(57)【要約】【課題】  残留トナーの回収・再利用を効率良く行うと共に、ゴーストの発生しない、高画質の転写画像を得ることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光体ドラム２の回転方向Ｐの上流から順に、帯電器３と、露光手段４と、現像手段配置部５に配置される第１の現像・クリーニング兼用手段６と、トナー像を搬送ベルト７により搬送される記録媒体に転写させる転写ロール８と、残留トナーにバイアス電圧を印加させるバイアス手段９と、クリーニング手段配置部１０に配置される第２の現像・クリーニング兼用手段２１とを備え、現像・クリーニング兼用手段６，２１の少なくともトナー貯留部２６，２９が互いに着脱自在、且つ、交換配置可能に構成されると共に、第１の現像・クリーニング兼用手段６により潜像が現像され、第２の現像・クリーニング兼用手段２１により残留トナーが回収される。【選択図】  図１
2006162660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の回転方向で駆動される潜像担持体と、この回転方向上流から順に、
前記潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、
帯電後の前記潜像担持体の表面に画像情報に応じた潜像を形成させる露光手段と、
前記潜像を現像する現像手段が配置される現像手段配置部と、
前記潜像担持体に形成されるトナー像を転写材に転写させる転写手段とを備える画像形成装置であって、
前記転写手段の下流位置に、転写後に前記潜像担持体の表面に付着する残留トナーにバイアス電圧を印加させるバイアス手段と、
前記残留トナーを回収するクリーニング手段が配置されるクリーニング手段配置部とを設け、
前記現像手段及び前記クリーニング手段は、前記潜像担持体と接触または近接して回転されることにより前記潜像を現像すると共に前記潜像担持体上の残留トナーを回収可能なローラ部材と、
前記潜像担持体と前記ローラ部材との間で受け渡されるトナーを貯留するトナー貯留部とを備える現像・クリーニング兼用手段として構成され、
前記各現像・クリーニング兼用手段の少なくとも前記トナー貯留部が着脱自在、且つ、交換配置可能に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置の累積稼働時間情報に基づいて、前記各現像・クリーニング兼用手段の少なくともトナー貯留部の交換配置を促す報知手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記各現像・クリーニング兼用手段に設けられたトナー濃度検出手段のトナー濃度情報に基づいて、前記各現像・クリーニング兼用手段の少なくともトナー貯留部の交換配置を促す報知手段を備えることを特徴とする請求項１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、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置、特に、感光体ドラム等の潜像担持体に形成される潜像が現像され、転写体に転写された後に、潜像担持体の表面に付着する残留トナーを回収して、潜像担持体の表面をクリーニングする画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転写方式の画像形成装置においては、潜像担持体が繰返し使用されるので、トナー像転写後の潜像担持体の表面に残留付着する残留トナーを除去回収し、潜像担持体の表面を清掃する必要がある。
また、残留トナーの回収が十分に行われない場合、次工程以後の現像時に先の画像が薄く残る、いわゆるゴーストが発生してしまうという問題がある。
【０００３】
従来、例えば特許文献１に示されるように、トナー像転写後に、潜像担持体の表面の残留トナーを、次工程以後の現像時に、現像手段に印加される直流電圧と潜像担持体の表面電位との電位差により回収する、いわゆる現像同時クリーニングを行なうようにした画像形成装置が知られている。
この特許文献１に記載されている画像形成装置は、所定の回転方向で駆動される潜像担持体と、この回転方向上流から順に、潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、潜像担持体の表面に画像情報に応じた潜像を形成させる露光手段と、クリーニング手段を兼ねる現像手段と、現像形成されたトナー像を転写材に転写させる転写手段と、転写後に潜像担持体の表面に付着する残留トナーにバイアス電圧を印加させるバイアス手段とを備えている。
従って、残留トナーにバイアス電圧を印加させることにより、潜像担持体の表面に残留付着する残留トナーを取り込みやすくし、残留トナーの回収・再利用を図ると共に、ゴーストの発生を抑制して、画質の劣化を防止しようとしている。
