JP2000231317A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】画像形成処理条件及び環境条件に基づいて現像
装置内における異物の混入量を予測し、この予測結果に
応じて現像装置におけるトナーの収納量を制御すること
により、画像形成状態を適正に維持する。 【解決手段】用紙サイズ、画像面積及び転写効率に基づ
いて、画像形成処理においてクリーナが感光体ドラムの
表面から除去するリサイクルトナー中の異物混入率をリ
サイクルトナーの特性として算出し（ｓ３〜ｓ９）、リ
サイクルトナー中の異物混入率が高く、リサイクルトナ
ーの特性が低いと判断される場合には、リサイクルトナ
ーを現像装置に回収する処理を一時中断し（ｓ１１→ｓ
１４）、現像装置からクリーナに一定量のトナーを搬送
することにより（ｓ１６，ｓ１８）、リサイクルトナー
の特性を改善する。特性の低いリサイクルトナーが後の
画像形成処理に使用されることを防止し、画質の劣化を
防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機やプリンタ等
の電子写真方式の画像形成を行う画像形成装置に関し、
特に、感光体の表面から回収したトナーを再利用するト
ナーリサイクル機能を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタ等の画像形成装置にお
いて実施される電子写真方式の画像形成処理では、光導
電作用によって感光体の表面に形成された静電潜像が、
現像装置から供給される粉体現像剤によって可視画像に
顕像化される。この可視画像は感光体の表面に担持され
た後に記録媒体上に転写されるが、この時、感光体の表
面において可視画像を構成する現像剤の一部は、記録媒
体上に転写されることなく感光体の表面に残留する。一
般に感光体の表面は画像形成処理に繰り返し使用される
ため、感光体の表面に残留した現像剤を放置すると、次
の画像形成処理時における画質の低下を招く。このた
め、転写工程後に感光体の表面に残留した現像剤はクリ
ーナによって除去されて廃棄される。

【０００３】このように、画像形成処理時に記録媒体上
における画像形成に使用されなかった現像剤を全て破棄
することとすると、現像剤が浪費されてランニングコス
トが上昇する。

【０００４】そこで、トナーとキャリアとからなる２成
分現像剤を用いた従来の画像形成装置では、クリーナに
よって感光体の表面から除去されたトナーを現像装置に
回収する所謂トナーリサイクル機能を備え、感光体の表
面から除去されたトナーを後の画像形成処理時に再使用
することにより、トナーの浪費を防止してランニングコ
ストの低廉化を実現するようにしたものがある。

【０００５】例えば、図６に示すように、感光体ドラム
５１の周囲に、帯電器５２、現像装置５４、転写器５
５、クリーナ５７及び除電器５８をこの順に対向させて
配置し、クリーナ５７から現像装置５４にトナーを搬送
する搬送部材５９を配置したものがある。感光体ドラム
５１の回転方向において転写器５５と帯電器５２との間
に位置するクリーナ５７は、感光体ドラム５１の表面に
当接するブレード等の掻き落とし部材５７ａを備え、転
写器５５との対向位置を通過した後に感光体ドラム５１
の表面に残留しているトナーがクリーナ５７内に落下し
て収納される。例えば、スクリューコンベア機構によっ
て構成された搬送部材５９を所定のタイミングで駆動す
ることにより、クリーナ５７内に収納されたトナーを現
像装置５４の内部に搬送する。

【０００６】一方、２成分現像剤を用いた電子写真方式
による画像形成処理において記録媒体上に形成される画
像の濃度を一定に維持するためには、現像装置内に静電
潜像の顕像化に必要な十分な量のトナーが収納されてい
る必要がある。このため、従来の画像形成装置では、例
えば、透磁率センサ等のトナー濃度センサを現像装置に
設け、トナー濃度センサの検出信号に基づいて現像装置
内に収納されているトナー量を検出し、この検出結果に
基づいて現像装置内にトナーを補給するようにしてい
る。即ち、画像形成処理時には現像剤中のトナーのみが
消費され、現像装置内におけるキャリアの収納量は原則
として変化しないため、磁性体のキャリアと非磁性体の
トナーとによって構成される現像剤におけるトナーの占
める割合の変化は、現像剤の透磁率の変化として現れ
る。したがって、透磁率センサによる現像剤の透磁率の
検出結果から現像装置内に収納されているトナー量を検
出することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転写工
程を終了した感光体の表面から除去されて現像装置に回
収される所謂リサイクルトナーには記録媒体である用紙
の紙粉やタルク等の異物が含まれており、現像装置内に
リサイクルトナーを回収することによって現像剤に混入
した異物がトナー濃度センサの検出結果に影響を与える
が、従来のトナーリサイクル機能を備えた画像形成装置
では、現像装置内の現像剤に混入した異物によるトナー
濃度センサの検出結果の変化を考慮したものがなく、現
像装置内におけるトナーの収納量を正確に検出すること
ができなくなり、現像装置内に対するトナーの補給量に
過不足を生じ、画像濃度を適正に維持できなくなる問題
があった。

