JP4492676B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、記録シートに転写されなかった現像剤（廃トナー）を回収する収容容器を備えている。
すなわち、特許文献１に記載の発明では、所定以上のトルクが作用したときに回転力の伝達が遮断されるスリッパークラッチを介して廃トナーを搬送するスクリュー軸に動力を供給するとともに、スクリュー軸と一体的に回転するエンコーダにてスクリュー軸の回転速を検出している。

そして、収容容器に蓄積された廃トナー量が増大すると、スクリュー軸を回転させるための回転力が増大することから、スリッパークラッチにて動力の伝達が遮断されてスクリュー軸の回転速が低下したときに、収容容器に蓄積された廃トナーが規定量を超え、収容容器が交換時期になったものと判定している。
特開２００５−２５７８１３号公報

しかし、特許文献１に記載の発明では、円盤型エンコーダを用いているので、収容容器の最大高さ寸法をエンコーダの直径寸法より小型にすることは不可能であり、画像形成装置の高さ寸法を小型にすることは非常に難しい。

本発明は、上記点に鑑み、収容容器の最大高さ寸法の小型化を可能とすることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、現像剤像を記録シートに転写することにより、記録シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、記録シートに転写されなかった現像剤が収容される収容容器（１０１）と、収容容器（１０１）のうち現像剤が溜まる空間を通過した光を検知する検知手段（１１４）と、検知手段（１１４）にて検知される光の光路を遮る位置と光路を開放する位置との間で変位する遮蔽部材（１１５）と、遮蔽部材（１１５）を鉛直方向と異なる方向に周期的に往復変位させる駆動機構（１１７）とを備えることを特徴とする。

これにより、請求項１に記載の発明では、鉛直方向と異なる方向に遮蔽部材（１１５）を周期的に往復変位させるので、鉛直方向、つまり高さ方向に遮蔽部材（１１５）の可動領域を確保する必要がない。したがって、収容容器（１０１）の最大高さ寸法の小型化を可能とすることができるので、画像形成装置の高さ寸法の小型化も可能となる。

なお、請求項２に記載の発明では、駆動機構（１１７）は、遮蔽部材（１１５）を水平方向に揺動させることにより、遮蔽部材（１１５）を鉛直方向と異なる方向に往復変位させることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明では、遮蔽部材（１１５）の揺動中心（１１５Ｂ）は、遮蔽部材（１１５）の上端側に設定されていることを特徴とするものである。
また、請求項４に記載の発明では、収容容器（１０１）のうち、光路が設定された検知用空間（１１３）に現像剤を搬送する搬送機構（１１６）を備えており、駆動機構（１１７）は、搬送機構（１１６）から動力を得て遮蔽部材（１１５）を周期的に往復変位させることを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明では、検知用空間（１１３）には、検知用空間（１１３）に搬送されてきた現像剤を光路側に導く傾斜案内面（１１３Ａ）が設けられていることを特徴とする。

これにより、請求項５に記載の発明では、検知用空間（１１３）に搬送されてきた現像剤を確実に検知することができる。
また、請求項６に記載の発明では、搬送機構（１１６）は、螺旋状の羽根が回転軸周りに設けられたスクリューを有して構成されており、さらに、スクリューの回転中心（１１６Ｄ）から水平方向にずれた位置に遮蔽部材（１１５）の揺動中心（１１５Ｂ）が設定されていることを特徴とするものである。

また、請求項７に記載の発明では、記録シートを搬送する搬送ベルト（３３）を備え、収容容器（１０１）は、搬送ベルト（３３）の表面と対向配置され、搬送ベルト（３３）の表面に残留した現像剤が収容されることを特徴とするものである。

また、請求項８に記載の発明では、収容容器（１０１）は装置本体に着脱自在に組み付けられ、遮蔽部材は、収容容器のうち現像剤が溜まる空間に設けられ、検知手段（１１４）は装置本体に固定され、検知手段（１１４）の検知結果に基づいて、収容容器（１０１）の状態を判定する判定手段（２０８）を備えており、判定手段（２０８）は、検知手段（１１４）にて光を周期的に検知したときには、収容容器（１０１）が装置本体に組み付けられ、かつ、収容容器（１０１）に更に現像剤を蓄積することが可能な状態であると判定し、判定手段（２０８）は、検知手段（１１４）にて光を周期的に検知できないときには、収容容器（１０１）に更に現像剤を蓄積することが不可能な状態であると判定し、さらに、判定手段（２０８）は、検知手段（１１４）にて光を連続的に検知したときには、収容容器（１０１）が装置本体に組み付けられていない状態であると判定することを特徴とするものである。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段に限定されるものではない。

