画像形成装置
【課題】トナーを無駄なく現像器に補給することができるトナー補給容器と、交換の作業性が向上し、効率良く廃棄トナーを回収するトナー回収ユニットを備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、クリーニング部１６にて除去された廃棄トナーを回収するトナー回収ユニット１３０と、現像器１４に補給するトナーを収容するトナー補給容器１２１とを備える。トナー回収ユニット１３０は、クリーニング部１６の廃棄トナーを搬送するトナー搬送部１４１と、このトナー搬送部１４１で搬送される廃棄トナーを貯留するとともに装置本体に対して着脱可能にトナー補給容器１２１と一体に設けられる第１トナー回収容器１３１と、この第１トナー回収容器１３１に対してトナー搬送部１４１の搬送方向下流側に設けられ、廃棄トナーを貯留する第２トナー回収容器１３６とを有する。
【解決手段】画像形成装置１は、クリーニング部１６にて除去された廃棄トナーを回収するトナー回収ユニット１３０と、現像器１４に補給するトナーを収容するトナー補給容器１２１とを備える。トナー回収ユニット１３０は、クリーニング部１６の廃棄トナーを搬送するトナー搬送部１４１と、このトナー搬送部１４１で搬送される廃棄トナーを貯留するとともに装置本体に対して着脱可能にトナー補給容器１２１と一体に設けられる第１トナー回収容器１３１と、この第１トナー回収容器１３１に対してトナー搬送部１４１の搬送方向下流側に設けられ、廃棄トナーを貯留する第２トナー回収容器１３６とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等で生じる廃棄トナーを回収するトナー回収ユニットを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機，プリンタ等の画像形成装置において、感光体ドラム上に形成されたトナー像は、直接、用紙に転写されたり、中間転写ベルトを介して用紙に転写されたりする。この際、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体には、一部のトナーが転写されないで残留トナーとして残る。この残留トナーは、そのまま放置しておくと、次の画像形成が良好に行えなくなるので、ドラムクリーナやベルトクリーナ等のクリーニング部によって残留トナーを除去し、除去した残留トナー（廃棄トナー）はトナー回収ユニットに回収される。トナー回収ユニットは、廃棄トナーを収容するトナー回収容器を備えており、廃棄トナーがトナー回収容器に貯留され、トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると、トナー回収容器を未使用の新しいトナー回収容器に交換する作業が行われる。
【０００３】
近年、このような部品の交換作業を簡単に行うことができるように、トナー回収容器を別の部品と一体化してカートリッジ形状にしている。例えば、特許文献１では、現像器にトナーを補給するためのトナー補給容器と、像担持体において生じた廃棄トナーを回収するためのトナー回収容器とが一体に形成され、このカートリッジが画像形成装置本体に対して着脱自在に備えられている。そして、残留トナーがクリーニング部にて除去され、クリーニング部から廃棄トナーがトナー回収容器に搬送され、このトナー回収容器内に蓄えられる。一方、現像のためにトナーが消費されトナー補給容器のトナーが無くなると、カートリッジが装置本体から引き出され、引き出されたカートリッジは廃棄処分され、新たなカートリッジが装置本体に取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２２２６２８号公報（段落［００１７］、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した先行技術では、カートリッジを交換するとき、トナー補給容器のトナーを現像器に補給し終わってトナー補給容器にはトナーが残っていない状態であるが、トナー回収容器には廃棄トナーが満杯になっていない場合がある。この場合には、トナー回収容器には廃棄トナーを貯留しないスペースが発生し、その空きスペースは無駄になる。また、低濃度の画像や印字率の小さい画像を頻繁に画像形成するときには、トナーの劣化を防ぐために、定期的に現像器内のトナーを強制的に消費している。即ち、用紙に転写することなく像担持体上のトナーをクリーニング部にて除去し、そのトナーをトナー回収容器に搬送するので、トナー回収容器には廃棄トナーが多量に貯留され、トナー回収容器は満杯になるが、トナー補給容器内にはトナーがまだ残存することがある。このようにトナー補給容器内のトナーが残存するにもかかわらずに、カートリッジを交換しなければならいないという不都合があった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、トナーを無駄なく現像器に補給することができるトナー補給容器と、交換の作業性が向上し、効率良く廃棄トナーを回収するトナー回収ユニットを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために第１の発明は、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部と、該クリーニング部にて除去された廃棄トナーを回収するトナー回収ユニットと、現像器に補給するトナーを収容するトナー補給容器とを備える画像形成装置において、前記トナー回収ユニットは、前記クリーニング部の廃棄トナーを搬送するトナー搬送部と、前記トナー搬送部で搬送された廃棄トナーを貯留するとともに装置本体に対して着脱可能に前記トナー補給容器と一体に設けられる第１トナー回収容器と、前記第１トナー回収容器に対して前記トナー搬送部の搬送方向下流側に設けられ、廃棄トナーを貯留する第２トナー回収容器とを有し、第１トナー回収容器が満杯になるまで前記第１トナー回収容器に廃棄トナーを貯留し、前記第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると前記第２トナー回収容器に廃棄トナーを貯留することを特徴としている。
【０００８】
また、第２の発明では、上記の画像形成装置において、前記第１トナー回収容器と第２トナー回収容器との間に設けられる前記トナー搬送部に配置される開閉可能な開閉バルブを有し、前記第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になるまでは前記開閉バルブを閉じ、前記第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると前記開閉バルブを開くことを特徴としている。
【０００９】
また、第３の発明では、上記の画像形成装置において、前記第１トナー回収容器は、該容器内の廃棄トナーを検知するトナー量検知部材を備え、前記開閉バルブは、前記トナー量検知部材の検知結果に基づいて開閉されることを特徴としている。
【００１０】
また、第４の発明では、上記の画像形成装置において、前記第２トナー回収容器は、前記第１トナー回収容器に比べて廃棄トナーの収容容積が大きいことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、像担持体上の残留トナーはクリーニング部にて除去され、クリーニング部にて除去された残留トナーはトナー搬送部を通って第１トナー回収容器に搬送され、廃棄トナーとして第１トナー回収容器内に貯留される。第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると、第１トナー回収容器近傍のトナー搬送部内の廃棄トナーは、廃棄トナー搬送方向の上流側から搬送される廃棄トナーに押されることで、トナー搬送部内を第２トナー回収容器側に向けて移動し、第２トナー回収容器内に貯留される。従って、例えば、廃棄トナーで満杯になった第１トナー回収容器は、トナー補給容器内のトナーを使い切るまで装置本体に取り付けられていても、クリーニング部から搬送される廃棄トナーを第２トナー回収容器に貯留することが可能となる。これによって、トナー補給容器内のトナーを使い切ったときに、満杯になった第１トナー回収容器とともに装置本体から取り外し、新たなトナー補給容器と一体に形成された第１トナー回収容器を装置本体に取り付けることができる。このように、トナー補給容器にトナーが残っていない状態で、且つ第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯である状態で交換すると、トナー補給容器のトナーは無駄なく現像器に補給され、また、交換の作業性が向上し、効率良く廃棄トナーを回収することになる。
【００１２】
また、第２の発明によれば、第１トナー回収容器が満杯になるまでは廃棄トナーが第１トナー回収容器に貯留され、第１トナー回収容器が満杯になると廃棄トナーが第２トナー回収容器に貯留されるように、開閉バルブが開閉するために、第１トナー回収容器は過不足なく満杯になり、また、第１トナー回収容器が満杯になると、廃棄トナーは第２トナー回収容器に確実に搬送、貯留される。
