JP4425582B2

JP4425582B2 - 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

Info

Publication number: JP4425582B2
Application number: JP2003190998A
Authority: JP
Inventors: 貴穂渡邉
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2023-07-03
Also published as: JP2005024949A

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）、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。
【０００４】
しかしながら近年、画像形成装置の小型化の要望に伴い、ペットボトルに変えて、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ブック型の廃トナー回収容器の開発が成されている。そしてこのブック型の廃トナー回収容器では、従来は図７に示すように廃トナー回収容器１の回収口２の下方であって廃トナーの落下中心２ａ、とほぼ重なる位置に狭小の検知スリット３を突出形成して、この検知スリット部分に侵入する廃トナーを光源４ａ及び受光部４ｂを用いて検知して、廃トナー回収容器１の満杯検知を行っている。
【０００５】
しかしながらこのブック型の廃トナー回収容器では、検知スリットを回収口の真下に形成すると、回収口から落下される廃トナーが誤って検知スリット内を通過するおそれがあり、この場合に、フォトセンサは落下中の廃トナーを検知して、誤って満杯検知をしてしまうおそれがある。更に、このブック型の廃トナー回収容器では、回収口から落下される廃トナーを容器全域にわたりほぼ均一の高さを保持しながら容器内に蓄積するのが難しい。
【０００６】
廃トナーは、図７に点線αで示すように、廃トナー回収容器１内で回収口２の真下をピークとする山型に蓄積され、回収口２の真下では廃トナーがほぼ回収口２の高さまで達していても、廃トナー回収容器１の上部は広い空きスペースを残してしまう。このため回収口の真下に検知スリットを形成すると、廃トナー回収容器全体としては満杯に成っておらず、廃トナーの蓄積スペースが残っているにも拘らず満杯検知が為され、廃トナー回収容器を有効に利用出来ないという問題を生じていた。
【０００７】
他方このブック型の廃トナー回収容器では、使用するフォトセンサの低価格化を図るために、検知スリットの幅をより狭くする傾向にあるが、検知スリット幅を狭くすると検知スリット内に廃トナーが侵入し難く、検知スリットへの廃トナーの侵入不良を生じる場合がある。この検知スリットへの廃トナーの侵入不良を生じると、誤検知により、廃トナー回収容器が満杯であるにもかかわらず満杯検知が為されず、回収口内に廃トナーが充満してしまい、その除去メンテナンスをしなければ成らないという問題も生じてしまう。
【０００８】
【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、ブック型の廃トナー回収容器に突出形成される検知スリットを用いてより正確に満杯検知を行ない、廃トナー回収容器の適正な交換時期を認識して、廃トナー回収容器の蓄積量を実質的に増大可能な廃トナー回収容器、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。
【０００９】
【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、廃トナーを蓄積するブック型の蓄積部と、前記蓄積部上面に形成され、前記廃トナーを前記蓄積部内に落下回収する回収口と、前記回収口の下方にて前記蓄積部外方に突出形成され、前記蓄積部への前記廃トナーの蓄積量に従い前記廃トナーが順次上方に向かって侵入する検知スリットとを有する廃トナー回収容器において、最大で前記回収口の前記廃トナーの落下中心から前記回収口の端部に接する前記廃トナーの自然落下仮想線と前記検知スリット上端における水平線との交点までとするずれ量で、前記前記検知スリットの中心を、前記回収口の前記廃トナーの落下中心からずらして形成するものである。
【００１２】
