(57)【要約】【課題】回収容器内の現像剤量を検知するための検知領域を適切なタイミングで清掃することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、トナーを用いて画像を形成する画像形成部１２０〜１２３と、画像を担持する中間転写体１０６と、中間転写体１０６の画像をシートに転写する転写ローラ１１４と、中間転写体１０６に残留したトナーを清掃する清掃部１７１と、清掃されたトナーを回収するための現像剤１次収容容器２３６と、現像剤１次収容容器内のトナー量を、検知領域を介して検知し、検知結果に応じた出力値を出力するセンサ２１０と、検知領域を清掃するための加振部材２４７と、センサ２１０における第１のタイミングの第１の出力値と、第２のタイミングの第２の出力値とに基づいて、検知領域を清掃させるか否かを制御する制御手段とを有する。【選択図】図４
2017032909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を用いて画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成された前記画像を担持する像担持体と、
前記像担持体に形成された前記画像をシートに転写する転写手段と、
前記像担持体に残留した現像剤を清掃する清掃手段と、
前記清掃手段により清掃された前記現像剤を回収するための回収容器と、
前記清掃手段により清掃された前記現像剤を前記回収容器へ搬送する搬送手段と、
前記回収容器に設けられた検知領域を介して前記回収容器内の前記現像剤の量を検知し、検知結果に応じた出力値を出力する検知手段と、
前記検知領域を清掃するための清掃手段と、
第１のタイミングにおいて前記検知手段から出力された第１の出力値と、前記第１のタイミングよりも後の第２のタイミングにおいて前記検知手段から出力された第２の出力値とに基づいて、前記清掃手段によって前記検知領域を清掃させるか否かを制御する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の出力値と前記第２の出力値との差が閾値よりも大きい場合には、前記清掃手段によって前記検知領域を清掃させ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】
前記清掃手段は、加振部材を有し、
前記清掃手段は、前記検知領域を清掃する場合、前記加振部材によって前記検知領域に振動を加えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記回収容器に回収された前記現像剤を、前記画像形成装置に着脱自在に装着される他の回収容器へ排出する排出手段を更に有し、
前記排出手段は、前記検知手段から出力された前記出力値が所定値よりも大きくなった後、前記回収容器内の前記現像剤を前記他の回収容器へ排出させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記検知手段から出力された前記出力値が前記所定値よりも大きくなった場合、前記回収容器内の前記現像剤の量が所定量よりも多いことを報知する報知手段を更に有することを特徴とする請求項４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、現像剤回収容器を備えた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においては、画像形成後に感光体表面等から除去された回収現像剤を収容する現像剤回収容器を有するものが知られている。現像剤回収容器は、容器内の現像剤量を検知するために、例えば、画像形成枚数をカウントするカウント手段や、容器の重量、光の透過率、誘電率の変化、又は、検知面の圧力等を検知する検知装置を備えている。
【０００３】
ところで、このような検知装置を備えた現像剤回収容器には、以下に示すような問題点がある。すなわち、現像剤回収容器内の現像剤の量を検知するための検知領域に現像剤が付着した場合、現像剤回収容器内の現像剤の量を誤検知する可能性がある。このような問題に対応するために、センサの検知領域を清掃する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３５２４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、清掃部材によって検知窓を清掃する間はセンサの誤検知を回避するために、一旦、検知動作を停止させる必要がある。そのため、現像剤が満杯に近い状態で、画像形成動作を実行させながら清掃動作を行うと、回収容器から現像剤が溢れる可能性がある。これは、センサによる検知動作を停止している間も現像剤は当該回収容器に搬送され続けるので、回収容器内の現像剤が徐々には増加していくからである。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、適切なタイミングにおいて清掃動作を行うことにある。
