JPS6360478A - 回収トナ−の満杯検知装置 - 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］ この発明は、複写機等において、潜像担持体上の残留ト
ナーを回収するトナー回収装置に（＝Ｊ設される回収ト
ナーの満杯検知装置に係り、特に、光学式センサを用い
て回収トナーの満杯状態を検知できるようにした回収ト
ナーの満杯検知装置の改良に関する。

［従来の技術］ 一般に、複写機等においては、第９図に示すように、潜
像担持体としての感光ドラム１上の残留トナーは、クリ
ーニング手段としてのクリーニングブレード２で掻き落
されると共にトナー受は部材３で受は止められた後、ト
ナー搬送部材４を介してトナー回収ボックス５内へ送り
込まれるようになっている。そして、トナー回収ボック
ス５内の回収トナーが満杯になると、トナー回収ボック
ス５を交換しなければならないが、この際、回収ｌ・ナ
ーの満杯状態を確実に検知することが必要になる。

従来における回収トナーの満杯検知装置とじて光学式セ
ンナを利用したものを例に挙げると、トナー回収ボック
ス５の上部に開口１０＠設け、この開口１０縁には透明
若しくは半透明のハウジング１１を上方に向けて膨出形
成すると共に、このハウジング１１の両側には発光素子
１３と受光素子１４とからなる光学式センサ１２を相対
向させて配設したものが提供されている。

このタイプによれば、トナー回収ボックス５内にトナー
が次第に充填されてドブーが満杯になると、上記ハウジ
ング１１内にもトナーが充填されるため、ハウジング１
１内のトナーが光学式センサ１２の光路を遮ることにな
る。このときの光学式センサ１２の出力変化により、回
収１〜ナーの満杯状態が検知されるのである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来の回収トーの満杯検知装
置にあっては、回収トナーが満杯になる時点では、トナ
ー回収ボックス５の上部壁位置までトナーを充填した後
、更に上記ハウジング１１内に上記トナーを押し上げる
必要があるが、トナーの搬送手段４は回収トナーを全体
的に押し上げるに過ぎないので、上記ハウジング１１内
にトナーが確実に充填されないという虞れが生じ、回収
トナーの満杯状態を正確に検知することが困難になって
しまうばかりか、満杯のトナーがトナー回収ボックス５
のシール部分から外部に溢れるという虞れも生ずる。

また、トナー回収ボックス５内で浮遊するトナーが上記
ハウジング１１の内壁に付着していくと、仮に、回収ト
ナーが満杯にならなくても、付着トナーが上記光学式セ
ンサ１２の光路を遮るという事態が生じてしまう。この
ため、上記付着トナーの存在によって上記光学式センサ
１２の光路を遮らないように、上記光学式セン＋Ｊ１２
の感度を補正することが必要になるが、その補正作業が
極めて面倒なものになってしまう。

更に、上記トナー回収ボックス５は通常感光ドラム１の
軸方向に沿って延びるものであるため、トナー回収ボッ
クス５内にＪ３いて回収トナーの分布がその長手方向で
片寄ってしまうことが起こり得る。このような場合、仮
にハウジング１１部分に対応したトナ一部分だけが盛り
上がると、光学式センサ１２の光路が直ちに遮られてあ
たかも回収１〜ナーが一１杯になった如く誤って検知さ
れてしまうという問題が生ずる。

更にまた、上記タイプにあっては、回収トナー量が満杯
になった時点で突如トナー満杯信号が発せられるように
なっているので、オペレータには回収トナー量の満杯タ
イミングを事前に予測することができないという問題も
ある。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、以上の問題点に着目して為されたものであ
って、光学式センサに対する面倒なＬＡ度補正を伴うこ
となく、しかも、１・す−回収ボックス内のトナーの片
寄りに影響されることなく、回収トナーの満杯状態をあ
る程度の予測をもって正確に検知できるようにした回収
トナーの満杯検知装置を提供するものである。