上記構成により本発明は、検知スリットの中心を、回収口の廃トナーの落下中心からずらして形成する事により、廃トナー回収容器の満杯をより正確に検知して、廃トナー回収容器の有効利用を図り、また誤検知による満杯検知を防止する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図１乃至図５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。
【００１４】
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。
【００１５】
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を蓄積するブック型の蓄積部２６ａの上面に回収口２６ｂを有する。回収口２６bは、蓄積部２６ｂの最上面３１のほぼ中央部に形成されている。
【００１６】
回収口２６ｂの下方には、幅（ｆ１）９ｍｍ、長さ（ｇ１）１８ｍｍの検知スリット２６ｃが蓄積部２６ａの側面から高さ（ｈ）１１ｍｍ突出形成されている。検知スリット２６ｃの中心ｗは、回収口２６ｂの廃トナー２４の落下中心ｘから４．５ｍｍずれている。更に検知スリット２６ｃの下には、検知スリット２６ｃに連続して幅（ｆ２）２１ｍｍ、長さ（ｇ２）２０ｍｍであって検知スリット２６ｃとおなじ高さの廃トナー導入スペース２６ｄが突出形成されている。検知スリット２６ｃ、廃トナー導入スペース２６ｄを含め、廃トナー回収容器２６は、ポリプロピレンを一体成型して成っている。
【００１７】
検知スリット２６ｃの上部には光源及び受光部を有する透過型のフォトセンサ２７が取着され、検知スリット２６ｃ内に侵入する廃トナー２４の有無を検知する。フォトセンサ２７が検知スリット２６ｃ内の廃トナー２４を検知して、廃トナー回収容器２６が満杯であることを検知すると、画像形成装置８は、ランプ等によりユーザに廃トナー回収容器２６の満杯を警告する。廃トナー回収容器２６は、接続部材２８を介して図３に示すクリーニング装置１８の搬送オーガ１８ｂ端部の廃トナー排出部３０に着脱可能に装着される。
【００１８】
本実施の形態における、検知スリット２６ｃの中心ｗと廃トナー２４の落下中心ｘとのずれ量は実験値から求めた。通常、廃トナー２４の落下中心と検知スリットの中心とのずれの適量は、廃トナー回収容器２６のサイズや検知スリットの幅、長さ、高さ等に応じて変動される。例えば仮に回収口２６ｂから落下される廃トナー２４が触れるおそれはない位置ではあるものの、本実施の形態よりも検知スリット２６ｃの中心ｗを廃トナー２４の落下中心ｘ側に更に近づけたとする。この場合フォトセンサ２７は、図４の点線δで示す山型に蓄積される廃トナー２４のピーク近くで満杯検知をする事となり満杯の検知タイミングが早まり、実際には廃トナー回収容器２６の内部に必要以上の空きスペースを残してしまい、廃トナー回収容器２６を有効利用出来ない。
【００１９】
一方、仮に本実施の形態よりも検知スリット２６ｃの中心ｗを廃トナー２４の落下中心ｘから更に離すと、廃トナー２４の山型のピークが回収口２６ｂまで達してしまっているにも拘らず、検知スリット２６ｃにあっては廃トナー２４が上端まで侵入しておらず、フォトセンサ２７による廃トナー２４の検知がなされない。このように、廃トナー回収容器２６が実質満杯となっているにもかかわらず、フォトセンサ２７による満杯検知がなされないまま廃トナー２４の回収を続けると、回収口２６ｂに廃トナー２４が詰まってしまい、回収口２６ｂに詰まった廃トナーを除去するためのクリーニングをしなければならなくなる。
【００２０】
尚実験の結果、検知スリット２６Ｃの中心ｗの、廃トナー２４の落下中心ｘからのずれ量ｙは、図４に示すように、回収口２６ｂの端部５０ａ、５０ｂに接する廃トナー２４の自然落下仮想線λと、検知スリット２６Ｃ上端における水平線μとの交点Ｒまでであれば良好な回収結果を得られる事が判明した。
【００２１】
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。
【００２２】
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、廃トナー排出部３０から回収口２６ｂを介して廃トナー回収容器２６の蓄積部２６ａに落下回収される。
【００２３】
この時検知スリット２６ｃは、その中心ｗが回収口２６ｂの廃トナー２４の落下中心ｘから４．５ｍｍずれるように配置されているので、搬送オーガ１８ｂの回転位置に影響されて廃トナー排出部３０からの廃トナー２４の排出方向が多少散らばったとしても、廃トナー２４は検知スリット２６ｃに接触することなく落下回収される。
【００２４】
