JP2005173451A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、高頻度のメンテナンスを要することなく、廃棄トナー回収ボトルが満杯であるか否かを高精度に検出することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【解決手段】本発明に係る画像形成装置は、廃棄トナーＹを回収する着脱可能な容器Ｘと、容器Ｘを支持するバネ１３と、バネ１３の伸縮に応じて昇降する反射板１４ａと、反射板１４ａの昇降経路に光を照射してその反射光を検出する光センサ２ａ、２ｂと、光センサ２ａ、２ｂの検出結果に基づいて容器Ｘの装着判定及び満杯判定を行うＣＰＵ３と、を有して成る構成としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンタなどの画像形成装置に関するものであり、特に、その廃棄トナー回収技術に関するものである。

従来より、廃棄トナー回収ボトルの透明または半透明な開口部を光学センサの発光部と受光部との間に挟むように設置し、発光部から放射された光が堆積した廃棄トナーに遮られて受光部に到達しなくなった時点で、廃棄トナー回収ボトルが満杯であると判定する画像形成装置が開示・提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００２−２８７５９５号公報

確かに、上記構成から成る画像形成装置であれば、受光部で検出された光量の変化を監視することで、廃棄トナー回収ボトルが満杯であるか否かを検知することが可能である。

しかしながら、上記構成から成る画像形成装置では、その構成上、光学センサの発光部や受光部、検知対象となる廃棄トナー回収ボトルの開口部を廃棄トナーの排出口付近に設ける必要があるため、その導光経路が廃棄トナーで汚染されやすく、光学センサの清掃や新品ボトルへの交換といったメンテナンスを高頻度に実施しない限り、検知精度が経時的に低下するという課題があった。

本発明は、上記の問題点に鑑み、高頻度のメンテナンスを要することなく、廃棄トナー回収ボトルが満杯であるか否かを高精度に検出することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、記録媒体に転写されなかった廃棄トナーを回収する着脱可能な容器と、該容器を支持する弾性体と、該弾性体の伸縮に応じて昇降する反射板と、該反射板の昇降経路に光を照射してその反射光の有無及び／または強度を検出する少なくとも一つの光センサと、該光センサの検出結果に基づいて前記容器の装着判定及び／または空き状況判定を行う演算処理装置と、を有して成る構成としている。

なお、上記構成から成る画像形成装置において、前記光センサは、前記反射板の昇降経路に沿って複数設けられており、最上段以外の光センサに対する給電は、各々の一段上に位置する光センサで反射光が検出されるまで停止されている構成にするとよい。

また、上記構成から成る画像形成装置において、前記反射板は、その昇降方向に沿って異なる反射率を有して成る構成にするとよい。

また、上記構成から成る画像形成装置は、前記演算処理装置の判定結果を報知する手段を有して成る構成にするとよい。

本発明に係る画像形成装置であれば、高頻度のメンテナンスを要することなく、廃棄トナー回収ボトルが満杯であるか否かを高精度に検出することが可能となる。

まず、本発明に係る画像形成装置の第１実施形態について説明を行う。図１は本発明に係る画像形成装置の第１実施形態を示す概略構成図であり、本図では、廃棄トナー回収装置１ａの周辺部のみを示している。なお、本図（ａ）は廃棄トナー回収ボトルＸが未装着である場合、本図（ｂ）は廃棄トナー回収ボトルＸの容量に空きがある場合、本図（ｃ）は廃棄トナー回収ボトルＸが満杯である場合、をそれぞれ示している。

本図に示すように、本実施形態の廃棄トナー回収装置１ａは、外装１０の上部に廃棄トナー投入口１１を有して成り、該廃棄トナー投入口１１に投入された廃棄トナーＹ（記録媒体に転写されなかった像担持体上の残存トナー）を装置内部に装着された廃棄トナー回収ボトルＸで回収する構成とされている。

また、本実施形態の廃棄トナー回収装置１ａは、上記した廃棄トナー回収ボトルＸを支持するボトル台１２及び支持バネ１３と、廃棄トナー回収ボトルＸの着脱や廃棄トナーＹの堆積量変化に伴う支持バネ１３の伸縮に応じて昇降する反射板１４ａ（本図ではボトル台１２に連接された鏡面部材）と、を有して成り、廃棄トナー回収ボトルＸを下方から弾性支持する構成とされている。

