JP5083015B2 - 画像形成装置及び廃トナー回収容器 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関するものであり、より詳しくは、トナー画像の形成に伴って発生し、クリーニング手段により回収されたトナー（以下、廃トナーとする）を収容する廃トナー回収容器を備えた画像形成装置に関し、さらには、画像形成装置に用いられる廃トナー回収容器に関する。

従来から、クリーニング機構により回収された廃トナーを収容する廃トナー回収容器（例えば廃トナーボトル等）を備えた画像形成装置が知られているが、廃トナーボトルの交換時期の制御方法として、満杯時点で画像形成動作を自動的(強制的)に停止させると実使用上不便であるために、廃トナーボトルの満杯付近でニア満杯状態の検知を行い、ニア満杯状態を検知した後にでも所定数量の枚数は印刷可能な制御になっている場合が多い。

例えば特許文献１（特開平４−３３８９９３号公報）には、満杯検知後、コピー禁止状態となるまでにコピー可能なコピー枚数を、満杯検知後に行われる各コピーモード、記録紙サイズに応じて異なった減算値に基づいて算出し、これを表示するものが記載されている。
また、特許文献２（特開２０００−１１２３０４号公報）には、廃トナー満杯検知手段が廃トナー満杯を検知した後、画像印字濃度又は印字モードに応じて廃トナーの蓄積量を算出し、これにより、精度良くクリーニング容器の残存空間の状態を認識し、残存空間を十分に使用することができるものが記載されている。
さらに特許文献３（特開２００６−１５４４１１号公報）には、ニア満杯検知後に廃トナーボトルを交換した後に、ある一定の枚数以内で再度ニア満杯状態を検知したときには、ニア満杯状態後に許可する画像形成数量を前回のニア満杯状態検出時の画像形成許可数量より減少させるようにしたものが記載されている。

特開平４−３３８９９３号公報 特開２０００−１１２３０４号公報 特開２００６−１５４４１１号公報

前述の特許文献１や特許文献２に記載のような従来技術の場合、コストダウン等により、廃トナーボトルが新品検知機構を持たない場合には、ニア満杯検知した廃トナーボトルを叩いたり、揺すったりして滞留状態を変化させる事で、満杯検知が解除され再使用が可能な状態になる。再使用後はプリント動作が可能になるが、既に満杯に近い廃トナー量が滞留されているために、ニア満杯検知後に滞留できる廃トナー量は最初のニア満杯検知後に比べて余裕がない。そして、このような動作を何回も繰り返された場合、いずれ廃トナーボトル回収量の限界を超えてしまい、廃トナーボトルから廃トナーが溢れるだけではなく、画像形成装置本体の廃トナー搬送機構や駆動系の損傷等が懸念される。
また、前述の特許文献３に記載のような従来技術の場合、ニア満杯状態検知前に廃トナーボトルを叩いたり、揺すったりして均一に滞留するようにされた場合は、最初のニア満杯検知の状態で既に廃トナーが多く入っているために、１回目の画像形成許可数量で廃トナー充填量が限界に達してしまう可能性があり、廃トナー溢れや機械の破壊等が懸念される。

