JP2020118711A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収納容器に収納された現像剤の重量を精度良く検知する。【解決手段】廃トナー搬送部４０（搬送経路）の排出口４０ａから排出された廃トナー（現像剤）を収納する廃トナー回収容器３０（収納容器）と、廃トナー回収容器３０を支持する支持部８０と、が設けられている。支持部８０は、その一部が弾性変形可能に形成されて、廃トナー回収容器３０に収納される廃トナー量（現像剤量）の増加にともない変形量が増加するように形成されている。また、支持部８０の変形量を検知する検知部７０が、排出口４０ａに対して垂直方向下方の位置（又は、その位置の近傍）に配置されている。そして、検知部７０による検知結果に基づいて廃トナー回収容器３０に収納された廃トナーＴの重量が算出される。【選択図】図３

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、廃棄用のトナーやインクなどの現像剤を収納容器に収納して回収する技術が広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、特許文献１において、廃インクタンク（収納容器）は、インクジェット記録装置（画像形成装置）に着脱可能に設置されている。そして、画像形成時に生じた廃インク（現像剤）が廃インクタンク（収納容器）に収納（回収）されて、廃インクタンクが廃インクで満杯になると、満杯の廃インクタンクが取り出されて新しい廃インクタンクに交換されることになる。

一方、特許文献１には、廃インクの排出制御を容易にすることなどを目的として、廃インクタンクに収納された廃インクの量を検知する重量検知式センサを設置する技術が開示されている。

従来の画像形成装置は、収納容器に収納されたトナー、インクなどの現像剤の重量（現像剤量）を精度良く検知することができなかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、収納容器に収納された現像剤の重量が精度良く検知される、画像形成装置を提供することにある。

この発明における画像形成装置は、現像剤が搬送される搬送経路と、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されて、前記搬送経路の排出口から排出された現像剤を収納する収納容器と、前記収納容器を支持する支持部と、を備え、前記支持部は、その一部又は全部が弾性変形可能に形成されて、前記収納容器に収納される現像剤量の増加にともない変形量が増加するように形成され、前記支持部の変形量を検知する検知部が、前記排出口に対して垂直方向下方の位置、又は、その位置の近傍、に配置され、前記検知部による検知結果に基づいて前記収納容器に収納された現像剤の重量が算出されるものである。

本発明によれば、収納容器に収納された現像剤の重量が精度良く検知される、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 プロセスカートリッジとその近傍とを示す図である。 廃トナー回収容器が画像形成装置本体に設置された状態を幅方向に示す概略断面図である。 廃トナー回収容器に収納される廃トナー量が増加していく状態を示す概略図である。 廃トナー回収容器が廃トナーで満杯になるまでの残日数を予測する制御を示すフローチャートである。 変形例１としての、廃トナー回収容器が画像形成装置本体に設置された状態を幅方向に示す概略断面図である。 変形例２としての、廃トナー回収容器が画像形成装置本体に設置された状態を幅方向に示す概略断面図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１及び図２にて、画像形成装置１００における全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の中央には、中間転写ベルト装置１５が設置されている。また、中間転写ベルト装置１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。
中間転写ベルト装置１５の下方には、収納容器としての廃トナー回収容器３０が設置されている。廃トナー回収容器３０は、現像剤としての廃トナーが、画像形成動作においてクリーニング装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、１６に回収された後に廃トナー搬送部４０（搬送経路）を経由して回収されるものである。

図２を参照して、イエローに対応したプロセスカートリッジ６Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電装置４Ｙ（帯電部）、現像装置５Ｙ（現像部）、クリーニング装置２Ｙ（クリーニング部）等と、が１つのユニットとして画像形成装置本体１００に対して着脱可能（交換可能）に構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。すなわち、プロセスカートリッジ６Ｙは、１次転写ローラ９Ｙ（１次転写装置）などとともに、作像部を構成している。

なお、他の３つのプロセスカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ（作像部）も、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応したプロセスカートリッジ６Ｙ（作像部）とほぼ同様に構成されていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つのプロセスカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ（作像部）の説明を適宜に省略して、イエローに対応したプロセスカートリッジ６Ｙ（作像部）のみの説明をおこなうことにする。

