JP2008090184A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】劣化トナーによる画像濃度の低下を回避する画像形成装置を提供する。
【解決手段】静電潜像をトナーを含む現像剤で現像してトナー像を形成し、記録媒体上に該トナー像を転写、定着させることにより記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、トナーを含む現像剤を有し、静電潜像を、該現像剤中のトナーで現像してトナー像を形成する現像部と、現像部内の現像剤の温度を、直接あるいは間接に検知する温度検知部と、温度検知部の検知結果が所定の高温状態を示している場合に、現像部の現像剤中のトナー、および／またはトナー像のトナーを回収するトナー回収部と、トナー回収部により回収されたトナーに外添剤を添加して、現像部に供給するトナー供給部とを備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、静電潜像をトナーを含む現像剤で現像してトナー像を形成し、記録媒体上に該トナー像を転写、定着させることにより記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置に関する。

今日では、プリンタやコピー機を中心とする画像形成装置が広く普及しており、このような画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術も広く普及している。画像形成装置の中でも電子写真方式を採用している画像形成装置では、感光体ドラムをはじめとする感光体の上に印刷したいパターンである静電潜像を形成し、現像装置を用いて、この静電潜像に現像剤中のトナーを付着させて現像されたトナー像を形成することが行われている。このようにして形成された感光体上のトナー像は、直接、記録媒体上に転写されるか、あるいは、転写ベルトなどを介して、最終的に記録媒体上に転写され、転写後、定着装置において加圧・加熱されてトナー像が記録媒体上に定着する。

近年、社会全体で省資源化が叫ばれる中で、画像形成装置の分野でも、画像形成に用いる記録媒体（特に出力用紙）の枚数を低減する要請が強まり、記録媒体の両面に出力を行う両面出力型の画像形成装置が現れている。特に、感光体上のトナー像を記録媒体上に直接転写する直接転写方式を採用した両面出力型の画像形成装置は、転写ベルトなどの媒介物を必要としないために、小型化、低コスト化、画像形成の高効率化を実現することができ、注目を集めている。しかし、このような直接転写方式を採用した両面出力型の画像形成装置では、記録媒体の片面にトナー像の転写、定着処理が行われた後に、記録媒体の反対側の面に転写が行われることが多く、このため、定着処理において加熱された記録媒体が、反対側の面への転写の際に感光体と直接接触して感光体表面が高温になることがある。感光体表面が高温になると、その熱が感光体の傍に備えられている現像装置に伝わり、
現像装置内の現像剤が高温下にさらされることとなる。現像剤中のトナーには、トナーの転写性を向上させるために、シリカ等を成分とする外添剤が添加されていることが多く、
こうした外添剤の粒子は、常温ではトナー母粒子に付着しているが、高温ではトナー母粒子内に埋没しやすい性質がある。外添剤が埋没してしまった劣化トナーが画像形成に使用されると、トナーの転写不良により画像濃度の低下が起きることが多い。そこで、現像器内に、劣化トナーを回収する機構を設け、画像濃度が低下してくると、この機構を利用して劣化トナーを回収する画像形成装置（例えば、特許文献１参照）が提案されている。
特開平１０−２６８８５号公報

特許文献１の画像形成装置では、現像器において静電潜像の近くまで現像剤を運搬する役割を果たす現像スリーブに対して近接した位置にトナー回収用のスリーブが設けられており、現像スリーブ上の劣化トナーがトナー回収用のスリーブに移動して回収され、補給された新しいトナーと混合されて再利用される。しかしながら、新しいトナーが補給されてもトナー全体としては転写性が低下しており、トナーの再利用が繰り返されるにつれ画像濃度低下が頻発するおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑み、劣化トナーによる画像濃度の低下を回避する画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
静電潜像をトナーを含む現像剤で現像してトナー像を形成し、記録媒体上に該トナー像を転写、定着させることにより上記記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記トナーを含む現像剤を有し、上記静電潜像を、該現像剤中のトナーで現像してトナー像を形成する現像部と、
上記現像部内の現像剤の温度を、直接あるいは間接に検知する温度検知部と、
上記温度検知部の検知結果が所定の高温状態を示している場合に、上記現像部の現像剤中のトナー、および／または上記トナー像のトナーを回収するトナー回収部と、
上記トナー回収部により回収されたトナーに外添剤を添加して、上記現像部に供給するトナー供給部とを備えたことを特徴とする。

