(57)【要約】【課題】現像剤収容容器における現像剤の有無を正確に検知することができる現像剤案内装置及び前記現像剤案内装置を備える画像形成装置を提供すること。【解決手段】トナー搬送装置２００は、トナーを予め定められた搬送方向４４０へ案内する垂直管部２０１と、垂直管部２０１を通った前記トナーを搬送するスクリュー部材２０５と、垂直管部２０１の周壁２２０に設けられた投光窓２２１を通じて垂直管部２０１の内部に光を出射する発光部２１１と、垂直管部２０１の周壁２２０に設けられた受光窓２２２を通じて垂直管部２０１の内部からの光を受光可能な受光部２１２と、予め定められた駆動力を受けて変位することにより、投光窓２２１の内側面２９１及び受光窓２２２の内側面２９２に接触して内側面２９１、２９２を清掃する清掃部材６５０を有する清掃機構６００とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を予め定められた搬送方向へ案内する搬送管部と、
前記搬送管部の周壁に設けられた投光窓を通じて前記搬送管部の内部に光を出射する発光部と、
前記搬送管部の周壁に設けられた受光窓を通じて前記搬送管部の内部からの光を受光可能な受光部と、
予め定められた駆動力を受けて変位することにより、前記投光窓及び前記受光窓の内側面に接触して前記内側面を清掃する清掃部材を有する清掃機構と、
を備える現像剤案内装置。
【請求項２】
回転軸周りに回転駆動されることにより前記搬送管部を通った前記現像剤を搬送する搬送部材を有し、
前記清掃機構は、前記搬送部材の回転動力を前記清掃部材に伝達して前記清掃部材を変位させる動力伝達部を更に備える請求項１に記載の現像剤案内装置。
【請求項３】
前記動力伝達部は、前記搬送部材の前記回転動力を前記搬送方向と平行な方向の動力に変換して前記清掃部材に伝達し、前記清掃部材を前記内側面に接触させた状態で前記搬送方向と平行な方向へ往復移動させる請求項２に記載の現像剤案内装置。
【請求項４】
前記動力伝達部は、
前記搬送部材の回転中心から偏心した位置に設けられ且つ前記搬送部材の回転とともに前記回転中心の周りを回動する偏心軸部と、
一端が前記清掃部材に連結され、他端が前記偏心軸部に連結され、前記偏心軸部の回動に伴い前記偏心軸部から力を受けて前記搬送方向と平行な方向へ往復移動する連結部と、を有する請求項３に記載の現像剤案内装置。
【請求項５】
前記清掃機構は、前記清掃部材が前記内側面に対向する対向位置と前記清掃部材が前記対向位置から退避した退避位置との間で、前記清掃部材を前記搬送方向と平行な方向へ変位させる請求項１乃至４の何れかに記載の現像剤案内装置。
【請求項６】
前記投光窓及び前記受光窓は、前記搬送管部の周壁において互いに対向する位置に設けられており、
前記清掃部材は、前記投光窓の内側面に対応して設けられ前記投光窓の内側面に接触して前記内側面を清掃する第１接触部材、及び、前記受光窓の内側面に対応して設けられ前記受光窓の内側面に接触して前記内側面を清掃する第２接触部材を含み、
前記連結部は、前記投光窓を有する側で前記第１接触部材を支持する第１支持部、及び、前記受光窓を有する側で前記第２接触部材を支持する第２支持部を有する請求項１乃至５の何れか一項に記載の現像剤案内装置。
【請求項７】
前記清掃部材は、湾曲した状態で前記内側面に接触可能な弾性を有するシート状の弾性部材である請求項１乃至６の何れか一項に記載の現像剤案内装置。
【請求項８】
前記搬送管部は、円筒形状を有し、
前記連結部は、前記偏心軸部に連結された底面を有し且つ前記底面から前記搬送管部における現像剤の前記搬送方向の上流側へ末広がりの円錐台形状を有する基台を備え、
前記清掃部材は、前記連結部の外周面における前記投光窓及び前記受光窓それぞれに対応する位置に取り付けられており、且つ、前記連結部の上縁部から上方へ突出する突出部を有する請求項７に記載の現像剤案内装置。
【請求項９】
前記受光部で受光された光の受光量に基づいて、前記搬送管部に前記現像剤が存在しない空状態であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記出力信号が前記空状態でないと判定された場合に、所定の駆動源を制御して前記清掃機構に清掃動作を行わせる前記駆動力を供給する駆動制御部と、
を備える請求項１乃至８の何れか一項に記載の現像剤案内装置。
【請求項１０】
前記駆動制御部は、前記清掃機構に清掃動作を行わせた後、前記判定部により前記空状態であると判定された場合、前記清掃機構の前記清掃動作を停止させる請求項９に記載の現像剤案内装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の現像剤案内装置と、
内部に前記現像剤を収容し、前記現像剤案内装置の前記搬送管部に前記現像剤を補給可能な現像剤収容部と、
前記現像剤案内装置によって搬送される前記現像剤を感光体に供給することにより、前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像する現像部と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤収容容器から現像装置へ現像剤を供給する現像剤案内装置、及び、現像剤案内装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像剤収容容器と現像装置との間の現像剤の搬送経路に中間ホッパーを備えた画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。この種の画像形成装置においては、前記中間ホッパーは装置本体に固設され、前記現像剤収容容器及び前記現像装置が前記装置本体に対して取り外し可能である。
【０００３】
前記中間ホッパーは、前記現像剤収容容器から供給される前記現像剤を前記現像装置へ供給しながら一時的に貯留することが可能である。よって、前記中間ホッパーを設けることにより、前記装置本体から取り外し可能な前記現像装置の現像剤の収容容積を前記貯留分小さくすることができ、また、前記現像剤収容容器が空になっても一定枚数分の印刷を行うことができる。
【０００４】
