(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1の受光部が、前記仕切板の前記下端部と同じ高さ、又は、前記仕切板の前記下端部よりも高く前記仕切板の前記下端部に近い予め定められた高さとなる位置に配置されている請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、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性格のものではない。
【0010】
[画像形成装置10の概略構成]
まず、
図1を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る画像形成装置10の概略構成について説明する。
【0011】
図1に示すように、前記画像形成装置10は、ADF1、画像読取部2、画像形成部3、給紙カセット4、制御部5、操作表示部6、仕切板7、及び蓄積状態検知部8などを備える複合機である。なお、プリンタ、コピー機、及びファクシミリ装置なども本発明に係る画像形成装置の一例である。
【0012】
前記ADF1は、不図示のモーターで搬送ローラー12各々を駆動させることにより、原稿載置部11にセットされた原稿を前記画像読取部2による画像読取位置を通過させて排紙トレイ13まで搬送する原稿自動送り装置である。
【0013】
前記画像読取部2は、原稿台21、光源ユニット22、ミラー23、24、光学レンズ25、及びCCD(Charge Coupled Device)26などを備える画像読取手段である。前記原稿台21は、前記画像読取部2の上面に設けられた原稿の載置部である。前記読取ユニット22は、LED光源221及びミラー222を備え、不図示のモーターによって副走査方向(
図1における左右方向)に移動可能である。前記LED光源221は、主走査方向(
図1における奥行き方向)に沿って配列された多数の白色LEDを備える。前記ミラー222は、前記LED光源221から照射されて前記原稿台21上の読取位置にある前記原稿の表面で反射した後の光を前記ミラー23に向けて反射させる。そして、前記ミラー222で反射した光は、前記ミラー23、24によって前記光学レンズ25に導かれる。前記光学レンズ25は、入射した光を集光して前記CCD26に入射させる。前記CCD26は、前記光学レンズ25から入射される光の受光量に応じた電気信号を前記原稿の画像データとして前記制御部5に入力する光電変換素子などを有する。
【0014】
前記画像形成部3は、前記画像読取部2で読み取られた画像データ、又は外部のパーソナルコンピューター等の情報処理装置から入力された画像データに基づいて画像形成処理(印刷処理)を実行する電子写真方式の画像形成手段である。具体的に、前記画像形成部3は、感光体ドラム31、帯電装置32、露光装置(LSU)33、現像装置34、転写ローラー35、クリーニング装置36、定着ローラー37、加圧ローラー38、及び廃棄トナー収容部39などを備える。そして、前記画像形成部3では、前記給紙カセット4から供給される紙などのシートにトナーを用いて画像を形成する画像形成処理が以下の手順で実行される。
【0015】
まず、前記帯電装置32によって前記感光体ドラム31が所定の電位に一様に帯電される。次に、前記露光装置33により前記感光体ドラム31の表面に画像データに基づく光が照射される。これにより、前記感光体ドラム31の表面に画像データに対応する静電潜像が形成される。そして、前記感光体ドラム31上の静電潜像は前記現像装置34によってトナーにより現像(可視像化)される。なお、前記現像装置34には、前記画像形成部3に着脱可能なトナーコンテナ34Aからトナーが補給される。続いて、前記感光体ドラム31に形成されたトナー像は前記転写ローラー35によってシートに転写される。その後、シートに転写されたトナー像は、そのシートが前記定着ローラー37及び前記加圧ローラー38の間を通過する際に前記定着ローラー37で加熱されて溶融定着する。
【0016】
一方、前記画像形成部3による前記画像形成処理後に前記感光体ドラム31の表面に残存する前記トナーは前記クリーニング装置36によって除去される。そして、前記クリーニング装置36により除去された前記トナーは廃棄トナーとして排出され、前記廃棄トナー収容部39に収容される。具体的に、前記クリーニング装置36から排出される前記トナーは、不図示のトナー排出経路においてスパイラル部材等の搬送部材の駆動により前記廃棄トナー収容部39まで搬送される。
【0017】
