JP2015172725A - クリーニング装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】クリーニング装置により像担持体上から回収した未転写トナーを廃棄側とリサイクル側とに選択的に切替え搬送する構成において、構成を大型、複雑化したり、コストアップを招くことなく消費電力を低減可能なクリーニング装置を提供する。
【解決手段】回収トナーの搬送方向を切り替える搬送方向切替え部8と、現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送手段82aと、回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送手段83aとを備え、搬送方向切替え部は、現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送経路82又は回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送経路83の何れか一方に切替える切替え部材81と、駆動力伝達先を第1の回収トナー搬送手段又は第2の回収トナー搬送手段に切り替える搬送方向切替え機構80とを備え、切替え部材による回収トナー搬送経路の切替えと同時に、搬送方向切替え機構によって駆動力伝達先を切り替え可能とした。
【選択図】図3
【解決手段】回収トナーの搬送方向を切り替える搬送方向切替え部8と、現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送手段82aと、回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送手段83aとを備え、搬送方向切替え部は、現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送経路82又は回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送経路83の何れか一方に切替える切替え部材81と、駆動力伝達先を第1の回収トナー搬送手段又は第2の回収トナー搬送手段に切り替える搬送方向切替え機構80とを備え、切替え部材による回収トナー搬送経路の切替えと同時に、搬送方向切替え機構によって駆動力伝達先を切り替え可能とした。
【選択図】図3
Description
本発明は、像担持体上から除去したトナーを廃棄する機能と、廃棄せずに現像器に戻してリサイクルする機能を備えたクリーニング装置、及びこのクリーニング装置を用いた画像形成装置に関する。
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真式の画像形成装置では、像担持体としての感光体の表面に電荷を与えて帯電させた状態でこの帯電部に対して、原稿反射光、レーザビーム等の光学的な画像情報を照射して露光して静電潜像を形成する。次いで、現像装置から供給されるトナーをこの静電潜像に付着させることにより感光体上にトナー像を形成する。次いで、転写装置によりこのトナー像を記録媒体に転写した後で、定着装置により加熱、加圧することにより定着して機外に排出する。記録媒体にトナーを転写した後の感光体の表面には未転写のトナーなどの異物が残留している為、クリーニング装置等によって異物を除去して次の画像形成工程に備える。
クリーニング装置は、感光体上に形成されたトナー像のうちで転写後に残留した未転写トナー(現像部で付着させたトナー量の約5%〜20%)を回収している。クリーニングの手段としては、ゴム等の弾性体で形成されるクリーニングブレードのエッジ部分を感光体のクリーニング対象面に当接させて未転写トナーを除去するブレードクリーニング方式が一般的である。
クリーニングブレードによって除去された未転写トナーは、クリーニング装置に設けられた回収用のスクリュー等を用いてクリーニング装置の外部に搬送、排出される。
クリーニング装置外へ排出された回収トナーは回収用経路を搬送されて、廃棄トナーとして廃棄トナー回収用のボトル等へ送られたり、トナー消費量の低減の為にリサイクルトナーとして再び現像装置に戻されて再利用される。また、クリーニング装置から排出された回収トナーの搬送先を廃棄トナーボトル、又は現像装置に切替えて搬送するシステムも知られている。
クリーニングブレードによって除去された未転写トナーは、クリーニング装置に設けられた回収用のスクリュー等を用いてクリーニング装置の外部に搬送、排出される。
クリーニング装置外へ排出された回収トナーは回収用経路を搬送されて、廃棄トナーとして廃棄トナー回収用のボトル等へ送られたり、トナー消費量の低減の為にリサイクルトナーとして再び現像装置に戻されて再利用される。また、クリーニング装置から排出された回収トナーの搬送先を廃棄トナーボトル、又は現像装置に切替えて搬送するシステムも知られている。
しかし、これまでの回収トナーの回収用経路において、クリーニング装置から回収したトナーを、現像装置と廃棄トナーボトルの何れかに選択的(択一的)に搬送するための切替え装置を設けた場合、トナーを現像装置へ搬送するリサイクルトナー搬送経路とは別に、廃棄トナーボトルに搬送する為の別個独立の廃棄トナー経路が必要となる。この為、廃棄トナー経路に沿って回収トナーを搬送させる為の駆動系を、リサイクルトナー搬送経路用の駆動系とは独立して設置するか、或いは廃棄トナー経路とリサイクルトナー搬送経路を同じ駆動系で動作させる構成が必要となる。
リサイクルトナー搬送経路と廃棄トナー経路の駆動系を独立して設ける場合には、必要な経路のみを別個独立して動作させることが可能となるが、駆動系を追加する分だけ構造が複雑化、大型化、及びコストアップするという問題があった。
リサイクルトナー搬送経路と廃棄トナー経路の駆動系を独立して設ける場合には、必要な経路のみを別個独立して動作させることが可能となるが、駆動系を追加する分だけ構造が複雑化、大型化、及びコストアップするという問題があった。
一方、リサイクルトナー搬送経路と廃棄トナー経路を同じ駆動系で動作させる構成を採用した場合には、何れか一方の経路のみを駆動したい場合、例えば、リサイクルのためにリサイクルトナー搬送経路のみを駆動させたい場合であっても、動作が不要な廃棄トナー経路も駆動させることとなり、装置全体の消費電力が無駄に増加してしまう。
特許文献1(特開2002−365995号)には、クリーニング部から回収されたトナーを廃棄側とリサイクル側とに切り替え搬送する目的で、回収スクリューの一端部付近にリサイクルトナー搬送手段を設けると共に、廃棄トナー搬送手段を回収スクリューの他端部付近に設け、搬送手段切り替えを行う為の回収スクリューの回転方向切り替え制御手段を設けた構成が開示されている。
しかし、特許文献1では、トナー廃棄動作において、リサイクル駆動系とは独立した駆動系を設けているため、構造が複雑化しコストアップするという問題は解消できていない。
特許文献1(特開2002−365995号)には、クリーニング部から回収されたトナーを廃棄側とリサイクル側とに切り替え搬送する目的で、回収スクリューの一端部付近にリサイクルトナー搬送手段を設けると共に、廃棄トナー搬送手段を回収スクリューの他端部付近に設け、搬送手段切り替えを行う為の回収スクリューの回転方向切り替え制御手段を設けた構成が開示されている。
しかし、特許文献1では、トナー廃棄動作において、リサイクル駆動系とは独立した駆動系を設けているため、構造が複雑化しコストアップするという問題は解消できていない。
本発明は上記の如き従来の問題点に鑑みてなされたものであり、クリーニング装置により像担持体上から回収した未転写トナーを廃棄側とリサイクル側とに選択的に切替え搬送する構成において、構成を大型、複雑化したり、コストアップを招くことなく、消費電力を低減可能なクリーニング装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のクリーニング装置は、現像装置からのトナーによって像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体へ転写させた後に、前記像担持体に残留したトナーを除去するクリーニング装置であって、前記像担持体から除去された回収トナーを搬送するトナー回収搬送手段と、前記トナー回収搬送手段の駆動源と、該トナー回収搬送手段により搬送されてきた回収トナーの搬送方向を切り替える搬送方向切替え部と、前記回収トナーを収納する回収トナー収納手段と、前記回収トナーを前記現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送手段と、前記回収トナーを前記回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送手段と、を備え、前記搬送方向切替え部は、前記回収トナーの搬送先を前記現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送経路、又は前記回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送経路の何れか一方に切替える切替え部材と、前記駆動源からの駆動力伝達先を前記第1の回収トナー搬送手段、又は前記第2の回収トナー搬送手段に切り替える搬送方向切替え機構と、を備え、前記切替え部材による前記回収トナー搬送経路の切替えと同時に、搬送方向切替え機構によって駆動力伝達先を切り替え可能な構成であることを特徴とする。