ところで、前記中間ホッパーには、前記中間ホッパー内の前記現像剤を検知する光学センサーが設けられる場合がある。前記光学センサーは、発光部及び受光部を有する。そして、前記光学センサーにより前記現像剤が検知されなかった場合に、前記現像剤収容容器において前記現像剤が空であると判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０５７８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記現像剤収容容器から供給される前記現像剤が前記中間ホッパーの内壁に付着することがある。そして、前記中間ホッパーの内壁のうち、前記発光部と前記受光部との間の光路上に位置する部位に前記現像剤が付着すると、前記光学センサーは、前記中間ホッパー内における前記現像剤の有無、ひいては、前記現像剤収容容器における前記現像剤の有無を正確に判定できなくなる。
【０００７】
本発明の目的は、前記現像剤収容容器における前記現像剤の有無を正確に検知することができる現像剤案内装置及び前記現像剤案内装置を備える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一の局面に係る現像剤案内装置は、搬送管部と、発光部と、受光部と、清掃機構とを備える。前記搬送管部は、現像剤を予め定められた搬送方向へ案内する。前記発光部は、前記搬送管部の周壁に設けられた投光窓を通じて前記搬送管部の内部に光を出射する。前記受光部は、前記搬送管部の周壁に設けられた受光窓を通じて前記搬送管部の内部からの光を受光可能である。前記清掃機構は、予め定められた駆動力を受けて変位することにより、前記投光窓及び前記受光窓の内側面に接触して前記内側面を清掃する清掃部材を有する。
【０００９】
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、前記現像剤案内装置と、現像剤収容部と、現像部とを備える。前記現像剤収容部は、内部に前記現像剤を収容し、前記現像剤案内装置の前記搬送管部に前記現像剤を補給可能である。前記現像部は、前記現像剤案内装置によって搬送される前記現像剤を感光体に供給することにより、前記感光体の表面に形成された静電潜像を現像する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現像剤収容部における前記現像剤の有無を正確に検知することができる現像剤案内装置及び前記現像剤案内装置を備える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、各トナーコンテナと各現像装置との間に設けられたトナー搬送装置の説明図である。
【図３】図３は、トナー搬送装置の構成を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、清掃機構の構成を示す図３のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図６】図６は、清掃機構を上方から見た図である。
【図７】図７は、連結部及び清掃部材の姿勢変化を示す図である。
【図８】図８は、制御部による駆動モーターの制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。
【００１３】
まず、図１を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０の構成について説明する。以下の説明では、画像形成装置１０が平坦面に設置された状態を基準として上下方向５０１を定義する。また、画像形成装置１０を手前側（正面側）から見て左右方向５０２を定義する。また、図１の紙面に直交する方向を前後方向５０３と定義する。
【００１４】
画像形成装置１０は、電子写真方式の画像形成装置である。図１で示されるように、画像形成装置１０は、筐体１００内に、シート供給部２、シート搬送部３、画像形成部４、光走査部５、定着部６及びコンテナ装着部９００などを備える。
【００１５】
図１に示される画像形成装置１０は、カラープリンターであり、他の通信機器と通信可能に接続されている。前記他の通信機器は、例えばパーソナルコンピューターである。画像形成装置１０は、前記他の通信機器から要求される画像形成ジョブを実行する。
【００１６】
また、画像形成装置１０は、タンデム型画像形成装置であり、そのため、画像形成部４は、中間転写ベルト４８、クリーニング装置４８０及び二次転写装置４９をさらに備える。
【００１７】
画像形成部４は、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色に対応した複数の単色画像形成部４１１を備える。
【００１８】
単色画像形成部４１１各々は、トナー像を担持する感光ドラム４１、帯電装置４２、現像装置４３、一次転写装置４５及びクリーニング装置４７などを備える。感光ドラム４１は、前記静電潜像が形成され、現像装置４３から供給される前記トナーによって前記静電潜像が顕像化される。現像装置４３は、本発明の現像部の一例である。一次転写装置４５及び二次転写装置４９は、感光ドラム４１に形成された前記トナー像をシート部材９に転写する。クリーニング装置４７は、一次転写装置４５によって実行される転写処理の後に感光ドラム４１に残留する前記トナーを感光ドラム４１から取り除く。
【００１９】
感光ドラム４１各々は、中間転写ベルト４８の周速度（移動速度）に応じた周速度で回転する。感光ドラム４１としては、例えば、感光ドラム４１が有機感光体、或いはアモルファスシリコン感光体が採用可能である。
【００２０】
単色画像形成部４１１各々において、感光ドラム４１が回転し、帯電装置４２が感光ドラム４１の表面を一様に帯電させる。さらに、光走査部５がレーザー光を走査することにより、帯電した感光ドラム４１の表面に静電潜像を書き込む。
【００２１】
現像装置４３は、感光ドラム４１にトナーを供給することにより、前記静電潜像を現像する。本実施形態における現像装置４３は、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤９０を撹拌することによってトナーを帯電させ、帯電した前記トナーを感光ドラム４１に供給する。現像装置４３は、画像形成装置１０の筐体１００から取り外し可能である。