本実施形態は本発明に係る電子写真方式の画像形成装置を、粉体状のトナーを現像剤として用いたレーザプリンタに適用したものであり、以下に本実施形態を図面と共に説明する。

（第１実施形態）
１．図面の説明
図１は画像形成装置１の要部を示す側断面図であり、図２はベルトクリーナ１００を上面側から見た斜視図であり、図３はベルトクリーナ１００を下面側から見た斜視図であり、図４は上部カバー１０３を取り外したときベルトクリーナ１００を上面側から見た斜視図であり、図５は図４のＡ部拡大図であり、図６は図４のＢ矢視図であり、図７は図６のＡ−Ａ断面図であり、図８は図６のＢ部拡大図である。

また、図９は遮蔽部材１１５を駆動するための機構を示す図であり、図１０は画像形成装置１の制御系統を示すブロック図であり、図１１はセンサ制御部２０４の概要を示すブロック図であり、図１２は本実施形態に係る遮蔽部材１１５の制御に係るフローチャートであり、図１３〜図１５はセンサ制御部２０４から出力される信号と時間との関係を示すグラフである。

２．画像形成装置の構成
図１に示す画像形成装置１は、紙面上側を重力方向上方側として設置され、通常、紙面右側を前側として使用される。そして、画像形成装置１の筐体３は略箱状（立方体状）に形成されており、この筐体３の上面側には、印刷を終えて筐体３から排出される用紙やＯＨＰシート等（以下、単に用紙という。）が載置される排紙トレイ５が設けられている。

なお、本実施形態では、筐体３の内側には、金属又は樹脂等からなるフレーム部材が設けられており、後述するトナーカートリッジ７０や定着ユニット８０等は、筐体３の内側に設けられたフレーム部材（図示せず。）に着脱可能に組み付けられている。

画像形成部１０は用紙に画像を形成する画像形成手段であり、フィーダ部２０は、画像形成部１０に用紙を供給する搬送手段の一部を構成するものであり、搬送機構３０は、画像形成部１０を構成する４つのトナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃに用紙を搬送する搬送手段である。

なお、画像形成部１０にて画像形成が終了した用紙は、中間搬送ローラ９０及び排出シュート（図示せず。）にてその搬送方向が上方側に略１８０°転向された後、排出ローラ９１により排出部７から排紙トレイ５に排出される。

２．１．フィーダ部
フィーダ部２０は、筐体３の最下部に収納された給紙トレイ２１、給紙トレイ２１の前端部上方に設けられて給紙トレイ２１に載置された用紙を画像形成部１０に給紙（搬送）する給紙ローラ２２、及び用紙に所定の搬送抵抗を与えることにより給紙ローラ２２により給紙される用紙を１枚毎に分離する分離パッド２３等を有して構成されている。

そして、給紙トレイ２１に載置されている用紙は、筐体３内の前方側にてＵターンするようにして、筐体３内の略中央部に配設された画像形成部１０に搬送される。このため、給紙トレイ２１から画像形成部１０に至る用紙の搬送経路のうち、略Ｕ字状に転向する部位には、略Ｕ字状に湾曲しながら画像形成部１０に搬送される用紙に搬送力を与える搬送ローラ２４が配設されている。

また、用紙を挟んで搬送ローラ２４と対向する部位には、用紙を搬送ローラ２４側に押さえ付ける加圧ローラ２５が配設されており、この加圧ローラ２５は、コイルバネ（図示せず。）等の弾性手段にて搬送ローラ２４側に押圧されている。

そして、搬送ローラ２４よりも用紙搬送方向下流側には、搬送ローラ２４により搬送されてくる用紙の先端に接触することでその用紙の斜行を補正した後、その用紙をさらに画像形成部１０へ向けて搬送するレジストローラ２６、及びレジストローラ２６に対向配置されたレジストコロ２７が設けられている。なお、レジストコロ２７はコイルバネ（図示せず。）等の弾性手段にてレジストローラ２６側に押圧されている。

２．２．搬送機構
搬送機構３０は、画像形成部１０の作動と連動して回転する駆動ローラ３１、駆動ローラ３１と離隔した位置に回転可能に配設された従動ローラ３２、及び駆動ローラ３１及び従動ローラ３２間に巻き付けられた搬送ベルト３３等から構成されている。

