JP2014102451A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回収された廃トナーが所定量に達したことを正確に検知する。
【解決手段】画像形成装置１は、感光体４１と、転写部４５と、転写ベルト４８と、感光体クリーニング部４７と、転写ベルトクリーニング部４９と、トナー回収容器７と、光透過部７１と、光学センサ８と、印加電圧調整部１０９と、を備える。感光体クリーニング部４７及び転写ベルトクリーニング部４９は、感光体４１及び転写ベルト４８からトナーを除去する。トナー回収容器７は、廃トナーを収容する。光透過部７１は、トナー回収容器７に設けられている。光学センサ８は、光透過部７１に光を透過してトナー回収容器７の状態を検知する。印加電圧調整部１０９は、廃トナーをトナー回収容器７に搬送する廃トナー搬送路９に設けられたスクリュー軸９７に電圧を印加することによって廃トナーに電圧を印加し、廃トナーを所定の極性及び電位で帯電させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真方式を採用した画像形成装置に関する。

従来から、感光体や中間転写体等の像担持体にトナー像を形成し、このトナー像を用紙等に転写して定着させる画像形成装置が知られている。このような画像形成装置には、クリーニング部によって像担持体から除去されるトナー（以下、廃トナーと称する場合がある）等を回収するトナー回収容器を有しているものがある。

また、このような画像形成装置には、トナー回収容器に収容した廃トナーの量が所定量に達したことを検知する光学センサを有しているものがある。この光学センサは、投光センサと受光センサとで構成されているのが一般的である。収容された廃トナーが堆積することによって、投光センサの光が遮られ、受光センサが光を受光しなくなると、光学センサは、収容した廃トナーの量が所定量に達したことを示す検知信号を出力する。この検知信号が出力されると、画像形成装置は、ユーザにトナー回収容器の交換が必要である旨を報知する。

ところで、一般的にトナー回収容器は、成形が容易であることや収容する廃トナーと同種の原材料の方が廃棄が容易であること等の理由から、樹脂材料によって形成される。このため、トナー回収容器は、画像形成装置内への取り付けや画像形成装置内での振動によって摩擦帯電してしまう場合がある。

この場合、帯電したトナー回収容器の極性と逆極性に帯電している廃トナーがトナー回収容器の内側に吸着されてしまう。そして、廃トナーがトナー回収容器の光学センサの光が透過する箇所を覆うと、トナー回収容器内の廃トナーが所定量に満たないにも関わらず、光学センサが検知信号を誤って出力してしまう可能性がある。このため、交換が必要でないトナー回収容器が誤って交換されてしまう場合がある。

特許文献１には、廃トナー回収ボックスの満タン検知を行う検知センサの誤作動を防止する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、廃トナー回収ボックスに設けられ、検知センサの投光センサが射出する光線を透過するための窓の内側に導電処理剤が塗布されている。

特開２００６−１６２９６５号公報

特許文献１に開示された画像形成装置では、窓の内側に導電処理剤が塗布されているので、窓の内側が帯電することを防止できる。このため、窓の内側に廃トナーが付着することを防止できる。
しかしながら、特許文献１に開示された画像形成装置では、帯電している廃トナーと廃トナー回収ボックスの窓の内側との間で、電位差が生じてしまう。このため、この電位差が原因で、廃トナーが窓の内側に吸着されてしまう可能性がある。したがって、検知センサが、廃トナー回収ボックスが廃トナーで満タン（満杯）でないにも関わらず、満タンであると誤って検知してしまう可能性がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、回収された廃トナーが所定量に達したことを正確に検知することができる画像形成装置を提供することをその目的とする。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、像担持体と、転写部と、クリーニング部と、トナー回収容器と、光透過部と、光学センサと、印加部と、を備える。
転写部は、像担持体に形成されたトナー像を用紙に転写する。クリーニング部は、像担持体からトナーを除去する。トナー回収容器は、クリーニング部で除去された廃トナーを収容する。光透過部は、トナー回収容器に設けられている。光学センサは、光透過部に光を透過してトナー回収容器の状態を検知する。印加部は、クリーニング部で除去された廃トナーに電圧を印加し、廃トナーを所定の極性及び電位で帯電させる。

上記構成の画像形成装置では、クリーニング部で除去された廃トナーに電圧を印加し、廃トナーを所定の極性及び電位で帯電させる。したがって、トナー回収容器と像担持体から除去された廃トナーとの間の電位差が原因でトナー回収容器の光透過部に廃トナーが吸着されないような極性及び電位で、例えばトナー回収容器の極性及び電位と等しい極性及び電位で、廃トナーを帯電させることができる。このため、トナー回収容器の光透過部に廃トナーが吸着されることを防止することができる。したがって、回収された廃トナーが所定量に達したことを正確に検知することができる。

