(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置内における廃トナーの発生源が少なくとも２カ所にあり、これら廃トナーの発生源で生じた廃トナーを、別々の回収口を介して回収する廃トナー容器を備えた画像形成装置において、
上記トナー発生源の内、より多量の廃トナーを発生させる発生源の方が他の発生源よりも上方に配置されているとともに、
前記廃トナー容器には、前記回収口が水平方向において位置を異にして設けられ、かつ上記多量の廃トナーを発生させる発生源からの廃トナーの回収口の方が他の回収口よりも上方に設けられているとともに，廃トナーを検出する検出手段が，最も低い位置にある回収口側に偏倚した位置であって，前記回収口から回収され廃トナー容器内において山状に蓄積される廃トナーの斜面同士がぶつかる位置を通る鉛直線上またはその近傍において廃トナーを検出することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。特に、その廃トナーの発生源および、廃トナー容器に関するものである。
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いた画像形成装置は、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像手段と、この現像手段により現像されたトナー像を転写対象である用紙等の記録材に転写させる転写手段と、転写後に感光体の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段とを有している。
また、転写手段としては、感光体上に形成されたトナー像が転写（一次転写）され、このトナー像をさらに転写対象である用紙等の記録材に転写（二次転写）する中間転写体を用いたものが知られており、その中間転写体に対してもクリーニング手段が設けられている。
そして、このような画像形成装置において、上記クリーニング手段は、いわば廃トナーの発生源であり、これらクリーニング手段により除去されたトナー（廃トナー）の回収容量の増大化を図るためには、クリーニング手段とは別の廃トナー容器を用いて、クリーニング手段により除去されたトナーを回収するようにすることが望ましい。
【０００２】
従来、装置内における廃トナーの発生源が少なくとも２カ所にあり、これら廃トナーの発生源で生じた廃トナーを、別々の回収口を介して回収する廃トナー容器を備えた画像形成装置として、図５に示すようなものが知られている（実開平７−３２６６７号公報）。
図５において、１はクリーニング器、２は転写ベルトユニット、３は廃トナー容器である。
廃トナー容器３には、上方に伸びるトナー回収突部３ａが設けられ、この回収突部３ａに回収口３ｂ、３ｃが設けられている。これら回収口３ｂ、３ｃに、上記クリーニング器１のトナー排出管１ａ、転写ベルトユニット２のトナー排出管２ａがそれぞれ連結されることによって、クリーニング器１（廃トナーの発生源）からの廃トナーと、転写ベルトユニット２（廃トナーの発生源）からの廃トナーとが、廃トナー容器３に回収されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示した従来の技術においては、クリーニング器１、転写ベルトユニット２のうち、どちらからの廃トナーの方が多量であるかは不明であるが、いずれにしても、トナー容器３の回収口３ｂ、３ｃが回収突部３ａにおいて上下方向に並んで設けられているので、回収口３ｂ、３ｃのどちらから回収されるトナーも回収突部３ａを通じて廃トナー容器３内に蓄積されることとなる。
容器３内に蓄積される廃トナーは山状に蓄積されるため、この従来技術のように、トナー容器３の回収口３ｂ、３ｃが上下方向に並んで設けられていると、廃トナー）の回収容量の増大化を図ることが困難である。増大化を図るためには、例えば、容器３の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは、容器３に振動を与える機構を設けて蓄積された廃トナーを均す等の技術が必要になる。
【０００４】
この発明の目的は、以上のような問題を解決し、廃トナー容器の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは容器を振動させる機構等を設けることなく、廃トナーの回収容量の増大化を図ることのできる画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の画像形成装置は、装置内における廃トナーの発生源が少なくとも２カ所にあり、これら廃トナーの発生源で生じた廃トナーを、別々の回収口を介して回収する廃トナー容器を備えた画像形成装置において、