ここで、「所定の高温状態」とは、温度が所定の閾値温度を越えた状態や、あるいは、温度が所定の閾値温度を越えた状態が、所定時間以上継続した状態など、現像剤の温度が高くなった状態を意味する。

本発明の画像形成装置では、所定の高温状態に達して外添剤が埋没した劣化トナーは、外添剤が添加された後で使用されるので、劣化トナーによる画像濃度の低下が回避される。

また、本発明の画像形成装置において、「上記現像部は、現像を行う現像位置と該現像位置から離れた非現像位置との間で移動可能なものであり、上記温度検知部の検知結果が所定の高温状態を示している場合に、上記現像部を上記現像位置から上記非現像位置へと移動させる駆動部を備え、上記トナー回収部は、上記非現像位置に移動した現像部の現像剤からトナーを回収するものである」という形態は好ましい形態である。

トナーは、高温下では流動性が悪化して滞留しやすくなるという性質があるので、トナー回収部が現像スリーブと常時近接しているとその近接した付近にトナーが滞留し、そのまま固着してしまうことがある。この固着したトナーはトナー回収部の劣化トナー回収能力を低下させるため、回収されなかった劣化トナーが画像形成に用いられて画像濃度が低下するという問題が生じる。

上記の駆動部を備えた形態によれば、現像剤の温度が高くなり所定の高温状態になると、現像部が、現像位置から非現像位置まで移動して劣化トナーの回収が行われるので、現像部とトナー回収部との間での劣化トナーの固着が起こりにくい。このため、この形態の本発明の画像形成装置では、温度上昇の影響を受けることなく安定した劣化トナーの回収および再生が行われることとなり、劣化トナーによる画像濃度の低下が回避される。

また、本発明の画像形成装置において、「上記現像部は、現像を行う現像位置と該現像位置から離れた非現像位置との間で移動可能なものであり、上記温度検知部の検知結果が、上記現像剤の温度が上記トナーのガラス転移温度よりも１０℃以上低い所定の閾値温度に達した高温状態を示している場合に、上記現像部を上記現像位置から上記非現像位置へと移動させる駆動部を備え、上記トナー回収部は、上記非現像位置に移動した現像部の現像剤からトナーを回収するものである」という形態は好ましい形態である。

現像剤の温度が所定の閾値温度に達したか否かという単純な判断制御の場合には、閾値温度が高すぎると現像剤中のトナーの劣化速度が速くなり、劣化トナーの回収が間に合わなくなる。しかし、閾値温度が、トナーのガラス転移温度よりも１０℃以上低い温度であれば、単純な判断制御であっても劣化トナーを適切に回収することができ、劣化トナーが画像形成に用いられることを回避することができる。

また、本発明の画像形成装置が、「上記記録媒体の第１面に上記トナー像を転写、定着させた後、上記記録媒体の第２面に上記トナー像を転写、定着させる」画像形成装置であってもよい。

記録媒体の第１面と第２面の両方に画像形成を行う画像形成装置では、記録媒体の第１面のトナー像の定着処理において加熱された記録媒体の熱が、第２面へのトナー像の転写の際に現像部に伝わりトナーの劣化が起こりやすい。このため、このような画像形成装置には、本発明の劣化トナーの回収機構および再生機構が特に効果的となる。
また、本発明の画像形成装置において、「上記現像部は、上記現像剤を周面に保持して回転するロール状部材を有する、該ロール状部材の周面に保持された現像剤中のトナーで上記静電潜像を現像する、現像を行う現像位置と該現像位置から離れた非現像位置との間で移動可能なものであり、上記温度検知部の検知結果が所定の高温状態を示している場合に、上記現像部を上記現像位置から上記非現像位置へと移動させる駆動部を備え、上記トナー回収部は、バイアス電圧の印加を受ける導電性部材を有する、該導電性部材によって上記非現像位置に移動した現像部のロール状部材周面上の現像剤からトナーを回収するものである」という形態は好ましい形態である。

