(57)【要約】【課題】小さい廃トナー回収容器であっても、できるだけ効率よく廃トナーを回収させることができる小型化が可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】潜像を担持する複数の像担持体３を備えるからなる画像形成装置１において、クリーニング装置５０から廃棄される廃トナーを複数の廃トナー排出口９１から回収する廃トナー回収容器９０と廃トナー回収容器９０内に廃トナー攪拌手段９２とを有する廃トナー回収容器９０で、各像担持体３から排出される廃トナー量を計算し、上流側像担持体３の廃トナー量の和と下流側像担持体３の廃トナー量の和を計算し、上流側像担持体３の廃トナー量の和と下流側像担持体３の廃トナー量の和との多いほうから少ない方向に廃トナー回収容器９０内の廃トナーを搬送する。【選択図】      図６
2010160319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する複数の像担持体と、
該像担持体表面を帯電する帯電装置と、
該像担持体表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光装置と、
該像担持体表面に形成された潜像にトナーを可視像化する現像装置と、
該像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写装置と、
該像担持体表面を接して、転写装置の下流に配設されていて、未転写の転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置とからなる画像形成装置において、
前記画像形成装置は、クリーニング装置から廃棄される廃トナーを複数の廃トナー排出口から回収する廃トナー回収容器と廃トナー回収容器内に廃トナー攪拌手段とを有し、かつ、
各像担持体の画素を記憶できる画素数記憶手段と演算手段とを有し、該画素数記憶手段と演算手段とで画素数から算出される所定印刷枚数の平均画像面積と画像形成装置の転写率の積からなる転写残トナー量と転写装置から像担持体に逆転写された逆転写トナー量を算出して各像担持体から排出される廃トナー量を計算し、
上流側像担持体の廃トナー量の和と下流側像担持体の廃トナー量の和を計算し、上流側像担持体の廃トナー量の和と下流側像担持体の廃トナー量の和との多いほうから少ない方向に廃トナー回収容器内の廃トナーを搬送する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、廃トナー回収容器が新たに装着されたことを検知すると画素数記憶手段に記憶された情報はリセットされる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記廃トナー攪拌手段は、スクリュー形状であり、廃トナー回収容器内で複数の廃トナー排出口の配置方向と同じ方向に廃トナーを搬送する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、像担持体と、帯電装置、現像装置、クリーニング装置の少なくともひとつとを一体に構成し、画像形成装置本体に着脱可能にしたプロセスカートリッジを備える
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、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に係り、詳しくは廃トナー回収装置を備えている画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トナーを用いて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置では、感光体上のトナーを転写装置で転写しても、未転写の残留トナーが発生する。この転写残トナーは、クリーニング装置でクリーニングされ、搬送され廃トナー回収容器に回収される。そして、この廃トナー回収容器が廃トナーでいっぱいになると新品の廃トナー回収容器と交換される。この廃トナー回収容器が満杯になると画像形成装置を停止させる必要があるが、頻繁に満杯になると交換作業や回収容器のコストがかかるなどの不具合がある。
そこで、この不具合を解決するために、十分な廃トナー容量を確保する必要がある。しかし、画像形成装置もニーズにより小型が望まれていることから、大きな廃トナー回収容器を搭載することは難しい。そこで、廃トナー回収容器にできるだけ効率よく廃トナーを回収させる必要がある。
【０００３】
このために、特許文献１では、複数の作像エンジンの配列方向に沿って細長い略矩形状に形成されると共に回収された廃トナーを内部空間に貯蔵するボックス本体と、各作像エンジンに連結される廃トナー回収口が上記ボックス本体の長手方向に沿って複数形成されると共に該ボックス本体を上部から閉塞する蓋部材と、上記ボックス本体における廃トナーの収容上限に沿って設けられると共に各回収口から落とし込まれた廃トナーをボックス本体の長手方向及び短手方向に沿って拡散させる搬送部材とから構成される廃トナー回収ボックスが開示されている。
