JP4348951B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式により２成分現像剤を用いて現像を行う画像形成装置に関し、特に転写残トナーを回収し再使用するトナーリサイクル方式を採用している画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式により画像を形成する画像形成工程の一例では、感光体等の像担持体上に静電潜像を形成し、形成した静電潜像を現像手段により現像して像担持体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を転写手段により転写紙に転写し、転写したトナー像を定着手段により転写紙に定着して転写紙上に画像を形成する。また、他の例では、感光体等の像形成体上のトナー像を像担持体としての中間転写体に転写し、中間転写体から転写手段により転写紙に転写し定着することにより、転写紙に画像を形成する。
【０００３】
前記画像形成工程における現像工程では、非磁性トナーと磁性キャリアを含む２成分現像剤を用いた現像が多く用いられ、現像に際してＤＣバイアスの現像バイアス電圧を印加することが行われている。
【０００４】
２成分現像剤を用いての現像では、現像によってトナーのみが消費されるので、消費分に相当する適度の新しいトナーの補給を行う必要があり、トナー補給が行われる。
【０００５】
また像担持体上に形成されたトナー像は転写手段によって転写紙または中間転写体上に転写が行われる。この際転写されずに像担持体上に残留した転写残トナーはクリーニング手段によりクリーニングされる。クリーニング手段によってクリーニングされクリーニング装置内に回収されたトナーを現像装置に搬送し再利用するリサイクル方式を採用することがなされる。リサイクル方式を採用するときは、回収トナーを廃棄するために収集する廃トナーボックスが必要でなくなり、廃棄物を少なくして環境に優しい方式ということができる。
【０００６】
クリーニング装置でクリーニング手段によって回収されたトナー（リサイクルトナー）は、クリーニングブレード等によって掻き取られて搬送されて来たトナーであるため、機械的なストレスを受けており新しいトナー（以下新トナーともいう）と比較すると流動性が低下していてキャリアと混ざりにくく帯電性も劣っていて、再び現像される際に、地肌汚れともいう地肌かぶりや文字部分が太く現像される文字太り等の問題を起こし易い。この現象は現像剤中でのリサイクルトナーの現像剤中で占める比率（トナー濃度）が低い間は殆ど問題はないが、比率が高くなると問題となる。リサイクルトナーは新トナーに較べ帯電量（Ｑ／Ｍ）は小さい傾向にあり、図８には新トナーとリサイクルトナーとの帯電量の関係を示している。
【０００７】
また、小粒径トナーや粒径分布のシャープな重合法によって製造されたトナーを用いた場合は、解像度、階調性、文字再現性等の画質が高画質である関係から、上記のリサイクルトナーを用いたときの問題は顕著に認められる。
【０００８】
２成分現像剤を用いトナーリサイクル方式を採用した画像形成装置においては、現像装置内にトナー補給を行う手法として現像装置内のトナー濃度を透磁率センサ（以下Ｌセンサともいう）で判断しトナー補給を行う方式と、像担持体上に形成されたパッチ画像の濃度を光反射型センサ（以下Ｐセンサともいう）により検知し濃淡の判断によってトナー補給を行う方式とがある。
【０００９】
ＬセンサはＰセンサに較べて環境変動や現像剤劣化等に対して影響を受けることが少なくトナー濃度を安定して検知することができる。しかし、Ｌセンサによる現像装置内のトナー濃度の検知に基づいて新トナーを補給するよう制御を行ってもトナーの帯電状態が不充分のときは地肌かぶりが生じることとなる。
【００１０】
従来は画像形成を行わない状態が所定時間を超えた場合には、像担持体上の非画像部のトナー付着量を検知し、検知結果に基づいて現像装置内での現像剤の撹拌を行いトナーの帯電量調整を行い、或いはトナー濃度調整制御を行って地肌かぶりを低減することがなされている（例えば特許文献１参照。）。
【００１１】
また、像担持体上の所定位置におけるトナー付着量を検知し、トナー付着量が所定量を越えた場合にトナーを強制的に消費するよう強制消費制御を行うこともなされている（例えば特許文献２参照。）。
【００１２】
また、トナーリサイクル方式を採用した画像形成装置にあっては、プリントを行う画像データから消費されるトナー量を算出し、これに基づいて現像装置内のリサイクルトナーのトナー中に占める割合を推定し、リサイクルトナーの割合に応じて転写条件を制御することもなされている（例えば特許文献３参照。）。
【００１３】
【特許文献１】
特開２０００−７５５７４号公報
【００１４】
【特許文献２】
特開２０００−７５５７５号公報
【００１５】
【特許文献３】
特開２０００−２６７３６６号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
リサイクルトナーは帯電性において新トナーよりも劣っていることから、トナーリサイクル法を採用した画像形成装置にあっては、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生し易い傾向にある。
【００１７】
▲１▼本発明の第１の目的は、クリーニング装置内に回収されたトナーを自動的に現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置について、地肌汚れが発生しないよう改善された画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
▲２▼本発明の第２の目的は、クリーニング装置内に回収されたトナーを一旦リサイクルトナー貯蔵槽に集め、リサイクルトナー貯蔵槽から現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置について、地肌汚れが発生しないよう改善された画像形成装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的は請求項１〜７に記載された構成により達成される、また第２の目的は、請求項８〜１２に記載された構成により達成される。
【００２０】
請求項１記載の発明は、「潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する現像装置と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写装置と、像担持体上の非磁性トナーをクリーニングする転写装置の下流側に配置したクリーニング装置と、クリーニングされたトナーを現像装置に搬送するリサイクル手段と、制御手段とを有する画像形成装置において、
前記現像装置には内部のトナー濃度を検知する透磁率センサと、
前記像担持体表面の濃度を検知する反射型センサとを有し、
前記制御手段は非画像領域の像担持体表面濃度を前記反射型センサで監視し、検知された反射濃度値が基準値以下のときには地肌かぶりが発生したと判断し、トナー補給を禁止することで前記透磁率センサによるトナー補給条件を変更し、
変更したトナー補給条件で画像形成を行い、前記反射型センサにより検知された反射濃度値が前記基準値を超えた状態が予め設定された規定時間又は規定プリント数を経過したのち、地肌かぶりが改善したと判断し通常のトナー補給条件に復帰することを特徴とする画像形成装置。」である。
【００２１】
この請求項１記載の発明によれば、クリーニング装置内に回収されたトナーを自動的に現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置において制御手段が地肌かぶり発生と判断した場合、トナー補給を禁止することによって、トナー濃度は低下してトナーの帯電性は向上し、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
更に地肌汚れが改善された後も数プリントその状態が維持されたのち初期に行われていた通常のトナー補給条件に復帰するので、現像剤は安定した状態となり、その後地肌汚れが発生しない状態が維持される改善がなされることとなる。
【００２２】
