JP6642511B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

一般に、電子写真方式の画像形成装置は、作像部から回収される粉状の現像剤を収容する現像剤ボトルが取り外し可能に装着されるボトル装着部を備える。この場合、廃現像剤と称される使用済みの前記現像剤が、前記現像剤ボトル内に収容される。

前記画像形成装置は、前記現像剤ボトルが前記現像剤で満杯になったことを検知および報知する機能を備える。ユーザーは、前記報知によって前記現像剤ボトルを交換すべきことを知ることができる。

例えば、前記画像形成装置が、前記現像剤ボトルが装着された前記ボトル装着部の荷重を支えるバネと、前記ボトル装着部が予め定められた高さまで下降したことを検知する検知センサーとを備えることが知られている（例えば、特許文献１参照）。この場合、前記画像形成装置は、前記検知センサーの検知結果に応じて満杯報知処理を実行する。

また、前記現像剤ボトルが、前記現像剤ボトルの長手方向が横方向に沿う状態で前記ボトル装着部に装着される場合がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−７８５８６号公報

ところで、前記現像剤ボトルが、前記長手方向が横方向に沿う状態で前記ボトル装着部に装着される場合、前記現像剤が、前記現像剤ボトル内における前記長手方向の一部分に偏って堆積しやすい。

前記現像剤が、前記現像剤ボトル内の一部分に偏って堆積すると、前記現像剤ボトルの満杯が検知される前に、前記現像剤が前記現像剤ボトルの入口から溢れるおそれがある。そのため、前記現像剤ボトル内における前記現像剤の堆積レベルを均す機構が必要である。

一方、前記現像剤ボトル内に占める隙間の割合が大きい状態で、前記現像剤ボトルの満杯が誤って検知されることを回避することも必要である。

本発明の目的は、現像剤ボトルの満杯を正しく検知することと、前記現像剤ボトル内における現像剤の堆積レベルを均すこととを、簡易な機構によって実現する画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、ボトル装着部と、駆動機構と、カバー部材と、弾性部材と、レベルセンサーと、信号処理装置と、を備える。前記ボトル装着部は、昇降可能に支持され、粉状の現像剤を収容するボトルが、前記ボトルの長手方向が横方向に沿う状態で取り外し可能に装着される部分である。前記駆動機構は、前記ボトル装着部に装着された前記ボトルにおける前記長手方向の第１端と係合し、前記ボトルを回転させる。前記カバー部材は、前記ボトル装着部に装着された前記ボトルにおける前記長手方向の第２端に対向する位置において、装置本体における前記ボトル装着部への前記ボトルの挿入口を開閉可能に支持されている。前記弾性部材は、前記ボトル装着部に対して上方へ向けて弾性力を加える。前記レベルセンサーは、前記ボトル装着部の上下方向の位置を検出する。前記信号処理装置は、前記駆動機構が動作中における前記レベルセンサーの検出信号が、予め定められた振幅条件および前記ボトルの回転周期に対応する周期条件の一方または両方を含む異常条件を満たす場合に異常報知処理を実行する。さらに、前記信号処理装置は、前記駆動機構が動作中における前記検出信号が前記異常条件を満たさず、かつ、前記検出信号が示す位置が予め定められた基準位置を下回る場合に、満杯報知処理を実行する。

本発明によれば、現像剤ボトルの満杯を正しく検知することと、前記現像剤ボトル内における現像剤の堆積レベルを均すこととを、簡易な機構によって実現する画像形成装置を提供することが可能になる。

図１は、実施形態に係る画像形成装置の構成図である。 図２は、実施形態に係る画像形成装置が備える制御装置のブロック図である。 図３は、実施形態に係る画像形成装置が備える現像剤ボトルの斜視図である。 図４は、実施形態に係る画像形成装置における現像剤回収部の斜視図である。 図５は、実施形態に係る画像形成装置における現像剤回収部の構成図である。 図６は、実施形態に係る画像形成装置の現像剤回収部におけるレベルセンサーおよびその周辺部の構成図である。 図７は、実施形態に係る画像形成装置における異常回転する現像剤ボトルを模式的に示す図である。 図８は、実施形態に係る画像形成装置における満杯検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、実施形態に係る画像形成装置において現像剤ボトルが異常回転するときのレベル検出信号の変化を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［画像形成装置１０の構成］
実施形態に係る画像形成装置１０は、電子写真方式でシートに画像を形成する装置である。前記シートは、用紙または樹脂フィルムなどのシート状の画像形成媒体である。

画像形成装置１０は、本体１内にシート供給機構２、シート搬送機構３、印刷処理装置４０、光走査ユニット４６、定着装置４９、現像剤補給ユニット４００および現像剤回収部６などを備える。