【０００８】しかも、リサイクルトナーに含まれる異物
量は画像形成回数や記録媒体のサイズ等の画像形成条
件、及び、温度や湿度等の環境条件によって変化するた
め、例えば、現像装置に回収するリサイクルトナー量か
ら現像剤に対する異物の混入量を一義的に決定すること
はできず、現像剤中に異物が混入することによってトナ
ー濃度の検出結果に生じた誤差を補正することは容易で
なく、トナーリサイクル機能を備えた画像形成装置にお
いて画像濃度を適正に維持することは困難であった。

【０００９】この発明の目的は、画像形成処理条件及び
環境条件に基づいて現像装置内における異物の混入量を
予測し、この予測結果に応じて現像装置におけるトナー
の収納量を制御することにより、現像剤中における異物
の混入量に拘らず、現像装置内に常に適量のトナーを収
納するようにし、画像濃度等の画像形成状態を適正に維
持することができる画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いた
電子写真方式の画像形成処理における転写工程を終了し
た感光体の表面に残留したトナーを、クリーナによって
除去した後に、リサイクルトナーとして現像部に回収し
て後の現像工程に使用する画像形成装置において、画像
形成処理毎の画像形成条件、及び、環境条件に基づいて
リサイクルトナーの特性を予測し、この予測結果に応じ
て現像部におけるトナーの収納状態の制御処理を実行す
る制御部を設けたことを特徴とする。

【００１１】請求項１に記載した発明においては、画像
形成処理毎の画像形成条件及び環境条件に基づいて予測
されたリサイクルトナーの特性に応じて現像部における
トナーの収納状態が制御される。したがって、画像形成
処理毎の画像形成条件及び環境条件によって特性が変化
するリサイクルトナーを現像部に回収して未使用のトナ
ーとともに後の画像形成処理に使用する場合に、現像部
におけるリサイクルトナー及び未使用のトナーの収納状
態がリサイクルトナーの特性に基づいて制御され、リサ
イクルトナーの特性が画像形成状態に与える影響が抑制
される。

【００１２】請求項２に記載した発明は、前記制御部が
予測するリサイクルトナーの特性が、リサイクルトナー
における異物の混入状態であることを特徴とする。

【００１３】請求項２に記載した発明においては、リサ
イクルトナーにおける異物の混入状態に基づいて現像部
におけるトナーの収納状態が制御される。したがって、
現像部におけるリサイクルトナー及び未使用のトナーの
収納状態がリサイクルトナーにおける異物の混入状態に
基づいて制御され、リサイクルトナーにおける異物の混
入状態が画像形成状態に与える影響が抑制される。

【００１４】請求項３に記載した発明は、前記制御部
が、画像形成処理に用いられる記録媒体のサイズ毎の画
像形成回数を紙粉の発生量にに影響を与える画像形成条
件として測定する手段と、画像形成処理時における温度
及び湿度をリサイクルトナー量に影響を与える環境条件
として測定する手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１５】請求項３に記載した発明においては、リサ
イクルトナーにおける異物の混入状態が、紙粉の発生量
に影響を与える記録媒体のサイズ毎の画像形成回数の測
定結果、及び、リサイクルトナー量を決定する転写効率
に影響を与える画像形成処理時の温度及び湿度の測定結
果に基づいて予測され、この予測結果に応じて現像部に
おけるリサイクルトナー及び未使用のトナーの収納状態
が制御される。したがって、記録媒体のサイズ毎の画像
形成回数に基づく紙粉の発生量と、画像形成処理時の温
度及び湿度に基づくリサイクルトナー量と、から予測さ
れたリサイクルトナーにおける紙粉の混入量に基づい
て、現像部におけるリサイクルトナー及び未使用のトナ
ーの収納状態が制御され、リサイクルトナーにおける紙
粉の混入量が画像形成状態に与える影響が抑制される。

【００１６】請求項４に記載した発明は、前記制御部が
実行する制御処理が、現像部に対する未使用トナーの補
給量の制御処理を含むことを特徴とする。

【００１７】請求項４に記載した発明においては、画像
形成処理毎の画像形成条件及び環境条件に基づいて予測
されたリサイクルトナーの特性に応じて現像部に対する
未使用トナーの補給量が制御される。したがって、画像
形成処理毎の画像形成条件及び環境条件によって特性が
変化するリサイクルトナーを現像部に回収して未使用の
トナーとともに後の画像形成処理に使用する場合に、現
像部における現像剤に占める未使用のトナーの割合がリ
サイクルトナーの特性に基づいて制御され、リサイクル
トナーの特性が画像形成状態に与える影響が抑制され
る。

