JP2008170510A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数色が混在した回収カラートナーをリサイクルして使用するフルカラーの画像形成装置において、色再現性の良好な画像を得る。
【解決手段】複数の現像装置より形成される単色トナー像を重ね合わせたカラートナー像を中間転写ベルト上から回収した回収カラートナーを黒用現像装置に戻すトナーリサイクル装置が、回収カラートナー中の各色のトナー比率を検知するトナー比率検知手段８１０と、トナー比率検知手段８１０の検知結果に基づき回収カラートナー中の黒色以外の各色のトナー比率が所定の比率になるように各色の調合分を算出する調合トナー量算出手段８２０と、調合トナー量算出手段の算出結果に基づき各色のトナーパターンを作成するトナーパターン作成手段８３０を有し、トナーパターン作成手段により作成されたトナーパターンを中間転写ベルト上より回収して回収カラートナーに調合する。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に係り、詳しくは、フルカラー画像形成装置のトナーリサイクルに関するものである。

近年、ランニングコストの低減や環境への負荷低減が求められる中、トナーの再利用をおこなうトナーリサイクル装置を採用するものが多くなっている。トナーリサイクル装置としては、単色トナー像を担持する感光体からの回収トナーのリサイクルはもちろんのこと、単色トナー像を重ね合わせたカラートナー像を担持する中間転写体等から回収される回収カラートナーのリサイクルが望まれている。

しかしながら、回収カラートナー中には複数色が混在しているのでそれぞれの色の現像装置に戻すことはできない。そこで、特許文献１では、回収カラートナーを黒用現像装置に戻して黒用トナーとしてリサイクルを行うものが提案されている。

しかし、回収カラートナーに含まれる各色の比率が異なるため、黄み、青み、赤み等の色みの影響がでて良好な黒色再現性を得られないことがある。そこで、特許文献２では、回収カラートナーの色みの影響を抑えるため、黒用現像装置に補給される全補給トナーに対する回収カラートナーの混合比を規定するものが提案されている。さらに、回収カラートナーの色みの影響を精度良く避けるため、特許文献３では、回収カラートナー中の各色トナー比率検知手段を設け、回収カラートナー中の黒色トナー比率に応じて、全補給トナーに対する回収カラートナーの混合比を変化させるものが提案されている。

また、特許文献４では、タンデム型の画像形成装置において、回収カラートナーを戻す回収トナー専用現像装置を設け、色再現性が重視されない場合は、回収トナー専用現像装置を用いて現像を行い、重視される場合は回収トナー専用現像装置を用いないで現像をおこなうものを提案している。さらに、特許文献５では、形成する画像の色分解データと、回収カラートナー中のトナー比率検知手段により検出されたトナー比率データとに基づき、形成する画像の色分解データの各色現像装置により現像する割合と、回収トナー専用現像装置により現像する割合とを決めるものが提案されている。

