・エアーで搬送等のトナー補給の搬送手段が利用可能）ため、図示はしていない。図２に、請求項１記載の本発明の別の概念図（図１のリサイクルトナーの搬送をスクリューで搬送した時の概念図）を、図３に、請求項２記載の本発明の概念図を、それぞれ示す。
BKへのリサイクルトナー量を出来るだけ少なくしたいため、上記のような構成にしている。少なくしたい理由は、色見変動である。前記特許文献１２記載の技術と基本的に異なるのは、特許文献１２にはBKへのリサイクルトナーをどの色の現像装置から実施するかは、記載されていない。また、前記特許文献１３記載の技術においても、各色の現像装置でリサイクルを実施しているので、他の現像装置からのトナーリサイクルに対しては触れられてなく、さらに、特許文献１４もどの現像装置からリサイクルをするかは振れられていない。
本発明においてＢＫ現像装置のトナーの消費量（補給量）を正確に認識する必要があるが、この方法はいくつかある。まずは画像面積率を把握することである。印刷された画像の中で、ＢＫの画像面積がわかれば、１画素のトナー消費量は制御値から算出されるので、ＢＫのトナー消費量を認識することが可能である。
ここで、本発明においては、例えば各色の感光体上の転写残トナー量（この量がリサイクルトナー量となる）を確認することができる。そして、この量を測定・認識できる手段として例えば、（１）感光体の転写後・クリーニング手段の間に、トナー付着量測定用のセンサを搭載する（通常カラーでは、中間転写ベルト上のトナー量を測定するための光学センサが搭載されているが、この技術を応用して、感光体上の転写残量を測定することは可能）、（２）画像形成に使用されたトナー量（感光体上に現像されたトナー量）を算出する（画像形成に使用された画像の画素数、１画素に使用されるトナー量を算出）。この量を算出する手段として、現像γ（現像ポテンシャルと現像量との関係のグラフの傾き）から判断することが可能（理由：現像ポテンシャルは、現像装置の状況によって変動するが、画像形成時の現像ポテンシャルは確認でき、現像γは画像形成時以外の時に実行される、プロコン（画像濃度調整）時に求められているので、画像形成時毎に、感光体付着量の算出は可能である）、また、もちろんその他の方法として、特許文献１４に記載の方法を用いることもできる。
上に説明したように、４色ある現像装置の感光体上には、複数の転写残トナーが存在する。このトナーをリサイクルするためには、他の色のトナーが混色しても色変化の少ない、ブラックに戻すことは可能である。
よって、他色の回収トナーをブラックへリサイクルする機構を有することは可能である。ただし、ブラックのトナーも他の色の混色が多いと、色味が変更されてしまうため、リサイクルさせる量を制御する必要がある。すなわち本発明においてはブラックの現像装置内のＢＫのトナー消費量（補給トナー量）を認識して、リサイクル量を制御する。
本発明のカラー現像装置においては、前記特許文献１２の特開２００２−３１１６６９号公報開示の黒現像装置にリサイクルトナーを戻す機構、及び、搭載されている紙除去装置を、本発明の現像装置を構成するために用いることができ、また、特許文献１３の特開２００２−１７４９３４号公報開示の単色作像手段のうち少なくとも２つの単色作像手段に、前記像担持体クリーニング装置で回収したトナーを前記現像装置へと搬送する機構のうち、最上流位置に配置する単色作像手段に備えられたトナーリサイクル装置を、本発明における「少なくとも黒の単色作像手段に備えられるトナーリサイクル装置」に採用することができ、さらに、前記特許文献１４の特開２００６−１８０５０号記載の（１）各色トナーの比率を、画像形成装置に入力された画像形成を行う画像データから画像を色分解した各色の濃度データを、（２）画像形成装置が出力する画像データから各色の感光体上を露光する露光光の発光時間を検知し、（３）各色トナーの比率を、各現像装置に補給する補給トナー量を検知する機構を、本発明における「複数色が混在したリサイクルトナーを、黒色用の現像装置に戻し、該黒色用の現像装置に補給する新規トナーと混合して再利用する手段」を構成するために用いることができる。
而して、仮にY,C,M,BKの順で中転に当接している画像形成装置とすると、YはYにトナーリサイクルを実施かつKにC,M,BKからのリサイクルトナーを実施という目的は、最上流のPCUには、中間転写に転写去れたトナーの逆転写トナーが感光体に付着しないので、１つの現像装置（PCU）内でリサイクルをさせることが可能である。上流から２番目以降の現像装置の感光体には、中間転写からの逆転写があるので、混色が避けれない。混色したトナーをリサイクルしやすい（リサイクル実施時に色見変動が少ない）のは、当然BKであるから、これらの２番目以降のクリーニング回収トナーをBKに戻す。
図１に、請求項１記載の本発明の概念図を示す。どのST（色）のトナーをどこのSTへリサイクルするかを概念図で表記した。リサイクル方法に関しては従来技術を用いる（スクリューで搬送・エアーで搬送等のトナー補給の搬送手段が利用可能）ため、図示はしていない。図２に、請求項１記載の本発明の別の概念図（図１のリサイクルトナーの搬送をスクリューで搬送した時の概念図）を、図３に、請求項２記載の本発明の概念図を、それぞれ示す。
BKへのリサイクルトナー量を出来るだけ少なくしたいため、上記のような構成にしている。少なくしたい理由は、色見変動である。前記特許文献１２記載の技術と基本的に異なるのは、特許文献１２にはBKへのリサイクルトナーをどの色の現像装置から実施するかは、記載されていない。また、前記特許文献１３記載の技術においても、各色の現像装置でリサイクルを実施しているので、他の現像装置からのトナーリサイクルに対しては触れられてなく、さらに、特許文献１４もどの現像装置からリサイクルをするかは振れられていない。
