JP2009223062A - Color image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真プロセスを用いた電子写真方式の画像形成装置に関し、より詳しくは、所定色のトナー毎に画像形成ユニットを複数備えて各色の単色トナー像を略同時に形成し、それらを順次転写・重畳してカラー画像を形成する、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置において、トナーをリサイクル(リユース)する技術に関するものである。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus using an electrophotographic process, and more specifically, a plurality of image forming units are provided for each toner of a predetermined color to form a single color toner image of each color substantially simultaneously and sequentially form them. The present invention relates to a technique for recycling (reusing) toner in a so-called tandem type color image forming apparatus that forms a color image by transferring and superimposing.
現在、複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機などの電子写真方式の画像形成装置は、画像形成速度が高速であることや、トナー色毎に画像形成ユニットを備えているためトナーのリサイクル(リユース)が容易なことなどの理由から、後述の中間転写方式の中間転写ベルトや直接転写方式の転写搬送ベルトなどの無端状ベルトの移動方向に沿って所定のトナー色毎に単色トナー像が形成可能な画像形成ユニットを複数直列に配設した、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が主流となっている。 Currently, electrophotographic image forming apparatuses such as copiers, facsimiles, printers, and multi-functional machines have high image forming speeds and are provided with an image forming unit for each toner color. A single-color toner image is formed for each predetermined toner color along the direction of movement of an endless belt such as an intermediate transfer belt of an intermediate transfer method and a transfer conveyance belt of a direct transfer method, which will be described later. A so-called tandem color image forming apparatus in which a plurality of possible image forming units are arranged in series has become the mainstream.
このようなタンデム型のカラー画像形成装置は、転写方式により、所定のトナー色毎に設けられた各画像形成ユニットにおいて、感光体ドラムや感光体ベルトなどの潜像担持体上に現像手段により各色のトナーで現像して形成した単色トナー像を、前記無端状ベルトに吸着させたコピー用紙などの転写材にその潜像担持体から直接転写して転写材上で順次重ね合わせてフルカラーの画像を形成する直接転写方式(転写搬送方式)のものと、各色の画像形成ユニットにおいて、前記のように潜像担持体上に形成した単色トナー像を1次転写手段で中間転写ベルトなどの中間転写体に転写することにより、中間転写体上で単色のトナー像を順次重ね合わせてフルカラーの画像を形成し、その後2次転写手段で中間転写体から被転写材に一括転写する間接転写方式のものと、に大別される。 Such a tandem type color image forming apparatus uses a transfer method to develop each color by a developing unit on a latent image carrier such as a photosensitive drum or a photosensitive belt in each image forming unit provided for each predetermined toner color. A single-color toner image formed by developing with this toner is directly transferred from the latent image carrier onto a transfer material such as copy paper adsorbed on the endless belt, and is sequentially superimposed on the transfer material to form a full-color image. An intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt using a primary transfer unit for a single-color toner image formed on a latent image carrier as described above in an image forming unit of a direct transfer method (transfer conveyance method) to be formed and an image forming unit of each color To form a full-color image by sequentially superimposing single-color toner images on the intermediate transfer member, and then transferring them from the intermediate transfer member to the transfer material in a batch using a secondary transfer unit. And an indirect transfer method is roughly classified into.
また近年、カラー画像形成装置は、白黒のみの画像形成装置と比べて写真原稿のような画像面積の大きな原稿が出力される機会が多いことから、資源の節約、環境負荷の低減、ランニングコストの低減等を目的として、転写後にも潜像担持体上に残留する転写残トナーを回収して再利用するトナーのリサイクル(リユース)の要請が強くなって来ている。 In recent years, color image forming apparatuses have more opportunities to output originals with a large image area, such as photographic originals, compared to black and white only image forming apparatuses, which saves resources, reduces environmental burden, and reduces running costs. For the purpose of reduction or the like, there is an increasing demand for toner recycling (reuse) for collecting and reusing transfer residual toner remaining on the latent image carrier after transfer.
しかし、このようなタンデム型のカラー画像形成装置において、単純に各色の画像形成ユニットごとに潜像担持体上の転写残トナーをリサイクル(リユース)すると、無端状ベルトの移動方向の上流側の画像形成ユニットのトナーが、下流側に設けられた画像形成ユニットのリサイクルトナーに混色するという問題があった。即ち、直接転写方式、間接転写方式のいずれの方式においても、転写された画像部に付着しているトナーが、下流側の画像形成ユニットの潜像担持体に逆転写されるという問題である。以下この問題を「混色」と呼ぶことにする。また、リサイクル(リユース)の工程でトナーの帯電特性などの性質が変化して、リサイクルトナーが所々で部分的に凝集してしまうという「凝集」の問題があった。つまり、リサイクルトナーが凝集して凝集体となると、この凝集体は、転写紙上に付着すると「黒ポチ(色の斑点)」となってしまう。又、帯電量が低いトナーは飛散し易いという問題がある。リサイクルトナーは、様々な異常画像の原因となるという問題があった。この「凝集」の問題は、一般的に、転写残トナーをクリーニングブレード等で掻き取る時などにトナーに機械的ストレス(圧縮力)が掛かることで発生すると考えられており、クリーニング性能の確保と機械的ストレスの抑制とは、トレードオフ(二律背反)の関係にあるため、解決することが困難であった。 However, in such a tandem type color image forming apparatus, if the transfer residual toner on the latent image carrier is simply recycled (reused) for each color image forming unit, an image on the upstream side in the moving direction of the endless belt is used. There is a problem that the toner of the forming unit is mixed with the recycled toner of the image forming unit provided on the downstream side. That is, in both the direct transfer method and the indirect transfer method, the toner adhering to the transferred image portion is reversely transferred to the latent image carrier of the downstream image forming unit. Hereinafter, this problem is referred to as “mixed color”. Further, there has been a problem of “aggregation” in which properties such as charging characteristics of the toner change in the recycling (reuse) process, and the recycled toner partially aggregates in some places. That is, when the recycled toner aggregates into aggregates, the aggregates form “black spots” when they adhere to the transfer paper. Further, there is a problem that toner having a low charge amount is likely to be scattered. Recycled toner has a problem of causing various abnormal images. This “aggregation” problem is generally considered to occur due to mechanical stress (compression force) applied to the toner when the transfer residual toner is scraped off with a cleaning blade or the like. Since the suppression of mechanical stress is in a trade-off relationship, it has been difficult to solve.
これらの問題を解決するべく、従来から、タンデム型のカラー画像形成装置においてトナーをリサイクルする種々の画像形成装置が提案されている。例えば、特許文献1には、中間転写方式又は直接転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置において、中間転写ベルト又は転写搬送ベルト上の転写残トナーを帯電する帯電手段5と、この帯電後の転写残トナーを静電気的に回収する回収手段18を備えることを特徴とし、1次転写後に感光体ドラム11a〜11d(潜像担持体)上に残った転写残トナーをクリーニング装置16a〜16dにより回収し、回収したトナーを画像形成ユニットA〜D内の各現像器14a〜14d(現像手段)に戻し、再度現像に使用する画像形成装置が開示されている(特に、特許文献1の図1、6、7参照)。この特許文献1に記載の画像形成装置によれば、クリーニング不良、ネガゴースト、混色を防止することができるとされているが、特許文献1の画像形成装置は、2次転写や直接転写後に中間転写ベルト1や転写搬送ベルト7bなどの無端状ベルト上に残留する転写残トナーを静電気的に回収することを特徴とし、無端状ベルト上の2次転写残トナーを良好に除去することができるため、クリーニング不良、ネガゴーストを防止できるという効果を奏するものであり、潜像担持体である感光体ドラム上の1次転写後の転写残トナーについては、クリーニングブレードで掻きとって単純に同色の現像器に戻すことが開示されているだけである。そのため、前述の「混色」の問題は到底解決されているとは云えず、特に、上流側から2番目の画像形成ユニットBでイエロートナーを回収して同色の現像器14bに戻すと、画像形成ユニットBより上流のマゼンダ色のトナーが混色して色味の悪化が顕著となり正常の画像品質を保つことができないものと推測される。 In order to solve these problems, various image forming apparatuses that recycle toner in a tandem type color image forming apparatus have been proposed. For example, in Patent Document 1, in an intermediate transfer type or direct transfer type tandem type color image forming apparatus, charging means 5 for charging a transfer residual toner on an intermediate transfer belt or a transfer conveyance belt, and transfer after this charging A recovery means 18 is provided for electrostatically recovering the residual toner, and the transfer residual toner remaining on the photosensitive drums 11a to 11d (latent image carrier) after the primary transfer is recovered by the cleaning devices 16a to 16d. An image forming apparatus is disclosed in which the collected toner is returned to the developing units 14a to 14d (developing means) in the image forming units A to D and used again for development (in particular, FIGS. 1 and 6 of Patent Document 1). 7). According to the image forming apparatus described in Patent Document 1, it is said that cleaning failure, negative ghost, and color mixing can be prevented. However, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 has an intermediate state after secondary transfer or direct transfer. The transfer residual toner remaining on the endless belt such as the transfer belt 1 or the transfer conveyance belt 7b is electrostatically collected, and the secondary transfer residual toner on the endless belt can be removed satisfactorily. In this case, the cleaning residual toner after the primary transfer on the photosensitive drum, which is a latent image carrier, is scraped with a cleaning blade to develop the same color. It is only disclosed to return to the vessel. Therefore, it cannot be said that the above-mentioned “color mixing” problem has been solved at all. In particular, when yellow toner is collected by the second image forming unit B from the upstream side and returned to the developing device 14b of the same color, image formation is performed. It is presumed that magenta toner upstream of the unit B is mixed and color deterioration becomes remarkable and normal image quality cannot be maintained.
また、特許文献2には、中間転写方式又は直接転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置において、記録搬送体5(無端状ベルト)の移動方向上流側から見て少なくとも2番目以降の画像形成ユニット4(4b〜4d)の像担持体1(潜像担持体)の転写部(転写ニップ)の下流側に、当該画像形成ユニット4で用いられるトナーと帯電極性が異なるトナーを除去する逆帯電トナー除去手段7(7b〜7d)を設けた画像形成装置が開示されている(特許文献2の図1参照)。この特許文献2に記載の画像形成装置は、上流側の像担持体1(潜像担持体)から記録搬送体5(無端状ベルト)に転写する際の放電により、記録搬送体5(無端状ベルト)上に転写したトナーの一部が正常の帯電極性とは逆の帯電極性となり、この逆帯電極性となったトナーが、下流側の画像形成ユニット4で転写する際、記録搬送体5(無端状ベルト)から像担持体1(潜像担持体)に逆に転写してしまうものと考え、逆転写したトナーを、帯電極性が逆であることを利用して逆帯電トナー除去手段7(7b〜7d)で除去することで、混色を防止するものである。しかしながら、この特許文献2に記載の画像形成装置では、特許文献2の明細書の段落0021に記載されているように、本体の帯電極性であり逆帯電トナー除去手段7で除去されずに像担持体1(潜像担持体)上に残留付着する転写残トナーを回収する回収手段等は特に設けられておらず、このような転写残トナーは現像手段3で回収されるだけである。つまり、像担持体1(潜像担持体)から転写残トナーを現像手段3で回収する場合には、転写残トナーの回収能力と現像性能を両立させなければばらないが、例えば、2成分現像剤接触現像方式の現像手段において、現像スリーブ(現像ローラ)の磁力を高く設定して現像剤の磁性キャリアを引きつける力を強く、即ち、磁性ブラシの穂を硬くすることで転写残トナーの回収能力を高めると、逆に現像時に静電潜像を現像化して潜像担持体に担持させたトナー像を掻きとってしまい、出力画像に「掃き目」や「穂跡」などと呼ばれるブラシで掃いたような細かい白抜けの異常画像が発生してしまうという問題があり、転写残トナーの回収能力と現像性能を両立させることが困難である。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses that in an intermediate transfer type or direct transfer type tandem color image forming apparatus, at least the second and subsequent image forming units as viewed from the upstream side in the moving direction of the recording carrier 5 (endless belt). 4 (4b to 4d) of the image carrier 1 (latent image carrier) on the downstream side of the transfer portion (transfer nip), a reversely charged toner that removes toner having a different charge polarity from the toner used in the
特許文献3には、間接転写方式又は直接転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置において、画像形成ユニットの配列を、無端ベルト(転写材搬送ベルト10、中間体ベルト11)の移動方向に沿って、上流からイエロー(PY)→マゼンダ(PM)→シアン(PC)→ブラック(PK)の順に配列した画像形成装置が開示されている(特許文献3の図1、図5参照)。この特許文献3に記載の画像形成装置は、前記のように画像形成ユニットを配置することにより、混色による出力画像の色味の変化を最小にすることができるという効果を奏するものであり、前述の「混色」の問題を、混色が生じた場合であっても出力画像において目立たなくしたに止まり、根本的な解決策とはなっていない。
In
特許文献4には、直接転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置において、転写材搬送方向A(転写ベルト8(無端ベルト)の移動方向)の上流側からイエロー→マゼンタ→シアン→ブラックの順になるようプロセスカートリッジ(画像形成ユニット)を配設し、最上流に配置したプロセスカートリッジ18A(画像形成ユニット)にトナーリサイクル手段47を設けて、像担持体2A上の転写残トナーを回収し、当該プロセスカートリッジ18Aの現像装置22A(現像手段)に戻し、最上流に配置したプロセスカートリッジ18A以外のプロセスカートリッジ18B〜18D(画像形成ユニット)にもトナーリサイクル手段47を設けて、それぞれの像担持体2B〜2D上の転写残トナーを回収し、各プロセスカートリッジ18B〜18D(画像形成ユニット)の現像装置22B〜22D(現像手段)に戻すと共に、混色が予想される現像装置22B〜22D内のトナーを所定量、画像形成時以外の適時に混色トナー消費モードを実行し、各像担持体(潜像担持体)を介して転写ベルト8(無端ベルト)のクリーニングローラ42で廃トナーボトル46に定期的に廃棄する画像形成装置が開示されている(特許文献4の図1、図2参照)。この特許文献4に記載の画像形成装置では、トナーの混色による画像の色再現性の劣化を効果的に抑えることができるものの、結局、混色したトナーは原則廃棄するので、あまり、資源の節約、環境負荷の低減、ランニングコストの低減等の目的を達成することができていない。
In
特許文献5には、間接転写方式又は直接転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置において、感光体ドラム11(潜像担持体)をクリーニングする感光体ドラムクリーニング装置14(クリーニング手段)と、中間転写ベルト19(無端ベルト)上をクリーニングする中間転写体クリーニング装置30を設け、感光体ドラムクリーニング装置14(クリーニング手段)又は中間転写体クリーニング装置30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ブラック色の現像装置12Bk(現像手段)に戻し、ブラック色のニュートナーと混合して再利用すると共に、ブラック色の現像装置12Bk(現像手段)内のブラック色トナー比率とトナー比率検知手段111が検知した各色トナーの比率とから計算されるリサイクルトナー中のブラック色トナー比率に応じて、該混合比率を可変とする画像形成装置が開示されている(特に、特許文献5の図1、9、10参照)。この特許文献5に記載の画像形成装置は、回収したリサイクルトナーの比率を画像データや補給データなどの間接的な算出手段により算出しているため色味劣化を判定する基礎となるデータに不安があり、複雑な判定手段を用いているのでコストが高くつくだけでなく、リサイクルトナーに各色のニュートナーを供給する手段がないため、出力する画像がある色に片寄っているか、又はある色のトナーを全く使用しない場合などにはリサイクルトナーの色味の変化を抑えることができないものと推測される。
Patent Document 5 discloses a photosensitive drum cleaning device 14 (cleaning unit) that cleans a photosensitive drum 11 (latent image carrier) in an indirect transfer type or direct transfer type tandem color image forming apparatus, and intermediate transfer. An intermediate transfer
特許文献6には、間接転写方式又は直接転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置において、色毎にカラーパッチを形成し、そのカラーパッチの色味を測定する色味センサを設け、この色味センサの情報を基にトナーの色味の劣化を監視する画像形成装置が開示されている(特に、特許文献6の図1、5参照)。この特許文献6に記載の画像形成装置は、使用するトナーの色味を監視して劣化した場合には、警告表示等を行うに止まり、対象となる色のトナーの現像手段に残存するトナーを廃棄して新規のトナーに交換したり、あるいは新規のトナーを適切な量だけ補給したりするよう使用者に促すだけであり、トナーをリサイクルしつつ色味の変化を抑えるものではなかった。
In
以上のように、白黒画像形成装置ではなくタンデム型などのカラー画像形成装置においては、トナーをリサイクルしつつ、画像品質に問題のない画像形成装置は提供されていないのが現状である。 As described above, in a color image forming apparatus such as a tandem type instead of a black and white image forming apparatus, an image forming apparatus that does not have a problem in image quality while recycling toner is not currently provided.