特開２００４−２０６６１号公報 特開平８−６３０６７号公報 特開２００６−１８０５０号公報 特開２０００−３５７０３号公報 特開２００６−３０５１９号公報

上述のように複数色が混在した回収カラートナーをリサイクルするものとして種々のものが提案されているが、特許文献２、３の装置は、黒色現像装置に供給する回収カラートナーの全補給トナーに対する割合を規定するだけのものなので、各色の比率による黄み、青み、赤み等の色みの影響に精妙に対応するものではない。また、特許文献４，５の装置では、回収トナー専用現像装置を設けるため、大型化してしまうというデメリットがある。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、複数色が混在した回収カラートナーをリサイクルして使用するフルカラーの画像形成装置において、色再現性の良好な画像を得ることのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、少なくとも黒色を含む複数の単色トナー像を形成する複数の現像装置と、該現像装置により形成される単色トナー像を重ね合わせたカラートナー像を担持する像担持体と、該像担持体上のカラートナー像を記録媒体に転写する転写装置と、該像担持体上から転写残カラートナーを回収する回収装置と、該回収された回収カラートナーを該黒色トナー像を形成する現像装置に戻すトナーリサイクル装置とを備えたフルカラーの画像形成装置において、上記トナーリサイクル装置が、上記回収カラートナー中の各色のトナー比率を検知するトナー比率検知手段と、該トナー比率検知手段の検知結果に基づき該回収カラートナー中の黒色以外の各色のトナー比率が所定の比率になるように該回収カラートナーに調合する各色の調合分を算出する調合トナー量算出手段と、該調合トナー量算出手段の算出結果に基づき各色のトナーを該回収カラートナーに調合する調合手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記調合トナー量算出手段は上記回収カラートナー中の各色のトナー比率がほぼ等しくなるように各色調合分を算出することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記調合手段は、該調合トナー量算出手段の算出結果に基づき各色のトナーパターンを作成して上記像担持体上に担持させるトナーパターン作成手段を有し、該トナーパターン作成手段により作成されたトナーパターンを該像担持体上より回収して上記回収カラートナーに調合することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記トナーパターン作成手段は上記トナーパターンを上記像担持体の像担持可能幅全域に均等に担持されるように作成することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４の画像形成装置において、上記トナーパターン作成手段は上記トナーパターンを画像形成装置のジョブ毎に作成することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３または４の画像形成装置において、上記トナーパターン作成手段は上記トナーパターンを画像形成装置のページ毎に作成することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の画像形成装置において、上記黒色トナー像を形成する現像装置に補給される全補給トナーに対する上記回収カラートナーの混合比を、所定の割合にするトナー補給手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、上記像担持体は中間転写体であることを特徴とするものである。

本発明においては、回収カラートナー中の各色のトナー比率に応じて、各色のトナー比率が所定の比率になるように各色のトナーを回収カラートナーに調合する。調合された回収カラートナー中の各色のトナー比率は望ましい所定の比率になるため、回収カラートナーを黒色現像装置に戻して黒色トナーとするリサイクルでも、良好な黒色再現性が得られる。また、別途、回収トナー専用現像装置等を設ける必要がないので装置の大型化を避けられる。

以上、本発明によれば、複数色が混在した回収カラートナーをリサイクルして使用するフルカラーの画像形成装置において、色再現性の良好な画像を得ることのできるという優れた効果がある。

以下、本発明を、画像形成装置である電子写真式フルカラー複写機（以下「カラー複写機」という）に適用した一実施形態について説明する。図１は、同カラー複写機の概略構成図である。図１中、１００はカラー複写機本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００はカラー複写機本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。

カラー複写機本体１００には、中央に、中間転写体としての中間転写ベルト１０を設けている。この中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回され、図中時計回りに回転搬送可能となっている。３つの支持ローラのうち第２の支持ローラ１５の左には、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７が設けられている。また、第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写ベルト１０上には、その搬送方向に沿って、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの４つの画像形成部１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが横に並べて配置されている。なお、添字Ｙはイエロー、Ｃはシアン、Ｍはマゼンタ、Ｋは黒を示している。個々の画像形成部１８は、像担持体としてのドラム状の感光体４０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのまわりに、後で詳細に説明する帯電装置、現像装置、１次転写装置、感光体クリーニング装置、除電装置などを備えている。また、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの４つの画像形成部１８の上には、露光装置２１が設けられている。これららが、４つの画像形成部１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋにより、各感光体４０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に互いに異なる色のトナー画像を形成して重ね合わせる画像形成手段としてのタンデム画像形成部２０が構成されている。

また、中間転写ベルト１０を挟んでタンデム画像形成部２０と反対の側には、２次転写手段としての２次転写装置２２を備えている。この２次転写装置２２は、２つのローラに、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写ベルト１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写ベルト１０上の画像を転写材としての転写紙に転写する。また、２次転写位置の転写紙搬送方向下流側には、転写紙上の転写画像を定着する定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てた構成となっている。また、２次転写装置２２及び定着装置２５の下側には、タンデム画像形成部２０と平行に、転写紙の両面に画像を記録すべく転写紙を反転する転写紙反転装置２８を備えている。

上記構成のカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。

また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成部１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで感光体４０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを回転して各感光体４０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にそれぞれ、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの単色トナー画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の搬送とともに、それらの単色トナー画像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。

一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから転写紙を繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送してカラー複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写紙を繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に転写紙を送り込み、２次転写装置２２で転写して転写紙上にカラー画像を記録する。画像転写後の転写紙は、搬送ベルト２４で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画が像定着された後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。

一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７で表面に残留する残留トナーが除去され、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。

