JP2005049528A - 廃トナー回収容器、廃トナー満杯検知装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃トナー回収容器が実質満杯で無いにもかかわらず満杯検知されるのを防止する。廃トナー回収容器の汚れに関わらず正確な満杯検知を行い、廃トナー回収容器の有効利用を図る。
【解決手段】廃トナー回収容器２６内に、山状に蓄積される廃トナー２４を平坦化する攪拌羽根２８を設ける。攪拌羽根２８を駆動するブラシモータ２７にかかる負荷の変動を判別する判別部３０により廃トナー回収容器２６内の廃トナー２４の蓄積量を判別して満杯検知を行う。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンタ等において廃トナーを蓄積する廃トナー回収容器を備える画像形成装置に係り、特に廃トナー回収容器の満杯を検知して適正時期に廃トナー回収容器を交換する、廃トナー回収容器、廃トナー満杯検知装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成後、感光体ドラム上に残留される廃トナーをクリーニング装置により除去し、更に除去された廃トナーを廃トナー回収容器に回収する画像形成装置にあっては、廃トナー回収容器の交換時期を認識するために、従来、廃トナー回収容器に蓄積される廃トナーの満杯検知をフォトセンサで行う装置がある。（例えば特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−５５９６号公報明細書（第３頁、図２（ｂ）、図３）
（特許文献１）の装置は、廃トナー回収容器であるペットボトル１６のネック状の開口部に光源１３及び受光部１４を配置して、開口部の中央に廃トナーが達し満杯に成ったことを検知している。しかしながら（特許文献１）の装置のようにフォトセンサを用いる場合、廃トナー回収容器の汚れにより満杯を誤検知してしまうおそれがある。
【０００４】
一方近年、画像形成装置の小型化の要望に伴い、縦長のペットボトル様の廃トナー回収容器に変えて、装置本体内の空きスペースを利用して設けることが容易な、薄く且つ横長であるブック様あるいは靴様の廃トナー回収容器の開発が成されている。但しこの様な横長の廃トナー回収容器では、廃トナーが廃トナー回収容器の開口部付近に山状に蓄積されてしまい、廃トナーが廃トナー回収容器の端部にまで行き渡り難い。このため廃トナー回収容器の開口部付近に設けられる満杯検知装置は、廃トナー回収容器がその端部に空きスペースを有していて満杯に達していないにもかかわらず、山状に蓄積される廃トナーのピークを検知した時点で満杯を検知してしまい、廃トナー回収容器を有効に利用出来ないおそれがあった。
【０００５】
そこで従来、ブック型の廃トナー回収容器に衝撃を与えて廃トナー回収容器内に山状に蓄積される廃トナーを平坦化する装置がある。（例えば特許文献２参照。）
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−１２２５０３号公報明細書（第３、４頁、図２、３）
しかしながら（特許文献２）の装置は、廃トナーボックス６９を支持する支持部材９２をカム手段８４により瞬時に下降して、廃トナーボックス６９を支点９４を中心に急激に揺動しながら、廃トナーボックス６９に大きな衝撃を与えて廃トナーを平坦化する一方、廃トナー満杯センサ８５により廃トナーボックス６９の満杯を検知している。即ち（特許文献２）の装置は、廃トナーを平坦化するための衝撃付与手段とは別に廃トナー満杯センサ８５を設けている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、廃トナー回収容器の汚れの如何に関わらず正確に満杯検知を行うと共に、廃トナー回収容器内に蓄積される廃トナーを平坦化し、廃トナー回収容器の蓄積量を実質的に増大して、廃トナー回収容器を有効的に使用する廃トナー回収容器、廃トナー満杯検知装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するための手段として、廃トナーを落下蓄積する蓄積部と、前記蓄積部内部にて回転可能に設けられる平坦化部材とを設けるものである。
【０００９】
又本発明は上記課題を解決するための手段として、廃トナーを落下蓄積する蓄積部の内部に回転可能な平坦化部材を有する廃トナー回収容器と、前記平坦化部材を駆動する駆動装置と、前記駆動装置にかかる負荷の変動により前記廃トナー回収容器内に蓄積される前記廃トナーの蓄積量を判定する判定部とを設けるものである。
【００１０】
