(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回収トナーを現像器へ補給する回収トナー補給手段と、
新トナーを上記現像器へ補給する新トナー補給手段と、
印刷率が第１の値である場合に第１の量の上記回収トナーを、
上記印刷率が上記第１の値よりも大きい第２の値である場合に上記第１の量よりも大きい第２の量の上記回収トナーを、
上記印刷率が上記第２の値よりも大きい第３の値である場合に上記第２の量よりも大きい第３の量の上記回収トナーを、上記新トナーと共に上記現像器へ補給して、上記印刷率が上記複数の規定値を段階的に超えるに従って上記回収トナーの補給量を段階的に増加するように設定し、かつ用紙１枚のコピー動作毎に当該コピー動作に先立ってキャリアに対するトナーの割合を基にセンサで検知した上記現像器内のトナー比濃度が予め設定された規定値以上でなくかつ上記印刷率が上記各値のときそれに対応した上記回収トナーの補給量を選択するよう制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
回収トナーを一時的に蓄える回収トナー収容手段と、
クリーナ部からの回収トナーを上記回収トナー収容手段に搬送する連結搬送装置と、
上記回収トナー収容手段に蓄えられた回収トナーを現像器へ補給する回収トナー補給手段と、
新トナーを蓄えている新トナー収容手段と、
上記新トナー収容手段に蓄えられている新トナーを上記現像器へ補給する新トナー補給手段と、
トナーセーブモードを設定するトナーセーブモード設定手段と、
上記トナーセーブモードが設定されて上記コピー動作に先立ってキャリアに対するトナーの割合を基にセンサで検知した上記現像器内のトナー比濃度が規定値以上でない際には、
印刷率が第１の値である場合に第１の量の上記回収トナーを、
上記印刷率が上記第１の値よりも大きい第２の値である場合に上記第１の量よりも大きい第２の量の上記回収トナーを、
上記印刷率が上記第２の値よりも大きい第３の値である場合に上記第２の量よりも大きい第３の量の上記回収トナーを、上記新トナーと共に上記現像器へ補給して、上記印刷率が上記複数の規定値を段階的に超えるに従って上記回収トナーの補給量を段階的に増加するように設定し、かつ用紙１枚のコピー動作毎に当該コピー動作に先立ってキャリアに対するトナーの割合を基にセンサで検知した上記現像器内のトナー比濃度が予め設定された規定値以上でなくかつ上記印刷率が上記各値のときそれに対応した上記回収トナーの補給量を選択するよう制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
上記印刷率が、印刷する紙面全体の面積に対してトナーが塗布される面積の比率であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記印刷率が、印刷する紙面全体の面積に対してトナーが塗布される面積と分布の比率のいずれか一方又は両方であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記制御手段は、上記回収トナーの供給量の新トナーに対する比率を任意に調整できることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記制御手段は、上記トナーセーブモードが設定された際には、上記現像器へ供給される上記回収トナーと上記新トナーの供給総量を一定としつつ上記回収トナーの供給量の新トナーに対する比率を増加させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記現像器は、トナーを保持するマグローラを備え、上記制御手段は、上記トナーセーブモードが設定された際には、上記マグローラの回転数を制御してトナー飛散を防止させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記現像器は、トナーを攪拌するミキサー部を備え、上記制御手段は、上記トナーセーブモードが設定された際には、上記ミキサー部の回転数を制御してトナーの帯電量を増加させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項９】
上記トナーセーブモード設定手段は、マニュアルキーを含み、上記マニュアルキーの操作に応じて上記トナーセーブモードを設定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
上記トナーセーブモード設定手段は、上記新トナーのニアエンプティを検出する手段を含み、上記新トナーがニアエンプティとなったとき上記トナーセーブモードを設定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