本発明によれば、回収された廃トナーが所定量に達したことを正確に検知することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。 図１の画像形成装置の廃トナー搬送路及びトナー回収容器を示す斜視図である。 図１の画像形成装置のスクリュー軸の端部の要部拡大図である。 図１の画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収容器を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るトナー回収容器を示す側面図である。 画像率とスクリュー軸に流れる印可電流との関係を示す図である。 印可電圧の調整を行うタイミングを説明する図である。

以下、本発明の実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

［画像形成装置の構成］
まず、図１〜図３を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の概略構成について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の概略断面図である。図２は、画像形成装置１の廃トナー搬送路９及びトナー回収容器７を示す斜視図である。図３は、画像形成装置１のスクリュー軸９７の端部の要部拡大図である。

画像形成装置１は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の機能を備え、電子写真方式により用紙上にモノクロ画像を形成する。また、画像形成装置１は、図１に示すように、画像形成装置本体１０と、トナー回収容器７と、を備えている。画像形成装置１は、外部機器、例えば、パーソナルコンピュータ１２０（図４参照）と接続可能であり、その外部機器から画像データを取得する。

画像形成装置本体１０は、原稿搬送部２と、原稿読み取り部３と、画像形成部４と、給紙カセット部５と、排紙トレイ６と、光学センサ８と、廃トナー搬送路（搬送路）９と、制御部１００と、を備えている。なお、画像形成装置本体１０内には、給紙カセット部５から画像形成部４を介して排紙トレイ６に至る用紙の搬送経路Ｓが形成され、搬送経路Ｓには、所定位置に設けられた各種ローラ、ガイド板、搬送ベルト及び後述する転写ベルト４８などが設けられている。

原稿搬送部２は、原稿の連続的な読み取りを行うため原稿読み取り部３に原稿を搬送するものであり、原稿給紙トレイ２１と、原稿排紙トレイ２２と、を有している。原稿搬送部２は、原稿給紙トレイ２１にセットされた原稿を原稿読み取り部３の所定の読み取り位置に搬送する。また、原稿搬送部２は、原稿読み取り部３が所定の読み取り位置に搬送された原稿の読み取りを行った後、この原稿を原稿排紙トレイ２２に搬送する。

原稿読み取り部３は、原稿画像を光学的に読み取り、原稿画像の情報をアナログ電気信号に変換し、さらに、該アナログ電気信号をデジタル信号に変換する。そして、原稿読み取り部３は、変換したデジタル信号を画像データとして後述する制御部１００に出力する。

画像形成部４は、ドラム状の感光体（像担持体）４１と、感光体４１の周囲に設けられた帯電部４２、画像書込部４３、現像部４４、転写部４５、分離部４６、感光体クリーニング部（クリーニング部）４７、転写ベルト４８及び転写ベルトクリーニング部４９と、を有する。また、画像形成部４は、定着部１１と、排紙ローラ１２とを有する。そして、感光体４１、帯電部４２、画像書込部４３、現像部４４、転写部４５、分離部４６、感光体クリーニング部４７、転写ベルト４８及び転写ベルトクリーニング部４９は画像形成機能部を構成する。画像形成部４内では、用紙の搬送経路Ｓの上流側から画像形成機能部、定着部１１、及び、排紙ローラ１２が、この順で配置されている。

帯電部４２は、感光体４１の表面を帯電させる。画像書込部４３は、感光体の表面に静電潜像を形成する。現像部４４は、感光体４１の表面に帯電したトナーを供給し、静電潜像に基づいてトナー画像を形成する。

転写ベルト４８は、感光体４１上のトナー画像を用紙に転写する転写位置に、用紙を搬送する。転写部４５は、転写ベルト４８を介して感光体４１に対向し、転写ベルト４８に所定の電圧を印加する。分離部４６は、転写ベルト４８に所定の電圧を印加し、用紙が感光体４１に巻き付くことを防止する。

感光体クリーニング部４７は、感光体４１に付着したトナーを除去するクリーニングブレードを有している。転写ベルトクリーニング部４９は、転写ベルト４８に付着したトナーを除去するクリーニングブレードを有している。なお、以下の説明において、感光体クリーニング部４７及び転写ベルトクリーニング部４９が感光体４１及び転写ベルト４８から除去したトナーを廃トナーと称する場合がある。

