JP4135415B2

JP4135415B2 - Waste toner collection box for image forming equipment

Info

Publication number: JP4135415B2
Application number: JP2002199015A
Authority: JP
Inventors: 智保延; 知一栗田; 茂田中; 寛司渡辺
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2022-07-08
Also published as: JP2004045451A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置において使用済みトナーを回収して貯蔵する廃トナー回収ボックスに係り、詳細には、カラー複写機やカラープリンタ等のように複数の作像エンジンを備えた画像形成装置に好適な廃トナー回収ボックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、感光体ドラム上に現像したトナー像を記録シートに転写した後、かかる感光体ドラムに付着した残留トナーをクリーナによって除去しており、除去された残留トナーは廃トナーとして画像形成装置内の回収ボックスに集められるようになっている。この回収ボックスは消耗部品であり、廃トナーが満杯になった時点で空の回収ボックスと交換されるのが一般的である。
【０００３】
一方、近年では、複数の作像エンジンによって形成された多色のトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後、かかる中間転写ベルトから記録シートへ二次転写してカラー画像を得る所謂タンデム型カラー画像形成装置も登場している。このタンデム型のカラー画像形成装置の場合、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各作像エンジン毎に感光体ドラム及びそれを清掃するクリーナが存在することから、４つの作像エンジンのクリーナから廃トナーを回収する必要が生じる。また、上記中間転写体ベルトから記録シートへトナー像を二次転写した後は、かかる中間転写ベルトに付着しているトナーも清掃する必要があり、この中間転写ベルトに対してもクリーナが設けられている。従って、タンデム型のカラー画像形成装置の場合、少なくとも５カ所のクリーナから廃トナーを回収する必要が生じる。また、近年では、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いた現像器における劣化現像剤の交換作業を省略すべく、新たな二成分現像剤を補給しながら劣化現像剤を棄てていく所謂トリクル現像方式なるものが登場している。従って、この現像方式を採用する場合は、各色の現像器から排出される劣化現像剤をも回収する必要があり、前記の場合と併せ、回収ボックスには計９カ所の回収口が必要となる。
【０００４】
前述のように、廃トナーの回収ボックスは消耗品であり、満杯になった時点で交換する必要があることから、各クリーナ毎に回収ボックスを設けていたのでは交換作業に手間が掛かり、また、各クリーナにおける廃トナーの回収量には差があることから回収ボックスの交換時期もまちまちになり、交換作業が非常に煩雑なものとなってしまう。このため、従来のカラー画像形成装置ではある程度の容量を有している回収ボックスを一つ設け、この回収ボックスに対して総てのクリーナが廃トナーを送り込むように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、各クリーナから排出された廃トナーを一つの搬送経路にまとめた後、上記回収ボックスに設けた一つの回収口から該回収ボックスへ落とし込む方が、かかる回収ボックス内に廃トナーが堆積していく状態をコントロールし易く、回収ボックス内の容積を余すことなく利用して廃トナーを回収することが比較的容易であり、回収ボトルが満杯になったか否かを光学センサ等によって把握しやすいといった利点がある。その反面、各クリーナから排出される廃トナーを一つの回収口へ導かなければならないので、その搬送機構が複雑なものになり、製造コストが嵩む他、画像形成装置内における各機器の空間レイアウトに影響を及ぼし、プリンタの小型化の大きな障害となってしまう。
【０００６】
このため、特開２００２−１４８８８４号公報に開示される廃トナー回収ボックスでは、回収ボックスに複数の廃トナー回収口が設けられており、各クリーナから排出された廃トナーが個別に回収ボックス内に落とし込まれるようになっている。また、回収ボックス内の特定の箇所、すなわち回収量の多い回収口の直下に廃トナーが多く堆積するのを防止し、回収ボックスの容積を有効に利用するため、かかる回収ボックスには廃トナーの収容上限に沿ってオーガが設けられており、収容上限にまで成長した廃トナーの山をこのオーガで切り崩すことによって、廃トナーが回収ボックス内に略均等に堆積するように構成している。
【０００７】
しかし、このようにオーガを設けた場合であっても、各回収口の直下においてはオーガによる廃トナーの搬送方向が１方向に限定されてしまうため、やはり回収ボックス内の廃トナーの堆積を均一なレベルとすることは困難であった。特に、廃トナー回収量の多い回収口がオーガによる搬送方向の最下流に位置しているような場合には、かかる回収口の直下でのみ廃トナーが山となってしまい、他の回収口の直下にはさほど廃トナーが堆積してないにも拘らず、廃トナーが回収ボックスの収容上限を局部的に超えて溢れ出してしまうことも想定される。
【０００８】
また、画像形成装置内におけるレイアウトの都合上、回収ボックスをオーガによる廃トナーの搬送方向と直交する方向に広く形成せざるを得ない場合も想定されるが、上記オーガは回収口から落とし込まれた廃トナーが山を形成する位置に設けなくてはならず、このオーガ１本のみによって、幅方向及び奥行き方向に広く形成された回収ボックス内に廃トナーを略均一に堆積させることは不可能である。
【０００９】
一方、各作像エンジンや中間転写ベルトが動作している間は、各作像エンジンのクリーナやベルトクリーナから廃トナーが排出されることから、従来、回収ボックス内に設けられたオーガは作像エンジンや中間転写ベルトの駆動中は無条件に駆動していた。しかし、近年では、環境保護に伴う消費電力の低減や動作騒音の低減が進行しており、できる限りオーガの駆動時間を短縮化することが望まれている。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その第１の目的とするところは、廃トナーの回収口が複数形成されており、しかも各回収口における廃トナーの回収量に差が存在する場合であっても、容積を無駄にすることなく廃トナーを略均一に堆積させることが可能な廃トナー回収ボックスを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第２の目的は、回収ボックスの容積が幅方向及び奥行き方向の双方に大きい場合であっても、容積を無駄にすることなく廃トナーを略均一に堆積させることが可能な廃トナー回収ボックスを提供することにある。
【００１２】
更に、本発明の第３の目的は、回収ボックス内における廃トナーの搬送部材の駆動タイミング及び駆動時間の最適化を図ることにより、消費電力の低減及び動作騒音の低減を図ることが可能な環境に優しい廃トナー回収ボックスを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記第１の目的を達成する本発明の廃トナー回収ボックスは、画像形成装置に装着されて、かかる画像形成装置から排出される使用済みトナー又は現像剤を回収して貯蔵する廃トナー回収ボックスであって、廃トナーの回収口が複数形成されると共に各回収口から落とし込まれた廃トナーを内部空間に貯蔵するボックス本体と、このボックス本体における廃トナーの収容上限に沿って設けられると共に回転駆動され、各回収口から落とし込まれた廃トナーをボックス本体内で拡散させる搬送部材とから構成され、上記搬送部材が正方向への回転と逆方向への回転を繰り返し行うことを特徴とするものである。
【００１４】
また、上記第２の目的を達成する本発明の廃トナー回収ボックスは、ボックス本体における廃トナーの収容上限に沿って互いに平行に一対の搬送部材を設け、これら一対の搬送部材がボックス本体内における廃トナーの搬送方向を互いに異ならせていることを特徴とするものである。
【００１５】
更に、上記第３の目的を達成する本発明の廃トナー回収ボックスは、廃トナーの回収口が形成されると共に各回収口から落とし込まれた廃トナーを内部空間に貯蔵するボックス本体と、このボックス本体における廃トナーの収容上限に沿って互いに平行に設けられると共に回転駆動され、上記回収口から落とし込まれた廃トナーをボックス本体内で拡散させる搬送部材とから構成され、上記搬送部材は画像形成装置の動作ステータス情報に基づいてその駆動が制御されることを特徴とするものである。
【００１６】
また更に、上記第３の目的は、ボックス本体内に落とし込まれた廃トナーが上記搬送部材に接触するレベルにまで堆積したか否かを判断するレベルチェック手段を設け、このレベルチェック手段の判断結果に基づいて上記搬送部材の回転駆動を開始することによっても達成可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の廃トナー回収ボックスを詳細に説明する。
