JP2009204678A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成機構部から排出される廃トナーの回収トナーボックスを備えた画像形成装置において、動作音、トナー満杯検知センサの誤検知、ランニングコストの上昇、トナー詰まり等の弊害を起こすことなく、ボックスの容量に対するトナーの回収量を増やす。
【解決手段】２つの回収口５０ａ・５０ｂを有するボックス５０に対向して、２つの回収口の対向部分に対応する２つの排出口４６ａ・４６ｂを設けたトナー搬送路４６と、トナー搬送路内に正逆転可能なトナー搬送スクリュー４７を設ける。スクリューを一方の向きに回転させることで、廃トナーを一方の排出口４６ａから対向する回収口５０ａを介してボックスにトナーを回収する。この回収口が満杯となったらスクリューを逆転させ、他方の排出口４６ｂから対向する回収口５０ｂを介してボックスにトナーを回収する。この回収口５０ｂも満杯となったら、ボックスが廃トナーで満杯であると判断する。
【選択図】図２

Description

本発明は、回収トナーボックスを備えた、複写機・ファクシミリ・プリンタ等の画像形成装置に関する。

例えば転写式電子写真画像形成装置においては、像担持体である電子写真感光体や中間転写体からクリーニング手段によって除去された転写残トナーを廃トナーとして回収トナーボックスに回収する。そして、その回収トナーボックス内のトナー回収量が所定量に達したら空の回収トナーボックスと交換するようにしたものがある。

回収トナーボックスに回収する廃トナー量は、画像形成装置が中間転写方式のカラー画像形成装置である場合には単色の画像形成装置の場合に比べて増える。一方、画像形成装置は一層の小型化が要求されている。また、回収トナーボックスは消耗品であり、満杯になった時点で新しい空の回収トナーボックスと交換されて廃棄される。このようなことから、回収トナーボックスは、交換操作回数を減らし操作性を向上させる観点からも、廃トナーの効率的な充填が重要である。即ち、なるべく多くのトナーが回収できることが望ましい。

そこで、特許文献１には回収トナーボックスを振動手段で振動させるものが提案されている。これは、回収トナーは、回収トナーボックス内に安息角で堆積していくため、回収トナーボックスを加振して堆積トナーの山を崩すことで、回収トナーボックスへのトナー回収量を増やすようにしたものである。

また、特許文献２〜６には、回収トナーボックス内にスクリューを配置し、回収トナーボックス内でトナーを搬送することにより、回収トナーボックスへのトナー回収量を増やすようにしたものが開示されている。

また、特許文献７、８には、画像形成装置本体側に複数の回収トナー排出口を設け、トナー搬送方向上流側の排出口からトナーの排出がなされ、その排出口においてトナーが満杯になると排出口がトナーで埋まる。これにより、回収トナー排出口が順次にトナー搬送方向下流側へ移っていくことでトナーの効率的な充填がなされる構成のものが開示されている。
特開２００５−３３１８３２号公報 特開平２−３０２７８４号公報 特開平２−３０６２８１号公報 特開平３−５９６９３号公報 特開２００２−１４８８８４号公報 特開２００４−４５４５１号公報 特開平４−３０３８７６号公報 特開平５−１６５３８１号公報

しかし上記従来の構成では、以下のような問題があった。

１）特許文献１のように、回収トナーボックスを加振することで、回収物の山を崩す方式の場合、山を確実に崩すためには回収トナーボックスを叩く等して、大きな加速度を与える必要がある。特に回収トナーボックス内の回収物の量が少ない時には、加振音が回収トナーボックス内で共鳴することもあり、その動作音が問題であった。また、加振時に回収トナーボックス内で回収トナーが舞い上がり、トナー満杯を検知する光学センサが誤検知を起こすといった問題もある。

２）特許文献２〜６のように、回収トナーボックス内にスクリューを配置した構成のものは、消耗部品である回収トナーボックス内に機能部品であるスクリューや、スクリュー回転部のシール部材等を配置している。そのため、装置のランニングコストが高くなってしまうという問題があった。また、本構成の場合も、回収トナーボックス内でトナーが攪拌、搬送されるため、回収トナーが舞い上がり、トナー満杯検知センサの誤検知の問題がある。

３）特許文献７、８のように、画像形成装置本体側に複数の回収トナー排出口を設け、上流側の排出口からの排出が満杯になると、排出口が順次下流側へ移っていく構成の画像形成装置では、以下のような問題がある。すなわち、トナー満杯となった排出口部分にトナーが溜まるため、画像形成装置本体から回収トナーボックスを外す際に、排出口部分に溜まっていたトナーが落下し、画像形成装置本体内を汚してしまう。また、満杯となった排出口部分でトナーが圧縮され凝固してしまう場合もあり、回収トナーボックスを新品に交換しても、排出口が詰まった状態であるため、その排出口から排出されないといった問題もある。

