JP7263903B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、廃トナー回収容器に回収された廃トナー量を検知する廃トナー量検知装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、転写工程がおこなわれた後に感光体ドラム、感光体ベルト、中間転写ベルト、中間転写ドラム等の像担持体上に残留する未転写トナーをクリーニング装置で除去して、クリーニング装置で回収された未転写トナーを廃トナーとしてクリーニング装置から排出して廃トナー回収容器（トナー回収ボックス）に回収する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
このような廃トナー回収容器は、容器内が回収された廃トナーで満杯になった状態（又は、満杯に近い状態）が検知されると、画像形成装置本体から取出されて、空の容器と交換される。

一方、特許文献１には、トナー回収ボックス（廃トナー回収容器）の内部に回収された廃トナー量に応じて上下するフロート部材を設けて、２組の光学センサを用いてフロート部材を検知することで、容器内が廃トナーで満杯になった状態を把握する技術が開示されている。

従来の技術は、廃トナー量の検知結果にばらつきが生じやすく、誤検知が生じてしまう可能性もあった。
また、特許文献１の技術は、２つの光学センサが設置されているため、装置が高コスト化、大型化してしまっていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置が高コスト化、大型化することなく、廃トナー量の検知結果のばらつきや誤検知が生じにくい、画像形成装置を提供することにある。

この発明における画像形成装置は、廃トナー回収容器が画像形成装置本体に着脱可能に設置された画像形成装置であって、前記廃トナー回収容器は、前記廃トナー回収容器の内部に回収された廃トナー量の増加にともない所定の移動方向に移動するとともに、前記移動方向の異なる位置に複数の被検知部が形成された可動部材と、前記可動部材が前記移動方向に移動する過程において前記複数の被検知部を異なるタイミングでそれぞれ検知可能な光学センサと、を具備した廃トナー量検知装置を備え、前記画像形成装置本体は、前記光学センサの出力に応じて所定の制御をおこなう制御部を備え、前記複数の被検知部は、前記光学センサによって検知される部分の前記移動方向の長さが互いに異なるように形成されて、廃トナー量の増加にともない前記可動部材が前記移動方向に移動する過程において最初に前記光学センサによって検知される第１被検知部と、次に前記光学センサによって検知される第２被検知部と、を有し、前記制御部は、前記光学センサによって前記第１被検知部が検知されると、前記廃トナー回収容器の廃トナー量が満杯に近い状態であることを前記画像形成装置本体の表示部に表示して、前記光学センサによって前記第１被検知部が検知されてから前記可動部材が前記移動方向に移動して前記光学センサによって前記第１被検知部が検知されなくなると、サービス会社に通知をおこなうものである。

本発明によれば、装置が高コスト化、大型化することなく、廃トナー量の検知結果のばらつきや誤検知が生じにくい、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す構成図である。 廃トナー回収容器における回収口の近傍を示す断面図である。 廃トナー回収容器における廃トナー量検知装置の近傍を示す断面図である。 廃トナー量と光学センサのセンサ信号との関係を示すグラフである。 フィラー（可動部材）を示す図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機、３は原稿を原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、６は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、を示す。
また、７は用紙等のシートＰが収納される給紙装置、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト（像担持体）、１８は中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像をシートＰに転写する２次転写ローラ、を示す。
また、２０はシートＰ上の未定着画像を定着する定着装置、２８は各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの現像装置に各色のトナーを補給するためのトナー容器、３０は廃トナーが回収される廃トナー回収容器、を示す。

ここで、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ（作像部）は、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１３、クリーニング装置１５が一体化されたものである（図２参照）。そして、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、寿命に達したときに、新品のものに交換される。
各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫにおける感光体ドラム１１（像担持体）上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部６に送信される。そして、書込み部６からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上に向けて照射される。

