(57)【要約】【課題】簡易な構成で廃トナーの満杯検知の精度を高めることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１Ａは、ローラ回転軸線Ａ２まわりに揺動可能であり、感光体ドラム７６に担持された画像を用紙Ｐに転写する転写ベルトユニット７１と、転写ベルトユニット７１から回収された堆積廃トナー７２を収容する廃トナー収容容器７３と、廃トナー収容容器７３の内部に配置され、廃トナーの量を検知する廃トナー量検知部８２を有する満杯検知ユニットＦＧと、を備えている。満杯検知ユニットＦＧは、非埋没状態から変えられた載置状態であるときに、満杯であるか否かを検知する。【選択図】図８
2015132808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に担持された画像を転写材に転写する転写部と、
前記転写部から回収された廃トナーを収容する廃トナー収容部と、
前記廃トナー収容部内に配置され、前記廃トナー収容部に収容された前記廃トナーの量を検知する廃トナー量検知部を有する満杯検知部と、
を備え、
前記廃トナー収容部は所定の回転軸線のまわりに揺動可能であり、
前記満杯検知部は、非埋没状態から変わった載置状態であるときに、前記廃トナーが満杯であるか否か検知し、
前記非埋没状態は、前記廃トナー量検知部が前記廃トナーの表面より上方に位置した状態であり、
前記載置状態は、前記廃トナー量検知部が前記廃トナーの表面に載置された載置状態である、画像形成装置。
【請求項２】
前記廃トナー量検知部は、前記転写部の揺動に連動して、前記廃トナー量検知部が前記廃トナーに埋もれた埋没状態と、前記非埋没状態と、前記載置状態と、に変わる、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写部は、前記像担持体との間の距離が所定距離である離間状態と、前記像担持体との間の距離が前記離間状態よりも近い近接状態と、を有し、
前記廃トナー量検知部は、前記転写部の前記近接状態から前記離間状態への変化に対応して、前記廃トナー量検知部が前記廃トナーに埋もれた埋没状態から前記非埋没状態へ変わると共に、前記転写部の前記離間状態から前記近接状態への変化に対応して前記非埋没状態から前記載置状態へ変わる、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記満杯検知部は、前記回転軸線に対して延在方向が平行であるシャフトと、前記転写部と前記廃トナー収容部との間に配置され、前記転写部と当接するリンク部と、を有し、
前記リンク部は、前記シャフトから前記転写部に向かって突出するように前記シャフトに取り付けられ、
前記廃トナー量検知部は、前記シャフトから前記廃トナー収容部に向かって突出するように前記シャフトに取り付けられている、請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記廃トナー量検知部は、台形状の断面形状を有し、前記廃トナーと接触する底面の幅は、前記底面とは逆側における上面の幅の長さよりも長い、請求項１〜４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記廃トナー量検知部は、前記底面と前記上面とを連結する斜面を有し、
前記廃トナーを押し上げる前記斜面と前記底面との間の角度は、前記廃トナーの第１の安息角以上である、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の安息角は、２０度以上である、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記満杯検知部は、第１の開口部を形成する外枠部と、前記第１の開口部内に配置されて、前記第１の開口部を複数の第２の開口部に分割する分割梁部と、を有する、請求項１〜７の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第２の開口部の合計面積は、０．１ｍｍ２以上３００ｍｍ２以下である、請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記外枠部と前記分割梁部とは、一対の斜面を含む台形状の断面形状を有し、
一対の前記斜面がなす角度は、前記廃トナーの第２の安息角以下である、請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記転写部及び前記満杯検知部の動作を制御する制御部を更に備え、
前記転写部は、前記像担持体との間の距離が所定距離である離間状態と、前記像担持体との間の距離が前記離間状態よりも近い近接状態と、を有し、
前記制御部は、
前記転写部を前記回転軸線のまわりに回転させて、前記近接状態から前記離間状態に変えることにより、前記廃トナー量検知部を前記埋没状態から前記非埋没状態へ変える非埋没制御を行い、
前記非埋没制御の後に、前記転写部を前記回転軸線のまわりに回転させて、前記離間状態から前記近接状態へ変えることにより、前記廃トナー量検知部を前記非埋没状態から前記載置状態へ変える載置制御を行い、
前記載置制御の後に、前記廃トナーが満杯であるか否かを判断する判断制御を行う、請求項３〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記転写部を前記近接状態にして、前記廃トナー量検知部が前記埋没状態であるときに画像形成制御を行い、
前記画像形成制御の後に、前記廃トナー量検知部を前記非埋没状態としてから、前記廃トナー量検知部を前記廃トナーの表面上に移動させて前記廃トナー量検知部を前記載置状態にし、前記廃トナー量検知部が前記載置状態であるときに前記判断制御を行う、請求項１１に記載の画像形成装置記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記廃トナー収容部内に配置され、前記廃トナーを均す廃トナー撹拌部を更に備え、
前記制御部は、前記載置制御の後であり前記判断制御の前に、前記廃トナー撹拌部を動作させて前記廃トナーを均す均し制御を行う、請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記廃トナー撹拌部は、前記転写部の揺動に連動して動作する、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
トルクを出力する出力軸を有するモータと、
前記出力軸を前記転写部に連結する第１の連結部と、を更に備え、
前記転写部は、前記トルクによって揺動する請求項１〜１４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
少なくとも前記廃トナー収容部及び満杯検知部を収容する筐体と、
前記転写部が取り付けられると共に、前記筐体を開放及び閉鎖するカバーと、
前記筐体に対して固定された像担持部と、を更に備え、
前記転写部は、前記カバーの閉鎖動作により前記像担持部に押し当てられ、前記カバーの開放動作により前記像担持部から離間されることにより揺動する請求項１〜１４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
第１の状態、及び前記第１の状態とは異なる第２の状態を有する可動部と、
前記可動部を前記転写部に連結する第３の連結部と、を更に備え、
前記転写部は、前記第１の状態から前記第２の状態にする動作、及び前記第２の状態から前記第１の状態にする動作によって揺動する請求項１〜１４の何れか一項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、廃トナーの満杯検知機能を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による複写機やプリンタといった画像形成装置は、搬送ベルトや中間転写ベルトから回収された廃トナーを収容する廃トナー収容容器を備えている。廃トナー収容容器は、収容可能な廃トナーの量が予め設定されており、廃トナーの量が設定された量に達したときに、廃トナー収容容器の交換等の作業が実施される。ここで、廃トナーの量を精度良く検出することにより、廃トナー収容容器に対する作業頻度が低減されるため、廃トナーの量を高精度に検出する種々の技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、簡単な構成で廃トナーの満杯検知が可能な画像形成装置が記載されている。この装置の廃トナー回収容器には、発光素子と受光素子とを有する受発光部と、反射板とが設けられている。発光素子から出射された光ビームが、反射板で反射して受光素子で検出されない場合に、廃トナーが満杯になったことを検知する。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された光透過型センサと呼ばれる構成では、廃トナー回収容器内で浮遊する廃トナーにより光ビームが遮られて、誤検知が生じる場合がある。従って、光学的な検知によらず、特許文献２及び特許文献３に記載された機械的に検知する満杯検知装置が提案されている。
