JP5861925B2 - 画像形成装置、画像形成システムおよび処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成システムおよび処理プログラムに関するものである。

電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、感光体ドラム上に現像したトナー像を記録シートに転写した後、感光体ドラムに付着した残留トナーをクリーナによって除去しており、除去された残留トナーは廃トナーとして画像形成装置内の廃トナー回収ボックスに回収されるようになっている。

また、近年では、複数の作像エンジンによって形成された多色のトナー像を感光体ドラムから中間転写ベルトに一次転写した後、中間転写ベルトから記録シートへ二次転写してカラー画像を得るカラー画像形成装置も登場している。カラー画像形成装置の場合、例えばイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの作像エンジン毎に感光体ドラムおよびそれを清掃するクリーナが存在することから、４つの作像エンジンのクリーナから廃トナーを回収する必要が生じる。また、上記中間転写体ベルトから記録シートへトナー像を二次転写した後は、中間転写ベルトに付着している残留トナーも清掃する必要があり、この中間転写ベルトに対してもクリーナが設けられている。したがって、カラー画像形成装置の場合、複数のクリーナから廃トナーを廃トナー回収ボックスに回収している。

なお、使用済み現像剤が回収される廃トナー回収ボックスについては、例えば特開２００９−２６５１６１号公報や特開平９−２３７０２０号公報に開示されている。

特開２００９−２６５１６１号公報 特開平９−２３７０２０号公報

本発明は、画像形成装置に装着された現像剤回収容器が使用品なのか未使用品なのかを確実に判別することのできる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられ、回収された現像剤が収容される現像剤回収容器と、前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像剤回収容器内に収容された現像剤の回収状況を検知する検知手段と、前記現像剤回収容器に設けられ、該現像剤回収容器内の現像剤の回収状況を現像剤の有無により示す部分であって前記検知手段により検知される被検知部と、前記現像剤回収容器に設けられ、該現像剤回収容器が未使用品の場合は、互いに電気的に分離された状態で、一方が前記検知手段に電気的に接続され、他方が前記検知手段の電源に電気的に接続されるように設けられた配線対と、前記現像剤回収容器において、該現像剤回収容器が未使用品の場合は、前記配線対が非導通状態となる第１の位置に設けられ、該現像剤回収容器が使用品の場合は、前記配線対が導通状態となる第２の位置に移動するように設けられた導通手段と、前記配線対を電気的に接続し、前記配線対の導通状態を保持させるために前記導通手段を前記第２の位置に移動させるように駆動する駆動手段と、前記現像剤回収容器を装着した際に、前記検知手段からの情報により前記被検知部に現像剤が無いと判定した場合は、前記現像剤回収容器が使用品であると判定し、前記被検知部に現像剤が有ると判定した場合は、前記駆動手段を駆動させ、前記導通手段を前記第２の位置に移動させた後に、前記検知手段からの情報を再度確認し、前記被検知部に現像剤が無いと判定した場合は、前記現像剤回収容器が未使用品であると判定し、前記被検知部に現像剤が有ると判定した場合は、前記現像剤回収容器が使用品であると判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、前記現像剤回収容器は、該現像剤回収容器内の現像剤を均す均し手段を備えており、前記駆動手段は、前記均し手段を駆動する駆動手段により構成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２に記載の発明において、前記現像剤回収容器が未使用品であると判定した場合は、画像形成装置に保持している前記現像剤回収容器の現像剤の回収状況の履歴を消去し、前記現像剤回収容器が使用品であると判定した場合は、前記現像剤回収容器の現像剤の回収状況の履歴を残す処理を実行する履歴処理手段を備えることを特徴とする。

上記課題を解決するため、請求項４に記載の本発明の画像形成システムは、画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられ、回収された現像剤が収容される現像剤回収容器と、前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像剤回収容器内に収容された現像剤の回収状況を検知する検知手段と、前記現像剤回収容器に設けられ、該現像剤回収容器内の現像剤の回収状況を現像剤の有無により示す部分であって前記検知手段により検知される被検知部と、前記現像剤回収容器に設けられ、該現像剤回収容器が未使用品の場合は、互いに電気的に分離された状態で、一方が前記検知手段に電気的に接続され、他方が前記検知手段の電源に電気的に接続されるように設けられた配線対と、前記現像剤回収容器において、該現像剤回収容器が未使用品の場合は、前記配線対が非導通状態となる第１の位置に設けられ、該現像剤回収容器が使用品の場合は、前記配線対が導通状態となる第２の位置に移動するように設けられた導通手段と、前記配線対を電気的に接続し、前記配線対の導通状態を保持させるために前記導通手段を前記第２の位置に移動させるように駆動する駆動手段と、前記現像剤回収容器を装着した際に、前記検知手段からの情報により前記被検知部に現像剤が無いと判定した場合は、前記現像剤回収容器が使用品であると判定し、前記被検知部に現像剤が有ると判定した場合は、前記駆動手段を駆動させ、前記導通手段を前記第２の位置に移動させた後に、前記検知手段からの情報を再度確認し、前記被検知部に現像剤が無いと判定した場合は、前記現像剤回収容器が未使用品であると判定し、前記被検知部に現像剤が有ると判定した場合は、前記現像剤回収容器が使用品であると判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。