【００１８】請求項５に記載した発明は、前記制御部が
実行する制御処理が、現像部に対するリサイクルトナー
の回収を規制する処理を含むことを特徴とする。

【００１９】請求項５に記載した発明においては、画像
形成処理毎の画像形成条件及び環境条件に基づいて予測
されたリサイクルトナーの特性に応じて現像部に対する
リサイクルトナーの回収量が制御される。したがって、
画像形成処理毎の画像形成条件及び環境条件によって特
性が変化するリサイクルトナーを現像部に回収して未使
用のトナーとともに後の画像形成処理に使用する場合
に、現像部における現像剤に占めるリサイクルトナーの
割合がリサイクルトナーの特性に基づいて制御され、リ
サイクルトナーの特性が画像形成状態に与える影響が抑
制される。

【００２０】請求項６に記載した発明は、前記制御部が
実行する制御処理が、リサイクルトナーの特性の改善の
ための制御処理を含むことを特徴とする。

【００２１】請求項６に記載した発明においては、画像
形成処理毎の画像形成条件及び環境条件に基づいて予測
されたリサイクルトナーの特性に応じてリサイクルトナ
ーの特性が改善される。したがって、特性が改善された
リサイクルトナーが未使用のトナーとともに後の画像形
成処理に使用され、リサイクルトナーの特性が画像形成
状態に与える影響が抑制される。

【００２２】請求項７に記載した発明は、前記リサイク
ルトナーの特性の改善のための制御が、現像部に収納さ
れているトナーを感光体の表面を介してクリーナに搬送
するトナー消費処理であることを特徴とする。

【００２３】請求項７に記載した発明においては、画像
形成処理毎の画像形成条件及び環境条件に基づいて予測
されたリサイクルトナーの特性に応じて、現像部に収納
されているトナーを感光体の表面を介してクリーナに搬
送するトナー消費処理が実行される。したがって、リサ
イクルトナーの特性に応じてトナー消費処理が実行され
ることにより、現像部に収納されている未使用のトナー
が感光体の表面を介してクリーナ内のリサイクルトナー
に混合され、サイクルトナーに占める異物の混入割合が
低下し、リサイクルトナーの特性が画像形成状態に与え
る影響が抑制される。

【００２４】請求項８に記載した発明は、前記トナー消
費処理が、非画像形成処理時に実行されることを特徴と
する。

【００２５】請求項８に記載した発明においては、画像
形成処理毎の画像形成条件及び環境条件に基づいて予測
されたリサイクルトナーの特性に応じて、現像部に収納
されているトナーを感光体の表面を介してクリーナに搬
送するトナー消費処理が非画像形成処理時に実行され
る。したがって、画像形成処理に影響を及ぼすことなく
リサイクルトナーの特性が改善され、後の画像形成処理
において特性が改善されたリサイクルトナーが使用され
る。

【００２６】

【実施の形態】図１は、この発明の実施形態に係る画像
形成装置の作像部の構成を示す正面断面の略図である。
画像形成装置の作像部１０は、所定速度で回転する感光
体ドラム１の周囲に、帯電器２、書込ユニット３、現像
装置４、転写器５、クリーナ６及び除電器７を配置し、
さらに、リサイクル部材８を設けて構成されている。

【００２７】現像装置４は、現像ローラ４１、攪拌ロー
ラ４２〜４４及び補給ローラ４５，４６を軸支した現像
槽４ａの上部に未使用のトナーを収納する補給槽４ｂ、
及び、リサイクルトナーを収納する回収槽４ｃを装着し
て構成されている。補給槽４ｂに収納された未使用のト
ナー、及び、回収槽４ｃに収納されたリサイクルトナー
のそれぞれは、補給ローラ４５及び補給ローラ４６のそ
れぞれの回転によって現像槽４ａに補給される。

【００２８】現像槽４ａに補給された未使用のトナー及
びリサイクルトナーは、攪拌ローラ４２〜４４によって
現像槽４ａ内に既に収納されているキャリア及びトナー
からなる現像剤と攪拌され、所定の電荷を帯電した状態
でキャリアの表面に静電吸着する。表面にトナーを吸着
したキャリアによって構成される現像剤は、現像ローラ
４１が内装する磁極の磁力によって現像ローラ４１の周
面に穂立ちを形成した状態で、現像ローラ４１の回転に
ともなって現像ローラ４１の周面が感光体ドラム１の表
面に最も近接する現像位置に搬送される。この現像位置
において現像剤中のトナーのみが感光体ドラム１の表面
に形成された静電潜像に移動する。

【００２９】クリーナ６は、内部に掻き落とし部材６１
を備えている。この掻き落とし部材６１は、例えば、一
端が感光体ドラム１の表面に所定の圧力で当接するブレ
ードであり、感光体ドラム１の表面において用紙に転写
されなかったトナーや用紙から付着した紙粉等の残留物
を掻き落とす。感光体ドラム１の表面から掻き落とされ
た残留物は、クリーナ６の内部において一旦収納され
る。このクリーナ６の下部と現像装置４の回収槽４ｃの
上部との間が、リサイクル部材８によって連絡されてい
る。リサイクル部材８は、例えば、スクリューコンベア
によって構成されている。

