JP2016130776A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蓄積容器の交換に関する情報の誤報知を抑制する。
【解決手段】 中間転写ベルト１３上に画像を形成する像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、及びＳｔＫと、中間転写ベルト１３上の画像を記録材Ｐに転写する２次転写ローラ４０と、中間転写ベルト１３上に残留したトナーを清掃するベルトクリーナ９９と、清掃されたトナーを蓄積する回収トナーボックス１０８と、回収トナーボックス１０８内のトナーを移動させるために回転する撹拌スクリュー１０７を駆動させる駆動モータ１１２と、回収トナーボックス１０８の蓄積情報を検知するトナーセンサ２４１と、駆動モータの駆動情報を取得する電りゅう検知部１１４と、回収トナーボックス１０８の交換時期を示す情報を報知する操作パネル２００と、前記蓄積情報と前記駆動情報とに基づいて交換時期の報知を制御するＣＰＵ１０１とを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、蓄積容器に蓄積したトナーの蓄積情報を検知する検知技術に関する。

電子写真方式の複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置は、感光ドラムを帯電し、当該帯電した感光ドラムを露光することによって感光ドラム上に静電潜像を形成する。前記静電潜像はトナーを用いて現像されると感光ドラム上に画像が形成され、当該画像が中間転写体に転写された後、記録材に転写される。又は、中間転写体を介さずに感光ドラムから記録材に画像が転写される。

転写工程後に感光ドラムや中間転写体などの像担持体上には、転写しなかった微量のトナーが残留してしまう。この残留したトナーはクリーニングユニットによって清掃される。クリーニングユニットにより回収されたトナー（廃トナー）は装置内の搬送経路を通って、画像形成装置に着脱可能な蓄積容器へ搬送され、蓄積容器内に蓄積される。この蓄積容器はトナーが満杯となった時点で空の蓄積容器と交換される。

画像形成装置は、蓄積容器が満杯となったことをユーザやサービスマンへ報知するために、蓄積容器に蓄積されたトナーの蓄積情報を検知する必要がある。特許文献１の画像形成装置は、光学センサを備え、蓄積容器に設けられた検知領域に堆積したトナーが光学センサの光路を遮断したことに応じて、蓄積容器の交換が必要であると判定する。

特開２００２−１４８８８４号公報

しかしながら、特許文献１の画像形成装置は、検知領域がトナーによって汚れた場合、光学センサの出力値に基づいて蓄積容器の交換時期を予測できない可能性がある。例えば、ユーザが蓄積容器を取り出して揺すった場合には、蓄積容器内に蓄積したトナーが検知領域に付着してしまう。検知領域にトナーが付着した場合には、蓄積容器の蓄積量が交換を必要とする量よりも少ないにも拘らず、検知領域に堆積したトナーによって光学センサの出力値が蓄積容器の交換が必要な値となってしまう。これにより、画像形成装置は、蓄積容器が満杯となっていないにも拘らず、蓄積容器が満杯となったことをユーザやサービスマンへ誤報知してしまう可能性があった。

そこで、本発明の目的は、蓄積容器の交換に関する情報の誤報知を抑制することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の画像形成装置は、画像データに基づき、トナーを用いて像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体上の前記画像を記録材に転写する転写手段と、前記転写手段により前記記録材に転写されずに前記像担持体上に残留したトナーを清掃する清掃手段と、前記清掃手段により清掃された前記トナーを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送された前記トナーを受入口から受け入れる蓄積容器であって、前記蓄積容器に蓄積された前記トナーを移動させるために回転する回転部材を有する蓄積容器と、前記回転部材を駆動させる駆動手段と、前記蓄積容器に蓄積された前記トナーの量に関する蓄積情報を検知する検知手段と、前記駆動手段の駆動情報を取得する取得手段と、前記蓄積容器の交換時期を示す情報を報知する報知手段と、前記検知手段により検知された前記蓄積情報と、前記取得手段により取得された前記駆動情報とに基づいて、前記報知手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、蓄積容器の交換に関する情報の誤報知が抑制できる。

画像形成装置の概略断面図 回収トナーボックスの概略断面図 トナーセンサの要部概略図 画像形成装置の制御ブロック図 画像形成処理を示すフローチャート図 回収トナー量検知処理を示すフローチャート図 操作パネルの表示例を示した図 回収トナーボックスの充填率とフォトトランジスタの出力電圧の関係を示した図

図１は画像形成装置５００の概略断面図である。画像形成装置５００は操作パネル２００とリーダ部１Ｒとプリンタ部１Ｐとから構成される。

プリンタ部１Ｐは、各色成分の画像（トナー像）を形成する４つの像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫを有している。像形成部ＳｔＹはイエローのトナー像を形成し、像形成部ＳｔＭはマゼンタのトナー像を形成し、像形成部ＳｔＣはシアンのトナー像を形成し、像形成部ＳｔＫはブラックのトナー像を形成する。

像形成部ＳｔＹは、イエローの色成分のトナー像を担持する感光ドラム１４と、この感光ドラム１４を帯電する帯電器２７と、感光ドラム１４にイエローの色成分に対応した静電潜像を形成するため、感光ドラム１４を露光する露光装置ＬＹを有する。さらに、像形成部ＳｔＹは、感光ドラム１４上に形成された静電潜像を、トナーを現像剤として用いてトナー像として顕像化する現像器２３と、感光ドラム１４上のトナー像を後述の中間転写ベルト１３に転写する１次転写ローラ９０を有している。

