(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体を一様に帯電させる帯電装置と、該帯電装置により帯電された前記像担持体に反転現像用の潜像を形成する潜像形成装置と、前記像担持体に近接した状態で回転し二成分現像剤を担持する現像剤担持体を備え、該現像剤担持体にて供給される二成分現像剤により前記潜像を反転現像してトナー像とする現像装置と、前記像担持体上のトナー像をシートに転写する転写装置と、前記像担持体上に残留した残留トナーを回収するトナー回収装置とを有し、該トナー回収装置により回収されたトナーを前記現像装置に戻すトナーリサイクルが可能に構成されている画像形成装置において、
新規トナーを収容する第１のトナー収容部と、前記トナー回収装置からのリサイクルトナーを収容する第２のトナー収容部とを具備し、第１および第２のトナー収容部は、前記現像装置に補給可能な補給手段をそれぞれ備えており、
第２のトナー収容部は、シートに画像形成すべき印字密度が第１の印字密度より大きいときにのみリサイクルトナーの補給を行い、かつ、シートに画像形成すべき印字密度が第１の印字密度より小さい第２の印字密度のときは、シートに対応して画像形成すべく前記像担持体に形成されるシート画像形成領域の面積と、前記像担持体における前記シート画像形成領域外の画像形成可能領域の面積とを加えた全面積が、常に所定の印字密度になるように、前記画像形成可能領域でも潜像を形成し、現像を行うように前記潜像形成装置および前記現像装置を制御することによって、トナーを消費してトナーのリフレッシュを実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
第１の印字密度が、１６〜３０％であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
第２の印字密度が、３〜６％であることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
第２のトナー収容部は、前記現像装置に対して着脱可能なユニットを構成しており、
第２のトナー収容部内のリサイクルトナーの満杯状態を検知する満杯検知手段と、第２のトナー収容部から送られてくるリサイクルトナーを収容する廃トナー収容部とを有し、
前記満杯検知手段により第２のトナー収容部内のリサイクルトナーの満杯状態が検知されたとき、第２のトナー収容部内のリサイクルトナーの一部を前記廃トナー収容部に送る送給手段を具備していることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像装置は、２つの搬送攪拌部材を備え、第２のトナー収容部は、前記現像剤担持体に近い側の前記搬送攪拌部材上にリサイクルトナーを補給することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
第２のトナー収容部のリサイクルトナーの補給量を、シートに画像形成すべき印字密度によって変えることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
印刷品質を確認するための画像形成を行う保守モードが実行可能であり、
前記保守モードの実行時、第２のトナー収容部からのリサイクルトナーの補給を優先的に行うことを特徴とする請求項１ないし６の何れか一つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像装置は、前記現像剤担持体を複数備え、該複数の現像剤担持体のうちの少なくとも１つが、前記像担持体の回転方向と同方向に回転するものであり、前記複数の現像剤担持体のうちの残りは、前記像担持体の回転方向と逆に回転するものであり、前記像担持体の回転方向と同方向に回転する現像剤担持体は、前記像担持体の回転方向の上流側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし７の何れか一つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等およびこれら二つ以上の機能を備えた複合機等の画像形成装置に関し、特に、像担持体に形成される潜像をトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いて反転現像してトナー像とする画像形成装置における、トナーリサイクルとトナーリフレッシュとに係る技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、感光体上に形成された静電潜像を形成するために、新規のトナーを補給するためのトナーホッパーと現像装置が使用される。画像形成速度の短縮と共に、形成される画像の品位を向上させるために、感光体と回転方向が異なる複数の現像ローラを備えた現像装置が用いられている。このような回転方向が異なる一対の現像ローラを持つ現像装置について、図７を参照して説明する。なお、図７に示す現像装置１０’の細部構成は、例えば、特開２０００−２３１２６３号公報の図１、図２等で開示されているものと同様である。
