(57)【要約】【課題】  トナーリサイクルに際し、紙紛による不具合を未然になくすことができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  クリーニング部１２から回収されたトナーをリサイクルするために現像ホッパ６に導く回収パイプ１４と、クリーニング部１２から回収されたトナーを廃棄する廃棄パイプ１５と、リサイクル側と廃棄側を切り換えるシャッタ１６とを有し、専用の転写紙を収容する給紙トレイ毎に回収トナーのリサイクルと廃棄の設定を行う画像形成装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーニング部から回収されたトナーをリサイクルするために現像ホッパに導く回収パイプと、クリーニング部から回収されたトナーを廃棄する廃棄パイプと、回収トナーの搬送先を回収パイプと廃棄パイプとに選択的に切り換えるシャッタとを有し、給紙トレイの切換使用によって使用される転写紙の種類が変わるたびにシャッタの切換を行う制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
クリーニング部から回収されたトナーをリサイクルするために現像ホッパに導く回収パイプと、クリーニング部から回収されたトナーを廃棄する廃棄パイプと、回収トナーの搬送先を回収パイプと廃棄パイプとに選択的に切り換えるシャッタとを有し、給紙した転写紙サイズと通紙方向に基づいて回収トナーのリサイクルと廃棄の切り換えを行う制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１、２記載の画像形成装置において、前記制御手段は、各給紙トレイ毎の給紙枚数に基づいて回収トナーのリサイクルと廃棄の切り換えを行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザープリンタなどの電子写真式画像形成装置に関し、特にトナーリサイクルが可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置に用いられる転写紙には、環境面、コスト面から、比較的紙紛量が多いとされる転写紙（再生紙、不純物を多量に含む転写紙など）が適用されることが多々ある。転写残トナーの多くには紙粉が含まれており、リサイクルされたトナーは紙紛を核にして凝集しやすくなる。
そのため、トナーリサイクル可能な画像形成装置では、使用する環境、トナー、紙種による程度差はあれ、経時で紙紛を核とした凝集トナーが現像剤規制部材（現像領域に一定量の現像剤を供給するための部材）に付着し、現像剤汲み上げ量不足を招き、結果として画像ヌケ、トナー飛散などの不具合が発生する。ある一定の期間トナーリサイクルをした後、トナー搬送経路およびホッパ内のトナーが一巡する間回収トナーを廃棄すると（核や紙粉の一掃）、経時で発生する上記問題をある程度防止できることは知られている。
例えば、特許文献１には、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紛などによる不具合を回避すべく、あらかじめ画像形成装置に設定された通紙枚数に基づいて、トナーリサイクルモードと非トナーリサイクルモードを切り換える画像形成装置が提案されている。
又、例えば特許文献２には、トナーの帯電不足による画像不具合を回避するために、画像形成装置の電源オン直後、もしくは長期放置直後から一定時間、回収トナーのリサイクル量を規制する画像形成装置が提案されている。他に、トナーリサイクル機構を具備した２成分現像を用いた画像形成装置として、特許文献３には、リサイクルトナーを回収する容器の回収トナー量を検知してトナー濃度制御を切り換える技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２２９３９０公報
【特許文献２】特開２００３−２９５７２８公報
【特許文献３】特開２００１−１７５０６５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように、トナー搬送経路およびホッパ内のトナーが一巡する間回収トナーを廃棄すると（核や紙粉の一掃）、経時で発生する上記問題をある程度防止できることは知られているが、すべての転写紙に対して同一のトナーリサイクル制御を適用することは、比較的紙紛が少ない転写紙を用いるユーザーにとっては、必要以上にリサイクルトナーを廃棄するために不利益である。紙紛量を何らかの手段で定量化できれば、きめ細かな制御が可能であるが、紙紛自身に周囲のほこり等が吸着するため、真の紙紛量を定量化することは難しい。
