JP7484368B2

JP7484368B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP7484368B2
Application number: JP2020073950A
Authority: JP
Inventors: 洋一板垣; 博史谷本; 耕司曽田; 仁美河田; 悠太鈴木
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2024-05-16
Anticipated expiration: 2040-04-17
Also published as: JP2020190719A

Description

本発明は、画像形成装置に関し、主として中間転写ベルト上に複数色のトナー画像を重ね合わせて１次転写し、２次転写位置で転写シートに前記重ね合わせたトナー画像を２次転写して作像するタンデム型カラー複合機をミニマルデザインして構成された、単一色のトナー画像を形成する画像形成装置に関する。

上記のようにタンデム型カラー複合機をミニマルデザインして構成する単一色の画像形成装置は、中間転写ベルトを用いているので、搬送性能を向上することが出来るし、画像形成ユニットからの１次転写位置と、シートが通過する２次転写位置とが分離されているので、ジャム等の発生が起こりにくい、更に廃トナー回収容器が大きく、長期間回収容器の交換が不要といった利点があり、最近、普及しつつある。

ところが、ミニマルデザインされた画像形成装置は、端的に言えば、複数の画像形成ユニットを１の色のものを除き、取り去った構成にすぎない為、廃トナーは一の画像形成ユニットの像担持体から掻き落とした廃トナーと、中間転写ベルトから掻き落とした廃トナーの２つしか無く、しかも回収容器への廃トナーの流入箇所が少ないため、流入口直下の回収容器部分に廃トナーが堆積しているに過ぎず、回収容器内における廃トナー積載量のバランスが悪い。

このため、従来のカラー複合機で用いていた満杯検出器で廃トナーの満杯を検出すると、流入量の最も多い箇所での満杯を検出することとなり、他の部分ではまだ空きがあるにも拘らず、満杯と検出されてしまい、回収容器交換時期を誤ってしまうことになる。

先行技術文献は、廃トナーの満杯を検出するセンサーの設置位置として、カラー複写機用の回収容器に適した構成を開示している。

特開２００３－０６６８０２号公報

しかし、先行技術のカラー複写機の回収容器は、廃トナーの流入口が容器幅方向略全長に亘って開設された長孔であり、４色の廃トナーが長孔の流入口の全域を使って流入する構成である。

これに対して、タンデム型カラー複写機をミニマルデザインした単一色の画像形成装置は、黒の廃トナーを回収容器の幅方向２か所から容器内へ投入する構成である。

このため、先行技術のカラー複写機では、回収容器内において、廃トナーの堆積状態は略容器全域に亘ってフラットな頂部を有する台形型となるのに対し、ミニマルデザインした単一色の画像形成装置では、廃トナーの堆積状態は、２か所の流入口直下が頂部となった双頭型となる。

そのため、先行技術における廃トナーの満杯を検出するセンサーの設置位置は、ミニマルデザインした単一色の画像形成装置においては参考にならないと言え、独自の観点で廃トナー満杯検出センサーの設置位置を決定する必要がある。

上記では、単一色の画像形成装置として、タンデム型カラー複合機をミニマルデザインした画像形成装置を例にしたが、これに限られない。例えば、最初から単一色の画像形成装置として設計された画像形成装置においても、上記同様の問題が生じ得る。