このような形態によれば、バイアス電圧の印加で簡単に劣化トナーの回収を行うことができる。

本発明によれば、劣化トナーによる画像濃度の低下が回避される。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す全体構成図である。

この画像形成装置１０００は、電子写真方式を採用したモノクロの両面出力プリンタである。この画像形成装置１０００には、電子写真方式用の積層型の感光体であって図の矢印Ｂ方向に回転する感光体３、感光体３に接触しながら感光体を帯電する接触型の帯電器２、感光体３に向けてレーザ光を発し、感光体３上に、周囲より電位の高くなった静電潜像を形成する露光部７、静電潜像にモノクロ（ブラック）のトナーを付着させて現像することでトナー像を形成する現像器６、トナー像が形成された感光体３に搬送されてくる用紙を押圧し、バイアス電圧の印加を受けて感光体３から用紙上にトナー像の転写を行う転写ロール９、用紙上のトナー像に対し熱および圧力を加えることでトナー像の用紙への定着を行う定着器１０、これら各部を制御するＣＰＵ４、トナー像の転写後に感光体３に付着したまま残留したトナーを感光体３に接触して掻き落とすクリーニングブレード３１が備えられている。

現像器６には、感光体３の近傍に位置し、負電荷を帯びたトナーと、磁性を帯びたキャリアとを成分とする現像剤を表面に保持して図のＡ方向に回転する現像スリーブ６１、現像スリーブ６１上に保持された現像剤を削り落として現像スリーブ６１上の現像剤の層厚を調整する層厚調整板６２、現像剤が溜められた容器６３、容器６３内の現像剤を攪拌する２つの攪拌部６４ａ，６４ｂ、現像器６の温度が閾値温度を越えたか否かを検知するサーミスタ６５が設けられている。サーミスタ６５は、温度に応じて抵抗値が変化する半導体素子であり、サーミスタ６５を流れる電流の変化から温度が所定の閾値温度に達したか否かが検知される。ここで、サーミスタ６５が、本発明にいう温度検知部の一例に相当する。また、現像スリーブ６１の内部には磁石が組み込まれており、その磁石の磁力をキャリアが受けることで、容器６３から現像剤が現像スリーブ６１の表面に付着する。この現像スリーブ６１は、不図示の現像バイアス印加部によりバイアス電圧の印加を受けており、現像スリーブ６１の電位は、静電潜像の電位よりも低く感光体３の電位よりは高い電位となっている。このため、現像スリーブ６１の表面上に付着した現像剤中のトナーは、静電潜像と現像スリーブ６１との間の電位差により、現像スリーブ６１を離れて静電潜像に付着し、感光体３上にトナー像が形成される。

また、この現像器６から少し離れた位置に、外添剤が埋没した劣化トナーを回収する劣化トナー回収装置６ａが設けられている。現像器６は、静電潜像の現像が行なわれる際には、図１に示すように、感光体３に近接した位置（以下、現像位置と呼ぶ）に位置するが、この現像器６は可動式の現像器であって劣化トナー回収時には、感光体３から離れて図の下方向に移動し、劣化トナー回収装置６ａと現像器６とが相対する位置（以下、非現像位置と呼ぶ）に位置する。この画像形成装置１０００には、このような現像器６の移動を実現するため、それぞれ一端が現像器６と接続されたバネ５ａとベルト５ｂが設けられており、ベルト５ｂのもう一方の端は、駆動力伝達ロール５ｃを介してモータ５と接続されている。劣化トナー回収時にはこのモータ５が駆動してベルト５ｂが巻き取られ、このベルト５ｂの巻き取りによって、現像器６が、バネ５ａを収縮させながら図の下方向に移動する。

図２は、図１に示す現像器が、非現像位置に移動したときの状態を表す図である。

この劣化トナー回収装置６ａには、不図示の機構により図のＣ方向に回転する劣化トナー回収ロール６１ａが備えられている。図２に示されているように、現像器６が非現像位置に移動することにより、現像器６内の現像スリーブ６１が感光体３から離れて、劣化トナー回収装置６ａ内の劣化トナー回収ロール６１ａと近接する。