【０００３】
図７に示すように、現像装置１０’には、光導電性を有する感光体ドラム１に対向し近接して、２本の現像ローラ３，４が設けられている。現像装置１０’の現像容器１０Ａに収容されている現像剤１１は、オーガスクリュー７，８と羽根車６とによって、感光体ドラム１と逆方向で反時計方向に回転する図において下側の現像ローラ４の下部まで運ばれ、下側の現像ローラ４を構成する固定された磁石４２の吸引力により、スリーブ４１の表面に付着する。付着した現像剤は、下側の現像ローラ４のスリーブ４１の回転方向に沿って移動し、現像剤規制部材２により現像に寄与する現像剤付着量が規制されると同時に、図において上側の現像ローラ３、下側の現像ローラ４に現像剤を分配して、現像領域に搬送される。
【０００４】
上側の現像ローラ３に搬送された現像剤は、上側の現像ローラ３を構成する固定された磁石３２の吸引力により、スリーブ３１の表面に付着する。付着した現像剤は、感光体ドラム１と同方向で時計方向に回転する上側の現像ローラ３のスリーブ３１の回転方向に沿って移動し逆方向現像を行い、その後、現像剤１１は、ガイド板４０により、再び前記現像容器１０Ａに戻される。また、現像剤規制部材２で漏れた現像剤１１は、感光体ドラム１と逆方向で反時計方向に回転する下側の現像ローラ４を構成する固定された磁石４２の磁気吸引力により、前記下側の現像ローラ４に付着して、下側の現像ローラ４のスリーブ４１の回転方向に沿って移動して、同方向現像を行う。さらに現像終了後、前記現像剤１１は、再び現像容器１０Ａに戻される。
【０００５】
このような現像装置では、上側の現像スリーブ３１の回転方向が現像位置では、感光体ドラム１の回転方向に対して反対になっているため、現像能力の高い反向現像が行われる。これに対し、下側の現像スリーブ４１の回転方向が現像位置では、感光体ドラム１の回転方向に対して順方向になっているため、下側の現像スリーブ４１により、背景汚れであるかぶりを除去すると共に、画質を向上させる同方向現像が行われる。
【０００６】
電子写真方式では、所望の表面電位に帯電するための帯電装置があり、像担持体である感光体を帯電し、レーザ光やＬＥＤなどの光源で電位潜像を作り、この電位潜像を現像機（現像装置）により顕像化して、用紙やＯＨＰフィルムシート等のシート状記録媒体に転写する。転写しきれずに残留したトナーはクリーニング装置を兼ねるトナー回収装置としてのクリーナで回収、すなわちブラシやブレードで回収したトナーは、廃トナーボックスに回収される。
なお、図７において、４９は現像容器１０ＡにトナーＴを補給すべく収容するトナーホッパーを示し、４５はトナーホッパー４９に新規のトナーＴを補給するための、トナーホッパー４９の上蓋に形成されたトナーボトル（トナー容器）着脱部を示している。
【０００７】
トナーリサイクルに関する技術としては、特許文献１〜４等が知られている。特許文献１記載の技術では、印字密度（画像面積率）によってクリーナ（クリーニング装置）に回収されたトナーを、廃トナーボックス（廃棄容器）へ送る経路とトナーホッパーに戻る経路（トナーリサイクル経路）とに分け・選択可能にするというものである。
【０００８】
特許文献２記載の技術では、トナーリフレッシュに関し、低密度印字のときは、現像器内のトナーが入れ替わらず、トナーの外添剤が埋没したり、選択現像により、小粒径トナーの占める割合が多くなり、印刷濃度薄や清掃不良等によるフィルミングが起きやすくなる問題点に着目し、これを解決すべく現像器内のトナーを新しいトナーに入れ替えるトナーリフレッシュ機能の必要性に言及している。
【０００９】
特許文献３および４記載の技術は、クリーナからの廃トナーを分級したり、クリーナからのトナーを沈降速度差を使用して分級するというものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２記載の技術では、トナーリフレッシュのためにフィルミングを削る研磨ローラという部分が必要となり、コスト高となる問題点がある。
