JPS60165679A - 画像形成装置のトナー回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は複写機のトナー回収装置、より具体的には、感
光体ドラムから回収した未転写現像ｒす） 剤を回収して蓄積するだめの回収容器を装備した複写機
のトナー回収装置に関するものである。

従来技術 一般に複写機には、複写紙に転写後、感光体ドラムに残
留した未転写現像剤を除去するクリーニング装置が装備
されており、このクリーニング装置の下側には更にクリ
ーニング装置で除去した現像剤を回収するトナー回収装
置が付設されている。このトナー回収装置は、感光体ド
ラムから除去した現像剤を排出機構などを用いて収集し
回収容器に蓄積するように形成されている。

ところで回収容器が満杯になった後もそのまま複写機の
稼動を続けると、クリーニング装置で除去した現像剤が
トナー回収装置からあふれて複写機内に飛散し、機器各
部を汚して複写動作に支障を来たしたり、複写画像を汚
す結果となる。従って、トナー回収装置に設けた回収容
器が内部に蓄積した現像剤で満杯となったとき、これを
検出して操作者に警告し回収容器内の現像剤の廃棄や、
あるいは、回収容器の交換を行なわしめなければならな
い。

このため従来は、例えば第１図に示すように、回収容器
１０の上部に蛇腹形状を備えた伸縮自在のコ８ムキャッ
ｆ（一点鎖線Ａ参照）１２を装着するとともに、このゴ
ムキャップ１２に近接対向した回収容器１０の上方に圧
電振動子１４を有する圧力検出器１６を配設し、現像剤
１８の蓄積につれて上方に突出変形したゴムキャラ７°
（実線Ｂ参照）１２が圧力検出器１６に当接した場合に
生じる圧電振動子１４の押圧力変化から回収容器ｌＯの
満杯を検出するようにしていた。

けれども、この圧力検出方式によるトナー回収量の検出
では、粉体である現像剤１８の充填率が変化し易いので
一旦検出したあと、複写機や回収容器に何らかの事情で
衝撃が加わると、第２図に示すように現像剤１８の充填
率が増大し体積が減少して自重によシゴムキャッｆ１２
の上部に空隙２０を生ずる。するとゴムキャップ１２の
先端が圧縮振動子１４に加える圧力が低下したシ、離れ
たシして検出状態が解除されてしまう結果となる。この
ため、前記従来技術は衝撃に過敏で信頼性に欠ける検出
方式であシ、満杯検出が解除されてしまう結果回収容器
内が高圧となシ容器の破損や、微小隙間からの現像剤の
飛散を招く恐れがあった。また、前記方法は、回収容器
内の現像剤に生じる圧力をゴムキャップを介して直接検
知するようになっているので、ゴムキャップが単に圧電
振動子に接触している程度では検知されず、圧電振動子
から検出出力を得るには振動子に対してかなシの圧力を
加えなければならない。しかし、前述したように粉体の
充填率は変化し易く、充填率の度合によって圧力が大き
く変化する。これは回収容器が満杯であるにも拘わらず
圧力が小さいために検知が行なわれず、現像剤が容器か
らあふれるなど信頼性を一層低下させる要因となってい
た。

（５） 目　的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、回収容器
の満杯検出の信頼性を向上させることができ、容器の破
損や現像剤の飛散を未然に確実に防止することができる
複写機のトナー回収装置を提供することを目的とする。

構成 本発明の構成について以下、一実施例に基づいて説明す
る。

第３図は本発明に係るトナー回収装置を備えた複写機の
全体的な構成を示す概略断面図である。同図において、
円筒状に形成された感光体ドラム３０が時計方向２００
に回転自在に装備されている。感光体ドラム３０の外周
に近接した位置には回転方向に沿って、帯電器３２、現
像装置３４、転写帯電器３６、クリーニング装置として
のブレードクリーナ３８が配設されている。ここでコピ
ー動作について略述すると、まず感光体ドラム３０の表
面は帯電器３２によって一様に帯電される。次に図示し
ない光学系（６） によって帯電表面が露光されると原稿の書画像に対した
静電潜像が形成される（第３図のＲ参照）。この静電潜
像は、現像装置３４から現像剤（トナー）の供給を受け
て顕像化される。

一方、感光体ドラム３０の右側下方には、図示しない給
紙カセ、ットが設置されており、給紙ローラの回転で複
写紙が感光体ドラム方向に送り出されるようになってい
る。複写紙はタイミングローラ４０により、現像装置３
４で作られた顕像と位置合わせされながら感光体ドラム
３０に送られる。そしてこの感光体ドラムに密着し転写
帯電器３６の働きでトナー像が複写紙へ転写される。転
写し終わった複写紙は左方の定着ローラ４２で熱定着さ
れ最後に排出ローラ４４により外部の図示しないスタッ
カへ排出される。

