(57)【要約】【課題】単純な構成でしかも省スペースを図ることができる廃トナー満杯検出装置を提供する。【解決手段】廃トナーが収容される廃トナーボトル４０に、該廃トナーボトル４０内の廃トナーが所定の満杯位置を超えると落下する空間Ｓを設け、該空間Ｓの底に廃トナーを検出する廃トナー検出手段６３を設けて、廃トナー検出手段６３が空間の底に落下する廃トナーを検出すると廃トナーボトル４０内の廃トナーが満杯位置に達したと判断する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃トナーが収容される廃トナーボトルに、該廃トナーボトル内の廃トナーが所定の満杯位置を超えると落下する空間を設け、該空間の底に廃トナーを検出する廃トナー検出手段を設けて、前記廃トナー検出手段が前記空間の底に落下する廃トナーを検出すると前記廃トナーボトル内の廃トナーが満杯位置に達したと判断することを特徴とする廃トナー満杯検出装置。
【請求項２】
前記空間は、前記廃トナーボトル内に開口部が位置するように設けた検出容器内の空間であり、前記廃トナーボトル内の所定の満杯位置を超えた廃トナーは前記検出容器の開口部から内部の空間に落下することを特徴とする請求項１に記載の廃トナー満杯検出装置。
【請求項３】
前記検出容器は、前記廃トナーボトルの外側に設けられ、前記開口部から斜め下方に前記廃トナーボトルの底部まで延びていることを特徴とする請求項２に記載の廃トナー満杯検出装置。
【請求項４】
前記検出容器は少なくとも底部に透明な壁を有し、該透明な壁を通して前記廃トナー検出手段は廃トナーを検出することを特徴とする請求項２又は３に記載の廃トナー満杯検出装置。
【請求項５】
前記廃トナー検出手段は、発光部と受光部を有し、前記発光部から前記透明な壁を通って前記受光部に至る光路が前記検出容器内に落下する廃トナーにより遮られた時に廃トナーを検出するものであり、前記発光部と前記受光部は前記検出容器の両側面に位置することを特徴とする請求項４に記載の廃トナー満杯検出装置。
【請求項６】
前記廃トナーボトルは正面から見て左右方向に長い直方体の検出容器であり、前記検出容器の開口部はケースで覆われ、前記ケースの壁うち前記廃トナーボトルの長手方向と交わる壁に廃トナーの落下口を形成したことを特徴とする請求項請求項２に記載の廃トナー満杯検出装置。
【請求項７】
前記ケースの落下口に、前記廃トナーボトルを画像形成装置本体に取り付けたときに開口するシャッタを設けたことを特徴とする請求項６に記載の廃トナー満杯検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は廃トナー満杯検出装置、詳しくは廃トナーボトル内の廃トナーの満杯（本明細書では、満杯とは満杯（フル）及び満杯に近いニアフルを意味する）位置を検出する廃トナー満杯検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置の廃トナーボトル内の廃トナーの満杯検出装置として、特許文献１には、残留トナー回収ボックス内に支持部材により懸架され回収トナーによって浮揚するフロート部材を設け、該フロート部材に遮光部材を設けて、遮光部材が発光素子から受光素子への光路を遮ると、廃トナーボトルが回収トナーで満杯に近づいたことを検出する装置が記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ドラムユニット内部に廃トナーのレベルに連動して動くセンサーアームを設け、該センサーアームがフォトカプラの光を遮断したときにフル検知を行う装置が記載されている。
【０００４】
さらに、特許文献３には、所定距離に焦点を揺する反射式光学センサにより、廃トナー検出容器内のトナーの上面が光学センサの焦点位置にほぼ達したときに廃トナー検出容器が所定量に満ちたことを検出する装置が記載されている。
【０００５】
これらの特許文献１−３の装置では、フロート部材やセンサーアームなどの検知部材が廃トナーボトルの内部に必要であるため、廃トナーボトルの容量が増加し、コストが増加する。また、センサが廃トナーボトルの上部にあるため、画像形成装置の他のカートリッジとの干渉を避けるためのスペースが必要であり、装置が大型化するなどの問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１２８７８２号公報
【特許文献２】特開平５−１３４５８７号公報
【特許文献３】特開平７−２７１２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記従来の問題点に鑑みてなされたもので、単純な構成でしかも省スペースを図ることができる廃トナー検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、廃トナーが収容される廃トナーボトルに、該廃トナーボトル内の廃トナーが所定の満杯位置を超えると落下する空間を設け、該空間の底に廃トナーを検出する廃トナー検出手段を設けて、前記廃トナー検出手段が前記空間の底に落下する廃トナーを検出すると前記廃トナーボトル内の廃トナーが満杯位置に達したと判断するものである。