特許文献１〜４では、総じて、トナーリフレッシュとトナーリサイクルとを同時に行うという観点からの本格的な提案はなされていない。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した問題点・事情に鑑みてなされたものであり、トナーリフレッシュとトナーリサイクルとを同時に行える画像形成装置を実現し提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決するとともに上述した目的を達成するために、請求項ごとの発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項（以下、「構成」という）を採っている。
請求項１記載の発明は、像担持体と、該像担持体を一様に帯電させる帯電装置と、該帯電装置により帯電された前記像担持体に反転現像用の潜像を形成する潜像形成装置と、前記像担持体に近接した状態で回転し二成分現像剤を担持する現像剤担持体を備え、該現像剤担持体にて供給される二成分現像剤により前記潜像を反転現像してトナー像とする現像装置と、前記像担持体上のトナー像をシートに転写する転写装置と、前記像担持体上に残留した残留トナーを回収するトナー回収装置とを有し、該トナー回収装置により回収されたトナーを前記現像装置に戻すトナーリサイクルが可能に構成されている画像形成装置において、新規トナーを収容する第１のトナー収容部と、前記トナー回収装置からのリサイクルトナーを収容する第２のトナー収容部とを具備し、第１および第２のトナー収容部は、前記現像装置に補給可能な補給手段をそれぞれ備えており、第２のトナー収容部は、シートに画像形成すべき印字密度が第１の印字密度より大きいときにのみリサイクルトナーの補給を行い、かつ、シートに画像形成すべき印字密度が第１の印字密度より小さい第２の印字密度のときは、シートに対応して画像形成すべく前記像担持体に形成されるシート画像形成領域の面積と、前記像担持体における前記シート画像形成領域外の画像形成可能領域の面積とを加えた全面積が、常に所定の印字密度になるように、前記画像形成可能領域でも潜像を形成し、現像を行うように前記潜像形成装置および前記現像装置を制御することによって、トナーを消費してトナーのリフレッシュを実行することを特徴とする。
請求項１記載の発明では、前記構成により、トナーリサイクルとトナーリフレッシュを同時に行うことで、トナー消費量の低減を図ることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、第１の印字密度が、１６〜３０％であることを特徴とする。この発明では、印字密度が高いときに、積極的にリサイクルトナーを使用することができる。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、第２の印字密度が、３〜６％であることを特徴とする。この発明では、印字密度が低いときは第２のトナー収容部内のトナーが入れ替わらず、トナーが劣化するのを防止するために、画像形成可能領域（像担持体におけるシート間やシート端部を含む領域）を露光し現像して現像装置内のトナーの消費を促進することが可能となる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一つに記載の画像形成装置において、第２のトナー収容部は、前記現像装置に対して着脱可能なユニットを構成しており、第２のトナー収容部内のリサイクルトナーの満杯状態を検知する満杯検知手段と、第２のトナー収容部から送られてくるリサイクルトナーを収容する廃トナー収容部とを有し、前記満杯検知手段により第２のトナー収容部内のリサイクルトナーの満杯状態が検知されたとき、第２のトナー収容部内のリサイクルトナーの一部を前記廃トナー収容部に送る送給手段を具備していることを特徴とする。
この発明では、第２のトナー収容部に入ってきたリサイクルトナーの使用量が増加せず、満杯になったときにその一部を廃トナー収容部に送ることで、第２のトナー収容部のトナー量を調節することが可能となる。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記現像装置は、２つの搬送攪拌部材を備え、第２のトナー収容部は、前記現像剤担持体に近い側の前記搬送攪拌部材上にリサイクルトナーを補給することを特徴とする。
この発明では、リサイクルトナーは元々転写しにくい高帯電トナーである可能性が高いので、現像装置の現像剤担持体に近い側の搬送攪拌部材上に補給する方が好ましい。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか一つに記載の画像形成装置において、第２のトナー収容部のリサイクルトナーの補給量を、シートに画像形成すべき印字密度によって変えることを特徴とする。
