(57)【要約】【課題】取り扱い性に優れた画像形成ユニットを提供する。【解決手段】この画像形成ユニットは、現像剤を供給する現像剤供給部と、この現像剤供給部により供給される現像剤を収容する現像剤収容室、および現像剤収容室に残留する現像剤を排出する現像剤排出部を含み、現像剤による現像剤像を形成する現像部と、現像部の積算稼動量を検知する第１の検知部と、この第１の検知部により検知される現像部の積算稼動量が基準値に達したときに現像剤排出部が現像剤を現像剤収容室から排出するように制御する制御部とを有する。【選択図】図２
2017097232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を供給する現像剤供給部と、
前記現像剤供給部により供給される前記現像剤を収容する現像剤収容室、および前記現像剤収容室に残留する前記現像剤を排出する現像剤排出部を含み、前記現像剤による現像剤像を形成する現像部と、
前記現像部の積算稼動量を検知する第１の検知部と、
前記第１の検知部により検知される前記現像部の積算稼動量が基準値に達したときに前記現像剤排出部が前記現像剤を前記現像剤収容室から排出するように制御する制御部と
を有する画像形成ユニット。
【請求項２】
前記現像剤排出部により排出される前記現像剤を回収する現像剤回収部をさらに有する
請求項１記載の画像形成ユニット。
【請求項３】
前記現像剤回収部は、回収された前記現像剤を貯蔵する貯蔵室を含む
請求項２記載の画像形成ユニット。
【請求項４】
前記貯蔵室は前記現像剤供給部と一体に形成されている
請求項３記載の画像形成ユニット。
【請求項５】
前記現像剤供給部および前記貯蔵室は、前記現像部に対して着脱可能に設けられている
請求項４記載の画像形成ユニット。
【請求項６】
前記現像剤収容室に残留する前記現像剤の残量を検知する第２の検知部をさらに有する
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
【請求項７】
表示部をさらに有し、
前記制御部は、前記現像剤排出部による排出が終了したのち、前記表示部にその旨を表示する
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
【請求項８】
前記現像剤排出部による排出時間を計測するタイマーをさらに有し、
前記制御部は、前記排出時間が基準時間に達したと判断したとき、前記現像剤排出部による前記現像剤の排出動作を終了させる
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
【請求項９】
前記現像剤収容室と前記現像剤供給部との間に、前記現像剤供給部から前記現像剤収容室への前記現像剤の供給を遮断するシャッタをさらに有し、
前記制御部は、前記シャッタにより前記現像剤供給部から前記現像剤収容室への前記現像剤の供給を遮断したのち、前記現像剤排出部が前記現像剤を前記現像剤収容室から排出するように制御する
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成ユニットを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成ユニットおよびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像剤像を形成する現像装置と、この現像装置に着脱可能に構成された現像剤収容器（トナーカートリッジ）とを有する画像形成ユニットを備えた画像形成装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８３４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような画像形成装置にあっては、製品寿命等により現像装置を交換する際、画像形成装置から取り外した現像装置内に残存する現像剤が外部に噴出する場合があった。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、取り扱い性に優れた画像形成ユニットおよびそれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態としての画像形成ユニットは、現像剤を供給する現像剤供給部と、この現像剤供給部により供給される現像剤を収容する現像剤収容室、および現像剤収容室に残留する現像剤を排出する現像剤排出部を含み、現像剤による現像剤像を形成する現像部と、現像部の積算稼動量を検知する第１の検知部と、この第１の検知部により検知される現像部の積算稼動量が基準値に達したときに現像剤排出部が現像剤を現像剤収容室から排出するように制御する制御部とを有する。
【０００７】
本発明の一実施形態としての画像形成装置は、上記本発明の一実施形態としての画像形成ユニットを備えたものである。
【０００８】