【特許文献１】特開２００２−１９６６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが特許文献１に記載されている画像形成装置にあっては、上述したバイアス手段により残留トナーを取り込みやすくする工夫は為されているものの、残留トナーが潜像担持体の表面に付着された状態で、次工程の帯電、露光が行われ、その後、現像手段において残留トナーが回収される構成となっている。
従って、とりわけ写真画像等の画像密度の高い画像を形成する際には、残留トナー量が多くなり、ゴーストによる画質低下の問題が依然として存在していた。
【０００５】
この発明は、上記課題に鑑み、残留トナーの回収・再利用を効率良く行うと共に、ゴーストの発生しない、高画質の転写画像を得ることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、所定の回転方向で駆動される潜像担持体と、この回転方向上流から順に、前記潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、帯電後の前記潜像担持体の表面に画像情報に応じた潜像を形成させる露光手段と、前記潜像を現像する現像手段が配置される現像手段配置部と、前記潜像担持体に形成されるトナー像を転写材に転写させる転写手段とを備えるものであって、前記転写手段の下流位置に、転写後に前記潜像担持体の表面に付着する残留トナーにバイアス電圧を印加させるバイアス手段と、前記残留トナーを回収するクリーニング手段が配置されるクリーニング手段配置部とを設け、前記現像手段及び前記クリーニング手段は、前記潜像担持体と接触または近接して回転されることにより前記潜像を現像すると共に前記潜像担持体上の残留トナーを回収可能なローラ部材と、前記潜像担持体と前記ローラ部材との間で受け渡されるトナーを貯留するトナー貯留部とを備える現像・クリーニング兼用手段として構成され、前記各現像・クリーニング兼用手段の少なくとも前記トナー貯留部が着脱自在、且つ、交換配置可能に構成されていることを特徴とするものである。
また、前記画像形成装置の累積稼働時間情報または前記各現像・クリーニング兼用手段に設けられたトナー濃度検出手段のトナー濃度情報に基づいて、前記各現像・クリーニング兼用手段の少なくともトナー貯留部の交換配置を促す報知手段を備えることが望ましい（請求項２、請求項３）。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る画像形成装置によれば、次工程の帯電が行われる前に、バイアス電圧が印加されて取り込みやすくされた残留トナーを、他の現像・クリーニング兼用手段において効率よく回収することができるので、残留トナーにより生じる次工程でのゴーストの発生を有効に防止することができる。
また、現像手段配置部に配置される一の現像・クリーニング兼用手段と、クリーニング手段配置部に配置される他の現像・クリーニング兼用手段との少なくともトナー貯留部を着脱自在、且つ、交換配置可能に構成したので、複雑な装置構成とすることなく回収された残留トナーを再利用に供することができる。
更に、少なくともトナー貯留部の交換配置を促す報知手段を設けることにより、回収された残留トナーの再利用を一層促進することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図１に基づいて、本発明の実施形態について説明する。
図１は本実施形態の画像形成装置の概略構成を説明する図であり、図１（ａ）において、画像形成装置１は、回転方向Ｐの方向に回転駆動される感光体ドラム（潜像担持体）２と、回転方向Ｐの上流側から順に、感光体ドラム２の表面を帯電させる帯電器（帯電手段）３と、帯電後の感光体ドラム２の表面に画像情報に応じた潜像を形成させる露光手段４と、現像手段配置部５内に配置される第１の現像・クリーニング兼用手段６と、感光体ドラム２に形成されるトナー像が転写される記録媒体（転写体）を搬送する搬送ベルト７と、感光体ドラム２と搬送ベルト７との間に転写電界を発生させる転写ロール（転写手段）８と、感光体ドラム２の表面に正極性のバイアス電圧を印加するバイアス手段９と、クリーニング手段配置部１０内に配置される第２の現像・クリーニング兼用手段２１とを備えている。
また、搬送ベルト７の搬送方向Ｑの下流側には、搬送される記録媒体を挟持しつつＱ方向に排出する一対の定着ローラ２２，２２が配置されている。
更に、画像形成装置１は、画像形成装置１の累積稼働時間をカウントし、所定時間経過後に後述するトナー貯留部の交換配置を促す報知信号を生成する制御部２３と、この制御部２３から報知信号を受けてトナー貯留部の交換配置を促す表示を行う表示部２４とを備えている。
