(57)【要約】      （修正有）【課題】現像器内のトナー量を検出する既存の光学センサを利用し、現像器の装着状態の検出を提供する。【解決手段】装置本体と当該装置本体に着脱自在な現像器とからなり、現像器には、ハウジングの壁面に内部のトナー量を監視するための窓部が設けられると共に、プリンタ1本体の現像器駆動部から駆動力を受けて清掃部材を移動させて窓部の内面を清掃する清掃ユニットが設けられているプリンタであって、装置本体側に配された発光部と受光部を含む光学センサにより、発光部から窓部を介して入射させた光線を受光部で受光して現像器内のトナー量を検出し、現像器駆動部の動作中(S101)に得られた受光部の検出信号に基づいて(S103-105)、制御部により現像器が装置本体に装着有無を判定し(S106)、現像器が装着されていない場合に操作パネルに警告を発する(S107)。【選択図】図５
2011102854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体と当該装置本体に着脱自在な現像器とからなり、前記現像器には、そのハウジングの壁面に内部のトナー量を監視するための１又は対向する２つの窓が設けられると共に、装置本体の駆動手段から駆動力を受けて清掃部材を移動させて前記窓の内面を清掃する清掃手段が設けられている、画像形成装置であって、
装置本体側に配された発光素子と受光素子を含み、前記発光素子から前記窓を介して入射させた光線の反射光もしくは透過光を前記受光素子で受光することにより現像器内のトナー量を検出するトナー量検出手段と、
前記駆動手段が動作している間に得られた受光素子の検出信号に基づいて現像器が装置本体に装着されているか否かを判定する判定手段と、
現像器が装着されていないと判定された場合に警告を発する警告手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記清掃手段は、前記清掃部材を前記窓の内面に沿って、前記発光素子から射出される光線を横切るように往復移動させて清掃を行うように構成されると共に、
前記判定手段は、前記清掃部材の１往復に要する時間内において、受光素子の検出信号が所定値となる状態が、所定時間以上継続する場合に、前記現像器が装置本体に装着されていると判定し、そうでない場合に現像器が装置本体に装着されていないと判定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】
前記駆動手段は、画像形成動作の開始と共に動作を開始するように構成されており、
当該画像形成動作の実行時間が前記清掃部材の１往復に要する時間未満であって、かつ、当該実行時間内に前記判定手段による判定が完了してない場合には、当該判定が完了するまで前記駆動手段の動作を継続させる
ことを特徴とする請求項２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、着脱可能な現像器を備える画像形成装置に関し、特に、現像器の装着の有無を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタなどの画像形成装置では、メンテナンスを容易にするため現像器をユニット化して装置本体に対して着脱可能なように構成されている。
ところが、メンテナンス時などにおいて、古い現像器を取り外した後、新たな現像器を装置本体に装着するのを失念し、画像形成動作時に白紙の記録シートが多数枚排出されて初めて現像器が装着されていないことに気付くような場合がある。
【０００３】
そのため、従来の画像形成装置では、現像器に不揮発メモリを搭載しておき、画像形成動作を実行する前に、当該不揮発メモリにアクセスを試み、当該アクセスが不可能なときに現像器が未装着であると判定して、ユーザに警告などを発するようにしていた。
ところが、最近では画像形成装置の分野でもコストダウンの要請が強く、その一環として現像器の不揮発メモリの搭載を取りやめることが検討されており、この場合には、現像器の装置本体への装着の有無を確認できない。
【０００４】
そこで、装置本体に装着された現像器のトナー量を光電センサにより検出するための既存のトナー量検出センサを、現像器の装着状態の検出にも利用することが考えられている。
このようなトナー量検出センサは装置本体に設置された一対の発光素子と受光素子を備え、装着状態にある現像器のハウジングの壁面に設けられた対向する一対の検出窓に向けて、発光素子から光線を射出し、その透過光を受光素子で検出することにより、その位置におけるトナーの有無を検出するように構成されている。
【０００５】
