JP2007108416A - 画像形成装置の廃トナー回収手段 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、廃トナー回収容器のサイズを変更することなしに廃トナー満杯検知までの時間を従来より延ばすことを課題とする。
【解決手段】 感光体表面及び中間転写体表面から除去されたトナーを回収する廃トナー回収手段を、画像形成装置本体に取り外し可能で伸縮可能な廃トナー収容部と、廃トナー収容部を伸縮させる伸縮制御手段とから構成することにより、所定のタイミングで伸縮制御手段を制御して廃トナー収容部を収縮させることで廃トナー収容部内の廃トナー圧縮することを特徴とする。
【選択図】 図７

Description

本発明は、画像形成装置内に具備された、感光体及び中間転写体上から除去されたトナーを回収する廃トナー回収手段に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置においては、露光帯電させた感光体にレーザを照射して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像した後に記録紙に転写する。あるいは中間転写体を使用する場合には、まず中間転写体に転写（一次転写）し、中間転写体上に所望の回数（色数）だけトナー画像を転写した後で記録紙に転写（二次転写）する。その後、トナー画像を載せた記録紙を定着部において加熱・加圧することでトナー画像を記録紙上に定着させた後に排出するよう制御していた。一方で、感光体上及び中間転写体上には、完全に転写されなかったトナーが残留トナーとして残ってしまうため、これを次の画像形成に影響しないようクリーニング部で廃トナーとして回収し、回収した廃トナーは廃トナー回収容器内に蓄積していた（特許文献１）。

加えて、昨今の画像形成装置の高画質化とその高画質の安定化に関連して、高画質の画像形成を維持するためには定期的な画像調整を必要とするのが現状であり、その際には感光体上や中間転写体上に調整用の画像を形成し、それを画像読み取り手段で読取・解析し、画像形成パラメータにフィードバックすることで画質の安定化を実現している。そして、その際使用される調整画像は記録紙には転写されたいため、調整画像を形成したトナーもまた廃トナーとなって回収されていた（特許文献２）。

廃トナー回収容器には満杯検知手段があり、廃トナーの満杯を検知した場合には、これ以上画像形成動作は実行できないとして廃トナー満杯検知エラーとしていた。廃トナー回収容器の交換・回収はサービス担当の作業であるため、廃トナー満杯検知エラーとなった際には装置使用者はサービス担当をコールする必要があり、サービス担当が廃トナー回収容器を交換するまでは装置の使用が制限される状況となっていた。
特開平１１−２６５０８８公報 特開２０００−０１０３６５公報

昨今の画像形成装置においては高画質化の一方で、ランニングコストの低減も要求されている。そのランニングコストを下げる方法の一つとして、サービス担当によるメンテナンス間隔を延ばすことが重要である。

したがって、高画質の安定化を実現するためにトナー消費量が増加するにもかかわらず、廃トナーに関するメンテナンス間隔は延ばさなければならないという課題が存在する。ここで廃トナー回収容器の容量を増加させることで廃トナー満杯検知までの時間を延ばすことも考えられるが、装置本体のサイズアップという課題が別途存在する。

本発明の目的は、従来サイズの廃トナー回収容器を使用して廃トナー満杯検知までの時間を従来の構成より延ばすことが可能なトナー回収手段を有する画像形成装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、トナー像担持体表面のトナーを除去するトナークリーニング手段と、トナークリーニング手段によって除去されたトナーを回収する廃トナー回収手段とを設け、さらに廃トナー回収手段には、画像形成装置本体に取り外し可能で伸縮可能な廃トナー収容部と、廃トナー収容部を伸縮させる伸縮制御手段を設け、所定のタイミングで伸縮制御手段を制御して廃トナー収容部を収縮させることにより廃トナー収容部内の廃トナー圧縮することを特徴とする。

請求項１の本発明によれば、廃トナー収容部に回収された廃トナーは、所定のタイミングで圧縮されるため、廃トナー収容部のサイズを大きくすることなく、廃トナーメンテナンスの間隔を伸ばすことができるため、画像形成装置の高画質化とランニングコストの低減を両立させることが可能となる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施例であるところの画像形成装置の、特に作像部に着目した概略構成図であり、１は感光ドラムである。感光ドラム１の周辺には一次帯電ローラ２、露光ユニット３、現像ユニット４乃至７、一次転写ローラ８、感光体クリーニングユニット９が配置されている。現像ユニット４乃至７は、図示していない１つの現像ドラム内に配置され、各々現像ユニット４が黒色（Ｂｋ）、現像ユニット５が黄色（Ｙ）、現像ユニット６がマゼンタ（Ｍ）、現像ユニット７がシアン（Ｃ）の各色のトナーを保持し、必要に応じて現像ドラムを回転させて所望の色の現像を行う回転現像系を構成している。

