JPH0772816B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、トナー像を形成される画像担持体と、少なく
ともトナー回収容器を含むクリーニングユニットとを画
像形成装置本体に着脱自在に設け、トナー像転写後の画
像担持体から除去されたトナーを前記トナー回収容器に
収容するとともに、前記クリーニングユニットと画像担
持体を着脱自在に組付け、該クリーニングユニットと画
像担持体を交換可能とした画像形成装置に関するもので
ある。

従来技術 複写機、プリンタあるいはファクシミリ等として構成さ
れる上記形式の画像形成装置においては、画像担持体が
劣化して寿命に達したとき、これを新たなものと交換す
ることができ、同様にクリーニングユニットのトナー回
収容器がトナーで満杯となったときも、これを空のもの
と交換することができる。しかも、クリーニングユニッ
トと画像担持体が着脱自在に組付けられているので、こ
れらを別々に交換することもできる。

ところで、このような画像形成装置において、クリーニ
ングユニットの寿命、すなわちそのトナー回収容器のト
ナー収容部がトナーで満杯となるまでの時間と、画像担
持体の寿命とがほぼ等しくなるように両者を構成すれ
ば、これらがほぼ同一時期に寿命に達するので、両者を
無駄なく使用し尽してこれらを同時に廃棄することがで
きる。ところが、この構成によると、近年の画像担持体
（たとえば感光体）は、その寿命が著しく延びているの
で、トナー回収容器内のトナー収容部の容量を画像担持
体の寿命に合せて著しく大きくしなければならず、画像
形成装置全体のサイズも大型化する欠点を免れない。

そこで、トナー回収容器内のトナー収容部がトナーで満
杯となるまでの時間が、画像担持体の寿命よりも短かく
なるように、トナー収容部の容量を設定することが考え
られる。このようにすれば、トナー回収容器を特に大型
に構成する必要はなく、しかも長寿命の画像担持体を使
用し尽くすことができる。その際、クリーニングユニッ
トが寿命となったことを検知する検知手段と、画像担持
体が寿命となったことを検知する検知装置をそれぞれ別
々に設け、そのそれぞれの検知結果に基づいて、クリー
ニングユニットと画像担持体をそれぞれ交換するように
構成することができる。

ところが、この構成によると、クリーニングユニットと
画像担持体の交換時期の検知がそれぞれ独立して別々に
行われることになるため、多くの場合、その両者の交換
作業を全く独立して別々に行わなければならず、その作
業が煩雑なものとならざるを得ない。画像担持体が寿命
となったことを、その検知装置が検知したとき、丁度ク
リーニングユニットが寿命となり、これをその検知装置
が検知したとすれば、オペレータは画像担持体とクリー
ニングユニットを共に交換することができ、作業能率を
高めることができるが、両検知が同時に行われることは
稀であって、通常は両検知が別々に行われるので、オペ
レータは画像担持体とクリーニングユニットを別々に交
換しなければならないのである。

目的 本発明は、上述した新規な認識に基づきなされたもので
あって、その目的とするところは、クリーニングユニッ
トの寿命を画像担持体の寿命よりも短かく設定し、しか
も画像担持体が寿命となったとき、これと共にクリーニ
ングユニットを交換することのできる画像形成装置を提
供することにある。

構成 本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形
式の画像形成装置において、ｎを２以上の整数としたと
き、画像形成装置の標準使用状態において、トナー回収
容器内のトナー収容部がトナーで満杯となるまでの時間
が、画像担持体の寿命のほぼ1/nとなるように、トナー
収容部の容量を設定すると共に、クリーニングユニット
の交換時期を検出すべく、そのトナー回収容器のトナー
収容部がトナーで満杯となったことを検知する満杯検知
装置と、前記画像担持体の交換時期を検出してその交換
時に画像担持体とクリーニングユニットとを共に交換す
べく、クリーニングユニットの交換回数を検知するユニ
ット交換回数検知手段とを設けた画像形成装置を提案す
る。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は画像形成装置の一例としてレーザプリンタを示
し、給紙装置１から矢印Ａ方向に給送された記録紙２は
レジストローラ対３によってタイミングをとられてドラ
ム状の感光体４から成る画像担持体へ搬送される。

感光体４は時計方向に回転駆動され、その際帯電チャー
ジャ５によって表面を帯電され、レーザ光学系６からの
レーザ光Ｌを照射されて感光体上に静電潜像が形成され
る。この潜像な現像ユニット17の現像ローラ22を通ると
きトナーによってトナー像化され、このトナー像は感光
体４へ搬送された記録紙に転写チャージャ８により転写
され、転写された記録紙上のトナー像は定着装置９によ
って定着される。定着装置９を出た記録紙は矢印Ｂで示
す如くプリンタ本体10の上部壁面により形成された排紙
部11へ排出される。

一方、トナー像転写後の感光体部分は、クリーニングブ
レード12によって残留トナーを除去され、除電ブラシ13
によって除電作用を受ける。感光体４から除去された廃
トナーはトナー回収容器19内に区画されたトナー収容部
15に回収され、ここに収容される。

トナー回収容器19は、単独または他の要素と共に１つの
クリーニングユニット16をなしており、図に示した例で
は前述のクリーニングブレード12の他に、帯電チャージ
ャ５、除電ブラシ13および後述する諸要素がトナー回収
容器19に一体的に組付けられ、これらがクリーニングユ
ニット16を構成している。またこのクリーニングユニッ
ト16と感光体４は着脱自在に組付けられ、オペレータが
容易にこれらを組合せ、あるいは分離できるように構成
されている。これらに関する詳細は以下の通りである。