【００２２】
現像装置４３には、二成分現像剤９０におけるトナー濃度を検知するための濃度センサー４２５（図４参照）が設けられている。濃度センサー４２５の出力信号は後述する制御部７００に出力される。
【００２３】
帯電装置４２は、感光ドラム４１における前記静電潜像が書き込まれる前の部分を帯電させる帯電ローラー４２０を備える。
【００２４】
中間転写ベルト４８は、環状に形成された無端の帯状部材である。中間転写ベルト４８は、２つのローラーに架け渡された状態で回転する。画像形成部４において、単色画像形成部４１１各々は、回転する中間転写ベルト４８の表面に各色の画像を形成する。これにより、各色の画像が重ねられたカラー画像が中間転写ベルト４８に形成される。
【００２５】
二次転写装置４９は、中間転写ベルト４８に形成されたトナー像をシート部材９に転写する。クリーニング装置４８０は、中間転写ベルト４８における二次転写装置４９を経た後の部分に残存するトナーを除去する。
【００２６】
シート供給部２は、シート受部２１及びシート送出部２２を備えている。シート受部２１は、複数のシート部材９を重ねて載置可能に構成されている。シート部材９は、紙、コート紙、ハガキ、封筒、及びＯＨＰシートなどのシート状の画像形成媒体である。
【００２７】
シート送出部２２は、シート部材９に接して回転することにより、シート部材９をシート受部２１から搬送路３０へ向けて送り出す。
【００２８】
シート搬送部３は、レジストローラー３１、搬送ローラー３２及び排出ローラー３３などを備える。レジストローラー３１及び搬送ローラー３２が、シート供給部２から供給されるシート部材９を画像形成部４の二次転写装置４９へ向けて搬送する。さらに、排出ローラー３３が画像形成後のシート部材９を搬送路３０の排出口から排出トレイ１０１上へ排出する。
【００２９】
筐体１００の上部には、不図示のトップカバーが設けられており、前記トップカバーが筐体１００の支軸（不図示）を中心に開閉可能に支持されている。前記トップカバーが上方（開方向）へ回動されると、コンテナ装着部９００が露出される。
【００３０】
コンテナ装着部９００は、画像形成部４の上方位置に設けられている。コンテナ装着部９００は、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを現像装置４３各々に供給するトナーコンテナ４０を収納可能である。トナーコンテナ４０各々は、コンテナ装着部９００に収納されるように装着され、コンテナ装着部９００から取り外し可能である。
【００３１】
トナーコンテナ４０の各々は、画像形成部４の各々に対応して設けられている。トナーコンテナ４０の各々は、対応する画像形成部４の現像装置４３に供給する前記トナーを収容する。トナーコンテナ４０には、画像形成部４の各色に対応する色のトナーが収容されている。具体的には、トナーコンテナ４０それぞれには、ブラック色、シアン色、マゼンタ色、イエロー色のトナーが個別に収容されている。
【００３２】
トナーコンテナ４０は、本実施形態では、円筒形状を有するコンテナ本体（不図示）を備える。前記コンテナ本体の内壁面には螺旋状のリブ（不図示）が形成されている。
【００３３】
前記コンテナ本体は、不図示の駆動モーターにより軸周りに回転される。トナーコンテナ４０が回転されると、前記リブの変位によって前記コンテナ本体内に収容されたトナーが徐々に軸方向に沿って移動する。そのトナーの移動方向における下流側には、トナー排出口（不図示）が設けられており、前記コンテナ本体内のトナーが前記トナー排出口（不図示）から排出される。トナーコンテナ４０における前記トナーの移動方向は、図１の裏面から表面に向かう向きであり、前記トナー排出口は、中間転写ベルト４８よりも図１の手前側に設けられている。
【００３４】
図２に示されるように、画像形成装置１０は、トナーコンテナ４０各々と、各トナーコンテナ４０に対応する現像装置４３各々との間においてトナー搬送装置２００を有する。トナー搬送装置２００は、トナーコンテナ４０から供給されたトナーを現像装置４３に案内する。トナー搬送装置２００は、本発明の現像剤案内装置の一例である。トナーコンテナ４０は、本発明の現像剤収容部の一例である。
【００３５】
具体的には、図３に示されるように、トナー搬送装置２００は、上下方向５０１に延びる垂直管部２０１と、水平方向に延びる水平管部２０２とを有する。垂直管部２０１は、中間ホッパーとも称される。垂直管部２０１及び水平管部２０２は、筒状を有する。本実施形態では、垂直管部２０１及び水平管部２０２は、円筒形状を有する。
【００３６】
垂直管部２０１の上端は、トナーコンテナ４０の前記トナー排出口に連通するトナー受入口２０３である。トナーコンテナ４０から排出された前記トナーは、トナー受入口２０３から垂直管部２０１の内部に入る。垂直管部２０１の内部に入った前記トナーは、垂直管部２０１の内部を通って落下する。このように、トナーコンテナ４０は、内部に前記トナーを収容し、トナー搬送装置２００の垂直管部２０１に前記トナーを補給可能である。
【００３７】
水平管部２０２は、一端部（図３の左側の端部）が垂直管部２０１の下端に接続されており、水平管部２０２の内部と垂直管部２０１の内部が連通している。
【００３８】
水平管部２０２の内部には、水平管部２０２の長手方向に沿ってスクリュー部材２０５が設けられている。スクリュー部材２０５は、水平管部２０２の内部において前記トナーを搬送する。スクリュー部材２０５は、水平管部２０２の長手方向に沿って延びる長尺状の軸体２０６の周囲に螺旋状の羽根２０７を有する部材である。スクリュー部材２０５は、本発明の搬送部材の一例である。
【００３９】