なお、このような構成では、静電気などにより検出窓の内側にトナーが付着して当該検出窓の透光性が劣化し、誤検出が生じるおそれがあるので、当該付着トナーを除去するための清掃機構が設けられているのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１３７１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、現像器内のトナーの量が少ない状態で前記検出用の光線が検出窓を透過するような場合には、トナー量検出センサの検出値は、現像器自体を画像形成装置に装着していない場合における検出値と何ら変わらないことになり、確実に現像器の装着の有無を判断するのが難しい。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、コストダウンを図るため、装置本体に設けられた既存のトナー量検出センサを現像器の装置本体への装着の有無の検出に利用しても誤検出のおそれがない画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、画像形成装置本体と当該装置本体に着脱自在な現像器とからなり、前記現像器には、そのハウジングの壁面に内部のトナー量を監視するための１又は対向する２つの窓が設けられると共に、装置本体の駆動手段から駆動力を受けて清掃部材を移動させて前記窓の内面を清掃する清掃手段が設けられている、画像形成装置であって、装置本体側に配された発光素子と受光素子を含み、前記発光素子から前記窓を介して入射させた光線の反射光もしくは透過光を前記受光素子で受光することにより現像器内のトナー量を検出するトナー量検出手段と、前記駆動手段が動作している間に得られた受光素子の検出信号に基づいて現像器が装置本体に装着されているか否かを判定する判定手段と、現像器が装着されていないと判定された場合に警告を発する警告手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
もし、現像器が前記装置本体に装着されていれば、装置本体の駆動手段により現像器の清掃手段が駆動して窓に沿って清掃部材が移動するため、現像器内のトナー量が少なくても、トナー量検出手段が上記移動する清掃部材を検出して検出信号に変化が生じるので、現像器の装着の有無を正しく判断することができる。
これにより、既存のトナー量検出手段を現像器の装着状態を判定する手段として利用できるため、現像器装着の専用の検出機構を別途設ける必要がなく、コストダウンを図れる。
【００１０】
また、前記清掃手段は、前記清掃部材を前記窓の内面に沿って、前記発光素子から射出される光線を横切るように往復移動させて清掃を行うように構成されると共に、前記判定手段は、前記清掃部材の１往復に要する時間内において、受光素子の検出信号が所定値となる状態が、所定時間以上継続する場合に、前記現像器が装置本体に装着されていると判定し、そうでない場合に現像器が装置本体に装着されていないと判定することが望ましい。
【００１１】
もし、現像器が装着されていれば、清掃部材が１往復する時間内に必ず、当該清掃部材がトナー量検出手段により検出されて予め設定された所定値となるので、現像器の装着の有無をより確実に判定することができる。また、この際、所定時間以上検出信号が変化していることを条件としているので、ノイズによる誤検出を回避できる。
さらに、前記駆動手段は、画像形成動作の開始と共に動作を開始するように構成されており、当該画像形成動作の実行時間が前記清掃部材の１往復に要する時間未満であって、かつ、当該実行時間内に前記判定手段による判定が完了してない場合には、当該判定が完了するまで前記駆動手段の動作を継続させるとしてもよい。
【００１２】
駆動手段の動作は、画像形成動作と共に開始され、当該画像形成の機会におい現像器装着の有無の判定が行われるので、当該現像器装着判定のみを目的として無駄に駆動手段を動作させてトナーを劣化させることがない。また、もし、画像形成枚数が少なく、すぐに画像形成動作が終了した場合であっても、上記現像器装着判定が完了するまでは前記駆動手段の動作を継続させるようにしているので、確実に現像器が装置本体に装着されているか否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタの全体の構成を示す断面概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る現像器の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る現像器の構成を示す断面概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るプリンタの制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る制御部で実行される現像器装着状況判定処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る光センサの出力波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施の形態にかかるタンデム型のフルカラープリンタの概略構成を示す図である。
同図に示すように、このプリンタ１は、画像プロセス部３、給紙部４、定着部５、操作パネル１５および制御部６０を備えており、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続されて、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック色からなるトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成部分の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。
