(57)【要約】【課題】画像形成装置において、満杯センサが廃トナーの満杯を検出して廃トナー回収ボトルが本体から引き出される際、被検知部材部分が本体側に接触しないようにすることを目的とする。【解決手段】回収量検出部３００は、検知部材２００の膨らみが廃トナー回収ボトルの外壁面を含む平面を越えない範囲で廃トナー回収ボトルが満杯であると検出する。【選択図】図３
2011209621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃トナーを回収する廃トナー回収ボトルと、該廃トナー回収ボトルに設置されると共に廃トナー回収ボトルに回収した廃トナーの容量に応じて膨らむ可撓性を有する検知部材と、該検知部材の膨らみを検出して前記廃トナー回収ボトルにおける前記廃トナーの回収量を検出する回収量検出部とを備える画像形成装置であって、
前記回収量検出部は、前記検知部材の膨らみが前記廃トナー回収ボトルの外壁面を含む平面を越えない範囲にて前記廃トナー回収ボトルが満杯であると検出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記回収量検出部は、検出センサと、前記検知部材に当接して当該検出部材が膨らむに連れて変位すると共に前記検知部材が前記平面を越える前に前記検出センサを作動させる当接部材とを備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記廃トナー回収ボトルは、前記外壁面よりも窪むと共に前記検知部材を収容する窪みを有することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいは、これらのうちの複数の機能を備えた複合機等における画像形成装置においては、使用済みの廃トナーを廃トナー回収ボトルに送出して回収し、その廃トナー回収ボトルが満杯になったときに、空の廃トナー回収ボトルと交換するようにしている（特許文献１，２参照）。
【０００３】
画像形成装置がフルカラー式の場合の廃トナー回収について説明する。先ず、画像形成装置の概略から説明すると、この画像形成装置には、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（ＢＫ）の各色にそれぞれ対応したドラムからなる複数の感光体が用意されている。そして、各感光体の周面には、レーザスキャニングユニットを用いて所定の静電潜像が形成されると共に、供給された各色のトナーによって各色のトナー像がそれぞれ生成される。各感光体の周面に生成された各色のトナー像は、回転駆動する無端ベルトからなる転写ベルトに順次重畳転写され、これにより、転写ベルト上にはカラー画像が合成される。次いで、この転写ベルト上に合成されたカラー画像は、用紙等からなる転写材に転写された後、加圧・加熱されて定着処理される。転写材に転写された後に転写ベルト上に残留したトナーは、クリーニング装置によって除去され、そのクリーニング装置によって清掃された転写ベルトは、再び各感光体側に送られて次のカラー画像の合成に使用される。
【０００４】
クリーニング装置は、転写ベルトの回転方向に関して、転写材に転写する位置よりも下流側で、かつ、最初の感光体の位置よりも上流側に設けられる。そして、このクリーニング装置は、転写ベルト面に摺接するクリーニングブレードと、そのクリーニングブレードにより除去された残トナーを搬送するスクリュー等からなる搬送機構と、その搬送機構で搬送されてきた廃トナーを収容する廃トナー回収ボトルとから構成されている。
【０００５】
廃トナー回収ボトルは、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられている。そして、この廃トナー回収ボトルが廃トナーで満杯になったことが満杯センサで検出されたときには（特許文献３〜５参照）、その旨が利用者に報知されると共に画像形成装置の可動が停止され、廃トナー回収ボトルが画像形成装置本体から抜き出される。次いで、空の廃トナー回収ボトルが新たに画像形成装置本体に装着され、画像形成装置の駆動が再開される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１０１３９号公報
【特許文献２】特開平５−２９７７７５号公報
【特許文献３】実開平１−１４２９７０号公報
【特許文献４】実開平２−１１１１６７号公報