第１図乃至第３図において、トナー回収容器19は箱状に
形成され、その両側壁には切欠19b,19bがそれぞれ形成
され、これら切欠に感光体４の両支軸4aが直接または支
軸4aに嵌合した図示していないベアリングを介してそれ
ぞれ着脱自在に嵌合している。各切欠19b,19bはほぼ水
平方向に延び、第３図における右端部が開口した入口部
19cとその左隣りの円形軸受部19dから成り、軸受部19d
の直径は、ここに嵌合した感光体４の支軸4a（ベアリン
グが嵌合しているときはベアリング）がガタ付くことな
く自由に回転できる程の大きさに設定されている。また
入口部19cの幅ｄは、支軸4a（またはベアリング）の直
径よりもわずかに小さく設定されている。

したがって、第３図に示すようにトナー回収容器19から
離れていた感光体４の各支軸4aを切欠19bにそれぞれ嵌
合してこれを左方に押し込むと、入口部19cが弾性的に
開拡し、各支軸4aを第２図に示す如く軸受部19dにそれ
ぞれ嵌め込むことができる。軸受部19dに嵌め付けた後
の支軸4a、したがって感光体４はトナー回収容器19に回
転自在に支持される。また逆に感光体４をトナー回収容
器19に対して第２図の右方に引けば、この感光体４を第
３図のようにトナー回収容器19から離脱することができ
る。第２図のように感光体４を組付けた状態ではｄ＜Ｄ
であるため、これを右方に強制的に引き抜かない限り、
感光体４はトナー回収容器19に一体的に組付けられた状
態を維持する。

またトナー回収容器19の上壁には前述のレーザ光学系６
からのレーザ光が入射する孔20が形成され、その左隣り
に帯電チャージャ５のチャージワイヤが位置する空間が
区画形成されている。トナー回収容器19内の隔壁41の下
方には薄い合成樹脂シート等から成る弾性シート42が固
着され、このシート42は角棒43に圧接している。角棒43
を固定支持する支持軸144は、トナー回収容器19の両側
壁に回転自在に支持され、トナー回収容器外に設けられ
た駆動装置（図示せず）によって第１図の時計方向に回
転駆動される。またこの支持軸144には、相対回転自在
に支持アーム44が支持され、該アーム44の上に固定され
た支持部材45に前述のクリーニングブレード12と除電ブ
ラシ13が固定されている。支持部材45と隔壁41の間には
圧縮ばね46が圧入され、このばね46の作用でクリーニン
グブレード12が感光体４の表面に圧接され、クリーニン
グブレード12が感光体４上の残留トナーを掻き取る。ま
たトナー回収容器19にはシール部材47の下端が固定さ
れ、その先端は感光体４に当接し、トナー回収容器19内
のシール性が保証される。

プリンタの作動時には、前述の如く感光体４上の残留ト
ナーがクリーニングブレード12によって除去されるが、
この除去トナーは、トナー回収容器19の外側壁と隔壁41
によって区画された前述のトナー収容部15へ、時計方向
に回転する角棒43とこれに当って揺動するシート42によ
って送り込まれる。

プリンタの使用時間の経過と共にトナー収容部15にトナ
ーが蓄積され、これが満杯となると満杯検知装置48によ
ってその旨検知される。図に一例として示した満杯検知
装置48は、トナー回収容器19の上壁に形成された開口を
覆う作動部材49を有し、この作動部材49はたとえばゴム
等の弾性ないしは可撓性シートから成り、その周辺がト
ナー回収容器19の内壁面に固定され、そのほぼ中央に上
方に突出する突起50を有している。またプリンタの本体
フレーム34には、発光部30と受光部31を有するフォトセ
ンサ32（マイクロスイッチ等でもよい）が固定支持され
ている。

トナー収容部15内に未だトナーが満杯となっていないと
きは作動部材49はその自重で第１図に示す位置に下って
おり、このとき突起50はセンサ32の発光部と受光部31の
間から離れている。トナー収容部15内のトナーの量が増
大してくると、蓄積したトナーの圧力で作動部材49は順
次上方に持ち上げられる。トナー収容部15がトナーで満
杯となると、突起50は発光部30と受光部31の間を第１図
に鎖線で示す如く遮り、これによりトナーが満杯となっ
た旨の満杯検知信号が生ぜしめられる。これによってプ
リンタの表示部（図示せず）にトナー回収容器19が満杯
であることが表示され、オペレータにその旨報される。

感光体４が着脱自在に組付けられるクリーニングユニッ
ト16は以上のように構成され、このクリーニングユニッ
ト16と感光体４はプリンタ本体に対しても着脱自在に支
持されている。その際、ユニット16および感光体４はプ
リンタ本体10のフレームに直接支持されていてもよい
が、図示した実施例では次のようにユニットケース18を
介してプリンタ本体のフレームに支持されている。

すなわち、プリンタ本体10は第４図および第５図に明示
する如く本体上部10aと本体下部10bの２つに分割され、
その奥側に設けられた図示していないヒンジを中心とし
て本体上部10aを本体下部10bに対して開閉できるように
構成され、上述したユニットケース18は本体下部10bに
設けられている。前述のフォトセンサ32を支持したフレ
ーム34は本体上部10aのフレームである。またユニット
ケース18には現像ユニット17も支持され、したがって本
体上部10aを第４図のように開くと、両ユニット16,17の
上部が露出する。ユニットケース18は本体下部10bのフ
レームに不動に固定してもよいが、図の例では第２図に
示すようにユニットケース自体に突設された一対のピン
52,53が本体下部10bのフレーム側板54a,54bに形成され
た切欠55,56に支持され、かつロック装置を構成する一
対の爪65,65が各側板54a,54bに形成された係止孔70,70
に着脱可能に係合している。この係合を解除することに
より、ユニットケース18を第５図のように矢印Ｃ方向に
回動することができる。

