JP7247767B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、感光ドラムが担持するトナー像を記録媒体に転写することにより画像を形成する電子写真式の画像形成装置においては、感光ドラムに残留した廃トナーを回収して廃トナーボックスに収容することが行われている。廃トナーボックスは画像形成装置の筐体に着脱可能に装着されており、廃トナーボックスに収容される廃トナーが満杯になった際に、廃トナーボックスを交換することが可能となっている。

廃トナーボックスが満杯になったことを検知する技術としては、例えば記録媒体に形成される画像の記録媒体の単位面積当たりに占める割合である印字率に基づいて廃トナーの発生量を推測することにより、廃トナーボックスの満杯を検知する技術が知られている（特許文献１参照）。また、廃トナーボックスに廃トナーが満杯になったことを検出する検出部を設けて、画像形成装置の制御部が検出部の出力を読み取ることにより、廃トナーボックスの満杯を検知する技術が知られている（特許文献２参照）。

特開２００１－０７５４３９号公報 特開２０１３－１８２０７９号公報

しかし、上述の印字率に基づいて廃トナーボックスの満杯を検知する構成においては、廃トナー発生量の推測値に含まれる誤差が大きいため、実際に廃トナーボックスが満杯となる前の早い段階で満杯と判断する必要があり、廃トナーボックスの容量を使い切ることが困難であった。特に、廃トナー発生量が多い画像を記録媒体に多く形成するユーザーにとっては、廃トナーボックスの交換の頻度が高くなり、廃トナーボックスの交換に要する手間とコストが大きくなっていた。

また、廃トナーボックスに廃トナーの満杯を検出する検出部を設けた構成においては、検出部を設けることにより廃トナーボックスのコストが高くなっていた。特に、記録媒体に対して廃トナー発生量が少ない画像を主に形成するユーザーにとっては、廃トナーボックスが満杯になる前に画像形成装置が製品寿命を迎える場合が多く、高コストの廃トナーボックスを設けることが無駄になるおそれがあった。

そこで、本発明においては、廃トナー発生量が多い画像を形成するユーザーに対する手間とコストを抑制しつつ、廃トナー発生量が少ない画像を形成するユーザーに対する無駄を抑制することができる画像形成装置を提供する。

上記課題を解決する画像形成装置は、以下の特徴を有する。
即ち、画像形成装置は、シートに画像形成する画像形成装置であって、感光ドラムと、前記感光ドラムに対向配置されるベルトと、収容された廃トナーの量に応じて状態が変化する検出手段を備える第１廃トナーボックス、または、前記検出手段を備えない第２廃トナーボックスを、選択的に装着可能な筐体と、前記検出手段の状態を読み取る読取手段と、制御部とを、備え、前記第２廃トナーボックスは、初期設定時に前記筐体に装着され、前記第１廃トナーボックスは、前記第２廃トナーボックスの交換時以降に前記筐体に装着され、前記制御部は、前記筐体に前記第２廃トナーボックスが装着されているときには、前記シートに形成されるトナー像を構成するドットの数であるドットカウントに基づいて、前記第２廃トナーボックスに収容される廃トナーの満杯を検知する第１満杯検知モードを実行し、前記筐体に前記第１廃トナーボックスが装着されているときには、前記読取手段により読み取った前記検出手段の状態に基づいて、前記第１廃トナーボックスに収容される廃トナーの満杯を検知する第２満杯検知モードを実行する。

これにより、第２廃トナーボックスが装着された初期設定時の画像形成装置においては、ドットカウントに基づいて第２廃トナーボックスの満杯が検知されるため、第２廃トナーボックスに、収容された廃トナーの量に応じて状態が変化する検出手段を設ける必要がなく、コストを低く抑えることができる。従って、廃トナー発生量が少ない画像を形成するユーザーに対する無駄を抑制することができる。一方、第２廃トナーボックスが交換されて第１廃トナーボックスが装着された後には、第１廃トナーボックスに設けられた、収容された廃トナーの量に応じて状態が変化する検出手段の状態に基づいて第１廃トナーボックスの満杯が検知される。従って、廃トナー発生量が多い画像を形成するユーザーに対する手間とコストを抑制することができる。

また、前記第１廃トナーボックスの前記検出手段は、前記第１廃トナーボックスに収容された廃トナーの量に応じて、状態を通電状態と非通電状態とに切替可能であり、前記制御部は、前記検出手段の状態が通電状態であることを前記読取手段が最初に読み取ったときに、前記第１満杯検知モードから前記第２満杯検知モードに移行する。

これにより、制御部による制御の切り替えのみによって第１満杯検知モードから第２満杯検知モードへの切り替えを行うことができ、容易にモードの切り替えを行うことが可能である。

また、前記第１廃トナーボックスの検出手段の状態は、前記第１廃トナーボックスに収容される廃トナーが満杯でないときに通電状態に切り替わり、前記第１廃トナーボックスに収容される廃トナーが満杯であるときに非通電状態に切り替わるように構成され、前記制御部は、前記読取手段が読み取った前記検出手段の状態に基づいて、前記第１廃トナーボックスに収容される廃トナーの満杯を検知する。

これにより、廃トナー検出手段の状態に基づいて第１廃トナーボックスの満杯を検知することで、容易に第１廃トナーボックスの満杯を検知することが可能である。

また、前記第１廃トナーボックスは、前記ベルトから廃トナーを回収する前記ベルトクリーナを備える。

これにより、筐体に第１廃トナーボックスが装着されているときには、画像形成時に感光ドラムに残存した廃トナーをベルトを介して回収し、第１廃トナーボックスに収容することが可能である。

また、前記第２廃トナーボックスは、前記ベルトから廃トナーを回収する前記ベルトクリーナを備える。

これにより、筐体に第２廃トナーボックスが装着されているときには、画像形成時に感光ドラムに残存した廃トナーをベルトを介して回収し、第２廃トナーボックスに収容することが可能である。

本発明によれば、廃トナー発生量が少ない画像を形成するユーザーに対する無駄を抑制することができるとともに、廃トナー発生量が多い画像を形成するユーザーに対する手間とコストを抑制することができる。