請求項２記載の発明は、「潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する現像装置と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写装置と、像担持体上の非磁性トナーをクリーニングする転写装置の下流側に配置したクリーニング装置と、クリーニングされたトナーを現像装置に搬送するリサイクル手段と、制御手段とを有する画像形成装置において、
前記現像装置には内部のトナー濃度を検知する透磁率センサと、
前記像担持体表面の濃度を検知する反射型センサとを有し、
前記制御手段は非画像領域の像担持体表面濃度を前記反射型センサで監視し、検知された反射濃度値が基準値以下のときには地肌かぶりが発生したと判断し、トナー補給判断を行う基準値を変更することで前記透磁率センサによるトナー補給条件を変更し、
変更したトナー補給条件で画像形成を行い、前記反射型センサにより検知された反射濃度値が前記基準値を超えた状態が予め設定された規定時間又は規定プリント数を経過したのち、地肌かぶりが改善したと判断し通常のトナー補給条件に復帰することを特徴とする画像形成装置。」である。
【００２３】
この請求項２記載の発明によれば、クリーニング装置内に回収されたトナーを自動的に現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置において制御手段が地肌かぶり発生と判断した場合、トナー補給判断を行う基準値を低く変更することでトナー濃度は低下してトナーの帯電性は向上し、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
更に地肌汚れが改善された後も数プリントその状態が維持されたのち初期に行われていた通常のトナー補給条件に復帰するので、現像剤は安定した状態となり、その後地肌汚れが発生しない状態が維持される改善がなされることとなる。
【００２４】
請求項３記載の発明は、「潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する現像装置と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写装置と、像担持体上の非磁性トナーをクリーニングする転写装置の下流側に配置したクリーニング装置と、クリーニングされたトナーを現像装置に搬送するリサイクル手段と、制御手段とを有する画像形成装置において、
前記現像装置には内部のトナー濃度を検知する透磁率センサと、
前記像担持体表面の濃度を検知する反射型センサとを有し、
前記制御手段は非画像領域の像担持体表面濃度を前記反射型センサで監視し、検知された反射濃度値が基準値以下のときには地肌かぶりが発生したと判断し、トナー補給量を変更することで前記透磁率センサによるトナー補給条件を変更し、
変更したトナー補給条件で画像形成を行い、前記反射型センサにより検知された反射濃度値が前記基準値を超えた状態が予め設定された規定時間又は規定プリント数を経過したのち、地肌かぶりが改善したと判断し通常のトナー補給条件に復帰することを特徴とする画像形成装置。」である。
【００２５】
この請求項３記載の発明によれば、クリーニング装置内に回収されたトナーを自動的に現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置において制御手段が地肌かぶり発生と判断した場合、トナー補給量を通常の補給量より少なく変更することでトナー濃度は低下してトナーの帯電性は向上し、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
更に地肌汚れが改善された後も数プリントその状態が維持されたのち初期に行われていた通常のトナー補給条件に復帰するので、現像剤は安定した状態となり、その後地肌汚れが発生しない状態が維持される改善がなされることとなる。
【００２６】
請求項４記載の発明は、「潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する現像装置と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写装置と、像担持体上の非磁性トナーをクリーニングする転写装置の下流側に配置したクリーニング装置と、クリーニングされたトナーを現像装置に搬送するリサイクル手段と、制御手段とを有する画像形成装置において、
前記現像装置には内部のトナー濃度を検知する透磁率センサと、
前記像担持体表面の濃度を検知する反射型センサとを有し、
前記制御手段は非画像領域の像担持体表面濃度を前記反射型センサで監視し、検知された反射濃度値が基準値以下のときには地肌かぶりが発生したと判断し、トナー補給量を制限することで前記透磁率センサによるトナー補給条件を変更し、
変更したトナー補給条件で画像形成を行い、前記反射型センサにより検知された反射濃度値が前記基準値を超えた状態が予め設定された規定時間又は規定プリント数を経過したのち、地肌かぶりが改善したと判断し通常のトナー補給条件に復帰することを特徴とする画像形成装置。」である。
【００２７】
この請求項４記載の発明によれば、クリーニング装置内に回収されたトナーを自動的に現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置において制御手段が地肌かぶり発生と判断した場合、トナー補給量の上限を制限することによってトナー濃度は低下してトナーの帯電性は向上し、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
更に地肌汚れが改善された後も数プリントその状態が維持されたのち初期に行われていた通常のトナー補給条件に復帰するので、現像剤は安定した状態となり、その後地肌汚れが発生しない状態が維持される改善がなされることとなる。
【００２８】
請求項５記載の発明は、「トナーの体積平均粒径は２〜８μｍであって、形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有するトナーを用いることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。」である。
【００２９】
この請求項５記載の発明によれば、多数枚のプリントが行われる間、高解像度の良質の画像が継続して得られ、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
【００３０】
請求項６記載の発明は、「作像条件として高圧負荷の影響を受けていない領域の像担持体表面の反射濃度をもって前記基準値とすることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。」である。
【００３１】
この請求項６記載の発明によれば、像担持体上のトナーの帯電状態に影響されないことにより静電的にトナー付着のない箇所をもって地肌汚れを検出する際の基準値として設定しているので、精度良く地肌汚れの検出がなされて、地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
【００３２】
請求項７記載の発明は、「前記監視する非画像領域は、画像形成間隔の非画像領域であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の画像形成装置。」である。
【００３３】
この請求項７記載の発明によれば、地肌汚れを検出するのに最も適した箇所を検出箇所として設定しているので、精度良く地肌汚れの検出がなされて、地肌汚れが発生しないような改善がなされるとともにプリント動作を停止することなく常時監視することにより生産性を低下させずに装置の安定性を向上できる。
【００３８】
請求項８記載の発明は、「潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する現像装置と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写装置と、像担持体上の非磁性トナーをクリーニングする転写装置の下流側に配置したクリーニング装置と、クリーニングされたトナーを現像装置に搬送するリサイクル手段と、制御手段とを有する画像形成装置において、
前記現像装置に補給する新トナーとリサイクルトナーとの補給比率を変更可能とするトナー補給手段と、
