(57)【要約】【課題】  リユースする紙上に形成されるトナーの消色性を向上して、リユース時に紙上に形成される新たな印字画像を良好に読み取り可能とすることを目的とする。【解決手段】  現像装置による感光体ドラムへのトナー付着量を０．７５（ｍｇ／ｃｍ２）以下とすることにより、トナー像を用紙に転写し定着した後に、用紙Ｐをリユースするために消色装置で色を消色した後の画像濃度を０．２以下として、リユース時に紙上に形成される新たな印字画像を良好に読み取り可能とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像担持体に形成された前記静電潜像に対し、消色トナーを付着してトナー像を形成する現像手段とを具備する画像形成装置において、
前記現像手段による前記像担持体への前記消色トナーの付着量が０．７５ｍｇ／ｃｍ２以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像手段は、前記消色トナーを含む２成分現像剤を用い、湿度に応じて前記２成分現像剤のトナー比濃度制御を補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像手段は、前記２成分現像剤のトナー比濃度を検知する磁気式センサを有することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体の前記消色トナーの付着量を検出する画質維持センサ及び、前記画質維持センサによる検出結果から前記潜像形成手段ａｎｄ／ｏｒ前記現像手段を制御する画質維持制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画質維持制御手段は、前記現像手段の現像バイアスを制御することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記潜像形成手段は前記像担持体を一様に帯電する帯電手段を有し、前記画質維持制御手段は、前記帯電手段による前記像担持体の帯電電位を制御することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記消色トナーの真比重は、０．９ｇ／ｃｍ３〜１．２ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか記載の画像形成装置。
【請求項８】
像担持体に静電潜像を形成する潜像形成ステップと、
前記静電潜像に消色トナーを付着する現像ステップとを具備する画像形成方法において、 
前記現像ステップによる前記静電潜像への前記消色トナーの付着量が０．７５ｍｇ／ｃｍ２以下であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
前記現像ステップは、前記消色トナーを含む２成分現像剤を用い、湿度に応じて前記２成分現像剤のトナー比濃度制御を補正することを特徴とする請求項８記載の画像形成方法。
【請求項１０】
画質維持センサにより前記像担持体の前記消色トナーの付着量を検出する濃度検知ステップ及び、前記濃度検知ステップによる検出結果から前記潜像形成ステップａｎｄ／ｏｒ前記現像ステップを制御する画質維持制御ステップをさらに有することを特徴とする請求項８記載の画像形成方法。
【請求項１１】
前記画質維持制御ステップは、前記現像ステップの現像バイアスを制御することを特徴とする請求項１０記載の画像形成方法。
【請求項１２】
前記潜像形成ステップは前記像担持体を一様に帯電する帯電ステップを有し、前記画質維持制御ステップは、前記帯電ステップによる前記像担持体の帯電電位を制御することを特徴とする請求項１０記載の画像形成方法。
【請求項１３】