図１は本発明を適用可能なタンデム型のカラーレーザビームプリンタの構成を示す概略図である。このレーザビームプリンタはイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色毎にトナー像を形成する４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋを備えると共に、各作像エンジンからトナー像が一次転写される中間転写ベルト（ＩＢＴ）２０を備え、かかる中間転写ベルト２０に多重転写されたトナー像を記録シートＰに二次転写してフルカラー画像を形成するように構成されている。
【００１８】
上記中間転写ベルト２０は無端状に形成されると共に一対のベルト搬送ローラ２１, ２２にかけ回されており、矢線方向に回動しながら各色作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋで形成されたトナー像の一次転写を受けるように構成されている。また、中間転写ベルト２０を挟んで一方のベルト搬送ローラ２１と対向する位置には二次転写ローラ３０が配設されており、記録シートＰは互いに圧接する転写ローラ３０と中間転写ベルト２０との間に挿通されて、かかる中間転写ベルト２０からトナー像の二次転写を受けるようになっている。すなわち、上記ベルト搬送ローラ２１は転写ローラ３０のパックアップローラとして機能している。一方、反対側に位置するベルト搬送ローラ２２と対向する位置には中間転写ベルト３０のベルトクリーナ２３が配設され、二次転写後に中間転写ベルト２０に残留付着したトナーを該中間転写ベルト２０上から除去するように構成されている。また、ベルトクリーナ２３によって除去された残留トナーは、廃トナーとしてオーガ２３ａによりフロント側（図１の紙面手前側）へ搬送され、後述する回収ボックスに落とし込まれるようになっている。
【００１９】
この中間転写ベルト２０の下側には前述した４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋが並列的に配設されており、各色の画情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写するようになっている。これら４基の作像エンジンは中間転写ベルト２０の回動方向に沿ってイエロー１０Ｙ、マゼンタ１０Ｍ、シアン１０Ｃ及びブラック１０Ｂｋの順に配設されており、最も頻繁に使用されるであろうブラックの作像エンジン１０Ｂｋが最も二次転写位置の近傍に配置されている。また、これら作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの下方には、各作像エンジンに具備された感光体ドラム１１を画情報に応じて露光するラスタ走査ユニット４０が配設されている。このラスタ走査ユニット４０は全ての作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋに共用されており、各色の画情報に応じて変調されたレーザ光Ｂｍを発する４基の半導体レーザ（図示せず）と、高速回転してこれら４本のレーザ光Ｂｍを感光体ドラム１１の軸方向に沿って走査する１基のポリゴンミラー４１とを備えている。そして、ポリゴンミラー４１によって走査された各レーザ光Ｂｍはミラー（図示せず）によって反射されながら所定の経路を進んだ後、ラスタ走査ユニット４０の上部に設けられた走査窓４２を通して各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１を露光するようになっている。
【００２０】
また、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１を一様な背景部電位にまで帯電させる帯電ローラ１２と、上記レーザ光Ｂｍの露光によって感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器１３と、トナー像を中間転写ベルト２０に転写した後の感光体ドラム１１の表面から残留トナーや紙粉を除去するドラムクリーナ１４を備えており、感光体ドラム１１上に各色の画情報に応じたトナー像を形成し得るように構成されている。上記現像器１３はトナーとキャリアが混合された二成分現像剤を用いるタイプのものであり、経時劣化に伴う現像剤の入れ換えのメインテナンスを省略するため、図示外の補給カートリッジからトナーとキャリアとが混合された現像剤を補給し、劣化した現像剤を自動的に排出する所謂トリクル現像方式が用いられている。各現像器１３ではオーガ１３ａのリヤ側（図１の紙面奥側）から新たな現像剤が補給され、かかるオーガ１３ａのフロント側へ劣化現像剤が排出されるように構成されている。また、各ドラムクリーナ１４によって除去された残留トナーは、廃トナーとして図示外のオーガによりフロント側へ排出されるようになっている。そして、各現像器１３から排出された劣化現像剤、ドラムクリーナ１４から排出された廃トナーは後述する回収ボックスに直接落とし込まれるように構成されている。
【００２１】
各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１と対向する位置には、中間転写ベルト２０を挟むようにして一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂｋが配設されており、これら転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂｋに対して所定の転写バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１１と転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂｋとの間に電界が形成され、感光体ドラム１１上で電荷を帯びているトナー像がクーロン力で中間転写ベルト２０に転写されるようになっている。
【００２２】
一方、記録シートＰはプリンタ筐体１の下部に収納される給紙カセット２からプリンタの内部、具体的には中間転写ベルト２０と二次転写ローラ３０とが接する二次転写位置へ供給される。上記給紙カセット２はプリンタ筐体のフロント側からプリンタ筐体１の下部に押し込んでセットするように構成されており、セットされた給紙カセット２の上部には該カセット２内に収容された記録シートＰを引き出すためのピックアップローラ２４及び給紙ローラ２５が並設されている。また、給紙ローラ２５と対向する位置には記録シートＰの重送を防止するリタードローラ２６が配設されている。
【００２３】
プリンタの内部における記録シートＰの搬送経路２７はプリンタ筐体１の左側面に沿って略垂直に設けられており、プリンタ筐体１の底部に位置する給紙カセット２から引き出された記録シートＰはこのシート搬送経路２７を上昇し、前述の二次転写位置においてトナー像の転写を受けた後、かかる二次転写位置の真上に設けられた定着器３へと送られる。そして、定着器３によってトナー像の定着がなされた記録シートＰは排出ローラ２８を経て、プリンタ筐体１の上部に設けられた排紙トレイ１ａにフェイスダウン状態で排出される。尚、図１中において、符号２９は二次転写位置に対する記録シートＰの突入タイミングを制御するレジストレーションローラである。
【００２４】
そして、このように構成されたカラーレーザビームプリンタによるフルカラー画像の形成に当たっては、先ず、各色の画情報に応じてラスタ走査ユニット４０が各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１を所定のタイミングで露光し、これによって各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１上には画情報に応じたトナー像が形成される。各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋで形成されたトナー像は回動する中間転写ベルト２０に対して順次転写され、かかる中間転写ベルト２０上には各色トナー像が重なり合った多重トナー像が形成される。一方、記録シートＰは所定のタイミングで給紙カセット２から送り出され、中間転写ベルト２０上に一次転写されたトナー像が二次転写位置に達するタイミングを見計らって、二次転写ローラ３０と中間転写ベルト２０との間に挿通される。これにより、中間転写ベルト２０上の多重トナー像は記録シートＰに二次転写される。そして、二次転写がなされた記録シートＰは定着器３によってトナー像の定着がなされ、これによって記録シートＰ上にフルカラー画像が完成する。
【００２５】
このように構成された本実施例のプリンタにおいては、ベルトクリーナ２３及び各ドラムクリーナ１４から排出される廃トナー、各現像器１３から排出される劣化現像剤は、総て同一の回収ボックスに落とし込まれるように構成されている。図２に示すように、かかる回収ボックス５０は並列的に配列されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋのフロント側の僅かに下方に設けられており、各ドラムクリーナ１４及び各現像器１３からフロント側へ向けて排出された廃トナー又は劣化現像剤が、何ら搬送部材を経ることなく、直接回収ボックス５０に落とし込まれるようになっている。また、ベルトクリーナ２３はイエローの作像エンジン１０Ｙに隣接していることから、このベルトクリーナ２３から排出される廃トナーも上記回収ボックス５０に対して直接落とし込まれるようになっている。
【００２６】
