(57)【要約】      （修正有）【課題】クリーニング装置で回収した複数色のトナーが混在したトナーを黒色用の現像装置にて再利用することで、簡単、かつ、効率よく、トナー、トナー廃棄容器の廃棄をゼロ又は極力少なくすることができると共に、トナー再利用による画像の色味変化を防止することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１１上をクリーニングする第１のクリーニング手段１４及び中間転写体若しくは記録材担持体上をクリーニングする第２のクリーニング手段３０、又は、第２のクリーニング手段３０により回収された、複数色が混在したリサイクルトナーを、黒色用の現像装置に戻し、該黒色用の現像装置に補給する新規トナーと混合して再利用すると共に、黒色用の現像装置内の黒色トナー比率とトナー比率検知手段１１１が検知した各色トナーの比率とから計算されるリサイクルトナー中の黒色トナー比率に応じて、該混合比率を可変とする構成とされる。【選択図】図１
2006018050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの像担持体と、前記像担持体に形成された静電像を現像してトナー像とする、少なくとも黒色を含む複数色に対応する複数の現像装置と、を有し、前記像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写体を介して記録材上に転写するか、或いは記録材搬送体で搬送される記録材上に直接転写することによって、記録材上に複数色のトナー像を転写する画像形成装置において、
前記像担持体上をクリーニングする第１のクリーニング手段及び前記中間転写体若しくは記録材担持体上をクリーニングする第２のクリーニング手段、又は、前記第２のクリーニング手段により回収された、複数色が混在したリサイクルトナーを、黒色用の現像装置に戻し、該黒色用の現像装置に補給する新規トナーと混合して再利用すると共に、
前記リサイクルトナー中の各色トナーの比率を検知するトナー比率検知手段と、前記黒色用の現像装置に補給するリサイクルトナーと新規トナーとの混合比率を決定する混合比率決定手段と、を有し、前記混合比率決定手段は、前記黒色用の現像装置内の黒色トナー比率と前記トナー比率検知手段が検知した前記各色トナーの比率とから計算される前記リサイクルトナー中の黒色トナー比率に応じて、前記混合比率を可変とすることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー比率検知手段は、前記各色トナーの比率を、画像形成装置に入力された画像形成を行う画像データから画像を色分解した各色の濃度データを検知して計算することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー比率検知手段は、前記各色トナーの比率を、画像形成装置が出力する画像データから各色の感光体上を露光する露光光の発光時間を検知して計算することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー比率検知手段は、前記各色トナーの比率を、各現像装置に補給する補給トナー量を検知して計算することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１のクリーニング手段及び前記第２のクリーニング手段、又は、前記第２のクリーニング手段により回収された、複数色が混合したリサイクルトナーを一時的に貯蔵するリサイクルトナー貯蔵手段を有し、前記リサイクルトナー貯蔵手段からリサイクルトナーを前記黒色用の現像装置に戻すことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記リサイクルトナー貯蔵手段に貯蔵されるリサイクルトナー中の各色トナー比率に応じた情報を積算する積算手段を有することを特徴とする請求項５の画像形成装置。
【請求項７】
前記混合比率決定手段は、前記トナー比率検知手段が検知した前記各色トナーの比率に基づいて、前記リサイクルトナー中の純粋な黒色トナーの比率を求め、その結果に応じて前記混合比率を決定することを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記リサイクルトナー貯蔵手段に貯蔵されるリサイクルトナー中の各色トナー比率に応じた情報として、前記リサイクルトナー貯蔵手段に貯蔵されるリサイクルトナー中の純粋な黒色トナーの比率を積算する積算手段を有することを特徴とする請求項７の画像形成装置。
【請求項９】
前記混合比率決定手段は、前記トナー比率検知手段が検知した前記各色トナーの比率に基づいて、前記リサイクルトナー中の純粋な黒色トナーの比率、及び、黒色と見なし得る他の色のトナーの組み合わせにおける各トナー比率の所定量部分の総量を求め、その結果に応じて前記混合比率を決定することを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記リサイクルトナー貯蔵手段に貯蔵されるリサイクルトナー中の各色トナー比率に応じた情報として、前記リサイクルトナー貯蔵手段に貯蔵されるリサイクルトナー中の前記純粋な黒色トナーの比率、及び、黒色と見なし得る他の色のトナーの組み合わせにおける各トナーの比率の所定量部分の総量を積算する積算手段を有することを特徴とする請求項９の画像形成装置。
【請求項１１】
前記リサイクルトナー貯蔵手段に貯蔵されるリサイクルトナーを攪拌する攪拌手段を有することを特徴とする請求項５〜１０のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記リサイクルトナー貯蔵手段が満杯であることを検知するトナー満杯検知手段と、前記リサイクルトナー貯蔵手段から受容したトナーを収容するトナー廃棄手段と、前記リサイクルトナー貯蔵手段から前記トナー廃棄手段にトナーを搬送するトナー搬送手段と、を有し、前記満杯検知手段により満杯を検知した時に、前記トナー搬送手段により、前記トナー廃棄手段にトナーを搬送することを特徴とする請求項５〜１１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記トナー廃棄手段が満杯であることを検知するトナー満杯検知手段と、該満杯検知手段により満杯を検知した時にその旨を報知する報知手段と、を有することを特徴とする請求項１２の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置において、カラー化のニーズが高まっている。カラー画像形成方式として、電子写真方式は、画像形成速度が高速である等の点で優れていると言われている。
【０００３】
電子写真方式のカラー画像形成装置としては、（ｉ）像担持体として１つの電子写真感光体（以下「感光体」という。）の周りに複数色に対応した複数の現像装置を備える、所謂、１ドラム型のものと、（ｉｉ）複数の感光体に対してそれぞれ個別に現像装置を備える、所謂、タンデム型のものとがある。
【０００４】
１ドラム型は、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点がある。しかし、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成することから、カラー画像形成の高速化には限界がある。１ドラム型のカラー画像形成装置においては、（１）現像剤として複数色のトナーによる画像を感光体上に重ね合わせて形成した後、このトナー像を記録材に一括して転写するものと、（２）感光体上に順次に異なる色のトナー像を形成して、これを記録材搬送体上に担持された記録材に順次に転写して重ね合わせるか、或いは中間転写体に順次に転写して重ね合わせた後に一括して記録材に転写するものとが知られている。
【０００５】
一方、タンデム型は、カラー画像形成の高速化が可能である利点がある。最近は、カラーもモノクロ並みのスピードが要求されることから、タンデム型が注目されてきている。タンデム型のカラー画像形成装置においては、複数の感光体上に異なる色のトナーによりそれぞれ形成したトナー像を、記録材搬送体上に担持された記録材に順次に転写して重ね合わせるもの、或いは中間転写体に順次に転写して重ね合わせた後に一括して記録材に転写するものが知られている。
【０００６】
これらのカラー画像形成装置の中でも、中間転写体を用いる中間転写方式が主流を占めつつある。なぜなら、この方式は、記録材を選ばないこと、カラーレジストレーションが優れている（色ずれが少ない）こと等の利点があるからである。
【０００７】
例えば、この中間転写方式の画像形成装置を例に更に説明すると、画像形成プロセスにおいて転写工程後に感光体、中間転写体の表面に残留したトナー（以下「転写残トナー」という。）は、一般に、クリーニング手段によって除去される。従来、クリーニング手段としてのクリーニング装置は、ファーブラシ、クリーニングブレード等のクリーニング部材を備え、クリーニング装置に回収されたトナーは、例えばパイプ状の搬送路内に搬送部材としてスクリューやオーガ、或いはベルト等を備えたトナー搬送手段により搬送されて、トナー廃棄手段としてのトナー廃棄容器に回収される。
【０００８】
通常、トナー廃棄容器は、トナーで満たされると、操作者がそれを廃棄して、新しい空のトナー廃棄容器に置き換えるようにされている。
【０００９】
ところで、カラー画像形成装置に対し、近年、小型化、高機能化、カラー化、高速化が進められてきているが、他方では信頼性の向上、システム展開、メンテナンスフリー、低ランニングコスト、資源の有効利用、環境配慮等の要求が高まってきている。特に、環境配慮、低ランニングコスト等の要請がある。
【００１０】
しかしながら、従来のカラー画像形成装置においては、転写残トナーをトナー廃棄容器に回収して廃棄するため、資源の有効利用、環境配慮、及び低ランニングコストが課題であった。
【００１１】
転写残トナーは、単色（通常、モノクロ）の画像形成装置においては、その再利用が実用化されているが、カラー画像形成装置においては、複数色のトナーが混在したトナーの再利用は、画像の色味が変わってしまうという問題によって困難であった。
【００１２】
特許文献１は、１ドラム型の画像形成装置（特に、感光体上に形成した多重現像剤像を一括して記録材に転写するフルカラー画像形成装置）において、感光体上からクリーニング装置で回収したトナーを黒色用の現像装置に供給することを提案している。当該先行技術においては、［回収トナー／（黒色トナー＋回収トナー）］≦６０％となるように黒色用の現像装置に供給する回収トナーと黒色トナーとの混合比を制御をするものとしている。しかしながら、当該先行技術は、複数色のトナーが混合された回収トナーを黒色用の現像装置に供給する際の、回収トナーと黒色トナーとの供給比率を可変とすることについては言及していない。又、当該先行技術は、中間転写体、記録材搬送体といった、像形成手段により形成されたトナー像を受容する像搬送体上から回収したトナーを用いるものではない。
【００１３】
特許文献２は、１ドラム型の画像形成装置（特に、感光体上に形成した２色のトナー像を一括して記録材に転写する画像形成装置）において、転写残トナーの廃棄用と再利用用の２種類のクリーニング装置を配置して、書き込みデータの色情報から、色トナーの混合比率に応じて、前記２種類のクリーニング装置のどちらに感光体上の転写残トナーを回収するかを決定することを提案している。当該先行技術においては、原稿画像の画素データ比率から黒色画像が１００％（或いは９８％以上）の場合のみ、再利用用のクリーニング手段を作動させて、回収したトナーを黒色用の現像装置に搬送して再利用するものとしている。しかしながら、例えば、４色フルカラー画像形成装置に適用した場合等において、フルカラー画像が多い場合には、廃棄トナーが増大してしまう虞がある。
【００１４】
特許文献３は、タンデム型の画像形成装置（特に、複数の感光体から記録材搬送体上に担持された記録材にトナー像を多重転写するフルカラー画像形成装置）において、カラー画像形成プロセスで用いられる黒色用の現像装置とは別の、再生現像剤用の現像装置を設けることを提案している。そして、各色の転写残トナーを一箇所に集めると共に、このトナーを再生トナーとして、上記再生現像剤用の現像装置にて利用するものとしている。つまり、当該方法においては、回収したトナーは、黒色用の現像装置には戻さずに、擬似黒として再利用する。しかしながら、当該先行技術は、回収した複数色が混在するトナーをカラー画像形成に利用する際に重要となる、回収したトナー中の各色トナーの比率に応じて、回収したトナーと新規なトナーとの混合比率を制御することについては何ら考慮していない。
【００１５】
特許文献４は、タンデム型のクリーナーレス系の画像形成装置（特に、複数の感光体から中間転写体に多重転写したトナー像を記録材に一括して転写するフルカラー画像形成装置であって、各色用の現像装置に転写残トナーを回収するもの）において、一定の混色許容値内で、中間転写体の移動方向下流側に位置する現像装置に転写残トナーを混入させるように、各色用の現像装置における混色を制御する方法に関して提案している。しかしながら、当該先行技術は、各感光体からそれぞれに対応して設けられたクリーニング装置で回収したトナーを、それぞれの感光体に対応して設けられた各色用の現像装置にて再利用するものであって、複数色が混在した回収されたトナーを一括して黒色用の現像装置で再利用するものではない。
【００１６】
特許文献５は、タンデム型のカラー画像形成装置（特に、複数の感光体から中間転写体に多重転写したトナー像を記録材に一括して転写するフルカラー画像形成装置）において、複数の感光体のそれぞれに対応して設けられたクリーニング装置で各感光体から回収したトナーを、各現像装置に戻して再利用することを提案している。又、当該先行技術には、各クリーニング装置に回収したトナーの混色率に応じて、このトナーと新規トナーとの供給量を可変とすることが記載されている。しかしながら、当該先行技術は、各感光体からそれぞれに対応して設けられたクリーニング装置で回収したトナーを、それぞれの感光体に対応して設けられた各色用の現像装置にて再利用するものであって、更に、１つ上流の色のトナーが混色する２色混在に関するものであり、複数色が混在した、回収されたトナーを一括して黒色用の現像装置で再利用するものではない。
【００１７】
上記特許文献４、５におけるように、各クリーニング装置で回収したトナーを各色用の現像装置において再利用するには、各感光体に対する逆転写等のために、各クリーニング装置に回収されるトナーの混色が画像の色味に与える影響を抑制するために、複雑な構成、制御を必要とする。黒以外のイエロー、マゼンタ、シアンといった他の色用トナー（カラートナー）は、他の色のトナーが比較的少量混在することで画像の色味に影響する。又は、上記特許文献４、５の技術は、１ドラム型カラー画像形成装置には適用できない。更に、この先行技術によれば、最終画像の色相変化が許容できる限界レベルに達したときの固有色トナーに対する異色トナーの混色率（混色率限界）の低いイエローの現像装置を最上流に配置する必要等から設計の自由度が限定されてしまうという問題がある。又、各クリーニング装置に回収したトナーの混色率が大きい場合に、そのトナーの消費（再利用）量が減少して、クリーニング装置がトナーで満杯になってしまう等の虞がある。又、これらの先行技術は、中間転写体或いは記録材搬送体上の４色のトナーが混在した転写残トナーの再利用については言及していない。
【００１８】
尚、以下、本明細書では、現像装置に補給する新規トナーを「フレッシュトナー」と称し、クリーニング装置によって回収され、再び現像装置に戻されて再利用されるトナーを「リサイクルトナー」と称する。
【００１９】
本発明者の鋭意検討の結果、感光体及び像搬送体（中間転写体、記録材搬送体等）、或いは像搬送体より回収された複数色のトナーが混在するリサイクルトナーを、黒色トナーとして、即ち、黒色用の現像装置に戻して再利用することが極めて有利であり、極めて効率的に回収トナーを再利用することができることが分かった。
【特許文献１】特開平８−６３０６７号公報
【特許文献２】特開平８−２４８８５３号公報
【特許文献３】特開２０００−３５７０３号公報
【特許文献４】特開２００１−３３７５０３号公報
【特許文献５】特開２００３−１５４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の目的は、クリーニング装置で回収した複数色のトナーが混在したトナーを黒色用の現像装置にて再利用することで、簡単、かつ、効率よく、トナー、トナー廃棄容器の廃棄をゼロ又は極力少なくすることができると共に、トナー再利用による画像の色味変化を防止すること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】
