JP2000267365A

JP2000267365A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000267365A
Application number: JP11070820A
Authority: JP
Inventors: Shinya Matsuura; 晋也松浦; Kazuhiro Sakamoto; 和洋坂本; Futoshi Okazaki; 太岡崎; Masayasu Haga; 正安芳賀; Yasuhiro Nakagami; 康宏中神
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤リサイクル機構を備えた画像形成装置
において、リサイクル現像剤の格納容器を大きくする必
要がなく、また、形成されるべき画像に関係なく、常時
適切な画像を形成することができる画像形成装置を提供
する。【解決手段】現像器内に存在する現像剤中の、リサイ
クル現像剤の割合に関する情報を取得するリサイクル現
像剤情報取得手段と、前記リサイクル現像剤情報取得手
段により取得された情報に基づいて、少なくとも一つの
作像条件を変更する制御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体ドラム等の
クリーニング装置により回収された現像剤を、再度現像
に使用すべく現像器に供給する現像剤リサイクル機構を
備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真方式の画像形成装置に
おいては、帯電、露光を行うことにより、感光体ドラム
等の像担持体上に静電潜像を形成し、形成された静電潜
像をトナーにより可視像化する現像工程を経た後、転写
材搬送ベルト等の上を搬送されてきた転写紙等の転写材
にトナーを転写することによって、転写材上に画像を形
成している。

【０００３】上記現像工程においては、磁性若しくは非
磁性のトナーのみからなる一成分現像剤、又は磁性キャ
リアと非磁性のトナーからなる二成分現像剤が用いられ
る。二成分現像剤を用いる場合、実際の現像に先立ち、
例えば鉄粉、フェライト等の磁性キャリアと、樹脂を主
体とした非磁性トナーとからなる二成分現像剤を現像器
中で撹拌し、両者の摩擦帯電によりトナーに電荷を付与
する。電荷の付与されたトナーを含む現像剤は、例えば
内部にマグネットを配した非磁性材料からなる円筒状現
像スリーブに付着した状態で上記像担持体に接触し、ト
ナーが像担持体の帯電部分に付着することにより、静電
潜像が可視像化される。以上の処理により像担持体上に
形成されたトナー像は、前述の如く転写材に転写され、
さらに定着装置により、トナーが溶融、定着されて保存
可能な画像となる。

【０００４】ここで、転写材に転写されずに像担持体上
に残留したトナーや、転写材搬送ベルト上に拡散したト
ナーは、クリーニング装置として備えられたブレード等
により掻き落とされてクリーニング装置内に回収され
る。クリーニング装置内に回収されたトナーは次第に蓄
積し、このためにリサイクル現像剤（二成分現像剤を用
いた場合には微量ではあるがキャリアを含むこともあ
る。以下、本明細書では回収された現像剤を指す場合に
は「リサイクル現像剤」といい、特にリサイクル現像剤
に含まれるトナーのみを指す場合には「リサイクルトナ
ー」という。）を廃棄するなどの保守管理の手間を要す
ること等から、従来から、リサイクル現像剤を再度現像
に使用すべく現像器に供給する現像剤リサイクル機構が
種々考案されている。

【０００５】しかしながら、リサイクルトナーは、例え
ば上記ブレード等による掻き落としの際に発生し得る、
トナーの表面付近に塗布された物質の消失等の原因によ
り、新規トナーと比較して物性が変化していることが多
い。一方、通常の現像剤リサイクル機構においては、リ
サイクル現像剤を現像器に供給する頻度等については特
に制御がなされておらず、リサイクル現像剤が発生する
ごとに、順次現像器に供給される構造となっているのが
ほとんどである。従って、何らかの事情でリサイクル現
像剤が多量に発生したような場合には、現像器中の現像
剤に含まれるリサイクル現像剤の割合が上昇し、形成さ
れる画像の品質の劣化を招いていた。

【０００６】かかる問題点を解決しようとする技術とし
て、特開昭６０−５７３６１号公報や、特開昭６０−５
７３６５号公報に開示されている技術がある。これらの
技術は、現像器内への新規トナーの補給回数や、像担持
体上に付着したトナーの濃度等を検出し、検出結果に基
づいてリサイクル現像剤の現像器への供給を停止した
り、新規トナーを現像器内に強制的に補給するなどの制
御を行うものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】さて、上記従来の技術
は、現像器内に存在する現像剤に含まれるリサイクル現
像剤の割合が大きくなりすぎないようにするための制御
を行うものであるが、例えば、形成すべき画像の特性、
具体的には、画像を形成するに際して転写材に転写すべ
きトナーの量が、ある時点を境として急に変化したよう
な場合には、対応することが難しいという問題点を有し
ていた。

【０００８】例えば、形成すべき画像のＢ／Ｗ比（白地
の原稿中に存在する黒色部分の比率）が急に変化したよ
うな場合、より具体的には、Ｂ／Ｗ比の高い画像（黒色
部分の多い画像）を連続して形成した後、Ｂ／Ｗ比の低
い画像に転換し、その後Ｂ／Ｗ比の低い画像が続いたよ
うな場合を考える。即ち、Ｂ／Ｗ比が高い画像を連続し
て形成する際には、現像に用いられるトナー量が増加す
るため、新規トナーの供給も盛んに行われるが、転写材
に転写されずに回収されるリサイクル現像剤の量も増加
する。

【０００９】一方、その後、Ｂ／Ｗ比の低い画像を連続
して形成する際には、トナーの消費量が少なくなるた
め、新規トナーの補給がほとんど行われなくなるにもか
かわらず、Ｂ／Ｗ比の高い画像を形成した際に蓄積され
たリサイクル現像剤が大量に現像器内に供給されること
となる。そのため、結果として現像器内部におけるリサ
イクル現像剤の割合も急激に大きくなる。このような現
象に基づくリサイクル現像剤の割合の上昇に対しては、
上記従来の技術では対応することができず、画質の劣化
を避けることができない。

【００１０】さらに、上記従来の技術のように、リサイ
クル現像剤の現像器への供給を停止するようにした場合
には、クリーニング装置内にリサイクル現像剤が大量に
蓄積する可能性もあるため、リサイクル現像剤の格納容
器を大きくする必要があるという問題点もある。本発明
は、上記の問題点に鑑み、リサイクル現像剤を再度現像
に使用すべく現像器内に供給する現像剤リサイクル機構
を備えた画像形成装置において、リサイクル現像剤の格
納容器を大きくする必要がなく、また、形成されるべき
画像に関係なく、常時適切な画像を形成することができ
る画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る画像形成装置は、少なくとも一度現像
に供されたが、転写材上に転写されなかった現像剤を現
像器へ回収して、リサイクルするようにした画像形成装
置において、現像器内に存在する現像剤中の、前記回収
された現像剤の割合に関する情報を取得するリサイクル
現像剤情報取得手段と、前記リサイクル現像剤情報取得
手段により取得された情報に基づいて、少なくとも一つ
の作像条件を変更する制御手段とを有することを特徴と
する。このような構成とすることにより、現像器内にお
けるリサイクル現像剤の割合が急激に上昇したような場
合においても適切な画像を形成することができるので、
リサイクル現像剤の格納容器を大きくする必要がなく、
また、形成すべき画像の内容に関係なく、常に適切な画
像を形成することが可能となる。

【００１２】なお、本明細書においては、前記リサイク
ル現像剤情報取得手段により算出される、現像器中のリ
サイクル現像剤の割合に関する情報のことを、便宜上、
「リサイクル現像剤比率」ということにする。しかしな
がら、これは、現像器内におけるリサイクル現像剤の現
実の存在比率を推定していることを意味するものではな
く、あくまで、作像条件の制御を行う必要があるか否か
を判断するための数値である。本発明に係る画像形成装
置におけるリサイクル現像剤比率の推定方法については
後に詳細に説明する。

【００１３】また、上記作像条件の制御としてどのよう
な制御が可能であるかについては、実施の形態において
詳細に説明するが、制御される作像条件としては、例え
ば、現像条件、転写条件、像担持体表面を帯電させる場
合における当該像担持体の表面電位、像担持体と転写紙
等の転写材との間の分離条件、転写補助チャージャ等の
転写補助手段を用いる場合の転写補助条件等が含まれ
る。

【００１４】さらに、現像器中の現像剤から、前記回収
された現像剤に含まれる異物を除去する異物除去手段を
有することが好ましい。このようにすれば、リサイクル
現像剤に含有する紙粉や、リサイクルにより帯電性が低
下しすぎ、再使用に耐えなくなったリサイクルトナー等
の異物を除去することができるため、現像スリーブと、
当該現像スリーブに付着すべきトナーの厚さを規制する
規制部材との間に上記異物が詰まってしまう現象を防止
することができ、結果として高品質の画像の形成に寄与
するからである。前記除去手段の構成には種々のものが
考えられるが、それらの例については、実施の形態にお
いて詳細に説明する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の実施の形態について図面を参照しながら説明する。（実施の形態１）（１）複写機の全体構成図１は、本発明に係る画像形成装置の一適用例としての
複写機の全体構成を示す図である。同図に示されるよう
に、本実施の形態の複写機は、原稿画像を読み取るイメ
ージリーダ部１００と、イメージリーダ部１００で読み
取った画像を再現するプリンタ部２００と、イメージリ
ーダ部１００、プリンタ部２００の動作を制御する制御
部３００などから構成される。