本発明の一実施形態としての画像形成ユニットおよび画像形成装置では、制御部により、現像部の積算稼動量が基準値に達したとき（すなわち一応の製品寿命の目安に達したとき）に現像剤排出部が残留する現像剤を現像剤収容室から排出するという制御がなされるようになっている。このため、現像部の交換等の作業時において、現像剤収容室内には、現像剤がほとんど存在しない状態となる。よって、現像ユニットの交換等の作業の際、現像剤収容室に残留した現像剤が外部へ噴出することが生じにくくなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施形態としての画像形成ユニットおよび画像形成装置によれば、現像部の交換等の作業の際、現像剤収容室から外部への残留現像剤の噴出が抑制され、優れた取り扱い性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の全体構成例を表す模式図である。
【図２】図１に示した画像形成ユニットを拡大して表す断面図である。
【図３】図１に示した画像形成ユニットの外観を表す斜視図である。
【図４】図１に示した画像形成ユニットの外観を表す分解斜視図である。
【図５】図１に示した画像形成ユニットの外観を表す側面図である。
【図６】図５に示した現像部およびサイドフレームの外観を表す側面図である。
【図７】図６に示したサイドフレームの内部構成を表す斜視図である。
【図８】図１に示した画像形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図１に示した画像形成装置の動作中における画像形成ユニットの一つの状態を表す断面図である。
【図１０】図１に示した画像形成装置の動作を説明するための他のフローチャートである。
【図１１】図１に示した画像形成装置の動作中における画像形成ユニットの他の一つの状態を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は本発明の一具体例であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。また、本発明は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
現像ユニットの積算稼動量が基準値に達したのち、現像剤収容室内に残留する残留現像剤を排出するように構成された画像形成装置。
２．その他の変形例
【００１２】
＜１．一実施の形態＞
［概略構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成例を表す模式図である。図２は、画像形成装置１の要部を拡大して表す模式図である。画像形成装置１は、例えば用紙やフィルムなどの媒体（印刷媒体、転写材ともいう。）Ｍ（図２参照）に対して画像（例えばカラー画像）を形成する電子写真方式のプリンタであり、本発明の「画像形成装置」に対応する一具体例である。
【００１３】
画像形成装置１は、筐体１００の内部に、媒体供給部１０、搬送部２０、画像形成部３０、転写部４０、定着部５０、媒体排出部６０および制御部７０を備えている。制御部７０は、例えば媒体供給部１０、搬送部２０、画像形成部３０、転写部４０、定着部５０および媒体排出部６０の各動作を制御する。なお、本明細書では、媒体Ｍが搬送される通路を搬送路という。搬送路において、任意の構成要素から見て媒体供給部１０へ向かう方向または媒体Ｍにより近い位置を上流という。搬送路において、任意の構成要素から見て媒体供給部１０へ向かう方向とは反対の方向、または媒体供給部１０から、より遠ざかった位置を下流という。また、搬送路において媒体Ｍが進行する方向（すなわち上流から下流へ向かう方向）を搬送方向Ｆという。さらに、搬送路を搬送される媒体Ｍと平行な方向であって搬送方向Ｆと直交する方向（例えば図１のＹ軸方向）を幅方向という。搬送方向Ｆにおける寸法を長さと呼び、幅方向における寸法を幅と呼ぶ。画像形成装置１は、さらに、その動作状態などを表示する表示部８０を備えているとよい（図２参照）。なお、表示部８０は、タッチパネルなどの操作部としての機能を有していてもよい。
【００１４】
（媒体供給部１０）
媒体供給部１０は、媒体Ｍを１枚ずつ搬送部２０へ供給するものである。媒体供給部１０は、例えば、カセット１１と、ピックアップローラ１２と、フィードローラ１３と、リタードローラ１４とを有する。カセット１１には、複数のシート状の媒体Ｍが積層されて収容される。カセット１１は、例えば、画像形成装置１の下部に着脱自在に装着されている。ピックアップローラ１２、フィードローラ１３およびリタードローラ１４は、カセット１１に収容された媒体Ｍを搬送部２０へ至る搬送路へ順次繰り出すように機能する。ピックアップローラ１２およびフィードローラ１３は、制御部７０による制御を受けて、媒体が下流の搬送部２０へ向けて繰り出される向きに回転動作するようになっている。ピックアップローラ１２は、最上層の媒体Ｍの上面に接し得る位置に配置されている。フィードローラ１３は、ピックアップローラ１２の下流に配置されている。リタードローラ１４は、複数の媒体Ｍが重なって繰り出されるのを防止するものである。リタードローラ１４は、フィードローラ１３と対向する位置に配置され、フィードローラ１３とは反対向きに回転動作するようになっている。
【００１５】
（搬送部２０）
