JP2012088537A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー収容体内の廃トナー回収部が満杯となった後もトナー収容体を継続して使用可能であり、ユーザの作業負担を極力軽減可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】クリーニング装置７によって感光体ドラム１上から回収された廃トナーはバッファ容器２０を介してトナーコンテナ５の廃トナー回収部２４ｂに回収される。廃トナー回収部２４ｂが満杯になると、制御部９０はクラッチ３２に制御信号を送信し、第２スパイラル２３ｂの回転を停止させる。第１スパイラル２３ａは引き続き回転駆動しているため、廃トナーはバッファ容器２０に貯留されていく。トナーコンテナ５が交換された場合は、第２スパイラル２３ｂを回転駆動させて、バッファ容器２０から交換後のトナーコンテナ５の廃トナー回収部２４ｂへ廃トナーの移送が行われる。
【選択図】図２

Description

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、特に像担持体表面から除去された残留トナーを回収して貯留する廃トナー回収容器の交換時の制御に関するものである。

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、従来、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ていた。そして、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、交換が行われていた。

この廃トナー回収システムでは、廃トナー回収容器が満杯になるたびにサービスマンやユーザ自身が容器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。また、廃トナー回収容器の交換頻度を減らすために大容量の廃トナー回収容器を配置した場合は画像形成装置の大型化に繋がるという問題点もあった。

そこで、廃トナー回収容器の交換時の作業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、廃トナーを貯留する廃トナー回収部をトナーコンテナに一体化した構成が開示されている。この構成によれば、廃トナー回収容器の交換をコンテナ交換と同時に行うことができ、ユーザによる廃トナー回収容器の交換頻度を低減するとともに、廃トナー回収容器の配置スペースを設ける必要もなくなる。

特開２００６−１５４２５９号公報

しかしながら、特許文献１のようにトナーコンテナ内に廃トナー回収部を設ける構成では、トナーコンテナ内に補給トナーが残っているにも係わらず廃トナー回収部が満杯になってしまう場合がある。その場合、トナーコンテナ内に補給トナーを残した状態でトナーコンテナを交換する必要が生じ、トナーの無駄が発生するという問題点があった。

特に、低印字率の画像を頻繁に印字する場合に、現像剤担持体（現像ローラ）から静電潜像担持体（感光体ドラム）に飛翔して現像に用いられるトナーが少ないために現像装置内のトナー粒子の入れ替わりが少なく、トナーが過剰に帯電し、画像濃度低下やカブリが発生することがある。そこで、現像剤担持体上の劣化トナーを強制的に吐き出すことで劣化したトナーを画像形成に用いないようにする方法がとられている。この場合、トナーコンテナから現像装置に補給されるトナー量に対して回収される廃トナー量が増えるため、トナーコンテナ内の廃トナー回収部が満杯になり易い。

一方、トナーコンテナ内に補給トナーが残っている状態で廃トナー回収部が満杯となる現象を防止するためには、廃トナー回収部もそれに見合うだけの容積を確保する必要が生じ、トナーコンテナの大型化に繋がる。トナーコンテナが大型化すると、画像形成装置内
の省スペース化の妨げとなり、トナーコンテナを形成する樹脂量も多くなるためトナーコンテナ廃棄時の環境負荷も大きくなる。また、特許文献１のように、廃トナー回収部内の廃トナーを圧縮する手段を有する構成であっても、ある程度の初期容積は必要であり、トナーコンテナの構造も複雑化してしまう。