【０００９】
この構成によれば、廃トナーボトル内の廃トナーが満杯位置を超えて空間に落下すると、廃トナー検出手段が空間の底に落下する廃トナーを検出するので、廃トナーボトル内の廃トナーが満杯位置に達したと判断することができる。
【００１０】
前記空間は、前記廃トナーボトル内に開口部が位置するように設けた検出容器内の空間であり、前記廃トナーボトル内の所定の満杯位置を超えた廃トナーは前記検出容器の開口部から内部の空間に落下することが好ましい。
【００１１】
前記検出容器は、前記廃トナーボトルの外側に設けられ、前記開口部から斜め下方に前記廃トナーボトルの底部まで延びていることが好ましい。
【００１２】
前記検出容器は少なくとも底部に透明な壁を有し、該透明な壁を通して前記廃トナー検出手段は廃トナーを検出することが好ましい。
【００１３】
前記廃トナー検出手段は、発光部と受光部を有し、前記発光部から前記透明な壁を通って前記受光部に至る光路が前記検出容器内に落下する廃トナーにより遮られた時に廃トナーを検出するものであり、前記発光部と前記受光部は前記検出容器の両側面に位置することが好ましい。
【００１４】
前記廃トナーボトルは正面から見て左右方向に長い直方体の検出容器であり、前記検出容器の開口部はケースで覆われ、前記ケースの壁うち前記廃トナーボトルの長手方向と交わる壁に廃トナーの落下口を形成することが好ましい。
【００１５】
前記ケースの落下口に、前記廃トナーボトルを画像形成装置本体に取り付けたときに開口するシャッタを設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、満杯位置を超えて空間に落下する廃トナーを廃トナー検出手段で検出するようにしたので、廃トナーボトルの内部に廃トナーの検知部材などの部品を設ける必要がなく、構成の単純化を図ることができる。
また、廃トナー検出手段を廃トナーボトルの下方に配置することができるので、周辺部材が多く配置されている廃トナーボトルの上部や後部に設ける場合に比べて、画像形成装置をコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の廃トナー満杯検出装置を備えた画像形成装置の概略正面図。
【図２】廃トナーボトルの背面側の斜め上方から見た斜視図。
【図３】廃トナー満杯検出装置を示す廃トナーボックスの横断面斜視図。
【図４】検出容器及びケースの斜視図。
【図５】ケース及びシャッタの垂直断面図。
【図６】シャッタの開放状態（ａ）及び閉鎖状態（ｂ）を示すケースの水平断面図。
【図７】廃トナーが検出容器のＡ空間に落下する状況を示す廃トナーボックスの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１９】
図１に、タンデム式のカラーレーザプリンタである画像形成装置１１を示す。この画像形成装置１１は本体１１ａと、プロセスカートリッジ１２と、転写ユニット１３と、露光ユニット１４と、給紙ユニット１５と、クリーニングユニット１６とを備える。
【００２０】
プロセスカートリッジ１２は、転写ユニット１３の中間転写ベルト１８に沿って４カ所に配置され、それぞれクリーニングユニット１６側からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の画像形成を行うことにより、中間転写ベルト１８の表面にカラー画像を形成する。
【００２１】
転写ユニット１３は一対の支持ローラ２７、２８に中間転写ベルト１８を架け渡し、動力伝達装置（図示せず）により支持ローラ２７を駆動させ、中間転写ベルト１８を矢印Ａ方向に駆動する。また、転写ユニット１３は、イエローの感光体ドラム２０で代表的に示すように、感光体ドラム２０と対向して１次転写部を構成する１次転写ローラ３１と、支持ローラ２７と対向して２次転写部を構成する２次転写ローラ３３とを有する。
【００２２】
露光ユニット１４は、感光体ドラム２０に対してレーザ光を照射し、図示しないパソコンから送付される画像データに対応する静電潜像を形成する。
【００２３】
給紙ユニット１５は、給紙カセット３５および手差し給紙カセット３６に収容した記録媒体Ｓを順次、搬送ローラ３７を介して２次転写部へと搬送する。２次転写部に搬送された記録媒体Ｓには中間転写ベルト１８上に形成されたトナー像が転写され、定着ユニット３８で転写されたトナー像が定着された後、排出トレイ３９へと搬出される。
【００２４】
