(57)【要約】【課題】装置を大型化することなく廃トナーの回収容量を増加するとともに、回収容器が満杯となった際の装置のダウンタイムも短縮可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー貯留部２１は円筒状であり、廃トナーボトル２３はトナー貯留部２１よりも大容量に設計されている。回収パイプ２５内にはトナー貯留部２１へ廃トナーを搬送する搬送スパイラル２７が配置されており、回収パイプ２５及び搬送スパイラル２７はトナー貯留部２１内部まで延在している。トナー貯留部２１の下部はトナー回収容器２３の上面に形成された摺動面２３ａに当接するように配置されており、トナー貯留部２１の外周面には開口部２１ｂが形成され、廃トナーボトル２３の摺動面２３ａにはトナー回収口２３ｂが開口している。【選択図】図２
2008203688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段と、
該クリーニング手段により除去された廃トナーを一時的に貯留するトナー貯留部と、
該トナー貯留部の下流側に着脱可能に設けられ、前記トナー貯留部内と連通する開閉可能なトナー回収口を有する前記トナー貯留部よりも大容量のトナー回収容器と、
前記トナー貯留部の満杯を検知する第１満杯検知手段と、
前記トナー回収容器の満杯を検知する第２満杯検知手段と、
前記トナー回収口を開閉する開閉機構と、
前記第１満杯検知手段の検知結果に応じて前記開閉機構の動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１満杯検知手段が前記トナー貯留部の満杯を検知するまでは前記トナー回収口を閉鎖して前記トナー貯留部へ廃トナーを貯留し、前記第１満杯検知手段が満杯を検知した時点で前記トナー回収口を開放して前記トナー貯留部内の廃トナーを前記トナー回収容器に移動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー貯留部内の廃トナーを圧縮する圧縮装置を設けた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】
前記圧縮装置は、前記クリーニング手段により除去された廃トナーを前記トナー貯留部に搬送する搬送スパイラル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】
前記トナー回収容器は前記トナー貯留部の直下に配置され、前記トナー回収口は前記トナー回収容器の上面に形成されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー貯留部は外周面に開口部を有する円筒状であり、前記トナー回収容器の上面に形成された前記トナー貯留部の外周面と曲率の等しい摺動面に沿って回転可能としたことを特徴とする請求項４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、電子写真プロセスを用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特にトナー担持体表面から除去された廃トナーの回収機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤（以下、トナーという）が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像装置内のトナーによって可視化し、そのトナー像を直接或いは中間転写体を介して記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。このような画像形成装置においては、感光体ドラムや中間転写体表面の残留トナーを除去するためのクリーニング装置が搭載されており、クリーニング装置によって除去された残留トナーは、廃トナー回収容器内へ貯留される。所定枚数印刷後に廃トナー回収容器が満杯になると、ユーザに通知されて廃トナー回収容器の廃棄、交換が行われる。
【０００３】
このような廃トナー回収容器の交換方式としては、ユーザ自身が交換を行う「ユーザ交換方式」と、サービスマンによる交換を想定した「サービス交換方式」とがあった。このうち、ユーザ交換方式を採用した場合は廃トナーボトルが満杯になる都度、ユーザ自身がボトルの交換を行わなければならず、装置の操作性、使用性において問題があった。一方、サービス交換方式を採用した場合は、一定のメンテナンス周期において発生する廃トナー量に見合うだけの容積を確保した大型の廃トナー回収容器を搭載する必要があるため、装置の小型化、省スペース化の障害となっていた。
【０００４】
さらに、廃トナーを現像装置内へ再投入して再利用する廃トナーリサイクル方式も提案されているが、カートリッジから供給される新たなトナーに比べて電荷特性、物理特性に劣る廃トナーの混入による画像品質の劣化が問題となっていた。特に、４色のトナーを使用するフルカラー画像形成装置においては、発生する廃トナー量もモノクロ機に比べ４倍以上となるため、廃トナー回収容器もそれに見合うだけの容積を確保する必要が生じ、廃トナー回収容器の配置スペースの確保及び交換作業性の向上は大きな課題となっている。
【０００５】
