JP2007025266A - 画像形成装置およびリサイクルシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 回収されたトナーが再利用しやすいトナー回収を行なう画像形成装置を提案する。
【解決手段】 カラープリンタ１０は、二次転写後の中間転写ベルト１２に残留する廃トナーを回収するクリーナ３８Ａと、一次転写後、二次転写されていないリサイクルトナーを回収するリサイクルクリーナ３８Ｂと備える。リサイクルクリーナ３８Ｂは、画像安定化処理の際に、中間転写ベルト１２に１色ずつ間隔を保って一次転写された各色トナー画像から一色ずつ所定量のトナーを回収してリサイクルトナーボックス４０Ｂに格納する。リサイクルトナーボックス４０Ｂに格納されたリサイクルトナーは作像部２０Ｒに供給されて、試し印刷等、品質を重要視しない印刷に用いられる。
【選択図】 図１

Description

この発明は画像形成装置およびリサイクルシステムに関し、特に、電子写真方式の画像形成装置およびリサイクルシステムに関する。

従来の画像形成装置では、一次転写後に感光体ドラムに残留したトナーが回収されたり、あるいは二次転写後に中間転写体に残留したトナーが回収されたりすることが多い。

従来の画像形成装置において回収されたトナーをリサイクルする技術は多く提案されており、たとえば特許文献１では、各色現像器に加えて黒色作像専用のリサイクル現像器を備え、トナー画像が転写ベルトに転写された後に、各色作像ごとに感光体ドラム表面に残留したトナーを回収して、リサイクル現像器で用いる技術が開示されている。特許文献１に開示されているカラー画像形成装置によれば、回収されたカラートナーの色味を予測し、色味に応じて黒トナーを補給してリサイクルすることで、黒トナーに近い画質を得ることができる。

また、以下の特許文献２では、複数の、各色に対応した現像装置を含む画像形成装置であって、第１色トナー画像が中間転写体に転写された後に、感光体ドラム表面に残留するトナーが、現像装置ごとに対応する清掃装置によって回収されてその現像装置のトナーホッパーへ搬送され、再利用される画像形成システムが開示されている。

また、以下の特許文献３では、リサイクルトナーを使用する現像器と新しいトナーのみを使用する現像器との２つの現像器を備えて、用紙に転写した後に感光体ドラム表面に残留するトナーを回収し、上記リサイクルトナーを使用する現像器に供給する画像形成装置が開示されている。
特開２００２−４０７４８号公報 特開平８−１５９７２号公報 特開平９−３１９２２０号公報

しかしながら、特許文献１および２に開示されているトナーリサイクル技術では、感光体から中間転写体への一次転写工程後に感光体に残留するトナーを回収して再利用するため、不良帯電トナーが多かったり、転写工程による劣化があったりなどして、リサイクルトナーの品質、ひいては再生画質に問題が生じることがある。

また、特許文献３に開示されているトナーリサイクル技術では、感光体から用紙への転写工程後に感光体に残留するトナーを回収して再利用するため、リサイクルトナーに用紙の紙粉が混入し、リサイクルトナーの品質を低下させるという問題がある。

さらに、上記各特許文献に開示されている各技術では、いずれも転写工程後の残留トナーを回収するため、残留するトナーの量を正確に予測することは難しく、所望の色味のリサイクルトナーを得ることは困難であった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、回収されたトナーや、トナーとキャリアとを含む現像剤が再利用しやすいトナー等の回収を行なう画像形成装置およびリサイクルシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像に対して現像剤を供給し、所定の条件で、単一色のパターン画像を形成する現像手段と、静電潜像担持体からパターン画像の一次転写を受けて、印刷媒体に二次転写するための転写ベルト等の中間転写体と、一次転写後、二次転写を行なっていない状態のパターン画像に対応する現像剤を、中間転写体から回収する回収手段と、回収された現像剤を現像手段に供給する供給手段とを備える。

また、上記現像手段は、互いに異なる単一色のパターン画像をそれぞれ形成する複数の現像器を含み、回収手段は、一次転写後、二次転写を行なっていない状態の複数のパターン画像から、色別に選択的に現像剤を回収することが好ましい。

また、上記パターン画像は、たとえば画像安定化処理等の現像手段の調整に用いられるパターン画像であり、回収手段は、調整時に中間転写体に転写されるパターン画像から現像剤を回収することが好ましい。

また、現像手段は、回収された前記現像剤を再利用するリサイクル現像器を含み、供給手段は、回収された現像剤を、リサイクル現像器に供給することが好ましい。

さらに、画像形成装置は、供給手段で供給される回収された現像剤の色味を指定する指定手段と、その指定に基づいて、回収手段での現像剤の回収量を色別に制御する制御手段とを備えることが好ましい。