さらに、像形成部ＳｔＹは、中間転写ベルト１３に転写されずに感光ドラム１４上に残留したトナーを除去するドラムクリーナ３１を有している。ドラムクリーナ３１は、板状のゴム部材からなるクリーナブレードを有し、このクリーナブレードが所定の力で感光ドラム１４に当接された状態で感光ドラム１４が矢印Ａ方向に回転すると、感光ドラム１４上に残留したトナーを掃き取ることができる。即ち、ドラムクリーナ３１は像担持体としての感光ドラム１４上に残留したトナーを清掃するクリーニング手段として機能する。なお、ドラムクリーナ３１で掃き取られたトナーは、廃トナー搬送路（不図示）を介して回収トナーボックスに搬送される。

ここで、各像形成部ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫはイエローのトナー像を形成する像形成部ＳｔＹと同様の構成であるため、その構成の説明を省略する。

前述の中間転写ベルト１３は、トナー像が担持される中間転写体であり、像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫで形成された各色成分のトナー像が重ねて転写されることで、フルカラーのトナー像を担持する。中間転写ベルト１３は、各像形成部ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫにより形成された画像を担持する像担持体である。中間転写ベルト１３の周囲には、この中間転写ベルト１３上のトナー像を紙などの記録材Ｐへ転写するための２次転写対向ローラ１３ｂ、および、２次転写ローラ４０が配設されている。さらに、中間転写ベルト１３は駆動ローラ１３ａ、２次転写対向ローラ１３ｂ、従動ローラ１３ｃに張架されている。中間転写ベルト１３は、駆動ローラ１３ａの回転によって矢印Ｂ方向へ移動する。

また、中間転写ベルト１３には、中間転写ベルト１３から記録材Ｐへと転写されずに残留したトナーを除去するベルトクリーナ９９が配設されている。ベルトクリーナ９９も前述のドラムクリーナ３１と同様に板状のゴム部材からなるクリーナブレードを有する。ベルトクリーナ９９は、このクリーナブレードが所定の力で中間転写ベルト１３に当接された状態で中間転写ベルト１３が矢印Ｂ方向に回転すると、中間転写ベルト１３上に残留したトナーを掃き取ることができる。つまり、中間転写ベルト１３上に残留したトナーを清掃するベルトクリーナ９９も、クリーニング手段として機能する。なお、本実施形態では、ベルトクリーナ９９によって掃き取られたトナーも、不図示の廃トナー搬送路を通って回収トナーボックス１０８に回収される構成とした。回収トナーボックス１０８は、ベルトクリーナ９９により回収されたトナーを蓄積する蓄積容器として機能する。また、ベルトクリーナ９９は板状のクリーナブレードを所定の力で中間転写ベルト１３に当接させる構成に限定されず、例えば、ブラシ状の清掃部材を回転させながら中間転写ベルト１３に接触するであってもよい。

定着器３５は、加熱ローラと加圧ローラを有しており、記録材Ｐに担持されたトナー像を、熱と圧力によって定着させる。

操作パネル２００は画像形成枚数等を入力するテンキー、画像形成を開始するためのコピーボタン、片面印刷と両面印刷等の各種印刷モードを設定するモード選択ボタン、画像形成装置の各種操作を補助するためのガイダンスを表示可能な液晶画面を備えている。なお、液晶画面はタッチパネルとなっている。

リーダ部１Ｒではユーザによって原稿台に原稿が置かれ、ユーザによって操作パネル２００のコピーボタンが押されると、原稿に光を照射し、原稿から反射された光を反射鏡を介してイメージセンサ２１で受光する。イメージセンサ２１は、原稿からの反射光をカラーフィルタによってレッド、ブルー、グリーンの輝度信号として取得する。イメージセンサ２１によって取得された輝度信号は、ＣＰＵ１０１（図４）によって公知の画像処理が施されてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分毎のトナー像を形成するための画像データに変換される。

ここで、画像形成装置５００は、リーダ部１Ｒが原稿を読み取ることで画像データを取得する構成としたが、画像形成装置５００と通信可能に接続されたスキャナやＰＣなどの外部装置からＩ／Ｆ２３０（図４）を介して画像データが転送される構成も有している。

次にプリンタ部１Ｐが画像データに応じた画像を形成する画像形成動作について説明する。

像形成部ＳｔＹでは、感光ドラム１４が帯電器２７によりその表面を一様に帯電され、露光装置ＬＹがイエローに対応する画像データに応じて変調したレーザビームを感光ドラム１４上に露光する。これにより、感光ドラム１４の表面に、画像データのイエローの色成分に対応した静電潜像が形成される。

次いで、感光ドラム１４上の静電潜像は、現像器２３のトナーによって顕像化されると、イエローの色成分に対応したトナー像として感光ドラム１４上に担持される。イエローの色成分のトナー像は感光ドラム１４の矢印Ａ方向の回転に伴い、１次転写ローラ９０が中間転写ベルト１３を介して感光ドラム１４を押圧している１次転写部へと搬送される。１次転写ローラ９０に転写電圧が印加された状態で、感光ドラム１４上のイエローの色成分のトナー像が１次転写部を通過すると、このイエローの色成分のトナー像が中間転写ベルト１３に転写される。なお、像形成部ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫも像形成部ＳｔＹがイエローの色成分の画像を形成する処理と同様の処理によって各感光ドラム１５、１６、１７上に各色成分の画像を形成する。

像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫが、画像データの各色成分に対応するトナー像を中間転写ベルト１３上に順次重ねて転写することで、中間転写ベルト１３上にはフルカラーのトナー像が形成される。

中間転写ベルト１３上に担持されたフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト１３の矢印Ｂ方向への移動に伴い、２次転写ローラ４０が中間転写ベルト１３を介して２次転写対向ローラ１３ｂを押圧している２次転写部Ｎｉｐへと搬送される。このとき、給紙カセット９内の記録材Ｐがピックアップローラ７、給紙ローラ対８により１枚ずつ給紙され、当該給紙された記録材Ｐは給紙ローラ対８と搬送ローラ対１０とにより２次転写部Ｎｉｐへ向けて搬送される。給紙ローラ対８と、搬送ローラ対１０とによって搬送された記録材Ｐは、レジストレーションローラ１２で紙の位置と送り出しのタイミングを調整され、中間転写ベルト１３上のトナー像と接触するように２次転写部Ｎｉｐに供給される。