クリーニングユニット１６は中間転写ベルト１８に接離可能で、接近することにより中間転写ベルト１８に残留するトナーを回収してクリーニングする。
【００２５】
各プロセスカートリッジ１２は、イエローのプロセスカートリッジ１２で代表的に示すように、感光体ドラム２０の周囲に帯電装置２１と現像装置２２と清掃装置２３とを備えている。
【００２６】
帯電装置２１は、感光体ドラム２０表面に所定の電荷を与える。この表面電位は、露光ユニット１４によって露光されることにより静電潜像となる。
【００２７】
現像装置２２は、感光体ドラム２０にトナーを供給して静電潜像を現像する。現像装置２２の上方には、現像装置２２にトナーを補給するトナーカートリッジ２６が着脱可能に設置されている。
【００２８】
清掃装置２３は、感光体ドラム２０への転写後、この表面に残留するトナーを回収して清掃する。
【００２９】
前記画像形成装置１１の手前側には、図１中ハッチングで示すように、各プロセスカートリッジ１２の清掃装置２３からの廃トナーと、クリーニングユニット１６からの廃トナーを受け入れる廃トナーボトル４０が設けられている。
【００３０】
図２は、廃トナーボトル４０の背面側斜め上方向から見た斜視図である。廃トナーボトル４０は画像形成装置１１の正面から見て左右方向に長い直方体の容器である。廃トナーボトル４０の背面には、各プロセスカートリッジ１２の清掃装置２３からの廃トナーを受け入れるために、清掃装置２３の廃トナー搬出口と係合する廃トナー受入れ口４１が形成されている。また、廃トナーボトル４０の背面には、には、クリーニングユニット１６からの廃トナーを受け入れるために、クリーニングユニット１６の廃トナー搬出口と係合する廃トナー受入れ口４２が形成されている。廃トナーボトル４０の内部には、内部の廃トナーを均すための水平な駆動軸を有するスクリュ４３（図３及び図７参照）が画像形成装置１１の本体１１ａから駆動力を得て回転可能になっている。
【００３１】
廃トナーボトル４０の背面のほぼ中央には、具体的には、イエローとマゼンタの廃トナー受入れ口４１の間に、正面側に向かって凹む凹部４４が形成され、該凹部４４に検出容器４５が取り付けられている。図３に示すように、検出容器４５の上端の開口部４６は廃トナーボトル４０内に位置し、中間部は斜め下方に延びて廃トナーボトル４０の背面の壁を抜けて外側の突出し、底部は廃トナーボトル４０の底近傍に位置している。また、検出容器４５の底部は、図７に示すように、廃トナーボトル４０の側方から見た外形の範囲内にある。
【００３２】
検出容器４５の開口部４６は、図３に示すように、ケース４７で覆われている。ケース４７は、正面壁４７ａ、左側壁４７ｂ、右側壁４７ｃ、底壁４７ｄ、上壁４７ｅからなり、内部にシャッタ４８を有している。ケース４７は、廃トナーボトル４０の上面に形成した取付穴４９から挿入して、上壁４７ｅに設けた鍔部５０を廃トナーボトル４０の取付穴４９の上縁に当接し、ケース４７の周壁の適宜箇所に設けた爪部５１を廃トナーボトル４０の取付穴４９の下縁に係止することでケース４７の背面側の開口部５２と検出容器４５の開口部４６が連通するように取り付けられている。ケース４７の左壁４７ｂ又は右壁４７ｃ（本実施形態では廃トナーボトル４０の正面から見て右側の右壁４７ｃ）に廃トナーの落下口５３が形成されている。
【００３３】
ケース４７の内部のシャッタ４８は、図５に示すように、上壁４７ｅを貫通してケース４７の左側壁４７ｂの内面に設けた水平な支持板５４に回動可能に係合した垂直軸５５と、該垂直軸５５に外挿され垂直軸５５と一体に回動する管状軸５６と、該管状軸５６から直角に延びるアーム５７と、該アーム５７の先端に設けたシャッタ本体５８とから構成されている。上壁４７ｅから突出する垂直軸５５にはレバー５９が取り付けられている。レバー５９は、廃トナーボトル４０を画像形成装置１１の本体１１ａに装着したときに、本体１１ａに設けた図示しないリブに押圧されて、シャッタ４８を開放するように構成されている。レバー５９の近傍には、ユーザがレバー５９に触れないようにするためのガード６０が上壁４７ｅに突設されている。管状軸５６には、捩りコイルばね６１が装着され、シャッタ本体５８が落下口５３を閉じる方向に付勢されるように構成されている。シャッタ本体５８の落下口５３と対向する外面には、落下口を閉鎖したときに、落下口の上下の縁に近接する２つのリブ６２ａ，６２ｂが突設されている。
【００３４】
図２に示すように、検出容器４５の底に近接して、廃トナーを検出する廃トナー検出装置６３が画像形成装置１１の本体１１ａに配設されている。廃トナー検出装置６３は、検出容器４５の底部の両側面にそれぞれ位置する発光部６４と受光部６５を有している。発光部６４から発光された光が廃トナーボトル４０の左右の長手方向に進行して受光部６５で受光されように、検出容器４５は透明な樹脂からなるが、底部の両側面のみが透明であってもよい。廃トナー検出装置６３は、発光部６４から検出容器４５の透明な壁を通って受光部６５に至る光路が検出容器４５内に落下する廃トナーにより遮られた時に廃トナーを検出する。