【０００９】
感光体ドラム２は、表面層が形成された有機感光体等により構成され、図示しない駆動装置によりＰ方向に回動可能される。
帯電器３は、接触式の帯電ローラ等により構成され、図示しない電源に接続されて感光体ドラム２の表面を、例えば−８５０Ｖの一様な電位に帯電させる。
帯電器３のＰ方向下流に配置される露光手段４は、例えば、光変調されたレーザ光による光書き込み走査可能に構成されており、帯電器３により一様に帯電された感光体ドラム２の表面に、所定の潜像を形成させる。
ここで、感光体ドラム２のレーザ光が照射された部分、すなわち潜像の表面電位は、例えば、−１５０Ｖ程度とされる。
【００１０】
露光手段４のＰ方向下流に設けられた現像手段配置部５内に配置される第１の現像・クリーニング兼用手段６は、図示しない駆動手段により図１の反時計回りに回動されると共に感光体ドラム２に接触または近接して対向配置される第１のローラ部材２５と、この第１のローラ部材２５に着脱自在に取り付けられると共にトナーＴを貯留する第１のトナー貯留部２６とを備えている。
また、現像手段配置部５の上方にはトナー供給部２７が設けられており、図１（ａ）においては、必要に応じてこのトナー供給部２７から第１のトナー貯留部２６に向けて、新たなトナーＴが供給される。
第１のローラ部材２５の表面には、図示しない電源により、例えば−６００Ｖ程度の電圧が印加され、感光体ドラム２の表面に形成された表面電位が−１５０Ｖ程度とされた潜像にトナーが引き付けられ、トナー像化される。
なお、トナーＴとしては、例えば、キャリアを持たない一成分系現像剤や、キャリアを有する二成分系現像剤が使用される。
【００１１】
第１の現像・クリーニング兼用手段６のＰ方向下流であって、感光体ドラム２の外周下端に対向する位置には、搬送ベルト７を挟んで転写ローラ（転写手段）８が配置されている。
この転写ローラ８の表面には、図示しない電源により、感光体ドラム２の表面のトナーの帯電極性（負極性）と反対の正極性の、例えば＋９５０Ｖの電圧が印加される。
これにより、感光体ドラム２と搬送ベルト７との間には転写電界が形成され、形成されたトナー像が、記録媒体上に転写される。
【００１２】
転写ローラ８のＰ方向下流には、バイアス手段９が配置されている。
上述した転写の後、感光体ドラム２の表面に付着している残留トナーは、正極性に帯電しているものと負極性に帯電しているものとが混在した状態となっている。
このバイアス手段９には、図示しない電源により、例えば＋３００Ｖ程度の電圧が印加され、これにより、上述した転写の後、感光体ドラム２の表面に付着している残留トナーを確実に正極性に帯電させる。
【００１３】
更に、本実施の形態の画像形成装置１においては、バイアス手段９のＰ方向下流であって、帯電器３のＰ方向上流に設けられたクリーニング手段配置部１０内に配置される第２の現像・クリーニング兼用手段２１を備えている。
この第２の現像・クリーニング兼用手段２１は、上述した第１の現像・クリーニング兼用手段６と構成上は同一なものであり、図示しない駆動手段により図１の時計回りに回動されると共に感光体ドラム２に接触または近接して対向配置される第２のローラ部材２８と、この第２のローラ部材２８に着脱自在に取り付けられると共にトナーＴを貯留する第２のトナー貯留部２９とを備えている。
第２のローラ部材２８の表面には、図示しない電源により、例えば−５００Ｖ程度の電圧が印加され、これにより、バイアス手段９により正極性に帯電された残留トナーが、第２のローラ部材２８に引き付けられて回収される。
【００１４】
以上のように構成された画像形成装置１の動作について更に説明すると、図１（ａ）において、Ｐ方向に回動される感光体ドラム２の表面が帯電器３により例えば−７００Ｖに帯電され、次に、露光手段４により、感光体ドラム２の表面に、画像情報に応じた所定の潜像が形成される。
形成された潜像は、第１のローラ部材２５と第１のトナー貯留部２６とを備える第１の現像・クリーニング兼用手段６において、現像されてトナー像が形成され、このトナー像は、感光体ドラム２と転写ローラ８との間に形成される転写電界によって、記録媒体上に転写される。
そして転写後、感光体ドラム２の表面に残留している残留トナーは、バイアス手段９により正極性に帯電された後、第２のローラ部材２８と第２のトナー貯留部２９とを備える第２の現像・クリーニング兼用手段２１において回収され、残留トナーは徐々に第２のトナー貯留部２９に貯留される。
【００１５】
これにより一連の画像形成サイクルが完了し、表面から残留トナーが除去された感光体ドラム２は、再び帯電器３により帯電され、次の画像形成サイクルが開始される。
