(57)【要約】【課題】装置の大型化を招くことなく廃棄トナー回収ボトルの装着状態を正確に検出できるとともに、高頻度の清掃が不要な廃棄トナー回収機構を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】記録媒体に転写されなかった廃棄トナーを回収する着脱可能な容器１１と、前記容器１１を保持する容器保持部１２と、前記容器１１への廃棄トナーの回収量に応じて変化する荷重を検出する重量検出部１３を備えてなる画像形成装置Ａであって、前記容器保持部１２に前記容器１１を押圧操作することにより前記容器１１を所定姿勢で保持する係合機構１１ｃ、１２ｃと、前記係合機構１１ｃ、１２ｃによる前記容器保持部１２と前記容器１１の係合状態を磁気的または機械的に検出して電気信号に変換する容器装着検出機構１２ｄを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に転写されなかった廃棄トナーを回収する着脱可能な容器と、前記容器を保持する容器保持部と、前記容器への廃棄トナーの回収量に応じて変化する荷重を検出する重量検出部を備えてなる画像形成装置であって、
前記容器保持部に前記容器を押圧操作することにより前記容器を所定姿勢で保持する係合機構と、前記係合機構による前記容器保持部と前記容器の係合状態を磁気的または機械的に検出して電気信号に変換する容器装着検出機構を備えている画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンタなどの画像形成装置に関するものであり、特に、その廃棄トナー回収技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、廃棄トナー回収ボトルの透明または半透明な開口部を光学センサの発光部と受光部との間に挟むように設置し、発光部から放射された光が堆積した廃棄トナーに遮られて受光部に到達しなくなった時点で、廃棄トナー回収ボトルが満杯であると判定する画像形成装置が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
しかし、光学センサの発光部や受光部、検知対象となる廃棄トナー回収ボトルの開口部を廃棄トナーの排出口付近に設ける必要があるため、その導光経路が廃棄トナーで汚染されやすく、光学センサの清掃や新品ボトルへの交換といったメンテナンスを高頻度に実施しない限り、検知精度が経時的に低下するという課題があった。
【０００４】
そこで、本願出願人は、記録媒体に転写されなかった廃棄トナーを回収する着脱可能な容器と、該容器を支持する弾性体と、該弾性体の伸縮に応じて昇降する反射板と、該反射板の昇降経路に光を照射してその反射光の有無及び／または強度を検出する少なくとも一つの光センサと、該光センサの検出結果に基づいて前記容器の装着判定及び／または空き状況判定を行う演算処理装置とを有してなる画像形成装置を提案している（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−２８７５９５号公報
【特許文献２】特開２００５−１７３４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載された技術によれば、容器に回収された廃棄トナー量を弾性体の伸縮に応じて検出することは可能であるが、新しい容器への交換時に容器が容器保持部であるボトル台に正しい姿勢で装着される保証は無く、中途半端な姿勢で装着されると、廃棄トナーが容器に回収されずに装置内に飛散するという問題があった。さらには、弾性体の伸縮に応じて容器の装着と容器内への廃棄トナーの回収量の双方を検出するためには、僅かな重量差を正確に検出するべく小さな弾性定数の弾性体を用いる必要があり、弾性体の伸び代をかせぐために装置が大型化するという問題もあった。
【０００６】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、装置の大型化を招くことなく廃棄トナー回収ボトルの装着状態を正確に検出できるとともに、高頻度の清掃が不要な廃棄トナー回収機構を備えた画像形成装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、記録媒体に転写されなかった廃棄トナーを回収する着脱可能な容器と、前記容器を保持する容器保持部と、前記容器への廃棄トナーの回収量に応じて変化する荷重を検出する重量検出部を備えてなる画像形成装置であって、前記容器保持部に前記容器を押圧操作することにより前記容器を所定姿勢で保持する係合機構と、前記係合機構による前記容器保持部と前記容器の係合状態を磁気的または機械的に検出して電気信号に変換する容器装着検出機構を備えている点にある。