特許文献２では、収容手段において廃トナーが満杯近接位置まで収容されたことが満杯近接位置検知手段によって検出されると、画像情報検知手段による検知結果と画像形成状態認識手段による認識結果に基づいて画素量を積算し、その積算結果が所定値に達したときに廃トナーが満杯に達したと判定する満杯判定手段を設ける画像形成装置が開示されている。
特許文献３では、リサイクルトナー搬送手段をクリーニング装置内の回収スクリューの一端部付近に設けると共に、廃トナー搬送手段を回収スクリューの他端部付近に設け、搬送手段切替えを行なうための回収スクリューの回転方向切替え制御手段を有する画像形成装置が開示されている。
特許文献４では、水平方向に大きな容積を持つ廃トナー回収容器の水平方向に伸びた部位の上面に廃トナー量検知センサを設置し、落下する廃トナーあるいは浮遊する廃トナーのセンサ面への付着、堆積を防止し、廃トナー満杯の早期誤検知を防止する廃トナー回収装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４８８８４号公報
【特許文献２】特開２００５−２８４０１２号公報
【特許文献３】特開２００２−３６５９９５号公報
【特許文献４】特開２０００−８１８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１では、ある一色だけ多い画像の頻度が高い場合は、その色の廃トナーだけが非常に多く回収されてしまうことで、廃トナー搬送方向が一方向であると逆方向に余裕があっても、搬送することができないので、スペースを無駄にしてしまうという不具合がある。特許文献２ないし４では、各感光体からクリーニングされた廃トナーは、本体内の搬送経路を搬送されて廃トナー回収容器に回収されるが、一度の大量の廃トナーが発生した場合（高画像面積率の画像が連続した）など、廃トナーは流動性がかなり低下しているので搬送経路が詰まることがあるという不具合がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、小さい廃トナー回収容器であっても、できるだけ効率よく廃トナーを回収させることができる小型化が可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置では、潜像を担持する複数の像担持体と、該像担持体表面を帯電する帯電装置と、帯電した該像担持体表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光装置と、該像担持体表面に形成された潜像にトナーを可視像化する現像装置と、
該像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写装置と、像担持体表面を接して、転写装置の下流に配設されていて、未転写の転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置とからなる画像形成装置において、前記画像形成装置は、クリーニング装置から廃棄される廃トナーを複数の廃トナー排出口から回収する廃トナー回収容器と廃トナー回収容器内に廃トナー攪拌手段とを有し、かつ、各像担持体の画素を記憶できる画素数記憶手段と演算手段とを有し、画素数から算出される所定印刷枚数の平均画像面積と画像形成装置の転写率の積からなる転写残トナー量と転写装置から像担持体に逆転写された逆転写トナー量を算出して各像担持体から排出される廃トナー量を計算し、上流側像担持体の廃トナー量の和と下流側像担持体の廃トナー量の和を計算し、上流側像担持体の廃トナー量の和と下流側像担持体の廃トナー量の和との多いほうから少ない方向に廃トナー回収容器内の廃トナーを搬送することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置では、さらに、廃トナー回収容器が新たに装着されたことを検知すると画素数記憶手段に記憶された情報はリセットされることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置では、さらに、前記廃トナー攪拌手段は、スクリュー形状であり、廃トナー回収容器内で複数の廃トナー排出口の配置方向と同じ方向に廃トナーを搬送することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置では、さらに、像担持体と、帯電装置、現像装置、クリーニング装置の少なくともひとつとを一体に構成し、画像形成装置本体に着脱可能にしたプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