図３に示すように、この回収ボックス５０は、廃トナーを内部空間に貯蔵するボックス本体５１と、このボックス本体５１を上部から閉塞する蓋部材５２とを備え、外観上は細長い略矩形状に形成されている。その長さはブラックの作像エンジン１０Ｂｋのドラムクリーナ１４からベルトクリーナ２３迄の距離に略匹敵し、この回収ボックス５０をプリンタに装着した際に、かかる回収ボックス５０が各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ及びベルトクリーナ２３のフロント側に位置し、廃トナーや劣化現像剤を直接回収ボックス５０内に排出し得るようになっている。上記蓋部材５２の上部には長手方向に沿って５つの回収口５３開設されており、この回収ボックス５０をプリンタに装着すると、各作像エンジンのドラムクリーナ１４及びベルトクリーナ２３からフロント側へ突出した連結パイプ（図示せず）がこれら回収口５３に連結され、ドラムクリーナ１４及びベルトクリーナ２３から排出された廃トナーが回収ボックス５０内に落とし込まれるようになっている。５つの回収口は、図３の紙面右側から、ベルトクリーナ、イエロードラムクリーナ、マゼンタドラムクリーナ、シアンドラムクリーナ、ブラックドラムクリーナに夫々対応している。
【００２７】
また、図３には示されていないが、蓋部材５２のリヤ側の側壁には４つの回収口が開設されている。これらは各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの現像器１３から排出される劣化現像剤の回収口であり、やはりこの回収ボックス５０をプリンタに装着すると、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの現像器１３からフロント側へ突出した連結パイプ（図示せず）がこれら回収口に挿入され、トリクル方式の現像器１３から排出された劣化現像剤が回収ボックス５０内に落とし込まれるようになっている。
【００２８】
一方、蓋部材５２の各回収口５３から回収ボックス５０内に落とし込まれた廃トナーはボックス本体５１の内部空間に貯留される。このため、廃トナーの収容上限はボックス本体５１の上部開口までであり、ボックス本体５１に廃トナーが一杯に収容された時点で回収ボックス５１は交換する必要が生じる。ボックス本体５１の上部には長手方向に沿って搬送部材であるオーガ５５が設けられている。このオーガ５５はボックス本体５１の左右側壁を跨ぐようにして設けられており、ボックス本体５１に落とし込まれた廃トナーや劣化現像剤が各回収口５３の直下で山となり、その頂上が回収ボックス５０の収容上限を超えた場合に、かかるオーガ５５が収容上限を超えた部分を崩して搬送するように構成されている。このため、上記オーガ５５は各回収口５３の直下に位置している。
【００２９】
図３乃至図６は回収ボックス５０内に廃トナー及び劣化現像剤が堆積していく様子を時経過を追って示したものである。ベルトクリーナ２３はトナー像の二次転写後に中間転写ベルト２０に残留している４色分の残留トナーを清掃しているので、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋのドラムクリーナ１４に比べて排出する廃トナーの量が格段に多く、また、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの中ではブラックの作像エンジン１０Ｂｋの使用頻度が最も高いので、ベルトクリーナ２３に次いでブラックＢｋのドラムクリーナ（以下「Ｂｋクリーナ」という）１４の排出量が多くなっている。本実施例のプリンタでは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順番に作像エンジンを配列すると共に、イエローの作像エンジン１０Ｙに隣接してベルトクリーナ２３を設けているので、これらベルトクリーナ２３及び各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋから回収ボックス５０に対して直接廃トナーを落とし込むように構成した場合、最も排出量の多いベルトクリーナ２３に接続される回収口５３（ＩＢＴ）が回収ボックス５０の一方の端部に位置し、また、二番目に排出量の多いＢｋクリーナ１４が回収ボックス５０の他方の端部に位置することになる。
【００３０】
このため、回収ボックス５０内では長手方向の両端に対して落し込まれる廃トナーの量が多くなり、回収ボックス５０の使用開始当初では、図３に示すように、ボックス本体５１の両端に対して多くの廃トナーＴが堆積していくことになる。そして、更に多くの廃トナーＴが堆積すると、ボックス本体５１の両端で廃トナーＴが収容上限を超えるようになり、図４に示すように、収容上限を超えた分の廃トナーＴがオーガ５５で搬送されるようになる。このとき、オーガ５５の羽根は連続的に一方向へ巻いており、かかるオーガ５５を正方向へ回転させている場合には、ボックス本体５１内の廃トナーＴはオーガ５５の軸方向に沿って紙面の右から左へ搬送されることになる。従って、ベルトクリーナ２３から排出された廃トナーＴはボックス本体５１の右端で山を形成しても、これはオーガ５５によって崩され、ボックス本体５１の中央部に向けて搬送されるので、回収口５３（ＩＢＴ）の直下では廃トナーが収容上限を超えてしまうことはない。
【００３１】
しかし、Ｂｋクリーナ１４から廃トナーＴが落とし込まれる排出口５３はオーガ５５による搬送終点の近傍に位置しているので、この排出口５３（Ｂｋ）の直下で山になった廃トナーＴは崩されることなく、この位置にどんどん堆積していくことになる。その結果、図５に示すように、排出口５３（Ｂｋ）の直下では行き場を失った廃トナーＴが収容上限を超えた山を形成ししてしまい、回収口５３を通じて回収ボックス５０から溢れ出してしまう懸念もある。
【００３２】
そこで、このようなトラブルを回避するため、記録シートＰに画情報のプリントを行うプリントジョブの終了後、一定時間だけ上記オーガ５５を逆転させるようにしている。この逆転時間はオーガ５５の搬送能力、排出口５３から落とし込まれる廃トナーＴの量等に応じて適宜選定することができる。また、所定時間だけオーガ５を逆転させた後は、かかるオーガ５５の回転駆動を停止し、次のプリントジョブが開始されたならば、再度、オーガ５５を正方向へ回転させる。このようにオーガ５５を正方向と逆方向へ定期的に繰り返し回転させれば、排出口５３（Ｂｋ）の直下に堆積した廃トナーＴを比較的堆積量の少ないボックス本体５１の中央へ向けて崩すことができるので、オーガ５５の搬送終点に近い排出口５３（Ｂｋ）の直下に特別大量の廃トナーが堆積するのを避けることができ、図６に示すように、ボックス本体５１の収容上限一杯まで略均等に廃トナーＴを溜めることができ、回収ボックス５０の容積を有効に使用することが可能となる。
【００３３】
尚、図３〜６を用いて説明した例では、回収ボックス５０の両端に位置する回収口が他の回収口よりも多量の廃トナーＴを落とし込んでいたが、回収ボックス５０の中央に位置する回収口が一番多量の廃トナーを落とし込んでいる場合であっても、オーガ５５を定期的に逆転させることで、廃トナーＴをボックス本体５１内に略均等に堆積させることができる。また、オーガ５５を逆転させるタイミングとしては、プリントジョブの合間に限らず、例えばプリントジョブ中に正方向と逆方向の回転を一定時間ずつ繰り返すように構成しても良い。
【００３４】
一方、回収ボックス５０の交換頻度を少なくするためには、ボックス本体５１の容積を大きくすることが有効であるが、その場合はオーガ５５の軸方向と直交する方向についてもボックス本体５１のサイズを大きくせざるを得ない。しかし、オーガ５５は軸方向には廃トナーＴを搬送することはできるものの、軸方向と直交する方向については搬送することができないので、譬えボックス本体５１内の廃トナーＴの山の頂点が収容上限に達し、オーガ５５によって崩されるようになっても、図７に示すように、オーガ５５の回転軸の直下に多量の廃トナーＴが堆積することになり、ボックス本体５１の容積を有効に活用することができない。尚、図７は回収ボックス５０内をオーガ５５の軸方向から観察した断面図である。
【００３５】
そこで、このようにオーガ５５の軸方向と直交する方向に広い回収ボックス５０を使用する場合には、図８に示すように、一対のオーガ５５，５６を平行に設け、これらオーガ５５，５６による廃トナーＴの搬送方向を異ならせると良い。このように一対のオーガ５５，５６を配置すると共にその搬送方向を異ならせると、廃トナーＴは先ずはオーガ５５の直下においてボックス本体５１の収容上限に達し、その後、空いている空間を埋めるようにオーガ５５によって搬送されることになる。そして、オーガ５５の下の空間が廃トナーＴによって埋めつくされる頃には、オーガ５５の搬送方向の最下流にまで搬送された廃トナーＴがオーガ５６の直下の空間を埋めるように流動し、今度はオーガ５６によって搬送されて該オーガ５６の下の空間を埋めていく。すなわち、廃トナーＴはオーガ５５からオーガ５６へ循環するようにして、ボックス本体５１の収容空間を埋めていき、最終的には図９に示すように、略均等に収容上限まで堆積するようになる。
【００３６】
これにより、回収ボックス５０がオーガ５５による搬送方向と直交する方向に広い場合でも、かかる回収ボックス５０内の空間を無駄にすることなく、廃トナーＴを略均等なレベルで収容上限まで堆積させることができるものである。また、廃トナーＴを略均等なレベルで収容上限まで堆積させることができるので、センサを用いて回収ボックス５０内の廃トナーＴの堆積レベルをチェックし、かかる回収ボックス５０が満タンか否かを判別する際に、その判別精度を高めることができ、回収ボックス５０の無駄な交換を防止することも可能となる。
【００３７】
次に、回収ボックス５０内のオーガ５５の回転駆動のタイミングについて説明する。
回収ボックス５０内に排出される廃トナーＴは各作像エンジンの感光体ドラム１１の表面における転写残留トナー、中間転写ベルト２０の表面における転写残留トナーであり、また、記録シートＰのジャム等の原因によって、記録シートＰに転写されることなく感光体ドラム１１や中間転写ベルト２０の表面に残った未転写トナー像である。また、各色トナー像の濃度制御や、中間転写ベルト２０上における各色トナー像の位置合わせのために形成される制御パターン像もベルトクリーナ２３によって清掃され、最終的には回収ボックス５０へ排出されている。
