JPH0619312A

JPH0619312A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0619312A
Application number: JP5031460A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hodoshima; 隆程島; Shunji Kato; 俊次加藤; Kazuhisa Sudo; 和久須藤; Ichiro Hyo; 伊智郎標; Mayumi Yoshida; 真由美吉田; Hisao Murayama; 久夫村山; Shigeru Watanabe; 滋渡邊; Shinji Kato; 真治加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-04-11
Filing date: 1993-01-27
Publication date: 1994-01-28

Abstract

(57)【要約】【目的】トナーを有効に利用し、かつ、長期にわたっ
て高品質の画像が得られる画像形成装置を提供する。【構成】感光体ドラム１面上の残留トナーを回収する
クリーニング装置７と、現像ユニット４にトナーカート
リッジ４ｄとは別に設けた回収トナーホッパー４ｆと、
回収トナー搬送装置８と、回収トナー補給ローラ４ｅ
と、未使用トナー補給ローラ４ｃとを備えた複写機にお
いて、現像ユニット４内の回収トナー比率を一定以下に
するトナー補給ローラ４ｃ、４ｅの制御手段を設ける。
また、現像ユニット４内のトナー濃度が基準値より大き
く低下している場合には、回収トナー補給比率を小さく
設定してもよい。また、トナー濃度が極めて低い場合に
は、回収トナーの補給を停止し、未使用トナーのみの補
給を行なってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、転
写後の像担持体面上に残留したトナーをクリーニング装
置で回収し、現像装置に搬送して再利用する画像形成装
置に関するものである。更に詳しくは、回収したトナー
と未使用トナーの現像手段への補給方法の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子写真方式を利用する画像形成
装置において、像担持体である静電潜像担持体上に現像
されたトナーは通常大部分が転写紙に転写され画像を形
成する為に消費されるが、一部は静電潜像担持体上に残
留する。しかも環境条件等によって、例えば高温高湿環
境下では、転写効率が悪化してさらに多くのトナーが静
電潜像担持体上に残留する。また、静電潜像以外の像担
持体面上に付着し、転写されなかった微量のトナーも静
電潜像担持体面上に残留する。この他にも、種々の作像
プロセス条件、例えばトナー濃度を制御するプロセスコ
ントロールのために静電潜像担持体面上に形成した基準
濃度パターンのトナー像も、同様に転写されずに静電潜
像担持体上に残留する。従来このようなトナーを有効に
再利用するために、クリーニング装置で回収して現像手
段である現像器に搬送したり、クリーニング装置を削除
し現像器にクリーニング動作も行わせたりして、転写さ
れずに静電潜像担持体上に残留したトナーを現像器で再
利用する方法が提案されている。このクリーニング装置
により回収されたトナー（以下、回収トナーという）を
再利用する方法として、現像器内の未使用の供給トナー
（以下、未使用トナーという）の上方に回収トナーを搬
送・供給する方法や、未使用トナー収容装置内へ回収ト
ナーを搬送・供給して混合する方法などがある。しか
し、回収されて、再利用しているトナーは、未使用トナ
ーに比べて、トナーの物性が変化している。例えば、回
収トナー中に、クリーニング時に像担持体上から一緒に
回収された紙粉等のトナー以外の異物や、凝集したトナ
ー等が混入してしまっていたり、また、回収トナーが未
使用トナーと比較して小粒径化してしまっていたりす
る。さらに、何度も画像形成プロセスを経て劣化し帯電
しにくくなったり、逆帯電トナーが含まれるようになっ
たり、転写チャージ等の負荷を受けて、その摩擦帯電能
力が低下してしまっていたり、回収トナーの粉体特性と
しての流動性が低下してしまっていたりする。したがっ
て、回収トナーと未使用トナーとを混合して利用する場
合、トナー濃度の均一性とトナー電荷量の安定性などを
維持することが困難であり、一度に多くの回収トナーを
現像器内に補給すると、画像以外の地肌部にトナーが多
く付着して地肌汚れや粒状汚れが発生したり、現像器か
らトナー飛散が発生したり、ノッチズレが生じたりしや
すいという問題点がある。

【０００３】なお、現像器の上方に未使用トナー収容装
置とは別に回収トナー収容装置を設け、該未使用トナー
収容装置からの未使用トナーの補給量と、該回収トナー
収容装置からの補給量とを適量制御する画像形成装置が
知られている（例えば、特開昭６０−４１０７９号公報
参照）。

【０００４】また、特開昭６０−５７３６５号公報で
は、転写後の画像の濃度を光学的センサによって検知
し、画像濃度低下時は回収トナーの連続補給と新しいト
ナーの補給を行い、画像濃度が低下しておらず、かつ転
写紙へのトナー像の転写率が低下した場合に、強制的に
ある所定量の新しいトナーを補給するかリサイクル動作
を停止するようにし、これにより、画像濃度が低下して
いないときに、回収トナーのみが補給されることによる
画質の低下やクリーニング不良の防止を図る画像形成装
置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開昭
６０−４１０７９号公報に示された構成によれば、該未
使用トナー収容装置からの未使用トナーの補給量と、該
回収トナー収容装置からの回収トナーの補給量とを関係
付けて制御していないので、回収トナーの補給量が一定
限度を超え、地肌汚れやトナー飛散が発生して画像品質
が劣化したり、クリーニング不良を発生してしまう恐れ
が残されていた。

【０００６】また、上記特開昭６０−５７３６５号公報
に示された構成によれば、画像の転写率が低下してから
トナー補給制御を行うので、地汚れ、トナー飛散等がお
きてもすぐには対処出来ない。また、ここでの転写率は
感光体ドラム上の転写後の残トナー量を光学的センサで
みて検知しているところ、この転写後の残トナー量は画
像の種類（文字、ベタ、濃度）によって大きく変わるの
で、動作が不安定である。さらに、回収トナーを使用す
ることによる問題は、画像濃度が低下していないときだ
けではなく、むしろ画像濃度低下時に顕著になるため対
策が不十分であった。

【０００７】このことについてもう少し詳しく説明す
る。図１６（ｂ）の横軸のａ、ｂ、ｃ、ｄは、通常の条
件下においてトナー濃度を変化させて図１６（ａ）に示
すように、それぞれ、３wt％、約４wt％、３wt％（この
ｃはａと同じトナー濃度であるが、一旦約４wt％まで上
昇した後のコピー継続でトナー濃度が低下して３wt％に
なったものである点がａと異なる）、約２wt％という互
いに異なる現像能力の状態にされた複写機に対応する。
そして、図１６（ｂ）の縦軸は、それぞれの状態の複写
機の現像器に同量の回収トナーを補給してコピーを行っ
た場合の地汚れランクを示している。この地汚れランク
の番号は、大きい数字であるほど地汚れが少ないことを
示している。ここで、この複写機の狙いのトナー濃度は
３wt％である。この図１６（ｂ）からも判るように、同
量の回収トナーを現像器に補給した場合、高いトナー濃
度の時は地汚れは余り発生しないのに対し、トナー濃度
低下時は著しく地汚れが発生する。これは、先に述べた
ように回収されて、再利用しているトナーは、何度も画
像形成プロセスを経て劣化し帯電しにくくなっているの
で、このような回収トナーが、トナー濃度が低下してＱ
／Ｍ（単位重量当たりのトナーの帯電電荷）が上昇した
トナーがキャリアに強固な静電気力で付着している現像
器内に補給されても、その摩擦帯電が阻害されて帯電不
足トナーになってしまう為と考えられる。また、このよ
うな条件下においては現像器内に逆帯電トナーも発生し
やすい。

【０００８】また、市場における地汚れやトナー飛散、
ノッチズレ等の不具合は、経時、環境条件等による静電
潜像担持体の電位変動やキャリアの劣化等によっても発
生の仕方が異なるところ、上記の構成ではこのような経
時、環境条件等への対応も困難である。

【０００９】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、使用したトナーを有
効に再利用しながら、長期に渡って地汚れのない優れた
高品質の画像を形成でき、かつ、トナー飛散、ノッチズ
レ等のない高信頼性を備えた使い勝手の良い画像形成装
置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、像担持体面上の転写後の残留
トナーを回収するクリーニング装置と、現像手段に未使
用トナー収容装置とは別に設けた回収トナー収容装置
と、回収トナーを該回収トナー収容装置へ搬送する搬送
手段と、該回収トナー収容装置から該現像手段へ該回収
トナーを補給する回収トナー補給装置と、該未使用トナ
ー収容装置から該現像手段へ未使用トナーを補給する未
使用トナー補給装置とを備えた画像形成装置において、
該現像手段内のトナー全体の量に対する回収トナーの量
の比率を一定値以下にする、該未使用トナー補給装置及
び該回収トナー補給装置の制御手段を設けたことを特徴
とするものである。

【００１１】ところで、前述したように、回収トナ−は
未使用トナ−と比較すると摩擦帯電能力が低下する傾向
にあるが、上記現像手段内の現像剤のトナ−濃度が低下
してトナ−帯電量が上昇している場合には、未使用トナ
−に妨げられて、ますます回収トナーの摩擦帯電が行わ
れ難くなる。この摩擦帯電量の不足した回収トナーによ
って、地肌汚れやトナ−飛散が生じやすくなる。

【００１２】そこで、請求項２の発明は、請求項１の画
像形成装置において、上記現像手段内の現像剤のトナー
濃度を検知するトナー濃度検知手段と、該トナー濃度検
知手段の出力に基づいて、該現像手段へのトナー全体の
補給量に対する回収トナーの補給量の比率（以下、回収
トナー補給比率という）を変更する手段とを設けたこと
を特徴とするものである。例えば、該トナー濃度検知手
段により、該現像手段内の現像剤のトナー濃度を判断
し、あらかじめ設定した基準値からの該トナー濃度の低
下分の大きさが大きいほど、該現像手段内への回収トナ
ー補給比率を小さくする。

【００１３】また、請求項３の発明は、請求項２の画像
形成装置において、上記現像手段内のトナー濃度があら
かじめ設定した基準値以下の場合に、該現像手段への回
収トナーの補給を停止し、未使用トナーのみの補給を行
なう手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１４】また、請求項４の発明は、像担持体の表面
に残留する転写紙に転写されなかった残留トナーを回収
して、現像手段で再利用する画像形成装置において、現
像手段の現像能力を検知する現像能力検知手段と、新し
いトナーと回収したトナーを独立して補給可能なトナー
補給手段と、該現像能力検知手段の検知結果に基づい
て、新しいトナーと回収したトナーの補給条件を、地汚
れ、トナー飛散等の不具合が無く、かつ、所定の現像能
力が維持できるように設定する補給条件設定手段とを設
けたことを特徴とするものである。

【００１５】また、請求項５の発明は、請求項４の画像
形成装置において、上記補給条件設定手段を、上記現像
能力検知手段の検知結果に基づいて、通常に比べ現像能
力が低くなったことを検知した場合に、通常よりも回収
トナーの補給量を減らし、かつ、新しいトナーの補給量
を増やすよう、上記補給条件を設定するように構成した
ことを特徴とするものである。

【００１６】また、請求項６の発明は、請求項４の画像
形成装置において、通常の画像形成時に地汚れ、ノッチ
ズレ等の不具合を及ぼす現像手段中の帯電不足トナーや
逆帯電トナーの量を検知する不良トナー量検知手段を設
け、上記補給条件設定手段を、上記現像能力検知手段の
検知結果及び該不良トナー量検知手段の検知結果に基づ
いて、上記補給条件を設定するように構成したことを特
徴とするものである。

