JPH0990703A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 カラ−画像形成装置において、空の廃トナ−
回収容器を廃棄する等の無駄を伴わずに、適時確実に廃
トナ−回収容器を交換させることでユ−ザ−の操作性の
向上を図ったカラ−画像形成装置を提供する。 【解決手段】 感光体又は中間転写ベルトから回収され
た廃トナーを回収して収容するクリーニング装置内に全
ての廃トナーを貯留するとともに該貯留廃トナーを廃ト
ナー排出位置にある現像器の廃トナー回収容器内に排出
する廃トナー回収貯留機構を備え、該廃トナー回収貯留
機構により廃トナー排出位置にある現像器に対する廃ト
ナーの排出状態を制御する制御部とを備えたカラー画像
形成装置において、廃トナ−回収容器を上記トナ−カ−
トリッジの外周部に配設することにより現像装置の回転
時に遠心力の作用により廃トナーを廃トナ−回収容器の
外周部に凝集蓄積させるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラ−複写機、カラ
−プリンタ、カラ−ファクシミリ等のカラ−画像形成装
置に関し、特にカ−トリッジによるトナ−補給手段を有
する現像装置の改良に関する。更に詳しくは、補給トナ
−カ−トリッジと、それに隣接して廃トナ−回収容器を
有するカラ−画像形成装置において、適時確実に廃トナ
−回収容器を交換させることでユ−ザ−の操作性の向上
を図ったカラ−画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラ−画像形成装置の現像装置
は、各色のカラ−トナ−に対応する複数の現像器を有し
ているが、各現像器は現像器毎に補給トナ−カ−トリッ
ジを備えると共に、各現像器に共通の一つの廃トナ−回
収容器を備え、それぞれの補給トナ−カ−トリッジにつ
いてはトナ−エンドを、廃トナ−回収容器については満
杯を検知することで交換時期を決定している。しかしこ
のような従来の現像装置では、廃トナ−回収容器の交換
時期を知るために満杯を検知する検知手段が必要とな
り、コスト上不利であるだけでなく、ユ−ザ−が廃トナ
ー回収容器を交換することとなる為トナー交換の手間が
増えるという欠点がある。廃トナ−量の多寡と最も関連
の強い要因は、補給トナーカートリッジ側から現像器側
に供給される補給トナ−量であるが、カラー画像形成装
置において補給トナー量と関連づけて補給トナ−カ−ト
リッジを交換する度に廃トナ−回収容器も交換するとな
ると、単色の装置のように補給トナ−カ−トリッジと廃
トナ−回収容器の容積が１：１ではないので以下の構成
を取らざるを得ない。

【０００３】即ち、フルカラ−コピーでは通常４色のト
ナ−が必要でありその使用頻度の割合は一概に規定でき
ない。このため、一個の廃トナー回収容器を用い、且つ
現像器内のトナーエンドが検知される度に廃トナー回収
容器を交換するタイプの装置において、ある色のトナ−
エンド到来により当該色の補給トナ−カ−トリッジを交
換する時には、当該色のみを連続使用した結果当該色に
ついてのトナーエンド（現像器、或は感光体側に設けた
トナーエンド検知手段による検知）が到来した場合と、
４色ほぼ均等に使用した結果当該色についてのトナーエ
ンドが到来した場合とでは、廃トナ−量に大幅な違いが
出る可能性がある（後者の方が量が多い）。従って、廃
トナ−回収容器の容量としては、廃トナー量が最大とな
る条件である４色ほぼ均等に使用した場合にも対応のと
れる大容量のものが必要となるという不具合がある。ま
た、４色のトナーをほぼ均等に使用した場合には、４色
がほぼ連続して順次トナ−エンドとなりうるが、１色目
の現像器がトナーエンドとなることにより上記一つの廃
トナー回収容器を交換することとなる。そして、次の
２、３、４色目の現像器がトナーエンドとなったときに
は、夫々一つの廃トナー回収容器を交換することとなる
が、２、３、４色目の交換に当たってはほとんど空の廃
トナ−回収容器を交換することになり非常に無駄な作業
を行うことになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなところか
ら、従来のカラ−画像形成装置における現像装置におい
て廃トナ−回収容器を複数個設けて、装置の小型化、簡
素化を図ると共に、廃トナ−回収容器を共用した場合の
上記不具合を解決した技術が特開平３−１４１３８５号
公報、特開平４−３１８８８４号公報等において提案さ
れているが、ユ−ザ−としては廃トナ−回収容器が複数
個あることがかえって混乱を招くことが予想される。即
ち、特開平３−１４１３８５号公報記載の「カラ−プリ
ンタ」には、一つの高頻度廃トナ−ボックスと他の複数
の共用廃トナ−ボックスを分けて設けることにより、廃
トナ−の廃棄作業の簡易化を図るようにした構成が開示
されている。特開平４−３１８８８４号公報記載の「画
像形成装置」には、それぞれのクリ−ニング手段に対応
して独立の回収トナ−容器を設け、各回収トナ−容器の
容量の関係を特定することにより装置の内部を複雑にす
ることなく内部空間の有効利用を図るように構成した技
術が開示されている。特開平４−２３７０７９号公報記
載の「現像装置」には、廃トナ−容器を各トナ−容器に
隣接配置した現像装置において、廃トナ−が満杯になっ
たときに、廃トナ−容器を破壊することなく廃トナ−を
トナ−タンク内に移動させ、新トナ−が廃トナ−容器に
入ることがないようにした現像装置が開示されている。