本発明は上記従来技術の問題を鑑みてなされたものであり、廃トナー回収容器交換後の廃トナー回収容器が新品か再使用品かを判別し、再使用品（廃トナーが既に入っている中古品）を使用した場合にも、廃トナー溢れや機械の破損を防止するための適切な制御を行うことができる構成の画像形成装置を提供することを目的とし、さらには、その画像形成装置に用いられる廃トナー回収容器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
請求項１記載の発明は、像担持体と、該像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上のトナー画像を記録媒体に転写する転写手段と、転写後の像担持体に残留したトナーを回収するクリーニング手段と、前記クリーニング手段により回収された廃トナーが投入されて滞留される廃トナー回収容器と、前記廃トナー回収容器が画像形成装置本体に正しく設置された事を検知する回収容器セット検知手段と、前記廃トナー回収容器に廃トナーが満杯に近いニア満杯状態に達したことを検知する廃トナー量検知手段と、を備えた画像形成装置において、前記廃トナー回収容器内の廃トナー量を算出する廃トナー量算出手段と、前記廃トナー回収容器が既設のものから別のものに交換された時に、前記廃トナー回収容器が正しく空の廃トナー回収容器に交換されたかどうかを判定する判定手段と、前記判定手段に基づき、ニア満杯状態検知後のプリント可能数量を制限する数量制御手段と、を備え、前記廃トナー量算出手段は、形成されるトナー画像の画素情報としての、トナー補給量に基づいて廃トナー量を算出し、前記判定手段は、ニア満杯状態時の前記廃トナー量算出手段によって算出された廃トナー量が所定の値以上であるときに新品の回収容器に交換されたと判断することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記廃トナー量算出手段は、前記回収容器セット検知手段の検知信号をトリガーとして算出を開始することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記数量制御手段は、ニア満杯状態検知後の所定数量の画像形成を許可するプリント許可手段を含んで構成され、前記判定手段により、前記廃トナー回収容器が正しく空の回収容器に交換されたと判断した場合は、ニア満杯状態から通常の所定数量をプリントする事を許可し、廃トナーが既に入っている中古の回収容器と判断した場合は、通常よりも少ない所定数量をプリントすることを許可することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記数量制御手段は、ニア満杯状態検知後の所定数量の画像形成を許可するプリント許可手段を含んで構成され、前記判定手段により、前記廃トナー回収容器が正しく空の回収容器に交換されたと判断した場合には、
ニア満杯状態検出後に画像形成可能な数量を画像形成される画素情報に基づいて算出し、画素情報の積算値が所定量に達するまでプリントする事を許可し、廃トナーが既に入っている中古の回収容器と判断した場合には通常よりも少ない前記積算値が所定量に達するまでプリントを許可することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記数量制御手段は、廃トナー回収容器の交換回数に基づいてニア満杯状態検知後のプリント可能枚数を決定することを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記数量制御手段は、プリント枚数が所定数量に達した場合に、前記画像形成手段による画像形成を禁止することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記数量制御手段は、廃トナー回収容器のニア満杯状態検知後に画像形成可能な数量を、通紙する記録媒体の実印刷枚数としたことを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記廃トナー量検知手段は、廃トナー回収容器内の廃トナー量をセンサを用いて光学的に検出することを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、複数の画像形成手段を備え、カラー画像形成を行うことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記所定の値が、前記廃トナー回収容器の新品からニア満杯検知まで滞留できる廃トナー量であることを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置に用いられる廃トナー回収容器であって、前記クリーニング手段により回収された廃トナーが投入される１以上の投入口と、容器本体内の上部に配置され、前記投入口から投入された廃トナーを容器長手方向に搬送する搬送手段と、前記容器本体の上面部に設けられ、該容器本体内の廃トナー量が満杯状態に近付いたことを検知するための部材からなる被検知部と、を備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置では、転写後の像担持体（感光体あるいは中間転写体）に残留したトナーを回収するクリーニング手段と、クリーニング手段により回収された廃トナーが投入されて滞留される廃トナー回収容器と、廃トナー回収容器が画像形成装置本体に正しく設置された事を検知する回収容器セット検知手段と、廃トナー回収容器に廃トナーが満杯に近いニア満杯状態に達したことを検知する廃トナー量検知手段と、を備えており、さらには、廃トナー回収容器内の廃トナー量を算出する廃トナー量算出手段と、廃トナー回収容器が既設のものから別のものに交換された時に、廃トナー回収容器が正しく空の廃トナー回収容器に交換されたかどうかを判定する判定手段と、判定手段に基づき、ニア満杯状態検知後のプリント可能数量を制限する数量制御手段と、を備えたことを特徴としており、廃トナー量算出値のトリガーを回収容器セット検知手段の検知信号にすることで、常に回収容器交換時からの廃トナー量を算出することができる。そして、センサによるニア満杯検知時の廃トナー算出値が、所定数量（新品からニア満杯検知まで滞留できる廃トナー量）以上の場合は、新品の回収容器であると判断し、通常の所定の数量を印刷した後に機械を停止させる。また、廃トナー算出値が所定数量以下の場合は、中古の回収容器であると判断し、通常よりも少ない数量を印刷した後に機械を停止する。このような方法により、新品検知機構を新たに設けることなく廃トナー回収容器が新品であるかどうかを自動で判断することができ、廃トナー回収容器交換後の廃トナー回収容器が再使用品（廃トナーが既に入っている中古品）の場合にも、廃トナー溢れや機械の破損を防止するための適切な制御を行うことができる。

以下、本発明の構成、動作及び作用効果を、図示の実施例に基いて詳細に説明する。

まず、本発明に係る画像形成装置の構成例を説明する。
図１は本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図であり、像担持体である４つの感光体８（８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋ）と画像形成手段を中間転写体１３に沿って並設したカラープリンタ１の一例を示している。
このカラープリンタ１の本体ケース２内には、プリンタエンジン３、光ビームを出射する光書込装置４、被転写体である記録媒体Ｐを収納する記録媒体収納部である給紙カセット５、トナー画像が転写された記録媒体Ｐを定着処理する定着装置６、トナー画像を転写した後に発生した廃トナーを回収する廃トナー回収容器７等が設けられている。

