JP4940908B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成する画像形成部を有し、該画像形成部で形成されるトナー像を記録媒体に転写定着させることができる複写機、プリンタ、ファクシミリ機又はこれらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置、特に、画像形成に伴って発生する廃トナーを廃トナー搬出路部材により画像形成装置本体の正面側へ向け搬出して該搬出路部材の前記正面側のトナー排出口から排出し、該トナー排出口から排出される廃トナーを画像形成装置本体に対し前記正面側から着脱可能な廃トナー収容ボックスに受入れ収容する画像形成装置に関する。

このタイプの画像形成装置は、廃トナー収容ボックス内が廃トナーで満杯状態になると、ユーザーに廃トナー収容ボックスの交換を促すため警告表示をしたり、場合よっては装置の画像形成を禁止する等のために、該満杯状態を検出する手段が設けられているのが一般的である。

例えば特開平５−３３３６５６号公報には、廃トナー収容ボックスに覗き窓を形成しておくとともに、画像形成装置本体の正面側を開閉する装置正面カバーの内側に、該覗き窓を通過可能の検出光を用いて該覗き窓からトナー満杯状態を検出する光学式の満杯検出センサを設けておき、該満杯検出センサでトナー満杯状態を検出することが記載されている。

特開平５−３３３６５６号公報

しかしながら、特開平５−３３３６５６号公報に記載されているように装置正面カバーの内側にトナー満杯検出用の光学式センサを設ける場合、画像形成装置本体に対し着脱可能な廃トナー収容ボックスをトナー満杯に応じて交換するために該カバーを開いてトナー満杯のボックスを画像形成装置本体から取り外したり、或いは、未だトナー満杯状態ではないが該ボックスの点検や該ボックスより奥側にある画像形成部の交換、点検等のために装置正面カバーを開いて該ボックスを取り外すときに、該ボックスから前記光学式センサ上にトナーが落下することがある。また、そのように開かれたカバー内側にあって露出しているセンサにボックスが当たったり、ユーザー等が手にしている器具類が当たったりしてセンサが損傷することもあり得る。

このように満杯検出用の光学式センサにトナーが落下して付着すると、該センサで用いる検出光の進路が妨げられ、トナー満杯状態を精度良く検出するに支障がでる。
また、センサが損傷したときも、その後のトナー満杯状態検出に支障がでる。

そこで本発明は、像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成する画像形成部を有し、該画像形成部で形成されるトナー像を記録媒体に転写定着させることができ、画像形成に伴って発生する廃トナーを廃トナー搬出路部材により画像形成装置本体の正面側へ向け搬出して該搬出路部材の前記正面側のトナー排出口から排出し、該トナー排出口から排出される廃トナーを画像形成装置本体に対し前記正面側から着脱可能な廃トナー収容ボックスに受入れ収容でき、前記画像形成装置本体の正面側を装置正面カバーで開閉でき、該廃トナー収容ボックス内が廃トナーで満杯になるとその満杯状態を満杯検出センサで検出する画像形成装置であって、該装置正面カバーが開かれたり、さらには廃トナー収容ボックスが画像形成装置本体に着脱されたりしても、その後も廃トナー収容ボックス内のトナー満杯状態を該センサで精度よく検出することができる画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、
像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成する画像形成部を有し、該画像形成部で形成されるトナー像を記録媒体に転写定着させることができ、画像形成に伴って発生する廃トナーを廃トナー搬出路部材により画像形成装置本体の正面側へ向け搬出して該搬出路部材の前記正面側のトナー排出口から排出し、該トナー排出口から排出される廃トナーを画像形成装置本体に対し前記正面側から着脱可能な廃トナー収容ボックスに受入れ収容でき、前記画像形成装置本体の正面側を装置正面カバーで開閉できる画像形成装置であり、
前記廃トナー収容ボックスは、該ボックス内が廃トナーで満杯になると該満杯状態を検出するための透光性部分を有する満杯検出窓部を有しており、
前記装置正面カバーの内側には該カバー閉状態で前記満杯検出窓部の透光性部分を通過可能な検出光を用いてボックス内廃トナー満杯状態を検出する満杯検出センサが設けられており、
該満杯検出センサは該検出光を透過させるセンサカバーで覆われている画像形成装置を提供する。

本発明に係る画像形成装置によると、装置正面カバーが開かれ、該カバー内側の満杯検出センサが露出しても、該満杯検出センサはセンサカバーで覆われているので、該センサ自体に何か物が当たる等して損傷することは抑制され、また、装置正面カバーが開かれた状態で廃トナー収容ボックスが装置本体に対し着脱され、そのときボックスからトナーが満杯検出センサへ落下することがあっても、満杯検出センサはセンサカバーで覆わていてセンサ自体にトナーが付着することは防止され、該カバーに付着したトナーはセンサを損傷する恐れなく容易に拭き取ることができるので、そして、センサカバーは検出光を透過させるものであるため、その後も、該満杯検出センサにより廃トナー収容ボックスのトナー満杯状態を精度良く検出することができる。

前記満杯検出センサとしては、例えば光学式センサとして容易に入手可能の発光素子と該発光素子からの検出光を受ける受光素子とを含むものを採用することができる。
このような満杯検出センサを採用する場合、前記廃トナー収容ボックスには前記満杯検出窓部の両側に空所（例えばボックス本体内側へ凹んだ凹部）を形成しておくとともに該満杯検出窓部の該空所に臨む両側壁を該満杯検出窓部の透光性部分としておき、前記装置正面カバーが閉じられると、前記満杯検出窓部両側の空所のうち一方に該発光素子が、他方に該受光素子がそれぞれ前記センサカバーで覆われた状態で嵌合配置されるようにしてもよい。

このように装置正面カバーが閉じられたとき発光素子及び受光素子がそれぞれ窓部両側の空所に嵌合配置されることで、それだけ画像形成装置全体を小型化、コンパクト化することができる。
満杯検出窓部を廃トナー収容ボックス本体の装置正面側の最前面より実質上前方へ突出しないように形成しておくことで、画像形成装置全体を一層小型化、コンパクト化することができる。