中間転写ベルト１３上のトナー像と、レジストレーションローラ１２から送り出された記録材Ｐが２次転写部Ｎｉｐに進入すると、２次転写ローラ４０に転写電圧が印加され、２次転写対向ローラ１３ｂと２次転写ローラ４０との間に転写電界が形成される。これにより中間転写ベルト１３上のトナー像は記録材Ｐへと転写される。２次転写部Ｎｉｐでトナー像が転写された記録材Ｐは定着器３５へと搬送される。定着器３５では、加熱ローラおよび加圧ローラが記録材Ｐを挟持、搬送しながら、加熱ローラ内に設けられたヒータにより加熱することで、トナー像を記録材Ｐに定着する。その後、トナー像が定着された記録材Ｐは排紙トレイ３８に排出される。

次に、画像形成装置５００に交換可能に装着される回収トナーボックス１０８の構成を図２に基づいて説明する。なお、回収トナーボックス１０８は、回収トナーボックス１０８に蓄積したトナーを移動させるために回転する回転部材としての撹拌スクリュー１０７を備える。撹拌スクリュー１０７と同じ回転軸に設けられたスクリューフラグ１１１は、駆動モータ１１２（図４）によって回転するピンと係合することによって、駆動モータ１１２の駆動力を撹拌スクリュー１０７に伝達する伝達部材である。これにより、撹拌スクリュー１０７は駆動モータ１１２によって回転駆動される。

ドラムクリーナ３１、３２、３３、及び３４により清掃されたトナーは、不図示の搬送経路に設けられた搬送スクリュー１１０（図４）が回転している間、搬送経路に沿って搬送される。搬送スクリュー１１０に搬送されたトナーは、回収トナーボックス１０８の受入口２３７ａ、２３７ｂ、２３７ｃ、及び２３７ｄから回収トナーボックス１０８に排出される。回収トナーボックス１０８は、ドラムクリーナ３１、３２、３３、及び３４によって回収されたトナーを蓄積する蓄積容器として機能する。

また、ベルトクリーナ９９により清掃されたトナーは、前述のドラムクリーナ３１、３２、３３、及び３４により清掃されたトナーと異なる搬送経路を介して回収トナーボックス１０８に排出される。ベルトクリーナ９９により清掃されたトナーは受入口２３８から回収トナーボックス１０８に排出される。回収トナーボックス１０８は合計５つの受入口２３７ａ、２３７ｂ、２３７ｃ、２３７ｄ、及び２３８からトナーを受け入れる。

図２（ａ）は、回収トナーボックス１０８にトナーが蓄積していない様子を示しており、図２（ｂ）は、回収トナーボックス１０８の容量の９５％分のトナーが蓄積した様子を示しており、図２（ｃ）は、回収トナーボックス１０８が満杯となった様子を示している。なお、画像形成動作中は少しずつではあるが常に廃トナーが排出されるので、感光ドラム１４、１５、１６、及び１７の少なくともいずれか１つの感光ドラムが回転する間は常に撹拌スクリュー１０７が回転するように制御される。

受入口２３７ａ、２３７ｂ、２３７ｃ、２３７ｄ、及び２３８から回収トナーボックス１０８内に自由落下したトナーは、受入口２３７ａ、２３７ｂ、２３７ｃ、２３７ｄ、及び２３８の直下に蓄積しやすい。図２（ａ）の状態から図２（ｂ）の状態へ推移する間、受入口２３７ａ、２３７ｂ、２３７ｃ、２３７ｄ、及び２３８の直下にはトナーが山状に堆積する。

回収トナーボックス１０８内に堆積したトナーが撹拌スクリュー１０７と接触すると、撹拌スクリュー１０７の回転によって堆積したトナーの山が崩される。そして、撹拌スクリュー１０７が２〜５秒ほど回転することによって回収トナーボックス１０８内に蓄積したトナーの剤面が図２（ｂ）のように均される。撹拌スクリュー１０７は、撹拌スクリュー１０７が回転することによって、受入口２３７ａ、２３７ｂ、２３７ｃ、２３７ｄ、及び２３８の直下に堆積したトナーを移動させる。これによって、回収トナーボックス１０８は、回収トナーボックス１０８に無駄なくトナーを蓄積できる。

このとき、回収トナーボックス１０８に設けられた検知部１３０の開口から検知部１３０内にトナーが侵入し、トナーセンサ２４１（図３）によって回収トナーボックス１０８に蓄積したトナーの量が所定量よりも多いことが検知される。なお、トナーセンサ２４１の詳細は図３を用いて後述する。そして、図２（ｃ）のように、回収トナーボックス１０８が満杯となると、撹拌スクリュー１０７はトナーに埋もれるので最も負荷トルクが高い状態となる。画像形成装置５００は、図２（ｂ）においてトナーセンサ２４１により検知部１３０に堆積したトナーが検知された後、図２（ｃ）のように回収トナーボックス１０８が満杯となるまでの間に所定ページ分の画像の形成が可能である。そこで、画像形成装置５００は、トナーセンサ２４１により検知部１３０に堆積したトナーが検知された後の画像形成ページ数が所定ページに達した後、画像形成動作の実行を禁止する。なお、所定ページは、予め実験によって決めればよい。