そこで、本発明は、大容量の廃トナー収納部を有した単一色の画像形成装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、中間転写ベルト上にトナー画像を１次転写し、２次転写位置で転写シートに前記トナー画像を２次転写して作像する単一色の画像形成装置であって、単一色のトナー画像を像担持体上に形成し、中間転写ベルト上に転写する画像形成部と、前記像担持体上に残留する廃トナーを掻き落とす第１クリーニング部材と、前記中間転写ベルト上の残留トナーを掻き落とす第２クリーニング部材と、前記中間転写ベルトの走行方向に沿って長い箱型であり、前記第１クリーニング部材で掻き落とされた廃トナーが流入する第１流入口と、前記第２クリーニング部材で掻き落とされた廃トナーが流入する第２流入口を有した廃トナー回収容器と、前記廃トナー回収容器における廃トナーの満杯状態を検出する満杯検出手段と、備え、前記満杯検出手段は、第１流入口直下と第２流入口直下の中間位置よりも、第２流入口側に設けられており、上端に開口部を有する底付きの筒状体である廃トナー堆積室を含み、前記廃トナー堆積室は、上端の開口部が前記廃トナー回収容器内に位置し、底部が前記廃トナー回収容器に設けられた孔から外に突出しており、前記廃トナー回収容器は、その長手方向に廃トナーを搬送するスクリューを備え、前記スクリューは、前記長手方向に沿った軸体と、前記軸体に設けられ、前記第１流入口から流入した廃トナーを、前記廃トナー堆積室の上端の開口部の前記長手方向における設置位置に向けて搬送する第１螺旋羽根と、前記軸体に設けられ、前記第２流入口から流入した廃トナーを、前記廃トナー堆積室の上端の開口部の前記長手方向における前記設置位置に向けて搬送する第２螺旋羽根と、前記第１螺旋羽根と前記第２螺旋羽根の間の前記軸体に設けられたパドルと、を備え、前記パドルと前記廃トナー堆積室とは、前記長手方向において同じ位置に存することを特徴とする。

また、前記満杯検出手段は、第１流入口を通じて内部に流入する廃トナー流入量と第２流入口を通じて内部に流入する廃トナー流入量との比率に応じて、第１の流入口直下から満杯検出器までの距離と、第２流入口直下から満杯検出器までの距離の比率が定められている構成とすることが出来る。

また、前記廃トナー回収容器は、中間転写ベルトの下方に配され、第１流入口は容器上面の１端に近い位置、第２流入口は容器上面の他端に近い位置に設けられている構成とすることが出来る。

また、前記像担持体上のトナー画像は、前記像担持体上に形成された静電潜像が、現像部の現像剤によって現像されることで形成され、前記廃トナー回収容器は、前記現像部から排出される廃トナーが流入する第３流入口を有する構成とすることが出来る。

さらに、前記満杯検出手段は、第１流入口および第３流入口を通じて内部に流入する廃トナー流入量と第２流入口を通じて内部に流入する廃トナー流入量との比率に応じて、第１の流入口直下から満杯検出器までの距離と、第２流入口直下から満杯検出器までの距離の比率が定められている構成とすることが出来る。

また、前記廃トナー堆積室には、前記廃トナー回収容器の外に突出している部分に透光性の窓が設けられており、前記満杯検出手段は、前記廃トナー堆積室の上端の開口部から前記廃トナー堆積室内に入った廃トナーを前記透光性の窓を介して検出する光学センサーである構成とすることが出来る。

本発明によれば、カラー画像形成装置からミニマルデザインされた単一色の画像形成装置において、満杯検出の精度を高めることが出来る。
特に、前記満杯検出手段が、第１流入口を通じて内部に流入する廃トナー流入量と第２流入口を通じて内部に流入する廃トナー流入量との比率に応じて、第１の流入口直下から満杯検出器までの距離と、第２流入口直下から満杯検出器までの距離の比率を定めていると、最も、廃トナー堆積量の少ない箇所において満杯検出をすることができ、検出結果は、回収容器全体における満杯状態に一致することとなり、簡易な構成で精度の高い検出が可能となり、回収容器を合理的なタイミングで交換できるという利点がある。

実施の形態１に係るプリンターの構成を示す図である。廃トナー収容容器の外観を示す図であり、（ａ）は、廃トナー収容容器を正面から見た斜視図、（ｂ）は、廃トナー収容容器を背面から見た斜視図である。廃トナー収容容器を図２（ａ）のＣ－Ｃ線矢視で切断した分解斜視図である。（ａ）は、廃トナー収容容器の正面図であり、正面板を透視して、廃トナー収容容器の内部を示しており（ｂ）は、廃トナー収容容器を図４（ａ）のＧ－Ｇ線で切断した矢視断面図である。（ａ）は、廃トナー検出センサーの概略構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、廃トナー収容容器が装置本体に装着されたときの様子を示す斜視図である。廃トナー収容容器内の廃トナーの流れを説明する図である。

以下、本発明に係る廃トナー収容容器と画像形成装置の実施の形態を、電子写真方式によるモノクロのプリンター（以下、「プリンター」という。）に適用した場合を例にして説明する。

