JP2019056751A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】残トナーの量とキャリアの量とを対応付けない場合と比較して、搬送経路内での残トナーの詰まりを抑制する。【解決手段】画像形成装置に設けられた廃棄粉体回収装置１００は、現像装置１４が排出する廃現像剤と、ドラム清掃装置１６およびベルト清掃装置２１が排出する廃トナーとを回収する。廃棄粉体回収装置１００に設けられた全体回収部１３０は、廃現像剤および廃トナーを含む廃棄粉体を搬送するための廃棄粉体搬送パイプ１３１と、廃棄粉体搬送パイプ１３１内で廃棄粉体を攪拌搬送する廃棄粉体搬送オーガ１３２とを備えている。用紙にトナー像を転写するプリントモードと比べて廃トナーの量が増加する、用紙にトナー像を転写しないノーペーパーランモードにおいて、現像装置１４から全体回収部１３０に供給する廃現像剤の量を増加させる。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を用いた画像形成装置において、画像形成の結果として生じた廃トナーおよび廃現像剤を一次回収する一次回収容器と、一次回収容器内に回収された廃トナーおよび廃現像剤を攪拌すると共に一方向に沿って一次回収容器の外部へと搬送する攪拌搬送部と、攪拌搬送部によって攪拌搬送された、廃トナーおよび廃現像剤を含む廃棄粉体をさらに搬送する搬送部と、搬送部によって搬送された廃棄粉体を二次回収する二次回収容器とを備えた廃棄粉体回収装置を設けることが記載されている。そして、特許文献１記載の一次回収容器には、廃トナーの搬入に用いられる開口と、廃現像剤の搬入に用いられる開口とが、攪拌搬送部による搬送方向に沿って交互に設けられている。

特開２００４−１９８７６８号公報

廃棄粉体に占めるトナーの割合が高い場合、廃棄粉体に占めるキャリア（廃現像剤に含まれる）の割合が高い場合に比べて、廃棄粉体の流動性が低下する。このため、廃棄粉体に占めるトナーの割合が増加した場合に、廃棄粉体の流動性の低下に伴って、その搬送経路内で廃棄粉体が詰まるおそれがあった。
本発明は、残トナーの量とキャリアの量とを対応付けない場合と比較して、搬送経路内での残トナーの詰まりを抑制することを目的とする。

請求項１記載の発明は、回転する像保持体に、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を用いてトナー像を形成する画像形成手段と、前記像保持体上のトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段を通過した前記像保持体に残存する残トナーを清掃する清掃手段と、前記残トナーと前記キャリアとを含む廃棄粉体を搬送する搬送経路とを含み、前記残トナーの量が増加する場合に、前記搬送経路に供給する前記キャリアの量を増加させることを特徴とする画像形成装置である。
請求項２記載の発明は、前記残トナーを搬送する第１搬送経路と、前記キャリアを搬送する第２搬送経路と、前記第１搬送経路および前記第２搬送経路に接続され、前記残トナーと前記キャリアとを含む前記廃棄粉体を前記搬送経路に搬送する合流搬送経路とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３記載の発明は、前記搬送経路の上方から当該搬送経路に向けて前記廃棄粉体を落下させる落下経路を有し、前記合流搬送経路に前記落下経路があることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置である。
請求項４記載の発明は、前記落下経路を複数有し、すべての前記落下経路が前記合流搬送経路にあることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置である。
請求項５記載の発明は、前記画像形成手段は、前記像保持体に形成された静電潜像を前記二成分現像剤にて現像する現像装置と、当該現像装置に新たな当該二成分現像剤を供給するとともに当該現像装置で余剰となった当該二成分現像剤を排出する供給排出機構とを備え、前記搬送経路には、前記供給排出機構により排出される、前記キャリアを含む前記二成分現像剤が供給されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項６記載の発明は、前記供給排出機構は、前記残トナーの量が多い場合に、前記現像装置に供給する新たな前記二成分現像剤の量を多くすることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置である。
請求項７記載の発明は、回転する像保持体に、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を用いてトナー像を形成する画像形成手段と、前記像保持体上のトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段を通過した前記像保持体に残存する残トナーを清掃する清掃手段と、前記画像形成手段が前記転写手段によって転写しないトナー像を前記像保持体に形成する非転写モードにおいて、前記清掃手段の清掃により得られた残トナーに加える前記二成分現像剤の量を、当該画像形成手段が当該転写手段によって転写するトナー像を前記像保持体に形成する転写モードよりも増加させる制御手段とを含む画像形成装置である。

請求項１記載の発明によれば、残トナーの量とキャリアの量とを対応付けない場合と比較して、搬送経路内での残トナーの詰まりを抑制することができる。
請求項２記載の発明によれば、搬送経路よりも搬送方向上流側における残トナーの詰まりを抑制することができる。
請求項３記載の発明によれば、重力により落下する際の残トナーの詰まりを抑制することができる。
請求項４記載の発明によれば、重力により落下する際の残トナーの詰まりをさらに抑制することができる。
請求項５記載の発明によれば、現像装置内の二成分現像剤におけるキャリアの性能の低下を抑制できるとともに、搬送経路にキャリアを単体で供給する場合と比較して、装置構成を簡易にすることができる。
請求項６記載の発明によれば、残トナーの量が多い場合に、現像装置に供給する新たな二成分現像剤の量を少なくする場合と比較して、搬送経路内での残トナーの詰まりを抑制することができる。
請求項７記載の発明によれば、残トナーの量とキャリアの量とを対応付けない場合と比較して、搬送経路内での残トナーの詰まりを抑制することができる。