又本発明は上記課題を解決するための手段として、画像形成部によりトナー像を形成される像担持体と、内部に回転可能な平坦化部材を有し前記像担持体から除去した廃トナーを蓄積する廃トナー回収容器を交換可能に支持する廃トナー排出部と、前記平坦化部材を駆動する駆動装置と、前記駆動装置にかかる負荷の変動により前記廃トナー回収容器内に蓄積される前記廃トナーの蓄積量を判定する判定部と、前記判定部による判定結果により前記廃トナー回収容器の交換時期を指示する指示部とを設けるものである。
【００１１】
上記構成により本発明は、蓄積部の内部に設けられる平坦化部材の駆動装置にかかる負荷の変動から廃トナーの蓄積量を判定することにより、廃トナー回収容器の汚れの如何に関わらず満杯を正確に検知すると共に廃トナー回収容器内の廃トナーを平坦化して、廃トナー回収容器の有効利用を図る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図１乃至図４に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。図１は画像形成装置８の画像形成部１０を示す概略構成図である。画像形成部１０の、像担持体である感光体ドラム１１周囲には、感光体ドラム１１の矢印ｓ方向の回転に従い感光体ドラム１１に潜像を形成する帯電器１２及びレーザ書き込みユニット１３、現像装置１６、転写・剥離チャージャ１７、クリーニング装置１８、及び除電ランプ２０が配置されている。画像形成装置８は、転写・剥離チャージャ１７にてシート紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着装置２２を有し、定着後シート紙Ｐを排紙部２３に排紙する。
【００１３】
現像装置１６は、トナ−及びキャリアからなる二成分現像剤を用いて現像を行う従来周知の磁気ブラシ方式の現像装置であり、現像容器１６ａ内に現像ローラ１６ｂ、搬送オーガ１６ｃを有する。又現像装置１６は、トナ−濃度センサ１６ｄを備え、トナー濃度に応じて、トナーカートリッジ２１からトナーを供給される。
【００１４】
クリーニング装置１８は、感光体ドラム１１上に残留するトナーを回収するクリーニングローラ１８ａ、回収した廃トナー２４を画像形成装置８のフロント側に収納されるブック型の廃トナー回収容器２６に搬送する搬送オーガ１８ｂを有する。廃トナー回収容器２６は、図２に示すように廃トナー２４を蓄積する薄く且つ横長の靴様の蓄積部２６ａの上面に回収口２６ｂを有する。
【００１５】
廃トナー回収容器２６内には、駆動装置であるブラシモータ２７により回転される平坦化部材である攪拌羽根２８が回転可能に設けられている。攪拌羽根２８は、回収口２６ｂから落下され山状に蓄積される廃トナー２４の山を崩して、廃トナー回収容器２６全体にわたり廃トナーを平坦化できるよう、回収口２６ｂの下方よりも、廃トナー回収容器２６の中央よりに配置されている。ブラシモータ２７は、クリーニングローラ１８ａの回転に同期して回転される。
【００１６】
廃トナー回収容器２６内に廃トナー２４が蓄積されるに従い、廃トナー２４により攪拌羽根２８にかかる負荷は徐々に増大する。即ち廃トナー回収容器２６内の廃トナー２４の蓄積に従い、攪拌羽根２８を回転するためにブラシモータ２７の電流が徐々に増大される。そこで本実施の形態にあっては、ブラシモータ２７の電流の変動から、廃トナー回収容器２６内の廃トナー２４の蓄積量を判定して満杯検知を行う。
【００１７】
次に図３に廃トナー２４の蓄積量を判定する判定部３０のブロック図を示す。判定部３０は、２４Ｖのブラシモータ２７の電流値を電圧変換する第１の抵抗４０、第２の抵抗４１、変換された電圧値を比較する第１のコンパレータ４２及び第２のコンパレータ４３を有する。第１のコンパレータ４２には、５Ｖの印加電圧を第３の抵抗４４及び第４の抵抗４６で分圧して得られる２．５Ｖの第１の基準電圧が入力される。第１のコンパレータ４２は、ブラシモータ２７から検出される電圧値が２．５Ｖ以上であれば画像形成装置８全体を制御する制御装置３１に出力する。
【００１８】
第２のコンパレータ４３には、５Ｖの印加電圧を第５の抵抗４７及び第６の抵抗４８で分圧して得られる３Ｖの第２の基準電圧が入力される。第２のコンパレータ４３は、ブラシモータ２７から検出される電圧値が３Ｖ以上であれば制御装置３１に出力する。尚、第１のコンパレータ４２あるいは第２のコンパレータ４３にてブラシモータ２７からの電圧値と比較するための基準電圧値は上記数値に限定されず、廃トナー回収容器２６の満杯時にブラシモータ２７にかかる負荷に応じて任意である。
【００１９】