（画像プロセス部）
画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１、現像器駆動部２００Ｙ〜２００Ｋ（不図示）などを備えている。
【００１５】
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙ、その周囲に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、一次転写ローラ３４Ｙ、感光体ドラム３１Ｙを清掃するためのクリーナ３５Ｙ、トナー補給容器３６Ｙ、光学センサ１４０Ｙなどを備えており、感光体ドラム３１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。
他の作像部３Ｍ〜３Ｋについても、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では符号を省略している。
【００１６】
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３に張架されて矢印Ａ方向に回転駆動される。
光学部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、制御部６０からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋを露光走査させる。
【００１７】
この露光走査により、帯電器３２Ｙ〜３２Ｋにより帯電された感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上に静電潜像が形成される。
現像器駆動部２００Ｙ（不図示）は、イエロー色に対応する現像器３３Ｙを駆動すると共に、これに内蔵される後述の清掃部材１３３Ｙも合わせて駆動するモータである。
また、他の色に対応する現像器３３Ｍ、３３Ｃおよび３３Ｋのそれぞれを駆動する不図示の現像器駆動部２００Ｍ、２００Ｃおよび２００Ｋも、現像器駆動部２００Ｙと同様の構成を有する。
【００１８】
トナー補給容器３６Ｙ〜３６Ｋは、それぞれＹ、Ｍ，Ｃ、Ｋ色のトナーを収容する容器であり、収容している色に対応する現像器３３Ｙ〜３３Ｋのいずれかにトナーを補給する。
ここで、現像器３３Ｙ〜３３Ｋは、それぞれの色に対応するトナー補給容器３６Ｙ〜３６Ｋのいずれかに連絡する不図示のトナー補給路を有しており、各トナー補給路を介して上記供給が行われる。
【００１９】
各静電潜像は、現像器３３Ｙ〜３３Ｋにより現像されて感光体ドラム３１Ｙ〜３１Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー像が、中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。
一次転写ローラ３４Ｙ〜３４Ｋにより作用する静電力により中間転写ベルト１１上に各色のトナー像が順次転写されフルカラーのトナー像が形成され、さらに二次転写位置４６方向に移動する。
【００２０】
一方、給紙部４は、記録シートＳを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の記録シートＳを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された記録シートＳを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４などを備えており、中間転写ベルト１１上のトナー像の移動タイミングに合わせて給紙部４から記録シートＳを二次転写位置に給送し、二次転写ローラ４５の作用により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して記録シートＳ上に二次転写される。
【００２１】
二次転写位置４６を通過した記録シートＳは、定着部５に搬送され、記録シートＳ上のトナー像（未定着画像）が、定着部５における加熱および加圧により記録シートＳに定着された後、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
（操作パネル）
操作パネル１５は、例えば、テンキー及び液晶ディスプレイなどを有し、ユーザに対して情報を表示すると共に、ユーザからの指示を受け付けるものである。
【００２２】
（現像器３３Ｙおよび光学センサ１４０）
図２は、トナー補給容器３６Ｙを現像器３３Ｙに装着した状態における外観斜視図であり、プリンタ１本体に設けられたトナー量検出用の光学センサ１４０も合わせて描いている。
同図に示すように、トナー補給容器３６Ｙは、現像器３３ＹのＸ方向側の端部の上部に連結される。トナー補給容器３６Ｙの内部にはトナー供給機構が内蔵され、制御部６０からの指示に基づいて現像器３３Ｙにトナーを必要量供給する。
【００２３】
現像器３３Ｙの筺体１３１Ｙの互いに対向し合う壁面には、内部のトナー量の監視のため一対の窓部１３２Ｙが設けられている。