本発明の目的は上述した従来の構成が有する問題点の解消であり、動作音、トナー満杯検知センサの誤検知、ランニングコストの上昇、トナー詰まり等の弊害を起こすことなく、回収トナーボックスの容量に対する回収トナーの回収量を増やすことである。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的の構成は、第１及び第２のトナー回収口を有し、画像形成装置本体の所定の装着部に対して着脱可能に配置された回収トナーボックスと、前記装着部に対して装着された前記回収トナーボックスに対向して配置され、前記第１及び第２のトナー回収口の対向部分に第１及び第２のトナー排出口を有し、画像形成機構部から排出されるトナーが導入されるトナー搬送路と、前記トナー搬送路の内部に回転可能に配設されたトナー搬送スクリューと、前記トナー搬送スクリューを正転方向又は逆転方向に回転して前記トナー搬送路の内部のトナーを前記第１のトナー排出口又は前記第２のトナー排出口に搬送する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明により、動作音、トナー満杯検知センサの誤検知、ランニングコストの上昇等の弊害を起こすことなく、また、トナー詰まり等の問題を起こすことなく、回収トナーボックスの容量に対する回収トナーの回収量を増やすことが可能となる。カラー画像形成装置では、単色の画像形成装置より回収トナーの容量が多くなる傾向にあるため、本発明の効果は特に有効である。

［実施例１］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（１）画像形成機構部
図１は本発明が適用された画像形成装置Ａの一例の概略構成示す縦断正面模式図である。この画像形成装置Ａは、電子写真プロセスを用いた、４色タンデム型、中間転写方式のカラーデジタルプリンタ（カラー画像形成装置）である。この画像形成装置Ａは、制御回路部（制御手段）Ｂと通信可能に接続した外部ホスト装置Ｃから入力する電気的な画像情報に応じて作像動作して記録材（被転写材）上にフルカラー画像を形成して出力することができる。外部ホスト装置Ｃは、コンピュータ、イメージリーダ、相手方ファクシミリ装置等である。

ａ〜ｄは画像形成装置本体内に図面上左側から右側に水平方向に並列（タンデム）に配設した第１〜第４の４つの画像形成部である。第１の画像形成部ａはイエロー（Ｙ）の色画像形成用、第２の画像形成部ｂはマゼンタ（Ｍ）の色画像形成用、第３の画像形成部ｃはシアン（Ｃ）の色画像形成用、第４の画像形成部ｄはブラック（Ｋ）の色画像形成用である。

各画像形成部は、それぞれ、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）１（ａ〜ｄ）と、感光体ドラムに作用する画像形成プロセス手段を有する。画像形成プロセス手段は、帯電手段としての帯電ローラ２（ａ〜ｄ）、像露光手段としてのレーザスキャナ３（ａ〜ｄ）、現像手段としての現像器４（ａ〜ｄ）、一次転写手段としての一次転写ローラ５（ａ〜ｄ）である。また、像担持体クリーニング手段としてのドラムクリーナ６（ａ〜ｄ）等である。各現像器４（ａ〜ｄ）に対してトナーを補給するトナーカートリッジ７（ａ〜ｄ）を備えている。第１の画像形成部ａの現像器４ａとトナーカートリッジ７ａには現像剤としてＹ色トナーが収容されている。第２の画像形成部ｂの現像器４ｂとトナーカートリッジ７ｂには現像剤としてＭ色トナーが収容されている。第３の画像形成部ｃの現像器４ｃとトナーカートリッジ７ｃには現像剤としてＣ色トナーが収容されている。第４の画像形成部ｄの現像器４ｄとトナーカートリッジ７ｄには現像剤としてＫ色トナーが収容されている。

上記の第１〜第４の画像形成部ａ〜ｄの下方には、中間転写ユニット８が配設されている。このユニット８は、中間転写体としての、誘電体製で可撓性を有するエンドレスの中間転写ベルト９を有する。そして、このベルト９を懸回張設しているテンションローラ１０・駆動ローラ１１・二次転写対向ローラ１２と、ベルト９のクリーニング手段としてのベルトクリーナ１４を有する。第１〜第４の画像形成部ａ〜ｄの感光体ドラム１はそれぞれの下面がベルト９のテンションローラ１０と駆動ローラ１１との間の上行側ベルト部分の上面に接している。各一次転写ローラ５は、ベルト９の内側に配設されていて、それぞれ、ベルト９のテンションローラ１０と駆動ローラ１１との間の上行側ベルト部分を挟んで対応の感光体ドラムの下面に圧接している。各画像形成部ａ〜ｄにおいて、感光体ドラム1とベルト９との接触部が一次転写部である。また、二次転写対向ローラ１２にはベルト９を挟んで二次転写手段としての二次転写ローラ１３が圧接している。この二次転写ローラ１３とベルト９との接触部が二次転写部である。