前記消色トナーの真比重は、０．９ｇ／ｃｍ３〜１．２ｇ／ｃｍ３であることを特徴とする請求項８乃至請求項１０記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像の形成及びその消色を繰り返す用紙にトナー像を形成可能な複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に係り、特に感光体上のトナーの付着量を規定する画像形成装置および画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフィスオートメーションの進展による各種情報量の増大に伴い紙の大量消費が成されている。一方従来、紙資源の節約を目的とするための紙のリサイクルがなされている。例えば紙のリサイクルは、トナー等からなる画像情報が形成された使用済みの用紙を多量の漂白剤と水を用いて処理し、再生紙を製造することにより行われている。このため紙のリサイクルは、再生紙のコストの上昇を招き経済性が損なわれると共に使用済みの用紙の再生時に用いた廃液の処理に伴う新たな環境汚染を発生するおそれもある。
【０００３】
そこで、使用済みの用紙そのものを再生する紙のリサイクルではなく、使用済みの用紙上に形成される画像情報を消色して、画像情報を消色した同じ用紙を新たな画像情報出力に繰り返し用いるという、紙のリユースの実用化が図られている。紙のリユースは、例えば紙に定着されたトナーの色素と発色剤の結びつきを加熱によって断ち切ることで色を消色することができる消色可能なトナーを用いて画像の形成およびその消色を行い、同じ紙を繰り返し使用する。このリユースは紙を繰り返し使用することにより紙質の低下を生じる
このため従来、転写紙上のトナーの付着量を検知するトナー付着量検知手段を設ける画像形成装置が開示されている。（例えば特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平７-２０６６６号公報(第４、５頁、図１、４)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら（特許文献１）は、転写紙の履歴による特性変化を認識して画像形成プロセス制御を行えるものの、画像形成時の消色可能なトナーの現像濃度すなわち消色可能なトナーの感光体への付着量を制御するものではない。
【０００５】
一方、紙に転写され定着されたトナー像の濃度が高いと、紙のリユースのためのトナーの消色性が悪くなる。そしてトナーを消色した後に紙上に消え残った画像濃度が０．２以上になると、次に新たな情報を印字した際に前の消え残った画像が目立ち、新たな印字情報を読み取り難くしてしまう。
【０００６】
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、リユースの紙を用いて画像形成を行う場合に、定着後のトナーの消色性が良好で、新たな印字画像を良好に読み取ることを可能とする画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するための手段として、像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体に形成された前記静電潜像に対し、消色トナーを付着してトナー像を形成する現像手段とを具備する画像形成装置において、前記現像手段による前記像担持体への前記消色トナーの付着量が０．７５ｍｇ／ｃｍ２以下であることとする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像形成時の像担持体へのトナー付着量を０．７５（ｍｇ／ｃｍ２）以下とすることにより、消色トナーを用いて形成された記録媒体上のトナー像の良好な消色性を得られ、消色前の画像の消え残りが目立たない、良好なリユースの用紙を供給出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