【０００５】しかし、上述のように廃トナ−回収容器を
複数個設けると、構成が複雑化し、コストアップ、大型
化を招くばかりでなく、各廃トナー回収容器の取扱いが
複雑化する為、ユーザサイドに混乱を招くこととなり、
操作性の低下をもたらす。

【０００６】また、本出願人は、複数の補給トナ−カ−
トリッジとクリ−ニング装置からの廃トナ−を収容する
複数の廃トナ−カ−トリッジを有するカラ−画像形成装
置において、各補給トナ−カ−トリッジを各廃トナ−カ
−トリッジと係合させ、抜脱阻止手段により装置本体か
ら補給トナ−カ−トリッジ単独での着脱を阻止し、補給
トナ−カ−トリッジを交換するときに確実に廃トナ−カ
−トリッジも交換させることができる技術を提案した
（非公知）。しかし、この提案によっても上記不具合は
完全には改善されておらず、ユーザサイドにおける不利
不便は解消されない。本発明は上記に鑑みてなされたも
のであり、複数個の補給トナ−カ−トリッジと、補給ト
ナ−カ−トリッジに隣接配置された廃トナ−回収容器を
有するカラ−画像形成装置において、空の廃トナ−回収
容器を廃棄する等の無駄を伴わずに、適時確実に廃トナ
−回収容器を交換させることでユ−ザ−の操作性の向上
を図ったカラ−画像形成装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為、
請求項１の発明は、異なった色のトナーを用いる複数の
現像器を回転軸の廻りに配列し、感光体と対面する現像
位置に一つの現像器がある時に感光体上の潜像に該現像
器からトナーを供給して現像を行う回転型の現像装置を
備え、上記各現像器はトナー補給用のトナーカートリッ
ジを着脱自在に備え、該トナーカートリッジ内には廃ト
ナー回収容器が併設され、上記感光体又は中間転写ベル
トから回収された廃トナーを回収して収容するクリーニ
ング装置内に全ての廃トナーを貯留するとともに該貯留
廃トナーを非現像位置（廃トナー排出位置）にある現像
器の廃トナー回収容器内に排出する廃トナー回収貯留機
構を備え、該廃トナー回収貯留機構により非現像位置
（廃トナー排出位置）にある現像器に対する廃トナーの
排出状態を制御する制御部とを備えたカラー画像形成装
置において、上記廃トナ−回収容器を上記トナ−カ−ト
リッジの外周部に配設することにより現像装置の回転時
に遠心力の作用により廃トナーを廃トナ−回収容器の外
周部に凝集蓄積させるように構成したことを特徴とす
る。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１のカラ−画像
形成装置に於いて、一つの現像器がトナ−エンドとなっ
たときに、上記クリーニング装置内の廃トナーを一挙に
該現像器に装備された上記廃トナー回収容器に排出して
満杯状態にすることを特徴とする。請求項３の発明は、
請求項１のカラ−画像形成装置に於いて、各色の作像回
数に比例した量の廃トナ−を非現像位置（廃トナー排出
位置）にある現像器の廃トナー回収容器内に戻すように
したことを特徴とする。請求項４の発明は、請求項１の
カラ−画像形成装置に於いてあらかじめ予想される各色
のトナーの使用割合に応じて各現像器の廃トナ−回収容
器に戻す量を決定することを特徴とする。請求項５の発
明は、請求項１のカラ−画像形成装置に於いて、画像デ
−タから得られる各色のトナーの使用割合に応じて廃ト
ナ−回収容器に戻す量を決定することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示した
実施例により詳細に説明する。 ［１］発明の現像装置を含む画像形成装置の構成・動作
−１ 本発明を適用するカラ−画像形成装置の一実施例の全体
構成を図１に示す。図１において、符号１はベルト状潜
像担持体たる可撓性のベルト状感光体であり、該感光体
ベルト１は回動ロ−ラ２、３の間にエンドレスに架設さ
れていて回動ロ−ラ２、３の駆動により時計廻り方向に
搬送される。４は帯電手段たる帯電部材（帯電ロー
ラ）、５は像露光手段たるレ−ザ−書き込み系ユニッ
ト、６はそれぞれ特定色の現像剤を収容した現像器（現
像手段）であり、複数の現像器を備えた総体を現像装置
６Ａと称する。前記レ−ザ−書き込み系ユニット５は上
面にスリット状の露光用開口部を設けた保持筐体に収め
て装置本体に組み込まれる。前記レ−ザ−光学系５とし
ては図示したものの他に、発光部と収束性光伝送体を一
体とした光学系等も使用される。前記帯電部材４、レ−
ザ−書き込み５Ｄ、感光体用クリ−ニング装置１５は感
光体ベルト１を架設している２本のロ−ラの内の１本の
回動ロ−ラ２部に臨接して設けられている。