一方、４つの感光体ドラム１１は、それぞれ、図１、図２の時計方向に回転している。そして、図２を参照して、まず、感光体ドラム１１の表面は、帯電装置１２（帯電ローラ）との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１の表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部６において、光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応して射出される。レーザ光Ｌは、ポリゴンミラーに入射して反射した後に、複数のレンズを透過する。複数のレンズを透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ１０Ｙの感光体ドラム１１の表面に照射される。こうして、帯電ローラ１２ａにて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、シアン成分のレーザ光は、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ１０Ｃの感光体ドラム１１の表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ１０Ｍの感光体ドラム１１の表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ１０ＢＫの感光体ドラム１１の表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、現像装置１３（図２参照）との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、像担持体としての中間転写ベルト１７（中間転写体）との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように1次転写ローラ１４が設置されている。そして、１次転写ローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、１次転写工程後の感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、クリーニング装置１５（図２参照）との対向位置に達する。そして、クリーニング装置１５で、感光体ドラム１１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１の表面は、除電装置の位置を通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト１７の表面は、図１中の矢印方向に走行して、２次転写ローラ１８の位置に達する。そして、２次転写ローラ１８の位置で、シートＰ上に中間転写ベルト１７上のフルカラーの画像が２次転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７の表面は、中間転写ベルトクリーニング装置９（クリーニング装置）の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング装置９に回収されて、中間転写ベルト１７上の一連の転写プロセスが完了する。

ここで、２次転写ローラ１８の位置のシートＰは、給紙装置７から搬送ガイド、レジストローラ１９等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、シートＰを収納する給紙装置７から、給紙ローラ８により給送されたシートＰが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ１９に導かれる。レジストローラ１９に達したシートＰは、中間転写ベルト１７上のトナー像とタイミングを合わせて、２次転写ローラ１８の位置に向けて搬送される。

その後、フルカラー画像が転写されたシートＰは、定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像がシートＰ上に定着される。
そして、定着工程後のシートＰは、排紙ローラ２９によって装置本体１外に出力画像として排出された後に、排紙部５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、画像形成装置の作像部について詳述する。
図２は、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫを示す構成図である。その他の３つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃは、それぞれ、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる点を除き、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫとほぼ同じに構成されているため、その図示と説明とを省略する。

図２に示すように、プロセスカートリッジ１０ＢＫには、像担持体としての感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１を帯電する帯電装置１２と、感光体ドラム１１上に形成される静電潜像を現像する現像装置１３と、感光体ドラム１１上の未転写トナーを回収するクリーニング装置１５と、がケースに一体的に収納されている。

ここで、感光体ドラム１１は、負帯電性の有機感光体であって、ドラム状導電性支持体上に感光層等を設けたものである
帯電装置１２は、導電性芯金の外周に中抵抗の弾性層を被覆してなる帯電ローラである。そして、この帯電装置１２（帯電ローラ）に電源部から所定の電圧が印加されて、これにより対向する感光体ドラム１１の表面を一様に帯電する。

現像装置１３は、主として、感光体ドラム１１に対向する現像ローラ１３ａと、現像ローラ１３ａに対向する第１搬送スクリュ１３ｂ１と、仕切部材を介して第１搬送スクリュ１３ｂ１に対向する第２搬送スクリュ１３ｂ２と、現像ローラ１３ａに対向するドクターブレード１３ｃと、で構成される。現像ローラ１３ａは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、マグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ１３ａ（スリーブ）上に複数の磁極が形成されて、現像ローラ１３ａ上に現像剤が担持されることになる。
現像装置１３内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。

