(57)【要約】【課題】  廃トナー搬送部でのロックを未然に防止し、効率よく廃トナーを排出することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  表面に乾式トナーによるトナー画像が形成される感光体３と、トナー画像を記録媒体に転写した後の感光体表面上の転写残トナーを廃トナーｔとして回収するための廃トナー搬送部４２とを備えた画像形成装置において、廃トナー搬送部４２内に粒子状の流動促進剤ｓを供給するための流動促進剤供給部４３を設けたことを特徴とする画像形成装置。【選択図】  図２
2008015350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に乾式トナーによるトナー画像が形成される感光体と、前記トナー画像を記録媒体に転写した後の前記感光体表面上の転写残トナーを廃トナーとして回収するための廃トナー搬送部とを備えた画像形成装置において、
前記廃トナー搬送部内に粒子状の流動促進剤を供給するための流動促進剤供給部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記流動促進剤供給部が、下方開口部を有する流動促進剤収容用の容器部と、該容器部の下方開口部に配置されたスポンジローラと、該スポンジローラを回転駆動するモータとを備え、前記スポンジローラが回転することにより容器部内の流動促進剤が廃トナー搬送部内に供給される請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記流動促進剤供給部が、前記モータを所定のタイミングで駆動させるよう制御するモータ制御部をさらに備えた請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記所定のタイミングが印字プロセスを除く請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記流動促進剤供給部が、外気温または前記廃トナー搬送部内の温度を検知し、温度検知信号を前記モータ制御部に送信する温度検知部をさらに備え、
前記モータ制御部が、前記温度検知信号に基いて前記モータの回転量を制御する請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置が、前記トナー画像を形成するための画像データを受信する印字データ解析部をさらに備え、
前記モータ制御部が、前記印字データ解析部からの画像データに基いて前記モータの回転量を制御する請求項３〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナーが外添剤として粒子状の流動化剤を含み、前記流動促進剤は前記トナー中の前記流動化剤の体積平均粒径よりも大きい体積平均粒径を有する請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記流動促進剤は、体積平均粒径が４０〜２００ｎｍである請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記流動促進剤は、廃トナーに対して１５重量％以上の割合で供給される請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記流動促進剤と流動化剤がともにシリカ粒子からなる請求項７〜９のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、さらに詳しくは、印字プロセス後の感光体上の転写残トナーを廃トナーとして廃トナー搬送部に回収し、かつロックすることなく回収容器へ搬送する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体上に静電潜像を形成し、トナーを用いて現像を行って前記静電潜像に対応するトナー画像を形成し、形成したトナー画像を記録部材上に転写して出力する複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置で、記録部材にトナー画像を転写した後に若干のトナーが感光体上に残る。そこで、感光体上に次の静電潜像を形成する前に、残留した転写残トナーをクリーニング部で回収する。回収されたトナーは、帯電しており、また紙粉などとともに回収されるので再使用することができない。そこで、クリーニング部で回収されたトナーを廃トナーとして廃トナー搬送部にて専用の回収容器へ搬送し、回収容器が満杯になる前に回収した廃トナーを廃棄するようにしている。一般的に、この廃トナー搬送部は、クリーニング部と回収容器とを接続する搬送路内にオーガシャフトあるいは幅広のスプリングといった螺旋状部材が設けられ、駆動モータにて螺旋状部材を回転させて搬送路に溜まった廃トナーを回収容器へ送るように構成されている。
【０００３】
画像形成装置による画像形成の高速印字化、高画質化に伴い、転写残トナー（廃トナー）も大量に排出されることになるため、廃トナー搬送部は効率的にトナーを排出できるような工夫が必要となる。