【００１３】
また、第３の発明によれば、第１トナー回収容器の廃棄トナーが満杯になったことをトナー量検知部材が検知すると、開閉バルブを開くために、第１トナー回収容器は過不足なく満杯になり、また、廃棄トナーは第２トナー回収容器に確実に搬送、貯留される。
【００１４】
また、第４の発明によれば、例えば、出力する画像における低印字率画像の割合が多い場合、トナー補給容器内のトナーを使い切る前に第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になっても、廃棄トナーを第２トナー回収容器に貯留することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図
【図２】第１実施形態に係るトナー回収ユニットとトナーコンテナを備える画像形成装置の要部を概略的に示す図
【図３】第１実施形態に係るトナーコンテナの断面を示す側面図
【図４】第１実施形態に係るトナー回収ユニットを概略的に示す断面図
【図５】第２実施形態に係るトナー回収ユニットを概略的に示す断面図
【図６】第２実施形態に係るトナーコンテナの断面を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも用紙９の排出側に配設された定着部５と、画像形成部４及び定着部５の上方に配設された画像読取部６と、トナーコンテナ１２０とを備えている。
【００１８】
給紙部２は、用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。
【００１９】
用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙搬送経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能に支持された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像器１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。
【００２０】
帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。
【００２１】
次いで、現像器１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙９に転写される。
【００２２】
トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着部５に向けて搬送される。定着部５では、加熱部材１８及び加圧ローラ１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。
【００２３】
転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
【００２４】
画像形成が繰り返し行われると現像器１４のトナーが消費される。現像器１４にトナーを供給するために、現像器１４の上方には、トナーコンテナ１２０が配設されている。トナーコンテナ１２０は未使用のトナーを貯留するものであり、トナーを現像器１４に供給する。
【００２５】
図２は画像形成部４とその周辺を概略的に示す図である。前述のように画像形成部４には、像担持体である感光体１１と、帯電部１２と、露光部１３と、現像器１４と、転写部１５と、クリーニング部１６、及び除電部１７が設けられ、画像形成部４の周辺には、トナーコンテナ１２０と、トナー搬送部１４１と、第１トナー回収容器１３１と、第２トナー回収容器１３６が設けられる。
【００２６】
クリーニング部１６はクリーニングブレード２２と搬送スクリュー２３を備える。クリーニングブレード２２は、感光体１１の表面に当接して設けられ、感光体１１表面に残留したトナーを除去する。搬送スクリュー２３は、感光体１１の軸方向と平行に設けられ、クリーニングブレード２２によって除去された残留トナーをトナー搬送部１４１側に向けて搬送する。
【００２７】
トナー搬送部１４１は、クリーニング部１６により除去された残留トナー（廃棄トナー）を第１トナー回収容器１３１及び第２トナー回収容器１３６に搬送するものである。トナー搬送部１４１は、パイプを有し、パイプの一端側がクリーニング部１６に接続され、その他端側が第１及び第２トナー回収容器１３１、１３６に夫々接続され、更に、パイプ内には廃棄トナーを搬送する搬送スクリュー（図略）を有する。
【００２８】
第１及び第２トナー回収容器１３１、１３６はクリーニング部１６からトナー搬送部１４１を介して搬送される廃棄トナーを回収するものである。第１トナー回収容器１３１は、トナーコンテナ１２０に一体に設けられ、トナーコンテナ１２０の長手方向で図２の紙面の裏面側に配置される。第２トナー回収容器１３６は第１トナー回収容器１３１に対してトナー搬送部１４１の廃棄トナー搬送方向の下流側に設けられる。
【００２９】
図３はトナーコンテナを図２の左方向から見た側面図である。トナーコンテナ１２０は、未使用のトナーを収容するトナー補給容器１２１と、トナー補給容器１２１と長手方向に並べて一体に形成される第１トナー回収容器１３１とを有する。
【００３０】
トナー補給容器１２１内には、搬送部材１２２が設けられる。搬送部材１２２は、スクリューを有し、トナー補給容器１２１内の底部にて補給口１２１ａに対向して配置される。搬送部材１２２が回転すると、トナーが撹拌され補給口１２１ａに向かって搬送される。そして、トナー補給容器１２１内のトナーは補給口１２１ａを介して現像器１４（図２参照）に供給される。尚、補給口１２１ａに対向して図示しないシャッター部材が設けられ、シャッター部材は、補給口１２１ａを開閉し、常時、補給口１２１ａを塞ぎ、現像器１４にトナーを供給するときに補給口１２１ａを開放する。
【００３１】
第１トナー回収容器１３１は、第１トナー貯留部１３１ａと、第１受け入れ口１３１ｂと、シャッター部１３１ｃとを有する。第１トナー貯留部１３１ａは廃棄トナーを貯留し、第１受け入れ口１３１ｂは、第１トナー回収容器１３１の上部に形成され、トナー搬送部１４１（図２参照）から搬送される廃棄トナーを受け入れる。シャッター部１３１ｃは、第１受け入れ口１３１ｂを開閉可能に設けられる。常時、第１受け入れ口１３１ｂを開き、第１受け入れ口１３１ｂに搬送された廃棄トナーは第１トナー貯留部１３１ａに落下し、第１トナー貯留部１３１ａ内に貯留される。そして、第１トナー貯留部１３１ａが廃棄トナーで満杯になったときに、シャッター部１３１ｃによって第１受け入れ口１３１ｂを閉めることが可能である。また、第１トナー回収容器１３１は、平均的な印字率（例えば５％）の画像を出力した場合に、トナー補給容器１２１内のトナーが空になった状態で第１トナー回収容器１３１内が廃棄トナーで満杯となるような収容容積に設定されている。
【００３２】
図４は、トナー回収ユニットを概略的に示す断面図である。トナー回収ユニット１３０は、トナー搬送部１４１と、第１トナー回収容器１３１と、第２トナー回収容器１３６等を備えて構成される。
【００３３】
第２トナー回収容器１３６は、廃棄トナーを貯留する第２トナー貯留部１３６ａと、その上部に形成され、トナー搬送部１４１から搬送される廃棄トナーを受け入れる第２受け入れ口１３６ｂを有する。第２受け入れ口１３６ｂに搬送された廃棄トナーは第２トナー貯留部１３６ａに落下し、第２トナー貯留部１３６ａ内に貯留される。第２トナー貯留部１３６ａは、第１トナー回収容器１３１の貯留部に比べて廃棄トナーの収容容積が大きく、第２トナー回収容器１３６は大量の廃棄トナーを貯留することができる。
【００３４】
トナー搬送部１４１は、前述のように、パイプ１４１ｇ、１４１ｈと、搬送スクリュー１４２とを有し、その他に、第１送出口１４１ａと、第２送出口１４１ｂとを有する。
【００３５】
第１送出口１４１ａは、第１トナー回収容器１３１の第１受け入れ口１３１ｂに対向して形成され、第１受け入れ口１３１ｂを介してパイプ１４１ｇ（以下、第１パイプと呼称する）から送られる廃棄トナーを第１トナー貯留部１３１ａに送る。第１トナー回収容器１３１の第１受け入れ口１３１ｂは、トナー搬送部１４１の第１送出口１４１ａに対して着脱可能に取り付けられる。尚、第１トナー回収容器１３１をトナー搬送部１４１から取り外したときに廃棄トナーがトナー搬送部１４１の第１送出口１４１ａから落下しないように、第１送出口１４１ａを塞ぐシャッター部材（図略）を設けておくとよい。
【００３６】
第２送出口１４１ｂは、第２トナー回収容器１３６の第２受け入れ口１３６ｂに対向して形成され、第２受け入れ口１３６ｂを介してパイプ１４１ｈ（以下、第２パイプと呼称する）から送られる廃棄トナーを第２トナー貯留部１３６ａに送る。第２トナー回収容器１３６の第２受け入れ口１３６ｂは第２送出口１４１ｂに固着される。尚、第２トナー貯留部１３６ａの廃棄トナーの収容容積が小さい場合には、第２受け入れ口１３６ｂを第２送出口１４１ｂに対して着脱可能に取り付けて、第２トナー貯留部１３６ａが廃棄トナーで満杯になると、第２トナー回収容器１３６を交換可能としてもよい。