そして、搬送ベルト３３が用紙を載せた状態で回転することにより、給紙トレイ２１から搬送されてきた用紙は、４つのトナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃに順次搬送される。

また、ベルトクリーナ１００は、搬送ベルト３３の表面に付着したトナーを除去するクリーニング手段であり、その詳細は後述する。
２．３．画像形成部
画像形成部１０は、スキャナ部６０、トナーカートリッジ７０及び定着器ユニット８０等を有して構成されており、本実施形態に係る画像形成部１０はカラー印刷が可能な、いわゆるダイレクトタンデム方式のものである。

そして、本実施形態では、用紙の搬送方向上流側からブラック、イエロー、マゼンダ、シアンの４色のトナー（現像剤）に対応した４つのトナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃが、用紙の搬送方向に沿って直列に並んで配設されている。

２．３．１．スキャナ部
スキャナ部６０は、筐体３内の上部に設けられて４つのトナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃそれぞれに設けられた感光ドラム７１の表面に静電潜像を形成する露光装置であり、具体的には、レーザ光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及び反射鏡等から構成されている。

そして、画像データに基づいてレーザ光源から発光されるレーザビームは、ポリゴンミラーで偏向されて、ｆθレンズを通過した後、反射鏡によって光路が折り返された後、反射鏡によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、感光ドラム７１の表面上に照射され、静電潜像が形成される。

２．３．２．トナーカートリッジ
４つのトナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃはトナーの色が異なるのみで、その他は同一であるので、以下、トナーカートリッジ７０Ｃを例にその構造を説明する。なお、４つのトナーカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃを総称するときは、トナーカートリッジ７０と記す。

トナーカートリッジ７０は、スキャナ部６０の下方側において着脱可能に筐体３内に配設されており、このトナーカートリッジ７０は、感光ドラム７１、帯電器７２、及びトナー収容部７４等を有して構成されている。

そして、感光ドラム７１は、用紙に転写される画像を担持する画像担持手段をなすもので、最表層がポリカーボネート等からなる正帯電性の感光層により形成される円筒状の感光体である。

帯電器７２は、感光ドラム７１の表面を帯電させる帯電手段をなすもので、感光ドラム７１の後側斜め上方において、感光ドラム７１と接触しないように所定間隔を有して感光ドラム７１と対向配設されている。

なお、本実施形態に係る帯電器７２は、タングステン等からなる帯電用ワイヤからコロナ放電を行うことにより感光ドラム７１の表面に略均一に正電荷を帯電させるスコロトロン型帯電器を採用している。

転写ローラ７３は、感光ドラム７１に帯電した電荷と反対の電荷（本実施形態では、負電荷）を印刷面と反対側から用紙に作用させることにより、感光ドラム７１の表面に付着したトナーを用紙の印刷面に転写させる転写手段をなすものである。

なお、転写ローラ７３は、搬送ベルト３３を挟んで感光ドラム７１と反対側に配置され、かつ、搬送機構３０のフレーム部材（図示せず。）に回転可能に支持されており、転写ベルト３３の回転と連動して回転し、用紙が感光ドラム７１近傍を通過する際に、感光ドラム７１に担持されているトナー像を用紙に転写させる。

トナー収容部７４は、トナーが収容されたトナー収容室７４Ａ、トナーを感光ドラム７１に供給するトナー供給ローラ７４Ｂ及び現像ローラ７４Ｃ等を有して構成されている。
そして、トナー収容室７４Ａに収容されているトナーは、トナー供給ローラ７４Ｂの回転によって現像ローラ７４Ｃ側に供給され、さらに、現像ローラ７４Ｃ側に供給されたトナーは、現像ローラ７４Ｃの表面に担持されるとともに、層厚規制ブレード７４Ｄにより担持されたトナーの厚みが所定の厚みにて一定（均一）となるよう調整された後、スキャナ部６０にて露光された感光ドラム７１の表面に供給される。

２．３．３．定着ユニット
定着ユニット８０は、用紙の搬送方向において感光ドラム７１より後流側に配設され、用紙に転写されたトナーを加熱溶融させて定着させるものであり、この定着ユニット８０は、前記したフレーム部材に着脱可能に組み付けられている。