前記装置正面カバーは、その開き姿勢において画像形成装置本体へ装着前の前記廃トナー収容ボックスを載置し、該カバーの閉じ動作により該ボックスを画像形成装置本体へ装着可能な、該カバー開状態で前記満杯検出センサより画像形成装置本体側に位置する内面部を有していてもよい。

この場合、該満杯検出センサは、該内面部に載置される該ボックスを該カバーの閉じ動作により画像形成装置本体へ装着できるように該ボックスを該内面部上で位置決めする位置決めガイドを兼ねるものでもよい。

また、前記装置正面カバーの内側には前記満杯検出センサから延びる通電線を配置してもよい。その場合、前記廃トナー収容ボックスの外輪郭形状及びサイズと該通電線の配置位置とが、該カバーを開いて該ボックスを前記カバー内面部に載置するとき、該ボックスが該通電線を下敷かない状態で載置できる関係に設定することが望ましい。このような設定により通電線の損傷を抑制できるとともに廃トナー収容ボックスをカバー内面部に安定して載置しやすくなる。

前記廃トナー収容ボックスには廃トナーを該ボックス内に所定状態に収容するための可動部材（例えばボックス内にできるだけ廃トナーを多量に収容できるように、ボックス内へ受け入れた廃トナーを移動させつつボックス内に均一に均す均し部材）を設けてもよい。

このように可動部材をボックス内に設ける場合、該ボックスに該可動部材の動作を検出するための動作検出窓部を設け、前記装置正面カバーの内側に該カバー閉状態で前記動作検出窓部を通して前記可動部材の動作状態を検出する動作検出センサを設けてもよい。その場合、該動作検出センサもセンサカバーで覆ってもよい。

この場合、前記廃トナー収容ボックスには前記動作検出窓部の両側にも空所を形成し、該動作検出窓部の該空所に臨む両側壁を前記可動部材の動作を検出するための透光性部分とし、前記動作検出センサを覆うセンサカバーは検出光を透過させるカバーとし、該動作検出センサは発光素子と該発光素子からの検出光を受ける受光素子とを含み、前記装置正面カバーが閉じられると、前記動作検出窓部両側の空所のうち一方に該発光素子が、他方に該受光素子がそれぞれ該センサカバーで覆われた状態で嵌合配置されるようにしてもよい。

動作検出センサとしてこのような光学式センサを採用する場合、前記動作検出窓部に前記可動部材の一部或いは該可動部材に連動して動く部材が出入するようにしておき、それにより検出光が遮断されることで可動部材の動作状態を検出できるようにする例を挙げることができる。

いずれにしても、このように装置正面カバーが閉じられたとき動作検出センサの発光素子及び受光素子がそれぞれ動作検出窓部両側の空所に嵌合配置されることで、それだけ画像形成装置全体を小型化、コンパクト化することができる。
また、動作検出窓部を廃トナー収容ボックス本体の装置正面側の最前面より実質上前方へ突出しないように形成しておくことで、画像形成装置全体を一層小型化、コンパクト化することができる。

コンパクト化のためやセンサカバーの取り付けを簡単にする等のために、前記満杯検出センサを覆うセンサカバー及び前記動作検出センサを覆うセンサカバーは一体的に形成されていてもよい。

廃トナー収容ボックスに動作検出窓部を設け、装置正面カバーに動作検出センサを設ける場合、該カバーは、その開き姿勢において画像形成装置本体へ装着前の廃トナー収容ボックスを載置し、該カバーの閉じ動作により該ボックスを画像形成装置本体へ装着可能な、該カバー開状態で前記満杯検出センサ及び動作検出センサより画像形成装置本体側に位置する内面部を有していてもよい。

その場合、該満杯検出センサ及び動作検出センサのうち少なくとも一方が、該内面部に載置される該ボックスを該カバーの閉じ動作により画像形成装置本体へ装着できるように該ボックスを該内面部上で位置決めする位置決めガイドを兼ねていてもよい。

また、前記装置正面側カバーの内側には前記満杯検出センサ及び前記動作検出センサから延びる通電線を配置してもよい。その場合、廃トナー収容ボックスの外輪郭形状及びサイズと該通電線の配置位置とが、該カバーを開いて該ボックスを前記カバー内面部に載置するとき、該ボックスが該通電線を下敷かない状態で載置できる関係に設定されていることが望ましい。このような設定により通電線の損傷を抑制できるとともに廃トナー収容ボックスをカバー内面部に安定して載置しやすくなる。

本発明に係る画像形成装置はモノクロ画像形成装置でもカラー画像形成装置でもよい。 例えば、次のようなカラー画像形成装置でもよい。すなわち、
前記画像形成部を複数備えているとともに中間転写体を備えており、該中間転写体に沿って該複数の画像形成部が順次配列されており、該各画像形成部は自身担当色のトナーでトナー像を形成することができ、該画像形成部で形成されるトナー像を該中間転写体上に１次転写し、該中間転写体上の１次転写トナー像を前記記録媒体に２次転写し、該記録媒体に定着させてカラー画像を形成できるカラー画像形成装置である。

所謂タンデム型カラー画像形成装置として知られている画像形成装置はこのタイプの画像形成装置に属する。

このタイプの画像形成装置の場合、前記画像形成に伴って生じる廃トナーは、通常、前記各画像形成部で形成されるトナー像が前記中間転写ベルト上に１次転写されるに伴って生じ、該画像形成部の像担持体のクリーニング装置に集められる廃トナー及び前記中間転写体上の１次転写トナー像が前記記録媒体に２次転写されるに伴って生じ、該中間転写体のクリーニング装置に集められる廃トナーである。

廃トナーがこのような場合、前記廃トナー搬出路部材は該各クリーニング装置に付設され、前記廃トナー収容ボックスの廃トナー受入れ口部は該各廃トナー搬出路部材に対応させて設けることができる。

