(57)【要約】【課題】二対の検知手段が並設されているとき、検知手段の汚れに対して確実な検知を行うための光量の上限値を上げることができる検知装置を提供すること。【解決手段】被検知物に対し対向位置に設けられた発光部と受光部から成る光路の光量変化から被検知物を検知する検知手段が２つ並設し、該検知手段は被検知物に対し同じ側が各々１つの発光部と受光部であり、被検知物に対し対向する受光部は異なる位置に配置して検知装置を構成する。現像剤担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段により除去された現像剤を収容する収容手段の現像剤の収納量を段階的に検知する。又、被検知物に対し同じ側に配設された該発光部は発光素子であり、該受光部は受光素子である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検知物に対し対向位置に設けられた発光部と受光部から成る光路の光量変化から被検知物を検知する検知手段が２つ並設されており、該検知手段は被検知物に対し同じ側が各々１つの発光部と受光部であり、被検知物に対し対向する受光部は異なる位置に配置されていることを特徴とする検知装置。  
【請求項２】
現像剤担持体上の現像剤を除去するクリーニング手段により除去された現像剤を収容する収容手段の現像剤の収納量を段階的に検知することを特徴とする請求項１記載の検知装置。
【請求項３】
被検知物に対し同じ側に配設された該発光部は発光素子であり、該受光部は受光素子であることを特徴とする請求項１記載の検知装置。
【請求項４】
被検知物に対し同じ側に配設された発光素子と受光素子は同一検知ユニットに構成されていることを特徴とする請求項３記載の検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検知物の有無について検知する検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１１に従来の画像形成装置の断面を示し、以下その構成を画像形成の順に従って記述説明する。
【０００３】
画像形成装置は、画像形成手段２０１において形成されたトナー像を、一次転写ポイントＮ１において中間転写手段２０２に順次転写する。
【０００４】
一方、シートＳは、転写材搬送手段２０３により二次転写ポイントＮ２へと搬送され、該二次転写ポイントＮ２において、中間転写手段２０２から前記トナー像が転写される。
【０００５】
その後、シートＳは、定着手段２０４によりトナー像が定着され、排出手段２０５により、排出トレイ２６０上に排出される。
【０００６】
ここで、中間転写手段２０２による二次転写ポイントＮ２でのシートＳへのトナー像の転写の際、転写し切れずに中間転写ベルト２０８表面に残ったトナーは、中間転写ベルト２０８に接するように配設されたクリーナユニット２２３のクリーニングブレード２２４によって除去され、クリーナ容器２２７内に回収される。
【０００７】
クリーナ容器２２７内に回収されたトナーは、クリーナユニット２２３のクリーナ容器２２７内のスクリュー２２８により搬送され、前記クリーナユニット２２３の端部にて連結されて配設されたる廃トナー収納用の容器である廃トナーボトル２５０内に随時蓄積される。前記廃トナーボトル２５０においては内部に蓄積されたトナーがある一定量に達した時点を並設された二対の光学式センサで段階的に検知する。
【０００８】
前記二対の並設された第１、第２の検知センサは、図１２に示すようにそれぞれ検知手段Ａ，Ｂとして基板９９に取り付けられた２個の発光部７５ａ，７６ａが被検知物に対して同じ側に、基板９８に取り付けられた２個の受光部７５ｂ，７６ｂが被検知物に対して同じ側に配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平２００２−１３９９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の方法において、例えば検知手段付近が粉状の物体（トナー）で汚れてしまい、発光部からの光が受光部に届かず検知することが不可能となる誤検知の１つの対策として発光側光量を上げ、多少の汚れ７７が付着しても対向側受光部に光が到達する策が採られていた（図９参照）。
【００１１】
