(57)【要約】【課題】長期間にわたって、高い画質を有する可視画像を得ることができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成装置は、リサイクル手段によって現像部に搬送される搬送トナー量を検知する搬送トナー量検知手段と、当該搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて現像剤系を制御する現像剤系制御手段とが設けられており、当該搬送トナー量検知手段が、リサイクル路上に設けられた対向電極を備えてなり、当該対向電極間の静電容量に基づいて搬送トナー量を検知するものであることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体の表面に形成された静電荷像をトナーとキャリアとよりなる２成分現像剤により現像する現像部と、当該現像部により現像されたトナー像を転写材に転写する転写部と、当該転写部より潜像担持体の回転方向における下流側に配置され、潜像担持体の表面に付着しているトナーを除去するクリーニング装置と、当該クリーニング装置により除去されたトナーをリサイクル路を介して現像部に搬送するリサイクル手段とを有する画像形成装置において、前記リサイクル手段によって現像部に搬送される搬送トナー量を検知する搬送トナー量検知手段と、当該搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて現像剤系を制御する現像剤系制御手段とが設けられており、
当該搬送トナー量検知手段が、リサイクル路上に設けられた対向電極を備えてなり、当該対向電極間の静電容量に基づいて搬送トナー量を検知するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
潜像担持体の表面に形成された静電荷像をトナーとキャリアとよりなる２成分現像剤により現像する現像部と、当該現像部により現像されたトナー像を転写材に転写する転写部と、当該転写部より潜像担持体の回転方向における下流側に配置され、潜像担持体の表面に付着しているトナーを除去するクリーニング装置と、当該クリーニング装置により除去されたトナーをリサイクル路を介して現像部に搬送するリサイクル手段とを有する画像形成装置において、前記リサイクル手段によって現像部に搬送される搬送トナー量を検知する搬送トナー量検知手段と、当該搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて現像剤系を制御する現像剤系制御手段とが設けられており、
当該搬送トナー量検知手段が、リサイクル路を構成するリサイクル管に形成された光入射用窓および当該光入射用窓に対応する受光用窓を備えてなり、光入射用窓から入射されて受光用窓を通過する光の光量に基づいて搬送トナー量を検知するものであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーニング装置によって潜像担持体の表面から除去されたトナーを再利用するためのリサイクル手段を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像形成装置としては、省資源化の社会的要請を受けて、クリーニング装置によって除去されたトナーを再利用すべく現像部に搬送するリサイクル手段を有する構成のものが広く用いられている。
【０００３】
このような画像形成装置において、リサイクル手段を介して現像部に供給されたトナー（以下、「リサイクルトナー」ともいう。）は、クリーニング装置によって機械的に潜像担持体から掻き落とされる際にストレスを受けることなどによって、例えば流動性および電気特性などが劣化した状態となっているため、長期にわたる現像動作中においては、２成分現像剤中にリサイクルトナーが含有されることに起因して、得られる可視画像の画質にばらつきが生じる、という問題がある。
また、２成分現像剤を構成するトナーとして小粒径のトナーを用いる場合には、当該トナーがストレスなどにより劣化しやすいことから、長期間にわたって、高い画質を有する可視画像を得ることができないという問題が顕著となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、長期間にわたって、高い画質を有する可視画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、潜像担持体の表面に形成された静電荷像をトナーとキャリアとよりなる２成分現像剤により現像する現像部と、当該現像部により現像されたトナー像を転写材に転写する転写部と、当該転写部より潜像担持体の回転方向における下流側に配置され、潜像担持体の表面に付着しているトナーを除去するクリーニング装置と、当該クリーニング装置により除去されたトナーをリサイクル路を介して現像部に搬送するリサイクル手段とを有する画像形成装置において、
前記リサイクル手段によって現像部に搬送される搬送トナー量を検知する搬送トナー量検知手段と、当該搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて現像剤系を制御する現像剤系制御手段とが設けられており、
当該搬送トナー量検知手段が、リサイクル路上に設けられた対向電極を備えてなり、当該対向電極間の静電容量に基づいて搬送トナー量を検知するものであることを特徴とする。
【０００６】