また、特許文献１では、転写紙の種類による制御には触れておらず、比較的紙紛などが多い再生紙と紙紛の発生が少ない上質紙を同時に使用する場合必要以上に回収トナーを廃棄してしまう恐れがある。
また、特許文献２では、高速複写機等のように一日に大量の画像を出力する画像形成装置において、紙紛混入による画像ヌケを防ぐことは困難である。
本発明は、トナーリサイクルに際し、紙紛による不具合を未然になくすことができる画像形成装置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】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、クリーニング部から回収されたトナーをリサイクルするために現像ホッパに導く回収パイプと、クリーニング部から回収されたトナーを廃棄する廃棄パイプと、回収トナーの搬送先を回収パイプと廃棄パイプとに選択的に切り換えるシャッタとを有し、給紙トレイの切換使用によって使用される転写紙の種類が変わるたびにシャッタの切換を行う制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、クリーニング部から回収されたトナーをリサイクルするために現像ホッパに導く回収パイプと、クリーニング部から回収されたトナーを廃棄する廃棄パイプと、回収トナーの搬送先を回収パイプと廃棄パイプとに選択的に切り換えるシャッタとを有し、給紙した転写紙サイズと通紙方向に基づいて回収トナーのリサイクルと廃棄の切り換えを行う制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１、２記載の画像形成装置において、前記制御手段は、各給紙トレイ毎の給紙枚数に基づいて回収トナーのリサイクルと廃棄の切り換えを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明では、トナーリサイクルが可能な画像形成装置において、転写紙の給紙トレイ毎に回収トナーのリサイクルと廃棄の設定を行うことで、紙紛量の多い転写紙の使用時のみ回収トナーを廃棄することで、トナーリサイクル時の紙紛による不具合を未然になくすことが可能になる。
また、給紙した転写紙サイズと通紙方向に基づいて回収トナーのリサイクルと廃棄の切り換えを行うことで、トナーリサイクル時の紙紛による不具合をより効果的になくすことが可能になる。
また、各給紙トレイの給紙枚数に基づいて回収トナーのリサイクルと廃棄の切り換えを行うことで、きめ細かなトナーリサイクル制御を実現し、廃棄トナーを低減し、トナーリサイクル時の紙紛による不具合をより効果的になくすことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部構成図である。以下、その構成を動作と併せて説明する。
コンタクトガラス１上に載置された原稿の画像を図示しない読み取り手段によって読み取り、ＣＣＤを介して画像処理部に入力することにより、原稿画像は多数の画素に分解され、その各画素の濃度に対応した画像情報を含むレーザー光２は、スコロトロンチャージャ３によって一様に帯電された感光体ドラム４上に潜像を形成する。感光体線速は５００ｍｍ／ｓｅｃと高速であり、現像スリーブ線速／感光体線速比は１．９である。感光体ドラム４上に形成された潜像は、現像装置５（二成分現像方式）によって現像される。
現像行程は、ドクターにより規制された量の現像剤を、固定磁石と回転稼働するアルミ製現像スリーブよりなる現像ローラによって、感光体−現像スリーブニップまで搬送し、以下の条件で潜像にトナーを静電気力によって付着させることで行われる。
本実施形態の潜像条件は、画像飽和濃度部の電位（ＶＬ）は１００Ｖ、画像白部の電位（ＶＤ）は９７０Ｖ、画像部の現像バイアスは５３０Ｖである。現像バイアスは現像バイアスパワーパック（図示しない）によって、現像スリーブに印加される。また本実施形態のトナーには、レジンがポリエステル、ＣＣＡが４級アンモニウム塩、着色粒子としてカーボンブラック、外添剤として疎水性シリカ０．７％、酸化チタン０．３％よりなる平均粒径９．５μｍの粉砕トナーを使用している。
