JPH08137336A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の大型化およびコストアップを招来する
ことなく，トナーオーバーフローを確実に防止する。 【構成】 記録紙の長さを検出するレジストセンサー１
２０と，レジストセンサー１２０の検出した記録紙の長
さ毎に，画像形成動作の回数を計数するコピー枚数カウ
ント部３０３と，コピー枚数カウント部３０３の計数し
た回数およびレジストセンサー１２０の検出した記録紙
の長さに基づいて，記録紙の長さに応じて予め決められ
た係数と該当する画像形成動作の回数との積を各々加算
し，前記加算した値が所定の値と等しくなった場合に，
トナー回収容器が満杯状態であると判断するメイン制御
板３０２と，メイン制御板３０２の判断結果に基づい
て，装置の使用者に警告を発する操作表示ボード３０１
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，感光体の静電潜像をト
ナー現像する現像装置と，感光体から残留トナーを回収
するトナー回収容器とを有する，複写機，プリンタ，フ
ァクシミリ装置などの画像形成装置に関し，より詳細に
は，特別な検知センサーを設けずにトナー回収容器のト
ナー満杯状態を判断する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，電子写真方式の画像形成装置にお
いて，可視像（トナー像）の転写処理後，静電潜像担持
体（感光体）に残留するトナーや紙粉は，次の画像形成
工程の実行に備えて，クリーニング装置により除去され
る必要がある。該クリーニング装置の１例として，静電
潜像担持体表面に当接させたクリーニングブレードによ
り当該表面を相対的に摺擦して残留トナーを除去するブ
レードクリーニング装置が知られている。

【０００３】該ブレードクリーニング装置では，クリー
ニングブレードにより，静電潜像担持体からかき取られ
たトナーが，回収羽根や回収コイルを介して，回収タン
クへ搬送，回収される。

【０００４】その後，経時において，回収したトナーが
回収容器に一杯となった場合に，そのまま画像形成動作
を続けると，トナーオーバーフローにより，トナー飛散
や，トナー落ちが生じて，トナー飛散，トナー落ちによ
る汚れ，異常音，装置各部の破損等の不具合を招来す
る。

【０００５】このため，トナーオーバーフローを防止す
る目的で，以下の〜に記載する方法で，トナー満杯
警告を発する画像形成装置が提案されている。

【０００６】標準画像の原稿を適合するサイズの記録
紙にコピーした時にトナー回収容器が満杯となるコピー
枚数を計算または実験から求め，求めた値に基づいて，
トナー回収容器の満杯状態を検知する。

【０００７】記録紙のサイズを検出する検出手段と，
検出したサイズに応じて記録紙サイズ外の感光体電位を
除電する除電手段とを備え，上記記載の画像形成装置
と同様の方法でトナー回収容器の満杯状態を検知してお
り，除電手段の除電処理により，余分なトナーの消費に
起因して起こるトナー回収容器の回収量の変動を防止し
ている。

【０００８】トナー回収容器にトナーの満杯状態を検
知するセンサーを備え，該センサーの検知結果によって
トナー回収容器の満杯状態を検知している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記
の検知方法を用いる画像形成装置によれば，記録紙が感
光体の画像形成幅より狭い場合に記録紙幅外の感光体に
付着したトナーが多量に発生するため，初期に予測した
コピー枚数に到達した際にトナー満杯警告表示を表示す
る前に，トナー回収容器が満杯になり，回収容器の破
壊，クリーニング不良等の重大な不具合を生じる恐れが
あるという問題点があった。該問題点は，特に，原稿を
押さえるための圧板を解放してコピーした場合に顕著と
なる。

【００１０】また，上記の検知方法を用いる画像形成
装置によれば，記録紙のサイズを検出し，感光体上の不
要部分の電位を除電することから，記録紙の縦横方向の
サイズを正確に検出する手段と，検出サイズに基づい
て，不要な感光体上の電位部分のみを正確に除電するた
めに複雑な構成の除電手段とが必要になるため，部品点
数が増え，装置の大型化およびコストアップを招来する
という問題点があった。

【００１１】また，上記の検知方法を用いる画像形成
装置によれば，トナー回収容器の満杯状態を検知するた
めのセンサーを設ける必要があるため，構成が複雑とな
り，装置の大型化およびコストアップを招来するという
問題点があった。