この発明では、リサイクルトナーの補給量は印字密度によって可変にした方が効率よくトナーを消費することができる。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一つに記載の画像形成装置において、印刷品質を確認するための画像形成を行う保守モードが実行可能であり、前記保守モードの実行時、第２のトナー収容部からのリサイクルトナーの補給を優先的に行うことを特徴とする。
この発明では、サービス上の観点から、顧客のトナーをなるべく使用しないようにすることが可能となる。
【００１８】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか一つに記載の画像形成装置において、前記現像装置は、前記現像剤担持体を複数備え、該複数の現像剤担持体のうちの少なくとも１つが、前記像担持体の回転方向と同方向に回転するものであり、前記複数の現像剤担持体のうちの残りは、前記像担持体の回転方向と逆に回転するものであり、前記像担持体の回転方向と同方向に回転する現像剤担持体は、前記像担持体の回転方向の上流側に配置されていることを特徴とする。
この発明では、互いに逆方向に回転する現像剤担持体（例えば現像ローラ）を持つ現像装置で、ベタ画像の後端部が櫛の歯状に欠ける現像不具合の低減に有利である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、前記課題を解決して新規な画像形成装置を実現し提供することができる。すなわち、本発明によれば、現像剤のトナー消費量を軽減しながら、トナーリサイクルと同時にトナーリフレッシュができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用する画像形成装置全体の構成を示す簡略的な正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す画像形成装置の現像プロセス部分を拡大した要部の正断面図である。
【図３】図２の背面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、感光体ドラムと、１枚の用紙に画像形成される画像形成領域と、１枚の用紙の画像形成領域以外の画像形成可能領域との関係について説明する図である。
【図５】第１の実施形態の画像形成装置における要部の制御構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態の画像形成装置の動作順序を示すフローチャートである。
【図７】従来の画像形成装置の現像プロセス部分を拡大した要部の正断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という）を詳細に説明する。各実施形態および各変形例等に亘り、同一の機能および形状等を有する構成要素（部材や構成部品等）については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。
【００２２】
図１は、本発明を適用する画像形成装置全体の構成を説明する簡略的な正面図である。なお、図１において、括弧を付して示す符号１０は、後述の図２および図３に示す本発明の第１の実施形態で用いる現像装置を示している。
【００２３】
まず、図１を参照して、本発明を適用する画像形成装置としてのレーザプリンタの全体構成および動作を説明する。同図において、２６ａ,２６ｂ,２６ｃは、給紙部であり、給紙カセットにシート状記録媒体としての用紙を収容している。１は、像担持体としての感光体ドラムで、図示しないコントローラからの信号に基づいて回転を始める。感光体ドラム１が回転を開始すると、帯電装置であるコロナ帯電器２３によって感光体ドラム１表面が一様に帯電される。帯電した感光体ドラム１表面には、露光装置２４からの走査ビームにより静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置１０’における上下一対の現像ローラ３，４の現像位置に到達するとトナーによって現像され、感光体ドラム１上にトナー像として可視化される。
【００２４】
一方、給紙部２６ａ，２６ｂ，２６ｃからは、感光体ドラム１上に形成されたトナー像と用紙とが転写装置である転写器２５の位置で対面するようなタイミングで、給紙部２６ａ，２６ｂまたは２６ｃから選択された用紙Ｐが送り出され、トナー像が用紙Ｐに転写される。２７は定着装置であり、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する。また、トナー像が用紙Ｐに転写された後に感光体ドラム１表面に残留したトナーは清掃装置としてのクリーナ１５によって感光体ドラム１表面上から除去される。