プリンタエンジン３は、トナー画像を形成し、形成したトナー画像を記録媒体Ｐに転写する部分であり、第一の像担持体である４つの感光体８（８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋ）、各感光体８の周囲に配置された帯電装置である帯電ローラ９、現像装置１０、感光体のクリーニング手段である感光体クリーニング装置１１、一次転写手段である一次転写ローラ１２、第二の像担持体及び被転写体であるベルト状の中間転写体（以下、中間転写ベルトと言う）１３、二次転写手段である二次転写ローラ１４、中間転写ベルト１３のクリーニング手段であるベルトクリーニング装置１５等により構成されている。ここで、本明細書及び図面の記載において、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの添え字は、各々イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色を示しているが、これらの添え字は必要に応じて付したもので、一部では添え字を省略している。

なお、図１は、中間転写ベルト１３を用いたタンデム・中間転写方式のカラープリンタの例であるが、中間転写ベルトに代えて、記録媒体Ｐを各感光体位置に担持搬送する転写ベルトを用いることにより、タンデム・直接転写方式のカラープリンタとすることもできる。また、カラープリンタの構成に原稿読取装置（スキャナ）や画像処理装置等を付加することにより、デジタル複写機やファクシミリ、あるいは複合機の構成とすることができる。

図１において、各感光体８（８Ｙ、８Ｃ、８Ｍ、８Ｋ）は、円筒状に形成されてギヤ等を介して駆動モータ（図示せず）が連結され、駆動モータからの駆動力により中心線回りに回転する。感光体８の外周面には静電潜像が形成される感光層が設けられている。
帯電ローラ９は、感光体８の外周面に当接して配置され、又は、感光体８の外周面と微小な隙間をもって配置されている。この帯電ローラ９に対して電源部（図示せず）から電圧が印加されることにより、帯電ローラ９と感光体８との間でコロナ放電が発生し、感光体８の外周面が一様に帯電される。

光書込装置４は、画像データに応じた光ビームを出射し、一様に帯電された感光体８の外周面を露光する。この露光により、感光体８の外周面に画像データに応じた静電潜像が形成される。
現像装置１０は、感光体８に対してトナーを供給する。供給されたトナーは感光体８の外周面に形成されている静電潜像に付着し、感光体８の外周面上の静電潜像がトナー画像として顕像化される。

中間転写ベルト１３は、樹脂フィルム又はゴムを基体として形成されたループ状のベルトであり、駆動ローラ１６と入口ローラ１７とテンションローラ１８との回りに巻回され、駆動モータ（図示せず）に連結された駆動ローラ１６が回転駆動されることにより矢印Ａ方向に回転する。入口ローラ１７とテンションローラ１８とは、中間転写ベルト１３が矢印Ａ方向へ回転することにより中間転写ベルト１３との摩擦力によって従動回転する。
一次転写ローラ１２は中間転写ベルト１３の内周面側（ループの内側）に配置されており、これらの一次転写ローラ１２に転写用電圧が印加されることによって各感光体８上のトナー画像が中間転写ベルト１３上に転写される。各感光体８上に形成されたトナー画像は中間転写ベルト１３上に順次転写されて重ね合わされ、中間転写ベルト１３上にはカラーのトナー画像が形成される。

感光体クリーニング装置１１は、トナー画像が中間転写ベルト１３に転写された後の感光体８の外周面をクリーニングする。このクリーニングによって、トナー画像が中間転写ベルト１３に転写された後に感光体８の外周面上に残留しているトナーや紙粉等が廃トナーとして回収される。

中間転写ベルト１３上に形成されたカラーのトナー画像は、中間転写ベルト１３と二次転写ローラ１４とが当接された転写位置に記録媒体Ｐが送り込まれたタイミングで二次転写ローラ１４に転写用電圧が印加されることにより、記録媒体Ｐに転写される。記録媒体Ｐは、給紙カセット５内から給紙されて搬送ローラ１９やレジストローラ２０により搬送され、トナー画像を転写された後に定着装置６に送り込まれる。トナー画像が転写された記録媒体Ｐは定着装置６内で熱と圧力とを加えられて定着処理され、この定着処理により溶融したトナー画像が記録媒体Ｐに定着される。定着処理が終了した記録媒体Ｐは本体ケース２の上面部に形成されている排紙トレイ２１上に排紙される。

ベルトクリーニング装置１５は、カラーのトナー画像が記録媒体Ｐに転写された後の中間転写ベルト１３の外周面をクリーニングする。このクリーニングによって、トナー画像の転写後に中間転写ベルト１３の外周面上に残留したトナーや紙粉等が廃トナーとして回収される。

廃トナー回収容器７は、感光体クリーニング装置１１やベルトクリーニング装置１５で回収された廃トナーが各クリーニング装置１１、１５から投入され、投入された廃トナーを貯溜する部分である。廃トナー回収容器７は本体ケース２に対して着脱可能に取付けられており、廃トナー回収容器７内の廃トナーが満杯状態に近付いた場合に本体ケース２から取り外され、空の廃トナー回収容器７が取付けられる。