画像形成装置を示す中央断面図である。 第１廃トナーボックスを備えたベルトクリーナユニットを示す側面断面図である。 第１廃トナーボックスを備えたベルトクリーナユニットを示す平面断面図である。 第１廃トナーボックスにおける第２収容部の貯留部を示す平面断面図であって、フラッパが第１位置にある状態を示す図である。 第１廃トナーボックスを備えたベルトクリーナユニットを示す平面図であって、フラッパが第１位置にある状態を示す図である。 第１廃トナーボックスにおける第２収容部の貯留部を示す平面断面図であって、フラッパが第２位置にある状態を示す図である。 第１廃トナーボックスを備えたベルトクリーナユニットを示す側面図である。 第１廃トナーボックスを備えたベルトクリーナユニットを示す平面図であって、フラッパが第２位置にある状態を示す図である。 筐体に第１廃トナーボックスが装着された場合の第１接続端子と第２接続端子との導通状態を示す図である。 筐体に第２廃トナーボックスが装着された場合の第１接続端子と第２接続端子との導通状態を示す図である。 廃トナーボックスの満杯検知制御のフローチャートを示す図である。 第１満杯検知モードのフローチャートを示す図である。 第２満杯検知モードのフローチャートを示す図である。

次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。

[画像形成装置の全体構成]
図１に示す画像形成装置１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であり、記録媒体の一例であるシートＳに複数色の画像を形成する電子写真式のタンデム型カラープリンタである。

以下の説明では、図１における左側を画像形成装置１の前側、図１における右側を画像形成装置１の後側と規定し、図１おける紙面手前側を画像形成装置１の右側、図１における紙面奥側を画像形成装置１の左側と規定する。また、図１における上側および下側を、それぞれ画像形成装置１の上側および下側と規定する。

画像形成装置１は、筐体２と、シートＳを支持する給紙トレイ１０と、シートＳに画像を形成する画像形成部５とを備えている。

筐体２は略直方体形状に形成されており、給紙トレイ１０および画像形成部５を収容している。筐体２の上端部には、後端部の回動支点２３ｂを中心として揺動可能なトップカバー２３が設けられている。トップカバー２３には、前側から後側へ向かうにつれて下方に傾斜する排紙トレイ２３ａが形成されている。

筐体２内には、給紙トレイ１０から画像形成部５を経由して排紙トレイ２３ａへ至るシートＳの搬送経路Ｐが構成されている。筐体２内には、給紙ローラ１１と、分離ローラ１２と、分離パッド１２ａと、搬送ローラ対１３と、レジストローラ対１４とが備えられている。

給紙トレイ１０に支持されるシートＳは、給紙ローラ１１、分離ローラ１２および分離パッド１２ａにより１枚ずつ分離されて搬送経路Ｐに送り出される。

搬送経路Ｐに送り出されたシートＳは、搬送ローラ対１３と、レジストローラ対１４とにより画像形成部５に向けて搬送される。レジストローラ対１４は、搬送されるシートＳの先端の移動を規制して一旦停止させた後、シートＳを所定のタイミングにて画像形成ユニット５に向けて搬送する。

画像形成部５は給紙トレイ１０の上方に配置されており、前後方向に並設される４つのプロセスユニット５０を備えている。各プロセスユニット５０は、筐体２に着脱可能に装着されており、それぞれブラック、イエロー、マゼンタ、およびシアンの各色に対応して設けられている。

プロセスユニット５０は、感光ドラム５４および現像ローラ５５を有している。感光ドラム５４は、左右方向を軸方向とする略円筒形状に形成されており、プロセスユニット５０に回転可能に支持されている。現像ローラ５５は、左右方向に延出しており、プロセスユニット５０に回転可能に支持されている。現像ローラ５５は、感光ドラム５４の前上部に接触している。

感光ドラム５４の上側には、感光ドラム５４に対向配置され、感光ドラム５４の表面を露光するＬＥＤユニット５３が設けられている。ＬＥＤユニット５３は、トップカバー２３に支持されている。

また、プロセスユニット５０は、供給ローラ５６と、スコロトロン型帯電器５８と、ドラムクリーニングローラ５９とを有している。供給ローラ５６は、現像ローラ５５に現像剤となるトナーを供給する。現像ローラ５５は、感光ドラム５４にトナーを供給する。トナーは、プロセスユニット５０における現像ローラ５５および供給ローラ５６の上方に収容されている。

スコロトロン型帯電器５８は、感光ドラム５４の後上方において感光ドラム５４に対向配置されている。ドラムクリーニングローラ５９は、スコロトロン型帯電器５８の下方において感光ドラム５４に対向配置されている。

感光ドラム５４の搬送経路Ｐを挟んだ下方には、ベルト３１が対向配置されている。ベルト３１は、駆動ローラ３２と駆動ローラ３２の前方に配置される従動ローラ３３との間に掛け渡されている。

ベルト３１を挟んだ各感光ドラム５４に対向する位置には、それぞれ転写ローラ３４が配置されている。ベルト３１、駆動ローラ３２、従動ローラ３３、および転写ローラ３４等によりベルトユニット３０が構成されている。

画像形成部５においては、感光ドラム５４の表面は、スコロトロン型帯電器５８によって一様に帯電された後、ＬＥＤユニット５３によって所定の画像データに基づいて選択的に露光される。これにより、感光ドラム５４の表面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。

一方、プロセスユニット５０内に収容されるトナーは、供給ローラ５６と現像ローラ５５との間で正極性に帯電され、現像ローラ５５の表面に担持される。現像ローラ５５に担持されたトナーが感光ドラム５４の表面における静電潜像に供給されることにより、感光ドラム５４の表面にトナー像が担持される。

画像形成部５へ向けて搬送されたシートＳがベルト３１上に到達すると、ベルト３１により搬送されて、ベルト３１と各感光ドラム５４との間を順次通過する。

そして、感光ドラム５４の表面上のトナー像は、シートＳと対向したときに、転写ローラ３４に印加された転写バイアスによってシートＳに転写される。このように、感光ドラム５４が担持するトナー像は、ベルトユニット３０によりシートＳに転写される。

このとき、感光ドラム５４の表面には、シートＳに転写されなかったトナーが残存する場合がある。感光ドラム５４の表面に残存する廃トナーは、感光ドラム５４の回転に伴ってドラムクリーニングローラ５９と対向する。ドラムクリーニングローラ５９と対向した廃トナーは、ドラムクリーニングバイアスによってドラムクリーニングローラ５９の表面に電気的に保持される。

