(57)【要約】【課題】廃トナー回収容器内のスペースを有効に利用することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】廃トナーを回収する回収容器と、回収容器内の廃トナーを回転することにより拡散する回転部材と、回収容器内の廃トナーにより回転部材にかかるトルクを検出するトルク検出手段と、回転部材の回転方向を切り替える回転方向切り替え手段と、を有し、トルク検出手段により検出されたトルクの値が第１の閾値以上であるときに、回転方向切り替え手段により回転部材の回転方向を切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃トナーを回収する回収容器と、
前記回収容器内の廃トナーを回転することにより拡散する回転部材と、
前記回収容器内の廃トナーにより前記回転部材にかかるトルクを検出するトルク検出手段と、
前記回転部材の回転方向を切り替える回転方向切り替え手段と、を有し、
前記トルク検出手段により検出されたトルクの値が第１の閾値以上であるときに、前記回転方向切り替え手段により前記回転部材の回転方向を切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の閾値は、下限値と上限値を持ち、初期値は下限値であり、前記回転方向切り替え手段により回転方向が切り替わるごとに上限値まで段階的に上昇していくことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の閾値の下限値は、前記第１の閾値の上限値の１／２以下であ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４】
前記回転部材の回転方向が切り替わる時間間隔を計数する時間間隔計数手段を有し、
前記時間間隔計数手段により計数された時間間隔が第２の閾値より小さくなったときに、前記回収容器は、前記廃トナーにより満杯であると判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記時間間隔計数手段により計数された時間間隔が第３の閾値より大きくなったときに、前記回収容器が新しい回収容器に取り替えられた判定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記回転部材の回転方向が切り替わるまでの間に印刷された用紙の枚数を計数する印刷枚数計数手段を有し、
前記印刷枚数計数手段により計数された枚数が第４の閾値より小さくなったときに、前記回収容器は、前記廃トナーにより満杯であると判定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記印刷枚数計数手段により計数された枚数が第５の閾値より大きくなったときに、前記回収容器が新しい回収容器に取り替えられたと判定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記トルク検出手段により検出されたトルクの値が、第６の閾値以下から当該第６の閾値以上に上昇にしたときに、前記回収容器がセットされたと判定することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に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、廃トナーを廃トナー回収容器により回収する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、像担持体上の転写残留トナーをクリーニング装置により像担持体から廃トナーとして回収する。そこで、画像形成装置には、この廃トナーを蓄えるために廃トナー回収容器が必要となる。この廃トナー回収容器は、容量を大きくする事により、交換頻度を低くする（資源の有効活用）事が可能であるが、近年の本体の小型化により、余り大きく容積を取れない。このため、近年は、廃トナー回収容器の交換頻度が高くなる傾向にある。これは、世の中からの要求である長寿命化、省資源化に逆行する結果となっている。そこで、小型な廃トナー回収容器となっても、少しでも長寿命化・省資源化を実現するために、廃トナー回収容器内のスペースの有効活用や部品点数の低減が検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、廃トナー回収容器内に回転部材を設け、廃トナー回収容器内の廃トナーを拡散させる方法が開示されている。また、回転部材の回転を検知により満杯かどうかの判定を行う方法が開示されている。
