JP2005331663A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 残留トナーの回収量を正確に検知する。
【解決手段】 残留トナーＨの堆積量が少ない場合は、バネ１８０の弾性力で測定部材１５０が上方に付勢されているので、突出部１５６は第２筒部１０８に挿入されていない。しかし、残留トナーが堆積してくと、残留トナーＨの重みでバネ１８０の弾性力に対抗して下がり、突出部１５６が第２筒部１０８に挿入されていく。そして、最下点部まで下がると、センサー光Ｓは突出部１５６に遮られ、受光素子２０６はセンサー光Ｓを受光しなくなる。受光素子２０６の受光・非受光の情報が送られた制御部は、このように受光素子２０６が非受光となるとトナー回収ケース５８の内部に残留トナーＨがほぼ満杯になったと判断し、ユーザーに像形成ユニットの交換を促す表示をコントロールパネルに表示する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

画像形成装置の画像形成方式としては、公知の電子写真プロセスを用いたものが知られている。公知の電子写真プロセスは、次のようなプロセスで記録紙などの記録媒体に画像を形成する。

感光体ドラムを回転させながら、帯電器で感光体ドラムを所定の電位に一様に帯電する。帯電した感光体ドラムを露光し潜像を形成する。この潜像を現像器で現像し、感光体ドラム上にトナー像を形成する。このトナー像は記録紙に転写され、そして、定着装置で記録紙にトナー像を定着する。また、クリーニング手段で転写後の残留トナーを除去し、回収ケースに回収している。

回収された残留トナーが回収ケースに貯まり満杯となるとクリーニング不良などの不具合が発生する。このため、残留トナーの回収量を検知し、所定の量以上回収されると、回収ケースの交換を行う必要がある。

残留トナーの回収量を検知する検知手段としては、圧電振動型センサー、透磁率センサー、あるいは、透過型の光センサーを回収ケースに取り付ける方法がある。（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２５９０５４号公報

しかしながら、特開２００−２５９０５４号公報に記載の構成は、感光体ドラム等の像担持体や像担持体上の転写後の残留トナーを除去するクリーング手段と残留トナーを収容する回収ケースとが、別体となって離れて構成されている。このため、他の装置の影響、例えば、定着装置の熱の影響を受けない位置などに自由に回収ケースを配置することができる。

さて、回収ケースが感光体ドラムと等の像担持体と一体となった所謂プロセスカートリッジでは、回収ケースを自由に配置できない。このため、回収ケースは、通常は、記録紙等の最終転写媒体にトナー像を定着する定着装置側に設けられる。

よって、定着装置と回収ケースとが近いので、定着装置の熱による影響のため、熱に弱い電気部品を回収ケースに取り付けることは困難であった。このような熱的な制約のため、残留トナーの回収量を検知するセンサー（電気部品）を回収ケースに取り付けることは困難であったので、残留トナーの回収量を正確に検知することは困難であった。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、残留トナーの回収量を正確に検知することを目的とする。

請求項１に記載の画像形成装置は、トナー像が形成され、中間転写媒体を介して最終転写媒体に転写される前記トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接して前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部材と、前記最終転写媒体に前記トナー像を転写させる転写部の該最終転写媒体の搬送方向上流側に設けられ、前記クリーニング部材と前記像担持体とを支持し、前記クリーニング部材によって前記像担持体上から除去された前記残留トナーを内部に回収する回収ケースと、前記回収ケースに取り付けられ、該回収ケースの内部の残留トナーの回収量を検知する検知手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の画像形成装置は、像担持体にトナー像が形成され、中間転写媒体を介して最終転写媒体にトナー像が転写される。転写されずに像担持体に残った残留トナーは、クリーニング部材によって除去され、回収ケースの内部に回収されていく。

回収ケースは、クリーニング部材と像担持体とを支持し、除去された残留トナーの回収量を検知する検知手段が取り付けられている。

さて、回収ケースは、最終転写媒体にトナー像を転写させる転写部の最終転写媒体の搬送方向上流側に設けられている。よって、搬送方向下流側に設けられ、最終転写媒体にトナー像を定着させる定着装置から離れる構成となっている。このため、定着装置の熱の影響をうけない。したがって、回収ケースに取り付ける検知手段は、定着装置の熱の影響による制約を考慮せずに選択できる。よって、正確に残留トナーの回収量を検知できる。