【００１０】各現像器６はイエロ−、マゼンタ、シア
ン、黒色の各現像剤をそれぞれ収容するもので、中心軸
の廻りに円形に配置されている。各現像器６は、所定の
位置（現像）で感光体ベルト１と近接あるいは接触する
各現像ロ−ラ２３を備え、感光体ベルト１上の潜像を非
接触現像あるいは接触現像法により顕像化する機能を有
している。１０は中間転写体たる中間転写ベルトであ
り、該中間転写ベルト１０は回動ロ−ラ１１、１２の間
にエンドレスに架設されていて、回動ロ−ラ１１、１２
の駆動により反時計回りに搬送される。互いに斜めに交
差するように配置された感光体ベルト１と中間転写ベル
ト１０は、回動ロ−ラ３部で接触しており、感光体ベル
ト１上の第一回目の顕像が、中間転写ベルト内に設けら
れたバイアスロ−ラ１３により中間転写ベルト１０上に
転写される。そして、同じようなプロセスを反復する事
により、第二回目の顕像が、そして第三回目の顕像が、
第四回目の顕像が中間転写ベルト１０上にそれぞれ重ね
られて位置ズレを生じないように転写される。中間転写
ベルト１０に接離するように二次転写部材たる転写ロ−
ラ１４が設けられている。１５は感光体ベルト１のクリ
−ニング装置、１６は中間転写ベルト１０のクリ−ニン
グ装置であり、該クリ−ニング装置１６のブレ−ド１６
Ａは画像形成中には中間転写ベルト１０の表面より離間
した位置に保たれる一方で、画像転写後のクリ−ニング
時のみ図示のごとく中間転写ベルト１０の表面に圧接さ
れる。

【００１１】図２は現像装置６Ａの内部構成を示し、図
３は現像装置６Ａの斜視図である。この回転型現像装置
６Ａには回転体であるケ−シング２１が回転中心Ｏを中
心に時計廻り方向へ回転自在に設けられており、該ケ−
シング２１は図示しない駆動機構の駆動により時計方向
に回転できるようになっている。また、ケ−シング２１
は現像装置６Ａを４分割するような仕切り構造を有した
一体物であり、各収納部内にイエロ−、マゼンタ、シア
ン、黒の各現像器６（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）が配置されてい
る。各色の現像器６（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は同一形態を有
し、且つ同一動作をとるように構成されている。現像装
置６Ａは感光体ベルト１の斜め下方に配置され、感光体
ベルト１に形成される静電潜像に非磁性一成分現像剤と
してのトナ−を供給する。感光体ベルト１と対面した位
置である現像位置にある現像器６（図２では６Ｙ）の上
方部には開口部２２ａが形成されている。開口部２２ａ
には現像ロ−ラ２３が感光体ベルト１と所定の線速比を
もって感光体ベルト１の移動方向と同方向に回転するよ
うに、感光体ベルト１に対向して配設される。また現像
ロ−ラ２３下方には、発泡ポリウレタン等の弾性体から
なる供給ロ−ラ２５が摺擦部において現像ロ−ラ２３と
摺擦し、且つ現像ロ−ラ２３と同方向に、所定の線速比
をもって回転するように設けられている。開口部２２ａ
の近傍で、供給ロ−ラ２５の回転方向下流側にウレタン
ゴム等の弾性体からなる現像ブレ−ド２６が、その一端
が現像ロ−ラ２３に接するように設けられている。ま
た、後述するスクリュウ状の第一のトナ−搬送部材２７
は図面手前から後側に向けて現像器内のトナ−を搬送す
る。

【００１２】［２］発明の構成・動作−２ 図３の斜視図に示したように、現像装置６Ａの軸方向手
前側にはトナ−収容部２９（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）が設けら
れていて、スクリュウ状の第一のトナ−搬送部材２７は
手前側に位置するトナ−収容部２９から現像装置６Ａの
後方の現像装置側板に至るまで、現像ロ−ラ２３及び供
給ロ−ラ２５と並行して配設され、図面手前から後方に
向けてトナ−を搬送する。そして第一のトナ−搬送部材
２７は現像ロ−ラ２３及び供給ロ−ラ２５と連動すると
共に、それらと所定の線速比をもって回転する。現像ユ
ニット仕切板２４は、その一部が供給ロ−ラ２５に接す
るように配設されており、現像ロ−ラ２３、供給ロ−ラ
２５及びケ−シング２１により、第一のトナ−搬送部材
２７を取り巻くトナ−搬送スペ−スが形成される。供給
ロ−ラ２５上に供給されたトナ−は、供給ロ−ラ２５に
より現像ロ−ラ２３表面に供給されて帯電し、現像ロ−
ラ２３表面に担持される。現像ロ−ラ２３表面に担持さ
れたトナ−は現像ブレ−ド２６により薄層化され、感光
体ベルト１表面に形成された静電潜像を現像する。

【００１３】ところで、上記現像工程で使用されなかっ
たトナ−は第一のトナ−搬送部材２７によりトナ−収容
部２９と対向する側の現像器６の後端部に搬送され、現
像ロ−ラ２３及び供給ロ−ラ２５の軸方向有効部外側に
設けられたトナ−循環部に到達し、トナ−は重力により
各現像器６内の下部に落下する。各現像器６の下部に
は、やはり、スクリュウ状の第二のトナ−搬送部材２８
が現像ロ−ラ２３、供給ロ−ラ２５および第一のトナ−
搬送部材２７と並行して配設され、第一のトナ−搬送部
材２７とは逆方向（後方から前方）にトナ−を搬送する
ように回転して、上記現像工程で使用されなかったトナ
−をトナ−収容部２９に搬送する。第一のトナ−搬送部
材２７および第二のトナ−搬送部材２８による各トナ−
搬送量を適切に設定することにより、各現像器６内のト
ナ−量検知や複雑なトナ−供給量制御を行なうことな
く、供給ロ−ラ２５上にトナ−を供給でき、レイアウト
自由度が大きくなり、且つ感光体ベルト１に対する断面
占有率の小さな小型現像装置を提供することが可能とな
っている。図３のトナ−カ−トリッジ３０（Ｙ、Ｍ、
Ｃ、Ｋ）は夫々トナ−収容部２９（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に
対して個別に着脱自在になっていて、トナ−補給時に各
トナ−カ−トリッジ３０を交換するようになっている。