具体的には、定着ユニット８０は、用紙の印刷面側に配設されてトナーを加熱しながら用紙に搬送力を付与する加熱ローラ８１、及び用紙を挟んで加熱ローラ８１と反対側に配設されて用紙を加熱ローラ８１側に押圧する加圧ローラ８２等を有して構成されている。

３．ベルトクリーナの詳細
本実施形態に係るベルトクリーナ１００は、図２又は図３に示すように、装置本体を成す前記フレーム部材に着脱自在に組み付けられたユニット状のものである。

そして、用紙に転写されなかったトナーが収容される収容容器１０１は、容器本体１０２と容器本体１０２の上部側を覆う上部カバー１０３とからなるもので、両者１０２、１０３はネジ等の締結手段にて分離可能に組み付けられている。

また、収容容器１０１（上部カバー１０３）の前端側上面には、図２に示すように、搬送ベルト３３から除去されたトナーを収容容器１０１内に取り込むための取込口１０４が設けられている。

そして、取込口１０４には、搬送ベルト３３の表面に付着したトナーを搬送ベルト３３から除去する除去手段をなすクリーニングローラ１０５が設けられており、クリーニングローラ１０５の表面に付着したトナーは、廃トナー搬送手段をなすクリーニングシャフト１０６により収容容器１０１の廃トナー収容部１０７（図１参照）に搬送される。

なお、本実施形態では、クリーニングローラ１０５は、搬送ベルト３３の回転方向Ｄ１（図１参照）の回転方向と逆向きに回転しながら搬送ベルト３３に接触することにより、搬送ベルト３３に付着したトナーを擦り落とすようにしてトナーを除去する。

また、クリーニングシャフト１０６は、トナーが帯びている電荷と反対の電荷（本実施形態では、負電荷）が印加された状態でクリーニングローラ１０５の外表面に接触しながら回転することにより、クリーニングローラ１０５の表面に付着したトナーをクリーニングシャフト１０６に転写させるようにしてクリーニングローラ１０５から廃トナーを除去する。

そして、クリーニングシャフト１０６の表面に転写付着した廃トナーは、図１に示すように、薄板状の剥離ブレード１０８によって掻き落とされた後、廃トナー収容部１０７に搬送される。

また、廃トナー収容部１０７は、廃トナーが収容される収容空間を構成するものであり、この廃トナー収容部１０７内には、廃トナーを廃トナー収容部１０７の奥側（後方側）に向けて搬送しながら、廃トナー収容部１０７内に収容された廃トナーを圧縮する第１、２廃トナー圧送ポンプ機構１０９、１１０が設けられている。

なお、第１、２廃トナー圧送ポンプ機構１０９、１１０は、回転軸と直交する方向の断面が楕円状に形成された楕円ロータ１０９Ａ、１１０Ａを有するポンプ手段であり、これらの楕円ロータ１０９Ａ、１１０Ａは、クリーニングローラ１０５の軸方向と平行な方向（以下、幅方向という。）に延びて廃トナー収容部１０７に取り込まれた廃トナーを後方側に圧送する。

また、収容容器１０１の端部側うち、第１、２廃トナー圧送ポンプ機構１０９、１１０による廃トナーの搬送方向前進側、つまり収容容器１０１の後端側には、図４に示すように、廃トナー収容部１０７の幅方向略全域に渡って延びる壁部１１１が設けられており、この壁部１１１により第１、２廃トナー圧送ポンプ機構１０９、１１０によって搬送されてきた廃トナーが、更に後端側まで移動することが堰き止められる。

そして、壁部１１１の高さ寸法Ｈ１は、図１に示すように、廃トナー収容部１０７の高さ寸法Ｈ２より低い（小さい）寸法に設定されているため、廃トナー収容部１０７に蓄積した廃トナーが増大すると、図７に示すように、廃トナー収容部１０７に取り込まれた廃トナーは、壁部１１１を乗り越えて、壁部１１１を挟んで廃トナー収容部１０７に隣接して設けられた廃トナー検出部１１２に流入する。

また、廃トナー検出部１１２のうち幅方向一端側には、図４に示すように、壁部１１１を乗り越えて廃トナー検出部１１２に流入した廃トナーが溜まる空間１１３（以下、この空間を検知用空間１１３という。）が設けられており、この検知用空間１１３は、図３に示すように、容器本体１０２に設けられた凹部１０２Ａから下方側に突出するように形成されている。

そして、検知用空間１１３に対応する装置本体には、検知用空間１１３にビーム状の光を入射させるとともに、その入射された光を受光する光センサ１１４（図４参照）が組み付け固定されている。