しかし、図１２に示すように光量を上げると、検知手段Ａ，Ｂの発光部７５ａ，７６ａが基板９８に取り付けられ、検知手段Ａ，Ｂの受光部７５ｂ，７６ｂが基板９９に取り付けられ、被検知物に対して同じ側にあるため、検知手段Ａの本来受光部７５ｂにのみ検知されるべき発光部７５ａから発光された光７５ｃ以外の光７５ｄが検知手段B の受光部７６ｂまで届いてしまうために、光量には上限があり十分に誤検知を防止することができなかった。同様に検知手段Ｂの本来受光部７６ｂにのみ検知されるべき発光部７６ａから発光された光７６ｃ以外の光７６ｄが検知手段Ａの受光部７５ｂまで届いてしまうために、光量には上限があり、十分に誤検知を防止することができなかった。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、二対の検知手段が並設されているとき、検知手段の汚れに対して確実な検知を行うための光量の上限値を上げることができる検知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の代表的な構成は、被検知物に対して同じ側に発光部を並設せず、同様に被検知物に対し同じ側に受光部を並設しない検知構成を採ることを特徴とする検知方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、二対の検知手段を並列に配列した場合、発光部と受光部を同一基板上に取り付け、２組のそれを上下逆さに配置することで、構成を複雑化させることなく検知手段付近の汚れに対して光量の上限値を上げることが可能である。
【００１５】
発光部と受光部を同一基板に取り付け同一ユニットで二対の検知手段を構成することにより、個別に取り付ける場合に比較して発光部と受光部の位置関係に関して精度を向上させることができ、誤検知する可能性を下げることができる。更に、同一ユニットを使うことにより低コストで実現することができる。
【００１６】
これにより単純な構成で検知の確実性を備えた装置構成が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
＜実施の形態１＞
図２に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応するレーザースキャナユニット（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）は、各色の画像データに合わせてレーザー光（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）を発光する。このレーザー光が、帯電ローラ（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）により、表面を一様に帯電された各色の像担持体としての感光体ドラム（４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）上に、各色の画像データに対応する潜像を描く。そして、各色に対応する現像装置（５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ）は、内包される各色の現像剤としてのトナーにより、各色の現像スリーブ（６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ）を介して前記潜像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に順次現像する。
【００１９】
このとき、中間転写体としての中間転写ベルト８は、同時にそれらの４色の感光体ドラムに対して上部表面が水平に且つ均一に接触するように保持され、ベルト駆動ローラ（７ａ，７ｂ，７ｃ）によって時計回り（矢印方向）に回転駆動される。中間転写ベルト８の上部表面の一次転写ポイント（Ｔ１Ｙ，Ｔ１Ｍ，Ｔ１Ｃ，Ｔ１Ｋ）において、ベルトを内側から各感光体ドラムに付勢しているバックアップローラ（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）によって順次一次転写される。これにより、各感光体ドラム４上のトナー像は、現像剤担持体としての中間転写ベルト８上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に４色の画像を重ね合わせて転写され、４色の画像が重なったトナー像を形成する。
【００２０】
二次転写が行われた後、画像が形成されたシートＳは、ハロゲンヒータ１８を内包する定着ローラ１９及び該定着ローラ１９に所定の圧力で圧接しながら回転する加圧ローラ２０を有する定着装置２１のこれら２つのローラの接触点であるニップ部Ｎを通過することで熱と圧力によって転写されたトナー像がシートＳ上に定着され、その後、排出ローラ対（２２ａ，２２ｂ）によって搬送され、排出トレイ６０上に排出される。
【００２１】
一方、シートＳは、給送カセット１０から給送ローラ１１、搬送ローラ対（１２ａ，１２ｂ）、搬送ローラ対（１３ａ，１３ｂ）及び搬送ローラ対（１４ａ，１４ｂ）を経て二次転写ポイントＴ２へと搬送される。二次転写ポイントＴ２において、金属軸に発泡体を巻いた転写ローラ１５と二次転写対向ローラ７ｂによって挟持、搬送されることによって前記中間転写ベルト８上に形成されたトナー像を一括転写（二次転写）され、転写し切れないで中間転写ベルト８表面に残ったトナーは、後述のクリーニング装置により、中間転写ベルト８から除去される。
【００２２】