プリンタエンジン３の構成部材である感光体８と、各感光体８の周囲に配置された帯電ローラ９と現像装置１０とクリーニング装置１１とはユニット化してケース２２内に収納され、プロセスカートリッジ２３（２３Ｙ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｋ）が形成されている。各プロセスカートリッジ２３は本体ケース２内に着脱可能に装着されている。感光体８と帯電ローラ９と現像装置１０とクリーニング装置１１とがプロセスカートリッジ２３としてユニット化されることにより、交換やメンテナンスの作業が容易になり、また、各部材間の位置精度を高精度に維持することができ、形成される画像品質の向上を図ることができる。なお、本実施例では、感光体８と帯電ローラ９と現像装置１０とクリーニング装置１１とをユニット化したプロセスカートリッジ２３を例に挙げて説明したが、プロセスカートリッジの構成としては様々のものがあり、例えば、帯電ローラ９、現像装置１０、クリーニング装置１１の少なくとも一つと感光体８とをケース内に収納してユニット化したものが挙げられる。

図２は、カラープリンタ１の本体ケース２に設けられている側面カバー２４を開放した状態を示す斜視図である。
側面カバー２４を開放することにより、プリンタエンジン３と廃トナー回収容器７とが現われ、プロセスカートリッジ２３や中間転写ベルト１３及び廃トナー回収容器７の交換等やその他のメンテナンスを行うことができる。中間転写ベルト１３とローラ１６、１７、１８と中間転写体クリーニング装置１５とは、ベルトケース１３ａ内に収納されてユニット化されている。

図３は、廃トナー回収容器７を示す斜視図である。
廃トナー回収容器７は、容器本体２５、容器本体２５に接続された廃トナーパイプ２６、２７等により形成されている。容器本体２５は、廃トナー回収容器７を本体ケース２内に着脱する方向に沿って細長い中空の直方体形状に形成され、廃トナーパイプ２６、２７は容器本体２５の長手方向の両端側上面に形成された２つの投入口２８、２９に接続されている。一方の廃トナーパイプ２６は、感光体８をクリーニングするクリーニング装置１１（１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋ；図１参照）により回収された廃トナーを容器本体２５内に投入するためのパイプであり、この廃トナーパイプ２６には各クリーニング装置１１の廃トナー排出部３０（３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｋ；図２参照）が接続される４つの接続口３１が形成され、廃トナーパイプ２６の内部にはクリーニング装置１１から排出された廃トナーを投入口２８に向けて搬送する搬送スクリュー（図示せず）が配置されている。他方の廃トナーパイプ２７は、中間転写ベルト１３をクリーニングするクリーニング装置１５により回収された廃トナーを容器本体２５内に投入するためのパイプであり、クリーニング装置１５の廃トナー排出部（図示せず）が接続される接続口３２が形成され、廃トナーパイプ２７の内部にはクリーニング装置１５から排出された廃トナーを投入口２９に向けて搬送する搬送スクリュー（図示せず）が配置されている。

図４は、廃トナー回収容器本体２５内の構造を透視して示す斜視図である。
容器本体２５の長手方向の両端側上面には２つの投入口２８、２９が形成され、これらの投入口２８、２９には廃トナーパイプ２６、２７が接続されている（図３参照）。容器本体２５内には、容器本体２５の長手方向（２つの投入口２８、２９を結ぶ方向）に沿って延出し、投入口２８、２９から投入された廃トナーを長手方向に搬送する搬送手段である搬送スクリュー３３が収納され、中心線回りに回転可能に設けられている。搬送スクリュー３３は容器本体２５内の上部に配置されている。この搬送スクリュー３３は、廃トナー回収容器７を本体ケース２内に取付けることにより本体ケース２内に設けられている駆動モータ（図示せず）に連結されて駆動力が伝達される構成とされている。

搬送スクリュー３３には、両端側から中央部に向けて逆向きに搬送用螺旋部３５ａ、３５ｂが形成されている。これらの２つの搬送用螺旋部３５ａ、３５ｂは、駆動モータによって搬送スクリュー３３が回転駆動されることにより投入口２８、２９から投入された廃トナーを容器本体２５の両端側から中央部側へ搬送する向きに形成されている。投入口２８、２９から容器本体２５内に投入された廃トナーは容器本体２５内に貯溜され、搬送スクリュー３３に接する高さまで貯溜された後は、搬送スクリュー３３の回転により搬送スクリュー３３の両端側から中央部側へ搬送される。さらに、容器本体２５内の廃トナーが一定量に達した後は、搬送スクリュー３３の回転により搬送用螺旋部３５ａ、３５ｂによって搬送された廃トナーはぶつかり合うように押圧されて盛り上がる。２つの搬送用螺旋部３５ａ、３５ｂは、直径及び螺旋部ピッチが同じであって廃トナーを搬送する能力が同じに形成されている。さらに、２つの搬送用螺旋部３５ａ、３５ｂは長さ寸法が同じに形成されている。