制御装置３１は第１のコンパレータ４２からの出力が成されると、廃トナー回収容器２６内の廃トナー２４の蓄積量が満杯に近い所定量に達した旨を認識して、指示部である画像形成装置８の表示パネル（図示せず）に、廃トナー回収容器２６が満杯に近付いた旨の予備表示を行う。制御装置３１は、第１のコンパレータ４２及び第２のコンパレータ４３の両方からの出力が成されると、廃トナー回収容器２６内の廃トナー２４の蓄積量が満杯に達し、廃トナー回収容器２６を交換しなければならない旨を認識して、画像形成装置８の表示パネル（図示せず）に、交換表示を警告する。
【００２０】
次に画像形成装置８による画像形成プロセスについて述べる。画像形成プロセスを開始すると、感光体ドラム１１は矢印ｓ方向の回転に従い、帯電器１２により一様に帯電され、画像信号に応じたレーザ光１３ａを照射されて静電潜像を形成される。静電潜像は現像装置１６により現像され、感光体ドラム１１上にトナー像が形成される。感光体ドラム１１上のトナー像は、転写・剥離チャージャ１７により記録紙Ｐ等に転写される。転写終了後感光体ドラム１１は、クリーニング装置１８、除電ランプ２０を経て次の画像形成可能とされる。又トナー像を転写された後感光体ドラム１１から剥離された記録紙Ｐは、定着装置２２により定着され、排紙部２３に排出され画像形成プロセスを終了する。
【００２１】
このような画像形成プロセスを行う間、クリーニング装置１８にあっては、感光体ドラム１１上に残留されるトナーを回収し、搬送オーガ１８ｂにより廃トナー２４を画像形成装置８のフロント側に搬送する。フロント側に搬送された廃トナー２４は、回収口２６ｂから廃トナー回収容器２６の蓄積部２６ａに落下回収される。廃トナー回収容器２６内では、クリーニングローラ１８ａの回転と同時に攪拌羽根２８が矢印ｕ方向に回転される。
【００２２】
落下回収された廃トナー２４は、図２に点線αで示すように廃トナー回収容器２６内で回収口２６ｂの下方近辺をピークとする山状に蓄積される。廃トナ２４の蓄積が進み廃トナー２４が攪拌羽根２８に接触すると、山状の廃トナー２４は攪拌羽根２８に崩されて平坦化されながら、更に満杯になるまで廃トナー回収容器２６内に蓄積される。この間、攪拌羽根２８を駆動するブラシモータ２７は、判定部３０により電圧の変動を判定され、制御装置３１にて、判定部３０の判定結果を用いて廃トナー回収容器２６の満杯を検知される。
【００２３】
次に制御装置３１による廃トナー回収容器２６の満杯検知プロセスを図４に示すフローチャートを参照して説明する。モータブラシ２７が駆動されると、判定部３０の第１のコンパレータ４２及び第２のコンパレータ４３に、ブラシモータ２７から検出される電圧値が入力される。ステップ１００にて第１のコンパレータ４２は、ブラシモータ２７からの電圧値と第１の基準電圧２．５Ｖとを比較し、又第２のコンパレータ４３はブラシモータ２７からの電圧値と第２の基準電圧３Ｖとを比較する。
【００２４】
廃トナー回収容器２６内の廃トナー２４の蓄積量が少ない間は、ブラシモータ２７にかかる負荷が小さく、ブラシモータ２７に流れる電流値を変換して得られる電圧値は小さい。従って廃トナー２４の蓄積量が少なく、ブラシモータ２７から検出される電圧値が２．５Ｖ以下の場合は、第１のコンパレータ４２及び第２のコンパレータ４３のいずれからも出力がなされない。
【００２５】
廃トナー２４の蓄積量が増大されるに伴いブラシモータ２７から検出される電圧値が徐々に増大される。廃トナー回収容器２６が満杯に近付くとブラシモータ２７から検出される電圧値が２．５Ｖに達して、第１のコンパレータ４２の出力がなされる。ステップ１０１にて第１のコンパレータ４２が出力されると、ステップ１０２に進む。ステップ１０２では、第２のコンパレータ４３が出力されたか否かを比較する。廃トナー回収容器２６が満杯に至っておらず、第２のコンパレータ４３からの出力が無い場合は、ステップ１０３に進む。
【００２６】
ステップ１０３では、制御装置３１は、廃トナー回収容器２６が満杯に近付いていてもうすぐ満杯になる旨を認識し、表示パネル（図示せず）に廃トナー回収容器２６がもうすぐ満杯になる旨の予備表示を行い、ステップ１０１に戻る。この予備表示がなされた場合は、必要に応じてサービスマンによる廃トナー回収容器２６の交換メンテナンスを行う。予備表示後に、廃トナー回収容器２６の交換をしないで更に廃トナー２４の回収を継続すると、ブラシモータ２７から検出される電圧値が更に増大される。
【００２７】
廃トナー回収容器２６が満杯になるとブラシモータ２７から検出される電圧値は３Ｖに達し、第１のコンパレータ４２及び第２のコンパレータ４３がともに出力する。これによりステップ１０２からステップ１０４に進み、制御装置３１は、廃トナー回収容器２６が満杯である旨を認識し、表示パネル（図示せず）に、廃トナー回収容器２６が満杯であることを警告する交換表示を行い、満杯検知プロセスを終了する。表示パネルに交換表示がなされた場合は、画像形成装置８の使用を中断してサービスマンによる廃トナー回収容器２６の交換メンテナンスを行う。廃トナー回収容器２６の交換終了後画像形成プロセスを再開する。