本発明の実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示す図である。 画像形成装置に設けられた廃棄粉体回収装置の概略構成を示す図である。 廃棄粉体回収装置の斜視図である。 画像形成装置の制御系を示す図である。 現像剤補給モードの設定手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明の実施の形態が適用される画像形成装置１の全体構成を示す図である。
この画像形成装置１は、所謂中間転写型のフルカラー機であって、各色の画像（トナー像）を形成する画像形成部１０と、画像形成部１０による各色の画像が一次転写される中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０上の画像を用紙Ｐに転写する二次転写装置３０とを備えている。また、この画像形成装置１は、二次転写装置３０に向けて用紙Ｐを供給する用紙供給部４０と、用紙Ｐに二次転写された画像を定着する定着装置５０と、画像形成装置１を構成する各部の動作を制御する制御装置６０とをさらに備えている。

画像形成手段の一例としての画像形成部１０は、イエローの画像を形成するイエロー画像形成部１０Ｙと、マゼンタの画像を形成するマゼンタ画像形成部１０Ｍと、シアンの画像を形成するシアン画像形成部１０Ｃと、黒の画像を形成する黒画像形成部１０Ｋとを備えている。ここで、イエロー画像形成部１０Ｙ、マゼンタ画像形成部１０Ｍ、シアン画像形成部１０Ｃおよび黒画像形成部１０Ｋは、使用するトナーＴの色を除き、共通の構成を有している。そこで、ここでは、イエロー画像形成部１０Ｙを例として、その構成を説明する。

イエロー画像形成部１０Ｙは、図中に示す矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１を有している。また、イエロー画像形成部１０Ｙは、この感光体ドラム１１の周囲に矢印Ａ方向に沿って設けられた、帯電装置１２、露光装置１３、現像装置１４、一次転写装置１５、ドラム清掃装置１６および現像剤補給装置１７を備えている。

像保持体の一例としての感光体ドラム１１は、金属製の薄肉の円筒形ドラムの表面に感光層（図示せず）を形成してなり、ここでは感光層が負極性に帯電する材料で構成されている。また、感光体ドラム１１は接地されている。

帯電装置１２は、感光体ドラム１１の感光層を負の電位に帯電する。

露光装置１３は、帯電装置１２によって負の電位に帯電された感光体ドラム１１に、レーザやＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を用いて選択的に光書き込みを行うことで、静電潜像を形成する。

現像装置１４は、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を、対応する色（イエロー画像形成部１０Ｙの場合はイエロー）のトナーＴで現像する。この現像装置１４は、その内部に、磁性を有するキャリアＣと、着色されたトナーＴとを含む二成分現像剤（以下では現像剤と称する）Ｄを収容している。また、現像剤Ｄにおいて、キャリアＣは正の帯電極性を有しており、トナーＴは負の帯電極性を有している。

転写手段の一例としての一次転写装置１５は、中間転写ベルト２０を介して感光体ドラム１１に対向して配置されている。そして、一次転写装置１５は、感光体ドラム１１上の画像（トナー像）を、中間転写ベルト２０に一次転写するための一次転写バイアスを印加するようになっている。

清掃手段の一例としてのドラム清掃装置１６は、例えば感光体ドラム１１に接触して配置されるブレード部材等を有している。そして、ドラム清掃装置１６は、一次転写後且つ帯電前の感光体ドラム１１上の残トナー等を除去することで、感光体ドラム１１の清掃を行う。

現像剤補給装置１７は、内部にキャリアＣおよびトナーＴを含む現像剤Ｄを収容している。そして、現像剤補給装置１７は、画像形成動作等に伴って現像装置１４内のトナー濃度が低下した場合に、現像装置１４に新たな現像剤Ｄを補給する。

中間転写ベルト２０は、複数の支持ロールに回転可能に掛け渡されており、図中に示す矢印Ｂ方向に回転する。また、中間転写ベルト２０には、その外周面（表面）を清掃するベルト清掃装置２１が設けられている。

ベルト清掃装置２１は、例えば中間転写ベルト２０に接触して配置されるブレード部材等を有している。そして、ベルト清掃装置２１は、二次転写後且つ一次転写前の中間転写ベルト２０上の残トナー等を除去することで、中間転写ベルト２０の清掃を行う。

二次転写装置３０は、中間転写ベルト２０を挟んで対向して配置される一対のロール部材を有している。そして、二次転写装置３０は、中間転写ベルト２０上の画像（トナー像）を、用紙Ｐに二次転写するための二次転写バイアスを印加するようになっている。

用紙供給部４０は、用紙収容部に収容した用紙Ｐを、タイミングを合わせて、１枚ずつ二次転写装置３０に向けて供給する。

定着装置５０は、例えば互いに接触した状態で回転する一対の回転体を備えており、両者の接触部位を通過する用紙Ｐを加熱および加圧することで、用紙Ｐに二次転写された画像（トナー像）を定着する。

ここで、本実施の形態では、イエロー画像形成部１０Ｙ、マゼンタ画像形成部１０Ｍ、シアン画像形成部１０Ｃおよび黒画像形成部１０Ｋのそれぞれにおいて、現像剤補給装置１７が現像装置１４に新たな現像剤Ｄを供給する場合に、現像剤Ｄの補給量を、トナーＴの消費量に対して過剰気味に設定する。その結果、新たな現像剤Ｄの補給に伴って現像装置１４内で余剰となった現像剤Ｄは、現像装置１４の外部に排出される。このような構成を採用することで、各色の現像装置１４内で、使用に伴って劣化するキャリアＣの入れ替え（交換）が行われる。なお、以下の説明では、各色用の現像装置１４から排出される現像剤Ｄを「廃現像剤」と称する。

