(57)【要約】【課題】リサイクルトナーを使用しても、トナー供給量が不足するのを可及的に防止することを可能にするとともに画像不具合の発生を可及的に低減することを可能にする。【解決手段】画像形成装置内の湿度を湿度センサにより検出し、画像形成時の現像装置へのフレッシュトナーとリサイクルトナーの補給量の和である総合トナー補給量は変えないが、前記湿度センサの検出値が第１所定値を超える場合にフレッシュトナーの補給量を、前記湿度センサの検出値が前記第１所定値以下の場合に比べて多くする。【選択図】　図１
2004045739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置内の湿度を湿度センサにより検出し、画像形成時の現像装置へのフレッシュトナーとリサイクルトナーの補給量の和である総合トナー補給量は変えないが、前記湿度センサの検出値が第１所定値を超える場合にフレッシュトナーの補給量を、前記湿度センサの検出値が前記第１所定値以下の場合に比べて多くすることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記フレッシュトナーの補給量を多くするステップは、前記現像装置に供給されるトナーの濃度を検出し、このトナーの濃度が基準値未満でかつ第２所定値以上の場合にのみ実行することを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記トナーの濃度の検出値が前記基準値を超える場合には、前記湿度センサの検出値に関わらずフレッシュトナーとリサイクルトナーの補給量の割合は変化させないことを特徴とする請求項２記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記トナーの濃度の検出値が前記第２所定値未満の場合には、前記湿度センサの検出値に関わらず画像形成動作を停止、強制トナー補給モードを実行することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記湿度センサは相対湿度を検出し、前記第１所定値は７０％であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項６】
画像形成時にフレッシュトナーにリサイクルトナーを混合し、現像装置に供給する画像形成装置において、
前記画像形成装置内の湿度を湿度センサにより検出し、前記画像形成時の前記現像装置へのフレッシュトナーとリサイクルトナーの補給量の和である総合トナー補給量は変えないが、前記湿度センサの検出値が第１所定値を超える場合にフレッシュトナーの補給量を、前記湿度センサの検出値が前記第１所定値以下の場合に比べて多くするように制御する制御部を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記現像装置に供給されるトナーの濃度を検出するトナー濃度センサを更に備え、前記制御部は、前記トナー濃度センサの検出値が基準値未満でかつ第２所定値以上の場合にのみ前記フレッシュトナーの補給量を多くすることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば複写機等の画像形成装置においては、トナーが現像器内に補給された時に、正規の帯電量まで達しない現象が現れる。この現象は、湿度の影響を受けやすいことが知られている。
【０００３】
低湿度や常湿度に比べ、高湿度環境下では現像剤とトナーの吸湿作用により現像器に補給されたトナーの帯電が非常に鈍くなり、画像かぶり（本来、形成されるべきでない場所にシミのような小さな画像が形成されること）等の不具合画像の発生を生ずる。
【０００４】
