JP6265156B2 - 光センサーの感度調整方法及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光センサーの感度調整方法及び画像形成装置に関する。

一般的な画像形成装置としては、例えば、電荷を持たない感光体を一様に帯電させ（帯電工程）、電荷を帯びた感光体表面に、コピー原稿に基づいたレーザー光を照射して、感光体表面に原稿の潜像を形成し（露光工程）、潜像をトナーで可視像化し（現像工程）、可視像化することによって形成されたトナー像を、転写ベルトに載置された用紙等の記録媒体に転写し（転写工程）、転写したトナー像を記録媒体に定着させる（定着工程）、といった５つのプロセスからなる電子写真方式のものがよく知られている。

ところで、感光体表面上のトナーは、完全に記録媒体に転写されるわけではなく、少量が感光体の表面に残る。感光体の表面に残ったトナーは、クリーニング装置によって廃棄トナーとして回収されて、廃棄トナーボトルなどに搬送される。例えば、樹脂等で形成されたクリーニングブレードによって、転写されずに残ったトナーが感光体表面から掻き落とされ、廃棄トナー搬送管で搬送され、そして最終的に廃棄トナーボトルに回収される。

このような廃棄トナーボトルが取り付けられる画像形成装置には、廃棄トナーボトルが廃棄トナーで満杯になったことを検知する手段が設けられている。廃棄トナーボトルの満杯を検知する方法としては、廃棄トナーボトルの収容口付近を両側から挟むように、光センサーを構成する発光部と受光部とを配置し、発光部が発する光が廃棄トナーボトル内における堆積した廃棄トナーにより遮られ、受光部での受光量が小さくなることを検知し満杯を判断する方法がある。

光センサーの発光部を構成するＬＥＤや受光部を構成するフォトトランジスタは、個々のバラツキが大きく、組み合わせごとに光センサーの感度が大きく異なるという問題がある。そのため、装置本体に光センサーを設置した後、１台ごとにＬＥＤの光量やフォトトランジスタでの受光感度を調整し、光センサーの感度を調整する必要がある。そして、フォトトランジスタの受光感度を調整する方法については、例えば、下記の特許文献１，２に開示されている。

特開平６−４２９０８号公報 特開平６−６１９８号公報

廃棄トナーボトルに回収された廃棄トナーは軽いものであるため、廃棄トナーボトルに堆積していくだけでなく、廃棄トナーボトル内を舞い上がり、発光部を構成するＬＥＤを保護する透光性のある出射窓に付着することがある。

出射窓に廃棄トナーが付着すると、受光部を構成するフォトトランジスタに到達する光量が大きく低下し、廃棄トナーボトルが満杯でもないのに、満杯と誤って判断されてしまうおそれがある。このような誤検知を防ぐには、発光部の光量をなるべく高くする必要がある。

ところが、発光部の光量が高すぎると、廃棄トナーボトルが満杯になったとしても、受光部の出力はほとんど低下せず、受光部での受光量に差異が表れず、満杯と検知されないおそれがある。

従って、発光部の光量については、廃棄トナーボトルが満杯か否かの境界において、受光部での受光量に差異が表れる範囲の大きさに抑えておく必要がある。

ところが、発光部の光量を適切な大きさに設定する作業は、ＬＥＤやフォトトランジスタの個々のバラツキの問題だけでなく、両者の光軸のズレや、両者間の距離なども影響するため、作業に多くの手間と時間を要することがあった。また、特許文献１，２には、フォトトランジスタの受光感度を調整する技術についての記載はあるが、ＬＥＤの光量を調整することで、光センサーの感度を調整する技術は示されていない。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、容易にかつ適切な大きさに、光センサーにおける発光部の光量を調整することを目的とする。

本発明の一局面に係る光センサーの光量調整方法は、
画像形成に伴って生じる廃棄トナーを収容する廃棄トナー収容部における前記廃棄トナーの蓄積量を検知する光センサーの感度を調整する感度調整方法であって、
前記光センサーを構成する発光部と受光部との間に、前記廃棄トナー収容部における前記廃棄トナーの満杯時と同様の透過環境を構築する遮蔽部材を配置する工程と、
前記受光部による出力の変化に応じて前記発光部の光量を調整する工程であって、前記発光部の光量を、前記受光部の出力が予め定められた状態になった時の大きさに設定する工程と、を有する。

