JP3859054B2

JP3859054B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3859054B2
Application number: JP2000261037A
Authority: JP
Inventors: 史伊藤; 康秋葉
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: JP2002072808A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置によって像担持体の表面にトナー像を形成し、そのトナー像を転写装置によって転写材に転写すると共に、トナー像の転写位置を通過した像担持体表面に付着している転写残トナーをクリーニング装置によって除去する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より周知である。かかる画像形成装置において、クリーニング装置によって像担持体から除去された転写残トナーを現像装置に戻すトナーリサイクル装置を設け、そのトナーを現像装置において再びトナー像の形成のために使用するように構成すると、トナーの消費量を減らし、資源の有効利用を図ることができる。
【０００３】
ところで、クリーニング装置によって像担持体から除去された転写残トナー中には紙粉が含まれている。従って、上述のトナーリサイクル装置を設けると、紙粉も転写残トナーと共に現像装置に戻される。このような紙粉を含むトナーによって像担持体表面にトナー像を形成すると、紙粉にトナーが付着した例えば１ｍｍ程の長さの異常画像が像担持体表面の地肌部に付着し、その紙粉に付着したトナー、又はその紙粉とトナーが共に転写材の地肌部に転写され、完成した画像の見栄えが低下するおそれがある。このような異常画像は、髭に似ていることから「ひげ画像」とも称せられている。
【０００４】
また、現像装置に戻される転写残トナー中に含まれた紙粉を核としてトナーが凝集し、微小な凝集体が形成されることがある。かかる凝集体を含むトナーにより像担持体にトナー像を形成して該トナー像を転写材に転写すると、その転写時に、像担持体表面の微小な凝集体のまわりのトナー像部分と転写材とが密着せず、転写材に転写されたトナー像中に、小さな点状の像と、そのまわりの画像の抜けた部分（所謂白抜け部分）が発生し、その画質が劣化する。かかる点状の画像とそのまわりの画像抜け部分より成る異常画像は、「ホタル」とも称せられている。
【０００５】
上述のように、従来の画像形成装置においては、トナーリサイクル装置を設けると、トナーの消費量を減少できる利点が得られる反面、異常画像が発生しやすくなる欠点を免れなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、転写残トナーを現像装置に戻してこれを再使用することにより、トナーの有効利用を図ることができると共に、上述した従来の欠点を効果的に抑制できる画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、像担持体と、該像担持体の表面にトナー像を形成する現像装置と、該トナー像を転写材に転写する転写装置と、転写材にトナー像が転写される転写位置を通過した像担持体表面に付着している転写残トナーを除去するクリーニング装置と、該クリーニング装置によって像担持体から除去された転写残トナーの一部を前記現像装置に戻し、かつ他の転写残トナーをトナー収容部へ搬送することのできるトナーリサイクル装置とを具備し、該トナーリサイクル装置は、転写残トナーが通るトナー案内管と、該トナー案内管内の転写残トナーを搬送するトナー搬送部材とを有し、前記トナー案内管には、現像装置又はトナー収容部へ送られる転写残トナーが、当該トナー案内管から落下するトナー排出孔と、該トナー排出孔よりも開口面積の大きな孔より成る出口が形成され、前記トナー案内管がその軸線のまわりに回転可能に支持されていると共に、該トナー案内管をその軸線のまわりに回転させる駆動手段を具備し、前記トナー排出孔と出口は、トナー案内管の周方向における異なった位置に形成されている画像形成装置を提案する（請求項１）。
【００１３】
さらに、上記請求項１に記載の画像形成装置において、前記トナー案内管の軸線方向に対して直交するトナー案内管周方向の向きを横方向としたとき、前記トナー排出孔の横方向の幅が、当該トナー排出孔を通る転写残トナーの横方向の幅よりも小さく設定されていると有利である（請求項２）。
【００１４】
また、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記トナー排出孔が、トナー案内管の軸線方向に沿って複数個形成されていると有利である（請求項３）。
【００１５】
さらに、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナー排出孔は、その開口面積が、トナー案内管の半径方向外方に向けて漸次大きくなるようにテーパ状に形成されていると有利である（請求項４）。
【００１６】
また、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナー排出孔は矩形に形成され、その互いに平行な２つの辺が、ほぼトナー案内管の軸線方向に延びていると有利である（請求項５）。
【００１７】
さらに、上記請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーリサイクル装置により搬送される転写残トナーに対して衝撃を与える衝撃付与装置を具備していると有利である（請求項６）。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００３０】
図１は画像形成装置の一例を示す部分断面概略図である。ここに示した画像形成装置の本体内には、ドラム状の感光体として構成された像担持体１が配置され、この像担持体１は図示していない駆動装置によって図１における時計方向に回転駆動される。複数のローラに巻き掛けられて回転駆動されるベルトより成る像担持体を用いることもできる。
【００３１】
像担持体１が上述のように回転するとき、帯電装置２によって像担持体１の表面が所定の極性に帯電される。また、画像形成装置本体内には露光装置の一例であるレーザ書き込みユニット（図示せず）が配置され、このユニットから出射する光変調されたレーザビームＬによって、帯電後の像担持体表面が露光され、これによって像担持体表面に静電潜像が形成される。この例では、レーザビームＬが照射されて像担持体の表面電位の絶対値が低下した部分が静電潜像となり、レーザビームの当てられない像担持体の表面部分が地肌部となる。このように、本例の画像形成装置では、帯電装置２とレーザ書き込みユニットとによって、像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段が構成される。
【００３２】