また、廃トナーの流動性は、未使用トナーに比べ低下する。そのため、廃トナー搬送部内の廃トナーは、搬送路の内面や螺旋状部材に付着し、画像形成装置の使用経過に伴って付着トナーは成長し、ついには搬送路内で塊状に固化して搬送路を遮断したり、螺旋状部材の回転を妨げるという問題、つまり、廃トナー搬送部でロック（ブロッキングとも称する）を発生し、廃トナーを排出できず、感光体表面上の転写残トナーをクリーニングできなくなる問題があるため、廃トナーを搬送路内に詰まらせない工夫も必要となる。
【０００４】
廃トナーの効率的な排出および廃トナーの搬送路内での詰まり防止を行なうには、いくつかの方法が考えられる。
（１）廃トナー搬送路のパイプ径を大きくする。
（２）廃トナー搬送路に振動を与え、搬送路内壁に付着した廃トナーを振動により落とす（例えば、特許文献１参照）。
（３）トナー中のシリカといった外添剤の添加量を増やして流動化を促進させる（例えば、特許文献２参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記（１）〜（３）の方法では以下の問題が考えられる。
前記（１）の方法では、廃トナー搬送路のスペースが増加するため、画像形成装置の小型化と逆行する。
前記（２）の方法では、振動による帯電／現像に悪影響を及ぼし、画像品質が低下する。
前記（３）の方法では、トナーの帯電量が大きくなって感光体との付着力が高くなるため、トナーが記録用紙に転写され難くなり、感光体上の転写残トナーの量が増加する。また、トナー自体は安定した摩擦帯電や良好な流動性が得られ、また感光体表面のリフレッシュ効果によりトナーフィルミングの発生を防止する効果も有するが、逆に研磨された微小な感光体部分が廃トナー搬送部に入るため、廃トナー搬送部内の廃トナーの流動性が低下し、その結果、廃トナー搬送部におけるロックが発生しやすい。
【特許文献１】特開平１１−２４５２４号公報
【特許文献２】特開平２００１−１７５１３６号公報
【０００６】
本発明は、前記（１）〜（３）の問題を解消し、廃トナー搬送部でのロックを未然に防止し、効率よく廃トナーを排出することができる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かくして、本発明によれば、表面に乾式トナーによるトナー画像が形成される感光体と、前記トナー画像を記録媒体に転写した後の前記感光体表面上の転写残トナーを廃トナーとして回収するための廃トナー搬送部とを備えた画像形成装置において、前記廃トナー搬送部内に粒子状の流動促進剤を供給するための流動促進剤供給部を設けたことを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の画像形成装置によれば、廃トナー搬送部でのロックを未然に防止し、効率よく廃トナーを排出することができる。また、従来の画像形成装置では、廃トナーが廃トナー搬送部内で固まった場合、廃トナー搬送部を分解して廃トナーの塊を除去したり、あるいは廃トナー搬送部（ユニット）を交換する必要があったが、本発明ではこのような不具合およびその対処も無くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、表面に乾式トナーによるトナー画像が形成される感光体と、前記トナー画像を記録媒体に転写した後の前記感光体表面上の転写残トナーを廃トナーとして回収するための廃トナー搬送部とを備えた画像形成装置において、前記廃トナー搬送部内に粒子状の流動促進剤を供給するための流動促進剤供給部を設けたことを特徴とする。
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置に適用される。
【００１０】
本発明において、廃トナー搬送部の構成は特に限定されるものではないが、パイプ状の廃トナー搬送路内にオーガシャフトあるいは幅広のスプリングといった螺旋状部材を設け、螺旋状部材をモータにて回転させることにより搬送路内の廃トナーを搬送路上流から下流へ送る一般的な構成とすれば、既存の画像形成装置の大幅な設計変更をする必要がない。
【００１１】
本発明における前記流動促進剤供給部は、流動促進剤を廃トナー搬送部内に供給する供給量および供給するタイミングを容易に制御することができ、かつ簡素な構成であることが好ましく、例えば、下方開口部を有する流動促進剤収容用の容器部と、該容器部の下方開口部に配置されたスポンジローラと、該スポンジローラを回転駆動するモータとを備え、前記スポンジローラが回転することにより容器部内の流動促進剤が廃トナー搬送部内に供給される構成を採用することができる。この場合、前記モータを所定のタイミングで駆動させるよう制御するモータ制御部をさらに備えた構成とすれば、流動促進剤の供給の自動化を図ることができる。
【００１２】
