(57)【要約】【課題】画像形成装置において、単一の廃トナー検出センサによって廃トナーの満杯状態を誤ることなく検出すること。【解決手段】トナー像をトナー像担持体から中間転写体又は用紙上に転写し、該トナー像担持体から廃トナーを除去するようにした画像形成装置。トナー像担持体から除去された廃トナーを集めて収容する廃トナーボックス２０と、ボックス２０に廃トナーの収容量が一定量に達したときに遮光される位置に配置した光学式の廃トナー検出センサ２５と、センサ２５からの検出信号を受ける制御手段と、を備えている。制御手段は、廃トナーをボックス２０に収集する動作の終了直後にセンサ２５から廃トナー検出信号を受けてもボックス２０が廃トナーで満杯であると判定することなく、前記収集動作終了から一定時間を経過した後にセンサ２５から廃トナー検出信号を受けたときに廃トナーで満杯であると判定する。【選択図】図２
2013037204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像をトナー像担持体から中間転写体又は用紙上に転写し、該トナー像担持体から廃トナーを除去するようにした画像形成装置において、
前記トナー像担持体から除去された廃トナーを集めて収容する廃トナー収容部と、
前記廃トナー収容部に廃トナーの収容量が一定量に達したときに遮光される位置に配置した光学式の廃トナー検出手段と、
前記廃トナー検出手段からの検出信号を受ける制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、廃トナーを前記廃トナー収容部に収集する動作の終了直後に前記廃トナー検出手段から廃トナー検出信号を受けても廃トナー収容部が廃トナーで満杯であると判定することなく、前記収集動作終了から一定時間を経過した後に前記廃トナー検出手段から廃トナー検出信号を受けたときに廃トナーで満杯であると判定すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記収集動作終了直後とは、プリント動作の終了直後であること、を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記収集動作終了直後とは、画像安定化動作の終了直後であること、を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記一定時間はシステム速度に応じて変更されること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記一定時間は連続して画像形成される枚数に応じて変更されること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記収集動作終了直後に前記廃トナー検出手段から廃トナー検出信号を受け、かつ、前記収集動作終了から一定時間を経過した後に前記廃トナー検出手段から廃トナー検出未検出信号を受けたときは、前記廃トナー収容部が満杯に近いと判定すること、を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか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、画像形成装置、特に、電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式による画像形成装置では、感光体や中間転写体などのトナー像担持体から除去された廃トナー、あるいは、現像器から除去された廃現像剤を回収する廃トナー回収装置を備えている。回収された廃トナーは廃トナー収容部に収集され、収容部が廃トナーで満杯であるか否かは廃トナー検出センサにて検出するように構成されている。満杯になれば、表示パネル上にその旨を表示（警告）し、ユーザーやオペレーターに収容部内の廃トナーの除去を指示している。
【０００３】
ところで、前記廃トナー検出センサは光学式のものが使用されており、収容部に収集された廃トナーは収集直後にあっては収容部内で飛散して浮遊状態にあり、やがて収容部の底部に沈殿する。従って、廃トナーの収集動作の終了直後（例えば、プリント動作の終了直後や画像安定化動作の終了直後）に廃トナーの検出を行うと、光学式のセンサが浮遊状態の廃トナーを検出し、収容部が満杯ではないのに、満杯であると誤検出してしまうおそれがある。
【０００４】