【０００４】
また、例えば、特許文献２では、廃トナー搬送経路内に、回転部材を設け、廃トナー回収容器内が廃トナーで満杯になったために、廃トナーにより回転部材にかかる負荷を検知して廃トナー回収容器の満杯であることを検知する方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された方法では、回転部材が一方向にしか回転しないため、廃トナーが廃トナー回収容器の片側に偏って堆積してしまうことが考えられる。
【０００６】
また、特許文献２に開示された方法では、片側にだけ偏って堆積してしまった場合も満杯になったと判定してしまう。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、廃トナー回収容器内のスペースを有効に利用することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明における画像形成装置は、廃トナーを回収する回収容器と、前記回収容器内の廃トナーを回転することにより拡散する回転部材と、前記回収容器内の廃トナーにより前記回転部材にかかるトルクを検出するトルク検出手段と、前記回転部材の回転方向を切り替える回転方向切り替え手段と、を有し、前記トルク検出手段により検出されたトルクの値が第１の閾値以上であるときに、前記回転方向切り替え手段により前記回転部材の回転方向を切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、廃トナー回収容器内のスペースを有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の廃トナー回収容器内の収容状態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の廃トナー回収容器内の収容状態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置の回転部材にかかるトルクと回転部材の回転方向の時間変化を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成装置の回転部材の回転方向切り替え時における廃トナー回収容器内の堆積状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像形成装置の回転部材の回転方向切り替え間隔の時間変化を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る画像形成装置の回転部材の回転方向切り替えまでの間に印刷される枚数の時間変化を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る画像形成装置における廃トナー回収容器の新品検知の方法を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態に係る画像形成装置における廃トナー回収容器のセット検知の方法を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態に係る画像形成装置における回転部材を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る画像形成装置における回転部材を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の廃トナー回収容器周辺の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
感光体上の残留トナーや、紙粉等の異物を除去するクリーニング装置を有する画像形成装置では、感光体から除去した廃トナーをクリーニング装置内に設けられてある搬送手段により、本体または画像形成ユニットに対し着脱可能である廃トナー回収容器へ搬送し、蓄えることのできる構成を持つ画像形成装置が多い。
【００１２】
この廃トナー回収容器は、要求に応じて容量を変更する必要があるが、近年の本体の小型化により、余り大きく容積を取れず、交換頻度が高くなる傾向にある。しかしながら、長寿命化、省資源化も要求されており、廃トナー回収容器内のスペースの有効活用、部品数の低減が必要となっている。
【００１３】
次に、発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