印刷処理装置４０は、粉状の現像剤９を用いてシートに画像を形成する印刷処理を実行する。印刷処理装置４０は、作像装置４と、その他の現像および現像剤９の搬送に関する機器とを含む。現像剤９は少なくともトナーを含む。

作像装置４各々は、感光体４１、帯電装置４２、現像装置４３、一次転写装置４４および一次クリーニング装置４５などを備える。

図１に示される画像形成装置１０は、タンデム式画像形成装置であり、カラープリンターである。そのため、印刷処理装置４０は、複数の色の現像剤９に対応した複数の作像装置４と、中間転写ベルト４７と、二次転写装置４８と、二次クリーニング装置４７０とを備える。また、現像剤補給ユニット４００も、現像剤９の色ごとに設けられている。

シート供給機構２は、前記シートをシート搬送路３０へ送り出し、シート搬送機構３は、前記シートをシート搬送路３０に沿って搬送する。中間転写ベルト４７は、無端の帯状部材であり、２つのローラーに架け渡された状態で回転する。

作像装置４各々において、ドラム状の感光体４１が回転し、帯電装置４２が感光体４１の表面を一様に帯電させる。光走査ユニット４６は、レーザー光を走査することにより感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。

現像装置４３は、現像剤９を感光体４１の表面に供給することにより、前記静電潜像を現像剤９の像として現像する。例えば、現像装置４３が、前記トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤を用いて現像処理を実行することが考えられる。この場合、前記キャリアは現像装置４３に予め収容されており、未使用の前記現像剤９が現像剤補給ユニット４００から現像装置４３へ供給される。前記キャリアは、磁性を有する粒状体である。

一次転写装置４４は、感光体４１表面の現像剤９の像を中間転写ベルト４７に転写する。これにより、重畳された複数の色の現像剤９の像からなるカラー画像が中間転写ベルト４７に形成される。一次クリーニング装置４５は、感光体４１表面に残存する現像剤９を除去する。

二次転写装置４８は、中間転写ベルト４７上の前記カラー画像を前記シートに転写する。二次クリーニング装置４７０は、中間転写ベルト４７に残存する現像剤９を除去する。定着装置４９は、加熱によって前記シートに前記カラー画像を定着させる。

一次クリーニング装置４５および二次クリーニング装置４７０によって感光体４１および中間転写ベルト４７から除去された現像剤９は、現像剤回収部６へ搬送される。現像剤回収部６において、現像剤９は、現像剤ボトル５へ収容される。現像剤ボトル５は、現像剤回収部６のボトル装着部６０に対して取り外し可能な状態で装着される。

なお、現像装置４３内の現像剤９が前記二成分現像剤である場合、現像装置４３内で劣化した前記キャリアの一部も、現像剤回収部６へ搬送され、現像剤ボトル５へ収容される。現像剤ボトル５へ回収される使用済みの現像剤９は、いわゆる廃現像剤である。

さらに、画像形成装置１０は、制御装置８、操作器８ａおよび表示装置８ｂを備える。操作器８ａは、人の操作を受け付けるタッチパネルまたは操作ボタンなどである。表示装置８ｂは、情報を表示する液晶パネルユニットなどである。

図２に示されるように、制御装置８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、ＲＡＭ（Random Access Memory）８２、二次記憶装置８３および画像データ処理装置８４などを含む。ＣＰＵ８１は、二次記憶装置８３などに記憶されたプログラムを実行することにより、画像形成装置１０における電気機器の制御および各種のデータ処理を実行する。

なお、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの他のプロセッサーが、ＣＰＵ８１の代わりに各種の制御およびデータ処理を実行することも考えられる。

ＲＡＭ８２は、ＣＰＵ８１が実行する前記プログラムおよびＣＰＵ８１が前記プログラムを実行する過程で出力および参照するデータを一次記憶する記憶装置である。

二次記憶装置８３は、コンピューター読み取り可能な不揮発性のデータ記憶装置である。二次記憶装置８３は、前記プログラムおよび各種のデータを記憶可能である。例えば、ハードディスクドライブおよびＳＳＤ（Solid State Drive）の一方または両方の組合せが、二次記憶装置８３として採用される。

画像データ処理装置８４は、前記印刷処理に用いられる画像データについての加工処理または変換処理などの画像処理を実行する。例えば、画像データ処理装置８４は、印刷ジョブデータを印刷用のラスタデータへ変換する処理などを実行する。

例えば、画像データ処理装置８４は、ＤＳＰなどのプロセッサーおよびＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの集積回路の一方または両方によって実現される。

［現像剤ボトル５］
図３に示されるように、現像剤ボトル５は、その第１端５１に現像剤９の入口である開口５０が形成された中空の部材である。現像剤ボトル５は、第１端５１から第１端５１に対し反対側の第２端５２へ向かう方向を長手方向とする部材である。現像剤ボトル５は、円筒状の外周面５３を有する。現像剤ボトル５の長手方向に沿う直線が、外周面５３の中心線Ｌ０である。

