(57)【要約】【課題】強制トナー補給モード時でも、リサイクルトナーを有効に活用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、現像装置に連続的にトナーの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強制トナー補給モード時に、前記湿度センサの検出値が第１所定値以下の場合には、フレッシュトナーとリサイクルトナーとを補給し、前記湿度センサの検出値が第１所定値を超える場合には、前記フレッシュトナーのみを補給する。【選択図】　図１
2004045746.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、現像装置に連続的にトナーの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強制トナー補給モード時に、前記湿度センサの検出値が第１所定値以下の場合には、フレッシュトナーとリサイクルトナーとを補給し、前記湿度センサの検出値が第１所定値を超える場合には、前記フレッシュトナーのみを補給することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記連続補給モードと前記攪拌モードとからなる工程の終了後に前記現像装置へ供給されるトナーの濃度を検出し、この検出されたトナーの濃度が第２所定値未満の場合には、前記連続補給モードと前記攪拌モードとからなる工程を繰り返し、前記検出されたトナーの濃度が前記第２所定値以下の場合には、前記強制トナー補給モードを終了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】
前記攪拌モードを実行する時間は、前記連続補給モードを実行する時間よりも少ないことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記攪拌モードを実行する時間は、前記連続補給モードを実行する時間よりも多いことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記強制トナー補給モードを開始する前に、前記現像装置に供給されるトナーの濃度を検出し、この検出されたトナーの濃度が基準値を超えている場合に、前記強制トナー補給モードを実行すること特徴とする請求項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とリサイクルトナーを混合して現像装置に供給する画像形成装置において、
画像形成装置内の湿度を湿度センサにより検出し、現像装置に連続的にトナーの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強制トナー補給モード時に、前記湿度センサの検出値が第１所定値以下の場合には、フレッシュトナーとリサイクルトナーとを補給し、前記湿度センサの検出値が第１所定値を超える場合には、前記フレッシュトナーのみを補給する制御部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記強制トナー補給モードを開始する前に、前記現像装置に供給されるトナーの濃度を検出し、この検出されたトナーの濃度が基準値を超えている場合に、前記強制トナー補給モードを実行すること特徴とする請求項６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、高湿度環境下では、現像剤にトナーを補給した際に、トナー自身の吸湿によりトナーが正規の帯電量まで達しない現象が、常湿度や低湿度環境下より顕著に現れる。補給されたトナーが十分帯電していない状態で画像形成を行うと、画像カブリ（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）等の不具合画像が発生する。特に、一度画像形成に使用したリサイクルトナーをフレッシュトナーと混合して用いている場合は、リサイクルトナーは帯電量を調整する外添剤が剥れてしまっているため、この現象が顕著となる。
【０００３】
トナーエンプティ（トナーが無い状態）確定直前やトナー補給作業後に行われる強制トナー補給モード（短期間に連続的な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モード）時は、画像形成中のトナー補給量よりも短時間で大量のトナー補給が行われるため、現像装置内で補給されたトナーが攪拌によって正規の帯電量まで達しない場合がある。このため、画像カブリが現れる場合が有る。
【０００４】
そこで、強制トナー補給モード時はリサイクルトナーの補給を停止し、フレッシュトナーのみ補給するという技術は既に提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記強制トナー補給モード時にリサイクルトナーの補給を停止し、フレッシュトナーのみ補給した場合は、どの環境下においても強制トナー補給モード時にはリサイクルトナー補給をしないことになる。このため、強制トナー補給モード時にリサイクルトナー補給を行った場合でも画像かぶり等の不具合画像の発生のしないと考えられる、低湿度や常湿度環境下に、リサイクルトナーを補給しないため、リサイクルトナーを有効活用しているとは言えなかった。