クリーニング装置１５には、感光体ドラム１１に当接するクリーニングブレード１５ａ、クリーニング装置１５内に回収された未転写トナーを廃トナーとして廃トナー回収容器３０（図３参照）に向けて搬送する搬送コイル１５ｂ（搬送管１６）、等が設置されている。クリーニングブレード１５ａは、ウレタンゴム等のゴム材料からなり、感光体ドラム１１表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。これにより、感光体ドラム１１上に付着する未転写トナー等の付着物が機械的に掻き取られてクリーニング装置１５内に回収されることになる。そして、クリーニング装置１５内に回収された未転写トナーは、搬送管１６（搬送コイル１５ｂが内設されている。）を介して、廃トナー回収容器３０まで搬送されて、廃トナーとして廃トナー回収容器３０の内部に回収される。
同様に、図１を参照して、クリーニング装置としての中間転写ベルトクリーニング装置９にも、中間転写ベルト１７に当接するクリーニングブレード、中間転写ベルトクリーニング装置９内に回収された未転写トナーを廃トナーとして廃トナー回収容器３０（図３参照）に向けて搬送する搬送コイル（搬送管１６）、等が設置されている。そして、中間転写ベルトクリーニング装置９内に回収された未転写トナーは、搬送管１６（搬送コイルが内設されている。）を介して、廃トナー回収容器３０まで搬送されて、廃トナーとして廃トナー回収容器３０の内部に回収される。なお、廃トナー回収容器３０については、後でさらに詳しく説明する。
なお、感光体ドラム１１や中間転写ベルト１７上に付着する付着物としては、未転写トナーの他に、シートＰ（用紙）から生じる紙粉、帯電装置１２による放電時に感光体ドラム１１上に生じる放電生成物、トナーに添加されている添加剤、等があるが、本願ではこれらを総称して「未転写トナー」と呼ぶことにする。

図２にて、先に述べた作像プロセスをさらに詳しく説明する。
現像ローラ１３ａは、図２中の矢印方向（反時計方向）に回転している。現像装置１３内の現像剤は、間に仕切部材を介在するように配設された第１搬送スクリュ１３ｂ１及び第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転によって、不図示のトナー補給部によってトナー容器２８から補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図２の紙面垂直方向である。）。

そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ１３ａ上に担持される。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤は、その後にドクターブレード１３ｃの位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤は、ドクターブレード１３ｃの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）に達する。
その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム１１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ１３ａに印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界によって、トナーが潜像に付着する（トナー像が形成される）。
その後、現像工程にて感光体ドラム１１に付着したトナーは、そのほとんどが中間転写ベルト１７上に転写される。そして、感光体ドラム１１上に残存した未転写トナーが、クリーニングブレード１５ａによってクリーニング装置１５内に回収される。

以下、本実施の形態における廃トナー回収容器３０において特徴的な、廃トナー量検知装置４０について詳述する。
図３に示すように、廃トナー回収容器３０には、搬送管１６の排出口１６ａに連通する回収口３０ａが形成されている。
詳しくは、廃トナー回収容器３０は、画像形成装置本体１に対して着脱可能（交換可能）に設置されていて、画像形成装置本体１に廃トナー回収容器３０が装着されると排出口１６ａに回収口３０ａが接続されることになる。そして、クリーニング装置１５や中間転写ベルトクリーニング装置９に回収された未転写トナーが廃トナーＴとして搬送管１６によって搬送されて、排出口１６ａ（回収口３０ａ）を介して廃トナー回収容器３０の内部に回収されることになる。

ここで、図４に示すように、廃トナー回収容器３０には、回収口３０ａが形成された部分から奥行方向（図３の紙面垂直方向である。）にずれた位置に、廃トナー量検知装置４０が設置されている。
そして、廃トナー回収容器３０の内部が廃トナーＴで満杯になった状態（又は、満杯に近い状態）が廃トナー量検知装置４０によって検知されると、その廃トナー回収容器３０が画像形成装置本体１から取出されて、空の廃トナー回収容器３０に交換されることになる。

図４（Ａ）等に示すように、廃トナー量検知装置４０は、可動部材としてのフィラー４１や光学センサ４２などで構成されている。
可動部材としてのフィラー４１は、廃トナー回収容器３０の内部に回収された廃トナー量（廃トナーＴの量である。）の増加にともない所定の移動方向に移動するように構成されている。

詳しくは、フィラー４１（可動部材）は、幅方向（図４の左右方向である。）に延在する板状部材であって、その一端側が支軸４１ａを中心に回動可能に廃トナー回収容器３０の天井部に支持されている。また、フィラー４１の他端側（後述する２つの被検知部４１ｃ、４１ｄが形成された側である。）には、フィラー４１の有無を光学的に検知する光学センサ４２が設置されている。この光学センサ４２は、発光素子と受光素子との間に被検知部４１ｃ、４１ｄが有るか否かによってセンサ出力が変化する透過型光学センサ（フォトセンサ）である。特に、本実施の形態における光学センサ４２は、発光素子と受光素子との間に被検知部４１ｃ、４１ｄが有る場合にはオン信号（「１」信号）を出力して、無い場合にはオフ信号（「０」信号）を出力するデジタル式の透過型光学センサである。
なお、本実施の形態において、光学センサ４２は、廃トナー回収容器３０に固定して設置されているが、画像形成装置本体１に固定して設置することもできる。