【０００５】
特許文献２には、廃トナーの満杯状態を精度良く検知可能な廃トナー回収装置が記載されている。この装置の廃トナー回収容器には、回収容器内で廃トナーの増加に伴って変位する可動部材と、可動部材の変位を検知するセンサとを有する満杯検知器が設けられている。また、特許文献３には、変位センサを利用して満杯検知を行う廃トナー回収容器が記載されている。廃トナー回収容器の上方には、盛り上がった廃トナーの押圧による変位を検知する変位センサが取り付けられている。廃トナー回収容器の内部には、廃トナー搬送手段が配置されている。この廃トナー搬送手段は、廃トナー量が所定量に達した後は水平方向に搬送し、廃トナーを押圧して高さを均一にする。そして、搬送された廃トナーの押圧力に起因する変位を変位センサで検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−７５７４９号公報
【特許文献２】特許３８２６７５１号
【特許文献３】特許４６２１４７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、廃トナーは、廃トナー回収容器が取り付けられたサイドカバーの開閉等により偏って堆積することがある。この場合、特許文献１，２のように廃トナーの偏りの頂部を光学的又は機械的に検知した場合には、満杯になっていないにも関わらず満杯であると誤検知され、満杯検知の精度が低下する可能性がある。また、特許文献３の構成によれば、廃トナーを搬送する機構が必要になるため、装置構成が複雑化する。
【０００８】
そこで、本発明は、簡易な構成で廃トナーの満杯検知の精度を高めることが可能な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】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、像担持体に担持された画像を転写材に転写する転写部と、転写部から回収された廃トナーを収容する廃トナー収容部と、廃トナー収容部内に配置され、廃トナー収容部に収容された廃トナーの量を検知する廃トナー量検知部を有する満杯検知部と、を備えている。廃トナー収容部は所定の回転軸線のまわりに揺動可能である。満杯検知部は、非埋没状態から変わった載置状態であるときに、廃トナーが満杯であるか否か検知する。非埋没状態は、廃トナー量検知部が廃トナーの表面より上方に位置した状態である。載置状態は、廃トナー量検知部が廃トナーの表面に載置された載置状態である。
【００１０】
この画像形成装置では、満杯検知部は、廃トナー量検知部を有する簡易な構成である。そして、満杯検知部は、廃トナー量検知部が廃トナーの表面に載置された載置状態において満杯であるか否かを判断する。ここで、この載置状態は、廃トナー量検知部が廃トナーに埋もれていない非埋没状態から変わった状態である。従って、載置状態における廃トナー量検知部の上には堆積した廃トナーが存在することがないため、廃トナー量検知部の高さ方向の位置に対応する廃トナー量を高い精度で検知することができる。従って、簡易な構成で廃トナーの満杯検知の精度を高めることができる。
【００１１】
トナー量検知部は、転写部の揺動に連動して、廃トナー量検知部が廃トナーに埋もれた埋没状態と、非埋没状態と、載置状態と、に変わる。この構成によれば、廃トナー量検知部が転写部の動きに連動して状態が変わる。このため、廃トナー量検知部の状態を変えるための新たな駆動源を追加する必要がない。従って、部品数の増加を抑制し、装置の構成を簡易にすることができる。
【００１２】
転写部は、像担持体との間の距離が所定距離である離間状態と、像担持体との間の距離が離間状態よりも近い近接状態と、を有している。廃トナー量検知部は、転写部の近接状態から離間状態への変化に対応して、廃トナー量検知部が廃トナーに埋もれた埋没状態から非埋没状態へ変わる。また、廃トナー量検知部は、転写部の離間状態から近接状態への変化に対応して非埋没状態から載置状態へ変わる。この構成によれば、転写部における画像形成動作と、満杯検知部における満杯検知動作のタイミングを所定の関係に設定することが可能になる。従って、新たな部品を追加することなく、所定のタイミングで満杯検知部に満杯検知動作を実行させることができる。
【００１３】
満杯検知部は、回転軸線に対して延在方向が平行であるシャフトと、転写部と廃トナー収容部との間に配置され、転写部と当接するリンク部と、を有している。リンク部は、シャフトから転写部に向かって突出するようにシャフトに取り付けられている。廃トナー量検知部は、シャフトから廃トナー収容部に向かって突出するようにシャフトに取り付けられている。この満杯検知部によれば、転写部が発生させる駆動力を、廃トナー量検知部に効率よく伝達することができる。
【００１４】
廃トナー量検知部は、台形状の断面形状を有している。廃トナーと接触する底面の幅は、底面とは逆側における上面の幅の長さよりも長い。この廃トナー量検知部によれば、埋没状態から非埋没状態に変える時に廃トナーを垂直に押し上げる面積が小さくなる。従って、埋没状態から非埋没状態への変化に必要な駆動力を低減することができる。また、載置状態において、廃トナーと接触する面積が大きくなる。従って、載置状態において、廃トナー量検知部の重さによって廃トナー量検知部が沈降することを抑制することができる。
【００１５】
廃トナー量検知部は、底面と上面とを連結する斜面を有している。廃トナーを押し上げる斜面と底面との間の角度は、廃トナーの第１の安息角以上である。この第１の安息角は、２０度以上であってもよい。この廃トナー量検知部によれば、廃トナー量検知部上に堆積した廃トナーが崩れやすくなる。従って、埋没状態から非埋没状態への変化に必要な駆動力が更に低減し、非埋没状態において廃トナー量検知部の上に残留する廃トナーの量を低減することができる。
【００１６】
満杯検知部は、第１の開口部を形成する外枠部と、第１の開口部内に配置されて、第１の開口部を複数の第２の開口部に分割する分割梁部と、を有している。この構成によれば、廃トナー量検知部の重量が低減するため、廃トナー量検知部の沈降を抑制することができる。また、埋没状態から非埋没状態に変える途中で、廃トナー量検知部の上の廃トナーが第２の開口部から落下する。従って、非埋没状態において廃トナー量検知部の上に残留する廃トナーの量を低減することができる。
【００１７】
第２の開口部の合計面積は、０．１ｍｍ２以上３００ｍｍ２以下である。この第２の開口部を有する満杯検知部によれば、載置状態における廃トナー量検知部の沈降を抑制して、満杯の検知を確実に行うことができる。
【００１８】
外枠部と分割梁部とは、一対の斜面を含む台形状の断面形状を有している。一対の斜面がなす角度は、廃トナーの第２の安息角以下である。この外枠部と分割梁部とによれば、廃トナー量検知部の上に堆積した廃トナーが崩れやすくなる。従って、埋没状態から非埋没状態への変化に必要な駆動力が更に低減し、非埋没状態において廃トナー量検知部上に残留する廃トナーの量を更に低減することができる。
【００１９】
画像形成装置は、転写部及び満杯検知部の動作を制御する制御部を更に備えている。転写部は、像担持体との間の距離が所定距離である離間状態と、像担持体との間の距離が離間状態よりも近い近接状態と、を有している。制御部は、転写部を回転軸線のまわりに回転させて、近接状態から離間状態に変えることにより、廃トナー量検知部を埋没状態から非埋没状態へ変える非埋没制御を行う。また、制御部は、非埋没制御の後に、転写部を回転軸線のまわりに回転させて、離間状態から近接状態に変えることにより、廃トナー量検知部を非埋没状態から載置状態へ変える載置制御を行う。さらに、制御部は、載置制御の後に、廃トナーが満杯であるか否かを判断する判断制御を行う。
【００２０】