【特許文献５】実開平２−１１３７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記満杯センサが、廃トナー回収ボトルの一部に設けられた可撓性を有する検知部材の膨張によって満杯を検知するものである場合には、検知部材が膨張した状態で廃トナー回収ボトルが本体から引き抜かれると、膨張した部分が本体側に接触して破損し、廃トナーが装置内に飛散するおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、可撓性を有する検知部材を用いて廃トナー回収ボトルにおける廃トナーの回収量を検知する画像形成装置において、廃トナー回収ボトルが本体から引き出される際、検知部材が本体側に接触しないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【００１０】
第１の発明は、廃トナーを回収する廃トナー回収ボトルと、該廃トナー回収ボトルに設置されると共に廃トナー回収ボトルに回収した廃トナーの容量に応じて膨らむ可撓性を有する検知部材と、該検知部材の膨らみを検出して上記廃トナー回収ボトルにおける上記廃トナーの回収量を検出する回収量検出部とを備える画像形成装置であって、上記回収量検出部は、上記検知部材の膨らみが上記廃トナー回収ボトルの外壁面を含む平面を越えない範囲にて上記廃トナー回収ボトルが満杯であると検出するという構成を採用する。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記回収量検出部は、検出センサと、上記検知部材に当接して当該検出部材が膨らむに連れて変位すると共に上記検知部材が上記平面を越える前に上記検出センサを作動させる当接部材とを備えるという構成を採用する。
【００１２】
第３の発明は、上記第１または２の発明において、上記廃トナー回収ボトルは、上記外壁面よりも窪むと共に上記検知部材を収容する窪みを有するという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画像形成装置において、回収量検出部は、検知部材の膨らみが廃トナー回収ボトルの外壁面を含む平面を越えない範囲で廃トナー回収ボトルが満杯であると検出できるようにしているので、検知部材が膨張した状態で廃トナー回収ボトルが本体から引き抜かれても、膨張した部分が本体側に接触しないから、検知部材の損傷のおそれがなく、廃トナーが装置内に飛散するのを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における画像形成装置を適用した複写機の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における画像形成装置の廃トナー回収ボトルの斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態における画像形成装置の回収量検出部の断面図で、図２における廃トナー回収ボトルのＸ−Ｘ線断面に相当する位置の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態における画像形成装置の回収量検出部の動作状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、本発明の画像形成装置の一例として複写機を挙げて説明する。
【００１６】
図１は、電子写真方式からなるフルカラー複写機Ｐの斜視図であり、この複写機Ｐは、周知の複写機と同様に、原稿の画像を読み取る画像読取部１と、読み取った画像データに基づいて記録紙（記録媒体）に印刷を行う印刷部２とを備えている。
【００１７】
画像読取部１は、原稿の画像に光を照射し、その反射光を受光することによって原稿の画像を画像データとして読み取るものであり、原稿に光を照射する光源装置や原稿からの戻り光を受光して画像データに変換する受光センサ等を備えている。
【００１８】
印刷部２は、ベルトユニット６と、画像形成ユニット７と、給紙カセット８と、給紙トレイ９と、二次転写部１０と、定着部１１と、排紙トレイ１２と、搬送路１３と、廃トナー回収ユニット１４とを備えている。
【００１９】
ベルトユニット６は、画像形成ユニット７において形成されるトナー画像が転写され、この転写されたトナー画像を搬送するものであり、画像形成ユニット７からトナー画像が転写される中間転写ベルト６１と、中間転写ベルト６１を架設すると共に無端回送させる駆動ローラ６２と、従動ローラ６３と、テンションローラ６４と、クリーニング部６５とを備えている。
【００２０】
中間転写ベルト６１は、駆動ローラ６２、従動ローラ６３及びテンションローラ６４に張架される構成となっている。
駆動ローラ６２は、モータ等の駆動源を有する駆動部に接続され、中間転写ベルト６１に対しグリップ力を付与しつつ回走させるものである。
従動ローラ６３は、駆動ローラ６２の回転駆動に従動して回転駆動するものである。