【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、請求項１記載の画像形成装置は、現像剤を用いて画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成された前記画像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成された前記画像をシートに転写する転写手段と、前記像担持体に残留した現像剤を清掃する清掃手段と、前記清掃手段により清掃された前記現像剤を回収するための回収容器と、前記清掃手段により清掃された前記現像剤を前記回収容器へ搬送する搬送手段と、前記回収容器に設けられた検知領域を介して前記回収容器内の前記現像剤の量を検知し、検知結果に応じた出力値を出力する検知手段と、前記検知領域を清掃するための清掃手段と、第１のタイミングにおいて前記検知手段から出力された第１の出力値と、前記第１のタイミングよりも後の第２のタイミングにおいて前記検知手段から出力された第２の出力値とに基づいて、前記清掃手段によって前記検知領域を清掃させるか否かを制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、適切なタイミングにおいて清掃動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る現像剤収容容器を備えた画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成装置における現像剤１次収容容器の概略構成を示す断面図である。
【図３】画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図４】図１における現像剤１次収容容器で実行される現像剤満杯検知処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】現像剤１次収容容器におけるトナー貯留状態とトナーセンサの出力との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
図１は、実施の形態に係る現像剤収容容器を備えた画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【００１２】
図１において、画像形成装置１００は、筐体１０１を備え、筐体１０１内に、エンジン部を構成するための各機構と、各機構を制御する図示省略したエンジン制御部、及び、制御ボード収納部が内蔵されている。
【００１３】
エンジン部は、例えば、画像形成部、給紙部、用紙搬送部、及び、定着部を備えている。画像形成部は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ステーション１２０〜１２３を備えている。画像形成部の各画像形成ステーションは、それぞれ感光体としての感光ドラム１０５と、該感光ドラム１０５に対応して設けられた一次帯電装置１１１、レーザスキャナ１０７、現像装置１１２、及び、感光ドラム清掃部１７０を備えている。レーザスキャナ１０７は、半導体レーザ１０８、及び、反射ミラー１０９を備えている。感光ドラム１０５及び現像装置１１２は、画像形成装置１００に対して着脱可能に構成されている。
【００１４】
画像形成ステーション１２０〜１２３の下方には、像担持体としての中間転写体１０６が配置されている。中間転写体１０６の駆動ベルトに対向するように、濃度センサ１１７、色ずれ補正センサ１１８、画像形成開始位置検出センサ１１５、及び、中間転写体清掃部１７１が設けられている。濃度センサ１１７は、濃度制御時にパッチの濃度を測定するためのセンサである。色ずれ補正センサ１１８は、フルカラートナー像の色ずれを補正するためのセンサである。画像形成開始位置検出センサ１１５は、画像形成を行なう際の印字開始位置を決めるためのセンサである。中間転写体清掃部１７１は、中間転写体１０６上に形成されたトナー像を転写部で用紙Ｐに転写した後、中間転写体１０６上に残留する現像剤を除去するものである。
【００１５】
筐体１０１の下部に配置された給紙部は、水平方向に並設された２つの給紙カセット１１３を備えている。給紙カセット１１３には、用紙Ｐが収容されている。
【００１６】