本発明の他の局面に従うと、リサイクルシステムは、画像形成装置の現像手段により、所定の条件で、静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像に対応する単一色のパターン画像の一次転写を受けた転写ベルト等の中間転写体から、一次転写後、印刷媒体への二次転写を行なっていない状態のパターン画像に対応する現像剤を回収する回収手段と、回収された現像剤を画像形成装置の現像手段に供給する供給手段とを備える。

また、画像形成装置において、現像手段は、互いに異なる単一色のパターン画像をそれぞれ形成する複数の現像器を含み、回収手段は、一次転写後、二次転写を行なっていない状態の複数のパターン画像から、色別に選択的に現像剤を回収ことが好ましい。

また、上記パターン画像は、現像手段の調整に用いられるパターン画像であり、回収手段は、調整時に中間転写体に転写されるパターン画像から現像剤を回収することが好ましい。

また、画像形成装置において、現像手段は、回収された現像剤を再利用するリサイクル現像器を含み、供給手段は、回収された現像剤を、リサイクル現像器に供給することが好ましい。

さらに、リサイクルシステムは、供給手段で供給される回収された現像剤の色味を指定する指定手段と、その指定に基づいて、回収手段での現像剤の回収量を色別に制御する制御手段とを備えることが好ましい。

本発明にかかる画像形成装置またはリサイクルシステムによれば、中間転写体に一次転写され、かつ、印刷媒体に二次転写される前のパターン画像から現像剤を回収するため、リサイクルトナーの品質が向上し、ひいては、良好な再生画像を得ることができる。

また、複数色のパターン画像から色別に選択的に現像剤を回収するようにすれば、回収する現像剤の量を色別に調整することが可能となり、所望の色味のリサイクル現像剤を得ることができる。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

本実施の形態においては、本発明にかかる画像形成装置をタンデム方式のデジタルカラープリンタ（以下、プリンタという）で適用する場合について説明するが、本発明にかかる画像形成装置はプリンタに限定されず、ファクシミリ装置やＭＦＰなどであってもよい。また、印刷方式もタンデム方式やデジタル方式に限定されず、カラープリンタでなくモノクロプリンタであってもよい。

カラータンデム画像形成装置は、各々現像器を含んだ４色の作像部が中間転写体である中間転写ベルトに沿って列設されて構成され、それぞれに形成された各色のトナー画像を上記中間転写ベルトに転写し（一次転写）、各色トナーの重ね合わせにより多色画像を形成する。さらに、中間転写ベルト上で重ね合わされた画像を印刷媒体である用紙上に転写し（二次転写）、定着工程を経て出力する。

図１は、本発明にかかる画像形成装置が適用される、本実施の形態にかかるプリンタ１０の概略構成を示す模式的断面図である。

図１を参照して、プリンタ１０は、ローラ１４，１６，１８により弛まないように懸架され、ローラ１６が図１中で反時計回りに回転することで、所定速度で図１中矢印Ａ方向に回転する無端ベルトである中間転写ベルト１２と、中間転写ベルト１２に沿って所定間隔で配置されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）各色トナーに対応する作像部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、後述するリサイクルトナーに対応する作像部２０Ｒ（作像部２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ，２０Ｒを代表させて作像部２０とする）と、中間転写ベルト１２を介してローラ１８と対をなす二次転写ローラ３４と、中間転写ベルト１２のローラ１６で支持された部分に、中間転写ベルト１２に接触／離間可能であって、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留するトナー（一成分現像剤）、またはトナーおよびキャリア（二成分現像剤）（以下、これらを代表させてトナーと称する）を掻きとり、廃トナーボックス４０Ａ，リサイクルトナーボックス４０Ｂ内に各々回収するクリーナ３８Ａ，リサイクルクリーナ３８Ｂと、印刷媒体である用紙Ｓを収納する給紙カセット４２と、給紙カセット４２から送り出されてきた用紙Ｓを中間転写ベルト１２上のトナー像との同期をとって二次転写領域３６に給紙する用紙搬送部４８と、二次転写されたトナー像を用紙Ｓに定着させる定着部５０と、印刷された用紙を排出する排紙トレイ１１と、中間転写ベルト１２上のトナーの付着量を検出する濃度センサ１と、ユーザの指示操作を入力する操作パネル６０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などからなる制御部７０とを含んで構成される。

