JPH1078732A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃トナー収納容器が廃トナーで満杯になった
ときにのみ確実にその状態を検出して誤検知を防ぐこと
ができる画像形成装置を提供すること。 【構成】 画像形成装置本体に設けられた感光ドラム
（像担持体）７から除去した廃トナーを収納する廃トナ
ー収納箱１１と、該廃トナー収納箱１１を取り外し可能
に装着するための保持部材（廃トナー収納箱装着手段）
１５とを有する画像形成装置において、前記廃トナー収
納箱１１内の廃トナー満杯を検出する発光センサ２３と
受光センサ２４（検出手段）を前記保持部材１５に設
け、該発光センサ２３と受光センサ２４を廃トナー収納
箱１１に設けられた位置決め用溝２６，２７（位置決め
手段）に直接嵌合させることによって位置決めする。本
発明によれば、発光センサ２３と受光センサ２４が高精
度に位置決めされ、廃トナー収納箱１１内の廃トナーが
発光センサ２３と受光センサ２４を結ぶ直線の位置まで
溜る前に廃トナー収納箱１１が廃トナーで満杯状態にあ
ると誤検知してしまう事態の発生が確実に防がれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真画像形成
プロセスを用いて記録媒体に画像を形成する電子写真複
写機、レーザプリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置では、電子写真感光
体表面から除去したトナーをスクリューで廃トナー収納
箱へ搬送し、この廃トナー収納箱が廃トナーで満杯にな
ると、この廃トナー収納箱を新しい廃トナー収納箱と交
換していた。

【０００３】上記廃トナー収納箱の満杯を検出する手段
としては、画像形成装置本体に発光センサと受光センサ
から成る光学的検出手段を取り付け、発光側の光を廃ト
ナー収納箱内の廃トナーが遮った場合に廃トナー収納箱
が廃トナーで満杯であると判断する方法が一般に用いら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
方法は以下のような欠点を有していた。

【０００５】即ち、廃トナー収納箱に所定量の廃トナー
が溜る前に満杯検知機構が作動して装置本体が停止して
しまうことが稀にあり、その原因としては廃トナー収納
箱の発光センサと受光センサと同軸上に設けられた検出
窓がトナーによって汚れ、検出光の透過量が減り、受光
センサがトナー満杯であると誤検知してしまうことが考
えられる。

【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、廃トナー収納容器が廃トナー
で満杯になったときにのみ確実にその状態を検出して誤
検知を防ぐことができる画像形成装置を提供することに
ある。

【０００７】又、本発明の目的とする処は、画像形成装
置本体に廃トナー収納容器が装着されていない場合に画
像形成動作を禁止して画像形成装置本体内の廃トナーに
よる汚染を防ぐことができる画像形成装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【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記載の発明は、画像形成装置本体に設けら
れた像担持体から除去した廃トナーを収納する廃トナー
収納箱と、該廃トナー収納箱を取り外し可能に装着する
ための廃トナー収納箱装着手段とを有する画像形成装置
において、前記廃トナー収納箱内の廃トナー満杯を検出
する検出手段を前記廃トナー収納箱装着手段又は前記画
像形成装置本体に設け、該検出手段を廃トナー収納箱に
設けられた位置決め手段に直接嵌合させることによって
位置決めするようにしたことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記検出手段は画像形成装置本体に対して
揺動自在に配設され、前記位置決め手段によって所定の
位置に設定されるものとしたことを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、前記検出手段と前記位置決め手
段とが互いに嵌合しなければ前記画像形成装置本体が動
作しないようにしたこと特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、前記検出手段を発光センサと受光センサか
ら成る光学的手段で構成し、前記廃トナー収納箱が装着
されていない状態では、前記発光センサと受光センサの
光軸がずれて発光センサからの光を受光センサで検知で
きないようにしたことを特徴とする。

【００１２】従って、請求項１記載の発明によれば、検
出手段を廃トナー収納箱に設けられた位置決め手段に直
接嵌合させることによって位置決めするようにしたた
め、該検出手段が高精度に位置決めされ、廃トナー収納
箱内の廃トナーが検出手段が規定する所定の位置まで溜
る前に廃トナー収納箱が廃トナーで満杯状態にあると誤
検知してしまう事態の発生が確実に防がれる。