そこで、本発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決するべく、複数色のトナーを用いる電子写真方式のカラー画像形成装置において、資源の節約、環境負荷の低減、ランニングコストの低減等のためにトナーをできるだけリサイクルしつつ、出力する画像の発色や色再現に支障のないカラー画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention is to solve the problems of the conventional image forming apparatus, in an electrophotographic color image forming apparatus using a plurality of colors of toner, saving resources, reducing environmental burden, running cost, etc. Therefore, an object of the present invention is to provide a color image forming apparatus that recycles toner as much as possible and that does not hinder color development or color reproduction of an output image.
前記課題を解決するために、請求項1に記載の転写装置の発明は、少なくともブラック色を含む所定色毎に独立してトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備え、これらの各画像形成ユニットは、表面に静電潜像を担持する潜像担持体と、その静電潜像を所定色のトナーでトナー像に現像する現像手段と、前記潜像担持体に転写後も付着残留する転写残トナーをクリーニングして回収するクリーニング手段とをそれぞれ有し、更に、現像に使用されていないトナーであるニュートナーを前記所定色毎に収容する複数のニュートナー収容部と、これらの各色のニュートナー収容部から対応する各色の前記現像手段へニュートナーを搬送する第1のニュートナー搬送経路とをトナー色毎に備えたカラー画像形成装置において、前記クリーニング手段のうちブラック色以外の各色のクリーニング手段からブラック色の現像手段へ向けて回収トナーを搬送する単数又は複数の回収カラートナー搬送経路と、ブラック色のクリーニング手段からブラック色の現像手段へ向けて回収トナーを搬送する回収ブラックトナー搬送経路と、ブラック色以外の各色のニュートナー収容部からブラック色の現像手段へ向けて各色のニュートナーを搬送する複数の第2のニュートナー搬送経路と、を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention of the transfer device according to claim 1 includes a plurality of image forming units that independently form toner images for each predetermined color including at least a black color, and each of these image forming units. The unit has a latent image carrier that carries an electrostatic latent image on its surface, developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image with toner of a predetermined color, and remains attached to the latent image carrier after transfer. A cleaning unit that cleans and collects the transfer residual toner, and further includes a plurality of new toner storage units that store, for each of the predetermined colors, a new toner that is a toner that is not used for development, and for each of these colors. In the color image forming apparatus provided with a first new toner transport path for transporting new toner from the new toner storage unit to the corresponding developing unit of each color for each toner color, the cleaner One or a plurality of recovered color toner transport paths for transporting recovered toner from the cleaning means for each color other than black to the black developing means, and from the black cleaning means to the black developing means A recovered black toner transport path for transporting the recovered toner, and a plurality of second new toner transport paths for transporting the new toner of each color from the new toner accommodating portion of each color other than black to the black developing means, Is provided.
請求項2に記載の画像形成装置の発明は、請求項1に記載のカラー画像形成装置において、複数の画像形成ユニットを中間転写体の移動方向に沿って直列配置したタンデム型の中間転写方式であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the color image forming apparatus according to the first aspect is a tandem type intermediate transfer system in which a plurality of image forming units are arranged in series along the moving direction of the intermediate transfer body. It is characterized by being.
請求項3に記載の画像形成装置の発明は、請求項2に記載のカラー画像形成装置において、ブラック色の画像形成ユニットは、中間転写体の移動方向から見て最下流に配置されており、他の色の画像形成ユニットは、単色で転写する場合に転写効率の悪い順に中間転写体の移動方向上流側から配置し、最上流に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する時に転写効率が最適になる転写電圧の値に設定し、上流から2番目に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧に1より小さい所定の割合を乗じた値に設定し、2番目以降に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧に1つ上流に配置される画像形成ユニットにおいて設定された前記所定の割合より小さい値を乗じた値に設定されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the second aspect, the black image forming unit is disposed on the most downstream side when viewed from the moving direction of the intermediate transfer member. The other color image forming units are arranged from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer member in order of poor transfer efficiency when transferring in a single color, and when transferring from the image forming unit arranged at the most upstream to the intermediate transfer member. The applied primary transfer voltage is set to a transfer voltage value at which transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner of the image forming unit, and the image forming unit arranged second from the upstream to the intermediate transfer member. The primary transfer voltage applied at the time of transfer is set to a value obtained by multiplying the transfer voltage at which transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner of the image forming unit by a predetermined ratio smaller than 1, and Or later The primary transfer voltage applied at the time of transfer from the arranged image forming unit to the intermediate transfer member is arranged one upstream upstream to the transfer voltage at which the transfer efficiency is optimum when transferring with the toner single color of the image forming unit. The image forming unit is set to a value multiplied by a value smaller than the predetermined ratio set.
請求項4に記載の画像形成装置の発明は、請求項1に記載のカラー画像形成装置において、ブラック色の画像形成ユニットで形成したブラックトナー像は、ブラック色の潜像担持体から転写材に直接転写すると共に、ブラック色以外の画像形成ユニットで形成したブラック以外の各色の単色トナー像は、各潜像担持体から中間転写体に一旦転写してから転写材に転写することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first aspect, the black toner image formed by the black image forming unit is transferred from the black latent image carrier to the transfer material. In addition to direct transfer, a single color toner image of each color other than black formed by an image forming unit other than black is temporarily transferred from each latent image carrier to an intermediate transfer member and then transferred to a transfer material. .
請求項5に記載の画像形成装置の発明は、請求項4に記載のカラー画像形成装置において、ブラック色以外の画像形成ユニットは、転写効率の悪い順に中間転写体の移動方向に沿って上流側から直列配置したタンデム型であり、最上流の画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧の値に設定し、上流から2番目に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧に1より小さい所定の割合を乗じた値に設定し、2番目以降に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧に1つ上流に配置される画像形成ユニットにおいて設定された前記所定の割合より小さい値を乗じた値に設定されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the fourth aspect, the image forming units other than black are arranged upstream in the moving direction of the intermediate transfer member in the order of poor transfer efficiency. The primary transfer voltage applied at the time of transfer from the most upstream image forming unit to the intermediate transfer member is optimal in transfer efficiency when transferring with a single color toner of the image forming unit. The primary transfer voltage applied at the time of transfer from the image forming unit arranged second from the upstream to the intermediate transfer member is set to the toner color of the image forming unit. A primary transfer voltage applied at the time of transfer from the second image forming unit to the intermediate transfer member is set to a value obtained by multiplying the transfer voltage at which transfer efficiency is optimal by a predetermined ratio smaller than 1. The image forming unit is set to a value obtained by multiplying the transfer voltage at which transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner by the image forming unit by a value smaller than the predetermined ratio set in the image forming unit arranged one upstream. It is characterized by.
請求項6に記載の画像形成装置の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載のカラー画像形成装置において、回収カラートナー搬送経路に設けられたトナー搬送手段は、各色の回収トナーの混合比率を所定比率として回収カラートナーの色味がブラック色の色味に近くなるようにトナー搬送量が設定されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the toner conveying means provided in the collected color toner conveying path mixes the collected toner of each color. The toner conveyance amount is set so that the color of the recovered color toner is close to the color of black with the ratio being a predetermined ratio.
請求項7に記載の画像形成装置の発明は、請求項6に記載のカラー画像形成装置において、回収カラートナー搬送経路に設けられた複数のトナー搬送手段は、同一の駆動手段により同じ回転数で駆動する搬送スクリューであり、この搬送スクリューのフィンの大きさやスクリューのフィンの角度などの回転数以外の手段を変えることでトナー搬送量を設定していることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the sixth aspect, the plurality of toner conveying means provided in the recovered color toner conveying path are rotated at the same rotational speed by the same driving means. The conveying screw is driven, and the toner conveying amount is set by changing means other than the rotational speed such as the fin size of the conveying screw and the angle of the fin of the screw.
請求項8に記載の画像形成装置の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載のカラー画像形成装置において、各クリーニング手段は、各潜像担持体に当接して転写残トナーを回収するクリーニング部材と、各潜像担持体から回収した転写残トナーを貯蔵するスペースである回収トナー貯蔵ホッパ部をそれぞれ有し、回収カラートナー搬送経路と第2のニュートナー搬送経路は、これら各色の回収トナー貯蔵ホッパ部と連通し、各色の回収トナーは、各色の回収カラートナー搬送経路を介して回収トナー貯蔵ホッパ部に一旦貯蔵されてからブラック色の現像手段へ向けて搬送されると共に、ブラック色以外の各色のニュートナーは、第2のニュートナー搬送経路及び各色の回収トナー貯蔵ホッパ部を経由してブラック色の現像手段へ向けて供給されることを特徴とする。 An image forming apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the color image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein each cleaning means abuts on each latent image carrier and collects transfer residual toner. A cleaning toner and a recovery toner storage hopper that is a space for storing transfer residual toner recovered from each latent image carrier are respectively provided. The recovery color toner transport path and the second new toner transport path are used to recover the respective colors. The collected toner of each color communicates with the toner storage hopper, and is temporarily stored in the collected toner storage hopper via the collected color toner transport path for each color and then transported toward the black developing means. The new toner of each color other than is supplied to the black developing means via the second new toner transport path and the collected toner storage hopper of each color. Is the fact characterized.
請求項9に記載の画像形成装置の発明は、請求項8に記載のカラー画像形成装置において、回収トナー貯蔵ホッパ部に、回収トナーの搬送に支障がない程度の所定量の回収トナーの貯蔵残量があるか否かを検知する残量検知センサを設けたことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the eighth aspect of the present invention, the collected toner storage hopper has a storage residue of a predetermined amount of collected toner that does not hinder the transport of the collected toner. A remaining amount detection sensor for detecting whether or not there is an amount is provided.
請求項10に記載の画像形成装置の発明は、請求項9に記載のカラー画像形成装置において、残量検知センサのうちブラック色以外の残量検知センサで回収トナーの貯蔵残量が所定量以下であることを検知した場合に、当該残量検知センサが設けられた回収トナー貯蔵ホッパ部に第2のニュートナー搬送経路を通じてニュートナーを供給することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the ninth aspect, the remaining amount of collected toner stored in a remaining amount detection sensor other than black is not more than a predetermined amount. Is detected, the new toner is supplied to the collected toner storage hopper provided with the remaining amount detection sensor through the second new toner transport path.
請求項11に記載の画像形成装置の発明は、請求項10に記載のカラー画像形成装置において、残量検知センサのうちブラック色以外の残量検知センサで回収トナーの貯蔵残量が所定量以下であることを検知した場合に、当該残量検知センサが設けられた回収トナー貯蔵ホッパ部からの回収トナーの搬送を停止すると共に第2のニュートナー搬送経路を通じて当該回収トナー貯蔵ホッパ部にニュートナーを供給し、その後、当該残量検知センサが、収容トナー残量が所定量以上であることを検知した場合に、回収カラートナー搬送経路を通じて当該回収トナー貯蔵ホッパ部から回収トナーの搬送を開始することを特徴とする。 An image forming apparatus according to an eleventh aspect is the color image forming apparatus according to the tenth aspect, wherein the remaining amount of the collected toner stored in the remaining amount detection sensor other than the black color is less than a predetermined amount. Is detected, the conveyance of the collected toner from the collected toner storage hopper provided with the remaining amount detection sensor is stopped and the new toner is supplied to the collected toner storage hopper through the second new toner conveyance path. After that, when the remaining amount detection sensor detects that the amount of remaining toner is equal to or greater than a predetermined amount, conveyance of the collected toner from the collected toner storage hopper is started through the collected color toner conveyance path. It is characterized by that.
請求項12に記載の画像形成装置の発明は、請求項8ないし11のいずれかに記載のカラー画像形成装置において、回収トナー貯蔵ホッパ部に、回収トナーの満杯を検知する満杯検知センサを設けたことを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to any one of the eighth to eleventh aspects, a full toner detection sensor for detecting the fullness of the collected toner is provided in the collected toner storage hopper. It is characterized by that.
請求項13に記載の画像形成装置の発明は、請求項12に記載のカラー画像形成装置において、満杯検知センサのうちブラック色以外のいずれかの満杯検知センサで満杯を検知した場合に、ブラック色以外の全ての回収トナー貯蔵ホッパ部から回収トナーの搬送を開始することを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the twelfth aspect, when the fullness is detected by any one of the fullness detection sensors other than the black color, the black color is detected. It is characterized in that the transport of the collected toner is started from all the collected toner storage hoppers other than the above.
請求項14に記載の画像形成装置の発明は、請求項12又は13に記載のカラー画像形成装置において、残量検知センサのうちブラック色以外のいずれかの残量検知センサで回収トナーの貯蔵残量が所定量以下であることを検知し、且つ、満杯検知センサのうちブラック色以外のいずれかの満杯検知センサで満杯を検知した場合に、回収トナーの貯蔵残量が所定量以下であることを検知した残量検知センサが設けられた回収トナー貯蔵ホッパ部にニュートナーが供給され、その後、当該残量検知センサが、収容トナー残量が所定量以上であることを検知しないとブラック色以外の全ての回収トナー貯蔵ホッパ部から回収トナーの搬送を開始しないことを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the color image forming apparatus according to the twelfth or thirteenth aspect, wherein the remaining amount of the collected toner is stored by any one of the remaining amount detection sensors other than the black color. The remaining amount of collected toner stored is less than or equal to the predetermined amount when it is detected that the amount is less than or equal to the predetermined amount and full is detected by any of the full detection sensors other than black. If the new toner is supplied to the collected toner storage hopper provided with the remaining amount detection sensor for detecting the remaining amount, and then the remaining amount detection sensor does not detect that the amount of remaining toner is greater than or equal to the predetermined amount, other than black It is characterized in that the transport of the collected toner is not started from all the collected toner storage hoppers.
請求項15に記載の画像形成装置の発明は、請求項8ないし14のいずれかに記載のカラー画像形成装置において、回収トナーを攪拌する攪拌手段を有し、回収カラートナー搬送経路と回収ブラックトナー搬送経路とに連通し、各色の回収トナー貯蔵ホッパ部から搬送される回収トナーを攪拌してブラック色の現像手段に供給する回収トナー供給部を、ブラック色の現像手段近傍に設けたことを特徴とする。 An image forming apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention is the color image forming apparatus according to any one of the eighth to fourteenth aspects, further comprising stirring means for stirring the recovered toner, and the recovered color toner transport path and the recovered black toner. A collection toner supply unit that communicates with the conveyance path and stirs the collected toner conveyed from the collected toner storage hopper for each color and supplies it to the black developing unit is provided near the black developing unit. And
請求項16に記載の画像形成装置の発明は、請求項15に記載のカラー画像形成装置において、回収トナー供給部に収容する回収トナーの色味を検出する色味センサを設けると共に、回収カラートナー搬送経路にトナー色毎に独立駆動可能なトナー搬送手段を設け、色味センサの検出結果に応じて回収カラートナーの各トナー搬送量を調節可能に構成したことを特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the fifteenth aspect, a color sensor for detecting the color of the collected toner stored in the collected toner supply unit is provided, and the collected color toner is provided. A toner conveying means that can be independently driven for each toner color is provided in the conveying path, and each toner conveying amount of the collected color toner can be adjusted according to the detection result of the color sensor.
