(57)【要約】【課題】  回収トナーの帯電状態を安定させることにより安定した画像品質を得ることが可能な構成を備えたトナー回収方法を提供する。【解決手段】  表面に摩擦軽減のための潤滑材が供給される像担持体２５Ｙに形成された静電潜像が現像装置２６Ｙにより可視像処理された画像を転写した後、像担持体２５Ｙ上に残存するトナーの回収方法であって、上記像担持体２５Ｙ表面に付着している残存トナーを該像担持体２５Ｙから除去可能なクリーニング手段２７Ｙを設け、該クリーニング手段２７Ｙにより除去された残存トナーを、上記現像装置２６Ｙに向け再送する場合と廃棄する場合とを選択することを特徴とする。【選択図】  図８
2007041047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に摩擦軽減のための潤滑材が供給される像担持体に形成された静電潜像が現像装置により可視像処理された画像を転写した後、像担持体上に残存するトナーの回収を行う画像形成方法であって、
上記像担持体表面に付着している残存トナーを該像担持体から除去可能なクリーニング手段を設け、該クリーニング手段により除去された残存トナーを、上記現像装置に向け再送する場合と廃棄する場合とを選択することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成方法を用いる画像形成装置であって、
像担持体に形成された静電潜像が現像装置により可視像処理された画像を転写した後、像担持体上の残存トナーをリサイクル可能な現像装置を備えた画像形成装置において、
上記像担持体上から上記残存トナーを除去するクリーニング手段と、
上記クリーニング手段により除去された残存トナーの搬送経路中に上記現像装置に至るトナーリサイクル経路と廃棄経路とが接続されて各経路が選択可能とされていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、
上記トナーリサイクル経路と廃棄経路とは互いに分岐することで上記クリーニング手段からの搬送経路に合流して設けられ、該分岐する位置には、各経路への連通状態を切り換える経路選択手段が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
上記トナーリサイクル経路は、通常の画像形成プロセス実行時に上記クリーニング手段から残存トナーが回収された際に選択され、上記廃棄経路は、通常の画像形成プロセス以外の時に上記クリーニング手段から残存トナーが回収された際に選択されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
上記各経路の選択切り換え時には切り換えられて経路に対して一定時間遅延した後選択された経路に切り換えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項２または３記載の画像形成装置において、
上記トナーリサイクル経路および廃棄経路のうちで該廃棄経路は、上記像担持体上に付着している潤滑材の除去を含む像担持体のリフレッシュ動作を実行するための該像担持体を空転した際に選択されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６記載の画像形成装置において、
上記トナーリサイクル経路および廃棄経路のいずれかへの選択切り換え時には、それまで選択されていた経路に対して一定時間遅延した後、新たに選択された経路に切り換えられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項２乃至７のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記トナーリサイクル経路および廃棄経路は、形成される画像の面積率に応じて選択されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置において、
上記画像面積率が一定値以下の場合には、上記経路のうちで廃棄経路が選択されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成装置において、
上記画像面積率が一定値以下の場合が、残存トナーへの潤滑材の付着量が最も多くなる状態が得られる画像面積率に相当していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１記載のトナー回収方法を用いる画像形成装置であって、
像担持体に形成された静電潜像が現像装置により可視像処理された画像を転写した後、像担持体上の残存トナーをリサイクル可能な現像装置を備えた画像形成装置において、
上記像担持体に対して潤滑材を塗布する手段を備え、画像転写後の像担持体上から該潤滑材塗布手段により回収された残存トナーを廃棄経路に移送することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、
可視像処理に用いられるトナーは、円形度が０．９６以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記像担持体が、その表層にフィラーを分散し強化した層を持つ有機像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記像担持体が、架橋型電荷輸送材料を使用した保護層を持つ有機像担持体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、
上記像担持体がアモルファスシリコンを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、
上記像担持体、現像装置、クリーニング手段および潤滑材供給手段が纏めて収納され、該潤滑材供給手段により回収された残存トナーを収容可能な廃トナー容器および該廃トナー容器に至るトナー廃棄経路を備え、上記画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられ、該画像形成装置本体に装着された際にはトナーリサイクル経路が上記潤滑剤供給手段から上記トナー廃棄経路の途中に連結可能に設けられる構成であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成方法および画像形成装置およびプロセスカートリッジに関し、さらに詳しくは、潜像担持体上に残存する転写残トナーのリサイクル処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、電子写真方式や静電方式を用いた画像形成装置においては、一様帯電された潜像担持体である感光体に対して画像情報に応じた静電潜像が形成されると、現像装置から供給されるトナーによって静電潜像が可視像処理される。
【０００３】
画像を転写された後の感光体上に残存する転写されなかったトナー、いわゆる転写残トナーは、帯電行程に至る前にクリーニング行程により除去されるようになっており、そのための構成の一つに、クリーニングブレードを感光体表面に当接させ、残留トナーを掻き取るようにした構成がよく知られている。
【０００４】
ところで、近年では、省資源化が望まれてきており、このため、感光体から回収された転写残トナーを再度現像装置に送ることにより再利用することが実行されてきている。  
感光体から回収したトナーを再利用するための構成としては、感光体から回収されたトナーを気流搬送する粉体ポンプと、粉体ポンプの排出口に連通して回収トナーを搬送する回収トナー排出管と、回収トナーが受ける熱や圧力によるストレスを予め検知する回収トナーストレス検知手段とを備え、回収トナーのストレス度合いに応じて回収トナーの搬送経路を選択する構成（例えば、特許文献１）、あるいは、黒および黒以外のトナーを使用する２色画像形成が可能な画像形成装置を対象として、感光体上に残存する未転写トナーを黒色トナーを用いる現像装置に向け移送するリサイクル経路と、トナー廃棄ボトルに向け移送する経路との２経路を設け、黒色トナーに対する第２色のトナーの回収比率に基づき上記各経路のいずれかを選択する構成（例えば、特許文献２）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７２８０３号公報（段落「０００４」欄）
【特許文献２】特開平０５−２４１４８９号公報（段落「００１２」欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
静電潜像を可視像処理するために用いられるトナーは、静電吸引力により静電潜像に吸着されるため、現像装置内で攪拌されることにより摩擦帯電されている。しかし、感光体上に残存するトナーには、感光体上に塗布されている潤滑材が付着することがあり、この結果、摩擦帯電状態が不安定となることがある。  
感光体上に潤滑材を塗布するのは、感光体に当接して転写残トナーを掻き取るために用いられるクリーニングブレードとの間の摩擦係数を低減するためである。
【０００７】
このような潤滑材の供給を受ける感光体を対象として上記特許公報１および特許文献２に開示されている構成を用いた場合には、潤滑材が付着しているトナーとそうでないトナーとの分類検知ができないために潤滑材が多く付着したトナーも回収されやすくなり、結果として、攪拌時の摩擦帯電状態が安定しない虞がある。
【０００８】
従って、潤滑材が付着しているトナーをリサイクルに用いた場合には、トナーの帯電量を確保できないことが原因して安定した画像品質を保証することができないという不具合が発生する。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来のトナー回収における問題に鑑み、特にリサイクルに用いられるトナーの回収に関する問題に鑑み、回収トナーの帯電状態を安定させることにより安定した画像品質を得ることが可能な構成を備えた画像形成方法および画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、表面に摩擦軽減のための潤滑材が供給される像担持体に形成された静電潜像が現像装置により可視像処理された画像を転写した後、像担持体上に残存するトナーの回収を行う画像形成方法であって、上記像担持体表面に付着している残存トナーを該像担持体から除去可能なクリーニング手段を設け、該クリーニング手段により除去された残存トナーを、上記現像装置に向け再送する場合と廃棄する場合とを選択することを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成方法を用いる画像形成装置であって、像担持体に形成された静電潜像が現像装置により可視像処理された画像を転写した後、像担持体上の残存トナーをリサイクル可能な現像装置を備えた画像形成装置において、上記像担持体上から上記残存トナーを除去するクリーニング手段と、上記クリーニング手段により除去された残存トナーの搬送経路中に上記現像装置に至るトナーリサイクル経路と廃棄経路とが接続されて各経路が選択可能とされていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、上記トナーリサイクル経路と廃棄経路とは互いに分岐することで上記クリーニング手段からの搬送経路に合流して設けられ、該分岐する位置には、各経路への連通状態を切り換える経路選択手段が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、上記トナーリサイクル経路は、通常の画像形成プロセス実行時に上記クリーニング手段から残存トナーが回収された際に選択され、上記廃棄経路は、通常の画像形成プロセス以外の時に上記クリーニング手段から残存トナーが回収された際に選択されることを特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、上記各経路の選択切り換え時には切り換えられて経路に対して一定時間遅延した後選択された経路に切り換えることを特徴としている。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項２または３記載の画像形成装置において、上記トナーリサイクル経路および廃棄経路のうちで該廃棄経路は、上記像担持体上に付着している潤滑材の除去を含む像担持体のリフレッシュ動作を実行するための該像担持体を空転した際に選択されることを特徴としている。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の画像形成装置において、上記トナーリサイクル経路および廃棄経路のいずれかへの選択切り換え時には、それまで選択されていた経路に対して一定時間遅延した後、新たに選択された経路に切り換えられることを特徴としている。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項２乃至７のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記トナーリサイクル経路および廃棄経路は、形成される画像の面積率に応じて選択されることを特徴としている。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、上記画像面積率が一定値以下の場合には、上記経路のうちで廃棄経路が選択されることを特徴としている。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の画像形成装置において、上記画像面積率が一定値以下の場合が、残存トナーへの潤滑材の付着量が最も多くなる状態が得られる画像面積率に相当していることを特徴としている。