【０００６】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであって、強制トナー補給モード時でも、リサイクルトナーを有効に活用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、現像装置に連続的にトナーの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強制トナー補給モード時に、前記湿度センサの検出値が第１所定値以下の場合には、フレッシュトナーとリサイクルトナーとを補給し、前記湿度センサの検出値が第１所定値を超える場合には、前記フレッシュトナーのみを補給することを特徴とする。
【０００８】
なお、前記連続補給モードと前記攪拌モードとからなる工程の終了後に前記現像装置へ供給されるトナーの濃度を検出し、この検出されたトナーの濃度が第２所定値未満の場合には、前記連続補給モードと前記攪拌モードとからなる工程を繰り返し、前記検出されたトナーの濃度が前記第２所定値以下の場合には、前記強制トナー補給モードを終了するように構成しても良い。
【０００９】
なお、前記攪拌モードを実行する時間は、前記連続補給モードを実行する時間よりも少なくても良い。
【００１０】
なお、前記攪拌モードを実行する時間は、前記連続補給モードを実行する時間よりも多くても良い。
【００１１】
なお、前記強制トナー補給モードを開始する前に、前記現像装置に供給されるトナーの濃度を検出し、この検出されたトナーの濃度が基準値を超えている場合に、前記強制トナー補給モードを実行することが好ましい。
【００１２】
また、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、現像装置に連続的にトナーの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強制トナー補給モード時に、前記湿度センサの検出値が第１所定値以下の場合には、フレッシュトナーとリサイクルトナーとを補給し、前記湿度センサの検出値が第１所定値を超える場合には、前記フレッシュトナーのみを補給する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
なお、前記制御部は、前記強制トナー補給モードを開始する前に、前記現像装置に供給されるトナーの濃度を検出し、この検出されたトナーの濃度が基準値を超えている場合に、前記強制トナー補給モードを実行することが好ましい。
【００１４】
このように構成された本発明においては、高湿度環境下でのみ、強制トナー補給モード時にリサイクルトナーの補給を停止し、フレッシュトナー補給のみ実施するようにしたことにより、高湿度環境下での画像カブリの発生を可及的に防止することができる。また、常湿度および低湿度環境下では、強制トナー補給モード時もリサイクルトナーの補給が実施されるため、リサイクルトナーの有効活用が可能となる。
【００１５】
【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。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の第１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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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を切り換えることにより、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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に示すリサイクル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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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のミキサ延長ノズル部９１（図９参照）へと搬送される。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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回収トナーを搬送する。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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）と混合される。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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とリサイクル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。
【００５０】
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ものである。
【００５１】
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、モータ等の停止処理を行い、画像形成動作を終了する。
【００５２】
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３を参照して説明する。図３のステップＳ１０に示すように、トナー濃度センサの検出値（電圧値）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、記憶されたトナー濃度のサンプリング値の平均値を求める。ステップＳ１２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Ｓ１３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。