本発明の画像形成装置は、潜像担持体の表面に形成された静電荷像をトナーとキャリアとよりなる２成分現像剤により現像する現像部と、当該現像部により現像されたトナー像を転写材に転写する転写部と、当該転写部より潜像担持体の回転方向における下流側に配置され、潜像担持体の表面に付着しているトナーを除去するクリーニング装置と、当該クリーニング装置により除去されたトナーをリサイクル路を介して現像部に搬送するリサイクル手段とを有する画像形成装置において、
前記リサイクル手段によって現像部に搬送される搬送トナー量を検知する搬送トナー量検知手段と、当該搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて現像剤系を制御する現像剤系制御手段とが設けられており、
当該搬送トナー量検知手段が、リサイクル路を構成するリサイクル管に形成された光入射用窓および当該光入射用窓に対応する受光用窓を備えてなり、光入射用窓から入射されて受光用窓を通過する光の光量に基づいて搬送トナー量を検知するものであることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
このような画像形成装置によれば、搬送トナー量を検知する搬送トナー量検知手段がリサイクル手段を構成するリサイクル路上に設けられていることから、リサイクル手段によって現像部に対して搬送されているトナーの量を直接的に検知することにより、当該現像部に供給されるべきリサイクルトナーの量を確認することができると共に、搬送トナー検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて現像剤系の制御が行われるため、２成分現像剤を構成するトナー中にリサイクルトナーが含有される構成を有するものであっても、長期間にわたって、高い画質を有する可視画像を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。
【０００９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明用概略図である。
この画像形成装置は、時計方向（図１において矢印方向）に回転する、例えば有機感光体よりなる潜像担持体１０が設けられていると共に、この潜像担持体１０の外周面領域には、その回転方向に沿って、当該潜像担持体１０を、例えばグリッドとコロナ放電ワイヤによるコロナ放電によって一様に帯電するための帯電部１２と、一様に帯電した潜像担持体１０に対して画像読み込み部（図示せず）の原稿画像情報に基づいて、例えばレーザーダイオード（図示せず）からレーザー光を放射して露光を行うことにより、その表面に静電荷像を形成する像露光部１３と、反時計方向（図１において矢印方向）に回転する回転スリーブよりなる現像剤担持体２１を有し、潜像担持体１０の表面に形成された静電荷像を現像する現像部１４と、潜像担持体１０に形成されたトナー像を、転写材に転写させる転写部１５と、潜像担持体１０に密着した転写材を分離させる分離部１６と、転写材の表面に転写されたトナー像を定着させる一対の加熱ローラ１７ａおよび加圧ローラ１７ｂを有する定着部１７とを備えてなる。同図において、１１は転写材供給装置、１８はクリーニング装置、１９はリサイクル手段である。
【００１０】
クリーニング装置１８は、潜像担持体１０の回転方向における転写部１５より下流側に配置されており、電気的にクリーニングを行うクリーニングローラ１８ａと、機械的にクリーニングを行うブレード１８ｂとによって潜像担持体１０の表面に付着しているトナーの除去を行う。
【００１１】
リサイクル手段１９は、リサイクル路を形成する、例えばポリカーボネート樹脂とＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）樹脂との混合物などの樹脂よりなるリサイクル管１９ａ内に設けられている搬送スクリュー１９ｂ（図２参照）と、当該搬送スクリュー１９ｂを回転させる回転駆動機構（図示せず）とにより構成されている。このリサイクル手段１９によって、クリーニング装置１８により除去されたすべてのトナーは、現像部１４に搬送される。
このリサイクル手段１９によって現像部１４に搬送されて供給されたトナーは、２成分現像剤を構成するトナーとして再び利用されることとなる。
【００１２】
現像部１４は、潜像担持体１０を臨む側面に開口２８ａを有し、トナーおよびキャリアよりなる現像剤（２成分現像剤）が導入されたハウジング２８内において、現像剤を担持して潜像担持体１０に対して供給する現像剤担持体２１と、当該現像剤担持体２１の表面に形成される現像剤層の厚さを規制する現像剤規制部材２２と、現像剤を混合、撹拌しつつ現像剤担持体２１に対して供給するための現像剤混合撹拌手段とを備えている。
この例においては、ハウジング２８の天面板２８ｂに、トナー補給機構（図示せず）により補給されるトナー（以下、「新トナー」ともいう。）およびリサイクル手段１９を介して現像部１４に供給されるトナー（リサイクルトナー）をハウジング２８内に導入するためのトナー導入用開口２９が形成されている。
【００１３】