上記課題を解決するため、請求項５に記載の本発明の処理プログラムは、現像剤回収容器の現像剤の回収状況を該現像剤回収容器の被検知部の現像剤の有無により検知する検知手段を備える画像形成装置本体に、前記現像剤回収容器が未使用品であれば前記検知手段と前記検知手段に電力を供給する電源とが非導通状態となり、使用品であれば前記検知手段と前記電源とが導通状態となる配線対を備える前記現像剤回収容器が装着済みか否かを判断する第１の判断過程と、前記第１の判断過程の結果、前記現像剤回収容器が装着済みであると判断した場合は、前記現像剤回収容器の被検知部の現像剤の有無を前記検知手段からの情報により判断する第２の判断過程と、前記第２の判断過程の結果、前記被検知部に現像剤が無いと判断した場合は、前記現像剤回収容器が使用品であると判定する第１の判定過程と、前記第２の判断過程の結果、前記被検知部に現像剤が有ると判断した場合は、前記現像剤回収容器の配線対を短絡するように試行する短絡試行過程と、前記短絡試行過程の後に、前記現像剤回収容器の被検知部の現像剤の有無を前記検知手段からの情報により判断する第３の判断過程と、前記第３の判断過程の結果、前記被検知部に現像剤が無いと判断した場合は、前記現像剤回収容器が未使用品であると判定する第２の判定過程と、前記第３の判断過程の結果、前記被検知部に現像剤が有ると判断した場合は、前記現像剤回収容器が使用品であると判定する第３の判定過程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、画像形成装置に装着された現像剤回収容器が使用品なのか未使用品なのかを安価な構成で確実に判別することが可能になる。

請求項２記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、画像形成装置に装着された現像剤回収容器が使用品なのか未使用品なのかを簡単な構成で確実に判別することが可能になる。

請求項３記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、画像形成装置の現像剤回収容器内の使用済みの現像剤が詰まったり噴出したり、これらに起因して画像形成装置から異音が生じたりする不具合を防止することが可能になる。

請求項４記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、画像形成装置に装着された現像剤回収容器が使用品なのか未使用品なのかを安価な構成で確実に判別することが可能になる。

請求項５記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、画像形成装置に装着された現像剤回収容器が使用品なのか未使用品なのかを安価な構成で確実に判別することが可能になる。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の一例の構成図である。 図１の画像形成装置に装着された現像剤回収容器の配設位置の一例を示す構成図である。 図１の画像形成装置に装着される未使用の現像剤回収容器の斜視図である。 図３の現像剤回収容器の配線対の接続部の拡大斜視図である。 図３の現像剤回収容器の配線対の接続部の拡大斜視図である。 図３の現像剤回収容器の配線対の接続部の拡大斜視図である。 未使用品の現像剤回収容器を画像形成装置に装着した時の電気的および光学的な接続状態を示す回路ブロック図である。 図１の画像形成装置に現像剤回収容器を装着した際の処理フロー図である。 図８の処理結果をまとめて示した図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の一例の構成図、図２は図１の画像形成装置における現像剤回収容器の配設位置の一例を示す構成図である。

図１に示すように、廃トナー（使用済み現像剤の一例）の廃トナー回収ボックスが取り付けられたタンデム型のカラーレーザビームプリンタ（以下、単にプリンタと言う。画像形成装置の一例）１は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの色毎にトナー像を形成する４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを備えている。また、これらの作像エンジンからトナー像が転写（一次転写）される中間転写ベルト２０を備えており、中間転写ベルト２０に多重転写されたトナー像がさらに記録シートＰ等のような記録媒体に転写（二次転写）されてフルカラー画像が形成されるように構成されている。

中間転写ベルト２０は無端状に形成されるとともに一対のベルト搬送ローラ２１，２２にかけ回されており、矢印で示す方向に回転しながら各色作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋで形成されたトナー像の一次転写を受けるように構成されている。

中間転写ベルト２０を挟んで一方のベルト搬送ローラ２１と対向する位置には二次転写ローラ３０が設けられており、記録シートＰは互いに押し合うようにして接する二次転写ローラ３０と中間転写ベルト２０との間を通されて、中間転写ベルト２０からトナー像の二次転写を受けるようになっている。一方、反対側に位置するベルト搬送ローラ２２と対向する位置には中間転写ベルト２０のベルトクリーナ２３が配置され、二次転写後に中間転写ベルト２０に残留付着したトナーを中間転写ベルト２０上から除去する。なお、ベルトクリーナ２３によって除去された残留トナーは、廃トナーとして螺旋状の羽根を有する搬送シャフト２３ａによりフロント側（図１の紙面手前側）へ搬送され、後述する廃トナー回収ボックスに回収されるようになっている。ここで、廃トナーとは、感光体ドラム、中間転写ベルト２０から除去され、廃棄されるトナーを言う。

中間転写ベルト２０の下側には前述した４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが並列的に配置されており、各色の画像情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写するようになっている。これら４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは中間転写ベルト２０の回転方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の順に配置されており、一般に最も頻繁に使用されるブラックの作像エンジン１０Ｋが最も二次転写位置の近傍に配置されている。

これら作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの下方には、各作像エンジンに具備された感光体ドラム１１を画像情報に応じて露光するラスタ走査ユニット４０が設けられている。このラスタ走査ユニット４０は全ての作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに共用されており、各色の画像情報に応じて変調されたレーザ光Ｌを発する４基の半導体レーザ（図示せず）と、高速回転してこれら４本のレーザ光Ｌを感光体ドラム１１の軸方向に沿って走査する１基のポリゴンミラー４１とを備えている。そして、ポリゴンミラー４１によって走査された各レーザ光Ｌはミラー（図示せず）で反射されながら予め定められた経路を進んだ後、ラスタ走査ユニット４０の上部に設けられた走査窓４２を通して各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの感光体ドラム１１を露光する。

各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１の表面を規定の電位に帯電させる帯電ローラ１２と、レーザ光Ｌの露光によって感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器１３と、トナー像を中間転写ベルト２０に転写した後の感光体ドラム１１の表面から残留トナーや紙粉を除去するドラムクリーナ１４を備えており、感光体ドラム１１上に各色の画像情報に応じたトナー像が形成されるように構成されている。

