(57)【要約】      （修正有）【課題】廃トナーの満杯の誤検知を確実に防止することが可能な廃トナー状態検知装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】検知部２０２は、廃トナーボトルの開口部の内部に開閉自在に軸支された蓋部と連結してシーソー揺動し、開口部の外部に突出した突出部の揺動を検知する。算出部２０３は、突出部の揺動が検知されると、廃トナーボトルが交換された時点からの突出部の揺動の開閉検知回数を算出する。判定部２０４は、算出された開閉検知回数が、廃トナーボトルが満杯の状態又は満杯に近い状態の廃トナーの量に対応する所定の閾値を超過するか否かを判定する。通知部２０５は、開閉検知回数が閾値を超過した場合、廃トナーボトルが廃トナーで、閾値に対応する状態である旨をユーザーに通知する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃トナーボトルの開口部の内部に開閉自在に軸支された蓋部と連結してシーソー揺動し、当該開口部の外部に突出した突出部の揺動を検知する検知部と、
前記突出部の揺動が検知されると、廃トナーボトルが交換された時点からの突出部の揺動の開閉検知回数を算出する算出部と、
前記算出された開閉検知回数が、廃トナーボトルが満杯の状態又は満杯に近い状態の廃トナーの量に対応する所定の閾値を超過するか否かを判定する判定部と、
前記開閉検知回数が前記閾値を超過した場合、廃トナーボトルが廃トナーで、当該閾値に対応する状態である旨をユーザーに通知する通知部と、
を備えることを特徴とする廃トナー状態検知装置。
【請求項２】
前記蓋部が開口部を閉じた状態の突出部を上方から支持する支持部と、
前記支持部の突出部との当接面に、当該突出部からの押圧力を検知する圧力センサーと、
前記突出部に対して、前記支持部を進退可能に支持する進退部と、を更に備え、
前記検知部は、前記圧力センサーが検知する検知圧力が前記蓋部の下方向への揺動に対応する廃トナーの押圧力になるか否かを検知し、前記検知圧力が前記廃トナーの押圧力になった場合に、前記進退部で前記支持部を退行させて、前記突出部を揺動させ、
前記通知部は、前記検知部が前記進退部で前記支持部を退行させたにもかかわらず、前記突出部の揺動を検知しなかった場合、廃トナーボトルが廃トナーで満杯の状態である旨をユーザーに通知する
請求項１に記載の廃トナー状態検知装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の廃トナー状態検知装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃トナー状態検知装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンター、複写機、複合機等の画像形成装置では、用紙等の記憶媒体に転写されなかった廃棄トナー（以下、廃トナーと称する）を回収する容器（以下、廃トナーボトルと称する）を内蔵しており、当該廃トナーボトルは、本装置から着脱可能に設置されている。
【０００３】
ここで、この廃トナーボトル内が廃トナーで満杯になったか否かを検知するために、フォトトランジスタ等の光学センサーが用いられている。この光学センサーは、透明又は半透明の廃トナーボトルの開口部に設置され、当該開口部の壁面の一方側にＬＥＤ等の光を照射する照射部を設け、当該開口部の壁面の他方側にその光を受光する光学センサーを設ける。廃トナーボトル内が廃トナーで満杯になると、当該廃トナーにより前記光が遮られて、この光学センサーが光を受光出来なくなる。そこで、光学センサーが光を受光出来なくなった時点で、廃トナーボトル内が廃トナーで満杯になったと検知する。
【０００４】
廃トナーボトルの廃トナー量を検知する技術として、例えば、特開平１０−４９０３１号公報（特許文献１）、特開平１０−２３２５９０号公報（特許文献２）、特開２０１２−２７１９７号公報（特許文献３）、特開２０１３−２５７４８９号公報（特許文献４）が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−４９０３１号公報
【特許文献２】特開平１０−２３２５９０号公報
【特許文献３】特開２０１２−２７１９７号公報
【特許文献４】特開２０１３−２５７４８９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、上述した光学センサーは、廃トナーボトルの開口部に設置されるため、本装置内から廃トナーが廃トナーボトル内に投入された際や廃トナーボトル内の廃トナーが外部に飛散した際に、光学センサーの検知部に対応する壁面が汚れてしまう場合がある。この場合に、壁面に付着した廃トナーが前記開口部の片面から照射される光を遮ると、光学センサーが光を受光することが出来ない。すると、廃トナーボトル内は廃トナーで未だ満杯になっていないにもかかわらず、前記光学センサーの光の不受光により、満杯になったと誤検知する課題がある。