一方、廃トナー回収容器３０には、その天井部に形成された開口部３０ｂ（図４（Ａ）参照）を塞ぐように可撓性部材としてのゴムシート３５が設置されている。このゴムシート３５は、親トナー性の低い薄いゴム材料で形成されていて、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、廃トナー回収容器３０の内部に回収された廃トナーＴによる押動によって変形する。ゴムシート３５は、外力を受けない状態で凸状（山状）になるように形成されていて、その凸部を下向きにして開口部３０ｂから廃トナー回収容器３０の内部にはいり込むように配置されている。
そして、フィラー４１（可動部材）は、その突起部４１ｂが廃トナー回収容器３０の外側からゴムシート３５（可撓性部材）に接触して、ゴムシート３５を介在した廃トナーＴによる押動によって支軸４１ａを中心に図４の反時計方向（移動方向）に移動することになる。フィラー４１の突起部４１ｂは、開口部３０ｂを介して廃トナー回収容器３０の内部に入り込むように突起している。

具体的に、図４（Ａ）に示すように、廃トナー回収容器３０内の廃トナーＴが少ない場合には、フィラー４１（可動部材）は、その被検知部４１ｃ、４１ｄが光学センサ４２によって検知されない回動位置（図４（Ａ）の位置である。）にいる。これに対して、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、廃トナー回収容器３０内の廃トナーＴが所定量を超えて増加していくと、その廃トナー量の増加にともないフィラー４１が支軸４１ａを中心に所定の移動方向（反時計方向である。）に回動していく。そして、フィラー４１は、やがて、その被検知部４１ｃ、４１ｄが光学センサ４２によって検知される回動位置まで回動することになる。これらのフィラー４１の回動は、先に説明したように、ゴムシート３５を介して廃トナーＴに押動されることによるものである。

ここで、図４に示すように、可動部材としてのフィラー４１には、上述した移動方向（回動方向）の異なる位置に複数の被検知部４１ｃ、４１ｄが形成されている。詳しくは、複数の被検知部として、移動方向（回動方向）に間隔Ｈ３（図６（Ａ）参照）をあけて２つの被検知部（第１被検知部４１ｃと第２被検知部４１ｄとである。）が形成されている。
そして、光学センサ４２は、フィラー４１が上述した移動方向（反時計方向）に移動する過程において複数の被検知部４１ｃ、４１ｄを異なるタイミングでそれぞれ検知可能に構成されている。

また、図４、図６（Ａ）に示すように、複数の被検知部４１ｃ、４１ｄは、光学センサ４２によって検知される部分の移動方向（回動方向）の長さが互いに異なるように形成されている。
詳しくは、図６（Ａ）を参照して、廃トナー量の増加にともないフィラー４１（可動部材）が移動方向（反時計方向）に移動する過程において最初に光学センサ４２によって検知される第１被検知部４１ｃの移動方向の長さＨ１が、次に光学センサ４２によって検知される第２被検知部４１ｄの移動方向の長さＨ２に比べて長くなっている（Ｈ１＞Ｈ２）。具体的に、フィラーの一端側は２つの被検知部４１ｃ、４１ｄによって略コの字状に形成されているが、その略コの字状の部分において第１被検知部４１ｃの回動方向の肉厚Ｈ１が第２被検知部４１ｄの回動方向の肉厚Ｈ２に比べて厚くなるように形成している。

具体的に、図４（Ｂ）に示すように廃トナー回収容器３０内の廃トナー量が満杯に近い状態（以下、このような状態を適宜に「ニア満杯」の状態と呼ぶ。）になると、光学センサ４２によって第１被検知部４１ｃが検知される。このように第１被検知部４１ｃが検知されると、図５に示すように、光学センサ４２の出力（センサ信号）が「０」から「１」に変化する。これにより、廃トナー回収容器３０内がニア満杯であるものと制御部で判断されて、装置本体１の表示パネル（外装部に設置されている。）に、その旨が表示される。