本発明は、上記問題点に鑑み、トナー収容体内の廃トナー回収部が満杯となった場合でもトナー収容体を継続して使用可能であり、ユーザの作業負担を極力軽減可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段と、該トナー担持体にトナー像を形成するための新たなトナーを収容するトナー収容部と、前記クリーニング手段により除去された廃トナーを収容する廃トナー回収部と、を有する着脱可能なトナー収容体と、該トナー収容体と前記クリーニング手段とに連結され、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廃トナー回収部へ移送する廃トナー移送手段と、該廃トナー移送手段の途中に設けられ、廃トナーを一時的に貯留するバッファ容器と、前記廃トナー回収部の満杯を検知する第１満杯検知手段と、該第１満杯検知手段の検知結果に応じて前記廃トナー移送手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１満杯検知手段により前記廃トナー回収部の満杯を検知するまでは前記廃トナー回収部へ廃トナーを貯留し、前記廃トナー回収部の満杯を検知した時点で前記バッファ容器から前記廃トナー回収部への廃トナーの移送を停止して前記バッファ容器に廃トナーを貯留し、前記バッファ容器への廃トナーの貯留中に前記トナー収容体が交換されたときは、前記バッファ容器から前記廃トナー回収部に廃トナーを移送する画像形成装置である。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記バッファ容器は、画像形成装置本体に対し着脱可能であり、前記バッファ容器の満杯を検知する第２満杯検知手段が設けられていることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記廃トナー回収部の容量は、前記トナー収容部に収容されているトナーを全て消費した時に回収される廃トナー量の平均値よりも大きいことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記トナー収容部内のトナー残量を検知するトナー残量検知手段と、前記トナー収容体及び前記バッファ容器の交換の要否を通知する通知手段とが設けられており、前記制御手段は、前記トナー収容部にトナーが残っている状態で前記廃トナー回収部及び前記バッファ容器の満杯を検知したとき、印字動作を停止するとともに前記通知手段を用いて前記バッファ容器の交換を要求する通知を行うことを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記制御手段は、前記トナー収容部内のトナーが空になった状態で前記廃トナー回収部及び前記バッファ容器の満杯を検知したとき、印字動作を停止するとともに前記通知手段を用いて前記バッファ容器及び前記トナー収容体の少なくとも一方の交換を要求する通知を行うことを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、トナー収容体内の廃トナー回収部が満杯になった時点でバッファ容器内に廃トナーが貯留されるため、廃トナー回収部が満杯となった後もトナー収容部内のトナーを使い切るまで印字を継続することができる。また、廃トナー回収部の容量を小さくできるため、画像形成装置の小型化、省スペース化に有利になるとともに、トナー収容体を形成するための樹脂材料も少なくなりトナー収容体の廃棄時における環境負荷も低減することができる。さらに、バッファ容器への廃トナーの貯留中にトナー収容体が交換されたときは、バッファ容器から廃トナー回収部に廃トナーを移送することにより、バッファ容器よりも先に廃トナー回収部が満杯になり、廃トナー回収部には常に廃トナーが満杯になるまで貯留され、廃トナー回収部の容量を有効に利用することができる。

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、バッファ容器を画像形成装置本体に対し着脱可能とするとともに、バッファ容器の満杯を検知する第２満杯検知手段を設けることにより、バッファ容器が満杯となった場合は交換可能としてバッファ容器の小型化を図るとともに、バッファ容器のオーバーフローを防止することができる。

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、廃トナー回収部の容量を、トナー収容部に収容されているトナーを全て消費した時に回収される廃トナー量の平均値よりも大きくすることにより、通常はバッファ容器に廃トナーが蓄積されるおそれがなく、バッファ容器を交換する場合がほとんど無いため、ユーザの作業負担が一層軽減される。

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、トナー収容部にトナーが残っている状態で廃トナー回収部及びバッファ容器が満杯となったときは、印字動作を停止するとともに通知手段を用いてバッファ容器の交換を要求する通知が行われるため、トナー収容部にトナーが残っている状態でトナー収容体が交換されるのを防止することができる。

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、トナー収容部内のトナーが空になった状態で廃トナー回収部及びバッファ容器が満杯となったときは、印字動作を停止するとともに通知手段を用いてバッファ容器及びトナー収容体の少なくとも一方の交換を要求する通知が行われるため、例えば現像装置内にトナーが残っている場合は、バッファ容器のみを交換することで印字を再開することができる。また、現像装置内のトナー残量が少ない場合は、トナー収容体のみ、或いはトナー収容体とバッファ容器の両方を交換することで印字を再開することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略断面図 本発明の画像形成装置における廃トナーの移送経路を示す概略図 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 本発明の画像形成装置に用いられるメッセージ格納テーブルの構成例を示す図 本発明の画像形成装置における廃トナー移送手順を示すフローチャート