本実施の形態のプリンタ１では、現像器１３はトナーとキャリアとが混合された二成分現像剤が用いられるタイプのものであり、経時劣化に伴う現像剤の入れ換えのメインテナンスを省略するため、補給カートリッジ（図示せず）からトナーとキャリアとが混合された現像剤が補給され、劣化した現像剤を自動的に排出されるトリクル現像方式が用いられている。

各現像器１３では、前述した搬送シャフト２３ａと同様の螺旋状の羽根を有する搬送シャフト１３ａのリア側（図１の紙面奥側）から新たな現像剤が補給される。また、各ドラムクリーナ１４によって除去された残留トナーは、廃トナーとして図示しない搬送シャフトによりフロント側へ排出されるようになっている。そして、ドラムクリーナ１４から排出された廃トナーは後述する廃トナー回収ボックスに回収されるようになっている。

なお、本例では回収する現像剤の一例として、ドラムクリーナ１４から排出された使用済みのトナーと、ベルトクリーナ２３から排出された使用済みのトナーとを含む廃トナーを回収しているが、例えば、現像器１３から排出されたキャリアおよびトナーを回収する回収ボックスや、ドラムクリーナ１４から排出された使用済みのトナーのみを回収する回収ボックスに適用しても良い。

作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの感光体ドラム１１と対向する位置には、中間転写ベルト２０を挟むようにして一次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋが設けられている。そして、これら転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋに転写バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１１と転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋとの間に電界が形成され、感光体ドラム１１上で電荷を帯びているトナー像がクーロン力で中間転写ベルト２０に転写されるようになっている。

一方、記録シートＰはプリンタ１の下部に収納される給紙カセット２から筐体内部、具体的には中間転写ベルト２０と二次転写ローラ３０とが接する二次転写位置へ搬送される。給紙カセット２はプリンタ１のフロント側から押し込んでセットするように構成されている。セットされた給紙カセット２の上部には、給紙カセット２内に収容された記録シートＰを引き出すためのピックアップローラ２４および給紙ローラ２５が設けられている。また、給紙ローラ２５と対向する位置には、記録シートＰの重送を防止するリタードローラ２６が設けられている。

プリンタ１の内部における記録シートＰの搬送経路２７はプリンタ１の左側面に沿って上下方向に設けられており、プリンタ１の底部に位置する給紙カセット２から引き出された記録シートＰはこの搬送経路２７を上昇し、レジストレーションローラ２９によって突入タイミングが制御されて二次転写位置に導入され、当該二次転写位置においてトナー像の転写を受けた後、上部に設けられた定着器３へと送られる。そして、定着器３によってトナー像が定着された記録シートＰは、排出ローラ２８によってプリンタ１の上面に設けられた排紙トレイ１ａに、画像形成面を下にした状態で排出される。

このような構成のプリンタ１によるフルカラー画像の形成に当たっては、先ず、各色の画像情報に応じてラスタ走査ユニット４０が各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの感光体ドラム１１を予め定められたタイミングで露光する。これによって、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの感光体ドラム１１上には画像情報に応じた静電潜像が形成されるので、これら静電潜像にトナーを供給することによりトナー像が形成される。

各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は回転する中間転写ベルト２０に対して順次転写され、これにより中間転写ベルト２０上には各色トナー像が重なり合った多重トナー像が形成される。一方、記録シートＰが給紙カセット２から送り出され、中間転写ベルト２０上に一次転写されたトナー像が二次転写位置に達するタイミングを見計らって、二次転写ローラ３０と中間転写ベルト２０との間に通される。これにより、中間転写ベルト２０上の多重トナー像は記録シートＰに二次転写される。そして、二次転写された記録シートＰは定着器３によってトナー像の定着がなされ、これによって記録シートＰ上にフルカラー画像が完成する。

このように構成された本実施の形態のプリンタ１においては、ベルトクリーナ２３および各ドラムクリーナ１４から排出される廃トナーは、図１および図２に示すように、全て同一の廃トナー回収ボックス（現像剤回収容器の一例）５０に回収されるように構成されている。

図１および図２に示すように、廃トナー回収ボックス５０はプリンタ１の内部端（図１および図２の右端）に設けられている。この廃トナー回収ボックス５０の回収口には廃トナーの回収用パイプ５０ｐの一端の廃トナー排出部が挿入されている。この回収用パイプ５０ｐは、各作像エンジン１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙの各ドラムクリーナ１４および中間転写ベルト２０のベルトクリーナ２３の下方に、搬送上流に位置する廃トナー回収ボックス５０から最も搬送下流に位置する作像エンジン１０Ｋ下まで延びるように設けられている。そして、各ドラムクリーナ１４から排出された廃トナーは、廃トナーの回収用パイプ５０ｐを通じて廃トナー回収ボックス５０に回収されるようになっている。また、ベルトクリーナ２３により中間転写ベルト２０から除去された廃トナーも廃トナーの回収用パイプ５０ｐを通じて廃トナー回収ボックス５０に回収されるようになっている。

次に、図３は未使用の廃トナー回収ボックス５０の斜視図、図４〜図６は図３の廃トナー回収ボックス５０の配線対の接続部の拡大斜視図である。

図３に示すように、廃トナー回収ボックス５０は、例えば直方体形状のプラスチック製の筐体５０ａにより形成されており、その内部に廃トナーの回収空間が形成されている。

筐体５０ａの上面において長手方向の一端側（幅方向中央）には、廃トナーの回収口５０ｂが設けられている。この回収口５０ｂは図１および図２に示した各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋのドラムクリーナ１４およびベルトクリーナ２３から排出される廃トナーの回収口である。廃トナー回収ボックス５０をプリンタ１に装着すると、プリンタ１の前面側に配置された回収口５０ｂに、上記した回収用パイプ５０ｐ（図１および図２参照）の廃トナー排出部が挿入され、ドラムクリーナ１４およびベルトクリーナ２３から排出された廃トナーが廃トナー回収ボックス５０内に落とし込まれるようになっている。