この現象は、フレッシュトナーのみを用いた場合に比べ、フレッシュトナーにリサイクルトナーを混ぜて用いた場合に顕著に発生する。これは、リサイクルトナーは、帯電量を調整するために元々ついていた外添剤が剥がれてしまっていることが多いためとである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、多湿度環境下ではリサイクルトナーの補給量を減らすことでかぶり等の画像不具合の発生を低減することは可能である。しかし、高湿度の場合に、単純にリサイクルトナーの補給量のみを減らしたのでは、低湿度や常湿度に比べフレッシュトナーとリサイクルトナーからなる、総合トナーの供給量が低下してしまうため、印字面積によってはトナー供給量が足りなくなってしまうことが考えられる。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、リサイクルトナーを使用しても、トナー供給量が不足するのを可及的に防止するとともに画像不具合の発生を可及的に低減することのできる画像形成方法および装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１態様による画像形成方法は、画像形成装置内の湿度を湿度センサにより検出し、画像形成時の現像装置へのフレッシュトナーとリサイクルトナーの補給量の和である総合トナー補給量は変えないが、前記湿度センサの検出値が第１所定値を超える場合にフレッシュトナーの補給量を、前記湿度センサの検出値が前記第１所定値以下の場合に比べて多くすることを特徴とする。
【０００８】
上述のように構成された画像形成装置によれば、画像形成時の前記現像装置へのフレッシュトナーとリサイクルトナーの補給量の和である総合トナー補給量は変えないが、湿度センサの検出値が第１所定値を超える場合にフレッシュトナーの補給量を、湿度センサの検出値が前記第１所定値以下の場合に比べて多くするようにしたことにより、トナー供給量が不足するのを可及的に防止することができるとともに画像不具合の発生を可及的に低減することができる。
【０００９】
なお、前記フレッシュトナーの補給量を多くするステップは、前記現像装置に供給されるトナーの濃度を検出し、このトナーの濃度が基準値未満でかつ第２所定値以上の場合にのみ実行することが好ましい。
【００１０】
なお、前記トナーの濃度の検出値が前記基準値を超える場合には、前記湿度センサの検出値に関わらずフレッシュトナーとリサイクルトナーの補給量の割合は変化させないことが好ましい。
【００１１】
なお、前記トナーの濃度の検出値が前記第２所定値未満の場合には、前記湿度センサの検出値に関わらず画像形成動作を停止、強制トナー補給モードを実行することが好ましい。
【００１２】
なお、前記湿度センサは相対湿度を検出し、前記第１所定値は７０％であっても良い。
【００１３】
本発明による画像形成装置は、画像形成装置内の湿度を湿度センサにより検出し、前記画像形成時の前記現像装置へのフレッシュトナーとリサイクルトナーの補給量の和である総合トナー補給量は変えないが、前記湿度センサの検出値が第１所定値を超える場合にフレッシュトナーの補給量を、前記湿度センサの検出値が前記第１所定値以下の場合に比べて多くするように制御する制御部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
上述のように構成された画像形成装置によれば、画像形成時の前記現像装置へのフレッシュトナーとリサイクルトナーの補給量の和である総合トナー補給量は変えないが、湿度センサの検出値が第１所定値を超える場合にフレッシュトナーの補給量を、湿度センサの検出値が前記第１所定値以下の場合に比べて多くするようにしたことにより、トナー供給量が不足するのを可及的に防止することができるとともに画像不具合の発生を可及的に低減することができる。
【００１５】
なお、前記現像装置に供給されるトナーの濃度を検出するトナー濃度センサを更に備え、前記制御部は、前記トナー濃度センサの検出値が基準値未満でかつ第２所定値以上の場合にのみ前記フレッシュトナーの補給量を多くすることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を以下、図面を参照して説明する。
【００１７】
本発明の一実施形態による画像形成装置を説明する前に、画像形成装置の一具体例としてデジタル複写機の概略の構成を、図６を参照して説明する。このデジタル複写機１００（以下、単に複写機１００という）は、自動両面装置２００を搭載したものである。自動両面装置２００は、複写機１００の後述するプリンタ部４（画像形成部）を介して片面に画像が形成された用紙を受け入れて自動的に反転させ、プリンタ部４へ再給紙する。
【００１８】