【００１４】前記カラ−画像形成装置による画像形成の
プロセスは次のように行なわれる。まず本実施例による
多色像の形成は、次の像形成システムに従って遂行され
る。即ち、オリジナル画像を撮像素子が走査するカラ−
画像デ−タ入力部で得られたデ−タを画像デ−タ処理部
で演算処理して画像デ−タを作成し、これを一旦画像メ
モリ−に格納する。次いで該画像メモリ−に格納された
上記画像データは、記録時にとりだされて記録装置、例
えば図１に示したカラ−画像形成装置に入力される。即
ち別体の画像読み取り装置から出力される色信号が前記
レ−ザ−書き込み系ユニット５に入力されると、レ−ザ
−書き込み系５においては半導体レ−ザ−（図示せず）
で発生されたレ−ザ−ビ−ムが駆動モ−タ５Ａにより回
転されるポリゴンミラ−５Ｂにより回転走査され、ｆθ
レンズ５Ｃを経てミラ−により光路を曲げられて、予め
帯電手段たる帯電部材４によって一様に帯電された感光
体ベルト１の円周上に露光され、静電潜像が形成され
る。

【００１５】ここで、感光体上に露光する画像パタ−ン
は所望のフルカラ−画像をイエロ−、マゼンタ、シア
ン、黒の４色に色分解したときの単色の画像パタ−ンで
ある。形成された各々の静電潜像は回転型現像装置６Ａ
によりイエロ−、マゼンタ、シアン、黒の各現像器６
（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）で現像され、顕像化され単色化され
て単色画像後が形成される。感光体ベルト１上に形成さ
れた単色画像は、感光体ベルト１に接触しながら反時計
回りに回転する中間転写ベルト１０上に順次重ね合わせ
て転写される。中間転写ベルト１０上に重ね合わされた
イエロ−、マゼンタ、シアン、黒の画像は、給紙台１７
から給紙ロ−ラ１８、搬送ロ−ラ１９、レジストロ−ラ
２０を経て、転写部に搬送された転写紙に転写ロ−ラ１
４により転写される。転写終了後、転写紙は定着装置７
により定着されてフルカラ−画像が完成する。

【００１６】［３］発明の構成・動作−３ このカラー画像形成装置の筐体は、上下のフレーム８、
９から成り、上フレ−ム８は、回転支点となる下フレ−
ム９に設けられた回転支持軸９Ａを中心として上下に回
動可能となるように支持されており、画像形成出力時は
図１のごとく下フレ−ム９に保持されている。感光体ベ
ルト１や現像器６のユニット交換時は、フレーム８に対
する保持を解除することで、反時計方向へ開放可能とな
り、図４のごとく図示しないテンションスプリングなど
の動力で開放状態を維持することができる。上フレ−ム
８には現像装置６Ａ以外の作像系と、搬送路の一部であ
る感光体ベルト１、帯電ロ−ラ４、中間転写ベルト１
０、クリ−ニング装置１５、１６、搬送ロ−ラ１９、レ
ジストロ−ラ２０を一体の構成としたプロセスカ−トリ
ッジ３１が保持されている。これにより上フレ−ム８の
開放時には、上フレ−ム８と共に上方にプロセスカ−ト
リッジ３１が持ち上げられることとなる。図４のように
上フレ−ム８を開放した状態で、プロセスカ−トリッジ
３１を矢印方向に着脱操作すれば、プロセスカ−トリッ
ジ３１は上フレ−ム８に対して容易に着脱可能である。
下フレ−ム９には、現像装置６Ａと定着装置７が着脱可
能に保持されているので、特に他のユニットを操作する
ことなく、各ユニットの寿命や異常時の交換作業時にお
いては上フレ−ム８と下フレ−ム９の開放口９Ｂから外
部に抜き出し、装着可能となる。

【００１７】次に、廃トナ−がクリ−ニングされた後の
搬送方法についての構成、動作を図１、図５及び図６等
に基づいて説明する。即ち、中間転写ベルト１０上より
クリ−ニングブレ−ド１６Ａにて掻き取られた廃トナ−
は、クリ−ニング装置１６内に設けられた第１のオーガ
４２によって断面手前方向に搬送される。プロセスカ−
トリッジ３１の手前側面には中間転写ベルト１０からの
廃トナ−を感光体ベルト１からの廃トナ−と一緒にする
べき第３のオーガ４４が設けられ、プロセスカ−トリッ
ジ３１と一体化されている。感光体ベルト１上よりクリ
−ニングブレ−ド１５Ａにて掻き取られた廃トナ−はク
リ−ニング装置１５内に設けられた第２のオーガ４３
（２方向に同時搬送可能）によって断面奥側の廃トナ−
は断面手前方向に搬送され、断面手前の廃トナ−は第３
のオーガ４４によって搬送された廃トナ−と合わせて断
面奥側方向に搬送される。要するに、本実施例ではクリ
−ニング装置１５内の中央部付近にすべての廃トナ−を
集めるようになっている。各オーガ４２、４３、４４
は、スクリュー等のネジレ部材であり、回転することに
より各ネジレ方向に見合った方向に粉体を搬送すること
ができる。なお、第２のオーガ４３は、オーガを構成す
るスクリュ−のネジレ方向を軸方向中央部を境目として
前後で逆方向にしているので、回転方向を同一としたま
ま廃トナ−搬送をクリーニング装置１５内の中央部に集
めることが出来るものである。