フルカラー画像を形成する動作は次のとおりである。制御回路部Ｂは画像形成スタート信号に基づいて所定の画像形成シーケンス制御を実行する。各画像形成部ａ〜ｄにおいては、感光体ドラム１（ａ〜ｄ）が矢印の反時計方向に所定の制御速度（プロセススピード）で回転駆動される。ベルト９も矢印の時計方向（感光体ドラムの回転に順方向）に、感光体ドラム1の速度に対応した速度で回転駆動される。各レーザスキャナ３（ａ〜ｄ）も駆動される。この駆動に同期して、各画像形成部ａ〜ｄにおいてそれぞれ所定の制御タイミングで帯電ローラ２（ａ〜ｄ）が感光体ドラム１（ａ〜ｄ）の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する（帯電プロセス）。そして、第１の画像形成部ａのレーザスキャナ３ａには制御回路部Ｂからフルカラー画像のＹ色成分画像信号が所定の制御タイミングで出力される。第２の画像形成部ｂのレーザスキャナ３ｂには制御回路部Ｂからフルカラー画像のＭ色成分画像信号が所定の制御タイミングで出力される。第３の画像形成部ｃのレーザスキャナ３ｃには制御回路部Ｂからフルカラー画像のＣ色成分画像信号が所定の制御タイミングで出力される。第４の画像形成部ｄのレーザスキャナ３ｄには制御回路部Ｂからフルカラー画像のＫ色成分画像信号が所定の制御タイミングで出力される。各レーザスキャナ３（ａ〜ｄ）は各感光体ドラム１（ａ〜ｄ）の表面を各色の画像信号に対応して変調されたレーザ光で走査露光する（露光プロセス）。この露光により電荷を中和し、各感光体ドラム１（ａ〜ｄ）の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像器４（ａ〜ｄ）によりトナー像として現像される（現像プロセス）。

上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第１の画像形成部ａの感光体ドラム１ａにはフルカラー画像のＹ色成分に対応するＹ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。第２の画像形成部ｂの感光体ドラム１ｂにはフルカラー画像のＭ色成分に対応するＭ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。第３の画像形成部ｃの感光体ドラム１ｃにはフルカラー画像のＣ色成分に対応するＣ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。第４の画像形成部ｄの感光体ドラム１ｄにはフルカラー画像のＫ色成分に対応するＫ色トナー像が所定の制御タイミングで形成される。

そして、上記のように、各画像形成部ａ〜ｄの感光体ドラム１（ａ〜ｄ）に所定の制御タイミングで形成される色トナー像が、回転駆動されて各画像形成部ａ〜ｄの一次転写部を順次に移動するベルト９の表面に順番に所定に重ね合わされて一次転写される。即ち、ベルト９上にはＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色フルカラーの未定着トナー像が合成形成される。そのトナー像が引き続くベルト９の回転で二次転写部へ移動する。また、各画像形成部ａ〜ｄの一次転写部においてベルト９上に転写されなかった感光体ドラム１上の転写残トナーはドラムクリーナ６（ａ〜ｄ）により回収される。

一方、予め選択指定した、第１の給紙カセット部１５、又は第２の給紙カセット部１６、又は手差し給紙部１７のいずれかの給紙部から、所定の制御タイミングで紙等の記録材Ｐが一枚分離給紙される。給紙された記録材Ｐはシートパス１８内を搬送ローラ１９で搬送されてレジストローラ２０に向かって送られる。そして、その記録材Ｐはその時点では回転を停止しているレジストローラ２０のニップ部に対して先端が突き当たり、ループを形成することで斜行矯正を受ける。その後、記録材Ｐはレジストローラ２０がベルト９上のトナー像と同期して所定の制御タイミングで回転駆動されることで、二次転写部に導入される。これにより、ベルト９上のフルカラーのトナー像が記録材Ｐの表面に二次転写される。また、二次転写部において記録材Ｐ上に転写されなかったベルト９上の転写残トナーはベルトクリーナ１４により回収される。

そして、トナー像の二次転写を受けた記録材Ｐは定着器２１に導入され、定着部材と加圧部材との間の定着ニップ部を通過することによって熱及び圧力により各色トナー像の混色及び記録材面への定着を受ける。

定着器２１を出た記録材Ｐはシートパス２２を通って、予め選択指定された第１の排紙部２５又は第２の排紙部２６に第１の排紙口２３又は第２の排紙口２４から排出される。

両面画像形成も可能である。この画像形成モードが選択された場合には、定着器２１を出てシートパス２２で排出搬送された一方面に画像形成済みの記録材Ｐがシートパス２２によりスイッチバック搬送されて、再循環シートパス２７には入る。そして、再びシートパス１８によりレジストローラ２０に表裏反転して送られ、二次転写部で他方面に対するトナー像の二次転写を受け、再度定着器２１に導入される。これにより、記録材Ｐの両面に画像が形成されて、シートパス２２を通って、第１の排紙部２５又は第２の排紙部２６に排出される。

