JP4519787B2

JP4519787B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4519787B2
Application number: JP2006052224A
Authority: JP
Inventors: 敏匡酌井
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2026-02-28
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Description

本発明は、記録紙への画像形成動作に伴い発生した不要な廃トナーを回収容器に回収する画像形成装置に関する。

従来、感光体の表面が一様に帯電された感光体に対して所定の画像データに基づく露光動作を行うことにより該感光体の表面に静電潜像を形成し、その静電潜像をトナーで現像する現像装置によりトナー像を形成した後、該トナー像を感光体ドラムから直接的又は間接的に記録紙上に転写、定着することにより記録紙に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置が広く知られている。

この種の画像形成装置にあっては、通常、前記トナー像の転写動作後に感光体ドラム等の像担持体にトナーが残留することから、この残留した不要なトナー（以下、廃トナーという）を除去するクリーニング装置が設けられている。また、現像装置においても、現像装置内に残留したトナーは現像性が劣化し、印刷画質が低下するため、このような現像性が劣化したトナーやクリーニング装置で除去された不要なトナー（以下、廃トナーという）を回収し、着脱可能に構成された回収容器に収納するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

このような画像形成装置では、回収容器が廃トナーで満杯になった後に画像形成動作を続行すると、回収容器から廃トナーが溢れてしまうため、回収容器に収容された廃トナーの量が満杯に近くなると、回収容器が満杯になったことを警告してユーザに回収容器の交換を促したり、画像形成動作を停止させたりするようにしている。
特開２００４−２４０３６９号公報

ところで、ユーザは、回収容器が満杯になった旨の警告があっても画像形成をある程度続行したい場合があるが、上述のような画像形成装置では、回収容器が満杯になった旨の警告が出ると、画像形成ができなくなってしまうという不都合があった。廃トナーの溢れ防止と印刷続行との両立を図り、回収容器が満杯になった旨の警告が出た後も画像形成を続行するためには、回収容器が満杯になるまでの残容量が大きい段階で警告を出すようにすればよいが、この場合には警告が出た際に回収容器を交換すると、回収容器を空きが大きい状態で交換することになるので、回収容器の容量を有効に活用できないという不都合があった。

本発明は、このような問題に鑑みて為された発明であり、回収容器の容量を有効利用しつつ警告後の画像形成枚数を増加させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラム上に形成した静電潜像を、トナーを用いて現像する現像部と、前記現像部により現像された静電潜像を、記録紙に転写し、定着させることにより、当該記録紙に画像を形成する転写定着部と、前記現像部に残留したトナーを回収容器に回収する廃トナー回収部と、前記回収容器に収容された収容トナー量を検出するトナー量検出部と、前記トナー量検出部により検出された収容トナー量が予め設定された監視対象トナー量に達した場合、前記回収容器の交換を促すメッセージを報知する報知部と、前記トナー量検出部により検出された収容トナー量が前記監視対象トナー量に達した後、当該収容トナー量の増加に応じて前記廃トナー回収部による前記現像部に残存したトナーの前記回収容器への回収量を減少させる回収量設定部とを備え、前記廃トナー回収部は、前記感光体ドラムの表面に残留しているトナーを清掃し、前記回収容器へ排出するクリーニング部と、前記現像部に残留したトナーを前記感光体ドラムに付着させ、当該感光体ドラムに付着させたトナーを前記クリーニング部によって前記回収容器へ排出させることで、当該トナーを前記回収容器に回収する廃トナー回収処理部とを備える。
また、本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラム上に形成した静電潜像を、トナーを用いて現像する現像部と、前記現像部により現像された静電潜像を、記録紙に転写し、定着させることにより、当該記録紙に画像を形成する転写定着部と、前記現像部に残留したトナーを回収容器に回収する廃トナー回収部と、前記回収容器に収容された収容トナー量を検出するトナー量検出部と、前記トナー量検出部により検出された収容トナー量が予め設定された監視対象トナー量に達した場合、前記回収容器の交換を促すメッセージを報知する報知部と、前記トナー量検出部により検出された収容トナー量が前記監視対象トナー量に達した後、当該収容トナー量の増加に応じて前記廃トナー回収部による前記現像部に残存したトナーの前記回収容器への回収量を減少させる回収量設定部とを備え、前記廃トナー回収部は、前記現像部に残留したトナーを、前記感光体ドラムを介さずに前記回収容器へ搬送する搬送機構を備えてもよい。

この構成によれば、感光体ドラム上に形成した静電潜像が、トナーを用いて現像され、現像された静電潜像が、記録紙に転写、定着されることにより記録紙に画像が形成される。そして、廃トナー回収部によって、現像部に残留したトナーが回収容器に回収される。また、トナー量検出部によって、回収容器に収容された収容トナー量が検出され、その収容トナー量が予め設定された監視対象トナー量に達した場合、報知部によって所定のメッセージが報知される。そして、トナー量検出部により検出された収容トナー量が監視対象トナー量に達した後、回収量設定部によって、当該収容トナー量の増加に応じて前記廃トナー回収部による現像部に残存したトナーの回収容器への回収量が減少されるので、回収容器の収容トナー量が増加して回収容器が満杯になるまでの画像形成可能枚数が減少すると、現像部に残存したトナーの回収容器への回収量が減少されることにより、回収容器が満杯になるまでの画像形成可能枚数が増大される。これにより、メッセージの報知を行う際の回収容器が満杯になるまでの残容量を増大させることなく、回収容器の容量を有効利用しつつメッセージ報知後の画像形成枚数を増加させることができる。