なお、本実施形態におけるベルト３１は、トナー像が転写されるシートＳを搬送する搬送ベルトに構成されているが、トナー像がベルト自身に転写され、ベルトに転写されたトナー像がさらにシートＳに転写される中間転写ベルトに構成することも可能である。

トナー像が転写されたシートＳは、画像形成部５の下流側に配置される定着装置１６に搬送される。定着装置１６は加熱ローラ１７と加熱ローラ１７に圧接する加圧ローラ１８とを備えており、定着装置１６に搬送されたシートＳは、加熱ローラ１７と加圧ローラ１８との間を通過する間にトナー像が熱定着される。

トナー像が熱定着されたシートＳは、定着装置１６から搬送方向下流側に搬送され、さらに排紙ローラ１９により搬送されて、トップカバー２３の排紙トレイ２３ａに排紙される。

筐体２内におけるベルト３１の下方、かつ給紙トレイ１０の上方には、ベルト３１に付着する廃トナーを回収して収容するベルトクリーナユニット６が設けられている。ベルトクリーナユニット６は、ベルト３１に付着する廃トナーをベルト３１から回収するベルトクリーナ４０と、ベルトクリーナ４０によりベルト３１から回収した廃トナーを収容する廃トナーボックス６０とを有している。

ベルトクリーナ４０は、ベルトクリーニングローラ４１と、回収ローラ４４と、掻き取りブレード４５とを有している。ベルトクリーニングローラ４１は、ベルト３１の下方において、ベルト３１内に配置されたバックアップローラ３５と対向する位置に配置されている。

ベルトクリーニングローラ４１は左右方向に沿って延びており、ローラ軸に略円筒状の導電性樹脂部材を被覆することにより形成されている。バックアップローラ３５は、ベルト３１内において、ベルト３１に上方から接触するように配置されている。バックアップローラ３５は、左右方向に沿って延びる略円柱状の金属部材にて形成されている。

回収ローラ４４は、ベルトクリーニングローラ４１に後方から接触している。回収ローラ４４は、左右方向に沿って延びる略円柱状の金属部材にて形成されている。掻き取りブレード４５は、回収ローラ４４の後下側に配置されている。掻き取りブレード４５は、左右方向を長手方向とする平板状部材にて形成されている。掻き取りブレード４５の前端部は、回収ローラ４４の表面における下部に接触している。

ベルトクリーナ４０の下方には、廃トナーボックス６０が配置されている。廃トナーボックス６０は、収容フレーム６１と、支持フレーム６２と、カバーフレーム６３とを有している。

収容フレーム６１は、上面が開放された平面視略矩形の有底箱形状に形成されている。収容フレーム６１内における前後方向の途中部には、左右方向へ延出する略平板形状の隔壁６４が設けられている。収容フレーム６１は、隔壁６４によって後方の第１収容部６５と、前方の第２収容部６６とに区画されている。

支持フレーム６２は、収容フレーム６１における上面の前部を覆っている。支持フレーム６２における前後方向の途中部には、支持フレーム６２を上下方向に貫通する回収口６７が形成されている。回収口６７は左右方向へ延びており、回収ローラ４４の下方に配置されている。カバーフレーム６３は、支持フレーム６２の後方に配置されており、収容フレーム６１の上面における後部を覆っている。

ベルトクリーナ４０のベルトクリーニングローラ４１および回収ローラ４４は、支持フレーム６２によって回転可能に支持されている。また、掻き取りブレード４５の後端部は支持フレーム６２に支持されており、掻き取りブレード４５の前端部は回収口６７に臨んでいる。

本実施形態においては、ベルトクリーナ４０と廃トナーボックス６０とは一体的に形成されている。ベルトクリーナ４０および廃トナーボックス６０は、ベルトクリーナユニット６として一体的に筐体２に着脱可能に装着されている。

[廃トナーのクリーニング動作]
画像形成装置１においては、画像形成部５による画像形成が終了すると、ドラムクリーニングローラ５９に保持されている廃トナーをベルトクリーナ４０により回収し、廃トナーボックス６０に回収するクリーニング動作が開始される。

クリーニング動作においては、まず、ドラムクリーニングローラ５９に保持されている廃トナーが、感光ドラム５４の表面に吐き出されるとともに、感光ドラム５４が回転される。感光ドラム５４の表面に吐き出された廃トナーは、感光ドラム５４の回転に伴って、ベルト３１に対向される。

ベルト３１に対向された感光ドラム５４表面の廃トナーは、転写ローラ３４の転写バイアスによってベルト３１の表面に転写される。その後、ベルト３１の表面に転写された廃トナーは、ベルト３１の周回に伴ってベルトクリーニングローラ４１に対向される。

ベルトクリーニングローラ４１に対向された廃トナーは、ベルトクリーニングローラ４１に印加されたベルトクリーニングバイアスによって、ベルトクリーニングローラ４１の表面に静電気的に保持され、さらに回収ローラ４４に静電気的に転移される。

回収ローラ４４に転移された廃トナーは、掻き取りブレード４５により掻き取られて、廃トナーボックス６０の回収口６７から第１収容部６５内に落下する。第１収容部６５内に落下した廃トナーは、図示しない搬送手段によって後方へ搬送される。

[第１廃トナーボックスおよび第２廃トナーボックス]
廃トナーボックス６０は、第１廃トナーボックス６０Ａおよび第２廃トナーボックス６０Ｂとして構成することができる。筐体２は、第１廃トナーボックス６０Ａまたは第２廃トナーボックス６０Ｂの何れか一方を、選択的に装着可能である。

第２廃トナーボックス６０Ｂは、初期設定がなされた工場出荷時の画像形成装置１における筐体２に装着される廃トナーボックス６０である。

第１廃トナーボックス６０Ａは、第２廃トナーボックス６０Ｂの交換時以降に筐体２に装着される廃トナーボックス６０である。つまり、第１廃トナーボックス６０Ａは、第２廃トナーボックス６０Ｂを交換する際に、第２廃トナーボックス６０Ｂに代えて筐体２に装着されるものである。また、筐体２に装着された第１廃トナーボックス６０Ａを交換する際には、新たな第１廃トナーボックス６０Ａが再度筐体２に装着される。