以上説明したように本発明によると、像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成する画像形成部を有し、該画像形成部で形成されるトナー像を記録媒体に転写定着させることができ、画像形成に伴って発生する廃トナーを廃トナー搬出路部材により画像形成装置本体の正面側へ向け搬出して該搬出路部材の前記正面側のトナー排出口から排出し、該トナー排出口から排出される廃トナーを画像形成装置本体に対し前記正面側から着脱可能な廃トナー収容ボックスに受入れ収容でき、前記画像形成装置本体の正面側を装置正面カバーで開閉でき、該廃トナー収容ボックス内が廃トナーで満杯になるとその満杯状態を満杯検出センサで検出する画像形成装置であって、該装置正面カバーが開かれたり、さらには廃トナー収容ボックスが画像形成装置本体に着脱されたりしても、その後も廃トナー収容ボックス内のトナー満杯状態を該センサで精度よく検出することができる画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、廃トナー収容ボックスを備えた本発明に係る画像形成装置の例Ａを示している。

画像形成装置Ａは、タンデム型のフルカラープリンタである。プリンタＡは、駆動ローラ２１とこれに対向するローラ２２に巻き掛けられた無端中間転写ベルト２を有している。転写ベルト２は、図示省略のベルト駆動部で駆動される駆動ローラ２１により図中反時計方向（図中矢印方向）に回転させることができる。

対向ローラ２２上の転写ベルト部分には転写ベルト２上の２次転写残トナー等をクリーニグブレードで除去清掃するクリーニング装置８が臨んでいる。クリーニング装置８内に溜まる廃トナーは、後述する排出手段により後ほど説明する廃トナー収容ボックス９（図２等参照）へ搬送され収容される。

駆動ローラ２１上の転写ベルト部分には、２次転写ローラ３が臨んでいる。
２次転写ローラ３の表層部は弾性材料で形成されており、図示省略の押圧手段にて中間転写ベルト２に押圧され、中間転写ベルト２との間にニップ部を形成し、中間転写ベルト２の回転に従動して、或いは、後述するように該ニップ部に送り込まれる記録媒体５０の移動に従動して回転する。２次転写ローラ３には、図示省略の２次転写バイアス電源装置から２次転写バイアスを印加することができる。

２次転写ローラ３の下方には、タイミングローラ対４が配置されており、さらにその下方に、記録媒体５０を収容した記録媒体収容カセット５が着脱可能に装着される。カセット５に収容された記録媒体５０は、媒体供給ローラ５１にて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対４へ供給することができる。記録媒体５０としては記録紙、オーバーヘッドプロジエクタ用シート等を採用できる。

転写ローラ３の上方には定着装置６が配置されている。
定着装置６は加熱される定着ローラとこれに圧接される加圧ローラとを含むものである。
記録媒体搬送方向において定着装置６の下流側には媒体排出ローラ対７１及び媒体排出トレイ７が設けられている。

中間転写ベルト２を巻き掛けたローラ２１、２２の間には、転写ベルト２に沿って、ローラ２２から２１に向けて、イエロー画像形成部Ｙ、マゼンタ画像形成部Ｍ、シアン画像形成部Ｃ及びブラック画像形成部Ｋがこの順序で配置されている。

Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成部は、静電潜像担持体としてドラム型の感光体１１を備えており、該感光体の周囲に帯電器１２、画像露光装置１３、現像器１４、１次転写ローラ１５、感光体上の１次転写残トナー等を除去清掃するリーニング装置１６及び光除電装置１７等がこの順序で配置されている。

各画像形成部における感光体１１、帯電器２、現像器１４、クリーニング装置１６及び光除電装置１７はカートリッジケースに設けられており、該カートリッジケースとともにプロセスカートリッジを形成している。すなわち、イエロー画像形成部Ｙを形成するためのイエロープロセスカートリッジＹＣ、マゼンタ画像形成部Ｍを形成するためのマゼンタプロセスカートリッジＭＣ、シアン画像形成部Ｃを形成するためのシアンプロセスカートリッジＣＣ、ブラック画像形成部Ｋを形成するためのブラックプロセスカートリッジＫＣである。

各プロセスカートリッジは、画像形成装置（ここではプリンタ）本体の正面側において、本体正面側から本体背面側へ向かう方向に装着可能であり、該背面側から正面側へ向かう方向に取り外すこともできる、本体に着脱可能なものである。

このプロセスカートリッジ等の本体正面側からの着脱操作を可能にするために、図３に示すように、本体フレームＡＦの正面側部分には大きい開口ａが形成されている。
なお、図３は概略図であり、プロセスカートリッジＹＣ、ＭＣ、ＣＣ、ＫＣのそれぞれ及びクリーニング装置８はブッロク化して示してある。

図１に示すように、各画像形成部の１次転写ローラ１５は転写ベルト２を間にして感光体１１に対向しており、ベルトの走行に従動回転する。１次転写ローラ１５には、感光体１１上に形成されるトナー像をベルト２へ１次転写するための１次転写バイアスを図示省略の１次転写バイアス電源装置から印加できる。
露光装置１３は、図示省略のパーソナルコンピュータ等から提供される画像情報に応じて、レーザービームを用いて感光体１１に画像露光を施す。

各画像形成部における感光体１１は、ここでは負帯電性の感光体であり、図示省略の感光体駆動モータにて図中時計方向回りに回転駆動される。
各画像形成部における帯電器２には、図示省略の帯電用電源から所定のタイミングで感光体帯電のための電圧が印加される。

各画像形成部における現像器１４は、本例では、負帯電性トナーを採用するもので、感光体１１上に形成される静電潜像を、図示省略の現像バイアス印加電源装置から現像バイアス電圧が印加される現像ローラ１４１で反転現像することができる。

各画像形成部におけるクリーニング装置１６は感光体１１上の１次転写残トナー等をクリーニグブレードで除去清掃するもので、クリーニング装置１６内に溜まる廃トナーは、後述する排出手段により後ほど説明する廃トナー収容ボックス９（図２等参照）へ搬送され収容される。

ブラック画像形成部Ｋは、ブラックトナーを用いてモノクロ画像を形成することが多いことから、他の画像形成部Ｙ、Ｍ及びＣよりトナーを多く収容できるように現像器１４を大きく形成してあり、クリーニング装置１６も、廃トナー量が他の画像形成部Ｙ、Ｍ及びＣより多くなることから大きく形成してある。
感光体１１上より転写残トナーが多くなるベルト２のためのクリーニング装置８も大きくしてある。