本発明によれば、クリーニング装置から回収したトナーの搬送先をリサイクル側と廃棄側に切り替える切替え部材を設け、切替え部材側に駆動伝達機構を設け、切替え部材により選択された何れか一方のトナー搬送先にのみ駆動力を伝達させることで、クリーニング装置内の搬送経路全体を同時に駆動させることなく、必要なトナー搬送能力を確保することができる。このため、部品点数の低減による、小型化、低コスト化を実現できる。
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
以下の実施の形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明の技術的範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
以下の実施の形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明の技術的範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
図1は本発明の一実施形態に係るクリーニング装置を搭載した電子写真式画像形成装置の一例としてのカラープリンタの内部構成説明図であり、図2は作像部の構成を示す拡大概略図である。
カラープリンタ(画像形成装置)1は、筐体2内外に画像形成部A、給紙部B、排紙部C、コントロール部(制御手段)Dを配置した構成を備えている。
画像形成部Aは、複数のローラ11によってエンドレスに張設された転写ベルト10と、転写ベルトの主走行面に沿って順次配置された4つの作像部20(イエロー作像部20Y、シアン作像部20C、マゼンタ作像部20M、黒作像部20B)と、定着装置35と、を備えている。各作像部20は、感光体ドラム(像担持体)21と、感光体ドラムの外周に配置された帯電部25、露光部26、現像装置27、転写装置28、クリーニング装置30と、を備えている。
カラープリンタ(画像形成装置)1は、筐体2内外に画像形成部A、給紙部B、排紙部C、コントロール部(制御手段)Dを配置した構成を備えている。
画像形成部Aは、複数のローラ11によってエンドレスに張設された転写ベルト10と、転写ベルトの主走行面に沿って順次配置された4つの作像部20(イエロー作像部20Y、シアン作像部20C、マゼンタ作像部20M、黒作像部20B)と、定着装置35と、を備えている。各作像部20は、感光体ドラム(像担持体)21と、感光体ドラムの外周に配置された帯電部25、露光部26、現像装置27、転写装置28、クリーニング装置30と、を備えている。
画像形成部Aの上流側に配置された給紙部Bは、記録媒体Pを積層状態で収容した給紙トレイ40と、給紙トレイ上の記録媒体Pを最上部から一枚ずつ取り出して画像形成部へ向けて給送するピックアップコロ41等を備えている。ピックアップコロ41により給送された一枚の記録媒体はローラ対12を経て、ローラ対11a、13のニップ部へ給紙されて、転写ベルト10の主走行面に沿って上方に搬送される。転写ベルト10の主走行面には各色の作像部20(イエロー作像部20Y、シアン作像部20C、マゼンタ作像部20M、黒作像部20B)が順次配置されており、記録媒体Pは各作像部を通過する過程で、各色のトナー像の転写を受ける。
画像形成部Aの下流側に配置された定着装置35は、加圧ローラ36と加熱ローラ37とを備え、両ローラ間を通過する記録媒体上のトナー像を加圧しながら加熱することによって定着を行う。
排紙部Cは、排紙ローラ対38により排出された定着済み記録紙を収容する排紙トレイ39を有する。
画像形成部Aの下流側に配置された定着装置35は、加圧ローラ36と加熱ローラ37とを備え、両ローラ間を通過する記録媒体上のトナー像を加圧しながら加熱することによって定着を行う。
排紙部Cは、排紙ローラ対38により排出された定着済み記録紙を収容する排紙トレイ39を有する。
画像形成部Aにおける画像形成動作においては、まず帯電部25によって矢印方向へ回転する感光体21上を一様に帯電し、次いで露光部26からの光の照射によって部分的に電位を落として静電潜像を形成する。この静電潜像が現像装置27(現像スリーブ27a)に達してトナー層と接すると帯電しているトナーが付着してトナー像となり、転写装置28の位置に達した時点で転写ベルト10上の記録媒体P上に転写される。この作像動作は各色の作像部20(イエロー作像部20Y、シアン作像部20C、マゼンタ作像部20M、黒作像部20B)において同様に実施され、各色のトナー像が記録媒体上に重ね転写される。転写ベルト10の移動により黒作像部20Bを通過した記録媒体上の重ねトナー像は定着装置35を通過する際に記録媒体P上に定着される。
次に、図2はクリーニング装置を含めた画像形成部の構成を示す拡大図である。
クリーニング装置30は、転写装置28において記録媒体P上に転写しきれずに感光体21上に残留したトナーを除去し、感光体21表面をクリーニングするものである。
本実施形態のクリーニング装置30は、クリーニングケース50と、クリーニングブレード51と、トナー回収コイル(トナー回収搬送手段)52とを有する。クリーニングケース50は、その開口部が矢印方向に回転する感光体21の表面に対向配置されている。クリーニングブレード51は、この開口部を介して感光体21の表面と摺接するようにクリーニングケース50によって支持されている。
クリーニングブレード51はゴム部材などの弾性体からなり、図2の手前及び奥方向に長尺となっている。クリーニングブレードの先端縁(エッジ部)は、感光体21の回転に対しカウンタ方向となるように感光体21の表面に当接する。
クリーニング装置30は、転写装置28において記録媒体P上に転写しきれずに感光体21上に残留したトナーを除去し、感光体21表面をクリーニングするものである。
本実施形態のクリーニング装置30は、クリーニングケース50と、クリーニングブレード51と、トナー回収コイル(トナー回収搬送手段)52とを有する。クリーニングケース50は、その開口部が矢印方向に回転する感光体21の表面に対向配置されている。クリーニングブレード51は、この開口部を介して感光体21の表面と摺接するようにクリーニングケース50によって支持されている。
クリーニングブレード51はゴム部材などの弾性体からなり、図2の手前及び奥方向に長尺となっている。クリーニングブレードの先端縁(エッジ部)は、感光体21の回転に対しカウンタ方向となるように感光体21の表面に当接する。
次に、クリーニング装置によるクリーニング工程について説明する。
クリーニングケース50内では、感光体21の表面の残トナーは、クリーニングブレード51によってクリーニングされ、せき止められて、クリーニングブレードのエッジに沿って堆積する。クリーニングブレードに堆積した残トナー量一定の高さまで達すると、トナー回収コイル52によって紙面と直交する方向へ搬送され、クリーニング装置外へ搬送される。
本発明では、クリーニング装置30のトナー回収コイル52によって搬送された回収トナーの搬送先をリサイクル側と廃棄側に交互に切り替え可能な切替え部材を設けた。更に、切替え部材側に単一の駆動伝達手段を設け、トナー搬送先として選定された側にのみ駆動を伝達させることで、装置内の搬送経路全体を同時に駆動させることなく、必要なトナー搬送能力を確保するようにした構成が特徴的である。
クリーニングケース50内では、感光体21の表面の残トナーは、クリーニングブレード51によってクリーニングされ、せき止められて、クリーニングブレードのエッジに沿って堆積する。クリーニングブレードに堆積した残トナー量一定の高さまで達すると、トナー回収コイル52によって紙面と直交する方向へ搬送され、クリーニング装置外へ搬送される。
本発明では、クリーニング装置30のトナー回収コイル52によって搬送された回収トナーの搬送先をリサイクル側と廃棄側に交互に切り替え可能な切替え部材を設けた。更に、切替え部材側に単一の駆動伝達手段を設け、トナー搬送先として選定された側にのみ駆動を伝達させることで、装置内の搬送経路全体を同時に駆動させることなく、必要なトナー搬送能力を確保するようにした構成が特徴的である。
図3は、本発明の一実施形態に係る搬送方向切替え部8(リサイクルトナー/廃棄トナー切替え機構80)の概略構成を示す正面図であり、図4(a)及び(b)は、搬送方向切替え部の正面図、及び側部縦断面図である。
本発明に係る画像形成装置1は、像担持体21と、像担持体にトナー像を形成する現像装置27と、トナー像を記録媒体Pへ転写させる転写装置28と、転写後に像担持体21に残留したトナーを除去するクリーニング装置30と、クリーニング装置により像担持体から除去された回収トナーをクリーニング装置の外部へ搬送するトナー回収搬送手段52と、トナー回収搬送手段の駆動源と、回収トナーを収納する回収トナー収納手段(廃棄トナー収納容器)と、回収トナーを現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送手段82aと、回収トナーを回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送手段83aと、回収トナーの搬送先を、現像装置27へ搬送する第1の回収トナー搬送経路82、又は回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送経路83の何れか一方に切替える切替え部材81と、駆動源からの駆動力伝達先を第1の回収トナー搬送手段82a、又は第2の回収トナー搬送手段83aに切り替えるリサイクルトナー/廃棄トナー切替え機構(搬送方向切替え機構)80と、を備えている構成が特徴的である。更に、回収トナー搬送経路の切替えと共に、搬送方向切替え機構80によって駆動力の伝達先を切り替え可能な構成とした点が特徴的である。