【００３０】感光体ドラム１は、周面に光導電層を備
え、画像形成時に一定速度で矢印方向に回転する。帯電
器２は、感光体ドラム１の周面に単一極性の電荷を均一
に付与する。書込ユニット３は、後述する制御部から供
給された画像データに基づいて、例えば、レーザ光であ
る画像光を感光体ドラム１の表面に照射する。画像光の
照射を受けた感光体ドラム１の表面には、光導電作用に
よって静電潜像が形成される。現像装置４は、感光体ド
ラム１の表面に形成された静電潜像に対してトナーを供
給し、静電潜像をトナー像に顕像化する。転写器５は、
感光体ドラム１の表面に担持されたトナー像を、図外の
給紙部から所定のタイミングで搬送された用紙の表面に
転写する。クリーナ６は、転写工程を終了した感光体ド
ラム１の表面に残留しているトナー等を除去する。除電
器７は、転写工程を終了した感光体ドラム１の表面に残
留している電荷を除去する。

【００３１】転写工程を終了した用紙は、図外の定着装
置に導かれ、加熱及び加圧を受ける。この定着装置によ
る加熱及び加圧によって、用紙上に転写したトナー像が
溶融して用紙の表面に定着する。トナー像が定着した用
紙は、排紙ローラ等の作用によって画像形成装置の外部
に排出される。

【００３２】以上のように、作像部１０における画像形
成処理時には、現像装置４内に収納されている現像剤の
うちトナーのみが消費される。したがって、画像形成処
理が繰り返されることによって現像装置４内における現
像剤中のトナー濃度が低下し、現像装置４から感光体ド
ラム１の表面に形成されている静電潜像に対して十分な
量のトナーを供給できなくなり、画像濃度が低下する。
そこで、現像装置４内における現像剤中のトナー濃度を
検出するセンサを設け、このセンサの検出結果に基づい
て補給ローラ４５，４６を回転させることにより、補給
槽４ｂ及び回収槽４ｃに収納されている未使用のトナー
及びリサイクルトナーを現像槽４ａに補給する。

【００３３】図２は、上記画像形成装置の制御部の構成
を示すブロック図である。画像形成装置の制御部２０
は、ＲＯＭ２２及びＲＡＭ２３を備えたＣＰＵ２１に画
像処理部２４、トナーリサイクル部２５、トナー補給部
２６、サイズ検出センサ２７、温度・湿度検出センサ２
８及びトナー濃度センサ２９等の入出力機器を接続して
構成されている。ＣＰＵ２１は、これらの入出力機器を
ＲＯＭ２２に予め書き込まれたプログラムにしたがって
作像部１０を構成する書込ユニット３等とともに統括し
て制御する。

【００３４】画像処理部２４は、図外のインタフェース
を介して外部装置から入力された画像データ、又は、図
外のスキャナ部において原稿から読み取った画像信号に
対して所定の画像処理を施す。トナーリサイクル部２５
は、ＣＰＵ２１から供給される制御信号に基づいてリサ
イクル部材８を駆動し、クリーナ６によって感光体ドラ
ム１の表面から除去された残留物を現像装置４の回収槽
４ｃに搬送する。トナー補給部２６は、ＣＰＵ２１から
供給される制御信号に基づいて補給ローラ４５，４６を
駆動し、補給槽４ｂ及び回収槽４ｃに収納されている未
使用のトナー及びリサイクルトナーを現像槽４ａに補給
する。

【００３５】また、サイズ検出センサ２７は、画像形成
処理に使用される用紙のサイズを検出する。温度・湿度
検出センサ２８は、画像形成処理時における作像部１０
近傍の温度及び湿度を検出する。トナー濃度センサ２９
は、現像槽４ａに収納されている現像剤中のトナー濃度
を検出するセンサであり、例えば、透磁率センサによっ
て構成されている。

【００３６】図３は、上記画像形成装置の制御部におけ
る処理手順を示すフローチャートである。画像形成装置
の制御部２０を構成するＣＰＵ２１は、画像形成処理に
おいて発生するリサイクルトナー量及び紙粉等の異物量
からリサイクルトナー中の異物混入率を予測し、この予
測結果に基づいて現像装置４の補給槽４ｂ及び回収槽４
ｃから現像槽４ａに対する未使用トナー及びリサイクル
トナーの補給状態を制御する。

【００３７】即ち、ＣＰＵ２１は、画像形成処理の開始
時に、画像読取部にセットされた原稿の画像をプリスキ
ャンした際の画像データに基づいて、原稿の画像面積を
算出し（ｓ１）、指定された複写倍率を読み取り（ｓ
２）、予め設定されている関係に基づいて原稿の画像面
積及び複写倍率から用紙１枚当りの使用トナー量を決定
する（ｓ３）。