【００３８】
回収ボックス５０に対する廃トナーの排出量を簡単に比較してみると、通常のプリントジョブ中であれば、記録シートＰに対する画像面積率の高い画像を形成する場合の方が画像面積率の低い画像を形成する場合に比べて廃トナーの量は多くなり、濃度の高い画像を形成する場合の方が濃度の低い画像を形成する場合よりも廃トナーの量が多くなる。また、記録シートＰのジャムが発生した後は、感光体ドラム１１又は中間転写ベルト２０上に形成したトナー像がそのまま廃トナーとなってしまうので、正常なプリントジョブ中よりも廃トナーの量が多くなる。従って、回収口５３を介して回収ボックス５０へ排出される廃トナーＴの量はプリンタの動作状況に応じて変動することになる。
【００３９】
このことからすれば、譬えプリントジョブ中であっても、ドラムクリーナ１４やベルトクリーナ２３から排出される廃トナーの量が少なく、回収ボックス５０の回収口５３の直下に大きな廃トナーの山が形成されないのであれば、必ずしもオーガ５５を回転駆動する必要はなく、回収口５３の下の廃トナーＴの山がある程度まで成長してからオーガ５５を駆動するようにしても、廃トナーＴが回収ボックス５０から溢れ出すことはない。
【００４０】
このため、本実施例の回収ボックス５０では、プリンタの動作ステータス情報に基づいてオーガ５５の回転駆動の有無、回転時間を制御するようにしている。ここで、プリンタの動作ステータス情報とは、画情報に基づいて形成される記録画像の画素数や濃度情報、現像器１３に対するトナー補給量、ラスタ走査ユニット４０におけるレーザビームＢｍの発光時間、記録シートジャム等のエラー情報、制御パターン像の形成の有無などである。これらの動作ステータス情報によれば、どの程度の量の廃トナーＴがドラムクリーナ１４及びベルトクリーナ２３から排出されるのかを予測することができ、その予測に従い、排出される廃トナーＴの量が少ないと判断される場合は、プリントジョブ中であっても回収ボックス５０のオーガ５５を回転駆動せず、また、必要と判断されればプリントジョブの合間であっても、かかるオーガ５５の回転駆動を行うことができる。また、排出される廃トナー量に応じて、オーガ５５の回転時間の長短も制御することができる。
【００４１】
このようにプリンタの動作ステータス情報に基づいてオーガ５５の回転駆動を制御すれば、廃トナーＴが回収ボックス５０内で不均一な山を形成していないにも拘らず、オーガ５５を無駄に回転駆動してしまうことがなく、その分だけプリンタの消費電力を低減化することができる外、動作騒音の低減化も図ることができる。
【００４２】
また、動作ステータス情報に基づけば、どのタイミングでどの程度の量の廃トナーＴが回収ボックス５０内に排出されるのかを、ある程度まで予測することができるので、例えば、次のプリントジョブに対する画像情報の切り換え時で実際のプリント動作が停止している間や、モノクロ画像の形成のためにブラック以外の他の作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃが停止している間等、比較的プリンタ全体の消費電力が少ない時間を利用し、オーガ５５を高速で回転させて短時間のうちに廃トナーＴを回収ボックス５０内に広く分散させてしまうこともできる。このようにすれば、プリンタの消費電力のピーク値を低下させることも可能となる。
【００４３】
また、消費電力及び動作騒音の低減化という観点からすれば、例えば回収ボックス５０の交換直後で、廃トナーＴが未だ回収ボックス内にさほど堆積していない状態では、オーガ５５の回転駆動を一切行わず、回収ボックス５０内にある程度の量の廃トナーが溜まったと判断された時から、かかるオーガ５５の回転駆動を開始するのが好ましい。すわち、回収ボックス５０内における廃トナーＴの山がオーガ５５に接触してないような状態（図３参照）では、オーガ５５を回転駆動したところで、かかるオーガ５５は廃トナーＴを何ら搬送せず、本来の機能を発揮していないことから、そのような状態でのオーガ５５の回転を禁止することで、消費電力の低減、動作騒音の低減を図ることができる。そして、回収ボックス５０内に堆積した廃トナーＴの山がオーガ５５に接する程に成長したと判断される時点（図４参照）から、かかるオーガ５５の回転駆動を許可し、プリントジョブ中等に一定のルールに従ってオーガ５５の駆動を行えば良い。
【００４４】
回収ボックス５０内の廃トナーＴの山がオーガに接する程に成長したか否かをチェックする所謂レベルチェック手段としては、前述した動作ステータス情報から回収ボックス５０に排出された廃トナーＴの累積量を予測し、この予測累積量が所定値を超えたか否かを基準として判断するように構成することができる。この際、廃トナーＴの排出量が多いと考えられるクリーナ、本実施例ではベルトクリーナ２３、Ｂｋクリーナの累積量にのみ着目して判断しても良い。また、回収ボックス５０の収容上限に合致して廃トナーＴのレベルチェックセンサを設け、このセンサの出力信号に基づいてオーガ５５の回転駆動の禁止及び許可を行うようにしても良い。
【００４５】
そして、このように回収ボックス５０内に堆積した廃トナーＴの山がオーガ５５に接触する迄は、かかるオーガ５５の回転を禁止し、また、廃トナーＴの山がオーガ５５に接触して以降は該オーガ５５の回転駆動を許可すると共に、プリンタの動作ステータス情報に基づいてその回転駆動を制御することにより、プリンタ全体として一層の消費電力の低減及び動作騒音の低減を達成することができるものである。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、かかる回収ボックスの容積を無駄にすることなく、廃トナーを該回収ボツクス内に略均一に堆積させることが可能であり、回収ボックスの有効利用が可能となる他、回収ボックス内における廃トナーの搬送部材の駆動タイミング及び駆動時間の最適化を図ることにより、消費電力の低減及び動作騒音の低減を図ることが可能となり、環境に優しい廃トナー回収ボックスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したカラーレーザビームプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】分図（ａ）は図１に示したプリンタにおける廃トナー回収ボックスの配設位置を示す概略図、分図（ｂ）は分図（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】本発明を適用した廃トナー回収ボックスの使用開始当初の状態を示す断面図である。
【図４】回収ボックス内の廃トナーの山がオーガによって崩される状態を示す断面図である。
【図５】オーガによる廃トナーの搬送方向の下流側に廃トナーが偏って堆積してしまった状態を示す断面図である。
【図６】オーガを逆転させたことによって廃トナーの堆積の偏りが解消された状態を示す断面図である。
【図７】回収ボックスがオーガの軸方向と直交する方向に広い場合の問題点を説明する断面図である。
【図８】回収ボックス内に一対のオーガを平行に設けた例を示す平面図である。
【図９】図８に示す回収ボックス内における廃トナーの最終的な堆積状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０Ｙ…イエロー作像エンジン、１０Ｍ…マゼンタ作像エンジン、１０Ｃ…シアン作像エンジン、１０Ｂｋ…ブラック作像エンジン、１４…ドラムクリーナ、２３…ベルトクリーナ、５０…廃トナー回収ボックス、５１…ボックス本体、５２…蓋部材、５３…回収口、５５，５６…オーガ（搬送部材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waste toner collection box for collecting and storing used toner in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer, and more specifically, a plurality of like a color copying machine or a color printer. The present invention relates to a waste toner collection box suitable for an image forming apparatus including an image forming engine.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer, after a toner image developed on a photosensitive drum is transferred to a recording sheet, residual toner attached to the photosensitive drum is removed by a cleaner. The removed residual toner is collected in a collection box in the image forming apparatus as waste toner. This collection box is a consumable part and is generally replaced with an empty collection box when the waste toner is full.