【００１３】又、請求項２，３又は４記載の発明によれ
ば、検出手段を高精度に位置決めすることができるとと
もに、廃トナー収納箱を画像形成装置にセットしなけれ
ば画像形成動作が禁止されるために廃トナーによる画像
形成装置本体内の汚染が確実に防がれる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１５】＜実施の形態１＞図１はフルカラーレーザ
プリンタの概略構成を示す断面図であり、このレーザプ
リンタの本体Ａ内にはプロセスカートリッジＢが着脱可
能に装填されている。

【００１６】而して、本実施の形態に係るフルカラーレ
ーザプリンタにおいては、記録媒体Ｐが搬送手段１によ
って搬送されて転写手段２を構成する転写ドラム２ａに
巻き付けられる。これと同期してスキャナ部３からプロ
セスカートリッジＢ内の感光ドラム７に光像が照射され
て該感光ドラム７上に潜像が形成される。そして、４つ
の現像手段を有する現像ユニット４が作動して各色毎に
対応した現像剤によって感光ドラム７上の潜像が現像さ
れてトナー像として顕画化されるとともに、各色のトナ
ー像が記録媒体Ｐ上に重なるように順次転写される。そ
の後、トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐは定着手段５
に搬送されてトナー像の定着を受けた後、プリンタ本体
Ａ上部の排出部６へと排出される。

【００１７】次に、前記プロセスカートリッジＢについ
て説明する。

【００１８】プロセスカートリッジＢは、カートリッジ
枠体１０内に前記感光ドラム７、一次帯電手段８及びク
リーニング手段９を一体的に組み込んで構成されてお
り、これは前述のようにプリンタ本体Ａ内に着脱自在に
装填されている。

【００１９】ここで、電子写真感光体としての前記感光
ドラム７は、アルミニウムシリンダの外周面に有機光導
電層を形成して構成され、これは画像形成時には図１の
矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。

【００２０】又、前記一次帯電手段８は所謂接触帯電法
を用いたものであり、導電性ローラを感光体ドラム７に
当接させ、この導電性ローラに電圧を印加することによ
って感光ドラム７の表面を一様に帯電させるものであ
る。尚、導電性ローラは感光ドラム７に対して従動回転
する。

【００２１】更に、前記クリーニング手段９は、前記現
像ユニット４の各現像手段によって感光ドラム７に形成
されたトナー像が記録媒体Ｐに転写された後、感光ドラ
ム７に残留する廃トナーを除去回収し、この回収した廃
トナーをプロセスカートリッジＢに装着された廃トナー
収納箱１１に搬出するものである。尚、本実施の形態に
係るクリーニング手段９は、感光ドラム７上のトナーを
掻き取る弾性ブレード９ａ、この掻き取った廃トナーが
感光ドラム７側へ溢れるのを防ぐすくいシート９ｂ、掻
き取った廃トナーを撹拌する撹拌部材９ｃ及び撹拌部材
９ｃによって集められた廃トナーを廃トナー収納箱１１
へ搬出するトナー搬送スクリュー９ｄで構成されてい
る。

【００２２】次に、プリンタ本体Ａに対する廃トナー収
納箱１１の着脱を図２乃至図４に基づいて説明する。

【００２３】図２はプリンタ本体Ａ上のプロセスカート
リッジＢに廃トナー収納箱１１を装着する過程を示す斜
視図、図３はプリンタ本体Ａに廃トナー収納箱１１を装
着した状態を示す斜視図、図４は図３のＸ部の詳細図、
図５はプリンタ本体に廃トナー収納箱１１を装着する過
程を示す図、図６は排出口の開閉を説明するための斜視
図であり、図５においては保持部材１５は省略して図示
している。

【００２４】プロセスカートリッジＢの側壁には排出筒
１０ｅが一体に突設されており、図６に示すように、該
排出筒１０ｅは欠円筒形で下方に開口部１０ｅ１を有
し、該開口部１０ｅ１の縁部には廃トナー搬送スクリュ
ー９ｄの軸方向と平行に突出縁１０ｅ２が形成されてお
り、その先端部は垂下されている。

