JPH11282320A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高画質を維持しつつコンパクト化、低コスト
化、およびメンテナンスの簡略化を図ることができる画
像形成装置を提供すること。 【解決手段】 転写後に感光体ドラム３上に残留した残
留トナーを一時的に保持する保持ブラシ５を設け、現像
器２の交換時期に保持ブラシ５からその残留トナーを排
出し、現像器２で回収するようにした。これにより、ト
ナーの割れや劣化により転写しにくくなった残留トナー
は、現像に再利用されることなく現像器２に回収され、
現像器２の交換とともに処理される。従って、高画質が
維持されるとともにメンテナンスの簡略化が図られる。
また、クリーナレス構成となっているので、装置のコン
パクト化および低コスト化も図られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機やプリンタ等に用いられる画像形成装置に関する。
さらに詳細には、高画質を維持しつつコンパクト化、低
コスト化、およびメンテナンスの簡略化が図られた画像
形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置には、コンパクト化
およびメンテナンスの簡略化の観点からクリーナレス構
成とし、転写後の像担持体上に残留したトナーを回収し
て、そのトナーを現像手段に戻すというものがある。こ
の種の画像形成装置の一例として、特開平５−２１０３
００号公報に記載されたものがある。この画像形成装置
は、図７に示すように、感光体ドラム（像担持体）１０
１を中心として、その周りに感光体ドラム１０１の表面
を一様に帯電させる帯電チャージャ１０２と、帯電され
た感光体ドラム１０１上に静電潜像を形成する潜像形成
装置（静電潜像形成手段）１０３と、この静電潜像を現
像してトナー像とする現像ローラ（現像装置）１０４
と、トナー像を被転写体Ｐに転写する転写チャージャ
（転写手段）１０５等とを有するものである。

【０００３】そして、画像形成装置では、静電潜像が感
光体ドラム１０１上に形成され、この静電潜像が現像装
置１０４により現像されてトナー像とされた後、そのト
ナー像が転写チャージャ１０５により被転写体Ｐに転写
される。その後、トナー像が転写された被転写体Ｐは、
定着装置によってトナーが定着させられて所要の画像が
複写・記録される。一方、転写後に感光体ドラム１０１
上に残留した残留トナーは、静電気力によって現像ロー
ラ１０４に回収されるようになっている。すなわち、帯
電位置、露光位置を通過した後に、現像位置において現
像ローラ１０４により回収されるのである。また、クリ
ーニングローラを転写チャージャ１０５と帯電チャージ
ャ１０２との間に設けて、残留トナーを平滑化させる場
合もある。このように残留トナーを平滑化させるのは、
露光位置において残留トナーによる露光不良の発生を抑
制するためである。

【０００４】また、特開平４−３７１９７５号公報に記
載されているように、クリーニングローラの代わりに転
写チャージャと帯電チャージャとの間に攪乱ブラシを設
けて、この攪乱ブラシにより残留トナーを散らして平滑
化した後に現像装置で回収するものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の画像形成装置では、画質が低下するという問題
があった。すなわち、転写後に感光体ドラム１０１上に
残留した残留トナーはすべて現像ローラ１０４に回収さ
れるので、トナーの割れや劣化により転写しにくくなっ
たトナーも現像に再利用される。このため、耐久印刷に
よるトナーの固着や感光体ドラム１０１および現像ロー
ラ１０４の汚染が発生してしまい、画質が低下するので
ある。また、露光位置において残留トナーが存在してい
るため、露光不良によるメモリ画像が発生するおそれも
あった。さらに、このような画像形成装置をカラー画像
形成装置に適用すると、各成分色を重ね合わせるときに
混色した残留トナーが現像装置に戻され、その混色した
トナーが現像に再利用されるという問題があった。な
お、特開平４−３７１９７５号公報に記載されているも
のにも同様の問題があった。

【０００６】そこで、本発明は上記した問題点を解決す
るためになされたものであり、高画質を維持しつつコン
パクト化、低コスト化、およびメンテナンスの簡略化を
図ることができる画像形成装置を提供することを課題と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに請求項１の発明によれば、像担持体と、前記像担持
体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静
電潜像にトナーを付与してトナー像を形成する現像手段
と、前記トナー像を被転写体に転写する転写手段とを有
する画像形成装置において、前記被転写体への転写後に
前記像担持体上に残留した残留トナーを一時的に保持す
るとともに所定のタイミングにてその残留トナーを排出
するトナー保持手段を有することを特徴とする。