そこで、ユーザによる廃トナー容器の交換時の操作負担を軽減するとともに、装置の小型化も実現する方法が種々提案されており、例えば特許文献１には、廃トナー回収容器内のトナーを圧縮することで廃トナーの充填密度を上げ、回収容器の小型化を図る技術が開示されている。また、特許文献２には、廃トナーの堆積高さに応じて首振り可能なレベラー部材を設けることにより、回収容器内に廃トナーを隙間無く充填する方法が開示されている。
【０００６】
しかし、特許文献１の方法では、回収トナー圧縮手段が回収容器の内部に配置されるため、その分だけ廃トナーの充填スペースが少なくなる上、回収容器の交換時には蓋部材と共に回収トナー圧縮手段を分離する構成のため回収容器の開口を大きくとる必要があり、廃トナーが飛散するおそれがあった。また、特許文献２の方法では、廃トナーを回収容器の隅々まで搬送できるものの、トナーを圧縮することはできないため回収容器の小型化には限界があった。
【０００７】
さらに、廃トナー回収容器が満杯となったときは、廃トナーのオーバーフローを防止するために回収容器の交換が行われるまで印刷を禁止するのが一般的であるが、特許文献１、２の方法では、連続印刷中に回収容器が満杯となった場合は回収容器を交換するまで印刷を再開できないため、装置の停止時間（ダウンタイム）が長くなって使い勝手が悪かった。
【０００８】
一方、特許文献３には、装置内部に容量の小さい回収ボトルを装着するか、容量の多い外付け回収容器（二次回収容器）を装着するかをユーザの使用頻度に応じて選択可能な画像形成装置が開示されており、画像形成ユニットと外付け回収容器との間で一時的にトナーを回収する一次回収容器を装着する構成も記載されている。しかしながら、特許文献３に記載の一次回収容器は、単に外付け回収容器までの廃トナー経路の一部を構成するものであり、二次回収容器が満杯となった時のダウンタイムを短縮するものではなかった。
【特許文献１】特開平８−１６６７４８号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３３９７号公報
【特許文献３】特開２００４−１９８７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、装置を大型化することなく廃トナーの回収容量を増加するとともに、回収容器が満杯となった際の装置のダウンタイムも短縮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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、トナー担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段と、該クリーニング手段により除去された廃トナーを一時的に貯留するトナー貯留部と、該トナー貯留部の下流側に着脱可能に設けられ、前記トナー貯留部内と連通する開閉可能なトナー回収口を有する前記トナー貯留部よりも大容量のトナー回収容器と、前記トナー貯留部の満杯を検知する第１満杯検知手段と、前記トナー回収容器の満杯を検知する第２満杯検知手段と、前記トナー回収口を開閉する開閉機構と、前記第１満杯検知手段の検知結果に応じて前記開閉機構の動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１満杯検知手段が前記トナー貯留部の満杯を検知するまでは前記トナー回収口を閉鎖して前記トナー貯留部へ廃トナーを貯留し、前記第１満杯検知手段が満杯を検知した時点で前記トナー回収口を開放して前記トナー貯留部内の廃トナーを前記トナー回収容器に移動させる画像形成装置である。
【００１１】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記トナー貯留部内の廃トナーを圧縮する圧縮装置を設けたことを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記圧縮装置は、前記クリーニング手段により除去された廃トナーを前記トナー貯留部に搬送する搬送スパイラルであることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記トナー回収容器は前記トナー貯留部の直下に当接して配置され、前記トナー回収口は前記トナー回収容器の上面に形成されることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記トナー貯留部は外周面に開口部を有する円筒状であり、前記トナー回収容器の上面に形成された前記トナー貯留部の外周面と曲率の等しい摺動面に沿って回転可能としたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の構成によれば、トナー回収容器が満杯となり、さらにトナー貯留部が満杯となるまでは画像出力動作を継続できるため、連続印刷中にトナー回収容器が満杯となった場合でも直ちに画像出力が停止せず、装置のダウンタイムが最小限に抑えられる。
【００１６】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、トナー貯留部内の廃トナーを圧縮する圧縮装置を設けることにより、トナー回収容器にはトナー貯留部で高密度に圧縮された廃トナーが投入されるため、トナー回収容器内に回収可能なトナー重量が増加する。