上記静電潜像は現像装置３によってトナー像として可視像化される。ここに例示した現像装置３は、現像ケース４と、この現像ケース４に回転自在に支持されて反時計方向に回転駆動される現像ローラ５と、同じく現像ケース４に回転自在に支持されて回転駆動される撹拌羽根６とを有し、現像ケース４には、トナーとキャリアを有する粉体状の二成分系現像剤Ｄが収容されている。キャリアを有さない粉体状の一成分現像剤を用いた現像装置や、トナーとキャリア液を有する液状現像剤を用いる現像装置などを採用することもできる。
【００３３】
上記現像剤Ｄは、撹拌羽根６により撹拌されて、そのトナーとキャリアが互いに逆極性に摩擦帯電され、かかる現像剤Ｄが、トナーの帯電極性と同極性のバイアス電圧を印加された現像ローラ５上に担持されて搬送され、規制ブレード７により量を規制された現像剤は、現像ローラ５と像担持体１の間の現像領域に運ばれる。この現像領域において現像剤中のトナーが像担持体表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、その静電潜像がトナー像として可視像化される。
【００３４】
また、現像装置３は、現像ケース４に一体に接続されたトナー容器８を有し、このトナー容器８に粉体状のトナーＴが収容されている。トナー容器内のトナーＴは、回転するトナー撹拌部材１８により撹拌される。図示していないトナー残量検知センサにより、トナー容器８内のトナーＴの量が減少したことが検知されると、図示していないトナー供給口を通して、同じく図示していないトナー貯留部からトナーが供給される。また、現像ケース４内に収容された現像剤Ｄのトナー濃度低下が図示してないトナー濃度センサにより検知されると、トナー補給ローラ１０が回転し、トナー容器８内のトナーＴが現像ケース４に補給される。
【００３５】
一方、像担持体１に対向して転写装置１１が設けられている。ここに例示した転写装置１１は、一対のローラ１２，１３に巻き掛けられて矢印Ａ方向に駆動される転写ベルト１４と、バイアスローラ１５とを有し、転写ベルト１４と像担持体１との間に、図示していない給紙部から給送された転写材、図示した例では転写紙Ｐが、矢印Ｂで示すように送り込まれる。この転写紙Ｐは、転写ベルト１４に担持されて搬送されながら、像担持体１の表面に接触する。このとき、バイアスローラ１５に、像担持体表面のトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、その作用により、像担持体表面のトナー像が転写紙Ｐ上に静電的に転写される。このようにしてトナー像の転写位置を通過して、像担持体１を離れた転写紙Ｐは、図示していない定着装置を通り、このとき転写紙上のトナー像が熱と圧力の作用により、その転写紙上に定着される。
【００３６】
図示した形式の転写装置に代え、転写ローラ、転写ブラシ、転写ブレード或いは転写チャージャなどの転写手段を有する転写装置、或いはかかる転写手段と転写ベルトを有する転写装置などを用いることもできる。
【００３７】
連続通紙が行われるときは、次の転写紙が上述したところと同様にして順次像担持体１と転写ベルト１４の間に送り込まれ、像担持体１に形成された次のトナー像がその転写紙上に転写される。
【００３８】
像担持体上に形成されたトナー像は、前述のように転写紙Ｐに転写されるが、このときのトナー像の転写率は１００％にならず、トナー像を転写したあとの像担持体表面には転写残トナーが付着している。また像担持体表面に形成されるトナー像と次のトナー像の間の地肌部にも極く少量のトナーが付着しており、このトナーも、転写紙に転写されることなく、転写残トナーとして像担持体表面に付着したままトナー像の転写位置を通過する。
【００３９】
上述の如き転写残トナーは、クリーニング装置１６によって像担持体表面から除去される。図１に一例として示したクリーニング装置１６は、クリーニングケース１７と、基端部がクリーニングケース１７に固定されたクリーニングブレード１９と、クリーニングケース内の転写残トナーをそのケース１７外に排出させるトナー搬出部材２０とを有している。クリーニングブレード１９は、像担持体表面の転写残トナーを除去するクリーニング部材の一例を構成し、かかるクリーニング部材が像担持体表面に当接して、その像担持体表面に付着する転写残トナーを掻き取り除去する。クリーニング装置により像担持体表面から除去される転写残トナーの量は、例えば、現像ケース４に補給されて使用されるトナーの量の１５乃至２５％程度である。図示した形式のクリーニング装置に代え、複数のクリーニング部材を有するクリーニング装置や、磁気ブラシクリーニング装置などの他の形式のクリーニング装置を適宜採用することもできる。
【００４０】
上述のように、図示した画像形成装置は、像担持体１と、その像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該静電潜像を現像して像担持体の表面にトナー像を形成する現像装置３と、そのトナー像を転写材に転写する転写装置１１と、転写装置１１により転写材にトナー像が形成される転写位置を通過した像担持体表面に付着している転写残トナーを除去するクリーニング装置１６と、次に説明するトナーリサイクル装置２６とを有している。
【００４１】
図１に例示したトナーリサイクル装置２６は、クリーニング装置１６から現像装置３の上方へ延び、内部を転写残トナーが通るトナー案内管２１と、そのトナー案内管２１内に配置されたトナー搬送スクリュー２２とを有し、トナー容器８の上方に位置するトナー案内管部分にはトナー排出孔２３が形成されている。トナー搬送スクリュー２２は、トナー案内管２１内の転写残トナーを搬送するトナー搬送部材の一例を構成するものである。
【００４２】
クリーニングブレード１９により像担持体表面から掻き取り除去された転写残トナーは、クリーニングケース１７内に落下し、その落下した転写残トナーは、回転するトナー搬出部材２０によりトナー案内管２１内に搬送される。このとき、そのトナー案内管２１内のトナー搬送スクリュー２２は、図示していない駆動装置によって回転駆動されており、これによってトナー案内管２１内に送り込まれた転写残トナーＴＡは、トナー案内管２１内を矢印Ｃ方向に搬送され、トナー排出孔２３から排出されて、トナー容器８内に落下する。トナー容器８に落下した転写残トナーは、そのトナー容器８内のトナーＴと混合され、その混合されたトナーが前述のように現像ケース４に補給されて静電潜像の可視像化に供される。このように転写残トナーが現像装置３において再利用されるため、トナーの消費量を減らすことができる。
【００４３】
上述のように像担持体１から除去された転写残トナーＴＡは現像装置３に戻されるが、全ての転写残トナーＴＡが現像装置３に戻されるのではなく、一部の転写残トナーだけが現像装置３に戻されて再利用され、他の転写残トナーは、トナー案内管２１の端部の出口２４からトナー案内管外に排出され、トナータンク２５として構成されたトナー収容部に収容される。トナータンク２５に収容された転写残トナーは、最終的に廃棄処分されるか、又は再生処理される。このように、トナーリサイクル装置２６は、クリーニング装置１６によって像担持体１から除去された転写残トナーの一部を現像装置３に戻し、かつ他の転写残トナーをトナー収容部へ搬送する用をなす。