現像装置による感光体ドラムへのトナー付着量を０．７５（ｍｇ／ｃｍ２）以下に調整して、リユース時に用紙上の画像を良好に消色する。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明の実施例１について図１乃至図７を用いて説明する。図１は本発明の実施例１であり、画像形成装置である複写機等の画像形成部１０を示す概略構成図である。この実施例の画像形成装置は、加熱により色が消色されるトナーを用いて画像形成を行うようになっている。また画像形成装置は、トナー像を消色して繰り返しリユースされる用紙上への画像形成可能とされている。
【００１１】
画像形成部１０の像担持体である感光体ドラム１１は、φ６０ｍｍの支持部材表面に有機感光体（ＯＰＣ）を有してなり、周速２１５ｍｍ/ｓｅｃで矢印ｓ方向に駆動される。感光体ドラム１１周囲には、潜像形成装置３３を構成する帯電チャージャ１２及び露光装置１３が配置される。帯電チャージャ１２は、感光体ドラム１１の表面を−７５０Ｖに一様に帯電する。露光装置１３は、一様に帯電された感光体ドラム１１の照射位置１３ｂに画像情報に応じたレーザ光１３ａを照射する。さらに感光体ドラム１１周囲には、現像装置１４、転写チャージャ１６、剥離チャージャ１７、クリーニングブレード１８ａを有するクリーナ１８、除電ＬＥＤ１９が配置されている。現像装置１４は必要に応じてトナー補給装置１５からトナー補給される。
【００１２】
画像形成部１０の転写チャージャ１６位置には、給紙カセット装置２０から給紙ローラ２１により取り出され、レジストローラ２２により感光ドラム１１上のトナー像と同期して記録媒体である用紙Ｐが搬送される。給紙カセット装置２０は、未使用の用紙及びリユースの用紙を共に給紙可能となっている。
【００１３】
画像形成部１０の上方には、画像形成部１０により消色トナーからなる未定着のトナー像を形成された、記録媒体である用紙Ｐを加熱加圧定着する図２に示す定着装置２６が配置される。定着装置２６は、定着回転体である定着ローラ２７と、この定着ローラ２７に圧接する加圧回転体である加圧ローラ２８を有する。又定着装置２６は、用紙Ｐを定着ローラ２７と、加圧ローラ２８間のニップに導く入り口ガイド２６ａを有する。
【００１４】
定着ローラ２７は鉄製の中空円筒シリンダーの表面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）をコーティングしてなる。定着ローラ２７は内部にＩＨコイル（誘導加熱コイル）３０を有していて、定着ローラ２７を内部から直接誘導加熱する構成となっている。定着ローラ２７の表面に接して温度を検知するサーミスタ３１の出力により図示しない制御部により、ＩＨコイル３０の電流制御を実施し、所定の温度となるようにしてある。定着装置２６の用紙Ｐの搬送方向下流には、定着後用紙Ｐを所定方向に排出する排紙ローラ３２が設けられる。
【００１５】
画像形成部１０の現像装置１４は、体積平均粒子径８〜１２μｍのトナーと体積平均粒子径６０〜８０μｍの磁性キャリアの混合物である２成分現像剤を用いるものである。トナーは、「消せるトナーｅ−ｂｌｕｅ（株式会社  東芝の登録商標）(以下消色トナーという。)」であり、バインダーの樹脂と色素、発色剤、消色剤、ＷＡＸ等を混練して、得られた混練物を粉砕・分級し、外添剤を付与して得られたものである。消色トナーの真比重は約０．９〜１．２ｇ／ｃｍ３の範囲となっている。
【００１６】
消色トナーは、トナー像を形成された用紙を１２０〜１５０℃で約２時間加熱することによりトナーの色素と発色剤の結びつきを加熱によって断ち切り、トナー像の色を消色するようになっている。現像装置１４の現像ローラ１４ａには約−５５０Ｖの現像バイアスが印加され、反転現像により感光ドラム１１上の静電潜像にトナー像を形成する。
【００１７】
現像装置１４には現像容器内の２成分現像剤のトナー比濃度を検知する磁気式センサ１４ｂが設けられている。磁気式センサ１４ｂは、現像剤の透磁率を検知するものであり、図３に回路図を示す。磁気式センサ１４ｂは、トランス３４に２４Ｖの電圧を入力する電源電圧入力ピン４０、ＧＮＤピン４１、トナー比濃度の変化に応じて出力するアナログ出力ピン４２及び出力調整用の制御電圧値Ｖｃを入力する制御入力電圧ピン４３を有する。またＩＣは、すべてＥＸ−ＯＲゲート３６、３７、３８で構成されている。