モノクロ画像形成物或いは単色画像形成物の出力も可能である。この場合は、その画像形成モードが選択されると、第１〜第４の画像形成部ａ〜ｄのうち選択された画像形成モードに対応した画像形成部だけが作像動作する。他の画像形成部は感光体ドラム１（ａ〜ｄ）の回転駆動はなされるけれども作像動作はなされない。

（２）廃トナーの回収
次に、各画像形成部ａ〜ｄのドラムクリーナ６（ａ〜ｄ）及び中間転写ユニット８のベルトクリーナ１４からの廃トナーの回収機構部の構成を説明する。図２は前カバー（不図示）を開いた状態の画像形成装置の一部切り欠きの正面模式図である。前カバーを開くと画像形成装置本体内の手前側が開放されて、廃トナーの回収機構部が露呈する。図３は廃トナーの回収機構部だけの一部切り欠きの斜視図である。

以下の説明において、長手方向とは、感光体ドラム１（ａ〜ｄ）の回転軸線方向に並行な方向である。手前側又は前と、奥側又は後とは、画像形成装置を正面から見て手前側又は前と、奥側又は後である。左と右は画像形成装置を正面から見て左と右である。

各画像形成部ａ〜ｄのドラムクリーナ６（ａ〜ｄ）は本実施例においてはブレード方式である。このドラムクリーナ６（ａ〜ｄ）は、図４の（ａ）のように、ドラムクリーナ容器３１と、クリーニングブレード３２と、トナー搬送スクリュー３３を有している。ブレード３２は、容器３１の感光体ドラム１（ａ〜ｄ）に対向する開口部３４に配置されていて、回転する感光体ドラムの面に対してエッジ部をカウンターに当接させた弾性ブレードである。このブレード３２により感光体ドラム面上の一次転写残トナーが廃トナーとして容器３１内に掻き落とされる。スクリュー３３は容器３１内の底部に容器長手方向に配置されており、駆動手段（不図示）により回転駆動されて廃トナーを容器３１の手前側端部の方向に搬送する。容器３１の手前側端部には、スクリュー３３の径と略同等の内径を有する筒形状のトナー排出口部３５（ａ〜ｄ）が設けられている。

また、ベルトクリーナ１４も本実施例においてはブレード方式である。このベルトクリーナ１４は、図４の（ｂ）のように、ベルトクリーナ容器３６と、クリーニングブレード３７と、トナー搬送スクリュー３８を有している。ブレード３７は、容器３６のベルト９に対向する開口部３９に配置されていて、回転するベルト９の面に対してエッジ部をカウンターに当接させた弾性ブレードである。このブレード３７によりベルト面上の二次転写残トナーが廃トナーとして容器３６内に掻き落とされる。スクリュー３８は容器３６内の底部に容器長手方向に配置されており、駆動手段（不図示）により回転駆動されて廃トナーを容器３６の手前側端部の方向に搬送する。容器３６の手前側端部には、スクリュー３８の径と略同等の内径を有する筒形状のトナー排出口部４０が設けられている。

画像形成装置本体内の手前側には、各画像形成部ａ〜ｄの配列方向に沿って左右方向に第１の廃トナー搬送パイプ（第１のトナー搬送路）４２が各画像形成部におけるドラムクリーナ６（ａ〜ｄ）のトナー排出口部３５（ａ〜ｄ）よりも下方に配置されている。このパイプ（以下、第１のパイプと記す）４２の内部には長手に沿ってトナー搬送スクリュー４３が回転可能に配設されている。そして、この第１のパイプ４２に対して、各画像形成部ａ〜ｄにおけるドラムクリーナ６（ａ〜ｄ）のトナー排出口部３５（ａ〜ｄ）がそれぞれ縦方向の連結パイプ４１（ａ〜ｄ）を介して連通して接続されている。従って、各画像形成部ａ〜ｄのドラムクリーナ６（ａ〜ｄ）においてスクリュー３３により容器３１内を手前側端部に搬送された廃トナーはトナー排出口部３５（ａ〜ｄ）から連結パイプ４１（ａ〜ｄ）を通って第１のパイプ４２内に送り込まれる。そして、第１のパイプ４２内の廃トナーは、制御回路部Ｂにより制御されるモータドライバ９１（図６）を介して駆動される駆動モータＭ１にて一方向に回転駆動されるスクリュー４３によりパイプ４２内を左方に搬送される。