【０００８】この画像形成装置では、静電潜像形成手段
により像担持体上に静電潜像が形成され、この静電潜像
は現像手段により現像されてトナー像とされる。そし
て、このトナー像が転写手段により被転写体に転写され
る。なお、被転写体には複写用紙のみならず転写ベルト
のような中間転写体等も含まれる。その後、被転写体に
転写されたトナー像が、定着されることにより所要の画
像が複写・記録される。ここで、トナー像が被転写体に
転写された後の像担持体上には、転写されなかったトナ
ーが残留している。この残留トナーは、次回の画像形
成、すなわち帯電や露光が行われる前にトナー保持手段
により回収される。そして、トナー保持手段により回収
された残留トナーは所定のタイミングにて排出される。

【０００９】このように、転写後に像担持体上に残留す
る残留トナーを回収し、所定のタイミングでその残留ト
ナーを排出するトナー保持手段を設けたことにより、ク
リーナレスの構成としても、残留トナーの適切な処理が
行われるから、残留トナーが画像形成時に像担持体上の
露光位置に存在することがなく、メモリー画像や網点画
像のザラツキ等の画像ノイズの発生が防止され高画質が
維持される。さらに、クリーナレス構成であるからコン
パクト化および低コスト化が図られている。

【００１０】また請求項２の発明によれば、請求項１に
記載する画像形成装置において、前記トナー保持手段
は、回転ブラシであることを特徴とする。

【００１１】この画像形成装置では、像担持体上に形成
されたトナー像が被転写体に転写された後に、転写され
ずに像担持体上に残留したトナーは、次の画像形成が行
われる前、すなわち帯電、露光が実行される前にトナー
保持手段に回収される。ここで、トナー保持手段として
回転ブラシを用いることにより、同じ直径のローラ等よ
りも表面積が大きくなるので、同じ占有体積であれば回
転ブラシの方がより多くの残留トナーを保持することが
できる。すなわち、トナーの保持能力が大きくなること
から、トナー保持手段からの残留トナーの排出サイクル
を長くすることが可能となって、メンテナンスの簡略化
が図られている。

【００１２】また請求項３の発明によれば、請求項１ま
たは請求項２に記載する画像形成装置において、前記ト
ナー保持手段から排出された残留トナーを回収する回収
手段を有することを特徴とする。さらに請求項４の発明
によれば、請求項３に記載する画像形成装置において、
前記回収手段は、前記現像手段であることを特徴とす
る。さらにまた請求項５の発明によれば、請求項３に記
載する画像形成装置において、前記回収手段は、前記被
転写体であることを特徴とする。

【００１３】この画像形成装置では、像担持体上に形成
されたトナー像が被転写体に転写された後に、像担持体
上に残留したトナーはトナー保持手段に回収される。そ
して、トナー保持手段に回収された残留トナーは、所定
のタイミングで再び像担持体上に排出されて回収手段に
より回収される。このようにトナー保持手段から排出さ
れた残留トナーは確実に回収手段に回収されるから、残
留トナーによる像担持体等の汚染が抑制されるので、画
質低下を招くことなく高画質が維持される。なお回収手
段としては、現像手段または被転写体を用いることがで
きる。

【００１４】また請求項６の発明によれば、請求項１か
ら請求項５までに記載するいずれか１つの画像形成装置
において、前記現像手段のトナーエンプティを検知する
トナーエンプティ検知手段を有し、前記所定のタイミン
グは、前記トナーエンプティ検知手段がトナーエンプテ
ィを検知したときであることを特徴とする。

【００１５】この画像形成装置では、トナーエンプティ
検知手段によって現像手段内のトナーの状態が確認され
ており、現像手段内のトナーがなくなるとトナーエンプ
ティが検知される。次いで、このトナーエンプティ検知
手段の検知信号がトナー保持手段に伝達されると、トナ
ー保持手段から保持されている残留トナーが像担持体上
に排出される。そして、像担持体上に排出された残留ト
ナーは回収手段に回収される。すなわち、現像手段の交
換時期（トナーエンプティ）までトナー保持手段にて残
留トナーは保持されており、現像手段の交換時期になっ
たときに排出されるのである。これにより、回収手段と
して現像手段を用いた場合でも、トナーの割れや劣化に
より転写しにくくなった残留トナーは現像に再利用され
なくなる。従って、トナーの固着や像担持体等の汚染が
抑制されるため、高画質が維持される。また、回収手段
として現像手段を用いれば、現像手段の交換とともに残
留トナーの処理が行えるので、メンテナンスの簡略化が
図られることになる。