給紙カセット１１３と中間転写体１０６の間に用紙搬送部が設けられている。用紙搬送部は、給紙搬送路１４１と排紙搬送路１４２を備えている。給紙搬送路１４１は、給紙カセット１１３に収容された用紙Ｐを中間転写体１０６の転写部である転写ローラ１１４まで搬送する。転写ローラ１１４に代えて転写ベルトを適用することもできる。転写ローラ１１４には、該転写ローラ１１４に残留するトナーを回収する転写ローラ清掃部１７２が設けられている。また、給紙搬送路１４１における転写ローラ１１４の上流側には、給紙タイミングセンサ１１６が設けられている。給紙タイミングセンサ１１６は、用紙Ｐを転写ローラ１１４に給紙する給紙タイミングを図るためのセンサである。
【００１７】
転写ローラ１１４の下流側には、第１定着器１５０、及び、第２定着器１６０が配置されている。排紙搬送路１４２は、転写ローラ１１４から排紙された用紙Ｐを第１定着器１５０、及び、第２定着器１６０を経て機外に排出する。第１定着器１５０は、用紙Ｐに熱を加えるための加熱ローラ１５１、及び、用紙Ｐを加熱ローラ１５１に圧接させるための加圧ベルト１５２を有する。加熱ローラ１５１は中空ローラであり、内部にヒータを備えている。加熱ローラ１５１、及び、加圧ベルト１５２は、回転駆動することによって用紙Ｐに転写されたトナー像を熱圧によって用紙Ｐに定着させ、用紙Ｐを下流側に搬送する。第１定着器１５０出口には、定着センサ１５３が配置されている。定着センサ１５３は、定着完了を検知する。
【００１８】
第２定着器１６０は、第１定着器１５０よりも用紙Ｐの搬送経路の下流側に配置されており、第１定着器１５０で定着された用紙Ｐ上のトナー像に対してグロスを付加したり、より確実な定着性を確保する目的で適用される。第２定着器１６０も、第１定着器１５０と同様に、加熱ローラ１６１、加圧ローラ１６２、及び、定着後センサ１６３を備えている。第２定着器１６０は、用紙Ｐに転写されたトナー像を熱圧によって用紙Ｐにしっかりと定着させる。定着後センサ１６３は、第２定着器１６０から排紙される用紙Ｐを検知する。
【００１９】
排紙搬送路１４２には、第２定着器１６０をバイパスするバイパス搬送路１３０が設けられている。用紙Ｐの種類によっては第２定着器１６０を適用する必要がないものがあるからである。排紙搬送路１４２とバイパス搬送路１３０との分岐点には切換フラッパ１３１が設けられている。切換フラッパ１３１は、用紙Ｐの搬送先を、例えば、排紙搬送路１４２からバイパス搬送路１３０に切り換える。
【００２０】
第２定着器１６０をバイパスさせたバイパス搬送路１３０は、第２定着器１６０の下流側で排紙搬送路１４２に合流する。バイパス搬送路１３０と排紙搬送路１４２の合流点の下流側で、排紙搬送路１４２は反転搬送路１３５を分岐させている。分岐点には、切換フラッパ１３２が配置されている。切換フラッパ１３２は、用紙Ｐの搬送先を、例えば、排紙搬送路１４２から反転搬送路１３５に切り換える。
【００２１】
反転搬送路１３５の先端には反転部１３６が接続されており、反転搬送路１３５と反転部１３６の接続部から両面搬送路１３８が分岐されている。反転搬送路１３５と両面搬送路１３８の分岐点には、切換フラッパ１３３が配置されている。切換フラッパ１３３は、反転部１３６でスイッチバックした用紙Ｐの搬送先を、例えば、両面搬送路１３８に切り換える。反転部１３６と反転搬送路１３５との接続部には、反転センサ１３７が配置されている。反転センサ１３７は、搬送される用紙Ｐを検知する。また、反転搬送路１３５で反転した用紙Ｐを排紙搬送路１４２に戻すための搬送路との接続部には、切換フラッパ１３４が配置されている。
【００２２】
筐体１０１内には、感光ドラム清掃部１７０、中間転写体清掃部１７１、及び、転写ローラ清掃部１７２によって除去されたトナー１０４を回収するための回収容器が設けられている。画像形成装置１００は、回収容器として、例えば、現像剤１次収容容器２３６と現像剤収容容器２４０とを有する。現像剤１次収容容器２３６及び現像剤収容容器２４０は、同様の構成である。現像剤１次収容容器２３６は収容容器内のトナーレベルを検知するためのトナーセンサ２１０を有し、現像剤収容容器２４０は収容容器内のトナーレベルを検知するためのトナーセンサ２１１を有する。現像剤１次収容容器２３６、及び、現像剤収容容器２４０は、それぞれ画像形成装置内で回収された現像剤としてのトナーを収容する。現像剤収容容器２４０は、画像形成装置１００に対して着脱可能に装着されている。
【００２３】
現像剤１次収容容器２３６内のトナー１０４は、該現像剤１次収容容器２３６内のトナー量が所定値よりも大きくなった場合、現像剤収容容器２４０に搬送され、貯留される。現像剤収容容器２４０がトナー１０４で満杯になった場合、新たな容器に交換するよう操作部１８０に表示し、報知される。このとき、ユーザは、満杯になった現像剤収容容器２４０を、新しい空の現像剤収容容器２４０と交換する。