第１廃トナーボックス６０Ａは、ベルトクリーナ４０を備えている。第１廃トナーボックス６０Ａとベルトクリーナ４０とはベルトクリーナユニット６として一体的に構成されている。これにより、筐体２に第１廃トナーボックス６０Ａが装着されているときには、画像形成時に感光ドラム５４に残存した廃トナーをベルト３１を介して回収し、第１廃トナーボックス６０Ａに収容することが可能である。

また、第２廃トナーボックス６０Ｂは、ベルトクリーナ４０を備えている。第２廃トナーボックス６０Ｂとベルトクリーナ４０とはベルトクリーナユニット６として一体的に構成されている。これにより、筐体２に第２廃トナーボックス６０Ｂが装着されているときには、画像形成時に感光ドラム５４に残存した廃トナーをベルト３１を介して回収し、第２廃トナーボックス６０Ｂに収容することが可能である。

図２、図３に示すように、第１廃トナーボックス６０Ａは、第１廃トナーボックス６０Ａに収容された廃トナーの量に応じて状態が変化する廃トナー検出手段７を備えている。廃トナー検出手段７は、収容された廃トナーの量に応じて状態が変化する検出手段の一例である。一方、第２廃トナーボックス６０Ｂは、第１廃トナーボックス６０Ａの廃トナー検出手段７に対応する検出手段、つまり収容された廃トナーの量に応じて状態が変化する検出手段を備えていない。

（第１廃トナーボックスの満杯検知に関する構成）
画像形成装置１は、第１廃トナーボックス６０Ａが筐体２に装着されている場合に、廃トナー検出手段７の状態に基づいて第１廃トナーボックス６０Ａに収容される廃トナーが満杯になったことを検知可能に構成されている。以下に、第１廃トナーボックス６０Ａの満杯検知に関する構成について説明する。

図２、図３に示すように、第１廃トナーボックス６０Ａにおいて、収容フレーム６１の隔壁６４は、第１収容部６５と第２収容部６６とを連通する連通孔６８を有している。連通孔６８は隔壁６４の左端部に配置されている。第１収容部６５に収容される廃トナーは、連通孔６８を通じて第２収容部６６内に流入することが可能である。第２収容部６６は、オーガ収容部６６ａおよび貯留部６６ｂを有している。貯留部６６ｂは、オーガ収容部６６ａの右側に隣接して配置されている。

オーガ収容部６６ａは左右方向へ延びる略円筒形状に形成されており、オーガ収容部６６ａ内には、オーガスクリュー７０が回転可能に収容されている。オーガスクリュー７０は、左右方向へ延びるスクリュー形状に形成されている。オーガスクリュー７０の外径は、オーガ収容部６６ａの内径と略同径に形成されている。オーガスクリュー７０が回転することで、第１収容部６５から第２収容部６６に流入した廃トナーが、オーガ収容部６６ａ内を右側へ向かって搬送される。

図４に示すように、貯留部６６ｂ内には、フラッパ７１と、第１ガイド板７２と、第２ガイド板７３とが設けられている。

フラッパ７１は、貯留部６６ｂ内において、オーガ収容部６６ａの右端部から右方へ離間した位置に配置されており、回動軸７１ａと、延出部７１ｂと、第１蓄積部７１ｃと、第２蓄積部７１ｄとを有している。

回動軸７１ａは、上下方向に延びる略円柱状部材により形成されており、貯留部６６ｂの前端部に配置されている。回動軸７１ａの下端部は貯留部６６ｂの底面に回動可能に支持されており、回動軸７１ａの上端部は支持フレーム６２に回動可能に支持されている。図５に示すように、回動軸７１ａの上端部は支持フレーム６２を貫通して、支持フレーム６２よりも上方へ突出している。

延出部７１ｂは、回動軸７１ａから後方へ延びるアーム部材である。第１蓄積部７１ｃは、延出部７１ｂの後端部から後方へ延びる板状部材にて形成され、第２蓄積部７１ｄは、第１蓄積部７１ｃの前端部から左方へ延びる板状部材にて形成されている。第２蓄積部７１ｄは、回動軸７１ａを中心とする平面視略円弧形状に形成されている。

第１ガイド板７２は、オーガ収容部６６ａの右端部かつ前端部から右側へ向かって延出する板状部材であり、フラッパ７１の回動軸７１ａを中心とした略円弧形状に形成されている。第２ガイド板７３は、オーガ収容部６６ｂの右端部かつ後端部から右側へ向かって延出する板状部材である。第２ガイド板７３の左半部は第１ガイド板７２と対向しており、平面視において左右方向に延びる直線形状に形成されている。第２ガイド板７３の右半部は、平面視において回動軸７１ａを中心とした略円弧形状に形成されている。

フラッパ７１は、回動軸７１ａを中心として回動可能に構成されており、回動することにより、延出部７１ｂが後方へ延出する第１位置(図４に示す位置)と、延出部７１ｂが後右方へ延出する第２位置(図６に示す位置)とに変位可能である。

フラッパ７１が第１位置に変位しているときには、前後方向における第２ガイド板７３と第１ガイド板７２との間が第１蓄積部７１ｃおよび第２蓄積部７１ｄによって閉塞される。

フラッパ７１が第２位置に変位しているときには、第１蓄積部７１ｃおよび第２蓄積部７１ｄは、第１ガイド板７２および第２ガイド板７３から右側へ離間しており、前後方向における第２ガイド板７３と第１ガイド板７２との間が開放される。

図５、図７に示すように、第１廃トナーボックス６０Ａは、スイッチカム７４と、板バネ７５と、第１検出電極７６と、第２検出電極７７とを有している。スイッチカム７４は、支持フレーム６２の上面に設けられており、固定部７４ａと、被付勢部７４ｂと、押圧部７４ｃとを有している。

固定部７４ａは、フラッパ７１の回動軸７１ａに一体的に回転可能に支持されている。被付勢部７４ｂは、固定部７４ａの前端から前方へ突出している。押圧部７４ｃは、固定部７４ａの後端から後方へ突出している。被付勢部７４ｂおよび押圧部７４ｃは、固定部７４ａと一体的に回転可能に構成されている。

板バネ７５は、スイッチカム７４の左方において支持フレーム６２の上面に固定されている。板バネ７５は、左右方向に延び、前後方向に厚みを有する平板状の金属板にて形成されている。板バネ７５は、左端部が支持フレーム６２に固定されており、右端部にスイッチカム７４の被付勢部７４ｂを係止する係止部７５ａが形成されている。