【００２１】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、少なくとも１つの像担持体と、前記像担持体に形成された静電像を現像してトナー像とする、少なくとも黒色を含む複数色に対応する複数の現像装置と、を有し、前記像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写体を介して記録材上に転写するか、或いは記録材搬送体で搬送される記録材上に直接転写することによって、記録材上に複数色のトナー像を転写する画像形成装置において、
前記像担持体上をクリーニングする第１のクリーニング手段及び前記中間転写体若しくは記録材担持体上をクリーニングする第２のクリーニング手段、又は、前記第２のクリーニング手段により回収された、複数色が混在したリサイクルトナーを、黒色用の現像装置に戻し、該黒色用の現像装置に補給する新規トナーと混合して再利用すると共に、
前記リサイクルトナー中の各色トナーの比率を検知するトナー比率検知手段と、前記黒色用の現像装置に補給するリサイクルトナーと新規トナーとの混合比率を決定する混合比率決定手段と、を有し、前記混合比率決定手段は、前記黒色用の現像装置内の黒色トナー比率と前記トナー比率検知手段が検知した前記各色トナーの比率とから計算される前記リサイクルトナー中の黒色トナー比率に応じて、前記混合比率を可変とすることを特徴とするカラー画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、クリーニング装置で回収した複数色のトナーが混在したトナーを黒色用の現像装置にて再利用することで、簡単、かつ、効率よく、トナー、トナー廃棄容器の廃棄をゼロ又は極力少なくすることができると共に、トナー再利用による画像の色味変化を防止することが可能である。従って、本発明によれば、鮮明な画像を維持したまま、低ランニングコストと環境配慮を実現した画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２４】
実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置は、タンデム型の中間転写方式を採用した、４色フルカラー画像の形成が可能なカラーレーザービームプリンタ（以下、単に「画像形成装置」という。）１００である。
【００２５】
図１に示す画像形成装置は、像形成手段として、それぞれ色の異なる４色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（ブラック：Ｂｋ））のトナー像を形成する４個の画像形成ユニット（第１、第２、第３及び第４画像形成ユニット）ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋを並置して有する。そして、これら画像形成ユニットを縦貫するようにして、中間転写体としての中間転写ベルト１９が配置されている。
【００２６】
これら４個の画像形成ユニットは、同様の構成であり、以下では、代表してイエロー（Ｙ）の画像形成ユニットＰＹの構成を説明する。
【００２７】
像担持体として、例えば表層がＯＰＣ（有機光半導体）からなる円筒型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１１Ｙは、図中矢印Ａ方向へ回転駆動される。感光ドラム１１Ｙ表面を一様に帯電させる帯電手段としての帯電ローラは、所定のバイアスが印加され、感光ドラム１１Ｙと従動回転して、感光ドラム１１Ｙ表面を所定の電位に帯電する。帯電された感光ドラム１１Ｙは、露光装置１６Ｙによる露光光（本実施例では、レーザー光）による露光が行われて、感光ドラム１１Ｙ上に入力原稿の色分解画像と対応した静電潜像が形成される。次いで、現像装置１２Ｙが、帯電したトナーを用いて現像を行い、静電潜像に対応したトナー像を感光ドラム１１Ｙの表面に形成する。感光ドラム１１Ｙ上のトナー像は、感光ドラム１１Ｙとほぼ同速度で回転している中間転写体としての中間転写ベルト１９上に、所定のバイアスが印加された１次転写手段としての１次転写ローラ１３Ｙによって１次転写される。
【００２８】
中間転写ベルト１９は、複数のローラとして、駆動ローラ２０、支持ローラ２１、バックアップローラ２２に張架され、各画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの各感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋに接触しながら、駆動ローラ２０の図中矢印Ｂ方向の回転によって駆動され、図中矢印Ｃ方向へ周回移動する。中間転写ベルト１９は、１次転写ローラ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋと感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋとの間に挟み込まれ、これにより、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋと、中間転写ベルト１９との間に１次転写ニップ部（１次転写部）Ｔ１が形成される。中間転写ベルト１９は、感光ドラム、帯電ローラ、露光装置、現像装置、１次転写ローラ等を備えて感光ドラム上に被転写体に転写すべきトナー像を形成する像形成手段から受容したトナー像を搬送する像搬送体を構成する。
【００２９】
以上の動作を各画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋにて行い、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト１９上に順次多重転写される。フルカラーモードの場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの順（色順は画像形成装置により任意）で、各色のトナー像が中間転写ベルト１９上に１次転写され、単色や２〜３色モードの場合も、必要な色のトナーが前述と同様の工程で、中間転写ベルト１９上に多重転写される。
【００３０】
そして、多重転写されたトナー像は、記録材収納部としてのカセット２５内から取り出された記録材Ｐがレジストローラ対２４によって、所定のタイミングで、中間転写ベルト１９を介してバックアップローラ２２と２次転写手段としての２次転写ローラとが当接する２次転写ニップ部（２次転写部）Ｔ２に供給される。こうして、中間転写ベルト１９上のトナー像は、所定のバイアスを印加された２次転写ローラ２３により、記録材Ｐ上に２次転写される。トナー像が２次転写された記録材Ｐは、図中破線Ｄで示す搬送経路を搬送される。定着装置２６に搬送され、定着装置２６によって、記録材Ｐ上のトナー像が加圧・加熱されて、記録材Ｐ上にトナー像が定着される。
【００３１】
一方、１次転写工程後に感光ドラム１１Ｙ上に残留する転写残トナー（１次転写残トナー）は、第１のクリーニング手段としての感光ドラムクリーニング装置（第１クリーニング装置）１４Ｙにより回収される。第１クリーニング装置１４Ｙには、クリーニング部材としてのブレード又はブラシ等が配置されている。１次転写残トナーが除去された感光ドラム１１Ｙは、再び帯電ローラ１５Ｙにより一様均一に帯電されて、次の画像形成に備える。他の画像形成ユニットも同様である。
【００３２】
又、２次転写工程後に中間転写ベルト１９上に残留した転写残トナー（２次転写残トナー）は、第２のクリーニング手段としての中間転写体クリーニング装置（第２クリーニング装置）３０により回収される。第２クリーニング装置３０には、クリーニング部材としてのブレード又はブラシ等が配置されている。２次転写残トナーが除去された中間転写ベルト１９は、次の画像形成の１次転写に供される。第２クリーニング装置３０は、中間転写ベルト１９の図中矢印Ｃ方向への移動方向において、２次転写部Ｔ２と第１画像形成ユニットＰＹとの間、本実施例では、支持ローラ２１に対向して設けられている。
【００３３】
本実施例では、各画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋが備えるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の各現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋは、現像剤として主にトナー粒子（トナー）とキャリア粒子（キャリア）とを備える、所謂、２成分現像剤を用いる２成分現像手段である。そして、キャリアとトナーとが常にほぼ一定の混合比率となるように制御され、消費されたトナーとほぼ等しい量のトナーを現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋに補給しながら画像形成を行うようになっている。現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋへのトナー補給の詳細については後述する。
【００３４】
［トナーリサイクル］
次に、本実施例にて最も特徴的な、トナーのリサイクルについて説明する。尚、以下の説明において、トナーに関して比率（混合比率等）は、重量［ｇ］における百分率（ｗｔ％）で表す。又、実際のトナーの混合比率は、補給トナーのリサイクルトナー比率［ｗｔ％］＝（リサイクルトナー量［ｇ］／補給トナー総量［ｇ］）×１００により測定したものである。補給トナー総量［ｇ］＝リサイクルトナー［ｇ］＋フレッシュトナー［ｇ］である。又、本実施例においては、各色トナーの比重はほぼ同じである。
【００３５】
本実施例の画像形成装置では、第１クリーニング装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋに回収されたトナーは、トナー搬送手段としての、各画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの第１クリーニング手段１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋに連通する第１の回収トナー搬送機４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂｋにより搬送され、更にトナー搬送手段としての、上記各第１の回収トナー搬送機４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂｋに連通する第２の回収トナー搬送機４２により、リサイクルトナー貯蔵手段としてのトナー貯蔵容器５０にリサイクルトナーとして回収される。
【００３６】
第２クリーニング装置３０に回収されたトナーは、トナー搬送手段としての、第２クリーニング装置３０と第２の回収トナー搬送機４２とに連通する第３の回収トナー搬送機４３により搬送され、更に第２の回収トナー搬送機４２により、トナー貯蔵容器５０にリサイクルトナーとして回収される。
【００３７】
トナー貯蔵容器５０の構成については、詳しくは後述する。又、第１、第２、第３の回収トナー搬送機４１（４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂｋ）、４２及び４３としては、本実施例では、円筒状部材の内部に回転軸と、この回転軸に沿ってスパイラル状に設けた羽を有するスクリューコンベアを用いた。
【００３８】
トナー貯蔵容器５０に回収された複数色のトナーが混在したリサイクルトナー（本実施例では、通常、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーが混在する。但し、使用初期等には、いずれかの色のトナーが混在していない場合もある。）は、トナー搬送手段としてのリサイクルトナー搬送機５１により、ブラック現像装置１２Ｂｋに搬送される。そして、フレッシュトナー補給手段としてのトナー補給容器１７Ｂｋから、トナー搬送手段としてのフレッシュトナー搬送機１８Ｂｋにより黒色用の現像装置（以下「ブラック現像装置」ともいう。）１２Ｂｋに供給されるブラックのフレッシュトナーと混合して再利用される。
【００３９】
本発明者の検討によると、ブラック現像装置１２Ｂｋに複数色のトナーが混在したリサイクルトナーを供給して再利用する構成は、ブラック現像装置１２Ｂｋ以外の他色の現像装置（本実施例では、イエロー、マゼンタ、シアンの各色用の現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ。以下、それぞれ「イエロー現像装置」、「マゼンタ現像装置」、「シアン現像装置」ともいう。）に、複数色のトナーが混在したリサイクルトナーを供給して再利用する構成と比較して、画像の色味を変化させない範囲内（色味が変化しても目視上、問題とならない範囲内）において、リサイクルトナーの再利用効率が最も高い。
【００４０】
この理由を説明すると、色味は、明度、彩度、色相の３次元で表される。トナー材料にもよるが、一般的に、紙上に同量のトナー量により単色画像を形成した場合、明度、彩度が最も高いのは、イエロー（Ｙ）トナー画像であり、順にマゼンタ（Ｍ）トナー画像≒シアン（Ｃ）トナー画像で、黒色（Ｂｋ）トナー画像が最も低い。よって、他色のトナーが混入した時の色味変化に関して、明度、彩度が最も高いＹトナーで色味変化が大きく、順にＭトナー≒Ｃトナーで、Ｂｋトナーで色味変化が小さくなる。従って、画像の色味を変化させない範囲内において、ブラック現像装置１２Ｂｋはリサイクルトナーの再利用効率が最も高く、順にシアン現像装置１２Ｃ≒マゼンタ現像装置１２Ｍで、イエロー現像装置１２Ｙはリサイクルトナーの再利用効率が最も低い。詳細な検討結果は、後述する。
【００４１】
又、ブラック現像装置１２Ｂｋ以外の他色の現像装置に、その現像装置の固有色以外のトナーが少量でも供給されると、色味が大きく変化する。そのため、ブラック現像装置１２Ｂｋ以外の他色の現像装置において、複数色のトナーが混在したリサイクルトナーを再利用することは実用的では無いことが判明した。従って、本発明は、リサイクルトナーをブラック現像装置１２Ｂｋにて再利用する。
【００４２】
又、特に、中間転写体、記録材搬送体といった、像形成手段により形成されたトナー像を受容する像搬送体上から回収したトナーをもリサイクルトナーとして再利用するには、黒色用の現像装置に供給するフレッシュトナーとリサイクルトナーの混合比率を一定にしたのでは、効率的にトナーを再利用できないばかりか、黒色のフレッシュトナー消費量低減（低ランニングコスト）とトナー廃棄手段交換頻度低減（環境配慮）とに対する効果が非常に小さくなるという問題があることが分かった。
【００４３】
そこで、本実施例では、第１クリーニング装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋ及び第２クリーニング装置３０、又は、第２クリーニング装置３０により回収された複数色が混在したリサイクルトナーを、ブラック現像装置１２Ｂｋに戻して、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給するブラックのフレッシュトナーと混合して再利用すると共に、リサイクルトナー中の各色トナーの比率をトナー比率検知手段により検知して、ブラック現像装置１２Ｂｋ内のＢｋトナー比率と検知したリサイクルトナーの各色トナー比率とから計算されるリサイクルトナー中のＢｋトナー比率に応じて、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給するリサイクルトナーとブラックフレッシュトナーとの混合比率を可変とする。
【００４４】
イエロー、マゼンタ、シアンの各色用の現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃについては、キャリアとトナーとが常にほぼ一定の混合比率となるように制御される。つまり、消費されたトナーとほぼ等しい量のトナーを、新たにトナー補給容器１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃから、トナー搬送手段としてのフレッシュトナー搬送機１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃにより各現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃに補給しながら画像形成を行う。
【００４５】
ここで、トナー補給制御自体は、当業者には周知のトナー補給制御手段（ＡＴＲ）によって行うことができる。つまり、現像装置内のトナー濃度（通常、トナーとキャリアとの総量に対するトナーの割合）を、トナー濃度検知手段（インダクタンスセンサ、光学センサ）などによって直接的に検知するか、形成する画像の信号からトナーの消費量を求めるなどして間接的に検知するか、或いはこれらを組み合わせて検知して、ほぼ消費したトナーに見合う量のトナー（少量のキャリアを同時に補給する場合もある。）を適時現像装置に補給する方法が公知である。
【００４６】