次に、タンデム画像形成部２０の個々の画像形成部について説明する。この４つの画像形成部１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、トナーリサイクルに関する構成、動作について異なる点があるが、それ以外はほぼ同じ構成、動作をおこなうので、ここでは同じ部分を添字を省略して説明する。トナーリサイクルに関する異なる点については、後で詳しく説明する。

図２は、画像形成部１８の概略構成図である。画像形成部１８は、感光体４０のまわりに、帯電装置６０、現像装置６１、１次転写装置６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４などを備えてなる。感光体４０は、図示例では、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状であるが、無端ベルト状であってもよい。

なお、画像形成部１８は、少なくとも感光体４０と現像装置６１とを一体的に支持してプロセスカートリッジ１８０を形成し、カラー複写機本体１００に対して一括して着脱自在としてメンテナンス性を向上するようにしてもよい。例えば、図３に示すように、感光体４０と現像装置６１と帯電装置６０と感光体クリーニング装置６３とを一体的に支持してプロセスカートリッジ１８０を形成してもよい。また、複数の画像形成部１８又は全ての画像形成部１８を一体的に支持してプロセスカートリッジ１８０を形成してもよい。

帯電装置６０はローラ状であり、感光体４０に接触して電圧を印加することによりその感光体４０の帯電を行う。もちろん、非接触のスコロトロンチャージャで帯電を行うこともできる。

現像装置６１は、磁性キャリアと非磁性のトナーとを含む二成分現像剤を使用し、攪拌部６６と現像部６７とを備えている。

現像部６７は、現像ケース７０の開口を通して感光体４０と対向する現像剤担持体としての現像スリーブ６５が設けられており、現像スリーブ６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体４０に転移させるものである。また、現像スリーブ６５の表面に対して一定距離で離間した隙間をもって保持された現像剤規制部材７３が設けられている。現像スリーブ６５は、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状を持ち、内部には複数のマグネット７２が配設されている。マグネット７２は、固定されているために現像剤が所定の場所を通過するときに磁力を作用させられるようになっている。マグネット７２は、例えば、現像剤規制部材７３の箇所から現像スリーブ６５の回転方向にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３の５磁極を有する。現像剤は、マグネット７２により磁気ブラシを形成され、現像スリーブ６５上に担持される。現像スリーブ６５は、現像剤の磁気ブラシを形成した、マグネット７２のＳ１側の現像領域に、感光体４０に対向して配設されている。

攪拌部６６は、二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ６５に供給付着させるものであり、現像部６７よりも低い位置にある。攪拌部６６には、平行な２本のスクリュ６８が設けられ、２本のスクリュ６８の間は、両端部を除いて仕切り板６９で仕切られている。また、現像ケース７０にはトナー濃度センサ７１が取り付けられている。

上記構成の現像装置６１では、攪拌部６６で２本のスクリュ６８は、二成分現像剤を攪拌しながら搬送循環し、現像部６７の現像スリーブ６５に供給する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、マグネット７２により汲み上げて保持され、現像スリーブ６５上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ６５の回転とともに、現像剤規制部材７３によって適正な量に穂切りされる。切り落とされた現像剤は、攪拌部６６に戻される。現像スリーブ６５上の現像剤のうちトナーは、現像スリーブ６５に印加された現像バイアス電圧により感光体４０に転移して感光体４０上の静電潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ６５上に残った現像剤は、マグネット７２の磁力がないところで現像スリーブ６５から離れて攪拌部６６に戻る。この繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ７１で検知してトナーホッパー（不図示）より攪拌部６６にトナーが補給される。

感光体クリーニング装置６３は、先端が感光体４０に押し当てられる例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備えている。また、クリーニング性を高めるために外周を感光体４０に接触ブラシを併用している。図２では、外周を感光体４０に接触導電性のファーブラシ７６を矢印方向に回転自在に備える。また、ファーブラシ７６にバイアスを印加する金属製の電界ローラ７７を矢印方向に回転自在に備え、その電界ローラ７７にはスクレーパ７８の先端が押し当てられている。

上記構成の感光体クリーニング装置６３では、感光体４０に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ７６によって感光体４０上の残留トナーが除去される。ファーブラシ７６に付着したトナーは、ファーブラシ７６に対してカウンタ方向に接触して回転するバイアスを印加された電界ローラ７７によって取り除かれる。電界ローラ７７に付着されたトナーは、スクレーパ７８でクリーニングされる。

