JP3080833B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3080833B2
JP3080833B2 JP06044221A JP4422194A JP3080833B2 JP 3080833 B2 JP3080833 B2 JP 3080833B2 JP 06044221 A JP06044221 A JP 06044221A JP 4422194 A JP4422194 A JP 4422194A JP 3080833 B2 JP3080833 B2 JP 3080833B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子写真装置あるい
は情報記録装置等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の画像形成装置において
は、転写後の感光体ドラムの表面からクリーニング手段
によって回収した廃棄すべきトナー（以下、廃トナーと
いう）は、トナー回収容器に貯蔵され、トナー回収容器
が満杯になる前に、適当な検知手段よってこれを検知
し、廃トナーを装置外へ捨てなければならなかった。
【０００３】ここで、トナー回収容器の容積が、感光体
ドラムの使用可能寿命と無関係に設定されていた場合に
は、廃トナーの処理と感光体ドラムの交換とを異なる時
期に行うことになり、メンテナンスの回数が頻繁にな
る。このような問題を解決するため、理想的には、感光
体ドラムが使用可能寿命に達した時点で、トナー回収容
器が丁度満杯になるようにすることが好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、写真
その他のグラフィック原稿の画像の転写を行う場合も増
えており、グラフィック原稿の使用頻度が多いか少ない
かに応じて消費されるトナーの量は大きく変動する。し
たがって、トナー回収容器が丁度満杯になるように設定
すること自体、実際上、不可能である。
【０００５】仮に、トナー回収容器が、一定の使用条件
に基づいて感光体ドラムの寿命達成時に丁度満杯になる
容積に設定されている場合において、通常使用の範囲内
ではあるが上記一定の使用条件を超えるような使用がな
されることにより、感光体ドラムの交換時期よりも前に
満杯になるケースが多々発生する。また、実際には、何
らかの異常の発生によりトナー回収装置へのトナー回収
量が異常に多いという場合もある。
【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、通常の使用条件では、感光体の交換と回収され
たトナーの廃棄とを確実に同時に行うことができ、しか
も、これが達せられない場合には、異常処理への警鐘を
与え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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、所定の使用可能寿命を持つ
感光体を用いた画像形成装置において、転写後の感光体
からクリーニング除去される廃トナーを回収すると共
に、感光体の使用可能寿命内に正常な状態で消費され得
るトナーの最大量の容積を超える貯蔵容積を持つトナー
回収容器と、感光体が使用可能寿命に達したことを検知
する寿命検知手段と、トナー回収容器内にトナーが満杯
になったことを検知する満杯検知手段と、寿命検知手段
によって寿命が検知される前に満杯検知手段によって満
杯が検知されたときに異常を報知する異常報知手段とを
含むことを特徴とするものである。請求項２記載の発明
は、請求項１において、上記寿命検知手段が累積複写枚
数に用紙長を加味して感光体の寿命を判断することを特
徴とするものである。
【０００８】
【作用】請求項１に係る発明の構成によれば、トナー回
収容器が感光体の使用可能寿命内に正常な状態で消費さ
れ得るトナーの最大量の容積を超える貯蔵容積を持つの
で、感光体が交換時期に達する前にトナー回収容器のト
ナーが満杯になることがない。したがって、感光体の交
換と回収したトナーの廃棄とを確実に同時に行うことが
できる。
【０００９】一方、トナー回収容器が感光体の使用可能
寿命内に正常な状態で消費され得るトナーの最大量の容
積を超える貯蔵容積を持つので、仮に寿命検知手段によ
って感光体の寿命が検知される前に、満杯検知手段によ
ってトナー回収容器内のトナーの満杯が検知された場合
には、これを異常と判断し、異常報知手段によって異常
を報知することができる。
【００１０】
【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。本発明の一実施例としての画像形成装置は、例
