JP3935760B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等、特にフルカラーの画像形成装置に関するものある。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像形成装置において、転写後の像担持体である感光体に残留したトナーはクリーニング装置によって除去されるが、その除去したトナーを廃トナーとして処分せずに現像装置に戻して再使用するトナーリサイクルが種々の装置で採用されている。このようなトナーリサイクルを実現するには、クリーニング装置で回収したトナーを現像装置へ搬送する回収トナー搬送手段を付設しなければならない。一般に、粉体のトナーを搬送する方式としては、自重落下、スクリュー回転による搬送、コンベアベルトによる搬送、エアポンプのエア流に乗せた搬送、粉体ポンプによる搬送等が知られている。
【０００３】
しかし、上記トナーの搬送方式において、自重落下、スクリュー回転による搬送、コンベアベルトによる搬送は、排出側および受け取り側の配置により制約を生ずる。さらに、スクリュー回転による搬送ではその搬送距離等に起因して搬送中にトナーがストレスを受け易く、リサイクルトナーによる画像品質の劣化がより顕著に起こる可能性がある。
【０００４】
また、エアポンプのエア流に乗せた搬送、粉体ポンプによる搬送はリサイクルトナーが上記したストレスを受けにくいが、エアポンプのエア流に乗せた搬送の場合、エアが注入された受け取り側ではフィルタ等を用いてエア抜きによる内圧上昇防止の措置を講じなければならない。しかも、フィルタは経時使用により目詰まり等を起こすので、メンテナンスも必要であるため、ランニングコストも嵩む。また、エアの循環を閉経路として構成し、フィルタを用いない方式も考えられるが、その循環経路にクリーニング装置等が含まれるので、気密性を保つことは殆ど実現不可能であり、またできたとしても装置が大掛かりでコストが嵩む。
【０００５】
さらにまた、粉体ポンプによる搬送は吐出型のポンプを使用した場合、トナー搬送にエアを必要とするため、上記エア流と同様な問題を有する。また、吸引型のポンプを使用した場合、大きなトナー搬送力を発生させるためにはポンプの大型化、トルクの増大となり、それを避けるにはポンプの上流側で回収トナーを十分に分散させて流動化させる必要がある。
【０００６】
このように、トナーリサイクルを行うにはその回収トナーの搬送に大きな問題がある。しかも、クリーニング装置で回収されたトナーは、帯電特性に難があり転写工程で正常に転写されなかったトナーが含有している率が高く、また、正常なトナーであっても現像、転写、クリーニングの工程を経てきたものであるため、各工程で受けたストレスにより帯電特性や流動性に劣化が生じている場合がある。このため、トナーをリサイクルするとき、ニュートナーに対してのリサイクルトナーの比率が高いと、画像劣化が生ずる可能性がきわめて高い。したがって、トナーリサイクルを行う場合はリサイクルトナーをニュートナーに対して十分に攪拌し、かつ、分散させて使用することで、リサイクルトナーの使用による画像品質の低下を軽減させることも考慮しなければならなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多くのトナーリサイクルを実施している画像形成装置ではクリーニング装置で回収したトナーを直に現像装置に戻しており、ニュートナーへの分散させて十分に攪拌することが不十分であった。特に、近年、装置のコンパクト化から現像装置内に収納される現像剤の量が少なくなっており、現像装置へ搬送した回収トナーが十分な攪拌等を受けずに使用される可能性が高かった。
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題を鑑み、クリーニング装置により回収されたトナーを簡単な構成でリサイクルすることができ、しかもリサイクルトナーによる画像品質の劣化を大幅に軽減することができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、像担持体に形成された静電潜像を可視像処理する現像装置と、可視像の画像形成処理後の残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置と、該クリーニング装置によって回収したトナーを処理する回収トナー処理装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置とを有し、該トナー補給装置が、トナーを収納したトナー収納容器とそのトナー収納容器内にエアを供給するエア供給手段を具備する画像形成装置において、
前記回収トナー処理装置が、前記回収トナーをリサイクルトナーとして前記トナー補給装置のエア供給手段が供給するエアに乗せて前記トナー収納容器へ送り込むリサイクル装置を具備し、前記トナー補給装置には、内部に螺旋状溝を有する弾性部材のステータと、ステータ内部で回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータを備えたスクリューポンプが設けられ、該スクリューポンプによって発生する負圧により前記トナー収納容器内のトナーが現像装置へ搬送されることを特徴とする画像形成装置を提案する。