【００５３】
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動作を終了する。ステップＳ１３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Ｓ１４において、値Ａｒｅｇが５．２Ｖ以下か否かが判定される。値Ａｒｅｇが５．２Ｖ以下の場合には、ステップＳ１５に進み、フレッシュトナーホッパー補給モータを駆動し、その後ステップＳ１６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、補給量切り換え制御動作を終了する。
【００５４】
ステップＳ１４において、値Ａｒｅｇが５．２Ｖを超える場合には、ステップＳ１７に進み、値Ａｒｅｇが５．５Ｖ以下か否かが判定される。値Ａｒｅｇが５．５Ｖ以下の場合には、ステップＳ１８に進み、フレッシュトナーホッパー補給モータを駆動し、その後ステップＳ１９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、補給量切り換え制御動作を終了する。このとき、このステップＳ１８、Ｓ１９における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、ステップＳ１５、Ｓ１６の場合に比べて、フレッシュトナーの補給量を多くするが、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ても良いし、変えなくても良い。
【００５５】
次に、ステップＳ１７において、値Ａｒｅｇが５．５Ｖを超えている場合には、ステップＳ２０に進み、値Ａｒｅｇが５．８Ｖ以下（トナー濃度の低下値が基準値（５重量％）から１重量％以下）か否かが判定される。値Ａｒｅｇが５．８Ｖ以下の場合には、ステップＳ２１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が、リサイクルトナーホッパー補給モータを駆動せず（ステップＳ２２参照）、フレッシュトナーのみを補給する。その後、補給量切り換え制御動作を終了する。このとき、このステップＳ２１、Ｓ２２におけるフレッシュトナーの補給量は、ステップＳ１８、Ｓ１９の場合のフレッシュトナーの補給量よりも多いが、ステップＳ１８、Ｓ１９の場合の総合トナー補給量に比べて少なくしても良いし、同じでも良い。
【００５６】
ステップＳ２０において、値Ａｒｅｇが５．８Ｖを超えている場合（トナー濃度の低下値が基準値（５重量％）から１重量％を超えている場合）には、ステップＳ２３に進み、画像形成動作の停止要求がＣＰＵから出力される。その後、ステップＳ２４に進み、本実施形態に係る後述の強制トナー補給モードが開始される。その後、ステップＳ２５に進み、値Ａｒｅｇが５．５Ｖ以下か否かが判定される。値Ａｒｅｇが５．５Ｖ以下の場合にはステップＳ２６に進み、強制トナー補給モードを終了し、補給量切り換え制御動作を終了する。ステップＳ２５において、値Ａｒｅｇが５．５Ｖを超えている場合には、トナーエンプティ表示要求がＣＰＵから出力され（ステップＳ２７参照）、その後、補給量切り換え制御動作を終了する。
【００５７】
次に、上述のステップＳ２４で述べた本実施形態に係る強制トナー補給モードについて図１を参照して説明する。
【００５８】
まず、ステップＳ３０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Ｓ３１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Ｓ３２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Ｓ３３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Ｓ３４において判定される。
【００５９】
ステップＳ３４において、値Ｓｒｅｇが７０％以下の場合は、ステップＳ３５に進み、フレッシュトナーホッパー補給モータを所定時間（例えば１２秒間）駆動するとともにステップＳ３６に進み、リサイクルトナーホッパー補給モータを所定時間（例えば１２秒間）駆動する。その後、ステップＳ３７に進みフレッシュトナーホッパー補給モータを３秒間停止するとともにステップＳ３８に進みリサイクルトナーホッパー補給モータを３秒間停止する。これらモータが停止しているときにフレッシュトナーとリサイクルトナーと現像剤とが攪拌される攪拌モードとなっている。その後、ステップＳ３９において、トナー濃度センサによってトナー濃度が検出され、トナー濃度の検出値（電圧値）が５．５Ｖ以下（トナー濃度が基準値以上）か否かがステップＳ４０において判定される。
【００６０】
ステップＳ４０において、トナー濃度の検出値が５．５Ｖ以下の場合は、ステップＳ４９に進み、モータ等を停止し、強制トナー補給モードを終了する。ステップＳ４０において、トナー濃度の検出値が５．５Ｖを超えている場合にはステップＳ４１に進み、繰り返し回数が所定の回数（例えば１２回）に達しているか否かが判定される。ステップＳ４１において繰り返し回数が所定回数に達していない場合には、繰り返し回数に１が加算された後、ステップＳ３５に戻り上述のことが繰り返される。ステップＳ４１において、繰り返し回数が所定の回数に達している場合にはステップＳ４９に進み、モータ等を停止し、強制トナー補給モードを終了する。
【００６１】