【００２０】
請求項１１記載の発明は、請求項１記載のトナー回収方法を用いる画像形成装置であって、像担持体に形成された静電潜像が現像装置により可視像処理された画像を転写した後、像担持体上の残存トナーをリサイクル可能な現像装置を備えた画像形成装置において、上記像担持体に対して潤滑材を塗布する手段を備え、画像転写後の像担持体上から該潤滑材供給手段により回収された残存トナーを廃棄経路に移送することを特徴としている。
【００２１】
請求項１２記載の発明は、請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、可視像処理に用いられるトナーは、円形度が０．９６以上であることを特徴としている。
【００２２】
請求項１３記載の発明は、請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記像担持体が、その表層にフィラーを分散し強化した層を持つ有機像担持体であることを特徴としている。
【００２３】
請求項１４記載の発明は、請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記像担持体が、架橋型電荷輸送材料を使用した保護層を持つ有機像担持体であることを特徴としている。
【００２４】
請求項１５記載の発明は、請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記像担持体がアモルファスシリコンを有することを特徴としている。
【００２５】
請求項１６記載の発明は、請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、上記像担持体、現像装置、クリーニング手段および潤滑材供給手段が纏めて収納され、該潤滑材供給手段により回収された残存トナーを収容可能な廃トナー容器および該廃トナー容器に至るトナー廃棄経路を備え、上記画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられ、該画像形成装置本体に装着された際にはトナーリサイクル経路が上記潤滑剤供給手段が上記トナー廃棄経路の途中に連結可能に設けられる構成であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１記載の発明によれば、クリーニング手段により像担持体から回収された残存トナーが現像装置に向けて再送される場合と廃棄される場合とを選択することにより、潤滑材が付着している残存トナーのうちで帯電に悪影響を及ぼさない回収トナーのリサイクルを実現することが可能となる。
【００２７】
請求項２記載の発明によれば、クリーニング手段により像担持体から回収された残存トナーが現像装置に至るトナーリサイクル経路と廃棄経路とが設けられ、回収された残存トナーの帯電性に応じて各経路を選択することにより帯電特性に悪影響を及ぼさないトナーのみを現像装置に搬送してリサイクルを可能にできる。
【００２８】
請求項３記載の発明によれば、互いに分岐して設けられているトナーリサイクル経路と廃棄経路とが合流する位置に経路選択手段が設けられているので、一方の経路への非リサイクルトナーが混入するのを防止することが可能となり、帯電に悪影響を及ぼさない残存トナーのみを現像装置に搬送してリサイクルすることが可能となる。
【００２９】
請求項４記載の発明によれば、トナーリサイクル経路が通常の画像形成プロセス実行時に残存トナーの搬送を可能にする態位とされるので、通常の画像形成プロセス以外の時に供給されるトナーに比べて量が多くなり、トナーによる潤滑材との接触頻度が少なく潤滑材の付着が少ない残存トナーのみをリサイクルすることが可能となる。
【００３０】
請求項５および７記載の発明によれば、通常の画像形成プロセス以外の時に廃棄経路が選択された場合には、廃棄経路への残存トナーの搬送を一定時間遅延させることにより廃棄経路へのリサイクルトナーの混入を防止してリサイクルトナーの回収量が減少するのを防止することが可能となる。
【００３１】
請求項６記載の発明によれば、廃棄経路が像担持体の表面状態を更新するために実行されるリフレッシュ動作時に選択されるので、像担持体の表面状態を交信する際に回収される潤滑材が多く付着している残存トナーの大半が廃棄されることになり、潤滑材の付着量が多いことが原因する帯電不良を発生する残存トナーの回収を避けることが可能となる。
【００３２】
請求項８記載の発明によれば、トナーリサイクル経路および廃棄経路への選択は、形成される画像の面積率に応じて設定されるので、像担持体上の残存トナーの残存率により、トナーが少ない場合にはトナーへの潤滑材の付着率が高くなるといえ、この場合には潤滑材による帯電生の悪化が予測されることから廃棄経路を選択してトナーの帯電特性への悪化を抑止することが可能となる。
【００３３】
請求項９および１０記載の発明によれば、画像面積率が一定値以下の場合に廃棄経路が選択されるので、残存トナーの量が少ない場合に発生するトナーへの潤滑材の付着率上昇が原因した帯電特性の悪化を未然に防止することが可能となる。
【００３４】
請求項１１記載の発明によれば、像担持体に潤滑材を塗布する手段により回収された残存トナーを廃棄経路に移送することができるので、潤滑材が多量に付着した状態のトナーがリサイクルさえるのを防止してトナーの帯電性への悪影響を未然に防止することができる。
【００３５】
請求項１２記載の発明によれば、トナーが縁軽度を０．９６以上とされているので、粉砕トナーと違って、表面への潤滑材の付着を低減させてリサイクル時でのトナーの帯電性の悪化を防止することが可能となる。
【００３６】
請求項１３乃至１５記載の発明によれば、像担持体の表層にフィラーを分散して強化した層、あるいは架橋型電化輸送材料を使用した保護層さらにはアモルファスシリコンを設けることにより、像担持体表層部での凹凸部の発生を抑制してその凹凸部に埋没するトナーの量を低減することができ、埋没して潤滑材が多く付着する懸念のあるトナーの発生を抑制することが可能となり、リサイクルされた際のトナーの帯電性を悪化させないようにすることが可能となる。
【００３７】
請求項１６記載の発明によれば、像担持体、現像装置、クリーニング手段および潤滑材供給手段を纏めて収納しているプロセスカートリッジを備え、このプロセスカートリッジが装置本体に装着された際にはトナーリサイクル経路をトナー廃棄経路に連結するようになっているので、プロセスカートリッジを装置本体に装着した際にトナー廃棄経路およびトナーリサイクル経路を個別にトナーの回収経路に接続する必要がない。これにより、装置本体にて準備される経路の数を少なくして部品点数の低減および保守の簡素化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図示実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００３９】
図１は、本実施例によるトナー回収方法が用いられる画像形成装置の構成を示す図である。  
同図に示す画像形成装置２０は、異なる色毎の画像情報に対応したレーザー光による書き込みが可能なカラーレーザプリンタであるが、本発明はこれに限らず、複写機、印刷機およびファクシミリ装置なども画像形成装置として含む。
【００４０】
図１に示す画像形成装置２０は、色分解毎の画像を転写体として用いられる転写ベルトに吸着した紙などの記録シートに重畳転写することによりカラー画像が潜像担持体から直接記録シートに形成される方式が用いられている。
【００４１】
図１において、画像形成装置２０は、次に挙げる各装置を備えている。  
原稿画像に応じた色毎の画像を形成する作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｋと、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｋに対向して配置された転写装置２２と、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｋおよび転写装置２２とが対向する転写領域に記録シートを供給するシート供給手段としての手差しトレイ２３と、給紙装置２４に装備されている第１給紙カセット２４Ａおよび第２給紙カセット２４Ｂと、該手差しトレイ２３あるいは給紙カセット２４Ａ、２４Ｂのいずれかから搬送されてきた記録シートを作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ３０と、転写領域において転写後のシート状媒体の定着を行う定着装置１とが備えられている。  
上記の作像装置２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｙ，２１Ｋの構成に関しては後で説明する。
【００４２】
定着装置１は、詳細を説明しないが、画像と対向する側に加熱されたベルトが配置されているベルト定着方式を採用した構成とされている。このため、定着装置１には、ベルトを加熱するための熱源およびベルトに対向してシートを挟持搬送しながら定着領域であるニップ部を構成する定着ローラおよび加圧ローラが装備され、ベルトは定着ローラと熱源との間に掛け回されて上記ニップ部を通過する構成とされている。
【００４３】
転写装置２２は、転写体として複数のローラに掛け回されているベルト（以下、これを転写ベルトという）２２Ａが用いられたベルト装置に相当しており、各作像装置における像担持体に相当する感光体ドラム（図１において、符号２５Ｙ，２５Ｃ，２５Ｙ，２５Ｋで示す部材）と対向する位置には転写バイアスを印加する転写バイアス手段（代表して、作像装置２１Ｙに有する感光体ドラム２５Ｙに対向する位置のものにのみ符号２２Ｙを付けて示す）がそれぞれ配置され、さらに転写ベルト２２Ａの移動方向（図１中、矢印Ａで示す方向）において第１色目を転写される側には、第１色目の転写に先立ち記録シートを転写ベルト２２Ａに吸着させるための吸着用バイアスを印加する吸着用バイアス手段３１が転写ベルト２２Ａに当接可能に配置されている。定着を終えた記録シートは、搬送路切り換え爪４８を介して装置上部の排出トレイ２０Ａ（図１中、矢印Ｂで示す方向）あるいは図示しない後処理装置（図１中、矢印Ｃで示す方向）への搬送方向が設定されて排出される。
【００４４】
画像形成装置２０は、一般にコピー等に用いられる普通紙と、ＯＨＰシートや、カード、ハガキといった９０Ｋ紙、坪量約１００ｇ／ｍ２相当以上の厚紙や、封筒等の、用紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートとの何れをも記録シートとして用いることが可能である。
【００４５】
作像装置２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｍ，２１Ｋは、いずれも同じ構成を備えており、いま、符号２１Ｙで示すイエロー画像形成用の作像装置を対象として説明すると、この作像装置２１Ｙには、回転可能な感光体ドラム２５Ｙが備えられており、感光体ドラム２５Ｙの周囲には、画像形成処理を実行する帯電装置（図示されず）、書き込み装置２９，現像装置２６Ｙ、クリーニング装置２７Ｙが設けられている。本実施例では、書き込み装置２９が各作像装置を対象として一つのユニット内に設けられた光学部材を用いた構成とされている。
【００４６】
感光体ドラム２５Ｙおよびこれの周囲に設けられている装置のうちで、帯電装置１０１（図２参照）、現像装置２６Ｙ、クリーニング装置２７Ｙは、画像形成装置２０に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１００に纏めて収納されており、保守点検や部品交換の際には画像形成装置２０から引き出せるようになっている。
【００４７】