ところで、回収トナーボックス１０８内のトナーの量が回収トナーボックス１０８の容量の９５％に満たない状態であっても、回収トナーボックス１０８が揺すられてしまうと、検知部１３０の開口から回収トナーボックス１０８内のトナーが侵入してしまう。これにより、トナーセンサ２４１が、検知部１３０にトナーが堆積したと誤検知してしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、ＣＰＵ１０１（図４）が、トナーセンサ２４１により検知された蓄積情報だけでなく、撹拌スクリューの駆動情報も用いて、回収トナーボックス１０８の交換を示す情報を報知するか否かを制御する。

図３は、検知部１３０に堆積したトナーを検知するトナーセンサ２４１の要部概略図である。トナーセンサ２４１は、ＬＥＤ１３２と、フォトトランジスタ１３３と、ＬＥＤ１３２から発せられた光をコの字状に反射してフォトトランジスタ１３３へと導くライトガイド１３１とを備える。ＬＥＤ１３２、フォトトランジスタ１３３、及びライトガイド１３１は、画像形成装置５００の回収トナーボックス１０８が装着される装着部側に固定されている。ＬＥＤ１３２は、検知領域としての検知部１３０に向けて光を発する照射部として機能し、フォトトランジスタ１３３は、検知部１３０を透過した光を受光する位置に設けられた受光部として機能する。

回収トナーボックス１０８には、受入口２３７ａ、２３７ｂ、２３７ｃ、２３７ｄ、及び２３８の直下と異なる位置に、ＬＥＤ１３２の光が透過する、筒状の検知部１３０を備える。検知部１３０の上部には開口が設けられている。回収トナーボックス１０８内のトナーが検知部１３０の側壁の高さよりも高くなった場合、検知部１３０の上部に設けられた開口から回収トナーボックス１０８内の検知部１３０内にトナーが流入する構成となっている。回収トナーボックス１０８は、回収トナーボックス１０８の容量の９５％以上トナーが蓄積すると、回収トナーボックス１０８内のトナーが検知部１３０に入るように検知部１３０の高さが決められている。

検知部１３０にトナーが堆積すると、検知部１３０が光を透過しにくくなり、フォトトランジスタ１３３の受光量が低下する。フォトトランジスタ１３３は受光量が低下すると出力電圧Ｖｓｎｓが増加する特性を有する。フォトトランジスタ１３３の受光量が低下することによってフォトトランジスタ１３３の出力電圧Ｖｓｎｓが閾値よりも高くなった場合に、回収トナーボックス１０８内のトナーが所定量よりも多いことが検知される。そして、トナーセンサ２４１のフォトトランジスタ１３３の出力電圧Ｖｓｎｓが閾値（例えば１．６５Ｖ）を越えた場合、ユーザに回収トナーボックス１０８の交換を促すメッセージ（図７（ａ））が操作パネル２００（図１）の液晶画面に表示される。

図８は、ＬＥＤ１３２を高光量で発光させた場合の、回収トナーボックス１０８の充填率とフォトトランジスタ１３３の出力電圧Ｖｓｎｓとの関係を示す図である。まず、検知部１３０がトナーで汚れていない場合の出力電圧Ｖｓｎｓの遷移に関して説明する。回収トナーボックス１０８内のトナーの充填率が９０％に達した場合に、回収トナーボックス１０８内のトナーが少しずつ検知部１３０に流入する。これによって、出力電圧Ｖｓｎｓが増加する。やがて、回収トナーボックス１０８内のトナーの充填率が９５％に達すると、出力電圧Ｖｓｎｓは閾値１．６５Ｖになる。

一方、検知部１３０がトナーで汚れている場合の出力電圧Ｖｓｎｓの遷移は以下のようになる。回収トナーボックス１３０の検知部１３０が汚れてしまった場合、検知部１３０が汚れているのでフォトトランジスタ１３３の受光量が低下している。そのため、回収トナーボックス１０８のトナーの充填率が９０％に達するよりも前に出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖよりも高い値となってしまう。ＣＰＵ１０１は、出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖよりも高いので、回収トナーボックス１０８にトナーがまだ蓄積できるにも拘らず、ユーザに回収トナーボックス１０８の交換を促してしまう。つまり、ユーザに回収トナーボックス１０８の無駄な交換をさせてしまい、ユーザビリティーを悪くしてしまう可能性がある。

そこで、本実施形態においては、ＣＰＵ１０１は、ＬＥＤ１３２を低光量で発光させ、出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖよりも高いか否かを判定する。なお、回収トナーボックス１０８のトナーの充填率が９０％未満で、且つ、検知部１３０がトナーで汚れていない場合に、ＬＥＤ１３２が低光量で発光したときの出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖ未満となるように、ＬＥＤ１３２の低光量が設定されている。

検知部１３０が汚れたことによって出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖよりも高くなるので、ＬＥＤ１３２を低光量で発光させたときの出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖよりも高い場合には、ＬＥＤ１３２を高光量で発光させ、出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖよりも高いか否かを判定する。ＬＥＤ１３２を最初から高光量で発光させない理由は、ＬＥＤ１３２の部品寿命が短くなることを抑制するためである。これによって、ＬＥＤ１３２の部品寿命が短くなることを抑制すると共に、検知部１３０がトナーで汚れたことによって、回収トナーボックス１０８にトナーがまだ蓄積できるにも拘らず、ユーザに回収トナーボックス１０８の交換を促してしまうことを抑制できる。

本実施形態では、トナーセンサ２４１は光学式のセンサであるが、トナーセンサ２４１はこの構成に限定されない。トナーセンサ２４１は、例えば、超音波を利用したセンサ、トナーの誘電率が空気の誘電率よりも高いことを利用したインダクタンスセンサ、検知部１３０に堆積したトナーと接触する位置に設けた圧電素子の共振周波数の変化を利用したピエゾセンサなどでもよい。また、画像形成装置５００は、回収トナーボックス１０８が交換されたか否かを検知するセンサ（不図示）が別途設けられている。回収トナーボックス１０８が交換されたか否かを検知するセンサは公知のセンサを用いればよく、その詳細な説明は省略する。