ステップＳ３４において、湿度センサの検出値が７０％を超えている場合には、ステップＳ４２に進み、フレッシュトナーホッパー補給モータを所定時間（例えば１２秒間）駆動するとともにステップＳ４３に進み、リサイクルトナーホッパー補給モータを所定時間（例えば１２秒間）停止する。その後、ステップＳ４４に進みフレッシュトナーホッパー補給モータを３秒間停止するとともにステップＳ４５に進みリサイクルトナーホッパー補給モータを３秒間停止する。これらモータが停止しているときにフレッシュトナーとリサイクルトナーと現像剤とが攪拌される攪拌モードとなっている。その後、ステップＳ４６において、トナー濃度センサによってトナー濃度が検出され、トナー濃度の検出値（電圧値）が５．５Ｖ以下（トナー濃度が基準値以上）か否かがステップＳ４７において判定される。
【００６２】
ステップＳ４７において、トナー濃度の検出値が５．５Ｖ以下の場合は、ステップＳ４９に進み、モータ等を停止し、強制トナー補給モードを終了する。ステップＳ４７において、トナー濃度の検出値が５．５Ｖを超えている場合にはステップＳ４８に進み、繰り返し回数が所定の回数に達しているか否かが判定される。ステップＳ４８において繰り返し回数が所定回数に達していない場合には、繰り返し回数に１が加算された後、ステップＳ４２に戻り上述のことが繰り返される。ステップＳ４８において、繰り返し回数が所定の回数に達している場合にはステップＳ４９に進み、モータ等を停止し、強制トナー補給モードを終了する。
【００６３】
なお、本実施形態においては、ステップＳ３５におけるフレッシュトナーの補給量は、ステップＳ４２の場合のフレッシュトナーの補給量と同じでも少なくても良い。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態による強制トナー補給モードにおいては、スタート時に相対湿度が７０％以下の場合は、連続補給モードとして、フレッシュトナー補給モータを１２秒間ＯＮにして駆動すると同時にリサイクルトナー補給モータも１２秒間ＯＮにして駆動し、続いて攪拌モードとして、フレッシュトナー補給モータの停止（ＯＦＦ）とリサイクルトナー補給モータの停止（ＯＦＦ）の状態を３秒間作ることで現像剤攪拌のみとする時間を設けている。そして、これを１モードとして、１モード終了時にトナー濃度センサによりトナー濃度を確認し、所定のトナー濃度になっていれば、終了し、所定のトナー濃度になっていなければ、又連続補給開始に戻る。この繰り返しを所定の回数まで実施する。所定の回数に達した場合はトナーが補給されない（トナーホッパーにトナーが入っていない（トナーエンプティ））として表示を行う。また、強制トナー補給モードにおいて、スタート時に相対湿度が７０％よりも高い場合は連続補給モードとして、フレッシュトナー補給モータを１２秒間ＯＮにして駆動するがリサイクルトナー補給モータは１２秒間停止（ＯＦＦ）させておき、続いて撹絆モードとして、フレッシュトナー補給モータの停止とリサイクルトナー補給モータの停止の状態を３秒間作ることで現像剤攪拌のみとする時間を設けている。
【００６５】
これにより、本実施形態によれば、高湿度環境下では、強制トナー補給モード時にリサイクルトナー補給はされず、高湿度環境下での画像カブリの発生を可及的に防止することができる。また、常湿度および低湿度環境下では、強制トナー補給モード時もリサイクルトナーの補給が実行されるため、リサイクルトナーの有効活用が可能となる。
【００６６】
なお、上記第１実施形態では、リサイクルトナーの補給により高湿度環境下で画像かぶりが発生する場合を説明したが、フレッシュトナーの種類によっては、高湿度環境下では強制補給後に画像かぶりが発生する場合がある。この種のフレッシュトナーの場合には、湿度センサで高湿度であることを検知した場合には、強制補給モード中の連続補給時間を常湿度や低湿度よりも減らし、且つ攪拌時間を長く取るようにすることで、問題の解決が可能となる。これを本発明の第２実施形態として説明する。
【００６７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による画像形成装置を、図４を参照して説明する。この第２実施形態の画像形成装置は、第１実施形態の画像形成装置において、強制トナー補給モードのみを変更したものである。この第２実施形態に係る強制トナー補給モードの工程を図４に示す。
【００６８】
まず、ステップＳ５０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Ｓ５１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Ｓ５２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Ｓ５３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Ｓ５４において判定される。
【００６９】
ステップＳ５４において、値Ｓｒｅｇが７０％以下の場合は、ステップＳ５５に進み、フレッシュトナーホッパー補給モータを１２秒間ＯＮにして駆動するとともにステップＳ５６に進み、リサイクルトナーホッパー補給モータを１２秒間ＯＮにして駆動する。その後、ステップＳ５７に進みフレッシュトナーホッパー補給モータを３秒間停止するとともにステップＳ５８に進みリサイクルトナーホッパー補給モータを３秒間停止する。これらモータが停止しているときにフレッシュトナーとリサイクルトナーと現像剤とが攪拌される攪拌モードとなっている。その後、ステップＳ５９において、トナー濃度センサによってトナー濃度が検出され、トナー濃度の検出値（電圧値）が５．５Ｖ以下（トナー濃度が基準値以上）か否かがステップＳ６０において判定される。