本発明においてＢＫ現像装置のトナーの消費量（補給量）を正確に認識する必要があるが、この方法はいくつかある。まずは画像面積率を把握することである。印刷された画像の中で、ＢＫの画像面積がわかれば、１画素のトナー消費量は制御値から算出されるので、ＢＫのトナー消費量を認識することが可能である。
ここで、本発明においては、例えば各色の感光体上の転写残トナー量（この量がリサイクルトナー量となる）を確認することができる。そして、この量を測定・認識できる手段として例えば、（１）感光体の転写後・クリーニング手段の間に、トナー付着量測定用のセンサを搭載する（通常カラーでは、中間転写ベルト上のトナー量を測定するための光学センサが搭載されているが、この技術を応用して、感光体上の転写残量を測定することは可能）、（２）画像形成に使用されたトナー量（感光体上に現像されたトナー量）を算出する（画像形成に使用された画像の画素数、１画素に使用されるトナー量を算出）。この量を算出する手段として、現像γ（現像ポテンシャルと現像量との関係のグラフの傾き）から判断することが可能（理由：現像ポテンシャルは、現像装置の状況によって変動するが、画像形成時の現像ポテンシャルは確認でき、現像γは画像形成時以外の時に実行される、プロコン（画像濃度調整）時に求められているので、画像形成時毎に、感光体付着量の算出は可能である）、また、もちろんその他の方法として、特許文献１４に記載の方法を用いることもできる。
さらに精度を上げるには、作像時以外に通常の画像形成装置では、画像の濃度を調整するために調整を行っている（以下、プロセスコントロール；プロコン）。
このプロコンでは、どの程度現像能力があるかを確認するため、現像ポテンシャルと付着量の関係から、直線関係を求め、この直線の傾きが現像γである。
先に画素数は認識されているが、１画素のトナー消費量は、狙いの制御値を使用してもいいが、さらに精度を上げるには、プロコンで求めた現像γから、現在のトナー消費量を算出し、その値から、総消費量を算出することで可能となる。
また、プロコンは通常数百枚おきに実施するものであり、その間に画像形成装置の置かれている環境が大きく変化すると、トナーの帯電量が変化することにより、先の現像γが変化する。このことにより、トナーの消費量が変化することもあるので、さらに精度を上げるには、環境まで考慮することが重要である。
このプロコンでは、どの程度現像能力があるかを確認するため、現像ポテンシャルと付着量の関係から、直線関係を求め、この直線の傾きが現像γである。
先に画素数は認識されているが、１画素のトナー消費量は、狙いの制御値を使用してもいいが、さらに精度を上げるには、プロコンで求めた現像γから、現在のトナー消費量を算出し、その値から、総消費量を算出することで可能となる。
また、プロコンは通常数百枚おきに実施するものであり、その間に画像形成装置の置かれている環境が大きく変化すると、トナーの帯電量が変化することにより、先の現像γが変化する。このことにより、トナーの消費量が変化することもあるので、さらに精度を上げるには、環境まで考慮することが重要である。
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態の例につき説明する。図４は、この発明の一実施の形態を示すもので、カラー複写機における全体概略構成図である。
図中符号（１００）は複写機本体、（２００）はそれを載せる給紙テーブル、（３００）は複写機本体（１００）上に取り付けるスキャナ、（４００）はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
図中符号（１００）は複写機本体、（２００）はそれを載せる給紙テーブル、（３００）は複写機本体（１００）上に取り付けるスキャナ、（４００）はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
複写機本体（１００）には、中央に、無端ベルト状の中間転写体（１０）を設ける。中間転写体（１０）は、ベース層を、例えばフッ素樹脂や帆布などののびにくい材料でつくり、その上に弾性層を設ける。弾性層は、例えばフッ素ゴムやアクリロニトリル−ブタジェン共重合ゴムなどでつくる。その弾性層の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層で被ってなる。
そして、図４に示すとおり、図示例では３つの支持ローラ（１４・１５・１６）に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
この図示例では、３つのうち第２の支持ローラ（１５）の左に、画像転写後に中間転写体（１０）上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置（１７）を設ける。
また、３つのうちの第１の支持ローラ（１４）と第２の支持ローラ（１５）間に張り渡した中間転写体（１０）上には、その搬送方向に沿って、ブラック（ＢＫ）・シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）の４つの単色作像手段（１８）を横に並べて配置してタンデム作像装置（２０）を構成する。
この図示例では、３つのうち第２の支持ローラ（１５）の左に、画像転写後に中間転写体（１０）上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置（１７）を設ける。
また、３つのうちの第１の支持ローラ（１４）と第２の支持ローラ（１５）間に張り渡した中間転写体（１０）上には、その搬送方向に沿って、ブラック（ＢＫ）・シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）の４つの単色作像手段（１８）を横に並べて配置してタンデム作像装置（２０）を構成する。