【００２５】上記排出筒１０ｅ内には円筒形のシャッタ
ー１０ｆが回転自在に嵌合しており、該シャッター１０
ｆは、不図示の付勢手段（例えば、スプリング）によっ
て図６（ａ）の矢印Ｃ方向に付勢されており、排出筒１
０ｅの接線方向に延設された廃トナー落下防止壁１０ｆ
１と、該防止壁１０ｆ１よりも付勢方向下流側に穿設さ
れた廃トナー排出口１０ｆ２とを備えている。

【００２６】而して、通常は図６（ａ）に示すように、
シャッター１０ｆは前記付勢手段の付勢力によって廃ト
ナー落下防止壁１０ｆ１の上面１０ｆ３が排出筒１０ｅ
の突出縁１０ｅ２に当たって停止し、廃トナー排出口１
０ｆ２が排出筒１０ｅ内に取り囲まれて閉塞された状態
となっている。

【００２７】又、図２及び図３に示すように、上記シャ
ッター１０ｆ内には、廃トナー搬送スクリュー９ｄが侵
入しており、又、シャッター１０ｆの外周にはシャッタ
ー解除レバー１０ｇが一体的に突出形成されている。こ
のシャッター解除レバー１０ｇがプリンタ本体Ａ側の保
持部材１５に設けられたレバーによって押し下げられる
ことによって、シャッター１０ｆが付勢力に抗して回転
し、図６（ｂ）に示すように廃トナー排出口１０ｆ２が
開放される。尚、上記保持部材１５は、クリーニング手
段９からの廃トナー排出部分である排出筒１０ｅに廃ト
ナー収納箱１１を保持するためのものであって、プリン
タ本体Ａ側に支軸１５ａを中心として回動可能に支持さ
れている。

【００２８】従って、プロセスカートリッジＢに対する
廃トナー収納箱１１の取り付けは、図２に示すように、
把手１０ｄに一体に形成されたガイド部１０ｄ１に廃ト
ナー収納箱１１の取り付け面１１ｂ２を沿わせて装着す
る。次いで、保持部材１５を支軸１５ａを中心として回
動させることにより排出筒１０ｅ内のシャッター１０ｆ
が回動して廃トナー排出口１０ｆ２が廃トナー収納箱１
１内において開放され、シャッター１０ｆは同時に保持
部材１５によって保持される。これにより、廃トナー収
納箱１１がプロセスカートリッジＢから不用意に外れる
ことがなく、トナーの飛散が防がれる。

【００２９】プロセスカートリッジＢは感光ドラム７の
軸線に沿って押し込まれるが、この状態を図５に示す。
次いで、プリンタ本体Ａにトナー収納箱１１を装着す
る。ここで、このトナー収納箱１１はプロセスカートリ
ッジＢに支持された状態でプリンタ本体Ａに装着され
る。

【００３０】プロセスカートリッジＢのカートリッジ枠
体１０には、カートリッジ着脱用の把手１０ｄが一体的
に突出形成されており、該把手１０ｄの下端縁には、図
２に示すように、廃トナー収納箱１１の着脱時に該廃ト
ナー収納箱１１を案内支持するためのガイド部１０ｄ１
が軸方向に一体に２箇所形成されている。廃トナー収納
箱１１はトナー収納部１１ａの上部に段付状のトナー受
け入れ部１１ｂが取り付けられており、該トナー受け入
れ部１１ｂにはプロセスカートリッジＢの排出筒１０ｅ
が侵入するトナー落下口１１ｂ１が形成されている。
尚、排出筒１０ｅの外径と廃トナー落下口１１ｂ１の内
径の差は微小に設定されており、両者の結合部分は前記
ガイド部１０ｄ１を有する把手１０ｄによって覆われて
いるため、トナーの飛散を抑えることができる。

【００３１】次に、前記保持部材１５の機能について説
明する。

【００３２】保持部材１５には、廃トナー収納箱１１内
のトナーが所定量に達した状態にあるか否かを検知する
ための検知機構を構成する一対の発光センサ２３と受光
センサ２４とが相対向する位置に適当な距離を隔てて設
けられている。

【００３３】図２に示すように、保持部材１５が開いた
状態において廃トナー収納箱１１を図示矢印ａ方向に移
動させ、そのトナー受け入れ部１１ｂを把手１０ｄに嵌
合させる。これによって、廃トナー収納箱１１を所定の
位置に装着すると、この廃トナー収納箱１１のトナー受
け入れ部１１ｂ内に排出筒１０ｅが入り込む。このと
き、排出筒１０ｅは前述のように付勢されているため、
これに形成された前記廃トナー排出口１０ｆ２は閉じて
いる。従って、トナー排出口１０ｆ２からトナーが漏れ
出ることがなく、トナーによるプリンタ本体Ａ内の汚れ
が確実に防がれる。