テンションローラ６４は、駆動ローラ６２の回転駆動に従動して回転駆動する従動ローラの一種であり、バネ機構を有して中間転写ベルト６１にテンションを与えるものである。
【００２１】
クリーニング部６５は、中間転写ベルト６１に関して、駆動ローラ６２の位置よりも下流側で、かつ、最初の画像形成ユニット７（イエロー（Ｙ））よりも上流側に設けられている。このクリーニング部６５は、図示しないが、中間転写ベルト６１の面に摺接するクリーニングブレードを有していて、中間転写ベルト６１に残留したトナー（廃トナー）を除去して中間転写ベルト６１の面を清掃できるように構成されている。そして、このクリーニング部６５で除去された廃トナーは、スクリュー等からなる搬送機構（不図示）を介して廃トナー回収ユニット１４に送出できるように構成されている。
【００２２】
なお、図示の例では、クリーニング部６５の中間転写ベルト６１を挟んだ反対側には何も図示されていないが、これは図面を簡略化するためである。実際には、廃トナーを効率よく除去するために、クリーニングを行う際に中間転写ベルト６１をクリーニング部６５に対して押し当て可能なローラ群あるいはローラが設置されている。
【００２３】
画像形成ユニット７は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色にそれぞれ対応して設けられており、各色のトナー画像を形成するものである。そして、これらの画像形成ユニット７は、中間転写ベルト６１の回転駆動方向に沿って上流側から下流方向に向って順に配列されている。
【００２４】
各画像形成ユニット７は、感光体７１と、帯電器７２と、レーザスキャニングユニット７３と、現像装置７４と、一次転写ローラ７５と、クリーニング装置７６及び不図示の除電装置等とを有する。
【００２５】
感光体７１は、円柱に形状設定され、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー像が形成されるものである。帯電器７２は、感光体７１に対して対向配置され、感光体７１の周面を帯電状態とするものである。レーザスキャニングユニット７３は、印刷形式の画像データに基づいて射出されるレーザ光を帯電状態の感光体７１の周面において走査するものである。
【００２６】
現像装置７４は、感光体７１の周面に対してトナーを供給することによって感光体７１の周面上に静電潜像に基づくトナー像を現像するものである。
一次転写ローラ７５は、中間転写ベルト６１を挟んで感光体７１と対向配置され、感光体７１に現像されたトナー像を中間転写ベルト６１に一次転写するものである。クリーニング装置７６は、一次転写の後に感光体７１上に残留したトナーを除去するものである。
【００２７】
給紙カセット８は、装置本体に対して引き出し自在であり、記録紙を収容するものである。給紙トレイ９は、装置本体に対して開閉自在であり、記録紙を収容するものである。
二次転写部１０は、中間転写ベルト６１上に形成された画像を記憶媒体に二次転写するものであって、中間転写ベルト６１を駆動させる駆動ローラ６２と、中間転写ベルト６１を挟んで該駆動ローラ６２と対向配置される二次転写ローラ１０ａとから構成されている。
【００２８】
定着部１１は、記憶媒体上に二次転写されたトナー像を記録紙に定着させるものであり、加圧及び加熱することによりトナー像を記録紙に定着させる加熱ローラを備える。
搬送路１３は、給紙カセット８から記憶紙を搬出するピックアップローラ１３ａ、記憶媒体を搬送する給紙ローラ１３ｂ、排紙トレイ１２に記憶媒体を排紙する排紙ローラ１３ｃ等を備える。
【００２９】
廃トナー回収ユニット１４は、本発明の特徴をなすもので、廃トナー回収ボトルと、検知部材と、回収量検出部とから構成されている。この廃トナー回収ユニット１４には、上述したクリーニング部６５で除去された廃トナーを受け入れて回収できるように構成されている。この廃トナー回収ユニット１４については、後に図面を用いて詳述する。
【００３０】
このような構成からなる複写機Ｐは、上述のように、画像読取部１において画像データが取得され、さらに印刷部２において当該画像データに基づいて記録紙にカラー印刷が行なわれる。
【００３１】
以下、図２〜図４を用いて廃トナー回収ユニット１４について説明する。この廃トナー回収ユニット１４は、廃トナー回収ボトル１００と、検知部材２００と、回収量検出部３００とから構成されている。この廃トナー回収ユニット１４は、複写機Ｐの本体内で比較的大きな空間を確保できる箇所に設けられている。しかも、その箇所は、複写機Ｐのカバー（不図示）を開けたときに外側に現れる所で、廃トナー回収ボトル１００の着脱が容易に行なえるように配慮されている。