前記現像装置内部のトナー濃度を検知する透磁率センサと、
前記像担持体表面の濃度を検知する反射型センサとを有し、
前記制御手段は非画像領域の像担持体表面濃度を前記反射型センサで監視し、検知された反射濃度値が基準値以下のときには地肌かぶりが発生したと判断し、新トナー補給の比率を通常に対して増加させることで、通常と異なる新トナーとリサイクルトナーとの補給比率としたトナー補給条件に変更し、
変更したトナー補給条件で画像形成を行い、前記反射型センサにより検知された反射濃度値が前記基準値を超えた状態が予め設定された規定時間又は規定プリント数を経過したのち、地肌かぶりが改善したと判断し通常のトナー補給条件に復帰することを特徴とする画像形成装置。」である。
【００３９】
この請求項８記載の発明によれば、クリーニング装置内に回収されたトナーを一旦リサイクルトナー貯蔵槽に集め、リサイクルトナー貯蔵槽から現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置において、制御手段が地肌かぶり発生と判断した場合、新トナー補給の比率を通常に対して増加させることで、現像装置内におけるリサイクルトナーの占める比率を下げ、ひいては、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
更に地肌汚れが改善された後も数プリントその状態が維持されたのち初期に行われていた通常のトナー補給条件に復帰するので、現像剤は安定した状態となり、その後地肌汚れが発生しない状態が維持される改善がなされることとなる。
【００４０】
請求項９記載の発明は、「潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する現像装置と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写装置と、像担持体上の非磁性トナーをクリーニングする転写装置の下流側に配置したクリーニング装置と、クリーニングされたトナーを現像装置に搬送するリサイクル手段と、制御手段とを有する画像形成装置において、
前記現像装置に補給する新トナーとリサイクルトナーとの補給比率を変更可能とするトナー補給手段と、
前記現像装置内部のトナー濃度を検知する透磁率センサと、
前記像担持体表面の濃度を検知する反射型センサとを有し、
前記制御手段は非画像領域の像担持体表面濃度を前記反射型センサで監視し、検知された反射濃度値が基準値以下のときには地肌かぶりが発生したと判断し、リサイクルトナー補給を通常に対して低減する制御もしくは禁止することで、通常に対して異なる新トナーとリサイクルトナーとの補給比率としたトナー補給条件に変更し、
変更したトナー補給条件で画像形成を行い、前記反射型センサにより検知された反射濃度値が前記基準値を超えた状態が予め設定された規定時間又は規定プリント数を経過したのち、地肌かぶりが改善したと判断し通常のトナー補給条件に復帰することを特徴とする画像形成装置。」である。
【００４１】
この請求項９記載の発明によれば、クリーニング装置内に回収されたトナーを一旦リサイクルトナー貯蔵槽に集め、リサイクルトナー貯蔵槽から現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置において、制御手段が地肌かぶり発生と判断した場合、リサイクルトナー補給を通常に対して低減する制御もしくは禁止することで、現像装置内におけるリサイクルトナーの占める比率を下げ、ひいては、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
更に地肌汚れが改善された後も数プリントその状態が維持されたのち初期に行われていた通常のトナー補給条件に復帰するので、現像剤は安定した状態となり、その後地肌汚れが発生しない状態が維持される改善がなされることとなる。
【００４２】
請求項１０記載の発明は、「トナーの体積平均粒径は２〜８μｍであって、形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有するトナーを用いることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。」である。
【００４３】
この請求項１０記載の発明によれば、多数枚のプリントが行われる間、高解像度の良質の画像が継続して得られ、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
【００４４】
請求項１１記載の発明は、「作像条件として高圧負荷の影響を受けていない領域の像担持体表面の反射濃度をもって前記基準値とすることを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像形成装置。」である。
【００４５】
この請求項１１記載の発明によれば、像担持体上の全くトナー付着のない箇所をもって地肌汚れを検出する際の基準値として設定しているので、精度良く地肌汚れの検出がなされて、地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
【００４６】
請求項１２記載の発明は、「前記監視する非画像領域は、画像形成間隔の非画像領域であることを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項記載の画像形成装置。」である。
【００４７】
この請求項１２記載の発明によれば、地肌汚れを検出するのに最も適した箇所を検出箇所として設定しているので、精度良く地肌汚れの検出がなされて、地肌汚れが発生しないような改善がなされるとともにプリント動作を停止することなく常時監視することにより生産性を低下させずに装置の安定性を向上できる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態１及び実施の形態２で説明する画像形成装置は、構成としてはトナーのリサイクル手段を異にするだけなので、図１及び図２を用いてトナー補給を除いた画像形成装置の構成と作動について説明する。
【００５３】
（１） 図１及び図２の断面構成図に示す画像形成装置は、本発明が適用されるモノクロ画像を形成する電子写真プロセスを利用した複写機の画像形成部を図示したものである。但し、本発明は図１及び図２に示した構成や数値に限定されるものではない。
【００５４】
１は像担持体としてのドラム状の感光体であって、マイナス帯電する有機半導体層としてフタロシアニン顔料をポリカーボネイトに分散したものを接地された金属製のシリンダ状の基板上に塗布してあり、電荷輸送層を含めた感光体層の膜厚３０μｍであって、ドラム径φ８０ｍｍで矢示方向に２８０ｍｍ／ｓの周速（Ｖｐ）で駆動回転される。
【００５５】
２は回転する感光体１の周囲を所定の極性・電位に一様に帯電処理するスコロトロンの帯電手段で、ワイヤ〜グリッド間距離７．５ｍｍ、グリッド〜感光体間距離１ｍｍ、ワイヤ〜バックプレート間距離１２ｍｍの帯電極構成をしていて、グリッド印加電圧を−７３０Ｖ、帯電電流値−８００μＡをもってバイアス電圧を印加し、感光体１の帯電電位を−７５０Ｖとしている。
【００５６】
３はレーザ走査方式による像露光手段で、レーザ波長７８０ｎｍの半導体レーザ（ＬＤ）を用い、その出力パワーは３００μＷである。像露光手段３はレーザビームを出射して感光体１の一様に帯電した表面を走査露光し、静電潜像を形成する。
【００５７】
現像装置４は、内部に現像用固定磁石のマグネットロール４１Ａを有し、矢示方向に回転する現像剤担持体４１には、相互摩擦によって帯電しキャリアの周りにトナーが付着した状態となった現像剤が磁力によって付着し、層厚規制部材４５によって現像剤の層厚が規制されて感光体１と対向した現像領域へと搬送されて現像が行われる。
【００５８】