本発明に係る画像形成装置1は、像担持体21と、像担持体にトナー像を形成する現像装置27と、トナー像を記録媒体Pへ転写させる転写装置28と、転写後に像担持体21に残留したトナーを除去するクリーニング装置30と、クリーニング装置により像担持体から除去された回収トナーをクリーニング装置の外部へ搬送するトナー回収搬送手段52と、トナー回収搬送手段の駆動源と、回収トナーを収納する回収トナー収納手段(廃棄トナー収納容器)と、回収トナーを現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送手段82aと、回収トナーを回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送手段83aと、回収トナーの搬送先を、現像装置27へ搬送する第1の回収トナー搬送経路82、又は回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送経路83の何れか一方に切替える切替え部材81と、駆動源からの駆動力伝達先を第1の回収トナー搬送手段82a、又は第2の回収トナー搬送手段83aに切り替えるリサイクルトナー/廃棄トナー切替え機構(搬送方向切替え機構)80と、を備えている構成が特徴的である。更に、回収トナー搬送経路の切替えと共に、搬送方向切替え機構80によって駆動力の伝達先を切り替え可能な構成とした点が特徴的である。
また、本発明に係るクリーニング装置30は、像担持体21から除去された回収トナーを搬送するトナー回収搬送手段52と、トナー回収搬送手段の駆動源と、トナー回収搬送手段52により搬送されてきた回収トナーの搬送方向を切り替える搬送方向切替え部8と、回収トナーを収納する図示しない回収トナー収納手段と、回収トナーを現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送手段82aと、回収トナーを回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送手段83aと、を備える。
搬送方向切替え部8は、回収トナーの搬送先を現像装置27へ搬送する第1の回収トナー搬送経路82、又は回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送経路83の何れか一方に切替える切替え部材81と、駆動源からの駆動力伝達先を第1の回収トナー搬送手段82a、又は第2の回収トナー搬送手段83aに切り替えるリサイクルトナー/廃棄トナー切替え機構(搬送方向切替え機構)80と、を備える。更に、切替え部材81による回収トナー搬送経路の切替えと同時に、搬送方向切替え機構によって駆動力の伝達先を切り替え可能な構成であることを特徴とする。
搬送方向切替え部8は、回収トナーの搬送先を現像装置27へ搬送する第1の回収トナー搬送経路82、又は回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送経路83の何れか一方に切替える切替え部材81と、駆動源からの駆動力伝達先を第1の回収トナー搬送手段82a、又は第2の回収トナー搬送手段83aに切り替えるリサイクルトナー/廃棄トナー切替え機構(搬送方向切替え機構)80と、を備える。更に、切替え部材81による回収トナー搬送経路の切替えと同時に、搬送方向切替え機構によって駆動力の伝達先を切り替え可能な構成であることを特徴とする。
リサイクルトナー/廃棄トナー切替え機構(搬送方向切替え機構)80は、クリーニング装置本体で回収されたトナーの搬送先をリサイクルトナー搬送経路(第1の回収トナー搬送経路)82と、廃棄トナー搬送経路(第2の回収トナー搬送経路)83の何れか一方に切り替える手段である。
クリーニング装置30で回収されたトナーは、トナー回収コイル52によって搬送されてクリーニング装置に隣接された搬送方向切替え部8へ送られる。
搬送方向切替え部8にはリサイクル/廃棄切替え部材(以下、切替え部材、という)81が設けられ、切替え部材81の動作によって回収トナーをリサイクルトナー搬送経路82と廃棄トナー搬送経路83へ振り分ける。
クリーニング装置30で回収されたトナーは、トナー回収コイル52によって搬送されてクリーニング装置に隣接された搬送方向切替え部8へ送られる。
搬送方向切替え部8にはリサイクル/廃棄切替え部材(以下、切替え部材、という)81が設けられ、切替え部材81の動作によって回収トナーをリサイクルトナー搬送経路82と廃棄トナー搬送経路83へ振り分ける。
次に、搬送方向切替え部8の構成、及びリサイクル/廃棄動作について以下に記載する。
搬送方向切替え部8は、トナー回収コイル52の一端に固定されて図示しないモータからの駆動力をトナー回収コイル52(軸部52a)に伝達する駆動ギア90と、軸部81aによって回動自在に支持され、図3の実線で示した位置にある時にはリサイクルトナー搬送経路82を開放し、破線で示した位置にある時には廃棄トナー搬送経路83を開放する切替え部材81と、切替え部材81を回動させる図示しないソレノイド等の駆動手段(切替え部材の軸部81aに設ける)と、駆動ギア90からの駆動力を受けるように配置され、且つ切替え部材81の軸部81aによって軸心を回転自在に軸支された中間ギア91と、切替え部材81、或いは切替え部材と一体に回動する回動部材81Aにより回転自在に軸支され、且つ中間ギア91と常時噛合して駆動力の伝達を受ける可動ギア94と、コイル状のリサイクルトナー搬送手段(第1の回収トナー搬送手段)82aを駆動するリサイクルトナー搬送駆動ギア(第1の搬送駆動ギア)92と、コイル状の廃棄トナー搬送手段(第2の回収トナー搬送手段)83aを駆動する廃棄トナー搬送駆動ギア(第2の搬送駆動ギア)93と、を備えている。可動ギア94は、切替え部材81が実線で示したリサイクルトナー搬送経路開放位置にある時には、リサイクルトナー搬送駆動ギア92とだけ噛合し、鎖線で示した廃棄側経路開放位置にある時には廃棄トナー搬送駆動ギア93とだけと噛合している。
搬送方向切替え部8は、トナー回収コイル52の一端に固定されて図示しないモータからの駆動力をトナー回収コイル52(軸部52a)に伝達する駆動ギア90と、軸部81aによって回動自在に支持され、図3の実線で示した位置にある時にはリサイクルトナー搬送経路82を開放し、破線で示した位置にある時には廃棄トナー搬送経路83を開放する切替え部材81と、切替え部材81を回動させる図示しないソレノイド等の駆動手段(切替え部材の軸部81aに設ける)と、駆動ギア90からの駆動力を受けるように配置され、且つ切替え部材81の軸部81aによって軸心を回転自在に軸支された中間ギア91と、切替え部材81、或いは切替え部材と一体に回動する回動部材81Aにより回転自在に軸支され、且つ中間ギア91と常時噛合して駆動力の伝達を受ける可動ギア94と、コイル状のリサイクルトナー搬送手段(第1の回収トナー搬送手段)82aを駆動するリサイクルトナー搬送駆動ギア(第1の搬送駆動ギア)92と、コイル状の廃棄トナー搬送手段(第2の回収トナー搬送手段)83aを駆動する廃棄トナー搬送駆動ギア(第2の搬送駆動ギア)93と、を備えている。可動ギア94は、切替え部材81が実線で示したリサイクルトナー搬送経路開放位置にある時には、リサイクルトナー搬送駆動ギア92とだけ噛合し、鎖線で示した廃棄側経路開放位置にある時には廃棄トナー搬送駆動ギア93とだけと噛合している。
回動部材81Aは、切替え部材81の軸部81aに一体化されており、その下部適所に設けた軸受部により可動ギア94を回転自在に軸支している。可動ギア94は、切替え部材81と一体的に回動するように構成されている。
トナー回収コイル52によってクリーニング装置外へ搬送されたトナーは入口部から垂直に落下し、搬送方向切替え部8へ送られる。搬送方向切替え部8にはリサイクル/廃棄切替え部材(切替え部材)81が設けられている。切替え部材81はクリーニングケース50等の支持部材によって回転自在に保持されており、支点としての軸部81aを中心に正逆回転することで回収トナーの経路をリサイクルトナー搬送経路か廃棄トナー経路の何れか一方に切り替える。切替え部材の位置(回動角度)は、ソレノイド等の駆動手段によって切替えられ、切替え後には姿勢を維持される。
トナー回収コイル52によってクリーニング装置外へ搬送されたトナーは入口部から垂直に落下し、搬送方向切替え部8へ送られる。搬送方向切替え部8にはリサイクル/廃棄切替え部材(切替え部材)81が設けられている。切替え部材81はクリーニングケース50等の支持部材によって回転自在に保持されており、支点としての軸部81aを中心に正逆回転することで回収トナーの経路をリサイクルトナー搬送経路か廃棄トナー経路の何れか一方に切り替える。切替え部材の位置(回動角度)は、ソレノイド等の駆動手段によって切替えられ、切替え後には姿勢を維持される。
リサイクルトナー搬送経路82は現像装置27へ接続され、廃棄トナー経路83は図示しない廃棄トナー収納容器(回収トナー収納手段)へと接続されている。
リサイクル動作時には切替え部材81は時計回りに回転して図3中に実線で示した状態となり、リサイクルトナー搬送経路82をOpenとし、廃棄トナー経路83をCloseとすることで、回収トナーはリサイクルトナー搬送経路82を介して現像装置27へ送られる。