【００２４】
現像剤収容容器２４０の交換が終わると、トナーセンサ１２１の検知出力が空レベルに変化し、再びトナー１０４の貯留が可能となる。現像剤１次収容容器２３６は、現像剤収容容器２４０が満杯になった場合に一時的にトナー１０４を収容する代替え容器である。従って、新たな現像剤収容容器２４０を準備、交換している間でも画像形成装置１００による画像形成処理が可能となる。
【００２５】
このような構成の画像形成装置１００において、レーザスキャナ１０７のレーザドライバが、画像形成装置１００のコントローラから供給されたイメージデータに応じて半導体レーザ１０８をオン、オフしてレーザ光を発射する。半導体レーザ１０８から発射されたレーザ光は、例えば、図示省略した回転多面鏡によって主走査方向に振られる。主走査方向に振られたレーザ光は、反射ミラー１０９を介して一次帯電装置１１１によって帯電された感光ドラム１０５に照射され、感光ドラム１０５上を主走査方向に走査、露光して静電潜像を形成する。
【００２６】
感光ドラム１０５上に形成された静電潜像は、現像装置１１２から供給されるトナーによって現像されてトナー像となる。感光ドラム１０５上のトナー像は、トナー像とは逆特性の電圧が印加された中間転写体１０６上に転写される。すなわち、Ｙ（イエロー）ステーション１２０、Ｍ（マゼンタ）ステーション１２１、Ｃ（シアン）ステーション１２２、Ｋ（ブラック）ステーション１２３から各色のトナー像が中間転写体１０６上に転写、重畳されてフルカラー像となる。
【００２７】
このとき、中間転写体１０６に転写されずに感光ドラム１０５上に残った転写残トナーは感光ドラム清掃部１７０によって除去される。
【００２８】
中間転写体１０６上に形成されたフルカラー像は、転写ローラ１１４において、給紙カセット１１３から給送され転写ローラ１１４まで搬送された用紙Ｐに転写される。すなわち、転写ローラ１１４は、中間転写体１０６上のフルカラー像と同期するように用紙Ｐを中間転写体１０６に圧接すると共に、用紙Ｐに対してトナーと逆特性のバイアスを印加する。これによって、中間転写体１０６上のフルカラー像は用紙Ｐに転写される。
【００２９】
このとき、中間転写体１０６上に残った転写残トナーは中間転写体清掃部１７１にて回収される。また、転写ローラ１１４に付着したトナーは、転写ローラ清掃部１７２にて回収される。
【００３０】
感光ドラム清掃部１７０、中間転写体清掃部１７１、転写ローラ清掃部１７２で回収されてた転写残トナー、及び、現像装置１１２から排出された使用済みのトナーは、図示省略した搬送路を経て、現像剤１次収容容器２３６に搬送される。現像剤１次収容容器２３６に搬送されたトナーは、その後、現像剤収容容器２４０へ収容される。現像剤１次収容容器２３６、及び、現像剤収容容器２４０については、後ほど詳しく説明する。
【００３１】
フルカラー像が転写された用紙Ｐは、第１定着器１５０に搬送される。第１定着器１５０の加熱ローラ１５１、及び、加圧ベルト１５２によって加熱、及び、加圧されることによってフルカラー像が用紙Ｐに定着される。フルカラー像が定着された用紙Ｐは、必要に応じて第２定着器１６０に導入され、ここで、加熱ローラ１６１、及び、加圧ローラ１６２によって加熱及び加圧されることによって、フルカラー像が用紙Ｐに定着される。第２定着部１６０は、例えば、グロスを付与するモードが選択された場合に、第１定着器１５０を通過したシートを加熱及び加圧する。
【００３２】
フルカラー像が定着された用紙Ｐは、排紙口を経て機外に排出される。一方、用紙Ｐを反転させる必要がある場合、定着器から排紙された用紙Ｐは、切換フラッパ１３２の切り換えによって反転搬送路１３５に導入される。反転搬送路１３５へ導入された用紙Ｐは、反転センサ１３７によって検出され、反転部１３６でスイッチバックする。フェイスダウン排紙の実行が指示された場合には、反転部１３６でスイッチバックさせた用紙Ｐは、例えば、切替えフラッパ１３３、及び、切替えフラッパ１３４により搬送路が切り換えられ、排紙口を経て機外に排紙される。
【００３３】
一方、用紙Ｐの表裏両面に画像を形成する場合、用紙Ｐの第１面に画像が形成された用紙Ｐが定着器を通過した後、反転部１３６でスイッチバックされる。反転部１３６でスイッチバックさせた用紙Ｐは、切替えフラッパ１３３による搬送路の切り換えによって両面搬送路１３８へ搬送され、表裏反転した後、転写ローラ１１４まで搬送され、用紙Ｐの第２面に画像が転写される。表裏両面に画像が転写された用紙Ｐは、定着器で画像が定着された後、機外に排紙される。
【００３４】