＜実施の形態１＞
（１）プリンターの構成
図１は、プリンター１の構成を示す概略正面図である。

同図では、プリンター１を正面側から見たときの左右方向をＸ軸方向、上下方向をＹ軸方向で示している。なお、Ｘ軸とＹ軸の双方に直交する奥行方向を以下、Ｚ軸方向という場合がある。

同図に示すように、プリンター１は、画像形成部３、中間転写部４、給送部５、定着部６、制御部７、操作パネル８および廃トナー収容容器９などを備えている。

プリンター１は、ネットワーク（例えば、ＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）からプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてブラック色のトナー像を形成し、形成したトナー像を記録用のシートへ転写してブラック色のモノクロ画像を形成する。以下、ブラック色をＫ色という。

画像形成部３は、作像部３Ｋと露光部１０を有する。

作像部３Ｋは、矢印Ａで示す方向に回転する感光体ドラム３１と、その周囲に配設された帯電部３２、現像部３３、および感光体ドラム３１を清掃するためのクリーナー３４などを有しており、感光体ドラム３１上にＫ色のトナー像を作像する。ここでは、感光体ドラム３１を像担持体として用いる構成としたが、これに限られず、例えば感光体ベルトなどを用いることもできる。

中間転写部４は、作像部３Ｋよりも上に配置される中間転写ベルト４１に加えて、駆動ローラー４２、従動ローラー４３、一次転写ローラー４４、二次転写ローラー４５、クリーナー４７などを有している。

中間転写ベルト４１は、駆動ローラー４２と従動ローラー４３と一次転写ローラー４４に張架されて矢印Ｂで示す方向に周回駆動される。

一次転写ローラー４４は、中間転写ベルト４１を介して感光体ドラム３１に対向配置されている。二次転写ローラー４５は、中間転写ベルト４１を介して駆動ローラー４２に対向配置されている。

露光部１０は、作像部３Ｋよりも下に配置され、制御部７からの駆動信号によりＫ色の画像形成のための光ビームＬを発光素子から発し、帯電部３２により帯電された感光体ドラム３１を照射して露光走査する。この露光走査により、感光体ドラム３１上に静電潜像が形成される。

感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は、現像部３３の現像剤により現像されることにより、Ｋ色のトナー像が感光体ドラム３１上に形成される。

ここでは、現像方式として、現像剤を収容しているハウジング３３ａの補給口から、トナーを含む補給用の現像剤を少量ずつ補給しつつ、その補給により過剰となった現像剤の一部をハウジング３３ａの排出口からハウジングの外に排出させる、いわゆるトリクル現像方式が採用されている。

このトリクル現像方式では、ハウジング３３ａ内に劣化した現像剤が残り続けることが少なく、現像剤の劣化を抑制して高画質化を実現することができる。トリクル現像方式において、ハウジング３３ａの排出口から排出された現像剤（キャリアやトナーなど）は、画像形成に用いられない不要な廃トナーとして廃トナー収容容器９に送られる。廃トナー収容容器９の構成については、後述する。

感光体ドラム３１上に形成されたＫ色のトナー像は、一次転写ローラー４４により中間転写ベルト４１に一次転写される。この一次転写の際に、感光体ドラム３１上のトナー像のうち、中間転写ベルト４１に転写されずに感光体ドラム３１上に残ってしまった残留トナーは、感光体ドラム３１の回転によりクリーナー３４まで搬送され、クリーナー３４により感光体ドラム３１上から掻き取られ、廃トナーとして廃トナー収容容器９に送られる。廃トナー収容容器９の構成については、後述する。

感光体ドラム３１上に形成されたＫ色のトナー像は、一次転写ローラー４４により中間転写ベルト４１に一次転写される。この一次転写の際に、感光体ドラム３１上のトナー像のうち、中間転写ベルト４１に転写されずに感光体ドラム３１上に残ってしまった残留トナーは、感光体ドラム３１の回転によりクリーナー３４まで搬送され、クリーナー３４により感光体ドラム３１上から除去され、廃トナーとして廃トナー収容容器９に送られる。

給送部５は、記録用のシートＳを収容する給紙カセット５１と、給紙カセット５１内のシートＳを搬送路５３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラー５２と、繰り出されたシートを二次転写ローラー４５が中間転写ベルト４１に接している二次転写位置４６に送り出すタイミングをとってシートＳを搬送するタイミングローラー５４などを備えている。