図２において、プロセスカートリッジ１００には、感光体ドラム２５Ｙの周囲に配置されている帯電装置１０１，現像装置２６Ｙおよびクリーニング装置２７Ｙが備えられており、そのうちのクリーニング装置２７Ｙは、感光体ドラム２５Ｙの回転方向上流側に潤滑材供給手段１０２が、そして潤滑材供給手段１０２の下流側には感光体ドラム２５Ｙに先端が当接するクリーニングブレード２７Ｙ１が設けられている。
【００４８】
潤滑材供給手段１０２は、感光体ドラム２５Ｙに接触する潤滑材塗布ブラシ１０２Ａとこのブラシ１０２Ａにより感光体ドラム２５Ｙの表面に塗布される潤滑材１０２Ｂとが備えられている。
【００４９】
潤滑材１０２Ｂは、感光体ドラム２５Ｙに対して図２に示すようにブラシを用いて塗布あるいは粉体のままで直接塗布されることにより供給されるようになっている。  
潤滑材１０２Ｂは、粉末状、塊状のものが用いられ、材料としては、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等）、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウムなどのラメラ結晶構造を持つ脂肪酸塩金属（その他に、ラウロイルリジン、モノセチルリン酸エステルナトリウム亜鉛塩、ラウロイルタウリンカルシウム）、シリコーンオイルやフッ素系オイル、天然ワックス、合成ワックスなどの液状の材料、ガス状にした材料を外添法として作用させるものが挙げられる。これら材料のうちで、特にステアリン酸亜鉛のようなラメラ結晶紛体を使用することが好適である。
【００５０】
また、使用される潤滑材が脂肪酸金属塩である場合には、以下のように規定される量の潤滑材が感光体ドラム２５Ｙに塗布されることが望ましい。  
帯電手段１０１による感光体ドラム２５Ｙの帯電領域において、感光体ドラム２５Ｙの表面に存在する脂肪酸金属塩に含まれる金属元素の元素割合［％］が、ＸＰＳによる測定で、
１．５２×１０−４×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ  ［％］
以上であるように潤滑材を感光体ドラム２５Ｙに塗布することが望ましい。  
（ここで、Ｖｐｐは帯電手段１０１に印加する交流成分の振幅［Ｖ］、ｆは帯電手段１０１に印加する交流成分の周波数［Ｈｚ］、Ｇｐは帯電手段１０１表面と感光体ドラム２５Ｙ表面との最近接距離［μｍ］、ｖは帯電手段１０１と対向する感光体ドラム２５Ｙ表面の移動速度［ｍｍ／ｓｅｃ］、Ｖｔｈは放電開始電圧である。またＶｔｈの値は、感光体ドラム２５Ｙの膜厚をｄ［μｍ］、感光体ドラム２５Ｙの比誘電率をεｏｐｃ、感光体ドラム２５Ｙと帯電手段１０１との間の空間における比誘電率をεａｉｒとしたとき、３１２＋６．２×（ｄ／εｏｐｃ＋Ｇｐ／εａｉｒ）＋√（７７３７．６×ｄ／ε）である）
クリーニング装置２７Ｙは、クリーニングブレード２７Ｙ１および潤滑材供給手段１０２の各部材をトナー回収スペースに配置した回収部２７Ｙ２を備えており、回収部２７Ｙ２には、搬送スクリューで構成された除去トナー回収手段１０３が設けられている。
【００５１】
本実施例においては、クリーニング装置２７Ｙにより感光体ドラム２５Ｙから除去された転写残トナーが相当する残存トナーがリサイクル用と廃棄用とに種別されるようになっており、このための構成として、回収部２７Ｙ２から現像装置２６Ｙに至るトナーリサイクル経路と廃棄容器などに至るトナー廃棄経路とが設けられている。
【００５２】
図２には、上記の各経路を設置した一例が示されており、同図において、回収部２７Ｙ２には、除去トナー回収手段１０３により回収されたトナーの搬送経路（軸方向）中にトナー廃棄経路１０５の一端が連結されている。  
トナー廃棄経路１０５は、図示しない廃棄容器に他端が位置しており、その他端に至る途中が分岐されて現像装置２６Ｙに至るトナーリサイクル経路１０６の一端が連結されている。
【００５３】
トナー廃棄経路１０５とトナーリサイクル経路１０６とが合流する分岐位置には各経路に対する連通状態を切り換えるための経路切り換え手段１０７が配置されている。図２に示す構成においては、各経路の分岐位置に設けられたバタフライ弁１０７Ａが用いられ、弁体が一方の経路を塞ぐことにより他方の経路への残存トナーの搬送が可能となっている。
【００５４】
一方、トナー廃棄経路とトナーリサイクル経路の設置構成としては、図３に示す構成とすることも可能である。  
図３においては、回収部２７Ｙ２に対してトナー廃棄経路１０５およびトナーリサイクル経路１０６の一端がそれぞれ連結されている。  
トナー廃棄経路１０５およびトナーリサイクル経路１０６の敷設方向一方側は回収部２７Ｙ２に連通しており、これら両経路への経路切り換え手段１０７’としてのシャッターなどの開閉部材がトナーリサイクル経路１０６の連通部に設けられている。これにより、経路切り換え手段１０７’を選択して開閉することにより回収部２７Ｙ２からトナー廃棄経路１０５あるいはトナーリサイクル経路１０６に対する残存トナーの搬送形態が選択できるようになっている。  
図３に示す構成においては、分岐位置までの搬送経路の長さおよびこの区間での搬送力の作用が不要となるので、搬送経路の小型化による装置全体の小型化および搬送力付与手段の省力化が図れる。
【００５５】
上述した搬送経路での残存トナーの搬送手段としては、回収部２７Ｙ２に設けられている除去トナー回収手段１０３である搬送スクリューあるいは図示していないが粉体ポンプ等が用いられ、いずれの場合にも残存トナーの圧送ができるようになっている。特に、粉体ポンプのように残存トナーの気流搬送が行える構成においては、搬送路内に空気が導入されることでトナーの凝集性が弱められることにより経路中でのトナーの詰まり現象などを防止することができる点で有利となる。
【００５６】
一方、トナー廃棄経路１０５およびトナーリサイクル形度１０６の構成としては、図２，３に示したような回収部２７Ｙ２の底面に連通する形式に限らず、除去トナー回収手段１０３として搬送スクリューが用いられた場合を対象として、その軸方向（図２，３が示されている紙面に対して直角な方向）の一方側（紙面の手前側）および他方側（紙面の奥側）にそれぞれ連通部を設けるようにしてもよい。さらに、搬送スクリューを用いた場合として、搬送スクリューの回転方向を経路選択に用いるようにすることもできる、つまり、図４に示すように、除去トナー回収手段１０３として用いられる搬送スクリューの軸方向一方側（紙面手前側）に対応する回収部２７Ｙ２の壁面にトナーリサイクル経路１０６を連通させ、搬送スクリューの軸方向他方側（紙面奥側）に対応する回収部２７Ｙ２の壁面にトナー廃棄経路１０５を連通させる場合、さらには、図５に示すように、図４に示した場合と逆の関係となるように、搬送スクリューの軸方向一方側（紙面奥側）に対応する回収部２７Ｙ２の壁面にトナー廃棄経路１０５を連通させ、搬送スクリューの軸方向他方側（紙面手前側）に対応する回収部２７Ｙ２の壁面にトナーリサイクル経路１０６を連通させるようにすることも可能である。
【００５７】
一方、トナー廃棄経路１０５およびトナーリサイクル経路１０６は、回収部２７Ｙ２に連通するようになっているが、本実施例では、回収部２７Ｙ２がプロセスカートリッジ１００に組み込まれているクリーニング装置２７Ｙの一部を構成していることから、図２，３に示した構成の場合には、各経路、つまり各経路における回収部２７Ｙ２との連通位置を画像形成装置本体側におけるプロセスカートリッジ着脱路に対面するように設けてある。これにより、プロセスカートリッジ１００の着脱時に各経路が改主部２７Ｙ２と分離されることになるので、プロセスカートリッジの着脱を妨げないようにできるとともに、比較的兆円超部材となる各経路をプロセスカートリッジ１００の着脱に併せて移動させるような面倒な作業をなくすことができる。また、このような各経路部分を纏めて画像形成装置本体側に設けない場合には、例えば、図２に示すような合流部から分岐する構成を対象とした場合、合流部分を含むトナー廃棄経路１０５のみをプロセスカートリッジ１００内の回収部２７Ｙ２と一体化してプロセスカートリッジ１００の着脱操作に連動するようにしてもよい。これにより、各経路を回収部７Ｙ２にそれぞれ連結する作業と違ってトナーリサイクル経路１０６のみの連結作業ですむことになり、組み立て作業性や部品点数の多様化による部品管理コストの低減化さらにはプロセスカートリッジ１００の着脱時に生じやすい経路からのトナーの漏洩部分の低減化が可能となる。
【００５８】
本実施例では、上述したトナー廃棄経路１０５およびトナーリサイクル経路１０６を選択するに際して、経路切り換え手段１０７，１０７’および除去トナー回収手段１０３が制御されるようになっており、このための構成は図６に示すとおりである。
【００５９】
図６は、上記各部材の駆動制御を行うための制御部２００の構成を示すブロック図であり、同図において、制御部２００は、画像形成シーケンス制御を行うためのマイクロコンピュータが用いられている。  
制御部２００には、本実施例に関係する構成として、図示しないＩ／Ｏインターフェースを介して入力側には、始動スイッチ２０１，操作パネル２０２が接続され、出力側には経路切り換え手段の切り換え駆動部２０３および除去トナー回収手段１０３の駆動部２０４が接続されている。操作パネル２０２には、始動後の稼働時間あるいは画像形成回数をカウントする計数カウンタが装備されている。
【００６０】
制御部２００では、次の条件に基づき、各経路を選択切り換えが行われるようになっている。  
（１）通常の画像形成プロセス時にはトナーリサイクル経路１０６が選択され、通常の画像プロセス時以外の時にはトナー廃棄経路１０５が選択される。この場合の通常の画像形成プロセス時以外というのは、始動直後のように未だ画像形成が開始されていないで感光体ドラムをはじめとする各装置でのイニシャライズのために感光体ドラムが空転される時期に相当している。  
（２）通常の画像形成プロセス実行時において感光体ドラムのリフレッシュ作業を行うために感光体ドラムが空転する時にはトナー廃棄経路１０５が選択される。
【００６１】
この場合にいう、感光体ドラムのリフレッシュ作業とは、始動後、所定の稼働時間あるいは所定回数の画像形成が行われる度に感光体ドラム上に堆積している潤滑材を現像装置から供給されるトナーを用いて除去する作業に相当しており、堆積した潤滑材の劣化による画像ぼけを解消するための作業である。この作業には、感光体ドラムに堆積している潤滑材が除去されると新たな潤滑材が塗布されて感光体ドラムの邸摩擦化が図られる。そして、潤滑材の除去に用いられたトナーは感光体ドラム上から回収される。なお、このような潤滑材の除去作業に関する方法は、本出願人の先願である特願２００４−０７４３５１の明細書に詳細が開示されている。
【００６２】
本実施例において、上記（１）、（２）に挙げたような経路選択条件は次の理由により設定されている。  
図７は、感光体ドラム（便宜上、図２に示した符号２５Ｙを用いる）の非画像部（図７（Ａ）参照）および画像部（図７（Ｂ）参照）に残存するトナーに対する潤滑材の付着状態を示す図であり、図６からも明からなように、画像形成部と非画像形成部とで残存トナーの担持量が異なる。このため、非画像部に付着している残存トナーＴ１は、クリーニング装置２７のクリーニングブレード２７Ｙ１に突き当たると転動しやすくなり、これに対して転写後の画像部に付着している残存トナー（図７（Ｂ）において符号Ｔ１〜Ｔ３で示す）は重なり合っていることからクリーニングブレード２７Ｙ１に突き当たっても個々のトナーが転動するといことはあまりない。  
このため転動するトナーＴ１は、転動する際に感光体ドラム２５Ｙ上に堆積している潤滑材Ｂとの接触機会が多くなることで周面全域に亘って潤滑材Ｂが付着することが多い。
【００６３】
これに対して、転写後の画像部に付着している残存トナーＴ２は、感光体ドラム２５Ｙの表面側に位置するものが潤滑材Ｂと接触するだけであるので、潤滑材の膜厚にもよるが非画像部に付着している残存トナーＴ１に比べて周面に付着する潤滑材の量が少ない。  
このような潤滑材の付着量の違いは、トナーの帯電特性に影響を及ぼし、潤滑材の付着量が多い残存トナーＴ１をリサイクルトナーとして用いると、現像装置内で攪拌された際の摩擦帯電性がきわめて悪く所定の帯電量が得られないことによって現像濃度を悪化させてしまうことになる。そこで、本実施例では、画像品質に悪影響を及ぼす虞のある、潤滑材の付着量が多くなる場合の残存トナーを廃棄経路へ回収するために、潤滑材の付着量が多くなる残存トナーが存在する場合（通常の画像形成時以外および通常の画像形成時における感光体ドラムの空転時）と、そうでない場合とを判別して経路の選択設定が行われるようになっている。  
特に、本実施例においては、重合法により製造された円形度が０．９６以上のトナーを用いる場合を対象として、画像の調密度を向上させるような場合にその円形度により転動しやすいことを考慮して上記条件が設定されている。