えば図１に示す複写機に適用される。同図を参照して、
複写機本体１の内部に、原稿載置板２上に載置された
原稿を照明走査し、原稿からの反射光を感光体ドラム４
２に導くための光学系３と、感光体ドラム４２に形成
された静電潜像を現像装置４１により顕像化した後、用
紙に転写する作像部４と、上記用紙を、用紙収容部６
内の給紙トレイ６１から断面半月形形状の給紙ころ５１
によって引き出し、作像部４を通して、複写機本体内の
排出トレイ５６に排出する用紙搬送部５とを備えてい
る。
【００１１】複写機本体１は、下ケーシング７１によっ
て区画される下部ユニット７と、この下部ユニット７に
対して端部に設けた所定の回動軸線ｍの回りに相対回動
自在に支持され、上ケーシング８１によって区画された
上部ユニット８とを備えており、上部ユニット８が下部
ユニット７に対して回動開閉される、いわゆるクラムシ
ェル型のものからなる。
【００１２】光学系３は、第１の移動枠３Ａに固定され
た、反射板３８付きの蛍光ランプ３９によって原稿を照
明し、原稿からの反射光を、第１の移動枠３Ａに固定さ
れた第１ミラー３１、第２の移動枠３Ｂに固定された第
２ミラー３２および第３ミラー３３、レンズ３７、第３
の移動枠３Ｃに固定された第４ミラー３４および第５ミ
ラー３５、並びに第６ミラー３６を順次に介して、感光
体ドラム４２に導く。
【００１３】作像部４としては、感光体ドラム４２の周
囲に、帯電チャージャ４３、現像装置４１、転写チャー
ジャ４４およびクリーニング装置４５を、この順に配置
したものである。この作像部４は、帯電チャージャ４３
によって均一に帯電した感光体ドラム４２の外周面に、
原稿像を結像させて静電潜像を形成した後、当該静電潜
像を現像装置４１によってトナー像に顕像化し、転写チ
ャージャ４４によってトナー像を用紙に転写し、残留ト
ナーをクリーニング装置４５によって回収するようにし
たものである。
【００１４】用紙搬送部５は、給紙トレイ６１から１枚
ずつ用紙を引き出す上記給紙ころ５１と、手差し給紙部
６０或いは給紙トレイ６１からの用紙を送る搬送ローラ
５２と、搬送ローラ５２によって搬送された用紙の先端
を突き当てて、当該用紙を一時的に待機させるレジスト
手段５３を構成する主動ローラ手段５３ａおよび従動ロ
ーラ手段５３ｂと、用紙に転写されたトナー像を定着す
る定着部５４と、一対の排出ローラ手段５５とを備えて
いる。
【００１５】定着部５４付近の要部拡大図である図２を
参照して、上記定着部５４と排出ローラ手段５５との間
には、用紙の排出を検知する、リミットスイッチからな
る排紙検知センサ１４０が設けられている。この排紙検
知センサ１４０は、真直状態の操作棒１４０ａを用紙搬
送路Ｐに侵入させている。この操作棒１４０ａは、用紙
搬送路Ｐに沿って搬送される用紙の先端によって図に一
点鎖線で示す状態に転倒されてオン信号を出力し、用紙
の後端の通過に応じて元の真直状態に復帰する。
【００１６】上記のクリーニング装置４５は、感光体ド
ラム４２の周面から掻き落とした廃トナーを貯蔵する貯
蔵室１０４（図５参照）を有しており、この貯蔵室１０
４内の廃トナーが満杯になったことを検知するリードス
イッチ１３０が、クリーニング装置４５の上方に設けら
れている。図１を参照して、リードスイッチ１３０の出
力信号は制御部１５０に与えられる。一方、上記排紙検
知センサ１４０からの出力信号は、制御部１５０に与え
られ、制御部１５０は上記出力信号の入力回数（用紙の
先端が排紙検知センサ１４０を通過する際のオフからオ
ンへの切り換わりを検知しても良いし、用紙の後端が排
紙検知センサ１４０を通過する際のオフからオンへの切
り換わりを検知しても良い）を積算することにより累積
複写枚数Ｎを求め、この累積複写枚数Ｎが予め定める限
界値ＮＬ（例えば３万枚）に達すると信号を発し、複写
機本体１の上面に設けた液晶の表示部１０（図３参照）
に、感光体ドラム４２が寿命に達したことを示すメッセ
ージを表示させる。本実施例では感光体ドラム４２の寿
命を複写枚数で判断している。
【００１７】そして、本実施例の特徴とするところは、
上記貯蔵室１０４の貯蔵容積を、感光体ドラム４２の
使用可能寿命内に正常な状態で消費され得るトナーの最
大量の容積を超えるように設定しており、且つ、感光
体ドラム４２が寿命に達する前にリードスイッチ１３０
によって満杯が検知された場合に、制御部１５０が信号
を発し、表示部１０にトナー消費量が異常に多い旨のメ
ッセージを表示させるようにした点ある。
【００１８】図４を参照して、上記クリーニング装置４
５及び感光体ドラム４２等を含んで、複写機本体１から
一体的に着脱自在なユニットＵが構成されている。この
ユニットＵは、感光体ドラム４２の両端部を支持する一
対の保持部Ｕ１，Ｕ２を有している。図５を参照して、