この制御部によれば、埋没状態にある廃トナー量検知部を非埋没状態に変える制御を実行するため、廃トナー量検知部の上に堆積した廃トナーを落下させることができる。そして、非埋没状態にある廃トナー量検知部を載置状態に変えるため、載置状態における廃トナー量検知部の上には堆積した廃トナーが存在することがない。または、ごく僅かである。従って、廃トナー量検知部の高さ方向の位置に対応した廃トナー量を高い精度で検知することが可能になるため、簡易な構成で廃トナーの満杯検知の精度を高めることができる。
【００２１】
制御部は、転写部を近接状態にして、廃トナー量検知部が埋没状態であるときに画像形成制御を行う。さらに、画像形成制御の後に、廃トナー量検知部を非埋没状態としてから、廃トナー量検知部を廃トナーの表面上に移動させて廃トナー量検知部を載置状態にし、廃トナー量検知部が載置状態であるときに判断制御を行う。これら制御によれば、廃トナー量検知部が廃トナーの表面上に載置されているときに、満杯を判断する制御が実行されるので、満杯であるか否かの判断の精度を向上させることができる。
【００２２】
廃トナー収容部内に配置され、廃トナーを均す廃トナー撹拌部を更に備え、制御部は、載置制御の後であり判断制御の前に、廃トナー撹拌部を動作させて廃トナーを均す均し制御を行う。この廃トナー撹拌部によれば、廃トナー量検知部を持ち上げた状態において、堆積した廃トナーの高さを均一に近づけることができる。そして、高さが均一に近づけられた廃トナーの表面に廃トナー量検知部を載置するため、満杯検知の精度を一層高めることができる。
【００２３】
廃トナー撹拌部は、転写部の揺動に連動して動作する。この構成によれば、廃トナー撹拌部を動作させるための駆動源を別途追加する必要がない。従って、部品数の増加を抑制し、装置の構成を簡易にすることができる。
【００２４】
画像形成装置は、トルクを出力する出力軸を有するモータと、出力軸を転写部に連結する第１の連結部と、を更に備え、転写部は、トルクによって揺動してもよい。このような構成によれば、モータを制御することにより、転写部の揺動を制御することが可能になる。従って、転写部を所望のタイミングで揺動させることができる。
【００２５】
画像形成装置は、少なくとも廃トナー収容部及び満杯検知部を収容する筐体と、転写部が取り付けられると共に、筐体を開放及び閉鎖するカバーと、筐体に対して固定された像担持部と、を更に備え、転写部は、カバーの閉鎖動作により像担持部に押し当てられ、カバーの開放動作により像担持部から離間されることにより揺動してもよい。このような構成によれば、転写部を揺動させるために、新たな部品を追加する必要がない。従って、部品数の増加を抑制し、装置の構成を簡易にすることができる。
【００２６】
画像形成装置は、第１の状態、及び第１の状態とは異なる第２の状態を有する可動部と、可動部を転写部に連結する第３の連結部と、を更に備え、転写部は、第１の状態から第２の状態にする動作、及び第２の状態から第１の状態にする動作によって揺動してもよい。このような構成によれば、機械的な構成により転写部を揺動させることができる。従って、画像形成装置の動作に要する電力の増加を抑制できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の画像形成装置によれば、簡易な構成で廃トナーの満杯検知の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、満杯検知ユニットを備える画像形成装置の要部構造を示す側面図である。
【図３】図３は、満杯検知ユニットの配置を示す斜視図である。
【図４】図４は、満杯検知ユニットと転写ユニットとを示す側面図である。
【図５】図５は、満杯検知ユニットを示す斜視図である。
【図６】図６は、廃トナー収容容器と廃トナー撹拌部とを示す斜視図である。
【図７】図７は、廃トナーと廃トナー量検知部との関係を示す断面図である。
【図８】図８は、満杯検知ユニットの動作を説明する側面図である。
【図９】図９は、制御部により実行される工程を示すフロー図である。
【図１０】図１０は、実施例１を説明するためのグラフである。
【図１１】図１１は、実施例２を説明するための表である。
【図１２】図１２は、変形例１を説明するための側面図である。
【図１３】図１３は、変形例２を説明するための側面図である。
【図１４】図１４は、変形例２の要部を示す側面図である。
【図１５】図１５は、変形例３を説明するための斜視図である。
【図１６】図１６は、変形例４を説明するための斜視図である。
【図１７】図１７は、変形例５に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３０】
はじめに、画像形成装置１の基本的な構成について説明する。画像形成装置１は、マゼンダ、イエロー、シアン、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する装置である。図１に示されるように、画像形成装置１は、用紙（転写材）Ｐを搬送する記録媒体搬送ユニット１０と、静電潜像を現像する現像ユニット２０と、トナー像を用紙Ｐに二次転写する転写ユニット３０と、周面に画像が形成される静電潜像担持体である感光体ドラム４０と、トナー像を用紙Ｐに定着させる定着ユニット５０と、を備えている。
【００３１】
記録媒体搬送ユニット１０は、画像が形成される記録媒体としての用紙Ｐを収容すると共に、用紙Ｐを搬送経路Ｒ１上に搬送する。用紙Ｐは、カセットＴに積層されて収容される。記録媒体搬送ユニット１０は、用紙Ｐに転写されるトナー像が二次転写領域Ｒ２に到達するタイミングで、搬送経路Ｒ１を介して用紙Ｐを二次転写領域Ｒ２に到達させる。
【００３２】
現像ユニット２０は、色ごとに４個設けられている。現像ユニット２０は、トナーを感光体ドラム４０に担持させる現像ローラ２１を備えている。現像ユニット２０は、トナーとキャリアとが混合撹拌されて十分に帯電された後、トナーとキャリアとの混合によって生成される現像剤を現像ローラ２１に担持させる。そして、現像ローラ２１の回転により現像剤が感光体ドラム４０と対向する領域まで搬送されると、現像ローラ２１に担持された現像剤のうちのトナーが感光体ドラム４０の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。
【００３３】
現像ユニット２０では、新たな現像剤を内部に補給しつつ、現像剤を撹拌、搬送する。現像ユニット２０は、過剰となった現像剤の一部である劣化現像剤を外部に移送するトリクル現像方式を採用している。トリクル現像方式では、劣化した現像剤を排出し、排出した量分のフレッシュな現像剤を補給する。現像ユニット２０内において、劣化現像剤は、劣化現像剤排出口及び劣化現像剤受入口を落下して、廃トナー回収装置内に収容される。
【００３４】
転写ユニット３０は、現像ユニット２０で形成されたトナー像を用紙Ｐに二次転写するための二次転写領域Ｒ２に搬送する。転写ユニット３０は、転写ベルト３１と、転写ベルト３１を懸架する懸架ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及び３１ｄと、感光体ドラム４０と共に転写ベルト３１を挟持する一次転写ローラ３２と、懸架ローラ３１ｄと共に転写ベルト３１を挟持する二次転写ローラ３３と、を備えている。
【００３５】
転写ベルト３１は、懸架ローラ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及び３１ｄにより循環移動する無端状のベルトである。一次転写ローラ３２は、転写ベルト３１の内周側から感光体ドラム４０を押圧するように設けられる。二次転写ローラ３３は、転写ベルト３１の外周側から懸架ローラ３１ｄを押圧するように設けられる。
【００３６】
感光体ドラム４０は、色ごとに４個設けられている。感光体ドラム４０は、転写ベルト３１の移動方向に沿って設けられている。感光体ドラム４０の周上には、現像ユニット２０と、帯電ローラ４１と、露光ユニット４２と、クリーニングユニット４３と、が設けられている。
【００３７】
帯電ローラ４１は、感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット４２は、帯電ローラ４１によって帯電した感光体ドラム４０の表面を、用紙Ｐに形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム４０の表面のうち露光ユニット４２により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。４個の現像ユニット２０は、それぞれの現像ユニット２０に対向して設けられたトナータンク２２から供給されたトナーによって感光体ドラム４０に形成された静電潜像を現像し、トナー像を生成する。トナータンク２２内には、それぞれ、マゼンダ、イエロー、シアン及びブラックのトナーが充填されている。
