(57)【要約】【課題】検知窓にトナーが付着したり容器内でトナーが偏っていたりしても、容器内のトナーの誤検知を抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】この画像形成装置では、容器内のトナーを検知するためにフォトセンサ４０１を用いる。フォトセンサ４０１は発光部４０２および受光部４０３を備える。発光部４０２はトナーの収容領域４０４へ光を発し、受光部４０３は収容領域４０４からの光を受光する。このフォトセンサ４０１は検知窓４０５に隣接して配置される。検知窓４０５は発散部４０６および集光部４０７を備える。発散部４０６は発光部４０２から収容領域４０４への光を発散させ、集光部４０７は収容領域４０４から受光部４０３への光を集光する。【選択図】図４
2007178517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容する容器と、
トナーの収容領域へ光を発する発光部、およびトナーの収容領域からの光を受光する受光部を有するフォトセンサと、
発光部から収容領域への光を発散させる発散部、および収容領域から受光部への光を集光する集光部を有する検知窓と
を備える画像形成装置。
【請求項２】
感光体から除去したトナーを回収するための容器と、
発光部および受光部を有し、容器に収容されたトナーを検知するフォトセンサと、
トナーが満杯となる高さに合わせて容器に配置され、発光部からトナーの収容領域への光を発散させる発散部、および収容領域から受光部への光を集光する集光部を有する検知窓と
を備える画像形成装置。
【請求項３】
前記発散部が、前記受光部と対向して配置された請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記検知窓が、トナーが満杯となる高さに合わせて水平方向に容器を一部延伸した延伸部に設けられた請求項２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、複写機やプリンタ、ファクシミリ、複合機などの画像形成装置に関し、特に容器内のトナーを検知する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、転写後も感光体上に残留したトナーをクリーニング部材により感光体から除去する。除去した廃トナーは、例えば容器に回収する。廃トナーで容器が満杯になれば、回収容器を交換する。
【０００３】
廃トナー回収容器の交換時期を知らせるため、例えば特許文献１に記載されているようにフォトセンサを用いることができる。容器が満杯となる高さに合わせて、廃トナーが入るスペース（検知窓）を容器に設け、その検知窓に透過型のフォトセンサを配置する。回収した廃トナーがフォトセンサの光路を遮るかどうかで満杯を検知する。
【特許文献１】特開２００５−２４９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、廃トナーが検知窓の一部に付着してしまったり廃トナーが回収容器内で偏っていたりすると、満杯になっていないにもかかわらず、満杯であると検知してしまう可能性がある。例えば廃トナー回収容器をユーザが交換する場合、その誤検知によって廃トナー回収容器の交換回数が増え、ユーザの負担が増大してしまう。またその為コストもかかる。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術における課題を鑑みてなされたものであり、容器内のトナーの誤検知を抑制することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明の提供する画像形成装置は、トナーを収容する容器と、トナーの収容領域へ光を発する発光部、およびトナーの収容領域からの光を受光する受光部を有するフォトセンサと、発光部から収容領域への光を発散させる発散部、および収容領域から受光部への光を集光する集光部を有する検知窓とを備える。
【０００７】
この画像形成装置では、発散部および集光部によって光路が拡がるため、検知窓にトナーが付着したり容器内でトナーが偏っていたりしても、トナーの誤検知が起こり難くなる。
【０００８】
本発明の他の観点では、感光体から除去したトナーを回収するための容器を備えた画像形成装置を提供する。その画像形成装置は、発光部および受光部を有し、容器に収容されたトナーを検知するフォトセンサと、トナーが満杯となる高さに合わせて容器に配置され、発光部からトナーの収容領域への光を発散させる発散部、および収容領域から受光部への光を集光する集光部を有する検知窓とを備える。
【０００９】