そして、容器内の廃トナー量の増加が進んでフィラー４１がさらに反時計方向に回動すると、光学センサ４２によって第１被検知部４１ｃと第２被検知部４１ｄとの隙間の部分（空間である。）が検知される。このとき、図５に示すように、光学センサ４２の出力（センサ信号）が「１」から「０」に変化する。これにより、廃トナー回収容器３０内が満杯まであと僅かであってサービスマンに通知するのに最適なタイミングであるものと制御部で判断されて、装置本体１の表示パネルにその旨が表示されるとともに、装置本体１に接続されたインターネット回線を通じてサービス会社に自動通知（サービスマン通知）される。他方、そのような通知を受けたサービス会社は、交換用の廃トナー回収容器３０の発送手続きやサービスマンの手配などをおこなうことになる。
ここで、ニア満杯が検知されてからサービスマン通知がされるまでの時間は、第１被検知部４１ｃの肉厚Ｈ１で決まることになる。すなわち、第１被検知部４１ｃが光学センサ４２によって検知されてから、フィラー４１の回動が進んで第１被検知部４１ｃが光学センサ４２によって検知されなくなるまでの時間が、ニア満杯が検知されてからサービスマン通知がされるまでの時間となる。ここで、第１被検知部４１ｃの肉厚Ｈ１は充分に厚く設定されているため、ニア満杯状態から余裕をもってサービスマン通知をおこなうことが可能になる。

そして、図４（Ｃ）に示すように、容器内の廃トナー量の増加がさらに進んで廃トナー回収容器３０内の廃トナー量が満杯（又は、ほぼ満杯）になると、フィラー４１がさらに反時計方向に回動して、光学センサ４２によって第２被検知部４１ｄが検知される。このように第２被検知部４１ｄが検知されると、図５に示すように、光学センサ４２の出力（センサ信号）が再び「０」から「１」に変化する。これにより、廃トナー回収容器３０内が満杯であるものと制御部で判断されて、装置本体１の表示パネルにその旨が表示されるとともに、装置本体１が稼働停止された状態になる。
ここで、サービスマン通知がされてから満杯検知がされるまでの時間は、第１被検知部４１ｃと第２被検知部４１ｄとの隙間Ｈ３で決まることになる。すなわち、第１被検知部４１ｃが光学センサ４２によって検知されなくなってから、フィラー４１の回動が進んで第２被検知部４１ｄが光学センサ４２によって検知されるまでの時間が、サービスマン通知がされてから満杯検知がされるまでの時間となる。ここで、第１被検知部４１ｃと第２被検知部４１ｄとの隙間Ｈ３は最適な長さに設定されているため、サービスマン通知から早すぎることも遅すぎることもなく最適なタイミングでサービスマンの出動や新品の廃トナー回収容器３０の発送をおこなうことが可能になる。

このように本実施の形態では、移動方向の長さが互いに異なる複数の被検知部４１ｃ、４１ｄをフィラー４１に設けて、それらの被検知部４１ｃ、４１ｄを１つの光学センサ４２で別々のタイミングで直接的に検知しているため、ニア満杯検知と満杯検知とを分けて精度良くおこなうことができるとともに、その間にサービスマン通知をもおこなうことが可能になる。したがって、光学センサによって１つの被検知部を検知してニア満杯検知をおこなって、そのニア満杯検知からトナー消費量の実績などに基づいて満杯時期を予測して検知する場合などに比べて、廃トナー量の検知結果にばらつきが生じにくく、誤検知も生じにくくなる。すなわち、ニア満杯検知やサービスマン通知や満杯検知を精度良くおこなうことができる。
また、本実施の形態では、１つの光学センサ４２によってニア満杯検知やサービスマン通知や満杯検知をおこなっているため、複数の光学センサを設置する場合に比べて、廃トナー量検知装置４０を低コスト化、小型化することができる。
なお、本実施の形態において、ニア満杯検知やサービスマン通知や満杯検知をタイミングよくおこなうために、ユーザーの画像形成装置１の使用状況に合わせて、最適な形状（第１、第２被検知部４１ｃ、４１ｄの長さＨ、１Ｈ２や隙間Ｈ３）のフィラー４１を交換可能に設置することができるように構成することが好ましい。