一方、装置本体には、透過型の光学センサ１４０Ｙが不図示のフレームを介して取着されている。この光学センサ１４０Ｙは、コの字状の筺体の対向する部分に発光部１４１Ｙと受光部１４２Ｙを設けてなり、発光部１４１Ｙから射出された検出光を受光部１４２Ｙが受光するように構成されており、この検出光を遮るものがあれば、受光部１４２Ｙから所定の検出信号が出力される。この発光部１４１Ｙ、受光部１４２Ｙとして、それぞれ発光ダイオード、フォトダイオードが使用されるのが一般的である。
【００２４】
なお、本実施の形態では、トナー量が十分あって、これにより検出光が遮蔽されたときに、約３Ｖの電圧が検出信号として出力され、トナー量が少なく検出光が、窓部１３２Ｙを透過したときには、出力電圧はほぼ０Ｖとなるように設定されている。
現像器３３Ｙは、プリンタ１の本体側に設けられたガイド部材１０１Ｙ上をＸ軸方向にスライド可能な構成となっており、当該ガイド部材１０１Ｙに沿って現像器３３Ｙを装置本体に押し込んで装着すると、上記一対の窓部１３２Ｙが図のＢの位置から、光学センサ１４０Ｙが配されたＣの位置に達し、これにより光学センサ１４０Ｙの検出光が一対の窓部１３２Ｙを通過するように構成される。
【００２５】
また、現像器３３Ｙが装置本体に装着されると、現像器３３Ｙ内部のトナー攪拌用のスクリュー１３６Ｙ（図３（ａ）参照）の軸の−Ｘ側端部に取着された歯車（不図示）が、装置本体に設けられた現像器駆動部２００Ｙ（図４参照）の駆動軸に取着された歯車と噛合して、装置本体側から動力が供給される構成となっている。さらに、当該装着動作に伴い、トナー補給容器３６Ｙにおいても、これに内包されるスクリュー（不図示）の軸の端部が、装置本体に設けられたトナー補給容器３６Ｙに対応する不図示のトナー補給容器用駆動機構の駆動軸に取着された歯車と噛合して、装置本体側から動力が供給される構成となっている。
【００２６】
なお、現像器駆動部２００Ｙおよびトナー補給容器用駆動機構自体は、モータを駆動源とする公知の構成であるので、特に説明しない。
図３（ａ）は、本実施の形態に係る現像器３３Ｙの内部構造を示すための断面概略図である。
同図に示すように、現像器３３Ｙは、第１スクリュー１３６Ｙ、第２スクリュー１３７Ｙ、現像ローラ１３８Ｙ、清掃ユニット１３０Ｙおよびこれらを収納している筐体１３１Ｙなどを有する。なお、実際には、内部にイエロー色のトナーが充填されているが、簡略化のため図示を省略している。
【００２７】
トナー補給容器３６Ｙから供給されたトナーは、第１スクリュー１３６Ｙにより図の右方向に攪拌されながら搬送され、さらに第２スクリュー１３７Ｙによって現像ローラ１３８Ｙに沿って第１スクリュー１３６Ｙによる搬送方向と反対の方向に搬送され、当該現像ローラ１３８Ｙを介して感光体ドラム３１Ｙ表面に形成された静電潜像に供給されてトナー像が形成される。
【００２８】
第１スクリュー１３６Ｙは、上述したように、装着時にプリンタ１本体の現像器駆動部２００Ｙのギヤに噛合することにより、駆動力の供給を受けて回転し、その回転力がさらに不図示のギヤを介してスクリュー１３７Ｙや現像ローラ１３８Ｙに所定のギヤ比で伝達される構成となっている。
そして、現像器３３Ｙの筐体１３１Ｙのトナー受給口１３１ａＹの近くには、互いに対向し合う一対の窓部１３２Ｙが設けられている。
【００２９】
図３（ｂ）は、図３（ａ）のＤ−Ｄ’線における矢視断面図である。同図に示すように一対の窓部１３２Ｙが対向して設けられており、それぞれ透明板１３２ａＹ（ガラスもしくは透明な樹脂）が嵌め込まれている。
この透明板１３２ａＹに、静電気などによりトナーが付着したままであると、トナー量が減少してもあたかもトナーが十分あるように誤検出されるおそれがあるので、これを周期的に清掃する必要がある。
【００３０】
そのために清掃ユニット１３０Ｙが設けられている。この清掃ユニット１３０Ｙは、清掃部材１３３Ｙと、一端が清掃部材１３３Ｙに連結されたロッド１３４Ｙと、当該ロッド１３４Ｙの他端に配設されたカム機構１３９Ｙとからなる。
清掃部材１３３Ｙは、上記一対の窓部１３２Ｙに挟まれた空間を移動するように配され、ほぼ直方体の支持体１３３ａＹの、透明板１３２ａＹと対向する面に、スポンジやフェルトなどの柔軟な材料からなる柔軟層１３３ｂＹを形成してなり、当該柔軟層１３３ｂＹが窓部１３２Ｙの内面に接触するようになっている。
【００３１】
この支持体１３３ａＹは、ロッド１３４Ｙを介して筺体１３１Ｙに矢印方向に摺動可能に保持されている。ロッド１３４Ｙは、カム機構１３９Ｙにより当該矢印方向に往復駆動される。
なお、このロッド１３４Ｙは、できるだけ、光学センサ１４０から照射される光線を遮蔽しないように、その横断面が、検出光の主光線の方向と直交する方向における厚みができるだけ小さな扁平形状にすることが望ましい。
【００３２】
図３（ｃ）に、図３（ａ）のカム機構１３９Ｙを拡大して示す。
スクリュー１３６Ｙの回転軸１３６ａＹには、公知の円筒溝カム２３１Ｙが同軸上に取着されており、スクリュー１３６Ｙの回転と共に円筒溝カム２３１Ｙが回転するように構成されている。
ロッド１３４Ｙには、円筒溝カム２３１Ｙと対向する部分に係合ピン１３５Ｙが立設されており、この係合ピン１３５Ｙが、円筒溝カム２３１Ｙの溝部２３２Ｙに係合し、円筒溝カム２３１Ｙの回転に伴って、係合ピン１３５Ｙが当該溝部２３２Ｙにより案内され、ロッド１３４Ｙが往復駆動される構成となっている。