プリンタ本体にはその正面側を開閉する装置正面カバーＡＣが設けられている（図３、図６、図７参照）。カバーＡＣは、図３に示すようにその下端部でヒンジｈにより本体フレームＡＦに連結されており、上端部を手前側下方へ略９０度回動させて開いたり、そのように開いた状態から閉じることができる。カバーＡＣの内側には各種センサ等が付設されているが、それらについては後述する。

ベルト２用のクリーニング装置８及び各画像形成部のクリーニング装置１６に溜まる廃トナーは、図４の右側に示すように、それら装置のそれぞれから本体正面側へ延設されたトナー搬送路部材の１例であるトナー搬送管Ｐにて、管Ｐの装置本体正面側の端部へ向け搬出され、該端部周壁に形成されたトナー排出口Ｐ２から排出できるようになっている。なお、管Ｐはトナー搬送のためのスクリューコンベアＰ１を内蔵している（図１も参照）。

クリーニング装置８用のトナー搬送管及びブラック画像形成部Ｋのクリーニング装置１６用のトナー搬送管は、画像形成部Ｙ、Ｍ及びＣのクリーニング装置１６用のトナー搬送管より太い径のものであるが、図面上はいずれも同じ参照符号「Ｐ」で示してある。

各トナー搬送管Ｐの装置本体正面側の端は閉じられている。各トナー搬送管Ｐの装置本体正面側の端部に対してシャッタ装置Ｓが設けられている。シャッタ装置Ｓは、トナー搬送管Ｐの端部に外嵌して管Ｐの中心軸線方向に往復摺動可能な短円筒形のシャッタｓ１及びこのシャッタを付勢するコイルバネｓ２を含んでいる。シャッタｓ１の前端は閉じられており、シャッタｓ１の周壁には前記トナー搬送管Ｐのトナー排出口Ｐ２に対応させるための開口ｓ１１が形成されており、シャッタｓ１の後端にはフランジｓ１２が周設されている。このフランジｓ１２に対抗するようにトナー搬送管ＰにフランジＰ３が周設されている。

バネｓ２は両フランジｓ１２、Ｐ３間に等中心角度間隔で複数本配置され、両端がそれらフランジに連結されている。
バネに外力が作用していなときは、シャッタｓ１はバネｓ２にてプリンタ本体正面側へ向け押され、それによりシャッタ開口ｓ１１が搬送管Ｐのトナー排出口Ｐ２からずれた位置をとり、それによりトナー排出口Ｐ２がシャッタｓ１で閉じられる。
一方、シャッタｓ１をバネ力に抗して装置本体背面側へ向け押し動かすと、シャッタ開口ｓ１１が搬送管Ｐのトナー排出口Ｐ２に一致し、廃トナーを排出できる状態となる。

廃トナー収容ボックス９は、図２〜図７のそれぞれに示されているが、ボックス６は、プロセスカートリッジＹＣ、ＭＣ、ＣＣ及びＫＣ並びにベルト２用のクリーニング装置８がプリンタ本体に装着されている状態で、本体正面側からそれらに装着し、固定できる。

ここで先にプリンタＡによる画像形成について説明しておく。
プリンタＡは、画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのうち少なくとも一つを用いて画像形成できる。画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像を形成し、これを転写ベルト２に１次転写する。

すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体１１が図中時計方向に回転駆動され、帯電器１２にて表面が一様に所定電位に帯電せしめられ、その帯電域に画像露光装置１３からイエロー画像用の画像露光が施され、感光体１１上にイエロー用静電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーを有する現像器１４の現像バイアスが印加された現像ローラ１４１にて現像されて可視イエロートナー像となり、該トナー像が１次転写ローラ１５にて転写ベルト２上に１次転写される。このとき、１次転写ローラ１５には図示省略の電源装置から１次転写バイアス電圧が印加される。

同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて転写ベルト２に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて転写ベルト２に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて転写ベルト２に転写される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト２上に重ねて転写されるタイミングで形成される。
かくして転写ベルト２上に形成された多重トナー像は転写ベルト２の回動により２次転写ローラ３へ向け移動する。

一方、記録媒体５０がカセット５から媒体供給ローラ５１にて引き出され、タイミングローラ対４へ供給され、待機している。

タイミングローラ対４のところで待機する記録媒体５０は、中間転写ベルト２にて送られてくる多重トナー像に合わせて、転写ベルト２と２次転写ローラ３とのニップ部に供給され、図示省略の電源装置から２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ３にて該多重トナー像が記録媒体５０上に２次転写される。

その後記録媒体５０は定着装置６に通され、そこで多重トナー像が加熱加圧下に記録媒体５０に定着される。記録媒体５０はひき続き、媒体排出ローラ対７１等にて排出トレイ７に排出される。

各画像形成部において、トナー像の１次転写後感光体１１上に残留するトナー等は廃トナーとしてクリーニング装置１６により除去清掃され該装置１６内に集められ、その画像形成部に対応するトナー搬送管Ｐにより搬出されていき、プリンタ本体に所定位置で正常に装着された（正規装着された）トナー収容ボックス９に収容される。残留電荷は光除電装置１７により消去される。

トナー像の２次転写後中間転写ベルト２上に残留するトナー等は廃トナーとしてクリーニング装置８により除去清掃され、該装置８内に集められ、装置８用のトナー搬送管Ｐにより搬出されていき、プリンタ本体に所定位置で正常に装着された（正規装着された）トナー収容ボックス９に収容される。