すなわち、この発明は、クリーニング装置で清掃された
潜像担持体上の残留トナーをトナー回収ボックス内に回
収するようにしたトナー回収装置に対して付設される回
収トナーの満杯検知装置を前提とし、上記トナー回収ボ
ックスの上部に透明若しくは半透明のハウジングを上方
に向けて膨出させると共に、このハウジングの両側には
発光部と受光部とからなる複ｅ！！組の光学式センサを
相対向配置する一方、上記ｊ・ナー回収ボックス内には
、平板状のフロート部材を回収トナーの上部で浮揚可能
に配設すると共に、上記ハウジングに対向した１ｎ記フ
ロ一ト部材には上方へ延びる非透過性の遮光突片を設け
、回収トナー岱に応じて上記フロート部材が上昇した際
に上記遮光突片で複数組の光学式センサの光路を段階的
に順次遮断させ、回収トナーの満杯状態を段階的に検知
するよ・）にしたものである。

このような技術的手段において、上記トナー回収装置は
、クリーニング装置や潜像担持体と別間の独立したユニ
ットであってもよいし、クリーニング装置や潜像担持体
と共に一つのユニットを構成したもののいずれのタイプ
でも差支えない。また、トナー回収ボックスの形状や配
設位置等については適宜設計変更して差支えないが、フ
ロート部材の）７揚動作を確保するには、トナー回収ボ
ックスの下方部に回収トナーの導入部を設けることが必
要である。更に、上記ハウジングの材質については、透
明若しくは半透明のものであれば適宜の樹脂等を用いて
よく、その形状ヤ配設位置等についても適宜設計変更し
て差支えない。

また、上記フロート部材の材質については適宜選択して
差支えないが、回収トナーの上界にｒＩ！つて上昇する
ことが必要であることからある程度軽量の材料を用いる
ことが望ましい。また、フロート部材の大きさについて
も、トナー分布の片寄りを充分に吸収できる程度の大き
さであれば適宜選択して差支えない。すなわち、トナー
回収ボックス内におけるトナー分布の全体的ばらつきを
確実に吸収するには、トナー回収ボックスの横断面空間
領域に略合致した大きさに設計することが必要になるが
、潜像担持体上の使用頻度の高い潜像形成領域に対応さ
せてフロート部材を配設するようにすれば、フロート部
材の大きさとしては潜像担持体の軸方向に沿う寸法が最
大ＷＩＰｊＡ形成領域の５０〜７０％設定されて“いれ
ばよい。そしてまた、上記フロート部材の支持手段につ
いても、回収トナーの導入部位置の上方で支えられ、ト
ナーの上４に伴ってフロート部材が自動的に上昇してい
くように配設されていれば、適宜段５Ｆ変更してよい。

更に、複数組の光学式センサと遮光突片との相互関係に
ついては、回収トナーが満杯状態付近から満杯状態に至
る間において、複数組の光学式センナの光路が遮光突片
で順次遮られるように設計することが必要である。

［作用］ 上述したような技術的手段によれば、クリーニング手段
で潰砕された潜像担持体上の残留トナーがトナー回収ボ
ックス内に次第に回収されていくと、トナー回収ボック
ス内でトナーが次第に上界していくことになるが、これ
に伴って上記フロート部材が上昇していき、回収トナー
が満杯位買イ」近に到達すると、上記遮光文Ｐ１がハウ
ジング内に突出配置されて複数組の光学式センサの光路
を順次確実に遮ることになり、これにより、回収トナー
の満杯状態が段階的に検知されるのである。

このとき、トナー回収ボックス内のトナー分７１ｉが片
寄ったものになったとしても、フロート部材は片寄った
トナ一部分を周囲に分散さじながら、極端に傾斜するこ
となく全体的に上昇していくので、遮光突片による光学
式センサの光路遮断位置がトナー分布の片寄りに大きく
影響されることはない。また、各組の光学式センサの光
路は遮光突片によって遮られるようになっているので、
トナーの段階的満杯検知信号レベルを絶対的な零レベル
に予め８２定しておけば、仮に、ハウジング内壁に浮遊
トナーが付着したとしても、この付着トナーによって各
光学式センサの光路が遮られる虞れはなくなる。