【００３３】
本実施の形態においては、上記１往復に要する時間が丁度２秒になるように現像器駆動部２００Ｙによるスクリュー１３６Ｙの回転速度および円筒溝カム２３１Ｙの溝部２の形状が設定されている。
これによれば、独立の駆動源を設けることなく簡易な構成により清掃部材１３３Ｙを往復移動させて、透明板１３２ｂＹを清掃することができる。
【００３４】
なお、イエロー以外の色に対応する現像器３３Ｍ〜３３Ｋについては、収容されるトナーの色の違いを除けば、現像器３３Ｙと全く同一の構造であり、現像器３３Ｙと同様の機能を有するため、これらの説明は省略する。
（制御部）
図４は、プリンタ１の制御部６０の構成を示すブロック図である。
【００３５】
同図に示すように、制御部６０は、主な構成要素として、ＣＰＵ６１、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部６２、ＲＡＭ（Random Access Memory）６３、ＲＯＭ（Read Only Memory）６４、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）６５を備えている。
インターフェース部６２は、ＣＰＵ６１とＬＡＮ等のネットワークとを接続するためのＬＡＮカード、ＬＡＮボード等であり、ＬＡＮ等を介して、クライアント端末から送信されてくるプリントジョブを受信してＣＰＵ６１へ送る。
【００３６】
ＲＡＭ６３は、揮発性のメモリであって、ＣＰＵ６１におけるプログラム実行時のワークエリアとなる。
ＲＯＭ６４には、画像形成時に各部を制御するためのプログラムのほか後述する現像器装着判定処理に関するプログラム等が格納されている。
ＥＥＰＲＯＭ６５は、不揮発性の書き込み可能なメモリであって、ＣＰＵ６１におけるプログラム実行時のデータ等の保存エリアとなる。
【００３７】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１は、ＲＯＭ６４から必要なプログラムを読み出して、タイミングを計りながら各種動作を統一的に制御し、処理動作を円滑に実行させると共に、現像器３３Ｙ〜３３Ｋが、プリンタ１の本体に装着されているか否かを判定し、装着されていなければユーザに対して通知する処理（以下、「現像器装着判定処理」という。）を実行する。
【００３８】
（現像器装着判定処理）
図５は、ＣＰＵ６１で実行される上記現像器装着判定処理の制御内容を示すフローチャートである。現像器３３Ｙ〜３３Ｋの装着状態を判定する制御の内容は同じなので、ここでは、代表して現像器３３Ｙの装着状態判定処理について説明する。
画像形成ジョブを受け付けて、画像形成動作が開始されると（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、同時に現像器駆動部２００Ｙの駆動動作も開始される（ステップＳ１０１）。このときから第１の計時を開始し、ＥＥＰＲＯＭ６５に格納されている第１のカウンタ値を１だけカウントアップする（ステップＳ１０２）。
【００３９】
続いて、ＣＰＵ６１は、光学センサ１４０Ｙの出力値が所定の閾値（２Ｖ）以上となっているかどうかを判定する（ステップＳ１０３）。ここで、本実施の形態では、光学センサ１４０Ｙの検出光が完全に遮光されたときの信号出力は約「３Ｖ」なので、ノイズなどにより出力値が若干変動する場合でも必ず判断できるように安全を見越して閾値を「２Ｖ」に設定している。
【００４０】
ここで、光学センサ１４０Ｙの出力値が「２Ｖ」以上と判定された場合には（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、実際に光学センサ１４０の検出光の光路上に遮蔽物が存在しているか、もしくは、一時的な電気的ノイズが生じているという２つのケースが考えられる。
そこで、光学センサ１４０の出力値が「２Ｖ」以上となっていると判定された場合には、その状態が所定時間継続されるか否かを判定する。
【００４１】
すなわち、ＥＥＰＲＯＭ６５に格納されている第２のカウンタ値を１だけカウントアップして（ステップＳ１０４）、第２の計時を開始し、当該第２のカウンタ値が４０以上となっているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
本実施の形態では、ステップＳ１０２からＳ１０６までのフローチャートが０．０１秒で循環するように設計されており、第１および第２のカウンタ値が１だけインクリメントされる時間間隔が０．０１秒となるので、ステップＳ１０５における「第２のカウンタ値が４０以上」とは、光学センサ１４０の出力値が０．４秒以上継続して「２Ｖ」以上であることを意味する。
【００４２】
この０．４秒は、後述するように清掃部材１３３Ｙの移動により検出光が遮蔽され、光学センサから「２Ｖ」以上の値が連続して出力される時間と同じである。