【０００７】
又、ユーザーが画像形成装置の内部を開いた際に、太陽光等の強い外乱光が内部に照射されると、当該外乱光が、何らかの理由により前記光学センサーの検知部に照射される場合がある。この場合、廃トナーボトル内が廃トナーで満杯になっているにもかかわらず、満杯になっていないと誤検知する課題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、廃トナーの満杯の誤検知を確実に防止することが可能な廃トナー状態検知装置及び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】
本発明の一の局面に係る廃トナー状態検知装置は、検知部と、算出部と、判定部と、通知部と、を備える。検知部は、廃トナーボトルの開口部の内部に開閉自在に軸支された蓋部と連結してシーソー揺動し、当該開口部の外部に突出した突出部の揺動を検知する。算出部は、前記突出部の揺動が検知されると、廃トナーボトルが交換された時点からの突出部の揺動の開閉検知回数を算出する。判定部は、前記算出された開閉検知回数が、廃トナーボトルが満杯の状態又は満杯に近い状態の廃トナーの量に対応する所定の閾値を超過するか否かを判定する。通知部は、前記開閉検知回数が前記閾値を超過した場合、廃トナーボトルが廃トナーで、当該閾値に対応する状態である旨をユーザーに通知する。
【００１０】
又、本発明に係る廃トナー状態検知装置は、支持部と、圧力センサーと、進退部と、を更に備える。支持部は、前記蓋部が開口部を閉じた状態の突出部を上方から支持する。圧力センサーは、前記支持部の突出部との当接面に、当該突出部からの押圧力を検知する。進退部は、前記突出部に対して、前記支持部を進退可能に支持する。前記検知部は、前記圧力センサーが検知する検知圧力が前記蓋部の下方向への揺動に対応する廃トナーの押圧力になるか否かを検知し、前記検知圧力が前記廃トナーの押圧力になった場合に、前記進退部で前記支持部を退行させて、前記突出部を揺動させる。前記通知部は、前記検知部が前記進退部で前記支持部を退行させたにもかかわらず、前記突出部の揺動を検知しなかった場合、廃トナーボトルが廃トナーで満杯の状態である旨をユーザーに通知する。
【００１１】
又、本発明は、前記廃トナー状態検知装置を備えた画像形成装置として提供することが出来る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の廃トナー状態検知装置及び画像形成装置によれば、廃トナーの満杯の誤検知を確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る廃トナー状態検知部を備えた複合機の内部の全体構成を示す概念図である。
【図２】本発明の実施形態における複合機の機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態における廃トナーボトル周辺の各部の一例を示す正面断面図及び斜視図（図４Ａ）と、本発明の実施形態における廃トナーボトルの蓋部が開いた状態の突出部の揺動の一例を示す正面断面図（図４Ｂ）とである。
【図５】他の本発明の実施形態における廃トナーボトルの蓋部が開いた状態の突出部の揺動の一例を示す正面断面図（図５Ａ）と、他の本発明の実施形態における廃トナーボトルが満杯の状態の突出部の揺動の一例を示す正面断面図（図５Ｂ）とである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係る廃トナー状態検知装置及び画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、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のものではない。又、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベット「Ｓ」はステップを意味する。
【００１５】
以下に、本発明の実施形態の一例として、廃トナー状態検知部を備えた画像形成装置について説明する。尚、本発明の画像形成装置は、例えば、ファクシミリ、コピー、スキャナ、プリンター等の機能を備えた複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）が該当する。