現像容器４内には１対の撹拌搬送スクリュ４３Ａ，４３Ｂと回転パドル４４があって、新たに供給されるトナーＮＴやリサイクルトナーＲＴを容器内の現像剤と混合・撹拌しながら現像剤担持体４１へと搬送する。撹拌搬送スクリュ４３Ａ，４３Ｂは共に棒状のスクリュ部材であって、一方は紙面の手前方向から後方向に、他方は紙面の後方向から手前方向に現像剤を撹拌しながら搬送する。トナーＮＴ、ＲＴは撹拌搬送スクリュ４３Ａ，４３Ｂによって巡回する現像剤上に落下し、混合・撹拌されて回転パドル４４方向へと排出される。排出されたトナーＮＴ、ＲＴと混合・撹拌状態にある現像剤は、水車状の回転パドル４４によって更に撹拌されて現像剤担持体４１へと供給される。現像剤担持体４１はマグネットロールの周囲にステンレス溶射表面加工を施したアルミ製のスリーブを被せた構成とし、現像剤担持体４１のローラ径φ４０ｍｍ、線速（ｖｓ）５６０ｍｍ／ｓで回転し、感光体１との線速比（ｖｓ／ｖｐ）は２としている。現像剤担持体４１には直流成分の現像バイアスによって現像が行われるが、直流成分としては−６００Ｖの現像バイアスを印加して反転現像が行われる。
【００５９】
非磁性トナーと磁性キャリアを含有する２成分現像剤のトナーとしては、体積平均粒径が２〜８μｍの重合トナーが好ましい。重合トナーを用いることにより、高解像力であり、濃度が安定しかぶりの発生が極めて少ない画像形成装置が可能となる。
【００６０】
重合トナーは次のような製造方法により製造される。
トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状とがバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られる。より具体的には、懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られ、重合トナーでは、原料モノマー又はプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一な球形トナーが得られる。
【００６１】
本発明において用いるトナーの粒径は体積平均粒径で２〜８μｍである。更に好ましくは３〜７μｍがよい。これにより、解像力が高い画像が安定的に得ることが出来、かつトナー飛散やクリーニング不良も適正な対策を採れば防止できる。なお、体積平均粒径２μｍ未満ではトナー飛散等で実用性がない。
【００６２】
トナー粒径（樹脂粒子も同じ）の体積平均粒径は、コールターカウンターＴＡ−II、コルターマルチサイザー、ＳＬＡＤ１１００（島津製作所社製 レーザー回折式粒径測定装置）等を用いて測定することができ、コールターカウンターＴＡ−II及びコールターマルチサイザーを用いる場合にはアパーチャー径＝１００μｍのアパーチャーを用いて２．０〜４０μｍの範囲における粒径分布を用いて測定されたものを示す。
【００６３】
本発明に用いるトナーの粒径は、重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、前に詳述したトナーの製造方法において、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、または融着時間、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。
【００６４】
本発明に用いるトナーは、トナーの形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子の割合を６５個数％以上とすることが必要であり、より好ましくは１．３〜１．６の範囲にあるトナー粒子の割合を６５個数％以上とすることが好ましい。
【００６５】
トナーの形状係数は、下記式により示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合いを示す。
【００６６】
形状係数＝（（最大径／２）²×π）／投影面積
ここに、最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒子の平面上への投影像の面積をいう。
【００６７】
本発明では、この形状係数は、走査型電子顕微鏡により２０００倍にトナー粒子を拡大した写真を撮影し、ついでこの写真に基づいて「ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＡＮＡＬＹＺＥＲ」（日本電子社製）を使用して写真画像の解析を行うことにより測定した。この際、１００個のトナー粒子を使用して本発明の形状係数を上記算出式にて測定したものである。
【００６８】
この形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子の割合が６５個数％以上であることにより、転写材に転写されたトナー層におけるトナー粒子の充填密度が高くなって定着性が向上し、オフセットが発生しにくくなる。また、トナー粒子が破砕しにくくなって帯電付与部材の汚染が減少し、トナーの帯電性が安定する。
【００６９】
この形状係数を制御する方法は特に限定されるものではない。例えば、トナー粒子を熱気流中に噴霧する方法、トナー粒子を気相中において衝撃力による機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、トナーを溶解しない溶媒中に添加し旋回流を付与する方法等により、形状係数を１．２〜１．６にしたトナー粒子を調製し、これを通常のトナー中へ本発明の範囲内になるように添加して調整する方法がある。また、いわゆる重合法トナーを調製する段階で全体の形状を制御し、形状係数を１．２〜１．６に調整したトナー粒子を同様に通常のトナーへ添加して調整する方法がある。
【００７０】
上記方法の中では重合法トナーが製造方法として簡便である点と、粉砕トナーに比較して表面の均一性に優れる点等で好ましい。
【００７１】
このトナーの形状係数および形状係数の変動係数を、極めてロットのバラツキなく均一に制御するために、本発明に用いるトナーを構成する樹脂粒子（重合体粒子）を調製（重合）し、当該樹脂粒子を融着、形状制御させる工程において、形成されつつあるトナー粒子（樹脂粒子）の特性をモニタリングしながら適正な工程終了時期を決めてもよい。
【００７２】
モニタリングするとは、インラインに測定装置を組み込みその測定結果に基づいて、工程条件の制御をするという意味である。すなわち、形状などの測定をインラインに組み込んで、例えば樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーでは、融着などの工程で逐次サンプリングを実施しながら形状や粒径を測定し、所望の形状になった時点で反応を停止する。
【００７３】
モニタリング方法としては、特に限定されるものではないが、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子社製）を使用することができる。本装置は試料液を通過させつつリアルタイムで画像処理を行うことで形状をモニタリングできるため好適である。すなわち、反応場よりポンプなどを使用し、常時モニターし、形状などを測定することを行い、所望の形状などになった時点で反応を停止するものである。
【００７４】
キャリアとしては、体積平均粒径が３０〜６５μｍで磁化量が２０〜７０ｅｍｕ／ｇの磁性粒子からなるフェライトコアのキャリアが好ましい。３０μｍよりも粒径の小さなキャリアではキャリア付着が生じやすくなる。また、６５μｍよりも粒径の大きなキャリアでは、均一な濃度の画像が形成されない場合が生じうる。
【００７５】
５はトナー像の転写性を高めるために照射する転写前露光光源で、光波長７００ｎｍのＬＥＤで、光出力１０ｌｕｘをもって照射する。
【００７６】
６はコロトロンの転写極で、ワイヤ〜感光体１間距離８ｍｍ、ワイヤ〜バックプレート間距離１２ｍｍの構成となっていて、転写電流２００μＡの定電流制御によって感光体１上のトナー像の転写紙上への転写を行う。
【００７７】
７はコロトロンの分離極で、ワイヤ〜感光体１間距離８ｍｍ、ワイヤ〜バックプレート間距離１２ｍｍの構成となっていて、ＡＣ成分１００μＡ、ＤＣ成分−２００μＡの分離電流によって転写紙の感光体１からの分離を促す。
【００７８】
給紙部より給紙された転写紙Ｐは、レジストローラ２１によって感光体１上に形成されたトナー像と同期して給紙がなされ、転写ニップ部において転写極６によってトナー像の転写を受ける。転写ニップ部を通過した転写紙Ｐは、感光体１の面から分離極７によって分離され、搬送ベルト２２によって定着装置２３へ搬送される。
【００７９】
定着装置２３は内部にヒータを配置した加熱ローラ２３ａと加圧ローラ２３ｂとより成り、トナー像を保持した転写紙Ｐは加熱ローラ２３ａと加圧ローラ２３ｂとの間で加熱・加圧がなされて定着し、トナー像が定着された転写紙Ｐは排紙ローラ２４によって機外の排紙トレイ上に排出される。