次に、図１の画像形成装置１００における現像剤１次収容容器について詳細に説明する。
【００３５】
図２は、図１の画像形成装置における現像剤１次収容容器２３６の概略構成を示す断面図である。
【００３６】
図２において、現像剤１次収容容器２３６は、縦長の収容容器本体を有する。収容容器本体の上部には、第１の現像剤搬送スクリュー２３５が内蔵された第１の現像剤搬送パイプ２３４が接続されている。第１の現像剤搬送スクリュー２３５は、画像形成装置１００内で回収されたトナー１０４を搬送して現像剤１次収容容器２３６に収容する。
【００３７】
収容容器本体の下部には、第２の現像剤搬送スクリュー２３９が内蔵された第２の現像剤搬送パイプ２３８が接続されている。第２の現像剤搬送スクリュー２３９は、現像剤１次収容容器２３６に貯留されたトナー１０４を、例えば、後述する現像剤収容容器２４０に向けて搬出する。
【００３８】
現像剤１次収容容器２３６には、収容されたトナー１０４を撹拌するためのアジテータ２３７が複数個、回転可能に配置されている。現像剤１次収容容器２３６の上部側壁には、容器外から容器内のトナー１０４のレベルを検知するための検知窓２４５が設けられている。検知窓２４５の内面には、当該検知窓２４５を塞ぐ検知シート２４６が取り付けられている。検知シート２４６の外側面に当接するように、トナーセンサ２１０が固定されている。トナーセンサ２１０の検知部２４３は、検知シート２４６に当接しており、検知シート２４６を通して、現像剤１次収容容器２３６内に貯留されたトナー１０４のレベルを検知する。
【００３９】
トナーセンサ２１０としては、光の透過、誘電率の変化、または検知面の圧力などを検知する検知手段が用いられる。通常、トナー１０４が現像剤１次収容容器２３６に貯留され、トナーレベルがトナーセンサ２１０の検知範囲まで達した場合、トナーセンサ２１０の出力レベルが変化する。尚、トナーセンサ２１０がトナー１０４を検知したときの出力レベルの変動はセンサの種類によって異なる。ここで、現像剤１次収容容器２３６内のトナーの量が所定量よりも多い場合には、トナーセンサ２１０のセンサ出力レベルは閾値よりも高くなる。トナーセンサ２１０の出力レベルが閾値以上となった状態が一定時間経過すると、ＣＰＵ２７０は、現像剤１次収容容器２３６内がトナー１０４によって満杯になったと判断する。
【００４０】
トナーセンサ２１０の上方に隣接するように、検知シート２４６を振動させるための加振部材としてのソレノイド２４７が配置されている。ソレノイド２４７は、電源のＯＮ、ＯＦＦによって稼働する可動板２４９を備えている。可動板２４９が稼働することによって検知シート２４６が振動し、これによって、検知シート２４６の内面に付着したトナー１０４が払い落とされる。検知シート２４６の内面に付着したトナー１０４を払い落す処理を検知窓の清掃処理という。
【００４１】
このような構成の現像剤１次収容容器２３６において、第１の現像剤搬送スクリュー２３５が回転駆動することによって、感光ドラム１０５、中間転写体１０６等で回収されたトナー１０４が、現像剤１次収容容器２３６に搬送される。現像剤１次収容容器２３６に搬送されたトナー１０４は、アジテータ２３７によって撹拌されつつ堆積する。
【００４２】
トナー１０４のレベルは、検知窓２４５を塞ぐように設けられた検知シート２４６に当接するように検知窓２４５の外側に配置されたトナーセンサ２１０によって検知される。トナーセンサ２１０によって現像剤１次収容容器２３６がトナー１０４で満杯になったことが検知された場合、第２の現像剤搬送パイプ２３８に内蔵された第２の現像剤搬送スクリュー２３９が回転駆動される。これによって、現像剤１次収容容器２３６に貯留されたトナー１０４が、例えば、現像剤収容容器２４０に向けて搬出される。
【００４３】
なお、第２の現像剤搬送スクリュー２３９を低速回転することによって、現像剤１次収容容器２３６に搬送されたトナー１０４を、順次、一定の速度で下流側装置に向けて排出させることもできる。
【００４４】
現像剤１次収容容器２３６の下流側に配置された現像剤収容容器２４０は、現像剤１次収容容器２３６と同様の構成であり、現像剤収容容器２４０のトナーセンサ２１１は、現像剤収容容器２４０がトナーで満杯になったことを検知する。現像剤収容容器２４０がトナーで満杯になった場合、現像剤１次収容容器２３６の第２の現像剤搬送スクリュー２３９の回転が停止される。これによって、現像剤１次収容容器２３６からのトナー１０４の搬出が一時停止され、トナー１０４は現像剤１次収容容器２３６内に貯留される。
【００４５】