このような画像形成部１８において、感光体４０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体４０の表面が一様に帯電され、次いでスキャナ３００の読み取り内容に応じて露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌが照射され、感光体４０上に静電潜像が形成される。その後、現像装置６１によりトナーが付着され静電潜像が可視像化され、その可視像が１次転写装置６２で中間転写ベルト１０上に転写される。画像転写後の感光体４０の表面は、感光体クリーニング装置６３で残留トナーが除去されて清掃され、除電装置６４で除電されて再度の画像形成に備える。

次に、本実施形態のカラー複写機１００にて最も特徴的なトナーリサイクルについて説明する。カラー複写機１００は、中間転写体クリーニング装置１７にて中間転写ベルト１０上より除去されたトナーを黒用現像装置６１に戻してリサイクルをおこなうトナーリサイクル装置８００を備えている。トナーリサイクル装置８００は、回収カラートナーを黒用現像装置６１Ｋに搬送する回収カラートナー搬送装置８０１を備えている。また、黒用現像装置６１の攪拌部６６がユニット手前側に伸びており、この伸びた部分の上部に位置したリサイクル黒トナーホッパー８５０を備えている。

カラー複写機１００では、各色の感光体４０上に形成されたイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を中間転写ベルト１０上に順に重ねて、転写紙に転写する。中間転写体クリーニング装置１７は、クリーニングブレード１７１で中間転写ベルト１０上に残った残留トナーをクリーニングして回収する。回収された残留トナーは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナーが混在した状態であり、以下、回収カラートナーと呼ぶ。中間転写体クリーニング装置１７内の回収スクリュ１７２は、回収カラートナーを中間転写体クリーニング装置１７の片側に寄せる。回収カラートナー搬送装置８０１は片側に寄せられた回収カラートナーを黒用現像装置６１Ｋのリサイクル黒トナーホッパー８５０に搬送する。リサイクル黒トナーホッパー８５０では補給ロ−ラ８５１が設けられている。補給ローラ８５１は回転することで回収カラートナーをリサイクル黒トナーホッパー８５０内で攪拌しながらリサイクルトナーとして黒用現像装置６１Ｋの攪拌部６６Ｋに補給する。回収カラートナー搬送装置８００は図示のようなスクリュ搬送でも良いし、不図示のモーノポンプを用いても良い。

現像装置６１Ｋの攪拌部６６Ｋでは、平行な２本のスクリュ６８により黒トナーとリサイクルトナーを現像剤に均一になるよう攪拌した後、現像スリ−ブ６５に送る。これにより、トナーが均一に混合し経時でも安定して再利用される。

現像装置６１Ｋの攪拌部６６Ｋへのトナー補給は、トナー濃度センサ７１で現像剤中のトナー濃度と、Ｐセンサ（不表示）で感光体４０または中間転写ベルト１０上の画像濃度を検知結果に基づき、現像剤中のトナー濃度を一定に保ち作像条件の変化に対応して画像濃度を一定に制御するようにおこなわれる。具体的には、画素カウントデ−タと狙いの付着量および補給能力からトナー補給量を決定し、トナーホッパー（不図示）とリサイクル黒トナーホッパー８５０とからトナーを補給する。なお、黒用現像装置６１Ｋへのトナー補給に際して現像剤特性の安定化のため、リサイクル黒トナーホッパー８５０からのリサククルトナーの補給量は全補給トナーに対する１０％相当量を目安となるように、補給ロ−ラ８５１の回転を調整する。

