画像形成装置
【課題】装置構成の簡略化を図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１は、廃トナーを収容する廃トナー容器１０１と、駆動力供給機構１９０と、駆動力供給機構１９０によって供給される駆動力により駆動され、廃トナーを移送する廃トナー移送手段１０５〜１０９と、廃トナー移送手段を構成する搬送スクリュー１０９と連動して周期的に変位する第１変位部１１０と、廃トナー容器１０１内における廃トナーの蓄積状態に応じて変位する第２変位部１２０と、第１変位部１１０の変位状態と第２変位部１２０の変位状態との組み合わせに対応する検出結果を出力する検出手段１４４と、前記検出結果に基づいて、駆動力供給機構１９０又は搬送スクリュー１０９に異常があるか否かと、廃トナー容器１０１内において廃トナーが特定の蓄積状態に到達したか否か、とを区別可能に判断する判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８とを備える。
【解決手段】画像形成装置１は、廃トナーを収容する廃トナー容器１０１と、駆動力供給機構１９０と、駆動力供給機構１９０によって供給される駆動力により駆動され、廃トナーを移送する廃トナー移送手段１０５〜１０９と、廃トナー移送手段を構成する搬送スクリュー１０９と連動して周期的に変位する第１変位部１１０と、廃トナー容器１０１内における廃トナーの蓄積状態に応じて変位する第２変位部１２０と、第１変位部１１０の変位状態と第２変位部１２０の変位状態との組み合わせに対応する検出結果を出力する検出手段１４４と、前記検出結果に基づいて、駆動力供給機構１９０又は搬送スクリュー１０９に異常があるか否かと、廃トナー容器１０１内において廃トナーが特定の蓄積状態に到達したか否か、とを区別可能に判断する判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の画像形成装置の例が開示されている。この画像形成装置は、トナー像を被記録媒体に転写することにより被記録媒体に画像を形成するものであって、被記録媒体に転写されなかった廃トナーを収容する廃トナー容器と、廃トナー容器内に設けられる搬送スクリューとを備える。
【０００３】
搬送スクリューは、廃トナー容器の一方の側壁と他方の側壁とに回転可能に軸支された回転軸と、回転軸周りに螺旋状に設けられた羽とを有する。回転軸の一方の端部は、廃トナー容器の一方の側壁から突出しており、回転軸の他方の端部は駆動源と連結されている。廃トナー容器の他方の側壁と回転軸との間には、回転軸を一方の側壁側に付勢するコイルバネが圧縮状態で配設されている。
【０００４】
この画像形成装置では、駆動源に駆動されて搬送スクリューが回転軸周りに回転することで、廃トナーを廃トナー容器内の一方から他方に移送する。そして、搬送スクリューの回転軸が破損した場合、コイルバネの復元力により、回転軸の一方の端部が廃トナー容器の一方の側壁からさらに突出するように変位し、その変位をセンサにより検出することで、搬送スクリューの破損を検出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８８２０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、上記従来の画像形成装置は、搬送スクリュー自体の破損のみを検出する構成であるので、例えば、搬送スクリューと駆動源との間に伝達ギヤやクリーニングローラ等の駆動力伝達部材が介在している場合には、搬送スクリューより上流側で発生した不具合を検出することができない。このため、搬送スクリューより上流側での不具合を検出する別の検出手段が必要であり、装置構成の複雑化を招く。
【０００７】
さらに、この種の画像形成装置では、廃トナー容器内における廃トナーの蓄積状態を検出する別の検出手段も必要であり、これによっても、装置構成の複雑化を招く。
【０００８】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、装置構成の簡略化を図ることができる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】
本発明の画像形成装置は、トナー像を被記録媒体に転写することにより前記被記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記被記録媒体に転写されなかった廃トナーを収容する廃トナー容器と、
駆動源の駆動力を供給する駆動力供給機構と、
前記駆動力供給機構によって供給される駆動力により駆動され、前記廃トナー容器の外部から内部に、及び／又は前記廃トナー容器内の一方から他方に、前記廃トナーを移送する廃トナー移送手段と、
前記廃トナー移送手段と連動して周期的に変位する第１変位部と、
前記廃トナー容器内における前記廃トナーの蓄積状態に応じて変位する第２変位部と、
前記第１変位部の変位状態と前記第２変位部の変位状態との組み合わせに対応する検出結果を出力する検出手段と、
前記検出結果に基づいて、前記駆動力供給機構又は前記廃トナー移送手段に異常があるか否かと、前記廃トナー容器内において前記廃トナーが特定の蓄積状態に到達したか否か、とを区別可能に判断する判断手段とを備えることを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
本発明の画像形成装置によれば、検出手段により、第１変位部の変位状態と第２変位部の変位状態との組み合わせに対応する検出結果が出力され、それに基づいて、判断手段により、２種類の判断（駆動力供給機構又は廃トナー移送手段の異常、トナーの蓄積状態）が区別可能になされる。
【００１１】
駆動力供給機構又は廃トナー移送手段（以下、「廃トナー移送手段等」という。）に異常がない場合、第１変位部は周期的に変位する。このため、検出手段は、第１変位部の周期的な変位に対応して周期的な変動がある検出結果を出力する。その一方、廃トナー移送手段等に故障等の異常を生じ、廃トナー移送手段が停止すると、第１変位部が周期的に変位しなくなる。このため、検出手段は、周期的な変動のない検出結果を出力する。その結果、判断手段は、検出結果の差異に基づいて、直ちに廃トナー移送手段等に異常があることを判断することができる。
【００１２】
また、廃トナー移送手段等に異常がない場合、廃トナー容器内において廃トナーが特定の蓄積状態に到達すると、第２変位部がそれに応じて変位する。この際、第１変位部は周期的な変位を継続しているため、検出手段は、周期的な変動があり、かつ第２変位部の変位に対応する差異を有する検出結果を出力する。その結果、判断手段は、検出結果の差異に基づいて、直ちに廃トナーが特定の蓄積状態に到達したことを判断することができる。すなわち、従来技術であれば、このような２種類の判断を行うために２個の検出手段が必要なところ、本発明では、１つの検出手段で２種類の判断を区別可能に行える。
【００１３】
したがって、本発明の画像形成装置によれば、装置構成の簡略化を図ることができ、その結果として、製造コストの低廉化を実現できる。
【００１４】
本発明の画像形成装置において、検出手段は、間隔を有して対面する発光部と受光部とを有し、発光部と受光部との間に設けられる光路の遮蔽又は開放を検出するものであり得る。そして、第１変位部は、変位により光路を遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る第１遮蔽部を有し、第２変位部は、廃トナーが特定の蓄積状態に到達していない場合には、第１遮蔽部と一体的に変位して光路を遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る一方、廃トナーが特定の蓄積状態に到達した場合には、第１遮蔽部から離反して光路を開放する位置に変位する第２遮蔽部を有することが望ましい（請求項２）。
【００１５】
この構成によれば、検出手段は、光路の遮蔽又は開放に応じた検出結果を出力する。
【００１６】
そして、廃トナー移送手段等が正常に作動している場合、第１遮蔽部が周期的に光路を遮蔽するので、検出手段は周期的に切り替わる検出結果を出力する。その一方、廃トナー移送手段等が故障等の異常により停止すると、第１遮蔽部は光路を遮蔽又は開放したままとなるので、検出手段は変動しない検出結果を出力する。
【００１７】
また、廃トナー容器内において廃トナーが特定の蓄積状態に到達していない場合、第２遮蔽部は、第１遮蔽部とともに周期的に変位して光路を遮蔽する。その一方、廃トナーが特定の蓄積状態に到達した場合、第１遮蔽部のみが周期的に変位して、光路を遮蔽する。このため、検出手段は、上記２つの場合に、信号波形の１周期のパターンが異なる検出結果を出力する。
【００１８】
このように、検出手段は、廃トナー移送手段等の異常及びトナーの蓄積状態のそれぞれに対応して、明確な差異を有する検出結果を出力することができる。このため、１つの検出手段で２種類の判断（廃トナー移送手段等の異常、トナーの蓄積状態）を効率よく、かつ正確に行える。
【００１９】
本発明の画像形成装置において、第１変位部は、廃トナー移送手段と係合して駆動力を受ける第１受動部と、第１受動部を介して廃トナー移送手段と連動して周期的に上下方向に変位し、光路を遮蔽又は開放する第１遮蔽部と、第１受動部と第１遮蔽部とを一体に接続する第１接続部とからなり得る。そして、第２変位部は、廃トナーと接触する位置に設けられる第２受動部と、第２遮蔽部と、第２受動部と第２遮蔽部とを一体に接続する第２接続部とからなり得る。さらに、第２受動部は、廃トナーが堆積するまでの間は第２遮蔽部の変位に伴う上下方向の変位が拘束されない一方、廃トナーが堆積すると、下方位置に保持されるように形成され、第２遮蔽部は、第２受動部が第２遮蔽部の変位に伴う上下方向の変位が拘束されていない間は、自重により第１遮蔽部に対して上方から当接して、第１遮蔽部と一体的に上下方向に変位する一方、第２受動部が下方位置に保持されると、第１遮蔽部に対して上方に離反する位置で保持されるように形成されていることが望ましい（請求項３）。
【００２０】
この構成によれば、第２受動部に堆積する廃トナーにより、第２遮蔽部と第２受動部とのバランスが変化することを利用して、第２受動部を下方位置に保持するとともに、第２遮蔽部を第１遮蔽部に対して上方に離反する位置で保持することを容易に実現できるので、装置構成をより簡略化できる。
【００２１】
本発明の画像形成装置において、光路に沿う方向の断面で見て、第２遮蔽部の片側面と下面とにわたって、第１遮蔽部が収まる切り欠きが形成されており、第１遮蔽部は、切り欠きに収まった状態で、第２遮蔽部に対して光路と平行な方向にはみ出さない断面形状とされていることが望ましい（請求項４）。
【００２２】
この構成によれば、第１、２遮蔽部の幅を狭くできるので、発光部と受光部とを接近させることができる。その結果、検出手段の小型化、ひいては装置の小型化を実現できる。
【００２３】
本発明の画像形成装置において、第２接続部は、第２受動部から廃トナーが移送される方向の下流側に向けて延びており、第１遮蔽部及び第２遮蔽部は、第２受動部に対し、廃トナーが移送される方向の下流側に離れて配設されていることが望ましい（請求項５）。
【００２４】
この構成によれば、廃トナーが第２受動部に堆積した場合でも、第１遮蔽部及び第２遮蔽部まで廃トナーが到達し難くすることができるので、検出手段の検出精度の低下を抑制できる。
【００２５】
本発明の画像形成装置において、第２受動部と、第１遮蔽部及び第２遮蔽部との間には、廃トナー容器の内部空間を、第２受動部側の空間と第１、２遮蔽部側の空間とに区画する仕切り壁が設けられていることが望ましい（請求項６）。
【００２６】
この構成によれば、廃トナーが第２受動部に堆積した場合でも、仕切り壁により、第１遮蔽部及び第２遮蔽部まで廃トナーが到達することを確実に防止できるので、検出手段の検出精度の低下を一層抑制できる。
【００２７】
本発明の画像形成装置において、第１遮蔽部及び第２遮蔽部が当接したまま光路を遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間に対して、第１遮蔽部のみが光路を遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間が短くなるように、光路と対面する第１遮蔽部及び第２遮蔽部の大きさが設定されていることが望ましい（請求項７）。
【００２８】
この構成によれば、検出手段は、第１、２遮蔽部が重なって周期的に変位する場合と、第１遮蔽部のみが周期的に変位する場合とで、容易に区別可能な差異のある検出結果を出力するので、判断手段による判断を一層正確に行える。
【００２９】
本発明の画像形成装置において、判断手段は、検出結果が周期的な変動のないものである場合、「駆動力供給機構又は廃トナー移送手段に異常がある」と判断し、検出結果が周期的な変動のあるものである場合、「駆動力供給機構及び廃トナー移送手段に異常がない」と判断するとともに、検出結果における光路の遮蔽１回の継続時間が閾値より長ければ、「廃トナーが特定の蓄積状態に到達していない」と判断する一方、検出結果における光路の遮蔽１回の継続時間が閾値以下であれば、「廃トナーが特定の蓄積状態に到達した」と判断することが望ましい（請求項８）。
【００３０】
上記の具体的な構成である判断手段を備えることにより、本発明の作用効果を確実に奏することができる。
【００３１】
本発明の画像形成装置は、ハウジングを備え、廃トナー容器、駆動力供給機構、廃トナー移送手段、第１変位部及び第２変位部は、ハウジングに対して着脱可能に設けられる廃トナー回収ユニットを構成し、検出手段及び判断手段は、ハウジング側に設けられていることが望ましい（請求項９）。
【００３２】
この構成によれば、廃トナー回収ユニットが取り外された状態では、判断手段が廃トナー移送手段等に異常があると判断するので、廃トナー回収ユニットが装着されていないまま、画像形成装置が作動する不具合も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例の画像形成装置の概略断面図である。
【図２】実施例の画像形成装置に係り、廃トナー回収ユニットの斜視図である。
【図３】実施例の画像形成装置に係り、廃トナー回収ユニットの斜視図である（前側の上部カバーと、クリーニングローラ及び掻き取りローラとを取り外した状態を示す。）。
【図４】実施例の画像形成装置に係り、廃トナー回収ユニットの上面図である（前側及び後側の上部カバーと、クリーニングローラ及び掻き取りローラとを取り外した状態を示す。）。
【図５】実施例の画像形成装置に係り、廃トナー回収ユニットの分解斜視図である
【図６】実施例の画像形成装置に係り、前側の上部カバーの斜視図である。
【図７】実施例の画像形成装置に係り、廃トナー回収ユニットの要部拡大斜視図である（搬送スクリュー、第１変位部及び第２変位部を示す）。
【図８】実施例の画像形成装置に係り、搬送スクリュー、第１変位部及び第２変位部を離間させて示す斜視図である。
【図９】実施例の画像形成装置に係り、搬送スクリューの回転に伴う第１変位部及び第２変位部の変位を説明する要部拡大断面図である。
【図１０】実施例の画像形成装置に係り、搬送スクリューの回転に伴う第１変位部及び第２変位部の変位を説明する要部拡大断面図である。
【図１１】実施例の画像形成装置に係り、廃トナーの堆積に伴う第２変位部の変位を説明する要部拡大断面図である。
【図１２】実施例の画像形成装置に係り、廃トナーの堆積に伴う第２変位部の変位を説明する要部拡大断面図である。
【図１３】実施例の画像形成装置に係り、搬送スクリューの回転及び廃トナーの堆積に伴う第１変位部及び第２変位部の変位を説明する要部拡大断面図である。
【図１４】実施例の画像形成装置に係り、制御系統を示すブロック図である。
【図１５】実施例の画像形成装置に係り、センサ制御部の概要を示すブロック図である。
【図１６】実施例の画像形成装置に係り、判定プログラムのフローチャートである。
【図１７】実施例の画像形成装置に係り、検出手段による検出結果の一例を示すグラフである（センサ制御部から出力される信号と時間との関係を示す）。
【図１８】実施例の画像形成装置に係り、検出手段による検出結果の一例を示すグラフである（センサ制御部から出力される信号と時間との関係を示す）。
【図１９】実施例の画像形成装置に係り、検出手段による検出結果の一例を示すグラフである（センサ制御部から出力される信号と時間との関係を示す）。
【図２０】実施例の画像形成装置に係り、検出手段による検出結果の一例を示すグラフである（センサ制御部から出力される信号と時間との関係を示す）。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００３５】
（実施例）
図１に示すように、実施例の画像形成装置の一例としてのプリンタ１は、電子写真方式により被記録媒体としての用紙（ＯＨＰシート等を含む。）に複数色からなる画像を形成するカラーレーザプリンタである。図１では、紙面右側を装置の前側と規定し、紙面左側を装置の後側と規定する。また、装置を前側から見た場合に左手に来る側（紙面手前側）を左側と規定し、その反対側を右側と規定して、前後、左右及び上下の各方向を表示する。そして、図２〜図２０に示す前後、左右及び上下の各方向は、全て図１に示す各方向に対応させて表示する。以下、図１に基づいて、プリンタ１が備える各構成要素について説明する。
【００３６】
１．プリンタの概略構成
ハウジング３は略箱状体であり、その内側にはフレーム部材（図示しない。）が設けられている。このフレーム部材には、給紙部２０、画像形成部１０、搬送ユニット３０、定着器８０及び廃トナー回収ユニット１００等が組み付けられている。画像形成部１０は、ハウジング３の略中央に位置する。
【００３７】
ハウジング３の上面側には、画像形成を終えて排出ローラ２８、２９から排出される用紙が載置される排出トレイ５が設けられている。また、ハウジング３の前面には、下端側を揺動中心軸として開閉可能なフロントカバー６が設けられている。画像形成部１０及び搬送ユニット３０は、フロントカバー６を開いた状態で、フレーム部材に対して着脱可能に構成されている。また、廃トナー回収ユニット１００も、画像形成部１０及び搬送ユニット３０がハウジング３から取り外された状態で、フレーム部材に対して着脱可能に構成されている。なお、画像形成部１０、搬送ユニット３０及び廃トナー回収ユニット１００をフレーム部材に対して着脱可能とする具体的構成は周知のものであるので、説明は省略する。