請求項２に記載の画像形成装置は、トナー像が形成され、転写媒体に転写される前記トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に当接して前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部材と、前記クリーニング部材を支持し、前記クリーニング部材によって前記像担持体上から除去された前記残留トナーを内部に回収する回収ケースと、前記クリーニング部材と前記像担持体との当接位置より下方に配置され、除去された前記残留トナーが堆積する堆積部と、前記堆積部から前記回収ケース外に突出した突出部と、を備える測定部材と、前記測定部材を上方に付勢する付勢手段と、前記堆積部の前記残留トナーの堆積量に応じ変化する前記突出部の突出位置を検知する突出位置検知手段と、前記突出位置検知手段の検知結果を告知する告知手段と、を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の画像形成装置は、像担持体にトナー像が形成され、転写媒体にトナー像が転写される。転写されずに像担持体に残った残留トナーは、像担持体に当接するクリーニング部材によって除去され、クリーニング部材を支持している回収ケースの内部に回収されていく。

回収ケースには、クリーニング部材と像担持体との当接位置より下方に配置され、除去された残留トナーが堆積する堆積部と、この堆積部から回収ケース外に突出している突出部と、からなる測定部が備えられている。また、この測定部は付勢手段によって上方に付勢されている。

堆積部に残留トナーが堆積してくと、堆積量に応じ突出部の突出位置が変化する。そして、この突出位置を突出位置検知手段が検知する。すなわち、突出部の突出位置を突出位置検知手段が検知することで、回収ケースの内部に回収された残留トナーの回収量が検知される。

そして、告知手段で残留トナーの回収量の検知結果を告知する。その告知によってユーザーが、例えば、回収ケースの残留トナーの廃棄を行う。

このように、簡単で安価な機構で回収ケースの内部の残留トナーの回収量を正確に検知できる。

また、回収ケースは像担持体に当接するクリーニング部材を支持しているので、配置の自由度が少ない。しかし、突出位置検出手段は、残留トナーの回収量そのものを検知するのではなく、付勢手段に付勢された測定部の突出部を検知している。よって、熱的な制約を受けにくいところへ、突出位置検知手段を設けることができる。

請求項３に記載の画像形成装置は、請求項２に記載の構成において、前記突出位置検知手段は、センサー光を照射する発光部と前記センサー光を受光する受光部とを備え、前記突出部は、前記堆積部の前記残留トナーの堆積量に応じ、前記センサー光を遮る位置と遮らない位置とに移動することを特徴としている。

請求項３に記載の画像形成装置は、センサー光を照射する発光部とセンサー光を受光する受光部とを備えている。突出部は、堆積部の残留トナーの堆積量に応じ、センサー光を遮る位置と遮らない位置とに移動する。

したがって、受光部がセンサー光を受光するかしないかで、回収ケースの内部に回収された残留トナー量の回収量が検知される。

請求項４に記載の画像形成装置は、請求項２又は請求項３に記載の構成において、少なくとも、前記像担持体と、前記クリーニング部材と、前記回収ケースと、前記測定部材と、前記付勢手段と、を備えたユニットを構成し、前記ユニットは、画像形成装置本体に対して着脱可能となっていることを特徴としている。

請求項４に記載の画像形成装置は、少なくとも、像担持体と、クリーニング部材と、回収ケースと、測定部材と、付勢手段と、を備えたユニットを構成し、ユニットは、画像形成装置本体に対して着脱可能となっている。

したがって、回収ケースの内部に回収された残留トナーが所定量となり検知されるとユニットごと交換することができるので、メンテナンスが容易である。

また、ユニットを交換しても検知部は画像形成装置本体に残るので好適である。

以上説明したように本発明によれば、回収ケース内の残留トナーの回収量を正確に検知できる。

以下、本発明にかかる画像形成装置を適用した一例として、公知の電子写真プロセスを適用したカラープリンタについて図面を参照して説明する。また、本発明が適用される画像形成装置は、以下で説明するカラープリンタに限らず、モノクロのプリンターであっても良い。また、複写機、ファクシミリ、あるいは、複合機等の画像形成装置であってもよい。なお、以下の説明において、本発明の本質とは直接関係しないものについては、詳細な説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係るカラープリンタ１０の概要を示している。カラープリンタ１０は、カラープリンタ本体１２を有し、このカラープリンタ本体１２の上部に回動支点１４を中心に回動自在の開閉カバー１６が設けられている。また、カラープリンタ本体１２の下部に給紙ユニット１８が配置されている。