また、本発明の一局面に係る画像形成装置は、
発光部と当該発光部に対向する受光部とを有し、画像形成に伴って生じる廃棄トナーを収容する廃棄トナー収容部における前記廃棄トナーの蓄積量を検知する光センサーと、
前記受光部による出力の変化を検出する検出部と、
前記発光部と前記受光部との間に挟まれて配置され、前記発光部と前記受光部との間に前記廃棄トナー収容部における前記廃棄トナーの満杯時と同様の透過環境を構築する遮蔽部材と
前記遮蔽部材が前記発光部と前記受光部との間に挟まれた状態のときに、前記発光部の光量を調整する調整部と、を備える。

本発明によれば、遮蔽部材を配置して、廃棄トナー収容部における廃棄トナーの満杯時と同様の透過環境を作り出し、その作り出した透過環境で、受光部による出力の変化に応じて発光部の光量を調整し、前記発光部の光量を、前記受光部の出力が予め定められた状態になった時の大きさに設定する。

このようにして光量を調整した前記発光部を用いて、前記遮蔽部材を配置せず、実際に前記廃棄トナー収容部における廃棄トナーの蓄積量の検知を行った場合、前記廃棄トナー収容部が廃棄トナーで満杯になると、前記受光部の出力が予め定められた状態になる。これに基づいて、前記受光部による出力の変化から、前記廃棄トナー収容部が廃棄トナーで満杯になったことを検知することができる。

従って、本発明によれば、前記遮蔽部材を配置し、前記受光部における出力の変化に応じて前記発光部の光量を調整して設定する、といった簡単な作業によって、前記発光部の光量を適切な範囲に調整することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構造を示した模式的な部分断面正面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における廃棄トナー回収機構の要部を概略的に示した正面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における廃棄トナー回収機構の要部を概略的に示した側方断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の主要内部構成を概略的に示した機能ブロック図である。 （Ａ）は、廃棄トナーボトルを上方から見た図であり、（Ｂ）は、廃棄トナーボトルが装置本体に取り付けられている状態を示した正面図であり、（Ｃ）は、廃棄トナーボトルが装置本体から取り外されている状態を示した正面図である。 （Ａ）は、廃棄トナーボトルが装置本体に取り付けられた状態を示した側方断面図であり、（Ｂ）は、廃棄トナーボトルが装置本体から取り外された状態を示した側方断面図である。 本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における光センサーの一例を示した回路図である。 本発明の第１実施形態に係る遮蔽部材の配置を説明するための説明図であり、（Ａ）は、遮蔽部材を配置していない状態を示し、（Ｂ）は、遮蔽部材を配置した状態を示している。 （Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る遮蔽部材及びその周辺部を概略的に示した正面図であり、（Ｂ）は、本発明の別の実施形態に係る遮蔽部材及びその周辺部を概略的に示した正面図である。

以下、本発明に係る光センサーの感度調整方法及び画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構造を示した模式的な部分断面正面図である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、コピー機能や、プリンター機能、スキャナー機能、ファクシミリ機能のような複数の機能を備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、原稿給送部６、及び原稿読取部５を含んで構成されている。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示などの指示を受け付けるものであり、操作者への操作案内などを表示する表示部４７３を備えている。

画像形成装置１で原稿読取動作が行われる場合について説明する。原稿給送部６により給送されてくる原稿、又は原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を、原稿読取部５が光学的に読み取り、そして画像データを生成する。原稿読取部５により生成された画像データは、内臓ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、又はネットワーク接続されたコンピューターなどに保存される。

画像形成装置１で画像形成動作が行われる場合について説明する。原稿読取動作により生成された画像データや、内臓ＨＤＤに記憶されている画像データ、ネットワーク接続されたコンピューターから受信した画像データなどに基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録紙としての用紙Ｐにトナー像を形成する。