この後廃トナー回収容器２６内で廃トナー２４は、図４の点線δで示すように、回収口２６ｂの真下がピークになる山型の状態で徐々に蓄積され、それに伴い検知スリット２６ｃ内には廃トナー２４が下から徐々に侵入する。この時検知スリット２６c下部に廃トナー導入スペース２６ｄが連続して形成されているので、廃トナー２４の検知スリット２６ｃへの侵入性が高められ、検知スリット２６ｃ内の廃トナー２４の侵入高さは、蓄積部２６ａに蓄積される廃トナー２４の高さと同じとなる。
【００２５】
廃トナー２４が検知スリット２６cの上端まで侵入すると、フォトセンサ２７は廃トナー２４を検知する。廃トナー２４が検知スリット２６cの上端まで侵入した状態では、廃トナー２４は、廃トナー回収容器２６内で、図４の一点鎖線εで示す、回収口２６ｂの真下がピークになる山型の状態に蓄積される。即ち廃トナー回収容器２６は上部に空間を残していて、この後更に廃トナーが落下された場合の回収スペースを多少保持した状態であり、且つ満杯に近い状態となっている。
【００２６】
フォトセンサ２７による廃トナー２４検知により、画像形成装置８はランプ（図示せず）を点灯して、廃トナー回収容器２６が満杯であることを警告する。ランプ点灯によりユーザは廃トナー回収容器２６の満杯を認識し、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こととなる。
【００２７】
この実施の形態によれば、ブック型の廃トナー回収容器２６に突出形成される検知スリット２６ｃの形成位置を、その中心ｗが廃トナー回収容器２６の回収口２６ｂの落下中心ｘからずれるように設けている。即ちフォトセンサ２７は、廃トナー回収容器２６に山型に蓄積される廃トナー２４のピークより下がった位置において満杯検知をする事となり、廃トナー回収容器２６の上部両隅に廃トナー２４を回収可能なスペースを残すものの、より満杯に近い状態を検知出来る。
【００２８】
従って、満杯検知までに廃トナー回収容器２６内により多くの廃トナー２４を回収出来、廃トナー回収容器２６の容量を実質的に増大出来る。これとともに、回収口２６ｂから落下される廃トナー２４が検知スリットに接触することが無く、落下廃トナー２４の検知を原因とする満杯の誤検知を防止出来る。
【００２９】
更に検知スリット２６ｃの下に連続して廃トナー導入スペース２６ｄを形成する事から、検知スリット２６ｃの幅が狭いにも拘らず廃トナー２４の検知スリット２６ｃ内への侵入性を向上でき、廃トナー２４の検知スリット２６ｃへの侵入不良による誤検知を防止出来る。
【００３０】
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、例えば検知スリットの中心と回収口の廃トナーの落下中心とのずれ量は限定されず、検知スリットや廃トナー回収容器のサイズ等により適宜であり、ずれ方向も回収口の廃トナーの落下中心を挟んで左右いずれであっても良い。又検知スリットのサイズも限定されず廃トナーがスムースに侵入可能であれば良いが、汎用の低価格フォトセンサによる廃トナー検知を行える範囲が好ましい。更に、検知スリットは蓄積部と一体形成ではなく透明部材で形成する等任意であるし、フォトセンサは、透過型に限定されず反射型であっても良い。
【００３１】
又廃トナー導入スペースも狭小の検知スリット内への廃トナーの侵入性を向上出来ればその形状やサイズは限定されず任意であるが、検知スリット内への廃トナーのスムースな侵入を得るには、少なくとも検知スリットの約２倍の幅を有し、蓄積部から突出形成される検知スリットの突出高さとほぼ同程度の高さに突出形成されることが好ましい。尚、ブック型の廃トナー回収容器の形状も限定されず、画像形成装置内の設置スペースに応じて、例えば図６に示す変形例のように、廃トナー回収容器３６のほぼ中央部に回収口３７を設けて、回収口３７の下方であって落下中心３７ａからずれた位置に検知スリット３８の中心３８ａが来るよう検知スリット３８を突出形成し、その下部に廃トナー導入スペース４０を形成する等しても良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、廃トナー回収容器の蓄積部外方に突出形成される検知スリットをその中心が廃トナーの回収口の落下中心からずれるように設けることにより、ブック型の廃トナー回収容器内の廃トナーをより満杯に近いタイミングで満杯検知出来、廃トナー回収容器の容量を実質的に増大出来、廃トナー回収容器の有効利用を図れる。又回収口から落下される廃トナーが検知スリットに接触しないので、落下される廃トナーによる満杯の誤検知を防止出来る。