また、筐体５０ａの上面において長手方向の他端側（幅方向中央からずれた位置）には、検知窓部（被検知部の一例）５０ｃが筐体５０ａの上面から突出した状態で設けられている。この検知窓部５０ｃ内には検知空間が形成されている。この検知空間は、上記筐体５０ａの回収空間に繋がっている。そして、回収空間内の廃トナーが準満杯状態になると、その一部の廃トナーが検知空間内に入り込むようになっている。これにより、検知空間内に廃トナーが有る場合は、回収空間内の廃トナーが準満杯状態（トナー回収状況の一態様）であると判定され、検知空間内に廃トナーが無い場合は、回収空間内に空きが有る状態（トナー回収状況の一態様）であると判定されるようになっている。なお、準満杯状態とは、回収空間内の廃トナーが完全に満杯の状態ではないがそれに近い状態であって、プリンタ１の表示部に満杯状態を表示する時期を算出するためのきっかけとなる状態である。

この検知窓部５０ｃは、廃トナー回収ボックス５０をプリンタ１に対して装着した際に、プリンタ１側に設けられた光透過型センサ（検知手段の一例）５１の発光部５１ａと受光部５１ｂとの間に配置されるようになっている。この場合、発光部５１ａと受光部５１ｂとの間が検知窓部５０ｃ内の検知空間の廃トナーによって遮られると、光透過型センサ５１の信号が変化するので、検知窓部５０ｃ内の検知空間の廃トナーの有無が検知される。すなわち、発光部５１ａから放射された光Ｌｓは、検知窓部５０ｃ内の検知空間に廃トナーが有れば検知窓部５０ｃで遮断され受光部５１ｂで受光されず、検知窓部５０ｃ内の検知空間に廃トナーが無ければ検知窓部５０ｃを透過して受光部５１ｂで受光されるので、これにより、検知窓部５０ｃ内の廃トナーの有無が判定され、その結果、廃トナーが筐体５０ａの回収空間内において準満杯状態まで堆積したか否かが把握される。なお、検知窓部５０ｃにおいて少なくとも光Ｌｓが通る部分は透明部材で形成されている。

また、廃トナー回収ボックス５０の筐体５０ａの長手方向一端面の底部側には、一対の配線（配線対の一例）５０ｄａ、５０ｄｂが互いに電気的に分離した状態で設けられている。廃トナー回収ボックス５０をプリンタ１に装着すると、一方の配線５０ｄａは、光透過型センサ５１の発光部５１ａに電気的に接続され、他方の配線５０ｄｂは、光透過型センサ５１の発光部５１ａに電源電圧を供給するための電源５２に電気的に接続されるようになっている。

また、筐体５０ａの長手方向一端面には、図３〜図６に示すように、導電部材（導通手段の一例）５０ｅが設けられている。図３および図４に示すように、廃トナー回収ボックス５０が未使用品の場合、導電部材５０ｅは、上記した一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂの対向端部間の直上であって一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂが非導通状態となる第１の位置に回収ボックスガイド部材５０ｆに支持された状態で設けられる。この場合、発光部５１ａは電源５２に電気的に接続されないので発光しない。

一方、図５および図６に示すように、廃トナー回収ボックス５０が使用品の場合、導電部材５０ｅは、一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂの対向端部間であって一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂが導通状態となる第２の位置に回収ボックスガイド部材５０ｆに支持された状態で設けられる。この場合、発光部５１ａは一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂおよび導電部材５０ｅを通じて電源５２に電気的に接続されるので発光する。なお、廃トナー回収ボックス５０が未使用品でも使用品でも受光部５１ｂには電源が供給されている。

また、図３に示すように、筐体５０ａの回収空間内には、例えば螺旋状の均し部材（均し手段の一例）５０ｇが設けられている。この均し部材５０ｇは、回収口５０ｂを通じて回収空間内に落とし込まれた廃トナーを回収口５０ｂとは対極の検知窓部５０ｃ側に向かって搬送するように、また、回収空間内の廃トナーを均すように、筐体５０ａの長手方向に沿って、回転軸５０ｇａを中心に回転自在の状態で設けられている。

均し部材５０ｇは、例えば金属線材の加工によって製作され、回転軸５０ｇａの周囲に廃トナーを搬送するための搬送部５０ｇｂが設けられることで形成されたコイル状オーガーを使用している。その搬送部５０ｇｂの巻き方向は、回転軸５０ｇａを回転させた際に、廃トナーが回収口５０ｂから検知窓部５０ｃ側に搬送される方向になっている。

また、コイル状のオーガー部が廃トナーを搬送する終端方向では存在しないよう構成されている。これは、廃トナーが蓄積したとき、回転駆動に必要なトルクの上昇を避けるためである。ただし、トルク上昇による障害を回避でき、確実な搬送と検知窓部５０ｃでの正常な検知が行えるものであれば、この構成以外のものであっても構わない。

なお、廃トナーを搬送するための搬送部５０ｇｂは、本実施の形態に示すような螺旋状の線材に限定されるものではなく、例えば間隔を空けて設けられた複数の平板状の羽根や樹脂成型による螺旋状羽根などであってもよい。つまり、廃トナーを搬送するという機能を有している限り、様々な形状の羽根が適用される。