搬送部２０は、媒体供給部１０からの媒体Ｍを、斜行規制しつつ転写部４０へ搬送するものである。搬送部２０は、例えば、２組のレジストローラ対２１，２２を有する。
【００１６】
（画像形成部３０）
画像形成部３０は、搬送部２０から搬送されてきた媒体Ｍにトナー像IMGを形成するものである（図２参照）。画像形成部３０は、例えば、図１に示したように、４つの画像形成ユニット３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃを有する。画像形成ユニット３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃは、それぞれ対応する各色のトナーＴ１、すなわち、ブラックトナー，イエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナーを用いて、各色のトナー像（現像剤像）IMGを形成するものである。画像形成部３０では、例えば、搬送方向Ｆに沿って、上流から画像形成ユニット３０Ｋ、画像形成ユニット３０Ｙ、画像形成ユニット３０Ｍ、画像形成ユニット３０Ｃの順に配置されている。なお、４つの画像形成ユニット３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０ＣはトナーＴ１の種類がそれぞれ異なることを除き、他は実質的に同一の構成を有する。したがって、本明細書では、４つの画像形成ユニット３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃを代表して画像形成ユニット３０Ｋについて説明することとし、必要に応じて４つの画像形成ユニット３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃの区別をして説明することとする。
【００１７】
画像形成ユニット３０Ｋは、図２〜図４に示したように例えば現像部３０Ａと、その上方に設けられたトナーカートリッジ３０Ｂと、現像部３０Ａおよびトナーカートリッジ３０Ｂの側面に設けられたサイドフレーム３０Ｓとを有している。トナーカートリッジ３０Ｂは、現像部３０Ａおよびサイドフレーム３０Ｓとは別体であり、例えば図３および図４に示したように、現像部３０Ａおよびサイドフレーム３０Ｓと着脱可能に構成されている。なお図３は、画像形成ユニット３０Ｋの外観を表す斜視図であり、トナーカートリッジ３０Ｂを現像部３０Ａ等に装着した状態を表している。一方、図４は、トナーカートリッジ３０Ｂを現像部３０Ａ等から分離した状態の画像形成ユニット３０Ｋの外観を表す分解斜視図である。
【００１８】
現像部３０Ａは、図２に示したように、カバー３１と、そのカバー３１に取り囲まれた感光ドラム３２、帯電ローラ３３、現像ローラ３５、供給ローラ３６、クリーニングブレード３７、廃トナー搬送スパイラル３８およびドクターブレード３９と、カバー３１の外部から感光ドラム３２に対して露光可能に設けられたＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド３４とを有している。感光ドラム３２、帯電ローラ３３、現像ローラ３５、供給ローラ３６および廃トナー搬送スパイラル３８は、幅方向（Ｙ軸方向）に伸びる回転軸部を中心として回転可能な略円柱状の部材（回転体）である。また、トナーカートリッジ３０Ｂは、その内部にトナーＴ１および廃トナーＴ２を収容している。現像部３０Ａは本発明の「現像部」に対応する一具体例である。なお、画像形成ユニット３０Ｋの詳細な構成については後述する。
【００１９】
（転写部４０）
転写部４０は、転写ベルトユニットとも呼ばれるものである。転写部４０は、転写ベルト４１と、この転写ベルト４１を駆動する駆動ローラ４２と、従動ローラであるアイドルローラ４３と、転写ベルト４１を挟んで感光ドラム３２と対向して配置された転写ローラ４４とを有する。駆動ローラ４２およびアイドルローラ４３は、それぞれ、幅方向に延在する回転軸部を中心として回転可能な略円柱状の部材である。転写部４０は、搬送部２０から搬送される媒体Ｍを搬送方向Ｆに沿って搬送するとともに、各画像形成ユニット３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃにおいて形成されるトナー像IMGを、媒体Ｍの表面に順次転写する機構である。
【００２０】
転写ベルト４１は、例えば、ポリイミド樹脂などの樹脂材料からなる無端の弾性ベルトである。転写ベルト４１は、駆動ローラ４２およびアイドルローラ４３によって張設（張架）されている。駆動ローラ４２は、制御部７０の制御に基づき、媒体Ｍが搬送方向Ｆに搬送される向きに回転駆動され、転写ベルト４１を循環回転させるものである。駆動ローラ４２は、画像形成ユニット３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃよりも上流側に配置されている。アイドルローラ４３は、付勢部材による付勢力により、転写ベルト４１に負荷される張力を調整するものである。アイドルローラ４３は、駆動ローラ４２と同方向へ回転するようになっており、画像形成ユニット３０Ｋよりも下流側に配置されている。