[0003]
On the other hand, in recent years, a so-called tandem type color image in which a multicolor toner image formed by a plurality of image forming engines is primarily transferred to an intermediate transfer belt and then secondarily transferred from the intermediate transfer belt to a recording sheet to obtain a color image. An image forming apparatus has also appeared. In the case of this tandem type color image forming apparatus, a photosensitive drum and a cleaner for cleaning the photosensitive drum exist for each of the yellow, cyan, magenta and black image forming engines. Need to be recovered. Further, after the toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt to the recording sheet, it is necessary to clean the toner adhering to the intermediate transfer belt, and a cleaner is also provided for the intermediate transfer belt. ing. Therefore, in the case of a tandem type color image forming apparatus, it is necessary to collect waste toner from at least five cleaners. Also, in recent years, so-called replacement of a deteriorated developer in a developing device using a two-component developer composed of a toner and a carrier is omitted, and the deteriorated developer is discarded while supplying a new two-component developer. A trickle development method has appeared. Therefore, when this developing system is adopted, it is necessary to collect the deteriorated developer discharged from the developing devices of the respective colors, and in addition to the above case, the collecting box requires a total of nine collecting ports. .
[0004]
As mentioned above, the waste toner collection box is a consumable item and must be replaced when it is full.Therefore, if a collection box was provided for each cleaner, it would take time to replace the waste toner. Since there is a difference in the amount of waste toner collected in each cleaner, the time for replacing the collection box varies, and the replacement work becomes very complicated. For this reason, the conventional color image forming apparatus is provided with one collection box having a certain capacity, and all the cleaners are configured to send waste toner to the collection box.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In this case, waste toner discharged from each cleaner is put together in one transport path and then dropped into the recovery box from one recovery port provided in the recovery box, so that waste toner accumulates in the recovery box. It is easy to control the state of the waste, and it is relatively easy to collect waste toner by using the full volume in the collection box, and it is easy to grasp whether the collection bottle is full by using an optical sensor or the like. There are advantages such as. On the other hand, waste toner discharged from each cleaner must be guided to a single collection port, which complicates the transport mechanism and increases manufacturing costs, and contributes to the spatial layout of each device in the image forming apparatus. This will affect the printer and become a major obstacle to downsizing the printer.
[0006]
For this reason, in the waste toner collection box disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-148884, a plurality of waste toner collection ports are provided in the collection box, and the waste toner discharged from each cleaner is individually stored in the collection box. It is supposed to be dropped. In addition, waste toner is prevented from accumulating at a specific location in the collection box, i.e., directly under the collection port with a large collection amount, and the volume of the collection box is effectively used. An auger is provided along the storage upper limit, and waste toner that has grown to the storage upper limit is cut by the auger so that the waste toner is deposited almost uniformly in the collection box.
[0007]
However, even in the case where the auger is provided in this way, the waste toner conveyance direction by the auger is limited to one direction immediately below each collection port. It was difficult to achieve a high level. In particular, when a recovery port with a large amount of waste toner recovery is located on the most downstream side in the conveyance direction by the auger, the waste toner becomes a crest only immediately below the recovery port, and other recovery ports It is also assumed that the waste toner overflows locally exceeding the upper limit of the collection box, even though there is not much waste toner deposited immediately below.
[0008]
In addition, for the sake of layout in the image forming apparatus, it may be assumed that the collection box must be widely formed in a direction orthogonal to the direction of waste toner transport by the auger, but the auger is dropped from the collection port. The waste toner must be provided at a position where the waste toner forms a mountain, and it is impossible to deposit the waste toner substantially uniformly in the collection box formed wide in the width direction and the depth direction by using only one auger. It is.
[0009]
On the other hand, while each image forming engine or intermediate transfer belt is in operation, waste toner is discharged from each image forming engine cleaner or belt cleaner. During the driving of the engine and the intermediate transfer belt, it was driven unconditionally. However, in recent years, reductions in power consumption and operation noise associated with environmental protection have progressed, and it is desired to shorten the auger drive time as much as possible.
[0010]
The present invention has been made in view of such problems, and a first object of the present invention is that a plurality of waste toner collection ports are formed, and there is a difference in the amount of waste toner collected at each collection port. The present invention is to provide a waste toner collection box capable of depositing waste toner substantially uniformly without wasting the volume even when the toner exists.
[0011]
A second object of the present invention is to allow waste toner to be deposited substantially uniformly without wasting the volume even when the volume of the collection box is large in both the width direction and the depth direction. The object is to provide a waste toner collection box.
[0012]
Furthermore, a third object of the present invention is to provide an environment capable of reducing power consumption and operating noise by optimizing the drive timing and drive time of the waste toner conveying member in the collection box. It is to provide a waste toner recovery box that is friendly to the environment.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
That is, the waste toner collection box of the present invention that achieves the first object is a waste toner collection unit that is mounted on an image forming apparatus and collects and stores used toner or developer discharged from the image forming apparatus. A box having a plurality of waste toner collection ports, a box body for storing waste toner dropped from each collection port in an internal space, and an upper limit of waste toner in the box body. And a conveyance member that is driven to rotate and diffuses the waste toner dropped from each collection port in the box body, and the conveyance member repeatedly rotates in the forward direction and in the reverse direction. It is what.
[0014]
Further, the waste toner collection box of the present invention that achieves the second object is provided with a pair of transport members parallel to each other along the upper limit of waste toner in the box body, and the pair of transport members in the box body. The waste toner conveyance directions are different from each other.
[0015]
Furthermore, the waste toner collection box of the present invention that achieves the third object includes a box main body in which a waste toner collection port is formed and waste toner dropped from each collection port is stored in an internal space. The container body includes a conveying member that is provided in parallel with each other along the upper limit of waste toner in the box body and is driven to rotate and diffuses the waste toner dropped from the collection port in the box body. The conveying member is an image. The driving is controlled based on the operation status information of the forming apparatus.