【００１２】本発明は，上記に鑑みてなされたものであ
って，装置の大型化およびコストアップを招来すること
なく，トナーオーバーフローを確実に防止することを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，請求項１に係る画像形成装置は，感光体の静電潜
像をトナー現像する現像装置と，感光体から残留トナー
を回収するトナー回収容器とを有する電子写真方式の画
像形成装置において，記録紙の長さを検出する検出手段
と，前記検出手段の検出した記録紙の長さ毎に，画像形
成動作の回数を計数する計数手段と，前記計数手段の計
数した回数および検出手段の検出した記録紙の長さに基
づいて，記録紙の長さに応じて予め決められた係数と該
当する画像形成動作の回数との積を各々加算し，前記加
算した値が所定の値と等しくなった場合に，トナー回収
容器が満杯状態であると判断する判断手段と，前記判断
手段の判断結果に基づいて，装置の使用者に警告を発す
る警告手段とを具備したものである。

【００１４】また，請求項２に係る画像形成装置は，前
記判断手段が，あらかじめ記録紙の長さ毎に係数を複数
有し，装置外部からの選択に基づいて，前記演算で使用
する係数を決定するものである。

【００１５】

【作用】本発明の画像形成装置（請求項１）は，検出手
段により，記録紙の長さを検出し，計数手段により，検
出した記録紙の長さ毎に，画像形成動作の回数を計数
し，計数した回数および検出した記録紙の長さに基づい
て，記録紙の長さに応じて予め決められた係数と該当す
る画像形成動作の回数との積を各々加算し，加算した値
が所定の値と等しくなった場合に，トナー回収容器が満
杯状態であると判断し，装置の使用者に警告を発するこ
とにより，簡単な構成で，トナー回収容器の満杯状態を
正確に検出し，使用者に警告を行う。

【００１６】また，本発明の画像形成装置（請求項２）
は，あらかじめ記録紙の長さ毎に係数を複数有し，装置
外部からの選択に基づいて，前記演算で使用する係数を
決定することにより，使用状況が変化しても，トナー回
収容器の満杯状態を正確に検出する。

【００１７】

【実施例】以下，本発明に係る画像形成装置を，図面を
参照して詳細に説明する。

【００１８】図１は，本実施例に係る画像形成装置の作
像系の概略構成を示す説明図であり，静電潜像およびト
ナー像を形成する，像担持体としての感光体１０１と，
感光体１０１を所定の電位に帯電する帯電チャージャ１
０２と，画像データとしての露光光を感光体１０１へ導
くための光学ミラー１０３ａ，１０３ｂと，感光体１０
１表面に形成された静電潜像をトナー現像し，可視像で
あるトナー像を形成する現像ユニット１０４と，記録紙
１０５を格納するための記録紙格納部１０６と，記録紙
１０５を載置する底板１０７と，記録紙を固定するため
のバックフェンス１０８およびサイドフェンス１０９
と，底板１０７を上方に押し上げるためのスプリング１
１０と，底板１０７が上方に押し上げられた際に，記録
紙１０５を固定するためのコーナー爪１１１と，記録紙
１０５を１枚ずつ送り出すための給紙コロ１１２と，記
録紙１０５を搬送するための搬送コロ１１３，１１４，
および縦搬送コロ１１５，１１６と，記録紙１０５が搬
送されていることを検知するための中間センサー１１７
と，記録紙１０５を搬送するための中間コロ１１８，１
１９と，記録紙１０５が到達したことを検知するレジス
トセンサー１２０と，レジストセンサー１２０が記録紙
１０５を検知したタイミングに合わせて，記録紙１０５
を所定のタイミングで感光体１０１へ送りだすためのレ
ジストコロ１２１，１２２と，１０１表面に形成された
トナー像を記録紙に転写するための転写チャージャ１２
３ａと，転写処理後の記録紙を感光体１０１から分離す
るための分離チャージャ１２３ｂおよび分離爪１２４
と，トナー像を記録紙上に定着するための定着装置１２
５と，感光体１０１表面に付着している残留トナーを除
去するためのクリーニングユニット１２６と，感光体１
０１の残留電位を除電する除電ランプ１２７と，手差し
により記録紙を給紙するための手差し給紙台１２８と，
手差し給紙時に，記録紙１０５の両サイドを固定するた
めのサイドフェンス１２９とから構成されている。

【００１９】図２は，図１における画像形成部の拡大図
である。図示の如く，クリーニングユニット１２６は，
感光体１０１上の残留トナーを掻き落とすためのブレー
ド１２６ａと，ブレード１２６ａにより掻き落とされた
トナーをクリーニングユニット１２６内に導くための回
収羽根１２６ｂと，回収羽根１２６ｂにより導かれたト
ナーを回収するための回収タンク１２６ｃとから構成さ
れている。