転写後感光体ドラム３０の表面に残留した未転写現像剤
は、プレードクリーナ３８で掻き落とされトナー回収装
置５０で回収されるようになっている。複写機各部は制
御部９８（第５図参照）の制御を受けて上記コピー動作
をくシ返すようになっており、また、操作を行なう為の
電源スィッチ等の操作部及びに−・ぐエンド、トナー不
足、コピ一枚数等を表示する表示部は図示しない機枠の
上面に設置されている。

１回のコピー動作が終わる毎に、現像装置３４内の現像
剤は消費され、転写後感光体ドラム３０の表面よシ除去
された未転写現像剤は廃トナーとしてトナー回収装置５
０の回収容器５２内に蓄積される。回収容器５２が満杯
になると廃トナーが機内に飛散しミスコピー等の障害を
招くことがある。これを防ぐため、トナー回収装置５０
は、回収したトナーの量を検出できるように構成されて
いる。すなわち、廃トナーの満杯を検出すると、コピー
動作を停止させるとともに、操作者に警報を発する。

トナー回収装置５０を詳述すると、まずブレードクリー
ナ３８で掻き落とされた未転写現像剤は回収容器５２の
下部に横方向へ突設して設けた入口用の開口部５４内に
落下するようになりている。開口部５４の下端部は斜め
上方に曲折されておシ、曲折部５６に接着されたシール
部材５８の端縁が感光体ドラム３０に摺接することによ
シ、現像剤の洩れ防止がなされている。

ブレードクリーナ３８は、開口部５４を形成する水平上
面部６０の上側に装備されて、感光体ドラム３０に対し
加圧状態で所定の角度をもって当接配置されている。開
口部５４の略中央部には、断面方形の搬送ローラ６２が
設けられている。この搬送ローラ６２は、時計方向２０
２に回転し、プレードクリーナ３８の掻き落とし作用で
開口部５４に落下した廃トナー６４を左方へ回収容器５
２内部に移送するようになっている。搬送ローラ６２に
は、回収容器５２の内部と開口部５４との間の上半部を
仕切るようにして回収容器５２の上部側壁に接着したブ
レード６６の一端が当接しており、搬送ローラ６２に付
着した廃トナー６４を容器内に掻き落とすようになって
いる。従って、搬送ローラ６２が時計方向に回転し続け
ると、廃トナー６４は回（９） 収容器５２内に堆積し徐々に上方へ移動していくことに
なる。

回収容器５２の上端面には、穴６８が穿設されておシ、
この穴６８にアクチュエータとしてのゴムキャップ７０
が装着されている。このゴムキャップ７０は、薄膜状で
、周部に伸縮自在な蛇腹部７２を有している。ゴムキャ
ップ７０の上面には、たとえばシート状ゴム磁石等で形
成された板状磁石７４が貼着されている。ゴムキャップ
７０は、回収容器５２内にまだそれ程廃トナー６４が蓄
積されていないとき、板状磁石７４を含めた自重によっ
て縮小しておシ、蓄積量が増して回収容器５２の満杯近
くになると、穴６８より上方へ溢れ出た廃トナー６４が
コゝムキャップ７０を押圧するためゴムキャップ７０は
伸長し上方へ突出するようになっている。なお、キャッ
プ１０２の上部７３の材料内に磁石粉体を分散させた構
造としてもよい。

ゴムキャップ７０の上方には、ゴムキャップ７０に対向
する位置に、圧力検出器７６が配備ｒ１０） されている。圧力検出器７６は、複写機内に設けられた
支持部材７８にネジ止めされておシ、回収容器５２に対
しその相対位置が固定されている。圧力検出器７６は第
４図にその外観を示すように、中央に円筒突部８０が形
成された箱形のケース８２を有し、円筒突部８０の先端
に検出面をなす円板状の圧電振動子８４が装着されると
ともに、ケース８２内に検出回路（第５図参照）８６が
装備されてなる。