第１のパイプ４２の左端部側とベルトクリーナ１４のトナー排出口部４０との間には第２の廃トナー搬送パイプ（第２の搬送路）４６が配置されている。このパイプ（以下、第２のパイプと記す）４６は第１のパイプ４２と平行に、第１のパイプ４２よりも下方に配置されている。第２のパイプ４６の内部には長手に沿ってトナー搬送スクリュー４７が回転可能に配設されている。そして、第１のパイプ４２の廃トナー搬送方向下流側である左側端部と第２のパイプ４６の右側端部とが縦方向の連結パイプ４４を介して連通して接続されている。従って、第１のパイプ４２においてスクリュー４３により左端部側に搬送された廃トナーは連結パイプ４４を通って第２のパイプ４６内に送り込まれる。また、ベルトクリーナ１４のトナー排出口部４０と第２のパイプ４６の左側端部とが縦方向の連結パイプ４５を介して連通して接続されている。従って、ベルトクリーナ１４においてスクリュー３８により容器３６内を手前側端部に搬送された廃トナーはトナー排出口部４０から連結パイプ４５を通って第２のパイプ４６内に送り込まれる。

上記のように、第２のパイプ４６には画像形成機構部の第１〜第４の画像形成部ａ〜ｄの各ドラムクリーナ６（ａ〜ｄ）から排出される廃トナー及び中間転写ユニット８のベルトクリーナ１４から排出される廃トナーが導入される。

スクリュー４７は制御回路Ｂにより制御されるモータドライバ９２（図６）を介して駆動される駆動モータＭ２により回転駆動される。駆動モータＭ２はスクリュー４７を正転方向又は逆転方向に回転可能な駆動手段である。本実施例においては、スクリュー４７は正回転駆動されることで第２のパイプ４６内の廃トナーを右方に搬送し、逆回転駆動されることで第２のパイプ４６内の廃トナーを左方に搬送する。

第２のパイプ４６の右側端部と左側端部にはそれぞれ下向きの第１のトナー排出口４６ａと第２のトナー排出口４６ｂが設けれている。この２つのトナー排出口４６ａと４６ｂの間に上記の連結パイプ４４と４５が配置されている。

即ち、第２のパイプ４６内には正逆転可能なスクリュー４７を配置し、その両端近傍に対応するパイプ部分に第１と第２のトナー排出口４６ａ・４６ｂを配置する。

また、第２のパイプ４６の下方には、回収トナーボックス（廃トナー回収ボックス:以下、ボックスと記す）５０が画像形成装置本体に対して着脱可能に配置されている。本実施例の画像形成装置においては、このボックス５０の画像形成装置本体に対する着脱は画像形成装置の前カバーを開いてなされる。前カバーを開くと、図２のように、画像形成装置本体内の手前側が開放されてボックス５０を含む廃トナーの回収機構部が露呈する。ボックス５０は画像形成装置本体側の装着部６０に規制部材６１により所定に位置決めされて装着されている。ここで、画像形成装置の前カバーが開かれると、画像形成装置本体側のキルスイッチＳＷ１がオフ（開成）して、画像形成装置の電源回路がオフになる。

図５はボックス５０の斜視図である。ボックス５０は左右方向を長手とする直方体形態の容器であり、その上面の右側部と左側部のそれぞれに第１と第２の２つのトナー回収口５０ａと５０ｂが設けられている。第１と第２のトナー回収口５０ａ・５２ｂはそれぞれ上方に筒状に伸びており、その天面が開口している。ボックス５０は例えば合成樹脂の成型品であり、少なくとも第１と第２の２つのトナー回収口５０ａ・５０ｂの部分は光透過性の材料で構成している。５１は第１と第２の２つのトナー回収口５０ａ・５０ｂに対する着脱可能な蓋部材である。蓋部材５１はボックス５０の使用時にはトナー回収口５０ａ・５０ｂから取り外されている。

ボックス５０は、画像形成装置本体の装着部６０に対して規制部材６１により位置規制されて所定に装着されている状態においては、第１のトナー回収口５０ａが第２のパイプ４６の第１のトナー排出口４６ａの真下に接近して対応位置している。また、第２のトナー回収口５０ｂが第２のパイプ４６の第２のトナー排出口４６ｂの真下に接近して対応位置している。即ち、第２のパイプ４６は装着部６０に対して装着されたボックス５０に対向して配置され、第１及び第２のトナー回収口５０ａ・５０ｂの対向部分に第１及び第２のトナー排出口４６ａ・４６ｂが設けられている。第１と第２のトナー回収口５０ａ・５０ｂの開口径はそれぞれ対応の第１と第２のトナー排出口４６ａ・４６ｂの開口径よりも大きくしてある。