廃棄動作時には切替え部材81は実線で示した位置から反時計回りに回転して鎖線で示した状態となり、リサイクルトナー搬送経路82をCloseとし、廃棄トナー経路83をOpenとすることで、回収トナーは廃棄トナー経路83へ搬送される。
リサイクル動作時には切替え部材81は時計回りに回転して図3中に実線で示した状態となり、リサイクルトナー搬送経路82をOpenとし、廃棄トナー経路83をCloseとすることで、回収トナーはリサイクルトナー搬送経路82を介して現像装置27へ送られる。
廃棄動作時には切替え部材81は実線で示した位置から反時計回りに回転して鎖線で示した状態となり、リサイクルトナー搬送経路82をCloseとし、廃棄トナー経路83をOpenとすることで、回収トナーは廃棄トナー経路83へ搬送される。
次に、切替え部材の切替え動作について図4に基づいて説明する。
クリーニング装置30内に発生した回収トナーを装置外部へ搬送させる回収コイル52には、駆動ギア90を通じて図示しないモータからの駆動力が入力される。
回収コイル52による回収トナーの搬送先であるリサイクルトナー搬送経路側、及び廃棄トナー経路側の夫々の搬送先にもリサイクルトナー搬送手段82a、及び廃棄トナー搬送手段83aが設けられている。各トナー搬送手段82a、83aにも個別にリサイクルトナー搬送駆動ギア92と、廃棄トナー搬送駆動ギア93が組み付けられている。
クリーニング装置30内に発生した回収トナーを装置外部へ搬送させる回収コイル52には、駆動ギア90を通じて図示しないモータからの駆動力が入力される。
回収コイル52による回収トナーの搬送先であるリサイクルトナー搬送経路側、及び廃棄トナー経路側の夫々の搬送先にもリサイクルトナー搬送手段82a、及び廃棄トナー搬送手段83aが設けられている。各トナー搬送手段82a、83aにも個別にリサイクルトナー搬送駆動ギア92と、廃棄トナー搬送駆動ギア93が組み付けられている。
リサイクルトナー搬送手段82a、又は廃棄トナー搬送手段83aには、回収コイル駆動ギア90から切替え部材81に設けられた中間ギア91を介して選択的に駆動力が入力される。本例では、中間ギア91は切替え部材81の回転支点である軸部81aにより軸心を支持されているが、切替え部材81の切り替え動作、切替え位置による影響を受けずに回転駆動される。つまり、中間ギア91の回転は、切替え部材81には伝達されない。
即ち、中間ギア91と切替え部材81の回転支点は同じであるが、中間ギア91に図示しないベアリングを設けることで切替え部材81の回動角度によらず中間ギアは回転自在な構成となっている。つまり、中間ギア91は可動ギア94へ駆動力を伝えるだけであり、切替え部材81の回動角度には影響を与えない構成となっている。
切替え部材81の先端に回転自在に軸支された可動ギア94はその位置により駆動を伝える対象(ギア92、93)を変える。即ち、切替え部材81の回動角度位置が変化することによりリサイクルトナー搬送手段82a(ギア92)と廃棄トナー搬送手段83a(ギア93)のどちらか一方のみに駆動が入力され、他方は駆動が入力されない構成となっている。このため、部品点数を低減し、駆動機構の構成をシンプル化し、サイズ、占有領域を小型化することができる。
即ち、中間ギア91と切替え部材81の回転支点は同じであるが、中間ギア91に図示しないベアリングを設けることで切替え部材81の回動角度によらず中間ギアは回転自在な構成となっている。つまり、中間ギア91は可動ギア94へ駆動力を伝えるだけであり、切替え部材81の回動角度には影響を与えない構成となっている。
切替え部材81の先端に回転自在に軸支された可動ギア94はその位置により駆動を伝える対象(ギア92、93)を変える。即ち、切替え部材81の回動角度位置が変化することによりリサイクルトナー搬送手段82a(ギア92)と廃棄トナー搬送手段83a(ギア93)のどちらか一方のみに駆動が入力され、他方は駆動が入力されない構成となっている。このため、部品点数を低減し、駆動機構の構成をシンプル化し、サイズ、占有領域を小型化することができる。
次に、リサイクルトナー搬送経路側にトナーを搬送する際の駆動の詳細について記載する。
リサイクル動作時は、切替え部材81が時計回り方向に回転してリサイクルトナー搬送経路82がOpenで、廃棄トナー経路83がCloseとなる。その際、駆動ギア90から中間ギア91、可動ギア94を介してリサイクルトナー搬送駆動ギア92を駆動させる。その際、可動ギア94は廃棄トナー搬送駆動ギア93からは離間する位置となる。
リサイクル動作時は、切替え部材81が時計回り方向に回転してリサイクルトナー搬送経路82がOpenで、廃棄トナー経路83がCloseとなる。その際、駆動ギア90から中間ギア91、可動ギア94を介してリサイクルトナー搬送駆動ギア92を駆動させる。その際、可動ギア94は廃棄トナー搬送駆動ギア93からは離間する位置となる。
次に、廃棄トナー経路83側にトナーを搬送する際の駆動の詳細について記載する。
廃棄動作時は、切替え部材81が反時計回り方向に回転してリサイクルトナー搬送経路82がCloseとなり、廃棄トナー経路83がopenとなる。その際、駆動ギア90から中間ギア91、可動ギア94を介して廃棄トナー搬送駆動ギア93を駆動させる。可動ギア94はリサイクルトナー搬送駆動ギア92からは離間する位置となる。
上記構成により、回収トナーを送りたい先の搬送手段(リサイクルトナー搬送手段82a、又は廃棄トナー搬送手段83a)にのみ駆動力を入力することが可能となる。この為、使用していない側の駆動負荷分だけ画像形成装置の消費エネルギーを低減することができる。結果として、駆動に使用するモータの消費電力を全域同時に駆動する場合と比較して大幅に抑えることが可能となる。また、回収コイル52を駆動するための共通の駆動源から各々のトナー搬送手段へ駆動力を伝達することで、搬送経路毎に個別に搬送駆動手段を設けることが不要となる。
更に、リサイクルトナー搬送経路82を現像装置27に直接接続する簡潔な構成とすれば、リサイクルトナー搬送手段82a、及びリサイクルトナー搬送駆動ギア92が不要となる為、装置全体のコストを低減することが可能となる。このような構成であれば、廃棄トナー搬送経路側へトナーを送る必要がある時のみ廃棄トナー搬送手段83aを動作させればよい。
上記実施形態では、モータ等の駆動源からの駆動入力方向を可動ギア94を移動させることで切り替えたが、可動ギアを用いずにクラッチを用いることで駆動入力の有無を切り替えることも可能である。
廃棄動作時は、切替え部材81が反時計回り方向に回転してリサイクルトナー搬送経路82がCloseとなり、廃棄トナー経路83がopenとなる。その際、駆動ギア90から中間ギア91、可動ギア94を介して廃棄トナー搬送駆動ギア93を駆動させる。可動ギア94はリサイクルトナー搬送駆動ギア92からは離間する位置となる。
上記構成により、回収トナーを送りたい先の搬送手段(リサイクルトナー搬送手段82a、又は廃棄トナー搬送手段83a)にのみ駆動力を入力することが可能となる。この為、使用していない側の駆動負荷分だけ画像形成装置の消費エネルギーを低減することができる。結果として、駆動に使用するモータの消費電力を全域同時に駆動する場合と比較して大幅に抑えることが可能となる。また、回収コイル52を駆動するための共通の駆動源から各々のトナー搬送手段へ駆動力を伝達することで、搬送経路毎に個別に搬送駆動手段を設けることが不要となる。
更に、リサイクルトナー搬送経路82を現像装置27に直接接続する簡潔な構成とすれば、リサイクルトナー搬送手段82a、及びリサイクルトナー搬送駆動ギア92が不要となる為、装置全体のコストを低減することが可能となる。このような構成であれば、廃棄トナー搬送経路側へトナーを送る必要がある時のみ廃棄トナー搬送手段83aを動作させればよい。
上記実施形態では、モータ等の駆動源からの駆動入力方向を可動ギア94を移動させることで切り替えたが、可動ギアを用いずにクラッチを用いることで駆動入力の有無を切り替えることも可能である。
図5(a)及び(b)は本発明の他の実施形態に係るリサイクルトナー/廃棄トナー切替え機構の正面図、及び側部縦断面図である。
この実施形態では、上記実施形態において用いていた可動ギア94を省略することにより、構成をよりシンプル化している。
なお、図4と同一部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
この実施形態では、上記実施形態において用いていた可動ギア94を省略することにより、構成をよりシンプル化している。
なお、図4と同一部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
本実施形態に係る搬送方向切替え機構80は、図4の実施形態における可動ギア94を省略すると共に、中間ギア91をリサイクルトナー搬送駆動ギア92と廃棄トナー搬送駆動ギア93に対して常時噛合させている。更に、リサイクルトナー搬送駆動ギア92とリサイクルトナー搬送手段82aとの間にリサイクル側クラッチ92a、廃棄トナー搬送駆動ギア93と廃棄トナー搬送手段83aとの間に廃棄側クラッチ93aを夫々配置して、各ギアから各搬送手段への駆動力の伝達を任意に断接できるようにしている。