【００１６】イメージリーダ部１００は、プラテンガラ
ス１１上に載置された原稿の画像情報を電気信号として
読み取るものであって、スキャナ１２やＣＣＤイメージ
センサ１８などからなる。スキャナ１２は、原稿読み取
りに際して図示しない駆動装置により駆動されて矢印Ａ
の方向へ移動し、プラテンガラス１１上の原稿を露光ラ
ンプ１３により照射しながら走査する。当該照射光の原
稿面からの反射光は、反射ミラー１４、１５、１６によ
り反射されて集光レンズ１７により集光され、ＣＣＤイ
メージセンサ１８により光電変換されて電気信号とな
る。

【００１７】この電気信号は、制御部３００で必要な補
正処理を受けてレーザダイオード（以下、「ＬＤ」と表
記する。）の駆動信号に変換され、プリンタ部２００に
出力される。プリンタ部２００は、プリンタヘッド２１
と画像プロセス部２２などから構成される。プリンタヘ
ッド２１は公知のレーザビーム走査装置からなり、内部
には上記駆動信号により変調されたレーザビームを発す
るＬＤと、このＬＤから出射されたレーザビームを所定
方向に偏向する偏向装置および走査レンズが内蔵されて
おり、これらにより画像プロセス部２２の感光体ドラム
２３の表面を主走査方向に露光走査する。

【００１８】画像プロセス部２２は、感光体ドラム２３
を中心にして、その外周面に沿って、クリーニングユニ
ット２４、イレーサランプ２５、帯電チャージャ２６、
現像器２７、転写補助チャージャ２８Ａ、転写チャージ
ャ２８、分離チャージャ２９がこの順に配設されて構成
される。感光体ドラム２３は、その表面の残留トナーを
クリーニングユニット２４のクリーニングブレード２４
１で掻き落とされ、さらにイレーサランプ２５で表面の
電荷を除去された後、帯電チャージャ２６で一様に帯電
されるようになっており、このように一様に帯電された
状態で、上記プリンタヘッド２１による露光走査を受け
ることにより、表面に静電潜像が形成される。さらに、
現像器２７の現像ローラ２７６を介してトナーの供給を
受けることにより、形成された静電潜像が可視像化され
て、トナー像が形成される。

【００１９】一方、図外の給紙カセットから給紙された
記録紙が、タイミングローラ５１を介して、上記感光体
ドラム２３表面に形成されたトナー像と同期を取りなが
ら感光体ドラム２３下方の転写位置に搬送されており、
ここで転写チャージャ２８からの転写電界を受けて、上
記記録紙上に感光体ドラム２３表面のトナー像が転写さ
れる。なお、本実施の形態の複写機では、上記トナー像
が転写位置に到達するまでに転写補助チャージャ２８Ａ
のコロナ放電による再帯電がなされるようになってい
る。

【００２０】トナー像が転写された記録シートは分離チ
ャージャ２９により、感光体ドラム２３表面から分離さ
れ、搬送ベルト５２によって図外の定着装置に搬送され
て、ここで加熱圧着されて定着された後、同じく図外の
排紙トレー上に排出される。また、感光体ドラム２３の
外周面に沿った位置であってクリーニングユニット２４
の直下には、感光体ドラム２３上に形成された基準パッ
チの濃度を検出するため、反射型の光電センサからなる
ＡＩＤＣセンサＳＥ２１が配設されており、この検出値
により画像濃度を適正に制御するようにしている。この
自動画像濃度制御（ＡＩＤＣ）は公知の制御であり、画
像形成に先だって、所定の濃度データに基づき基準パッ
チのトナー像を感光体ドラム２３上に形成し、ＡＩＤＣ
センサＳＥ２１でそのトナー付着量を検出し、当該濃度
データ通りのトナー付着量となるように各作像条件を制
御するものである。

【００２１】現像器２７は、２成分現像剤方式のもので
あって、トナーを収納するトナー補給ホッパー２７１
と、このホッパー内のトナーを下方の攪拌室２７３に補
給するためのトナー補給ローラ２７２と、攪拌室２７３
内の現像剤（キャリアとトナー）を攪拌してトナーを摩
擦帯電させる２個の攪拌ローラ２７４、２７５と、攪拌
された現像剤を感光体ドラム２３の現像面に供給するた
めの現像ローラ２７６とからなる。この現像ローラ２７
６は、アルミ製の現像スリーブ２７６Ａ内にマグネット
ローラ２７６Ｂを内挿して、現像時には現像スリーブ２
７６Ａのみを回転させる公知のものが使用できるが、本
発明の一部の実施の形態においては、この現像ローラ２
７６に工夫を加えたものも使用する。詳細については後
述する。

【００２２】攪拌ローラ２７４、２７５および現像ロー
ラ２７６は、それぞれ図１には図示しない駆動装置（図
２参照）により回転駆動される。また、トナー補給ロー
ラ２７２は、トナー補給が必要なときのみ図示しない駆
動手段により回転駆動される。トナー補給ローラ２７２
が回転駆動するタイミングや、現像ローラ２７６の回転
速度等は、制御部３００により制御される。

【００２３】また、右側の攪拌ローラ２７４付近の底部
には、磁気センサＳＥ２２が取り付けられており、これ
により攪拌室２７３の現像剤のトナー濃度が検出される
ようになっている。制御部３００は、この検出結果に基
づき上記トナー補給ローラ２７２の回転動作を制御し、
攪拌室２７３内のトナー濃度が一定の割合になるように
調整する。なお、以上に説明した現像器２７の構造は、
一般的に用いられる公知のものであるが、本発明の一部
の実施の形態においては、上記現像ローラ２７６以外に
も、現像器２７の構造に工夫を加えたものを使用する。
上記一般的な現像器２７と異なる点については、後に詳
細に説明する。

【００２４】一方、クリーニングユニット２４内部に
は、クリーニングブレード２４１により掻き落とされた
トナーを一旦収容するトナー収容室２４２を備える。当
該トナー収容室２４２には、紙面に垂直な方向に搬送ス
クリュ２４３が軸支されており、当該搬送スクリュ２４
３を駆動装置により回転させることによりトナー収容室
２４２内のリサイクル現像剤を、紙面奥側に配設された
現像剤リサイクル機構４００に搬送する。

【００２５】図２は、上記現像剤リサイクル機構４００
を説明するため、図１を上方から見た様子の概略を模式
的に示した図である。なお、説明の便宜上、プリンタヘ
ッド２１、イレーサランプ２５、帯電チャージャ２６な
どは図示を省略している。同図に示されるように、本実
施の形態の現像剤リサイクル機構４００は、主に現像剤
リサイクル用のリサイクルスクリュ４１０を内部に配設
したリサイクル管４２０と、リサイクルスクリュを駆動
する駆動部４１０Ａから構成されている。

【００２６】図中、リサイクル管４２０のクリーニング
ユニット２４側上部には連結孔４３０が開けられ、クリ
ーニングユニット２４右側に突出しているリサイクル現
像剤排出用の管の下部に同様に開けられている孔と連結
されている。これによって、クリーニングユニット２４
の搬送スクリュ２４３により、クリーニングユニット２
４から排出されてくるリサイクル現像剤が、リサイクル
管４２０内部に落下するように構成されている。

【００２７】リサイクル管４２０内部に落下したリサイ
クル現像剤は、リサイクルスクリュ駆動部４１０Ａによ
り回転駆動されるリサイクルスクリュ４１０により、現
像器２７の右側に突出しているリサイクル現像剤搬入管
との連結孔４４０まで搬送される。リサイクル管４１０
に下向きに開けられている連結孔４４０と、現像器２７
の搬入管との間の連結は、クリーニングユニット２４の
排出管との間と同様になされており、リサイクル管４１
０から現像器２７の搬入管に落下したリサイクル現像剤
は、現像器２７の撹拌ローラ２７４により、現像器２７
の撹拌室２７３内に搬入され、撹拌ローラ２７４及び２
７５により現像器２７内に存在する現像剤とともに撹拌
されて、再度の利用に供される。

【００２８】なお、本実施の形態の現像剤リサイクル機
構４００では、クリーニングユニット２４内の搬送スク
リュ２４３の駆動、及びリサイクルスクリュ４１０の回
転駆動を停止することにより、リサイクル現像剤の現像
器２７への供給を停止することもできる構成となってい
るが、本実施の形態では、クリーニングユニット２４の
大形化を防止するため、及び、作像条件の制御により適
切な画像形成が可能であるため、リサイクル現像剤の供
給停止は行わないようにしている。これら各スクリュ駆
動部２４３Ａ及び４１０Ａの回転駆動は制御部３００に
より制御される。また、クリーニングユニット２４内の
搬送スクリュ２４３、及びリサイクルスクリュ４１０の
回転駆動は、図ではそれぞれ別々の駆動部（ＤＣモータ
等により構成することができる。）２４３Ａ及び４１０
Ａにより行っているが、例えば、搬送スクリュ駆動部２
４３Ａのによる搬送スクリュ２４３の駆動力を、ギヤ等
を用いてリサイクルスクリュ４１０に伝達するようにす
れば、リサイクルスクリュ駆動部４１０Ａを別に設ける
必要はない。

