JP4544310B2 - 画像形成装置の廃トナー回収ボックス - Google Patents

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。すなわち、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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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）

Claims (1)

1. 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の何れかを含む廃トナー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１つの内部空間に貯蔵するボックス本体と、
   このボックス本体の前記１つの内部空間における廃トナーの収容上限に沿って、且つ、各回収口に沿って互いに平行に設けられると共に回転駆動され、回転することで各回収口から落とし込まれた廃トナーをボックス本体の当該１つの内部空間内で搬送する一対の搬送部材とから構成され、
   これら一対の搬送部材はボックス本体の前記１つの内部空間内における廃トナーの搬送方向を互いに異ならせ、廃トナーを一方の搬送部材から他方の搬送部材へ流動させるように循環させて搬送して当該１つの内部空間に拡散させつつ堆積させることを特徴とする廃トナー回収ボックス。

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