【００１０】
なお、本発明は、前記トナー収納容器にその内圧を調整するエアフィルタが設けられていると、効果的である。
さらに、本発明は、前記トナー収納容器が画像形成装置本体に対して着脱可能な交換することができる容器であると、効果的である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記トナー収納容器が、内圧の変動に対して変形可能な材質または形状に構成されていると、効果的である。
【００１２】
さらにまた、本発明は、前記回収トナー処理装置が、回収トナーを廃トナーとして貯留する廃トナー収納容器及び該廃トナー収納容器へ回収トナーを搬送する手段を有する廃トナー装置と、前記クリーニング装置により回収されたトナーの送り先を前記リサイクル装置と前記廃トナー装置との何れかに切り替える切り替え手段とを有すると、効果的である。
【００１３】
さらにまた、本発明は、前記回収トナー処理装置が、前記トナー収納容器のトナー残量に応じて前記切り替え手段による回収トナーの送り先を切り替え制御する制御手段を具備すると、効果的である。
【００１４】
さらにまた、本発明は、前記回収トナー処理装置が、回収トナーの状態に応じて前記切り替え手段による回収トナーの送り先を切り替え制御する制御手段を具備すると、効果的である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は、本発明に係るカラー画像形成装置の一例であるカラー複写機を示す概略図である。このカラー複写機は、中央に複写機本体１００、その下部にテーブル状に構成された給紙部２００が配置され、複写機本体１００の上方にスキャナ３００、スキャナ３００の上方に原稿自動搬送装置４００を配置した構成となっている。
【００１６】
複写機本体１００には、複数のローラ１４、１５、１６に巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成された像担持体としての中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト７は、複数のローラ１４，１５，１６のうち１つのローラが図示していない駆動装置によって回転駆動され、これにより中間転写ベルト１０が矢印で示す時計方向に走行駆動され、他のローラが従動回転する。このように走行する中間転写ベルト１０の上部走行辺には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの作像ユニット１８が横に並べるようにして配置されている。すなわち、ローラ１４とローラ１５間の走行辺上に、４つの作像ユニット１８を配置してタンデム画像形成装置２０を構成している。
【００１７】
４個の作像ユニット１８は、中間転写ベルト１０に接する潜像担持体としての感光体ドラム４０を具備している。この感光体ドラム４０の周りには、帯電装置、現像装置、クリーニング装置、除電装置等が配置され、さらに感光体ドラム４０が中間転写ベルト１０に接する位置における中間転写ベルト１０の内側には転写装置６２が設けられている。本実施形態の場合、４個の作像ユニット１８は同一構造に構成されているが、現像装置のトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に分けられている。また、各作像ユニット１８の上方には光変調されたレーザ光を各感光体ドラム表面に照射する露光装置２１が配置され、このレーザ光は帯電装置と現像装置の間で感光体ドラムに照射する。露光装置２１は、各作像ユニット１８毎に設けてもよいが、共通の露光装置１５を用いればコストの点で有利である。
【００１８】
一方、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成装置２０と反対の側には、２次転写装置２２が設けられている。２次転写装置２２は、ローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を巻き掛け、該ベルトが中間転写ベルト１０を介してローラ１６に押し当てられるように配置されている。なお、図１において、２次転写装置２２の左横には、シート上に担持された転写画像を定着するための定着装置２５が設けられている。
【００１９】
上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、転写後のシートを定着装置２５まで搬送するシート搬送装置を、別途設ける必要が生ずる。
【００２０】
なお、図示例では、このような２次転写装置２２及び定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備えている。
【００２１】
