(57)【要約】  【課題】  トナー消費量を一層低減させ、より効果の高い節約プリントが可能な画像形成装置を提供する。  【解決手段】  プリント用紙を供給する給紙搬送部６と、給紙されたプリント用紙にトナー像を形成する画像形成部５と、前記画像形成部５により形成されたトナー像をプリント用紙に熱定着する定着部７を備え、前記給紙搬送部６により給紙される用紙の種類を制限し、前記画像形成部５におけるトナー消費量を通常より低減させ、または、前記定着部７による定着温度を通常より低下させて画像形成動作を実行する何れかの節約プリントモードを備え、現像処理後のトナーを回収して再使用するリサイクル現像器５３５を備え、前記画像形成部５は、前記節約プリントモード時に前記リサイクル現像器５３５からトナーを供給するように構成する。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント用紙を供給する給紙搬送部と、給紙されたプリント用紙にトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成されたトナー像をプリント用紙に熱定着する定着部を備え、前記給紙搬送部により給紙される用紙の種類を制限する用紙節約モード、前記画像形成部における新たなトナーの消費量を節減するトナー節約モード、または、前記定着部による定着温度を通常より低下させる節電モードのうちの何れかのモードで画像形成動作を実行する節約プリントモードを備えた画像形成装置であって、
現像処理後のトナーを回収して再使用するリサイクル現像器を備え、前記画像形成部は、前記節約プリントモード時に前記リサイクル現像器からトナーを供給するように構成してある画像形成装置。
【請求項２】
カラー原稿画像情報を読み取る画像読取手段を備え、前記画像形成部は、前記節約プリントモード時に読取られたカラー画像データがモノクロ画像データに変換処理された後の画像データに基づいてトナー像を形成するように構成してある請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
カラー原稿画像情報を読み取る画像読取手段を備え、前記画像形成部は、前記節約プリントモード時にモノクロ原稿として読取られた画像データに基づいてトナー像を形成するように構成してある請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント用紙を供給する給紙搬送部と、給紙されたプリント用紙にトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成されたトナー像をプリント用紙に熱定着する定着部を備え、前記給紙搬送部により給紙される用紙の種類を制限し、前記画像形成部におけるトナー消費量を通常より低減させ、または、前記定着部による定着温度を通常より低下させて画像形成動作を実行する何れかの節約プリントモードを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像データに応じてトナーを用紙に付着させて画像形成を行うレーザプリンタ、デジタル複写機、ファクシミリ装置などの電子写真方式を採用する画像形成装置においては、ドット単位のマスキングパターンを画像データに重ね合わせて書き込み画素数を減少させてトナーの消費量を削減する方式などが提案されている。例えば、特許文献１には、生成したマスクパターンをプリント前に画像データに加えてプリントされるドット数を削減するデジタル画像の密度の調節方法が記載され、特許文献２には、トナーの消費量を節約するトナー消費節約モードを有し、トナー消費節約モードではトナーの残量に関係なくトナー消費の節約を実行する電子写真装置が記載され、特許文献３には、トナーの残量が所定量以下であることを検出した場合、レーザビームの１ドット当たりの現像幅を縮小して画像濃度を低下させるレーザビーム露光方式の電子写真装置が記載され、特許文献４には、マスキングパターンを画像データに重ね合わせてトナーの消費を抑えるトナー節約モードと、通常の高画質画像形成を行う高画質画像出力モードとを備え、トナー節約モードに設定されていても画像を一定倍率を越えて縮小して形成する場合にはトナー節約モードを解除して高画質画像出力モードとする制御方法が記載されている。
【０００３】
また、上述した従来の節約モードでのプリントは、ある程度の画質の劣化を招くものであり、それほど重要な内容のプリントに使用されるものでなく、また、重要な内容であっても公式書類として外部に配布する目的をもってプリントされるものでもないために、プリント用紙として上質紙を使用するほどのことはなく、再生紙やプリントされた用紙の裏面を使用すれば十分であり、さらにはそのような用途のプリントでは定着性能もそれほど高い物が要求されないために、節約モード時には、供給される用紙種類を再生紙等に制限したり、定着温度を低下させることも考えられ、節約モードとしてトナー消費量の節約、用紙の節約、定着温度の低下による消費電力の低減の何れかを単独または組み合わせて実行することが考えられる。
【特許文献１】特開平７−１１１５８８号公報
【特許文献２】特開平８−１２３２５７号公報