【００１８】
現像装置１４の制御系は図４のブロック図に示すように画像形成装置全体を制御するＣＰＵ４６にて、磁気式センサ１４ｂからの出力に応じて、トナー補給装置１５を制御し、現像装置１４内のトナー比濃度を制御する。ＣＰＵ４６には、画像形成装置本体内の湿度センサ４８の検出結果が入力され、この検出結果に応じて、ＣＰＵ４６は、磁気式センサ１４ｂに入力する制御電圧値Ｖｃを調整する。現像装置１４内の現像剤のトナー比濃度が低下し磁気抵抗が大きくなり磁気式センサ１４ｂのアナログ出力ピン４２からの出力値が所定値より高くなると、ＣＰＵ４６からトナー補給信号が出力され、トナー補給装置１５から現像装置１４に消色トナーの補給がなされる。
【００１９】
磁気式センサ１４ｂは、通常現像装置１４内の２成分現像剤の交換時に、２成分現像剤のトナー比濃度に応じて、アナログ出力ピン４３から適正な電圧が出力されるよう、制御入力電圧ピン４３から入力する制御電圧値Ｖｃを調整する。この調整で設定された制御電圧値Ｖｃは、ＣＰＵ４６のメモリ４７に記憶されるようになっている。
【００２０】
現像装置１４は、磁気式センサ１４ｂの出力結果に従いトナー補給装置１５による消色トナーの補給量をＣＰＵ４６に制御され、感光体ドラム１１への消色トナーの付着量が０．７５ｍｇ／ｃｍ２以下となるように設定されている。これは、用紙Ｐをリユースするためにトナー像の色を消色する時に、消え残りを少なくするためである。
【００２１】
消色トナーの付着量に対する消色性について以下の試験を実施した。東芝テック（株）製の坪量６４ｇ／ｍ２のＰ−５０Ｓを用紙として用いた。原稿画像として画像濃度２．０で１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形のベタパッチを使用した。原稿画像は、複写原稿でも、電子ファイルを印字した原稿でも良い。感光体ドラムに原稿画像に対応する１０ｍｍ×１０ｍｍのパッチ静電潜像を形成後、現像濃度を調整して濃度の異なるトナーパッチを得た。現像濃度の調整は、現像剤のトナー比濃度、現像バイアス、あるいは現像ローラの感光体ドラムに対する周速比等を調整して行った。
【００２２】
同一条件で、１つは用紙にトナーパッチを転写後、定着し、更に専用の消色装置で色を消色して、消色後の画像濃度をマクベス濃度計ＲＤ−９１３（マクベス社製）にて測定した。もう１つは、感光体ドラム上に形成されたトナーパッチを、予め重量を測定したメンディングテープ片でテーピング後、重量を測定し、トナーパッチをテーピングする前と後の重量の差分から、トナーパッチの重量Ｍ（ｍｇ）を測定し、トナーパッチの面積から、感光体ドラム上のトナー付着量Ｍ´（ｍｇ／ｃｍ２）を求めた。
【００２３】
この試験から得られた、感光体ドラム上のトナー付着量Ｍ´（ｍｇ／ｃｍ２）に対する用紙上の消色後の画像濃度の関係を、図５に示す。図５から、感光体ドラム上のトナー付着量Ｍ´（ｍｇ／ｃｍ２）が０．７５（ｍｇ／ｃｍ２）を超えると、用紙上の消色トナーの消色性が低下して、用紙上の消色後の画像濃度が０．２を超えることが判明した。このように、用紙上の消え残った画像濃度が０．２を超えると、次に新たな情報を印字した際に前の消え残った画像が目立ち、新たな印字情報を読み取り難くしてしまう。そこで、本実施例に有っては、用紙上の消色後の画像濃度が０．２以下となるように、現像装置１４による、感光体ドラム１１への消色トナーの付着量が０．７５ｍｇ／ｃｍ２以下となるように設定するものである。
【００２４】
但し現像装置１４の現像特性は、環境により変動される。たとえば、本実施例において、現像ローラ１４ａの現像バイアスを−５５０Ｖ、現像ローラ１４ａの感光体ドラム１１に対する周速比を約１．６倍、２成分現像剤のトナー比濃度を約２．５ｗｔ％に設定して６０，０００枚の寿命試験を実施したところ、１０℃／２０％ＲＨ、３０℃／７５％ＲＨの環境下では、感光体ドラム１１上へのトナー付着量はいずれも０．７５（ｍｇ／ｃｍ２）以下であった。また感光体ドラム１１上のトナー像を用紙に転写後、定着し、更に専用の消色装置で色を消色したところ、消色後の画像濃度は０．２以下であった。