［実施例） 以下、添附図面に示ず実施例に基づいてこの発明の詳細
な説明する。

◎実施例１ 第１図及び第２図においては、所謂センタレジストレー
ションタイプの複写機において用いられる回収トナーの
満杯検知装置が示されている。

同図において、トナー回収装置は、潜像担持体としての
感光ドラム１、クリーニング手段としてのクリーニング
ブレード２、トナー受は部材３及びトナー搬送部材４と
共に一つのユニットを構成したものである。そして、上
記ユニットケースＣは、トナー回収ボックス５のトナー
導入部５ｃ付近に上記トナー受は部材３を配設すると共
に、感光ドラム１、クリーニングブレード２及びトナー
搬送部材４の支承部を一体的に備えたものである。

また、上記トナー搬送部材４は断面略四角形状に形成さ
れて矢印方向に回動するようになっている。

尚、第１図中、符号８はユニットケースＣの上部壁から
下方に垂設されてトナー回収ボックス５領域を区画する
区画壁、９は上記区画壁８に一端が固着されて上記トナ
ー搬送部材４の付着トナーを掻き落す板状のトナー掻き
落し部材である。

また、トナー回収装置に付設される回収トナーの満杯検
知装置は、上記トナー回収ボックス５の上部に開設した
開口１０部において上方に膨出して設けられる透明若し
くは半透明のハウジング１１と、このハウジング１１の
両側に発光索子１３及び受光索子１４を相対向させて配
設してなる二組の光学式センサ１２（具体的ｋｌｔ１２
ａ　、　１２ｂ　）と、トナー回収ボックス５内に浮揚
自在に配設されるフロート部材２０と、上記ハウジング
１１部に対応して上記フロート部材２０上に立設される
遮光突片３０とを備えている。

この実施例において、上記フロート部材２０は、特に第
３図及び第４図に示づように、ＡＢＳ樹脂等で略矩形の
板状に形成されるものであり、このフロート部材２０は
、感光ドラム１上における使用頻度の高い潜像形成領域
（例えばＪＩＳ規格規格Ａ４紙用紙サイズ応した領域）
Ｍに対応して配設され、フロート部材２０の長手方向寸
法（感光ドラム１の軸方向に沿う寸法）１１が上記Δ４
版用紙サイズに応じて設定されると共に、フロート部材
２０の幅方向寸法（感光ドラム１の径方向に沿う寸法）
ｉ２がトナー回収ボックス５の幅方向寸法ｌに略対応し
て設定されている。そして、上記フロート部材２０の長
手方向両側は可撓性シート２１（具体的には２１ａ　、
２１ｂ　）を介してトナー回収ボックス５の上部に吊り
下げ支持されており、このフロート部材２０は可撓性シ
ート２１と共に昇降動作するようになっている。この実
施例では、上記可撓性シート２１は、例えば２５μｍの
厚みのポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリプ
ロピレンフィルムで構成され、その上下端に折曲部２２
．２３を有し、トナー回収ボックス５の上部内壁に一方
の折曲部２２を両面テ７ブ等で固着すると共に、フロー
ト部材２０の長手方向両端部に上記他方の折曲部２３を
両面テープ等で固着して取付けられる。

また、上記二組の光学式センサ１２は水平方向に並列配
置されており、一方、上記遮光突片３０は、上記潜像形
成領域Ｍの中心線５０位置に対応して設りられ、例えば
ＡＢＳ樹脂等の非透過性の黒色部材で構成されている。

そして、上記遮光突片３０の先端は段差形状をもって形
成され、高段差部３１に至る長さ寸法は、回収トナー聞
が満杯付近になったときのフロート部材２０の位置を基
準として一方の光学式センサ１２ａの光路を遮断するよ
うに設定されると共に、低段差部３２に至る長さ寸法は
、回収トナー吊が満杯になったときのフロート部材２０
の位置を基準として他方の光学式センサ１２ｂの光路を
遮断するように設定されている。尚、上記高段差部３１
と低段差部３２との間の段差寸法ｄについては、−回の
複写動作当りの回収トナー囚、複写動作速度、回収トナ
ー最により押し上げられるフロート部材２０の上昇速度
及び複写様の月間予定コピー枚数等を考慮して適宜選定
される。