図２を参照して、感光体ドラム１Ｙは、メインモータによって時計方向に回転駆動される。そして、帯電装置４Ｙ（帯電ローラ）の位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光部７Ｙ（光書込ヘッド）から発せられた露光光の照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び１次転写ローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング装置２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによってクリーニング装置２Ｙ内に回収される（クリーニング工程である。）。なお、クリーニング装置２Ｙの内部に回収された未転写トナーは、搬送コイル２Ｙａによって図１、図２の紙面垂直方向手前側に搬送されて、その後に廃トナー搬送部４０（搬送経路）を経由して収納容器としての廃トナー回収容器３０（図３参照）の内部に廃トナーとして収納（回収）されることになる。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、他のプロセスカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ（作像部）でも、イエロー用のプロセスカートリッジ６Ｙ（作像部）と同様におこなわれる。すなわち、作像部の上方に配設された露光部から、画像情報に基いた露光光が、各プロセスカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、中間転写ベルト装置１５は、図１を参照して、中間転写ベルト８、４つの１次転写ローラ９Ｙ（図２を参照できる。）、駆動ローラ、従動ローラ、等で構成される。中間転写ベルト８は、駆動ローラと従動ローラと１次転写ローラとによって張架・支持されるとともに、駆動ローラの回転駆動によって図１の矢印方向（反時計方向）に無端移動される。

１次転写ローラ９Ｙは、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写ローラ９Ｙに、トナーの極性とは逆の転写電圧（転写バイアス）が印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写ローラ（９Ｙ）の１次転写ニップを順次通過する。こうして、各感光体ドラム（１Ｙ）上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９（２次転写装置）との対向位置に達する。この位置では、駆動ローラ（２次転写対向ローラ）が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された用紙等のシートＰ上に転写される（２次転写工程である。）。このとき、中間転写ベルト８には、シートＰに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８は、中間転写ベルト用のクリーニング装置１６の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが、中間転写ベルト８に圧接する中間転写クリーニングブレードによって機械的に除去される。ここで、中間転写クリーニングブレードは、ウレタンゴム等の弾性材料で形成された略板状部材であって、中間転写ベルト８に対して所定の当接圧及び当接角で当接している。なお、中間転写ベルト用のクリーニング装置１６の内部に回収された未転写トナーも、感光体ドラム用のクリーニング装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの内部に回収された未転写トナーと同様に、搬送コイルによって図１、図２の紙面垂直方向手前側に搬送されて、その後に廃トナー搬送部４０を経由して廃トナー回収容器３０（図３参照）の内部に廃トナーとして回収されることになる。廃トナー回収容器３０（収納容器）については、後で図３、図４等を用いて詳しく説明する。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、図１を参照して、２次転写ニップの位置に搬送されるシートＰは、装置本体１００の下方に配設された給紙装置２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８（タイミングローラ対）等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、給紙装置２６には、用紙等のシートＰが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上のシートＰがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送されたシートＰは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、シートＰが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートＰ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写されたシートＰは、定着装置２０の位置（定着ニップ）に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１（定着部材）及び加圧ローラ２２（加圧部材）による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像（トナー像）がシートＰ上に定着される（定着工程である。）。
その後、シートＰは、排紙ローラ対によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出されたシートＰは、出力画像として、スタック部（本体カバー１１０）上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、画像形成装置における作像部について詳述する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ６Ｙは、感光体ドラム１Ｙ（像担持体）、帯電装置４Ｙ（帯電ローラ）、現像装置５Ｙ、クリーニング装置２Ｙ、等で構成される。
像担持体としての感光体ドラム１Ｙは、負帯電の有機感光体であって、装置本体１００側に設置されたメインモータから駆動力を受けて図２の時計方向に回転駆動される。

帯電装置４Ｙ（帯電ローラ）は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層を形成した弾性を有するローラ部材である。
クリーニング装置２Ｙは、感光体ドラム１Ｙに摺接するクリーニングブレード２ａが設置されていて、感光体ドラム１Ｙ上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。クリーニングブレード２ａは、ウレタンゴム等の弾性材料で形成された略板状部材であって、感光体ドラム１Ｙに対して所定の当接圧及び当接角で当接している。

現像装置５Ｙは、現像剤担持体としての現像ローラ５１が感光体ドラム１Ｙに対して接触するように配置されていて、双方の部材１Ｙ、５１の間（接触位置）には現像領域が形成される。現像装置５Ｙ内には、現像剤としてのトナー（非磁性又は磁性の１成分現像剤）が収容されている。そして、現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙ上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。
現像装置５Ｙは、現像ローラ５１、供給ローラ５３、ドクターブレード５２、現像搬送スクリュ５４、５５、等で構成されている。また、現像装置５Ｙの上部には、現像装置５Ｙに向けて新しいトナーを適宜に補給するためのトナー容器６０が着脱可能に設置されている。