【００６４】
このような理由に基づき、各経路の選択が行われるが、選択に際しては、制御部２００において、それまで選択されていた経路からの切り換えを一定時間遅延させたうえで切り換えるようになっている。これにより、切り換えられる前まで選択されていた経路中を搬送されている回収トナー内に対して新たに選択された経路に向け搬送されるべき回収トナーが混入するのを防止して、例えばリサイクルトナー中への廃棄トナーの混入が発生するのが防がれ、また、これとは逆に、リサイクルすべき回収トナーが廃棄トナー中に混入することでリサイクル率が低下するのを防止できる。なお、切り換え駆動開始に関しては、上述した一定時間という条件に限らず、感光体ドラムの一定回転後あるいは除去トナー回収手段１０３の一定回転後という条件に置き換えることも可能である。
【００６５】
一方、上記（１）、（２）に挙げた選択条件に加えて、本実施例では、次の条件によっても経路の選択切り換えが行われるようになっている。  
（３）画像面積率が一定値以下の場合にはトナー廃棄経路１０５が選択される。  
この場合の画像面積率が一定値以下とは、図６において示したように、感光体ドラム上から回収される残存トナーが少ない場合、換言すれば、回収される対象となるトナーに対して感光体ドラム上の潤滑材の付着量が多くなる状態が得られる画像面積率に相当することを意味している。
【００６６】
上記条件は、トナー廃棄経路１０５およびトナーリサイクル経路１０６の連通位置で回収される残存トナーの搬送方向を切り換える経路切り換え手段１０３を用いた場合を対象としているが、この経路切り換え手段１０７をなす弁体を用いないで、図４，５に示したように除去トナー回収手段１０３の回転方向を切り換える場合においても同様である。
【００６７】
本実施例は以上のような構成であるから、図８に示すフローチャートにより制御部２００による制御を説明すると次の通りである。  
図８において、制御が開始されると、始動時であるかどうかが始動スイッチ２０１の入力状況によって判別される（ＳＴ１）。  
始動時である場合には、画像形成装置２０でのイニシャライズ処理が実行され（ＳＴ２）、上記（１）の条件に従って回収される残存トナーの経路がトナー廃棄経路１０５に選択される（ＳＴ３）。
【００６８】
トナー廃棄経路１０５への切り換え選択が行われると、それまで選択されていた経路が切り換えられないままで一定時間経過した後、換言すれば、遅延されてから経路切り換え手段である弁体の態位が切り換えられる（ＳＴ４，５）。
【００６９】
一方、始動時でないことが判別されると、通常の画像形成時であるかどうかが判別される（ＳＴ６）。この判別には、操作パネル２０２からの指令内容（例えば画像形成回数）および計数カウンタからの出力信号（画像形成回数値）とが比較されて判別され、画像形成時である場合には、画像面積率が判別され（ＳＴ７）、画像面積率が一定値以下でない場合にはトナーリサイクル経路１０６が選択されて（ＳＴ８）、ステップ４以降の処理が行われる。
【００７０】
ステップＳＴ６において始動後における通常の画像形成プロセス実行時ではないと判断された場合、換言すれば感光体ドラム上から潤滑材を除去・再塗布する、感光体ドラムのリフレッシュ作業のための空転時に相当していると判断されると、トナー廃棄経路１０５が選択されるステップＳＴ３以降の処理が実行される。
【００７１】
なお、経路切り換え手段１０７ではなく、除去トナー回収手段１０３を用いて経路切り換え選択を行う場合には、経路切り換え手段１０７の代わりに、これを用いるステップでの処理において除去トナー回収手段１０３の回転方向を切り換える処理が実行される。
【００７２】
本実施例によれば、感光体ドラム上から回収される残存トナーの回収方向を、トナーに対する潤滑材の付着量に応じて選択することができるので、リサイクルに用いられる残存トナーに潤滑材が過剰付着しているような場合に発生する帯電不良による異常画像の発生を未然に防止することができる。
【００７３】
次に本発明の別実施例について説明する。  
本実施例は、図２乃至図５に示された構成におけるクリーニングブレード２７Ｙ１を不要にしたことを特徴としている。  
図９は、この場合の構成を示す図であり、同図において、図２乃至図５に示した構成におけるクリーニングブレード２７Ｙ２が設けられておらず、感光体ドラム２５Ｙ上から回収されるべき残存トナーは潤滑材供給手段１０２によって回収されたトナーのみがトナー廃棄経路１０５に向けて回収されるようになっている。このため、回収部２７Ｙ２には、トナーリサイクル経路１０６はなくトナー廃棄経路１０５のみが連通させてある。
【００７４】
本実施例では、転写後に感光体ドラム２５Ｙ上で残存するトナーに対して帯電装置１０１によって現像装置２６Ｙにより静電吸着される極性の帯電が施され、現像装置２６Ｙにおいて残存のトナーを回収する、クリーナレス方式が用いられている。
【００７５】
一方、転写後に感光体ドラム２５Ｙに残存するトナーは、その全てが上述した方式によって現像装置２６Ｙに回収されるということはなく、現像装置２６Ｙを通過した後にも感光体ドラム２５上に残ったままとなることがある。そこで、本実施例では、現像装置２６Ｙを通過した感光体ドラム２５上に残存するトナーが感光体ドラム２５Ｙとの間の付着力が比較的小さくなっていることに着目し、潤滑材供給手段１０２におけるブラシ１０２Ａを用いた掻き取り作用によって感光体ドラム２５Ｙ上の残存トナーを回収できるようにしている。
【００７６】
この場合、潤滑材供給手段１０２のブラシ１０２Ａが潤滑材１０２Ｂと接触して潤滑材１０２Ｂを感光体ドラム２５Ｙに搬送する機能を有しているので、感光体ドラム２５Ｙ上に残存するトナーと接触した場合には、残存するトナーに潤滑材が付着しやすい状況となる。このため、潤滑材が付着した残存トナーは、感光体ドラム２５Ｙとの間の付着力が潤滑材と接触する前よりも弱くなる傾向となるので、感光体ドラム２５Ｙから回収しやすくなる反面、付着した潤滑材の量がきわめて多くなることから、現像装置２６Ｙでのリサイクルに用いようとすると潤滑材の過剰付着により帯電不良が生じやすい。そこで、本実施例では、潤滑材供給手段１０２で回収された残存トナーはトナー廃棄経路１０５を介して廃棄するようになっており、このための経路としてトナー廃棄経路１０５が用いられる。
【００７７】
従って、この実施例においては、感光体ドラム上の残存トナーの廃棄経路１０５のみが回収部１２７Ｙ２に連通し、トナーリサイクル経路は、現像装置２６Ｙを該当させることで構成されている。
【００７８】
ところで、感光体ドラム上から回収されるべき残存トナーへの潤滑材の付着量に影響する要因としては、感光体ドラム上の潤滑材の堆積状態がある。つまり、感光体ドラムに付着している潤滑材は、感光体ドラムのリフレッシュ作用によって回収され、再度、新しいものが供給されることで堆積して劣化している潤滑材を除去するようになっているが、感光体ドラムの表面状態によっては堆積したままで潤滑材が残ることがあり、このような潤滑材が残存トナーに付着するとトナーの帯電特性に悪影響を及ぼす。
【００７９】
本実施例では、このような潤滑材の堆積を防止するための構成が用いられている。つまり、感光体ドラムの表面強度を高めて表面に潤滑材がトラップされてしまう凹凸部の発生をなくすようになっている。  
以下、このための感光体ドラムの構成について説明する。  
第１の例としては、感光体ドラムの表層部の構成として、フィラーを分散した強化層が設けられている。このような構成により感光体ドラムの表層は耐摩耗性が高められ、表層部の摩耗による凹凸部の発生をなくすようにしてある。
【００８０】
第２の例として、架橋型電化輸送材料を使用した保護層を感光体ドラムの表面に設ける。  
以下に架橋タイプ保護層について説明する。
【００８１】
保護層のバインダー構成として、架橋構造からなる保護層も有効に使用される。架橋構造の形成に関しては、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。
【００８２】
電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。
【００８３】
電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。  
さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。  
これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
【００８４】
また本発明においては、熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合があるが、より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。  
光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。  
この場合の重合開始剤とは、主には波長４００ｎｍ以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本発明においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。
【００８５】
このように形成した網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層（感光層側）には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層（表面側）に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。
【００８６】
上記架橋タイプ保護層を用いた感光体ドラムの構成について説明する。  
（感光体Ａ）
感光体において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は感光体と同様にして作成した。    
メチルトリメトキシシラン  １８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール  ２２５部、２％酢酸  １０６部、  アルミニウムトリスアセチルアセトナート  １部を混合し、保護層用の塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層の上に塗布・乾燥し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚３μｍの保護層を形成した。
（感光体Ｂ）
感光体において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は感光体と同様にして作成した。  
正孔輸送性化合物（図１０に示す構造式（１））を３０部、アクリルモノマー（図１１に示す構造式（２））及び光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）０．６部を、モノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製した。この塗料をスプレーコーティング法により先の電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００ｍＷ／ｃｍ２  の光強度で３０秒間硬化させることによって、膜厚５μｍの表面保護層を形成した。
【００８７】
また、本実施例の対象となる画像形成装置において、使用される像担持体としての感光体ドラムは、アモルファスシリコンからなる構成とすることが望ましい。感光体表面の耐磨耗性が低いと、表面が摩耗して凹凸部が発生しやすくなり、その凹凸部に潤滑材の粉がトラップされ、トナーが感光体に接触した際にトナーはその潤滑材の粉を持ち去ることになりやすい。  
潤滑材の粉が付着したそのトナーが現像装置にリサイクルされた場合、攪拌による摩擦帯電の際に帯電不良を起こし、安定したトナー帯電量を得ることができないためである。
これにより、磨耗による表面での凹凸部の発生を防ぐことができるため、感光体表面に潤滑材をトラップすることがなくなり、それにより、現像装置内に混入する潤滑材がなくなることにより、トナー帯電量を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明実施理例によるトナー回収方法が適用される画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】本実施例によるトナー回収方法を実施するための構成として用いられるプロセスカートリッジ内でのトナー回収経路の構成を示す模式図である。