画像形成部１２は、マゼンタ（Ｍ）用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン（Ｃ）用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー（Ｙ）用の画像形成ユニット１２Ｙ、及びブラック（Ｂｋ）用の画像形成ユニット１２Ｂｋを含んで構成され、これら画像形成ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｂｋはそれぞれドラム型の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋを備え、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋは、図中の反時計回りに回転駆動するようになっている。なお、画像形成ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｂｋは、特許請求の範囲における現像装置の一例となる。

転写ユニット１２０は、その外周面にトナー像が転写される中間転写ベルト１２５、駆動ローラー１２５Ａ、従動ローラー１２５Ｂ、及び一次転写ローラー１２６を含んで構成されている。

中間転写ベルト１２５は、駆動ローラー１２５Ａと従動ローラー１２５Ｂとの間に張架され、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの周面に当接した状態で駆動ローラー１２５Ａによって駆動され、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋと同期しながら、無端走行する。

次に、カラー印刷が行われる場合について説明する。感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの周囲が一様に帯電され（帯電工程）、電荷を帯びた感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面に、画像データに基づいて、レーザー光が照射されて潜像が形成され（露光工程）、潜像がトナーで可視像化され（現像工程）、可視像化することによって形成されたトナー像が一次転写ローラー１２６によって中間転写ベルト１２５上に転写されるようになっている。

中間転写ベルト１２５上に転写される各色（マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）のトナー像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。

二次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んだ、駆動ローラー１２５Ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた用紙Ｐに転写させるものである。なお、ここまで説明したのはカラー印刷の場合であり、モノクロ印刷の場合には、マゼンタ用、シアン用、及びイエロー用の感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙは使用されず、ブラック用の感光体１２１Ｂｋだけが使用されることになる。

定着部１３は、熱圧着によりトナー像を用紙Ｐに定着させるものであり、定着処理が施されたカラー画像形成済みの用紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出されることになる。

給紙部１４は、複数の給紙カセット、及び各給紙カセットに収容された記録紙をピックアップするためのピックアップローラー１４５を含んで構成され、操作者による指示などで指定されたサイズの記録紙をピックアップするように、対応するピックアップローラー１４５を回転駆動させて、指定された記録紙をニップ部Ｎに向けて搬送するものである。

画像形成装置１で両面印刷が行われる場合について説明する。画像形成部１２により一方の面に画像が形成された用紙Ｐを、排出ローラー対１５９に挟まれた状態とした後、用紙Ｐを排出ローラー対１５９によりスイッチバックさせて反転搬送路１９５に送り、搬送ローラー対１９により用紙Ｐを搬送方向上流域へ再度搬送する。これにより、用紙Ｐのもう一方の面にも画像を形成することができる。

除電部５０は、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面に残存する電荷を除去するためのものであり、画像形成ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｂｋによる画像形成後に、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面に除電光を照射するものである。

図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における廃棄トナー回収機構の要部を概略的に示した正面図であり、図３は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における廃棄トナー回収機構の要部を概略的に示した側方断面図である。

図２に示した感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの図中の左方には、転写されずに残ったトナーを感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面から除去する清掃ローラー１２２を有する廃棄トナー回収機構２１が設けられている。

清掃ローラー１２２の軸は、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの軸線と平行関係にあり、トナー像を形成する時に、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋと同じ方向に回転し、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面を擦って、転写されずに残ったトナーを取り除くものである。

なお、清掃ローラー１２２ではなく、樹脂等で形成されたブレードやブラシを感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面に当接させて、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面に残ったトナーを掻き落とすようにしてもよい。

廃棄トナー回収機構２１は、清掃ローラー１２２によって感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面から取り除かれたトナーを廃棄トナーＷとして回収する。廃棄トナー回収機構２１は、清掃ローラー１２２と、搬送するための廃棄トナー搬送管２２と、廃棄トナー搬送管２２の内部に形成された搬送スパイラル２３と、廃棄トナーＷを収容する透過性の樹脂等で形成された廃棄トナーボトル４１に接続される廃棄トナー排出管２４とを含んで構成されている。