【００３８】
２．給紙部
給紙部２０は、ハウジング３の下方に着脱可能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で給紙ローラ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等を有している。
【００３９】
そして、用紙の搬送経路Ｐ（図１中、太い二点鎖線で示す。）のうち、前方の略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、２５が配設されている。
【００４０】
また、搬送ローラ２４、２５よりも搬送経路Ｐの下流側には、搬送ローラ２４、２５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、２７が設けられている。
【００４１】
３．搬送ユニット
搬送ユニット３０は、下方の給紙トレイ２１と上方の画像形成部１０との間に配置されており、搬送ベルト３３及び転写ローラ７３Ｋ、７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ等を有している。
【００４２】
搬送ベルト３３は、画像形成部１０の後端側下方に位置する駆動ローラ３１と、画像形成部１０の前端側下方に位置する従動ローラ３２との間に巻き付けられている。そして、駆動ローラ３１が給紙部２０のレジストローラ２６、２７等と同期して回転することにより、搬送ベルト３３が駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間を循環するようになっている。搬送ベルト３３の上側の面は、画像形成部１０の直下において、略水平に配置されており、用紙の裏面と当接して、用紙を搬送経路Ｐに沿って搬送する用紙搬送面３３Ａとされている。
【００４３】
転写ローラ７３Ｋ〜７３Ｃは、用紙搬送面３３Ａの裏面側から搬送ベルト３３に当接する状態で、搬送ユニット３０に設けられている。搬送ベルト３３は導電性ゴム製であるので、各転写ローラ７３Ｋ〜７３Ｃに印加されるマイナスの電荷（転写電圧）により搬送ベルト３３も帯電する。これにより、搬送ベルト３３は、静電気力で用紙を用紙搬送面３３Ａに吸着させつつ、搬送経路Ｐに沿って用紙を搬送することができる。
【００４４】
４．画像形成部
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り、４体のプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ等及びスキャナ部６０等を有している。スキャナ部６０は、ハウジング３内部の最上方に配設されている。４体のプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃは、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、用紙搬送面３３Ａの上流から下流に向けて直列に配設されている。
【００４５】
４．１．スキャナ部
スキャナ部６０は、レーザ光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及び反射鏡等を有している。そして、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、さらに、反射鏡によって光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ７０Ｋ〜７０Ｃのそれぞれに設けられた感光体ドラム７１の表面上に照射され、静電潜像を形成するようになっている。
【００４６】
４．２．プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ７０Ｋ〜７０Ｃは着色材としての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、プロセスカートリッジ７０Ｃを例にその構造を説明する。
【００４７】
プロセスカートリッジ７０Ｃは、周知の感光体ドラム７１、帯電器７２及びトナーカートリッジ７４等を有して構成されている。
【００４８】
トナーカートリッジ７４は、トナーが収容されたトナー収容室７４Ａ、供給ローラ７４Ｂ及び現像ローラ７４Ｃ等を有している。そして、トナー収容室７４Ａ内のトナーは、供給ローラ７４Ｂの回転によって現像ローラ７４Ｃ側に供給されて、現像ローラ７４Ｃの表面に担持され、層厚規制ブレード７４Ｄにより所定の厚みに調整された後、感光体ドラム７１の表面に供給されるようになっている。感光体ドラム７１は、搬送ベルト３３の用紙搬送面３３Ａを挟んで転写ローラ７３Ｃの反対側に配設されている。
【００４９】
５．定着器
定着器８０は、用紙の搬送経路Ｐにおいてプロセスカートリッジ７０Ｋ〜７０Ｃより下流側に配設されている。定着器８０は、加熱ローラ８１と加圧ローラ８２とを有している。加熱ローラ８１は、用紙の画像形成面側に配設されており、搬送ベルト３３等と同期して回転し、用紙に転写されたトナーを加熱しつつ、用紙に搬送力を付与する。他方、加圧ローラ８２は、用紙を挟んで加熱ローラ８１と反対側に配設されており、用紙を加熱ローラ８１側に押圧しながら従動回転する。これにより、定着器８０は、用紙に転写されたトナーを加熱溶融させて用紙に定着させるとともに、用紙を搬送経路Ｐの下流側に搬送する。なお、搬送経路Ｐは、定着器８０より下流側で、上方に向けて略Ｕ字形状にカーブしている。そして、搬送経路Ｐの最も下流側である排出トレイ５の直前には、画像が形成された用紙を排出トレイ５に排出する排出ローラ２８、２９が設けられている。
【００５０】
６．画像形成動作の概略
このような構成である実施例のプリンタ１では、以下のようにして、用紙に画像が形成される。すなわち、画像形成動作が開始されると、給紙部２０及び搬送ユニット３０が稼動して用紙が画像形成部１０に搬送され、スキャナー部６０、プロセスカートリッジ７０Ｋ〜７０Ｃ等が稼動する。そうすると、回転する感光体ドラム７１の表面が帯電器７２により一様に正帯電された後、スキャナ部６０から照射されるレーザビームにより露光され、その結果、感光体ドラム７１の表面に画像形成用データに対応する静電潜像が形成される。
【００５１】
次いで、現像ローラ７４Ｃの回転により、現像ローラ７４Ｃ上に担持され、かつ、正帯電されているトナーが、感光体ドラム７１に対向して接触するときに、感光体ドラム７１の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム７１の静電潜像は可視像化され、感光体ドラム７１の表面には反転現像によるトナー像が担持される。
【００５２】
その後、感光体ドラム７１の表面上に担持されたトナー像は、転写ローラ７３Ｋ〜７３Ｃに印加される転写電圧によって用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙が定着器８０に搬送されると、加熱ローラ８１及び押圧ローラ８２により加熱加圧されて、トナー像が用紙に定着する。最後に、画像が形成された用紙が排出トレイ５に排出されて、画像形成動作が終了する。
【００５３】
７．廃トナー回収ユニット
プリンタ１が上述の画像形成動作を行う際、供給されたトナーの一部は、用紙に転写されないまま搬送ベルト３３に付着して、不要なトナー（廃トナー）となる場合がある。そして、廃トナーが搬送ベルト３３に付着したままで画像形成動作を行うと、用紙に廃トナーが再転写されてしまい、用紙にユーザが意図していない不要な画像が形成されてしまう。そこで、プリンタ１では、搬送ユニット３０の下側に、搬送ベルト３３に付着するトナーを除去する廃トナー回収ユニット１００を備えている。以下、廃トナー回収ユニット１００の詳細を説明する。
【００５４】
単体としての廃トナー回収ユニット１００は、図２に示すように、用紙に転写されなかった廃トナーを収容する箱形状の廃トナー容器１０１の前方に、ハンドル１０３Ｃが突設されたものであり、ハンドル１０３Ｃを保持して廃トナー回収ユニット１００をハウジング３のフレーム部材から取り外したり、フレーム部材に対して装着したりすることができる。
【００５５】
廃トナー容器１０１は、図２〜図６に示すように、上部側が開放された箱形状の容器本体１０２と、容器本体１０２の上部前側を覆う上部カバー１０３Ａと、容器本体１０２の上部後側を覆う上部カバー１０３Ｂとからなるものである。上部カバー１０３Ａ、１０３Ｂは、ネジ等に締結手段にて分離可能に容器本体１０２に組み付けられている。
【００５６】
上部カバー１０３Ａには、搬送ベルト３３の幅と略同一の幅に開口された取込口１０４が形成されている。取込口１０４内には、クリーニングローラ１０５、掻き取りローラ１０６及び剥離ブレード１０６Ａが前後方向に並んで設けられている。
【００５７】
図１及び図２に示すように、クリーニングローラ１０５は、外表面側に樹脂製スポンジ層が形成された中実円柱であり、搬送ユニット３０の駆動ローラ３１及び従動ローラ３２と平行な回転軸周りで回転可能に軸支されている。そして、クリーニングローラ１０５は、フレーム部材に装着された状態で、搬送ベルト３３に下方から接触するように構成されている。
【００５８】
掻き取りローラ１０６は、クリーニングローラ１０５に対して後方から当接する金属製の中実円柱であり、駆動ローラ３１、従動ローラ３２及びクリーニングローラ１０５と平行な回転軸周りで回転可能に軸支されている。
【００５９】
剥離ブレード１０６Ａは、軟質ウレタンシートを細長く裁断したものであり、その先端側が掻き取りローラ１０６に当接した状態で、根元側が取込口１０４の後縁側に固定されている。
【００６０】
図２に示すように、廃トナー容器１０１において、クリーニングローラ１０５の左端側は、駆動力供給機構１９０が配設されている。駆動力供給機構１９０は、図３及び図４に示すように、複数個のギヤ１９１、１９２、１９３、１９４、１９５が組み合わされてなるものである。図示は省略するが、クリーニングローラ１０５の左端は、駆動力供給機構１９０を構成するギヤ１９１に一体回転可能に接続されている。また、図示は省略するが、掻き取りローラ１０６の左端は、駆動力供給機構１９０を構成し、ギヤ１９１と噛み合うギヤ１９２に一体回転可能に接続されている。
【００６１】
廃トナー回収ユニット１００がフレーム部材に装着された状態では、図４に示すように、フレーム部材側に設けられた電動モータ等の駆動源１９９と駆動力供給機構１９０とが係合する。そして、駆動源１９９の駆動力が駆動力供給機構１９０に伝達されると、ギヤ１９１、１９２等が回転して、駆動源１９９の駆動力がクリーニングローラ１０５及び掻き取りローラ１０６に供給される。そうすると、図１に示すように、クリーニングローラ１０５は、搬送ベルト３３の循環方向とは逆向きの回転方向に回転駆動されて、搬送ベルト３３の表面に付着した廃トナーを擦り落とすように自己の表面に付着させて、搬送ベルト３３から除去する。掻き取りローラ１０６は、廃トナーが帯びている電荷と反対の電荷（本実施例では、負電荷）が印加された状態で、クリーニングローラ１０５の表面に接触しながら回転駆動されて、クリーニングローラ１０５の表面に付着した廃トナーを電気的に吸着する。そして、剥離ブレード１０６Ａは、掻き取りローラ１０６が吸着した廃トナーを剥離させて、廃トナー容器１０１内に落下させる。
【００６２】
図４及び図５に示すように、容器本体１０２の前側には、右側壁１０２Ｘから左方向にリブ状に延在し、左側壁１０２Ｙの手前で途切れる隔壁１０２Ｅが立設されている。また、隔壁１０２Ｅの左端部と前側壁１０２Ｚとを繋ぐように前後方向に延在するリブ状の隔壁１０２Ｆが立設されている。隔壁１０２Ｆの上端縁には、半円形状の凹部１４８Ｆが形成されている。
【００６３】
一方、図６に示すように、上部カバー１０３Ａの前側には、右側壁１０３Ｘから左方向にリブ状に延在し、左側壁１０３Ｙの手前で途切れる隔壁１０３Ｅが立設されている。また、隔壁１０３Ｅの左端部と前側壁１０３Ｚとを繋ぐように前後方向に延在するリブ状の隔壁１０３Ｆが立設されている。隔壁１０３Ｆの下端縁には、半円形状の凹部１４９Ｆが形成されている。
【００６４】
図示は省略するが、容器本体１０２に上部カバー１０３Ａが組み付けられると、隔壁１０２Ｅ、１０３Ｅがそれぞれ隔壁１０２Ｆ、１０３Ｆと連結されて、廃トナー容器１０１の内部空間を前後方向及び左右方向で区画するようになっている。
【００６５】
図３及び図４に示すように、廃トナー容器１０１の内部空間のうち、隔壁１０２Ｅ、１０３Ｅより後方の広い空間が廃トナー収容空間１５７Ａである。一方、廃トナー容器１０１の内部空間のうち、隔壁１０２Ｅ、１０３Ｅより前方の左右に細長い空間が、廃トナーの堆積量を検出するための検出用空間１５７Ｂである。廃トナー収容空間１５７Ａと、検出用空間１５７Ｂとは、凹部１４８Ｆ、１４９Ｆからなる円穴により連通している。
【００６６】
廃トナー収容空間１５７Ａの底部には、格子状部材１０７と、左右方向に平行な回転軸周りで回転可能に軸支されるとともに格子状部材１０７の前縁側に連結されたクランク軸１０８とが配設されている。
【００６７】
クランク軸１０８の左端は、駆動力供給機構１９０を構成するギヤ１９４に一体回転可能に接続されている。そして、駆動源１９９の駆動力が駆動力供給機構１９０に伝達されると、ギヤ１９４も回転して、駆動源１９９の駆動力がクランク軸１０８にも供給される。そうすると、クランク軸１０８が回転駆動され、それに伴って、格子状部材１０７が前後方向に周期的に変動する。
【００６８】
剥離ブレード１０６Ａにより掻き取りローラ１０６から剥離した廃トナーは、まず、廃トナー収容空間１５７Ａの前方に落下した後、前後方向に周期的に変動する格子状部材１０７により、廃トナー収容空間１５７Ａの後方に移送される。そして、廃トナーが廃トナー収容空間１５７Ａの後端に到達して堰き止められると、徐々に、廃トナー収容空間１５７Ａの前方側に堆積し始める。さらに、廃トナー収容空間１５７Ａへの廃トナーの堆積が進むと、廃トナーは、円穴（凹部１４８Ｆ、１４９Ｆ）から検出用空間１５７Ｂ側に流入する。
【００６９】
廃トナー容器１０１の隔壁１０２Ｅ、１０３Ｅより前方、すなわち、検出用空間１５７Ｂには、左右方向に平行な方向を向く回転軸１０９Ａと、回転軸１０９Ａ周りに螺旋状に形成された羽１０９Ｂとを有する搬送スクリュー１０９が配設されている。搬送スクリュー１０９は、円穴（凹部１４８Ｆ、１４９Ｆ）に挿通されており、廃トナー収容空間１５７Ａと検出用空間１５７Ｂとを跨いでいる。
【００７０】
回転軸１０９Ａの左端は、駆動力供給機構１９０を構成するギヤ１９５に一体回転可能に接続されている。そして、駆動源１９９の駆動力が駆動力供給機構１９０に伝達されると、ギヤ１９５も回転して、駆動源１９９の駆動力が回転軸１０９Ａにも供給される。そうすると、搬送スクリュー１０９が回転駆動され、螺旋状の羽１０９Ｂが廃トナーを左から右に移送する。その結果、廃トナー収容空間１５７Ａに収容しきれなくなった廃トナーは、円穴（凹部１４８Ｆ、１４９Ｆ）を介して、検出用空間１５７Ｂ内に積極的に搬送され、検出用空間１５７Ｂ内の左から右へと徐々に堆積する。
【００７１】
図５に示すように、容器本体１０２の前側において、隔壁１０２Ｆより右側には、隔壁１０２Ｅの途中と前側壁１０２Ｚとを繋ぐように前後方向に延在するリブ状の仕切り壁１０２Ｇ、１０２Ｈ、軸受壁１０２Ｊが立設されている。仕切り壁１０２Ｇ、１０２Ｈ、軸受壁１０２Ｊの上端縁には、半円形状の凹部１４８Ｇ、１４８Ｈ、１４８Ｊが形成されている。
【００７２】
一方、図６に示すように、上部カバー１０３Ａの前側において、隔壁１０３Ｆより右側には、隔壁１０３Ｅの途中と前側壁１０３Ｚとを繋ぐように前後方向に延在するリブ状の仕切り壁１０３Ｇ、１０３Ｈ、軸受壁１０３Ｊが立設されている。仕切り壁１０３Ｇ、１０３Ｈ、軸受壁１０３Ｊの上端縁には、半円形状の凹部１４９Ｇ、１４９Ｈが形成されている。
【００７３】
図示は省略するが、容器本体１０２に上部カバー１０３Ａが組み付けられると、仕切り壁１０２Ｇ、１０２Ｈがそれぞれ仕切り壁１０３Ｇ、１０３Ｈと連結されて、検出用空間１５７Ｂが左右方向に複数に区画される。この際、図７に示すように（図７において、上部カバー１０３Ａは図示しない。）、凹部１４８Ｇ、１４９Ｇ（図７において、凹部１４９Ｇは図示しない。）からなる円穴と、凹部１４８Ｈ、１４９Ｈ（図７において、凹部１４９Ｈは図示しない。）からなる円穴とに、回転軸１０９Ａが隙間を有して挿通される。なお、螺旋状の羽１０９Ｂは、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇの左側面近くまで形成されている。
【００７４】
図７に示すように、回転軸１０９Ａには、円穴（凹部１４８Ｇ、１４９Ｇ）を左右方向で挟む１対のフランジ部１０９Ｇと、円穴（凹部１４８Ｈ、１４９Ｈ）を左右方向で挟む１対のフランジ部１０９Ｈとが形成されている。
【００７５】
また、図示は省略するが、容器本体１０２に上部カバー１０３Ａが組み付けられると、軸受壁１０２Ｊが軸受壁１０３Ｊと連結されて、凹部１４８Ｊからなる軸受が形成される。図７に拡大して示すように、凹部１４８Ｊからなる軸受には、回転軸１０９Ａの右端側が回転可能に軸支される。
【００７６】
軸受壁１０２Ｊ、１０３Ｊからさらに右側に突出する回転軸１０９Ａの右端部には、回転軸１０９Ａの回転軸心と平行な軸心を有する円柱状の偏心軸部１０９Ｃが凸設されている。
【００７７】