以下、本実施の形態における画像形成装置１００（廃トナー回収容器３０）の、特徴的な構成・動作について詳述する。
図１を参照して、本実施の形態において、収納容器としての廃トナー回収容器３０は、画像形成装置本体１００において中間転写ベルト装置１５の下方であって、画像形成装置本体１００の正面側（図１の紙面垂直方向手前側である。）に着脱可能に設置されている。
本実施の形態において、廃トナー回収容器３０は、画像形成装置本体１００（又は、図３に示す廃トナー搬送部４０）に対して着脱可能に構成されていて、廃トナー回収容器３０の内部が廃トナーで満杯になったとき（図３等に示す満杯検知センサ３５が、その位置に廃トナーがある状態を検知したときである。）に、新品（空）のものに交換される。詳しくは、本実施の形態において、廃トナー回収容器３０は、画像形成装置本体１００の本体ドア（図１において右方に設置されている。）の開閉をおこなうことにより、幅方向（図１、図３の左右方向である。）の着脱操作によって交換されることになる。

ここで、図３等を参照して、廃トナー回収容器３０（収納容器）は、幅方向（図３、図４の左右方向であって、後述する搬送スクリュ３２の回転軸方向である。）が長手方向となって延在するように形成された箱状の容器である。
図３に示すように、廃トナー回収容器３０における筐体としての容器本体３１は、下方に大きな略長方体の空間が形成され、上方に小さな略長方体の空間が形成されている。そして、容器本体３１の上方の部分の側面には、挿入口３１ａ（開口）が形成されている。この挿入口３１ａは、画像形成装置本体１００への廃トナー回収容器３０の着脱動作に連動して、画像形成装置本体１００に固設された搬送経路としての廃トナー搬送部４０が挿通・非挿通されることになる。

図３を参照して、廃トナー搬送部４０は、複数のクリーニング装置に回収された未転写トナー（未転写の現像剤）が廃トナーとして廃トナー回収容器３０に向けて搬送される搬送経路であって、その内部には所定方向に回転して廃トナーを図３の左方から右方に搬送する廃トナー搬送スクリュ４１が設置されている。廃トナー搬送部４０において、最上流側にはブラック用のクリーニング装置２Ｋで回収された未転写トナーが排出される排出口が形成され、その下流側にはシアン用のクリーニング装置２Ｃで回収された未転写トナーが排出される排出口が形成され、その下流側にはマゼンタ用のクリーニング装置２Ｍで回収された未転写トナーが排出される排出口が形成され、その下流側にはイエロー用のクリーニング装置２Ｙで回収された未転写トナーが排出される排出口が形成され、最下流側には中間転写ベルト用のクリーニング装置１６で回収された未転写トナーが排出される排出口が形成されている。

そして、挿入口３１ａを介して廃トナー搬送部４０（搬送経路）の一部が廃トナー回収容器３０に挿通された状態（図３の状態である。）で、５つのクリーニング装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、１６でそれぞれ回収された現像剤としてのトナー（未転写トナー、廃トナー）が、廃トナー搬送部４０（搬送経路）の排出口４０ａから排出されて廃トナー回収容器３０に収納（回収）されることになる。
詳しくは、５つのクリーニング装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、１６でそれぞれ回収された未転写トナーは、それぞれの排出口から廃トナー搬送部４０に排出された後に廃トナー搬送スクリュ４１によって排出口４０ａの位置まで搬送されて、排出口４０ａから黒矢印方向に自重落下して廃トナー回収容器３０（容器本体３１）の内部に廃トナーＴとして回収される。

一方、図３を参照して、廃トナー回収容器３０には、所定方向に回転して廃トナー回収容器３０（収納容器）内に流入された廃トナーＴ（現像剤）を搬送する搬送部材としての搬送スクリュ３２が設置されている。搬送部材としての搬送スクリュ３２は、軸部３２ａと、軸部３２ａに螺旋状に巻装されたスクリュ部３２ｂと、で構成されていて、金属材料又は樹脂材料で形成されている。搬送スクリュ３２は、装着方向奥側（図３の左向である。）に従動カップリングが設置されていて、この従動カップリングがモータ５０（装置本体１００に固設されている。）のモータ軸に設置された駆動カップリングに嵌合することになる。そして、モータ５０から駆動力を受けて搬送スクリュ３２が回転駆動されて、容器本体３１内に流入された廃トナーＴが図３中の白矢印方向に適宜に搬送されることになる。