【００１６】
複合機１００は、図１に示すように、操作部を介してユーザーから印刷ジョブの設定条件を受け付けると、画像読取部、画像形成部、搬送部、定着部等の各部を駆動し、当該印刷ジョブを提供する。
【００１７】
ここで、複合機１００の画像形成部１０１には、帯電器、露光ユニット、現像器、感光体ドラム、転写器、クリーニングユニット等が配置されており、このクリーニングユニット１０１ａは、前記感光体ドラムの表面に残された余分なトナー（廃トナー）を取り除く。クリーニングユニット１０１ａは、廃トナーボトル１０１ｂに接続されており、廃トナーが当該廃トナーボトル１０１ｂに回収される。この廃トナーボトル１０１ｂには、廃トナー状態検知部により、廃トナーボトル１０１ｂが廃トナーで満杯か否かが検知される。
【００１８】
尚、廃トナー状態検知部を含む複合機１００の制御回路は、図示しないが、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、各駆動部に対応するドライバを内部バスによって接続している。
【００１９】
複合機１００のＣＰＵは、例えば、ＲＡＭを作業領域として利用し、ＲＯＭ、ＨＤＤ等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいてドライバからのデータ、指示、信号、命令等を授受し、印刷ジョブの実行に関する各駆動部の動作を制御する。又、駆動部以外の後述する各部（図２に示す）についても、ＣＰＵが、各プログラムを実行することで当該各部を実現する。ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等には、以下に説明する各部を実現するプログラムやデータが記憶されている。
【００２０】
次に、図２、図３を参照しながら、本発明の実施形態に係る構成及び実行手順について説明する。先ず、ユーザーが複合機１００の電源を投入すると、当該複合機１００の印刷部２０１が起動し、その旨を検知部２０２に通知する。当該通知を受けた検知部２０２は、廃トナーボトル１０１ｂの開口部の内部に開閉自在に軸支された蓋部と連結してシーソー揺動し、当該開口部の外部に突出した突出部の揺動を監視する（図３：Ｓ１０１）。
【００２１】
ここで、検知部２０２が監視する方法に特に限定は無い。例えば、廃トナーボトル１０１ｂは、図４Ａに示すように、上方に一つの開口部４００を有する容器であり、この開口部４００の内部に、蓋部４０１が軸４０２（回転軸）で開閉自在に軸支されている。又、前記軸４０２は開口部４００の一部に内蔵されており、この軸４０２を介して、突出部４０３が開口部４００の外部で揺動可能に前記蓋部４０１と連結されている。この軸４０２が支点となり、蓋部４０１の揺動に対応して突出部４０３も揺動する（シーソー揺動）。例えば、蓋部４０１が下方向へ揺動すれば、突出部４０３は上方向へ揺動する。
【００２２】
この突出部４０３の先端に所定の重量を有する錘部４０３ａが設けられており、蓋部４０１の上面に廃トナーが蓄積され、当該蓄積された廃トナーの重量が、前記錘部４０３ａの重量よりも重くなると、当該蓋部４０１が下方向へ揺動する。これにより、前記蓄積された廃トナーは、廃トナーボトル１０１ｂの内部に投入される。又、この蓋部４０１の下方向への揺動に対応して、突出部４０３が上方向に揺動する。蓋部４０１の上面に廃トナーが無くなれば、当該蓋部４０１が上方向に揺動するとともに、当該突出部４０３が下方向に揺動して、元の状態に戻る。
【００２３】
ここで、図４Ａに示すように、軸４０２の対向する面に、ストッパ４０２ａを設け、当該ストッパ４０２ａに、蓋部４０１の先端部が下方から当接するように構成することが出来る。これにより、蓋部４０１の確実な動作を可能にする。例えば、突出部４０３が下方向に揺動して元の状態に戻った場合の蓋部４０１の位置を保つように、前記ストッパ４０２ａは設置される。又、前記ストッパ４０２ａは、前記蓋部４０１の先端部の全部を当接しても、一部を当接しても構わない。
【００２４】
ここで、突出部４０３の揺動を検知するための光学センサー４０４（例えば、フォトインタラプタＰＩ）が廃トナーボトル１０１ｂの外部に設けられ、この光学センサー４０４の検知により突出部４０３の揺動を監視することが出来る。この光学センサー４０４は、例えば、突出部４０３が上方向に揺動した場合の位置に設けられ、突出部４０３を介して光学センサー４０４の発光部と受光部とが対になって設けられる。蓋部４０１が下方向に揺動して、突出部４０３が上方向に揺動すると、光学センサー４０４の発光部の光が当該突出部４０３の先端（錘部４０３ａ）で遮られる。これにより、突出部４０３の上方向の揺動を検知することが出来る。そのため、突出部４０３は、軸４０２から部分的に突出されれば足りる。検知部２０２は、光学センサー４０４を起動して突出部４０３の揺動を監視する。