本実施例では、トナー補給制御手段は、次のようなビデオカウント方式によりトナー消費量を計算して、補給トナーを現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋに補給する。つまり、画像を各トナー色（本実施例では４色）に色分解し、各トナー色の画像を形成する画像信号から、画像の１画素（１ドット）毎の２５６分割された濃度データ（トナー無し＝０、５０％ハーフトーン＝１２８、ベタ＝２５６、線形）の数値を、１枚分（１ページ分）積算して、各トナー色の１枚分のビデオカウント値を算出する。次に、図８で示すグラフにより、前記１枚分の積算ビデオカウント値から、各トナー色のトナー補給量（≒トナー消費量）を算出する。そして、次ページの画像成形時に、上述のようにして算出した各トナー色のトナー補給量を、各トナー色の現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋに補給する。
【００４７】
尚、図８は、本実施例で採用した一例として、６００ｄｐｉ、１次転写効率＝９０％、２次転写効率＝８５％から、トナー単色ベタ画像形成時、記録材上トナー載り量≒０．５［ｍｇ／ｃｍ2］とするために、感光ドラム上トナー載り量≒０．６５［ｍｇ／ｃｍ2］とした。例えば、Ａ４紙全面ベタ画像（ただし、紙端部余白５ｍｍ）１枚のビデオカウント値≒４．８億であり、この時、図８よりトナー補給量≒０．３７［ｇ］である。
【００４８】
図８は一例であり、本実施例では各トナー色で図８の同一グラフを用いて計算する。しかし、これに限定されるものではなく、画像形成装置によって任意に設定して良く、各トナー色に応じて別々のグラフを用いてトナー補給量を計算しても良い。
【００４９】
更に、本実施例では、各現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋ内のトナーとキャリアとの混合比に応じて変化する透磁率を検知するインダクタンスセンサを配置する。そして、所定の透磁率の上限値及び下限値を設定しておき、前記上限値及び下限値を検知すると、所定のトナー量（又は所定のビデオカウント値に応じたトナー量）を各現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋに補給するか、又はビデオカウント値によるトナー補給を禁止する構成とする。これにより、適正なトナーとキャリアの混合比（適正な透磁率）となるようにトナー搬送手段を動作させ、前記ビデオカウント方式の計算によるトナー消費量（≒トナー補給量）と実際のトナー消費量（≒トナー補給量）との誤差を補正する。このように、本実施例では、ビデオカウント方式とインダクタンスセンサ方式との併用方式にてトナー消費量を検知して、トナーを各現像装置に補給する。ビデオカウント方式は１枚毎（１ページ毎）に動作するが、インダクタンス方式は計算値と実際値に誤差が発生した時のみ動作するので、インダクタンス方式は、通常、数百枚〜数千枚程度毎に１回動作する頻度であり、ビデオカウント方式を補正する役割である。
【００５０】
尚、フレッシュトナー搬送機１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂｋ及びリサイクルトナー搬送機５１としては、本実施例では、第１、第２、第３の回収トナー搬送機４１（４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂｋ）、４２及び４３と同様に、円筒状部材の内部に回転軸と、この回転軸に沿ってスパイラル状に設けた羽を有するスクリューコンベアを用いた。ここで、第１、第２、第３の回収トナー搬送機４１（４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂｋ）、４２及び４３は、トナー貯蔵容器５０にトナーを搬送する機能を持つのみで良いが、フレッシュトナー搬送機１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂｋ、及びリサイクルトナー搬送機５１は、トナー搬送機能とともに、トナー消費量と同等のトナー量を現像装置に搬送する機能を要する。そのため、フレッシュトナー搬送機１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂｋ及びリサイクルトナー搬送機５１は、よりスクリューピッチ間隔を小さくし、例えば１回転でｘ［ｇ］（本実施形態は１回転＝０．１ｇ）となるように設計され、前記回転軸を回転させるモータも１／ｙ回転の所定位置で正確に停止できるように、より高精度（高性能）のモータを使用する構成である。
【００５１】
本実施例では、ブラック現像装置１２Ｂｋに対しては、以下詳述するようにしてフレッシュトナーとリサイクルトナーとを補給する。
【００５２】
本実施例では、トナー補給容器１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋから、フレッシュトナー搬送機１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂｋにより、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋに補給する新規トナーが「フレッシュトナー」であり、各クリーニング装置にて回収され、トナー貯蔵容器５０に貯蔵されると共に、ここからリサイクルトナー搬送機５１を介して再びブラック現像装置１２Ｂｋに戻され、再利用される使用済みのトナーが「リサイクルトナー」である。又、ここでは、リサイクルトナーであるかフレッシュトナーであるか、或いはこれらの混合物であるかに拘わらず、消費したトナーに見合う量だけ上記トナー補給制御手段によって現像装置に補給するトナーを「補給トナー」という。
【００５３】
［リサイクルトナー再利用制御］
次に、ブラック現像装置１２Ｂｋで現像される黒色画像が色味を損なわないように制御する、本発明に従うリサイクルトナー再利用制御方法について更に説明する。
【００５４】
（リサイクルトナー中の各色トナーの比率）
先ず、リサイクルトナー中の各色トナーの比率を検知する方法について説明する。
【００５５】
本実施例においては、画像形成を行う画像データの各色濃度データから各色（本実施例では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４色）画像の比率を検知して、トナー貯蔵容器５０に回収されるリサイクルトナーの各色トナーの比率を検知する。
【００５６】
（１）１次転写残トナー：
本実施例において、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色のトナーの１次転写効率は、ほぼ９０％程度でほぼ同等である。この１次転写効率は、環境（温度及び湿度）に応じて、若干の変動はあるが、各色毎の１次転写効率の振れは小さく、ほぼ同等である。従って、第１クリーニング装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋに回収される１次転写残トナーを混合したトナー中の各色トナーの比率は、画像データの各色画像の比率とほぼ一致する。
【００５７】
（２）２次転写残トナー：
又、本実施例において、２次転写効率は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色のトナー単色においては、８５％程度でほぼ同等である。この２次転写効率は、環境（温度及び湿度）に応じて、若干の変動はあるが、各色のトナー単色毎の２次転写効率の振れは小さく、ほぼ同等である。
【００５８】
ただし、中間転写ベルト１９上に多重転写されたカラー画像において、中間転写ベルト１９側のトナー（記録材Ｐ上に２次転写した場合に最上層のトナー）は、記録材Ｐに２次転写しにくい。そのため、形成するカラー画像の色、即ち、中間転写ベルト１９上に重ね合わされるトナーの順序によって、カラー画像における各色の２次転写効率は若干異なる値となる。従って、第２クリーニング装置３０に回収される２次転写トナー中の各色トナーの比率は、画像データの各色画像の比率に対し若干ずれを生じる。
【００５９】
しかし、本発明者の検討によれば、このずれは、通常、リサイクルトナーを用いて形成した画像の色味の観点からは誤差範囲内であり、更に実使用においては、様々な色を画像形成するために、このずれが平均化されるので、第２クリーニング装置３０に回収されるリサイクルトナーの各色トナーの比率は、画像データの各色画像の比率とほぼ一致する。
【００６０】
従って、本実施例において、トナー貯蔵容器５０に回収されるリサイクルトナーの各色トナーの比率は、画像データによる各色画像の比率とほぼ一致するため、画像データの各色画像の比率で代用することができる。
【００６１】
ここで、本実施例においては、画像データによる各色画像の比率は、画像形成装置に入力された画像データの色分解した各色の濃度データを検知して計算する。より具体的には、画像を各トナー色（本実施例では４色）に色分解し、各トナー色の画像を形成する画像信号から、画像の１画素（１ドット）毎の２５６分割された濃度データ（トナー無し＝０、５０％ハーフトーン＝１２８、ベタ＝２５６、線形）の数値を、１枚分（１ページ分）積算して、各トナー色の１枚分のビデオカウント値を算出する。次に、上記の各トナー色の１枚分のビデオカウント値の総和と、それぞれのトナー色の１枚分のビデオカウント値とによって、１枚分の各色画像比率を計算する。つまり、この濃度データに基づく各色画像の比率は、画像の各色トナー重量の比率であり、リサイクルトナー中の各色トナーの重量の比率に相当することになる。このように、リサイクルトナーの各色トナーの比率を画像形成装置に入力される画像データに基づいて検知することにより、該各色トナーの比率を容易に、かつ高精度に検知することができるという利点がある。
【００６２】
（リサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率）
本実施例の画像形成装置は、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給するトナーの８０ｗｔ％以上が純粋な黒色（Ｂｋ）トナー（以下「純粋Ｂｋトナー」という。）であれば、残りの２０ｗｔ％が何色でも黒色画像の色味が損なわれない。
【００６３】
従って、リサイクルトナー中の純粋Ｂｋトナーの比率が８０ｗｔ％以上であれば、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給するトナーは、リサイクルトナー１００ｗｔ％（フレッシュトナー０ｗｔ％）として補給しても、黒色画像の色味が損なわれない。
【００６４】
現像手段に他色のトナーが混色すると色味が変化し、色差（ΔＥ）として、その色味変化を測定できる。一般的に色差（ΔＥ）は、６程度以内であれば、人間の目視レベルでは色味変化を感知しにくい。ただし、イエロー（Ｙ）は、色差（ΔＥ）が２〜３程度においても色味変化を感知できてしまう。
【００６５】
上記の黒色画像の色味が損なわれないようにする純粋Ｂｋトナーの比率８０ｗｔ％以上は、本実施例にて採用したトナーにおいて、純粋Ｂｋトナーに他色トナーを混色して、様々な純粋Ｂｋトナー比率とした混色トナーをブラック現像装置１２Ｂｋに入れて、黒色画像を画像形成装置で出力して検討した結果、色差（ΔＥ）を６以内とする限界値である。
【００６６】
参考として、同様の検討をＹトナー、Ｍトナー、Ｃトナーにて行い、純粋な各色トナーの比率を求めたところ、色差（ΔＥ）を６以内とする限界値は、それぞれ純粋Ｙトナー比率≒９７ｗｔ％以上、純粋Ｍトナー比率≒純粋Ｃトナー比率≒９５ｗｔ％以上の結果となった。これらの結果は、前述したように、ブラック現像装置１２Ｂｋに複数色のトナーが混在したリサイクルトナーを供給して再利用する構成は、ブラック現像装置１２Ｂｋ以外の他色の現像装置（本実施例では、イエロー、マゼンタ、シアンの各色用の現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ）に、複数色のトナーが混在したリサイクルトナーを供給して再利用する構成と比較して、画像の色味を変化させない範囲内（色味が変化しても目視上、問題とならない範囲内）において、リサイクルトナーの再利用効率が最も高い理由である。
【００６７】
この黒色画像の色味が損なわれないようにする純粋Ｂｋトナー比率８０ｗｔ％以上は、トナー材料に応じて変化するものであり、トナー材料及び画像形成装置に応じて任意の比率とするものである。
【００６８】
（リサイクルトナー再利用制御）
本実施例におけるリサイクルトナー再利用制御方法の詳細を以下に示す。本発明に従うリサイクルトナー再利用方法は、下記の各項（１）〜（５）のいずれか又はその組み合わせに従うことによって達成される。好ましくは全ての項目に従うことによって最良の結果が得られる。
【００６９】
（１）初期設定：
初期設定は、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給するトナーのリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率を、リサイクルトナー１００ｗｔ％（フレッシュトナー０％）とする。リサイクルトナーのみでの不足分は、フレッシュトナーを補給する。
【００７０】
つまり、通常、最も多く画像形成される文字文書画像は、黒色画像の比率が非常に大きい。そのため、画像形成装置の初期設定は、ブラック現像装置１２Ｂｋへ補給するトナーのリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率を、リサイクルトナー１００ｗｔ％（フレッシュトナー０ｗｔ％）の設定にしておき、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給するトナーがリサイクルトナーのみでは不足する場合、不足分をフレッシュトナーで補充することが好ましい。
【００７１】
（２）リサイクルトナー中の各色トナーの比率：
画像データの各色画像の比率から、上述のようにしてトナー貯蔵容器５０に回収されるリサイクルトナー中のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色トナーの比率を検知する。尚、本実施例では、画像データに基づいてリサイクルトナー中の各色トナーの比率を検知するので、ここで検知されるリサイクルトナー中のＢｋトナーの比率は、通常、純粋Ｂｋトナーの比率ではない。ブラック現像装置１２Ｂｋには、リサイクルトナーが供給されるためである。
【００７２】
（３）リサイクルトナー中の純粋Ｂｋトナーの比率：
上記項目（２）に従って検知したＢｋトナーの比率から、下記計算式１により、リサイクルトナー中の純粋Ｂｋトナー比率を計算する。
【００７３】
検知したＢｋトナー比率［ｗｔ％］×０．８＝純粋Ｂｋトナー比率［ｗｔ％］
・・・（式１）
【００７４】
ここで、上記項目（２）に従って検知したリサイクルトナー中のＢｋトナーの比率は、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給した複数色が混在したリサイクルトナーを含んでいる。従って、本実施例で採用した図２のグラフに示すデータから、純粋Ｂｋトナーが８０ｗｔ％以上補給トナーに含まれるように補給トナー中のリサイクルトナーの混合比率を制御する場合、ブラック現像装置１２Ｂｋ内のトナーの最大２０％が、他色の（Ｂｋ以外の）トナーである。つまり、上記項目（２）に従って検知したＢｋトナー比率の少なくとも８０％が純粋Ｂｋトナーである。従って、上記項目（２）に従って検知したＢｋトナーの比率に０．８を掛けて、リサイクルトナーの純粋Ｂｋトナーの比率を計算する。純粋Ｂｋトナーがその他の比率以上補給トナーに含まれるように、補給トナー中のリサイクルトナーの混合比率を制御する場合にも、同様に考えることで、リサイクルトナー中の純粋Ｂｋトナーの比率を計算することができる。このように、本実施例では、リサイクルトナー中の純粋Ｂｋトナーの比率は、ブラック現像装置内のＢｋトナー比率と、画像データの各色画像の比率を検知した結果とから算出する。
【００７５】
（４）補給トナー中のリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率：
上記項目（３）に従って計算したリサイクルトナー中の純粋Ｂｋトナー比率に応じて、図２のグラフに示すデータから、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給する補給トナー中のリサイクルトナーの混合比率を決定する。補給トナーの残りは、フレッシュトナーとする。
【００７６】
つまり、下記計算式２、３によって、補給トナーのリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率を算出する。
【００７７】
補給トナー中のリサイクルトナー比率［ｗｔ％］
＝純粋Ｂｋトナー比率［ｗｔ％］＋２０［ｗｔ％］
（ただし、最大１００［ｗｔ％］）      ・・・（式２）
補給トナー中のフレッシュトナー比率［ｗｔ％］
＝１００［ｗｔ％］−補給トナー中のリサイクルトナー比率［ｗｔ％］