現像剤ボトル５は、その長手方向が横方向になる状態でボトル装着部６０に装着される。現像剤ボトル５は、第１端５１を先頭にしてボトル装着部６０に挿入される。以下の説明において、現像剤ボトル５がボトル装着部６０に挿入される方向のことを挿入方向Ｄ１と称する。図５〜７において、紙面に向かって左方向が挿入方向Ｄ１である。

ところで、現像剤ボトル５が、その長手方向が横方向に沿う状態でボトル装着部６０に装着される場合、現像剤９が、現像剤ボトル５内における前記長手方向の一部分に偏って堆積しやすい。

現像剤９が、現像剤ボトル５内の一部分に偏って堆積すると、現像剤ボトル５の満杯が検知される前に、現像剤９が現像剤ボトル５の開口５０から溢れるおそれがある。そのため、現像剤ボトル５内における現像剤９の堆積レベルを均す機構が必要である。

一方、現像剤ボトル５内に占める隙間の割合が大きい状態で、現像剤ボトル５の満杯が誤って検知されることを回避することも必要である。

画像形成装置１０において、現像剤回収部６は、現像剤ボトル５の満杯を正しく検知することと、現像剤ボトル５内における現像剤９の堆積レベルを均すこととを、簡易な機構によって実現する。以下、現像剤回収部６について説明する。

［現像剤回収部６］
図４，５に示されるように、現像剤回収部６は、ボトル装着部６０、受入ダクト６３、搬入中継部材６４、駆動機構６５、支持フレーム６６、バネ６７および変位検出装置７などを備える。ボトル装着部６０は、組み合わされたボトル受部６１およびボトルカバー６２を含む。

例えば、ボトル受部６１が金属の部材であり、ボトルカバー６２が合成樹脂の部材であることが考えられる。なお、図５において、ボトルカバー６２が仮想線（二点鎖線）で示されている。

ボトル受部６１は、現像剤ボトル５の外周面５３を下方から支え、ボトルカバー６２は、現像剤ボトル５を上側から覆う。ボトル装着部６０は、その内側に挿入方向Ｄ１に沿った装着空間６００を形成している。装着空間６００は、現像剤ボトル５が挿入される空間である。

現像剤ボトル５は、第１端５１を先頭にして、ボトル装着部６０の入口から挿入方向Ｄ１へ挿入されることによりボトル装着部６０に装着される。また、現像剤ボトル５は、装着空間６００から挿入方向Ｄ１の反対方向へ引き出されることにより、ボトル装着部６０から取り外される。

本体１の外装の一部は、現像剤ボトル５の装着および取り外しの際に、本体１における現像剤ボトル５の挿入口を開閉可能に支持されたカバー部材１ａである。図４，５において、カバー部材１ａが仮想線で示されている。

カバー部材１ａは、ボトル装着部６０に装着された現像剤ボトル５の第２端５２に対向する位置において、本体１におけるボトル装着部６０への現像剤ボトル５の挿入口を開閉可能に支持されている。

画像形成装置１０は、カバー部材１ａが閉状態であるか否かを検知するカバーセンサー１ｂをさらに備える（図２，４参照）。ＣＰＵ８１は、カバーセンサー１ｂの検出信号の変化を検知することにより、カバー部材１ａが開閉されたことを検知可能である。

受入ダクト６３は、不図示の現像剤搬送機構から落下する現像剤９を受け入れるダクトである。受入ダクト６３は縦方向に沿って形成されている。前記現像剤搬送機構は、一次クリーニング装置４５、二次クリーニング装置４７０および現像装置４３の各々から、現像剤９を受入ダクト６３の上方まで搬送する機構である。

搬入中継部材６４は、その内部に不図示の中継搬送路が形成された部材である。前記中継搬送路は、受入ダクト６３と現像剤ボトル５の開口５０とを繋ぐ現像剤９の搬送路である。現像剤９は、受入ダクト６３から搬入中継部材６４内の前記中継搬送路を経由し、開口５０から現像剤ボトル５内へ搬入される。

駆動機構６５は、ボトル装着部６０に装着された現像剤ボトル５の第１端５１と係合し、現像剤ボトルを回転させる機構である。駆動機構６５は、不図示のモーターと、前記モーターの回転力を現像剤ボトル５の第１端５１へ伝達する不図示のギアをと含む。現像剤ボトル５は、駆動機構６５から動力を受けて中心線Ｌ０の周りに既定回転方向Ｄ２へ回転する。