廃棄トナー搬送管２２は、清掃ローラー１２２の軸線方向に延びたものであり、その内部には搬送スパイラル２３が形成されている。この搬送スパイラル２３を回転させることによって、感光体１２１Ｍ，１２１Ｃ，１２１Ｙ，１２１Ｂｋの表面から除去されたトナーは廃棄トナーＷとして搬送され、最終的に廃棄トナーボトル４１に回収される。

廃棄トナー搬送管２２の一端の下面には穴部２２ａが形成されると共に、廃棄トナー排出管２４が形成され、廃棄トナー搬送管２２を搬送されてきた廃棄トナーＷが穴部２２ａから自然落下して、廃棄トナー排出管２４に送り出されるようになっている。

廃棄トナー排出管２４には、廃棄トナー搬送管２２に接続される側と反対側の端部に廃棄トナーＷを排出する排出口２４ａが形成され、排出口２４ａに廃棄トナーボトル４１の首部４２に形成された収容口４２ａが当接されるようになっている。支持部２５Ｌ，２５Ｒは、廃棄トナーボトル４１の首部４２を左右から挟み、収容口４２ａを排出口２４ａに近づけて廃棄トナーボトル４１を支持するものである。

支持部２５Ｌには、発光素子（例えば、赤外発光のＬＥＤ）を有した発光部２７が内蔵され、もう一方の支持部２５Ｒには、受光素子（例えば、フォトトランジスタ）を有した受光部２８が内蔵され、発光部２７と受光部２８とで廃棄トナーボトル４１の満杯を検知する光センサー２６が形成されている。なお、光センサー２６、発光部２７、受光部２８、廃棄トナーボトル４１はそれぞれ、特許請求の範囲における光センサー、発光部、受光部、廃棄トナー収容部の一例となる。

図４は、画像形成装置１の主要内部構成を概略的に示した機能ブロック図である。画像形成装置１は、制御ユニット１０、原稿給送部６、原稿読取部５、画像形成部１２、画像メモリー３２、ＨＤＤ９２、定着部１３、駆動モーター７０、操作部４７、ファクシミリ通信部７１、及びネットワークインターフェース部９１を含んで構成されている。なお、図１に示した画像形成装置１、及び図２に示した廃棄トナー回収機構と同様の構成部分については同符号を付し、ここではその詳しい説明を省略する。

原稿読取部５は、制御ユニット１０を構成する制御部１００による制御の下、光照射部及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー等を有する読取機構１６３（図１）を備えており、原稿読取部５は、光照射部を使って原稿を照射し、その反射光をＣＣＤセンサーで受光することによって、原稿から画像を読み取る。

画像メモリー３２は、原稿読取部５による読み取りで得られた原稿の画像データを一時的に記憶したり、画像形成部１２のプリント対象となるデータを一時的に保存したりするための領域である。ＨＤＤ９２は、原稿読取部５によって読み取られた原稿の画像データ等を記憶する大容量の記憶装置である。

駆動モーター７０は、画像形成部１２の各回転部材及び搬送ローラー対１９等に回転駆動力を付与する駆動源である。ファクシミリ通信部７１は、図示しない符号化・複合化部、変復調部、及びＮＣＵ（Network Control Unit）等を備え、公衆電話回線網を用いてのファクシミリの通信を行うものである。

光センサー２６は発光部２７及び受光部２８を有し、受光部２８における出力の変化に基づいて、図１，図２に示した廃棄トナーボトル４１の満杯を検知するものである。

ネットワークインターフェース部９１は、ＬＡＮ（Local Area Network）ボード等の通信モジュールを含んで構成され、ネットワークインターフェース部９１に接続されたＬＡＮ等を介して、ローカルエリア内、又はインターネット上のパーソナルコンピューター等の外部装置２０と種々のデータの送受信を行うものである。

制御ユニット１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び専用のハードウェア回路を含んで構成され、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る制御部１００を備えている。