【０００８】
上述の構成によれば、重量検出部により容器への廃棄トナーの回収量に応じて変化する荷重を検出するため、容器が廃棄トナーにより汚れていても確実に廃棄トナーの交換時期を検出できるようになり、また、係合機構により容器が容器保持部に正しい姿勢で保持された状態で容器のセット状態が磁気的または機械的に検出できるので、容器が廃棄トナーにより汚れていても清掃作業の必要性は無くなるのである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置の大型化を招くことなく廃棄トナー回収ボトルの装着状態を正確に検出できるとともに、高頻度の清掃が不要な廃棄トナー回収機構を備えた画像形成装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明における画像形成装置としての電子写真方式の複写機Ａの実施形態について説明する。
【００１１】
本発明による複写機Ａは、図２に示すように、カラー表示部やハードウェアキー等が配置された後述する操作部２と、原稿載置部３０にセットされた一連の原稿を順次読込んで電子データに変換し、所定の処理を施して出力画像データを生成する画像読取部３と、前記画像読取部３が生成した出力画像データに基づいて用紙上にトナー像を形成して出力する電子写真方式の画像形成部４と、形成されたトナー画像が転写される被記録材である記録紙が収容された給紙カセット５等から構成されている。
【００１２】
本発明における画像形成装置の廃棄トナー回収機構１は、前記画像形成部４に備えられ、図３に示すように、上部に投入口１０ａを備えた外装１０と、前記画像形成部４に備えられた廃棄トナー排出口Ｘから排出される、記録媒体に転写されなかった廃棄トナーＹを前記投入口１０ａから回収する着脱可能な容器１１と、前記容器１１を保持する容器保持部１２と、前記容器１１への廃棄トナーＹの回収量に応じて変化する荷重を検出する重量検出部１３とから構成される。
【００１３】
前記重量検出部１３は、前記外装１０に前記容器保持部１２を吊り下げ支持する支持バネ１３ａと、昇降方向に沿って異なる反射率を有し、前記容器保持部１２の側面に備えられた反射鏡１３ｂと、前記外装１０の側面に備えられた透光性の監視窓１３ｃと、前記監視窓１３ｃを通して前記反射鏡１３ｂの昇降経路に光を照射し、その反射光の有無を検出する光センサ１３ｄと、前記容器１１への廃棄トナーＹの回収量に応じて変化する荷重を、前記光センサ１３ｄの検出結果に基づいて検出するＣＰＵ１３ｅとから構成される。
【００１４】
前記容器１１は、図１（ａ）、図４に示すように、容器上部に設けられ、前記外装１０の投入口１０ａに挿入された廃棄トナー排出口Ｘから廃棄トナーＹを回収する頸部１１ａと、前記廃棄トナーＹを蓄積する本体１１ｂと、前記容器保持部１２の扉の対面側本体側面に本体と一体に形成された突起部１１ｃを備える。
【００１５】
前記容器保持部１２は、図１（ａ）、図４に示すように、前記容器１１を保持する本体部１２ａと、前記本体部１２ａに設けられた扉１２ｂと、前記扉１２ｂを開いて前記容器１１を押圧操作することにより、前記本体部１２ａの扉側対面の内部側にビス等で固定された板バネにより構成された、前記容器１１の突起部１１ｃと係合する係合部１２ｃと、前記係合部１２ｃの略中央部に設けられ、前記容器保持部１２と前記容器１１の係合状態を磁気的または機械的に検出して電気信号に変換する容器装着検出機構１２ｄを備えている。また、前記容器保持部１２の上部面には孔１２ｅが設けられ、前記容器１１を内部に収容した際、前記孔１２ｅより前記容器１１の頸部１１ａが突出する構成となっている。
【００１６】
前記突起部１１ｃと前記係合部１２ｃとが係合すると、図１（ｂ）に示すように、前記容器１１は前記容器保持部１２に所定姿勢で保持される。つまり、前記突起部１１ｃと前記係合部１２ｃとは、協働して本発明による係合機構を構成する。
【００１７】
容器装着検出機構１２ｄは、本実施例においては、圧縮バネにより外部側に突出付勢されたアクチュエータと、前記アクチュエータにより開閉される接点を備えたマイクロスイッチにより構成され、前記接点の開閉によりアクチュエータの動きを電気信号に変換するように構成されている。
【００１８】
前記容器装着検出機構１２ｄは、前記容器１１が前記容器保持部１２の所定位置に所定姿勢で保持されると、前記係合部１２ｃに押圧付勢された前記アクチュエータにより機械的に前記接点が閉じ、前記容器１１が前記容器保持部１２の所定位置に所定姿勢で保持されたことを検出し、前記容器１１が前記容器保持部１２から取り外されると、前記係合部１２ｃからの押圧力が減少した前記アクチュエータは突出するため、機械的に前記接点が開き、前記容器１１が前記容器保持部１２から取り外されたことを検出する。
