JP4620856B2 - 画像形成装置及び収納手段 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラム、中間転写体等の現像剤担持体上の現像剤のクリーニングを行なう画像形成装置及びクリーニング手段により除去された現像剤を収納する収納手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９に従来の画像形成装置の断面を示し、以下その構成を画像形成の順に従って記述説明する。画像形成装置は、画像形成手段201において形成されたトナー像を、一次転写ポイントＮ１において中間転写手段202に順次転写する。
【０００３】
一方、シートＳは、転写材搬送手段203により二次転写ポイントＮ２へと搬送され、該二次転写ポイントＮ２において、中間転写手段202から前記トナー像が転写される。
【０００４】
その後、シートＳは、定着手段204によりトナー像が定着され、排出手段205により、排出トレイ260上に排出される。
【０００５】
ここで、中間転写手段202による二次転写ポイントＮ２でのシートＳへのトナー像の転写の際、転写しきれずに中間転写ベルト208表面に残ったトナーは、中間転写ベルト208に接するように配設されたクリーナユニット223のクリーニングブレード224によって除去され、クリーナ容器227内に回収される。
【０００６】
クリーナ容器227内に回収されたトナーは、クリーナユニット223のクリーナ容器227内のスクリュー228により搬送され、前記クリーナユニット223の端部にて連結されて配設されたる廃トナー収納用の容器である廃トナーボトル250内に随時蓄積される。
【０００７】
このような画像形成装置において、一般的に前記廃トナーボトル250、もしくは、クリーナユニット223にはそれぞれ寿命がある。例えば廃トナーボトル250においては内部に蓄積されたトナーがある一定量に達した時点を一対の光学式センサで検知してユーザに交換を促し、クリーナユニット223においてはクリーニングブレード224等の耐久寿命に対応する一定記録枚数等を目安にしてユーザに交換を促し、メンテナンスを行なうといった方法が取られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法によれば、例えば廃トナーボトル250内の廃トナーがある一定量に達したとき、それを光学式センサ（図示せず）にて検知し、ユーザに前記廃トナーボトル250の交換、もしくは内部に収納された廃トナーの廃棄を促すものの、実際にユーザがその指示に従って速やかに容器の交換作業、もしくはトナーの廃棄作業を行なうとは限らない。このような場合、ユーザがそれらの作業を怠って、記録動作を継続すると、最終的には前記廃トナーボトル250内のトナーが容器の容量を越え、溢れだし、装置周辺を汚すなどの問題が発生することが予想される。
【０００９】
このため、ボトル内の廃トナーが前記センサに検知された時点で、装置本体の記録動作を停止させるといった対策も施されているが、そのような場合、ユーザは例えば複数枚の記録動作の途中において、突然装置の記録動作が停止するため大きな不満につながった。
【００１０】
また、これらの対策として、前記センサにより蓄積トナーを検知した後、一定量、例えば数百枚分の記録が可能になるように見込んで、前記廃トナーボトル250の容量とセンサの配置を設定する手法も取られている。この場合、前記蓄積トナーが前記センサにより検知された時点で、ユーザに対し、メッセージもしくは警告を出し、廃トナーボトル250の交換や内部の廃トナーの処理を促し、その後記録枚数をカウントしながら、最終的に保証できる枚数、例えば数百枚の記録が終了した時点で装置の記録動作を停止させる方法が考案されている。
【００１１】
しかしながら、このような画像形成装置において、二次転写後に中間転写ベルト208から除去され、クリーナユニット223のクリーナ容器227内に回収される廃トナーの量は、中間転写ベルト208上のトナーをシートＳに転写する際の転写効率に依存し、装置の使用される条件、例えば温湿度等の環境や、ユーザが記録する画像の記録率や、ジャムの発生率等に大きく依存する。
【００１２】
従って、センサに検知された後に保証できる記録枚数はそれらの条件によって大きく変動するために、明確に定義することが困難であり、その結果ある平均的な使用条件を基に一定量の記録を保証しても、ごくまれな最悪条件でユーザに使用された場合、規定枚数までいかないうちに廃トナーが廃トナーボトル250から溢れるなどの危険性があった。
【００１３】
また逆に、そのような最悪条件を基に一定量の記録量を保証しようとすると、廃トナーボトル250において、前記センサに検知された位置を超えた後のトナーを収納する予備容量を大きく取らなければならず、廃トナーボトル250の大きさが著しく増大する問題があった。
【００１４】
一方、廃トナーボトル250やクリーナユニット223の交換部品の交換をユーザに行なわせる方法においては、例えばユーザがその交換部品を装置本体からはずした後、新しい交換部品の装着をし忘れたまま記録動作を行なうときに、未装着を検知し、ユーザに装着を促すメッセージを出すなどの必要性が生じる。
【００１５】
従って、前記廃トナーボトル250用のセンサとは別に、これらの交換部品の装着状況を判別するためのセンサを設ける必要があった。
【００１６】
そこで本発明の目的は、容器の大きさを増大させずにトナーが容器から溢れる危険性がなく、かつ交換部品の装着状態を検知する検知手段を新たに付加することなく、交換部品の装着状態を判別することのできる装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像剤担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段と、前記クリーニング手段により除去された現像剤を収納する収納手段と、第１の発光部と第１の受光部とを備える第１の光学式センサと、第２の発光部と第２の受光部とを備える第２の光学式センサと、を備え、第１の発光部から発した光が第１の受光部に到達するまでに通過する光路を第１の光路、第２の発光部から発した光が第２の受光部に到達するまでに通過する光路を第２の光路として、前記第１の光学式センサと、前記第２の光学式センサは、前記収納手段に収納される現像剤の量が多くなると、前記現像剤により、前記第１の光路、前記第２の光路の順に、光路が遮蔽されるように、配置されており、前記クリーニング手段が前記画像形成装置本体に装着されていない状態で、前記第１の光路を遮断せずに前記第２の光路を遮蔽する第１の遮蔽部材とを備え、前記クリーニング手段が前記画像形成装置本体に装着されている状態で、前記第１の遮蔽部材は、前記第１の光路及び前記第２の光路を遮蔽しない位置にあることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の中心となる構成について図１から図１７を用いて説明する。説明の順序としては、まず、画像形成装置の全体構成を画像形成の順序で説明した後、各部の詳細な説明をする。
【００１９】
図１７に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応するレーザースキャナユニット（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）は、各色の画像データに合わせて、レーザー光（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）を発光する。このレーザー光が、帯電ローラ（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）により、表面を一様に帯電された各色の像担持体としての感光体ドラム（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）上に、各色の画像データに対応する潜像を描く。そして、各色に対応する現像装置（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）は内包される各色の現像剤としてのトナーにより、各色の現像スリーブ（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）を介して前記潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に順次現像する。