給紙ユニット１８は、給紙ユニット本体２０と、記録用紙Ｐが収納される給紙カセット２２とを有する。給紙カセット２２の奥端近傍上部には、給紙カセット２２から記録用紙Ｐを供給するフィードロール２４、及び、供給される記録用紙Ｐを１枚ずつ捌くリタードロール２６が配置されている。

搬送路２８は、フィードロール２４から排出口３０までの記録用紙Ｐの通路である。搬送路２８は、カラープリンタ本体１２の裏側（図１の右側）近傍にあって、給紙ユニット１８から定着装置９０まで略垂直に形成されている。この搬送路２８の定着装置９０の上流側に二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とが配置され、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２の上流側にレジストロール３２が配置されている。また、搬送路２８の排出口３０の近傍には排出ロール３４が配置されている。

したがって、給紙ユニット１８の給紙カセット２２からフィードロール２４により送り出された記録用紙Ｐは、リタードロール２６により捌かれて最上部の記録用紙Ｐのみ搬送路２８に導かれ、レジストロール３２によりー時停止され、タイミングをとって二次転写ロール８０と中間転写ベルト６４（二次転写バックアップロール７２）との間を通ってトナー像が転写され、この転写されたトナー像が定着装置９０により定着され、排出ロール３４により排出口３０から開閉カバー１６の上部に設けられた排出部３６へ排出される。この排出部３６は、排出口部分が低く、正面方向（図１の左方向）に向けて徐々に高くなるよう傾斜している。

カラープリンタ本体１２には、略中央部にロータリ現像装置３８が配置されている。また、ロータリ現像装置３８の正面側（図１において左側）には、カラープリンタ１０を構成する各部を制御する制御部３９が配置されている。

ロータリ現像装置３８は、現像器本体４０内にイエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、シアン（Ｃｙａｎ）及び黒（Ｂｌａｃｋ）の４色のトナー像をそれぞれ形成する現像器４２ａ〜４２ｄを有し、ロータリ現像装置中心４４を中心として左回り（図１において反時計回り）に回転する。現像器４２ａ〜４２ｄそれぞれは、現像ロール４６ａ〜４６ｄを有し、コイルスプリングなどの弾性体４８ａ〜４８ｄにより、現像器本体４０の法線方向に押圧されている。

ロータリ現像装置３８には、回転支軸４９を軸として回転する感光体ドラム５０が当接するように配置されており、現像ロール４６ａ〜４６ｄは、感光体ドラム５０に当接していない状態で、それぞれの外周の一部が現像器本体４０の外周から半径方向に、約２ｍｍ突出している。また、現像ロール４６ａ〜４６ｄそれぞれの両端には、現像ロール４６ａ〜４６ｄの直径よりもわずかに大きい直径のトラッキングロール（図示せず）が現像ロール４６ａ〜４６ｄと同軸で回転するように設けられている。つまり、現像器４２ａ〜４２ｄは、ロータリ現像装置中心４４を中心として、それぞれ９０°の間隔で現像器本体４０の外周に配置され、現像ロール４６ａ〜４６ｄのトラッキングロールが感光体ドラム５０の両端に設けられたフランジ（図示省略）に当接し、現像ロール４６ａ〜４６ｄと感光体ドラム５０との間に所定の隙間を形成しつつ、感光体ドラム５０上の潜像をそれぞれの色のトナーで現像する。