また、制御ユニット１０は、ＨＤＤ９２にインストールされている画像処理プログラムに従った動作により、制御部１００として機能するものである。但し、当該制御部１００は、制御ユニット１０による画像処理プログラムに従った動作によらず、それぞれハードウェア回路により構成することも可能である。以下、特に触れない限り、各実施形態について同様である。

シャッター移動機構２９１は、以下に示す図５，図６に示すように、廃棄トナー排出管２４の排出口２４ａから廃棄トナーが落下するのを防止する可動シャッター２９を移動させるものであり、コイルなどの付勢部材３０によって構成されている。

図５（Ａ）は、廃棄トナーボトル４１を上方から見た図である。図５（Ａ）に示すように、廃棄トナーボトル４１の首部４２は支持部２５Ｌ，２５Ｒによって挟まれて支持されている。可動シャッター２９は画像形成装置の本体から廃棄トナーボトル４１を取り外す方向に付勢され、廃棄トナーボトル４１が取り外されている時、図３に示した廃棄トナー排出管２４の排出口２４ａを塞ぎ、排出口２４ａから廃棄トナーＷが落下するのを防止するものである。

図５（Ｂ）は、廃棄トナーボトル４１が装置本体に取り付けられている状態を示した正面図であり、図５（Ｃ）は、廃棄トナーボトル４１が装置本体から取り外されている状態を示した正面図である。図５（Ｃ）に示したように、廃棄トナーボトル４１が取り外されている場合、可動シャッター２９が排出口２４ａを塞ぎ、排出口２４ａから廃棄トナーが落下するのを防止している。

図６（Ａ）は、廃棄トナーボトル４１が画像形成装置の本体に取り付けられた状態を示した側方断面図であり、図６（Ｂ）は、廃棄トナーボトル４１が画像形成装置の本体から取り外された状態を示した側方断面図である。図６（Ａ），（Ｂ）に示したように、可動シャッター２９がコイルなどの付勢部材３０によって、廃棄トナーボトル４１の取り外す方向に付勢されている。

これにより、廃棄トナーボトル４１を画像形成装置１の廃棄トナー回収機構２１に対して脱着する際に、当該脱着に応じて可動シャッター２９により排出口２４ａを開閉させることが可能とされている。

図７は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における光センサーの一例を示した回路図である。光センサー２６は発光部２７及び受光部２８を含んで構成され、発光部２７を構成するＬＥＤ２７ａのアノード側には点灯制御用のスイッチＳＷの一端が接続され、スイッチＳＷの他端は電流制限用の抵抗Ｒ１を介して電源Ｖｃｃに接続されている。

一方、ＬＥＤ２７ａのカソード側は、光量調整手段としての可変抵抗器ＶＲを介して接地されている。また、この可変抵抗器ＶＲは、ドライバー等により調整することができるようになっている。なお、可変抵抗器ＶＲは、特許請求の範囲における調整部の一例となる。

受光部２８を構成するフォトトランジスタ２８ａはＬＥＤ２７ａに対向して配置され、ＬＥＤ２７ａから発射される光を受光し、ベース端子に入射する光量によってコレクタ端子とエミッタ端子との間を流れる電流を制御するものである。フォトトランジスタ２８ａのコレクタ端子は電源Ｖｃｃに接続され、エミッタ端子は電流制限用の抵抗Ｒ２を介して接地されると共に、コンパレータ３３のマイナス（−）端子に接続されている。

コンパレータ３３のプラス（＋）端子には、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点が接続されている。抵抗Ｒ３，Ｒ４は電源Ｖｃｃと接地との間で直列に接続された分圧抵抗であり、コンパレータ３３は、抵抗Ｒ３，Ｒ４によって得られる閾値とフォトトランジスタ２８ａから供給される電圧値とを比較するものであり、フォトトランジスタ２８ａからの電圧値が閾値よりも高い場合、コンパレータ３３からはＬｏｗ信号が出力され、フォトトランジスタ２８ａからの電圧値が閾値よりも低い場合、コンパレータ３３からはＨｉｇｈ信号が出力される。また、コンパレータ３３から出力された信号は、制御ユニット１０へ出力される。