給紙カセット部５は、各種用紙に対応した給紙カセット５１を複数有し、各給紙カセット５１に収納された所定の用紙を搬送経路Ｓに沿って、一枚ずつ、画像形成部４に給紙する。

廃トナー搬送路９は、第１搬送路９１、第２搬送路９２及び第３搬送路９３からなる。図２に示すように、第１搬送路９１、第２搬送路９２及び第３搬送路９３は、それぞれ筒状の第１搬送路形成部９４、第２搬送路形成部９５及び第３搬送路形成部９６によって形成される。

第１搬送路９１は、感光体クリーニング部４７と第３搬送路９３とを連結し、感光体クリーニング部４７が除去した廃トナーを第３搬送路９３に搬送する。第２搬送路９２は、転写ベルトクリーニング部４９と第３搬送路９３とを連結し、転写ベルトクリーニング部４９が除去した廃トナーを第３搬送路９３に搬送する。

第３搬送路９３は、一端部がトナー回収容器７の後述する流入口７６に接続されており、搬送された廃トナーをトナー回収容器７に搬送する。
図２に示すように、第３搬送路９３には、らせん状に形成されたスクリュー９７ａを有するスクリュー軸（搬送部）９７が設けられている。スクリュー軸９７の両端部は、棒状の軸部９７ｂ（図３参照）を形成している。スクリュー軸９７は、軸回転機構１０４（図４参照）によって中心軸線を中心に回転する。スクリュー軸９７が回転することによって、第３搬送路９３は廃トナーをトナー回収容器７に効率的に搬送する。

図３に示すように、スクリュー軸９７の第３搬送路９３の一端部側と反対側の端部における軸部９７ｂは、画像形成装置本体１０内に固定され且つリング状に形成された軸受け部１４に、回転可能に支持されている。また、スクリュー軸９７の同端部における軸部９７ｂは、導電性樹脂９８に当接している。

導電性樹脂９８は、印加電圧調整部（印加部）１０９（図４参照）を介して図示しない電源に接続されている給電板ばね９９に支持されている。給電板ばね９９は、導電性樹脂９８がスクリュー軸９７の軸部９７ｂに当接するように、導電性樹脂９８を付勢している。

電源から印加される電圧は、印加電圧調整部１０９、給電板ばね９９及び導電性樹脂９８を介して、スクリュー軸９７に印加される。スクリュー軸９７によって搬送される廃トナーは、スクリュー軸９７に接触して、スクリュー軸９７に印加された印加電圧によって帯電する。

制御部１００は、画像形成装置１の動作全体を制御する。例えば、制御部１００は、図１では図示を省略する操作表示部１０５（図４参照）に各種の情報を表示する表示処理をユーザの指示に応じて、又は、所定のタイミングで実行する。

図２に示すように、光学センサ８は、投光部８１と受光部８２とを有している。投光部８１は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成され、所定量の光を受光部に向けて投光する。受光部８２は、例えば、フォトセンサで構成され、投光部８１が投光した光を受光する。投光部８１と受光部８２は、トナー回収容器７の後述する突出部７１を挟んで、上下方向に対向している。

投光部８１は所定光量の光を常に受光部８２に向けて投光する。投光部８１からの光がトナー回収容器７に回収された廃トナーによって遮られて、受光部８２によって受光されないと、受光部８２は、トナー回収容器７に回収されたトナーが所定量を超えたことを示す検知信号を制御部１００に出力する。検知信号を受信した制御部１００は、操作表示部１０５（図４参照）にトナー回収容器７に回収されたトナーが所定量を超えたことを示し、トナー回収容器７の交換を促すメッセージを表示する。

［画像形成装置の制御系の構成］
次に、画像形成装置１の制御系について、図４を参照して説明する。
図４は、画像形成装置１の制御系を示すブロック図である。

図４に示すように、制御部１００は、システムバス１０７を介して、通信部１０８、原稿搬送部２、操作表示部１０５、原稿読み取り部３、画像処理部１０６、画像形成部４、給紙カセット部５に接続されている。また、制御部１００は、システムバス１０７を介して、軸回転機構１０４、光学センサ８、印加電圧調整部１０９に接続されている。

制御部１００は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１０１と、ＣＰＵが実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１０３とを有している。制御部１００は、接続されている各部から信号などを受信する。また、制御部１００は、接続されている各部へ信号などを発信して動作を制御する。

通信部１０８は、外部の情報処理装置であるＰＣ（パーソナルコンピュータ）１２０から送信されるジョブ情報を、通信回線を介して受け取る。そして、受け取ったジョブ情報を、システムバス１０７を介して制御部１００に送る。ジョブ情報には、形成する画像の画像データと、その画像データに対応付けられた使用する用紙の情報などが設定されている。