本体に設置されたプロセスカートリッジにおいて、クリーニング装置により回収された未転写トナーは、廃トナー搬送機構により搬送され、廃トナー排出口より廃トナー回収容器内に蓄えられる。廃トナー回収容器内に回転部材を設け、回収された廃トナーを容器内で搬送及び拡散する。また、回転部材を逆回転させる機構を設けることで、容器内の偏った堆積を防ぎ、廃トナー回収容器内スペースを有効活用できる。
【００１５】
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の廃トナー回収容器内の収容状態、及び、逆回転させることによる収容状態の変化を示す図である。図１の上図に示すように、回転部材１０１の回転が一方向だけでは、廃トナー回収容器２０の一方に偏った堆積となり、回転部材１０１の搬送方向上流側にスペースを有効に使えない場所ができてしまう。
【００１６】
そこで、本発明では、一定量の堆積を検出した時に、回転部材１０１の回転方向を逆向きにすることにする。このようにすることにより、図１の下図に示すように、回転部材１０１の逆回転により廃トナーの搬送方向が逆向きとなる。そのため、片側に偏って堆積していた廃トナーも逆方向に運ばれるようになり、逆側の有効に利用されていなかったスペースにも廃トナーを充填することが可能となる。これにより廃トナー回収容器２０内の充填量を増やすことができ、スペースの有効活用を図れる。
【００１７】
図１では、一方向に搬送するスクリュ形状の回転部材１０１を示しているが、廃トナーの排出口１０２にあわせて２方向以上に搬送する形状をとった回転部材１０１を使用し、逆回転にすることでも廃トナー回収容器２０の収容効率を向上することができる。また、回転部材１０１の形状は、コイル形状であっても良い。
【００１８】
図１の上図に示すように、回転部材１０１は駆動モータにより一定のトルク値で回転しているが、廃トナーが片側に偏って堆積すると、廃トナーの抵抗により回転部材１０１にかかるトルクが大きくなる。そこで、回転部材１０１にかかるトルクを検出する手段を備えるようにし、検出されたトルクの値がある閾値以上であるときに、廃トナーが片側に偏って堆積していると判断するようにすると良い。そして、廃トナーが片側に偏って堆積していると判断したときに、回転部材１０１の回転を逆回転に切り替える。
【００１９】
例えば、回転部材１０１にかかるトルクがあがると、駆動モータを一定速度で回転させるためには駆動モータのトルク値を上げなくてはならない。そこで、例えば、回転部材１０１にかかるトルクの値を、駆動モータのトルク上昇を電流値で判断するようにすると良い。
【００２０】
回転部材１０１により拡散することにより、廃トナー回収容器２０内の収納物の堆積状態をある程度崩すことはできるが、収容物の収容口の位置、回転部材１０１の回転方向によって、廃トナー回収容器２０内の収容物堆積状態に偏りが生じる。そこで、上記のように、回転部材１０１の回転方向を切り替えることにより廃トナー回収容器２０内の内容物の拡散機構はもちろんのこと、収容物堆積の偏りを更に分散することができようになる。よって、廃トナー回収容器２０内の回収効率の向上を図ることができる。また、トルク値の閾値を制御手段により変更可能とすることで、回転部材１０１のトルク検出により検出した値で効率よく回転方向を切り替えることが可能となり、異常な堆積状態となった場合でも、より効率良く灰トナー回収容器２０内に充填できる構成とできる。
【００２１】
図２の上図に示すように、廃トナーの排出口１０２から偏った排出状態となった場合、廃トナー回収容器２０内で一部分のみ多くなった堆積状態となる場合がある。例えば、モノクロ印刷を行う場合は、ブラックのプロセスカートリッジだけから廃トナーが排出される。図２では、左端の排出口１０２からの廃トナーの排出が他の排出口１０２からの廃トナーからの排出よりかなり多い場合を示している。
【００２２】
このような場合は、回転部材１０１にかかるトルクとしてはそれ程高くはない。しかし、このまま廃トナーの偏りを対処しないと、廃トナーの排出口１０２が塞がってしまい、ＰＣＵ等の排出口まで堆積廃トナーが至り、搬送経路において廃トナーつまり等が発生する場合がある。よって、図２の上図に示すような状況においても、回転部材１０１を逆回転させるために、回転方向切り替えのためのトルク閾値は、小さい値にしておきたい。
【００２３】
しかし、常に小さいトルク閾値としていると、十分な充填量を確保できず、本来の目的であるスペースの有効利用が図れない。そこで、トルク閾値の変更を制御する手段を備えるようにする。そして、初期の閾値を低く設定し、図２の上図に示すような、一部分のみの堆積でも回転部材１０１の回転方向を逆にすることを可能とし、逆回転動作の繰り返すごとに、順次、閾値を上げていくことにする。つまり、廃トナーの充填量にともないトルク閾値をあげていく。