画像形成装置本体側には、ボックス５０が装着されているか否かを検知するボックス有無検知スイッチＳＷ２が配設されている。このスイッチＳＷ２は、ボックス５０が画像形成装置本体の装着部６０に対して所定に装着されている状態においては、そのボックス５０により押されてオン（閉成）の状態に保持される。制御回路部ＢはスイッチＳＷ２がオンであることによりボックス５０が所定に装着されていると判断する。また、スイッチＳＷ２は、ボックス５０が画像形成装置本体の装着部６０に対して装着されていない、或いは装着されていても所定に装着状態からずれていてボックス５０と非接触であるときにはオフの状態に保たれる。制御回路部ＢはスイッチＳＷ２がオフであることによりボックス５０が装着されていない、あるいは所定に装着状態からずれていると判断する。

また、画像形成装置本体側には、装着部６０に対して所定に装着されたボックス５０の筒状の第１のトナー回収口５０ａに対する第１のトナー満杯検知手段としての第１光電センサ７１が配置されている。この第１光電センサ７１は、第１のトナー回収口５０ａを中にしてその左右側に位置する発光部７１ａと受光部７１ｂを有する。また、第２のトナー回収口５０ｂに対する第２のトナー満杯検知手段としての第２光電センサ７２が配置されている。この第２光電センサ７２は、第２のトナー回収口５０ｂを中にしてその左右側に位置する発光部７２ａと受光部７２ｂを有する。

ここで、図８に示すように、第１のトナー回収口５０ａの開口部上面から、第１の光電センサ７１の光路中心までの距離をＬ１、第２のトナー回収口５０ｂの開口部上面から、第２の光電センサ７２の光路中心までの距離をＬ２とする。第１と第２の光電センサ７１・７２はＬ１＜Ｌ２となるように配置されている。これにより、第２の光電センサ７２は、第１の光電センサ７１よりもトナー満杯の検知タイミングが早くなっている。即ち、第１と第２の光電センサ７１・７２は、それぞれ対応の第１と第２のトナー回収口５０ａ・５０ｂからボックス５０内に回収されるトナーｔの満杯の検知タイミングが異なるように配置されている。

なお、各画像形成部ａ〜ｄにおいて、各現像器４（ａ〜ｄ）に対してトナーを補給するトナーカートリッジ７（ａ〜ｄ）の内部トナーは現像器に逐次補給されていくことでやがて無くなる。それが検知手段（不図示）により検知され、その検知信号が制御回路部Ｂに入力する。制御回路部Ｂは空になったトナーカートリッジを表示部Ｄ（図６）に表示して、ユーザにトナーカートリッジの交換を促す。トナーカートリッジの交換は画像形成装置から前カバーを開いて行なわれる。前カバーを開くと画像形成装置本体の手前側に配置されたカートリッジ装着部８１（ａ〜ｄ）が露呈する。そこで、空になったトナーカートリッジをカートリッジ装着部から手前側に抜き外して除去し、トナーが充填されている新しいトナーカートリッジをカートリッジ装着部に手前側から挿入し、奥側に所定に押し込むことで装着する。

次に、ドラムクリーナ６（ａ〜ｄ）及びベルトクリーナ１４で捕集された廃トナーの回収動作に関して説明する。図６は制御系統のブロック図、図７は制御のフロー図である。

各ドラムクリーナ６（ａ〜ｄ）で捕集されたドラム上の一次転写残トナー（廃トナー）は、ドラムクリーナ容器３１の内部に配置されたトナー搬送スクリュー３３により容器内を手前側に搬送される。そして、連結パイプ４１（ａ〜ｄ）内を重力により落下し、第１のパイプ４２へと送られる。第１のパイプ４２内のトナーは一方向のみに回転可能なトナー搬送スクリュー４３により、第２のパイプ４２内を左方に搬送され、連結パイプ４４内を重力により落下して第２のパイプ４６へと送られる。

一方、ベルトクリーナ１４で捕集された中間転写ベルト９上の二次転写残トナー（廃トナー）は、ベルトクリーナ容器３６の内部に配置されたトナー搬送スクリュー３８により容器内を手前側に搬送される。そして、連結パイプ４５内を重力により落下して第２のパイプ４６へと送られる。