【図３】図２に示したプロセスカートリッジ内でのトナー回収経路に関する変形例を示す模式図である。
【図４】図２に示したプロセスカートリッジ内でのトナー回収経路に関する他の変形例を示す模式図である。
【図５】図２に示したプロセスカートリッジ内でのトナー回収経路に関する別の変形例を示す模式図である。
【図６】本実施例によるトナー回収方法を実施する際に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図７】本実施例によるトナー回収方法に関する残存トナーの量と潤滑材の付着量との関係を説明するための図である。
【図８】図６に示した制御部の作用を説明するためのフローチャートである。
【図９】本実施例によるトナー回収方法を実施するためにＭの値いられるプロセスカートリッジにおけるトナー回収経路に関するさらに他の例を示す模式図である。
【図１０】像担持体である感光体ドラムの表層に位置する保護層に用いられる材料の構造式である。
【図１１】像担持体である感光体ドラムの表層に位置する保護層に用いられる他の材料の構造式である。
【符号の説明】
【００８９】
２０  画像形成装置
２１  作像装置
２５  感光体ドラム
２６  現像装置
２７  クリーニング装置
２７Ｙ１  クリーニングブレード
２７Ｙ２  回収部
１００  プロセスカートリッジ
１０１  帯電装置
１０２  潤滑材供給手段
１０２Ａ  ブラシ
１０２Ｂ  潤滑材
１０３  除去トナー回収手段
１０５  トナー廃棄経路
１０６  トナーリサイクル経路
１０７，１０７’  経路切り換え手段
２００  制御部
２０１  始動スイッチ
２０２  操作パネル
２０３  経路切り換え手段の駆動部
２０４  除去トナー回収手段の駆動部
【図１】
2007041047.tif 000003
【図２】
2007041047.tif 000004
【図３】
2007041047.tif 000005
【図４】
2007041047.tif 000006
【図５】
2007041047.tif 000007
【図６】
2007041047.tif 000008
【図７】
2007041047.tif 000009
【図８】
2007041047.tif 000010
【図９】
2007041047.tif 000011
【図１０】
2007041047.tif 000012
【図１１】
2007041047.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成方法および画像形成装置およびプロセスカートリッジに関し、さらに詳しくは、潜像担持体上に残存する転写残トナーのリサイクル処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、電子写真方式や静電方式を用いた画像形成装置においては、一様帯電された潜像担持体である感光体に対して画像情報に応じた静電潜像が形成されると、現像装置から供給されるトナーによって静電潜像が可視像処理される。
【０００３】
画像を転写された後の感光体上に残存する転写されなかったトナー、いわゆる転写残トナーは、帯電行程に至る前にクリーニング行程により除去されるようになっており、そのための構成の一つに、クリーニングブレードを感光体表面に当接させ、残留トナーを掻き取るようにした構成がよく知られている。
【０００４】
ところで、近年では、省資源化が望まれてきており、このため、感光体から回収された転写残トナーを再度現像装置に送ることにより再利用することが実行されてきている。  
感光体から回収したトナーを再利用するための構成としては、感光体から回収されたトナーを気流搬送する粉体ポンプと、粉体ポンプの排出口に連通して回収トナーを搬送する回収トナー排出管と、回収トナーが受ける熱や圧力によるストレスを予め検知する回収トナーストレス検知手段とを備え、回収トナーのストレス度合いに応じて回収トナーの搬送経路を選択する構成（例えば、特許文献１）、あるいは、黒および黒以外のトナーを使用する２色画像形成が可能な画像形成装置を対象として、感光体上に残存する未転写トナーを黒色トナーを用いる現像装置に向け移送するリサイクル経路と、トナー廃棄ボトルに向け移送する経路との２経路を設け、黒色トナーに対する第２色のトナーの回収比率に基づき上記各経路のいずれかを選択する構成（例えば、特許文献２）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７２８０３号公報（段落「０００４」欄）
【特許文献２】特開平０５−２４１４８９号公報（段落「００１２」欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
静電潜像を可視像処理するために用いられるトナーは、静電吸引力により静電潜像に吸着されるため、現像装置内で攪拌されることにより摩擦帯電されている。しかし、感光体上に残存するトナーには、感光体上に塗布されている潤滑材が付着することがあり、この結果、摩擦帯電状態が不安定となることがある。  
感光体上に潤滑材を塗布するのは、感光体に当接して転写残トナーを掻き取るために用いられるクリーニングブレードとの間の摩擦係数を低減するためである。
【０００７】
このような潤滑材の供給を受ける感光体を対象として上記特許公報１および特許文献２に開示されている構成を用いた場合には、潤滑材が付着しているトナーとそうでないトナーとの分類検知ができないために潤滑材が多く付着したトナーも回収されやすくなり、結果として、攪拌時の摩擦帯電状態が安定しない虞がある。
【０００８】
従って、潤滑材が付着しているトナーをリサイクルに用いた場合には、トナーの帯電量を確保できないことが原因して安定した画像品質を保証することができないという不具合が発生する。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来のトナー回収における問題に鑑み、特にリサイクルに用いられるトナーの回収に関する問題に鑑み、回収トナーの帯電状態を安定させることにより安定した画像品質を得ることが可能な構成を備えた画像形成方法および画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、表面に摩擦軽減のための潤滑材が供給される像担持体に形成された静電潜像が現像装置により可視像処理された画像を転写した後、像担持体上に残存するトナーの回収を行う画像形成方法であって、上記像担持体表面に付着している残存トナーを該像担持体から除去可能なクリーニング手段を設け、該クリーニング手段により除去された残存トナーを、上記現像装置に向け再送する場合と廃棄する場合とを選択することを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成方法を用いる画像形成装置であって、像担持体に形成された静電潜像が現像装置により可視像処理された画像を転写した後、像担持体上の残存トナーをリサイクル可能な現像装置を備えた画像形成装置において、上記像担持体上から上記残存トナーを除去するクリーニング手段と、上記クリーニング手段により除去された残存トナーの搬送経路中に上記現像装置に至るトナーリサイクル経路と廃棄経路とが接続されて各経路が選択可能とされていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、上記トナーリサイクル経路と廃棄経路とは互いに分岐することで上記クリーニング手段からの搬送経路に合流して設けられ、該分岐する位置には、各経路への連通状態を切り換える経路選択手段が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、上記トナーリサイクル経路は、通常の画像形成プロセス実行時に上記クリーニング手段から残存トナーが回収された際に選択され、上記廃棄経路は、通常の画像形成プロセス以外の時に上記クリーニング手段から残存トナーが回収された際に選択されることを特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、上記各経路の選択切り換え時には切り換えられて経路に対して一定時間遅延した後選択された経路に切り換えることを特徴としている。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項２または３記載の画像形成装置において、上記トナーリサイクル経路および廃棄経路のうちで該廃棄経路は、上記像担持体上に付着している潤滑材の除去を含む像担持体のリフレッシュ動作を実行するための該像担持体を空転した際に選択されることを特徴としている。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の画像形成装置において、上記トナーリサイクル経路および廃棄経路のいずれかへの選択切り換え時には、それまで選択されていた経路に対して一定時間遅延した後、新たに選択された経路に切り換えられることを特徴としている。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項２乃至７のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記トナーリサイクル経路および廃棄経路は、形成される画像の面積率に応じて選択されることを特徴としている。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、上記画像面積率が一定値以下の場合には、上記経路のうちで廃棄経路が選択されることを特徴としている。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の画像形成装置において、上記画像面積率が一定値以下の場合が、残存トナーへの潤滑材の付着量が最も多くなる状態が得られる画像面積率に相当していることを特徴としている。
【００２０】
請求項１１記載の発明は、請求項１記載のトナー回収方法を用いる画像形成装置であって、像担持体に形成された静電潜像が現像装置により可視像処理された画像を転写した後、像担持体上の残存トナーをリサイクル可能な現像装置を備えた画像形成装置において、上記像担持体に対して潤滑材を塗布する手段を備え、画像転写後の像担持体上から該潤滑材供給手段により回収された残存トナーを廃棄経路に移送することを特徴としている。
【００２１】
請求項１２記載の発明は、請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、可視像処理に用いられるトナーは、円形度が０．９６以上であることを特徴としている。
【００２２】
請求項１３記載の発明は、請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記像担持体が、その表層にフィラーを分散し強化した層を持つ有機像担持体であることを特徴としている。
【００２３】
請求項１４記載の発明は、請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記像担持体が、架橋型電荷輸送材料を使用した保護層を持つ有機像担持体であることを特徴としている。
【００２４】
請求項１５記載の発明は、請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記像担持体がアモルファスシリコンを有することを特徴としている。
【００２５】
請求項１６記載の発明は、請求項２乃至１１のうちの一つに記載の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、上記像担持体、現像装置、クリーニング手段および潤滑材供給手段が纏めて収納され、該潤滑材供給手段により回収された残存トナーを収容可能な廃トナー容器および該廃トナー容器に至るトナー廃棄経路を備え、上記画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられ、該画像形成装置本体に装着された際にはトナーリサイクル経路が上記潤滑剤供給手段が上記トナー廃棄経路の途中に連結可能に設けられる構成であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１記載の発明によれば、クリーニング手段により像担持体から回収された残存トナーが現像装置に向けて再送される場合と廃棄される場合とを選択することにより、潤滑材が付着している残存トナーのうちで帯電に悪影響を及ぼさない回収トナーのリサイクルを実現することが可能となる。
【００２７】