感光体ドラム５０の下方には、帯電ロール５２が設けられ、帯電ロール５２に帯電バイアスを印加し、感光体ドラム５０を一様に帯電する。また、感光体ドラム５０の回転支軸４９にぶら下がるように感光体ドラム用クリーナ５４が設けられており、感光体ドラム５０と感光体ドラム用クリーナ５４とは一体化されている。感光体ドラム用クリーナ５４は、一次転写後に感光体ドラム５０に残留する残留トナーを掻き取るクリーニングブレード５６を備えている。クリーニングブレード５６は板金５７に取り付けられ、板金５７がトナー回収ケース５８に固定されている。また、トナー回収ケース５８の内部には検知機構部１００が備えられている。（検知機構部１００についての詳細は後述する）。

トナー回収ケース５８の背面側（図１において右側）は、リブなどが形成され、記録用紙Ｐが滑らかに搬送されるように曲面にされて搬送路２８の一部を形成している。

ロータリ現像装置３８の下方背面側には、帯電ロール５２により帯電された感光体ドラム５０に、レーザ光などの光線により潜像を書き込む露光装置６０が配置されている。また、ロータリ現像装置３８の上方には、ロータリ現像装置３８によって可視化されたトナー像を一次転写位置で一次転写され、二次転写位置（二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とのニップ部）まで搬送する中間転写装置６２が設けられている。

中間転写装置６２は、中間転写ベルト６４、一次転写ロール６６、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、二次転写バックアップロール７２、スクレーパーバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６等を有する。

中間転写ベルト６４は、弾性を有し、ロータリ現像装置３８の上方で長辺と短辺とを有するように略扁平に張られている。中間転写ベルト６４の上両側の長辺は、カラープリンタ本体１２の上部に設けられた排出部３６に対して略平行となるように張られている。

また、中間転写ベルト６４は、中間転写ベルト６４の長辺下方で一次転写ロール６６の上流に配置されたラップインロール６８と、一次転写ロール６６の下流に配置されたラップアウトロール７０との間で感光体ドラム５０にラップ状に接触する一次転写部（感光体ドラムラップ領域）を有し、感光体ドラム５０に所定の範囲だけ巻きついて、感光体ドラム５０の回転に従動する。このように、中間転写ベルト６４は、一次転写ロール６６によって感光体ドラム５０上のトナー像を、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に重ねて一次転写され、この一次転写されたトナー像を二次転写ロール８０に向けて搬送する。なお、ラップインロール６８及びラップアウトロール７０は、感光体ドラム５０から離間している。

このように、中間転写ベルト６４は、ラップインロール６８、ラップアウトロール７０、二次転写バックアップロール７２、スクレーパーバックアップロール７４及びブラシバックアップロール７６の５つのロールにより張架されており、一次転写ロール６６によって感光体ドラム５０上のトナー像が転写される。

更に、中間転写ベルト６４の裏側（図１の右側面）には、ラップアウトロール７０及び二次転写バックアップロール７２により平面部（短辺）が形成されており、この平面部が二次転写部となって搬送部２８に臨むようにされている。

なお、二次転写部において、中間転写ベルト６４と搬送路２８との間が、約１２°の角度になるように、ラップアウトロール７０は配置されている。

スクレーパーバックアップロール７４は、二次転写後に中間転写ベルト６４に残留する残留トナーをスクレーパ８４が掻き取ることを補助し、ブラシバックアップロール７６は、二次転写後に中間転写ベルト６４に残留する残留トナーをブラシロール８６が掻き取ることを補助する。

中間転写ベルト６４の長辺上方には、反射型フォトセンサ７８が開閉カバー１６の裏面（内側）に固定されることによって設けられている。反射型フォトセンサ７８は、中間転写ベルト６４上に形成されたトナーのパッチを読み取り、中間転写ベルト６４の回転方向における位置を検出するとともに、トナー像の濃度検知を行う。

中間転写装置６２の二次転写バックアップロール７２には、搬送路２８を挟んで二次転写ロール８０が対峙している。つまり、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間が二次転写部における二次転写位置となっており、二次転写ロール８０は、二次転写バックアップロール７２の補助により、中間転写ベルト６４に一次転写されたトナー像を二次転写位置で記録用紙Ｐに二次転写する。ここで、二次転写ロール８０は、中間転写ベルト６４が３回転する間、すなわちイエロー、マゼンタ、シアンの３色のトナー像を中間転写ベルト上に重ねて一次転写され、搬送されている間は中間転写ベルト６４から離間しており、黒のトナー像が転写されると中間転写ベルト６４に当接するようにされている。