[0016]
Still further, the third object is to provide level check means for judging whether or not the waste toner dropped into the box body has accumulated to a level in contact with the conveying member. It can also be achieved by starting the rotational driving of the conveying member based on the result.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a waste toner recovery box according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a tandem type color laser beam printer to which the present invention can be applied. This laser beam printer includes four image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk that form toner images for each of yellow, magenta, cyan, and black, and the toner images are primarily transferred from the image forming engines. An intermediate transfer belt (IBT) 20 is provided, and a toner image multiple-transferred to the intermediate transfer belt 20 is secondarily transferred to a recording sheet P to form a full color image.
[0018]
The intermediate transfer belt 20 is formed in an endless shape and is wound around a pair of belt conveying rollers 21 and 22 and is formed by the color image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk while rotating in the direction of the arrow. It is configured to receive the primary transfer of the toner image. Further, a secondary transfer roller 30 is disposed at a position facing one belt conveying roller 21 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween, and the recording sheet P is formed between the transfer roller 30 and the intermediate transfer belt 20 that are in pressure contact with each other. The toner image is inserted between them to receive secondary transfer of the toner image from the intermediate transfer belt 20. That is, the belt conveying roller 21 functions as a pack-up roller for the transfer roller 30. On the other hand, a belt cleaner 23 of the intermediate transfer belt 30 is disposed at a position opposite to the belt conveying roller 22 located on the opposite side, and toner remaining on the intermediate transfer belt 20 after the secondary transfer is transferred onto the intermediate transfer belt 20. It is configured to be removed from. Further, the residual toner removed by the belt cleaner 23 is conveyed as waste toner to the front side (the front side in FIG. 1) by the auger 23a and dropped into a collection box described later.
[0019]
Under the intermediate transfer belt 20, the four image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk described above are arranged in parallel, and a toner image formed according to image information of each color is transferred to the intermediate transfer belt. The primary transfer is performed to 20. These four image forming engines are arranged in the order of yellow 10Y, magenta 10M, cyan 10C, and black 10Bk along the rotation direction of the intermediate transfer belt 20, and the black image forming that is most frequently used is arranged. The image engine 10Bk is disposed closest to the secondary transfer position. Below these image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk, a raster scanning unit 40 that exposes the photosensitive drum 11 provided in each image forming engine in accordance with image information is disposed. The raster scanning unit 40 is shared by all the image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk, and four semiconductor lasers (not shown) that emit laser light Bm modulated in accordance with image information of each color. A polygon mirror 41 that rotates at high speed and scans these four laser beams Bm along the axial direction of the photosensitive drum 11. Each laser beam Bm scanned by the polygon mirror 41 travels along a predetermined path while being reflected by a mirror (not shown), and then passes through each scanning engine 42 provided on the upper portion of the raster scanning unit 40. The photosensitive drum 11 of 10Y, 10M, 10C, and 10Bk is exposed.
[0020]
Each of the image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk is sensitized by exposure of the photosensitive drum 11, the charging roller 12 that charges the photosensitive drum 11 to a uniform background portion potential, and the laser beam Bm. A developing device 13 that develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11 to form a toner image, and residual toner and paper dust from the surface of the photosensitive drum 11 after the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 20. A drum cleaner 14 is provided to remove the toner, and a toner image corresponding to the image information of each color can be formed on the photosensitive drum 11. The developer 13 is of a type that uses a two-component developer in which toner and a carrier are mixed, and the toner and the carrier are removed from a replenishment cartridge (not shown) in order to omit maintenance of the developer due to deterioration with time. A so-called trickle development system is used in which the mixed developer is supplied and the deteriorated developer is automatically discharged. Each developing device 13 is configured such that new developer is supplied from the rear side of the auger 13a (the back side in FIG. 1), and the deteriorated developer is discharged to the front side of the auger 13a. The residual toner removed by each drum cleaner 14 is discharged as waste toner to the front side by an auger (not shown). The deteriorated developer discharged from each developing device 13 and the waste toner discharged from the drum cleaner 14 are directly dropped into a collection box described later.
[0021]
Primary transfer rollers 15Y, 15M, 15C, and 15Bk are disposed at positions facing the photosensitive drums 11 of the image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk so as to sandwich the intermediate transfer belt 20, and these transfer rollers. By applying a predetermined transfer bias voltage to 15Y, 15M, 15C, and 15Bk, an electric field is formed between the photosensitive drum 11 and the transfer rollers 15Y, 15M, 15C, and 15Bk. The charged toner image is transferred to the intermediate transfer belt 20 by Coulomb force.
[0022]
On the other hand, the recording sheet P is supplied from the paper feed cassette 2 stored in the lower part of the printer housing 1 to the inside of the printer, specifically, to the secondary transfer position where the intermediate transfer belt 20 and the secondary transfer roller 30 are in contact. . The paper feed cassette 2 is configured to be pushed into the lower portion of the printer housing 1 from the front side of the printer housing and set, and the upper portion of the set paper feeding cassette 2 is accommodated in the cassette 2. A pickup roller 24 and a paper feed roller 25 for pulling out the recording sheet P are arranged in parallel. A retard roller 26 that prevents double feeding of the recording sheet P is disposed at a position facing the paper feed roller 25.
[0023]
The conveyance path 27 of the recording sheet P inside the printer is provided substantially perpendicularly along the left side surface of the printer casing 1, and the recording sheet P pulled out from the sheet feeding cassette 2 located at the bottom of the printer casing 1. Ascends the sheet conveying path 27, receives the transfer of the toner image at the aforementioned secondary transfer position, and then sends it to the fixing device 3 provided immediately above the secondary transfer position. Then, the recording sheet P on which the toner image has been fixed by the fixing device 3 passes through the discharge roller 28 and is discharged face down in a discharge tray 1 a provided on the upper portion of the printer housing 1. In FIG. 1, reference numeral 29 denotes a registration roller for controlling the entry timing of the recording sheet P with respect to the secondary transfer position.
[0024]
In forming a full-color image by the color laser beam printer configured as described above, first, the raster scanning unit 40 makes the image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk photosensitive drums 11 in accordance with the image information of each color. Are exposed at a predetermined timing, whereby toner images corresponding to the image information are formed on the photoconductive drums 11 of the image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk. The toner images formed by the image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk are sequentially transferred to the rotating intermediate transfer belt 20, and a multiple toner image in which the respective color toner images are overlapped on the intermediate transfer belt 20. It is formed. On the other hand, the recording sheet P is sent out from the paper feed cassette 2 at a predetermined timing, and the timing at which the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer belt 20 reaches the secondary transfer position is measured, and the secondary transfer roller 30 and the intermediate transfer roller 30 are intermediately transferred. It is inserted between the belt 20. As a result, the multiple toner images on the intermediate transfer belt 20 are secondarily transferred to the recording sheet P. The recording sheet P that has been subjected to the secondary transfer is fixed with a toner image by the fixing device 3, whereby a full-color image is completed on the recording sheet P.
[0025]
In the printer of this embodiment configured as described above, the waste toner discharged from the belt cleaner 23 and each drum cleaner 14 and the deteriorated developer discharged from each developer 13 are all dropped in the same collection box. It is configured to be inserted. As shown in FIG. 2, the collection box 50 is provided slightly below the front side of the yellow, magenta, cyan, and black image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk arranged in parallel. Waste toner or deteriorated developer discharged from each drum cleaner 14 and each developing device 13 toward the front side is directly dropped into the collection box 50 without passing through any conveying member. Since the belt cleaner 23 is adjacent to the yellow image forming engine 10Y, waste toner discharged from the belt cleaner 23 is also directly dropped into the collection box 50.
