JP4376273B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
この「ひげ画像」は、次のようなメカニズムにより発生するといわれている。すなわち、上記トナーリサイクル機構により回収トナーのリサイクルが継続的に行われることによって、現像装置内のトナー中の紙紛の濃度が徐々に高まる。そして、像担持体上に形成した静電潜像を可視像化する現像工程において、上記まわりにトナーが付着した紙粉が、トナーと共に現像装置から像担持体上に移動する。この結果、像担持体上に形成したトナー像を転写紙に転写する転写工程において、まわりにトナーが付着した紙粉が該転写紙の地肌部に付着して「ひげ画像」になる。ここで、現像装置内のトナー中の紙紛の濃度が徐々に高まっていく理由は、該現像装置から像担持体上に移動した紙紛が、上記転写工程で転写紙により全て持ち去られずに像担持体上に残留し、クリーニング装置により再び回収されて、新たな転写紙によって混入する紙紛とプラスされることによると考えられている。
この画像形成装置においては、上記紙粉量検出手段により、上記給紙ローラから除去して収容した上記紙粉取り装置内の紙粉量が検出される。また、該紙粉量検出手段の検出結果に基づいて、上記紙粉量推定手段により、上記クリーニング手段により回収したトナー中に混入する紙粉量が推定される。更に、該紙粉量推定手段により推定された紙粉量に基いて、これから画像形成を開始する場合の、上記異常画像が発生し始める直前までに形成することが可能な許容画像形成枚数が、上記演算手段により算出される。そして、該演算手段の算出値が所定値以上の場合、つまり上記クリーニング手段により回収したトナー中に混入した異物によって異常画像が発生する虞が無い場合には、上記選択手段により上記リサイクルモードが選択されて、該クリーニング手段により回収したトナーを上記トナーリサイクル機構により上記現像手段に戻して画像形成が行われる。一方、上記演算手段の算出値が所定値未満の場合、つまり上記クリーニング手段により回収したトナー中に混入した異物によって異常画像が発生する虞がある場合には、上記選択手段により上記非リサイクルモードが選択されて、該クリーニング手段により回収したトナーを上記現像手段に戻さずに画像形成が行われる。これにより、上記クリーニング手段により回収したトナー中に混入している凝集トナーや紙粉等の異物を除去することなく、該異物による異常画像の発生を防止して、該クリーニング手段により回収したトナーをリサイクルトナーとして有効に活用することができるようになる。
図2に、本実施形態に係る複写機の画像形成部に搭載したトナーリサイクル機構の一例を示す。上述したように、上記クリーニング装置6は、クリーニングブレード6aを感光体1の周面に摺接させることによって、転写後の残留トナーを掻き落とし、搬送スクリュー6bによって紙面と直交する方向へ搬送し、トナーリサイクル機構10へと導く。
トナー搬送手段11は、搬送スクリュー6bによって搬送されてきた回収トナーを受け取り可能な位置から、現像装置3をへてトナー回収容器7まで上向き傾斜して延びた回転自在な搬送パイプ11aと、搬送パイプ11a内に回転自在に配置され回転することによってトナーを搬送パイプ11a内に沿って搬送する搬送コイル11bと、を有する。
上記駆動手段12は、搬送パイプ11aをその軸芯を中心として一方向へ回転させるモータ12a及びギヤ12bと、から成る搬送パイプ駆動源12と、搬送コイル11bを回転させる図示しないモータと、から成る。
即ち、前記レジストローラ5は、転写位置Sに転写紙P1が進入する際に感光体1上のトナー画像の位置と転写紙P1との位置を合わせるべく、転写紙P1を一旦保持し、その後転写位置Sに送り出す役割を果たす。このため、レジストローラ5の上流側搬送経路にて転写紙P1は、各搬送ローラ等によって擦られ、紙粉が出やすい状態にある。そこで、本実施形態に係る複写機では、この感光体1の回りに紙粉がなるべく進入しないようにするために、紙粉取り装置20がレジストローラ対5の少なくとも一方に当接されている。