回収トナーを一時的に蓄える回収トナー収容手段と、
クリーナ部からの回収トナーを上記回収トナー収容手段に搬送する連結搬送装置と、
上記回収トナー収容手段に蓄えられた回収トナーを現像器へ補給する回収トナー補給手段と、
新トナーを蓄えている新トナー収容手段と、
上記新トナー収容手段に蓄えられている新トナーを上記現像器へ補給する新トナー補給手段と、
トナーセーブモードを設定するトナーセーブモード設定手段と、
上記トナーセーブモードが設定されて上記コピー動作に先立ってキャリアに対するトナーの割合を基にセンサで検知した上記現像器内のトナー比濃度が規定値以上でない際には、
印刷率が第１の値である場合に第１の量の上記回収トナーを、
上記印刷率が上記第１の値よりも大きい第２の値である場合に上記第１の量よりも大きい第２の量の上記回収トナーを、
上記印刷率が上記第２の値よりも大きい第３の値である場合に上記第２の量よりも大きい第３の量の上記回収トナーを、上記現像器へ供給される上記回収トナーと上記新トナーの供給総量を一定としつつ上記新トナーと共に上記現像器へ補給して、上記印刷率が上記複数の規定値を段階的に超えるに従って上記回収トナーの補給量を段階的に増加するように設定し、かつ用紙１枚のコピー動作毎に当該コピー動作に先立ってキャリアに対するトナーの割合を基にセンサで検知した上記現像器内のトナー比濃度が予め設定された規定値以上でなくかつ上記印刷率が上記各値のときそれに対応した上記回収トナーの補給量を選択するよう制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
上記印刷率が、印刷する紙面全体の面積に対してトナーが塗布される面積の比率であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
上記印刷率が、印刷する紙面全体の面積に対してトナーが塗布される面積と分布の比率のいずれか一方又は両方であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
クリーナ部からの回収トナーを連結搬送装置が回収トナー収容手段に搬送して蓄積させ、制御手段が、回収トナー補給手段及び又は新トナー補給手段を個別に制御して、上記回収トナー収容手段に蓄積されている回収トナー及び新トナー収容手段に蓄積されている新トナーを現像器に補給させる画像形成方法において、
トナーセーブモード設定手段を有し、トナーセーブモードが設定されて上記コピー動作に先立ってキャリアに対するトナーの割合を基にセンサで検知した上記現像器内のトナー比濃度が規定値以上でない際には、
印刷率が第１の値である場合に第１の量の上記回収トナーを、
上記印刷率が上記第１の値よりも大きい第２の値である場合に上記第１の量よりも大きい第２の量の上記回収トナーを、
上記印刷率が上記第２の値よりも大きい第３の値である場合に上記第２の量よりも大きい第３の量の上記回収トナーを、上記新トナーと共に上記現像器へ補給して、上記印刷率が上記複数の規定値を段階的に超えるに従って上記回収トナーの補給量を段階的に増加するように設定し、かつ用紙１枚のコピー動作毎に当該コピー動作に先立ってキャリアに対するトナーの割合を基にセンサで検知した上記現像器内のトナー比濃度が予め設定された規定値以上でなくかつ上記印刷率が上記各値のときそれに対応した上記回収トナーの補給量を選択することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回収トナーを現像器内に供給して再利用する画像形成装置及び画像形成方法に関し、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリの画像形成装置等に適用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
トナーリサイクル装置を備えた画像形成装置では、感光体ドラムの表面にマイナス電荷を帯電させ、画像信号に基づいたレーザ光によって感光体ドラムを露光（表面電位の変化）させて潜像を形成させ、マイナスに帯電したトナーを吸着させて可視像を形成させ、正に帯電され用紙に可視像を転写させて定着させる、という画像形成プロセスが実行される。
【０００３】
このような画像形成には、既に画像形成に利用されてリサイクルのために回収されたトナー（以下、回収トナーと呼ぶ）と、未だ画像形成に利用されていない新しいトナー（以下、新トナーと呼ぶ）とが混合されて使用される。すなわち、回収トナーがリサイクルされている。この回収トナーのリサイクルは、トナーリサイクル装置によって行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のトナーリサイクル装置の制御においては、安定した画像を損なわない範囲で回収トナーの補給を行っていた。即ち、現像器内の現像剤のトナー比濃度の設定値に合わせて、回収トナーの補給量を低下又は停止させる等の、自動的に回収トナーの補給量を変化させて、安定した画像となるように制御していた。