また、本実施の形態では、イエロー画像形成部１０Ｙ、マゼンタ画像形成部１０Ｍ、シアン画像形成部１０Ｃおよび黒画像形成部１０Ｋのそれぞれにおいて、感光体ドラム１１の清掃に伴ってドラム清掃装置１６内に回収された残トナー等が、ドラム清掃装置１６の外部に排出される。なお、以下の説明では、各色用のドラム清掃装置１６から排出される残トナー等を「一次廃トナー」と称する。

さらに、本実施の形態では、中間転写ベルト２０の清掃に伴ってベルト清掃装置２１内に回収された残トナー等が、ベルト清掃装置２１の外部に排出される。なお、以下の説明では、ベルト清掃装置２１から排出される残トナー等を「二次廃トナー」と称する。

［廃棄粉体回収装置の構成］
図２は、図１に示す画像形成装置１に設けられた廃棄粉体回収装置１００の概略構成を示す図である。また、図３は、廃棄粉体回収装置１００の斜視図である。この廃棄粉体回収装置１００は、各色用の現像装置１４から排出される廃現像剤と、各色用のドラム清掃装置１６から排出される一次廃トナーと、ベルト清掃装置２１から排出される二次廃トナーとを回収するために設けられる。また、この廃棄粉体回収装置１００は、図１に示す画像形成装置１において図中手前側に設けられる。なお、以下の説明では、これら廃現像剤、一次廃トナーおよび二次廃トナーを、まとめて「廃棄粉体」と称する。また、以下の説明では、各色用の現像装置１４を、それぞれ、イエロー現像装置１４Ｙ、マゼンタ現像装置１４Ｍ、シアン現像装置１４Ｃおよび黒現像装置１４Ｋと称する。さらに、以下の説明では、各色用のドラム清掃装置１６を、それぞれ、イエロー清掃装置１６Ｙ、マゼンタ清掃装置１６Ｍ、シアン清掃装置１６Ｃおよび黒清掃装置１６Ｋと称する。

この廃棄粉体回収装置１００は、画像形成部１０が排出する廃現像剤および一次廃トナーを回収する一次回収部１１０と、ベルト清掃装置２１が排出する二次廃トナーを回収する二次回収部１２０とを備えている。また、この廃棄粉体回収装置１００は、一次回収部１１０が回収した廃現像剤および一次廃トナーと二次回収部１２０が回収した二次廃トナーとを含む廃棄粉体を回収する全体回収部１３０をさらに備えている。なお、本実施の形態では、現像剤補給装置１７および廃棄粉体回収装置１００の両者が、供給排出機構の一例としての機能を有している。

〔一次回収部の構成〕
一次回収部１１０は、イエローの廃現像剤および一次廃トナーを回収するイエロー回収部１１０Ｙと、マゼンタの廃現像剤および一次廃トナーを回収するマゼンタ回収部１１０Ｍと、シアンの廃現像剤および一次廃トナーを回収するシアン回収部１１０Ｃと、黒の廃現像剤および一次廃トナーを回収する黒回収部１１０Ｋとを備えている。

（イエロー回収部の構成）
イエロー回収部１１０Ｙは、イエロー清掃装置１６Ｙに接続されたイエロー廃トナー搬送パイプ１１１Ｙと、イエロー現像装置１４Ｙに接続されたイエロー廃現像剤搬送パイプ１１２Ｙとを有している。また、イエロー回収部１１０Ｙは、イエロー廃トナー搬送パイプ１１１Ｙおよびイエロー廃現像剤搬送パイプ１１２Ｙの両者と、全体回収部１３０とに接続されたイエロー合流搬送パイプ１１３Ｙをさらに備えている。

（マゼンタ回収部の構成）
マゼンタ回収部１１０Ｍは、マゼンタ清掃装置１６Ｍに接続されたマゼンタ廃トナー搬送パイプ１１１Ｍと、マゼンタ現像装置１４Ｍに接続されたマゼンタ廃現像剤搬送パイプ１１２Ｍとを有している。また、マゼンタ回収部１１０Ｍは、マゼンタ廃トナー搬送パイプ１１１Ｍおよびマゼンタ廃現像剤搬送パイプ１１２Ｍの両者と、全体回収部１３０とに接続されたマゼンタ合流搬送パイプ１１３Ｍをさらに備えている。

（シアン回収部の構成）
シアン回収部１１０Ｃは、シアン清掃装置１６Ｃに接続されたシアン廃トナー搬送パイプ１１１Ｃと、シアン現像装置１４Ｃに接続されたシアン廃現像剤搬送パイプ１１２Ｃとを有している。また、シアン回収部１１０Ｃは、シアン廃トナー搬送パイプ１１１Ｃおよびシアン廃現像剤搬送パイプ１１２Ｃの両者と、全体回収部１３０とに接続されたシアン合流搬送パイプ１１３Ｃをさらに備えている。

（黒回収部の構成）
黒回収部１１０Ｋは、黒清掃装置１６Ｋに接続された黒廃トナー搬送パイプ１１１Ｋと、黒現像装置１４Ｋに接続された黒廃現像剤搬送パイプ１１２Ｋとを有している。また、黒回収部１１０Ｋは、黒廃トナー搬送パイプ１１１Ｋおよび黒廃現像剤搬送パイプ１１２Ｋの両者と、全体回収部１３０とに接続された黒合流搬送パイプ１１３Ｋをさらに備えている。

（一次回収部を構成する各パイプの向きについて）
ここで、一次回収部１１０を構成する各パイプの向きについて説明を行う。
まず、イエロー廃トナー搬送パイプ１１１Ｙ、マゼンタ廃トナー搬送パイプ１１１Ｍ、シアン廃トナー搬送パイプ１１１Ｃおよびされた黒廃トナー搬送パイプ１１１Ｋは、それぞれが水平方向に沿って伸びるように配置されている。なお、イエロー廃トナー搬送パイプ１１１Ｙ、マゼンタ廃トナー搬送パイプ１１１Ｍ、シアン廃トナー搬送パイプ１１１Ｃおよび黒廃トナー搬送パイプ１１１Ｋの内部には、必要に応じて、オーガ等の攪拌搬送部材を設けてもよい。