【００３８】
クリーニングユニット４３は、感光体ドラム４０上に形成されたトナー像が転写ベルト３１に一次転写された後に感光体ドラム４０上に残存するトナーを回収する。また、クリーニングユニット４３の近傍にはスクリューが設けられており、クリーニングユニット４３によって得られた廃トナーがスクリューによって搬送される。スクリューによって搬送される廃トナーは、廃トナーノズル内の搬送経路に沿って、廃トナーノズルの端部に形成された廃トナー回収容器接続口を通じて廃トナー回収装置内に収容される。
【００３９】
定着ユニット５０は、転写ベルト３１から用紙Ｐへ二次転写されたトナー像を用紙Ｐに付着させ、定着させる。定着ユニット５０は、用紙Ｐを加熱する加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１を押圧する加圧ローラ５２と、を備えている。加熱ローラ５１及び加圧ローラ５２は円筒状に形成されており、加熱ローラ５１は内部にハロゲンランプ等の熱源を備えている。加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間には接触領域である定着ニップ部が設けられ、定着ニップ部に用紙Ｐを通過させることにより、トナー像を用紙Ｐに溶融定着させる。
【００４０】
画像形成装置１には、定着ユニット５０によりトナー像が定着された用紙Ｐを装置外部へ排出するための排出ローラ６１及び６２が設けられている。
【００４１】
画像形成装置１は、上述した、記録媒体搬送ユニット１０、現像ユニット２０、転写ユニット３０、感光体ドラム４０、定着ユニット５０等の動作を制御する制御部９０を備えている。制御部９０は、いわゆるマイクロコンピュータにより構成され、各ユニットの動作を規定するプログラムがメモリに保存され、当該プログラムを実行することにより所望の制御が実行される。
【００４２】
続いて、本実施形態に係る満杯検知ユニットを備える画像形成装置の具体的な構成について詳細に説明する。図２、図３及び図４に示されるように、画像形成装置１Ａは、転写ユニット７０を備えている。転写ユニット７０は、転写ベルトユニット７１（転写部）が堆積廃トナー７２を収容する廃トナー収容容器７３（廃トナー収容部）に取り付けられて一体化されている。転写ユニット７０は、回転支持部Ａ１を回転中心として揺動可能に構成されている。回転支持部Ａ１は、廃トナー収容容器７３の下部に設けられている。
【００４３】
転写ベルトユニット７１は、一対の懸架ローラ７１ａと、懸架ローラ７１ａの間に掛け渡された転写ベルト７１ｂとを有している。廃トナー収容容器７３には、懸架ローラ７１ａのローラ回転軸線Ａ２と重複する揺動軸受部７５が設けられている。この揺動軸受部７５には懸架ローラ７１ａが嵌っている。この構成により、転写ベルトユニット７１は、ローラ回転軸線Ａ２を回転中心線として揺動することができる。この揺動動作により、近接状態（図８の（ａ）部、図８の（ｃ）部参照）と、離間状態（図８の（ｂ）部参照）とが実現される。近接状態とは、転写ベルトユニット７１が感光体ドラム７６に近接した状態（図８の（ａ）部、図８の（ｃ）部参照）である。離間状態とは、転写ベルトユニット７１が感光体ドラム７６から離間した状態（図８の（ｂ）部参照）である。この動作は、モータ等の駆動装置から与えられた動力や、画像形成装置１が備える可動部（例えばカセットＴ）の動きにより、実現される。転写ベルトユニット７１を駆動する構成については後述する。また、この近接及び離間の動作は、後述する満杯検知ユニットＦＧの駆動源である。すなわち、転写ベルトユニット７１は、満杯検知ユニットＦＧを駆動するために感光体ドラム４０に対して近接及び離間するように揺動する。
【００４４】
転写ベルト７１ｂに残留したトナーはクリーニングユニットにより転写ベルト７１ｂから取り除かれる。次に、トナーは、廃トナー収容容器７３まで搬送される。そして、トナーは、廃トナー収容容器７３内に収容される。この廃トナー収容容器７３は、転写ベルトユニット７１を挟み感光体ドラム７６の反対側に配置されている。すなわち、転写ベルトユニット７１は、感光体ドラム７６と廃トナー収容容器７３間に配置されている。
【００４５】
図２及び図６に示されるように、廃トナー収容容器７３の内部には、廃トナー撹拌部７７が設けられている。廃トナー撹拌部７７は、堆積した堆積廃トナー７２の表面ＦＴ（図８の（ａ）部参照）を均す。廃トナー撹拌部７７は、廃トナー収容容器７３の延在方向に延びるスクリュー状の撹拌部を有している。この撹拌部が正回転又は逆回転されることにより堆積廃トナー７２が撹拌されて堆積した堆積廃トナー７２の表面ＦＴが均される。廃トナー撹拌部７７は、モータによって回転駆動されてもよい。また、廃トナー撹拌部７７は、転写ベルトユニット７１の揺動動作を駆動源として回転駆動されてもよい。
【００４６】
図２に示されるように、廃トナー収容容器７３に収容された堆積廃トナー７２の量は、満杯検知ユニットＦＧにより管理される。満杯検知ユニットＦＧは、廃トナー収容容器７３内の堆積廃トナー７２の量が予め設定された満杯量に達したか否かを検知する。満杯検知ユニットＦＧは、満杯検知部７８と、満杯検知センサ７９とを備えている。満杯検知部７８は、堆積廃トナー７２の高さを機械的に検出する。満杯検知センサ７９は、満杯検知部７８により検出された堆積廃トナー７２の高さが所望の満杯量であるか否かを検知する。
【００４７】
図５に示されるように、満杯検知センサ７９は、光出射部７９ａ、受光部７９ｂとを備えている。光出射部７９ａは、センサ光を出射する。受光部７９ｂは、センサ光の光路上において光出射部７９ａから所定距離だけ離間して配置されている。満杯検知センサ７９は、受光部７９ｂにおいてセンサ光が検出された第１の状態と、受光部７９ｂにおいてセンサ光が受光されない第２の状態とを有している。本実施形態では、第１の状態が堆積廃トナー７２が満杯でない状態とされ、第２の状態が堆積廃トナー７２が満杯でない状態とされている。
【００４８】
満杯検知部７８はシャフト部８１と、シャフト部８１の一端側に腕部８１ａを介して取り付けられた廃トナー量検知部８２と、シャフト部８１の他端側に取り付けられたリンク部８３と、廃トナー量検知部８２とリンク部８３との間に配置された光遮断部８４と、を有している。
【００４９】
シャフト部８１は、ローラ回転軸線Ａ２に平行な回転軸線Ａ３の方向に延在した丸棒状の形状を有している。シャフト部８１の両端部は、シャフト部８１の回転軸線Ａ３のまわりに回転可能に支持されている。
【００５０】
廃トナー量検知部８２は、廃トナー収容容器７３内に配置されている。廃トナー量検知部８２は、廃トナー収容容器７３に収容された堆積廃トナー７２の高さを検出する。廃トナー量検知部８２は、１個以上（例えば４個）の開口部（第２の開口部Ｎ２）を有している。廃トナー量検知部８２は、シャフト部８１の回転軸線Ａ３と平行な枠状の形状をなしている。回転軸線Ａ３の方向における廃トナー量検知部８２の長さは、例えば、回転軸線Ａ３の方向における廃トナー収容容器７３の１／２〜１／８程度である。また、廃トナー量検知部８２は、回転軸線Ａ３の方向における廃トナー収容容器７３の略中央に配置されている。また、廃トナー量検知部８２は、外枠部８２ａと、分割梁部８２ｂとを有している。
分割梁部８２ｂは、外枠部８２ａに囲まれた第１の開口部Ｎ１を複数の第２の開口部Ｎ２に分割する。ここで、第２の開口部Ｎ２の合計面積は、０．１ｍｍ２以上３００ｍｍ２以下である。より好ましくは、合計面積は、５０ｍｍ２以上２５０ｍｍ２以下である。更に好ましくは、合計面積は、５０ｍｍ２以上１００ｍｍ２以下である。
【００５１】
廃トナー量検知部８２は、腕部８１ａに取り付けられている。腕部８１ａは、シャフト部８１の回転軸線Ａ３の方向と直交するように一端がシャフト部８１に取り付けられている。すなわち、廃トナー量検知部８２は、腕部８１ａの長さだけシャフト部８１から平行に離間している。この腕部８１ａの長さは、例えば、検出する堆積廃トナー７２の高さにより規定され得る。
【００５２】