容器本体２５の上面部には、容器本体２５内の廃トナーが一定量に達した後に搬送スクリュー３３の搬送用螺旋部３５ａ、３５ｂにより搬送されてぶつかり合うことにより発生する廃トナーの盛り上がりを検知するための部材、つまり、容器本体２５内の廃トナー量が満杯状態に近付いたことを検知するための部材としての被検知部３６が設けられている。この被検知部３６は、容器本体２５の上面に設けた開口部を覆うように貼り付けられ、容器本体内で盛り上げられた廃トナーに押圧されて上方向きに撓む可撓性シール３７と、一端を支軸３８により回動自在に支持されて上方向きに撓んだ可撓性シール３７に押圧されることにより他端側が上方に変位する可動片３９とにより形成されている。可撓性シール３７の材質としては、例えばシリコンゴムが用いられている。本体ケース２内には、本体ケース２内に取付けた廃トナー回収容器７の可動片３９が上方に回動したときにこの可動片３９の回動側端部を検知する位置に光学的検知手段であるフォトインタラプタ（図示せず）等のセンサが配置されている。
この光学的検知手段であるフォトインタラプタ等のセンサは、廃トナー回収容器７に廃トナーが満杯に近いニア満杯状態に達したことを検知する廃トナー量検知手段であり、廃トナー回収容器内の廃トナー量をフォトインタラプタ等のセンサを用いて光学的に検出する（すなわち、検知手段にハード構成（例えば透過型センサや反射型センサによる光学的検知手段）を用いる）ことにより、確実な検出を行うことができる。また、このフォトインタラプタ等のセンサは、廃トナー回収容器７が画像形成装置本体に正しく設置された事を検知する回収容器セット検知手段を兼ねることもできる。

以上のような構成において、画像形成動作が開始されると、各感光体８上にトナー画像が形成され、各感光体８上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト１３上に順次転写されることにより中間転写ベルト１３上にカラーのトナー画像が形成される。中間転写ベルト１３上に形成されたカラーのトナー画像は二次転写ローラ１４の働きによって記録媒体Ｐに転写され、トナー画像が転写された記録媒体Ｐは定着装置６で定着処理された後、排紙トレイ２１上に排紙される。

この画像形成動作時において、感光体８上に残留したトナーが廃トナーとしてクリーニング装置１１により回収され、中間転写ベルト１３上に残留したトナーが廃トナーとしてクリーニング装置１５により回収される。
クリーニング装置１１により回収された廃トナーは、廃トナーパイプ２６内を通って投入口２８から容器本体２５内に投入される。また、クリーニング装置１５により回収された廃トナーは、廃トナーパイプ２７内を通って投入口２９から容器本体２５内に投入される。

ここで、容器本体２５には２つの投入口２８、２９が形成され、クリーニング装置１１により回収した廃トナーを廃トナーパイプ２６内を通して投入口２８まで導き、クリーニング装置１５により回収した廃トナーを廃トナーパイプ２７内を通して投入口２９まで導いている。このため、クリーニング装置１１、１５により回収した廃トナーを一つにまとめて容器本体２５内に導く必要がなく、廃トナーを容器本体２５内に導くためのパイプの配管を単純化することができ、廃トナーを導くパイプにおける屈曲箇所を少なくしてパイプ内での廃トナーの詰まりを防止することができる。

本発明に係る画像形成装置においては、廃トナー回収容器７が画像形成装置本体に正しく設置された事を検知する回収容器セット検知手段（スイッチ等の電気式の検知手段、フォトインタラプ等の光学的検知手段等）と、廃トナー回収容器７に廃トナーが満杯に近いニア満杯状態に達したことを検知する廃トナー量検知手段（前述の被検知部３６とフォトインタラプタ（図示せず））と、を備えており、さらには、画像形成装置の制御部（図示せず）に、廃トナー回収容器内の廃トナー量を算出する廃トナー量算出手段と、廃トナー回収容器７が既設のものから別のものに交換された時に、廃トナー回収容器が正しく空の廃トナー回収容器に交換されたかどうかを判定する判定手段と、判定手段に基づき、ニア満杯状態検知後のプリント可能数量を制限する数量制御手段と、を備えており、廃トナー量算出値のトリガーを回収容器セット検知手段の検知信号にすることで、常に回収容器交換時からの廃トナー量を算出するようになっている。
そして、廃トナー量検知手段のセンサによるニア満杯検知時の廃トナー算出値が、所定数量（新品からニア満杯検知まで滞留できる廃トナー量）以上の場合は、新品の回収容器であると判断し、通常の所定の数量を印刷した後に機械を停止させる。また、廃トナー算出値が所定数量以下の場合は、中古の回収容器であると判断し、通常よりも少ない数量を印刷した後に機械を停止する。このような方法により、新品検知機構を新たに設けることなく廃トナー回収容器が新品であるかどうかを自動で判断することができ、廃トナー回収容器交換後の廃トナー回収容器が再使用品（廃トナーが既に入っている中古品）の場合にも、廃トナー溢れや機械の破損を防止するための適切な制御を行うことができる。