さて、図４に示すように、タンデム作像装置（２０）の上には、さらに露光装置（２１）を設ける。
一方、中間転写体（１０）を挟んでタンデム作像装置（２０）と反対の側には、２次転写装置（２２）を備える。２次転写装置（２２）は、図示例では、２つのローラ（２３）間に、無端ベルトである２次転写ベルト（２４）を掛け渡して構成し、中間転写体（１０）を介して第３の支持ローラ（１６）に押し当てて配置し、中間転写体（１０）上の画像を転写材に転写する。
一方、中間転写体（１０）を挟んでタンデム作像装置（２０）と反対の側には、２次転写装置（２２）を備える。２次転写装置（２２）は、図示例では、２つのローラ（２３）間に、無端ベルトである２次転写ベルト（２４）を掛け渡して構成し、中間転写体（１０）を介して第３の支持ローラ（１６）に押し当てて配置し、中間転写体（１０）上の画像を転写材に転写する。
２次転写装置（２２）の横には、転写材上の転写画像を定着する定着装置（２５）を設ける。定着装置（２５）は、無端ベルトである定着ベルト（２６）に加圧ローラ（２７）を押し当てて構成する。
上述した２次転写装置（２２）には、画像転写後の転写材をこの定着装置（２５）へと搬送する転写材搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置（２２）として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、この転写材搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
上述した２次転写装置（２２）には、画像転写後の転写材をこの定着装置（２５）へと搬送する転写材搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置（２２）として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、この転写材搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図示例では、このような２次転写装置（２２）および定着装置（２５）の下に、上述したタンデム作像装置（２０）と平行に、転写材の両面に画像を形成すべく転写材を反転する転写材反転装置（２８）を備える。
さて、いまこのカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置（４００）の原稿台（３０）上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置（４００）を開いてスキャナ（３００）のコンタクトガラス（３２）上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置（４００）を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置（４００）に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス（３２）上へと移動して後、コンタクトガラス（３２）上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ（３００）を駆動し、第１走行体（３３）および第２走行体（３４）を走行する。そして、第１走行体（３３）で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体（３４）に向け、第２走行体（３４）のミラーで反射して結像レンズ（３５）を通して読取りセンサ（３６）に入れ、原稿内容を読み取る。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置（４００）に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス（３２）上へと移動して後、コンタクトガラス（３２）上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ（３００）を駆動し、第１走行体（３３）および第２走行体（３４）を走行する。そして、第１走行体（３３）で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体（３４）に向け、第２走行体（３４）のミラーで反射して結像レンズ（３５）を通して読取りセンサ（３６）に入れ、原稿内容を読み取る。
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ（１４）（１５）（１６）の１つを回転駆動して他の２つのローラを従動回転し、中間転写体（１０）を回転搬送する。同時に、個々の単色作像手段（１８）でその像担持体（４０）を回転して各像担持体（４０）上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体（１０）の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体（１０）上に合成カラー画像を形成する。
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル（２００）の給紙ローラ（４２）の１つを選択回転し、ペーパーバンク（４３）に多段に備える給紙カセット（４４）の１つから転写材を繰り出し、分離ローラ（４５）で１枚ずつ分離して給紙路（４６）に入れ、搬送ローラ（４７）で搬送して複写機本体（１００）内の給紙路（４８）に導き、レジストローラ（４９）に突き当てて止める。