クリーニング装置は、中間転写ベルト８上のトナーを除去し装置本体に対して着脱可能なクリーニング手段としてのクリーナユニット２３、クリーナユニット２３により除去されたトナーを収納し装置本体に対して着脱可能な収納手段としての廃トナーボトル５０及び廃トナーボトル５０に収納されたトナーの収納量を検知する複数の検知手段としての２対の光学式センサにより構成されている。
【００２３】
転写し切れないで中間転写ベルト８表面に残ったトナーは、中間転写ベルト８に接するように配設されたクリーナユニット２３のクリーニングブレード２４によって除去され、クリーナ容器２７内に回収される。クリーナ容器２７内に回収されたトナーは、クリーナ容器２７内をスクリュー２８によって装置本体の前面方向に搬送され、クリーナユニット２３の端部にて連結されて配設されている廃トナー収納用の容器である廃トナーボトル５０に随時収納される。
【００２４】
図３は中間転写ベルトユニット及びクリーナユニットの構成図である。
【００２５】
中間転写ベルトユニット４０において、中間転写ベルト８は駆動ローラ７ａ、二次転写対向ローラ７ｂとテンションローラ７ｃの３つのベルト駆動ローラにより支持される。前記テンションローラ７ｃの軸受部材１７は、圧縮ばね１７ａにより加圧され、中間転写ユニット４０本体内の温湿度や経時変化による中間転写ベルト８の周長の変化を吸収する構成になっている。又、図示しない駆動モータの駆動力を駆動ローラ７ａに伝達することにより、中間転写ベルト８を画像形成動作に応じて所定の周速度で時計回りに回転させる構成になっている。
【００２６】
クリーナユニット２３には、中間転写ベルト８をクリーニングするためのクリーニングブレード２４が前記テンションローラ７ｃの対向部に配設されている。クリーニングブレード２４は、揺動軸２５を回動中心とし、前記中間転写ベルト８に対し所定の角度で当接するように保持されている。又、クリーニングブレード２４は、圧縮ばね２９により所定の当接圧で中間転写ベルト８に当接する構成となっており、ブレード保持板２６に固定されている。
【００２７】
軸受部材１７’には、クリーナユニット２３のスクリュー駆動入力部３４が嵌り込む丸長穴４２が設けられている。この丸長穴４２は、クリーナユニット２３がセットされたときには回り止めの役割を果たす。又、軸受部材１７には、クリーナユニット２３の回り止め部材３０を位置決めするボス４３がある。又、ボス４１，４１’は、クリーナユニット２３に具備されている位置決め溝３１，３１’に嵌り込む。更に、ラッチ３２，３２’によりクリーナユニット２３は中間転写ユニット４０に位置決めされる。
【００２８】
次に、クリーナユニット２３の装着方法を図５〜図８を用いて説明する。図６〜図８はクリーナユニットと中間転写ユニットとの装着方法を示す図、図５はクリーナユニットの上面図である。
【００２９】
画像形成装置本体に対して搬送方向と直交する方向の図５の矢印Ａ方向にクリーナユニット２３を挿入し、中間転写ユニット４０にある不図示の突き当て部に当たるまで押し込む。図６〜図８に示すように、クリーナユニット２３を押し込んだ状態でクリーナユニット２３に具備されるレバー３６を持ち、廃トナーを搬送するスクリュー２８の軸を中心に図示時計回りに回転させ、ボス４１，４１’にラッチ３２，３２’が引っ掛かるまで押し上げる。逆に、取り外す時はレバー３６を図示反時計回りに回転させることによりラッチ３２，３２’をボス４１，４１’から解除させ、クリーナユニット２３を離間状態にして図５の矢印Ｂ方向に引き出す。
【００３０】
図５において、クリーニングブレード２４により除去され廃トナーは、クリーナ容器２７の最下部に配設されているスクリュー２８で矢印Ｂ方向に搬送される。前記廃トナーは、クリーナ容器２７と廃トナーボトルの接続部から廃トナーボトルに落下し回収される（図９参照）。スクリュー２８は、スクリュー駆動入力部３４に伝達された駆動力により回転される。
【００３１】
図９及び図１０に示すように、廃トナーボトル５０は、装置側板５３に配設されている廃トナーボトル保持部材７０にスナップフィット等でユーザによって着脱自在に保持されている。廃トナーボトル５０は、上部の廃トナー取入口γとクリーナユニット２３の排出口δを嵌合させて接続し位置決めされている。このとき、廃トナーボトル５０は、廃トナーボトル保持部材７０に隙間を保ちつつ保持されており、クリーナユニット２３と廃トナーボトル５０の位置決め部には影響を及ぼさず、廃トナーボトル５０の姿勢を保持できる構成となっている。
【００３２】
廃トナーボトル保持部材７０には廃トナーボトル５０内の廃トナー５１の容量を２段階で検知する検知手段としての図１に示す光学式センサが２つ配置されている。発光部７５ａ、受光部７６ｂを基板９８に取り付けた検知ユニット９８’と、発光部７６ａ、受光部７５ｂを基板９９に取り付けた検知ユニット９９’の２つのユニットは同一ユニットとし上下が逆転されて配置されている。発光部７５ａと受光部７５ｂは、被検知物に対して対向し、発光部７６ａと受光部７６ｂは、被検知物に対して対向するようにユニット９８’、ユニット９９’は配置されている。