【特許文献３】特開平１−１３３０７５号公報
【特許文献４】特開２０００−１５５５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の節約モードでのプリントは、高価なトナーの消費量を制限するものの、画像形成部により現像された後に感光体から除去され回収されたトナーはそのまま廃棄されているため、節約の観点から一層の工夫の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述の従来欠点に鑑み、トナー消費量を一層低減させ、より効果の高い節約プリントが可能な画像形成装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、プリント用紙を供給する給紙搬送部と、給紙されたプリント用紙にトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成されたトナー像をプリント用紙に熱定着する定着部を備え、前記給紙搬送部により給紙される用紙の種類を制限し、前記画像形成部におけるトナー消費量を通常より低減させ、または、前記定着部による定着温度を通常より低下させて画像形成動作を実行する何れかの節約プリントモードを備えた画像形成装置であって、現像処理後のトナーを回収して再使用するリサイクル現像器を備え、前記画像形成部は、前記節約プリントモード時に前記リサイクル現像器からトナーを供給するように構成してある点にある。
【０００７】
上述の構成によれば、節約プリントモード時には、新たなトナーが消費されること無く回収された使用済みのトナーが使用されることとなるので、トナーの消費量の一層の低減が可能となる。画像形成装置がカラー対応機である場合、回収トナーはシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの混色したものとなるが、上述した通り、重要な内容であっても公式書類として外部に配布する目的をもってプリントされるものでもないために、出力画像が判別できれば特に問題となるものではない。
【０００８】
上述の構成において、カラー原稿画像情報を読み取る画像読取手段を備え、前記画像形成部は、前記節約プリントモード時に読取られたカラー画像データがモノクロ画像データに変換処理された後の画像データに基づいてトナー像を形成するように構成してあることが好ましい。上述した通り、回収トナーはシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの混色したものとなるので、カラーでの出力が困難となる。そこで、読取られたカラー画像データをモノクロ画像データに変換処理することにより、モノクロ画像、つまりグレースケール画像として判別可能に出力できるようになるのである。
【０００９】
さらには、カラー原稿画像情報を読み取る画像読取手段を備え、前記画像形成部は、前記節約プリントモード時にモノクロ原稿として読取られた画像データに基づいてトナー像を形成するように構成してあることが好ましく、この場合には、カラー画像のモノクロ画像への変換処理が不要となる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明した通り、本発明によれば、トナー消費量を一層低減させ、より効果の高い節約プリントが可能な画像形成装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明による画像形成装置の実施の形態を多機能デジタル複写機を例に説明するが、本発明は、プリンタ装置やファクシミリ装置など電子写真方式を採用する画像形成装置に適用可能である。デジタル複写機１は、図１に示すように、スキャナ部２、画像処理部３、ＬＳＵ（レーザー走査ユニット）４、画像形成部５、給紙搬送部６、定着部７、ＤＦ部８、及び、操作部（図示せず）を備えて構成される。
【００１２】
前記操作部は、当該カラー複写機１の各種ジョブの動作モードを設定するモード設定キーや設定されたジョブを起動するプリントキー等が配置され、前記モード設定キーによる設定情報等が表示される表示部を備えた操作部（図示せず）を備えて構成される。
【００１３】
前記画像処理部３、ＬＳＵ４、画像形成部５、給紙搬送部６、定着部７及びそれらの制御部により、所要の出力画像データに対応するトナー画像を記録紙に形成して出力する画像出力手段が構成される。
【００１４】
前記ＤＦ部８は、原稿トレイ８１に載置された複数枚の原稿８０を１枚ずつスキャナ部２による原稿読取位置に搬送し、読取が終了した原稿を排紙トレイ８２に排出する。
【００１５】
前記スキャナ部２は、画像読取手段として機能し、原稿に光を照射して反射した光をＲＧＢのフィルタを介してカラーＣＣＤイメージセンサ２１に送り、画像情報をＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応する電子データに変換する。前記画像処理部３は前記ＣＣＤイメージセンサ２１からの信号を、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、色調補正、その他画像処理を施した出力画像データに加工する。前記ＬＳＵ４は前記画像処理部３からの出力画像データをレーザー光に変換し、感光体ドラム５１に照射する。