【００４４】
像担持体から除去された転写残トナーを再利用すべく、その転写残トナーを現像装置に戻すトナーリサイクル装置を設けること自体は従来より周知である。その際、従来のトナーリサイクル装置は、像担持体から除去された転写残トナーを全て現像装置に戻すように構成されていた。かかるトナーリサイクル装置によって現像装置に戻した転写残トナーを含むトナーにより、像担持体に形成された静電潜像を可視像化すると、先に説明したように、その転写残トナーに含まれた紙粉に基因して、地肌部に多数のひげ画像が発生したり、転写材上のトナー像中に多数のホタルが発生する欠点を免れない。
【００４５】
上述した欠点の発生原因とその対策を解明すべく、本発明者は、図１に示したトナーリサイクル装置２６のトナー案内管２１に形成されたトナー排出孔２３を通して、従来の画像形成装置と同じく、全ての転写残トナーを現像装置３に戻すように構成した場合に、現像装置３内の紙粉の量がいかにして増加して行くかにつき検討した。その結果、次の事実を明らかにすることができた。
【００４６】
先ず、転写ベルト１４と像担持体１との間に送り込まれる転写紙Ｐには紙粉が付着していて、その転写紙Ｐが像担持体１の表面に接触したとき、転写紙Ｐ上の紙粉の一部が像担持体１の表面に付着する。残りの紙粉は転写紙Ｐや転写ベルト１４上に付着して持ち去られる。転写ベルト１４に付着した紙粉は、該ベルト１４に付着したトナーと共に、図１に図示していないクリーナによって転写ベルト１４から除去される。
【００４７】
像担持体表面に付着した紙粉は、クリーニング装置１６によって、転写残トナーと共に像担持体１の表面から除去され、次いでその紙粉は転写残トナー中に混ってトナーリサイクル装置２６により搬送される。この場合には、その転写残トナーの全てが紙粉と共に現像装置３に戻される。そして、現像装置３により像担持体表面にトナー像が形成されるとき、紙粉も像担持体表面に付着し、その付着した紙粉がトナー像の転写位置を通るとき、当該紙粉の一部が転写紙上や転写ベルト１４上に移行し、他の紙粉は像担持体１の表面に付着したままとなる。像担持体表面に付着したままの紙粉は、新たに転写紙Ｐから像担持体表面に移行して付着した紙粉と共に、クリーニング装置１６によって像担持体表面から除去される。
【００４８】
上述のように、紙粉は、クリーニング装置１６、トナーリサイクル装置２６のトナー案内管２１、トナー容器８、現像ケース４、及び像担持体１の表面により構成されるリサイクルトナー経路を循環し、その間に、一部の紙粉が転写紙と転写ベルトに持ち去られ、かつ転写紙Ｐから像担持体１に常に新たな紙粉が供給される。このため、通紙枚数、すなわち転写紙がトナー像の転写位置を通過する枚数が増加するに従って、リサイクルトナー経路を通る紙粉の量は徐々に増えて行き、現像装置３内の紙粉の量が増大する。
【００４９】
ところが、リサイクルトナー経路中を通る紙粉の量、すなわち現像装置３中に存する紙粉の量は、際限なく増えるのではなく、通紙枚数が或る数に達すると、それ以上増大せずに飽和することが明らかとなった。図２はこの事実を説明するグラフであり、その横軸は通紙枚数を示し、縦軸は転写紙を１０００枚通紙する間にリサイクルトナー経路を通過する紙粉の量（重量ｍｇ）、すなわち転写紙１０００枚当りにリサイクルトナー経路を通過する循環紙粉量を示している。例えば、トナー案内管２１の或る１個所で、そのトナー案内管２１の横断面を考え、１０００枚の転写紙Ｐが転写位置を通る間に、上記横断面部を通る紙粉の量が循環紙粉量である。図２における通紙枚数が「０」のとき、現像装置３には紙粉は存在しない。また図２中の「Ｋ」は「１０００」を意味する（図３乃至図５及び図１８においても同じ）。図２中の実線Ｅは、転写紙Ｐとして再生紙を使用したときの結果であり、鎖線Ｆは上質紙より成る転写紙Ｐを使用したときの結果を示している。
【００５０】
図２から判るように、転写紙Ｐの種類により、その各転写紙から像担持体表面に移行する紙粉の量が異なるので、上述の循環紙粉量も相違するが、いずれの場合も、通紙枚数の増大に伴って循環紙粉量は増大するものの、通紙枚数が或る枚数に達すると、循環紙粉量は増大せず、その循環紙粉量が飽和し、現像装置３中に存する紙粉の量も飽和する。循環紙粉量が増大して現像装置３中に存する紙粉の量が増えると、前述のように異常画像、すなわちひげ画像やホタルの発生が著しくなる。図２に示した例で言うと、循環紙粉量が１５ｍｇ／Ｋ枚以上となると、異常画像の発生が顕著となり、これが目視上大変目立つようになる。
【００５１】
上述のように、クリーニング装置１６で回収された転写残トナーの全てを現像装置３に戻し、これに含まれた紙粉を循環させると、通紙枚数の増大に伴って循環紙粉量が増大するが、最終的にはその循環紙粉量は飽和する。その理由は、次のように考えられる。
【００５２】
現像装置３から像担持体１の表面に付着した紙粉が転写紙Ｐや転写ベルト１４に移行して持ち去られる割合は極めて少なく、像担持体上のほとんどの紙粉がその像担持体に付着したままトナー像の転写位置を通過する。例えば、現像装置３から像担持体表面に付着した紙粉の９２％が像担持体に付着したまま残り、他の８％が転写紙Ｐや転写ベルト１４に付着して持ち去られる。或る小割合の量の紙粉が転写紙等に持ち去られるのである。これに対し、像担持体に転写紙Ｐから新たに供給される紙粉の量はほぼ一定している。従って、通紙枚数が少ないうちは、現像装置３から像担持体１に新たに付着した紙粉が転写紙Ｐや転写ベルト１４に移行して持ち去られる量に対して、転写紙Ｐから像担持体１に新たに供給される紙粉の量の割合が大きい。このため循環紙粉量が漸次増大し、現像装置３に存する紙粉の量も増大して行く。ところが、通紙枚数が増加して、循環紙粉量が多くなると、現像装置３から像担持体１に付着した紙粉のうち、転写紙Ｐや転写ベルト１４に移行する紙粉の量の絶対量が増えるので、その紙粉量と、転写紙Ｐから新たに像担持体表面に移行する紙粉の量とがバランスするようになり、循環紙粉量が飽和するものと考えられる。
【００５３】
上述のように、トナーリサイクル装置２６によって転写残トナーの全てを現像装置に戻すように構成すると、現像装置３内の紙粉の量は飽和するものの、その量がかなり多いため、かかる紙粉の混入したトナーによって像担持体上にトナー像を形成すると、異常画像の発生が顕著となる。これがトナーリサイクル装置を有する従来の画像形成装置の欠点となっていたのである。
【００５４】
これに対し、図１を参照して先に説明した本例の画像形成装置においては、クリーニング装置１６により像担持体１から除去された転写残トナーの一部だけを現像装置３に戻し、他の転写残トナーを再使用しないように構成されている。この構成により、現像装置３に存する紙粉の量を大幅に減らすことができ、異常画像の発生を効果的に抑えることができる。かかる効果を明らかにするため、本発明者の行った実験例を説明する。
【００５５】