また、イエロー廃現像剤搬送パイプ１１２Ｙ、マゼンタ廃現像剤搬送パイプ１１２Ｍ、シアン廃現像剤搬送パイプ１１２Ｃおよび黒廃現像剤搬送パイプ１１２Ｋも、それぞれが水平方向に沿って伸びるように配置されている。なお、イエロー廃現像剤搬送パイプ１１２Ｙ、マゼンタ廃現像剤搬送パイプ１１２Ｍ、シアン廃現像剤搬送パイプ１１２Ｃおよび黒廃現像剤搬送パイプ１１２Ｋの内部には、必要に応じて、オーガ等の攪拌搬送部材を設けてもよい。

これに対し、イエロー合流搬送パイプ１１３Ｙ、マゼンタ合流搬送パイプ１１３Ｍ、シアン合流搬送パイプ１１３Ｃおよび黒合流搬送パイプ１１３Ｋは、それぞれが垂直方向に沿って伸びるように配置されている。なお、イエロー合流搬送パイプ１１３Ｙ、マゼンタ合流搬送パイプ１１３Ｍ、シアン合流搬送パイプ１１３Ｃおよび黒合流搬送パイプ１１３Ｋの内部には、オーガ等の攪拌搬送部材を設けておらず、重力による自由落下が搬送に利用される。

ここで、本実施の形態では、イエロー廃トナー搬送パイプ１１１Ｙ、マゼンタ廃トナー搬送パイプ１１１Ｍ、シアン廃トナー搬送パイプ１１１Ｃおよび黒廃トナー搬送パイプ１１１Ｋのそれぞれが、第１搬送経路の一例としての機能を有している。また、本実施の形態では、イエロー廃現像剤搬送パイプ１１２Ｙ、マゼンタ廃現像剤搬送パイプ１１２Ｍ、シアン廃現像剤搬送パイプ１１２Ｃおよび黒廃現像剤搬送パイプ１１２Ｋのそれぞれが、第２搬送経路の一例としての機能を有している。さらに、本実施の形態では、イエロー合流搬送パイプ１１３Ｙ、マゼンタ合流搬送パイプ１１３Ｍ、シアン合流搬送パイプ１１３Ｃおよび黒合流搬送パイプ１１３Ｋのそれぞれが、合流搬送経路および落下経路の一例としての機能を有している。

〔二次回収部の構成〕
二次回収部１２０は、ベルト清掃装置２１と全体回収部１３０に接続された二次廃トナー搬送パイプ１２１を備えている。なお、二次廃トナー搬送パイプ１２１には、必要に応じて、オーガ等の攪拌搬送部材を設けてもよい。

〔全体回収部の構成〕
全体回収部１３０は、各色の廃現像剤および一次廃トナーと、二次廃トナーとを含む廃棄粉体を搬送するための廃棄粉体搬送パイプ１３１と、廃棄粉体搬送パイプ１３１の内部に設けられて廃棄粉体を搬送する廃棄粉体搬送オーガ１３２とを備えている。また、全体回収部１３０は、廃棄粉体搬送パイプ１３１に接続されて廃棄粉体の排出に用いられる廃棄粉体排出パイプ１３３と、廃棄粉体排出パイプ１３３に接続されて廃棄粉体を回収する廃棄粉体回収容器１３４とをさらに備えている。

ここで、搬送経路の一例としての廃棄粉体搬送パイプ１３１は、水平方向に沿って伸びるように配置されている。これに対し、廃棄粉体排出パイプ１３３は、垂直方向に沿って伸びるように配置されている。また、廃棄粉体搬送パイプ１３１に設けられた廃棄粉体搬送オーガ１３２は、図２において左側から右側（図３では左上側から右下側）に向かう矢印Ｅ方向に沿って廃棄粉体を搬送するようになっている。さらに、廃棄粉体排出パイプ１３３の内部には、オーガ等の攪拌搬送部材を設けておらず、重力による自由落下が搬送（排出）に利用される。

〔一次回収部および二次回収部と全体回収部との位置関係〕
ここで、一次回収部１１０および二次回収部１２０と全体回収部１３０との位置関係について説明を行う。

まず、一次回収部１１０に設けられたイエロー合流搬送パイプ１１３Ｙ〜黒合流搬送パイプ１１３Ｋと、二次回収部１２０に設けられた二次廃トナー搬送パイプ１２１と、全体回収部１３０に設けられた廃棄粉体搬送パイプ１３１および廃棄粉体排出パイプ１３３とは、次の位置関係に設定されている。すなわち、廃棄粉体搬送パイプ１３１での廃棄粉体の搬送方向である矢印Ｅ方向に対し、黒合流搬送パイプ１１３Ｋ、シアン合流搬送パイプ１１３Ｃ、マゼンタ合流搬送パイプ１１３Ｍ、イエロー合流搬送パイプ１１３Ｙ、二次廃トナー搬送パイプ１２１、廃棄粉体排出パイプ１３３の順で配置されている。