【００３２】
廃トナー回収ボトル１００は、図２に示されるように、内部に所定の空間を有する立方体なる合成樹脂製の容器で、その容器の長手方向の一方の端部には、回収口１１０が設けられていて、クリーニング部６５で回収された廃トナーを複写機Ｐの本体側のフレームＦ側に設けられている廃トナーの排出口４００を介して廃トナー回収ボトル１００内に受け入れられるように構成されている。
すなわち、この廃トナー回収ボトル１００は、複写機Ｐの本体側のフレームＦに設けられている所定の回収ボトル収納部に装着されたときに、廃トナー回収ボトル１００の回収口１１０と排出口４００とが接合できるように構成されている。なお、図示しないが、この排出口４００の内側には、廃トナー回収ボトル１００が複写機Ｐから抜き取られているときにその排出口４００を閉じるシャッターが設けられている。
また、この廃トナー回収ボトル１００内の回収口１１０側には、回収口１１０に投入された廃トナーをボトル内部に押し込むスクリュウコンベアからなる押込み機構１１０ａが設けられている（図３及び図４参照）。
【００３３】
検知部材２００は、図３及び図４にそれぞれ示されていて、可撓性を有するゴム等の膜材で構成されている。この検知部材２００は、廃トナー回収ボトル１００の上面の一部に設けられている取付部１１１（窪み）に設けられ、回収量検出部３００によってその膨らみが検出されるものである。
【００３４】
廃トナー回収ボトル１００の取付部１１１は、廃トナー回収ボトル１００の上面の位置よりも少し窪み、かつ、その窪みの中央部分に設けられた開口部１１２を有して構成され、検知部材２００は、その開口部１１２を緩く覆うように設けられている。
【００３５】
この検知部材２００の可撓性は、廃トナー回収ボトル１００内が廃トナーで満杯になったときに、検知部材２００が廃トナー回収ボトル１００の上面外側に向けて膨張することができるように設定されている（図４参照）。さらに、この検知部材２００の可撓性は、後述する当接部材３１０が載置されたときで、かつ、その検知部材２００の下側に廃トナーが充填されていないとき、その当接部材３１０の自重で検知部材２００を下方へ押し下げることができるように設定されている（図３参照）。
【００３６】
この取付部１１１の窪みの深さは、検知部材２００が廃トナー回収ボトル１００の上面外側に向けて膨張したときの上端部が廃トナー回収ボトル１００の上面（外壁面）を含む平面Ｓを超えない範囲で可能な限り浅く形成され、廃トナー回収ボトル１００の廃トナーの収納容量を削減しないように工夫されている。
なお、取付部１１１を設けることなく検知部材２００を設置しても良い。ただし、取付部１１１を設けることにより、検知部材２００の上端部が廃トナー回収ボトル１００の上面（外壁面）を含む平面Ｓを越えないまでの可動範囲を広げることができ、検知精度を向上させることが可能となる。
【００３７】
回収量検出部３００は、検知部材２００の膨らみが廃トナー回収ボトル１００の外壁面を含む平面Ｓを越えない範囲にて廃トナー回収ボトル１００が満杯であると検出するものであり、当接部材３１０と、検出センサ３２０とを備えている。
【００３８】
当接部材３１０は、複写機Ｐの本体のフレームＦに設けられているトナー回収ボトル１００の装着・脱着方向（図３の矢印参照）から見て下方に向けて膨らむように湾曲し、一端部（図３において右端部）がフレームＦに支軸３１１を介して回転自在に軸支されている。そして、この当接部材３１０の湾曲部３１０ａは、廃トナー回収ボトル１００の開口部１１２に挿入できる大きさに設定されている。そして、当接部材３１０は、廃トナー回収ボトル１００が複写機本体側のフレームＦの回収ボトル収納部に装着されたとき、湾曲部３１０ａが開口部１１２に位置して検知部材２００と当接するように設置されている。
そして、当接部材３１０は、検出部材２００が膨らむに連れて変位すると共に、検知部材２００が上記平面Ｓを越える前に検出センサ３２０を作動させる。
【００３９】
当接部材３１０の他端部は、当接部材３１０の湾曲部３１０ａが開口部１１２に位置している状態を保持するストッパ部３１２が設けられている（図３参照）。そして、このストッパ部３１２は、当接部材３１０の自重によりフレームＦ側に設けられている受け部に載置できるように構成されていると共に、そのストッパ部３１２の上部には、上方へ少し突出した遮光片３１３が設けられている。そして、遮光片３１３が検出センサ３２０に対応する位置まで上昇することによって検出センサ３２０が作動する。
【００４０】
