JP2005345941A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回収ボックスの満タン検知のタイミングが早まるの防ぎ、回収ボックスの容量を最大限に活用して廃現像剤を蓄積することができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】作像エンジンから排出される廃現像剤（廃トナー７２と廃キャリア７３）を回収してこれを貯蔵する回収ボックス５０と、該回収ボックス５０内に設けられたパイプ（パイプ部材）６５と、該パイプ６５内部での廃現像剤の有無を検知する光透過型センサ（検知手段）６２とを有する画像形成装置において、前記廃現像剤の前記パイプ６５内への進入を抑制するための第２のパイプ（現像剤抑制手段）７１を設ける。ここで、パイプ６５と第２のパイプ７１との間に形成される隙間Ａ，Ｂを１〜１０ｍｍに設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、感光体を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来のタンデム型カラーレーザビームプリンタを図９に基づいて説明する（特許文献１参照）。

図９は従来のタンデム型カラーレーザビームプリンタの縦断面図であり、図示のレーザビームプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色毎にトナー像を形成する４基の作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋを備えるとともに、各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋからトナー像が一次転写される中間転写ベルト（ＩＴＢ）２０を備え、この中間転写ベルト２０に多重転写されたトナー像を記録シートＰに二次転写してフルカラー画像を形成するよう構成されている。

上記中間転写ベルト２０は、無端状に形成され、一対のベルト搬送ローラ２１，２２に架け回されており、図示矢線方向に回動しながら各色の作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋ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。又、この中間転写ベルト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が配設されており、記録シートＰは、互いに圧接される転写ローラ３０と中問転写ベルト２０との間に挿通され、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。ここで、ベルト搬送ローラ２１は、転写ローラ３０のバックアップローラとして機能している。

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３０のベルトクリーナ２３が配設され、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ベルトクリーナ２３によって中間転写ベルト２０上から除去するように構成されている。そして、ベルトクリーナ２３によって除去された残留トナーは、廃トナーとしてオーガ２３ａによりフロント側（図９の紙面手前側）へ搬送され、後述する回収ボックスに落とし込まれるようになっている。

又、中問転写ベルト２０の下側には、前述した４基の作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋが並列的に配設されており、各色の画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，１０Ｂｋは、中間転写ベルト２０の回動方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの順に配設されており、最も頻繁に使用されるであろうブラックの作像エンジン１０Ｂｋが最も二次転写位置の近傍に配置されている。これによりブラックのファーストプリントアウトタイム（ＦＣＯＴ）を早くすることができる。

又、これらの作像エンジンエンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの下方には、各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋに具備された感光体ドラム１１を画情報に応じて露光するラスタ走査ユニット４０が配設されている。

上記ラスタ走査ユニット４０は、全ての作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋに共用されており、各色の画情報に応じて変調されたレーザ光Ｂｍ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Ｂｍ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Ｂｍは、ミラー（図示せず）によって反射されながら所定の経路を進んだ後、ラスタ走査ユニット４０の上部に設けられた各走査窓４２を通過して各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの感光体ドラム１１を露光するようになっている。

又、各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋは、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１を一様な背景部電位にまで帯電させる帯電ローラ１２と、前記レーザ光Ｂｍ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をそれぞれ備えており、感光体ドラム１１上に各色の画情報に応じたトナー像を形成し得るように構成されている。

前記現像器１３は、トナーとキャリアが混合された二成分現像剤を用い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、不図示の補給カートリッジからトナーとキャリアとが混合された現像剤を補給し、劣化した現像剤を自動的に排出する所謂トリクル現像方式が採用されている。

そして、各現像器１３においては、オーガ１３ａのリヤ側（図９の紙面奥側）から新たな現像剤が補給され、オーガ１３ａのフロント側へ劣化現像剤が排出されるように構成されている。又、各ドラムクリーナ１４によって除去された残留トナーは、廃トナーとして不図示のオーガによってフロント側へ排出されるようになっている。そして、各現像器１３から排出された劣化現像剤とドラムクリーナ１４から排出された廃トナーは、後述する回収ボックスに直接落とし込まれるように構成されている。