劣化トナー回収装置６ａには、上記の劣化トナー回収ロール６１ａに加え、劣化トナー回収ロール６１ａに対してバイアス電圧の印加を行うバイアス電圧印加部６６ａと、劣化トナー回収ロール６１ａと当接する劣化トナー用クリーニングブレード６２ａと、劣化トナーを回収する劣化トナー回収容器６３ａとが備えられている。図２に示す、現像スリーブ６１が劣化トナー回収ロール６１ａと近接した状態で、バイアス電圧印加部６６ａは、劣化トナー回収ロール６１ａに対し、劣化トナー回収ロール６１ａの電位が現像スリーブ６１の電位よりも高くなるように、バイアス電圧の印加を行う。このバイアス電圧の印加によって、現像スリーブ６１上の劣化トナーは、現像スリーブ６１を離れて劣化トナー回収ロール６１ａ上に付着する。劣化トナー回収ロール６１ａ上に付着した劣化トナーは、劣化トナー用クリーニングブレード６２ａにより削り落とされ、削り落とされた劣化トナーが劣化トナー回収容器６３ａに回収される。そして、このような劣化トナー回収作業が終了すると、モータ５は駆動を停止し、現像器６は、バネ５ａの伸張力で図の上方向に移動し、図１に示す現像位置に戻る。このとき現像スリーブ６１は、劣化トナー回収ロール６１ａから離れて再び感光体３と近接する。非現像位置と現像位置との間のこのような現像器６の移動は、ＣＰＵ４がモータ５に指令を与えることで実現する。

劣化トナー回収装置６ａは、トナー再生装置６ｃとパイプで接続されており、劣化トナー回収容器６３ａに回収された劣化トナーは、そのパイプを通ってトナー再生装置６ｃに送り込まれる。また、トナー再生装置６ｃの近傍には、トナーの外添剤を収容した外添剤収容室６ｂが設けられており、この外添剤収容室６ｂからトナー再生装置６ｃに新しい外添剤が供給される。トナー再生装置６ｃは送り込まれた劣化トナーと外添剤とを混合し、この混合により、劣化トナーに外添剤が新たに添加されて転写性の高いトナーが再生する。トナー再生装置６ｃは現像器６ともパイプで接続されており、再生トナーは、不図示の搬送手段によってそのパイプを通ってトナー再生装置６ｃから現像器６に供給され、再び画像形成に使用される。ここで、外添剤収容室６ｂ、トナー再生装置６ｃを合わせたものが、本発明にいうトナー供給部の一例に相当する。

図１に戻り、この画像形成装置１０００における画像形成の動作について説明する。

この画像形成装置１０００には、ブラックのトナーが蓄えられた不図示のトナーカートリッジが備えられており、このトナーカートリッジにより現像器６にトナーの補給が行われる。また、トナー像が転写されるために用いられる用紙は、トレイ１の中に蓄えられ、ユーザから画像形成が指示されると、トレイ１から搬送されて、転写ロール９においてトナー像の転写が行われ、図の上方向に向かって搬送されていく。図１においては、この時の用紙搬送路が、上向きの矢印で示す経路として示されている。

用紙の片面だけに画像形成を行う場合は、用紙はこの用紙搬送路を一回だけ通って定着器１０においてトナー像の定着が行われた後、図の右方向の矢印で示すように、そのまま右方向に排出される。用紙の両面に画像形成を行う場合は、上向きの矢印で示す用紙搬送路を通ることで用紙の片面にトナー像の転写および定着が行われた後、排出されずに後戻りして、上側のレジロール対８ａの間を通り下向きの矢印で示す経路を通って下方に搬送される。そして、下側のレジロール対８ｂにおいて再び上方に転じて、今度は反対側の面にトナー像が転写および定着されて排出される。

このような形態の両面印刷では、用紙の片面に対する定着処理において加熱された用紙が、用紙の反対側の面への転写の際に感光体３と直接接触することになるため、感光体３の表面や、感光体の傍にある現像器６が高温になりやすい。感光体表面が高温になると、その熱が感光体の傍に備えられている現像装置に伝わり、現像装置内の現像剤が高温下にさらされることとなる。現像剤中のトナーには、トナーの転写性を向上させるために、シリカ等を成分とする外添剤が添加されていることが多く、こうした外添剤の粒子は、常温ではトナー母粒子に付着しているが、高温ではトナー母粒子内に埋没しやすい性質がある。外添剤が埋没してしまった劣化トナーが画像形成に使用されると、トナーの転写不良により画像濃度の低下が起きることが多い。このため、この画像形成装置１０００は、現像器６の温度が閾値温度を越えると、現像器６を前述の非現像位置まで移動させ、所定量のトナーを現像器６から劣化トナー回収装置６ａに排出させることで現像器６から劣化トナーを回収する。そして回収したトナーには、外添剤が添加されて劣化トナーの再生が行われる。以下では、このような劣化トナーの回収および再生について説明する。