均し部材５０ｇの一端は、筐体５０ａの外部のカップリング部５０ｈに接続されている。カップリング部５０ｈは、筐体５０ａの長手方向一端面において一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂの対向端部間の直上に設けられており、プリンタ１に廃トナー回収ボックス５０を装着するとプリンタ１の背面側に位置する。このカップリング部５０ｈは、プリンタ１内に設けられた駆動モータ（図３〜図６には図示せず（図７の符号Ｍ））からの駆動力を均し部材５０ｇに伝達するための部分である。したがって、廃トナー回収ボックス５０をプリンタ１に装着すると、カップリング部５０ｈがプリンタ１内の駆動モータと機械的に結合し、当該駆動モータにより均し部材５０ｇが駆動（回転）される。

また、図３〜図６に示すように、カップリング部５０ｈには、カム部５０ｉがカップリング部５０ｈと回転軸を同じくして一体的に設けられている。このカム部５０ｉは、カップリング部５０ｈの回転と連動して回転するようになっている。このカム部５０ｉの回転軸に交差する平面形状は、カップリング部５０ｈの外周から部分的に突出する突部を有する平面卵形または楕円形に形成されている。

このカム部５０ｉの動作について図４〜図６により説明する。図４は廃トナー回収ボックス５０が未使用品の場合を示しているが、この場合、上記したように導電部材５０ｅは一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂ間の直上の第１の位置に設けられており、一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂは非導通状態となっている。そして、カム部５０ｉの突部は導電部材５０ｅとは反対側に位置している。

ここで、図５に示すように、カップリング部５０ｈを１８０度回転させると、カム部５０ｉも１８０度回転してカム部５０ｉの突部が導電部材５０ｅを第１の位置から第２の位置に押し下げることにより、導電部材５０ｅが一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂの間に介在され配線５０ｄａ，５０ｄｂ同士を接続するようになっている。

さらに、図６に示すように、カップリング部５０ｈを１８０度回転させると、カム部５０ｉも１８０度回転してカム部５０ｉの突部が図４と同じ位置に戻るが、導電部材５０ｅは元の位置に戻らず一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂの導通状態を維持させるようになっている。

このように本実施の形態においては、一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂを接続する導電部材５０ｅを動かすカム部５０ｉを駆動するために、新たな機構を追加することなく、カップリング部５０ｈを駆動する機構を用いてカム部５０ｉを駆動するので、一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂを接続するための構成を設けたからといってプリンタ１が複雑になることもない。

次に、図７は未使用品の廃トナー回収ボックス５０をプリンタ１に装着した時の電気的および光学的な接続状態を示す回路ブロック図である。

プリンタ１は、前記した構成の他に、光透過型センサ５３、ＣＰＵ（Central
Processing Unite）、メモリＭＥ、および上記した駆動モータ（駆動手段の一例）Ｍを備えている。

光透過型センサ５３は、廃トナー回収ボックス５０がプリンタ１に装着されたか否かを検知する検知手段であり、発光部５３ａと受光部５３ｂとを備えている。発光部５３ａおよび受光部５３ｂは、廃トナー回収ボックス５０を挟み込むようにプリンタ１に設けられている。このうち、受光部５３ｂはＣＰＵに電気的に接続されている。

このＣＰＵ（判定手段おより履歴処理手段の一例）は、プリンタ１の全体的な画像形成動作を制御する他に、以下の処理を実行する。

すなわち、ＣＰＵは、光透過型センサ５３の受光部５３ｂからの信号に基づいて廃トナー回収ボックス５０がプリンタ１に装着されているか否かを判定する。

また、ＣＰＵは、上記した光透過型センサ５１の受光部５１ｂに電気的に接続されており、受光部５１ｂから送られた信号に基づいて、廃トナー回収ボックス５０が未使用品か使用品かを判定するとともに、廃トナー回収ボックス５０が使用品の場合の廃トナーの回収状況が準満杯状態か空き有り状態かを判定する。

また、ＣＰＵは、廃トナー回収ボックス５０が未使用品であると判定した場合は、メモリＭＥに記憶された当該廃トナー回収ボックス５０の廃トナーの準満杯状態の履歴を消去し、廃トナー回収ボックス５０が使用品であると判定した場合は、メモリＭＥに記憶された当該廃トナー回収ボックス５０の廃トナーの準満杯状態の履歴を残す処理を実行する。

さらに、ＣＰＵは、光透過型センサ５１の受光部５１ｂからの信号に基づいて、駆動モータＭを駆動してカップリング部５０ｈ（すなわち、カム部５０ｉ）を回転して一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂを導電部材５０ｅにより電気的に接続することを試行する処理を実行する。

次に、図８は本実施の形態のプリンタ１に廃トナー回収ボックス５０を装着した際の処理フロー図、図９は図８の処理結果をまとめて示した図である。以下、本実施の形態のプリンタ１の廃トナー回収のための処理について図７〜図９を参照して説明する。

まず、廃トナー回収ボックス５０がプリンタ１に装着済みか否かが光透過型センサ５３の検知信号により判断される（図８のステップ１０１、図９の有無検知）。

未装着であると判定された場合（図８のステップ１０２、図９の判定で未装着）は、開始に戻る一方、装着済みと判定された場合は、装着された廃トナー回収ボックス５０の回収状況が準満杯状態か否かが光透過型センサ５１からの検知信号により判断される（図８のステップ１０３、図９の回収状況判断Ａ）。すなわち、廃トナー回収ボックス５０の検知窓部５０ｃの検知空間内の廃トナーの有無が光透過型センサ５１からの情報により判断される。