【００２９】また、本実施の形態の現像器２７では、撹
拌ローラ２７４を回転駆動する撹拌ローラ駆動部２７４
Ａの駆動力をギヤ群２７５Ａにより、撹拌ローラ２７５
にも伝達して、単一のモータで現像器内の現像剤の撹拌
を行うようにしている。なお、本実施の形態では、現像
ローラ駆動部２７６１を設けて、現像スリーブ２７６Ａ
及びマグネットローラ２７６Ｂの駆動は、撹拌ローラ２
７４及び２７５とは独立して行うようにしているがギヤ
群２７５Ａにギヤを追加し、撹拌ローラ駆動部２７４Ａ
の駆動力を現像ローラ２７６に伝達することも可能であ
る。なお、この現像ローラ駆動部２７６１の駆動も制御
部３００により制御される。

【００３０】なお、ここで、撹拌ローラ２７４及び２７
５を別々のモータで駆動するようにしてもよいのは勿論
である。また、感光体ドラム２３の駆動部２３Ａによる
駆動も、制御部３００により制御される。（２）制御部３００の構成次に、本実施の形態における制御部３００の構成につい
て説明する。

【００３１】図３は、本実施の形態における制御部３０
０の構成を示す機能ブロック図である。同図に示される
ように、本実施の形態の制御部３００は、イメージリー
ダ制御部３０１、イメージリーダ部１００より得られた
画像データに必要な補正処理を施す読取信号処理部３０
２、及びプリンタ部の動作を制御するプリンタ制御部３
５１などからなり、各制御部はＣＰＵを中心として構成
される。

【００３２】イメージリーダ制御部３０１は、プラテン
ガラス１１上の原稿の位置を示す位置検出スイッチ（不
図示）からの位置信号に基づいて露光ランプ１３の点灯
を調整し、また、スキャンモータ（不図示）を駆動する
スキャンモータドライバを制御して、スキャナ１２を駆
動し、原稿画像をスキャンする。このスキャン動作によ
りＣＣＤイメージセンサ１８により読み取られた画像信
号は、読取信号処理部３０２で階調データ変換、シェー
ディング補正等の公知の処理が行われる。なお、本実施
の形態の読取信号処理部３０２は、濃度値積算部３０２
１を有し、ここで後述の如く画像データの各画素の階調
値を積算する。積算された値は随時プリンタ制御部３５
１へと送られ、後述のリサイクル現像剤比率の算出に供
される。

【００３３】本実施の形態では、プリンタ制御部３５１
は全体のタイミング制御部も兼ねており、制御ＲＯＭ３
５２に格納されたプログラムにより、データＲＯＭ３５
３に格納された各種データを用いて、半導体レーザドラ
イバ３５８を制御し、上記読取信号処理部３０２で処理
された画像信号に基づき、プリンタヘッド２１内の半導
体レーザ３２１を駆動させて感光体ドラム２３を露光操
作させるとともに、複写制御部３８１を介して作像系、
搬送系の各動作のタイミングを取りながら統一的に制御
する。また、プリント制御部３５１は、後述の所定の期
間ごとに、濃度値積算部３０２１により積算された画像
データの濃度積算値に基づいてリサイクル現像剤比率の
算出も行い、算出されたリサイクル現像剤比率をＲＡＭ
３６１に順次格納する。

【００３４】なお、本実施の形態における「リサイクル
現像剤比率」が、厳密な意味でリサイクル現像剤の現実
の存在比率を意味するものではないのは前述の通りであ
り、あくまで、作像条件の制御を行う必要があるか否か
を判断するための数値として算出される値であるが、本
実施の形態において説明する算出方法に限定されるわけ
ではなく、種々の算出方法を用いることはできる。本実
施の形態の複写機では、ＲＡＭ３６１に格納されたリサ
イクル現像剤比率に基づいて、種々の作像条件の変更を
行うが、制御の詳細については後述する。

【００３５】また、プリンタ制御部３５１には、感光体
ドラム２３上に形成された基準パターンのトナー濃度を
検出するＡＩＤＣセンサＳＥ２１、さらに湿度センサ３
５９、温度センサ３６０などからの検出信号が入力され
る。これらの検出に基づいて、種々の制御が行われる。
例えば、自動濃度制御では、ＡＩＤＣセンサＳＥ２１の
検出値に基づき、予め記録してあるテーブルを用いて、
ＶＢ発生ユニット３２７、ＶＧ発生ユニット３２６を制
御し、帯電チャージャ２６のグリッド電圧ＶＧ及び現像
器２７の現像バイアス電位ＶＢを設定する。これにより
感光体ドラム２３に形成されるトナー像におけるトナー
濃度が制御される。

【００３６】また、転写チャージャ２８に印加する電圧
は、転写ＨＶ（高電圧）ユニット３２８によって制御で
きるようにしてある。また、転写補助チャージャ２８Ａ
の印加電圧、及び分離チャージャ２９の印加電圧も同様
に転写補助ＨＶユニット３２８Ａ、分離ＨＶユニット３
２９によってそれぞれ制御できるようにしている。一
方、現像器２７に設置された磁気センサＳＥ２２の検出
信号もプリンタ制御部３５１に入力されており、プリン
タ制御部３５１は一定のサンプリング時間ごとに、この
検出信号をサンプリングして、その値に基づきトナー補
給ローラ駆動部３２２を介してトナー補給ローラ２７２
の回転を制御し、現像剤中のトナー濃度が常に最適な範
囲内になるように制御している。

【００３７】なお、ＲＡＭ３６１には、操作パネル６０
からユーザにより設定された内容や、上記検出されたト
ナー濃度値およびその他の制御変数が一時的に格納さ
れ、ＥＥＰＲＯＭ３６２には、運転終了時におけるトナ
ー濃度値やリサイクル現像剤比率、メンテナンスのため
の累積コピー枚数などが格納される。（３）制御部３００の処理内容次に、本実施の形態における制御部３００の処理内容に
ついて説明する。（３−１）リサイクル現像剤比率の算出本実施の形態の制御部３００は、まず、読取信号処理部
３０２の濃度値積算部３０２１により積算された画像デ
ータの濃度値に基づいて、リサイクル現像剤比率を算出
する。

【００３８】図４は、リサイクル現像剤比率を算出する
際のプリンタ制御部３５１の処理内容の一例を示すフロ
ーチャートである。同図について説明する前に、まず本
実施の形態で説明するリサイクル現像剤比率の算出の考
え方について説明する。本実施の形態におけるリサイク
ル現像剤比率としては、現像器２７内におけるリサイク
ル現像剤の実際の存在比率の上昇に対応した画像形成を
行うため、当該存在比率の変化について、実際の画像形
成に先立って認識できるような数値を算出するようにし
ている。そのような方法の一例を以下に説明する。

【００３９】まず、リサイクル現像剤比率が、以下に示
す（数１）にて求められるものと考える。なお、この考
え方では、リサイクル現像剤におけるキャリアの存在を
無視し、リサイクルトナーのみを考慮に入れるものとし
ている。リサイクル現像剤中にもキャリアが存在する可
能性はあるものの、量的には微量であると考えられ、現
像器内に存在する現像剤の物性を決定するのは、当該現
像剤に含まれるリサイクルトナーの量であると考えて
も、問題はないと考えられるからである。

【００４０】

【数１】

【００４１】上記（数１）において、Ｄは予め設定され
ている現像器２７中のトナー量を表す。前述の如く、本
実施の形態の複写機においても、磁気センサＳＥ２２を
用いて新規トナー補給の制御を行っているが、当該制御
のために、現像器２７中に存在すべきトナー（リサイク
ルトナーを含む。）の量（理想量）が予めデータＲＯＭ
３５３に記憶されいてるので、当該記憶されている値を
上記（数１）におけるＤの値として用いることができ
る。

【００４２】次に、本実施の形態では、上記（数１）に
おけるトナー回収量を、以下に示す（数２）にて算出す
る。

【００４３】

【数２】

【００４４】ここで、Ｔ１は予め設定された転写効率を
意味する。また、本実施の形態では、上記トナー付着量
を下記の（数３）を用いて算出する。

【００４５】

【数３】

【００４６】トナー付着量は、原稿を読み取って得た画
像データにおける各画素の濃度値（階調値）を各ページ
ごとに積算した値（階調積算値）に、予め設定されてい
る現像効率Ｇを掛け合わせた値として算出する。上述の
如く、感光体ドラム２３上に形成された静電潜像に対し
て付着するトナー量は画素の階調値に比例するという仮
定に基づき、画像データの階調値を積算した値に現像効
率Ｇを掛け合わせることにより、当該画像を一度形成す
る場合のトナーの付着量を求めるようにしたものであ
る。即ち、トナー付着量とは、例えば感光体ドラム２３
等の像担持体上に付着するトナーの量を意味している。