【００３７】
第１パイプ１４１ｇは、クリーニング部１６（図２参照）の廃棄トナーの排出口から第１送出口１４１ａの近傍まで延びて形成される。第１パイプ１４１ｇ内には、搬送スクリュー１４２が設けられる。搬送スクリュー１４２は、クリーニング部１６（図２参照）の排出口に対向する位置から第１送出口１４１ａに対向する位置まで延びて設けられ、クリーニング部１６側から第１送出口１４１ａ側まで廃棄トナーを搬送することができる。そして、搬送された廃棄トナーは第１送出口１４１ａから第１受け入れ口１３１ｂを介して第１トナー貯留部１３１ａに落下し、第１トナー貯留部１３１ａ内に貯留される。
【００３８】
第２パイプ１４１ｈは、第１パイプ１４１ｇから、さらに第２送出口１４１ｂ側に向けて延びて形成される。第２パイプ１４１ｈ内には、搬送スクリュー１４２が設けられていないが、第１トナー回収容器１３１が廃棄トナーで満杯になると、第１パイプ１４１ｇの第１送出口１４１ａ近傍の廃棄トナーは、上流から搬送される廃棄トナーに押されることで、第２パイプ１４１ｈ内を第２送出口１４１ｂに向けて移動する。そして、廃棄トナーは第２送出口１４１ｂから第２受け入れ口１３６ｂを介して第２トナー貯留部１３６ａに落下し、第２トナー貯留部１３６ａ内に貯留される。
【００３９】
上記構成のトナー回収ユニット１３０では、第１トナー回収容器１３１の廃棄トナーの収容容積が比較的小さく設定されているので、トナー補給容器１２１（図３参照）内にトナーが残っている状態で、第１トナー回収容器１３１が満杯になることもある。第１トナー回収容器１３１が満杯になった場合には、第１トナー回収容器１３１近傍のトナー搬送部１４１の廃棄トナーは、廃棄トナー搬送方向の上流側から搬送される廃棄トナーに押されることで、トナー搬送部１４１内を第２トナー回収容器１３６側に向けて移動し、第２トナー回収容器１３６内に貯留される。
【００４０】
そして、第２トナー回収容器１３６内に廃棄トナーを貯留しているときに、トナー補給容器１２１内のトナーを現像器１４に補給し終わってトナー補給容器１２１にはトナーが残っていない状態になると、図示しない操作パネルにトナーコンテナ１２０の交換を促す旨の警告が表示される。このとき、トナー補給容器１２１はトナーが残っていない状態であるとともに、第１トナー回収容器１３１は廃棄トナーで満杯になっている。
【００４１】
この警告表示に応じて、トナー搬送部１４１の第１送出口１４１ａを塞ぐために、使用者は、図示しないシャッター部材を閉じ、また、シャッター部１３１ｃを閉じ、第１トナー回収容器１３１の廃棄トナーが外部に漏れないようして、トナーコンテナ１２０を装置本体から取り出す。そして、トナーが充満したトナー補給容器１２１と空の状態である第１トナー回収容器１３１とを有する新たなトナーコンテナ１２０を装置本体に取り付ける。
【００４２】
上記第１実施形態によれば、画像形成装置１は、感光体１１上の残留トナーを除去するクリーニング部１６と、このクリーニング部１６にて除去された廃棄トナーを回収するトナー回収ユニット１３０と、現像器１４に補給するトナーを収容するトナー補給容器１２１とを備える。トナー回収ユニット１３０は、クリーニング部１６の廃棄トナーを搬送するトナー搬送部１４１と、このトナー搬送部１４１で搬送された廃棄トナーを貯留するとともに装置本体に対して着脱可能にトナー補給容器１２１と一体に設けられる第１トナー回収容器１３１と、この第１トナー回収容器１３１に対してトナー搬送部１４１の搬送方向下流側に設けられ、廃棄トナーを貯留する第２トナー回収容器１３６とを有する。
【００４３】
この構成によると、感光体１１上の残留トナーはクリーニング部１６にて除去され、クリーニング部１６にて除去された廃棄トナーはトナー搬送部１４１を通って第１トナー回収容器１３１に搬送され、第１トナー回収容器１３１内に貯留される。第１トナー回収容器１３１が廃棄トナーで満杯になると、第１トナー回収容器１３１近傍のトナー搬送部１４１の廃棄トナーは、第１トナー回収容器１３１に対して廃棄トナー搬送方向の上流側から搬送される廃棄トナーに押されることで、トナー搬送部１４１内を第２トナー回収容器１３６側に向けて移動し、第２トナー回収容器１３６内に貯留される。
【００４４】
従って、例えば出力する画像における低印字率画像の割合が多いユーザの場合、トナー補給容器１２１内のトナーを使い切る前に第１トナー回収容器１３１が廃棄トナーで満杯になることがあるが、廃棄トナーで満杯になった第１トナー回収容器１３１は、トナー補給容器１２１内のトナーを使い切るまで装置本体に取り付けられていても、クリーニング部１６から搬送される廃棄トナーを第２トナー回収容器１３６に貯留することが可能となる。これによって、トナー補給容器１２１内のトナーを使い切ったときに、満杯になった第１トナー回収容器１３１とともに装置本体から取り外し、新たなトナー補給容器１２１と一体に形成された第１トナー回収容器１３１を装置本体に取り付けることができる。このように、トナー補給容器１２１にトナーが残っていない状態で、且つ第１トナー回収容器１３１が廃棄トナーで満杯である状態で交換すると、トナー補給容器１２１のトナーは無駄なく現像器１４に補給され、また、交換の作業性が向上し、効率良く廃棄トナーを回収することになる。
【００４５】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係るトナー回収ユニットを概略的に示す断面図であり、図６はトナーコンテナの断面を示す平面図である。第２実施形態は、複数の画像形成部を備える、例えばカラー用の画像形成装置に適用するものである。第１実施形態と異なるトナー回収ユニット１３０について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００４６】
図示しないが、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの各色に対応した画像形成部が設けられ、また、各画像形成部には、感光体上の残留トナーを除去するクリーニング部が設けられる。各クリーニング部にて除去された廃棄トナーは、トナー回収ユニット１３０に搬送、回収される。
【００４７】
図５に示すように、トナー回収ユニット１３０は、各色に対応したトナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎと、各色の廃棄トナーを貯留する第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎと、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎの廃棄トナーを一つに纏めて搬送するトナー搬送部１４１Ｐと、トナー搬送部１４１Ｐに接続される第２トナー回収容器１３６とを有する。
【００４８】
第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎは、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎの廃棄トナーの送出口１４１Ｋａ〜１４１Ｎａに対して着脱可能に取り付けられ、対応する色の廃棄トナーを貯留することができる。また、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎは、その内部に廃棄トナーが満杯に貯留されたことを検知するトナー量検知部材１４７Ｋ〜１４７Ｎを備える。
【００４９】
また、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎは、第１実施形態と同様に、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎの送出口１４１Ｋａ〜１４１Ｎａに対して開閉可能なシャッター部（図略）を有し、このシャッター部は、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎが廃棄トナーで満杯になるまで開いており、廃棄トナーで満杯になると、閉めることが可能である。
【００５０】
図６に示すように、更に、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎは、トナーコンテナ１２０Ｋ〜１２０Ｎに一体に設けられ、トナーコンテナ１２０Ｋ〜１２０Ｎは、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎとともに、未使用の各色のトナーを貯留するトナー補給容器１２１Ｋ〜１２１Ｎを有する。
【００５１】