なお、本例では、外部装置としてパーソナルコンピュータを適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、外部装置としては、例えばファクシミリ装置等その他各種の装置を適用することができる。

画像処理部１０６は、受信した画像データに対してアナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮等の処理を行う。また、画像処理部１０６は、画像率を算出する。画像率とは、用紙の画像形成面に対する画像の占有率のことである。用紙に連続して画像を形成する場合は、画像処理部１０６は各用紙についての画像率を算出する。そして、制御部１００は、画像処理部１０６に算出させた画像率をＲＡＭ１０３に記憶する。
なお、ＲＯＭ１０２に画像処理プログラムを記憶させておき、ＣＰＵ１０１が画像処理プログラムを読み出すことで、ＣＰＵ１０１を画像処理部として機能させてもよい。

軸回転機構１０４は、制御部１００に制御されて、スクリュー軸９７を回転させる。
また、印加電圧調整部１０９は、制御部１００に制御されて、電源から印加電圧調整部１０９、給電板ばね９９及び導電性樹脂９８を介してスクリュー軸９７に印加される印加電圧を調整する。スクリュー軸９７に印加される印加電圧は、印加電圧によって、トナー回収容器７と廃トナーとの間の電位差が所定量以上にならないような極性及び電位で廃トナーが帯電するように、予め設定されている。この場合の所定量は、廃トナーの電位とトナー回収容器７の電位との差によって廃トナーがトナー回収容器７に静電吸着されてトナー回収容器７が汚れることが発生しない範囲内で設定されている。本実施形態の印加電圧は、廃トナーの極性及び電位がトナー回収容器７の極性及び電位と等しくなるように、予め設定されている。

操作表示部１０５は、液晶表示装置（ＬＣＤ）や有機ＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のディスプレイからなるタッチパネルである。この操作表示部１０５は、ユーザに対する指示メニューや画像形成装置１に関する情報等を表示する。さらに、操作表示部１０５は、複数のキーを備え、ユーザのキー操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付けて入力信号を制御部１００に送る。

［トナー回収容器の構成］
次に、トナー回収容器７の詳細な構成について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、本発明の実施形態に係るトナー回収容器７を示す斜視図である。図６は、本発明の実施形態に係るトナー回収容器７を示す側面図である。

トナー回収容器７は、樹脂材料によって中空の略箱状に形成されている。トナー回収容器７は、画像形成装置本体１０内に着脱可能に取り付けられる。また、トナー回収容器７は、画像形成装置本体１０のフレームの一部を構成するフレーム部１３に載置されている。

トナー回収容器７は、廃トナーを収容する収容体７２と、収容体７２の一部を突出させて形成した突出部７１と、を有している。
収容体７２は、樹脂材によって中空の直方体状に形成されている。収容体７２は、略矩形板状の底壁部７３（図６参照）と、底壁部７３に対向する略矩形板状の上壁部７４と、底壁部７３と上壁部７４の外縁を連結する枠状の側壁部７５と、を有している。底壁部７３、上壁部７４及び側壁部７５は、収容体７２の外壁を構成している。

上壁部７４には、上壁部７４を貫通する流入口７６が形成されている。感光体クリーニング部４７及び転写ベルトクリーニング部４９によって感光体４１及び転写ベルト４８から除去された廃トナーは、廃トナー搬送路９及び流入口７６を介して、収容体７２内に流入する。
また、上壁部７４には、凹みを有する把持部７７が形成されている。このため、作業者は、トナー回収容器７を画像形成装置本体１０に対して着脱するときに、把持部７７によって、トナー回収容器７を確実に把持できる。

側壁部７５は、それぞれ対向する位置に設けられた略矩形板状の第１側壁部７５ａ、第２側壁部７５ｂと、第３側壁部７５ｃ、第４側壁部７５ｄと、からなる。
第３側壁部７５ｃは、第３側壁部本体７５ｅと、凹部７５ｆと、連結部７５ｇ（図６参照）を有している。第３側壁部本体７５ｅは、長方形の平板状に形成され、第３側壁部７５ｃの一端側に位置している。凹部７５ｆは、第３側壁部７５ｃの他端部を凹ませることで形成されている。連結部７５ｇは、第３側壁部本体７５ｅと凹部７５ｆとを連結している。