本発明において、廃トナー搬送部内に流動促進剤を供給する前記所定のタイミングは、印字プロセスを除くことが好ましい。この印字プロセスとは、感光体表面上のトナー画像が記録媒体（記録用紙）に転写される期間を意味し、印字プロセス以外の期間に流動促進剤供給部を駆動させて廃トナー搬送部内に流動促進剤を供給することが好ましい。これは、印字プロセス中に流動促進剤供給部を駆動すると、駆動開始時（スポンジローラ回転開始時）の振動でクリーニング不良によるスジが薄っすらと印字画像に発生する場合があるためである。
ここで、本発明において、印字プロセス以外の期間とは、画像形成装置の待機時のように画像形成プロセス自体が行なわれていない期間はもちろんのこと、連続的に複数枚の記録用紙に印字する場合における、１枚の記録用紙への最終印字が終わった時点から次の記録用紙への印字開始時点までの期間も含まれる。
【００１３】
また、廃トナー搬送部内に流動促進剤を供給する印字プロセス以外のタイミングは、廃トナー供給部内の廃トナーの流動性が低下する前の時点が好ましく、例えば記録用紙への印字累積枚数が所定枚数に達した時点に設定することができる。この設定枚数は特に限定されないが、設定枚数が少な過ぎると流動促進剤供給部を頻繁に駆動することになり、設定枚数が多過ぎると廃トナーの流動性低下を招き易いことから、例えば１００枚程度が適当である。
【００１４】
また、流動促進剤供給部が１回に流動促進剤を廃トナー搬送部内に供給する量は、常時一定量でもよいが、高温ほど廃トナーが固まりやすい傾向にあるため、外気温または廃トナー搬送部内の温度（以下、これらを周囲温度と総称する場合がある）に応じて供給量を制御することが好ましい。
この場合、流動促進剤供給部が、外気温または廃トナー搬送部内の温度を検知し、温度検知信号を前記モータ制御部に送信する温度検知部をさらに備えた構成とし、前記モータ制御部が、予め設定入力した基準周囲温度および前記温度検知信号に基いて前記モータの回転量を制御するようにしてもよい。なお、温度測定は外気温でも廃トナー搬送部内の温度でもどちらでもよく、廃トナー搬送部内の温度は外気温よりも８〜１０℃程度高いことを考慮して基準周囲温度を設定すればよい。
【００１５】
廃トナーへの流動促進剤の供給量は、廃トナーの流動性が未使用トナーの流動性と同程度以上に回復する量が好ましい。
ここで、本発明において、トナーおよび廃トナーの流動性は、サンプル１００ｍｌの回転トルクと垂直荷重の測定から得られるトータルエネルギーをパウダーレオメータＦＴ４（粉体流動性測定装置、シスメックス株式会社製）を用いて測定し、廃トナーの値を１００としたときの相対値（単位はパーセント）で示される。
【００１６】
また、画像形成プロセス中に廃トナー搬送部内に回収される廃トナーの量は、記録用紙に対する印字率によっても異なるため、流動促進剤供給部が１回の駆動で流動促進剤を廃トナー搬送部内に供給する量は、前記設定枚数分のトータル印字率に応じて制御してもよい。このようにすれば、廃トナー搬送部に回収される廃トナー量を推測した上で流動促進剤の供給量を決定することができるため、流動促進剤の過剰な供給を防止することができる。
この場合、本発明の電子写真方式の画像形成装置は、トナー画像を形成するための画像データを受信する印字データ解析部を備えているため、前記モータ制御部が、印字データ解析部からの画像データに基いて流動促進剤供給部のモータの回転量を制御することによって、流動促進剤の供給量を制御することができる。
【００１７】
本発明の画像形成装置に用いられる乾式トナーは、バインダー樹脂（例えばスチレン・アクリル共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等）と着色剤（例えばカーボンブラック、各色の染料および顔料）を主成分とし、電子写真現像で必要とされる各種機能を具備させる目的から必要に応じて内添剤（例えば帯電制御剤、充填剤等）および外添剤（例えば流動化剤、クリーニング剤）といった添加剤を含む当該分野で使用されている一般的なものを使用することができる。
本発明における流動促進剤としては、通常トナーに外添剤として含まれているシリカ粒子といった流動化剤を使用することができ、廃トナーを再利用することを考慮するならば、トナー中の流動化剤と同じものを用いることが好ましい。また、流動促進剤は、トナー中の流動化剤（好ましくはシリカ粒子）の体積平均粒径よりも大きい体積平均粒径を有することが、トナー中の流動化剤の体積平均粒径以下の場合よりも、廃トナーの流動性を高めることができる観点から好ましい。なお、流動促進剤として、未使用トナー、あるいはシリカ粒子と未使用トナーの混合物も使用可能であるが、シリカ粒子単体に比較して添加量が著しく増加するため、シリカ粒子単体を用いることが好ましい。
【００１８】