即ち、この搬送方向切替え機構80は、駆動源からの駆動力をトナー回収搬送手段52(軸部52a)に伝達する駆動ギア90と、回動することにより第1の回収トナー搬送経路82と第2の回収トナー搬送経路83とを択一的に(選択的)に開放(閉止)させる切替え部材81と、切替え部材を独自に回動させる駆動手段と、駆動ギア90からの駆動力を受けるようにクリーニングケース等に設けた軸受部により回転自在に軸支された中間ギア91と、中間ギアと常時噛合し、第1の回収トナー搬送手段82aを駆動する第1の搬送駆動ギア92と、中間ギア91と常時噛合し、第2の回収トナー搬送手段83aを駆動する第2の搬送駆動ギア93と、第1の搬送駆動ギア92と第1の回収トナー搬送手段82aとの間に配置されたリサイクル側クラッチ(第1のクラッチ)92aと、第2の搬送駆動ギアと第2の回収トナー搬送手段83aとの間に配置された廃棄側クラッチ(第2のクラッチ)93aと、を備える。更に、コントロール部Dからの制御によりリサイクル側クラッチ92aと廃棄側クラッチ93aを選択的(択一的)に作動させて、駆動ギア90から第1の搬送駆動ギア、及び第2の搬送駆動ギアへの駆動力の伝達を任意に断接できるように構成したものである。
即ち、この搬送方向切替え機構80は、駆動源からの駆動力をトナー回収搬送手段52(軸部52a)に伝達する駆動ギア90と、回動することにより第1の回収トナー搬送経路82と第2の回収トナー搬送経路83とを択一的に(選択的)に開放(閉止)させる切替え部材81と、切替え部材を独自に回動させる駆動手段と、駆動ギア90からの駆動力を受けるようにクリーニングケース等に設けた軸受部により回転自在に軸支された中間ギア91と、中間ギアと常時噛合し、第1の回収トナー搬送手段82aを駆動する第1の搬送駆動ギア92と、中間ギア91と常時噛合し、第2の回収トナー搬送手段83aを駆動する第2の搬送駆動ギア93と、第1の搬送駆動ギア92と第1の回収トナー搬送手段82aとの間に配置されたリサイクル側クラッチ(第1のクラッチ)92aと、第2の搬送駆動ギアと第2の回収トナー搬送手段83aとの間に配置された廃棄側クラッチ(第2のクラッチ)93aと、を備える。更に、コントロール部Dからの制御によりリサイクル側クラッチ92aと廃棄側クラッチ93aを選択的(択一的)に作動させて、駆動ギア90から第1の搬送駆動ギア、及び第2の搬送駆動ギアへの駆動力の伝達を任意に断接できるように構成したものである。
この構成によれば、コントロール部Dにより、リサイクル側クラッチ92aと廃棄側クラッチ93aの何れか一方を接続状態とし、他方を遮断状態とする切替え制御を行うことにより、駆動ギア90から中間ギア91に伝えられた駆動力を、リサイクルトナー搬送駆動ギア92と廃棄トナー搬送駆動ギア93の何れか一方のみに伝達することが可能となる。この結果、リサイクルトナー搬送手段82a又は廃棄トナー搬送手段83aの何れか一方のみを駆動して回収トナーの搬送先を選択的(択一的)に切り替えることが可能となる。
次に、ランニングコスト低減の為にトナーリサイクルを実施している画像形成装置においては、回収したトナーを再び現像装置内に戻す動作が繰り返される為、用紙(記録媒体)の紙粉などの異物が現像装置やクリーニング装置や搬送経路内に蓄積されてゆく。紙粉などの異物はトナーと共に作像されると白ポチなどの異常画像の発生要因となってしまう為、定期的にトナーを廃棄して異物を現像装置、クリーニング装置、搬送経路内から除去する必要がある。この為、トナーを廃棄する間隔を使用する用紙の種類(紙粉の発生量の多寡)によって搬送方向を変更可能な構成とすることが有効である。具体的には、回収トナーを廃棄する間隔、頻度、トナー量を用紙の種類によって変更可能とする。例えば、紙粉の発生量の多い用紙を用いている場合には、回収トナーの搬送先を廃棄トナー搬送経路83側へ切り替えている期間が長くなるように制御する。
用紙の種類については、例えば外部装置から画像形成装置への画像データの伝送時に、用紙の種類、材質、粉粉の発生量に関する情報として送っておいても良いし、操作者が用紙が変更される都度、データとして入力するようにしてもよい。
用紙の種類については、例えば外部装置から画像形成装置への画像データの伝送時に、用紙の種類、材質、粉粉の発生量に関する情報として送っておいても良いし、操作者が用紙が変更される都度、データとして入力するようにしてもよい。
図6は用紙の種類に応じて回収トナー量を廃棄する間隔等を変更する際の制御フローチャートである。
画像形成動作の開始と共に給紙部Bから用紙Pが画像形成部Aに給紙される(S1、S2)。この際、ホストマシンからのデータ伝送、或いは画像形成装置への入力によって、コントロール部Dには用紙の種類(紙粉の多寡)が入力される(S3)。そして、紙粉が少ない用紙である場合には通常通りの間隔で搬送方向切替え部8を制御してリサイクルトナー搬送経路82と廃棄トナー搬送経路83との間の切替えを行う(S4、S5)。
一方、紙粉が多い用紙を通紙する場合には、廃棄トナー搬送経路83へ搬送される回収トナー量が増大するように搬送間隔を変更する等の手法により、単位時間当りの廃棄トナー量を増大させるように、搬送方向切替え部8を制御する(S4、S6)。
画像形成動作の開始と共に給紙部Bから用紙Pが画像形成部Aに給紙される(S1、S2)。この際、ホストマシンからのデータ伝送、或いは画像形成装置への入力によって、コントロール部Dには用紙の種類(紙粉の多寡)が入力される(S3)。そして、紙粉が少ない用紙である場合には通常通りの間隔で搬送方向切替え部8を制御してリサイクルトナー搬送経路82と廃棄トナー搬送経路83との間の切替えを行う(S4、S5)。
一方、紙粉が多い用紙を通紙する場合には、廃棄トナー搬送経路83へ搬送される回収トナー量が増大するように搬送間隔を変更する等の手法により、単位時間当りの廃棄トナー量を増大させるように、搬送方向切替え部8を制御する(S4、S6)。
次に、形成される画像面積が小さくトナー消費量が少ない条件においては、現像剤が現像装置内で攪拌される時間が長くなって劣化し、トナー飛散等の発生要因となる。この為、トナーを廃棄する間隔、頻度、トナー量を画像条件によって変更可能な構成とすることが有効である。具体的には、例えば現像装置への搬送経路と廃棄トナーボトルへの搬送経路間の切替えを、画像形成で消費されるトナー消費量指標値に基づいて判断することが有効である。
このトナー消費量指標値としては、例えば所定の作像回数における画像面積率を用いることが考えられる。即ち、コントロール部(制御手段)Dは、露光部(光走査装置)26においてレーザ光を射出するのに用いる画像情報に基づいて所定の作像回数毎の画像面積率を算出するとともに、算出した画像面積率をメモリに記憶する。コントロール部Dは、画像面積率算出手段として機能するとともに、コントロール部D、或いはメモリは、画像面積率記憶手段として機能する。算出された画像面積率が規定値に達した段階で、搬送経路をリサイクルトナー搬送経路(現像装置)から廃棄トナー経路に切り替える。この制御により、紙粉が多く含まれたトナーをリサイクルに供することなく廃棄することができる。
このトナー消費量指標値としては、例えば所定の作像回数における画像面積率を用いることが考えられる。即ち、コントロール部(制御手段)Dは、露光部(光走査装置)26においてレーザ光を射出するのに用いる画像情報に基づいて所定の作像回数毎の画像面積率を算出するとともに、算出した画像面積率をメモリに記憶する。コントロール部Dは、画像面積率算出手段として機能するとともに、コントロール部D、或いはメモリは、画像面積率記憶手段として機能する。算出された画像面積率が規定値に達した段階で、搬送経路をリサイクルトナー搬送経路(現像装置)から廃棄トナー経路に切り替える。この制御により、紙粉が多く含まれたトナーをリサイクルに供することなく廃棄することができる。
図7は現像装置への搬送経路と廃棄トナーボトルへの搬送経路間の切替えを、画像形成で消費されるトナー消費量指標値に基づいて判断する際の制御手順を示すフローチャートである。
画像形成動作の開始と共に給紙部Bから用紙Pが画像形成部Aに給紙されて画像形成が開始される(S11)。コントロール部Dは、所定の作像回数毎の画像面積率を算出し(S12)、算出された画像面積率が所定値に達していない場合には、回収トナーをリサイクルトナー搬送経路82に搬送し続ける(S13、S14)。算出された画像面積率が所定値に達している場合には、回収トナーを廃棄トナー搬送経路83に搬送させるように搬送方向切替え部8を制御する(S13、S15)。
なお、画像面積率と用紙の種類(紙粉の多寡)についての情報を併用してもよい。
即ち、画像面積率が小さく紙粉が多い用紙の場合には廃棄実施までの間隔を短くすることで異常画像を防止し、画像面積率が大きく紙粉の少ない用紙の場合には廃棄実施までの間隔を長くすることで、ランニングコスト低減を図ることができる。
画像形成動作の開始と共に給紙部Bから用紙Pが画像形成部Aに給紙されて画像形成が開始される(S11)。コントロール部Dは、所定の作像回数毎の画像面積率を算出し(S12)、算出された画像面積率が所定値に達していない場合には、回収トナーをリサイクルトナー搬送経路82に搬送し続ける(S13、S14)。算出された画像面積率が所定値に達している場合には、回収トナーを廃棄トナー搬送経路83に搬送させるように搬送方向切替え部8を制御する(S13、S15)。
なお、画像面積率と用紙の種類(紙粉の多寡)についての情報を併用してもよい。
即ち、画像面積率が小さく紙粉が多い用紙の場合には廃棄実施までの間隔を短くすることで異常画像を防止し、画像面積率が大きく紙粉の少ない用紙の場合には廃棄実施までの間隔を長くすることで、ランニングコスト低減を図ることができる。