特許文献１には、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した画像形成装置が記載されている。しかし、この装置では、飛散トナー検知センサを必要とし、センサの設置個数が増加するという問題点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８５１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、単一の廃トナー検出センサによって廃トナーの満杯状態を誤ることなく検出できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態である画像形成装置は、
トナー像をトナー像担持体から中間転写体又は用紙上に転写し、該トナー像担持体から廃トナーを除去するようにした画像形成装置において、
前記トナー像担持体から除去された廃トナーを集めて収容する廃トナー収容部と、
前記廃トナー収容部に廃トナーの収容量が一定量に達したときに遮光される位置に配置した光学式の廃トナー検出手段と、
前記廃トナー検出手段からの検出信号を受ける制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、廃トナーを前記廃トナー収容部に収集する動作の終了直後に前記廃トナー検出手段から廃トナー検出信号を受けても廃トナー収容部が廃トナーで満杯であると判定することなく、前記収集動作終了から一定時間を経過した後に前記廃トナー検出手段から廃トナー検出信号を受けたときに廃トナーで満杯であると判定すること、
を特徴とする。
【０００８】
前記画像形成装置にあっては、収容部内に収集された廃トナーが収容部内で浮遊状態から落ち着いて沈殿した状態のとき、収容部が廃トナーで満杯か否かを判定する。従って、単一の廃トナー検出手段を用いるにも拘わらず、廃トナーの満杯状態を誤ることなく検出できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、単一の廃トナー検出センサによって廃トナーの満杯状態を誤ることなく検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置の要部を示す概略構成図である。
【図２】廃トナー収容ボックスを示し、（Ａ）は外観斜視図、（Ｂ）は水平断面図である。
【図３】前記画像形成装置の制御部の要部を示すブロック図である。
【図４】前記廃トナーボックスへの廃トナー収集時の説明図であり、（Ａ）は収容量が多い場合を示し、（Ｂ）は収容量が少ない場合を示している。
【図５】廃トナーの収集に関する第１の制御手順を示すフローチャート図である。
【図６】廃トナーの収集に関する第２の制御手順を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１に示す画像形成装置は、タンデム式のカラー画像形成装置であって、並置された作像ユニット１に含まれる感光体ドラム２のそれぞれ形成されたトナー画像を、矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト１０に１次転写して合成し、合成されたトナー画像を２次転写部１５にて図示しない用紙上に２次転写するようにしたものである。符号に添付したｙ，ｍ，ｃ，ｋは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する部材であることを示している。
【００１３】
作像ユニット１は、感光体ドラム２、現像器３を中心に構成され、感光体ドラム２上から除去された廃トナーは搬送パイプ４を通じて、また、現像器３から除去された古いキャリアを含む廃棄現像剤は搬送パイプ５を通じて、それぞれ、図２に示す廃トナー収容部（以下、廃トナーボックス２０と称する）に搬送される。
【００１４】
また、中間転写ベルト１０の直上には、補給用のトナーを収容したトナーボトル１６が設置されている。中間転写ベルト１０上の残留トナーもクリーニング部１１によって除去され、この部分からの廃トナーも廃トナーボックス２０に収容される。なお、感光体ドラム２や中間転写ベルト１０から除去された廃トナーを廃トナーボックス２０へ搬送する機構については、この種の画像形成装置でよく知られている（例えば、特開２０１０−１４５８１２号公報参照）。
【００１５】