トナー収容ボックス９は図２、図４〜図７に示すように、ボックス本体９１を有しており、該ボックス本体には画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体１１をクリーニングするクリーニング装置１６及びベルト２をクリーニングするクリーニング装置８からトナー搬送管Ｐにより搬出されてくる廃トナーを受け入れる受入れ口部Ｙｅ、Ｍｅ、Ｃｅ、Ｋｅ及び８ｅを備えている。トナー受入れ口部Ｙｅは画像形成部Ｙのクリーニング装置１６に、トナー受入れ口部Ｍｅは画像形成部Ｍのクリーニング装置１６に、トナー受入れ口部Ｃｅは画像形成部Ｃのクリーニング装置１６に、トナー受入れ口部Ｋｅは画像形成部Ｋのクリーニング装置１６に、トナー受入れ口部８ｅはベルト２清掃用のクリーニング装置８に対応している。

各トナー受入れ口部は中空に形成されており、下端でボックス本体９１に開口している。トナー受入れ口部Ｙｅ、Ｍｅ、Ｃｅ、Ｋｅ及び８ｅのそれぞれのプリンタ本体背面側に向けられる壁９０１には、前記各トナー搬送管Ｐに設けられたシャッタ装置Ｓのシャッタｓ１が丁度嵌入できる孔９０を形成してある。口部８ｅ及びＫｅの各孔９０は口部Ｙｅ、Ｍｅ及びＣｅのそれぞれの孔９０より大きいが、ここでは同じ符号「９０」で示してある。

トナー収容ボックス９をプリンタ本体に正規装着すると、図５に示すように各トナー受入れ口部の孔９０から該口部内へ対応するシャッタ装置Ｓのシャッタｓ１が入り込むとともに、シャッタフランジｓ１２が孔９０周囲の壁９０１（図４参照）に当接することでシャッタｓ１がバネｓ２に抗してトナー搬送管Ｐ上を押し動かされる。かくして、シャッタ開口ｓ１１と管Ｐのトナー排出口Ｐ２とが一致した状態で、それらがトナー受入れ口部内に位置し、管Ｐにより搬出されてくる廃トナーをボックス９内へ収容することができる。

トナー収容ボックス９が正規位置に装着された状態では、複数本のバネｓ２の弾性復元力がトナー受入れ口部に作用するが、図３及び図５に示すように、そのときのバネ力の合力作用線より下方で（本例では複数本のバネｓ２より下方で）、該バネとは反対側から（正面側から）一対の位置決め部材９５がボックス９を位置決め支持する。さらに、該位置決め部材９５より下方で、プリンタ本体に設けられた一対のモーメント支持部材９６が、ボックス９の背面側の下角部分９００を支持する。

モーメント支持部材９６は断面形状がＬ字状のもので、ボックス角部９００に装置背面側からと下側から当接する。
図６に示すように、位置決め部材９５は板バネのプリンタ正面側先端に傾斜前面を付けた爪９５１を設けたもので、ボックス９をその正規装着へ向け押し込むと、爪９５１の傾斜前面がボックス９に押されつつ装置左右方向に板バネ力に抗して開かれ、それによりボックス９の通過が許され、ボックス９が正規装着位置をとると爪９５１がバネの弾性復元力で当初位置に復帰してボックス９を前記シャッタ装置Ｓのバネｓ２とは反対側から位置決め支持する。

この状態では、図５に示すように、シャッタ装置Ｓのバネｓ２力と位置決め部材９５によるボックス支持とによりボックス９に回転モーメントが作用するが、該モーメントはモーメント支持部材９６により受け止められ、かくしてボックス９は正規装着位置に固定される。

このように廃トナー収容ボックス９のプリンタ本体への装着固定は、トナー搬送管Ｐのトナー排出口Ｐ２を開閉するシャッタ装置Ｓのバネｓ２力並びに位置決め部材９５及びモーメント支持部材９６を用いて行われるので、その固定手段は構造が極めて簡単であり、安価に済む。従ってプリンタＡの大型化や高価格化を招くことはない。
なお、ボックス９を取り外すときは、一対の位置決め部材９５を左右方向に開いてボックス９を引き出せばよい。

図２を参照して廃トナー収容ボックス９についてさらに説明する。
ボックス本体９１内には回転駆動されるトナー搬送均し部材９２が配置されている。トナー搬送均し部材９２は、螺旋コイル形状に形成された二つのコイル部９２１、９２２と、該二つのコイル部間にあって該コイル部の回転中心線と平行で該コイル部の半径（コイル部外周円の半径）より大きい回転半径で回転する攪拌棒部９２３とが一体となった部材である。

トナー搬送均し部材９２はボックス本体９１内の廃トナー収容上限９Ｌに沿って延在するように設けられている。さらに言えば、部材９２の回転中心線が該上限９Ｌより略部材回転半径分ほど下方位置をとるように該上限９Ｌに沿って設けられている。一方のコイル部９２１の外側端にはコイル部９２１と一体の軸部９２１１が設けられており、軸部９２１１はボックス本体９１の一方の側壁に設けた軸受Ｂ１に回転可能に支持されてボックス本体外へ突出し、その突出部分に駆動用ギアＧが接続されている。

他方のコイル部９２２の外側端にはコイル部９２２と一体の軸部９２２１が設けられており、軸部９２２１はボックス本体９１の他方の側壁に設けた軸受Ｂ２に回転可能に支持されている。軸部９２１１、９２２１の回転中心線はコイル部９２１、９２２及び攪拌棒部９２３の回転中心線と一致している。

前記ギアＧを図示省略の駆動部により回転駆動することでコイル部９２１、９２２及び攪拌棒部９２３は同じ方向に回転する。しかしコイル部９２１とコイル部９２２はコイル巻き方向（螺旋方向）が互いに逆向きになっている。トナー搬送均し部材９２は、コイル部９２１及び９２２がそれぞれ攪拌棒部９２３の方へトナーを搬送するように回転駆動される。

一方のコイル部９２１は、間隔を開けて配列された複数の廃トナー受入れ口部のうち該配列方向における一方の端にある廃トナー受入れ口部８ｅとその隣にある廃トナー受入れ口部Ｙｅに臨むボックス本体内領域に位置している。
他方のコイル部９２２は、間隔を開けて配列された複数の廃トナー受入れ口部のうち該配列方向における他方の端にある廃トナー受入れ口部Ｋｅとその隣にある廃トナー受入れ口部Ｃｅに臨むボックス本体内領域に位置している。攪拌棒部９２３は廃トナー受入れ口部Ｍｅに臨むボックス本体内領域に位置している。