凹部７５ｆの略中央部には、突出部７１が形成されている。突出部７１は、内部に廃トナーが堆積する空間を有している。また、突出部７１は、上壁部７４と平行であって、上下方向に対向する略矩形板状の面を有する上面部７１ａ及び下面部７１ｂを有している。

突出部７１の上面部７１ａ及び下面部７１ｂの略中央部は、光学センサ８の投光部８１からの光を透過する光透過部７１ｄ，７１ｅ（図６参照）を構成している。トナー回収容器７が画像形成装置本体１０内に取り付けられると、光学センサ８の投光部８１は、光透過部７１ｄの上方に位置し、受光部８２は、光透過部７１ｅの下方に位置する。

トナー回収容器７に回収された廃トナーが所定量を超えると、突出部７１の内部に廃トナーが付着して堆積し、光透過部７１ｅの内壁を覆う。これによって、投光部８１からの光が遮られるので、受光部８２は、トナー回収容器７に回収されたトナーが所定量を超えたことを示す検知信号を制御部１００に出力する。

トナー回収容器７は、画像形成装置本体１０に取り付けの際に底壁部７３がフレーム部１３上を摺動することによる摩擦帯電などによって、帯電している。本実施形態では、帯電しているトナー回収容器７の帯電特性、すなわち極性及び電位を特定することによって、印加電圧調整部１０９がスクリュー軸９７に印加する印加電圧を、特定した極性及び電位で廃トナーが帯電するような印加電圧に予め設定する。

［画像形成装置の動作］
上記のように構成された画像形成装置１の動作について説明する。まず、外部機器から取得した画像データや原稿読み取り部３が生成した画像データに基づいて、用紙に画像を形成するときの動作について説明する。

まず、画像形成部４の帯電部４２が感光体４１に所定の電圧を印加して、感光体４１の表面を一様にマイナス極性に帯電させる。帯電時の感光体４１の表面の電位は、例えば、−６００Ｖに設定される。

次いで、画像書込部４３が、制御部１００から所定の画像処理が施された画像データを取得し、取得した画像データに基づいて、レーザービームを照射し、感光体４１上に静電潜像を形成する。感光体４１の表面上のレーザービームが照射された部分、すなわち静電潜像の形成位置の電位は、例えば、−８０Ｖに設定される。

次いで、現像部４４が、感光体４１上に形成された静電潜像を反転現像して感光体４１上にトナー像を生成する。具体的には、現像部４４内で、攪拌スクリューによって攪拌されてマイナス極性に帯電したトナーが現像部４４の現像ローラに供給される。このときのトナーの電位は、例えば、−４００Ｖに設定される。そして、トナーは、現像ローラの回転により感光体４１上の現像領域に近接した位置へと搬送される。現像領域に搬送されたトナーは、トナーの電位よりも電位が高い感光体４１上の静電潜像の形成位置へ吸着される。その結果、感光体４１上の静電潜像がトナー像として現像される。

上述の現像部４４における動作と並行して、給紙カセット部５が画像形成に用いられる用紙を搬送経路Ｓに沿って画像形成部４に給紙する。画像形成部４に給紙された用紙は、感光体４１上に形成されたトナー像に同期するように、転写ベルト４８によって感光体４１に向かって給紙される。

転写部４５は、用紙を搬送する転写ベルト４８の裏面側から、帯電しているトナーの極性の逆極性、本実施形態ではプラスの電圧を印加する。これによって、感光体４１上に形成されたトナー像のトナーが用紙の表面に吸着されて、トナー像が用紙に転写される。

分離部４６は、トナー像が転写された用紙を除電することで、用紙を感光体４１から分離させる。その後、トナー像が転写された用紙は、定着部１１に搬送される。

定着部１１は、用紙を加熱して、転写されたトナー像のトナーを溶融させるとともに、用紙を加圧して、トナー像を用紙に定着させる。そして、用紙は、排紙ローラ１２によって搬送されて、排紙トレイ６上に載置される。

感光体クリーニング部４７は、感光体４１に当接しているクリーニングブレードによって、用紙が分離された感光体４１上に残留しているトナーを除去する。除去されたトナー、すなわち廃トナーは、廃トナー搬送路９の第１搬送路９１に流入する。

転写ベルトクリーニング部４９は、転写ベルト４８に当接しているクリーニングブレードによって、転写ベルト４８に付着したトナーを除去する。除去されたトナー、すなわち廃トナーは、廃トナー搬送路９の第２搬送路９２に流入する。
なお、第１搬送路９１及び第２搬送路９２に流入した廃トナーは、転写部４５が転写時にプラス極性の電圧を印加するので、プラス極性に帯電している。