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、本発明の現像装置を備えた画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置（例えばモノクロプリンタ）１００では、プリント動作を行う場合、装置本体内の画像形成部Ｐにおいて、不図示のパーソナルコンピューター（ＰＣ）から送信された原稿画像データに基づく静電潜像が感光体ドラム（像担持体）１上に形成され、現像装置４により静電潜像の電位が低減された箇所にトナーが付着されてトナー像が形成される。この現像装置４へのトナーの供給はトナーコンテナ（トナー収容体）５から行われる。そして、このような画像形成装置１００では、感光体ドラム１を図１において時計回りに回転させながら、感光体ドラム１に対する画像形成プロセスが実行される。

画像形成部Ｐには、感光体ドラム１の回転方向（時計回り）に沿って、帯電部２、露光ユニット３、現像装置４、転写ローラ６、クリーニング装置７、及び除電装置（図示せず）が配設されている。感光体ドラム１は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電部２により、表面を帯電させるようになっている。そして、後述する露光ユニット３からのレーザビームを受けた表面に、帯電電荷を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定するものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）や、帯電時のオゾンの発生が少なく高解像度の画像が得られる有機感光層（ＯＰＣ）等が好ましい。

帯電部２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させるものである。例えば帯電部２として、細いワイヤー等を電極として高電圧を印加することにより放電するコロナ放電装置が用いられる。なお、コロナ放電装置に代えて、帯電ローラに代表される帯電部材を感光体表面に接触させた状態で帯電部材に電圧を印加する接触式の帯電装置を用いても良い。露光ユニット３は、画像データに基づいて光ビーム（例えばレーザビーム）を感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。

現像装置４は、感光体ドラム１上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させるものである。なお、ここでは磁性を有するトナー成分のみから構成される一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）が現像装置４に収容されている。転写ローラ６は、感光体ドラム１表面に形成されたトナー像を乱さずに用紙搬送路１１を搬送されてくる用紙に転写する。クリーニング装置７は、感光体ドラム１の長手方向に線接触するクリーニングローラやブレード材等を備えており、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム１の表面に残った残留トナーを除去する。

そして、予め入力された画像データに基づいて露光ユニット３が感光体ドラム１上にレーザビーム（光線）を発することで、その画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム１表面に形成する。その後、現像装置４が静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。

上記のようにトナー像が形成された画像形成部Ｐに向けて、用紙収容部１０から用紙が用紙搬送路１１及びレジストローラ対１３を経由して所定のタイミングで搬送され、画像形成部Ｐにおいて転写ローラ６により感光体ドラム１表面のトナー像が用紙上に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム１から分離され、定着部８に搬送されて加熱及び加圧されることで用紙にトナー像が定着される。定着部８を通過した用紙は、排出ローラ対１４を通過して用紙排出部１５に排出される。

図２は、本発明の画像形成装置における廃トナーの移送経路を示す概略図である。クリーニング装置７は、摺擦ローラ１６、クリーニングブレード１７を有している。摺擦ローラ１６は感光体ドラム１に所定の圧力で圧接されており、図示しない駆動手段により感光体ドラム１との当接面において感光体ドラム１と同一方向に回転駆動される。

感光体ドラム１表面の、摺擦ローラ１６との当接面よりも回転方向下流側には、クリーニングブレード１７が感光体ドラム１に当接した状態で固定されている。クリーニングブレード１７の材質及び硬度、寸法、感光体ドラム１への食い込み量及び圧接力等は、感光体ドラム１の仕様に応じて適宜設定される。

クリーニング装置（クリーニング手段）７により感光体ドラム１上から回収された廃トナーはバッファ容器２０を経由してトナーコンテナ５に貯留される仕組みになっている。クリーニング装置７とバッファ容器２０との間には第１廃トナー移送パイプ２１が連結され、バッファ容器２０とトナーコンテナとの間には第２廃トナー移送パイプ２２が連結されている。第１廃トナー移送パイプ２１、第２廃トナー移送パイプ２２内には、それぞれ第１スパイラル２３ａ、第２スパイラル２３ｂがスパイラル駆動モータ３１（図３参照）により回転可能に配置されている。第１廃トナー移送パイプ２１、第２廃トナー移送パイプ２２、及び第１スパイラル２３ａ、第２スパイラル２３ｂは、クリーニング装置７により除去された廃トナーをトナーコンテナ５へ移送する廃トナー移送手段を構成する。