ここで、回収カラートナーのイエロー、シアン、マゼンタの比率は画像パタ−ンにより異なるため、各色の比率による色味の影響があり色再現性が悪くなってしまう場合がある。そこで、本実施形態のカラー複写機１００では、回収カラートナー中の各色比率が所定の比率になるように、回収カラートナーへ新たに各色トナーを調合する調合手段を設ける。図４は、回収カラートナーへの調合手段制御部のブロック図である。回収カラートナーへの調合手段制御部としては、回収カラートナー中のイエロー、シアン、マゼンタの比率を検出するトナー比率検出手段８１０と、トナー比率検出手段８１０の検出結果に基づき回収カラートナー中のイエロー、シアン、マゼンタのトナー比率が所定の比率になるように回収カラートナーに調合する各色の調合分を算出する調合トナー量算出手段８２０と、調合トナー量算出手段８２０の算出結果に基づき各色のトナーパターンを各感光体４０Ｙ，Ｃ，Ｍ上に作成して中間転写ベルト１０上に担持させるトナーパターン作成手段８３０とを設ける。この中間転写ベルト１０上に担持された各色トナーパターンを中間転写体クリーニング装置１７にて回収し、回収カラートナー搬送装置８００によりリサイクル黒トナーホッパー８５０に搬送し、回収カラートナーに調合する。これにより、リサイクル黒トナーホッパー８５０中の回収カラートナーのイエロー、シアン、マゼンタのトナー比率は所定の比率になるので、黒用現像装置６１Ｋに補給される回収カラートナーを、黄み、青み、赤み等の色みの少ないリサイクル黒トナーとして利用することができる。

トナー比率検出手段８１０は、画像パタ−ンの各色の画素カウントに基づき各色画像比率と、中間転写ベルトから転写紙への転写率とをもとに、中間転写クリーニング装置１７により回収される回収カラートナー中に含まれる各色トナー比率を検出する。

調合トナー量算出手段８２０は、トナー比率検出手段８１０の検出結果に基づき、回収カラートナー中のイエロー、シアン、マゼンタのトナー比率が所定の比率になるように、回収カラートナーに調合する各色の調合分を算出する。なお、ここでトナー比率とはトナー重量比率をあらわす。トナー比率としては、黒色再現性を良好にするために、イエロー、シアン、マゼンタの比率がほぼ１：１：１とになるようにすることが望ましい。具体的には、トナー比率の最も多い色に対しての他の色の不足分を算出する。

トナーパターン作成手段８３０は、調合トナー量算出手段８２０の算出結果に基づき、1ジョブ終了後またはペ-ジ間の各感光体４０Ｙ，Ｃ，Ｍ上の画像形成領域外に不足分のトナーパターンを作成し、転写して中間転写ベルト１０上に担持させる。このトナーパターンは、画像形成時の回収カラートナーと同様、中間転写体クリーニング装置１７にて回収され、回収カラートナー搬送装置８００によりリサイクル黒トナーホッパー８５０に搬送される。そして、回収カラートナーに調合される。

このような調合を1ジョブ終了後に行うことで、リサイクル黒トナーホッパー８５０内での各色トナー比率をジョブ毎に安定したものにできる。また、ページ間で行うことで、さらに安定したものにできると共に、リサイクルのために作像装置の回転所要時間も低減できるため、作像装置寿命にも有利であるという。

図５は、回収カラートナーの混色比率とブラックトナー色差の関係を示したグラフである。図５は、物体の色を表わすポピュラ−なＬ*ａ*ｂ*色空間において、隣接比較でも色差が感じられない厳格な色差規格を満足するとされる色差である０.８以下に収まり、本来の黒と区別できない黒画像品質の維持を図ることができることを示している。これは、イエロー単色を混色したものに比べて大きな違いが見られる。

図６は、中間転写ベルト１０上に作像したページ間（画像間）のイエロー、マゼンタの調合トナーパターンの例を示したものである。これは、回収カラートナーは赤青味がかっており、各色トナー比率は、シアンＣ＞マゼンタＭ＝イエローＹと、シアンの比率が多く、マゼンタとイエローはほぼ等しい場合である。この場合、イエロー、シアン、マゼンタの比率がほぼ１：１：１とになるようにするために、回収カラートナーに調合するイエローのＹトナーパターンと、マゼンタのＭトナーパターンを画像領域外に作成する。

図７は、他の調合トナーパターンの例である。この場合も、回収カラートナーは赤青味がかっており、各色トナー比率はシアンＣ＞マゼンタＭ＞イエローＹと、シアンの比率が最も多く、次いでマゼンタ、イエローの順である。このため、イエロー、シアン、マゼンタの比率がほぼ１：１：１とになるようにするために、回収カラートナーに調合するイエローのＹトナーパターンを２行、マゼンタのＭトナーパターンを１行作成する。Ｙトナーパターンは、極端に太くならなければ、複数行のラインを太くして１行にしても良いが、ページ間距離等の制限がなければ、複数行にした方が好ましい。