さらには、流動促進剤としてのシリカ粒子は、体積平均粒径が４０〜２００ｎｍであることが好ましい。なお、流動促進剤としてのシリカ粒子の体積平均粒径が４０ｎｍより小さくなると、廃トナーの流動性を高める効果が低下する傾向にあり、特に１５ｎｍ以下では添加量を多くしても流動性をほとんど上げることができない。また、流動促進剤としてのシリカ粒子の体積平均粒径が２００ｎｍより大きくなると、シリカ粒子自体が凝集物となりやすいため、流動促進剤供給部でのシリカ粒子の供給量を制御し難くなると共に、シリカ粒子の凝集物では廃トナーの流動性を上げることができなくなる。
なお、本発明において、体積平均粒径は、シリカ１重量％のエチルアルコール溶液として、ＳＡＬＤ−７１００（粒子径分布測定装置、株式会社島津製作所製）を用いて測定した値を意味する。
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の画像形成装置の実施形態を説明する。なお、本発明は実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
（装置構成の説明）
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す構成説明図である。この画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定の記録用シート（記録用紙）に対して多色および単色の画像を形成するものである。そして、図１に示すように、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４、転写搬送ベルトユニット８、定着ユニット１２、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ１０および排紙トレイ１５、３３等より構成されている。
【００２１】
この画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、露光ユニット１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）、現像器２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）は各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれ符号ａがブラックに、符号ｂがシアンに、符号ｃがマゼンタに、符号ｄがイエローに設定され、４つの画像ステーションが構成されている。
【００２２】
感光体ドラム３は、本画像形成装置１００のほぼ中心部に配置（装着）されている。
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための、帯電手段であり接触型のローラ型やブラシ型の帯電器のほか、図１に示すようにチャージャー型の帯電器を用いることができる。
露光ユニット１は、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドや、レーザ照射部および反射ミラーを備えた、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる。そして、帯電された感光体ドラム３を入力される画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。
【００２３】
現像器２は、それぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。
クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム上の表面に残留したトナーを、除去・回収するものであり、後述のクリーニングブレード、廃トナー搬送部、流動促進剤供給部、廃トナー回収容器を備える。
【００２４】
感光体ドラム３の下方に配置されている転写搬送ベルトユニット８は、転写ベルト７、転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ベルト従動ローラ７２、７４、転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、および転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。
転写ベルト駆動ローラ７１、転写ベルトテンションローラ７３、転写ローラ６、転写ベルト従動ローラ７２、７４等は、転写ベルト７を張架し、転写ベルト７を矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。
【００２５】
転写ローラ６は、転写ベルトユニット８の図示しないハウジングの転写ローラ取付部に回転可能に支持されており、感光体ドラム３のトナー画像を、転写ベルト７上に吸着されて搬送される記録用シートに転写するための転写バイアスを与えるものである。
転写ベルト７は、それぞれの感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー画像を記録用シートに順次的に重ねて転写することによって、カラーのトナー画像（多色トナー画像）を形成する機能を有している。この転写ベルトは、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００２６】