搬送スクリュー１０９に搬送されて、検出用空間１５７Ｂ内の左から右へと徐々に堆積する廃トナーは、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇまで到達すると、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇに堰き止められる。そして、回転軸１０９Ａと円穴（凹部１４８Ｇ、１４９Ｇ）との隙間から仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇの右側に流入しそうになっても、フランジ部１０９Ｇにより流入が抑制される。そして、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇの右側に廃トナーが流入したとしても、その廃トナーは、もう一つの仕切り壁１０２Ｈ、１０３Ｈに堰き止められる。そして、回転軸１０９Ａと円穴（凹部１４８Ｈ、１４９Ｈ）との隙間から仕切り壁１０２Ｈ、１０３Ｈの右側に流入しそうになっても、フランジ部１０９Ｈにより流入が抑制される。ただし、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇ及び仕切り壁１０２Ｈ、１０３Ｈにより、廃トナーを完全に堰き止めてしまうと、廃トナーが行き場がなくなってしまい、搬送スクリュー１０９等の破損を招くおそれがある。このため、回転軸１０９Ａと円穴（凹部１４８Ｇ、１４９Ｇ）及び円穴（凹部１４８Ｈ、１４９Ｈ）との隙間は、過剰な廃トナーの流通を適度に許容する大きさに設定されている。なお、フランジ部１０９Ｇ、１０９Ｈは、搬送スクリュー１０９の左右方向のガタつきを防止する機能や、搬送される廃トナーから搬送スクリュー１０９が受ける反力を支える機能を発揮することもできる。
【００７８】
図７に拡大して示すように、隔壁１０２Ｅ、１０３Ｅと、容器本体１０２の前壁１０２Ｚ及び上部カバー１０３Ａの前壁１０３Ｚとの間、すなわち、検出用空間１５７Ｂ内には、搬送スクリュー１０９の回転軸１０９Ａに隣接して、第１変位部１１０と、第２変位部１２０とが設けられている。
【００７９】
第１変位部１１０は、図７及び図８に示すように、第１接続部１１３と、第１受動部１１１と、第１遮蔽部１１２とを有する。第１接続部１１３は、回転軸１０９Ａと平行な軸心回りで回転可能に軸支された細長い円柱軸形状のものである。第１受動部１１１は、第１接続部１１３の右端側から第１接続部１１３の軸心に対して径外方向に突出する二股形状のものである。図７に示すように、第１受動部１１１は、二股形状を構成するスリット１１１Ａ内に回転軸１０９Ａの偏心軸部１０９Ｃを挿通させた状態で組み付けられている。第１遮蔽部１１２は、第１接続部１１３の左端側から第１接続部１１３の軸心に対して径外方向、かつ第１受動部１１１と反対方向である前方に突出する細長い角柱形状のものである。
【００８０】
図５に示すように、容器本体１０２の前壁１０２Ｚ及び上部カバー１０３Ａの前壁１０３Ｚには、前方に突出する第１遮蔽部１１２を避けるように切りかかれた凹部１０２Ｍ、１０３Ｍが形成されている。図７に示すように、凹部１０２Ｍ、１０３Ｍを介して、第１遮蔽部１１２は、容器本体１０２の前壁１０２Ｚ及び上部カバー１０３Ａの前壁１０３Ｚからさらに前方に突出した状態となっている。そして、図９及び図１０に示すように、搬送スクリュー１０９の回転に伴って、偏心軸部１０９Ｃが偏心回転すると、偏心軸部１０９Ｃに係合する第１受動部１１１及び第１接続部１１３を介して、第１遮蔽部１１２が上下方向に揺動するようになっている。
【００８１】
一方、第２変位部１２０は、図７及び図８に示すように、第２接続部１２３と、第２受動部１２１と、第２遮蔽部１２２とを有する。第２接続部１２３は、回転軸１０９Ａと平行な軸心回りで回転可能に軸支された細長い円柱軸形状のものである。第２接続部１２３の回転軸心は、第１接続部１１３の回転軸心に対して、前方に僅かにずれている。第２接続部１２３の右端は、第１接続部１１３の左端と対面している。第２接続部１２３の左端は、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇを跨ぎ、螺旋状の羽１０９Ｂの右端部まで延びている。第２受動部１２１は、第２接続部１２３の左端側から第２接続部１２３の軸心に対して径外方向、かつ後方に突出する平板形状のものである。図７に示すように、第２受動部１２１は、平板形状の上方を向く面である堆積面１２１Ａを螺旋状の羽１０９Ｂの右端部の下方に位置させた状態で組み付けられている。容器本体１０２の底部からは、堆積面１２１Ａを左右方向で挟む衝立形状の規制壁１０２Ｑ、１０２Ｒが立設されている。規制壁１０２Ｑ、１０２Ｒは、堆積面１２１Ａ上の堆積する廃トナーが周囲に流出しないように規制する。第２遮蔽部１２２は、第２接続部１２３の右端側から第２接続部１２３の軸心に対して径外方向、かつ第２受動部１２１と反対方向である前方に突出する細長い柱形状のものである。
【００８２】
図７に示すように、第２遮蔽部１２２は、第１遮蔽部１１２と同様に、凹部１０２Ｍ、１０３Ｍを介して、容器本体１０２の前壁１０２Ｚ及び上部カバー１０３Ａの前壁１０３Ｚからさらに前方に突出した状態となっている。図７及び図８に示すように、第２遮蔽部１２２は、前後方向に直交する断面で見た場合、右側面と下面とにわたる矩形状の切り欠き１２２Ａが形成された断面形状を有している。そして、第２遮蔽部１２２は、第１遮蔽部１１２の上方に位置している。第２遮蔽部１２２が第１遮蔽部１１２に当接すると、第１遮蔽部１１２は、切り欠き１２２Ａに収まって、図４に示すように、第２遮蔽部１２２に対して左右方向ではみ出さないようになっている。
【００８３】
第２遮蔽部１２２の自重は、第２受動部１２１の自重と比較して重いので、第２受動部１２１及び第２遮蔽部１２２に対して外力が作用していない状態では、第２遮蔽部１２２側が下降して、図示しないストッパにより、図１１に示す姿勢を保持する。この場合、第２受動部１２１及び第２遮蔽部１２２はほぼ水平方向を向く。一方、図１２に示すように、第２受動部１２１の堆積面１２１Ａ上に廃トナーＷが堆積すると、廃トナーＷの重さ、あるいは抵抗により、第２遮蔽部１２２と第２受動部１２１とのバランスが変化して、第２受動部１２１側が下方となるように傾く。その結果、第２受動部１２１が下降して下方位置で保持されるとともに、第２遮蔽部１２２が上昇して上方位置で保持される。第２変位部１２０が図１２に示す状態で保持された場合でも、図１３に示すように、偏心軸部１０９Ｃが偏心回転すると、第１遮蔽部１１２は単独で上下方向に揺動する。
【００８４】
廃トナー回収ユニット１００がフレーム部材に装着された状態では、図４に示すように、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２は、フレーム部材側に設けられた検出手段の一例としての光センサ１４４に向けて突出する状態となる。光センサ１４４（図４にのみ示す。）は、間隔を有して左右方向で対面する発光部１４４Ａと受光部１４４Ｂとを有する。発光部１４４Ａは、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２の左側に位置し、受光部１４４Ｂは、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２の右側に位置する。光センサ１４４は、発光部１４４Ａと受光部１４４Ｂとの間に設けられる光路１４４Ｃの遮蔽又は開放を検出する周知のものである。図９〜図１３に、光路１４４Ｃと第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２との相対位置関係を示すように、上下方向に変位する第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２は、光路１４４Ｃを遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る。
【００８５】
図２及び図４に示すように、容器本体１０２の前壁１０２Ｚ及び上部カバー１０３Ａの前壁１０３Ｚには、光路１４４Ｃを遮蔽することなく、第１遮蔽部１１２と第２遮蔽部１２２とを覆う樹脂製の透明なカバー１４３が装着されている。図５に示すように、透明なカバー１４３の周縁は鍔状になっている。そして、凹部１０２Ｍ、１０３Ｍの周囲に形成された嵌め合い溝１０２Ｎ、１０３Ｎに対して、透明なカバー１４３の周縁が嵌め合わされる簡易な構成により、透明なカバー１４３が廃トナー容器１０１に固定される。これにより、組み付け作業の簡略化と、製造コストの低廉化とを実現できる。
【００８６】
８．プリンタの電気的構成
図１４中、露光制御部２０１はスキャナ部６０の動作を制御するものであり、高圧制御部２０２は、トナーカートリッジ７０の動作、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ものである。パネル制御部２０３は、ユーザが設定操作する操作パネル（図示しない。）を制御するものであり、センサ制御部２０４は、光センサ１４４の発光部１４４Ａ及び受光部１４４Ｂ等を制御するものであり、モータ制御部２０５は、プリンタ１に設けられた駆動源１９９の電動モータを制御するものである。
【００８７】
また、ＲＯＭ２０６及びＲＡＭ２０７は、情報を記憶する領域であり、ＣＰＵ２０８は、ＲＯＭ２０６に予め記憶されたプログラムにしたがって露光制御部２０１等の制御部を制御するための演算処理を行う。また、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。
【００８８】
また、センサ制御部２０４は、図１５に示すように、発光制御回路２１０及びコンパレータ２１１等を有して構成されている。発光制御回路２１０は、発光部１４４Ａの発光動作を制御する。コンパレータ２１１は、受光部１４４Ｂが発光部１４４Ａからの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する。そして、その信号レベルが基準レベルを超えたときには「Ｌｏｗ」信号をＣＰＵ２０８に向けて出力し、その信号レベルが基準レベル以下のときには「Ｈｉ」信号をＣＰＵ２０８に向けて出力する。上述した通り、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２は、光路１４４Ｃを遮蔽する位置と開放する位置とを取り得るので、コンパレータ２１１がＣＰＵ２０８に向けて出力する信号波形、すなわち、光センサ１４４の検出結果は、第１遮蔽部１１２の変位状態と第２遮蔽部１２２の変位状態との組み合わせに対応するものとなる。
【００８９】
９．第１変位部、第２変位部及び光センサの動作
プリンタ１が起動されてウォームアップ運転が開始された場合、又はプリンタ１が待機状態から稼動状態に切り替わった場合、センサ制御部２０４が光センサ１４４の制御を開始するとともに、ＣＰＵ２０８が、詳細を後述する判定プログラム（図１６に示すステップＳ１００〜Ｓ１０８）を開始する。また、モータ制御部２０５が駆動源１９９の制御を開始する。そうすると、駆動源１９９の駆動力が搬送ベルト３３に伝達されて、搬送ベルト３３が循環を開始するとともに、駆動力供給機構１９０から駆動力を供給されて、クリーニングローラ１０５、掻き取りローラ１０６、クランク軸１０８、格子状部材１０７及び搬送スクリュー１０９も回転又は変動する。これにより、搬送ベルト３３に付着した廃トナーが廃トナー収容空間１５７Ａ内に堆積し、その後、検出用空間１５７Ｂに搬送される。クリーニングローラ１０５、掻き取りローラ１０６、クランク軸１０８、格子状部材１０７及び搬送スクリュー１０９が、廃トナー移送手段に相当する。
【００９０】
この際、図９、図１０及び図１３に示すように、搬送スクリュー１０９の回転により、偏心軸部１０９Ｃが偏心回転し、偏心軸部１０９Ｃに係合する第１受動部１１１が揺動する。そうすると、第１接続部１１３を介して、第１遮蔽部１１２も上下方向に揺動し、光路１１４Ｃを遮蔽する位置（図示は省略するが、図９及び図１３に示す下降位置と、図１０に示す上昇位置との略中間の位置。）と、開放する位置（例えば、図９及び図１３に示す下降位置と、図１０に示す上昇位置）とを取る。ここで、偏心軸部１０９Ｃが１回転する間に、第１遮蔽部１１２は上下方向に１回揺動（１往復）し、図１０に示す上昇位置と、図９及び図１３に示す下降位置とを取る。つまり、第１遮蔽部１１２は、偏心軸部１０９Ｃが１回転する際、光路１４４Ｃを２回遮蔽する。
【００９１】
ここで、図１１に示すように、検出用空間１５７Ｂにおいて、第２受動部１２１の堆積面１２１Ａに廃トナーＷが堆積するまでの間は、第２受動部１２１は上下方向の変位を廃トナーＷにより拘束されない。このため、第２受動部１２１と一体である第２遮蔽部１２２は、周期的に上下動する第１遮蔽部１１２に当接して押し上げられて、第１遮蔽部１１２と一体的に上下動する。そして、第２遮蔽部１２２は、光路１４４Ｃを遮蔽する位置（図９及び図１１に示す下降位置。）と、開放する位置（例えば、図１０及び図１２に示す上昇位置。）とを取る。つまり、第２遮蔽部１２２は、偏心軸部１０９Ｃが１回転する際、光路１４４Ｃを１回遮蔽する。
【００９２】
このように、第１遮蔽部１１２と第２遮蔽部１２２とが連動して周期的に上下方向に変位して、光路１４４Ｃを周期的に遮蔽する場合、光センサ１４４からの出力信号を受けてコンパレータ２１１がＣＰＵ２０８に向けて出力する信号波形は、図１７に示すように、「Ｈｉ」と「Ｌｏｗ」との間で周期的に切り替わる波形であって、かつ１周期、すなわち、偏心軸部１０９Ｃが１回転する間における信号波形のなかの「Ｈｉ」の継続時間Ｔが、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２が当接したまま光路１４４Ｃを遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間Ｔ１となる。
【００９３】
一方、図１２に示すように、検出用空間１５７Ｂにおいて、第２受動部１２１の堆積面１２１Ａに廃トナーＷが堆積すると、廃トナーＷの重さ、あるいは抵抗により、第２受動部１２１と第２遮蔽部１２２とのバランスが変動する。そして、第２受動部１２１は下方位置に保持され、第２遮蔽部１２２は、周期的に上下動する第１遮蔽部１１２に対して上方に離反する位置に保持されて、光路１４４Ｃを開放する。一方、第１遮蔽部１１２は、図１３に示すように、偏心軸部１０９Ｃの回転に伴って、単独で上下動する。
【００９４】
このように、第１遮蔽部１１２のみが周期的に上下方向に変位して、光路１４４Ｃを周期的に遮蔽する場合、光センサ１４４からの出力信号を受けてコンパレータ２１１がＣＰＵ２０８に向けて出力する信号波形は、図１８に示すようになる。すなわち、「Ｈｉ」と「Ｌｏｗ」との間で周期的に切り替わる波形であって、かつ、１周期の信号波形のなかの「Ｈｉ」の継続時間Ｔが、第１遮蔽部１１２のみが光路１４４Ｃを遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間Ｔ２となり（Ｔ２＜Ｔ１）、さらに、１周期の間に２回の「Ｈｉ」の波形が現れる。
【００９５】
また、光センサ１４４の作動中に、搬送スクリュー１０９や、搬送スクリュー１０９より上流側の駆動力供給機構１９０や駆動源１９９等に不具合が生じた場合、搬送スクリュー１０９が回転駆動されず、偏心軸部１０９Ｃも偏心回転しなくなる。そうすると、偏心軸部１０９Ｃに係合する第１受動部１１１も揺動しなくなり、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２も、光路１４４Ｃを遮蔽する位置又は開放する位置を保持したままとなる。また、廃トナー回収ユニット１００がハウジング３から取り外されたままで、プリンタ１が起動された場合は、光路１４４Ｃを開放したままの状態となる。
【００９６】
このように、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２が停止した状態、あるいは廃トナー回収ユニット１００がハウジング３から取り外されたままの状態では、光センサ１４４からの出力信号を受けてコンパレータ２１１がＣＰＵ２０８に向けて出力する信号波形は、図１９又は図２０に示すように、「Ｈｉ」又は「Ｌｏｗ」のまま変化しない波形となる。
【００９７】
１０．判定プログラムの詳細
ＣＰＵ２０８は、図１６に示す判定プログラム（ステップＳ１００〜Ｓ１０８）を開始する。なお、判定プログラムは、プリンタ１の画像形成動作中等、駆動源１９９が作動して、駆動力供給機構１９０により駆動力が供給される間、ＣＰＵ２０８により繰り返し実行される。まず、ステップＳ１００において、光センサ１４４からの出力信号を受けてコンパレータ２１１が出力する信号波形を取得する。
【００９８】
次に、ステップＳ１０１に移行して、取得した信号波形が周期的に変化する波形か否かを判断する。取得した信号波形が図１９又は図２０に示すように、「Ｈｉ」又は「Ｌｏｗ」のまま変化しない波形である場合、ステップＳ１０１において「Ｎｏ」となり、ステップＳ１０２に移行する。そして、ステップＳ１０２において、「搬送スクリュー１０９又は搬送スクリュー１０９より上流側の駆動力供給機構１９０等が正常でない。」と判断し、その旨をＣＰＵ２０８に通知してから、この処理を終了する。その結果、ＣＰＵ２０８では、搬送スクリュー１０９の破損、搬送スクリュー１０９より上流側の駆動力供給機構１９０等の破損、駆動電力の供給不良、又は廃トナー回収ユニット１００の未装着等の各種の不具合を想定したトラブルシューティングや、ユーザに対する警告を行うこができる。そして、この場合は、警告に対して所定の対処がなされるまで、プリンタ１は画像形成動作を停止する。
【００９９】
一方、取得した信号波形が図１７又は図１８に示すように、「Ｈｉ」と「Ｌｏｗ」との間で周期的に切り替わる波形である場合、ステップＳ１０１において「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ１０３に移行する。そして、出力する信号波形において、１周期のなかの「Ｈｉ」の継続時間Ｔを抽出する。
【０１００】
次に、ステップＳ１０４に移行して、１周期のなかの「Ｈｉ」の継続時間Ｔが閾値Ｇより大きいか否かを判断する。ここで、本実施例では、閾値Ｇは、上述した所要時間Ｔ１と、所要時間Ｔ２との略中間の値に設定されている（Ｔ２＜Ｇ＜Ｔ１）。取得した信号波形が図１７に示すように、１周期のなかの「Ｈｉ」の継続時間Ｔ＝所要時間Ｔ１である場合、ステップＳ１０４において「Ｙｅｓ」となり、廃トナーＷが第２受動部１２１の堆積面１２１Ａに堆積していない状態であると判断し、処理を終了する。そして、ステップＳ１００から上記処理を繰り返す。なお、本実施例では、廃トナーＷが第２受動部１２１の堆積面１２１Ａに堆積した状態を、満杯を意味する「フル」に近い状態であることを意味する「ニアフル」と呼ぶこととする。
【０１０１】
一方、取得した信号波形が図１８に示すように、１周期のなかの「Ｈｉ」の継続時間Ｔ＝所要時間Ｔ２である場合、ステップＳ１０４において「Ｎｏ」となり、ステップＳ１０５に移行する。そして、ステップＳ１０５において、廃トナーＷが第２受動部１２１の堆積面１２１Ａに堆積した状態、すなわち、廃トナーが「ニアフル」であると判断し、その旨をＣＰＵ２０８に通知する。これに対応して、ＣＰＵ２０８は、例えば、ユーザに対して、「廃トナー回収ユニット１００の交換時期が近づいています。」という報知を行う。