【００２１】
転写ローラ４４は、感光ドラム３２と逆方向に回転することで媒体Ｍを搬送方向Ｆに沿って搬送しつつ、画像形成ユニット３０Ｋにおいて形成されたトナー像を媒体Ｍ上に静電的に転写するための部材である。転写ローラ４４は、例えば、発泡性の半導電性弾性ゴム材により構成されている。
【００２２】
（定着部５０）
定着部５０は、転写部４０を通過した媒体Ｍ上に転写されたトナー像に対し熱および圧力を付与することで、そのトナー像を媒体Ｍ上に定着させるための部材である。定着部５０は、例えば、上部ローラ５１と下部ローラ５２とを含んで構成されている。
【００２３】
上部ローラ５１および下部ローラ５２は、各々の内部にハロゲンランプ等の加熱ヒータである熱源を含んで構成されており、媒体Ｍ上のトナー像に対して熱を付与する加熱ローラとして機能する。上部ローラ５１は、制御部７０による制御を受けて、媒体Ｍが搬送方向Ｆに搬送される向きに回転動作するようになっている。上部ローラ５１および下部ローラ５２内の熱源は、制御部７０により制御されるバイアス電圧の供給を受け、上部ローラ５１および下部ローラ５２の各表面温度を制御するようになっている。下部ローラ５２は、上部ローラ５１との間に圧接部が形成されるように上部ローラ５１と対向して配置されており、媒体Ｍ上のトナー像に対して圧力を付与する加圧ローラとして機能する。下部ローラ５２は、弾性体材料からなる表面層を有するとよい。
【００２４】
（媒体排出部６０）
媒体排出部６０は、定着部５０によってトナー像が定着された媒体Ｍを外部に排出するものである。媒体排出部６０は、例えば、搬送ローラ６１，６２を有する。搬送ローラ６１，６２は、搬送路を介して媒体Ｍを外部に排出し、外部のスタッカ１００Ａにストックさせる。搬送ローラ６１，６２は、制御部７０による制御を受けて、媒体Ｍが搬送方向Ｆに搬送される向きに回転動作するようになっている。
【００２５】
［画像形成ユニット３０Ｋの構成］
次に、主に図２を参照して、画像形成ユニット３０Ｋの詳細な構成について説明する。
【００２６】
（現像部３０Ａの構成）
現像部３０Ａには、カバー３１によって取り囲まれた空間であるトナー収容室３１Ｖと、カバー３１の上部に形成された開口３１Ｋとが設けられている。トナーカートリッジ３０Ｂから開口３１Ｋを通じて供給されるトナーＴ１は、一旦このトナー収容室３１Ｖに収容される。トナー収容室３１Ｖには、トナーＴ１の残量レベルを検出する残量センサＳＲ２が設けられている。なお、トナー収容室３１Ｖは本発明の「現像剤収容室」に対応する一具体例であり、残量センサＳＲ２は本発明の「第２の検知部」に対応する一具体例である。
【００２７】
感光ドラム３２は、静電潜像を表面（表層部分）に担持可能な円柱状の部材であり、感光体（例えば有機系感光体）を用いて構成されている。具体的には、感光ドラム３２は、導電性支持体と、その外周（表面）を覆う光導電層とを有する。導電性支持体は、例えば、アルミニウムからなる金属パイプにより構成されている。光導電層は、例えば、電荷発生層および電荷輸送層を順に積層した構造を有する。感光ドラム３２は、制御部７０による制御を受けた駆動部７１の動力により、媒体Ｍが搬送方向Ｆに搬送される向き（図２に示した矢印Ｒ３２の向き）に所定の周速度で回転動作するようになっている。現像部３０Ａには、感光ドラム３２の稼働量（例えば回転数）をカウントするカウンタＳＲ１がさらに設けられている。このカウンタＳＲ１は、本発明の「第１の検知部」に対応する一具体例である。
【００２８】
帯電ローラ３３は、感光ドラム３２の表面（表層部分）を帯電させる部材（帯電部材）であり、感光ドラム３２の表面（周面）に接するように配置されている。帯電ローラ３３は、例えば、金属シャフトと、その外周（表面）を覆う半導電性ゴム層（例えば、半導電性エピクロロヒドリンゴム層）とを有している。帯電ローラ３３は、制御部７０による制御を受けた駆動部７１の動力により、感光ドラム３２と例えば同じ向きに回転動作するようになっている。
【００２９】
ＬＥＤヘッド３４は、感光ドラム３２の表面を露光することにより、感光ドラム３２の表面（表層部分）に静電潜像を形成する露光装置である。ＬＥＤヘッド３４は、１つの感光ドラム３２に対し、幅方向に並ぶ複数個のＬＥＤ発光部を有する。各ＬＥＤ発光部は、例えば、照射光を発する発光ダイオードなどの光源と、その照射光を感光ドラム３２の表面に結像させるレンズアレイとを含んで構成されている。
【００３０】
現像ローラ３５は、静電潜像を現像するトナーＴ１を表面に担持する部材であり、感光ドラム３２の表面（周面）に接するように配置されている。現像ローラ３５は、例えば、金属シャフトと、その外周（表面）を覆う半導電性ウレタンゴム層とを有している。現像ローラ３５は、制御部７０による制御を受けた駆動部７１の動力により、感光ドラム３２とは逆向き（矢印Ｒ３５の向き）に所定の周速度で回転動作するようになっている。
【００３１】