ここで、本実施の形態において、フィラー４１における複数の被検知部４１ｃ、４１ｄを、光透過率が互いに異なるように形成することもできる。このとき、光学センサ４２の受光素子は、被検知部４１ｃ、４１ｄで透過した光を受光して、そのセンサ出力の大きさ（発光素子から受光素子に直接的に光が受光されるときのセンサ出力の大きさとは異なる。）によって被検知部４１ｃ、４１ｄを検知することになる。
具体的に、図６（Ｂ）に示すように、第１被検知部４１ｃの光透過率Ｒ１と、第２被検知部４１ｄの光透過率Ｒ２と、が異なるように（Ｒ１≠Ｒ２）、２つの被検知部４１ｃ、４１ｄを別々の材料で形成することができる。そして、そのような場合に、光学センサ４２は、複数の検知閾値を有する透過型光学センサ、又は、アナログ出力を出力可能な透過型光学センサとすることが好ましい。

このように構成することにより、図４（Ｂ）に示すように光学センサ４２によって第１被検知部４１ｃを検知するときに第１被検知部４１ｃを透過した光が受光素子で受光されて出力されるセンサ出力の大きさと、図４（Ｃ）に示すように光学センサ４２によって第２被検知部４１ｄを検知するときに第２被検知部４１ｄを透過した光が受光素子で受光されて出力されるセンサ出力の大きさと、が異なることになる。そのため、そのセンサ出力の大きさの違いから、ニア満杯状態であるか満杯状態であるかを容易に判別することが可能になる。

特に、図６（Ｃ）におけるフィラー４１（可動部材）は、複数の被検知部における移動方向（回動方向）に隣接する２つの被検知部４１ｃ、４１ｄの間に、複数の被検知部とも空気とも異なる光透過率を有する補助被検知部４１ｄが設けられている。
詳しくは、図６（Ｃ）に示すフィラー４１は、第１被検知部４１ｃと第２被検知部４１ｄとの間が空間ではなくて、その間に第１、第２被検知部４１ｃ、４１ｄの光透過率とも空気の光透過率とも異なる補助被検知部４１ｄ（例えば、空気よりも僅かに光透過率が低い半透明のマイラーである。）が設けられている。
このように構成することにより、図４（Ｂ）に示すように光学センサ４２によって第１被検知部４１ｃを検知するとき（ニア満杯検知時）のセンサ出力の大きさと、光学センサ４２によって補助被検知部４１ｄを検知するとき（サービスマン通知時）のセンサ出力の大きさと、図４（Ｃ）に示すように光学センサ４２によって第２被検知部４１ｄを検知するとき（満杯検知時）のセンサ出力の大きさと、それらのいずれでもないとき（図４（Ａ）のような状態のときである。）のセンサ出力の大きさと、が異なることになる。そのため、そのセンサ出力の大きさの違いから、ニア満杯状態、サービスマン通知状態、満杯状態、そのいずれでもない状態であるかを容易に判別することが可能になる。したがって、廃トナー回収容器３０が交換前に一時的に画像形成装置本体１から取り出されて再び装着された場合などであっても、その廃トナー回収容器３０が上述した４つの状態のいずれかでるかを、センサ出力の大きさから即時に判別することが可能になる。

以上説明したように、本実施の形態における廃トナー量検知装置４０は、廃トナー回収容器の内部に回収された廃トナー量の増加にともない所定の移動方向に移動するとともに移動方向の異なる位置に複数の被検知部４１ｃ、４１ｄが形成されたフィラー４１（可動部材）と、フィラー４１が移動方向に移動する過程において複数の被検知部４１ｃ、４１ｄを異なるタイミングでそれぞれ検知可能な光学センサ４２と、が設けられている。そして、複数の被検知部４１ｃ、４１ｄは、光学センサ４２によって検知される部分の移動方向の長さＨ１、Ｈ２が互いに異なるように形成されている。
これにより、装置が高コスト化、大型化することなく、廃トナー量の検知結果のばらつきや誤検知を生じにくくすることができる。