廃トナーボックス２０は、透明な樹脂を素材として直方体形状に成形されており、搬送パイプ２７（図４参照）から搬送されてきた廃トナーが上面の開口部２１から収容される。ボックス２０の一側面上部には外方に突出した検出部２２が設けられている。この検出部２２の両側にそれぞれ発光部２５ａと受光部２５ｂからなる廃トナー検出センサ２５が設置されている。検出部２２は通常は光が透過状態にある。ボックス２０内に収集された廃トナーが検出部２２にまで蓄積されると（満杯状態となったとき）、センサ２５が遮光状態となり、これにてボックス２０が廃トナーで満杯となったことが検出される。なお、ボックス２０は検出部２２が透明な素材で形成されていればよく、全体が透明な素材で形成されている必要はない。
【００１６】
前記画像形成装置の制御部４０を図３に示す。制御部４０は、ＣＰＵ４１を中心として構成され、スキャナ５１やコンピュータなどの外部機器５２からプリントすべき画像データが送信されてくる。また、ＣＰＵ４１には前記廃トナー検出センサ２５からの検出信号などが入力される。さらに、ＣＰＵ４１は画像形成装置を全体的に制御し、表示パネル５５への各種表示を指示するとともに、作像ユニット１、中間転写ベルト１０などの動作を制御する。
【００１７】
ところで、図４に示すように、搬送パイプ２７から搬送されてきた廃トナーは、ボックス２０内に収集された直後には飛散して浮遊状態にある。図４（Ａ）は既に収容されている廃トナーＴａの量が比較的多い場合の浮遊トナーＴｂを示し、図４（Ｂ）は既収容廃トナーＴａの量が比較的少ない場合の浮遊トナーＴｂを示している。この種の浮遊トナーＴｂは収集動作の直後に発生し、やがてボックス２０の底部に沈殿する。
【００１８】
図４（Ｂ）に示すように、既収容廃トナーＴａの量が比較的少ない場合、新たに収集されて飛散した浮遊トナーＴｂは検出部２２に到達することはない。しかし、図４（Ａ）に示すように、既収容廃トナーＴａの量が比較的多くなると（満杯に近くなると）、新たに収集されて飛散した浮遊トナーＴｂが検出部２２に到達し、センサ２５から廃トナー検出信号が出力されてしまう。即ち、満杯であると誤検出してしまう。
【００１９】
以上の誤検出を回避するため、本実施例では、前記ＣＰＵ４１は、廃トナーをボックス２０に収集する動作の終了直後に前記センサ２５から廃トナー検出信号を受けてもボックス２０が廃トナーで満杯であると判定することなく、収集動作終了から一定時間を経過した後にセンサ２５から廃トナー検出信号を受けたときに廃トナーで満杯であると判定する。前記収集動作終了直後とは、プリント動作の終了直後、又は、画像安定化動作の終了直後である。画像安定化動作とは、作像ユニット１による作像条件（帯電電圧、現像バイアス、転写電圧など）の最適化制御や、中間転写ベルト１０上での各色のトナー画像のずれ調整制御などを意味し、従来周知の制御である。
【００２０】
また、ＣＰＵ４１は、前記収集動作終了直後に前記センサ２５から廃トナー検出信号を受け、かつ、前記収集動作終了から一定時間を経過した後に前記センサ２５から廃トナー検出未検出信号を受けたときは、ボックス２０が満杯に近いと判定する。前記一定時間はシステム速度（感光体ドラム２や中間転写ベルト１０の回転速度）に応じて変更してもよく、あるいは、連続して画像形成される枚数（１ジョブでのプリント枚数）に応じて変更してもよい。
【００２１】
以下に、ＣＰＵ４１による廃トナー収集に関する制御手順の第１例（図５参照）及び第２例（図６参照）を説明する。
【００２２】
制御手順の第１例は、図５に示すように、一連のプリント動作が終了すると（ステップＳ１）、センサ２５が廃トナーを検出したか否かを判定し（ステップＳ２）、検出していなければ、図４（Ｂ）に示したようにボックス２０の収容量にはまだ余裕があることを意味し、この制御を終了する。ステップＳ２で廃トナーを検出すれば一定時間の経過を待ち（ステップＳ３）、再度、センサ２５が廃トナーを検出したか否かを判定する（ステップＳ４）。一定時間とは例えば３０秒であり、図４（Ａ）に示す浮遊トナーＴｂが沈殿するのに要する時間である。ステップＳ４で廃トナーが検出されることは、センサ２５が浮遊トナーＴｂではなく沈殿している廃トナーＴａがセンサ２５の検出位置まで達していることを意味する。従って、ここでは、ボックス２０が廃トナーで満杯であると判定し（ステップＳ５）、表示パネル５５へ「ボックス２０が廃トナーで満杯であり、ボックス２０を交換する」ことを警告表示し（ステップＳ６）、プリントを禁止する（ステップＳ７）。
【００２３】