感光体ドラム３から記録用シートへのトナー画像の転写は、転写ベルト７の裏側に接触している転写ローラ６によって行われる。転写ローラ６には、トナー画像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、記録用シートに対して均一に高電圧を印加することができる。本実施例では転写電極として転写ローラ６を使用しているが、それ以外にブラシなども用いられる。
【００２７】
また、感光体ドラム３との接触により転写ベルト７に付着したトナーは、記録紙の裏面を汚す原因となるために、転写ベルトクリーニングユニット９によって除去・回収されるように設定されている。転写ベルトクリーニングユニット９には、転写ベルト７に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する転写ベルト７は、裏側から転写ベルト従動ローラ７４で支持されている。
【００２８】
給紙トレイ１０は、画像形成に使用する記録用シートを蓄積しておくためのトレイであり、本画像形成装置１００の画像形成部の下側に設けられている。また、本画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのトレイであり、本画像形成装置の側部に設けられている排紙トレイ３３は、画像形成済みのシートをフェイスアップで載置するためのトレイである。
【００２９】
また、本画像形成装置１００には、給紙トレイ１０のシートを転写搬送ユニット８や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るための、Ｓの字形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。さらに、給紙トレイ１０から排紙トレイ１５および排紙トレイ３３までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１６、レジストローラ１４、定着部１２、搬送方向切換えガイド３４、シートを搬送する搬送ローラ２５等が配置されている。
搬送ローラ２５は、シートの搬送を促進・補助するための、小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０から、シートを１枚毎に用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。
【００３０】
搬送方向切換えガイド３４は、側面カバー３５に回転可能に設けられており、実線で示す状態から破線で示す状態にすることにより搬送路Ｓの途中からシートを分離し排紙トレイ３３にシートを排出できるようになっている。実線で示す状態の場合には、シートは定着ユニット１２と側面カバー３５、搬送切換えガイド３４の間に形成される搬送部Ｓ´（用紙搬送路Ｓの一部）を通り上部の排紙トレイ１５に排出される。
また、レジストローラ１４は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー画像をシートに良好に多重転写できるように、感光体ドラム３の回転にあわせて、シートをタイミングよく搬送する機能を有している。すなわち、レジストローラ１４は、図示しないレジスト前検知スイッチの出力した検知信号に基づいて、各感光体ドラム３上のトナー画像の先端をシートにおける画像形成範囲の先端に合わせるように、シートを搬送するように設定されている。
【００３１】
定着ユニット１２は、ヒートローラ３１、加圧ローラ３２等を備えており、ヒートローラ３１および加圧ローラ３２は、シートを挟んで回転するようになっている。
また、ヒートローラ３１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ３３とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー画像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。
なお、多色トナー画像の定着後のシートは、搬送ローラ２５…によって用紙搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で（多色トナー画像を下側に向けて）、排紙トレイ１５上に排出されるようになっている。
【００３２】
（クリーナユニットの説明）
クリーナユニット４は、図２および図３に示すように、前記クリーニングブレード４１、廃トナーｔを回収する前記廃トナー搬送部４２、流動促進剤ｓを収容する流動促進剤供給部４３、廃トナー回収容器４４を備える。なお、図２では、廃トナーと区別できるよう流動促進剤ｓを黒丸で大きく図示している。
