JP3619888B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式における画像担持体上に形成した静電潜像にポンプで移送される回収トナーを再使用するために気体との混合気として現像位置から離れた位置より供給して画像を形成するプリンター、ファクシミリ装置、複写機あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乾式１成分又は乾式２成分のトナーを用いたプリンター、ファクシミリ装置、複写機あるいは、これらの複合機等の画像形成装置において、従来は感光体上の静電潜像を現像する為に使用されたトナーの約１０％〜１５％が廃棄トナー容器に回収されて廃棄されていたが、いったんは感光体上に転移しながら、被転写体上に転写されなかったトナーを、クリーニング手段で回収した後、再び現像器に戻して再利用するリサイクル現像により、省資源による画像形成が行われるようになっている（特開平７ー２８１５３２号、特開平９ー３４３２８号、特開平９ー３４３３３号、特開平９ー１１４２１８号、特開平９ー１８５２０５号等の公報を参照）。
現像剤の回収トナーを現像部にポンプを使って気体の流れに乗せて循環輸送して供給することも公知である（特公昭６３ー３３０８号等の公報を参照）。
【０００３】
クリーニングユニットで回収された回収トナーを分級装置で分別した再使用トナーを、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプと気体ポンプにより、再使用トナーと気体の空気との混合気として現像手段に搬送して、その再使用トナーを新規トナーと混ぜながら再使用して画像を形成する画像形成装置は、同一出願人の発明者等から提案されている。
然し、従来の、再使用トナーをモーノポンプと呼ばれる粉体ポンプと気体ポンプにより、再使用トナーと気体の空気との混合気として現像手段に搬送して画像を形成するかかる画像形成装置において、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプを連続駆動するとすれば、搬送するトナーが存在しない限り空気だけを搬送することになるが、これは粉体ポンプの耐久性の低下と、トナーの洩れによる飛散の原因となる。このため、粉体ポンプと気体ポンプの動作時間を連続させることなく、効率的に制御することが必要になるが、粉体ポンプと気体ポンプの動作時間を短くすればするほど、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプの摺動部の磨耗量が少なく、気体ポンプによる送風量が少なくなりトナー飛散も少なくなるが、再使用トナーが多量に回収された時には、モーノポンプによる再使用トナーの搬送が出来なくなってトナーの搬送能力を越えた場合には、ポンプの目詰まりやユニットの破損が発生し、反対に、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプと気体ポンプの動作時間を長くすれば、粉体ポンプの摺動部の磨耗量が多く、気体ポンプによる送風量が多くなり装置内外へのトナー飛散によりトナーの使用量が多くなり、帯電器や露光ユニットへのトナー付着により画像品質も低下することになり、いずれにしても再使用トナーを搬送する再使用トナー搬送手段のモーノポンプ等の適切な間欠動作駆動時間の設定が困難であると言う不具合が生じていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のかかる画像を形成する装置は、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプと気体ポンプの動作時間を短くすれば、するほど、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプの摺動部の磨耗量が少なく、気体ポンプによる送風量も少なくなりトナー飛散も少なくなるが、再使用トナーが多量に回収された時には、モーノポンプによる再使用トナーの搬送が出来なくなってトナーの搬送能力を越えた場合には、回収トナーの収支が崩れてポンプの目詰まりやユニットの破損が発生した。これと反対に、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプと気体ポンプの動作時間を長くすれば、粉体ポンプの摺動部の磨耗量が多く耐久性が無くなり、気体ポンプによる送風量が多くなり装置内外へのトナー飛散によりトナーの使用量も多くなるだけでなく、帯電器や露光ユニットへのトナー付着により、形成される画像品質も低下することになり、いずれにしても再使用トナーを搬送する再使用トナー搬送手段の適切な間欠動作駆動時間の設定が困難であると言う問題が生じていた。そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短くし、回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように自動的に制御して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の本発明は、静電潜像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上に形成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、上記現像手段によって形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、上記画像担持体又は上記転写手段から被転写体に転写されずに残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段と、上記クリーニング手段でクリーニングされたトナーを再使用トナーとして回収する再使用トナー回収手段と、上記再使用トナー回収手段で回収される再使用トナーを上記現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段と、上記再使用トナー搬送手段を上記現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動する間欠動作駆動手段と、制御手段と、を有した電子写真式の画像形成装置において、上記制御手段は、上記再使用トナー回収手段により回収した再使用トナーが少なくなる時には上記再使用トナー搬送手段の動作時間が短くなるように制御し、回収した再使用トナーが多くなる時には上記再使用トナー搬送手段の動作時間が長くなるように制御することを最も主要な特徴とする。
請求項２の本発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記間欠動作駆動手段は、間欠動作駆動時間を複数の種類を設定して、任意の間欠動作駆動時間を選択可能にした画像形成装置であることを主要な特徴とする。
請求項３の本発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、上記間欠動作駆動手段は、間欠動作駆動時間を、固定時間に設定される画像形成装置であることを主要な特徴とする。
請求項４の本発明は、請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、上記間欠動作駆動手段は、間欠動作駆動時間を、現像手段へのトナー補給時間に対応した変動時間に設定される画像形成装置であることを主要な特徴とする。
請求項５の本発明は、静電潜像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上に形成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、上記現像手段によって形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、上記画像担持体又は上記転写手段から被転写体に転写されずに残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段と、上記クリーニング手段でクリーニングされたトナーを再使用トナーとして回収する再使用トナー回収手段と、上記再使用トナー回収手段で回収される再使用トナーを上記現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段と、上記再使用トナー搬送手段を上記現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動する間欠動作駆動手段と、制御手段と、を有した電子写真式の画像形成装置において、上記制御手段は、上記間欠動作駆動手段を制御して、現像手段へのトナー補給後に、補給トナーが再使用トナー搬送手段に到達するまでの所定の経過時間に従って、複数種類設定された各間欠動作駆動時間のいずれかを選択して、再使用トナー搬送手段の駆動を開始することを最も主要な特徴とする。
【０００６】
【作用】
上記のように構成された画像形成装置は、請求項１においては、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動するようにして、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く、回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
請求項２においては、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間を複数の種類を設定して任意の間欠動作駆動時間を選択可能にするようにして、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く、回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように任意の最適な間欠動作駆動時間を選択して自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
請求項３においては、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間を固定時間に設定するようにして、例えば、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く固定した任意の最適な間欠動作駆動時間を選択して自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
請求項４においては、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間を現像手段へのトナー補給時間に対応した変動時間に設定するようにして、例えば、回収した再使用トナーが多くなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を現像手段へのトナー補給時間に対応して変動する任意の最適な間欠動作駆動時間を選択して自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