【００２５】
さて、ユーザーが複合機１００に印刷ジョブを入力すると、印刷部２０１は、これを受けて印刷ジョブを実行する。すると、画像形成部１０１のクリーニングユニット１０１ａで廃トナーが収集され、所定の輸送部により、廃トナーボトル１０１ｂの開口部４００に投入される（図３：Ｓ１０２）。
【００２６】
廃トナーが廃トナーボトル１０１ｂの開口部４００に投入されると、図４Ｂに示すように、蓋部４０１の上面に蓄積される。そして、印刷ジョブの実行が所定回数繰り返されて、蓋部４０１の上面に蓄積される廃トナーの重量が、突出部４０３の錘部４０３ａの重量よりも重くなる。すると、蓋部４０１が下方向へ揺動するとともに、突出部４０３が上方向に揺動する。そして、当該突出部４０３が光学センサー４０４を遮ることで、検知部２０２が、当該突出部４０３の揺動を検知する（図３：Ｓ１０３）。
【００２７】
検知部２０２が検知すると、その旨を算出部２０３に通知し、当該通知を受けた算出部２０３は、廃トナーボトル１０１ｂが交換された時点からの突出部４０３の揺動の開閉検知回数を算出する（図３：Ｓ１０４）。
【００２８】
算出部２０３が算出する方法に特に限定は無い。例えば、算出部２０３が、廃トナーで満杯になった廃トナーボトル１０１ｂが交換された時点を検知して、開閉検知回数を０回にリセットする。次に、算出部２０３は、前記突出部４０３の揺動が検知されると、前記開閉検知回数に１回を加算して、当該加算値を新たな開閉検知回数として更新する。算出部２０３は、これを、前記突出部４０３の揺動の検知のたびに繰り返す。
【００２９】
算出部２０３が算出を完了すると、その旨を判定部２０４に通知し、当該通知を受けた判定部２０４は、前記算出された開閉検知回数が、廃トナーボトル１０１ｂが満杯の状態の廃トナーの量に対応する所定の閾値を超過するか否かを判定する（図３：Ｓ１０５）。
【００３０】
ここで、前記閾値は、例えば、下記のように求められる。廃トナーが空の状態の廃トナーボトル１０１ｂに廃トナーが投入され続ける場合に、この蓋部４０１の開閉回数をカウントする。そして、廃トナーの投入が継続されて、廃トナーボトル１０１ｂが廃トナーで満杯の状態になった場合の蓋部４０１の開閉回数、又は、廃トナーボトル１０１ｂが廃トナーで満杯の状態になることが予想される蓋部４０１の開閉回数を前記閾値として予め設定する。
【００３１】
前記判定の結果、前記開閉検知回数が前記閾値を超過しない場合（図３：Ｓ１０５ＮＯ）、判定部２０４は、特に何もせず、処理を完了する。この場合は、Ｓ１０２へ戻って、印刷ジョブの実行により、廃トナーが継続して廃トナーボトル１０１ｂに投入され（図３：Ｓ１０２）、検知部２０２が、繰り返し突出部４０３の揺動を検知する（図３：Ｓ１０３）。
【００３２】
一方、Ｓ１０５において、前記判定の結果、前記開閉検知回数が前記閾値を超過した場合（図３：Ｓ１０５ＹＥＳ）、判定部２０４は、その旨を通知部２０５に通知する。当該通知を受けた通知部２０５は、廃トナーボトル１０１ｂが廃トナーで満杯の状態である旨をユーザーに通知する（図３：Ｓ１０６）。
【００３３】
ここで、通知部２０５が通知する方法に特に限定は無い。例えば、通知部２０５が、廃トナーボトル１０１ｂが廃トナーで満杯の状態である旨の画面（満杯画面）を操作部（タッチパネル）上に表示することで、複合機１００を操作しているユーザーに通知する。これにより、低コストで、廃トナーボトル１０１ｂの満杯状態を簡単に通知することが可能となる。又、開閉検知回数に基づいて廃トナーの満杯状態を検知しているから、光学センサーの汚れ等による誤検知の可能性が無く、廃トナーの満杯の誤検知を確実に防止することが出来る。
【００３４】
前記満杯画面を見たユーザーが、廃トナーで満杯の廃トナーボトル１０１ｂを空の廃トナーボトル１０１ｂに交換すると、廃トナーボトル１０１ｂの装着部に予め設けられたセットセンサーが、前記廃トナーボトル１０１ｂの交換（装着）を検知する（図３：Ｓ１０７）。すると、算出部２０３が、前記セットセンサーからの検知信号を受信して、今まで算出した開閉検知回数を０回とし、通知部２０５が前記満杯画面を消去する。これにより、廃トナーボトル１０１ｂの交換が完了する。
【００３５】