ユニットケース18の前後の壁部18a,18bには、感光体４
の支軸4aを直接または図示していないベアリングを介し
て支持する一対の溝状の支持部27,27が形成されてい
る。これにより感光体４はユニットケース18に確実に、
しかも着脱可能に支持される。またクリーニングユニッ
ト16のトナー回収容器19の係止部19aがユニットケース1
8に形成されたストッパ29の爪35に係止され、これによ
りクリーニングユニット16が第１図のようにユニットケ
ース18の所定の位置に保持される。その際、ユニットケ
ース18とトナー回収容器19との間にスポンジ等の弾性体
36aを介在させて、容器19をケース18の底面上に支持す
るとよい。

本体上部10aを第４図のように開き、ストッパ29のつま
み37をつかんでこれを矢印Ｐ方向に弾性変形させ、爪35
と係止部19aの係合を解除すれば、クリーニングユニッ
ト16はケース18に対してフリーな状態になるので、この
ユニット16を上方に持ち上げ、これをプリンタ本体から
取り出すことができる。このとき、感光体４はクリーニ
ングユニット16に組付けられているので、クリーニング
ユニット16と共にプリンタ本体から外される。このとき
感光体４はその支軸4aが支持部27,27から上方に持ち上
げられ、支障なくプリンタ本体から離れることができ
る。クリーニングユニット16をプリンタ本体から外した
後、前述の如くして感光体４をこのユニット16から分離
することができる（第３図）。

逆の操作により感光体４とユニット16を共にプリンタ本
体に装着することができる。ユニット16を装着して本体
上部10aを第１図のように閉じたとき、該本体のフレー
ム34は、スポンジ等の弾性体36を介してユニット16を押
下し、その下面が前述の弾性体36aを介してケース18の
底面に加圧されて保持される。感光体４をユニットケー
ス18に支持したとき、この感光体４の一部はケース18の
底壁に形成された開口61に突入し、しかも支軸4aに取付
けられた歯車（図示せず）も開口61に突入し、プリンタ
の本体下部10bに支持された図示していない歯車と噛み
合い駆動される。

なお、現像ユニット17も同様にユニットケース18に着脱
自在に装着され、現像ローラ22の支軸22aが図示してい
ないベアリングを介してユニットケースに固設された支
え部材28に支持される。現像ユニットの他の支持構造は
本発明に直接関係しないためその詳細は省略する。

また、現像ユニット17は、第１図から明らかなようにト
ナーＴを収容した本体ケース21、感光体４に対置される
既述の現像ローラ22、現像ローラ上のトナーの層厚を規
制する規制ブレード24、現像ローラ22にトナーを供給す
る供給ローラ23を有し、本体ケース21にはトナーカート
リッジ25が着脱自在に装着され、本体ケース21内のトナ
ー残量が少なくなったときそれまで取付けられていたト
ナーカートリッジ25を、トナーを収容した新たなトナー
カートリッジと取り換えてケース21にトナーを補給する
ことができる。

上述の如くクリーニングユニット16と感光体４は着脱自
在であるため、トナー回収容器19のトナー収容部15がト
ナーで満杯となり、満杯検知信号が生ぜしめられたと
き、すなわちクリーニングユニット16の寿命が検知され
たとき、オペレータは前述のようにクリーニングユニッ
ト16と感光体４を共にプリンタ本体から取り外し、次い
で感光体４をクリーニングユニット16から分離してこの
ユニット16だけを廃棄し、トナーの入っていない空のト
ナー回収容器19を有する新たなクリーニングユニット16
に、それまで使っていた使用可能な感光体４を組付け、
これらをプリンタ本体に装着することができる。

プリンタを或る時間使用すると感光体４が劣化し記録画
像の濃度が極端に濃くなったり、地肌汚れが著しくなっ
て感光体４に寿命がくるが、このときも上述したところ
と全く同様にしてクリーニングユニット16と感光体４を
プリンタ本体から外し、感光体を廃棄して新たな感光体
４をクリーニングユニット16に組付けてこれをプリンタ
本体に装着できる。

またクリーニングユニット16と感光体４をプリンタ本体
に装着するとき感光体に傷を付けてしまったとしても、
感光体だけを別のものに取りかえるだけで、クリーニン
グユニット16については、そのままこれを装着して使用
することができる。感光体以外のトナー回収容器まで取
りかえる必要はなく経済的である。

上述のように感光体４とクリーニングユニット16を分離
できるので、それぞれを無駄なく使用し尽すことが可能
であり、一方が使用可能な状態で他方をも廃棄してしま
う欠点を防止できる。

なお、クリーニングユニット16を感光体４と共にプリン
タ本体から取り外し、このユニット16から感光体４を分
離したとき、第１図に示した支持アーム44と支持部材45
がばね46の作用によってブレード12および除電ブラシ13
と共に第１図の時計方向に回動し、第６図に示す如くブ
レード12の先端がシール部材47に圧接する。このため、
トナー回収容器19から感光体４を取り去ってもトナー回
収容器19内のシール性は保持され、内部のトナーが外部
へ流れ出ることはない。