現像剤ボトル５が既定回転方向Ｄ２へ回転することにより、現像剤ボトル５内の現像剤９が現像剤ボトル５の長手方向に沿って均される。即ち、駆動機構６５は、現像剤ボトル５内における現像剤９の堆積レベルを均す機構である。駆動機構６５の作用により、現像剤ボトル５内において、現像剤９が開口５０側に偏って滞留することが防止される。

図３に示されるように、現像剤ボトル５には、その長手方向に沿う中心線Ｌ０の周りに螺旋状に形成された螺旋凸部５４を有する。螺旋凸部５４は、現像剤ボトル５の内面側へ螺旋状に突出した部分である。なお、螺旋凸部５４は、現像剤ボトル５の外側から見れば、螺旋状の凹部である。

現像剤ボトル５が既定回転方向Ｄ２へ回転しているときに、螺旋凸部５４が、現像剤ボトル５内の現像剤９を挿入方向Ｄ１の反対方向へ搬送する。その結果、現像剤９が、現像剤ボトル５の長手方向に沿ってより効率的に均される。

ボトル装着部６０は、本体１内の支持フレーム６６によって昇降可能に支持されている。具体的には、支持フレーム６６の支軸６６１が、ボトル装着部６０における挿入方向Ｄ１の下流側の位置において、ボトル装着部６０を上下方向に回動可能に支持している。

さらに、現像剤回収部６において、バネ６７が、ボトル装着部６０に対して上方へ向けて弾性力を加えている。バネ６７は、ボトル装着部６０における挿入方向Ｄ１の上流側の部分に弾性力を加えている。

現像剤ボトル５内の現像剤９の量が増えるほど、現像剤ボトル５が装着されたボトル装着部６０が、バネ６７の弾性力に抗して下方へ変位する。

図６に示されるように、変位検出装置７は、回動部材７１、支軸７２、バネ７３およびレベルセンサー７４を含む。以下の説明において、ボトル装着部６０に作用するバネ６７を第１バネ６７と称し、変位検出装置７のバネ７３を第２バネ７３と称する。

なお、図６に示される第１バネ６７および第２バネ７３はコイルバネである。第１バネ６７および第２バネ７３が、他の種類のバネであること、または、ゴムであることも考えられる。なお、第１バネ６７および第２バネ７３は、それぞれ弾性部材の一例である。

回動部材７１は、支軸７２によって上下方向に回動可能に支持されている。第２バネ７３は、回動部材７１の先端部７１ａをボトル装着部６０の下面に接する状態に保持する。ボトル装着部６０が上下方向に変位すると、回動部材７１も連動する。

レベルセンサー７４は、回動部材７１の上下方向の位置を検出するセンサーである。例えば、レベルセンサー７４が、回動部材７１の両側に配置された発光素子および受光素子を備える透過型フォトセンサーであることが考えられる。

レベルセンサー７４が前記透過型フォトセンサーである場合、回動部材７１が前記発光素子から前記受光素子へ向かう光を遮る。また、ボトル装着部６０の上下方向の位置に応じて、回動部材７１による遮光量が変化する。従って、レベルセンサー７４の検出信号Ｌｓ０のレベルが、ボトル装着部６０の上下方向の位置に応じて変化する。

即ち、レベルセンサー７４は、回動部材７１を介して、ボトル装着部６０の上下方向の位置を検出する。レベルセンサー７４は、ボトル装着部６０の位置を検出することにより、間接的に現像剤ボトル５内の現像剤９の量を検出する。レベルセンサー７４の検出信号Ｌｓ０が示す位置が低いほど、現像剤ボトル５内の現像剤９の量が多い。

なお、レベルセンサー７４が、反射式のフォトセンサー、ＬＥＤ式の変位センサーまたは接触式変位センサーなどであることも考えられる。

制御装置８のＣＰＵ８１は、レベルセンサー７４の検出信号Ｌｓ０が示す位置が予め定められた基準位置を下回る場合に、満杯報知処理を実行する。例えば、前記満杯報知処理が、現像剤ボトル５が満杯であること、および、現像剤ボトル５の交換が必要であること、の一方または両方を通知する情報を表示装置８ｂに表示させる処理である。

画像形成装置１０において、現像剤ボトル５がボトル装着部６０に不完全な状態で装着されることにより、現像剤ボトル５の第２端５２が、閉じられたカバー部材１ａに引っ掛かる場合がある。

現像剤ボトル５がボトル装着部６０に正しく装着されている場合、現像剤ボトル５が駆動機構６５によって駆動されると、現像剤ボトル５は、中心線Ｌ０を中心にして回転する。

一方、図７に示されるように、現像剤ボトル５の第２端５２がカバー部材１ａに引っ掛かった状態で、現像剤ボトル５が駆動機構６５によって駆動される場合がある。この場合、現像剤ボトル５は、第２端５２が旋回しながら異常回転する。