上記画像形成装置の制御部（図示せず）は廃トナー回収装置の制御部も兼ねており、マイクロコンピュータからなる中央演算処理装置（ＣＰＵ）、各種の制御用プログラムや制御用データ等が格納される記録手段（ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の各種メモリ）、各種制御用回路、クロック、タイマー、カウンター等の各種計数手段、画素情報の積算手段、入・出力用インターフェースやポート（Ｉ／Ｆ、Ｉ／Ｏ）等から構成され、ＣＰＵが上記の廃トナー量算出手段、判定手段、数量制御手段などの機能を備えており、回収容器セット検知手段の検知信号や、廃トナー量検知手段からの検知信号に基いて廃トナー回収装置の制御や画像形成動作の制御を行う。

ここで、図５は上記の制御部による制御動作の一実施例を説明するためのフローチャートである。
図５において、装置本体の電源投入時、またはカバー２４のオープン／クローズ時等の信号により所定のイニシャル動作（ステップＳ０（以下、ステップは省略して単にＳ０と記す（Ｓ１〜Ｓ１５も同様）））が発生する。イニシャル動作中に、制御手段であるＣＰＵは本体の記録手段（ＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリ）内の記録内容（セット検知の有無、画素積算情報等）を確認しに行く。

回収容器セット検知動作があった場合は、本体の記録手段内にその内容が記録されているので確認する（Ｓ１）。記録されていれば、廃トナー回収容器７の交換作業があったと判断し、画素情報をクリア後（Ｓ２）、画像形成動作を行う。記録されていない場合は、廃トナー回収容器７の交換作業がないと判断して、通常の画像形成動作を行う。
そして、画像形成動作が行われた場合は、画像形成が行われる度に画素情報を積算し（Ｓ３）、記録手段に積算数量を記録する（Ｓ４）。

その状態で、センサによるニア満杯検知が行われた場合は、Ｓ５でそれが判断され、図示しない操作パネル等に廃トナーボトルがニア満杯状態であることを表示する（Ｓ６）。Ｓ５の判断でニア満杯検知に達していない場合は、Ｓ３に戻って通常の画像形成動作を行うが、Ｓ５によって達したと判断された場合は、操作パネル等に廃トナー回収容器がニア満杯状態であることを表示する（Ｓ６）。なお、ニア満杯検知（Ｓ５）が表示された状態でも、廃トナー回収容器が満杯になるまでは画像形成動作が可能である。

Ｓ６の動作後、画素情報を元に積算してきた廃トナー算出量と、所定値（新品からニア満杯検知まで滞留できる廃トナー量）を比較する（Ｓ７）。廃トナー算出量が所定値より大きい場合は新品の廃トナー回収容器と判断し（Ｓ８）、５００枚の印刷を可能とし、５００枚の印刷終了後、操作パネル等に廃トナー回収容器が満杯状態である事を表示する（Ｓ１０）。この際、履歴クリア処理（例えばＮ＝１）を行う（Ｓ９）。

廃トナー算出量が所定値より小さい場合は中古（再利用）の廃トナー回収容器と判断し（Ｓ１１）、Ｎに１を加算し（Ｓ１２）、このＮの値に応じて、Ｎ＝２のときは１００枚印刷後に廃トナー回収容器の交換指示を出す（Ｓ１３、Ｓ１４）。同様にＮ≧３の場合には印刷をさせることなく廃トナー回収容器の交換表示を出力する（Ｓ１５）。

なお、判定の回数及びプリント可能枚数は、作像機構や転写率、廃トナー回収容器の容量等によって機種ごとに変わる値のため、その機種ごとに合わせた設定を行う必要がある（変更可）。

このように、廃トナー回収容器がニアエンド後に再使用された場合に応じて、ニアエンド後に印刷可能な枚数を徐々に減らしていく制御にすることで、廃トナー回収容器に回収量の限界以上の廃トナーが充填され、それにより廃トナーが溢れることで機械内部及び周辺が廃トナーで汚染されるということを防止できる。

以上、本発明に係る制御動作の一実施例を説明したが、本発明の廃トナー回収装置では、廃トナー回収容器内の廃トナー量を算出する廃トナー量算出手段と、廃トナー回収容器が既設のものから別のものに交換された時に、廃トナー回収容器が正しく空の廃トナー回収容器に交換されたかどうかを判定する判定手段と、を備えたことにより、廃トナー回収容器が正しく空の回収容器（新品）に交換されたかどうかを判定することができ、中古（既に廃トナーが入っている）の回収容器が使われたことによる廃トナー溢れや機械の故障を防止することが可能となる。