ここで、当該第２のカウンタ値が４０以上となっていない場合には（ステップＳ１０５：ＮＯ）、第１のカウンタ値が２００以上となっているか否か、即ち、清掃部材１３３Ｙの往復駆動が開始されてから２秒が経っているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【００４３】
既述のようにこの２秒は、清掃部材１３３Ｙの往復周期の１周期の時間を意味している。つまり、現像器駆動部２００Ｙの動作を開始させてから、清掃部材１３３Ｙの１周期分だけ光学センサ１４０による検出を継続してきたことを意味する。
したがって、もし、現像器３３Ｙが装置本体に装着されておれば、駆動前に清掃部材１３３Ｙがどこの位置にあっても、その１周期の間に必ず検出光を横切って少なくとも０．４秒は「２Ｖ」以上の値を出力することになるので、たとえトナーが少なくても、現像器３３Ｙが装着さえされていれば、これを駆動することにより清掃部材１３３Ｙの検出を行える。これにより現像器３３Ｙが装着されていることを確実に判定することができる。
【００４４】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ上記１周期分の時間における光学センサ１４０Ｙの出力の変化の様子を場合分けして示すものである。
まず、現像器３３Ｙが装着されているが、トナーが少量である場合には、図６（ａ）に示すように、清掃部材１３３Ｙが検出光を横切る間だけ出力値が「２Ｖ」を超える。本実施の形態ではこの時間が０．４秒となるように往復動の速度及び／または清掃部材１３３Ｙの寸法が決定されている。なお、同図は、検出光の光路上にロッド１３４Ｙ（図３（ａ）参照）がない場合の例で示してある。
【００４５】
また、現像器３３Ｙが装着されており、かつ、トナーが十分ある場合には、当該トナーにより検出光がずっと遮られるので、図６（ｂ）のように１周期の間、常に「２Ｖ」を超えた状態となる。
一方、現像器が装置本体に装着されていない場合には、１周期経過しても検出光を遮蔽するものはないので、図６（ｃ）に示すように検出値は、０Ｖのままである。
【００４６】
なお、プリンタ１の本体に現像器３３Ｙが装着され、トナーの液面が、検出光の一部のみを遮光する場合には、トナーのみを検出したときの出力値は、図６（ｂ）の場合よりも低くなるが、その値がたとえ「２Ｖ」未満であったとしても、清掃部材１３３Ｙは１周期内に必ず検出されるので、光学センサ１４０からの出力値が２Ｖ以上となる時間が０．４秒程度存在することには変わりがない。
【００４７】
したがって、プリンタ１の本体に現像器３３Ｙが装着されているかどうかを判定するには、上述のように光学センサ１４０Ｙから出力される電圧値が所定値（２Ｖ）以上となる時間が、清掃部材１３３Ｙの往復動の１周期内で所定時間（０．４秒）以上継続しているかどうか否かを判定すればよい。
そこで、図５のステップＳ１０６において、「２Ｖ」以上の状態がカウント値４０まで継続することがない状態で、第１のカウンタ値が２００以上となった場合には（図５のステップＳ１０６：ＹＥＳ）、現像器３３Ｙが装着されていないと判定する。
【００４８】
そして、当該現像器３３Ｙ、即ち、イエロー色に対応する現像器が装着されていないことを操作パネルに表示してユーザに警告する（ステップＳ１０７）。
その際、一連の画像形成動作が終了していなければ（ステップＳ１０８：ＮＯ）、画像形成動作を中断すると共に（ステップＳ１０９）、現像器駆動部の動作を停止し（ステップＳ１１０）、当該現像器装着判定処理を終了する。この際、他の色の現像器駆動部の動作も同時に停止される。
【００４９】
そして、第１，第２のカウンタ値を「０」にリセットして（ステップＳ１１３）、現像器装着有無判定処理を終了する。
ステップＳ１０９において画像形成動作を中断する際、既に、２次転写処理を完了した記録シートＳについては、そのまま熱定着を実施して排出トレイ７２上に排出することにすればジャム（紙詰まり）が生じない。
【００５０】
もっとも、トナー像が転写されていない記録シートを熱定着することは無駄なので、ジャム処理での対応のように記録シートの搬送を即座に停止し、操作パネル１５に警告を表示して、ユーザによって記録シートを取り出してもらうようにしてもよい。
反対に、ステップＳ１０８において、画像形成動作が終了していると判定された場合には、清掃部材１３３Ｙの駆動を停止するステップＳ１１０以降のステップを実行する。
【００５１】
なお、本実施の形態において、「画像形成動作の終了」とは、画像形成動作上、現像器３３Ｙの駆動を停止しても構わなくなったタイミングのことを意味する。具体的なタイミングは、機種によって異なるが、一般的には、現像器駆動部２００Ｙと感光体ドラム３１Ｙの駆動源が同一であり、かつ転写ベルト１１と同時に駆動される場合が多いので、そのような機種であれば、最終の記録シートに対する２次転写が終了したときに「画像形成動作の終了」したと定義することができる。
【００５２】
また、ステップＳ１０６において、第１のカウンタ値が２００未満であると判定された場合には（ステップＳ１０６：ＮＯ）、第１のカウンタ値を１だけカウントアップするステップＳ１０２以降のステップを実行する。