上記のクリーニング装置４５は、感光体ドラム４２に対
向する開口部１０１ａが形成されたクリーニングハウジ
ング１０１を持つ。クリーニングハウジング１０１は、
ビス止め等により互いに着脱自在に取り付けられる上部
ハウジング１２１と下部ハウジング１２２とからなる。
クリーニングハウジング１０１内の空間は、断面Ｌ字形
形状の仕切り板１０２によって、感光体ドラム４２の表
面からトナーを掻き落とすためのクリーニング室１０３
と、掻き落とされたトナーを溜める貯蔵室１０４とに区
画されている。クリーニングハウジング１０１の上記貯
蔵室１０４がトナー回収容器に相当する。
【００１９】図４及び図６を参照して、上記貯蔵室１０
４内には、上部ハウジング１２１の天板部１２１ａに対
向し、且つ天板部１２１ａの下方に突設された２対のリ
ブ１２３，１２４によって上下動自在に支持された検知
板１２５が配置されている。この検知板１２５は、可撓
性の金属製（例えばアルミニウム製）の薄板からなり、
その上面１２５ａの中央部に、所定の弾性を有する弾性
支持手段としてのスポンジ部材１２６を介して永久磁石
１２７を取り付けている。スポンジ部材１２６は直方体
形状をしており、上記検知板１２５の上面に接着されて
いる。また、永久磁石１２７は直方体形状をしており、
スポンジ部材１２６の上面に接着されている。上記永久
磁石１２７が最上位に位置した状態で、上記永久磁石１
２７と天板部１２１ａを挟んで対向する位置に、永久磁
石１２７の磁力に感応して作動する、満杯を検知する手
段としてののリードスイッチ１３０が配設されている。
リードスイッチ１３０の出力信号は、制御部１５０に与
えられ、上記出力信号を受けた制御部１５０は、操作者
に対して例えば満杯を報知する表示を行わせるための信
号を表示部１０に発する。
【００２０】上記リブ１２３は、円柱状をしており、上
記永久磁石１２７を挟んで対向する位置に形成された検
知板１２５の挿通孔１２５ｂを貫通している。また、リ
ブ１２４は検知板１２５の長手方向に沿って長い断面形
状の板状をしており、上記永久磁石１２７を挟んで対向
する位置であって、上記挿通孔１２５ｂよりも外側位置
に形成された挿通孔１２５ｃを貫通している。リブ１２
４の下端には、ビス１２８が止定され、これにより、ビ
ス１２８は、検知板１２５がリブ１２４から抜けないよ
うにしている。
【００２１】図６を参照して、各挿通孔１２５ｂ，１２
５ｃとこれに対応するリブ１２３，１２４との間の隙間
は、検知板１２５の多少の傾斜や撓みを許容することが
できるように設定されている。すなわち、図６におい
て、検知板１２５の紙面内でのＭ方向や、検知板１２５
の長手方向の軸線Ｌの回りのＮ方向に揺動傾斜できるよ
うになっている。このように、検知板１２５は、貯蔵室
１０４内に溜められていく廃トナーの上面に傾斜に適合
することができるような自由度が与えられている。
【００２２】図５を参照して、上記開口部１０１ａの上
部には、その下端部が感光体ドラム４２の周面に当接す
る主ブレード１０５が配置されている。この主ブレード
１０５は取付部材１１０を介してクリーニングハウジン
グ１０１に取り付けられており、感光体ドラム４２の回
転に伴って、上記下端部によって感光体ドラム４２の表
面に残留するトナー等を掻き落とす。他方、開口部１０
１ａの下部には、この下部を覆う、ゴム製等の受けブレ
ード１０６が配置されている。この受けブレード１０６
の上端は感光体ドラム４２の周面に近接され、クリーニ
ングハウジング１０１内に掻き落とされたトナー等がク
リーニングハウジング１０１の外方へ飛散することを防
止している。
【００２３】上記主ブレード１０５の下方には、大部分
がクリーニング室１０３に配置された状態で一部を貯蔵
室１０４に突出させたクリーニングローラ１０７が設け
られている。このクリーニングローラ１０７は、クリー
ニングハウジング１０１によって回転自在に支持されて
おり、上記開口部１０１ａを通して感光体ドラム４２の
周面に当接され、感光体ドラム４２の回転に伴って回転
される。図において、感光体ドラム４２が時計回りに回
転されるので、クリーニングローラ１０７は反時計回り
に回転されることになる。このクリーニングローラ１０
７は、感光体ドラム４２の周面に付着したトナーや紙粉
を感光体ドラム４２の周面上で位置ずれさせ、これによ
り、主ブレード１０５によって、感光体ドラム４２の周
面のトナー等を掻き落としやすくする。
【００２４】上記仕切り板１０２の上部１０２ａは、ク
リーニングハウジング１０１の上部に固定されており、
下端縁１０２ｂは、クリーニングローラ１０７の周面に
近接されている。上記仕切り板１０２の下端縁１０２ｂ
とクリーニングローラ１０７の周面との間の隙間Ｓは、
クリーニングローラ１０７によるトナーの搬送力を高め