【００８０】
一方、転写紙Ｐへのトナー像の転写後の感光体１の表面はクリーニング装置８により転写残トナーの清掃が行われる。本実施例においてはクリーニング手段としてウレタンゴム製のブレードが用いられ、クリーニングブレードはカウンタタイプで感光体１周面に摺接して清掃を行っている。クリーニング装置８を通過して表面が清掃された感光体１周面は、光波長７００ｎｍ、光出力１０ｌｕｘ光源を用いた帯電前露光（ＰＣＬ）手段９によって照射がなされ、残留電位を低下して次の画像形成サイクルへと移行する。
【００８１】
クリーニング装置８によって回収されたトナーはクリーニング装置底部に落下し、底部に拾集された回収トナーは後に説明するトナー搬送路８１内に設けた搬送スクリュの回転によりトナー搬送するトナーリサイクル手段によってトナーリサイクルが行われる。
【００８２】
（２） 本発明の画像形成装置にあっては、感光体１表面の反射濃度を検出する反射型センサ（Ｐセンサ）１００が設けられている。図３に示したのは反射型センサ１００の回路図である。反射型センサ１００は感光体１の反射濃度を電気信号として検出するものであり、発光素子１０１と受光素子１０２とより成るフォトカプラである。
【００８３】
発光素子１０１としてはＬＥＤ等が用いられ、可変抵抗１０４を調整することによって発光光量が調整されるようになっている。また回路中にはトランジスタ１０５を設けて、反射濃度を測定したい時点と同期して発光素子１０１の点灯がなされるようになっている。また受光素子１０２としてはフォトトランジスタやフォトダイオードが用いられ、フォトトランジスタにはエミッタ電流を電圧に変換するための分圧抵抗１０６ａ，１０６ｂが設けられ、分圧抵抗１０６ｂを可変として検出感度の調整がなされるようになっている。
【００８４】
本発明においては、反射型センサ１００は地肌かぶり発生の検出に用いられ、静的又は動的に帯電手段２による高圧の帯電バイアスが印加されない状態での反射型センサ１００によって検知される感光体１の反射濃度が基準値として設定される。基準値の設定は、例えば基準値として５Ｖが出力されるよう可変の分圧抵抗１０６を調整し固定することによって行われる。
【００８５】
地肌かぶり発生の検出は、感光体１上の画像領域と画像領域との間の非画像領域の反射濃度を反射型センサ１００によって検出し、反射濃度検出値と基準値との差異を演算し、その差異値が一定値（例えば０．２Ｖ）以上のときには地肌かぶり発生と判断する。非画像領域の反射濃度の検出は、複数回の検出値の平均値として求められる。或いは判別基準値として５Ｖより０．２Ｖ差し引いた４．８Ｖを設定し、判別基準値４．８Ｖより小さいときは地肌かぶり発生と判断する。
【００８６】
また、本発明においては現像装置４内の撹拌搬送スクリュ４３Ｂに対向した位置に、現像剤の透磁率を検出してトナー濃度を検出する透磁率センサ（Ｌセンサ）２００が設置されていて、トナー濃度の検出が行われている。透磁率センサ２００は、磁性キャリアと非磁性トナーの混合比率を見掛け透磁率として検出し、アナログ又はデジタルの電気信号として出力する。現像装置４では現像によって消費されるトナーに対して新トナー及びリサイクルトナーの補給がなされて、現像装置４内では例えば４．５質量％のトナー濃度（検出電圧２．５Ｖ）が維持されるよう制御がなされている。
【００８７】
（実施の形態１）
図１に示した本実施形態の画像形成装置では、現像装置４内へのトナー補給は通常次のようにして行われている。
【００８８】
現像装置４の上方には新トナー（ＮＴ）を蓄える新トナーホッパ４２が設けられていて、その下部には新トナーの現像装置４への供給を行う供給バルブ４２Ａが設けられている。
【００８９】
制御部はＬセンサ２００によって現像装置４内でのトナー濃度の監視を行っていて、トナー濃度値が所定の濃度値以下に低下したと検知すると、供給バルブ４２Ａを所定時間開口し、或いは所定回数回転する等の手段によって所定量の新トナーを撹拌搬送スクリュ４３Ａ上に落下供給する。
【００９０】
また、クリーニング装置８によって回収された回収トナーは、パイプ状をなしたトナー搬送路８１内に設けた搬送スクリュの回転により搬送され、現像装置４内の撹拌搬送スクリュ４３Ａ上にリサイクルトナー（ＲＴ）として落下供給される。トナー搬送路８１内の搬送スクリュは感光体１と駆動源を同じとしているので、感光体１の回転に連動してリサイクルトナーの落下供給が行われる。
【００９１】
本発明の画像形成装置にあっては、Ｐセンサによって感光体１表面の反射濃度を監視し、地肌かぶり発生を認めたときは、Ｌセンサのトナー濃度検出に基づいて行われるトナー補給制御を変更する制御を行うもので、図４には制御ブロック図、図５にはフローチャートを示している。図４及び図５を用いて本発明の説明を行う。
【００９２】
電源ＯＮ時又はウォーミングアップ時には、Ｐセンサ１００によって精度良く地肌かぶり発生の検出がなされるよう条件設定がなされる。即ち、図３に示すＰセンサ１００の回路図で、可変抵抗１０４及び分圧抵抗１０６ｂの自動調整を行い、感光体１表面の帯電手段２による帯電バイアスが印加されない状態での反射濃度値を基準値として例えば５Ｖとなるよう基準値の設定を行う。（Ｆ１）
制御部Ｃ１Ａはメモリとして記録された地肌かぶり検出プログラムＣ２Ａを呼び出して、地肌かぶりが発生しているか否かの判別を行う。即ち画像形成時には感光体１上の非画像領域の反射濃度をＰセンサ１００によって検出し、検知値と地肌かぶりが発生しているか否かを判別する判別基準値（例えば４．８Ｖ）との比較を行う。（Ｆ２）
Ｐセンサによる非画像領域の反射濃度検出値が判別基準値を超えているときは、制御部Ｃ１Ａは地肌かぶりが発生していないと判別し、通常のトナー補給が行われる。（Ｆ３）
通常のトナー補給は、制御部Ｃ１Ａがメモリに記録されたトナー補給プログラム（通常時）Ｃ３Ａを呼び出して、このプログラムに従って新トナーの補給が行われる。即ち、制御部Ｃ１Ａはプリント毎、或いは数プリント毎にＬセンサ２００によって現像装置４内のトナー濃度の検知を行い、Ｌセンサ２００による検知値が基準値（例えば２．５Ｖ）より大きいか否かの判別を行う。（Ｆ３１）
Ｌセンサ２００によるトナー濃度検知値が基準値より大きくないと判別（トナー比率が所定の範囲内に維持されていると判断）されたときには、新トナーの補給は行わない。また、Ｌセンサ２００による検知値が基準値より大きいと判別（トナー比率が低下していると判断）されたときには供給バルブ４２Ａを駆動して新トナーホッパ４２から所定量の新トナーの補給が行われる。（Ｆ３２）
フローＦ２においてＰセンサ１００によって検出された非画像領域の反射濃度検知値が判別基準値以下ときには、制御部Ｃ１Ａは地肌かぶり発生と判断し、メモリに記録された地肌かぶり発生時のトナー補給プログラムＣ４Ａを呼び出して、トナー補給条件を通常とは変更して新トナーの補給を行う。（Ｆ４）
通常とは相違したトナー補給条件の変更には次の（１）〜（４）の何れかの変更が採用される。
【００９３】
▲１▼トナー補給を禁止
▲２▼トナー補給基準値を変更
▲３▼トナー補給量を変更
▲４▼トナー補給量の制限
▲１▼ Ｌセンサ２００によるトナー濃度の検知値と基準値との比較を行う。（Ｆ４１）しかしこの場合には、検知値が基準値より大きい場合にも新トナーの補給は行わない。（Ｆ４２）新トナーの補給が行われないことによって、現像装置４内でのトナー濃度は低下し、画像濃度は除々に低下して行く傾向にあるが、トナーとキャリアとの間で摩擦帯電が充分に行われ、トナー特に地肌かぶりの原因ともなるリサイクルトナーは良好な帯電状態となって現像が行われる。複数回フローＦ４１，Ｆ４２を繰り返し辿る間に地肌かぶりの発生は解消する。（フローには表示せず）
▲２▼ Ｌセンサ２００によるトナー濃度の検知値と新たに変更した基準値との比較を行う。即ちＬセンサ２００によるトナー補給基準値を、通常の基準値例えば２．５Ｖ（トナー濃度４．５質量％相当）から２．８Ｖ（トナー濃度３．５質量％相当）に変更する。そしてＬセンサ２００によって検知されるトナー濃度検知値が新たに変更した基準値例えば２．８Ｖより大きいか否かの判別を行う。（Ｆ４１）ＮＯと判別されたときには新トナーの補給は行わない。ＹＥＳと判別されたときにはトナー補給を行う。（Ｆ４２）