【００３８】ここで、原稿の画像面積と複写倍率とから
用紙１枚当りの使用トナー量を決定するのは、画像形成
処理に使用される用紙サイズが同一であっても用紙に形
成される画像面積に応じて使用されるトナー量が変化
し、これにともなって、転写工程において感光体ドラム
１の表面から用紙に転写されずに感光体ドラム１の表面
に残留するトナー量が変化し、画像形成処理において発
生するリサイクルトナー量が変化するためである。

【００３９】次に、ＣＰＵ２１は、原稿サイズと複写倍
率とから決定される用紙サイズを読み取り（ｓ４）、予
め設定された関係に基づいて用紙サイズからリサイクル
トナー中に混入する異物である紙粉の発生量を決定する
（ｓ５）。さらに、ＣＰＵ２１は、温度・湿度検出セン
サ２８の検出結果を読み取り（ｓ６）、読み取った温度
及び湿度の検出結果に基づいて転写効率ηを決定し（ｓ
７）、使用トナー量と転写効率ηとから予め設定された
関係に基づいてリサイクルトナー量を決定する（ｓ
８）。

【００４０】ここで、使用トナー量と転写効率ηとから
リサイクルトナー量を決定するのは、転写工程時に感光
体ドラム１の表面から用紙に対するトナーの転写効率は
温度及び湿度に応じて変化し、転写効率の変化にともな
って転写工程時に感光体ドラム１の表面から用紙に転写
されずに感光体ドラム１の表面に残留するトナー量が変
化し、画像形成処理に発生するリサイクルトナー量が変
化するためである。

【００４１】この後、ＣＰＵ２１は、ｓ５において決定
した異物の発生量とｓ８において決定したリサイクルト
ナー量とに基づいてリサイクルトナー中の異物混入率を
算出する（ｓ９）。このように、画像面積に基づいて使
用トナー量を決定し、決定した使用トナー量と転写効率
とに基づいて決定したリサイクルトナー量を用いてリサ
イクルトナーの特性を表す異物混入率をより正確に算出
することができる。

【００４２】次いで、ＣＰＵ２１は、画像形成処理に係
る動作を開始し（ｓ１０）、ｓ９において算出した異物
混入率を基準値と比較する（ｓ１１）。異物混入率が基
準値未満である場合、ＣＰＵ２１は、通常モードによる
トナー補給を行う（ｓ１２）。通常モードのトナー補給
では、ＣＰＵ２１は、リサイクル部材８を駆動してクリ
ーナ６からリサイクルトナーを回収槽４ｃに搬送すると
ともに、補給ローラ４５，４６を所定の割合で回転さ
せ、補給槽４ｂ及び回収槽４ｃから未使用のトナー及び
リサイクルトナーを所定の割合で現像槽４ａ内に補給す
る。ＣＰＵ２１は、ｓ１０〜ｓ１２の処理を設定された
枚数分繰り返し実行する（ｓ１３）。

【００４３】ｓ１１においてクリーナ６が感光体ドラム
１から除去したリサイクルトナー中の異物混入率が基準
値以上である場合、ＣＰＵ２１は、リサイクル部材８及
び補給ローラ４６の駆動を停止し（ｓ１４）、クリーナ
６から回収槽４ｃに対するリサイクルトナーの搬送、及
び、回収槽４ｃから現像槽４ａに対するリサイクルトナ
ーの補給を停止する。これによって、基準値以上の異物
が混入したリサイクルトナーが後の画像形成処理に使用
されないようにし、画質の劣化を防止する。

【００４４】次いで、ＣＰＵ２１は、単一の画像データ
を複数枚の用紙に形成するマルチモードが設定されてい
るか否かの判別を行い（ｓ１５）、単一の画像データを
単一の用紙に形成するシングルモードが設定されている
場合には、ＣＰＵ２１は、実際の画像形成処理の開始前
における感光体ドラム１の前回転時、又は、実際の画像
形成処理の終了後における感光体ドラム１の後回転時
に、一定量のトナーを現像装置４から感光体ドラム１の
表面を介してクリーナ６に搬送するトナー消費処理を実
行するとともに（ｓ１６）、補給ローラ４５を駆動して
補給槽４ｂから未使用のトナーを現像槽４ａに補給する
（ｓ１７）。マルチモードが設定されている場合には、
ＣＰＵ２１は、各用紙に対する画像形成処理の間に、ト
ナー消費処理を実行するとともに（ｓ１８）、補給ロー
ラ４５を駆動して補給槽４ｂから未使用のトナーを現像
槽４ａに補給する（ｓ１９）。