【００２０】
このとき中間転写体としての中間転写ベルト８は、同時にそれらの４色の感光体ドラムに対して上部表面が水平にかつ均一に接触するように保持され、ベルト駆動ローラ（７ａ、７ｂ、７ｃ）によって時計回り（矢印方向）に回転駆動される。中間転写ベルト８の上部表面の一次転写ポイント（Ｔ１Ｙ、Ｔ１Ｍ、Ｔ１Ｃ、Ｔ１Ｋ）において、ベルトを内側から各感光体ドラムに付勢しているバックアップローラ（９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ）によって順次一次転写される。これにより、各感光体ドラム４上のトナー像は、現像剤担持体としての中間転写ベルト８上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に４色の画像を重ね合わせて転写され、４色の画像が重なったトナー像を形成する。
【００２１】
一方、シートＳは、給送カセット10から、給送ローラ11、搬送ローラ対（12ａ、12ｂ）、搬送ローラ対（13ａ、13ｂ）及び搬送ローラ対（14ａ、14ｂ）を経て二次転写ポイントＴ２へと搬送される。二次転写ポイントＴ２において、金属軸に発泡体を巻いた転写ローラ15と二次転写対向ローラ７ｂによって挟持、搬送されることによって前記中間転写ベルト８上に形成されたトナー像を一括転写（二次転写）され、転写しきれずに中間転写ベルト８表面に残ったトナーは、後述のクリーニング装置により、中間転写ベルト８から除去される。
【００２２】
二次転写が行なわれた後、画像が形成されたシートＳは、ハロゲンヒータ18を内包する定着ローラ19及び該定着ローラ19に所定の圧力で圧接しながら回転する加圧ローラ20を有する定着装置21のこれら２つのローラの接触点であるニップ部Ｎを通過することで熱と圧力によって転写されたトナー像がシートＳ上に定着され、その後排出ローラ対（22ａ、22ｂ）によって搬送され、排出トレイ60上に排出される。
【００２３】
ここでクリーニング装置は、中間転写ベルト８上のトナーを除去し装置本体に対して着脱可能なクリーニング手段としてのクリーナユニット23、クリーナユニット23により除去されたトナーを収納し装置本体に対して着脱可能な収納手段としての廃トナーボトル50、及び廃トナーボトル50に収納されたトナーの収納量を検知する複数の検知手段としての２対の光学式センサにより構成されている。
【００２４】
転写しきれずに中間転写ベルト８表面に残ったトナーは、中間転写ベルト８に接するように配設された、クリーナユニット23のクリーニングブレード24によって除去され、クリーナ容器27内に回収される。クリーナ容器27内に回収されたトナーは、クリーナ容器27内をスクリュー28によって装置本体の前面方向に搬送され、クリーナユニット23の端部にて連結されて配設されている廃トナー収納用の容器である廃トナーボトル50に随時収納される。
【００２５】
図５は中間転写ベルトユニット及びクリーナユニットの構成図である。中間転写ベルトユニット40において、中間転写ベルト８は駆動ローラ７ａ、二次転写対向ローラ７ｂとテンションローラ７ｃの３つのベルト駆動ローラにより支持される。前記テンションローラ７ｃの軸受部材17は圧縮ばね17ａにより加圧され、中間転写ユニット40本体内の温湿度や経時変化による中間転写ベルト８の周長の変化を吸収する構成になっている。また、図示しない駆動モーターの駆動力を駆動ローラ７ａに伝達することにより、中間転写ベルト８を画像形成動作に応じて所定の周速度で時計回りに回転させる構成になっている。
【００２６】
クリーナユニット23には、中間転写ベルト８をクリーニングするためのクリーニングブレード24が前記テンションローラ７ｃの対向部に配設されている。クリーニングブレード24は揺動軸25を回動中心とし、前記中間転写ベルト８に対し所定の角度で当接するように保持されている。また、クリーニングブレード24は圧縮ばね29により所定の当接圧で中間転写ベルト８に当接する構成となっており、ブレード保持板26に固定されている。
【００２７】
図６は中間転写ユニット及びクリーナユニットの斜視図である。図示するように、中間転写ベルト８を含む中間転写ユニット40には、テンションローラ７ｃの両端部に軸受部材17、17’が配設されている。また軸受部材17、17’にはそれぞれクリーナユニット23を位置決めするボス41、41’が一体的に形成されている。このためテンションローラ７ｃが動いても、テンションローラ軸Ｏと、ボス41、41’を結んだ線Ｏ’は常に平行に保たれる。
【００２８】
軸受部材17’には、クリーナユニット23のスクリュー駆動入力部34がはまり込む丸長穴42がある。丸長穴42は、クリーナユニット23がセットされたときには回り止めの役割を果たす。また軸受部材17には、クリーナユニット23の回り止め部材30を位置決めするボス43がある。また、ボス41、41’はクリーナユニット23に具備されている位置決め溝31、31’にはまり込む。さらにラッチ32、32’によりクリーナユニット23は中間転写ユニット40に位置決めされる。
【００２９】
クリーナユニット23の装着方法を図７〜図１０及び図１８を用いて説明する。図７〜図９はクリーナユニットと中間転写ユニットとの装着方法を示す図、図１０はクリーナユニットの上面図、図１８は、各容量検知センサ対の状況におけるセンシングシーケンスと装置本体の記録動作の状態を表す表図である。
【００３０】
画像形成装置本体に対して搬送方向と直交する方向の図１０の矢印Ａ方向にクリーナユニット23を挿入し、中間転写ユニット40にある不図示の突き当て部に当たるまで押し込む。図７〜図９に示すように、クリーナユニット23を押し込んだ状態でクリーナユニット23に具備されるレバー36を持ち、廃トナーを搬送するスクリュー28の軸を中心に図示時計回りに回転させ、ボス41、41’にラッチ32、32’が引っかかるまで押し上げる。逆に、取り外す時はレバー36を図示反時計回りに回転させることによりラッチ32、32’をボス41、41’から解除させ、クリーナユニット23を離間状態にして図１０の矢印Ｂ方向に引き出す。
【００３１】
図１０において、クリーニングブレード24により除去され廃トナーは、クリーナ容器27の最下部に配設されているスクリュー28で矢印Ｂ方向に搬送される。前記廃トナーはクリーナ容器27と廃トナーボトルの接続部から廃トナーボトルに落下し回収される（図１参照）。スクリュー28は、スクリュー駆動入力部34に伝達された駆動力により回転される。
【００３２】
図１、図２に示すように、廃トナーボトル50は装置側板53に配設されている廃トナーボトル保持部材70にスナップフィット等で、ユーザによって着脱自在に保持されている。廃トナーボトル50は、上部の廃トナー取入口γとクリーナユニット23の排出口δを嵌合させて接続し位置決めされている。このとき廃トナーボトル50は廃トナーボトル保持部材70に隙間を保ちつつ保持されており、クリーナユニット23と廃トナーボトル50の位置決め部には影響を及ぼさず、廃トナーボトル50の姿勢を保持できる構成となっている。
【００３３】