（ただし、最小０［ｗｔ％］）          ・・・（式３）
【００７８】
（５）ブラック現像装置へのトナー補給：
ブラック現像装置１２Ｂｋで消費されたトナーと同量のトナーを補給する際、上記項目（４）に従って決定したリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率で、フレッシュトナー搬送機１８Ｂｋ及びリサイクルトナー搬送機５１を動作させて、ブラック現像装置１２Ｂｋにトナーを補給する。具体的には、リサイクルトナー搬送機５１及びフレッシュトナー搬送機１８Ｂｋの、各スクリューコンベアの回転軸の回転数量を制御することによって、補給トナー中のリサイクルトナーとフレッシュトナーとを、上記項目（４）に従って決定した混合比率となるようにブラック現像装置１２Ｂｋにそれぞれ供給する。
【００７９】
ここで、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給されたリサイクルトナーとフレッシュトナーは、ブラック現像装置１２Ｂｋ内に配置された、従来一般に用いられているスクリュー等の攪拌・搬送部材（図示せず）により均一に攪拌される。これにより、ブラック現像装置１２Ｂｋ内のＢｋトナーは、リサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率が均一なものとして現像に供される。従って、画像の色味ムラ等は発生しないようになっている。
【００８０】
（制御態様）
より具体的な一制御態様について更に説明すると、図３は、本実施例に従うリサイクルトナーの再利用制御の一制御態様のブロック図である。
【００８１】
画像形成装置１００は、制御の中心的素子たるＣＰＵ１１１と、記憶手段としての、後述の各色トナーの比率の積算などに用いられるメモリー（ＲＡＭ）１１２及び本発明に従うリサイクルトナー再利用処理を含む画像形成装置動作を制御するプログラム、データなどが記憶されたＲＯＭ１１３と、を備え、画像形成装置１００の動作を統括制御する制御部１１０を有する。制御部１１０は、ＲＯＭ１１３に記憶されたデータ、プログラム等に従って画像形成装置１００をシーケンス動作させる。又、制御部１１０には画像処理部１２０が接続されており、画像処理部１２０は、装置本体に対して通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、或いは原稿読み取り装置などの外部機器からの画像信号を受信すると共に、制御部１００に画像形成に係る信号を送信する。制御部１００は、斯かる画像形成信号に従って、画像形成装置１００の各部の動作を制御する。
【００８２】
特に、本実施例では、ＣＰＵ１１１は、トナー比率検知手段、混合比率決定手段として機能すると共に、トナー補給制御手段としても機能して、適時、各現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋへのトナー補給を制御する。
【００８３】
更に説明すると、ＣＰＵ１１１は、トナー比率検知手段として機能して、画像処理部からの画像データの各色画像の比率から、リサイクルトナー中の各色トナーの比率を求める。これに限定されるものではないが、ＣＰＵ１１１は、１回の画像形成毎にリサイクルトナー中の各色トナーの比率を求める。
【００８４】
又、ＣＰＵ１１１は、ブラック現像装置１２Ｂｋに対する補給トナーのリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率を決定する混合比率決定手段として機能して、上記のようにして検知したリサイクルトナー中の各色トナーの比率から、リサイクルトナー中の純粋Ｂｋトナーの比率を算出する。
【００８５】
混合比率決定手段としてのＣＰＵ１１１は更に、上記のようにして求めたトナー貯蔵容器５０に一時的に貯蔵されるリサイクルトナー中の純粋Ｂｋトナー比率を、メモリー１１２に積算する。そして、混合比率決定手段としてのＣＰＵ１１１は、このメモリー１１２に積算された該純粋Ｂｋトナーの比率を、トナー貯蔵容器５０からブラック現像装置１２Ｂｋに補給する時のリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率決定に使用する。
【００８６】
ここで、純粋Ｂｋトナーの比率は、次のようにしてメモリー１１２に積算する。概略、トナー貯蔵容器５０からリサイクルトナー搬送機５１で搬出されたリサイクルトナーと、新たにトナー貯蔵容器５０に搬入されたリサイクルトナーの純粋Ｂｋトナー比率を積算して、トナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナーの純粋Ｂｋトナー比率を常に更新する。より具体的には、図９に示すフローチャートを参照して、下記に詳述する。
【００８７】
先ず、新たにトナー貯蔵容器５０に、回収トナー搬送機４２及び４３から搬入されるリサイクルトナー中の純粋Ｂｋトナーの計算方法を詳述する。
【００８８】
画像を各トナー色（本実施例では４色）に色分解し、各トナー色の画像を形成する画像信号から、画像の１画素（１ドット）毎の２５６分割された濃度データ（トナー無し＝０、５０％ハーフトーン＝１２８、ベタ＝２５６、線形）の数値を、１枚分（１ページ分）積算して、各トナー色の１枚分のビデオカウント値ＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＢｋと、１枚分のビデオカウント総和値ＢＡ＝ＢＹ＋ＢＭ＋ＢＣ＋ＢＢｋを算出する（Ｓ１０３）。
【００８９】
従って、１枚の画像形成動作で、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋにより、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ上に現像されるトナーのビデオカウント値は、ＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＢｋである。
【００９０】
この時、図８で示すグラフにより、上記の１枚分のビデオカウント値ＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＢｋに対応するトナー量［ｇ］から、１枚分の各トナー色のトナー消費量［ｇ］＝各トナー色のトナー補給量［ｇ］を算出することができる（Ｓ１０４）。
【００９１】
次に、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ上に現像されたトナーの内、感光ドラムクリーニング装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋに送られる１次転写残トナーのビデオカウント値Ｔ１ＢＹ、Ｔ１ＢＭ、Ｔ１ＢＣ、Ｔ１ＢＢｋは、上述のように１次転写効率＝９０％であることから、
１次転写残ＹトナーＴ１ＢＹ＝ＢＹ×０．１
１次転写残ＭトナーＴ１ＢＭ＝ＢＭ×０．１
１次転写残ＣトナーＴ１ＢＣ＝ＢＣ×０．１
１次転写残ＢｋトナーＴ１ＢＢｋ＝ＢＢｋ×０．１
で計算される（Ｓ１０５）。
【００９２】
又、中間転写ベルト１９上に１次転写されたトナーの内、中間転写体クリーニング装置３０に送られる２次転写残トナーのビデオカウント値Ｔ２ＢＹ、Ｔ２ＢＭ、Ｔ２ＢＣ、Ｔ２ＢＢｋは、上述のように２次転写効率＝８５％であることから、
２次転写残ＹトナーＴ２ＢＹ［ｇ］＝（ＢＹ×０．９）×０．１５
２次転写残ＭトナーＴ２ＢＭ［ｇ］＝（ＢＭ×０．９）×０．１５
２次転写残ＣトナーＴ２ＢＣ［ｇ］＝（ＢＣ×０．９）×０．１５
２次転写残ＢｋトナーＴ２ＢＢｋ［ｇ］＝（ＢＢｋ×０．９）×０．１５
で計算される（Ｓ１０６）。
【００９３】
１回の画像形成動作でトナー貯蔵容器５０に搬入されるリサイクルトナーのビデオカウント値ＫＢＹ、ＫＢＭ、ＫＢＣ、ＫＢＢｋは、
搬入ＹトナーＫＢＹ＝Ｔ１ＢＹ＋Ｔ２ＢＹ
搬入ＭトナーＫＢＭ＝Ｔ１ＢＭ＋Ｔ２ＢＭ
搬入ＣトナーＫＢＣ＝Ｔ１ＢＣ＋Ｔ２ＢＣ
搬入ＢｋトナーＫＢＢｋ＝Ｔ１ＢＢｋ＋Ｔ２ＢＢｋ
で計算される（Ｓ１０７）。
【００９４】
１回の画像形成動作でトナー貯蔵容器５０に搬入されるリサイクルトナーのビデオカウント総和値ＢＩＮは、
搬入トナー総和値ＢＩＮ＝ＫＢＹ＋ＫＢＭ＋ＫＢＣ＋ＫＢＢｋ
で計算される。
【００９５】
従って、１回の画像形成動作でトナー貯蔵容器５０に搬入されるリサイクルトナー（搬入Ｂｋトナー）中の搬入純粋Ｂｋトナーのビデオカウント値ＫＰＢＢｋは、ブラック現像装置１２Ｂｋ内のトナーの最大２０％が、他色の（Ｂｋ以外の）トナーであることから
搬入Ｂｋトナー中の純粋ＢｋトナーＫＰＢＢｋ＝ＫＢＢｋ×０．８
で計算される（Ｓ１０８）。
【００９６】
よって、１回（１ページ）の画像形成動作でトナー貯蔵容器５０に搬入されるリサイクルトナーの搬入純粋Ｂｋトナー比率［ｗｔ％］は、
搬入純粋Ｂｋトナー比率［ｗｔ％］＝（ＫＰＢＢｋ／ＢＩＮ）×１００
で計算される（Ｓ１０８）（ここで、トナー貯蔵容器５０を配置せず、直接、リサイクルトナーをブラック現像装置１２Ｂｋに搬送して、フレッシュトナーと混合して再利用する場合には、前記搬入純粋Ｂｋトナー比率を使用して、図２により、フレッシュトナーとリサイクルトナーとの混合比率を決定する。）。
【００９７】
次に、次ページの画像形成動作中に、トナー貯蔵容器５０からリサイクルトナー搬送機５１で搬出されるリサイクルトナーの計算方法を詳述する。
【００９８】
前ページの画像形成動作において、上記の１枚分のビデオカウント値ＢＢｋから図８により計算されるトナー量［ｇ］は、ブラック現像装置１２Ｂｋで消費されたＢｋトナー量［ｇ］である。このトナー量［ｇ］と同量が次ページの画像形成動作中に補給トナー（リサイクルトナー＋フレッシュトナー）として補給される。
【００９９】
前ページの画像形成動作で発生するリサイクルトナーがトナー貯蔵容器５０に搬入される前のトナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナーにおける純粋Ｂｋトナー比率（ｎ−１）ＰＢｋ［ｗｔ％］、純粋Ｂｋトナーのビデオカウント値（ｎ−１）ＰＢＢｋ、及びトナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーのビデオカウント総和値（ｎ−１）ＲＢＡを、メモリー１１２から読み込む（Ｓ１０９）。
【０１００】
図２のグラフより、次ページの画像形成動作時に補給する補給トナー中のリサイクルトナー比率（ｎ−１）Ｒ［ｗｔ％］は、
補給トナー中のリサイクルトナー比率（ｎ−１）Ｒ［ｗｔ％］
＝（ｎ−１）ＰＢｋ［ｗｔ％］＋２０［ｗｔ％］
（ただし、上現１００ｗｔ％）
で算出される。従って、搬出されるリサイクルトナーのビデオカウント値ＢＯＵＴは、
搬出リサイクルトナーＢＯＵＴ＝ＢＢｋ×（ｎ−１）Ｒ／１００
で計算される（Ｓ１１０）。
【０１０１】
又、補給トナー中のフレッシュトナーのビデオカウント値ＦＢＢｋは、
補給トナー中のフレッシュトナーのビデオカウント値ＦＢＢｋ＝ＢＢk−ＢＯＵＴ
で計算される。
【０１０２】
ここで、補給トナー中のリサイクルトナー量［ｇ］及びフレッシュトナー量［ｇ］は、図８のグラフより、ビデオカウント値ＢＯＵＴ及びＦＢＢｋに対応するトナー量［ｇ］で求められる。
【０１０３】
更に、次ページの画像形成動作中に、トナー貯蔵容器５０からリサイクルトナー搬送機５１でビデオカウント値ＢＯＵＴに対応するリサイクルトナー量を搬出した後（Ｓ１１１、Ｓ１０２）、前ページの搬入トナー総和値ＢＩＮが回収トナー搬送機４２及び４３からトナー貯蔵容器５０に搬入された後（Ｓ１１２）のトナー貯蔵容器５０の純粋Ｂｋトナー比率（ｎ）ＰＢｋ［ｗｔ％］の計算方法を詳述する。
【０１０４】
ＢＯＵＴに対応するリサイクルトナーを搬出し、ＢＩＮに対応するリサイクルトナーを搬入した後のトナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーにおける純粋Ｂｋトナー比率（ｎ）ＰＢｋ［ｗｔ％］、純粋Ｂｋトナーのビデオカウント値（ｎ）ＰＢＢｋ、及びトナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーのビデオカウント総和値（ｎ）ＲＢＡは、次のように計算される。先ず、トナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーのビデオカウント総和値（ｎ）ＲＢＡは、
リサイクルトナー総和値（ｎ）ＲＢＡ＝（ｎ−１）ＲＢＡ−ＢＯＵＴ＋ＢＩＮ
で計算される。
【０１０５】
そして、純粋Ｂｋトナーのビデオカウント値（ｎ）ＰＢＢｋは、
純粋Ｂｋトナー（ｎ）ＰＢＢｋ
＝（（（ｎ−１）ＲＢＡ−ＢＯＵＴ）×（ｎ−１）ＰＢｋ［ｗｔ％］／１００）
＋ＫＰＢＢｋ
で計算される。
【０１０６】
従って、トナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーの純粋Ｂｋトナー比率（ｎ）ＰＢｋ［ｗｔ％］は、
純粋Ｂｋトナー比率（ｎ）ＰＢｋ［ｗｔ％］
＝（（ｎ）ＰＢＢｋ／（ｎ）ＲＢＡ）×１００
で計算される。
【０１０７】
そして、トナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーにおける純粋Ｂｋトナー比率（ｎ）ＰＢｋ［ｗｔ％］、純粋Ｂｋトナーのビデオカウント値（ｎ）ＰＢＢｋ、及びトナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーのビデオカウント総和値（ｎ）ＲＢＡを、メモリー１１２に更新して記憶させる（Ｓ１１３）。
【０１０８】
このトナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーの純粋Ｂｋトナー比率（ｎ）ＰＢｋ［ｗｔ％］は、更に次ページの画像形成動作で消費されたＢｋトナーと同量を、次次ページの画像形成時にブラック現像装置１２Ｂｋに補給トナーを補給する際の補給トナーのリサイクルトナー比率計算に用いられる。
【０１０９】
以上述べたような計算を１枚毎（１ページ毎）に繰り返すことによって（Ｓ１１４、Ｓ１１５、Ｓ１０１）、トナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナーの純粋Ｂｋトナー比率を常に更新する。
【０１１０】
又、本構成においては、リサイクル搬送機５１、回収トナー搬送機４１（４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂｋ）、４２及び４３の搬送経路は、画像形成装置の構成が許す限り短くすると、トナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナーの純粋Ｂｋトナー比率計算結果からの誤差を小さくできるので、より好適である。
【０１１１】
このように、積算手段としてのメモリー１１２にリサイクルトナー中の各色トナーの比率に応じた情報としての純粋Ｂｋトナーの比率の情報を積算することにより、画像形成によるトナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーの搬入及び搬出を繰り返しても、トナー貯蔵容器５０内に貯蔵するリサイクルトナーの各色比率を高精度に検知できる。これにより、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給する補給トナーのリサイクルトナーとブラックフレッシュトナーとの混合比率を高精度に制御でき、黒色画像の色味安定性、ひいてはフルカラー画像の色味安定性を向上することができる。
【０１１２】
上述のように、ＣＰＵ１１１は、トナー補給制御手段として機能して、ブラック現像装置１２Ｂｋにトナーを補給する際に、メモリー１１２にその時までに積算されているリサイクルトナー中の純粋Ｂｋトナーの比率を読み出して、リサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率決定する。そして、この決定した該混合比率に従ってリサイクルトナー搬送機５１、フレッシュトナー搬送機１８Ｂｋの動作を制御することによって、その混合比率にてブラック現像装置１２Ｂｋにリサイクルトナーとフレッシュトナーとを供給する。
【０１１３】
本実施例では、トナー比率検知手段、混合比率決定手段、トナー補給制御手段として機能するＣＰＵ１１１、メモリ１１２、リサイクルトナー搬送機５１、ブラックのトナー補給容器１７Ｂｋ、フレッシュトナー搬送機１８Ｂｋなどによりリサイクルトナーの再利用手段を構成する。
【０１１４】
本実施例では、ビデオカウント値に基づいて、トナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーの純粋Ｂｋトナー比率を計算して、補給トナーのリサイクルトナーとフレッシュトナーの混合比率を計算する制御とした。しかし、これに限定されるものではなく、図８のビデオカウント値とトナー量［ｇ］の関係から、ビデオカウント値に対するトナー量［ｇ］を計算することができるので、トナー量［ｇ］に基づいて、上記の純粋Ｂｋトナー比率を計算する制御としても良い。