さらに、本実施形態の廃棄トナー回収装置１ａは、反射板１４ａの昇降経路に沿って、外装１０の側面に透光性の監視窓１５ａ、１５ｂを有して成り、該監視窓１５ａ、１５ｂを通じて装置外部から反射板１４ａの昇降経路を見通せる構成とされている。

なお、本図では、支持バネ１３としてコイルバネを用いた場合を例示しているが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、その他のバネ（板バネなど）を用いても構わないし、バネ以外の弾性体で代用しても構わない。また、必ずしもボトル台１２を下方から支持する必要はなく、上方から吊り下げ支持しても構わない。

一方、本実施形態の画像形成装置は、廃棄トナー回収装置１ａの監視窓１５ａ、１５ｂを通じて反射板１４ａの昇降経路に光を照射し、その反射光の有無を検出する光センサ２ａ、２ｂと、各光センサ２ａ、２ｂの検出結果に基づいて、廃棄トナー回収ボトルＸの装着判定や廃棄トナーＹの満杯判定に関する信号処理を行う中央演算処理装置３（以下、ＣＰＵ［Central Processing Unit］３と呼ぶ）と、ＣＰＵ３の判断結果をユーザに対して視覚的に報知する表示部４と、を有して成る。

なお、本図では示していないが、本実施形態の画像形成装置は、上記構成の他に、画像形成動作を実現するために必要な構成要素（用紙収納部、給紙部、画像形成部、定着部、表示部、操作部、オプション機器接続部など）を当然に有して成る。

続いて、上記構成から成る画像形成装置における廃棄トナー回収ボトルＸの装着判定及び満杯判定について詳細に説明する。

まず、本図（ａ）を参照しながら、廃棄トナー回収ボトルＸが未装着である場合について説明する。この場合、支持バネ１３は、ボトル台１２と反射板１４ａの重量分だけ縮むことになるが、本実施形態の廃棄トナー回収装置１ａは、このときの反射板１４ａの静止位置が監視窓１５ａ、１５ｂの配設位置より上方となるように構成されている。従って、光センサ２ａ、２ｂの照射光が反射板１４ａで反射されることはなく、光センサ２ａ、２ｂはいずれも反射光が検出されない状態となる。ＣＰＵ３は、このような光センサ２ａ、２ｂの検出結果に基づいて、廃棄トナー回収ボトルＸが未装着であると判定し、その旨を報知するように表示部４に指示を送る。当該指示を受けた表示部４は、廃棄トナー回収ボトルＸが未装着である旨を表示し、ユーザに廃棄トナー回収ボトルＸの装着を促す。

次に、本図（ｂ）を参照しながら、廃棄トナー回収ボトルＸが装着された場合について説明する。この場合、支持バネ１３は、ボトル台１２と反射板１４ａの重量分に加えて、廃棄トナー回収ボトルＸの重量分だけ余計に縮み、反射板１４ａは、監視窓１５ａに対向する位置まで下降される。また、廃棄トナーＹの回収が進むと、支持バネ１３は、回収された廃棄トナーＹの重量分だけさらに縮むことになるが、本実施形態の廃棄トナー回収装置１ａは、廃棄トナーＹの重量が所定の閾値（例えば、廃棄トナー回収ボトルＸに収容可能な廃棄トナーＹの規定上限重量或いはその近傍値）に達するまで、反射板１４ａの静止位置が監視窓１５ｂの配設位置より上方となるように構成されている。従って、廃棄トナー回収ボトルＸが装着された後、その容量が満杯（或いは満杯付近）となるまでの間、光センサ２ａは、反射光が検出される状態となり、光センサ２ｂは、上記に引き続き、反射光が検出されない状態に維持される。ＣＰＵ３は、このような光センサ２ａ、２ｂの検出結果に基づいて、廃棄トナー回収ボトルＸが装着されており、かつ、その容量には空きがあると判定し、その旨を報知するように表示部４に指示を送る。当該指示を受けた表示部４は上記の旨を表示する。なお、上記状態は画像形成装置の正常状態であるため、必要なければ上記表示処理は省略しても構わない。