【００２５】
図１において、３３はフラップで、搬送される用紙の方向を制御する。２８は排紙部となる排紙トレイで、画像形成が終了した用紙を積載収容する。３４は給紙部２６ａ，２６ｂ，２６ｃと、画像形成手段（感光体ドラム１、コロナ帯電器２３、現像ローラ３，４、転写器２５）と、排紙トレイ２８とを連絡する送紙路、３５は引込み路で、前記画像形成手段に対し用紙搬送方向下流側の送紙路３４から分岐して設けられており、フラップ３３の切り替え制御により定着装置２７から送り出されてきた用紙を選択的に引き込む。３６は戻し路で、引込み路３５の途中から分岐し、その終端を前記画像形成手段に対し用紙搬送方向上流側の送紙路３４に合流させて設けられている。
【００２６】
従って、用紙の両面に印刷を行う場合は、定着装置２７から送り出されてきた用紙を引込み路３５へ引き込み、この引き込んだ用紙を戻し路３６へ送り出すことによって、片面印刷済みの用紙を再び前記画像形成手段に送り込み、これによって両面印刷が実行される。なお、図１において、３７ａ，３７ｂはフラップ３３の前後に設けられた搬送ローラ対、５１,５２は引込み路３５上に設けられた正転／逆転切り替え可能な搬送ローラ対、５３は引込み路３５に引き込まれた用紙を戻し路３６に送り出すか、あるいは再び送紙路３４側へ戻して排紙トレイ２８へ排紙させるかを切り替えるためのフラップ、２９は転写器２５を通過後の用紙を感光体ドラム１から剥離させる剥離器、３０は用紙を定着装置２７に向けて搬送する搬送ベルト装置である。
【００２７】
現像装置１０’の上部には、図１および図７に示すように、現像容器１０Ａ内のトナーの消費に応じてトナーを補給するため、新規のトナーＴを収容したトナーホッパー４９が設けられている。図１において、清掃装置であるクリーナ１５とトナーホッパー４９とは図示しないトナーリサイクルパス（経路）によって接続されており、クリーナ１５で回収されたトナーが前記図示しないトナーリサイクルパスを介してトナーホッパー４９側へ戻されるように構成されている（特開２００１−１０９３３５号公報の図３参照）。なお、前記図示しないトナー搬送路は、例えば円筒チューブ等の中空部材（図示せず）と、中空部材の中に通したオーガスクリュー（図示せず）とを備えており、オーガスクリューを回転させることによりトナー搬送が行われる。
【００２８】
また、特開２０００−１０９３３５号公報の図３に示されていると同様に、前記図示しないトナー搬送路の一部には、クリーナ１５から戻されてくるトナーを前記図示しないトナー搬送路の外部へ排出するトナー排出部（図示せず）が設けられている。前記図示しないトナー排出部の下部には、トナー回収ボトル（図示せず）が配置されている。前記図示しないトナー排出部にはトナー排出口（図示せず）が設けられており、トナー排出口を図示しない開閉部材で閉じた状態のときは前記図示しないトナー搬送路内を搬送されるトナーはトナーホッパー４９へ戻され、前記図示しないトナー排出口を開いた状態のときはトナー搬送路（図示せず）内を搬送されるトナーは前記図示しないトナー回収ボトルへ廃棄される。
なお、トナーホッパー４９内にはトナーＴを攪拌するためのトナー撹拌器（図示せず）が回動可能に設けられている。１２はトナーＴを現像容器１０Ａへ供給するフィードローラとも呼ばれるつめ車である。
【００２９】
（第１の実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。第１の実施形態の画像形成装置は、図１および図７に示した画像形成装置と比較して、現像装置１０’に代えて、図２および図３に示すように、現像装置１０を用いる点、トナーホッパー４９に代えて、第１のトナーホッパー９を用いる点、第２のトナーホッパー１３を新設した点、第２のトナーホッパー１３とクリーナ１５とをトナーリサイクルパスで連通・接続した点、第２のトナーホッパー１３と廃トナー収容部としての廃トナーボックス２０とを廃トナーパスで連通・接続した点、および図１に示した画像形成手段（現像装置１０、帯電装置としてのコロナ帯電器２３、露光装置２４、転写装置としての転写器２５）を後述のように特有の制御機能をもって制御する制御手段としての制御部５５（図５参照）を用いる点が主に相違する。
第１の実施形態は、上記相違点以外の構成は図１および図７に示した画像形成装置と同様である。以下、上記相違点の構成および動作を中心に説明するが、現像装置１０の基本構成については再度詳しく説明する。
【００３０】
トナーホッパーは２つあり、第１のトナーホッパー９は、通常の新規トナＴーを収容する第１のトナー収容部として機能する。第２のトナーホッパー１３は、清掃装置を兼ねるトナー回収装置としてのクリーナ１５からのリサイクルトナーを収容する第２のトナー収容部として機能する。