すなわち、ベルトクリーナ１００が装置本体（フレーム部材）に組み付けられた状態においては、図８に示すように、検知用空間１１３を挟んで一方側に光センサ１１４の発光部１１４Ａが位置し、他方側に光センサ１１４の受光部１１４Ｂが位置する。

なお、検知用空間１１３を構成する部材のうち、発光部１１４Ａから発光される光の光路Ｌに対応する部位には、光が通過可能な窓部を設ける必要があるが、本実施形態では、検知用空間１１３を構成する部材全体をアクリル等の透明な部材にて構成することにより光が通過可能としている。

また、検知用空間１１３には、光路Ｌを遮る位置と光路Ｌを開放する位置との間で変位する遮蔽部材１１５が設けられており、この遮蔽部材１１５は、図７に示すように、遮蔽部材１１５の上端側に設定された揺動シャフト１１５Ａにより水平方向（本実施形態では、前後方向）に周期的に揺動させられる。

また、廃トナー検出部１１２のうち壁部１１１近傍には、壁部１１１を乗り越えて廃トナー検出部１１２に流入した廃トナーを検知用空間１１３に搬送するオーガ１１６が設けられており、このオーガ１１６により幅方向一端側以外の部位から廃トナー検出部１１２に流入した廃トナーが幅方向一端側に設けられた検知用空間１１３に搬送される。

なお、オーガ１１６は、図５に示すように、螺旋状の羽根１１６Ａが回転軸１１６Ｂ周りに設けられたスクリューにて構成されたスクリュー型の粉体搬送用ポンプである。
そして、検知用空間１１３には、図７に示すように、オーガ１１６により搬送されてきた廃トナーを光路Ｌ側、つまり検知用空間１１３のうち発光部１１４Ａと受光部１１４Ｂとにより挟まれた部位に導く傾斜案内面１１３Ａが設けられており、この傾斜案内面１１３Ａは、検知用空間１１３の下端側のうちオーガ１１６の排出口１１６Ｃに対向する部位にて、鉛直方向に対して傾斜している。

また、揺動シャフト１１５Ａは、その揺動中心１１５Ｂが、図９に示すように、オーガ１１６（回転軸１１６Ｂ）の回転中心１１６Ｄから水平方向にずれた位置に設定されているとともに、回転軸１１６Ｂの回転運動を揺動運動に変換するリンク機構１１７を介して回転軸１１６Ｂ（オーガ１１６）に連結されている。このため、オーガ１１６（回転軸１１６Ｂ）が回転すると、この回転速度に比例した周期にて遮蔽部材１１５が水平方向に揺動変位する。

因みに、リンク機構１１７は、回転軸１１６Ｂの回転中心１１６Ｄから偏心した位置に設けられたクランクピン１１７Ａ、及び一端側が揺動シャフト１１５Ａに固定され、他端側にクランクピン１１７Ａの外周面と摺動可能に接触するＵ字状のカム溝１１７Ｃが設けられたリンクレバー１１７Ｂ等から構成された機構である。

なお、本実施形態では、ベルトクリーナ１００は、電動モータ等の駆動手段を有していないため、オーガ１１６、クリーニングローラ１０５及び第１、２廃トナー圧送ポンプ機構１０９、１１０等は、装置本体から駆動力を得て回転し、本実施形態では、搬送ベルト３３の回転と機械的に連動して回転する。

４．画像形成装置の電気的構成
図１０中、露光制御部２０１はスキャナ部６０の作動を制御する制御手段であり、高圧制御部２０２はトナーカートリッジ７０の作動、つまり感光ドラム７１、トナー現像及び転写等の高電圧を制御する制御手段である。

パネル制御部２０３は、ユーザが設定操作する操作パネル（図示せず。）を制御する制御手段であり、センサ制御部２０４は、光センサ１１４の発光部１１４Ａ及び受光部１１４Ｂ等を制御する制御手段であり、モータ制御部２０５は、画像形成装置１に設けられた駆動源としての電動モータを制御する制御手段である。

また、ＲＯＭ２０６及びＲＡＭ２０７は情報を記憶する記憶手段である、なお、ＲＯＭ２０６は電力の供給が遮断された場合にも記憶内容を保持できる読み込み専用記憶装置であり、ＲＡＭ２０７は電力の供給時にのみ情報を記憶することができる読み書き可能な記憶装置である。