【００２４】
図３の上図は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の回転部材にかかるトルクの時間変化を示す図であり、図３の下図は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の回転部材の回転方向の時間変化を示す図である。図３の上図に示すように、時間が経過し、廃トナーの充填量が増える従いトルクの値が上昇し、トルクが設定している閾値を超えたときに、回転部材１０１の回転方向を切り替わる。図３に示すように、閾値を徐々に高くしていき、上限として設けた閾値まで変化させるようにする。このようにトルク閾値を回転方向切り替えの度に変更することにより、廃トナー回収容器２０内のスペースをより有効に活用できるようになる。
【００２５】
廃トナー回収容器２０が新品である動作開始時において、特に、図２の上図に示すような堆積状態になりやすい。このため、初期はトルク閾値を低めに設定したい。そこで、初期におけるトルク閾値を、上限として設定した閾値の半分以下の値にするようにしても良い。
【００２６】
このように、初期の閾値を低く設定することにより、初期動作からの充填時、使用条件により廃トナー回収容器２０内で異常な堆積状態となるような場合にも、最初の回転方向切り替えの動作を早くすることができ効率よく充填が可能となる。
【００２７】
図４は、本発明の実施形態における画像形成装置の回転部材の回転方向切り替え時における廃トナー回収容器２０内の堆積状態を示す図である。廃トナーの堆積量、充填量により、回転部材１０１にかかるトルクが上昇していくため、検出したトルク値と閾値とを比較することにより、回転方向の切り替え動作が可能である。廃トナーの充填量が多くなると、回転方向を切り替えても検出されるトルク値は高い状態であり、回転方向が切り替わってもすぐに回転方向を切り替えることとなる。
【００２８】
そこで、回転方向の切り替わりの間隔を計数する計数手段を備えるようにし、回転部材１０１の回転方向を切り替える判断基準として、回転方向の切り替わりの間隔にも閾値を設けるようにすると良い。このようにすると、計数手段により計数された間隔と間隔に対する閾値を比較することより、満杯状態かどうかの判断をすることが可能となる。
【００２９】
このように、回転部材１０１の回転方向切り替えの間隔を計数することで、その値に応じて満杯検知も同時に可能となり、廃トナー回収容器２０自体の部品点数を削減できシンプルな構成とできる。
【００３０】
図５は、廃トナーの充填量が増えるに従い、回転方向の切り替わりの間隔が変化することを説明する図である。図５の上図に示すように、時間が経つにつれ、廃トナー回収容器２０内には廃トナーが充填されていくため、逆回転となるまでの時間は、徐々に短い間隔となっていく。そして、廃トナー回収容器２０内の廃トナー収容量が満杯に近づけば、片側の堆積量が多くなったために逆回転としても、もう一方の側にも堆積量が多く、すぐに回転方向が切り替わってしまう。そこで、満杯と判断する切り替わり時間T0を設定しておき、逆回転となるまでの時間tn（画像形成時）が、設定時間Ttより小さく（tn＜Tt）なったときに、廃トナー回収容器２０内の廃トナーが満杯であると判断することにする。
【００３１】
このようにすることにより、回転部材１０１を逆回転とする機構を用いて満杯検知とできる。ここで、計数する時間に関して、画像形成装置の動作時間、像担持体の回転時間等、その測定する時間は限定しない。同様の考え方で、満杯のみだけでなくニア満杯等の検知も可能である。
【００３２】
累積印刷枚数が多くなるにつれ、廃トナー回収容器２０内には廃トナーが蓄えられていく。つまり、廃トナー回収容器２０内には廃トナーが充填されていくため、逆回転となるまでの間隔が短くなっていくのと同様に、累積印刷枚数が多くなるにつれ、逆回転となるまでの印刷枚数は、徐々に少なくなっていく。図６は、累積印刷枚数が多くなるにつれ、逆回転となるまでの印刷枚数は、徐々に少なくなっていくことを説明する図である。廃トナー回収容器２０内の廃トナー収容量が満杯に近づけば、片側の堆積量が多くなったために逆回転としても、もう一方の側にも堆積量が多く、すぐに回転方向が切り替わってしまう。そこで、満杯と判断する切り替わりまでの印刷枚数X0を設定しておき、逆回転となるまでの印刷枚数xnが、設定印刷枚数 Xtより小さく（xn＜Xt）なったときに、廃トナー回収容器２０内の廃トナーが満杯であると判断することにする。
