JPH06202529A - クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃トナー量の検知装置を簡素化する。 【構成】 異なる廃トナー量を検知する２つの検知手段
の検知回路を兼用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機やプリンタ等の画
像形成装置に用いられるクリーニング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体から記録材に転写されな
かった残留トナーや像担持体に付着した紙粉等の残留物
を像担持体から除去するクリーニング装置では、残留物
収容容器内に過剰に残留物が入って装置を破損してしま
ったり、容器内からあふれ出た残留物が画像形成装置内
に飛散してしまうのを防止するために、収容容器内の残
留物の量を検知して、上述した問題を未然に防ぐものが
実用化されている。検知方法としては、残留物を光学的
に検知する方法、残留物の重量を検知する方法、収容容
器内の残留物の増加による静電容量の変化を検知する方
法等がある。

【０００３】一方、廃トナー（残留物）が満たんになる
以前に、廃トナーがある一定量溜まった時点で廃トナー
収容容器交換の予告を行う方法も特開昭６０−１７５０
７２号公報等によって提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】画像形成装置の中でも
特に複写機等の、ユーザーが装置を直接操作して画像の
出力を行う場合、廃トナー容器交換の予告を行わずに強
制的に動作を停止しても、その場で廃トナー容器を交換
する事が出来るため大きな支障はない。しかしコンピュ
ーター等からのハードコピーを出力する電子写真方式の
プリンターは、近年ネットワーク上で稼働される事が多
く、ユーザーは遠隔操作により画像を出力する為、何の
予告もなく突然画像形成装置の出力が停止してしまう
と、ユーザーは離れた所に設置された画像形成装置まで
足を運ばなければならない。また近年電子写真方式の、
非常に鮮明な画像のＦＡＸが開発されているが、ＦＡＸ
の場合、夜間等、周囲に人のいない状態でも画像の出力
を行わなければならないため、廃トナーが満たんになっ
たところで装置の動作を停止する事は出来ず、そのまま
放置して置くと廃トナーがあふれ出し画像情報を汚して
しまう虞がある。また、最悪の場合、廃トナーを搬送す
るための送り羽等に廃トナーがつまり、装置を破壊して
しまう虞もある。そのため上記のようなプリンターやＦ
ＡＸにとって、廃トナー容器の交換を予告することは非
常に有用である。

【０００５】しかしながら、交換の予告をするには検知
手段が２組必要となり、構成部品数が倍になってしまう
ため、装置が複雑になりコストが非常に高くなるという
問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
本発明は、像担持体表面から除去した残留物を収容する
収容容器内の残留物が所定量に達したことを検知する第
１の検知手段と、第１の検知手段が検知する量とは異な
る量に達したことを検知する第２の検知手段と、を有
し、第１の検知手段と第２の検知手段は同一の検知回路
を兼用することを特徴とするクリーニング装置を提供す
るものである。

【０００７】このように構成する事によって、廃トナー
容器内の複数の点で廃トナー量を検知する事が可能にな
るため、廃トナー容器がトナーにより満たされるより一
定量少ない時点で廃トナー量を検知し、廃トナー容器の
交換時期をあらかじめユーザーに対して予告し、さらに
廃トナー容器が完全に廃トナーにより満たされた事を検
知したときに、ユーザーに対して廃トナー容器の交換時
期が来た事を知らせ、廃トナー容器から廃トナーがあふ
れ出さないように画像形成装置の動作を停止させる事が
可能になる。また本発明は２つの検知手段の検知回路を
兼用するので、前述した特開昭６０−１７５０７２号公
報に示す装置のように検知装置の大型化や高コスト化を
引き起こす事がなく、非常に安定した検知を行う事が可
能である。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【０００９】（実施例１）本発明の第１実施例を図１乃
至図２により説明する。

【００１０】図１は本発明を電子写真方式の複写器、プ
リンタ等の画像形成装置に適用した一実施例のクリーニ
ング装置近傍の断面図である。

【００１１】本実施例では廃トナー容器（残留物収容容
器）２９内に、廃トナー満たん検知入力電極３１と予告
検知のための入力電極３２が廃トナー検知電流出力電極
３０と等距離離れた位置に備えられている。これによ
り、電極３２から電極３０まで残留物が収容された場合
の電極３２と電極３０間の静電容量の変化と、電極３０
から更に電極３１まで残留物が収容された場合の電極３
０と電極３１間の静電容量の変化が略等しいので、本発
明は検知回路を１つにする事が可能である。