廃トナー量検知部８２は、台形状の断面形状を有している。より詳細には、図５及び図７に示されるように、廃トナー量検知部８２をなす外枠部８２ａと分割梁部８２ｂが台形状の断面形状を有している。また、外枠部８２ａと分割梁部８２ｂは、堆積廃トナー７２と対面し接触する底面Ｐ１と、底面Ｐ１と逆側の上面Ｐ２とを有している。そして、外枠部８２ａと分割梁部８２ｂとを断面視したとき、底面Ｐ１に含まれる下底Ｌ１は、上面Ｐ２に含まれる上底Ｌ２よりも長い。すなわち、底面Ｐ１の面積は、上面Ｐ２の面積よりも大きい。また、外枠部８２ａと分割梁部８２ｂは、底面Ｐ１と上面Ｐ２とを連結する斜面Ｐ３を有している。この斜面Ｐ３と底面Ｐ１とのなす角度Ｄ１は、堆積廃トナー７２の第１の安息角Ｄ２以上である。また、外枠部８２ａと分割梁部８２ｂにおいて、一対の斜面Ｐ３がなす角度Ｄ３は、堆積廃トナー７２の第２の安息角Ｄ４より小さい。
【００５３】
ここで、堆積廃トナー７２の安息角について説明する。安息角とは、紛体や粒状体を山状に積み上げたときに滑りが生じない限界の角度を示す。一般的に、安息角とは、紛体や粒状体が山状に積み上げられた場合の底面と斜面のなす角度を示す。本実施形態における第１の安息角Ｄ２が該当する。また、山状に堆積された堆積廃トナー７２の斜面同士の間の角度を、本実施形態では第２の安息角Ｄ４と呼ぶことにする。
【００５４】
廃トナー量検知部８２の状態について説明する。図８の（ａ）部〜図８の（ｃ）部に示されるように、廃トナー量検知部８２は、廃トナー収容容器７３内において、埋没状態、非埋没状態及び載置状態の３個の状態を有している。これら３個の状態は、回転軸線Ａ３まわりの回転により変えられる。埋没状態（図８の（ａ）部参照）は、廃トナー量検知部８２の全体又は一部が堆積廃トナー７２に埋もれた状態である。堆積廃トナー７２は、廃トナー量検知部８２よりも上方に形成された廃トナー搬入口から廃トナー収容容器７３内に搬入される。従って、廃トナー量検知部８２には、堆積廃トナー７２が堆積することになる。非埋没状態（図８の（ｂ）部参照）は、廃トナー量検知部８２の全体が堆積した堆積廃トナー７２に触れることなく、堆積した堆積廃トナー７２の表面ＴＦよりも上方の空間に位置する状態である。載置状態（図８の（ｃ）部参照）は、堆積した堆積廃トナー７２の表面ＴＦ上に廃トナー量検知部８２が接触した状態である。より詳細には、廃トナー量検知部８２の底面Ｐ１の一部又は全部が堆積した堆積廃トナー７２の表面ＴＦに接触した状態である。
【００５５】
図２及び図５に示されるように、リンク部８３は、転写ベルトユニット７１と廃トナー収容容器７３との間に配置されている。リンク部８３は、転写ベルトユニット７１と当接している。リンク部８３は、転写ベルトユニット７１の円弧状の揺動動作を、シャフト部８１の回転動作に変換する。リンク部８３は、シャフト部８１の回転軸線Ａ３の方向から見てＬ字状の形状を有している。すなわち、リンク部８３は、連結腕部８３ａと、当接腕部８３ｂとを有している。連結腕部８３ａは、シャフト部８１の回転軸線Ａ３の方向と直交するように一端がシャフト部８１に取り付けられている。連結腕部８３ａの長さは、例えば、シャフト部８１の回転により生じさせるトルク量により規定される。当接腕部８３ｂは、連結腕部８３ａの他端側から連結腕部８３ａの延在方向と直交する方向に延びている。また、当接腕部８３ｂの長さは、例えば、シャフト部８１の必要回転角度により規定される。
【００５６】
図５に示されるように、光遮断部８４は、シャフト部８１の回転により、満杯検知センサ７９の隙間７９ｃを介して往復する。光遮断部８４が満杯検知センサ７９の隙間７９ｃの外側に位置する時には満杯であると検知されない。一方、光遮断部８４が満杯検知センサ７９の隙間７９ｃに位置する時には満杯であると検知される。光遮断部８４は、シャフト部８１の回転角度の範囲や、廃トナー量検知部８２の腕部８１ａを基準として所定の角度になるように取り付けられる。
【００５７】
以下、満杯検知部７８を有する画像形成装置１Ａの作用効果について説明する。
【００５８】
この画像形成装置１Ａでは、満杯検知部７８は、廃トナー量検知部８２を有する簡易な構成である。そして、満杯検知部７８は、廃トナー量検知部８２が堆積廃トナー７２の表面ＴＦに載置された載置状態において満杯であるか否かを判断する。ここで、この載置状態は、廃トナー量検知部８２が堆積廃トナー７２に埋もれていない非埋没状態から変えられた状態である。従って、載置状態における廃トナー量検知部８２の上には堆積した堆積廃トナー７２が存在することがない。従って、廃トナー量検知部８２の高さ方向の位置に対応した堆積廃トナー７２の量を高い精度で検知することができる。従って、簡易な構成で堆積廃トナー７２の満杯検知の精度を高めることができる。
【００５９】
廃トナー量検知部８２は、転写ベルトユニット７１の揺動に連動して、埋没状態と、非埋没状態と、載置状態と、が変わる。この構成によれば、廃トナー量検知部８２が転写ベルトユニット７１の揺動に連動して状態が変わるため、廃トナー量検知部８２の状態を変えるための新たな駆動源を追加する必要がない。従って、部品数の増加を抑制し、装置の構成を簡易にすることができる。
【００６０】
転写ベルトユニット７１は、静電潜像担持体である感光体ドラム７６との間の距離が所定距離である離間状態と、感光体ドラム７６との間の距離が離間状態よりも近い近接状態と、を有している。廃トナー量検知部８２は、転写ベルトユニット７１の近接状態から離間状態への変化に対応して埋没状態から非埋没状態へ変わる。また、廃トナー量検知部８２は、転写ベルトユニット７１の離間状態から近接状態への変化に対応して非埋没状態から載置状態へ変わる。この構成によれば、転写ベルトユニット７１における画像形成動作と、満杯検知部７８における満杯検知動作のタイミングを所定の関係に設定することが可能になる。従って、新たな部品を追加することなく、所定のタイミングで満杯検知部７８に満杯検知動作を実行させることができる。
【００６１】
満杯検知部７８は、シャフト部８１と、リンク部８３と、を有している。シャフト部８１は、ローラ回転軸線Ａ２に対して延在方向が平行である。リンク部８３は、転写ベルトユニット７１と廃トナー収容容器７３との間に配置され、転写ベルトユニット７１と当接する。また、リンク部８３は、シャフト部８１から転写ベルトユニット７１に向かって突出するようにシャフト部８１に取り付けられ、廃トナー量検知部８２は、シャフト部８１から廃トナー収容容器７３に向かって突出するようにシャフト部８１に取り付けられている。この満杯検知部７８によれば、転写ベルトユニット７１の揺動による駆動力を、廃トナー量検知部８２に効率よく伝達することができる。
【００６２】
廃トナー量検知部８２は、台形状の断面形状を有し、堆積廃トナー７２と接触する底面Ｐ１の幅は、底面Ｐ１とは逆側における上面Ｐ２の幅の長さよりも長い。この廃トナー量検知部８２によれば、埋没状態から非埋没状態に変える時に堆積廃トナー７２を垂直に押し上げる面積が小さくなる。従って、埋没状態から非埋没状態への変化に必要な駆動力を低減することができる。また、載置状態において、堆積廃トナー７２と接触する面積が大きくなる。従って、載置状態における自重による廃トナー量検知部８２の沈降を抑制することができる。
【００６３】
廃トナー量検知部８２は、底面Ｐ１と上面Ｐ２とを連結する斜面Ｐ３を有している。堆積廃トナー７２を押し上げる斜面Ｐ３と底面Ｐ１との間の角度Ｄ１は、堆積廃トナー７２の第１の安息角Ｄ２以上である。この第１の安息角Ｄ２は、２０度以上であってもよい。この廃トナー量検知部８２によれば、廃トナー量検知部８２上に堆積した堆積廃トナー７２が崩れやすくなる。従って、埋没状態から非埋没状態への変化に必要な駆動力が一層低減する。従って、非埋没状態において廃トナー量検知部の上に残留する堆積廃トナー７２の量を低減することができる。
【００６４】
満杯検知部７８は、外枠部８２ａと、分割梁部８２ｂと、を有している。外枠部８２ａは、第１の開口部Ｎ１を形成する。分割梁部８２ｂは、第１の開口部Ｎ１内に配置されて、第１の開口部Ｎ１を複数の第２の開口部Ｎ２に分割する。この構成によれば、廃トナー量検知部８２の重量が低減するため、廃トナー量検知部８２の沈降を抑制することができる。また、埋没状態から非埋没状態に変わる途中で、廃トナー量検知部８２の上の堆積廃トナー７２が第２の開口部Ｎ２から落下するため、非埋没状態において廃トナー量検知部８２上に残留する堆積廃トナー７２の量を低減することができる。
【００６５】
第２の開口部Ｎ２の合計面積は、０．１ｍｍ２以上３００ｍｍ２以下である。この第２の開口部Ｎ２を有する満杯検知部７８によれば、廃トナー量検知部８２の沈降を抑制して、満杯検知を確実に行うことができる。
【００６６】