なお、二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２との間には、所定の電位差が生じるようにされており、二次転写ロール８０を高電圧にした場合には、二次転写バックアップロール７２はグランド（ＧＮＤ）に接続される。

中間転写ベルト６４の反感光体ドラム５０側端には、中間転写ベルト用クリーナ８２が設けられている。中間転写ベルト用クリーナ８２は、スクレーパ８４、ブラシロール８６、トナー回収ケース８８及び回転支軸８９を有し、回転支軸８９を軸として揺動する。スクレーパ８４は、二次転写後に中間転写ベルト６４に残留する残留トナーを掻き取ってクリーニングする。ブラシロール８６は、スクレーパ８４によるクリーニング後に残った残留トナーをさらに掻き取る。トナー回収ケース８８は、スクレーパ８４及びブラシロール８６でクリーニングした残留トナーを回収する。スクレーパ８４は、ステンレスの薄板からなり、トナーとは逆極性の電圧がかけられている。

ブラシロール８６は、導電性の処理がなされたアクリルなどのブラシからなる。そして、中間転写ベルト６４がトナー像を搬送する間には、スクレーパ８４及びブラシロール８６が中間転写ベルト６４から離間しており、所定のタイミングでこれらが一体となって中間転写ベルト６４に当接するようにされている。

二次転写位置の上方には、定着装置９０が配置されている。定着装置９０は、加熱ロール９２と加圧ロール９４とを有し、二次転写ロール８０及び二次転写バックアップロール７２により記録用紙Ｐに二次転写されたトナー像を記録用紙Ｐに定着させ、排出ロール３４に向けて搬送する。排出ロール３４は、排出口３０から開閉カバー１６の上部に設けられた排出部３６へ記録用紙Ｐを排出する。

トナー回収ケース８８は、二次転写位置の下方（記録紙Ｐの搬送方向上流側）に位置し，二次転写位置の上方（記録紙Ｐの搬送方向下流側）に定着装置９０が位置する構成となっている。つまり、トナー回収ケース８８は定着装置９０から離れる構成となっており、定着装置９０の熱の影響を受けにくい。

カラープリンタ本体１２の奥側（図１においては右側）の上部に操作パネル１０６が備えられている。操作パネル１０６は、制御部３９からユーザーに対する各種告示が表示される。

また、中間転写装置６２、感光体ドラム５０、帯電ロール５２、感光体ドラム用クリーナ５４及び中間転写ベルト用クリーナ８２を一体化し像形成ユニット９６を構成している。

そして、図２に示すように、像形成ユニット９６は、カラープリンタ本体１２に対して着脱自在となっており、開閉カバー１６を開くことにより、カラープリンタ本体１２に着脱される。したがって、像形成ユニット９６の各構成部品を一括して交換できるので、メンテンナンスが容易である。

さて、図３に示すように、感光体ドラム用クリーナ５４のトナー回収ケース５８の内部の中央部には、検知機構部１００が取り付けられている。また検知機構部１００の両端側には、隔壁２５０、２５１が形成されている。なお、図４にも示すように検知機構部１００は、クリーニングブレード５６の先端５６Ａ（感光体ドラム５０との当接位置）より下方に位置している。

図４、図５に示すように、検知機構部１００は、センサー光Ｓが透光可能な部材からなる透明ケース１０２を備えている。透明ケース１０２は上部の箱状の箱部１０４と、箱部１０４の下部に形成され箱部１０４より小さい筒状の第１筒部１０６と、第１筒部１０６の下部に形成され第１筒部１０６より小さい筒状の第２筒部１０８とから構成されている。

透明ケース１０２は、箱部１０４の上面のみが開口し、箱部１０４、第１筒部１０６、第２筒部１０８は連通している。また、第２筒部１０８はトナー回収ケース５８の底部から突出している。

Ｔ字形状の測定部材１５０が、上述した透明ケース１０２に収まっている。測定部材１５０は、透明ケース１０２の箱部１０４に収まる皿部１５２と皿部１５２の下部に形成され第１筒部１０６に挿入されている支柱部１５４とからなる台部１５１と、支柱部１５４の下部に突設され第２筒部１０８に挿入可能な突出部１５６と、から構成されている。