請求項17に記載の画像形成装置の発明は、請求項16に記載のカラー画像形成装置において、色味センサは、ブラックの画像形成ユニットで回収トナー供給部内の回収トナーから色味パターンをブラック色の潜像担持体上に作像して、その色味パターンを光学的に測定することにより回収トナーの色味を検出することを特徴とする。 According to a seventeenth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the sixteenth aspect, the tint sensor is a black image forming unit that converts the tint pattern from the collected toner in the collected toner supply unit to a black color. An image is formed on the latent image carrier, and the color of the recovered toner is detected by optically measuring the color pattern.
請求項18に記載の画像形成装置の発明は、請求項16又は17に記載のカラー画像形成装置において、色味センサからの検出情報を基に回収トナー供給部内の回収トナーがある色相に片寄っていると判定した場合は、新たに搬送する回収カラートナーがその色相の補色となるようにトナー搬送量を調節して回収トナー供給部に回収トナーを搬送することを特徴とする。 The image forming apparatus according to an eighteenth aspect is the color image forming apparatus according to the sixteenth or seventeenth aspect, wherein the recovered toner in the recovered toner supply unit is shifted to a hue based on detection information from the color sensor. If it is determined that the collected color toner is newly conveyed, the collected toner is conveyed to the collected toner supply unit by adjusting the toner conveyance amount so that the newly collected color toner is complementary to the hue.
請求項19に記載の画像形成装置の発明は、請求項16又は17に記載のカラー画像形成装置において、満杯検知センサのうちブラック色以外のいずれかの満杯検知センサで満杯を検知した場合は、ブラック色以外の全ての回収トナー貯蔵ホッパ部から回収トナーの搬送を強制的に開始すると共に、その後、色味センサからの情報を基に回収トナー供給部内の回収トナーがある色相に片寄っていると判定した場合は、新たに搬送する回収カラートナーがその色相の補色を相対的に所定量多く含むようにトナー搬送量を調節して回収トナー供給部に回収トナーを搬送することを特徴とする。 In the image forming apparatus according to claim 19, in the color image forming apparatus according to claim 16 or 17, when fullness is detected by any fullness detection sensor other than the black color among the fullness detection sensors, The transport of the collected toner is forcibly started from all the collected toner storage hoppers other than the black color, and then the collected toner in the collected toner supply unit is shifted to a certain hue based on the information from the color sensor. When the determination is made, the collected toner is conveyed to the collected toner supply unit by adjusting the toner conveyance amount so that the newly collected color toner to be conveyed contains a relatively large amount of complementary colors of the hue.
この発明は、前記のようであって、請求項1に記載の発明によれば、所定色のトナー毎に画像形成ユニットを複数備えたカラー画像形成装置において、クリーニング手段のうちブラック色以外の各色のクリーニング手段からブラック色の現像手段へ向けて回収トナーを搬送する単数又は複数の回収カラートナー搬送経路と、ブラック色のクリーニング手段からブラック色の現像手段へ向けて回収トナーを搬送する回収ブラックトナー搬送経路と、ブラック色以外の各色のニュートナー収容部からブラック色の現像手段へ向けて各色のニュートナーを搬送する複数の第2のニュートナー搬送経路と、を設けたので、つまり、潜像担持体上の転写残トナーを回収し、定められた量(又は、一定の比率)に従って色味の影響を最も受けにくいブラック画像形成ユニットの現像手段に供給するので、各色の転写残トナー回収量が各色の画像形成ユニットの使用頻度により大きく違った場合であっても、転写残トナーの回収量が少ない色の回収トナーに第2のニュートナー搬送経路からニュートナーを供給することにより、常に定められた比率で回収トナーをブラック色の現像手段に搬送することができる。このため、トナーをできるだけリサイクルしつつ、出力する画像の発色や色再現に支障のないようにすることができる。よって、資源の節約、環境負荷の低減、ランニングコストの低減を達成することができ、環境保全を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, in the color image forming apparatus including a plurality of image forming units for each toner of a predetermined color, each color other than the black color in the cleaning unit. One or a plurality of collected color toner conveying paths for conveying the collected toner from the cleaning means to the black developing means, and the collected black toner for conveying the collected toner from the black cleaning means to the black developing means Since a transport path and a plurality of second new toner transport paths for transporting the new toner of each color from the new toner accommodating portion of each color other than black to the black developing means are provided, that is, a latent image The transfer residual toner on the carrier is collected, and the black that is least affected by the color tone according to a predetermined amount (or a fixed ratio) is collected. Since it is supplied to the developing means of the image forming unit, even if the amount of untransferred toner collected for each color varies greatly depending on the frequency of use of the image forming unit for each color, By supplying new toner from the second new toner transport path, the collected toner can be transported to the black color developing means at a predetermined ratio. For this reason, it is possible to recycle the toner as much as possible without causing any trouble in color development or color reproduction of the output image. Thus, resource saving, environmental load reduction, and running cost reduction can be achieved, and environmental conservation can be achieved.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載のカラー画像形成装置において、複数の画像形成ユニットを中間転写体の移動方向に沿って直列配置したタンデム型の中間転写方式であるので、中間転写方式のタンデム型カラー画像形成装置において、前記効果を奏することができる。 According to the second aspect of the present invention, the color image forming apparatus according to the first aspect is a tandem type intermediate transfer system in which a plurality of image forming units are arranged in series along the moving direction of the intermediate transfer body. In the intermediate transfer type tandem color image forming apparatus, the above-described effects can be obtained.
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載のカラー画像形成装置において、ブラック色の画像形成ユニットは、中間転写体の移動方向から見て最下流に配置されており、他の色の画像形成ユニットは、単色で転写する場合に転写効率の悪い順に前記中間転写体の移動方向上流側から配置し、最上流に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する時に転写効率が最適になる転写電圧の値に設定し、上流から2番目に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧に1より小さい所定の割合を乗じた値に設定し、2番目以降に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧に1つ上流に配置される画像形成ユニットにおいて設定された前記所定の割合より小さい値を乗じた値に設定されているので、転写時にトナーが逆転写されにくく「混色」の問題が低減され、且つ、例え微量のトナーが混色した場合であっても出力画像の色味の変化を目立たなくすることができる。 According to a third aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the second aspect, the black image forming unit is disposed on the most downstream side when viewed from the moving direction of the intermediate transfer member. The color image forming unit is arranged from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer member in the order of poor transfer efficiency when transferring in a single color, and is applied at the time of transfer from the image forming unit arranged at the most upstream to the intermediate transfer member. The primary transfer voltage is set to a transfer voltage value at which transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner of the image forming unit, and is transferred from the image forming unit arranged second to the intermediate transfer body. The primary transfer voltage applied at this time is set to a value obtained by multiplying the transfer voltage at which the transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner of the image forming unit by a predetermined ratio smaller than 1, and the second and later. Arranged The primary transfer voltage applied at the time of transfer from the image forming unit to the intermediate transfer member is arranged one upstream to the transfer voltage at which the transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner of the image forming unit. This value is set to a value smaller than the predetermined ratio set in the image forming unit, so that the toner is difficult to reversely transfer during transfer, and the problem of “color mixing” is reduced. Even when colors are mixed, the change in color of the output image can be made inconspicuous.
請求項4に記載の発明によれば、請求項1に記載のカラー画像形成装置において、ブラック色の画像形成ユニットで形成したブラックトナー像は、ブラック色の潜像担持体から転写材に直接転写すると共に、ブラック色以外の画像形成ユニットで形成したブラック以外の各色の単色トナー像は、各潜像担持体から中間転写体に一旦転写してから転写材に転写するので、つまり、ブラックの画像形成ユニットを独立させて直接転写方式とし、残りの画像形成ユニットをタンデム型の中間転写方式としたので、前記効果に加え、ブラックの画像形成ユニットでは「混色」の問題が発生しなくなる。 According to the fourth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the first aspect, the black toner image formed by the black image forming unit is directly transferred from the black latent image carrier to the transfer material. At the same time, the single-color toner image of each color other than black formed by the image forming unit other than black is temporarily transferred from each latent image carrier to the intermediate transfer member and then transferred to the transfer material. Since the direct transfer system is formed independently of the forming units and the remaining image forming units are the tandem intermediate transfer system, in addition to the above effects, the “color mixing” problem does not occur in the black image forming unit.
請求項5に記載の発明によれば、請求項4に記載のカラー画像形成装置において、ブラック色以外の画像形成ユニットは、転写効率の悪い順に中間転写体の移動方向に沿って上流側から直列配置したタンデム型であり、最上流の画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧の値に設定し、上流から2番目に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧に1より小さい所定の割合を乗じた値に設定し、2番目以降に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧に1つ上流に配置される画像形成ユニットにおいて設定された前記所定の割合より小さい値を乗じた値に設定されているので、ブラックの画像形成ユニットでは「混色」の問題が発生しなくなるだけでなく、残りの画像形成ユニットでも転写時にトナーが逆転写されにくく「混色」の問題が低減され、且つ、例え微量のトナーが混色した場合であっても出力画像の色味の変化を目立たなくすることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the fourth aspect, the image forming units other than the black color are arranged in series from the upstream side along the moving direction of the intermediate transfer member in the order of poor transfer efficiency. The primary transfer voltage applied at the time of transfer from the most upstream image forming unit to the intermediate transfer member is a transfer that optimizes transfer efficiency when transferring with a single color toner of the image forming unit. The primary transfer voltage, which is set to the voltage value and applied at the time of transfer from the image forming unit arranged second from the upstream to the intermediate transfer member, is the transfer efficiency when transferring with a single color toner of the image forming unit. Is set to a value obtained by multiplying the transfer voltage that is optimal by a predetermined ratio smaller than 1, and the primary transfer voltage applied at the time of transfer from the second image forming unit to the intermediate transfer member is It is set to a value obtained by multiplying a transfer voltage at which transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner of the image forming unit by a value smaller than the predetermined ratio set in the image forming unit arranged one upstream. Therefore, not only the “color mixing” problem does not occur in the black image forming unit, but also the remaining image forming unit is difficult to reversely transfer the toner during the transfer, and the “color mixing” problem is reduced. Even when colors are mixed, the change in the color of the output image can be made inconspicuous.
請求項6に記載の発明によれば、請求項1ないし5のいずれかに記載のカラー画像形成装置において、回収カラートナー搬送経路に設けられたトナー搬送手段は、各色の回収トナーの混合比率を所定比率として回収カラートナーの色味がブラック色の色味に近くなるようにトナー搬送量が設定されているので、前記効果に加え、簡単で故障しにくい安価な構成で、常に定められた比率で各色の回収トナーをブラック色の現像手段に搬送することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the toner conveying means provided in the collected color toner conveying path has a mixing ratio of the collected toner of each color. Since the toner conveyance amount is set so that the color of the recovered color toner is close to the color of black as the predetermined ratio, in addition to the above effects, the ratio is always determined with a simple and inexpensive structure Thus, the collected toner of each color can be conveyed to the black color developing means.
請求項7に記載の発明によれば、請求項6に記載のカラー画像形成装置において、回収カラートナー搬送経路に設けられた複数のトナー搬送手段は、同一の駆動手段により同じ回転数で駆動する搬送スクリューであり、この搬送スクリューのフィンの大きさやスクリューのフィンの角度などの回転数以外の手段を変えることでトナー搬送量を設定しているので、前記効果に加え、定められた比率で実質的に同時に各色の回収トナーをブラック色の現像手段に搬送することができ、駆動手段も1つで済むためコスト削減になる。 According to the seventh aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the sixth aspect, the plurality of toner conveying units provided in the collected color toner conveying path are driven at the same rotational speed by the same driving unit. Since the toner conveying amount is set by changing means other than the rotational speed such as the size of the conveying screw fins and the angle of the screw fins, the toner conveying amount is set in addition to the above-described effect and at a predetermined ratio. Thus, the collected toner of each color can be conveyed to the black color developing means at the same time, and only one driving means is required, thereby reducing the cost.
請求項8に記載の発明によれば、請求項1ないし7のいずれかに記載のカラー画像形成装置において、各クリーニング手段は、各潜像担持体に当接して転写残トナーを回収するクリーニング部材と、各潜像担持体から回収した転写残トナーを貯蔵するスペースである回収トナー貯蔵ホッパ部をそれぞれ有し、回収カラートナー搬送経路と第2のニュートナー搬送経路は、これら各色の回収トナー貯蔵ホッパ部と連通し、各色の回収トナーは、各色の回収カラートナー搬送経路を介して回収トナー貯蔵ホッパ部に一旦貯蔵されてからブラック色の現像手段へ向けて搬送されると共に、ブラック色以外の各色のニュートナーは、第2のニュートナー搬送経路及び各色の回収トナー貯蔵ホッパ部を経由してブラック色の現像手段へ向けて供給されるので、つまり、回収トナー貯蔵ホッパ部に一旦ある一定量の回収トナーを貯蔵してから搬送するので、搬送するときにより正確な量のトナーを搬送することができ、回収トナーの色味を変化させないようにすることができる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, each cleaning means is a cleaning member that abuts against each latent image carrier and collects transfer residual toner. And a collected toner storage hopper that is a space for storing the transfer residual toner collected from each latent image carrier, and the collected color toner transport path and the second new toner transport path respectively store the collected toner of each color. The collected toner of each color communicates with the hopper unit, is temporarily stored in the collected toner storage hopper unit via the collected color toner conveying path of each color, and then conveyed toward the black developing unit, and other than the black color. The new toner for each color is supplied toward the black developing means via the second new toner transport path and the collected toner storage hopper for each color. In other words, since a certain amount of collected toner is once stored in the collected toner storage hopper and then transported, more accurate amount of toner can be transported and the color of the collected toner is not changed. Can be.
請求項9に記載の発明によれば、請求項8に記載のカラー画像形成装置において、回収トナー貯蔵ホッパ部に、回収トナーの搬送に支障がない程度の所定量の回収トナーの貯蔵残量があるか否かを検知する残量検知センサを設けたので、回収トナー不足の色が分かる。 According to the ninth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the eighth aspect, the collected toner storage hopper has a storage amount of the collected toner of a predetermined amount that does not hinder the transport of the collected toner. Since the remaining amount detection sensor for detecting whether or not there is provided, the color of the recovered toner is known.
請求項10に記載の発明によれば、請求項9に記載のカラー画像形成装置において、ブラック色以外の残量検知センサで回収トナーの貯蔵残量が所定量以下であることを検知した場合に、当該残量検知センサが設けられた回収トナー貯蔵ホッパ部に第2のニュートナー搬送経路を通じてニュートナーを供給するので、つまり、回収トナーが所定量に達しない色があっても、ニュートナーを補充して全ての色の回収トナーを所定量に整えブラック色の現像手段に搬送するので、トナー色の使用頻度による回収トナー量のバラツキを補正することができ、回収トナーの供給比率のバランスを崩さずリサイクルトナーの色味が変化することがない。 According to the tenth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the ninth aspect, when it is detected by the remaining amount detection sensor other than the black color that the remaining amount of the collected toner is less than the predetermined amount. Since the new toner is supplied to the collected toner storage hopper provided with the remaining amount detection sensor through the second new toner transport path, that is, even if there is a color where the collected toner does not reach the predetermined amount, Replenishing and adjusting the collected toner of all colors to a predetermined amount and transporting it to the black developing means, it is possible to correct variations in the collected toner amount due to the frequency of use of the toner color, and to balance the supply ratio of the collected toner The color of the recycled toner does not change without breaking.