図６に示すように、複写機１００は、原稿の画像を読み取って画像データを取得するスキャナ部２、スキャナ部２で取得した画像データに基づく画像を用紙上に出力するプリンタ部４、プリンタ部４を介して片面に画像が形成された用紙を順次反転させてプリンタ部４へ再給紙する自動両面装置２００、およびプリンタ部４に向けて所望するサイズの用紙を供給する給紙部６を有する。また、複写機１００の上部には、原稿台１０１上にセットされた原稿を押さえるカバーとして機能するとともに、複数枚の原稿を原稿台１０１上に順次自動的に給送する自動原稿送り装置（ＡＤＦ）８が開閉可能に設けられている。
【００１９】
スキャナ部２は、原稿台１０１の下方で原稿台１０１と平行に移動可能に形成された第１キャリッジ１１、第１キャリッジ１１に従動される第２キャリッジ１２、第１および第２キャリッジ１１，１２により伝達される原稿からの反射光（画像光）に所定の結像特性を与えるレンズ１３、およびレンズ１３により所定の結像特性が与えられた画像光を光電変換して画像データを取得する光電変換素子（ＣＣＤセンサ）１４を有する。
【００２０】
原稿台１０１上に載置された原稿は、第１キャリッジ１１に一体的に設けられた光源１５によって照明される。原稿から反射される画像光は、第１キャリッジ１１に搭載された第１のミラー１１ａ、第２キャリッジ１２に搭載された第２および第３のミラー１２ａ、１２ｂによって順次反射され、レンズ１３を介してＣＣＤセンサ１４に集光される。このとき、第１キャリッジ１１と第２キャリッジ１２が所定の速度で原稿台１０１に沿って移動する。これにより、原稿全面に関する画像光がＣＣＤセンサ１４を介して受光され、原稿全面の画像に関する画像データが所得される。
【００２１】
プリンタ部４は、ＣＣＤセンサ１４を介して取得した画像データに基づくレーザビームを射出する露光装置２１、露光装置２１から射出されるレーザビームによる露光走査によって、予め所定の電位に帯電された外周面２０ａ上に静電潜像が形成される感光体ドラム２０、感光体ドラム２０の外周面２０ａ上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する現像装置２２、現像されたトナー像を後述する給紙部６から所定のタイミングで供給される用紙上に転写する転写ベルト２３、用紙上に転写されたトナー像を用紙上に定着させる定着装置２４等を有している。
【００２２】
露光装置２１による露光走査によって感光体ドラム２０の外周面２０ａ上に形成された静電潜像は、現像装置２２を介して供給されるトナーによって可視像化される。外周面２０ａ上で可視像化されたトナー像は、ドラム２０の回転によって移動され、後述する給紙部６から送り込まれる用紙上に転写される。トナー像の転写された用紙は、定着装置２４を通過され、ここでトナー像が加熱溶融され、このトナー像が用紙上に定着される。トナー像が定着されて片面が形成された用紙は、定着装置２４の下流側に設けられた振分けゲート２５を切換えることにより、排紙ローラ２６を介して機外に排出され、或いは後述する反転搬送路２９を介して自動両面装置１へ送り込まれる。
【００２３】
給紙部６は、複数枚の用紙をサイズ毎に収容した複数の給紙カセット３１，３２，３３、および使用頻度の比較的高いサイズの用紙、例えばＡ４サイズの用紙を４０００枚程度収容可能な大容量フィーダ３４を有する。
【００２４】
各給紙カセット３１，３２，３３の給紙側端部（図中右側端部）付近には、給紙カセット内に収容された用紙を最上端のものから順に１枚ずつ取り出すためのピックアップローラ３１ｂ，３２ｂ，３３ｂがそれぞれ設けられている。また、各ピックアップローラ３１ｂ，３２ｂ，３３ｂによる用紙の取り出し方向に沿った下流側に隣接して給紙ローラ３１ａ，３２ａ，３３ａがそれぞれ設けられている。ピックアップローラ３１ｂ，３２ｂ，３３ｂおよび給紙ローラ３１ａ，３２ａ，３３ａによって各給紙カセット３１，３２，３３から選択的に取り出された用紙は、給紙搬送路３５上に設けられた複数の搬送ローラ対３６を介して図中上方に向けて搬送され、プリンタ部の感光体ドラム２０の手前に配設されたアライニングローラ対３７に送り込まれる。
【００２５】