図５は、画像形成装置５００の制御ブロック図である。

ＣＰＵ１０１は、画像形成装置５００全体を制御する制御回路である。ＲＯＭ２１０には、画像形成装置５００を動作させる為にＣＰＵ１０１が各種処理を実行するための制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ２２０は、ＣＰＵ１０１が動作するためのシステムワークメモリである。ＮＶＲＡＭ２２１には、後述する制御で用いるフラグ情報が格納される。Ｉ／Ｆ２３０は、ＰＣなどの外部装置から入力される画像データをＣＰＵ１０１に出力するためのインターフェースである。像形成部ＳｔＹ、ＳｔＭ、ＳｔＣ、ＳｔＫや操作パネル２００、イメージセンサ２１は、前述の図１で説明したので、ここでの説明を省略する。

駆動モータ１１２はＤＣモータであり、ギアを介して撹拌スクリュー１０７を回転駆動する。駆動モータ１１２は、所定の駆動電圧で駆動される。所定の駆動電圧は、例えば２４Ｖである。なお、駆動モータ１１２はブラシレスモータなどの他の種類のモータであってもよい。駆動回路１１３は、ＣＰＵ１０１から撹拌スクリュー１０７を回転させるコマンドが入力されたことに応じて、駆動モータ１１２に所定の駆動電圧を印加する。

電流検知部１１４は、駆動回路１１３が駆動モータ１１２を駆動させる間に駆動モータ１１２に流れた電流値を検知する。回収トナーボックス１０８に蓄積したトナーが撹拌スクリュー１０７の回転を妨げる抵抗力によって生じる負荷トルクが増加すると、駆動モータ１１２の電流値も増加する。駆動モータ１１２の電流値は駆動情報に相当する。

次に、画像形成装置５００の画像形成処理を図５に基づいて説明する。

ＣＰＵ１０１は、Ｉ／Ｆ２３０を介して転送された画像データに基づいて画像を形成する場合、回収トナー量検知処理を実行する（Ｓ９００）。ステップＳ９００の回収トナー量検知処理を図６に基づいて説明する。ＣＰＵ１０１は、回収トナー量検知処理では、回収トナーボックス１０８の充填率が９５％よりも高いか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８の充填率が９５％よりも多い場合には、フラグＦ＿ＮｅａｒＦの値が１に設定される。さらに、回収トナー量検知処理では、トナーセンサ２４１が誤検知しているか否かを判定する。ＣＰＵ１０１は、トナーセンサ２４１が誤検知している場合には、フラググＦ＿ＦＤの値が１に設定される。

ＣＰＵ１０１は、回収トナー量検知処理を実行した後、ユーザに回収トナーボックス１０８の交換を促すメッセージ（図７（ａ））を報知するか否かを判定する（Ｓ６０１）。ステップＳ６０１において、ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８の充填率が９５％よりも高いか否かを示すフラグＦ＿ＮｅａｒＦの値が１の場合、回収トナーボックス１０８に蓄積されたトナーの量が所定量よりも多いことをユーザに報知する（Ｓ６０２）。

ステップＳ６０２において、ＣＰＵ１０１は、操作パネル２００の液晶画面に図７（ａ）のように、回収トナーボックス１０８の交換時期が近付いていることをユーザに報知するためのすメッセージを表示させる。ステップＳ６０２において、ＣＰＵ１０１は、メッセージを表示した場合に、不図示のカウンタの値を０に設定する。そして、ＣＰＵ１０１は、１ページ分の画像形成動作を実行する度にカウンタの値を１増加し、カウンタの値が所定値に達した後、操作パネル２００の液晶画面に図７（ｂ）のように、回収トナーボックス１０８が交換時期であることを示すメッセージを表示させる。そして、ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８が空の回収トナーボックス１０８に交換されるまで、画像形成動作の実行を禁止する。ステップＳ６０２において、操作パネル２００は、回収トナーボックス１０８の交換時期を示す情報を報知する報知手段として機能する。

一方、ステップＳ６０１において、フラグＦ＿ＮｅａｒＦの値が０の場合、ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８に蓄積されたトナーの量が所定量より少ないと判定する。そして、ＣＰＵ１０１は、検知部１３０がトナーで汚れていてトナーセンサ２４１が誤検知したか否かを判定する（Ｓ６０３）。ステップＳ６０３において、ＣＰＵ１０１は、トナーセンサ２４１が誤検知しているか否かを示すフラグＦ＿ＦＤの値が１の場合、フラグＦ＿ＦＤの値をＮＶＲＡＭ２２１に記憶する（Ｓ６０４）。

なお、ステップＳ６０４において、ＣＰＵ１０１は、例えば、日時データや、プリント枚数に関するデータも一緒に記憶してもよい。トナーセンサ２４１が誤検知したことが記憶されることによって、サービスマンが画像形成装置５００を整備するときに、検知部１３０が汚れていてトナーセンサ２４１が誤検知したことを知ることができる。例えば、サービスマンがＮＶＲＡＭ２２１に記憶されたフラグＦ＿ＦＤの情報に基づいて、検知部１３０を清掃してもよい。

一方、ステップＳ６０３において、フラグＦ＿ＦＤの値が０の場合、ＣＰＵ１０１は、検知部１３０が汚れていないと判定する。そして、ＣＰＵ１０１は、転送された画像データに基づく全ての画像を形成し終えたか否かを判定する（Ｓ６０５）。ステップＳ６０５において、全ての画像の形成が終了した場合、ＣＰＵ１０１は画像形成処理を終了させる。

一方、ステップＳ６０５において、全ての画像の形成が終了していなければ、ＣＰＵ１０１は次の画像を形成すると共に、ステップＳ９００へ移行し、回収トナー量検知処理を実行する。ＣＰＵ１０１は、画像形成動作を実行している間、回収トナー量検知処理を繰り返し実行する。