また、１０は中間転写ベルト（ＩＴＢ）であり、その周囲には２次転写ローラ１１、ＩＴＢクリーニングユニット１２が配置されている。

２０は定着部であり、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とから構成される。加熱ローラ２１内部にはヒータ２３が配置され、ヒータ２３によって熱せられた加熱ローラ２１と加熱ロータ２１に圧接した加圧ローラ２２の間に記録紙を通すことによってトナー画像を記録紙に定着させる。

本実施例におけるカラー画像の電子写真プロセスの概略は、以下のようになる。感光ドラム１の一次帯電ローラ２で帯電させた後に、露光ユニット３からレーザ光を照射することで潜像を形成し、まず現像ユニット５を使って黄色のトナー画像を現像する。現像されたトナー画像は、感光ドラム１と一次転写ローラ８が対向する位置で、感光ドラム１上からＩＴＢ１０上に転写される。その後、現像ユニットをマゼンタ（現像ユニット６）、シアン（現像ユニット７）、黒色（現像ユニット４）の順に交換しながら帯電→露光→現像し、ＩＴＢ１０上の同位置に転写する工程を４回繰り返すことによってＩＴＢ１０上にカラーのトナー画像を形成する。そして２次転写ローラ１１の位置で別途搬送されてきた記録紙上にトナー画像は転写され、記録紙は定着部２０に搬送される。定着部２０においてトナー画像は記録紙上に定着され、その後、機外に排出される。

図２は、感光体クリーニングユニット９の拡大図である。前述の電子写真プロセスにおいて、残留トナーとして感光ドラム１上に残ったトナーは、ブラシローラ３０によってドラム上でかき乱され、ドラムへの付着力を弱められた上で、ドラムに常に当接しているクリーニングブレード３１によってかき落とされる。かき落とされた廃トナーはドラム廃トナー搬送スクリュー３２によって後述する廃トナー回収ボトルに搬送される。

図３は、ＩＴＢクリーニングユニット１２の拡大図である。４０はＩＴＢクリーニングブレードであり、ＩＴＢ１０に当接することで、ＩＴＢ上の残トナーをかき落とす。その際にＩＴＢ１０上のトナー画像は、記録紙に転写されるまでに３回ＩＴＢクリーニングユニット１２を通過するが、その時点でクリーニングしないよう、ＩＴＢクリーニングブレード４０は、ブレード乖離機構４１によって待機時にはＩＴＢ１０から離間するよう制御されている。４２はクリーニング時のトナー飛散を防止するための飛散防止シートである。ＩＴＢクリーニングブレード４０によってかき落とされた廃トナーは、ＩＴＢ廃トナー搬送スクリュー４３によって後述する廃トナー回収ボトルに搬送される。

図４は、本実施例の廃トナー回収手段であるところの廃トナー回収ボトル５０周辺の概略構成図である。５１は、ドラム廃トナー搬送スクリュー３２及びＩＴＢ廃トナー搬送スクリュー４３によって搬送されてきたトナーを廃トナー回収ボトルに導くための廃トナー回収パイプである。パイプ内のスクリューの回転により廃トナーはトナー回収ボトルへと送られる。廃トナー回収ボトル５０と廃トナー回収パイプ５１の接続部にはシャッター５２が設けられている。シャッター５２は、廃トナー回収時には開状態であるが、後述の圧縮工程においては、回収した廃トナーが装置本体側に逆流することがないように閉状態に制御される。５３は、本実施例における廃トナー収容部の伸縮制御手段であるところの空気制御装置である。空気制御装置５３によって廃トナー回収ボトル５０内の空気を抜くことにより、廃トナー回収ボトル５０は収縮する（図５）。これによりボトル内の廃トナーＴはボトル内壁によって圧縮されることになる。空気制御装置５３は、その後、ボトル内に徐々に空気を戻すことによって廃トナー回収ボトル５０を元の形状まで伸長させる（図６）。空気制御装置５３と廃トナー回収ボトル５０の接続部にはフィルタ５４が取り付けられている。フィルタ５４により、廃トナー回収ボトル５０内から空気を抜く際に空気と一緒にトナーがボトル内から吸い出されることを防止している。