ＣＰＵ２０８はＲＯＭ２０６に予め記憶されたプログラムに従って露光制御部２０１等の制御部を制御するための演算処理を行う判定手段であり、タイマ２０９は時間を計時するとともに時間を示す信号を出力する計時手段である。

また、センサ制御部２０４は、図１１に示すように、発光部１１４Ａの発光作動を制御する発光制御回路２１０、及び受光素子１１４Ｂが光を受光した際に発する信号レベルが基準レベルを超えたか否かを判定し、その信号レベルが基準レベルを超えたときにはＬｏ信号をＣＰＵ２０８に向けて出力し、信号レベルが基準レベル未満のときにはＨｉ信号をＣＰＵ２０８に向けて出力するコンパレータ２１１等から構成されている。

５．光センサに関する制御作動
５．１．制御フロー
画像形成装置１の電源スイッチ（図示せず。）が投入されると、画像形成装置１のウォームアップ運転が開始され、搬送ベルト３３の回転とともにオーガ１１６が回転し始めると、図１２に示す制御フロー（以下、この制御をトナー検知制御という。）が起動され、ＣＰＵ２０８にて実行される。

そして、トナー検知制御が起動されると、センサ制御部２０４が起動され（Ｓ１００）、センサ制御部２０４の出力に基づいてベルトクリーナ１００が装置本体に装着（組み付け）られているか否かが判定される（Ｓ１１０）。なお、ベルトクリーナ１００が装置本体に装着されているか否かの判定方法の詳細は、後述する。

このとき、ベルトクリーナ１００が装置本体に装着されていると判定された場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、センサ制御部２０４の出力に基づいて廃トナー収容部１０７に更にトナーを蓄積することが可能であるか否か、つまり廃トナー収容部１０７に収容された廃トナーが予め設定された所定量を超えたか否かが判定される（Ｓ１２０）。なお、廃トナー収容部１０７に更にトナーを蓄積することが可能であるか否かの判定方法の詳細は、後述する。

そして、廃トナー収容部１０７に更にトナーを蓄積することが可能であると判定された場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、本制御が終了し、一方、廃トナー収容部１０７に更にトナーを蓄積することが不可能であると判定された場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、その旨の警告が発せられて（Ｓ１３０）、本制御が終了する。なお、本実施形態では、Ｓ１３０において、警告（エラー）メッセージが操作パネルの表示部（図示せず。）に表示される。

また、Ｓ１１０にてベルトクリーナ１００が装置本体に装着されていないと判定された場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、その旨の警告が発せられて（Ｓ１４０）、本制御が終了する。なお、本実施形態では、Ｓ１４０において、警告（エラー）メッセージが操作パネルの表示部（図示せず。）に表示される。

５．２．ベルトクリーナ１００の装着判定、及びトナー量の判定
遮蔽部材１１５は、揺動シャフト１１５Ａにより周期的に揺動させられるので、ベルトクリーナ１００が装置本体に装着され、かつ、検知用空間１１３にトナーが溜まっていない場合には、光路Ｌが周期的に遮られる。

したがって、ベルトクリーナ１００が装置本体に装着され、かつ、検知用空間１１３にトナーが溜まっていない場合には、図１３に示すように、Ｈｉ信号とＬｏ信号とが周期的に交互にコンパレータ２１１から出力される。

また、ベルトクリーナ１００が装置本体に装着され、かつ、検知用空間１１３にトナーが溜まっている場合には、光路Ｌがトナーにより遮られたままとなるので、図１４に示すように、Ｈｉ信号が連像的にコンパレータ２１１から出力される。

また、光センサ１１４は装置本体に装着されているので、ベルトクリーナ１００が装置本体に装着されていない場合には、光路Ｌを遮るものが無い状態となり、図１５に示すように、Ｌｏ信号が連像的にコンパレータ２１１から出力される。

そこで、本実施形態では、光を周期的に検知したとき（図１３）には、ベルトクリーナ１００が装置本体に装着され、かつ、廃トナー収容部１０７に更に現像剤を蓄積することが可能な状態であると判定し、光を周期的に検知できないとき（図１４）には、廃トナー収容部１０７に更にトナーを蓄積することが不可能な状態であると判定し、光を連続的に検知したとき（図１５）には、ベルトクリーナ１００が装置本体に組み付けられていない状態であると判定している。