図１に示した画像形成装置において、単位時間当りに、クリーニング装置１６からトナー案内管２１に送り込まれる転写残トナーの重量をＴ１とし、そのうちの現像装置３に戻される単位時間当りの転写残トナーの重量をＴ２としたとき、Ｔ２／Ｔ１で表わされる値をリサイクル率と言うことにする。図３は、図１に示した本例の画像形成装置を用いて画像形成動作を行い、上述のリサイクル率を各種変えたときに、前述の循環紙粉量の飽和値（転写紙１０００枚当りの紙粉重量）がいかに変化するかを示した実験結果である。転写紙Ｐとしては、再生紙を使用した。
【００５６】
図３におけるリサイクル率が１００％は、全ての転写残トナーを現像装置３に戻すことを意味し、これはトナーリサイクル装置を設けた従来の画像形成装置に相当する。また、リサイクル率０％とは、全て転写残トナーをトナータンク２５に排出することを意味し、これはトナーリサイクル装置を設けない従来の画像形成装置に相当する。リサイクル率１００％のとき、循環紙粉量の飽和値は２５ｍｇ／Ｋ枚となっており、これは図２の実線Ｅで示された循環紙粉量の飽和値と一致する。
【００５７】
ここで、図３から判るように、例えばリサイクル率が９０％、すなわち全転写残トナーのうちの１０％の転写残トナーをトナータンク２５に排出し、全転写残トナーのうちの９０％の転写残トナーを現像装置３に戻してこれを再利用したとき、循環紙粉量の飽和値は約１０ｍｇ／Ｋ枚となっていて、この値はリサイクル率が１００％の場合の飽和値２５ｍｇ／Ｋ枚に比べて大きく低下している。また、リサイクル率が８０％になると、循環紙粉量の飽和値は約６ｍｇ／Ｋ枚となり、やはり急激に低下している。このように、全転写残トナーのうちのわずかな量の転写残トナーを現像装置３に戻さずに、これをトナータンク２５に排出するだけで、循環紙粉量の飽和値を大きく下げることができる。図４は、転写紙Ｐとして再生紙を用い、リサイクル率を４５％に設定したときの通紙枚数と循環紙粉量との関係を示す実験結果である。この図からも、通紙枚数が或る値を越えると循環紙粉量が飽和し、その飽和値が図２の実線Ｅの場合に比べて約１／１５程にまで大きく低下していることが判る。
【００５８】
上述した現象は、次のようにして発生するものと推測される。
【００５９】
リサイクルトナー経路の紙粉の量が飽和したものとし、このときの循環紙粉量をＷｍｇ／Ｋ枚とする。また、この状態で転写紙Ｐから像担持体１に新たに供給される紙粉の量（転写紙１０００枚当りの紙粉重量）が２ｍｇ／Ｋ枚であるとし、現像装置３から像担持体に付着した紙粉の量（転写紙１０００枚当りの紙粉重量）の８％が、転写位置を通過する転写紙Ｐや転写ベルト１４に付着して持ち去られ、他の９２％の紙粉が像担持体表面に付着したままであると仮定する。そして、リサイクル率をｙ％とすると、循環紙粉量Ｗは、Ｗｍｇ／Ｋ枚＝（２ｍｇ／Ｋ枚＋０．９２×Ｗｍｇ／Ｋ枚）×ｙ／１００で表わされる。ここで、例えばｙ＝１００％とすると、Ｗ＝２５ｍｇ／Ｋ枚となり、これは、図３に示したグラフにおけるリサイクル率が１００％のときの飽和値（２５ｍｇ／Ｋ枚）に一致する。また、ｙ＝９０％であるとすると、Ｗｍｇ／Ｋ枚は約１０ｍｇ／Ｋ枚となり、これも図３に一致している。
【００６０】
上述のように、像担持体から除去した転写残トナーの一部を現像装置３に戻して再利用し、他の転写残トナーをトナータンク２５に搬送することにより、現像装置３内の紙粉の量を大幅に低下させることができ、これによって転写紙Ｐ上に異常画像が形成される不具合を効果的に抑制することができる。先の説明からも判るように、リサイクル率を例えば５０％とすることで、そのリサイクル率が０％の場合に比べ、トナーイールド、すなわち、トナー貯留部にセットされたトナーボトル１本分のトナーによりコピーできるコピー枚数を約１０％上昇させ、またリサイクル率が１００％である場合に比べて、循環紙粉量の飽和値を１／１０以下にすることができる。このように、トナー消費量の低減効果と、異常画像の発生低減効果を両立させることができるのである。
【００６１】
ところで、或るリサイクル率で転写残トナーを現像装置３に戻し、他の転写残トナーをトナータンク２５に搬送するように画像形成装置を構成し、専らこの態様で画像形成装置を使用するようにしてもよいが、画像形成装置を使用するユーザのなかには、転写紙Ｐに形成された画像の画質が多少悪くともトナーの消費量を可能な限り少なくしたいと考える者もいれば、逆にトナーの消費量の減少よりも画質の向上を優先したいと考える者もいる。或いは、トナーの消費量も減らし、かつ画質も或る程度高いものにしたいと考える者もいる。
【００６２】
そこで、トナー案内管２１をその軸線のまわりに回転可能に支持すると共に、図６に示すように、トナー案内管２１に前述のトナー排出孔２３を形成するほか、そのトナー排出孔２３よりもはるかに開口面積の大きな孔より成る出口２７を形成しておくこともできる。トナー排出孔２３と出口２７は、トナー案内管２１の周方向における異なった位置に形成されている。
【００６３】
トナーの消費量の低減を最優先させたいユーザの画像形成装置に対しては、図７に示す如く出口２７がほぼ下方を向くように、トナー案内管２１を回転させる。これにより、トナー案内管２１内を搬送された転写残トナーＴＡは、その全体が大開口の出口２７を通して下方に落下し、現像装置３に戻される。これにより、全ての転写残トナーＴＡが現像装置３において再利用されるので、トナーの消費量を効果的に低減できる。但し、この場合には、異常画像が発生しやすくなる。
【００６４】
画質の向上を最も優先させたいユーザの画像形成装置に対しては、図８に示すように、トナー排出孔２３と出口２７が共に形成されていないトナー案内管部分が下方に向くように、トナー案内管２１を回転させる。これにより、トナー案内管２１を搬送される全ての転写残トナーＴＡが図１に示したトナータンク２５に排出される。このため、現像装置３では転写残トナーは全く使用されず、これにより高品質な画像を形成できる。但し、この場合には、トナータンク２５に排出されるトナーの量が増え、トナーの消費量が増大する。
【００６５】
また、画像の画質の向上と、トナー消費量の低減を共に望むユーザの画像形成装置に対しては、図６に示したように、トナー排出孔２３がほぼ下方を向くようにトナー案内管２１を回転させ、前述のように一部の転写残トナーを現像装置３に戻し、他のトナーをトナータンク２５に搬送するようにすればよい。
【００６６】
上述のように、クリーニング装置１６によって像担持体１から除去された転写残トナーの全体を現像装置３に戻すか、又はその転写残トナーの全体をトナー収容部へ搬送するか、或いはその転写残トナーの一部を現像装置３に戻し、かつ他の転写残トナーをトナー収容部へ搬送するかを選択できるようにトナーリサイクル装置２６を構成することによって、ユーザの多様な要求に応えることができる。
【００６７】
また、前述のようにトナー案内管２１を回転可能に支持しておき、このトナー案内管２１をその軸線Ｘのまわりに回転させることにより、トナー排出孔２３から排出される転写残トナーの量を調整することができる。このように、現像装置とトナー収容部へそれぞれ送られる転写残トナーの量の割合を調整可能に構成することにより、所望するリサイクル率で、転写残トナーを現像装置３に戻すことが可能となる。