次に、この実施例に係る回収トナーの満杯検知装置の作
動について説明する。

今、第１図及び第２図に示すように、感光ドラム１上の
残留トナーがクリーニングブレード２で掻き落されてト
ナー受は部材３上に落下しているとすると、トナー受は
部材３上のトナーはトナー搬送部材４を介してトナー回
収ボックス５内へ回収されていく。このとき、トナー回
収ボックス５内のトナーは次第に上昇していき、ある程
度時間が経過すると、上記トナーはフロート部材２０の
下面に到達する。この後、更に上記トナーが上昇してい
くと、第１図及び第２図に仮想線で示すように、これに
追従して上記フロート部４４２０が上界し、フロート部
材２０上の遮光突片３０がハウジング１１内に突入配置
される。そして、回収トナーｍが満杯位置付近に達する
と、上記遮光突片３０の高段差部３１が一方の光学式セ
ンサ１２ａの光路を遮ることになる。すると、光学式セ
ンサ１２ａの出力がハイレベルからローレベルへと変化
するので、この出力変化に基づいて例えば複写機本体の
コントロールパネル上のＬＥＤ等からなる警告ランプ（
図示せず）を点滅させるようにすれば、Ａペレータに対
し回収トナー量が満杯位置に近づいたことを警告表示す
ることが可能になる。この後更に、回収トナーが増加し
、回収トナー量が満杯状態に達すると、上記遮光突片３
０の低段差部３２が他方の光学式センサ１２ｂの光路を
遮断することになる。すると、この光学式センサ１２ｂ
の出力がハイレベルからローレベルへと変化するので、
この出力変化によってｉ〜ルナ−満杯状態が確実に検知
されることになり、例えば上記光学式センサ２ｂの出力
変化にＬ４づいて複写機の複写動作を停止させるように
Ｊれば、トナーが満杯状態に達した状態で誤って複写動
作を行い、回収トナーが］・す−回収ボックス５から溢
れて複写機内を汚したり、クリーニングブレード２を汚
してクリーニング不良を生じさせるという事態は有効に
回避される。

また、上述したような検知動作過程においては、トナー
回収ボックス５内の浮遊トナーが上記ハウジング１１の
内壁面に付着したとしても、光学式センサ１２における
トナーの段階的満杯検知信号を絶対的零レベルに予め設
定しておけば、上記付着トナーの存在によって上記光学
式センサ１２が誤ってトナーの満杯状態を検知する事態
は有効に回避される。

更に、この実施例において、最大サイズの複写用紙（Ａ
３版）よりも小さい使用頻度の高いサイズの複写用紙く
へ４版）に対して複写動作を行うと、感光ドラム１上の
実質的潜像形成領域Ｍが最大潜像形成領域ＭＩＩｌａｘ
より狭くなるが、感光ドラム１上の不要な潜像を消去す
るイレーズ装置がないタイプにあっては、原稿カバー（
図示せず）を閉じないで複写操作を行うと、実質的潜像
形成領域Ｍの外側の領域がべた照像として現像され、こ
のへた照像に対応した残留トナーがトナー回収ボックス
５内に回収される。このとき、実質的潜像形成領域Ｍの
外側において回収されるトナー量が実質的潜像形成領域
Ｍ内の回収トナー量に比べて多いため、上記実質的潜像
形成領域Ｍの外側での回収トナーＴ゛が上記フロート部
材２０の自由吊下げ位置に早く到達することになるが、
上記フロート部材２０は潜像形成ｆｆｉ域Ｍの外側に而
して配置されていないため、上記回収トナー下”によっ
て上記フロート部材２０が直接的に上界することはなく
、しかも、漫端に傾斜配置されることもない。また、上
記フロート部材２０は潜像形成領域Ｍに対応したある程
度の大きさをもって構成されているので、潜像形成領域
Ｍ内で局部的なドブ一分子Ｉｉの片寄りがあったとして
も、上記フロート部材２０はその自重によって局部的に
片寄ったトナー分布を周囲に分散させる胸きをする。従
って、上記フロー１〜部材２０は、実質的潜像形成領域
Ｍに対応した回収トナーＴのみに追従して略平行に順次
上昇することになり、実質的潜像形成領域ＭにＪ３ける
回収トナーの満杯状態が段階的に正確に検知される。