本発明ではこのような紙粉取り装置20を利用して、内蔵したフォトセンサ20によってケーシング20a内に堆積した紙粉量を検出することで、紙粉取り装置20の清掃や装置の交換によって紙粉取り装置20内の紙粉が空に成った時点から、所定回数の画像形成が実施された後の、ケーシング20a内に堆積する紙粉の量を検知する。このようにして検知された単位画像形成回数当たりの紙粉堆積量に基づいて、紙粉の出やすい転写紙を通紙しているのか、或いは面積の大きい転写紙を多数通紙しているのかを制御部で判断し、リサイクルモードから非リサイクルモードへの移行時期を決定する。従って、本実施形態に係る複写機では、現実の紙粉発生量に即してモード切り替えを行うことができ、紙粉の多数混じったトナーがリサイクルされる事態を防止できる。
ステップ1における通紙枚数の決定に関しては、給紙部の構成を例えば各給紙段別に再生用紙専用段、上質紙専用段等として紙種別に設定しておき、この状態を制御部の記憶部に記憶しておくと共に、各段に装着する転写紙の種類を決められた紙種に限定して対応関係を確実なものにしておく。この状態で、いずれの給紙段から何枚の紙が通紙されたかを計数しておくことにより、紙種別の通紙枚数を確実に知ることができ、この情報に基づいてステップ2の規定枚数に達したか否かを判定することができる。
また、ステップ3にて示した累積紙サイズ量については、予めひげ画像が発生するであろうと予測される累積紙サイズ量を実験的に割り出しておき、その値を記憶部に記憶しておく。この累積紙サイズについても実際のひげ発生率の変動に応じて変更可能にしてもよい。
また、非リサイクルモードを実施する期間については、リサイクル経路(搬送パイプ11a)内を搬送される回収トナーが全て一巡してトナー回収容器7に排出されるのに要する時間に基づいて決定されるので、リサイクル経路の長さ、トナー搬送速度によって決定される。このため、通常は、実験的に割り出した時間を記憶部に予め設定しておき、このデータに基づいて非リサイクル動作を実行させればよい。ただし、非リサイクルモードを実行する時間を変更可能に構成してもよい。
このように、紙種、及び紙サイズの変化に応じてモード切り替えを可能に構成しておけば、臨機応変に且つ的確にリサイクルモードと非リサイクルモードとの切り替えを行うことが可能となり、ひげ画像の発生を抑制することが可能となる。
本実施形態の画像形成装置においては、総画像形成枚数記憶手段に記憶されている総画像形成枚数と、画像形成履歴枚数記憶手段に記憶されている画像形成履歴枚数とに基いて、これから画像形成を開始する場合の、異常画像が発生し始める直前までに形成することが可能な許容画像形成枚数が算出される。そして、該算出値が所定枚数以上の場合、つまり上記クリーニング装置6により回収したトナー中に混入した異物によって異常画像が発生する虞が無い場合には、上記リサイクルモードにより、該クリーニング装置6により回収したトナーを上記トナーリサイクル機構10により上記現像装置3に戻して画像形成が行われる。一方、上記算出値が所定枚数未満の場合、つまり上記クリーニング装置6により回収したトナー中に混入した異物によって異常画像が発生する虞がある場合には、上記非リサイクルモードにより、該クリーニング装置6により回収したトナーを上記現像装置3に戻さずに画像形成が行われる。従って、この画像形成装置によれば、上記クリーニング装置6により回収したトナー中に混入している凝集トナーや紙粉等の異物を除去することなく、該異物による異常画像の発生を防止して、該クリーニング装置6により回収したトナーをリサイクルトナーとして有効に活用することができるようになる。
特に、本実施形態の画像形成装置においては、上記演算手段の算出値が所定枚数未満になった時点、すなわち、トナー中に混入している異物によって上記「ひげ画像」等の異常画像が発生する虞のあると判定された時点で、上記クリーニング装置6により回収されて上記トナーリサイクル機構10により上記現像装置3に戻されつつある全てのトナーが、上記トナー回収容器7に廃棄されるように、トナーリサイクル機構10のトナー搬送経路が、搬送経路切替手段により切替えられる。これにより、トナー中に混入している異物によって上記「ひげ画像」等の異常画像が発生する虞のあるようなトナーが、リサイクルトナーとして再使用されることが無くなる。