圧電振動子８４は第７図に示すように背面側周端部にて
円筒突部８０に接着されておシ、厚さ方向に機械振動で
きるようになっている。この圧電振動子８４は磁性体材
料で形成されており、ゴムキャップ７０に装着した板状
磁石７４との間に磁力による吸引力が作用するようにな
っている。この板状磁石７４と磁性体材料でなる圧電振
動子８４とは、抑圧付勢手段を構成し、回収容器５２が
ほぼ満杯となシ、穴６８から外へ溢れだ廃トナー６４の
内圧で、初め第７図００点の位置にあったゴムキャップ
７０が伸長して２点の位置に達したとき臨界的にゴムキ
ャップ７０をＱ点にある圧電振動子８４に吸着せしめる
だめのものである。これにより、一旦ゴムキャッ７″７
０が圧電振動子８４に吸着されたあとは、回収容器５２
に衝撃が加わって粉体の充填率が増し、たとえゴムキャ
ップ７０内の廃トナー６４が下がってもゴムキャップ７
０が圧電振動子８４から離脱することはない（第８図参
照）。尚、板状磁石７４は、圧電振動子８４との密着性
が良好なものであることが望ましい。

圧電振動子８４は、ゴムキャップ７０の吸着前後で押圧
力が急激に変化する。圧力検出器７６は圧電振動子８４
に加わる圧力の変化を検出することによって、トナー回
収量の満杯を検知しようとするものである。圧力検出器
７６に組込まれた検出回路８６の概略的な構成を第５図
に示す。交流発振器９０、抵抗９２、圧電振動子８４が
直列接続されておシ、圧電振動子８４は、無圧力時の自
由共振周波数に近い周波数の電圧で駆動され機械振動を
生じている。この圧電振動子８４にゴムキャラ７°７０
が吸着し押圧力が加わると圧動振動子８４の電気的性質
が変化し共振周波数がシフトするため、圧電振動子８４
両端の電圧レベルが低下する。従って、圧電振動子８４
の両端電圧を出力電圧ｅとし、この出力電圧ｅのレベル
変化から回収容器５２の満杯を検出することが可能とな
る。例えば、圧電振動子８４に加わる圧力の大きさＰと
相対出力電圧レベルｅ′とが第６図に示す如く変化し、
無圧力時にＤ点であったレベルがゴムキャップフロ吸着
時にＦ点まで低下するとき、中間のＧ点に係る出力電圧
レベルｅｒｅｆをしきい値として検出を行なえばよい。

圧電振動子８４の両端電圧ｅは、整流回路９４で直流電
圧Ｅに変換されたあと、コンパレータ９６の一方の入力
端子に比較信号として出力されるようになっている。こ
のコンパレータ９６の他方の入力端子には、第６図のＧ
点に対応する電圧Ｅｒｅｆが基準信号として入力されて
いる。コン・ぐレータ９６は、回収容器５２内の廃（１
３） トナー６４蓄積量がまだ少なくてコゞムキャップ７０が
圧電振動子８４に吸着しておらずＥ＞Ｅｒｅｆであると
きローレベルの信号を出力するが、回収容器５２内がほ
ぼ満杯でゴムキャップ７０が圧電振動子８４に吸着しＥ
＜Ｅｒｅｆとなったときトナー回収量の満杯を表わすノ
・イレペルの検出信号を外部に出力するようになってい
る。

このように構成された圧力検出器７６が出力する検出信
号は制御部９８へ送出される。この制御部９８は検出信
号が入力され回収容器５２がほぼ満杯であることを識別
すると、直ちに機枠上面の表示部に設けた廃トナー満杯
表示用のランｆ１００を点燈して操作者に警報を表示す
る。またこれとともに、コピー動作を禁止させるように
構成してもよい。但し、制御部９８は、コピー動作中に
廃トナーの満杯を表わす検出信号を受けた場合には、当
該複写紙のコピーを終了した後、コピー動作を禁止する
。トナー満杯表示のランプ１００が点燈したとき、操作
者が回収容器５２を複写機から取出し、満杯になつ（１
４） た廃トナー６４を廃棄し、あるいは新たな回収容器５２
と交換して空の回収容器５２を設置すれば、圧力検出器
７２の検出信号出力が止まシ、これに付勢されて制御部
９８はコピー動作の禁止を解除する。