現像剤混合撹拌手段は、図１において反時計方向（矢印方向）に回転する、十字パドル形状の回転部材よりなり、現像剤を撹拌しつつ現像剤担持体２１に対して供給する現像剤撹拌供給部材（以下、「撹拌供給パドル」ともいう。）２４と、螺旋状の回転部材よりなり、ハウジング２８のトナー導入用開口２９を介して当該ハウジング２８に対して供給された新トナーおよびリサイクルトナーを当該ハウジング２８内の現像剤と混合して撹拌する第１の現像剤混合撹拌部材（以下、「第１の混合撹拌スクリュー」ともいう。）２５ａと、螺旋状の回転部材よりなり、ハウジング２８の底面板２８ｃから突出する隔壁２８ｄを隔てて第１の混合撹拌スクリュー２５ａに平行に配置された、第２の現像剤混合撹拌部材（以下、「第２の混合撹拌スクリュー」ともいう。）２５ｂと、駆動することにより撹拌供給パドル２４、第１の混合撹拌スクリュー２５ａおよび第２の混合撹拌スクリュー２５ｂを、各々回転させる回転駆動機構（図示せず）とにより構成されている。
【００１４】
この例においては、トナー導入用開口２９から供給された新トナーおよびリサイクルトナーは、先ず、図１において時計方向（矢印方向）に回転する第１の混合撹拌スクリュー２５ａに係る現像剤搬送路３１ａを通り抜け、次いで隔壁２８ｄの連絡開口を介して、図１において反時計方向（矢印方向）に回転する第２の混合撹拌スクリュー２５ｂに係る現像剤搬送路３１ｂを搬送される過程において混合される。
【００１５】
そして、リサイクル手段１９によって現像部１４に搬送される搬送トナー量を検知する搬送トナー量検知手段（以下、「第１の搬送トナー量検知手段」ともいう。）が設けられており、更に、第１の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて現像剤系を制御する現像剤系制御手段（以下「第１の現像剤系制御手段」ともいう。）が設けられている。
【００１６】
ここに、本発明において、「現像剤系」とは、現像部１４におけるハウジング２８内に存在する２成分現像剤を示す。
【００１７】
第１の搬送トナー量検知手段は、リサイクル手段１９のリサイクル路上に設けられた対向電極間の静電容量に基づいて搬送トナー量を検知するものである。
対向電極は、リサイクル路上のいずれの位置に設けることもできるが、リサイクル路を構成するリサイクル管１９ａの中央部（例えば、図１の（ア）部）に設けられることが好ましい。
【００１８】
第１の搬送トナー量検知手段においては、搬送トナー量と、対向電極間の静電容量とには相関関係があり、搬送トナー量が大きくなるに従って対向電極間に存在するトナー量が大きくなることに起因して対向電極間の静電容量が比例的に大きくなることから、静電容量を測定することによって搬送トナー量を特定することができる。
【００１９】
具体的に、第１の搬送トナー量検知手段としては、例えば図２に示すように、リサイクル路を構成するリサイクル管１９ａの内周面に沿って画像形成装置の上下方向に垂直な方向（図２において左右方向）において対向するよう配置された一対の対向電極４１間の静電容量を測定するための静電容量測定装置（図示せず）を備え、この静電容量測定装置によって測定された測定値に基づいて、予め記録されている対向電極４１間の静電容量に対応する搬送トナー量の情報から搬送トナー量を検知する構成を有する搬送トナー量検知装置などを用いることができる。
図２において、１９ｂは、リサイクル管１９ａ内に設けられている搬送スクリューを示し、１９ｃは、搬送スクリュー１９ｂの回転軸を示し、４２は、搬送トナー量検知装置駆動用の電気回路であり、４３は、搬送トナー量検知装置駆動用の電源である。また、図２における上方は、画像形成装置の上方を示す。
【００２０】
ここに、静電容量測定装置によって測定される測定値とは、例えばリサイクル手段１９が休止状態であってリサイクル管１９ａ内にトナーが存在していない状態における対向電極４１間の静電容量を基準値とし、この基準値からの変化割合を示す。
【００２１】
対向電極４１としては、例えばアルミニウム、銅、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、カーボンなどの材質のものを用いることができる。
【００２２】
第１の現像剤系制御手段は、第１の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて現像剤系を制御するものであるが、この第１の現像剤系制御手段による現像剤系制御の具体例としては、例えば下記（１）〜（３）の制御機構により、現像部１４におけるハウジング２８内に存在する現像剤を構成するトナー中に、リサイクルトナーが、例えば新トナーに対するリサイクルトナーの割合が３０％以下となるような特定の割合で含有されることとなるよう行われる制御が挙げられる。
下記（１）〜（３）の制御機構は、単独で用いることもできるが、組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
（１）第１の現像剤系制御手段として、例えば潜像担持体上に基準パッチを作像し、その反射濃度に基づいてトナー補給量を決定するパッチ方式の装置を用い、トナー補給機構からの新トナーの補給量を制御する。
この第１の現像剤系制御手段による現像剤系制御の一例としては、第１の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量が、０．３ｇ／ｍｉｎ未満である場合の新トナーの補給量（以下、「基準新トナー補給量」ともいう。）を基準とすると、搬送トナー量が０．３ｇ／ｍｉｎ以上で０．９ｇ／ｍｉｎ未満となる場合には、新トナーの補給量を基準新トナー補給量の１．５〜２．５倍とし、更に、搬送トナー量が０．９ｇ／ｍｉｎ以上となる場合には、新トナーの補給量を基準新トナー補給量の３〜４倍とすることが好ましい。