ここで、光透過型センサ５１の受光部５１ｂで光Ｌｓが検知された場合は、発光部５１ａから光Ｌｓが放射されているとともに、検知窓部５０ｃで光Ｌｓが遮られていない（検知窓部５０ｃの検知空間に廃トナーが無い）ことになるので、装着された廃トナー回収ボックス５０は使用品であると判定されるとともに、その回収状況は空き有りの状態であると判定され、メモリＭＥの当該廃トナー回収ボックス５０の準満杯状態の履歴は残される（図８のステップ１０４、図９の使用品の回収状況判断Ａの空き有り（受光）および判定）。

この判定理由は、装着された廃トナー回収ボックス５０が未使用品の場合は、光透過型センサ５１の発光部５１ａに電源が供給されないので発光部５１ａから光Ｌｓが放射されないし、また、装着された廃トナー回収ボックス５０が使用品で準満杯状態の場合は発光部５１ａから放射された光Ｌｓが検知窓部５０ｃ内の検知空間の廃トナーにより遮られるので、いずれの場合も受光部５１ｂで光Ｌｓを検知しないはずだからである。

一方、光透過型センサ５１の受光部５１ｂで光Ｌｓが検知されなかった場合は、基本的に検知窓部５０ｃの検知空間に廃トナーが有ると判断され、廃トナー回収ボックス５０が準満杯状態であると判断されるが、本実施の形態においては、上記したように廃トナー回収ボックス５０が未使用品の場合、発光部５１ａで光Ｌｓが放射されないので受光部５１ｂで光Ｌｓが検知されないことも考えられる。

そこで、この段階で準満杯状態であると判断された場合は、駆動モータＭを駆動してカップリング部５０ｈを少なくとも１回（１８０度）回転させる。これにより、カム部５０ｉを少なくとも１回（１８０度）回転させて導電部材５０ｅを押し下げ、廃トナー回収ボックス５０の一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂ間を短絡するように試行する（図８のステップ１０５、図９の初期駆動「有」）。その結果、装着された廃トナー回収ボックス５０が未使用品の場合、一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂ間が導電部材５０ｅにより導通され、光透過型センサ５１の発光部５１ａに電源が供給され、発光部５１ａは発光するようになる。

その後、再度、装着された廃トナー回収ボックス５０の回収状況が準満杯状態か否かが光透過型センサ５１からの検知信号により判断される（図８のステップ１０６、図９の使用品の回収状況判断Ｂ）。すなわち、廃トナー回収ボックス５０の検知窓部５０ｃの検知空間内の廃トナーの有無が光透過型センサ５１からの情報により判断される。

ここで、カム部５０ｉの駆動後に受光部５１ｂで光Ｌｓが検知された場合は、ステップ１０３の段階において受光部５１ｂで光Ｌｓが検知されなかったのは発光部５１ａに電源が供給されていなかったからと判定され、廃トナー回収ボックス５０が未使用品であると判定される（図９の未使用品の判定）。また、受光部５１ｂで光Ｌｓが検知されたので、検知窓部５０ｃの検知空間に廃トナーが無いと判断され、廃トナー回収ボックス５０が空き有り状態であると判断される。この場合、メモリＭＥの当該廃トナー回収ボックス５０の準満杯状態の履歴が消去される（図８のステップ１０７、図９の未使用品の履歴）。

一方、カム部５０ｉの駆動後に受光部５１ｂで光Ｌｓが検知されなかった場合は、検知窓部５０ｃの検知空間に廃トナーが有ると判断され、廃トナー回収ボックス５０は使用品であり、しかも廃トナーが準満杯状態であると判断される（図９の準満杯状態の使用品の回収状況判断Ｂおよび判定）。この場合、メモリＭＥの当該廃トナー回収ボックス５０の準満杯状態の履歴は残される（図８のステップ１０８、図９の準満杯状態の使用品の履歴）。

次に、本実施の形態のプリンタ１の廃トナー回収ボックス５０の交換例を説明する。

(1).本実施の形態のプリンタ１において、例えば、画像面積率ＹＭＣＫ各色５％、フルカラー、ジョブ当たり枚数５枚、用紙サイズＡ４横（用紙搬送方向が短くなる向き）で印刷を実施し、約１５０００枚の印刷で廃トナー回収ボックス５０の「準満杯状態」を検知し、準満杯状態を通知することを確認した。

ここで使用しているプリンタ１は、準満杯状態を検知してからのプリント枚数と画素数との累積情報を履歴情報として記憶し、これらが予め設定された閾値を超えると、廃トナー回収ボックス５０が満杯状態であると判定し表示するようになっている。この場合、準満杯状態が検知されてから、例えば、４０００枚または上記印刷条件で４０００枚に相当する画素数を印刷すると満杯状態であると判定し、廃トナー回収ボックス５０の交換を促すメッセージを表示するとともに印刷動作を禁止するようになっている。ただし、本実施の形態においては、履歴情報としてプリント枚数と画素数とを使用しているが、これに限定されるものではなく、各色のトナーディスペンス用のモータの駆動時間等の排出されるトナーと関係する情報を使用すれば良い。

この状態からさらに、例えば、２０００枚印刷して廃トナー回収ボックス５０を外し、検知窓部５０ｃの検知空間内の廃トナーの状態を変えないようにしてプリンタ１に装着し直した。この廃トナー回収ボックス５０は既に使用されたものであるため、均し部材５０ｇ（カム部５０ｉ）の初期駆動を行う前は、準満杯状態が検知され、初期動作後も準満杯状態が検知された。このため、履歴情報（準満杯状態を検知してから２０００枚印刷）は消去されず残され、そのまま約２０００枚印刷を継続して廃トナー回収ボックス５０の廃トナーが満杯であると判定されプリンタ１は動作を停止した。