請求項５においては、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動すると共に現像手段へのトナー補給後に補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達するまでの所定の経過時間に従って複数個設定された各間欠動作駆動時間を選択して駆動の開始をするようにして、補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達する以前までの回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く、補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達する以後の回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように自動的に確実に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明のトナーリサイクル機構を備えた画像形成装置の要部構成を示す略図であり、同図において、ドラム形状の感光体の画像担持体１は、図示しない側板に回動自在に支持されており、図示しない回転駆動手段により図示の矢印Ａ方向に回転駆動される。
上記画像担持体１上は、電子写真方式における作像工程により、帯電器８により均一に帯電した後に、露光手段９による画像部に応じて露光が行われて形成される静電潜像を、現像手段２によって現像されて形成されたトナー像を担持するようになっている。
尚、上記画像担持体１のドラム形状の感光体は、無端ベルト形状の感光体でもよいし、更に、上記露光手段９は、図示しないが、アナログ光学系の複写機、又は、レーザ光源と偏向器を備えたレーザ走査光学系を用いて、画像信号に応じて上記画像担持体１上に光書込みを行なう方式にすればレーザプリンターの構成となり、さらに原稿読取装置を設置すればデジタル複写機やファクシミリ装置の構成となる。
上記現像手段２は、上記画像担持体１上に形成されて担持された静電潜像にトナー（Ｔ）を供与する現像ローラ２ａ、トナー（Ｔ）を攪拌して搬送するパドラ２ｂ、パドラ２ｃ、トナー（Ｔ）層の高さを規制するブレード２ｄ、及び、これらを収容して保持する容器２ｅと、上記容器２ｅ上に設けられたホッパ２ｆと、回転することにより上記ホッパ２ｆ内の新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）を上記容器２ｅ上に補給するトナー補給ローラ２ｇとからなる。
上記ホッパ２ｆには、再使用トナー搬送手段６の再使用トナー搬送管６ｃの弾性管が接続され、再使用トナー搬送スクリュー６ａと、モーノポンプと言われるスクリューポンプ６ｂの粉体ポンプと、気体供給装置６ｄのエアーポンプ等により、再使用トナー（ｔ）が気体の空気との混合気として搬送される。又は、上記ホッパ２ｆには、図示しない新規トナー容器内の新規のトナー（Ｔ）が搬送されるようになっている。
【０００８】
上記画像担持体１上に形成されて担持された静電潜像は、上記現像手段２から供与されるトナー（Ｔ）により、乾式１成分又は乾式２成分の現像方式で磁気ブラシ現像方式により可視像化される。
上記現像手段２の上記容器２ｅ内の新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）は、上記パドラ２ｂ、上記パドラ２ｃにより攪拌されながら搬送されて新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）とキャリアが摩擦してキャリアに新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）が付着する。そして、図示しない磁石を内蔵した上記現像ローラ２ａ上に新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）が磁気ブラシを形成して上記画像担持体１上に搬送されるトナー（Ｔ）で現像される。
給紙部１０には、各種サイズの被転写体（Ｐ）の転写紙が収容された複数の給紙カセットが設置されている。
画像形成動作が開始されると、上記画像担持体１が上記帯電器８により帯電され、上記露光手段９からの原稿像が露光されて静電潜像が形成される。この静電潜像は上記現像手段２の乾式１成分現像剤、又は、乾式２成分の新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）によって現像され、上記画像担持体１上にトナー像が形成される。上記画像担持体１上のトナー像は、上記給紙部１０から被転写体（Ｐ）の転写紙が給紙され、レジストローラー１１を介して上記画像担持体１と転写手段３の転写器３ａと転写ベルト３ｂとのニップ部の転写位置に給紙された被転写体（Ｐ）の転写紙に転写される。そしてトナー像が転写された被転写体（Ｐ）の転写紙は、上記転写手段３から定着ユニット１２に搬送され、上記定着ユニット１２でトナー像が被転写体（Ｐ）の転写紙に定着され、定着後の被転写体（Ｐ）の転写紙は排紙ローラー１３を介して排紙されて収納される。
【０００９】
一方、トナー像転写後の上記画像担持体１上に付着した残留トナー（ｔ）又は上記転写ベルト３ｂに付着した残留トナー（ｔ）は、クリーニング手段４のクリーニングブレード４ａ又は転写クリーニングブレ―ド４ｂにより掻き落とされ、再使用トナー回収手段５の搬送コイル５ａによりトナー分級装置５ｂに搬送されて、上記トナー分級装置５ｂで分別された再使用トナー（ｔ）を上記再使用トナー搬送手段６の上記再使用トナー搬送スクリュー６ａを介して上記スクリューポンプ６ｂに搬送され、上記スクリューポンプ６ｂと上記気体供給装置６ｄのエアーポンプにより供給される空気との混合気となり、上記再使用トナー搬送管６ｃ内の弾性管内を搬送されて、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆ内に搬送されるようにもなっている。
間欠動作駆動手段７は、上記再使用トナー搬送手段６を、上記現像手段２へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動するようになっていて、上記再使用トナー搬送手段６から上記現像手段２への再使用トナー（ｔ）が搬送されるようになっている。他方、上記トナー分級装置５ｂで分別された廃棄トナー（ｔｔ）は、廃棄トナー容器１４に収容されてから廃棄される。
【００１０】
図２はクリーニング手段から再使用トナー回収手段へ受け渡しを行う部分の構成図であり、上記搬送コイル５ａは、上記クリーニング手段４の上記クリーニングブレード４ａ又は上記転写クリーニングブレ―ド４ｂにより掻き落とされた回収トナー（ｔ）を、回転駆動モータ５ｃの回転駆動力を歯車列５ｄを介して回転駆動されることにより図示の矢印Ｂ方向に搬送されて、図示しない上記トナー分級装置５ｂに搬送される。
図３はトナー分級装置、再使用トナー搬送装置等の詳細構成図であり、上記トナー分級装置５ｂは、上記搬送コイル５ａによってジョイント部５ｅに搬送された回収トナー（ｔ）を図示の矢印Ｃ方向に搬送する搬送コイル５ｆと、上記搬送コイル５ｆ内に遊動可能な遊動体５ｇ、内部に搬送された回収トナー（ｔ）を分別するメッシュの目の大きさの一辺が約１００μｍ四辺形のメッシュ５ｂ１ と、上記メッシュ５ｂ１ を回転可能に支持する一体成形された支持部材５ｂ２ 等からなる。
上記遊動体５ｇは、上記搬送コイル５ｆの回転によってパチンコ球のように上記搬送コイル５ｆ内を転がりながら踊るように遊動することによって、回収トナー（ｔ）のブロッキングを防止するようになっている。
上記再使用トナー搬送手段６は、回転駆動することにより、上記メッシュ５ｂ１ を通過して分別されて落下した再使用トナー（ｔ）を搬送する上記再使用トナー搬送スクリュー６ａと、上記再使用トナー搬送スクリュー６ａから搬送される再使用トナー（ｔ）を気体との混合気として搬送する上記スクリューポンプ６ｂと、一端側の上記スクリューポンプ６ｂから搬送される混合気を、他端側の上記現像手段２の気体抜きフイルタ２ｈを上部に配置された上記ホッパ２ｆに接続されて搬送する上記再使用トナー搬送管６ｃと、上記スクリューポンプ６ｂに一端が接続された気体供給管６ｅの他端側から気体の空気を供給する上記気体供給装置６ｄのエアーポンプとからなる。
【００１１】
上記間欠動作駆動手段７は、回転駆動力を付与する回転駆動源７ａのモータと、上記回転駆動源７ａのモータから付与された回転駆動力を伝達する回転駆動力伝達手段７ｂの歯車列と、上記回転駆動力伝達手段７ｂの歯車列から上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの回転軸へ伝達する回転駆動力を間欠動作で駆動する間欠手段７ｃの摩擦クラッチを有する。
上記駆動手段７は、図示しないコントロールパネルに配置された画像形成スタート設定キー１５をオン（ＯＮ）されて、図示しない上記画像担持体１が回転駆動されて画像形成動作が開始されると、制御手段１６により、上記現像手段２の上記容器２ｅに配置されたトナー濃度センサー２ｉで上記容器２ｅ内のトナー濃度が検知されて、被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎にトナー補給時間が決定されてメモリー１７に記録される。
ここで、上記制御手段１６により、画像形成動作で消費されたトナー量だけ、駆動モータ２ｊの回転駆動により上記トナー補給ローラ２ｇが回転して、上記ホッパ２ｆ内から上記容器２ｅにトナーを補給して、トナー濃度が常に一定に保持される。
図示しない上記現像ローラ２ａにより上記画像担持体１上にトナー像が形成され、図示しない上記転写手段３で被転写体（Ｐ）の転写紙に転写後、図示しない、上記画像担持体１上又は上記転写ベルト３ｂに付着した残留トナー（ｔ）を上記クリーニング手段４の上記クリーニングブレード４ａ又は上記転写クリーニングブレ―ド４ｂにより掻き落とされ、上記搬送コイル５ａにより上記トナー分級装置５ｂに搬送されて、上記トナー分級装置５ｂで分別された再使用トナー（ｔ）は、上記再使用トナー搬送スクリュー６ａを介して上記スクリューポンプ６ｂに搬送される。
【００１２】