従って、ＬＥＤ２７ａとフォトトランジスタ２８ａとの間に遮るものがなく、フォトトランジスタ２８ａからの電圧値が閾値よりも高くなる場合は、コンパレータ３３から出力されたＬｏｗ信号が制御ユニット１０へ出力され、その逆に、ＬＥＤ２７ａとフォトトランジスタ２８ａとの間に遮るものがあり、フォトトランジスタ２８ａからの電圧値が閾値よりも低くなる場合（例えば、廃棄トナーボトル４１が廃棄トナーで満杯になった場合）は、コンパレータ３３から出力されたＨｉｇｈ信号が制御ユニット１０へ出力される。

このようにして、フォトトランジスタ２８ａにおける受光量の変化に関する情報（すなわち、廃棄トナーボトル４１が満杯になったか否かを示す情報）が制御ユニット１０へ伝えられ、制御ユニット１０を構成する制御部１００において、廃棄トナーボトル４１が満杯になったか否かを判断することができるようになっている。

また、フォトトランジスタ２８ａのエミッタ端子には、チェック端子ＣＨが接続され、作業者はチェック端子ＣＨにディジタルボルトメーターなどを接続することによって、フォトトランジスタ２８ａにおける受光量を監視することができる。なお、チェック端子ＣＨは、特許請求の範囲における検出部の一例となる。

また、ここでは、コンパレータ３３を使って、フォトトランジスタ２８ａから供給された電圧値と閾値との比較を行う場合について説明しているが、別の実施形態では、フォトトランジスタ２８ａから供給された電圧値を、コンパレータ３３を介さず、制御ユニット１０へ直接出力し、制御ユニット１０でフォトトランジスタ２８ａから供給された電圧値をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換されたディジタル値を用いて、制御部１００が、フォトトランジスタ２８ａから供給された電圧値と当該閾値との比較を行うようにしてもよい。

例えば、制御部１００が、Ａ／Ｄ変換されたディジタル値が当該閾値を示すディジタル値以上であるか否かを判断し、Ａ／Ｄ変換されたディジタル値が当該閾値を示すディジタル値よりも小さいと判断した場合、廃棄トナーボトル４１が廃棄トナーで満杯になったと判断する。

次に、光センサー２６を構成する発光部２７における光量調整方法について、図７及び図８を使って説明する。図８（Ａ），（Ｂ）は、装置本体から廃棄トナーボトル４１が取り外された状態の廃棄トナー排出管２４周辺の状態を示した図である。

まず、図８（Ｂ）に示すように、装置本体から廃棄トナーボトル４１が取り外された状態で、発光部２７と受光部２８との間に、予め定められた光透過率を有する素材からなる遮蔽部材３５を手作業で配置する。当該予め定められた光透過率は、廃棄トナーボトル４１内で廃棄トナーが満杯になって廃棄トナーが堆積し、上記光センサー２６の発光部２７及び受光部２８の間を当該堆積した廃棄トナーが遮る状態になった場合における、当該発光部２７及び受光部２８の間に存在する当該堆積した廃棄トナーの光透過率と同様の値とされる。廃棄トナーボトル４１における廃棄トナーの満杯時の当該光透過率は、トナーの性質又は構造上に基づいて理論的に計算したり、実験的に測定したりするなどして求められる。

図７に示したスイッチＳＷを閉状態（ＯＮ）にすると、ＬＥＤ２７ａは電源Ｖｃｃから供給される電流によって発光する状態となる。その後、チェック端子ＣＨにおける電圧値を監視しながら、ドライバー等を使って、最大に設定されていた可変抵抗器ＶＲの抵抗値を徐々に下げることによって、ＬＥＤ２７ａの光量を徐々に増加させていく。調整開始当初はＬＥＤ２７ａの光量は小さく、遮蔽部材３５の影響を受けて、フォトトランジスタ２８ａに到達する光はほとんどないので、チェック端子ＣＨの電圧値は０Ｖ近傍になる。