供給ローラ３６は、現像ローラ３５に対して、トナー収容室３１Ｖに収容されたトナーＴ１を供給するための部材（供給部材）であり、現像ローラ３５の表面（周面）に接するように配置されている。供給ローラ３６は、例えば、金属シャフトと、その外周（表面）を覆う発泡性のシリコーンゴム層とを有している。供給ローラ３６は、制御部７０による制御を受けた駆動部７１の動力により、現像ローラ３５とは逆向き（矢印Ｒ３６の向き）に回転動作するようになっている。
【００３２】
クリーニングブレード３７は、感光ドラム３２の表面に残留したトナーＴ１を掻き取るものである。クリーニングブレード３７は、例えば、可撓性のゴム材またはプラスチック材からなる。
【００３３】
廃トナー搬送スパイラル３８は、例えばスパイラル状の羽根をシャフトの周囲に立設させたものであり、制御部７０による制御を受けた駆動部７１の動力により回転する部材である。廃トナー搬送スパイラル３８は、自ら回転することにより、クリーニングブレード３７により掻き取られたトナー（以下、これを廃トナーＴ２という。）を図３において矢印Ｙ２８で示した方向（＋Ｙ方向）へ搬送するように機能する。この廃トナー搬送スパイラル３８は、本発明の「現像剤排出部」に対応する一具体例である。
【００３４】
ドクターブレード３９は、現像ローラ３５の表面に付着するトナーＴ１の付着量を規制する部材である。
【００３５】
（サイドフレーム３０Ｓの構成）
図３および図４に示したように、サイドフレーム３０Ｓは現像部３０Ａおよびトナーカートリッジ３０Ｂの双方の端部に取り付けられた筐体９０を含んでいる。その筐体９０の内部には、廃トナーＴ２を現像部３０Ａからトナーカートリッジ３０Ｂへ搬送する機構が設けられている。
【００３６】
図５は、画像形成ユニット３０Ｋの外観を表す側面図である。図６は、画像形成ユニット３０Ｋのうち、現像部３０Ａおよびサイドフレーム３０Ｓの外観を表す側面図である。すなわち図６は、トナーカートリッジ３０Ｂが現像部３０Ａおよびサイドフレーム３０Ｓから分離した状態（分離状態）を表している。さらに図７は、サイドフレーム３０Ｓの内部構成を表す斜視図である。
【００３７】
図５に示したように、筐体９０は、トナーカートリッジ３０Ｂへ向けて−Ｙ方向へ突出する突起部９０Ｔを有している。突起部９０Ｔは、トナーカートリッジ３０Ｂにおける受給口８５（後出）に挿入され、廃トナー排出部として機能する。突起部９０Ｔは例えば略円柱状の中空構造を有しており、その側面には開口９０Ｋ１が設けられている。突起部９０Ｔの内部には、Ｙ軸方向に伸びる廃トナー搬送スパイラル９１が軸９１Ｊを中心として回転可能に収容されている。廃トナー搬送スパイラル９１は、廃トナー搬送スパイラル３８によって搬送された廃トナーＴ２を突起部９０Ｔの内部において−Ｙ方向へ搬送し、開口９０Ｋ１から排出させるものである。廃トナー搬送スパイラル９１は、軸９１Ｊを中心として回転するシャフトの周囲にスパイラル状の羽根を立設させたものである。廃トナー搬送スパイラル９１は、駆動部７１から伝達される動力により回転するようになっている。
【００３８】
図７を参照して、筐体９０の内部構成についてより詳細に説明する。サイドフレーム３０Ｓの筐体９０の内部には、例えば凹凸状の表面を有する無端状の回収ベルト９２と、回収ベルト９２をガイドするプーリー９３と、作用ギヤ９４と、駆動ギヤ９５とが設けられている。作用ギヤ９４は、駆動部７１からの動力を受けた駆動ギヤ９５の回転により、図７の矢印Ｒ９４の方向に回転するようになっている。回収ベルト９２は、作用ギヤ９４の回転により、図７の矢印Ｒ９２の方向に回転し、筐体９０の内部を循環するように設けられている。プーリー９３は、回収ベルト９２に従動して回転し、回収ベルト９２の安定した回転動作を補助する。筐体９０の下部には、廃トナー搬送スパイラル３８から搬送される廃トナーＴ２を受け入れる開口９０Ｋ２がさらに設けられている。サイドフレーム３０Ｓでは、開口９０Ｋ２から投入された廃トナーＴ２が、回収ベルト９２の凹凸状の表面に係止され、回収ベルト９２の回転動作により上方に運搬され、廃トナー搬送スパイラル９１の上に落下するようになっている。廃トナー搬送スパイラル９１の上に落下した廃トナーＴ２は、廃トナー搬送スパイラル９１の回転動作により−Ｙ方向に搬送され、受給口８５から廃トナー貯蔵室３０Ｂ２に進入することとなる。ここで、廃トナー搬送スパイラル９１，回収ベルト９２，プーリー９３，作用ギヤ９４，駆動ギヤ９５、およびトナーカートリッジ３０Ｂの廃トナー貯蔵室３０Ｂ２は、現像剤排出部としての廃トナー搬送スパイラル３８によって現像部３０Ａから排出された廃トナーＴ２を回収する、本発明の「現像剤回収部」の一具体例に対応する。
【００３９】
(トナーカートリッジ３０Ｂの構成)
続いて、図２などを参照して、トナーカートリッジ３０Ｂの詳細な構成について説明する。トナーカートリッジ３０Ｂは、壁Ｗによって互いに隔てられた２つの空間として、トナー貯蔵室３０Ｂ１および廃トナー貯蔵室３０Ｂ２を有している。トナー貯蔵室３０Ｂ１には、上記した各色の使用前のトナーＴ１が収容されている。具体的には、画像形成ユニット３０Ｋのトナー貯蔵室３０Ｂ１にはブラックトナーが収容され、画像形成ユニット３０Ｙのトナー貯蔵室３０Ｂ１にはイエロートナーが収容され、画像形成ユニット３０Ｍのトナー貯蔵室３０Ｂ１にはマゼンダトナーが収容され、画像形成ユニット３０Ｃのトナー貯蔵室３０Ｂ１にはシアントナーが収容されている。ここでトナー貯蔵室３０Ｂ１が本発明の「現像剤供給部」の一具体例に対応し、廃トナー貯蔵室３０Ｂ２が本発明の「貯蔵室」の一具体例に対応する。なお、本実施の形態では、トナー貯蔵室３０Ｂ１および廃トナー貯蔵室３０Ｂ２を一体に形成するようにしたが、本発明はそれらを個別に設けるようにしてもよい。