このようなトナー補給制御が行われることによって、現像装置４内のトナー濃度は例えば４．５質量％から３．５質量％へと低下して管理がなされるが、トナーとキャリアとの間で摩擦帯電が充分に行われ、トナー特に地肌かぶりの原因ともなるリサイクルトナーは良好な帯電状態となって現像が行われる。複数回フローＦ４１，Ｆ４２を繰り返し辿る間に地肌かぶりの発生は解消する。
【００９４】
▲３▼ Ｌセンサ２００によるトナー濃度検知値が基準値例えば２．５Ｖ（トナー濃度４．５質量％相当）より大きいか否かの判別を行う。（Ｆ４１）
ＮＯと判別されたときには新トナーの補給は行わない。ＹＥＳと判別されたときには新トナーの補給を行う。但し新トナーの補給量については通常のトナー補給量に対して、例えば２／３に変更する等のトナー補給量を通常に較べて減少する方向への変更を行う。（Ｆ４２）
このようなトナー補給制御が行われることによって、現像装置４内のトナー濃度は通常に較べて低下した状態で管理がなされるが、トナーとキャリアとの間で摩擦帯電が充分に行われ、トナー特に地肌かぶりの原因ともなるリサイクルトナーは良好な帯電状態となって現像が行われる。複数回フローＦ４１，Ｆ４２を繰り返し辿る間に地肌かぶりの発生は解消する。
【００９５】
▲４▼ Ｌセンサ２００によるトナー濃度検知値が基準値例えば２．５Ｖ（トナー濃度４．５質量％相当）より大きいか否かの判別を行う。（Ｆ４１）
ＮＯと判別されたときには新トナーの補給は行わない。ＹＥＳと判別されたときには新トナーの補給を行う。但し新トナーの補給量については通常のトナー補給量に対して上限の管理を行い、所定のトナー補給量以上のトナー補給は行わないよう制御を行う。（Ｆ４２）
このようなトナー補給制御が行われることによって、現像装置４内のトナー濃度は通常に較べて低下した状態で管理がなされるが、トナーとキャリアとの間で摩擦帯電が充分に行われ、トナー特に地肌かぶりの原因ともなるリサイクルトナーは良好な帯電状態となって現像が行われる。複数回フローＦ４１，Ｆ４２を繰り返し辿る間に地肌かぶりの発生は解消する。
【００９６】
上記に説明した▲１▼〜▲４▼の何れかのプロセスによって検知される地肌かぶりが解消した状態となると、随時に実施されるフローＦ２においてＮＯの判別が行われてフローＦ３の通常のトナー補給状態に復帰する。但し、通常のトナー補給への復帰の際には現像剤は不安定な状態に陥りやすいので、地肌かぶり発生が認められない状態となってから規定プリント数経過後、或いは規定時間経過後通常のトナー補給に復帰する。
【００９７】
（実施の形態２）
図２に示した本実施形態の画像形成装置では、現像装置４内へのトナー補給は通常次のようにして行われている。
【００９８】
現像装置４の上方には新トナー（ＮＴ）を蓄える新トナーホッパ４２が設けられていて、その下部には新トナーの供給を行う供給バルブ４２Ａが設けられている。
【００９９】
また、クリーニング装置８によって回収された回収トナーは、パイプ状をなしたトナー搬送路８１内に設けた感光体ドラムの回転と共に回転する搬送スクリュにより搬送され、回収トナーホッパ８２内に蓄えられる。回収トナーホッパ８２の下部には回収トナーを現像装置４に供給する供給バルブ８２Ａが設けられている。
【０１００】
制御部はＬセンサ２００によって現像装置４内でのトナー濃度の監視を行っていて、トナー濃度値が所定の濃度値以下に低下したと検知すると、供給バルブ４２Ａ及び８２Ａをそれぞれ所定時間開口し、或いはそれぞれ所定回数回転する等の手段によって所定量のかつ所定の比率をもった新トナー（ＮＴ）とリサイクルトナー（ＲＴ）とを撹拌搬送スクリュ４３Ａ上に落下供給する。
【０１０１】
本発明の画像形成装置にあっては、Ｐセンサによって感光体１表面の反射濃度を監視し、地肌かぶり発生を認めたときは、Ｌセンサのトナー濃度検出に基づいて行われるトナー補給制御を変更する制御を行うもので、図６には制御ブロック図、図７にはフローチャートを示している。図６及び図７を用いて本発明の説明を行う。
【０１０２】
電源ＯＮ時又はウォーミングアップ時には、Ｐセンサ１００によって精度良く地肌かぶり発生の検出がなされるよう条件設定がなされる。即ち、図３に示すＰセンサ１００の回路図で、可変抵抗１０４及び分圧抵抗１０６ｂの自動調整を行い、感光体１の帯電手段２による帯電バイアスが印加されない状態での反射濃度値を基準値として例えば５Ｖとなるよう基準値の設定を行う。（Ｅ１）
制御部Ｃ１Ｂはメモリとして記録された地肌かぶり検出プログラムＣ２Ｂを呼び出して、地肌かぶりが発生しているか否かの判別を行う。即ち画像形成時には感光体１上の非画像領域の反射濃度をＰセンサ１００によって検出し、検知値と地肌かぶりが発生しているか否かを判別する判別基準値（例えば４．８Ｖ）との比較を行う。（Ｅ２）
Ｐセンサによる非画像領域の反射濃度検出値が判別基準値を超えているときは、制御部Ｃ１Ｂは地肌かぶりが発生していないと判別し、通常のトナー補給が行われる。（Ｅ３）
通常のトナー補給は、制御部Ｃ１Ｂがメモリに記録されたトナー・リサイクルトナー補給プログラム（通常時）Ｃ３Ｂを呼び出して、このプログラムに従って新トナー及びリサイクルトナーの所定の比率をもって所定量補給が行われる。即ち、制御部Ｃ１Ｂはプリント毎、或いは数プリント毎にＬセンサ２００によって現像装置４内のトナー濃度の検知を行い、Ｌセンサ２００による検知値が基準値、例えば２．５Ｖより大きいか否かの判別を行う。（Ｅ３１）
Ｌセンサ２００によるトナー濃度検知値が基準値より大きくないと判別（新トナーとリサイクルトナーを合わせたトナー比率が所定の範囲内に維持されていると判断）されたときには、トナーの補給は行わない。また、Ｌセンサ２００による検知値が基準値より大きいと判別（トナー比率が低下していると判断）されたときには供給バルブ４２Ａ及び８２Ａをそれぞれ駆動して新トナーホッパ４２及びリサイクルトナーホッパ８２から所定量の新トナー及びリサイクルトナーの補給が行われる。（Ｅ３２）
フローＥ２においてＰセンサ１００によって検出された非画像領域の反射濃度検知値が判別基準値以下のときには、制御部Ｃ１Ｂは地肌かぶり発生と判断し、メモリに記録された地肌かぶり発生時のトナー補給プログラムＣ４Ｂを呼び出して、トナー補給条件を通常とは変更して新トナー及びリサイクルトナーの補給を行う。（Ｅ４）
通常とは相違したトナー補給条件の変更には次の（１），（２）の何れかの変更が採用される。
【０１０３】
▲１▼新トナー補給比率を増加
▲２▼リサイクルトナー補給を抑制又は禁止
▲１▼ Ｌセンサ２００によって検知したトナー濃度検知値が基準値例えば２．５Ｖ（トナー濃度４．５質量％相当）より大きいか否かの判別を行う。（Ｅ４１）
ＮＯと判別されたときにはトナーの補給は行わない。ＹＥＳと判別されたときには通常におけると同量の所定量のトナー補給を行う。但し補給を行うトナーの比率については、例えば通常において新トナーとリサイクルトナーとの比率が７：３であったとするとき、比率を９：１に変更する等の新トナー補給比率を増加する変更がなされて供給バルブ４２Ａ，８２Ａからのトナー補給が行われる。（Ｅ４２）
このようなトナー補給制御が行われることによって、現像装置４内におけるリサイクルトナーのトナー中で占める比率は低下する。帯電不足のリサイクルトナーが地肌かぶりの原因となることから、認識される地肌かぶり発生は防止される。
【０１０４】
▲２▼ Ｌセンサ２００によって検知したトナー濃度検知値が基準値例えば２．５Ｖ（トナー濃度４．５質量％相当）より大きいか否かの判別を行う。（Ｅ４１）ＮＯと判別されたときにはトナーの補給は行わない。ＹＥＳと判別されたときにはトナー補給条件を変更してのトナー補給を行う。新トナーについては通常におけると同量の所定量の新トナー補給を行う。リサイクルトナーについては通常における補給量に較べて減少するように制御して補給、又は補給を禁止する制御がなされる。（Ｅ４２）
このようなトナー補給制御が行われることによって、現像装置４内におけるリサイクルトナーのトナー中で占める比率は低下する。帯電不足のリサイクルトナーが地肌かぶりの原因となることから、認識される地肌かぶり発生は防止される。
【０１０５】
上記に説明した▲１▼，▲２▼の何れかのプロセスによって検知される地肌が解消した状態となると、随時に実施されるフローＥ２においてＮＯの判別が行われてフローＥ３の通常のトナー補給状態に復帰する。但し、通常のトナー補給への復帰のさいには現像剤は不安定な状態に陥りやすいので、地肌かぶり発生が認められない状態となってから規定プリント数経過後、或いは規定時間経過後通常のトナー補給に復帰する。