廃トナー搬送部４２は、感光体ドラム３の横に沿って設けられ、感光体ドラム３に対向する側壁に開口部を有するケーシング４２ａと、ケーシング４２ａ内に回転可能に設けられた螺旋状部材４２ｂと、ケーシング４２ａにおける感光体軸線方向の一端側の外壁に取り付けられて螺旋状部材４２ｂ（図４参照）を回転させる駆動モータ４２ｃと、ケーシング４２ａにおける感光体軸線方向の他端側の外壁に一端が接続され、下方の回収容器４４に他端が接続された接続パイプ４２ｄとを備える。ケーシング４２ａは、感光体ドラム３の長さと同程度の長さである。
【００３３】
螺旋状部材４２ｂは、図４に示すように、幅広のスプリング状であり、その一端には折曲げ部４２１ｂを有している。一方、駆動モータ４２は、その駆動軸がケーシング４２ａの外壁を貫通し、図示しない連結部材を介して螺旋状部材４２ｂの折曲げ部４２１ｂと接続されている。螺旋状部材４２ｂは、少なくともケーシング４２ａ内の一端から他端まで延びており、さらには、接続パイプ４２ｄ内にまで延長していてもよい。
【００３４】
クリーニングブレード４１は、その基端縁が取付部材を介してケーシング４２ａの上壁に取り付けられ、その先端は感光体ドラム３の表面に当接している。なお、ケーシング４２ａの開口部下部には感光体ドラム３の表面に当接する廃トナー受け板が設けられ、クリーニングブレード４１にて掻き落とした感光体ドラム３上の転写残トナー（廃トナーｔ）をケーシング４２ａ内に取り込むようにしている。
【００３５】
流動促進剤供給部４３は、下方開口部を有する流動促進剤収容用の容器部４３ａと、該容器部４３ａの下方開口部に配置されたスポンジローラ４３ｂと、容器部４３ａにおける感光体軸線方向の一端側に取り付けられ、その駆動軸がスポンジローラ４３ｂの軸部と直結してスポンジローラ４３ｂを回転駆動するモータ４３ｃとを備え、モータ４３ｃの駆動軸が１回転することによりスポンジローラ４３ｂは１回転する。具体的には、廃トナー搬送部４２のケーシング４２ａの上壁には、前記スポンジローラ４３ｂの下半分がほぼ隙間無く挿入可能なスリットが感光体軸線方向に形成されており、スポンジローラ４３ｂをそのスリットに挿入した状態で容器部４３ａがケーシング４２ａの上壁に設置されている。この容器部４３ａおよびスポンジローラ４３ｂは、ケーシング４２ａの長さと同程度の長さのものである。また、スポンジローラ４３ｂとしては、ポリウレタンゴム（ＥＳＰ、イノアックコーポレーション社製、密度６５Ｋｇ／ｍ3、硬さ１２ｋＰａ）を用いることができる。
【００３６】
ところで、廃トナーの流動性は、廃トナー量に対する添加率（例えば重量比）によって調整することができる。このとき、廃トナーの流動性は、上述したように周囲温度の影響を受けやすく、周囲温度が高いほど流動性が低下するため、周囲温度を考慮して流動促進剤の添加量を調整することが望ましい。また、トータル印字率が大きいほど、設定印字枚数当りの廃トナー量が多いため、トータル印字率も考慮して流動促進剤の添加量を調製することが望ましい。そこで、流動促進剤供給部４３には、図５に示すように、温度検知部と、必要量演算部と、モータ制御部とが備えられている。
なお、図５における印字データ解析部および印字枚数積算部は、通常電子写真方式の画像形成装置１００に備えられている。印字データ解析部は、印字命令が発せられることにより、印字枚数データや印字率データ等を含む画像データが入力され、印字枚数分のトータル印字率を解析する機能を有する。印字枚数積算部は、過去の累積印字枚数の記憶や、設定入力された設定印字枚数（例えば１００枚）をカウントする機能を有する。
【００３７】
温度検知部は、外気温または廃トナー搬送部の内部の温度（周囲温度）を検知する。
必要量演算部は、廃トナー搬送部に対して流動促進剤を必要量供給できるだけのモータ４３ｃの回転量（すなわちスポンジローラの回転量）を算出するものであり、前記温度検知部からの温度検知信号および前記印字データ解析部からのトータル印字率データが入力され、周囲温度およびトータル印字率に応じたモータ回転量を算出する。なお、周囲温度およびトータル印字率に応じたモータ回転量の算出方法については後述する。
【００３８】
モータ制御部は、必要量演算部からの信号に基いて廃トナー搬送部のモータ４３ｃを所定の回転量で回転させる。それによってスポンジローラ４３ｂが所定の回転量で回転し、容器部４３ａ内の流動促進剤４３ｄが所定量で廃トナー搬送部４２内に落下して供給される。なお、スポンジローラ４３ｂが所定の基準回転量（例えば３６０°＝１回転）で回転すると何グラム程度の流動促進剤が落下するか事前に計測しておくことにより、モータ４３ｃの回転量による流動促進剤の供給量（添加量）を概算すことができる。
なお、図１ではプリンターの場合を例示したが、原稿を直接読み取ってコピーする複写機にも本発明は適用可能である。
【００３９】
（流動促進剤の添加量の算出方法）
（Ａ）基準周囲温度（例えば２０℃）のときの未使用トナーの流動性を測定し、次いで、前記未使用トナーを印字プロセスに供した後の転写残トナーに各種添加量で流動促進剤を添加して廃トナーの試料を作製し、基準周囲温度における各廃トナーの試料の流動性を測定し、未使用トナーの流動性と同程度の試料のシリカ添加量を調べる。なお、未使用トナー中のシリカ含量は予め分かっているものとする。