また、上述の画像形成装置において、前記トナー量検出部により検出された収容トナー量が予め設定された監視対象トナー量に達した場合、前記転写定着部による画像形成動作を行わせるか否かの操作指示を受け付ける受付部と、前記回収容器が実質的に空になったことを検出する空検出部と、前記受付部により、前記画像形成動作を行わせる旨の操作指示が受け付けられた場合、前記転写定着部による画像形成動作を継続させ、前記画像形成動作を行わせない旨の操作指示が受け付けられた場合、前記転写定着部による画像形成動作を前記空検出部により前記回収容器が実質的に空になったことが検出されるまで禁止する画像形成禁止処理部とをさらに備える。

この構成によれば、受付部によって、トナー量検出部により検出された収容トナー量が予め設定された監視対象トナー量に達し、転写定着部による画像形成動作を行わせる旨の操作指示が受け付けられた場合、画像形成禁止処理部により画像形成動作が継続される一方、画像形成動作を行わせない旨の操作指示が受け付けられた場合、画像形成禁止処理部により、転写定着部による画像形成動作が、空検出部により回収容器が実質的に空になったことが検出されるまで禁止されるので、ユーザは、印刷画質を低下させて画像形成を継続するか、画像形成を停止して回収容器を空にするかを選択することができ、ユーザのニーズに応じて利便性を向上させることができる。

また、上述の画像形成装置において、前記回収容器が実質的に空になったことを検出する空検出部と、前記回収量設定部により前記トナーの回収量が減少された状態で、前記空検出部により前記回収容器が実質的に空になったことが検出された場合、前記廃トナー回収部により前記現像部に残存したトナーを前記回収容器へ回収させる強制回収動作を行わせる強制回収処理部とをさらに備える。

この構成によれば、回収量設定部によりトナーの回収量が減少された状態、すなわち現像部に残存する廃トナー量が増大するおそれのある状態で、空検出部により回収容器が実質的に空になったことが検出された場合、廃トナー回収部により、現像部に残存したトナーを回収容器へ回収させる強制回収動作が行われるので、回収容器に収容されたトナーが廃棄されて回収容器が実質的に空になると、強制回収動作により現像部に残存する廃トナーが回収容器に回収される結果、回収容器が実質的に空になった後において、現像部に残存する廃トナーにより現像性が劣化して印刷画質が劣化することを抑制することができる。

また、上述の画像形成装置において、前記強制回収処理部は、前記廃トナー回収部により前記強制回収動作を行わせる場合に、前記空検出部により前記回収容器が実質的に空になったことが検出された際における前記回収量設定部によるトナーの回収量の減少に応じて、前記現像部に残存したトナーの前記回収容器への回収量を増大させる。

この構成によれば、回収量設定部によって廃トナー回収部による現像部に残存したトナーの回収容器への回収量が少なく設定されるほど、現像部に残存する廃トナー量が増大することに鑑みて、廃トナー回収部により強制回収動作を行わせる場合に、空検出部により回収容器が実質的に空になったことが検出された際における回収量設定部によるトナーの回収量が少ないほど、現像部に残存したトナーの回収容器への回収量を増大させることができるので、回収容器に収容されたトナーが廃棄されて回収容器が実質的に空になった際に、現像部に残存する廃トナーを回収容器に回収する確実性を増大させることができる結果、現像部に残存する廃トナーにより印刷画質が劣化することを抑制する確実性を増大することができる。

また、上述の画像形成装置において、前記トナー量検出部は、前記回収容器に収容されたトナーの量が、前記監視対象トナー量に達した場合、当該監視対象トナー量に達した旨の検出信号を出力する設定量検出部と、前記設定量検出部から、前記監視対象トナー量に達した旨の検出信号が出力された後、前記転写定着部による記録紙への画像形成枚数に基づき前記収容トナー量を算出するトナー量算出部とを備える。

この構成によれば、設定量検出部によって、回収容器に収容されたトナーの量が、監視対象トナー量に達した場合、当該監視対象トナー量に達した旨の検出信号が出力され、トナー量算出部によって、転写定着部による記録紙への画像形成枚数に基づき回収容器に収容された収容トナー量が算出されるので、回収容器に収容されたトナーの量が監視対象トナー量を超えた状態において、当該トナー量を逐一検出する検出装置を設ける必要がなく、トナー量検出部のコストを低減することができる。

このような構成の画像形成装置は、感光体ドラム上に形成した静電潜像が、トナーを用いて現像され、現像された静電潜像が、記録紙に転写、定着されることにより記録紙に画像が形成される。そして、廃トナー回収部によって、現像部に残留したトナーが回収容器に回収される。また、トナー量検出部によって、回収容器に収容された収容トナー量が検出され、その収容トナー量が予め設定された監視対象トナー量に達した場合、報知部によって所定のメッセージが報知される。そして、トナー量検出部により検出された収容トナー量が監視対象トナー量に達した後、回収量設定部によって、当該収容トナー量の増加に応じて前記廃トナー回収部による現像部に残存したトナーの回収容器への回収量が減少されるので、回収容器の収容トナー量が増加して回収容器が満杯になるまでの画像形成可能枚数が減少すると、現像部に残存したトナーの回収容器への回収量が減少されることにより、回収容器が満杯になるまでの画像形成可能枚数が増大される。これにより、メッセージの報知を行う際の回収容器が満杯になるまでの残容量を増大させることなく、回収容器の容量を有効利用しつつメッセージ報知後の画像形成枚数を増加させることができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図１は、本発明における一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の内部構成を主に示す模式図である。以下の図において、Ｘ−Ｘ方向を左右方向、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。図１において、紙面手前方向が−Ｙ方向を示し、奥行き方向が＋Ｙ方向を示している。

図１に示す複写機１は、それぞれ本体ハウジング２内或いはその上に配置される画像形成部１００、原稿給送部２００、原稿読取部３００、給紙部４００及び操作表示部５００から構成されている。

原稿読取部３００は、原稿の読み取りを行って当該原稿に対応する画像データを生成するものであって、光学的に取得した原稿の画像から画像データを生成するＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ及び露光ランプ等を備えたスキャナ３０１などからなり、その上面に、装置原稿読み取り用の第１コンタクトガラス３０２と、ＡＤＦ原稿読み取り用の第２コンタクトガラス３０３とを備えている。