【０１０２】
次に、ステップＳ１０６に移行して、廃トナーが「フル」になったと判定するためのタイマの計測を開始する。具体的には、ＣＰＵ２０８は、タイマ２０９を制御して、「ニアフル」と判定された後のプリンタ１の稼動時間が設定時間に到達するまで計時を行う。
【０１０３】
次に、ステップＳ１０７に移行して、廃トナー「フル」判定用タイマが設定時間に到達すると（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８に移行する。また、廃トナー「フル」判定用タイマが設定時間に到達するまでは（Ｓ１０７：ＮＯ）、一旦本処理を終了し、ステップＳ１００から上記処理を繰り返す。これにより、廃トナーが「ニアフル」状態になっても、信号波形の取得を継続し、駆動供給機構や搬送スクリューが正常に作動しているか否かの検出を継続することができる。なお、一度、ステップＳ１０５において、廃トナーが「ニアフル」と通知され、ステップＳ１０６において、廃トナー「フル」判定用タイマによる計測を開始した後は、ステップＳ１０５、１０６の内部処理は行わず、Ｓ１０７の処理に移行する。
【０１０４】
ステップＳ１０８に移行すると、廃トナーが「フル」であると判断し、その旨をＣＰＵ２０８に通知して、この処理を終了する。これに対応して、ＣＰＵ２０８は、例えば、ユーザに対して、「ただちに廃トナー回収ユニット１００を交換してください。」という報知を行う。そして、この場合も、報知に対して所定の対処がなされるまで、プリンタ１は画像形成動作を停止する。
【０１０５】
＜作用効果＞
実施例のプリンタ１は、上述の構成である廃トナー容器１０１と、駆動力供給機構１９０と、廃トナー移送手段１０５〜１０９を構成する搬送スクリュー１０９と、第１変位部１１０と、第２変位部１２０と、光センサ１４４と、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８とを備える。
【０１０６】
第１変位部１１０は、変位により光路１４４Ｃを遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る第１遮蔽部１１２を有し、第２変位部１２０は、廃トナーが特定の蓄積状態に到達していない場合（廃トナーＷが堆積面１２１Ａに堆積していない場合）には、第１遮蔽部１１２と一体的に変位して光路１４４Ｃを遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る一方、廃トナーが特定の蓄積状態に到達した場合（廃トナーＷが堆積面１２１Ａに堆積した場合）には、第１遮蔽部１１２から離反して光路１４４Ｃを開放する位置に変位する第２遮蔽部１２２を有する。
【０１０７】
このプリンタ１によれば、光センサ１４４により、第１変位部１１０の変位状態と第２変位部１２０の変位状態との組み合わせに対応する検出結果が出力され、それに基づいて、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８により、２種類の判断（廃トナー移送手段を構成する搬送スクリュー１０９やその上流側の駆動力供給機構１９０等の異常、トナーの蓄積状態）が区別可能になされる。
【０１０８】
より詳しくは、搬送スクリュー１０９やその上流側に異常がない場合、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２が周期的に光路１４４Ｃを遮蔽するので、光センサ１４４は、周期的な変動がある検出結果（例えば、図１７又は図１８に示す信号波形）を出力する。その一方、搬送スクリュー１０９やその上流側に故障等の異常を生じ、搬送スクリュー１０９が停止すると、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２が光路１４４Ｃを遮蔽又は開放したままとなるので、光センサ１４４は、周期的な変動のない検出結果（例えば、図１９又は図２０に示す信号波形）を出力する。その結果、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８は、ステップＳ１０１、Ｓ１０２により、直ちに搬送スクリュー１０９やその上流側に異常があることを判断することができる。
【０１０９】
また、廃トナー容器１０１内において廃トナーが特定の蓄積状態（廃トナーＷが堆積面１２１Ａに堆積した状態）になるまでの間は、第２遮蔽部１２２は、第１遮蔽部１１２とともに周期的に光路１４４Ｃを遮蔽する。その一方、廃トナーが特定の蓄積状態に到達した場合、第２遮蔽部１２２は第１遮蔽部１１２から離反して光路１４４Ｃを開放する位置に変位し、第１遮蔽部１１２のみが周期的に光路１４４Ｃを遮蔽する。このため、光センサ１４４は、周期的な変動があり、１周期の中の「Ｈｉ」の継続時間が異なる検出結果（図１７又は図１８に示す信号波形。）を出力する。その結果、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８は、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５により、直ちに廃トナーが「ニアフル」になったことを判断することができる。すなわち、従来技術であれば、このような２種類の判断を行うために２個の検出手段が必要なところ、プリンタ１によれば、１つの光センサ１４４で２種類の判断を区別可能に行える。
【０１１０】
したがって、プリンタ１によれば、装置構成の簡略化を図ることができ、その結果として、製造コストの低廉化を実現できる。
【０１１１】
また、第２変位部１２０は、第２受動部１２１と第２遮蔽部１２２と第２接続部１２３とからなり、第２受動部１２１は、廃トナーＷが堆積するまでの間は第２遮蔽部１２２の変位に伴う上下方向の変位が拘束されない。一方、廃トナーＷが堆積すると、下方位置に保持されるように形成されている。そして、第２遮蔽部１２２は、第２受動部１２１が第２遮蔽部１２２の変位に伴う上下方向の変位が拘束されていない間は、自重により第１遮蔽部１１２に対して上方から当接して、第１遮蔽部１１２と一体的に上下方向に変位する。一方、第２受動部１２１が下方位置に保持されると、第２遮蔽部１２２は、第１遮蔽部１１２に対して上方に離反する位置で保持されるように形成されている。このように、プリンタ１は、第２受動部１２１に堆積する廃トナーにより、第２遮蔽部１２２と第２受動部１２１とのバランスが変化することを利用することができるので、装置構成をより簡略化できる。
【０１１２】
さらに、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２が突出する方向である前後方向に直交する断面、すなわち、光路１４４Ｃに沿う方向の断面で見て、第２遮蔽部１２２の右側面と下面とにわたって、第１遮蔽部１１２が収まる切り欠き１２２Ａが形成されている。そして、第１遮蔽部１１２は、切り欠き１２２Ａに収まった状態で、第２遮蔽部１２２に対して光路１４４Ｃと平行な方向にはみ出さない断面形状とされている。このため、第１、２遮蔽部１１２、１２２の幅を狭くできるので、発光部１４４Ａと受光部１４４Ｂとを接近させることができる。その結果、光センサ１４４の小型化、ひいてはプリンタ１の小型化を実現できる。
【０１１３】
また、第２接続部１２３は、搬送スクリュー１０９に沿って長く延びており、第２受動部１２１は、廃トナーが移送される方向の上流側に配設される。そして、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２は、第２受動部１２１に対し、廃トナーが移送される方向の下流側に離れて配設されている。このため、廃トナーが第２受動部１２１に堆積した場合でも、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２まで廃トナーが到達し難くすることができるので、光センサ１４４の検出精度の低下を抑制できる。
【０１１４】
さらに、第２受動部１２１と、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２との間には、検出用空間１５７Ｂを、第２受動部１２１側の空間と第１、２遮蔽部１１２、１２２側の空間とに区画する仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇと、仕切り壁１０２Ｈ、１０３Ｈとが設けられている。このため、廃トナーが第２受動部１２１に堆積した場合でも、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇと、仕切り壁１０２Ｈ、１０３Ｈとにより、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２まで廃トナーが到達することを確実に防止できるので、光センサ１４４の検出精度の低下を一層抑制できる。
【０１１５】
また、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２が当接したまま光路１４４Ｃを遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間Ｔ１に対して、第１遮蔽部１１２のみが光路１４４Ｃを遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間Ｔ２が短くなるように、光路１４４Ｃと対面する第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２の大きさが設定されている。このため、光センサ１４４は、第１、２遮蔽部１１２、１２２が重なって周期的に変位する場合と、第１遮蔽部１１２のみが周期的に変位する場合とで、容易に区別可能な差異のある検出結果を出力する。よって、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８におけるステップＳ１０４の判断を一層正確に行える。
【０１１６】
さらに、廃トナー容器１０１、駆動力供給機構１９０、廃トナー移送手段１０５〜１０９、第１変位部１１０及び第２変位部１２０は、ハウジング３のフレーム部材に対して着脱可能に設けられる廃トナー回収ユニット１００を構成している。また、光センサ１４４と、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８を実行するＣＰＵ２０８及びＲＯＭ２０６とは、ハウジング３側に設けられている。この構成では、廃トナー回収ユニット１００が取り外された状態であっても、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８が搬送スクリュー１０９やその上流側に異常があると判断するので、廃トナー回収ユニット１００が装着されていないまま、プリンタ１が作動する不具合も防止できる。
【０１１７】
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【０１１８】
例えば、第１変位部１１０及び第２変位部１２０を、格子状部材１０７の後端縁に隣接して配置してもよい。この場合、第１受動部１１１は、格子状部材１０７の後端縁に係合して周期的に揺動する。また、第２受動部は、格子状部材１０７の後端縁まで廃トナーが堆積した場合、それに対応して変位する。このような構成によっても、本発明の作用効果を奏することができる。
【０１１９】
また、図１６に示す「判定プログラム」は、画像形成動作の開始時に所定期間のみ実行するように構成したり、駆動力供給機構１９０の駆動期間中に、定期的に実行するように構成してもよく、本実施例のように、継続して実行する方式に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は画像形成装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
１…画像形成装置（プリンタ）
Ｗ…廃トナー
１０１…廃トナー容器
１９９…駆動源
１９０…駆動力供給機構
１０５、１０６、１０７、１０８、１０９…廃トナー移送手段（１０５…クリーニングローラ、１０６…掻き取りローラ、１０７…格子状部材、１０８…クランク軸、１０９…搬送スクリュー）
１１０…第１変位部
１２０…第２変位部
１４４…検出手段（光センサ）
１４４Ａ…発光部
１４４Ｂ…受光部
Ｓ１００〜Ｓ１０８…判断手段
１１１…第１受動部
１１２…第１遮蔽部
１１３…第１接続部
１２１…第２受動部
１２２…第２遮蔽部
１２３…第２接続部
１２２Ａ…第１遮蔽部が収まる切り欠き
１５７Ａ、１５７Ｂ…廃トナー容器の内部空間（１５７Ａ…廃トナー収容空間、１５７Ｂ…検出用空間）
１０２Ｇ、１０３Ｇ、１０２Ｈ、１０３Ｈ…仕切り壁
Ｔ…検出結果における光路の遮蔽１回の継続時間
Ｔ１…第１遮蔽部及び第２遮蔽部が当接したまま光路を遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間
Ｔ２…第１遮蔽部のみが光路を遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間
３…ハウジング
１００…廃トナー回収ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の画像形成装置の例が開示されている。この画像形成装置は、トナー像を被記録媒体に転写することにより被記録媒体に画像を形成するものであって、被記録媒体に転写されなかった廃トナーを収容する廃トナー容器と、廃トナー容器内に設けられる搬送スクリューとを備える。
【０００３】
搬送スクリューは、廃トナー容器の一方の側壁と他方の側壁とに回転可能に軸支された回転軸と、回転軸周りに螺旋状に設けられた羽とを有する。回転軸の一方の端部は、廃トナー容器の一方の側壁から突出しており、回転軸の他方の端部は駆動源と連結されている。廃トナー容器の他方の側壁と回転軸との間には、回転軸を一方の側壁側に付勢するコイルバネが圧縮状態で配設されている。
【０００４】
この画像形成装置では、駆動源に駆動されて搬送スクリューが回転軸周りに回転することで、廃トナーを廃トナー容器内の一方から他方に移送する。そして、搬送スクリューの回転軸が破損した場合、コイルバネの復元力により、回転軸の一方の端部が廃トナー容器の一方の側壁からさらに突出するように変位し、その変位をセンサにより検出することで、搬送スクリューの破損を検出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８８２０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、上記従来の画像形成装置は、搬送スクリュー自体の破損のみを検出する構成であるので、例えば、搬送スクリューと駆動源との間に伝達ギヤやクリーニングローラ等の駆動力伝達部材が介在している場合には、搬送スクリューより上流側で発生した不具合を検出することができない。このため、搬送スクリューより上流側での不具合を検出する別の検出手段が必要であり、装置構成の複雑化を招く。
【０００７】
さらに、この種の画像形成装置では、廃トナー容器内における廃トナーの蓄積状態を検出する別の検出手段も必要であり、これによっても、装置構成の複雑化を招く。
【０００８】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、装置構成の簡略化を図ることができる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】
本発明の画像形成装置は、トナー像を被記録媒体に転写することにより前記被記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記被記録媒体に転写されなかった廃トナーを収容する廃トナー容器と、
駆動源の駆動力を供給する駆動力供給機構と、
前記駆動力供給機構によって供給される駆動力により駆動され、前記廃トナー容器の外部から内部に、及び／又は前記廃トナー容器内の一方から他方に、前記廃トナーを移送する廃トナー移送手段と、
前記廃トナー移送手段と連動して周期的に変位する第１変位部と、
前記廃トナー容器内における前記廃トナーの蓄積状態に応じて変位する第２変位部と、
前記第１変位部の変位状態と前記第２変位部の変位状態との組み合わせに対応する検出結果を出力する検出手段と、
前記検出結果に基づいて、前記駆動力供給機構又は前記廃トナー移送手段に異常があるか否かと、前記廃トナー容器内において前記廃トナーが特定の蓄積状態に到達したか否か、とを区別可能に判断する判断手段とを備えることを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
本発明の画像形成装置によれば、検出手段により、第１変位部の変位状態と第２変位部の変位状態との組み合わせに対応する検出結果が出力され、それに基づいて、判断手段により、２種類の判断（駆動力供給機構又は廃トナー移送手段の異常、トナーの蓄積状態）が区別可能になされる。
【００１１】
駆動力供給機構又は廃トナー移送手段（以下、「廃トナー移送手段等」という。）に異常がない場合、第１変位部は周期的に変位する。このため、検出手段は、第１変位部の周期的な変位に対応して周期的な変動がある検出結果を出力する。その一方、廃トナー移送手段等に故障等の異常を生じ、廃トナー移送手段が停止すると、第１変位部が周期的に変位しなくなる。このため、検出手段は、周期的な変動のない検出結果を出力する。その結果、判断手段は、検出結果の差異に基づいて、直ちに廃トナー移送手段等に異常があることを判断することができる。
【００１２】
また、廃トナー移送手段等に異常がない場合、廃トナー容器内において廃トナーが特定の蓄積状態に到達すると、第２変位部がそれに応じて変位する。この際、第１変位部は周期的な変位を継続しているため、検出手段は、周期的な変動があり、かつ第２変位部の変位に対応する差異を有する検出結果を出力する。その結果、判断手段は、検出結果の差異に基づいて、直ちに廃トナーが特定の蓄積状態に到達したことを判断することができる。すなわち、従来技術であれば、このような２種類の判断を行うために２個の検出手段が必要なところ、本発明では、１つの検出手段で２種類の判断を区別可能に行える。