ＬＥＤ２７ａの光量を増加させていくと、遮蔽部材３５を透過する光の量が増加して、チェック端子ＣＨの電圧値が予め定められた状態（例えば、抵抗Ｒ３，Ｒ４で得られる閾値）に到達する。この到達時点で可変抵抗器ＶＲを固定し、ＬＥＤ２７ａの光量を当該時点の大きさに設定する。

このように設定することで、第１実施形態では、遮蔽部材３５を配置して、廃棄トナーボトル４１における廃棄トナーの満杯時と同様の透過環境を作り出し、その作り出した透過環境で、受光部２８による出力の変化に応じて発光部２７の光量を調整し、受光部２８の出力が予め定められた状態になった時の大きさに、発光部２７の光量を設定する。これにより、光センサー２８により廃棄トナーの有無を検出可能な適正な、発光部２７の光量の値を的確に取得して設定することができる。

このようにして光量を調整した発光部２７を用いて、遮蔽部材３５を配置せず、実際に廃棄トナーボトル４１における廃棄トナーの蓄積量の検知を行った場合、廃棄トナーボトル４１が廃棄トナーで満杯になると、受光部２８の出力が予め定められた状態になり、コンパレータ３３からの出力信号がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる。すなわち、受光部２８による出力の変化から、廃棄トナーボトル４１が廃棄トナーで満杯になったことを検知することができる。

従って、遮蔽部材３５を配置し、受光部２８における出力の変化に応じて発光部２７の光量を調整して設定する、といった簡単な作業によって、発光部２７の光量を、廃棄トナーボトル４１における廃棄トナーの満杯検知に適切な範囲に精度よく調整することができる。

なお、ここではフォトトランジスタ２８ａのエミッタ端子での電圧値を監視しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、コンパレータ３３から出力される信号を監視し、コンパレータ３３からの信号がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わるタイミングを検出するようにしてもよい。

次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置について説明する。

図９（Ａ）は、本発明の第２実施形態に係る遮蔽部材及びその周辺部を概略的に示した正面図である。なお、第１実施形態で説明した画像形成装置と同様の構成部分については同符号を付し、ここではその詳しい説明を省略する。

第１実施形態では、作業者が発光部２７と受光部２８との間に遮蔽部材３５を配置して、発光部２７の光量を調整する場合について説明しているが、装置本体に遮蔽部材３５を装備しておく点で第１実施形態と相違する。

図中の３５Ａ，３５Ｂは上述した透過環境を構築する遮蔽部材を示しており、遮蔽部材３５Ａは発光部２７近傍に配置され、遮蔽部材３５Ｂは受光部２８近傍に配置される。これら遮蔽部材３５Ａ，３５Ｂは、当該両部材が発光部２７及び受光部２８の間に介在することにより、上記予め定められた透過率を有するものとされている。

すなわち、遮蔽部材３５Ａ，３５Ｂが、当該両部材が発光部２７及び受光部２８の間に介在することにより、図８（Ｂ）に示した遮蔽部材３５と同様に、廃棄トナーボトル４１が満杯時と同程度に、発光部２７から発射される光を妨げる透過環境を構築する。なお、この透過環境については、このように遮蔽部材３５Ａ，３５Ｂの２つで実現してもよいし、又は、一方に透光部材を採用し、他方の１つで上記予め定められた透過率を実現してもよい。

遮蔽部材３５Ａ，３５Ｂは、廃棄トナー排出管２４を構成する排出口２４ａを塞ぐ可動シャッター２９と一体的に形成されているので、廃棄トナーボトル４１が装置本体に取り付けられていない時には、発光部２７、受光部２８近傍に配置されるが、廃棄トナーボトル４１が装置本体に取り付けられている時には、図６（Ａ）に示したように、可動シャッター２９が装置本体の内側へ引っ込むのに合わせて、遮蔽部材３５Ａ，３５Ｂも発光部２７、受光部２８から離れ、廃棄トナーボトル４１の満杯検知の障害とならない位置に移動させることが可能になる。なお、排出口２４ａ、可動シャッター２９は、特許請求の範囲における排出口、可動シャッターの一例となる。