原稿給送部２００（ＡＤＦ）は、原稿読取部３００へ原稿を給送するものであって、原稿を載置する原稿トレイ２０１、搬入ローラ等を備え原稿トレイ２０１から原稿を搬入させる搬入駆動部２０２、搬送経路２０３中の原稿を搬送する搬送ローラ２０４、搬送ローラ２０４により搬送されてきた原稿を排出させる排出ローラ２０５、及び排出ローラ２０５により排出された原稿を載置する原稿排出トレイ２０８等を備えている。

給紙部４００は、画像形成部１００に対して用紙の給紙を行うものであって、各サイズの用紙（記録紙）が収納される給紙カセット４０１，４０２、これら給紙カセット４０１，４０２から画像形成部１００へ用紙を搬送する搬送経路４０３を備えている。各給紙カセット４０１，４０２は、収納されている用紙を取り出すためのピックアップローラ４０４，４０５、用紙を１枚ずつ各搬送経路に送り出す給紙ローラ４０６，４０７を備えている。搬送経路４０３には、用紙を搬送する搬送ローラ４０８、及び搬送されてきた用紙を画像形成部１００の手前で待機させるためのレジストローラ４０９が設けられている。

なお、給紙部４００には、本体ハウジング２の一側方部（右側方部）に開閉自在に構成された手差しトレイ等からなる手差し給紙部（図略）を備えていてもよく、この場合、手差し給紙部からの用紙搬送経路はレジストローラ４０９の上流側で合流するように構成される。

画像形成部１００は、給紙部４００によって搬送されてきた用紙に対して所定の画像を形成するものであって、同図中に示す矢印方向に回転可能に支持された感光体ドラム１０１、この感光体ドラム１０１の周囲に配設された帯電部１０２、現像部１０３、クリーニング部１０４、レーザ走査ユニット１０５及び転写ローラ１０６、転写ローラ１０６の下流側に配設された定着ローラ１０７を備えている。この場合、転写ローラ１０６及び定着ローラ１０７が、転写定着部の一例に相当している。

帯電部１０２は、感光体ドラム１０１の表面を所定電位に均一に帯電させるものである。レーザ走査ユニット１０５は、前記画像データに基づき、レーザービームを感光体ドラム１０１の表面に照射し、感光体ドラム１０１表面に静電潜像を形成するものである。

現像部１０３は、静電潜像にトナーを付着させて画像を顕在化させるものである。図２は、現像部１０３の一実施形態を示す断面図である。図２において、紙面手前方向が−Ｙ方向を示し、奥行き方向が＋Ｙ方向を示している。図２において、紙面手前方向を前方、奥行き方向を後方という。

図２に示すように、現像部１０３は、異形の箱形を呈した筐体５８内に、トナーカートリッジ５９から補給されたトナーを攪拌しながら後方に向かって搬送する第１スパイラルフィーダ５１と、この第１スパイラルフィーダ５１から受け渡されたトナーを前方に向かって搬送する第２スパイラルフィーダ５２と、この第２スパイラルフィーダ５２によって搬送されつつあるトナーを受け取って感光体ドラム１０１の周面の潜像領域に供給する現像スリーブ５３とが装着されることによって構成されている。

また、現像部１０３は、トナーカートリッジ５９から補給されたトナーを受け止めるトナー受けトレイ５８４を備えている。トナー受けトレイ５８４は、第１スパイラルフィーダ５１を収容する第１トレイ５８４ａと、第２スパイラルフィーダ５２を収容する第２トレイ５８４ｂと、下部で現像スリーブ５３と対向配置された第３トレイ５８４ｃとを備えている。第１〜第３トレイ５８４ａ，５８４ｂ，５８４ｃは、いずれも対応した第１および第２スパイラルフィーダ５１，５２並びに現像スリーブ５３に対応するように正面視で円弧状に形成されている。

第１スパイラルフィーダ５１は、第１フィーダ軸５１１と、この第１フィーダ軸５１１に同心で外嵌固定された第１スパイラルフィン５１２とを備えて構成されている。第１スパイラルフィン５１２は、左ねじ状態で螺旋状に形成され、第１フィーダ軸５１１が正面視で時計方向に回転することにより第１トレイ５８４ａ上のトナーを後方に向かって搬送するようになっている。

第２スパイラルフィーダ５２は、第２フィーダ軸５２１と、この第２フィーダ軸５２１に同心で外嵌固定された第２スパイラルフィン５２２とを備えて構成されている。第２スパイラルフィン５２２は、右ねじ状態で螺旋状に形成され、第２フィーダ軸５２１が正面視で時計方向に回転することにより第２トレイ５８４ｂ上のトナーを前方に向かって搬送するようになっている。

そして、トナーカートリッジ５９から筐体５８内に導入されたトナーは、まず第１トレイ５８４ａ内において第１スパイラルフィーダ５１の駆動回転で後方に向けて搬送され、図略の後方流通口を通って第２トレイ５８４ｂへ搬入され、第２トレイ５８４ｂ内において第２スパイラルフィーダ５２の駆動回転で前方に向けて搬送され、以後、第１および第２トレイ５８４ａ，５８４ｂ間を循環しながら一部が現像スリーブ５３へ供給されるようになっている。

現像スリーブ５３は、スリーブ軸筒５３１と、これらスリーブ軸筒５３１間に同心で一体形成された内部が空洞のスリーブ本体５３２と、このスリーブ本体５３２に同心で内装された円柱状のスリーブ側磁石５３３とからなっている。

かかる現像スリーブ５３は、第３トレイ５８４ｃの上方位置においてスリーブ本体５３２の周面がトナー供給口５８６を介して感光体ドラム１０１の周面と対向するように設置位置が設定され、図略の駆動モータにより中心軸５３４回りに反時計方向に向けて回転し、これによって第３トレイ５８４ｃ上に送り込まれたトナーを感光体ドラム１０１の周面に向かわせるようになっている。