【００４７】ここで、リサイクル現像剤比率が上昇する
と、上記現像効率に変化が現れるとも考えられるが、本
実施の形態では、後述の如く作像条件を制御することに
より現像効率の低下の補償を行うため、現像効率Ｇを一
定としても、特に問題は起きないと考えられる。そし
て、上記（数２）により、トナー付着量に対して、１か
ら予め設定された転写効率Ｔ１を減算した値を掛け合わ
せることによりトナー回収量を求める。ここで、予め設
定された転写効率Ｔ１とは、転写前に像担持体上に付着
しているトナー量の内、転写材上に転写されるトナー量
の割合を意味する。即ち、本来のトナー回収量とは、転
写後に感光体ドラム２３上に残留したトナーだけでな
く、転写ベルト上に拡散したトナーの量も含む概念であ
り、上記の式では、それら残留トナー及び拡散トナーの
全量がクリーニングユニット２４により回収され、リサ
イクル現像剤として現像器２７に供給されるものと仮定
している。ただし、本実施の形態の複写機では、トナー
像の転写位置（感光体ドラム２３と転写チャージャ２８
との間）に転写ベルトが介在していない構成であるか
ら、トナー回収量は、クリーニングユニット２４により
回収されたトナーのみを意味することとなる。

【００４８】ここで、転写効率Ｔ１は固定値としてもよ
いが、通常トナー付着量が多い程転写効率は落ちるの
で、上記（数３）にて算出されるトナー付着量との関係
を予めテーブルとしてデータＲＯＭ３５３に保持してお
き、テーブルに格納された値を用いるようにすることも
できる。次に、上述のように求められるリサイクル現像
剤比率について、以下、その算出のタイミングについて
説明する。

【００４９】図５は、本実施の形態におけるリサイクル
現像剤比率の算出のタイミングについて説明するための
図である。同図に示されるＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、
それぞれのサイクルにおいて、リサイクル現像剤比率が
算出される転写紙枚数の間隔を表している。リサイクル
現像剤比率は、画像形成対象である転写紙の枚数との関
連が大であるため、算出のタイミングを転写紙枚数に基
づいて決定するようにしたものである。濃度値積算部３
０２１は、読取原稿一枚に対応する画像データごとの階
調積算値を順次積算してプリンタ制御部３５１に送って
いる。プリンタ制御部３５１は、送られてきた階調積算
値を順次ＲＡＭ３６１に格納するとともに、それぞれの
原稿の複写枚数（実際に画像が形成される転写紙の枚
数）を考慮して、転写紙一枚ごとに対応する階調積算値
を、転写紙の順番と対応付けてＲＡＭ３６1に順次格納
することができる。

【００５０】そこで、最初のサイクルＣ１においては、
ｔ１枚目から、所定枚数の転写紙分の画像データに対応
する階調積算値を用いてリサイクル現像剤比率を算出す
る。具体的な算出方法については後述する。ｔ３枚目の
画像形成を終了する際には、サイクルＣ１に対応する転
写紙分の階調積算値を用いたリサイクル現像剤比率の算
出が終了するものとすると、ｔ３枚目以降の画像形成
は、サイクルＣ１にて形成された画像に基づいて算出さ
れたリサイクル現像剤比率に基づいた作像条件制御を行
うことができる。

【００５１】次のサイクルＣ２では、最初のサイクルＣ
１に対応する転写紙以後の転写紙に対応する階調積算値
を用いるわけではなく、最初のサイクルＣ１でのリサイ
クル現像剤比率の算出に用いた最後の方の転写紙に対応
する階調積算値をも利用してリサイクル現像剤比率の算
出を行うようにしている。即ち、ｔ３枚目に先立つｔ２
枚目からｔ４枚目までの所定枚数の転写紙に対応する画
像からリサイクル現像剤比率の算出を行い、ｔ４枚目の
画像形成が終了する際に、サイクルＣ２におけるリサイ
クル現像剤比率の算出が終了するものとする。

【００５２】例えば、上記１サイクルに対応する転写紙
の所定枚数が５０枚であったとすると、サイクルＣ１で
は１枚目（ｔ１枚目）から５０枚目（ｔ３枚目）の転写
紙に対応する階調積算値を用いてリサイクル現像剤比率
の算出を行う。具体的には、順次ＲＡＭ３６１に格納さ
れた１枚目の転写紙に対応する階調積算値から、５０枚
目の転写紙に対応する階調積算値を用いてリサイクル現
像剤比率の算出を行い、算出結果をＲＡＭ３６１に格納
する。

【００５３】一方、サイクルＣ２では、５１枚目からの
転写紙に対応する階調積算値ではなく、例えば４１枚目
（ｔ２枚目）から９０枚目（ｔ５枚目）までの合計５０
枚の転写紙に対応する階調積算値を用いてリサイクル現
像剤比率の算出を行う。即ち、４１枚目からの５０枚目
までの転写紙に対応する階調積算値は、サイクルＣ１と
サイクルＣ２の両方におけるリサイクル現像剤比率の算
出に関与することになる。

【００５４】また、最初のサイクルＣ１で算出されたリ
サイクル現像剤比率は、５１枚目の転写紙に対する画像
形成から、９０枚目（ｔ５枚目）の画像形成が終了する
までの間の作像条件制御に用いられ、２番目のサイクル
Ｃ２で算出されたリサイクル現像剤比率は９１枚目から
１３０枚目までの間の作像条件制御に用いることができ
る。それ以後についても同様である。

【００５５】ここで、最初のサイクルＣ１を開始する時
点では、リサイクル現像剤比率は０である必要があるか
ら、例えば、新しい現像器に交換した場合に、その時点
におけるリサイクル現像剤比率をリセットする。このリ
セット処理は、現像器自体に、新品であるという信号を
本体側に送信する構成を備えることにより実現すること
が可能である。具体的には、現像器にタイマ、カウンタ
等を設ける方法等が考えられる。

【００５６】以上に説明したような考え方に基づくリサ
イクル現像剤比率算出の具体的な方法について、以下、
図４のフローチャートを用いて説明する。リサイクル現
像剤比率算出処理において、制御部３００は、イメージ
リーダ制御部３０１により、ＣＣＤ１８を介して順次原
稿画像を読み取り（Ｓ４０１）、濃度値積算部３０２１
が原稿画像一枚ごとの階調値を積算していく（Ｓ４０
２）。プリンタ制御部３５１は、濃度値積算部３０２１
から送られてきた階調積算値に基づいて、当該原稿画像
に対応するトナー付着量を（数３）により算出する（Ｓ
４０３）。

【００５７】プリンタ制御部３５１は、算出されたトナ
ー付着量から、トナー付着量と転写効率との関係を示す
テーブルを参照し、当該原稿画像における転写効率Ｔ１
を取得して（Ｓ４０４）、当該原稿画像をそのまま一枚
の転写紙に複写した場合の、転写紙一枚分に相当するト
ナー回収量を（数２）により算出する（Ｓ４０５）。算
出されたトナー回収量は、転写紙の枚数（画像形成枚
数）と対応付けてＲＡＭ３６１に格納する。

【００５８】ここで、所定枚数の転写紙について、転写
紙ごとの上記トナー回収量の算出が終了したか否かを判
断する（Ｓ４０６）ここでは、例えば前述の所定の転写
紙枚数が５０枚であり、当該サイクルにおいては、４１
枚目から９０枚目までの転写紙に対応するトナー回収量
がリサイクル現像剤比率の算出の対象となるとすれば、
９０枚目の転写紙に対応するトナー回収量までが算出で
きたか否かを判定する。本実施の形態では、最初のサイ
クルＣ１では５０枚目の転写紙に対応するトナー回収量
が算出され、ＲＡＭ３６１に格納された場合に本ステッ
プにおける判定はＹｅｓとなり、二番目のサイクルＣ２
では９０枚目の転写紙に対応するトナー回収量がＲＡＭ
３６１に格納された時点でＹｅｓとなる。三番目のサイ
クルでは１３０枚目に対応する値が格納された時点でＹ
ｅｓとなる。以後も同様である。

【００５９】ステップＳ４０６での判定がＹｅｓとなる
と、当該サイクルにおけるリサイクル現像剤比率を算出
し（Ｓ４０７）、次に、サイクルにおける最後の転写紙
に対する画像の形成が終了するのを待って（Ｓ４０
８）、ＲＡＭ３６１内部のリサイクル現像剤比率格納領
域に格納された数値を更新する（Ｓ４０９）。即ち、サ
イクルＣ１では、５０枚目の転写紙に対応するトナー回
収量が算出された時点で、ステップＳ４０６での判定は
Ｙｅｓとなるが、実際に５０枚目の転写紙への画像形成
が終了するのは、それより後となるので、当該画像形成
が終了するまで、リサイクル現像剤比率の更新を待つよ
うにしたものである。これにより、５１枚目以降の転写
紙に対する画像形成において、更新されたリサイクル現
像剤比率を用いた作像条件制御が行われることになる。

【００６０】その後、プリンタ制御部３５１は、画像読
取処理が終了したか否か、具体的には、画像を形成すべ
き原稿を全て読み終えたか否かを判断し（Ｓ４１０）、
画像読取処理が終了した場合には（Ｓ４１０：Ｙｅ
ｓ）、画像形成処理が終了したか否かを判断する（Ｓ４
１１）。画像読取処理が終了していなければ（Ｓ４１
０：Ｎｏ）、再度原稿画像の読み取りのためステップＳ
４０１へと戻る。