【００３１】
第１のトナーホッパー９内には、新規のトナーＴを攪拌するための回動可能なトナー撹拌器（図示せず）と、新規のトナーＴを現像装置１０の現像容器１０Ａへ供給する補給手段としてのフィードローラとも呼ばれるつめ車１２とが配設されている。第１のトナーホッパー９の上部には、図７に示したトナーホッパー４９と同様の、第１のトナーホッパー９に新規のトナーＴを補給するための第１のトナーホッパー９の上蓋に形成されたトナーボトル（トナー容器）着脱部を有するが、図面の簡明化のため、図２および図３では共にその図示を省略している。
【００３２】
同様に、第２のトナーホッパー１３内には、リサイクルトナーを攪拌するための回動可能なリサイクルトナー撹拌器（図示せず）と、リサイクルトナーを現像容器１０Ａへ供給する補給手段としてのフィードローラとも呼ばれるつめ車１４とが配設されている。つめ車１２，１４は、ローラの外周の母線に沿って多数の溝が彫られており、その溝にトナーが入り込み回転することで補給作用を行う。
第２のトナーホッパー１３には、第２のトナーホッパー１３内のリサイクルトナーの満杯状態を検知する満杯検知手段としてのフルセンサ５８（図２、図５にのみ示し、図３では省略している）が配設されている。
【００３３】
第２のトナーホッパー１３は、現像装置１０の現像容器１０Ａに対して着脱可能なホッパーユニット２２を構成している。この際の着脱手段としては、現像容器１０Ａとホッパーユニット２２とを着脱可能に接続したり連結したりするクランプ構造やスライドレールを使用した差し込み式などを挙げることができる。本実施形態では、ホッパーユニット２２を構成しているので、故障したときに、ホッパーユニット２２のみ交換すればよいという利点がある。
【００３４】
光導電性を有する感光体ドラム１に対向し、近接して、現像剤を担持する現像剤担持体としての２本の現像ローラ３，４が設けられている。現像容器１０Ａ内の現像剤１１は、現像剤を攪拌する攪拌部材としてのオーガスクリュー７、８と羽根車６とによって、感光体ドラム１と同方向で時計方向に回転する上側の現像ローラ３の下部まで運ばれ、上側の現像ローラ３を構成する固定された磁石３２の吸引力により、スリーブ３１の表面に付着する。付着した現像剤は、上側の現像ローラ３のスリーブ３１の回転方向に沿って移動し、現像剤規制部材２により現像に寄与する現像剤付着量が規制され、現像領域に搬送されて、逆方向現像を行い、その後、現像剤１１は、ガイド板４０により再び現像容器１０Ａに戻される。
【００３５】
また、現像剤規制部材２で漏れた現像剤１１は感光体ドラム１と逆方向で反時計方向に回転する下側の現像ローラ４を構成する固定された磁石４１の磁気吸引力により、下側の現像ローラ４に付着して、下側の現像ローラ４のスリーブ４１の回転方向に沿って移動して、現像剤規制部材２により同方向現像に寄与する現像剤１１の付着量を規制し、同方向現像を行う。さらに現像終了後、現像剤１１は、再び現像容器１０Ａに戻される。図２および図７に示す符号５は、飛散したキャリアを再び現像ローラ上に戻すためのキャッチアップローラである。
【００３６】
感光体ドラム１は、画像形成装置本体に時計方向に回転可能に支持されている。
クリーナ１５は、感光体ドラム１表面上の残量トナー等を除去回収するブラシローラ１６およびブレード１７と、除去回収された残量トナー等を搬送する搬送部材としてのリサイクルスクリュー１８とを備えている。
【００３７】
以下、図１に示した画像形成装置の全体図を参照しながら、画像形成動作を補説する。感光体ドラム１は回転動作に伴い、同図に示した帯電装置としてのコロナ帯電器１５により、所望の表面電位に一様に帯電され、次に露光装置１４により露光されることにより、感光体ドラム１表面には、静電潜像が形成される。感光体ドラム１表面の静電潜像は、各現像ローラ３，４の現像領域でトナーが付着されることにより、トナー像として顕像化される。このトナー像は感光体ドラム１の回転に伴い転写位置に運ばれ、転写装置としての転写器２５の作用により、給紙部２６ａ〜２６ｃの何れか一つの選択された給紙部から給送されてくるシート状記録媒体としての用紙Ｐ上へ転写される。
【００３８】
トナー像を保持した用紙Ｐは、例えば加熱ローラ２７ａと加圧ローラ２７ｂからなる定着装置２７に搬送され、同定着装置２７の加熱加圧作用によりトナー像は用紙Ｐに定着される。一方、転写位置において用紙Ｐへ転写されずに、感光体ドラム１上に残ってしまった残留トナーは、クリーナ１５で感光体ドラム１上から除去回収される。
【００３９】