【００１３】
したがって、本発明の画像形成装置によれば、装置構成の簡略化を図ることができ、その結果として、製造コストの低廉化を実現できる。
【００１４】
本発明の画像形成装置において、検出手段は、間隔を有して対面する発光部と受光部とを有し、発光部と受光部との間に設けられる光路の遮蔽又は開放を検出するものであり得る。そして、第１変位部は、変位により光路を遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る第１遮蔽部を有し、第２変位部は、廃トナーが特定の蓄積状態に到達していない場合には、第１遮蔽部と一体的に変位して光路を遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る一方、廃トナーが特定の蓄積状態に到達した場合には、第１遮蔽部から離反して光路を開放する位置に変位する第２遮蔽部を有することが望ましい（請求項２）。
【００１５】
この構成によれば、検出手段は、光路の遮蔽又は開放に応じた検出結果を出力する。
【００１６】
そして、廃トナー移送手段等が正常に作動している場合、第１遮蔽部が周期的に光路を遮蔽するので、検出手段は周期的に切り替わる検出結果を出力する。その一方、廃トナー移送手段等が故障等の異常により停止すると、第１遮蔽部は光路を遮蔽又は開放したままとなるので、検出手段は変動しない検出結果を出力する。
【００１７】
また、廃トナー容器内において廃トナーが特定の蓄積状態に到達していない場合、第２遮蔽部は、第１遮蔽部とともに周期的に変位して光路を遮蔽する。その一方、廃トナーが特定の蓄積状態に到達した場合、第１遮蔽部のみが周期的に変位して、光路を遮蔽する。このため、検出手段は、上記２つの場合に、信号波形の１周期のパターンが異なる検出結果を出力する。
【００１８】
このように、検出手段は、廃トナー移送手段等の異常及びトナーの蓄積状態のそれぞれに対応して、明確な差異を有する検出結果を出力することができる。このため、１つの検出手段で２種類の判断（廃トナー移送手段等の異常、トナーの蓄積状態）を効率よく、かつ正確に行える。
【００１９】
本発明の画像形成装置において、第１変位部は、廃トナー移送手段と係合して駆動力を受ける第１受動部と、第１受動部を介して廃トナー移送手段と連動して周期的に上下方向に変位し、光路を遮蔽又は開放する第１遮蔽部と、第１受動部と第１遮蔽部とを一体に接続する第１接続部とからなり得る。そして、第２変位部は、廃トナーと接触する位置に設けられる第２受動部と、第２遮蔽部と、第２受動部と第２遮蔽部とを一体に接続する第２接続部とからなり得る。さらに、第２受動部は、廃トナーが堆積するまでの間は第２遮蔽部の変位に伴う上下方向の変位が拘束されない一方、廃トナーが堆積すると、下方位置に保持されるように形成され、第２遮蔽部は、第２受動部が第２遮蔽部の変位に伴う上下方向の変位が拘束されていない間は、自重により第１遮蔽部に対して上方から当接して、第１遮蔽部と一体的に上下方向に変位する一方、第２受動部が下方位置に保持されると、第１遮蔽部に対して上方に離反する位置で保持されるように形成されていることが望ましい（請求項３）。
【００２０】
この構成によれば、第２受動部に堆積する廃トナーにより、第２遮蔽部と第２受動部とのバランスが変化することを利用して、第２受動部を下方位置に保持するとともに、第２遮蔽部を第１遮蔽部に対して上方に離反する位置で保持することを容易に実現できるので、装置構成をより簡略化できる。
【００２１】
本発明の画像形成装置において、光路に沿う方向の断面で見て、第２遮蔽部の片側面と下面とにわたって、第１遮蔽部が収まる切り欠きが形成されており、第１遮蔽部は、切り欠きに収まった状態で、第２遮蔽部に対して光路と平行な方向にはみ出さない断面形状とされていることが望ましい（請求項４）。
【００２２】
この構成によれば、第１、２遮蔽部の幅を狭くできるので、発光部と受光部とを接近させることができる。その結果、検出手段の小型化、ひいては装置の小型化を実現できる。
【００２３】
本発明の画像形成装置において、第２接続部は、第２受動部から廃トナーが移送される方向の下流側に向けて延びており、第１遮蔽部及び第２遮蔽部は、第２受動部に対し、廃トナーが移送される方向の下流側に離れて配設されていることが望ましい（請求項５）。
【００２４】
この構成によれば、廃トナーが第２受動部に堆積した場合でも、第１遮蔽部及び第２遮蔽部まで廃トナーが到達し難くすることができるので、検出手段の検出精度の低下を抑制できる。
【００２５】
本発明の画像形成装置において、第２受動部と、第１遮蔽部及び第２遮蔽部との間には、廃トナー容器の内部空間を、第２受動部側の空間と第１、２遮蔽部側の空間とに区画する仕切り壁が設けられていることが望ましい（請求項６）。
【００２６】
この構成によれば、廃トナーが第２受動部に堆積した場合でも、仕切り壁により、第１遮蔽部及び第２遮蔽部まで廃トナーが到達することを確実に防止できるので、検出手段の検出精度の低下を一層抑制できる。
【００２７】
本発明の画像形成装置において、第１遮蔽部及び第２遮蔽部が当接したまま光路を遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間に対して、第１遮蔽部のみが光路を遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間が短くなるように、光路と対面する第１遮蔽部及び第２遮蔽部の大きさが設定されていることが望ましい（請求項７）。
【００２８】
この構成によれば、検出手段は、第１、２遮蔽部が重なって周期的に変位する場合と、第１遮蔽部のみが周期的に変位する場合とで、容易に区別可能な差異のある検出結果を出力するので、判断手段による判断を一層正確に行える。
【００２９】
本発明の画像形成装置において、判断手段は、検出結果が周期的な変動のないものである場合、「駆動力供給機構又は廃トナー移送手段に異常がある」と判断し、検出結果が周期的な変動のあるものである場合、「駆動力供給機構及び廃トナー移送手段に異常がない」と判断するとともに、検出結果における光路の遮蔽１回の継続時間が閾値より長ければ、「廃トナーが特定の蓄積状態に到達していない」と判断する一方、検出結果における光路の遮蔽１回の継続時間が閾値以下であれば、「廃トナーが特定の蓄積状態に到達した」と判断することが望ましい（請求項８）。
【００３０】
上記の具体的な構成である判断手段を備えることにより、本発明の作用効果を確実に奏することができる。
【００３１】
本発明の画像形成装置は、ハウジングを備え、廃トナー容器、駆動力供給機構、廃トナー移送手段、第１変位部及び第２変位部は、ハウジングに対して着脱可能に設けられる廃トナー回収ユニットを構成し、検出手段及び判断手段は、ハウジング側に設けられていることが望ましい（請求項９）。
【００３２】
この構成によれば、廃トナー回収ユニットが取り外された状態では、判断手段が廃トナー移送手段等に異常があると判断するので、廃トナー回収ユニットが装着されていないまま、画像形成装置が作動する不具合も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例の画像形成装置の概略断面図である。
【図２】実施例の画像形成装置に係り、廃トナー回収ユニットの斜視図である。
【図３】実施例の画像形成装置に係り、廃トナー回収ユニットの斜視図である（前側の上部カバーと、クリーニングローラ及び掻き取りローラとを取り外した状態を示す。）。
【図４】実施例の画像形成装置に係り、廃トナー回収ユニットの上面図である（前側及び後側の上部カバーと、クリーニングローラ及び掻き取りローラとを取り外した状態を示す。）。
【図５】実施例の画像形成装置に係り、廃トナー回収ユニットの分解斜視図である
【図６】実施例の画像形成装置に係り、前側の上部カバーの斜視図である。
【図７】実施例の画像形成装置に係り、廃トナー回収ユニットの要部拡大斜視図である（搬送スクリュー、第１変位部及び第２変位部を示す）。
【図８】実施例の画像形成装置に係り、搬送スクリュー、第１変位部及び第２変位部を離間させて示す斜視図である。
【図９】実施例の画像形成装置に係り、搬送スクリューの回転に伴う第１変位部及び第２変位部の変位を説明する要部拡大断面図である。
【図１０】実施例の画像形成装置に係り、搬送スクリューの回転に伴う第１変位部及び第２変位部の変位を説明する要部拡大断面図である。
【図１１】実施例の画像形成装置に係り、廃トナーの堆積に伴う第２変位部の変位を説明する要部拡大断面図である。
【図１２】実施例の画像形成装置に係り、廃トナーの堆積に伴う第２変位部の変位を説明する要部拡大断面図である。
【図１３】実施例の画像形成装置に係り、搬送スクリューの回転及び廃トナーの堆積に伴う第１変位部及び第２変位部の変位を説明する要部拡大断面図である。
【図１４】実施例の画像形成装置に係り、制御系統を示すブロック図である。
【図１５】実施例の画像形成装置に係り、センサ制御部の概要を示すブロック図である。
【図１６】実施例の画像形成装置に係り、判定プログラムのフローチャートである。
【図１７】実施例の画像形成装置に係り、検出手段による検出結果の一例を示すグラフである（センサ制御部から出力される信号と時間との関係を示す）。
【図１８】実施例の画像形成装置に係り、検出手段による検出結果の一例を示すグラフである（センサ制御部から出力される信号と時間との関係を示す）。
【図１９】実施例の画像形成装置に係り、検出手段による検出結果の一例を示すグラフである（センサ制御部から出力される信号と時間との関係を示す）。
【図２０】実施例の画像形成装置に係り、検出手段による検出結果の一例を示すグラフである（センサ制御部から出力される信号と時間との関係を示す）。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００３５】
（実施例）
図１に示すように、実施例の画像形成装置の一例としてのプリンタ１は、電子写真方式により被記録媒体としての用紙（ＯＨＰシート等を含む。）に複数色からなる画像を形成するカラーレーザプリンタである。図１では、紙面右側を装置の前側と規定し、紙面左側を装置の後側と規定する。また、装置を前側から見た場合に左手に来る側（紙面手前側）を左側と規定し、その反対側を右側と規定して、前後、左右及び上下の各方向を表示する。そして、図２〜図２０に示す前後、左右及び上下の各方向は、全て図１に示す各方向に対応させて表示する。以下、図１に基づいて、プリンタ１が備える各構成要素について説明する。
【００３６】
１．プリンタの概略構成
ハウジング３は略箱状体であり、その内側にはフレーム部材（図示しない。）が設けられている。このフレーム部材には、給紙部２０、画像形成部１０、搬送ユニット３０、定着器８０及び廃トナー回収ユニット１００等が組み付けられている。画像形成部１０は、ハウジング３の略中央に位置する。
【００３７】
ハウジング３の上面側には、画像形成を終えて排出ローラ２８、２９から排出される用紙が載置される排出トレイ５が設けられている。また、ハウジング３の前面には、下端側を揺動中心軸として開閉可能なフロントカバー６が設けられている。画像形成部１０及び搬送ユニット３０は、フロントカバー６を開いた状態で、フレーム部材に対して着脱可能に構成されている。また、廃トナー回収ユニット１００も、画像形成部１０及び搬送ユニット３０がハウジング３から取り外された状態で、フレーム部材に対して着脱可能に構成されている。なお、画像形成部１０、搬送ユニット３０及び廃トナー回収ユニット１００をフレーム部材に対して着脱可能とする具体的構成は周知のものであるので、説明は省略する。
【００３８】
２．給紙部
給紙部２０は、ハウジング３の下方に着脱可能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で給紙ローラ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等を有している。
【００３９】
そして、用紙の搬送経路Ｐ（図１中、太い二点鎖線で示す。）のうち、前方の略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、２５が配設されている。
【００４０】
また、搬送ローラ２４、２５よりも搬送経路Ｐの下流側には、搬送ローラ２４、２５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、２７が設けられている。
【００４１】
３．搬送ユニット
搬送ユニット３０は、下方の給紙トレイ２１と上方の画像形成部１０との間に配置されており、搬送ベルト３３及び転写ローラ７３Ｋ、７３Ｙ、７３Ｍ、７３Ｃ等を有している。
【００４２】
搬送ベルト３３は、画像形成部１０の後端側下方に位置する駆動ローラ３１と、画像形成部１０の前端側下方に位置する従動ローラ３２との間に巻き付けられている。そして、駆動ローラ３１が給紙部２０のレジストローラ２６、２７等と同期して回転することにより、搬送ベルト３３が駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間を循環するようになっている。搬送ベルト３３の上側の面は、画像形成部１０の直下において、略水平に配置されており、用紙の裏面と当接して、用紙を搬送経路Ｐに沿って搬送する用紙搬送面３３Ａとされている。
【００４３】
転写ローラ７３Ｋ〜７３Ｃは、用紙搬送面３３Ａの裏面側から搬送ベルト３３に当接する状態で、搬送ユニット３０に設けられている。搬送ベルト３３は導電性ゴム製であるので、各転写ローラ７３Ｋ〜７３Ｃに印加されるマイナスの電荷（転写電圧）により搬送ベルト３３も帯電する。これにより、搬送ベルト３３は、静電気力で用紙を用紙搬送面３３Ａに吸着させつつ、搬送経路Ｐに沿って用紙を搬送することができる。
【００４４】
４．画像形成部
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り、４体のプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ等及びスキャナ部６０等を有している。スキャナ部６０は、ハウジング３内部の最上方に配設されている。４体のプロセスカートリッジ７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃは、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、用紙搬送面３３Ａの上流から下流に向けて直列に配設されている。
【００４５】
４．１．スキャナ部
スキャナ部６０は、レーザ光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及び反射鏡等を有している。そして、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、さらに、反射鏡によって光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ７０Ｋ〜７０Ｃのそれぞれに設けられた感光体ドラム７１の表面上に照射され、静電潜像を形成するようになっている。
【００４６】
４．２．プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ７０Ｋ〜７０Ｃは着色材としての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、プロセスカートリッジ７０Ｃを例にその構造を説明する。
【００４７】
プロセスカートリッジ７０Ｃは、周知の感光体ドラム７１、帯電器７２及びトナーカートリッジ７４等を有して構成されている。
【００４８】
トナーカートリッジ７４は、トナーが収容されたトナー収容室７４Ａ、供給ローラ７４Ｂ及び現像ローラ７４Ｃ等を有している。そして、トナー収容室７４Ａ内のトナーは、供給ローラ７４Ｂの回転によって現像ローラ７４Ｃ側に供給されて、現像ローラ７４Ｃの表面に担持され、層厚規制ブレード７４Ｄにより所定の厚みに調整された後、感光体ドラム７１の表面に供給されるようになっている。感光体ドラム７１は、搬送ベルト３３の用紙搬送面３３Ａを挟んで転写ローラ７３Ｃの反対側に配設されている。
【００４９】
５．定着器
定着器８０は、用紙の搬送経路Ｐにおいてプロセスカートリッジ７０Ｋ〜７０Ｃより下流側に配設されている。定着器８０は、加熱ローラ８１と加圧ローラ８２とを有している。加熱ローラ８１は、用紙の画像形成面側に配設されており、搬送ベルト３３等と同期して回転し、用紙に転写されたトナーを加熱しつつ、用紙に搬送力を付与する。他方、加圧ローラ８２は、用紙を挟んで加熱ローラ８１と反対側に配設されており、用紙を加熱ローラ８１側に押圧しながら従動回転する。これにより、定着器８０は、用紙に転写されたトナーを加熱溶融させて用紙に定着させるとともに、用紙を搬送経路Ｐの下流側に搬送する。なお、搬送経路Ｐは、定着器８０より下流側で、上方に向けて略Ｕ字形状にカーブしている。そして、搬送経路Ｐの最も下流側である排出トレイ５の直前には、画像が形成された用紙を排出トレイ５に排出する排出ローラ２８、２９が設けられている。
【００５０】
６．画像形成動作の概略
このような構成である実施例のプリンタ１では、以下のようにして、用紙に画像が形成される。すなわち、画像形成動作が開始されると、給紙部２０及び搬送ユニット３０が稼動して用紙が画像形成部１０に搬送され、スキャナー部６０、プロセスカートリッジ７０Ｋ〜７０Ｃ等が稼動する。そうすると、回転する感光体ドラム７１の表面が帯電器７２により一様に正帯電された後、スキャナ部６０から照射されるレーザビームにより露光され、その結果、感光体ドラム７１の表面に画像形成用データに対応する静電潜像が形成される。
【００５１】
次いで、現像ローラ７４Ｃの回転により、現像ローラ７４Ｃ上に担持され、かつ、正帯電されているトナーが、感光体ドラム７１に対向して接触するときに、感光体ドラム７１の表面上に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム７１の静電潜像は可視像化され、感光体ドラム７１の表面には反転現像によるトナー像が担持される。
【００５２】