更にまた、この実施例においては、回収トナーの満杯量
を感光ドラム１の寿命に対応さけて予め設定しておけば
、トナーの段階的満杯検知信号に基づいてユニットの交
換表示を行なうことが可能になるため、トナー回収Ｖｉ
装置、クリーニング手段、感光ドラム１等を個々的に保
守点検する必要がなくなり、複写Ｒ等の部品の保守点検
作業が簡略化される。

また、この実施例においては、上記フロート部材２０は
その長手方向両側を可撓性シート２１で吊り下げ支持さ
れているので、この可撓性シート２１は回収トナーのフ
ロート部材２０上への乗上げを防止するシール部十イと
しても礪能している。尚、フロ−１・部材２０の幅方向
両側を上述したような可撓性シートで吊下げ支持するよ
うにすれば、フロート部材２０の幅方向周１くのシール
性をより向上さぼることができる。この場合、フロート
部材２ｏの幅方向寸法をある程度短寸に設定したとして
も、フロート部材２０の幅方向両端縁から回収トナーが
フロート部Ｌ４２０上へ乗上げる事態は有効に回避され
ることになる。

◎実施例２ 第５図において、回収トナーの満杯検知装置は、実施例
１と巽なり、二組の光学式センサ１２（具体的には１２
ｃ　、１２ｄ　）を上下方向に変位させて配設し、各光
学式センサ１２の光路を先端に段差部が形成されていな
い遮光突片３０で段階的に遮断するようにしたものであ
り、下側の光学式センサ１２ｃを回収トナーの満杯位置
の近隣位置を検知するために用いると共に、上側の光学
式センサ１２ｄを回収トナーの満杯位置を検知するため
に用いるようにしたものである。このため、このタイプ
にあっても、実施例１と同様な作用、効果を奏する。

尚、この実施例において、各光学式センサ１２の発光素
子１３、受光素子１４を上下方向に並列配置することが
各素子の大きさからみて困難な場合には、小径の光ファ
イバ等を用いて発光部及び受光部を構成するようにする
ことが必要である。

◎変形例 上記各実施例においては、フロート部材２０を可撓性シ
ート２１を介して吊下げ支持しているが、これに限定さ
れるものでなく、例えば第６図に示すように、トナー回
収ボックス５の上部内壁に一対の合成樹脂等からなる支
持片２５を下方に向けて突設し、この支持片２５の先端
部を夫々内側に折曲し、この折曲部２６に対しフロート
部材２０を載置するようにしてもよいし、第７図に示ず
ように、トナー回収ボックス５の底部から支持板２７を
立設し、この支持板２７の所定の部位に段部２８を設け
、この段部２８に上記フロート部材２０を載置するよう
にしてもよい。

また、上記各実施例にあっては、センタレジストレーシ
ョンタイプの複写確に用いられる回収トナーの満杯検知
装置が示されているが、所謂コーナレジストレーション
タイプの複写機においても同様に適用される。この場合
において、第８図に示すように、使用頻度の高い潜像形
成領域（例えばＡ４版用紙サイズに対応した領域）Ｍに
対応した範囲でフロート部材２０を配設するようにすれ
ば、上記各実施例と同様に、実質的潜像形成領域Ｍに対
応した回収トナーの満杯状態を段階的且つ正確に検知す
ることが可能になる。