更に、各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋ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，１５Ｂｋが配設されており、これらの転写ローラ１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｂｋに対して所定の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，１５Ｂｋ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、プリンタ筐体１の下部に収納された給紙カセット２からプリンタ筐体１の内部、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供給される。上記給紙カセット２は、プリンタ筐体１のフロント側からプリンタ筐体１の下部に押し込んでセットするように構成されており、セットされた給紙カセット２の上部には、該給紙カセット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及び給紙ローラ２５が並設されている。又、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が配設されている。

プリンタ筐体１の内部における記録シートＰの搬送経路２７は、プリンタ筐体１の左側面に沿って略垂直に設けられており、プリンタ筐体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、このシート搬送経路２７を上昇し、前述の二次転写位置においてトナー像の転写を受けた後、二次転写位置の真上に設けられた定着器３へと送られる。そして、定着器３によってトナー像の定着を受けた記録シートＰは、排出ローラ２８を経て、プリンタ筐体１の上部に設けられた排紙トレイ１ａにフェイスダウン状態で排出される。尚、図９において、２９は二次転写位置に対する記録シートＰの突入タイミングを制御するレジストレーションローラである。

而して、以上のように構成されたカラーレーザビームプリンタ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，１０Ｂｋの感光体ドラム１１を所定のタイミングで露光し、これによって各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの感光体ドラム１１上には画情報に応じたトナー像が形成される。そして、各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋで形成されたトナー像は、回動する中間転写ベルト２０に対して順次転写され、この中間転写ベルト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は、所定のタイミングで給紙カセット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と同期して、二次転写ローラ３０と中間転写ベルト２０との間に挿通される。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、二次転写がなされた記録シート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形成される。

このように構成されたカラーレーザビームプリンタにおいては、ベルトクリーナ２３及び各ドラムクリーナ１４から排出される廃トナー、各現像器１３から排出される劣化現像剤は、全て図１０及び図１１に示す同一の回収ボックス５０に落とし込まれるよう構成されている。

ここで、図１０は上記回収ボックス５０をフロント側の上方から見た斜視図、図１１は同回収ボックス５０をリヤ側の下方から見た斜視図であり、回収ボックス５０は、並列的に配列されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各作像エンジンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋのフロント側の僅かに下方に設けられており、各ドラムクリーナ１４及び各現像器１３からフロント側へ向けて排出された廃トナー又は劣化現像剤が、何ら搬送部材を経ることなく、当該回収ボックス５０に直接落とし込まれるようになっている。又、ベルトクリーナ２３は、イエローの作像エンジン１０Ｙに隣接していることから、このベルトクリーナ２３から排出される廃トナーも上記回収ボックス５０に対して直接落とし込まれるようになっている。

ところで、回収ボックス５０は、廃トナーを内部空間に貯蔵するボックス本体５１と、このボックス本体５１を上部から閉塞する蓋部材５２とを備え、外観上は細長い略矩形状に形成されており、その長さはブラックの作像エンジン１０Ｂｋのドラムクリーナ１４からベルトクリーナ２３までの距離に略匹敵し、この回収ボックス５０をプリンタ筐体１に装着した際に、該回収ボックス５０が各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋ及びベルトクリーナ２３のフロント側に位置し、廃トナーや劣化現像剤を当該回収ボックス５０内に直接排出し得るようになっている。

上記蓋部材５２の上部には長手方向に沿って５つの回収口５３（ＩＢＴ），５３（Ｙ），５３（Ｍ），５３（Ｃ），５３（Ｂｋ）が開設されており、この回収ボックス５０をプリンタ筐体１に装着すると、各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋのドラムクリーナ１４及びベルトクリーナ２３からフロント側へ突出した連結パイプ（図示せず）がこれらの回収口５３（ＩＢＴ），５３（Ｙ），５３（Ｍ），５３（Ｃ），５３（Ｂｋ）に連結され、ドラムクリーナ１４及びベルトクリーナ２３から排出された廃トナーが回収ボックス５０内に落とし込まれるようになっている。ここで、５つの回収口５３（ＩＢＴ），５３（Ｙ），５３（Ｍ），５３（Ｃ），５３（Ｂｋ）の位置は、図６の右側からベルトクリーナ２３、イエロードラムクリーナ１４（Ｙ）、マゼンタドラムクリーナ１４（Ｍ）、シアンドラムクリーナ１４（Ｃ）、ブラックドラムクリーナ１４（Ｂｋ）の位置にそれぞれ対応している。