廃トナーボトル保持部材70には廃トナーボトル50内の廃トナー51の容量を２段階で検知する検知手段としての光学式センサが２つ配置されている。第１の検知センサ対としての第１の容量検知センサ対75ａ、75ｂ、及び第２の検知センサ対としての第２の検知センサ対76ａ、76ｂは上下方向に配置されており、第１の検知センサは廃トナーボトル50の廃トナー51がほぼ満載になった段階を、第２の容量検知センサ対は廃トナーボトル50の廃トナー51が完全に満載になった段階を検知する。前記２対のトナー容量検知センサ対75ａ、75ｂ、76ａ、76ｂは光透過式センサで、廃トナー取入口γの下方付近の両側に発光部75ａ、76ａと受光部75ｂ、76ｂがそれぞれ配置されている。廃トナーボトル50は発光部75ａ、76ａと受光部75ｂ、76ｂを結ぶ光路75ｃ、76ｃが通る部分が透明の部材で形成されていて、センサ光を透過させることができる。尚、ここでは２つのセンサを用い２段階で検知する方法を例示したが、これに限るものではなく、３つ以上のセンサを使用し、３つ以上の段階で検知してもよい。
【００３４】
図３に示すように、除去された廃トナー51が廃トナーボトル50内に収納され、第１の容量検知センサ対75ａ、75ｂのセンサ光を遮ると、装置本体の制御手段120は廃トナーボトル50の交換時期に達したとみなす。このとき装置本体の制御手段120は、配設されている表示パネル（図１７参照）上に新しい廃トナーボトル50への交換を促すメッセージ又は警告を表示し、ユーザに対し報知し続けるが、装置本体の記録動作は可能であり、記録動作は継続される（図１８状態ｂ参照）。図４に示すように、装置本体の制御手段120は、廃トナー51が第２の容量検知センサ対76ａ、76ｂのセンサ光を遮ると、初めて記録動作を不可能にし、以後ユーザが新たな廃トナーボトル50に交換しない限り記録動作を停止させる。このため、例えばユーザが数百枚の記録動作を実行させる途中で、廃トナー51が第１の容量検知センサ対75を遮り、装置本体の制御手段120が廃トナーボトル50の交換時期に達したとみなしたときでも、突然装置の記録動作が停止することがない。つまり、初めて交換の警告が出される際、そのユーザから発せられた記録動作の継続を保証することができる。
【００３５】
また、廃トナー51が第１の容量検知センサ対75ａ、75ｂのセンサ光を遮ってから第２の容量検知センサ対76ａ、76ｂのセンサ光を遮るまでに蓄積可能な廃トナーの収納量（予備容量）がある。これによって、廃トナーボトル50の交換を促すメッセージを表示してから、ユーザが実際に廃トナーボトル50を交換するために費やす時間に、記録動作を継続させておくことができる（図１８状態ｂ参照）。予備容量の設定値は、各画像形成装置の特性等によって自由に設定できるが、本実施形態では記録率約５パーセントの最大シートサイズの記録において、装置本体の持つ給送カセット10の容量分（例えば５００枚）の記録を保証できる容量に設定してある。
【００３６】
次にクリーナユニット23及び廃トナーボトル50の装置への装着状態の判別に関して詳述する。図１１〜図１３はクリーナユニットの有無検知に関する説明図で、図１４〜図１６は廃トナーボトルの有無検知に関する説明図である。
【００３７】
まず、クリーナユニット23の有無検知に関して説明をする。図１１及び図１２に示すように、廃トナーボトル50には、第１の遮蔽部材としてのクリーナ検知フラッグ90が、支持ばね91を介して配設されていて、装置本体からはずす時には矢印方向に移動可能である。またクリーナ検知フラッグ90は装着時には第２の容量検知センサ対の光路76ｃと一致するように配設されている。クリーナユニット23のスクリュー部にはフラッグ当接部92が設けられており、廃トナーボトル50が装置本体に装着されると、クリーナ検知フラッグ90に接触し、クリーナ検知フラッグ90を矢印方向に移動させる。
【００３８】
クリーナユニット23及び廃トナーボトル50が正常に装着された場合、図１１に示すようにクリーナ検知フラッグ90の一端がフラッグ当接部92と当接し、矢印方向に移動する。このためクリーナ検知フラッグ90は第２の容量検知センサ対の光路76ｃを遮ることなく装置は正常に動作する。
【００３９】
クリーナユニット23が装着されていない状態で廃トナーボトル50が装着された場合、図１２に示すようにクリーナ検知フラッグ90の一端はフラッグ当接部92と当接しないため、矢印方向に移動しない。このためクリーナ検知フラッグ90は第２の容量検知センサ対の光路76ｃを遮る。この時、廃トナー51が第１の容量検知センサ対の光路75ｃを遮っていなければ、第２の容量検知センサ対の光路76ｃのみが遮られることになり、装置本体の制御手段120はクリーナユニット23が無いとみなすことができる。
【００４０】
図１３に示すように、シャッター52は、廃トナーボトル50の廃トナー取入口γにばね54を介してクリーナユニット23と連結する連結部に設けられており、クリーナユニット23の廃トナーの排出口δが廃トナー取入口γに取り入れられると、廃トナーボトル50に配置されたガイドに沿って押し込まれる構成になっている。このシャッター52に前述のクリーナ検知フラッグ90に代わる第１の検知手段としてのシャッターフラッグ100を設けてもよい。この構成により、シャッターフラッグ100はシャッター52の開閉に連動して動き、クリーナユニット23が装着されていない状態で廃トナーボトル50を廃トナーボトル保持部材70に装着しても、シャッター52が開かないので、シャッターフラッグ100は第２の容量検知センサ対の光路76ｃを遮り、前記クリーナ検知フラッグ90と同様の検知作用ができる。
【００４１】
上記の構成により、クリーナユニット23無しが検知された場合、装置本体の制御手段120は表示パネル上にクリーナユニット23の装着を促すメッセージを表示するとともに、クリーナユニット23無しでの記録動作によるトラブルを防止するため、装置本体の記録動作を不可能にする（図１８状態ｄ参照）。
【００４２】
次に廃トナーボトル50の有無検知に関して説明をする。図１４〜図１６に示すように、第２の遮蔽部材としてのボトル検知フラッグ80は、廃トナーボトル50が装着される領域に、装置側板53に配設されたばね支持板83のばね82を介して、廃トナーボトル保持部材70のスライド穴81においてスライド可能に配設される。
【００４３】
廃トナーボトル50が装置本体に装着されていない場合、ボトル検知フラッグ80は、図１５に示すようにスライド穴81から突出しており、第１の容量検知センサ対及び第２の容量検知センサ対の光路75ｃ、76ｃの両方を遮る。クリーナユニット23が装置本体に装着されており、廃トナーボトル50が装置本体に装着されるとき、ボトル検知フラッグ80は、図１６に示すように廃トナーボトル50によりスライド穴81に押し込まれ、第１の容量検知センサ対及び第２の容量検知センサ対の光路75ｃ、76ｃを遮らない位置に退避する（図１８状態ａ参照）。
【００４４】
したがって廃トナーボトル50が装置本体に装着されていない場合、見かけ上廃トナーボトル50内の廃トナー51が第２の容量検知センサ対の光路76ｃに達している状態を作り出せるため、装置本体の記録動作を不可能にせしめ、廃トナーボトル50の交換を促すメッセージ、警告を表示パネル上に表示しつづけることができる（図１８状態ｃ参照）。
【００４５】
上記構成により、廃トナーが第１の容量検知センサ対により検知されても、画像形成装置本体の記録動作は不可能にならず、廃トナーが第２の容量検知センサ対により検知されるまでの記録動作が保証されるため、複数枚の記録動作の途中において突然装置の記録動作が停止することがなく、ユーザの大きな不満につながることが無い。また廃トナーが第２の容量検知センサ対に達したとき、記録動作を不可能にすることによって廃トナーが溢れる危険性が無い。また廃トナーが溢れる危険性を考慮して予備容量を大きくとる必要がないため、廃トナーボトルの容量が著しく増大することも無い。
【００４６】
さらに前記第１の容量検知センサ対及び第２の容量検知センサ対は廃トナーの収納量を検知すると同時に、クリーナユニットや廃トナーボトルの装着状態を検知する構成にしたことにより、これらのユーザによる交換部材の装着状態を検知する新たなセンサを取り付ける必要が無い。