次に、図６のステップＳ９００の回収トナー量検知処理を、図６に基づいて詳しく説明する。

回収トナー量検知処理において、ＣＰＵ１０１は、先ず、ＬＥＤ１３２から第１光量（最大発光量の３０％）の光を照射させる（Ｓ９０２）。ステップＳ９０２において、ＬＥＤ１３２が最大発光量の光を照射しない理由は、ＬＥＤ１３２の寿命を少しでも長くしたいからである。ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８内のトナーの量が所定量よりも多いことを示す蓄積情報がトナーセンサ２４１によって検知されたか否かを判定する（Ｓ９０３）。ステップＳ９０３において、ＣＰＵ１０１は、フォトトランジスタ１３３の出力電圧Ｖｓｎｓと閾値（１．６５Ｖ）とを比較する。

ステップＳ９０３において、フォトトランジスタ１３３の出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖよりも低い場合、回収トナーボックス１０８内のトナーの量が所定量よりも少ないと判定する。そして、ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８の充填率が９５％よりも高いか否かを示すフラグＦ＿ＮｅａｒＦと、トナーセンサ２４１が誤検知しているか否かを示すフラググＦ＿ＦＤとを初期値（０）に設定する（Ｓ９０４）。次いで、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ９０３において取得したフォトトランジスタ１３３の出力電圧ＶｓｎｓをＮＶＲＡＭ２２１に記憶すると共に、フラグＢＯＸ＿ＳＴＡＴＵＳの値を所定値（０）に設定し（Ｓ９０５）、回収トナー量検知処理を終了する。なお、以下、ＮＶＲＡＭ２２１に記憶された出力電圧は出力電圧Ｖｓｎｓ２と称す。

ここで、フラグＢＯＸ＿ＳＴＡＴＵＳは、回収トナーボックス１０８が取り外されたか否かを識別するフラグ情報である。ＣＰＵ１０１は、画像形成装置５００の主電源がＯＮされた後、及び、回収トナーボックス１０８が取り外された状態から装着された状態に変化したことを検出すると、フラグＢＯＸ＿ＳＴＡＴＵＳの値を１に設定する。画像形成装置５００の主電源がＯＮされた後にフラグＢＯＸ＿ＳＴＡＴＵＳの値が１に設定される理由は、画像形成装置５００の主電源がＯＦＦされている間に、ＣＰＵ１０１は回収トナーボックス１０８が交換されたかどうかを検出できないからである。そして、回収トナーボックス１０８内のトナーの量が所定量よりも少なく、且つ、検知部１３０が汚れてないと判定された場合、ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８が交換されてないことを決定する。そのため、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ９０５においてフラグＢＯＸ＿ＳＴＡＴＵＳの値を所定値（０）に変更する。

一方、ステップＳ９０３において、フォトトランジスタ１３３の出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖよりも高い場合、ＬＥＤ１３２の発光量を増加させ、再度回収トナーボックス１０８内のトナーの蓄積情報を検知する。ＣＰＵ１０１は、ＬＥＤ１３２から第２光量（最大発光量、１００％）の光を照射させる（Ｓ９０７）。そして、ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８内のトナーの量が所定量よりも多いことを示す蓄積情報がトナーセンサ２４１によって検知されたか否かを判定する（Ｓ９０８）。ステップＳ９０８において、ＣＰＵ１０１は、フォトトランジスタ１３３の出力電圧Ｖｓｎｓと閾値とを比較する。

ステップＳ９０８において、フォトトランジスタ１３３の出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖよりも高い場合、ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８に蓄積されたトナーが所定量よりも多いのかを判定する。そこで、ＣＰＵ１０１は、電流検知部１１４により検知された駆動モータ１１２の電流値が所定値以上か否かを判定する（Ｓ９０９）。回収トナーボックス１０８のトナーの充填率が９５％よりも多い場合、撹拌スクリュー１０７がトナーに埋もれているので、駆動モータ１１２の電流値が所定値よりも大きくなる。駆動モータ１１２の電流値は、例えば、０．８Ａとする。

ステップＳ９０９において、駆動モータ１１２の電流値が０．８Ａよりも大きい場合、ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８が満杯であると判定し、操作パネル２００の液晶画面に図７（ｂ）のメッセージを表示させる（Ｓ９１０）。ここで、駆動モータ１１２の電流値の目標値（目標情報）は０．８Ａである。ＣＰＵ１０１は、駆動モータ１１２の電流値が０．８Ａよりも大きい場合に、操作パネル２００の液晶画面に図７（ｂ）のメッセージを表示させる制御手段として機能する。

そして、ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８が空の回収トナーボックスに交換されるまで、画像形成動作の実行を禁止すると共に、回収トナー量検知処理を終了する。ステップＳ９１０において、操作パネル２００は、回収トナーボックス１０８の交換時期を報知する報知手段として機能する。

一方、ステップＳ９０９において、駆動モータ１１２の電流値が０．８Ａよりも小さい場合、ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８の充填率が９５％よりも多いが、満杯ではないと判定する。ＣＰＵ１０１は、ステップＳ９０９において、駆動モータ１１２の駆動電流値が０．８Ａよりも小さい場合には、フラグＦ＿ＮｅａｒＦの値を１に設定する（Ｓ９１５）。そして、ＣＰＵ１０１は、回収トナー量検知処理を終了する。