さらに詳しくは、まず、空の状態の廃トナー回収容器３０内において、排出口４０ａから排出されて廃トナーＴは、排出口４０ａの下方の底部に堆積されていく。そして、そのように堆積された廃トナーＴの高さが搬送スクリュ３２の位置に達すると、搬送スクリュ３２によって廃トナーＴが白矢印方向（幅方向の両方向である。）に搬送されることになる。そして、廃トナーＴの回収が進んで、幅方向端部に設置された満杯検知センサ３５（例えば、圧電センサである。）によって廃トナーＴが検知されると、容器本体３１内に回収された廃トナーＴが満杯状態であるものとして、画像形成装置本体１００の操作表示パネル９５（図１参照）に、廃トナー回収容器３０の交換を促す旨の表示がおこなわれる。なお、本実施の形態では、制御部９０にて廃トナー回収容器３０が満杯になるまでの残日数を予測してユーザーに通知できるように構成されているが、これについては後で詳しく説明する。

なお、本実施の形態において、廃トナー搬送部４０（搬送経路）の排出口４０ａは、廃トナー回収容器３０が画像形成装置本体１００に装着された状態で、廃トナー回収容器３０の端部（幅方向端部）ではなくて、幅方向端部から離れた位置（幅方向中央部の側にずれた位置）に配置されている。そして、搬送スクリュ３２は、このような排出口４０ａの位置に合わせて、排出口４０ａに対して幅方向一端側のスクリュ部３２ｂの巻き方向と、排出口４０ａに対して幅方向他端側のスクリュ部３２ｂの巻き方向と、が逆方向になるように構成している。
このような構成により、排出口４０ａから流入された廃トナーＴが、搬送スクリュ３２によって幅方向一端側と幅方向他端側との双方向にそれぞれ搬送されることになり、容器本体３１の幅方向の片側のみに集中的に廃トナーＴが回収されることなく、容器本体３１の幅方向全域にわたって満遍なく廃トナーＴが回収されることになる。

ここで、図３に示すように、本実施の形態では、画像形成装置本体１００に、収納容器としての廃トナー回収容器３０を支持する支持部８０が設けられている。支持部８０は、その一部（後述する板状部材８１である。）が弾性変形可能に形成されていて、廃トナー回収容器３０（収納容器）に収納される現像剤量（廃トナーＴの重量である。）の増加にともない変形量が増加するように形成されている。
詳しくは、支持部８０は、弾性変形可能な板状部材８１と、板状部材８１の端部を保持する保持部材８２と、で構成されている。具体的に、板状部材８１は、その幅方向両端にそれぞれ固設された保持部材８２によって両端支持されている。
また、板状部材８１には、その幅方向中央部に、下方に向けて突出する突起部８１ａが形成されている。板状部材８１は、薄い板金（又は、樹脂板）で形成されている。これに対して、保持部材８２は、剛性が高い金属材料などで形成されている。
そして、保持部材８２に保持された板状部材８１に、廃トナー回収容器３０が載置される。廃トナー回収容器３０は保持部材８２から充分に離れた板状部材８１上に載置されるため、廃トナー回収容器３０の重量が大きくなって板状部材８１にかかる荷重が増加すると、その荷重に比例するように板状部材８１が弓状に撓むことになる。板状部材８１が変形した状態は、図３において一点鎖線で示しており、図４も参照することができるが、実際の変形の度合いよりも誇張して図示している。
なお、支持部８０に変形（歪み）が生じることによって、容器の挿入口３１ａが廃トナー搬送部４０に対して下方に変位することになるが、その変位量は大きなものではなく、また挿入口３１ａはその分を見込んで大きく形成されているため、挿入口３１ａに廃トナー搬送部４０が引っ掛かる不具合は生じない。さらに、挿入口３１ａと廃トナー搬送部４０との可変する隙間は弾性シール材によって封止されているため、その隙間から廃トナーが漏出する不具合も生じない。

そして、本実施の形態における画像形成装置１００には、支持部８０（板状部材８１）の変形量を検知する検知部７０が、排出口４０ａに対して垂直方向下方の位置（又は、その位置の近傍）に配置されている。そして、検知部７０による検知結果に基づいて廃トナー回収容器３０（収納容器）に収納された廃トナーＴ（現像剤）の重量が算出されることになる。
詳しくは、検知部７０は、歪み部材７２、支柱７３、歪み検知センサ７１、などで構成されている。歪み部材７２は、廃トナー回収容器３０（収納容器）に収納される廃トナー量（現像剤量）の増加にともなう板状部材８１の変形によって突起部８１ａに押圧されてひずむ部材であって、弾性変形しやすい薄板で形成されている。歪み部材７２は、その両端部が支柱７３に保持されていて、その中央部に突起部８１ａが当接していて、応力が集中しやすいように構成されている。
歪み検知センサ７１は、歪み部材７２の歪み量を検知する歪みゲージなどの力学的センサである。