【０１１５】
又、本実施例では、トナー貯蔵容器５０から補給トナーとして使用されるリサイクルトナーを搬出した後、トナー貯蔵容器５０に回収トナーを搬入する構成とした。しかし、これに限定されるものではなく、画像形成装置によっては、トナー貯蔵容器５０に回収トナーを搬入した後、トナー貯蔵容器５０から補給トナーとして使用されるリサイクルトナーを搬出する構成としても良い。
【０１１６】
（トナー貯蔵容器）
トナー貯蔵容器５０の構成について更に説明すると、本実施例では、一般的に使用される樹脂で構成される枠体であり、リサイクルトナーが全く消費されなくても通常使用で数千枚（数千ページ）程度はリサイクルトナーを貯蔵できる容量を持ち、トナー飛散しないように密閉された容器である。このように、リサイクルトナーを一時的に貯蔵するトナー貯蔵容器５０を設けることで、非黒色画像形成時等のリサイクルトナー低消費時や、逆に高印字率の黒色画像形成時等のリサイクルトナー高消費時においても、リサイクルトナーを、ある程度の容量分貯蔵できる。これにより、リサイクルトナー低消費時のリサイクルトナー過大量搬送によるトナー搬送手段のトナー詰まりや、リサイクルトナー高消費時のリサイクルトナー不足を防止することができる。
【０１１７】
又、トナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナーの各色を均等に混ぜ合わせる攪拌手段を配置すると、トナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナーのＢｋトナーの比率が均一となり、より精度の高いリサイクルトナー再利用制御を行うことができる。つまり、トナー貯蔵容器５０内のトナーを攪拌することによって、トナー貯蔵容器５０内の各色トナー比率を均一にすることができ、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給する補給トナーのリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率を高精度に制御でき、かつブラック現像装置１２Ｂｋにおける色味ムラも低減でき、黒色画像の色味安定性、ひいてはフルカラー画像の色味安定性を向上することができる。
【０１１８】
更に、トナー貯蔵容器５０又はリサイクルトナー搬送機５１に、リサイクルトナー無し検知手段として、トナー貯蔵容器５０内のトナー量に応じて信号を出力するトナー検知センサを配置することができる。そして、ＣＰＵ１１１がトナー検知センサによってトナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナー無しを検知した時、メモリー１１２に積算したリサイクルトナーの純粋Ｂｋトナー比率の積算値をクリアして、再度、積算を開始するようにすることができる。これにより、メモリー１１２に格納されたリサイクルトナー中の純粋Ｂｋトナーの比率の積算値と、実際のリサイクルトナー中の純粋Ｂｋトナー比率との誤差を小さくすることが可能となるので、より適正にリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率を制御することができる。トナー検知センサとしては、光学式センサ（例えば、トナー貯蔵容器５０の少なくとも一部を透光性材料で構成して配置）、ピエゾセンサ（圧電素子）、又は静電容量センサ（例えば、２本のアンテナ間にバイアスを印加してアンテナ間の静電容量を検知）など、利用可能なものを特に制限なく利用することができる。尚、ここで、トナー無しとは、トナー貯蔵容器５０内のトナーが完全に無くなったことのみを意味するものではなく、予め設定した所定量までトナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナーが減少したことをトナー検知センサで検知するようにしてもよい。
【０１１９】
又、トナー貯蔵容器５０からリサイクルトナー搬送機５１にリサイクルトナーを搬送する際、搬送経路にメッシュ等を配置して、リサイクルトナー内の紙粉や異物等を除去する構成とすると、ブラック現像装置１２Ｂｋにおける現像時に、画像欠陥やスジ等の画像不良を防止することができるので、より好適である。
【０１２０】
（トナー廃棄容器）
又、画像によっては、ある程度の容量を持つトナー貯蔵容器５０がリサイクルトナーで満杯になってしまうことが想定される。このため、本実施例においては、トナー貯蔵容器５０が満杯時には、トナー搬送手段としての余剰トナー搬送機４４によって、トナー貯蔵容器５０から、リサイクルトナーをトナー廃棄容器４０に搬送する。このために、トナー貯蔵容器５０に、貯蔵手段満杯検知手段として、トナー貯蔵容器５０内のトナー量に応じて信号を出力するトナー検知センサを配置することができる。トナー検知手段としては、上記リサイクルトナー無し検知手段と同様のものを利用することができる。尚、ここで、トナーの満杯とは、トナー貯蔵容器５０が完全に満たされることのみを意味するものではなく、予め設定した所定量までトナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナーが増加したことをトナー検知センサで検知するようにしてもよい。そして、ＣＰＵ１１１がトナー検知センサによってトナー貯蔵容器５０が満杯であることを検知すると、余剰トナー搬送機４４の動作を制御して、トナー貯蔵容器５０から、リサイクルトナーをトナー廃棄容器４０に搬送する。これにより、非黒色画像形成時等のリサイクルトナー低消費時においても、リサイクルトナー貯蔵手段が満杯となって、トナーが漏れたり、トナー搬送手段のトナー詰まりが発生する等の想定される不具合を防止することができる。
【０１２１】
又、余剰トナー搬送機４４を、トナー貯蔵容器５０の手前の回収トナー搬送機４２に分岐接続してもよい。そして、トナー貯蔵容器５０が満杯であることを検知すると、その分岐接続部の弁を動作させ、回収トナー搬送機４２で搬送される回収トナーを、トナー貯蔵容器５０を介さずに、直接トナー廃棄容器４０に搬送する構成とすることができる。
【０１２２】
更に、本実施例では、トナー廃棄容器４０がトナーで満たされると、画像形成装置がユーザーに警告を発し、操作者が、画像形成装置本体に対して取り外し可能なトナー廃棄容器４０を廃棄して、新しいトナー廃棄容器４０に置き換える構成としている。このために、トナー廃棄容器４０に、廃棄手段満杯検知手段として、トナー廃棄容器４０内のトナー量に応じて信号を出力するトナー検知センサを配置することができる。トナー検知手段としては、上記リサイクルトナー無し検知手段と同様のものを利用することができる。尚、ここで、トナーの満杯とは、トナー廃棄容器４０が完全に満たされることのみを意味するものではなく、予め設定した所定量までトナー廃棄容器４０内のリサイクルトナーが増加したことをトナー検知センサで検知するようにしてもよい。そして、ＣＰＵ１１１がトナー検知センサによってトナー廃棄容器４０が満杯であることを検知すると、その旨を、報知手段として画像形成装置１００が備える操作部の表示部（ＬＣＤパネルなど）１３０に警告表示に表示したり、或いは適当なアラーム等の音声を発するように制御することにより、操作者にトナー廃棄容器４０を交換することを促す。これにより、トナー廃棄容器４０が満杯となって、トナーが漏れる等の想定される不具合を防止することができる。但し、本発明において、係るトナー廃棄容器４０の設置は必須ではない。
【０１２３】
（実験例）
実際に、文書（白黒画像）や写真（フルカラー画像）等の様々な画像形成を行いテストを行った。本実施例の画像形成装置との比較として、トナー貯蔵容器５０を有さず、第１クリーニング装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋに回収されたトナーを、第１の回収トナー搬送機４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂｋ、第２のトナー搬送機４２によりトナー廃棄手段としてのトナー廃棄容器４０に回収し、又、第２クリーニング装置３０に回収されたトナーを、第３の回収トナー搬送機４３、第２の回収トナー搬送機４２によりトナー廃棄容器４０に回収する従来の画像形成装置を用いて同じテストを行った。このトナー廃棄容器４０は、トナーで満たされると、廃棄して、新しい空のトナー廃棄容器４０に置き換えるものである。従来の画像形成装置のその他の構成は、本実施例のものと実質的に同一とした。
【０１２４】
その結果、従来の画像形成装置においては、２万枚（Ａ４サイズ）でトナー廃棄容器４０が満杯となり、廃棄が必要であった。
【０１２５】
一方、本実施例のリサイクルトナー再利用制御を採用した図１に示すカラー画像形成装置においては、２万枚（Ａ４サイズ）でもトナー廃棄容器４０内にはリサイクルトナーが無かった。これにより、実使用においては、トナー廃棄容器４０を交換する必要が無く、廃棄物を発生しない環境対応が実現できることが分かった。
【０１２６】
又、従来の画像形成装置と比較して、本実施例のリサイクルトナー再利用制御を採用した画像形成装置は、ブラックのフレッシュトナーの消費量が約６０％に減少した。又、黒色画像及びカラー画像は、両者とも同等の色味で鮮明な画像を出力でき、低ランニングコストと画像の色味安定性を実現できることが分かった。
【０１２７】
尚、上記では画像形成装置に入力された画像形成を行う画像データから、画像を色分解した各色の濃度データを検知して各色トナーの比率を計算するものとしたが、画像形成装置によっては、画像形成装置が出力する画像データから、露光装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｂｋが露光するレーザー光の発光時間を検知して各色トナーの比率を計算する方法でも良い。より具体的には、各露光装置のレーザー光発光時間を、１枚分（１ページ分）積算して、各トナー色の１枚分の発光時間を算出する。次に、図８で示すグラフの横軸を発光時間に置き換えたものに相当するグラフ（不図示）を別途作成し、上記の１枚分の積算発光時間から、各トナー色のトナー消費量（≒トナー補給量）及び各色トナー比率を計算する。このように、リサイクルトナーの各色トナー比率を、画像形成装置が出力する画像データに基づいて検知することにより、画像形成装置に入力される画像データを出力画像データに変換する際の誤差が若干発生するために、上記のように画像形成装置に入力された画像データに基づいて求める場合と比較すると、若干、精度は低下する。しかし、例えばＡ４紙１ページ分の約１９０万画素（ドット）の各２５６レベルの濃度データを積算処理する電気回路よりも、レーザー光のＯＮ／ＯＦＦ時間を検知する電気回路の方が安価であることから、低コストの画像処理システムに適用できるので、容易に、かつ低コストに検知することができるという利点がある。
【０１２８】
又、上記では各色の１次転写効率はほぼ等しいものとしたが、画像形成装置によっては、各色トナーの１次転写効率が異なる場合には、画像データの各色画像比率に１次転写効率を考慮した任意の計算式によって、第１クリーニング装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋに回収されるトナーの各色トナー比率を補正する構成でも良い。より具体的には、例えば、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ上に現像されたトナーの内、感光ドラムクリーニング装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋに送られる１次転写残トナーのビデオカウント値Ｔ１ＢＹ、Ｔ１ＢＭ、Ｔ１ＢＣ、Ｔ１ＢＢｋは、１次転写効率をＹトナー＝９０％、Ｍトナー＝８５％、Ｃトナー＝９５％、Ｂｋトナー＝９３％とした場合、
１次転写残ＹトナーＴ１ＢＹ＝ＢＹ×０．１
１次転写残ＭトナーＴ１ＢＭ［ｇ］＝ＢＭ×０．１５
１次転写残ＣトナーＴ１ＢＣ［ｇ］＝ＢＣ×０．０５
１次転写残ＢｋトナーＴ１ＢＢｋ［ｇ］＝ＢＢｋ×０．０７
のように計算される。
【０１２９】
又、上記では各色の２次転写効率はほぼ同等としたが、画像形成装置によっては、各色トナーの２次転写効率が異なる場合には、画像データの各色画像比率に２次転写効率を考慮した任意の計算式によって、第２クリーニング装置３０に回収されるトナーの各色トナー比率を補正する構成でも良い。より具体的には、例えば、１次転写効率＝９０％とし、又、中間転写ベルト１９上に１次転写されたトナーの内、中間転写体クリーニング装置３０に送られる２次転写残トナーのビデオカウント値Ｔ２ＢＹ、Ｔ２ＢＭ、Ｔ２ＢＣ、Ｔ２ＢＢｋは、２次転写効率をＹトナー＝８５％、Ｍトナー＝８０％、Ｃトナー＝９０％、Ｂｋトナー＝８７％とした場合、
２次転写残ＹトナーＴ２ＢＹ＝（ＢＹ×０．９）×０．１５
２次転写残ＭトナーＴ２ＢＭ＝（ＢＭ×０．９）×０．２０
２次転写残ＣトナーＴ２ＢＣ＝（ＢＣ×０．９）×０．１０
２次転写残ＢｋトナーＴ２ＢＢｋ＝（ＢＢｋ×０．９）×０．１３
のように計算される。
【０１３０】
そして、画像の色によって、中間転写ベルト１９上に重ね合わされる順序による２次転写効率の振れが大きい場合には、前記順序を考慮した任意の計算式によって、第２クリーニング装置３０に回収されるトナーの各色トナー比率を補正する構成でも良い。より具体的には、トナー重ね合わせ部の画像データから、重ね合わせ部の面積を算出し、それに応じた係数Ｑ（ｎ）を場合によっては乗じることにより、より正確に第２クリーニング装置３０に回収される各色トナー比率を検知できる。前記２次転写効率＝８５％から、大きく２次転写効率が外れる場合、第２クリーニング装置３０に回収される２次転写残トナー量は、
２次転写残ＹトナーＴ２ＢＹ＝（ＢＹ×０．９）×０．１５×Ｑ（１）
２次転写残ＭトナーＴ２ＢＭ＝（ＢＭ×０．９）×０．１５×Ｑ（２）
２次転写残ＣトナーＴ２ＢＣ＝（ＢＣ×０．９）×０．１５×Ｑ（３）
２次転写残ＢｋトナーＴ２ＢＢｋ＝（ＢＢｋ×０．９）×０．１５×Ｑ（４）
のように計算される。
【０１３１】
更に、リサイクルトナーの各色トナー比率を検知する手段は、画像データに基づく検知手段以外にも、画像形成装置によっては、例えば、若干誤差が大きいが、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋに補給する補給トナー量、即ちトナー補給容器１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋとリサイクルトナー搬送機５１とから、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋに補給する補給トナー量を検知して計算することで、リサイクルトナーの各色比率を代用する方法等、他の検知手段を用いても良い。より具体的には、例えば、ビデオカウント方式を用いずに、現像装置内のトナー濃度（通常、トナーとキャリアとの総量に対するトナーの割合）を、トナー濃度検知手段（インダクタンスセンサ、光学センサ等）のみにより直接的にトナー消費量を検知して、補給トナー量を決定することができる。この場合、フレッシュトナー搬送機１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｂｋ、及びリサイクルトナー搬送機５１のスクリューコンベアを回転させるモータ回転数を検知して、補給トナー量を検知する構成とすることができる。リサイクルトナーの各色トナー比率を、各現像装置のトナー補給量に基づいて検知する場合、上述のようにして画像形成装置に入力された画像形成を行う画像データ、或いは画像形成装置が出力する画像データからリサイクルトナー中の各色トナーの比率を計算する場合と比較すると、トナー補給タイミングやトナー補給制御手段によるトナー補給量の誤差の影響を受けるので、若干、精度は低下するが、容易に検知することができるという利点がある。
【０１３２】
画像データからリサイクルトナーの各色トナー比率を検知する方法は、１回（１ページ）の画像形成毎にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋトナー比率を検知できる。一方、前記の補給トナー量からリサイクルトナーの各色トナー比率を検知する方法は、各現像装置においてトナー消費率が小さい場合には、複数回の画像形成に１回の割合でトナー補給が行われるので、平均すると、画像データを用いた方法と同じリサイクルトナーの各色トナー比率と同等となるが、タイムラグが発生するため、リアルタイムにおいては、若干の誤差が発生する。
【０１３３】
リサイクルトナーの各色トナー比率を検知する手段として、画像データや補給トナー量を用いる方法によると、画像形成装置に新たな検知手段を配置する必要が無いので、低コストでリサイクルトナーの各色トナー比率を高精度に検知することができる。
【０１３４】
以上述べたように、本実施例のリサイクルトナー再利用制御によると、リサイクルトナーをブラック現像装置１２Ｂｋにおいて再利用するので、ブラックのフレッシュトナーの消費量が低減でき、又トナー廃棄容器４０を削除、或いはトナー廃棄容器の交換頻度を非常に少なくすることができる。これにより、低ランニングコストと環境対応を実現できる。