請求項11に記載の発明によれば、請求項10に記載のカラー画像形成装置において、ブラック色以外の残量検知センサで回収トナーの貯蔵残量が所定量以下であることを検知した場合に、当該残量検知センサが設けられた回収トナー貯蔵ホッパ部からの回収トナーの搬送を停止すると共に第2のニュートナー搬送経路を通じて当該回収トナー貯蔵ホッパ部にニュートナーを供給し、その後、当該残量検知センサが、収容トナー残量が所定量以上であることを検知した場合に、回収カラートナー搬送経路を通じて当該回収トナー貯蔵ホッパ部から回収トナーの搬送を開始するので、つまり、回収トナー貯蔵ホッパ部内の回収トナーが少なく、搬送に支障があるような状態で回収トナーを搬送し続けることがなく、前記効果に加え、ブラック色以外の全ての色の回収トナーをより精度よく所定の比率でブラック色の現像手段に搬送することができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the tenth aspect, when it is detected by the remaining amount detection sensor other than the black color that the stored remaining amount of the collected toner is equal to or less than a predetermined amount. In addition, the transport of the collected toner from the collected toner storage hopper provided with the remaining amount detection sensor is stopped and the new toner is supplied to the collected toner storage hopper through the second new toner transport path. When the amount detection sensor detects that the amount of remaining toner is greater than or equal to a predetermined amount, the recovered toner storage hopper starts transporting the recovered toner from the recovered toner storage hopper through the recovered color toner transfer path. In addition to the above effects, the collected toner does not continue to be transported in a state where there is little recovered toner in the section and there is a problem in transport. In all more accurately predetermined ratio recovered toner colors outside can be conveyed to the black color developing means.
請求項12に記載の発明によれば、請求項8ないし11のいずれかに記載のカラー画像形成装置において、回収トナー貯蔵ホッパ部に、回収トナーの満杯を検知する満杯検知センサを設けたので、回収トナー貯蔵ホッパ部の回収トナー量が多くなったことが分かるため、回収トナー貯蔵ホッパ部の回収トナーが溢れる前にブラックの画像形成ユニットに供給することが可能となる。 According to the twelfth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to any one of the eighth to eleventh aspects, the full toner detection sensor for detecting the fullness of the collected toner is provided in the collected toner storage hopper. Since it can be seen that the amount of collected toner in the collected toner storage hopper has increased, it can be supplied to the black image forming unit before the collected toner in the collected toner storage hopper overflows.
請求項13に記載の発明によれば、請求項12又は13に記載のカラー画像形成装置において、ブラック色以外のいずれかの満杯検知センサで満杯を検知した場合に、ブラック色以外の全ての回収トナー貯蔵ホッパ部から回収トナーの搬送を開始するので、つまり、ブラック色以外の全ての色の回収トナーを同時にブラックの現像手段に供給することで、回収トナーの色味変動をバランスよく効率的に抑制することができる。また、その制御を回収トナー搬送経路の1つの駆動手段をON/OFFするだけで実現することができる。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the twelfth or thirteenth aspect, when fullness is detected by any fullness detection sensor other than the black color, all the colors other than the black color are collected. Since the transport of the collected toner is started from the toner storage hopper, that is, the collected toners of all colors other than the black color are simultaneously supplied to the black developing means, so that the color variation of the collected toner can be efficiently balanced and balanced. Can be suppressed. Further, the control can be realized only by turning on / off one driving means of the collected toner conveyance path.
請求項14に記載の発明によれば、請求項12又は13に記載のカラー画像形成装置において、ブラック色以外のいずれかの残量検知センサで回収トナーの貯蔵残量が所定量以下であることを検知し、且つ、ブラック色以外のいずれかの満杯検知センサで満杯を検知した場合に、回収トナーの貯蔵残量が所定量以下であることを検知した残量検知センサが設けられた回収トナー貯蔵ホッパ部にニュートナーが供給され、その後、当該残量検知センサが、収容トナー残量が所定量以上であることを検知しないとブラック色以外の全ての回収トナー貯蔵ホッパ部から回収トナーの搬送を開始しないので、つまり、ブラック色以外の回収トナーを回収トナー貯蔵ホッパ部から同時にブラックの画像形成ユニットに供給する時のタイミングを規定することで、各回収トナー貯蔵ホッパ部で回収トナーを蓄える時間ができ、結果的に容易に回収トナー量を常に一定量毎に供給され易くなるから、ニュートナーのリサイクルトナーに使用する量を抑えつつ、色味変動をバランスよく効率的に抑制できる。 According to the fourteenth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the twelfth or thirteenth aspect, the remaining amount of the collected toner stored by the remaining amount detection sensor other than the black color is equal to or less than a predetermined amount. Recovered toner provided with a remaining amount detection sensor that detects that the remaining amount of collected toner is less than a predetermined amount when full is detected by any fullness detection sensor other than black If the new toner is supplied to the storage hopper, and then the remaining amount detection sensor does not detect that the amount of remaining toner is equal to or greater than the predetermined amount, the recovered toner is transported from all the collected toner storage hoppers other than black. In other words, the timing for supplying the non-black color collected toner from the collected toner storage hopper to the black image forming unit at the same time is defined. As a result, it is possible to store the collected toner in each collected toner storage hopper, and as a result, the collected toner amount is easily supplied at regular intervals. , Color variation can be efficiently controlled in a balanced manner.
請求項15に記載の発明によれば、請求項8ないし14のいずれかに記載のカラー画像形成装置において、回収トナーを攪拌する攪拌手段を有し、回収カラートナー搬送経路と回収ブラックトナー搬送経路とに連通し、各色の回収トナー貯蔵ホッパ部から搬送される回収トナーを攪拌してブラック色の現像手段に供給する回収トナー供給部をブラック色の現像手段近傍に設けたので、つまり、所定量を溜めてから供給するので、搬送手段の駆動等による供給量の変動がなく、しかも回収トナーを攪拌してブラック色の現像手段に供給するので、より回収トナーの色味の変動を無くすことができる。 According to the fifteenth aspect of the invention, in the color image forming apparatus according to any one of the eighth to fourteenth aspects, the agitation means for agitating the collected toner is provided, and the collected color toner conveying path and the collected black toner conveying path. And a recovery toner supply unit that stirs the recovery toner conveyed from the recovery toner storage hopper for each color and supplies it to the black development unit in the vicinity of the black development unit. Since the toner is supplied after being accumulated, there is no fluctuation in the supply amount due to driving of the conveying means, and the collected toner is stirred and supplied to the black developing means, so that the fluctuation in the color of the collected toner can be further eliminated. it can.
請求項16に記載の発明によれば、請求項15に記載のカラー画像形成装置において、回収トナー供給部に収容する回収トナーの色味を検出する色味センサを設けると共に、回収カラートナー搬送経路にトナー色毎に独立駆動可能なトナー搬送手段を設け、色味センサの検出結果に応じて回収カラートナーの各トナー搬送量を調節可能に構成したので、色味(カラーバランス)を崩すこと無く正確に、回収カラートナーのトナーリサイクルを行うことができる。 According to the sixteenth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the fifteenth aspect, the color sensor for detecting the color of the collected toner stored in the collected toner supply unit is provided, and the collected color toner conveyance path is provided. Is provided with toner conveying means that can be independently driven for each toner color, and each toner conveyance amount of the collected color toner can be adjusted according to the detection result of the color sensor, so that the color (color balance) is not lost. Toner recycling of the collected color toner can be performed accurately.
請求項17に記載の発明によれば、請求項16に記載のカラー画像形成装置において、ので、色味センサは、ブラックの画像形成ユニットで回収トナー供給部内の回収トナーから色味パターンをブラック色の潜像担持体上に作像して、その色味パターンを光学的に測定することにより回収トナーの色味を検出するので、前記効果に加え、作像時の色味を見て直接調整できるため、カラーバランスのよいトナーリサイクルが可能となる。 According to the seventeenth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the sixteenth aspect, the color sensor converts the color pattern from the collected toner in the collected toner supply unit to a black color in the black image forming unit. Since the color of the collected toner is detected by optically measuring the color pattern of the latent image on the latent image carrier, in addition to the above effects, the color at the time of image formation is directly adjusted. Therefore, it is possible to recycle the toner with good color balance.
請求項18に記載の発明によれば、請請求項16又は17に記載のカラー画像形成装置において、色味センサからの検出情報を基に回収トナー供給部内の回収トナーがある色相に片寄っていると判定した場合は、新たに搬送する回収カラートナーがその色相の補色となるようにトナー搬送量を調節して回収トナー供給部に回収トナーを搬送するので、色味センサからの正確な情報を基に実際に使用する回収トナー供給部内の回収トナーの色味を確実にブラック色にすることができる。 According to the eighteenth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the sixteenth or seventeenth aspect, the collected toner in the collected toner supply unit is shifted to a certain hue based on detection information from the color sensor. If it is determined that the collected color toner is newly conveyed, the collected toner is conveyed to the collected toner supply unit by adjusting the toner conveyance amount so that the complementary color of the collected color toner is complementary to the hue. Based on this, the color of the collected toner in the collected toner supply unit actually used can be surely made black.
請求項19に記載の発明によれば、請求項16又は17に記載のカラー画像形成装置において、ブラック色以外のいずれかの満杯検知センサで満杯を検知した場合は、ブラック色以外の全ての回収トナー貯蔵ホッパ部から回収トナーの搬送を強制的に開始すると共に、その後、色味センサからの情報を基に回収トナー供給部内の回収トナーがある色相に片寄っていると判定した場合は、新たに搬送する回収カラートナーがその色相の補色を相対的に所定量多く含むようにトナー搬送量を調節して回収トナー供給部に回収トナーを搬送するので、回収トナー貯蔵ホッパ部を回収トナーで溢れ返らせて、機械が停止し生産性を落とすようなことがなく、且つ、色味のバランスを崩さずトナーのリサイクルを実現することができる。 According to the nineteenth aspect of the present invention, in the color image forming apparatus according to the sixteenth or seventeenth aspect, when the fullness is detected by any fullness detection sensor other than the black color, all the recoveries other than the black color are collected. When it is forcibly started to convey the collected toner from the toner storage hopper, and then it is determined that the collected toner in the collected toner supply unit is shifted to a certain hue based on the information from the color sensor, The collected toner is transported to the collected toner supply unit by adjusting the toner conveyance amount so that the collected color toner to be conveyed contains a predetermined amount of complementary color of the hue, so that the collected toner storage hopper overflows with the collected toner. Therefore, the machine can be stopped without reducing productivity, and the toner can be recycled without degrading the color balance.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施の形態1]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るカラー画像形成装置の全体構成の概略を示す構成説明図である。図中の符号1は、本発明の一実施の形態として例示する4連タンデム型の中間転写方式のカラープリンタであり、このカラープリンタ1は、主に、中央付近に欠き込みがある略コの字状の垂直断面を有する装置本体10と、その装置本体10の内側略最上部に配置された書き込み手段2と、この書き込み手段2の下部であって装置本体10の上部に配置された画像形成部3と、この画像形成部3の下部に配置された転写部4と、この転写部4の更に下部であって装置本体10の内側略最下部に配置された給紙部5と、転写部4の下部であって装置本体10内部の略中央部に配置された定着部6と、定着部6の脇であって転写部4と給紙部5との間に設けられた装置本体10の外面に形成された排紙部7などから構成されている。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram showing an outline of the overall configuration of a color image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. Reference numeral 1 in the drawing is a four-tandem type intermediate transfer type color printer exemplified as an embodiment of the present invention, and this color printer 1 is mainly made up of a substantially concave portion near the center. An apparatus
この書き込み手段2は、パソコンなどから入力された画像情報を基に変調したレーザ光を照射しながら走査し、一様に帯電された後述の感光体ドラムの外周面を選択的に露光させて、照射した部分の表面電位を低下させ、感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光装置としての機能を有する。 The writing means 2 scans while irradiating laser light modulated on the basis of image information inputted from a personal computer or the like, and selectively exposes an outer peripheral surface of a uniformly charged later-described photosensitive drum, It functions as an exposure device that lowers the surface potential of the irradiated portion and forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum.
画像形成部3は、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの4色のトナーに対応した4つの画像形成ユニット3Y,3C,3M,3Kから主に構成されており、後述の中間転写体の移動方向Aに沿って上流側からイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの順に直列に配置されている。この画像形成ユニット3Y,3C,3M,3Kには、それぞれ潜像担持体である感光体ドラムY,C,M,Kが備えられ、その感光体ドラムY,C,M,Kの廻りには、その外周面に帯電処理を施し、一様に帯電させる帯電手段Y1,C1,M1,K1、各感光体ドラムY,C,M,K上に書き込み手段2で形成した静電潜像をそれぞれの色のトナーで単色のトナー像に可視像化する現像手段Y2,C2,M2,K2、感光体ドラムY,C,M,Kの外周面に転写後も残留する転写残トナーをクリーニングして回収するクリーニング手段Y3,C3,M3,K3などがそれぞれ配設されている。
なお、画像形成ユニットの構成及びその配置については、後で詳述する。
The
The configuration and arrangement of the image forming unit will be described in detail later.
転写部4は、弾性樹脂の無端状ベルトからなる中間転写体としての中間転写ベルト40と、この中間転写ベルト40を支持・張架する4つの支持ローラ41,42,43,44と、4つの感光体ドラムY,C,M,Kとそれぞれ中間転写ベルト40を挟んで対向する4つの1次転写ローラ45Y,45C,45M,45Kと、から主に構成されている。この支持ローラ43は、図示しない駆動手段に接続された駆動ローラとなっており、この支持ローラ43と中間転写ベルト40を挟んで対向する位置に、2次転写ローラ46が設けられている。また、支持ローラ44は、転写されたトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加可能なクリーニングローラであり、このクリーニングローラ44の廻りに、中間転写ベルト40のクリーニング手段であるクリーニングユニット47が設けられている。
The
これらの各1次転写ローラ45Y,45C,45M,45Kは、空隙放電による画像劣化を考慮し、各感光体ドラムY,C,M,Kと中間転写ベルト40を挟んで当接する正対位置から中間転写ベルト40の搬送方向下流側(図中の矢印方向)に少しズレた位置に配置された接触方式の転写バイアス(転写電圧)印加手段であり、図示しないバイアス電源に接続され、1次転写バイアスを中間転写ベルト40の裏面(内周面)から印加するよう構成されている。
These
2次転写ローラ46は、図示しない付勢手段により駆動ローラ43の外周において中間転写ベルト40に圧接され、2次転写ニップを形成するよう構成されており、駆動ローラ43が、図示しないバイアス電源に接続された接触方式の転写バイアス印加手段となっている。また、2次転写ローラ46が転写バイアス印加手段となっていてもよく、その場合、転写するトナー像とは逆極性の転写バイアスを印加することになる。
The
クリーニングユニット47は、クリーニングローラ44と、クリーニングブレード47aと、収容部47bと、搬送スクリュー47cなどからなり、クリーニングローラ44で中間転写ベルト40の転写残トナーを静電的に移行させ、このクリーニングローラ44の外周面にクリーニングブレード47aを当接させて転写残トナーを掻き取り、収容部47bに一旦収容し、搬送スクリュー47cで図示しない廃トナー収容部へ搬送するように構成されている。
The
給紙部5には、コピー用紙、樹脂シート(OHPシートなど)などの所定の大きさの転写材(紙に限定されるものではない)を収容・ストックする上下2段の供給カセット50、51と、このストックされた転写材に所定圧で圧接されており、制御手段(図示せず)の制御信号に基づいて転写材を1枚ずつ搬送路に送り出す供給ローラ52,53、エラストマーからなる重送された転写材を1枚に分離する分離部材としての図示しないフリクションパッド、転写材を2次転写ニップへ搬送するタイミングを調整するレジストローラ対54などが備えられている。
The paper supply unit 5 accommodates and stocks a transfer material (not limited to paper) of a predetermined size such as copy paper, resin sheet (OHP sheet, etc.), and two upper and
定着部6には、定着ローラ60と、加圧ローラ61などが備えられ、この定着ローラ60に図示しない付勢手段により加圧ローラ61が付勢されて圧接され、定着ニップが形成される。そして、この定着ニップにおいて、搬送されてきた転写材に、定着ローラ60内に設けられた図示しない発熱手段による熱と前記付勢手段による加圧ローラ61の圧力を加えることにより、転写部4で転写材に転写されたトナー像を転写材に定着するようになっている。
The fixing
排紙部7には、装置本体10の中央付近のコの字状の欠き込部分の外面に設けられた排紙トレイ70と、この排紙トレイ70に定着部6を通過した転写材を装置本体10から排出する排紙ローラ対71などが備えられ、この排紙ローラ対71から排出された転写材が排紙トレイ70上に集積されるようになっている。
The
(画像形成ユニットの配列及び転写条件)
次に、画像形成ユニットの配列と印加する1次転写電圧について説明する。
前述のように、本実施の形態に係るカラープリンタ1の画像形成ユニットは、中間転写ベルト40の移動方向Aに沿って上流側からイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの順に配置されている(図1参照)が、特にこの配列に限定されるものではなく、転写条件や混色の問題を軽減する配列等種々の条件によって決定される。しかし、中間転写ベルトの移動方の上流側に設けられた画像形成ユニットから中間転写ベルトにトナー像を転写する際にトナーが下流側に配置された画像形成ユニットの感光体ドラムへ逆転写し難い配列や転写条件を選択することが望ましい。
(Image forming unit arrangement and transfer conditions)
Next, the arrangement of image forming units and the primary transfer voltage to be applied will be described.