そして、排出口４０ａのほぼ真下の位置に設置された検知部７０によって、廃トナー回収容器３０の重量の増加に対して比例的に歪む板状部材８１の歪み量が検知されることになる。そして、検知部７０で検知された結果（歪み量）に基づいて、制御部９０の演算部９１で、歪み量と重量との関係式を用いて求められる重量（容器重量＋廃トナー重量）から容器重量分を差し引いて、廃トナー回収容器３０内の廃トナー量（廃トナーＴの重量）が算出されることになる。
具体的に、図４（Ａ）に示すように廃トナー量が少ないときには、板状部材８１の歪み量が小さな状態が検知部７０によって検知されて、その検知結果に基づいて、制御部９０の演算部９１で廃トナー回収容器３０内の廃トナー量が算出される。これに対して、図４（Ｂ）に示すように廃トナー量が多いときには、板状部材８１の歪み量が大きな状態が検知部７０によって検知されて、その検知結果に基づいて、制御部９０の演算部９１で廃トナー回収容器３０内の廃トナー量が算出される。

このように、排出口４０ａに対して垂直方向下方の位置（又は、その近傍）に配置された検知部７０によって、支持部８０（板状部材８１）の変形量（歪み量）を検知することで、排出口４０ａに対して垂直方向下方の位置から遠く離れた位置に検知部７０を配置する場合に比べて、廃トナー回収容器３０内に収納された廃トナーＴの重量を精度良く検知しやすくなる。これは、廃トナー回収容器３０内において排出口４０ａの真下の位置を中心に廃トナーＴが堆積されていくことが大きく関係しているものと考えられる。
特に、本実施の形態では、排出口４０ａが廃トナー回収容器３０の端部から充分に離れた位置（本実施の形態では、幅方向のほぼ中央位置である。）に配置されているため、排出口４０ａが廃トナー回収容器３０の端部に近い位置に配置されている場合に比べて、検知部７０によって板状部材８１の歪み量の変化を精度良く検知しやすくなる。

ここで、図３を参照して、本実施の形態における画像形成装置１００の制御部９０には、演算部９１や記憶部９２が設けられている。
演算部９１は、画像形成動作時の条件から廃トナー回収容器３０（収納容器）に回収される廃トナーＴの量を算出する算出手段としても機能するものである。具体的に、算出手段としての演算部９１は、ユーザーによって操作表示パネル９５に入力されるプリント条件や、ユーザーによってパソコンを介して制御部９０に入力されるプリント条件などから、画像形成動作時における画像形成条件（画像、画像面積、画像濃度、使用される色、プリント枚数、などである。）を把握して、その条件から各作像部のクリーニング装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋで回収される未転写トナーと、中間転写ベルト用のクリーニング装置１６で回収される未転写トナーと、をそれぞれ求めて、廃トナー回収容器３０に搬送される廃トナー量を予測する。
記憶部９２は、画像形成動作がおこなわれるごとに演算部９１（算出手段）で算出された値（廃トナー量）の合算値を記憶する記憶手段として機能する。したがって、記憶部９２では、廃トナー回収容器３０内に収納された廃トナー量の総量（累積値）が記憶されることになる。

そして、演算部９１（算出手段）は、検知部７０による検知結果に基づいて算出された廃トナーＴの重量（廃トナー量）を参照して、双方の値にズレが生じたときに、その算出結果が補正される。
具体的に、演算部９１では、画像形成動作がおこなわれるごとに、所定の計算式に基づいて廃トナー量Ｍが算出される。また、検知部７０でも、画像形成動作がおこなわれるごとに、検知される歪み量の増加分を換算することで、その画像形成動作における廃トナー量Ｍ´が求められる。そして、双方の廃トナー量Ｍ、Ｍ´が一致しない場合に、それらが一致するように、演算部９１で使用される計算式における係数が補正される。
このような制御をおこなうことで、演算部９１で予測して算出される廃トナー量の精度が高まり、記憶部９２で記憶される廃トナー量の合算値の精度も高まることになる。