【００１８】図５に示すように、クリ−ニング装置１５
内の中央部付近の下面には廃トナ−出口部４５を設け、
各オーガの搬送作用により集結された廃トナ−を、図示
しない開閉シャッタ−を有する出口部４５から第４のオ
ーガ４６（ケース４６ａ内に収納）に対して、入口部４
６Ａから搬送される。第４のオーガ４６は下フレ−ム９
に配置され、廃トナ−をさらに手前方向に搬送し、前部
適所（前端面或は下面等）に形成した出口部４６Ｂから
その直下に位置する廃トナー回収容器（廃トナ−保持領
域）４７の入口部４７Ａへ搬送され、最終的にトナ−カ
−トリッジ３０内の廃トナ−保持領域４７へ排出され
る。各トナーカートリッジ３０内に設けられた廃トナー
保持領域４７は、各トナーカートリッジ３０の背面側に
設けた連通孔（図示せず）を介して第４のオーガ４６の
ケース４６ａに設けた出口部４６Ｂに連通している。

【００１９】プロセスカ−トリッジ３１に設けられた廃
トナ−出口部４５のシャッタ−４５Ａの開閉タイミング
は制御可能であり、図７(a) (b) のように、上下方向に
スライド可能に支持されたシャッタ−４５Ａは、装置本
体側に設けられたソレノイド４１に対してリンク４１ａ
（支点４１ｂを中心に回動可能）を介して連動してお
り、通常プリント時及び待機時は(b) に示すようにソレ
ノイド４１がＯＦＦ状態であるため、引っ張りスプリン
グ４５Ｂの力でシャッタ−４５Ａは閉まっている。な
お、プロセスカ−トリッジ３１を装置本体から着脱する
時もシャッターは閉状態なのでトナ−飛散の心配はな
い。このように出口部４５が閉止された状態にあるの
で、前述した各オーガの協働による廃トナ−の搬送によ
り全廃トナ−がクリ−ニング装置１５内の中央部付近に
集められ、クリ−ニング装置１５内に一定量の廃トナ−
をストックできるようなスペ−ス１５Ｃを確保してさえ
おけば、廃トナ−搬送動作を継続し続けても、クリ−ニ
ング装置１５内でトナ−搬送によるトナ−詰まりなどの
不具合が発生する虞れもなく、一時的にクリ−ニング装
置１５内に廃トナ−をストックできる。

【００２０】［４］発明の構成・動作−４（具体的な実
施例による説明） 次に、図８に示した具体的な実施例に基づいて本発明を
説明する。まず、実施例１では、ある色のトナ−カ−ト
リッジ３０のトナ−エンド検知信号（又はトナ−ニアエ
ンド検知信号）を受けたあとにそれに該当する現像器を
現像位置に移動させて図８に示したように図示しない開
放手段或は第４のオーガ４６が（図示しない）バネで可
動な弁５３を押しのけて連通孔３０ＡをＡの閉止状態か
らＢの開放状態にする。この結果、第４のオーガ４６に
より搬送される廃トナ−がトナ−カ−トリッジ３０内に
設けた廃トナ−回収容器４７につながる。図７(a) に示
した如きソレノイド４１をＯＮさせて、シャッタ−４５
Ａを開放することで、はじめて廃トナ−が廃トナ−回収
容器４７に搬送され始め、各廃トナー回収容器４７に対
して一定量（等量）づつ排出し続けた後、再度シャッタ
−４５Ａを閉状態にする。閉状態にした時点でトナ−カ
−トリッジ３０及び廃トナ−回収容器４７の交換表示を
装置本体の図示しない操作表示部に出し、ユ−ザ−に新
品のカートリッジとの交換を促す。なお、トナ−エンド
検知信号が出力される場合には、制御部は、トナ−エン
ド検知信号を受けてトナ−カ−トリッジ３０及び廃トナ
−回収容器４７の交換表示を出し、ユ−ザ−に新品に交
換してもらう。なお、この一定量は、廃トナ−回収容器
４７に満杯検知センサ−を設けて決定してもよいが、第
４のオーガ４６の形状と回転数で廃トナ−搬送量は決定
されるので、この回転数に基づいて制御部（ＣＰＯＵ、
ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏポート等）が搬送量を正確に判
断することが可能となり、その結果満杯検知センサ−な
しでシャッタ−４５Ａを開放する時間を制御することで
上記一定量を判断できる。

【００２１】この例によれば、各現像器の現像動作中に
当該現像器の上流側位置（現像装置の回転方向上流側）
に隣接する他の現像器のトナーカートリッジの廃トナー
回収容器内に一定量の廃トナーを排出することとなる。
図２の例で言えば、イエローの現像器６Ｙが現像動作中
にある時には、黒の現像器６ｋのカートリッジの廃トナ
ー回収容器４７ｋに対してクリーニング装置１５内の廃
トナーの排出が行われることとなる。排出のタイミング
は現像位置にある現像器６Ｙによる現像動作中に設定す
れば良い。このようにして全ての現像器の廃トナー回収
容器に対して一定量づつの排出が行われ、いずれかの現
像器についてトナーエンドが検知されたときに、当該現
像器のトナーカートリッジ３０（４７）が交換されるこ
ととなる。なお、上記実施例とは異なり、ある現像器の
トナーエンドが検知された時に、当該現像器が第４のオ
ーガ４６と連通する位置にあるときに、クリーニング装
置１５内の廃トナーを、該現像器のトナーカートリッジ
内の廃トナー回収容器の容量に見合う分だけ一挙に排出
して満杯にさせるようにしてもよい。