そして、第１筒部１０６内にはバネ１８０が収められ、バネ１８０内には測定部材１５０の突出部１５６が挿入されている。また、バネ１８０の外径は第２筒部１０８の内径より大きい。

したがって、測定部材１５０は、バネ１８０の弾性力によって上方に付勢される。なお、箱部１０４の上部の内壁には皿部１５２が上方に抜けないように突設した突部１１０、１１１が形成されており、皿部１５２の上端部が突部１１０、１１１に引っかかり上方には抜け出ない。よって、上方に付勢された状態で維持される。なお、この状態では、突出部１５６は第２筒部１０８には挿入されていない。

なお、箱部１０４の突部１１０、１１１は斜面部１１０Ａ，１１１Ａが形成されている。よって、測定部材１５０を透明ケース１０２に収める際には、測定部材１５０を箱部１０４の開口から挿入し、皿部１５２が突部１１０、１１１に当たっても、更に下方に押圧することで、斜面１１０Ａ，１１１Ａによって皿部１５２が若干撓んで変形し、突部１１０、１１１の下方に挿入される。また、皿部１５２の外形は箱部１０４の内形と略同じ大きさとなっており、皿部１５２と箱部１０４との間には隙間が殆どない。

図５に示すように、トナー回収ケース５８の底部から突出している第２筒部１０８を挟むように、コの字形状の検知部２００がカラープリンタ本体１２に配置されている。検知部２００は、第２筒部１０８を挟んで一方にはセンサー光Ｓを発光する発光ＬＥＤ２０４が配置され、他方にはセンサー光Ｓを受光可能な受光素子２０６が配置されている。

さて、図６に示すように、皿部１５２の上部にクリーニングブレード５６が掻きとった残留トナーＨが堆積していくと、残留トナーＨの重みでバネ１８０の弾性力に対抗して下がり、突出部１５６が第２筒部１０８に挿入される。

図５に示すように、測定部材１５０の突出部１５６が、第２筒部１０８には挿入されていない状態では、センサー光Ｓは第２筒部１０８を透光し、受光素子２０６はセンサー光Ｓを受光する。

しかし、図６に示すように、皿部１５２の上部にクリーニングブレード５６が掻きとった残留トナーＨが堆積していき、最下点部まで突出部１５６が第２筒部１０８に挿入されると、突出部１５６がセンサー光Ｓを遮るので、受光素子２０６はセンサー光Ｓを受光しなくなる。

そして、この受光素子２０６のセンサー光Ｓの受光・非受光の情報は制御部３９（図１参照）に送られる。

つぎに、上記実施形態の作用について説明する。

画像形成信号が送られると、感光体ドラム５０が帯電ロール５２により一様に帯電され、この帯電された感光体ドラム５０に、画像信号に基づいて露光装置６０から光線が出射される。露光装置６０からの光線は、感光体ドラム５０の表面を露光し、潜像が形成される。露光装置６０により形成された感光体ドラム５０の潜像は、ロータリ現像装置３８によってイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナー像を現像され、中間転写ベルト６４に重ねて一次転写される。一次転写において、感光体ドラム５０に残留する残留トナーは、クリーニングブレード５６によって掻き取られ、トナー回収ケース５８に回収される。

一方、給紙信号等により、給紙カセット２２に収納された記録用紙Ｐは、フィードロール２４により送り出され、リタードロール２６により捌かれて搬送路２８に導かれ、レジストロール３２により一時停止され、タイミングをとって案内部材２９へ向けて搬送される。記録用紙Ｐが二次転写位置Ａに導かれると、中間転写ベルト６４に一次転写されているトナー像が二次転写ロール８０と二次転写バックアップロール７２とによって、記録用紙Ｐに二次転写される。二次転写後に、中間転写ベルト６４に残留する残留トナーは、中間転写ベルト用クリーナ８２によって掻き取られ、回収される。

トナー像を転写された記録用紙Ｐは、定着装置９０に導かれ、加熱ロール９２と加圧ロール９４とによる熱圧力によって、トナー像が定着する。トナー像が定着した記録用紙Ｐは、排出ロール３４により排出口３０から排出部３６へ排出される。

