JPS63113486A - 回収トナ−量検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真方式を用いたプリンタ及び複写機等
の画像形成装置における、感光体上の未転写残留トナー
を除去、回収するクリーニング装置に係シ、詳細には所
定量のトナーが回収されたことを検知する回収トナー量
の検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来電子写真感光体上に帯電、光像露光工程を経て形成
した静電潜像を用いた複写機やレーザービームプリンタ
ＬＣＳプリンタ等の画像形成装置が知られている。この
様な画像形成装置においては、感光体上に残留したトナ
ーはクリーニング手段に工っで除去される。このトナー
（発トナー〕は凝集を起したシ性能が劣化したり、紙粉
が混入している等の問題のため再使用には適さず廃トナ
ー容器内に回収し一定量に達すると廃棄される。

回収方法は一般にスパイラル状搬送手段にて廃トナーを
クリーニング装置外に設げた廃トナー容器内に導入し落
下、収容する方法が知られているが粉体トナーの場合、
山伏に積もって収容されるため廃トナー容器内に空間が
できて収容容量が少なくなって容器内の容積を光分に活
用することができず大容量の廃トナー容器が必要となシ
収容効率が悪く装置全体が大型化する欠点を有する。一
方、感光体ドラム、帯電器、現像器、クリーニング装置
等の→部又は全部を一体のユニット形状として構成する
ことによシ装置全体の小型化を図った複写機やプリンタ
が提案され実現している。係るユニットのクリーニング
装置においては、専門知識を有さないユーガーをメイン
テナンスの必要性から解放するためユニット全体を消耗
品とし交換し、特別な廃トナーの回収容器は設けず限ら
れた廃トナー回収空間に収納する方法が用いられる。そ
のため、この回収空間をいかに有効利用するかがユニッ
ト全体の寿命を左右する場合が多い。ところで、この様
な廃トナー回収空間が満杯になった後も、印字動作を継
続すると廃トナーが回収空間から漏出し、装置内に飛散
し各部を汚したり印字画像を汚す結果となる。よって回
収空間が廃トナーで満杯となった場合、これを検出し印
字動作を停止したり、ユーザーにユニットの交換時期で
あることを警告したシしなければならない。

このための満杯検知の手段として、廃トナー容器内に回
収トナーを押圧する手段を設け、この持圧力を受けて突
出する可変形薄膜部材の変形猾を検出することによシ収
容トナー量を検知する方法が知られている。

しかしながらこの方式においては抑圧圧縮手段の動作中
は回収トナー量に応じて可変形薄膜部材例えば弾性体ダ
イヤフラム等に押圧力が伝わシこれを突出させるが装置
の停止中は押圧力が時間とともに弛緩し弾性体ダイヤフ
ラムの突出量も除々に減少するという問題を有していた
。これはトナー回収容器に設け７を押圧圧縮手段は回収
容器内のトナー偏在化を防ぎ、回収容器内のトナーを均
一に隙間なく軽く圧縮した状態で収納するため回収容器
入口に設ける必要があるためである。従って容器内の大
量のトナー全体を介して圧縮力が作用する念め休止状態
ではトナーの微視的状態変化及び容器の変形等によりこ
の押圧力が時間とともに除々に緩和する。また回収容器
入口は容器にトナーをスムーズに導入するため開口が大
きく設けられる。そのため入口に設ける押圧圧縮手段も
大きい面積をカバーするため機密性の確保が困難であシ
押圧状態の容器内から漏出するトナーを完全には防ぎ得
ない。

これらのため回収容器内の押圧力は抑圧圧縮手段の停止
中は時間とともに除々に低下する。

この現象のため以下のような装置機能上の問題を有して
いる。

（１）　　回収容器内のトナー量が所定量に達していて
も装置停止後の装置起動直後は、抑圧圧縮手段の動作す
るまでトナー量が少ないと認識される。

（２）　　（１）の場合押圧圧縮手段が一定時間動作し
、必要な押圧圧縮動作が行われるまで一定の時間を要す
る。

（３）装置の起動から停止までの時間が短いと（２）の
所定時間に達せず装置が再び停止することがありうる。

これが繰返されると回収容器内のトナー量は除々に増加
し回収トナー量の満杯検知がされないまま最悪の場合回
収容器からのトナー漏出が発生する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のように従来技術の回収トナー量検出装置において
は、抑圧圧縮手段停止時に時間とともにトナーの圧力が
弛緩するという問題を有していた。