トナーコンテナ５は、現像装置４に供給される新たなトナーが収容されるトナー収容部２４ａと、バッファ容器２０から移送される廃トナーが貯留される廃トナー回収部２４ｂとに区画されており、廃トナー回収部２４ｂには第２廃トナー移送パイプ２２が連結されている。

また、トナーコンテナ５の近傍には、廃トナー回収部２４ｂ内に貯留される廃トナー量が満杯であるか否かを検出する第１満杯検知センサ２５が設けられており、バッファ容器２０の近傍には、バッファ容器２０内に貯留される廃トナー量が満杯であるか否かを検出する第２満杯検知センサ２７が設けられている。第１満杯検知センサ２５、第２満杯検知センサ２７の種類は特に限定されないが、トナーコンテナ５及びバッファ容器２０は廃棄、交換される消耗品であるため、容器の外部から廃トナー量を検知可能な方法が好ましい。例えば、廃トナー量の増加に伴う透磁率の変化を透磁率センサで検知する方法が挙げられる。また、第２満杯検知センサ２７の場合は、バッファ容器２０を揺動可能な台座上に載置するとともに、バッファ容器２０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。

廃トナー回収部２４ｂ、バッファ容器２０の容量を有効利用するためには、第１満杯検知センサ２５、第２満杯検知センサ２７は、廃トナー回収部２４ｂ、バッファ容器２０内に隙間なく廃トナーが充填された状態を検知する必要がある。そのため、例えば第１満杯検知センサ２５、第２満杯検知センサ２７が透磁率センサの場合、図２のように、第１満杯検知センサ２５を廃トナー回収部２４ｂの上部に対向配置し、第２満杯検知センサ２７をバッファ容器２０の第１廃トナー移送パイプ２１の連結される側と反対側（図２ではバッファ容器２０の左側面）の上部に対向配置することが好ましい。

また、現像装置４内にはトナー残量センサ２９が配置されている。トナー残量センサ２９としては、現像装置４内におけるトナーの透磁率を検出する透磁率センサが用いられる。本実施形態においては、トナー残量センサ２９によりトナーの透磁率を検出し、その検出結果に相当する電圧値を後述する制御部９０（図３参照）に出力するよう構成されており、制御部９０によってトナー残量センサ２９の出力値からトナー残量が決定されるようになっている。センサ出力値はトナー残量に応じて変化し、磁性を帯びたトナー残量が多いほど出力値が高くなり、トナー残量が少ないほど出力値が低くなる。制御部９０は、決定されたトナー残量に応じてトナー供給モータ３３（図３参照）に制御信号を送信し、トナーコンテナ５のトナー供給ローラ５ａを所定時間駆動させて現像装置４内に所定量のトナーを供給する。

なお、トナー残量センサ２９としては、上記の透磁率センサの他、検知面に圧力が加わったことを電気信号として取り出す圧電センサや、トナーの圧力によって回動する検知フィラと、検知フィラの回動によって光路が開放または遮断されたことを検知する検知センサ（フォトインタラプタ）とを有する光学式センサ等を用いることもできる。

図３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、ここではトナーコンテナ５及びバッファ容器２０への廃トナーの移送切換、並びにトナーコンテナ５及びバッファ容器２０の交換時期通知制御に必要となる部分を重点的に説明する。また、既に説明した部分については説明を省略あるいは簡略化する。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（CentralProcessing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、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（ここでは２つ）のＩ／Ｆ９５を少なくとも備えている。

ＲＯＭ９２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。ＲＡＭ９３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。また、ＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）には、トナーコンテナ５或いはバッファ容器２０の状態別に複数のメッセージを格納するメッセージ格納テーブルが備えられている。

メッセージ格納テーブルの構成例を図４に示す。メッセージ格納テーブルには装置の状態に応じた種々の文字メッセージがデータ化されて格納されている。ここでは、ユーザによる交換作業を促す交換表示１〜３の３種類のメッセージデータが格納されている。ＣＰＵ９１は、第２満杯検知センサ２７、トナー残量センサ２９からの検知信号に基づいてメッセージデータを選択し、操作部５０内の液晶表示部５１に表示する。