上記トナー発生源の内、より多量の廃トナーを発生させる発生源の方が他の発生源よりも上方に配置されているとともに、
前記廃トナー容器には、前記回収口が水平方向において位置を異にして設けられ、かつ上記多量の廃トナーを発生させる発生源からの廃トナーの回収口の方が他の回収口よりも上方に設けられているとともに，廃トナーを検出する検出手段が，最も低い位置にある回収口側に偏倚した位置であって，前記回収口から回収され廃トナー容器内において山状に蓄積される廃トナーの斜面同士がぶつかる位置を通る鉛直線上またはその近傍において廃トナーを検出することを特徴とする。
【０００６】
【作用効果】
請求項１記載の画像形成装置は、装置内における廃トナーの発生源が少なくとも２カ所にあり、これら廃トナーの発生源で生じた廃トナーを、別々の回収口を介して回収する廃トナー容器を備えたものにおいて、上記トナー発生源の内、より多量の廃トナーを発生させる発生源の方が他の発生源よりも上方に配置されているとともに、前記廃トナー容器には、前記回収口が水平方向において位置を異にし、かつ上記多量の廃トナーを発生させる発生源からの廃トナーの回収口の方が他の回収口よりも上方に設けられているので、この画像形成装置によれば、廃トナー容器の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは容器を振動させる機構等を設けることなく、廃トナーの回収容量の増大化を図ることができるようになる。
すなわち、廃トナー容器の前記回収口は水平方向においてその位置を異にしており、上記多量の廃トナーを発生させる発生源からの廃トナーの回収口の方が他の回収口よりも上方に設けられているので、当該回収口の下方には、より大きな回収スペースが形成されることとなる。したがって、廃トナー容器の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは容器を振動させる機構等を設けることなく、廃トナーの回収容量の増大化を図ることができるようになる。
しかも、上記トナー発生源の内、より多量の廃トナーを発生させる発生源の方が他の発生源よりも上方に配置されているので、これら発生源と回収口との接続も簡単な構造で行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における感光体と中間転写体とを主として示す概略正面図、図２は廃トナー容器を示す斜視図、図３（ａ）は図２の部分拡大図、図３（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図（端面図）である。
【０００８】
図１に示すように、この画像形成装置は、図示矢印方向に回転駆動される、外周面に感光層を有する感光体１０と、この感光体１０の外周面を一様に帯電させる帯電手段（帯電ローラ）１１と、この帯電手段１１により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光Ｌ１して静電潜像を形成する露光手段１２と、この露光手段１２により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする４色の現像手段（現像ローラ）１３（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）と、この現像手段１３により現像されたトナー像が転写（一次転写）され、このトナー像をさらに転写対象である用紙等の記録材に転写（二次転写）する中間転写体（中間転写ベルト）１４と、一次転写後に感光体１０の表面に残留しているトナーを除去する第１クリーニング手段２０と、二次転写後に中間転写ベルト１４上に残留しているトナーを除去する第２クリーニング手段３０と、これら第１，第２クリーニング手段からの廃トナーを回収する廃トナー容器４０（図２参照）とを有している。
【０００９】
第１クリーニング手段２０は、感光体１０の表面から残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード２１と、このブレード２１で掻き落とされたトナーを廃トナーボトル４０（図２参照）へ向けて搬送するスクリュー内蔵の搬送パイプ２２とを有している。この第１クリーニング手段２０は、第１の廃トナー発生源である。
第２クリーニング手段３０は、中間転写ベルト１４の表面から残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード３１と、このブレード３１で掻き落とされたトナーを廃トナーボトル４０（図２参照）へ向けて搬送するスクリュー内蔵の搬送パイプ３２とを有している。この第２クリーニング手段３０は、第２の廃トナー発生源である。