画像形成装置１０は、スクリュー部材２０５を回転駆動する駆動モーター３５０（図３、図４参照）を有し、駆動モーター３５０の回転動力がスクリュー部材２０５に伝達される。すなわち、駆動モーター３５０のモーター軸３５１には、駆動ギヤ３５２が取り付けられている。また、スクリュー部材２０５の軸体２０６には、水平管部２０２から外方に突出し、その突出した端部（図３の右側の端部）に駆動ギヤ３５３が取り付けられている。そして、駆動ギヤ３５２と駆動ギヤ３５３とが噛合している。これにより、スクリュー部材２０５は、駆動モーター３５０によって回転駆動される。スクリュー部材２０５が回転駆動されることにより、水平管部２０２内のトナーは、下流側（図３の右側）へ搬送される。水平管部２０２における前記トナーの移動方向は、図１の表面から裏面に向かう向きである。スクリュー部材２０５は、垂直管部２０１を通った前記トナーを搬送する。軸体２０６は、本発明の回転軸の一例である。
【００４０】
このように、垂直管部２０１は、前記トナーを上下方向５０１へ案内し、水平管部２０２は、前記トナーを左右方向５０２へ案内する。垂直管部２０１は、本発明の搬送管部の一例である。
【００４１】
水平管部２０２の下流端（図３の右端）の近傍には、トナー供給口２０４が設けられている。スクリュー部材２０５によって搬送された前記トナーはトナー供給口２０４から排出される。
【００４２】
トナー供給口２０４には、現像装置４３に設けられたトナー導入口（不図示）が連通する。水平管部２０２を搬送された前記トナーは、前記トナー導入口を通って現像装置４３の内部に供給される。
【００４３】
トナー搬送装置２００は、トナーコンテナ４０から供給される前記トナーを現像装置４３へ供給しながら一時的に貯留することが可能である。トナー搬送装置２００が設けられていることで、画像形成装置１０の筐体１００から取り外し可能な現像装置４３の前記トナーの収容容積がトナー搬送装置２００による貯留分だけ小さくなっている。
【００４４】
トナーコンテナ４０に前記トナーが残留している場合、垂直管部２０１の内部及び水平管部２０２の内部は前記トナーで満された状態となる。また、トナーコンテナ４０において前記トナーが無くなると、垂直管部２０１及び水平管部２０２には、トナーコンテナ４０から前記トナーが供給されなくなるが、しばらくの間は、垂直管部２０１の内部及び水平管部２０２の内部に前記トナーが残留する。トナー搬送装置２００が設けられていることで、トナーコンテナ４０が空になっても一定枚数分の印刷を行うことが可能である。現像装置４３への前記トナーの供給に伴って、垂直管部２０１及び水平管部２０２内の前記トナーの量は徐々に減っていく。
【００４５】
図５に示されるように、垂直管部２０１に光学センサー２１０が設けられている。
【００４６】
光学センサー２１０は、発光部２１１及び受光部２１２を有する。発光部２１１は、例えば発光ダイオードからなる。受光部２１２は、例えばフォトトランジスタからなる。本実施形態では、光学センサー２１０は透過型の光学センサーである。垂直管部２０１の周壁２２０における予め定められた高さ位置には、投光窓２２１及び受光窓２２２が設けられている。投光窓２２１及び受光窓２２２は、光を透過する樹脂で形成されている。投光窓２２１と受光窓２２２とは、垂直管部２０１の周壁２２０において互いに対向する位置に設けられている。
【００４７】
垂直管部２０１における周壁２２０には、第１取付部２２５及び第２取付部２２６が設けられている。
【００４８】
第１取付部２２５は、周壁２２０のうち投光窓２２１の周囲から起立した筒状の部位である。第１取付部２２５及び垂直管部２０１における周壁２２０によって、第１凹部２２７が形成されている。この第１凹部２２７に、発光部２１１が嵌め込まれている。
【００４９】
第２取付部２２６は、周壁２２０のうち受光窓２２２の周囲から起立した筒状の部位である。第２取付部２２６及び垂直管部２０１における周壁２２０よって、第２凹部２２８が形成されている。この第２凹部２２８に、受光部２１２が嵌め込まれている。
【００５０】
発光部２１１は、投光窓２２１を通じて垂直管部２０１の内部に光を出射するように第１凹部２２７に設けられている。受光部２１２は、受光窓２２２を通じて垂直管部２０１の内部からの光を受光可能である。
【００５１】
本実施形態では、光学センサー２１０は、発光部２１１が受光部２１２へ向けて光を出射する透過型の光学センサーである。すなわち、発光部２１１から出力される光の直接光が受光部２１２に入射されるように発光部２１１及び受光部２１２が設けられている。
【００５２】
垂直管部２０１及び水平管部２０２に前記トナーが満たされている場合、発光部２１１と受光部２１２との間の光路上に前記トナーが存在するため、発光部２１１から出射される光（直接光）は、前記トナーによって遮られ、受光部２１２で受光されない。このとき、受光部２１２の出力信号の信号レベルは、予め定められた第１閾値より小さくなる。
【００５３】
一方、垂直管部２０１及び水平管部２０２内に残留する前記トナーが徐々に減って発光部２１１と受光部２１２との間の光路から前記トナーが退くと、発光部２１１から出射される光（直接光）が受光部２１２に到達して受光部２１２により受光される。このとき、受光部２１２で受光される光の光量は前記閾値以上となり、受光部２１２の出力信号の信号レベルは前記第１閾値以上となる。
【００５４】
後述する制御部７００は、受光部２１２の出力信号の信号レベルが前記第１閾値より小さいか否かを判定することによって、トナーコンテナ４０にトナーが存在しているか否かを判定する。
【００５５】
ところで、トナーコンテナ４０に前記トナーが無くなって垂直管部２０１におけるトナーの残量が投光窓２２１或いは受光窓２２２の高さ位置に達しない量となっても、投光窓２２１の内側面２９１或いは受光窓２２２の内側面２９２に前記トナーが付着し続けることがある。この場合、発光部２１１から出力される光が、内側面２９１或いは内側面２９２に付着した前記トナーによって遮られる。
【００５６】
このような状態が生じると、垂直管部２０１或いはトナーコンテナ４０の内部は空の状態であるにもかかわらず、受光部２１２の出力信号の信号レベルは、垂直管部２０１及びトナーコンテナ４０に前記トナーが満たされた場合と同じように前記第１閾値より小さくなる。その出力信号を制御部７００が取得した場合、内側面２９１、２９２に前記トナーが付着していることに起因して前記出力信号の信号レベルが前記第１閾値より小さくなっているにも拘わらず、トナーコンテナ４０に前記トナーが残留していると誤って判定される。すなわち、光学センサー２１０の出力信号を用いてトナーコンテナ４０にトナーが存在しているか否かの前記判定が正確に行われなくなる。本実施形態の画像形成装置１０は、このような問題の発生を防止するために、次のような構成を備える。