ところで、現像剤１次収容容器２３６に搬送され、容器内を落下するトナー１０４がアジテータ２３７と衝突して飛散した場合や、落下するトナー１０４によって容器内のトナー１０４が跳ね上げられて飛散した場合、検知シート２４６に付着することがある。かかる場合、検知シート２４６に付着したトナー１０４をトナーセンサ２１０の検知部２４３が検出して現像剤１次収容容器２３６がトナー１０４によって満杯になったと誤検知することが考えられる。実際は、トナー１０４を収容可能であるにも関わらず、収容容器が満杯になったとしてトナー１０４の搬送を停止し、または画像形成装置１００自体の動作を停止させたのでは、現像剤１次収容容器２３６の収容容積を有効に活用できないことにもなる。
【００４６】
そこで、本実施の形態では、飛散したトナー１０４が検知シート２４６に付着した場合、加振部材としてのソレノイド２４７を稼働させて検知シート２４６を振動させ、これによって検知シート２４６に付着したトナー１０４を払い落とすようにしている。ここで、収容容器の内部にワイパーなどの清掃部材を有する構成では現像剤をすくい上げて検知シート２４６にトナー１０４を付着させてしまう可能性がある。加振によって検知シート２４６に付着したトナーを清掃するので、収容容器の内部に清掃部材を有する構成よりも、検知シート２４６にトナー１０４を付着させることを抑制できる。検知シート２４６に付着したトナー１０４を払い落とす清掃処理については、後述する。
【００４７】
次に、現像剤１次収容容器の制御構成について説明する。図３は、画像形成装置１００の制御構成を示すブロック図である。なお、以下では現像剤収容容器２４０に係る構成を省略して説明する。
【００４８】
図３において、画像形成装置１００は、画像形成装置１００の各部を制御するＣＰＵ２７０を備えている。ＣＰＵ２７０は、操作部１８０、及び、メモリ２７１に接続されている。また、ＣＰＵ２７０は、制御部２７２と接続されており、制御部２７２を介して現像剤搬送モータ２７４、ソレノイド２４７、及び、トナーセンサ２１０とそれぞれ接続されている。
【００４９】
ＣＰＵ２７０は、制御部２７２を介してして、現像剤搬送モータ２７４、ソレノイド２４７、及び、トナーセンサ２１０を駆動する。制御部２７２は、また、トナーセンサ２１０の出力をＣＰＵ２７０に送るため２値化処理などを行う。現像剤搬送モータ２７４は、現像剤搬送スクリュー２３９を回転制御する。ＣＰＵ２７０は、トナーセンサ２１０の出力に基づいて現像剤１次収容容器２３６の満杯判定を行う。また、ＣＰＵ２７０は、メモリ２７１に格納されたトナーセンサ２１０の情報に基づいて、トナーセンサ２１０に対向する検知窓２４５の検知シート２４６を清掃するためにソレノイド２４７を駆動する。
【００５０】
ＣＰＵ２７０は、また、用紙Ｐの給紙・搬送処理、トナー像と用紙との画像位置合わせなどの印字プロセス処理、各機構に取り付けられた図示省略したセンサの出力を元に設定値の変更等を行う調整処理、センサ出力に異常がある場合のエラー処理などを実行する。ユーザーは、操作部１８０を用いてプリント動作の選択を行ったり、本体情報を確認する。選択されたプリント動作はＣＰＵ２７０によって現像剤１次収容容器２３６の動作に反映される。
【００５１】
次に、図２における現像剤１次収容容器で実行される現像剤満杯検知処理について説明する。
【００５２】
図４は、図１における現像剤１次収容容器で実行される現像剤満杯検知処理の手順を示すフローチャートである。この現像剤満杯検知処理は、画像形成装置１００のＣＰＵ２７０がメモリ２７１に格納された現像剤満杯検知処理プログラムに従って実行する。現像剤満杯検知処理は、画像形成装置１００の主電源がＯＮされている間実行される。
【００５３】
図４において、現像剤満杯検知処理が開始されると、ＣＰＵ２７０は、現像剤１次収容容器２３６内のトナー１０４の貯留状態を確認するために、トナーセンサ２１０の出力値を受信し、第１の出力値としてメモリ２７１に記憶する（ステップＳ１０１）。
【００５４】
図５は、現像剤１次収容容器２３６におけるトナー貯留状態とトナーセンサ２１０の出力との関係を示す図である。
【００５５】
図５において、図５（Ａ）は、現像剤１次収容容器２３６がほぼ空の状態を示しており、トナーレベルは、トナーセンサ２１０の検出下限（ｋ１）以下を示している。図５（Ｂ）は、現像剤１次収容容器２３６がトナー１０４で満杯の状態を示しており、トナーレベルは、満杯レベルＶｔｈ２を超えている。
【００５６】
図５（Ｃ）は、現像剤１次収容容器２３６がトナー１０４で満杯に近い状態にあることを示しており、トナーレベルは、トナーセンサ２１０の検出下限（ｋ１）を超えている。図５（Ｄ）は、飛散トナーが検知窓２４５の検知シート２４６の内側に付着した状態を示しており、トナーレベルは、トナーセンサ２１０の検出下限（ｋ１）以下であるが、トナーセンサ２１０の検出出力は、満杯レベルＶｔｈ２を超えている。なお、図５において、ｋ１はトナーセンサ２１０の検出下限であり、ｋ２はトナーセンサ２１０の検出上限である。