検出センサ３２０は、発光素子及び受光素子からなる光電センサからなり、当接部材３１０が支軸３１１を中心にして回転したときの遮光片３１３の回転軌跡上で、複写機Ｐの本体側のフレームＦ側に設けられている。そして、検出センサ３２０の発光素子と受光素子との間隔は、遮光片３１３が間に入り込むことができるように設定されている。また、検出センサ３２０の発光素子と受光素子との高さは、検知部材２００が凹んでいる場合の遮光片３１３の高さよりも高く（図３参照）、検知部材２００が平面Ｓを越えない範囲で膨らんでいる場合の遮光片３１３に対向する高さに設定されている（図４参照）。
すなわち、この検出センサ３２０によって、当接部材３１０が廃トナー回収ボトル１００の取付部１１１の窪みの深さの範囲内で上下動したことを検出できるように構成されている。
なお、検出センサ３２０を上述のような透過型センサではなく、いわゆる反射型センサを用いることもできる。この場合には、遮光片３１３に換えて反射板を設置し、当該反射板を検出センサに対向させることによって検出センサ３２０を作動させる。
【００４１】
なお、本実施形態の複写機Ｐは、全体の制御を行う不図示の制御装置を備えている。そして、当該制御装置は、検出センサ３２０と電気的に接続されており、検出センサ３２０が作動することにより廃トナー回収ボトル３２０が満杯であると判定する。
【００４２】
上記構成からなる廃トナー回収ユニット１４は、廃トナー回収ボトル１００が本体側のフレームＦの回収ボトル収納部に装着され、その廃トナー回収ボトル１００の回収口１１０が複写機Ｐの本体内に設けられている廃トナーの排出口４００に接合されると、回収量検出部３００の当接部材３１０の湾曲部３１０ａが開口部１１２に位置される（図３参照）。この状態における検出センサ３２０が遮光片３１３で遮光されていない状態にあるため、廃トナー回収ボトル１００が満杯でないと判定される。
【００４３】
一方、廃トナー回収ボトル１００内が廃トナーで満杯になったときには、検知部材２００は、上記平面Ｓを越えない範囲で廃トナー回収ボトル１００の上面外側に向けて膨張される（図４参照）。これによって検出センサ３２０が遮光片３１３で遮光されて作動し、廃トナー回収ボトル１００が満杯であると判定される。このように、廃トナー回収ボトル１００の満杯が検出されと、複写機Ｐの図示しない表示画面（フロントパネル等）にその旨が報知され、複写機Ｐは休止状態とされる。
【００４４】
ここで、廃トナー回収ボトル１００が満杯になった場合、検知部材２００の上面は、廃トナー回収ボトル１００の外壁面を含む平面Ｓよりも突出していないので、廃トナー回収ボトル１００を本体側のフレームＦの回収ボトル収納部から抜き出すときに検知部材２００が外部の部材に接触することがなく、検知部材２００の損傷を効果的に防止することができる。
また、廃トナー回収ボトル１００を複写機Ｐ内の回収ボトル収納部に装着するときは、当接部材３１０の湾曲部３１０ａが廃トナー回収ボトル１００上面に当たることにより、当接部材３１０が容易に押し上げられ、その後に検知部材２００に当接配置されるので、当接部材３１０が邪魔になることなく廃トナー回収ボトル１００をスムースに装着することができる。
【００４５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上述の例では、廃トナー回収ボトル１００には、中間転写ベルト６１上のクリーニング部６５で除去された廃トナーのみを受け入れて回収できるようにしているが、画像形成ユニット７のクリーニング装置７６で除去された廃トナーも回収できるようにしてもよい。
また、上述の例では、フルカラー式の場合の廃トナー回収について説明したが、モノクロ式の場合の廃トナー回収であってもよい。
また、上述の例では、検知部材２００の膨らみを検知することによって廃トナー回収ボトル１００の満杯を検知する構成について説明した。しかしながら、検知部材２００の膨らみを検知することによって、廃トナー回収ボトル１００が満杯になるより前の状態を検知するようにすることもできる。
【符号の説明】
【００４６】
Ｐ……複写機（画像形成装置）、６……ベルトユニット、６１……中間転写ベルト、６５……クリーニング部、７……画像形成ユニット、１４……廃トナー回収ユニット、１００……廃トナー回収ボトル、１１０……回収口、１１０ａ……押込み機構、１１１……取付部、１１２……開口部、２００……検知部材、３００……回収量検出部、３１０……当接部材、３１０ａ……湾曲部、３１１……支軸、３１２……ストッパ部、３２０……検知センサ、４００……排出口、Ｆ……フレーム、Ｓ……平面
【図１】
2011209621.tif 000003
【図２】
2011209621.tif 000004
【図３】
2011209621.tif 000005
【図４】
2011209621.tif 000006