【００２４】
（２）第１の現像剤系制御手段として、例えば画像書き込み画素数をカウントして印字率の大小に応じてリサイクルトナー量を予測制御する方式の装置を用い、例えばリサイクル手段１９を介して現像部１４に供給されるトナー量が１ｇ／ｍｉｎ以下となるようリサイクル手段１９を構成する搬送スクリュー１９ｂの回転速度を制御する。
この第１の現像剤系制御手段による現像剤系制御の一例としては、第１の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量が、１ｇ／ｍｉｎ以下である場合の搬送スクリュー１９ｂの回転速度（以下、「基準回転速度」ともいう。）を基準とすると、搬送トナー量が１ｇ／ｍｉｎを超えて１．５ｇ／ｍｉｎ未満となる場合には、搬送スクリュー１９ｂの回転速度を基準新回転速度の０．６〜０．９倍とし、更に、搬送トナー量が１．５ｇ／ｍｉｎ以上となる場合には、搬送スクリュー１９ｂの回転速度を基準回転速度の０．４〜０．６倍とすることが好ましい。
【００２５】
（３）第１の現像剤系制御手段として、例えば画像書き込み画素数をカウントして印字率の大小に応じてリサイクルトナー量を予測制御する方式の装置を用い、リサイクル手段１９を構成する搬送スクリュー１９ｂをＯＮ／ＯＦＦ制御する。この第１の現像剤系制御手段による現像剤系制御の一例としては、第１の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量が、１ｇ／ｍｉｎ未満である場合には、搬送スクリュー１９ｂを駆動状態とし、搬送トナー量が１ｇ／ｍｉｎ以上となる場合には、搬送スクリュー１９ｂを一時的に休止状態とすることが好ましい。
【００２６】
以上のような画像形成装置の作動による画像形成プロセスは次のとおりである。
画像読み込み部によって原稿の画像が読み込まれて原稿画像情報が得られ、この原稿画像情報に基づいて、像露光部１３において露光を行うことにより、潜像担持体１０の表面に静電荷像が形成され、現像部１４において静電荷像の現像が行われることによりトナー像が得られる。一方、転写材供給装置１１から転写材である紙が送り出され、潜像担持体１０と同期した状態で転写部１５に向けて搬送される。
【００２７】
このようにして潜像担持体１０の表面に形成されたトナー像は、転写部１５において、搬送された転写材に転写される。そして、潜像担持体１０に密着した状態にある転写材は、トナー像の転写直後に、分離部１６において潜像担持体１０から分離される。その後、潜像担持体１０から分離された転写材は、定着部１７に向かって搬送され、当該定着部１７においてトナー像が熱定着され、転写材に原稿の画像に対応した可視画像が形成され、この可視画像が形成された転写材は、定着部１７から排出された後、搬送されて外部に排出される。
【００２８】
また、転写材が分離された後の潜像担持体１０は、クリーニング装置１８を通過することにより、表面に残留しているトナーが除去される。そして、クリーニング装置１８によって除去されたすべてのトナーは、リサイクル手段１９によって現像部１４に搬送されて供給されることにより、再利用されることとなる。
【００２９】
以上のような作動中においては、第１の搬送トナー量検知手段は駆動状態であって、この第１の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて、第１の現像剤系制御手段によって現像剤系の制御が行われる。
【００３０】
以上のような画像形成装置によれば、リサイクル管１９ａ内を搬送されているトナーの量によって対向電極４１間の静電容量が変化することに基づいて搬送トナー量を検知する第１の搬送トナー量検知手段が設けられていることから、リサイクル手段１９によって現像部１４に対して搬送されているトナーの量を直接的に検知することにより、当該現像部１４に供給されるべきリサイクルトナーの量を確認することができると共に、当該第１の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて、現像部１４において存在する２成分現像剤を構成するトナー中に、リサイクルトナーが特定の割合で含有されるよう、第１の現像剤系制御手段によって現像剤系の制御が行われるため、現像部１４に係る現像剤中において一時的にリサイクルトナーの含有割合が大きくなることが防止されることから、現像剤中にリサイクルトナーが含有されることに起因して、得られる可視画像の画質にばらつきが生じることを抑制することができる。
従って、現像剤を構成するトナー中にリサイクルトナーが含有される構成を有するものであっても、長期間にわたって、高い画質を有する可視画像を得ることができる。
【００３１】
また、現像剤を構成するトナーとして、例えば平均粒子径７μｍ以下の劣化しやすいとされる小粒径のトナーを用いた場合にも、搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に基づいて、得られる可視画像の画質にばらつきが生じることを抑制するよう現像剤系制御が行われることにより、長期間にわたって高い画質を有する可視画像を得ることができる。
【００３２】
このような第１の実施の形態においては、種々の変更を加えることができる。例えば、搬送トナー量検知手段は、図３に示すように、リサイクル管１９ａの内周面に沿って、各々、画像形成装置の上下方向（図３において上下方向）において平行に配置され、共通の静電容量測定装置駆動用の電気回路４６および共通の静電容量測定装置駆動用の電源４７に接続されてなる複数の対向電極４５（図３においては５個）を有するものであってもよい。