上記再使用トナー搬送手段６に搬送された再使用トナー（ｔ）は、上記制御手段１６により、図示しない上記転写手段３による転写効率と上記スクリューポンプ６ｂによる再使用トナー（ｔ）の搬送能力から算出して、例えば、上記トナー補給ローラ２ｇが回転して上記ホッパ２ｆ内から上記容器２ｅ内に新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）が補給され、被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎に、上記メモリー１７に記録された被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎の「トナー補給時間」（通常数十ミリｓｅｃ〜数百ミリｓｅｃ，最大でも１秒強）に対して「その１／４の間欠動作駆動時間」だけ対応して、作動するように、上記間欠手段７ｃの摩擦クラッチを「ＯＮ」して、上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの回転軸を回転駆動し、上記再使用トナー搬送管６ｃ内の弾性管内を搬送されて、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆ内に搬送されるようになっている。上記の動作を、被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎に行い、画像形成ジョブが終了するまで繰り返されて終了する。
つまり、感光体上の転写紙一枚分の静電潜像を現像するために現像手段からトナーが供給されると、その分だけ容器２ｅ内のトナー量が減るが、この減った分を濃度センサ２ｉによって検出し、この検出値に基づいて減った分と同量のトナーを容器２ｅに補給するのに要する「トナー補給時間」（トナー補給ローラ２ｇが、現像により減少した容器内のトナー量に見合う量のトナーを容器内に補給するのに要するであろう動作時間）を算出する。そして、この「トナー補給時間」よりも少ない適切時間、例えば１／４の間欠動作駆動時間だけ粉体ポンプと気体ポンプを駆動することにより、常に過不足のないスクリューポンプの駆動を実現できる。なお、後述するようにある時点で検出されたトナー補給ローラ２ｇの動作時間つまり、転写紙一枚に相当する静電潜像を現像したときに減少したトナー量に見合うトナー量を容器２ｅ内に補給する為に要するであろう補給ローラ２ｇの動作時間を決定してこれをメモリしたときに、これに対応してスクリューポンプを例えば１／４の時間だけ動作させる時期は、例えば、２８分後とする。この２８分は、上記時点で補給ローラ２ｇの回転によって補給されたトナーが現像ローラによって感光体上に供給され、更に残留トナーがクリーニングされた上でスクリューポンプに到達するまでに要する時間である。
【００１３】
即ち、上記トナー補給ローラ２ｇが回転して上記ホッパ２ｆ内から上記容器２ｅ内に補給された後のトナー（Ｔ）が、図示しない上記画像担持体１、図示しない上記クリーニング手段４、上記再使用トナー回収手段５を経由して上記再使用トナー搬送手段６の上記スクリューポンプ６ｂに到達するのに要する時間、例えば、本実施例では、図示しない上記画像担持体１の感光体ドラムの駆動時間が積算で２８分経過した後に、つまり、画像形成動作時に検出された「トナー補給時間」の補給動作によって補給されたトナー（Ｔ）が、上記スクリューポンプ６ｂに搬送されて到達する迄には２８分の遅れがある。この遅れの時間だけ、トナー補給時から上記再使用トナー搬送手段６の上記再使用トナー搬送スクリュー６ａ、上記スクリューポンプ６ｂ、上記気体供給装置６ｄのエアーポンプとの動作時間にフィードバックするタイミングを遅らせるように、上記制御手段１６により上記間欠手段７ｃの摩擦クラッチを「ＯＮ」するようになっている。
これを逆に言えば、現在スクリューポンプの動作により現像手段に補給されているトナーは、積算時間で２８分前に行われた現像動作によって減少したトナー量に見合うものである。
なお、上記所定の時間遅れでスクリューポンプを動作させるようにする例は、一例であり、補給ローラの動作後すぐにスクリューポンプを動作させてもよい。
【００１４】
図４はスクリューポンプの構成図であり、上記再使用トナー搬送手段６の上記スクリューポンプ６ｂは、モーノポンプとも呼ばれる粉体ポンプであって、上記スクリューポンプ６ｂは、ロータ６ｂ１ と呼ばれる金属棒と、外側の弾性体ゴムからなるステータ６ｂ２ と、ホルダー６ｂ３ とからなり、上記ロータ６ｂ１ と上記ステータ６ｂ２ の噛み合わせで再使用トナー（ｔ）を移送して上記ホルダー６ｂ３ から送り出し、これに上記気体供給装置６ｄのエアーポンプから送りだされる気体の空気は、上記スクリューポンプ６ｂの気体供給口６ｂ４ に一端が接続された上記気体供給管６ｅから供給して、再使用トナー（ｔ）との混合気となって、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆに接続され上記再使用トナー搬送管６ｃの弾性管内を搬送されて、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆに混合気として搬送された気体の空気は上記気体抜きフイルタ２ｈから放出され、再使用トナー（ｔ）は上記現像手段２の上記容器２ｅ内に補給されるようになっている（図３を参照）。
【００１５】
図５において、上記間欠動作駆動手段７の上記間欠手段７ｃの摩擦クラッチは、上記回転駆動力伝達手段７ｂの歯車で回転駆動する駆動軸７ｃ１ と、図示しない上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの軸と一体的に回転する回転軸７ｃ２ の軸線は一直線であり、上記駆動軸７ｃ１ に固定されたフランジ７ｃ３ と上記回転軸７ｃ２ と一体に回転するフランジ７ｃ４ は円錐面７ｃ５ で相接触するようになっていて、上記フランジ７ｃ４ はキー７ｃ６ と溝７ｃ７ によって上記回転軸７ｃ２ に対して左右（軸方向）に動くが、共に回転（回転方向には一体化）する。
そこで、上記制御手段１６により、ソレノイド７ｃ８ が付勢されると、引っ張りバネ７ｃ９ の引っ張り力に抗して、作動部材７ｃ１０が図示の矢印Ｄ方向に回動すると、上記回転軸７ｃ２ が上記駆動軸７ｃ１ の回転駆動力と連結するようになっているから、図示しない上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの回転軸へ伝達する回転駆動力を伝達（ＯＮ）して、図示しない上記スクリューポンプ６ｂから再使用トナー（ｔ）の搬送を開始する。
そして、上記制御手段１６により、ソレノイド７ｃ８ の付勢が解除されると、上記回転軸７ｃ２ が上記駆動軸７ｃ１ の回転駆動力と離脱して、再使用トナー（ｔ）の搬送を停止するようになっている。
つまり、ソレノイド７ｃ８ が作動することにより作動部材７ｃ１０が図示の矢印Ｄ方向に回動すると、フランジ７ｃ４ がロック方向へ移動するのでフランジ７ｃ３ と結合して駆動軸７ｃ１ からの駆動力が回転軸７ｃ２ に伝達される。これと逆に作動部材７ｃ１０が図示の矢印Ｄ方向と反対方向に回動すると、フランジ７ｃ４ がロック解除方向へ移動するのでフランジ７ｃ３ から離脱して駆動軸７ｃ１ からの駆動力が回転軸７ｃ２ に伝達されなくなる。
【００１６】
図６において、上記制御手段１６により、図示しないコントロールパネルに配置された上記画像形成スタート設定キー１５がオン（ＯＮ）されると、上記画像担持体１が回転駆動して画像形成動作が開始されて、画像形成動作が開始した後に継続して画像形成動作を実行し（ステップ１）、上記現像手段２の上記容器２ｅに配置された上記トナー濃度センサー２ｉで上記容器２ｅ内のトナー濃度が検知されて（ステップ２）、上記転写手段３による転写効率と上記スクリューポンプ６ｂによる再使用トナー（ｔ）の搬送能力から算出して、例えば、上記トナー補給ローラ２ｇが回転して上記ホッパ２ｆ内から上記容器２ｅ内にトナー（Ｔ）が補給されるのに要する「トナー補給時間」を決定して、その「トナー補給時間」が上記メモリー１７に記録され（ステップ３）、上記メモリー１７に記録された「トナー補給時間」だけトナー補給が行われた後（ステップ４）、上記スクリューポンプ６ｂと上記気体供給装置６ｄのエアーポンプを上記メモリー１７に記録された被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎の「トナー補給時間」に対して所定時間、例えば、「その１／４の間欠動作駆動時間」だけ対応して作動するように、上記間欠手段７ｃの上記摩擦クラッチを「ＯＮ」して、上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの回転軸を回転駆動し、再使用トナー（ｔ）が上記再使用トナー搬送管６ｃ内の弾性管内を搬送されて、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆ内に搬送され（ステップ５）、上記の動作を、被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎に行い、画像形成ジョブが終了するまで繰り返されて終了するようになっている（ステップ６）。
【００１７】
図７において、上記制御手段１６による他の実施例は、図示しないコントロールパネルに配置された上記画像形成スタート設定キー１５がオン（ＯＮ）されると、上記画像担持体１が回転駆動して画像形成動作が開始されて、画像形成動作が開始した後に継続して画像形成動作を実行し（ステップ２１）、上記現像手段２の上記容器２ｅに配置された上記トナー濃度センサー２ｉで上記容器２ｅ内のトナー濃度が検知されて（ステップ２２）、上記転写手段３による転写効率と上記スクリューポンプ６ｂによる再使用トナー（ｔ）の搬送能力から算出して、例えば、上記トナー補給ローラ２ｇが回転して上記ホッパ２ｆ内から上記容器２ｅ内にトナー（Ｔ）が補給されるのに要する「トナー補給時間」を決定して、その「トナー補給時間」が上記メモリー１７に記録され（ステップ２３）、上記メモリー１７に記録された「トナー補給時間」の分だけトナー補給が行われた後（ステップ２４）、上記メモリー１７に「トナー補給時間」を記録開始後の所定時間、例えば、上記画像担持体１の感光体ドラムの駆動積算時間が２８分経過したかどうかを検知して（ステップ２５ Ｎｏ）、上記メモリー１７に「トナー補給時間」を記録開始後の所定時間、例えば、上記画像担持体１の感光体ドラムの駆動積算時間が２８分を経過するまでは、上記再使用トナー搬送手段６の上記再使用トナー搬送スクリュー６ａ、上記スクリューポンプ６ｂ、上記気体供給装置６ｄのエアーポンプを所定の固定時間の、例えば、１秒間作動するように、上記間欠手段７ｃの上記摩擦クラッチを「ＯＮ」して、上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの回転軸を回転駆動し、再使用トナー（ｔ）を上記再使用トナー搬送管６ｃ内の弾性管内を搬送して、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆ内に搬送する（ステップ２６）。つまり、スクリューポンプ等の駆動タイミングを、２８分前のトナー補給動作に基づいて決定する以上、２８分を経過する前の段階では、基準となる２８分前のトナー補給動作が存在しないから、固定時間にて駆動する以外に方法がないからである。
【００１８】