【００３３】
このようにすることにより、回転部材１０１を逆回転とする機構を用いて満杯検知とできる。同様の考え方で、満杯のみだけでなくニア満杯等の検知も可能である。
【００３４】
廃トナー回収容器２０内の回転部材１０１は画像形成装置本体から駆動力をもらうため、セット時に必ず画像形成装置本体に連結させなければならない。回転部材１０１と駆動手段を連結させた場合のトルクを検出することにより、廃トナー回収容器２０が本体にセットされたことを検知とすることができる。つまり、廃トナー回収容器２０の本体へのセット検知を行うことができる。そのため、トルク検出手段は、セット検知を兼用することができ、別機構による本体へのセット検知を設ける必要が無い。このため、部品点数を低減することができる。
【００３５】
本発明では、回転方向を逆回転にするごとに、トルクの閾値を変更しているため、廃トナー回収容器２０の交換による新品検知を行わなければ、廃トナー回収容器２０の交換が行われた後も、トルク閾値がそのまま上がっていってしまい、トルク閾値は一度上限の値になるとそのまま閾値が下がらなくなる。このため、新品検知をし、新品に交換された後は、トルク閾値を一度下げる必要がある。
【００３６】
図７は、トルク検出手段と計数手段による新品検知の方法を説明する図である。満杯検知動作と同様に新品検知のための固定値を設ける。ここで、固定値を、時間の場合T0 とし、印刷枚数の場合X0、とする。図７には、時間による固定値で示す。回転方向の切り替え間隔を計数手段により計数しているため、その計数値が新品検知用の固定値より大きい値となった場合（tn＞T0 、xn＞X0）、新品の廃トナー回収容器２０に交換されたと判断し、制御手段によりトルクの閾値を低く設定するように変更する。つまり、新品の廃トナー回収容器２０に交換されたときは、トルクの閾値を初期値に戻す。ただし、トルクの閾値が上限の値で無い場合（ Nn ＜ Nt ）に、計数手段による計数値が新品検知の固定値より大きい値となっても（時間tn＞T0、枚数xn＞X0）、新品に交換されたと判断しない構成とする。
【００３７】
制御手段によりトルク閾値Nnは徐々に高い設定値と変化し、最終的に上限閾値のNtとなる。計数手段により回転方向の切り替わり間隔を計数する。図中では時間tnをカウントしている。時間tが満杯固定値より短くなった場合（図中tn＜Tt）、廃トナー回収容器２０は満杯と判断し、コピー動作等を行えない状態とする。また、時間tが新品検知固定値より長くなった場合（図中tn+1＞T0）、廃トナー回収容器２０は新品に交換されたと判断し、制御手段によりトルク閾値を小さい値へ変更する。
【００３８】
図８は、トルク検出による廃トナー回収容器２０のセット検知を示す。
（ｉ）廃トナー回収容器２０が未セット状態の場合（図８において、トルクNがN≦N0）
廃トナー回収容器２０が無い状態、または回転部材１０１と本体の駆動手段が正常に連結されていない状態では、駆動手段部にかかるトルクは０に近い値となり、廃トナー回収容器２０のセット不良と判断し、コピー動作を行えないようにする。
（ｉｉ）廃トナー回収容器２０がセット状態の場合（図８において、トルクNがN＞N0）
回転部材１０１と本体の駆動手段が正常に連結されているため、廃トナー回収容器２０が新品でトルクが小さい場合でも未セット状態より大きいトルクとなり（N1＞N0）、廃トナー回収容器２０セット状態と判断して、コピー動作を行えるようにする。
【００３９】
また、廃トナー回収容器２０が空の状態でセットされた時のトルクをN1、回転方向を切り替える時のトルク閾値をNn、（n：2〜t）、トルク閾値の上限の固定値をNtとして、廃トナー回収容器２０が空の状態より低いトルク値としてN0（＜N1）を設けることにより、トルクNが、N≦N0の時は、未セット状態であり、N＞N0の時は、正常セット状態であり、N＞Nnの時、ｎ−１回目の回転部材１０１の回転方向を逆回転に切り替えを行った後の状態であると判断することができる。
【００４０】
回転部材１０１の形状もいろいろと考えられる。例えば、（１）中央部で搬送方向が逆となる形状、（２）端部よりの箇所で搬送方向が逆の形状、（３）２箇所で搬送方向が違う形状（中央部は中央に搬送、端部は各端部に搬送）などが考えられる。これらの形状や、これら以外の形状においても、逆回転とすることにより上記のような効果が得られる。
【００４１】