るうえで、１ｍｍ〜２ｍｍに設定することが好ましく、
特に１．３ｍｍ〜１．５ｍｍに設定することがより好ま
しい。このように隙間Ｓを狭くすることにより、隙間Ｓ
を通して搬送されるトナーの搬送圧力を高めることがで
きる。したがって、図５に示すように、貯蔵室１０４に
溜められたトナーの高さが、仕切り板１０２の下端縁１
０２ｂよりも高くなった場合にも、クリーニングローラ
１０７はクリーニング室１０３のトナーを、隙間Ｓを通
して貯蔵室１０４側へスムーズに搬送することができ
る。したがって、クリーニング室１０３にトナーが不要
に溜まってしまうようなことがない結果、長期にわたっ
て優れたクリーニング性能を維持することができる。ま
た、クリーニングローラ１０７自体が十分な搬送力を持
った搬送ローラとして働くので、別途に搬送部材を設け
る場合と比較して、構造が簡単であり小型で製造コスト
を安くすることができる。
【００２５】上記のクリーニングローラ１０７が仕切り
板１０２の下端縁１０２ｂと近接する位置の下方で、ク
リーニングローラ１０７の周面には、傾斜状のスクレー
パ１０８の上端縁が当接されている。このスクレーパ１
０８は、取付部材１０９に固定されており、この取付部
材１０９は、クリーニングハウジング１０１の下部の一
部を構成する着脱自在な蓋部材１１１により支持されて
いる。この蓋部材１１１は上記の受けブレード１０６も
取り付けている。また、上記のスクレーパ１０８は、ク
リーニングローラ１０７に当接することにより、クリー
ニング室１０３と貯蔵室１０４とを仕切っている。
【００２６】貯蔵室１０４内のクリーニング室１０３に
近接した部位には、クリーニング室１０３から貯蔵室１
０４へ送られたトナーを貯蔵室１０４の奥へ（図におい
て左方へ）送る、断面Ｌ字形形状の搬送パドル１１２が
設けられている。この搬送パドル１１２が、図において
時計回り方向に回転駆動されることにより、トナーを搬
送する。
【００２７】本クリーニング装置４５の動作について説
明する。図５を参照して、クリーニング装置４５では、
主ブレード１０５によってクリーニング室１０３内に掻
き落とされたトナーは、クリーニングローラ１０７の上
部に落下し、このクリーニングローラ１０７の回転に伴
って、上記隙間Ｓを通して貯蔵室１０４へ運ばれ、スク
レーパ１０８の上面に移動する。スクレーパ１０８上の
トナーは搬送パドル１１２によって貯蔵室１０４のさら
に奥側へ運ばれ、貯蔵室１０４内にトナーが貯蔵されて
いく。これに伴い、検知板１２５は、貯蔵されたトナー
の上面によって押し上げられ、通常傾斜した状態で上昇
していく。
【００２８】そして、貯蔵室１０４内が満杯直前になる
と、図７（ａ）に示すように、永久磁石１２７の一端部
１２７ａが天板部１２１ａの下面に当接することにな
る。この状態からさらにトナーが溜められて検知板１２
５が押し上げられると、図７（ｂ）に示すように、上記
永久磁石１２７の一端部１２７ａを支持したスポンジ部
材１２６の一端部１２６ａが圧縮されて縮むので、永久
磁石１２７の姿勢を水平に戻すことができる。このよう
に、本実施例によれば、貯蔵室１０４内に廃トナーが片
寄って溜められた場合にも、検知板１２５の傾斜をスポ
ンジ部材１２６によって吸収することにより、永久磁石
１２７を天板部１２１ａに沿わせた水平な状態でリード
スイッチ１３０と正対させることができる。したがっ
て、確実に満杯を検知させることができる。また、上記
圧縮されたスポンジ部材１２６の一端部１２６ａの反発
力が、検知板１２５を図７（ｂ）において時計回りに回
転させるモーメントを生じさせる。これにより、検知板
１２５自体を水平に戻し、溜められたトナーの上面を水
平に均すことができる。
【００２９】なお、スポンジ部材１２６に代えて、所定
の弾性を有する弾性ゴム部材や圧縮コイルばねを用いる
ことができる。また、検知板１２５を紐やワイヤ等で天
板部１２１ａからぶら下げるようにしても良い。上記制
御部１５０は、マイクロコンピュータ等からなり、光学
系３、作像部４及び用紙搬送部５の駆動を主に制御す
る。また、制御部１５０は、図示しない不揮発性メモリ
を備えており、これに、前述した累積複写枚数Ｎを格納
している。次に、図８を参照して、制御部１５０の処理
について説明する。電源が投入されると、まず、上記不
揮発性メモリから累積複写枚数Ｎを読み出し（ステップ
Ｓ１）、１枚の用紙への複写毎に出力される排紙検知セ
ンサ１４０からの信号に応じて累積複写枚数Ｎに１ずつ
加算する（ステップＳ２）。そして、累積複写枚数Ｎが
上記予め定める限界値ＮＬに達すると、感光体ドラム４
２が寿命に達した旨の表示を行わせる（ステップＳ４，
５）。また、寿命に達する前にリードスイッチ１３０に
よって廃トナーの満杯が検知された場合には、表示部１