トナーの流出開始温度は１０５℃（非常に低融点なトナー）である。流出開始点は島津製作所製の高架式フローテスターにて測定した。測定条件は、［ダイ径：１．０ｍｍ、荷重：２０．０ｋｇ、昇温速度：６．０Ｄｅｇ／ｍｉｎ］で行った。キャリアはマグネタイト芯材のコーティングキャリアを使用し、トナーのｑ／ｍは２０〜３５μＣ／Ｇ、トナーとキャリアの混合比（ＴＣ）は２〜４重量％である。
転写ベルト９はバイアスローラ１０によって帯電され、静電気力で感光体ドラム４上のトナー像は転写ベルト９に搬送された転写紙１１に転写される。転写残トナーはクリーニングブレード１２によって掻き落とされ、搬送スクリュー１３によって回収パイプ１４を通して直接現像装置５のホッパ６に搬送される。ホッパ６には図示しないトナーボトルから新トナーが送られ、ホッパ６内で搬送スクリュー１３から搬送されてきたリサイクルトナーと混合される。
回収パイプ１４と廃棄パイプ１５の連結部にはシャッタ１６が設けてあり、回収トナーをシャッタ１６の切り換えで回収パイプ１４側と廃棄パイプ１５側のいずれかに選択的に導く。トナーリサイクル機構は、クリーニングブレード１２、搬送スクリュー１３、回収パイプ１４で構成される。
シャッタ１６は図示しないソレノイド等の駆動手段によって開閉されると共に、駆動手段は図示しない制御手段（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等）によって制御される。また、図示しない給紙部にセットされる給紙トレイは、給紙トレイ毎に収容した転写紙の種類が予め制御手段によって認識されているか、図示しない操作部からの入力によって制御手段に記憶されている。
【実施例１】
【０００７】
あらかじめ再生紙など紙紛量の多い転写紙をセットする給紙トレイを任意に固定して、そこからの給紙の印刷ジョブでは、制御手段は回収トナーを廃棄パイプ１５に導くようにシャッタの駆動手段を制御する。比較的紙紛量の多い転写紙Ａと紙紛量の少ない上質紙Ｂを用いて実験を行った結果を表１に示す。用いる転写紙の割合をＡ：Ｂ＝７：３とした。これより、給紙トレイ毎にリサイクル機構の条件を切り換えることで、効率よく紙紛の混入を防ぐことができる。
（表１）給紙トレイ毎にリサイクル条件を切り換えた場合
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【実施例２】
【０００８】
異なるサイズの同一転写紙を用いる場合、紙搬送時に感光体に突き当たる領域が広いほど紙紛が回収トナーに混入しやすくなる。本実施例では、転写紙の通紙幅が２９０ｍｍを超えるもの（Ａ４ヨコ、Ａ３タテ、ＬＴヨコなど）については回収トナーを廃棄パイプ１５に導き、それ以外は回収パイプ１４に導くようにシャッタの駆動手段を制御手段が制御する。以上の条件下で比較実験を行った結果を表２に示す。これより、印刷条件を同一で比較した場合、紙紛による異常画像（画像ヌケ）に対する発生余裕度が大幅に向上することが分かる。
（表２）リサイクル機構切り換え有無の差
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【実施例３】
【０００９】
回収トナーに紙紛が混入することで生じる画像不具合については、回収トナーについてある程度の紙紛濃度に達するまでは発生しにくい。従って、転写紙の通紙幅が２９０ｍｍを超える給紙トレイからの印刷ジョブについては、回収側（回収パイプ１４側）で２５０００枚、その後廃棄側（廃棄パイプ１５側）で２５０００枚とし、以後それを繰り返す。以上の条件下で比較実験を行った結果を表３に示す。用いた転写紙は前出の再生紙Ａである。これより、印刷条件を同一で比較した場合、紙紛による異常画像（画像ヌケ）は必要十分な通紙枚数まで発生せず、トナー消費量も抑制できることが分かる。
（表３）通紙枚数制御有無の差
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【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部構成図である。
【符号の説明】
【００１１】
６  ホッパ(現像ホッパ)
１２  クリーニングブレード(クリーニング部)
１４  回収パイプ
１５  廃棄パイプ
１６  シャッタ
【図１】
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