本発明の画像形成装置では、確実に廃トナー回収容器に廃トナーを排出することができることから、故障が発生しにくく、さらに廃トナー回収容器に効率よく廃トナーが回収できることから、回収容器の交換回数が少なくなるので、ユーザーへの負担も減るさらに、画素数情報をリセットすることで新品の廃トナー回収容器の初期時から画素情報を正しく反映することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】像担持体周りの構成を示す断面図である。
【図３】横軸に各作像ユニット、縦軸に感光体に付着している転写残トナーおよび逆転写トナーの付着量を示すグラフである。
【図４】廃トナー攪拌手段の動作を示すフローチャートである。
【図５】廃トナー攪拌手段を攪拌して、廃トナーを搬送している状態を示す概略図である。
【図６】廃トナー回収容器内の構成を示す概略図である。
【図７】廃トナー回収容器の満杯を検知する手段を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。なお、画像形成装置として、タンデム方式を採用したフルカラー画像を形成可能な複写機について説明するが、本発明に係る画像形成装置としては、図示のものに限定されず、プリンタ、ファクシミリ装置、複合装置等々の装置に適用できる。 
【００１１】
図１は、画像形成装置の全体構成を示す断面図である。図２は、像担持体周りの構成を示す断面図である。図１、図２を用いて画像形成装置としての基本構成とその動作について説明する。
そして図示の画像形成装置１の下部に記録材としての用紙を収納する給紙カセット７０を配した給紙部を設け、その上方に作像部２を配置した構成となっている。作像部２は、像担持体３Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ（以下、特に色を特定する必要がなければ像担持体３と言う。）を備えた複数の作像手段として４個の作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋと、複数の支持ローラ４５ａ、４５ｂに巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成した中間転写体としての中間転写ベルト４２と、各像担持体に潜像を形成する潜像形成装置である露光装置２２と、用紙にトナー像を定着させる定着装置６０等が設けてある。給紙カセット７０から定着装置６０までの間には、用紙を搬送する搬送経路が形成してある。用紙を搬送するために、呼び出しローラ７１、レジストローラ７２が配置されている。
【００１２】
中間転写ベルト４２の支持ローラ４５ａと支持ローラ４５ｂとの間を走行している。この中間転写ベルト４２の内部には、像担持体３で形成されたトナー像を中間転写ベルト４２に一次転写する転写装置としての一次転写ローラ４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｋが、それぞれの作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋに対応して配置されている。また、中間転写ベルト４２には、支持ローラ４５ａと対向する部位に２次転写装置となる２次転写ローラ４３を搬送経路に臨ませて配設し、搬送されてくる用紙上にトナー像を転写する。さらに、支持ローラ４５ｂと対向する部位にベルト表面を清掃するベルトクリーニング装置４４が配設してある。
作像部２は、この下側走行辺に対向するように配置することで、中間転写ベルト４２の下方に配設してある。各作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋは、中問転写ベルト４２に接する像担持体３をそれぞれ備えている。各像担持体３の周りには、帯電ローラを有する帯電装置２１、現像装置３０、クリーニング装置５０がそれぞれ配置してある。
なお、ここでは、作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋは、像担持体３を有し、その他に、帯電装置２１、現像装置３０、クリーニング装置５０を少なくとも一つを有している。基本的には同一構造で構成してあり、一つの作像ユニット１１の構造のみ示してある。各作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋにおいて異なるのは、各現像装置３０に収納してある現像剤としてのトナーの色が異なる点である。また、この作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋは、そのままプロセスカートリッジとして、一体に支持した構成にして、画像形成装置１に着脱可能にすることもできる。
【００１３】
本実施形態の作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋでは、図２に示すように、クリーニング装置５０が備える潤滑剤塗布ブラシローラ５４の線速、ここで説明する線速とは、潤滑材塗布ブラシローラ５４が像担持体３の表面に接触している位置での線速を言い、これを像担持体３の線速に対して若干異なる早さに設定してある。