従って、現像剤ボトル５の第２端５２がカバー部材１ａに引っ掛かった状態において、レベルセンサー７４の検出信号Ｌｓ０は、現像剤ボトル５内の現像剤９の量を正しく示さない。

そこで、ＣＰＵ８１は、後述する満杯検知処理を実行する際に、現像剤ボトル５の異常回転を検知する処理を実行する。ＣＰＵ８１は、レベルセンサー７４の検出信号Ｌｓ０およびカバーセンサー１ｂの検知信号などに基づいて前記満杯検知処理などの各種の処理を実行する信号処理装置の一例である。

［満杯検知処理］
以下、図８に示されるフローチャートを参照しつつ、前記満杯検知処理の手順の一例について説明する。ＣＰＵ８１は、複数のボトル装着部６０それぞれについて、前記満杯検知処理を実行する。

ＣＰＵ８１は、予め定められた満杯検査イベントを検知したときに前記満杯検知処理を実行する。例えば、前記満杯検査イベントは、画像形成装置１０が起動したこと、予め定められたページ数分の前記印刷処理が実行されたこと、などである。

以下の説明において、Ｓ１，Ｓ２，…は、前記満杯検知処理に含まれる複数の工程の識別符号を表す。

＜工程Ｓ１＞
前記満杯検知処理において、ＣＰＵ８１は、駆動機構６５が現像剤ボトル５を回転駆動中である場合に、処理を工程Ｓ２へ移行させ、そうでない場合に、処理を工程Ｓ８へ移行させる。

＜工程Ｓ２＞
工程Ｓ２において、ＣＰＵ８１は、レベルセンサー７４の検出信号Ｌｓ０が予め定められた異常条件を満たすか否かを判定する。前記異常条件は、現像剤ボトル５が異常回転しているときに成立する条件である。

前記異常条件は、駆動機構６５が動作中における検出信号Ｌｓ０が、予め定められた振幅条件および現像剤ボトル５の回転周期に対応する周期条件の一方または両方を含む。前記異常条件の具体例については後述する。

ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たしていると判定した場合、処理を工程Ｓ３〜Ｓ５へ移行させ、そうでない場合、処理を工程Ｓ９へ移行させる。

＜工程Ｓ３〜Ｓ５＞
検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たす場合、ＣＰＵ８１は、前記異常条件が成立したことを示す異常フラグを二次記憶装置８３に記録する（Ｓ３）。さらに、ＣＰＵ８１は、
駆動機構６５を停止させる（Ｓ４）。さらに、ＣＰＵ８１は、異常報知処理を実行する（Ｓ５）。その後、ＣＰＵ８１は、処理を工程Ｓ６へ移行させる。

例えば、前記異常報知処理は、現像剤ボトル５の装着に不備があること、および、現像剤ボトル５の装着のやり直しが必要であること、の一方または両方を通知する情報を表示装置８ｂに表示させる処理である。

＜工程Ｓ６＞
工程Ｓ６において、ＣＰＵ８１は、カバーセンサー１ｂの検出信号の変化を監視し、カバー部材１ａが開閉されるまで待機する。そして、ＣＰＵ８１は、カバー部材１ａが開閉されたことを検知すると、処理を工程Ｓ７へ移行させる。

＜工程Ｓ７＞
工程Ｓ７において、ＣＰＵ８１は、駆動機構６５を予め定められた時間だけ動作させる。そして、ＣＰＵ８１は、駆動機構６５が動作しているときの検出信号Ｌｓ０に基づいて、前述した工程Ｓ２からの処理を再び実行する。

＜工程Ｓ８＞
工程Ｓ１において駆動機構６５が動作していなかった場合、ＣＰＵ８１は、二次記憶装置８３に前記異常フラグが記録されているか否かを判定する。ＣＰＵ８１は、二次記憶装置８３に前記異常フラグが記録されていると判定した場合、処理を前述の工程Ｓ５へ移行させ、そうでない場合、処理を後述する工程Ｓ１０へ移行させる。

＜工程Ｓ９＞
工程Ｓ２において検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たしていないと判定された場合、ＣＰＵ８１は、二次記憶装置８３から前記異常フラグを削除する。その後、ＣＰＵ８１は、処理を工程Ｓ１０へ移行させる。

前記異常フラグが二次記憶装置８３に存在しない場合、ＣＰＵ８１は、工程Ｓ９の処理をスキップし、処理を工程Ｓ１０へ移行させる。

＜工程Ｓ１０＞
工程Ｓ１０において、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が予め定められた満杯条件を満たしているか否かを判定する。前記満杯条件は、検出信号Ｌｓ０が示す位置が予め定められた前記基準位置を下回るという条件である。

ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記満杯条件を満たしていると判定した場合、処理を工程Ｓ１１，Ｓ１２へ移行させ、そうでない場合、前記満杯検知処理を終了させる。