次に、本図（ｃ）を参照しながら、廃棄トナー回収ボトルＸが満杯である場合について説明する。廃棄トナーＹの回収が進み、その重量が上記した所定の閾値に達すると、反射板１４ａは、監視窓１５ａ、１５ｂ双方に対向する位置まで下降される。従って、光センサ２ａ、２ｂはいずれも反射光が検出される状態となる。ＣＰＵ３は、このような光センサ２ａ、２ｂの検出結果に基づいて、廃棄トナー回収ボトルＸが満杯であると判定し、その旨を報知するように表示部４に指示を送る。該指示を受けた表示部４は、廃棄トナー回収ボトルＸが満杯であることを表示し、ユーザに廃棄トナー回収ボトルＸの交換を促す。

上記したように、本実施形態の画像形成装置は、廃棄トナーＹを回収する着脱可能な廃棄トナー回収ボトルＸと、廃棄トナー回収ボトルＸを支持する支持バネ１３と、支持バネ１３の伸縮に応じて昇降する反射板１４ａと、反射板１４ａの昇降経路に光を照射してその反射光の有無を検出する光センサ２ａ、２ｂと、光センサ２ａ、２ｂの検出結果に基づいて廃棄トナー回収ボトルＸの装着判定及び満杯判定を行うＣＰＵ３と、を有して成る構成としている。このような構成とすることにより、廃棄トナーＹによる汚染が少ない場所に光センサ２ａ、２ｂを設置することができるので、高頻度のメンテナンスを要することなく、廃棄トナー回収ボトルＸの装着判定や満杯判定を高精度に行うことが可能となる。

なお、上記の実施形態では、廃棄トナー回収ボトルＸの装着判定及び満杯判定を行うべく、２つの光センサ２ａ、２ｂを設けた構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、光センサの設置数を増やすことで、廃棄トナー回収ボトルＸの空き状況判定を行うことも可能となる。

また、上記の実施形態では、光センサ２ａ、２ｂを常時駆動しておく構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、最上段以外の光センサ（本実施形態では光センサ２ｂ）に対する給電を、各々の一段上に位置する光センサ（本実施形態では光センサ２ａ）で反射光が検出されるまで停止しておく構成としてもよい。このような構成とすることにより、反射光が検出されない下段側の光センサで不要な電力が浪費されることを回避し、装置の省電力化に貢献することが可能となる。

次に、本発明に係る画像形成装置の第２実施形態について説明を行う。図２は本発明に係る画像形成装置の第２実施形態を示す概略構成図である。本図に示すように、本実施形態の画像形成装置は、前出の第１実施形態とほぼ同様の構成から成り、光センサの設置数削減を図るとともに、廃棄トナー回収ボトルＸの空き状況判定機能を付加すべく、反射板に工夫を加えた構成としている。そこで、第１実施形態と同様の部分については、図１と同一符号を付すことで説明を省略し、以下では、本実施形態の特徴部分に重点を置いた説明を行うことにする。

本図に示すように、本実施形態の廃棄トナー回収装置１ｂを構成する反射板１４ｂは、その昇降方向に沿って異なる反射率（本実施形態では、上部ほど高反射率）を有して成る構成とされている。一方、光センサ２ｃは、廃棄トナー回収装置１ｂの監視窓１５ａを通じて反射板１４ｂの昇降経路に光を照射し、その反射光の有無及び強度を検出する構成とされている。

上記構成から成る画像形成装置における廃棄トナー回収ボトルＸの装着判定及び空き状況判定について詳細に説明する。

まず、本図（ａ）を参照しながら、廃棄トナー回収ボトルＸが未装着である場合について説明する。この場合、支持バネ１３は、ボトル台１２と反射板１４ｂの重量分だけ縮むことになるが、本実施形態の廃棄トナー回収装置１ｂは、このときの反射板１４ｂの静止位置が監視窓１５ａの配設位置より上方となるように構成されている。従って、光センサ２ｃの照射光が反射板１４ｂで反射されることはなく、光センサ２ｃは反射光が検出されない状態となる（図３の状態ａ）。ＣＰＵ３は、このような光センサ２ｃの検出結果に基づいて、廃棄トナー回収ボトルＸが未装着であると判定し、その旨を報知するように表示部４に指示を送る。当該指示を受けた表示部４は、廃棄トナー回収ボトルＸが未装着である旨を表示し、ユーザに廃棄トナー回収ボトルＸの装着を促す。