第１検出電極７６は、屈曲された金属板からなり、本体部７６ａと、外部接点部７６ｂと、導通部７６ｃとを有している。本体部７６ａは、収容フレーム６１の右側面６１ａに固定されている。外部接点部７６ｂは、収容フレーム６１の右側面６１ａにおいて本体部７６ａの下方に連続して形成されている。

導通部７６ｃは、本体部７６ａの上端部から左方へ延びており、支持フレーム６２の上面に配置されている。導通部７６ｃは、スイッチカム７４における押圧部７４ｃの後方に配置されている。導通部７６ｃと押圧部７４ｃとは、前後方向において離間している。

第２検出電極７７は、屈曲された金属板からなり、本体部７７ａと、外部接点部７７ｂと、第１導通部７７ｃと、第２導通部７７ｄを有している。本体部７７ａは、第１検出電極７６の本体部７６ａよりも後方において、収容フレーム６１の右側面６１ａに固定されている。外部接点部７７ｂは、収容フレーム６１の右側面６１ａにおいて本体部７７ａの下方に連続して形成されている。

第１導通部７７ｃは、本体部７７ａから右側面６１ａに沿って前方へ延びている。第２導通部７７ｄは、第１導通部７７ｃの前端部から左側へ屈曲されて左方へ延びている。第２導通部７７ｄは、支持フレーム６２の上面に配置されている。第２導通部７７ｄは、前後方向において、スイッチカム７４の押圧部７４ｃと第１検出電極７６の導通部７６ｃとの間に配置されている。第２導通部７７ｄは、自身の弾性力によって導通部７６ｃから離間する前方へ付勢されている。

このような構成において、フラッパ７１が第１位置に変位しているときには、スイッチカム７４の押圧部７４ｃは固定部７４ａの後端から後方へ突出しており、第２導通部７７ｄを後方へ押圧する。押圧部７４ｃにより押圧された第２導通部７７ｄは、弾性力に抗して後方へ撓み、導通部７６ｃと接触する。つまり、フラッパ７１が第１位置に変位しているときには、第１検出電極７６と第２検出電極７７とは導通した状態となっている。

このとき、スイッチカム７４の被付勢部７４ｂには、板バネ７５の係止部７５ａが左側から接触しており、スイッチカム７４は平面視時計回り方向への回動が規制されている。

一方、図８に示すように、フラッパ７１が第２位置に変位しているときには、スイッチカム７４の押圧部７４ｃは固定部７４ａから右後側に突出しており、第２導通部７７ｄから離間している。押圧部７４ｃが離間した第２導通部７７ｄは、弾性力により前方へ撓み、導通部７６ｃから離間する。つまり、フラッパ７１が第２位置に変位しているときには、第１検出電極７６と第２検出電極７７とは導通していない状態となっている。

このとき、スイッチカム７４の被付勢部７４ｂには、板バネ７５の係止部７５ａが右側から接触しており、スイッチカム７４は平面視反時計回り方向への回動が規制されている。

第１廃トナーボックス６０Ａにおいては、オーガスクリュー７０、フラッパ７１、スイッチカム７４、板バネ７５、第１検出電極７６、および第２検出電極７７等により、廃トナー検出手段７が構成されている。

第１廃トナーボックス６０Ａにおいては、収容される廃トナーが満杯でないときには、フラッパ７１が第１位置に変位して、第１検出電極７６と第２検出電極７７とは導通した状態となる。第１検出電極７６と第２検出電極７７とが導通した状態にある廃トナー検出手段７は、外部接点部７６ｂと外部接点部７７ｂとの間が通電している通電状態となる。

また、第１廃トナーボックス６０Ａにおいては、収容される廃トナーが満杯であるときには、フラッパ７１が第２位置に変位して、第１検出電極７６と第２検出電極７７とは導通していない状態となる。第１検出電極７６と第２検出電極７７とが導通していない状態にある廃トナー検出手段７は、外部接点部７６ｂと外部接点部７７ｂとの間が通電していない非通電状態となる。

このように、廃トナー検出手段７は、第１廃トナーボックス６０Ａに収容された廃トナーの量に応じて、状態を通電状態と非通電状態とに切替可能である。

図７に示すように、筐体２は、制御部の一例であるＣＰＵ９１と、電源９２と、第１廃トナーボックス６０Ａにおける廃トナー検出手段７の状態を読み取る読取手段９３と、接地部９４と、第１接続端子９５と、第２接続端子９６と、記憶装置９７とを有している。

第１検出電極７６の外部接点部７６ｂは、第１接続端子９５に電気的に接続されている。第１接続端子９５は接地部９４に接続されており、外部接点部７６ｂは接地されている。

第２検出電極７７の外部接点部７７ｂは、第２接続端子９６に電気的に接続されている。第２接続端子９６は、読取手段９３に接続されている。第２接続端子９６と読取手段９３との間には電源９２が接続されており、電源９２により電圧が印加されている。本実施形態の場合は、例えば第２接続端子９６と読取手段９３との間には３．３Ｖの電圧が印加されている。読取手段９３は、ＣＰＵ９１に接続されている。ＣＰＵ９１には記憶装置９７が接続されている。

（第１廃トナーボックスの満杯検知に関する動作）
図４、図５に示すように、第１廃トナーボックス６０Ａに収容される廃トナーが満杯でないときには、フラッパ７１は第１位置に変位しており、第１検出電極７６の導通部７６ｃと第２検出電極７７の第２導通部７７ｄとは接触して導通した状態となる。

この場合、電源９２から第２検出電極７７、第１検出電極７６および接地部９４を順次通じて接地される回路が形成されており、読取手段９３は０Ｖに応じた電流を検知する。つまり、読取手段９３は、図９（ａ）に示すように、筐体２の第１接続端子９５と第２接続端子９６とが導通しており、廃トナー検出手段７の状態が通電状態にあることを読み取る。

また、ベルトクリーナ４０により回収された廃トナーが第１廃トナーボックス６０Ａの第１収容部６５内に収容されていくと、廃トナーは第１収容部６５の前端部に貯留されるようになる。第１収容部６５が廃トナーで満杯になった後に、さらに廃トナーが第１廃トナーボックス６０Ａに収容されると、廃トナーは連通孔６８を通じて第１収容部６５から第２収容部６６に流入する。