【００４７】
このように、安価でかつ高いメンテナンス性とユーザフレンドリー性を兼ね備えた装置構成を実現した。
【００４８】
（他の実施形態）
前述した実施形態では、現像剤担持体としての中間転写体（中間転写ベルト８）上のトナーをクリーニングするクリーニング装置を例示して説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば現像剤担持体としての像担持体（感光体ドラム）上のトナーをクリーニングするクリーニング装置であっても有効である。
【００４９】
また前述した実施形態では、クリーナユニットの有無検知を第２の容量検知センサ対を用いて行なったが、クリーナユニットに限るものではなく、他の交換部品の有無検知に応用して用いることも容易に可能である。
【００５０】
また前述した実施形態では、検知結果の報知の手段として表示パネル上にメッセージや警告を表示したが、本発明はこれに限るものではなく、警報音等を発することにより検知結果の報知を行なってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、収納手段内に収納された現像剤の収納量を複数の検知手段を用いて段階的に検知することにより、例えば第１の検知センサ対と第２の検知センサ対の２対の光学式センサを用い、第１の検知センサ対に収納手段に収納された現像剤が達したとき、記録動作を継続しつつ、ユーザに対し前記収納手段の交換を促すことを報知し、その後第２の検知センサ対に前記現像剤が達したとき、初めて記録動作を停止させることができる。さらにクリーニング手段若しくは収納手段の有無も前記検知手段を利用して検知し、ユーザに装着を促すことを報知することができる。これにより安価で且つ高いメンテナンス性とユーザフレンドリー性を兼ね備えた装置構成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の容量検知センサ対の位置を示す図
【図２】第１実施形態の容量検知センサ対の位置を示す図
【図３】第１実施形態の容量検知センサ対の位置を示す図
【図４】第１実施形態の容量検知センサ対の位置を示す図
【図５】中間転写ベルトユニット及びクリーナユニットの構成図
【図６】中間転写ユニット及びクリーナユニットの斜視図
【図７】クリーナユニットと中間転写ユニットとの装着方法を示す図
【図８】クリーナユニットと中間転写ユニットとの装着方法を示す図
【図９】クリーナユニットと中間転写ユニットとの装着方法を示す図
【図１０】クリーナユニットの上面図
【図１１】クリーナユニットの有無検知に関する説明図
【図１２】クリーナユニットの有無検知に関する説明図
【図１３】クリーナユニットの有無検知に関する説明図
【図１４】廃トナーボトルの有無検知に関する説明図
【図１５】廃トナーボトルの有無検知に関する説明図
【図１６】廃トナーボトルの有無検知に関する説明図
【図１７】第１実施形態の画像形成装置の断面図
【図１８】センシングシーケンスと装置本体の記録動作の状態を示す表図
【図１９】従来の画像形成装置の断面図
【符号の説明】
Ｎ …ニップ部
Ｏ …テンションローラ軸
Ｏ’ …ボス41、41’を結んだ線
Ｓ …シート
Ｔ１ …一次転写ポイント
Ｔ２ …二次転写ポイント
δ …排出口
γ …廃トナー取入口
１ …レーザースキャナユニット
２ …レーザー光
３ …帯電ローラ
４ …感光体ドラム
５ …現像装置
７ …ベルト駆動ローラ
７ａ …駆動ローラ
７ｂ …二次転写対向ローラ
７ｃ …テンションローラ
８ …中間転写ベルト
９ …バックアップローラ
10 …給送カセット
15 …転写ローラ
17 …軸受部材
17ａ …圧縮ばね
19 …定着ローラ
20 …加圧ローラ
21 …定着装置
23 …クリーナユニット
24 …クリーニングブレード
25 …揺動軸
26 …ブレード保持板
27 …クリーナ容器
28 …スクリュー
29 …圧縮ばね
30 …回り止め部材
31 …溝
32 …ラッチ
34 …スクリュー駆動入力部
36 …レバー
40 …中間転写ユニット
41 …ボス
42 …丸長穴
43 …ボス
50 …廃トナーボトル
51 …廃トナー
52 …シャッター
53 …装置側板
54 …ばね
60 …排出トレイ
70 …廃トナーボトル保持部材
75ａ …第１の容量検知センサ発光部
75ｂ …第１の容量検知センサ受光部
75ｃ …第１の容量検知センサ対の光路
76ａ …第２の容量検知センサ発光部
76ｂ …第２の容量検知センサ受光部
76ｃ …第２の容量検知センサ対の光路
80 …ボトル検知フラッグ
81 …スライド穴
82 …ばね
83 …ばね支持板
90 …クリーナ検知フラッグ
91 …支持ばね
92 …フラッグ当接部
100 …シャッターフラッグ
110 …表示パネル
120 …制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラム、中間転写体等の現像剤担持体上の現像剤のクリーニングを行なう画像形成装置及びクリーニング手段により除去された現像剤を収納する収納手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９に従来の画像形成装置の断面を示し、以下その構成を画像形成の順に従って記述説明する。画像形成装置は、画像形成手段201において形成されたトナー像を、一次転写ポイントＮ１において中間転写手段202に順次転写する。
【０００３】
一方、シートＳは、転写材搬送手段203により二次転写ポイントＮ２へと搬送され、該二次転写ポイントＮ２において、中間転写手段202から前記トナー像が転写される。
【０００４】
その後、シートＳは、定着手段204によりトナー像が定着され、排出手段205により、排出トレイ260上に排出される。
【０００５】
ここで、中間転写手段202による二次転写ポイントＮ２でのシートＳへのトナー像の転写の際、転写しきれずに中間転写ベルト208表面に残ったトナーは、中間転写ベルト208に接するように配設されたクリーナユニット223のクリーニングブレード224によって除去され、クリーナ容器227内に回収される。
【０００６】
クリーナ容器227内に回収されたトナーは、クリーナユニット223のクリーナ容器227内のスクリュー228により搬送され、前記クリーナユニット223の端部にて連結されて配設されたる廃トナー収納用の容器である廃トナーボトル250内に随時蓄積される。
【０００７】
このような画像形成装置において、一般的に前記廃トナーボトル250、もしくは、クリーナユニット223にはそれぞれ寿命がある。例えば廃トナーボトル250においては内部に蓄積されたトナーがある一定量に達した時点を一対の光学式センサで検知してユーザに交換を促し、クリーナユニット223においてはクリーニングブレード224等の耐久寿命に対応する一定記録枚数等を目安にしてユーザに交換を促し、メンテナンスを行なうといった方法が取られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法によれば、例えば廃トナーボトル250内の廃トナーがある一定量に達したとき、それを光学式センサ（図示せず）にて検知し、ユーザに前記廃トナーボトル250の交換、もしくは内部に収納された廃トナーの廃棄を促すものの、実際にユーザがその指示に従って速やかに容器の交換作業、もしくはトナーの廃棄作業を行なうとは限らない。このような場合、ユーザがそれらの作業を怠って、記録動作を継続すると、最終的には前記廃トナーボトル250内のトナーが容器の容量を越え、溢れだし、装置周辺を汚すなどの問題が発生することが予想される。
【０００９】
このため、ボトル内の廃トナーが前記センサに検知された時点で、装置本体の記録動作を停止させるといった対策も施されているが、そのような場合、ユーザは例えば複数枚の記録動作の途中において、突然装置の記録動作が停止するため大きな不満につながった。