【００５７】
画像形成装置１０は、清掃機構６００を有する。清掃機構６００は、投光窓２２１及び受光窓２２２の内側面２９１、２９２に付着するトナーを除去して内側面２９１、２９２を清掃する。清掃機構６００は、動力伝達部６１０と、清掃部材６５０とを有する。
【００５８】
動力伝達部６１０は、スクリュー部材２０５の回転動力を清掃部材６５０に伝達して清掃部材６５０を変位させる。動力伝達部６１０は、偏心軸部６１１と、連結部６１２とを有する。
【００５９】
偏心軸部６１１は、短尺の軸体である。偏心軸部６１１は、スクリュー部材２０５の軸体２０６と平行に延びるようにスクリュー部材２０５に取り付けられている。
【００６０】
スクリュー部材２０５の上流側端部には円板部２０９が設けられている。円板部２０９がスクリュー部材２０５の軸体２０６上流側端部に一体的に連結されている。よって、スクリュー部材２０５が回転することにより円板部２０９も回転する。スクリュー部材２０５の軸体２０６と円板部２０９との連結位置は、円板部２０９の中心位置である。よって、円板部２０９の回転中心Ｐ１は、円板部２０９と軸体２０６との連結位置である。
【００６１】
偏心軸部６１１は、この円板部２０９のうち、軸体２０６が連結されている面と反対側の面に取り付けられている。その取り付け位置は、回転中心Ｐ１から偏心した位置である。つまり、円板部２０９の中心位置から予め定められた距離だけ離れた位置である。したがって、偏心軸部６１１は、スクリュー部材２０５の回転とともに回転中心Ｐ１の周りを回動する。本実施形態においては、偏心軸部６１１の回動方向は、矢印４４３の方向である。前記予め定められた距離によって、清掃部材６５０の搬送方向４４０及びその反対方向４４１への移動量が決まる。
【００６２】
連結部６１２は、垂直管部２０１の内部に設けられている。連結部６１２は、基台６１５と、係合部材６１６と、抜止ピン６１７とを有する。基台６１５は、偏心軸部６１１の上方に設けられている。基台６１５は、底部６４０と、第１支持部６８１と、第２支持部６８２とを有する。底部６４０は、一方向に長い板状を有し、図6にも示されるように、発光部２１１の側から受光部２１２の側へ向かう方向に水平に延びる。第１支持部６８１は、垂直管部２０１におけるトナーの搬送方向４４０（図５参照）の上流側へ、底部６４０のうち発光部２１１側の端部から垂直管部２０１の内周面２４０側へ傾くように延び、投光窓２２１を有する側で後述する第１接触部材６５１を支持する。第２支持部６８２は、前記搬送方向４４０の上流側へ、底部６４０のうち受光部２１２側の端部から垂直管部２０１の内周面２４０側へ傾くように延び、受光窓２２２を有する側で後述する第２接触部材６５２を支持する。すなわち、基台６１５は、円錐台形状を有し、末広がりとなる姿勢で設けられている。また、連結部６１２の底部６４０には円形の開口部６１３が設けられている。
【００６３】
係合部材６１６は、細幅板状の部材を素材として成型されており、中央部６３１及び延出部６３２、６３３を有する。中央部６３１は、Ｕ字形状を有する。延出部６３２は、中央部６３１の一端部から中央部６３１とは反対側の外方に延出されており、延出部６３３は、中央部６３１の他端部から中央部６３１とは反対側の外方に延出されている。
【００６４】
中央部６３１は、連結部６１２の開口部６１３から下方に突出する。延出部６３２、６３３は、基台６１５の内部において基台６１５の底部６４０に当接し、基台６１５の底部６４０と係合する。偏心軸部６１１は、中央部６３１に回転可能に支持されている。
【００６５】
抜止ピン６１７は、延出部６３２、６３３を底部６４０に押さえ付けつつ、偏心軸部６１１に対して基台６１５が下方へ抜けないように基台６１５を偏心軸部６１１に固定するためのものである、抜止ピン６１７は、基台６１５の内部に設けられている。抜止ピン６１７は、突出部６９１と、第１係止部６９２と、第２係止部６９３とを有する。突出部６９１は下方に突出し、その下端が偏心軸部６１１に当接する。第１係止部６９２は、突出部６９１の上端から第１支持部６８１側へ延びる。第２係止部６９３は、突出部６９１の上端から第２支持部６８２側へ延びる。基台６１５の内周面には抜け止め凹部７９８，７９９が形成されており、抜止ピン６１７は、抜け止め凹部７９８、７９９に係合している。なお、抜止ピン６１７が取り付けられる際、抜止ピン６１７は樹脂で構成されているため、抜止ピン６１７が変形しつつ基台６１５の内部に挿入され、第１係止部６９２の先端が抜け止め凹部７９８に嵌まり込み、第２係止部６９３の先端が、抜け止め凹部７９９に嵌まり込むと、抜止ピン６１７が復元する。これにより、基台６１５の抜け止めが施されている。連結部６１２の底部６４０の中心で連結部６１２が偏心軸部６１１に連結されている。
【００６６】
トナーコンテナ４０から垂直管部２０１に供給されてきた前記トナーは、基台６１５、係合部材６１６及び抜止ピン６１７により形成される間隙９９を通って水平管部２０２に進入する。
【００６７】
スクリュー部材２０５の回転に伴い、円板部２０９が回転し、偏心軸部６１１が回転中心Ｐ１の周りを回動する。偏心軸部６１１に連結された連結部６１２は、回転中心Ｐ１の周りを回動する偏心軸部６１１から力を受けて搬送方向４４０及びその反対方向４４１へ往復移動する。
【００６８】
清掃部材６５０は、投光窓２２１及び受光窓２２２の内側面２９１、２９２に接触して内側面２９１、２９２を清掃する。
【００６９】
清掃部材６５０は、第１接触部材６５１及び第２接触部材６５２を含む。第１接触部材６５１及び第２接触部材６５２は、弾性及び遮光性を有するシート状の弾性部材である。
【００７０】