又、図１１に示すように、蓋部材５２のリヤ側の側壁には４つの回収口５４（Ｙ），５４（Ｍ），５４（Ｃ），５４（Ｂｋ）が開設されている。これらは各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの現像器１３から排出される劣化現像剤の回収口であり、やはりこの回収ボックス５０をプリンタ筐体１に装着すると、各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの現像器１３からフロント側へ突出した連結パイプ（図示せず）がこれらの回収口５４（Ｙ），５４（Ｍ），５４（Ｃ），５４（Ｂｋ）に挿入され、トリクル方式を採用する現像器１３から排出された劣化現像剤が回収ボックス５０内に落とし込まれるようになっている。ここで、４つの回収口５４（Ｙ），５４（Ｍ），５４（Ｃ），５４（Ｂｋ）は、図１１の右側から、ブラック現像器１３（Ｂｋ）、シアン現像器１３（Ｃ）、マゼンタ現像器１３（Ｍ）、イエロー現像器１３（Ｙ）に対応している。

回収ボックス５０は、並列的に配列された作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋ及びベルトクリーナ２３の側でこれらに架け渡されるようにして設けられているため、各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋのドラムクリーナ１４やベルトクリーナ２３から排出される廃トナー、延ては各作像エンジン１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋの現像器１３から排出される劣化現像剤までも、この回収ボックス５０に対して直接落とし込む構成になっている。

一方、図１２は蓋部材５２を取り除いた回収ボックス５０を上方から見た様子を示す斜視図である。

蓋部材５２の回収口５３，５４から回収ボックス５０内に落とし込まれた廃トナー７２と廃キャリア７３は、ボックス本体５１の内部空間に貯留される。このため、廃トナー７２と廃キャリア７３の収容上限はボックス本体５１の上部開口までであり、ボックス本体５１に廃トナー７２と廃キャリア７３が一杯に収容された時点で回収ボックス５０を交換する必要が生じる。

又、ボックス本体５１の上部には、長手方向に沿って搬送部材であるオーガ５５が設けられている。このオーガ５５は、ボックス本体５１の左右側壁を跨ぐようにして設けられており、ボックス本体５１に落とし込まれた廃現像剤（廃トナー７２と廃キャリア７３）や劣化現像剤が回収口５３，５４の直下で山となり、その頂上が回収ボックス５０の収容上限を越えた場合に、オーガ５５が劣化現像剤の収容上限を超えた部分を崩して搬送するように構成されている。尚、図１２に示されたボックス本体５１は、紙面の手前側がベルトクリーナ２３の回収口５３（ＩＢＴ）に対応し、紙面の奥側がブラックのドラムクリーナ１４（Ｂｋ）の回収口５３（Ｂｋ）に対応している。

一方、回収ボックス５０には、廃現像剤及び劣化現像剤によってボックス本体５１が満杯になったことを知らせるための検知部が設けられている。図１１に示すように、ボックス本体５１の底部には透明な箱状のトナー収容部６１が突設されており、廃現像剤がボックス本体５１内の所定のレベルにまで堆積すると、トナー収容部６１に廃現像剤が入り込むように構成されている。このトナー収容部６１は、回収ボックス５０をプリンタ筐体１に対して装着した際に、プリンタ筐体１側に設けられた光透過型センサ６２の発光部と受光部との間に入り込むようになっている。又、ボックス本体５１内には、図１２に示すように、前記トナー収容部６１に対応して底部からパイプ６５が立設されており、ボックス本体５１内に堆積した廃現像剤が上記パイプ６５の高さを越えない限り、廃現像剤がトナー収容部６１に入り込まないようになっている。従って、堆積した廃現像剤がパイプ６５の高さを越えると、パイプ６５を伝わって廃現像剤がトナー収容部６１に入り込み、光透過型センサ６２の発光部と受光部との間が廃現像剤によって遮られ、センサ６２の信号が変化することになる。これにより、廃現像剤がボックス本体５１内の所定のレベルにまで堆積したか否かを把握することができるようになっている。