＜工程Ｓ１１，Ｓ１２＞
検出信号Ｌｓ０が前記満杯条件を満たす場合、ＣＰＵ８１は、駆動機構６５を停止させ（Ｓ１１）、さらに、前記満杯報知処理を実行する（Ｓ１２）。その後、ＣＰＵ８１は、処理を前述の工程Ｓ６へ移行させる。これにより、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件および前記満杯条件のいずれも満たさない状態になるまで、工程Ｓ６からの処理が繰り返される。

図９に示されるように、現像剤ボトル５が異常回転すると、検出信号Ｌｓ０のレベルが、現像剤ボトル５の回転周期Ｔｒ０に同期して変動する。図９において、駆動機構６５の動作開始時点Ｔ０から、検出信号Ｌｓ０のレベルが変動している。駆動機構６５は、予め定められた一定の速度で現像剤ボトル５を回転させるため、回転周期Ｔｒ０は既知である。

［前記異常条件の判定の第１例］
以下、ＣＰＵ８１が前記異常条件の成否を判定する処理の第１例について説明する。本第１例において、前記周期条件が、検出信号Ｌｓ０に対するフーリエ変換処理の結果が、回転周期Ｔｒ０に対応する周波数成分を予め定められた程度含むという周波数条件である。

以下の説明において、回転周期Ｔｒ０に対応する周波数成分のことを回転周波数成分と称する。前記回転周波数成分は、回転周期Ｔｒ０の逆数である基準周波数を含む予め定められた周波数帯域である。

ＣＰＵ８１が、検出信号Ｌｓ０に対して周知の高速フーリエ変換処理を実行することにより、前記回転周波数成分を含む複数の周波数成分各々に対応するエネルギーが算出される。ＣＰＵ８１は、前記回転周波数成分に対応する前記エネルギーが予め定められたしきい値よりも大きい場合に、前記周波数条件が成立したと判定する。

ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記周波数条件を満たす場合、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たしていると判定する。

また、前記振幅条件が、以下に示される第１ピーク値条件と第２ピーク条件とを含むことが考えられる（図９参照）。前記第１ピーク値条件は、検出信号Ｌｓ０のピーク・トゥー・ピーク値Ｌｐｐ０が予め定められた上限値を超えたという条件である。前記第２ピーク値条件は、検出信号Ｌｓ０のピーク・トゥー・ピーク値Ｌｐｐ０が前記上限値よりも小さな予め定められた基準値を超え、かつ、前記上限値を超えていないという条件である。

なお、前記上限値および前記基準値は、それぞれピーク・トゥー・ピーク値Ｌｐｐ０についての予め定められたしきい値の一例である。

検出信号Ｌｓ０は、現像剤ボトル５の振動により、回転周期Ｔｒ０よりも十分に小さな周期で変動する。そのため、ＣＰＵ８１が、検出信号Ｌｓ０に対してローパスフィルタ処理を施した後の信号値の変曲点を検出することにより、検出信号Ｌｓ０のピーク・トゥー・ピーク値Ｌｐｐ０を導出することが考えられる。

例えば、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記第１ピーク値条件を満たす場合に、前記フーリエ変換処理を行うことなく、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たしていると判定する。この場合、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が、前記第２ピーク値条件を満たし、かつ、前記周波数条件を満たす場合に、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たしていると判定する。

そして、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記第２ピーク値条件を満たしていない場合、前記フーリエ変換処理を行うことなく、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たしていないと判定する。

前記第１ピーク値条件が成立する状況は、検出信号Ｌｓ０の変動周期、即ち、検出信号Ｌｓ０の変動周波数を確認するまでもなく、現像剤ボトル５の異常回転が生じている状況である。一方、前記第１ピーク値条件および前記第２ピーク値条件のいずれも成立しない状況は、検出信号Ｌｓ０の変動周期を確認するまでもなく、現像剤ボトル５の異常回転が生じていない状況である。

一般に、前記フーリエ変換処理は、ＣＰＵ８１にとって演算負荷の大きな処理である。本第１例において、ＣＰＵ８１は、演算負荷の小さな前記振幅条件の判定処理によって現像剤ボトル５の異常回転の有無を判定できない場合にのみ、前記フーリエ変換処理を実行する。これにより、ＣＰＵ８１の演算負荷を極力軽減することができる。

［前記異常条件の判定の第２例］
次に、ＣＰＵ８１が前記異常条件の成否を判定する処理の第２例について説明する。本第２例において、前記振幅条件が、前記第１ピーク値条件と前記第２ピーク値条件とを含む。

また、本第２例において、前記周期条件は、前記周波数条件とピーク間隔条件とを含む。前記ピーク間隔条件は、検出信号Ｌｓ０のピーク・トゥー・ピークの時間間隔Ｔｐｐ０が、現像剤ボトル５の回転の半周期に対して予め定められた誤差範囲内であるという条件である。前記半周期は、回転周期Ｔｒ０の半分である。