上記メモリー１７に「トナー補給時間」を記録開始後の所定時間、例えば、上記画像担持体１の感光体ドラムの駆動積算時間が２８分を経過した後（ステップ２５ Ｙｅｓ）は、上記スクリューポンプ６ｂと上記気体供給装置６ｄのエアーポンプを上記メモリー１７に記録された被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎の「トナー補給時間」に対した所定時間、例えば、「その１／４の間欠動作駆動時間」だけ対応して作動するように、上記間欠手段７ｃの摩擦クラッチを「ＯＮ」して、上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの回転軸を回転駆動し、上記再使用トナー搬送管６ｃ内の弾性管内を搬送して、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆ内に搬送され（ステップ２７）、上記の動作を、被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎に行い、画像形成ジョブが終了するまで繰り返されて終了するようになっている（ステップ２８）。
なお、上記においてはトナー補給時間等に基づいてスクリューポンプ等の間欠動作駆動時間を算出したが、これは一例であり、例えば予め間欠動作駆動時間として複数の種類を設定しておき、トナー濃度の減少量等に応じて上記複数の種類の中から任意の間欠動作駆動時間を選択可能にしてもよいし（請求項２）、或は間欠動作駆動時間を一律に固定時間に設定しておいてもよい（請求項３）。いずれの場合も、スクリューポンプ等を連続駆動する場合に発生するデメリットを解消するには十分な効果を得ることができる。
或はまた、間欠動作駆動手段は、現像手段へのトナー補給後に、補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達するまでの所定の経過時間に従って、複数種類設定された各間欠動作駆動時間（請求項２に対応する）のいずれかを選択して、再使用トナー搬送手段の駆動を開始するようにしてもよい（請求項５）。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、請求項１の発明によれば、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動するようにしたので、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く、回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２０】
つまり、感光体上の静電潜像を現像する為に供給されるトナー量（現像手段の容器内のトナー減少量）と、当該現像像が転写された後に感光体上に残留するトナー量とは、ほぼ比例しており、感光体上に供給されるトナー量が多い場合には残留トナー量も多く、供給量が少ない場合には残留トナー量も少なくなる。このため、再使用トナー搬送手段の駆動時間も、感光体上への供給トナー量に見合って増減させることが好ましい。
【００２１】
請求項２の発明によれば、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間を複数の種類（最短時間から最長時間まで複数段階）を設定して任意の間欠動作駆動時間を選択可能にするようにしたので、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く、回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように任意の最適な間欠動作駆動時間を選択して自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２２】
請求項３の発明によれば、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間を固定時間に設定するようにしたので、例えば、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く固定した任意の最適な間欠動作駆動時間を選択して自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２３】
つまり、上記トナー補給量の多寡に応じて変動しない固定的な間欠動作駆動時間を用い、しかも該固定的な間欠動作駆動時間を適切な値に設定することにより、トナー補給量の増減変動にもかかわらず、全体としては適正な時間だけ再使用トナー回収手段を駆動して、その耐久性の低下や、トナーの飛散を防止することができる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間を現像手段へのトナー補給時間に対応した変動時間に設定するようにしたので、例えば、回収した再使用トナーが多くなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を現像手段へのトナー補給時間に対応して変動する任意の最適な間欠動作駆動時間を選択して自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２５】
つまり、例えば、現像手段が転写紙一枚分の静電潜像を現像することによって現像手段の容器内のトナー量が減少する度に、容器内のトナー濃度からトナーの減少量を検出し、減少したトナー量に相当するトナーをホッパから容器内に補給する為に必要なトナー補給ローラの動作時間を算出する。このトナー補給ローラの動作時間（トナー補給時間）に基づいて、感光体上から除去した残留トナーを現像手段に搬送する為に必要な再使用トナー搬送手段の動作時間を算出する。このため、常に減少した分だけのトナーを現像手段に供給することができることとなる。
【００２６】
請求項５の発明によれば、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動すると共に現像手段へのトナー補給後に補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達するまでの所定の経過時間に従って、複数個設定された各間欠動作駆動時間を選択して駆動の開始をするようにしたので、補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達する以前までの回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く、補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達する以後の回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように自動的に確実に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２７】
つまり、上記各請求項記載の発明において実施される再使用トナー回収手段の動作は、動作時間の決定後すぐに実施されるのではなく、例えば当該機械において現像手段の容器内にトナーが補給されてから当該トナーが再使用トナー搬送手段に到達するまでに要する所定の時間が経過したときに実施されるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の概略を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部を説明する斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部の動作を説明するタイミングチャート図である。
【図７】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部の動作を説明するタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１ 画像担持体
２ 現像手段、２ａ 現像ローラ、２ｂ パドラ、２ｃ パドラ、２ｄ ブレード、２ｅ 容器、２ｆ ホッパ、２ｇ トナー補給ローラ、２ｈ 気体抜きフイルタ、２ｉ トナー濃度センサー、２ｊ 駆動モータ
３ 転写手段、３ａ 転写器、３ｂ 転写ベルト
４ クリーニング手段、４ａ クリーニングブレード、４ｂ 転写クリーニングブレード
５ 再使用トナー回収手段、５ａ 搬送コイル、５ｂ トナー分級装置、５ｂ１ メッシュ、５ｂ２ 支持部材、５ｃ 回転駆動モータ、５ｄ 歯車列、５ｅ ジョイント部、５ｆ 搬送コイル、５ｇ 遊動体
６ 再使用トナー搬送手段、６ａ 再使用トナー搬送スクリュー、６ｂ スクリューポンプ、６ｂ１ ロータ、６ｂ２ ステータ、６ｂ３ ホルダー、６ｂ４ 気体供給口、
６ｃ 再使用トナー搬送管、６ｄ 気体供給装置、６ｅ 気体供給管
７ 間欠動作駆動手段、７ａ 回転駆動源、７ｂ 回転駆動力伝達手段、７ｃ 間欠手段、７ｃ１ 駆動軸、７ｃ２ 回転軸、７ｃ３ フランジ、７ｃ４ フランジ、７ｃ５ 円錐面、７ｃ６ キー、７ｃ７ 溝、７ｃ８ ソレノイド、７ｃ９ 引っ張りバネ、７ｃ１０ 作動部材
８ 帯電器、９ 露光手段、１０ 給紙部、１１ レジストローラー、１２ 定着ユニット、１３ 排紙ローラ、１４ 廃棄トナー容器、１５ 画像形成スタート設定キー、１６ 制御手段、１７ メモリー
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式における画像担持体上に形成した静電潜像にポンプで移送される回収トナーを再使用するために気体との混合気として現像位置から離れた位置より供給して画像を形成するプリンター、ファクシミリ装置、複写機あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乾式１成分又は乾式２成分のトナーを用いたプリンター、ファクシミリ装置、複写機あるいは、これらの複合機等の画像形成装置において、従来は感光体上の静電潜像を現像する為に使用されたトナーの約１０％〜１５％が廃棄トナー容器に回収されて廃棄されていたが、いったんは感光体上に転移しながら、被転写体上に転写されなかったトナーを、クリーニング手段で回収した後、再び現像器に戻して再利用するリサイクル現像により、省資源による画像形成が行われるようになっている（特開平７ー２８１５３２号、特開平９ー３４３２８号、特開平９ー３４３３３号、特開平９ー１１４２１８号、特開平９ー１８５２０５号等の公報を参照）。
現像剤の回収トナーを現像部にポンプを使って気体の流れに乗せて循環輸送して供給することも公知である（特公昭６３ー３３０８号等の公報を参照）。
【０００３】
クリーニングユニットで回収された回収トナーを分級装置で分別した再使用トナーを、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプと気体ポンプにより、再使用トナーと気体の空気との混合気として現像手段に搬送して、その再使用トナーを新規トナーと混ぜながら再使用して画像を形成する画像形成装置は、同一出願人の発明者等から提案されている。