その後、感光体ドラム７１の表面上に担持されたトナー像は、転写ローラ７３Ｋ〜７３Ｃに印加される転写電圧によって用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙が定着器８０に搬送されると、加熱ローラ８１及び押圧ローラ８２により加熱加圧されて、トナー像が用紙に定着する。最後に、画像が形成された用紙が排出トレイ５に排出されて、画像形成動作が終了する。
【００５３】
７．廃トナー回収ユニット
プリンタ１が上述の画像形成動作を行う際、供給されたトナーの一部は、用紙に転写されないまま搬送ベルト３３に付着して、不要なトナー（廃トナー）となる場合がある。そして、廃トナーが搬送ベルト３３に付着したままで画像形成動作を行うと、用紙に廃トナーが再転写されてしまい、用紙にユーザが意図していない不要な画像が形成されてしまう。そこで、プリンタ１では、搬送ユニット３０の下側に、搬送ベルト３３に付着するトナーを除去する廃トナー回収ユニット１００を備えている。以下、廃トナー回収ユニット１００の詳細を説明する。
【００５４】
単体としての廃トナー回収ユニット１００は、図２に示すように、用紙に転写されなかった廃トナーを収容する箱形状の廃トナー容器１０１の前方に、ハンドル１０３Ｃが突設されたものであり、ハンドル１０３Ｃを保持して廃トナー回収ユニット１００をハウジング３のフレーム部材から取り外したり、フレーム部材に対して装着したりすることができる。
【００５５】
廃トナー容器１０１は、図２〜図６に示すように、上部側が開放された箱形状の容器本体１０２と、容器本体１０２の上部前側を覆う上部カバー１０３Ａと、容器本体１０２の上部後側を覆う上部カバー１０３Ｂとからなるものである。上部カバー１０３Ａ、１０３Ｂは、ネジ等に締結手段にて分離可能に容器本体１０２に組み付けられている。
【００５６】
上部カバー１０３Ａには、搬送ベルト３３の幅と略同一の幅に開口された取込口１０４が形成されている。取込口１０４内には、クリーニングローラ１０５、掻き取りローラ１０６及び剥離ブレード１０６Ａが前後方向に並んで設けられている。
【００５７】
図１及び図２に示すように、クリーニングローラ１０５は、外表面側に樹脂製スポンジ層が形成された中実円柱であり、搬送ユニット３０の駆動ローラ３１及び従動ローラ３２と平行な回転軸周りで回転可能に軸支されている。そして、クリーニングローラ１０５は、フレーム部材に装着された状態で、搬送ベルト３３に下方から接触するように構成されている。
【００５８】
掻き取りローラ１０６は、クリーニングローラ１０５に対して後方から当接する金属製の中実円柱であり、駆動ローラ３１、従動ローラ３２及びクリーニングローラ１０５と平行な回転軸周りで回転可能に軸支されている。
【００５９】
剥離ブレード１０６Ａは、軟質ウレタンシートを細長く裁断したものであり、その先端側が掻き取りローラ１０６に当接した状態で、根元側が取込口１０４の後縁側に固定されている。
【００６０】
図２に示すように、廃トナー容器１０１において、クリーニングローラ１０５の左端側は、駆動力供給機構１９０が配設されている。駆動力供給機構１９０は、図３及び図４に示すように、複数個のギヤ１９１、１９２、１９３、１９４、１９５が組み合わされてなるものである。図示は省略するが、クリーニングローラ１０５の左端は、駆動力供給機構１９０を構成するギヤ１９１に一体回転可能に接続されている。また、図示は省略するが、掻き取りローラ１０６の左端は、駆動力供給機構１９０を構成し、ギヤ１９１と噛み合うギヤ１９２に一体回転可能に接続されている。
【００６１】
廃トナー回収ユニット１００がフレーム部材に装着された状態では、図４に示すように、フレーム部材側に設けられた電動モータ等の駆動源１９９と駆動力供給機構１９０とが係合する。そして、駆動源１９９の駆動力が駆動力供給機構１９０に伝達されると、ギヤ１９１、１９２等が回転して、駆動源１９９の駆動力がクリーニングローラ１０５及び掻き取りローラ１０６に供給される。そうすると、図１に示すように、クリーニングローラ１０５は、搬送ベルト３３の循環方向とは逆向きの回転方向に回転駆動されて、搬送ベルト３３の表面に付着した廃トナーを擦り落とすように自己の表面に付着させて、搬送ベルト３３から除去する。掻き取りローラ１０６は、廃トナーが帯びている電荷と反対の電荷（本実施例では、負電荷）が印加された状態で、クリーニングローラ１０５の表面に接触しながら回転駆動されて、クリーニングローラ１０５の表面に付着した廃トナーを電気的に吸着する。そして、剥離ブレード１０６Ａは、掻き取りローラ１０６が吸着した廃トナーを剥離させて、廃トナー容器１０１内に落下させる。
【００６２】
図４及び図５に示すように、容器本体１０２の前側には、右側壁１０２Ｘから左方向にリブ状に延在し、左側壁１０２Ｙの手前で途切れる隔壁１０２Ｅが立設されている。また、隔壁１０２Ｅの左端部と前側壁１０２Ｚとを繋ぐように前後方向に延在するリブ状の隔壁１０２Ｆが立設されている。隔壁１０２Ｆの上端縁には、半円形状の凹部１４８Ｆが形成されている。
【００６３】
一方、図６に示すように、上部カバー１０３Ａの前側には、右側壁１０３Ｘから左方向にリブ状に延在し、左側壁１０３Ｙの手前で途切れる隔壁１０３Ｅが立設されている。また、隔壁１０３Ｅの左端部と前側壁１０３Ｚとを繋ぐように前後方向に延在するリブ状の隔壁１０３Ｆが立設されている。隔壁１０３Ｆの下端縁には、半円形状の凹部１４９Ｆが形成されている。
【００６４】
図示は省略するが、容器本体１０２に上部カバー１０３Ａが組み付けられると、隔壁１０２Ｅ、１０３Ｅがそれぞれ隔壁１０２Ｆ、１０３Ｆと連結されて、廃トナー容器１０１の内部空間を前後方向及び左右方向で区画するようになっている。
【００６５】
図３及び図４に示すように、廃トナー容器１０１の内部空間のうち、隔壁１０２Ｅ、１０３Ｅより後方の広い空間が廃トナー収容空間１５７Ａである。一方、廃トナー容器１０１の内部空間のうち、隔壁１０２Ｅ、１０３Ｅより前方の左右に細長い空間が、廃トナーの堆積量を検出するための検出用空間１５７Ｂである。廃トナー収容空間１５７Ａと、検出用空間１５７Ｂとは、凹部１４８Ｆ、１４９Ｆからなる円穴により連通している。
【００６６】
廃トナー収容空間１５７Ａの底部には、格子状部材１０７と、左右方向に平行な回転軸周りで回転可能に軸支されるとともに格子状部材１０７の前縁側に連結されたクランク軸１０８とが配設されている。
【００６７】
クランク軸１０８の左端は、駆動力供給機構１９０を構成するギヤ１９４に一体回転可能に接続されている。そして、駆動源１９９の駆動力が駆動力供給機構１９０に伝達されると、ギヤ１９４も回転して、駆動源１９９の駆動力がクランク軸１０８にも供給される。そうすると、クランク軸１０８が回転駆動され、それに伴って、格子状部材１０７が前後方向に周期的に変動する。
【００６８】
剥離ブレード１０６Ａにより掻き取りローラ１０６から剥離した廃トナーは、まず、廃トナー収容空間１５７Ａの前方に落下した後、前後方向に周期的に変動する格子状部材１０７により、廃トナー収容空間１５７Ａの後方に移送される。そして、廃トナーが廃トナー収容空間１５７Ａの後端に到達して堰き止められると、徐々に、廃トナー収容空間１５７Ａの前方側に堆積し始める。さらに、廃トナー収容空間１５７Ａへの廃トナーの堆積が進むと、廃トナーは、円穴（凹部１４８Ｆ、１４９Ｆ）から検出用空間１５７Ｂ側に流入する。
【００６９】
廃トナー容器１０１の隔壁１０２Ｅ、１０３Ｅより前方、すなわち、検出用空間１５７Ｂには、左右方向に平行な方向を向く回転軸１０９Ａと、回転軸１０９Ａ周りに螺旋状に形成された羽１０９Ｂとを有する搬送スクリュー１０９が配設されている。搬送スクリュー１０９は、円穴（凹部１４８Ｆ、１４９Ｆ）に挿通されており、廃トナー収容空間１５７Ａと検出用空間１５７Ｂとを跨いでいる。
【００７０】
回転軸１０９Ａの左端は、駆動力供給機構１９０を構成するギヤ１９５に一体回転可能に接続されている。そして、駆動源１９９の駆動力が駆動力供給機構１９０に伝達されると、ギヤ１９５も回転して、駆動源１９９の駆動力が回転軸１０９Ａにも供給される。そうすると、搬送スクリュー１０９が回転駆動され、螺旋状の羽１０９Ｂが廃トナーを左から右に移送する。その結果、廃トナー収容空間１５７Ａに収容しきれなくなった廃トナーは、円穴（凹部１４８Ｆ、１４９Ｆ）を介して、検出用空間１５７Ｂ内に積極的に搬送され、検出用空間１５７Ｂ内の左から右へと徐々に堆積する。
【００７１】
図５に示すように、容器本体１０２の前側において、隔壁１０２Ｆより右側には、隔壁１０２Ｅの途中と前側壁１０２Ｚとを繋ぐように前後方向に延在するリブ状の仕切り壁１０２Ｇ、１０２Ｈ、軸受壁１０２Ｊが立設されている。仕切り壁１０２Ｇ、１０２Ｈ、軸受壁１０２Ｊの上端縁には、半円形状の凹部１４８Ｇ、１４８Ｈ、１４８Ｊが形成されている。
【００７２】
一方、図６に示すように、上部カバー１０３Ａの前側において、隔壁１０３Ｆより右側には、隔壁１０３Ｅの途中と前側壁１０３Ｚとを繋ぐように前後方向に延在するリブ状の仕切り壁１０３Ｇ、１０３Ｈ、軸受壁１０３Ｊが立設されている。仕切り壁１０３Ｇ、１０３Ｈ、軸受壁１０３Ｊの上端縁には、半円形状の凹部１４９Ｇ、１４９Ｈが形成されている。
【００７３】
図示は省略するが、容器本体１０２に上部カバー１０３Ａが組み付けられると、仕切り壁１０２Ｇ、１０２Ｈがそれぞれ仕切り壁１０３Ｇ、１０３Ｈと連結されて、検出用空間１５７Ｂが左右方向に複数に区画される。この際、図７に示すように（図７において、上部カバー１０３Ａは図示しない。）、凹部１４８Ｇ、１４９Ｇ（図７において、凹部１４９Ｇは図示しない。）からなる円穴と、凹部１４８Ｈ、１４９Ｈ（図７において、凹部１４９Ｈは図示しない。）からなる円穴とに、回転軸１０９Ａが隙間を有して挿通される。なお、螺旋状の羽１０９Ｂは、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇの左側面近くまで形成されている。
【００７４】
図７に示すように、回転軸１０９Ａには、円穴（凹部１４８Ｇ、１４９Ｇ）を左右方向で挟む１対のフランジ部１０９Ｇと、円穴（凹部１４８Ｈ、１４９Ｈ）を左右方向で挟む１対のフランジ部１０９Ｈとが形成されている。
【００７５】
また、図示は省略するが、容器本体１０２に上部カバー１０３Ａが組み付けられると、軸受壁１０２Ｊが軸受壁１０３Ｊと連結されて、凹部１４８Ｊからなる軸受が形成される。図７に拡大して示すように、凹部１４８Ｊからなる軸受には、回転軸１０９Ａの右端側が回転可能に軸支される。
【００７６】
軸受壁１０２Ｊ、１０３Ｊからさらに右側に突出する回転軸１０９Ａの右端部には、回転軸１０９Ａの回転軸心と平行な軸心を有する円柱状の偏心軸部１０９Ｃが凸設されている。
【００７７】
搬送スクリュー１０９に搬送されて、検出用空間１５７Ｂ内の左から右へと徐々に堆積する廃トナーは、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇまで到達すると、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇに堰き止められる。そして、回転軸１０９Ａと円穴（凹部１４８Ｇ、１４９Ｇ）との隙間から仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇの右側に流入しそうになっても、フランジ部１０９Ｇにより流入が抑制される。そして、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇの右側に廃トナーが流入したとしても、その廃トナーは、もう一つの仕切り壁１０２Ｈ、１０３Ｈに堰き止められる。そして、回転軸１０９Ａと円穴（凹部１４８Ｈ、１４９Ｈ）との隙間から仕切り壁１０２Ｈ、１０３Ｈの右側に流入しそうになっても、フランジ部１０９Ｈにより流入が抑制される。ただし、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇ及び仕切り壁１０２Ｈ、１０３Ｈにより、廃トナーを完全に堰き止めてしまうと、廃トナーが行き場がなくなってしまい、搬送スクリュー１０９等の破損を招くおそれがある。このため、回転軸１０９Ａと円穴（凹部１４８Ｇ、１４９Ｇ）及び円穴（凹部１４８Ｈ、１４９Ｈ）との隙間は、過剰な廃トナーの流通を適度に許容する大きさに設定されている。なお、フランジ部１０９Ｇ、１０９Ｈは、搬送スクリュー１０９の左右方向のガタつきを防止する機能や、搬送される廃トナーから搬送スクリュー１０９が受ける反力を支える機能を発揮することもできる。
【００７８】
図７に拡大して示すように、隔壁１０２Ｅ、１０３Ｅと、容器本体１０２の前壁１０２Ｚ及び上部カバー１０３Ａの前壁１０３Ｚとの間、すなわち、検出用空間１５７Ｂ内には、搬送スクリュー１０９の回転軸１０９Ａに隣接して、第１変位部１１０と、第２変位部１２０とが設けられている。
【００７９】
第１変位部１１０は、図７及び図８に示すように、第１接続部１１３と、第１受動部１１１と、第１遮蔽部１１２とを有する。第１接続部１１３は、回転軸１０９Ａと平行な軸心回りで回転可能に軸支された細長い円柱軸形状のものである。第１受動部１１１は、第１接続部１１３の右端側から第１接続部１１３の軸心に対して径外方向に突出する二股形状のものである。図７に示すように、第１受動部１１１は、二股形状を構成するスリット１１１Ａ内に回転軸１０９Ａの偏心軸部１０９Ｃを挿通させた状態で組み付けられている。第１遮蔽部１１２は、第１接続部１１３の左端側から第１接続部１１３の軸心に対して径外方向、かつ第１受動部１１１と反対方向である前方に突出する細長い角柱形状のものである。
【００８０】
図５に示すように、容器本体１０２の前壁１０２Ｚ及び上部カバー１０３Ａの前壁１０３Ｚには、前方に突出する第１遮蔽部１１２を避けるように切りかかれた凹部１０２Ｍ、１０３Ｍが形成されている。図７に示すように、凹部１０２Ｍ、１０３Ｍを介して、第１遮蔽部１１２は、容器本体１０２の前壁１０２Ｚ及び上部カバー１０３Ａの前壁１０３Ｚからさらに前方に突出した状態となっている。そして、図９及び図１０に示すように、搬送スクリュー１０９の回転に伴って、偏心軸部１０９Ｃが偏心回転すると、偏心軸部１０９Ｃに係合する第１受動部１１１及び第１接続部１１３を介して、第１遮蔽部１１２が上下方向に揺動するようになっている。
【００８１】
一方、第２変位部１２０は、図７及び図８に示すように、第２接続部１２３と、第２受動部１２１と、第２遮蔽部１２２とを有する。第２接続部１２３は、回転軸１０９Ａと平行な軸心回りで回転可能に軸支された細長い円柱軸形状のものである。第２接続部１２３の回転軸心は、第１接続部１１３の回転軸心に対して、前方に僅かにずれている。第２接続部１２３の右端は、第１接続部１１３の左端と対面している。第２接続部１２３の左端は、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇを跨ぎ、螺旋状の羽１０９Ｂの右端部まで延びている。第２受動部１２１は、第２接続部１２３の左端側から第２接続部１２３の軸心に対して径外方向、かつ後方に突出する平板形状のものである。図７に示すように、第２受動部１２１は、平板形状の上方を向く面である堆積面１２１Ａを螺旋状の羽１０９Ｂの右端部の下方に位置させた状態で組み付けられている。容器本体１０２の底部からは、堆積面１２１Ａを左右方向で挟む衝立形状の規制壁１０２Ｑ、１０２Ｒが立設されている。規制壁１０２Ｑ、１０２Ｒは、堆積面１２１Ａ上の堆積する廃トナーが周囲に流出しないように規制する。第２遮蔽部１２２は、第２接続部１２３の右端側から第２接続部１２３の軸心に対して径外方向、かつ第２受動部１２１と反対方向である前方に突出する細長い柱形状のものである。
【００８２】
図７に示すように、第２遮蔽部１２２は、第１遮蔽部１１２と同様に、凹部１０２Ｍ、１０３Ｍを介して、容器本体１０２の前壁１０２Ｚ及び上部カバー１０３Ａの前壁１０３Ｚからさらに前方に突出した状態となっている。図７及び図８に示すように、第２遮蔽部１２２は、前後方向に直交する断面で見た場合、右側面と下面とにわたる矩形状の切り欠き１２２Ａが形成された断面形状を有している。そして、第２遮蔽部１２２は、第１遮蔽部１１２の上方に位置している。第２遮蔽部１２２が第１遮蔽部１１２に当接すると、第１遮蔽部１１２は、切り欠き１２２Ａに収まって、図４に示すように、第２遮蔽部１２２に対して左右方向ではみ出さないようになっている。
【００８３】
第２遮蔽部１２２の自重は、第２受動部１２１の自重と比較して重いので、第２受動部１２１及び第２遮蔽部１２２に対して外力が作用していない状態では、第２遮蔽部１２２側が下降して、図示しないストッパにより、図１１に示す姿勢を保持する。この場合、第２受動部１２１及び第２遮蔽部１２２はほぼ水平方向を向く。一方、図１２に示すように、第２受動部１２１の堆積面１２１Ａ上に廃トナーＷが堆積すると、廃トナーＷの重さ、あるいは抵抗により、第２遮蔽部１２２と第２受動部１２１とのバランスが変化して、第２受動部１２１側が下方となるように傾く。その結果、第２受動部１２１が下降して下方位置で保持されるとともに、第２遮蔽部１２２が上昇して上方位置で保持される。第２変位部１２０が図１２に示す状態で保持された場合でも、図１３に示すように、偏心軸部１０９Ｃが偏心回転すると、第１遮蔽部１１２は単独で上下方向に揺動する。
【００８４】
廃トナー回収ユニット１００がフレーム部材に装着された状態では、図４に示すように、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２は、フレーム部材側に設けられた検出手段の一例としての光センサ１４４に向けて突出する状態となる。光センサ１４４（図４にのみ示す。）は、間隔を有して左右方向で対面する発光部１４４Ａと受光部１４４Ｂとを有する。発光部１４４Ａは、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２の左側に位置し、受光部１４４Ｂは、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２の右側に位置する。光センサ１４４は、発光部１４４Ａと受光部１４４Ｂとの間に設けられる光路１４４Ｃの遮蔽又は開放を検出する周知のものである。図９〜図１３に、光路１４４Ｃと第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２との相対位置関係を示すように、上下方向に変位する第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２は、光路１４４Ｃを遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る。