前記制御部5は、CPU、ROM、RAM、及びEEPROMなどの制御機器を有するコンピューターである。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ROMは、前記CPUに各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶手段である。前記RAMは揮発性の記憶手段、前記EEPROMは不揮発性の記憶手段である。前記RAM及び前記EEPROMは、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される。
【0018】
そして、前記制御部5は、前記ROMに予め記憶された各種の制御プログラムを前記CPUで実行することにより前記画像形成装置10を統括的に制御する。なお、前記制御部5は、集積回路(ASIC、DSP)などの電子回路で構成されたものであってもよく、前記画像形成装置10を統括的に制御するメイン制御部と別に前記画像形成部3などに設けられたエンジン制御部であってもよい。
【0019】
前記操作表示部6は、前記制御部5からの制御指示に応じて各種の情報を表示する液晶ディスプレイなどの表示部と、ユーザー操作に応じて前記制御部5に各種の情報を入力するハードキー又はタッチパネルなどの操作部とを有する。
【0020】
[蓄積状態検知部の構成]
ここに、
図2及び
図3は、前記仕切板7、前記蓄積状態検知部8、及び前記廃棄トナー収容部39の概略構成を示す模式図である。また、
図3(A)は、廃棄トナー収容部の上端部を仕切板の延在方向から見た図であり、
図3(B)は、
図2に示した廃棄トナー収容部39の上端部392の周辺を拡大した図である。
【0021】
図2に示すように、前記廃棄トナー収容部39は、前記画像形成部3から排出されたトナーTが収容される本体部391及び前記本体部391の上部に設けられた上端部392を有する透明あるいは半透明の樹脂製の容器である。前記廃棄トナー収容部39は、前記画像形成装置10に対して着脱可能である。
【0022】
また、前記上端部392の上面には、前記クリーニング装置36から前記スクリュー部材(不図示)により排出された前記トナーTを受け入れる円形状の開口393が形成されている。なお、前記上端部392の水平断面の径は、前記本体部391の水平断面の径よりも小さく、前記本体部391には多量の前記トナーTが収容可能である。
【0023】
そして、前記上端部392は、前記仕切板7によって第1空間392Aと第2空間392Bに区画されている。前記仕切板7は、前記上端部392において前記廃棄トナー収容部39を前記第1空間392Aと前記第2空間392Bとに仕切る透明あるいは半透明な板状部材である。また、
図3(B)に示すように、前記仕切板7の上端部は、前記開口393と同じ高さとなる位置に配置され、前記仕切板7の下端部は、前記開口393よりも低い位置に配置されている。なお、前記仕切板7の側面は、前記上端部392における前記廃棄トナー収容部39の内壁に接合されている。また、前記仕切板7の形状は単なる一例に過ぎず、例えば前記廃棄トナー収容部39の平面視において前記廃棄トナー収容部39の内壁に対して円弧状又は門型に形成された板状部材であってもよい。
【0024】
一方、
図3(A)に示すように、前記クリーニング装置36からの前記トナーTの排出口36Aは、前記開口393に対して前記第1空間392Aの上方にのみ位置する。即ち、前記第1空間392Aは、前記開口393からの前記トナーTが通過する空間であって、前記第2空間392Bは、前記開口393からの前記トナーTが通過しない空間である。
【0025】
そして、
図3(B)に示すように、前記蓄積状態検知部8は、発光部81、第1の反射部82、第1の受光部83、第2の反射部84、第3の反射部85、及び第2の受光部86を備える。ここで、前記蓄積状態検知部8は、前記画像形成装置10において、前記仕切板7の延在方向から見たときに、前記第2空間392Bと同じ側に配置されている。前記蓄積状態検知部8は、前記廃棄トナー収容部39に蓄積されている前記トナーTの蓄積状態を検知するために用いられる。
【0026】
具体的に、前記第1の反射部82、前記第2の反射部84、及び前記第3の反射部85は、前記廃棄トナー収容部39に配置されている。一方、前記発光部81、前記第1の受光部83、及び前記第2の受光部86は、前記廃棄トナー収容部39が着脱可能な装着部(不図示)に配置されている。例えば、前記装着部(不図示)は、前記画像形成装置10の本体フレームの一部であり、前記廃棄トナー収容部39は、前記画像形成装置10の本体フレームに固定され又は揺動可能に装着される。なお、前記装着部(不図示)は、前記画像形成部3又は前記クリーニング装置36などの筐体であってもよい。さらに、前記廃棄トナー収容部39は、前記クリーニング装置36における前記トナーTの排出口部により吊下げられた状態で支持されていてもよい。