そして上記の廃トナー回収装置を備えた本発明の画像形成装置では、廃トナー回収容器内の廃トナー量を算出する廃トナー量算出手段と、廃トナー回収容器が既設のものから別のものに交換された時に、廃トナー回収容器が正しく空の廃トナー回収容器に交換されたかどうかを判定する判定手段と、判定手段に基づき、ニア満杯状態検知後のプリント可能数量を制限する数量制御手段とを制御部に備えていることにより、廃トナー回収容器７が正しく空の回収容器（新品）に交換されたかどうかを判定することができ、その判定手段に基づき、ニア満杯状態検知後のプリント可能数量を制限することができるので、中古（既に廃トナーが入っている）の回収容器が使われたことによる廃トナー溢れや機械の故障を確実に防止することができる。

さらに本発明の画像形成装置では、上記の構成及び効果に加え、廃トナー量算出手段は、回収容器セット検知手段の検知信号をトリガーとして算出を開始する（すなわち、回収容器の交換時を起点として廃トナー量を算出する）ことにより、交換時の廃トナー回収容器内の残廃トナー量に影響される事無く、交換後に投入された廃トナー量を算出することができる。
また、本発明の画像形成装置では、上記の構成及び効果に加え、判定手段はニア満杯状態時の廃トナー量算出手段によって算出された廃トナー量が所定の値以上であるときに新品の回収容器に交換されたと判断することにより、交換した廃トナー回収容器が新品かどうかを正確に判定することができる。また、ニア満杯状態時点の廃トナー算出量が、新品からニア満杯検知まで滞留できる廃トナー量の値（所定値）より少ない場合は中古の回収容器を使用したと判断できる。

さらに本発明の画像形成装置では、上記の構成及び効果に加え、数量制御手段は、ニア満杯状態検知後の所定数量の画像形成を許可するプリント許可手段を含んで構成され、判定手段により、廃トナー回収容器が正しく空の回収容器に交換されたと判断した場合は、ニア満杯状態から通常の所定数量をプリントする事を許可し、廃トナーが既に入っている中古の回収容器と判断した場合は、通常よりも少ない所定数量をプリントすることを許可することにより、交換した回収容器の状態（新品か中古か）によってニア満杯検知後の通紙可能枚数を変えて制限することで、廃トナー回収容器の回収量が限界に達した後に通紙が行われ機械が壊れるということを防ぐことができる。

さらに本発明の画像形成装置では、上記の構成及び効果に加え、数量制御手段は、廃トナー回収容器の交換回数に基づいてニア満杯状態検知後のプリント可能枚数を決定することにより、廃トナー回収容器の交換回数に応じて、ニア満杯検知後のプリント可能枚数を少なく制限することで、廃トナーボトル回収量が限界に達した後に通紙が行われ機械が壊れるということを防ぐことができる。
また、本発明の画像形成装置では、上記の構成及び効果に加え、廃トナー量算出手段は、形成されるトナー画像の画素情報（例えば画像面積率、カラー比率、トナー消費量、現像剤変化量、トナー補給量等）に基づいて廃トナー量を算出することにより、ランダムな画像であっても確実に廃トナー排出量を算出できる。

さらに本発明の画像形成装置では、上記の構成及び効果に加え、数量制御手段は、プリント枚数が所定数量に達した場合に、画像形成手段による画像形成を禁止することにより、所定の数量通紙後に停止させることで、廃トナー充填量が１００％に達した後に通紙が行われ機械が壊れるということを防ぐことができる。
また、本発明の画像形成装置では、上記の構成及び効果に加え、数量制御手段は、廃トナー回収容器のニア満杯状態検知後に画像形成可能な数量を、通紙する記録媒体の実印刷枚数としたことにより、簡易な制御にできる。

さらに本発明の画像形成装置では、上記の構成及び効果に加え、数量制御手段は、廃トナー回収容器のニア満杯状態検出後に画像形成可能な数量を、画像形成される画素情報に基づいて算出することにより、より実使用に沿った廃トナー量を算出できる。
また、本発明の画像形成装置では、上記の構成及び効果に加え、廃トナー量検知手段は、廃トナー回収容器内の廃トナー量をフォトインタラプタ等のセンサを用いて光学的に検出する（すなわち、検知手段にハード構成（例えば透過型センサや反射型センサによる光学的検知手段）を用いる）ことにより、確実な検出を行うことができる。