【００６８】
ところで、図１に示した例では、トナー案内管２１に形成されたトナー排出孔２３から排出される転写残トナーを現像装置３へ落下させ、トナー案内管２１の出口２４から排出される転写残トナーをトナータンク２５へ落下させるように構成されているが、これとは逆に、トナー排出口２３から排出される転写残トナーをトナータンク２５へ、またトナー案内管２１の端部開口の出口２４から排出される転写残トナーを現像装置３にそれぞれ落下させるように構成することもできる。
【００６９】
要は、クリーニング装置によって像担持体から除去された転写残トナーの一部を現像装置に戻し、かつ他の転写残トナーをトナー収容部へ搬送することのできるトナーリサイクル装置が、転写残トナーが通るトナー案内管と、そのトナー案内管内の転写残トナーを搬送するトナー搬送部材とを有し、上記トナー案内管に、現像装置又はトナー収容部へ送られる転写残トナーが、当該トナー案内管から落下するトナー排出孔と、そのトナー排出孔よりも開口面積の大きな孔より成る出口を形成し、トナー案内管をその軸線のまわりに回転可能に支持するのである。これにより、簡単な構成によって、転写残トナーを現像装置３とトナー収容部にそれぞれ振り分けて搬送することが可能となる。
【００７０】
前述のように、トナー案内管２１を回転させてトナー排出孔２３の角度位置を調整することにより、そのトナー排出孔２３から排出させる転写残トナーの量、すなわちリサイクル率を調整することができる。その際、トナー排出孔２３の開口面積は適宜設定できるが、トナー排出孔２３の開口面積が大きすぎると、所望するリサイクル率が得られる角度位置にトナー案内管２１を回転させることが容易でなくなる。このため、トナー排出孔２３の開口面積は、ここを転写残トナーが通過できる範囲内で、できるだけ小さく設定することが好ましい。以下、その理由を明らかにする。
【００７１】
図１０は、図６に示したトナー排出孔２３を有するトナー案内管２１の斜視図であり、図１１は図６に示したトナー排出孔２３よりも大きな開口面積のトナー排出孔１２３を有するトナー案内管２１の断面図、図１３は図１１に示したトナー案内管２１の斜視図である。図１１及び図１３においては、図６乃至図８に示した出口２７の図示を省略してある（図９及び図１２においても同じ）。
【００７２】
ここで、トナー案内管２１の軸線Ｘの方向に対して直交するトナー案内管周方向の向きを横方向とすると、図６及び図１１に示したトナー排出孔２３，１２３の横方向における中心ＣＬが最も下方に位置するときのトナー排出孔２３，１２３の角度位置を０°の位置とし、この位置を基準として、トナー案内管２１を図６及び図１１における時計方向に回転させたときのトナー排出孔２３，１２３の中心ＣＬの角度位置をプラス側にとって考えるものとする。
【００７３】
トナー排出孔１２３の角度位置を図１１に示すように定めたとき、そのトナー排出孔１２３の開口面積は大きいため、その横方向の幅ｈ１はトナー案内管２１内を搬送される転写残トナーＴＡの横方向の幅Ｈよりも大きくなる。このため、トナー案内管２１内の転写残トナーＴＡは、トナー排出孔１２３を通して大量に下方に落下する。これに対し、このトナー排出孔１２３を有するトナー案内管２１を、図１２に示すようにプラス側に角度θだけ回転させると、トナー案内管２１内の転写残トナーＴＡは、その一部がトナー排出孔１２３にかかって、ここから下方に落下するが、転写残トナーＴＡの他の一部はトナー排出孔１２３から外れて位置する。このため、トナー排出孔１２３を通して下方に落下する転写残トナーＴＡの量は、図１１の状態よりも大幅に減少する。
【００７４】
一方、図６に示したトナー案内管２１のトナー排出孔２３の開口面積は小さいため、トナー排出孔２３が図６に示した位置にあるとき、トナー排出孔２３の横方向の幅のｈ２は、トナー案内管２１内の転写残トナーＴＡの横方向の幅Ｈよりも狭くなり、転写残トナーＴＡはトナー排出孔２３の全体を覆った状態となる。次に、図９に示すように、このトナー案内管２１をプラス側に角度θだけ回転させたとき、トナー排出孔２３の開口面積が小さいため、依然として転写残トナーＴＡはトナー排出孔２３の全体を覆ったままとなる。このため、トナー案内管２１を図６に示した角度位置から図９に示した位置まで回転させても、トナー排出孔２３から排出される転写残トナーＴＡの量はわずかに変化するだけである。
【００７５】
図５は、直径４ｍｍのトナー排出孔２３を有するトナー案内管２１と、８ｍｍ×１５ｍｍの長方形のトナー排出孔１２３を有するトナー案内管２１を、０°の位置から回転させたとき、全転写残トナーのうちの現像装置３へ戻される転写残トナーの割合、すなわちリサイクル率がいかに変化するかを調べた実験結果を示している。実線Ｉが大開口面積のトナー排出孔１２３を有するトナー案内管の実験結果であり、鎖線Ｊが小開口面積のトナー排出孔２３を有するトナー案内管の実験結果である。なお、この実験で用いたトナー案内管２１のトナー排出口２３，１２３は、図６及び図１１に示したものと多少相違しているが、トナー排出口２３の開口面積が、トナー排出口１２３の開口面積よりも小さいことは共通している。
【００７６】
図５の実線Ｉから判るように、大開口面積のトナー排出孔１２３を有するトナー案内管２１の場合、その角度位置を０°の位置と１８０°の位置に設定することにより、リサイクル率１００％と０％にすることができるが、そのトナー案内管２１を１０°の位置から３０°の位置へ回転させたとき、リサイクル率は急激に減少する。従って、例えばリサイクル率を５０％に設定すべきとき、そのトナー案内管２１の角度位置を２０°の近辺の位置に設定したとしても、部品のばらつきによって、リサイクル率が正確に５０％とならぬことがある。
【００７７】
これに対し、小開口面積のトナー排出孔２３を有するトナー案内管２１の場合、図５の鎖線Ｊから判るように、その角度位置を０°の位置から４０°の位置に回転させたとき、リサイクル率が少しずつ増大し、その変化の割合は非常に少ない。このため、多少の部品のばらつきがあったとしても、トナー案内管２１の角度位置を調整することにより、正確なリサイクル率を設定することができる。例えばリサイクル率を５０％に設定する場合には、トナー排出口２３を有するトナー案内管２１の角度位置を２０°の近辺の位置に設定すればよい。
【００７８】
なお、図５の鎖線Ｊから判るように、小開口面積のトナー排出孔２３を有するトナー案内管２１の場合、そのトナー排出孔２３の角度位置を０°の位置、すなわち鉛直下向きの位置にしたときにリサイクル率が最大となっておらず、その角度位置がほぼ４０°のときに最大となっている。これは、トナー案内管２１内のトナー搬送スクリュー２２（図１）が、図６における矢印Ｋ方向に回転するので、転写残トナーＴＡがそのトナー搬送スクリュー２２によってこの方向Ｋに押され、この状態で転写残トナーＴＡが搬送されるためである。このように、リサイクル率が最大となるトナー排出孔２３の角度位置は、トナー搬送スクリュー２２の回転数、そのスクリューのピッチ、トナー排出孔２３の大きさ、トナー案内管２１の内径、転写残トナーの性質、転写残トナーの量などによって変化するので、実際のトナーリサイクル装置の構造を用いた実験結果から、リサイクル率が最大となるトナー排出孔２３の角度位置を確定することが望ましい。