【０１３５】
又、画像データからリサイクルトナー中のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色トナーの比率を検知し、純粋Ｂｋトナー比率を計算して、それに応じて、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給する補給トナーのリサイクルトナーとブラックのフレッシュトナーとの混合比率を可変とすることによって、黒色画像の色味を損なわずに、常に鮮明な黒色画像及びカラー画像を得ることができる。
【０１３６】
特に、文書等の黒色画像形成が多い事務系オフィスにおいては本発明の効果が大きい。
【０１３７】
更に、特に、中間転写体、記録材搬送体といった、像形成手段により形成されたトナー像を受容する像搬送体上から回収したトナーをもリサイクルトナーとして再利用するには、黒色用の現像装置に供給するフレッシュトナーとリサイクルトナーの混合比率を一定（特許文献１は、回収トナーの黒色トナーに対する混合比率を６０ｗｔ％以下、特許文献３は、黒色トナーを所定量ずつ供給。）にしたのでは、次のような不都合がある。つまり、例えば黒色単色の画像形成時は、黒色画像の色味を損なうことが無いので、黒色用の現像装置に供給するトナーをリサイクルトナー１００％としても良いところを、それより少ないリサイクルトナー（例えば６０ｗｔ％や所定量）しか再利用できないので、効率的にトナーを再利用できない。そればかりか、黒色のフレッシュトナー消費量低減（低ランニングコスト）とトナー廃棄手段交換頻度低減（環境配慮）とに対する効果が非常に小さくなるという問題があった。
【０１３８】
これに対し、本実施例においては、黒色単色の画像形成時は、黒色画像の色味を損なうことが無いので、黒色用の現像装置に供給するトナーをリサイクルトナー１００％として、リサイクルトナーを効率的に再利用できるので、黒色画像の色味変化を防止して、黒色のフレッシュトナー消費量低減（低ランニングコスト）とトナー廃棄手段交換頻度低減（環境配慮）とに対する効果を最大限に発揮する画像形成装置を提供できる。
【０１３９】
又、前述のように、特許文献２の発明は、１ドラム型の画像形成装置（特に、感光体上に形成した複数色のトナー像を一括して記録材に転写する画像形成装置）において、転写残トナーの廃棄用と再利用用の２種類のクリーニング装置を配置して、書き込みデータの色情報から、色トナーの混合比率に応じて、前記２種類のクリーニング装置のどちらに感光体上の転写残トナーを回収するかを決定する構成を有する。
【０１４０】
これに対して、本実施例においては、従来廃棄していた黒色トナー比率の少ない転写残トナーも再利用できるので、黒色画像の色味変化を防止して、リサイクルトナーを効率的に再利用できる。これにより、黒色のフレッシュトナー消費量低減（低ランニングコスト）とトナー廃棄手段交換頻度低減（環境配慮）とに対する効果を最大限に発揮する画像形成装置を提供できる。
【０１４１】
又、前述のように、特許文献３の発明は、黒色用の現像装置とは別の、リサイクルトナーを回収・利用する再生現像剤用の現像装置を設ける構成を有する。斯かる構成では、再生現像剤用に別個に現像装置を配置する必要があるので、小型化・低コスト化する上で問題がある。
【０１４２】
これに対して、本実施例においては、別個に現像装置を配置する必要が無いので、小型化・低コスト化を実現する画像形成装置を提供できる。
【０１４３】
又、前述のように、特許文献５の発明は、複数の現像装置おいて１次転写残トナーを各現像装置にて再利用し、リサイクルトナー中の各色トナーの比率を検知するトナー比率検知手段が検知した各色トナーの比率にのみ基づいて、各色の現像装置に供給するフレッシュトナーとリサイクルトナーの混合比率を決定する構成を有する。斯かる構成では、黒色画像の色味が損なわれる場合が発生することが判明した。これは、黒色用現像装置内のトナーは、純粋な黒色トナーでは無く、他色が混合したトナーであることが原因であると考えられる。従って、前記混合比率決定の際には、黒色用の現像装置内の黒色トナー比率を考慮する必要がある。
【０１４４】
これに対して、本実施例においては、現像装置内の固有色の純粋トナー比率と画像データから、リサイクルトナーの固有色の純粋トナー比率を計算して、現像装置に供給するフレッシュトナーとリサイクルトナーの混合比率を決定する。更に、本実施例においては、中間転写体上の２次転写残トナーもリサイクルトナーとして再利用する構成により、黒色画像の色味変化を防止して、リサイクルトナーを効率的に再利用できるので、黒色のフレッシュトナー消費量低減（低ランニングコスト）とトナー廃棄手段交換頻度低減（環境配慮）とに対する効果を最大限に発揮する画像形成装置を提供できる。
【０１４５】
又、特許文献５の発明は、現像手段中のトナー混色率を検知する混色率検知手段を別途配置する構成を有する。このように混色率検知手段を別途設けるのは画像形成装置本体の小型化及び低コスト化に対して問題であるため、別途検知手段を設けないで、黒色用の現像装置内の黒色トナー比率を計算する構成がより好適である。
【０１４６】
これに対して、本実施例においては、現像装置のトナー混色率を検知する混色率検知手段を別途配置する必要が無いので、小型化・低コスト化を実現する画像形成装置を提供できる。
【０１４７】
実施例２
次に、本発明に係る画像形成装置の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は実施例１のものと同じであり、リサイクルトナー再利用制御が異なる。従って、実施例１の画像形成装置のものと同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１４８】
実施例１においては、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給するトナー中のリサイクルトナーとブラックフレッシュトナーとの混合比率は、リサイクルトナーの純粋Ｂｋトナー比率から、図２のグラフに示すデータを用いて決定した。上述のように、この方法によって、実用上十分に、リサイクルトナーを効率良く再利用し、形成画像の色味変動を防止することができる。
【０１４９】
本実施例においては、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色のトナーを混合すると、ブラック色となることを利用して、更にリサイクルトナーの再利用効率を向上させるものである。
【０１５０】
ここで、本実施例の画像形成装置は、実施例１と同様に、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給するトナーの８０ｗｔ％以上が純粋なＢｋトナーであれば、残りの２０ｗｔ％が何色でも黒色画像の色味が損なわれない。従って、リサイクルトナーの純粋Ｂｋトナー比率が８０ｗｔ％以上であれば、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給するトナーは、リサイクルトナー１００ｗｔ％（フレッシュトナー０ｗｔ％）として補給しても、黒色画像の色味が損なわれない。
【０１５１】
又、本実施例の画像形成装置は、Ｙ、Ｍ、Ｃトナーを同量混合するとブラック色となるトナーである。従って、Ｂｋトナーと見なし得る他の色のトナーの組み合わせにおける各トナー比率の所定量部分として、リサイクルトナーのＹ、Ｍ、Ｃトナー比率の同量部分は、リサイクルトナーのＢｋトナー比率に合算して計算できる。
【０１５２】
つまり、例えば、リサイクルトナー中にＢｋトナーが無くても、リサイクルトナーのＹ、Ｍ、Ｃトナー比率が同量であれば、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給するトナーは、リサイクルトナー１００ｗｔ％（フレッシュトナー０ｗｔ％）として補給しても、黒色画像の色味が損なわれない。
【０１５３】
従って、本実施例の画像形成装置は、ブラック現像装置１２Ｂｋ内に補給するトナーの８０ｗｔ％以上が擬似Ｂｋトナー（＝純粋Ｂｋトナー＋Ｙ、Ｍ、Ｃトナー同量部分）であれば、残りの２０ｗｔ％が何色でも黒色画像の色味が損なわれない。
【０１５４】
（リサイクルトナー再利用制御）
以下、本実施例におけるリサイクルトナー再利用制御について説明する。
【０１５５】
尚、本実施例では、トナー貯蔵容器５０に回収されるリサイクルトナー中の各色トナーの比率は、実施例１と同様に、画像形成を行う画像データの各色濃度データから各色（本実施例では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４色）画像の比率を検知することによって計算する。
【０１５６】
本実施例におけるリサイクルトナー再利用制御方法の詳細を以下に示す。本発明に従うリサイクルトナー再利用方法は、下記の各項（１）〜（５）のいずれか又はその組み合わせに従うことによって達成される。好ましくは全ての項目に従うことによって最良の結果が得られる。
【０１５７】
（１）初期設定：
初期設定は、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給するトナーのリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率を、リサイクルトナー１００％（フレッシュトナー０％）とする。リサイクルトナーのみでの不足分は、フレッシュトナーを補給する。
【０１５８】
（２）リサイクルトナー中の各色トナーの比率：
画像データの各色画像比率から、実施例１と同様にしてトナー貯蔵容器５０に回収されるリサイクルトナー中のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色トナーの比率を検知する。
【０１５９】
（３）リサイクルトナー中のトータルＢｋトナー比率：
上記項目（２）に従って検知したＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色トナーの比率から、下記計算式４により、リサイクルトナー中のトータルＢｋトナー比率を計算する。
【０１６０】
（検知したＢｋトナー比率×０．８）＋（検知したＹ、Ｍ、Ｃトナー比率の同量部分）
＝トータルＢｋトナー比率［ｗｔ％］        ・・・（式４）
【０１６１】
ここで、上記項目（２）に従って検知したリサイクルトナー中のＢｋトナーの比率は、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給した複数色が混在したリサイクルトナーを含んでいる。従って、本実施例で採用した図４のグラフに示すデータから、ブラック現像装置１２Ｂｋ内のトナーの最大２０ｗｔ％が、Ｂｋトナーと見なすＹ、Ｍ、Ｃの各色のトナー同量部分を引いた他色の（Ｂｋ以外の）トナーである。つまり、上記項目（２）に従って検知したトナー比率の少なくとも８０ｗｔ％がＢｋトナーと見なすＹ、Ｍ、Ｃの各色のトナー同量部分を含む擬似Ｂｋトナーである。
【０１６２】
従って、上記項目（２）に従って検知したＢｋトナーの比率に０．８を掛けて、リサイクルトナーの擬似Ｂｋトナー比率を計算する。更に、上記項目（２）に従って検知したＹ、Ｍ、Ｃの各色トナーの比率の同量部分の比率は、Ｂｋトナーと見なすことができるので、擬似Ｂｋトナーに合算し、その合算値をトータルＢｋトナー比率として、図４のグラフから補給トナーのリサイクルトナー比率を決定する。これにより、リサイクルトナーをより効率良く、再利用することができる。
【０１６３】
（４）補給トナー中のリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率：
上記項目（３）に従って計算したリサイクルトナー中のトータルＢｋトナー比率に応じて、図４のグラフに示すデータから、ブラック現像装置１２Ｂｋに補給する補給トナー中のリサイクルトナー比率を決定する。補給トナーの残りは、フレッシュトナーとする。
【０１６４】
つまり、下記計算式５、６によって、補給トナーのリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率を算出する。
【０１６５】
補給トナー中のリサイクルトナー比率［ｗｔ％］
＝トータルＢｋトナー比率［ｗｔ％］＋２０［ｗｔ％］
（ただし、最大１００［ｗｔ％］）      ・・・（式５）
補給トナー中のフレッシュトナー比率［ｗｔ％］
＝１００［ｗｔ％］−補給トナー中のリサイクルトナー比率［ｗｔ％］
（ただし最小０［ｗｔ％］）            ・・・（式６）
【０１６６】
（５）ブラック現像装置へのトナー補給：
ブラック現像装置１２Ｂｋで消費されたトナーと同量のトナーを補給する際、上記項目（４）に従って決定したリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率で、フレッシュトナー搬送機１８Ｂｋ及びリサイクルトナー搬送機５１を動作させて、ブラック現像装置１２Ｂｋにトナーを補給する。リサイクルトナー搬送機５１と、フレッシュトナー搬送機１８Ｂｋとによって補給トナー中のリサイクルトナーとフレッシュトナーとを供給する具体的動作は実施例１と同様である。
【０１６７】
（制御態様）
本実施例におけるリサイクルトナー再利用制御の制御態様は実施例１と概略同様である。本実施例では、特に、検知したリサイクルトナー中の各色トナーの比率に応じた情報として、トナー貯蔵容器５０に一時的に貯蔵されるリサイクルトナー中のトータルＢｋトナー比率を、メモリー１１２に積算する。そして、そして、混合比率決定手段としてのＣＰＵ１１１は、このメモリー１１２に積算された該トータルＢｋトナーの比率を、トナー貯蔵容器５０からブラック現像装置１２Ｂｋに補給する時のリサイクルトナーとフレッシュトナーとの混合比率決定に使用する。
【０１６８】
ここで、トータルＢｋトナーの比率は、次のようにしてメモリー１１２に積算する。概略、トナー貯蔵容器５０からリサイクルトナー搬送機５１で搬出されたリサイクルトナーと、新たにトナー貯蔵容器５０に搬入されたリサイクルトナーのトータルＢｋトナー比率を積算して、トナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナーのトータルＢｋトナー比率を常に更新する。より具体的には、図１０のフローチャートを参照して、下記に詳述する。
【０１６９】
先ず、新たにトナー貯蔵容器５０に、回収トナー搬送機４２及び４３から搬入されたリサイクルトナー中のトータルＢｋトナーの計算方法を詳述する。
【０１７０】
画像を各トナー色（本実施例では４色）に色分解し、各トナー色の画像を形成する画像信号から、画像の１画素（１ドット）毎の２５６分割された濃度データ（トナー無し＝０、５０％ハーフトーン＝１２８、ベタ＝２５６、線形）の数値を、１枚分（１ページ分）積算して、各トナー色の１枚分のビデオカウント値ＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＢＫと、１枚分のビデオカウント総和値ＢＡ＝ＢＹ＋ＢＭ＋ＢＣ＋ＢＢＫを算出する（Ｓ２０３）。
【０１７１】
従って、１枚の画像形成動作で、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋにより、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ上に現像されるトナーのビデオカウント値は、ＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＢｋである。
【０１７２】
この時、図８で示すグラフにより、上記の１枚分のビデオカウント値ＢＹ、ＢＭ、ＢＣ、ＢＢｋに対応するトナー量［ｇ］から、１枚分の各トナー色のトナー消費量［ｇ］＝各トナー色のトナー補給量［ｇ］を算出することができる（Ｓ２０４）。
【０１７３】
次に、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ上に現像されたトナーの内、感光ドラムクリーニング装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋに送られる１次転写残トナーのビデオカウント値Ｔ１ＢＹ、Ｔ１ＢＭ、Ｔ１ＢＣ、Ｔ１ＢＢｋは、上述のように１次転写効率＝９０％であることから、
１次転写残ＹトナーＴ１ＢＹ＝ＢＹ×０．１
１次転写残ＭトナーＴ１ＢＭ＝ＢＭ×０．１
１次転写残ＣトナーＴ１ＢＣ＝ＢＣ×０．１
１次転写残ＢｋトナーＴ１ＢＢｋ＝ＢＢｋ×０．１
で計算される（Ｓ２０５）。
【０１７４】
又、中間転写ベルト１９上に１次転写されたトナーの内、中間転写体クリーニング装置３０に送られる２次転写残トナーのビデオカウント値Ｔ２ＢＹ、Ｔ２ＢＭ、Ｔ２ＢＣ、Ｔ２ＢＢｋは、上述のように２次転写効率＝８５％であることから、
２次転写残ＹトナーＴ２ＢＹ［ｇ］＝（ＢＹ×０．９）×０．１５