ここに、図３における上方は、画像形成装置の上方を示す。
【００３３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態の画像形成装置は、対向電極間の静電容量に基づいて搬送トナー量を検知する第１の搬送トナー量検知手段の代わりに、リサイクル路を構成するリサイクル管に形成された光入射用窓および当該光入射用窓に対応する受光用窓を備えてなり、光入射用窓から入射されて受光用窓を通過する光（以下、「特定通過光」ともいう。）の光量に基づいて搬送トナー量を検知する搬送トナー量検知手段（以下、「第２の搬送トナー量検知手段」ともいう。）が設けられており、また、第１の現像剤系制御手段に代えて、第２の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて現像剤系を制御する現像剤系制御手段（以下、「第２の現像剤系制御手段」ともいう。）が設けられていること以外は、第１の実施の形態と同様の構成を有する。
【００３４】
第２の搬送トナー量検知手段においては、搬送トナー量と、特定通過光の光量とには相関関係があり、搬送トナー量が大きくなるに従って光入射用窓から入射した光がトナーに遮られる割合が大きくなることに起因して特定通過光の光量が比例的に小さくなることから、特定通過光の光量を測定することによって搬送トナー量を特定することができる。
【００３５】
第２の搬送トナー量検知手段としては、例えば図４に示すように、リサイクル路を構成するリサイクル管１９ａの管壁に、画像形成装置の上下方向（図４において上下方向）に縦列した状態で形成された５個の光入射用窓５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅと、これらの光入射用窓５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅの各々に、画像形成装置の上下方向に垂直な方向において対向するよう管壁に形成された受光用窓５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅとを備えてなり、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源（図示せず）から放射され、光入射用窓５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅを介してリサイクル管１９ａ内に入射されて受光用窓５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅを通過する特定通過光の光量を、例えばフォトトランジスタなどの受光素子よりなる特定通過光測定装置（図示せず）によって測定し、その測定値に基づいて、予め記録されている特定通過光の光量に対応する搬送トナー量の情報から搬送トナー量を検知する構成を有する搬送トナー量検知装置などを用いることができる。
図４において、１９ｂは、リサイクル管１９ａ内に設けられている搬送スクリューを示し、１９ｃは、搬送スクリュー１９ｂの回転軸を示し、５５は、光源および特定通過光測定装置が接続された搬送トナー量検知装置駆動用の電気回路である。図４における上方は、画像形成装置の上方を示す。
【００３６】
この例の第２の搬送トナー量検知手段においては、光源から放射された光は、入射光用主光路５６および当該入射光用主光路５６から分岐した複数の入射光用枝光路５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄ、５７ｅの各々を介して光入射用窓５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅからリサイクル管１９ａ内に入射する。そして、リサイクル管１９ａ内に入射した光は、複数の受光用窓５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅの各々に連結された受光用枝光路５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄ、５９ｅを介して受光用主光路５８において集光されて特定通過光測定装置によってその光量が測定される。
【００３７】
第２の搬送トナー量検知手段を構成する光入射用窓５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅおよび受光用窓５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅは、各々、その形状が特に限定されるものではなく、例えばリサイクル管１９ａの材質および形状などに応じて種々の形状とすることができる。
また、光入射用窓および受光用窓を構成する窓部材としては、例えばガラス、透明アクリル樹脂よりなるものを用いることができる。更に、リサイクル管１９ａ内側の光入射用窓および受光用窓の表面は、例えば搬送スクリュー１９ｂに固定され回転するブラシまたは弾性体よりなる板材で常に拭き取られていて、リサイクルトナー付着による汚れが除去されている。
【００３８】
第２の現像剤系制御手段としては、例えば第１の実施の形態に係る第１の現像剤系制御手段と同様の制御機構および構成を有するものを用いることができる。