また、水平方向に伸びる廃棄粉体搬送パイプ１３１に対し、黒合流搬送パイプ１１３Ｋ、シアン合流搬送パイプ１１３Ｃ、マゼンタ合流搬送パイプ１１３Ｍ、イエロー合流搬送パイプ１１３Ｙおよび二次廃トナー搬送パイプ１２１は、鉛直上方に接続される。一方、水平方向に伸びる廃棄粉体搬送パイプ１３１に対し、廃棄粉体排出パイプ１３３は、鉛直下方に接続される。このように、廃棄粉体搬送パイプ１３１に廃現像剤、一次廃トナーおよび二次廃トナーを供給する各種パイプは、廃棄粉体搬送パイプ１３１の鉛直上方に配置される。一方、廃棄粉体搬送パイプ１３１から廃棄粉体を排出するパイプは、廃棄粉体搬送パイプ１３１の鉛直下方に配置される。

［制御系の構成］
図４は、画像形成装置１の制御系を示す図である。ただし、図４には、画像形成装置１の制御系のうち、現像剤Ｄの補給に関連する構成要素のみを示している。

制御手段の一例としての制御装置６０は、画像形成装置１に設けられたユーザインタフェース（ＵＩ）７０や、画像形成装置１の外部に設けられたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）８０を介して受け付けた。画像形成モードを含む各種指示が入力される。ここで、画像形成モードとしては、画像形成部１０で画像を形成するとともに、形成した画像を用紙Ｐに転写する「プリントモード」が挙げられる。また、画像形成モードとしては、この他に、画像形成部１０で画像を形成するとともに、形成した画像を用紙Ｐに転写しない「ノーペーパーランモード」が挙げられる。なお、ノーペーパーランモードは、例えば、画像形成装置１によるプリントモードの実行に先だって、画像の位置や画質を調整するための調整用画像を形成する場合に行われる。ここで、「プリントモード」は転写モードの一例であり、「ノーペーパーランモード」は非転写モードの一例である。

また、制御装置６０は、画像形成部１０に設けられた各現像剤補給装置１７に対し、現像剤の補給に関する指示を出力する。なお、以下の説明においては、各色の現像剤補給装置１７を、それぞれ、イエロー補給装置１７Ｙ、マゼンタ補給装置１７Ｍ，シアン補給装置１７Ｃおよび黒補給装置１７Ｋと称する。

［画像形成動作］
次に、図１に示す画像形成装置１を用いた、画像形成動作について説明する。なお、ここでは、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の画像を含むフルカラー画像を形成する場合を例とする。ここで、本実施の形態では、画像形成装置１の画像形成モードとして、上述した「プリントモード」と「ノーペーパーランモード」とが存在する。

〔プリントモード〕
プリントモードにおいて、例えばイエロー画像形成部１０Ｙでは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１が、帯電装置１２によって帯電される。次に、露光装置１３による露光が開始され、帯電された状態で矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１は、露光装置１３から出射される光によって画像部が選択的に露光される。その結果、帯電および露光が行われた感光層には、帯電部と露光部で電位が異なるイエロー用の静電潜像が形成される。

続いて、感光体ドラム１１に形成されたイエロー用の静電潜像は、感光体ドラム１１の矢印Ａ方向への回転に伴って、現像装置１４（より具体的にはイエロー現像装置１４Ｙ）と対向する現像領域に到達する。現像領域を通過した感光体ドラム１１には、現像装置１４にて現像が行われることにより、イエロー用の静電潜像に対応したイエローのトナー像が現像される。

それから、感光体ドラム１１上に現像されたイエローのトナー像は、感光体ドラム１１の矢印Ａ方向への回転に伴って、中間転写ベルト２０を挟んで一次転写装置１５と対向する一次転写位置に到達する。このとき、一次転写装置１５に一次転写バイアスを供給することにより、感光体ドラム１１上に形成されたイエローのトナー像は、矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト２０上に一次転写（静電転写）される。なお、一次転写位置を通過した後に感光体ドラム１１上に残存する残トナー等は、感光体ドラム１１のさらなる回転に伴ってドラム清掃装置１６（より具体的にはイエロー清掃装置１６Ｙ）との対向部に到達し、ドラム清掃装置１６によって清掃される。

また、マゼンタ画像形成部１０Ｍ、シアン画像形成部１０Ｃおよび黒画像形成部１０Ｋにおいても、イエロー画像形成部１０Ｙと同じく、帯電、露光、現像、一次転写および清掃が行われる。このとき、それぞれにおける画像形成タイミングをずらすことで、中間転写ベルト２０上には、これらイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各色トナー像を重ね合わせた重ねトナー像が形成される。

このようにして中間転写ベルト２０上に一次転写された重ねトナー像は、中間転写ベルト２０の矢印Ｂ方向への回転に伴って、二次転写装置３０が設けられた二次転写位置に向かう。
一方、用紙供給部４０は、中間転写ベルト２０上の重ねトナー像が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを二次転写位置へと供給（搬送）する。

このとき、二次転写位置では、二次転写装置３０に二次転写バイアスを供給することにより、中間転写ベルト２０上の重ねトナー像は、用紙Ｐ上に二次転写（静電転写）される。なお、二次転写位置を通過した後に中間転写ベルト２０上に残存する残トナー等は、中間転写ベルト２０のさらなる回転に伴ってベルト清掃装置２１との対向部に到達し、ベルト清掃装置２１によって清掃される。

一方、重ねトナー像が二次転写された用紙Ｐは、さらに搬送されて定着装置５０に到達する。そして、用紙Ｐ上の重ねトナー像は、定着装置５０から受けた熱および圧力によって加熱・加圧定着され、画像形成装置１の機外へと排出される。

〔ノーペーパーランモード〕
ノーペーパーランモードにおいて、例えばイエロー画像形成部１０Ｙでは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１が、帯電装置１２によって帯電される。次に、露光装置１３による露光が開始され、帯電された状態で矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１は、露光装置１３から出射される光によって画像部が選択的に露光される。その結果、帯電および露光が行われた感光層には、帯電部と露光部で電位が異なるイエロー用の静電潜像が形成される。