【００１７】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の画像形成装置において、クリーニング手段により除去された廃トナーをトナー貯留部に搬送する搬送スパイラルを圧縮装置として利用することにより、トナー貯留部内に圧縮装置を別途設ける必要がなくなり廃トナーの充填スペースが広くなるとともに画像形成装置の構成も簡素化される。
【００１８】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第２又は第３の構成の画像形成装置において、トナー回収容器をトナー貯留部の直下に配置し、トナー回収容器の上面にトナー回収口を形成することにより、トナー回収口から塊状の廃トナーがトナー回収容器内に一度に落下するため、トナー貯留部からトナー回収容器へ強制的に廃トナーを移動させる必要がなく、廃トナーの堆積高さも低く抑えることができる。
【００１９】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第４の構成の画像形成装置において、トナー貯留部を外周面に開口部を有する円筒状に形成し、トナー回収容器の上面に形成されたトナー貯留部の外周面と曲率の等しい摺動面に沿って回転可能とすることにより、トナー貯留部を回転させるだけでトナー回収口の開閉が可能となり、開口部からのトナー漏れも防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００２１】
この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転しながら各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、二次転写ローラ９において用紙Ｐ上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において用紙Ｐ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００２２】
トナー像が転写される用紙Ｐは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのブレード状のベルトクリーナ１９が配置されている。
【００２３】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光ユニット４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像ユニット３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【００２４】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像ユニット３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラ（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーがトナーカートリッジ（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像ユニット３ａ〜３ｄの現像ローラにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光ユニット４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００２５】
そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラ６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。
【００２６】
中間転写ベルト８は、従動ローラ１０、駆動ローラ１１及びテンションローラ２０に掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラ９へ搬送され、中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）において用紙Ｐ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部７へと搬送される。
【００２７】
定着部７に搬送された用紙Ｐは、定着ローラ対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００２８】
一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙Ｐの一部を一旦排出ローラ１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｐは排出ローラ１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００２９】
また、装置の下部には、廃トナーを一時的に貯留するトナー貯留部２１と、トナー貯留部２１の直下に着脱可能に連結された廃トナーボトル２３とから成るトナー回収機構が配置されている。トナー貯留部２１及び第２廃トナーボトル２３は、回収パイプ２５（図２参照）を介してクリーニング部５ａ〜５ｄ及びベルトクリーナ１９に連結されている。