第２収容部６６に流入した廃トナーは、第２収容部６６のオーガ収容部６６ａ内をオーガスクリュー７０によって右側へ向かって搬送される。廃トナーは、オーガスクリュー７０によって貯留部６６ｂ内に搬送され、貯留部６６ｂ内に搬送された廃トナーは、フラッパ７１と第１ガイド板７２および第２ガイド板７３とによって区画される空間内に蓄積される。

前記空間内に蓄積された廃トナーの量が増加すると、フラッパ７１の第１蓄積部７１ｃが廃トナーにより右側へ押圧される。フラッパ７１が右側へ押圧されると、フラッパ７１およびスイッチカム７４は、板バネ７５の付勢力に抗して平面視時計回り方向へ回動しようとする。

このとき、前記空間内に蓄積された廃トナーの量が増加して第１廃トナーボックス６０Ａに収容される廃トナーが満杯になると、スイッチカム７４の被付勢部７４ｂは、板バネ７５の係止部７５ａを右側から左側へ乗り越えて、フラッパ７１およびスイッチカム７４が平面視時計回り方向へ回動する。

フラッパ７１およびスイッチカム７４が、フラッパ７１の被付勢部７４ｂが板バネ７５の係止部７５ａよりも左側に位置するまで回動すると、フラッパ７１は第２位置に変位する。図８に示すように、フラッパ７１が第２位置に変位すると、第２検出電極７７の第２導通部７７ｄが第１検出電極７６の導通部７６ｃから離間して、第１検出電極７６と第２検出電極７７とは導通していない状態となる。

この場合、電源９２から第２検出電極７７、第１検出電極７６および接地部９４へ至る回路は第２検出電極７７と第１検出電極７６との間で分断されるため、読取手段９３は電源９２から印加される電圧に応じた電流を検知する。つまり、読取手段９３は、図９（ｂ）に示すように、第１接続端子９５と第２接続端子９６とは導通しておらず、廃トナー検出手段７の状態が非通電状態にあることを読み取る。

このように、第１廃トナーボックス６０Ａに収容された廃トナーが満杯でないときには廃トナー検出手段７の状態は通電状態に切り替わり、読取手段９３は廃トナー検出手段７の状態が通電状態であることを読み取る。また、第１廃トナーボックス６０Ａに収容された廃トナーが満杯になると、廃トナー検出手段７の状態が通電状態から非通電状態に切り替わり、読取手段９３は廃トナー検出手段７の状態が非通電状態であることを読み取る。

（第２廃トナーボックスの構成）
第２廃トナーボックス６０Ｂは、第１廃トナーボックス６０Ａの廃トナー検出手段７を構成するオーガスクリュー７０、フラッパ７１、スイッチカム７４、板バネ７５、第１検出電極７６、および第２検出電極７７を備えていない。つまり、第２廃トナーボックス６０Ｂは、収容された廃トナーの量に応じて状態が変化する検出手段を備えていない。

従って、筐体２に第２廃トナーボックス６０Ｂが装着されているときには、筐体２の第１接続端子９５および第２接続端子９６は、それぞれ第１検出電極７６の外部接点部７６ｂおよび第２検出電極７７の外部接点部７７ｂと接続されることがない。これにより、第１接続端子９５と第２接続端子９６とは、第２廃トナーボックス６０Ｂに収容された廃トナーの量にかかわらず、常に導通していない状態となる。

つまり、図１０（ａ）に示すように、第２廃トナーボックス６０Ｂが出荷時の満杯でない状態のときは、第１接続端子９５と第２接続端子９６とは導通していない状態となる。この場合、読取手段９３は、第１接続端子９５と第２接続端子９６とが導通していない状態にあることを読み取る。

また、図１０（ｂ）に示すように、第２廃トナーボックス６０Ｂが満杯となったときも、第１接続端子９５と第２接続端子９６とは導通していない状態となる。この場合、読取手段９３は、第１接続端子９５と第２接続端子９６とが導通していない状態にあることを読み取る。

このように、筐体２に第２廃トナーボックス６０Ｂが装着されているときには、読取手段９３は、第２廃トナーボックス６０Ｂに収容された廃トナーの量にかかわらず、常に第１接続端子９５と第２接続端子９６とが導通していない状態にあることを読み取る。

なお、第２廃トナーボックス６０Ｂは、収容された廃トナーの量にかかわらず、常に第１接続端子９５と第２接続端子９６とが導通していない状態となるような構成であれば、廃トナー検出手段７を構成するオーガスクリュー７０、フラッパ７１、スイッチカム７４、板バネ７５、第１検出電極７６、および第２検出電極７７の一部を備えた構成とすることも可能である。

第２廃トナーボックス６０Ｂは、第１廃トナーボックス６０Ａの廃トナー検出手段７に対応する検出手段を備えていないこと以外は、第１廃トナーボックス６０Ａと同様に構成されている。第２廃トナーボックス６０Ｂにおける第１廃トナーボックス６０Ａと同様の構成については説明を省略する。

［廃トナーボックスの満杯検知制御］
このように構成される画像形成装置１においては、シートＳに画像の形成を行うジョブが入力された際に、ＣＰＵ９１によって廃トナーボックス６０の満杯を検知する満杯検知制御が実行される。

図１１に示すように、満杯検知制御においては、ＣＰＵ９１はジョブ処理が開始されると、廃トナーボックス６０の交換履歴があるか否かの判断を行う（ステップＳ０１）。

この場合、ＣＰＵ９１は、読取手段９３が第１接続端子９５と第２接続端子９６とが導通していない状態を、画像形成装置１の電源が最初にオンされたときから読み取り続けている場合に、廃トナーボックス６０の交換履歴が無いと判断する。また、ＣＰＵ９１は、廃トナー検出手段７の状態が通電状態であることを読取手段９３が最初に読み取ったときに、廃トナーボックス６０の交換履歴が有ると判断する。

つまり、工場から出荷された初期設定時の画像形成装置１には、第２廃トナーボックス６０Ｂが装着されている。第２廃トナーボックス６０Ｂが装着された状態では、読取手段９３は、第２廃トナーボックス６０Ｂに収容された廃トナーの量にかかわらず、第１接続端子９５と第２接続端子９６とが導通していない状態にあることを読み取る。