【００３９】
以上のような画像形成装置によれば、第１の実施の形態の画像形成装置と同様にして、現像剤を構成するトナー中にリサイクルトナーが含有される構成を有するものであっても、長期間にわたって、高い画質を有する可視画像を得ることができるという作用効果を有することができるが、第２の実施の形態の画像形成装置は、リサイクル管１９ａ内を搬送されているトナーの量によって特定通過光の光量が変化することに基づいて搬送トナー量を検知する第２の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて、現像部において存在する現像剤を構成するトナー中に、リサイクルトナーが特定の割合で含有されるよう、第２の現像剤系制御手段によって現像剤系の制御が行われる構成を有する。
【００４０】
このような第２の実施の形態においては、種々の変更を加えることができる。例えば、第２搬送トナー量検知手段は、複数の光入射用窓および受光用窓を有するものに限定されず、例えば１個の光入射用窓と、当該光入射用窓に対応する１個の受光用窓とを有するものであってもよい。
【００４１】
以下、本発明に係る画像形成装置の作用効果を確認するために行った実験について説明する。
【００４２】
＜実験例１＞
デジタル複写機「７０６５」（６００ｄｐｉ、レーザービーム径主走査５５μｍ、レーザービーム径副走査５５μｍ；コニカ（株）製）を改造することにより、回転する潜像担持体の表面に形成された静電荷像を、現像剤撹拌供給手段によって混合撹拌され、回転スリーブよりなる現像剤担持体が担持して搬送することによって供給されるトナーとキャリアとよりなる２成分現像剤により現像する現像部と、当該現像部により現像されたトナー像を転写材に転写する転写部と、当該転写部より潜像担持体の回転方向における下流側に配置され、潜像担持体の表面に付着しているトナーを除去するクリーニング装置と、当該クリーニング装置により除去されたトナーをリサイクル路を介して搬送スクリューによって現像部に搬送するリサイクル手段とを備えてなる画像形成装置を作製した。
【００４３】
作製した画像形成装置に、リサイクル手段におけるリサイクル路を構成するポリカーボネート樹脂とＡＢＳ樹脂との混合物よりなるリサイクル管の内に、図２の構成に従って一対の対向電極を配置すると共に、対向電極間の静電容量を測定し、その測定値に基づいて電流値を出力する静電容量測定装置を設けることによって実験用画像形成装置（以下、「実験用画像形成装置（１）ともいう。）を得、この実験用画像形成装置（１）において、対向電極間の静電容量と、搬送トナー量との関係を、対向電極に対して交流バイアス（ＡＣ２４Ｖ、１ｋＨｚ）を印加し、リサイクル手段による搬送トナー量を、各々、０、０．６、０．８、１および１．２ｇ／ｍｉｎに調整することによって測定した。結果を図５に示す。
【００４４】
以上の結果から、対向電極間の静電容量と、搬送トナー量とには相関関係があり、搬送トナー量が大きくなるに従って対向電極間の静電容量が比例的に大きくなることから、対向電極間の静電容量に基づいて搬送トナー量を検知することができることが確認された。
【００４５】
＜実験例２＞
実験用画像形成装置（１）を用い、温度２０度、湿度５０％ＲＨの環境条件下において、転写材として、「コニカＪペーパー」（コニカ（株）製）を用い、画像形成処理することなしに１００００枚の転写材を通紙した後に、リサイクル手段による搬送トナー量を、各々、下記表１に示す条件に従って調整し、印字率が６％の画像を連続１００００枚形成する実写テストを行うことにより、下記の基準に基づく種々の評価を行った。また、画像形成処理中に、リサイクル路におけるパッキングの発生の有無を、搬送スクリューのトルクを調べることによって確認した。結果を表１に示す。
【００４６】
現像剤としては、スチレン−アクリル共重合体樹脂からなる重合法で製造された、粒径が６．５μｍであるトナーと、フェライトよりなる磁性粒子の表面にシリコーン系樹脂で被覆された、粒径が６０μｍであるキャリアとを、トナー濃度４．５質量％となる混合割合にて混合してなる２成分現像剤を用いた。
【００４７】
（転写不良の発生についての評価）
実写テストによって得られたすべての画像を目視にて確認し、濃度低下、斑点状ヌケ、転写ハジキなどの転写不良の発生が確認されなかった場合を「Ａ」、転写不良の発生が確認されたが、その程度が実用上問題のない場合を「Ｂ」、転写不良の発生が確認され、その程度が実用上問題のある場合を「Ｃ」と評価した。
【００４８】
（画像汚れの発生についての評価）
実写テストによってその表面に画像の形成されたすべての転写材の表面および裏面を目視にて確認し、画像汚れの発生が確認されなかった場合を「Ａ」、画像汚れの発生が確認されたが、その程度が実用上問題のない場合を「Ｂ」、画像汚れの発生が確認され、その程度が実用上問題のある場合を「Ｃ」と評価した。
【００４９】
（装置内汚れの発生についての評価）
実写テスト後、印字率６％の画像を連続１００００枚形成し、実験用画像形成装置内の汚れに起因して画像形成処理が行われた転写材に発生する汚れ（画像汚れ）の有無を目視にて確認し、画像汚れの発生が確認されなかった場合を「Ａ」、画像汚れの発生が確認されたが、その程度が実用上問題のない場合を「Ｂ」、画像汚れの発生が確認され、その程度が実用上問題のある場合を「Ｃ」と評価した。
【００５０】