【００１６】また請求項７の発明によれば、請求項１か
ら請求項５までに記載するいずれか１つの画像形成装置
において、画質劣化を検知する画質劣化検知手段を有
し、前記所定のタイミングは、前記画質劣化検知手段が
画質劣化を検知したときであることを特徴とする。

【００１７】この画像形成装置では、画質劣化検知手段
によって出力画像の画質レベルが確認されており、画質
レベルが一定基準を下回ると画質が劣化したと判定され
る。この画質劣化が検知されると、検知信号がトナー保
持手段へ伝達されてトナー保持手段から保持されている
残留トナーが像担持体上に排出される。そして、像担持
体上に排出された残留トナーは回収手段に回収される。
すなわち、出力画像の画質劣化を検知した時を現像手段
の交換時期であるとみなし、このときにトナー保持手段
に保持されている残留トナーを排出するのである。これ
により、回収手段として現像手段を用いた場合でも、ト
ナーの割れや劣化により転写しにくくなった残留トナー
は現像に再利用されなくなる。従って、トナーの固着や
像担持体等の汚染が抑制されるため、高画質が維持され
る。また、回収手段として現像手段を用いれば、現像手
段の交換とともに残留トナーの処理が行えるので、メン
テナンスの簡略化が図られることになる。

【００１８】また請求項８の発明によれば、請求項１か
ら請求項５までに記載するいずれか１つの画像形成装置
において、ユーザ入力によりトナー排出指令を発する指
令手段を有し、前記トナー排出指令が発せられたとき
に、前記トナー保持手段に保持されている前記残留トナ
ーが排出されることを特徴とする。

【００１９】この画像形成装置では、ユーザ自身により
出力画像の画質劣化が判断される。そして、ユーザによ
り画質が劣化したと判断されると、ユーザ入力が行われ
る。そうすると、このユーザ入力により指令手段からト
ナー排出手段が発せれ、トナー保持手段から保持されて
いる残留トナーが像担持体上に排出される。その後、像
担持体上に排出された残留トナーは回収手段に回収され
る。すなわち、ユーザにより出力画像の画質が劣化した
と判断された時を、現像手段の交換時期であるとみな
し、このときにトナー保持手段に保持されている残留ト
ナーを排出するのである。これにより、回収手段として
現像手段を用いた場合でも、トナーの割れや劣化により
転写しにくくなった残留トナーは現像に再利用されなく
なる。従って、トナーの固着や像担持体等の汚染が抑制
されるため、高画質が維持される。また、回収手段とし
て現像手段を用いれば、現像手段の交換とともに残留ト
ナーの処理が行えるので、メンテナンスの簡略化が図ら
れることになる。

【００２０】また請求項９の発明によれば、請求項１か
ら請求項８までに記載するいずれか１つの画像形成装置
を連続的に並列配置したことを特徴とする。

【００２１】請求項９の発明では、まず最初の画像形成
装置において、静電潜像形成手段により像担持体上に静
電潜像が形成され、この静電潜像は現像手段により現像
されてトナー像とされる。そして、このトナー像が被転
写体に転写される。次いで、隣接する他の画像形成装置
においてもトナー像が形成された後、そのトナー像が積
層的に被転写体上に重ねて転写される。以下順次同様な
過程が繰り返されることにより被転写体上に所要のトナ
ー像が形成される。そして被転写体に転写されたトナー
像が定着されて所要のカラー画像が複写・記録される。
なお、被転写体として、転写ベルト等の中間転写体を用
いる場合には、まず中間転写体上に積層的にトナー像が
形成され、次いで複写用紙等に転写された後に、定着さ
れて所要のカラー画像が複写・記録される。

【００２２】ここで、各画像形成装置において、トナー
像が被転写体に転写された後の像担持体上には、転写さ
れなかったトナーが残留している。そしてこの残留トナ
ーは、次回の画像形成が行われる前にトナー保持手段に
より回収され、所定のタイミングにて排出される。この
ようにクリーナレス構成としても、残留トナーの適切な
処理が行われるから、排出後の残留トナーが画像形成時
に像担持体上の露光位置および現像位置に存在すること
がなく、メモリー画像や網点画像のザラツキ等の画質劣
化およびトナーの混色が防止され高画質が維持される。
さらにクリーナレス構成であるから、装置のコンパクト
化および低コスト化も図られている。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像形成装置を具
体化した実施の形態について図面に基づいて詳細に説明
する。本実施の形態は、電子写真方式の複写機に使用さ
れている画像形成装置である。