【００４０】
トナーカートリッジ３０Ｂにおけるトナー貯蔵室３０Ｂ１の底部には、現像部３０Ａの開口３１Ｋと連通する開口８３が設けられている。開口８３は、例えばＹ軸方向に沿った回転軸を中心として矢印Ｒ８２の方向に回転可能に形成されたシャッタ部材８２により、開状態と閉状態との状態移行が可能となっている。また、廃トナー貯蔵室３０Ｂ２の壁面には受給口８５が設けられており、その受給口８５から廃トナーＴ２が廃トナー搬送スパイラル９１によって搬入されるようになっている。さらに廃トナー貯蔵室３０Ｂ２には、例えば矢印Ｒ８４の方向に回転する廃トナー搬送スパイラル８４が設けられている。これにより、廃トナー貯蔵室３０Ｂ２に搬入された廃トナーＴ２は、廃トナー搬送スパイラル８４により、廃トナー貯蔵室３０Ｂ２の内部において−Ｙ方向へ順次搬送されるようになっている。
【００４１】
［動作および作用］
（Ａ．基本動作）
この画像形成装置１では、以下のようにして、媒体Ｍに対してトナー像が転写される（印刷動作が行われる）。
【００４２】
起動状態の画像形成装置１に対してＰＣなどの外部機器から印刷画像データおよび印刷命令が制御部７０に入力されると、制御部７０は、印刷命令に応じて印刷画像データの印刷動作を開始させる。
【００４３】
例えば図１に示したように、カセット１１に収容されている媒体Ｍがピックアップローラ１２によって最上部から１枚ずつピックアップされ、フィードローラ１３およびリタードローラ１４によって斜行が矯正されつつ下流の搬送部２０へ繰り出される。次いで、媒体Ｍは２組のレジストローラ対２１，２２により画像形成部３０へ搬送される。画像形成部３０では、以下のようにしてトナー像IMGが媒体Ｍ上に転写される。
【００４４】
画像形成部３０では、制御部７０の印刷命令により、以下の電子写真プロセスによって各色のトナー像IMGが形成される。具体的には、制御部７０は、トナーカートリッジ３０Ｂのトナー貯蔵室３０Ｂ１に収容されたトナーＴ１を現像部３０Ａのカバー３１内部のトナー収容室３１Ｖへ投入する。その際、制御部７０は駆動部７１を起動し、感光ドラム３２を矢印Ｒ３２の方向へ一定速度で回転させる。これに伴い、帯電ローラ３３、現像ローラ３５および供給ローラ３６なども所定の方向に回転動作を開始することとなる。
【００４５】
一方、制御部７０は、各色の帯電ローラ３３に対し所定の電圧を印加し、各色の感光ドラム３２の表面を一様に帯電させる。次いで、制御部７０はＬＥＤヘッド３４を起動し、画像信号に基づく印刷画像の色成分に対応する光を各色の感光ドラム３２へ各々照射し、各色の感光ドラム３２の表面に静電潜像をそれぞれ形成する。
【００４６】
トナーＴ１は供給ローラ３６を介して現像ローラ３５へ供給され、現像ローラ３５の表面に担持される。現像ローラ３５は感光ドラム３２上に形成された静電潜像にトナーＴ１を付着させトナー像IMGを形成する。さらに、転写部４０における転写ローラ４４に所定の電圧が印加され、感光ドラム３２と転写ローラ４４との間に電界が発生する。その状態で感光ドラム３２と転写ローラ４４との間を媒体Ｍが走行すると、その媒体Ｍ上に、感光ドラム３２に形成されたトナー像IMGが転写される。
【００４７】
そののち、媒体Ｍ上のトナー像IMGは、定着部５０において熱および圧力が付与されることで媒体Ｍに定着させられる。最後に媒体排出部６０によりトナー像IMGが定着した媒体Ｍが画像形成装置１の外部のスタッカ１００Ａに排出される。以上により、媒体Ｍに対する印刷動作が終了する。
【００４８】
（Ｂ．現像部３０Ａの交換準備動作について）
この画像形成装置１では、寿命等により現像部３０Ａの交換が必要であると制御部７０が判断した場合に、以下の現像部３０Ａの交換準備動作が制御部７０の指示により自動で行われる。以下、図８から図１０を参照して、現像部３０Ａの交換準備動作を説明する。
【００４９】
図８は、画像形成装置１における現像部３０Ａの交換準備動作の一例を表すフローチャートである。この画像形成装置１では、まず、上述したように印刷動作を実行する（ステップＳ１０１）。この印刷動作の際、カウンタＳＲ１により感光ドラム３２の回転数をカウントし、制御部７０において積算したデータを記憶しておく。
【００５０】