ステップＳ１０５において、第２のカウンタ値が４０以上となっていると判定された場合には（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、現像器３３Ｙが装着されていると判定されるので、画像形成動作が終了するまで待機し（ステップＳ１１２：ＮＯ）、画像形成動作が終了すると（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、清掃部材１３３Ｙの駆動を停止するステップＳ１１０以降のステップを実行する。
【００５３】
また、ステップＳ１０３において、光学センサ１４０の出力値が２Ｖ以上となっていない場合には（ステップＳ１０３：ＮＯ）、第２のカウンタ値を０にリセットし（ステップＳ１１１）、第１のカウンタ値が２００以上となっているかどうか判定し（ステップＳ１０６）、２００以上であれば（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、現像器３３Ｙが装着されていないと判断されるので、その後ステップＳ１０７〜Ｓ１１０までの停止処理を実行し、第１，第２のカウンタ値を「０」にリセットして（ステップＳ１１３）、現像器装着有無判定処理を終了する。
【００５４】
例えば、モノクロプリントの場合には、１分間に６０枚以上も出力するような高速機種もあり、このような高速の機種で１枚だけの画像形成ジョブの場合には、上記清掃部材１３３Ｙが１往復する前に画像形成動作が終了してしまい、そのまま現像器駆動部２００Ｙも停止するとすれば、現像器装着状態判定処理が完了しないおそれがあるが、本フローチャートによれば、第２のカウンタ値が４０以上にならない状態で、第１のカウンタ値が２００以上となって現像器装着の判定が完了するまでは、たとえ、画像形成動作が終了しても、現像器駆動部の動作を継続させる制御となっているので（ステップＳ１０５：ＮＯ、ステップＳ１０６：ＹＥＳ、ステップＳ１１０）、常に現像器装着判定を確実に完了させることができる。
【００５５】
以上のように、各色（Ｙ〜Ｋ）に対応する現像器において、現像器装着判定処理をそれぞれ実行することにより、現像器３３Ｙ〜３３Ｋ内に不揮発性メモリが設けられていない場合であっても、現像器３３Ｙ〜３３Ｋのトナー量を検出するために設けられた光学センサ１４０Ｙ〜１４０Ｋを利用して、プリンタ１の本体に現像器３３Ｙ〜３３Ｋが装着されているかどうかの判定を行うことができ、これにより、現像器３３Ｙ〜３３Ｋが装着されていない場合には、その旨を操作パネルに表示してユーザに警告することができる。
【００５６】
また、ＣＰＵ６１は、上記の現像器装着判定処理とは別に、定期的に光学センサ１４０Ｙの出力をサンプリングして、トナー量が所定値よりも少なくなったと判断された場合（例えば、トナーの液面が低くなって、光学センサ１４０Ｙの検出光を遮光しなくなったとき）に、トナー補給容器３６Ｙから現像器３３Ｙへと適量のトナーを補給する制御も実行する。この場合には、例えば、上記清掃部材１３３Ｙを１周期分駆動させたときの光学センサ１４０からの出力値を積分した値を、現像器３３Ｙ内のトナー量を示す指標として用いて現像器３３Ｙ内のトナー量を検出するようにすればよい。
＜変形例＞
本発明は、上述のような実施の形態に限られるものではなく、次のような変形例も実施することができる。
【００５７】
（１）上記実施の形態においては、清掃部材１３３Ｙの往復動作は、装置本体の駆動力を受けて現像器３３Ｙ内のトナー攪拌動作および現像動作と連動して行われるので、現像器３３Ｙを駆動するタイミングでしか行うことができない。現像器３３Ｙが駆動されるとその分余計に内部のトナーが劣化するので、できるだけ現像器の駆動時間を少なく抑えたいという要請がある。
【００５８】
このようなトナー劣化の可及的防止という観点から、上記の図５の現像器装着判定処理においては、現像器の装着有無の判定のためだけに現像器を駆動することはせずに、実際の画像形成動作の実行中に合わせて判定するようにしている。実際に、現像器を装着し忘れるのは、そう多くはないと考えられるからである。
しかしながら、現像器が装着されないで画像形成動作が実行されてしまった場合には、少なくとも１枚の記録シートが無駄になるおそれがあるので、画像形成動作とは無関係に、例えば、装置本体に電源が投入されたときや、既存のメンテナンス用カバーの開閉検出スイッチにより、当該カバーが閉じられたことが検出されたときに現像器３３Ｙを所定時間（少なくとも１周期）駆動させるべく、現像器駆動部を動作させるように制御し、この間に現像器装着状態判定処理を実行するようにしてもよい。
【００５９】
（２）上記実施の形態では、制御部６０のＣＰＵ６１が、操作パネル１５に、未装着となっている現像器を特定して、ユーザに警告するとしたが、これに限るものではない。
例えば、Ｉ／Ｆ部６２を介して、プリンタ１に対してプリントの実行を指示したパソコンに、未装着となっている現像器があることを示すメッセージを表示させて、ユーザに警告してもよい。
【００６０】
また、場合によっては、スピーカやブザーをプリンタ１の本体に設けて、音声やブザー音で警告してもよい。
（３）上記実施の形態では、出力電圧のばらつきや信号線での電圧降下などの影響やその他の電気ノイズの影響を考慮して、光学センサ１４０の出力値が２Ｖ以上となっている時間が、０．４秒以上あれば、プリンタ１の本体に現像器３３Ｙが装着されていると判定しているが、厳密にそれらの値に限定する必要はない。