【００１６】
前記画像形成部５は、感光体ドラム５１、主帯電部５２、現像部５３、転写ベルト５４、クリーニング部５５、リサイクルトナー補給手段５６、除電ランプ５７とからなり、特に現像部５３はシアン現像器５３１、マゼンタ現像器５３２、イエロー現像器５３３、ブラック現像器５３４、リサイクル現像器５３５の５つの現像器を有している。各現像器には、対応する色のトナーが充填されたトナーカートリッジが着脱自在に取り付けられ、トナーカートリッジから現像器に対してトナーが供給されるように構成される。
【００１７】
前記主帯電器５２は感光体ドラム５１に向かって開口したシールドケース内に５０〜１００μｍの細いタングステン線を感光体ドラム５１の長手方向に張り、これに＋５ＫＶ程度の高圧を印加することにより前記感光体ドラム５１を正帯電させる。帯電した前記感光体ドラム５１の表面にＬＳＵ４が画像データに応じたレーザー光線を照射することにより感光体ドラム５１の表面に静電潜像が形成される。前記感光体ドラム５１のレーザーが照射された部分に前記現像手段５３内で撹拌されてプラス帯電したトナーに現像ローラのバイアス電圧と感光体ドラム表面の電位が作用することによりトナー像が形成され、これを前記転写ベルト５４の表面に転写する。前記感光体ドラム５１上の転写されなかったトナーは次のプロセスであるクリーニング手段５５のゴムブレード５５１により掻き落とされて、表面の残留電位を落して均一にすべく除電ランプ５７により除電されてその後は次の一連のプロセスに備える。
【００１８】
クリーニング手段５５で回収されたトナーはリサイクルトナー補給手段５６によりリサイクル現像器５３５に送られる。回収されたリサイクルトナーはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックトナーの各色が混色している。
【００１９】
カラー画像出力モードの場合は、上述した帯電、露光、現像、クリーニング、除電の各動作をシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応して行い、それぞれのトナー像が前記転写ベルト５４上で重ねられ、このトナー像が２次転写部（５４１ａ，５４１ｂ）で記録紙に転写される。
【００２０】
モノクロ画像出力モードの場合は前記シアン現像器５３１、マゼンタ現像器５３２、イエロー現像器５３３は作動せず、ブラック現像器５３４のみで行い、後述する節約プリントモードでの出力要求のあった場合にはリサイクル現像器のみで出力を行う。
【００２１】
前記給紙搬送部６は給紙カセット６１１，６１２、給紙ローラ６２１，６２２、垂直搬送路６３、レジストローラ対６４ａ，６４ｂ、搬送ベルト６５からなっている。前記給紙カセット６１１，６１２には複数の記録紙が積載される用紙積載板が設けられ、この用紙積載板がバネ、又はリフトモータなどでリフトアップされることで記録紙の一番上の紙が前記給紙ローラ６２１，６２２に接するように付勢される。前記レジストローラ対６４ａ，６４ｂは搬送されてきた用紙に対する前記転写ベルト５４上のトナー像の転写のタイミングを合わせるためと、用紙先端を整えるために一端用紙を止めてから前記画像形成部５へ用紙を搬送する役割をもつ。前記搬送ベルト６５は未定着トナーが転写された用紙を前記定着部７に搬送する。またそれぞれの搬送路にある搬送ローラは適宜必要な本数がレイアウトされている。
【００２２】
前記定着部７は、第１の熱ローラ７１とその内部の第１のヒータ７１１と、第２の熱ローラ７２その内部の第２のヒータ７２１、定着排出ローラ対７３ａ，７３ｂなどから構成される。前記熱ローラ対７１，７２は熱伝導性のよいアルミ等にフッ素コートを施したものを用い前記２つのヒータ７１１，７２１を内蔵することにより定着に必要な所定の温度に制御されている。前記第１の熱ローラ７１は前記第２の熱ローラ７２に対向し適当な圧力で接触し、駆動手段（図示していない）により駆動されている。この前記熱ローラ対７１，７２は基材が熱伝導性の良いアルミのローラからなり定着のニップ幅を確保するために周辺は弾性層で覆われている。また図示していないが各ローラに対しては用紙を剥がすための爪部材やクリーニングするローラやウェブを設けてある。
【００２３】
制御ユニット１００は、図２に示すように、デジタル複写機１の各種の動作プログラム、つまり、上述のスキャナ部２、画像処理部３、ＬＳＵ４、画像形成部５、給紙搬送部６、定着部７、ＤＦ部８、及び、操作部９１などの制御プログラムが記憶されたＲＯＭ１０３と、ＲＯＭ１０３に記憶されたプログラムに基づいてデジタル複写機１の所要の動作を制御するＣＰＵ１０１と、ＣＰＵ１０１による処理に必要なデータを記憶するとともにスキャナ部２により読み取られた画像情報をジョブ単位で記憶する画像記憶手段としてのＲＡＭ１０４と、画像記憶手段に記憶された画像情報を読み出して所定の処理を実行する画像処理手段として、スキャナ部２によって得られた画像情報に所定の処理を施してレーザユニット２８への出力画像情報を生成する画像処理部３を備えて構成される。