【００２４】まず、第１の実施の形態について説明す
る。第１の実施の形態に係る画像形成装置は、図１に示
すように、潜像および顕像を担持する感光体ドラム３を
中心として構成されている。そして、感光体ドラム３の
周囲には、感光体ドラム３の表面を一様に帯電させる帯
電ブラシ４と、感光体ドラム３上に画像情報に応じて所
要の静電潜像を形成するレーザヘッド７と、静電潜像に
対してトナーを付与してトナー像を形成する現像器２
と、トナー像を複写用紙Ｐに転写する転写ローラ６と、
転写後に感光体ドラム３上に残留したトナーを一時的に
保持する保持ブラシ５等とが配置されている。

【００２５】現像器２内には、非磁性１成分球形トナー
（平均粒径８μｍ）が内蔵されており、規制ブレードに
より現像ローラ２ａ上にトナー薄層が形成されるように
なっている。また現像器２には、トナーの状態（量）を
確認するためのセンサ８が設けられ、トナーエンプティ
を検知できるようになっている。そして、センサ８から
の出力信号は制御回路９に入力され、制御回路９により
保持ブラシ５に印加される電圧（Ｖ１とＶ２）が切り換
えられるようになっている。

【００２６】続いて、上記のように構成された画像形成
装置の動作について説明する。まず感光体ドラム３は、
帯電ブラシ４により表面を一様に帯電させられる。次い
で、スキャナ等により読み取られた画像データに基づい
て、レーザヘッド７からレーザ光が変調発光される。か
かる露光により、感光体ドラム３上に静電潜像が形成さ
れ、この静電潜像は、現像器２において現像ローラ２ａ
上のトナー薄層により現像されてトナー像とされる。そ
してこのトナー像は、感光体ドラム３と転写ローラ６と
の対向部において、転写ローラ６により複写用紙Ｐ上に
転写される。その後、トナー像が転写された複写用紙Ｐ
は定着部へ搬送され、ここで加熱されてトナー像が溶融
されるとともに、複写用紙Ｐ上に定着される。

【００２７】一方、複写用紙Ｐへの転写後に感光体ドラ
ム３上に残留した残留トナーは、次回の画像形成のため
のレーザヘッド７による露光が行われる前に、保持ブラ
シ５に回収され、そして保持される。これにより、残留
トナーが画像形成時に感光体ドラム３上の露光位置に存
在することがないので、メモリー画像や網点画像のザラ
ツキ等の画像ノイズの発生が防止され高画質が維持され
る。

【００２８】ここで、クリーナレス化された画像形成装
置における感光体ドラム３上の残留トナーの回収につい
てより詳細に説明する。まず、帯電ブラシ４に−１２０
０Ｖを印加して感光体ドラム３の表面を約−７００Ｖに
帯電させる。この際、転写後に感光体ドラム３上に残留
した残留トナーも同じように帯電させられる。従って、
保持ブラシ５に回収用電圧Ｖ１として−３００Ｖ程度を
印加することにより残留トナーはすべて保持ブラシ５に
回収される。このため感光体ドラム３上の露光位置に
は、トナーが一切存在せずメモリー画像や網点画像のザ
ラツキ等の画質劣化が発生しないのである。このように
して形成された静電潜像は、現像器２により現像が行わ
れる。すなわち現像ローラ２ａに、−３００Ｖの現像バ
イアスが印加され、これにより現像ローラ２ａ上に形成
されたトナー薄層が現像領域で静電潜像に付与され、感
光体ドラム３上の静電潜像が現像されてトナー像が形成
されるのである。

【００２９】そして、このトナー像は転写ローラ６との
対向部で、複写用紙Ｐに転写されるが、本実施の形態で
は球形トナーを使用しているので、ほぼ１００％の転写
効率を得ることができる。このため、転写後に感光体ド
ラム３上に残留する残留トナーを最小限に抑えることが
可能となる。これにより、保持ブラシ５を小型化するこ
とができ、装置全体としてもコンパクト化が図られる。
具体的には、現像器寿命を３５００枚と想定して、保持
ブラシ５には外径１８ｍｍで植毛密度１０万本／inch²
のものを用いている。これで画像劣化の確認試験を行っ
たが、現像器３が寿命を迎えるまで画像の劣化は確認さ
れなかった。

【００３０】次に、保持ブラシ５に回収された残留トナ
ーの最終処分についてより詳細に説明する。保持ブラシ
５に回収された残留トナーは、後述するように現像器２
のトナーエンプティが検知された時に、保持ブラシ５か
ら感光体ドラム３上へ排出され、最終的には現像器２に
回収される。従って、現像器２を交換するときに残留ト
ナーが処理されることになる。そこで、この残留トナー
の最終処理に関する制御について、図２のフローチャー
トを参照しながら説明していく。