【００１７】また、請求項７の発明は、請求項６の画像
形成装置において、上記補給条件設定手段を、上記現像
能力検知手段の検知結果及び該不良トナー量検知手段の
検知結果に基づいて、通常に比べ現像能力が低くなった
場合もしくは現像手段中の帯電不足トナーや逆帯電トナ
ーの量が多くなった場合に、通常よりも回収したトナー
の補給量を減らすよう上記補給条件を設定するように構
成したことを特徴とするものである。

【００１８】また、請求項８の発明は、請求項６又は７
の画像形成装置において、上記不良トナー量検知手段
を、通常の画像形成時の作像条件に比して現像手段中の
帯電不足トナーや逆帯電トナーが現像されやすい作像条
件に切り替える作像条件切り替え手段と、該現像手段中
の帯電不足トナーや逆帯電トナーが現像されやすい作像
条件の下で像担持体上に現像されたトナーの量を検出す
る付着トナー量検出手段とで構成したことを特徴とする
ものである。

【００１９】また、請求項９の発明は、請求項８の画像
形成装置において、上記作像条件切り替え手段を、上記
現像手段中の帯電不足トナーや逆帯電トナーが現像され
やすい作像条件として、１００Ｖ以内の現像ポテンシャ
ルを形成する作像条件に切り替えるように構成したこと
を特徴とするものである。

【００２０】また、請求項１０の発明は、請求項８の画
像形成装置において、上記作像条件切り替え手段を、上
記現像手段中の帯電不足トナーや逆帯電トナーが現像さ
れやすい作像条件として、地肌部表面電位（Ｖ_NPD）−
現像バイアス（Ｖ_NPB）を通常画像形成時の地肌部表面
電位（Ｖ_D）−現像バイアス（Ｖ_B）より大きくなる作像
条件に切り替えることを特徴とするものである。

【００２１】また、請求項１１の発明は、請求項４、
５、６又は７の画像形成装置において、上記現像能力検
知手段が、所定の作像条件に切り替える手段と、該手段
に設定された作像条件の下で像担持体上に現像されたト
ナーの量を検出する付着トナー量検出手段とで構成した
ことを特徴とするものである。

【００２２】また、請求項１２の発明は、像担持体の表
面に残留する転写紙に転写されなかった残留トナーを回
収して、現像手段で再利用する画像形成装置において、
新しいトナーと回収したトナーを独立して補給可能なト
ナー補給手段を設け、該トナー補給手段における新しい
トナーを現像手段内に送り込む第一補給部材と回収した
トナーを現像手段内に送りこむ第二補給部材とを、それ
ぞれ同時に現像手段内に送りこむトナー量が、第一補給
よりも第二補給部材が少なくなるように形成したことを
特徴とするものである。

【００２３】また、請求項１３の発明は、像担持体の表
面に残留する転写紙に転写されなかった残留トナーを回
収して、現像手段で再利用する画像形成装置において、
新しいトナーと回収したトナーを独立して補給可能なト
ナー補給手段と、該トナー補給手段による新しいトナー
と回収したトナーの補給条件を、まず新しいトナーの補
給を行い、それから回収したトナーの補給を行うように
設定する補給条件設定手段とを設けたことを特徴とする
ものである。

【００２４】また、請求項１４の発明は、未使用トナー
を収容する未使用トナー収容装置と、転写後の像担持体
面上に残留し、クリーニング装置により回収されたトナ
ーを収容する回収トナー収容装置と、該未使用トナー収
容装置から現像手段へ該未使用トナーを補給する未使用
トナー補給装置と、該回収トナー収容装置から現像手段
へ回収トナーを補給する回収トナー補給装置とを有する
トナー補給装置を備えた画像形成装置において、該未使
用トナー補給装置による該未使用トナーの補給量に対し
て、該回収トナー補給装置による該回収トナーの補給量
の比率が一定値以下になるように該トナー補給装置を構
成したことを特徴とするものである。

【００２５】また、請求項１５の発明は、請求項１４の
画像形成装置において、上記回収トナー補給装置の上記
現像手段へ連通したトナー補給部のトナー補給幅を、上
記未使用トナー補給装置の上記現像手段へ連通したトナ
ー補給部のトナー補給幅よりも小さくなるように上記ト
ナー補給装置を構成したことを特徴とするものである。

【００２６】また、請求項１６の発明は、請求項１４の
画像形成装置において、上記未使用トナー収容装置のニ
アトナーエンド時に、上記現像手段への上記回収トナー
の補給を停止し、上記未使用トナーのみの補給を行う制
御手段を設けたことを特徴とするものである。

【００２７】また、請求項１７の発明は、未使用トナー
を収容する未使用トナー収容装置と、転写後の像担持体
面上に残留し、クリーニング装置により回収されたトナ
ーを収容する回収トナー収容装置と、該未使用トナー収
容装置から現像手段へ該未使用トナーを補給する未使用
トナー補給装置と、該回収トナー収容装置から現像手段
へ回収トナーを補給する回収トナー補給装置とを有する
トナー補給装置を備えた画像形成装置において、該未使
用トナー収容装置内の該未使用トナーの残量が所定の量
以下になったとき、該未使用トナー補給装置による該未
使用トナーの補給量に対する該回収トナー補給装置によ
る該回収トナーの補給量の比率を概略一定に保つ、該未
使用トナー補給装置及び該回収トナー補給装置の制御手
段を設けたことを特徴とするものである。

【００２８】また、請求項１８の発明は、未使用トナー
を収容する未使用トナー収容装置と、転写後の像担持体
面上に残留し、クリーニング装置により回収されたトナ
ーを収容する回収トナー収容装置と、該未使用トナー収
容装置から現像手段へ該未使用トナーを補給する未使用
トナー補給装置と、該回収トナー収容装置から現像手段
へ回収トナーを補給する回収トナー補給装置とを有する
トナー補給装置を備えた画像形成装置において、該未使
用トナー収容装置のトナーエンド検知時に、該トナーエ
ンドをユーザに知らせ、該画像形成装置の作像動作を停
止して作像動作禁止状態にする作像動作禁止制御手段
と、該作像動作禁止状態時に少なくとも該回収トナー補
給装置が動作可能な状態で該画像形成装置の作像動作を
可能にする禁止状態解除制御手段とを設けたことを特徴
とするものである。

【００２９】

【作用】請求項１の画像形成装置においては、上記現像
手段内の回収トナー比率を一定以下に設定する、該未使
用トナー補給装置と該回収トナー補給装置との制御手段
を設ける。これにより、該現像手段内の回収トナー比率
が、一定値以下、例えば２０％以下に維持され、該現像
手段内の現像剤の特性、例えばトナーの摩擦帯電量等が
大きく変動することがなくなる。

【００３０】また、請求項２の画像形成装置において
は、例えば、該トナー濃度検知手段により、該現像手段
内の現像剤のトナー濃度を判断し、あらかじめ設定した
基準値からの該トナー濃度の低下分の大きさが大きいほ
ど、該現像手段内への回収トナー補給比率を小さく設定
する。これにより、該現像手段内のトナー濃度が基準値
より大きく低下している場合に、未使用トナーにより摩
擦帯電量を低下させられている回収トナーの量を減少で
きる。

【００３１】また、請求項３の画像形成装置において
は、上記現像手段内のトナー濃度があらかじめ設定した
最低基準値以下の場合に、該現像手段への回収トナーの
補給を停止し、未使用トナーのみの補給を行なう手段を
設けている。これにより、該現像手段内のトナー濃度が
極めて低い場合にも、未使用トナーにより摩擦帯電量を
低下させられている回収トナーの量をさらに減少でき
る。

【００３２】また、請求項４乃至１１の発明において
は、現像能力検知手段により現像手段の現像能力が比較
的低下していることを検知したときには、補給条件設定
手段により、現像手段に補給された場合には新しいトナ
ーに比べて帯電しにくく回収トナーの補給量を減らし、
かつ、新しいトナーの補給量を増やすように、現像手段
への各トナーの補給条件を設定する。更に、請求項６乃
至１０の発明においては、上記現像能力検知手段に加え
不良トナー量検出手段を設け、上記現像能力検知手段に
よる検知結果とこの不良トナー量検出手段による検知結
果とから、上記補給条件設定手段により上記補給条件を
設定する。

【００３３】また、請求項１２の発明においては、トナ
ー補給手段における新しいトナーを現像手段内に送り込
む第一補給部材と回収したトナーを現像手段内に送りこ
む第二補給部材とを、それぞれ同時に現像手段内に送り
こむトナー量が、第一補給よりも第二補給部材が少なく
なるように形成し、これにより、第二補給部材により同
時に現像手段内に送りこまれる回収トナー量が多過ぎる
ことがないようにする。

【００３４】また、請求項１３の発明においては、補給
条件設定手段により、トナー補給手段による新しいトナ
ーと回収したトナーの補給条件を、まず新しいトナーの
補給を行い、それから回収したトナーの補給を行うよう
に設定し、これにより、まず新しいトナーを補給して現
像能力を向上させた状態で回収トナーが現像手段内に補
給されるようにする。

【００３５】また、請求項１４の発明においては、該未
使用トナー補給装置による該未使用トナーの補給量に対
して、該回収トナー補給装置による該回収トナーの補給
量の比率が一定値以下になるように該トナー補給装置を
構成する。これにより、該現像手段内の回収トナー比率
が、一定値以下に維持され、該現像手段内の現像剤の特
性、例えばトナーの摩擦帯電量等が大きく変動すること
がなくなるようにする。

【００３６】また、請求項１５の発明においては、上記
回収トナー補給装置の上記現像手段へ連通したトナー補
給部のトナー補給幅を、上記未使用トナー補給装置の上
記現像手段へ連通したトナー補給部のトナー補給幅より
も小さくなるように上記トナー補給装置を構成し、これ
により、回収トナー補給装置と未使用トナー補給装置と
のトナー補給能力が同じであっても、回収トナー補給装
置により現像手段に補給される回収トナー量が、未使用
トナー補給装置により現像手段に補給される未使用トナ
ー量よりも多くならないようにする。

【００３７】また、請求項１６の発明においては、上記
未使用トナー収容装置のニアトナーエンド時に、上記現
像手段への上記回収トナーの補給を停止し、上記未使用
トナーのみの補給を行う制御手段を設けている。これに
より、未使用トナー収容装置のニアトナーエンド時に未
使用トナー補給装置により現像手段に補給される未使用
トナー量が減ってきても、該現像手段内の回収トナー比
率が、一定値以下に維持されるようにする。

【００３８】また、請求項１７の発明においては、該未
使用トナー収容装置内の該未使用トナーの残量が所定の
量以下になったとき、該未使用トナー補給装置による該
未使用トナーの補給量に対する該回収トナー補給装置に
よる該回収トナーの補給量の比率を概略一定に保つ、該
未使用トナー補給装置及び該回収トナー補給装置の制御
手段を設け、これにより、未使用トナー収容装置内の該
未使用トナーの残量が所定の量以下になり、未使用トナ
ー補給装置により現像手段に補給される未使用トナー量
が減ってきても、現像手段内の回収トナー比率が、一定
値以下に維持され、該現像手段内の現像剤の特性、例え
ばトナーの摩擦帯電量等が大きく変動することがなくな
るようにする。