次に、画像形成装置１が印刷動作を繰り返すことにより、現像部３０Ａの積算稼動量が基準値に達したかどうかを判断する。具体的には、感光ドラム３２の回転数の積算値が基準値に達したか否かを制御部７０が判断する（ステップＳ１０２）。そこで感光ドラム３２の回転数の積算値が基準値に達していないと判断された場合（ステップＳ１０２Ｎ）には、そのまま再度の印刷動作を行うことができる状態に戻る。一方、感光ドラム３２の回転数の積算値が基準値に達したと判断された場合（ステップＳ１０２Ｙ）、制御部７０は現像部３０Ａの交換時期である旨を表示部８０に表示させる（ステップＳ１０３）。感光ドラム３２を繰り返し使用することにより、例えば静電潜像を担持するべき表層部分の感光体が劣化し、鮮明な印刷画像が得られなくなるおそれがある。感光ドラム３２の回転数の積算値に関し良好な印刷画像が得られる範囲で上限値（基準値）を設定しておくことで、そのような事態を未然に防止することができる。なお、現像部３０Ａの積算稼動量として感光ドラム３２の回転数の積算値を例示したが、本発明ではこれに限定されず、他の構成要素の使用量やパラメータの変化を用いてもよい。例えば、画像形成装置１における印刷枚数を現像部３０Ａの積算稼動量として用いてもよい。
【００５１】
次に、現像部３０Ａのトナー収容室３１Ｖ内のトナーＴ１の残量が十分かどうかの判断を行う。具体的には、残量センサＳＲ２により、トナー収容室３１ＶにおけるトナーＴ１の残量レベルを検出し、印刷動作の実行に適する残量のトナーＴ１がトナー収容室３１Ｖに存在するか否かを制御部７０が判断する（ステップＳ１０４）。なお、このステップＳ１０４を行う前に、シャッタ部材８２を稼働させて開口８３を閉状態とし、トナー貯蔵室３０Ｂ１からトナー収容室３１ＶへのトナーＴ１の供給を遮断するようにしてもよい。
【００５２】
ステップＳ１０４においてトナーＴ１の残量が十分であると判断された場合（ステップＳ１０４Ｙ）には、そのまま再度の印刷動作を行うことができる状態に戻る。一方、トナーＴ１の残量が十分でないと判断された場合（ステップＳ１０４Ｎ）には、制御部７０により印刷動作が停止され（ステップＳ１０５）、制御部７０は画像形成装置１における印刷動作が不可の状態である旨を表示部８０に表示させる（ステップＳ１０６）。但し、印刷動作が不可の状態であっても、図９に示したようにトナー収容室３１Ｖ内にはトナーＴ１が僅かに残留している。
【００５３】
ステップＳ１０６ののち、制御部７０は、トナー収容室３１Ｖ内に僅かに残留するトナーＴ１を強制的に排出する排出動作を実行する（ステップＳ１０７）。その排出動作の一例を図１０に示す。図１０は、画像形成ユニット３０Ｋにおける現像部３０Ａ内のトナーＴ１の排出動作の一例を表すフローチャートである。図１０に示したように、まず、制御部７０からの指令により駆動部７１が起動し、感光ドラム３２等を回転させる（ステップＳ２０１）。次に、制御部７０は、帯電ローラ３３に対し所定の電圧を印加し、感光ドラム３２の表面を一様に帯電させる（ステップＳ２０２）。さらに、ＬＥＤヘッド３４により感光ドラム３２の表面を一様に露光し、感光ドラム３２の表面に（通常印刷時とは異なる）排出動作用の静電潜像を形成する（ステップＳ２０３）。トナー収容室３１Ｖ内に僅かに残留するトナーＴ１は供給ローラ３６を介して現像ローラ３５へ供給され、現像ローラ３５の表面に担持される。現像ローラ３５は感光ドラム３２上に形成された静電潜像にトナーＴ１を付着させ、一様なトナー像IMGを形成する（ステップＳ２０４）。この際、転写ローラ４４には電荷をかけないようにする。そのため、感光ドラム３２と転写ローラ４４との間に電界は発生せず、転写ベルト４１にトナー像IMGが転写することはない。したがって、感光ドラム３２上の静電潜像に付着したトナーＴ１はそのままクリーニングブレード３７により廃トナーＴ２として廃トナー搬送スパイラル３８の上に掻き落とされ、廃トナー搬送スパイラル３８によりサイドフレーム３０Ｓに搬送される（ステップＳ２０５）。そののち、駆動部７１の動力を受けた駆動ギヤ９５の回転により、廃トナーＴ２はサイドフレーム３０Ｓの筐体９０の内部において回収ベルト９２と廃トナー搬送スパイラル９１とによって順に運搬され、受給口８５から廃トナー貯蔵室３０Ｂ２に搬入され、排出動作が終了する（ステップＳ２０６）。これらの一連の排出動作により、図１１に示したようにトナー収容室３１Ｖ内にはトナーＴ１がほとんど残存せず、廃トナー貯蔵室３０Ｂ２に廃トナーＴ２として貯蔵された状態となる
【００５４】
ステップＳ１０７の排出動作が終了したのち、必要に応じて残量センサＳＲ２によりトナー収容室３１ＶにおけるトナーＴ１が排出されたかどうかを確認する（ステップＳ１０８）。トナーＴ１がトナー収容室３１Ｖに残存すると判断された場合（ステップＳ１０８Ｎ）、トナーＴ１の排出動作を再度行う。一方、トナー収容室３１ＶにおけるトナーＴ１の排出が完了したと判断された場合（ステップＳ１０８Ｙ）、現像部３０Ａの交換が可能である旨を表示部８０に表示させる（ステップＳ１０９）。なお、本発明において、トナーＴ１の排出完了の判断は残量センサＳＲ２による検知に基づく場合に限定されない。例えばステップＳ２０１〜Ｓ２０７の一連の排出動作を行う排出時間を一定以上行うことで、トナー収容室３１Ｖに残留するトナーＴ１の排出が完了したものと判断するようにしてもよい。すなわち、例えば廃トナー搬送スパイラル３８による廃トナーＴ２の排出時間を計測するタイマーをさらに有し、制御部７０は、その排出時間が所定の基準時間に達したと判断したとき、廃トナーＴ２の排出動作を終了させるようにしてもよい。
【００５５】
以上により、現像部３０Ａの交換準備動作が終了する。