大容量フィーダ３４の上端付近には、大容量フィーダ３４内に収容された用紙を最上端のものから順に１枚ずつ取り出すためのピックアップローラ３４ａが設けられている。ピックアップローラ３４ａによって大容量フィーダ３４から取り出された用紙は、搬送ローラ３８を介してアライニングローラ対３７に送り込まれる。また、大容量フィーダ３４の上方には用紙を手差し給紙するための手差し装置３９が設けられており、手差し装置３９を介して給紙された用紙がアライニングローラ対３７へ送り込まれるようになっている。
【００２６】
給紙部６の給紙カセット３１，３２，３３、大容量フィーダ３４、または手差し装置３９を介してアライニングローラ対３７に送り込まれた用紙は、アライニングローラ対３７によって先端が一旦整位され、プリンタ部４における画像形成動作のタイミングに合わせてアライニングローラ対３７を回転することにより、転写ベルト２３と感光体ドラム２０との間の転写領域へ送り込まれる。このようにして転写領域へ送り込まれた用紙上には、上述したように所定の画像が出力される。
【００２７】
次に、本発明の一実施形態による画像形成装置に係る画像形成部４の詳細を、図７を参照して説明する。図７は、画像形成部４の正面図である。図７に示すように、画像形成部４は、感光体ドラム２０と、帯電チャージャ４１と、現像装置２２と、転写ベルト２３と、ドラムクリーナ４４と、除電ランプ４９と、図示しないフレッシュトナー補給装置と、図示しないリサイクルトナー回収機構を備えている。
【００２８】
コピー動作中、感光体ドラム２０は時計方向Ｂに回転する。図７に示す画像形成部４は反転現象方式を採用しており、帯電チャージャ４１が感光体ドラム２０に負極の電荷を帯電させ、図示しないレーザユニットから照射されるレーザ光ＬＢが感光体ドラム２０を露光すると、原稿の画像部分に対応する領域で感光体ドラム２０の表面電位が画像の濃度に応じて０に近づき、潜像を形成する。なお、感光体ドラム２０の電位は表面電位センサ４２によって検出される。
【００２９】
複写機は、２成分現像システムを採用しており、現像装置２２にはキャリアとトナーが収納され、帯電量を調整するための外添剤であるキャリア約９５％（重量％）に対して約５％（重量％）の割合となるようにトナーが、図８に示すフレッシュトナー補給装置６０と、図９に示すリサイクルトナー回収機構８０のサブホッパー８６より補給される。
【００３０】
トナーの量は、図８に示す磁気センサ７０などにより常時監視され、現像装置２２内のトナーの割合が５％を下回ると、フレッシュトナー補給装置（フレッシュトナーホッパー）６０とリサイクルトナーサブホッパー８６が作動して必要量のトナーが補給される。キャリアとトナーは、現像装置２２内で十分に攪拌され、攪拌時の摩擦帯電によりトナーに負極の電荷を与えられる。
【００３１】
感光体ドラム２０の回転により潜像が現像装置２２の位置に到来すると、現像装置２２のマグロール２２ａにより、トナーがキャリアを介して感光体ドラム２０に吸着され、可視像が形成される。この可視像が図示しない給紙部から搬送され転写ベルト２３によりあらかじめ正極性に帯電された紙に転写される。
【００３２】
画像の転写を受けた紙は、転写ベルト２３に吸着されたまま図示しない定着部へ搬送される。定着部は熱圧着によりトナーを紙に融着させて、図示しない排紙トレーへ搬送する。
【００３３】
紙に転写されずに感光体ドラム２０の表面上に残置したトナーは、リサイクルトナー回収機構によって現像装置２２へ戻される。詳しく説明すると、クリーナ４４を構成するフォアブラシ４４ａおよびブレード４４ｂにより除去されたリサイクルトナーはクリーナ４４内のリサイクルトナー搬送オーガ４４ｃによりフロント側へ搬送され、図９に示す回収トナー連結搬送オーガ８１へ、さらにサブホッパー８６へと搬送される。そして、最終的に、サブホッパー８６からリサイクルトナーは現像装置２２へ補給される。
【００３４】
なお、感光体ドラム２０の残留電荷は除電ランプ４９により除去される。
【００３５】
次に、本発明の一実施形態による画像形成装置に係るフレッシュトナー補給装置６０の概略の構成を、図８を参照して説明する。図８はフレッシュトナー補給装置６０の主要構成を示す斜視図である。フレッシュトナー補給装置６０は現像装置２２に対して垂直に、複写機本体フロント側に設置されている。
【００３６】