As described above, the image forming units of the color printer 1 according to this embodiment are arranged in the order of yellow, cyan, magenta, and black from the upstream side along the moving direction A of the intermediate transfer belt 40 (FIG. 1). Is not particularly limited to this arrangement, but is determined by various conditions such as transfer conditions and arrangements that reduce the problem of color mixing. However, when transferring the toner image from the image forming unit provided on the upstream side of the movement direction of the intermediate transfer belt to the intermediate transfer belt, it is difficult to reversely transfer the toner to the photosensitive drum of the image forming unit arranged on the downstream side. It is desirable to select transfer conditions.
画像形成ユニットから中間転写ベルト(中間転写体)へ転写する際に1次転写手段により印加する転写バイアス(転写電圧)は、中間転写ベルトの移動方向において下流側に行くほど高い転写バイアス(高いエネルギー)が必要となることを本発明者らは解明した。しかし、転写バイアスを高くすると中間転写ベルト(中間転写体)から感光体ドラム(潜像担持体)へ転写する際にトナーが逆転写するという問題も発生し易くなってしまうことも同時に発見した。
そこで、本発明者らは、フルカラープリンタにおいてトナーリサイクルをする場合には、転写効率を若干犠牲にしてでも逆転写し難い画像形成ユニットの配列や条件等を見出すべく、試験機などで様々な転写電圧を掛けて、その時の転写効率や逆転写したトナーの割合等を調査した。
The transfer bias (transfer voltage) applied by the primary transfer unit when transferring from the image forming unit to the intermediate transfer belt (intermediate transfer member) is higher as the transfer bias (transfer energy) goes downstream in the moving direction of the intermediate transfer belt. The present inventors have clarified that it is necessary. However, it has also been found that when the transfer bias is increased, the problem that the toner is reversely transferred when transferring from the intermediate transfer belt (intermediate transfer member) to the photosensitive drum (latent image carrier) is likely to occur.
Therefore, the present inventors, when performing toner recycling in a full-color printer, have various transfer voltages using a test machine or the like in order to find the arrangement and conditions of image forming units that are difficult to reversely transfer even at the expense of transfer efficiency. The transfer efficiency at that time and the ratio of the reversely transferred toner were investigated.
図2は、トナー色毎の1次転写電圧と転写効率の関係を示すグラフである。図2に示すように、単色のトナーを転写する際に転写電圧を段々と下から上げていった場合、転写効率が最大値の水準(上に凸の曲線の頂点)に至るのに転写電圧(転写エネルギー)を最も要するのはブラック色であり、次にイエロー色、そしてシアン色、マセンダ色の順番であった。また、転写電圧(転写エネルギー)の差もブラック色とイエロー色、シアン色とマゼンダ色との間は、多少の開きがあることが見て取れる。つまり、ブラック色のトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧(以下、最適転写電圧という)は、700V前後(600Vから800V程度)であり、イエロー色の最適転写電圧は、640V前後(600Vから730V程度)であり、シアン色の最適転写電圧は、620V前後(550Vから700V程度)であり、マゼンダ色の最適転写電圧は、580V前後(500Vから650V程度)であると云える。これらの知見と転写電圧を高くすると逆転写し易くなることを考え合わせて、本実施の形態では、画像形成ユニットを前記のように配列し(図1参照)、以下のように、最適な転写効率を示す転写電圧から徐々に下げていくように設定した。 FIG. 2 is a graph showing the relationship between the primary transfer voltage and transfer efficiency for each toner color. As shown in FIG. 2, when the transfer voltage is gradually increased from the bottom when transferring a single color toner, the transfer voltage reaches the maximum level (the peak of the upwardly convex curve). The most requiring (transfer energy) is black, followed by yellow, cyan, and magenta. It can also be seen that there is a slight difference in the difference in transfer voltage (transfer energy) between black and yellow, and between cyan and magenta. That is, the transfer voltage (hereinafter referred to as the optimum transfer voltage) at which the transfer efficiency is optimal when transferring with a black toner single color is around 700 V (about 600 V to 800 V), and the optimum transfer voltage for yellow is 640 V. It can be said that the optimum transfer voltage for cyan is around 620 V (about 550 V to 700 V), and the optimum transfer voltage for magenta color is around 580 V (about 500 V to 650 V). . In consideration of these knowledge and the fact that the reverse transfer is facilitated when the transfer voltage is increased, in this embodiment, the image forming units are arranged as described above (see FIG. 1), and the optimum transfer efficiency is as follows. Was set so as to gradually decrease from the transfer voltage indicating.
つまり、画像形成ユニットをトナーが混色した場合でも出力画像において目立たないようにするために最も視認しにくいと想定されるブラックを最下流にすることにした。それ以外のイエロー、シアン、マゼンタに関しては同じ印加電圧に対して転写効率の低い方、即ち転写性の悪い方から順に転写ベルト移動方向上流から並べることとし、上流側からイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの順に配列した。更に最上流に配置したイエロー色の画像形成ユニット3Yから中間転写ベルト40に転写するときに転写効率の低さを補うべく1次転写ローラ45Yで印加する1次転写電圧を転写効率の最も高くなる電圧、即ち、イエロー色の最適転写電圧である640V程度に設定し、次のシアン色の1次転写ローラ45Cで印加する1次転写電圧を転写効率の最も高い電圧の5%低い値、即ち、シアン色の最適転写電圧である620V×0.95(1より小さい所定の割合)=589V程度に設定し、その次のマゼンタ色の1次転写ローラ45Mで印加する1次転写電圧を転写効率の最も高い電圧の10%低い値、即ち、マゼンタ色の最適転写電圧である580V×0.90(1つ上流に配置されるシアン色の画像形成ユニットにおいて設定された所定の割合0.95より小さい値)=589V程度に設定し、最下流に配置したブラック色の1次転写ローラ45Kで印加する1次転写電圧を転写効率の最も高い電圧の15%低い値、即ち、ブラック色の最適転写電圧である700V×0.85(1つ上流に配置されるマゼンダ色の画像形成ユニットにおいて設定された所定の割合0.90より小さい値)=595V程度に設定した。
In other words, in order to prevent the image forming unit from being noticeable in the output image even when the toner is mixed in color, black, which is assumed to be most difficult to be visually recognized, is arranged on the most downstream side. For other yellow, cyan and magenta, the transfer efficiency is the same for the same applied voltage, and the transfer belts are arranged in order from the upstream in the transfer belt moving direction, and the yellow, cyan, magenta and black from the upstream side. Arranged in the order of Furthermore, the primary transfer voltage applied by the
この配列と転写条件で逆転写されるトナー量を測定したところ、イエロー色のトナーが逆転写される逆転写トナー量は、シアン色の画像形成ユニット3Cでは、イエロー色の画像形成ユニット3Yから中間転写ベルト40に転写したトナー量の2%未満であり、マゼンタ色の画像形成ユニット3Mでは、前記トナー量の1%未満であり、ブラック色の画像形成ユニット3Kでは、前記トナー量の1%未満にすぎなかった。また、シアン色のトナーが逆転写される逆転写トナー量は、マゼンタ色の画像形成ユニット3Mでは、画像形成ユニット3Cから中間転写ベルト40に転写したトナー量の2%未満であり、ブラック色の画像形成ユニット3Kでは、前記トナー量の1%未満にすぎなかった。このような配列と転写条件を選択することで、転写効率は多少落ちるものの、トナーの混色を殆ど起こらないようにすることができると共に、たとえトナーが混色した場合でも出力画像において色味の変化を目立たないようにすることができる。
なお、以上の1次転写電圧の説明で挙げた数値は、実験の際に使用したトナーの特性や中間転写ベルトの製品誤差等に影響を受けるものであり、本発明の特許請求の範囲は、これらの数値に限定されるものではない。
When the amount of toner reversely transferred under this arrangement and transfer conditions was measured, the amount of reverse transfer toner to which yellow toner was reversely transferred was intermediate from that of yellow
Note that the numerical values given in the above description of the primary transfer voltage are affected by the characteristics of the toner used in the experiment, the product error of the intermediate transfer belt, and the like. It is not limited to these numerical values.
(画像形成ユニット)
次に、本実施の形態に係る画像形成ユニットについて更に詳細に説明する。
図3は、本実施の形態に係るイエロー色の画像形成ユニットの構成を説明する構成説明図である。先ず、画像形成ユニットの代表としてイエロー色の画像形成ユニット3Yを例に挙げて説明する。図3に示す画像形成ユニット3Yは、主に前述のように、感光体ドラムY、帯電手段Y1、現像手段Y2、クリーニング手段Y3からなり、画像形成ユニット全体のハウジングである図示しないユニットケース内に収められ、プロセスカートリッジとして一体化されている。また、感光体ドラムYは、このユニットケースに軸支され、図の矢印方向に回転駆動可能となっている。
(Image forming unit)
Next, the image forming unit according to the present embodiment will be described in more detail.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the configuration of the yellow image forming unit according to the present embodiment. First, a yellow
帯電手段Y1は、主に帯電ローラY10からなり、この帯電ローラY10は、ユニットケースに回転自在に軸支され、感光体ドラムYに対して共回り(感光体ドラムYの回転方向と逆方向に回転)しながら感光体ドラムYに当接し、その表面をマイナス又はプラスのいずれかの所定の極性に帯電可能に構成されている。 The charging unit Y1 mainly includes a charging roller Y10. The charging roller Y10 is rotatably supported by a unit case and rotates around the photosensitive drum Y (in a direction opposite to the rotation direction of the photosensitive drum Y). The surface of the photosensitive drum Y is in contact with the photosensitive drum Y while being rotated, and the surface thereof can be charged to a predetermined polarity of either minus or plus.
現像手段Y2は、ユニットケースの一部を構成する現像ケースY20と、この現像ケースY20内に回動自在に軸支されて現像バイアスを印加可能な現像ローラY21と、同じく現像ケースY20内に回動自在に軸支された撹拌ローラY22,Y23と、現像ローラY21に対して所定間隔離間して現像ケースY20に突設されたドクターブレードY24などから構成されている。また、現像ケースY20には、イエロー色のトナーとキャリアからなる粉体状の2成分現像剤が収容され、この現像剤が撹拌ローラY22,Y23で撹拌されて、トナーが前記所定の極性に帯電され、キャリアがその反対極性に帯電される。そして、この帯電されたイエロー色のトナーが現像ローラY21に担持され、ドクターブレードY24の先端でトナー量が規制され、現像ローラY21が回転することにより感光体ドラムYの外周面と近接する現像領域に運ばれる。そこで、現像ローラY21に担持されたイエロー色のトナーが、感光体ドラムYの外周面に形成された静電潜像に静電的に移行することにより感光体ドラムY上の静電潜像が可視化されてトナー像となる。 The developing means Y2 includes a developing case Y20 that constitutes a part of the unit case, a developing roller Y21 that is pivotally supported in the developing case Y20 and can apply a developing bias, and rotates in the developing case Y20. It is composed of agitation rollers Y22 and Y23 that are rotatably supported and a doctor blade Y24 that protrudes from the developing case Y20 at a predetermined distance from the developing roller Y21. The developing case Y20 contains a powdery two-component developer composed of yellow toner and a carrier. The developer is stirred by the stirring rollers Y22 and Y23, and the toner is charged to the predetermined polarity. And the carrier is charged to the opposite polarity. Then, the charged yellow toner is carried on the developing roller Y21, the amount of toner is regulated at the tip of the doctor blade Y24, and the developing roller Y21 is rotated so that the developing region is close to the outer peripheral surface of the photosensitive drum Y. Carried to. Therefore, the yellow toner carried on the developing roller Y21 is electrostatically transferred to the electrostatic latent image formed on the outer peripheral surface of the photosensitive drum Y, whereby the electrostatic latent image on the photosensitive drum Y is changed. The toner image is visualized.