【０１０６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、クリーニング装置内に回収されたトナーを自動的に現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置において制御手段が地肌かぶり発生と判断した場合、トナー補給を禁止することによって、トナー濃度は低下してトナーの帯電性は向上し、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
更に地肌汚れが改善された後も数プリントその状態が維持されたのち初期に行われていた通常のトナー補給条件に復帰するので、現像剤は安定した状態となり、その後地肌汚れが発生しない状態が維持される改善がなされることとなる。
【０１０７】
請求項２記載の発明によれば、クリーニング装置内に回収されたトナーを自動的に現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置において制御手段が地肌かぶり発生と判断した場合、トナー補給判断を行う基準値を低く変更することでトナー濃度は低下してトナーの帯電性は向上し、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
更に地肌汚れが改善された後も数プリントその状態が維持されたのち初期に行われていた通常のトナー補給条件に復帰するので、現像剤は安定した状態となり、その後地肌汚れが発生しない状態が維持される改善がなされることとなる。
【０１０８】
請求項３記載の発明によれば、クリーニング装置内に回収されたトナーを自動的に現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置において制御手段が地肌かぶり発生と判断した場合、トナー補給量を通常の補給量より少なく変更することでトナー濃度は低下してトナーの帯電性は向上し、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
更に地肌汚れが改善された後も数プリントその状態が維持されたのち初期に行われていた通常のトナー補給条件に復帰するので、現像剤は安定した状態となり、その後地肌汚れが発生しない状態が維持される改善がなされることとなる。
【０１０９】
この請求項４記載の発明によれば、クリーニング装置内に回収されたトナーを自動的に現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置において制御手段が地肌かぶり発生と判断した場合、トナー補給量の上限を制限することによってトナー濃度は低下してトナーの帯電性は向上し、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
更に地肌汚れが改善された後も数プリントその状態が維持されたのち初期に行われていた通常のトナー補給条件に復帰するので、現像剤は安定した状態となり、その後地肌汚れが発生しない状態が維持される改善がなされることとなる。
【０１１０】
請求項５記載の発明によれば、多数枚のプリントが行われる間、高解像度の良質の画像が継続して得られ、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
【０１１１】
請求項６記載の発明によれば、像担持体上のトナーの帯電状態に影響されないことにより静電的にトナー付着のない箇所をもって地肌汚れを検出する際の基準値として設定しているので、精度良く地肌汚れの検出がなされて、地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
【０１１２】
請求項７記載の発明によれば、地肌汚れを検出するのに最も適した箇所を検出箇所として設定しているので、精度良く地肌汚れの検出がなされて、地肌汚れが発生しないような改善がなされるとともにプリント動作を停止することなく常時監視することにより生産性を低下させずに装置の安定性を向上できる。
【０１１５】
請求項８記載の発明によれば、クリーニング装置内に回収されたトナーを一旦リサイクルトナー貯蔵槽に集め、リサイクルトナー貯蔵槽から現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置において、制御手段が地肌かぶり発生と判断した場合、新トナー補給の比率を通常に対して増加させることで、現像装置内におけるリサイクルトナーの占める比率を下げ、ひいては、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
更に地肌汚れが改善された後も数プリントその状態が維持されたのち初期に行われていた通常のトナー補給条件に復帰するので、現像剤は安定した状態となり、その後地肌汚れが発生しない状態が維持される改善がなされることとなる。
請求項９記載の発明によれば、クリーニング装置内に回収されたトナーを一旦リサイクルトナー貯蔵槽に集め、リサイクルトナー貯蔵槽から現像装置に搬送するリサイクル手段が設けられた画像形成装置において、制御手段が地肌かぶり発生と判断した場合、リサイクルトナー補給を通常に対して低減する制御もしくは禁止することで、現像装置内におけるリサイクルトナーの占める比率を下げ、ひいては、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
更に地肌汚れが改善された後も数プリントその状態が維持されたのち初期に行われていた通常のトナー補給条件に復帰するので、現像剤は安定した状態となり、その後地肌汚れが発生しない状態が維持される改善がなされることとなる。
【０１１６】
請求項１０記載の発明によれば、多数枚のプリントが行われる間、高解像度の良質の画像が継続して得られ、像担持体や転写紙上に地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
【０１１７】
請求項１１記載の発明によれば、像担持体上の全くトナー付着のない箇所をもって地肌汚れを検出する際の基準値として設定しているので、精度良く地肌汚れの検出がなされて、地肌汚れが発生しないような改善がなされることとなる。
【０１１８】
請求項１２記載の発明によれば、地肌汚れを検出するのに最も適した箇所を検出箇所として設定しているので、精度良く地肌汚れの検出がなされて、地肌汚れが発生しないような改善がなされるとともにプリント動作を停止することなく常時監視することにより生産性を低下させずに装置の安定性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の断面構成図。
【図２】実施の形態２の画像形成装置の断面構成図。
【図３】反射型センサの回路図。
【図４】実施の形態１の制御ブロック図。
【図５】実施の形態１のフローチャート。
【図６】実施の形態２の制御ブロック図。
【図７】実施の形態２のフローチャート。
【図８】新トナーとリサイクルトナーの帯電量を示すグラフ。
【符号の説明】
１ 感光体
２ 帯電手段
３ 像露光手段
４ 現像装置
８ クリーニング装置
４２ 新トナーホッパ
４２Ａ 供給バルブ
８２ 回収トナーホッパ
８２Ａ 供給バルブ
１００ 反射型センサ，Ｐセンサ
２００ 透磁率センサ，Ｌセンサ

Claims (12)

1. 潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する現像装置と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写装置と、像担持体上の非磁性トナーをクリーニングする転写装置の下流側に配置したクリーニング装置と、クリーニングされたトナーを現像装置に搬送するリサイクル手段と、制御手段とを有する画像形成装置において、
   前記現像装置には内部のトナー濃度を検知する透磁率センサと、
   前記像担持体表面の濃度を検知する反射型センサとを有し、
   前記制御手段は非画像領域の像担持体表面濃度を前記反射型センサで監視し、検知された反射濃度値が基準値以下のときには地肌かぶりが発生したと判断し、トナー補給を禁止することで前記透磁率センサによるトナー補給条件を変更し、