請求項２記載の発明によれば、クリーニング手段により像担持体から回収された残存トナーが現像装置に至るトナーリサイクル経路と廃棄経路とが設けられ、回収された残存トナーの帯電性に応じて各経路を選択することにより帯電特性に悪影響を及ぼさないトナーのみを現像装置に搬送してリサイクルを可能にできる。
【００２８】
請求項３記載の発明によれば、互いに分岐して設けられているトナーリサイクル経路と廃棄経路とが合流する位置に経路選択手段が設けられているので、一方の経路への非リサイクルトナーが混入するのを防止することが可能となり、帯電に悪影響を及ぼさない残存トナーのみを現像装置に搬送してリサイクルすることが可能となる。
【００２９】
請求項４記載の発明によれば、トナーリサイクル経路が通常の画像形成プロセス実行時に残存トナーの搬送を可能にする態位とされるので、通常の画像形成プロセス以外の時に供給されるトナーに比べて量が多くなり、トナーによる潤滑材との接触頻度が少なく潤滑材の付着が少ない残存トナーのみをリサイクルすることが可能となる。
【００３０】
請求項５および７記載の発明によれば、通常の画像形成プロセス以外の時に廃棄経路が選択された場合には、廃棄経路への残存トナーの搬送を一定時間遅延させることにより廃棄経路へのリサイクルトナーの混入を防止してリサイクルトナーの回収量が減少するのを防止することが可能となる。
【００３１】
請求項６記載の発明によれば、廃棄経路が像担持体の表面状態を更新するために実行されるリフレッシュ動作時に選択されるので、像担持体の表面状態を更新する際に回収される潤滑材が多く付着している残存トナーの大半が廃棄されることになり、潤滑材の付着量が多いことが原因する帯電不良を発生する残存トナーの回収を避けることが可能となる。
【００３２】
請求項８記載の発明によれば、トナーリサイクル経路および廃棄経路への選択は、形成される画像の面積率に応じて設定されるので、像担持体上の残存トナーの残存率により、トナーが少ない場合にはトナーへの潤滑材の付着率が高くなるといえ、この場合には潤滑材による帯電性の悪化が予測されることから廃棄経路を選択してトナーの帯電特性への悪化を抑止することが可能となる。
【００３３】
請求項９および１０記載の発明によれば、画像面積率が一定値以下の場合に廃棄経路が選択されるので、残存トナーの量が少ない場合に発生するトナーへの潤滑材の付着率上昇が原因した帯電特性の悪化を未然に防止することが可能となる。
【００３４】
請求項１１記載の発明によれば、像担持体に潤滑材を塗布する手段により回収された残存トナーを廃棄経路に移送することができるので、潤滑材が多量に付着した状態のトナーがリサイクルされるのを防止してトナーの帯電性への悪影響を未然に防止することができる。
【００３５】
請求項１２記載の発明によれば、トナーが縁軽度を０．９６以上とされているので、粉砕トナーと違って、表面への潤滑材の付着を低減させてリサイクル時でのトナーの帯電性の悪化を防止することが可能となる。
【００３６】
請求項１３乃至１５記載の発明によれば、像担持体の表層にフィラーを分散して強化した層、あるいは架橋型電化輸送材料を使用した保護層さらにはアモルファスシリコンを設けることにより、像担持体表層部での凹凸部の発生を抑制してその凹凸部に埋没するトナーの量を低減することができ、埋没して潤滑材が多く付着する懸念のあるトナーの発生を抑制することが可能となり、リサイクルされた際のトナーの帯電性を悪化させないようにすることが可能となる。
【００３７】
請求項１６記載の発明によれば、像担持体、現像装置、クリーニング手段および潤滑材供給手段を纏めて収納しているプロセスカートリッジを備え、このプロセスカートリッジが装置本体に装着された際にはトナーリサイクル経路をトナー廃棄経路に連結するようになっているので、プロセスカートリッジを装置本体に装着した際にトナー廃棄経路およびトナーリサイクル経路を個別にトナーの回収経路に接続する必要がない。これにより、装置本体にて準備される経路の数を少なくして部品点数の低減および保守の簡素化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図示実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００３９】
図１は、本実施例によるトナー回収方法が用いられる画像形成装置の構成を示す図である。  
同図に示す画像形成装置２０は、異なる色毎の画像情報に対応したレーザー光による書き込みが可能なカラーレーザプリンタであるが、本発明はこれに限らず、複写機、印刷機およびファクシミリ装置なども画像形成装置として含む。
【００４０】
図１に示す画像形成装置２０は、色分解毎の画像を転写体として用いられる転写ベルトに吸着した紙などの記録シートに重畳転写することによりカラー画像が潜像担持体から直接記録シートに形成される方式が用いられている。
【００４１】
図１において、画像形成装置２０は、次に挙げる各装置を備えている。  
原稿画像に応じた色毎の画像を形成する作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｋと、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｋに対向して配置された転写装置２２と、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｋおよび転写装置２２とが対向する転写領域に記録シートを供給するシート供給手段としての手差しトレイ２３と、給紙装置２４に装備されている第１給紙カセット２４Ａおよび第２給紙カセット２４Ｂと、該手差しトレイ２３あるいは給紙カセット２４Ａ、２４Ｂのいずれかから搬送されてきた記録シートを作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ３０と、転写領域において転写後のシート状媒体の定着を行う定着装置１とが備えられている。  
上記の作像装置２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｙ，２１Ｋの構成に関しては後で説明する。
【００４２】
定着装置１は、詳細を説明しないが、画像と対向する側に加熱されたベルトが配置されているベルト定着方式を採用した構成とされている。このため、定着装置１には、ベルトを加熱するための熱源およびベルトに対向してシートを挟持搬送しながら定着領域であるニップ部を構成する定着ローラおよび加圧ローラが装備され、ベルトは定着ローラと熱源との間に掛け回されて上記ニップ部を通過する構成とされている。
【００４３】
転写装置２２は、転写体として複数のローラに掛け回されているベルト（以下、これを転写ベルトという）２２Ａが用いられたベルト装置に相当しており、各作像装置における像担持体に相当する感光体ドラム（図１において、符号２５Ｙ，２５Ｃ，２５Ｙ，２５Ｋで示す部材）と対向する位置には転写バイアスを印加する転写バイアス手段（代表して、作像装置２１Ｙに有する感光体ドラム２５Ｙに対向する位置のものにのみ符号２２Ｙを付けて示す）がそれぞれ配置され、さらに転写ベルト２２Ａの移動方向（図１中、矢印Ａで示す方向）において第１色目を転写される側には、第１色目の転写に先立ち記録シートを転写ベルト２２Ａに吸着させるための吸着用バイアスを印加する吸着用バイアス手段３１が転写ベルト２２Ａに当接可能に配置されている。定着を終えた記録シートは、搬送路切り換え爪４８を介して装置上部の排出トレイ２０Ａ（図１中、矢印Ｂで示す方向）あるいは図示しない後処理装置（図１中、矢印Ｃで示す方向）への搬送方向が設定されて排出される。
【００４４】
画像形成装置２０は、一般にコピー等に用いられる普通紙と、ＯＨＰシートや、カード、ハガキといった９０Ｋ紙、坪量約１００ｇ／ｍ２相当以上の厚紙や、封筒等の、用紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートとの何れをも記録シートとして用いることが可能である。
【００４５】
作像装置２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｍ，２１Ｋは、いずれも同じ構成を備えており、いま、符号２１Ｙで示すイエロー画像形成用の作像装置を対象として説明すると、この作像装置２１Ｙには、回転可能な感光体ドラム２５Ｙが備えられており、感光体ドラム２５Ｙの周囲には、画像形成処理を実行する帯電装置（図示されず）、書き込み装置２９，現像装置２６Ｙ、クリーニング装置２７Ｙが設けられている。本実施例では、書き込み装置２９が各作像装置を対象として一つのユニット内に設けられた光学部材を用いた構成とされている。
【００４６】
感光体ドラム２５Ｙおよびこれの周囲に設けられている装置のうちで、帯電装置１０１（図２参照）、現像装置２６Ｙ、クリーニング装置２７Ｙは、画像形成装置２０に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１００に纏めて収納されており、保守点検や部品交換の際には画像形成装置２０から引き出せるようになっている。
【００４７】
図２において、プロセスカートリッジ１００には、感光体ドラム２５Ｙの周囲に配置されている帯電装置１０１，現像装置２６Ｙおよびクリーニング装置２７Ｙが備えられており、そのうちのクリーニング装置２７Ｙは、感光体ドラム２５Ｙの回転方向上流側に潤滑材供給手段１０２が、そして潤滑材供給手段１０２の下流側には感光体ドラム２５Ｙに先端が当接するクリーニングブレード２７Ｙ１が設けられている。
【００４８】
潤滑材供給手段１０２は、感光体ドラム２５Ｙに接触する潤滑材塗布ブラシ１０２Ａとこのブラシ１０２Ａにより感光体ドラム２５Ｙの表面に塗布される潤滑材１０２Ｂとが備えられている。
【００４９】
潤滑材１０２Ｂは、感光体ドラム２５Ｙに対して図２に示すようにブラシを用いて塗布あるいは粉体のままで直接塗布されることにより供給されるようになっている。  
潤滑材１０２Ｂは、粉末状、塊状のものが用いられ、材料としては、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等）、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウムなどのラメラ結晶構造を持つ脂肪酸塩金属（その他に、ラウロイルリジン、モノセチルリン酸エステルナトリウム亜鉛塩、ラウロイルタウリンカルシウム）、シリコーンオイルやフッ素系オイル、天然ワックス、合成ワックスなどの液状の材料、ガス状にした材料を外添法として作用させるものが挙げられる。これら材料のうちで、特にステアリン酸亜鉛のようなラメラ結晶紛体を使用することが好適である。
【００５０】
また、使用される潤滑材が脂肪酸金属塩である場合には、以下のように規定される量の潤滑材が感光体ドラム２５Ｙに塗布されることが望ましい。  
帯電手段１０１による感光体ドラム２５Ｙの帯電領域において、感光体ドラム２５Ｙの表面に存在する脂肪酸金属塩に含まれる金属元素の元素割合［％］が、ＸＰＳによる測定で、
１．５２×１０−４×｛Ｖｐｐ−２×Ｖｔｈ｝×ｆ／ｖ  ［％］
以上であるように潤滑材を感光体ドラム２５Ｙに塗布することが望ましい。  
（ここで、Ｖｐｐは帯電手段１０１に印加する交流成分の振幅［Ｖ］、ｆは帯電手段１０１に印加する交流成分の周波数［Ｈｚ］、Ｇｐは帯電手段１０１表面と感光体ドラム２５Ｙ表面との最近接距離［μｍ］、ｖは帯電手段１０１と対向する感光体ドラム２５Ｙ表面の移動速度［ｍｍ／ｓｅｃ］、Ｖｔｈは放電開始電圧である。またＶｔｈの値は、感光体ドラム２５Ｙの膜厚をｄ［μｍ］、感光体ドラム２５Ｙの比誘電率をεｏｐｃ、感光体ドラム２５Ｙと帯電手段１０１との間の空間における比誘電率をεａｉｒとしたとき、
３１２＋６．２×（ｄ／εｏｐｃ＋Ｇｐ／εａｉｒ）＋√（７７３７．６×ｄ／ε）
である。  
クリーニング装置２７Ｙは、クリーニングブレード２７Ｙ１および潤滑材供給手段１０２の各部材をトナー回収スペースに配置した回収部２７Ｙ２を備えており、回収部２７Ｙ２には、搬送スクリューで構成された除去トナー回収手段１０３が設けられている。
【００５１】
本実施例においては、クリーニング装置２７Ｙにより感光体ドラム２５Ｙから除去された転写残トナーが相当する残存トナーがリサイクル用と廃棄用とに種別されるようになっており、このための構成として、回収部２７Ｙ２から現像装置２６Ｙに至るトナーリサイクル経路と廃棄容器などに至るトナー廃棄経路とが設けられている。
【００５２】
図２には、上記の各経路を設置した一例が示されており、同図において、回収部２７Ｙ２には、除去トナー回収手段１０３により回収されたトナーの搬送経路（軸方向）中にトナー廃棄経路１０５の一端が連結されている。  
トナー廃棄経路１０５は、図示しない廃棄容器に他端が位置しており、その他端に至る途中が分岐されて現像装置２６Ｙに至るトナーリサイクル経路１０６の一端が連結されている。