続いて、感光体ドラム１１に形成されたイエロー用の静電潜像は、感光体ドラム１１の矢印Ａ方向への回転に伴って、現像装置１４（より具体的にはイエロー現像装置１４Ｙ）と対向する現像領域に到達する。現像領域を通過した感光体ドラム１１には、現像装置１４にて現像が行われることにより、イエロー用の静電潜像に対応したイエローのトナー像が現像される。

それから、感光体ドラム１１上に現像されたイエローのトナー像は、感光体ドラム１１の矢印Ａ方向への回転に伴って、中間転写ベルト２０を挟んで一次転写装置１５と対向する一次転写位置に到達する。このとき、一次転写装置１５に一次転写バイアスを供給しないことにより、感光体ドラム１１上に形成されたイエローのトナー像は、矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト２０上に一次転写（静電転写）されることなく、一次転写位置を通過する。なお、一次転写位置を通過した後に感光体ドラム１１上に残存する残トナー等は、感光体ドラム１１のさらなる回転に伴ってドラム清掃装置１６（より具体的にはイエロー清掃装置１６Ｙ）との対向部に到達し、ドラム清掃装置１６によって清掃される。

また、マゼンタ画像形成部１０Ｍ、シアン画像形成部１０Ｃおよび黒画像形成部１０Ｋにおいても、イエロー画像形成部１０Ｙと同じく、帯電、露光、現像が行われ、一次転写が行われることなく清掃が行われる。

このように、ノーペーパーランモードでは、各感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０へのトナー像の一次転写を行わない。また、ノーペーパーランモードでは、当然のことながら、中間転写ベルト２０から用紙Ｐへのトナー像の二次転写も行わない。したがって、ノーペーパーランモードでは、用紙供給部４０による二次転写位置への用紙Ｐの供給も行わない。

〔プリントモードとノーペーパーランモードとの関係について〕
プリントモードでは、各感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０にトナー像を一次転写しているのに対し、ノーペーパーランモードでは、各感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０にトナー像を一次転写していない。このため、ノーペーパーランモードでは、プリントモードに比べて、ドラム清掃装置１６（イエロー清掃装置１６Ｙ、マゼンタ清掃装置１６Ｍ、シアン清掃装置１６Ｃおよび黒清掃装置１６Ｋ）に到達する残トナーの量が増加する可能性が高い。

〔画像形成動作中の現像剤の補給について〕
プリントモードあるいはノーペーパーランモードにて画像形成動作を行っている間、現像装置１４（イエロー現像装置１４Ｙ、マゼンタ現像装置１４Ｍ、シアン現像装置１４Ｃおよび黒現像装置１４Ｋ）では、現像に伴うトナーＴの排出によって、内部に収容している現像剤Ｄのトナー濃度が低下する。すると、制御装置６０は、現像剤補給装置１７（イエロー補給装置１７Ｙ、マゼンタ補給装置１７Ｍ、シアン補給装置１７Ｃおよび黒補給装置１７Ｋ）から対応する現像装置１４に対し、新たな現像剤Ｄの補給を行わせる。このとき、現像剤Ｄの補給制御は、色毎に個別に行われ、現像装置１４に供給される新たな現像剤Ｄの量は、現像によって消費されたトナーＴの量よりも過剰となるように設定される。

なお、本実施の形態では、プリントモードとノーペーパーランモードとで、現像剤Ｄの補給制御の内容を異ならせているのであるが、その詳細については後述する。

［廃棄粉体回収動作］
続いて、図２および図３に示す廃棄粉体回収装置１００による廃棄粉体回収動作について説明を行う。なお、ここでは、一次回収部１１０による一次回収動作、二次回収部１２０による二次回収動作、および、全体回収部１３０による全体回収動作を、この順番で説明する。

〔一次回収動作〕
一次回収動作は、一次回収部１１０を構成するイエロー回収部１１０Ｙ、マゼンタ回収部１１０Ｍ、シアン回収部１１０Ｃおよび黒回収部１１０Ｋのそれぞれで行われる。ここで、イエロー回収部１１０Ｙ、マゼンタ回収部１１０Ｍ、シアン回収部１１０Ｃおよび黒回収部１１０Ｋは、搬送されるトナーＴの色を除き、共通の構成を有している。そこで、ここでは、イエロー回収部１１０Ｙを例として、その動作を説明する。

（一次廃トナー回収動作）
上記画像形成動作において、イエロー清掃装置１６Ｙがイエローの感光体ドラム１１から除去したイエローの残トナーは、イエロー清掃装置１６Ｙからイエロー廃トナー搬送パイプ１１１Ｙに搬入される。そして、イエロー廃トナー搬送パイプ１１１Ｙに搬入されたイエローの残トナーすなわちイエローの一次廃トナーは、イエロー合流搬送パイプ１１３Ｙとの接続部位に向けて水平方向に搬送されていく。

（新現像剤補給動作）
一方、上記画像形成動作に伴い、イエロー現像装置１４Ｙ内の現像剤Ｄのトナー濃度が低下すると、イエロー補給装置１７Ｙからイエロー現像装置１４Ｙ内に、新たなイエローの現像剤Ｄが供給される。このとき、イエロー現像装置１４Ｙに供給される新たなイエローの現像剤Ｄの量は、現像によって消費されたイエローのトナーＴの量よりも過剰となるように設定される。