また、トナーパターン作成手段８３０により作成される各色トナーパターンは、中間転写ベルト１０の幅方向（書込みの主走査方向）の作像可能幅全域にバランスよく配置し、各色トナーパターンが合わさったラインａが作像可能幅全域にできるだけ均等になるようにする。これにより、中間転写体クリーニング装置１７のクリーニングブレ−ド１７１の全域でトナーを回収するようになり、クリーニングブレ−ド１７１の偏磨耗を防止し、経時にクリーニング不良のない安定した画像品質を保つことができる。また、別途トナーの混合攪拌手段を設けることなく、各トナーパターンが搬送中に自然に混ざり黒色としての色むらが低減できる効果が得られる。

さらに、図８のように、トナーパターン作成手段８３０により作成される各色トナーパターンが合わさったラインｂが作像可能幅全域に直線状になるようにすると、中間転写クリーニング装置１７への負荷がさらに小さくなり、回収されるトナーパターンがさらに混合しやすい状態になる。

なお、このような回収カラートナー中のトナー比率に基づく各色トナーの回収カラートナーへの調合手段としては、上記トナートナーパターン作成手段８３０を用いる方法の他、直接各色トナーをリサイクル黒トナーホッパー８５０に補給して調合する方法でももちろん可能である。

以上、本実施形態のカラー複写機１００によれば、単色トナー像を重ね合わせたカラートナー像を担持する中間転写ベルト１０上から回収された回収カラートナーを黒色現像装置６１Ｋに戻すトナーリサイクル装置８００が、回収カラートナー中の各色のトナー比率を検知するトナー比率検知手段８１０と、トナー比率検知手段８１０の検知結果に基づき回収カラートナー中の黒色以外の各色のトナー比率が所定の比率になるように調合する各色の調合分を算出する調合トナー量算出手段８２０と、調合トナー量算出手段８２０の算出結果に基づき各色トナーを回収カラートナーに調合する調合手段とを備える。これにより、調合された回収カラートナー中の各色のトナー比率は望ましい所定の比率にすることができるため、複数色が混在した回収カラートナーのリサイクルでも、良好な黒色再現性が得られる。また、別途、回収トナー専用現像装置等を設ける必要がないので、装置の大型化を避けられる。
また、調合トナー量算出手段８２０は回収カラートナー中の各色のトナー比率がほぼ等しくなるように調合分を算出する。これにより、良好な黒色再現性が得られる。
また、調合手段として、調合トナー量算出手段８２０の算出結果に基づき各色のトナーパターンを作成して中間転写ベルト１０上に担持させるトナーパターン作成手段８３０とを備える。このトナーパターン作成手段８３０により作成されたトナーパターンを中間転写ベルト１０上より回収して回収カラートナーに調合する。これにより、調合された回収カラートナー中の各色のトナー比率は望ましい所定の比率にすることができる。この調合手段は、トナーパターン作成手段８３０を設けるのみであり、装置の大型化を避けられる簡易な手段であるというメリットがある。
また、トナーパターン作成手段８３０はトナーパターンを中間転写ベルト１０の像担持可能幅全域に均等に担持されるように作成する。これにより、中間転写体クリーニング装置１７のクリーニングブレード１７１の全域でトナーを回収するようにし、クリーニングブレード１７１の偏磨耗を防止し、経時にクリーニング不良のない安定した画像品質を保つことができる。また、別途トナーの混合攪拌手段を設けることなく、各トナーパターンが搬送中に自然に混ざり黒色としての色むらが低減できる効果が得られる。
また、トナーパターン作成手段８３０はトナーパターンをジョブ毎に作成することにより、黒現像装置６１Ｋに補給するリサイクルトナー中の各色比率をジョブ毎に安定したものにできるというメリットがある。
また、トナーパターン作成手段８３０はトナーパターンをページ毎に作成することにより、黒現像装置６１Ｋ内に補給するリサイクルトナー中の各色比率をさらに安定したものにできると共に、リサイクルのために作像装置の回転所要時間も低減できるため、作像装置寿命にも有利であるというメリットがある。
また、トナーパターンを調合された回収カラートナーを貯留するリサイクル黒トナーホッパー８５０の補給ローラ８５１は、調合された回収カラートナーと、黒現像装置６１Ｋに新たに補給される黒色補給トナーとを所定の割合になるよう補給する。これにより、黒現像装置６１Ｋ内のトナー特性の安定化がおこなえる。