上述のように、図示した画像形成装置は、トナー像を形
成される感光体４より成る画像担持体と、少なくともト
ナー回収容器19を含むクリーニングユニット16とを、画
像形成装置本体、すなわちプリンタ本体に着脱自在に設
け、トナー像転写後の感光体４から除去されたトナー
を、クリーニングユニット16のトナー回収容器19に収容
するとともに、クリーニングユニット16と感光体４を着
脱自在に組付け、そのクリーニングユニット16と感光体
４を交換可能に構成されている。また、この画像形成装
置は、クリーニングユニット16の交換時期を検出すべ
く、そのトナー回収容器19のトナー収容部15がトナーで
満杯となったことを検知する満杯検知装置48を有してい
る。

ところで先にも説明したように、感光体が寿命に達する
時期と、クリーニングユニットのトナー収容部がトナー
で満杯となる時期がほぼ同じ時期となるようにし、寿命
に達した不要な感光体と、同じくトナーで満杯となった
クリーニングユニットを共にプリンタ本体から取外して
これらを廃棄し、新たな感光体とクリーニングユニット
を本体に装着するように画像形成装置を構成した場合、
最近の感光体はその寿命が著しく延びたため、トナー収
容部の容量を著しく大きくしなければならない。

そこで本例における画像形成装置においては、ｎを２以
上の整数としたとき、その画像形成装置、すなわちプリ
ンタの標準使用状態において、トナー回収容器19内のト
ナー収容部15がトナーで満杯になるまでの時間が、感光
体４の寿命のほぼ1/nとなるように、トナー収容部15の
容量が設定されている。すなわち、新たな感光体４と新
たなクリーニングユニット16をプリンタ本体に装着して
プリンタを使用し始め、或る時間が経過すると先ずトナ
ー収容部15にトナーが満杯となり、満杯検知装置48によ
って満杯検知信号が生ぜしめられる。そこでオペレータ
は先にも説明した如くクリーニングユニット16と感光体
４をプリンタ本体から取り外して感光体４をクリーニン
グユニット16から分離し、このユニット16を廃棄して新
たなクリーニングユニット16と同じ感光体４を組合せて
これらを再びプリンタ本体に装着して使用する。このよ
うな作業を、感光体４が寿命となり、これを交換すべき
時期になるまで少なくとも１回行う。感光体４を交換す
べき時期がきたときは、クリーニングユニット16と共に
感光体４を交換することができ、両者を同時に交換する
ことが可能となる。このようにすれば長寿命の感光体４
を用いても、トナー収容部15の容積を小さくすることが
でき、感光体の長寿命化に支障なく対処することができ
る。しかもクリーニングユニット16と感光体４を共に無
駄なく使用し尽くすことが可能となる。

トナー収容部15内がトナーで満杯となるまでの時間は感
光体４の劣化の進行状態、換言すればプリンタの使用時
間と多くの場合ほぼ比例するが、記録紙の面積に対する
トナー像の面積比率（画像比率）の高いトナー像を繰返
しプリントしたときと、逆に画像比率の低いトナー像ば
かりをプリントしたときでは、トナー収容部15のトナー
の蓄積量と感光体の劣化状態が相違し、前者の方がトナ
ー収容部に早期にトナーが満杯となる。また大面積の記
録紙にプリントしたときと小面積の記録紙にプリントし
たときも同じことが言え、大面積の場合の方が早くトナ
ーが満杯となる。これが先の説明で「画像形成装置の標
準使用状態において」という条件を付した理由である。
すなわち、A4サイズ程度の標準的なサイズの記録紙を用
い、５乃至７％程の標準画像比率でプリントしたとき
に、感光体４の寿命のほぼ1/nの時期に、トナー収容部1
5がトナーで満杯となるように、トナー収容部15の容積
を設定するのである。

上記実施例ではトナー回収容器19のトナー収容部15がト
ナーで満杯となったとき、これを廃棄するようにした
が、このトナーを排出してクリーニングユニット16を再
度使用するようにしてもよい。このようにするには第２
図に示すようにトナー回収容器19にトナー排出口71を形
成し、クリーニングユニット16の通常の使用時には排出
口71をキャップ72によって閉じておく。

トナー回収容器19のトナー収容部15がトナーで満杯とな
り、クリーニングユニット16をプリンタ本体10から取り
出したとき、キャップ72をトナー回収容器19から除去し
てその内部のトナーを排出口71から排出しこれを廃棄す
ることができる。このとき感光体４が未だ寿命に達して
いない場合には、クリーニングユニット16に感光体４を
組付けたままトナーの排出作業を行い、この作業終了
後、再びキャップ72で排出口71を塞ぎ、このユニット16
を感光体４と共にプリンタ本体に装着する。感光体４が
寿命となったときは、感光体４をクリーニングユニット
16から分離し、その内部のトナーを排出して、感光体４
だけを廃棄すれば、クリーニングユニット16を引き続き
使用することが可能である。この構成では、クリーニン
グユニット16を繰り返し使用できるので経済性を一層高
めることができる。

このように、クリーニングユニット16の交換とは、トナ
ー回数容器19のトナー収容部15がトナーで満杯となった
クリーニングユニットを、新たな空のクリーニングユニ
ットと交換することのほか、それまで使用していたクリ
ーニングユニットからトナーを排出し、そのクリーニン
グユニットを再びプリンタ本体に装着して使用すること
も意味するものである。

クリーニングユニット16を再使用するときも、またトナ
ーの満杯時にこのユニット16を廃棄して別の新たなクリ
ーニングユニットを使用する場合にも、先に説明したよ
うに、感光体４の寿命が、トナー収容部15がトナーで満
杯となるまでの時間のｎ倍（２倍以上）に設定されてい
るので、理論上、トナー収容部15内のトナーが丁度満杯
となったところで感光体４が寿命に達することになり、
感光体４とトナー回収容器19の交換作業を効率的に行う
ことができる。