【０００５】
この場合、安定した画像を優先させると、回収トナーの使用総量があまり大きくならないため、リサイクル率があまりよくないという問題がある。
【０００６】
本発明は、回収トナーのリサイクル率を高めるために、あまり目立たず問題とならない許容範囲内で、画質を落として、回収トナーの使用総量を増やすことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置及び画像形成方法は、上記目的を達成するためになされたものであり、印刷率の変化に応じて回収トナーの補給量を増減させるようにした。即ち、印刷する紙面全体の面積に対してトナーが塗布される面積の比率が高くなれば、回収トナーの補給量を増加させるようにした。また、印刷する紙面全体の面積に対してトナーが塗布される面積の比率と共に、分布率の変化を考慮してもよい。即ち、トナーが塗布される面積の比率が高くなると共に、塗布されるトナーの分布が紙面全体に及ぶ場合に、回収トナーの補給量を増加させるようにしてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法の実施形態を説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態の画像形成装置の要部を示す概略正面図である。図２は、本実施形態の新トナー補給装置を示す斜視図である。図３は、本実施形態の画像形成装置を示す斜視図である。図４は、本実施形態の画像形成装置を、新トナー補給装置を除いて示す斜視図である。図５は、本実施形態のトナーリサイクル装置を示す斜視図である。図６は、本実施形態のトナーリサイクル装置を、図５とは異なる視点から示す斜視図である。図７は、本実施形態の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。図８は、本実施形態の画像形成装置における画像形成動作を示すフローチャートである。
【００１０】
以下の説明では、本実施形態の画像形成装置が複写機に設けられているとして説明する。複写機に組み込まれる画像形成装置は、複写する原稿を基に、反転現像方式により、画像を形成して紙に転写するための装置である。画像形成装置の全体構成を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１１】
画像形成装置１は主に、感光体ドラム２と、除電部３と、帯電チャージャ４と、現像器５と、転写部６と、クリーナ部７と、新トナー補給手段としての新トナー補給装置８と、トナーリサイクル装置９とから構成されている。
【００１２】
感光体ドラム２は、一方向（図１での時計方向；矢印Ｂ方向）に回転する円筒形のドラムである。感光体ドラム２の表面は、レーザ光によって帯電状態を任意に調整できるようになっている。これにより、感光体ドラム２の表面の任意の部分の帯電状態を適宜調整することで、転写するデータとしての画像等を感光体ドラム２の表面に潜像として形成することができるようになっている。
【００１３】
除電部３は感光体ドラム２の表面の帯電を除くためのものである。この除電部３は、除電ランプ３Ａを備えて構成され、この除電ランプ３Ａの光を感光体ドラム２の表面に当てることで、表面の残留電荷が全て除去されて、次の印刷に備える。
【００１４】
帯電チャージャ４は、感光体ドラム２の表面を帯電させるためのものである。この帯電チャージャ４によって負に帯電された感光体ドラム２の表面は、図示しないレーザユニットから照射されるレーザ光によって露光されて潜像が形成される。すなわち、原稿画像等の入力情報に基づいてレーザ光で感光体ドラム２の表面が露光され、表面電位が画像等の濃度に応じて０に近づき、潜像が形成される。
【００１５】
現像器５は、帯電された感光体ドラム２の表面に適量のトナーを付着させるための装置である。ここでは、２成分現像システムを採用しているため、現像器５には、キャリアとトナーが収容され、キャリア約９５％（重量％）に対して、トナー約５％（重量％）の割合になるように調整されている。具体的には、新トナー補給装置８とトナーリサイクル装置９とが適宜制御されて、キャリアとトナーの割合が調整される。現像器５内のトナーの量はオートトナーセンサ１１によって常時監視されている。現像器５内のトナーの割合が５％を下回ると、後述する制御部７０によって新トナー補給装置８とトナーリサイクル装置９とが適宜制御されて必要量のトナーが補給される。補給されたトナーとキャリアは現像器５内のミキサー部５Ａで撹拌され、撹拌時の摩擦帯電によりトナーに負の電荷が与えられる。この負に帯電したトナーが、マグローラ１２によって感光体ドラム２の表面に運ばれて潜像に吸着され、可視像が形成されるようになっている。