（廃現像剤回収動作）
イエロー現像装置１４Ｙでは、イエロー補給装置１７Ｙから供給されてくる新たなイエローの現像剤Ｄと、イエロー現像装置１４Ｙ内に既に存在しているイエローの現像剤Ｄとが、内部で攪拌搬送されることで混合される。そして、新たなイエローの現像剤Ｄの供給に伴ってイエロー現像装置１４Ｙ内で余剰となった余剰現像剤は、イエロー現像装置１４Ｙからイエロー廃現像剤搬送パイプ１１２Ｙに搬入される。そして、イエロー廃現像剤搬送パイプ１１２Ｙに搬入されたイエローの余剰現像剤すなわち廃現像剤は、イエロー合流搬送パイプ１１３Ｙとの接続部位に向けて水平方向に搬送されていく。

（合流搬送動作）
イエロー廃トナー搬送パイプ１１１Ｙ内を移動してきたイエローの一次廃トナー、および、イエロー廃現像剤搬送パイプ１１２Ｙ内を移動してきたイエローの廃現像剤は、両者の接続部位にて合流することで、イエローの一次廃トナーおよび廃現像剤を含むイエローの混合粉体となってイエロー合流搬送パイプ１１３Ｙに搬入される。そして、イエロー合流搬送パイプ１１３Ｙに搬入されたイエローの混合粉体は、重力により垂直方向（鉛直下方）に落下し、全体回収部１３０の廃棄粉体搬送パイプ１３１内に投入される。

なお、同様の手順にて、マゼンタ回収部１１０Ｍのマゼンタ合流搬送パイプ１１３Ｍからはマゼンタの混合粉体が、シアン回収部１１０Ｃのシアン合流搬送パイプ１１３Ｃからはシアンの混合粉体が、黒回収部１１０Ｋの黒合流搬送パイプ１１３Ｋからは黒の混合粉体が、廃棄粉体搬送パイプ１３１内に、落下により投入される。したがって、一次回収部１１０からは、廃トナーと廃現像剤とを混合させてなる混合粉体が、全体回収部１３０の廃棄粉体搬送パイプ１３１に供給されてくることになる。

〔二次回収動作〕
上述した画像形成動作のうち、一次転写および二次転写が行われるプリントモードにおいて、ベルト清掃装置２１が中間転写ベルト２０から除去した残トナー（各色トナーが混在）は、ベルト清掃装置２１から二次回収部１２０の二次廃トナー搬送パイプ１２１に搬入される。そして、二次廃トナー搬送パイプ１２１に搬入された残トナーは、搬送に伴って全体回収部１３０の廃棄粉体搬送パイプ１３１内に投入される。

〔全体回収動作〕
全体回収部１３０の廃棄粉体搬送パイプ１３１には、矢印Ｅ方向の上流側から順に、黒合流送パイプ１１３Ｋからの黒の混合粉体、シアン合流搬送パイプ１１３Ｃからのシアンの混合粉体、マゼンタ合流搬送パイプ１１３Ｍからのマゼンタの混合粉体、イエロー合流搬送パイプ１１３Ｙからのイエローの混合粉体、二次廃トナー搬送パイプ１２１からの二次廃トナー、がそれぞれ搬入されることにより、廃棄粉体を構成する。

そして、廃棄粉体搬送パイプ１３１内の廃棄粉体は、廃棄粉体搬送パイプ１３１内で回転する廃棄粉体搬送オーガ１３２により、矢印Ｅ方向に沿って攪拌されながら搬送される。そして、矢印Ｅ方向に沿って搬送される廃棄粉体は、廃棄粉体排出パイプ１３３との接続部位において、重力により垂直方向（鉛直下方）に落下し、廃棄粉体回収容器１３４の内部に蓄積される。そして、廃棄粉体回収容器１３４内で廃棄粉体が満杯となると、廃棄粉体回収容器１３４の交換が行われる。

［現像剤補給モード］
ここで、本実施の形態では、上述したように、プリントモードに設定された場合と、ノーペーパーランモードに設定された場合とで、現像装置１４（イエロー現像装置１４Ｙ、マゼンタ現像装置１４Ｍ、シアン現像装置１４Ｃおよび黒現像装置１４Ｋ）に対する現像剤Ｄの補給制御の内容を異ならせている。
図５は、現像剤補給モードの設定手順を示すフローチャートである。図５に示す制御は、制御装置６０が実行する。

制御装置６０は、まず、ＵＩ７０あるいはＰＣ８０から、画像形成モードとして「プリントモード」の指示を受け付けたか否かを判断する（ステップ１０）。ステップ１０で肯定の判断（ＹＥＳ）を行った場合、制御装置６０は、現像剤補給装置１７（イエロー補給装置１７Ｙ、マゼンタ補給装置１７Ｍ、シアン補給装置１７Ｃおよび黒補給装置１７Ｋ）の現像剤補給モードを「第１補給モード」に設定し（ステップ２０）、処理を完了する。

一方、ステップ１０で否定の判断（ＮＯ）の判断を行った場合、制御装置６０は、次に、ＵＩ７０あるいはＰＣ８０から、画像形成モードとして「ノーペーパーランモード」の指示を受け付けたか否かを判断する（ステップ３０）。ステップ３０で否定の判断（ＮＯ）を行った場合は、ステップ１０へと戻る。これに対し、ステップ３０で肯定の判断（ＹＥＳ）を行った場合、制御装置６０は、現像剤補給装置１７（イエロー補給装置１７Ｙ、マゼンタ補給装置１７Ｍ、シアン補給装置１７Ｃおよび黒補給装置１７Ｋ）の現像剤補給モードを「第２補給モード」に設定し（ステップ４０）、処理を完了する。

本実施の形態では、上述した「第１補給モード」および「第２補給モード」の両者において、現像剤Ｄの補給量が、トナーＴの消費量に対して過剰となるように設定される。ただし、「ノーペーパーランモード」において選択される「第２補給モード」は、「プリントモード」において選択される「第１補給モード」に比べて、現像剤Ｄの補給量がさらに過剰となるように設定される。