【００５６】
［効果］
このように、本実施の形態の画像形成装置１によれば、制御部７０により、現像部３０Ａの積算稼動量が基準値に達したとき（すなわち現像部３０Ａにおける一応の製品寿命の目安に達したとき）に廃トナー搬送スパイラル３８などがトナー収容室３１Ｖに残存するトナーＴ１を廃トナーＴ２としてサイドフレーム３０Ｓに排出するようになっている。このため、現像部３０Ａの交換等の作業時において、トナー収容室３１Ｖ内には、トナーＴ１がほとんど存在しない状態となる。よって、現像部３０Ａの交換等の作業の際、トナーＴ１が外部へ噴出することが生じにくくなる。その結果、現像部３０Ａの優れた取り扱い性を確保することができる。
【００５７】
＜２．その他の変形例＞
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
【００５８】
例えば、上記実施の形態では、トナー収容室３１Ｖに残留したトナーＴ１の全てをクリーニングブレード３７で掻き落とし、廃トナーＴ２として廃トナー搬送スパイラル３８等により廃トナー貯蔵室３０Ｂ２に搬送するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばトナー収容室３１Ｖに残留したトナーＴ１の一部のみを上記のように廃トナー貯蔵室３０Ｂ２に搬送しつつ、他の残留したトナーＴ１をトナー像として転写ベルト４１に転写したのち、その転写ベルト４１上のトナー像を別のクリーニングブレードにより掻き落とし、廃トナーＴ２を別の貯蔵室に搬入するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態では、１次転写方式の画像形成装置１を例示して説明したが、本発明は２次転写方式にも適用されうるものである。
【００６０】
また、上記実施の形態で説明した一連の処理は、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、各機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。
【００６１】
また、上記実施の形態では、光源として発光ダイオードを有するＬＥＤヘッドを露光部として用いるようにしたが、例えばレーザ素子等を光源として用いてもよい。
【００６２】
また、本発明は、上記実施の形態で説明した全ての動作を実施する場合に限定されるものではなく、いくつかの動作を欠いてもよい。例えば図８に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１０３ののち、ステップＳ１０４の判断を行うことなくステップＳ１０５に進むようにすることも可能である。また、ステップＳ１０２とステップＳ１０４との順序を逆にして実施してもよい。
【００６３】
さらに、上記実施の形態等では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有する画像形成装置について説明したが、これには限られない。すなわち、そのような印刷機能に加え、例えば、スキャン機能やファックス機能を有する複合機として機能する画像形成装置においても、本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１…画像形成装置、１０…媒体供給部、１１…カセット、１２…ピックアップローラ、１３…フィードローラ、１４…リタードローラ、２０…搬送部、２１，２２…レジストローラ対、３０…画像形成部、３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ…画像形成ユニット、３０Ａ…現像部、３０Ｂ…トナーカートリッジ、３０Ｓ…サイドフレーム、３０Ｂ１…トナー貯蔵室、３０Ｂ２…廃トナー貯蔵室、３１…カバー、３１Ｋ…開口、３１Ｖ…トナー収容室、３２…感光ドラム、３３…帯電ローラ、３４…ＬＥＤヘッド、３５…現像ローラ、３６…供給ローラ、３７…クリーニングブレード、３８…廃トナー搬送スパイラル、３９…ドクターブレード、４０…転写部、４１…転写ベルト、４２…駆動ローラ、４３…アイドルローラ、４４…転写ローラ、５０…定着部、６０…媒体排出部、７０…制御部、８２…シャッタ部材、８３…開口、８４…廃トナー搬送スパイラル、８５…受給口、９０…筐体、９０Ｔ…突起部、９０Ｋ１，９０Ｋ２…開口、９１…廃トナー搬送スパイラル、１００…筐体、ＳＲ１…カウンタ、ＳＲ２…残量センサ。
【図１】
2017097232.tif 000003
【図２】
2017097232.tif 000004
【図３】
2017097232.tif 000005
【図４】
2017097232.tif 000006
【図５】
2017097232.tif 000007
【図６】
2017097232.tif 000008
【図７】
2017097232.tif 000009
【図８】
2017097232.tif 000010
【図９】
2017097232.tif 000011
【図１０】
2017097232.tif 000012
【図１１】
2017097232.tif 000013