【００６１】ステップＳ４１１において画像形成装置が
終了した場合、即ち、画像を形成すべき転写紙に対する
画像形成が全て終了していれば（Ｓ４１１：Ｙｅｓ）、
画像形成装置のメインルーチンへとリターンする。画像
形成が終了していなければ、画像形成の終了を待って、
上記メインルーチンにリターンする。なお、ここで説明
したリサイクル現像剤比率の算出方法では、算出のタイ
ミングを転写紙枚数に基づいて決定したが、これに限定
されるわけではなく所定枚数の原稿を読み取った場合に
行うようにすることもできる。また、本実施の形態で
は、所定枚数として５０枚と設定し、また、１サイクル
において、４０枚の画像形成終了後の転写紙を次のサイ
クルにおけるリサイクル現像剤比率の算出の対象とした
が、これらの５０枚、４０枚の数値はいずれも任意の設
定が可能である。（３−２）リサイクル現像剤比率に基づく作像条件制御以上のように算出されたリサイクル現像剤比率に基づい
た作像条件制御について、以下に説明する。まず、本実
施の形態では、リサイクル現像剤比率に基づき、リサイ
クル現像剤比率が上昇することによる現像性の低下を補
償するための作像条件制御について説明する。

【００６２】リサイクルトナーは一般に帯電性が落ちる
ため、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜
像への付着の度合いが低下すると考えられる。そこでプ
リンタ制御部３５１は、リサイクル現像剤比率が所定の
値以上となった場合に、現像性が低下しているものと判
定し、現像性の低下を補償するための現像条件の制御を
行う。

【００６３】図６は、本実施の形態におけるプリンタ制
御部３５１の処理内容を示すフローチャートである。な
お、本実施の形態では、同図のような作像条件の制御処
理と並行して、図４に示した処理も実行されており、図
６の処理では、図４の処理によりＲＡＭ３６１の所定領
域に格納されたリサイクル現像剤比率を参照するものと
する。この点については、以下に説明する他の実施の形
態も同様である。

【００６４】図６に示されるように、本実施の形態のプ
リンタ制御部３５１は、リサイクル現像剤比率（図中で
は、「ＲＤＲ」と略して表記する場合もある。以下の図
でも同様である。）が、第１の所定値ｂを上回ったか否
かを判定する（Ｓ６０１）。この第１の所定値ｂは、も
はや作像条件制御によっては現像性の低下を補償できな
くなることを意味する値であり、具体的には、本実施の
形態ではリサイクル現像剤比率が４０％を超えたか否か
を判定する。しかし、この第１の所定値ｂとしては自由
な値を設定することができる。

【００６５】リサイクル現像剤比率が所定値ｂを超えて
いない場合には、プリンタ制御部３５１はリサイクル現
像剤比率が第２の所定値ａ以上であるか否かを判定する
（Ｓ６０２）。この第２の所定値ａは、作像条件制御を
行うことによって現像性の低下を補償する必要が生じる
ことを意味する値であり、具体的には、本実施の形態で
はリサイクル現像剤比率が２０％以上であるか否かを判
定する。しかし、この第２の所定値ａについても自由な
値を設定することが可能である。

【００６６】ステップＳ６０２において、リサイクル現
像剤比率が所定値ａ以上である場合には、現像条件を変
更することにより現像性の低下を補償する（Ｓ６０
３）。具体的に現像性の低下を補償する方法としては、
例えば、以下に列挙するような方法が考えられ、これら
のうち少なくとも一つを制御する。（１）現像ローラ２７６における現像スリーブ２７６Ａ
の回転速度と、感光体ドラム２３の回転速度との比率を
制御し、相対的に現像スリーブ２７６Ａの回転速度を上
げる。このようにすることで、感光体ドラム２３表面へ
の付着に供される現像剤の量が増加するため、現像性の
低下を補償することができる。（２）現像バイアスＶＢとして直流成分に交流成分を重
畳した電圧を印加している場合、または交流電圧を印加
している場合に、ＶＢ発生ユニット３２７を制御するこ
とにより、交流成分の電圧の振幅（Ｖｐｐ）を大きくす
ることによっても、現像性の低下を補償することができ
る。（３）また、ＶＢ発生ユニット３２７を制御することに
より、現像バイアスＶＢにおける交流成分の周波数を大
きくすることによっても現像性の低下が補償できる。し
かし、周波数を上げすぎないように注意が必要である。（４）現像バイアスＶＢとして直流成分に交流成分を重
畳した電圧を印加している場合、または直流電圧を印加
している場合であれば、ＶＢ発生ユニット３２７を制御
することにより、現像バイアスＶＢにおける直流成分の
電圧を上げることにより現像電界を強化することによっ
ても現像性の低下は補償できる。（５）前述のように、本実施の形態の複写機では、現像
器２７に設置された磁気センサＳＥ２２の検出値に基づ
いて、トナー補給ローラ２７２を駆動し、現像剤中のト
ナー濃度が一定となるように制御しているが、当該磁気
センサＳＥ２２の検出値に対する基準値を変更すること
で設定トナー濃度を増加させ、現像器２７中のトナー濃
度を増加させることによっても、現像性の低下を補償す
ることが可能である。

【００６７】上記の条件のうち、同時に制御することが
可能なものについては、二種類以上の制御を同時に行う
ことにより、さらに現像性の低下を補償することもでき
る。ここで、ステップＳ６０１において、リサイクル現
像剤比率が所定値ｂを超えていると判定された場合、即
ち、上記に列挙したような現像条件の制御では現像性の
低下を補償できなくなると考えられる場合には、作像を
強制的に中断し（Ｓ６０４）、現像器内において所定の
時間だけ現像器２７内の現像剤の撹拌を行うことによ
り、トナーの帯電量を安定させるようにする（Ｓ６０
５）。所定時間が経過した後は（Ｓ６０６：Ｙｅｓ）、
リサイクル現像剤比率として所定の値を設定し（Ｓ６０
７）、作像を再開する。

【００６８】なお、ステップＳ６０２において、リサイ
クル現像剤比率が所定の値ａよりも小さくなった場合に
は（Ｓ６０２：Ｎｏ）、変更した現像条件を全て初期値
に復帰させる処理を行う（Ｓ６０８）。作像条件の初期
値はデータＲＯＭ３５３に格納されているため、当該デ
ータＲＯＭ３５３を参照して、復帰処理を行うことがで
きる。

【００６９】以上に説明したような作像条件制御を行う
ことにより、リサイクル現像剤比率が急激に上昇したよ
うな場合でも、柔軟に対応し、良好な画像を形成するこ
とが可能となる。（実施の形態２）本実施の形態では、リサイクル現像剤
比率が上昇することによる転写効率の低下の補償につい
て説明する。

【００７０】上述のリサイクルトナーの物性の特徴か
ら、転写効率も低下するものと考えられる。そこで本実
施の形態のプリンタ制御部３５１は、リサイクル現像剤
比率が所定の値以上となった場合に、転写効率が低下し
ているものと判断し、転写効率の低下を補償するために
転写の条件を制御する。図７は、本実施の形態における
プリンタ制御部３５１の処理内容を示すフローチャート
である。同図に示されるように、本実施の形態のプリン
タ制御部３５１は、リサイクル現像剤比率が所定値以上
になった場合に（Ｓ７０１：Ｙｅｓ）、転写効率の低下
を補償するため転写出力をアップさせる（Ｓ７０２）。
具体的には、転写ＨＶユニット３２８を制御することに
より、転写チャージャ２８による転写電界を強化して転
写効率の低下を補償する。

【００７１】なお、本実施の形態においても、リサイク
ル現像剤比率が所定の値よりも小さくなった場合には
（Ｓ７０１：Ｎｏ）、変更した転写出力を初期値に戻す
処理を行う（Ｓ７０３）。以上に説明したような作像条
件制御を行うことにより、リサイクル現像剤比率が急激
に上昇したような場合でも、柔軟に対応し、良好な画像
を形成することが可能となる。（実施の形態３）本実施の形態でも、第２の実施の形態
と同様に、リサイクル現像剤比率が上昇した場合の転写
効率の低下の補償について説明するが、ここでは、感光
体ドラム２３上に、トナーによる基準パターンを形成し
て、ＡＩＤＣセンサＳＥ２１等を用いて基準パターンを
検出した結果に基づいて感光体ドラム２３上のトナー付
着量を制御するような機構を備える場合における、本発
明の実施の形態を説明する。

【００７２】ここで、基準パターンを形成して、ＡＩＤ
ＣセンサＳＥ２１等を用いて検出した結果に基づいて、
感光体ドラム２３上のトナー付着量を制御する機構と
は、検出されたトナー濃度に基づいて、帯電グリッド電
圧ＶＧ及び現像バイアスＶＢを制御し、感光体ドラム２
３表面のトナー付着量を一定にするような機構をいう。
即ち、本実施の形態のプリンタ制御部３５１は、リサイ
クル現像剤比率が所定の値以上となった場合に、通常の
条件で上記ＶＧ及びＶＢを制御した場合に発生し得る感
光体ドラム２３表面のトナー付着量の減少を補償するた
め、作像条件を制御する。