第１搬送路９１及び第２搬送路９２に流入した廃トナーは、第３搬送路９３に流入する。軸回転機構１０４は、制御部１００に駆動を制御されて、スクリュー軸９７を回転させる。また、印加電圧調整部１０９は、制御部１００に制御されて、予め設定されている印加電圧をスクリュー軸９７に印加する。なお、本実施形態では、印加電圧調整部１０９は、用紙に画像を形成するときの動作時において、予め設定されている印加電圧をスクリュー軸９７に常時印加している。

スクリュー軸９７によって搬送される廃トナーは、スクリュー軸９７に接触して、スクリュー軸９７に印加された印加電圧によって、トナー回収容器７の極性及び電位と等しい極性及び電位で帯電する。そして、廃トナーは、流入口７６を介して、トナー回収容器７内に収容される。

次に、ブレード当接安定処理を実行するときの画像形成装置１の動作について説明する。ブレード当接安定処理とは、感光体クリーニング部４７のクリーニングブレードと感光体４１との当接状態を安定させて感光体４１のダメージを低減させるために、画像率の低い画像形成動作後に、クリーニング帯を感光体４１の表面に形成する処理である。したがって、ブレード当接安定処理は、画像率が低い、本実施形態では画像率が３．５％以下の画像を形成した後に実行される。

クリーニング帯とは感光体クリーニング部４７のブレードと感光体４１との間に潤滑剤を供給するために、潤滑剤を含有するトナーで形成した矩形状のパターンである。なお、画像を連続して形成する場合は、クリーニング帯は、連続して搬送される用紙間に形成される。

まず、画像形成部４の帯電部４２が感光体４１に所定の電圧を印加して、感光体４１の表面を一様にマイナス極性に帯電させる。帯電時の感光体４１の表面の電位は、例えば、−６００Ｖに設定される。

次いで、画像書込部４３が、制御部１００から取得したクリーニング帯のパターン画像データに基づいて、レーザービームを照射し、感光体４１上に静電潜像を形成する。静電潜像が形成された部位の電位は、例えば、−８０Ｖに設定される。

次いで、現像部４４は、マイナス極性に帯電したトナーを用いて、感光体４１上に形成された静電潜像を反転現像して感光体４１上にクリーニング帯のトナー像を生成する。なお、現像部４４の具体的な動作については、上述した画像データに基づいて、用紙に画像を形成するときの動作と同様のため、説明を省略する。なお、濃度調整処理の実行時は、用紙の搬送の必要がないので、給紙カセット部５は動作しない。

次いで、転写部４５は、転写ベルト４８の裏面側から、帯電しているトナーの極性と同極性、本実施形態ではマイナス、の電圧を印加する。これによって、感光体４１上に形成されたクリーニング帯のトナー像のトナーが転写ベルト４８の表面に移動することを妨げる。このため、クリーニング帯のトナー像のトナーの多くは、感光体４１上に残留する。

感光体クリーニング部４７は、クリーニングブレードによって、感光体４１上に残留したクリーニング帯のトナー像のトナーを除去する。除去されたトナー、すなわち廃トナーは、廃トナー搬送路９の第１搬送路９１に流入する。

また、転写ベルトクリーニング部４９は、転写ベルト４８に当接しているクリーニングブレードによって、転写ベルト４８に付着したトナーを除去する。除去されたトナー、すなわち廃トナーは、廃トナー搬送路９の第２搬送路９２に流入する。
なお、第１搬送路９１及び第２搬送路９２に流入した廃トナーは、転写部４５が転写時にマイナス極性の電圧を印加するので、マイナス極性に帯電している。

第１搬送路９１及び第２搬送路９２に流入した廃トナーは、第３搬送路９３に流入する。回転機構は、制御部１００に駆動を制御されて、スクリュー軸９７を回転させる。また、印加電圧調整部１０９は、制御部１００に制御されて、予め設定されている印加電圧をスクリュー軸９７に印加する。なお、本実施形態では、印加電圧調整部１０９は、ブレード当接安定処理を実行時において、予め設定されている印加電圧をスクリュー軸に常時印加している。

スクリュー軸９７によって搬送される廃トナーは、スクリュー軸９７に接触して、スクリュー軸９７に印加された印加電圧によって、トナー回収容器７の極性及び電位と等しい極性及び電位で帯電する。そして、廃トナーは、流入口７６を介して、トナー回収容器７内に収容される。そして、廃トナーは、流入口７６を介して、トナー回収容器７内に収容される。