【００１２】像担持体１上の転写残トナーはクリーニン
グ装置２６のクリーニングブレード３３によりクリーニ
ングされ、重力により落下し廃トナー容器２９内に溜ま
る。廃トナーが堆積しＩの状態になり、廃トナー検知電
流出力電極３０と予告検知用電極３２が廃トナーと接触
するようになると、廃トナー検知電流出力電極３０と予
告検知用電極３２の導電率が上昇し、図２に示す検知回
路３４により検知される。ここで、制御部により廃トナ
ー量が満たん予告量に達したと判断され、表示部により
廃トナー容器の交換時期が近い事が表示され、ここで、
スイッチ４２により検知を行う電極が廃トナー満たん検
知電極３１にスイッチングされる。

【００１３】その後さらに廃トナーが堆積しＩＩの状態
になり、廃トナー満たん検知電極３１が廃トナーに接触
するようになると、廃トナー検知電流出力電極３０と廃
トナー満たん検知電極３１の導電率が上昇し検知回路３
４により検知され、制御部により画像形成装置の動作を
停止するとともに、表示部により廃トナー容器の交換時
期が来た事を表示する。

【００１４】以上の如く、本発明では予告検知のために
廃トナー容器内に増設する物が、ワイヤー等の非常に安
価な電極のみであり、またスイッチングにより、２つの
検知手段の検知回路を１つにする事が出来るため、コス
ト上たいへん有利である。

【００１５】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
を図３乃至図４により説明する。なお、第１実施例に係
るものと同一機能を有するものについては同一符号を付
しその説明を省略する。

【００１６】本実施例では廃トナー検知電流出力のため
に電源を新たに設けずに、現像バイアス電源を利用する
事を特徴とする。

【００１７】即ち、図３及び図４で示される如く、現像
バイアス電源３６よりバイアス出力電極３０に現像バイ
アスが印加されると、バイアス出力電極３０と予告検知
用の電極３２、バイアス出力電極３０と廃トナー満たん
検知電極３１のそれぞれの間のトナーの有無による静電
容量の変化によって予告検知用の電極３２と廃トナー満
たん検知用の電極３１に出力が生じる。廃トナー満たん
検知電極３１と予告検知用電極３２はバイアス出力電極
３０と等距離離れた位置に備えられているため、それぞ
れの電極間の静電容量の変化は同一の出力になる。前記
出力が検出部３３において整流増幅されてＤＣレベルの
検知出力Ｖａに変換される。

【００１８】上記検知出力Ｖａは制御部において予め定
めた基準トナー量検知レベルに相当するスレッシュホー
ルド電圧、Ｖｔｈと比較され、Ｖｔｈ＞Ｖａとなった
時、廃トナー量が満たん予告量に達したと判断され、表
示部により廃トナー容器の交換時期が近い事が表示さ
れ、ここで、スイッチ４２により検知を行う電極が廃ト
ナー満たん検知電極にスイッチングされる。

【００１９】その後さらに廃トナーが堆積し廃トナー満
たん検知電極３１が廃トナーに接触するようになり、Ｖ
ｔｈ＞Ｖａとなった時、制御部により画像形成装置の動
作を停止するとともに、表示部により廃トナー容器の交
換時期が来た事を表示する。

【００２０】以上の如く本実施例では廃トナー量検知の
ための特別な電源を新たに設ける必要がないためコスト
アップを招く恐れがなく、またトナーの有無による静電
容量の検知を行うため、非磁性一成分トナーなどの絶縁
性トナーにも利用可能であるという利点を有する。

【００２１】（実施例３）次に、本発明の第３実施例を
図５乃至図６により説明する。なお、第１第２実施例に
係るものと同一機能を有するものについては同一符号を
付しその説明を省略する。