ところで、感光体４に寿命がきたときは、この感光体４
を他の感光体と交換しなければならないので、感光体４
を交換すべきことを検知する手段を設け、その交換時期
をオペレータに報せる必要がある。

そこで、感光体が寿命に達するときの記録紙の大略のプ
リント枚数は予め判るので、新たな感光体４の使用開始
時から実際のプリント枚数をカウンタでカウントし、そ
のカウント値が感光体の寿命時の数に達したとき、感光
体４を新たなものに交換すべきことを表示部に表示する
ことが考えられる。

あるいは、現像ユニットにおけるトナー補給用のトナー
カートリッジ25の交換回数と感光体４の劣化進行状況も
ほぼ比例するので、たとえば第１図に示すようにカート
リッジ25のセットにより作動するカウンタ73から成る検
知手段をプリンタ本体または現像ユニットの本体ケース
21等に固設しておき、新たな感光体４の使用開始後に、
カートリッジ25をセットする毎にこのカウンタ73を作動
させ、そのカウント値が感光体４の寿命に達する回数に
なったとき、その旨表示部に表示する方法を採用するこ
とも可能である。

ところが、上述のように感光体４の寿命検知を、クリー
ニングユニット16の寿命検知と全く独立して別に行うよ
うに構成すると、先にも説明したように、その両者の検
知が同時に行われることは稀であるため、多くの場合、
オペレータは感光体４とクリーニングユニット16の交換
作業を全く独立して別々に行わなければならなくなる。
このように感光体４が寿命となったとき、その感光体４
の交換と、クリーニングユニット16の交換を別々に行う
ことになれば、トナー回収容器19内のトナー収容部15が
トナーで満杯となるまでの時間を、感光体４の寿命のほ
ぼ1/nに設定した意味が失われてしまうことになる。

そこで、本例におけるプリンタには、感光体４の交換時
期を検出してその交換時に感光体４とクリーニングユニ
ット16とを共に交換すべく、クリーニングユニット16の
交換回数を検知するユニット交換回数検知手段が設けら
れている。同一の感光体４を使用している間に、同一ま
たは別のクリーニングユニット16を装着し直す回数は感
光体の劣化状態にほぼ比例するので、これを利用して感
光体の寿命を検知するのである。かかる構成と、感光体
４の寿命を前述の如く設定する構成を共に採用すること
によって、感光体４が寿命となったとき、クリーニング
ユニット16を同時に交換することができる。その具体例
は以下の通りである。

同一のトナー回収容器を再使用する場合には、第２図に
示すようにトナー回数容器19の外壁面にオペレータが手
で折り曲げ、または切除できる検知片74,74aを突設して
おく。その数は感光体４を交換すべき時期がくるまでに
トナーを排出させる回数に一致させておく。たとえばト
ナー回収容器19内のトナーを排出口71から２回排出させ
た後、さらにそのトナー収容部15がトナーで満杯となっ
たとき、すなわち、トナー収容部15が３回トナーで満杯
となったときに感光体４を交換すべき時期がくるように
トナー収容部15の容積を設定したときは、第２図に示す
ように２つの検知片74,74aを設けておく。この場合に
は、前述のｎの値は３となる。

新規な感光体４とクリーニングユニット16の使用開始
後、そのトナー収容部15がトナーで満杯となれば、前述
の如くそのトナーを排出口71から排出し、しかる後、空
になったクリーニングユニット16を再びプリンタ本体に
セットするが、この一連の操作を行うときの適時に１つ
目の検知片74を曲折ないしは切除する。再びトナー回収
容器19内がトナーで満杯となれば再度同じ操作を行うこ
とになるが、このとき２つ目の検知片74aを曲折または
切除する。このようにすれば、次にトナー収容部15がト
ナーで満杯になり、プリンタ本体からクリーニングユニ
ット16を取り外したとき、検知片は全く存在しないか、
あるいは全てが曲折されているので、これによってオペ
レータは感光体４が既に寿命に達していることを知るこ
とができる。したがって３回目にクリーニングユニット
16を取外したときは、感光体４を廃棄し、新たな感光体
を装着する。

検知片の代りにラベル等を用い、トナーの排出作業を行
う毎にこのラベルを１毎ずつ剥すか、または逆に貼り付
けてもよいし、トナー回収容器19にマーク等を記入する
ことによってトナー排出回数を知ることも可能である。

上述のように、検知片74,74a、ラベル又はマークなどか
ら成るユニット交換回数検知手段によって、感光体４の
交換時期を検出し、その交換時に感光体４とクリーニン
グユニット16を共に交換することができる。クリーニン
グユニット16の寿命を、感光体４の寿命に関連遂けて設
定し、クリーニングユニット16の交換回数によって感光
体４の寿命、すなわちその交換時期を検出し、両者を同
時に交換するのである。これによって、感光体４とクリ
ーニングユニット16の交換の作業能率を確実に高めるこ
とができる。検知片、ラベル又はマークより成るユニッ
ト交換回数検知手段を用いれば、感光体４の劣化を検知
するための高価な検知装置を省略することができ、プリ
ンタのコストを低減できる。

また感光体４とクリーニングユニット16の新規開始後に
満杯検知装置48による満杯検知回数をカウントするカウ
ンタより成るユニット交換回数検知手段を用い、そのカ
ウント値から感光体４の寿命を判定し、これを表示部に
表示することもできる。これはクリーニングユニット16
をトナー満杯毎に廃棄してしまう場合も、また再使用す
る場合にも適用できる。