【００３１】（ステップ（以下、単に「Ｓ」と記す）
１）Ｓ１においては、上記のようなプリント動作が行わ
れつつ、センサ８にて現像器２内のトナーの状態が確認
されている。本実施の形態では、以下に示すようにトナ
ーエンプティの検出レベルを２水準設定し、トナーの減
少に伴い最初に検出されるレベルを第１エンプティ、次
に検出されるレベルを第２エンプティとした。ユーザに
あらかじめトナーエンプティの予告を行うためである。
ここで、第１トナーエンプティとは、画像形成において
は何ら問題はないが、もうすぐ現像器が必要になること
をユーザに予告するためのものであり、第２トナーエン
プティとは、これ以上画像形成を行うことが困難である
トナーの状態にあることを示すためのものである。もち
ろん、センサ８の検出レベルを１水準（第２トナーエン
プティのみ）とすることもできる。

【００３２】（Ｓ２〜Ｓ４）Ｓ２とＳ３では、トナーエ
ンプティか否かの判定が行われる。まず、Ｓ２にて第１
エンプティか否かの判定が行われ、第１エンプティが検
出されたとき（Ｓ２：Ｙｅｓ）には、Ｓ３へ進む。一
方、第１エンプティが検出されないとき（Ｓ２：Ｎｏ）
には、Ｓ１へ戻り引き続き画像形成が行われる。そし
て、第１エンプティが検出されてＳ３に進むと、Ｓ３で
は第２エンプティか否かの判定が行われる。ここで、第
２エンプティが検出されたとき（Ｓ３：Ｙｅｓ）には、
Ｓ５へと進み残留トナーの最終処理が開始される。一
方、第２エンプティが検出されないとき（Ｓ３：Ｎｏ）
には、まだ画像形成を行えるトナー状態にあるから、Ｓ
４へ進みトナーエンプティ予告表示をした後に、Ｓ１に
戻り引き続き画像形成が行われる。これにより、ユーザ
はトナーエンプティが近いことを知ることができる。

【００３３】（Ｓ５〜Ｓ８）Ｓ３にて第２エンプティが
検出されると、これ以上画像形成を行うことができない
トナー状態にあるから、Ｓ５においてトナーエンプティ
である旨の表示が行われ、Ｓ６においては制御回路９に
より保持ブラシ５への印加電圧が回収用電圧Ｖ１から排
出用電圧Ｖ２へと切り換えられる。本実施の形態では、
感光体ドラム３上の残留トナーは、保持ブラシ５との対
向部において−７００Ｖ程度に帯電させられているか
ら、保持ブラシ５への印加電圧として、回収用電圧Ｖ１
＝−３００Ｖに対して排出用電圧Ｖ２＝１１００Ｖと設
定している。そして、保持ブラシ５に排出用電圧Ｖ２が
印加されると、保持ブラシ５に保持されている残留トナ
ーが感光体ドラム３上に排出される。続いてＳ７におい
ては、感光体ドラム３上に排出された残留トナーが、感
光体ドラム３の回転にしたがって現像器２との対向部へ
と搬送され、ここで現像器２に回収される。次いでＳ８
においては、残留トナーの回収が終了すると、現像器２
を交換すべき旨をユーザに知らせるための表示が行われ
る。そして、この現像器交換表示を見たユーザにより、
現像器３の交換が行われるとともに残留トナーが処理さ
れる。そして、現像器の交換が完了すると、画像形成装
置は初期状態に復帰して再び画像形成が可能となる。

【００３４】このように保持ブラシ５に一時的に保持さ
れている残留トナーの処理を行うことにより、トナーの
割れや劣化により転写しにくくなった残留トナーは、ト
ナーエンプティとなった現像器２に回収され、現像器２
の交換とともに処理される。すなわち、残留トナーが現
像に再利用されることがないので、トナーの固着や像担
持体等の汚染が防止される。従って、高画質が維持され
るとともにメンテナンスの簡略化が図られることにな
る。

【００３５】以上、詳細に説明したように本実施の形態
に係る画像形成装置によれば、転写後に感光体ドラム３
上に残留した残留トナーを一時的に保持する保持ブラシ
５を設け、現像器２の交換時期に保持ブラシ５からその
残留トナーを排出し、現像器２で回収するようにしたこ
とにより、トナーの割れや劣化により転写しにくくなっ
た残留トナーは、現像に再利用されることなく現像器２
に回収され、現像器２の交換とともに処理される。従っ
て、高画質が維持されるとともにメンテナンスの簡略化
が図られる。また、クリーナレス構成となっているの
で、装置のコンパクト化および低コスト化も図られてい
る。