【００１０】
また、これらの対策として、前記センサにより蓄積トナーを検知した後、一定量、例えば数百枚分の記録が可能になるように見込んで、前記廃トナーボトル250の容量とセンサの配置を設定する手法も取られている。この場合、前記蓄積トナーが前記センサにより検知された時点で、ユーザに対し、メッセージもしくは警告を出し、廃トナーボトル250の交換や内部の廃トナーの処理を促し、その後記録枚数をカウントしながら、最終的に保証できる枚数、例えば数百枚の記録が終了した時点で装置の記録動作を停止させる方法が考案されている。
【００１１】
しかしながら、このような画像形成装置において、二次転写後に中間転写ベルト208から除去され、クリーナユニット223のクリーナ容器227内に回収される廃トナーの量は、中間転写ベルト208上のトナーをシートＳに転写する際の転写効率に依存し、装置の使用される条件、例えば温湿度等の環境や、ユーザが記録する画像の記録率や、ジャムの発生率等に大きく依存する。
【００１２】
従って、センサに検知された後に保証できる記録枚数はそれらの条件によって大きく変動するために、明確に定義することが困難であり、その結果ある平均的な使用条件を基に一定量の記録を保証しても、ごくまれな最悪条件でユーザに使用された場合、規定枚数までいかないうちに廃トナーが廃トナーボトル250から溢れるなどの危険性があった。
【００１３】
また逆に、そのような最悪条件を基に一定量の記録量を保証しようとすると、廃トナーボトル250において、前記センサに検知された位置を超えた後のトナーを収納する予備容量を大きく取らなければならず、廃トナーボトル250の大きさが著しく増大する問題があった。
【００１４】
一方、廃トナーボトル250やクリーナユニット223の交換部品の交換をユーザに行なわせる方法においては、例えばユーザがその交換部品を装置本体からはずした後、新しい交換部品の装着をし忘れたまま記録動作を行なうときに、未装着を検知し、ユーザに装着を促すメッセージを出すなどの必要性が生じる。
【００１５】
従って、前記廃トナーボトル250用のセンサとは別に、これらの交換部品の装着状況を判別するためのセンサを設ける必要があった。
【００１６】
そこで本発明の目的は、容器の大きさを増大させずにトナーが容器から溢れる危険性がなく、かつ交換部品の装着状態を検知する検知手段を新たに付加することなく、交換部品の装着状態を判別することのできる装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像剤担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段と、前記クリーニング手段により除去された現像剤を収納する収納手段と、第１の発光部と第１の受光部とを備える第１の光学式センサと、第２の発光部と第２の受光部とを備える第２の光学式センサと、を備え、第１の発光部から発した光が第１の受光部に到達するまでに通過する光路を第１の光路、第２の発光部から発した光が第２の受光部に到達するまでに通過する光路を第２の光路として、前記第１の光学式センサと、前記第２の光学式センサは、前記収納手段に収納される現像剤の量が多くなると、前記現像剤により、前記第１の光路、前記第２の光路の順に、光路が遮蔽されるように、配置されており、前記クリーニング手段が前記画像形成装置本体に装着されていない状態で、前記第１の光路を遮断せずに前記第２の光路を遮蔽する第１の遮蔽部材とを備え、前記クリーニング手段が前記画像形成装置本体に装着されている状態で、前記第１の遮蔽部材は、前記第１の光路及び前記第２の光路を遮蔽しない位置にあることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の中心となる構成について図１から図１７を用いて説明する。説明の順序としては、まず、画像形成装置の全体構成を画像形成の順序で説明した後、各部の詳細な説明をする。
【００１９】
図１７に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応するレーザースキャナユニット（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）は、各色の画像データに合わせて、レーザー光（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）を発光する。このレーザー光が、帯電ローラ（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）により、表面を一様に帯電された各色の像担持体としての感光体ドラム（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）上に、各色の画像データに対応する潜像を描く。そして、各色に対応する現像装置（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）は内包される各色の現像剤としてのトナーにより、各色の現像スリーブ（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）を介して前記潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に順次現像する。
【００２０】
このとき中間転写体としての中間転写ベルト８は、同時にそれらの４色の感光体ドラムに対して上部表面が水平にかつ均一に接触するように保持され、ベルト駆動ローラ（７ａ、７ｂ、７ｃ）によって時計回り（矢印方向）に回転駆動される。中間転写ベルト８の上部表面の一次転写ポイント（Ｔ１Ｙ、Ｔ１Ｍ、Ｔ１Ｃ、Ｔ１Ｋ）において、ベルトを内側から各感光体ドラムに付勢しているバックアップローラ（９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ）によって順次一次転写される。これにより、各感光体ドラム４上のトナー像は、現像剤担持体としての中間転写ベルト８上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に４色の画像を重ね合わせて転写され、４色の画像が重なったトナー像を形成する。
【００２１】
一方、シートＳは、給送カセット10から、給送ローラ11、搬送ローラ対（12ａ、12ｂ）、搬送ローラ対（13ａ、13ｂ）及び搬送ローラ対（14ａ、14ｂ）を経て二次転写ポイントＴ２へと搬送される。二次転写ポイントＴ２において、金属軸に発泡体を巻いた転写ローラ15と二次転写対向ローラ７ｂによって挟持、搬送されることによって前記中間転写ベルト８上に形成されたトナー像を一括転写（二次転写）され、転写しきれずに中間転写ベルト８表面に残ったトナーは、後述のクリーニング装置により、中間転写ベルト８から除去される。
【００２２】
二次転写が行なわれた後、画像が形成されたシートＳは、ハロゲンヒータ18を内包する定着ローラ19及び該定着ローラ19に所定の圧力で圧接しながら回転する加圧ローラ20を有する定着装置21のこれら２つのローラの接触点であるニップ部Ｎを通過することで熱と圧力によって転写されたトナー像がシートＳ上に定着され、その後排出ローラ対（22ａ、22ｂ）によって搬送され、排出トレイ60上に排出される。
【００２３】
ここでクリーニング装置は、中間転写ベルト８上のトナーを除去し装置本体に対して着脱可能なクリーニング手段としてのクリーナユニット23、クリーナユニット23により除去されたトナーを収納し装置本体に対して着脱可能な収納手段としての廃トナーボトル50、及び廃トナーボトル50に収納されたトナーの収納量を検知する複数の検知手段としての２対の光学式センサにより構成されている。
【００２４】