さらに、本実施の形態では、記憶部９２（記憶手段）に記憶された廃トナー量の合算値の１日当たりの増加の程度から、廃トナー回収容器３０が廃トナーで満杯になるまでの残日数を求めている。
例えば、廃トナー回収容器３０内の廃トナー量が２００ｇになったときに容器が満杯になるものとする。また、記憶部９２に記憶された１８０日目の廃トナー量の合算値が１８０ｇであったものとする。このような場合、廃トナー量は１日当たり１ｇ増加するものとされ、容器が満杯になるまでの残日数が２０日であると求められる。
そして、残日数が少なくなってきたときに、その旨を操作表示パネル９５に表示したり、インターネット回線を介してサービスセンターに報知したりする。
これにより、ユーザーが交換用の廃トナー回収容器３０を所持していない場合であっても、交換用の廃トナー回収容器３０を余裕をもって手配することが可能になる。そのため、画像形成装置１００にダウンタイムを生じさせる不具合が抑止される。

以下、図５を用いて、廃トナー回収容器３０が廃トナーＴで満杯になるまでの残日数を予測する制御について、まとめとして説明する。
まず、画像形成動作（プリント動作）がおこなわれると、その画像形成条件から演算部９１で廃トナー量が算出される（ステップＳ１、Ｓ２）。これと同時に、検知部７０で検知した廃トナー量（重量）から、その増加分が算出される（ステップＳ３）。そして、ステップＳ２で算出した値と、ステップＳ３で算出した値と、に差があるかが判別される（ステップＳ４）。
その結果、双方の算出値に差がないものと判別された場合には、そのままステップＳ２の算出値が合算値に合算されて、その合算値が記憶部９２に記憶される（ステップＳ６）。これに対して、双方の算出値に差があるものと判別された場合には、ステップＳ２の算出値を補正するとともに、その算出式を補正して（ステップＳ５）、補正した算出値が合算値に合算されて、その合算値が記憶部９２に記憶される（ステップＳ６）。なお、補正された算出式は、再度補正されるまで、それ以降の算出工程で用いられることになる。
その後、ステップＳ６の合算値に基づいて、１日当たりの廃トナー量を算出して、容器が満杯になるまでの残日数を求める（ステップＳ７）。そして、ステップＳ７で求めた残日数が所定値Ｘ以下であるかを判別する（ステップＳ８）。そして、残日数が所定値Ｘ以下であるかものと判別された場合には、交換用の廃トナー回収容器３０を手配しておく必要があるものとして、その旨を操作表示パネル９５に表示したり、インターネット回線を介してサービスセンターに報知したりする（ステップＳ９）。

＜変形例１＞
図６は、変形例１としての廃トナー回収容器３０が画像形成装置本体１００に設置された状態を幅方向に示す概略断面図であって、本実施の形態における図４に対応する図である。
図６に示すように、変形例１における画像形成装置１００も、本実施の形態のものと同様に、廃トナー回収容器３０が装着された状態において、廃トナー搬送部４０の排出口４０ａが幅方向中央部に配置されている。また、廃トナー回収容器３０には、内部に収納された廃トナーＴ（現像剤）を幅方向中央部から幅方向端部に搬送可能に構成された搬送スクリュ３２（搬送部材）が設置されている。
ここで、変形例１では、支持部８０の変形量（歪み量）を検知する第２の検知部７０Ｂ、７０Ｃが幅方向端部に配置されている。また、幅方向中央部には、本実施の形態における検知部７０と同様に構成され機能する、第１の検知部７０Ａが設置されている。これらの３つの検知部７０Ａ〜７０Ｃは、配置されている場所が異なる以外、同じように構成されている。
そして、変形例１では、第１の検知部７０Ａ（検知部）と第２の検知部７０Ｂ、７０Ｃとによってそれぞれ検知された変形量（歪み量）の差異に基づいて、搬送スクリュ３２の駆動がオン・オフされる。
詳しくは、支持部８０（板状部材８１）の歪みの程度は幅方向中央部に比べて幅方向端部では小さくなるものの、図６（Ａ）に示すように容器の中央に廃トナーＴが偏って収納されている場合と、図６（Ｂ）に示すように容器内に万遍なく廃トナーＴが収納されている場合と、では、第１の検知部７０Ａで検知される歪み量と、第２の検知部７０Ｂ、７０Ｃで検知される歪み量と、の差異が異なる（前者の方が後者に比べて差異が大きくなる）。したがって、その差異が所定値以上になったときには、図６（Ａ）に示すように廃トナーＴの偏りが生じているものとして、モータ５０をオンして搬送スクリュ３２によって廃トナーＴを幅方向中央部から幅方向両端部に向けて積極的に搬送する。これに対して、その差異が所定値に達しないときには、図６（Ｂ）に示すように廃トナーＴの偏りが生じていないものとして、モータ５０をオフして搬送スクリュ３２による廃トナーＴの搬送はおこなわない。
このようにすることで、廃トナー回収容器３０内において廃トナーＴが偏って収納されてしまう不具合を軽減することができる。