例えば、第２満杯検知センサ２７によりバッファ容器２０の満杯が検知されたときは、ユーザにバッファ容器２０の交換を要求する「バッファ容器を交換してください。」というメッセージ（交換表示１）が選択される。また、トナー残量センサ２９により検知される現像装置４内のトナー残量レベルが所定値Ｌ１以下となった場合は、トナーコンテナ５内のトナーは空になったものの、現像装置４内にはまだトナーが残存しているため、しばらくは画像形成が可能である。そこで、「トナーが残り少なくなりました。トナーコンテナの交換をお勧めします。」というメッセージ（交換表示２）が選択される。

また、現像装置４内のトナー残量レベルが所定値Ｌ２以下（Ｌ１＞Ｌ２）となった場合は、現像装置４内の残存トナーもほとんど無くなった状態である。そこで、トナーコンテナ５の交換を要求する「トナーが無くなりました。トナーコンテナを交換してください。」というメッセージ（交換表示３）が選択される。

また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９５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／Ｆ９５を通じてＣＰＵ９１に送信される。例えば、第１満杯検知センサ２５、第２満杯検知センサ２７、及びトナー残量センサ２９からの検知信号は、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）９５を介して制御部９０内のＣＰＵ９１に送信される。なお、バッファ容器２０、トナーコンテナ５への廃トナーの回収切換制御の内容は後述する。

操作部５０には、液晶表示部５１、各種の状態を示すＬＥＤ５２が設けられており、プリンタ１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。プリンタ１００の各種設定はパソコンのプリンタドライバから行われる。

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。

スパイラル駆動モータ３１は、制御部９０からの制御信号によりクリーニング装置７からバッファ容器２０へ廃トナーを搬送する第１スパイラル２３ａ、バッファ容器２０からトナーコンテナ５の廃トナー回収部２４ｂへ廃トナーを搬送する第２スパイラル２３ａを独立して回転駆動するものである。第２スパイラル２３ｂはクラッチ３２を介してスパイラル駆動モータ３１に連結されており、クラッチ３２を接続または遮断することで第２スパイラル２３ｂを第１スパイラル２３ａとは独立して回転または停止できるようになっている。

図５は、本発明の画像形成装置の廃トナー移送手順を示すフローチャートである。図１〜図４を参照しながら、図５のステップに従いバッファ容器２０及びトナーコンテナ５への廃トナー回収時の制御について説明する。

ユーザにより印字が開始されると（ステップＳ１）、スパイラル駆動モータ３１により第１スパイラル２３ａが回転駆動する。次に、第１満杯検知センサ２５により廃トナー回収部２４ｂが満杯であるか否かが検知される（ステップＳ２）。廃トナー回収部２４ｂが満杯でない場合は第１スパイラル２３ａと共に第２スパイラル２３ｂが回転駆動される（ステップＳ３）。これにより、クリーニング装置７によって感光体ドラム１上から回収された廃トナーはバッファ容器２０を介して廃トナー回収部２４ｂに回収される。

そして、廃トナー回収部２４ｂが満杯になると、制御部９０はスパイラル駆動モータ３１に制御信号を送信し、クラッチ３２を遮断することにより第２スパイラル２３ｂの回転を停止させる（ステップＳ４）。なお、第１スパイラル２３ａは引き続き回転駆動しているため、廃トナーはバッファ容器２０に貯留されていく。

次に、第２満杯検知センサ２７によりバッファ容器２０が満杯であるか否かが検知される（ステップＳ５）。バッファ容器２０が満杯でない場合は、廃トナーは第１スパイラル２３ａの回転により引き続きバッファ容器２０に貯留される。そして、印字が終了したか否かが判断され（ステップＳ６）、印字が終了している場合は画像形成装置１００の駆動を停止して処理を終了する。印字が継続中である場合はステップＳ２に戻り、印字動作を継続する。一方、ステップＳ５においてバッファ容器２０の満杯が検知されると、制御部９０は印字を強制終了して画像形成装置１００の駆動を停止する（ステップＳ７）。

なお、印字動作中はトナー残量センサ２９により検知される現像装置４内のトナー残量レベルに応じてトナー供給モータ３３が駆動され、トナーコンテナ５のトナー収容部２４ａから新たなトナーが現像装置４に供給される。そして、トナーコンテナ５内のトナーが空になると、トナーコンテナ５から現像装置４へのトナー供給が停止するため、現像装置４内のトナー残量レベルが低下し始める。