【００３３】
次に、実際の廃トナー検知動作について説明する。
【００３４】
検知手段Ａを発光部７５ａと受光部７５ｂで光路７５ｃを形成し第１検知センサ、検知手段Ｂを発光部７６ａと受光部７６ｂで光路７６ｃを形成して第２検知センサとしている。第１の検知センサは、廃トナーボトル５０の廃トナー５１がほぼ満載になった段階を、第２の容量検知センサ対は、廃トナーボトル５０の廃トナー５１が完全に満載になった段階を検知する。前記二対のトナー容量検知センサ対７５，７５ｂ，７６ａ，７６ｂは、光透過式センサで、廃トナー取入口γの下方付近の両側に発光部７５ａ，７６ａと受光部７５ｂ，７６ｂがそれぞれ配置されている。廃トナーボトル５０は、発光部７５ａ，７６ａと受光部７５ｂ，７６ｂを結ぶ光路７５ｃ，７６ｃが通る部分が透明の部材で形成されていて、センサ光を透過させることができる。
【００３５】
図３に示すように、除去された廃トナー５１が廃トナーボトル５０内に収納され、第１の容量検知センサ対７５ａ，７５ｂのセンサ光を遮ると、装置本体の制御手段１２０は廃トナーボトル５０の交換時期に達したと見なす。このとき、装置本体の制御手段１２０は、配設されている表示パネル（図２参照）上に新しい廃トナーボトル５０への交換を促すメッセージ又は警告を表示し、ユーザに対し報知し続けるが、装置本体の記録動作は可能であり、記録動作は継続される。
【００３６】
図９に示すように、装置本体の制御手段１２０は、廃トナー５１が第２の容量検知センサ対７６ａ，７６ｂのセンサ光を遮ると、初めて記録動作を不可能にし、以後、ユーザが新たな廃トナーボトル５０に交換しない限り記録動作を停止させる。このため、例えばユーザが数百枚の記録動作を実行させる途中で、廃トナー５１が第１の容量検知センサ対７５を遮り、装置本体の制御手段１２０が廃トナーボトル５０の交換時期に達したと見なしたときでも、突然装置の記録動作が停止することがない。つまり、初めて交換の警告が出される際、そのユーザから発せられた記録動作の継続を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る容量検知センサ対の発光部、受光部の関係を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の断面図である。
【図３】中間転写ベルトユニット及びクリーナユニット構成図である。
【図４】中間転写ユニット及びクリーナユニット斜視図である。
【図５】クリーナユニット上面図である。
【図６】クリーナユニットと中間転写ユニットの装着方法を示す図である。
【図７】クリーナユニットと中間転写ユニットの装着方法を示す図である。
【図８】クリーナユニットと中間転写ユニットの装着方法を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る容量検知センサ対の位置を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る容量検知センサ対の位置を示す図である。
【図１１】従来例を説明する画像形成装置の断面図である。
【図１２】従来例を説明する検知方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ    第１の検知センサ
Ｂ    第２の検知センサ
１    レーザースキャナユニット
２    レーザー光
３    帯電ローラ
４    感光体ドラム
５    現像装置
６    クリーナユニット、廃トナーボトル嵌合部
７    ベルト駆動ローラ
７ａ  駆動ローラ
７ｂ  二次転写対向ローラ
７ｃ  テンションローラ
８    中間転写ベルト
９    バックアップローラ
１０  給送カセット
１５  転写ローラ
１９  定着ローラ
２０  加圧ローラ
２１  定着装置
２３  クリーナユニット
５０  廃トナーボトル
５１  廃トナー
７５ａ  第１の検知センサ発光部
７５ｂ  第１の検知センサ受光部
７５ｃ  第１の検知センサ対の光路
７６ａ  第２の検知センサ発光部
７６ｂ  第２の検知センサ受光部
７６ｃ  第２の検知センサ対の光路
７７  トナー汚れ
９８  発光部、受光部取り付け基板
９８’  検知ユニット
９９  発光部、受光部取り付け基板
９９’  検知ユニット
１１０  表示パネル
１２０  制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006145946.tif 000010
【図９】
2006145946.tif 000011
【図１０】
2006145946.tif 000012
【図１１】
2006145946.tif 000013
【図１２】
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