次に図8はリサイクルトナー搬送経路から廃棄トナー搬送経路への搬送経路切替えのタイミング(搬送経路切替え条件)を、像担持体上に吐き出しトナーパターンを形成するタイミングに合わせるようにした実施形態を示している。
本実施形態に係る画像形成装置は、画像形成部Aを構成する像担持体21上に形成したトナー像としての吐き出しパターンを記録媒体上に転写することなく、クリーニング装置30により除去して回収トナー収納手段に収納する吐き出しパターン形成モードを備える。そして、吐き出しパターン形成モードへの切替え時に、搬送方向切替え部8により、第1の回収トナー搬送経路82から第2の回収トナー搬送経路83へ切り替えることを特徴とするものである。
本実施形態に係る画像形成装置は、画像形成部Aを構成する像担持体21上に形成したトナー像としての吐き出しパターンを記録媒体上に転写することなく、クリーニング装置30により除去して回収トナー収納手段に収納する吐き出しパターン形成モードを備える。そして、吐き出しパターン形成モードへの切替え時に、搬送方向切替え部8により、第1の回収トナー搬送経路82から第2の回収トナー搬送経路83へ切り替えることを特徴とするものである。
図3乃至図5に示した本発明の装置構成では、第1の回収トナー搬送経路(リサイクルトナー搬送経路)82と第2の回収トナー搬送経路(廃棄トナー搬送経路)83との間で相互に搬送経路を切り替える構成としたことで、現像装置とトナー収納手段へのトナー搬送量を変えることが可能となる。
即ち、画像面積率が非常に低い印刷パターンで画像形成動作を繰り返した場合には、トナーカートリッジから現像装置へのNewトナーの補給量が微小となり、現像装置内トナーの入れ替わりが無い状態が続く。この状態が続くと、現像装置内における攪拌部材による攪拌等のストレスにより現像剤の劣化を招きやすくなる。
この劣化トナー対策として、ある記録媒体を像担持体に通紙してから次の記録媒体を通紙するまでの間に、通紙を行わずに像担持体上への画像形成だけを行う動作を実施することが行われる。この動作では、例えば像担持体上に長手方向に帯状の吐き出しパターンを作像し、この吐き出しパターンをクリーニング装置により除去してトナー収納手段に搬送(廃棄)する。この劣化トナー廃棄方法は、現像装置へのリサイクル機構を持たないカラーMFP機(Multi-Function Printer)においてよく用いられている。
この劣化トナー処理のための構成を用いれば、低画像面積率の場合には作像回数が例えば100枚毎に吐き出しパターンを作成すると共に、像担持体から除去、回収した劣化トナーをトナー収納手段に搬送し、高画像面積率の場合には現像装置へリサイクルさせる動作が可能となる。これによりランニングコストを低減させつつ異常画像につながる劣化トナーはリサイクルさせずに廃棄し、異常画像を防止することが可能となる。
即ち、画像面積率が非常に低い印刷パターンで画像形成動作を繰り返した場合には、トナーカートリッジから現像装置へのNewトナーの補給量が微小となり、現像装置内トナーの入れ替わりが無い状態が続く。この状態が続くと、現像装置内における攪拌部材による攪拌等のストレスにより現像剤の劣化を招きやすくなる。
この劣化トナー対策として、ある記録媒体を像担持体に通紙してから次の記録媒体を通紙するまでの間に、通紙を行わずに像担持体上への画像形成だけを行う動作を実施することが行われる。この動作では、例えば像担持体上に長手方向に帯状の吐き出しパターンを作像し、この吐き出しパターンをクリーニング装置により除去してトナー収納手段に搬送(廃棄)する。この劣化トナー廃棄方法は、現像装置へのリサイクル機構を持たないカラーMFP機(Multi-Function Printer)においてよく用いられている。
この劣化トナー処理のための構成を用いれば、低画像面積率の場合には作像回数が例えば100枚毎に吐き出しパターンを作成すると共に、像担持体から除去、回収した劣化トナーをトナー収納手段に搬送し、高画像面積率の場合には現像装置へリサイクルさせる動作が可能となる。これによりランニングコストを低減させつつ異常画像につながる劣化トナーはリサイクルさせずに廃棄し、異常画像を防止することが可能となる。
図8のフローチャートに基づいて上記劣化トナー廃棄手順について説明する。
画像形成動作の開始と共に給紙部Bから用紙Pが画像形成部Aに給紙される(S20)。次いで、コントロール部Dは、所定の作像回数毎の画像面積率を算出する(S21)。この作像面積率の算出は、図7の実施形態におけるステップ12について説明した手順に従う。
ステップ22において、コントロール部Dは、算出した画像面積率が規定値に達したか否かを判定し、算出された画像面積率が規定値に達していない場合には、回収トナーを第1の回収トナー搬送経路(リサイクルトナー搬送経路)82に搬送し続ける(S23)。算出された画像面積率が所定値に達している場合には、吐き出しパターン画像を像担持体上に形成し、これを除去してから回収トナーを第2の回収トナー搬送経路(廃棄トナー搬送経路)83に搬送させるように搬送方向切替え部8を制御する(S24)。
なお、各像担持体上のトナー像を中間転写ベルト上に転写してから二次転写部において記録媒体上に転写するタイプの画像形成装置(図示せず)においては、像担持体上の吐き出しパターンを中間転写ベルトに転写することなく、クリーニング装置30により除去した上で第2の回収トナー搬送経路に搬送することとなる。
なお、画像面積率が非常に低い印刷パターンで画像形成動作を繰り返した場合における劣化トナー対策として、図8にて説明した画像面積率についての情報を利用する方法の他に、記録媒体(用紙)の種類(紙粉の多寡)についての情報を併用してもよい。
即ち、画像面積率が小さく紙粉が多い用紙の場合には廃棄実施までの間隔を短くすることで異常画像を防止し、画像面積率が大きく紙粉の少ない用紙の場合には廃棄実施までの間隔を長くすることで、ランニングコスト低減を図ることができる。
画像形成動作の開始と共に給紙部Bから用紙Pが画像形成部Aに給紙される(S20)。次いで、コントロール部Dは、所定の作像回数毎の画像面積率を算出する(S21)。この作像面積率の算出は、図7の実施形態におけるステップ12について説明した手順に従う。
ステップ22において、コントロール部Dは、算出した画像面積率が規定値に達したか否かを判定し、算出された画像面積率が規定値に達していない場合には、回収トナーを第1の回収トナー搬送経路(リサイクルトナー搬送経路)82に搬送し続ける(S23)。算出された画像面積率が所定値に達している場合には、吐き出しパターン画像を像担持体上に形成し、これを除去してから回収トナーを第2の回収トナー搬送経路(廃棄トナー搬送経路)83に搬送させるように搬送方向切替え部8を制御する(S24)。
なお、各像担持体上のトナー像を中間転写ベルト上に転写してから二次転写部において記録媒体上に転写するタイプの画像形成装置(図示せず)においては、像担持体上の吐き出しパターンを中間転写ベルトに転写することなく、クリーニング装置30により除去した上で第2の回収トナー搬送経路に搬送することとなる。
なお、画像面積率が非常に低い印刷パターンで画像形成動作を繰り返した場合における劣化トナー対策として、図8にて説明した画像面積率についての情報を利用する方法の他に、記録媒体(用紙)の種類(紙粉の多寡)についての情報を併用してもよい。
即ち、画像面積率が小さく紙粉が多い用紙の場合には廃棄実施までの間隔を短くすることで異常画像を防止し、画像面積率が大きく紙粉の少ない用紙の場合には廃棄実施までの間隔を長くすることで、ランニングコスト低減を図ることができる。
図9のフローチャートに基づいて画像面積率と用紙の種類についての情報を併用した劣化トナー廃棄手順について説明する。
まず、ホストマシンからのデータ伝送、或いは画像形成装置への入力によって、コントロール部Dには用紙の種類(紙粉の多寡に基づく用紙区分)が入力される(S30)。画像形成動作の開始と共に給紙部Bから用紙Pが画像形成部Aに給紙される(S31)。
用紙区分を設定する際には、オペレータが用紙区分を切り替えて入力することにより作像条件を変更する方法が一般的に用いられているが、本実施形態における切替えにおいても用紙区分の設定に合わせて切替えを行なうようにすればよい。
ステップ32において、コントロール部Dは、使用する用紙が属する用紙区分に基づいて当該用紙を通紙した場合に発生する紙粉の多寡(用紙区分)を判定する。
この際、紙粉が少ない用紙である場合には、搬送方向切替え部8を制御して第1の回収トナー搬送経路(リサイクルトナー搬送経路)82へ搬送するように切替えを行う(S33)。
まず、ホストマシンからのデータ伝送、或いは画像形成装置への入力によって、コントロール部Dには用紙の種類(紙粉の多寡に基づく用紙区分)が入力される(S30)。画像形成動作の開始と共に給紙部Bから用紙Pが画像形成部Aに給紙される(S31)。
用紙区分を設定する際には、オペレータが用紙区分を切り替えて入力することにより作像条件を変更する方法が一般的に用いられているが、本実施形態における切替えにおいても用紙区分の設定に合わせて切替えを行なうようにすればよい。
ステップ32において、コントロール部Dは、使用する用紙が属する用紙区分に基づいて当該用紙を通紙した場合に発生する紙粉の多寡(用紙区分)を判定する。
この際、紙粉が少ない用紙である場合には、搬送方向切替え部8を制御して第1の回収トナー搬送経路(リサイクルトナー搬送経路)82へ搬送するように切替えを行う(S33)。