【００１６】
転写部６は、感光体ドラム２の表面の潜像に吸着されたトナーを紙に転写させるためのものである。転写部６は、主に、転写ベルト１３と、紙供給部１４とを備えて構成されている。転写ベルト１３は、紙を搬送支持して感光体ドラム２の表面に当接させて、可視像を転写させる。紙供給部１４は、転写ベルト１３と感光体ドラム２との当接部分に臨ませて設けられている。紙供給部１４から転写ベルト１３と感光体ドラム２との当接部分に供給された紙は、正に帯電されて、可視像を形成する負に帯電されたトナーを吸着する。トナーが写し取られた紙は図示しない定着器に送られ、熱圧着によりトナーが紙に融着される。
【００１７】
クリーナ部７は、感光体ドラム２の表面を清掃するためのものである。クリーナ部７は、転写部６で紙に転写された後に感光体ドラム２の表面に残ったトナーを除去する。このクリーナ部７は、感光体ドラム２の表面から除去したトナーを外部に排出するために、トナー受け部１５と、排出オーガ１６とを備えている。感光体ドラム２の表面から除かれたトナーはトナー受け部１５に落下し、排出オーガ１６でトナーリサイクル装置９側へ排出される。
【００１８】
新トナー補給装置８は、現像器５に新トナーを補給するための装置である。この新トナー補給装置８は、図２及び図３に示すように、現像器５に対して直交する方向に配設されている。この状態で、複写機の本体の前面側に設置されている。新トナー補給装置８は、新トナーホッパ１８と、撹拌搬送パドル１９と、トナー残量検知センサ２０と、搬送部２１とから構成されている。
【００１９】
新トナーホッパ１８は、新トナーを貯めておくための容器である。この新トナーホッパ１８は、上側が開放したほぼ半円筒状の容器によって構成されている。この半円筒状の新トナーホッパ１８は、長手方向中央部で浅底部１８Ａと深底部１８Ｂとに分かれている。浅底部１８Ａには撹拌搬送パドル１９が２個並設されている。深底部１８Ｂにはトナー残量検知センサ２０及び搬送部２１が配設されている。
【００２０】
撹拌搬送パドル１９は、新トナーホッパ１８内に貯められた新トナーを撹拌しながら、搬送部２１へ搬送するための装置である。この撹拌搬送パドル１９は、上述のように、新トナーホッパ１８の浅底部１８Ａに２個並列に配設されている。この２個の撹拌搬送パドル１９が回転することで、新トナーホッパ１８内の新トナーが深底部１８Ｂの搬送部２１に移送される。各撹拌搬送パドル１９は図示しない駆動装置で駆動される。
【００２１】
トナー残量検知センサ２０は、新トナーホッパ１８に貯められた新トナーの残量を検知するためのセンサである。トナーがなくなると画像形成ができなくなるため、トナー残量検知センサ２０によって残量検知を常時行っている。このトナー残量検知センサ２０は、磁気センサ、光学センサ等の公知のセンサを適用できる。トナー残量をどの程度の精度で検出するかによって適宜選択する。
【００２２】
搬送部２１は、新トナーホッパ１８内に貯められている新トナーを現像器５へ供給するためのものである。この搬送部２１は、トナー搬送オーガ２３と、オーガ駆動部２４とから構成されている。トナー搬送オーガ２３は、スクリューコンベアであり、深底部１８Ｂの底部に新トナーホッパ１８と平行に設けられている。このトナー搬送オーガ２３は、後述するトナー受け皿部６４に臨ませて設けられ、新トナーホッパ１８内に貯められた新トナーを供給する。オーガ駆動部２４は、駆動モータ（以下、トナーホッパモータと呼ぶ）２６と、減速機２７とから構成されている。トナーホッパモータ２６は、例えばステッピングモータによって構成されている。このトナーホッパモータ２６によってトナー搬送オーガ２３の回転量や回転時間を制御して、新トナーの供給量が正確に制御される。減速機２７は、ベルト２８、プーリ２９、歯車３０〜３６によって構成されている。歯車３０〜３６は、減速比に応じて適宜調整される。歯車３２の回転軸には深底部１８Ｂに配設された撹拌棒（図示せず）が取り付けられている。
【００２３】
トナーリサイクル装置９は、クリーナ部７で回収した回収トナーを再利用するために現像器５に搬送するためのものである。このトナーリサイクル装置９は、新トナー補給装置８の下側にほぼ並列に配置されている。トナーリサイクル装置９は、図３〜図６に示すように、連結搬送装置としての回収トナー連結搬送オーガ４１と、回収トナー収容手段としての回収トナーサブホッパ４２と、供給オーガ４３とから構成されている。