【００７９】
上述のように、トナー排出孔２３の横方向の幅ｈ２を、当該トナー排出孔２３を通る転写残トナーの横方向の幅Ｈよりも小さく設定することによって、正確に所望するリサイクル率を定めることができる。また、トナー排出孔２３の開口面積を３０ｍｍ２以下、好ましくは３ｍｍ２以下に設定すると、上述の効果をより確実なものにすることができる。これは、多数の実験により確められている。
【００８０】
また、上述の如く形成されたトナー排出孔２３を、トナー案内管２１の軸線Ｘの方向に沿って複数個形成すると、トナー排出孔２３から排出される転写残トナーの量が極端に少なくなることを阻止しつつ、上述した効果をより一層確実なものにすることができる。
【００８１】
また、上述の如く形成されたトナー排出孔２３は、図１４に示すように、その開口面積がトナー案内管２１の半径方向外方に向けて一定となるように形成されていてもよいが、かかるトナー排出孔２３の場合、そのエッジ部２３Ａに転写残トナーが付着して堆積し、これによってトナー排出孔２３の見かけ上の径が小さくなり、ここを転写残トナーが通り難くなるため、経時的にリサイクル率が低下するおそれがある。これに対し、図１５に示すように、トナー排出孔２３の開口面積が、トナー案内管２１の半径方向外方に向けて漸次大きくなるように、トナー排出孔２３がテーパ状に形成されていると、そのトナー排出孔２３のトナー案内管内部側のエッジ部２３Ａが鋭角となるため、ここに転写残トナーが付着し難くなり、常にリサイクル率を所望する値に維持することができる。
【００８２】
さらに、上述の如く形成されるトナー排出孔２３の形状は、円形、楕円形、長円形又は矩形などの適宜な形態にすることができるが、トナー排出孔２３を円形に形成した場合、このトナー排出孔２３は、図１６に示すように、トナー搬送スクリュー２２（図１）の回転方向Ｋに沿って、そのトナー排出孔２３の幅が狭まるため、トナー搬送スクリュー２２の回転方向Ｋにおけるトナー排出孔２３の下流側の端部２３Ｂに転写残トナーが堆積し、これによってリサイクル率が低下するおそれがある。
【００８３】
これに対し、図１７に示すように、トナー排出孔２３を矩形に形成し、その互いに平行な２つの辺２３Ｃがほぼトナー案内管２１の軸線Ｘの方向に延びるようにトナー排出孔２３を配置すると、トナー搬送スクリューの回転方向Ｋにおいて、トナー排出孔２３の幅が一定となるので、このトナー排出孔２３に転写残トナーが堆積し難くなる。これにより、常にリサイクル率を所望する値に維持することが可能となる。
【００８４】
上述したトナー排出孔２３の各構成を適宜組み合せることが好ましく、特にトナー排出孔２３を上述の如く矩形にすると共に、その幅（開口面積）が、トナー案内管の半径方向外方に向けて漸次大きくなるように、当該トナー排出孔２３をテーパ状に形成すると、そのトナー排出孔２３への転写残トナーの堆積をより効果的に防止できる。
【００８５】
前述のように、トナー案内管２１をその軸線Ｘのまわりに回転可能に支持し、そのトナー案内管２１を回転させることによって、リサイクル率を所望する値に設定することができる。その際、トナー案内管２１を手動で回転させてトナー排出孔２３の位置を調整するように構成してもよいが、そのトナー案内管２１を自動的に回転させるように構成してもよい。例えば、図１に示すように、トナー案内管２１の外周面にギア２８を固定し、画像形成装置本体に支持されたモータ２９より成る駆動手段の出力ギア３０を上記ギア２８に噛み合せ、該モータ２９の作動によって、ギア３０，２８を回転させ、これによりトナー案内管２１をその軸線Ｘのまわりに回転させて、トナー排出孔２３の角度位置を調整し、全転写残トナーのうちの所望する割合の転写残トナーが現像装置３へ戻されるようにするのである。
【００８６】
このように、トナー案内管２１を、その軸線Ｘのまわりに回転可能に支持すると共に、該トナー案内管をその軸線Ｘのまわりに回転させる駆動手段を設けることによって、容易かつ正確にリサイクル率を所望する値に設定することが可能となる。
【００８７】
以上説明した各構成の画像形成装置において、像担持体１に形成されるトナー像の画像比率（１枚の転写紙の全表面積に対するトナー像の面積の比率）が高くなると、クリーニング装置１６により像担持体から除去される転写残トナーの量が増え、トナー案内管２１を搬送される転写残トナーの量が増大する。このようになると、トナー排出孔２３から落下しない転写残トナーの量が増え、トナータンク２５に搬送される転写残トナーの量が増大する。このため、リサイクル率が予め設定した所望する値よりも低下してしまう。トナー像の画像比率が低下すると、逆にリサイクル率が上昇し、この場合もリサイクル率が狙いの値からずれてしまう。
【００８８】
そこで、それ自体周知のように、原稿の画像比率を図示していない制御装置によって読み取ることにより、転写残トナーの量を予測し、その画像比率が所定の値よりも高い場合には、トナー排出孔２３から排出される転写残トナーの量が増大する向きにトナー案内管２１を自動的に回転させ、逆に画像比率が所定の値より低い場合には、トナー排出孔２３から排出される転写残トナーの量が減少する向きにトナー案内管２１を自動的に回転させれば、画像比率の高低にかかわらず、リサイクル率を常に所望する一定の値に維持することができる。
【００８９】
一般的に示せば、像担持体に形成されるトナー像の画像比率に応じて、現像装置とトナー収容部へそれぞれ送られる転写残トナーの量の割合を自動的に調整できるように構成するのである。
【００９０】
図１に示した例のように、軸線Ｘのまわりに回転可能に支持されたトナー案内管２１を用いた場合には、像担持体１に形成されるトナー像の画像比率に応じて、トナー排出孔２３のトナー案内管回転方向位置を調整すべく、トナー案内管２１をその軸線Ｘのまわりに回転駆動する駆動制御手段を設ければよい。図示した例では、モータ２９と、図示していない制御装置が、上述の駆動制御手段を構成する。
【００９１】
また、上述した各構成において、画像形成装置内の温度、特に像担持体表面の温度が高くなると、像担持体から除去された転写残トナーの凝集度が上昇し、トナー排出孔２３から落下しない転写残トナーの量が増大し、現像装置３へ戻される転写残トナーの量が減少してリサイクル率が低下することが実験により確認されている。逆に、画像形成装置内の温度、特に像担持体表面の温度が低下して、転写残トナーの凝集度が低くなると、リサイクル率が上昇し、いずれの場合も、リサイクル率が狙いの値からずれてしまう。
【００９２】