タイミングローラー５４は、中間転写ベルト４１上に転写されたＫ色トナー像が二次転写位置４６に搬送されるタイミングに合わせて、シートＳを二次転写位置４６に搬送する。そして、シートＳが二次転写位置４６を通過する際に、二次転写ローラー４５により中間転写ベルト４１上のＫ色トナー像がシートＳ上に二次転写される。

この二次転写の際に、中間転写ベルト４１上のトナー像のうち、シートＳに転写されずに中間転写ベルト４１上に残ってしまった残留トナーは、中間転写ベルト４１の周回走行によりクリーナー４７まで搬送され、クリーナー４７により中間転写ベルト４１上から掻き取られ、廃トナーとして廃トナー収容容器９に送られる。

二次転写位置４６でＫ色トナー像が二次転写されたシートＳは、定着部６に搬送される。定着部６は、二次転写位置４６よりも上に配置され、二次転写ローラー４５により搬送されて来るシートＳ上のＫ色トナー像（未定着画像）を加熱、加圧により熱定着する。定着部６を通過したシートＳは、排出ローラー５５により機外に排出され、排紙トレイ５６に収容される。

廃トナー収容容器９は、現像部３３やクリーナー３４、４７から排出された廃トナーを収容する容器であり、装置筐体（本体）２に着脱可能に装着されている。本実施の形態では、装置本体２の内部であり、プリンター１の高さ方向に中間転写ベルト４１よりも下で給紙カセット５１よりも上の位置であって、プリンター１の装置前後方向において画像形成部３や中間転写部４よりも装置正面側に廃トナー収容容器９の装着スペース（不図示）が設けられ、その装着スペースに装着されている。

廃トナー収容容器９が装着されると、現像部３３、クリーナー３４、４７のそれぞれごとに設けられたパイプ（不図示）の先が廃トナー収容容器９の廃トナー受入口（後述）に挿入された状態になり、排出された廃トナーがそのパイプ内を通って廃トナー収容容器９の内部に送り込まれる。

装置正面側には、開閉自在なカバー部材（不図示）が設けられており、ユーザーがそのカバー部材を開閉することにより、装置正面側から廃トナー収容容器９を交換できるようになっている。

廃トナー収容容器９には、後述のように透光性の窓を有する廃トナー堆積室８０（図３）が設けられ、廃トナー収容容器９が装置本体２に装着された状態で、装置本体２側に設けられた光学式の廃トナー検出センサー１１の検出光を廃トナー堆積室８０の窓に照射して、その窓を透過する光量を検出することにより、廃トナー収容容器９が廃トナーで一杯であるか否かの検出が行われる。

操作パネル８は、装置本体２の上面の装置正面側の位置に配されており、ユーザーからの各種ジョブの実行指示を受け付けるキーや、実行すべきジョブの選択指示を受け付ける選択キーなどを有する。また、操作パネル８には、制御部７からの指示に基づく各種ジョブに関する画面や廃トナーで一杯になった廃トナー収容容器９の交換をユーザーに促す警告メッセージなどを表示するディスプレイ８ａも備えられている。

なお、プリンター１は、中間転写ベルト４１と露光部１０の間であり、作像部３Ｋ以外の部分３９が空間になっている。このような空間３９を有するのは、プリンター１がカラープリンターからモノクロプリンターにいわゆるマイナーチェンジ（ミニマルデザイン）により構成されたことによる。具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像形成用の各作像部が配置されたタンデム型のカラープリンターに対して、イエロー、マゼンタ、シアン色用の各作像部を取り除き、ブラック色用の作像部３Ｋのみによるブラック色のモノクロプリンターに変更したものをプリンター１としている。これにより元々、イエロー、マゼンタ、シアンの各作像部が配置されていた部分が空間３９になっている。また、モノクロプリンター１は、上記のようにタンデム型のカラープリンターからモノクロプリンターにミニマルデザインしたものに限られず、最初からモノクロプリンターとして設計されたものであってもよい。

廃トナー収容容器９は、カラープリンターで用いられていたものと同じものがそのまま用いられている。従って、ブラック色の１色だけのモノクロのプリンター１に対しては廃トナーの収容空間（容量）の大きさが十分にあることになる。