そこで、ステップＳ７の印字動作の停止と同時に、或いは印字動作の停止に続いて、制御部９０（ＣＰＵ９１）は、現像装置４内のトナー残量レベルがＬ１以下であるか否かを判断する（ステップＳ８）。トナー残量レベルがＬ１を超える場合は、トナー収容部２４ａ内に未使用のトナーが残っている状態であるため、トナーコンテナ５を交換するのは非効率である。そのため、バッファ容器２０の交換を要求する交換表示１をメッセージ格納テーブルから選択し、液晶表示部５１に表示する（ステップＳ９）。

トナー残量レベルがＬ１以下である場合は、さらにトナー残量レベルがＬ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。トナー残量レベルがＬ２よりも高い場合は、トナーコンテナ５のトナー収容部２４ａ内のトナーは空になったものの、現像装置４内にはまだトナーが残存しているため、しばらくは画像形成が可能である。そこで、バッファ容器２０の交換を要求する交換表示１と共にトナーコンテナ５の交換を促す交換表示２をメッセージ格納テーブルから選択し、液晶表示部５１に表示する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１０においてトナー残量レベルがＬ２以下である場合は、トナーコンテナ５の交換を要求する交換表示３をメッセージ格納テーブルから選択し、液晶表示部５１に表示する（ステップＳ１２）。

そして、交換表示１が表示された場合（ステップＳ９）、または交換表示１及び２が表示された場合（ステップＳ１１）は、トナーコンテナ５またはバッファ容器２０が交換されたか否かが判断され（ステップＳ１３）、トナーコンテナ５またはバッファ容器２０の少なくとも一方が交換された場合はステップＳ２に戻り、印字が再開される。

例えばバッファ容器２０のみが交換された場合は、トナーコンテナ５の廃トナー回収部２４ｂは満杯のままであるため、クラッチ３２の遮断状態を継続することにより第２スパイラル２３ｂを停止した状態でバッファ容器２０に廃トナーが貯留されていく（ステップＳ２→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ２）。バッファ容器２０と共にトナーコンテナ５も交換された場合は、クリーニング装置７によって感光体ドラム１上から回収された廃トナーはバッファ容器２０を介して直ちに廃トナー回収部２４ｂに回収される（ステップＳ２→Ｓ３→Ｓ２）。

バッファ容器２０の交換が行われずにトナーコンテナ５のみが交換された場合は、クラッチ３２を接続状態にすることにより第２スパイラル２３ｂを回転駆動させて、バッファ容器２０から交換後のトナーコンテナ５の廃トナー回収部２４ｂへ廃トナーの移送が行われる（ステップＳ２→Ｓ３→Ｓ２）。この場合、バッファ容器２０内の廃トナーは減少するので、バッファ容器２０の満杯状態は解消される。

一方、交換表示３が表示された場合（ステップＳ１２）は、トナーコンテナ５が交換されたか否かが判断され（ステップＳ１４）、トナーコンテナ５が交換された場合はステップＳ２に戻り、印字が再開されるとともに、クラッチ３２を接続状態にすることにより第２スパイラル２３ｂを回転駆動させて、バッファ容器２０から交換後のトナーコンテナ５の廃トナー回収部２４ｂへ廃トナーの移送が行われる（ステップＳ２→Ｓ３→Ｓ２）。この場合、バッファ容器２０内の廃トナーは減少するので、バッファ容器２０の満杯状態は解消される。

なお、図５のフローチャートには図示していないが、ステップＳ１２において、交換表示３と共にバッファ容器２０の交換を促す表示を行っても良い。このような表示を行い、トナーコンテナ５と共にバッファ容器２０も交換された場合は、クリーニング装置７によって感光体ドラム１上から回収された廃トナーはバッファ容器２０を介して直ちに廃トナー回収部２４ｂに回収される（ステップＳ２→Ｓ３→Ｓ２）。

また、トナー残量センサ２９は現像装置４内のトナー残量レベルに基づいてトナーコンテナ５のトナー収容部２４ａ内のトナー残量を常に検知しており、印字中（ステップＳ２→Ｓ３→Ｓ２、またはステップＳ２→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ２）に現像装置４内のトナー残量レベルが所定値Ｌ１以下となった場合は、トナーコンテナ５の交換を勧める交換表示２を液晶表示部５１に表示する。また、印字中に現像装置４内のトナー残量レベルが所定値Ｌ２以下となった場合は、画像形成装置１００の駆動を停止してトナーコンテナ５の交換を要求する交換表示３を液晶表示部５１に表示する。