第１接触部材６５１及び第２接触部材６５２は、基台６１５の外周面における投光窓２２１及び受光窓２２２それぞれに対応する位置に取り付けられている。すなわち、第１接触部材６５１は、接着により、或いはビスなどの固定具によって第１支持部６８１の外周面に取り付けられており、投光窓２２１の内側面２９１に対応して設けられている。すなわち、第２接触部材６５２は、接着により、或いはビスなどの固定具によって第２支持部６８２の外周面に取り付けられており、受光窓２２２の内側面２９２に対応して設けられている。
【００７１】
また、第１接触部材６５１及び第２接触部材６５２は、連結部６１２の外周面における上縁部から上方へ突出する突出部８１１，８１２を有する。
【００７２】
このように、連結部６１２は、一端が清掃部材６５０に連結され、他端が偏心軸部６１１に連結されている。
【００７３】
第１接触部材６５１及び第２接触部材６５２は、湾曲した状態で内側面２９１、２９２を含む垂直管部２０１の内周面２４０に接触する。
【００７４】
なお、本発明は、第１接触部材６５１及び第２接触部材６５２が、第１支持部６８１及び第２支持部６８２の外周面に取り付けられる構成に限定されるものではない。本発明の支持部は、第１接触部材６５１及び第２接触部材６５２を湾曲した状態で内側面２９１、２９２を含む垂直管部２０１の内周面２４０に接触可能に上方へ突出するように支持するものであれば、どのような構成でも適用可能である。
【００７５】
図４に示されるように、駆動モーター３５０が回転駆動されることにより、スクリュー部材２０５が回転する。スクリュー部材２０５が回転すると、その回転力が清掃機構６００の動力伝達部６１０を介して清掃部材６５０に伝達される。
【００７６】
動力伝達部６１０は、スクリュー部材２０５の前記回転動力を搬送方向４４０及びその反対方向４４１の動力に変換して清掃部材６５０に伝達する。すなわち、動力伝達部６１０は、清掃部材６５０を内周面２４０に接触させた状態で搬送方向４４０及びその反対方向４４１へ往復移動させる。
【００７７】
これにより、第１接触部材６５１は、投光窓２２１の内側面２９１に接触したときに内側面２９１を清掃する。また、第２接触部材６５２は、受光窓２２２の内側面２９２に接触したときに、内側面２９２を清掃する。
【００７８】
連結部６１２は、搬送方向４４０及びその反対方向４４１に往復移動する過程で垂直管部２０１の内周面２４０に当接する区間を有する。連結部６１２は、内周面２４０に当接したとき、周壁２２０から力を受け、この受ける力と清掃部材６５０の弾性力とによって姿勢（傾き）が変化する。連結部６１２は、大きく分けて以下に説明する４つの姿勢をとり得る。
【００７９】
第１姿勢は、図７（Ａ）に示される姿勢である。すなわち、前記第１姿勢は、発光部２１１と受光部２１２との間の光路から最も離間した位置で底部６４０が水平となる姿勢である。このとき、第１接触部材６５１及び第２接触部材６５２が共に内側面２９１、２９２に対向する位置から退避する。
【００８０】
第２姿勢は、図７（Ｂ）に示される姿勢である。すなわち、前記第２姿勢は、第１支持部６８１が垂直管部２０１の内周面２４０に接触し、且つ、第２支持部６８２が内周面２４０に非接触となることで、第１支持部６８１が第２支持部６８２より高い位置となるように傾斜する姿勢である。このとき、第１接触部材６５１が投光窓２２１の内側面２９１に対向し、且つ、第２接触部材６５２が内側面２９２に対向する位置から退避する。
【００８１】
第３姿勢は、図７（Ｃ）に示される姿勢である。すなわち、前記第３姿勢は、発光部２１１と受光部２１２との間の光路から最も接近した位置で底部６４０が水平となる姿勢である。このとき、第１接触部材６５１及び第２接触部材６５２が共に内側面２９２、２９２に対向する。
【００８２】
第４姿勢は、図７（Ｄ）に示される姿勢である。すなわち、前記第４姿勢は、第１支持部６８１が垂直管部２０１の内周面２４０に非接触となり、且つ、第２支持部６８２が内周面２４０に接触することで、第２支持部６８２が第１支持部６８１より高い位置となるように傾斜する姿勢である。このとき、第２接触部材６５２が内側面２９２に対向し、且つ、第１接触部材６５１が内側面２９１に対向する位置から退避する。
【００８３】
偏心軸部６１１が回転中心Ｐ１を中心として矢印４４３の方向に回転することで、連結部６１２は、前記第１姿勢、前記第２姿勢、前記第３姿勢、前記第４姿勢の順に姿勢が変化する。また、連結部６１２は、前記第４姿勢の後、再び前記第１姿勢となって前記のように変化するというように周期的に姿勢が変化する。
【００８４】
このように、清掃機構６００は、清掃部材６５０が内側面２９１、２９２に対向する対向位置と、清掃部材６５０が前記対向位置から退避した退避位置との間で、清掃部材６５０を搬送方向４４０及びその反対方向４４１へ変位させる。
【００８５】
図４に示されるように、画像形成装置１０は、制御部７００を有する。制御部７００は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを備える。
【００８６】
前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭは、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される揮発性の記憶部である。制御部７００は、前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、画像形成装置１０の動作を制御する。
【００８７】
制御部７００の前記ＲＯＭには、制御部７００の前記ＣＰＵに後述の処理（図８のフローチャート参照）を実行させる為の処理プログラムが記憶されている。前記処理プログラムは、画像形成装置１０の出荷時点で前記ＲＯＭに記憶されていてもよい。或いは、前記処理プログラムがＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリーなどのコンピューター読み取り可能な情報記録媒体に記録されており、前記出荷後に、前記処理プログラムが前記情報記録媒体から制御部７００の前記ＲＯＭに記憶されてもよい。
【００８８】