ところで、オーガ１１６、揺動シャフト１１５Ａ又は遮蔽部材１１５のいずれかに不具合が発生して遮蔽部材１１５が揺動できない状態となった場合にも、Ｈｉ信号又はＬｏ信号が連続的にコンパレータ２１１から出力されるので、本実施形態では、遮蔽部材１１５等に不具合が発生している状態と、トナーを蓄積することが不可能な状態もしくはベルトクリーナ１００が装置本体に組み付けられていない状態とを区別することができない。

しかし、いずれの状態であっても、そのまま画像形成装置１を運転し続けることはできず、何らかの警告を発する必要がある。
そこで、本実施形態では、光を周期的に検知したとき以外は、上述のように、警告を発することにより、ユーザに対して注意を喚起している。

６．本実施形態に係る画像形成装置の特徴
本実施形態では、受光部１１４Ｂにて検知される光の光路Ｌを遮る位置と光路Ｌを開放する位置との間で変位する遮蔽部材１１５を水平方向に周期的に往復変位させるので、鉛直方向、つまり高さ方向に遮蔽部材１１５の可動領域を確保する必要がない。

したがって、ベルトクリーナ１００の最大高さ寸法の小型化を可能とすることができるので、画像形成装置１の高さ寸法の小型化も可能となる。
また、本実施形態では、検知用空間１１３には、検知用空間１１３に搬送されてきた現像剤を光路Ｌ側に導く傾斜案内面１１３Ａが設けられているので、検知用空間１１３に搬送されてきたトナーを確実に検知することができる。

７．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、光センサ１１４が特許請求の範囲に記載された検知手段に相当し、リンク機構１１７が特許請求の範囲に記載された駆動機構に相当し、オーガ１１６が特許請求の範囲に記載された搬送機構に相当し、ＣＰＵ２０８が特許請求の範囲に記載された判定手段に相当する。

（第２実施形態）
第１実施形態では、遮蔽部材１１５を揺動させたが、本実施形態は、図１６に示すように、遮蔽部材１１５を水平方向と平行に往復変位させるものである。

すなわち、図１６中、レバー１１７Ｄは、リンクレバー１１７Ｂと一体的に揺動するものであり、規制ピン１１７Ｅは、遮蔽部材１１５の長穴１１５Ｃに摺動可能に挿入されて遮蔽部材１１５の変位を規制するものであり、連結ピン１１５Ｄは、遮蔽部材１１５に固定され、かつ、レバー１１７Ｄの長穴１１７Ｆに摺動可能に挿入された連結部材である。

そして、リンクレバー１１７Ｂが揺動すると、遮蔽部材１１５は、規制ピン１１７Ｅにより上下方向の変位が規制されながら、前後方向（紙面左右方向）に往復変位する。
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、遮蔽部材１１５を画像形成装置１の前後方向に往復変位させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば幅方向に往復変位させてもよい。

また、上述の実施形態では、「鉛直方向と異なる方向」として、水平方向を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、上述の実施形態では、オーガ１１６から駆動力を得て遮蔽部材１１５を往復変位させたが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、上述の実施形態では、ダイレクトタンデム式のレーザプリンタに本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、モノクロ方式の電子写真方式の画像形成装置にも適用することができる。

また、上述の実施形態では、レーザ光を走査しながら感光ドラム７１を露光する露光装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、多数個のＬＥＤを感光ドラム７１の軸方向と平行な方向に並べ、これらのＬＥＤの点滅制御を行うことにより感光ドラム７１を露光する露光装置を用いてもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１の要部を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係るベルトクリーナ１００を上面側から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るベルトクリーナ１００を下面側から見た斜視図である。 上部カバー１０３を取り外したときベルトクリーナ１００を上面側から見た斜視図である。 図４のＡ部拡大図である。 図４のＢ矢視図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。 図６のＢ部拡大図である。 第１実施形態に係る遮蔽部材１１５を駆動するための機構を示す図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御系統を示すブロック図である。 本実施形態に係るセンサ制御部２０４の概要を示すブロック図である。 本実施形態に係る遮蔽部材１１５の制御に係るフローチャートである。 センサ制御部２０４から出力される信号と時間との関係を示すグラフである。 センサ制御部２０４から出力される信号と時間との関係を示すグラフである。 センサ制御部２０４から出力される信号と時間との関係を示すグラフである。 第２実施形態に係る遮蔽部材１１５を駆動するための機構を示す図である。