また、筐体５８の天板からスリーブ本体５３２の周面に向けて垂下された前後方向に延びるブレード８１と、スリーブ本体５３２の右側位置において当該スリーブ本体５３２の前後の縁部に対向配置された一対の磁性部材８２とが設けられている。ブレード８１は、現像スリーブ５３のスリーブ軸筒５３１回りの回転によって感光体ドラム１０１の周面の静電潜像が形成される領域に対して供給されるトナーの量を規制して過供給されないようにするためのものであり、下端縁部と現像スリーブ５３の周面との間の隙間寸法が、適宜設定されている。磁性部材８２は、筐体５８内における第３トレイ５８４ｃの上方位置においてブレード８１に到達するまでの間にトナーが当接しているスリーブ本体５３２の周面から端部に向けて移動するのを防止するためのものであり、正面視で円弧状に形成されている。

上述のように構成された現像部１０３では、スリーブ本体５３２の周面に付着し、残留したトナーが劣化する。そこで、後述する廃トナー回収処理部６０４からの制御信号に応じて、現像部１０３に残留したトナー、すなわち廃トナーを定期的に感光体ドラム１０１の周面に付着させ、当該廃トナーを感光体ドラム１０１によってクリーニング部１０４へ搬送させ、クリーニング部１０４によって廃トナーを後述する回収容器３０に回収させる。この場合、感光体ドラム１０１、クリーニング部１０４、及びこれらの動作を制御する廃トナー回収処理部６０４が、廃トナー回収部の一例に相当している。なお、廃トナー回収部として、現像部１０３に残留した廃トナーを、感光体ドラム１０１を介さず直接回収容器３０に搬送する搬送機構を設けるようにしてもよい。

転写ローラ１０６は、搬送されてきた用紙を感光体ドラム１０１に押し付けた状態で、感光体ドラム１０１上に顕在化したトナー像を当該用紙に転写するものである。定着ローラ１０７は、用紙に転写されたトナー像を定着させるものである。

定着ローラ１０７は、ヒートローラ及び圧ローラとからなり、このヒートローラの熱によって用紙上のトナーを溶かし、圧ローラによって圧力をかけてトナーを用紙上に定着させる。

クリーニング部１０４は、用紙への画像の転写が終了した後、感光体ドラム１０１の表面に残留している未転写のトナー（廃トナー）を清掃するもので、例えば、図１に示すように、紙面奥行き方向に長尺のハウジング２０と、感光体ドラム１０１の表面を清掃するためのクリーニングローラ２１と、感光体ドラム１０１表面から除去されたトナーを画像形成部外に排出するためのスパイラル２３とを備えている。また、クリーニング部１０４の紙面手前には、回収された廃トナーを収容するための図略の回収容器３０が交換可能に取り付けられている。

クリーニング部１０４について詳述すると、クリーニングローラ２１はウレタンフォーム等の弾性体からなり、感光体ドラム１０１に対向する位置に配設されている。このクリーニングローラ２１は、感光体ドラム１０１によるトナー像転写位置（転写ローラ１０６との対向位置）の下流側で感光体ドラム１０１の表面に摺擦するように配置され、感光体ドラム１０１の回転方向（図１矢印方向）の順方向に回転自在に設けられている。また、板状体のウレタンゴム部材等からなる図略のクリーニングブレードが設けられており、その一端部がクリーニングローラ２１よりも更に下流側で感光体ドラム１０１に摺擦するように配置され、クリーニングローラ２１による清掃後に感光体ドラム１０１の表面に残留するトナーを掻き取るようにされている。スパイラル２３には回転軸の周囲に螺旋形状の羽根が形成されてなり、感光体ドラム１０１の表面から除去されたクリーニングトナー（廃トナー）を、クリーニング装置の前側板に設けられたトナー排出口を通じて回収容器３０へ排出する方向に回転制御されている。

図３は、クリーニング部１０４と回収容器３０との構成の一例を示す断面図である。図３において、略箱状の回収容器３０の上面には、廃トナーを回収する廃トナー受入孔３１が設けられている。廃トナー受入孔３１は、ハウジング２０における廃トナーが排出される廃トナー排出孔２９１に連結される。かかる構成により、クリーニング部１０４から排出される廃トナーＴが、回収容器３０により回収できるよう構成されている。

感光体ドラム１０１から掻き取られた廃トナーＴは、スパイラル２３により廃トナー排出孔２９１まで導かれる。従ってスパイラル２３は、廃トナーＴを矢印４０の方向、つまり回収容器３０側に搬送するように、その螺旋形状の羽根のピッチ形状と回転方向が定められている。

回収容器３０は、例えば略透明の樹脂材料により構成されており、回収容器３０の外壁側の位置に、投光器３２と受光器３３とが回収容器３０を挟んで対向配置されている。投光器３２と受光器３３とは、回収容器３０の満杯に近く、満杯まで所定の残容量を残した位置まで回収容器３０内にトナーＴが収容され、すなわち回収容器３０内に収容されたトナー量が予め設定された監視対象トナー量に達した場合、投光器３２から投光された光がトナーＴにより遮断され、受光器３３で受光できなくなることにより、受光器３３から回収容器３０内に収容されたトナー量が監視対象トナー量に達した旨の検出信号が出力される（受光器３３がオフ）。この場合、投光器３２と受光器３３とが設定量検出部の一例に相当している。

また、回収容器３０の外壁に接するように、回収容器検出スイッチ３４が配設されている。回収容器検出スイッチ３４は、例えば回収容器３０がクリーニング部１０４に取り付けられることにより押圧されてオンするスイッチにより構成されている。