例えば、シリカ含量が３重量％の未使用トナーの流動性と、シリカ含量が１５重量％の廃トナーの流動性が同等（基準周囲温度２０℃）である場合、廃トナーはシリカ粒子を１２重量％後添加されたことになる。
これにより、基準周囲温度において、どれだけの量のシリカ粒子を廃トナーへ添加すればよいかがわかるので、この量だけシリカ粒子を添加するのに必要なモータ回転量も求めることができる。
なお、一つの例として、基準周囲温度における適正なシリカ添加量がちょうどモータ１回転（スポンジローラ１回転）で得られるように、例えばスポンジローラの直径を設定すれば、後述する周囲温度の変化やトータル印字率に応じたモータ回転量の制御が容易となる。
【００４０】
（Ｂ）周囲温度に応じたモータ回転量（流動促進剤の供給量）は、以下の例のように算出することができる。
（Ｂ１）基準周囲温度（例えば２０℃）において、基準モータ回転量（例えば３６０°＝１回転）で適正なシリカ添加量のシリカ粒子が落下するように設定する。
（Ｂ２）周囲温度が基準周囲温度に対して例えば±５℃毎のときの廃トナーの流動性を測定し、基準周囲温度における未使用トナーの流動性と同程度となるシリカ粒子の廃トナーへの添加量を調べ、基準周囲温度のときの適正添加量との増減分を算出する。
（Ｂ３）周囲温度が基準周囲温度に対して±５℃毎のときのシリカ添加量の増減分から、基準周囲温度のときの基準モータ回転量に対する増減分を算出することにより、周囲温度が例えば５℃毎で変化した場合のモータ回転量を求めることができる。なお、モータ回転量の調整は周囲温度が±５℃毎に変化する場合に限定されず、例えば±２℃毎、±１０℃毎でもよい。
【００４１】
（Ｃ）トータル印字率に応じたモータ回転量（流動促進剤の供給量）は、以下の例のように算出方法することができる。
（Ｃ１）Ａ４（２１ｍｍ×２９．７ｍｍ）の記録用紙１枚当たりの印字トナー量を測定する。
・黒べたの場合、約０．５ｍｇ/ｃｍ2のトナー量で記録用紙に印字すると仮定すると、記録用紙１枚分のトナー量は
２１×２９．７×０．５＝３１１．８５ｍｇ≒０．３１ｇ
である。
・印字率６％の場合、記録用紙１枚分のトナー量は、
０．３１×０．０６＝０．０１８６ｇ
である。
なお、印字率１％の場合の記録用紙１枚分のトナー量は０．００３１ｇである。
・転写効率を９０％と仮定すると、印字率６％で記録用紙１００枚を印字した場合の廃トナー搬送部に回収される廃トナーの量は、
０．０１８６×１００×０．１＝０．１８６ｇ
である。
なお、記録用紙１００枚印字する間の印字率は原稿によって変化するため、１００枚印字する間の印字率の平均値をトータル印字率として算出し、トータル印字率で廃トナー量を計算することができる。
（Ｃ２）未使用トナーのシリカ含量が３重量％である場合、前記（Ａ）より、廃トナーへのシリカ添加量は１２重量％であるため、Ａ４記録用紙１００枚当たりの画像形成における廃トナーへの添加（補給）すべきシリカ添加量は、
０．１２×０．１８６≒０．０２２ｇ
である。
（Ｃ３）スポンジローラ１回転でのシリカ粒子の落下量をｘｇとすると、シリカ粒子０．０２２ｇを添加するには、スポンジローラを０．０２２／ｘ回転させる。
【００４２】
（Ｄ）周囲温度とトータル印字率（記録用紙１００枚単位）の両方を考慮したモータ回転量は、以下の例のように算出することができる。
基準周囲温度におけるモータ回転量を１回転に設定した場合、
（Ｄ１）周囲温度が基準周囲温度と同じ場合、トータル印字率を考慮したモータ回転量が１回転を越えるならば、その越えた回転量＋１回転＝モータ回転量となり、それ以外はモータ回転量を１回転とする。
（Ｄ２）周囲温度が基準周囲温度に対して例えば±１０℃の場合、基準モータ回転量に基く前記（Ｂ）で算出した±１０℃分の第１モータ回転量を算出し、かつ、トータル印字率に応じた第２モータ回転量を算出し、第１モータ回転量と第２モータ回転量の多い方を選択するか、あるいは第１モータ回転量と第２モータ回転量の和を最終的なモータ回転量とする。
【実施例】
【００４３】
（実験１：シリカ粒子の含量の影響）
外気温２０℃で廃トナーに添加したシリカ粒子の含量と廃トナーの流動性の関係を調べ、その結果を図６に示した。なお、廃トナーとしては、画像形成装置（シャープ株式会社製の商品名ＡＲ−６２５Ｓ）およびトナー（シャープ株式会社製の商品名ＡＲ−６２５Ｓ用トナー（体積平均粒径４０ｎｍのシリカ粒子を３重量％含む））を用いて記録用紙に印字した際に回収したものを使用し、廃トナーに添加したシリカ粒子としては日本アエロジル株式会社製の商品名ＲＸ−５０（体積平均粒径４０ｎｍ）を使用した。
図６から、廃トナーは、シリカ含量が９重量％を越えたあたりから急激に流動性が高まり、１５重量％以上で目標レベルに達する十分な流動性が得られることがわかった。
【００４４】
（実験２：シリカ粒子の粒径の影響）