本実施形態では、廃トナーがプラス極性に帯電しているか、マイナス極性に帯電しているかに関わらず、印加電圧調整部１０９によって廃トナーをトナー回収容器７の極性及び電位と等しい極性及び電位で帯電させることができる。このため、廃トナーとトナー回収容器７との間の電位差が原因でトナー回収容器７の光透過部７１ｄ，７１ｅに廃トナーが吸着されることを防止できる。したがって、光学センサ８は、回収された廃トナーが所定量に達したことを正確に検知することができる。

また、第３搬送路９３に設けられたスクリュー軸９７に印加電圧を印加して、廃トナーをトナー回収容器７の極性及び電位と等しい極性及び電位で帯電させる。このため、廃トナーを、トナー回収容器７に搬送する際にトナー回収容器７の極性及び電位と等しい極性及び電位で帯電させることができる。また、トナー回収容器７の近傍に配置されているスクリュー軸９７に印加することにより、トナー回収容器７に廃トナーを収容する直前に廃トナーをトナー回収容器７の極性及び電位と等しい極性及び電位で帯電させることができる。したがって、廃トナーの極性及び電位がトナー回収容器７の極性及び電位と等しい状態が保たれたまま、廃トナーをトナー回収容器７に収容することができる。

＜変形例＞
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明した。しかしな
がら、上記実施形態による発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定され
ることはなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実
施が可能である。

例えば、ブレード当接安定処理を実行してマイナス極性に帯電した廃トナーと、トナー回収容器７との間にトナー回収容器７の光透過部７１ｄ，７１ｅにトナーが吸着される程の電位差がない場合、スクリュー軸９７へ電圧を印加することを省略してもよい。すなわち、印加電圧調整部１０９は、画像率が３．５％以下の画像を形成するとき、及び、ブレード当接安定処理を実行しているとき、スクリュー軸９７へ電圧を印加しない。なお、以下、ブレード当接安定処理を実行してマイナス極性に帯電した廃トナーをパターン廃トナーと称する場合がある。また、用紙に画像を形成することによって生じるプラス極性に帯電した廃トナーを転写残トナーと称する場合がある。
これによって、電力の消費を抑制することができる。なお、この場合、画像率が３．５％以下の画像を形成するとき生じた転写残トナーもトナー回収容器７に回収されるが、転写残トナーの量はごくわずかであるため、トナー回収容器７の光透過部７１ｄ，７１ｅが転写残廃トナーで覆われることはない。このため、光学センサ８が検知信号を誤って出力してしまうことはない。

また、画像率の上昇に伴ってトナー回収容器７に回収される転写残トナーが徐々に増加することに鑑み、画像率が０％〜３．５％の間の画像を形成する時において、印加電圧調整部１０９は、スクリュー軸９７に電圧を徐々に印加してもよい。この場合、印加電圧調整部１０９は、画像率が３．５％に達したときに予め設定した印加電圧に達するように制御する。なお、図７は、スクリュー軸９７に電圧が印加されることによって流れる印加電流と画像率との関係を示している。本実施形態では、スクリュー軸９７に予め設定した印加電圧が印加されると−２００μＡ（マイクロアンペア）の印加電流が流れる。

また、同様の場合に、制御部１００は、用紙に画像を形成する度に、例えば直近の画像形成動作１０００回分における画像率の平均を算出し、平均値が３．５％以下のとき、スクリュー軸９７へ電圧を印加しないように印加電圧調整部１０９を制御してもよい。１回の画像形成やブレード当接安定処理によって廃トナー搬送路９に流入する廃トナーは少量であり、廃トナー搬送路９には複数回の画像形成やブレード安定処理によって生じた廃トナーが搬送されている。このため、画像率が比較的高い画像形成動作の間に画像率が３．５％以下の画像形成動作をするときにスクリュー軸９７への電圧の印加を停止すると、搬送中の転写残トナーを十分に帯電できない場合がある。すなわち、転写残トナーをトナー回収容器７と等しい電極及び電位で帯電できない場合がある。このため、制御部１００は、画像率の平均値に基づいて印加電圧調整部１０９を制御することで、突発的に画像率が３．５％以下の画像を形成するときでも、廃トナーをトナー回収容器７と等しい電極及び電位で確実に帯電させることができる。