この実施の形態では、第１、第２クリーニング手段２０、３０のうち、第１クリーニング手段２０が第２クリーニング手段３０よりも多量の廃トナーを発生させるため、第１クリーニング手段２０を第２クリーニング手段３０よりも上方に配置してある。
【００１０】
図２に示すように、廃トナー容器４０は、容器本体５０と、この容器本体５０の上部で最上部に形成された、上記第１クリーニング手段２０の搬送パイプ２２との連結部（廃トナーの回収口でもある）４１と、同じく容器本体５０の上部に形成された、上記第２クリーニング手段３０の搬送パイプ３２との連結部（廃トナーの回収口でもある）４２とを有している。
これら回収口４１，４２は、水平方向において位置を異にし、かつ、より多量の廃トナーを発生させる第１クリーニング手段２０からの廃トナーの回収口４１の方が第２クリーニング手段３０からの廃トナーの回収口４２よりも上方に設けられている。
【００１１】
廃トナー容器４０は、画像形成装置本体の適所に着脱可能に取り付けられていて、装着されたとき、上記搬送パイプ２２、３２と回収口４１、４２とがそれぞれ連結され、上記クリーニング手段２０，３０からの廃トナーが搬送パイプ２２、３２を通じて廃トナー容器４０内に回収されるようになっている。搬送パイプ２２、３２からの廃トナーは、自然落下によって廃トナー容器４０内に貯留される。このようにして回収口４１，４２から回収された廃トナーは、通常、図４に破線Ｔ’で示すように、容器４０内において山状に蓄積される。
【００１２】
図２および図３に示すように、容器本体５０の、画像形成装置本体側（図２において手前側）の側壁５１には、その外方（図２において手前側（図３（ｂ）において下方））に向かって内空の凸状でかつ縦方向に伸び、回収された廃トナーによって内方が徐々に満たされる、光透過性を有する薄肉部５２が一体的に形成されている。
この実施の形態では、容器本体５０は、透明（または半透明）の合成樹脂をブロー成形することによって作成され、したがって、上記薄肉部５２はこのブロー成形によって容器本体５０と同時に形成される。
【００１３】
一方、画像形成装置本体の適所１６（図３（ｂ）参照）には、廃トナー容器４０が装置本体に装着されたときに、廃トナー容器４０の上記薄肉部５２を両側から挟む位置に、検出手段としての透過型の光センサ１７が設けられている。
光センサ１７は、投光部１７ａと受光部１７ｂとを有し、その光路（薄肉部５２を横切る光路）にトナーがないとき、すなわち薄肉部５２がトナーで満たされていないときには、投光部１７ａからの光が薄肉部５２を透過して受光部１７ｂで受光され、薄肉部５２がトナーで満たされると、投光部１７ａからの光が薄肉部５２内のトナーで遮光されて、受光部１７ｂによる受光がなされなくなる。これによって、薄肉部５２における検出位置がトナーで満たされたこと、すなわち、この実施の形態では廃トナー容器４０の交換時期が検出されることとなる。
【００１４】
以上のような光センサ１７は、図４に明示するように、廃トナー容器４０の水平方向に関し回収口４１，４２同士の間であって回収口４１，４２の直下部位外の部位において廃トナーを検出する。
また、光センサ１７は、最も低い位置にある回収口（この場合回収口４２）側に偏倚した位置において廃トナーを検出する。
またさらに、光センサ１７は、回収口から回収され廃トナー容器４０内において山状に蓄積される廃トナーＴの斜面Ｔ１，Ｔ２同士がぶつかる位置Ｐを通る鉛直線Ｖ上またはその近傍において廃トナーを検出する。すなわち、上記薄肉部５２は上記鉛直線Ｖまたはその近傍に沿って形成されている。
【００１５】
またこの実施の形態では、図４に示すように、
トナーの安息角をθ、
廃トナー容器４０内底面から回収口４１までの距離をＡ、
廃トナー容器４０内底面から回収口４２までの距離をＢ、
回収口４１，４２間の水平方向における距離をＣ、
廃トナー容器４０内底面から光センサ１７による検出位置（符号Ｐ参照）までの距離をＬ、
としたとき、光センサ１７は、次式１，２を同時に満たす位置に設ける。
Ｌ＜Ｂ−（Ｃ−Ｄ）ｔａｎθ      ・・・式１
Ｌ＜Ａ−Ｄｔａｎθ              ・・・式１
【００１６】
なお、図２において、４３は廃トナー容器４０を交換する際に掴まれる掴み部、４４は画像形成装置本体側に設けられた図示しない突片と係合することによる位置決め凹部、４５は例えばメーカー等により回収された廃トナー容器４０から廃トナーを捨てる際に開けられるキャップである。
【００１７】