フレッシュトナー補給装置６０のトナー収納容器部６１はほぼ半円筒形状をなしており、約半分は深さが浅い部分、もう半分は深さが深い部分から構成され、その深さが浅い方には攪拌搬送パドル６２が２個設置されている。この攪拌搬送パドル６２の回転によりトナー収納容器部６１に収納されているトナーは、図８に示すＣ方向へ搬送され、トナー搬送オーガ６３の回転運動によって、オーガ６３自身の螺旋状羽根でフレッシュトナーは現像装置２２のミキサー延長ノズル部９１（図９参照）へと搬送される。
【００３７】
トナー搬送オーガ６３の駆動機構は、トナーホッパー駆動モータＭ１及び減速するためのベルト駆動機構６８と、歯車駆動機構を構成するギア６９、６７、６６、６５を介してトナー搬送オーガ部ギア６４と連結される構造となっている。
【００３８】
上記歯車駆動機構を構成するギア６７の中心軸部には、トナー収納容器部６１内を攪拌する図示しない攪拌棒が取り付けられ、トナーホッパー駆動モータＭ１の回転と同期してこの攪拌棒も回転する構造となっている。
【００３９】
次に、本発明の一実施形態による画像形成装置に係るリサイクルトナー回収装置の概略の構成を図９を参照して説明する。図９はリサイクルトナー回収装置８０の主要構成を示す斜視図である。リサイクルトナー回収装置８０は現像装置２２の手前、フロント側に設置されている。
【００４０】
クリーナ４４で回収されたリサイクルトナーを現像装置２２まで搬送するためにリサイクルトナー連結搬送オーガ８１と、連結パイプ９０と、リサイクルトナーサブホッパー８６と、リサイクルトナー補給オーガ８９とが装備されている。連結搬送オーガ８１、リサイクルトナー補給オーガ８９双方とも回転運動により、オーガ自身の螺旋状の羽根でリサイクルトナーを搬送する。
【００４１】
連結搬送オーガ８１の駆動機構は、連結搬送オーガ用駆動モータＭ２及び、減速するためのベルト駆動機構８２から構成されている。
【００４２】
図示しないサブホッパー内攪拌棒の駆動機構は、サブホッパー用駆動モータＭ３及び、減速するためのベルト駆動機構８３と、歯車駆動機構８４を介して攪拌棒駆動ギア８５と連結される。また、リサイクルトナー補給オーガ８９の駆動機構は、上述攪拌棒駆動ギア８５の同軸上に、ギア８５と反対側に装着されたギア（図示せず）と、オーガ駆動ギア８８が連結する構造となっている。
【００４３】
フレッシュトナーとリサイクルトナーの補給位置については、図１０に示すように、現像装置２２のフロント側で、現像装置２２のミキサー延長ノズル９１に、トナー搬送方向に対して、フレッシュトナーはリサイクルトナーより上流側に補給される。ノズル９１に補給後は、攪拌搬送ミキサー５２により十分攪拌されてフレッシュトナーとリサイクルトナーが十分に混合されてから、現像装置２２本体内の現像剤（キャリアおよびトナー）と混合される。
【００４４】
次に、本発明の一実施形態による画像形成装置に係る画像形成部の制御構成を、図５を参照して説明する。図５は、上記画像形成部の制御構成を示すブロック図である。図５において、感光体ドラム２０とクリーナ４４は、ＣＰＵ１４０とモータドライバ１３０を介して印刷時等にドラムモータＭ４により駆動される。同様に現像装置２２はＣＰＵ１４０とモータドライバ１３０を介して現像装置モータＭ５により、転写ベルト２３はＣＰＵ１４０とモータドライバ１３０を介して転写ベルトモータＭ６によりそれぞれ駆動される。また、トナーホッパー部９５はＣＰＵ１４０とモータドライバ１３５を介してトナーホッパーモータＭ１により、連結搬送オーガ部８１はＣＰＵ１４０とモータドライバ１３５を介して連結搬送オーガモータＭ２により、サブホッパー部８６はＣＰＵ１４０とモータドライバ１３５を介してサブホッパーモータＭ３により、各々駆動される。帯電チャージ４１はコピー時等にＣＰＵの指示により帯電トランス１２０により高圧が掛けられ感光帯を帯電させる。
【００４５】
トナーホッパー残量検知センサ７０はフレッシュトナーホッパー内のトナー量をリードスイッチにより残量を検出する。残量が多いときは磁石とリードスイッチの間にトナーが入り両者の間に間隙が出来、リードスイッチがオフし、残量が少なくなると間隙が無くなりスイッチが磁石によりオンする。これをＣＰＵ１４０が検知する。
【００４６】