【００７０】
ステップＳ６０において、トナー濃度の検出値が５．５Ｖ以下の場合は、ステップＳ６９に進み、モータ等を停止し、強制トナー補給モードを終了する。ステップＳ６０において、トナー濃度の検出値が５．５Ｖを超えている場合にはステップＳ６１に進み、繰り返し回数が所定の回数（例えば１２回）に達しているか否かが判定される。ステップＳ６１において繰り返し回数が所定回数に達していない場合には、繰り返し回数に１が加算された後、ステップＳ６５に戻り上述のことが繰り返される。ステップＳ６１において、繰り返し回数が所定の回数に達している場合にはステップＳ６９に進み、モータ等を停止し、強制トナー補給モードを終了する。
【００７１】
ステップＳ５４において、湿度センサの検出値が７０％を超えている場合には、ステップＳ６２に進み、フレッシュトナーホッパー補給モータを６秒間ＯＮにして駆動するとともにステップＳ６３に進み、リサイクルトナーホッパー補給モータを６秒間停止する。その後、ステップＳ６４に進みフレッシュトナーホッパー補給モータを９秒間停止するとともにステップＳ６５に進みリサイクルトナーホッパー補給モータを９秒間停止する。これらモータが停止しているときにフレッシュトナーとリサイクルトナーと現像剤とが攪拌される攪拌モードとなっている。その後、ステップＳ６６において、トナー濃度センサによってトナー濃度が検出され、トナー濃度の検出値（電圧値）が５．５Ｖ以下（トナー濃度が基準値以上）か否かがステップＳ６７において判定される。
【００７２】
ステップＳ６７において、トナー濃度の検出値が５．５Ｖ以下の場合は、ステップＳ６９に進み、モータ等を停止し、強制トナー補給モードを終了する。ステップＳ６７において、トナー濃度の検出値が５．５Ｖを超えている場合にはステップＳ６８に進み、繰り返し回数が所定の回数に達しているか否かが判定される。ステップＳ６８において繰り返し回数が所定回数に達していない場合には、繰り返し回数に１が加算された後、ステップＳ６２に戻り上述のことが繰り返される。ステップＳ４８において、繰り返し回数が所定の回数に達している場合にはステップＳ６９に進み、モータ等を停止し、強制トナー補給モードを終了する。
【００７３】
なお、本実施形態においては、ステップＳ５５におけるフレッシュトナーの補給量は、ステップＳ６２の場合のフレッシュトナーの補給量よりも多い。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態による強制トナー補給モードにおいては、スタート時に相対湿度が７０％以下の場合は、連続補給モードとして、フレッシュトナー補給モータを１２秒間ＯＮにして駆動すると同時にリサイクルトナー補給モータも１２秒間ＯＮにして駆動し、続いて攪拌モードとして、フレッシュトナー補給モータの停止（ＯＦＦ）とリサイクルトナー補給モータの停止（ＯＦＦ）の状態を３秒間作ることで現像剤攪拌のみとする時間を設けている。そして、これを１モードとして、１モード終了時にトナー濃度センサによりトナー濃度を確認し、所定のトナー濃度になっていれば、終了し、所定のトナー濃度になっていなければ、又連続補給開始に戻る。この繰り返しを所定の回数（例えば１２回）まで実施する。所定の回数に達した場合はトナーが補給されない（トナーホッパーにトナーが入っていない（トナーエンプティ））として表示を行う。また、強制トナー補給モードにおいて、スタート時に相対湿度が７０％よりも高い場合は連続補給モードとして、フレッシュトナー補給モータを６秒間ＯＮにして駆動するがリサイクルトナー補給モータは６秒間停止（ＯＦＦ）させておき、続いて撹絆モードとして、フレッシュトナー補給モータの停止（ＯＦＦ）とリサイクルトナー補給モータの停止（ＯＦＦ）の状態を９秒間作ることで現像剤攪拌のみとする時間を設けているようにした。すなわち、高湿度環境下では、フレッシュトナーの供給時間を第１実施形態の場合の半分とするとともに、攪拌モードの時間を３倍とするように構成されている。
【００７５】
これにより、本実施形態によれば、高湿度環境下では、強制トナー補給モード時の１モード当たりのトナー補給量が少ないので繰り返し回数は増えるが、補給されたトナーが十分攪拌されるため、所定の帯電量まで達することができる。これにより、高湿度環境下での画像カブリの発生を可及的に防止することができる。また、常湿度および低湿度環境下では、強制トナー補給モード時もリサイクルトナーの補給が実行されるため、リサイクルトナーの有効活用が可能となる。
【００７６】
【発明の効果】
以上、述べたように、本発明によれば、強制トナー補給モード時でも、リサイクルトナーを有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の第１実施形態による強制トナー補給モードの工程を示すフローチャート。
【図２】本発明の画像形成装置の第１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】本発明の画像形成装置の第１実施形態によるトナー補給量切り換え制御の工程を示すフローチャート。
【図４】本発明の画像形成装置の第２実施形態による強制トナー補給モードの工程を示すフローチャート。
【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】
2004045746.tif 000008
【図７】
2004045746.tif 000009
【図８】
2004045746.tif 000010
【図９】
2004045746.tif 000011
【図１０】
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