【００２０】図３は，本実施例における電気回路の構成
を示す回路図であり，３０１は，回収タンク１２６ｃ内
のトナーが満杯状態となったことを表示により知らせる
表示部を備えた警告手段としての操作表示ボードを示
し，３０２は，本実施例の画像形成装置全体を制御する
ための判断手段としてのメイン制御板を示し，３０３
は，レジストセンサー１２０を使用して検出した記録紙
１０５の長さ毎に，コピー枚数をカウントするコピー枚
数カウント部を示している。

【００２１】以上の構成により，その動作を説明する。
電子写真方式の画像形成装置においては，感光体１０１
を均一に帯電し，原稿の潜像を作成して該潜像を現像剤
で顕像とし，記録紙１０５に該顕像を転写，定着してコ
ピーが得られる。

【００２２】ところで，感光体１０１の顕像（トナー
像）は全て記録紙１０５に転写されず，僅かながら感光
体１０１上に残る。そのため，残ったトナーを回収貯蔵
あるいは回収リサイクルする必要がある。回収したトナ
ーをリサイクルするためには，リサイクルに耐えられる
トナーおよびリサイクルのための複雑な機構が必要で低
コスト機では実用が困難である。そこで，低コスト機で
は，トナーを回収貯蔵する方式を採用している。本実施
例は，該低コスト機におけるトナーの回収貯蔵機構に関
するものである。

【００２３】次に，本実施例の画像形成工程を詳細に説
明する。先ず，帯電チャージャ１０２により感光体１０
１を均一に帯電し，光学ミラー１０３ａ，１０３ｂによ
り導かれた露光光により，感光体１０１上に静電潜像が
形成される。該静電潜像が現像ユニット１０４によりト
ナー現像されることにより，感光体１０１上にトナー像
が形成される。該トナー像は，転写チャージャ１２３ａ
により，レジストコロ１２１，１２２により所定のタイ
ミングで搬送される記録紙１０５に転写される。転写後
の記録紙１０５は，分離チャージャ１２３ｂおよび分離
爪１２４により感光体１０１より分離される。分離後の
記録紙１０５は，定着装置１２５へ送られ，記録紙１０
５に転写されたトナー像が，定着装置１２５により，記
録紙１０５に定着される。

【００２４】分離チャージャ１２３ｂによる記録紙１０
５の分離後，感光体１０１上の残留トナーは，クリーニ
ングユニット１２６において，先ず，ブレード１２６ａ
により感光体１０１から掻き落とされ，回収羽根１２６
ｂの回転により回収タンク１２６ｃに導かれ，回収タン
ク１２６ｃに回収される。残留トナーが除去された感光
体１０１は，除電ランプ１２７により，残留電位が除電
され，次工程に移行する。

【００２５】経時において，回収タンク１２６ｃが満杯
になると，回収羽根１２６ｂで回収羽根１２６ｂ側に送
り込めず，クリーニングユニット１２６の入口から外
（感光体１０１側）に溢れでて感光体１０１の清掃（ク
リーニング）が不完全となり，さらに，トナーが装置内
に飛散して種々の不具合が発生する。そこで，回収タン
ク１２６ｃの満杯状態を検出して，回収タンク１２６ｃ
内のトナー除去作業が必要であることを知らせる必要が
ある。このためには，回収タンク１２６ｃがトナーで満
杯になったことを検出するセンサーを設けることが望ま
しく，高級機ではこの方式を採用している。また，中級
機では前記センサーを用いずに，コピー枚数で満杯時期
を判断して清掃要求を指示する方式を採用しており，記
録紙１０５を格納する手段（カセット）に格納された記
録紙のサイズを検出する手段を備え，検出結果に応じて
感光体１０１上の記録紙１０５範囲外を除電して，現像
ユニット１０４での不要なトナーの付着を無くし，平均
的画像の原稿をコピーした時の，回収タンク１２６ｃの
満杯状態までのコピー枚数と実際のコピーにおける回収
タンク１２６ｃの満杯状態までのコピー枚数が精度良く
一致するようにしている。

【００２６】本発明は，上記中級機のような除電機構，
すなわち，感光体１０１上の記録紙１０５範囲該を除電
する機構を備えていない低級機においても，回収タンク
１２６ｃの満杯状態を正確に検出する機構に関するもの
である。