本発明の目的は上記問題を解決し、抑圧圧縮手段の停止
中のトナー圧力低下の影脣ヲ防ぎ検出動作を確実にし検
出精度と検出の信頼性を向上させることである。

〔問題点を解決する九めの手段〕

本発明の回収トナー嘴検出装置は 像担持体表面に残留するトナーを除去するとともに、前
記残留トナーを回収容器に収容するクリーニング装置に
おいて、 前記回収トナーを押圧圧縮〒゛００乎 回収トナーの押圧力を受けて前記回収容器外方に突出す
る可変形薄膜部材、 前記回収容器の近傍に配設され前記可変形薄膜部材の変
形を検知することＫよシ前記回収容器に収容される回収
トナー量を検知する検知部材、前記可変形薄膜部材な突
出状態に保持する復帰阻止部材を有し、 前記復帰阻止部材は前記可変形薄膜部材の弾性的復旧カ
ニりも大きい摩擦力ないしは係止力によって前記可変形
薄膜部材の変形前状態への復帰を阻止する如く構成した
ことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の上記構成によれば抑圧圧縮手段によって突出し
た可変形薄膜部材は元位置への復帰が阻止されて突出状
態が保持されるがそのため装且起動直後から回収容器内
トナー量に応じた検知信号を得ることができ、検出精度
と検出の信頼性の高い回収トナー量検出装置が実現でき
る。

〔実施例〕

以下、図面に基づき本発明の一実施例を説明する。第１
図は、ＬＣ３プリンターにおける主要部分の概略を示す
図である。図中１は、Ｓ・、ＯＰＣ等の光導電物質を感
光体ドラムとして構成した、偉相特体である。プリンタ
ー本体に回転可能に支承され九前記感光体ドラム１が、
矢印Ａ方向に回転駆動されるとき、帯電器２によってド
ラム表面が一様に帯電される。この帯電部分は、光信号
発生装［３によシ光像露光を受け、ドラム表面に静電ａ
像が形成される。この静電潜像は、磁気ブラシを形成す
る現像装ｆ４を通過するとき、トナーによって顕像化さ
れる。この様にして形成されたトナー像は、転写器５に
工って転写紙スタッカー８ニジ、感光体ドラム上のトナ
ー像と同期して転写位置へ給紙された転写紙９上に転写
される。転写を終えた転写紙９は、感光体ドラム１から
構成される装置１０へ送シ込まれ、排紙トレイ１１に排
紙される。上記の如く転写を終えた感光体ドラムの表面
には、約３０〜４０ｑ６の未転写トナーが残留しておシ
この残留トナーは、クリーニング装置６に（よシ除去さ
れる。クリーニングを終えたドラム部分は、除電ランプ
によって一定レベルまで除電され次の作像工程に備える
。前記クリーニング装置の内部構造の一実施例を第２図
を用いて詳述する。

図中１は感光体ドラム、クリーニンググレード２０は、
公矧の方法にニジドラム上に残留し念未転写トナーを除
去せしめる。またシール部材２１はＰＥＴシート、テフ
ロンシート等のトナーが付着し苦く感光体ドラムに悪影
響を与えぬ材質で形成してあシ、ドラムのほぼ全長にわ
たって、これと平行に延在しその先端部はドラム表面に
当接してクリーニング装置開口部よりトナーが飛散した
シ漏出するのを防止する。掻取部材２２は、ブレードに
よって除去され、前面板２５内壁に落下堆積する廃トナ
ーを前面板内壁を概略擦過しながら廃トナー容器２６に
排送する。該掻取部材２２は、駆動軸２３と掻取板２４
より構成され、駆動軸を中心に図示しない５＠動源に＝
９回動する。廃トナー圧縮部材２７は、前記掻取部材２
２の回動に伴なう抑圧によシ弾性的な往復運動をし、片
持ち梁状の廃トナー圧縮板２８から成る。該廃トナー圧
縮板２８の一端は、廃トナー容器背面内壁に固設され、
他端は前記駆動軸２５に当接するよう設定されている。