【００３６】なお、本実施の形態は単なる例示にすぎ
ず、本発明を何ら限定するものではない。従って本発明
は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、
変形が可能である。例えば上記第１の実施の形態では、
トナー保持手段として保持ブラシ５を用いているが、こ
の代わりに、ファイバーブラシ、磁気ブラシ、フィル
ム、ブレード等を用いることも可能である。また、トナ
ー保持手段にバッファを付設して保持能力を高めること
により、粉砕トナーのように転写効率が低いトナーや長
寿命の現像器を使用する場合にも対応することができ
る。

【００３７】また、保持ブラシ５の配置位置としては、
帯電ブラシ４に対して上流側、下流側のどちら側に配置
しても良く、さらに、保持ブラシ５を感光体ドラム３と
接触させずに帯電ブラシ４とのみ接触させて配置しても
よい。さらにまた、保持ブラシ５に帯電手段としての役
割を持たせて、帯電ブラシ４を設けずに更なるコンパク
ト化および低コスト化を図ることも可能である。一方、
帯電手段として帯電ブラシ４の代わりに、フィルム、ブ
レード、ローラ等を用いることも可能である。なお、保
持ブラシ５の外径や印加電圧等の数値は単なる例示であ
り、これらに限られないことは言うまでもない。

【００３８】また、トナーは１成分系に限るものではな
く、２成分系のものでもよい。２成分系の現像器ではト
ナーホッパを交換するため、図３に示すように、保持ブ
ラシ５に一時的に保持された残留トナーを感光体ドラム
３上に排出せずに、フィードバック手段２１、例えばパ
イプ中にスパイラル形状の搬送手段を備えたもの等によ
り、現像器２２の上方に設けられているトナーホッパ２
０へ搬送するようにすることにより、同様の効果を得る
ことができる。

【００３９】次に、第２の実施の形態について説明す
る。第２の実施の形態に係る画像形成装置は、現像器に
センサを設けて現像器の寿命を判定する代わりに、感光
体ドラム上に形成される基準トナー像（テストパター
ン）の濃度により、現像器の寿命を判定するようにした
ものである。基準トナー像は１枚分の画像形成ごとに形
成してもよいし、所定枚数分の画像形成を行った後に形
成するようにしてもよい。すなわち、第２の実施の形態
に係る画像形成装置では、図４に示すように、現像器１
２と転写ローラ６との間に、感光体ドラム３上の基準ト
ナー像の濃度を測定する反射濃度センサ１８が設けられ
ている。なお、これ以外の構成は第１の実施の形態とほ
ぼ同様である。

【００４０】かかる画像形成装置でも、感光体ドラム３
が帯電ブラシ４により表面を一様に帯電させられた後、
レーザヘッド７による露光により、感光体ドラム３上に
静電潜像が形成される。次いで、この静電潜像は、現像
器１２において現像ローラ１２ａ上のトナー薄層により
現像されてトナー像とされる。そしてこのトナー像は、
感光体ドラム３と転写ローラ６との対向部において、転
写ローラ６により複写用紙Ｐ上に転写される。その後、
トナー像が転写された複写用紙Ｐは定着部へ搬送され、
ここで加熱されてトナー像が溶融されるとともに、複写
用紙Ｐ上に定着される。

【００４１】一方、複写用紙Ｐへの転写後に感光体ドラ
ム３上に残留した残留トナーは、次回の画像形成のため
のレーザヘッド７による露光が行われる前に、保持ブラ
シ５に回収され、そして保持される。これにより、残留
トナーが画像形成時に感光体ドラム３上の露光位置に存
在することがないので、メモリー画像や網点画像のザラ
ツキ等の画像ノイズの発生が防止され高画質が維持され
る。

【００４２】そして、保持ブラシ５に一時的に保持され
た残留トナーは、反射濃度センサ１８により測定されて
いる基準トナー像の濃度が基準値を外れたとき、本実施
の形態ではベタ画像の反射濃度が１．３を下回ったとき
に、現像器１２が寿命を迎えたと判定され、その信号が
制御回路１９に伝達されて、この制御回路１９により保
持ブラシ５への印加電圧が回収用電圧Ｖ１から排出用電
圧Ｖ２へと切り換えられる。そうすると、保持ブラシ５
から残留トナーが感光体ドラム３上に排出され、その後
現像器１２に回収される。現像器１２による残留トナー
の回収動作が終了した後に、現像器交換表示によりユー
ザによって現像器１２の交換が行われる。