さらに、上記作像部２０は、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ，２２Ｒ（これらを代表させて感光体ドラム２２とする）と、各感光体ドラム２２の表面を均一に帯電させる帯電チャージャ２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ，２４Ｒ（これらを代表させて帯電チャージャ２４とする）と、画像データを構成する各色データに基づいて各感光体ドラム２２にレーザビームを出力して、均一に帯電された各感光体ドラム２２の表面に、画像データに応じた露光を行なって静電潜像を形成するプリントヘッド２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ，２６Ｒ（これらを代表させてプリントヘッド２６とする）と、各感光体ドラム２２の表面に形成された静電潜像を各色のトナーで現像し、トナー像を形成する現像器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ，２８Ｒ（これらを代表させて現像器２８とする）と、各感光体ドラム２２の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１２上に一次転写する、各感光体ドラム２２と中間転写ベルト１２を介して対をなす転写チャージャ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ，３０Ｒ（これらを代表させて転写チャージャ３０とする）と、一次転写後に各感光体ドラム２２の表面に残留するトナーを回収するクリーナ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ，３２Ｒ（これらを代表させてクリーナ３２とする）とを含んで構成される。

本実施の形態にかかるプリンタ１０は、廃トナーとリサイクルトナーとを選択的に回収する手段として上記クリーナ３８Ａ，３８Ｂを備える。リサイクルクリーナ３８Ｂは、クリーナ３８Ａよりも中間転写ベルト１２の回転方向の上流側に設けられる。

ここで、廃トナーとは、一次転写後に中間転写ベルト１２から回収される、残留したトナーであって、再利用されることなく廃トナーボックス４０Ａに収容され、廃棄されるトナーをいう。また、リサイクルトナーとは、一次転写後に用紙へ二次転写されていない、中間転写ベルト１２から回収されるトナーであって、リサイクルトナーボックス４０Ｂに収容された後に、作像部２０Ｒで再利用されるトナーをいう。

上記クリーナ３８Ａと廃トナーボックス４０Ａとは、従来の画像形成装置に備えられるものと同様である。上記リサイクルクリーナ３８Ｂとリサイクルトナーボックス４０Ｂについては後述する。

リサイクルトナーボックス４０Ｂと作像部２０Ｒとの間には搬送部２が備えられる。搬送部２は、制御部７０からの制御信号にしたがって、リサイクルトナーボックス４０Ｂ内に回収されたリサイクルトナーを現像器２８Ｒに供給する。

操作パネル６０は、ユーザの指示操作に基づいた操作信号を制御部７０に入力する。
制御部７０は、操作パネル６０から入力された操作信号に基づいて所定のプログラムを実行することで、外部装置や画像読取装置などから入力された画像信号に対して所定の画像処理を施し、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの各色に色変換したデジタル信号を作成する。作成されたデジタル信号は、制御部７０からプリントヘッド２６に入力される。また、必要に応じて図１に示される各部に対して用紙搬送部駆動用モータ制御用、二次転写ローラ駆動用モータ制御用等の制御信号を出力し、印刷を実行させる。

制御部７０からプリントヘッド２６に出力されるデジタル信号は、上記画像処理に基づいて、上記画像を形成するための、シアン用の画像色データＣ、マゼンタ用の画像色データＭ、イエロー用の画像色データＹ、ブラック用の画像色データＫ、およびリサイクル用の画像色データＲ、または後述する画像安定化処理等に使用するパターン画像用のデータなどが該当する。

プリントヘッド２６は、制御部７０から入力された画像色データＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，Ｒやパターン画像用のデータなどに基づいて、各感光体ドラム２２にレーザビームを出力する。

各作像部２０において、上記制御信号、およびデジタル信号に基づいて露光、現像、および転写が行なわれて、各色のトナー像が中間転写ベルト１２上に重合わせられる（一次転写）。

上記二次転写ローラ３４は可動式であって、中間転写ベルト１２と接触／非接触となる位置へ切替えられる。上記二次転写ローラ３４と中間転写ベルト１２との接触する領域は転写領域３６を構成し、給紙カセット４２から搬送された用紙Ｓは用紙搬送部４８によって転写領域３６に供給される。二次転写ローラ３４に所定の転写電位が印加された状態で、転写領域３６に供給された用紙Ｓに中間転写ベルト１２が接触することで、中間転写ベルト１２上に重合わせられたトナー像が用紙Ｓに二次転写される。

トナー像が転写された用紙Ｓは、定着部５０に備えられる定着ローラ対により加熱される。これにより、トナーは溶かされて用紙Ｓに定着する。その後、用紙Ｓは排紙トレイ１１に排出される。

二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留するトナーは、クリーナ３８Ａにより廃トナーボックス４０Ａに回収される。