＜変形例２＞
図７は、変形例２としての廃トナー回収容器３０が画像形成装置本体１００に設置された状態を幅方向に示す概略断面図であって、本実施の形態における図４に対応する図である。
図７に示すように、変形例２における廃トナー回収容器３０には、内部に収納された廃トナーＴ（現像剤）を所定の搬送方向に対して正逆方向に搬送可能に構成された搬送スクリュ３２（搬送部材）が設置されている。詳しくは、変形例２における搬送スクリュ３２は、本実施の形態のものとは異なり、軸部３２ａに対してスクリュ部３２ｂが一方向のみに巻装されている。したがって、モータ５０（双方向回転型のモータである。）を正方向に駆動した場合には、搬送スクリュ３２が正方向に回転されて、容器内の廃トナーＴが図７（Ａ）の白矢印方向に搬送されることになる。これに対して、モータ５０を逆方向に駆動した場合には、搬送スクリュ３２が逆方向に回転されて、容器内の廃トナーＴが図７（Ｂ）の白矢印方向（図７（Ａ）の搬送方向の逆方向である。）に搬送されることになる。
また、変形例２では、変形例１とは異なり幅方向中央部に検知部が設置されていないものの、変形例１と同様に幅方向両端部にそれぞれ検知部７０Ｂ、７０Ｃが設置されている。すなわち、変形例２では、支持部８０の変形量（歪み量）を検知する検知部７０Ｂ、７０Ｃが、搬送スクリュ３２の搬送方向に対して離れた位置にそれぞれ配置されている。
そして、変形例２では、２つの検知部７０Ｂ、７０Ｃによってそれぞれ検知された変形量（歪み量）の差異に基づいて、搬送スクリュ３２による廃トナーＴの搬送方向を切替えている。
詳しくは、図７（Ａ）に示すように容器の一端側に廃トナーＴが偏って収納されている場合と、図７（Ｂ）に示すように容器の他端側に廃トナーＴが偏って収納されている場合と、では、２つ検知部７０Ｂ、７０Ｃで検知される歪み量の差異が大きくなる。したがって、一端側の検知部７０Ｂの検知結果が他端側の検知部７０Ｃの検知結果よりも所定値を超えて大きくなったときには、図７（Ａ）に示すように廃トナーＴが一端側に偏っているものとして、搬送スクリュ３２を正方向に回転させて廃トナーＴを幅方向一端側から幅方向他端側に向けて搬送する。これに対して、他端側の検知部７０Ｃの検知結果が一端側の検知部７０Ｂの検知結果よりも所定値を超えて大きくなったときには、図７（Ｂ）に示すように廃トナーＴが他端側に偏っているものとして、搬送スクリュ３２を逆方向に回転させて廃トナーＴを幅方向他端側から幅方向一端側に向けて搬送する。
このようにすることで、廃トナー回収容器３０内において廃トナーＴが偏って収納されてしまう不具合を軽減することができる。

以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置１００には、廃トナー搬送部４０（搬送経路）の排出口４０ａから排出された廃トナー（現像剤）を収納する廃トナー回収容器３０（収納容器）と、廃トナー回収容器３０を支持する支持部８０と、が設けられている。支持部８０は、その一部が弾性変形可能に形成されて、廃トナー回収容器３０に収納される廃トナー量（現像剤量）の増加にともない変形量が増加するように形成されている。また、支持部８０の変形量を検知する検知部７０が、排出口４０ａに対して垂直方向下方の位置（又は、その位置の近傍）に配置されている。そして、検知部７０による検知結果に基づいて廃トナー回収容器３０に収納された廃トナーＴの重量が算出される。
これにより、廃トナー回収容器３０に収納された廃トナーＴの重量が精度良く検知される。

なお、本実施の形態では、複数のクリーニング装置２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、１６にそれぞれ回収された未転写トナーが廃トナー搬送部４０（搬送経路）を介して廃トナー回収容器３０に向けて搬送されるように構成された画像形成装置１００に対して、本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、単数のクリーニング装置に回収された未転写トナーが搬送経路を介して廃トナー回収容器に向けて搬送されるように構成された画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、現像剤としての廃トナーが廃トナー回収容器３０（収納容器）に収納される電子写真方式の画像形成装置１００に対して、本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、例えば、現像剤としてのインクが収納容器に収納されるインクジェット方式の画像形成装置に対しても、本発明を適用することもできる。
また、本実施の形態では、廃トナー回収容器３０に設置される搬送部材として搬送スクリュ３２を用いたが、搬送部材はこれに限定されることなく、例えば、搬送部材として搬送コイルを用いることもできる。
また、本実施の形態では、一部が弾性可能に形成された支持部８０を用いたが、支持部の全部を弾性可能に形成することもできる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