然し、従来の、再使用トナーをモーノポンプと呼ばれる粉体ポンプと気体ポンプにより、再使用トナーと気体の空気との混合気として現像手段に搬送して画像を形成するかかる画像形成装置において、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプを連続駆動するとすれば、搬送するトナーが存在しない限り空気だけを搬送することになるが、これは粉体ポンプの耐久性の低下と、トナーの洩れによる飛散の原因となる。このため、粉体ポンプと気体ポンプの動作時間を連続させることなく、効率的に制御することが必要になるが、粉体ポンプと気体ポンプの動作時間を短くすればするほど、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプの摺動部の磨耗量が少なく、気体ポンプによる送風量が少なくなりトナー飛散も少なくなるが、再使用トナーが多量に回収された時には、モーノポンプによる再使用トナーの搬送が出来なくなってトナーの搬送能力を越えた場合には、ポンプの目詰まりやユニットの破損が発生し、反対に、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプと気体ポンプの動作時間を長くすれば、粉体ポンプの摺動部の磨耗量が多く、気体ポンプによる送風量が多くなり装置内外へのトナー飛散によりトナーの使用量が多くなり、帯電器や露光ユニットへのトナー付着により画像品質も低下することになり、いずれにしても再使用トナーを搬送する再使用トナー搬送手段のモーノポンプ等の適切な間欠動作駆動時間の設定が困難であると言う不具合が生じていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のかかる画像を形成する装置は、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプと気体ポンプの動作時間を短くすれば、するほど、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプの摺動部の磨耗量が少なく、気体ポンプによる送風量も少なくなりトナー飛散も少なくなるが、再使用トナーが多量に回収された時には、モーノポンプによる再使用トナーの搬送が出来なくなってトナーの搬送能力を越えた場合には、回収トナーの収支が崩れてポンプの目詰まりやユニットの破損が発生した。これと反対に、モーノポンプと呼ばれる粉体ポンプと気体ポンプの動作時間を長くすれば、粉体ポンプの摺動部の磨耗量が多く耐久性が無くなり、気体ポンプによる送風量が多くなり装置内外へのトナー飛散によりトナーの使用量も多くなるだけでなく、帯電器や露光ユニットへのトナー付着により、形成される画像品質も低下することになり、いずれにしても再使用トナーを搬送する再使用トナー搬送手段の適切な間欠動作駆動時間の設定が困難であると言う問題が生じていた。そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短くし、回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように自動的に制御して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の本発明は、静電潜像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上に形成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、上記現像手段によって形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、上記画像担持体又は上記転写手段から被転写体に転写されずに残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段と、上記クリーニング手段でクリーニングされたトナーを再使用トナーとして回収する再使用トナー回収手段と、上記再使用トナー回収手段で回収される再使用トナーを上記現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段と、上記再使用トナー搬送手段を上記現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動する間欠動作駆動手段と、制御手段と、を有した電子写真式の画像形成装置において、上記制御手段は、上記再使用トナー回収手段により回収した再使用トナーが少なくなる時には上記再使用トナー搬送手段の動作時間が短くなるように制御し、回収した再使用トナーが多くなる時には上記再使用トナー搬送手段の動作時間が長くなるように制御することを最も主要な特徴とする。
請求項２の本発明は、請求項１記載の画像形成装置において、上記間欠動作駆動手段は、間欠動作駆動時間を複数の種類を設定して、任意の間欠動作駆動時間を選択可能にした画像形成装置であることを主要な特徴とする。
請求項３の本発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、上記間欠動作駆動手段は、間欠動作駆動時間を、固定時間に設定される画像形成装置であることを主要な特徴とする。
請求項４の本発明は、請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、上記間欠動作駆動手段は、間欠動作駆動時間を、現像手段へのトナー補給時間に対応した変動時間に設定される画像形成装置であることを主要な特徴とする。
請求項５の本発明は、静電潜像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上に形成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、上記現像手段によって形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、上記画像担持体又は上記転写手段から被転写体に転写されずに残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段と、上記クリーニング手段でクリーニングされたトナーを再使用トナーとして回収する再使用トナー回収手段と、上記再使用トナー回収手段で回収される再使用トナーを上記現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段と、上記再使用トナー搬送手段を上記現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動する間欠動作駆動手段と、制御手段と、を有した電子写真式の画像形成装置において、上記制御手段は、上記間欠動作駆動手段を制御して、現像手段へのトナー補給後に、補給トナーが再使用トナー搬送手段に到達するまでの所定の経過時間に従って、複数種類設定された各間欠動作駆動時間のいずれかを選択して、再使用トナー搬送手段の駆動を開始することを最も主要な特徴とする。
【０００６】
【作用】
上記のように構成された画像形成装置は、請求項１においては、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動するようにして、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く、回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
請求項２においては、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間を複数の種類を設定して任意の間欠動作駆動時間を選択可能にするようにして、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く、回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように任意の最適な間欠動作駆動時間を選択して自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
請求項３においては、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間を固定時間に設定するようにして、例えば、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く固定した任意の最適な間欠動作駆動時間を選択して自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
請求項４においては、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間を現像手段へのトナー補給時間に対応した変動時間に設定するようにして、例えば、回収した再使用トナーが多くなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を現像手段へのトナー補給時間に対応して変動する任意の最適な間欠動作駆動時間を選択して自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
請求項５においては、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動すると共に現像手段へのトナー補給後に補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達するまでの所定の経過時間に従って複数個設定された各間欠動作駆動時間を選択して駆動の開始をするようにして、補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達する以前までの回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く、補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達する以後の回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように自動的に確実に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようにする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明のトナーリサイクル機構を備えた画像形成装置の要部構成を示す略図であり、同図において、ドラム形状の感光体の画像担持体１は、図示しない側板に回動自在に支持されており、図示しない回転駆動手段により図示の矢印Ａ方向に回転駆動される。
上記画像担持体１上は、電子写真方式における作像工程により、帯電器８により均一に帯電した後に、露光手段９による画像部に応じて露光が行われて形成される静電潜像を、現像手段２によって現像されて形成されたトナー像を担持するようになっている。