電子写真式の作像プロセスでは、温度や湿度等の環境によって画像の品質が影響を受けやすい。そのため、画像の品質を担保するために、通常、電源投入時や、印刷の指示があったときや所定枚数印字したときなどの所定のタイミングで感光体ドラム上や中間転写ベルト上のトナーの付着を濃度センサで検出して、画像の品質を安定化させるための処理である画像安定化処理が実行される。本実施の形態では、印刷の指示があったときに画像安定化処理が実行されるものとする。

なお、画像安定化処理とは、電子写真方式の画像形成装置の出力画像が、環境や機械のばらつきによらず安定した濃度と階調再現とで得られるよう、機械内部の状態をセンサで自己診断し、画像形成装置の感光体の帯電電圧やレーザ光量などを切替える処理をいう。

画像安定化処理の代表的なものとして、たとえば、感光体や中間転写ベルト上に所定の濃度のパターン画像を形成し、そのパターン画像の濃度をセンサで読取って、読取った濃度値から、感光体の帯電電圧、現像バイアス電圧、レーザ光量等の設定値を決める制御がある。

図２は、本実施の形態にかかるプリンタ１０において、画像安定化時に中間転写ベルト１２に転写されるパターン画像の具体例を示す図である。

図２に示されるパターン画像は、各作像部２０が制御部７０から入力された、パターン画像を転写するためのデジタル信号にしたがって中間転写ベルト１２に転写されるものであって、上記デジタル信号には、各色のパターンの面積、濃度、およびパターン間の長さ等が含まれる。

作像部２０が図１に示される並び順で配置される場合、画像安定化処理が開始されると、イエロー（Ｙ）に対応した作像部２０Ｙは、制御部７０から入力された上記デジタル信号にしたがって所定長さのイエロー（Ｙ）のパターンを指定された濃度で中間転写ベルト１２上に一次転写し、所定時間後にマゼンタ（Ｍ）に対応した作像部２０Ｍも、制御部７０から入力されたデジタル信号にしたがって所定長さのマゼンタ（Ｍ）のパターンを指定された濃度で中間転写ベルト１２上に一次転写する。同様にして、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）のパターンが指定された濃度で中間転写ベルト１２上に一次転写される。

この結果、図２に示されるように、画像安定化処理においては、長さＬの中間転写ベルト１２上に、各作像部２０によって各色が一色ずつ所定間隔Ｈを保って帯状のパターンが転写される。

濃度センサ１は、図２に示されたパターン画像の、各色トナーの濃度をセンシングし、センシング結果を制御部７０に入力する。

制御部７０は、所定のプログラムを実行して画像安定化処理を実行し、濃度センサ１から入力された各色トナー濃度、および各色のパターンの面積に基づいて中間転写ベルト１２上の各色トナーの付着量を算出して、必要に応じて作像部２０等に対して画像の品質を安定化させるための制御信号を出力する。画像安定化処理の結果は、以降のカラー印刷に反映される。また、記憶装置に記憶される。

また、制御部７０は、画像安定化処理において、リサイクルクリーナ３８Ｂの動作を制御する制御信号をリサイクルクリーナ３８Ｂに対して出力する。

リサイクルクリーナ３８Ｂは、制御部７０から入力された制御信号にしたがって所定のタイミングで中間転写ベルト１２に接触することで中間転写ベルト１２に転写されたトナーを１色ずつ所定量回収し、リサイクルトナーボックス４０Ｂに収納する。リサイクルクリーナ３８Ｂにおいて回収後にさらに中間転写ベルト１２に残留するトナーは、クリーナ３８Ａにより廃トナーボックス４０Ａに回収される。

リサイクルクリーナ３８Ｂでリサイクルトナーボックス４０Ｂ内に回収されたリサイクルトナーは、上述のように搬送部２によって作像部２０Ｒの現像器２８Ｒに供給され、作像部２０Ｒでの現像に用いられる。

作像部２０Ｒでの現像は試し印刷などの高画質を必要としない印刷に用いられ、本実施の形態にかかるプリンタ１０ではその色調が設定可能となっている。

図３は、操作パネル６０に表示される。リサイクルトナーを用いて印刷する際の色調を設定するための設定画面の具体例を示す図である。

図３を参照して、設定画面においては、リサイクルトナーにおける各色トナーの混合比がトナー色ごとに設定可能となっている。ユーザは、設定画面において、トナー色ごとに操作パネル６０を構成する数字キーで具体的な比率（パーセンテージや比率等）を入力することができる。なお、図３のように設定がパーセンテージである場合には、４色のトナーの、混合比の設定が順に入力され、３色目まで入力された時点で、残る１色の混合比が、合計が１００％になるように自動的に算出されてもよい。また、操作パネル６０に色見本を選択可能に表示させて、所望の色見本の選択を受付けることで、当該色見本に対応して記憶されている比率が自動的に設定される構成であってもよい。設定されたリサイクルトナーにおける各色トナーの混合比は、記憶装置に記憶される。