この画像形成装置でも、発散部および集光部によって光路の幅が広がるため、感光体から除去した廃トナーが検知窓に付着したり容器内で廃トナーが偏っていたりしても、トナーの誤検知が起こり難くなる。
【００１０】
この画像形成装置において、発散部と集光部は対向して配置することができる。発散部によって発散した発光部からの光は、発散部と対向する集光部によって受光部へ集光される。
【００１１】
また検知窓は、トナーが満杯となる高さに合わせて水平方向に容器を一部延伸した延伸部に配置することができる。延伸部に検知窓を配置することにより、容器内でトナーが偏っていても、その影響をさらに避けることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のような構成を採用することにより、本発明の画像形成装置では、容器内のトナーの誤検知を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。この実施の形態では、デジタル複写機として本発明を具体化している。
【００１４】
図１は本実施の形態における複写機の全体構成を説明するための図である。複写機１０１は、画像読取部１０２および画像形成部１０３を備えている。画像読取部１０２は、原稿の画像を読み取りその画像のデジタルデータを生成する。画像読取部１０２は、コンタクトガラスのような原稿台１０４をその筐体上面に有している。原稿は、その原稿台１０４に載置することができる。原稿台１０４の下方には走査光学系１０５を配置している。走査光学系１０５は、第１キャリッジ１０６や第２キャリッジ１０７、集光レンズ１０８を備えている。第１キャリッジ１０６には線状の光源１０９およびミラー１１０が設けられ、第２キャリッジ１０７にはミラー１１１および１１２が設けられている。光源１０９は原稿を照明する。ミラー１１０乃至１１２は、原稿からの反射光をレンズ１０８に導き、レンズ１０８はその光像をラインイメージセンサ１１３の受光面に結像する。この走査光学系１０５において、第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７は、副走査方向１１４に往復動可能に設けられている。第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７を副走査方向１１４に移動することによって、原稿台１０４に載置された原稿の画像をイメージセンサ１１３で読み取ることができる。イメージセンサ１１３は、受光面に入射した光像から、原稿の画像データを生成する。
【００１５】
このような画像読取部１０２の上側には、原稿送り装置１１５を開閉可能に取り付けることができる。原稿送り装置１１５には、原稿トレイ１１６、搬送路１１７および排紙トレイ１１８が備えられている。ユーザは、原稿台１０４に原稿を載置するか、この原稿送り装置１１５に原稿をセットする。原稿送り装置１１５は、原稿トレイ１１６にセットされた原稿を１枚ずつ搬送路１１７へ送りだす。その搬送路１１７上には画像読取位置１１９がある。原稿送り装置１１５にセットされた原稿の画像を読み取る場合、画像読取部１０２は、第１キャリッジ１０６および第２キャリッジ１０７を画像読取位置１１９に合わせて一時的に固定する。原稿が画像読取位置１１９を通過するとき、光源１０９で原稿を照明し、原稿の画像を読み取る。画像読取位置１１９を通過した原稿は、排紙トレイ１１８に排出される。
【００１６】
画像形成部１０３は、画像読取部１０２で得た画像データや、ネットワークを通じて他の機器から受信した画像データを用紙に印刷する。画像形成部１０３には、感光体ドラム１２０が設けられている。この感光体ドラム１２０は、一定速度で矢印１２１の方向に回転する。感光体ドラム１２１の周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器１２２、露光器１２３、現像器１２４、転写器１２５、クリーニングユニット１２６などが配置されている。帯電器１２２は、感光体ドラム１２０表面を一様に帯電させる。露光器１２３は、一様に帯電した感光体ドラム１２０の表面に、各色の画像データに応じて光を照射し、感光体ドラム１２０上に静電潜像を形成する。現像器１２４は、その静電潜像にトナーを付着させ、感光体ドラム１２０上にトナー像を形成する。転写器１２５は、感光体ドラム１２０上のトナー像を用紙に転写する。クリーニングユニット１２６は、転写後も感光体ドラム１２０表面に残留した廃トナーを感光体ドラム１２０から除去したりして感光体ドラム１２０表面をクリーニングする。感光体ドラム１２０が回転することによりこれらのプロセスが一連で行われる。
【００１７】