【００４３】このように第２の実施の形態では、反射濃
度センサ１８により感光体ドラム３上の基準トナー像の
濃度を測定した結果から現像器１２の寿命が検出され
る。そして、現像器１２の寿命が検出されると、保持ブ
ラシ５に保持されている残留トナーが感光体ドラム３上
に排出される。その後、この残留トナーは現像器１２に
回収されて、再利用されることなく現像器１２の交換と
ともに処理される。従って、高画質が維持されるととも
にメンテナンスの簡略化が図られる。また、クリーナレ
ス構成となっているので、装置のコンパクト化および低
コスト化も図られている。

【００４４】なお、本実施の形態は単なる例示にすぎ
ず、本発明を何ら限定するものではない。従って本発明
は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、
変形が可能である。例えば上記第２の実施の形態では、
反射濃度センサ１８を設けて感光体ドラム３上の基準ト
ナー像の濃度を測定することにより、現像器１２の寿命
を判定しているが、ユーザが印刷画像のカスレや濃度低
下等により現像器の寿命を判断するようにしてもよい。
すなわち図５に示すように、ユーザ自身が現像器交換信
号を入力できるように入力装置２８を設け、この入力装
置２８に現像器交換信号が入力されたら、トナー排出指
令が発せられて制御回路２９により保持ブラシ５への印
加電圧を回収用電圧Ｖ１から排出用電圧Ｖ２へと切り換
えるようにしても、同様の効果を得ることができる。

【００４５】最後に、第３の実施の形態について説明す
る。第３の実施の形態に係る画像形成装置は、図６に示
すように、連続的に並列配置された感光体ドラム３Ｙ，
３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを中心として構成された、タンデム式
のカラー画像形成装置である。そして、感光体ドラム３
Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの周囲には、感光体ドラム３Ｙ，
３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの表面を一様に帯電させる帯電ブラシ
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，
３Ｃ，３Ｋ上に画像情報に応じて所要の静電潜像を形成
するレーザヘッド７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋと、静電潜像
に対してトナーを付与して現像する現像器２Ｙ，２Ｍ，
２Ｃ，２Ｋと、現像後に感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３
Ｃ，３Ｋに残留したトナーを一時的に保持する保持ロー
ラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと、トナー像を複写用紙Ｐに
転写するための転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ等と
が配置されている。また、各現像器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，
２Ｋには、トナーの状態（量）を確認するためのセンサ
８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋが設けられ、トナーエンプティ
を検知できるようになっている。すなわち、各色用の画
像形成装置の構成は、第１の実施の形態に係る画像形成
装置と同じである。

【００４６】かかるカラー画像形成装置では、感光体ド
ラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが、帯電ブラシ４Ｙ，４
Ｍ，４Ｃ，４Ｋにより表面を一様に帯電させられる。次
いで、レーザヘッド７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより、そ
れぞれの再現色に対応するレーザ光により露光走査され
る。かかる露光により、各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３
Ｃ，３Ｋ上に形成された各再現色に対応する静電潜像
は、各再現色のトナーを内蔵する現像器２Ｙ，２Ｍ，２
Ｃ，２Ｋによりそれぞれ現像されて各色のトナー像とさ
れる。そしてこれらのトナー像は、転写ローラ６Ｙ，６
Ｍ，６Ｃ，６Ｋにより、複写用紙Ｐ上に順次重ね転写さ
れる。その後、トナー像が重ね転写された転写用紙Ｐは
定着ローラ１０に搬送されて、ここで加熱されて各色の
トナー像が溶融してフルカラー画像にされるとともに、
トナーが複写用紙Ｐ上に定着される。

【００４７】一方、複写用紙Ｐへの転写後に感光体ドラ
ム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに残留した残留トナーは保持
ブラシ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに一時的に保持される。
そして、保持ローラ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに保持され
た残留トナーは、第１の実施の形態と同様にして、各セ
ンサ８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋがトナーエンプティを検出
したときに、保持ブラシ５への印加電圧が回収用電圧Ｖ
１から排出用電圧Ｖ２へと切り換えられることにより、
各感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ上に排出され
る。そして、この残留トナーは各現像器２Ｙ，２Ｍ，２
Ｃ，２Ｋに回収される。この残留トナーの回収動作が終
了した後に、現像器交換表示が行われることにより、ユ
ーザによって交換すべき現像器の交換が行われるととも
に、残留トナーの処理も行われる。