【００６１】
要するに清掃部材の検出により光学センサにより出力される所定の信号値が、当該、清掃部材の移動により出力される時間内であって、かつ、装置の電気ノイズ等による誤検出がない程度の時間、例えば、０．０５秒以上継続されればよい。
（４）また、上記実施の形態では、トナー量検出センサとして、透過型の光電センサを用いたが、これに限られず、反射型の光センサを利用することも可能である。
【００６２】
例えば、ブラックのみのモノクロのプリンタにおいて、上記の現像器における対を成す窓部の一方（図２でいえば、受光部１４２Ｙの存する側の窓）を第１のミラーに置き換えると共に、上記第１のミラーに置き換えた部分の後方（同図２おける受光部１４２Ｙに位置に相当）に第２のミラーを配し、図２の発光部１４１Ｙに相当する位置に反射型の光電センサを配する。この際、清掃部材の色もトナーに合わせて、できるだけブラックにするのが望ましい。
【００６３】
このような場合、次のようにして現像器装着判定を行うことができる。
（ａ）現像器駆動部を１周期分動作させ、この間の検出信号が低レベルで安定している場合は、第２のミラーによる反射光を検出していると見なせるので、現像器３３Ｙが未装着状態と判定することができる。
（ｂ）現像器駆動部を１周期分動作させて、検出信号が比較的高レベルの場合には、第１のミラーがトナーで覆われていると解され、現像器３３Ｙが装着状態されており、かつ、内部のトナー量が十分あると判定することができる。
【００６４】
（ｃ）現像器駆動部を１周期分動作させて、検出信号が高レベルの部分と低レベルの部分が現出し、当該高レベルの信号の幅が所定時間継続するときには、検出光が第１のミラーに反射される場合と、移動してきた清掃部材により遮蔽されている場合があることを示しており、この場合には、現像器が装着され、かつ、トナー量が少ない場合であると判定することができる。
【００６５】
（５）上記実施の形態では、各色に対応する現像器毎に現像器駆動部を設けるとしたが、これに限るものではなく、例えば、カラー色に対応する現像器を、電磁クラッチなどを介して１つの駆動源により駆動し、また、モノクロ色に対応する現像器を別の駆動源により駆動するようにしてもよい。
（６）なお、上記実施の形態では、本発明に係るトナー補給容器および画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られず、現像器が着脱可能で、トナー量検出の原理が上記と同じ画像形成装置一般に適用することができる。
【００６６】
また、上記実施の形態および上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、現像器の着脱が自在であって、装置本体に光学式のトナー量検出センサを備えた画像形成装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１    プリンタ
３    画像プロセス部
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ    作像部
４    給紙部
５    定着部
１０    光学部
１１    中間転写ベルト
１２    駆動ローラ
１３    従動ローラ
１５    操作パネル
３１    感光体ドラム
３２    帯電器
３３    現像器
３４    一次転写ローラ
３５    クリーナ
３６    トナー補給容器
４１    給紙カセット
４２    ローラ
４３    搬送路
４４    タイミングローラ対
４５    二次転写ローラ
４６    二次転写位置
６０    制御部
６１    ＣＰＵ
６２    Ｉ／Ｆ部
６３    ＲＡＭ
６４    ＲＯＭ
６５    ＥＥＰＲＯＭ
１０１Ｙ,１０１Ｍ,１０１Ｃ,１０１Ｋ    ガイド部材
１３１Ｙ,１３１Ｍ,１３１Ｃ,１３１Ｋ    筐体
１３２Ｙ,１３２Ｍ,１３２Ｃ,１３２Ｋ    窓部
１３２ａＹ,１３２ａＭ,１３２ａＣ,１３２ａＫ    透明板
１３３Ｙ,１３３Ｍ,１３３Ｃ,１３３Ｋ    清掃部材
１３３ａＹ,１３３ａＭ,１３３ａＣ,１３３ａＫ    支持体
１３３ｂＹ,１３３ｂＭ,１３３ｂＣ,１３３ｂＫ    柔軟層
１３４Ｙ,１３４Ｍ,１３４Ｃ,１３４Ｋ    ロッド
１３６Ｙ,１３６Ｍ,１３６Ｃ,１３６Ｋ    スクリュー
１３７Ｙ,１３７Ｍ,１３７Ｃ,１３７Ｋ    スクリュー
１３８Ｙ,１３８Ｍ,１３８Ｃ,１３８Ｋ    現像ローラ
１３９Ｙ,１３９Ｍ,１３９Ｃ,１３９Ｋ    カム機構
１４０Ｙ,１４０Ｍ,１４０Ｃ,１４０Ｋ    光学センサ
１４１Ｙ,１４１Ｍ,１４１Ｃ,１４１Ｋ    発光部
１４２Ｙ,１４２Ｍ,１４２Ｃ,１４２Ｋ    受光部
２００Ｙ,２００Ｍ,２００Ｃ,２００Ｋ    現像器駆動部
【図１】
2011102854.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011102854.tif 000007
【図６】
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