本発明の一実施例を示す画像形成装置（カラープリンタ）の概略構成図である。 図１に示す画像形成装置（カラープリンタ）の本体ケースに設けられている側面カバーを開放した状態を示す斜視図である。 図１に示す画像形成装置（カラープリンタ）に用いられる廃トナー回収容器の一例を示す斜視図である。 図３に示す廃トナー回収容器本体内の構造を透視して示す斜視図である。 図１に示す画像形成装置（カラープリンタ）の制御部による制御動作の一実施例を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１：カラープリンタ（画像形成装置）
２：本体ケース
３：プリンタエンジン
４：光書込装置
５：給紙カセット
６：定着装置
７：廃トナー回収容器
８（８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ，８Ｋ）：感光体（像担持体）
９：帯電ローラ
１０：現像装置
１１：感光体クリーニング装置（クリーニング手段）
１２：一次転写ローラ（一次転写手段）
１３：中間転写ベルト（像担持体）
１３ａ：ベルトケース
１４：二次転写ローラ（二次転写手段）
１５：ベルトクリーニング装置（クリーニング手段）
１６：駆動ローラ
１７：入口ローラ
１８：テンションローラ
１９：搬送ローラ
２０：レジストローラ
２１：排紙トレイ
２２：ケース
２３（２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｋ）：プロセスカートリッジ
２４：側面カバー
２５：容器本体
２６，２７：廃トナーパイプ
２８，２９：投入口
３０（３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋ）：廃トナー排出部
３１：接続口
３３：搬送スクリュー（搬送手段）
３５ａ，３５ｂ：搬送用螺旋部
３６：被検知部
３７：可撓性シール
３８：支軸
３９：可動片
Ｐ：記録媒体

Claims (11)

1. 像担持体と、
   該像担持体上にトナー画像を形成する画像形成手段と、
   前記像担持体上のトナー画像を記録媒体に転写する転写手段と、
   転写後の像担持体に残留したトナーを回収するクリーニング手段と、
   前記クリーニング手段により回収された廃トナーが投入されて滞留される廃トナー回収容器と、
   前記廃トナー回収容器が画像形成装置本体に正しく設置された事を検知する回収容器セット検知手段と、
   前記廃トナー回収容器に廃トナーが満杯に近いニア満杯状態に達したことを検知する廃トナー量検知手段と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記廃トナー回収容器内の廃トナー量を算出する廃トナー量算出手段と、
   前記廃トナー回収容器が既設のものから別のものに交換された時に、前記廃トナー回収容器が正しく空の廃トナー回収容器に交換されたかどうかを判定する判定手段と、
   前記判定手段に基づき、ニア満杯状態検知後のプリント可能数量を制限する数量制御手段と、を備え、
   前記廃トナー量算出手段は、形成されるトナー画像の画素情報としての、トナー補給量に基づいて廃トナー量を算出し、
   前記判定手段は、ニア満杯状態時の前記廃トナー量算出手段によって算出された廃トナー量が所定の値以上であるときに新品の回収容器に交換されたと判断することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   前記廃トナー量算出手段は、前記回収容器セット検知手段の検知信号をトリガーとして算出を開始することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   前記数量制御手段は、ニア満杯状態検知後の所定数量の画像形成を許可するプリント許可手段を含んで構成され、前記判定手段により、前記廃トナー回収容器が正しく空の回収容器に交換されたと判断した場合は、ニア満杯状態から通常の所定数量をプリントする事を許可し、廃トナーが既に入っている中古の回収容器と判断した場合は、通常よりも少ない所定数量をプリントすることを許可することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１又は２記載の画像形成装置において、
   前記数量制御手段は、ニア満杯状態検知後の所定数量の画像形成を許可するプリント許可手段を含んで構成され、前記判定手段により、前記廃トナー回収容器が正しく空の回収容器に交換されたと判断した場合には、ニア満杯状態検出後に画像形成可能な数量を画像形成される画素情報に基づいて算出し、画素情報の積算値が所定量に達するまでプリントする事を許可し、廃トナーが既に入っている中古の回収容器と判断した場合には通常よりも少ない前記積算値が所定量に達するまでプリントを許可することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記数量制御手段は、廃トナー回収容器の交換回数に基づいてニア満杯状態検知後のプリント可能枚数を決定することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記数量制御手段は、プリント枚数が所定数量に達した場合に、前記画像形成手段による画像形成を禁止することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記数量制御手段は、廃トナー回収容器のニア満杯状態検知後に画像形成可能な数量を、通紙する記録媒体の実印刷枚数としたことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記廃トナー量検知手段は、廃トナー回収容器内の廃トナー量をセンサを用いて光学的に検出することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   複数の画像形成手段を備え、カラー画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
    前記所定の値が、前記廃トナー回収容器の新品からニア満杯検知まで滞留できる廃トナー量であることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置に用いられる廃トナー回収容器であって、
    前記クリーニング手段により回収された廃トナーが投入される１以上の投入口と、
    容器本体内の上部に配置され、前記投入口から投入された廃トナーを容器長手方向に搬送する搬送手段と、
    前記容器本体の上面部に設けられ、該容器本体内の廃トナー量が満杯状態に近付いたことを検知するための部材からなる被検知部と、
    を備えたことを特徴とする廃トナー回収容器。

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