【００５７】
現像剤１次収容容器２３６の収容容器内にトナー１０４が搬送されると、現像剤１次収容容器２３６は、空の状態（図５（Ａ））から徐々にトナー１０４のレベルが上昇し、満杯の状態（図５（Ｂ））になる。トナー１０４のレベルが上昇して満杯の状態になる直前（図５（Ｃ））において、トナーレベルは、トナーセンサ２１０の検知範囲内に到達し、トナーセンサ２１０によって検出される。このとき、ＣＰＵ２７０は、トナーセンサ２１０からの検出出力（第１のセンサ出力）Ｖｔを取得し、メモリ２７１に記憶する（ステップＳ１０１）。
【００５８】
図４に戻り、トナーセンサ２１０の検知結果である第１の出力値をメモリ２７１に記憶させた後、ＣＰＵ２７０は、所定時間（Ｔ１）だけトナーセンサ２１０の出力値のサンプリングを停止する（ステップＳ１０２）。なお、このときＣＰＵ２７０は、トナーセンサ２１０の出力を第１の所定時間（Ｔ１）よりも短い第２の所定時間（Ｔ２）間隔で複数回サンプリングした平均値をトナーセンサ２１０の第１の出力値としてメモリ２７１に記憶させるようにしてもよい。
【００５９】
次いで、ＣＰＵ２７０は、トナーセンサ２１０の最新の出力値（第２の出力値）をサンプリングし、第２の出力値（Ｖｓ）と、第１の出力値（Ｖｔ）とを比較してその差（ΔＶｓ＝Ｖｓ−Ｖｔ）を求める（ステップＳ１０３）。以下、ΔＶｓを、「出力変動幅」という。このとき、ＣＰＵ２７０は、演算手段として機能する。
【００６０】
図５において、現像剤１次収容容器２３６内が空のとき（図５（Ａ））、または満杯のとき（図５（Ｂ））は、トナーセンサ２１０の出力は変化しないので、出力変動幅ΔＶｓは、ほぼ０である。一方、現像剤１次収容容器２３６が満杯状態に近いとき（図５（Ｃ））、又は、トナー１０４の飛散が発生してトナーセンサ２１０に対向する検知シート２４６にトナー１０４が付着したとき（図５（Ｄ））は、第２の出力値Ｖｓと第１の出力値Ｖｔに差が生じる。すなわち、図５（Ｃ）のように、現像剤１次収容容器２３６内がトナー１０４で満たされていく過程では、トナーセンサ２１０の出力は徐々に上昇していく。このため、出力変動幅ΔＶｓは小さな値となる。図５（Ｃ）において、トナーセンサ２１０の出力は、概ねトナーセンサ２１０の検出下限ｋ１から上昇し始め、トナーセンサ２１０の検出上限ｋ２で飽和する。
【００６１】
一方、、図５（Ｄ）のように、現像剤１次収容容器２３６内でトナー１０４の飛散が発生し、トナーセンサ２１０と対向する検知シート２４６の内側にトナー１０４が付着した場合、センサの出力変動幅ΔＶｓ（＝Ｖｓ−Ｖｔ）は大きな値となる。なお、図５（Ｄ）において、検知シート２４６に付着したトナーを検知した際の出力値Ｖｓが満杯レベル（Ｖｔｈ２）を超えるように描かれている。しかしながら、センサの出力変動幅ΔＶｓによってトナーが付着した（トナー付着レベルＶｔｈ１に達した）ことが判断できればいいので、必ずしもセンサ出力値Ｖｓが満杯レベルＶｔｈ２を超える必要はない。
【００６２】
トナーセンサ２１０の出力変動幅を求めた後（ステップＳ１０３）、ＣＰＵ２７０は、出力変動幅ΔＶｓがトナー付着レベルＶｔｈ１を超えたか否か判定する（ステップＳ１０４）。なお、図５（Ｄ）におけるＶｓとＶｔとの差が、トナー付着レベルＶｔｈ１である。
【００６３】
ステップＳ１０４の判定の結果、出力変動幅ΔＶｓがトナー付着レベルＶｔｈ１を超えた場合（ステップＳ１０４で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ２７０は、検知窓２４５の清掃処理を実行することを決定する（ステップＳ１０５）。すなわち、ＣＰＵ２７０は、検知窓２４５の検知シート２４６に付着したトナー１０４を速やかに払い落とすためにソレノイド２４７を駆動して検知シート２４６を加振して付着トナーを払い落とす。そして、その後、ＣＰＵ２７０は、処理をステップＳ１０１に戻して再びトナーセンサ２１０の出力をサンプリングする。
【００６４】
一方、ステップＳ１０４の判定の結果、出力変動幅ΔＶｓがトナー付着レベルＶｔｈ１以下であった場合（ステップＳ１０４で「ＮＯ」）、ＣＰＵ２７０は、トナーセンサ２１０の出力値が満杯レベルＶｔｈ２に達しているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６の判定の結果、トナーセンサ２１０の出力値が満杯レベルＶｔｈ２に達している場合（ステップＳ１０６で「ＹＥＳ］）、ＣＰＵ２７０は、処理をステップＳ１０７に進める。すなわち、ＣＰＵ２７０は、操作部１８０に現像剤１次収容容器２３６が満杯である旨の表示を行い、ユーザに通知する（ステップＳ１０７）。