【００５３】
トナー廃棄経路１０５とトナーリサイクル経路１０６とが合流する分岐位置には各経路に対する連通状態を切り換えるための経路切り換え手段１０７が配置されている。図２に示す構成においては、各経路の分岐位置に設けられたバタフライ弁１０７Ａが用いられ、弁体が一方の経路を塞ぐことにより他方の経路への残存トナーの搬送が可能となっている。
【００５４】
一方、トナー廃棄経路とトナーリサイクル経路の設置構成としては、図３に示す構成とすることも可能である。  
図３においては、回収部２７Ｙ２に対してトナー廃棄経路１０５およびトナーリサイクル経路１０６の一端がそれぞれ連結されている。  
トナー廃棄経路１０５およびトナーリサイクル経路１０６の敷設方向一方側は回収部２７Ｙ２に連通しており、これら両経路への経路切り換え手段１０７’としてのシャッターなどの開閉部材がトナーリサイクル経路１０６の連通部に設けられている。これにより、経路切り換え手段１０７’を選択して開閉することにより回収部２７Ｙ２からトナー廃棄経路１０５あるいはトナーリサイクル経路１０６に対する残存トナーの搬送形態が選択できるようになっている。  
図３に示す構成においては、分岐位置までの搬送経路の長さおよびこの区間での搬送力の作用が不要となるので、搬送経路の小型化による装置全体の小型化および搬送力付与手段の省力化が図れる。
【００５５】
上述した搬送経路での残存トナーの搬送手段としては、回収部２７Ｙ２に設けられている除去トナー回収手段１０３である搬送スクリューあるいは図示していないが粉体ポンプ等が用いられ、いずれの場合にも残存トナーの圧送ができるようになっている。特に、粉体ポンプのように残存トナーの気流搬送が行える構成においては、搬送路内に空気が導入されることでトナーの凝集性が弱められることにより経路中でのトナーの詰まり現象などを防止することができる点で有利となる。
【００５６】
一方、トナー廃棄経路１０５およびトナーリサイクル形度１０６の構成としては、図２，３に示したような回収部２７Ｙ２の底面に連通する形式に限らず、除去トナー回収手段１０３として搬送スクリューが用いられた場合を対象として、その軸方向（図２，３が示されている紙面に対して直角な方向）の一方側（紙面の手前側）および他方側（紙面の奥側）にそれぞれ連通部を設けるようにしてもよい。さらに、搬送スクリューを用いた場合として、搬送スクリューの回転方向を経路選択に用いるようにすることもできる、つまり、図４に示すように、除去トナー回収手段１０３として用いられる搬送スクリューの軸方向一方側（紙面手前側）に対応する回収部２７Ｙ２の壁面にトナーリサイクル経路１０６を連通させ、搬送スクリューの軸方向他方側（紙面奥側）に対応する回収部２７Ｙ２の壁面にトナー廃棄経路１０５を連通させる場合、さらには、図５に示すように、図４に示した場合と逆の関係となるように、搬送スクリューの軸方向一方側（紙面奥側）に対応する回収部２７Ｙ２の壁面にトナー廃棄経路１０５を連通させ、搬送スクリューの軸方向他方側（紙面手前側）に対応する回収部２７Ｙ２の壁面にトナーリサイクル経路１０６を連通させるようにすることも可能である。
【００５７】
一方、トナー廃棄経路１０５およびトナーリサイクル経路１０６は、回収部２７Ｙ２に連通するようになっているが、本実施例では、回収部２７Ｙ２がプロセスカートリッジ１００に組み込まれているクリーニング装置２７Ｙの一部を構成していることから、図２，３に示した構成の場合には、各経路、つまり各経路における回収部２７Ｙ２との連通位置を画像形成装置本体側におけるプロセスカートリッジ着脱路に対面するように設けてある。これにより、プロセスカートリッジ１００の着脱時に各経路が回収部２７Ｙ２と分離されることになるので、プロセスカートリッジの着脱を妨げないようにできるとともに、比較的長延長部材となる各経路をプロセスカートリッジ１００の着脱に併せて移動させるような面倒な作業をなくすことができる。また、このような各経路部分を纏めて画像形成装置本体側に設けない場合には、例えば、図２に示すような合流部から分岐する構成を対象とした場合、合流部分を含むトナー廃棄経路１０５のみをプロセスカートリッジ１００内の回収部２７Ｙ２と一体化してプロセスカートリッジ１００の着脱操作に連動するようにしてもよい。これにより、各経路を回収部７Ｙ２にそれぞれ連結する作業と違ってトナーリサイクル経路１０６のみの連結作業ですむことになり、組み立て作業性や部品点数の多様化による部品管理コストの低減化さらにはプロセスカートリッジ１００の着脱時に生じやすい経路からのトナーの漏洩部分の低減化が可能となる。
【００５８】
本実施例では、上述したトナー廃棄経路１０５およびトナーリサイクル経路１０６を選択するに際して、経路切り換え手段１０７，１０７’および除去トナー回収手段１０３が制御されるようになっており、このための構成は図６に示すとおりである。
【００５９】
図６は、上記各部材の駆動制御を行うための制御部２００の構成を示すブロック図であり、同図において、制御部２００は、画像形成シーケンス制御を行うためのマイクロコンピュータが用いられている。  
制御部２００には、本実施例に関係する構成として、図示しないＩ／Ｏインターフェースを介して入力側には、始動スイッチ２０１，操作パネル２０２が接続され、出力側には経路切り換え手段の切り換え駆動部２０３および除去トナー回収手段１０３の駆動部２０４が接続されている。操作パネル２０２には、始動後の稼働時間あるいは画像形成回数をカウントする計数カウンタが装備されている。
【００６０】
制御部２００では、次の条件に基づき、各経路の選択切り換えが行われるようになっている。  
（１）通常の画像形成プロセス時にはトナーリサイクル経路１０６が選択され、通常の画像形成プロセス時以外の時にはトナー廃棄経路１０５が選択される。この場合の通常の画像形成プロセス時以外というのは、始動直後のように未だ画像形成が開始されていないで感光体ドラムをはじめとする各装置でのイニシャライズのために感光体ドラムが空転される時期に相当している。  
（２）通常の画像形成プロセス実行時において感光体ドラムのリフレッシュ作業を行うために感光体ドラムが空転する時にはトナー廃棄経路１０５が選択される。
【００６１】
この場合にいう、感光体ドラムのリフレッシュ作業とは、始動後、所定の稼働時間あるいは所定回数の画像形成が行われる度に感光体ドラム上に堆積している潤滑材を現像装置から供給されるトナーを用いて除去する作業に相当しており、堆積した潤滑材の劣化による画像ぼけを解消するための作業である。この作業には、感光体ドラムに堆積している潤滑材が除去されると新たな潤滑材が塗布されて感光体ドラムの低摩擦化が図られる。そして、潤滑材の除去に用いられたトナーは感光体ドラム上から回収される。なお、このような潤滑材の除去作業に関する方法は、本出願人の先願である特願２００４−０７４３５１の明細書に詳細が開示されている。
【００６２】
本実施例において、上記（１）、（２）に挙げたような経路選択条件は次の理由により設定されている。  
図７は、感光体ドラム（便宜上、図２に示した符号２５Ｙを用いる）の非画像部（図７（Ａ）参照）および画像部（図７（Ｂ）参照）に残存するトナーに対する潤滑材の付着状態を示す図であり、図７からも明からなように、画像形成部と非画像形成部とで残存トナーの担持量が異なる。このため、非画像部に付着している残存トナーＴ１は、クリーニング装置２７のクリーニングブレード２７Ｙ１に突き当たると転動しやすくなり、これに対して転写後の画像部に付着している残存トナー（図７（Ｂ）において符号Ｔ１〜Ｔ３で示す）は重なり合っていることからクリーニングブレード２７Ｙ１に突き当たっても個々のトナーが転動するといことはあまりない。  
このため転動するトナーＴ１は、転動する際に感光体ドラム２５Ｙ上に堆積している潤滑材Ｂとの接触機会が多くなることで周面全域に亘って潤滑材Ｂが付着することが多い。
【００６３】
これに対して、転写後の画像部に付着している残存トナーＴ２は、感光体ドラム２５Ｙの表面側に位置するものが潤滑材Ｂと接触するだけであるので、潤滑材の膜厚にもよるが非画像部に付着している残存トナーＴ１に比べて周面に付着する潤滑材の量が少ない。  
このような潤滑材の付着量の違いは、トナーの帯電特性に影響を及ぼし、潤滑材の付着量が多い残存トナーＴ１をリサイクルトナーとして用いると、現像装置内で攪拌された際の摩擦帯電性がきわめて悪く所定の帯電量が得られないことによって現像濃度を悪化させてしまうことになる。そこで、本実施例では、画像品質に悪影響を及ぼす虞のある、潤滑材の付着量が多くなる場合の残存トナーを廃棄経路へ回収するために、潤滑材の付着量が多くなる残存トナーが存在する場合（通常の画像形成時以外および通常の画像形成時における感光体ドラムの空転時）と、そうでない場合とを判別して経路の選択設定が行われるようになっている。  
特に、本実施例においては、重合法により製造された円形度が０．９６以上のトナーを用いる場合を対象として、画像の調密度を向上させるような場合にその円形度により転動しやすいことを考慮して上記条件が設定されている。
【００６４】
このような理由に基づき、各経路の選択が行われるが、選択に際しては、制御部２００において、それまで選択されていた経路からの切り換えを一定時間遅延させたうえで切り換えるようになっている。これにより、切り換えられる前まで選択されていた経路中を搬送されている回収トナー内に対して新たに選択された経路に向け搬送されるべき回収トナーが混入するのを防止して、例えばリサイクルトナー中への廃棄トナーの混入が発生するのが防がれ、また、これとは逆に、リサイクルすべき回収トナーが廃棄トナー中に混入することでリサイクル率が低下するのを防止できる。なお、切り換え駆動開始に関しては、上述した一定時間という条件に限らず、感光体ドラムの一定回転後あるいは除去トナー回収手段１０３の一定回転後という条件に置き換えることも可能である。
【００６５】
一方、上記（１）、（２）に挙げた選択条件に加えて、本実施例では、次の条件によっても経路の選択切り換えが行われるようになっている。  
（３）画像面積率が一定値以下の場合にはトナー廃棄経路１０５が選択される。  
この場合の画像面積率が一定値以下とは、図７において示したように、感光体ドラム上から回収される残存トナーが少ない場合、換言すれば、回収される対象となるトナーに対して感光体ドラム上の潤滑材の付着量が多くなる状態が得られる画像面積率に相当することを意味している。
【００６６】
上記条件は、トナー廃棄経路１０５およびトナーリサイクル経路１０６の連通位置で回収される残存トナーの搬送方向を切り換える経路切り換え手段１０３を用いた場合を対象としているが、この経路切り換え手段１０７をなす弁体を用いないで、図４，５に示したように除去トナー回収手段１０３の回転方向を切り換える場合においても同様である。
【００６７】
本実施例は以上のような構成であるから、図８に示すフローチャートにより制御部２００による制御を説明すると次の通りである。  
図８において、制御が開始されると、始動時であるかどうかが始動スイッチ２０１の入力状況によって判別される（ＳＴ１）。  
始動時である場合には、画像形成装置２０でのイニシャライズ処理が実行され（ＳＴ２）、上記（１）の条件に従って回収される残存トナーの経路がトナー廃棄経路１０５に選択される（ＳＴ３）。
【００６８】
トナー廃棄経路１０５への切り換え選択が行われると、それまで選択されていた経路が切り換えられないままで一定時間経過した後、換言すれば、遅延されてから経路切り換え手段である弁体の態位が切り換えられる（ＳＴ４，５）。
【００６９】
一方、始動時でないことが判別されると、通常の画像形成時であるかどうかが判別される（ＳＴ６）。この判別には、操作パネル２０２からの指令内容（例えば画像形成回数）および計数カウンタからの出力信号（画像形成回数値）とが比較されて判別され、画像形成時である場合には、画像面積率が判別され（ＳＴ７）、画像面積率が一定値以下でない場合にはトナーリサイクル経路１０６が選択されて（ＳＴ８）、ステップ４以降の処理が行われる。
【００７０】
ステップＳＴ６において始動後における通常の画像形成プロセス実行時ではないと判断された場合、換言すれば感光体ドラム上から潤滑材を除去・再塗布する、感光体ドラムのリフレッシュ作業のための空転時に相当していると判断されると、トナー廃棄経路１０５が選択されるステップＳＴ３以降の処理が実行される。
【００７１】
なお、経路切り換え手段１０７ではなく、除去トナー回収手段１０３を用いて経路切り換え選択を行う場合には、経路切り換え手段１０７の代わりに、これを用いるステップでの処理において除去トナー回収手段１０３の回転方向を切り換える処理が実行される。
【００７２】