廃トナーは、廃トナー容器内で一定量に達すると掻取板
２４の回動に伴ない押圧されながら弾性的に変形する廃
トナー圧縮板２８によって圧縮される。

廃トナー圧縮板２８は、掻取板２４の押圧力が解除され
ると自ら有する弾性力によｐ元位置、つまり駆動軸２５
に当接する位置に復帰する往復運動を行なう。この様に
廃トナー掻取部材２２、廃トナー圧縮部材２７で回収ト
ナーの抑圧圧縮手段を構成し上記の一連の挙動に工、９
）ナーは廃トナー容器２６内に圧縮収納される。係る抑
圧圧縮機構によれば自然落下による廃トナー収納時に比
較し重量比で１．５〜１．６倍の廃トナーが収納可能で
あることが本発明者等の実験にニジ確められている。

可変形薄膜部材すなわち蛇腹状ベローフラム２９は先端
に突起３５を有し廃トナー容器２６背面−部に設けた開
口３０工り後述するマイクロスイツチ３１に突出状態に
おいて当接するよう背面に固設されている。

蛇腹状ベローフラム２９とマイクロスイッチ３１の間に
はスリット状開口３７を有する復帰阻止ゴム膜５６が配
される。前記蛇腹状ベローフラム２９はシリコーンゴム
等の可変形薄膜弾性材質よシ成シ通常自ら有する弾性力
で初期形状を保持する習性を有している。前記実施例に
おいて、廃トナー容器２６内に廃トナーが除々に回収さ
れなおかつ廃トナー圧縮部材２７にＬる押圧圧縮が進行
すると圧縮力伝播に伴い圧縮力（圧縮されたトナー）は
蛇腹状ベローフラム２９に達する。蛇腹状ベローフラム
２９は背面に固設されておシ、弾性体であるために、廃
トナーの圧力に工っで蛇腹部は伸長し廃トナー容器外側
に徐々に突出変形する。

このとき可変形薄膜部材先端突起３５は復帰阻止ゴム膜
３６のスリット状開口６７を押し広げながら突出し廃ト
ナー容器外側でこれと対向するマイクロスイッチ３１に
達する。マイクロスイッチ３１は予め設定された距離を
隔て本体装置に固設されてお夛ベローフラムの突出量が
所定の値に達して押圧力を受けると導通状態になって作
動し廃トナー容器２６内が満杯になったことを検知し検
出信号を出す。該検出信号によって本体装置は、図示し
ない表示ランプ、ブザー等にニジユーザーに満杯状態を
知らせユニットの交換時期が来たことを警告したシ、プ
リント動作を中断したシすることによシ、回収トナー容
器２６内より廃トナーが漏出することを防止する。前記
マイクロスイッチ５１に望まれる特性としては、蛇腹状
ベローフラム先端突起５５の突出量かつまた圧力に反応
し低荷重で確実に作動することが必要である。このヨウ
ナマイクロスイッチ３１の一実施例を、第４図（、）　
（ｂ）に示す。（ａ）は構成部材の機能を示す分解図、
（ｂ）は組上シ状態を示す。

蛇腹状ベローフラム先端突起３５の圧力を有効に受ける
ために、面状接点板６２を有している。−方該面状接点
板３２は、低筒重作動が可能な工うに筒部５４に支えら
れた片持ち梁形状と々っておシ、作動荷重の調節は筒部
５４の形状を変化させることによって実現する。このよ
うな面状接点板３２の材質としては、リン青銅板等の弾
性を有する導電性物質が望まれる。一方、面状接点板３
２に対向し、蛇腹状ベローフラム２９の突出量に応じ所
定距離を隔てて、接点板３３がマイクロスインチ筐体に
固設されておシベローフラムの突出ニよって面状接点板
３２が筒部３４で弾性変形することＫより接点板３５と
接触し、マイクロスイッチとしての機能を果す。尚、前
記示すように圧縮された廃トナーの圧力によシ廃トナー
ボックス外方に突出する蛇腹状ベローフラム、及びこの
突出量を検知するマイクロスインチの形状ないし取付は
位置は、図示実施例に限定されるものではない。

満杯状態の検知能力が良好である工うな材質、硬度、形
状位置等設計の改変を自由に施し得るものである。

従ってベローフラムの形状は蛇腹状形状に限定されるこ
となく、第５図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）
に断面を示す如く各種形状が可能である。これらはベロ
ーフラムの一部に蛇腹構造を有し該蛇腹が廃トナー押圧
力により伸張突出する。突出量検知は光軸上を上記ベロ
ーフラム先端がよぎるごとく配置した発光素子、受光素
子によって光学的に行うこともできる。