ところで、上述では、前記閾値を、廃トナーボトル１０１ｂが満杯の状態の廃トナーの量に対応させたが、他の閾値を追加しても良い。例えば、廃トナーボトル１０１ｂが満杯に近い状態の廃トナーの量に対応させた、前記閾値よりも小さい第二の閾値を用意する。次に、判定部２０４が、先ず、前記開閉検知回数が前記第二の閾値を超過するか否かを判定し、前記開閉検知回数が前記第二の閾値を超過した場合、通知部２０５が、廃トナーボトル１０１ｂが廃トナーで満杯に近い状態（二アフル状態）である旨をユーザーに通知する。そして、判定部２０４が、次に、前記開閉検知回数が前記閾値を超過するか否かを判定し、前記開閉検知回数が前記第閾値を超過した場合、通知部２０５が、前記満杯画面を表示する。これにより、廃トナーボトル１０１ｂの廃トナー量を段階的に検知して、ユーザーに事前にニアフル状態を通知することが可能となる。
【００３６】
又、上述では、検知部２０２が、光学センサー４０４により突出部４０３の揺動を検知したが、他の構成でも良い。例えば、図５Ａに示すように、蓋部４０１が開口部４００を閉じた状態の突出部４０３（錘部４０３ａ）を上方から支持する支持部５００を設け、当該支持部５００の突出部４０３との当接面に、当該突出部４０３からの押圧力を検知する圧力センサー５００ａを設ける。更に、支持部５００を、突出部４０３に対して進退させる進退部５０１を設け、この進退部５０１は、例えば、ソレノイド等で支持部５００を進退可能に支持する。そして、検知部２０２は、前記圧力センサー５００ａが検知する検知圧力が、蓋部４０１の下方向への揺動に対応する廃トナーの押圧力になるか否かを検知する。前記検知圧力が前記廃トナーの押圧力になった場合に、検知部２０２が、前記進退部５０１で前記支持部５００を突出部４０３から退行させて、前記突出部４０３に対する支持部５００の支持を解除し、当該突出部４０３を上方向へ揺動させる。ここで、光学センサー４０４が前記突出部４０３の上方向への揺動を検知することで、当該突出部４０３の揺動を検知する。このように構成することで、前記開閉検知回数を、廃トナーの量に精度高く対応させることが可能となり、廃トナーの満杯状態を正確に検知することが出来る。尚、この場合は、突出部４０３の錘部４０３ａは、無くても良く、突出部４０３の押圧力は、蓋部４０１の重量の押圧力と同じであっても良い。尚、検知部２０２が前記突出部４０３の揺動を検知した後は、所定のタイミングで、前記進退部５０１で前記支持部５００を進行させて、前記突出部４０３を支持部５００で支持させる。
【００３７】
又、上述では、前記開閉検知回数が前記閾値を超過することで、廃トナーボトル１０１ｂが満杯の状態を検知したが、他の構成でも良い。例えば、図５Ｂに示すように、廃トナーボトル１０１ｂが廃トナーで満杯状態に近づき、廃トナーが開口部４００まで達すると、蓋部４０１が廃トナーにより物理的に開かなくなる。そこで、検知部２０２が、前記進退部５０１で前記支持部５００を突出部４０３から退行させたにもかかわらず、前記光学センサー４０４が前記突出部４０３の上方向への揺動を検知しなかった場合、検知部２０２が、蓋部４０１が廃トナーにより開かないと検知し、通知部２０５が、廃トナーボトル１０１ｂが廃トナーで満杯の状態である旨をユーザーに通知する。これにより、前記開閉検知回数が前記閾値を超過するか否かを判定しなくても、満杯状態を検知することが可能となる。この場合、ソフトウェアの容量も低減させることが出来る。尚、このように圧力センサー５００ａを用いる場合は、前記開閉検知回数でニアフル状態は検知する。
【００３８】
尚、本発明の実施形態では、複合機１００（廃トナー状態検知部）が各部を備えるよう構成したが、当該各部を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、前記プログラムを廃トナー状態検知装置（又は画像形成装置）に読み出させ、当該廃トナー状態検知装置が前記各部を実現する。その場合、前記記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各部が実行するステップをハードディスクに記憶させる方法として提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明に係る廃トナー状態検知装置及び画像形成装置は、複合機はもちろん、複写機、プリンター、廃トナー状態検知装置等に有用であり、廃トナーの満杯の誤検知を確実に防止することが可能な廃トナー状態検知装置及び画像形成装置として有効である。
【符号の説明】
【００４０】
１００  複合機
２０１  印刷部
２０２  検知部
２０３  算出部
２０４  判定部
２０５  通知部
【図１】
2016114864.tif 000003
【図２】
2016114864.tif 000004
【図３】
2016114864.tif 000005
【図４】
2016114864.tif 000006
【図５】
2016114864.tif 000007