【００２４】
回収トナー連結搬送オーガ４１は、クリーナ部７で回収された回収トナーを現像器５側へ搬送するためのものである。この回収トナー連結搬送オーガ４１は、例えば長尺のスクリューコンベアで構成され、その下端部がクリーナ部７の排出オーガ１６に連結され、上端部が回収トナーサブホッパ４２に連結されている。回収トナー連結搬送オーガ４１の駆動部４５は、回収トナー連結搬送オーガ４１の上端部に隣接して設けられた駆動モータ４７、回収トナー連結搬送オーガ４１に連結されたプーリ４８、駆動モータ４７とプーリ４８を連結するベルト４９等によって構成されている。駆動モータ４７は、クリーナ部７の排出オーガ１６の駆動モータと連動して制御されている。
【００２５】
回収トナーサブホッパ４２は、回収トナー連結搬送オーガ４１で回収された回収トナーを一時的に蓄えて、必要な量を現像器５へ送るための容器である。この回収トナーサブホッパ４２内には、内部に貯まった回収トナーを撹拌するための撹拌棒（図示せず）が設けられている。回収トナーサブホッパ４２内の下部には、回収トナー補給手段としての回収トナー補給オーガ５１が設けられている。この回収トナー補給オーガ５１は、駆動部５２によってその回転が制御されて、正確な量の回収トナーを供給オーガ４３に補給するようになっている。駆動部５２は、駆動モータ（サブホッパモータ）５３と、減速機５４とから構成されている。サブホッパモータ５３は、例えばステッピングモータで構成されている。減速機５４は、ベルト５５、プーリ５６、歯車５７〜６１を組み合わせて構成されている。歯車５９、６０は、回収トナーサブホッパ４２を挟んで両側に１本の回転軸で互いに連結して設けられ、この回転軸に撹拌棒（図示せず）が設けられている。
【００２６】
供給オーガ４３は、回収トナー補給オーガ５１及び新トナー補給装置８のトナー搬送オーガ２３からの回収トナー及び新トナーを受け取って、現像器５内に供給するためのものである。この供給オーガ４３は、現像器５のミキサー部５Ａから延長して設けられたオーガ部６３と、トナーリサイクル装置９の回収トナー補給オーガ５１及び新トナー補給装置８のトナー搬送オーガ２３に向けて開口したトナー受け皿部６４とから構成されている。オーガ部６３の駆動モータ（図示せず）は現像器５側に設けられている。回収トナー補給オーガ５１は、現像器５側に設けられている。トナー受け皿部６４では、新トナー補給装置８のトナー搬送オーガ２３からの新トナーが、回収トナー補給オーガ５１からの回収トナーよりも上流側に補給されるようになっている。トナー受け皿部６４に補給された新トナー及び回収トナーは、現像器５のミキサー部５Ａでキャリアと混合されて攪拌される。
【００２７】
図７は、この実施形態の画像形成装置１の制御構成を示すブロック図である。
【００２８】
制御部（図７ではＣＰＵと表記している）７０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成されており、ＲＯＭやＲＡＭなどに格納されている処理プログラムに基づいて、かつ、ＲＯＭやＲＡＭなどに格納されているデータや各種センサの出力に従い、当該画像形成装置１の全体の制御を司るものである。
【００２９】
この制御部７０の入力ポートには、上述したトナー残量検知センサ２０やオートトナーセンサ１１が接続されていると共に、フロントカバースイッチ７１が接続されている。
【００３０】
トナー残量検知センサ２０は、上述したように、新トナーホッパ１８内の新トナーの残量を検知するものであり、例えば、磁石とリードスイッチとでなる磁気センサを適用できる。新トナーの残量が多いときには、磁石とリードスイッチの間に新トナーが入り、両者の間に間隙ができ、リードスイッチがオフし、これに対して、残量が少となると、両者の間隙がなくなり、リードスイッチが磁石の吸引力によりオンする。このようなリードスイッチのオン、オフを、制御部７０が検知する。
【００３１】
オートトナーセンサ１１は、上述のように、現像剤内のキャリア（鉄）とトナー（樹脂）の比率を検知するトナー濃度比センサである。オートトナーセンサ１１の出力は、制御部７０によって読み取られる。制御部７０は、トナー濃度が下がると、トナーホッパモータ２６等を駆動して現像器５にトナーを補給したり、トナーなし等を図示しないコントロールパネル上等に表示してユーザに知らせたりする。
【００３２】
フロントカバースイッチ７１は、複写機の本体カバー（ここではフロントカバーとする）の開／閉によりオフ／オンするスイッチである。フロントカバースイッチ７１の出力信号が制御部７０によって読み取られ、制御部７０はフロントカバーの状態を認識する。
【００３３】
制御部７０の出力ポートは、２個のモータドライバ７２、７３と、帯電トランス７４とに接続されている。