第５（＆）図及び瀉５　（ｂ）図は略円筒形状、略平顕
錐形状を成し、その側面に蛇腹構造を役したベローフラ
ム。第５（Ｃ）図は略本発明実施例示すべａ−７ラムの
蛇腹数を増し、突出量を増加させたベローフラム。第５
（ｄ）図は略本発明実施例示すベローフラムの蛇腹構造
を側方向に設けたベローフラムである。

先端突起３５と復帰阻止ゴム嘆６６は第６図に示すよう
にスリット状開口３７を先端突起３５が押し広げて突出
す構造となっている。先端突起３５は途中に段差をもつ
円柱状である念めベロー７ラム内側からの圧力を受けて
突出後、前記段差がスリット状開口５７を過ぎると内圧
力の低下ないし消失後も段差がスリット状開口６７で引
掛かかシ初期の状態に復帰できない。従って回収トナー
押圧圧縮手段の停止中圧力弛緩が生じても先端突起６５
が突出した状態で保持される。

復帰阻止ゴム膜と先端突起の形状は第７図〜第９図に示
す如き形状も可能である。第７図では、先端突起３５は
段差部をもたないが復帰阻止ゴム膜３６にニジＪ９！擦
力を受けて元の位置への復帰を阻止する力を受ける。こ
れは先端突起３５の突出時は復帰阻止ゴム膜３６を曲げ
変形させて突出する。−力筒７図（ｂ）に示すゴム膜変
形のため一度突出した先端突起は大きな引張力をうげな
いと元位置へは復帰できない。廃トナー容器内では圧力
低化は生ずることはあっても負圧が生ずることはない。

従って突出状態が保持され、安定して検出信号を維持で
きる。

第８図、第９図の如く平板状突起とすることも可能であ
る。第８図は摩擦力による復帰阻止力、第９図は段差部
にがかる係止力による復帰阻止力が作用する。光学的に
先端突起変位を検出する如き構成では遮光部が大きくと
れる。突出動作に必要が圧力が少なくても復帰阻止ゴム
膜を貫通できる等の利点を有する。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明の構成によれば回収トナー押圧
圧縮手段によシ発生する圧力が可変形薄膜部材を押圧す
る突出状態で可変形薄膜部材先端突起は復帰阻止部材に
よる摩擦力又は係止力を受けるため前記抑圧圧縮手段が
停止中も突出状態が保持される。従って検出精度と検出
の信頼性の高い回収トナー量検出装置を実現できるとい
う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

８ｇ１図は本発明の回収トナー量検出装置を含むクリー
ニング装置を通用した画像形成装置＊成因。 第２図は本発明の回収トナー量検知装置を含むクリーニ
ング装置の断面図。 第５図は本発明の回収トナー量検出装置に使用する可変
形薄膜部材の実施例を示す図。第４図（ａ）　（ｂ）は
本発明の回収トナー量検出装置に使用するマイクロスイ
ンチの説明図。第５図（１り、　（ｂ）、　（ｃＬ　（
ａ）は本発明の回収トナー量検出装置に使用する可変形
薄膜部材の他の実施例を示す断面図。第６図、第７図（
ａ）、　（ｂ）、第８図及び第９図は本発明の回収トナ
ー重検出装置の実施例を示す図。 １・・・・・・感光体ドラム ２６・・・・・・廃トナー容器 ２９・・・・・・可変形薄膜部材 ２０・・・・・・クリーニングブレード３１・・・・・
・マイクロスイッチ ３５・・・・・・先端突起 ６６・・・・・・復帰阻止部材。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 像担持体表面に残留するトナーを除去するとともに、前
   記残留トナーを回収容器に収容するクリーニング装置に
   おいて、 前記回収トナーを押圧圧縮する手段、 回収トナーの押圧力を受けて前記回収容器外方に突出す
   る可変形薄膜部材、 前記回収容器の近傍に配設され前記可変形薄膜部材の変
   形を検知することにより前記回収容器に収容される回収
   トナー量を検知する検知部材、前記可変形薄膜部材を突
   出状態に保持する復帰阻止部材を有し、 前記復帰阻止部材は前記可変形薄膜部材の弾性的復旧力
   よりも大きい摩擦力または係止力によつて前記可変形薄
   膜部材の変形前状態への復帰を阻止する如く構成したこ
   とを特徴とする回収トナー量検出装置。