この廃トナー収容ボックス９によると、トナー搬送均し部材９２は、そのコイル部９２１、９２２が攪拌棒部９２３の方へ廃トナーを搬送するように同じ方向に回転駆動される。各廃トナー受入れ口部からボックス本体内へ落とし入れられる廃トナーは、下方から堆積してくるとトナー搬送均し部材９２によりボックス本体９１内に略均一に堆積するように均される。これによりボックス９内容積の無駄を抑制するようにして、それだけ多量の廃トナーを収容でき、トナー収容ボックス９の交換或いは該ボックス９からの廃トナーの廃棄処理のサイクルが長くなり、それだけ廃トナーに関するメイテンナンス処理が容易となる。

図６等に示すように、ボックス本体９１には、ボックス本体内が廃トナーで満杯状態になるとそれを検出するための、突出形態の満杯検出窓部９３が形成されている。窓部９３はその左右両側壁が透光性を有している。窓部９３の左右両側には空所９３ａが形成されている。空所９３ａは本例ではボックス本体内側へ凹んだ凹部である。

ボックス本体９１には、さらに、トナー搬送均し部材９２の動作を検出するための動作検出窓部９４が形成されている。窓部９４もその左右両側壁が透光性を有している。窓部９４の左右両側には空所９４ａが形成されている。
窓部９３、９４はいずれも、ボックス９の正面側の最前面９ｆｓ（図４参照）より前側へは実質上突出していない状態（突出していない、或いは突出していても実用上突出していないとみることができる程度にしか突出していな状態）で形成されている。

満杯検出窓部９３はトナー搬送均し部材９２の攪拌棒部９２３の回転領域外側で、正面側からみて廃トナー受入れ口部ＹｅとＭｅの間に位置しており、動作検出窓部９４は攪拌棒部９２３の回転領域外側にあり、正面側からみて廃トナー受入れ口部ＭｅとＣｅの間に位置している。
ボックス９内には攪拌棒部９２３の回転により駆動され揺動して動作検出窓部９４内に出入する遮光部材９２４が設けられている（図４、図５も参照）。

一方、図３、図６及び図７に示すように、正面カバーＡＣの内側には、前記満杯検出窓部９３に対応させて満杯検出センサ９７が設けられているとともに動作検出窓部９４に対応させて動作検出センサ９８が設けられている。これらセンサ９７、９８はセンサの検出光を透過させる、一体的に形成されたセンサカバー９９で覆われている。

満杯検出センサ９７は、発光素子９７１と受光素子９７２とを含んでおり、廃トナー収容ボックス９が正規装着状態にあり、カバーＡＣが閉じられているときは、発光素子９７１及び受光素子９７２が窓部９３両側の凹部９３ａ（図６参照）にセンサカバー９９で覆われたまま嵌合配置され、窓部９３に廃トナーが入り込んできて、素子９７１から素子９７２へ窓部９３を通して向かう検出光が遮られることでボックス９内が廃トナーで満杯状態になったことを検出できる。

満杯検出センサ９７がトナー満杯状態を検出すると、その検出信号は、廃トナー収容ボックス９の交換を指示する警告表示、図示省略のプリンタ動作制御部がプリンタ部品にダメージを与えないようにプンリト動作を停止させること等に利用できる。

動作検出センサ９８は、発光素子９８１と受光素子９８２とを含んでおり、廃トナー収容ボックス９が正規装着状態にあり、カバーＡＣが閉じられているときは、発光素子９８１及び受光素子９８２が窓部９４両側の空所９４ａ（図６参照）にセンサカバー９９で覆われたまま嵌合配置され、窓部９４への前記遮光部材９２４（図４、図５参照）の出入状態に応じて素子９８１から素子９８２へ窓部９４を通して向かう検出光が遮られ或いは遮られない時間間隔等からトナー搬送均し部材９２の動作状態を検出することができる。

動作検出センサ９７がトナー搬送均し部材９２の動作不良を検出すると、その検出信号は、その動作不良を示す表示や、図示省略のプリンタ動作制御部がプリンタ部品にダメージを与えないようにプンリト動作を停止させること等に利用できる。

装置正面カバーＡＣが閉じられたとき満杯検出センサ９７の素子９７１、９７２が満杯検出窓部９３両側の凹部９３ａに嵌合配置され、動作検出センサ９８の素子９８１、９８２が動作検出窓部９４両側の空所９４ａに嵌合配置されるようになっているので、それだけプリンタ全体を小型化、コンパクト化することができる。

また、既述のとおり、窓部９３、９４はいずれも、ボックス９の正面側の最前面９ｆｓ（図４参照）より前側へは実質上突出していない状態に形成されているので、この点でも、それだけプリンタ全体を小型化、コンパクト化することができる。

また、プリンタＡによると、装置正面カバーＡＣが開かれ、カバー内側の満杯検出センサ９７及び動作選出センサ９８が露出しても、それらセンサはセンサカバー９９で覆われているので、該センサ自体に何か物が当たる等して損傷することは抑制される。

廃トナー収容ボックス９は手で支えて既述のとおり図５や図６に示すようにその正規装置位置に装着固定することができる。しかし、図６に示すように、装置正面カバーＡＣは、その開き姿勢においてプリンタ本体へ装着前の廃トナー収容ボックス９を載置し、該カバーＡＣの閉じ動作によりボックス９をプリンタ本体へ装着可能な内面部ａｃを有している。

そしてセンサカバー９９で覆われた満杯検出センサ９７は、内面部ａｃに載置されるボックス９をカバー閉じ動作によりプリンタ本体へ装着できるように該ボックス９を該内面部ａｃ上で位置決めする位置決めガイドを兼ねている。従って、図７に示すようにボックス９を内面部ａｃ上に載置し、カバーＡＣを閉じることで簡単に正規装着位置に装着固定できる。

