(57)【要約】【課題】  正しい廃トナーボトル満杯検知を行うことができるようにする。【解決手段】  廃トナーボトルの満杯検知制御を行う際に、飛散トナー検知センサ３１１を用いて廃トナーボトル内を浮遊する飛散トナーを検出し、飛散トナーを検知している間は、満杯検知センサ３１２の入力情報を検出しないようにする。このようにすることにより飛散トナーの影響で満杯検知センサ３１２が満杯を誤検知しても、満杯検知信号を出力することを防ぐ。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体上の潜像をトナーで現像することで形成されたトナー像を記録材に記録して画像を形成する画像形成装置において、
廃トナー収納部を備え、前記収納部は、廃トナーが所定量収納されたことを検出する廃トナー検知手段と
前記収納部内に飛散するトナーを検出する飛散トナー検出手段とを有し、
前記飛散トナー検出手段の検出結果と前記廃トナー検知手段の検知結果に応じて、前記廃トナー収納部が満杯か否かを検知する満杯検知手段とからなる画像形成装置。
【請求項２】
前記飛散トナー検出手段が飛散トナーを検出していることに応じて、前記廃トナー検知手段の検知結果を無効にすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記飛散トナー検出手段が飛散トナーを検出している間は、前記廃トナー検知手段の検知結果によらず、前記満杯検知手段による満杯か否かの判断をしないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記飛散トナー検出手段が飛散トナーを検出していない場合、前記廃トナー検知手段の検知結果を有効にすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記飛散トナー検出手段が飛散トナーを検出していない間に、前記廃トナー検知手段の検知結果に基づき、前記満杯検知手段による満杯か否かの判断をすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記飛散トナー検出手段は飛散トナーに光を照射する発光手段と、飛散トナーに照射した光を受光素子により検知して、飛散トナー量を検出する受光手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスによる画像形成では、感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置内の現像剤（トナー）により現像して可視化し、得られたトナー像を転写紙に転写することにより、所望の画像を得るようになっている。その際、装置内で回収された不要トナーを廃トナーとして一箇所のボトルに収集・蓄積しているが、廃トナーボトルが蓄積されたトナーでボトルが満杯になったときには、ユーザやサービスマンに報知してボトル内のトナーを取り除くように指示している。このような廃トナーボトル内の満杯検知は光学式、重量式、磁力式と幾つかの方法があるが、多くの場合は、検知精度、簡易さの面から光学式センサ方式が用いられている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１３３８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述のような画像形成装置における光学式センサを使用した廃トナーボトル内の満杯検知では、廃トナーが沈殿する前には廃トナーボトル内では廃トナーが飛散している状態であるので、光学式センサを使った場合、飛散しているトナーをもセンサが検知してしまい、廃トナーでボトルが満杯ではないにもかかわらず満杯であると誤検知してしまうというといった問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、このような課題および他の課題の少なくとも１つを解決することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明による解決手段は、廃トナー回収手段と、廃トナーが回収される廃トナーボトルと、廃トナーボトル内に廃トナーが所定の高さまで回収されたことを検出する廃トナー検出手段と、廃トナー検出手段の検出結果により廃トナーの満杯検知を行う廃トナーボトル満杯検出手段と、を有する電子写真方式の画像形成装置において、廃トナーボトル内に飛散するトナーを検出する飛散トナー検出手段を有し、飛散トナー検出手段が一定量以上の飛散トナーを検出している間は廃トナー検出手段による廃トナー検出結果によらず廃トナーボトル満杯検出手段による廃トナー満杯検出を行わないこととする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、廃トナーボトル内の廃トナー満杯検知を光学式センサで行うような画像形成装置において、廃トナーボトル内に飛散トナー検知センサを設け、廃トナー満杯検知制御を行う際に、飛散トナー検知センサで飛散トナーを検知している間は、満杯検知センサの入力情報を検知しないようにすることで、飛散トナーにより光学式の満杯検知センサが満杯を誤検知しても、満杯検知信号を出力することを防ぎ、正しい廃トナーボトル満杯検知をすることができる。つまり、廃トナーボトル内の飛散トナーの影響を受けることなく正しく廃トナー満杯検知を行うことを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【０００８】