さて、かく構成のカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
【００２２】
そして、図示していないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３及び第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００２３】
また、図示していないスタートスイッチを押すと、中間転写ベルト１０が回転走行し、同時に、個々の作像ユニット１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の走行とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。
【００２４】
一方、図示していないスタートスイッチを押すと、給紙部２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
【００２５】
または、手差し給紙を選択した場合には給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００２６】
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上に一括してフルカラー画像を記録する。
【００２７】
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切り換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切り換爪５５で切り換えてシート反転装置２７に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
【００２８】
一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。
【００２９】
図２は本発明の実施の形態に係る画像形成装置における複写機本体の要部構成図であり、図３は図２に示すタンデム画像形成機構の要部拡大図である。
作像ユニット１８は、図２に示すように、中間転写体１０の上流側から順に１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂｋの４つが設けられている。各作像ユニット１８（１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂｋ、以下同様）は、図２及び図３に示すように、感光体４０の周囲に、帯電装置６０、光書き込み系Ｌ、現像装置６１、１次転写装置６２、クリーニング装置６３、除電装置６４を備えている。この配置により、最上流の感光体４０Ｙと最下流の感光体４０Ｂｋの搬送距離分、Ｂｋ単色モードでのファーストコピー時間を短縮することが可能となっている。また、熱発生源である定着装置２５から作像ユニット１８Ｂｋが離れて位置することにより、使用頻度の高い作像ユニット１８Ｂｋに対して不図示の大容量トナータンクを設けることが可能となるなどの自由度が増す。
【００３０】
図４は、本発明の実施の形態に係る作像ユニットの内部構成図である。
クリーニング装置６３には、回収したトナーを感光体４０の軸線と平行方向に搬送する回収スクリュー７９が設けられ、該回収スクリュー７９は不図示の本体側クリーニング駆動軸よりカップリング９３を介して駆動が伝達されて回転駆動する。ここで、クリーニング駆動軸はステッピングモータ（図示せず）によって正転および逆転に回転方向の制御が可能となっており、回収スクリュー７９の回転方向によって、クリーニング装置６３内のトナーは、前側または奥側端部方向へ排出方向が選択可能となる。
【００３１】
本実施形態の画像形成装置には、クリーニング装置６３により回収したトナーを処理するリサイクル装置８０と廃トナー装置９０とを有する回収トナー処理装置が設けられている。該回収トナー処理装置は、回収スクリュー７９の正転で前側方向へとトナー搬送された場合は、回収トナーをスクリュー前側端部に連通するリサイクル装置８０によりリサイクルトナーとして最終的に現像装置６１へと搬送される。逆に、回収スクリュー７９の逆転で奥側方向へとトナー搬送された場合は、回収トナーを廃トナー装置９０によって回収トナーを廃トナーとして不図示の廃トナータンクへと搬送して貯留する。なお、本実施形態のクリーニング装置６３は図３に示すように、ファーブラシ７６を備えているが、ファーブラシ７６はスクリュー駆動方向に関わらず一定方向に回転するものとして、感光体４０からのギヤ連結により駆動されている。
【００３２】
図５は、回収スクリュー駆動制御ブロック図である。
回収スクリュー７９は、回転方向切り替え制御手段１０１によって駆動モータ１０２の回転方向が切り替えられるようになっており、この駆動モータ１０２の切り替えにより、回収スクリュー７９は正逆転し回収トナーをリサイクル装置８０または廃トナー装置９０へ切り替えて回収する。
【００３３】
図６は、作像ユニット１８の現像装置６１にトナーを補給するトナー補給機構の構成図である。