【００２２】また、図８、図１０(a) に示すように廃ト
ナ−回収容器４７をトナ−カ−トリッジ３０の外周部に
配設することにより、現像工程を行う前後に現像装置６
Ａ自体の回転により回転運動を行うこととなるので、回
収されたトナ−は遠心力により廃トナ−回収容器４７の
外周側内壁から堆積し始め、且つ凝集するようになり、
その結果容積の上でも廃トナ−回収容器４７の部分をコ
ンパクトにすることができる。

【００２３】なお、上記の説明では、各色が混在した状
態で廃トナーを一旦クリーニング装置１５内に蓄えた状
態で、ある現像器が現像位置にあるときに、第４のオー
ガ４６の出口と接続状態にある他の現像器のトナーカー
トリッジ３０に設けた廃トナー回収容器４７に対して廃
トナーを一定量排出することが行われる。この例では、
トナーカートリッジ３０内の新しいトナーの消費量とは
無関係に各廃トナー回収容器４７内に廃トナーが一定量
づつ排出されるため、場合によっては、新しいトナーが
大量に残っているカートリッジ３０内の廃トナー回収容
器４７が先に満杯となったり、新しいトナーがなくなっ
ているカートリッジ３０内の廃トナー回収容器４７が空
の状態になることがある。後者の場合には、廃トナー回
収容器４７が空の状態のカートリッジを交換することと
なり、そこに無駄が生じる。

【００２４】そこで、本発明の他の実施例では、新しい
トナーの消費量が多いカートリッジの廃トナー回収容器
内に優先的に廃棄トナーを多く排出していち早く満杯に
し、カートリッジの交換時には常に廃トナー回収容器内
も満杯となるようにした。

【００２５】即ち、本実施例では、廃トナ−を戻す時の
廃トナ−回収容器４７の色の優先順位（重み付け）を、
消費量に応じてあらかじめ決めておくようにした点が特
徴的である。即ち、一般にカラ−画像を作成する時に消
費される色毎のトナ−の消費割合はだいたい概算可能で
あり、これをもとに早く消費される色のトナーを有した
トナーカートリッジ３０から優先して順番に廃トナーを
排出する（本実施例では 黒（５０％）→イエロ−（３
０％）→マゼンタ（１０％）→シアン（１０％））。例
えば、図２のように黒の現像器６Ｋが第４のオーガ４６
と連通する位置にある時には、オーガ４６により黒のト
ナーカートリッジ３０Ｋ内のトナ−回収容器４７Ｋに対
して優先してトナ−を送り出す。このときの排出量は、
クリーニング装置１５内のトナー量の５０％である。そ
して、黒の現像器６Ｋがトナーエンドとなったとき、即
ち黒のトナ−カ−トリッジ３０内の新しいトナーが消費
し尽くされているときには、トナ−カ−トリッジ３０の
交換時期と、トナ−回収容器４７の満杯時期がほぼ一致
することとなる。従って、黒カートリッジが真っ先に交
換されることとなる。イエローの現像器についても、イ
エローカートリッジが第４のオーガ４６と連通する位置
にある時に、３０％分の排出が行われる。マゼンタ、シ
アンについては同様に１０％づつの排出が行われる。黒
カートリッジを交換した後は、イエロー、マゼンタ、シ
アンの順序でカートリッジが満杯にされて、交換される
こととなる。

【００２６】なお、図９は、第４のオーガ４６の回転動
作を制御可能にするための構成例であり、第４のオーガ
４６に対する駆動力を、装置本体からの駆動源より回転
クラッチ５２を介して受ける構成となっている。第４の
オーガ４６は中空筒状のオ−ガケ−ス４８の内部に配置
されると共に、軸方向両端部を軸受４９により回転自在
に保持されたものであり、第４のオーガ４６の一端には
ギア５０を固定し、このギア５０を装置本体に設けられ
た駆動ギア５１と噛合させる。駆動ギア５１は装置本体
に設けられた図示しない駆動源により回転クラッチ５２
を介して駆動される。なお、上記実施例では、予め色毎
にトナー消費量の大小を決定しておき、その割合に基づ
いて各廃トナー回収容器に対して、予め決められた割合
に見合う量の廃トナーを排出するようにしたが、機器の
使用条件によっては上記の消費割合が通用しないことも
ある。このような場合に、使用条件の変化に柔軟に対応
することを可能ならしめたのが次の実施例である。即
ち、次の実施例では、トナーの現実の消費量を各色のト
ナーごとに実測し、当該実測値に基づいて排出すべき廃
トナー回収容器を選定するようにしている。