転写しきれずに中間転写ベルト８表面に残ったトナーは、中間転写ベルト８に接するように配設された、クリーナユニット23のクリーニングブレード24によって除去され、クリーナ容器27内に回収される。クリーナ容器27内に回収されたトナーは、クリーナ容器27内をスクリュー28によって装置本体の前面方向に搬送され、クリーナユニット23の端部にて連結されて配設されている廃トナー収納用の容器である廃トナーボトル50に随時収納される。
【００２５】
図５は中間転写ベルトユニット及びクリーナユニットの構成図である。中間転写ベルトユニット40において、中間転写ベルト８は駆動ローラ７ａ、二次転写対向ローラ７ｂとテンションローラ７ｃの３つのベルト駆動ローラにより支持される。前記テンションローラ７ｃの軸受部材17は圧縮ばね17ａにより加圧され、中間転写ユニット40本体内の温湿度や経時変化による中間転写ベルト８の周長の変化を吸収する構成になっている。また、図示しない駆動モーターの駆動力を駆動ローラ７ａに伝達することにより、中間転写ベルト８を画像形成動作に応じて所定の周速度で時計回りに回転させる構成になっている。
【００２６】
クリーナユニット23には、中間転写ベルト８をクリーニングするためのクリーニングブレード24が前記テンションローラ７ｃの対向部に配設されている。クリーニングブレード24は揺動軸25を回動中心とし、前記中間転写ベルト８に対し所定の角度で当接するように保持されている。また、クリーニングブレード24は圧縮ばね29により所定の当接圧で中間転写ベルト８に当接する構成となっており、ブレード保持板26に固定されている。
【００２７】
図６は中間転写ユニット及びクリーナユニットの斜視図である。図示するように、中間転写ベルト８を含む中間転写ユニット40には、テンションローラ７ｃの両端部に軸受部材17、17’が配設されている。また軸受部材17、17’にはそれぞれクリーナユニット23を位置決めするボス41、41’が一体的に形成されている。このためテンションローラ７ｃが動いても、テンションローラ軸Ｏと、ボス41、41’を結んだ線Ｏ’は常に平行に保たれる。
【００２８】
軸受部材17’には、クリーナユニット23のスクリュー駆動入力部34がはまり込む丸長穴42がある。丸長穴42は、クリーナユニット23がセットされたときには回り止めの役割を果たす。また軸受部材17には、クリーナユニット23の回り止め部材30を位置決めするボス43がある。また、ボス41、41’はクリーナユニット23に具備されている位置決め溝31、31’にはまり込む。さらにラッチ32、32’によりクリーナユニット23は中間転写ユニット40に位置決めされる。
【００２９】
クリーナユニット23の装着方法を図７〜図１０及び図１８を用いて説明する。図７〜図９はクリーナユニットと中間転写ユニットとの装着方法を示す図、図１０はクリーナユニットの上面図、図１８は、各容量検知センサ対の状況におけるセンシングシーケンスと装置本体の記録動作の状態を表す表図である。
【００３０】
画像形成装置本体に対して搬送方向と直交する方向の図１０の矢印Ａ方向にクリーナユニット23を挿入し、中間転写ユニット40にある不図示の突き当て部に当たるまで押し込む。図７〜図９に示すように、クリーナユニット23を押し込んだ状態でクリーナユニット23に具備されるレバー36を持ち、廃トナーを搬送するスクリュー28の軸を中心に図示時計回りに回転させ、ボス41、41’にラッチ32、32’が引っかかるまで押し上げる。逆に、取り外す時はレバー36を図示反時計回りに回転させることによりラッチ32、32’をボス41、41’から解除させ、クリーナユニット23を離間状態にして図１０の矢印Ｂ方向に引き出す。
【００３１】
図１０において、クリーニングブレード24により除去され廃トナーは、クリーナ容器27の最下部に配設されているスクリュー28で矢印Ｂ方向に搬送される。前記廃トナーはクリーナ容器27と廃トナーボトルの接続部から廃トナーボトルに落下し回収される（図１参照）。スクリュー28は、スクリュー駆動入力部34に伝達された駆動力により回転される。
【００３２】
図１、図２に示すように、廃トナーボトル50は装置側板53に配設されている廃トナーボトル保持部材70にスナップフィット等で、ユーザによって着脱自在に保持されている。廃トナーボトル50は、上部の廃トナー取入口γとクリーナユニット23の排出口δを嵌合させて接続し位置決めされている。このとき廃トナーボトル50は廃トナーボトル保持部材70に隙間を保ちつつ保持されており、クリーナユニット23と廃トナーボトル50の位置決め部には影響を及ぼさず、廃トナーボトル50の姿勢を保持できる構成となっている。
【００３３】
廃トナーボトル保持部材70には廃トナーボトル50内の廃トナー51の容量を２段階で検知する検知手段としての光学式センサが２つ配置されている。第１の検知センサ対としての第１の容量検知センサ対75ａ、75ｂ、及び第２の検知センサ対としての第２の検知センサ対76ａ、76ｂは上下方向に配置されており、第１の検知センサは廃トナーボトル50の廃トナー51がほぼ満載になった段階を、第２の容量検知センサ対は廃トナーボトル50の廃トナー51が完全に満載になった段階を検知する。前記２対のトナー容量検知センサ対75ａ、75ｂ、76ａ、76ｂは光透過式センサで、廃トナー取入口γの下方付近の両側に発光部75ａ、76ａと受光部75ｂ、76ｂがそれぞれ配置されている。廃トナーボトル50は発光部75ａ、76ａと受光部75ｂ、76ｂを結ぶ光路75ｃ、76ｃが通る部分が透明の部材で形成されていて、センサ光を透過させることができる。尚、ここでは２つのセンサを用い２段階で検知する方法を例示したが、これに限るものではなく、３つ以上のセンサを使用し、３つ以上の段階で検知してもよい。
【００３４】
図３に示すように、除去された廃トナー51が廃トナーボトル50内に収納され、第１の容量検知センサ対75ａ、75ｂのセンサ光を遮ると、装置本体の制御手段120は廃トナーボトル50の交換時期に達したとみなす。このとき装置本体の制御手段120は、配設されている表示パネル（図１７参照）上に新しい廃トナーボトル50への交換を促すメッセージ又は警告を表示し、ユーザに対し報知し続けるが、装置本体の記録動作は可能であり、記録動作は継続される（図１８状態ｂ参照）。図４に示すように、装置本体の制御手段120は、廃トナー51が第２の容量検知センサ対76ａ、76ｂのセンサ光を遮ると、初めて記録動作を不可能にし、以後ユーザが新たな廃トナーボトル50に交換しない限り記録動作を停止させる。このため、例えばユーザが数百枚の記録動作を実行させる途中で、廃トナー51が第１の容量検知センサ対75を遮り、装置本体の制御手段120が廃トナーボトル50の交換時期に達したとみなしたときでも、突然装置の記録動作が停止することがない。つまり、初めて交換の警告が出される際、そのユーザから発せられた記録動作の継続を保証することができる。
【００３５】
また、廃トナー51が第１の容量検知センサ対75ａ、75ｂのセンサ光を遮ってから第２の容量検知センサ対76ａ、76ｂのセンサ光を遮るまでに蓄積可能な廃トナーの収納量（予備容量）がある。これによって、廃トナーボトル50の交換を促すメッセージを表示してから、ユーザが実際に廃トナーボトル50を交換するために費やす時間に、記録動作を継続させておくことができる（図１８状態ｂ参照）。予備容量の設定値は、各画像形成装置の特性等によって自由に設定できるが、本実施形態では記録率約５パーセントの最大シートサイズの記録において、装置本体の持つ給送カセット10の容量分（例えば５００枚）の記録を保証できる容量に設定してある。
【００３６】
次にクリーナユニット23及び廃トナーボトル50の装置への装着状態の判別に関して詳述する。図１１〜図１３はクリーナユニットの有無検知に関する説明図で、図１４〜図１６は廃トナーボトルの有無検知に関する説明図である。
【００３７】