【００３９】また、請求項１８の発明においては、該未
使用トナー収容装置のトナーエンド検知時に、該トナー
エンドをユーザに知らせ、該画像形成装置の作像動作を
停止して作像動作禁止状態にする作像動作禁止制御手段
と、該作像動作禁止状態時に少なくとも該回収トナー補
給装置が動作可能な状態で該画像形成装置の作像動作を
可能にする禁止状態解除制御手段とを設け、これによ
り、未使用トナー収容装置内に未使用トナーがなくなっ
て未使用トナー補給装置による現像手段への未使用トナ
ーの補給が行われなくなり、画像形成装置の作像動作が
停止したとき、未使用トナー収容装置に新たな未使用ト
ナーを補充できないような場合であっても、回収トナー
補給装置による現像手段への回収トナーの補給を続行す
ることにより、画像形成装置の作像動作を続行させるこ
とができるようにする。

【００４０】

【実施例】

〔実施例１〕以下、本発明を画像形成装置である電子写
真複写機（以下、複写機という）に適用した実施例につ
いて説明する。図１は、本実施例に係る複写機の概略構
成図である。まず、複写機全体の概略について説明す
る。像担持体である感光体ドラム１の感光層として例え
ば負帯電有機感光体を使用し、現像剤として例えば負帯
電トナーを含有する２成分現像剤を使用する反転現像シ
ステムを利用している。感光体ドラム１面は、図示しな
いモーターにより回転駆動されて矢印方向に回転し、ま
ず帯電チャージャー２で均一に帯電され、次に光学ミラ
ー１１を含む図示しない例えばレーザー光学系（以下、
ＬＤという）などの露光光学系により画像情報に対応し
たレーザービーム３が感光体ドラム１の回転方向と垂直
な方向、すなわち感光体ドラム１の軸方向に主走査さ
れ、感光体ドラム１の回転により副走査される。これに
より、感光体ドラム１面上に画像情報に対応した静電潜
像が形成される。この静電潜像は、現像手段である現像
ユニット４によって現像されてトナー像となり、顕像化
される。現像時の感光体ドラム１面上の表面電位は、例
えば地肌部電位（暗部電位）ＶＤが約−８００Ｖ、画像
部電位（明部電位）ＶＬが約−１００Ｖに設定されてい
て、この画像部に現像ユニット４の現像ローラ４ａに印
加されている現像バイアス電位ＶＢの約−６００Ｖとの
電位差で負帯電トナーが付着し、静電潜像が現像され
る。現像されたトナー像は、転写チャージャー５の作用
のもとに転写紙Ｐに転写される。この転写紙Ｐは、分離
チャージャー６の作用で感光体ドラム１から分離され、
図示しない定着器により定着されて、プリントが完了す
る。一方、感光体ドラム１上のトナー像は転写紙Ｐに１
００％転写されるわけではなく一部は感光体ドラム１上
に残留する。転写後の感光体ドラム１面上に残留したト
ナーは、クリーニング装置７で除去される。その後、感
光体ドラム１面上に残留している電荷は、除電ランプ９
の除電光により除電されて、感光体ドラム１面は次回の
作像に備えられ、再び上記工程が繰り返される。

【００４１】なお、現像ユニット４内の現像剤のトナー
濃度を所定の範囲内に保持するトナー補給制御のため
に、感光体ドラム１面の画像領域外に基準濃度パターン
に対応する静電潜像を形成し、現像ユニット４によりト
ナー像とする。この基準濃度パターンに対応するトナー
像の濃度を検出して検知濃度に対応した信号を出力する
ために、感光体ドラム１面の周囲の現像ユニット４の下
流側で感光体ドラム１面に近接した位置に、感光体ドラ
ム１面に対向させて、光の反射を利用したトナー像の濃
度センサー（以下、光学センサーという）１０を設けて
いる。この光学センサー１０の出力値により、現像ユニ
ット４内の現像剤のトナー濃度が判断される。すなわ
ち、光学センサー１０は、現像ユニット４内のトナー濃
度検知手段として用いられている。

【００４２】次に、回収トナーの再利用について説明す
る。上記転写プロセスでは、感光体ドラム１面上のトナ
ー像は完全に１００％転写されるわけではなく、その一
部は感光体ドラム１面上に残留する。この残留トナー
は、感光体ドラム１面を摺擦しているクリーニング装置
７内の弾性体のゴムブレード７ａにより掻き落とされ
る。掻き落されたトナーは、図示しないトナー捕集板に
沿ってトナー回収室７ｂに落下する。トナー回収室７ｂ
の底部には、搬送ローラ７ｃが設けられている。搬送ロ
ーラ７ｃは、クリーニング装置７の筐体の前後の側板に
回転可能に軸支されたスクリュー型の回転体で、図示し
ていない駆動機構により回転され、回収されたトナー
を、感光体ドラム１の手前側又は奥側に移動させて開口
部より回収トナー搬送装置８内に移送している。

【００４３】ここで、現像ユニット４の上部には、未使
用トナー収容装置であるトナーカートリッジ４ｄとは別
に、回収トナー収容装置である回収トナーホッパー４ｆ
を設けている。また、回収トナー搬送装置８は、クリー
ニング装置７内のトナー回収室７ｂと回収トナー収容装
置である回収トナーホッパー４ｆとを繋ぎ回収トナーの
搬送路となる搬送パイプ８ａと、搬送パイプ８ａの内部
にあって回動するスクリュー型の回転であるコンベアー
８ｂとから構成されている。回収トナーは、この回収ト
ナー搬送装置８により搬送され、現像ユニット４の回収
トナーホッパー４ｆに捕集され、回収トナーホッパー４
ｆの底部にある回収トナー補給装置である回収トナー補
給ローラ４ｅにより、現像ユニット４内に適量補給され
ることによって再利用される。また、トナーカートリッ
ジ４ｄ内の未使用トナーは、未使用トナー補給装置であ
る未使用トナー補給ローラ４ｃによって、現像ユニット
４内に適量補給されることによって利用される。

【００４４】ところで、回収トナーと未使用トナーとを
混合して利用する場合、トナー濃度の均一性とトナー電
荷量の安定性などを維持することが困難であった。ま
た、回収トナーの補給量が一定限度を超えると、地肌汚
れやトナー飛散が発生して画像品質が劣化したり、転写
不良やクリーニング不良が発生しやすくなるなどの問題
があった。

【００４５】そこで、本実施例では、現像ユニット４内
のトナー全体に対する回収トナーの比率を一定以下にな
るように、回収トナー補給ローラ４ｅと未使用トナー補
給ローラ４ｃとを制御している。例えば、光学センサ−
１０による基準濃度パターンに対するトナー像の濃度の
検知結果に基づき、現像ユニット４内の現像剤のトナ−
濃度が基準値以下と判断されると、回収トナー補給ロー
ラ４ｅと未使用トナー補給ローラ４ｃとのそれぞれの図
示しないトナ−補給ソレノイドがＯＮとなり、トナー補
給量の割合が未使用トナ−：回収トナ−＝８：２の割合
になるように、回収トナ−補給ロ−ラ４ｅと未使用トナ
ー補給ローラ４ｃとの回転時間が制御され、それぞれの
トナ−補給が行われる。

【００４６】第２図は、トナ−補給ロ−ラの回転時間と
トナ−補給量の関係を示している。例えば、回収トナー
と未使用トナーとを合わせて５０mgのトナ−補給が必要
な場合には、回収トナー補給ローラ４ｅを０．１秒間、
未使用トナー補給ローラ４ｃを０．４秒間だけ回転させ
て、未使用トナ−４０mg、回収トナ−１０mgを現像ユニ
ット４内に補給する。現像ユニット４内では回収トナ−
と未使用トナ−とが混合・撹拌され、現像ローラ４ａ側
へ移送されて現像に使用される。

【００４７】以上の本実施例に係る複写機によれば、現
像ユニット４内の回収トナー比率が常時２０％以下抑え
られる。したがって、現像ユニット４内の現像剤の特性
が大きく変動することなく、経時においても、地肌汚れ
やトナー飛散等のない良好な画像が得られ、転写不良や
クリーニング不良を防止できる。

【００４８】〔実施例２〕次に、他の実施例に係る複写
機について説明する。上記実施例１に係る複写機と異な
る点は、光学センサ−１０の検知結果に基づき、現像ユ
ニット４内の現像剤のトナ−濃度を判断し、そのトナー
濃度に応じて、現像ユニット４への回収トナー補給比率
を変更する手段を設けている点である。

【００４９】前述したように、回収トナ−は未使用トナ
−と比較すると摩擦帯電能力が低下する傾向にあるが、
現像ユニット４内の現像剤のトナ−濃度が低下してトナ
−帯電量が上昇している場合には、未使用トナ−に妨げ
られて、ますます回収トナーの摩擦帯電が行われ難くな
る。この摩擦帯電量の不足した回収トナーによって、地
肌汚れやトナ−飛散が生じやすくなる。

【００５０】そこで、本実施例では、光学センサ−１０
による基準濃度パターンに対するトナー像の濃度の検知
結果に基づき、現像ユニット４内の現像剤のトナ−濃度
が基準値以下と判断されると、回収トナー補給ローラ４
ｅと未使用トナー補給ローラ４ｃとのそれぞれの図示し
ないトナ−補給ソレノイドがＯＮとなり、回収トナ−補
給ロ−ラ４ｅと未使用トナー補給ローラ４ｃとの回転時
間が制御され、それぞれのトナ−補給が行なっている
が、その際、該基準値からのトナー濃度の低下分の大き
さに応じて、現像ユニット４内への回収トナー補給比率
を変更する。すなわち、該基準値からのトナー濃度の低
下分の大きさが大きいほど、現像ユニット４内へのトナ
ー全体の補給量に対する回収トナ−の補給量の比率を２
０％⇒１５％⇒１０％と小さくなるように設定する。

【００５１】以上の本実施例に係る複写機によれば、現
像ユニット４内のトナー濃度が基準値より大きく低下し
ている場合には、未使用トナーにより摩擦帯電量を低下
させられている回収トナーの量を減少できる。したがっ
て、現像ユニット４内のトナー濃度が基準値より大きく
低下している場合にも、地肌汚れやトナー飛散等を防止
でき、経時での画像品質は更に安定したものとなる。

【００５２】〔実施例３〕次に、他の実施例に係る複写
機について説明する。上記実施例２と異なる点は、現像
ユニット４内のトナー濃度があらかじめ設定した最低基
準値以下の場合に、現像ユニット４への回収トナーの補
給を停止し、未使用トナーのみの補給を行なう手段を設
けた点である。例えば、感光体ドラム１面上に形成され
た基準濃度パターンに対応するトナ−像の濃度を光学セ
ンサー１０で検出し、この光学センサー１０の出力値か
ら現像ユニット４内の現像剤のトナー濃度を判断してい
る。光学センサー１０の出力値は、感光体ドラム１面上
のトナー付着量、すなわち現像ユニット４内の現像剤の
トナー濃度に反比例しているので、光学センサー１０の
出力値があらかじめ設定した最高基準値を越えた場合
に、回収トナ−補給ロ−ラ４ｅの回転を停止し、未使用
トナー補給ローラ４ｃのみを回転させ、未使用トナ−の
みを現像ユニット４内へを補給する。

【００５３】以上の本実施例に係る複写機によれば、現
像ユニット４内のトナ−濃度が極めて低い場合には、回
収トナーの現像ユニット４内への補給を停止しているの
で、未使用トナーにより摩擦帯電量を低下させられてい
る回収トナーの量をさらに減少できる。したがって、現
像ユニット４内のトナー濃度が極めて低い場合にも、地
肌汚れやトナー飛散等を防止でき、画像品質の低下を最
小限に抑えることができ、経時での画像品質は更に安定
したものとなる。