【００１９】
以下に、廃棄トナーＹを回収した容器１１の交換時期の検出について説明する。図５は該複写機Ａの、廃棄トナー回収機構１を示している。尚、図５（ａ）は容器保持部１２に容器１１が未装着である場合、図５（ｂ）は前記容器保持部１２の所定位置に所定姿勢で前記容器１１が装着された場合、図５（ｃ）は前記容器１１が廃棄トナーＹで満杯である場合、をそれぞれ示している。
【００２０】
前記容器１１が前記容器保持部１２に未装着であるとき、図５（ａ）に示すように、前記容器保持部１２の容器装着検出機構１２ｄによって容器１１の未装着が検出される。
【００２１】
前記容器保持部１２の所定位置に所定姿勢で前記容器１１が装着されたとき、図５（ｂ）に示すように、前記容器１１の突起部１１ｃと前記容器保持部１２の保持部１２ｃが係合し、容器装着検出機構１２ｄによって前記容器１１と前記容器保持部１２の装着が検出される。
【００２２】
前記容器１１に廃棄トナーＹが回収されると、図５（ｃ）に示すように、監視窓１３ｃを通して、光センサ１３ｄからの照射光が前記反射板１３ｂで反射される。ここで、前記反射板１３ｂは昇降方向に沿って異なる反射率を有しているため、その反射光は回収した廃棄トナーＹによる荷重に基づく光量を持つ。前記光センサ１３ｄは、前記反射光を検知してＣＰＵ１３ｅに出力し、前記ＣＰＵ１３ｅは、前記反射光の光量が所定値に達したとき、前記容器１１が廃棄トナーＹで満杯であると判定し、図示しない表示部等を介して、ユーザに前記容器１１の交換時期であることを案内する。
【００２３】
以下に、別実施形態について説明する。
【００２４】
上述の実施形態では、重量検出部１３は、前記外装１０に前記容器保持部１２を吊り下げ支持する支持バネ１３ａと、昇降方向に沿って異なる反射率を有し、前記容器保持部１２の側面に備えられた反射鏡１３ｂと、前記外装１０の側面に備えられた透光性の監視窓１３ｃと、前記監視窓１３ｃを通して前記反射鏡１３ｂの昇降経路に光を照射し、その反射光の有無を検出する光センサ１３ｄと、前記容器１１への廃棄トナーの回収量に応じて変化する荷重を、前記光センサ１３ｄの検出結果に基づいて検出するＣＰＵ１３ｅとから構成されるものとしたが、図６に示すように、外装１０に固定手段Ｚで固定し、または、前記外装１０と一体に形成した容器保持部１２の底部における容器１１との接合面に、前記重量検出部１３として動作する少なくとも１つの圧電センサや歪ゲージなどを備える構成としてもよい。この場合、前記支持バネ１３ａの伸張分の空間を確保する必要がなく、少なくとも重量検出部を備えることによる装置の大型化を防止することができる。
【００２５】
上述の実施形態では、容器装着検出機構１２ｄはマイクロスイッチからなり、係合機構による容器保持部１２と容器１１の係合状態を機械的に検出して電気信号に変換する構成としたが、前記容器装着検出機構１２ｄは、例えば、磁石を備え付けたアクチュエータと電気回路の接点を備え、前記アクチュエータの磁石と前記容器１１の突起部１１ｃに備えつけた磁石とに斥力を生じさせて前記接点を閉じる、または開くように前記アクチュエータを動作させる、または磁石との間で引力を生じる金属で前記突起部１１ｃを構成して、前記アクチュエータの磁石と前記突起部１１ｃとに引力を生じさせて前記接点を閉じる、または開くように前記アクチュエータを動作させることで、前記容器保持部１２と前記容器１１の係合状態を磁気的に検出して電気信号に変換するように構成することもできる。
【００２６】
尚、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】容器と容器保持部の係合の説明に用いる図
【図２】複写機の説明図
【図３】トナー回収機構の説明図
【図４】容器及び容器保持部の説明に用いる図
【図５】廃棄トナーを回収した容器の交換時期検出の説明に用いる図
【図６】別実施形態における重量検出部の説明に用いる図
【符号の説明】
【００２８】
１１：容器
１１ａ：頸部
１１ｂ：本体
１１ｃ：係合機構（突起部）
１２：容器保持部
１２ａ：本体部
１２ｂ：扉
１２ｃ：係合機構（係合部）
１２ｄ：マイクロスイッチ（容器装着検出機構）
【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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