特開２００２−１４８８８４号公報

しかしながら、従来の構成では以下のような問題があった。

即ち、図１３に示すように、回収ボックス５０内の廃現像剤の剤面が不均一になる場合がある。

従って、回収ボックス５０のボックス本体５１が完全に満タンになる前に、廃現像剤の剤面がパイプ６５に達してしまい、光透過型センサ６２による満タン検知のタイミングが早まってしまうことがあった。その結果、ボックス本体５１内にデッドスペースＤが発生し、容器容量を最大限に活用することができなかった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、回収ボックスの満タン検知のタイミングが早まるの防ぎ、回収ボックスの容量を最大限に活用して廃現像剤を蓄積することができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、作像エンジンから排出される廃現像剤を回収してこれを貯蔵する回収ボックスと、該回収ボックス内に設けられたパイプ部材と、該パイプ部材内部での廃現像剤の有無を検知する検知手段とを有する画像形成装置において、前記廃現像剤の前記パイプ部材内への進入を抑制するための現像剤抑制手段を設けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記回収ボックス内の前記パイプ部材と対向する位置に第２のパイプ部材を前記パイプ部材の上端開口部を上方から覆うように設け、両パイプ部材を上下方向にオーバーラップさせたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記パイプ部材と前記第２のパイプ部材との間に形成される隙間を１〜１０ｍｍに設定したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記パイプ部材又は前記第２パイプ部材の少なくとも一方をテーパー形状に成形したことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記テーパー形状のテーパー角度を１〜４５度に設定したことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記パイプ部材の開口部の開口面積Ｆの内径面積Ｇに対する比Ｆ／Ｇを１／１００〜３／４に設定したことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記パイプ部材の開口面と前記回収ボックスの内壁で形成される隙間を１〜１０ｍｍに設定したことを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記パイプ部材の廃現像剤が進入する開口部に、廃現像剤が進入しない方向の磁界路を形成する磁界路形成手段を設けたことを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記磁界路形成手段を磁性体で構成するとともに、該磁性体の磁性量を２〜１０００ミリテスラに設定したことを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記パイプ部材の開口部と前記磁界路形成手段との距離を２〜２０ｍｍに設定したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、廃現像剤のパイプ部材への進入を抑制することによって、回収ボックス内が廃現像剤で充分満タンになったときに、パイプ部材内部に現像剤を進入させて満タン検知を行うことができる。

請求項２記載の発明によれば、パイプ部材と対向する位置に第２のパイプ部材を設け、両パイプ部材を上下方向にオーバーラップさせ、所定の隙間をもって配置することによって、回収ボックス内が廃現像剤で充分満タンとなり、回収ボックス内の圧力が所定圧力に達したときに前記隙間を経由して廃現像剤をパイプ部材の内部に侵入させることができる。

請求項３記載の発明によれば、両パイプ部材の隙間を１〜１０ｍｍに設定することによって、廃現像剤が詰まることなく隙間を流れることができる。

請求項４記載の発明によれば、パイプ部材をテーパー形状にすることによって、回収ボックス内の圧力がたとえ小さくても現像剤が流れ易くなる。

請求項５記載の発明によれば、回収ボックスの充填率を下げることなく、現像剤が両パイプ部材の隙間を流れることができる。

請求項６記載の発明によれば、パイプ部材の開口部への現像剤の進入をしにくくすることで、現像剤詰まり等を起こすことなく、回収ボックスの充填率を高く保つことができる。

請求項７記載の発明によれば、パイプ部材開口面と回収ボックスの内壁で形成される隙間を１〜１０ｍｍに設定することにより、廃現像剤が詰まることなく隙間を流れることができる。