【００７３】図８は、本実施の形態におけるプリンタ制
御部３５１の処理内容を示すフローチャートである。同
図に示されるように、本実施の形態のプリンタ制御部３
５１は、リサイクル現像剤比率が所定値以上になった場
合に（Ｓ８０１：Ｙｅｓ）、上記機構に用いられるＡＩ
ＤＣセンサＳＥ２１の基準値を高くする（Ｓ８０２）。
このようにＡＩＤＣセンサＳＥ２１の基準値を高くする
ことは、通常の場合よりも、感光体ドラム２３表面のト
ナー付着量が低く検出されることにつながるため、通常
の条件の場合よりも帯電グリッド電圧ＶＧ及び現像バイ
アスＶＢが高く設定されることとなる。従って、感光体
ドラム２３上のトナー付着量が多くなって、上記転写効
率の低下が補償される。

【００７４】なお、本実施の形態においても、リサイク
ル現像剤比率が所定の値よりも小さくなった場合には、
変更した転写出力を初期値に戻す処理を行う（Ｓ８０
３）。以上に説明したような作像条件制御を行うことに
より、リサイクル現像剤比率が急激に上昇したような場
合でも、柔軟に対応し、良好な画像を形成することが可
能となる。（実施の形態４）本実施の形態では、リサイクル現像剤
比率が上昇した場合に生じる、感光体ドラム２３からの
転写紙等の転写材の分離性の上昇、及びそれに伴って発
生するカブリトナーの増加に対処するための作像条件の
制御について説明する。

【００７５】一般にリサイクル現像剤比率が上昇する
と、感光体ドラム２３等の像担持体からの、転写紙等の
転写材の分離性が上昇する（分離しやすくなる）。この
分離性の上昇は、分離時のトナーの飛翔を招き、転写材
上の予期しない位置にトナーが落下してしまう、いわゆ
るカブリトナーの増加の原因となる。そこで、リサイク
ル現像剤比率が所定の値以上となった場合には、カブリ
トナーの増加を防止するために、分離出力の制御を行う
ようにしたものである。

【００７６】一方、例えば第３の実施の形態でも説明し
たように、感光体ドラム２３上のトナー付着量を一定に
するために、帯電チャージャ２６の帯電グリッド電圧Ｖ
Ｇを制御しているような場合においては、ＶＧの電圧値
を高くすることにより感光体ドラム２３の表面電位を高
くすれば、転写材の感光体ドラム２３への静電吸着力が
アップするため、転写材の分離性が低下する。

【００７７】そこで、本実施の形態では、帯電グリッド
電圧ＶＧが所定の値以上である場合であって、リサイク
ル現像剤比率が所定の値以下である場合には、分離出力
をアップすることにより、分離性を確保するようにして
いる。図９は、本実施の形態におけるプリンタ制御部３
５１の処理内容を示すフローチャートである。同図に示
されるように、本実施の形態のプリンタ制御部３５１
は、リサイクル現像剤比率が所定値以上となった場合に
は（Ｓ９０１：Ｙｅｓ）、分離ＨＶユニット３２９を制
御することにより、分離チャージャ２９の出力を低下さ
せる（Ｓ９０２）。

【００７８】一方、ステップＳ９０１において、リサイ
クル現像剤比率が所定の値を下回る場合（Ｓ９０１：Ｎ
ｏ）であって、帯電グリッド電圧ＶＧが所定の値以上で
ある場合（Ｓ９０３：Ｙｅｓ）には、分離ＨＶユニット
を制御することにより、分離チャージャ２９の出力を上
昇させる（Ｓ９０４）。なお、本実施の形態において
も、リサイクル現像剤比率が所定の値よりも小さくなっ
た場合には（Ｓ９０３：Ｎｏ）、変更した作像条件を初
期値に復帰させる処理を行う（Ｓ９０５）。

【００７９】以上に説明したような作像条件制御を行う
ことにより、リサイクル現像剤比率が急激に上昇したよ
うな場合でも、柔軟に対応し、良好な画像を形成するこ
とが可能となる。（実施の形態５）本実施の形態では、転写位置から見
て、転写材搬送方向手前部分に転写補助チャージャ２８
Ａを設けている場合の作像条件制御について説明する。

【００８０】ここで、転写補助チャージャ２８Ａとは、
図１にも示したように、転写チャージャ２８による実際
の転写に先立って電荷を付与するようなものをいう。即
ち、帯電性の落ちているリサイクルトナーが感光体ドラ
ム２３表面に付着している場合に、上記転写補助チャー
ジャ２８Ａによる電荷の付与を行うと、転写に先立って
付着したトナーが飛翔してしまい、カブリトナーの発生
の原因となる。

【００８１】従って、本実施の形態のプリンタ制御部３
５１は、リサイクル現像剤比率が所定の値以上となった
場合に、転写補助チャージャ２８Ａの出力を止めてカブ
リトナーの発生を防止するようにしている。なお、ここ
で、補助転写チャージャ２８Ａの出力を止めてしまうだ
けでなく、出力を弱くするようにしてもよい。図１０
は、本実施の形態におけるプリンタ制御部３５１の処理
内容を示すフローチャートである。同図に示されるよう
に、本実施の形態のプリンタ制御部３５１は、リサイク
ル現像剤比率が所定の値以上となった場合には（Ｓ１０
０１：Ｙｅｓ）、転写補助ＨＶユニット３２８Ａを制御
することにより、転写補助チャージャ２８Ａの出力を停
止させるか、又は低下させる（Ｓ１００２）。

【００８２】なお、本実施の形態においても、リサイク
ル現像剤比率が所定の値よりも小さくなった場合には
（Ｓ１００１：Ｎｏ）、補助転写手段の出力を初期値に
戻す処理を行う（Ｓ１００３）。以上に説明したような
作像条件制御を行うことにより、リサイクル現像剤比率
が急激に上昇したような場合でも、柔軟に対応し、良好
な画像を形成することが可能となる。（実施の形態６）本実施の形態では、現像器２７内に異
物の除去手段を設けることにより、リサイクル現像剤か
ら異物を除去する第１の方法について説明する。図１１
は、本実施の形態における現像器２７の構成を示す概略
断面図である。

【００８３】同図において、図１において説明した現像
器２７と同一の図番を付した部材は、既に説明したもの
と同一のものであるので、詳細な説明は省略する。な
お、同図においては、現像ローラ２７６を、外周側の現
像スリーブ２７６Ａと、内側のマグネットローラ２７６
Ｂとに分けて表示している。２７７は、現像スリーブ２
７６Ａ上に付着するトナーの厚さを規制する規制部材、
２７８ａは、上記異物を回収するために現像器２７に対
して着脱自在に設置された回収ボックスである。

【００８４】ここで、異物とは、例えば、転写紙から発
生した紙粉や、帯電性が落ちすぎて、もはや帯電量が所
定の値に達しなくなったトナーなどをいう。これらの異
物を除去せずに放置すると、現像スリーブ２７６Ａ表面
と、上記規制部材２７７との間にそれらの異物が詰まっ
てしまう現象が発生し、現像スリーブ２７６Ａ上のトナ
ーの付着状態に例えば筋状のノイズが発生してしまうこ
とにより、画像品質の低下を招くことになる。

【００８５】そこで、本実施の形態で説明する第１の方
法では、現像器２７内のトナー撹拌機構の中に異物の除
去手段を設け、上記異物を除去するようにしたものであ
る。具体的には、撹拌ローラ２７４及び撹拌ローラ２７
５のうちの一方の真下部分（図１１の例では、撹拌ロー
ラ２７４の下）に異物を回収するための回収ボックス２
７８ａが設けられている。さらに、後述する如く、回収
ボックス２７８ａの上部に存在する撹拌ローラ２７４
（又は撹拌ローラ２７５）の形状等に工夫を加えること
により、当該回収ボックス２７８ａに異物のみが蓄積さ
れるように構成している。

【００８６】撹拌機構において、上記異物を除去するた
めの撹拌ローラ２７４の構造は種々考えられる。図１２
から図１６は、撹拌ローラ２７４の構成の例を示すため
の図であり、いずれも、現像器２７を図１１右側方向か
ら見た概略断面図である。なお、同図において、トナー
供給ローラ２７２、磁気センサＳＥ２２等は図示を省略
している。

【００８７】まず、第１の方法では、図１２（ａ）に示
すように、撹拌ローラ２７４の軸方向中央部、回収ボッ
クス２７８ａの上部にマグネットのドラム２７９Ｂを内
側に備えたスリーブ２７９Ａを設置し、スリーブ２７９
Ａとドラム２７９Ｂとを、撹拌ローラ駆動部２７４Ａに
より回転駆動する。スリーブ２７９Ａとしては、現像ス
リーブ２７６Ａと同様な材質を用いることが可能であ
り、マグネット２７９Ｂの着磁状態を、図１２（ａ）に
示すように螺旋状としておけば、異物以外は、スリーブ
２７９Ａ表面に付着して、マグネット２７９Ｂの着磁状
態に沿って水平方向に搬送され、回収ボックス２７８ａ
中に落下することなく、回収ボックス２７８ａ上を通過
することができる。一方、帯電性の落ちたリサイクルト
ナーや、非磁性の紙粉等の異物は、スリーブ２７９Ａ表
面に付着することなく、回収ボックス２７８ａ中に落下
するので、もって異物の除去を行うことができる。な
お、図１２（ｂ）は、スリーブ２７９Ａ及びマグネット
２７９ＢのＡ−Ａ線断面図である。同図の例では、スリ
ーブ２７９Ａとドラム２７９Ｂとの間に隙間を設けてい
るが、両者を密着させるようにしてもよい。