図１に戻って、本体ハウジング２の上部には、排出されてきた用紙を積載する用紙排出トレイ１０８が設けられており、定着ローラ１０７から搬送されてきた用紙は、排出ローラ１１０によって前記用紙排出トレイ１０８上へ排出される。なお、定着ローラ１０７から排出ローラ１１０へ向けての搬送方向、及び用紙反転における排出ローラ１１０から搬送経路１１３（搬送ローラ１１１，１１２）へ向けての搬送方向の切り替えは、分岐ガイド１１４により行われる構成となっている。

操作表示部５００は、ユーザの操作に応じて所定の指示入力を行うものであって、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキーや、印刷部数等を入力するためのテンキー等のキースイッチからなる操作キー部５０１と、各種複写動作の設定等を入力するための操作ガイド情報等を表示するとともに、種々の操作ボタン等が表示される液晶表示器等からなるタッチパネル５０３（報知部、受付部）とを備えている。

図４は、図１に示す複写機１の電気的構成を示すブロック図である。図４に示すように、画像形成部１００、原稿給送部２００、原稿読取部３００、給紙部４００、操作表示部５００、クリーニング部１０４、投光器３２、受光器３３、及び回収容器検出スイッチ３４は、制御部６００に接続され、制御部６００からの制御信号に応じて動作するようにされている。

制御部６００は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、所定の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、例えば書き換え可能な不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）で構成された不揮発性メモリ６０８と、これらの周辺回路等とを備えて構成され、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、画像形成処理部６０１、トナー量算出部６０２、回収量設定部６０３、廃トナー回収処理部６０４、交換検出処理部６０５（空検出部）、及び画像形成禁止処理部６０６、及び強制回収処理部６０７として機能する。

画像形成処理部６０１は、各部の動作を制御して、原稿読取部３００で読み取られた画像を、給紙部４００により搬送された記録紙に、画像形成部１００により画像形成させる。トナー量算出部６０２は、受光器３３から回収容器３０内に収容されたトナー量が監視対象トナー量に達した旨の検出信号が出力（受光器３３がオフ）された後、画像形成部１００により記録紙へ画像形成を行わせた枚数、及びその画像形成させたトナー濃度に基づいて、例えば当該トナー濃度により１枚分画像形成することにより生じる廃トナー量として予め記憶されているトナー量に、画像形成枚数を乗じて新たに生じる廃トナー量を算出し、この廃トナー量を監視対象トナー量に加算することにより、監視対象トナー量以後の収容トナー量を算出する。この場合、受光器３３及びトナー量算出部６０２が、トナー量検出部の一例に相当している。

これにより、投光器３２と受光器３３とを監視対象トナー量の検出位置に設けるだけで、回収容器３０における監視対象トナー量から回収容器３０が満杯になるまでの間の収容トナー量を算出することができるので、監視対象トナー量から回収容器３０が満杯になるまでの間の収容トナー量を検出するために別途トナー量を検出するセンサを設ける必要がなく、トナー量検出部のコストを低減することができる。

回収量設定部６０３は、トナー量算出部６０２により算出された収容トナー量が監視対象トナー量に達した後、当該収容トナー量の増加に応じて、廃トナー回収処理部６０４による現像部１０３に残存したトナーの回収容器３０への回収量を減少させる。

廃トナー回収処理部６０４は、スパイラル２３を回転駆動させることにより、画像形成部１００による記録紙への画像形成動作を行わせた際に、クリーニングローラ２１や図略のクリーニングブレードにより感光体ドラム１０１表面から除去されたトナーを回収容器３０へ回収させる。また、廃トナー回収処理部６０４は、予め設定された一定のタイミング、例えば画像形成枚数が予め設定された所定枚数に達する都度、定期的に現像部１０３に残留した廃トナーを感光体ドラム１０１の周面に付着させ、当該廃トナーを、感光体ドラム１０１を回転させることによってクリーニング部１０４へ搬送させ、クリーニング部１０４によって感光体ドラム１０１表面から除去された廃トナーを回収容器３０に回収させる。

交換検出処理部６０５は、回収容器３０がクリーニング部１０４から取り外されて回収容器検出スイッチ３４がオフし、その後回収容器３０がクリーニング部１０４に取り付けられて回収容器検出スイッチ３４がオンすると、回収容器３０が交換され、回収容器３０が実質的に空になったものと判断する。なお、「実質的に空」とは、空に近い状態を含み、例えば交換検出処理部６０５は、回収容器３０内の廃トナー量が、空に近く予め設定されたトナー量を下回った場合に実質的に空になったものと判断するようにしてもよい。

なお、交換検出処理部６０５は、回収容器３０が交換されたことを検出することにより、回収容器３０に収容された廃トナーがなくなり、回収容器３０が実質的に空になったものと判定する空検出部の例として示したが、回収容器３０は、交換可能に構成されるものに限られず、例えば容器下部の蓋を開く等して内部の廃トナーを廃棄可能なものであって、例えば発光器と受光器とを容器下部に設けることにより、回収容器３０が実質的に空になったことを検出するようにしてもよい。

画像形成禁止処理部６０６は、回収容器３０が満杯になった場合、交換検出処理部６０５により回収容器３０が交換されたと判断されるまで、画像形成動作を禁止する。強制回収処理部６０７は、回収量設定部６０３によりトナーの回収量が減少された状態で、交換検出処理部６０５により回収容器３０が交換されたことが検出された場合、廃トナー回収処理部６０４により現像部１０３に残存したトナーを回収容器３０へ回収させる強制回収動作を行わせる。