尚、上記画像担持体１のドラム形状の感光体は、無端ベルト形状の感光体でもよいし、更に、上記露光手段９は、図示しないが、アナログ光学系の複写機、又は、レーザ光源と偏向器を備えたレーザ走査光学系を用いて、画像信号に応じて上記画像担持体１上に光書込みを行なう方式にすればレーザプリンターの構成となり、さらに原稿読取装置を設置すればデジタル複写機やファクシミリ装置の構成となる。
上記現像手段２は、上記画像担持体１上に形成されて担持された静電潜像にトナー（Ｔ）を供与する現像ローラ２ａ、トナー（Ｔ）を攪拌して搬送するパドラ２ｂ、パドラ２ｃ、トナー（Ｔ）層の高さを規制するブレード２ｄ、及び、これらを収容して保持する容器２ｅと、上記容器２ｅ上に設けられたホッパ２ｆと、回転することにより上記ホッパ２ｆ内の新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）を上記容器２ｅ上に補給するトナー補給ローラ２ｇとからなる。
上記ホッパ２ｆには、再使用トナー搬送手段６の再使用トナー搬送管６ｃの弾性管が接続され、再使用トナー搬送スクリュー６ａと、モーノポンプと言われるスクリューポンプ６ｂの粉体ポンプと、気体供給装置６ｄのエアーポンプ等により、再使用トナー（ｔ）が気体の空気との混合気として搬送される。又は、上記ホッパ２ｆには、図示しない新規トナー容器内の新規のトナー（Ｔ）が搬送されるようになっている。
【０００８】
上記画像担持体１上に形成されて担持された静電潜像は、上記現像手段２から供与されるトナー（Ｔ）により、乾式１成分又は乾式２成分の現像方式で磁気ブラシ現像方式により可視像化される。
上記現像手段２の上記容器２ｅ内の新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）は、上記パドラ２ｂ、上記パドラ２ｃにより攪拌されながら搬送されて新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）とキャリアが摩擦してキャリアに新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）が付着する。そして、図示しない磁石を内蔵した上記現像ローラ２ａ上に新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）が磁気ブラシを形成して上記画像担持体１上に搬送されるトナー（Ｔ）で現像される。
給紙部１０には、各種サイズの被転写体（Ｐ）の転写紙が収容された複数の給紙カセットが設置されている。
画像形成動作が開始されると、上記画像担持体１が上記帯電器８により帯電され、上記露光手段９からの原稿像が露光されて静電潜像が形成される。この静電潜像は上記現像手段２の乾式１成分現像剤、又は、乾式２成分の新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）によって現像され、上記画像担持体１上にトナー像が形成される。上記画像担持体１上のトナー像は、上記給紙部１０から被転写体（Ｐ）の転写紙が給紙され、レジストローラー１１を介して上記画像担持体１と転写手段３の転写器３ａと転写ベルト３ｂとのニップ部の転写位置に給紙された被転写体（Ｐ）の転写紙に転写される。そしてトナー像が転写された被転写体（Ｐ）の転写紙は、上記転写手段３から定着ユニット１２に搬送され、上記定着ユニット１２でトナー像が被転写体（Ｐ）の転写紙に定着され、定着後の被転写体（Ｐ）の転写紙は排紙ローラー１３を介して排紙されて収納される。
【０００９】
一方、トナー像転写後の上記画像担持体１上に付着した残留トナー（ｔ）又は上記転写ベルト３ｂに付着した残留トナー（ｔ）は、クリーニング手段４のクリーニングブレード４ａ又は転写クリーニングブレ―ド４ｂにより掻き落とされ、再使用トナー回収手段５の搬送コイル５ａによりトナー分級装置５ｂに搬送されて、上記トナー分級装置５ｂで分別された再使用トナー（ｔ）を上記再使用トナー搬送手段６の上記再使用トナー搬送スクリュー６ａを介して上記スクリューポンプ６ｂに搬送され、上記スクリューポンプ６ｂと上記気体供給装置６ｄのエアーポンプにより供給される空気との混合気となり、上記再使用トナー搬送管６ｃ内の弾性管内を搬送されて、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆ内に搬送されるようにもなっている。
間欠動作駆動手段７は、上記再使用トナー搬送手段６を、上記現像手段２へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動するようになっていて、上記再使用トナー搬送手段６から上記現像手段２への再使用トナー（ｔ）が搬送されるようになっている。他方、上記トナー分級装置５ｂで分別された廃棄トナー（ｔｔ）は、廃棄トナー容器１４に収容されてから廃棄される。
【００１０】
図２はクリーニング手段から再使用トナー回収手段へ受け渡しを行う部分の構成図であり、上記搬送コイル５ａは、上記クリーニング手段４の上記クリーニングブレード４ａ又は上記転写クリーニングブレ―ド４ｂにより掻き落とされた回収トナー（ｔ）を、回転駆動モータ５ｃの回転駆動力を歯車列５ｄを介して回転駆動されることにより図示の矢印Ｂ方向に搬送されて、図示しない上記トナー分級装置５ｂに搬送される。
図３はトナー分級装置、再使用トナー搬送装置等の詳細構成図であり、上記トナー分級装置５ｂは、上記搬送コイル５ａによってジョイント部５ｅに搬送された回収トナー（ｔ）を図示の矢印Ｃ方向に搬送する搬送コイル５ｆと、上記搬送コイル５ｆ内に遊動可能な遊動体５ｇ、内部に搬送された回収トナー（ｔ）を分別するメッシュの目の大きさの一辺が約１００μｍ四辺形のメッシュ５ｂ１ と、上記メッシュ５ｂ１ を回転可能に支持する一体成形された支持部材５ｂ２ 等からなる。
上記遊動体５ｇは、上記搬送コイル５ｆの回転によってパチンコ球のように上記搬送コイル５ｆ内を転がりながら踊るように遊動することによって、回収トナー（ｔ）のブロッキングを防止するようになっている。
上記再使用トナー搬送手段６は、回転駆動することにより、上記メッシュ５ｂ１ を通過して分別されて落下した再使用トナー（ｔ）を搬送する上記再使用トナー搬送スクリュー６ａと、上記再使用トナー搬送スクリュー６ａから搬送される再使用トナー（ｔ）を気体との混合気として搬送する上記スクリューポンプ６ｂと、一端側の上記スクリューポンプ６ｂから搬送される混合気を、他端側の上記現像手段２の気体抜きフイルタ２ｈを上部に配置された上記ホッパ２ｆに接続されて搬送する上記再使用トナー搬送管６ｃと、上記スクリューポンプ６ｂに一端が接続された気体供給管６ｅの他端側から気体の空気を供給する上記気体供給装置６ｄのエアーポンプとからなる。
【００１１】
上記間欠動作駆動手段７は、回転駆動力を付与する回転駆動源７ａのモータと、上記回転駆動源７ａのモータから付与された回転駆動力を伝達する回転駆動力伝達手段７ｂの歯車列と、上記回転駆動力伝達手段７ｂの歯車列から上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの回転軸へ伝達する回転駆動力を間欠動作で駆動する間欠手段７ｃの摩擦クラッチを有する。
上記駆動手段７は、図示しないコントロールパネルに配置された画像形成スタート設定キー１５をオン（ＯＮ）されて、図示しない上記画像担持体１が回転駆動されて画像形成動作が開始されると、制御手段１６により、上記現像手段２の上記容器２ｅに配置されたトナー濃度センサー２ｉで上記容器２ｅ内のトナー濃度が検知されて、被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎にトナー補給時間が決定されてメモリー１７に記録される。
ここで、上記制御手段１６により、画像形成動作で消費されたトナー量だけ、駆動モータ２ｊの回転駆動により上記トナー補給ローラ２ｇが回転して、上記ホッパ２ｆ内から上記容器２ｅにトナーを補給して、トナー濃度が常に一定に保持される。
図示しない上記現像ローラ２ａにより上記画像担持体１上にトナー像が形成され、図示しない上記転写手段３で被転写体（Ｐ）の転写紙に転写後、図示しない、上記画像担持体１上又は上記転写ベルト３ｂに付着した残留トナー（ｔ）を上記クリーニング手段４の上記クリーニングブレード４ａ又は上記転写クリーニングブレ―ド４ｂにより掻き落とされ、上記搬送コイル５ａにより上記トナー分級装置５ｂに搬送されて、上記トナー分級装置５ｂで分別された再使用トナー（ｔ）は、上記再使用トナー搬送スクリュー６ａを介して上記スクリューポンプ６ｂに搬送される。
【００１２】
上記再使用トナー搬送手段６に搬送された再使用トナー（ｔ）は、上記制御手段１６により、図示しない上記転写手段３による転写効率と上記スクリューポンプ６ｂによる再使用トナー（ｔ）の搬送能力から算出して、例えば、上記トナー補給ローラ２ｇが回転して上記ホッパ２ｆ内から上記容器２ｅ内に新規トナー（Ｔ）と再使用トナー（ｔ）が補給され、被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎に、上記メモリー１７に記録された被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎の「トナー補給時間」（通常数十ミリｓｅｃ〜数百ミリｓｅｃ，最大でも１秒強）に対して「その１／４の間欠動作駆動時間」だけ対応して、作動するように、上記間欠手段７ｃの摩擦クラッチを「ＯＮ」して、上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの回転軸を回転駆動し、上記再使用トナー搬送管６ｃ内の弾性管内を搬送されて、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆ内に搬送されるようになっている。上記の動作を、被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎に行い、画像形成ジョブが終了するまで繰り返されて終了する。
つまり、感光体上の転写紙一枚分の静電潜像を現像するために現像手段からトナーが供給されると、その分だけ容器２ｅ内のトナー量が減るが、この減った分を濃度センサ２ｉによって検出し、この検出値に基づいて減った分と同量のトナーを容器２ｅに補給するのに要する「トナー補給時間」（トナー補給ローラ２ｇが、現像により減少した容器内のトナー量に見合う量のトナーを容器内に補給するのに要するであろう動作時間）を算出する。そして、この「トナー補給時間」よりも少ない適切時間、例えば１／４の間欠動作駆動時間だけ粉体ポンプと気体ポンプを駆動することにより、常に過不足のないスクリューポンプの駆動を実現できる。なお、後述するようにある時点で検出されたトナー補給ローラ２ｇの動作時間つまり、転写紙一枚に相当する静電潜像を現像したときに減少したトナー量に見合うトナー量を容器２ｅ内に補給する為に要するであろう補給ローラ２ｇの動作時間を決定してこれをメモリしたときに、これに対応してスクリューポンプを例えば１／４の時間だけ動作させる時期は、例えば、２８分後とする。この２８分は、上記時点で補給ローラ２ｇの回転によって補給されたトナーが現像ローラによって感光体上に供給され、更に残留トナーがクリーニングされた上でスクリューポンプに到達するまでに要する時間である。