【００２２】本実施例はカラー画像形成装置に本発明に
よる廃トナー容器交換予告手段を実施する事を特徴とす
る。

【００２３】カラー画像形成装置には、像担持体上に帯
電、露光、現像によって形成された記録像を記録紙上に
転写する行程を複数回繰り返すことによって記録紙上に
複数色の重ね画像を形成しカラー画像を得る方法があ
る。この種の画像形成装置には、特開昭５０−５０９３
５号公報等に記載されている構成で実用化されている。
以下にこのようなカラー画像の形成可能な電子写真方式
画像形成装置の一例を添付図面に基づいて説明する。図
５は、カラー画像形成装置の側断面図であり、図示の様
に装置内には感光ドラム１、コロナ帯電器２、ローラ帯
電器３、更に感光ドラム１の右辺には、現像剤及び現像
剤収納部と現像を行うための現像手段とを一体的にカー
トリッジ化し、収納現像剤の消費完了により交換され
る、装置本体より着脱可能な複数個の現像カートリッジ
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを回転可能の支持体で担持し、
支持体回転軸を中心とする同一円筒上に各現像カートリ
ッジ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの現像用開口面５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄを有する回転現像装置９を設定するもの
である。現像カートリッジ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ内に
は、図６に示す如くイエロートナー、マゼンタトナー、
シアントナー、黒トナーがそれぞれ収容されており、更
に塗布ローラー６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、トナー規制部
材７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄがあり、現像ローラー８ａ，
８ｂ，８ｃ，８ｄの回転に伴い、トナーの塗布ローラー
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ上で現像スリーブ８ａ，８ｂ，
８ｃ，８ｄ上にトナーを塗布し更にトナー規制部材７
ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄによって必要なトリボがトナーに
与えられる。この規制部材の材質は、トナーが負極性を
帯びる場合には、ナイロン等が良く、正に帯電付与する
場合は、シリコンゴム等が良く、トナーの極性と反対に
帯電する材料が好ましい。また、感光ドラム１の周速の
１．０〜２．０の範囲で周速を選ぶことが好ましい。ま
た、回転現像装置９に取り付けられた現像カートリッジ
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは図６の如く現像カートリッジ
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの現像用開口面５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄが常に感光ドラム面に対向する様駆動される。
駆動方法の一手段は特開昭５０−９３４３７号公報に詳
述されている。なおこの現像カートリッジ４はトナー補
給やメンテナンス等の煩わしさを解消するものであり、
特別な知識技術を有さないユーザーでも簡易に交換可能
としたものである。また、現像カートリッジ４に使用さ
れるトナーはカートリッジ構成の簡易さ及びコストが低
く小型化が容易である一成分現像剤を用いることが好ま
しいが、二成分現像剤を用いても差し支えない。

【００２４】左辺には、転写紙（不図示）を保持し且つ
感光ドラム１上の像を転写紙（不図示）上に転移させる
機能を有する転写ローラー１０が配置されている。以上
の構成によって、感光ドラム１は、不図示の駆動手段に
よって１００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で図示矢印方向に駆
動される。また、感光ドラム１は、直径４０ｍｍのアル
ミシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）から成る
光導電体を塗布して構成されるが、前述ＯＰＣは、Ａ−
Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅ等でも良い。

【００２５】次に、装置本体内の上方には、露光装置を
構成するレーザーダイオード１１、高速モーター１２に
よって、回転駆動される多面鏡１３、レンズ１４、及び
折り返しミラー１５が配置され、前述帯電ローラ３に
は、−７００Ｖの直流電圧に交流周波数７００ＨｚでＶ
ｐｐ（ピークツウピーク）：−１５００Ｖ交流電圧が重
畳され、略−７００Ｖに均一に帯電される。

【００２６】前述レーザーダイオード１１にはイエロー
の画像模様に従った、信号が入力されると光路１６を通
って感光ドラム１に照射され、感光ドラム１は、光の照
射された箇所は略−１００Ｖになる。更に感光ドラム１
が矢印方向に進むと現像カートリッジ４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄによって可視化される。更に、転写行程を詳述
すると、感光ドラム１の画像と同期して転写紙カセット
１７内からピックアップローラー１８によって転写紙が
給紙され、転写ローラー１０に吸着される様、この転写
ローラー１０は、直径１５６ｍｍの金属シリンダー１９
に厚さ２ｍｍの弾性層２０を巻き付け更に上層には、厚
さ１００μｍのＰＶＤＦ２１を巻き付けて構成され、感
光ドラム１と略同速で矢印方向に回転する同弾性層は、
イノアック製の発砲ウレタンを使用した。

【００２７】この転写ローラー１０へ前述転写紙が供給
されるとグリッパー２２によって、転写紙（不図示）が
保持され、感光ドラム１上のトナー像は、不図示の電源
によって感光ドラム１と転写ローラー１０間の電圧によ
って、転写紙（不図示）上に転写される。同様に転写紙
（不図示）への電荷注入により、転写ローラー１０へ吸
着される。必要に応じては吸着ローラー２３間に電圧印
加し、予め吸着しても良い。