オートトナーセンサ５４は現像剤内のキャリア（鉄）とトナー（樹脂）の比率を検知するセンサで、この出力をＣＰＵ１４０が読み取り、トナー濃度が下がるとトナーホッパーモータＭ１等を駆動して現像装置２２にトナーを補給したり、トナーが補給できない場合はトナーが無いことを図示しないコントロールパネル上などに表示してユーザに知らせる。
【００４７】
フロントカバースイッチ１５０はカバーの開／閉によりオフ／オンするスイッチで、この信号をＣＰＵ１４０が読みフロントカバーの状態を検知する。
【００４８】
湿度センサ１６０は、画像形成装置内の相対湿度を検出するものであって、例えば、図６に示す複写機１００においては、定着部から離れた位置に設けられる。
【００４９】
フレッシュトナーホッパー９５内にはフレッシュトナーが蓄えられており、又、リサイクルトナーホッパーにはクリーナ４４のオーガ部４４ｃで回収されたリサイクルトナーが連結オーガ８１により搬送され、蓄えられる。
【００５０】
現像装置２２へのトナー供給は、現像装置２２に設けられているトナー濃度比センサ５４により現像剤のトナー比濃度を検知し、基準値（キャリアが約９５重量％でトナーが約５重量％のとき）よりもトナー比濃度が低下した場合に行われる。トナー濃度比センサ５４からの出力圧電をＣＰＵ１４０に入力し、その出力電圧レベルによりフレッシュトナーホッパー９５に設けられているトナー補給モータＭ１と回収トナーホッパーに設けられている補給モータに対し、所定の時間モータの回転を行う制御を行う。
【００５１】
次に、本発明の一実施形態による画像形成装置のトナー補給量切り替え制御を、図１乃至図２を参照して説明する。本実施形態におけるトナー補給量切り換え制御は、機体に取り付けた湿度センサ１６０の検知レベルにより、フレッシュトナーとリサイクルトナーの補給量を可変するが、現像装置２２に補給する総合トナー量は一定のまま、フレッシュトナーとリサイクルトナーの補給割合を可変とするものである。
【００５２】
まず、本実施形態による画像形成装置の画像形成動作を、図２を参照して説明する。図２のステップＳ１に示すように、モータ等の駆動開始処理を行う。続いて、ステップＳ２に示すように用紙給紙動作を開始する。そして、ステップＳ３に示すように、トナー補給量切り換え制御を行う。その後、ステップＳ４に示すように画像形成動作処理を行う。その後、ステップＳ５において、画像形成すべき枚数（設定枚数）が有るか否かを判定し、ある場合にはステップＳ２に戻り、上述のことを繰り返す。無い場合は、ステップＳ６に示すようにモータ等の停止処理を行い、画像形成動作を終了する。
【００５３】
次に、上述のステップＳ３で述べたトナー補給量切り換え制御の詳細を、図１を参照して説明する。図１のステップＳ１０に示すように、湿度センサの検出値を所定時間間隔でサンプリングし、メモリ等に記憶する。記憶されるサンプリング値は、現在のサンプリング値から複数個（所定数）前までのサンプリング値である。続いて、ステップＳ１１に示すように、記憶されたサンプリング値の湿度の平均値を求める。ステップＳ１２において、この湿度の平均値をＳｒｅｇとし、値Ｓｒｅｇが７０％を超えているか否かがステップＳ１３において判定される。
【００５４】
値Ｓｒｅｇが７０％以下の場合は、ステップＳ１４に進み、トナー濃度センサ５４の検出値（電圧値）がサンプリングされ、メモリ等に記憶される。記憶されるサンプリング値は、現在のサンプリング値から複数個（所定数）前までのサンプリング値である。続いて、ステップＳ１５に示すように、記憶されたサンプリング値の平均値を求める。ステップＳ１６において、この平均値をＡｒｅｇとし、値Ａｒｅｇが５．０Ｖ以下か否かがステップＳ１７において判定される。なお、値Ａｒｅｇが５．０Ｖのときは、トナー濃度比が基準値、すなわち、キャリアが約９５重量％で、トナーが約５重量％であることを示している。
【００５５】
値Ａｒｅｇが５．０Ｖ以下、すなわちトナーの濃度が基準値（５重量％）以上である場合には、なにもしないでトナー補給量切り換え制御を終了する。ステップＳ１７において、値Ａｒｅｇが５．０Ｖを超えている場合、すなわち、トナーの濃度が基準値（５重量％）未満である場合には、ステップＳ１８において、値Ａｒｅｇが５．８Ｖ以下、すなわち、トナーの濃度の低下値が基準値から１重量％以下か否かが判定される。値Ａｒｅｇが５．８Ｖ以下の場合、すなわちトナーの濃度の低下が基準値から１重量％以下の場合には、ステップＳ１９に進み、フレッシュトナーホッパー補給モータを駆動すると共に、更にステップＳ２０に進み、リサイクルトナーホッパー補給モータを駆動し、所定の割合のフレッシュトナーとリサイクルトナーを補給する。その後、補給切り換え制御動作を終了する。