図９は、回転部材１０１が、（１）中央部で搬送方向が逆となる形状である場合を示す図である。両端に廃トナーを搬送し両端部から堆積していくが、中央部での堆積が両端部に比べ少なくなる。回転部材１０１の回転方向を逆回転とすることにより両端部の堆積を崩し、かつ中央部も均等に堆積できるようになる。
【００４２】
回転部材１０１の両端部に面を設けることで、廃トナー回収容器２０内に堆積した廃トナーの拡散能力が向上する。また、廃トナーが堆積してきた状態での抵抗面が大きくなり全体的にトルクが高い値となるため、廃トナーの充填量に対応したトルク値の差が大きくなる。そのため、トルク検出により回転方向の切り替え動作を行う精度の向上を図ることができる。図１０は、両端部に面が設けられた回転部材１０１を示す図である。端部取り付け形状として、図１０に示すように、丸形状、三角形状等、面の形状は問わない。また、面の大きさ（幅、高さ、厚み）も問わない。図１０では、端部に取り付ける形状であるが、回転部材１０１の搬送方向を変えた形状においては、その形状により面を取り付ける長手方向の位置を対応させる。
【００４３】
図１１は、この本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成図を示す図である。画像形成装置Ａは、カラー画像用の複数色からなるカラートナー像が形成される中間転写ベルト１と、このトナー像用の各色トナーを補給するトナーボトル２とを画像形成装置本体３内に収容して有し、画像形成装置本体３の下部に積載されて収納された転写紙Ｓを、中間転写ベルト１に所定に接しさせてカラートナー像を転写しさらにトナー像を定着させて、上部から排出するようにしている。すなわち、カラー画像形成装置Ａの概略下部から上部に掛けて、１枚の転写紙Ｓをフィードする給紙コロ４と、トナー像転写用の搬送タイミングを確保するレジストローラ５と、中間転写ベルト１に接するように対抗配置され中間転写ベルト１との間に所定圧を確保したニップを形成した２次転写ローラ６と、所定に加熱および加圧する定着ユニット７と、転写紙Ｓを装置外部に排出する排紙ローラ８とが配置されており、転写紙Ｓに対して、これらのコロやローラによって形成した搬送経路を搬送する過程で、順次、前記ニップにより中間転写ベルト１からトナー像を転写し、定着ユニット７により転写紙Ｓ上に転写したトナー像を定着している。
【００４４】
すなわち、カラー画像を形成するための各色を担当してその色のトナー像を形成する４つの画像ステーションとしてプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄが、図中の斜め左上がりに傾斜して配設された中間転写ベルト１の長手方向に沿って配置されている。これらのプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄからなる各画像ステーションには、像担持体として感光体ドラム１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄをそれぞれ有し、これらの各感光体ドラム１０ａ〜１０ｄは、中間転写ベルト１を介して転写ローラ１３、１３に所定圧を確保して接しており、またその回りにはそれぞれ専用の帯電手段１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、現像手段としての現像装置１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、クリーニングユニット１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを有している。また、これらのプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの下方には、それぞれの感光体ドラム１０ａ〜１０ｄをレーザー光によって所定に露光させて静電潜像を書き込む書き込みユニット９が配置されている。１２は、中間転写ベルト１上の残留トナーを収集してクリーニングするクリーニング手段である。
【００４５】
プロセスカートリッジとしては、前記の構成に限ることなく、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、少なくとも１つの手段と、像担持体である電子写真感光体（感光体ドラム）とを有して一体に構成され、この構成を装置本体に対して着脱可能としたものであればよい。
【００４６】