さらに、第２図に示す如くユニットケース18（またはプ
リンタ本体の適所）にカウンタ75より成るユニット交換
回数検知手段を設け、クリーニングユニット16をセット
する毎にこのカウンタ75を作動させ、排出口71からのト
ナー排出回数またはクリーニングユニット16をプリンタ
本体にセットする回数をカウントし、そのカウント値か
ら感光体４の寿命を判定してこれを表示することもでき
る。この構成も、ユニットを廃棄する場合にもまた再使
用する場合にも適用できる。

上述のように各種形態のカウンタから成るカウント手段
を用い、そのカウント値から感光体の寿命を判定できる
が、これらのカウンタは新たな感光体４がセットされる
毎に、たとえばプリンタの操作部に設けられたリセット
キーの押下等によりリセットされ、新たな感光体４に対
するカウント動作を行う。新たな感光体をプリンタ本体
にセットすることにより、リセット手段を作動させ、カ
ウンタをリセットさせるようにしてもよい。

また新しい感光体４の使用開始時に用いられるクリーニ
ングユニット16と、このユニットのトナー収容部にトナ
ーが満杯となった後に用いられる同一または別のクリー
ニングユニットとを区別する判別手段を設け、これによ
って感光体４の寿命を知ることもできる。

たとえば新たな感光体４の使用開始時に用いるクリーニ
ングユニット（イニシャルユニットと記す）16には第１
図および第２図に示す如くそのトナー回収容器19に突起
状の判別片90が付設される。一方、このイニシャルユニ
ット16にトナーが満杯となった後にセットされて使用さ
れるクリーニングユニット（交換ユニットと記す）16に
は判別片は設けられていない。イニシャルユニット16が
プリンタ本体にセットされると、その判別片90が、プリ
ンタ本体のフレーム34に支持されたマイクロスイッチ92
（フォトセンサ等でもよい）をオンし、これによりイニ
シャルユニットセット信号が生ぜしめられる。この状態
でプリント動作を行い、イニシャルユニット16がトナー
で満杯となると、満杯検出装置48により満杯信号が生ぜ
しめられ、よって満杯信号とイニシャルユニットセット
信号が共に発生することになる。このようにイニシャル
ユニットセット信号と満杯信号が共に発生したとき、表
示部にクリーニングユニット交換表示がなされる。オペ
レータはこれに従ってイニシャルユニットを取り外し、
このユニットから分離した感光体４をトナーの入ってい
ない別の交換ユニット16に組付けてこれらをセットする
が、この交換ユニットには判別片90がないので、これを
セットしてもスイッチ92はオンされず、イニシャルユニ
ットセット信号が生ずることはない。この状態で再びプ
リンタを作動し、この交換ユニットにトナーが満杯とな
ると、満杯検知装置48によって満杯検知信号が生ぜしめ
られる。このときイニシャルユニットセット信号は生じ
ていない。このように満杯検知信号だけが生じたとき
は、ユニット16がトナーで満杯となったことと、感光体
４が寿命であること、したがってこれらを交換すべきこ
とが表示部に表示される。

上の例はトナー回数容器19に２回トナーが満杯となった
とき感光体４が交換時期に達する場合、すなわちｎ＝２
の場合であるが、３回以上満杯となったときに感光体が
交換時期となる場合にも、最後にセットして使用する交
換ユニット16にだけ判別片を設けず、それ以前に用いる
クリーニングユニットに判別片を設けておくことによっ
て、感光体４の交換時期を判定することができる。この
場合、最後に用いるユニットが最後のものであることを
識別できるように、たとえばユニットの交換毎にプリン
タ本体等の適所にその回数をマーキングすると有利であ
る。

上述した構成を第１構成と称することにすると、この第
１構成とは逆に最後にセットして用いる交換ユニット16
にだけ判別片を設け、これによってスイッチ92をオンさ
せ、これにより生ずる信号と、満杯検知信号が共に生じ
たとき、ユニットと感光体を共に交換すべき表示をなす
ように構成してもよい。これを第２構成とする。

上述した各構成も、トナー収容部15がトナーで満杯とな
る毎にそのクリーニングユニットを廃棄して別の新たな
ユニットを用いる場合だけでなく、その都度トナーを排
出しながら同じユニットを再使用する場合にも適用でき
る。たとえばクリーニングユニット16に判別片90を曲折
または切除可能に設けておき、新たな感光体４に対し
て、このユニットを１回目に使用するときはこの判別片
をそのままとし、これによりスイッチ92を作動させる。
そしてこの感光体４に対して、同じユニット16を最後に
セットして使用するとき、判別片を曲折または切除すれ
ば、上述した第１構成の作用が得られる。逆に、クリー
ニングユニット16を最後にセットして使用するときに、
そのトナー回収容器に判別片を差し込んで取付け、これ
によりスイッチ92を作動させるようにすれば第２構成の
作用が得られる。また曲折または切除できる複数の判別
片をトナー回収容器に設けておき、これら判別片によっ
てスイッチ92を作動させるようにし、最初のトナー排出
作業時に第１の判別片を曲折または切除し、次のトナー
排出時にも次の判別片を曲折または切除する。このよう
にして最後にこのユニット16をセットして用いるときに
は判別片がなくなるようにし、スイッチ92を作動させな
いようにすることにより、上述した第１構成と同様の作
用を得ることができる。