【００８５】
図２及び図４に示すように、容器本体１０２の前壁１０２Ｚ及び上部カバー１０３Ａの前壁１０３Ｚには、光路１４４Ｃを遮蔽することなく、第１遮蔽部１１２と第２遮蔽部１２２とを覆う樹脂製の透明なカバー１４３が装着されている。図５に示すように、透明なカバー１４３の周縁は鍔状になっている。そして、凹部１０２Ｍ、１０３Ｍの周囲に形成された嵌め合い溝１０２Ｎ、１０３Ｎに対して、透明なカバー１４３の周縁が嵌め合わされる簡易な構成により、透明なカバー１４３が廃トナー容器１０１に固定される。これにより、組み付け作業の簡略化と、製造コストの低廉化とを実現できる。
【００８６】
８．プリンタの電気的構成
図１４中、露光制御部２０１はスキャナ部６０の動作を制御するものであり、高圧制御部２０２は、トナーカートリッジ７０の動作、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ものである。パネル制御部２０３は、ユーザが設定操作する操作パネル（図示しない。）を制御するものであり、センサ制御部２０４は、光センサ１４４の発光部１４４Ａ及び受光部１４４Ｂ等を制御するものであり、モータ制御部２０５は、プリンタ１に設けられた駆動源１９９の電動モータを制御するものである。
【００８７】
また、ＲＯＭ２０６及びＲＡＭ２０７は、情報を記憶する領域であり、ＣＰＵ２０８は、ＲＯＭ２０６に予め記憶されたプログラムにしたがって露光制御部２０１等の制御部を制御するための演算処理を行う。また、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。
【００８８】
また、センサ制御部２０４は、図１５に示すように、発光制御回路２１０及びコンパレータ２１１等を有して構成されている。発光制御回路２１０は、発光部１４４Ａの発光動作を制御する。コンパレータ２１１は、受光部１４４Ｂが発光部１４４Ａからの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する。そして、その信号レベルが基準レベルを超えたときには「Ｌｏｗ」信号をＣＰＵ２０８に向けて出力し、その信号レベルが基準レベル以下のときには「Ｈｉ」信号をＣＰＵ２０８に向けて出力する。上述した通り、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２は、光路１４４Ｃを遮蔽する位置と開放する位置とを取り得るので、コンパレータ２１１がＣＰＵ２０８に向けて出力する信号波形、すなわち、光センサ１４４の検出結果は、第１遮蔽部１１２の変位状態と第２遮蔽部１２２の変位状態との組み合わせに対応するものとなる。
【００８９】
９．第１変位部、第２変位部及び光センサの動作
プリンタ１が起動されてウォームアップ運転が開始された場合、又はプリンタ１が待機状態から稼動状態に切り替わった場合、センサ制御部２０４が光センサ１４４の制御を開始するとともに、ＣＰＵ２０８が、詳細を後述する判定プログラム（図１６に示すステップＳ１００〜Ｓ１０８）を開始する。また、モータ制御部２０５が駆動源１９９の制御を開始する。そうすると、駆動源１９９の駆動力が搬送ベルト３３に伝達されて、搬送ベルト３３が循環を開始するとともに、駆動力供給機構１９０から駆動力を供給されて、クリーニングローラ１０５、掻き取りローラ１０６、クランク軸１０８、格子状部材１０７及び搬送スクリュー１０９も回転又は変動する。これにより、搬送ベルト３３に付着した廃トナーが廃トナー収容空間１５７Ａ内に堆積し、その後、検出用空間１５７Ｂに搬送される。クリーニングローラ１０５、掻き取りローラ１０６、クランク軸１０８、格子状部材１０７及び搬送スクリュー１０９が、廃トナー移送手段に相当する。
【００９０】
この際、図９、図１０及び図１３に示すように、搬送スクリュー１０９の回転により、偏心軸部１０９Ｃが偏心回転し、偏心軸部１０９Ｃに係合する第１受動部１１１が揺動する。そうすると、第１接続部１１３を介して、第１遮蔽部１１２も上下方向に揺動し、光路１１４Ｃを遮蔽する位置（図示は省略するが、図９及び図１３に示す下降位置と、図１０に示す上昇位置との略中間の位置。）と、開放する位置（例えば、図９及び図１３に示す下降位置と、図１０に示す上昇位置）とを取る。ここで、偏心軸部１０９Ｃが１回転する間に、第１遮蔽部１１２は上下方向に１回揺動（１往復）し、図１０に示す上昇位置と、図９及び図１３に示す下降位置とを取る。つまり、第１遮蔽部１１２は、偏心軸部１０９Ｃが１回転する際、光路１４４Ｃを２回遮蔽する。
【００９１】
ここで、図１１に示すように、検出用空間１５７Ｂにおいて、第２受動部１２１の堆積面１２１Ａに廃トナーＷが堆積するまでの間は、第２受動部１２１は上下方向の変位を廃トナーＷにより拘束されない。このため、第２受動部１２１と一体である第２遮蔽部１２２は、周期的に上下動する第１遮蔽部１１２に当接して押し上げられて、第１遮蔽部１１２と一体的に上下動する。そして、第２遮蔽部１２２は、光路１４４Ｃを遮蔽する位置（図９及び図１１に示す下降位置。）と、開放する位置（例えば、図１０及び図１２に示す上昇位置。）とを取る。つまり、第２遮蔽部１２２は、偏心軸部１０９Ｃが１回転する際、光路１４４Ｃを１回遮蔽する。
【００９２】
このように、第１遮蔽部１１２と第２遮蔽部１２２とが連動して周期的に上下方向に変位して、光路１４４Ｃを周期的に遮蔽する場合、光センサ１４４からの出力信号を受けてコンパレータ２１１がＣＰＵ２０８に向けて出力する信号波形は、図１７に示すように、「Ｈｉ」と「Ｌｏｗ」との間で周期的に切り替わる波形であって、かつ１周期、すなわち、偏心軸部１０９Ｃが１回転する間における信号波形のなかの「Ｈｉ」の継続時間Ｔが、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２が当接したまま光路１４４Ｃを遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間Ｔ１となる。
【００９３】
一方、図１２に示すように、検出用空間１５７Ｂにおいて、第２受動部１２１の堆積面１２１Ａに廃トナーＷが堆積すると、廃トナーＷの重さ、あるいは抵抗により、第２受動部１２１と第２遮蔽部１２２とのバランスが変動する。そして、第２受動部１２１は下方位置に保持され、第２遮蔽部１２２は、周期的に上下動する第１遮蔽部１１２に対して上方に離反する位置に保持されて、光路１４４Ｃを開放する。一方、第１遮蔽部１１２は、図１３に示すように、偏心軸部１０９Ｃの回転に伴って、単独で上下動する。
【００９４】
このように、第１遮蔽部１１２のみが周期的に上下方向に変位して、光路１４４Ｃを周期的に遮蔽する場合、光センサ１４４からの出力信号を受けてコンパレータ２１１がＣＰＵ２０８に向けて出力する信号波形は、図１８に示すようになる。すなわち、「Ｈｉ」と「Ｌｏｗ」との間で周期的に切り替わる波形であって、かつ、１周期の信号波形のなかの「Ｈｉ」の継続時間Ｔが、第１遮蔽部１１２のみが光路１４４Ｃを遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間Ｔ２となり（Ｔ２＜Ｔ１）、さらに、１周期の間に２回の「Ｈｉ」の波形が現れる。
【００９５】
また、光センサ１４４の作動中に、搬送スクリュー１０９や、搬送スクリュー１０９より上流側の駆動力供給機構１９０や駆動源１９９等に不具合が生じた場合、搬送スクリュー１０９が回転駆動されず、偏心軸部１０９Ｃも偏心回転しなくなる。そうすると、偏心軸部１０９Ｃに係合する第１受動部１１１も揺動しなくなり、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２も、光路１４４Ｃを遮蔽する位置又は開放する位置を保持したままとなる。また、廃トナー回収ユニット１００がハウジング３から取り外されたままで、プリンタ１が起動された場合は、光路１４４Ｃを開放したままの状態となる。
【００９６】
このように、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２が停止した状態、あるいは廃トナー回収ユニット１００がハウジング３から取り外されたままの状態では、光センサ１４４からの出力信号を受けてコンパレータ２１１がＣＰＵ２０８に向けて出力する信号波形は、図１９又は図２０に示すように、「Ｈｉ」又は「Ｌｏｗ」のまま変化しない波形となる。
【００９７】
１０．判定プログラムの詳細
ＣＰＵ２０８は、図１６に示す判定プログラム（ステップＳ１００〜Ｓ１０８）を開始する。なお、判定プログラムは、プリンタ１の画像形成動作中等、駆動源１９９が作動して、駆動力供給機構１９０により駆動力が供給される間、ＣＰＵ２０８により繰り返し実行される。まず、ステップＳ１００において、光センサ１４４からの出力信号を受けてコンパレータ２１１が出力する信号波形を取得する。
【００９８】
次に、ステップＳ１０１に移行して、取得した信号波形が周期的に変化する波形か否かを判断する。取得した信号波形が図１９又は図２０に示すように、「Ｈｉ」又は「Ｌｏｗ」のまま変化しない波形である場合、ステップＳ１０１において「Ｎｏ」となり、ステップＳ１０２に移行する。そして、ステップＳ１０２において、「搬送スクリュー１０９又は搬送スクリュー１０９より上流側の駆動力供給機構１９０等が正常でない。」と判断し、その旨をＣＰＵ２０８に通知してから、この処理を終了する。その結果、ＣＰＵ２０８では、搬送スクリュー１０９の破損、搬送スクリュー１０９より上流側の駆動力供給機構１９０等の破損、駆動電力の供給不良、又は廃トナー回収ユニット１００の未装着等の各種の不具合を想定したトラブルシューティングや、ユーザに対する警告を行うこができる。そして、この場合は、警告に対して所定の対処がなされるまで、プリンタ１は画像形成動作を停止する。
【００９９】
一方、取得した信号波形が図１７又は図１８に示すように、「Ｈｉ」と「Ｌｏｗ」との間で周期的に切り替わる波形である場合、ステップＳ１０１において「Ｙｅｓ」となり、ステップＳ１０３に移行する。そして、出力する信号波形において、１周期のなかの「Ｈｉ」の継続時間Ｔを抽出する。
【０１００】
次に、ステップＳ１０４に移行して、１周期のなかの「Ｈｉ」の継続時間Ｔが閾値Ｇより大きいか否かを判断する。ここで、本実施例では、閾値Ｇは、上述した所要時間Ｔ１と、所要時間Ｔ２との略中間の値に設定されている（Ｔ２＜Ｇ＜Ｔ１）。取得した信号波形が図１７に示すように、１周期のなかの「Ｈｉ」の継続時間Ｔ＝所要時間Ｔ１である場合、ステップＳ１０４において「Ｙｅｓ」となり、廃トナーＷが第２受動部１２１の堆積面１２１Ａに堆積していない状態であると判断し、処理を終了する。そして、ステップＳ１００から上記処理を繰り返す。なお、本実施例では、廃トナーＷが第２受動部１２１の堆積面１２１Ａに堆積した状態を、満杯を意味する「フル」に近い状態であることを意味する「ニアフル」と呼ぶこととする。
【０１０１】
一方、取得した信号波形が図１８に示すように、１周期のなかの「Ｈｉ」の継続時間Ｔ＝所要時間Ｔ２である場合、ステップＳ１０４において「Ｎｏ」となり、ステップＳ１０５に移行する。そして、ステップＳ１０５において、廃トナーＷが第２受動部１２１の堆積面１２１Ａに堆積した状態、すなわち、廃トナーが「ニアフル」であると判断し、その旨をＣＰＵ２０８に通知する。これに対応して、ＣＰＵ２０８は、例えば、ユーザに対して、「廃トナー回収ユニット１００の交換時期が近づいています。」という報知を行う。
【０１０２】
次に、ステップＳ１０６に移行して、廃トナーが「フル」になったと判定するためのタイマの計測を開始する。具体的には、ＣＰＵ２０８は、タイマ２０９を制御して、「ニアフル」と判定された後のプリンタ１の稼動時間が設定時間に到達するまで計時を行う。
【０１０３】
次に、ステップＳ１０７に移行して、廃トナー「フル」判定用タイマが設定時間に到達すると（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８に移行する。また、廃トナー「フル」判定用タイマが設定時間に到達するまでは（Ｓ１０７：ＮＯ）、一旦本処理を終了し、ステップＳ１００から上記処理を繰り返す。これにより、廃トナーが「ニアフル」状態になっても、信号波形の取得を継続し、駆動供給機構や搬送スクリューが正常に作動しているか否かの検出を継続することができる。なお、一度、ステップＳ１０５において、廃トナーが「ニアフル」と通知され、ステップＳ１０６において、廃トナー「フル」判定用タイマによる計測を開始した後は、ステップＳ１０５、１０６の内部処理は行わず、Ｓ１０７の処理に移行する。
【０１０４】
ステップＳ１０８に移行すると、廃トナーが「フル」であると判断し、その旨をＣＰＵ２０８に通知して、この処理を終了する。これに対応して、ＣＰＵ２０８は、例えば、ユーザに対して、「ただちに廃トナー回収ユニット１００を交換してください。」という報知を行う。そして、この場合も、報知に対して所定の対処がなされるまで、プリンタ１は画像形成動作を停止する。
【０１０５】
＜作用効果＞
実施例のプリンタ１は、上述の構成である廃トナー容器１０１と、駆動力供給機構１９０と、廃トナー移送手段１０５〜１０９を構成する搬送スクリュー１０９と、第１変位部１１０と、第２変位部１２０と、光センサ１４４と、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８とを備える。
【０１０６】
第１変位部１１０は、変位により光路１４４Ｃを遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る第１遮蔽部１１２を有し、第２変位部１２０は、廃トナーが特定の蓄積状態に到達していない場合（廃トナーＷが堆積面１２１Ａに堆積していない場合）には、第１遮蔽部１１２と一体的に変位して光路１４４Ｃを遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る一方、廃トナーが特定の蓄積状態に到達した場合（廃トナーＷが堆積面１２１Ａに堆積した場合）には、第１遮蔽部１１２から離反して光路１４４Ｃを開放する位置に変位する第２遮蔽部１２２を有する。
【０１０７】
このプリンタ１によれば、光センサ１４４により、第１変位部１１０の変位状態と第２変位部１２０の変位状態との組み合わせに対応する検出結果が出力され、それに基づいて、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８により、２種類の判断（廃トナー移送手段を構成する搬送スクリュー１０９やその上流側の駆動力供給機構１９０等の異常、トナーの蓄積状態）が区別可能になされる。
【０１０８】
より詳しくは、搬送スクリュー１０９やその上流側に異常がない場合、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２が周期的に光路１４４Ｃを遮蔽するので、光センサ１４４は、周期的な変動がある検出結果（例えば、図１７又は図１８に示す信号波形）を出力する。その一方、搬送スクリュー１０９やその上流側に故障等の異常を生じ、搬送スクリュー１０９が停止すると、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２が光路１４４Ｃを遮蔽又は開放したままとなるので、光センサ１４４は、周期的な変動のない検出結果（例えば、図１９又は図２０に示す信号波形）を出力する。その結果、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８は、ステップＳ１０１、Ｓ１０２により、直ちに搬送スクリュー１０９やその上流側に異常があることを判断することができる。
【０１０９】
また、廃トナー容器１０１内において廃トナーが特定の蓄積状態（廃トナーＷが堆積面１２１Ａに堆積した状態）になるまでの間は、第２遮蔽部１２２は、第１遮蔽部１１２とともに周期的に光路１４４Ｃを遮蔽する。その一方、廃トナーが特定の蓄積状態に到達した場合、第２遮蔽部１２２は第１遮蔽部１１２から離反して光路１４４Ｃを開放する位置に変位し、第１遮蔽部１１２のみが周期的に光路１４４Ｃを遮蔽する。このため、光センサ１４４は、周期的な変動があり、１周期の中の「Ｈｉ」の継続時間が異なる検出結果（図１７又は図１８に示す信号波形。）を出力する。その結果、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８は、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５により、直ちに廃トナーが「ニアフル」になったことを判断することができる。すなわち、従来技術であれば、このような２種類の判断を行うために２個の検出手段が必要なところ、プリンタ１によれば、１つの光センサ１４４で２種類の判断を区別可能に行える。
【０１１０】
したがって、プリンタ１によれば、装置構成の簡略化を図ることができ、その結果として、製造コストの低廉化を実現できる。
【０１１１】
また、第２変位部１２０は、第２受動部１２１と第２遮蔽部１２２と第２接続部１２３とからなり、第２受動部１２１は、廃トナーＷが堆積するまでの間は第２遮蔽部１２２の変位に伴う上下方向の変位が拘束されない。一方、廃トナーＷが堆積すると、下方位置に保持されるように形成されている。そして、第２遮蔽部１２２は、第２受動部１２１が第２遮蔽部１２２の変位に伴う上下方向の変位が拘束されていない間は、自重により第１遮蔽部１１２に対して上方から当接して、第１遮蔽部１１２と一体的に上下方向に変位する。一方、第２受動部１２１が下方位置に保持されると、第２遮蔽部１２２は、第１遮蔽部１１２に対して上方に離反する位置で保持されるように形成されている。このように、プリンタ１は、第２受動部１２１に堆積する廃トナーにより、第２遮蔽部１２２と第２受動部１２１とのバランスが変化することを利用することができるので、装置構成をより簡略化できる。
【０１１２】