図６において、現像装置６１へ補給するトナーを収納したトナー収納容器１８０は複写機本体１００に設けられたセット部（図示せず）にセットされる。このセット部には、トナー収納容器１８０内に挿入されるノズル１９０が立設されており、トナー収納容器１８０は上方からセット部へセットすることによりノズル１９０が挿入される。ノズル１９０は、単管構造になっており、上部に断面錐状に形成された尖端部材１９１が一体成形または固着等により設けられ、この尖端部材１９１に続いてエア供給口とトナー補給口とを兼ねる開口１９２が設けられている。この開口１９２は通路１９３に通じており、通路１９３はトナー搬送チューブ１５９が接続されたトナー用接続口１９４が設けられている。また、通路１９３にはトナー用接続口１９４よりも上方にエア接続口１９５が設けられている。
【００３４】
エア接続口１９５は、本実施形態の場合、エア供給手段としてのエアポンプ１９６がエア搬送パイプ１９７を介して接続されている。このエアポンプ１９６が作動すると、該ポンプからエア搬送パイプ１９７及び通路１９３を介してトナー収納容器１８０内に対し下部側よりエアが噴出される。そして、トナー収納容器１８０内に噴出されたエアは、トナー層を通過することによりトナーを攪拌しながら流動化させる。なお、エア搬送パイプ１９７の途中にはバルブ１９８が設けられており、後述する粉体ポンプの作動時にエア通路を閉状態に保持する用をなしている。
【００３５】
トナー収納容器１８０は、保護ケースとしての外箱１８１と、その外箱１８１内に着脱可能に収容されたフレキシブルで変形可能な袋状体としてのトナー袋１８２とを有するバックインボックスタイプに構成されている。この外箱１８１は、剛性を有する紙、段ボール、樹脂等の材料から作られ、トナー袋１８２が収まる程度の内部空間を有している。トナー収納容器１８０は、トナーを収納したトナー袋１８２がフレキブルであっても、外箱１８１内に収めることで外からの衝撃等に対して保護され、しかもハンドリング性が向上するため容器の取り扱いが行い易く、保管時の整理も行い易いという利点が得られる。
【００３６】
また、トナー袋１８２の袋部分はポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム等のフレキシブルなシート材（８０〜１２５μｍ程度の厚み）を単層または複層構成にして容器形状の袋体である。そして、トナー袋１８２はその下部中央にトナー排出孔が設けられ、ポリエチレンやナイロン等に樹脂から作られた口金部材１８３が固定されて構成されている。口金部材１８３のトナー排出孔には、自閉弁の役割を持つ単層または複層のシール１８４が設けられ、シール１８４は非通気性の発泡スポンジ等からなる弾性体によって構成されている。また、トナー袋１８２はトナーが残留しにくいように、トナー排出孔に向かって先細りとなる形状に形成されている。したがって、このように構成されたトナー収納容器１８０は、セット部にセットされたとき、鉛直方向の下部側、すなわち真下からノズル１９０が挿入される。さらに、トナー袋１８２にはその上部にエアを通すがトナーを通さない内圧調整手段としてフィルタ１８５が設けられている。なお、トナー収納容器１８０には該容器を取り出すと、バネ力によって自動的にトナー排出口を閉じる機械的なシャッターを設けてもよい。
【００３７】
他方、現像装置６１にはその上部にサブホッパ１６１が設けられており、トナー収納容器１８０のトナーは一旦このサブホッパ１６１に収納された後、現像装置６１に補給される。そして、サブホッパ１６１上にはトナー収納容器１８０のトナーをこのサブホッパ１６１に搬送する手段としての粉体ポンプ１７０が設けられている。この粉体ポンプ１７０は、一軸偏芯スクリューポンプであって、金属などの剛性をもつ材料で偏芯したスクリュー形状に作られたロータ１７１と、ゴム等の弾性体で作られ、２条スクリュー形状に形成されたステータ１７２と、これらを包み、かつ粉体の搬送路を形成する樹脂材料などで作られたホルダ１７３とを有している。上記ロータ１７１は、ピン継ぎ手により連結された駆動軸１７４に一体連結されたギヤ（図示せず）がアイドルギヤ（図示せず）を介してクラッチと駆動連結され、そのクラッチのオン・オフにより粉体ポンプ１７０の稼働が制御される。
【００３８】
また、上記ホルダ１７３の先端、すなわち、図６の右端にはトナー吸い込み部１７７が設けられ、トナー吸い込み部１７７に上記トナー搬送チューブ１５９が接続されている。このトナー搬送チューブ１５９としては、例えば直径４〜１０ｍｍのフレキシブルなチューブで、耐トナー性に優れたゴム材料（例えば、ポリウレタン、ニトリル、ＥＰＤＭ、シリコン等）から作られているものを用いることがきわめて有効であり、フレキシブルなチューブは上下左右の任意方向へ配管が容易に行い得る。なお、上記した紛体ポンプ１７０を用いれば、トナー収納手段のトナー排出口がサブホッパ１６１のトナー受け取り口よりも鉛直方向において低い位置にあるような場合でもトナー収納容器１８０のトナーをスムーズに搬送することができる。なお、サブポッパ１６１の詳しい説明は本発明の要旨でないので省略する。