【００２５】
次に、同様の条件で、３０℃／８５％ＲＨの環境下では、環境放置８時間後のデータ採取時に、感光体ドラム１１上へのトナー付着量は０．８（ｍｇ／ｃｍ２）となった。また感光体ドラム１１上のトナー像を用紙に転写後、定着し専用の消色装置で色を消色したところ、消色後の画像濃度は０．２２となり、消色性の低下を生じた。
【００２６】
この３０℃／８５％ＲＨの環境下に８時間放置したときのトナー付着量の増加は、湿度の上昇によって消色トナーの帯電量が低下することに加えて、湿度の上昇によって磁気式センサ１４ｂのアナログ出力ピン４２からの出力値が変動してしまうためである。
【００２７】
すなわち３０℃／８５％ＲＨの環境下では、湿度の上昇により２成分現像剤中の消色トナーの帯電量が低下することから、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像へのトナー付着量が増加してしまう。これに加えて、アナログ出力ピン４２からの出力値が高くなり、ＣＰＵ４６からトナー補給信号が出力され、トナー補給装置１５から消色トナーの補給がなされてしまい、実際のトナー比濃度が高くなってしまうことにより、更に感光体ドラム１１上に形成される静電潜像へのトナー付着量が増加し、消色性を著しく低下させてしまっていた。実際に３０℃／８５％ＲＨの環境下で８時間放置後の現像装置１４内のトナー比濃度は約４．０ｗｔ％まで上昇していた。
【００２８】
磁気式センサ１４ｂは、現像装置１４内の２成分現像剤の交換時に、制御電圧値Ｖｃを調整してＣＰＵ４６のメモリ４７に記憶するが、このメモリ４７に設定した制御電圧値Ｖｃをそのまま使用すると、環境条件、特に相対湿度の変動により、アナログ出力ピン４２からの出力値（ＡＴＳ出力）は、図６に示すように変化する。図６は、相対湿度５５％ＲＨで、ＡＴＳ出力値が２．４Ｖになるように調整した時の制御電圧値Ｖｃ＝７．８Ｖをメモリ４７に記憶し、制御電圧値Ｖｃを、７．８Ｖに維持した状態で、相対湿度が変動したときのＡＴＳ出力値の変動を示したグラフである。例えば相対湿度７５％ＲＨではＡＴＳ出力値は２．７Ｖ、相対湿度８５％ＲＨではＡＴＳ出力値は３．１Ｖとなる。したがって制御電圧値Ｖｃ＝７．８Ｖを固定したままでは、相対湿度の変動により、実際のトナー比濃度に対してＡＴＳ出力値が高くなる。そしてＣＰＵ４６からは、ＡＴＳ出力値が２．４Ｖ付近に下がるまでトナー補給信号が出力される。この結果、３０℃／８５％ＲＨの環境下で８時間放置後の現像装置１４内のトナー比濃度は約４．０ｗｔ％まで上昇してしまっていた。
【００２９】
このため湿度の変動にかかわらず、現像装置１４内のトナー比濃度が変動しないよう、ＣＰＵ４６により、磁気式センサ１４ｂに入力する制御電圧値Ｖｃを補正制御する。すなわち、現像装置１４にトナー比濃度約２．５ｗｔ％の現像剤を入れて、異なる環境湿度下でそれぞれ８時間放置して、ＡＴＳ出力値を２．４Ｖとするための制御電圧値Ｖｃを調整したところ、図７のグラフに示す結果を得られた。この図７のグラフをもとに近似式
ｙ＝−０．０００２ｘ２＋０．０１３３ｘ＋７．６３２５      （式１）
を作成して、画像形成装置内の湿度センサ４８からの信号に応じて、磁気式センサ１４ｂに入力する制御電圧値Ｖｃを補正制御する。但し（式１）で近似する場合、５０％ＲＨ以下は一定値としても良い。
【００３０】
このようにすると、３０℃／８５％ＲＨの環境下においても、現像装置１４内のトナー比濃度は約２．５ｗｔ％を保持することとなる。この制御電圧値Ｖｃの補正制御を行い３０℃／８５％ＲＨの環境下に８時間放置した後に、印字試験を行ったところ、感光体ドラムへのトナー付着量は０．６５（ｍｇ／ｃｍ２）であり、専用の消色装置による消色後の画像濃度は０．１７であり、良好な消色性を得られた。
【００３１】