さて、前述したように、感光体ドラム５０に残留する残留トナーは、クリーニングブレード５６によって掻き取られ、トナー回収ケース５８に回収されていく。そして、検知機構部１００の測定部材１５０の皿部１５２の上部に堆積していく。

残留トナーの堆積量が少ない場合は、図５に示すように、バネ１８０の弾性力で測定部材１５０が上方に付勢されているので、突出部１５６は第２筒部１０８に挿入されていない。したがって、発光ＬＥＤ２０４から発光されたセンサー光Ｓは、第２筒部１０８を透光し、受光素子２０６はセンサー光Ｓを受光する。

しかし、残留トナーが堆積してくと、残留トナーの重みでバネ１８０の弾性力に対抗して下がり、突出部１５６が第２筒部１０８に挿入されていく。そして、図６に示すように、最下点部まで下がると、センサー光Ｓは突出部１５６に遮られ、受光素子２０６はセンサー光Ｓを受光しなくなる。

受光素子２０６の受光・非受光の情報が送られた制御部３９（図１参照）は、このように受光素子２０６が非受光となるとトナー回収ケース５８の内部に残留トナーがほぼ満杯になったと判断し、ユーザーに像形成ユニット９６の交換を促す表示を操作パネル１０６（図１参照）に表示する。あるいは、アラームなどでユーザーに交換時期を事前に知らせる。

ユーザーはその表示等を見て、図２に示すように、開閉カバー１６を開き、像形成ユニット９６を交換する。

このように、透明ケース１０２、測定部材１５０、バネ１８０、発光ＬＥＤ２０４、及び受光素子２０６からなる簡単で安価な機構で、残留トナーＨの回収量を検知できる。

なお、透明ケース１０２、測定部材１５０、及びバネ１８０から構成されている検知機構部１００は、非常に安価である。これに対し、発光ＬＥＤ２０４と受光素子２０６とを備える検知部２００は検知機構部１００と比べると比較的高価である。しかし、交換する像形成ユニット９６には、安価な検知機構部１００のみが取り付けられ、比較的高価な検知部２００はカラープリンタ本体１２に残る構成であるので、好適である。

なお、トナー回収ケース８８は、定着装置９０から離れているので、定着装置９０からの熱の影響を受けにくい。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、突出部１５６の位置を検知する検知部２００は、発光ＬＥＤ２０４と受光素子２０６とから構成されていたが、これに限定されない。その他の検知方法であってもよい。例えば、突出部が金属等の磁性体からなり、磁気的に検知する方法であっても良い。

また、例えば、上記実施の形態では、図５と図６とに示すように、突出部１５６がトナー回収ケース５８の底部から突出する構成であったが、これに限定されない。例えば、図７に示すように、突出部３００がトナー回収ケース５８の側方に突出する構成であっても良い。

また、例えば、上記実施の形態では、残留トナーが所定量、回収されると初めて検知される機構であったが、突出部１５８、３００の位置の変化量を検知し、この変化量で回収量を測定可能な構成としても良い。

また、例えば、上記実施の形態では、残留トナーはクリーニングブレード５６で掻きとって除去していたが、これに限定されない。その他のクリーニング部材であっても良い。例えば、ブラシやローラなどであっても良い。

また、例えば、上記実施の形態では、中間転写装置６２、感光体ドラム５０、帯電ロール５２、感光体ドラム用クリーナ５４及び中間転写ベルト用クリーナ８２を一体化した像形成ユニット９６が着脱可能となっていたが、これに限定されない。例えば、感光体ドラム用クリーナ５４のみが着脱可能となっていても良い。

また、例えば、上記実施の形態では、一次転写後の感光体ドラム５０に残留する残留トナーを回収するトナー回収ケース５８に適用したが、これに限定されない。例えば、二次転写後の中間転写ベルト６４に残留する残留トナーを回収するトナー回収ケース８８に適用しても良い。

また、例えば、中間転写媒体は、中間転写ベルト６４のみであったが、複数の中間転写媒体を備えていてもよい。また、中間転写媒体を介さず、感光体ドラムから記録紙に直接トナー像を転写する構成の画像形成装置であっても良い。