図１〜図５で説明した構成の画像形成装置により記録用紙に多数枚連続的に印字し、かつ画像形成プロセス中に廃トナー搬送部および流動促進剤供給部を駆動させ、廃トナーに添加するシリカ粒子の体積平均粒径と廃トナー搬送部のロックとの関係を調べ、その結果を表１に示した。なお、諸条件は以下の記載および表１中の通りである。また、画像形成装置は、廃トナー搬送部がロックすると停止するように設定されており、停止した時点まで印字枚数をロックするまでの印字枚数とした。
使用した画像形成装置：ＡＲ−７０５Ｓ（シャープ株式会社製）
使用したトナー：ＡＲ−７０５Ｓ用トナー（体積平均粒径４０ｎｍのシリカ粒子を３重量％含む）
周囲温度：２０℃（外気温）
記録用紙１枚当りの印字率：６％
印字１００枚当りの廃トナー量：０．１８６ｇ
スポンジローラの回転量：１回転／印字１００枚
スポンジローラ１回転当りのシリカ粒子の添加量：０．０２２ｇ
【００４５】
【表１】
2008015350.tif 000003
【００４６】
この実験２によれば、表１に示すように、廃トナーに添加するシリカ粒子の体積平均粒径は４０ｎｍ以上が廃トナーの流動性アップに効果的であるが、２００ｎｍを越えるとシリカ粒子の添加量の制御が困難であることがわかった。
【００４７】
（実験３：周囲温度の影響）
実験２と同様の画像形成装置およびトナーを用いて記録用紙に多数枚連続的に印字し、かつ画像形成プロセス中に廃トナー搬送部および流動促進剤供給部を駆動させ、外気温と廃トナー搬送部のロックとの関係、さらには、シリカ粒子の添加量によるロックの変化を調べ、その結果を表２に示した。なお、諸条件は以下の記載および表２中の通りである。
廃トナーに添加したシリカ粒子：体積平均粒径４０ｎｍ（日本アエロジル社製、品番ＲＸ−５０）
記録用紙１枚当りの印字率：６％
【００４８】
【表２】
2008015350.tif 000004
【００４９】
この実験３によれば、表２に示すように、外気温が２０℃以下ではシリカ粒子の添加量が０．０２２ｇ以下（モータ１回転）でもロックを生じ難くすることができるが、２０℃を越えるとシリカ添加量を０．０２２ｇ（モータ１回転）よりも多くする必要があることがわかった。
【００５０】
（実験４：原稿印字率の影響）
実験２と同様の画像形成装置およびトナーを用いて記録用紙に多数枚連続的に印字し、かつ画像形成プロセス中に廃トナー搬送部および流動促進剤供給部を駆動させ、原稿印字率と廃トナー搬送部のロックとの関係、さらには、シリカ粒子の添加量によるロックの変化を調べ、その結果を表３に示した。なお、諸条件は以下の記載および表３中の通りである。
廃トナーに添加したシリカ粒子：体積平均粒径４０ｎｍ（日本アエロジル社製、品番ＲＸ−５０）
周囲温度：２０℃（外気温）
【００５１】
【表３】
2008015350.tif 000005
この実験４によれば、表３に示すように、印字率（トータル印字率）が６％ではシリカ粒子の添加量が０．０２２ｇ（モータ１回転）でもロックを生じ難くすることができるが、印字率が６％を越えるとシリカ添加量を０．０２２ｇ（モータ１回転）よりも多くする必要があることがわかった。
【００５２】
よって、これらの実験１〜４の結果に基いて、流動促進剤であるシリカ粒子を選択し、印字枚数、周囲温度およびトータル印字率に応じた添加量でシリカ粒子を廃トナー搬送部中の廃トナーに添加することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の画像形成装置の実施形態の一例を示す構成説明図である。
【図２】図１の画像形成装置のクリーニングユニットを示す概略断面図である。
【図３】図１の画像形成装置のクリーニングユニットを示す斜視図である。
【図４】図２および図３の廃トナー搬送部における螺旋状部材の一部を示す斜視図である。
【図５】図１の画像形成装置における廃トナー搬送部のモータを制御する制御系を示すブロック図である。
【図６】外気温２０℃における廃トナーに添加したシリカ粒子の含量と廃トナーの流動性の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
３  感光体ドラム
４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）  クリーナユニット
４１  クリーニングブレード
４２廃トナー搬送部
４２ａ  ケーシング
４２ｂ  螺旋状部材
４２ｃ  駆動モータ
４２ｄ  接続パイプ
４３  流動促進剤供給部
４３ａ  容器部
４３ｂ  スポンジローラ
４３ｃ  モータ
４４  廃トナー回収容器
１００  画像形成装置
ｓ  流動促進剤（シリカ粒子）
ｔ  廃トナー
【図１】
2008015350.tif 000006
【図２】
2008015350.tif 000007
【図３】
2008015350.tif 000008
【図４】
2008015350.tif 000009
【図５】
2008015350.tif 000010
【図６】
2008015350.tif 000011