クリーニング手段Y3は、転写後も感光体ドラムYに付着・残留する転写残トナーを感光体ドラムYに当接して掻き取って回収するクリーニング部材であるクリーニングブレードY30と、クリーニングブレードY30で感光体ドラムYから回収した転写残トナー(以下、回収トナーという)を収容するスペースである回収トナー貯蔵ホッパ部Y31とから主に構成されている。また、この回収トナー貯蔵ホッパ部Y31には、下部に回収トナーの搬送に支障がない程度の所定量の回収トナーの貯蔵残量があるか否かを検知する残量検知センサY32が設けられ、上部に回収トナーの満杯を検知する満杯検知センサY33が設けられている。この残量検知センサY32及び満杯検知センサY33は、一般的な圧電センサであり、回収トナー貯蔵ホッパ部Y31の容量から計算された所定高さに設けられ、その高さにトナーが有るか無いかを検知して、所定の信号を発信するよう構成されている。具体的には、残量検知センサY32は、後述のトナー搬送スクリューが埋没し、定常量のトナー搬送量が確保できる高さに配置されており、満杯検知センサY33は、ブラック色の画像形成ユニット3Kの画像形成に寄与するトナー消費量や補給するタイミング(補給時期)、更には回収トナー貯蔵ホッパ部Y31内からの回収トナー溢れ防止等を考慮することによって決定された高さに配置されている。例えば、頻繁に回収トナーを供給したい場合は残量検知センサY32の近くに満杯検知センサY33を配置し、頻繁に供給する必要がなければ、回収トナー貯蔵ホッパ部Y31内から溢れることを防止する程度の位置に配置すればよい。また、圧電センサではなく、光反射型フォトセンサを回収トナー貯蔵ホッパ部Y31にガラス板等の透明体を介して配置し、回収トナー量に応じた反射光出力値を検出する方式としてもよい。このときはフォトセンサから発光する波長を色トナーによって異ならせることが感度よく検知できる。しかし、圧電センサは、フォトセンサより高い信頼性が得られることや回収トナー量の検知範囲が広いこともあり、後述の動作時の検出レベルを広範囲に設定する(自由度が増す)ことが可能なこともあり、都合がよい。
なお、本実施の形態ではクリーニング部材としてクリーニングブレードを例に挙げて説明したが、ブラシローラなど他の既知のクリーニング部材であってもかまわない。
The cleaning unit Y3 includes a cleaning blade Y30, which is a cleaning member that contacts the photosensitive drum Y and scrapes and collects the transfer residual toner that remains on the photosensitive drum Y even after the transfer, and the cleaning drum Y30. This is mainly composed of a collected toner storage hopper Y31 which is a space for storing transfer residual toner collected from Y (hereinafter referred to as collected toner). Further, the collected toner storage hopper Y31 is provided with a remaining amount detection sensor Y32 for detecting whether or not there is a stored remaining amount of the collected toner of a predetermined amount that does not hinder the conveyance of the collected toner at the bottom. A fullness detection sensor Y33 for detecting the fullness of the collected toner is provided at the top. The remaining amount detection sensor Y32 and the fullness detection sensor Y33 are general piezoelectric sensors, which are provided at a predetermined height calculated from the capacity of the collected toner storage hopper Y31, and whether there is toner at the height. Is detected and a predetermined signal is transmitted. Specifically, the remaining amount detection sensor Y32 is disposed at a height where a toner conveyance screw, which will be described later, is buried and a constant amount of toner conveyance can be secured, and the fullness detection sensor Y33 is a black image forming unit. The toner is disposed at a height determined by taking into account the amount of toner consumed that contributes to 3K image formation, the timing of replenishment (replenishment timing), and the prevention of overflow of collected toner from the collected toner storage hopper Y31. . For example, when it is desired to supply the collected toner frequently, the fullness detection sensor Y33 is arranged near the remaining amount detection sensor Y32, and if it is not necessary to supply the toner frequently, the overflow of the collected toner storage hopper Y31 is prevented. What is necessary is just to arrange | position in position. Further, instead of the piezoelectric sensor, a light reflection type photosensor may be disposed in the collected toner storage hopper Y31 via a transparent body such as a glass plate to detect a reflected light output value corresponding to the collected toner amount. At this time, it can be detected with high sensitivity that the wavelength emitted from the photosensor varies depending on the color toner. However, the piezoelectric sensor has higher reliability than the photo sensor and has a wider detection range of the collected toner amount, so that it can set the detection level during operation (described later) in a wide range (increased flexibility). Sometimes, it is convenient.
In the present embodiment, the cleaning blade has been described as an example of the cleaning member. However, other known cleaning members such as a brush roller may be used.
また、現像手段Y2の現像ケースY20には、ニュートナー補給経路Y4(第1のニュートナー搬送経路)の一端が接続され、このニュートナー補給経路Y4の他端がニュートナー収容部であるニュートナーボトルY5(図1参照)に接続されおり、現像ケースY20内に設けられた図示しないトナー濃度センサからの情報で現像ケースY20内のトナー濃度が低下するとニュートナーボトルY5からイエロー色のニュートナーが補給される仕組みとなっている。
なお、本発明において使用する「ニュートナー」とは、画像形成ために未だ現像されていないトナーを意味し、潜像担持体上に転写され、クリーニング手段によって回収されたトナーと区別するものである。
Further, one end of a new toner supply path Y4 (first new toner transport path) is connected to the developing case Y20 of the developing means Y2, and the other end of the new toner supply path Y4 is a new toner containing portion. When the toner density in the developing case Y20 is reduced by information from a toner density sensor (not shown) that is connected to the bottle Y5 (see FIG. 1) and is provided in the developing case Y20, yellow new toner is generated from the new toner bottle Y5. It is a mechanism to be replenished.
The “new toner” used in the present invention means a toner that has not yet been developed for image formation, and is distinguished from the toner that has been transferred onto the latent image carrier and collected by the cleaning means. .
更に、クリーニング手段Y3の回収トナー貯蔵ホッパ部Y31には、下部に回収カラートナー搬送経路Y6の一端が接続され、上部に第2のニュートナー搬送経路であるニュートナー搬送経路Y7の一端が接続されており、回収トナー貯蔵ホッパ部Y31から回収カラートナー搬送経路Y6の入口にかけて搬送手段である排出スクリューS1(図4参照)が設けられている。この回収カラートナー搬送経路Y6の他端は、後述の回収トナー供給部30に接続され、回収トナーがブラック色の現像手段K2へ向けて搬送可能となっており、ニュートナー搬送経路Y7の他端は、ニュートナーボトルY5に接続され、ニュートナーが回収トナー貯蔵ホッパ部Y31へ供給可能となっている(図1も参照)。
Further, one end of the recovered color toner transport path Y6 is connected to the lower part of the recovered toner storage hopper Y31 of the cleaning unit Y3, and one end of a new toner transport path Y7 that is the second new toner transport path is connected to the upper part. A discharge screw S1 (see FIG. 4), which is a conveying means, is provided from the collected toner storage hopper Y31 to the inlet of the collected color toner conveying path Y6. The other end of the collected color toner transport path Y6 is connected to a later-described recovered
以上のように、画像形成ユニット3Yについて説明したが、他のカラー画像形成ユニット3C,3M(図1参照)も同様な構成となっている。また、ブラック色の画像形成ユニット3Kも略同様な構成となっているが、ブラック色の画像形成ユニット3Kには、前記構成に加え、現像ケース(K20)の上方に後述の回収トナー供給部30が設けられ、第2のニュートナー搬送経路が設けられていない点で相違する。この回収トナー供給部30は、回収トナーを攪拌する図示しない攪拌手段を有し、各色の回収カラートナー搬送経路Y6,C6,M6と後述の回収ブラックトナー搬送経路K6とに連通し、各色の回収トナー貯蔵ホッパ部(Y31,C31,M31)から搬送されてくる回収トナーを攪拌してブラック色の現像手段K2に供給するよう構成されている(図1参照)。また、回収トナー供給部30は、他の画像形成ユニットに設けることも可能であるが、本実施の形態では、前述のごとく3つの経路からそれぞれのトナーが供給されるため、攪拌手段で攪拌することで均一化(分散化)させ、現像時のトナー消費量に応じて供給できるように、一時的なバッファー機能としてブラック色の現像手段K2の上方近傍に1つ設けた。
As described above, the
次に、本発明の特徴部分である回収カラートナー搬送経路、第2のニュートナー搬送経路、回収ブラックトナー搬送経路について図1、図3、図4を用いて詳細に説明する。
(回収カラートナー搬送経路)
図4は、本実施の形態に係る3つのカラー画像形成ユニット、及び回収カラートナー搬送経路を示す斜視図である。
図4に示す回収カラートナー搬送経路Y6,C6,M6は、ブラック色以外の各色のクリーニング手段Y3,C3,M3とブラック色の現像手段K2とに連通し、内部にそれぞれ所定時間あたりのトナー搬送量を設定可能なトナー搬送手段である搬送スクリューS2が設けられている。この回収カラートナー搬送経路Y6,C6,M6は、トナー色毎に複数設けてもよいが、図4に示すように、途中から合流させて1本とし、ブラック色の現像手段K2まで連通させてもよい。
Next, the collected color toner conveyance path, the second new toner conveyance path, and the collected black toner conveyance path, which are characteristic features of the present invention, will be described in detail with reference to FIGS. 1, 3, and 4. FIG.
(Collected color toner transport path)
FIG. 4 is a perspective view showing three color image forming units and a collected color toner conveyance path according to the present embodiment.
The collected color toner conveyance paths Y6, C6, and M6 shown in FIG. 4 communicate with the cleaning units Y3, C3, and M3 for each color other than the black color and the black development unit K2, and respectively carry toner within a predetermined time. A conveying screw S2, which is a toner conveying means capable of setting the amount, is provided. A plurality of the collected color toner transport paths Y6, C6, and M6 may be provided for each toner color, but as shown in FIG. 4, they are merged from the middle to form one and communicate with the black color developing means K2. Also good.
また、本実施の形態では、簡単な構造で所定の回収トナー量を搬送可能とするため、前記排出スクリューS1のスクリューのフィンのピッチ、大きさをトナー色毎に所定の回収トナー量を搬送可能なように設定した。各画像形成ユニットの回収トナー量は排出スクリューS1のフィン角度を調整して各々の搬送量を変えている。同様に各画像形成ユニットからの回収トナーの搬送比率を変える場合にもフィン角度を調整して行う。このように構成することにより回転数は全てのカラー画像形成ユニットで同一とすることが可能になり同一の駆動手段で同時期にON/OFF制御させることができる。各画像形成ユニットの回収トナーは、排出スクリューS1の一定回転により、定量が回収カラートナー搬送経路に送られ、排出スクリューS1と同期して回転動作するが、排出スクリューS1のOFF時は最上流のイエロー色の画像形成ユニット3Yの回収トナーが回収トナー供給部30に供給されるに必要な時間後OFFするよう駆動タイミングを長く設定している。このため、排出スクリューS1と搬送スクリューS2とは、その駆動を、クラッチを利用するなどして分けた方がよい。また、回収カラートナー搬送経路内の回収トナーの搬送スピードも色毎に変えてもよい。この時はイエロー色の画像形成ユニット3Yの回収トナーの搬送スピードが最も速くなるように、シアン色の画像形成ユニット3Cに差し掛かるまでのフィン角度を設定すればなおよい。
Further, in this embodiment, since a predetermined amount of collected toner can be conveyed with a simple structure, a predetermined amount of collected toner can be conveyed for each toner color by adjusting the pitch and size of the fins of the discharge screw S1. It was set as follows. The amount of collected toner in each image forming unit is changed by adjusting the fin angle of the discharge screw S1. Similarly, the fin angle is adjusted when changing the conveyance ratio of the collected toner from each image forming unit. With this configuration, the rotational speed can be made the same for all color image forming units, and the same driving means can be used for ON / OFF control at the same time. The collected toner of each image forming unit is sent to the collected color toner conveyance path by a constant rotation of the discharge screw S1, and rotates in synchronization with the discharge screw S1, but the most upstream when the discharge screw S1 is OFF. The drive timing is set to be long so that the collected toner of the yellow
また、トナー搬送手段としてスクリュータイプのものを例に挙げて説明したが、出願人が特開平10−333412号等で提案している一軸偏芯スクリューポンプやダイヤフラムポンプ等の粉体ポンプを用いた気流とトナーを混合して搬送する方式の搬送手段として用いてもよい。この機構を利用すれば、粉体ポンプの動作時間は、容易に制御できるため、より簡単に所定の回収トナー量を供給することが可能となる。更に、自由な搬送路をレイアウトできるメリットがあり、構造的にもシンプルな構造とすることができる。以上のように、各画像形成ユニットからの回収トナーの搬送量を設定することで、簡単な構造にもかかわらず各画像形成ユニットからの回収トナーの混合比率を所定比率とすることができる。 In addition, a screw-type toner conveying unit has been described as an example. However, a powder pump such as a uniaxial eccentric screw pump or a diaphragm pump proposed by the applicant in Japanese Patent Laid-Open No. 10-333412 was used. You may use as a conveyance means of the system which mixes and conveys airflow and a toner. If this mechanism is used, the operation time of the powder pump can be easily controlled, so that a predetermined recovered toner amount can be supplied more easily. Furthermore, there is an advantage that a free conveyance path can be laid out, and a simple structure can be achieved. As described above, by setting the transport amount of the collected toner from each image forming unit, the mixing ratio of the collected toner from each image forming unit can be set to a predetermined ratio regardless of the simple structure.
(ニュートナー搬送経路)
図1、及び図3に示すように、第2のニュートナー搬送経路であるニュートナー搬送経路Y7,C7,M7は、各色のニュートナーボトルY5,C5,M5と各色のクリーニング手段Y3,C3,M3のそれぞれの回収トナー貯蔵ホッパ部Y31(C31,M31)とに連通し、前述の排出スクリューS1や搬送スクリューS2と同様の図示しない搬送手段を備え、各ニュートナーボトルY5,C5,M5から同色の回収トナー貯蔵ホッパ部Y31(C31,M31)へ所定量のニュートナーを供給可能となっている。
(New toner transport path)
As shown in FIGS. 1 and 3, the new toner transport paths Y7, C7, and M7, which are the second new toner transport paths, are the new toner bottles Y5, C5, and M5 for each color and the cleaning means Y3, C3 for each color. Each of the toner collection hoppers Y31 (C31, M31) of M3 communicates with the unillustrated conveying means similar to the discharge screw S1 and the conveying screw S2 and has the same color from each of the new toner bottles Y5, C5, M5. A predetermined amount of new toner can be supplied to the collected toner storage hopper Y31 (C31, M31).
(回収ブラックトナー搬送経路)
図1に示すように、回収ブラックトナー搬送経路K6は、ブラック色のクリーニング手段K3の回収トナー貯蔵ホッパ部(K31)と、ブラック色の現像手段K2の上方に設けられた回収トナー供給部30とに連通し、前述の排出スクリューS1や搬送スクリューS2と同様の図示しない搬送手段を備え、この図示しない搬送手段と前記排出スクリューS1とを用いて、ブラック色のクリーニング手段K3で回収したブラック色の回収トナーを回収トナー供給部30に供給可能となっている。
(Recovered black toner transport path)
As shown in FIG. 1, the collected black toner conveyance path K6 includes a collected toner storage hopper (K31) of the black cleaning means K3, and a collected
(トナー搬送動作)
次に、回収カラートナー搬送経路、第2のニュートナー搬送経路、回収ブラックトナー搬送経路と排出スクリューS1、搬送スクリューS2等のトナー搬送動作について説明する。前述のように、各色の画像形成ユニットは独立して設けられているが、動作においては、連動するように制御するとよい。
例えば、ブラック色の画像形成ユニット3Kから回収トナーの供給を開始する信号が発信されると、イエロー、シアン、マゼンタ色の各カラー画像形成ユニット3Y,3C,3Mの排出スクリューS1が一斉に回転し、回収カラートナー搬送経路の搬送スクリューS2が動作することで、回収トナーはブラック色の画像形成ユニット3Kの回収トナー供給部30に供給される。また、ブラック色の画像形成ユニット3Kから回収トナーの供給をOFFする信号が発信されると、全ての排出スクリューS1と、搬送スクリューS2の回転が停止して、回収トナーの供給が停止するようにするとよい。
(Toner transport operation)
Next, toner recovery operations such as the collected color toner transfer path, the second new toner transfer path, the recovered black toner transfer path, the discharge screw S1, and the transfer screw S2 will be described. As described above, the image forming units for the respective colors are provided independently. However, the operation may be controlled so as to be interlocked.
For example, when a signal for starting the supply of the collected toner is transmitted from the black
このとき、回収トナーの供給開始信号はブラック色の画像形成ユニット3Kから発信されてもよいし、プリンタ1の図示しない制御手段からで発信されてもよい。また、各色の画像形成ユニットから発信されてもよい。例えば、シアン色の画像形成ユニット3Cの満杯検知センサ(C33)のみが回収トナーの容量オーバ(所定量以上)を検出した時、供給開始信号が発信されるように設定し、シアン色の回収トナーが回収トナー貯蔵ホッパ部(C31)から溢れることを未然に抑制するようにしてもよい。
At this time, the supply start signal of the collected toner may be transmitted from the black
また、回収トナーの供給停止信号も供給開始信号と同様にいずれから発信してもよいが、例えば、ブラック色以外のカラートナー用の回収トナー貯蔵ホッパ部(Y31,C31,M31)のいずれかの残量検知センサ(Y32,C32,M32)が、回収トナーの貯蔵量が所定量より少なくなったことを検出した場合は、全ての供給開始信号を無視して供給を停止するように制御する。前記のように、残量検知センサ(Y32,C32,M32)は、排出スクリューS1が埋没し、定常量のトナー搬送量が確保できる高さに配置されているのであるから、前記の場合は、イエロー、シアン、マゼンタ色の回収トナーの搬送比率を所定の比率に保つことが難しくなるからである。しかし、このような回収トナーの搬送比率を所定の比率に保てないことを容認すれば、例えば、一定の時間間隔で供給開始のON/OFFを制御することも可能である。 Also, the supply stop signal of the collected toner may be transmitted from any of the supply start signals. For example, any one of the collected toner storage hoppers (Y31, C31, M31) for color toners other than black is used. When the remaining amount detection sensor (Y32, C32, M32) detects that the stored amount of the collected toner is less than a predetermined amount, it controls to ignore the supply start signals and stop the supply. As described above, the remaining amount detection sensors (Y32, C32, M32) are disposed at a height at which the discharge screw S1 is buried and a steady amount of toner conveyance can be ensured. This is because it becomes difficult to maintain the conveyance ratio of the collected toners of yellow, cyan, and magenta colors at a predetermined ratio. However, if it is accepted that such a transport ratio of the collected toner cannot be maintained at a predetermined ratio, for example, it is possible to control the supply start ON / OFF at regular time intervals.