または、給紙ローラ（５０）を回転して手差しトレイ（５１）上の転写材を繰り出し、分離ローラ（５２）で１枚ずつ分離して手差し給紙路（５３）に入れ、同じくレジストローラ（４９）に突き当てて止める。転写材としては、用紙やＯＨＰフィルム等を用いる。
そして、中間転写体（１０）上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ（４９）を回転し、中間転写体（１０）と２次転写装置（２２）との間に転写材を送り込み、２次転写装置（２２）で転写して転写材上にカラー画像を形成する。
画像転写後の転写材は、２次転写装置（２２）で搬送して定着装置（２５）へと送り込み、定着装置（２５）で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪（５５）で切り換えて排出ローラ（５６）で排出し、排紙トレイ（５７）上にスタックする。または、切換爪（５５）で切り換えて転写材反転装置（２８）に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を形成して後、排出ローラ（５６）で排紙トレイ（５７）上に排出する。
画像転写後の転写材は、２次転写装置（２２）で搬送して定着装置（２５）へと送り込み、定着装置（２５）で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪（５５）で切り換えて排出ローラ（５６）で排出し、排紙トレイ（５７）上にスタックする。または、切換爪（５５）で切り換えて転写材反転装置（２８）に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を形成して後、排出ローラ（５６）で排紙トレイ（５７）上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写体（１０）は、中間転写体クリーニング装置（１７）で、画像転写後に中間転写体（１０）上に残留する残留トナーを除去し、タンデム作像装置（２０）による再度の画像形成に備える。
さて、上述したタンデム作像装置（２０）において、個々の単色作像手段（１８）は、詳しくは、例えば図７に示すように、ドラム状の像担持体（４０）のまわりに、帯電装置（６０）、本発明の現像装置（６１）、１次転写装置（６２）、像担持体クリーニング装置（６３）、除電装置（６４）などを備えてなる。像担持体（４０）は、図示例では、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光体を塗布し、感光層を形成したドラム状であるが、無端ベルト状であってもよい。
さて、上述したタンデム作像装置（２０）において、個々の単色作像手段（１８）は、詳しくは、例えば図７に示すように、ドラム状の像担持体（４０）のまわりに、帯電装置（６０）、本発明の現像装置（６１）、１次転写装置（６２）、像担持体クリーニング装置（６３）、除電装置（６４）などを備えてなる。像担持体（４０）は、図示例では、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光体を塗布し、感光層を形成したドラム状であるが、無端ベルト状であってもよい。
図示省略するが、少なくとも像担持体（４０）を設け、単色作像手段（１８）を構成する部分の全部または一部でプロセスカートリッジを形成し、複写機本体（１００）に対して一括して着脱自在としてメンテナンス性を向上するようにしてもよい。
単色作像手段（１８）を構成する部分のうち、帯電装置（６０）は、図示例ではローラ状につくり、像担持体（４０）に接触して電圧を印加することによりその像担持体（４０）の帯電を行う。
単色作像手段（１８）を構成する部分のうち、帯電装置（６０）は、図示例ではローラ状につくり、像担持体（４０）に接触して電圧を印加することによりその像担持体（４０）の帯電を行う。
現像装置（６１）は、一成分現像剤を使用してもよいが、この図示の例では、磁性キャリアと非磁性トナーとよりなる二成分現像剤を使用する。そして、その二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ（６５）に付着する攪拌部（６６）と、その現像スリーブ（６５）に付着した二成分現像剤のうちのトナーを像担持体（１０）に転移する現像部（６７）とで構成し、その現像部（６７）より攪拌部（６６）を低い位置とする。
攪拌部（６６）には、平行な２本のスクリュ（６８）を設ける。２本のスクリュ（６８）の間は、両端部を除いて仕切り板（６９）で仕切る（図６参照）。また、現像ケース（７０）にトナー濃度センサ（７１）を取り付ける。
攪拌部（６６）には、平行な２本のスクリュ（６８）を設ける。２本のスクリュ（６８）の間は、両端部を除いて仕切り板（６９）で仕切る（図６参照）。また、現像ケース（７０）にトナー濃度センサ（７１）を取り付ける。
一方、現像部（６７）には、現像ケース（７０）の開口を通して像担持体（４０）と対向して現像スリーブ（６５）を設けるとともに、その現像スリーブ（６５）内にマグネット（７２）を固定して設ける。また、その現像スリーブ（６５）に先端を接近してドクタブレード（７３）を設ける。この図示例では、ドクタブレード（７３）と現像スリーブ（６５）間の最接近部における間隔は、５００μｍに設定してある。
そして、２成分現像剤を２本のスクリュ（６８）で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ（６５）に供給する。現像スリーブ（６５）に供給された現像剤は、マグネット（７２）により汲み上げて保持し、現像スリーブ（６５）上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ（６５）の回転とともに、ドクタブレード（７３）によって適正な量に穂切りする。切り落とされた現像剤は、攪拌部（６６）に戻される。