【００１３】
即ち、上記トナー補給ローラ２ｇが回転して上記ホッパ２ｆ内から上記容器２ｅ内に補給された後のトナー（Ｔ）が、図示しない上記画像担持体１、図示しない上記クリーニング手段４、上記再使用トナー回収手段５を経由して上記再使用トナー搬送手段６の上記スクリューポンプ６ｂに到達するのに要する時間、例えば、本実施例では、図示しない上記画像担持体１の感光体ドラムの駆動時間が積算で２８分経過した後に、つまり、画像形成動作時に検出された「トナー補給時間」の補給動作によって補給されたトナー（Ｔ）が、上記スクリューポンプ６ｂに搬送されて到達する迄には２８分の遅れがある。この遅れの時間だけ、トナー補給時から上記再使用トナー搬送手段６の上記再使用トナー搬送スクリュー６ａ、上記スクリューポンプ６ｂ、上記気体供給装置６ｄのエアーポンプとの動作時間にフィードバックするタイミングを遅らせるように、上記制御手段１６により上記間欠手段７ｃの摩擦クラッチを「ＯＮ」するようになっている。
これを逆に言えば、現在スクリューポンプの動作により現像手段に補給されているトナーは、積算時間で２８分前に行われた現像動作によって減少したトナー量に見合うものである。
なお、上記所定の時間遅れでスクリューポンプを動作させるようにする例は、一例であり、補給ローラの動作後すぐにスクリューポンプを動作させてもよい。
【００１４】
図４はスクリューポンプの構成図であり、上記再使用トナー搬送手段６の上記スクリューポンプ６ｂは、モーノポンプとも呼ばれる粉体ポンプであって、上記スクリューポンプ６ｂは、ロータ６ｂ１ と呼ばれる金属棒と、外側の弾性体ゴムからなるステータ６ｂ２ と、ホルダー６ｂ３ とからなり、上記ロータ６ｂ１ と上記ステータ６ｂ２ の噛み合わせで再使用トナー（ｔ）を移送して上記ホルダー６ｂ３ から送り出し、これに上記気体供給装置６ｄのエアーポンプから送りだされる気体の空気は、上記スクリューポンプ６ｂの気体供給口６ｂ４ に一端が接続された上記気体供給管６ｅから供給して、再使用トナー（ｔ）との混合気となって、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆに接続され上記再使用トナー搬送管６ｃの弾性管内を搬送されて、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆに混合気として搬送された気体の空気は上記気体抜きフイルタ２ｈから放出され、再使用トナー（ｔ）は上記現像手段２の上記容器２ｅ内に補給されるようになっている（図３を参照）。
【００１５】
図５において、上記間欠動作駆動手段７の上記間欠手段７ｃの摩擦クラッチは、上記回転駆動力伝達手段７ｂの歯車で回転駆動する駆動軸７ｃ１ と、図示しない上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの軸と一体的に回転する回転軸７ｃ２ の軸線は一直線であり、上記駆動軸７ｃ１ に固定されたフランジ７ｃ３ と上記回転軸７ｃ２ と一体に回転するフランジ７ｃ４ は円錐面７ｃ５ で相接触するようになっていて、上記フランジ７ｃ４ はキー７ｃ６ と溝７ｃ７ によって上記回転軸７ｃ２ に対して左右（軸方向）に動くが、共に回転（回転方向には一体化）する。
そこで、上記制御手段１６により、ソレノイド７ｃ８ が付勢されると、引っ張りバネ７ｃ９ の引っ張り力に抗して、作動部材７ｃ１０が図示の矢印Ｄ方向に回動すると、上記回転軸７ｃ２ が上記駆動軸７ｃ１ の回転駆動力と連結するようになっているから、図示しない上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの回転軸へ伝達する回転駆動力を伝達（ＯＮ）して、図示しない上記スクリューポンプ６ｂから再使用トナー（ｔ）の搬送を開始する。
そして、上記制御手段１６により、ソレノイド７ｃ８ の付勢が解除されると、上記回転軸７ｃ２ が上記駆動軸７ｃ１ の回転駆動力と離脱して、再使用トナー（ｔ）の搬送を停止するようになっている。
つまり、ソレノイド７ｃ８ が作動することにより作動部材７ｃ１０が図示の矢印Ｄ方向に回動すると、フランジ７ｃ４ がロック方向へ移動するのでフランジ７ｃ３ と結合して駆動軸７ｃ１ からの駆動力が回転軸７ｃ２ に伝達される。これと逆に作動部材７ｃ１０が図示の矢印Ｄ方向と反対方向に回動すると、フランジ７ｃ４ がロック解除方向へ移動するのでフランジ７ｃ３ から離脱して駆動軸７ｃ１ からの駆動力が回転軸７ｃ２ に伝達されなくなる。
【００１６】
図６において、上記制御手段１６により、図示しないコントロールパネルに配置された上記画像形成スタート設定キー１５がオン（ＯＮ）されると、上記画像担持体１が回転駆動して画像形成動作が開始されて、画像形成動作が開始した後に継続して画像形成動作を実行し（ステップ１）、上記現像手段２の上記容器２ｅに配置された上記トナー濃度センサー２ｉで上記容器２ｅ内のトナー濃度が検知されて（ステップ２）、上記転写手段３による転写効率と上記スクリューポンプ６ｂによる再使用トナー（ｔ）の搬送能力から算出して、例えば、上記トナー補給ローラ２ｇが回転して上記ホッパ２ｆ内から上記容器２ｅ内にトナー（Ｔ）が補給されるのに要する「トナー補給時間」を決定して、その「トナー補給時間」が上記メモリー１７に記録され（ステップ３）、上記メモリー１７に記録された「トナー補給時間」だけトナー補給が行われた後（ステップ４）、上記スクリューポンプ６ｂと上記気体供給装置６ｄのエアーポンプを上記メモリー１７に記録された被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎の「トナー補給時間」に対して所定時間、例えば、「その１／４の間欠動作駆動時間」だけ対応して作動するように、上記間欠手段７ｃの上記摩擦クラッチを「ＯＮ」して、上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの回転軸を回転駆動し、再使用トナー（ｔ）が上記再使用トナー搬送管６ｃ内の弾性管内を搬送されて、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆ内に搬送され（ステップ５）、上記の動作を、被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎に行い、画像形成ジョブが終了するまで繰り返されて終了するようになっている（ステップ６）。
【００１７】
図７において、上記制御手段１６による他の実施例は、図示しないコントロールパネルに配置された上記画像形成スタート設定キー１５がオン（ＯＮ）されると、上記画像担持体１が回転駆動して画像形成動作が開始されて、画像形成動作が開始した後に継続して画像形成動作を実行し（ステップ２１）、上記現像手段２の上記容器２ｅに配置された上記トナー濃度センサー２ｉで上記容器２ｅ内のトナー濃度が検知されて（ステップ２２）、上記転写手段３による転写効率と上記スクリューポンプ６ｂによる再使用トナー（ｔ）の搬送能力から算出して、例えば、上記トナー補給ローラ２ｇが回転して上記ホッパ２ｆ内から上記容器２ｅ内にトナー（Ｔ）が補給されるのに要する「トナー補給時間」を決定して、その「トナー補給時間」が上記メモリー１７に記録され（ステップ２３）、上記メモリー１７に記録された「トナー補給時間」の分だけトナー補給が行われた後（ステップ２４）、上記メモリー１７に「トナー補給時間」を記録開始後の所定時間、例えば、上記画像担持体１の感光体ドラムの駆動積算時間が２８分経過したかどうかを検知して（ステップ２５ Ｎｏ）、上記メモリー１７に「トナー補給時間」を記録開始後の所定時間、例えば、上記画像担持体１の感光体ドラムの駆動積算時間が２８分を経過するまでは、上記再使用トナー搬送手段６の上記再使用トナー搬送スクリュー６ａ、上記スクリューポンプ６ｂ、上記気体供給装置６ｄのエアーポンプを所定の固定時間の、例えば、１秒間作動するように、上記間欠手段７ｃの上記摩擦クラッチを「ＯＮ」して、上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの回転軸を回転駆動し、再使用トナー（ｔ）を上記再使用トナー搬送管６ｃ内の弾性管内を搬送して、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆ内に搬送する（ステップ２６）。つまり、スクリューポンプ等の駆動タイミングを、２８分前のトナー補給動作に基づいて決定する以上、２８分を経過する前の段階では、基準となる２８分前のトナー補給動作が存在しないから、固定時間にて駆動する以外に方法がないからである。
【００１８】
上記メモリー１７に「トナー補給時間」を記録開始後の所定時間、例えば、上記画像担持体１の感光体ドラムの駆動積算時間が２８分を経過した後（ステップ２５ Ｙｅｓ）は、上記スクリューポンプ６ｂと上記気体供給装置６ｄのエアーポンプを上記メモリー１７に記録された被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎の「トナー補給時間」に対した所定時間、例えば、「その１／４の間欠動作駆動時間」だけ対応して作動するように、上記間欠手段７ｃの摩擦クラッチを「ＯＮ」して、上記再使用トナー搬送スクリュー６ａの回転軸を回転駆動し、上記再使用トナー搬送管６ｃ内の弾性管内を搬送して、上記現像手段２の上記ホッパ２ｆ内に搬送され（ステップ２７）、上記の動作を、被転写体（Ｐ）の転写紙１枚毎に行い、画像形成ジョブが終了するまで繰り返されて終了するようになっている（ステップ２８）。
なお、上記においてはトナー補給時間等に基づいてスクリューポンプ等の間欠動作駆動時間を算出したが、これは一例であり、例えば予め間欠動作駆動時間として複数の種類を設定しておき、トナー濃度の減少量等に応じて上記複数の種類の中から任意の間欠動作駆動時間を選択可能にしてもよいし（請求項２）、或は間欠動作駆動時間を一律に固定時間に設定しておいてもよい（請求項３）。いずれの場合も、スクリューポンプ等を連続駆動する場合に発生するデメリットを解消するには十分な効果を得ることができる。