画像形成装置Ａにトナーを供給するトナーボトル２は、装置内の上部で図中の左側から右側に順次、複数個、配置され、画像形成装置Ａに着脱して交換可能に設けられている。これらのトナーボトル２には、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーが充填されている。各トナーボトル２から図示しない搬送経路を介して、各トナーボトル２に対応した各色の現像装置１６ａ〜１６ｄにトナー供給可能に接続され、所定の補給量だけ各色のトナーが補給されている。
【００４７】
したがって、このように構成された画像形成装置Ａでは、転写紙Ｓが給紙コロ４でフィードされその先端がレジストローラ５まで到達すると、この転写紙Ｓの先端が図示しないセンサによって検知される。そして、この検出信号に基づき同期のタイミングを取りながら、レジストローラ５によって転写紙Ｓを２次転写ローラ６と中間転写ベルト１とにより形成したニップに搬送し、中間転写ベルト１から転写紙Ｓに中間転写ベルト１上に形成した画像を２次転写する。
【００４８】
すなわち、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄは、あらかじめ帯電ローラ１５ａ〜１５ｄによって一様に帯電され、次に書き込みユニット９によってレーザー光にて露光走査され、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄ上に静電潜像が作られる。各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置１６ａ〜１６ｄにより現像され、これにより感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの表面にイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナー像が形成される。次に転写ローラ１３に電圧が印加され各感光体ドラム１０上のトナーが、中間転写ベルト１上に順次転写されていく。このとき、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト１の送り方向における上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト１上に形成されたトナー画像は、２次転写ローラ６の位置まで搬送され転写紙Ｓに２次転写される。各色からなるカラートナー像が転写された転写紙Ｓは定着ユニット７に搬送されてそのトナー像が熱定着され、排紙ローラ８で排紙される。
【００４９】
このような画像形成動作に伴って生じた廃トナーは、所定にクリーニングされて収集され、プロセスカートリッジ１１から排出される。すなわち、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄ上の残留トナーは、それぞれのクリーニング手段であるクリーニングユニット１４ａ〜１４ｄによって除去され、収集された廃トナーとなり、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄをクリーニングしている。また転写紙Ｓに転写されずに、中間転写ベルト１上に残された残留トナーは、同様にクリーニング手段１２によって除去され、収集された廃トナーとなり、中間転写ベルト１の表面がクリーニングされる。
【００５０】
図１２に示すように、これらの収集した廃トナーＣは、プロセスカートリッジ１１から廃トナー排出パイプ１８を介して、画像形成装置Ａに設けられた廃トナー回収容器２０に排出される。すなわち、プロセスカートリッジ１１には、プロセスカートリッジ１１から側方に突出された中空状の廃トナー排出パイプ１８が設けられ、この廃トナー排出パイプ１８に対応した位置、つまりプロセスカートリッジ１１のセット位置に応じた画像形成装置Ａ側の位置には、予め所定の内部容量を確保した容器として廃トナー回収容器２０が設けられ、プロセスカートリッジ１１が画像形成装置Ａにセットされると、廃トナー回収容器２０内に、廃トナー排出パイプ１８の先端が差し込まれるようにしている。
【００５１】
また、各クリーニングユニット１４は、その内部に廃トナー搬送スクリュ１７を有しており、この廃トナー搬送スクリュ１７によって、廃トナーが廃トナー排出パイプ１８の先端側に向けて搬送され、この廃トナー排出パイプ１８の先端側に開口された廃トナー排出口１９から廃トナー回収容器２０内に排出される。すなわち、この廃トナー搬送スクリュ１７は、コイルバネなどの螺旋形状の部材とされ、廃トナー排出パイプ１８内部に同軸上にその長手方向に渡って配設されている。また、この廃トナー搬送スクリュ１７は、その一端がクリーニングユニット１４内に収集された廃トナーに接するように配置され、その他端が廃トナー排出口１９に対面して配置され、図示しない駆動機構によって螺旋が廃トナー排出口１９側に進む方向に回転駆動されている。したがって、このように回転駆動される廃トナー搬送スクリュ１７によって、クリーニングユニット１４から廃トナー排出パイプ１８の先端側にまで、廃トナーを運ぶ搬送経路が形成されている。