【００２７】上記実施例の場合と同様、この実施例に於
ても、通常のプリント時において、待機時は回転クラッ
チ５２がＯＦＦであるため第４のオーガ４６の回転が停
止しているが、制御部がトナ−エンド検知信号を受ける
と、回転クラッチ５２をＯＮして第４のオーガ４６を駆
動開始すると同時に、連通孔３０Ａを介してトナ−カ−
トリッジ３０の廃トナ−回収容器４７を出口４６Ｂと連
通させる（図示しない連結パイプを用いる）。本実施例
では、この画像形成装置に設けた、或は外部のスキャナ
により読み込んだカラー画像データの内から各色のトナ
ーに対応する画像データを抽出して各色データに対応す
る使用トナー量（割合）を算出する作業を制御部が行
う。ここで算出された各色ごとの使用トナー量は、基本
的にクリ−ニング装置１５によって回収される４色トナ
−の割合とほぼ一致する。制御部はこの算出結果に基づ
いて各色毎の廃トナーの配分を決定し、該配分に従って
各トナーカートリッジの廃トナー回収容器にトナーを排
出して行く。この場合、例えば黒色の割合が最も多い場
合には、黒現像器６Ｋが第４のオーガ４６との連通位置
にある時に、当該割合に見合った量のトナーを、クリー
ニング装置１５から黒の廃トナー回収容器４７Ｋに排出
する。この場合、黒現像器に装備された廃トナ−回収容
器４７ｋに対する廃トナ−流入量が最も増えることにな
り、黒のトナ−エンドと黒の廃トナ−回収容器４７ｋの
満杯のタイミングがかなり正確に一致することとなる。
他の色のトナーカートリッジの廃トナー回収容器に対し
ても上記割合に基づいた量のトナーが配分して排出され
る。各現像器の廃トナー回収容器に対するトナー排出の
タイミングは、上記実施例の場合と同様に現像位置にあ
る他の現像器が現像動作を行っている時間と一致させ
る。なお、上記画像データ中の各色の割合から各色のト
ナーの使用量を算出する方法の他に、各現像器の動作時
間の割合に基づいて各色のトナーの使用量（割合）につ
いてのデータを算出するようにしてもよい。或はまた単
色の現像を行う場合には、使用されない、或は作像回数
の少ない現像器がでてくるが、この場合には、使用され
ない現像器に用いられるトナーは消費量が少なくなるの
で、この点を考慮に入れて作像回数に比例した量の廃ト
ナーを各現像器の廃トナー回収容器に排出するようにし
てもよい。

【００２８】以上のように使用トナー量についての上記
データ（画像データ中の割合から求めたデータと、現像
器の動作時間の割合から求めたデータ、現像器の作像回
数から求めたデータ）に基づいた現像工程においては、
回転クラッチ５２をＯＮさせて第４のオーガ４６を回転
させることで、はじめて廃トナ−を廃トナ−回収容器４
７に搬送することができる。クリーニング装置１５から
排出するトナーの配分の仕方としては、現像位置にある
現像器が作動している時間もしくは画像情報から得られ
る消費トナーの割合に相当する時間だけ各現像器に排出
し続けた後、再度第４のオーガ４６を停止状態にする。
そして現像器が移動するときに図示しない開放手段或は
第４のオーガ４６をバネで可動な弁から離れさせること
によりシャッタ−機能が働き再び弁が閉じられることに
なる。

【００２９】なお、図１０(a) は廃トナー回収容器をカ
ートリッジ３０の外周部に配置した例であるが、(b) の
ように隅部に配置してもよい。なお、各オーガ４２、４
３、４４、４６、クリーニング装置１５、１６等は、廃
トナー回収貯留機構を構成している。即ち、廃トナー回
収貯留機構は、感光体、中間転写ベルトからの残留トナ
ーの除去、回収、貯留と、貯留した廃トナーの現像器へ
の排出を実施する機構である。また、上記実施例では、
現像位置にある現像器の直下の非現像位置に位置する他
の現像器の廃トナー回収容器に廃トナーを供給（排出）
するようにしたが、これは一例に過ぎず、これ以外の位
置にある現像器に供給するようにしてもよい。従って、
例えば、現像位置にある現像器の廃トナー回収容器に廃
トナーを排出するようにしてもよい。請求項に於て廃ト
ナー排出位置とは、このように現像位置、非現像位置を
含むものである。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の発明は、異なった色のトナー
を用いる複数の現像器を回転軸の廻りに配列し、感光体
と対面する現像位置に一つの現像器がある時に感光体上
の潜像に該現像器からトナーを供給して現像を行う回転
型の現像装置を備え、上記各現像器はトナー補給用のト
ナーカートリッジを着脱自在に備え、該トナーカートリ
ッジ内には廃トナー回収容器が併設され、上記感光体又
は中間転写ベルトから回収された廃トナーを回収して収
容するクリーニング装置内に全ての廃トナーを貯留する
とともに該貯留廃トナーを非現像位置（廃トナー排出位
置）にある現像器の廃トナー回収容器内に排出する廃ト
ナー回収貯留機構を備え、該廃トナー回収貯留機構によ
り非現像位置にある現像器に対する廃トナーの排出状態
を制御する制御部とを備えたカラー画像形成装置におい
て、上記廃トナ−回収容器を上記トナ−カ−トリッジの
外周部に配設することにより現像装置の回転時に遠心力
の作用により廃トナーを廃トナ−回収容器の外周部に凝
集蓄積させるように構成した。現像装置の回転時に発生
する遠心力により廃トナー回収容器内の廃トナーが外径
方向の内壁に凝集して堆積するので廃トナー回収容器の
容量を効率よく活用することができる。