或はまた、間欠動作駆動手段は、現像手段へのトナー補給後に、補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達するまでの所定の経過時間に従って、複数種類設定された各間欠動作駆動時間（請求項２に対応する）のいずれかを選択して、再使用トナー搬送手段の駆動を開始するようにしてもよい（請求項５）。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、請求項１の発明によれば、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動するようにしたので、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く、回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２０】
つまり、感光体上の静電潜像を現像する為に供給されるトナー量（現像手段の容器内のトナー減少量）と、当該現像像が転写された後に感光体上に残留するトナー量とは、ほぼ比例しており、感光体上に供給されるトナー量が多い場合には残留トナー量も多く、供給量が少ない場合には残留トナー量も少なくなる。このため、再使用トナー搬送手段の駆動時間も、感光体上への供給トナー量に見合って増減させることが好ましい。
【００２１】
請求項２の発明によれば、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間を複数の種類（最短時間から最長時間まで複数段階）を設定して任意の間欠動作駆動時間を選択可能にするようにしたので、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く、回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように任意の最適な間欠動作駆動時間を選択して自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２２】
請求項３の発明によれば、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間を固定時間に設定するようにしたので、例えば、回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く固定した任意の最適な間欠動作駆動時間を選択して自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２３】
つまり、上記トナー補給量の多寡に応じて変動しない固定的な間欠動作駆動時間を用い、しかも該固定的な間欠動作駆動時間を適切な値に設定することにより、トナー補給量の増減変動にもかかわらず、全体としては適正な時間だけ再使用トナー回収手段を駆動して、その耐久性の低下や、トナーの飛散を防止することができる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間を現像手段へのトナー補給時間に対応した変動時間に設定するようにしたので、例えば、回収した再使用トナーが多くなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を現像手段へのトナー補給時間に対応して変動する任意の最適な間欠動作駆動時間を選択して自動的に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２５】
つまり、例えば、現像手段が転写紙一枚分の静電潜像を現像することによって現像手段の容器内のトナー量が減少する度に、容器内のトナー濃度からトナーの減少量を検出し、減少したトナー量に相当するトナーをホッパから容器内に補給する為に必要なトナー補給ローラの動作時間を算出する。このトナー補給ローラの動作時間（トナー補給時間）に基づいて、感光体上から除去した残留トナーを現像手段に搬送する為に必要な再使用トナー搬送手段の動作時間を算出する。このため、常に減少した分だけのトナーを現像手段に供給することができることとなる。
【００２６】
請求項５の発明によれば、画像担持体又は転写手段に転写されずに残留するトナーをクリーニング手段でクリーニングして再使用トナー回収手段で回収した再使用トナーを現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段を、間欠動作駆動手段で、現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動すると共に現像手段へのトナー補給後に補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達するまでの所定の経過時間に従って、複数個設定された各間欠動作駆動時間を選択して駆動の開始をするようにしたので、補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達する以前までの回収した再使用トナーが少なくなる時には、再使用トナー搬送手段の動作時間を短く、補給トナーの再使用トナー搬送手段に到達する以後の回収した再使用トナーが多くなる時には、動作時間を長くなるように自動的に確実に設定して、再使用トナー搬送手段の耐久性が向上し、トナー飛散防止やトナー目詰まりも防止して省資源で高品質の画像形成が行われる画像形成装置を提供することが出来るようになった。
【００２７】
つまり、上記各請求項記載の発明において実施される再使用トナー回収手段の動作は、動作時間の決定後すぐに実施されるのではなく、例えば当該機械において現像手段の容器内にトナーが補給されてから当該トナーが再使用トナー搬送手段に到達するまでに要する所定の時間が経過したときに実施されるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の概略を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部を説明する斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施の形態例を示す画像形成装置の他の主要部の動作を説明するタイミングチャート図である。
【図７】本発明の他の実施の形態例を示す画像形成装置の主要部の動作を説明するタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１ 画像担持体
２ 現像手段、２ａ 現像ローラ、２ｂ パドラ、２ｃ パドラ、２ｄ ブレード、２ｅ 容器、２ｆ ホッパ、２ｇ トナー補給ローラ、２ｈ 気体抜きフイルタ、２ｉ トナー濃度センサー、２ｊ 駆動モータ
３ 転写手段、３ａ 転写器、３ｂ 転写ベルト
４ クリーニング手段、４ａ クリーニングブレード、４ｂ 転写クリーニングブレード
５ 再使用トナー回収手段、５ａ 搬送コイル、５ｂ トナー分級装置、５ｂ１ メッシュ、５ｂ２ 支持部材、５ｃ 回転駆動モータ、５ｄ 歯車列、５ｅ ジョイント部、５ｆ 搬送コイル、５ｇ 遊動体
６ 再使用トナー搬送手段、６ａ 再使用トナー搬送スクリュー、６ｂ スクリューポンプ、６ｂ１ ロータ、６ｂ２ ステータ、６ｂ３ ホルダー、６ｂ４ 気体供給口、
６ｃ 再使用トナー搬送管、６ｄ 気体供給装置、６ｅ 気体供給管
７ 間欠動作駆動手段、７ａ 回転駆動源、７ｂ 回転駆動力伝達手段、７ｃ 間欠手段、７ｃ１ 駆動軸、７ｃ２ 回転軸、７ｃ３ フランジ、７ｃ４ フランジ、７ｃ５ 円錐面、７ｃ６ キー、７ｃ７ 溝、７ｃ８ ソレノイド、７ｃ９ 引っ張りバネ、７ｃ１０ 作動部材
８ 帯電器、９ 露光手段、１０ 給紙部、１１ レジストローラー、１２ 定着ユニット、１３ 排紙ローラ、１４ 廃棄トナー容器、１５ 画像形成スタート設定キー、１６ 制御手段、１７ メモリー
Claims (5)
- 静電潜像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上に形成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、上記現像手段によって形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、上記画像担持体又は上記転写手段から被転写体に転写されずに残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段と、上記クリーニング手段でクリーニングされたトナーを再使用トナーとして回収する再使用トナー回収手段と、上記再使用トナー回収手段で回収される再使用トナーを上記現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段と、上記再使用トナー搬送手段を上記現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動する間欠動作駆動手段と、制御手段と、を有した電子写真式の画像形成装置において、
上記制御手段は、上記再使用トナー回収手段により回収した再使用トナーが少なくなる時には上記再使用トナー搬送手段の動作時間が短くなるように制御し、回収した再使用トナーが多くなる時には上記再使用トナー搬送手段の動作時間が長くなるように制御することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項１記載の画像形成装置において、上記間欠動作駆動手段は、間欠動作駆動時間を複数の種類を設定して、任意の間欠動作駆動時間を選択可能にしたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１又は２記載の画像形成装置において、上記間欠動作駆動手段は、間欠動作駆動時間を、固定時間に設定されることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項１、２又は３記載の画像形成装置において、上記間欠動作駆動手段は、間欠動作駆動時間を、現像手段へのトナー補給時間に対応した変動時間に設定されることを特徴とする画像形成装置。
- 静電潜像を担持する画像担持体と、上記画像担持体上に形成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像手段と、上記現像手段によって形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、上記画像担持体又は上記転写手段から被転写体に転写されずに残留するトナーをクリーニングするクリーニング手段と、上記クリーニング手段でクリーニングされたトナーを再使用トナーとして回収する再使用トナー回収手段と、上記再使用トナー回収手段で回収される再使用トナーを上記現像手段に搬送する再使用トナー搬送手段と、上記再使用トナー搬送手段を上記現像手段へのトナー補給量に対応した間欠動作駆動時間で駆動する間欠動作駆動手段と、制御手段と、を有した電子写真式の画像形成装置において、
上記制御手段は、上記間欠動作駆動手段を制御して、現像手段へのトナー補給後に、補給トナーが再使用トナー搬送手段に到達するまでの所定の経過時間に従って、複数種類設定された各間欠動作駆動時間のいずれかを選択して、再使用トナー搬送手段の駆動を開始することを特徴とする画像形成装置。
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