一方、第２廃トナーボックス６０Ｂが交換されて、画像形成装置１に新品の第１廃トナーボックス６０Ａが装着された状態になると、新品の第１廃トナーボックス６０Ａは満杯でないため、読取手段９３は、廃トナー検出手段７の状態が通電状態であることを読み取る。

従って、ＣＰＵ９１は、第１接続端子９５と第２接続端子９６とが導通していない状態にあることを、読取手段９３が画像形成装置１の工場出荷時から読み取り続けている場合には、廃トナーボックス６０の交換履歴が無いと判断するようにしている。

また、第２廃トナーボックス６０Ｂから第１廃トナーボックス６０Ａへの交換が行われると、読取手段９３は、廃トナー検出手段７の状態が通電状態にあることを読み取るようになる。従って、ＣＰＵ９１は、廃トナー検出手段７が通電状態であることを読取手段９３が最初に読み取ったときに、廃トナーボックス６０の交換履歴が有ると判断するようにしている。

ＣＰＵ９１は、ステップＳ０１において、廃トナーボックス６０の交換履歴が無いと判断したときには（ステップＳ０１：Ｎ）、第１満杯検知モードＳ１０を実行する。つまり、初期設定時の画像形成装置１においては、ＣＰＵ９１が第１満杯検知モードＳ１０により廃トナーボックス６０の満杯検知制御を実行するように設定されている。

廃トナーボックス６０の交換履歴が無く、画像形成装置１に第２廃トナーボックス６０Ｂが装着されているときには、第２廃トナーボックス６０Ｂが満杯であるか否かにかかわらず、読取手段９３は第１接続端子９５と第２接続端子９６とが導通していない状態にあることを読み取る。

従って、ＣＰＵ９１は、第１満杯検知モードＳ１０においては、読取手段９３の読取結果を用いることなく、シートＳに形成されるトナー像を構成するドットの数であるドットカウントに基づいて、第２廃トナーボックス６０Ｂの満杯を検知するようにしている。

図１２に示すように、第１満杯検知モードＳ１０においては、ＣＰＵ９１は、入力されたジョブに含まれる画像形成データに基づいて、シートＳに形成されるトナー像を構成するドットの数であるドットカウントを算出する（ステップＳ１１）。ＣＰＵ９１は、複数のシートＳに画像形成がなされる場合は、各シートＳのドットカウントを算出するとともに、各シートＳのドットカウントを加えてドットカウントの累積値を算出する（ステップＳ１２）。

ＣＰＵ９１は、算出したドットカウントの累積値に基づいて、複数枚のシートＳに画像を形成したときに生じる廃トナーの量である累積廃トナー量を算出する（ステップＳ１３）。この場合、記憶装置９７には、ドットカウントの値とシートＳにトナー像を転写したときに生じる廃トナーの量との関係が記憶されており、ＣＰＵ９１は、この関係とドットカウントの累積値とを用いて累積廃トナー量を算出することができる。

なお、入力されたジョブにより画像形成がなされるシートＳの枚数が１枚であるときには、累積廃トナー量は、１枚のシートＳにおけるドットカウントに基づいて算出される。

記憶装置９７には、第１廃トナーボックス６０Ａが満杯であるか否かを判断するための累積廃トナー量の閾値Ｒが予め記憶されており、ＣＰＵ９１は、算出した累積廃トナー量が閾値Ｒに達したか否かの判断を行う（ステップＳ１４）。

ＣＰＵ９１は、ステップＳ１４において累積廃トナー量が閾値Ｒに達していないと判断したときには（ステップＳ１４：Ｎ）、ステップＳ０２に進んで第１廃トナーボックス６０Ａが満杯でないと判断する（ステップＳ０２：Ｎ）。ＣＰＵ９１は、ステップＳ０２において第１廃トナーボックス６０Ａが満杯でないと判断すると、ジョブを実行して（ステップＳ０３）、シートＳに画像形成を行う。

一方、ＣＰＵ９１は、ステップＳ１４において、累積廃トナー量が閾値Ｒに達したと判断した場合には（ステップＳ１４：Ｙ）、ステップＳ０２に進んで第１廃トナーボックス６０Ａが満杯であると判断する（ステップＳ０２：Ｙ）。ＣＰＵ９１は、ステップＳ０２において第１廃トナーボックス６０Ａが満杯であると判断すると、「廃トナーボックスが満杯である」旨を画像形成装置１が備える報知手段により報知させる（ステップＳ０４）。

ＣＰＵ９１はステップＳ０１において、廃トナーボックス６０の交換履歴が有ると判断したときには（ステップＳ０１：Ｙ）、第２満杯検知モードＳ２０を実行する。つまり、ＣＰＵ９１は、廃トナー検出手段７の状態が通電状態にあることを読取手段９３が最初に読み取ったときに、第１満杯検知モードＳ１０から第２満杯検知モードＳ２０に移行する。

なお、ＣＰＵ９１は、廃トナーボックス６０の交換履歴が有ると判断したときは、交換履歴が有る旨の情報を記憶装置９７に記憶する。これにより、ＣＰＵ９１は、第２廃トナーボックス６０Ａが交換されて再度第２廃トナーボックス６０Ａが装着された場合に、記憶装置９７に記憶された交換履歴が有る旨の情報に基づいて、第２満杯検知モードＳ２０を実行することができる。

廃トナーボックス６０の交換履歴が有って、画像形成装置１に第２廃トナーボックス６０Ａが装着されているときには、読取手段９３は、第２廃トナーボックス６０Ａが満杯でないときに廃トナー検出手段７の状態が通電状態にあることを読み取る。また、読取手段９３は、第２廃トナーボックス６０Ａが満杯になると廃トナー検出手段７の状態が非通電状態にあることを読み取る。

従って、ＣＰＵ９１は、第２満杯検知モードＳ２０においては、読取手段９３が読み取る廃トナー検出手段７の状態が通電状態にあるか、または非通電状態にあるかによって、第２廃トナーボックス６０Ａの満杯を検知するようにしている。

図１３に示すように、第２満杯検知モードＳ２０においては、ＣＰＵ９１は、読取手段９３が、廃トナー検出手段７の状態が非通電状態にあることを読み取ったか否かの判断を行う（ステップＳ２１）。