図１は、この発明が適用された画像形成装置の断面図である。この画像形成装置は、記録紙に原稿画像を載せ出力する装置である本体画像出力部１０と、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部１１と、本体画像入力部１１の上部に装着された自動原稿送り装置１２と、本体画像出力部１０から排出されるコピー記録媒体を複数のビンに仕分けして排出するためのソータ１３とを備えている。
【０００９】
この画像形成装置はディジタル複写機であり、原稿から画像データを読み取る装置である本体画像入力部１１のＣＣＤにより画素化され画像データとして装置に読み込まれ、必要な画像処理が行われた後、画像メモリに蓄えられる。その画像データを本体画像出力部１０に転送し、画像再生して記録紙にコピーされる。
【００１０】
本体画像入力部１１は、入力部の上面の原稿台に積載された原稿を照射しながら走査する光源２１を備える。光源２１は図外の光学系モータから駆動力を得て、図１の左右方向に往復駆動する。光源２１から発生した光は、積載された原稿により反射され、光学像が得られる。その光学像をミラー２２、２３、２４及びレンズ２５を介してＣＣＤ２６に伝送される。またミラー２２、２３、２４は光源２１と一体的に駆動される。ＣＣＤ２６は光を電気信号に変換する素子により構成されており、この素子の働きにより伝送されてきた、光学像が電気信号に変換され、さらにディジタル信号（画像データ）に変換される。読み込まれた原稿の画像データは、種々の補正処理とユーザの希望する処理による画像処理が加えられ、画像メモリ（図外）に蓄積される。
【００１１】
本体画像出力部１０は画像メモリに蓄積された画像データを読み出し、ディジタル信号からアナログ信号に再変換し、さらに露光制御部（不図示）により適正な出力値に増幅され、光学照射部２７により光信号に変換される。
【００１２】
図２は感光ドラム３１周辺の拡大図である。感光ドラム３１の周囲に回転方向にしたがって順に配置された一次帯電器４４、現像器４５、転写帯電器４６、分離帯電器器４７、クリーニング装置４８を備えている。感光ドラム３１の表面には一次帯電器４２によって一様に帯電されたあと、前記光信号をスキャナー２８、レンズ２９及びミラー３０を伝播して、感光ドラム３１上に照射させ、静電による潜像が形成される。そして、現像器４５によって現像され、現像された像は、本体内を搬送されてくる記録紙上に、転写帯電器４６よって転写され、原稿画像を形成する。現像された像が転写された感光体ドラム４３の表面に残ったトナーは、クリーニング装置４８によって取り除かれる。分離帯電器４７では、感光体ドラム３１より像が転写された記録紙を分離する。分離された記録紙は、さらに定着ローラ３２まで搬送され、定着ローラにより記録媒体上にトナーが定着され、ソータ１３に送られる。
【００１３】
ソータ１３は本体画像出力部１０の左側に設置されている装置であり、本体画像出力部１０から出力された記録紙を排紙トレイ３３に仕分けして排紙する処理を行う。排紙トレイは上記本体制御部（図外）により制御され、出力された記録紙紙は制御部の指示した任意の排紙トレイに排出される。
【００１４】
給紙トレイ３４、３５は本体下部にあり、記録紙をある程度蓄積しておくことが可能である。本体制御部による御部により給紙トレイ３４、３５から蓄積された記録紙を搬送し画像出力を行う。給紙デッキ３６は本体画像出力部１０の左側に設置されている装置で、記録紙を大量に蓄積しておくことが可能である。給紙トレイ３４、３５と同様に本体制御部による制御により蓄積された記録紙を搬送し画像出力を行う。
【００１５】
本体画像出力部１０の左側に、操作者が少数の任意種類のコピー記録媒体を比較的容易に給紙することが可能となる手差しトレイ３７が設置されている。またこの手差しトレイは、ＯＨＰシートや厚紙、はがきサイズ紙など特殊な記録記録媒体を使用する場合にも使用される。
【００１６】
ローラ３８、３９、４０、４１、４２は紙搬送ローラであり、各ローラはコピー出力処理の給紙を行う際、記録紙を実際に搬送する役割を担っている。各給紙ローラは駆動源としてステッピングモータに歯車等の伝達装置を介して接続されている。