制御部７０は、所定のプログラムを実行して、操作パネル６０から入力された、リサイクルトナーにおける各トナーの混合比、画像安定化時に形成される各色のパターン画像に使用されるトナーの量、およびこれまで回収された各色トナーの量の積算値に基づいてリサイクルクリーナ３８Ｂで回収する各色トナーの量を算出し、リサイクルクリーナ３８Ｂの動作を制御する制御信号をリサイクルクリーナ３８Ｂに対して出力する。

図４は、本実施の形態にかかるプリンタ１０で、カラー印刷が指示された際に実行される処理を示すフローチャートである。図４のフローチャートに示される処理は、制御部７０が外部装置から入力されるカラー印刷を指示する信号に基づいて所定のプログラムを実行し、図１に示される各部を制御することで実現される。

図４を参照して、ステップＳ１０１でカラー印刷の指示信号を受付けると、ステップＳ１０３で制御部７０において画像安定化処理を開始する。画像安定化処理としては、公知の技術を用いることができる。

画像安定化処理が開始されると、制御部７０は、始めに、ステップＳ１０５で記憶装置から前回の画像安定化処理における各色トナーの消費量を呼出し、記憶された前回の画像安定化処理の処理結果を参照して、ステップＳ１０７で今回の画像安定化処理における各色トナーの消費量を決定して調整する。

続いて、制御部７０は、ステップＳ１０９で、上記設定画面において設定された、リサイクルトナーにおける各色トナーの混合比を呼出し、ステップＳ１１１で、濃度センサ１から入力されたトナー濃度、およびパターンの面積に基づいて中間転写ベルト１２上の各色のパターン画像のトナーの付着量を検出し、ステップＳ１１３において、リサイクルトナーを回収する必要があるか否かを判断する。

ステップＳ１１３では、前回回収されたリサイクルトナー量、および現在リサイクルトナーボックス４０Ｂ内にあるリサイクルトナーの量を記憶装置から呼出し、ステップＳ１０９で呼出された設定された混合比となるように、リサイクルトナーの回収量を算出する。

具体的には、ステップＳ１０９で呼出された上記設定画面において設定された、リサイクルトナーにおける各色トナーの混合比がＹ：Ｍ：Ｃ：Ｋ＝１：１：１：１（リサイクルトナーが灰色）である場合であって、Ｎ回目の画像安定化処理が実行されるときにステップＳ１１３で呼出される（Ｎ−１）回目の画像安定化処理におけるリサイクルトナー回収量／リサイクルトナーボックス４０Ｂ内のリサイクルトナーの量が以下である場合、
イエロー（Ｙ）…１０／５７
マゼンタ（Ｍ）…１０／６２
シアン（Ｃ）…… ８／５８
ブラック（Ｋ）…１２／６０
上記ステップＳ１１３では、各色リサイクルトナーの回収量が、
イエロー（Ｙ）…１０＋４
マゼンタ（Ｍ）… ９＋０
シアン（Ｃ）……１０＋３
ブラック（Ｋ）… ９＋２
と算出される。上記回収量が回収されることで、リサイクルトナーボックス４０Ｂ内のリサイクルトナー量は、各色７１となり、上記混合比が満たされる。

なお、設定された混合比がいずれか１色のトナーを１００％とする混合比である場合、各色トナーの回収量を調整することなく、指定された１色のトナーをリサイクルトナーとして回収すればよい。

ステップＳ１１３において、リサイクルトナーの回収が必要であると判断された場合、つまり上記回収量が算出された場合（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、制御部７０はリサイクルクリーナ３８Ｂの動作を制御する制御信号をリサイクルクリーナ３８Ｂに対して出力し、リサイクルクリーナ３８Ｂにリサイクルトナーの回収を開始させる（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１５でのリサイクルトナー回収を開始するタイミングは、作像部２０から入力される転写チャージャ３０が一次転写を開始したタイミングに関する情報と、中間転写ベルト１２の長さＬと、中間転写ベルト１２の回転速度ｖとから制御部７０において算出される。

ステップＳ１１５でリサイクルトナーの回収が開始すると、制御部７０において、算出されたリサイクルトナーの回収量と、濃度センサ１から入力されるトナー濃度と、パターンの面積（中間転写ベルト１２の幅方向の長さ）と、中間転写ベルト１２の回転速度ｖとから、リサイクルトナーの回収を終了するタイミングが算出され、ステップＳ１１７では、制御部７０において上記タイミングが監視される。または、ステップＳ１０７で決定された今回の画像安定化処理におけるトナーの消費量と、パターンの面積（中間転写ベルト１２の幅方向の長さ）と、中間転写ベルト１２の回転速度ｖとから、一次転写が終了するタイミングが監視される。ステップＳ１１５で開始されたリサイクルトナーの回収は、上記タイミングのうちいずれか早い方のタイミングが検出されるまで連続する（ステップＳ１１７でＮＯ）。