外枠部８２ａと分割梁部８２ｂとは、一対の斜面Ｐ３を含む台形状の断面形状を有している。一対の斜面Ｐ３がなす角度Ｄ３は、堆積廃トナー７２の第２の安息角Ｄ４以下である。この外枠部８２ａと分割梁部８２ｂとによれば、廃トナー量検知部８２上に堆積した堆積廃トナー７２が一層崩れやすくなる。従って、埋没状態から非埋没状態への変化に必要な駆動力が更に低減する。従って、非埋没状態において廃トナー量検知部８２上に残留する堆積廃トナー７２の量を一層低減することができる。
【００６７】
次に、図９を参照しつつ、上記満杯検知部７８を備えた画像形成装置１Ａの動作について説明する。
【００６８】
まず、用紙Ｐに画像を形成する画像形成制御を実行する（Ｓ１）。図１に示されるように、画像形成装置１に被記録画像の画像信号が入力される。画像形成装置１の制御部９０は、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラ４１により感光体ドラム４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。その後、制御部９０は、露光ユニット４２により感光体ドラム４０の表面にレーザ光を照射させて静電潜像を形成する。
【００６９】
一方、現像ユニット２０では静電潜像が現像されてトナー像が形成される。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム４０と転写ベルト３１とが対向する領域において、感光体ドラム４０から転写ベルト３１へ一次転写される。転写ベルト３１には、４個の感光体ドラム４０上に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ３１ｄと二次転写ローラ３３とが対向する二次転写領域Ｒ２において、記録媒体搬送ユニット１０から搬送された用紙Ｐに二次転写される。
【００７０】
制御部９０は、積層トナー像が二次転写された用紙Ｐを定着ユニット５０へ搬送させる。用紙Ｐを加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間で熱及び圧力を加えながら通過させることにより、積層トナー像を用紙Ｐへ溶融定着させる。その後、制御部９０は、用紙Ｐを排出ローラ６１及び６２によって画像形成装置１の外部へ排出させる。
【００７１】
ここで、画像を印刷する工程Ｓ１における満杯検知部７８の動作について詳細に説明する。図８の（ａ）部に示されるように、印刷工程（Ｓ１）を実施している間は、転写ベルトユニット７１は感光体ドラム７６側に押圧されている。すなわち、転写ベルトユニット７１は、感光体ドラム７６に対して押圧された状態（近接状態）である。従って、満杯検知部７８の廃トナー量検知部８２は、廃トナー量検知部８２の重量により堆積廃トナー７２の表面に当接している。そして、印刷工程（Ｓ１）が実行されている間は、廃トナー収容容器７３の上部から回収された堆積廃トナー７２が内部に搬入されるため、廃トナー量検知部８２は徐々に堆積廃トナー７２に埋められて、埋没状態になる。
【００７２】
図９に示されるように、上述した印刷工程（Ｓ１）は、所定枚数の印刷が行われたか否かの判断（Ｓ３）を行いつつ繰り返し実行される。例えば、所定回数（例えば１００回）実行したと判断されない場合（Ｓ３：ＮＯ）には、再び印刷工程（Ｓ１）を実行する。一方、所定回数実行したと判断された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、印刷を停止する（Ｓ４）。印刷工程（Ｓ１）を中断してから、印刷工程（Ｓ１）を再開するまでの間に、満杯検知工程Ｓ５が実施される。
【００７３】
図８の（ａ）部及び図８の（ｂ）部に示されるように印刷工程（Ｓ１）が中断されると、制御部９０は、非埋没制御を実行する。より詳細には、制御部９０は、転写ベルトユニット７１をローラ回転軸線Ａ２のまわりに回転させて、感光体ドラム７６から離間させる（Ｓ５ａ）。すなわち、転写ベルトユニット７１は、ローラ回転軸線Ａ２のまわりに回転させられて、近接状態から離間状態に変えられる。この転写ベルトユニット７１の回転により、転写ベルトユニット７１のローラ回転軸線Ａ２と反対側の下部に当接するリンク部８３が押圧される。リンク部８３が押圧されると、回転軸線Ａ３のまわりに満杯検知部７８が回転移動する。この回転移動により、廃トナー量検知部８２が上方へ向けて跳ね上げられるようにして移動し、堆積廃トナー７２の表面ＴＦよりも上部に配置される（非埋没状態）。すなわち、廃トナー量検知部８２の状態が、埋没状態から非埋没状態に変えられる。このとき、廃トナー量検知部８２は、廃トナー量検知部８２上に堆積した堆積廃トナー７２を掻き分けつつ、上方に移動する。
【００７４】
続いて、制御部９０は、非埋没制御を実行した後に、均し制御を実行する（Ｓ５ｂ）。より詳細には、制御部９０は、廃トナー撹拌部７７を駆動するための撹拌駆動部を駆動させて、廃トナー撹拌部７７（図６参照）を正回転又は逆回転させる。この廃トナー撹拌部７７の回転駆動により、堆積廃トナー７２の表面ＴＦが均される。
【００７５】
続いて、制御部９０は、均し制御を実行した後に、載置制御を実行する。より詳細には、制御部９０は、転写ベルトユニット７１をローラ回転軸線Ａ２のまわりに逆方向に回転させて感光体ドラム７６に押し当てる（Ｓ５ｃ）。すなわち、転写ベルトユニット７１は、ローラ回転軸線Ａ２のまわりに逆回転させられて、離間状態から近接状態に変えられる。この転写ベルトユニット７１の逆回転により、リンク部８３は転写ベルトユニット７１から作用される押圧力から開放される。リンク部８３への押圧力が開放されると、廃トナー量検知部８２の重量により、シャフト部８１を回転中心軸として満杯検知部７８が逆回転する。この回転により、廃トナー量検知部８２が堆積廃トナー７２の表面ＴＦ側に移動して堆積廃トナー７２の表面ＴＦに載置される（載置状態）。
【００７６】
続いて、制御部９０は、載置制御を実行した後に、堆積廃トナー７２の高さが閾値以上であるか否かを判定する判定制御を実行する（Ｓ５ｄ）。より詳細には、制御部９０は、満杯検知センサ７９の受光部７９ｂにおいて、光出射部７９ａから出射されたセンサ光が検出されたか否かを判断する。
【００７７】
堆積廃トナー７２が満杯状態でない場合、堆積廃トナー７２の表面ＴＦに廃トナー量検知部８２が載置されると、満杯検知部７８のシャフト部８１に取り付けられた光遮断部８４が受光部７９ｂと光出射部７９ａとの間には配置されない。従って、光出射部７９ａから出射されたセンサ光が遮断されることなく受光部７９ｂに入射されて、センサ光が検出される。このため、満杯ではないと判断される（Ｓ５ｄ：ＮＯ）。そして、制御部９０は、再び印刷工程（Ｓ１）を実行する。
【００７８】
一方、堆積廃トナー７２が満杯状態である場合、堆積廃トナー７２の表面ＴＦに廃トナー量検知部８２が載置されると、満杯検知部７８のシャフト部８１に取り付けられた光遮断部８４が受光部７９ｂと光出射部７９ａとの間に配置され、センサ光を遮断する。従って、制御部９０は、受光部７９ｂにおいてセンサ光が検出されないため、満杯であると判断される（Ｓ５ｄ：ＹＥＳ）。この場合には、制御部９０は、画像形成装置１Ａに設けられたランプや表示パネル等に廃トナー収容容器７３が満杯状態であることを表示して、交換等の作業を促す。
【００７９】
この制御部９０によれば、埋没状態にある廃トナー量検知部８２を非埋没状態に変える制御を実行するため、廃トナー量検知部８２上に堆積した堆積廃トナー７２を落下させることができる。そして、非埋没状態にある廃トナー量検知部８２を載置状態に変えるため、載置状態における廃トナー量検知部８２の上には堆積した堆積廃トナー７２が存在することがない。従って、廃トナー量検知部８２の高さ方向の位置をもって堆積廃トナー７２の量を高い精度で検知することが可能になるため、簡易な構成で堆積廃トナー７２の満杯検知の精度を高めることができる。
【００８０】
制御部９０は、載置制御の後であり判断制御の前に、廃トナー撹拌部７７を動作させて堆積廃トナー７２を均す均し制御を行う。この廃トナー撹拌部７７によれば、廃トナー量検知部８２を持ち上げた状態において、堆積した堆積廃トナー７２の高さを均一に近づけることができる。そして、高さが均一に近づけられた堆積廃トナー７２の表面ＴＦに廃トナー量検知部８２を載置するため、満杯検知の精度を一層高めることができる。ひいては、廃トナー収容容器７３における堆積廃トナー７２の収容効率を高めることができる。
【００８１】