図３は、劣化トナーの回収を行う際の、図１に示す画像形成装置の動作の流れを表すフローチャートである。

この画像形成装置１０００では、上述した画像形成の動作とともに、図１に示すサーミスタ６５によって現像器６の温度検知が行われる（ステップＳ１）。現像器６の温度が、所定の閾値温度を越えていない場合は（ステップＳ２；Ｎｏ）、上述した画像形成が行われるとともに、ステップＳ１に戻って現像器６の温度検知作業が続行される。この閾値温度は、画像形成に用いられるトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも１０℃以上低い温度（すなわち（Ｔｇ−１０）℃以下の温度）である。以下では、話を具体的にするため、トナーのガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃であって、閾値温度が４０℃であるとして説明を進める。これはあくまでも一例であり、閾値温度が画像形成に用いられるトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）より１０℃以上低い温度であると、画像形成に劣化トナーが使用されることが効果的に回避される。

閾値温度を越えたことが検知された場合は（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、閾値温度を越えた状態で出力された用紙の枚数が、ＣＰＵ４によりカウントされる（ステップＳ３）。閾値温度を越えた状態で出力された用紙の枚数が１００枚に達するまで（ステップＳ４；Ｎｏ）、上記のステップＳ１〜ステップＳ３が繰り返される。閾値温度を越えた状態で出力された用紙の枚数が１００枚に達すると（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４は、用紙上への画像形成を停止させ、さらにモータ５に指令を与えて現像器６を図２の非現像位置まで移動させる（ステップＳ５）。そして、ＣＰＵ４の指令に基づき、バイアス電圧印加部６６ａが劣化トナー回収ロール６１ａにバイアス電圧の印加を行い、画像２枚分のトナーが現像器６内の現像スリーブ６１から劣化トナー回収ロール６１ａに移される。移されたトナーは、劣化トナー用クリーニングブレード６２ａにより劣化トナー回収ロール６１ａから削り落とされ、劣化トナー回収容器６３ａに回収される（ステップＳ６）。劣化トナー回収容器６３ａに回収された劣化トナーは、トナー再生装置６ｃに送り込まれて新たな外添剤と混合される。この混合により、劣化トナーに外添剤が新たに添加されて転写性の高いトナーが再生し、再生トナーが現像器６に供給される（ステップＳ７）。そして、ＣＰＵ４は、出力用紙の枚数のカウント値をリセットし、モータ５に指令を与えて現像器６を図１の現像位置まで移動させ、画像形成作業が再開される（ステップＳ８）。

このように、この画像形成装置１０００では、回収した劣化トナーに外添剤を新たに添加してトナーの再生を行うため、劣化トナーにおいて外添剤が埋没した分が充分に補われることとなる。この結果、この画像形成装置１０００では、その再生トナーが再利用された時でも、外添剤不足による画像濃度の低下が起きにくい。

また、この画像形成装置１０００では、トナーの回収が行われる間だけ現像スリーブ６１が劣化トナー回収ロール６１ａに近接するので、温度上昇に伴いトナーの流動性が悪化しても、トナーが現像スリーブ６１と劣化トナー回収ロール６１ａとの間で固着することがない。この結果、この画像形成装置１０００では、温度上昇の影響を受けることなく安定した劣化トナーの回収および再生が行われる。

以上説明した画像形成装置１０００では、再生トナーは、劣化トナー回収容器６３ａから現像器６に直接供給されたが、本発明は、再生トナーをトナーカートリッジを介して現像器６に供給する間接供給方式を採用してもよい。以下では、そのような方式を採用した画像形成装置を紹介する。