図３は、図２の背面図である。図３に示すように、クリーナ１５から回収したリサイクルトナーは、クリーナ１５のリサイクルスクリュー１８から破線で示すトナーリサイクルパス１９を通って、第２のトナーホッパー１３に戻される。また、第２のトナーホッパー１３から直接、第２のトナーホッパー１３に収容されたリサイクルトナーの一部を廃トナーボックス２０に送るための、破線で示す送給手段としての廃トナーパス（経路）２１も有している。第２のトナーホッパー１３内のリサイクルトナーの一部を廃トナーボックス２０に送る送給手段としては、廃トナーパス２１と、フルセンサ５８と図示しないスクリューとから構成されている。
第２のトナーホッパー１３は、現像装置１０のオーガスクリュー７上にトナーを補給する。リサイクルトナーは、高帯電で転写しにくいトナーであるから、現像ローラ３，４に近い、手前のオーガスクリュー７上に補給すれば帯電量を上げずに現像ローラ３，４上に出てくる可能性が高い。
【００４０】
次に、図４を参照して、感光体ドラム１と、１枚の用紙Ｐに画像形成される画像形成領域と、１枚の用紙Ｐの画像形成領域以外の画像形成可能領域との関係について説明する（請求項１）。
図４（ａ）、図４（ｂ）は、感光体ドラム１の外周表面上に形成された静電潜像に対応して１枚の用紙Ｐにトナー像が現像・転写される領域と用紙外で露光・潜像および現像可能な領域とを、用紙Ｐの大きさ、縦・横置きの違いで表わしている。図４（ａ）に示す感光体ドラム１および用紙Ｐは、例えばＡ４縦置き・通紙に対応したサイズである場合の、図４（ｂ）に示す感光体ドラム１および用紙Ｐは、例えばＡ３横置き・通紙に対応したサイズである場合を表わしている。
【００４１】
感光体ドラム１の外周表面には、主走査方向（感光体ドラム１の軸線方向でもある）Ｙおよびこれと直交する副走査方向（感光体ドラム１の回転方向でもある）Ｘに沿って露光可能で、静電潜像の形成およびトナー像の形成・現像が可能である、図中ハッチを施して示す画像形成可能領域１Ａを有する。画像形成可能領域１Ａは、１枚の用紙Ｐに対応して画像形成すべく感光体ドラム１に形成されるシート画像形成領域以外の領域であって、露光可能で、静電潜像の形成およびトナー像の形成・現像が可能である領域を意味する。図４（ａ）、図４（ｂ）において、Ｐｘは感光体ドラム１の画像形成可能領域１Ａ内における前後の用紙との用紙間を、Ｐｙは感光体ドラム１の主走査方向Ｙにおける用紙外端部をそれぞれ表わしている。
【００４２】
図５を参照して、本実施形態の制御構成を説明する。同図において、制御部５５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびタイマ等を備え、それらが図示しない信号バスによって接続された構成を有するマイクロコンピュータを具備した制御手段として機能する。
前記ＣＰＵは、この画像形成装置を操作するための図示しない操作部からの各種信号および画像形成装置に設けられたフルセンサ５８を含む各種センサからの検知信号およびＲＯＭから呼び出された動作プログラムに基づいて、前記各駆動部、特に前記画像形成手段（露光装置２４、現像装置１０）、第２のトナーホッパーのつめ車１４の作動等を制御すると共に、印字密度計測部５６および比較部５７と送受信し、画像形成装置全体の動作を制御する。ＲＯＭには、画像形成装置全体の動作プログラム（図６のフローチャート等を含む）が記憶されており、この動作プログラムはＣＰＵによって適宜呼び出される。ＲＡＭは、ＣＰＵの計算結果を一時的に記憶する機能、各種センサから設定および入力されたデータ信号およびオン・オフ信号を随時記憶する機能等を有している。
【００４３】
制御部５５の前記ＣＰＵは、１枚の用紙に画像形成すべき印字密度が第１の印字密度より大きいときにのみリサイクルトナーの補給を行うように第２のトナーホッパー１３のつめ車１４の作動を制御し、かつ、１枚の用紙に画像形成すべき印字密度が第１の印字密度より小さい第２の印字密度のときは、１枚の用紙に対応して画像形成すべく感光体ドラム１に形成されるシート画像形成領域の面積と、感光体ドラム１におけるシート画像形成領域外の画像形成可能領域１Ａの面積とを加えた全面積が、常に所定の印字密度になるように、画像形成可能領域でも潜像を形成し、現像を行うように露光装置２４および現像装置１０を制御する機能を有する。
【００４４】
図６のフローチャートを参照して、制御部５５の図示しないＣＰＵの制御の下に制御・実行される本実施形態の実施方法について説明する。
まず、印刷が開始されると、印字密度計測部５６によって、１枚の用紙Ｐに画像形成される印字密度を計測する（ステップＳ１）。１枚の用紙Ｐに画像形成される第２の印字密度（画像面積率）が３％なら、４％になるように、印字密度１％分の画像を、図４における１枚の用紙Ｐ以外の画像形成可能領域１Ａ（用紙間Ｐｘと主走査方向Ｙにおける用紙外端部Ｐｙ）の部位で、露光装置２４が露光するように、かつ、現像装置１０が露光部位に形成された静電潜像にトナーを付着させ現像するように制御されることで、トナーを消費する（ステップＳ２）。