一方、ステップＳ４での再度の検出時にセンサ２５によって廃トナーが検出されなければ、浮遊トナーがセンサ２５よりも下部に沈殿したことを意味する。この場合は、ボックス２０が廃トナーで満杯ではないが満杯に近い状態にあり、ここでは、表示パネル５５に「満杯に近い状態である」ことを表示し（ステップＳ８）、新規ボックス２０の準備を指示する。
【００２４】
ところで、浮遊トナーＴｂの量は、システム速度や一連のプリント枚数によって変動する。システム速度が速い場合、プリント枚数が多い場合には、浮遊トナーＴｂの量は多くなり、沈殿するのに時間を要する。そこで、制御手順の第２例では、再度の検出を行うまでの待機時間をシステム速度とプリント枚数に応じて変更するようにした。システム速度の標準を毎分３０枚とし、その場合の待機時間を３０秒とし、システム速度が標準より早い場合は待機時間を長く設定し、遅い場合は短く設定する。プリント枚数の標準を１ジョブで１５枚とし、その場合の待機時間を３０秒とし、プリント枚数が標準より多い場合は待機時間を長く設定し、少ない場合は短く設定する。
【００２５】
具体的には、図６に示すように、一連のプリント動作が終了すると（ステップＳ１１）、センサ２５が廃トナーを検出したか否かを判定し（ステップＳ１２）、検出していなければ、図４（Ｂ）に示したようにボックス２０の収容量にはまだ余裕があることを意味し、この制御を終了する。ステップＳ１２で廃トナーを検出すれば、システム速度が速いか否か（ステップＳ１３）プリント枚数が多いか否か（ステップＳ１４，Ｓ１５）を判定する。システム速度が速くかつプリント枚数が多い場合（ステップＳ１３，Ｓ１４でＹＥＳ）は、待機時間をＴ１（例えば５０秒）に設定する。システム速度が速くかつプリント枚数が少ない場合（ステップＳ１３でＹＥＳ、ステップＳ１４でＮＯ）、及び、システム速度が遅くかつプリント枚数が多い場合（ステップＳ１３でＮＯ、ステップＳ１５でＹＥＳ）は、待機時間をＴ２（例えば３０秒）に設定する。システム速度が遅くかつプリント枚数が少ない場合（ステップＳ１３，Ｓ１５でＮＯ）は、待機時間をＴ３（例えば１０秒）に設定する。
【００２６】
その後、ステップＳ１６，Ｓ１７，Ｓ１８で各待機時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の経過を待ち、再度、センサ２５が廃トナーを検出したか否かを判定する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９で廃トナーが検出されることは、センサ２５が浮遊トナーＴｂではなく沈殿している廃トナーＴａがセンサ２５の検出位置まで達していることを意味する。従って、ここでは、ボックス２０が廃トナーで満杯であると判定し（ステップＳ２０）、表示パネル５５へ「ボックス２０が廃トナーで満杯であり、ボックス２０を交換する」ことを警告表示し（ステップＳ２１）、プリントを禁止する（ステップＳ２２）。
【００２７】
一方、ステップＳ１９での再度の検出時にセンサ２５によって廃トナーが検出されなければ、浮遊トナーがセンサ２５よりも下部に沈殿したことを意味する。この場合は、ボックス２０が廃トナーで満杯ではないが満杯に近い状態にあり、ここでは、表示パネル５５に「満杯に近い状態である」ことを表示し（ステップＳ２３）、新規ボックス２０の準備を指示する。
【００２８】
なお、本発明に係る画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００２９】
特に、電子写真方式による画像形成部分の構成などは任意であり、モノクロのプリンタであってもよい。また、廃トナー収容部の細部の構成や廃トナー検出手段の配置なども任意である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、単一の廃トナー検出センサによって廃トナーの満杯状態を誤ることなく検出できる点で優れている。
【符号の説明】
【００３１】
１…作像ユニット
２…感光体ドラム
１０…中間転写ベルト
２０…廃トナーボックス
２５…廃トナー検出センサ
４１…ＣＰＵ
【図１】
2013037204.tif 000003
【図２】
2013037204.tif 000004
【図３】
2013037204.tif 000005
【図４】
2013037204.tif 000006
【図５】
2013037204.tif 000007
【図６】
2013037204.tif 000008