内面部ａｃは、廃トナー収容ボックス９をボックス交換や点検等のためにプリンタ本体に着脱するにあたり、該ボックス９を仮置きする等の場合にも利用できる。

装置正面カバーＡＣの内側には満杯検出センサ９７及び動作検出センサ９８から延びる通電線ＣＬが配置されているが、廃トナー収容ボックス９の外輪郭形状及びサイズと該通電線ＣＬの配置位置とは、カバーＡＣを開いてボックス９をカバー内面部ａｃに載置するとき、ボックス９が通電線ＣＬを下敷かない状態で載置できる関係に設定されている。本例では、ボックス９の左右底部が斜面を呈するように面取り形状に形成されている。

また、本例では、廃トナー収容ボックス９の外輪郭形状及びサイズと該通電線ＣＬの配置位置とは、カバーＡＣを閉じたとき、通電線ＣＬがボックス９に衝突しないようにも設定されいる。

このような設定により通電線の損傷を抑制できるとともに廃トナー収容ボックスをカバー内面部に安定して載置しやすくなる。

また、装置正面カバーＡＣが開かれた状態で廃トナー収容ボックス９が着脱され、そのときボックスからトナーがセンサ９７や９８へ落下することがあっても、センサ９７、９８はセンサカバー９９で覆わていてセンサ自体にトナーが付着することは防止され、該カバーに付着したトナーはセンサを損傷する恐れなく容易に拭き取ることができるので、そして、センサカバー９９は検出光を透過させるものであるため、その後も、満杯検出センサ９７により廃トナー収容ボックス９のトナー満杯状態を精度良く検出することができ、動作検出センサ９８によりトナー搬送均し部材９２の動作状態を精度良く検出できる。

以上、タンデム型カラー画像形成装置について説明したが、本発明は他のタイプのカラー画像形成装置にも適用でき、モノクロ画像形成装置にも適用できる。

本発明は、装置正面カバーが開かれたり、さらには廃トナー収容ボックスが画像形成装置本体に着脱されたりしても、その後も廃トナー収容ボックス内のトナー満杯状態を満杯検出センサで精度よく検出できる画像形成装置を提供することに利用できる。

本発明に係る画像形成装置例であるプリンタの概略を示す図である。 廃トナー収容ボックスの概略断面図である。 図１に示すプリンタにおける各部の相互位置関係等を示す図である。 廃トナー収容ボックス及びシャッタ装置を付設したトナー搬送管の側面図である。 廃トナー収容ボックスをプリンタ本体に装着固定したときの該ボックスとシャッタ装置の関係を示す図である。 プリンタの正面カバーが開かれ、廃トナー収容ボックスが装着固定されている状態の概略斜視図である。 廃トナー収容ボックスが満杯検出センサにより位置決めされてカバー内面部に載置されている様子を示す概略斜視図である。

符号の説明

Ａ プリンタ
Ｙ イエロー画像形成部
Ｍ マゼンタ画像形成部
Ｃ シアン画像形成部
Ｋ ブラック画像形成部
ＹＣ、ＭＣ、ＣＣ、ＫＣ プロセスカートリッジ
１１ 感光体
１２ 帯電器
１３ 画像露光装置
１４ 現像器
１４１ 現像ローラ
１５ １次転写ローラ
１６ クリーニング装置
１７ 光除電装置
２１ 駆動ローラ
２２ 対向ローラ
２ 中間転写ベルト
３ ２次転写ローラ
４ タイミングローラ対
５ 記録媒体収容カセット
５１ 媒体引出しローラ
６ 定着装置
７１ 媒体排出ローラ対
７ 媒体排出トレイ
８ クリーニング装置
Ｐ トナー搬送管
Ｐ１ トナー搬送スクリュー
Ｐ２ トナー排出口
Ｐ３ 搬送管Ｐ上のフランジ
Ｓ シャッタ装置
ｓ１ シャッタ
ｓ１１ シャッタ開口
ｓ１２ シャッタ上のフランジ
ｓ２ バネ
９ 廃トナー収容ボックス
８ｅ、Ｙｅ、Ｍｅ、Ｃｅ、Ｋｅ 廃トナー受入れ口部
９０ 廃トナー受入れ口部の孔
９０１ 廃トナー受け入れ口部の背面側壁
９１ ボックス本体
９２ トナー搬送均し部材
９２１、９２２ コイル部
９２３ 攪拌棒部
９２４ 遮光部材
９３ 満杯検出窓部
９３ａ 窓部９３両側の空所（凹部）
９４ 動作検出窓部
９４ａ 窓部９４両側の空所
９ｆｓ ボックス９の最前面
９５ 位置決め部材
９５１ 部材９５の爪
９６ モーメント支持部材
９００ ボックスの下角部分
９７ 満杯検出センサ
９７１ 発光素子
９７２ 受光素子
９８ 動作検出センサ
９８１ 発光素子
９８２ 受光素子
９９ センサカバー
ＣＬ センサの通電線
ＡＦ プリンタ本体フレーム
ａ フレームＡＦの開口
ＡＣ 正面カバー
ａｃ カバーの内面部
ｈ ヒンジ

Claims (10)