【００４５】このｓ１５〜ｓ１９の処理により、クリー
ナ６が感光体ドラム１の表面から除去したリサイクルト
ナー中の異物混入率が基準値以上である場合には、感光
体ドラム１の前回転時若しくは後回転時、又は、各用紙
に対する画像形成処理間に、現像装置４から一定量のト
ナーをクリーナ６に搬送するとともに、現像槽４ａに補
給槽４ｂから未使用のトナーを補給し、クリーナ６にお
けるリサイクルトナー量を増加させて異物混入率を低下
させる。

【００４６】ｓ１６及びｓ１８におけるトナー消費処理
は、感光体ドラム１の表面に所定面積の黒ベタの静電潜
像を形成し、この黒ベタの静電潜像にトナーを付着さ
せ、転写工程を行うことなく感光体ドラム１を回転させ
ることにより、黒ベタの静電潜像に付着したトナーを残
留トナーとしてクリーナ６によって感光体ドラム１の表
面から除去させる処理である。

【００４７】以上のようにしてこの実施形態に係る画像
形成装置では、画像形成処理に使用される用紙サイズ、
画像面積及び転写効率に基づいて、画像形成処理におい
てクリーナ６が感光体ドラム１の表面から除去するリサ
イクルトナー中の異物混入率をリサイクルトナーの特性
として算出し、リサイクルトナー中の異物混入率が高
く、リサイクルトナーの特性が低いと判断される場合に
は、リサイクルトナーを現像装置４に回収する処理を一
時中断するとともに、現像装置４からクリーナ６に一定
量のトナーを搬送することによってリサイクルトナーの
特性を改善することができる。これによって、特性の低
いリサイクルトナーが後の画像形成処理に使用されるこ
とを防止し、画質の劣化を防ぐことができる。

【００４８】なお、サイズ検出センサ２７が用紙サイズ
を検出するセンサである場合には、原稿の画像サイズと
複写倍率とから用紙サイズを算出する処理を行う必要は
ない。

【００４９】また、リサイクルトナーの特性が低いと判
断した場合に、リサイクルトナーの搬送処理の中断、又
は、一定量のトナーをクリーナ６に搬送するトナー消費
処理のいずれかを実行するようにしてもよい。

【００５０】さらに、原稿の画像面積及び複写倍率から
用紙１枚当りの使用トナー量を決定する処理（ｓ３）、
用紙サイズからリサイクルトナー中に混入する異物であ
る紙粉の発生量を決定する処理（ｓ５）、及び、使用ト
ナー量と転写効率ηとからリサイクルトナー量を決定す
る処理（ｓ８）において参照される関係は、例えば、図
４に示すテーブルとしてＲＯＭ２２に予め格納しておく
ことができる。

【００５１】図４に示す例では、画像面積が標準状態の
Ａ４サイズの原稿を等倍で画像形成する場合を基準とし
て画像面積が大きい場合及び小さい場合のそれぞれにつ
いて、用紙サイズ毎に使用トナー量、リサイクルトナー
量及び異物の発生量の関係を表している。即ち、図４に
示すテーブルの内容は、画像面積が標準状態のＡ４サイ
ズの原稿を等倍で画像形成した場合の使用トナー量をＷ
とし、原稿サイズ、倍率及び画像面積が変化した場合の
使用トナー量及びリサイクルトナー量をＷの関数で表
し、画像面積が標準状態のＡ４サイズの原稿を等倍で画
像形成した場合の異物発生量をＸとし、原稿サイズ、倍
率及び画像面積が変化した場合の異物発生量をＸの関数
で表したものである。これらの値は、実験的に求めるこ
とができる。

【００５２】なお、サイズ検出センサ２７が用紙サイズ
を検出するセンサである場合には、図４に示すテーブル
において原稿サイズ及び倍率のデータを省略することが
できる。

【００５３】また、リサイクルトナー量の決定、温度及
び湿度の検出結果から転写効率ηを決定する処理（ｓ
７）において参照される関係も、ＲＯＭ２２内にテーブ
ルとして予め格納しておくことができる。

【００５４】図５は、この発明の別の実施形態に係る画
像形成装置の制御部の処理手順の一部を示すフローチャ
ートである。この実施形態に係る画像形成装置の制御部
を構成するＣＰＵ２１は、図３に示すｓ１２の通常モー
ドのトナー補給処理に代えて、画像形成装置における画
像形成処理回数の積算値に応じて未使用のトナーとリサ
イクルトナーとの補給割合を変更するようにしたもので
ある。

【００５５】このため、ＣＰＵ２１は、リサイクルトナ
ー中の異物混入率が基準値未満である場合、例えば、Ｒ
ＡＭ２３の所定のメモリエリアに割り当てられているカ
ウンタが計数している画像形成処理回数の積算値を読み
取り（ｓ２１）、読み取った積算値が未使用のトナーと
リサイクルトナーとの混合比率の変更タイミングとして
予め設定されている値に一致するか否かの判別を行う
（ｓ２２）。ＣＰＵ２１は、画像形成処理回数の積算値
が変更タイミングに一致する場合には、未使用のトナー
とリサイクルトナーとの混合比率を変更し、新たな混合
比率として設定する（ｓ２３）。