更に、この実施例においては、可撓性シート２１として
極めて薄いフィルムを用いているため、フロート部材２
０吊下げ作業時において扱い難いという問題が生ずるが
、第３図に仮想線で示すように、例えば可撓性シート２
１を５０μｍＰｉ！度の厚みのポリエチレンテレフタレ
ートフィルム又はポリプロピレンフィルムで構成し、そ
の一部に切込み２９を設けるようにすれば、フロート部
材２０吊下げ作業時にＪ３いてＩＭい易くなると共に、
可撓性シート２１の撓み変形代を充分に確保することが
可能である。

［発明の効果１ 以上説明してきたように、この発明に係る回収トナーの
満杯検知装置によれば、トナー回収ボックス内のトナー
分布のばらつきや光学式センサの検出部のトナーによる
汚れに影響されることなく、回収トナーの満杯状態を正
確に検知することができるばかりか、回収トナーが満杯
状態に近いことを事前に検知することもできるので、オ
ペレータに回収トナーの満杯タイミングを予測させるこ
とが可能になり、突然の回収トナーの満杯状態によって
複写機等の複写動作に支障をきｌこすという事態を有効
に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る回収トナーの満杯検知装置の実
施例１を示す断面説明図、第２図は第１図中に一■ｔ！
；Ａ断面図、第３図は実施例１におけるフロート部材の
支持構造を示す要部斜視図、第４図は実施例１に係るフ
ロート部Ｈの大きさ、配設位置を示づ説明図、第５図は
この発明に係る回収トナーの満杯検知装置の実施例２を
示ず要部説明図、第６図及び第７図はフロー１一部材の
支持構造の変形例を示す説明図、第８図はフロート部材
の配設位置の変形例を示す説明図、第９図は従来にＪ３
ける回収トナーの満杯検知装置の一例を示す断面説明図
である。 ［符号の説明１ （１）・・・感光ドラム（潜＠担持体）（２）・・・ク
リーニングブレード （クリーニング手段） （５）・・・トナー回収ボックス （１０）・・・開口　　　　（１１）・・・ハウジング
（１２，１２ａないし１２ｄ）・・・光学式センサ（１
３）・・・発、光素子　　（１４）・・・受光素子（２
０）・・・フロート部材（２１）・・・可撓性シート（
３０）・・・遮光突片　　（３１）・・・高段差部（３
２）・・・低段差部 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代　理　人　　
　弁理士　中村　智廣 く外２−名） ５゛トアーロ」大ｆ７り人 １コ 第３図 第　５　図　　　　　１２ｃ、１２６　　光学式ごンサ
第６図 第７図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）クリーニング手段で清掃された潜像担持体上の残留
   トナーをトナー回収ボックス内に回収するようにしたト
   ナー回収装置に対して付設される回収トナーの満杯検知
   装置において、上記トナー回収ボックスの上部に透明若
   しくは半透明のハウジングを上方に向けて膨出させると
   共に、このハウジングの両側には発光部と受光部とから
   なる複数組の光学式センサを相対向配置する一方、上記
   トナー回収ボックス内には、平板状のフロート部材を回
   収トナーの上部で浮揚可能に配設すると共に、上記ハウ
   ジングに対向した前記フロート部材には上方へ延びる非
   透過性の遮光突片を設け、回収トナー量に応じて上記フ
   ロート部材が上界した際に上記遮光突片で複数組の光学
   式センサの光路を段階的に順次遮断させ、回収トナーの
   満杯状態を段階的に検知するようにしたことを特徴とす
   る回収トナーの満杯検知装置。 ２）上記複数組の光学式センサは水平方向に並列配置さ
   れ、遮光突片の上端には光学式センサの数に対応した階
   段状の段差部が形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の回収トナーの満杯検知装置。 ３）上記複数組の光学式センサは上下方向に僅かずつ並
   列配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の回収トナーの満杯検知装置。 ４）上記フロート部材は可撓性シートを介してトナー回
   収ボックスの上部に吊下げ支持されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の回収トナーの満杯検知
   装置。 ５）トナー回収装置がクリーニング装置、潜像担持体と
   共にユニット化されたタイプにおいて、上記回収トナー
   の段階的満杯検知信号に基づいて上記ユニットの交換表
   示を行なうようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の回収トナーの満杯検知装置。