以上のような画像形成装置によれば、次のような作用効果が得られる。
（ａ）トナー発生源２０，３０の内、より多量の廃トナーを発生させる発生源２０の方が他の発生源３０よりも上方に配置されているとともに、廃トナー容器４０には、回収口４１，４２が水平方向において位置を異にし、かつ上記多量の廃トナーを発生させる発生源２０からの廃トナーの回収口４１の方が他の回収口４２よりも上方に設けられているので、廃トナー容器４０の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは容器４０を振動させる機構等を設けることなく、廃トナーの回収容量の増大化を図ることができるようになる。
すなわち、廃トナー容器４０の回収口４１，４２は水平方向においてその位置を異にしており、上記多量の廃トナーを発生させる発生源２０からの廃トナーの回収口４１の方が他の回収口４２よりも上方に設けられているので、当該回収口４１の下方には、より大きな回収スペースが形成されることとなる。したがって、廃トナー容器４０の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは容器４０を振動させる機構等を設けることなく、廃トナーの回収容量の増大化を図ることができるようになる。
しかも、上記トナー発生源２０，３０の内、より多量の廃トナーを発生させる発生源２０の方が他の発生源３０よりも上方に配置されているので、これら発生源２０，３０と回収口４１，４２との接続も簡単な構造で行うことができる。
【００１８】
（ｂ）検出手段１７が、回収口４１，４２から回収され廃トナー容器４０内において山状に蓄積される廃トナーの斜面Ｔ１，Ｔ２（図４参照）同士がぶつかる位置を通る鉛直線Ｖ上またはその近傍において廃トナーを検出する構成となっているので、いずれの回収口４１，４２に関しても、廃トナーが漏れ出すことを効率的に防止することが可能となる。
【００１９】
（ｃ）廃トナー容器４０には、その側壁５１において外方に向かって内空の凸状でかつ上記鉛直線Ｖ方向に伸び、回収された廃トナーによって内方が徐々に満たされる、光透過性を有する薄肉部５２が一体的に形成されているとともに、画像形成装置本体には、検出手段として薄肉部５２を両側から挟む位置に透過型の光センサ１７が設けられているので、廃トナー容器４０に回収された廃トナーの量が次第に増大すると、これに伴って、廃トナー容器４０の上記薄肉部５２の内方も廃トナーによって徐々に満たされて行き、この廃トナーが上記光センサ１７の透過光を遮断することによって、廃トナー容器４０内にトナーが所定量に達したことが検出され、廃トナー容器４０の交換時期が検出されることとなる。
したがって、この画像形成装置によれば、確実に、廃トナー容器の交換時期を検出することが可能となる。
また、この画像形成装置によれば、廃トナー容器４０の側壁５１に、その外方に向かって内空の凸状でかつ縦方向に伸びる光透過性を有する薄肉部５２を一体的に形成し、装置本体には、薄肉部５２を両側から挟む位置に透過型の光センサ１７を設けるだけでよいので、簡単な構造で、廃トナー容器４０の交換時期を検出することが可能となる。
【００２０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
例えば、上記実施の形態では、廃トナー発生源および回収口がそれぞれ２つである場合について説明したが３つ以上である場合にも本発明は適用可能である。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１記載の画像形成装置によれば、廃トナー容器の容量を必要以上に大きくしたり、あるいは容器を振動させる機構等を設けることなく、廃トナーの回収容量の増大化を図ることができる。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における感光体と中間転写体とを主として示す概略正面図。
【図２】廃トナー容器を示す斜視図。
【図３】（ａ）は図２の部分拡大図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図（端面図）。
【図４】検出手段１７の配置の説明図。
【図５】従来技術の説明図。
【符号の説明】
２０    第１クリーニング手段（廃トナーの発生源）
３０    第２クリーニング手段（廃トナーの発生源）
４０    廃トナー容器
４１，４２    回収口
【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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