［まとめ］
本実施の形態では、トナー像を転写しないノーペーパーランモードにおいて、廃トナーとともに廃棄粉体を構成する廃現像剤（廃キャリアを含む）の量を、トナー像を転写するプリントモードと比べて増加させるようにした。これにより、プリントモードよりも廃トナーの量が増加しやすいノーペーパーランモードにおいて、廃棄粉体に占める廃トナーの割合の変動を抑制することができ、廃棄粉体の流動性の低下を抑制することができる。その結果、廃棄粉体搬送パイプ１３１内での廃棄粉体の詰まりを抑制することができる。

また、本実施の形態では、一次回収部１１０を用いて、各色の廃現像剤と各色の一次廃トナーとを予め混合させ、得られた混合粉体を廃棄粉体搬送パイプ１３１に供給するようにした。これにより、例えば各色の一次廃トナーを単体で廃棄粉体搬送パイプ１３１に供給する場合と比較して、一次廃トナーの流動性の低下を抑制することができ、一次回収部１１０での一次廃トナーの詰まりを抑制することができる。特に、本実施の形態では、一次回収部１１０に、垂直方向に沿うイエロー合流搬送パイプ１１３Ｙ〜黒合流搬送パイプ１１３Ｋを設け、この部位に混合粉体を供給しているため、重力を利用して落下する混合粉体の詰まりを生じにくくすることができる。

さらに、本実施の形態では、現像剤補給装置１７を用いて現像装置１４に新たな現像剤Ｄを補給し、現像装置１４で余剰となった廃現像剤を、廃トナーとともに回収するようにした。これにより、現像装置１４に対する現像剤Ｄの補給とは別の手法で得た廃現像剤を、廃棄粉体回収装置１００で回収する場合と比較して、装置構成を簡易なものとすることができる。

［その他］
なお、本実施の形態では、プリントモードとノーペーパーランモードとで、現像剤補給の制御を異ならせることで、廃トナーの量が増加する場合に廃キャリアすなわち廃現像剤の量を増加させることを実現していたが、その実現手法はこれに限られるものではない。例えば、廃トナーの量が増加したことを検知し、その検知結果に基づいて廃現像剤の量を増加させるようにしてもかまわない。

また、本実施の形態では、同色の一次廃トナーと廃現像剤とを混合させて混合粉体を構成していたが、異なる色の一次廃トナーと廃現像剤とを混合させて混合粉体を構成してもかまわない。

また、本実施の形態では、合流搬送パイプ（イエロー合流搬送パイプ１１３Ｙ、マゼンタ合流搬送パイプ１１３Ｍ、シアン合流搬送パイプ１１３Ｃおよび黒合流搬送パイプ１１３Ｋ）を、色毎に１本ずつ設けていたが、これに限られるものではなく、色毎に複数本ずつ設けてもよい。そして、このような構成を採用した場合には、色毎に設けられる複数本の合流搬送パイプを、すべて垂直方向に沿って配置することにより、重力を利用して落下する混合粉体の詰まりをさらに生じにくくすることができる。

１…画像形成装置、１０…画像形成部、１１…感光体ドラム、１２…帯電装置、１３…露光装置、１４…現像装置、１５…一次転写装置、１６…ドラム清掃装置、１７…現像剤補給装置、２０…中間転写ベルト、２１…ベルト清掃装置、３０…二次転写装置、４０…用紙供給部、５０…定着装置、６０…制御装置、７０…ＵＩ、８０…ＰＣ、１００…廃棄粉体回収装置、１１０…一次回収部、１２０…二次回収部、１３０…全体回収部

Claims (7)

1. 回転する像保持体に、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を用いてトナー像を形成する画像形成手段と、
   前記像保持体上のトナー像を転写する転写手段と、
   前記転写手段を通過した前記像保持体に残存する残トナーを清掃する清掃手段と、
   前記残トナーと前記キャリアとを含む廃棄粉体を搬送する搬送経路と
   を含み、
   前記残トナーの量が増加する場合に、前記搬送経路に供給する前記キャリアの量を増加させること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記残トナーを搬送する第１搬送経路と、
   前記キャリアを搬送する第２搬送経路と、
   前記第１搬送経路および前記第２搬送経路に接続され、前記残トナーと前記キャリアとを含む前記廃棄粉体を前記搬送経路に搬送する合流搬送経路と
   をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記搬送経路の上方から当該搬送経路に向けて前記廃棄粉体を落下させる落下経路を有し、
   前記合流搬送経路に前記落下経路があること
   を特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記落下経路を複数有し、
   すべての前記落下経路が前記合流搬送経路にあること
   を特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成手段は、前記像保持体に形成された静電潜像を前記二成分現像剤にて現像する現像装置と、当該現像装置に新たな当該二成分現像剤を供給するとともに当該現像装置で余剰となった当該二成分現像剤を排出する供給排出機構とを備え、
   前記搬送経路には、前記供給排出機構により排出される、前記キャリアを含む前記二成分現像剤が供給されること
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記供給排出機構は、前記残トナーの量が多い場合に、前記現像装置に供給する新たな前記二成分現像剤の量を多くすることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 回転する像保持体に、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を用いてトナー像を形成する画像形成手段と、
   前記像保持体上のトナー像を転写する転写手段と、
   前記転写手段を通過した前記像保持体に残存する残トナーを清掃する清掃手段と、
   前記画像形成手段が前記転写手段によって転写しないトナー像を前記像保持体に形成する非転写モードにおいて、前記清掃手段の清掃により得られた残トナーに加える前記二成分現像剤の量を、当該画像形成手段が当該転写手段によって転写するトナー像を前記像保持体に形成する転写モードよりも増加させる制御手段と
   を含む画像形成装置。

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