以下、上述のように構成された複写機１の動作について説明する。図５、図６、図７は、図４に示す複写機１の動作の一例を示すフローチャートである。まず、画像形成処理部６０１からの制御信号に応じて、帯電部１０２により感光体ドラム１０１の表面が帯電され、スキャナ３０１により原稿から読み取られた画像データに基づいてレーザ走査ユニット１０５により感光体ドラム１０１の表面に静電潜像が形成され、現像部１０３によりその静電潜像がトナー現像されてトナー像が形成され、このトナー像が、転写ローラ１０６によって、給紙部４００により搬送されてきた記録紙に転写され、定着ローラ１０７で加圧定着されて記録紙に画像が形成され、用紙排出トレイ１０８に排出される。そして、感光体ドラム１０１の表面に残留している未転写の廃トナーが、クリーニング部１０４において、クリーニングローラ２１や図略のクリーニングブレードによって除去され、スパイラル２３によって回収容器３０に収納、回収される（ステップＳ１）。

そして、画像形成処理部６０１によって、受光器３３のオン、オフ状態が確認され、受光器３３がオンしていれば（ステップＳ２でＮＯ）、まだ回収容器３０には十分空きがあるので再びステップＳ１に戻って画像形成処理が実行される一方、受光器３３がオフしていれば（ステップＳ２でＹＥＳ）、回収容器３０内に収容されたトナー量が満杯に近い監視対象トナー量に達しているので、ユーザに回収容器３０の交換を促すべくステップＳ３へ移行する。

次に、ステップＳ３において、画像形成処理部６０１からの制御信号に応じて、タッチパネル５０３に、回収容器３０の交換を促すメッセージと、画像形成処理を継続するか否かの確認メッセージとが表示される（ステップＳ３）。そして、タッチパネル５０３によって、ユーザによる画像形成処理を継続しない旨の操作指示が受け付けられると（ステップＳ４でＮＯ）、画像形成処理部６０１によって、不揮発性メモリ６０８にステップＳ４で停止した旨記憶され（ステップＳ５）、画像形成処理を禁止させるべくステップＳ２０へ移行する。なお、不揮発性メモリ６０８には、回収容器３０が溢れるまでに収容可能なトナー量の計算値や、現在実行中の実行ステップ等、種々の情報を記憶させるようにしてもよい。

一方、タッチパネル５０３によって、ユーザによる画像形成処理を継続する旨の操作指示が受け付けられると（ステップＳ４でＹＥＳ）、回収量設定部６０３によって、トナー量算出部６０２により算出された回収容器３０内の収容トナー量が確認され（ステップＳ６）、当該収容トナー量が監視対象トナー量より多い量に予め設定された第１レベルに達していなければ（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ１と同様に画像形成が実行され（ステップＳ７）、再びステップＳ６を繰り返す一方、当該収容トナー量が第１レベルに達していれば（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ８へ移行する。この場合、第１レベルとしては、例えば監視対象トナー量における回収容器３０が満杯になるまでの残トナー量の１／３を、監視対象トナー量に加算したトナー量が、設定されている。

次に、ステップＳ８において、画像形成処理部６０１からの制御信号に応じて、タッチパネル５０３に、画像形成処理を継続するか否かの確認メッセージと、画像形成処理を継続した場合、印刷画質が低下する旨のメッセージとが表示される。そして、タッチパネル５０３によって、ユーザによる画像形成処理を継続しない旨の操作指示が受け付けられると（ステップＳ９でＮＯ）、画像形成処理部６０１によって、不揮発性メモリ６０８にステップＳ９で停止した旨記憶され（ステップＳ１０）、画像形成処理を禁止させるべくステップＳ２０へ移行する。

一方、タッチパネル５０３によって、ユーザによる画像形成処理を継続する旨の操作指示が受け付けられると（ステップＳ９でＹＥＳ）、回収量設定部６０３によって、廃トナー回収処理部６０４により定期的に現像部１０３から回収容器３０に回収される廃トナーの量が、例えば通常時の２／３に設定され、減少される（ステップＳ１１）。

これにより、回収容器３０への廃トナーの回収量が減少されるので、回収容器３０の交換を促すメッセージによる警告後、回収容器３０が満杯になるまでに画像形成可能な画像形成枚数を増加させることができる。また、回収容器３０への廃トナーの回収量を減少させることにより、回収容器３０が満杯になるまでに画像形成可能な画像形成枚数を増加させるので、警告を出す際の回収容器３０の残容量を増大させて警告後の画像形成枚数を増加させる場合よりも回収容器３０の容量を有効利用することができる。また、回収容器３０への廃トナーの回収量を減少させると、印刷画質が低下するおそれがあるが、印刷画質を低下させて画像形成を継続するか、画像形成を停止して回収容器３０を交換するかをユーザが選択することができ、ユーザのニーズに応じて利便性を向上させることができる。

次に、回収量設定部６０３によって、トナー量算出部６０２により算出された回収容器３０内の収容トナー量が確認され（ステップＳ１２）、当該収容トナー量が第１レベルより多い量に予め設定された第２レベルに達していなければ（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ１と同様に画像形成が実行され（ステップＳ１３）、再びステップＳ１２を繰り返す一方、当該収容トナー量が第２レベルに達していれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１４へ移行する。この場合、第２レベルとしては、例えば監視対象トナー量における回収容器３０が満杯になるまでの残トナー量の２／３を、監視対象トナー量に加算したトナー量が、設定されている。

次に、ステップＳ１４において、画像形成処理部６０１からの制御信号に応じて、タッチパネル５０３に、画像形成処理を継続するか否かの確認メッセージと、画像形成処理を継続した場合、印刷画質がさらに低下する旨のメッセージとが表示される。そして、タッチパネル５０３によって、ユーザによる画像形成処理を継続しない旨の操作指示が受け付けられると（ステップＳ１５でＮＯ）、画像形成処理部６０１によって、不揮発性メモリ６０８にステップＳ１５で停止した旨記憶され（ステップＳ１６）、画像形成処理を禁止させるべくステップＳ２０へ移行する。

一方、タッチパネル５０３によって、ユーザによる画像形成処理を継続する旨の操作指示が受け付けられると（ステップＳ１５でＹＥＳ）、回収量設定部６０３によって、廃トナー回収処理部６０４により定期的に現像部１０３から回収容器３０に回収される廃トナーの量が、例えば通常時の１／３に設定され、さらに減少される（ステップＳ１７）。