まず、クリーナユニット23の有無検知に関して説明をする。図１１及び図１２に示すように、廃トナーボトル50には、第１の遮蔽部材としてのクリーナ検知フラッグ90が、支持ばね91を介して配設されていて、装置本体からはずす時には矢印方向に移動可能である。またクリーナ検知フラッグ90は装着時には第２の容量検知センサ対の光路76ｃと一致するように配設されている。クリーナユニット23のスクリュー部にはフラッグ当接部92が設けられており、廃トナーボトル50が装置本体に装着されると、クリーナ検知フラッグ90に接触し、クリーナ検知フラッグ90を矢印方向に移動させる。
【００３８】
クリーナユニット23及び廃トナーボトル50が正常に装着された場合、図１１に示すようにクリーナ検知フラッグ90の一端がフラッグ当接部92と当接し、矢印方向に移動する。このためクリーナ検知フラッグ90は第２の容量検知センサ対の光路76ｃを遮ることなく装置は正常に動作する。
【００３９】
クリーナユニット23が装着されていない状態で廃トナーボトル50が装着された場合、図１２に示すようにクリーナ検知フラッグ90の一端はフラッグ当接部92と当接しないため、矢印方向に移動しない。このためクリーナ検知フラッグ90は第２の容量検知センサ対の光路76ｃを遮る。この時、廃トナー51が第１の容量検知センサ対の光路75ｃを遮っていなければ、第２の容量検知センサ対の光路76ｃのみが遮られることになり、装置本体の制御手段120はクリーナユニット23が無いとみなすことができる。
【００４０】
図１３に示すように、シャッター52は、廃トナーボトル50の廃トナー取入口γにばね54を介してクリーナユニット23と連結する連結部に設けられており、クリーナユニット23の廃トナーの排出口δが廃トナー取入口γに取り入れられると、廃トナーボトル50に配置されたガイドに沿って押し込まれる構成になっている。このシャッター52に前述のクリーナ検知フラッグ90に代わる第１の検知手段としてのシャッターフラッグ100を設けてもよい。この構成により、シャッターフラッグ100はシャッター52の開閉に連動して動き、クリーナユニット23が装着されていない状態で廃トナーボトル50を廃トナーボトル保持部材70に装着しても、シャッター52が開かないので、シャッターフラッグ100は第２の容量検知センサ対の光路76ｃを遮り、前記クリーナ検知フラッグ90と同様の検知作用ができる。
【００４１】
上記の構成により、クリーナユニット23無しが検知された場合、装置本体の制御手段120は表示パネル上にクリーナユニット23の装着を促すメッセージを表示するとともに、クリーナユニット23無しでの記録動作によるトラブルを防止するため、装置本体の記録動作を不可能にする（図１８状態ｄ参照）。
【００４２】
次に廃トナーボトル50の有無検知に関して説明をする。図１４〜図１６に示すように、第２の遮蔽部材としてのボトル検知フラッグ80は、廃トナーボトル50が装着される領域に、装置側板53に配設されたばね支持板83のばね82を介して、廃トナーボトル保持部材70のスライド穴81においてスライド可能に配設される。
【００４３】
廃トナーボトル50が装置本体に装着されていない場合、ボトル検知フラッグ80は、図１５に示すようにスライド穴81から突出しており、第１の容量検知センサ対及び第２の容量検知センサ対の光路75ｃ、76ｃの両方を遮る。クリーナユニット23が装置本体に装着されており、廃トナーボトル50が装置本体に装着されるとき、ボトル検知フラッグ80は、図１６に示すように廃トナーボトル50によりスライド穴81に押し込まれ、第１の容量検知センサ対及び第２の容量検知センサ対の光路75ｃ、76ｃを遮らない位置に退避する（図１８状態ａ参照）。
【００４４】
したがって廃トナーボトル50が装置本体に装着されていない場合、見かけ上廃トナーボトル50内の廃トナー51が第２の容量検知センサ対の光路76ｃに達している状態を作り出せるため、装置本体の記録動作を不可能にせしめ、廃トナーボトル50の交換を促すメッセージ、警告を表示パネル上に表示しつづけることができる（図１８状態ｃ参照）。
【００４５】
上記構成により、廃トナーが第１の容量検知センサ対により検知されても、画像形成装置本体の記録動作は不可能にならず、廃トナーが第２の容量検知センサ対により検知されるまでの記録動作が保証されるため、複数枚の記録動作の途中において突然装置の記録動作が停止することがなく、ユーザの大きな不満につながることが無い。また廃トナーが第２の容量検知センサ対に達したとき、記録動作を不可能にすることによって廃トナーが溢れる危険性が無い。また廃トナーが溢れる危険性を考慮して予備容量を大きくとる必要がないため、廃トナーボトルの容量が著しく増大することも無い。
【００４６】
さらに前記第１の容量検知センサ対及び第２の容量検知センサ対は廃トナーの収納量を検知すると同時に、クリーナユニットや廃トナーボトルの装着状態を検知する構成にしたことにより、これらのユーザによる交換部材の装着状態を検知する新たなセンサを取り付ける必要が無い。
【００４７】
このように、安価でかつ高いメンテナンス性とユーザフレンドリー性を兼ね備えた装置構成を実現した。
【００４８】
（他の実施形態）
前述した実施形態では、現像剤担持体としての中間転写体（中間転写ベルト８）上のトナーをクリーニングするクリーニング装置を例示して説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば現像剤担持体としての像担持体（感光体ドラム）上のトナーをクリーニングするクリーニング装置であっても有効である。
【００４９】
また前述した実施形態では、クリーナユニットの有無検知を第２の容量検知センサ対を用いて行なったが、クリーナユニットに限るものではなく、他の交換部品の有無検知に応用して用いることも容易に可能である。
【００５０】
また前述した実施形態では、検知結果の報知の手段として表示パネル上にメッセージや警告を表示したが、本発明はこれに限るものではなく、警報音等を発することにより検知結果の報知を行なってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、収納手段内に収納された現像剤の収納量を複数の検知手段を用いて段階的に検知することにより、例えば第１の検知センサ対と第２の検知センサ対の２対の光学式センサを用い、第１の検知センサ対に収納手段に収納された現像剤が達したとき、記録動作を継続しつつ、ユーザに対し前記収納手段の交換を促すことを報知し、その後第２の検知センサ対に前記現像剤が達したとき、初めて記録動作を停止させることができる。さらにクリーニング手段若しくは収納手段の有無も前記検知手段を利用して検知し、ユーザに装着を促すことを報知することができる。これにより安価で且つ高いメンテナンス性とユーザフレンドリー性を兼ね備えた装置構成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の容量検知センサ対の位置を示す図
【図２】第１実施形態の容量検知センサ対の位置を示す図
【図３】第１実施形態の容量検知センサ対の位置を示す図
【図４】第１実施形態の容量検知センサ対の位置を示す図
【図５】中間転写ベルトユニット及びクリーナユニットの構成図
【図６】中間転写ユニット及びクリーナユニットの斜視図
【図７】クリーナユニットと中間転写ユニットとの装着方法を示す図
【図８】クリーナユニットと中間転写ユニットとの装着方法を示す図
【図９】クリーナユニットと中間転写ユニットとの装着方法を示す図
【図１０】クリーナユニットの上面図
【図１１】クリーナユニットの有無検知に関する説明図
【図１２】クリーナユニットの有無検知に関する説明図
【図１３】クリーナユニットの有無検知に関する説明図
【図１４】廃トナーボトルの有無検知に関する説明図
【図１５】廃トナーボトルの有無検知に関する説明図
【図１６】廃トナーボトルの有無検知に関する説明図
【図１７】第１実施形態の画像形成装置の断面図
【図１８】センシングシーケンスと装置本体の記録動作の状態を示す表図
【図１９】従来の画像形成装置の断面図