（２）廃トナー収容容器の構成
図２～図４を用いて廃トナー収容容器９の構成を説明する。

図２（ａ）は、廃トナー収容容器９を正面から見た斜視図であり、図２（ｂ）は、廃トナー収容容器９を背面から見た斜視図である。なお、どちらも、プリンター１に装着されたときの装着姿勢を示している。図３は、廃トナー収容容器９を図２（ａ）のＣ－Ｃ線矢視で切断した分解斜視図である。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、廃トナー収容容器９は、容器本体９０、廃トナー受入口９２ｄ、９２ｅ、９２ｆ、廃トナー堆積室８０、搬送スクリュー９７（図４（ａ））等を備えている。

容器本体９０は、ＡＢＳ等の樹脂製であり、左右方向（Ｘ軸方向）に長尺な箱形状をしており、正面板９１、背面板９２、上面板９３、底面板９６（図３）、左側面板９４（図３）、右側面板９５によって形成されている。図３に示すように、正面板９１と上面板９３の対向する縁部９１ｊ、９３ｊには、凸状の突起９１ｋと凹状の溝９３ｋが設けられており、正面板９１と上面板９３は、この突起９１ｋと溝９３ｋとの凹凸嵌合によって接続され、接着剤等で固定されている。なお、正面板９１と左側面板９４、右側面板９５、および底面板９６の対向する縁部についても、突起と溝が設けられており、上記と同じ方法で固定されている。この容器本体９０の内部の空洞が、廃トナーが収容される収容空間１００となっている。

図２（ｂ）に戻って、背面板９２の上半分には、左端から右端に掛けて黒色の廃トナー受け入れ口９２ｄ、９２ｅ、シアン色の廃トナー受け入れ口９２ｇ、９２ｈ、マゼンタ色の廃トナー受け入れ口９２ｉ、９２ｊ、イエロー色の廃トナー受け入れ口９２ｋ、９２ｌ及び廃トナー受け入れ口９２ｆがこの順に形成されている。このうち、シアン、マゼンタ、イエローの３色の廃トナー受け入れ口は栓で閉じられている。

栓で閉じられていない廃トナー受入口９２ｄ、９２ｅ、９２ｆには、それぞれ作像部３Ｋのクリーナー３４、現像部３３、クリーナー４７から排出された廃トナーがパイプ（不図示）を介して搬送される。廃トナー受入口９２ｄ、９２ｅ、９２ｆに搬送された廃トナーは、廃トナー受入口９２ｄ、９２ｅ、９２ｆから落下して廃トナー収容容器９内に収容される。

また、背面板９２のうち、廃トナー受入口９２ｅと廃トナー受入口９２ｆとの間の下部には、廃トナー収容容器９内に収容された廃トナーが一杯になったことを検出するための廃トナー堆積室８０が設けられている。より正確にいうと、廃トナー堆積室８０の設置位置は、次のように定めている。

即ち、作像部３Ｋのクリーナー３４、現像部３３から排出された廃トナーが廃トナー受入口９２ｄ、９２ｅから落下して回収容器右端に単位時間当たりに堆積するピーク高さＨ１（図６）と、クリーナー４７から排出された廃トナーが廃トナー受入口９２ｆから落下して回収容器左端に単位時間あたりに堆積するピーク高さＨ２との比に応じた位置に設けられる。

回収容器右端側に堆積する廃トナーのピーク高さＨ１の位置と、回収容器左端側に堆積する廃トナーのピーク高さＨ２の位置との水平距離をＬ、それぞれの廃トナーピーク高さ位置から廃トナー堆積室８０までの距離をＬ１、Ｌ２（Ｌ１＋Ｌ２＝Ｌ）とすると、
Ｈ１／Ｈ２＝Ｌ１／Ｌ２
Ｌ２＝Ｌ－Ｌ１であるから、
Ｈ１／Ｈ２＝Ｌ１／（Ｌ―Ｌ１）
Ｌ１について求めると、
Ｌ１＝Ｌ／（１＋Ｈ２／Ｈ１）
となる。つまり、廃トナー堆積室８０は、回収容器右端側のピーク高さＨ１位置からＬ１の距離の所に設置すればよいことが分かる。このように設置することにより、廃トナー堆積室８０は、中間位置（＝Ｌ／２）よりも、廃トナー受入口９２ｆ側に設けられる。