ＣＰＵ９１は、ステップＳ２１において、読取手段９３は廃トナー検出手段７の状態が非通電状態にあることを読み取っていない、即ち読取手段９３は廃トナー検出手段７の状態が通電状態にあることを読み取っていると判断した場合には（ステップＳ２１：Ｎ）、ステップＳ０２に進んで第１廃トナーボックス６０Ａが満杯でないと判断する（ステップＳ０２：Ｎ）。ＣＰＵ９１は、ステップＳ０２において第１廃トナーボックス６０Ａが満杯でないと判断すると、ジョブを実行して（ステップＳ０３）、シートＳに画像形成を行う。

一方、ＣＰＵ９１は、ステップＳ２１において、読取手段９３は廃トナー検出手段７の状態が非通電状態にあることを読み取ったと判断した場合には（ステップＳ２１：Ｙ）、ステップＳ０２に進んで第１廃トナーボックス６０Ａが満杯であると判断する（ステップＳ０２：Ｙ）。ＣＰＵ９１は、ステップＳ０２において第１廃トナーボックス６０Ａが満杯であると判断すると、「廃トナーボックスが満杯である」旨を画像形成装置１が備える報知手段により報知させる（ステップＳ０４）。

このように、廃トナーボックス６０の満杯検知制御では、第２廃トナーボックス６０Ｂが装着された初期設定時の画像形成装置１においては、ドットカウントに基づいて第２廃トナーボックス６０Ｂの満杯が検知されるため、第２廃トナーボックス６０Ｂに廃トナー検出手段７に対応する検出手段を設ける必要がなく、コストを低く抑えることができる。これにより、廃トナー発生量が少ない画像を形成するユーザーに対する無駄を抑制することができる。

一方、第２廃トナーボックス６０Ｂが交換されて第１廃トナーボックス６０Ａが装着された後には、第１廃トナーボックス６０Ａに設けられた廃トナー検出手段７の状態に基づいて、第１廃トナーボックス６０Ａに収容される廃トナーの満杯が検知される。これにより、廃トナー発生量が多い画像を形成するユーザーに対する手間とコストを抑制することができる。

また、廃トナーボックス６０の満杯検知制御においては、ＣＰＵ９１は、廃トナー検出手段７の状態が通電状態にあることを読取手段９３が最初に読み取ったときに、第１満杯検知モードＳ１０から第２満杯検知モードＳ２０に移行する。これにより、ＣＰＵ９１による制御の切り替えのみによって第１満杯検知モードＳ１０から第２満杯検知モードＳ２０への切り替えを行うことができ、容易にモードの切り替えを行うことが可能となっている。

さらに、廃トナーボックス６０の満杯検知制御においては、廃トナー検出手段７の状態は、第１廃トナーボックス６０Ａに収容される廃トナーが満杯でないときに通電状態に切り替わり、第１廃トナーボックス６０Ａに収容される廃トナーが満杯であるときに非通電状態に切り替わるように構成されている。そして、ＣＰＵ９１は、読取手段９３が読み取った廃トナー検出手段７の状態に基づいて、第１廃トナーボックス６０Ａに収容される廃トナーの満杯を検知している。

このように、廃トナー検出手段７の状態に基づいて第１廃トナーボックス６０Ａの満杯を検知することで、容易に第１廃トナーボックス６０Ａの満杯を検知することが可能となっている。

１ 画像形成装置
２ 筐体
６ ベルトクリーナユニット
７ 廃トナー検出手段
３０ ベルトユニット
３１ ベルト
４０ ベルトクリーナ
５０ プロセスユニット
５３ ＬＥＤユニット
５４ 感光ドラム
５５ 現像ローラ
６０ 廃トナーボックス
６０Ａ 第１廃トナーボックス
６０Ｂ 第２廃トナーボックス
７６ 第１検出電極
７７ 第２検出電極
９１ ＣＰＵ
９３ 読取手段
９５ 第１接続端子
９６ 第２接続端子
９７ 記憶装置
Ｓ１０ 第１満杯検知モード
Ｓ２０ 第２満杯検知モード
Ｓ シート

Claims (5)

1. シートに画像形成する画像形成装置であって、
   感光ドラムと、
   前記感光ドラムに対向配置されるベルトと、
   収容された廃トナーの量に応じて状態が変化する検出手段を備える第１廃トナーボックス、または、前記検出手段を備えない第２廃トナーボックスを、選択的に装着可能な筐体と、
   前記検出手段の状態を読み取る読取手段と、
   制御部とを、
   備え、
   前記第２廃トナーボックスは、初期設定時に前記筐体に装着され、
   前記第１廃トナーボックスは、前記第２廃トナーボックスの交換時以降に前記筐体に装着され、
   前記制御部は、
   前記筐体に前記第２廃トナーボックスが装着されているときには、前記シートに形成されるトナー像を構成するドットの数であるドットカウントに基づいて、前記第２廃トナーボックスに収容される廃トナーの満杯を検知する第１満杯検知モードを実行し、
   前記筐体に前記第１廃トナーボックスが装着されているときには、前記読取手段により読み取った前記検出手段の状態に基づいて、前記第１廃トナーボックスに収容される廃トナーの満杯を検知する第２満杯検知モードを実行する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１廃トナーボックスの前記検出手段は、前記第１廃トナーボックスに収容された廃トナーの量に応じて、状態を通電状態と非通電状態とに切替可能であり、
   前記制御部は、前記検出手段の状態が通電状態であることを前記読取手段が最初に読み取ったときに、前記第１満杯検知モードから前記第２満杯検知モードに移行する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１廃トナーボックスの検出手段の状態は、前記第１廃トナーボックスに収容される廃トナーが満杯でないときに通電状態に切り替わり、前記第１廃トナーボックスに収容される廃トナーが満杯であるときに非通電状態に切り替わるように構成され、
   前記制御部は、前記読取手段が読み取った前記検出手段の状態に基づいて、前記第１廃トナーボックスに収容される廃トナーの満杯を検知する請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１廃トナーボックスは、前記ベルトから廃トナーを回収する前記ベルトクリーナを備える請求項１～請求項３の何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記第２廃トナーボックスは、前記ベルトから廃トナーを回収する前記ベルトクリーナを備える請求項１～請求項４の何れか一項に記載の画像形成装置。

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