そこで、画像形成装置内の温度を検知し、その温度が所定温度よりも高くなったときは、トナー排出孔２３から排出される転写残トナーの量が増大する向きにトナー案内管２１を自動的に回転させ、逆に画像形成装置内の温度が所定温度よりも低くなったときは、トナー排出孔２３から排出される転写残トナーの量が減少する向きにトナー案内管２１を自動的に回転させれば、画像形成装置内の温度の高低に影響されることなく、リサイクル率を常に所望する一定の値に維持することができる。画像形成装置内の温度を検知し、その検知温度から転写残トナーの凝集度を予測し、これに応じてトナー案内管２１のトナー排出孔２３の角度位置を調整して、リサイクル率を一定に維持するのである。
【００９３】
一般的に示せば、画像形成装置内の温度に応じて、現像装置とトナー収容部へそれぞれ送られる転写残トナーの量の割合を自動的に調整できるように構成する。
【００９４】
図１に示した例のように、軸線Ｘのまわりに回転可能に支持されたトナー案内管２１を用いた場合には、画像形成装置内の温度、特に像担持体表面の温度を検知する温度センサ３１を設けると共に、その温度センサ３１の検知結果に基づいて、トナー排出孔２３のトナー案内管回転方向位置を調整すべく、トナー案内管２１をその軸線Ｘのまわりに回転駆動する駆動制御手段を設ければよい。
【００９５】
以上説明した画像形成装置においては、そのトナーリサイクル装置２６が、一部の転写残トナーを現像装置３に戻し、他の転写残トナーをトナータンク２５に搬送するように構成されているが、そのトナーリサイクル装置２６を、クリーニング装置１６によって像担持体１から除去された転写残トナーの全体を現像装置３に戻すリサイクルモードと、該転写残トナーの全体をトナー収容部へ搬送する非リサイクルモードとを交互に実行するように構成することもできる。
【００９６】
この例のトナーリサイクル装置２６も、前述のように、転写残トナーＴＡが通るトナー案内管２１と、そのトナー案内管内の転写残トナーＴＡを搬送するトナー搬送スクリュー２２として構成されたトナー搬送部材とを有していて、そのトナー案内管２１は、現像装置３に送られる転写残トナーの出口（以下、第１の出口という）２７（図７）と、トナータンク２５より成るトナー収容部へ送られる転写残トナーの出口（以下、第２の出口という）２４（図１）とを有している。
【００９７】
リサイクルモードが実行されるときは、第１の出口２７が図７に示したほぼ下方を向くように、トナー案内管２１の角度位置が設定される。これによってトナー案内管２１内を搬送される全ての転写残トナーＴＡが、第１の出口２７から現像装置３へ送られる。これに対し、非リサイクルモードが実行されるときは、図１に示したモータ２９が作動して、図８に示したように、トナー排出孔２３と第１の出口２７の形成されていないトナー案内管部分が下方を向くように、トナー案内管２１が回転される。これにより、トナー案内管２１内を搬送される全ての転写残トナーＴＡが、トナー案内管２１の第２の出口２４から、トナータンク２５より成るトナー収容部へ送られる。所定回数の画像形成動作、すなわち通紙が行われる毎に、リサイクルモードと非リサイクルモードの切り換えが行われるように、図示していない制御手段によってトナーリサイクル装置２６が制御されるのである。
【００９８】
図１８はリサイクルモードと非リサイクルモードが交互に行われるときの通紙枚数と循環紙粉量の関係を説明するグラフであり、図１９はそのフローチャートを示している。この例では、画像形成装置をユーザのところに出荷するとき、リサイクルモードを実行できるように、第１の出口２７が下方を向いた状態に画像形成装置が設定されている。従って、図１８に示した第１の段階（Ｉ）においてはリサイクルモードが実行される（図１９のＳ１）。これにより、通紙枚数の増加に伴って循環紙粉量が漸次増加する。このリサイクルモードは、異常画像の発生が目立つようになる前の規定の通紙枚数Ｎ１の時点で止められ、この時点Ｎ１でトナー案内管２１が回転駆動されて、第２の段階（II）の非リサイクルモードに切り換えられる（図１９のＳ２，Ｓ３）。このようにして非リサイクルモードが実行されることにより、循環紙粉量は漸次減少する。図１８に示した例では前述のリサイクルトナー経路中に紙粉がなくなるＮ２の通紙枚数となるまで、第２の段階（II）の非サイクルモードが続けられる。通紙枚数が規定のＮ２になると、第３の段階（III）に切り換えられ（図１９のＳ４，Ｓ５）、この段階で、第１の段階（Ｉ）と全く同じリサイクルモードが実行される。引き続き第４の段階（IV）において第２の段階（II）と全く同じ非リサイクルモードが実行され、以降、かかる動作が繰り返される。
【００９９】
上述の構成によっても、リサイクルモードが実行されるので、トナーの消費量を減少させることができ、しかも異常画像が目立つようになる前に、非リサイクルモードに切り換えられるので、異常画像の発生を効果的に抑制することができる。しかも、紙粉の含有量の多い転写残トナーをトナータンク２５に排出するので、紙粉の排出効率を高めることができる。
【０１００】
また図１８及び図１９に示した例では、非リサイクルモードの実行により、リサイクルトナー経路中から紙粉を全て排出させた後に、リサイクルモードに移行するので、異常画像の発生をより一層効果的に抑制することができる。なお、紙粉をリサイクルトナー経路から全て排出させるのに要する時間は、その経路の長さによって定められる。
【０１０１】
リサイクルモードから非リサイクルモードへの切り換えと、その逆の切り換えは、所定回数の画像形成動作、すなわち所定枚数の通紙が行われる毎に行われるが、その好ましい回数は、転写紙Ｐの紙質によって異なる。このため、モードを切り換える通紙枚数、すなわち所定の画像形成回数を、ユーザが入力して設定できるように構成することが好ましい。例えば、画像形成装置の操作部を操作して、上述の所定回数を入力できるようにするのである。このように、所定回数を入力するための入力手段を設けることによって、ユーザは自ら使用する転写紙の紙質に応じて、リサイクルモードと非リサイクルモードを切り換える所定回数を自由に設定することができる。
【０１０２】
以上説明した実施形態例においては、トナー案内管２１に形成されたトナー排出孔２３，１２３及び第１の出口２７によって、転写残トナーを現像装置３へ戻すか、又はトナータンク２５に搬送するかを制御したが、図２０に模式的に示すようにトナー案内管２１を現像装置３に通じる管２１Ａと、トナータンク２５に通じる管２１Ｂとに分岐し、その分岐部に規制部材３２を設け、その規制部材３２を実線、鎖線又は破線で示す位置に作動させることにより、転写残トナーの全体を現像装置３へ送り、或いは全ての転写残トナーをトナータンク２５に搬送し、又は当該転写残トナーを所定の割合で、現像装置３とトナータンク２５にそれぞれ搬送できるように構成することもできる。
【０１０３】
上述の例のトナーリサイクル装置２６は、現像装置３とトナー収容部へそれぞれ送られる転写残トナーの量の比率を調整すべく作動可能な規制部材３２を有しているのであるが、その際、その規制部材３２を駆動する駆動手段、例えば図示していないモータを設けると、規制部材３２を図２０に実線、鎖線又は破線で示す各位置に自動的に切り換えることが可能となる。
【０１０４】