なお、本実施の形態では、クリーニング装置１５や中間転写ベルトクリーニング装置９に回収された未転写トナーが廃トナーＴとして回収される廃トナー回収容器３０に設置される廃トナー量検知装置４０に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、例えば、感光体ドラム用のクリーニング装置に回収された未転写トナーのみが廃トナーとして回収される廃トナー回収容器に設置される廃トナー量検知装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
そして、そのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
９ 中間転写ベルトクリーニング装置、
１１ 感光体ドラム（像担持体）、
１５ クリーニング装置、
１６ 搬送管、
１６ａ 排出口、
１７ 中間転写ベルト（像担持体、中間転写体）、
３０ 廃トナー回収容器、
３０ａ 回収口、
３０ｂ 開口部、
３５ ゴムシート（可撓性部材）、
４０ 廃トナー量検知装置、
４１ フィラー（可動部材）、
４１ａ 支軸、
４１ｂ 突起部、
４１ｃ 第１被検知部、
４１ｄ 第２被検知部、
４１ｅ 補助被検知部、
４２ 光学センサ（透過型光学センサ、検知手段）。

特開平２－２７２５７９号公報

Claims (8)

1. 廃トナー回収容器が画像形成装置本体に着脱可能に設置された画像形成装置であって、
   前記廃トナー回収容器は、
   前記廃トナー回収容器の内部に回収された廃トナー量の増加にともない所定の移動方向に移動するとともに、前記移動方向の異なる位置に複数の被検知部が形成された可動部材と、
   前記可動部材が前記移動方向に移動する過程において前記複数の被検知部を異なるタイミングでそれぞれ検知可能な光学センサと、
   を具備した廃トナー量検知装置を備え、
   前記画像形成装置本体は、前記光学センサの出力に応じて所定の制御をおこなう制御部を備え、
   前記複数の被検知部は、前記光学センサによって検知される部分の前記移動方向の長さが互いに異なるように形成されて、廃トナー量の増加にともない前記可動部材が前記移動方向に移動する過程において最初に前記光学センサによって検知される第１被検知部と、次に前記光学センサによって検知される第２被検知部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記光学センサによって前記第１被検知部が検知されると、前記廃トナー回収容器の廃トナー量が満杯に近い状態であることを前記画像形成装置本体の表示部に表示して、
   前記光学センサによって前記第１被検知部が検知されてから前記可動部材が前記移動方向に移動して前記光学センサによって前記第１被検知部が検知されなくなると、サービス会社に通知をおこなうことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数の被検知部は、前記移動方向に間隔をあけて形成された前記第１被検知部及び前記第２被検知部であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１被検知部の前記移動方向の長さが、前記第２被検知部の前記移動方向の長さに比べて長いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記複数の被検知部は、光透過率が互いに異なるように形成されたことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記可動部材は、前記移動方向に隣接する前記第１被検知部と前記第２被検知部との間に、前記複数の被検知部とも空気とも異なる光透過率を有する補助被検知部を具備したことを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記光学センサは、複数の検知閾値を有する透過型光学センサ、又は、アナログ出力を出力可能な透過型光学センサであることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記光学センサによって前記第１被検知部が検知されなくなってから前記可動部材が前記移動方向に移動して前記光学センサによって前記第２被検知部が検知されると、前記廃トナー回収容器の廃トナー量が満杯の状態であることを前記表示部に表示して、前記画像形成装置本体を稼動停止することを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記廃トナー回収容器は、当該廃トナー回収容器に形成された開口部を塞ぐように設置されるとともに、当該廃トナー回収容器の内部に回収された廃トナーによる押動によって変形する可撓性部材を備え、
   前記可動部材は、当該廃トナー回収容器の外側から前記可撓性部材に接触して、前記可撓性部材を介在した廃トナーによる押動によって前記移動方向に移動することを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。

Images