【００３４】
感光体ドラム２及びクリーナ部７は、制御部７０の制御下で、コピー時等に、モータドライバ７２によって回転駆動されたドラムモータ７５により駆動される。
【００３５】
同様に、現像器５及び転写ベルト１３はそれぞれ、制御部７０の制御下で、コピー時等に、モータドライバ７２によって回転駆動されたは現像器モータ７６、転写ベルトモータ７７より駆動される。
【００３６】
また同様に、新トナーホッパ１８、連結搬送オーガ４１及び回収トナーサブホッパ４２はそれぞれ、モータドライバ７３によって回転駆動されたトナーホッパモータ２６、連結搬送オーガモータ４７、サブホッパモータ５３により駆動される。
【００３７】
なお、トナーホッパモータ２６、連結搬送オーガモータ４７及びサブホッパモータ５３は、同一のモータドライバ７３に接続されているが、制御部７０の制御を受けて、個別に駆動され得るものである。
【００３８】
帯電チャージャ４は、制御部７０の制御下で、上述のように、コピー時等に、帯電トランス７４により高圧が印加されて感光体ドラム２を帯電させる。
【００３９】
さらに、制御部７０には、図８に示すフローチャートの処理機能が格納されている。
【００４０】
また、コントロールパネル（図示せず）上には、制御部７０の制御モードを切り替える、トナーセーブモード設定手段としてのトナーセーブモード切り替えボタン（図示せず）が設けられている。なお、コントロールパネルがタッチパネルのときは、トナーセーブモード切り替えボタンはアイコンとなる。
【００４１】
このトナーセーブモード切り替えボタンによって、予め設定された混合比率の回収トナーを新トナーに混合させて再利用する通常モードと、現像器５へ供給される回収トナーと新トナーの供給総量を一定にしつつ、印字率が高くなると回収トナーの補給量を増加させるトナーセーブモードとを、手動で任意に切り替える。ここで印字率とは、上記印刷率のことで、文字を印刷する紙面全体の面積に対して印字によりトナーが塗布される面積の比率である。
【００４２】
次に、上記トナーリサイクル装置９を用いたトナーリサイクル方法について説明する。ここでは、複写機を例に説明しているため、複写機の動作の中でのトナーリサイクル方法について説明する。図８は画像形成装置１による画像形成動作を示すフローチャートである。
【００４３】
ユーザは、メインスイッチを入れた後、通常モードでコピーするか、トナーセーブモードでコピーするかを選択する。トナーセーブモードでコピーする場合は、コントロールパネル上のトナーセーブモード切り替えボタンを押してトナーセーブモード側に切り替える。次いで、原稿をセットして、スタートボタンを押す。これにより、制御部７０では、次の処理が行われる。
【００４４】
まず、メインスイッチがＯＮされることで、帯電チャージャ４等が機能し得る待機状態にする（ステップＳＴ１）。次いで、ユーザによりコントロールパネル上のトナーセーブモード切り替えボタンが押されたか否かを判断する（ステップＳＴ２）。
【００４５】
トナーセーブモード切り替えボタンが押されていない場合は、通常モードとなる。通常モードでは、ユーザによってコピースタートボタンがおされるのを待って（ステップＳＴ３）、現像器５内のトナー比濃度が規定値以上か否かを判断する（ステップＳＴ４）。トナー比濃度が規定値以上である場合は、１枚目のコピーを行って（ステップＳＴ５）、コピー終了か否かを判断する（ステップＳＴ６）。コピー終了の場合は、ステップＳＴ１の待機状態に戻る。コピーが終了していない場合は、ステップＳＴ４からステップＳＴ６の処理を繰り返す。
【００４６】
一方、ステップＳＴ４で現像器５内のトナー比濃度が規定値以上でないと判断した場合は、トナーリサイクル装置９の回収トナー補給オーガ５１を２秒間作動させることによって、回収トナーサブホッパ４２内の回収トナーを供給オーガ４３に供給すると共に、新トナー補給装置８のトナー搬送オーガ２３を２秒間作動させることによって、新トナーホッパ１８内の新トナーを供給オーガ４３に供給する（ステップＳＴ７）。これにより、供給オーガ４３が、回収トナーと新トナーとを同じ混合比率で現像器５内に補給する。
【００４７】
次いで、新トナーホッパ１８内の新トナーがエンプティか否かを判断する（ステップＳＴ８）。エンプティでなければ、ステップＳＴ４に戻って現像器５内のトナー比濃度が規定値以上になったか否かを判断する。このステップＳＴ４、ステップＳＴ７及びステップＳＴ８を繰り返してトナー比濃度を規定値以上に戻す。
【００４８】
一方、ステップＳＴ８で、新トナーホッパ１８内の新トナーがエンプティと判断された場合は、コピー動作を停止して（ステップＳＴ９）、新トナーエンプティである旨を表示する（ステップＳＴ１０）。次いで、新トナーホッパ１８内に新しいトナーが補充されるまで待ち（ステップＳＴ１１）、補充されたらステップＳＴ４に戻って、上記処理を繰り返す。