【００２８】
画像形成装置８に装着後満杯検知されるまでの間、廃トナー回収容器２６は、攪拌羽根２８により山状に蓄積される廃トナー２４を平坦化される。従って廃トナー２４は、廃トナー回収容器２６の端部にまで蓄積され、廃トナー回収容器２６は、満杯検知されるまでにより多くの廃トナー２４を回収出来る。
【００２９】
この第１の実施の形態によれば、廃トナー回収容器２６内の攪拌羽根２８を回転しながら廃トナー２４を回収することにより、廃トナー回収容器２６は、山状の廃トナー２４を崩して平坦化しながら回収出来る。従って廃トナー回収容器２６が実際に満杯になった状態で満杯検知が成されるので、満杯検知の時点ではより多くの廃トナー２４を回収出来、廃トナー回収容器２６の有効利用を得られる。
【００３０】
又、廃トナー２４を平坦化するための攪拌羽根２８を用いて、攪拌羽根２８を駆動するブラシモータ２７にかかる負荷の変動から廃トナー回収容器２６内の廃トナー２４の蓄積量を判別して満杯検知出来る。従って満杯検知のために別途フォトセンサ等の検知装置を必要としない。更にブラシモータ２７にかかる負荷の変動を用いて行う満杯検知では、廃トナー回収容器２６の汚れの影響を受けないので、廃トナー回収容器２６の汚れを原因とする満杯の誤検知を防止出来、廃トナー回収容器２６の汚れの如何に関わらず、廃トナーの満杯検知精度を向上出来る。
【００３１】
次に本発明を図５に示す第２の実施の形態を参照して説明する。この第２の実施の形態は第１の実施の形態と判定部の構造が異なるものであり、他は第１の実施の形態と同様であることから、同一部分については同一符号を付しその説明を省略する。
【００３２】
図５に第２の実施の形態の廃トナー回収容器２６内の廃トナー２４の蓄積量を判定する判定部３６のブロック図を示す。判定部３６は、攪拌羽根２８を駆動するブラシモータ２７の電流値を電圧変換する抵抗Ｖ１、Ｖ２、変換された電圧値をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路３７を有する。制御装置３１にはＡ／Ｄ変換回路３７からのデジタル値が入力される。
【００３３】
満杯検知プロセス時、廃トナー回収容器２６内の廃トナー２４の蓄積量が増大され、ブラシモータ２７から検出される電圧値をＡ／Ｄ変換回路３７で変換したデジタル値が２．５Ｖに達すると、制御装置３１は、廃トナー回収容器２６内の廃トナー２４の蓄積量がもうすぐ満杯に達する旨を認識して、画像形成装置８の表示パネル（図示せず）に、廃トナー回収容器２６がもうすぐ満杯になる旨の予備表示を行う。この予備表示により、必要に応じて廃トナー回収容器２６の交換メンテナンスを行う。
【００３４】
この後更に廃トナー２４の回収を継続し、ブラシモータ２７から検出される電圧値をＡ／Ｄ変換回路３７で変換したデジタル値が３Ｖに達すると、制御装置３１は、廃トナー回収容器２６内の廃トナー２４の蓄積量が満杯に達し廃トナー回収容器２６の交換を必要とする旨を認識して、表示パネル（図示せず）に、交換表示を警告して満杯検知プロセスを終了する。交換表示が警告された場合は、廃トナー回収容器２６の交換メンテナンスを行った後、画像形成プロセスを再開する。
【００３５】
この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様、攪拌羽根２８の回転により廃トナー２４を平坦化しながら回収出来ることから、廃トナー回収容器２６が実際に満杯になった状態で満杯検知が成されるので廃トナー回収容器２６の有効利用を得られる。又ブラシモータ２７にかかる負荷の変動を用いて廃トナー回収容器２６の満杯を検知出来、別途フォトセンサ等の検知装置を必要としない。更に廃トナー回収容器２６の汚れを原因とする満杯の誤検知を防止出来、廃トナー回収容器２６の汚れの如何に関わらず、廃トナーの満杯検知精度を向上出来る。
【００３６】
尚この発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、この発明の範囲内で種々変更可能であり、例えば廃トナー回収容器の形状や攪拌部材の設置位置等も限定されず、画像形成装置内の設置スペースに応じて任意であり、廃トナー回収容器のほぼ中央部に回収口を設けた場合等にあっては、廃トナーが廃トナー回収容器の両端にほぼ均等に行き渡るよう回収口の下方に攪拌部材を設けても良い。又攪拌部材の構造も限定されず、図６の変形例に示すように、廃トナー回収容器２６内にて、長手方向に掛け渡されるシャフト３８ａにフィン３８ｂを取着した攪拌羽根３８であっても良い。