制御部７００は、前記ＣＰＵが前記ＲＯＭに記憶されている前記処理プログラムを実行することにより、補給要否判定部７０１と、トナー有無判定部７０２と、駆動制御部７０３とを有する。なお、制御部７００が有する機能の一部又は複数が電子回路として設けられる構成も採用可能である。トナー有無判定部７０２は、本発明の現像剤判定部に相当する。
【００８９】
補給要否判定部７０１は、濃度センサー４２５の出力信号に基づいて、現像装置４３に前記トナーを補給すべきか否かを判定する。すなわち、補給要否判定部７０１は、前記出力信号が示す信号レベルが予め定められた閾値より小さいトナー濃度を示す第２閾値であるか否かを判定し、そうである場合に、現像装置４３に前記トナーを補給すべきであると判定する。
【００９０】
トナー有無判定部７０２は、トナーコンテナ４０の内部に前記トナーがあるか否かを判定する。トナー有無判定部７０２は、補給要否判定部７０１により前記信号レベルが前記第２閾値以上のトナー濃度を示すレベルであると判定された場合に、受光部２１２の出力信号に基づいて、トナーコンテナ４０の内部に前記トナーがあるか否かを判定する。すなわち、トナー有無判定部７０２は、受光部２１２の出力信号の信号レベルが前記第１閾値以上のレベルの場合は、トナーコンテナ４０にトナーが存在しないと判定する。トナー有無判定部７０２は、それ以外の場合、トナーコンテナ４０にトナーが存在すると判定する。トナー有無判定部７０２の処理は後述する。トナー有無判定部７０２は、本発明の判定部に相当する。
【００９１】
駆動制御部７０３は、スクリュー部材２０５を回転させる駆動モーター３５０の動作を制御する。
【００９２】
駆動制御部７０３は、補給要否判定部７０１の判定結果に基づいて、駆動モーター３５０の動作を制御する。すなわち、補給要否判定部７０１により現像装置４３に前記トナーを補給すべきであると判定された場合に、駆動モーター３５０（図４参照）を動作させ、現像装置４３に前記トナーを供給する。
【００９３】
また、駆動制御部７０３は、トナー有無判定部７０２の判定結果に基づいて、駆動モーター３５０の動作を制御する。すなわち、駆動制御部７０３は、トナー有無判定部７０２によりトナーコンテナ４０が空状態では無いと判定された場合に、駆動モーター３５０（図４参照）を動作させ、清掃機構６００に清掃動作を行わせるための前記駆動力を供給する。
【００９４】
また、駆動制御部７０３は、駆動モーター３５０の清掃動作用の動作を開始させた後、トナー有無判定部７０２により前記空状態であると判定された場合、駆動モーター３５０の清掃動作用の動作を停止させる。
【００９５】
前記第１姿勢では、発光部２１１から出力される光が受光部２１２によって受光される。前記よって遮られ、前記光は受光部２１２によって受光されない。前記第３姿勢では、発光部２１１から出力される光が、遮光性を有する第１接触部材６５１及び第２接触部材６５２によって遮られ、前記光は受光部２１２によって受光されない。前記第４姿勢では、発光部２１１から出力される光が、第２接触部材６５２によって遮られ、前記光は受光部２１２によって受光されない。
【００９６】
ここで、前記４つの姿勢のうち前記第１姿勢においてのみ、発光部２１１から出力される光が受光部２１２によって受光され、前記第１閾値以上の信号レベルを有する出力信号が受光部２１２から出力される。
【００９７】
本実施形態では、清掃動作用の駆動モーター３５０の動作を開始させた後におけるその動作の停止タイミングが、連結部６１２が前記第１姿勢のときに受光部２１２から出力される前記第１閾値以上の信号レベルを有する出力信号に基づいて決定される。具体的に、駆動制御部７０３は、駆動モーター３５０の清掃動作用の動作を開始させた後、前記第１閾値以上の信号レベルを有する出力信号を予め定められた回数だけ受光部２１２から受信したときに、駆動モーター３５０の清掃動作用の動作、つまり清掃機構６００による清掃動作を停止させる。
【００９８】
トナー有無判定部７０２は、清掃機構６００による清掃後に受光部２１２から前記第１閾値以上の信号レベルを有する出力信号を受信した場合に、垂直管部２０１及びトナーコンテナ４０に前記トナーが無いと判定する。
【００９９】
次に、図８を用いて、制御部７００による処理について説明する。なお、図８のフローチャートにおいてステップＳ８０１、Ｓ８０２、・・・は処理手順（ステップ）の番号を表している。
【０１００】
＜ステップＳ８０１＞
ステップＳ８０１において、例えば画像形成装置１０が起動されると、補給要否判定部７０１は、濃度センサー４２５の出力信号の取り込みを開始する。そして、制御部７００は、ステップＳ８０２の処理を行う。
【０１０１】
＜ステップＳ８０２＞
ステップＳ８０２において、補給要否判定部７０１は、濃度センサー４２５の出力信号の信号レベルが前記第２閾値より小さいトナー濃度を示す信号レベルより小さいか否かを判定する。
【０１０２】
＜ステップＳ８０３＞
前記信号レベルが前記第２閾値より小さいと補給要否判定部７０１が判定した場合（ステップＳ８０３でＹＥＳ）、制御部７００は、ステップＳ８０４の処理を行う。一方、前記信号レベルが前記第２閾値以上であると補給要否判定部７０１が判定した場合は（ステップＳ８０３でＮＯ）、制御部７００は、ステップＳ８０５の処理を行う。
【０１０３】
＜ステップＳ８０４＞
補給要否判定部７０１は、前記信号レベルが前記第２閾値より小さいと判定した場合、現像装置４３に前記トナーを補給すべきであると判定し、駆動制御部７０３は、駆動モーター３５０を動作させる。そして、制御部７００は、再びステップＳ８０３の処理を行う。
【０１０４】
＜ステップＳ８０５＞
ステップＳ８０５において、トナー有無判定部７０２は、受光部２１２の出力信号の取り込みを開始する。そして、制御部７００は、再びステップＳ８０６の処理を行う。
【０１０５】
＜ステップＳ８０６＞
ステップＳ８０６において、トナー有無判定部７０２は、受光部２１２から取り込んだ出力信号が前記第１閾値以上の信号レベルであるか否かを判定する。トナー有無判定部７０２は、前記出力信号が前記第１閾値以上の信号レベルではないと判定した場合（ステップＳ８０６でＮＯ）、制御部７００は、ステップＳ８０７の処理を行う。一方、前記出力信号が前記第１閾値以上の信号レベルであるとトナー有無判定部７０２が判定した場合（ステップＳ８０６でＹＥＳ）、制御部７００は、ステップＳ８１０の処理を行う。