具体的には、実施例では潤滑剤塗布ブラシローラ５４の径はφ１２ｍｍ、φ３０ｍｍの像担持体３に対して１ｍｍ食込ませて使用しているので、像担持体３に接触している部分での潤滑材塗布ブラシローラ５４の実質の径はφ１０ｍｍとなり、線速は、像担持体３の径φ３０ｍｍ、潤滑剤塗布ブラシローラ５４の径φ１０ｍｍで計算されるものである。当然、潤滑剤塗布ブラシローラ５４単体の外径が同じでも、食込み量の設定（像担持体３と潤滑剤塗布ブラシローラ５４の中心間距離）の設定が変化すれば、ここで述べている潤滑剤塗布ブラシローラ５４の線速も変化するので、適宜好ましい設定を採択するようにすればよい。
潤滑剤塗布ブラシローラ５４をアクリル繊維、ナイロン繊維、ＰＥＴ繊維を用いて構成し、潤滑剤として固形のステアリン酸亜鉛を用い、適正な加圧力で潤滑剤塗布ブラシローラ５４に押し当てた場合、像担持体３の線速に対して潤滑剤塗布ブラシローラ５４の線速を０．８≦Ｘ＜１または１＜Ｘ≦１．３倍程度の範囲に設定するが望ましい。特には若干速い１＜Ｘ≦１．３倍程度の範囲に設定するがより望ましい。
また、図２に示すように、潤滑剤塗布ブラシローラ５４がクリーニングブレード５１の上流（像担持体３の回転方向で）に位置し、像担持体３上の転写残トナーのクリーニングの補助手段としての役目も発揮できるように構成してある。そのため、クリーニング性に優れたコンパクトな作像ユニット１１とすることが可能となっている。 
なお、図示の潤滑剤塗布ブラシローラ５４が潤滑剤５３に接触する前に、図示しないフリッカーを配置することにより、転写残トナーを像担持体３より回収したブラシローラ５４がそのトナーを抱え込むのを防止し、トナー付着の少ない状態で効率良く潤滑剤５３を塗布することが可能となる。なお、潤滑剤５３を潤滑剤塗布ブラシローラ５４へ押しつけている付勢部材５５を設けて、潤滑剤５３を塗布することで、一様に供給することができる。潤滑剤５３の消費量を決める手段としてコイルバネ等の付勢部材５５を用いているが、重力を使い錘などをもちいてもよく、これに限定するものではない。
【００１４】
露光装置２２は、光変調したレーザ光Ｌを各像担持体３の表面に照射して、像担持体表面に色毎の潜像を形成するものであり、本形態では、作像部２の下方に配置してある。
また、図１に示すように、画像形成装置１の上部にはトナーボトル３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ（以下、特に色を特定する必要がなければトナーボトル３１と言う。）を有し通常はトナーボトル３１のみの交換でトナーを補給し、像担持体３や帯電ローラ２１等のプロセスカートリッジ１１の交換時期にのみプロセスカートリッジ全体を交換する。
なお、図１では、トナーボトル３１が各色とも機械上側に配置され、下側にある各色のプロセスカートリッジ１１までトナーを搬送してトナーを補給する構成となっている。この様な構成にすることで通常はトナーボトル３１の交換のみですむため、ユーザーのコストを低減できるようになる。また、画像形成装置１の他の部分を開け閉めや出し入れの回数が減るためにシャッタ部等でのトナー飛散が防止できるようになり、メンテナンス性の向上を図り得る。
【００１５】
画像形成動作が開始すると、各作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの像担持体３を図示しない駆動装置によって時計方向に回転駆動し、各像担持体３の表面を帯電ローラ２１によって所定の極性に一様に帯電させる。帯電した各像担持体３の表面には、露光装置２２からレーザ光Ｌをそれぞれ照射し、それぞれの表面に静電潜像を形成する。このとき、例えば、読取装置４で読み取った画像を、図示しないが画像形成装置１内に設けられる演算手段によって、各像担持体３に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解して、各色毎の画像情報にし、さらに、それらの画像面積率、印刷するジョブの移動平均等を計算する演算処理を行う。これによって、像担持体３上に現像されるトナーの付着量も計算することができる。さらに、図示しないが画像形成装置１内に設けられる制御手段が、各色毎の画像情報に基づいて露光装置２２のレーザ光の照射位置、時間、強度等を決定する。このように形成した静電潜像は、各像担持体３と現像装置３０の間を通るとき、各現像装置３０に収納したトナーによってトナー像として可視像化する。
なお、本発明の画像形成装置１には、画像濃度調整動作を行なっている。この画像濃度調整動作は、像担持体３上もしくは転写ベル４２ト上のトナーの付着量をセンサ（Ｐセンサ）を用いて測定した情報から、所定の画像濃度を出力するためのトナー付着量になるための帯電電位および現像バイアス条件を決定する。上述した演算装置では、各色の画像情報だけではなく、これらの、現像されるトナー付着量を決定する現像バイアス等の現像条件を含めて、演算している。