ここで本実施の形態においては、制御部２３において画像形成装置１の累積稼働時間がカウントされており、この累積稼働時間が例えば第１段階の２００時間に達し、第２のトナー貯留部２９に回収された残留トナーがある程度蓄積されたと想定されると、トナー供給部２７から第１のトナー貯留部２６への新たなトナーの供給が一時的に中断される。
【００１６】
そして、画像形成装置１の累積稼働時間が例えば第２段階の３５０時間に達し、第１のトナー貯留部２６内のトナー残量が少なくなると共に第２のトナー貯留部２９の回収トナー量が十分なレベルに達したと想定されると、トナー貯留部の交換配置を促す報知信号が生成される。
表示部２４では、この報知信号を受けてトナー貯留部の交換配置を促す表示が行われ、ユーザは、この表示に従って、着脱可能とされた第１のトナー貯留部２６と第２のトナー貯留部２９とを交換すると共に（図１（ｂ）参照）、前述した累積稼働時間がリセットされる。
【００１７】
交換後は、第１のローラ部材２５と第２のトナー貯留部２９とにより第１の現像・クリーニング兼用手段６が構成され、第２のローラ部材２８と第１のトナー貯留部２６とにより第２の現像・クリーニング兼用手段２１が構成される。
同様にして、画像形成装置１の累積稼働時間が３５０時間に達する毎に、着脱可能とされた第１のトナー貯留部２６と第２のトナー貯留部２９とが交換され、回収された残留トナーが有効に再利用に供される。
【００１８】
本実施形態によれば、現像工程と残留トナー回収工程をそれぞれ独立に設けると共に、帯電器３による帯電工程の前に、残留トナーが第２の現像・クリーニング兼用手段２１において確実に回収される。
従って、残留トナーが感光体ドラム２の表面に付着された状態で、次工程の帯電、露光が行われることがないため、ゴーストによる画質低下を確実に防止することができる。
また、第１のトナー貯留部２６と第２のトナー貯留部２９とを着脱可能、且つ、交換配置可能とすると共に、これらトナー貯留部の交換配置を促す表示を行うようにしたので、ユーザが容易にトナー貯留部の交換配置を行うタイミングを了知することができ、回収された残留トナーの再利用を促進することができる。
【００１９】
なお、本発明は、上述の実施例に限らず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
具体的には、上述した実施形態においては、画像形成装置１の累積稼働時間をカウントしてトナー貯留部の交換配置を促す報知信号を生成しているが、第１のトナー貯留部２６と第２のトナー貯留部２９のそれぞれにトナー濃度を検出するセンサを設け、このトナー濃度に基づいてトナー貯留部の交換配置を促す報知信号を生成しても良い。
また、画像形成装置１により記録媒体上に転写された転写回数をカウントし、この転写回数に基づいてトナー貯留部の交換配置を促す報知信号を生成しても構わない。
【００２０】
また、上述した実施形態においては、第１のトナー貯留部２６と第２のトナー貯留部２９とを着脱可能としているが、ローラ部材も含めて第１の現像・クリーニング兼用手段６と第２の現像・クリーニング兼用手段２１とを着脱可能、且つ、交換配置可能としても良い。
また、上述した実施形態においては、第１のトナー貯留部２６と第２のトナー貯留部２９との交換をユーザにより行うこととしているが、これを自動的に交換させるようにしても構わない。
更に、本発明は、一つの画像形成装置１を備える複写機やプリンタ等だけでなく、画像形成装置１を複数備えるいわゆるタンデム式の複写機やプリンタ等にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
残留トナーの回収・再利用を効率良く行うと共に、ゴーストの発生しない、高画質の転写画像を得ることのできる画像形成装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態における画像成形装置１を示す図であり、（ａ）は第１のトナー貯留部２６が第１の現像・クリーニング兼用手段６の一部を為し、第２のトナー貯留部２９が第２の現像・クリーニング兼用手段２１の一部を為している様子を、（ｂ）は第１のトナー貯留部２６と第２のトナー貯留部２９とが、交換配置された様子を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  画像形成装置  ２  感光体ドラム（潜像担持体）  ３  帯電器（帯電手段）  ４  露光手段  ５  現像手段配置部  ６  第１の現像・クリーニング兼用手段  ７  搬送ベルト  ８  転写ロール（転写手段）  ９  バイアス手段  １０  クリーニング手段配置部  ２１  第２の現像・クリーニング兼用手段  ２３  制御部  ２４  表示部  ２５  第１のローラ部材  ２６  第１のトナー貯留部  ２８  第２のローラ部材  ２９  第２のトナー貯留部
【図１】
2006162660.tif 000003