【００５６】
ステップＳ１８において、値Ａｒｅｇが５．８Ｖを超えている場合、すなわちトナーの濃度の低下が１重量％を超えている場合には、ステップＳ２１に進み、画像形成動作停止要求がＣＰＵから出力される。その後、ステップＳ２２に進み強制トナー補給モードを開始する。この強制トナー補給モードとは、現像装置２２のミキサー５６を回転させ充填されたフレッシュトナーホッパーからトナーを短期間に連続的にトナー補給を行う連続補給モードと、補給を停止し、現像剤の攪拌を行う攪拌モードとの繰り返しからなる動作のことである。
【００５７】
その後、ステップＳ２３において、値Ａｒｅｇが５．５Ｖ以下であるか否かを判定し、値Ａｒｅｇが５．５Ｖ以下の場合には、ステップＳ２４に進んで、強制トナー補給モードを終了し、トナー補給切り換え制御動作を終了する。値Ａｒｅｇが５．５Ｖを超えている場合には、ステップＳ２５に進み、ＣＰＵからトナーが無いことを表示する要求が出力され、その後、トナー補給切り換え制御動作を終了する。
【００５８】
ステップＳ１３において、湿度の平均値Ｓｒｅｇが７０％を超えている場合には、ステップＳ２６に進み、トナー濃度センサの出力（電圧値）をサンプリングし、メモリ等に記憶する。記憶されるサンプリング値は、現在のサンプリング値から複数個（所定数）前までのサンプリング値である。続いて、ステップＳ２７に示すように、記憶されたサンプリング値の平均値を求める。ステップＳ２８において、この平均値をＡｒｅｇとし、値Ａｒｅｇが５．０Ｖ以下か否かがステップＳ２９において判定される。
【００５９】
値Ａｒｅｇが５．０Ｖ以下、すなわちトナーの濃度が基準値（５重量％）以上である場合には、なにもしないでトナー補給量切り換え制御を終了する。ステップＳ２９において、値Ａｒｅｇが５．０Ｖを超えている場合、すなわち、トナーの濃度が基準値（５重量％）未満である場合には、ステップＳ３０において、値Ａｒｅｇが５．８Ｖ以下、すなわち、トナーの濃度の低下値が基準値から１重量％以下か否かが判定される。値Ａｒｅｇが５．８Ｖ以下の場合、すなわちトナーの濃度の低下が基準値から１重量％以下の場合には、ステップＳ３１に進み、フレッシュトナーホッパー補給モータを駆動すると共に、更にステップＳ３２に進み、リサイクルトナーホッパー補給モータを駆動し、所定の割合のフレッシュトナーとリサイクルトナーを補給する。なお、このとき、フレッシュトナーとリサイクルトナーの割合は、相対湿度が７０％以下の場合（ステップ１９，２０参照）に比べて、フレッシュトナーの補給量を多くする。例えば、相対湿度が７０％以下の場合はフレッシュトナーとリサイクルトナーとの割合は６：１であるが相対湿度が７０％を超える場合には１３：１とする。その後、補給切り換え制御動作を終了する。
【００６０】
ステップＳ３０において、値Ａｒｅｇが５．８Ｖを超えている場合、すなわちトナーの濃度の低下が１重量％を超えている場合には、ステップＳ３３に進み、画像形成動作停止要求がＣＰＵから出力される。その後、ステップＳ３４に進み強制トナー補給モードを開始する。
【００６１】
その後、ステップＳ３５において、値Ａｒｅｇが５．５Ｖ以下であるか否かを判定し、値Ａｒｅｇが５．５Ｖ以下の場合には、ステップＳ３６に進んで、強制トナー補給モードを終了し、トナー補給切り換え制御動作を終了する。値Ａｒｅｇが５．５Ｖを超えている場合には、ステップＳ３７に進み、ＣＰＵからトナーが無いことを表示する要求が出力され、その後、トナー補給切り換え制御動作を終了する。
【００６２】
従来のフレッシュトナーとリサイクルトナーの補給量を変えない場合と、本実施形態のように湿度に応じて補給量を変える場合の高温多湿環境下での画像形成時の画像かぶりの発生状態を図３に示す。横軸は通紙枚数、すなわち画像形成装置の供給された紙の枚数を示し、縦軸は画像かぶり（％）、すなわち画像形成装置に供給される前の紙の反射率の平均値と、上記紙の画像形成後の反射率の平均値との差を画像形成装置に供給される前の紙の反射率の平均値で割った値である。