上述の実施例では、判別片90と、マイクロスイッチ92
と、満杯検知装置48によって、ユニット交換回数検知手
段が構成される。

上述した各種のユニット交換回数検知手段は１つ用いれ
ば足りるが、これらを適宜組合せて用い、その検知精度
を高めることも可能である。

第２図および第３図に示した実施例ではトナー回収容器
19を弾性変形させて切欠19bの入口部19cを開拡させなが
ら感光体４をクリーニングユニット16に着脱するように
構成したが、第７図に示すように切欠19bの入口部19cの
幅ｄを、感光体４の支軸4aの外径（ベアリングがあると
きはその外径）Ｄよりも広く形成し、しかも支軸4aを支
持する軸受部19dの底を、入口部19cよりも低く形成して
もよい。この構成によっても軸受部19dに嵌合した感光
体４の支軸4aは、低くなった軸受部19dに嵌合し、感光
体が切欠19bからの離脱することを防止することができ
る。感光体４をクリーニングユニット16に対して着脱す
るときは、その支軸4aを入口部19cに通すだけでよく操
作が楽である。

また第１図に示した実施例のようにクリーニングユニッ
ト16と感光体４を、ストッパ29と溝状の支持部27でプリ
ンタ本体側に位置決めできる場合には、第８図に示すよ
うに切欠19bの入口部19cと軸受部19dを区別せず、これ
らを連続して形成してもよい。このようにしても感光体
４を支持部27によって正しく位置決めできるからであ
る。

また感光体支軸4aが着脱自在に嵌合する切欠19bをほぼ
水平方向に延ばすのではなく、第９図に示すように上下
方向（または斜め上下方向）に延在させ、その上端を開
放しておくことにより、感光体４を上下（Ｙ方向）に動
かしてその支軸4aを切欠19bに着脱するようにしてもよ
い。

さらに第10図および第11図に示すように、一対の支持ア
ーム100をヒンジピン101を介してトナー回収容器19に回
動可能に枢着すると共に、一対のロックレバー102をト
ナー回収容器19に回動可能に枢支する。またこれらロッ
クレバー102の一端とトナー回収容器19との間に圧縮コ
イルばね103を圧入し、レバー102に矢印Ｗ方向の回動習
性を与える。

クリーニングユニット16と感光体４が互いに組付けられ
ているときは、第10図に示すようにトナー回収容器19の
軸受部19dに感光体４の支軸4aが嵌合し、両支持アーム1
00が閉じられ、その軸受部100aが支軸4aに当接する。こ
のとき支持アーム100に突設されたロックピン104にロッ
クレバー102の係止溝102aがばね103の作用で係止する。
このようにして支持アーム100がトナー回収容器19にロ
ックされ、その際支軸4aが両軸受部19d,100aに挟まれて
回転自在に支持される。よってこれを第１図のようにプ
リンタ本体に装着することにより先の実施例と同様に使
用することができる。

感光体４をクリーニングユニット16から分離するとき
は、このユニット16を感光体４と共にプリンタ本体から
外した後、第11図に示すように容器19の一方の壁面に突
設された脚部105を支えにしてクリーニングユニット16
を床面等に立脚させる。次いでロックレバー102をばね1
03の作用に抗して回動し、該レバー102とロックピン104
の係合を解除し、支持アーム100を第11図のように開
き、感光体４をクリーニングユニット16から離脱する。
逆に感光体４の支軸4aを支持アーム100の軸受部100aに
載せて、該アーム100を第10図のように閉じることによ
り感光体４をクリーニングユニット16に組付けることが
できる。

また第12図に示すようにトナー回収容器19の側壁に上下
方向（または斜め上下方向）に延び、下端に開口を有す
る切欠19bを形成し、この切欠19bに感光体４の支軸4aを
着脱自在に嵌合することもできる。この構成において
は、クリーニングユニット16と感光体４を第１図のよう
にプリンタ本体にセットしたとき、感光体４とクリーニ
ングユニット16は別々にプリンタ本体側のユニットケー
ス18に支持されるが、これらは切欠19bを介して互いに
組付けられ、それぞれが正しく位置決めされて保持され
る。また本体上部10aを開いてクリーニングユニット16
だけを上方に持ち上げれば、感光体４とユニット16を特
別な操作をせずにそのまま分離させ、感光体４をプリン
タ本体側に残すことができる。勿論、両者を共に上げ下
げすれば、これらを組付けたまま着脱できるし、クリー
ニングユニット16を持ち上げた後、感光体４を単独でプ
リンタ本体から離脱させることもできる。このためクリ
ーニングユニット16と感光体の着脱の目的に合せて、最
も楽な方法でこれらを着脱することができる。たとえ
ば、クリーニングユニット16と感光体４を最初にプリン
タ本体にセットするときは、これらを一体的に組合せ、
これらを共に手で掴んで一緒にセットすればよいし、両
者を共に廃棄するときも両部材16,4を共にプリンタ本体
から取り出せばよい。また、感光体は交換せず、クリー
ニングユニット16だけを交換し、またはトナーを排出さ
せるためクリーニングユニット16をプリンタ本体から取
り外すときは、このユニット16の取り外し時に、感光体
４をユニットケース18に支持したままにしておけばよ
く、このようにすればトナーの排出作業時に感光体４に
何ら手を触れずにすみ、感光体４に傷を付ける可能性が
低減する。