図１０に示されるように、実施例１では、廃トナー量検知部８２における第２の開口部Ｎ２の合計面積と、満杯検知センサ７９の検知可能範囲との関係について確認した。廃トナー量検知部８２において、堆積廃トナー７２の表面ＴＦの高さを精度良く検出するためには、廃トナー量検知部８２が堆積廃トナー７２の表面ＴＦの高さに維持されている必要がある。例えば、第２の開口部Ｎ２の面積が大きい場合には、堆積廃トナー７２と接触する廃トナー量検知部８２の面積が小さくなる。この接触面積が小さすぎる場合には、廃トナー量検知部８２の自重により廃トナー量検知部８２が堆積廃トナー７２に沈降して堆積廃トナー７２の高さを精度良く検出できなくなる。
【００８２】
実施例１では、第２の開口部Ｎ２も含む廃トナー量検知部８２の全面積が８００ｍｍ２であり、その全面積において第２の開口部Ｎ２の合計面積が０．１ｍｍ２、５０ｍｍ２、１００ｍｍ２，１５０ｍｍ２、２００ｍｍ２、２５０ｍｍ２、３００ｍｍ２、３５０ｍｍ２、４００ｍｍ２であるものをそれぞれ作成した。このとき、廃トナー量検知部８２の重量は、例えば、合計面積が４００ｍｍ２の場合に５０ｇであった。そして、満杯状態まで堆積廃トナー７２を収容した廃トナー収容容器７３内において、堆積廃トナー７２の表面ＴＦにそれぞれ廃トナー量検知部８２を載置し、満杯検知センサ７９の検知可能か否か調べた。その結果、第２の開口部Ｎ２の合計面積が０．１ｍｍ２〜３００ｍｍ２の範囲では、満杯状態を正確に検知することができた。一方、３５０ｍｍ２、４００ｍｍ２の場合には、廃トナー量検知部８２の沈み込みが発生し、満杯状態を検知することができなかった。従って、廃トナー量検知部８２における第２の開口部Ｎ２の合計面積は、０．１ｍｍ２〜３００ｍｍ２の範囲であればよいことがわかった。
【００８３】
なお、堆積廃トナー７２への廃トナー量検知部８２の沈み込みは、廃トナー量検知部８２の重量、堆積廃トナー７２と接触する面積、堆積廃トナー７２の材質の影響を受けると考えられる。上述の範囲は、一例であり、合計面積の範囲は上記範囲に限定されるものではない。
【００８４】
図１１に示されるように、実施例２では、廃トナー量検知部８２が埋没状態から非埋没状態に変える際の堆積廃トナー７２を掻き分ける抵抗力について検討した。この抵抗力の検討では、廃トナー量検知部８２における角度Ｄ１と、山状に堆積した堆積廃トナー７２の第１の安息角Ｄ２とをパラメータとして選択し、好適な角度Ｄ１と第１の安息角Ｄ２との組み合わせを検討した。
【００８５】
図１１において、丸印（○）は、堆積廃トナー７２を掻き分ける抵抗力が小さい場合を示し、三角印（△）は、堆積廃トナー７２を掻き分ける抵抗力がやや大きい場合を示し、バツ印（×）は、堆積廃トナー７２を掻き分ける抵抗力が大きい場合を示す。
【００８６】
廃トナー量検知部８２の角度Ｄ１が７０度である場合には、堆積廃トナー７２の第１の安息角Ｄ２が０度〜４０度の範囲において、抵抗力が小さかった。廃トナー量検知部８２の角度Ｄ１が６０度である場合には、堆積廃トナー７２の第１の安息角Ｄ２が０度〜３０度の範囲において抵抗力が小さく、４０度の場合にはやや大きかった。廃トナー量検知部８２の角度Ｄ１が５０度である場合には、堆積廃トナー７２の第１の安息角Ｄ２が０度、１０度において抵抗力が小さく、２０度〜４０度の場合にはやや大きかった。廃トナー量検知部８２の角度Ｄ１が４０度である場合には、堆積廃トナー７２の第１の安息角Ｄ２が０度〜３０度の範囲において抵抗力がやや大きく、４０度の場合には大きかった。廃トナー量検知部８２の角度Ｄ１が３０度である場合には、堆積廃トナー７２の第１の安息角Ｄ２が１０度、２０度の範囲において抵抗力がやや大きく、０度、３０度、４０度の場合には大きかった。廃トナー量検知部８２の角度Ｄ１が０度〜２０度である場合には、堆積廃トナー７２の第１の安息角Ｄ２が０度〜４０度の範囲において抵抗力が大きかった。
【００８７】
従って、堆積廃トナー７２を掻き分ける抵抗力を基準とした場合には、廃トナー量検知部８２の角度Ｄ１が７０度であり、堆積廃トナー７２の第１の安息角Ｄ２が０度〜４０度である組み合わせ、廃トナー量検知部８２の角度Ｄ１が６０度であり、堆積廃トナー７２の第１の安息角Ｄ２が０度〜３０度である組み合わせ、廃トナー量検知部８２の角度Ｄ１が５０度であり、堆積廃トナー７２の第１の安息角Ｄ２が０度〜１０度である組み合わせが好ましいことがわかった。
【００８８】
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。例えば、廃トナー撹拌部７７は、転写ベルトユニット７１の揺動に連動して動作してもよい。この構成によれば、廃トナー撹拌部を動作させるための駆動源を別途追加する必要がない。従って、部品数の増加を抑制し、装置の構成を簡易にすることができる。
【００８９】
また、本発明に係る満杯検知ユニットの構成は、画像形成装置における搬送ベルト、中間転写ベルトに適用してもよい。
【００９０】
＜変形例１＞
また、図１２に示されるように、画像形成装置１Ｂは、転写ユニット７０を揺動させる構成として、モータＭと、第１の連結部９２と、を更に備えていてもよい。モータＭは、トルクを出力する出力軸９１を有する。第１の連結部９２は、出力軸９１を転写ユニット７０に連結する。この構成によれば、転写ユニット７０は、モータＭから出力されたトルクによって揺動する。
【００９１】
モータＭは、トルクを発生させる装置である。モータＭは、正回転及び逆回転が可能とされている。出力軸９１は、螺旋状の歯を有するウォーム９１ａと、ウォーム９１ａをモータＭに連結するシャフト９１ｂを有する。
【００９２】
第１の連結部９２は、連結駆動部９４と、連結アーム９６とを有する。連結駆動部９４は、円盤状のギヤホイール９４ａと、ギヤホイール９４ａの側面に設けられたカム９４ｂとを有する。ウォーム９１ａは、ギヤホイール９４ａに噛み合わされ、ウォーム９１ａからギヤホイール９４ａにトルクが伝達される。ギヤホイール９４ａの回転に伴って、カム９４ｂが回転する。連結アーム９６は、回転中心部９６ａと、第１のアーム部９６ｂと、第２のアーム部９６ｃとを有する。第１のアーム部９６ｂは、回転中心部９６ａからカム９４ｂの方向に延在する。第２のアーム部９６ｃは、回転中心部９６ａから転写ユニット７０の方向に延在する。カム９４ｂの摺動曲面は、第１のアーム部９６ｂに当接している。従って、カム９４ｂが回転すると、カム９４ｂの摺動曲面に倣って第１のアーム部９６ｂが回転中心部９６ａ周りに揺動する。この揺動と連動して、第２のアーム部９６ｃも揺動する。第２のアーム部９６ｃの先端には、長溝Ｃが設けられ、この長溝Ｃに転写ユニット７０に設けられたピン９７が差し込まれている。第２のアーム部９６ｃが揺動すると、長溝Ｃ内でピン９７が長溝Ｃの延在方向に沿って往復移動を行う。この往復移動により、ピン９７が設けられた転写ユニット７０が揺動する。また、転写ユニット７０と、本体フレーム９８との間には、圧縮バネ９９が配置されている。この圧縮バネ９９は、転写ユニット７０が本体フレーム９８に近接するように揺動したとき、圧縮される。そして、この圧縮により、転写ユニット７０を本体フレーム９８から離間させる付勢力Ｆを発生させる。すなわち、転写ユニット７０を揺動させる構成では、モータＭによって転写ユニット７０が本体フレーム９８に近接するように揺動され、圧縮バネ９９によって転写ユニット７０が本体フレーム９８から離間するように揺動される。以上の構成により、転写ユニット７０が揺動される。
【００９３】
このような構成によれば、モータＭを制御することにより、転写ユニット７０の揺動を制御することが可能になる。従って、転写ユニット７０を所望のタイミングで揺動させることができる。
【００９４】
＜変形例２＞
また、図１３に示されるように、画像形成装置１Ｃは、転写ユニット７０を揺動させる別の構成を備えていてもよい。転写ユニット７０を揺動させる構成は、筐体１０１と、カバー１０２と、像担持部１０３とを備えていてもよい。この構成によれば、転写ユニット７０は、カバー１０２の閉鎖動作により像担持部１０３に押し当てられ、カバー１０２の開放動作により像担持部１０３から離間される。
【００９５】
筐体１０１は、画像形成装置１Ｃの外形形状を規定するものであり、画像形成装置１Ｃの構成部品を収容する。筐体１０１は、少なくとも廃トナー収容容器７３（図５参照）及び満杯検知部７８（図２参照）を収容する。筐体１０１には、カバー１０２が設けられている。カバー１０２は、下方に設けられたシャフト１０２ａ周りに回動可能とされている。従って、カバー１０２の上方を筐体１０１から離間させる方向に移動することにより、筐体１０１と転写ユニット７０とを開放することができる。逆に、カバー１０２の上方を筐体１０１へ近接させる方向へ移動することにより、筐体１０１と転写ユニット７０とを閉鎖することができる。カバー１０２には、構造フレーム１０４を介して転写ユニット７０が取り付けられている。従って、転写ユニット７０の全体が、カバー１０２の開閉動作に伴って移動する。