【０１０６】
＜ステップＳ８０７＞
前記出力信号が前記第１閾値以上の信号レベルではないとトナー有無判定部７０２が判定すると、駆動制御部７０３は、駆動モーター３５０に清掃動作用の動作を行わせる。そして、駆動制御部７０３は、ステップＳ８０８の処理を行う。
【０１０７】
＜ステップＳ８０８＞
駆動制御部７０３は、前記第１閾値以上の信号レベルを有する出力信号を受信したか否かを判定する。駆動制御部７０３は、前記第１閾値以上の信号レベルを有する出力信号を受信していないと判定した場合は（ステップＳ８０８でＮＯ）、ステップＳ８０９の処理を行う。一方、駆動制御部７０３は、前記第１閾値以上の信号レベルを有する出力信号を受信したと判定した場合は（ステップＳ８０８でＹＥＳ）、ステップＳ８１１の処理を行う。
【０１０８】
＜ステップＳ８０９＞
ステップＳ８０９において、駆動制御部７０３は、駆動モーター３５０に清掃動作用の動作を行わせてから所定時間が経過したか否かを判定する。駆動制御部７０３は、前記所定時間が経過していないと判定した場合は（ステップＳ８０９でＮＯ）、ステップＳ８０８の処理に戻る。一方、駆動制御部７０３は、前記所定時間が経過したと判定した場合は（ステップＳ８０９でＹＥＳ）、ステップＳ８１０の処理を行う。
【０１０９】
＜ステップＳ８１０＞
前記所定時間が経過したと駆動制御部７０３が判定すると、トナー有無判定部７０２は、トナーコンテナ４０に前記トナーが存在すると判定し、制御部７００はその判定結果を記憶する。そして、制御部７００は、処理をステップＳ８１４の処理を行う。
【０１１０】
＜ステップＳ８１１＞
駆動制御部７０３は、前記第１閾値以上の信号レベルを有する出力信号を受信したと判定すると、前記第１閾値以上の信号レベルを有する出力信号を所定回数受信したか否かを判定する。駆動制御部７０３は、前記第１閾値以上の信号レベルを有する出力信号を所定回数受信していないと判定した場合（ステップＳ８１１でＮＯ）、再度ステップＳ８１１を行う。一方、駆動制御部７０３は、前記第１閾値以上の信号レベルを有する出力信号を所定回数受信したと駆動制御部７０３が判定した場合（ステップＳ８１１でＹＥＳ）、ステップＳ８１２の処理を行う。
【０１１１】
＜ステップＳ８１２＞
駆動制御部７０３は、前記第１閾値以上の信号レベルを有する出力信号を所定回数受信したと判定すると、トナー有無判定部７０２は、トナーコンテナ４０に前記トナーが無いと判定する。そして、制御部７００は、ステップＳ８１３を行う。
【０１１２】
＜ステップＳ８１３＞
ステップＳ８１３において、制御部７００は、トナーコンテナ４０内に前記トナーが無いことを報知してトナーコンテナ４０の交換を促す報知処理を行う。この報知処理、不図示の音響出力部を通じて予め定められた音を出力する処理、或いは、不図示の表示部により予め定められたメッセージを表示する処理等である。そして、制御部７００は、ステップＳ８１４を行う。
【０１１３】
＜ステップＳ８１４＞
ステップＳ８１４において、駆動モーター３５０の清掃動作用の動作を停止させる。これにより、垂直管部２０１のうち投光窓２２１及び受光窓２２２の内側面２９１、２９２に対する第１接触部材６５１及び第２接触部材６５２の清掃動作が停止される。
【０１１４】
以上のように、本実施形態では、投光窓２２１及び受光窓２２２を清掃する清掃機構６００が設けられている。これにより、投光窓２２１及び受光窓２２２に前記トナーが付着することに起因して、トナー有無判定部７０２が、トナーコンテナ４０における前記現像剤の有無を誤って判定してしまうのを防止することができる。よって、トナー有無判定部７０２がトナーコンテナ４０における前記トナーの有無を正確に判定することができる。
【０１１５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は前述した内容のものに限られず、種々の変形例が適用可能である。
【０１１６】
前記第１実施形態に係る画像形成装置１０は、スクリュー部材２０５の回転動力を用いて連結部６１２及び清掃部材６５０を変位させる構成を有する。しかし、本発明の実施形態に係る画像形成装置は、連結部６１２及び清掃部材６５０を変位させるための専用の駆動モーターが設けられる構成であってもよい。
【０１１７】
前記第１実施形態に係る画像形成装置１０においては、垂直管部２０１における前記トナーの有無を検知するためのセンサーとして、透過型の光学センサー２１０が採用されている。しかし、画像形成装置１０は、垂直管部２０１における前記トナーの有無を検知するためのセンサーとして反射型の光学センサーを有し、投光窓２２１と受光窓２２２とが垂直管部２０１の周壁２２０の同じ側に設けられた構成であってもよい。この場合、垂直管部２０１に前記トナーが存在するときに、前記第１閾値以上のレベルを有する出力信号が受光部２１２から出力される。また、投光窓２２１及び受光窓２２２が設けられている側に、第１接触部材６５１及び第２接触部材６５２と同様の接触部材が設けられる。
【符号の説明】
【０１１８】
４：画像形成部
１０：画像形成装置
４３：現像装置
４０：トナーコンテナ
２００：トナー搬送装置
２０１：垂直管部
２０１：水平管部
２０５：スクリュー部材
２０９：円板部
２１０：光学センサー
２１１：発光部
２１２：受光部
２２０：周壁
２２１：投光窓
２２２：受光窓
２４０：内側面
２９１、２９２：内側面
３５０：駆動モーター
６００：清掃機構
６１０：動力伝達部
６１１：偏心軸部
６１２：連結部
６１３：開口部
６４０：底部
６５０：清掃部材
６５１：第１接触部材
６５２：第２接触部材
６８１：第１支持部
６８２：第２支持部
７００：制御部
７０１：補給要否判定部
７０２：トナー判定部
７０３：駆動制御部
８１１，８１２：突出部
９００：コンテナ装着部
【図１】
2016099475.tif 000003
【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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