以上、第２実施形態では、遮蔽部材３５Ａ，３５Ｂが作業者の直接的な操作によることなく適切な位置に配置されるので、作業者の負担を軽減する。また、可動シャッター２９と一体的に形成され、可動シャッター２９の移動に連動するように構成されているので、遮蔽部材３５Ａ，３５Ｂを移動させるためのそれ専用の移動機構を新たに装備する必要はないので、装置の複雑化を回避すると共に、コストの増加を抑えることができる。

また、第２実施形態では、発光部２７、受光部２８のそれぞれに遮蔽部材３５Ａ，３５Ｂを配置する場合について説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、発光部２７又は受光部２８のいずれか一方側にのみ遮蔽部材３５Ｃを配置するようにしてもよい。例えば、図９（Ｂ）に示すように、発光部２７近傍にだけ遮蔽部材３５Ｃを配置するようにしてもよい。

更に、別の実施形態では、制御部１００が、可変抵抗器ＶＲの抵抗値を調整可能な構成とすると共に、フォトトランジスタ２８ａから供給される電圧値を制御ユニット１０へ出力し、制御ユニット１０でフォトトランジスタ２８ａから供給された電圧値をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換されたディジタル値を用いて、制御部１００が、可変抵抗器ＶＲの抵抗値を自動調整するようにしても良い。

例えば、廃棄トナーボトル４１の交換時など、廃棄トナーボトル４１が装置本体に取り付けられていないとき（すなわち、可動シャッター２９が発光部２７、受光部２８近傍に配置されているとき）、制御部１００が、フォトトランジスタ２８ａから供給された電圧値をモニタしながら、可変抵抗器ＶＲの抵抗値を調整し、可変抵抗器ＶＲの抵抗値を、フォトトランジスタ２８ａから供給された電圧値が予め定められた値に到達した時の大きさに設定する。これにより、キャリブレーションを実行することができる。

なお、図１乃至図９を用いて上記各実施形態に示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の構成及び処理はこれに限定されるものではない。

１ 画像形成装置
２４ａ 排出口
２６ 光センサー
２７ 発光部
２８ 受光部
２９ 可動シャッター
３５，３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ 遮蔽部材
４１ 廃棄トナーボトル
ＣＨ チェック端子
ＶＲ 可変抵抗器

Claims (2)

1. 発光部と当該発光部に対向する受光部とを有し、画像形成に伴って生じる廃棄トナーを収容する廃棄トナー収容部における前記廃棄トナーの蓄積量を検知する光センサーと、
   前記受光部による出力の変化を検出する検出部と、
   前記発光部と前記受光部との間に挟まれて配置され、前記発光部と前記受光部との間に前記廃棄トナー収容部における前記廃棄トナーの満杯時と同様の透過環境を構築する遮蔽部材と、
   前記遮蔽部材が前記発光部と前記受光部との間に挟まれた状態のときに、前記発光部の光量を調整する調整部と、
   前記廃棄トナー収容部へ前記廃棄トナーを排出する現像装置側の排出口を塞ぐ可動シャッターと、を備え、
   前記可動シャッターは、着脱自在の前記廃棄トナー収容部が装置本体に取り付けられている場合、前記排出口を開放する位置に移動し、
   前記廃棄トナー収容部が取り付けられていない場合、前記排出口を閉鎖する位置に移動するものであり、
   前記遮蔽部材は、前記可動シャッターに一体的に形成され、前記廃棄トナー収容部が取り付けられている場合、前記発光部と前記受光部との間に挟まれない位置に移動し、
   前記廃棄トナー収容部が取り付けられていない場合、前記発光部と前記受光部との間に挟まれる位置に移動する構成とされている画像形成装置。
2. 前記廃棄トナー収容部が装置本体に取り付けられていないときに、
   前記検出部により検出される前記受光部による出力の変化に応じて、前記調整部を用いて、前記発光部の光量を調整し、
   前記発光部の光量を、前記受光部の出力が予め定められた状態になった時の大きさに設定する制御部を備える請求項１に記載の画像形成装置。