上記タイミングのうちいずれか早い方のタイミングが検出されると（ステップＳ１１７でＹＥＳ）、制御部７０はリサイクルクリーナ３８Ｂの動作を制御する制御信号をリサイクルクリーナ３８Ｂに対して出力し、リサイクルクリーナ３８Ｂにリサイクルトナーの回収を終了させる（ステップＳ１１９）。同時に、制御部７０はクリーナ３８Ａの動作を制御する制御信号をクリーナ３８Ａに対して出力し、クリーナ３８Ａに中間転写ベルト１２に残留する廃トナーの回収を開始させ（ステップＳ１２１）、所定時間後に終了させる（ステップＳ１２３）。回収された廃トナーは廃トナーボックス４０Ａに収納される。クリーナ３８Ａで回収される廃トナーの量は、濃度センサ１から入力されるトナー濃度と、パターンの面積（中間転写ベルト１２の幅方向の長さ）とから得られるトナー付着量からリサイクルトナーの回収量を減じた量となる。

上記ステップＳ１１３において、制御部７０でリサイクルトナーが不要であると判断された場合には（ステップＳ１１３でＮＯ）、上記ステップＳ１１５，Ｓ１１７，Ｓ１１９の処理はスキップされて、上述のクリーナ３８Ａでの中間転写ベルト１２に残留する廃トナーの回収のみ実行される。

上記ステップＳ１０５〜Ｓ１２３の処理に平行して、濃度センサ１で検知されたトナー濃度に基づいて、ステップＳ１０３で制御部７０において開始された公知の画像安定化処理が行なわれており、上記ステップＳ１１１〜Ｓ１２３の処理が各色トナーについて実行されたことが確認されると（ステップＳ１２５でＹＥＳ）、制御部７０は画像安定化処理を終了して（ステップＳ１２７）、ユーザから指示されたカラー印刷を行なうための印刷処理を実行する（ステップＳ１２９）。ステップＳ１２９での印刷処理は、通常のタンデム方式のデジタルカラープリンタにおける印刷処理であって、本発明の本質ではないため、ここでの詳細な説明は行なわない。

上記処理で回収されたリサイクルトナーは、搬送部２によってリサイクルトナーボックス４０Ｂから作像部２０Ｒに供給されて、品質優先度の低い画像形成時に利用される。

本実施の形態にかかるプリンタ１０で画像安定化処理において上述の処理が実行されることで、リサイクルクリーナ３８Ｂは本発明において特長的な動作を行なうよう制御される。

図５は、本実施の形態にかかるプリンタ１０での画像安定化処理開始からの各部の動作タイミングの一例を説明する図である。図５（Ａ）は、作像部２０での一次転写のタイミングを示す図であり、ＯＮは一次転写動作中、ＯＦＦは一次転写動作外を示す。図５（Ｂ）は、作像部２０で中間転写ベルト１２上に一次転写されるパターンを示す図である。図５（Ｃ）は、リサイクルクリーナ３８Ｂの動作タイミングを示す図であり、ＯＮはリサイクルトナー回収中、ＯＦＦはリサイクルトナー回収外を示す。図５（Ｄ）は、クリーナ３８Ａの動作タイミングを示す図であり、ＯＮは廃トナー回収中、ＯＦＦは廃トナー回収外を示す。

図５を参照して、ある色（たとえばＹ）に対応した作像部２０（Ｙ）では、図５（Ａ）に示されるタイミングで、画像安定化処理開始から一次転写が行なわれ、図５（Ｂ）に示されるように、図５（Ａ）に示されるタイミングと同期して中間転写ベルト１２上にその色のパターンが一次転写される。

図５（Ｃ）に示されるように、リサイクルクリーナ３８Ｂは、画像安定化処理開始から上記パターンの開始位置がリサイクルクリーナ３８Ｂに到達するまでの所定時間Ｄ経過後に、リサイクルトナーの回収を開始し、制御部７０からの制御信号にしたがって所定時間Ｔ１の間リサイクルトナーを回収し、その後、制御部７０からの制御信号にしたがって回収を終了する。クリーナ３８Ａは、図５（Ｄ）に示されるように、上記リサイクルトナー回収の終了と同期して、中間転写ベルト１２上に残留する廃トナーの回収を開始し、所定のタイミングで終了する。