なお、上記のＬ１の距離によらず、中間位置よりも廃トナー受入口９２ｆ側に近い位置であり、廃トナー堆積量が少なくなる位置を予め実験等により決定し、この位置に廃トナー堆積室８０を設置してもよい。

廃トナー堆積室８０は、透光性を有する樹脂からなり、図３に示すように上端に開口部８０ａを有する底付の筒状体であり、背面板９２にネジ留め等により固定されている。廃トナー堆積室８０の底８６は、背面板９２の面９２ｎに設けられた孔から容器本体９０の外に突出しており、廃トナー堆積室８０の右側面壁８２、左側面壁８３のうち、容器本体９０の外に位置する部分が、容器本体９０の外部から光学的に廃トナー堆積室８０の廃トナーの堆積量を監視する透光性の窓となっている。

収容空間１００に収容される廃トナーの量が多くなり、堆積した廃トナー層の液面が開口部８０ａの高さを越えると、廃トナーは、開口部８０ａから落下して、廃トナー堆積室８０内に入っていき、堆積する。廃トナー堆積室８０に堆積した廃トナーは、右側面壁８２、左側面壁８３の容器本体９０の外に位置する部分（窓）を介して廃トナー検出センサー１１（図５）によって検出され、収容空間１００内の廃トナーが一杯になったことが分かる。廃トナー検出センサー１１の具体的な検出方法については後述する。

図４（ａ）は、廃トナー収容容器９の正面図であり、正面板９１を透視して、廃トナー収容容器９の内部を示している。

同図に示すように、廃トナー堆積室８０の手前側には、廃トナーを搬送する搬送スクリュー９７が設けられている。搬送スクリュー９７は、軸体９７ａの左右方向の中央付近にパドル９７ｄが設けられ、パドル９７ｄを挟んで右方と左方に螺旋羽根９７ｂ、９７ｃが設けられてなる。

パドル９７ｄを設ける水平方向の位置は、廃トナー堆積室８０と一致している。

軸体９７ａの右側端部９７ｅは、右側面板９５から外部に突出されており、モーター（不図示）と連結されて矢印Ｄ方向に回転駆動される。螺旋羽根９７ｂは、搬送スクリュー９７が矢印Ｄ方向に回転したときに、廃トナーを矢印Ｅ方向に搬送するように螺旋の向きを定めてあり、螺旋羽根９７ｃは、搬送スクリュー９７が矢印Ｄ方向に回転したときに、廃トナーを矢印Ｆ方向に搬送するように螺旋の向きを定めてある。

廃トナー受入口９２ｄ、９２ｅは、収容空間１００の右側に位置し、廃トナー受入口９２ｆは、収容空間１００の左側に位置しているので、廃トナー受入口９２ｄ、９２ｅから落下した廃トナーは、底面９６ａ上において、収容空間１００の右側に堆積し、一方、廃トナー受入口９２ｆから落下した廃トナーは、底面９６ａ上において、収容空間１００の左側に堆積する。収容空間１００の左右に堆積した廃トナーは、搬送スクリュー９７によって、上記した位置に設けられた廃トナー堆積室８０に向けて搬送される。

図４（ｂ）は、廃トナー収容容器９を、図４（ａ）のＧ－Ｇ線で切断した矢視断面図である。

廃トナー堆積室８０の開口部８０ａの高さについては、高い方が、開口部８０ａ内に入り込む収容空間１００内の廃トナーの液面の高さが高くなるので、廃トナー堆積室８０内に堆積した廃トナーを廃トナー検出センサー１１が検出するときの、収容空間１００における廃トナーの充填率が大きくなるので有利である。しかし、高くし過ぎると、収容空間１００内に堆積した廃トナーの液面が、廃トナー受入口９２ｄ、９２ｅ、９２ｆの高さにまで至り、パイプ（不図示）から搬送される廃トナーが廃トナー受入口９２ｄ、９２ｅ、９２ｆにおいて詰まってしまうおそれがある。このため、設計により、廃トナー受入口９２ｄ、９２ｅ、９２ｆにおいて、廃トナーの詰まりが生じない程度の高さに設定されている。