【００３０】
図２は、本発明の画像形成装置に用いられるトナー回収機構を図１の左側から見た側面図であり、図３は、トナー回収機構の正面図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。回収パイプ２５は、クリーニング部５ａ〜５ｄ、及びベルトクリーナ１９（いずれも図１参照）からトナー貯留部２１へ廃トナーを搬送する搬送経路であり、回収パイプ２５内にはスパイラル駆動モータ３７（図５参照）により回転する搬送スパイラル２７が配置されている。回収パイプ２５及び搬送スパイラル２７はＬ字状に湾曲してトナー貯留部２１の後面に連結され、トナー貯留部２１内部まで延在している。廃トナーボトル２３は、トナー貯留部２１に一時貯留された廃トナーを複数回にわたって回収し保管しておく役割を果たすものであるため、トナー貯留部２１よりも大容量に設計されている。
【００３１】
トナー貯留部２１は円筒状であり、トナー貯留部２１の下部がトナー回収容器２３の上面に形成された摺動面２３ａに当接するように配置されている。トナー貯留部２１の外周面には開口部２１ｂが形成されており、廃トナーボトル２３の摺動面２３ａにはトナー回収口２３ｂが開口している。また、トナー貯留部２１は、中心軸２１ａに固定された従動プーリ２９ａと、トナー貯留部駆動モータ３０の駆動出力軸に固定された駆動プーリ２９ｂと、従動プーリ２９ａ及び駆動プーリ２９ｂに掛け渡された無端状ベルト３１により回転可能に構成されている。
【００３２】
図４は、トナー回収機構の正面断面図（図２のＡＡ′断面）である。トナー貯留部２１内に廃トナーが貯留されている状態では、図４（ａ）のように開口部２１ｂはトナー回収口２３ｂと重ならない位置にある。そして、トナー貯留部２１内の廃トナーを廃トナーボトル２３に移動させる場合は、図４（ｂ）のように開口部２１ｂがトナー回収口２３ｂに重なる位置までトナー貯留部２１を回転させることにより、廃トナーは開口部２１ｂ及びトナー回収口２３ｂを通過して廃トナーボトル２３内に落下する。
【００３３】
ここで、トナー貯留部２１内の廃トナーの残留、及び廃トナー内の異物によるトナー詰まり（ブロッキング）を防止するためには、開口部２１ｂ及びトナー回収口２３ｂをできるだけ大きく取ることが好ましい。そのため、図２に示すように、開口部２１ｂはトナー貯留部２１の長手方向全域に亘って開口しており、トナー回収口２３ｂも開口部２１ｂと略同一の大きさに形成されている。
【００３４】
なお、摺動面２３ａはトナー貯留部２１の外周面と曲率が等しくなるように設計されているため、トナー貯留部２１が回転しても開口部２１ｂと摺動面２３ａとの密着状態は保持される。従って、開口部２１ｂからの廃トナー漏れが発生するおそれはない。
【００３５】
図２に戻って、トナー貯留部２１の廃トナー搬送方向上流側（図２の左側）の端部近傍には、トナー貯留部２１内の廃トナー量が満杯であるか否かを検知する第１満杯検知センサ３３が配置されており、廃トナーボトル２３の上端部近傍には、廃トナーボトル２３内の廃トナー量が満杯であるか否かを検知する第２満杯検知センサ３５が配置されている。
【００３６】
第１満杯検知センサ３３としては、廃トナー量の増加に伴う透磁率の変化をトナー貯留部２１の外側から検知する透磁率センサ等が用いられる。また、廃トナーの貯留による衝撃や振動を電気信号として取り出す圧電センサをトナー貯留部２１の内側に配置しても良い。なお、第１満杯検知センサ３３を設ける代わりに、例えば画像出力時の平均印字率と積算印刷枚数とを用いて発生する廃トナー量を算出し、算出結果に基づいてトナー貯留部２１の満杯時期を予測するようにしても良い。
【００３７】
また、第２廃トナーボトル２３は満杯となった後は廃棄、交換されるため、第２満杯検知センサ３５は容器の外部から廃トナー量を検知可能であることが好ましい。例えば、上述したような透磁率センサの他、廃トナーボトル２３を揺動可能な台座上に載置するとともに、廃トナーボトル２３の重量変化による台座の揺動をＰＩ（フォトインタラプタ）センサを用いて検知する方法等が挙げられる。
【００３８】
図５は、本発明の画像形成装置の制御経路を説明するためのブロック図である。図１〜図３と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御手段は複雑なものとなる。そこで、ここでは廃トナーの回収制御に必要となる部分についてのみ説明する。
【００３９】
制御部４０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）４１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）４２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）４３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部４４、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部５０からの入力信号を受信したりする複数のＩ／Ｆ（インターフェイス）４５を少なくとも備えている。第１満杯検知センサ３３及び第２満杯検知センサ３５からの検知信号は、Ｉ／Ｆ４５を介して制御部４０内のＣＰＵ４１に送信される。