【００３１】請求項２の発明は、請求項１のカラ−画像
形成装置に於いて、一つの現像器がトナ−エンドとなっ
たときに、上記クリーニング装置内の廃トナーを一挙に
該現像器に装備された上記廃トナー回収容器に排出して
満杯状態にするので、現像器に装備したトナーカートリ
ッジ内の未使用のトナーのエンドのタイミングと一致さ
せて廃トナー回収容器を満杯にし、交換に供することが
できる。

【００３２】請求項３の発明は、請求項１のカラ−画像
形成装置に於いて、各色の作像回数に比例した量の廃ト
ナ−を非現像位置にある現像器の廃トナー回収容器内に
戻すようにしたので、請求項２と同様の効果を得ること
ができる。請求項４の発明は、請求項１のカラ−画像形
成装置に於いてあらかじめ予想される各色のトナーの使
用割合に応じて各現像器の廃トナ−回収容器に戻す量を
決定するようにしたので、通常の現像動作中に非現像位
置にある現像器の廃トナー回収容器内に上記割合に応じ
てトナーを排出することとなり、最初にトナーエンドと
なる現像器のトナーカートリッジから交換することが可
能となる。しかも、交換に際してはトナーカートリッジ
内の廃トナー回収容器内は廃トナーで満たされているこ
ととなる。請求項５の発明は、請求項１のカラ−画像形
成装置に於いて、画像デ−タから得られる各色のトナー
の使用割合に応じて廃トナ−回収容器に戻す量を決定す
るようにしたので、トナーの使用割合が現実の使用割合
に一致していることとなり、各トナーカートリッジの未
使用トナーの消費量に見合った量の廃トナーが排出され
ることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を使用する画像形成装置の一
例の全体図。

【図２】図１の画像形成装置に用いる現像装置の拡大
図。

【図３】本発明の現像装置の一例の要部構成説明図。

【図４】図１の画像形成装置の操作説明図。

【図５】廃トナーの循環を示す図。

【図６】図１の画像形成装置の操作説明図。

【図７】(a) 及び(b) はクリーニング装置の出口部のシ
ャッタ機構の説明図。

【図８】トナーカートリッジの連通孔の開閉手段の説明
図。

【図９】廃トナー排出機構の分解斜視図。

【図１０】(a) 及び(b) はトナーカートリッジの構成を
示す断面図。

【符号の説明】

１ ベルト状感光体、２、３ 回動ローラ、４ 帯電部
材（帯電ローラ）、５レ−ザ−書き込み系ユニット、６
現像器（現像手段）、６Ａ 現像装置、１０ 中間転
写体（中間転写ベルト）、１１、１２ 回動ロ−ラ、１
３ バイアスロ−ラ、１５ 感光体ベルトのクリ−ニン
グ装置、１６ 中間転写ベルトのクリ−ニング装置、２
１ ケ−シング、２２ａ 開口部、２３ 現像ローラ、
２５ 供給ロ−ラ、２６ ブレード、２７ 第一のトナ
−搬送部材、２８ 第二のトナ−搬送部材、２９ トナ
−収容部、３０ トナ−カ−トリッジ、４２ 第１のオ
ーガ、４３ 第２のオーガ、４４ 第３のオーガ、４５
出口部、４６第４のオーガ、４７ 廃トナー回収容器
（廃トナー保持領域）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本橋 武 東京都大田区中馬込一丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 木村 則幸 東京都大田区中馬込一丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 藤城 宇貢 東京都大田区中馬込一丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 赤藤 昌彦 東京都大田区中馬込一丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なった色のトナーを用いる複数の現像
   器を回転軸の廻りに配列し、感光体と対面する現像位置
   に一つの現像器がある時に感光体上の潜像に該現像器か
   らトナーを供給して現像を行う回転型の現像装置を備
   え、 上記各現像器はトナー補給用のトナーカートリッジを着
   脱自在に備え、 該トナーカートリッジ内には廃トナー回収容器が併設さ
   れ、 上記感光体又は中間転写ベルトから回収された廃トナー
   を回収して収容するクリーニング装置内に全ての廃トナ
   ーを貯留するとともに該貯留廃トナーを廃トナー排出位
   置にある現像器の廃トナー回収容器内に排出する廃トナ
   ー回収貯留機構を備え、該廃トナー回収貯留機構により
   廃トナー排出位置にある現像器に対する廃トナーの排出
   状態を制御する制御部とを備えたカラー画像形成装置に
   おいて、上記廃トナ−回収容器を上記トナ−カ−トリッ
   ジの外周部に配設することにより現像装置の回転時に遠
   心力の作用により廃トナーを廃トナ−回収容器の外周部
   に凝集蓄積させるように構成したことを特徴とするカラ
   −画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１のカラ−画像形成装置に於い
   て、一つの現像器がトナ−エンドとなったときに、上記
   クリーニング装置内の廃トナーを一挙に該現像器に装備
   された上記廃トナー回収容器に排出して満杯状態にする
   ことを特徴とするカラ−画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１のカラ−画像形成装置に於い
   て、各色の作像回数に比例した量の廃トナ−を廃トナー
   排出位置にある現像器の廃トナー回収容器内に戻すよう
   にしたことを特徴とするカラ−画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１のカラ−画像形成装置に於いて
   あらかじめ予想される各色のトナーの使用割合に応じて
   各現像器の廃トナ−回収容器に戻す量を決定することを
   特徴とするカラ−画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１のカラ−画像形成装置に於い
   て、画像デ−タから得られる各色のトナーの使用割合に
   応じて廃トナ−回収容器に戻す量を決定することを特徴
   とするカラ−画像形成装置。