尚、上記実施例においては、ゴムキャップに磁石を貼着
する一方、圧電振動子自体を磁性体として、ゴムキャッ
プを臨界的に圧力検出器方向へ付勢し圧電振動子に吸着
させるようにしたが、圧電振動子は非磁性体とし圧電振
動子の背面側などに設けた固定の磁性部材とゴムキャッ
プの磁石との間に磁力を働かせてゴムキャップが圧電振
動子に押圧するようにしたシ、或いは第９図に示すよう
にゴムキャラ７’１０２の先端には着磁した若しくは着
磁しない磁性板１０４を固着しておき、一方圧力検出器
１０６の非磁性体から成る圧電振動子１０８の背面側に
磁石１１０を装備し、ゴムキャップ１０２が伸長しＰ点
に達したとき臨界的に磁性板１０４と磁石１１０との間
に働く初圧を受けて磁力でコゝムキャップ１０２が圧電
振動子ｉｏｓに衝接し、抑圧状態となるようにしてもよ
い。第９図に示すように圧力検出器１０６側に固定の磁
石を配設する場合において、磁性粉体現像剤を使用する
ときは、磁性板１０４を設けなくてもよい。

効果 本発明によればこのように、回収容器に廃トナーの初圧
を受けて形成する可変形部材を設け、回収容器の外側に
可変部材の変形を検知するトナー回収量の検出器を備え
るとともに、可変形部材が所定量変形したとき可変形部
材を検出器方向に付勢する抑圧付勢手段を装備して廃ト
ナーの満杯を検出するようにした。これにより、可変形
部材が回収容器内の廃トナーの蓄積量に応じて変形し、
満杯時またはこれに近い状態のときに外力によシ検出器
方向に付勢されて検出器を作動せしめる。したがって、
回収容器の廃トナーから受ける押圧力が小さい場合でも
ほぼ満杯となり所定の変形量を生じれば検出器が作動す
るので光センサ方式等の非接触型のトナー回収量検出装
置と同様に低い初圧下で確実に検出動作を行なうことが
でき、回収容器から廃トナーが溢れたシすることはない
。また、回収容器内圧が比較的低圧の内に満杯を検出し
、かつ、一旦検知したあとは衝撃等で容器内の廃トナー
の位置が下がっても、検知状態が継続するため充填率の
増大による回収容器内の異常圧力の発生がなく、シたが
って容器の破損や微小隙間からの廃！・ナーの漏れが起
きず、信頼性の高いトナー回収装置とすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来のトナー回収装置における動作を
説明するための一部省略した断面図、第３図は本発明に
係るトナー回収装置を備えた複写機の実施例の全体的な
構成を示す概略断面図、 第４図は第３図中の圧力検出器を示す外観斜視図、 第５図は第４図に示す圧力検出器の電気的構成例を示す
ブロック図、 （１７） 第６図は第５図の内、圧電振動子に加わる外圧と相対出
力レベルの関係を示す線図、第７図、第８図はトナー回
収量の検出動作を説明するための一部省略した断面図、 第９図は、トナー回収装置の他の実施例を示す一部省略
した断面図である。 主要部分の符号の説明 １０．５２・・・回収容器 １２．７０，１０２・・・ゴムキャップ１４．８４．１
０８・・・圧電振動子 １６．７６．１０６・・・圧力検出器 １８．６４・・・廃トナー ７４・・・板状磁石 １０４・・・磁性板 １１０・・・磁石 耶揖凹疏ンをＣＤ　”Ｑ。 ミ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　感光体ドラムから回収した未転写現像剤を回収容
   器に蓄積する複写機のトナー回収装置において、 前記回収容器は、その内部に蓄積された現像剤の押圧力
   を受けて該容器の外方に向って変形する可変形部材を含
   み、 該トナー回収装置は、該回収容器の外側に配設され該可
   変形部材の変形に応動する検出器と、該可変形部材が所
   定量変形したとき、該可変形部材を該検出器の方向へ付
   勢する抑圧付勢手段と、 該検出器の出力信号に応動し、該回収容器に現像剤が所
   定の量蓄積されたことを示す表示信号を出力する回路と
   を含み、該抑圧付勢手段によって該可変部材の変形状態
   を保持することを特徴とする複写機のトナー回収装置。 （１） ２、特許請求の範囲第１項記載の複写機のトナー回収装
   置において、前記抑圧付勢手段は、前記可変形部材に形
   成された磁石と、前記検出器に配設され該磁石と対向す
   る磁性部材とを含むことを特徴とする複写機のトナー回
   収装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の複写機のトナー回収装
   置において、前記抑圧付勢手段は、前記可変形部材に形
   成された磁性部材と、前記検出器に配設され該磁性部材
   と対向する磁石とを含むことを特徴とする複写機のトナ
   ー回収装置。 ４、特許請求の範囲第１項記載の複写機のトナー回収装
   置において、前記抑圧付勢手段は、前記検出器に配設さ
   れ該可変形部材と対向する磁石を含み、前記現像剤は磁
   性粉体を含むことを特徴とする複写機のトナー回収装置
   。