次に、ブラック色の画像形成ユニット3Kの回収トナー供給部30への回収トナー供給動作について詳細に説明するが、以下に述べる動作に限定されるものではなく、イエロー、シアン、マゼンタ色のカラー画像形成ユニットの回収トナーがそれぞれ実質的に同じ時間に所定の比率(一定量)で供給が可能な動作であればよい。また、回収トナー供給部30への供給についても同様で、ブラック色の画像形成ユニット3Kの現像手段K2に回収した各色のカラートナーを供給することができ、画像形成に寄与することができればよい。
Next, the collected toner supply operation to the collected
例えば、イエロー、シアン、マゼンタ色のカラー画像形成ユニットのいずれかの満杯検知センサ(Y33、C33,M33)で回収トナーの貯蔵量が所定量以上(容量オーバ)であることを検出した場合、回収トナーを強制的に回収トナー供給部30に供給するように、回収カラートナー搬送経路(Y6,C6,M6)の搬送スクリューS2を回転動作させる。従って、回収トナーがいずれの回収トナー貯蔵ホッパ部(Y31、C31,M31)でも溢れることなく、トナー搬送動作やトナー回収動作が保証される。
For example, if the full toner detection sensor (Y33, C33, M33) of the color image forming unit of yellow, cyan, or magenta color detects that the collected toner storage amount is a predetermined amount or more (over capacity), The conveying screw S2 of the collected color toner conveying path (Y6, C6, M6) is rotated so as to forcibly supply the toner to the collected
図4を参照しつつ説明すると、搬送スクリューS2の回転開始動作に伴って、排出スクリューS1が定常回転動作する。排出スクリューS1がOFFする時期は一定時間経過後でもよいが、本実施の形態では、各色のいずれかの残量検知センサ(Y32,C32,M32)が一定量以下を検出した場合にOFFとする。その他、ブラック色の回収トナー供給部30内に残量検知センサを設けて、一定量以下を検出した時OFF信号を発信するようにしてもよいし、これらを組み合わせることでOFF信号を発信するようにしてもよい。
If it demonstrates referring FIG. 4, the discharge screw S1 carries out regular rotation operation | movement with rotation start operation | movement of conveyance screw S2. The discharge screw S1 may be turned off after a predetermined time has elapsed, but in this embodiment, the discharge screw S1 is turned off when any remaining amount detection sensor (Y32, C32, M32) of each color detects a certain amount or less. . In addition, a remaining amount detection sensor may be provided in the black collected
なお、以上のように、いずれかの満杯検知センサ(Y33,C33,M33)の検出値に応じて回収トナー供給部30に供給する例を挙げて説明したが、ブラック色の回収トナー供給部30内にあるトナー量(補給トナー)によって供給動作をON/OFFするようにしてもよい。また、センサ出力値と回収トナー供給部30内のトナー量との組み合わせで供給動作をON/OFFしてもよい。いずれの場合でも、イエロー、シアン、マゼンタ色のカラー画像形成ユニット(3Y,3C,3M)のいずれかの残量検知センサ(Y32,C32,M32)が回収トナーの貯蔵量が所定量以下であることを検出した場合は、供給を禁止する。本実施の形態では、満杯検知センサ(Y33,C33,M33)が所定量以上(容量オーバ)を検出するまで、ブラック色の画像形成ユニット3Kの現像手段K2への回収トナーの供給を禁止するように制御する。そのため、検知範囲が広い振動容量型センサを用いるとよい。そうすることで、所定量に達する前のイエロー、シアン、マゼンタ色の各カラー画像形成ユニットの回収トナーの貯蔵量の変化を見て搬送スクリューS2の回転動作を開始するようにもできる。また、各色の画像形成ユニットの状態や画像形成装置本体の制御手段からの信号によって回転動作を開始してもよいし、これらの組み合わせで回転動作を開始してもよいことは勿論である。
As described above, the example in which the toner is supplied to the recovered
(画像形成動作)
次に、このプリンタ1の画像形成動作について図1を参照しつつ説明する。
カラー画像を形成する場合で説明すると、先ず、カラープリンタ1において画像形成動作が開始されると、各感光体ドラムY,C,M,Kが図の矢印方向(カラープリンタ1のフロントドア側から見て時計回りの方向)に回転駆動され、このとき各帯電手段Y1,M1,C1,K1によって各感光体ドラムY,C,M,Kの外周面が所定の極性(例えば、マイナス)に一様に帯電される。次いで、その帯電面に、書き込み手段2から所定の各色に色分解された画像情報に基づいて、光変調されたレーザ光が照射され、これによって各感光体ドラムY,C,M,Kの外周面上に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は、各現像手段Y2,C2,M2,K2によって単色のトナー像として可視像化され、各色のトナー像はそれぞれ対応する1次転写ローラ45Y,45C,45M,45Kによって1次転写バイアスが印加され中間転写ベルト40上に順次重ねて転写されて行き、カラートナー像が形成される。尚、単色の画像を形成する場合には、ブラックの感光体ドラムKなど所定の単色用の感光体ドラムのみで前記動作が行われる。
(Image forming operation)
Next, an image forming operation of the printer 1 will be described with reference to FIG.
In the case of forming a color image, first, when an image forming operation is started in the color printer 1, the photosensitive drums Y, C, M, and K are moved in the directions indicated by the arrows (from the front door side of the color printer 1). In this case, the outer peripheral surfaces of the photosensitive drums Y, C, M, and K are set to a predetermined polarity (for example, minus) by the charging units Y1, M1, C1, and K1. It is charged like this. Next, the charging surface is irradiated with laser light that is light-modulated based on the image information separated into predetermined colors from the writing means 2, whereby the outer circumference of each photosensitive drum Y, C, M, K is irradiated. An electrostatic latent image is formed on the surface. The electrostatic latent image is visualized as a single color toner image by the developing units Y2, C2, M2, and K2, and the toner images of the respective colors are respectively transferred to the corresponding
一方、給紙部5の供給トレイ50にストックされている転写材が、供給ローラ52,53の圧接・駆動とフリクションパッドとにより1枚ずつ分離されてレジストローラ対54に向けて送り出される。そして、転写材の先端が、停止しているレジストローラ対54に突き当たる。これによって転写材が整合された後、駆動ローラ43の駆動で中間転写ベルト40が回転し、中間転写ベルト40上に形成された前記カラートナー像が2次転写ニップに到達するタイミングに合わせてレジストローラ対54を回転させ、2次転写ニップに向けて転写材を送り出す。
On the other hand, the transfer material stocked in the
次に、転写部4の2次転写ニップでトナー像が転写された転写材は、定着部6の定着ニップに送られる。そこで、定着ローラ60と加圧ローラ61とで熱と圧力が加えられ、転写材に担持された未定着のトナー像が転写材に定着される。このように、転写材にトナー像が定着された後、排紙ローラ対71が回転して排紙部7の排紙トレイ70に排出される。また、2次転写後の中間転写ベルト40の表面に付着する転写残トナーはクリーニングユニット47によって除去され、再度の画像形成動作に備えられる。
Next, the transfer material on which the toner image is transferred at the secondary transfer nip of the
以上のように、第1の実施の形態(実施の形態1)のカラープリンタによれば、イエロー、シアン、マゼンタ色の各カラー画像形成ユニット(3Y,3C,3M)で回収された回収トナーをブラック色の現像手段K2に戻してリサイクルする際に、各カラー画像形成ユニットの各回収トナー貯蔵ホッパ部(Y31、C31,M31)から簡単で安価な構成で回収トナーの搬送量の比率を予め定めて、一定量のイエロー、シアン、マゼンタ色の回収トナーが、定められた時期にブラック色の画像形成ユニット3Kの現像手段K2に供給されるようにしたので、本実施の形態に係るカラープリンタ1のようなカラー画像形成装置においても、出力画像の色味や色再現性を悪化することがなく、環境にやさしい機械を提供することができる。そのうえ、ブラック色の画像形成ユニット3Kに回収トナー供給部30を設け、ブラック色の画像形成ユニット3Kからの回収トナーやブラック色のニュートナーボトルK5からの補給用のニュートナーも全てこの回収トナー供給部30に供給することとしたため、出力画像において実質的なブラック色の色味変化は殆ど発生しない状態にまで改善することができる。
As described above, according to the color printer of the first embodiment (Embodiment 1), the collected toner collected by the color image forming units (3Y, 3C, 3M) of yellow, cyan, and magenta is used. When returning to the black developing means K2 and recycling, the ratio of the transport amount of the recovered toner is determined in advance with a simple and inexpensive configuration from each recovered toner storage hopper (Y31, C31, M31) of each color image forming unit. Thus, the fixed amount of yellow, cyan, and magenta collected toner is supplied to the developing means K2 of the black
[実施の形態2]
次に、本発明の第2の実施の形態について図5、図6を用いて説明する。第1の実施の形態と相違する点は、主に画像形成部における画像形成ユニットの配列や転写方式が違うだけであり、各構成要素は同様な構成となっている。よって、同様の構成は同じ符号を付して説明を省略し、第1の実施の形態との相違点のみ説明する。
図5は、本発明の第2の実施の形態に係るカラー画像形成装置の全体構成の概略を示す構成説明図である。図中の符号1’は、本発明の第2の実施の形態として例示する3連タンデム・ブラック独立型の直接・中間転写ハイブリッド方式のカラーコピー複合機1’である。このカラーコピー複合機1’は、図5に示すように、主に装置本体10’と、この装置本体10’の中央部付近に設けられた書き込み手段2と、この書き込み手段2の上方に配置された画像形成部3’と、この画像形成部3’と書き込み手段2との間に設けられた転写部4’と、装置本体10’の最下部に設けられた給紙部5と、転写部4’の上方に設けられた定着部6と、排紙部7などから構成されている。このような第1の実施の形態に係るカラープリンタ1と同様の構成に加え、原稿をスキャニングするスキャナー部8、両面搬送用の搬送経路D、手差トレイE、中間転写ベルトクリーニングユニット47’、廃トナー回収部9などが更に設けられている。しかし、これらは本発明の主要部ではなく、既知のものなので詳細な説明は省略する。
[Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The difference from the first embodiment is mainly the difference in the arrangement and transfer system of the image forming units in the image forming unit, and each component has the same configuration. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and only differences from the first embodiment will be described.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the outline of the overall configuration of the color image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention. Reference numeral 1 ′ in the figure denotes a triple tandem black independent type direct / intermediate transfer hybrid type color copy multifunction peripheral 1 ′ exemplified as a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the color copy multifunction peripheral 1 ′ is mainly arranged in an apparatus
画像形成部3’は、第1の実施の形態と同様にイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの4色のトナーに対応した4つの画像形成ユニット3Y’,3C’,3M’,3K’から主に構成されており、各画像形成ユニット3Y’,3C’,3M’,3K’の構成も略同様に構成されている。しかし、大きく相違する点は、ブラック色の画像形成ユニット3K’で形成したブラックトナー像は、ブラック色の潜像担持体である感光体ドラムK’から転写材に直接転写すると共に、ブラック色以外のカラー画像形成ユニットで形成したブラック以外の各色の単色トナー像は、各感光体ドラムY’,C’,M’から中間転写体である中間転写ベルト40’に一旦転写してから転写材に転写するよう構成されている点である。つまり、ブラック色の画像形成ユニット3K’が単独の直接転写方式となっており、転写紙の搬送方向において上流側に配置され、残りのカラー画像形成ユニット3Y’,3C’,3M’が、中間転写ベルト40’下面の移動方向Bに沿って、上流側からイエロー、シアン、マゼンダの順に直列配置された3連タンデム型の中間転写方式となっている。
As in the first embodiment, the
次に、各画像形成ユニットの転写条件について説明する。第2の実施の形態に係る画像形成装置であるカラーコピー複合機1’では、第1の実施の形態で述べた前記の知見を基に、単独で配置したブラック色の転写ローラ48Kで印加する転写電圧を転写効率の最も高い電圧に設定し、中間転写ベルト40’の移動方向において最上流に配置したイエロー色の画像形成ユニット3Y’から中間転写ベルト40’に転写するときに1次転写ローラ45Y’で印加する1次転写電圧を転写効率の最も高い電圧、即ち、イエロー色の最適転写電圧である640V程度に設定し、次のシアン色の1次転写ローラ45C’で印加する1次転写電圧を転写効率の最も高い電圧の5%低い値、即ち、シアン色の最適転写電圧である620V×0.95(1より小さい所定の割合)=589V程度に設定し、最下流のマゼンタ色の1次転写ローラ45M’で印加する1次転写電圧を転写効率の最も高い電圧の10%低い値、即ち、マゼンタ色の最適転写電圧である580V×0.90(1つ上流に配置されるシアン色の画像形成ユニットにおいて設定された所定の割合0.95より小さい値)=589V程度に設定する。このように転写条件を設定したときの逆転写トナー量を計測すると、イエロー色の画像形成ユニット3Y’で中間転写ベルト40’に転写されたトナーの3%未満がシアン色の画像形成ユニット3C’への逆転写トナー量であり、マゼンダ色の画像形成ユニット3M’では1%未満が逆転写トナー量として測定された。シアン色の画像形成ユニット3C’で中間転写ベルト40’に転写されたトナーのうち2%未満がマゼンタユニットへの逆転写トナー量として計測されるにすぎなかった。このように、転写条件を設定することで、第1の実施の形態では、若干犠牲にしたブラック色の画像形成ユニット3K’の転写効率を改良しつつ、混色の問題を極力防止することができる。
Next, transfer conditions of each image forming unit will be described. In the color copy multifunction peripheral 1 ′, which is an image forming apparatus according to the second embodiment, the image is applied by the
図6は、第2の実施の形態に係るイエロー色の画像形成ユニットの構成を説明する構成説明図である。図6に示すように、第2の実施の形態に係る画像形成ユニットの代表としてイエロー色の画像形成ユニット3Y’を例に挙げて説明する。画像形成ユニット3Y’は、カラープリンタ1と同様に、感光体ドラムY’、帯電手段Y1’、現像手段Y2’、クリーニング手段Y3’からなり、各構成も略同様な構成となっているが、画像形成ユニット3Y’が中間転写ベルト40’の下面側に配置されているので、第1の実施の形態の画像形成ユニット3Yと丁度略上下が反転した構成となっている。しかし、重力が働く方向は同じなので、回収トナー貯蔵ホッパ部Y31’には、下部に残量検知センサY32’が設けられ、上部に満杯検知センサY33’が設けられている。そして、回収トナー貯蔵ホッパ部Y31’には、下部に回収カラートナー搬送経路Y6’の一端が接続され、上部に第2のニュートナー搬送経路であるニュートナー搬送経路Y7’の一端が接続されている。また、ニュートナー補給経路Y4’も、カラープリンタ1のニュートナー補給経路Y4(第1のニュートナー搬送経路)と同様な構成である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a yellow image forming unit according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, a yellow
第2の実施の形態(実施の形態2)のカラーコピー複合機1’によれば、第1の実施の形態1のカラープリンタにおいて、懸念事項であったブラック色の画像形成ユニットの転写効率が十分発揮できないという問題を解決することができる。特に、高湿下で作像する場合、ブラック色の画像濃度が低下する傾向にあるため、現像時でのブラック色の現像量を通常より高く制御しなければならないが、本実施の形態によれば、ブラック色の画像形成ユニット3K’は、単独となっているので、転写効率向上と共にブラック色の画像の色味変化にも実質考慮する必要がなくなる。このような配列は一例を示すものであり、画像形成ユニットの配列の順番を限定するものではない。例えば、シアン色の画像形成ユニット3C’とマゼンタ色の画像形成ユニット3M’は単色で転写する時の転写エネルギーが同程度であれば、混色時の見た目の色味度合いで決定すればよい。
According to the color copy multifunction peripheral 1 ′ of the second embodiment (second embodiment), the transfer efficiency of the black color image forming unit, which has been a concern, in the color printer of the first embodiment 1 is high. The problem of not being able to fully demonstrate can be solved. In particular, when an image is formed under high humidity, the black image density tends to decrease. Therefore, the black color development amount during development must be controlled higher than usual. For example, since the black
[実施の形態3]
次に、本発明の第3の実施の形態について図7を用いて説明する。図7は、本発明の第3の実施の形態に係るカラー画像形成装置の全体構成の概略を示す構成説明図である。このカラープリンタ1”が第1の実施の形態と相違する点は、回収カラートナー搬送経路(Y6”,C6”,M6”)がトナー色毎に計3本設けられているものに限定されている点と、色味センサS3が新たに設けられている点だけである。よって、それ以外の説明を省略する。
[Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the outline of the overall configuration of the color image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention. The difference between the color printer 1 "and the first embodiment is limited to a configuration in which a total of three collection color toner conveyance paths (Y6", C6 ", M6") are provided for each toner color. And the point that the color sensor S3 is newly provided. Therefore, other explanations are omitted.