【００５４】なお、以上の実施例では、現像ユニット４
内に補給するトナ−量を制御するために、トナー補給ロ
−ラ４ｃ、４ｅの回転時間を変更しているが、回転時間
を一定にしてトナー補給ロ−ラ４ｃ、４ｅの単位時間当
りの回転数を変更してもよい。また、以上の実施例で
は、現像ユニット４内のトナ−濃度を検出する手段とし
て、光学センサー１０を用いているが、現像ユニット４
にトナ−残量検知センサー等を直接取り付けてもよい。

【００５５】〔実施例４〕次に、他の実施例に係る複写
機について説明する。ここで、図１に示した感光体ドラ
ム１、帯電チャージャー２、レーザービーム３、転写チ
ャージャー５、分離チャージャー６、及び除電ランプ９
については、以下の実施例に係る図３（ａ）においても
同一の構成であるので、図３（ａ）中同一の符号を付し
て示すと共に、以下の説明においてはその説明を省略す
る。まず、図３（ａ）を用いて以下の実施例に係る複写
機の一構成例に関して、図１と異なる点について説明す
る。図３（ａ）において、感光体ドラム１表面移動方向
において分離チャージャー６配設位置よりも下流側には
クリーニング前チャージャ１２が配設されており、これ
によって感光体ドラム１上に残留したトナーは一様な電
荷にそろえられ、クリーニング装置１３により感光体ド
ラム１から除去され蓄積される。このクリーニング装置
１３は、感光体ドラム１との間で適当な電位差が生じる
ようにバイアスされたクリーニングローラ１３ａとクリ
ーニングブレード１３ｂとを備えている。

【００５６】そして、この複写機ではクリーニング装置
１３で感光体ドラム１から除去した残留トナーをリサイ
クルするために、常時クリーニング装置１３の取り込み
口１３ｃから取り込んだトナーを搬送する図示しないト
ナー搬送手段と、このトナー搬送手段からの回収トナー
が取り込まれる現像器１４の上部に付設された回収トナ
ーホッパー１５が設けられている。この回収トナーホッ
パー１５は、内部の回収トナーを現像容器１４内に補給
する回収トナー補給ローラ１５ａ、内部の回収トナー量
を検出する例えば圧電センサからなる回収トナー残量セ
ンサ１５ｂ、及び、上記トナー搬送手段からの回収トナ
ー取り込み口１５ｃを備えている。なお、この例では新
しいトナー、すなわち未使用トナーを収容するトナーカ
ートリッジ２０も現像器１４上部に付設されており、こ
のトナーカートリッジ２０は、収容トナーを現像器１４
内に補給するための未使用トナー補給ローラ２０ａ、及
び、トナーカートリッジ２０内の未使用トナー残量を検
知する例えば圧電センサからなる未使用トナー残量検知
センサ２０ｂを備えている。そして、回収トナーホッパ
ー１５の回収トナー補給ローラ１５ａとトナーカートリ
ッジ２０の未使用トナー補給ローラ２０ａは、それぞれ
独立して駆動できるようになっている。図３（ａ）にお
いて、ドラム状の感光体１として負帯電有機感光体を使
用し、現像剤として負帯電トナーを含有する２成分現像
剤を使用する反転現像システムを利用している。感光体
ドラム１は、図示しないモーターにより回転駆動されて
帯電チャージャ２で均一に帯電された後、画像情報に対
応した図示しないレーザー光学系（以下、ＬＤという）
からの光３によって感光体ドラム１の回転方向と垂直な
方向に走査．露光される。これによって感光体ドラム１
に形成された静電潜像は現像器１４によって顕像化され
る。この時の感光体ドラム１の表面電位は地肌部電位
（暗部電位）Ｖｄが約−８００Ｖ、画像部電位（明部電
位）Ｖｌが約−１００Ｖに設定されており、現像器１４
の現像ローラ１４ａに印加されている現像バイアス電位
Ｖｂの約−６００Ｖとの電位差で現像される。なお、現
像器１４内の現像剤の流路には紙粉等の不純物を除去す
るために図示しないフィルタが設置されている。

【００５７】また、この複写機においては、画像濃度を
所望の濃度に維持するために、周知の画像濃度制御用の
基準画像を用いた現像器１４へのトナー補給制御を行っ
ている。この例では、画像形成領域外の感光体ドラム１
上に、前記の画像形成プロセスと同様のプロセスによ
り、例えば、画像濃度制御用パターン前地肌部電位（暗
部電位）Ｖｐｄが約−８００Ｖ、画像濃度制御用パター
ン部電位（明部電位）Ｖｐｌが約−２５０Ｖになるよう
に潜像を形成し、これを画像濃度制御時現像バイアス電
位Ｖ_PB約−６００Ｖとの電位差で現像して、基準画像を
形成する。この基準画像としては図３（ｂ）に示すよう
に通常は、中間電位のベタパターン（例えば20mm×20m
m）を用いる。そして、感光体ドラム１に近接して対向
配置した反射型の光学センサ１６が、基準画像の反射率
に対応した検知信号電圧Ｖ_SP及び基準画像の無い感光体
ドラム１面の検知信号電圧Ｖ_SGを出力する。この光学セ
ンサ１６からの各検知信号出力電圧の比Ｖ_SP／Ｖ_SGを求
め、あらかじめ設定してある画像濃度制御レベルＶ_SP／
Ｖ_SGに近づくように、現像器１４内へトナー補給するこ
とで感光体ドラム１上のトナー付着量を一定に制御し画
像濃度を標準状態に調整する。

【００５８】以下、以上の複写機における回収トナーホ
ッパー１５及びトナーカートリッジ２０のそれぞれから
現像器１４へのトナー補給の仕方に特徴がある実施例に
ついて説明する。本実施例は、図３（ａ）の複写機にお
いて、画像形成領域外の感光体上に形成された画像濃度
制御用の基準画像に対する光学的センサ１６の検知信号
出力電圧比Ｖ_SP／Ｖ_SGに応じて回収トナーの補給量と未
使用トナーの補給量を夫々決定するものである。前述の
ように、回収トナーを補給することによる、地汚れ、ト
ナー飛散等の問題は、現像器の現像能力と密接に関係が
ある。具体的には、トナー濃度低下時などの現像能力低
下時ほど回収トナーを補給することによる地汚れが起こ
りやすい。そこで、通常より現像器の現像能力が低下し
たときに回収トナーの補給量を増やさずにむしろ減らし
て、現像能力低下分と回収トナーの補給量の減少分は未
使用トナーによって補うように、各トナー補給量を決定
するのである。ここで、本実施例では、現像能力を検知
する方法として、画像濃度制御用の基準画像に対する光
学的センサ１６の検知信号出力電圧比Ｖ_SP／Ｖ_SGを用い
た方法を採用している。これは所定の現像ポテンシャル
に対して付着するトナーの量を光学的センサで検出する
ことで、トナーの単位重量当たりの帯電電荷（Ｑ／Ｍ）
を２次的に検知しているため、回収トナー補給量の制御
に適している。これ以外にも現像能力を検出するための
公知の技術が多くあり、例えば現像剤の透磁率を検知す
るトナー濃度センサ等が良く知られている。しかしトナ
ー濃度とＱ／Ｍの関係は経時環境によって変動するもの
で、回収トナー補給量を決定するには、先の理由から、
トナーの帯電電荷を検知する方式が最も望ましい。

【００５９】更に本実施例においては、図４（ａ）、
（ｂ）に示すように回収トナー補給ローラ１５ａの方
が、未使用トナー補給ローラ２０ａよりも軸線方向に延
在する溝の深さが浅くなるように形成されている。これ
により、各ローラ１５ａ，２０ａの１つの溝内に入り込
んで同時に現像器１４内に補給されるトナーの量が回収
トナーの方が少なくなるようにされている。また、両補
給ローラ１５ａ，２０ａの回転速度が同じでも回収トナ
ーと未使用トナーの単位時間当たりの補給量が、例え
ば、回収トナー＝２５０mg/sec、未使用トナー＝５００
mg/secというように、回収トナーの方が補給量が少なく
なるようにされている。これは未使用トナーに比して、
現像器１４内の現像剤と混ざりにくい回収トナーを、混
ざりやすくするためである。

【００６０】なお、このように回収トナー補給ローラ２
０ａの溝が小さいと、現像器１４内のトナー濃度が急激
に低下して多量のトナー補給を要する場合に、回収トナ
ーの補給量が追いつかないことになるが、本実施例で
は、このような現像能力低下時には、回収トナーの補給
量を減少させ、逆にその分新しいトナーの補給量を増や
すので、回収トナー補給ローラ１５ａは未使用トナー補
給ローラ２０ａほどの補給効率は要求されず、なんら不
具合を生じない。また、本実施例においては、回収トナ
ーと未使用トナーの補給開始は、コピー１枚毎の同タイ
ミングに設定してあるので、現像器１４の撹拌能力等の
制約から定められる最大補給可能期間の全期間あいだ、
回収トナー補給ローラ１５ａを回転させることも可能で
ある。この点からも、回収トナー補給ローラ１５ａの補
給効率の低下は、なんら不具合を生じない。

【００６１】以下、本実施例の具体例における制御フロ
ーを図５を用いて説明する。コピースタートを行うと電
源投入時からの積算枚数に基づいて、最初の一枚と以後
１０枚おきに下のパターン作成モードにはいる（ステッ
プ１でＹ）。これ以外の枚数では、通常通りのコピー動
作のみ行う（ステップ２，３，４）。この通常通りのコ
ピー動作中にも後述するトナー補給時間設定によつて設
定されたトナー補給を行う（ステップ２）。なお光学的
センサの出力はコピー１００枚おきに現像しない状態で
感光体表面の反射光量を検知し、その時の出力が４Ｖに
なるように電子ボリュームで自動調整される。

【００６２】パターン作成モードではまず現像能力検知
パターン、すなわちこの例の場合には上述のように画像
濃度制御用の基準画像を、作成する（ステップ５）。こ
の現像濃度検知パターンを検出した光学的センサの出力
に応じて、例えばＶ_SP／Ｖ_SGが０．１２であると次の１
０枚間の回収トナー補給時間（ＴＬＴ）は０．２秒に設
定される。この場合未使用トナーの補給時間（ＴＨＴ）
は１枚当たり０．９秒のトナー補給時間を設定し、トナ
ー補給を行う（ステップ６，７）。次の現像能力検知パ
ターン作成までは、上記のＴＬＴ及びＴＨＴにしたがっ
て、それぞれ０．２秒、０．９秒の補給を一枚ずつ行う
（ステップ２）。

【００６３】以上の本実施例に係る複写機によれば、現
像能力検知を行うことによってリサイクルによる資源有
効利用と、画像品質低下防止を両立させることを可能に
している。

【００６４】〔実施例５〕本実施例は、上記実施例４の
現像能力検知用パターンに加えて画像形成領域外の感光
体ドラム上に、現像器１４中の帯電不足トナーや逆帯電
トナーなどの不良トナーの量を検出するための検知パタ
ーン（不良トナー濃度検知パターンという）を作成し、
回収トナー補給量の上限を設定するものである。この不
良トナー濃度検知パターンは、画像濃度制御用パターン
と同様のプロセスにより、不良トナー濃度検知パターン
前地肌部電位（暗部電位）Ｖ_NPDが約−８５０Ｖ、不良
トナー濃度検知パターン部電位（明部電位）Ｖ_NPLが約
−５５０Ｖになるように帯電、露光が行われた領域を、
現像バイアス電位Ｖ_NPB約−６００Ｖとの電位差で現像
して形成される。このパターンとしてはトナー濃度制御
用検知パターンと同様に、ベタパターン（２０mm×２０
mm）を用いることができる。これが、上記光学的センサ
１６で検知され、その反射率に対応した検知信号電圧Ｖ
_NSP及びパーターンのない感光体面の検知信号電圧Ｖ_NSG
が出力される。この光学的センサ１６で得られた検知信
号出力電圧Ｖ_NSP，Ｖ_NSGの出力に応じて、回収トナー補
給量の上限を設定する。