本実施例によれば、感光体ドラム上から回収される残存トナーの回収方向を、トナーに対する潤滑材の付着量に応じて選択することができるので、リサイクルに用いられる残存トナーに潤滑材が過剰付着しているような場合に発生する帯電不良による異常画像の発生を未然に防止することができる。
【００７３】
次に本発明の別実施例について説明する。  
本実施例は、図２乃至図５に示された構成におけるクリーニングブレード２７Ｙ１を不要にしたことを特徴としている。  
図９は、この場合の構成を示す図であり、同図において、図２乃至図５に示した構成におけるクリーニングブレード２７Ｙ２が設けられておらず、感光体ドラム２５Ｙの表面から回収されるべき残存トナーは潤滑材供給手段１０２によって回収されたトナーのみがトナー廃棄経路１０５に向けて回収されるようになっている。このため、回収部２７Ｙ２には、トナーリサイクル経路１０６はなくトナー廃棄経路１０５のみが連通させてある。
【００７４】
本実施例では、転写後に感光体ドラム２５Ｙ上で残存するトナーに対して帯電装置１０１によって現像装置２６Ｙにより静電吸着される極性の帯電が施され、現像装置２６Ｙにおいて残存のトナーを回収する、クリーナレス方式が用いられている。
【００７５】
一方、転写後に感光体ドラム２５Ｙに残存するトナーは、その全てが上述した方式によって現像装置２６Ｙに回収されるということはなく、現像装置２６Ｙを通過した後にも感光体ドラム２５Ｙ上に残ったままとなることがある。そこで、本実施例では、現像装置２６Ｙを通過した感光体ドラム２５Ｙ上に残存するトナーが感光体ドラム２５Ｙとの間の付着力が比較的小さくなっていることに着目し、潤滑材供給手段１０２におけるブラシ１０２Ａを用いた掻き取り作用によって感光体ドラム２５Ｙ上の残存トナーを回収できるようにしている。
【００７６】
この場合、潤滑材供給手段１０２のブラシ１０２Ａが潤滑材１０２Ｂと接触して潤滑材１０２Ｂを感光体ドラム２５Ｙに搬送する機能を有しているので、感光体ドラム２５Ｙ上に残存するトナーと接触した場合には、残存するトナーに潤滑材が付着しやすい状況となる。このため、潤滑材が付着した残存トナーは、感光体ドラム２５Ｙとの間の付着力が潤滑材と接触する前よりも弱くなる傾向となるので、感光体ドラム２５Ｙから回収しやすくなる反面、付着した潤滑材の量がきわめて多くなることから、現像装置２６Ｙでのリサイクルに用いようとすると潤滑材の過剰付着により帯電不良が生じやすい。そこで、本実施例では、潤滑材供給手段１０２で回収された残存トナーはトナー廃棄経路１０５を介して廃棄するようになっており、このための経路としてトナー廃棄経路１０５が用いられる。
【００７７】
従って、この実施例においては、感光体ドラム上の残存トナーの廃棄経路１０５のみが回収部２７Ｙ２に連通し、トナーリサイクル経路は、現像装置２６Ｙを該当させることで構成されている。
【００７８】
ところで、感光体ドラム上から回収されるべき残存トナーへの潤滑材の付着量に影響する要因としては、感光体ドラム上の潤滑材の堆積状態がある。つまり、感光体ドラムに付着している潤滑材は、感光体ドラムのリフレッシュ作用によって回収され、再度、新しいものが供給されることで堆積して劣化している潤滑材を除去するようになっているが、感光体ドラムの表面状態によっては堆積したままで潤滑材が残ることがあり、このような潤滑材が残存トナーに付着するとトナーの帯電特性に悪影響を及ぼす。
【００７９】
本実施例では、このような潤滑材の堆積を防止するための構成が用いられている。つまり、感光体ドラムの表面強度を高めて表面に潤滑材がトラップされてしまう凹凸部の発生をなくすようになっている。  
以下、このための感光体ドラムの構成について説明する。  
第１の例としては、感光体ドラムの表層部の構成として、フィラーを分散した強化層が設けられている。このような構成により感光体ドラムの表層は耐摩耗性が高められ、表層部の摩耗による凹凸部の発生をなくすようにしてある。
【００８０】
第２の例として、架橋型電化輸送材料を使用した保護層を感光体ドラムの表面に設ける。  
以下に架橋タイプ保護層について説明する。
【００８１】
保護層のバインダー構成として、架橋構造からなる保護層も有効に使用される。架橋構造の形成に関しては、１分子内に複数個の架橋性官能基を有する反応性モノマーを使用し、光や熱エネルギーを用いて架橋反応を起こさせ、３次元の網目構造を形成するものである。この網目構造がバインダー樹脂として機能し、高い耐摩耗性を発現するものである。
【００８２】
電気的な安定性、耐刷性、寿命の観点から、上記反応性モノマーとして、全部もしくは一部に電荷輸送能を有するモノマーを使用することは非常に有効な手段である。このようなモノマーを使用することにより、網目構造中に電荷輸送部位が形成され、保護層としての機能を十分に発現することが可能となる。
【００８３】
電荷輸送能を有する反応性モノマーとしては、同一分子中に電荷輸送性成分と加水分解性の置換基を有する珪素原子とを少なくとも１つずつ以上含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とヒドロキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とカルボキシル基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とエポキシ基とを含有する化合物、同一分子中に電荷輸送性成分とイソシアネート基とを含有する化合物等が挙げられる。これら反応性基を有する電荷輸送性材料は、単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。  
さらに好ましくは、電荷輸送能を有するモノマーとして、電気的・化学的安定性が高いこと、キャリアの移動度が速いこと等から、トリアリールアミン構造を有する反応性モノマーが有効に使用される。  
これ以外に塗工時の粘度調整、架橋型電荷輸送層の応力緩和、低表面エネルギー化や摩擦係数低減などの機能付与の目的で１官能及び２官能の重合性モノマー及び重合性オリゴマーを併用することができる。これらの重合性モノマー、オリゴマーとしては、公知のものが利用できる。
【００８４】
また本発明においては、熱または光を用いて正孔輸送性化合物の重合または架橋を行うが、熱により重合反応を行う際には、熱エネルギーのみで重合反応が進行する場合と重合開始剤が必要となる場合があるが、より低い温度で効率よく反応を進行させるためには、開始剤を添加することが好ましい。  
光により重合させる場合は、光として紫外線を用いることが好ましいが、光エネルギーのみで反応が進行することはごく稀であり、一般には光重合開始剤が併用される。  
この場合の重合開始剤とは、主には波長４００ｎｍ以下の紫外線を吸収してラジカルやイオン等の活性種を生成し、重合を開始させるものである。なお、本発明においては、上述した熱及び光重合開始剤を併用することも可能である。
【００８５】
このように形成した網目構造を有する電荷輸送層は、耐摩耗性が高い反面、架橋反応時に体積収縮が大きく、あまり厚膜化するとクラックなどを生じる場合がある。このような場合には、保護層を積層構造として、下層（感光層側）には低分子分散ポリマーの保護層を使用し、上層（表面側）に架橋構造を有する保護層を形成しても良い。
【００８６】
上記架橋タイプ保護層を用いた感光体ドラムの構成について説明する。  
（感光体Ａ）
感光体において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は感光体と同様にして作成した。    
メチルトリメトキシシラン  １８２部、ジヒドロキシメチルトリフェニルアミン４０部、２−プロパノール  ２２５部、２％酢酸  １０６部、  アルミニウムトリスアセチルアセトナート  １部を混合し、保護層用の塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層の上に塗布・乾燥し、１１０℃、１時間の加熱硬化を行い、膜厚３μｍの保護層を形成した。
（感光体Ｂ）
感光体において、保護層塗工液および膜厚・作成条件を下記のように代えた以外は感光体と同様にして作成した。  
正孔輸送性化合物（図１０に示す構造式（１））を３０部、アクリルモノマー（図１１に示す構造式（２））及び光重合開始剤（１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン）０．６部を、モノクロロベンゼン５０部／ジクロロメタン５０部の混合溶媒中に溶解し、表面保護層用塗料を調製した。この塗料をスプレーコーティング法により先の電荷輸送層上に塗布し、メタルハライドランプを用いて５００ｍＷ／ｃｍ２の光強度で３０秒間硬化させることによって、膜厚５μｍの表面保護層を形成した。
【００８７】
また、本実施例の対象となる画像形成装置において、使用される像担持体としての感光体ドラムは、アモルファスシリコンからなる構成とすることが望ましい。感光体表面の耐磨耗性が低いと、表面が摩耗して凹凸部が発生しやすくなり、その凹凸部に潤滑材の粉がトラップされ、トナーが感光体に接触した際にトナーはその潤滑材の粉を持ち去ることになりやすい。  
潤滑材の粉が付着したそのトナーが現像装置にリサイクルされた場合、攪拌による摩擦帯電の際に帯電不良を起こし、安定したトナー帯電量を得ることができないためである。
これにより、磨耗による表面での凹凸部の発生を防ぐことができるため、感光体表面に潤滑材をトラップすることがなくなり、それにより、現像装置内に混入する潤滑材がなくなることにより、トナー帯電量を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明実施理例によるトナー回収方法が適用される画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】本実施例によるトナー回収方法を実施するための構成として用いられるプロセスカートリッジ内でのトナー回収経路の構成を示す模式図である。
【図３】図２に示したプロセスカートリッジ内でのトナー回収経路に関する変形例を示す模式図である。
【図４】図２に示したプロセスカートリッジ内でのトナー回収経路に関する他の変形例を示す模式図である。
【図５】図２に示したプロセスカートリッジ内でのトナー回収経路に関する別の変形例を示す模式図である。
【図６】本実施例によるトナー回収方法を実施する際に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図７】本実施例によるトナー回収方法に関する残存トナーの量と潤滑材の付着量との関係を説明するための図である。
【図８】図６に示した制御部の作用を説明するためのフローチャートである。
【図９】本実施例によるトナー回収方法を実施するためにＭの値いられるプロセスカートリッジにおけるトナー回収経路に関するさらに他の例を示す模式図である。
【図１０】像担持体である感光体ドラムの表層に位置する保護層に用いられる材料の構造式である。
【図１１】像担持体である感光体ドラムの表層に位置する保護層に用いられる他の材料の構造式である。
【符号の説明】
【００８９】
２０  画像形成装置
２１  作像装置
２５  感光体ドラム
２６  現像装置
２７  クリーニング装置
２７Ｙ１  クリーニングブレード
２７Ｙ２  回収部
１００  プロセスカートリッジ
１０１  帯電装置
１０２  潤滑材供給手段
１０２Ａ  ブラシ
１０２Ｂ  潤滑材
１０３  除去トナー回収手段
１０５  トナー廃棄経路
１０６  トナーリサイクル経路
１０７，１０７’  経路切り換え手段
２００  制御部
２０１  始動スイッチ
２０２  操作パネル
２０３  経路切り換え手段の駆動部
２０４  除去トナー回収手段の駆動部
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2007041047.tif 000014
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2007041047.tif 000015
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2007041047.tif 000016
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2007041047.tif 000017
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2007041047.tif 000018
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2007041047.tif 000019