符号の説明

１…画像形成装置、３…筐体、５…排紙トレイ、７…排出部、１０…画像形成部、
２０…フィーダ部、２１…給紙トレイ、２２…給紙ローラ、２４…搬送ローラ、
２５…加圧ローラ、２６…レジストローラ、２７…レジストコロ、３０…搬送機構、
３１…駆動ローラ、３２…従動ローラ、３３…転写ベルト、３３…搬送ベルト、
６０…スキャナ部、７０…トナーカートリッジ、７１…感光ドラム、７２…帯電器、
７３…転写ローラ、７４…トナー収容部、７４Ａ…トナー収容室、
７４Ｂ…トナー供給ローラ、７４Ｃ…現像ローラ、７４Ｄ…層厚規制ブレード、
８０…定着ユニット、８１…加熱ローラ、９１…排出ローラ、
１００…ベルトクリーナ、１０１…収容容器、１０２…容器本体、１０２Ａ…凹部、
１０３…上部カバー、１０４…取込口、１０５…クリーニングローラ、
１０６…クリーニングシャフト、１０７…廃トナー収容部、１０８…剥離ブレード、
１０９…廃トナー圧送ポンプ機構、１０９Ａ…楕円ロータ、
１１０…廃トナー圧送ポンプ機構、１１１…壁部、１１２…廃トナー検出部、
１１３…空間、１１３…検知用空間、１１３Ａ…傾斜案内面、１１４…光センサ、
１１４Ａ…発光部、１１４Ｂ…受光部、１１５…遮蔽部材、
１１５Ａ…揺動シャフト、１１５Ｂ…揺動中心、１１６…オーガ、
１１６Ａ…羽根、１１６Ｂ…回転軸、１１６Ｃ…排出口、
１１７…リンク機構、１１７Ａ…クランクピン、１１７Ｂ…リンクレバー、
１１７Ｃ…カム溝、２０１…露光制御部、２０３…パネル制御部、
２０４…センサ制御部、２０５…モータ制御部、２０９…タイマ、
２１０…発光制御回路、２１１…コンパレータ。

Claims (8)

1. 現像剤像を記録シートに転写することにより、記録シートに画像を形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
   記録シートに転写されなかった現像剤が収容される収容容器と、
   前記収容容器のうち現像剤が溜まる空間を通過した光を検知する検知手段と、
   前記検知手段にて検知される光の光路を遮る位置と前記光路を開放する位置との間で変位する遮蔽部材と、
   前記遮蔽部材を鉛直方向と異なる方向に周期的に往復変位させる駆動機構と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記駆動機構は、前記遮蔽部材を水平方向に揺動させることにより、前記遮蔽部材を鉛直方向と異なる方向に往復変位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。
3. 前記遮蔽部材の揺動中心は、前記遮蔽部材の上端側に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記収容容器のうち、前記光路が設定された検知用空間に現像剤を搬送する搬送機構を備えており、
   前記駆動機構は、前記搬送機構から動力を得て前記遮蔽部材を周期的に往復変位させることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記検知用空間には、前記検知用空間に搬送されてきた現像剤を前記光路側に導く傾斜案内面が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記搬送機構は、螺旋状の羽根が回転軸周りに設けられたスクリューを有して構成されており、
   さらに、前記スクリューの回転中心から水平方向にずれた位置に前記遮蔽部材の揺動中心が設定されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
7. 記録シートを搬送する搬送ベルトを備え、
   前記収容容器は、前記搬送ベルトの表面と対向配置され、前記搬送ベルトの表面に残留した現像剤が収容されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の画像絵形成装置。
8. 前記収容容器は装置本体に着脱自在に組み付けられ、
   前記遮蔽部材は、前記収容容器のうち現像剤が溜まる空間に設けられ、
   前記検知手段は前記装置本体に固定され、
   前記検知手段の検知結果に基づいて、前記収容容器の状態を判定する判定手段を備えており、
   前記判定手段は、前記検知手段にて光を周期的に検知したときには、前記収容容器が前記装置本体に組み付けられ、かつ、前記収容容器に更に現像剤を蓄積することが可能な状態であると判定し、
   前記判定手段は、前記検知手段にて光を周期的に検知できないときには、前記収容容器に更に現像剤を蓄積することが不可能な状態であると判定し、
   さらに、前記判定手段は、前記検知手段にて光を連続的に検知したときには、前記収容容器が前記装置本体に組み付けられていない状態であると判定することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の画像形成装置。

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