【符号の説明】
Ｎ …ニップ部
Ｏ …テンションローラ軸
Ｏ’ …ボス41、41’を結んだ線
Ｓ …シート
Ｔ１ …一次転写ポイント
Ｔ２ …二次転写ポイント
δ …排出口
γ …廃トナー取入口
１ …レーザースキャナユニット
２ …レーザー光
３ …帯電ローラ
４ …感光体ドラム
５ …現像装置
７ …ベルト駆動ローラ
７ａ …駆動ローラ
７ｂ …二次転写対向ローラ
７ｃ …テンションローラ
８ …中間転写ベルト
９ …バックアップローラ
10 …給送カセット
15 …転写ローラ
17 …軸受部材
17ａ …圧縮ばね
19 …定着ローラ
20 …加圧ローラ
21 …定着装置
23 …クリーナユニット
24 …クリーニングブレード
25 …揺動軸
26 …ブレード保持板
27 …クリーナ容器
28 …スクリュー
29 …圧縮ばね
30 …回り止め部材
31 …溝
32 …ラッチ
34 …スクリュー駆動入力部
36 …レバー
40 …中間転写ユニット
41 …ボス
42 …丸長穴
43 …ボス
50 …廃トナーボトル
51 …廃トナー
52 …シャッター
53 …装置側板
54 …ばね
60 …排出トレイ
70 …廃トナーボトル保持部材
75ａ …第１の容量検知センサ発光部
75ｂ …第１の容量検知センサ受光部
75ｃ …第１の容量検知センサ対の光路
76ａ …第２の容量検知センサ発光部
76ｂ …第２の容量検知センサ受光部
76ｃ …第２の容量検知センサ対の光路
80 …ボトル検知フラッグ
81 …スライド穴
82 …ばね
83 …ばね支持板
90 …クリーナ検知フラッグ
91 …支持ばね
92 …フラッグ当接部
100 …シャッターフラッグ
110 …表示パネル
120 …制御手段
Claims (9)
- 画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像剤担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段と、
前記クリーニング手段により除去された現像剤を収納する収納手段と、
第１の発光部と第１の受光部とを備える第１の光学式センサと、
第２の発光部と第２の受光部とを備える第２の光学式センサと、
を備え、
第１の発光部から発した光が第１の受光部に到達するまでに通過する光路を第１の光路、
第２の発光部から発した光が第２の受光部に到達するまでに通過する光路を第２の光路として、
前記第１の光学式センサと、前記第２の光学式センサは、前記収納手段に収納される現像剤の量が多くなると、前記現像剤により、前記第１の光路、前記第２の光路の順に、光路が遮蔽されるように、配置されており、
前記クリーニング手段が前記画像形成装置本体に装着されていない状態で、前記第１の光路を遮断せずに前記第２の光路を遮蔽する第１の遮蔽部材とを備え、
前記クリーニング手段が前記画像形成装置本体に装着されている状態で、前記第１の遮蔽部材は、前記第１の光路及び前記第２の光路を遮蔽しない位置にあることを特徴とする画像形成装置。 - 現像剤担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段と、
画像形成装置本体に対して着脱自在であり、前記クリーニング手段により除去された現像剤を収納する収納手段と、
第１の発光部と第１の受光部とを備える第１の光学式センサと、
第２の発光部と第２の受光部とを備える第２の光学式センサと、を備え、
第１の発光部から発した光が第１の受光部に到達するまでに通過する光路を第１の光路、
第２の発光部から発した光が第２の受光部に到達するまでに通過する光路を第２の光路として、
前記第１の光学式センサと、前記第２の光学式センサは、前記収納手段に収納される現像剤の量が多くなると、前記現像剤により、前記第１の光路、前記第２の光路の順に、光路が遮蔽されるように、配置されており、
前記収納手段が前記画像形成装置本体に装着されていない状態で、前記第１の光路を遮断せずに前記第２の光路を遮蔽する第１の遮蔽部材とを備え、
前記収納手段が前記画像形成装置本体に装着されている状態で、前記第１の遮蔽部材は、前記第１の光路及び前記第２の光路を遮蔽しない位置にあることを特徴とする画像形成装置。 - 前記第１の遮蔽部材は、前記収納手段側に配設され、前記収納手段と画像形成装置本体内に配設された前記クリーニング手段とが連結される動作に応じて前記第１の光路を遮蔽する位置から遮蔽しない位置へ移動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記収納手段は、画像形成装置本体に対して着脱可能であり、前記画像形成装置本体側に配設され、前記収納手段が前記画像形成装置本体内に装着されていないとき、前記第１の光路及び前記第２の光路を遮蔽するような第２の遮蔽部材を有し、前記第２の遮蔽部材は、前記収納手段が前記画像形成装置本体に装着される動作に応じて前記第１の光路及び前記第２の光路を遮蔽する位置から遮蔽しない位置へ退避することを特徴とする請求項１又は３に記載の画像形成装置。
- 前記第１の光路が遮蔽されておらず、前記第２の光路が遮蔽されているとき、前記クリーニング手段が画像形成装置本体に装着されていないとみなし、記録動作を不可能にせしめ、対応する情報を報知することを特徴とする請求項１、３、４のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記第１の光路及び前記第２の光路が遮蔽されたとき、前記収納手段に収納された現像剤が第２の光路の位置に達した又は前記収納手段が装着されていないとみなし、記録動作を不可能にせしめ、前記収納手段の交換、装着、あるいは前記収納手段に収納された現像剤の廃棄を促すことを報知することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
- 前記収納手段は、前記クリーニング手段との連結部を解除する動作に応じて前記クリーニング手段との連結用開口部を遮蔽するシャッター部材を有し、前記収納手段側に配設された前記第１の遮蔽部材は、前記シャッター部材の一部として形成されている、若しくは前記シャッター部材に連動して移動可能に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤担持体は、像担持体から転写されたトナー像を記録材に転写する中間転写体であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の画像形成装置。
- 画像形成装置本体に対して着脱自在であり、現像剤担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段により除去された現像剤を収納する収納手段であって、
前記クリーニング手段は、画像形成装置本体に対して着脱自在であり、
第１の発光部と第１の受光部とを備える第１の光学式センサ、
第２の発光部と第２の受光部とを備える第２の光学式センサ、
第１の発光部から発した光が第１の受光部に到達するまでに通過する光路を第１の光路、
第２の発光部から発した光が第２の受光部に到達するまでに通過する光路を第２の光路として、
前記収納手段は、前記収納手段に収納される現像剤の量が多くなると、前記現像剤により、前記第１の光路、前記第２の光路の順に、光路が遮蔽されるように、前記画像形成装置本体に配置され、
前記収納手段が前記画像形成装置本体に装着された時に、
前記収納手段は、前記クリーニング手段が前記画像形成装置本体に装着されていない状態で、前記第１の光路を遮断せずに前記第２の光路を遮蔽する第１の遮蔽部材を備え、
前記クリーニング手段が前記画像形成装置本体に装着されている状態で、前記第１の遮蔽部材は、前記第１の光路及び前記第２の光路を遮蔽しない位置にあることを特徴とする収納手段。
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