２次転写残ＭトナーＴ２ＢＭ［ｇ］＝（ＢＭ×０．９）×０．１５
２次転写残ＣトナーＴ２ＢＣ［ｇ］＝（ＢＣ×０．９）×０．１５
２次転写残ＢｋトナーＴ２ＢＢｋ［ｇ］＝（ＢＢｋ×０．９）×０．１５
で計算される（Ｓ２０６）。
【０１７５】
１回の画像形成動作でトナー貯蔵容器５０に搬入されるリサイクルトナーのビデオカウント値ＫＢＹ、ＫＢＭ、ＫＢＣ、ＫＢＢｋは、
搬入ＹトナーＫＢＹ＝Ｔ１ＢＹ＋Ｔ２ＢＹ
搬入ＭトナーＫＢＭ＝Ｔ１ＢＭ＋Ｔ２ＢＭ
搬入ＣトナーＫＢＣ＝Ｔ１ＢＣ＋Ｔ２ＢＣ
搬入ＢｋトナーＫＢＢｋ＝Ｔ１ＢＢｋ＋Ｔ２ＢＢｋ
で計算される（Ｓ２０７）。
【０１７６】
ここで、搬入トナーにおいて、Ｙ、Ｍ、Ｃ各色のトナー同量部分は、Ｂｋトナーと見なせるので、上記搬入トナーＫＢＹ、ＫＢＭ、ＫＢＣのビデオカウント値の最小値ＭｉｎＫＢＹＭＣ部分は、Ｂｋトナーと見なす。よって、この搬入トナー中のＹ、Ｍ、Ｃ各色のトナー同量部分のＢｋトナーとみなすビデオカウント値は、３×ＭｉｎＫＢＹＭＣで計算される。
【０１７７】
１回の画像形成動作でトナー貯蔵容器５０に搬入されるリサイクルトナーのビデオカウント総和値ＢＩＮは、
搬入トナー総和値ＢＩＮ＝ＫＢＹ＋ＫＢＭ＋ＫＢＣ＋ＫＢＢｋ
で計算される。
【０１７８】
又、１回の画像形成動作でトナー貯蔵容器５０に搬入されるリサイクルトナーの搬入擬似Ｂｋトナーのビデオカウント値ＫＳＢＢｋは、ブラック現像装置１２Ｂｋ内のトナーの最大２０％が、Ｂｋトナーと見なすＹ、Ｍ、Ｃの各色のトナー同量部分を引いた他色の（Ｂｋ以外の）トナーであることから、
搬入Ｂｋトナー中の擬似ＢｋトナーＫＳＢＢｋ＝ＫＢＢｋ×０．８
で計算され、
搬入トータルＢｋトナーのビデオカウント値ＫＴＢＢｋは、
搬入トータルＢｋトナーＫＴＢＢｋ＝ＫＳＢＢｋ＋（３×ＭｉｎＫＢＹＭＣ）
で計算される（Ｓ２０８）。
【０１７９】
よって、１回（１ページ）の画像形成動作でトナー貯蔵容器５０に搬入されるリサイクルトナーの搬入トータルＢｋトナー比率［ｗｔ％］は、
搬入トータルＢｋトナー比率［ｗｔ％］＝（ＫＴＢＢｋ／ＢＩＮ）×１００
で計算される（Ｓ２０８）（ここで、トナー貯蔵容器５０を配置せず、直接、リサイクルトナーをブラック現像装置１２Ｂｋに搬送して、フレッシュトナーと混合して再利用する場合には、前記搬入トータルＢｋトナー比率［ｗｔ％］を使用して、図４により、フレッシュトナーとリサイクルトナーとの混合比率を決定する。）。
【０１８０】
次に、次ページの画像形成動作中に、トナー貯蔵容器５０からリサイクルトナー搬送機５１で搬出されるリサイクルトナーの計算方法を詳述する。
【０１８１】
前ページの画像形成動作において、上記の１枚分のビデオカウント値ＢＢｋから図８により計算されるトナー量［ｇ］は、ブラック現像装置１２Ｂｋで消費されたＢｋトナー量［ｇ］である。このトナー量［ｇ］と同量が次ページの画像形成動作中に補給トナー（リサイクルトナー＋フレッシュトナー）として補給される。
【０１８２】
前ページの画像形成動作で発生するリサイクルトナーがトナー貯蔵容器５０に搬入される前のトナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナーにおけるトータルＢｋトナー比率（ｎ−１）ＴＢｋ［ｗｔ％］、トータルＢｋトナーのビデオカウント値（ｎ−１）ＴＢＢｋ、及びトナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーのビデオカウント総和値（ｎ−１）ＲＢＡを、メモリー１１２から読み込む（Ｓ２０９）。
【０１８３】
図４のグラフより、次ページの画像形成動作時に補給する補給トナー中のリサイクルトナー比率（ｎ−１）Ｒ［ｗｔ％］は、
補給トナー中のリサイクルトナー比率（ｎ−１）Ｒ［ｗｔ％］
＝（ｎ−１）ＴＢｋ［ｗｔ％］＋２０［ｗｔ％］
（ただし、上現１００ｗｔ％）
で算出される。従って、搬出されるリサイクルトナーのビデオカウント値ＢＯＵＴは、
搬出リサイクルトナーＢＯＵＴ＝ＢＢｋ×（ｎ−１）Ｒ／１００
で計算される（Ｓ２１０）。
【０１８４】
又、補給トナー中のフレッシュトナーのビデオカウント値ＦＢＢｋは、
補給トナー中のフレッシュトナーのビデオカウント値ＦＢＢｋ＝ＢＢk−ＢＯＵＴ
で計算される。
【０１８５】
ここで、補給トナー中のリサイクルトナー量［ｇ］及びフレッシュトナー量［ｇ］は、図８のグラフより、ビデオカウント値ＢＯＵＴ及びＦＢＢｋに対応するトナー量［ｇ］で求められる。
【０１８６】
更に、次ページの画像形成動作中に、トナー貯蔵容器５０からリサイクルトナー搬送機５１でビデオカウント値ＢＯＵＴに対応するリサイクルトナー量を搬出した後（Ｓ２１１、Ｓ２０２）、前ページの搬入トナー総和値ＢＩＮが回収トナー搬送機４２及び４３からトナー貯蔵容器５０に搬入された後（Ｓ２１２）のトナー貯蔵容器５０のトータルＢｋトナー比率（ｎ）ＴＢｋ［ｗｔ％］の計算方法を詳述する。
【０１８７】
ＢＯＵＴに対応するリサイクルトナーを搬出し、ＢＩＮに対応するリサイクルトナーを搬入した後のトナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーにおけるトータルＢｋトナー比率（ｎ）ＴＢｋ［ｗｔ％］、トータルＢｋトナーのビデオカウント値（ｎ）ＴＢＢｋ、及びトナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーのビデオカウント総和値（ｎ）ＲＢＡは、次のように計算される。先ず、トナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーのビデオカウント総和値（ｎ）ＲＢＡは、
リサイクルトナー総和値（ｎ）ＲＢＡ＝（ｎ−１）ＲＢＡ−ＢＯＵＴ＋ＢＩＮ
で計算される。
【０１８８】
そして、トータルＢｋトナーのビデオカウント値（ｎ）ＴＢＢｋは、
トータルＢｋトナー（ｎ）ＴＢＢｋ
＝（（（ｎ−１）ＲＢＡ−ＢＯＵＴ）×（ｎ−１）ＴＢｋ［ｗｔ％］／１００）
＋ＫＴＢＢｋ
で計算される。
【０１８９】
従って、トナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーのトータルＢｋトナー比率（ｎ）ＴＢｋ［ｗｔ％］は、
トータルＢｋトナー比率（ｎ）ＴＢｋ［ｗｔ％］＝（（ｎ）ＴＢＢｋ／（ｎ）ＲＢＡ）×１００
で計算される。
【０１９０】
そして、トナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーにおけるトータルＢｋトナー比率（ｎ）ＴＢｋ［ｗｔ％］、トータルＢｋトナーのビデオカウント値（ｎ）ＴＢＢｋ、及びトナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーのビデオカウント総和値（ｎ）ＲＢＡを、メモリー１１２に更新して記憶させる（Ｓ２１３）。
【０１９１】
このトナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーのトータルＢｋトナー比率（ｎ）ＴＢｋ［ｗｔ％］は、更に次ページの画像形成動作で消費されたＢｋトナーと同量を、次次ページの画像形成時にブラック現像装置１２Ｂｋに補給トナーを補給する際の補給トナーのリサイクルトナー比率計算に用いられる。
【０１９２】
以上述べたような計算を１枚毎（１ページ毎）に繰り返すことによって（Ｓ２１４、Ｓ２１５、Ｓ２０１）、トナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナーのトータルＢｋトナー比率を常に更新する。
【０１９３】
又、本構成においては、リサイクル搬送機５１、回収トナー搬送機４１（４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂｋ）、４２及び４３の搬送経路は、画像形成装置の構成が許す限り短くすると、トナー貯蔵容器５０内のリサイクルトナーのトータルＢｋトナー比率計算結果からの誤差を小さくできるので、より好適である。
【０１９４】
本実施例では、ビデオカウント値に基づいて、トナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーのトータルＢｋトナー比率を計算して、補給トナーのリサイクルトナーとフレッシュトナーの混合比率を計算する制御とした。しかし、これに限定されるものではなく、図８のビデオカウント値とトナー量［ｇ］の関係から、ビデオカウント値に対するトナー量［ｇ］を計算することができるので、トナー量［ｇ］に基づいて、前記トータルＢｋトナー比率を計算する制御としても良い。
【０１９５】
又、本実施例では、トナー貯蔵容器５０から補給トナーとして使用されるリサイクルトナーを搬出した後、トナー貯蔵容器５０に回収トナーを搬入する構成とした。しかし、これに限定されるものではなく、画像形成装置によっては、トナー貯蔵容器５０に回収トナーを搬入した後、トナー貯蔵容器５０から補給トナーとして使用されるリサイクルトナーを搬出する構成としても良い。
【０１９６】
（実験例）
実際に、文書（白黒画像）や写真（フルカラー画像）等の様々な画像形成を行いテストを行った。実施例１にて比較として使用したものと同じ従来の画像形成装置を比較として用い、同じテストを行った。
【０１９７】
その結果、従来の画像形成装置においては、２万枚（Ａ４サイズ）でトナー廃棄容器４０が満杯となり、廃棄が必要であった。
【０１９８】
一方、本実施例のリサイクルトナー再利用制御を採用した図１で示すカラー画像形成装置においては、２万枚（Ａ４サイズ）でもトナー廃棄容器４０内にはリサイクルトナーが無かった。これにより、実使用においては、トナー廃棄容器４０を交換する必要が無く、廃棄物を発生しない環境対応が実現できることが分かった。
【０１９９】
又、従来の画像形成装置と比較して、本実施例のリサイクルトナー再利用制御を採用した画像形成装置は、ブラックのフレッシュトナーの消費量が約４０％に減少した。又、黒色画像及びカラー画像は、両者とも同等の色味で鮮明な画像を出力でき、低ランニングコストと画像の色味安定性を実現できることが分かった。
【０２００】
本実施例は、実施例１と比較すると、Ｙ、Ｍ、Ｃ各トナーの同量部分も擬似Ｂｋトナーと見なすことができるので、特にカラー画像形成時において、リサイクルトナーの再利用率が向上し、フレッシュトナーの消費量低減効果が大きくなる利点を持つ。
【０２０１】
尚、本実施例においては、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色トナーを同量混合するとブラック色となるトナーを採用した。しかし、これに限定されるものではなく、トナーの顔料等の組成によっては、Ｙ、Ｍ、Ｃトナーを同量ではなく、所定の比率で混合するとブラック色となるトナーがある。このようなトナーを採用した場合には、トータルＢｋトナー比率の計算式において、前記所定の比率に応じて補正を行うと良い。より具体的には、例えば、Ｂｋトナーと見なし得る他の色のトナーの組み合わせにおける各トナー比率の所定量部分として、Ｙ、Ｍ、Ｃトナーを、「Ｙ：Ｍ：Ｃ＝１：１．０５：１．１」の比率で混合するとブラック色となるトナーを採用した場合には、上記の比率となる部分をＢｋトナーと見なして、トータルＢｋトナー比率を計算する。
【０２０２】
よって、前述したＹ、Ｍ、Ｃ各色のトナー同量部分の計算において、Ｙ、Ｍ、Ｃトナーを、「Ｙ：Ｍ：Ｃ＝１：１．０５：１．１」の比率で混合するように変更する。
【０２０３】
具体的には、上記比率の場合、ＢｋトナーとみなすＹ、Ｍ、Ｃトナーのビデオカウント値を、擬似ブラックＹトナー部ＭＢＹ＝（１／１．１）×ＭｉｎＫＢＹＭＣ、擬似ブラックＭトナー部ＭＢＭ＝（１．０５／１．１）×ＭｉｎＫＢＹＭＣ、擬似ブラックＣトナー部ＭＢＣ＝ＭｉｎＫＢＹＭＣとし、
搬入トータルＢｋトナーのビデオカウント値ＫＴＢＢｋは、
搬入トータルＢｋトナーＫＴＢＢｋ＝ＫＳＢＢｋ＋（ＭＢＹ＋ＭＢＭ＋ＭＢＣ）
で計算する。
【０２０４】
よって、１回（１ページ）の画像形成動作でトナー貯蔵容器５０に搬入されるリサイクルトナーの搬入トータルＢｋトナー比率［ｗｔ％］は、
搬入トータルＢｋトナー比率［ｗｔ％］＝（ＫＴＢＢｋ／ＢＩＮ）×１００
で計算される。
【０２０５】
以上述べたように、本実施例のリサイクルトナー再利用制御によると、実施例１と同様の作用効果を奏し得ると共に、更に、リサイクルトナーの再利用効率を更に向上させることができる。
【０２０６】
実施例３
次に、本発明に係る画像形成装置の他の実施例について説明する。
【０２０７】
図５は、本実施例の画像形成装置２００の概略構成を示す。本実施例では、画像形成装置２００は、タンデム型の中間転写方式であり感光ドラムクリーナーレス方式を採用する。尚、図５に示す画像形成装置２００において、図１に示す実施例１の画像形成装置１００と同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０２０８】
本実施例の画像形成装置２００は、感光ドラム上の１次転写残トナーを、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋにて、次の現像動作中に現像装置内に回収して、再利用する現像同時クリーニング方式の感光ドラムクリーナーレスを採用している。
【０２０９】
このクリーナーレスシステムは、重合法によって生成された球形の重合トナーを用いることによって、特に、良好に作用する。重合トナーは、従来の粉砕トナーと比較して、感光ドラムに対するトナーの鏡映力及びファンデルワールス力、すなわち付着力が小さくなる。従って、転写時における１次転写残トナーが少なく、かつ、現像時の感光ドラムからのトナー回収効果が大きくなり、現像同時クリーニングが可能となり、感光ドラムクリーナーレスを実現できる。
【０２１０】
つまり、本実施例の画像形成装置２００は、感光ドラムクリーナーレスのため、実施例１の画像形成装置１００（図１）の感光ドラムクリーニング装置（第１クリーニング装置）１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋが省かれている。
【０２１１】
一方、中間転写体クリーニング装置３０に回収されたトナーは、実施例１の画像形成装置１００（図１）と同様に、トナー搬送手段としてのトナー搬送機４３により、トナー貯蔵容器５０にリサイクルトナーとして回収される。
【０２１２】
トナー貯蔵容器５０に回収された複数色が混在したリサイクルトナーは、トナー搬送手段としてのリサイクルトナー搬送機５１により、ブラックの現像装置１２Ｂｋに搬送されて、トナー補給容器１７Ｂｋから補給されるブラックフレッシュトナーと混合して、再利用される。
【０２１３】
本実施例においても、感光ドラムクリーニング装置が削除されたのみで、リサイクルトナー再利用制御は、実施例１又は実施例２と同様の制御を適用することで、実施例１、２と同様の作用効果を奏し得る。
【０２１４】
又、本実施例は、特に、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋからの１次転写残トナーによるリサイクルトナーが無く、リサイクルトナーは、中間転写体クリーニング装置３０に回収される２次転写残トナーのみである。これにより、トナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーが満杯になってしまう確率が減少し、実使用においては、トナー廃棄容器４０を交換する確率が非常に小さく、廃棄物を出すことがほとんど無い利点を持つ。
【０２１５】
更に、本実施例は、フレッシュトナー消費量を減少させるだけでなく、図１に示す実施例１の画像形成装置と比較して、１次転写残トナーを各現像装置にて回収して再利用するので、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色のトナー消費量も減少させることができ、より低ランニングコストの画像形成装置を提供することができる。
【０２１６】
ここで、特許文献４の発明は、逆転写トナーにより現像装置に他色のトナーが混入した場合、トナーを消費（吐き出す）して下流の現像装置に吸収させる構成を有する。斯かる構成において、本実施例を適用すると、各現像装置における逆転写トナーによる色味変化を効率的に防止することができる。例えば、各現像装置が吐き出したトナーを、下流の現像装置が吸収するのでは無く、各現像装置が吐き出したトナーのビデオカウント値を検知し、中間転写体クリーニング装置３０が一括して吸収して、ブラックの現像装置１２Ｂｋにリサイクルトナーとして再利用するように本実施例を適用する。これによって、特許文献４の発明における、下流現像装置の混色率が限度を超える度に、更に下流側現像装置に吐き出し及び吸収させる構成と比較して、吐き出し量を下流側現像装置の吸収量限度よりも大きく設定することができる。その結果、各現像装置における逆転写トナーによる色味変化をより効率的に防止でき、同時に、中間転写体上の２次転写残トナーも再利用することができる利点がある。
【０２１７】
実施例４
次に、本発明に係る画像形成装置の他の実施例について説明する。
【０２１８】