【００２７】本実施例のような低級機では，原稿押さえ
板（圧板）を開放してコピーすると，原稿の範囲外は黒
として感光体１０１上に潜像ができる。前述したよう
に，中級機以上ではこの部分を除電して現像されないよ
うにしているが，低級機では，この除電手段が無く，現
像されたトナーは記録紙１０５に転写されず，そのまま
感光体１０１に残り，回収タンク１２６ｃに回収されて
しまう。最大サイズの記録紙の場合には，感光体１０１
上に残るトナーは，通常の残留トナー程度となる。この
ことより，記録紙１０５のサイズによって，コピー１枚
当たりのトナー回収量が大きく異なり，一様にコピー枚
数だけで回収タンク１２６ｃの満杯状態を検出すると誤
差が大きく，不要な清掃要求を出してしまったり，逆
に，回収タンク１２６ｃが満杯状態になっているにも関
わらず，清掃要求を出せず，装置に不具合を与える恐れ
がある。

【００２８】ここで，所定のタイミングで搬送される記
録紙１０５の搬送について説明する。記録紙１０５は，
記録紙格納部１０６に格納され，バックフェンス１０８
およびサイドフェンス１０９により挟まれて固定されて
いる。記録紙格納部１０６内の記録紙１０５は，底板１
０７上にセットされており，スプリング１１０により上
方に押し上げられている。底板１０７と共に上方に押し
上げられている記録紙１０５は，コーナー爪１１１によ
り固定される。給紙コロ１１２が回転すると，記録紙１
０５は，搬送コロ１１３，１１４，および縦搬送コロ１
１５，１１６，により中間コロ１１８，１１９まで搬送
される。この時，中間コロ１１８，１１９の手前の中間
センサー１１７がＯＮとなり，レジストコロ１２１，１
２２に記録紙１０５の先端が突き当たるまで中間コロ１
１８，１１９を回転させる。レジストコロ１２１，１２
２の手前にはレジストセンサー１２０が配置され，レジ
ストセンサー１２０のＯＮタイミングで，感光体１０１
上に形成されているトナー像と記録紙１０５の位置合わ
せを行い，レジストコロ１２１，１２２の回転タイミン
グを決定する。なお，本実施例における記録紙１０５
は，長手方向のみ格納できる。

【００２９】この時，レジストコロ１２１，１２２が回
転開始してから，レジストセンサー１２０がＯＦＦする
までの時間を測定することにより，記録紙１０５の長さ
Ｌを検出する。

【００３０】ここで，図３を参照して，本実施例の電気
系の動作について説明する。安全機構によるインターロ
ックＳＷを経てメインＳＷが入ると，交流電源が直流電
源ＰＳＵ接続され，マイクロコンピュータを核とするこ
とにより，装置全体の制御を行うメイン制御板３０２が
活性化して，装置の各種制御が行われる。メイン制御板
３０２とＡＣ制御板で信号のやり取りをして光学ラン
プ，定着ランプ，除電ランプ，メインモーターのＯＮ／
ＯＦＦを行う。メイン制御板３０２からは高圧電源，ク
ラッチ，フォトセンサー，モーターのＯＮ／ＯＦＦを行
う。また，メイン制御板３０２は，操作表示ボード３０
１と接続され，操作の指令を受けたり，装置の状態を表
示したりし，特に，回収タンク１２６ｃの満杯状態を警
告するための表示を行う。

【００３１】また，メイン制御板３０２は，レジストセ
ンサー１２０を使用して測定した記録紙１０５のサイズ
に基づいて，回収タンク１２６ｃの満杯状態を検知す
る。該満杯状態の検知の制御動作を図４，５，６，７の
フローチャートを参照して説明する。図４は，記録紙１
０５のサイズ判定フローチャートであり，先ず，メイン
制御板３０２は，記録紙１０５の長さＬがＡ４サイズ紙
の長手方向より大きいか否かを判定する（Ｓ４０１）。
ＬがＡ４サイズ紙の長手方向より大きい場合には，サイ
ズフラグＳを１とし（Ｓ４０２），ＬがＡ４サイズ紙の
長手方向より小さい場合には，サイズフラグＳを０とす
る（Ｓ４０３）。

【００３２】図５は，記録紙１０５のサイズ毎のコピー
枚数をカウントするためのフローチャートであり，先
ず，メイン制御板３０２は，サイズフラグＳを参照して
（Ｓ５０１），Ｓ＝１の場合には，Ａ４サイズ紙より大
きいサイズのカウンターＣ１をカウントアップし（Ｓ５
０２），Ｓ＝０の場合には，Ａ４サイズ紙より小さいサ
イズのカウンターＣ２をカウントアップする（Ｓ５０
２）。