これにより、回収容器３０への廃トナーの回収量が、回収容器３０における収容トナー量の増加に応じて減少されるので、回収容器３０の交換を促すメッセージによる警告後、回収容器３０が満杯になるまでに画像形成可能な画像形成枚数をさらに増加させることができる。また、回収容器３０への廃トナーの回収量を減少させることにより、回収容器３０が満杯になるまでに画像形成可能な画像形成枚数を増加させるので、警告を出す際の回収容器３０の残容量を増大させて警告後の画像形成枚数を増加させる場合よりも回収容器３０の容量を有効利用することができる。また、回収容器３０への廃トナーの回収量を減少させると、印刷画質が低下するおそれがあるが、印刷画質を低下させて画像形成を継続するか、画像形成を停止して回収容器３０を交換するかをユーザが選択することができ、ユーザのニーズに応じて利便性を向上させることができる。

次に、回収量設定部６０３によって、トナー量算出部６０２により算出された回収容器３０内の収容トナー量が確認され（ステップＳ１８）、当該収容トナー量が回収容器３０の満杯量に達していなければ（ステップＳ１８でＮＯ）、ステップＳ１と同様に画像形成が実行され（ステップＳ１９）、再びステップＳ１８を繰り返す一方、当該収容トナー量が満杯に達していれば（ステップＳ１８でＹＥＳ）、ステップＳ２０へ移行する。

そして、ステップＳ２０において、画像形成禁止処理部６０６によって、画像形成部１００による画像形成動作が禁止され、画像形成動作が停止される。そして、交換検出処理部６０５によって、回収容器３０がクリーニング部１０４から取り外されて回収容器検出スイッチ３４がオフし、その後回収容器３０がクリーニング部１０４に取り付けられて回収容器検出スイッチ３４がオンしたことが検出され、回収容器３０が交換されたものと判断されると（ステップＳ２１でＹＥＳ）、強制回収処理部６０７によって、不揮発性メモリ６０８が参照される。さらに、不揮発性メモリ６０８にステップＳ４で停止した旨記憶されていた場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、まだ回収量設定部６０３によりトナーの回収量は減少されていないので、強制回収処理部６０７は強制回収動作を行うことなくステップＳ２６へ移行する。

一方、強制回収処理部６０７によって、不揮発性メモリ６０８が参照され、不揮発性メモリ６０８にステップＳ４で停止した旨記憶されていた場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、まだ廃トナー回収処理部６０４により定期的に現像部１０３から回収容器３０に回収される廃トナーの回収量は減少されていないので、強制回収動作を行うことなくステップＳ２６へ移行する。

また、ステップＳ４において、不揮発性メモリ６０８にステップＳ４で停止した旨記憶されておらず（ステップＳ２２でＮＯ）、不揮発性メモリ６０８にステップＳ１５で停止した旨記憶されていた場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、廃トナー回収処理部６０４により定期的に現像部１０３から回収容器３０に回収される廃トナーの回収量が、２／３に減少されているので、現像部１０３に残留している廃トナー量が増加しているおそれがある。そこで、強制回収処理部６０７からの制御信号に応じて、現像部１０３に残留した廃トナーが感光体ドラム１０１の周面に付着され、感光体ドラム１０１が回転されて当該廃トナーがクリーニング部１０４へ搬送され、クリーニング部１０４によって感光体ドラム１０１表面から除去された廃トナーが回収容器３０に回収される強制回収動作が行われる。

この場合、廃トナー回収処理部６０４により定期的に現像部１０３から回収容器３０に回収される廃トナーの回収量は２／３にされた状態であって、ステップＳ１５で停止することなく現像部１０３から回収容器３０に定期的に回収される廃トナーの回収量が１／３に減少された場合よりも廃トナーの回収量が多いので、上述の強制回収動作による廃トナーの回収量は、強制回収処理部６０７によって、定期的な廃トナーの回収量が１／３に減少された場合よりも少ない量に予め設定された回収量、例えば第１回収量に設定され、弱めの現像クリーニングが実行される（ステップＳ２４）。

一方、不揮発性メモリ６０８にステップＳ１５で停止した旨記憶されていない場合（ステップＳ２３でＮＯ）、廃トナー回収処理部６０４により定期的に現像部１０３から回収容器３０に回収される廃トナーの回収量が、１／３に減少されているので、現像部１０３に残留している廃トナー量がさらに増加しているおそれがある。そこで、強制回収処理部６０７からの制御信号に応じて、現像部１０３に残留した廃トナーが感光体ドラム１０１の周面に付着され、感光体ドラム１０１が回転されて当該廃トナーがクリーニング部１０４へ搬送され、クリーニング部１０４によって感光体ドラム１０１表面から除去された廃トナーが回収容器３０に回収される強制回収動作が行われる。

この場合、廃トナー回収処理部６０４により定期的に現像部１０３から回収容器３０に回収される廃トナーの回収量は１／３にされた状態なので、ステップＳ１５で停止し現像部１０３から回収容器３０に定期的に回収される廃トナーの回収量が２／３に減少された場合よりも回収量が少ないので、上述の強制回収動作による廃トナーの回収量は、強制回収処理部６０７によって、前記第１回収量より多い量に予め設定された回収量、例えば第２回収量に設定された強めの現像クリーニングが実行される（ステップＳ２５）。

すなわち強制回収処理部６０７によって、廃トナー回収部により強制回収動作を行わせる場合に、交換検出処理部６０５により回収容器３０が交換されたことが検出された際における回収量設定部６０３によるトナーの回収量の減少に応じて、現像部１０３に残存したトナーの回収容器３０への回収量が増大されるので、回収容器３０への廃トナーの回収量を減少させて回収容器３０が満杯になるまでに画像形成可能な画像形成枚数を増加させた場合において、回収容器３０が交換された後、強制的に現像部１０３に残留する廃トナーを回収容器３０に回収すると共に、現像部１０３に残留する廃トナー量の増減に応じて回収する廃トナーの量を増減することができる結果、回収容器３０の交換後における画像形成の品質を向上させることができる。