【００６５】前述したように感光体上に残留したトナー
を再利用していると、資源を有効利用している反面、何
度も画像形成プロセスを経てトナーが劣化し帯電しにく
くなったり、逆帯電トナーが発生したりしてくることに
より、画像以外の地肌部にトナーが付着したり、現像器
１４からトナー飛散が発生したり、低コン部に設計量よ
り多くトナーが付着しノッチズレが生じるという問題が
発生しやすい。

【００６６】そして、これらの問題は経時、環境条件等
による感光体の電位変動、キャリアの劣化等によっても
発生の仕方が異なるため、不具合無く、回収トナーを効
率良く使用するには先の現像能力に応じた回収トナー補
給量の制御だけでなく、不具合の発生し易さ（程度）を
早期検知する必要がある。回収トナーを使用した場合と
使用しない場合とでは、例えば図６に示すように現像ポ
テンシャルに対するトナーの付着量が異なってきて、非
画像部にトナーが付着したり、ノッチズレを起こしたり
する。

【００６７】本実施例においてはこの様な不具合を引き
起こすトナーを早期検知する為に、例えば、図７（ｂ）
に示すように、逆帯電トナーに関してはＶ_NPDを通常よ
り−側にキャリア付着しない程度に若干高く設定するこ
とにより、また、帯電不良トナーに関してはＶ_NPLを現
像バイアス近辺（１００Ｖ以内）に設定することによ
り、いずれも光学的センサ１６の感度が高い低付着量の
領域でパターンを作成して、不良トナーを画像に不具合
を及ぼす前に事前に検知する。なお、図７（ａ）は比較
の為に上記の基準画像形成時の作像条件を示すものであ
る。そしてこの結果に応じて回収トナーと未使用トナー
のトナー補給制御を行い不具合をなくすものである。な
お、以上のＶ_NPD、Ｖ_NPLの設定例は現像バイアス一定の
場合であって、重要なのは、不良トナー濃度検知パター
ン作成時の地肌部表面電位（Ｖ_NPD）−現像バイアス
（Ｖ_NPB）を通常画像形成時の地肌部表面電位（ＶＢ）
−現像バイアス（ＶＢ）より大きくなるように作成して
逆帯電トナーを検知できるようにする事と、不良トナー
濃度検知パターン作成時の黒部表面電位（Ｖ_NPL）を作
像時の現像バイアス（Ｖ_NPB）から１００Ｖ以内になる
ように作成して帯電不足トナーを検知できるようにする
事である。

【００６８】これ以外のＶ_NPD，Ｖ_NPB，Ｖ_NPLの電位設
定条件では不具合が生じるため注意を要する。例えば、
仮にパターン形成時の現像バイアスが画像形成時と同じ
で、一定であるとすれば、Ｖ_NPDが−側に高過ぎて、地
肌部表面電位Ｖ_NPDと現像バイアスＶ_NPBとの電位差が大
きくなり過ぎると（例えば、３００Ｖを超えると）キャ
リアが感光体に付着してしまう。逆に、低過ぎると不良
トナーの早期検知が困難になって画像の不具合が先に出
てしまう。また、Ｖ_NPLが−側に高過ぎて、潜像黒部と
現像ローラ１４ａとの間の電界が、適正極性のトナーを
現像ローラ１４ａ側に向かわせる向きで、かつ、その大
きさが大き過ぎるものになると、帯電不足トナーの付着
量が少なすぎて検知しにくくなる。逆に、Ｖ_NPLが低過
ぎて、潜像黒部と現像ローラ１４ａとの間の電界が、適
正極性のトナーを感光体側に向かわせる向きで、かつ、
その大きさが大き過ぎるものになると、正常に帯電して
いるトナーとの識別が困難になる。

【００６９】以下、本実施例の具体例における制御フロ
ーを図８を用いて説明する。上記実施例４における具体
例の制御と同様に、コピースタートを行うと電源投入時
からの積算枚数に基づいて、最初の一枚と以後１０枚お
きに下のパターン作成モードにはいる（ステップ１で
Ｙ）。また、これ以外の枚数では、通常通りのコピー動
作のみ行う（ステップ２，３，４）。さらに、光学的セ
ンサ１６の出力はコピー１００枚おきに現像しない状態
で感光体表面の反射光量を検知し、その時の出力が４Ｖ
になるように電子ボリュームで自動調整される。

【００７０】パターン作成モードではまず現像能力検知
パターンを作成する（ステップ５）。このパターンを検
出した光学的センサ１６の出力に応じて、例えばＶ_SP／
Ｖ_SGが０．１２であると次の１０枚間の総合的トナー補
給量は１枚当たり１．０秒のトナー補給時間（ＴＡＴ）
を設定する。この場合回収トナー補給時間の上限（ＴＬ
１）も同様に０．２秒に設定される（ステップ６）。引
き続いて不良トナー濃度検知パターンを前述の条件で作
成し光学的センサ１１の出力に応じて、次回からの回収
トナー補給時間の上限値（ＴＬ２，ＴＬ３）を決定する
（ステップ８，９）。次にＴＬ１，ＴＬ２，ＴＬ３を比
較し最小時間のものを回収トナーの補給時間（ＴＡＴ）
とし、総合的なトナー補給時間に足りない分は、未使用
トナーの補給時間として、それぞれ設定し、トナー補給
を行う（ステップ１０，１１）。例えば、Ｖ_NSP：３．
５，Ｖ_NSG：３．９の場合、ＴＬ２，ＴＬ３はそれぞれ
０．１，０．８になり、ＴＬ１と比較をする。ＴＬ１は
先の例で０．２とすれば、これら３つの最小により回収
トナーの補給時間は０．１秒となり、未使用トナーの補
給時間は１．０−０．１／２＝０．９５秒となる（２で
割っているのは未使用トナー補給ローラ２０ａの補給効
率が回収トナー補給ローラ１５ａの２倍であるため）。

【００７１】なお、この不良トナー濃度検知は１０枚に
一度、現像能力の検知につづいて行っているがこの回数
は１０枚に限るものではなく、不良トナーの発生頻度に
応じて変更しても良いし、また複写器のハード的制約か
ら頻繁に行う事が困難であれば、１０００枚等の長い周
期で回収時間を延長して行う事で対応することもでき
る。

【００７２】〔実施例６〕本実施例においては、上記実
施例４の装置において未使用トナーと回収トナーを独立
して補給可能なトナー補給手段の補給の開始タイミング
が異なり、まず未使用トナーの補給を設定された時間だ
け行い、その動作が完了してから回収トナーの補給を行
うようにしている。これは、先に述べたように回収され
て、再利用しているトナーは、何度も画像形成プロセス
を経てトナーが劣化し帯電しにくくなっている。現像器
１４中のトナー濃度が低下すると、現像器１４内部のト
ナーのＱ／Ｍ（単位重量当たりのトナーの帯電電荷）が
上昇し、キャリアとの静電気力が強固になるため、回収
トナーとの摩擦帯電が阻害される。このため、現像器１
４の現像能力が低いとき、すなわち現像器１４内部のト
ナーのＱ／Ｍが高いときに回収トナーを補給するとトナ
ー飛散、地汚れ等の問題が発生する。そこで本実施例に
おいては、現像器１４の現像能力が低くても、まず未使
用トナーによって現像器１４の現像能力を上げてから、
回収トナーを補給するようにし、これにより、実施例
４，５に比較して現像能力低下時の回収トナー補給量を
増やすことができ、結果的に回収トナーの利用効率を高
くする。

【００７３】以下、本実施例の具体例における制御フロ
ーを図９を用いて説明する。上記実施例４，５における
具体例の制御と同様に、コピースタートを行うと電源投
入時からの積算枚数に基づいて、最初の一枚と以後１０
枚おきに下のパターン作成モードにはいる（ステップ１
でＹ）。また、これ以外の枚数では、設定済みのトナー
補給条件に従ってトナー補給を行いながら通常通りのコ
ピー動作のみ行う（ステップ２，３，４）。さらに、光
学的センサ１６の出力はコピー１００枚おきに現像しな
い状態で感光体表面の反射光量を検知し、その時の出力
が４Ｖになるように電子ボリュームで自動調整される。

【００７４】パターン作成モードではまず現像能力検知
パターンを作成する（ステップ５）。このパターンを検
出した光学的センサ１６の出力に応じて、例えばＶ_SP／
Ｖ_SGが０．１２であると次の１０枚間の回収トナー補給
時間（ＴＬＴ）は０．６秒に設定される。未使用トナー
の補給量は１枚当たり０．７秒のトナー補給時間（ＴＨ
Ｔ）を設定し、トナー補給を行う（ステップ６，７）。
次の現像能力検知パターン作成までは、ＴＬＴ，ＴＨＴ
にしたがって、それぞれ０．６秒、０．７秒の補給を一
枚ずつ行う（ステップ１，２，３，４）。もし回収トナ
ーが、残量検知手段によって、所定のレベル以下にあっ
た場合は０．６／２＋０．７＝１．０秒未使用トナーで
全て補給を行う（ステップ７及びステップ２で実行され
るステップ７と同様のトナー補給）。

【００７５】〔実施例７〕次に、他の実施例に係る複写
機について説明する。図１０（ａ）は本実施例に係る複
写機の概略構成図、（ｂ）は（ａ）中の現像手段におけ
る回収トナー補給部の拡大図、（ｃ）は（ａ）中の現像
手段における未使用トナー補給部の拡大図である。ここ
で、図１及び図３にそれぞれ示した部材と同じ部材につ
いては、以下の実施例に係る図１０中同一の符号を付し
て示すと共に、以下の説明においてはその説明を省略す
る。まず、図１０を用いて本実施例に係る複写機が上記
図１及び図３の複写機と異なる点について説明する。図
１０において、現像器４０には、その感光体ドラム１に
対向する開口部近傍に円筒状の現像ローラ４０ａが、そ
の周面が感光体ドラム１の表面と所定のギャップを置い
て配置されている。また、現像器４０には、周面に複数
の羽根が形成されたパドル４０ｂと、撹拌ローラ４０ｃ
が配設されていて、現像剤であるトナーとキャリアとを
撹拌して、トナーに良好な摩擦帯電を生じさせると共
に、上記現像ローラ４０ａに現像剤を搬送できる構成と
なっている。パドル４０ｂの上方には、現像ローラ４０
ａ上の余剰現像剤を現像器４０の後方に戻すセパレータ
４０ｄが設けられている。また、このセパレータ４０ｄ
後部には、横方向（現像ローラ軸方向）における搬送攪
拌手段である、搬送スクリュー４０ｅが設けられてい
る。

【００７６】また、現像器４０には、未使用トナー収容
装置である未使用トナータンク４１が設けられている。
この未使用トナータンク４１内には着脱可能なトナーカ
ートリッジ４１ａが装着されている。そして、トナーカ
ートリッジ４１ａ内の未使用トナーは、アジテータ４１
ｂが回転することにより、モルトプレーン４１ｄ（図１
０（ｂ）参照）に接触した未使用トナー補給ローラ４１
ｃにふりかけられ、未使用トナー補給ローラ４１ｃの回
転により現像器４０に補給される。