また、ステップＳ９０８において、フォトトランジスタ１３３の出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖよりも低い場合、ＣＰＵ１０１は、駆動モータ１１２の負荷トルクが小さく、回収トナーボックス１０８の検知部１３０がトナーで汚れている可能性が高いと判定する。なお、検知部１３０がトナーで汚れていること以外の何らかの異常が発生している可能性も高いので、ＣＰＵ１０１は、何らかの異常の可能性が高いと判定した場合には、画像形成動作の実行を禁止すると共に、回収トナーボックス１０８の交換をユーザに促す。そのため、ＣＰＵ１０１は、フォトトランジスタ１３３の出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖよりも低い場合であっても、異常が発生している可能性があるか否かをステップＳ９１１、及びＳ９１２において判定する。

ステップＳ９０８において、フォトトランジスタ１３３の出力電圧Ｖｓｎｓが１．６５Ｖよりも低い場合、ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８が取り外された直後であるか否かを判定する。つまり、ＣＰＵ１０１は、フラグＢＯＸ＿ＳＴＡＴＵＳの値が１であるか否かを判定する（Ｓ９１１）。フラグＢＯＸ＿ＳＴＡＴＵＳの値が１でない場合、つまり、フラグＢＯＸ＿ＳＴＡＴＵＳの値が０の場合、ＣＰＵ１０１は回収トナーボックス１０８が取り外された直後ではないと判定する。そして、回収トナーボックス１０８が交換された直後ではないにも拘らず、トナーセンサ２４１により回収トナーボックス１０８内のトナーが所定量よりも多いことが検知されたので、ＣＰＵ１０１は、異常が発生していると判定し、ステップＳ９１０へ移行する。

これによって、異常が発生している可能性が高い場合には、画像形成動作の実行を禁止すると共に回収トナーボックス１０８の交換をユーザに促すことができる。このとき、例えば、何らかの異常が発生している可能性があることを示す情報がＮＶＲＡＭ２２１に記憶されていれば、サービスマンは回収トナーボックス１０８が満杯で画像形成動作が禁止したのではないことを知ることができる。これによって、サービスマンは、回収トナーボックス１０８の交換作業ではなく、装置の交換や修理を行う必要があることを知ることができる。

一方、ステップＳ９１１において、フラグＢＯＸ＿ＳＴＡＴＵＳの値が１の場合、ＣＰＵ１０１は回収トナーボックス１０８が交換された直後であると判定する。次いで、ＣＰＵ１０１は、ＮＶＲＡＭ２２１に記憶された前回の出力電圧Ｖｓｎｓ２と今回の出力電圧Ｖｓｎｓとの差が所定値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ９１２）。前回の出力電圧Ｖｓｎｓ２と今回の出力電圧Ｖｓｎｓとの差が所定値よりも大きい場合、回収トナーボックス１０８が交換された直後にフォトトランジスタの出力電圧が急激に変化したことを意味する。つまり、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ９１２において、第１のタイミングにおいて検知された電圧Ｖｓｎｓと、第１のタイミングよりも前の第２のタイミングにおいて検知された電圧Ｖｓｎｓ２との変化量を決定する決定手段として機能する。

ＣＰＵ１０１は、回収トナーボックス１０８が交換された直後で、且つ、フォトトランジスタの出力電圧が急激に変化した場合、回収トナーボックス１０８が交換されたときに、回収トナーボックス１０８が揺すられ、検知部１３０がトナーで汚れたと判定する。そして、ＣＰＵ１０１は、フラグＦ＿ＦＤの値の値を１に設定し（Ｓ９１３）、トナーセンサ２４１が誤検知していることを示す情報をＮＶＲＡＭ２２１に格納する。

ＣＰＵ１０１はステップＳ９１３において、フラグＦ＿ＦＤの値の値を１に設定した後、ステップＳ９０８において取得したフォトトランジスタ１３３の出力電圧ＶｓｎｓをＮＶＲＡＭ２２１に記憶する。さらに、ＣＰＵ１０１は、フラグＢＯＸ＿ＳＴＡＴＵＳの値を所定値（０）に設定し（Ｓ９１４）、回収トナー量検知処理を終了する。

一方、ステップＳ９１２において、前回の出力電圧Ｖｓｎｓ２と今回の出力電圧Ｖｓｎｓとの差が所定値よりも小さい場合、ＣＰＵ１０１は、何らかの異常が発生している可能性が高いと判定する。そこで、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ９１０へ移行する。

なお、本実施形態において、ＣＰＵ１０１は何らかの異常の可能性が高い場合には画像形成動作の実行を禁止する構成としたが、ＣＰＵ１０１は何らかの異常の可能性が高い場合にはフラグＦ＿ｎｅａｒＦに１を設定してもよい。この構成とすれば、何らかの異常の可能性が高いと判定された後、印刷枚数が所定値に達するまでは画像形成動作を続行でき、回収トナーボックス１０８の不要な交換を削減できる。

なお、本実施形態では、駆動モータ２１２が定電圧制御される構成としたが、駆動モータ２１２が定電流制御される構成であってもよい。この構成とする場合、電流検知部１１４の代わりに電圧検知部を設け、ＣＰＵ１０１は、電圧検知部により検知された駆動モータの電圧値が所定値よりも高い場合に、回収トナーボックス１０８が満杯であることを示す情報をユーザに報知する構成とすればよい。

また、駆動モータ２１２は駆動回路によって所定の回転速度となるように、駆動モータに供給される電力が制御される構成であってもよい。この構成とする場合、駆動モータ２１２の回転速度を検知する検知装置を設け、ＣＰＵ１０１は、駆動モータ２１２の回転速度が目標速度よりも低い場合に、回収トナーボックス１０８が満杯であることを示す情報をユーザに報知する構成とすればよい。回収トナーボックス１０８が満杯となると撹拌スクリュー１０７の負荷トルクが大きくなるので、駆動モータ２１２の回転速度が目標速度よりも低くなる。そこで、ＣＰＵ１０１は、撹拌スクリュー１０７の回転速度が目標速度よりも所定値以上低下した場合に、回収トナーボックス１０８が満杯であると判定すればよい。