【００２４】
画像処理部３によって得られた画像データは、一旦、ＲＡＭ１０４に格納された後、読み出されてＬＳＵ３に送られる。前記ＲＡＭ１０４には、一連の連続する原稿情報に対する所定のジョブ単位で画像情報が格納され、前記ＣＰＵ１０１は、前記スキャナ部２、画像形成部５、給紙搬送部６、及び定着部７等でなるプロセス処理部の各エレメントを所定のタイミングで駆動制御して、ＬＳＵ４に送られた画像情報を記録紙上に印刷して出力するように構成される。
【００２５】
上述のデジタル複写機１には、節約プリントモードが備えられ、当該節約プリントモードと通常のプリントモードの何れかが設定可能なモード切替キー（図示せず）と、設定されたプリントモードを識別可能な表示部が操作部９１に設けられている。当該節約プリントモードについて詳述すると、前記給紙搬送部により給紙される用紙種類を再利用紙（使用済み用紙の裏面にプリントする）または再生紙に制限する用紙節約モードと、前記画像形成部におけるトナー消費量を節減するトナー節約モードと、前記定着部による定着温度を通常より低下させる節電モードとで構成され、多少画質が低下し、また定着性能が低下するものの経済的なプリントが得られるモードで、トナー節約モードは上述のリサイクル現像器５３５により現像処理することで新たなトナーの消費を抑制するモードをいう。
【００２６】
前記給紙カセット６１１，６１２夫々には、複数のマグネットとリードスイッチの組合せで、収容された用紙のサイズ及び節約プリントモードで使用される用紙であるか否かを判定可能な用紙種別判定手段９２が設けられ、節約プリントモードが選択されると用紙種別判定手段９２により検出された対応するカセットが自動選択され、通常プリントモードが選択されると用紙種別判定手段９２により検出された対応する上質紙がセットされたカセットが自動選択されるように制御プログラムが構成されている。これにより、通常プリントモードでは上質紙が収容されたカセットが自動選択され、節約プリントモードでは再生紙や使用済みの裏面を使用する再利用紙が収容されたカセットが自動選択されるように構成されている。
【００２７】
上述のデジタル複写機１の複写動作について説明する。操作部に設けられたモード切替キーが操作されて節約プリントモードが選択されると、ＣＰＵ１０１は、定着部７における定着温度を通常モード時の定着温度よりも低い所定温度に設定温度を切替えるとともに、用紙種別判定手段９２により再利用紙が収容されたカセットを給紙カセットとして選択する。その後プリントキーが操作されると、スキャナ部２を作動させて原稿を読み込み、画像処理部３により前記ＣＣＤイメージセンサ２１からの信号をＡ／Ｄ変換してＲ、Ｇ、Ｂの各色のデジタル画像データとし、当該デジタル画像データに対してシェーディング補正を行なった後に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色のデジタル画像データをモノクロ変換処理部３１によりモノクロ変換することによりグレースケール画像データを得る。一方、使用現像器としてリサイクル現像器５３５を選択し、この画像データをＬＳＵ４から出力することにより感光体５１上に回収トナーによる現像処理が行なわれるのである。
【００２８】
ここで、ＣＣＤイメージセンサ２１からの信号をＡ／Ｄ変換して得られるＲ、Ｇ、Ｂの各色のデジタル画像データをモノクロ変換するモノクロ変換処理手段に代えて、スキャナ部２にモノクロ用のＣＣＤイメージセンサを備え、節約プリントモード時にはモノクロ用のＣＣＤイメージセンサにより原稿画像を読取るように切替えることによっても同様の画像データを得ることが可能である。
【００２９】
また、用紙種別判定手段９２により再利用紙が収容されたカセットを給紙カセットとして選択するものに代えて、予め操作部９１から節約プリントモード時に選択されるカセットを設定入力するものであってもよい。この場合には、用紙の種類、つまり上質紙であるか再利用紙であるかの検出を行なう用紙種別判定手段９２が不要となる。また、上述の例では、給紙カセットが上下二段に設定されたものを説明したが、給紙カセット段数は二段以上の複数段備えてあれば好適である。
【００３０】
また、上記実施形態では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色の現像器とリサイクル現像器によって構成された画像形成装置について説明したが、５色以上の現像器とリサイクル現像器あるいは３色以下の現像器（ブラック現像器のみも含む）とリサイクル現像器によって構成される画像形成装置についても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】画像形成装置の概略の説明図
【図２】画像形成装置の要部の制御ブロック構成図
【符号の説明】
【００３２】
５：画像形成部
６：給紙搬送部
７：定着部
５３５：リサイクル現像器
【図１】
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【図２】
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