上記の制御を行うことにより、トナーコンテナ５のトナー収容部２４ａ内にトナーが残っている状態で廃トナー回収部２４ｂが満杯となった場合は、廃トナーはバッファ容器２０に貯留される。これにより、廃トナー回収部２４ｂが満杯となった後もトナー収容部２４ａ内のトナーを使い切るまで印字を継続することができる。また、廃トナー回収部２４ｂの容量を小さくできるため、トナーコンテナ５を形成するための樹脂材料も少なくなりトナーコンテナ廃棄時の環境負荷も低減することができる。

また、バッファ容器２０は第１廃トナー移送パイプ２１、第２廃トナー移送パイプ２２を介してクリーニング装置７及びトナーコンテナ５と連結されるため、画像形成装置１００の空きスペースに自由に配置することができる。

トナーコンテナ５の廃トナー回収部２４ｂの容量は、トナー収容部２４ａに収容されたトナーを消費した時に回収される廃トナー量の平均値よりも若干大きく設定しておく。このようにすれば、通常はバッファ容器２０への廃トナーの蓄積は発生しない。

なお、低印字率の印字を頻繁に行うユーザであって劣化トナーの吐き出し回数が多くなった場合、実際の廃トナー量が廃トナー回収部２４ｂの容量を上回ってしまい、トナーコンテナ５の交換時に若干量の廃トナーがバッファ容器２０に溜まった状態になる。しかし、トナーコンテナ５が交換されると、バッファ容器２０に残った廃トナーは廃トナー回収部２４ｂに移送されるため、バッファ容器２０に廃トナーが蓄積されていくのは低印字率の印字の割合が非常に多い場合に限られる。従って、バッファ容器２０の容量をある程度大きくしておけば、バッファ容器２０を交換する必要がほとんどなくなる。

一方、上記実施形態のように第２満杯検知センサ２７を設けた場合は、バッファ容器２０の容量を小さくできるため、低印字率の印字の割合が非常に多い場合にバッファ容器２０の交換は必要となるが、画像形成装置１００の小型化、省スペース化に寄与することができる。

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、現像装置４内のトナー残量センサ２９により検知される現像装置４内のトナー残量レベルに基づいてトナーコンテナ５のトナー収容部２４ａ内にトナーが残っているか否かを判断しているが、例えばトナー収容部２４ａ内のトナー残量を直接検知する構成としても良い。その場合、トナーコンテナ５から現像装置４へのトナー補給量（トナー供給モータ３３の積算回転数）に基づいてトナー収容部２４ａ内にトナーが残っているか否かを判断することもできる。また、印字したドット数や印字した枚数に基いて使用したトナー量を算出する等の方法を用いてトナー収容部２４ａ内にトナーが残っているか否かを判断することもできる。

また、上記実施形態では磁性を帯びたトナー成分のみからなる一成分現像剤を用いる場合を例に挙げて説明したが、磁性キャリアと非磁性のトナーとを含む二成分現像剤を用いる場合にも全く同様に適用することができる。

また、上記実施形態では、操作部５０の液晶表示部５１に文字メッセージを表示してバッファ容器２０、トナーコンテナ５の交換時期等の通知を行うこととしたが、例えば文字メッセージデータに代えて音声メッセージデータをメッセージ格納テーブルに格納しておき、制御部９０により選択された音声メッセージを用いて通知する構成としても良い。

また、本発明は図１に示したようなモノクロプリンタに限られるものではなく、タンデム式または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、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。例えばカラー画像形成装置の場合、感光体ドラム上から回収される廃トナーと、中間転写体（トナー担持体）上から回収される廃トナーを、バッファ容器を介して各色のトナーコンテナの廃トナー回収部に移送するように制御すれば良い。