次に作用について述べる。画像形成プロセスの開始により画像形成部１０では矢印ｓ方向に回転する感光体ドラム１１が、帯電装置１２により一様に−７５０Ｖに帯電され、レーザ露光装置１３により原稿情報に応じたレーザ光を照射され静電潜像を形成される。次いで静電潜像は現像装置１４により消色トナーにより現像され、感光体ドラム１１上には消色トナーからなるトナー像が形成される。
【００３２】
このとき現像装置１４内の２成分現像剤のトナー比濃度は約２．５ｗｔ％に設定されている。またこのとき磁気式センサ１４ｂは、画像形成装置本体の湿度センサ４８の検出結果に応じて、ＣＰＵ４６により、図７のグラフをもとに作成される近似式に応じて制御電圧値Ｖｃを制御される。例えば、相対湿度５５％ＲＨでは、制御電圧値Ｖｃは７．８Ｖに制御される。これにより、現像装置１４内の２成分現像剤のトナー比濃度が約２．５ｗｔ％であれば、ＡＴＳ出力値は２．４Ｖとなる。また例えば、相対湿度８５％ＲＨでは、制御電圧値Ｖｃは７．２５Ｖに制御される。これにより、現像装置１４内の２成分現像剤のトナー比濃度が約２．５ｗｔ％であれば、ＡＴＳ出力値は２．４Ｖとなる。
【００３３】
したがって現像装置１４は、環境湿度の変動にかかわらず、ＣＰＵ４６により、磁気式センサ１４ｂからのＡＴＳ出力値が約２．４Ｖとなるように、トナー補給装置１５から消色トナーを補給されることにより、２成分現像剤のトナー比濃度が約２．５ｗｔ％に保持されることとなる。また、このようにトナー比濃度を制御される現像装置１４による感光体ドラム１１上の付着トナーは０．７５（ｍｇ／ｃｍ２）以下とされる。
【００３４】
一方例えば給紙カセット装置２０から供給される所定の用紙Ｐはレジストローラ２２により感光体ドラム１１上のトナー像に同期して転写チャージャ１６位置に送られ、感光体ドラム１１上のトナー像を転写される。
【００３５】
次いで用紙Ｐは感光体ドラム１１から剥離され、この後定着装置２６の定着ローラ２７及び加圧ローラ２８間に挿通され、トナー像を加熱加圧定着される。定着終了後、用紙Ｐは排紙ローラ３２により所定方向に排出される。転写終了後、感光体ドラム１１は、クリーナ１８により残留トナーをクリーニングされ、除電ＬＥＤ１９により残留電荷を除去され、画像形成プロセスを終了する。
【００３６】
この様に消色トナーにより画像情報に対応するトナー像を形成された用紙Ｐは、活用終了後にリユースのためにトナー像の色を消色する。トナー像の色の消色は例えば、（株）東芝製の専用消色装置「ｅ−ｂｌｕｅ用消色装置：ＴＭＤ−ＨＥ０１」内で１２０〜１５０℃で約２時間加熱してトナー像の色を消色した後、約１時間自動冷却して行う。トナー像を消色した後の用紙Ｐの画像濃度は０．２以下となった。尚用紙Ｐをリユースする際には、加熱により若干貼り付いた用紙Ｐ同士をはがす為に軽くさばいて給紙カセット装置２０に供給する。この後給紙カセット装置２０に供給されたリユースの用紙Ｐは、上記プロセスに従い画像形成に供される。このように消色トナーによるトナー像の形成及びその消色を繰り返して、用紙Ｐが劣化した場合には、用紙Ｐはリサイクル処理される。
【００３７】
本実施例によれば、現像装置１４による感光体ドラム１１へのトナー付着量を０．７５（ｍｇ／ｃｍ２）以下とすることにより、トナー像を用紙に転写し定着した後に、用紙Ｐをリユースするために消色装置で色を消色した後の画像濃度を０．２以下とすることが出来、良好な消色性を得られる。したがってリユースした用紙Ｐに、次に新たな情報を印字した際に、前の印字で消え残った画像が目立つことが無く、新たな印字情報を容易に読み取ることが出来、良好なリユースの用紙を供給可能となる。また磁気式センサ１４ｂの制御電圧値を制御することにより、環境の変化にかかわらず、２成分現像剤のトナー比濃度の変動を防止することにより、環境の変化による感光体ドラム１１へのトナー付着量の変動を防止して、トナー付着量を０．７５（ｍｇ／ｃｍ２）以下に容易に保持することが可能となる。したがって環境の変化にかかわらず用紙Ｐをリユースする際の良好な消色性を保持することが可能となる。
【実施例２】
【００３８】