(2).上記(1)と同様の条件で、準満杯状態を検知した後、例えば、２０００枚印刷して未使用の廃トナー回収ボックス５０に交換した。均し部材５０ｇ（カム部５０ｉ）の初期駆動を行う前は準満杯状態を検知しているが、均し部材５０ｇ（カム部５０ｉ）の初期駆動後は空き有り状態となった。これは、初期駆動によって光透過型センサ５１の発光部５１ａの電源が非導通状態から導通状態に変わったためである。ここでプリンタ１側は未使用の廃トナー回収ボックス５０が装着されたと判定し、履歴情報は消去された。継続して印刷を行ったところ、約１５０００枚の印刷で再び準満杯状態を検知した。

(3).上記(1)と同様の条件で、準満杯状態を検知した後、例えば、２０００枚印刷して廃トナー回収ボックス５０を外した。ここで、取り外した廃トナー回収ボックス５０に振動を与えて、検知窓部５０ｃの検知空間内に廃トナーが存在しないようにしてからプリンタ１に装着し直した。この場合、均し部材５０ｇ（カム部５０ｉ）の初期駆動を行う前で空き有り状態であると判定されたため、廃トナー回収ボックス５０が使用品であると判定され、履歴情報は消去されなかった。さらに、印刷を継続したところ、約２０００枚の印刷継続で満杯と判定されプリンタ１は動作を停止した。

均し部材５０ｇ（カム部５０ｉ）の初期駆動前後の状態変化による廃トナー回収ボックス５０の新旧判断を行わず、準満杯状態の検知のみによって満杯状態を判定するように変更して、上記(3)と同様な確認を行った。準満杯状態を検知後、２０００枚印刷してから廃トナー回収ボックス５０を外し、検知窓部５０ｃの検知空間内に廃トナーが存在しないようにしてからプリンタ１に装着し直した。

すると、装着された廃トナー回収ボックス５０は空き有り状態と判断し、履歴情報が消去された。このまま継続して印刷を行ったところ、約１０００枚印刷後に再度、準満杯状態を検知した。これは、振動によって検知窓部５０ｃの検知空間内に存在しなくなった廃トナーが再び検知窓部５０ｃの検知空間内に搬送されたためである。さらに２０００枚ほど印刷を継続したところで廃トナーが多くなり駆動モータＭ等の不具合による異音が発生した。このとき、履歴情報では、準満杯状態の検知後、２０００枚となっていたが、実際は５０００枚印刷されていたためである。

ここで、廃トナー検知手段によってニア満杯状態を検知したときの廃トナー量の算出値が所定値以上のとき、廃トナー回収容器が別のものに交換された場合、新品の回収容器に交換されたと判別する技術が考えられる。しかし、廃トナー量の算出値が所定値を超えたときに廃トナー回収容器を脱着し、廃トナー量がニア満杯状態で無いと検知手段が検知した場合、廃トナー回収容器を再装着した場合でも未使用品であると誤検知されてしまう。このため、廃トナーが詰まったり噴出したり、これに起因する機器の異音が生じたりする等の不具合が生じる。

これに対して本実施の形態によれば、上記したようにプリンタ１に装着された廃トナー回収ボックス５０が使用品なのか未使用品なのかが確実に判別され、また、廃トナー回収状況の履歴が正しく記憶されるので、廃トナーが詰まったり噴出したり、これに起因して機器で異音が生じたりする等の不具合が生じることもない。

また、廃トナー回収量に応じてフロート部材が回転し、フラグ部材によって廃トナーの満杯状態を検知する構成になっており、満杯検知時にフラグ部材の位置を固定することで、廃トナー回収容器の脱着による廃トナーの回収状況の誤検知を防止する技術が考えられる。しかし、フロート部材とフラグ部材との固定に複雑な機構が必要であり、回収トナーの量に対応してフロート部材が確実に動作することが必要となるため、動作安定性を確保することが困難である。

これに対して本実施の形態によれば、未使用品の廃トナー回収ボックス５０の一対の配線５０ｄａ，５０ｄｂを接続するためのカム部５０ｉの駆動を、新たな駆動機構を追加せずに、均し部材５０ｇを駆動する機構で駆動するので、プリンタ１の構成が複雑になることもない。このため、プリンタ１のコストが上昇することもない。また、カム部５０ｉの回転駆動により導電部材５０ｅを移動するだけの簡単な構成なので動作が不安定になることもない。したがって、プリンタ１に装着された廃トナー回収ボックス５０が使用品なのか未使用品なのかが簡単で安価な構成で確実に判別される。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

例えば、前記実施の形態においては、中間転写ベルトに転写されたトナー像を記録シートに転写する二次転写方式の画像形成装置の廃トナー回収ボックスの交換に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラムのトナー像を記録シートに直接転写する直接転写方式の画像形成装置における廃トナー回収ボックスの交換に適用しても良い。

以上の説明では、本発明の現像剤回収容器をカラー画像で記録する画像形成装置に適用した場合が示されているが、モノクロ画像で記録する画像形成装置に適用しても良い。

また、プリンタに適用した場合が示されているが、複写機、ファクシミリまたはこれらの機能を併せ持つ複合機に適用しても良い。

１ プリンタ
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 作像エンジン
１１ 感光体ドラム
１３ 現像器
２０ 中間転写ベルト
５０ 廃トナー回収ボックス
５０ａ 筐体
５０ｂ 回収口
５０ｃ 検知窓部
５０ｄａ，５０ｄｂ 配線
５０ｅ 導通部材
５０ｆ 回収ボックスガイド部材
５０ｇ 均し部材
５０ｇａ 回転軸
５０ｇｂ 螺旋羽根
５０ｈ カップリング部
５０ｉ カム部
５０ｐ 回収パイプ
５１ 光透過型センサ
５１ａ 発光部
５１ｂ 受光部
５２ 電源
５３ 光透過型センサ
５３ａ 発光部
５３ｂ 受光部
Ｐ 記録シート
Ｍ 駆動モータ
ＭＥ メモリ