図４は、再生トナーを一旦トナーカートリッジに供給し、トナーカートリッジから現像器に供給する間接供給方式を採用した画像形成装置の全体構成図である。

この図４において、図１に示す画像形成装置１０００との構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その構成要素についての重複説明は省略する。

図４に示す画像形成装置１０００’が、図１に示す画像形成装置１０００と異なる点は、図４に示す画像形成装置１０００’では、トナー再生装置６ｃで再生された再生トナーがトナーカートリッジ６ｄを経由して現像器６に供給される点である。この画像形成装置１０００’においては、外添剤収容室６ｂ、トナー再生装置６ｃ、トナーカートリッジ６ｄを合わせたものが、本発明にいうトナー供給部の一例に相当する。トナーカートリッジ６ｄからは未使用のトナーも現像器６に供給され、図４に示すような間接供給方式では、未使用のトナーの供給口と、再生トナーの供給口とを共通にすることができる。このため、この方式では、現像器６の小型化が可能となる。再生トナーがトナーカートリッジ６ｄを経由して現像器６に供給される点を除けば、図４に示す画像形成装置１０００’において行なわれる画像形成作業や劣化トナーの回収・再生作業は、図１に示す画像形成装置１０００において行なわれる画像形成作業や劣化トナーの回収・再生作業と同じであり、ここではその重複説明は省略する。

以下では、現像スリーブ６１の移動機構によって、劣化トナーが回収されて画像濃度の低下が抑制されることを、具体的な実験データに基づいて説明する。なお、以下に説明する実験では、いずれも、トナーのガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃であり、形状係数値（ＳＦ）１３２、体積平均粒径６．４μｍのほぼ球形の重合トナー粒子を含有する現像剤が用いられている。また、この現像剤には、外添剤として、２種類の体積平均粒径４０ｎｍの無機微粒子と、１種類の体積平均粒径５０ｎｍの無機微粒子とが用いられている。

この実験では、用紙の両面それぞれに、複数のソリッドパッチ（黒い部分）を有する画像比率１％〜４％のモノクロ画像を連続出力するという出力テストを、以下の４つの状況下で行う。
（実施例１）図１に示す画像形成装置１０００を用いて、上記のモノクロ画像を２０００枚にわたって連続出力する。前述したように、この画像形成装置１０００では、劣化トナー回収の閾値温度が４０℃である。
（実施例２）画像形成装置１０００を用いて、上記のモノクロ画像を５０００枚にわたって連続出力する。
（実施例３）閾値温度が４２℃である点を除けば、画像形成装置１０００と同様の構成を持つ画像形成装置を用いて、上記のモノクロ画像を５０００枚にわたって連続出力する。
（比較例１）現像器を移動させる機構が存在せず、また、１００％ベタ画像２枚分のトナーの排出も行わない点を除けば、画像形成装置１０００と同様の構成を持つ画像形成装置を用いて、上記のモノクロ画像を２０００枚にわたって連続出力する。

これら実施例１〜実施例３、比較例１それぞれについて、１００枚ごとに、用紙の両面について複数のソリッドパッチそれぞれの濃度をＸ−ｒｉｔｅ社製Ｘ−ｒｉｔｅ４０４Ａを用いて３回測定して平均を取り、さらにそれらの平均値をソリッドパッチ数で平均して画像濃度（単位はＳＡＤ）を求める。この作業を全出力枚数／１００枚回行い、これら全出力枚数／１００枚回分の画像濃度の平均をとることで、最終的な画像濃度を算出する。そして、この最終的な画像濃度の結果を以下のカテゴリーに分けて評価する。