次に、ステップＳ２６において、画像形成禁止処理部６０６によって、画像形成の禁止が解除され、不揮発性メモリ６０８の記憶内容が初期化された（ステップＳ２６）後、再びステップＳ１へ移行して画像形成が実行される。

本発明における一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の内部構成を主に示す模式図である。図１に示す現像部の一実施形態を示す断面図である。クリーニング部と回収容器との構成の一例を示す断面図である。図１に示す複写機の電気的構成を示すブロック図である。図４に示す複写機の動作の一例を示すフローチャートである。図４に示す複写機の動作の一例を示すフローチャートである。図４に示す複写機の動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１複写機
２１クリーニングローラ
２３スパイラル
３０回収容器
３２投光器
３３受光器
３４回収容器検出スイッチ
５１スパイラルフィーダ
５２スパイラルフィーダ
５３現像スリーブ
１００画像形成部
１０１感光体ドラム
１０２帯電部
１０３現像部
１０４クリーニング部
１０５レーザ走査ユニット
１０６転写ローラ
１０７定着ローラ
２００原稿給送部
３００原稿読取部
４００給紙部
５００操作表示部
５０１操作キー部
５０３タッチパネル
５１１フィーダ軸
５１２スパイラルフィン
５２１フィーダ軸
５２２スパイラルフィン
６００制御部
６０１画像形成処理部
６０２トナー量算出部
６０３回収量設定部
６０４廃トナー回収処理部
６０５交換検出処理部
６０５交換検出部
６０６画像形成禁止処理部
６０７強制回収処理部
６０８不揮発性メモリ
Ｔトナー

Claims

感光体ドラム上に形成した静電潜像を、トナーを用いて現像する現像部と、
前記現像部により現像された静電潜像を、記録紙に転写し、定着させることにより、当該記録紙に画像を形成する転写定着部と、
前記現像部に残留したトナーを回収容器に回収する廃トナー回収部と、
前記回収容器に収容された収容トナー量を検出するトナー量検出部と、
前記トナー量検出部により検出された収容トナー量が予め設定された監視対象トナー量に達した場合、前記回収容器の交換を促すメッセージを報知する報知部と、
前記トナー量検出部により検出された収容トナー量が前記監視対象トナー量に達した後、当該収容トナー量の増加に応じて前記廃トナー回収部による前記現像部に残存したトナーの前記回収容器への回収量を減少させる回収量設定部とを備え、
前記廃トナー回収部は、
前記感光体ドラムの表面に残留しているトナーを清掃し、前記回収容器へ排出するクリーニング部と、
前記現像部に残留したトナーを前記感光体ドラムに付着させ、当該感光体ドラムに付着させたトナーを前記クリーニング部によって前記回収容器へ排出させることで、当該トナーを前記回収容器に回収する廃トナー回収処理部と
を備える画像形成装置。
感光体ドラム上に形成した静電潜像を、トナーを用いて現像する現像部と、
前記現像部により現像された静電潜像を、記録紙に転写し、定着させることにより、当該記録紙に画像を形成する転写定着部と、
前記現像部に残留したトナーを回収容器に回収する廃トナー回収部と、
前記回収容器に収容された収容トナー量を検出するトナー量検出部と、
前記トナー量検出部により検出された収容トナー量が予め設定された監視対象トナー量に達した場合、前記回収容器の交換を促すメッセージを報知する報知部と、
前記トナー量検出部により検出された収容トナー量が前記監視対象トナー量に達した後、当該収容トナー量の増加に応じて前記廃トナー回収部による前記現像部に残存したトナーの前記回収容器への回収量を減少させる回収量設定部とを備え、
前記廃トナー回収部は、
前記現像部に残留したトナーを、前記感光体ドラムを介さずに前記回収容器へ搬送する搬送機構を備える画像形成装置。
前記トナー量検出部により検出された収容トナー量が予め設定された監視対象トナー量に達した場合、前記転写定着部による画像形成動作を行わせるか否かの操作指示を受け付ける受付部と、
前記回収容器が実質的に空になったことを検出する空検出部と、
前記受付部により、前記画像形成動作を行わせる旨の操作指示が受け付けられた場合、前記転写定着部による画像形成動作を継続させ、前記画像形成動作を行わせない旨の操作指示が受け付けられた場合、前記転写定着部による画像形成動作を前記空検出部により前記回収容器が実質的に空になったことが検出されるまで禁止する画像形成禁止処理部と
をさらに備える請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記回収容器が実質的に空になったことを検出する空検出部と、
前記回収量設定部により前記トナーの回収量が減少された状態で、前記空検出部により前記回収容器が実質的に空になったことが検出された場合、前記廃トナー回収部により前記現像部に残存したトナーを前記回収容器へ回収させる強制回収動作を行わせる強制回収処理部と
をさらに備える請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記強制回収処理部は、
前記廃トナー回収部により前記強制回収動作を行わせる場合に、前記空検出部により前記回収容器が実質的に空になったことが検出された際における前記回収量設定部によるトナーの回収量の減少に応じて、前記現像部に残存したトナーの前記回収容器への回収量を増大させる請求項４記載の画像形成装置。
前記トナー量検出部は、
前記回収容器に収容されたトナーの量が、前記監視対象トナー量に達した場合、当該監視対象トナー量に達した旨の検出信号を出力する設定量検出部と、
前記設定量検出部から、前記監視対象トナー量に達した旨の検出信号が出力された後、前記転写定着部による記録紙への画像形成枚数に基づき前記収容トナー量を算出するトナー量算出部とを備えるものである請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。