請求項８記載の発明によれば、磁界路形成手段によって形成される磁界路によって、パイプ部材に進入する廃現像剤を堰止めて制限することができる。

請求項９記載の発明によれば、回収ボックス内の圧力が所定値に満たない現像剤を磁界路形成手段によって形成される磁界路によって堰止めることができ、圧力が所定値に達すると、磁界路が廃現像剤によって破られて該廃現像剤のパイプ部材への進入が許容される。

請求項１０記載の発明によれば、廃現像剤が隙間に詰まることなく流れるとともに、磁性体の磁力で形成される磁界路の面積を適正に保つことができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
図１は回収ボックス５０の部分断面図であり、回収ボックス５０は、ボックス本体５１の上部に着脱可能な蓋部材５２を被着して構成されている。尚、図１においては、図１３に示したものと同一要素には同一符号を付している。

本実施の形態では、蓋部材５２の内壁のパイプ６５と対向する部位に第２のパイプ部材７１をパイプ６５の上端開口部を上方から覆うように設けている。

上記第２のパイプ部材７１の内径は、パイプ６５の外径よりも大きく設定されており、両パイプ６５，７１は上下方向にオーバーラップしつつ、この内径と外径の差によって所定の隙間Ａをもって配置されている。又、パイプ６５の先端と蓋部材５２の間にも所定の隙間Ｂが設けられている。ここで、両隙間Ａ，Ｂは１〜１０ｍｍ程度に設定されている。この結果、廃トナー７２と廃キャリア７３で満タンになり、回収ボックス５０内の圧力が所定の値に達するまではトナー７２とキャリア７３がパイプ６５の先端に達しない構成になっている。最終的にその圧力が所定値を超えたとき、つまり回収ボックス５０が満タンになったときに、この圧力によって廃トナー７２又は廃キャリアー７３が回収ボックス５０の内部から押し出され、前記隙間Ａ，Ｂを通ってパイプ６５に進入する。

又、図２に隙間Ａ，Ｂと回収ボックス５０の現像剤充填率との関係を示す。

ここで、充填率１００％というのは、回収ボックス５０が完全に満タンになっていることを指す。

図２から分かるように、隙間Ａ，Ｂが１〜１０ｍｍであれば充填率を１００％に保つことができる。隙間が１ｍｍ未満の場合は充填率が無限大、つまり廃現像剤が隙間Ａ，Ｂで詰まり、満タン検知できない状態である。又、隙間Ａ，Ｂが１０ｍｍを超えてしまうと、両隙間Ａ，Ｂでの現像剤の流れが良くなり過ぎ、回収ボックス５０が充分満タンになる前に現像剤（廃トナー７１と廃キャリア７２）が光透過型センサ６２の位置に落下し、満タン検知に至ってしまう。

その他の構成は従来例と同じである。

しかし、本構成では、流動性の悪い現像剤を使用した場合、回収ボックス５０内の圧力が不足し、前記隙間Ａ，Ｂで現像剤が詰まってしまう可能性がある。

この問題を対策すべく更なる改善案を次に提案する。

更なる改善案は、図３に示すように、第１のパイプ６５と第２のパイプ７１の形状をテーパー形状にすることで、同様の隙間Ｃ，Ｄでの現像剤（廃トナー７１と廃キャリア７２）の流れ易さを適正にするものである。

両パイプ６５，７１のテーパー角度をＥとしたとき、この角度Ｅと回収ボックス５０の充填率との関係を図４に示す。

ここで、図４において○のプロットは、隙間Ｃ，Ｄが１ｍｍのデータ。□のプロットは隙間Ｃ，Ｄが１０ｍｍのデータである。何れもテーパー角度Ｅが１〜４５度であれば、充填率を１００％に保つことができる。テーパー角度Ｅが１度未満の場合は、隙間Ｃ，Ｄで現像剤詰まりを起して満タン検知を行うことができない。