なお、本実施形態では、タンデム型中間転写方式のカラー複写機で、中間転写ベルト１０上からカラートナーを回収するものを用いて本発明を説明したが、これに限るものではない。像担持体からカラートナーを回収するものであれば、例えば、１ドラム型の感光体上に重ね合わせトナー像を担持するものや、中間転写体上に重ね合わせトナー像を担持するものにも適用可能であり、同様の効果が得られる。

本実施形態に係るカラー複写機の概略構成図。 カラー複写機の画像形成部の概略構成図。 カラー複写機に採用されるのプロセスカートリッジの概略構成図。 回収カラートナーへの調合手段制御部のブロック図。 回収カラートナーの混色比率とブラックトナー色差の関係を示したグラフ。 中間転写ベルト上に作像した各色トナーパターンの一例。 各色トナーパターンの他の例。 各色トナーパターンの他の例。

符号の説明

１０ 中間転写ベルト
１４，１５，１６ 支持ローラ
１７ 中間転写体クリーニング装置
１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ 画像形成部
２０ タンデム画像形成部
２１ 露光装置
２２ ２次転写装置
２３ ２次転写ベルト
２５ 定着装置
４０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ 感光体
４９ レジストローラ
６０ 帯電装置
６１ 現像装置
６１Ｋ 黒用現像装置
６２ １次転写装置
６３ 感光体クリーニング装置
６４ 除電装置
６５ 現像スリーブ
６６ 攪拌部
６７ 現像部
６８ スクリュウ
７０ 現像ケース
７１ トナー濃度センサ
７２ マグネット
７３ 現像剤規制部材
１００ カラー複写機
１７１ クリーニングブレード
１７２ 回収スクリュ
１８０ プロセスカートリッジ
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置
８００ トナーリサイクル装置
８０１ 回収カラートナー搬送装置
８１０ トナー比率検出手段
８２０ 調合トナー量算出手段
８３０ トナーパターン作成手段
８５０ リサイクル黒トナーホッパー
８５１ 補給ローラ

Claims (8)

1. 少なくとも黒色を含む複数の単色トナー像を形成する複数の現像装置と、該現像装置により形成される単色トナー像を重ね合わせたカラートナー像を担持する像担持体と、該像担持体上のカラートナー像を記録媒体に転写する転写装置と、該像担持体上から転写残カラートナーを回収する回収装置と、該回収された回収カラートナーを該黒色トナー像を形成する現像装置に戻すトナーリサイクル装置とを備えたフルカラーの画像形成装置において、
   上記トナーリサイクル装置が、上記回収カラートナー中の各色のトナー比率を検知するトナー比率検知手段と、該トナー比率検知手段の検知結果に基づき該回収カラートナー中の黒色以外の各色のトナー比率が所定の比率になるように該回収カラートナーに調合する各色の調合分を算出する調合トナー量算出手段と、該調合トナー量算出手段の算出結果に基づき各色のトナーを該回収カラートナーに調合する調合手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、上記調合トナー量算出手段は上記回収カラートナー中の各色のトナー比率がほぼ等しくなるように各色調合分を算出することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２の画像形成装置において、上記調合手段は、該調合トナー量算出手段の算出結果に基づき各色のトナーパターンを作成して上記像担持体上に担持させるトナーパターン作成手段を有し、該トナーパターン作成手段により作成されたトナーパターンを該像担持体上より回収して上記回収カラートナーに調合することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置において、上記トナーパターン作成手段は上記トナーパターンを上記像担持体の像担持可能幅全域に均等に担持されるように作成することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３または４の画像形成装置において、上記トナーパターン作成手段は上記トナーパターンを画像形成装置のジョブ毎に作成することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項３または４の画像形成装置において、上記トナーパターン作成手段は上記トナーパターンを画像形成装置のページ毎に作成することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１、２、３、４、５または６の画像形成装置において、上記黒色トナー像を形成する現像装置に補給される全補給トナーに対する上記回収カラートナーの混合比を、所定の割合にするトナー補給手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１、２、３、４、５、６または７の画像形成装置において、上記像担持体は中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。