【００８８】利用可能な現像剤を搬送しつつ異物の除去
を行うための構成としては、図１３に示すようなものも
考えられる。同図に示す構成は、図１２に示したものと
ほとんど同じであるが、撹拌ローラ２７４の駆動軸が二
重構造となっている点が、図１２に示したものと異なっ
ている。具体的には、軸を二重構造にすることで内部の
マグネットドラム２７９Ｂが回転しないように固定する
一方、撹拌ローラ駆動部２７４Ａにより外部のスリーブ
２７９Ａのみが回転するようにすれば、図１２の例で説
明した例と同様に、利用可能な現像剤を水平方向に搬送
しながら、異物のみを回収ボックス２７８ａに落下させ
ることができる。図１２（ｂ）は、図１３（ａ）に示す
例におけるスリーブ２７９Ａ及びマグネットドラム２７
９Ｂの断面図であるが、図１２に示したものと同一であ
る。ただし、この例ではマグネットを固定するため、両
者の間には隙間を空けることが好ましい。

【００８９】なお、図１４（ｂ）に例を示すように、マ
グネット２７９Ｂの一部に比重の大きい重り部分２７９
Ｃを設けておき、重り部分２７９Ｃの重さによりマグネ
ット２７９Ｂが回転しないようにしておけば、軸を二重
構造とする必要がなくなり、従って、低コストで実現す
ることもできる。即ち、図１４（ａ）に示す構成では、
単にスリーブ２７９Ａによってマグネット２７９Ｂを内
部に空間を空けて封入し、撹拌ローラ駆動部２７４Ａに
よりスリーブ２７９Ａのみを回転させることにより、図
１３に示したものと同様の効果を得ることができる。

【００９０】また、図１５に示す構成は、スリーブ２７
９Ａの表面にもスクリュー部材を設けて、当該スクリュ
ーにより異物以外の現像剤を水平方向に搬送するように
したものである。この場合は、図１５（ｂ）にその断面
図を示すように、マグネット２７９Ｂの着磁状態を螺旋
状とする必要がなく、また、軸を二重構造とする必要も
ない。

【００９１】さらに図１６に示すような構成とすること
もできる。この例は、図１５の例において、スリーブ２
７９Ａ表面に設置していたスクリューの代わりに、現像
器２７の壁面であって、スリーブ２７９Ａに対向する部
分にスクリュー状の現像剤搬送部材を設けるようにした
ものである。図１６（ｂ）に示すようにマグネット２７
９Ｂの着磁状態については図１５に示したものと同一で
あり、また、この場合も軸を二重構造にする必要はな
い。

【００９２】以上に説明したように、撹拌ローラ２７４
（若しくは２７５）の下部に回収ボックス２７８ａを設
け、その上部に、内部にマグネット２７９Ｂを設けたド
ラム状の部材を設け、異物以外の利用可能な現像剤等
が、当該ドラム状部材表面に付着、搬送されるようにす
ることにより、紙粉や、帯電性の低下したトナー等の異
物を回収ボックス２７８ａ中に落下させることができ、
したがって、リサイクルトナーの増加による画質の低下
の防止に寄与するほか、現像スリーブ２７６Ａと規制部
材２７７との間に異物が詰まる現象の発生を防止するこ
とが可能となる。なお、本実施の形態では、回収ボック
ス２７８ａを撹拌ローラ２７４の軸方向中央部の下部に
設けた場合について説明したが、設置位置はこれに限ら
ず、異物の落下による除去が可能な場所であればどこで
もよい。（実施の形態７）次に、異物の除去の第２の方法につい
て説明する。図１７は、本実施の形態における現像器２
７の構成を示す概略断面図である。同図に示されるよう
に、本実施の形態では、現像ローラ２７６の下部に回収
ボックス２７８ｂを設ける。なお、回収ボックス２７８
ｂは、第６の実施の形態と同様、現像器２７に対して着
脱自在な構成としている。

【００９３】まず、本実施の形態における、マグネット
ローラ２７６Ｂの着磁の様子について説明する。図１８
には、本実施の形態におけるマグネットローラ２７６Ｂ
の磁力分布が模式的に示されている。同図に示されるよ
うに、本実施の形態のマグネットローラ２７６Ｂは、そ
の一部が同極着磁されており、隣接するＳ極とＳ極との
間に若干の窪みを有する磁力分布となっている。なお、
図１８に示した例は、マグネットローラ２７６Ｂを回転
させない場合、即ち感光体と対向したＮ極にて常時現像
を行い、当該Ｎ極の下部に位置する同極（Ｓ極）着磁部
にて異物の除去を行う場合の例を示すものである。

【００９４】また、図１９に示した例は、通常の現像時
と異物除去時との間でマグネットローラ２７６Ｂを回動
させる場合の例を示すものである。同図の例では、通常
の現像を行う際には、図１９（ａ）に示すように、Ｎ極
の同極着磁部分が感光体ドラム２３に対向する位置で固
定されて現像に用いられており、異物除去を行う際には
マグネットローラ２７６Ｂを回動させるようにしてい
る。即ち、本実施の形態では、感光体ドラム２３への現
像を行わない場合に、同図（ｂ）に示すように、マグネ
ットローラ２７６Ｂを現像スリーブ２７６Ａとは独立し
て矢印ｂ方向に一定角度回動させ、最終的に図１９
（ｂ）に示すような状態で停止させる。その後、現像ス
リーブ２７６Ａを、通常の現像時とは逆方向に回転させ
るようにしている。このようにすると、現像時とは逆方
向に回転させられた現像スリーブ２７６Ａの表面に付着
したトナーが、同極着磁部分を通過する際に、同極着磁
となっている上記両Ｎ極の間で飛翔するかの如く高速で
移動する。このトナーの高速な移動により、上記紙粉や
帯電性の落ちたトナー等の異物を回収ボックス２７８ｂ
の中に除去することを可能としたものである。なお、上
記トナーの高速移動を生ぜしめるためには、前記同極着
磁部分が図１８に示すようなＳ極同士であっても、図１
９に示されるようなＮ極同士であっても同様の効果が得
られる。また、通常の現像を行う場合、異物除去を行う
場合のマグネットローラ２７６Ｂの設定角度が図１８及
び図１９に示される状態に限定されるわけでないことは
勿論であり、通常の現像及び異物除去が可能な範囲であ
れば、かなりの調整も許容される。

【００９５】ここで、回収ボックス２７８ｂ及び現像ス
リーブ２７６Ａに対向する対向部材２８１には、電源２
８０によりトナーと反対の極性の電圧を印加しておくこ
とが好ましい。この電圧を印加することにより、正常に
帯電したトナーの回収ボックス２７８ｂへの落下を抑制
することができるからである。また、図２０に示すよう
な構成とすることも可能である。同図に示される構成で
は、回収ボックス２７８ｂと現像スリーブ２７６Ａとの
間に回収ローラ２８１、及び掻き取り部材２８２を設置
している。

【００９６】回収ローラ２８１には、電源２８０によ
り、やはりトナーと反対の極性の電圧を印加しておくこ
とが好ましい。この理由については前述したものと同様
であり、正常に帯電したトナーの回収ボックス２７８ｂ
への落下を抑制することにある。また、掻き取り部材２
８２は、回収ローラ２８１の表面の汚れを落とすために
設置したものである。回収ローラ２８１に電圧を印加し
ても、回収ローラ２８１表面に付着したトナーにより印
加電圧の効果が阻害されることを防止するためである。

【００９７】以上に説明したように、本実施の形態の方
法によっても、現像器２７中の現像剤に含有される紙
粉、あるいはリサイクルにより帯電性の低下したトナー
を除去することができ、もって画像品質の劣化を防止す
ることが可能となる。なお、マグネットローラ２７６Ｂ
を回転させ、異物の除去を行うタイミングについては特
に限定されないが、例えばリサイクル現像剤比率が所定
値以上となった場合に、一定枚数の画像形成を行った後
に行うようにしてもよいし、図４のフローチャートにお
いて、画像形成処理（ステップＳ４１１）を終了した場
合に毎回行うようにしてもよい。

【００９８】以上、本発明の種々の実施の形態につい
て、画像形成装置として複写機に適用した場合の例につ
いて説明したが、複写機だけではなく、プリンタやファ
クシミリ装置等、現像剤リサイクル機構を有する種々の
画像形成装置に適用することが可能である。また、リサ
イクル現像剤比率の上昇に対処する作像条件の制御につ
いて、種々の方法について詳細に説明したが、複数の条
件制御を組み合わせることも勿論可能であるし、装置の
設置環境、利用状況等により、最適な制御を行うように
すれば、さらに適切な画像形成を行うことができる。