【0027】
図3(B)に示すように、前記発光部81は、前記廃棄トナー収容部39の外側から前記第2空間392B内の前記第1の反射部82に向けて光を照射する発光ダイオード(LED)などを有する。ここに、
図3(B)中に破線で示す光路P1は、前記発光部81から前記第1の反射部82に伝搬される光の経路を示す。
【0028】
また、前記第1の反射部82は、前記第2空間392B内において前記発光部81に対向するように前記仕切板7に配置されたアクリル製の導光板などである。前記第1の反射部82は、上方から下方に向けて、前記発光部81側から前記仕切板7側に向けて傾斜する反射面を有している。これにより、前記第1の反射部82は、前記発光部81から照射された光を前記第1の受光部83及び前記第2の反射部84の双方に向けて反射させる。
【0029】
ここに、
図3(B)中に破線で示す光路P2は、前記第1の反射部82から前記第1の受光部83に伝搬される反射光の経路を示す。また、
図3(B)中に破線で示す光路P3は、前記第1の反射部82から前記第2の反射部84に伝搬される反射光の経路を示す。前記第1の受光部83及び前記第2の反射部84は前記発光部81及び前記第1の反射部82よりも下方の位置に配置されており、前記光路P2及び前記光路P3と前記光路P1とは互いに交差する非平行の光路である。なお、前記第1の反射部82は、必ずしも前記仕切板7に設置される必要はなく、前記蓄積状態検知部8による前記トナーTの蓄積状態の検知が可能でありさえすれば、前記廃棄トナー収容部39のどのような位置に設置されてもよい。また、前記仕切板7の壁面が前記第1の反射部82及び前記第3の反射部85を兼ねてもよい。
【0030】
前記第1の受光部83は、前記発光部81及び前記第1の反射部82よりも低い高さとなる位置に配置されている。前記第1の受光部83は、前記第1の反射部82から前記廃棄トナー収容部39の外側に向かう反射光を受光するフォトダイオードなどの受光素子を有する。また、前記第1の受光部83は、前記仕切板7の下端部よりも高く前記下端部に近い予め定められた高さとなる位置に配置される。なお、前記第1の受光部83は、前記仕切板7の前記下端部と同じ高さに配置されてもよい。これにより、前記第1の受光部83を前記仕切板7の前記下端部よりも極端に高い位置に配置した場合に懸念されるような問題、具体的には、前記第1の受光部83の位置まで前記トナーTが蓄積されず、前記廃棄トナー収容部39が満杯であるか否かを判断できないという問題の発生を防止することができる。即ち、前記第1の受光部83は、前記廃棄トナー収容部39内に堆積される前記トナーTが到達する位置として予め定められた高さに配置されていればよい。なお、前記第1の受光部83が前記下端部と同じ高さに配置されることにより、前記第2の受光部86は必然的に前記下端部よりも低い高さに配置されることになる。
【0031】
前記第2の反射部84は、前記廃棄トナー収容部39の前記上端部392の内壁面に設置されたアクリル製の導光板などである。前記第2の反射部84は、前記第1の反射部82から前記第1の受光部83に向かう反射光の一部を前記第2空間392B内の前記第3の反射部85に向けて反射させる。なお、前記第2の反射部84は、前記第1の受光部83と共に前記廃棄トナー収容部39の外側の前記装着部(不図示)に配置されていてもよい。ここに、
図3(B)中に破線で示す光路P4は、前記第2の反射部84から前記第3の反射部85に伝搬される反射光の経路を示す。
【0032】
前記第3の反射部85は、前記第2空間392B内で前記第1の反射部82よりも低い高さにおいて前記仕切板7に配置されたアクリル製の導光板などである。前記第3の反射部85は、上方から下方に向けて前記第2の反射部84側から前記仕切板7側に向けて傾斜する反射面を有している。これにより、前記第3の反射部85は、前記第2の反射部84からの反射光を前記第2の受光部86に向けて反射させる。ここに、
図3(B)中に破線で示す光路P5は、前記第3の反射部85から前記第2の受光部86に伝搬される反射光の経路を示す。
【0033】