【００３７】
更に攪拌部材の駆動タイミングも任意であり常時駆動するのではなく、画像形成プロセスを開始時あるいは終了時にのみ駆動する等しても良い。又駆動装置も、負荷の変動を検出可能であればブラシモータに限定されない。又判定部による判定は、複数段階で無く廃トナー回収容器が最終的に満杯になった時点でのみ判定しても良いし、逆に予備表示を複数段階に分けるように判定する等しても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、廃トナー回収容器内で平坦化部材を回転して、山状の廃トナーを崩しながら蓄積する事により、満杯検知までにより多くの廃トナーを回収出来、廃トナー回収容器の有効利用を図れる。又平坦化部材の駆動装置にかかる負荷の変動から廃トナー回収容器を満杯検知出来るので、別途満杯検知のための装置を必要としない。しかも廃トナー回収容器の汚れに如何に関わらず、廃トナーの満杯を正確に検知出来るので、廃トナーの満杯検知精度向上を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の画像形成装置の画像形成部を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の廃トナー回収容器を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の判定部を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の満杯検知プロセスを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態の判定部を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の他の変形例の廃トナー回収容器を示す概略構成図である。
【符号の説明】
８…画像形成装置
１０…画像形成部
１１…感光体ドラム
１６…現像装置
１８…クリーニング装置
１８ｂ…搬送オーガ
２４…廃トナー
２６…廃トナー回収容器
２６ａ…蓄積部
２６ｂ…回収口
２６ｃ…検知スリット
２６ｄ…廃トナー導入ベース
２７…ブラシモータ
２８…攪拌羽根
３０…判定部
３１…制御装置
４２…第１のコンパレータ
４３…第２のコンパレータ

Claims (9)

1. 廃トナーを落下蓄積する蓄積部と、
   前記蓄積部内部にて回転可能に設けられる平坦化部材とを具備する事を特徴とする廃トナー回収容器。
2. 廃トナーを落下蓄積する蓄積部の内部に回転可能な平坦化部材を有する廃トナー回収容器と、
   前記平坦化部材を駆動する駆動装置と、
   前記駆動装置にかかる負荷の変動により前記廃トナー回収容器内に蓄積される前記廃トナーの蓄積量を判定する判定部とを具備する事を特徴とする廃トナー満杯検知装置。
3. 前記判定部が、前記廃トナーの蓄積量を複数段階に判定する事を特徴とする請求項２記載の廃トナー満杯検知装置。
4. 前記判定部が、前記駆動装置にかかる電気変動を検知する複数のコンパレータを有する事を特徴とする請求項３記載の廃トナー満杯検知装置。
5. 前記判定部が、前記駆動装置にかかる電気変動を検知するＡ／Ｄ変換回路を有する事を特徴とする請求項３記載の廃トナー満杯検知装置。
6. 画像形成部によりトナー像を形成される像担持体と、
   内部に回転可能な平坦化部材を有し前記像担持体から除去した廃トナーを蓄積する廃トナー回収容器を交換可能に支持する廃トナー排出部と、
   前記平坦化部材を駆動する駆動装置と、
   前記駆動装置にかかる負荷の変動により前記廃トナー回収容器内に蓄積される前記廃トナーの蓄積量を判定する判定部と、
   前記判定部による判定結果により前記廃トナー回収容器の交換時期を指示する指示部とを具備する事を特徴とする画像形成装置。
7. 前記判定部が、前記廃トナーの蓄積量を複数段階に判定する事を特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記判定部が、前記駆動装置にかかる電気変動を検知する複数のコンパレータを有する事を特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記判定部が、前記駆動装置にかかる電気変動を検知するＡ／Ｄ変換回路を有する事を特徴とする請求項７記載の画像形成装置。

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