この装置内汚れの発生に係る評価においては、具体的に、通紙ランニング中の転写材表面に尾引くトナーこぼれ汚れ、または転写材先後端に付着したトナー汚れを、実験用画像形成装置内の汚れに起因する画像汚れとした。
【００５１】
（クリーニング装置からのトナー溢れおよびこぼれの発生についての評価）
実写テスト後、実験用画像形成装置内におけるクリーニング装置付近を目視にて確認すると共に、印字率６％の画像を連続１００００枚形成し、クリーニング装置からのトナー溢れおよびこぼれに起因して画像形成処理が行われた転写材に発生する汚れ（画像汚れ）の有無を目視にて確認し、クリーニング装置下の転写材搬送部分へのトナー落下が確認されず、また画像汚れの発生が確認されなかった場合を「Ａ」、クリーニング装置下の転写材搬送部分へのトナー落下が確認されると共に、画像汚れの発生が確認されたが、画像汚れの程度が実用上問題のない場合を「Ｂ」、クリーニング装置下の転写材搬送部分へのトナー落下が確認されると共に、画像汚れの発生が確認され、画像汚れの程度が実用上問題のある場合を「Ｃ」と評価した。
【００５２】
このクリーニング装置からのトナー溢れおよびこぼれの発生に係る評価においては、具体的に、転写材裏面へのこすれ状の汚れを、クリーニング装置からのトナー溢れおよびこぼれに起因する画像汚れとした。
【００５３】
【表１】
2004004166.tif 000002
【００５４】
以上の結果から、搬送トナー量が１ｇ／ｍｉｎ以下である場合には、実用上問題のない画質の可視画像が得られ、また、搬送トナー量が０．６ｇ／ｍｉｎ以上である場合には、画像形成処理中に、クリーニング装置からのトナー溢れおよびこぼれがないこと、リサイクル路におけるパッキングの発生がないこととが確認された。
【００５５】
＜実験例３＞
実験例１において作製した画像形成装置のリサイクル手段を構成するリサイクル管の管壁に、図４の構成に従って各々５個の光入射用窓および受光用窓を形成すると共に、発光ダイオードよりなる光源から放射された光に由来する特定通過光の光量を測定し、その測定値に基づいて電圧値を出力する、フォトトランジスタよりなる特定通過光測定装置を設けることによって実験用画像形成装置（以下、「実験用画像形成装置（２）」ともいう。）を得、この実験用画像形成装置（２）において、特定通過光の光量と、搬送トナー量との関係を、リサイクル手段による搬送トナー量を、各々、０、０．６、０．８、１および１．２ｇ／ｍｉｎに調整することによって測定した。結果を図６に示す。
【００５６】
以上の結果から、特定通過光の光量と、搬送トナー量とには相関関係があり、搬送トナー量が大きくなるに従って特定通過光の光量が比例的に小さくなることから、特定通過光の光量に基づいて搬送トナー量を検知することができることが確認された。
【００５７】
＜実験例４＞
実験例２において、実験用画像形成装置（１）に代えて、実験用画像形成装置（２）を用い、リサイクル手段による搬送トナー量を、各々、下記表２に示す条件に従って調整したこと以外は、実験例２と同様にして実写テストを行って種々の評価を行い、リサイクル路におけるパッキングの発生の有無を確認した。結果を表２に示す。
【００５８】
【表２】
2004004166.tif 000003
【００５９】
以上の結果から、実験例２と同様に、搬送トナー量が１ｇ／ｍｉｎ以下である場合には、長期間にわたって実用上問題のない画質の可視画像が得られ、また、搬送トナー量が０．６ｇ／ｍｉｎ以上である場合には、画像形成処理中に、クリーニング装置からのトナー溢れおよびこぼれがないこと、リサイクル路におけるパッキングの発生がないこととが確認された。
【００６０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
【００６１】
＜実施例１＞
図１に示されている構成に従い、クリーニング装置により除去されたトナーを現像部に搬送するリサイクル手段を有すると共に、図２に示されている構成を有する第１の搬送トナー量検知手段と、当該第１の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量が２ｇ／ｍｉｎ以上となった場合に、搬送スクリューの回転速度を制御することにより、現像部に供給されるトナー量を０．８ｇ／ｍｉｎとする制御機構を有する第１の現像剤系制御手段とを備えた画像形成装置（以下、「画像形成装置（１）」ともいう。）を作製した。
なお、画像形成装置（１）は、第１の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量によって現像部に供給されるトナー量を確認する構成を有している。
【００６２】
この画像形成装置（１）を用いて、温度２０度、湿度５０％ＲＨの環境条件下において、転写材として、「コニカＪペーパー」（コニカ（株）製）を用い、印字率が６％の画像を連続１００００枚形成する実写テストを行うことにより、実験例２と同様の基準に基づいて種々の評価を行った。また、画像形成処理中に、リサイクル路におけるパッキングの発生の有無を、搬送スクリューのトルクを調べることによって確認した。結果を表３に示す。
【００６３】
＜実施例２＞