図５に戻り、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎは、各色に対応するクリーニング部（図略）により除去された残留トナー（廃棄トナー）を第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎとトナー搬送部１４１Ｐに搬送するものであり、パイプを有し、パイプの一端側が各色に対応したクリーニング部に接続され、その他端側がトナー搬送部１４１Ｐに接続される。更に、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎは、夫々パイプ内で廃棄トナーを搬送する搬送スクリュー（図略）を有する。
【００５２】
トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎには、開閉バルブ１４３Ｋ〜１４３Ｎが設けられる。
【００５３】
開閉バルブ１４３Ｋ〜１４３Ｎは、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎの各パイプ内において第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎに対応する位置に対して廃棄トナー搬送方向の下流側の近傍に設けられる。また、開閉バルブ１４３Ｋ〜１４３Ｎは、ソレノイドの磁力にて開閉し、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎに設けたトナー量検知部材１４７Ｋ〜１４７Ｎの出力に基づいて制御される。つまり、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３Ｎが廃棄トナーで満杯になると開閉バルブ１４３Ｋ〜１４３Ｎを開き、一方、廃棄トナーが満杯に貯留されていないときには、開閉バルブ１４３Ｋ〜１４３Ｎを閉じている。
【００５４】
トナー搬送部１４１Ｐは、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎに対して廃棄トナーの搬送方向下流側に設けられ、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎから搬送される廃棄トナーを第２トナー回収容器１３６に向けて搬送する。また、トナー搬送部１４１Ｐは、パイプを有し、パイプの一端側が各トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎのパイプに接続され、その他端側が第２トナー回収容器１３６に接続され、更に、パイプ内で廃棄トナーを搬送する搬送スクリュー（図略）を有する。
【００５５】
第２トナー回収容器１３６は、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎから搬送される各色の廃棄トナーを纏めて貯留し、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎに比べて廃棄トナーの収容容積が大きく、第２トナー回収容器１３６は各色の大量の廃棄トナーを貯留することができる。
【００５６】
上記構成のトナー回収ユニット１３０では、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎの廃棄トナーの収容容積が比較的小さく設定され、トナー補給容器１２１Ｋ〜１２１Ｎ（図６参照）内にトナーが残っている状態で、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎが満杯になることになる。例えば、第１トナー回収容器１３１Ｋが満杯になると、トナー量検知部材１４７Ｋの出力に基づいて開閉バルブ１４３Ｋが開き、廃棄トナーがトナー搬送部１４１Ｋ内をトナー搬送部１４１Ｐ側に向けて搬送され、更に、トナー搬送部１４１Ｐを搬送された廃棄トナーが第２トナー回収容器１３６内に貯留される。
【００５７】
そして、第２トナー回収容器１３６内に廃棄トナーを貯留しているときに、トナー補給容器１２１Ｋ（図６参照）内のトナーを現像器に補給し終わってトナー補給容器１２１Ｋにはトナーが残っていない状態になると、図示しない操作パネルに、トナーコンテナ１２０Ｋ（図６参照）の交換を促す旨の警告が表示される。このとき、トナー補給容器１２１Ｋはトナーが残っていない状態であるとともに、第１トナー回収容器１３１Ｋは廃棄トナーで満杯になっている。
【００５８】
この警告表示に応じて、トナー搬送部１４１Ｋの送出口１４１Ｋａを塞ぐために、使用者は、図示しないシャッター部材を閉じ、また、第１トナー回収容器１３１Ｋのシャッター部を閉じ、第１トナー回収容器１３１Ｋの廃棄トナーが外部に漏れないようして、トナーコンテナ１２０Ｋを装置本体から取り出す。そして、トナーが充満したトナー補給容器１２１Ｋと空の状態である第１トナー回収容器１３１Ｋとを有する新たなトナーコンテナ１２０Ｋを装置本体に取り付ける。第１トナー回収容器１３１Ｋ以外の第１トナー回収容器１３１Ｌ〜１３１Ｎのいずれかが廃棄トナーで満杯になると、上記同様にトナーコンテナ１２０Ｌ〜１２０Ｎを交換するとよい。
【００５９】
上記第２実施形態によれば、第１トナー回収容器１３１Ｋと第２トナー回収容器１３６との間に設けられるトナー搬送部１４１Ｋに配置される開閉可能な開閉バルブ１４３Ｋを有し、第１トナー回収容器１３１Ｋが廃棄トナーで満杯になるまでは開閉バルブ１４３Ｋを閉じ、第１トナー回収容器１３１Ｋが廃棄トナーで満杯になると開閉バルブ１４３Ｋを開く。
【００６０】
この構成によると、第１トナー回収容器１３１Ｋが満杯になるまでは廃棄トナーが第１トナー回収容器１３１Ｋに貯留され、第１トナー回収容器１３１Ｋが満杯になると廃棄トナーが第２トナー回収容器１３６に貯留されるように、開閉バルブ１４３Ｋが開閉するために、第１トナー回収容器１３１Ｋは過不足なく満杯になり、また、第１トナー回収容器１３１Ｋが満杯になると、廃棄トナーは第２トナー回収容器１３６に確実に搬送、貯留される。
【００６１】
また、上記第２実施形態によれば、第１トナー回収容器１３１Ｋは、該容器内の廃棄トナーを検知するトナー量検知部材１４７Ｋを備え、開閉バルブ１４３Ｋは、トナー量検知部材１４７Ｋの検知結果に基づいて開閉される。これによって、第１トナー回収容器１３１Ｋの廃棄トナーが満杯になったことをトナー量検知部材１４７Ｋが検知すると、開閉バルブ１４３Ｋを開くために、第１トナー回収容器１３１Ｋは過不足なく満杯になり、また、廃棄トナーは第２トナー回収容器１３６に確実に搬送、貯留される。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等で生じる廃棄トナーを回収するトナー回収ユニットを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ 画像形成装置
１ａ 装置本体
１１ 感光体（像担持体）
１４ 現像器
１６ クリーニング部
１２０、１２０Ｋ〜１２０Ｎ トナーコンテナ
１２１、１２１Ｋ〜１２１Ｎ トナー補給容器
１３０ トナー回収ユニット
１３１、１３１Ｋ〜１３１Ｎ 第１トナー回収容器
１３１ａ 第１トナー貯留部
１３１ｂ 第１受け入れ口
１３１ｃ シャッター部
１３６ 第２トナー回収容器
１３６ａ 第２トナー貯留部
１３６ｂ 第２受け入れ口
１４１、１４１Ｋ〜１４１Ｎ、１４１Ｐ トナー搬送部
１４１ａ 第１送出口
１４１Ｋａ〜１４１Ｎａ 送出口
１４１ｂ 第２送出口
１４１ｇ 第１パイプ
１４１ｈ 第２パイプ
１４２ 搬送スクリュー
１４３Ｋ〜１４３Ｎ 開閉バルブ
１４７Ｋ〜１４７Ｎ トナー量検知部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等で生じる廃棄トナーを回収するトナー回収ユニットを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機，プリンタ等の画像形成装置において、感光体ドラム上に形成されたトナー像は、直接、用紙に転写されたり、中間転写ベルトを介して用紙に転写されたりする。この際、感光体ドラムや中間転写ベルト等の像担持体には、一部のトナーが転写されないで残留トナーとして残る。この残留トナーは、そのまま放置しておくと、次の画像形成が良好に行えなくなるので、ドラムクリーナやベルトクリーナ等のクリーニング部によって残留トナーを除去し、除去した残留トナー（廃棄トナー）はトナー回収ユニットに回収される。トナー回収ユニットは、廃棄トナーを収容するトナー回収容器を備えており、廃棄トナーがトナー回収容器に貯留され、トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると、トナー回収容器を未使用の新しいトナー回収容器に交換する作業が行われる。
【０００３】