さらに、上記実施形態ではトナーコンテナ５を廃トナー回収容器として利用したが、現像装置とトナー容器が一体となった現像カートリッジを用いる場合、現像カートリッジ内の廃トナー収容部が上記実施例の廃トナー回収部２４ｂに相当する。また、感光体ドラム、帯電部や現像部を有するプロセスカートリッジにおいては、その廃トナー回収部が上記実施例の廃トナー回収部２４ｂに相当する。

本発明は、トナー担持体表面から除去された残留トナーを回収してトナーコンテナ内に貯留する画像形成装置に利用可能であり、現像装置に供給する新たなトナーを収容するトナー収容部と、廃トナーを収容する廃トナー回収部とを有するトナーコンテナと、廃トナーを一時的に貯留するバッファ容器とを設け、廃トナー回収部の満杯を検知するまでは廃トナー回収部へ廃トナーを貯留し、廃トナー回収部の満杯を検知した時点でバッファ容器から廃トナー回収部への廃トナーの移送を停止してバッファ容器に廃トナーを貯留するものである。

これにより、印字中にトナーコンテナの廃トナー回収部が満杯となってもトナーコンテナの交換を先送りにして印字を継続することができる。従って、トナー収容部内のトナーを効率良く使用できるとともに廃トナー回収部の容量も少なくできるため、ユーザの作業負担が少なく省スペースな画像形成装置を提供することができる。

１ 感光体ドラム（像担持体）
４ 現像装置
５ トナーコンテナ（トナー収容体）
７ クリーニング装置（クリーニング手段）
２０ バッファ容器
２１ 第１廃トナー移送パイプ（廃トナー移送手段）
２２ 第２廃トナー移送パイプ（廃トナー移送手段）
２３ａ 第１スパイラル（廃トナー移送手段）
２３ｂ 第２スパイラル（廃トナー移送手段）
２４ａ トナー収容部
２４ｂ 廃トナー回収部
２５ 第１満杯検知センサ
２７ 第２満杯検知センサ
２９ トナー残量センサ（トナー残量検知手段）
３１ スパイラル駆動モータ
３３ トナー供給モータ
５０ 操作部
５１ 液晶表示部（通知手段）
９０ 制御部（制御手段）
１００ 画像形成装置
Ｐ 画像形成部

Claims (5)

1. トナー像を担持する像担持体と、
   該像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段と、
   該トナー担持体にトナー像を形成するための新たなトナーを収容するトナー収容部と、前記クリーニング手段により除去された廃トナーを収容する廃トナー回収部と、を有する着脱可能なトナー収容体と、
   該トナー収容体と前記クリーニング手段とに連結され、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廃トナー回収部へ移送する廃トナー移送手段と、
   該廃トナー移送手段の途中に設けられ、廃トナーを一時的に貯留するバッファ容器と、
   前記廃トナー回収部の満杯を検知する第１満杯検知手段と、
   該第１満杯検知手段の検知結果に応じて前記廃トナー移送手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記第１満杯検知手段により前記廃トナー回収部の満杯を検知するまでは前記廃トナー回収部へ廃トナーを貯留し、前記廃トナー回収部の満杯を検知した時点で前記バッファ容器から前記廃トナー回収部への廃トナーの移送を停止して前記バッファ容器に廃トナーを貯留し、前記バッファ容器への廃トナーの貯留中に前記トナー収容体が交換されたときは、前記バッファ容器から前記廃トナー回収部に廃トナーを移送することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記バッファ容器は、画像形成装置本体に対し着脱可能であり、前記バッファ容器の満杯を検知する第２満杯検知手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記廃トナー回収部の容量は、前記トナー収容部に収容されているトナーを全て消費した時に回収される廃トナー量の平均値よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記トナー収容部内のトナー残量を検知するトナー残量検知手段と、前記トナー収容体及び前記バッファ容器の交換の要否を通知する通知手段とが設けられており、前記制御手段は、前記トナー収容部にトナーが残っている状態で前記廃トナー回収部及び前記バッファ容器の満杯を検知したとき、印字動作を停止するとともに前記通知手段を用いて前記バッファ容器の交換を要求する通知を行う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。
5. 前記制御手段は、前記トナー収容部内のトナーが空になった状態で前記廃トナー回収部及び前記バッファ容器の満杯を検知したとき、印字動作を停止するとともに前記通知手段を用いて前記バッファ容器及び前記トナー収容体の少なくとも一方の交換を要求する通知を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

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