【００３４】次に、保持部材１５を閉めると、廃トナー
収納箱１１は保持部材１５によってその取り出しが不可
能な状態に保たれ、排出筒１０ｅは廃トナー収納箱１１
に設けられたトナー受け入れ部１１ｂの内部まで入り込
む。又、保持部材１５に設けられた前記一対の発光セン
サ２３と受光センサ２４は、図３に示すように、廃トナ
ー収納箱１１に形成された一対の検出孔１７，１８の中
心を結ぶ直線状にこれらの検出孔１７，１８を両側から
挟むようにして配置される。

【００３５】而して、廃トナー収納箱１１内の廃トナー
が所定量に達していない状態では、発光センサ２３から
発せられた光は、廃トナーによって遮られることなく検
出孔１７，１８を通過して受光センサ２４に達する。そ
のため、廃トナー収納箱１１が廃トナーで満杯となって
いないことが検知される。これに対して、廃トナー収納
箱１１が廃トナーで所定量に達すると廃トナーが発光セ
ンサ２３からの光を遮って受光センサ２４に光が到達し
ないため、廃トナー収納箱１１が廃トナーで満杯状態に
あることが検知される。

【００３６】ところで、発光センサ２３と受光センサ２
４を結ぶ直線（光軸）と検出孔１７，１８を結ぶ直線と
が所定量以上ずれていると、廃トナー収納箱１１内の廃
トナーが発光センサ２３と受光センサ２４を結ぶ直線ま
で溜る前に廃トナー収納箱１１が廃トナーで満杯状態に
あると誤検知してしまうため、この両直線は或る程度一
致している必要がある。

【００３７】そこで、図３に示すように、廃トナー収納
箱１１には発光センサ２３と受光センサ２４を位置決め
するための溝２５，２６が壁２７，２８に設けられてお
り、保持部材１５が閉まったときには発光センサ２３と
受光センサ２４がそれぞれ溝２５，２６に嵌合してこれ
らの位置決めがなされる。この場合、発光センサ２３と
受光センサ２４は共に保持部材１５に対して遊合支持さ
れている。即ち、図４に示すように、受光センサ２４は
ガイド部材２９ａ，２９ｂで遊合的にガイドされ、且
つ、付勢部材３０で廃トナー収納箱１１の溝２５の下側
に押し付けられる方向に付勢されている。尚、図示しな
いが、発光センサ２３も同様にガイド部材で遊合的にガ
イドされ、且つ、付勢部材で廃トナー収納箱１１の溝２
６の下側に押し付けられる方向に付勢されている。

【００３８】而して、廃トナー収納箱１１上の溝２５，
２６は同一部品上に形成されるため、これらの溝２５，
２６と検出孔１７，１８との相対的な位置精度が高く保
たれ、保持部材１５を閉めたときに発光センサ２３と受
光センサ２４も溝２５，２６に沿って高精度に位置決め
される。この結果、発光センサ２３と受光センサ２４を
結ぶ直線と検出孔１７，１８を結ぶ直線とのずれが小さ
く抑えられ、廃トナー収納箱１１内の廃トナーが発光セ
ンサ２３と受光センサ２４を結ぶ直線まで溜る前に廃ト
ナー収納箱１１が廃トナーで満杯状態にあると誤検知し
てしまう事態の発生が防がれる。

【００３９】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図７に基づいて説明する。尚、図７は本発明の実
施の形態２に係る画像形成装置の検出手段部分の断面図
である。

【００４０】本実施の形態においても、廃トナー収納箱
３３には発光センサ３４と受光センサ３５を位置決めす
るための溝３６，３７が壁３８，３９に設けられてお
り、図７（ｂ）に示すように保持部材４０が閉まったと
き、発光センサ３４と受光センサ３５が所定位置に位置
決めされるような構成を採用している。