近年、このような部品の交換作業を簡単に行うことができるように、トナー回収容器を別の部品と一体化してカートリッジ形状にしている。例えば、特許文献１では、現像器にトナーを補給するためのトナー補給容器と、像担持体において生じた廃棄トナーを回収するためのトナー回収容器とが一体に形成され、このカートリッジが画像形成装置本体に対して着脱自在に備えられている。そして、残留トナーがクリーニング部にて除去され、クリーニング部から廃棄トナーがトナー回収容器に搬送され、このトナー回収容器内に蓄えられる。一方、現像のためにトナーが消費されトナー補給容器のトナーが無くなると、カートリッジが装置本体から引き出され、引き出されたカートリッジは廃棄処分され、新たなカートリッジが装置本体に取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２２２６２８号公報（段落［００１７］、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した先行技術では、カートリッジを交換するとき、トナー補給容器のトナーを現像器に補給し終わってトナー補給容器にはトナーが残っていない状態であるが、トナー回収容器には廃棄トナーが満杯になっていない場合がある。この場合には、トナー回収容器には廃棄トナーを貯留しないスペースが発生し、その空きスペースは無駄になる。また、低濃度の画像や印字率の小さい画像を頻繁に画像形成するときには、トナーの劣化を防ぐために、定期的に現像器内のトナーを強制的に消費している。即ち、用紙に転写することなく像担持体上のトナーをクリーニング部にて除去し、そのトナーをトナー回収容器に搬送するので、トナー回収容器には廃棄トナーが多量に貯留され、トナー回収容器は満杯になるが、トナー補給容器内にはトナーがまだ残存することがある。このようにトナー補給容器内のトナーが残存するにもかかわらずに、カートリッジを交換しなければならいないという不都合があった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、トナーを無駄なく現像器に補給することができるトナー補給容器と、交換の作業性が向上し、効率良く廃棄トナーを回収するトナー回収ユニットを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために第１の発明は、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部と、該クリーニング部にて除去された廃棄トナーを回収するトナー回収ユニットと、現像器に補給するトナーを収容するトナー補給容器とを備える画像形成装置において、前記トナー回収ユニットは、前記クリーニング部の廃棄トナーを搬送するトナー搬送部と、前記トナー搬送部で搬送された廃棄トナーを貯留するとともに装置本体に対して着脱可能に前記トナー補給容器と一体に設けられる第１トナー回収容器と、前記第１トナー回収容器に対して前記トナー搬送部の搬送方向下流側に設けられ、廃棄トナーを貯留する第２トナー回収容器とを有し、第１トナー回収容器が満杯になるまで前記第１トナー回収容器に廃棄トナーを貯留し、前記第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると前記第２トナー回収容器に廃棄トナーを貯留することを特徴としている。
【０００８】
また、第２の発明では、上記の画像形成装置において、前記第１トナー回収容器と第２トナー回収容器との間に設けられる前記トナー搬送部に配置される開閉可能な開閉バルブを有し、前記第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になるまでは前記開閉バルブを閉じ、前記第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると前記開閉バルブを開くことを特徴としている。
【０００９】
また、第３の発明では、上記の画像形成装置において、前記第１トナー回収容器は、該容器内の廃棄トナーを検知するトナー量検知部材を備え、前記開閉バルブは、前記トナー量検知部材の検知結果に基づいて開閉されることを特徴としている。
【００１０】
また、第４の発明では、上記の画像形成装置において、前記第２トナー回収容器は、前記第１トナー回収容器に比べて廃棄トナーの収容容積が大きいことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、像担持体上の残留トナーはクリーニング部にて除去され、クリーニング部にて除去された残留トナーはトナー搬送部を通って第１トナー回収容器に搬送され、廃棄トナーとして第１トナー回収容器内に貯留される。第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると、第１トナー回収容器近傍のトナー搬送部内の廃棄トナーは、廃棄トナー搬送方向の上流側から搬送される廃棄トナーに押されることで、トナー搬送部内を第２トナー回収容器側に向けて移動し、第２トナー回収容器内に貯留される。従って、例えば、廃棄トナーで満杯になった第１トナー回収容器は、トナー補給容器内のトナーを使い切るまで装置本体に取り付けられていても、クリーニング部から搬送される廃棄トナーを第２トナー回収容器に貯留することが可能となる。これによって、トナー補給容器内のトナーを使い切ったときに、満杯になった第１トナー回収容器とともに装置本体から取り外し、新たなトナー補給容器と一体に形成された第１トナー回収容器を装置本体に取り付けることができる。このように、トナー補給容器にトナーが残っていない状態で、且つ第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯である状態で交換すると、トナー補給容器のトナーは無駄なく現像器に補給され、また、交換の作業性が向上し、効率良く廃棄トナーを回収することになる。
【００１２】
また、第２の発明によれば、第１トナー回収容器が満杯になるまでは廃棄トナーが第１トナー回収容器に貯留され、第１トナー回収容器が満杯になると廃棄トナーが第２トナー回収容器に貯留されるように、開閉バルブが開閉するために、第１トナー回収容器は過不足なく満杯になり、また、第１トナー回収容器が満杯になると、廃棄トナーは第２トナー回収容器に確実に搬送、貯留される。
【００１３】
また、第３の発明によれば、第１トナー回収容器の廃棄トナーが満杯になったことをトナー量検知部材が検知すると、開閉バルブを開くために、第１トナー回収容器は過不足なく満杯になり、また、廃棄トナーは第２トナー回収容器に確実に搬送、貯留される。
【００１４】
また、第４の発明によれば、例えば、出力する画像における低印字率画像の割合が多い場合、トナー補給容器内のトナーを使い切る前に第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になっても、廃棄トナーを第２トナー回収容器に貯留することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図
【図２】第１実施形態に係るトナー回収ユニットとトナーコンテナを備える画像形成装置の要部を概略的に示す図
【図３】第１実施形態に係るトナーコンテナの断面を示す側面図
【図４】第１実施形態に係るトナー回収ユニットを概略的に示す断面図
【図５】第２実施形態に係るトナー回収ユニットを概略的に示す断面図
【図６】第２実施形態に係るトナーコンテナの断面を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも用紙９の排出側に配設された定着部５と、画像形成部４及び定着部５の上方に配設された画像読取部６と、トナーコンテナ１２０とを備えている。
【００１８】
給紙部２は、用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラ８の回転により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。
【００１９】
用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙搬送経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能に支持された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像器１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。
【００２０】
帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。
【００２１】
次いで、現像器１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給された用紙９に転写される。
【００２２】
トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着部５に向けて搬送される。定着部５では、加熱部材１８及び加圧ローラ１９によって、用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラ対２０によって排出トレイ２１上に排出される。
【００２３】