【００９６】
転写ユニット７０は、一端側に形成された揺動軸を有する。また、図１４に示されるように、転写ユニット７０の他端側と構造フレーム１０４との間には、圧縮バネ１０６が配置されている。従って、転写ユニット７０には、構造フレーム１０４から離間する方向に向かう付勢力Ｆが作用する。なお、ここでいう転写ユニット７０の揺動とは、構造フレーム１０４に対する転写ユニット７０の移動をいう。換言すると、転写ユニット７０の揺動とは、転写ユニット７０と構造フレーム１０４との間の相対位置の変動を意味する。像担持部１０３は、ケース１０５と、感光体ドラム７６と、を有する。ケース１０５には当接部１０８が設けられている。ケース１０５は、直接又は間接的に筐体１０１に対して位置が固定されている。すなわち、像担持部１０３は、筐体１０１に対して固定されている。
【００９７】
カバー１０２を閉鎖したとき、転写ユニット７０の突き当て部１０７は、像担持部１０３の当接部１０８に押し当てられている。この押し当てにより、転写ユニット７０は、圧縮バネ１０６の付勢力Ｆに抵抗して、構造フレーム１０４に近接する方向ＳＷ１に移動する。一方、カバー１０２を開放したとき、転写ユニット７０の突き当て部１０７は、像担持部１０３の当接部１０８から離間する。転写ユニット７０は、圧縮バネ１０６の付勢力Ｆによって構造フレーム１０４から離間する方向ＳＷ２に移動する。
【００９８】
このような構成によれば、転写ユニット７０を揺動させるために、新たな部品を追加する必要がない。従って、画像形成装置１の構成の複雑化を抑制できる。
【００９９】
＜変形例３＞
また、図１５に示されるように、画像形成装置１Ｄの転写ユニット７０を揺動させる構成は、カセット（可動部）Ｔと、第３の連結部１１０と、を備えていてもよい。カセット（可動部）Ｔは、閉鎖状態（第１の状態）、及び開放状態（第２の状態）を有する。第３の連結部１１０は、カセットＴの動作を転写ユニット７０に伝達する。この構成によれば、転写ユニット７０は、カセットＴを閉鎖状態から開放状態にする動作、及び、カセットＴを開放状態から閉鎖状態にする動作によって、揺動する。
【０１００】
カセットＴは、正面カバー１１１と、紙収容部１１２と、レール１１３とを有する。カセットＴは、用紙Ｐを供給するために、レール１１３の延在方向に沿ってスライドさせることが可能である。カセットＴは、筐体１０１に収容された閉鎖状態（第１の状態）と、筐体１０１から引き出された開放状態（第２の状態）とを有する。レール１１３には、第３の連結部１１０が当接している。第３の連結部１１０は、シャフト１１６と、シャフト１１６の下端に設けられた円盤部１１４と、シャフト１１６の上端に設けられた爪部１１７とを有する。円盤部１１４の外周面は、レール１１３の側面に当接している。シャフト１１６は、円盤部１１４の回転中心軸線上に配置され、カセットＴの移動方向と直交する方向に延びている。爪部１１７は、シャフト１１６の中心軸線に対して直交する方向に延びている。爪部１１７は、転写ユニット７０に当接可能とされている。
【０１０１】
用紙Ｐを供給するために、カセットＴを引き出すとレール１１３が移動する。レール１１３の移動に伴って、円盤部１１４がシャフト１１６の中心軸線周りに回転する。シャフト１１６の回転に伴って、爪部１１７の延在方向が変化し、転写ユニット７０を押圧する。従って、カセットＴを閉鎖状態から開放状態にする動作及び開放状態から閉鎖状態にする動作を、第３の連結部１１０によって転写ユニット７０の揺動動作に変換できる。
【０１０２】
このような構成によれば、機械的な構成により転写ユニット７０を揺動させることができる。従って、画像形成装置１の動作に要する電力の増加を抑制できる。
【０１０３】
＜変形例４＞
また、図１６に示されるように、画像形成装置１Ｅの転写ユニット７０を揺動させる構成は、廃トナーボックス１２０（可動部）と、第３の連結部１１０と、を備えていてもよい。廃トナーボックス１２０は、筐体１０１内に配置された状態（第１の状態）、及び取り外した状態（第２の状態）を有する。この構成によれば、転写ユニット７０は、廃トナーボックス１２０を筐体１０１から取り外す動作、及び廃トナーボックス１２０を筐体１０１へ取り付ける動作によって、揺動する。廃トナーボックス１２０には、伝達フレーム１２１が当接している。伝達フレーム１２１は、廃トナーボックス１２０の取り付け及び取り外しに伴う動きを第３の連結部１１０に伝達する。伝達フレーム１２１は、棒状の部材である。伝達フレーム１２１の一端側は、筐体１０１に配置された状態の廃トナーボックス１２０に当接している。伝達フレーム１２１の他端側には、第３の連結部１１０における円盤部１１４が当接している。この伝達フレーム１２１には、バネ（不図示）によって、廃トナーボックス１２０へ押し付ける方向の力が作用していてもよい。
【０１０４】
廃トナーボックス１２０を取り外すと、伝達フレーム１２１は、バネの付勢力によって一端側に移動する。この移動に伴って、円盤部１１４が回転する。従って、第３の連結部１１０における爪部１１７が転写ユニット７０を押圧する。一方、廃トナーボックス１２０を取り付けると、伝達フレーム１２１は、他端側に移動する。この移動に伴って、円盤部１１４が逆回転する。従って、第３の連結部１１０の爪部１１７による転写ユニット７０の押圧が解除される。
【０１０５】
このような構成によれば、機械的な構成により転写ユニット７０を揺動させることができる。従って、画像形成装置１の動作に要する電力の増加を抑制できる。
【０１０６】
なお、第１の状態及び第２の状態を有する可動部は、カセットＴや廃トナーボックス１２０に限定されない。同様に、第３の連結部１１０は、上述した構成に限定されない。
【０１０７】
また、画像形成装置は、図１に示されたカラー画像を形成する装置に限定されない。図１７に示されるように、画像形成装置１Ｆは、ブラックのトナーを用いてモノクロ画像を形成する装置であってもよい。画像形成装置１Ｆは、用紙Ｐを搬送する記録媒体搬送ユニット１０と、現像ユニット２０と、感光体ドラム４０と、転写ユニット７０と、定着ユニット５０と、を備えている。現像ユニット２０には、ブラックのトナーが充填されたトナータンク２２からトナーが供給される。感光体ドラム４０には、露光ユニット４２によりレーザ光が照射され静電潜像が形成される。
【符号の説明】
【０１０８】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…画像形成装置、１０…記録媒体搬送ユニット、２０…現像ユニット、２１…現像ローラ、２２…トナータンク、３０…転写ユニット、３１…転写ベルト、３２…一次転写ローラ、３３…二次転写ローラ、４０…感光体ドラム、４１…帯電ローラ、４２…露光ユニット、４３…クリーニングユニット、５０…定着ユニット、５１…加熱ローラ、５２…加圧ローラ、６１…排出ローラ、７０…転写ユニット、７１…転写ベルトユニット、７１ａ…懸架ローラ、７１ｂ…転写ベルト、７２…堆積廃トナー、７３…廃トナー収容容器（廃トナー収容部）、７６…感光体ドラム、７７…廃トナー撹拌部、７８…満杯検知部、７９…満杯検知センサ、８１…シャフト部、８２…廃トナー量検知部、８２ａ…外枠部、８２ｂ…分割梁部、８３…リンク部、８４…光遮断部、９０…制御部、Ａ１…回転支持部、Ａ２…ローラ回転軸線、Ａ３…回転軸線、Ｄ２…第１の安息角、Ｄ４…第２の安息角、ＦＧ…満杯検知ユニット、Ｌ１…下底、Ｌ２…上底、Ｐ…用紙、Ｐ１…底面、Ｐ２…上面、Ｐ３…斜面、Ｒ１…搬送経路、Ｒ２…二次転写領域、Ｎ１…第１の開口部、Ｎ２…第２の開口部、Ｔ…カセット（可動部）、ＴＦ…表面、９１…出力軸、Ｍ…モータ、９２…第１の連結部、９４…連結駆動部、９４ａ…ギヤホイール、９４ｂ…カム、９６…連結アーム、９８…本体フレーム、９９…圧縮バネ、１０１…筐体、１０２…カバー、１０３…像担持部、１０４…構造フレーム、１０５…ケース、１０６…圧縮バネ、１１０…第３の連結部、１２０…廃トナーボックス、１２１…伝達フレーム。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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