【００４１】図７（ａ）に示すように、発光センサ３４
は保持部材４０内の支持部材４１に遊合的に支持され、
支持部材４１は保持部材４０内の揺動軸４２の回りに揺
動自在に支持されている。そして、この支持部材４１は
付勢部材４３によって図中時計方向に付勢されている。
従って、この状態では発光センサ３４は受光センサ３５
とは相対していないため、発光センサ３４からの光は受
光センサ３５に届かず、プリンタ本体は動作しない。

【００４２】而して、図７（ｂ）に示すように、廃トナ
ー収納箱３３をプリンタ本体にセットして保持部材４０
を閉めると、発光センサ３４は廃トナー収納箱３３の溝
３６にガイドされるとともに、支持部材４１も揺動軸４
２の回りに回転して受光センサ３５側と対向する位置に
固定される。このとき、受光センサ３５は、実施の形態
１で説明したと同様に遊合的に保持部材４０に支持され
ているため、保持部材４０を閉めると受光センサ３５も
所定位置に固定される。そして、この状態でプリンタ本
体は動作可能な状態になる。

【００４３】以上のように構成することにより、発光セ
ンサ３４及び受光センサ３５と検出窓を高精度に位置決
めできるだけでなく、廃トナー収納箱３３をセットしな
ければプリンタ本体が動作しないため、廃トナーによる
プリンタ内の汚染を防ぐことができる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
記載の発明によれば、検出手段を廃トナー収納箱に設け
られた位置決め手段に直接嵌合させることによって位置
決めするようにしたため、該検出手段が高精度に位置決
めされ、廃トナー収納箱内の廃トナーが検出手段が規定
する所定の位置まで溜る前に廃トナー収納箱が廃トナー
で満杯状態にあると誤検知してしまう事態の発生を確実
に防ぐことができるという効果が得られる。

【００４５】又、請求項２，３又は４記載の発明によれ
ば、検出手段を高精度に位置決めすることができるとと
もに、廃トナー収納箱を画像形成装置にセットしなけれ
ば画像形成動作が禁止されるために廃トナーによる画像
形成装置本体内の汚染が確実に防がれるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るフルカラーレーザ
プリンタの概略構成を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係るフルカラーレーザ
プリンタにおいてプリンタ本体上のプロセスカートリッ
ジに廃トナー収納箱を装着する過程を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態１に係るフルカラーレーザ
プリンタにおいてプリンタ本体に廃トナー収納箱を装着
した状態を示す斜視図である。

【図４】図３のＸ部の詳細図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係るフルカラーレーザ
プリンタにおいてプリンタ本体に廃トナー収納箱を装着
する過程を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態１に係るフルカラーレーザ
プリンタにおける排出口の開閉を説明するための斜視図
である。

【図７】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の検
出手段部分の断面図である。

【符号の説明】

Ａ プリンタ本体（画像形成装置本体） ７ 感光ドラム（像担持体） １１，３３ 廃トナー収納箱 １７，１８ 検出孔 ２３，３４ 発光センサ（検出手段） ２４，３５ 受光センサ（検出手段） ２５，２６ 位置決め用溝（位置決め手段） ３６，３７ 位置決め用溝（位置決め手段） １５，４０ 保持部材（廃トナー収納箱装着手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置本体に設けられた像担持体
   から除去した廃トナーを収納する廃トナー収納箱と、該
   廃トナー収納箱を取り外し可能に装着するための廃トナ
   ー収納箱装着手段とを有する画像形成装置において、 前記廃トナー収納箱内の廃トナー満杯を検出する検出手
   段を前記廃トナー収納箱装着手段又は前記画像形成装置
   本体に設け、該検出手段を廃トナー収納箱に設けられた
   位置決め手段に直接嵌合させることによって位置決めす
   るようにしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記検出手段は画像形成装置本体に対し
   て揺動自在に配設され、前記位置決め手段によって所定
   の位置に設定されることを特徴とする請求項１記載の画
   像形成装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段と前記位置決め手段とが互
   いに嵌合しなければ前記画像形成装置本体が動作しない
   ようにしたこと特徴とする請求項１又は２記載の画像形
   成装置。
4. 【請求項４】 前記検出手段を発光センサと受光センサ
   から成る光学的手段で構成し、前記廃トナー収納箱が装
   着されていない状態では、前記発光センサと受光センサ
   の光軸がずれて発光センサからの光を受光センサで検知
   できないようにしたことを特徴とする請求項３記載の画
   像形成装置。