図６は、本実施例の画像形成装置３００の概略構成を示す。本実施例では、画像形成装置３０は、タンデム型の直接転写方式を採用する。尚、図６に示す画像形成装置３００において、図１に示す実施例１の画像形成装置１００と同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０２１９】
本実施例の画像形成装置は、記録材Ｐがレジストローラ２４により所定のタイミングで、破線Ｈ経路を搬送され、記録材搬送体としての記録材搬送ベルト６１に静電吸着される。記録材搬送ベルト６１に吸着された記録材Ｐが感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋと転写ローラ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂｋとの転写ニップ部に搬送される。これにより、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ上の画像が、所定のバイアスが印加された転写ローラ６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｂｋによって、記録材Ｐ上に直接、トナーが多重転写される。記録材搬送ベルト６１は、駆動ローラ２０と支持ローラ２１とに掛け回されており、駆動ローラ２０が図中矢印Ｂ方向に回転することによって、図中矢印Ｃ方向に周回移動する。記録材搬送ベルト６１は、感光ドラム、帯電ローラ、露光装置、現像装置、１次転写ローラ等を備えて感光ドラム上に被転写体に転写すべきトナー像を形成する像形成手段から受容した、即ち、その上に担持する記録材Ｐ上に転写されたトナー像を搬送する像搬送体を構成する。
【０２２０】
そして、トナーを担持した記録材Ｐは、記録材搬送ベルト６１から分離され、破線Ｉ経路を搬送されて、定着装置２６に搬送される。定着装置２６によって、記録材Ｐ上のトナー像が加圧・加熱されて、記録材Ｐ上にトナー像が定着される。
【０２２１】
本実施例において、感光ドラムクリーニング装置（第１クリーニング装置）１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂｋに回収されたトナーは、トナー搬送手段としての第１の回収トナー搬送機４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｂｋにより搬送され、更に第２の回収トナー搬送機４２により、トナー貯蔵容器５０にリサイクルトナーとして回収される。
【０２２２】
又、記録材搬送体クリーニング装置（第２クリーニング装置）３１に回収されたトナーは、トナー搬送手段としての第３の回収トナー搬送機６２により、トナー貯蔵容器５０にリサイクルトナーとして回収される。
【０２２３】
トナー貯蔵容器５０に回収された複数色が混在したリサイクルトナーは、リサイクルトナー搬送機５１により、ブラックの現像装置１２Ｂｋに搬送されて、トナー補給容器１７Ｂｋから補給されるブラックのフレッシュトナーと混合して、再利用される。
本実施例においても、リサイクルトナー再利用制御は、実施例１又は実施例２と同様の制御を適用することで、実施例１、２と同様の作用効果を奏し得る。
【０２２４】
又、本実施例では、特に、第２クリーニング装置３１に回収されるリサイクルトナーは、記録材搬送ベルト６１において、記録材搬送ベルト６１に吸着された記録材Ｐ以外の部分で、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋから転写されたカブリトナー（感光ドラム上の画像部以外に付着した微少量のトナー）のみなので、非常に少量である。従って、トナー貯蔵容器５０のリサイクルトナーが満杯になってしまう確率が減少し、実使用においては、トナー廃棄容器４０を交換する確率が非常に小さく、廃棄物を出すことがほとんど無い利点を持つ。
【０２２５】
実施例５
次に、本発明に係る画像形成装置の更に他の実施例について説明する。
【０２２６】
図７は、本発明の実施例５を説明する１ドラム型中間転写方式のカラー画像形成装置の一例である。尚、図７に示す画像形成装置２００において、図１に示す実施例１の画像形成装置１００と同一若しくは相当する構成、機能を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０２２７】
本実施例の画像形成装置は、感光ドラム１１上に形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各単色のトナー像を順次に、中間転写体としての中間転写ドラム７０上に１次転写して重ね合わせ、中間転写ドラム７０上の４色の多重転写トナー像を、一括して記録材Ｐ上に２次転写するものである。
【０２２８】
感光ドラム１１は、矢印Ｅ方向へ回転駆動される。帯電ローラ１５は、感光ドラム１１表面を一様均一に帯電する。即ち、帯電ローラ１５は、所定のバイアスを印加され、感光ドラム１１と従動回転して、感光ドラム１１表面を所定の電位に帯電させる。帯電された感光ドラム１１は、露光装置１６の露光光（レーザー光等）による露光が行われて、入力原稿の色分解画像と対応した静電潜像が形成される。
【０２２９】
感光ドラム１１に形成した静電潜像は、所定の回転軸を中心に回転可能な回転体１２ａに装着されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色用の現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃと、この回転体１２ａとは別に画像形成装置本体に配置されたブラック現像装置１２Ｂｋとによって、所望の色に現像される。回転体１２ａは所定のタイミングで回転することによって、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色用の現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃを感光ドラム１１との対向位置に配置させ現像工程に供するようになっている。
【０２３０】
例えば、４色フルカラー画像の形成時には、先ず、イエロー現像装置１２Ｙは、帯電したトナーを用いて、反転現像を行い、静電潜像に対応したトナー像を感光ドラム１１表面に形成する。感光ドラム１１上のトナー像は、感光ドラム１１とほぼ同速度で矢印Ｆ方向に回転して、所定のバイアスが印加された中間転写体としての中間転写ドラム７０上に、Ｙトナー画像が１次転写される。
【０２３１】
１次転写後の感光ドラム１１上の１次転写残トナーは、ブレード又はブラシ等が配置された感光ドラムクリーニング装置（第１クリーニング装置）１４により回収され、１次転写残トナーが除去された感光ドラム１１は、再び帯電ローラ１５により一様均一に帯電されて、次の画像形成に備える。
【０２３２】
次に、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃが矢印Ｇ方向に回転して、前記と同様に、マゼンタ現像装置１２Ｍによって、感光ドラム１１表面にトナー像を形成し、中間転写ドラム７０上に、Ｍトナー画像が１次転写される。更に、現像装置が矢印Ｇ方向に回転して、前記と同様に、シアン現像装置１２Ｃによって、感光ドラム１１表面にトナー像を形成し、中間転写ドラム７０上に、Ｃトナー画像が１次転写される。そして、前記と同様にブラック現像装置１２Ｂｋによって、感光ドラム１１表面にトナー像を形成し、中間転写ドラム７０上に、Ｂｋトナー画像が１次転写される。
【０２３３】
本実施例において、ブラック現像装置１２Ｂｋは、文書等の黒色画像がより多く画像形成されることから、大容量化を可能とする等のために、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃのように回転体１２ａに装着され、回転して現像部位が感光ドラム１１に対向することで現像を行う構成とは別に配置してある。画像形成装置の構成によっては、ブラック現像装置１２Ｂｋも含めて全色を回転体１２ａに装着する構成としても良いし、逆に感光ドラム１１を大きくすることが可能であれば、全ての色用の現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂｋを、感光ドラム１１の周りに別々に配置する構成でも良い。
【０２３４】
以上の動作を行い、感光ドラム１１上に形成されたトナー像が、中間転写ドラム７０上に順次多重転写される。
【０２３５】
４色のフルカラー画像形成の場合は、中間転写ドラム７０が４回転することで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの順（色順は画像形成装置により任意）で、中間転写ドラム７０上に、トナーが１次転写される。２〜３色モードの場合は、中間転写ドラム７０が２〜３回転して、１次転写が終了する。
【０２３６】
一方、カセット２５内から取り出された記録材Ｐがレジストローラ対２４によって、所定のタイミングで供給され、２次転写部Ｔ２に搬送される。そして、所定のバイアスが印加された２次転写ローラ２３により、中間転写ドラム７０上から記録材Ｐ上に２次転写される。トナー像が２次転写された記録材Ｐは、破線Ｄで示す搬送経路を搬送されて、定着装置２６に搬送され、定着装置２６によって、記録材Ｐ上のトナー像が加圧・加熱されて、記録材Ｐ上にトナー像が定着される。
【０２３７】
単色プリント（単色画像形成）の場合は、１次転写を行った後、トナー像は、中間転写ドラム７０上を、２次転写ローラ２３まで搬送され、中間転写ドラム７０が１回転する前に、２次転写を受けて、記録材Ｐ上に２次転写される。
【０２３８】
従って、４色のフルカラー画像形成と比較すると、単色画像形成は、生産性が約４倍となる。
【０２３９】
トナー像の２次転写後の中間転写ドラム７０上の２次転写残トナーは、ブレード又はブラシ等が配置された中間転写体クリーニング装置（第２クリーニング装置）３２により回収され、２次転写残トナーが除去された中間転写ドラム７０は、再び、次の画像形成の１次転写に備える。
【０２４０】
カラー画像形成時に、１次転写中の中間転写ドラム７０上のトナー画像を乱さないために、第２クリーニング装置３２のブレード又はブラシは可動とされており、１次転写中においては、中間転写ドラム７０に対し非接触となるように退避し、一方中間転写ドラム７０の２次転写残トナークリーニング時においては、中間転写ドラム７０と接触するようになっている。
【０２４１】
又、カラー画像形成時に、１次転写中の中間転写ドラム７０上のトナー画像を乱さないために、２次転写ローラ２３は可動とされており、１次転写中においては中間転写ドラム７０から非接触となるように退避し、２次転写中においては、中間転写ドラム７０と接触するようになっている。
【０２４２】
第１クリーニング装置１４に回収されたトナーは、トナー搬送手段としての第１の回収トナー搬送機４１により搬送され、トナー貯蔵容器５０にリサイクルトナーとして回収される。
【０２４３】
又、第２クリーニング装置３２に回収されたトナーは、トナー搬送手段としての第２の回収トナー搬送機４３により搬送され、トナー貯蔵容器５０にリサイクルトナーとして回収される。
【０２４４】
トナー貯蔵容器５０に回収された複数色が混在したリサイクルトナーは、トナー搬送手段としてのリサイクルトナー搬送機５１により、ブラックの現像装置１２Ｂｋに搬送されて、トナー補給容器１７Ｂｋから補給されるブラックフレッシュトナーと混合して、再利用される。
【０２４５】
本実施例においても、リサイクルトナー再利用制御は、実施例１又は実施例２と同様の制御を適用することで、実施例１、２と同様の作用効果を奏し得る。
【０２４６】
本実施例では、特に、１ドラム型のカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と比較して、画像形成装置を小型化・低コスト化できる利点を持つ。
【０２４７】
又、１ドラム型のカラー画像形成装置に本発明を適用する本実施例においては、感光ドラムクリーニング装置１４に、複数色のトナーが混在する構成においても、リサイクルトナーの再利用効率は、実施例１及び２と同様であり、本発明は様々な画像形成装置に適用できる汎用性を持つ利点がある。
【０２４８】
以上、本発明を具体的な実施例に関して説明したが、上記各実施例における諸数値は、特に限定的な記載がない限り実施例の説明を簡略化するための一例であって、前記諸数値は、画像形成装置の構成及び設定等に応じて任意に定めることができることを理解されたい。又、本発明は、上記各実施例で説明した画像形成装置に限定されるものではなく、各実施例を任意に組合せる等、本発明の精神から逸脱することなく、種々の変更が可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０２４９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の模式的断面図である。
【図２】ブラック現像装置に補給する補給トナーのリサイクルトナーとブラックフレッシュトナーとの混合比率を計算する一例を示すグラフである。
【図３】本発明に従うリサイクルトナー再利用制御の一制御態様を示す概略制御ブロック図である。
【図４】ブラック現像装置に補給する補給トナーのリサイクルトナーとブラックフレッシュトナーとの混合比率を計算する一例を示すグラフである。
【図５】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の模式的断面図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の模式的断面図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の更に他の実施例の模式的断面図である。
【図８】ビデオカウント値に対するトナー量を計算する一例を示すグラフである。
【図９】本発明に係る実施例１の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る実施例２の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２５０】
１１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）    感光ドラム（像担持体）
１２（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）    現像装置
１３（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）    １次転写ローラ
１４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）    感光ドラムクリーニング装置、第１クリーニング装置
１７（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）    トナー補給容器（フレッシュトナー補給手段）
２３                        ２次転写ローラ（２次転写手段）
３０                        中間転写体クリーニング装置、第２クリーニング装置
３１                        記録材搬送体クリーニング装置、第２クリーニング装置
３２                        中間転写体クリーニング装置、第２クリーニング装置
４０                        トナー廃棄容器（トナー廃棄手段）
４１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）    回収トナー搬送機（トナー搬送手段）
４２                        回収トナー搬送機（トナー搬送手段）
４３                        回収トナー搬送機（トナー搬送手段）
６２                        回収トナー搬送機（トナー搬送手段）
４４                        余剰トナー搬送機（トナー搬送手段）
５０                        トナー貯蔵容器（リサイクルトナー貯蔵手段）
５１                        リサイクルトナー搬送機（トナー搬送手段）
Ｐ                          記録材
【図１】
2006018050.tif 000003
【図２】
2006018050.tif 000004
【図３】
2006018050.tif 000005
【図４】
2006018050.tif 000006
【図５】
2006018050.tif 000007
【図６】
2006018050.tif 000008
【図７】
2006018050.tif 000009
【図８】
2006018050.tif 000010
【図９】
2006018050.tif 000011
【図１０】
2006018050.tif 000012