【００１７】
集塵ファン４９は、装置内の不要トナーを集塵し、不図示の廃トナー回収ダクトを通じて廃トナーボトル５０へ不要トナーを送り出す。またクリーニング装置４８も廃トナー回収ダクトに通じており、クリーニング装置４８で感光体ドラム３１より取り除かれた廃トナーを廃トナーボトルへ送る。
【００１８】
図３は本体画像出力部１０の主な制御系のブロック図である。ＣＰＵ部３０１は定着制御部３０２、高圧制御部３０３、紙搬送制御部３０４、レーザ駆動部３０５をセンサ入力部３０６からの情報をもとに管理する。定着制御部３０２は定着装置３２の制御を行う。高圧制御部３０３は一次帯電器４４、転写帯電器４６、分離帯電器４７の各制御を行う。レーザ駆動部３０５はコントローラから送信された画像データをもとに画像形成のための光量制御を行う。センサ入力部３０６は紙搬送パス上や、レバー、カバー、カセットなどに設けられたセンサの入力をＣＰＵ部３０１に取り込み、動作中状態や紙なし状態等の画像形成状況の判断を行う。紙搬送制御部３０４はセンサ入力部３０６の情報を基に搬送される紙の位置を管理し、紙搬送制御を行う。モータ制御部３０７では紙搬送制御にしたがって各種紙搬送ローラの駆動制御を行う。また、カセット（図１の３４、３５及び３６）には補給される用紙サイズを検知するセンサが設けられており、これらのセンサ入力もＣＰＵ部３０１に取り込まれ、セットされた用紙サイズを測定する。インタフェース部３１０は外部コントローラ（不図示）のプリンタインタフェースに接続され、コントローラとの通信を行い、コントローラからの画像データの入力部である。
【００１９】
また、センサ入力部の一部である、飛散トナー検知センサ３１１および、満杯検知センサ３１２は廃トナーボトル内に取り付けられている。飛散トナー検知センサでは廃トナーボトル内の飛散トナー量を検出し、飛散トナー検知センサで検知された飛散トナー量が検出されると飛散トナー検知センサからセンサ入力部３０６を介してＣＰＵ３０１へトナー飛散検知信号が出力される。満杯検知センサでは廃トナーボトルの満杯検知を検出し、センサ入力部３０６を介してＣＰＵ３０１へ満杯検知信号を入力する。ＣＰＵ３０１は飛散トナー検知センサからのトナー飛散検知信号および、満杯検知センサ３１２の入力情報を元に、廃トナー満杯検知制御を実行する。尚、ここでは飛散トナー検知センサ３１１および、満杯検知センサ３１２は廃トナーボトル内に取り付けられているものとしたが、飛散トナー検知センサは廃トナーボトルと接続（または収納）される廃トナー回収ダクトの先端部に設け、満杯検知センサは廃トナーボトルの一部を透過して検知するよう廃トナーボトルの外側に設けることで、両センサ共に画像形成装置側に設けるようにしてもよい。また両センサ共に廃トナーボトルの一部を透過して検知するようにすることで両センサ共に画像形成装置側に設けるようにしてもよい。
【００２０】
飛散トナー検知センサ３１１による飛散トナー検知方法について、図４、図５、および図６を用いて説明する。
【００２１】
図４は飛散トナー検知センサ３１１の制御ブロック図である。
【００２２】
飛散トナー検知センサ３１１内のタイミング信号発生回路４０２は、発信回路４０１から入力されたクロックによりＣＰＵ３０１の設定値に基づいて飛散トナー検知センサ３１１の発光素子４０３を点灯するＬＥＤ発光パルス信号４１１を生成する。信号処理回路４０５は、受光素子４０４で検出された飛散トナー量に相当する出力信号を、発光素子４０３のＬＥＤ発光パルス信号４１１に同期して検出し、所定の閾値と比較することにより飛散トナー量に相当するセンサ出力信号４１３の処理を行い、センサ入力部３０６を介してＣＰＵ３０１に出力する。尚、所定の閾値とは、センサの感度などを考慮し、満杯検知センサに影響を及ぼさない飛散量の値であれば、任意の値を閾値として設定すればよい（例えば、閾値を３０％に設定する）。
【００２３】
図５と図６は、飛散トナー検知センサ５１１で生成される各種信号のタイミングチャートである。図５は、廃トナーボトル内のトナーの飛散が多い場合、つまり満杯検知センサの出力に影響を及ぼす飛散量がある場合に相当し（センサ出力４１３は飛散トナーあり信号を出力する）、図６は飛散トナーが少なく無くなった場合、つまり満杯検知センサの出力に影響を及ぼさない飛散量の場合（センサ出力４１３は飛散トナー無し信号を出力する）を示している。尚、飛散トナー無し信号は、飛散トナーが全く無い状況だけでなく、飛散トナーが満杯検知センサの出力に影響を及ぼさない飛散量になった場合、つまり、設定した閾値を下回った場合に出力される（例えば、飛散量が閾値である３０％を下回った場合）。
【００２４】