画像形成部１０３は、給紙カセット１２７などから、感光体ドラム１２０と転写器１２５との間の転写部に用紙を給送する。底板１２８上に載置された用紙は、給紙カセット１２７から引き出され、搬送ローラ１２９により搬送路１３０を搬送された後、レジストローラ１３１により原稿の読取と同期して転写部に送り込まれる。トナー像を転写した用紙は、定着器１３２に搬送される。定着器１３２は、定着ローラ１３３および加圧ローラ１３４を有しており、熱と押圧力によってトナー像を用紙に定着する。画像形成部１０３は、定着器１３２を通過した用紙を排紙トレイ１３５へ排紙する。
【００１８】
図２は廃トナーの回収機構の概略構成の一例を示す図である。図２Ａは装置前部側から見た構成を示し、図２Ｂは装置側部側から見た構成を示す。この廃トナー回収機構において、廃トナー回収容器２０１が、複写機１０１の装置後部側下部に配置されている。廃トナー回収容器２０１は、クリーニングユニット１２６が感光体ドラム１２０から除去した廃トナーを収容する。クリーニングユニット１２６は、クリーニングブレード２０２のようなクリーニング部材を使って、転写後も感光体ドラム１２０表面に残留した廃トナーを感光体ドラム１２０表面から除去する。そのクリーニングブレード２０２の下方には、クリーニングスパイラル２０３が装置の前後方向２０４に沿って配置されている。除去した廃トナーは、そのクリーニングスパイラル２０３が軸２０５を中心に回転することにより、装置の後部側に設けられた排出部２０６へ搬送される。排出部２０６には搬送管２０７の一端２０８が連結されている。排出部２０６に搬送された廃トナーは、搬送管２０７を通って廃トナー回収容器２０１まで案内される。搬送管２０７の他端２０９は廃トナー回収容器２０１最上部に挿通されており、廃トナーはその他端２０９から廃トナー回収容器２０１内に落下する。廃トナー回収容器２０１は上下方向に長い略直方体状の形状を有し、上部側の欠切箇所に把手部２１０が設けられている。他端２０９から落下した廃トナーは、容器２０１のほぼ中央部を頂点とする山状に堆積する。廃トナーが集積すると、やがて容器２０１は満杯になる。廃トナー回収容器２０１は複写機１０１に取り外し可能に装着されており、廃トナーで容器２０１が満杯になると、ユーザなどが交換する。容器２０１には、廃トナーで容器２０１が満杯になったことを交換者に通知するために検知部２１１が設けられている。この検知部２１１は、廃トナーが満杯になる高さに合わせて容器２０１の側面に配置されている。検知部２１１は、トナーが満杯となる高さに合わせて水平方向に突出して形成されており、容器２０１のトナー収容領域を一部延伸する形となっている。廃トナーが満杯近くまで堆積すると、この検知部２１１内のトナー収容領域内まで廃トナーが浸入する。この検知部２１１にセンサを配置することにより、廃トナーが満杯になったかどうかを検知することができる。その検知信号に従って、廃トナー回収容器２０１の交換時期を交換者に知らせる。
【００１９】
図３は装置の前後方向へ廃トナーを搬送する機構の一例をより詳細に示す図である。クリーニングユニット１２６のハウジング３０１内には、クリーニングブレード２０２およびクリーニングスパイラル２０３が、装置の前後方向２０４に沿って配置されている。クリーニングブレード２０２が除去した廃トナーは、クリーニングスパイラル２０３の配置された下方に落下する。クリーニングスパイラル２０３は軸２０５および羽３０２を備えている。羽３０２は軸２０５に沿ってスパイラルを描く。クリーニングスパイラル２０３が軸２０５を中心に回転すると、羽３０２上の廃トナーが装置の後部側へ搬送される。廃トナーは、ハウジング３０１の連結孔３０３および排出部２０６の連結孔３０４を介して、排出部２０６内へ搬送され、搬送管２０７の一端２０８から搬送管２０７へ導かれる。
【００２０】
図４は検知部の概略構成の一例を示す図である。この図は廃トナー回収容器を上から見たときの構成を示す。検知部２１１には、たとえば透過型のフォトセンサ４０１が配置される。フォトセンサ４０１は、ＬＥＤのような発光部４０２およびフォトトランジスタのような受光部４０３を備えている。発光部４０２および受光部４０３は互いに対向している。発光部４０２の光は、図示しないスリットから受光部４０３へ出射し、受光部４０３側のスリットを介して受光部４０３へ入射する。この受光部４０３への光が廃トナーにより遮光されるかどうかで、廃トナー回収容器が満杯になったかどうかを検知する。そのために、容器の廃トナー収容領域４０４が検知部２１１に延伸されており、発光部４０２から受光部４０３への光を透過する検知窓４０５が設けられている。廃トナーが満杯近くになると、検知部２１１にも廃トナーが浸入し、廃トナーが満杯になると、発光部４０２から受光部４０３への光を廃トナーが遮光する。
【００２１】