また、制御部１００は、画像率に基づく印加電圧調整部１０９による印加電圧の調整を所定時間経過後に開始してもよい。例えば、感光体４１上のトナーが感光体クリーニング部４７に除去されてからトナー回収容器７に流入するまでに数十秒の搬送時間がかかるとき、画像率に基づく印加電圧調整部１０９による印加電圧の調整を搬送時間経過後に開始する。すなわち、図８に示すように、画像率の平均値が３．５％超えたとき、直近の画像形成における感光体４１上のトナーが感光体クリーニング部４７に除去されてから搬送時間ｔが経過したとき、印加電圧調整部１０９がスクリュー軸に予め設定された印加電圧を印加する。なお、搬送時間ｔは、シミュレーションや実験によって予め測定する。また、転写ベルト４８上のトナーが転写ベルトクリーニング部４９に除去されてからトナー回収容器７に流入するまでの時間を搬送時間ｔとして、画像率に基づく印加電圧調整部１０９による印加電圧の調整を搬送時間経過ｔ後に開始してもよい。

また、本実施形態では、第３搬送路９３に設けられたスクリュー軸９７に印加電圧調整部１０９が電圧を印加する態様を説明したが、これに代えて、第３搬送路形成部９６に電圧を印加してもよい。この場合、第３搬送路形成部９６を、印加電圧調整部１０９を介して電源に接続された導電性部材、例えばアルミパイプで形成する。

また、本実施形態では、印加電圧調整部１０９がスクリュー軸９７に印加する印加電圧を、予め設定した態様を説明したが、画像形成装置本体１０に電位計を設けて、制御部１００は、電位計が計測したトナー回収容器７の電極及び電位に基づいて、印加電圧調整部１０９がスクリュー軸に印加する印加電圧を決定してもよい。

１・・・画像形成装置、 ２・・・原稿搬送部、 ３・・・原稿読み取り部、 ４・・・画像形成部、 ５・・・給紙カセット部、 ６・・・排紙トレイ、 ７・・・トナー回収容器、 ８・・・光学センサ、 ９・・・廃トナー搬送路（搬送路）、 １０・・・画像形成装置本体、 １３・・・フレーム部、 １４・・・軸受け部、 ４１・・・感光体、 ４２・・・帯電部、 ４３・・・画像書込部、 ４４・・・現像部、 ４５・・・転写部、 ４６・・・分離部、 ４７・・・感光体クリーニング部（クリーニング部）、 ４８・・・転写ベルト、 ４９・・・転写ベルトクリーニング部、 ７１・・・突出部、 ７１ａ・・・上面部、 ７１ｂ・・・下面部、 ７１ｄ・・・光透過部、 ７１ｅ・・・光透過部、 ７２・・・収容体、 ７３・・・底壁部、 ７４・・・上壁部、 ７５・・・側壁部、 ７６・・・流入口、 ８１・・・投光部、 ８２・・・受光部、 ９１・・・第１搬送路、 ９２・・・第２搬送路、 ９３・・・第３搬送路、 ９４・・・第１搬送路形成部、 ９５・・・第２搬送路形成部、 ９６・・・第３搬送路形成部、 ９７・・・スクリュー軸（搬送部）、 ９８・・・導電性樹脂、 ９９・・・給電板ばね、 １００・・・制御部、 １０４・・・軸回転機構、 １０５・・・操作表示部、 １０６・・・画像処理部、 １０９・・・印加電圧調整部（印加部）

Claims (7)

1. 像担持体と、
   前記像担持体に形成されたトナー像を用紙に転写する転写部と、
   前記像担持体からトナーを除去するクリーニング部と、
   前記クリーニング部で除去された廃トナーを収容するトナー回収容器と
   前記トナー回収容器に設けられた光透過部と、
   前記光透過部に光を透過してトナー回収容器の状態を検知する光学センサと、
   前記クリーニング部で除去された廃トナーに電圧を印加し、前記廃トナーを所定の極性及び電位で帯電させる印加部と、を備えた
   画像形成装置。
2. 前記像担持体から除去された廃トナーを前記トナー回収容器へ導く搬送路を備え、
   前記印加部は、前記搬送路上の廃トナーに電圧を印加する
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記搬送路上で、前記像担持体から除去された廃トナーを搬送する搬送部を備え、
   前記印加部は、前記搬送部を介して、前記搬送路上の廃トナーに電圧を印加する
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記印加部は、前記搬送路の前記トナー回収容器側の端部で、前記廃トナーに電圧を印加する
   請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記印加部の動作を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、用紙の画像形成面に対する画像の占有率に基づいて、前記印加部を動作させる
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、用紙の画像形成面に対する画像の占有率に基づいて、前記印加部によってトナーに印加する電圧を調整する
   請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、用紙の画像形成面に対する画像の占有率に基づく前記印加部の動作を所定時間経過後に開始させる
   請求項５に記載の画像形成装置。

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