さらに、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２が突出する方向である前後方向に直交する断面、すなわち、光路１４４Ｃに沿う方向の断面で見て、第２遮蔽部１２２の右側面と下面とにわたって、第１遮蔽部１１２が収まる切り欠き１２２Ａが形成されている。そして、第１遮蔽部１１２は、切り欠き１２２Ａに収まった状態で、第２遮蔽部１２２に対して光路１４４Ｃと平行な方向にはみ出さない断面形状とされている。このため、第１、２遮蔽部１１２、１２２の幅を狭くできるので、発光部１４４Ａと受光部１４４Ｂとを接近させることができる。その結果、光センサ１４４の小型化、ひいてはプリンタ１の小型化を実現できる。
【０１１３】
また、第２接続部１２３は、搬送スクリュー１０９に沿って長く延びており、第２受動部１２１は、廃トナーが移送される方向の上流側に配設される。そして、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２は、第２受動部１２１に対し、廃トナーが移送される方向の下流側に離れて配設されている。このため、廃トナーが第２受動部１２１に堆積した場合でも、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２まで廃トナーが到達し難くすることができるので、光センサ１４４の検出精度の低下を抑制できる。
【０１１４】
さらに、第２受動部１２１と、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２との間には、検出用空間１５７Ｂを、第２受動部１２１側の空間と第１、２遮蔽部１１２、１２２側の空間とに区画する仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇと、仕切り壁１０２Ｈ、１０３Ｈとが設けられている。このため、廃トナーが第２受動部１２１に堆積した場合でも、仕切り壁１０２Ｇ、１０３Ｇと、仕切り壁１０２Ｈ、１０３Ｈとにより、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２まで廃トナーが到達することを確実に防止できるので、光センサ１４４の検出精度の低下を一層抑制できる。
【０１１５】
また、第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２が当接したまま光路１４４Ｃを遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間Ｔ１に対して、第１遮蔽部１１２のみが光路１４４Ｃを遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間Ｔ２が短くなるように、光路１４４Ｃと対面する第１遮蔽部１１２及び第２遮蔽部１２２の大きさが設定されている。このため、光センサ１４４は、第１、２遮蔽部１１２、１２２が重なって周期的に変位する場合と、第１遮蔽部１１２のみが周期的に変位する場合とで、容易に区別可能な差異のある検出結果を出力する。よって、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８におけるステップＳ１０４の判断を一層正確に行える。
【０１１６】
さらに、廃トナー容器１０１、駆動力供給機構１９０、廃トナー移送手段１０５〜１０９、第１変位部１１０及び第２変位部１２０は、ハウジング３のフレーム部材に対して着脱可能に設けられる廃トナー回収ユニット１００を構成している。また、光センサ１４４と、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８を実行するＣＰＵ２０８及びＲＯＭ２０６とは、ハウジング３側に設けられている。この構成では、廃トナー回収ユニット１００が取り外された状態であっても、判断手段Ｓ１００〜Ｓ１０８が搬送スクリュー１０９やその上流側に異常があると判断するので、廃トナー回収ユニット１００が装着されていないまま、プリンタ１が作動する不具合も防止できる。
【０１１７】
以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【０１１８】
例えば、第１変位部１１０及び第２変位部１２０を、格子状部材１０７の後端縁に隣接して配置してもよい。この場合、第１受動部１１１は、格子状部材１０７の後端縁に係合して周期的に揺動する。また、第２受動部は、格子状部材１０７の後端縁まで廃トナーが堆積した場合、それに対応して変位する。このような構成によっても、本発明の作用効果を奏することができる。
【０１１９】
また、図１６に示す「判定プログラム」は、画像形成動作の開始時に所定期間のみ実行するように構成したり、駆動力供給機構１９０の駆動期間中に、定期的に実行するように構成してもよく、本実施例のように、継続して実行する方式に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は画像形成装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
１…画像形成装置（プリンタ）
Ｗ…廃トナー
１０１…廃トナー容器
１９９…駆動源
１９０…駆動力供給機構
１０５、１０６、１０７、１０８、１０９…廃トナー移送手段（１０５…クリーニングローラ、１０６…掻き取りローラ、１０７…格子状部材、１０８…クランク軸、１０９…搬送スクリュー）
１１０…第１変位部
１２０…第２変位部
１４４…検出手段（光センサ）
１４４Ａ…発光部
１４４Ｂ…受光部
Ｓ１００〜Ｓ１０８…判断手段
１１１…第１受動部
１１２…第１遮蔽部
１１３…第１接続部
１２１…第２受動部
１２２…第２遮蔽部
１２３…第２接続部
１２２Ａ…第１遮蔽部が収まる切り欠き
１５７Ａ、１５７Ｂ…廃トナー容器の内部空間（１５７Ａ…廃トナー収容空間、１５７Ｂ…検出用空間）
１０２Ｇ、１０３Ｇ、１０２Ｈ、１０３Ｈ…仕切り壁
Ｔ…検出結果における光路の遮蔽１回の継続時間
Ｔ１…第１遮蔽部及び第２遮蔽部が当接したまま光路を遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間
Ｔ２…第１遮蔽部のみが光路を遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間
３…ハウジング
１００…廃トナー回収ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を被記録媒体に転写することにより前記被記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記被記録媒体に転写されなかった廃トナーを収容する廃トナー容器と、
駆動源の駆動力を供給する駆動力供給機構と、
前記駆動力供給機構によって供給される駆動力により駆動され、前記廃トナー容器の外部から内部に、及び／又は前記廃トナー容器内の一方から他方に、前記廃トナーを移送する廃トナー移送手段と、
前記廃トナー移送手段と連動して周期的に変位する第１変位部と、
前記廃トナー容器内における前記廃トナーの蓄積状態に応じて変位する第２変位部と、
前記第１変位部の変位状態と前記第２変位部の変位状態との組み合わせに対応する検出結果を出力する検出手段と、
前記検出結果に基づいて、前記駆動力供給機構又は前記廃トナー移送手段に異常があるか否かと、前記廃トナー容器内において前記廃トナーが特定の蓄積状態に到達したか否か、とを区別可能に判断する判断手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検出手段は、間隔を有して対面する発光部と受光部とを有し、前記発光部と前記受光部との間に設けられる光路の遮蔽又は開放を検出するものであり、
前記第１変位部は、変位により前記光路を遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る第１遮蔽部を有し、
前記第２変位部は、前記廃トナーが前記特定の蓄積状態に到達していない場合には、前記第１遮蔽部と一体的に変位して前記光路を遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る一方、前記廃トナーが前記特定の蓄積状態に到達した場合には、前記第１遮蔽部から離反して前記光路を開放する位置に変位する第２遮蔽部を有する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１変位部は、前記廃トナー移送手段と係合して駆動力を受ける第１受動部と、前記第１受動部を介して前記廃トナー移送手段と連動して周期的に上下方向に変位し、前記光路を遮蔽又は開放する前記第１遮蔽部と、前記第１受動部と前記第１遮蔽部とを一体に接続する第１接続部とからなり、
前記第２変位部は、廃トナーと接触する位置に設けられる第２受動部と、前記第２遮蔽部と、前記第２受動部と前記第２遮蔽部とを一体に接続する第２接続部とからなり、
前記第２受動部は、前記廃トナーが堆積するまでの間は前記第２遮蔽部の変位に伴う上下方向の変位が拘束されない一方、前記廃トナーが堆積すると、下方位置に保持されるように形成され、
前記第２遮蔽部は、前記第２受動部が前記第２遮蔽部の変位に伴う上下方向の変位が拘束されていない間は、自重により前記第１遮蔽部に対して上方から当接して、前記第１遮蔽部と一体的に上下方向に変位する一方、前記第２受動部が前記下方位置に保持されると、前記第１遮蔽部に対して上方に離反する位置で保持されるように形成されている請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光路に沿う方向の断面で見て、前記第２遮蔽部の片側面と下面とにわたって、前記第１遮蔽部が収まる切り欠きが形成されており、
前記第１遮蔽部は、前記切り欠きに収まった状態で、前記第２遮蔽部に対して前記光路と平行な方向にはみ出さない断面形状とされている請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２接続部は、前記第２受動部から前記廃トナーが移送される方向の下流側に向けて延びており、
前記第１遮蔽部及び前記第２遮蔽部は、前記第２受動部に対し、前記廃トナーが移送される方向の下流側に離れて配設されている請求項２乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２受動部と、前記第１遮蔽部及び前記第２遮蔽部との間には、前記廃トナー容器の内部空間を、前記第２受動部側の空間と前記第１、２遮蔽部側の空間とに区画する仕切り壁が設けられている請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１遮蔽部及び前記第２遮蔽部が当接したまま前記光路を遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間に対して、前記第１遮蔽部のみが前記光路を遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間が短くなるように、前記光路と対面する前記第１遮蔽部及び前記第２遮蔽部の大きさが設定されている請求項２乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記判断手段は、前記検出結果が周期的な変動のないものである場合、「前記駆動力供給機構又は前記廃トナー移送手段に異常がある」と判断し、
前記検出結果が周期的な変動のあるものである場合、「前記駆動力供給機構及び前記廃トナー移送手段に異常がない」と判断するとともに、前記検出結果における前記光路の遮蔽１回の継続時間が閾値より長ければ、「廃トナーが特定の蓄積状態に到達していない」と判断する一方、前記検出結果における前記光路の遮蔽１回の継続時間が閾値以下であれば、「廃トナーが特定の蓄積状態に到達した」と判断する請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
ハウジングを備え、
前記廃トナー容器、前記駆動力供給機構、前記廃トナー移送手段、前記第１変位部及び前記第２変位部は、前記ハウジングに対して着脱可能に設けられる廃トナー回収ユニットを構成し、
前記検出手段及び前記判断手段は、前記ハウジング側に設けられている請求項１乃至８のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像を被記録媒体に転写することにより前記被記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記被記録媒体に転写されなかった廃トナーを収容する廃トナー容器と、
駆動源の駆動力を供給する駆動力供給機構と、
前記駆動力供給機構によって供給される駆動力により駆動され、前記廃トナー容器の外部から内部に、及び／又は前記廃トナー容器内の一方から他方に、前記廃トナーを移送する廃トナー移送手段と、
前記廃トナー移送手段と連動して周期的に変位する第１変位部と、
前記廃トナー容器内における前記廃トナーの蓄積状態に応じて変位する第２変位部と、
前記第１変位部の変位状態と前記第２変位部の変位状態との組み合わせに対応する検出結果を出力する検出手段と、
前記検出結果に基づいて、前記駆動力供給機構又は前記廃トナー移送手段に異常があるか否かと、前記廃トナー容器内において前記廃トナーが特定の蓄積状態に到達したか否か、とを区別可能に判断する判断手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検出手段は、間隔を有して対面する発光部と受光部とを有し、前記発光部と前記受光部との間に設けられる光路の遮蔽又は開放を検出するものであり、
前記第１変位部は、変位により前記光路を遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る第１遮蔽部を有し、
前記第２変位部は、前記廃トナーが前記特定の蓄積状態に到達していない場合には、前記第１遮蔽部と一体的に変位して前記光路を遮蔽する位置と開放する位置とを取り得る一方、前記廃トナーが前記特定の蓄積状態に到達した場合には、前記第１遮蔽部から離反して前記光路を開放する位置に変位する第２遮蔽部を有する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１変位部は、前記廃トナー移送手段と係合して駆動力を受ける第１受動部と、前記第１受動部を介して前記廃トナー移送手段と連動して周期的に上下方向に変位し、前記光路を遮蔽又は開放する前記第１遮蔽部と、前記第１受動部と前記第１遮蔽部とを一体に接続する第１接続部とからなり、
前記第２変位部は、廃トナーと接触する位置に設けられる第２受動部と、前記第２遮蔽部と、前記第２受動部と前記第２遮蔽部とを一体に接続する第２接続部とからなり、
前記第２受動部は、前記廃トナーが堆積するまでの間は前記第２遮蔽部の変位に伴う上下方向の変位が拘束されない一方、前記廃トナーが堆積すると、下方位置に保持されるように形成され、
前記第２遮蔽部は、前記第２受動部が前記第２遮蔽部の変位に伴う上下方向の変位が拘束されていない間は、自重により前記第１遮蔽部に対して上方から当接して、前記第１遮蔽部と一体的に上下方向に変位する一方、前記第２受動部が前記下方位置に保持されると、前記第１遮蔽部に対して上方に離反する位置で保持されるように形成されている請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光路に沿う方向の断面で見て、前記第２遮蔽部の片側面と下面とにわたって、前記第１遮蔽部が収まる切り欠きが形成されており、
前記第１遮蔽部は、前記切り欠きに収まった状態で、前記第２遮蔽部に対して前記光路と平行な方向にはみ出さない断面形状とされている請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２接続部は、前記第２受動部から前記廃トナーが移送される方向の下流側に向けて延びており、
前記第１遮蔽部及び前記第２遮蔽部は、前記第２受動部に対し、前記廃トナーが移送される方向の下流側に離れて配設されている請求項２乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２受動部と、前記第１遮蔽部及び前記第２遮蔽部との間には、前記廃トナー容器の内部空間を、前記第２受動部側の空間と前記第１、２遮蔽部側の空間とに区画する仕切り壁が設けられている請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１遮蔽部及び前記第２遮蔽部が当接したまま前記光路を遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間に対して、前記第１遮蔽部のみが前記光路を遮蔽する際の遮蔽１回分の所要時間が短くなるように、前記光路と対面する前記第１遮蔽部及び前記第２遮蔽部の大きさが設定されている請求項２乃至６のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記判断手段は、前記検出結果が周期的な変動のないものである場合、「前記駆動力供給機構又は前記廃トナー移送手段に異常がある」と判断し、
前記検出結果が周期的な変動のあるものである場合、「前記駆動力供給機構及び前記廃トナー移送手段に異常がない」と判断するとともに、前記検出結果における前記光路の遮蔽１回の継続時間が閾値より長ければ、「廃トナーが特定の蓄積状態に到達していない」と判断する一方、前記検出結果における前記光路の遮蔽１回の継続時間が閾値以下であれば、「廃トナーが特定の蓄積状態に到達した」と判断する請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
ハウジングを備え、
前記廃トナー容器、前記駆動力供給機構、前記廃トナー移送手段、前記第１変位部及び前記第２変位部は、前記ハウジングに対して着脱可能に設けられる廃トナー回収ユニットを構成し、
前記検出手段及び前記判断手段は、前記ハウジング側に設けられている請求項１乃至８のいずれか１項記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−２３７４２２（Ｐ２０１０−２３７４２２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８４９４４（Ｐ２００９−８４９４４）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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