転写部１５による転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。
【００２４】
画像形成が繰り返し行われると現像器１４のトナーが消費される。現像器１４にトナーを供給するために、現像器１４の上方には、トナーコンテナ１２０が配設されている。トナーコンテナ１２０は未使用のトナーを貯留するものであり、トナーを現像器１４に供給する。
【００２５】
図２は画像形成部４とその周辺を概略的に示す図である。前述のように画像形成部４には、像担持体である感光体１１と、帯電部１２と、露光部１３と、現像器１４と、転写部１５と、クリーニング部１６、及び除電部１７が設けられ、画像形成部４の周辺には、トナーコンテナ１２０と、トナー搬送部１４１と、第１トナー回収容器１３１と、第２トナー回収容器１３６が設けられる。
【００２６】
クリーニング部１６はクリーニングブレード２２と搬送スクリュー２３を備える。クリーニングブレード２２は、感光体１１の表面に当接して設けられ、感光体１１表面に残留したトナーを除去する。搬送スクリュー２３は、感光体１１の軸方向と平行に設けられ、クリーニングブレード２２によって除去された残留トナーをトナー搬送部１４１側に向けて搬送する。
【００２７】
トナー搬送部１４１は、クリーニング部１６により除去された残留トナー（廃棄トナー）を第１トナー回収容器１３１及び第２トナー回収容器１３６に搬送するものである。トナー搬送部１４１は、パイプを有し、パイプの一端側がクリーニング部１６に接続され、その他端側が第１及び第２トナー回収容器１３１、１３６に夫々接続され、更に、パイプ内には廃棄トナーを搬送する搬送スクリュー（図略）を有する。
【００２８】
第１及び第２トナー回収容器１３１、１３６はクリーニング部１６からトナー搬送部１４１を介して搬送される廃棄トナーを回収するものである。第１トナー回収容器１３１は、トナーコンテナ１２０に一体に設けられ、トナーコンテナ１２０の長手方向で図２の紙面の裏面側に配置される。第２トナー回収容器１３６は第１トナー回収容器１３１に対してトナー搬送部１４１の廃棄トナー搬送方向の下流側に設けられる。
【００２９】
図３はトナーコンテナを図２の左方向から見た側面図である。トナーコンテナ１２０は、未使用のトナーを収容するトナー補給容器１２１と、トナー補給容器１２１と長手方向に並べて一体に形成される第１トナー回収容器１３１とを有する。
【００３０】
トナー補給容器１２１内には、搬送部材１２２が設けられる。搬送部材１２２は、スクリューを有し、トナー補給容器１２１内の底部にて補給口１２１ａに対向して配置される。搬送部材１２２が回転すると、トナーが撹拌され補給口１２１ａに向かって搬送される。そして、トナー補給容器１２１内のトナーは補給口１２１ａを介して現像器１４（図２参照）に供給される。尚、補給口１２１ａに対向して図示しないシャッター部材が設けられ、シャッター部材は、補給口１２１ａを開閉し、常時、補給口１２１ａを塞ぎ、現像器１４にトナーを供給するときに補給口１２１ａを開放する。
【００３１】
第１トナー回収容器１３１は、第１トナー貯留部１３１ａと、第１受け入れ口１３１ｂと、シャッター部１３１ｃとを有する。第１トナー貯留部１３１ａは廃棄トナーを貯留し、第１受け入れ口１３１ｂは、第１トナー回収容器１３１の上部に形成され、トナー搬送部１４１（図２参照）から搬送される廃棄トナーを受け入れる。シャッター部１３１ｃは、第１受け入れ口１３１ｂを開閉可能に設けられる。常時、第１受け入れ口１３１ｂを開き、第１受け入れ口１３１ｂに搬送された廃棄トナーは第１トナー貯留部１３１ａに落下し、第１トナー貯留部１３１ａ内に貯留される。そして、第１トナー貯留部１３１ａが廃棄トナーで満杯になったときに、シャッター部１３１ｃによって第１受け入れ口１３１ｂを閉めることが可能である。また、第１トナー回収容器１３１は、平均的な印字率（例えば５％）の画像を出力した場合に、トナー補給容器１２１内のトナーが空になった状態で第１トナー回収容器１３１内が廃棄トナーで満杯となるような収容容積に設定されている。
【００３２】
図４は、トナー回収ユニットを概略的に示す断面図である。トナー回収ユニット１３０は、トナー搬送部１４１と、第１トナー回収容器１３１と、第２トナー回収容器１３６等を備えて構成される。
【００３３】
第２トナー回収容器１３６は、廃棄トナーを貯留する第２トナー貯留部１３６ａと、その上部に形成され、トナー搬送部１４１から搬送される廃棄トナーを受け入れる第２受け入れ口１３６ｂを有する。第２受け入れ口１３６ｂに搬送された廃棄トナーは第２トナー貯留部１３６ａに落下し、第２トナー貯留部１３６ａ内に貯留される。第２トナー貯留部１３６ａは、第１トナー回収容器１３１の貯留部に比べて廃棄トナーの収容容積が大きく、第２トナー回収容器１３６は大量の廃棄トナーを貯留することができる。
【００３４】
トナー搬送部１４１は、前述のように、パイプ１４１ｇ、１４１ｈと、搬送スクリュー１４２とを有し、その他に、第１送出口１４１ａと、第２送出口１４１ｂとを有する。
【００３５】
第１送出口１４１ａは、第１トナー回収容器１３１の第１受け入れ口１３１ｂに対向して形成され、第１受け入れ口１３１ｂを介してパイプ１４１ｇ（以下、第１パイプと呼称する）から送られる廃棄トナーを第１トナー貯留部１３１ａに送る。第１トナー回収容器１３１の第１受け入れ口１３１ｂは、トナー搬送部１４１の第１送出口１４１ａに対して着脱可能に取り付けられる。尚、第１トナー回収容器１３１をトナー搬送部１４１から取り外したときに廃棄トナーがトナー搬送部１４１の第１送出口１４１ａから落下しないように、第１送出口１４１ａを塞ぐシャッター部材（図略）を設けておくとよい。
【００３６】
第２送出口１４１ｂは、第２トナー回収容器１３６の第２受け入れ口１３６ｂに対向して形成され、第２受け入れ口１３６ｂを介してパイプ１４１ｈ（以下、第２パイプと呼称する）から送られる廃棄トナーを第２トナー貯留部１３６ａに送る。第２トナー回収容器１３６の第２受け入れ口１３６ｂは第２送出口１４１ｂに固着される。尚、第２トナー貯留部１３６ａの廃棄トナーの収容容積が小さい場合には、第２受け入れ口１３６ｂを第２送出口１４１ｂに対して着脱可能に取り付けて、第２トナー貯留部１３６ａが廃棄トナーで満杯になると、第２トナー回収容器１３６を交換可能としてもよい。
【００３７】
第１パイプ１４１ｇは、クリーニング部１６（図２参照）の廃棄トナーの排出口から第１送出口１４１ａの近傍まで延びて形成される。第１パイプ１４１ｇ内には、搬送スクリュー１４２が設けられる。搬送スクリュー１４２は、クリーニング部１６（図２参照）の排出口に対向する位置から第１送出口１４１ａに対向する位置まで延びて設けられ、クリーニング部１６側から第１送出口１４１ａ側まで廃棄トナーを搬送することができる。そして、搬送された廃棄トナーは第１送出口１４１ａから第１受け入れ口１３１ｂを介して第１トナー貯留部１３１ａに落下し、第１トナー貯留部１３１ａ内に貯留される。
【００３８】
第２パイプ１４１ｈは、第１パイプ１４１ｇから、さらに第２送出口１４１ｂ側に向けて延びて形成される。第２パイプ１４１ｈ内には、搬送スクリュー１４２が設けられていないが、第１トナー回収容器１３１が廃棄トナーで満杯になると、第１パイプ１４１ｇの第１送出口１４１ａ近傍の廃棄トナーは、上流から搬送される廃棄トナーに押されることで、第２パイプ１４１ｈ内を第２送出口１４１ｂに向けて移動する。そして、廃棄トナーは第２送出口１４１ｂから第２受け入れ口１３６ｂを介して第２トナー貯留部１３６ａに落下し、第２トナー貯留部１３６ａ内に貯留される。
【００３９】
上記構成のトナー回収ユニット１３０では、第１トナー回収容器１３１の廃棄トナーの収容容積が比較的小さく設定されているので、トナー補給容器１２１（図３参照）内にトナーが残っている状態で、第１トナー回収容器１３１が満杯になることもある。第１トナー回収容器１３１が満杯になった場合には、第１トナー回収容器１３１近傍のトナー搬送部１４１の廃棄トナーは、廃棄トナー搬送方向の上流側から搬送される廃棄トナーに押されることで、トナー搬送部１４１内を第２トナー回収容器１３６側に向けて移動し、第２トナー回収容器１３６内に貯留される。
【００４０】
そして、第２トナー回収容器１３６内に廃棄トナーを貯留しているときに、トナー補給容器１２１内のトナーを現像器１４に補給し終わってトナー補給容器１２１にはトナーが残っていない状態になると、図示しない操作パネルにトナーコンテナ１２０の交換を促す旨の警告が表示される。このとき、トナー補給容器１２１はトナーが残っていない状態であるとともに、第１トナー回収容器１３１は廃棄トナーで満杯になっている。
【００４１】
この警告表示に応じて、トナー搬送部１４１の第１送出口１４１ａを塞ぐために、使用者は、図示しないシャッター部材を閉じ、また、シャッター部１３１ｃを閉じ、第１トナー回収容器１３１の廃棄トナーが外部に漏れないようして、トナーコンテナ１２０を装置本体から取り出す。そして、トナーが充満したトナー補給容器１２１と空の状態である第１トナー回収容器１３１とを有する新たなトナーコンテナ１２０を装置本体に取り付ける。