【００４０】
ＲＯＭ４２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ４３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。
【００４１】
また、制御部４０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ４１からＩ／Ｆ４５を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号が、Ｉ／Ｆ４５を通じてＣＰＵ４１に送信される。制御部４０が制御する各部分、装置としては、例えば、操作部５０、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、トナー貯留部駆動モータ３０、スパイラル駆動モータ３７等が挙げられる。なお、本発明におけるトナー貯留部２１及び廃トナーボトル２３への廃トナーの回収制御の内容は後述する。
【００４２】
操作部５０には、液晶表示部５１、各種の状態を示すＬＥＤ５２、テンキー５３が設けられており、ユーザは操作部５０を操作して指示を入力することで、画像形成装置１００の各種の設定をし、画像形成等の各種機能を実行させる。液晶表示部５１は、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印刷部数を表示したり、タッチパネルとして、両面印刷や白黒反転等の機能や倍率設定、濃度設定など各種設定を行えるようになっている。テンキー５３は、印刷部数の設定や、画像形成装置１００がＦＡＸ機能も有する場合に相手方のＦＡＸ番号を入力等するためのものである。
【００４３】
その他、操作部５０には、画像形成を開始するようにユーザが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられている。
【００４４】
次に、図１〜図５を参照しながら本発明の画像形成装置における廃トナーの回収動作について説明する。ユーザが操作部５０を操作することにより印刷が開始されると、制御部４０はＩ／Ｆ４５を介してスパイラル駆動モータ３７に制御信号を送信して搬送スパイラル２７を回転させる。クリーニング部５ａ〜５ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上から掻き取られた廃トナー、及びベルトクリーナ１９により中間転写ベルト８上から掻き取られた廃トナーは、それぞれ回収パイプ２５を通過してトナー貯留部２１内に搬送され、トナー貯留部２１内まで延在する搬送スパイラル２７により搬送方向下流側（図２の右方向）に順次圧縮して貯留される。この動作は第１満杯検知センサ３３がトナー貯留部２１の満杯を検知するまで継続される。
【００４５】
第１満杯検知センサ３３がトナー貯留部２１の満杯を検知すると、検知信号がＩ／Ｆ４５を介して制御部４０内のＣＰＵ４１に送信される。制御部４０は受信した検知信号に基づきＩ／Ｆ４５を介してトナー貯留部駆動モータ３０に制御信号を送信し、トナー貯留部２１を廃トナーボトル２３の摺動面２３ａに沿って所定量だけ回転させる。
【００４６】
これにより、トナー貯留部２１の開口部２１ｂが摺動面２３ａにより閉鎖されている図４（ａ）の状態から、開口部２１ｂがトナー回収口２３ｂに重なる図４（ｂ）の状態となり、トナー貯留部２１内で圧縮された高密度の廃トナーが廃トナーボトル２３内に落下する。その後、トナー貯留部駆動モータ３０を逆回転させてトナー貯留部２１を再び図４（ａ）の状態に戻し、トナー貯留部２１への廃トナーの貯留を再開する。この動作は第２満杯検知センサ３５が廃トナーボトル２３の満杯を検知するまで継続され、第２満杯検知センサ３５が廃トナーボトル２３の満杯を検知すると、操作部５０内の液晶表示部５１に廃トナーボトル２３の交換を促すメッセージが表示される。
【００４７】
上記の廃トナー回収制御を行うことにより、廃トナーボトル２３にはトナー貯留部２１で高密度に圧縮された廃トナーが投入されるため、廃トナーを圧縮しない場合に比べて回収可能なトナー重量が増加する。また廃トナーを圧縮せずに自然落下させた場合、廃トナーボトル２３内に円錐状に堆積していくが、本発明では塊状の廃トナーを一度に落下させるため廃トナーの堆積高さを低く抑えることができ、廃トナーボトル２３内の充填スペースを有効に使用した廃トナーの回収が可能となる。従って、廃トナーボトル２３の容量を必要以上に大きくする必要がなく、画像形成装置の小型化、省スペース化に寄与する。
【００４８】
また、廃トナーに異物が混入した場合でも、開口部２１ｂ及びトナー回収口２３ｂを大きく取れるため、廃トナーの回収経路中におけるトナー詰まりの発生を低減することができる。さらに、廃トナーボトル２３が満杯となった時点で手元に交換用の廃トナーボトルが準備できていない場合でも、トナー貯留部２１が満杯となるまでは画像出力動作を継続できる。従って、連続印刷中に廃トナーボトル２３が満杯となっても画像出力が停止せず、装置のダウンタイムが最小限に抑えられる。
【００４９】
なお、ここではトナー貯留部駆動モータ３０、プーリ２９ａ、２９ｂ、及び無端状ベルト３１で構成される開閉機構を用いてトナー貯留部２１を回転することにより、摺動面２３ａで開口部２１ｂを開閉することとしたが、例えば図６に示すように、開口部２１ｂとトナー回収口２３ｂの間に摺動可能なシャッタ部材４７を配置し、第１満杯検知センサ３３の検知結果に応じてシャッタ部材４７の開閉を制御する構成としても良い。