【００４５】
ステップＳ１において、印字密度が１６〜３０％のときは、ステップＳ５に進み、第２のトナーホッパー１３からも全体の補給回数の１０％程度補給する。クリーナ１５で回収されたトナーは第２のトナーホッパー１３にオーガスクリュー７，８で戻す。第２のトナーホッパー１３にトナーを戻す際に、公知のトナー分級方法を使用して粗大トナーとそれより小さいトナーに分け、粗大トナーのみ廃トナーボックス２０に捨てるようにすれば、さらにトナーリサイクル効率が向上する。
ステップＳ５において、フルセンサ５８からの満杯に係る検知信号により、第２のトナーホッパー１３が満杯になった場合は、トナーホッパー１３の容量の半分（５０％）ないし１／３程度のリサイクルトナーを、廃トナーボックス２０に送る（ステップＳ７）。
【００４６】
保守モードのときは、第２のトナーホッパー１３からのみ優先的に補給することもできるような選択が可能である。保守モードとは、顧客のところで、保守員（サービス担当者）が印刷する場合、印刷品質を確認するために専用のパターンの画像形成を行うことを意味する。保守モードの設定は、例えば保守員（サービス担当者）が画像形成装置の操作部（図示せず）の特殊なキー操作等で行う例が挙げられる。
【００４７】
トナーのリフレッシュとリサイクルを同時に行うのは、トナーのリフレッシュを常時行うことにより、見かけの転写効率が上がり、廃トナー（リサイクルトナー）経路の付加を減らすことができる。廃トナーが減少するので、頁コストが下がり、廃トナーを捨てる回数が減り、顧客の装置の管理コストが減るという利点がある。
【００４８】
以上述べたとおり、本発明を特定の実施形態や変形例等について説明したが、本発明が開示する技術は、上述した実施例を含む実施形態や変形例等に例示されているものに限定されるものではなく、それらを適宜組み合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。
【００４９】
上記実施形態例では現像装置１０の現像ローラ３，４が２本で互いに逆方向に回転する例であったが、本発明は、これに限らず、現像ローラ（マグローラ）の本数が変わろうと全現像ローラが同じ方向に回転する順回転現像でも、同様に適用可能であることは言うまでもない。
本発明を適用可能な画像形成装置としては、図１に示したものに限らず、例えば中間転写式あるいは直接転写式でタンデム型のカラー画像形成装置にも適用可能なことは無論である。
また、用いる現像装置としては、図２、図３や上記特開２０００−２３１２６３号公報の図１、図２等に開示されている複数の現像ローラないし現像ロールを備えたものに限定されず、単一の現像ローラを備えたものにも適用できることは無論である。
【符号の説明】
【００５０】
１    感光体ドラム（像担持体）
２    現像剤規制部材
３    現像ローラ（現像剤担持体）
４    現像ローラ（現像剤担持体）
５    キャッチアップローラ
６    羽根車
７    オーガスクリュー（現像剤搬送攪拌部材）
８    オーガスクリュー（現像剤搬送攪拌部材）
９    第１のトナーホッパー（第１のトナー収容部）
１０    現像装置
１１    現像剤
１２    つめ車
１３    第２のトナーホッパー（第２のトナー収容部）
１４    つめ車
１５    クリーナ（トナー回収装置）
１６    ブラシ
１７    ブレード
１８    リサイクルスクリュー
１９    トナーリサイクルパス
２０    廃トナーボックス（廃トナー収容部）
２１    廃トナーボックスへのパス
２３    コロナ帯電器（転写装置）
２４    露光装置（潜像形成装置）
２７    定着装置
５５    制御部（制御手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００７−４１０４７号公報
【特許文献２】特開２００５−１３４７７６号公報
【特許文献３】特開２００３−３４５２０５号公報
【特許文献４】特開平１０−２３２５４２号公報
【図１】
0005510229.tif 000002
【図２】
0005510229.tif 000003
【図３】
0005510229.tif 000004
【図４】
0005510229.tif 000005
【図５】
0005510229.tif 000006
【図６】
0005510229.tif 000007
【図７】
0005510229.tif 000008