◎ ： １．４以上
○ ： １．３以上１．４未満
△ ： １．２以上１．３未満
× ： １．２未満
下記表１に、出力テストの結果を示す。

表１に示すように、現像器を移動させる機構を備えた実施例１〜実施例３では、画像濃度は、いずれも画像濃度１．２以上であり、ベタ画像２枚分のトナーの排出を行わない比較例１の画像濃度１．２未満という結果と比べて画像濃度の低下が小さくなっている。このことから、ベタ画像２枚分のトナーの排出により転写性の低くなったトナーが回収されて、画像濃度の低下が回避されていることがわかる。また、出力枚数２０００枚の実施例１の画像濃度と、出力枚数５０００枚の実施例２の画像濃度とを比較すると、実施例２の方が若干悪化しているが、実施例２の画像濃度は１．３以上であり、出力枚数５０００枚であっても画像濃度良好といえる水準に達している。一般に、出力枚数が増加すると、現像器周辺の温度が上昇しやすく、トナーが劣化する速度が早くなる。実際、図１に示すタイプの画像形成装置では、出力枚数２０００枚程度であると、現像器周辺の温度は、最大でも４３℃までしか上昇しないが、出力枚数５０００枚程度になると、現像器周辺の温度は、最大４６℃まで上昇する。このような温度が上昇した状況においても、実施例２のように画像濃度の低下が小さい結果が得られることから、現像器の移動機構を備えることで温度上昇に対して安定した劣化トナーの回収能力が発揮されていることがわかる。

また、閾値温度が４０℃である実施例２の画像濃度と、閾値温度が４２℃である実施例３の画像濃度とを比較すると、実施例２の方が画像濃度が高い結果が得られている。この結果は、実施例２では、温度上昇の早い段階で、劣化してきたトナーの回収が行われるため、画像形成に劣化トナーが使用されることが抑制されていることを反映している。

以上の結果をまとめると、温度上昇に伴って劣化したトナーを回収しさらに外添剤を添加して再生することで、その後の画像形成において使用されるトナーの転写性が維持されるということがわかり、トナー回収の目安となる閾値温度がトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）より１０℃以上低い温度であると、特にその転写性維持の効果が大きいということが結論できる。

以上説明した実施形態では、帯電器として接触型の帯電器を用い、感光体として積層型の感光体を用いたが、本発明は、帯電器としてコロトロンなど非接触型の帯電器を用い、感光体として単層型の感光体を用いるものでもよい。

また、本実施形態の画像形成装置は、モノクロの両面出力プリンタであったが、本発明の画像形成装置は、カラーの両面出力プリンタに応用されてもよい。

また、以上説明した実施形態では、現像器に備えられたサーミスタにより温度検知が行われたが、本発明は、このように直接的に現像剤の温度を検知する形態以外に、例えば、感光体の近傍に備えられたサーミスタが感光体表面の温度の検知することを通じて、現像器内の現像剤の温度が間接的に検知される形態であってもよい。

本発明の画像形成装置の一実施形態を示す全体構成図である。 図１に示す現像器が、非現像位置に移動したときの状態を表す図である。 劣化トナーの回収を行う際の、図１に示す画像形成装置の動作の流れを表すフローチャートである。 再生トナーを一旦トナーカートリッジに供給し、トナーカートリッジから現像器に供給する間接供給方式を採用した画像形成装置の全体構成図である。

符号の説明

１０００，１０００’ 画像形成装置
１ トレイ
２ 帯電器
３ 感光体
３１ クリーニングブレード
４ ＣＰＵ
５ モータ
５ａ バネ
５ｂ ベルト
５ｃ 駆動力伝達ロール
６ 現像器
６ａ 劣化トナー回収装置
６ｂ 外添剤収容室
６ｃ トナー再生装置
６ｄ トナーカートリッジ
６１ 現像スリーブ
６１ａ 劣化トナー回収ロール
６２ 層厚調整板
６２ａ 劣化トナー用クリーニングブレード
６３ 容器
６３ａ 劣化トナー回収容器
６４ａ，６４ｂ 攪拌部
６５ サーミスタ
６６ａ バイアス電圧印加部
７ 露光部
８ａ，８ｂ レジロール対
９ 転写ロール
１０ 定着器

Claims (1)

1. 静電潜像をトナーを含む現像剤で現像してトナー像を形成し、記録媒体上に該トナー像を転写、定着させることにより前記記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
   前記トナーを含む現像剤を有し、前記静電潜像を、該現像剤中のトナーで現像してトナー像を形成する現像部と、
   前記現像部内の現像剤の温度を、直接あるいは間接に検知する温度検知部と、
   前記温度検知部の検知結果が所定の高温状態を示している場合に、前記現像部の現像剤中のトナー、および／または前記トナー像のトナーを回収するトナー回収部と、
   前記トナー回収部により回収されたトナーに外添剤を添加して、前記現像部に供給するトナー供給部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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