【００３９】
次に、上記したリサイクル装置８０を、図７を用いて説明する。
図７において、クリーニング装置６３の前側端部には、図示していないジョイントが設けられ、このジョイントにリサイクル搬送路としてのリサイクルトナー搬送チューブ１１０の一端が接続されている。リサイクルトナー搬送チューブ１１０の他端は、上記したエアポンプ１９６の吸い込み口１９６ａに接続されている。よって、回収スクリュー７９の正転で前側方向へ搬送されたリサイクルトナーはエアポンプ１９６の吸引力を利用して、エアポンプ１９６の供給口１９６ｂから供給されるエアに乗ってトナー収納容器１８０へ搬送される。トナー収納容器１８０に搬送されたリサイクルトナーは、ここでニュートナーと混合され、そして、粉体ポンプ１７０によって現像装置６１へ送られて使用される。
【００４０】
かくして、本実施形態の画像形成装置では既存のトナー補給装置のエアポンプを利用してリサイクルトナーをトナー収納容器１８０へ搬送し、ここでニュートナーに混合して最終的に現像装置６１に搬送するので、専用のトナー搬送手段を設けることなくトナーリサイクルを行うことができる。
【００４１】
ところで、トナーをエア流で搬送すると、搬送先で内圧上昇によるトナーの噴出しの問題が生ずる恐れがあるが、そのトナー収納容器１８０にはそのトナー袋１８２の上部にエアフィルタ１８５が設けられているので、内圧上昇が抑えられる。しかも、トナー袋１８２は、フレキシブルな材料から作られているので、エア供給直後のように、トナー収納容器１８０の内圧が急激に上昇しても容器が膨らんで内圧が異常に上昇してしまうことが防止される。したがって、トナー収納容器１８０へのエア供給は収納したトナーを攪拌して流動化させるだけでなく、トナー袋１８２の壁面を動かすことができるのでトナー架橋等の発生を抑える用もなしている。
【００４２】
次に、廃トナー装置９０について説明する。
廃トナー装置９０は、図３に示すように、クリーニング装置６３の後側端部には、図示していないジョイントが設けられ、このジョイントに廃トナー縦通路９１が接続され、各作像ユニット１８からの廃トナー縦通路９１は横方向に延びる共通通路９２に接続されている。この共通通路９２内に搬送スクリュー９２ａが内蔵され、該スクリュー９２ａの駆動により共通通路９２に落下した廃トナーが図示していない廃トナータンクへ送られて溜められる。なお、廃トナー装置９０ではかなり長い搬送スクリュー９２ａが設けられており、このようなスクリューでトナーを搬送すると、トナーにストレスを与える恐れがあるが、ここでは廃棄するトナーの搬送であるので、何ら問題がない。
【００４３】
次に、クリーニング装置６３で回収したトナーをリサイクルするか、廃トナーとするかについての制御例について説明する。
リサイクルトナーを使用することは、ニュートナーのみを使用する場合と比べて画質が劣ること自体は避けられない。そこで、本例の制御例はリサイクルトナーを使用して画像品質の劣化を少しで抑えられるか否かでリサイクルトナーとするか、廃トナーとするかを決定している。すなわち、画質の劣化が殆ど判らない、気にならないならば、経済的にも環境的にもリサイクルが有効であり、明らかに画質が落ちる場合はリサイクルをせずに廃棄するものである。
【００４４】
このような観点から回収トナーの処理を選択する場合、まず、回収トナーとリサイクルトナーの比率が問題になる。そこで、回収トナーをリサイクルするか否かをトナー収納容器１８０のトナー残量によって決定する。すなわち、トナー収納容器１８０内のトナー残量が所定値以下となったとき、強制的に廃トナー搬送モードへ切り替えてトナー収納容器１８０への回収トナー供給を停止することで、現像装置に供給されるトナー中に占めるリサイクルトナー混入の割合を所定値以下に制御することが可能であり、リサイクルトナー中に混じる帯電特性劣化トナー等の影響による画像地汚れなど、画質劣化への影響を小さくすることが可能である。
【００４５】
かかる制御には、トナー収納容器１８０内のトナー残量を検知する手段が必要であり、該検知手段としては例えば圧電式や光学式センサによる直接的な検知、およびトナー収納容器１８０のトナー排出手段駆動時間積算値（例えば本実施例の場合では粉体ポンプ１７０の駆動クラッチの駆動時間）による間接的な検知等の方法が考えられる。本実施の形態においては、サブホッパ１６１に圧電式センサ（図示せず）を設置しており、所定時間の粉体ポンプ１７０の駆動においてセンサ出力がトナー量満杯検知の出力を発生しない場合に、トナー収納容器１７０内のトナー量が所定値以下であると検知する方法をとっている。この構成においては、トナー収納容器１７０内のトナーエンドを検知した時点でも、サブホッパ１６１内には所定のトナー量が確保されていることになり、トナー収納容器１８０へのリサイクルトナー供給を停止した時点においては、リサイクルトナー混入は所定の割合を下回ることはない。
【００４６】