クリーナ３８Ａおよびリサイクルクリーナ３８Ｂが上記タイミングで動作することで、図５（Ｂ）に示されるように、中間転写ベルト１２上のパターンのうち、リサイクルクリーナ３８Ｂの動作時間Ｔ１に対応した長さＷ１分のトナーはリサイクルトナーとしてリサイクルクリーナ３８Ｂに回収され、残りの長さＷ２分のトナーは廃トナーとしてクリーナ３８Ａに回収される。

なお、本実施の形態においては、廃トナーとリサイクルトナーとを選択的に回収する手段として、クリーナ３８Ａおよびリサイクルクリーナ３８Ｂが備えられて、上記タイミングで動作する具体例が示されたが、上述のように、リサイクルクリーナ３８Ｂは、クリーナ３８Ａよりも中間転写ベルト１２の回転方向の上流側に設けられているため、クリーナ３８Ａを中間転写ベルト１２に接触させたままとしても、リサイクルクリーナ３８Ｂが中間転写ベルト１２に接触してリサイクルトナーを回収しているときにはクリーナ３８Ａでの廃トナーの回収が行なわれず、リサイクルクリーナ３８Ｂが中間転写ベルト１２から離れてリサイクルトナーの回収を行なっていないとき（ＯＦＦのとき）にはクリーナ３８Ａで廃トナーが回収される。すなわち、廃トナーとリサイクルトナーとを選択的に回収する手段の他の具体例として、クリーナ３８Ａおよびリサイクルクリーナ３８Ｂが、図１に示されるように、リサイクルクリーナ３８Ｂがクリーナ３８Ａよりも中間転写ベルト１２の回転方向の上流側に設けられ、リサイクルクリーナ３８Ｂのみが上記タイミングで動作してもよい。この場合、上記ステップＳ１２１でのクリーナ３８Ａにおける廃トナー回収の開始は、上記処理順に限定されず、クリーナ３８Ａとリサイクルクリーナ３８Ｂとが図６に示されるようなタイミングで動作してもよい。

図６は、本実施の形態にかかるプリンタ１０での画像安定化処理開始からのクリーナ３８Ａおよびリサイクルクリーナ３８Ｂの動作タイミングの、他の例を説明する図であって、図６（Ａ）はリサイクルクリーナ３８Ｂの動作タイミングを示す図であり、図６（Ｂ）はクリーナ３８Ａの動作タイミングを示す図である。

図６を参照して、クリーナ３８Ａは、リサイクルクリーナ３８Ｂでリサイクルトナーの回収を開始するタイミングと同じタイミングで中間転写ベルト１２に接触し、リサイクルクリーナ３８Ｂの回収終了後、所定のタイミングまで廃トナーの回収を続けてもよい。クリーナ３８Ａおよびリサイクルクリーナ３８Ｂがこのようなタイミングで動作することでも、中間転写ベルト１２上のパターンのうち、リサイクルクリーナ３８Ｂの動作時間Ｔ１に対応した長さ分のトナーはリサイクルトナーとしてリサイクルクリーナ３８Ｂに回収され、リサイクルクリーナ３８Ｂが動作終了後クリーナ３８Ａのみが動作している時間Ｔ３に対応した長さ分のトナーは廃トナーとしてクリーナ３８Ａに回収される。

さらに、廃トナーとリサイクルトナーとを選択的に回収する手段の他の具体例として、クリーナ３８Ａのみが備えられて、制御部７０が図５（Ｃ），（Ｄ）に示されるクリーナ３８Ａおよびリサイクルクリーナ３８Ｂの動作タイミングで動作させることで、クリーナ３８Ａを用いて選択的に廃トナーとリサイクルトナーとが回収されてもよい。

また、制御部７０は、リサイクルクリーナ３８Ｂの機能をオン・オフする制御を行なって、リサイクルクリーナ３８Ｂに上記回収を実行させずに、通常のプリンタと同様に廃トナーの回収のみ行なうようにしてもよい。

本実施の形態にかかるプリンタ１０においては、上述のように中間転写ベルト上で各色のトナーが混合しておらず、各色トナーの付着量の検出される画像安定化時にリサイクルトナー回収が実行されるため、任意の混合比のリサイクルトナーが得られる。また、未使用トナーとリサイクルトナーとが混合することがない。また、二次転写後に回収する場合のように紙粉がトナーに混合することがない。このため、本実施の形態にかかるプリンタ１０では、リサイクルしやすいトナーの回収が実現される。