更に廃トナー導入スペースを形成する事により廃トナーの検知スリット内への侵入性を向上出来、満杯の検知精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明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】本発明の実施の形態の廃トナー回収容器を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態の廃トナー回収容器の検知スリット部分を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態の廃トナー回収容器内の廃トナーの蓄積状況を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の画像形成装置への廃トナー回収容器の装着を示す説明図である。
【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側面図である。
【図７】従来の廃トナー回収容器を示す概略斜視図である。
【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…フォトセンサ
３０…廃トナー排出部

Claims

廃トナーを蓄積するブック型の蓄積部と、
前記蓄積部上面に形成され、前記廃トナーを前記蓄積部内に落下回収する回収口と、
前記回収口の下方にて前記蓄積部外方に突出形成され、前記蓄積部への前記廃トナーの蓄積量に従い前記廃トナーが順次上方に向かって侵入する検知スリットとを有する廃トナー回収容器において、
最大で前記回収口の前記廃トナーの落下中心から前記回収口の端部に接する前記廃トナーの自然落下仮想線と前記検知スリット上端における水平線との交点までとするずれ量で、前記前記検知スリットの中心を、前記回収口の前記廃トナーの落下中心からずらして形成する廃トナー回収容器。
前記検知スリット下部に前記検知スリットとつながって前記蓄積部外方に突出形成され、少なくとも前記検知スリットのスリット幅より広く且つ少なくとも前記検知スリットと同じ突出量を有する廃トナー導入スペースを更に具備する事を特徴とする請求項１記載の廃トナー回収容器。
廃トナーを蓄積するブック型の蓄積部の上面に形成され前記廃トナーを前記蓄積部に落下回収する回収口及び、前記回収口の下方にて前記蓄積部外方に突出形成され中心が前記回収口の前記廃トナーの落下中心からずれてなり、前記蓄積部への前記廃トナーの蓄積量に従い前記廃トナーが順次上方に向かって侵入する検知スリットを有し、前記検知スリットの中心の前記廃トナーの落下中心からの最大ずれ量が、前記回収口の端部に接する前記廃トナーの自然落下仮想線と前記検知スリット上端における水平線との交点までである廃トナー回収容器と、
前記廃トナー回収容器外部から前記検知スリット内の前記廃トナーを検知するフォトセンサとを具備する事を特徴とする廃トナー満杯検知装置。
前記廃トナー回収容器が、前記検知スリット下部に前記検知スリットとつながって前記蓄積部外方に突出形成され、少なくとも前記検知スリットのスリット幅より広く且つ少なくとも前記検知スリットと同じ突出量を有する廃トナー導入スペースを更に具備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。
画像形成部によりトナー像を形成される像担持体と、
前記像担持体から除去した廃トナーを蓄積するブック型の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、
前記廃トナー回収容器の満杯検知を行うフォトセンサとを有して、前記フォトセンサからの検知結果に応じて前記廃トナー回収容器の交換時期を認識する画像形成装置において、
前記廃トナー回収容器が、前記廃トナーを蓄積部に落下回収する回収口及び、前記回収口の下方にて前記蓄積部外方に突出形成され中心が前記回収口の前記廃トナーの落下中心からずれてなり、前記蓄積部への前記廃トナーの蓄積量に従い前記廃トナーが順次上方に向かって侵入する検知スリットを有し、前記検知スリットの中心の前記廃トナーの落下中心からの最大ずれ量が、前記回収口の端部に接する前記廃トナーの自然落下仮想線と前記検知スリット上端における水平線との交点までであり、
前記フォトセンサが、前記廃トナー回収容器外部から前記検知スリット内の前記廃トナーを検知することを特徴とする画像形成装置。
前記廃トナー回収容器が、前記検知スリット下部に前記検知スリットとつながって前記蓄積部外方に突出形成され、少なくとも前記検知スリットのスリット幅より広く且つ少なくとも前記検知スリットと同じ突出量を有する廃トナー導入スペースを更に具備する事を特徴とする請求項５記載の画像形成装置。