1. 像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成する画像形成部を有し、該画像形成部で形成されるトナー像を記録媒体に転写定着させることができ、画像形成に伴って発生する廃トナーを廃トナー搬出路部材により画像形成装置本体の正面側へ向け搬出して該搬出路部材の前記正面側のトナー排出口から排出し、該トナー排出口から排出される廃トナーを画像形成装置本体に対し前記正面側から着脱可能な廃トナー収容ボックスに受入れ収容でき、前記画像形成装置本体の正面側を装置正面カバーで開閉できる画像形成装置であり、
   前記廃トナー収容ボックスは、該ボックス内が廃トナーで満杯になると該満杯状態を検出するための透光性部分を有する満杯検出窓部を有しており、
   前記装置正面カバーの内側には該カバー閉状態で前記満杯検出窓部の透光性部分を通過可能な検出光を用いてボックス内廃トナー満杯状態を検出する満杯検出センサが設けられており、
   該満杯検出センサは該検出光が透過可能なセンサカバーで覆われており、
   前記廃トナー収容ボックスには廃トナーを該ボックス内に所定状態に収容するための可動部材が設けられているとともに該可動部材の動作を検出するための動作検出窓部が設けられており、
   前記装置正面カバーの内側には該カバー閉状態で前記動作検出窓部を通して前記可動部材の動作状態を検出する動作検出センサが設けられており、
   該動作検出センサはセンサカバーで覆われていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記廃トナー収容ボックスには前記満杯検出窓部の両側に空所が形成されているとともに該満杯検出窓部の該空所に臨む両側壁が該満杯検出窓部の透光性部分となっており、
   前記満杯検出センサは発光素子と該発光素子からの検出光を受ける受光素子とを含み、前記装置正面カバーが閉じられると、前記満杯検出窓部両側の空所のうち一方に該発光素子が、他方に該受光素子がそれぞれ前記センサカバーで覆われた状態で嵌合配置され、
   前記廃トナー収容ボックスには前記動作検出窓部の両側にも空所が形成されているとともに該動作検出窓部の該空所に臨む両側壁が透光性部分となっており、
   前記動作検出センサは前記動作検出窓部の透光性部分を通過可能の検出光を用いて前記可動部材の動作状態を検出するセンサであり、該動作検出センサを覆う前記センサカバーは該検出光が透過可能のカバーであり、
   該動作検出センサは発光素子と該発光素子からの検出光を受ける受光素子とを含み、前記装置正面カバーが閉じられると、前記動作検出窓部両側の空所のうち一方に該発光素子が、他方に該受光素子がそれぞれ前記センサカバーで覆われた状態で嵌合配置される請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記満杯検出センサを覆うセンサカバー及び前記動作検出センサを覆うセンサカバーは一体的に形成されている請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成する画像形成部を有し、該画像形成部で形成されるトナー像を記録媒体に転写定着させることができ、画像形成に伴って発生する廃トナーを廃トナー搬出路部材により画像形成装置本体の正面側へ向け搬出して該搬出路部材の前記正面側のトナー排出口から排出し、該トナー排出口から排出される廃トナーを画像形成装置本体に対し前記正面側から着脱可能な廃トナー収容ボックスに受入れ収容でき、前記画像形成装置本体の正面側を装置正面カバーで開閉できる画像形成装置であり、
   前記廃トナー収容ボックスは、該ボックス内が廃トナーで満杯になると該満杯状態を検出するための透光性部分を有する満杯検出窓部を有しており、
   前記装置正面カバーの内側には該カバー閉状態で前記満杯検出窓部の透光性部分を通過可能な検出光を用いてボックス内廃トナー満杯状態を検出する満杯検出センサが設けられており、
   該満杯検出センサは該検出光が透過可能なセンサカバーで覆われており、
   前記装置正面カバーは、その開き姿勢において画像形成装置本体へ装着前の前記廃トナー収容ボックスを載置し、該カバーの閉じ動作により該ボックスを画像形成装置本体へ装着可能の、該カバー開状態で前記満杯検出センサより画像形成装置本体側に位置する内面部を有しており、該満杯検出センサは、該内面部に載置される該ボックスを該カバーの閉じ動作により画像形成装置本体へ装着できるように該ボックスを該内面部上で位置決めする位置決めガイドを兼ねていることを特徴とする画像形成装置。
5. 前記廃トナー収容ボックスには前記満杯検出窓部の両側に空所が形成されているとともに該満杯検出窓部の該空所に臨む両側壁が該満杯検出窓部の透光性部分となっており、
   前記満杯検出センサは発光素子と該発光素子からの検出光を受ける受光素子とを含み、前記装置正面カバーが閉じられると、前記満杯検出窓部両側の空所のうち一方に該発光素子が、他方に該受光素子がそれぞれ前記センサカバーで覆われた状態で嵌合配置される請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記装置正面カバーの内側には前記満杯検出センサから延びる通電線が配置されており、前記廃トナー収容ボックスの外輪郭形状及びサイズと該通電線の配置位置とが、該カバーを開いて該ボックスを前記カバー内面部に載置するとき、該ボックスが該通電線を下敷かない状態で載置できる関係に設定されている請求項４又は５記載の画像形成装置。
7. 前記カバーは、その開き姿勢において画像形成装置本体へ装着前の前記廃トナー収容ボックスを載置し、該カバーの閉じ動作により該ボックスを画像形成装置本体へ装着可能な、該カバー開状態で前記満杯検出センサ及び動作検出センサより画像形成装置本体側に位置する内面部を有しており、該満杯検出センサ及び動作検出センサのうち少なくとも一方は、該内面部に載置される該ボックスを該カバーの閉じ動作により画像形成装置本体へ装着できるように該ボックスを該内面部上で位置決めする位置決めガイドを兼ねている請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
8. 前記装置正面側カバーの内側には前記満杯検出センサ及び前記動作検出センサから延びる通電線が配置されており、前記廃トナー収容ボックスの外輪郭形状及びサイズと該通電線の配置位置とが、該カバーを開いて該ボックスを前記カバー内面部に載置するとき、該ボックスが該通電線を下敷かない状態で載置できる関係に設定されている請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記画像形成部を複数備えているとともに中間転写体を備えており、該中間転写体に沿って該複数の画像形成部が順次配列されており、該各画像形成部は自身担当色のトナーでトナー像を形成することができ、該画像形成部で形成されるトナー像を該中間転写体上に１次転写し、該中間転写体上の１次転写トナー像を前記記録媒体に２次転写し、該記録媒体に定着させてカラー画像を形成できるカラー画像形成装置である請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記画像形成に伴って生じる廃トナーは、前記各画像形成部で形成されるトナー像が前記中間転写ベルト上に１次転写されるに伴って生じ、該画像形成部の像担持体のクリーニング装置に集められる廃トナー及び前記中間転写体上の１次転写トナー像が前記記録媒体に２次転写されるに伴って生じ、該中間転写体のクリーニング装置に集められる廃トナーであり、前記廃トナー搬出路部材は該各クリーニング装置に付設されており、前記廃トナー収容ボックスの廃トナー受入れ口部は該各クリーニング装置に付設された廃トナー搬出路部材に対応させて設けられている請求項９記載の画像形成装置。