【００１６】
中間転写ベルト４２を巻き掛けた複数の支持ローラ４５ａ、４５ｂのうち、いずれか１つのローラ４５を、図示していない駆動装置によって反時計方向に回転駆動し、これにより中間転写ベルト４２を走行駆動し、他のローラ４５を従動回転させる。このように走行する中間転写ベルト４２には、各作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋで形成した各色のトナー像が転写ローラ４１Ｙ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｋによって順次重ねて転写され、中問転写ベルト４２の表面にはフルカラーのトナー像が担持される。
トナー像を転写した後の各像担持体３の表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置５０によって各像担持体３表面から除去し、像担持体３の表面を図示しない除電装置によって除電し、表面電位を初期化して次の画像形成に備えさせる。
【００１７】
一方、給紙トレイ７０から給紙した用紙を搬送経路へ送り込み、２次転写ローラ４３よりも給紙側に配設したレジストローラ対７２によって給紙タイミングをとって、支持ローラ４５ａと２次転写ローラ４３との対向部に給送する。このとき２次転写ローラ４３には、中問転写ベルト４２表面のトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加し、これによって中間転写ベルト４２の表面のトナー像を用紙上に一括して転写する。トナー像の転写を受けた用紙を定着装置６０へと搬送し、定着装置６０を通過させる際に熱と圧を加え、トナー像を溶融させて定着させる。そして、トナー像が定着した用紙、すなわちプリント済みの用紙は、画像形成装置１の上部寄りに設けた搬送経路の終端に位置する排出ローラ７３へと搬送し、画像形成装置１の上部に構成した積載部へと排出する。トナー像を用紙に転写した後の中間転写ベルト４２上に残留したトナーはクリーニング装置５０より除去する。 
このように構成した複写機は、４個の作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋを中間転写ベルト４２に対向させて設け、中間転写ベルト４２に順次各色のトナー像を重ねて転写するため、作像ユニット１１が１つで４色の現像装置を持ち、中間転写ベルト４２上にトナー像を重ねて転写し、その後用紙に転写する形式のものと比べて、作像時間を大幅に短縮する。また、画像形成装置１の上部に積載部が構成してあるので、画像形成装置１から積載部が周囲に飛び出ることがなく、設置面積や占有面積が小さくなる。
【００１８】
なお、以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、作像部２の作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２色または３色の画像を形成したりすることもある。また、本形態のプリンタを用いてモノクロ印刷をする場合には、ブラックの作像ユニット１１Ｋの像担持体３Ｋ上にのみ静電潜像を形成して、ブラックの作像ユニット１１Ｋの現像装置３０Ｋのみで現像して用紙に転写し、定着装置６０で定着すればよい。 
【００１９】
本発明の画像形成装置１では、トナー付着量を演算するが、同時に、転写残トナー量と逆転写トナー量と併せた廃トナー量を演算する。廃トナーとは、作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの像担持体３上に作像されたトナー像が、転写紙もしくは中間転写ベルト４２に転写されずに像担持体３上に残ったトナーのことを転写残トナーいい、その転写残トナーがクリーニング装置５０で回収されたものを廃トナーという。しかし、タンデム型の画像形成装置（カラー複写機もしくはカラープリンタについて）のそれぞれの作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋのクリーニング装置５０から排出される廃トナーは転写残トナーであるが、下流の作像ユニット１１には中間転写ベルト４２もしくは転写紙上のトナー像から上流作像ユニット１１で形成されたトナー像の逆転写トナーがクリーニング装置５０に入力され、転写残トナーと逆転写トナーが混じったものとなる。
【００２０】
タンデム型の逆転写トナーは、以下のようなメカニズミで発生する。
上流の作像ユニット１１で形成されたトナー像は、転写紙もしくは中間転写ベルト４２上で下流側の作像ユニット１１の転写手段である一次転写ローラ４１を通過するたびに転写バイアスの影響を受ける。このとき転写紙もしくは中間転写ベルト４２上のトナーの帯電量は、弱帯電もしくは逆帯電となるので、下流の作像ユニット１１の一次転写ローラ４１の転写部では転写紙もしくは中間転写ベルト４２に留まることができずに、逆に転写バイアスを受け、下流側の像担持体３側に付着してしまい、逆転写トナーが発生する。