図１に示されている構成に従い、クリーニング装置により除去されたトナーを現像部に搬送するリサイクル手段を有すると共に、図４に示されている構成を有し、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源、フォトトランジスタを特定通過光測定装置とする第２の搬送トナー量検知手段と、当該第２の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量が２ｇ／ｍｉｎ以上となった場合に、搬送スクリューの回転速度を制御することにより、現像部に供給されるトナー量を０．８ｇ／ｍｉｎとする制御機構を有する第２の現像剤系制御手段とを備えた画像形成装置（以下、「画像形成装置（２）」ともいう。）を作製した。
なお、画像形成装置（２）は、第２の搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量によって現像部に供給されるトナー量を確認する構成を有している。
【００６４】
この画像形成装置（２）を用いたこと以外は実施例１と同様にして実写テストを行って種々の評価を行い、リサイクル路におけるパッキングの発生の有無を確認した。結果を表３に示す。
【００６５】
＜比較例１＞
第１の搬送トナー量検知手段と、第１の現像剤系制御手段とを備えていないこと以外は実施例１と同様の構成を有する画像形成装置（以下、「比較用画像形成装置（１）」ともいう。）を作製し、この比較用画像形成装置（１）を用いたこと以外は実施例１と同様にして実写テストを行って種々の評価を行い、リサイクル路におけるパッキングの発生の有無を確認した。結果を表３に示す。
【００６６】
＜比較例２＞
第２の搬送トナー量検知手段と、第２の現像剤系制御手段とを備えていないこと以外は実施例２と同様の構成を有する画像形成装置（以下、「比較用画像形成装置（２）」ともいう。）を作製し、この比較用画像形成装置（２）を用いたこと以外は実施例１と同様にして実写テストを行って種々の評価を行い、リサイクル路におけるパッキングの発生の有無を確認した。結果を表３に示す。
【００６７】
【表３】
2004004166.tif 000004
【００６８】
以上の結果から、実施例１および実施例２に係る画像形成装置によれば、現像剤を構成するトナー中にリサイクルトナーが含有される構成を有するものであっても、長期間にわたって、高い画質を有する可視画像を得ることができることが確認された。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置によれば、搬送トナー量を検知する搬送トナー量検知手段がリサイクル手段を構成するリサイクル路上に設けられていることから、リサイクル手段によって現像部に対して搬送されているトナーの量を直接的に検知することにより、当該現像部に供給されるべきリサイクルトナーの量を確認することができると共に、搬送トナー量検知手段によって検知される搬送トナー量に応じて現像剤系の制御が行われるため、２成分現像剤を構成するトナー中にリサイクルトナーが含有される構成を有するものであっても、長期間にわたって、高い画質を有する可視画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明用概略図である。
【図２】図１の画像形成装置の搬送トナー量検知手段の構成を示す説明用概略図である。
【図３】搬送トナー量検知手段の構成の他の例を示す説明用概略図である。
【図４】搬送トナー量検知手段の構成の更に他の例を示す説明用概略図である。
【図５】実験例１における対向電極間の静電容量に係る電流値と、搬送トナー量との関係を示す説明図である。
【図６】実験例３における特定通過光の光量に係る電圧値と、搬送トナー量との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　　潜像担持体
１１　　転写材供給装置
１２　　帯電部
１３　　像露光部
１４　　現像部
１５　　転写部
１６　　分離部
１７　　定着部
１７ａ　　加熱ローラ
１７ｂ　　加圧ローラ
１８　　クリーニング装置
１８ａ　　クリーニングローラ
１８ｂ　　ブレード
１９　　リサイクル手段
１９ａ　　リサイクル管
１９ｂ　　搬送スクリュー
１９ｃ　　回転軸
２１　　現像剤担持体
２２　　現像剤規制部材
２４　　現像剤撹拌供給部材
２５ａ　　第１の現像剤混合撹拌部材
２５ｂ　　第２の現像剤混合撹拌部材
２８　　ハウジング
２８ａ　　開口
２８ｂ　　天面板
２８ｃ　　底面板
２８ｄ　　隔壁
２９　　トナー導入用開口
３１ａ、３１ｂ　　現像剤搬送路
４１　　対向電極
４２　　電気回路
４３　　電源
４５　　対向電極
４６　　電気回路
４７　　電源
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ　　光入射用窓
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ　　受光用窓
５５　　電気回路
５６　　入射光用主光路
５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄ、５７ｅ　　光入射用枝光路
５８　　受光用主光路
５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄ、５９ｅ　　受光用枝光路
【図１】
2004004166.tif 000005
【図２】
2004004166.tif 000006
【図３】
2004004166.tif 000007
【図４】
2004004166.tif 000008
【図５】
2004004166.tif 000009
【図６】
2004004166.tif 000010