[0026]
As shown in FIG. 3, the collection box 50 includes a box body 51 that stores waste toner in an internal space, and a lid member 52 that closes the box body 51 from above, and has an elongated, substantially rectangular shape in appearance. Is formed. The length is substantially equal to the distance from the drum cleaner 14 to the belt cleaner 23 of the black image forming engine 10Bk, and when the collecting box 50 is mounted on the printer, the collecting box 50 is attached to each image forming engine 10Y, 10M. 10C, 10Bk and the front side of the belt cleaner 23, the waste toner and the deteriorated developer can be directly discharged into the collection box 50. Five recovery ports 53 are formed in the upper part of the lid member 52 along the longitudinal direction. When the recovery box 50 is attached to a printer, the recovery member 50 protrudes from the drum cleaner 14 and the belt cleaner 23 of each image forming engine to the front side. The connected pipe (not shown) is connected to these recovery ports 53 so that the waste toner discharged from the drum cleaner 14 and the belt cleaner 23 is dropped into the recovery box 50. The five recovery ports respectively correspond to a belt cleaner, a yellow drum cleaner, a magenta drum cleaner, a cyan drum cleaner, and a black drum cleaner from the right side in FIG.
[0027]
Although not shown in FIG. 3, four recovery ports are opened on the rear side wall of the lid member 52. These are recovery ports for the deteriorated developer discharged from the developing devices 13 of the image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk. When the recovery box 50 is attached to the printer, the image forming engines 10Y, 10M, and 10C are provided. A connecting pipe (not shown) protruding from the 10 Bk developing device 13 to the front side is inserted into these recovery ports so that the deteriorated developer discharged from the trickle type developing device 13 is dropped into the recovery box 50. It has become.
[0028]
On the other hand, waste toner dropped into the collection box 50 from each collection port 53 of the lid member 52 is stored in the internal space of the box body 51. Therefore, the upper limit of waste toner storage is up to the upper opening of the box body 51, and the collection box 51 needs to be replaced when the waste toner is fully stored in the box body 51. An auger 55, which is a conveying member, is provided in the upper part of the box body 51 along the longitudinal direction. The auger 55 is provided so as to straddle the left and right side walls of the box main body 51, and waste toner and deteriorated developer dropped into the box main body 51 form a mountain directly under each recovery port 53, and the top of the auger 55 is a recovery box. When the upper limit of 50 is exceeded, the auger 55 is configured to break and transport the portion exceeding the upper limit of storage. For this reason, the auger 55 is positioned directly below each collection port 53.
[0029]
FIGS. 3 to 6 show the state in which waste toner and deteriorated developer accumulate in the collection box 50 over time. Since the belt cleaner 23 cleans the residual toner for the four colors remaining on the intermediate transfer belt 20 after the secondary transfer of the toner image, compared to the drum cleaners 14 of the image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk. The amount of waste toner discharged is extremely large, and among the image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk, the black image forming engine 10Bk is used most frequently. The amount of drum cleaner (hereinafter referred to as “Bk cleaner”) 14 is increasing. In the printer of this embodiment, the image forming engines are arranged in the order of yellow, magenta, cyan, and black, and the belt cleaner 23 is provided adjacent to the yellow image forming engine 10Y. When the waste toner is directly dropped into the collection box 50 from the image forming engines 10Y, 10M, 10C, and 10Bk, the collection port 53 (IBT) connected to the belt cleaner 23 with the largest discharge amount is the collection box 50. In addition, the Bk cleaner 14 having the second largest discharge amount is positioned at the other end of the collection box 50.
[0030]
Therefore, the amount of waste toner dropped into both ends in the longitudinal direction in the collection box 50 increases, and at the beginning of use of the collection box 50, as shown in FIG. A lot of waste toner T accumulates. When more waste toner T accumulates, the waste toner T exceeds the upper limit of accommodation at both ends of the box body 51, and as shown in FIG. It will be transported by. At this time, the blades of the auger 55 are continuously wound in one direction, and when the auger 55 is rotated in the forward direction, the waste toner T in the box body 51 is along the axial direction of the auger 55. It will be conveyed from right to left on the page. Therefore, even if the waste toner T discharged from the belt cleaner 23 forms a mountain at the right end of the box main body 51, it is broken by the auger 55 and conveyed toward the center of the box main body 51. Directly below 53 (IBT), the waste toner does not exceed the storage upper limit.
[0031]
However, since the discharge port 53 into which the waste toner T is dropped from the Bk cleaner 14 is located in the vicinity of the end point of conveyance by the auger 55, the waste toner T that has become a mountain immediately below the discharge port 53 (Bk) is destroyed. It will be deposited more and more in this position without being. As a result, as shown in FIG. 5, the waste toner T that has lost its place immediately below the discharge port 53 (Bk) forms a mountain that exceeds the upper limit of accommodation, and overflows from the recovery box 50 through the recovery port 53. There is also a concern that
[0032]
Therefore, in order to avoid such a trouble, the auger 55 is reversely rotated for a predetermined time after the end of the print job for printing the image information on the recording sheet P. This reversal time can be appropriately selected according to the conveyance capability of the auger 55, the amount of waste toner T dropped from the discharge port 53, and the like. Further, after the auger 5 is reversed for a predetermined time, the rotation driving of the auger 55 is stopped, and when the next print job is started, the auger 55 is rotated again in the forward direction. When the auger 55 is periodically and repeatedly rotated in the forward direction and the reverse direction in this way, the waste toner T deposited immediately below the discharge port 53 (Bk) is directed toward the center of the box body 51 having a relatively small accumulation amount. Therefore, it is possible to avoid a large amount of waste toner from being deposited immediately below the discharge port 53 (Bk) close to the conveyance end point of the auger 55. As shown in FIG. The waste toner T can be collected substantially evenly until it is full, and the volume of the collection box 50 can be used effectively.
[0033]
In the example described with reference to FIGS. 3 to 6, the collection ports located at both ends of the collection box 50 drop more waste toner T than the other collection ports, but are located at the center of the collection box 50. Even when the collection port has dropped the largest amount of waste toner, the waste toner T can be deposited almost uniformly in the box body 51 by periodically reversing the auger 55. Further, the timing for reversing the auger 55 is not limited to between print jobs. For example, the rotation of the forward direction and the reverse direction during the print job may be repeated every predetermined time.
[0034]
On the other hand, in order to reduce the replacement frequency of the collection box 50, it is effective to increase the volume of the box body 51. In that case, the size of the box body 51 is also reduced in the direction orthogonal to the axial direction of the auger 55. I have to make it bigger. However, although the auger 55 can transport the waste toner T in the axial direction, it cannot transport in the direction orthogonal to the axial direction, so that the peak of the waste toner T in the tail box body 51 is accommodated. Even when the upper limit is reached and the auger 55 collapses, as shown in FIG. 7, a large amount of waste toner T accumulates immediately below the rotating shaft of the auger 55, effectively increasing the volume of the box body 51. It cannot be used. 7 is a cross-sectional view of the inside of the collection box 50 observed from the axial direction of the auger 55.
[0035]
Therefore, when the collection box 50 that is wide in the direction orthogonal to the axial direction of the auger 55 is used, a pair of augers 55 and 56 are provided in parallel as shown in FIG. It is preferable to change the transport direction of the waste toner T. When the pair of augers 55 and 56 are arranged in this manner and their conveying directions are changed, the waste toner T first reaches the upper limit of accommodation of the box body 51 immediately below the auger 55, and then fills the empty space. Is transported by the auger 55. When the space below the auger 55 is filled with the waste toner T, the waste toner T conveyed to the most downstream side in the conveyance direction of the auger 55 flows so as to fill the space immediately below the auger 56. This time, it is conveyed by the auger 56 and fills the space under the auger 56. That is, the waste toner T is circulated from the auger 55 to the auger 56 to fill the accommodation space of the box main body 51, and finally, as shown in FIG. Become.