一方、紙粉が多い用紙を通紙する場合には、搬送方向切替え部8を制御して、第2の回収トナー搬送経路(廃棄トナー搬送経路)83へ搬送するようにする(S34)。
上記の用紙の区分に基づいた制御を、図8の面積率に基づいた制御と併用することにより、廃棄トナー量を適正にコントロールすることが可能となる。
また、画像面積率との併用ではなく、用紙の種類に関する情報のみによって切替えを行なうことも可能である。再生紙等の紙粉の多い用紙の場合にはトナー収納手段に搬送し、普通紙やコート紙といった紙粉の少ない用紙の場合には現像装置内へリサイクルさせるといった切替えができ、ランニングコストを低減させつつ紙粉等の異物の混入を最小限に抑えて異常画像を防止することができる。
上記の用紙の区分に基づいた制御を、図8の面積率に基づいた制御と併用することにより、廃棄トナー量を適正にコントロールすることが可能となる。
また、画像面積率との併用ではなく、用紙の種類に関する情報のみによって切替えを行なうことも可能である。再生紙等の紙粉の多い用紙の場合にはトナー収納手段に搬送し、普通紙やコート紙といった紙粉の少ない用紙の場合には現像装置内へリサイクルさせるといった切替えができ、ランニングコストを低減させつつ紙粉等の異物の混入を最小限に抑えて異常画像を防止することができる。
[本発明の構成、作用、効果のまとめ]
第1の本発明に係るクリーニング装置30は、現像装置27から供給されたトナーによって像担持体21上に形成されたトナー像を記録媒体Pへ転写させた後に、像担持体に残留したトナーを除去する手段である。このクリーニング装置30は、像担持体から除去された回収トナーを搬送するトナー回収搬送手段52と、トナー回収搬送手段の駆動源と、トナー回収搬送手段52により搬送されてきた回収トナーの搬送方向を切り替える搬送方向切替え部8と、回収トナーを収納する回収トナー収納手段と、回収トナーを現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送手段82aと、回収トナーを回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送手段83aと、を備える。更に、搬送方向切替え部8は、回収トナーを現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送経路82、又は回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送経路83の何れか一方に切替える切替え部材81と、駆動源からの駆動力伝達先を第1の回収トナー搬送手段82a、又は第2の回収トナー搬送手段83aに切り替える搬送方向切替え機構80と、を備える。更に、切替え部材81による回収トナー搬送経路の切替えと同時に、搬送方向切替え機構80によって駆動力伝達先を切り替え可能な構成であることを特徴とする。
なお、第1の回収トナー搬送経路を現像装置と直結することにより、構成を更にシンプル化してもよい。
これによれば、クリーニング装置により像担持体上から回収した未転写トナー(回収トナー)を廃棄側とリサイクル側とに選択的に切替え搬送する構成において、構成を大型、複雑化したり、コストアップを招くことなく、消費電力を低減することが可能となる。
なお、回収トナーを搬送する経路を切り替えることにより、現像装置へのトナー搬送量と、回収トナー収納手段へのトナー搬送量を異ならせることが可能となる物である。
第1の本発明に係るクリーニング装置30は、現像装置27から供給されたトナーによって像担持体21上に形成されたトナー像を記録媒体Pへ転写させた後に、像担持体に残留したトナーを除去する手段である。このクリーニング装置30は、像担持体から除去された回収トナーを搬送するトナー回収搬送手段52と、トナー回収搬送手段の駆動源と、トナー回収搬送手段52により搬送されてきた回収トナーの搬送方向を切り替える搬送方向切替え部8と、回収トナーを収納する回収トナー収納手段と、回収トナーを現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送手段82aと、回収トナーを回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送手段83aと、を備える。更に、搬送方向切替え部8は、回収トナーを現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送経路82、又は回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送経路83の何れか一方に切替える切替え部材81と、駆動源からの駆動力伝達先を第1の回収トナー搬送手段82a、又は第2の回収トナー搬送手段83aに切り替える搬送方向切替え機構80と、を備える。更に、切替え部材81による回収トナー搬送経路の切替えと同時に、搬送方向切替え機構80によって駆動力伝達先を切り替え可能な構成であることを特徴とする。
なお、第1の回収トナー搬送経路を現像装置と直結することにより、構成を更にシンプル化してもよい。
これによれば、クリーニング装置により像担持体上から回収した未転写トナー(回収トナー)を廃棄側とリサイクル側とに選択的に切替え搬送する構成において、構成を大型、複雑化したり、コストアップを招くことなく、消費電力を低減することが可能となる。
なお、回収トナーを搬送する経路を切り替えることにより、現像装置へのトナー搬送量と、回収トナー収納手段へのトナー搬送量を異ならせることが可能となる物である。
第2の本発明に係るクリーニング装置では、搬送方向切替え機構80は、駆動源からの駆動力をトナー回収搬送手段に伝達する駆動ギア90と、第1の回収トナー搬送経路と第2の回収トナー搬送経路を択一的に開放させる切替え部材81と、該切替え部材を回動させる駆動手段と、駆動ギア90からの駆動力を受けるように配置された中間ギア91と、切替え部材81と一体的に回動し、且つ中間ギアと常時噛合して駆動力の伝達を受ける可動ギア94と、第1の回収トナー搬送手段を駆動する第1の搬送駆動ギア92と、第2の回収トナー搬送手段を駆動する第2の搬送駆動ギア93と、を備える。更に、可動ギア94は、切替え部材が第1の回収トナー搬送経路を開放している時には、第1の搬送駆動ギアと噛合し、第2の回収トナー搬送経路を開放している時には第2の搬送駆動ギアと噛合することを特徴とする。
これによれば、切替え部材81と連動して回動する可動ギア94を用いて各搬送手段8a、83aを選択的に駆動するようにしたので、駆動力伝達経路を構成する部品点数を低減し、小型化、低コスト化を図ることが可能となる。
これによれば、切替え部材81と連動して回動する可動ギア94を用いて各搬送手段8a、83aを選択的に駆動するようにしたので、駆動力伝達経路を構成する部品点数を低減し、小型化、低コスト化を図ることが可能となる。
第3の本発明に係るクリーニング装置では、搬送方向切替え機構80は、駆動源からの駆動力をトナー回収搬送手段に伝達する駆動ギア90と、第1の回収トナー搬送経路と第2の回収トナー搬送経路とを択一的に開放させる切替え部材81と、該切替え部材を回動させる駆動手段と、駆動ギアからの駆動力を受けるように配置された中間ギア91と、中間ギアと常時噛合し、第1の回収トナー搬送手段を駆動する第1の搬送駆動ギア92と、中間ギアと常時噛合し、第2の回収トナー搬送手段を駆動する第2の搬送駆動ギア93と、第1の搬送駆動ギアと第1の回収トナー搬送手段との間に配置された第1のクラッチ92aと、第2の搬送駆動ギアと第2の回収トナー搬送手段との間に配置された第2のクラッチ93aと、を備える。更に、第1のクラッチと第2のクラッチを選択的に作動させて、駆動ギアから第1の搬送駆動ギア、又は第2の搬送駆動ギアへの駆動力の伝達を任意に断接できるように構成したことが特徴的である。
この構成によれば、可動ギア94を省略することができるため、構成をシンプル化してコストダウンを図ることが可能となる。
本発明のクリーニング装置を備えた画像形成部を採用することにより、画像形成装置の構成をシンプル化することが可能となる。
この構成によれば、可動ギア94を省略することができるため、構成をシンプル化してコストダウンを図ることが可能となる。
本発明のクリーニング装置を備えた画像形成部を採用することにより、画像形成装置の構成をシンプル化することが可能となる。
本発明の画像形成装置は、搬送方向切替え部による回収トナーの搬送先の切替え時期を、通紙する記録媒体の種類、又は/及び、画像形成部における作像回数毎の画像面積率によって判断する制御手段を備えたことを特徴とする。
紙粉などの異物はトナーと共に作像されると白ポチなどの異常画像の発生要因となってしまう為、定期的にトナーを廃棄して異物を現像装置、クリーニング装置、搬送経路内から除去する必要がある。紙粉等の発生量が多い材質の記録媒体を用いて画像形成を行う場合には廃棄するトナーを増やすことが画質を維持する上で有効であるため、廃棄する為の操作を行う間隔を短くする。
また、画像形成部における作像回数毎の画像面積率の多寡によって回収トナーの搬送先の切り替え時期を判断することも、画質を維持する上で有効である。
紙粉などの異物はトナーと共に作像されると白ポチなどの異常画像の発生要因となってしまう為、定期的にトナーを廃棄して異物を現像装置、クリーニング装置、搬送経路内から除去する必要がある。紙粉等の発生量が多い材質の記録媒体を用いて画像形成を行う場合には廃棄するトナーを増やすことが画質を維持する上で有効であるため、廃棄する為の操作を行う間隔を短くする。