【００３５】
以上の構成からなる廃トナー満杯検出装置の動作を説明する。
【００３６】
廃トナーボトル４０を画像形成装置１１の所定の位置に装着すると、本体１１ａの図示しないリブによりレバー５９が押圧され、シャッタ４８が捩りコイルバネ６１の付勢力に抗して管状軸５６を中心に回動して、落下口５３が開放される。
【００３７】
廃トナーボトル４０には、画像形成動作に伴い、各プロセスカートリッジ１２の清掃装置２３及びクリーニングユニット１６から廃トナーを受け入れる。廃トナーボトル４０内の廃トナーはスクリュ４３によって均され、画像形成動作が進むにつれ、そのレベルが上昇してゆく。廃トナーボトル４０が廃トナーで満杯になると、廃トナーボトル４０を交換する必要がある。このために、廃トナーのレベルが所定の満杯位置（ニアフル）位置になると、図７に示すように、廃トナーはケース４７の落下口５３から検出容器４５内の空間Ｓに落下する。廃トナーが検出容器４５の空間Ｓの底に落下するとき、廃トナー検出装置６３の発光部６４から受光部６５までの光路が遮られ、これにより、受光部６５が発光部６４からの光を受光しなくなり、廃トナーボトル４０内の廃トナーが満杯位置に達したと判断する。
【００３８】
廃トナー検出装置６３が廃トナーの満杯を検出すると、画像形成装置１１の図示しないパネルに満杯の表示又は廃トナーボトル４０の交換をユーザに促す表示を行う。ユーザが廃トナーボトル４０を交換するには、満杯になった廃トナーボトル４０を画像形成装置１１から取り外す。このとき、満杯になった廃トナーボトル４０のレバー５９が本体１１ａの図示しないリブから離れるので、シャッタ４８は捩りコイルバネ６１の付勢力により管状軸５６を中心に回動して、落下口５３を閉塞し、ユーザが廃トナーボトル４０を移動中に傾けたとしても、それ以上検出容器４５に廃トナーが落下するのを防止することができる。
【００３９】
また、廃トナーボトル４０の廃トナーが未だ満杯に達していない間に、画像形成装置１１のプロセスカートリッジ１２やその他のユニットの交換やチェックを行うために、ユーザが廃トナーボトル４０を画像形成装置１１の本体１１ａから取り外す場合、廃トナーボトル４０が本体１１ａから完全に離れず、シャッタ４８が落下口５３を閉鎖する前に、廃トナーボトル４０が前後方向に傾くことがある。このように、廃トナーボトル４０が前後に傾いても、図に示すように、検出容器４５の開口部４６は前後方向にケース４７の正面壁４７ａで覆われ、左右の長手方向の１カ所のみ落下口５３があるので、廃トナーが落下口５３から落下しにくい。このため、廃トナーボックス４０を画像形成装置１１の本体１１ａに戻したときに、廃トナーの満杯を誤検出することがない。さらに、廃トナーボックス４０を取り外したときに誤って落下や転倒させても、落下口５３はシャッタ４８で閉鎖されているので、検出容器４５に廃トナーが侵入することがなくなり、廃トナーボックス４０を画像形成装置１１の本体１１ａに戻したときに、廃トナーの満杯を誤検出することがない。
【００４０】
前記実施形態によれば、廃トナー検出装置６３は、検出容器４５の底に配置され、しかも廃トナーボトル４０の長手方向に発光部６４から受光部６５への光路を設けているため、廃トナー検出装置６３の前後方向の奥行き寸法を小さくすることができ、画像形成装置１１を小型化できる。
【００４１】
また、満杯位置を超えて検出容器４５の空間に落下する廃トナーを廃トナー検出装置６３で検出するので、廃トナーボトル６３の内部に廃トナーの検知部材などの部品を設ける必要がなく、構成が簡単である。
【００４２】
さらに、廃トナー検出装置６３は、周辺部材の少ない廃トナーボトル４０の下方に配置しているので、従来のように、プロセスユニット１２やトナーボックス２６のような周辺部材が多く配置されている廃トナーボトル４０の上部や後部に設ける場合に比べて、画像形成装置１１がコンパクトになる。
【００４３】
なお、前記実施形態では、廃トナー検出装置が検出する廃トナーのレベルは、ユーザに廃トナー容器を交換するための準備を促す満杯に近いニアフルとしたが、これに限定されるものではなく、満杯（フル）としてもよい。このためには、廃トナーが落下する落下口５３の下縁の位置を上下に変更するとよい。
【符号の説明】
【００４４】
１１  画像形成装置
１１ａ  本体
４０  廃トナーボトル
４５  検出容器
４６  開口部
４８  シャッタ
５３  落下口
６３  廃トナー検出装置
６４  発光部
６５  受光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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