他方、現像スリーブ（６５）上の現像剤のうちトナーは、現像スリーブ（６５）に印加する現像バイアス電圧により像担持体（４０）に転移してその像担持体（４０）上の静電潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ（６５）上に残った現像剤は、マグネット（７２）の磁力がないところで現像スリーブ（６５）から離れて攪拌部（６６）に戻される。この繰り返しにより、攪拌部（６６）内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ（７１）で検知して攪拌部（６６）にトナー補給する。
ちなみに、図示例では、像担持体（４０）の線速を２００mm/s、現像スリーブ（６５）の線速を２４０mm/sとしている。像担持体（４０）の直径を５０ｍｍ、現像スリーブ（６５）の直径を１８ｍｍとして、現像行程が行われる。現像スリーブ（６５）上のトナー帯電量は、−１０〜−３０μC/gの範囲である。像担持体（４０）と現像スリーブ（６５）の間隙である現像ギャップ（ＧＰ）は、従来の０．８ｍｍから０．４ｍｍの範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。
像担持体（４０）の厚みを３０μｍとし、光学系のビームスポット径を５０×６０μｍ、光量を０．４７ｍＷとしている。また、像担持体（４０）の帯電（露光前）電位（Ｖ０）を−７００Ｖ、露光後電位（ＶＬ）を−１２０Ｖとして現像バイアス電圧を−４７０Ｖすなわち現像ポテンシャル３５０Ｖとして現像工程が行われるものである。
次に、１次転写装置（６２）は、ローラ状とし、中間転写体（１０）を挟んで像担持体（４０）に押し当てて設ける。別に、ローラ状に限らず、非接触のチャージャであってもよい。
像担持体クリーニング装置（６３）は、先端を像担持体（４０）に押し当てて、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード（７５）を備えるとともに、外周を像担持体（４０）に接触して導電性のファーブラシ（７６）を矢示方向に回転自在に備える。また、ファーブラシ（７６）にバイアスを印加する金属製電界ローラ（７７）を矢示方向に回転自在に備え、その電界ローラ（７７）にスクレーパ（７８）の先端を押し当てる。さらに、除去したトナーをリサイクル（回収）する回収スクリュ（７９）を設ける。
そして、像担持体（４０）に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ（７６）で、像担持体（４０）上の残留トナーを除去する。ファーブラシ（７６）に付着したトナーは、ファーブラシ（７６）に対してカウンタ方向に回転してバイアスを印加する電界ローラ（７７）で取り除く。電界ローラ（７７）は、スクレーパ（７８）でクリーニングする。像担持体クリーニング装置（６３）で回収したトナーは、回収スクリュ（７９）で像担持体クリーニング装置（６３）の片側に寄せ、詳しくは後述するトナーリサイクル装置（８０）で現像装置（６１）へとリサイクルして再利用する。
除電装置（６４）は、例えばランプであり、光を照射して像担持体（４０）の表面電位を初期化する。
そして、像担持体（４０）の回転とともに、まず帯電装置（６０）で像担持体（４０）の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ（３００）の読取り内容に応じて上述した露光装置（２１）からレーザやＬＥＤ等による書込み光（Ｌ）を照射して像担持体（４０）上に静電潜像を形成する。
そして、像担持体（４０）の回転とともに、まず帯電装置（６０）で像担持体（４０）の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ（３００）の読取り内容に応じて上述した露光装置（２１）からレーザやＬＥＤ等による書込み光（Ｌ）を照射して像担持体（４０）上に静電潜像を形成する。
その後、現像装置（６１）によりトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、その可視像を１次転写装置（６２）で中間転写体（１０）上に転写する。画像転写後の像担持体（４０）の表面は、像担持体クリーニング装置（６３）で残留トナーを除去して清掃し、除電装置（６４）で除電して再度の画像形成に備える。
図８は、図４に示すカラー複写機の要部拡大図である。同図においては、タンデム作像装置（２０）の各単色作像手段（１８）、その単色作像手段（１８）の各像担持体（４０）、各現像装置（６１）、各像担持体クリーニング装置（６３）、および各単色作像手段（１８）の像担持体（４０）にそれぞれ対向して設ける各１次転写装置（６２）の各符号の後に、それぞれブラックの場合は（ＢＫ）を、イエローの場合は（Ｙ）を、マゼンタの場合は（Ｍ）を、シアンの場合は（Ｃ）を付して示す。
この図８から判るとおり、図示例のタンデム作像装置（２０）では、中間転写体（１０）の回転方向に沿って上流から下流へと、単色作像手段（１８）をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に配置する。このように、最下流位置に黒の単色作像手段（１８ＢＫ）を配置すると、中間転写体（１０）上のトナーが像担持体（４０Ｃ）上に転移したとしても、混色が目立たず、トナーをリサイクル使用することができる。