【００４９】
一方、ステップＳＴ２において、トナーセーブモード切り替えボタンが押された場合は、トナーセーブモードとなる。ユーザによってコピースタートボタンがおされるのを待って（ステップＳＴ１２）、現像器５のマグローラ１２の回転数を落とす（ステップＳＴ１３）。マグローラ１２が通常の正規回転数だと、回収トナーの混合比率が大きくなった現像剤が飛散しやすくなるため、通常回転数より数％程度減速させる。
【００５０】
次いで、現像器５内のトナー比濃度が規定値以上か否かを判断する（ステップＳＴ１４）。トナー比濃度が規定値以上である場合は、１枚目のコピーを行って（ステップＳＴ１５）、コピー終了か否かを判断する（ステップＳＴ１６）。コピー終了の場合は、ステップＳＴ１の待機状態に戻る。コピーが終了していない場合は、ステップＳＴ１４からステップＳＴ１６の処理を繰り返す。
【００５１】
一方、ステップＳＴ１４で現像器５内のトナー比濃度が規定値以上でないと判断した場合は、印字率が１０％未満か否かを判断する（ステップＳＴ１７）。
【００５２】
印字率が１０％未満である場合は、上記ステップＳＴ７と同様の通常補給を行う（ステップＳＴ１８）。即ち、トナーリサイクル装置９の回収トナー補給オーガ５１を２秒間作動させると共に、新トナー補給装置８のトナー搬送オーガ２３を２秒間作動させることによって、回収トナー及び新トナーを、同じ量だけ供給オーガ４３に供給する。次いで、ステップＳ２２に進む。
【００５３】
印字率が１０％以上である場合は、さらに印字率が１０％以上５０％未満か否かを判断する（ステップＳＴ１９）。印字率が１０％以上５０％未満である場合は、トナーリサイクル装置９の回収トナー補給オーガ５１を２．６秒間作動させると共に、新トナー補給装置８のトナー搬送オーガ２３を１．４秒間作動させる（ステップＳＴ２０）。これにより、供給オーガ４３が、回収トナーと新トナーとを１３：７の混合比率で現像器５内に補給する。次いで、ステップＳ２２に進む。
【００５４】
印字率が５０％以上である場合は、トナーリサイクル装置９の回収トナー補給オーガ５１を３．６秒間作動させると共に、新トナー補給装置８のトナー搬送オーガ２３を０．４秒間作動させる（ステップＳＴ２１）。これにより、供給オーガ４３が、回収トナーと新トナーとを９：１の混合比率で現像器５内に補給する。
【００５５】
次いで、新トナーホッパ１８内の新トナーがエンプティか否かを判断する（ステップＳＴ２２）。エンプティでなければ、ステップＳＴ１４に戻って現像器５内のトナー比濃度が規定値以上になったか否かを判断する。このステップＳＴ１４、ステップＳＴ１７〜２２を繰り返してトナー比濃度を規定値以上に戻す。
【００５６】
一方、ステップＳＴ２２で、新トナーホッパ１８内の新トナーがエンプティと判断された場合は、コピー動作を停止して（ステップＳＴ２３）、新トナーエンプティである旨を表示する（ステップＳＴ２４）。次いで、新トナーホッパ１８内に新しいトナーが補充されるまで待ち（ステップＳＴ２５）、補充されたらステップＳＴ１４に戻って、上記処理を繰り返す。
【００５７】
以上により、印字率が大きくなるに従って、回収トナーの供給量を増やしてその使用総量を増やすことで、回収トナーのリサイクル率を高めることができる。このとき、回収トナーの供給量が増えるに従って、印字部分と別に白地の紙面に斑点状等の汚れが出るようになるが、これら汚れは、紙面に多数印刷された文字の間に現れるため、あまり目立たず問題とならない。即ち、印字率が大きくなるに従って回収トナーの供給量を増やすため、白紙の紙面が広い場合（印字率が小さい場合）は回収トナーの供給量も少なくて汚れも少ない。白紙の紙面が狭い場合（印字率が大きい場合）は回収トナーの供給量も多くて汚れも多いが、その汚れは文字の間に現れて目立つことはない。このため、印字率が大きくなるに従って回収トナーの供給量を増やし、許容範囲内で画質を落として、回収トナーの使用総量を増やすことで、回収トナーのリサイクル率を高めることができるようになる。
【００５８】
［変形例］
なお、上記実施形態では、印刷率として印字率を例に説明したが、図形や模様等の他の印刷態様の場合も、上記実施形態同様の作用、効果を奏することができる。
【００５９】
また、印字率を、紙面全体の面積に対してトナーが塗布される面積の比率としたが、分布率を判断要素に加えてもよい。即ち、印刷する紙面全体の面積に対してトナーが塗布される面積の比率と共に、分布率の変化を考慮してもよい。トナーが塗布される面積の比率が高くなると共に、塗布されるトナーの分布が紙面全体に及ぶ場合に、回収トナーの補給量を増加させるようにする。一部に固まって印字される場合は、印字率が大きくても、白地部分の面積が広いため、汚れが目立ってしまう。このため、印字率が大きくても、塗布されるトナーの分布が紙面全体に及ばない場合には、回収トナーの補給量は増加させない。