【００５６】上記のｓ２１〜ｓ２３の処理により、画像
形成処理回数の増加にともなって画像形成処理時に補給
槽４ｂ及び回収槽４ｃから現像槽４ａに対する未使用の
トナー及びリサイクルトナーの補給量の割合が変更さ
れ、未使用のトナーに対するリサイクルトナーの割合が
段階的に減少される。トナーリサイクル機能を備えた画
像形成装置では、画像形成処理が繰り返し実行されるこ
とによって、複数回リサイクルされるトナーが増加し、
リサイクルトナー自体の特性が低下するが、画像形成処
理回数にともなって現像槽４ａに補給するトナーに占め
る未使用のトナー量を徐々に増加することにより、リサ
イクルトナー自体の特性の低下による画像形成状態の劣
化を抑制することができる。

【００５７】なお、画像形成処理回数の積算値は、例え
ば、現像装置４におけるキャリアを含む現像剤の交換
時、現像装置４を含む作像部１０のユニット交換時等に
おいてクリアされる。

【００５８】また、通常モードのトナー補給処理におけ
る未使用のトナーとリサイクルトナーとの混合比率の初
期値は、例えば、７：３程度の重量比率とすることがで
きる。

【００５９】さらに、画像形成処理回数の積算値に代え
て、画像形成処理時における感光体ドラム１の回転回数
の積算値、又は、感光体ドラム１の回転時間の積算値を
用いることもできる。このように、感光体ドラム１の回
転回数又は回転時間の積算値に基づいて補給トナーにお
ける未使用のトナーとリサイクルトナーとの混合比率を
変更することとすると、異物の混入量のみならず、感光
体ドラム１から除去される際にリサイクルトナーが受け
る機械的ストレスやリサイクルトナーの経時変化をも加
味してリサイクルトナーの特性を判断することになり、
総合的な情報に基づいてリサイクルトナーの特性をより
正確に判断することができる。

【００６０】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、画像
形成処理毎の画像形成条件及び環境条件に基づいて予測
されたリサイクルトナーの特性に応じて現像部における
トナーの収納状態を制御することにより、画像形成処理
毎の画像形成条件及び環境条件によって特性が変化する
リサイクルトナーを現像部に回収して未使用のトナーと
ともに後の画像形成処理に使用する場合に、現像部にお
けるリサイクルトナー及び未使用のトナーの収納状態を
リサイクルトナーの特性に基づいて制御することがで
き、リサイクルトナーの特性が画像形成状態に与える影
響を抑制して、画像形成状態を常に良好に維持すること
ができる。

【００６１】請求項２に記載した発明によれば、リサイ
クルトナーにおける異物の混入状態に基づいて現像部に
おけるトナーの収納状態を制御することにより、現像部
におけるリサイクルトナー及び未使用のトナーの収納状
態をリサイクルトナーにおける異物の混入状態に基づい
て制御することができ、リサイクルトナーにおける異物
の混入状態が画像形成状態に与える影響を抑制して、画
像形成状態を常に良好に維持することができる。

【００６２】請求項３に記載した発明によれば、リサイ
クルトナーにおける異物の混入状態を、紙粉の発生量に
影響を与える記録媒体のサイズ毎の画像形成回数の測定
結果、及び、リサイクルトナー量を決定する転写効率に
影響を与える画像形成処理時の温度及び湿度の測定結果
に基づいて予測し、この予測結果に応じて現像部におけ
るリサイクルトナー及び未使用のトナーの収納状態を制
御することにより、記録媒体のサイズ毎の画像形成回数
に基づく紙粉の発生量と、画像形成処理時の温度及び湿
度に基づくリサイクルトナー量と、から予測したリサイ
クルトナーにおける紙粉の混入量に基づいて、現像部に
おけるリサイクルトナー及び未使用のトナーの収納状態
を制御することができ、リサイクルトナーにおける紙粉
の混入量が画像形成状態に与える影響を抑制して、画像
形成状態を常に良好に維持することができる。

【００６３】請求項４に記載した発明によれば、画像形
成処理毎の画像形成条件及び環境条件に基づいて予測し
たリサイクルトナーの特性に応じて現像部に対する未使
用トナーの補給量を制御することにより、画像形成処理
毎の画像形成条件及び環境条件によって特性が変化する
リサイクルトナーを現像部に回収して未使用のトナーと
ともに後の画像形成処理に使用する場合に、現像部にお
ける現像剤に占める未使用のトナーの割合をリサイクル
トナーの特性に基づいて制御することができ、リサイク
ルトナーの特性が画像形成状態に与える影響を抑制し
て、画像形成状態を常に良好に維持することができる。