（３）廃トナー検出センサーの構成
図５（ａ）は、廃トナー検出センサー１１の概略構成を示す斜視図である。同図に示すように、廃トナー検出センサー１１は、光透過型のセンサーであり、本体部１２、発光部１３、受光部１４を有しており、取り付け板１９を介して装置本体２のフレーム２０に固定されている。

発光部１３と受光部１４とは、空間１５を介して対向配置されており、発光部１３から受光部１４に向けて発せられた検出光１６（破線）が受光部１４の受光面１４ａで受光されると、受光量に応じた信号を本体部１２から制御部７に出力する。ここでは、受光量が多いほど信号の値が大きくなる関係を有している。

制御部７は、廃トナー検出センサー１１からの信号値の大きさから廃トナー収容容器９が廃トナーで一杯になったか否かを判断する。具体的には、廃トナー検出センサー１１からの信号値の大きさが閾値以上であれば廃トナー収容容器９が廃トナーで一杯になっていないと判断し、閾値よりも小さくなると廃トナーで一杯になったと判断する。

図５（ｂ）は、廃トナー収容容器９が装置本体に装着されたときに、廃トナー収容容器９の廃トナー堆積室８０が廃トナー検出センサー１１の発光部１３と受光部１４との間の空間に入り込んでいる様子を示す斜視図である。

廃トナー堆積室８０は、透光性を有する樹脂からなるので、廃トナー検出センサー１１の発光部１３から発せられた検出光１６が廃トナー堆積室８０の右側面壁８２、左側面壁８３を透過することが可能である。

廃トナー堆積室８０の堆積空間Ｋ１に廃トナーが堆積していなければ、発光部１３からの検出光１６のほとんどが右側面壁８２、左側面壁８３を透過して受光部１４で受光される。この時点では、廃トナー検出センサー１１からの信号値の大きさが閾値以上になっている。

一方で、堆積空間Ｋ１の廃トナーの堆積量が増えて、堆積された廃トナーの山の頂部の高さが発光部１３から発せられる検出光１６の高さ位置（一定位置）に至ると、発光部１３からの検出光１６がその廃トナーの山に遮られる。このようになると発光部１３からの検出光１６が左側面壁８３を透過できなくなり、受光部１４では検出光１６のほとんどを受光できなくなる。この時点では、廃トナー検出センサー１１からの信号値の大きさが閾値よりも低くなっており、制御部７により廃トナー収容容器９が廃トナーで一杯になったと判断される。

制御部７は、廃トナー収容容器９が廃トナーで一杯になったことを判断すると、ディスプレイ８ａ（図１）に、廃トナー収容容器９の交換をユーザーに促す警告メッセージを表示させる。

（４）廃トナー収容容器９内の廃トナーの流れ
図６は、廃トナー収容容器９内の廃トナーの流れを説明する図である。同図に示すように、廃トナー受入口９２ｄ、９２ｅ、９２ｆから落下する廃トナーは、矢印Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３方向に沿って落下し、収容空間１００内に堆積したトナーＴは、搬送スクリュー９７の螺旋羽根９７ｂによって、収容空間１００の右側において矢印Ｅ方向に搬送され、一方、収容空間１００の左側において矢印Ｆ方向に搬送される。搬送スクリュー９７による搬送によって、収容容器９内において廃トナーのレベルはほぼ均一にならされるが、それでも、受入口９２ｄ、９２ｅ、９２ｆのレベルが高く、搬送方向に進むにしたがってレベルは低下する。一番レベルが低いのは右方からの廃トナーと左方からの廃トナーの合流点である廃トナー堆積室８０の位置である。従って、本実施例によれば、廃トナー堆積量の最も少ない箇所において、廃トナーの満杯検出を行っているので、収容容器内の満杯状態を正確に検出することが出来るのである。

尚、図６中、９２ｇ～９２ｌは、カラー複合機において用いられるイエロー色の廃トナーの受入口、マゼンタ色の廃トナーの受入口、シアン色の廃トナーの受入口である。本実施例では、モノクロ複合機として使っているので、これらの受入口は栓で塞いである。