また、定着装置９０は、加熱ロール９２と加圧ロール９４とで熱圧力によって、トナー像を定着していたが、これに限定されない。熱的にトナーを記録紙Ｐに定着する定着装置であればよい。例えば、ロールでなくベルトを用いたものであっても良い。

また、例えば、上記実施の形態では、残留トナーの回収量は、検知機構部１００と検知部２００とで検知していたが、これに限定されない。例えば、圧電振動センサーや透磁率センサーなどの既成のトナー残量センサー（請求項１の検知手段に相当）をトナー回収ケース８８に取り付けてもよい。なお、トナー回収ケース８８は図１に示すように、定着装置９０から離れる構成となっているので、熱的に弱い圧電振動センサーや透磁率センサーなどの既成のトナー残量センサーをトナー回収ケース８８に取り付けることができる。

また、記録用紙Ｐ以外の記録媒体であっても良い。例えば、ＯＨＰシートなどであっても良いし、他の記録媒体であっても良い。

本発明の実施形態に係るカラープリンタの内部を模式的に示す断面図である。 像形成ユニットをカラープリンタ本体に対し着脱する様子を模式的に示す断面図である。 感光体ドラム用クリーナを示す部分断面斜視図である。 感光体ドラム用クリーナの内部を示す側方から見た断面図である。 検知機構部と検知部とを示し、残留トナーが皿部に堆積してない状態を正面から見た断面図である。 検知機構部と検知部とを示し、残留トナーが皿部に堆積した状態を正面から見た断面図である。 その他の実施形態の検知機構部と検知部とを示す部分断面斜視図である。

符号の説明

１０ カラープリンタ（画像形成装置）
１２ カラープリンタ本体（画像形成装置本体）
５０ 感光体ドラム（像担持体）
５６ クリーニングブレード（クリーニング部材）
５８ トナー回収ケース（回収ケース）
６４ 中間転写ベルト（転写媒体、中間転写媒体）
９６ 像形成ユニット（ユニット）
１０６ 告知手段
１５０ 測定部材
１５１ 台部（堆積部）
１５６ 突出部
１８０ バネ（付勢手段）
２００ 検知部（突出位置検知手段）
２０４ 発光ＬＥＤ（発光部）
２０６ 受光素子（受光部）
Ｈ 残留トナー
Ｓ センサー光
Ｐ 記録用紙（最終転写媒体）

Claims (4)

1. トナー像が形成され、中間転写媒体を介して最終転写媒体に転写される前記トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に当接して前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部材と、
   前記最終転写媒体に前記トナー像を転写させる転写部の該最終転写媒体の搬送方向上流側に設けられ、前記クリーニング部材と前記像担持体とを支持し、前記クリーニング部材によって前記像担持体上から除去された前記残留トナーを内部に回収する回収ケースと、
   前記回収ケースに取り付けられ、該回収ケースの内部の残留トナーの回収量を検知する検知手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. トナー像が形成され、転写媒体に転写される前記トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に当接して前記像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング部材と、
   前記クリーニング部材を支持し、前記クリーニング部材によって前記像担持体上から除去された前記残留トナーを内部に回収する回収ケースと、
   前記クリーニング部材と前記像担持体との当接位置より下方に配置され、除去された前記残留トナーが堆積する堆積部と、前記堆積部から前記回収ケース外に突出した突出部と、を備える測定部材と、
   前記測定部材を上方に付勢する付勢手段と、
   前記堆積部の前記残留トナーの堆積量に応じ変化する前記突出部の突出位置を検知する突出位置検知手段と、
   前記突出位置検知手段の検知結果を告知する告知手段と、
   とを備えることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記突出位置検知手段は、センサー光を照射する発光部と前記センサー光を受光する受光部とを備え、
   前記突出部は、前記堆積部の前記残留トナーの堆積量に応じ、前記センサー光を遮る位置と遮らない位置とに移動することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 少なくとも、前記像担持体と、前記クリーニング部材と、前記回収ケースと、前記測定部材と、前記付勢手段と、を備えたユニットを構成し、
   前記ユニットは、像形成装置本体に対して着脱可能となっていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。

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