   変更したトナー補給条件で画像形成を行い、前記反射型センサにより検知された反射濃度値が前記基準値を超えた状態が予め設定された規定時間又は規定プリント数を経過したのち、地肌かぶりが改善したと判断し通常のトナー補給条件に復帰することを特徴とする画像形成装置。
2. 潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する現像装置と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写装置と、像担持体上の非磁性トナーをクリーニングする転写装置の下流側に配置したクリーニング装置と、クリーニングされたトナーを現像装置に搬送するリサイクル手段と、制御手段とを有する画像形成装置において、
   前記現像装置には内部のトナー濃度を検知する透磁率センサと、
   前記像担持体表面の濃度を検知する反射型センサとを有し、
   前記制御手段は非画像領域の像担持体表面濃度を前記反射型センサで監視し、検知された反射濃度値が基準値以下のときには地肌かぶりが発生したと判断し、トナー補給判断を行う基準値を変更することで前記透磁率センサによるトナー補給条件を変更し、
   変更したトナー補給条件で画像形成を行い、前記反射型センサにより検知された反射濃度値が前記基準値を超えた状態が予め設定された規定時間又は規定プリント数を経過したのち、地肌かぶりが改善したと判断し通常のトナー補給条件に復帰することを特徴とする画像形成装置。
3. 潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する現像装置と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写装置と、像担持体上の非磁性トナーをクリーニングする転写装置の下流側に配置したクリーニング装置と、クリーニングされたトナーを現像装置に搬送するリサイクル手段と、制御手段とを有する画像形成装置において、
   前記現像装置には内部のトナー濃度を検知する透磁率センサと、
   前記像担持体表面の濃度を検知する反射型センサとを有し、
   前記制御手段は非画像領域の像担持体表面濃度を前記反射型センサで監視し、検知された反射濃度値が基準値以下のときには地肌かぶりが発生したと判断し、トナー補給量を変更することで前記透磁率センサによるトナー補給条件を変更し、
   変更したトナー補給条件で画像形成を行い、前記反射型センサにより検知された反射濃度値が前記基準値を超えた状態が予め設定された規定時間又は規定プリント数を経過したのち、地肌かぶりが改善したと判断し通常のトナー補給条件に復帰することを特徴とする画像形成装置。
4. 潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する現像装置と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写装置と、像担持体上の非磁性トナーをクリーニングする転写装置の下流側に配置したクリーニング装置と、クリーニングされたトナーを現像装置に搬送するリサイクル手段と、制御手段とを有する画像形成装置において、
   前記現像装置には内部のトナー濃度を検知する透磁率センサと、
   前記像担持体表面の濃度を検知する反射型センサとを有し、
   前記制御手段は非画像領域の像担持体表面濃度を前記反射型センサで監視し、検知された反射濃度値が基準値以下のときには地肌かぶりが発生したと判断し、トナー補給量を制限することで前記透磁率センサによるトナー補給条件を変更し、
   変更したトナー補給条件で画像形成を行い、前記反射型センサにより検知された反射濃度値が前記基準値を超えた状態が予め設定された規定時間又は規定プリント数を経過したのち、地肌かぶりが改善したと判断し通常のトナー補給条件に復帰することを特徴とする画像形成装置。
5. トナーの体積平均粒径は２〜８μｍであって、形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有する重合トナーを用いることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 作像条件として高圧負荷の影響を受けていない領域の像担持体表面の反射濃度をもって前記基準値とすることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記監視する非画像領域は、画像形成間隔の非画像領域であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の画像形成装置。
8. 潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する現像装置と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写装置と、像担持体上の非磁性トナーをクリーニングする転写装置の下流側に配置したクリーニング装置と、クリーニングされたトナーを現像装置に搬送するリサイクル手段と、制御手段とを有する画像形成装置において、
   前記現像装置に補給する新トナーとリサイクルトナーとの補給比率を変更可能とするトナー補給手段と、
   前記現像装置内部のトナー濃度を検知する透磁率センサと、
   前記像担持体表面の濃度を検知する反射型センサとを有し、
   前記制御手段は非画像領域の像担持体表面濃度を前記反射型センサで監視し、検知された反射濃度値が基準値以下のときには地肌かぶりが発生したと判断し、新トナー補給の比率を通常に対して増加させることで、通常に対して異なる新トナーとリサイクルトナーとの補給比率としたトナー補給条件に変更し、
   変更したトナー補給条件で画像形成を行い、前記反射型センサにより検知された反射濃度値が前記基準値を超えた状態が予め設定された規定時間又は規定プリント数を経過したのち、地肌かぶりが改善したと判断し通常のトナー補給条件に復帰することを特徴とする画像形成装置。
9. 潜像を担持する像担持体と、像担持体上の潜像を、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を担持した現像剤担持体で顕像化する現像装置と、像担持体上の顕像を転写紙に転写する転写装置と、像担持体上の非磁性トナーをクリーニングする転写装置の下流側に配置したクリーニング装置と、クリーニングされたトナーを現像装置に搬送するリサイクル手段と、制御手段とを有する画像形成装置において、
   前記現像装置に補給する新トナーとリサイクルトナーとの補給比率を変更可能とするトナー補給手段と、
   前記現像装置内部のトナー濃度を検知する透磁率センサと、
   前記像担持体表面の濃度を検知する反射型センサとを有し、
   前記制御手段は非画像領域の像担持体表面濃度を前記反射型センサで監視し、検知された反射濃度値が基準値以下のときには地肌かぶりが発生したと判断し、リサイクルトナー補給を通常に対して低減する制御もしくは禁止することで、通常に対して異なる新トナーとリサイクルトナーとの補給比率としたトナー補給条件に変更し、
   変更したトナー補給条件で画像形成を行い、前記反射型センサにより検知された反射濃度値が前記基準値を超えた状態が予め設定された規定時間又は規定プリント数を経過したのち、地肌かぶりが改善したと判断し通常のトナー補給条件に復帰することを特徴とする画像形成装置。
10. トナーの体積平均粒径は２〜８μｍであって、形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子を６５個数％以上含有する重合トナーを用いることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 作像条件として高圧負荷の影響を受けていない領域の像担持体表面の反射濃度をもって前記基準値とすることを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像形成装置。
12. 前記監視する非画像領域は、画像形成間隔の非画像領域であることを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項記載の画像形成装置。

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