図７は、本実施例の廃トナー圧縮手順に関する処理の流れを示したフローチャートである。

まずはステップＳ７０１で、廃トナーの圧縮タイミングになるのを待つ。廃トナーの圧縮タイミングとしては、所定回数の画像調整が行われた後や、あるいは所定回数の画像形成動作が行われた後のジョブ間、あるいは使用者によって設定された所定のスケジュール（日時・間隔）とすることで、通常の画像形成動作に比較的影響が出ない形で実施することができる。

圧縮タイミングになった場合には、まず廃トナー回収ボトル５０の口のシャッター５２を閉じて、廃トナー回収ボトル５０から装置本体側にトナーが逆流しないようにする（ステップＳ７０２）。

続いてステップＳ７０３で廃トナー回収ボトル５０の圧縮を開始する。具体的には、空気制御手段５３を制御して廃トナー回収ボトル５０内の空気を抜くように制御する。

ステップＳ７０４では、圧縮動作の終了を判断する。終了の判断は、例えば、空気制御手段５３の空気抜きの負荷が所定値を超えた時点で、廃トナー回収ボトル５０が十分収縮した、すなわちボトル内部の廃トナーが圧縮されたと判断することができる。

圧縮動作の終了が判断された場合には、ステップＳ７０５で圧縮動作を停止し、その後、ステップＳ７０６で廃トナー回収ボトル５０を元に戻す伸長動作を開始する。伸長動作の制御は、具体的には、空気制御手段５３を使って廃トナー回収ボトル５０内に徐々に空気を送り込む。その際に、最初は空気の流量を少なく制御することにより、ボトル内で圧縮された廃トナーの固まりを崩すことなく廃トナー回収ボトル５０を元の形状に戻すことが可能となる。

ステップＳ７０７では、伸長動作の終了を判断する。終了の判断は、例えば、廃トナー回収ボトル５０内に空気を戻し始めてから所定時間の経過とすることもできるし、あるいは、空気制御手段５３の空気送り込みの負荷が所定値を超えた時点で、廃トナー回収ボトル５０が十分伸長した、すなわちボトルの形状が元に戻ったと判断することも可能である。

廃トナー回収ボトル５０が元の形状に戻った時点でシャッター５２を開き、廃トナー回収動作を再開する（ステップＳ７０８）。

本発明に係る実施例の画像形成装置の作像部周りの概略構成図である。 図1の感光体ドラムクリーニングユニットの構成図である。 図1のＩＴＢクリーニングユニットの構成図である。 本発明に関わる実施例の画像形成装置の廃トナー回収装置の構成図である。 図４の廃トナー回収ボトルが圧縮された状態を示した図である。 図５の廃トナー回収ボトルが伸長された状態を示した図である。 本発明に関わる実施例の廃トナー圧縮制御の処理の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１ 感光ドラム
９ 感光ドラムクリーニングユニット
１０ 中間転写ベルト（ＩＴＢ）
１２ ＩＴＢクリーニングユニット
５０ 廃トナー回収ボトル
５３ 空気制御装置

Claims (6)

1. トナー像担持体表面のトナーを除去するトナークリーニング手段と、
   前記トナークリーニング手段によって除去されたトナーを回収する廃トナー回収手段を備えた画像形成装置において、
   前記廃トナー回収手段は、画像形成装置本体に取り外し可能で伸縮可能な廃トナー収容部と、
   前記廃トナー収容部を伸縮させる伸縮制御手段とからなり、所定のタイミングで前記伸縮制御手段を制御して前記廃トナー収容部を収縮させることにより、前記廃トナー収容部内の廃トナーを圧縮することを特徴とする画像形成装置の廃トナー回収手段。
2. 前記所定のタイミングは、所定回数の画像調整動作後であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の廃トナー回収手段。
3. 前記所定のタイミングは、所定回数の画像形成動作後のジョブ間であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の廃トナー回収手段。
4. 前記所定のタイミングは、使用者が設定した所定のスケジュール（日時・間隔）であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の廃トナー回収手段。
5. 前記廃トナー収容部の伸縮制御手段は、空気制御手段であり、前記廃トナー収容部内の空気を抜くことで廃トナー収容部を収縮させて収容部内の廃トナーを圧縮することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の廃トナー回収手段。
6. 前記廃トナー収容部はさらに、トナーの逆流を防止するためのシャッター手段を有し、前記空気制御手段を制御して前記廃トナー収容部内の空気を抜く際には該シャッター手段を閉動作させることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置の廃トナー回収手段。

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