そして、この発明では、そのうちイエローの単色作像手段（１８）にイエローのトナー補給路にリサイクルするためのトナーリサイクル装置（８０）と、シアン及びマゼンタの単色作像手段（１８）にブラックのトナー補給路にリサイクルするためのトナーリサイクル装置（８０）を備えればよく、特に中間転写体（１０）の回転搬送方向最上流位置に配置する単色作像手段（１８）にイエロートナーリサイクル装置（８０）を備えるとよく、また少なくともトナー劣化の少ない黒の単色作像手段（１８ＢＫ）にはトナーリサイクル装置（８０）を備えるとよい。図示例では、すべての単色作像手段（１８）にトナーリサイクル装置（８０）を備えるようにしてなる。
図５および図６には、そのトナーリサイクル装置（８０）の１例を示す。図５に示すとおり、像担持体クリーニング装置（６３）の回収スクリュ（７９）には、一端に、ピン（８１）を有するローラ部（８２）を設ける。そして、そのローラ部（８２）に、トナーリサイクル装置（８０）のベルト状回収トナー搬送部材（８３）の一側を掛け、その回収トナー搬送部材（８３）の長孔（８４）にピン（８１）を入れる。回収トナー搬送部材（８３）の外周には一定間隔置きに羽根（８５）を設けてなり、その他側は、回転軸（８６）のローラ部（８７）に掛ける。
回収トナー搬送部材（８３）は、回転軸（８６）とともに、図６に示す搬送路ケース（８８）内に入れる。搬送路ケース（８８）は、カートリッジケース（８９）と一体につくり、その現像装置（６１）側の端部に、現像装置（６１）の前述した２本のスクリュ（６８）の１本を入れてなる。
そして、外部から駆動力を伝達して回収スクリュ（７９）を回転するとともに、回収トナー搬送部材（８３）を回転搬送し、像担持体クリーニング装置（６３）で回収したトナーを搬送路ケース（８８）内を通して現像装置（６１）へと搬送し、スクリュ（６８）の回転で現像装置（６１）内に入れる。その後、上述したとおり、２本のスクリュ（６８）ですでに現像装置（６１）内にある現像剤とともに攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ（６５）に供給してドクタブレード（７３）により穂切りして後、像担持体（４０）に転位してその像担持体（４０）上の潜像を現像する。
図示例では、カラー画像を形成する画像形成装置において、像担持体（４０）のまわりに現像装置（６１）と像担持体クリーニング装置（６３）とを備えて構成する単色作像手段（１８）に、像担持体クリーニング装置（６３）で回収したトナーを前記２種の現像装置（６１）へと搬送するトナーリサイクル装置（８０）を少なくとも備えるから、各色トナーのリサイクル使用を可能とすることができる。
また、単色作像手段（１８）を中間転写体（１０）に沿って複数並べてタンデム作像装置（２０）を構成し、そのタンデム作像装置（２０）で中間転写体（１０）上に合成トナー画像を形成し、その合成トナー画像を転写して転写材上に画像を形成するから、つまり中間転写体（１０）を介して転写して転写材上に画像を形成するから、像担持体（４０）に転写材が直接接触しないようにして、その転写材に付着する紙粉・屑等の異物がリサイクルトナーへ混入することを防ぎ、画像品質の低下を防止することができる。
本発明の現像装置の場合、イエローのユニットは、イエローのみでリサイクルを実施するので、図５、６，７に示される例と同様な構成でリサイクルが可能である。また、BKにＣ,Ｍをリサイクルする例としては、図４のような構成が必要になる。基本的には、構成は、図７と同様で、リサイクル経路（８０）が長くなり、（ＢＫ）にリサイクルできるような手段が可能になる。ただし、（Ｙ）、（Ｃ）、（Ｍ）、（ＢＫ）の順でレイアウトされた機械では、（Ｃ）から搬送されたリサイクルトナーと（Ｍ）からのリサイクルトナーを搬送する手段と（Ｍ）から（ＢＫ）に搬送する手段が、２つ必要となるため、図８に示されるようなレイアウトが必要になる。（図７のレイアウト図と基本レイアウトが異なっている）
図４の作像ユニットは、左から、（Ｙ）,（Ｃ）,（Ｍ）,（ＢＫ）となっている。
この形状で（ＢＫ）へのリサイクルを実施すると、（Ｃ）、（Ｍ）,（ＢＫ）がリサイクルトナー搬送経路でつながってしまい、３色の現像装置が一体構成となっていしまう。
３色一体構成を回避するために、（Ｍ）からの（ＢＫ）への搬送は、ベルトではなく、自由落下とし、図９のように点線部で、分離できる構成の方が好ましい。
図４の作像ユニットは、左から、（Ｙ）,（Ｃ）,（Ｍ）,（ＢＫ）となっている。
この形状で（ＢＫ）へのリサイクルを実施すると、（Ｃ）、（Ｍ）,（ＢＫ）がリサイクルトナー搬送経路でつながってしまい、３色の現像装置が一体構成となっていしまう。
３色一体構成を回避するために、（Ｍ）からの（ＢＫ）への搬送は、ベルトではなく、自由落下とし、図９のように点線部で、分離できる構成の方が好ましい。
以下に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
実施例に請求項１の例を示す。
各色の感光体のクリーニングで回収された廃トナーを、作像装置の一方の側へ、現像装置内に設けた搬送スクリューで搬送する。Ｃ，Ｍの現像装置のその端部には、黒の画像形成装置まで廃トナーを搬送する経路が設けられている。この経路を搬送させるための駆動は、Ｃの現像装置内の廃トナー搬送スクリューから駆動を伝達するか、もしくは、別モータで駆動してもよい。別モータにすることで、コストはかかるが、各現像装置の搬送スクリューの搬送速度との速度差も設けることができ、また、画像形成時以外の時間にも搬送が可能となる。
Ｙの感光体のクリーニングで回収されるトナーは、混色していない。すなわち、ＹのみはそのままＹの現像装置にトナーリサイクルすることが可能である。
廃トナータンクへ搬送されるトナーとＢＫの現像装置に搬送されるトナーを分岐させる必要があるが、実施例１のように、分岐点にサブホッパー部を設け、サブホッパー部が満杯であれば、トナーは廃トナーへ搬送され回収される。サブホッパー部に空間があるときには、ＢＫ作像装置へリサイクルトナーとして使用される。