【００７７】更に、現像器４０には、回収トナー収容装
置である回収トナータンク４２が設けられている。この
回収トナータンク４２は、上部に設けられた係合リブ４
２ａが本体レール４３に係合することにより、所定の位
置に保持されている。また、回収トナータンク４２内に
はメッシュ４２ｂが設けられている。また、回収トナー
タンク４２側壁には、回収トナータンク４２内の回収ト
ナー量を検知する回収トナー量検知センサー４２ｃが取
り付けられている。そして、回収トナータンク４２内の
回収トナーは、アジテータ４２ｄが回転することによ
り、モルトプレーン４２ｆとスリッター４２ｇ（図１０
（ｃ）参照）に接触した回収トナー補給ローラ４２ｅに
ふりかけられ、回収トナー補給ローラ４２ｅの回転によ
り現像器４０に補給される。

【００７８】なお、図１０においては、図１に示したも
のと同じ構成の光学センサー１０は、感光体ドラム１表
面の移動方向において分離チャージャー６の配設位置よ
りも下流側に配設されている。また、上記複写機におけ
る未使用トナータンク４１及び回収トナータンク４２か
らのトナー補給動作の開始及び停止のタイミングは、従
来公知の光学センサ等からの信号に基づくトナー補給動
作の開始及び停止のタイミングと同一の制御を行ってい
る。

【００７９】ところで、クリーニング装置７により回収
され、現像器４０まで搬送されてきた回収トナーには、
クリーニング時に感光体ドラム１上から一緒に回収され
た紙粉や、凝集したトナー等未使用トナーとは異なる異
物が含まれており、再度画像形成に用いられる際に、地
肌汚れ、粒状汚れ等の不具合を生じさせることがある。
この現象は、現像に用いられる際の、未使用トナー量に
対する回収トナー量の比率が高いほど顕著に目立つよう
になり、逆に未使用トナー量に対して回収トナー量の比
率が低いほど地肌汚れ、粒状汚れ等の発生は抑えられ許
容レベルになり得る。

【００８０】そこで、本実施例では、未使用トナータン
ク４１から現像器４０への未使用トナー補給量に対す
る、回収トナータンク４２から現像器４０への回収トナ
ー補給量の比率が一定値以下になるように、未使用トナ
ータンク４１と回収トナータンク４２それぞれのトナー
補給能力を設定する。具体的には、未使用トナータンク
４１と回収トナータンク４２とのトナー補給能力は主に
未使用トナー補給ローラ４１ｃ及び回収トナー補給ロー
ラ４２ｅによって決定されることから、未使用トナー補
給ローラ４１ｃ及び回収トナー補給ローラ４２ｅそれぞ
れが同じ条件のとき同じ量のトナーを補給できるように
設定されている場合には、例えば未使用トナー補給ロー
ラ４１ｃの回転時間（未使用トナー補給時間）に対する
回収トナー補給ローラ４２ｅの回転時間（回収トナー補
給時間）の割合が所定値以下になるように、未使用トナ
ー補給ローラ４１ｃ及び回収トナー補給ローラ４２ｅそ
れぞれの回転時間を設定しておくことで達成できる。ま
た、上記トナー補給能力はトナー補給ローラの回転速度
によっても左右されるため、未使用トナー補給ローラ４
１ｃ及び回収トナー補給ローラ４２ｅそれぞれの回転時
間に代え、それぞれのローラの回転速度を変えるように
設定してもよい。すなわち、未使用トナー補給ローラ４
１ｃの回転速度に対する回収トナー補給ローラ４２ｅの
回転速度の割合が所定値以下になるように、未使用トナ
ー補給ローラ４１ｃ及び回収トナー補給ローラ４２ｅそ
れぞれの回転速度を設定する。

【００８１】また、図１１は図１０に示したクリーニン
グ装置７、感光体ドラム１、現像器４０、未使用トナー
タンク４１、及び回収トナータンク４２についての上面
図であるが、本図に示すように回収トナータンク４２の
回収トナー補給幅ｂを未使用トナータンク４１の未使用
トナー補給幅ａよりも小さくなるように設定することに
より、未使用トナー補給ローラ４１ｃ及び回収トナー補
給ローラ４２ｅそれぞれが同じ条件のとき同じ量のトナ
ーを補給できるように設定されている場合であってもそ
れぞれのローラの回転時間及び回転速度を変えることな
く未使用トナータンク４１から現像器４０への未使用ト
ナー補給量に対する、回収トナータンク４２から現像器
４０への回収トナー補給量の比率を一定値以下にでき
る。

【００８２】以上、本実施例に係る複写機によれば、現
像器４０への未使用トナー補給量に対する回収トナー補
給量の比率が高くなることなく、所定値以下に抑えられ
るので、地肌汚れ、粒状汚れ等のない良好な画像を得る
ことができる。

【００８３】〔実施例８〕次に、他の実施例に係る複写
機について説明する。図１２は上記未使用トナータンク
４１及び回収トナータンク４２におけるトナー補給時間
とトナー補給量との関係を示したグラフである。図１２
において、実線は未使用トナータンク４１について、破
線は回収トナータンク４２について示している。トナー
補給装置は補給するトナーをある程度以上有している間
は安定した補給量が得られるが、トナーの量が少なくな
るにつれて補給量も減ってくる傾向がある。すなわち、
上記実施例７のように回収トナータンク４２からのトナ
ー補給量が未使用トナータンク４１からのトナー補給量
よりも少なくなるようにしておいても、図１２に示すよ
うに未使用トナータンク４１による未使用トナー補給時
間がある程度（ｎ分）経過し、トナーカートリッジ４１
ａに収容された未使用トナーの量が減ってくると（例え
ばＮｇ以下になると）、未使用トナータンク４１による
未使用トナー補給量は急激に減少してしまう。一方、回
収トナータンク４２からのトナー補給量は、常に回収ト
ナーが回収トナータンク４２に補給されているので、補
給時間の経過によってもほとんど影響を受けずほぼ一定
に保たれる。したがって、トナー補給時間がある程度経
過すると、未使用トナーに対する回収トナーの混合比が
大きくなってしまう。

【００８４】そこで、本実施例においては、トナーカー
トリッジ４１ａに収容された未使用トナーの量が所定量
以下になったと判断された場合には、回収トナータンク
４２からの回収トナー補給量を少なくするように制御す
る。具体的には、図１３に示すように、図示しない制御
装置により、トナーカートリッジ４１ａに未使用トナー
が収容されていることが検知され（ステップ１でＮ）、
トナーカートリッジ４１ａが交換されてからの未使用ト
ナータンク４１による未使用トナー補給時間Ｘが所定時
間ｎ以上になったことが検知されると（ステップ２で
Ｙ）、回収トナータンク４２による回収トナー補給制御
時間、例えば回収トナー補給ローラ４２ｅの回転駆動時
間は、初期に設定された時間ｓより所定時間ａだけ短く
設定される（ステップ３）。その後、図示しないコピー
スタートボタンが押されると、コピー動作を開始し（ス
テップ４）、そして所定のコピー動作を終了して（ステ
ップ５）、上記ステップ１に戻る。ここで、上記ステッ
プ２において、上記未使用トナー補給時間Ｘが所定時間
ｎ以上になっていないと検知された場合は（ステップ２
でＮ）、上記回収トナー補給制御時間は初期の設定時間
ｓのままにされる（ステップ６）。その後、図示しない
コピースタートボタンが押されると、コピー動作を開始
し（ステップ７）、そして所定のコピー動作を終了して
（ステップ８）、上記ステップ１に戻る。なお、上記ス
テップ１において、トナーカートリッジ４１ａに未使用
トナーが収容されていないと検知されたときは、上記制
御装置によりコピー動作が禁止される（ステップ９）。

【００８５】本実施例においては、上記ステップ３で回
収トナー補給時間、例えば回収トナー補給ローラ４２ｅ
の回転駆動時間を所定時間ａだけ短くする代わりに、回
収トナー補給ローラ４２ｅの回転速度を所定の割合だけ
遅くするように設定してもよい。また、本実施例におい
ては、トナーカートリッジ４１ａに収容された未使用ト
ナーの量が所定量以下になったか否かを判断するため
に、上記ステップ２においてトナーカートリッジ４１ａ
が交換されてからの未使用トナータンク４１による未使
用トナー補給時間Ｘを計測しているが、これに代えてト
ナーカートリッジ４１ａが交換されてからのコピー枚数
をカウントしておき、未使用トナータンク４１による未
使用トナー補給量が減ってくる枚数になったときステッ
プ３の処理を行うようにしてもよい。更に、デジタル書
き込みで潜像を形成する場合は、書き込みドット総数に
応じてステップ３の処理を行うようにしてもよい。

【００８６】なお、本実施例においては、未使用トナー
タンク４１からの未使用トナー補給動作の開始と停止の
タイミング（従って、未使用トナー補給制御時間）、及
び回収トナータンク４２からの回収トナー補給の開始タ
イミングは、上記実施例７と同一の制御を行っている。

【００８７】以上、本実施例に係る複写機によれば、ト
ナーカートリッジ４１ａに収容された未使用トナーの量
が減ってきて、現像器４０に補給される未使用トナー量
が減ってきた場合でも、現像器４０への未使用トナー補
給量に対する回収トナー補給量の比率が高くなることな
く、所定値以下に抑えられる。

【００８８】〔実施例９〕次に、他の実施例に係る複写
機について説明する。未使用トナータンク４１がニアエ
ンド状態（トナーエンド間近）の時には、上記実施例８
のように回収トナータンク４２からの回収トナー補給量
をいくら少なくするように制御しても、回収トナーの未
使用トナーに対する混合比が大きくなってしまう。

【００８９】そこで、本実施例においては、トナーカー
トリッジ４１ａに収容された未使用トナーの量がニアエ
ンド状態になったと判断された場合には、回収トナータ
ンク４２からの回収トナー補給動作を停止するように制
御する。具体的には、図１４に示すように、図示しない
制御装置により、トナーカートリッジ４１ａ内の未使用
トナーの量がニアエンド状態であり（ステップ１で
Ｙ）、かつ、トナーエンド状態でないことが検知される
と（ステップ２でＮ）、回収トナータンク４２による回
収トナー補給動作が停止される（ステップ３）。その
後、図示しないコピースタートボタンが押されると、コ
ピー動作を開始し（ステップ４）、そして所定のコピー
動作を終了して（ステップ５）、上記ステップ１に戻
る。なお、上記ステップ１において、トナーカートリッ
ジ４１ａ内の未使用トナーの量がニアエンド状態でない
と検知された場合は（ステップ１でＮ）、上記ステップ
４，５と同様に図示しないコピースタートボタンが押さ
れることによりコピー動作を開始し（ステップ６）、そ
して所定のコピー動作を終了して（ステップ７）、上記
ステップ１に戻る。また、上記ステップ２において、ト
ナーカートリッジ４１ａ内の未使用トナーの量がトナー
エンド状態であると検知された場合は（ステップ２で
Ｙ）、上記制御装置によりコピー動作が禁止される（ス
テップ８）。

【００９０】なお、本実施例においては、未使用トナー
タンク４１からの未使用トナー補給動作の開始と停止の
タイミング（従って、未使用トナー補給制御時間）、及
び回収トナータンク４２による回収トナー補給動作が停
止されていないときの回収トナー補給動作の開始と停止
のタイミングは、上記実施例７と同一の制御を行ってい
る。