第２のパイプ４６内のスクリュー４７を回転駆動するモータＭ２は制御回路部Ｂによりモータドライバ９１（図６）を介して正逆回転制御される。制御回路部Ｂは最初はモータＭ２を正回転制御して第２のパイプ４６内のトナー搬送スクリュー４７を正転方向に回転駆動する（ステップＳ１）。本実施例において、このトナー搬送スクリュー４７の正転方向は、第２のパイプ４６内のトナーを左側から右側に搬送する方向、即ち第２のパイプ４６の第１のトナー排出口４６ａ側にトナーを搬送する方向である。従って、第２のパイプ４６内のトナーは第１のトナー排出口４６ａから重力により落下する。そして、第１のトナー排出口４６ａに対向して第１のトナー排出口４６ａの下方に位置している第１のトナー回収口５０ａを通ってボックス５０内に入り、図９のように、トナーｔはボックス内の主に右側空間部分に堆積していく。そして、第１のトナー回収口５０ａからのトナーのボックス内への回収が進むと、ボックス内のトナーｔの堆積状態はやがて図１０に示す状態のようになる。即ち、ボックス内に堆積したトナーｔの山が筒状の第１のトナー回収口５０ａ内にまで到達して、第１の光電センサ７１の発光部７１ａから受光部７１ｂに向って出ている赤外光の光路が堆積したトナーｔの山により遮光されて受光部７１ｂに届かなくなる。そのため、第１の光電センサ７１から制御回路部Ｂに入力する信号がオンからオフになる（ステップＳ２）。制御回路部Ｂは第１の光電センサ７１からの入力信号がオンからオフになったことで、第１のトナー回収口５０ａにおけるトナー満杯状態を検知する。このトナー満杯状態においては、トナーｔの堆積の安息角の関係から、ボックス５０内の左側には未だトナーを収容することができる空間部分が存在している。

制御回路部Ｂは第１の光電センサ７１からのオフ信号の入力により第１のトナー回収口５０ａにおけるトナー満杯状態を検知すると、モータＭ２を逆回転制御して第２のパイプ４６内のスクリュー４７を逆転方向に回転駆動する（ステップＳ３）。本実施例において、このスクリュー４７の逆転方向は、第２のパイプ４６内のトナーを右側から左側に搬送する方向、即ち第２のパイプ４６の第２のトナー排出口４６ｂ側にトナーを搬送する方向である。従って、第２のパイプ４６内のトナーは、今度は、第２のトナー排出口４６ｂから重力により落下する。そして、第２のトナー排出口４６ｂに対向して第２のトナー排出口４６ｂの下方に位置している第２のトナー回収口５０ｂを通ってボックス５０内に入り、図１１のように、ボックス５０内の主に左側空間部分に堆積していく。つまり、スクリュー４７の回転方向を変えることにより、ボックス５０のトナー回収口が第１のトナー回収口５０ａから第２のトナー回収口５０ｂに切り替えられるのである。そして、第２のトナー回収口５０ｂからのトナーのボックス５０内への回収が進むと、ボックス５０内のトナー堆積状態はやがて図１２に示す状態のようになる。即ち、ボックス５０内に堆積したトナーｔの山が筒状の第２のトナー回収口５０ｂ内にまで到達して、第２の光電センサ７２の発光部７２ａから受光部７２ｂに向って出ている赤外光の光路が堆積したトナーの山により遮光されて受光部７２ｂに届かなくなる。そのため、第２の光電センサ７２から制御回路部Ｂに入力する信号がオンからオフになる（ステップＳ４）。制御回路部Ｂは第２の光電センサ７１からの入力信号がオンからオフになったことで、第２のトナー回収口５０ｂにおけるトナー満杯状態を検知する。このトナー満杯状態においては、ボックス５０内のほぼ全体が回収トナーで充填された状態になる。

ここで、本実施例においては、前記したように、第１と第２の光電センサ７１・７２はＬ１＜Ｌ２となるように配置されている。従って、第２の光電センサ７２がトナー満杯を検知しても、実際に第２の回収口５０ｂがトナーで満杯になるまでには若干の余裕がある。

そこで、制御回路部Ｂは、第１と第２の２つの光電センサ７１・７２が共にトナー満杯を検知したら、表示部Ｃに、ユーザに新しい回収トナーボックス５０の準備を促すメッセージを表示する（ステップＳ５）。これにより、実際に第２のトナー回収口５０ｂがトナーで満杯になる前にユーザに新しいボックス５０を用意してもらう。

そして、制御回路部Ｂは、第２の光電センサ７２がトナー満杯を検知してから所定枚数Ｎの作像が行なわれるまでの間は引き続き作像動作を許可するけれども、カウンタの計数が所定枚数Ｎに到達したら画像形成装置の作像動作を禁止する。それとともに表示部Ｄに新しいボックスとの交換を促すメッセージを表示する（ステップＳ６・Ｓ７）。

ボックス５０の交換は、前述したように、画像形成装置の前カバーを開いて行う。前カバーを開くと、キルスイッチＳＷ１がオフして画像形成装置の電源回路がオフになる（ステップＳ８）。廃トナーが満杯となっているボックス５０を画像形成装置の装着部６０から取り外す。そして、第１と第２のトナー排出口４６ａ・４６ｂにそれぞれ蓋部材５１を被せて閉鎖する。ボックス５０がとり外されることで、ボックス有無検知スイッチＳＷ２がオフになる（ステップＳ８）。