また、画像形成部における作像回数毎の画像面積率の多寡によって回収トナーの搬送先の切り替え時期を判断することも、画質を維持する上で有効である。
また、本発明の画像形成装置は、画像形成部Aを構成する像担持体21上に形成したトナー像としての吐き出しパターンを転写することなく、請求項1乃至3に記載のクリーニング装置30により除去して回収トナー収納手段に収納する吐き出しパターン形成モードを備え、吐き出しパターン形成モードへの切替え時に、搬送方向切替え部8により第1の回収トナー搬送経路82から第2の回収トナー搬送経路83へ切り替えることを特徴とする。
画像面積率を算出し、画像面積率が所定値に達している場合には、トナー像としての吐き出しパターン画像を像担持体上に形成し、これをクリーニング装置(クリーニング部材51)によって除去してから回収トナーを第2の回収トナー搬送経路(廃棄トナー搬送経路)83に搬送させる。
このように画像面積率が非常に低い印刷パターンで画像形成動作を繰り返した場合における劣化トナー対策として、画像面積率についての情報を利用する方法に、記録媒体(用紙)の種類(紙粉の多寡)についての情報を併用してもよい。また、記録媒体の種類のみの情報に基づいて吐き出しパターン画像を利用した劣化トナー対策を実施してもよい。
画像面積率を算出し、画像面積率が所定値に達している場合には、トナー像としての吐き出しパターン画像を像担持体上に形成し、これをクリーニング装置(クリーニング部材51)によって除去してから回収トナーを第2の回収トナー搬送経路(廃棄トナー搬送経路)83に搬送させる。
このように画像面積率が非常に低い印刷パターンで画像形成動作を繰り返した場合における劣化トナー対策として、画像面積率についての情報を利用する方法に、記録媒体(用紙)の種類(紙粉の多寡)についての情報を併用してもよい。また、記録媒体の種類のみの情報に基づいて吐き出しパターン画像を利用した劣化トナー対策を実施してもよい。
1…画像形成装置、8…搬送方向切替え部、10…転写ベルト、11…ローラ、2…筐体、20…作像部、20B…黒作像部、20C…シアン作像部、20M…マゼンタ作像部、20Y…イエロー作像部、21…感光体(像担持体)、25…帯電部、D…コントロール部(制御手段)、26…露光部、27…現像装置、27a…現像スリーブ、28…転写装置、30…クリーニング装置、35…定着装置、36…加圧ローラ、37…加熱ローラ、38…排紙ローラ対、39…排紙トレイ、40…給紙トレイ、41…ピックアップコロ、50…クリーニングケース、51…クリーニングブレード(クリーニング部材)、52…トナー回収コイル(トナー回収搬送手段)、80…リサイクルトナー/廃棄トナー切替え機構(搬送方向切替え機構)、81…リサイクル/廃棄切替え部材(切替え部材)、81a…軸部、82…リサイクルトナー搬送経路(第1の回収トナー搬送経路)、82a…リサイクルトナー搬送手段(第1の回収トナー搬送手段)、83…廃棄トナー搬送経路(第2の回収トナー搬送経路)、83a…廃棄トナー搬送手段(第2の回収トナー搬送手段)、90…回収コイル駆動ギア(駆動ギア)、91…中間ギア、92…リサイクルトナー搬送駆動ギア(第1の搬送駆動ギア)、92a…リサイクル側クラッチ、93…廃棄トナー搬送駆動ギア(第2の搬送駆動ギア)、93a…廃棄側クラッチ、94…可動ギア。
Claims (6)
- 現像装置からのトナーによって像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体へ転写させた後に、前記像担持体に残留したトナーを除去するクリーニング装置であって、
前記像担持体から除去された回収トナーを搬送するトナー回収搬送手段と、前記トナー回収搬送手段の駆動源と、該トナー回収搬送手段により搬送されてきた回収トナーの搬送方向を切り替える搬送方向切替え部と、前記回収トナーを収納する回収トナー収納手段と、前記回収トナーを前記現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送手段と、前記回収トナーを前記回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送手段と、を備え、
前記搬送方向切替え部は、前記回収トナーの搬送先を前記現像装置へ搬送する第1の回収トナー搬送経路、又は前記回収トナー収納手段へ搬送する第2の回収トナー搬送経路の何れか一方に切替える切替え部材と、前記駆動源からの駆動力伝達先を前記第1の回収トナー搬送手段、又は前記第2の回収トナー搬送手段に切り替える搬送方向切替え機構と、を備え、
前記切替え部材による前記回収トナー搬送経路の切替えと同時に、搬送方向切替え機構によって駆動力伝達先を切り替え可能な構成であることを特徴とするクリーニング装置。 - 前記搬送方向切替え機構は、前記駆動源からの駆動力を前記トナー回収搬送手段に伝達する駆動ギアと、前記第1の回収トナー搬送経路と前記第2の回収トナー搬送経路を択一的に開放させる切替え部材と、該切替え部材を回動させる駆動手段と、前記駆動ギアからの駆動力を受けるように配置された中間ギアと、前記切替え部材と一体的に回動し、且つ前記中間ギアと常時噛合して駆動力の伝達を受ける可動ギアと、前記第1の回収トナー搬送手段を駆動する第1の搬送駆動ギアと、前記第2の回収トナー搬送手段を駆動する第2の搬送駆動ギアと、を備え、
前記可動ギアは、前記切替え部材が前記第1の回収トナー搬送経路を開放している時には、前記第1の搬送駆動ギアと噛合し、前記第2の回収トナー搬送経路を開放している時には前記第2の搬送駆動ギアと噛合することを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。 - 前記搬送方向切替え機構は、前記駆動源からの駆動力を前記トナー回収搬送手段に伝達する駆動ギアと、前記第1の回収トナー搬送経路と前記第2の回収トナー搬送経路とを択一的に開放させる切替え部材と、該切替え部材を回動させる駆動手段と、前記駆動ギアからの駆動力を受けるように配置された中間ギアと、前記中間ギアと常時噛合し、前記第1の回収トナー搬送手段を駆動する第1の搬送駆動ギアと、前記中間ギアと常時噛合し、前記第2の回収トナー搬送手段を駆動する第2の搬送駆動ギアと、前記第1の搬送駆動ギアと前記第1の回収トナー搬送手段との間に配置された第1のクラッチと、前記第2の搬送駆動ギアと前記第2の回収トナー搬送手段との間に配置された第2のクラッチと、を備え、
前記第1のクラッチと前記第2のクラッチを選択的に作動させて、前記駆動ギアから前記第1の搬送駆動ギア、又は前記第2の搬送駆動ギアへの駆動力の伝達を任意に断接できるように構成したことを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。 - 画像形成部、を備え、
前記画像形成部には、請求項1乃至3の何れか一項に記載のクリーニング装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記搬送方向切替え部による前記回収トナーの搬送先の切替え時期を、通紙する記録媒体の種類、又は/及び、前記画像形成部における作像回数毎の画像面積率によって判断する制御手段を備えたことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成部を構成する像担持体上に形成したトナー像としての吐き出しパターンを転写することなく、請求項1乃至3の何れか一項に記載のクリーニング装置により除去して前記回収トナー収納手段に収納する吐き出しパターン形成モードを備え、
前記吐き出しパターン形成モードへの切替え時に、前記搬送方向切替え部により、前記第1の回収トナー搬送経路から前記第2の回収トナー搬送経路へ切り替えることを特徴とする請求項4、又は5に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014212565A JP2015172725A (ja) | 2014-02-21 | 2014-10-17 | クリーニング装置、及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014031469 | 2014-02-21 | ||
JP2014031469 | 2014-02-21 | ||
JP2014212565A JP2015172725A (ja) | 2014-02-21 | 2014-10-17 | クリーニング装置、及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015172725A true JP2015172725A (ja) | 2015-10-01 |
Family
ID=54260070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014212565A Pending JP2015172725A (ja) | 2014-02-21 | 2014-10-17 | クリーニング装置、及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2015172725A (ja) |
-
2014
- 2014-10-17 JP JP2014212565A patent/JP2015172725A/ja active Pending
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