次に本発明の実施例２について図８乃至図１０を用いて説明する。本実施例２は、実施例１におけるトナー付着量の制御が異なるものの、他は実施例１と同様である。従ってこの実施例２にあっては、前述の実施例１で説明した構成と同一構成については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３９】
実施例２は、感光体ドラム上のトナー付着量を制御する技術として周知の画質維持制御技術を利用して、感光体ドラムの付着トナー量を検知して、画像形成部１０のプロセスを制御することにより、感光体ドラムの付着トナー量を０．７５（ｍｇ／ｃｍ２）以下となるように制御するものである。実施例２にあっては、図８に示すように感光体ドラム１１の剥離チャージャ１７からクリーナ１８に達するまでの間であって、感光体ドラム１１の長手方向ほぼ中央部に、赤外線センサからなる画質維持センサ５０が配置されている。画質維持センサ５０は、画質維持制御の起動時に感光体ドラム１１の長手方向ほぼ中央部に形成される基準濃度パッチに付着するトナー量を検知する。
【００４０】
画質維持センサ５０は、赤外線ＬＥＤ５０ａからの照射光のうち、感光体ドラム１１表面から受光素子５０ｂに反射される反射光を受光して電気信号に変換して出力するようになっている。画質維持センサ５０は、図９の画像維持の制御系のブロック図に示すように、画質維持制御装置であり画像形成装置全体を制御するＣＰＵ５２の入力側に接続される。ＣＰＵ５２は、画質維持センサ５０の検知結果に応じて帯電チャージャ１２の帯電電圧あるいは現像ローラ１４ａの現像バイアスを制御して、感光体ドラム１１へのトナー付着量を制御する。画像維持センサ５０の検出値は、感光体ドラム１１に付着するトナー量により図１０に示すように変化するよう設定されている。
【００４１】
また基準濃度パッチは、画像形成部１０による画像形成プロセス条件である、帯電チャージャ１２による表面電位、現像ローラ１４ａに印加する現像バイアス、及び２成分現像剤のトナー比濃度を任意に設定して得た、画像濃度２．０で、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形のベタパッチを現像して形成される。本実施例においては、感光体ドラム１１に作成した基準濃度パッチを画像維持センサ５０で検出したときの検出値が、例えば２、４Ｖとなるように、画像形成部１０による画像形成プロセス条件を制御して画質維持制御を行うものとする。また画質維持制御の起動条件は、電源オンのウォーミングアップ時及び、２００枚毎とする。
【００４２】
従って画像形成装置の電源投入後のウォーミングアップ時に、画像形成部１０では感光体ドラム１１を回転して基準濃度パッチを形成する。例えば帯電チャージャ１２による表面電位を−７５０Ｖ、現像ローラ１４ａに印加する現像バイアスを−５５０Ｖ、及び２成分現像剤のトナー比濃度を約２．５ｗｔ％とする画像形成プロセス条件で、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形の基準濃度パッチを形成する。次いで画質維持センサ５０で基準濃度パッチのトナー量を検知する。
【００４３】
画質維持センサ５０の出力が、２．４Ｖから外れていた場合、ＣＰＵ５２は、画質維持センサ５０からの出力結果に応じて、帯電チャージャ１２、現像バイアス、あるいは２成分現像剤のトナー比濃度のいずれか、あるいはこれらを組み合わせて調整制御する。次いでレディ状態になったら、ＣＰＵ５２により調整制御された画像形成プロセス条件により、前述の実施例１と同様にして画像形成のジョブを実施する。画像形成枚数が２００枚に達したら、画像形成ジョブを中断して、再度画質維持制御を起動する。画質維持センサ５０からの出力結果に応じて、ＣＰＵ５２は、再度画像形成プロセス条件を調整制御する。この再度の画質維持制御終了後、次の画像形成ジョブを再開する。同様にして、画像形成枚数２００枚毎に画像形成ジョブを中断して、画質維持制御を起動する。
【００４４】