空の新しいボックス５０を装着部６０に対して所定に装着する。この装着により、ボックス有無検知スイッチＳＷ２がオンになる（ステップＳ９）。前カバーを閉じる。これによりキルスイッチＳＷ２がオンになり（ステップＳ９）、電源回路がオンになる。制御回路部Ｂは電源回路がオンした後の、スイッチＳＷ２のオン信号と、第１と第２の光電センサ７１・７２のオン信号とにより新しいボックス５０の交換がなされた判断する（ステップＳ９）。そして、表示器Ｄの表示、枚数カウンタの表示をリセットすると共に、作像動作を許可状態にする（ステップＳ１０）。

以上説明したように、２つの回収口５０ａ・５０ｂを有する回収トナーボックス５０に対向して、２つの回収口の対向部分に対応する２つの排出口４６ａ・４６ｂを設けたトナー搬送路４６と、トナー搬送路内に正逆転可能なトナー搬送スクリュー４７を設ける。そして、一方の回収口５０ａが満杯となったらトナー搬送スクリュー４７を逆転させ、他方の回収口５０ｂからトナーを回収する。このような構成により動作音、満杯検知センサ７１・７２の誤検知、ランニングコストの上昇等の弊害を起こすことなく、また、トナー詰まり等の問題を起こすことなく、回収トナーボックス５０の容量に対する回収トナーの回収量を増やすことが可能となる。

なお、本実施例では４本の感光体ドラム１（ａ〜ｄ）を持つ、カラー画像形成装置を例に説明したが、例えばクリーニング手段が１つである単色の画像形成装置においては、本実施例の第１の搬送路４２を省略した構成にて、同様の効果が得られる。

また本実施例では２つの回収口５０ａ・５０ｂに共に満杯検知センサ７１・７２が設けられているが、例えば先に使用される第１の回収口５０ａの方にだけ満杯検知センサ７１を配置し、以下のような方法を取ることもできる。まず、制御回路部Ｂは、第１の回収口５０ａからトナーを回収する際、空から満杯になるまでに使用されたプリント枚数を記憶する。満杯が検知された後、トナー搬送スクリュー４７を逆転させ、第２の回収口５０ｂからの回収に切り替える。そして、制御回路部Ｂは、第１の回収口５０ａで記憶されたプリント枚数と同枚数になったら第２の回収口５０ｂも満杯と判断する。このような方式を取ることにより、満杯の検知精度は若干落ちるものの、１組の満杯検知センサで済み、低コストで同様の効果を得ることができる。

実施例の画像形成装置の概略構成示す縦断正面模式図 前カバーを開いた状態の画像形成装置の一部切り欠きの正面模式図で 廃トナーの回収機構部だけの一部切り欠きの斜視図 （ａ）はドラムクリーナの横断面模式図、（ｂ）はベルトクリーナの横断面模式図 回収トナーボックスの斜視図 制御系統のブロック図 制御のフロー図 回収トナーボックスが空である状態図 第１のトナー回収口側から回収トナーボックス内に廃トナーが入って堆積していく途中状態図 第１のトナー回収口がトナー満杯となった状態図 第２のトナー回収口側から回収トナーボックス内に廃トナーが入って堆積していく途中状態図 第２のトナー回収口がトナー満杯となった状態図

符号の説明

４６・・トナー搬送路
４６ａ・４６ｂ・・第１及び第２のトナー排出口
４７・・トナー搬送スクリュー
Ｍ２・・駆動手段
Ｂ・・制御手段
５０・・回収トナーボックス
５０ａ・５０ｂ・・第１及び第２のトナー回収口
６０・・ボックス装着部
７１・７２・・第１及び第２のトナー満杯検知手段

Claims (4)

1. 第１及び第２のトナー回収口を有し、画像形成装置本体の所定の装着部に対して着脱可能に配置された回収トナーボックスと、
   前記装着部に対して装着された前記回収トナーボックスに対向して配置され、前記第１及び第２のトナー回収口の対向部分に第１及び第２のトナー排出口を有し、画像形成機構部から排出されるトナーが導入されるトナー搬送路と、
   前記トナー搬送路の内部に回転可能に配設されたトナー搬送スクリューと、
   前記トナー搬送スクリューを正転方向又は逆転方向に回転して前記トナー搬送路の内部のトナーを前記第１のトナー排出口又は前記第２のトナー排出口に搬送する駆動手段と、
   前記駆動手段を制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１のトナー回収口もしくは前記第２のトナー回収口のいずれか一方におけるトナー満杯状態を検知するトナー満杯検知手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１のトナー回収口におけるトナー満杯状態を検知する第１のトナー満杯検知手段と、前記第２のトナー回収口におけるトナー満杯状態を検知する第２のトナー満杯検知手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記第１のトナー満杯検知手段と前記第２のトナー満杯検知手段は、それぞれ対応のトナー回収口から回収されるトナーの満杯の検知タイミングが異なるように配置されたことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。