０に、トナー使用量が異常に多い旨の表示を行わせる
（ステップＳ６，７）。
【００３０】本実施例によれば、廃トナーの貯蔵室１０
４が、通常の使用では感光体ドラム４２が寿命に達する
前に満杯になることのない容積を持つので、感光体ドラ
ム４２の交換と回収した廃トナーの廃棄とを確実に同時
に行うことができる。また、通常の使用では感光体ドラ
ム４２が寿命に達する前に満杯になることのない容積を
持つ貯蔵室１０４が、満杯になることにより、トナー使
用量が異常である（例えばグラフィック原稿の使用頻度
が非常に高い場合等が考えられる）と判断し、これを操
作者に知らせることができる。したがって、操作者はサ
ービスマンを呼ぶ等の次なる処置をとることができる。
【００３１】なお、本発明は上記実施例においては、用
紙サイズにかかわらず、単に累積複写枚数Ｎに応じて感
光体ドラム４２の寿命を判断したが、より精度良く寿命
を判断するために、累積複写枚数Ｎに用紙長（例えばＢ
４はＢ５の倍）を加味して上記寿命を判断するようにし
ても良い。この場合、用紙長は排紙検知センサ１４０の
オンからオフまでの時間長で求められる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、感光体が交換時期に達
する前にトナー回収容器のトナーが満杯になることがな
いので、感光体の交換と回収したトナーの廃棄とを確実
に同時に行うことができる。また、トナー消費が異常に
多い場合に、異常を報知することができ、次なる処置に
つなげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の画像形成装置としての複写
機の模式的断面図である。
【図２】定着部の周辺を示す要部拡大断面図である。
【図３】複写機の概略斜視図である。
【図４】トナー回収容器を一体構成したクリーニング装
置及び感光体ドラムを含むユニットの概略分解斜視図で
ある。
【図５】クリーニング装置の断面図である。
【図６】トナー回収容器の要部拡大断面図である。
【図７】トナー回収容器の概略断面図であり、（ａ）は
満杯を検知する直前の状態を示し、（ｂ）は満杯を検知
した状態を示している。
【図８】制御の流れを示すフローチャトである。
【符号の説明】
１０ 表示部 ４２ 感光体ドラム ４５ クリーニング装置 １０４ 貯蔵室 １２５ 検知板 １２６ スポンジ部材 １２７ 永久磁石 １３０ リードスイッチ（満杯検知手段） １４０ 排紙検知センサ １５０ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−29160（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−26073（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−216342（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−2091（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−317956（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−201455（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−303478（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 21/10 - 21/12 G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定の使用可能寿命を持つ感光体を用いた
    画像形成装置において、 転写後の感光体からクリーニング除去される廃トナーを
    回収すると共に、感光体の使用可能寿命内に正常な状態
    で消費され得るトナーの最大量の容積を超える貯蔵容積
    を持つトナー回収容器と、 感光体が使用可能寿命に達したことを検知する寿命検知
    手段と、 トナー回収容器内にトナーが満杯になったことを検知す
    る満杯検知手段と、 寿命検知手段によって寿命が検知される前に満杯検知手
    段によって満杯が検知されたときに異常を報知する異常
    報知手段とを含むことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】上記寿命検知手段が累積複写枚数に用紙長
    を加味して感光体の寿命を判断する請求項１記載の画像
    形成装置。
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