本第２例において、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記第１ピーク値条件を満たし、かつ、前記ピーク間隔条件を満たす場合に、前記フーリエ変換処理を行うことなく、検出信号Ｌｓ０ｇａ前記異常条件を満たすと判定する。

さらに、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が、前記第２ピーク値条件を満たし、かつ、前記周波数条件を満たす場合に、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たすと判定する。

そして、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記第２ピーク値条件を満たしていない場合、前記フーリエ変換処理を行うことなく、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たしていないと判定する。

本第２例において、前記第１ピーク値条件および前記ピーク間隔条件の両方の成立が、前記異常条件の成立要件である。これにより、現像剤ボトル５の異常回転の誤検知を回避しつつ、前記第１ピーク値条件における前記上限値を、より前記基準値に近い値に設定することができる。

従って、本第２例によれば、前記フーリエ変換処理が行われる頻度をより低減することができる。

［前記異常条件の判定の第３例］
次に、ＣＰＵ８１が前記異常条件の成否を判定する処理の第３例について説明する。本第３例において、前記振幅条件は、前記第２ピーク値条件であり、前記周期条件は、前記ピーク間隔条件である。

本第３例において、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記第２ピーク値条件および前記ピーク間隔条件の両方を満たす場合に、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たすと判定する。

そして、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記第２ピーク値条件および前記ピーク間隔条件の少なくとも一方を満たしていない場合、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たしていないと判定する。

本第３例では、ＣＰＵ８１は、前記フーリエ変換処理を行わない。これにより、前記異常条件の成否の判定をより簡易に行うことができる。

［前記異常条件の判定の第４例］
次に、ＣＰＵ８１が前記異常条件の成否を判定する処理の第４例について説明する。本第４例において、前記振幅条件は、前記第１ピーク値条件であり、前記周期条件は採用されない。

本第４例において、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記第１ピーク値条件を満たす場合に、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たすと判定する。

そして、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記第１ピーク値条件を満たしていない場合、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たしていないと判定する。

本第４例においても、ＣＰＵ８１は、前記フーリエ変換処理を行わない。これにより、前記異常条件の成否の判定をより簡易に行うことができる。

［前記異常条件の判定の第５例］
次に、ＣＰＵ８１が前記異常条件の成否を判定する処理の第５例について説明する。本第５例において、前記周期条件は、前記周波数条件であり、前記振幅条件は採用されない。

本第５例において、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記周波数条件を満たす場合に、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たすと判定する。

そして、ＣＰＵ８１は、検出信号Ｌｓ０が前記周波数条件を満たしていない場合、検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たしていないと判定する。

以上に示されるように、ＣＰＵ８１は、駆動機構６５が動作中における検出信号Ｌｓ０が、予め定められた前記振幅条件および現像剤ボトル５の回転周期Ｔｒ０に対応する前記周期条件の一方または両方を含む前記異常条件を満たす場合に前記異常報知処理を実行する（Ｓ５）。

さらに、ＣＰＵ８１は、駆動機構６５が動作中における検出信号Ｌｓ０が前記異常条件を満たさず、かつ、検出信号Ｌｓ０が示す位置が予め定められた前記基準位置を下回る場合に、前記満杯報知処理を実行する（Ｓ１２）。

画像形成装置１０が採用されれば、現像剤ボトル５の満杯を正しく検知することと、現像剤ボトル５内における現像剤９の堆積レベルを均すこととを、簡易な機構によって実現することができる。

また、ＣＰＵ８１は、前記異常報知処理を実行する場合に、駆動機構６５を停止させる（Ｓ４）。これにより、現像剤ボトル５の前記異常回転に起因する異音の発生および現像剤ボトル５などの機器の破損を防止することができる。