【００２８】以上の行程をマゼンタ色、シアン色、黒色
を行うことによって転写紙上には複数色のトナー像が形
成される。この記録紙は、分離爪２４によって転写ロー
ラー１０から剥され、更に転写紙は、従来公知の加熱、
加圧の定着装置２５によって溶融固着されカラー画像が
得られる。

【００２９】以上説明してきたカラー画像形成装置にお
いて感光ドラム１上の転写残トナーはクリーニング装置
２６によって清掃される。図７はクリーニング装置２６
の感光ドラム方向からの断面図であり、クリーニングブ
レード３３によりクリーニングされたトナーは廃トナー
送り羽３７により図の左方向に送られ廃トナー容器２９
に堆積する。

【００３０】廃トナー容器２９内には板状のバイアス出
力電極３０が設けられており、バイアス出力電極より一
定の距離を置いて、複数の検知用の電極４３が設けられ
ている。

【００３１】以上の構成により、本実施例では廃トナー
の増加の様子を連続的に検知する事が可能になり、ユー
ザーは個々の使用量に応じた時期に予備容器を準備して
おく事が可能になる。

【００３２】一般にカラー画像形成装置の場合、複数の
現像器を用い、さらに印字率も画像により様々な値にな
るため廃トナー量の増加の仕方を予測する事は困難であ
るため、本実施例はたいへん有効である。またプリント
枚数に対する廃トナーの量も多くなるため、特に装置を
小型化した場合は、廃トナー容器の交換は早いサイクル
になる虞がある。しかし、本実施例に用いた廃トナー容
器は、容器の中にワイヤー等の電極を備えただけの非常
に単純な構造であるため、廃トナー量を連続的に検知す
る高度な検知装置を備えても、コストの上昇は最小限に
抑える事が出来る。

【００３３】なお、以上説明してきた実施例が、一成分
現像剤を用いたカラー画像形成装置のみならず、二成分
現像剤を用いたカラー画像形成装置や、例えば黒色だけ
の一色の画像を形成する感光ドラム、現像装置、クリー
ナー、帯電器等が一体になったプロセスカートリッジ等
を有する画像形成装置にも適用可能なのは言うまでもな
い。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、廃トナー容器内の複数の点で廃トナー量を検知す
る事が可能になるため、廃トナー容器がトナーにより満
たされるより一定量少ない時点で廃トナー量を検知し、
廃トナー容器の交換時期をあらかじめユーザーに対して
予告し、さらに廃トナー容器が完全に廃トナーにより満
たされた事を検知したときに、ユーザーに対して廃トナ
ー容器の交換時期が来た事を知らせ、廃トナー容器から
廃トナーがあふれ出さないように画像形成装置の動作を
停止させる事が可能になる。また本発明は２つの検知手
段の検知回路を兼用するので検知装置の大型化や高コス
ト化を引き起こす事がなく、非常に安定した検知を行う
事が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る廃トナー容器交換予告検知手
段を備えたクリーナー近傍の側断面図である。

【図２】第１実施例を説明するための図である。

【図３】第２実施例を説明するための図である。

【図４】静電容量を計測する事により廃トナー量を検知
する方法を説明するための図である。

【図５】第３実施例に係るカラー画像形成装置の側断面
図である。

【図６】第３実施例に係る回転現像装置の側断面図であ
る。

【図７】第３実施例に係るクリーナーの構造を説明する
ための図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体表面から除去した残留物を収容
   する収容容器内の残留物が所定量に達したことを検知す
   る第１の検知手段と、第１の検知手段が検知する量とは
   異なる量に達したことを検知する第２の検知手段と、を
   有し、第１の検知手段と第２の検知手段は同一の検知回
   路を兼用することを特徴とするクリーニング装置。
2. 【請求項２】 上記第１の検知手段と上記第２の検知手
   段は、共に２つの電極間の静電容量が所定値に達したこ
   とを検知する請求項１のクリーニング装置。
3. 【請求項３】 上記第１の検知手段と上記第２の検知手
   段は出力側または入力側の電極を兼用する請求項２のク
   リーニング装置。
4. 【請求項４】 上記第１の検知手段の２つの電極間の距
   離と、上記第２の検知手段の２つの電極間の距離は等し
   い請求項２のクリーニング装置。