回収されたリサイクルトナーは画質優先度の低い画像生成に利用することができ、結果としてプリンタ１０でのトナー消費量を削減することができる。また、廃トナーとして廃棄するトナーの量も削減することができるため、廃トナーボックスがサイズダウンでき、プリンタ１０の小型化を図ることができる。さらに、廃棄量を減少させることで、廃棄にかかる環境への影響も抑えることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態にかかるタンデム方式のデジタルカラープリンタである、プリンタ１０の概略構成を示す模式的断面図である。 プリンタ１０において、画像安定化時に中間転写ベルト１２に転写されるパターン画像の具体例を示す図である。 設定画面の具体例を示す図である。 本実施の形態にかかるプリンタ１０で、カラー印刷が指示された際に実行される処理を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかるプリンタ１０での画像安定化処理開始からの各部の動作タイミングの一例を説明する図である。 本実施の形態にかかるプリンタ１０での画像安定化処理開始からの各部の動作タイミングを他の例を説明する図である。

符号の説明

１ 濃度センサ、２ 搬送部、１０ プリンタ、１２ 中間転写ベルト、１４，１６，１８ ローラ、２０，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ，２０Ｒ 作像部、２２，２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ，２２Ｒ 感光体ドラム、２４，２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ，２４Ｒ 帯電チャージャ、２６，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ，２６Ｒ プリントヘッド、２８，２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋ，２８Ｒ 現像器、３０，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ，３０Ｒ 転写チャージャ、３４ 二次転写ローラ、３２，３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ，３２Ｒ，３８Ａ クリーナ、３８Ｂ リサイクルクリーナ、４０Ａ 廃トナーボックス、４０Ｂ リサイクルトナーボックス、４２ 給紙カセット、４８ 用紙搬送部、５０ 定着部、１１ 排紙トレイ、６０ 操作パネル、７０ 制御部、Ｓ 用紙。

Claims (10)

1. 静電潜像担持体と、
   前記静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像に対して現像剤を供給し、所定の条件で、単一色のパターン画像を形成する現像手段と、
   前記静電潜像担持体から前記パターン画像の一次転写を受けて、印刷媒体に二次転写するための中間転写体と、
   前記一次転写後、前記二次転写を行なっていない状態の前記パターン画像に対応する現像剤を、前記中間転写体から回収する回収手段と、
   前記回収された前記現像剤を前記現像手段に供給する供給手段とを備える、画像形成装置。
2. 前記現像手段は、互いに異なる単一色のパターン画像をそれぞれ形成する複数の現像器を含み、
   前記回収手段は、前記一次転写後、前記二次転写を行なっていない状態の前記複数のパターン画像から、色別に選択的に前記現像剤を回収する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記パターン画像は、前記現像手段の調整に用いられるパターン画像であり、前記回収手段は、前記調整時に前記中間転写体に転写される前記パターン画像から前記現像剤を回収する、請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記現像手段は、前記回収された前記現像剤を再利用するリサイクル現像器を含み、
   前記供給手段は、前記回収された前記現像剤を、前記リサイクル現像器に供給する、請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記供給手段で供給される前記回収された前記現像剤の色味を指定する指定手段と、
   前記指定に基づいて、前記回収手段での前記現像剤の回収量を色別に制御する制御手段とをさらに備える、請求項２に記載の画像形成装置。
6. 画像形成装置の現像手段により、所定の条件で、静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像に対応する単一色のパターン画像の一次転写を受けた中間転写体から、前記一次転写後、印刷媒体への二次転写を行なっていない状態の前記パターン画像に対応する現像剤を回収する回収手段と、
   前記回収された前記現像剤を前記画像形成装置の前記現像手段に供給する供給手段とを備える、リサイクルシステム。
7. 前記画像形成装置において、前記現像手段は、互いに異なる単一色のパターン画像をそれぞれ形成する複数の現像器を含み、
   前記回収手段は、前記一次転写後、前記二次転写を行なっていない状態の前記複数のパターン画像から、色別に選択的に前記現像剤を回収する、請求項６に記載のリサイクルシステム。
8. 前記パターン画像は、前記現像手段の調整に用いられるパターン画像であり、前記回収手段は、前記調整時に前記中間転写体に転写される前記パターン画像から前記現像剤を回収する、請求項６に記載のリサイクルシステム。
9. 前記画像形成装置において、前記現像手段は、前記回収された前記現像剤を再利用するリサイクル現像器を含み、
   前記供給手段は、前記回収された前記現像剤を、前記リサイクル現像器に供給する、請求項６に記載のリサイクルシステム。
10. 前記供給手段で供給される前記回収された前記現像剤の色味を指定する指定手段と、
    前記指定に基づいて、前記回収手段での前記現像剤の回収量を色別に制御する制御手段とをさらに備える、請求項７に記載のリサイクルシステム。

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