【００９１】以上、本実施例によれば、トナーカートリ
ッジ４１ａに収容された未使用トナーの量がニアエンド
状態になり、上記実施例８のように回収トナータンク４
２からの回収トナー補給量をいくら少なくするように制
御しても、回収トナーの未使用トナーに対する混合比が
大きくなってしまうような場合でも、現像器４０への未
使用トナー補給量に対する回収トナー補給量の比率が高
くなることなく、所定値以下に抑えられる。その結果、
回収トナー補給量が多いために生ずる地汚れや粒状汚れ
を防止することができる。なお、トナーニアエンドやト
ナーエンドの検知には、図３（ａ）に示すような未使用
トナー残量検知センサ２０ｂを用いたり、上記実施例８
においてトナー補給量が減ってくる時期を知るのと同様
の方法などを用いるができる。その他公知の種々の方法
を用いることもできる。

【００９２】〔実施例１０〕次に、他の実施例に係る複
写機について説明する。回収トナーを収容するための専
用のトナータンクを備えていない従来の複写機等の画像
形成装置において、補給トナーを収容するトナータンク
内のトナーがなくなった場合（トナーエンド）には、新
しいトナーの入っているカートリッジ等に交換する必要
があった。ところが、本実施例に係るような回収トナー
を収容するための回収トナータンク４２を未使用トナー
タンク４１とは別に備えている複写機等の画像形成装置
においては、未使用トナータンク４１内のトナーが無く
なっても回収トナータンク４２には回収トナーが収容さ
れているので、この回収トナーを用いることにより画像
形成動作を続行できる。

【００９３】そこで、本実施例においては、新しいトナ
ーカートリッジが手元に無く、しかも画像品質が多少悪
くてもよいから緊急にコピーを必要とするような場合に
は、ユーザーがコピー禁止状態を解除して、コピー動作
を続行できるようにしたものである。具体的には、図１
５に示すように、図示しない作像動作禁止制御装置によ
り、トナーカートリッジ４１ａ内の未使用トナーの量が
ニアエンド状態であり（ステップ１でＹ）、かつ、トナ
ーエンド状態であることが検知されると（ステップ２で
Ｙ）、複写機はコピー禁止状態にされるとともに、ユー
ザーに対してトナーカートリッジ４１ａがトナーエンド
状態であることを表示等して知らせる。ここで、交換用
のトナーカートリッジが手元にない場合等、少々画像品
質が悪くなることを承知で複写機を使用したいユーザー
は、複写機に設けられた図示しないボタンを押すこと等
によりその旨を入力し、複写機をリザーブモードとす
る。禁止状態解除制御装置は、ユーザーにより複写機が
リザーブモードとされたことを検知すると（ステップ３
でＹ）、回収トナータンク４２がトナーエンド状態でな
いかどうかを検証し（ステップ４）、トナーエンド状態
でない場合（ステップ４でＮ）には回収トナータンク４
２による回収トナー補給動作禁止状態を解除し、回収ト
ナー補給動作を行う（ステップ５）。その後、図示しな
いコピースタートボタンが押されると、コピー動作を開
始し（ステップ６）、そして所定のコピー動作を終了し
て（ステップ７）、上記ステップ１に戻る。

【００９４】ところで、上記ステップ３においてユーザ
ーにより複写機がリザーブモードとされていないと検知
された場合（ステップ３でＮ）、及び上記ステップ４に
おいて回収トナータンク４２がトナーエンド状態である
と検知された場合（ステップ４でＹ）は、複写機はコピ
ー禁止状態にされる（ステップ８）。また、上記ステッ
プ１において、トナーカートリッジ４１ａ内の未使用ト
ナーの量がニアエンド状態でないと検知された場合（ス
テップ１でＮ）は、上記ステップ６，７と同様に図示し
ないコピースタートボタンが押されることによりコピー
動作を開始し（ステップ９）、そして所定のコピー動作
を終了して（ステップ１０）、上記ステップ１に戻る。
また、上記ステップ２において、トナーカートリッジ４
１ａ内の未使用トナーの量がトナーエンド状態でないこ
とが検知されると（ステップ２でＮ）、回収トナータン
ク４２による回収トナー補給動作が停止され（ステップ
１１）、上記ステップ６，７，９，１０と同様に図示し
ないコピースタートボタンが押されることによりコピー
動作を開始し（ステップ１２）、そして所定のコピー動
作を終了して（ステップ１３）、上記ステップ１に戻
る。

【００９５】なお、本実施例においては、未使用トナー
タンク４１からの未使用トナー補給動作の開始と停止の
タイミング（従って、未使用トナー補給制御時間）、及
び回収トナータンク４２による回収トナー補給動作が停
止されていないときの回収トナー補給動作の開始と停止
のタイミングは、上記実施例７と同一の制御を行ってい
る。

【００９６】以上、本実施例によれば、未使用トナータ
ンク４１についてトナーエンド検知時に、トナーエンド
をユーザーに知らせると共に、画像形成装置本体の動作
が禁止された状態になるが、ユーザーが一時的に禁止状
態を解除し、画像形成装置が動作可能となるモードを設
けているので、ユーザーが画像形成装置を使う必要のあ
るとき、前記モードを用いることにより画像を得ること
ができ、交換用のトナーがないときなどでも一時的に画
像形成装置を使用でき、装置のダウン時間が少なくてす
み、ユーザーにとって使い勝手の良い複写機を提供でき
る。また、その際、未使用トナータンク４１内の未使用
トナーが無くなっても回収トナータンク４２内には回収
トナーがあるので、画像濃度の低下、キャリア付着など
が発生することがない。

【００９７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、上記現像手段
内の回収トナー比率が、一定の値以下、例えば２０％以
下に維持され、該現像手段内の現像剤の特性、例えばト
ナーの摩擦帯電量などが大きく変動することがなくな
る。したがって、長期にわたり、地肌汚れの無いシャー
プ性に優れた高品質の画像が得られ、トナー飛散等の不
具合も発生せず、転写特性及びクリーニング特性も劣化
しないという優れた効果がある。また、回収トナーを有
効に何ら支障なく再利用できるので、資源保護に対して
有効であり、回収トナーの廃棄の必要もないので、環境
保全に対しても有効であるという優れた効果もある。

【００９８】さらに、請求項２の発明によれば、該現像
手段内のトナー濃度が基準値より大きく低下している場
合に、未使用トナーにより摩擦帯電量を低下させられて
いる回収トナーの量を減少できるので、地肌汚れやトナ
ー飛散等を防止でき、経時での画像品質は更に安定した
ものとなる。

【００９９】また、請求項３の発明によれば、該現像手
段内のトナー濃度が極めて低い場合にも、未使用トナー
により摩擦帯電量を低下させられている回収トナーの量
をさらに減少できるので、地肌汚れやトナー飛散等を防
止でき、画像品質の低下を最小限に抑えることができ、
経時での画像品質は更に安定したものとなる。

【０１００】また、請求項４乃至１１の発明によれば、
現像能力検知手段により現像手段の現像能力が比較的低
下していることを検知したときには、補給条件設定手段
により、現像手段に補給された場合には新しいトナーに
比べて帯電しにくく回収トナーの補給量を減らし、か
つ、新しいトナーの補給量を増やすように、現像手段へ
の各トナーの補給条件を設定し、これにより、回収トナ
ーの補給により帯電不足トナーや逆帯電トナーが発生し
やすい現像能力低下時の回収トナーの補給を抑えるの
で、このような不良トナーの存在による地汚れ等の画質
低下を防止できる。また、このように回収トナーの補給
量をおさえるときには、その分を新しいトナーの補給量
で補って現像能力を回復させるようにしているので、現
像能力不足による画質低下も防止できる。更に、現像能
力が低下していないときには、積極的に回収トナーを現
像手段に補給するので、回収トナーの有効利用を図れ
る。

【０１０１】更に、請求項６乃至９の発明においては、
上記現像能力検知手段に加え不良トナー量検出手段を設
け、上記現像能力検知手段による検知結果とこの不良ト
ナー量検出手段による検知結果とから、上記補給条件設
定手段により上記補給条件を設定し、これにより、不良
トナーの発生を事前に検知して、回収トナーの補給量を
調整することができる。

【０１０２】また、請求項１２の発明においては、トナ
ー補給手段における新しいトナーを現像器内に送り込む
第一補給部材と回収したトナーを現像手段内に送りこむ
第二補給部材とを、それぞれ同時に現像手段内に送りこ
むトナー量が、第一補給よりも第二補給部材が少なくな
るように形成し、これにより、第二補給部材により同時
に現像手段内に送りこまれる回収トナー量が多過ぎるこ
とがないようにしているので、不良トナーの存在による
地汚れ等の画質低下を防止できる。

【０１０３】また、請求項１３の発明においては、補給
条件設定手段により、トナー補給手段による新しいトナ
ーと回収したトナーの補給条件を、まず新しいトナーの
補給を行い、それから回収したトナーの補給を行うよう
に設定し、これにより、まず新しいトナーを補給して現
像能力を向上させた状態で回収トナーが現像手段内に補
給されるようにするので、不良トナーの存在による地汚
れ等の画質低下を防止できる。

【０１０４】また、請求項１４の発明によれば、該未使
用トナー補給装置による該未使用トナーの補給量に対し
て、該回収トナー補給装置による該回収トナーの補給量
の比率が一定値以下になるように該トナー補給装置を構
成し、これにより、該現像手段内の回収トナー比率が、
一定値以下に維持され、該現像手段内の現像剤の特性、
例えばトナーの摩擦帯電量等が大きく変動することがな
くなるので、回収トナーが多過ぎることによる地汚れや
トナー飛散等の無い良好な画像を得ることができる。

【０１０５】また、請求項１５の発明によれば、上記回
収トナー補給装置の上記現像手段へ連通したトナー補給
部のトナー補給幅を、上記未使用トナー補給装置の上記
現像手段へ連通したトナー補給部のトナー補給幅よりも
小さくなるように上記トナー補給装置を構成し、これに
より、回収トナー補給装置と未使用トナー補給装置との
トナー補給能力が同じであっても、回収トナー補給装置
により現像手段に補給される回収トナー量が、未使用ト
ナー補給装置により現像手段に補給される未使用トナー
量よりも多くならないようにするので、未使用トナー補
給量に対する回収トナー補給量の比率を一定値以下にで
きる。

【０１０６】また、請求項１６の発明によれば、上記未
使用トナー収容装置のニアトナーエンド時に、上記現像
手段への上記回収トナーの補給を停止し、上記未使用ト
ナーのみの補給を行う制御手段を設け、これにより、未
使用トナー収容装置のニアトナーエンド時に未使用トナ
ー補給装置により現像手段に補給される未使用トナー量
が減ってきても、該現像手段内の回収トナー比率が、一
定値以下に維持されるので、未使用トナー収容装置のニ
アトナーエンド時に発生する黒ポチ、白抜け、地汚れを
防止できる。

【０１０７】また、請求項１７の発明によれば、該未使
用トナー収容装置内の該未使用トナーの残量が所定の量
以下になったとき、該未使用トナー補給装置による該未
使用トナーの補給量に対する該回収トナー補給装置によ
る該回収トナーの補給量の比率を概略一定に保つ、該未
使用トナー補給装置及び該回収トナー補給装置の制御手
段を設け、これにより、未使用トナー収容装置内の該未
使用トナーの残量が所定の量以下になり、未使用トナー
補給装置により現像手段に補給される未使用トナー量が
減ってきても、現像手段内の回収トナー比率が、一定値
以下に維持されて未使用トナーと回収トナーとが常に安
定して混合撹拌され、該現像手段内の現像剤の特性、例
えばトナーの摩擦帯電量等が大きく変動することがなく
なるので、地汚れや濃度むらの無い良好な画像を得るこ
とができる。