また、本実施形態の画像形成装置においては、上記総画像形成枚数記憶手段には、互いに異なる設定可能な各画像形成条件毎の実験により求めた各画像形成条件下での総画像形成枚数が記憶される。また、上記画像形成履歴枚数記憶手段には、各画像形成条件毎の既に形成された画像形成履歴枚数が記憶される。そして、演算手段により、これから画像形成を開始する画像形成条件での、上記異常画像が発生し始める直前までに形成することが可能な許容画像形成枚数が演算される。これにより、例えば、使用される転写紙の紙種やサイズ、トナー粒径、及び温・湿度等の画像形成環境などの、互いに異なる設定可能な各画像形成条件が変化した場合でも、上記クリーニング装置6により回収したトナー中に混入している凝集トナーや紙粉等の異物を除去することなく、該異物による異常画像の発生を防止して、該クリーニング装置6により回収したトナーをリサイクルトナーとして有効に活用することができるようになる。
請求項1の画像形成装置においては、紙粉量検出手段により、上記レジストローラ5から除去して上記紙粉取り装置20に収容された紙粉量が検出される。また、該紙粉量検出手段の検出結果に基づいて、紙粉量推定手段により、上記クリーニング装置6により回収したトナー中に混入する紙粉量が推定される。更に、該紙粉量推定手段により推定された紙粉量に基いて、これから画像形成を開始する場合の、上記異常画像が発生し始める直前までに形成することが可能な許容画像形成枚数が、演算手段により算出される。そして、該演算手段の算出値が所定枚数以上の場合、つまり上記クリーニング装置6により回収したトナー中に混入した異物によって異常画像が発生する虞が無い場合には、上記リサイクルモードにより、該クリーニング装置6により回収したトナーを上記トナーリサイクル機構により上記現像手段に戻して画像形成が行われる。一方、上記演算手段の算出値が所定枚数未満の場合、つまりクリーニング装置6により回収したトナー中に混入した異物によって異常画像が発生する虞がある場合には、上記非リサイクルモードにより、クリーニング装置6により回収したトナーを上記現像装置3に戻さずに画像形成が行われる。これにより、クリーニング装置6により回収したトナー中に混入している紙粉による異常画像の発生を防止して、該クリーニング装置6により回収したトナーをリサイクルトナーとして有効に活用することができるようになる。
2 帯電器
3 現像装置
3a トナーホッパ
4 転写装置
5 レジストローラ
6 クリーニング装置
6a クリーニングブレード
6b 搬送スクリュー
7 トナー回収容器
10 トナーリサイクル機構
11 トナー搬送機構
11a 搬送パイプ
11b 搬送コイル
11a’ 開口部
12 搬送パイプ駆動源
20 紙粉取り装置
20a ケーシング
20b ブレード
20c フォトセンサ
30 露光装置
40 定着装置
P1、P2、P3 転写紙
S 転写位置
Claims (1)
- 像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上に形成した静電潜像をトナーにより現像して該像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、該像担持体上に形成したトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該転写により転写材に転写されずに上記像担持体上に残留したトナーを回収するクリーニング手段と、該クリーニング手段により回収したトナーを上記現像手段に戻すトナーリサイクル機構とを備えた画像形成装置において、
上記転写手段に向けて上記転写材を給紙するための給紙ローラに付着している紙粉を除去して収容する紙粉取り装置内の紙粉量を検出する紙粉量検出手段と、
上記紙粉量検出手段の検出結果に基づいて、上記クリーニング手段により回収したトナー中に混入する紙粉量を推定する紙粉量推定手段と、
上記紙粉量推定手段により推定された紙粉量に基いて、これから画像形成を開始する場合の、上記異常画像が発生し始める直前までに形成することが可能な許容画像形成枚数を算出する演算手段と、
上記クリーニング手段により回収したトナーを上記トナーリサイクル機構により上記現像手段に戻して画像形成を行うリサイクルモードと、上記クリーニング手段により回収したトナーを上記現像手段に戻さずに画像形成を行う非リサイクルモードとのうち、いずれのモードを実行するかを上記演算手段の算出値によって選択する選択手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
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