【００６３】
グラフｇ１が本実施形態の場合を示し、グラフｇ２が従来の制御を示している。
【００６４】
この図３から分かるように、従来の湿度制御しない場合は常湿や低湿環境下では発生しなかった画像かぶりが、多湿環境下では発生し、本実施形態のように多湿環境下にてリサイクルトナー補給量割合を減らした場合には、画像かぶりが低減している。
【００６５】
また、多湿環境下にて、単純にリサイクルトナー補給量のみを減らし、フレッシュトナー補給量を変えない場合と、本実施形態のようにリサイクルトナー補給量を減らし、その分フレッシュトナー補給量を増やした場合の３０％の印字率による連続画像形成時の現像装置内のトナー濃度の推移を図４に示す。グラフｇ３が本実施形態の場合を示し、グラフｇ４がリサイクルトナー補給量のみを減らし場合を示す。
【００６６】
図４からわかるように、単純にリサイクルトナー補給量のみを減らした場合は、連続画像形成時に総合トナー補給量（＝フレッシュトナーの補給量＋リサイクルトナーの補給量）が少ないために、徐々にトナー濃度の低下が起きていることがわかる。しかし、本実施形態による制御では、総合トナー補給量は変えてはいないため、同様の画像形成を実施しても、総合トナー補給量が不足することなく画像形成動作を続けることが可能であることがわかる。
【００６７】
以上説明したように本実施形態によれば、多湿環境下では、総合トナー補給量を同じにしたまま、リサイクルトナー落下量を減らすことにより、画像不具合の無く、又トナー消費の多い高印字率な画像形成時でも画像形成部内のトナー濃度の低下を防ぐことが可能となる。
【００６８】
なお、上記実施形態においては、画像形成装置として複写機を例にとって説明したがこれに限られるものではない。
【００６９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、リサイクルトナーを使用しても、トナー供給量が不足するのを可及的に防止することができるとともに画像不具合の発生を可及的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態によるトナー補給量切り換え制御の構成を示すフローチャート。
【図２】本発明の画像形成装置の一実施形態による画像形成動作を示すフローチャート。
【図３】従来のフレッシュトナーとリサイクルトナーの補給量を変えない場合と、本実施形態のように湿度に応じて補給量を変える場合の高温多湿環境下での画像形成時の画像かぶりの発生状態を示す図。
【図４】多湿環境下にて、単純にリサイクルトナー補給量のみを減らし、フレッシュトナー補給量を変えない場合と、本実施形態のようにリサイクルトナー補給量を減らし、その分フレッシュトナー補給量を増やした場合の３０％の印字率による連続画像形成時の現像装置内のトナー濃度の推移を示す図。
【図５】実施形態の画像形成装置に係る画像形成部の制御系統を示すブロック図。
【図６】実施形態の画像形成装置の一具体例である複写機の概略の構成を示す図。
【図７】実施形態の画像形成装置に係る画像形成部の概略の構成を示す図。
【図８】実施形態の画像形成装置に係るフレッシュトナー補給装置の概略の構成を示す斜視図。
【図９】実施形態の画像形成装置に係るリサイクルトナー回収装置の概略の構成を示す斜視図。
【図１０】実施形態の画像形成装置に係るフレッシュトナー補給装置およびリサイクルトナー回収装置の配置を示す斜視図。
【符号の説明】
２０　感光体ドラム
２２　現像装置
２２ａ　マグロール
２３　転写ベルト
４１　帯電チャージャ
４２　表面電位センサ
４４　クリーナ
４４ａ　フォアブラシ
４４ｂ　ブレード
４４ｃ　オーガ
４９　除電ランプ
５２　パドル
５４　オートトナーセンサ（磁気センサ）
５６　ミキサ
６０　フレッシュトナー補給装置
６１　トナー収納容器部
６２　攪拌搬送パドル
６３　トナー搬送オーガ
６４　オーガ駆動ギヤ
７０　トナー残量検知センサ
１６０　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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