【０１０８】また、請求項１８の発明によれば、該未使
用トナー収容装置のトナーエンド検知時に、画像形成装
置が作像動作禁止状態になった場合であっても、回収ト
ナー補給装置による現像手段への回収トナーの補給を続
行することにより、画像形成装置の作像動作を続行させ
ることができるので、画像形成装置のダウン時間を少な
くすることができる。また、その際、未使用トナー収容
装置内の未使用トナーが無くなっても回収トナー収容装
置内には回収トナーがあるので、画像濃度の低下、キャ
リア付着などが発生することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る複写機の概略構成図。

【図２】トナー補給ローラの回転時間とトナー補給量と
の関係を示す特性図。

【図３】（ａ）は他の実施例に係る電子写真複写機の概
略構成を示す正面図、（ｂ）は同複写機の基準画像の説
明図。

【図４】（ａ）は同複写機の回収トナー補給ローラの拡
大図、（ｂ）は同複写機の未使用トナー補給ローラの拡
大図。

【図５】実施例４の具体例の制御のフローチャート。

【図６】現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示
すグラフ。

【図７】（ａ）は基準画像形成時の作像条件の説明図、
（ｂ）は実施例５における不良トナー濃度検知パターン
形成時の作像条件の説明図。

【図８】実施例５の具体例の制御のフローチャート。

【図９】実施例６の具体例の制御のフローチャート。

【図１０】（ａ）は他の実施例に係る複写機の概略構成
を示す正面図、（ｂ）は（ａ）中の現像手段における未
使用トナー補給部の拡大図、（ｃ）は（ａ）中の現像手
段における回収トナー補給部の拡大図である。

【図１１】図１０中のクリーニング装置７、感光体ドラ
ム１、現像器４０、未使用トナータンク４１及び回収ト
ナータンク４２についての上面図。

【図１２】未使用トナータンク４１及び回収トナータン
ク４２におけるトナー補給時間とトナー補給量との関係
を示したグラフ。

【図１３】実施例８の具体例の制御のフローチャート。

【図１４】実施例９の具体例の制御のフローチャート。

【図１５】実施例１０の具体例の制御のフローチャー
ト。

【図１６】（ａ）はコピー枚数による現像器内のトナー
濃度の変化を示すグラフ、（ｂ）同コピー枚数と地汚れ
ランクとの関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１感光体２帯電チャージャー４現像ユニット４ｃ未使用トナー補給ローラ４ｄトナーカートリッジ４ｅ回収トナー補給ローラ４ｆ回収トナーホッパー５転写チャージャー６分離チャージャー７クリーニング装置８回収トナー搬送装置９除電ランプ１０光学センサー１１光学ミラー１２クリーニング前チャージャ１３クリーニング装置１４現像器１５回収トナーホッパー１５ａ回収トナー補給ローラ１６光学センサ２０トナーカートリッジ２０ａ未使用トナー補給ローラ４０現像器４１未使用トナータンク４１ａトナーカートリッジ４１ｃ未使用トナー補給ローラ４２回収トナータンク４２ｅ回収トナー補給ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者標伊智郎東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者吉田真由美東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者村山久夫東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者渡邊滋東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者加藤真治東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体面上の転写後の残留トナーを回収
するクリーニング装置と、現像手段に未使用トナー収容
装置とは別に設けた回収トナー収容装置と、回収トナー
を該回収トナー収容装置へ搬送する搬送手段と、該回収
トナー収容装置から該現像手段へ該回収トナーを補給す
る回収トナー補給装置と、該未使用トナー収容装置から
該現像手段へ未使用トナーを補給する未使用トナー補給
装置とを備えた画像形成装置において、該現像手段内のトナー全体の量に対する回収トナーの量
の比率を一定値以下にする、該未使用トナー補給装置及
び該回収トナー補給装置の制御手段を設けたことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】上記現像手段内の現像剤のトナー濃度を検
知するトナー濃度検知手段と、該トナー濃度検知手段の
出力に基づいて、該現像手段へのトナー全体の補給量に
対する上記回収トナーの補給量の比率を変更する手段と
を設けたことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】上記現像手段内のトナー濃度があらかじめ
設定した基準値以下の場合に、該現像手段への上記回収
トナーの補給を停止し、上記未使用トナーのみの補給を
行なう手段を設けたことを特徴とする請求項２の画像形
成装置。
【請求項４】像担持体の表面に残留する転写紙に転写さ
れなかった残留トナーを回収して、現像手段で再利用す
る画像形成装置において、現像手段の現像能力を検知する現像能力検知手段と、新
しいトナーと回収したトナーを独立して補給可能なトナ
ー補給手段と、該現像能力検知手段の検知結果に基づい
て、新しいトナーと回収したトナーの補給条件を、地汚
れ、トナー飛散等の不具合が無く、かつ、所定の現像能
力が維持できるように設定する補給条件設定手段とを設
けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】上記補給条件設定手段を、上記現像能力検
知手段の検知結果に基づいて、通常に比べ現像能力が低
くなったことを検知した場合に、通常よりも回収トナー
の補給量を減らし、かつ、新しいトナーの補給量を増や
すよう、上記補給条件を設定するように構成したことを
特徴とする請求項４の画像形成装置。
【請求項６】通常の画像形成時に地汚れ、ノッチズレ等
の不具合を及ぼす現像手段中の帯電不足トナーや逆帯電
トナーの量を検知する不良トナー量検知手段を設け、上
記補給条件設定手段を、上記現像能力検知手段の検知結
果及び該不良トナー量検知手段の検知結果に基づいて、
上記補給条件を設定するように構成したことを特徴とす
る請求項４の画像形成装置。
【請求項７】上記補給条件設定手段を、上記現像能力検
知手段の検知結果及び該不良トナー量検知手段の検知結
果に基づいて、通常に比べ現像能力が低くなった場合も
しくは現像手段中の帯電不足トナーや逆帯電トナーの量
が多くなった場合に、通常よりも回収したトナーの補給
量を減らすよう上記補給条件を設定するように構成した
ことを特徴とする請求項６の画像形成装置。
【請求項８】上記不良トナー量検知手段を、通常の画像
形成時の作像条件に比して現像手段中の帯電不足トナー
や逆帯電トナーが現像されやすい作像条件に切り替える
作像条件切り替え手段と、該現像手段中の帯電不足トナ
ーや逆帯電トナーが現像されやすい作像条件の下で像担
持体上に現像されたトナーの量を検出する付着トナー量
検出手段とで構成したことを特徴とする請求項６又は７
の画像形成装置。
【請求項９】上記作像条件切り替え手段を、上記現像手
段中の帯電不足トナーや逆帯電トナーが現像されやすい
作像条件として、１００Ｖ以内の現像ポテンシャルを形
成する作像条件に切り替えるように構成したことを特徴
とする請求項８の画像形成装置。
【請求項１０】上記作像条件切り替え手段を、上記現像
手段中の帯電不足トナーや逆帯電トナーが現像されやす
い作像条件として、地肌部表面電位（Ｖ_NPD）−現像バ
イアス（Ｖ_NPB）を通常画像形成時の地肌部表面電位
（Ｖ_D）−現像バイアス（Ｖ_B）より大きくなる作像条件
に切り替えることを特徴とする請求項８の画像形成装
置。
【請求項１１】上記現像能力検知手段が、所定の作像条
件に切り替える手段と、該手段に設定された作像条件の
下で像担持体上に現像されたトナーの量を検出する付着
トナー量検出手段とで構成したことを特徴とする請求項
４、５、６又は７の画像形成装置。
【請求項１２】像担持体の表面に残留する転写紙に転写
されなかった残留トナーを回収して、現像手段で再利用
する画像形成装置において、新しいトナーと回収したトナーを独立して補給可能なト
ナー補給手段を設け、該トナー補給手段における新しい
トナーを現像手段内に送り込む第一補給部材と回収した
トナーを現像手段内に送りこむ第二補給部材とを、それ
ぞれ同時に現像手段内に送りこむトナー量が、第一補給
よりも第二補給部材が少なくなるように形成したことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】像担持体の表面に残留する転写紙に転写
されなかった残留トナーを回収して、現像手段で再利用
する画像形成装置において、新しいトナーと回収したトナーを独立して補給可能なト
ナー補給手段と、該トナー補給手段による新しいトナー
と回収したトナーの補給条件を、まず新しいトナーの補
給を行い、それから回収したトナーの補給を行うように
設定する補給条件設定手段とを設けたことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項１４】未使用トナーを収容する未使用トナー収
容装置と、転写後の像担持体面上に残留し、クリーニン
グ装置により回収されたトナーを収容する回収トナー収
容装置と、該未使用トナー収容装置から現像手段へ該未
使用トナーを補給する未使用トナー補給装置と、該回収
トナー収容装置から現像手段へ回収トナーを補給する回
収トナー補給装置とを有するトナー補給装置を備えた画
像形成装置において、該未使用トナー補給装置による該未使用トナーの補給量
に対して、該回収トナー補給装置による該回収トナーの
補給量の比率が一定値以下になるように該トナー補給装
置を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】上記回収トナー補給装置の上記現像手段
へ連通したトナー補給部のトナー補給幅を、上記未使用
トナー補給装置の上記現像手段へ連通したトナー補給部
のトナー補給幅よりも小さくなるように上記トナー補給
装置を構成したことを特徴とする請求項１４の画像形成
装置。
【請求項１６】上記未使用トナー収容装置のニアトナー
エンド時に、上記現像手段への上記回収トナーの補給を
停止し、上記未使用トナーのみの補給を行う制御手段を
設けたことを特徴とする請求項１４の画像形成装置。
【請求項１７】未使用トナーを収容する未使用トナー収
容装置と、転写後の像担持体面上に残留し、クリーニン
グ装置により回収されたトナーを収容する回収トナー収
容装置と、該未使用トナー収容装置から現像手段へ該未
使用トナーを補給する未使用トナー補給装置と、該回収
トナー収容装置から現像手段へ回収トナーを補給する回
収トナー補給装置とを有するトナー補給装置を備えた画
像形成装置において、該未使用トナー収容装置内の該未使用トナーの残量が所
定の量以下になったとき、該未使用トナー補給装置によ
る該未使用トナーの補給量に対する該回収トナー補給装
置による該回収トナーの補給量の比率を概略一定に保
つ、該未使用トナー補給装置及び該回収トナー補給装置
の制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】未使用トナーを収容する未使用トナー収
容装置と、転写後の像担持体面上に残留し、クリーニン
グ装置により回収されたトナーを収容する回収トナー収
容装置と、該未使用トナー収容装置から現像手段へ該未
使用トナーを補給する未使用トナー補給装置と、該回収
トナー収容装置から現像手段へ回収トナーを補給する回
収トナー補給装置とを有するトナー補給装置を備えた画
像形成装置において、該未使用トナー収容装置のトナーエンド検知時に、該ト
ナーエンドをユーザに知らせ、該画像形成装置の作像動
作を停止して作像動作禁止状態にする作像動作禁止制御
手段と、該作像動作禁止状態時に少なくとも該回収トナ
ー補給装置が動作可能な状態で該画像形成装置の作像動
作を可能にする禁止状態解除制御手段とを設けたことを
特徴とする画像形成装置。