ただし、機械を使用するユーザ毎に、画像品質に対する要求（画質低下に対する許容度合い）は異なる場合も想定されるので、トナーイールドを優先するユーザを想定して、上記のトナーエンド時回収トナー供給停止の制御は、選択可能（設定可能）として構成することも可能である。
【００４７】
また、クリーニング装置６３で回収したトナーをリサイクルするか、廃トナーとするかについての制御は、作像モードによって切り替えることも有効である。すなわち、クリーニング装置６３から排出されるトナーに他色トナーの混色の可能性があるカラー作像モードの場合、回収トナーを廃トナー搬送経路に回し、単色作像モードの場合はリサイクル経路に送る制御である。
【００４８】
さらにまた、クリーニング装置６３で回収したトナーをリサイクルするか、廃トナーとするかについての制御は、画像検知センサ出力結果による切り替えることも有効である。すなわち、例えば、感光体上や中間転写ベルト上を光学センサで非画像部に地肌汚れを検知し、非画像部に地肌汚れが発生している場合には回収トナーを廃トナー搬送経路に回す制御である。
【００４９】
さらにまた、クリーニング装置６３で回収したトナーをリサイクルするか、廃トナーとするかについての制御は、環境検知センサ出力結果による切り替えることも有効である。すなわち、例えば、機械内や周囲環境を温湿度センサで検知し、低温低湿でニュートナーとリサイクルトナーの帯電特性の差により異常画像発生する場合、回収トナーを廃トナー搬送経路に回す制御である。
【００５０】
さらにまた、クリーニング装置６３で回収したトナーをリサイクルするか、廃トナーとするかについての制御は、機械停止時間による作像開始直後の切り替えることも有効である。すなわち、機械停止後の放置時間が長い場合、クリーニング装置６３内に残留した回収トナーが周囲環境により吸湿する。吸湿により帯電特性が変化する場合、この残留トナーが画像形成を再開した直後にはトナー収納容器１８０へと搬送されないように、例えば作像停止時間を計測するタイマー機構などの結果により、所定時間の間は廃トナー搬送経路に切り替える制御である。
【００５１】
このように、クリーニング装置６３で回収したトナーは、トナー収納容器１８０のトナー残量または回収トナーの状態に応じて切り替え手段の切り替え方向を図示していない制御手段によって制御する。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１の構成によれば、回収トナー処理装置が、回収トナーをリサイクルトナーとしてトナー補給装置のエア供給手段が供給するエアに乗せてトナー収納容器へ送り込むリサイクル装置を具備するので、トナー補給装置を巧みに利用してトナーリサイクルを行うことができる。したがって、トナーリサイクルのための特別な装置が不要であり、安価で提供することができる。さらに、リサイクルトナーはトナー収納容器に送るので、ニュートナーとの攪拌混合が十分に行われ、画像品質の劣化を極力抑えることができる。さらに、請求項１ではスクリューポンプによって発生する負圧により前記トナー収納容器内のトナーが現像装置へ搬送されるので、トナー収納容器に供給したエアに対してトナー排出口側での密閉性を高くすることができ、トナー補給先のサブタンクや現像ユニットにおけるトナー飛散を防止するとともに、エアに乗ってトナー収納容器に注入されるリサイクルトナーがトナー小脳容器内で分散させられる前に直接トナー補給経路へと流れ込むことを防止することができる。
【００５３】
請求項２の構成によれば、トナー収納容器にその内圧を調整するエアフィルタが設けられているので、回収トナーをエア搬送してもその送り先であるトナー収納容器での内圧上昇を抑えられ、内圧上昇によるトナー漏れ・飛散を防止することができる。
【００５４】
請求項３の構成によれば、トナー収納容器が画像形成装置本体に対して脱着可能に装着することができる交換可能な容器であるので、トナー収納容器はトナーエンド時にエアフィルタごと交換されるので、エアフィルタはメンテナンスせずとも、目詰まりのない状態に維持できる。
【００５５】
請求項４の構成によれば、トナー収納容器が、内圧の変動に対して変形可能な材質または形状に構成されているので、エア注入を開始した当初、急激な内圧上昇が発生しても容器の変形による容積変化によってフィルタにかかる負荷を小さくすることができる。
【００５６】
請求項５の構成によれば、トナー補給装置には、内部に螺旋状溝を有する弾性部材のステータと、ステータ内部で回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータを備えたスクリューポンプが設けられ、該スクリューポンプによって発生する負圧により前記トナー収納容器内のトナーが現像装置へ搬送されるので、トナー収納容器に供給したエアに対してトナー排出口側での密閉性を高くすることができ、トナー補給先のサブタンクや現像ユニットにおけるトナー飛散を防止するとともに、エアに乗ってトナー収納容器に注入されるリサイクルトナーがトナー小脳容器内で分散させられる前に直接トナー補給経路へと流れ込むことを防止することができる。
【００５７】