上記実施例では、単一色のトナーとして黒トナーを用いているが、黒トナーに代えて他の色を用いることが出来る。その場合、その色の廃トナーの回収容器への流入口の位置を考慮して、満杯検出器の設置位置を設ける必要がある。
また、上記実施例では、画像形成部からの廃トナーは、像担持体から掻き取った廃トナーと、トリクル現像器から排出される廃トナーとを回収容器に排出しているが、トリクル現像器以外の現像機を用いた画像形成部を用いることができ、その場合は、中間転写ベルトから掻き取った廃トナー以外は、像担持体から掻き取った廃トナーだけを回収容器に回収するようにすればよい。

本発明は、モノクロ複合機おける廃トナーを収容する廃トナー収容容器として利用できる。

１プリンター
９廃トナー収容容器
８０廃トナー堆積室
８２右側面壁
８３左側面壁
９０容器本体
９１正面板
９２背面板
９２ｄ、９２ｅ、９２ｆ廃トナー受入口
９３上面板
９４左側面板
９５右側面板
９６底面板
９７搬送スクリュー

Claims

中間転写ベルト上にトナー画像を１次転写し、２次転写位置で転写シートに前記トナー画像を２次転写して作像する単一色の画像形成装置であって、
単一色のトナー画像を像担持体上に形成し、中間転写ベルト上に転写する画像形成部と、
前記像担持体上に残留する廃トナーを掻き落とす第１クリーニング部材と、前記中間転写ベルト上の残留トナーを掻き落とす第２クリーニング部材と、
前記中間転写ベルトの走行方向に沿って長い箱型であり、前記第１クリーニング部材で掻き落とされた廃トナーが流入する第１流入口と、前記第２クリーニング部材で掻き落とされた廃トナーが流入する第２流入口を有した廃トナー回収容器と、
前記廃トナー回収容器における廃トナーの満杯状態を検出する満杯検出手段と、
を備え、前記満杯検出手段は、第１流入口直下と第２流入口直下の中間位置よりも、第２流入口直下側に設けられており、上端に開口部を有する底付きの筒状体である廃トナー堆積室を含み、
前記廃トナー堆積室は、上端の開口部が前記廃トナー回収容器内に位置し、底部が前記廃トナー回収容器に設けられた孔から外に突出しており、
前記廃トナー回収容器は、その長手方向に廃トナーを搬送するスクリューを備え、
前記スクリューは、前記長手方向に沿った軸体と、前記軸体に設けられ、前記第１流入口から流入した廃トナーを、前記廃トナー堆積室の上端の開口部の前記長手方向における設置位置に向けて搬送する第１螺旋羽根と、前記軸体に設けられ、前記第２流入口から流入した廃トナーを、前記廃トナー堆積室の上端の開口部の前記長手方向における前記設置位置に向けて搬送する第２螺旋羽根と、前記第１螺旋羽根と前記第２螺旋羽根の間の前記軸体に設けられたパドルと、を備え、
前記パドルと前記廃トナー堆積室とは、前記長手方向において同じ位置に存する
ことを特徴とする画像形成装置。
前記満杯検出手段は、第１流入口を通じて内部に流入する廃トナー流入量と第２流入口を通じて内部に流入する廃トナー流入量との比率に応じて、第１の流入口直下から満杯検出器までの距離と、第２流入口直下から満杯検出器までの距離の比率が定められている
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記廃トナー回収容器は、中間転写ベルトの下方に配され、第１流入口は容器上面の１端に近い位置、第２流入口は容器上面の他端に近い位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記像担持体上のトナー画像は、前記像担持体上に形成された静電潜像が、現像部の現像剤によって現像されることで形成され、
前記廃トナー回収容器は、前記現像部から排出される廃トナーが流入する第３流入口を有する
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記満杯検出手段は、第１流入口および第３流入口を通じて内部に流入する廃トナー流入量と第２流入口を通じて内部に流入する廃トナー流入量との比率に応じて、第１の流入口直下から満杯検出器までの距離と、第２流入口直下から満杯検出器までの距離の比率が定められている
ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
前記廃トナー堆積室には、前記廃トナー回収容器の外に突出している部分に透光性の窓が設けられており、
前記満杯検出手段は、前記廃トナー堆積室の上端の開口部から前記廃トナー堆積室内に入った廃トナーを前記透光性の窓を介して検出する光学センサーである
ことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の画像形成装置。