像担持体３から中間転写ベルト４２への転写率および逆転写率は、開発段階の測定結果から得られている。したがって、演算装置では予めこの転写率および逆転写率を情報として組み込んでおく。ここで、廃トナー量は、転写残トナーと逆転写トナーが像担持体３のクリーニング装置５０に回収される量となる。
【００２１】
よって、廃トナー回収容器９０内の廃トナー攪拌手段９２の搬送方向の算出方法は、各作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの転写残トナー量をＴｙ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｋ（ｍｇ／ｃｍ２）とし、これらは画像形成装置１の画像濃度調整から算出することができ、逆転写トナーをＴｇｙ、Ｔｇｃ、Ｔｇｍ(ｍｇ／ｃｍ２)とすると、これらも画像形成装置１の画像濃度調整から算出することができる。なお、ここでは、画像形成装置１の画像形成の順序は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックとする。さらに、最下流作像ユニット１１には逆転写トナーはない。
それぞれの作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋのクリーニング装置５０に回収される廃トナー量（Ｔｈｙ、Ｔｈｃ、Ｔｈｍ、Ｔｈｋ）は以下の式で表される。そして、各作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの画像面積率（Ｓｙ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｓｋ）との積が廃トナー量となる。
（廃トナー量を表す式）
Ｔｈｙ＝Ｔｙ×Ｓｙ
Ｔｈｃ＝Ｔｇｙ×Ｓｙ＋Ｔｃ×Ｓｃ
Ｔｈｍ＝Ｔｇｙ×Ｓｙ＋Ｔｇｃ×Ｓｃ＋Ｔｍ×Ｓｍ
Ｔｈｋ＝Ｔｇｙ×Ｓｙ＋Ｔｇｃ×Ｓｃ＋Ｔｇｍ×Ｓｍ＋Ｔｋ×Ｓｋ
【００２２】
図３は、横軸に各作像ユニット、縦軸にクリーニング装置に回収される転写残トナーおよび逆転写トナーの付着量を示すグラフである。
像担持体３上トナー付着量を０．４５ｍｇ／ｃｍ２、像担持体３から中間転写ベルト４２上への転写率を１０％とし、中間転写ベルト４２上のトナー像から下流の像担持体３への逆転写率を５％とあるときの各作像ユニット１１の像担持体３のクリーニング装置５０に回収される転写残トナーおよび逆転写トナー量を図３に示す。この結果より、作像順の最下流に位置するブラックトナーの作像ユニット１１Ｋのクリーニング装置５０Ｋに回収される転写残トナーおよび逆転写トナー量の総量が一番多くなる。逆にイエロートナーの作像ユニット１１Ｙには、イエロートナーの転写残トナーしかクリーニング装置５０Ｙに回収されないので、廃トナー量は最も少ない。
このとき、廃トナー回収容器９０内の廃トナー攪拌手段９２の搬送方向は、Ｔｈｙ＋ＴｈｃとＴｈｍ＋Ｔｈｋの値の大きいほうから小さいほうの方向に廃トナー攪拌手段９２を回転させる。具体的には、Ｔｈｙ＋Ｔｈｃが大きい場合は、廃トナー攪拌手段９２を作像順の上流から下流側に移動させる方向に、Ｔｈｍ＋Ｔｈｋが大きい場合は、廃トナー攪拌手段９２を作像順の下流側から上流側に移動させる方向に回転させる。
【００２３】
図４は、廃トナー攪拌手段の動作を示すフローチャートである。図５は、廃トナー攪拌手段を攪拌して、廃トナーを搬送している状態を示す概略図である。
図４に示すように、スタートして画像形成装置が画像を形成する動作としての印刷ジョブをスタートする（ステップＳ１）。
次に、印刷ジョブの各色の画像面積率（Ｓｙ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｓｋ）と印刷枚数とを併せて、図示しない画素数記憶手段に記憶する（ステップＳ２）。
次に、画像形成装置１が備える演算手段で、本発明の画像形成装置１の画素記憶手段に記録された例えばある一定枚数の各色の画像情報から移動平均を演算し、さらに、画素数から、Ａ４紙に相当する画像面積率（Ｓｙ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｓｋ）を求めるように計算する。さらに、画素数から算出される所定印刷枚数の平均画像面積と画像形成装置１の転写率の積からなる転写残トナー量と転写装置から像担持体３に逆転写された逆転写トナー量を算出して各像担持体３から排出される廃トナー量を計算する（ステップＳ３）。
次に、回収されるトナー量を、上流側像担持体３の廃トナー量の和と下流側像担持体３の廃トナー量の和を計算する。ここでは、図５に示すように、上流側がイエロートナーの作像ユニット１１Ｙとシアントナーの作像ユニット１１Ｃであり、下流側がマゼンタトナーの作像ユニット１１Ｍとブラックトナーの作像ユニット１１Ｋである。したがって、ここでは、計算されるイエロートナートとシアントナーとの合計量とマゼンタトナートとブラックトナーとの合計量とがいすれが多いか判断する（ステップＳ４）。