【００５０】
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、トナー貯留部２１内に延在する搬送スパイラル２７を用いてトナー貯留部２１内の廃トナーを圧縮する構成としたが、トナー貯留部２１に圧縮装置を別途設けても良い。
【００５１】
また、本発明は図１に示したようなタンデム型のカラー画像形成装置に限られるものではなく、ロータリー方式のカラー複写機及びプリンタ、モノクロ複写機、モノクロプリンタ、デジタル複合機、ファクシミリ等の、廃トナーの回収機構を有する種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、トナー担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段と、該クリーニング手段により除去された廃トナーを一時的に貯留するトナー貯留部と、該トナー貯留部の下流側に着脱可能に設けられ、トナー貯留部内と連通する開閉可能なトナー回収口を有するトナー貯留部よりも大容量のトナー回収容器と、トナー貯留部の満杯を検知する第１満杯検知手段と、トナー回収容器の満杯を検知する第２満杯検知手段と、トナー回収口を開閉する開閉機構と、第１満杯検知手段の検知結果に応じて開閉機構の動作を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、第１満杯検知手段がトナー貯留部の満杯を検知するまではトナー回収口を閉鎖してトナー貯留部へ廃トナーを貯留し、第１満杯検知手段が満杯を検知した時点でトナー回収口を開放してトナー貯留部内の廃トナーをトナー回収容器に移動させる画像形成装置である。
【００５３】
これにより、連続印刷中にトナー回収容器が満杯となってもトナー回収容器の交換を先送りにして画像出力を継続可能となるため、装置のダウンタイムが低減された画像形成効率の高い画像形成装置を提供することができる。
【００５４】
また、トナー貯留部内の廃トナーを圧縮する圧縮装置を設けたので、トナー回収容器の小型化、省スペース化を実現した画像形成装置となる。このとき、廃トナー搬送用の搬送スパイラルを圧縮装置として利用することにより、トナー貯留部内の廃トナーの充填スペースが広くなるとともに装置の構成も簡素化される。
【００５５】
また、トナー回収容器をトナー貯留部の直下に配置し、トナー回収容器の上面にトナー回収口を形成したので、トナー貯留部からトナー回収容器へ強制的に廃トナーを移動させる必要がなく、廃トナーの堆積高さも低く抑えることができる。このとき、トナー回収容器の上面を円筒状のトナー貯留部の外周面と曲率の等しい摺動面とし、トナー貯留部を回転させてトナー回収口を開閉させるようにすれば、開閉機構の構成が簡単になるとともに開口部からのトナー漏れも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】は、本発明の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】は、本発明の画像形成装置に用いられるトナー回収機構の側面図である。
【図３】は、本発明の画像形成装置に用いられるトナー回収機構の正面図である。
【図４】は、本発明の画像形成装置に用いられるトナー回収機構の正面断面図である。
【図５】は、本発明の画像形成装置の制御経路を説明するためのブロック図である。
【図６】は、トナー回収口の開閉機構の他の構成例を示す正面断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ｐａ〜Ｐｄ      画像形成部
１ａ〜１ｄ      感光体ドラム（トナー担持体）
５ａ〜５ｄ      クリーニング部（クリーニング手段）
８              中間転写ベルト（トナー担持体）
１９            ベルトクリーナ（クリーニング手段）
２１            トナー貯留部
２３            廃トナーボトル（トナー回収容器）
２３ａ          摺動面
２３ｂ          トナー回収口
２５            回収パイプ
２７            搬送スパイラル（圧縮装置）
２９ａ          従動プーリ
２９ｂ          駆動プーリ
３０            トナー貯留部駆動モータ
３１            無端状ベルト
３３            第１満杯検知センサ（第１満杯検知手段）
３５            第２満杯検知センサ（第２満杯検知手段）
３７            スパイラル駆動モータ
４０            制御部（制御手段）
４７            シャッタ部材（開閉機構）
５０            操作部
５１            液晶表示部
１００          画像形成装置
【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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