第13図に示す実施例は上述した操作をより簡単に行える
ように構成されている。すなわち、トナー回収容器19の
両側壁に形成され、上下方向（または斜め上下方向）に
延び、かつ下部が開口した切欠19bに感光体４の支軸4a
をそれぞれ着脱自在に嵌合することは第12図の場合と変
りはないが、容器19の両側壁にピン107により枢支され
た爪部材106が対称に配置されている点が第12図の場合
と相違している。各爪部材106と容器19の側壁には、引
張ばね108の各端が係止され、このばね108によって各爪
部材106は第13図における時計方向に回動習性を与えら
れている。したがって感光体４の支軸4aが切欠19bに嵌
合しているとき、該支軸4aは爪部材106によって下から
支えられ、切欠19bから外れることが阻止される。これ
により感光体４はクリーニングユニット16に組付けられ
るが、両爪部材106の上端のつまみ部106aを矢印方向に
押圧して該爪部材106をばね108の作用に抗して第13図の
反時計方向に回動すれば、爪部材106は支軸4aから離
れ、感光体４をユニット16から外すことができる。逆の
操作により感光体４をクリーニングユニット16に取付け
ることもできる。この場合、クリーニングユニット16と
感光体４をプリンタ本体にセットしたままでも、またこ
れらをプリンタ本体から取り外した状態でも、爪部材10
6を簡単に操作して、爪部材106による感光体４のロック
状態を解除し、またはロック状態にすることができる。
したがって、第12図に関連して先に説明した作用をより
確実に得ることができる。すなわち、クリーニングユニ
ット16と感光体４を最初にプリンタ本体に装着するとき
は、爪部材106によってこれを一体的に組付けておき、
またこれを一体的にプリンタ本体から取り外すときも同
様とする。また感光体４は交換せずにクリーニングユニ
ット16だけを交換し、またはそのトナーを排出するた
め、クリーニングユニット16だけをプリンタ本体から取
り外すときは、つまり部106aを矢印方向に押して爪部材
106を支軸4aから外し、クリーニングユニット16を持ち
上げれば、感光体４はプリンタ本体に残される。このよ
うに作業を行えば、プリンタ本体に対する感光体４およ
びクリーニングユニット16の着脱時に感光体４に全く手
を触れずにすみ、感光体に傷を付ける恐れをなくすこと
が可能である。

第７図乃至第13図に示した実施例の他の構成は、先に示
した実施例の構成と変りはなく、したがって第７図乃至
第13図の実施例に対しても前述のトナー回収容器19のト
ナーの満杯検知、感光体の寿命検知等の各種構成が適用
される。

本発明はレーザプリンタ以外の各種画像形成装置にも適
用でき、またクリーニングユニットないしは画像担持体
を第１図の紙面に対して垂直な方向にスライドさせて着
脱する形式の装置等にも広く適用できる。さらに感光体
以外の画像担持体を用いる装置、ベルト状に形成された
画像担持体を用いる装置等にも同様に適用できることも
当然であり、ベルト状の画像担持体を用いたときは、こ
れを支持するローラまたはその支軸等を、図示した実施
例における感光体の支軸と同様にクリーニングユニット
に着脱可能に嵌着することが可能である。

効果 本発明によれば、画像形成装置の標準使用状態におい
て、トナー回収容器内のトナー収容部がトナーで満杯と
なるまでの時間が、画像担持体の寿命のほぼ整数分の１
となるように、トナー収容部の容量を小さく設定したの
で、クリーニングユニットを小型化でき、ひいては画像
形成装置全体の小型化を達成でき、しかも、ユニット交
換回数検知手段によってクリーニングユニットの交換回
数を検知し、これに基づいて画像担持体の交換時期を検
出するの上で、画像担持体とクリーニングユニットを無
駄なく使用し尽くし、かつその画像担持体の交換時に、
当該画像担持体とクリーニングユニットとを共に交換す
ることができ、その作業を大幅に簡素化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る画像形成装置の一例としてレーザ
プリンタを示す概略断面図、第２図はユニットケース、
クリーニングユニット、感光体および現像ユニットを分
離して示した斜視図、第３図はクリーニングユニットと
感光体を離脱したときの部分斜視図、第４図は本体上部
を開いた状態を示す斜視図、第５図はユニットケースを
傾けたときの斜視図、第６図はクリーニングブレードを
回動させクリーニングユニットをシールしたときの部分
図、第７図乃至第９図は感光体とクリーニングユニット
を離脱自在に連結する他の構成例をそれぞれ示す正面
図、第10図はさらに他の実施例を示す斜視図、第11図は
第10図に示したクリーニングユニットと感光体を分離し
たときの斜視図であってユニット内の要素を省略して示
した図、第12図および第13図はさらに別の実施例におけ
る感光体とクリーニングユニットをそれぞれ示す斜視図
である。 15……トナー収容部、16……クリーニングユニット 19……トナー回収容器、48……満杯検知装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナー像を形成される画像担持体と、少な
   くともトナー回収容器を含むクリーニングユニットとを
   画像形成装置本体に着脱自在に設け、トナー像転写後の
   画像担持体から除去されたトナーを前記トナー回収容器
   に収容するとともに、前記クリーニングユニットと画像
   担持体を着脱自在に組付け、該クリーニングユニットと
   画像担持体を交換可能とした画像形成装置において、 ｎを２以上の整数としたとき、画像形成装置の標準使用
   状態において、トナー回収容器内のトナー収容部がトナ
   ーで満杯となるまでの時間が、画像担持体の寿命のほぼ
   1/nとなるように、トナー収容部の容量を設定すると共
   に、クリーニングユニットの交換時期を検出すべく、そ
   のトナー回収容器のトナー収容部がトナーで満杯となっ
   たことを検知する満杯検知装置と、前記画像担持体の交
   換時期を検出してその交換時に画像担持体とクリーニン
   グユニットとを共に交換すべく、クリーニングユニット
   の交換回数を検知するユニット交換回数検知手段とを設
   けたことを特徴とする画像形成装置。