【００４２】
上記第１実施形態によれば、画像形成装置１は、感光体１１上の残留トナーを除去するクリーニング部１６と、このクリーニング部１６にて除去された廃棄トナーを回収するトナー回収ユニット１３０と、現像器１４に補給するトナーを収容するトナー補給容器１２１とを備える。トナー回収ユニット１３０は、クリーニング部１６の廃棄トナーを搬送するトナー搬送部１４１と、このトナー搬送部１４１で搬送された廃棄トナーを貯留するとともに装置本体に対して着脱可能にトナー補給容器１２１と一体に設けられる第１トナー回収容器１３１と、この第１トナー回収容器１３１に対してトナー搬送部１４１の搬送方向下流側に設けられ、廃棄トナーを貯留する第２トナー回収容器１３６とを有する。
【００４３】
この構成によると、感光体１１上の残留トナーはクリーニング部１６にて除去され、クリーニング部１６にて除去された廃棄トナーはトナー搬送部１４１を通って第１トナー回収容器１３１に搬送され、第１トナー回収容器１３１内に貯留される。第１トナー回収容器１３１が廃棄トナーで満杯になると、第１トナー回収容器１３１近傍のトナー搬送部１４１の廃棄トナーは、第１トナー回収容器１３１に対して廃棄トナー搬送方向の上流側から搬送される廃棄トナーに押されることで、トナー搬送部１４１内を第２トナー回収容器１３６側に向けて移動し、第２トナー回収容器１３６内に貯留される。
【００４４】
従って、例えば出力する画像における低印字率画像の割合が多いユーザの場合、トナー補給容器１２１内のトナーを使い切る前に第１トナー回収容器１３１が廃棄トナーで満杯になることがあるが、廃棄トナーで満杯になった第１トナー回収容器１３１は、トナー補給容器１２１内のトナーを使い切るまで装置本体に取り付けられていても、クリーニング部１６から搬送される廃棄トナーを第２トナー回収容器１３６に貯留することが可能となる。これによって、トナー補給容器１２１内のトナーを使い切ったときに、満杯になった第１トナー回収容器１３１とともに装置本体から取り外し、新たなトナー補給容器１２１と一体に形成された第１トナー回収容器１３１を装置本体に取り付けることができる。このように、トナー補給容器１２１にトナーが残っていない状態で、且つ第１トナー回収容器１３１が廃棄トナーで満杯である状態で交換すると、トナー補給容器１２１のトナーは無駄なく現像器１４に補給され、また、交換の作業性が向上し、効率良く廃棄トナーを回収することになる。
【００４５】
（第２実施形態）
図５は、第２実施形態に係るトナー回収ユニットを概略的に示す断面図であり、図６はトナーコンテナの断面を示す平面図である。第２実施形態は、複数の画像形成部を備える、例えばカラー用の画像形成装置に適用するものである。第１実施形態と異なるトナー回収ユニット１３０について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。
【００４６】
図示しないが、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの各色に対応した画像形成部が設けられ、また、各画像形成部には、感光体上の残留トナーを除去するクリーニング部が設けられる。各クリーニング部にて除去された廃棄トナーは、トナー回収ユニット１３０に搬送、回収される。
【００４７】
図５に示すように、トナー回収ユニット１３０は、各色に対応したトナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎと、各色の廃棄トナーを貯留する第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎと、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎの廃棄トナーを一つに纏めて搬送するトナー搬送部１４１Ｐと、トナー搬送部１４１Ｐに接続される第２トナー回収容器１３６とを有する。
【００４８】
第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎは、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎの廃棄トナーの送出口１４１Ｋａ〜１４１Ｎａに対して着脱可能に取り付けられ、対応する色の廃棄トナーを貯留することができる。また、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎは、その内部に廃棄トナーが満杯に貯留されたことを検知するトナー量検知部材１４７Ｋ〜１４７Ｎを備える。
【００４９】
また、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎは、第１実施形態と同様に、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎの送出口１４１Ｋａ〜１４１Ｎａに対して開閉可能なシャッター部（図略）を有し、このシャッター部は、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎが廃棄トナーで満杯になるまで開いており、廃棄トナーで満杯になると、閉めることが可能である。
【００５０】
図６に示すように、更に、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎは、トナーコンテナ１２０Ｋ〜１２０Ｎに一体に設けられ、トナーコンテナ１２０Ｋ〜１２０Ｎは、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎとともに、未使用の各色のトナーを貯留するトナー補給容器１２１Ｋ〜１２１Ｎを有する。
【００５１】
図５に戻り、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎは、各色に対応するクリーニング部（図略）により除去された残留トナー（廃棄トナー）を第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎとトナー搬送部１４１Ｐに搬送するものであり、パイプを有し、パイプの一端側が各色に対応したクリーニング部に接続され、その他端側がトナー搬送部１４１Ｐに接続される。更に、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎは、夫々パイプ内で廃棄トナーを搬送する搬送スクリュー（図略）を有する。
【００５２】
トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎには、開閉バルブ１４３Ｋ〜１４３Ｎが設けられる。
【００５３】
開閉バルブ１４３Ｋ〜１４３Ｎは、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎの各パイプ内において第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎに対応する位置に対して廃棄トナー搬送方向の下流側の近傍に設けられる。また、開閉バルブ１４３Ｋ〜１４３Ｎは、ソレノイドの磁力にて開閉し、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎに設けたトナー量検知部材１４７Ｋ〜１４７Ｎの出力に基づいて制御される。つまり、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３Ｎが廃棄トナーで満杯になると開閉バルブ１４３Ｋ〜１４３Ｎを開き、一方、廃棄トナーが満杯に貯留されていないときには、開閉バルブ１４３Ｋ〜１４３Ｎを閉じている。
【００５４】
トナー搬送部１４１Ｐは、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎに対して廃棄トナーの搬送方向下流側に設けられ、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎから搬送される廃棄トナーを第２トナー回収容器１３６に向けて搬送する。また、トナー搬送部１４１Ｐは、パイプを有し、パイプの一端側が各トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎのパイプに接続され、その他端側が第２トナー回収容器１３６に接続され、更に、パイプ内で廃棄トナーを搬送する搬送スクリュー（図略）を有する。
【００５５】
第２トナー回収容器１３６は、トナー搬送部１４１Ｋ〜１４１Ｎから搬送される各色の廃棄トナーを纏めて貯留し、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎに比べて廃棄トナーの収容容積が大きく、第２トナー回収容器１３６は各色の大量の廃棄トナーを貯留することができる。
【００５６】