上記で述べたように、ＣＰＵ３０１は、飛散検知センサ制御部３０６で検出されたセンサ出力信号４１３を所定の時間間隔で測定してトナー飛散量を検出し、さらに、満杯検知センサ３１２の入力情報を元に、廃トナー満杯検知制御を実行する。
【００２５】
図７は本発明の廃トナーボトル５０の構成である。なお、廃トナーボトル５０は本体画像出力部１０の背面に設置されており、クリーニング装置４８や本体内の集塵ファン４９で収集された廃トナーを蓄積するボトルである。
【００２６】
満杯検知センサ３１２は、通常時の満杯検知センサである。本センサがアクティブになったときに廃トナー満杯となる。飛散トナー検知センサ３１１は廃トナーボトル入り口付近に設置されており、トナーの飛散状況を監視する。飛散トナー検知センサで検知される飛散量に基づき、飛散トナー検知センサからトナー飛散検知信号が出力される。
【００２７】
次に、図８、図９および図１０を用いて廃トナー満杯検知の誤検知防止制御について説明する。
【００２８】
図１０は飛散トナー検知センサ３１１からの出力と満杯検知センサ３１２からの出力により廃トナー満杯信号を出力するときのフローチャートである。まず、Ｓ１００１およびＳ１００２で飛散トナー検知センサ３１１からの出力と満杯検知センサ３１２からの出力を取得する。Ｓ１００３において満杯検知センサ３１２からの出力がＨｉｇｈであるかどうかを判定する。Ｌｏｗの場合は廃トナー満杯信号はＬｏｗ出力にする（Ｓ１００４）。Ｓ１００３で満杯検知センサ３１２の出力がＨｉｇｈの場合には飛散トナー検知センサ３１１の出力を参照する。Ｓ１００６で飛散トナー検知センサ３１１の出力がＨｉｇｈかどうかを判定する。飛散トナー検知センサ３１１の出力がＨｉｇｈである場合には、廃トナー満杯信号はＬｏｗ出力にする（Ｓ１００４）。飛散トナー検知センサ３１１の出力がＬｏｗの場合には、廃トナー満杯信号はＨｉｇｈ出力にする（Ｓ１００７）。以上の廃トナーボトルの満杯検知処理を１００ｍｓｅｃおきに行うこととする（Ｓ１００５）。
【００２９】
図８は、廃トナー満杯検知制御のタイミングチャートである。図のように飛散トナー検知センサの信号（ｂ）がＨｉｇｈ状態の場合は満杯検知の非検知区間として、満杯検知センサの信号（ａ）をマスクし、飛散トナーにより満杯検知センサの信号がＨｉｇｈになっても、廃トナー満杯信号（ｃ）を出力しないようにする。
【００３０】
図９は、飛散トナーによる満杯検知センサにより満杯を誤検知した場合である。図のように、飛散トナーにより満杯検知センサの信号（ａ）がＨｉｇｈになっても、飛散トナー検知センサの信号（ｂ）がＨｉｇｈ状態の場合は満杯検知の非検知区間としてマスクしているので、廃トナー満杯信号（ｃ）を出力することなく、満杯状態を誤検知することがない。
【００３１】
以上のように、本実施の形態によれば、廃トナー満杯検知制御を行う際に、飛散トナー検知センサで飛散トナーを検知している間は、満杯検知センサの入力情報を検出しないようにすることで、飛散トナーの影響で光学式の満杯検知センサが満杯を誤検知しても、満杯検知信号を出力することを防ぐので、正しい廃トナーボトル満杯検知をすることができる。つまり、廃トナーボトル内の飛散トナーの影響を受けることなく正しく廃トナー満杯検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の画像形成装置が適用された実施形態の構成図である。
【図２】本発明の画像形成装置が適用された実施形態の感光ドラム周辺の拡大構成図である。
【図３】本発明の画像形成装置の主な制御系のブロック図である。
【図４】本発明の画像形成装置の飛散トナー検知センサ５１１の制御ブロック図である。
【図５】本発明の飛散トナー検知センサ５１１の生成信号の飛散トナー量が多い場合のタイミングチャートである。
【図６】本発明の飛散トナー検知センサ５１１の生成信号の飛散トナー量が少ない場合のタイミングチャートである。
【図７】本発明の画像形成装置の廃トナーボトルの概略図である。
【図８】本発明の飛散トナー検知センサおよび満杯検知センサの出力に基づいた廃トナー満杯信号の生成を示したタイミングチャートである。
【図９】本発明の飛散トナー検知センサおよび満杯検知センサの出力に基づき、飛散トナーによる満杯検知センサにより満杯を誤検知した場合の基づいた廃トナー満杯信号の生成を示したタイミングチャートである。
【図１０】本発明の飛散トナー検知センサ５１１からの出力と満杯検知センサ５１２からの出力により廃トナー満杯信号を出力するときのフローチャートである。
【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】
2006285134.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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