このときサブホッパーから現像装置までの、搬送手段は独立で制御できる必要ある。請求項３に記載したように、ＢＫ作像装置へのリサイクルトナー量を制御させる必要があり、リサイクルトナーの補給量は、この搬送手段の搬送量により制御する。
また、廃トナーは通常、搬送性が悪く、トナーの添加剤量も少なくなっていることから、トナーの凝集体を作成しやすい。そのため、実施例１で示したように、各色の現像装置を結ぶ廃トナー搬送経路はできるだけ、ストレートが望ましい（カーブや段差等があると、その部分でトナーにストレスがかかり、トナー凝集等の発生が懸念される）。
実施例に請求項１の例を示す。
各色の感光体のクリーニングで回収された廃トナーを、作像装置の一方の側へ、現像装置内に設けた搬送スクリューで搬送する。Ｃ，Ｍの現像装置のその端部には、黒の画像形成装置まで廃トナーを搬送する経路が設けられている。この経路を搬送させるための駆動は、Ｃの現像装置内の廃トナー搬送スクリューから駆動を伝達するか、もしくは、別モータで駆動してもよい。別モータにすることで、コストはかかるが、各現像装置の搬送スクリューの搬送速度との速度差も設けることができ、また、画像形成時以外の時間にも搬送が可能となる。
Ｙの感光体のクリーニングで回収されるトナーは、混色していない。すなわち、ＹのみはそのままＹの現像装置にトナーリサイクルすることが可能である。
廃トナータンクへ搬送されるトナーとＢＫの現像装置に搬送されるトナーを分岐させる必要があるが、実施例１のように、分岐点にサブホッパー部を設け、サブホッパー部が満杯であれば、トナーは廃トナーへ搬送され回収される。サブホッパー部に空間があるときには、ＢＫ作像装置へリサイクルトナーとして使用される。
このときサブホッパーから現像装置までの、搬送手段は独立で制御できる必要ある。請求項３に記載したように、ＢＫ作像装置へのリサイクルトナー量を制御させる必要があり、リサイクルトナーの補給量は、この搬送手段の搬送量により制御する。
また、廃トナーは通常、搬送性が悪く、トナーの添加剤量も少なくなっていることから、トナーの凝集体を作成しやすい。そのため、実施例１で示したように、各色の現像装置を結ぶ廃トナー搬送経路はできるだけ、ストレートが望ましい（カーブや段差等があると、その部分でトナーにストレスがかかり、トナー凝集等の発生が懸念される）。
請求項２に記載の現像装置は、トナーリサイクル率は低下するが、混色を低減することを目的としている。
すなわち、混色のないＹはそのまま、Ｙの現像装置へリサイクルするが、Ｃ，Ｍはリサイクルすることなく、廃トナータンクへ搬送する。
ＢＫの感光体で回収された廃トナーをＢＫの現像装置にトナーリサイクルを実施する。
リサイクルを実施する現像装置へのリサイクルトナー量（率）は制御しながら、リサイクルするものとする。
制御方法は、Ｎｅｗトナーの補給経路へリサイクルトナーを混入することで制御する。
すなわち、混色のないＹはそのまま、Ｙの現像装置へリサイクルするが、Ｃ，Ｍはリサイクルすることなく、廃トナータンクへ搬送する。
ＢＫの感光体で回収された廃トナーをＢＫの現像装置にトナーリサイクルを実施する。
リサイクルを実施する現像装置へのリサイクルトナー量（率）は制御しながら、リサイクルするものとする。
制御方法は、Ｎｅｗトナーの補給経路へリサイクルトナーを混入することで制御する。
制御の方法は、請求項４〜６に記載したように、画素数・現像γ・環境を元に制御することが望ましい。
１ 感光体
１０ 中間転写体
１４ 支持ローラ
１５ 支持ローラ
１６ 支持ローラ
１７ 中間転写体クリーニング装置
１８ 単色作像手段
２０ タンデム作像装置
２１ 露光装置
２２ ２次転写装置
２３ ローラ
２４ ２次転写ベルト
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
２８ 転写材反転装置
３０ 原稿台
３２ コンタクトガラス
３３ 第１走行体
３４ 第２走行体
３５ 結像レンズ
３６ 読取りセンサ
４０ 像担持体
４２ 給紙ローラ
４３ ペーパーバンク
４４ 給紙カセット
４５ 分離ローラ
４６ 給紙路
４７ 搬送ローラ
４８ 給紙路
４９ レジストローラ
５０ 給紙ローラ
５１ 手差しトレイ
５２ 分離ローラ
５３ 手差し給紙路
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
６０ 帯電装置
６１ 現像装置
６２ １次転写装置
６３ 像担持体クリーニング装置
６４ 除電装置
６５ 現像スリーブ
６６ 攪拌部
６７ 現像部
６８ スクリュ
６９ 仕切り板
７０ 現像ケース
７１ トナー濃度センサ
７２ マグネット
７３ ドクタブレード
７５ クリーニングブレード
７６ ファーブラシ
７７ 電界ローラ
７８ スクレーパ
７９ 回収スクリュ
８０ トナーリサイクル装置
８１ ピン
８２ ローラ部
８３ 回収トナー搬送部材
８４ 長孔
８５ 羽根
８６ 回転軸
８７ ローラ部
８８ 搬送路ケース
８９ カートリッジケース
１００ 複写機本体
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
Ｌ 書込み光
１０ 中間転写体
１４ 支持ローラ
１５ 支持ローラ
１６ 支持ローラ
１７ 中間転写体クリーニング装置
１８ 単色作像手段
２０ タンデム作像装置
２１ 露光装置
２２ ２次転写装置
２３ ローラ
２４ ２次転写ベルト
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
２８ 転写材反転装置
３０ 原稿台
３２ コンタクトガラス
３３ 第１走行体
３４ 第２走行体
３５ 結像レンズ
３６ 読取りセンサ