【００６４】請求項５に記載した発明によれば、画像形
成処理毎の画像形成条件及び環境条件に基づいて予測し
たリサイクルトナーの特性に応じて現像部に対するリサ
イクルトナーの回収量を制御することにより、画像形成
処理毎の画像形成条件及び環境条件によって特性が変化
するリサイクルトナーを現像部に回収して未使用のトナ
ーとともに後の画像形成処理に使用する場合に、現像部
における現像剤に占めるリサイクルトナーの割合をリサ
イクルトナーの特性に基づいて制御することができ、リ
サイクルトナーの特性が画像形成状態に与える影響を抑
制して、画像形成状態を常に良好に維持することができ
る。

【００６５】請求項６に記載した発明によれば、画像形
成処理毎の画像形成条件及び環境条件に基づいて予測し
たリサイクルトナーの特性に応じてリサイクルトナーの
特性を改善することにより、特性が改善されたリサイク
ルトナーを未使用のトナーとともに後の画像形成処理に
使用することができ、リサイクルトナーの特性が画像形
成状態に与える影響を抑制して、画像形成状態を常に良
好に維持することができる。

【００６６】請求項７に記載した発明によれば、画像形
成処理毎の画像形成条件及び環境条件に基づいて予測し
たリサイクルトナーの特性に応じて、現像部に収納され
ているトナーを感光体の表面を介してクリーナに搬送す
るトナー消費処理を実行することにより、現像部に収納
されている未使用のトナーを感光体の表面を介してクリ
ーナ内のリサイクルトナーに混合し、サイクルトナーに
占める異物の混入割合を低下させてリサイクルトナーの
特性が画像形成状態に与える影響を抑制することがで
き、画像形成状態を常に良好に維持することができる。

【００６７】請求項８に記載した発明によれば、画像形
成処理毎の画像形成条件及び環境条件に基づいて予測し
たリサイクルトナーの特性に応じて、現像部に収納され
ているトナーを感光体の表面を介してクリーナに搬送す
るトナー消費処理を非画像形成処理時に実行することに
より、画像形成処理に影響を及ぼすことなくリサイクル
トナーの特性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態に係る画像形成装置の作像
部の構成を示す正面断面の略図である。

【図２】上記画像形成装置の制御部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】上記画像形成装置の制御部における処理手順を
示すフローチャートである。

【図４】上記制御部を構成するＣＰＵが備えるＲＯＭに
格納されているテーブルの内容を示す図である。

【図５】この発明の別の実施形態に係る画像形成装置の
制御部の処理手順の一部を示すフローチャートである。

【図６】従来の画像形成装置の作像部の構成を示す概略
図である。

【符号の説明】

１−感光体ドラム ４−現像装置 ４ａ−現像槽 ４ｂ−補給槽 ４ｃ−回収槽 ５−転写器 ６−クリーナ ８−リサイクル部材 ４１−現像ローラ ４２〜４４−攪拌ローラ ４５，４６−補給ローラ

フロントページの続き (72)発明者 中熊 彰 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H034 AA00 BF00 CB00 CB01 2H077 AA15 AA37 AB14 AB15 AB18 AC02 AC04 AC05 AC12 AC16 AD05 AD32 AE06 DA10 DA18 DA31 DA86 DB02 EA01 GA02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーとキャリアとからなる２成分現像剤
   を用いた電子写真方式の画像形成処理における転写工程
   を終了した感光体の表面に残留したトナーを、クリーナ
   によって除去した後に、リサイクルトナーとして現像部
   に回収して未使用のトナーとともに後の現像工程に使用
   する画像形成装置において、 画像形成処理毎の画像形成条件、及び、環境条件に基づ
   いてリサイクルトナーの特性を予測し、この予測結果に
   応じて現像部におけるトナーの収納状態の制御処理を実
   行する制御部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記制御部が予測するリサイクルトナーの
   特性が、リサイクルトナーにおける異物の混入状態であ
   る請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】前記制御部が、画像形成処理に用いられる
   記録媒体のサイズ毎の画像形成回数を紙粉の発生量に影
   響を与える画像形成条件として測定する手段と、画像形
   成処理時における温度及び湿度をリサイクルトナー量に
   影響を与える環境条件として測定する手段と、を備えた
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】前記制御部が実行する制御処理が、現像部
   に対する未使用トナーの補給量の制御処理を含む請求項
   １乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】前記制御部が実行する制御処理が、現像部
   に対するリサイクルトナーの回収を規制する処理を含む
   請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】前記制御部が実行する制御処理が、リサイ
   クルトナーの特性の改善のための制御処理を含む請求項
   １乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】前記リサイクルトナーの特性の改善のため
   の制御が、現像部に収納されているトナーを感光体の表
   面を介してクリーナに搬送するトナー消費処理である請
   求項６に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】前記トナー消費処理が、非画像形成処理時
   に実行される請求項７に記載の画像形成装置。