上記構成のトナー回収ユニット１３０では、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎの廃棄トナーの収容容積が比較的小さく設定され、トナー補給容器１２１Ｋ〜１２１Ｎ（図６参照）内にトナーが残っている状態で、第１トナー回収容器１３１Ｋ〜１３１Ｎが満杯になることになる。例えば、第１トナー回収容器１３１Ｋが満杯になると、トナー量検知部材１４７Ｋの出力に基づいて開閉バルブ１４３Ｋが開き、廃棄トナーがトナー搬送部１４１Ｋ内をトナー搬送部１４１Ｐ側に向けて搬送され、更に、トナー搬送部１４１Ｐを搬送された廃棄トナーが第２トナー回収容器１３６内に貯留される。
【００５７】
そして、第２トナー回収容器１３６内に廃棄トナーを貯留しているときに、トナー補給容器１２１Ｋ（図６参照）内のトナーを現像器に補給し終わってトナー補給容器１２１Ｋにはトナーが残っていない状態になると、図示しない操作パネルに、トナーコンテナ１２０Ｋ（図６参照）の交換を促す旨の警告が表示される。このとき、トナー補給容器１２１Ｋはトナーが残っていない状態であるとともに、第１トナー回収容器１３１Ｋは廃棄トナーで満杯になっている。
【００５８】
この警告表示に応じて、トナー搬送部１４１Ｋの送出口１４１Ｋａを塞ぐために、使用者は、図示しないシャッター部材を閉じ、また、第１トナー回収容器１３１Ｋのシャッター部を閉じ、第１トナー回収容器１３１Ｋの廃棄トナーが外部に漏れないようして、トナーコンテナ１２０Ｋを装置本体から取り出す。そして、トナーが充満したトナー補給容器１２１Ｋと空の状態である第１トナー回収容器１３１Ｋとを有する新たなトナーコンテナ１２０Ｋを装置本体に取り付ける。第１トナー回収容器１３１Ｋ以外の第１トナー回収容器１３１Ｌ〜１３１Ｎのいずれかが廃棄トナーで満杯になると、上記同様にトナーコンテナ１２０Ｌ〜１２０Ｎを交換するとよい。
【００５９】
上記第２実施形態によれば、第１トナー回収容器１３１Ｋと第２トナー回収容器１３６との間に設けられるトナー搬送部１４１Ｋに配置される開閉可能な開閉バルブ１４３Ｋを有し、第１トナー回収容器１３１Ｋが廃棄トナーで満杯になるまでは開閉バルブ１４３Ｋを閉じ、第１トナー回収容器１３１Ｋが廃棄トナーで満杯になると開閉バルブ１４３Ｋを開く。
【００６０】
この構成によると、第１トナー回収容器１３１Ｋが満杯になるまでは廃棄トナーが第１トナー回収容器１３１Ｋに貯留され、第１トナー回収容器１３１Ｋが満杯になると廃棄トナーが第２トナー回収容器１３６に貯留されるように、開閉バルブ１４３Ｋが開閉するために、第１トナー回収容器１３１Ｋは過不足なく満杯になり、また、第１トナー回収容器１３１Ｋが満杯になると、廃棄トナーは第２トナー回収容器１３６に確実に搬送、貯留される。
【００６１】
また、上記第２実施形態によれば、第１トナー回収容器１３１Ｋは、該容器内の廃棄トナーを検知するトナー量検知部材１４７Ｋを備え、開閉バルブ１４３Ｋは、トナー量検知部材１４７Ｋの検知結果に基づいて開閉される。これによって、第１トナー回収容器１３１Ｋの廃棄トナーが満杯になったことをトナー量検知部材１４７Ｋが検知すると、開閉バルブ１４３Ｋを開くために、第１トナー回収容器１３１Ｋは過不足なく満杯になり、また、廃棄トナーは第２トナー回収容器１３６に確実に搬送、貯留される。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等で生じる廃棄トナーを回収するトナー回収ユニットを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ 画像形成装置
１ａ 装置本体
１１ 感光体（像担持体）
１４ 現像器
１６ クリーニング部
１２０、１２０Ｋ〜１２０Ｎ トナーコンテナ
１２１、１２１Ｋ〜１２１Ｎ トナー補給容器
１３０ トナー回収ユニット
１３１、１３１Ｋ〜１３１Ｎ 第１トナー回収容器
１３１ａ 第１トナー貯留部
１３１ｂ 第１受け入れ口
１３１ｃ シャッター部
１３６ 第２トナー回収容器
１３６ａ 第２トナー貯留部
１３６ｂ 第２受け入れ口
１４１、１４１Ｋ〜１４１Ｎ、１４１Ｐ トナー搬送部
１４１ａ 第１送出口
１４１Ｋａ〜１４１Ｎａ 送出口
１４１ｂ 第２送出口
１４１ｇ 第１パイプ
１４１ｈ 第２パイプ
１４２ 搬送スクリュー
１４３Ｋ〜１４３Ｎ 開閉バルブ
１４７Ｋ〜１４７Ｎ トナー量検知部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部と、該クリーニング部にて除去された廃棄トナーを回収するトナー回収ユニットと、現像器に補給するトナーを収容するトナー補給容器とを備える画像形成装置において、
前記トナー回収ユニットは、前記クリーニング部の廃棄トナーを搬送するトナー搬送部と、前記トナー搬送部で搬送された廃棄トナーを貯留するとともに装置本体に対して着脱可能に前記トナー補給容器と一体に設けられる第１トナー回収容器と、前記第１トナー回収容器に対して前記トナー搬送部の搬送方向下流側に設けられ、廃棄トナーを貯留する第２トナー回収容器とを有し、
第１トナー回収容器が満杯になるまで前記第１トナー回収容器に廃棄トナーを貯留し、前記第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると前記第２トナー回収容器に廃棄トナーを貯留することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１トナー回収容器と第２トナー回収容器との間に設けられる前記トナー搬送部に配置される開閉可能な開閉バルブを有し、前記第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になるまでは前記開閉バルブを閉じ、前記第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると前記開閉バルブを開くことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１トナー回収容器は、該容器内の廃棄トナーを検知するトナー量検知部材を備え、前記開閉バルブは、前記トナー量検知部材の検知結果に基づいて開閉されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２トナー回収容器は、前記第１トナー回収容器に比べて廃棄トナーの収容容積が大きいことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部と、該クリーニング部にて除去された廃棄トナーを回収するトナー回収ユニットと、現像器に補給するトナーを収容するトナー補給容器とを備える画像形成装置において、
前記トナー回収ユニットは、前記クリーニング部の廃棄トナーを搬送するトナー搬送部と、前記トナー搬送部で搬送された廃棄トナーを貯留するとともに装置本体に対して着脱可能に前記トナー補給容器と一体に設けられる第１トナー回収容器と、前記第１トナー回収容器に対して前記トナー搬送部の搬送方向下流側に設けられ、廃棄トナーを貯留する第２トナー回収容器とを有し、
第１トナー回収容器が満杯になるまで前記第１トナー回収容器に廃棄トナーを貯留し、前記第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると前記第２トナー回収容器に廃棄トナーを貯留することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１トナー回収容器と第２トナー回収容器との間に設けられる前記トナー搬送部に配置される開閉可能な開閉バルブを有し、前記第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になるまでは前記開閉バルブを閉じ、前記第１トナー回収容器が廃棄トナーで満杯になると前記開閉バルブを開くことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１トナー回収容器は、該容器内の廃棄トナーを検知するトナー量検知部材を備え、前記開閉バルブは、前記トナー量検知部材の検知結果に基づいて開閉されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２トナー回収容器は、前記第１トナー回収容器に比べて廃棄トナーの収容容積が大きいことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−８３５３０（Ｐ２０１２−８３５３０Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２９４１５（Ｐ２０１０−２２９４１５）
【出願日】平成２２年１０月１２日（２０１０．１０．１２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１２日（２０１０．１０．１２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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