また、図２０に示した例の場合も、像担持体に形成されるトナー像の画像比率に応じて、現像装置３とトナー収容部へそれぞれ送られる転写残トナーの量の割合を調整すべく、規制部材３２を駆動する駆動制御手段（図示せず）を設け、また画像形成装置内の温度を検知する温度センサ（図２０には示さず）と、その温度センサの検知結果に基づいて、現像装置３とトナー収容部へそれぞれ送られる転写残トナーの量の割合を調整すべく、規制部材３２を駆動する駆動制御手段（図示せず）を設けることにより、常に所定のリサイクル率を維持することが可能となる。
【０１０５】
また、以上説明した各構成の画像形成装置に、トナーリサイクル装置２６により搬送される転写残トナーに対して衝撃を与える衝撃付与装置を設けると、トナーリサイクル装置２６により搬送される転写残トナーが途中で詰まるような不具合を防止できる。図２１に、その衝撃付与装置３３の一例を示す。ここに例示した衝撃付与装置３３は、画像形成装置本体に対してピン３４を介して揺動自在に支持された揺動部材３５と、回転駆動されるカム３６と、揺動部材３５の後端をカム３６に圧接させるばね３７とを有していて、揺動部材３５の先端はトナー案内管２１の外周面に当接可能となっている。カム３６が回転することにより、揺動部材３５が矢印方向に揺動し、これによってその揺動部材３５の先端がトナー案内管２１に間欠的に衝突し、これによってトナー案内管２１内の転写残トナーに衝撃が与えられる。
【０１０６】
上述の如き衝撃付与装置を設けると、トナー案内管２１に形成されるトナー排出孔２３を小さく形成した場合にも、そのトナー排出孔２３にトナーが詰まる不具合を防止できる利点が得られる。
【０１０７】
以上、本発明の好ましい各種構成を説明したが、本発明はこれらの構成に限定されるべきものではなく、各種改変可能である。例えば、現像装置に送られる転写残トナーから紙粉を除去するためのフィルタを設けることもできる。また像担持体からトナー像を転写される転写材が、中間転写体より成り、その中間転写体に転写されたトナー像を最終転写材に転写する形式の画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【０１０８】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、転写残トナーの一部を現像装置に戻し、他の転写残トナーをトナー収容部へ搬送するので、トナーの消費量を減らし、かつ異常画像の発生を効果的に抑制することができる。しかも、簡単な構成のトナーリサイクル装置によって、転写残トナーを、現像装置とトナー収容部にそれぞれ送り込むことが可能である。さらに、トナー案内管を自動的に回転させることができ、トナーリサイクル装置の取り扱いを容易にすることができる。
【０１１４】
請求項２乃至５に係る発明によれば、所望するリサイクル率を正しく維持することが可能である。
【０１２２】
請求項６に係る発明によれば、転写残トナーの詰まり現象の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例を示す部分断面概略図である。
【図２】循環紙粉量が飽和することを説明する図である。
【図３】転写残トナーの一部を現像装置に戻さないようにすることによって、循環紙粉量を急激に減少させることができることを説明する図である。
【図４】リサイクル率が４５％のときの、図２と同様な図である。
【図５】トナー案内管の角度位置とリサイクル率との関係を示す図である。
【図６】図１のVI−VI線拡大断面図であって、トナー搬送スクリューの図示を省略した図である。
【図７】図６に示したトナー案内管を回転させたときの様子を示す断面図である。
【図８】図６に示したトナー案内管を、図７とは異なる角度位置に回転させたときの断面図である。
【図９】トナー案内管のトナー排出孔の角度位置を図６の状態から回転させたときの断面図である。
【図１０】図６に示したトナー案内管の斜視図である。
【図１１】大開口面積のトナー排出孔を有するトナー案内管の断面図である。
【図１２】図１１に示したトナー案内管を回転させたときの断面図である。
【図１３】図１１に示したトナー案内管の斜視図である。
【図１４】トナー排出孔を拡大して示す断面図である。
【図１５】他の形態のトナー排出孔を拡大して示す断面図である。
【図１６】円形のトナー排出孔を有するトナー案内管の破断斜視図である。
【図１７】矩形のトナー排出孔を有するトナー案内管の破断斜視図である。
【図１８】リサイクルモードと非リサイクルモードを実行したときの通紙枚数と循環紙粉量の関係を示す図である。
【図１９】リサイクルモードと非リサイクルモードを実行するときのフローチャートである。
【図２０】規制部材によって転写残トナーの搬送方向を切り換える例を示す概略断面説明図である。
【図２１】衝撃付与装置を示す図である。
【符号の説明】
１像担持体
３現像装置
１１転写装置
１６クリーニング装置
２１トナー案内管
２３，１２３トナー排出孔
２３Ｃ辺
２６トナーリサイクル装置
２７出口
３３衝撃付与装置
Ｈ幅
ｈ２幅
ＴＡ転写残トナー
Ｘ軸線

Claims

像担持体と、該像担持体の表面にトナー像を形成する現像装置と、該トナー像を転写材に転写する転写装置と、転写材にトナー像が転写される転写位置を通過した像担持体表面に付着している転写残トナーを除去するクリーニング装置と、該クリーニング装置によって像担持体から除去された転写残トナーの一部を前記現像装置に戻し、かつ他の転写残トナーをトナー収容部へ搬送することのできるトナーリサイクル装置とを具備し、該トナーリサイクル装置は、転写残トナーが通るトナー案内管と、該トナー案内管内の転写残トナーを搬送するトナー搬送部材とを有し、前記トナー案内管には、現像装置又はトナー収容部へ送られる転写残トナーが、当該トナー案内管から落下するトナー排出孔と、該トナー排出孔よりも開口面積の大きな孔より成る出口が形成され、前記トナー案内管がその軸線のまわりに回転可能に支持されていると共に、該トナー案内管をその軸線のまわりに回転させる駆動手段を具備し、前記トナー排出孔と出口は、トナー案内管の周方向における異なった位置に形成されている画像形成装置。
前記トナー案内管の軸線方向に対して直交するトナー案内管周方向の向きを横方向としたとき、前記トナー排出孔の横方向の幅が、当該トナー排出孔を通る転写残トナーの横方向の幅よりも小さく設定されている請求項１に記載の画像形成装置。
前記トナー排出孔が、トナー案内管の軸線方向に沿って複数個形成されている請求項１又は２に記載の画像形成装置。
前記トナー排出孔は、その開口面積が、トナー案内管の半径方向外方に向けて漸次大きくなるようにテーパ状に形成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記トナー排出孔は矩形に形成され、その互いに平行な２つの辺が、ほぼトナー案内管の軸線方向に延びている請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記トナーリサイクル装置により搬送される転写残トナーに対して衝撃を与える衝撃付与装置を具備している請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。