【００３３】図６は，回収タンク１２６ｃの満杯状態の
判定のためのフローチャートであり，先ず，メイン制御
板３０２は，Ａ４サイズ紙より大きい場合の計数Ｋ１
と，小さい時の計数Ｋ２とサイズ別コピー枚数カウンタ
ーＣ１，Ｃ２をそれぞれ掛け合わせた合計Ｔを演算し
（Ｓ６０１），演算結果が所定の値Ｍより大きいか否か
を判定し（Ｓ６０２），Ｍより大きい場合には，満杯フ
ラグＭＦを１とし（Ｓ６０３），Ｍより小さい場合に
は，満杯フラグＭＦを０とする（Ｓ６０４）。

【００３４】図７は，メイン制御のフローチャートを示
し，先ず，メイン制御板３０２は，満杯フラグＭＦを参
照し（Ｓ７０１），ＭＦ＝１の場合には，回収タンク１
２６ｃが満杯であると判断し，コピー動作を禁止して，
操作表示ボード３０１に満杯状態であることを示す表示
を行う（Ｓ７０２）。

【００３５】次に，電子写真方式の画像形成装置を使用
する業種あるいは用途により，原稿の種類がある程度決
められる。そこで，原稿の種類に応じて前記係数Ｋ１，
Ｋ２を，操作表示ボード３０１により，外部から調整で
きるようにし，回収タンク１２６ｃが満杯状態となるま
での枚数をより正確に検出できるようにする。具体的に
は，操作表示ボード３０１からサービスマンモードを指
示し，次に新しい係数Ｋ１，Ｋ２を入力してサービスマ
ンモードから抜ける。

【００３６】前述したように，本実施例によれば，電子
写真方式の画像形成装置において，トナー回収貯蔵部の
満杯状態検知において，記録紙１０５の長さに応じた係
数をコピー枚数にかけてその総和で満杯状態を検出する
ため，満杯状態を検出する特別なセンサーや，除電手段
が不要であり，低コストおよび小型化を図ることができ
る。

【００３７】また，実際のコピー使用条件（原稿の種類
等）に合わせて，外部から記録紙の長さに応じた係数を
変更できるので，より正確に満杯状態の検出ができる。

【発明の効果】以上説明したように，本発明の画像形成
装置（請求項１）は，検出手段により，記録紙の長さを
検出し，計数手段により，検出した記録紙の長さ毎に，
画像形成動作の回数を計数し，計数した回数および検出
した記録紙の長さに基づいて，記録紙の長さに応じて予
め決められた係数と該当する画像形成動作の回数との積
を各々加算し，加算した値が所定の値と等しくなった場
合に，トナー回収容器が満杯状態であると判断し，装置
の使用者に警告を発することにより，簡単な構成で，ト
ナー回収容器の満杯状態を正確に検出し，使用者に警告
を行うため，装置の大型化およびコストアップを招来す
ることなく，トナーオーバーフローを確実に防止するこ
とができる。

【００３８】また，本発明の画像形成装置（請求項２）
は，あらかじめ記録紙の長さ毎に係数を複数有し，装置
外部からの選択に基づいて，前記演算で使用する係数を
決定するため，使用状況が変化しても，トナー回収容器
の満杯状態を正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る画像形成装置の作像系の概略構
成を示す説明図である。

【図２】図１における画像形成部の拡大図である。

【図３】本実施例における電気回路の構成を示す回路図
である。

【図４】記録紙のサイズ判定フローチャートである。

【図５】記録紙サイズ毎のコピー枚数をカウントするた
めのフローチャートである。

【図６】回収タンクの満杯状態の判定のためのフローチ
ャートである。

【図７】メイン制御のフローチャートである。

【符号の説明】

１０１ 感光体 １０４ 現像ユ
ニット １２６ｃ 回収タンク ３０２ メイン
制御板 ３０３ コピー枚数カウント部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体の静電潜像をトナー現像する現像
   装置と，感光体から残留トナーを回収するトナー回収容
   器とを有する電子写真方式の画像形成装置において，記
   録紙の長さを検出する検出手段と，前記検出手段の検出
   した記録紙の長さ毎に，画像形成動作の回数を計数する
   計数手段と，前記計数手段の計数した回数および検出手
   段の検出した記録紙の長さに基づいて，記録紙の長さに
   応じて予め決められた係数と該当する画像形成動作の回
   数との積を各々加算し，前記加算した値が所定の値と等
   しくなった場合に，トナー回収容器が満杯状態であると
   判断する判断手段と，前記判断手段の判断結果に基づい
   て，装置の使用者に警告を発する警告手段とを具備した
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記判断手段は，あらかじめ記録紙の長
   さ毎に係数を複数有し，装置外部からの選択に基づい
   て，前記演算で使用する係数を決定することを特徴とす
   る請求項１記載の画像形成装置。