【００５２】
なお、プロセスカートリッジ１１から廃トナー回収容器２０に直接廃トナーを排出せずに、一旦、画像形成装置本体３内に設けられた廃トナー搬送経路に排出し、この廃トナー搬送経路から廃トナー回収容器２０に廃トナーを搬送する構成にした画像形成装置もある。したがって、この構成では、プロセスカートリッジ１１と廃トナー回収容器２０との間に、廃トナー搬送経路を設けているので、プロセスカートリッジ１１の近傍に廃トナー回収容器２０を設置しなくてもよくなり、装置内における部材配置の自由度を向上できる。他方、各色それぞれのプロセスカートリッジ１１用に廃トナー回収容器２０を設けることなく、１つの廃トナー回収容器２０で兼用した構成とできる。
【００５３】
本発明の実施形態に係る画像形成装置の転写装置は、中間転写方式、直接転写方式のどちらでも良い。また、本発明の実施形態に係る画像形成装置は、モノクロ機、カラー機のどちらでも良い。
【００５４】
また、上記では、廃トナーの回収容器を考えてきたが、廃現像剤など、他のものの回収容器に対しても、同様な構成にするようしても良い。
【００５５】
また、廃トナーの排出口１０２の数は、いくつであっても良い。このため、複数のクリーニング装置からの廃トナーをまとめて搬送する搬送装置を持つ構成でも本発明の効果を発揮できる。また、現像剤自動交換方式による廃現像剤の回収する構成においても本発明の効果を発揮できる。また、転写(中間転写、直接転写ともに)の廃トナーを回収する構成においても同様の機構により、本発明の効果を発揮できる。
【００５６】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。
【００５７】
また、本発明における画像形成装置は、前記第１の閾値は、下限値と上限値を持ち、初期値は下限値であり、前記回転方向切り替え手段により回転方向が切り替わるごとに上限値まで段階的に上昇していくようにしても良い。
【００５８】
また、本発明における画像形成装置は、前記第１の閾値の下限値は、前記第１の閾値の上限値の１／２以下であるようにしても良い。
【００５９】
また、本発明における画像形成装置は、前記回転部材の回転方向が切り替わる時間間隔を計数する時間間隔計数手段を有し、前記時間間隔計数手段により計数された時間間隔が第２の閾値より小さくなったときに、前記回収容器は、前記廃トナーにより満杯であると判定するようにしても良い。
【００６０】
また、本発明における画像形成装置は、前記時間間隔計数手段により計数された時間間隔が第３の閾値より大きくなったときに、前記回収容器が新しい回収容器に取り替えられた判定するようにしても良い。
【００６１】
また、本発明における画像形成装置は、前記回転部材の回転方向が切り替わるまでの間に印刷された用紙の枚数を計数する印刷枚数計数手段を有し、前記印刷枚数計数手段により計数された枚数が第４の閾値より小さくなったときに、前記回収容器は、前記廃トナーにより満杯であると判定するようにしても良い。
【００６２】
また、本発明における画像形成装置は、前記印刷枚数計数手段により計数された枚数が第５の閾値より大きくなったときに、前記回収容器が新しい回収容器に取り替えられたと判定するようにしても良い。
【００６３】
また、本発明における画像形成装置は、前記トルク検出手段により検出されたトルクの値が、第６の閾値以下から当該第６の閾値以上に上昇にしたときに、前記回収容器がセットされたと判定するようにしても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１１    プロセスカートリッジ
２０    廃トナー回収容器
１０１    回転部材
１０２    廃トナー排出口
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特開２００５−２５７８１３号公報
【特許文献２】特許第３１８３７３３号公報
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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