なお、本願明細書等において、「現像剤」とは、現像工程前のトナーやインクなどの他、現像工程後の未転写トナー（廃トナー）や廃インクなども含むものと定義する。

１Ｙ 感光体ドラム（像担持体）、
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ クリーニング装置、
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ プロセスカートリッジ、
８ 中間転写ベルト、
１６ クリーニング装置（中間転写体ベルト用のクリーニング装置）、
３０ 廃トナー回収容器（収納容器）、
３１ 容器本体（筐体）、
３１ａ 挿入口、
３２ 搬送スクリュ（搬送部材）、
４０ 廃トナー搬送部（搬送経路）
４０ａ 排出口、
４１ 廃トナー搬送スクリュ、
７０ 検知部、
７０Ａ 検知部（第１の検知部）、
７０Ｂ、７０Ｃ 検知部（第２の検知部）、
７１ 歪み検知センサ、
７２ 歪み部材、
７３ 支柱、
８０ 支持部、
８１ 板状部材、
８１ａ 突起部、
８２ 保持部材、
９０ 制御部、
９１ 演算部（算出手段）、
９２ 記憶部（記憶手段）、
１００ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
Ｔ 廃トナー（現像剤、トナー）。

特開２００４−１３０７０１号公報

Claims (7)

1. 現像剤が搬送される搬送経路と、
   画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されて、前記搬送経路の排出口から排出された現像剤を収納する収納容器と、
   前記収納容器を支持する支持部と、
   を備え、
   前記支持部は、その一部又は全部が弾性変形可能に形成されて、前記収納容器に収納される現像剤量の増加にともない変形量が増加するように形成され、
   前記支持部の変形量を検知する検知部が、前記排出口に対して垂直方向下方の位置、又は、その位置の近傍、に配置され、
   前記検知部による検知結果に基づいて前記収納容器に収納された現像剤の重量が算出されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記支持部は、
   下方に向けて突出する突起部を具備して、前記収納容器が載置される弾性変形可能な板状部材と、
   前記板状部材の端部を保持する保持部材と、
   を具備し、
   前記検知部は、前記収納容器に収納される現像剤量の増加にともなう前記板状部材の変形によって前記突起部に押圧されてひずむ歪み部材と、前記歪み部材の歪み量を検知する歪み検知センサと、を具備したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像剤は、画像形成動作においてクリーニング装置に回収された後に前記搬送経路を経由して前記収納容器に回収される廃トナーであって、
   画像形成動作時の条件から前記収納容器に回収される廃トナーの量を算出する算出手段と、
   画像形成動作がおこなわれるごとに前記算出手段で算出された値の合算値を記憶する記憶手段と、
   を備え、
   前記算出手段は、前記検知部による検知結果に基づいて算出された廃トナーの重量を参照して双方の値にズレが生じたときに、その算出結果が補正されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記記憶手段に記憶された合算値の１日当たりの増加の程度から、前記収納容器が廃トナーで満杯になるまでの残日数を求めることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記排出口は、前記収納容器が前記画像形成装置本体に装着された状態で、前記収納容器の端部から離れた位置に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記排出口は、前記収納容器が前記画像形成装置本体に装着された状態で、幅方向中央部に配置され、
   前記収納容器は、内部に収納された現像剤を幅方向中央部から幅方向端部に搬送可能に構成された搬送部材を具備し、
   前記支持部の変形量を検知する第２の検知部が、幅方向端部に配置され、
   前記検知部と前記第２の検知部とによってそれぞれ検知された変形量の差異に基づいて、前記搬送部材の駆動がオン・オフされることを特徴とする画像形成装置。
7. 現像剤が搬送される搬送経路と、
   画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されて、前記搬送経路の排出口から排出された現像剤を収納する収納容器と、
   前記収納容器を支持する支持部と、
   を備え、
   前記収納容器は、内部に収納された現像剤を所定の搬送方向に対して正逆方向に搬送可能に構成された搬送部材を具備し、
   前記支持部は、その一部又は全部が弾性変形可能に形成されて、前記収納容器に収納される現像剤量の増加にともない変形量が増加するように形成され、
   前記支持部の変形量を検知する検知部が、前記搬送部材の搬送方向に対して離れた位置にそれぞれ配置され、
   ２つの前記検知部によってそれぞれ検知された変形量の差異に基づいて、前記搬送部材による現像剤の搬送方向を切替えることを特徴とする画像形成装置。

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