図４Ａに示すように、本実施の形態における複写機では、検知窓４０５が発散部４０６および集光部４０７を有している。発散部４０６は発光部４０２に隣接し、集光部４０７は受光部４０３に隣接する。発散部４０６は、発光部４０２に対して凹状に基材を加工した部分であり、発光部４０２から収容領域４０４への光を発散させる。集光部４０７は、発光部４０２に対して凸状に基材を加工した部分であり、収容領域４０４から受光部４０３への光を集光する。
【００２２】
図４Ｂは検知窓が発散部および集光部を有していない検知部の一例を示す。発散部および集光部を設けていない場合、スリットで定めた光路４０８のまま発光部４０２からの光が受光部４０３へ進行する。しかしながら、廃トナーが満杯になっていないにもかかわらず、検知窓４０５に廃トナーが付着してしまったり廃トナーが偏って収容されていたりすることがある。このような場合、廃トナー４０９が光路４０８を遮って、廃トナー回収容器が満杯になったことになってしまう。複写機は、誤った検知信号にしたがって廃トナー回収容器の交換時期を通知する。このため、ユーザが容器の交換をする場合には、ユーザの負担が増加し、またその為にコストもかかる。
【００２３】
一方、本実施の形態における複写機では、上述のように検知窓４０５が発散部４０６および集光部４０７を備えている。発散部４０６が発光部４０２からの光を発散し、発散した光を集光部４０７が受光部４０３へ集光する。このため光路４１０が拡がり、廃トナー４０９が付着するなどしたとしても、その光路４１０全部を遮る可能性が著しく減少する。廃トナー４０９の付着によって受光部４０３の受光する光量は減るものの、一部の光が受光部４０３に入射する。これに対し、廃トナーが満杯になると、廃トナーが検知部２１１全域に渡る。このため、その高さに合わせて配置された発光部４０２からの光は、受光部４０３へ入るまでに遮光される。したがって、一部遮光されたときの光量にあわせて、受光部４０３が受光しているかどうかを判別すれば、廃トナーが満杯になったかどうかを精度良く判別することが可能となる。その結果、ユーザの負担や必要なコストを抑えることが可能となる。
【００２４】
このように本実施の形態における複写機では、廃トナーが検知窓に付着したり容器内で廃トナーが偏っていたりしても、廃トナー回収容器内の廃トナーの誤検知を著しく抑えることができる。また検知窓は、トナーが満杯となる高さに合わせて水平方向に容器を一部延伸した検知部に配置している。検知部は、搬送管から離れて設けられており、容器内で多少山状に廃トナーが堆積したとしても、その影響を受け難い。このため、廃トナーが偏って検知窓を遮光する可能性自体が減少するため、さらに誤検知の可能性を抑えることが可能となる。
【００２５】
上述した実施の形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。上述の実施の形態では、廃トナー回収容器の廃トナーの検知について本発明を適用したが、これに限られるものではない。例えばトナーホッパーのトナーの検知についても本発明を適用することも可能である。
【００２６】
また上述の実施の形態では、デジタル複写機として本発明を具体化したが、これに限られるものではない。本発明は、プリンタやファクシミリ、複合機などその他の画像形成装置に適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明に係る画像形成装置によれば、トナーが検知窓に付着したり容器内でトナーが偏っていたりしても、容器内のトナーの誤検知を著しく抑えることができ、複写機やプリンタ、ファクシミリ、複合機など様々な機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態における複写機の全体構成を説明するための図である。
【図２】廃トナーの回収機構の概略構成の一例を示す図である。
【図３】装置の前後方向へ廃トナーを搬送する機構の一例をより詳細に示す図である。
【図４】検知部の概略構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０１    複写機
１２６    クリーニングユニット
２０１    廃トナー回収容器
２０２    クリーニングブレード
２０３    クリーニングスパイラル
２１１    検知部
４０１    フォトセンサ
４０２    発光部
４０３    受光部
４０４    トナー収容領域
４０５    検知窓
４０６    発散部
４０７    集光部
４０８、４１０    光路
４０９    廃トナー
【図１】
2007178517.tif 000003
【図２】
2007178517.tif 000004
【図３】
2007178517.tif 000005
【図４】
2007178517.tif 000006