次に、本図（ｂ）を参照しながら、廃棄トナー回収ボトルＸが装着された場合について説明する。この場合、支持バネ１３は、ボトル台１２と反射板１４ｂの重量分に加えて、廃棄トナー回収ボトルＸの重量分だけ余計に縮み、反射板１４ｂは、その最下部（すなわち反射率が最も低い部位）が監視窓１５ａに対向する位置まで下降される。また、廃棄トナーＹの回収が進むと、支持バネ１３は、回収された廃棄トナーＹの重量分だけさらに縮んでいき、反射板１４ｂは、支持バネ１３に加わる荷重の増大に応じて、より高反射率である部位が監視窓１５ａに対向するように下降されていく。従って、廃棄トナー回収ボトルＸが装着されると、光センサ２ｃは反射光が検出される状態となり、以降、その受光量は、廃棄トナーＹの回収が進むにつれて高強度となっていく。ＣＰＵ３は、このような光センサ２ｃの検出結果（受光量に応じて変動する電気信号の電圧レベル）に基づいて、廃棄トナー回収ボトルＸの空き状況を判定し、その判定結果を報知するように表示部４に指示を送る。当該指示を受けた表示部４は上記の判定結果を表示する。なお、本実施形態の画像形成装置では、廃棄トナー回収ボトルＸの空き状況として、空或いはほぼ空の廃棄トナー回収ボトルＸが装着されている状態（図３の状態ｂ）、廃棄トナー回収ボトルＸに十分空きがある状態（図３の状態ｃ）、及び廃棄トナー回収ボトルＸの半分程度まで廃棄トナーＹが堆積された状態（図３の状態ｄ）、という３つの状態が設けられている。

次に、本図（ｃ）を参照しながら、廃棄トナー回収ボトルＸが満杯である場合について説明する。廃棄トナーＹの回収が進み、その重量が所定の閾値（例えば、廃棄トナー回収ボトルＸに収容可能な廃棄トナーＹの規定上限重量或いはその近傍値）に達すると、反射板１４ｂは、その最上部（すなわち反射率が最も高い部位）が監視窓１５ａに対向する位置まで下降される。従って、光センサ２ｃは最高強度の反射光が検出される状態となる。ＣＰＵ３は、このような光センサ２ｃの検出結果に基づいて、廃棄トナー回収ボトルＸが満杯であると判定し、その旨を報知するように表示部４に指示を送る。該指示を受けた表示部４は、廃棄トナー回収ボトルＸが満杯であることを表示し、ユーザに廃棄トナー回収ボトルＸの交換を促す。

上記した通り、本実施形態の画像形成装置は、反射板１４ｂの反射率をその昇降方向に沿って連続的或いは段階的に変遷させておき、光センサ２ｃで反射板１４ｂから戻ってくる反射光の有無及び強度を検出する構成としている。このような構成とすることにより、前出の第１実施形態に比べて、光センサの設置数を削減するともに、廃棄トナー回収ボトルＸの空き状況判定を行うことが可能となる。

本発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンタなどの画像形成装置に好適な技術であり、そのメンテナンス性向上を図る上で有用な技術である。

は、本発明に係る画像形成装置の第１実施形態を示す概略構成図である。 は、本発明に係る画像形成装置の第２実施形態を示す概略構成図である。 は、ボトル状態と受光量との相関関係を示す図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ 廃棄トナー回収装置
１０ 外装
１１ 廃棄トナー投入口
１２ ボトル台
１３ 支持バネ
１４ａ、１４ｂ 反射板
１５ａ、１５ｂ 監視窓
２ａ、２ｂ、２ｃ 光センサ
３ 中央演算処理装置（ＣＰＵ）
４ 表示部
Ｘ 廃棄トナー回収ボトル
Ｙ 廃棄トナー

Claims (4)

1. 記録媒体に転写されなかった廃棄トナーを回収する着脱可能な容器と、該容器を支持する弾性体と、該弾性体の伸縮に応じて昇降する反射板と、該反射板の昇降経路に光を照射してその反射光の有無及び／または強度を検出する少なくとも一つの光センサと、該光センサの検出結果に基づいて前記容器の装着判定及び／または空き状況判定を行う演算処理装置と、を有して成ることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記光センサは、前記反射板の昇降経路に沿って複数設けられており、最上段以外の光センサに対する給電は、各々の一段上に位置する光センサで反射光が検出されるまで停止されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記反射板は、その昇降方向に沿って異なる反射率を有して成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記演算処理装置の判定結果を報知する手段を有して成ることを特徴とする請求項１空請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。

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