【００６５】
現像剤１次収容容器２３６が満杯である旨の表示を行った後、ＣＰＵ２７０は、トナーセンサ２１０の出力値が、満杯レベルＶｔｈ２以下であるか否か判定し、満杯レベルＶｔｈ２以下になるまで待機する（ステップＳ１０８）。現像剤１次収容容器２３６が満杯状態となった後、ＣＰＵ２７０は、現像剤搬送モータ２７４を駆動し、第２の現像剤搬送スクリュー２３９を回転させ、トナー１０４を第２の現像剤搬送パイプ２３８を通して下流側の現像剤収容容器２４０に搬送する。これによって、現像剤１次収容容器２３６内のトナーレベルが低下する。そして、トナーセンサ２１０の出力が、満杯レベルＶｔｈ２以下になった後（ステップＳ１０８で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ２７０は、処理をステップＳ１０１に戻す。
【００６６】
一方、ステップＳ１０６の判定の結果、トナーセンサ２１０の出力値が満杯レベルＶｔｈ２に達していない場合（ステップＳ１０６で「ＮＯ」）、ＣＰＵ２７０は、処理をステップＳ１０１に戻し、再びトナーセンサ２１０の出力値をサンプリング（受信）する。
【００６７】
図４の処理によれば、トナーセンサ２１０の出力変動幅ΔＶｓを求めることによって、現像剤１次収容容器２３６内のトナー１０４の貯留状態を検知する。すなわち、トナーセンサ２１０の出力変動幅ΔＶｓがトナー付着レベルΔＶｔｈ１を超えたことによって、現像剤１次収容容器２３６内でトナー１０４が飛散して検知窓２４５の検知シート２４６に付着したと判定する（ステップＳ１０４）。そして、検知シート２４６へのトナー付着が発生した場合は、ソレノイド２４７を稼働させて検知シート２４６を振動させることによって検知窓２４５に付着したトナー１０４を払い落とす（ステップＳ１０５）。
【００６８】
これによって、現像剤１次収容容器２３６が満杯でないのにもかかわらず、トナー付着に起因して満杯と誤検知されたり、満杯であるのにもかかわらず検知窓の清掃動作を行ってトナー１０４を現像剤１次収容容器２３６から溢れさせることがなくなる。従って、収容容器の容量を有効に活用し、かつ、適切なタイミングで検知窓２４５の清掃処理を行うことができる。
【００６９】
また、本実施の形態によれば、現像剤１次収容容器の容量を有効活用できるので、いたずらに画像形成装置１００の運転を停止させることがなくなり、画像形成装置１００の生産性を向上させることができる。
【００７０】
本実施の形態において、現像剤１次収容容器２３６がトナー１０４で徐々に満たされつつある場合（図「５（Ｃ））、トナー１０４が飛散して検知シート２４６に付着したとしてもセンサの出力変動幅ΔＶｓはトナー付着レベルＶｔｈ１に達しない。従って、かかる場合、ステップＳ１０４における判定は、「ＮＯ」となり、ＣＰＵ２７０は、清掃処理（ステップＳ１０５）を行うことなく、処理をステップＳ１０６に移行する。これは、トナーセンサ２１０の検知範囲内にあるトナーレベルがトナー１０４の増加に応じて徐々に上昇するためであり、この場合は、検知窓を清掃する必要はない。
【００７１】
本実施の形態において、画像形成装置１００は、現像剤収容容器を複数備えており、そのうちの少なくとも１つは、画像形成装置１００に対して着脱自在に装着されている。着脱自在の現像剤収容容器以外の現像剤収容容器のうちの少なくとも１つは、着脱自在の現像剤収容容器が交換される間、代替え容器として機能することができる。これによって、現像剤収容容器を交換する間も画像形成装置１００による画像形成を継続できるので、作業効率が向上する。
【００７２】
本実施の形態において、現像剤１次収容容器２３６を用いた現像剤満杯検知処理について説明したが、現像剤１次収容容器２３６と現像剤収容容器２４０は同様の構成であり、現像剤収容容器２４０においても同様の現像剤満杯検知処理が実行される。
【符号の説明】
【００７３】
１００  画像形成装置
１８０  操作部
２１０  トナーセンサ
２３４  第１の現像剤搬送パイプ
２３５  第１の現像剤搬送スクリュー
２３６  現像剤１次収容容器
２３７  アジテータ
２３８  第２の現像剤搬送パイプ
２３９  第２の現像剤搬送スクリュー
２４０  現像剤収容容器
２４５  検知窓
２４６  検知シート
２４７  ソレノイド（加振部材）
【図１】
2017032909.tif 000003
【図２】
2017032909.tif 000004
【図３】
2017032909.tif 000005
【図４】
2017032909.tif 000006
【図５】
2017032909.tif 000007