以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、検知部１３０がトナーで汚れたことによって回収トナーボックス１０８の蓄積情報を誤検知することを抑制でき、回収トナーボックス１０８の不要な交換を抑制できる。さらに、トナーセンサ２４１や駆動モータ２１２等に何らかの異常が生じている場合には画像形成動作の実行を禁止できるので、回収トナーボックス１０８の蓄積情報が検知不能となったことによって回収トナーボックス１０８からトナーが溢れることを抑制できる。

１３ 中間転写ベルト
ＳｔＹ〜ＳｔＫ 像形成部
３１〜３４ ドラムクリーナ
４０ ２次転写ローラ
９９ ベルトクリーナ
１０８ 回収トナーボックス
１０７ 撹拌スクリュー
１１２ 駆動モータ
２４１ トナーセンサ
１１４ 電流検知部
２００ 操作パネル
１０１ ＣＰＵ

Claims (10)

1. 画像データに基づき、トナーを用いて像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
   前記像担持体上の前記画像を記録材に転写する転写手段と、
   前記転写手段により前記記録材に転写されずに前記像担持体上に残留したトナーを清掃する清掃手段と、
   前記清掃手段により清掃された前記トナーを搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により搬送された前記トナーを受入口から受け入れる蓄積容器であって、前記蓄積容器に蓄積された前記トナーを移動させるために回転する回転部材を有する蓄積容器と、
   前記回転部材を駆動させる駆動手段と、
   前記蓄積容器に蓄積された前記トナーの量に関する蓄積情報を検知する検知手段と、
   前記駆動手段の駆動情報を取得する取得手段と、
   前記蓄積容器の交換時期を示す情報を報知する報知手段と、
   前記検知手段により検知された前記蓄積情報と、前記取得手段により取得された前記駆動情報とに基づいて、前記報知手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記蓄積情報に対応する前記蓄積容器に蓄積された前記トナーの量が所定量よりも少ない場合、前記報知手段によって前記情報を報知せず、
   前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記蓄積情報に対応する前記蓄積容器に蓄積された前記トナーの量が前記所定量よりも多く、且つ、前記駆動情報が目標情報と異なる場合に、前記報知手段によって前記情報を報知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記駆動手段は、前記回転部材を回転駆動させるために所定の電圧値が印加されるモータを備え、
   前記取得手段は、前記回転部材が回転する間の前記モータの電流値を取得し、
   前記目標情報は、前記回転部材が回転する間の前記モータの電流値の目標値であり、
   前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記蓄積情報に対応する前記蓄積容器に蓄積された前記トナーの量が前記所定量よりも多く、且つ、前記取得手段により取得された前記電流値が前記目標値よりも低い場合に、前記報知手段によって前記情報を報知することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記検知手段により第１のタイミングにおいて検知された第１蓄積情報と、前記検知手段により前記第１のタイミングよりも前の第２のタイミングにおいて検知された第２蓄積情報との変化量を決定する決定手段をさらに有し、
   前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記蓄積情報に対応する前記蓄積容器に蓄積された前記トナーの量が前記所定量よりも多く、且つ、前記取得手段により取得された前記電流値が前記目標値よりも高く、且つ、前記変化量が閾値よりも大きい場合に、前記報知手段によって前記情報を報知しないことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記駆動手段は、前記回転部材を回転駆動させるために所定の電流値が印加されるモータを備え、
   前記取得手段は、前記回転部材が回転する間の前記モータの電圧値を取得し、
   前記目標情報は、前記回転部材が回転する間の前記モータの電圧値の目標値であり、
   前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記蓄積情報に対応する前記蓄積容器に蓄積された前記トナーの量が前記所定量よりも多く、且つ、前記取得手段により取得された前記電圧値が前記目標値よりも低い場合に、前記報知手段によって前記情報を報知することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記検知手段により第１のタイミングにおいて検知された第１蓄積情報と、前記検知手段により前記第１のタイミングよりも前の第２のタイミングにおいて検知された第２蓄積情報との変化量を決定する決定手段をさらに有し、
   前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記蓄積情報に対応する前記蓄積容器に蓄積された前記トナーの量が前記所定量よりも多く、且つ、前記取得手段により取得された前記電圧値が前記目標値よりも高く、且つ、前記変化量が閾値よりも大きい場合に、前記報知手段によって前記情報を報知しないことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記駆動手段は、前記回転部材を回転駆動させるモータを備え、
   前記モータは、前記モータの回転速度が目標速度となるように供給される電力が制御され、
   前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記蓄積情報に対応する前記蓄積容器に蓄積された前記トナーの量が前記所定量よりも多く、且つ、前記取得手段により取得された前記モータの回転速度が前記目標速度よりも遅い場合に、前記報知手段によって前記情報を報知することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
8. 前記検知手段により第１のタイミングにおいて検知された第１蓄積情報と、前記検知手段により前記第１のタイミングよりも前の第２のタイミングにおいて検知された第２蓄積情報との変化量を決定する決定手段をさらに有し、
   前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記蓄積情報に対応する前記蓄積容器に蓄積された前記トナーの量が前記所定量よりも多く、且つ、前記取得手段により取得された前記モータの回転速度が前記目標速度よりも早く、且つ、前記変化量が閾値よりも大きい場合に、前記報知手段によって前記情報を報知しないことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記蓄積容器は、光を透過する検知領域を備え、
   前記検知手段は、前記蓄積容器の前記検知領域に光を照射する照射部と、前記検知領域を通過した光を受光する受光部とを備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記画像形成手段の画像形成動作を禁止する禁止手段を更に有し、
    前記禁止手段は、前記報知手段によって前記情報を報知された後、前記画像形成手段が所定ページ分の画像を形成したことに応じて、前記画像形成手段の画像形成動作を禁止することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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