請求項５の構成によれば、回収トナー処理装置が、回収トナーを廃トナーとして貯留する廃トナー収納容器及び該廃トナー収納容器へ回収トナーを搬送する手段を有する廃トナー装置と、クリーニング装置により回収されたトナーの送り先をリサイクル装置と廃トナー装置との何れかに切り替える切り替え手段とを有するので、トナーリサイクルによる画像品質の劣化を最小限に抑えることができる。
【００５８】
請求項６の構成によれば、回収トナー処理装置が、トナー収納容器のトナー残量に応じて切り替え手段による回収トナーの送り先を切り替え制御する制御手段を具備するので、ニュートナーに対するリサイクルトナーの混合比率が高くなり過ぎることによる画像品質への影響を抑えることができる
【００５９】
請求項７の構成によれば、回収トナー処理装置が、回収トナーの状態に応じて切り替え手段による回収トナーの送り先を切り替え制御する制御手段を具備するので、トナーの帯電不良や流動性の変化等による画像品質への影響を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置としてのカラー複写機を示す全体構成図である。
【図２】図１の複写機本体の要部構成図である。
【図３】図２に示すタンデム画像形成機構の要部拡大図である。
【図４】本発明のＢｋ作像ユニットの内部構成を示す斜視図である。
【図５】回収スクリュー駆動制御ブロック図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置が用いているトナー補給装置の構成図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置のリサイクル装置の構成説明図である。
【符号の説明】
１８ 作像ユニット
２０ タンデム画像形成機構
２１ 露光装置
４０ 感光体
６１ 現像装置
６３ クリーニング装置
７９ 回収スクリュー
８０ リサイクル装置
９０ 廃トナー装置
１００ 複写機本体
１１０ リサイクルトナー搬送チューブ
１５９ トナー搬送チューブ
１７０ 粉体ポンプ
１７１ ロータ
１７２ ステータ
１８０ トナー収納容器
１８５ エアフィルタ
１９０ ノズル
１９６ エアポンプ
１９７ エア搬送パイプ

Claims (7)

1. 像担持体に形成された静電潜像を可視像処理する現像装置と、可視像の画像形成処理後の残留するトナーをクリーニングするクリーニング装置と、該クリーニング装置によって回収したトナーを処理する回収トナー処理装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置とを有し、該トナー補給装置が、トナーを収納したトナー収納容器とそのトナー収納容器内にエアを供給するエア供給手段を具備する画像形成装置において、
   前記回収トナー処理装置が、前記回収トナーをリサイクルトナーとして前記トナー補給装置のエア供給手段が供給するエアに乗せて前記トナー収納容器へ送り込むリサイクル装置を具備し、前記トナー補給装置には、内部に螺旋状溝を有する弾性部材のステータと、ステータ内部で回転することにより軸方向にトナーを移動させるロータを備えたスクリューポンプが設けられ、該スクリューポンプによって発生する負圧により前記トナー収納容器内のトナーが現像装置へ搬送されることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記トナー収納容器にその内圧を調整するエアフィルタが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記トナー収納容器が画像形成装置本体に対して脱着可能に装着することができる交換可能な容器であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２または３に記載の画像形成装置において、前記トナー収納容器が、内圧の変動に対して変形可能な材質または形状に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記回収トナー処理装置が、回収トナーを廃トナーとして貯留する廃トナー収納容器及び該廃トナー収納容器へ回収トナーを搬送する手段を有する廃トナー装置と、前記クリーニング装置により回収されたトナーの送り先を前記リサイクル装置と前記廃トナー装置との何れかに切り替える切り替え手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、前記回収トナー処理装置が、前記トナー収納容器のトナー残量に応じて前記切り替え手段による回収トナーの送り先を切り替え制御する制御手段を具備することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項５に記載の画像形成装置において、前記回収トナー処理装置が、回収トナーの状態に応じて前記切り替え手段による回収トナーの送り先を切り替え制御する制御手段を具備することを特徴とする画像形成装置。

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