【００９９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る画
像形成装置によれば、現像器内に存在する現像剤中の、
前記回収された現像剤の割合に関する情報を取得するリ
サイクル現像剤情報取得手段と、前記リサイクル現像剤
情報取得手段により取得された情報に基づいて、少なく
とも一つの作像条件を変更する制御手段とを有するの
で、リサイクル現像剤を格納するために大きな格納手段
を設ける必要がなく、形成すべき画像の内容の変化にも
柔軟に対応して、常時適切な画像を形成することができ
るという効果を奏する。

【０１００】また、現像器中の現像剤から、前記回収さ
れた現像剤に含まれる異物を除去する異物除去手段を有
するようにすれば、転写紙から生じた紙粉や、もはやリ
サイクルに耐えなくなった現像剤等の異物を除去するこ
とができるので、リサイクル現像剤を用いることにより
画質の劣化を防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一適用例としての複写
機の全体構成を示す図である。

【図２】本実施の形態の複写機における現像剤リサイク
ル機構の構成を示す図である。

【図３】本実施の形態における制御部３００の構成を示
す機能ブロック図である。

【図４】リサイクル現像剤比率を求める際の制御部３０
０の処理内容を示すフローチャートである。

【図５】リサイクル現像剤比率の算出のタイミングにつ
いて説明するための図である。

【図６】第１の実施の形態の作像条件制御におけるプリ
ンタ制御部３５１の処理内容を示すフローチャートであ
る。

【図７】第２の実施の形態の作像条件制御におけるプリ
ンタ制御部３５１の処理内容を示すフローチャートであ
る。

【図８】第３の実施の形態の作像条件制御におけるプリ
ンタ制御部３５１の処理内容を示すフローチャートであ
る。

【図９】第４の実施の形態の作像条件制御におけるプリ
ンタ制御部３５１の処理内容を示すフローチャートであ
る。

【図１０】第５の実施の形態の作像条件制御におけるプ
リンタ制御部３５１の処理内容を示すフローチャートで
ある。

【図１１】第６の実施の形態における現像器２７の構成
を示す概略断面図である。

【図１２】（ａ）第６の実施の形態における、撹拌ロー
ラ２７４の構成の一例を示すための概略断面図である。（ｂ）ドラム状部材の断面図である。

【図１３】（ａ）第６の実施の形態における、撹拌ロー
ラ２７４の構成の一例を示すための概略断面図である。（ｂ）ドラム状部材の断面図である。

【図１４】（ａ）第６の実施の形態における、撹拌ロー
ラ２７４の構成の一例を示すための概略断面図である。（ｂ）ドラム状部材の断面図である。

【図１５】（ａ）第６の実施の形態における、撹拌ロー
ラ２７４の構成の一例を示すための概略断面図である。（ｂ）ドラム状部材の断面図である。

【図１６】（ａ）第６の実施の形態における、撹拌ロー
ラ２７４の構成の一例を示すための概略断面図である。（ｂ）ドラム状部材の断面図である。

【図１７】第７の実施の形態における現像器２７の構成
を示す概略断面図である。

【図１８】第７の実施の形態におけるマグネットローラ
２７６Ｂの磁力分布、及びマグネットローラ２７６Ｂを
回動させることなく異物除去を行う場合の状態について
模式的に示す図である。

【図１９】（ａ）通常の現像処理を行う際の、マグネッ
トローラ２７６Ｂの状態を模式的に示す図である。（ｂ）異物を除去する際の、マグネットローラ２７６Ｂ
の状態について模式的に示す図である。

【図２０】第７の実施の形態における、回収ボックス２
７８ｂ近辺の別の構成の一例を模式的に示す図である。

【符号の説明】

２３感光体ドラム２４クリーニングユニット２６帯電チャージャ２７現像器２７６現像ローラ２７６Ａ現像スリーブ２７６Ｂマグネットローラ２７６１現像ローラ駆動部２７８ａ回収ボックス２７８ｂ回収ボックス２８転写チャージャ２８Ａ転写補助チャージャ２９分離チャージャ３００制御部３０２読取信号処理部３０２１濃度値積算部３２６ＶＧ発生ユニット３２７ＶＢ発生ユニット３２８転写ＨＶユニット３２８Ａ転写補助ＨＶユニット３２９分離ＨＶユニット３５１プリンタ制御部４００現像剤リサイクル機構ＳＥ２１ＡＩＤＣセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡崎太大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者芳賀正安大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者中神康宏大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DA10 DA50 DD07 EA03 EA04 EA05 EC06 EC20 ED08 ED09 ED24 EE07 EF06 EF09 EF13 EH10 2H032 AA02 BA01 BA05 BA27 CA01 CA15 DA03 DA22 DA30 2H034 EA00 2H073 AA02 BA04 BA25 BA43 CA03 CA13 2H077 AA37 AD06 AD36 DA03 DA10 DA24 DA42 DB08 DB12 DB13 DB14 DB15 DB25 EA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一度現像に供されたが、転写
材上に転写されなかった現像剤を現像器へ回収して、リ
サイクルするようにした画像形成装置において、現像器内に存在する現像剤中の、前記回収された現像剤
の割合に関する情報を取得するリサイクル現像剤情報取
得手段と、前記リサイクル現像剤情報取得手段により取得された情
報に基づいて、少なくとも一つの作像条件を変更する制
御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記リサイクル現像剤情報取得手段により取得された情
報により示される割合が第１の所定の値以上となった場
合に、現像条件を変更することを特徴とする請求項１に
記載の画像形成装置。
【請求項３】前記制御手段は、次の（ａ）から（ｅ）に示す現像条件の変更のうち、少
なくとも一つを実行することを特徴とする請求項２に記
載の画像形成装置。（ａ）像担持体の回転速度に対する現像スリーブの回転
速度の比を大きくする。（ｂ）現像バイアスとして印加する電圧の交流成分の振
幅を大きくする。（ｃ）現像バイアスとして印加する電圧の交流成分の周
波数を大きくする。（ｄ）現像バイアスとして印加する電圧の直流成分の電
圧を大きくする。（ｅ）現像器中のトナー濃度を一定に制御するためのト
ナー濃度検出センサが現像器中に備えられている場合に
おいて、当該センサの基準値を変更し、現像器中に存在
すべきトナーの濃度の設定を大きくする。
【請求項４】前記制御手段は、前記リサイクル現像剤情報取得手段により取得された情
報により示される割合が第２の所定の値を超えた場合
に、作像を中止し、現像器内の現像剤を所定の時間撹拌
させることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形
成装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記リサイクル現像剤情報取得手段により取得された情
報により示される割合が所定の値以上となった場合に、
転写条件を変更することを特徴とする請求項１に記載の
画像形成装置。
【請求項６】前記制御手段は、転写出力を大きくすることを特徴とする請求項５に記載
の画像形成装置。
【請求項７】前記画像形成装置はさらに、像担持体上に付着しているトナー量を検出することによ
り、像担持体上に付着させるべきトナー量を制御する付
着トナー量制御手段を有し、前記制御手段は、前記リサイクル現像剤情報取得手段により取得された情
報により示される割合が所定の値以上となった場合に、
前記付着トナー量制御手段の設定を変更し、像担持体上
に付着させるべきトナー量を多くすることを特徴とする
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記制御手段は、前記リサイクル現像剤情報取得手段により取得された情
報により示される割合が所定の値以上となった場合に、
像担持体と、所定の転写材とを分離する際の条件を変更
することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記制御手段は、分離出力を小さくすることを特徴とする請求項８に記載
の画像形成装置。
【請求項１０】前記画像形成装置はさらに、像担持体上に付着しているトナー量を検出した結果に基
づいて、像担持体表面の電位と、現像バイアスの値とを
設定し、像担持体上に付着させるべきトナー量を制御す
る付着トナー量制御手段を有し、前記制御手段は、前記リサイクル現像剤情報取得手段により取得された情
報により示される割合が所定の値を下回る場合であっ
て、前記像担持体表面の電位として設定された値が所定
の値以上である場合に、分離出力を大きくすることを特
徴とする請求項１、８又は９のいずれかに記載の画像形
成装置。
【請求項１１】前記画像形成装置はさらに、像担持体から転写材へのトナーの転写を補助する転写補
助手段を有し、前記制御手段は、前記リサイクル現像剤情報取得手段により取得された情
報により示される割合が所定の値以上となった場合に、
前記転写補助手段による転写補助の条件を変更すること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記制御手段は、前記転写補助手段の動作を中止することを特徴とする請
求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記転写補助手段は、像担持体表面に対向して備えられ、像担持体に対して転
写補助電界を発生させる転写補助チャージャであって、前記制御手段は、前記転写補助チャージャの出力を小さくするように制御
することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装
置。
【請求項１４】前記制御手段は、前記リサイクル現像剤情報取得手段により取得された情
報により示される割合が所定の値を下回った場合に、変
更された作像条件を初期値に戻すことを特徴とする請求
項１から１３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記画像形成装置はさらに、現像器中の現像剤から、前記回収された現像剤に含まれ
る異物を除去する異物除去手段を有することを特徴とす
る請求項１から１４のいずれかに記載の画像形成装置。