Claims (5)

1. 画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられ、回収された現像剤が収容される現像剤回収容器と、
   前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像剤回収容器内に収容された現像剤の回収状況を検知する検知手段と、
   前記現像剤回収容器に設けられ、該現像剤回収容器内の現像剤の回収状況を現像剤の有無により示す部分であって前記検知手段により検知される被検知部と、
   前記現像剤回収容器に設けられ、該現像剤回収容器が未使用品の場合は、互いに電気的に分離された状態で、一方が前記検知手段に電気的に接続され、他方が前記検知手段の電源に電気的に接続されるように設けられた配線対と、
   前記現像剤回収容器において、該現像剤回収容器が未使用品の場合は、前記配線対が非導通状態となる第１の位置に設けられ、該現像剤回収容器が使用品の場合は、前記配線対が導通状態となる第２の位置に移動するように設けられた導通手段と、
   前記配線対を電気的に接続し、前記配線対の導通状態を保持させるために前記導通手段を前記第２の位置に移動させるように駆動する駆動手段と、
   前記現像剤回収容器を装着した際に、前記検知手段からの情報により前記被検知部に現像剤が無いと判定した場合は、前記現像剤回収容器が使用品であると判定し、前記被検知部に現像剤が有ると判定した場合は、前記駆動手段を駆動させ、前記導通手段を前記第２の位置に移動させた後に、前記検知手段からの情報を再度確認し、前記被検知部に現像剤が無いと判定した場合は、前記現像剤回収容器が未使用品であると判定し、前記被検知部に現像剤が有ると判定した場合は、前記現像剤回収容器が使用品であると判定する判定手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像剤回収容器は、該現像剤回収容器内の現像剤を均す均し手段を備えており、
   前記駆動手段は、前記均し手段を駆動する駆動手段により構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記現像剤回収容器が未使用品であると判定した場合は、前記現像剤回収容器の現像剤の回収状況の履歴を消去し、前記現像剤回収容器が使用品であると判定した場合は、画像形成装置に保持している前記現像剤回収容器の現像剤の回収状況の履歴を残す処理を実行する履歴処理手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 画像形成装置本体に対して着脱自在に設けられ、回収された現像剤が収容される現像剤回収容器と、
   前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像剤回収容器内に収容された現像剤の回収状況を検知する検知手段と、
   前記現像剤回収容器に設けられ、該現像剤回収容器内の現像剤の回収状況を現像剤の有無により示す部分であって前記検知手段により検知される被検知部と、
   前記現像剤回収容器に設けられ、該現像剤回収容器が未使用品の場合は、互いに電気的に分離された状態で、一方が前記検知手段に電気的に接続され、他方が前記検知手段の電源に電気的に接続されるように設けられた配線対と、
   前記現像剤回収容器において、該現像剤回収容器が未使用品の場合は、前記配線対が非導通状態となる第１の位置に設けられ、該現像剤回収容器が使用品の場合は、前記配線対が導通状態となる第２の位置に移動するように設けられた導通手段と、
   前記配線対を電気的に接続し、前記配線対の導通状態を保持させるために前記導通手段を前記第２の位置に移動させるように駆動する駆動手段と、
   前記現像剤回収容器を装着した際に、前記検知手段からの情報により前記被検知部に現像剤が無いと判定した場合は、前記現像剤回収容器が使用品であると判定し、前記被検知部に現像剤が有ると判定した場合は、前記駆動手段を駆動させ、前記導通手段を前記第２の位置に移動させた後に、前記検知手段からの情報を再度確認し、前記被検知部に現像剤が無いと判定した場合は、前記現像剤回収容器が未使用品であると判定し、前記被検知部に現像剤が有ると判定した場合は、前記現像剤回収容器が使用品であると判定する判定手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成システム。
5. 現像剤回収容器の現像剤の回収状況を該現像剤回収容器の被検知部の現像剤の有無により検知する検知手段を備える画像形成装置本体に、前記現像剤回収容器が未使用品であれば前記検知手段と前記検知手段に電力を供給する電源とが非導通状態となり、使用品であれば前記検知手段と前記電源とが導通状態となる配線対を備える前記現像剤回収容器が装着済みか否かを判断する第１の判断過程と、
   前記第１の判断過程の結果、前記現像剤回収容器が装着済みであると判断した場合は、前記現像剤回収容器の被検知部の現像剤の有無を前記検知手段からの情報により判断する第２の判断過程と、
   前記第２の判断過程の結果、前記被検知部に現像剤が無いと判断した場合は、前記現像剤回収容器が使用品であると判定する第１の判定過程と、
   前記第２の判断過程の結果、前記被検知部に現像剤が有ると判断した場合は、前記現像剤回収容器の配線対を短絡するように試行する短絡試行過程と、
   前記短絡試行過程の後に、前記現像剤回収容器の被検知部の現像剤の有無を前記検知手段からの情報により判断する第３の判断過程と、
   前記第３の判断過程の結果、前記被検知部に現像剤が無いと判断した場合は、前記現像剤回収容器が未使用品であると判定する第２の判定過程と、
   前記第３の判断過程の結果、前記被検知部に現像剤が有ると判断した場合は、前記現像剤回収容器が使用品であると判定する第３の判定過程と、
   をコンピュータに実行させることを特徴とする処理プログラム。

Images