前記第2の受光部86は、前記第1の受光部83、前記第2の反射部84及び前記第3の反射部85よりも低い高さとなる位置に配置されている。前記第2の受光部86は、前記第3の反射部85から前記廃棄トナー収容部39の外側に向かう反射光を受光するフォトダイオードなどの受光素子を有する。また、前記第2の受光部86は、前記仕切板7の下端部よりも低い予め定められた高さとなる位置に配置される。これにより、前記第2の受光部86を前記仕切板7の前記下端部よりも高い位置に配置した場合に懸念されるような問題、具体的には、前記第2の受光部86の位置まで前記トナーTが蓄積されない結果、前記廃棄トナー収容部39が満杯に近い状態(ニアフル)であるか否かを判断できないという問題の発生を防止することができる。即ち、前記第2の受光部86は、前記廃棄トナー収容部39内に堆積される前記トナーTが到達する位置として予め定められた高さに配置されていればよい。
【0034】
[蓄積状態の検知手法]
そして、前記画像形成装置10では、前記制御部5が、前記第1の受光部83及び前記第2の受光部86の受光結果に応じて、前記廃棄トナー収容部39が満杯であるか否か、及び前記廃棄トナー収容部39が満杯に近いか否かを検知することが可能である。以下、
図4及び
図5を参照しつつ、前記蓄積状態検知部8を用いた前記廃棄トナー収容部39の蓄積状態の検知手法について説明する。
【0035】
まず、
図4に示すように、前記トナーTの前記廃棄トナー収容部39への蓄積が進んだ結果、前記第3の反射部85と前記第2の受光部86とを結ぶ前記光路P5が前記トナーTによって遮られた場合を考える。この場合、前記第2の受光部86は、前記第3の反射部85からの反射光を受光することができない。一方、前記第1の受光部83は、前記第1の反射部82からの反射光を受光することができる。
【0036】
従って、この状態では、前記制御部5が、前記第1の受光部83及び前記第2の受光部86の受光結果に応じて、前記トナーTが前記光路P5を遮る位置まで蓄積されていることを検知し、前記廃棄トナー収容部39が満杯に近いと判断する。このとき、前記制御部5は、前記廃棄トナー収容部39のニアフルを前記操作表示部6に表示する。なお、前記制御部5は、前記廃棄トナー収容部39内の前記トナーTが前記光路P5を遮る位置まで蓄積されておらず、前記第2の受光部86により前記第3の反射部85からの反射光が受光されている場合には、前記廃棄トナー収容部39が満杯に近い状態ではないと判断する。
【0037】
次に、
図5に示すように、前記トナーTの前記廃棄トナー収容部39への蓄積が更に進んだ結果、前記第1の反射部82と前記第1の受光部83とを結ぶ前記光路P2が前記トナーTによって遮られた場合を考える。この場合、前記第1の受光部83は、前記第1の反射部82からの反射光を受光することができない。
【0038】
従って、この状態では、前記制御部5が、前記第1の受光部83の受光結果に応じて、前記トナーTが前記光路P2を遮る位置まで蓄積されていることを検知し、前記廃棄トナー収容部39が満杯であると検知する。このとき、前記制御部5は、前記廃棄トナー収容部39の満杯状態を前記操作表示部6に表示する。なお、前記制御部5は、前記廃棄トナー収容部39内の前記トナーTが前記光路P2を遮る位置まで蓄積されておらず、前記第1の受光部83により前記第1の反射部82からの反射光が受光されている場合には、前記廃棄トナー収容部39が満杯ではないと判断する。
【0039】
以上説明したように、前記画像形成装置10では、前記仕切板7によって前記廃棄トナー収容部39の前記上端部392が前記第1空間392Aと前記第2空間392Bとに仕切られている。そして、前記廃棄トナー収容部39の平面視において前記蓄積状態検知部8が前記第2空間392Bと同じ側に配置されている。これにより、前記開口393から前記第1空間392Aに落下する前記トナーTが、前記第2空間392Bの内壁及び前記蓄積状態検知部8の構成要素に付着することが抑制される。従って、前記画像形成装置10では、前記トナーTの蓄積状態の誤検知の発生が抑制され、蓄積状態の高精度の検知が実現される。
【0040】
なお、本実施の形態では、前記第1の受光部83及び前記第2の受光部86を備え、前記廃棄トナー収容部39の満杯及びニアフルが共に検知可能な構成について説明した。一方、前記第1の受光部83又は前記第2の受光部86のいずれかを省略し、前記廃棄トナー収容部39の満杯及びニアフルのいずれか一方のみを検知可能な構成も考えられる。
【0041】
また、
図6は、前記蓄積状態検知部8の他の例を示す図である。
図6に示す例では、前記画像形成部10が、前記廃棄トナー収容部39の前記開口393に設けられ、前記廃棄トナー収容部39の前記第2空間392Bの上方を閉鎖する天板9を備える。これにより、前記開口393から前記第2空間392Bに前記トナーTが侵入しないため、前記第2空間392B内の壁面及び前記蓄積状態検知部8の構成要素への前記トナーTの付着がより効果的に防止される。