４０ 像担持体
４２ 給紙ローラ
４３ ペーパーバンク
４４ 給紙カセット
４５ 分離ローラ
４６ 給紙路
４７ 搬送ローラ
４８ 給紙路
４９ レジストローラ
５０ 給紙ローラ
５１ 手差しトレイ
５２ 分離ローラ
５３ 手差し給紙路
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
６０ 帯電装置
６１ 現像装置
６２ １次転写装置
６３ 像担持体クリーニング装置
６４ 除電装置
６５ 現像スリーブ
６６ 攪拌部
６７ 現像部
６８ スクリュ
６９ 仕切り板
７０ 現像ケース
７１ トナー濃度センサ
７２ マグネット
７３ ドクタブレード
７５ クリーニングブレード
７６ ファーブラシ
７７ 電界ローラ
７８ スクレーパ
７９ 回収スクリュ
８０ トナーリサイクル装置
８１ ピン
８２ ローラ部
８３ 回収トナー搬送部材
８４ 長孔
８５ 羽根
８６ 回転軸
８７ ローラ部
８８ 搬送路ケース
８９ カートリッジケース
１００ 複写機本体
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
Ｌ 書込み光
Claims (7)
- イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４色のトナーを使用したカラー現像装置において、イエローを作像最上流に配置した現像装置において、イエローの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーはイエローのトナー補給経路にリサイクルし、マゼンタとシアンとブラックの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーをブラックのトナー補給経路に補給するトナーリサイクル機構を有する現像装置。
- イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４色のトナーを使用したカラー現像装置において、イエローを作像最上流に配置した現像装置において、イエローの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーはイエローのトナー補給経路にリサイクルし、ブラックの現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーをブラックのトナー補給経路に補給するトナーリサイクル機構を有する現像装置。
- 現像装置の感光体クリーニング部から排出されるトナーをトナー補給経路にリサイクルする量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
- リサイクルするトナー量を制御は、リサイクルされる現像装置の画素数に基づき制御することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
- リサイクルするトナー量を制御は、リサイクルされる現像装置の画素数・プロコンで求めた現像γに基づき制御することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
- リサイクルするトナー量を制御は、リサイクルされる現像装置の画素数・プロコンで求めた現像γ・環境に基づき制御することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
- 請求項１乃至８の何れかに記載の現像装置を有するプロセスカートリッジ構成の画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006166877A JP2007334075A (ja) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006166877A JP2007334075A (ja) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007334075A true JP2007334075A (ja) | 2007-12-27 |
Family
ID=38933601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006166877A Pending JP2007334075A (ja) | 2006-06-16 | 2006-06-16 | 画像形成装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007334075A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7676179B2 (en) * | 2006-07-10 | 2010-03-09 | Kyocera Mita Corporation | Wet image forming apparatus recycling carrier |
| JP2011064778A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
-
2006
- 2006-06-16 JP JP2006166877A patent/JP2007334075A/ja active Pending
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| JP2011064778A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
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