次に、イエロートナートとシアントナーとの合計量の方がマゼンタトナートとブラックトナーとの合計量より多いと判断した場合には、画像形成する作像順の上流側から下流側にトナーを関する方向に廃トナー攪拌部材９２を回転させる（ステップＳ５）。これによって、下流側に多く回収される廃トナーを、回収されるトナーの少ない下流側に搬送することで、トナー回収容器９０のトナーを一様にする。
また、逆に、エロートナートとシアントナーとの合計量の方がマゼンタトナートとブラック合計量より多くないと判断した場合には、画像形成する作像順の下流側から上流側にトナーを関する方向に廃トナー攪拌部材９２を回転させる（ステップＳ６）。同様に、これによって、下流側に多く回収される廃トナーを、回収されるトナーの少ない下流側に搬送することで、トナー回収容器９０のトナーを一様にする。
図５に示すのは、エロートナートとシアントナーとの合計量の方がマゼンタトナートとブラックトナーとの合計量より多くないと判断した場合の、廃トナー攪拌手段９２の回転方向を示している。
【００２４】
図６は、廃トナー回収容器内の構成を示す概略図である。
また、本発明の画像形成装置１では、廃トナー攪拌手段９２はスクリュー形状であり、廃トナー回収容器９０内で、複数の廃トナー排出口９１Ｙ、９１Ｃ、９１Ｍ、９１Ｋの配置方向と同じ方向に廃トナーを搬送する。
これによって、各作像ユニット１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの廃トナー排出口９１Ｙ、９１Ｃ、９１Ｍ、９１Ｋの並びと同じ方向に搬送部材を配置することで、一本の搬送部材である廃トナー攪拌手段９２で廃トナー回収容器９０内の廃トナーを搬送することができる。
【００２５】
また、本発明の画像形成装置１では、新品の廃トナー回収容器９０が新たに配置されたことを、画像形成装置１本体が検知すると、画素数記憶手段に記憶された情報はリセットされる。これは、画素数情報をリセットすることで新品の廃トナー回収容器９０を初期時から画素情報を正しく反映させることができる。
廃トナー回収容器９０内の廃トナー量が満杯であることを検知すると、画像形成装置１は、作像動作を停止し、廃トナー回収容器９０が満杯であることをディスプレイ等に表示し、ユーザーやサービスマンに知らせる。そして、画像形成装置１に新品の廃トナー回収容器９０がセットされることを検知すると、画素数記憶手段に記憶されている画素情報をリセットする。そして、画像が印刷されると新たに画素数を記憶する。
図７は、廃トナー回収容器の満杯を検知する手段を示す概略図である。図７（ａ）に示すように、発光素子８１と受光素子８２を備えた光学センサを示し、この光学センサを用いてある量（高さ）を越えたら、発光素子８１と受光素子８２の間にフィラー８４が進入し受光部を塞ぐことで受光素子８２に信号入力されないことを検知することで満杯を検知してもよい。
図７（ｂ）では、ゴム製の膜８３が廃トナー回収容器９０内の廃トナーの圧力でフィラー８４を持ち上げることで、満杯を検知する方法を示している。他には廃トナーが廃トナー回収容器９０内に満杯になるとガラス内に進入することで受光素子８２への光の入力を妨げることで満杯を検知してもよい。また、廃トナー回収容器９０が新品であることを検出する方法の一例としては、画像形成装置１が満杯を検知した状態から、空であることを検知する。さらに、発光素子８１と受光素子８２の間のフィラー８４が移動し受光部を塞がなくなる。次に、再び受光素子８２に信号入力されるときに、新品の廃トナー回収容器９０が新たにセットされたとしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１  画像形成装置
２  画像形成部
３  像担持体
４  読取装置
１０  作像部
１１  作像ユニット（プロセスカートリッジ）
２１  帯電装置
２２  露光装置
３０  現像装置
３１  トナーボトル
４０  転写装置
４１  一次転写ローラ
４２  中間転写ベルト
４３  二次転写ローラ
４４  ベルトクリーニング装置
４５  支持ローラ
５０  クリーニング装置
５１  クリーニングブレード
５２  搬送ローラ
５３  潤滑剤
５４  ブラシローラ
５５  加圧部材
６０  定着装置
７０  給紙ユニット
７１  呼び出しローラ
７２  レジストローラ
７３  排紙ローラ
８０  トナー量検知センサ
８１  発光素子
８２  受光素子
８３  膜
８４  フィラー
９０  廃トナー回収容器
９１  廃トナー排出口
９２  廃トナー攪拌手段
９３  モータ
９４  制御部
【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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