１ ：本体
１ａ ：カバー部材
１ｂ ：カバーセンサー
２ ：シート供給機構
３ ：シート搬送機構
４ ：作像装置
５ ：現像剤ボトル
６ ：現像剤回収部
７ ：変位検出装置
８ ：制御装置
８ａ ：操作器
８ｂ ：表示装置
９ ：現像剤
１０ ：画像形成装置
３０ ：シート搬送路
４０ ：印刷処理装置
４１ ：感光体
４２ ：帯電装置
４３ ：現像装置
４４ ：一次転写装置
４５ ：一次クリーニング装置
４６ ：光走査ユニット
４７ ：中間転写ベルト
４８ ：二次転写装置
４９ ：定着装置
５０ ：開口
５１ ：第１端
５２ ：第２端
５３ ：外周面
５４ ：螺旋凸部
６０ ：ボトル装着部
６１ ：ボトル受部
６２ ：ボトルカバー
６３ ：受入ダクト
６４ ：搬入中継部材
６５ ：駆動機構
６６ ：支持フレーム
６７ ：バネ（第１バネ）
７１ ：回動部材
７１ａ ：先端部
７２ ：支軸
７３ ：バネ（第２バネ）
７４ ：レベルセンサー
８１ ：ＣＰＵ
８２ ：ＲＡＭ
８３ ：二次記憶装置
８４ ：画像データ処理装置
４００ ：現像剤補給ユニット
４７０ ：二次クリーニング装置
６００ ：装着空間
６６１ ：支軸
Ｄ１ ：挿入方向
Ｄ２ ：既定回転方向
Ｌ０ ：中心線
Ｌｐｐ０ ：ピーク値
Ｌｓ０ ：レベルセンサーの検出信号
Ｔ０ ：駆動機構の動作開始時点
Ｔｐｐ０ ：ピーク・トゥー・ピークの時間間隔
Ｔｒ０ ：現像剤ボトルの回転周期

Claims (6)

1. 昇降可能に支持され、粉状の現像剤を収容するボトルが、前記ボトルの長手方向が横方向に沿う状態で取り外し可能に装着されるボトル装着部と、
   前記ボトル装着部に装着された前記ボトルにおける前記長手方向の第１端と係合し、前記ボトルを回転させる駆動機構と、
   前記ボトル装着部に装着された前記ボトルにおける前記長手方向の第２端に対向する位置において、装置本体における前記ボトル装着部への前記ボトルの挿入口を開閉可能に支持されたカバー部材と、
   前記ボトル装着部に対して上方へ向けて弾性力を加える弾性部材と、
   前記ボトル装着部の上下方向の位置を検出するレベルセンサーと、
   前記駆動機構が動作中における前記レベルセンサーの検出信号が、予め定められた振幅条件および前記ボトルの回転周期に対応する周期条件の一方または両方を含む異常条件を満たす場合に異常報知処理を実行する信号処理装置と、を備え、
   前記信号処理装置は、前記駆動機構が動作中における前記検出信号が前記異常条件を満たさず、かつ、前記検出信号が示す位置が予め定められた基準位置を下回る場合に、満杯報知処理を実行する、画像形成装置。
2. 前記周期条件が、前記検出信号に対するフーリエ変換処理の結果が、前記ボトルの回転周期に対応する周波数成分を予め定められた程度含むという周波数条件を含む、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記振幅条件が、
   前記検出信号のピーク・トゥー・ピーク値が予め定められた第１しきい値を超えたという第１ピーク値条件と、
   前記検出信号のピーク・トゥー・ピーク値が前記第１しきい値よりも小さな第２しきい値を超え、かつ、前記第１しきい値を超えていないという第２ピーク値条件と、を含み、
   前記信号処理装置は、前記検出信号が前記第１ピーク値条件を満たす場合に、前記フーリエ変換処理を行うことなく、前記検出信号が前記異常条件を満たすと判定し、
   さらに前記信号処理装置は、前記検出信号が、前記第２ピーク値条件を満たし、かつ、前記周波数条件を満たす場合に、前記検出信号が前記異常条件を満たすと判定する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記振幅条件が、
   前記検出信号のピーク・トゥー・ピーク値が予め定められた第１しきい値を超えたという第１ピーク値条件と、
   前記検出信号のピーク・トゥー・ピーク値が前記第１しきい値よりも小さな第２しきい値を超え、かつ、前記第１しきい値を超えていないという第２ピーク値条件と、を含み、
   前記周期条件が、前記検出信号のピーク・トゥー・ピークの時間間隔が前記ボトルの回転の半周期に対して予め定められた誤差範囲内であるというピーク間隔条件をさらに含み、
   前記信号処理装置は、前記検出信号が前記第１ピーク値条件を満たし、かつ、前記ピーク間隔条件を満たす場合に、前記フーリエ変換処理を行うことなく、前記検出信号が前記異常条件を満たすと判定し、
   さらに前記信号処理装置は、前記検出信号が、前記第２ピーク値条件を満たし、かつ、前記周波数条件を満たす場合に、前記検出信号が前記異常条件を満たすと判定する、請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記振幅条件が、前記検出信号のピーク・トゥー・ピーク値が予め定められたしきい値を超えているというピーク値条件を含み、
   前記周期条件が、前記検出信号のピーク・トゥー・ピークの時間間隔が前記ボトルの回転の半周期に対して予め定められた誤差範囲内であるというピーク間隔条件を含み、
   前記信号処理装置は、前記検出信号が前記ピーク値条件および前記ピーク間隔条件の両方を満たす場合に、前記検出信号が前記異常条件を満たすと判定する、請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記信号処理装置は、前記異常報知処理を実行する場合に、前記駆動機構を停止させる、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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