回収カラートナー搬送経路(Y6”,C6”,M6”)は、第1の実施の形態と同様に、ブラック色以外の各色のクリーニング手段Y3,C3,M3の回収トナー貯蔵ホッパ部Y31,C31,M31とブラック色の現像手段K2の上方近傍に設けられたトナー供給部30とに連通し、内部にそれぞれ所定時間あたりのトナー搬送量を設定可能なトナー搬送手段である3つの搬送スクリューS2”が設けられている。この搬送スクリューS2”は、実施の形態1の搬送スクリューS2と相違してトナー色毎に独立駆動可能となっており、その回転数も変更調整可能となっている点が大きく違う。
The collected color toner conveyance paths (Y6 ″, C6 ″, M6 ″) are similar to the first embodiment in the collected toner storage hoppers Y31, C31, C3, C3, M3 of the cleaning units Y3, C3, M3 other than black. There are three conveying screws S2 ″ that are toner conveying means that communicate with M31 and the
色味センサS3は、図7に示すように、回収トナー供給部30に収容する回収トナーの色味を検出するものであり、潜像担持体であるブラック色の感光体ドラムKの外周面に対向・近接する位置に設けられている。この色味センサS3は、R(赤)、G(緑)、B(青)色やY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)色などの3原色の感度を有するセンサである。具体的な検出方法を説明すると、先ず、回収トナー供給部30に収容されている回収トナーを使用して、ブラック色の感光体ドラムK上に色味パターンを作像する。このとき、色味が判別できるように、ハーフトーンのようなハイライトな濃度とする。そして、この色味パターンを色味センサS3により光学的に測定して、カラープリンタ1”の図示しない制御手段等で記憶させていたブラック単色との色味のズレを計算する。
As shown in FIG. 7, the color sensor S3 detects the color of the collected toner stored in the collected
次に、回収トナーの色味変化防止の動作について説明する。先ず、前述の要領で、色味センサS3により回収トナー供給部30に収容されている回収トナーの色味を検出する。そして、色味センサS3からの検出情報を基にこの回収トナーがある色相に片寄っていると判定した場合は、新たに搬送する回収カラートナーがその色相の補色となるように各色の搬送スクリューS2”の回転数を制御することにより、トナー搬送量を調節して回収トナーを搬送する。例えば、補色が1色のトナーで作成できる場合は、1色のトナーのみが搬送されるが、大抵は、2色のトナーを混色させて所定の補色となるよう調整される。このように、必要な色の回収トナーを補給する。そして、この補給が必要な補色の回収トナーの回収トナー貯蔵ホッパ部の残量検知センサがある一定量(回収トナーの搬送量を確保できる最低量)以下を検出した場合には、ニュートナー搬送経路から、その色のニュートナーが供給され残量検知センサが一定量以上になったことを再び検出するまでニュートナーが供給され続ける。こうすることにより、色味のバランスを崩さずトナーリサイクルが可能となる。また、色味センサS3の検知結果で、補給してはいけない色の回収トナーの満杯検知センサが一定量以上を検出すると、回収トナーを強制的に回収トナー補給部30に搬送させる。この時、補給が必要な補色の回収トナーは、補給再開した回収トナーの補給量より、多く補給する。従って、いずれの回収トナー貯蔵ホッパ部も溢れることなく作像動作が保証される。
Next, the operation for preventing the color change of the collected toner will be described. First, as described above, the color of the collected toner stored in the collected
このように、第3の実施の形態(実施の形態3)のカラープリンタ1”によれば、回収トナー貯蔵ホッパ部に収容する回収トナーの色味を直接検出して、回収トナーがある色相に片寄っていると判定した場合は、補色となるような回収トナーを調節して搬送するので、ブラック色の画像形成ユニット3K”の色味を本来のブラック色にすることができる。また、ブラック色以外のいずれかの満杯検知センサで満杯を検知した場合は、ブラック色以外の全ての回収トナー貯蔵ホッパ部から回収トナーの搬送を強制的に開始すると共に、更に、色味センサからの情報を基に回収トナー供給部内の回収トナーがある色相に片寄っていると判定した場合は、新たに搬送する回収カラートナーがその色相の補色を相対的に所定量多く含むようにトナー搬送量を調節して回収トナー供給部30に回収トナーを搬送するので、回収トナー供給部30から回収トナーが溢れてしまう心配がない。
As described above, according to the color printer 1 ″ of the third embodiment (Embodiment 3), the color of the collected toner stored in the collected toner storage hopper is directly detected, and the collected toner has a hue. If it is determined that it is offset, the collected toner that is complementary color is adjusted and conveyed, so that the color of the black
以上のように、この発明の実施の形態の画像形成装置として4連タンデム型の間接転写方式もの(実施の形態1,3)、3連タンデム・ブラック単独型の直接・間接ハイブリッド方式のもの(実施の形態2)を例に挙げて説明したが、必ずしもこのようなものに限られず、例えば、4連タンデム型の直接転写方式のものであって構わない。要するに、少なくともブラック色を含む所定色毎に独立してトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備えたカラー画像形成装置であればよい。
また、書き込み手段、画像形成部、転写部、給紙部、定着部、排紙部等は、あくまでも一例を示したものであって、他の既知の装置・手段などの構成を採用することができる。その場合でも、前記課題に対して同様の効果を奏することは明らかである。
なお、図面で示した各構成部材の形状や構造等も、あくまでも好ましい一例を示すものである。
As described above, as the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention, a quadruple tandem type indirect transfer system (Embodiments 1 and 3), a triple tandem black single type direct / indirect hybrid system ( The embodiment 2) has been described as an example. However, the present invention is not necessarily limited to this, and for example, a quadruple tandem direct transfer system may be used. In short, any color image forming apparatus including a plurality of image forming units that independently form toner images for each predetermined color including at least a black color may be used.
In addition, the writing unit, the image forming unit, the transfer unit, the paper feeding unit, the fixing unit, the paper discharge unit, and the like are merely examples, and configurations of other known devices and units may be adopted. it can. Even in such a case, it is clear that the same effect can be obtained with respect to the above-mentioned problem.
In addition, the shape, structure, etc. of each structural member shown by drawing show a preferable example to the last.
1 カラープリンタ(カラー画像形成装置)
3Y、3C,3M カラー画像形成ユニット
3K ブラック色の画像形成ユニット
S3 色味センサ
Y,C,M,K 感光体ドラム(潜像担持体)
Y2,C2,M2,K2 現像手段
Y3,C3,M3,K3 クリーニング手段
Y31,C31,M31 回収トナー貯蔵ホッパ部
K31 回収トナー貯蔵ホッパ部
Y32,C32,M32 残量検知センサ
Y33,C33,M33 満杯検知センサ
Y4,C4,M4,K4 ニュートナー補給経路(第1のニュートナー搬送経路)
Y5,C5,M5,K5 ニュートナーボトル(ニュートナー収容部)
Y6,C6,M6 回収カラートナー搬送経路
K6 回収ブラックトナー搬送経路
S1 排出スクリュー(搬送手段)
S2 搬送スクリュー(搬送手段)
Y7,C7,M7 ニュートナー搬送経路(第2のニュートナー搬送経路)
30 回収トナー供給部
40 中間転写ベルト(中間転写体)
1 Color printer (color image forming device)
3Y, 3C, 3M Color
Y2, C2, M2, K2 Developing means Y3, C3, M3, K3 Cleaning means Y31, C31, M31 Recovered toner storage hopper K31 Recovered toner storage hopper Y32, C32, M32 Remaining amount detection sensors Y33, C33, M33 Fullness detection Sensors Y4, C4, M4, K4 New toner supply path (first new toner transport path)
Y5, C5, M5, K5 New toner bottle (new toner container)
Y6, C6, M6 Collection color toner conveyance path K6 Collection black toner conveyance path S1 Discharge screw (conveyance means)
S2 Conveying screw (conveying means)
Y7, C7, M7 New toner transport path (second new toner transport path)
30 Collected
Claims (19)
更に、現像に使用されていないトナーであるニュートナーを前記所定色毎に収容する複数のニュートナー収容部と、これらの各色のニュートナー収容部から対応する各色の前記現像手段へニュートナーを搬送する第1のニュートナー搬送経路とをトナー色毎に備えたカラー画像形成装置において、
前記クリーニング手段のうちブラック色以外の各色のクリーニング手段からブラック色の現像手段へ向けて回収トナーを搬送する単数又は複数の回収カラートナー搬送経路と、ブラック色のクリーニング手段からブラック色の現像手段へ向けて回収トナーを搬送する回収ブラックトナー搬送経路と、ブラック色以外の各色のニュートナー収容部からブラック色の現像手段へ向けて各色のニュートナーを搬送する複数の第2のニュートナー搬送経路と、を設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。 The image forming unit includes a plurality of image forming units that independently form toner images for each predetermined color including at least a black color. Each of these image forming units includes a latent image carrier that carries an electrostatic latent image on its surface, and a static image carrier. A developing unit that develops the electrostatic latent image into a toner image with toner of a predetermined color; and a cleaning unit that cleans and collects the transfer residual toner that remains attached to the latent image carrier after transfer,
Further, a plurality of new toner storage units that store new toner that is not used for development for each of the predetermined colors, and the new toner is transported from the new toner storage unit for each color to the corresponding developing unit for each color. In a color image forming apparatus provided with a first new toner conveying path for each toner color,
Among the cleaning means, one or a plurality of recovered color toner transport paths for transporting the recovered toner from the cleaning means for each color other than black to the black developing means, and from the black cleaning means to the black developing means A recovery black toner transport path for transporting the recovered toner toward the black side, and a plurality of second new toner transport paths for transporting the new toner of each color from the new toner storage section for each color other than black to the black developing means. And a color image forming apparatus.
他の色の画像形成ユニットは、単色で転写する場合に転写効率の悪い順に前記中間転写体の移動方向上流側から配置し、
最上流に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する時に転写効率が最適になる転写電圧の値に設定し、
上流から2番目に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧に1より小さい所定の割合を乗じた値に設定し、
2番目以降に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧に1つ上流に配置される画像形成ユニットにおいて設定された前記所定の割合より小さい値を乗じた値に設定されていることを特徴とする請求項2に記載のカラー画像形成装置 The black image forming unit is disposed on the most downstream side when viewed from the moving direction of the intermediate transfer member,
The image forming units of other colors are arranged from the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer member in order of poor transfer efficiency when transferring in a single color.
The primary transfer voltage applied at the time of transfer from the image forming unit arranged at the most upstream to the intermediate transfer member is set to a transfer voltage value at which the transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner of the image forming unit. And
The primary transfer voltage applied at the time of transfer from the image forming unit arranged second from the upstream to the intermediate transfer member is a transfer voltage at which transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner of the image forming unit. Set to a value multiplied by a predetermined percentage less than 1,
The primary transfer voltage applied at the time of transfer from the second image forming unit to the intermediate transfer member is 1 to the transfer voltage at which transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner of the image forming unit. 3. The color image forming apparatus according to claim 2, wherein the color image forming apparatus is set to a value obtained by multiplying a value smaller than the predetermined ratio set in the image forming unit arranged upstream.
最上流の画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧の値に設定し、
上流から2番目に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧に1より小さい所定の割合を乗じた値に設定し、
2番目以降に配置される画像形成ユニットから中間転写体に転写の際に印加される1次転写電圧は、当該画像形成ユニットのトナー単色で転写する際に転写効率が最適になる転写電圧に1つ上流に配置される画像形成ユニットにおいて設定された前記所定の割合より小さい値を乗じた値に設定されていることを特徴とする請求項4に記載のカラー画像形成装置。 The image forming units other than the black color are tandem types arranged in series from the upstream side along the moving direction of the intermediate transfer member in order of poor transfer efficiency.
The primary transfer voltage applied at the time of transfer from the most upstream image forming unit to the intermediate transfer member is set to a transfer voltage value at which transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner of the image forming unit.
The primary transfer voltage applied at the time of transfer from the image forming unit arranged second from the upstream to the intermediate transfer member is a transfer voltage at which transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner of the image forming unit. Set to a value multiplied by a predetermined percentage less than 1,
The primary transfer voltage applied at the time of transfer from the second image forming unit to the intermediate transfer member is 1 to the transfer voltage at which transfer efficiency is optimal when transferring with a single color toner of the image forming unit. The color image forming apparatus according to claim 4, wherein the color image forming apparatus is set to a value obtained by multiplying a value smaller than the predetermined ratio set in an image forming unit arranged upstream.
前記回収カラートナー搬送経路と第2のニュートナー搬送経路は、これら各色の回収トナー貯蔵ホッパ部と連通し、各色の回収トナーは、前記各色の回収カラートナー搬送経路を介して前記回収トナー貯蔵ホッパ部に一旦貯蔵されてからブラック色の現像手段へ向けて搬送されると共に、ブラック色以外の各色のニュートナーは、前記第2のニュートナー搬送経路及び前記各色の回収トナー貯蔵ホッパ部を経由してブラック色の現像手段へ向けて供給されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載のカラー画像形成装置。 Each cleaning means has a cleaning member that contacts each latent image carrier and collects the transfer residual toner, and a collected toner storage hopper that is a space for storing the transfer residual toner collected from each latent image carrier. And
The collected color toner conveyance path and the second new toner conveyance path communicate with the collected toner storage hopper for each color, and the collected toner for each color passes through the collected color toner conveyance path for each color. The toner is stored in the first section and then transported toward the black developing means, and the new toner of each color other than black passes through the second new toner transport path and the collected toner storage hopper section of each color. The color image forming apparatus according to claim 1, wherein the color image forming apparatus is supplied toward a black developing unit.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110607 |