[0036]
As a result, even when the collection box 50 is wide in the direction orthogonal to the conveyance direction by the auger 55, the waste toner T is deposited up to the accommodation upper limit at a substantially uniform level without wasting the space in the collection box 50. It is something that can be done. Further, since the waste toner T can be accumulated up to the upper limit of accommodation at a substantially uniform level, the accumulation level of the waste toner T in the collection box 50 is checked using a sensor, and whether or not the collection box 50 is full. When discriminating, it is possible to increase the discrimination accuracy, and it is possible to prevent wasteful replacement of the collection box 50.
[0037]
Next, the timing of the rotational drive of the auger 55 in the collection box 50 will be described.
Waste toner T discharged into the collection box 50 is transfer residual toner on the surface of the photosensitive drum 11 of each image forming engine, transfer residual toner on the surface of the intermediate transfer belt 20, and jamming of the recording sheet P or the like. This is an untransferred toner image remaining on the surface of the photosensitive drum 11 or the intermediate transfer belt 20 without being transferred to the recording sheet P due to the cause. Further, the control pattern image formed for the density control of each color toner image and the alignment of each color toner image on the intermediate transfer belt 20 is also cleaned by the belt cleaner 23 and finally discharged to the collection box 50. Yes.
[0038]
When the amount of waste toner discharged to the collection box 50 is simply compared, an image with a lower image area ratio is formed when an image with a higher image area ratio is formed on the recording sheet P during a normal print job. The amount of waste toner increases compared to the case of forming the toner, and the amount of waste toner increases in the case of forming an image with a high density than in the case of forming an image with a low density. Further, after the recording sheet P is jammed, the toner image formed on the photosensitive drum 11 or the intermediate transfer belt 20 becomes waste toner as it is, so that the amount of waste toner is smaller than that in a normal print job. Become more. Therefore, the amount of waste toner T discharged to the collection box 50 via the collection port 53 varies depending on the operation status of the printer.
[0039]
Accordingly, even during a custom print job, the amount of waste toner discharged from the drum cleaner 14 and the belt cleaner 23 is small, and a large pile of waste toner is formed immediately below the collection port 53 of the collection box 50. If not, the auger 55 does not necessarily need to be driven to rotate. Even if the auger 55 is driven after the pile of the waste toner T under the collection port 53 has grown to some extent, the waste toner T is collected in the collection box. No overflow from 50.
[0040]
For this reason, in the collection box 50 of this embodiment, the presence / absence of rotation of the auger 55 and the rotation time are controlled based on the operation status information of the printer. Here, the operation status information of the printer includes the number of pixels and density information of the recorded image formed based on the image information, the amount of toner replenished to the developing device 13, the emission time of the laser beam Bm in the raster scanning unit 40, the recording sheet For example, error information such as a jam and the presence / absence of formation of a control pattern image. According to the operation status information, it is possible to predict how much waste toner T is discharged from the drum cleaner 14 and the belt cleaner 23, and the amount of the waste toner T to be discharged is determined according to the prediction. If it is determined that there is little, the auger 55 of the collection box 50 is not driven to rotate even during a print job, and if it is determined to be necessary, the auger 55 is driven to rotate even between print jobs. It can be performed. Further, the length of the rotation time of the auger 55 can be controlled according to the amount of waste toner to be discharged.
[0041]
If the rotation driving of the auger 55 is controlled based on the operation status information of the printer as described above, the auger 55 is rotated wastefully even though the waste toner T does not form a non-uniform mountain in the collection box 50. In addition to being able to drive, the power consumption of the printer can be reduced by that amount, and operation noise can also be reduced.
[0042]
Further, based on the operation status information, it is possible to predict to what extent how much waste toner T is discharged into the collection box 50 at which timing, for example, image information for the next print job. When the actual print operation is stopped at the time of switching, or while other image forming engines 10Y, 10M, and 10C other than black are stopped for forming a monochrome image, the entire printer is consumed relatively. It is also possible to disperse the waste toner T widely in the collection box 50 within a short time by rotating the auger 55 at high speed using the time when the power is low. In this way, the peak value of power consumption of the printer can be reduced.
[0043]
Further, from the viewpoint of reducing power consumption and operation noise, for example, immediately after replacement of the collection box 50, when the waste toner T has not yet accumulated in the collection box, the auger 55 is driven to rotate at all. First, it is preferable to start the rotational driving of the auger 55 when it is determined that a certain amount of waste toner has accumulated in the collection box 50. In other words, in a state where the pile of waste toner T in the collection box 50 is not in contact with the auger 55 (see FIG. 3), the auger 55 can carry any waste toner T when the auger 55 is driven to rotate. Since the original function is not exhibited, by prohibiting the rotation of the auger 55 in such a state, it is possible to reduce power consumption and operation noise. Then, from the time when it is determined that the pile of waste toner T accumulated in the collection box 50 has grown to the extent that it contacts the auger 55 (see FIG. 4), the auger 55 is allowed to rotate and is constant during a print job or the like. The auger 55 may be driven according to the above rules.
[0044]
As a so-called level check means for checking whether or not the pile of waste toner T in the collection box 50 has grown so as to contact the auger, the cumulative amount of waste toner T discharged to the collection box 50 from the aforementioned operation status information. And predicting whether or not the predicted cumulative amount exceeds a predetermined value. At this time, the determination may be made by paying attention only to the accumulated amount of the cleaner which is considered to have a large amount of waste toner T discharged, in this embodiment, the belt cleaner 23 and the Bk cleaner. Further, a level check sensor for waste toner T may be provided in accordance with the accommodation upper limit of the collection box 50, and the rotation drive of the auger 55 may be prohibited and permitted based on the output signal of this sensor.
[0045]
The rotation of the auger 55 is prohibited until the waste toner T piles accumulated in the collection box 50 come into contact with the auger 55, and after the waste toner T piles contact the auger 55. Permits rotation of the auger 55 and controls the rotation of the auger 55 based on the operation status information of the printer, thereby further reducing the power consumption and the operation noise of the entire printer. It is.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, waste toner can be deposited substantially uniformly in the collection box without wasting the volume of the collection box. In addition to this, it is possible to reduce power consumption and operating noise by optimizing the drive timing and drive time of the waste toner conveying member in the collection box. Box can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a color laser beam printer to which the present invention is applied.
FIG. 2A is a schematic diagram showing an arrangement position of a waste toner collection box in the printer shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a sectional view taken along line XX of FIG. .
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an initial state of use of a waste toner recovery box to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state where a pile of waste toner in a collection box is broken by an auger.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which waste toner is unevenly deposited on the downstream side in the transport direction of waste toner by an auger.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the uneven accumulation of waste toner is eliminated by reversing the auger.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a problem when the collection box is wide in a direction orthogonal to the axial direction of the auger.
FIG. 8 is a plan view showing an example in which a pair of augers are provided in parallel in the collection box.
9 is a cross-sectional view showing a final accumulation state of waste toner in the collection box shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10Y: Yellow image forming engine, 10M: Magenta image forming engine, 10C: Cyan image forming engine, 10Bk: Black image forming engine, 14 ... Drum cleaner, 23 ... Belt cleaner, 50 ... Waste toner recovery box, 51 ... Box body, 52 ... lid member, 53 ... collection port, 55, 56 ... auger (conveying member)

Claims

It is attached to the image forming apparatus, comprising: at least used toner or the waste toner collecting box for storing one of the developer recovered to be discharged from such an image forming apparatus,
A plurality of waste toner collection ports and a box body for storing waste toner dropped from each collection port in an internal space;
The waste toner which is provided along the upper limit of waste toner in the box body and is provided along each collection port and is rotationally driven and rotated forward to rotate the waste toner dropped from each collection port in the box body. And a conveying member that conveys waste toner dropped from each recovery port by rotating in the reverse direction to the predetermined direction in the box body,
A waste toner collection box, wherein the conveying member repeatedly rotates in the forward direction and in the reverse direction.