【００６０】
塗布されるトナーの分布率は、原稿の読み取り方式に応じて適宜判断する。例えば、スキャナーで読み取った画像情報が、ドットとその位置情報である場合は、ドットカウンターで印字率を計算し、ドットの位置情報により分布率を計算することができる。また、画像情報をパターン認識によって処理し、分布率を判断するようにしてもよい。逆に、ドットのない部分又は白地の部分を、計算し又は画像処理して、分布率を判断するようにしてもよい。さらに、分布率は、印字率と共に用いてもよく、単独で用いてもよい。
【００６１】
また、図８のステップＳＴ１７〜２１ではでは、印字率を３段階に分けて制御するようにしたが、１段階、２段階又は４段階以上でもよいことは言うまでもない。この場合、複数の制御段階を予め設けておき、コントロールパネル等でユーザが必要に応じて適宜切り替えるようにしてもよい。
【００６２】
また、上記各実施形態では、現像器５のマグローラ１２の回転数を通常回転数から数％程度減速させたが、この減速は、回収トナーの混合比率に応じて、現像剤が飛散しない程度に適宜設定する。
【００６３】
さらに、現像剤の飛散を防止するために、現像剤の帯電量を多くしてもよい。この場合、現像器５内のミキサー部５Ａの回転を制御して現像剤の帯電量を多くすることにより感光体ドラム２に吸着しやすくなり、結果的に現像剤の飛散量が減少する。
【００６４】
マグローラ１２の回転数を落とす手段と、帯電量を増やす手段は、いずれか一方だけでもよく、両方を行ってもよい。
【００６５】
上記各実施形態では、複写機を例に説明したが、複写機に限らず、トナーを用いて画像形成を行うプリンタやファクシミリなどの他の機器に対しても適用することができる。
【００６６】
さらに、カラー複写機に対しても適用することができる。この場合、三原色と黒の４台の画像形成装置１のそれぞれに対して本発明が適用される。４台の画像形成装置１のうちのいずれかの現像剤の残量が少なくなってくると、他の画像形成装置１との現像剤の残量に合わせてトナーの供給量を調整する。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の画像形成装置及び画像形成方法では次のような効果を奏することができる。
【００６８】
印字率が大きくなるに従って、回収トナーの供給量を増やしてその使用総量を増やすことで、斑点状等の汚れを目立たせずに、回収トナーのリサイクル率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の画像形成装置の要部を示す概略正面図である。
【図２】本実施形態の新トナー補給装置を示す斜視図である。
【図３】本実施形態の画像形成装置を示す斜視図である。
【図４】本実施形態の画像形成装置を、新トナー補給装置を除いて示す斜視図である。
【図５】本実施形態のトナーリサイクル装置を示す斜視図である。
【図６】本実施形態のトナーリサイクル装置を、図５とは異なる視点から示す斜視図である。
【図７】本実施形態の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図８】本実施形態の画像形成装置における画像形成動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１：画像形成装置、２：感光体ドラム、３：除電部、４：帯電チャージャ、５：現像器、６：転写部、７：クリーナ部、８：新トナー補給装置、９：トナーリサイクル装置、１１：オートトナーセンサ、１２：マグローラ、１３：転写ベルト、１４：紙供給部、１５：トナー受け部、１６：排出オーガ、１８：新トナーホッパ、１８Ａ：浅底部、１８Ｂ：深底部、１９：撹拌搬送パドル、２０：トナー残量検知センサ、２１：搬送部、２３：トナー搬送オーガ、２４：オーガ駆動部、２６：駆動モータ、２７：減速機、２８：ベルト、２９：プーリ、３０〜３６：歯車、４１：回収トナー連結搬送オーガ、４２：回収トナーサブホッパ、４３：供給オーガ、４５：駆動部、４７：駆動モータ、４８：プーリ、４９：ベルト、５１：回収トナー補給オーガ、５２：駆動部、５３：駆動モータ、５４：減速機、５５：ベルト、５６：プーリ、５７〜６１：歯車、６３：オーガ部、６４：トナー受け皿部、
【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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