この画質維持制御を行い、種々の環境下で画像形成試験を行ったところ、環境の違いにかかわらず、感光体ドラム１１上のトナー付着量は、０．５〜０．６（ｍｇ／ｃｍ２）の間で推移し、安定したトナー付着量を得られた。また感光体ドラム１１上のトナー像を用紙Ｐに転写し定着後に更に専用の消色装置で色を消色したところ、消色後の画像濃度は０．２以下となり良好な消色性を得られた。特に３０℃／８５％ＲＨの高湿度の環境下に８時間放置した後の電源投入直後においても、同様に良好な消色性を得られた。
【００４５】
本実施例によれば、画像形成時の感光体ドラム１１へのトナー付着量を０．７５（ｍｇ／ｃｍ２）以下とすることにより、実施例１と同様、消色トナーによるトナー像の良好な消色性を得られ、良好なリユースの用紙を供給可能となる。また画質維持センサ５０により基準濃度パッチを検知して、検出結果に応じて画像形成プロセス条件を調整制御することにより、環境の変化にかかわらず、トナー付着量を０．７５（ｍｇ／ｃｍ２）以下に容易に保持することが可能となる。したがって環境の変化にかかわらず用紙Ｐをリユースする際の良好な消色性を保持することが可能となる。
【００４６】
尚この発明は、上記実施例に限られるものではなく、この発明の範囲内で種々変更可能であり、例えば現像剤は２成分現像剤ではなく、消色するトナーのみからなる１成分現像剤であっても良い。なお、２成分現像剤を用いる場合のトナー比濃度を検知するセンサは磁気式センサでなく光学センサ等であっても良いし、像担持体へのトナー付着量を０．７５（ｍｇ／ｃｍ２）以下に保持できれば、２成分現像剤のトナー比濃度も限定されない。更に消色するトナーは、定着後に色を消色できるものであれば、色を消色するメカニズムは限定されず、その色も任意である。又、加熱により色を消色する場合の加熱温度及び加熱時間更には冷却時間も限定されない。また、像担持体表面のトナー付着量を検知して画質維持制御を行う際の、画質維持制御の起動条件も限定されず、新たな画像形成ジョブを開始する度に画質維持制御を起動する等しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１の画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施例１の定着装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施例１の磁気式センサを示す回路図である。
【図４】本発明の実施例１の現像装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例１の感光体ドラム上へのトナーの付着量と消色後の用紙の画像濃度の関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例１の相対湿度とＡＴＳ出力値の関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例１の相対湿度と制御電圧値Ｖｃの関係を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例２の画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図９】本発明の実施例２の画像形成装置の画像維持の制御系を示す概略構成図である。
【図１０】本発明の実施例２の感光体ドラム上へのトナーの付着量と画像維持センサの検出値の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１０…画像形成部
１１…感光体ドラム
１２…帯電チャージャ
１３…露光装置
１４…現像装置
１４ｂ…磁気式センサ
１５…トナー補給装置
１６…転写チャージャ
１７…剥離チャージャ
１８…クリーナ
２６…定着装置
４６…ＣＰＵ
４８…湿度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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