【００４８】このように第３の実施の形態では、転写後
に感光体ドラム３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ上に残留した残
留トナーを一時的に保持する保持ブラシ５Ｙ，５Ｍ，５
Ｃ，５Ｋを設け、現像器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの交換
時期に保持ブラシ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋからその残留
トナーを排出し、現像器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋで回収
するようにしたことにより、トナーの割れや劣化により
転写しにくくなった残留トナーは、現像に再利用される
ことなく現像器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに回収され、現
像器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの交換とともに処理され
る。従って、混色することがないので高画質が維持され
るとともに、メンテナンスの簡略化が図られる。また、
各画像形成装置がクリーナレス構成となっているので、
コンパクトなカラー画像形成装置を低コストで提供する
ことが可能になる。

【００４９】なお、本実施の形態は単なる例示にすぎ
ず、本発明を何ら限定するものではない。従って本発明
は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、
変形が可能である。例えば上記第３の実施の形態では、
各感光体ドラム上のトナー像を直接複写用紙Ｐ上に順次
重ねて転写しているが、各感光体ドラム上のトナー像を
転写ベルト等の中間転写体に重ねて転写し、中間転写体
上の積層トナー像を複写用紙Ｐに転写すようにしてもよ
い。なお、各画像形成装置の構成や配置順序等は単なる
例示であり、これらに限られないことは言うまでもな
い。

【００５０】

【発明の効果】以上、説明した通り本発明の画像形成装
置によれば、転写後に像担持体上に残留した残留トナー
を一時的に保持するトナー保持手段を設け、所定のタイ
ミングにてトナー保持手段からその残留トナーを排出
し、これを回収手段で回収するようにしたことにより、
クリーナレスの構成としても、残留トナーの適切な処理
が行われるから、残留トナーが画像形成時に像担持体上
の露光位置に存在することがなく、メモリー画像や網点
画像のザラツキ等の画像ノイズの発生が防止され高画質
が維持される。さらに、クリーナレス構成であるからコ
ンパクト化および低コスト化が図られている。

【００５１】特に、現像手段の寿命を検出したときに、
トナー保持手段から残留トナーを排出して、これを現像
手段で回収することにより、残留トナーは再利用される
ことなく現像手段の交換とともに処理される。従って、
高画質が維持されるとともにメンテナンスの簡略化が図
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構
成を示した図である。

【図２】図１の画像形成装置における残留トナーの処理
に関するフローチャートである。

【図３】第１の実施の形態の変形例である。

【図４】第２の実施の形態に係る画像形成装置の概略構
成を示した図である。

【図５】第２の実施の形態の変形例である。

【図６】第３の実施の形態に係るカラー画像形成装置の
概略構成を示した図である。

【図７】従来の画像形成装置の概略構成を示した図であ
る。

【符号の説明】

２，１２ 現像器 ２ａ，１２ａ 現像ローラ ３ 感光体ドラム ４ 帯電ブラシ ５ 保持ブラシ ６ 転写ローラ ７ レーザヘッド ８ センサ ９ 制御回路 Ｐ 複写用紙

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、前記像担持体上に静電潜像
   を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像にトナー
   を付与してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー
   像を被転写体に転写する転写手段とを有する画像形成装
   置において、 前記被転写体への転写後に前記像担持体上に残留した残
   留トナーを一時的に保持するとともに所定のタイミング
   にてその残留トナーを排出するトナー保持手段を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する画像形成装置におい
   て、 前記トナー保持手段は、回転ブラシであることを特徴と
   する画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載する画像
   形成装置において、 前記トナー保持手段から排出された残留トナーを回収す
   る回収手段を有するこ とを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載する画像形成装置におい
   て、 前記回収手段は、前記現像手段であることを特徴とする
   画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載する画像形成装置におい
   て、 前記回収手段は、前記被転写体であることを特徴とする
   画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５までに記載するい
   ずれか１つの画像形成装置において、 前記現像手段のトナーエンプティを検知するトナーエン
   プティ検知手段を有し、 前記所定のタイミングは、前記トナーエンプティ検知手
   段がトナーエンプティを検知したときであることを特徴
   とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項５までに記載するい
   ずれか１つの画像形成装置において、 画質劣化を検知する画質劣化検知手段を有し、 前記所定のタイミングは、前記画質劣化検知手段が画質
   劣化を検知したときであることを特徴とする画像形成装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項５までに記載するい
   ずれか１つの画像形成装置において、 ユーザ入力によりトナー排出指令を発する指令手段を有
   し、 前記トナー排出指令が発せられたときに、前記トナー保
   持手段に保持されている前記残留トナーが排出されるこ
   とを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８までに記載するい
   ずれか１つの画像形成装置を連続的に並列配置したこと
   を特徴とする画像形成装置。