テーパー角度Ｅが４５度を超えてしまうと、逆に隙間Ｃ，Ｄでの現像剤の流れが良過ぎて回収ボックス５０内が充分満タンになる前に満タン検知を行ってしまう。

以上の構成により、回収ボックス５０内が廃トナー７２と廃キャリアー７３で充分満タンとなり、回収ボックス５０内の所定の圧力が発生するまで満タン検知が行われない。

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。

図３は本実施の形態に係る回収ボックス５０の部分断面図であり、本図においても、図１に示したものと同一要素には同一符号を付している。

本実施の形態では、パイプ６５の開口部６５ａの開口面積Ｆを従来より小さくしている。開口部６５ａの開口面積Ｆとパイプ６５の内径面積Ｇの面積比Ｆ／Ｇは１／１００〜３／４とに設定されている。

又、蓋部材５２の内壁とパイプ６５の先端部との距離Ｈは１〜１０ｍｍに設定されている。

ここで、前記面積比Ｆ／Ｇと回収ボックス５０の充填率との関係を図６に示す。

図６において、○のプロットは隙間Ｈが１ｍｍのもの、□のプロットは１０ｍｍのものである。

図６から分かるように、面積比Ｆ／Ｇが１／１００（０．０１）未満になると、現像剤が隙間Ｈやパイプ６５の開口部６５ａで詰まり、満タン検知ができなくなる。

逆に、面積比Ｆ／Ｇが３／４（０．７５）を超えてしまうと回収ボックス５０が充分に満タンになる前に、現像剤がパイプ６５の内部に進入して満タン検知を早めてしまう。

従って、隙間Ｈと面積比Ｆ／Ｇは先に規定した値が最適となる。その他の構成は従来例と同じである。

以上の構成により、実施の形態１より簡単な構成で同様の効果を得ることができる。

又、本実施の形態では、実施の形態１のようにパイプ６５やパイプ７１の周方向の寸法精度を厳しく管理する必要がなく、高さ方向の寸法精度だけを管理すれば良い。

＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。

図７は本実施の形態に係る回収ボックス５０の部分断面図である。

本実施の形態では、パイプ６５と対向する蓋部材５２の内壁にＮ，Ｓ極の磁性体７４をパイプ形に設けている。この磁性体７４の外径はパイプ６５の外径とほぼ同一の大きさとする。

又、パイプ６５の開口部と磁性体７４との距離Ｈは１〜２０ｍｍ程度に設定されている。

本構成により、一部の廃キャリア７３は磁性体７４の下に溜まり、これがパイプ６５の先端部を塞ぐ膜状のキャリア蓋７５となるため、回収ボックス５０内に溜まった廃トナー７２と大半の廃キャリア７３はパイプ６５に入らないように遮断されることになる。その後、画像形成装置本体の耐久が進み、回収ボックス５０が満タンになって所定圧力に達すると、前記キャリア蓋７５が回収ボックス５０内の廃トナー７２と大半の廃キャリア７３に押されて決壊するため、これにより満タン検知がなされる。

ここで、磁性体７４の磁性量と回収ボックス５０の充填率との関係を図８に示す。図８の縦軸は廃トナー７２及び廃キャリアー７３による充填率、横軸は磁性体７４の磁性量である。

図８において、○のプロットは隙間Ｈが１ｍｍの場合、□のプロットは２０ｍｍの場合である。

何れの場合も磁性体７４の磁性量が２ミリテスラ未満では廃キャリア７３の磁性体７４への付着が充分でなく、現像剤（廃トナー７２と廃キャリア７３）を遮断できないでパイプ６５内に進入させてしまう。磁性体７４の磁性量が２〜１０００ミリテスラであれば、該磁性体７４への廃キャリア７３の付着が充分となり、該廃キャリア７３の壁を作ることができる。特に、１０００ミリテスラでは回収ボックス５０の充填率が最も高い。これにより充填量が完全に満タンになったときにパイプ６５内に廃トナー７２と廃キャリア７３が進入する。

又、磁性体７４の磁性量が１０００ガウスを超えてしまうと、キャリア蓋７５の強度が高くなり過ぎて、現像剤（廃トナー７２と廃キャリア７３）の圧力でキャリア蓋７５を決壊させることができなくなる。その他の構成は従来例と同じである。

以上の構成により、回収ボックス５０内が廃トナー７２で充分満タンとなり、回収ボックス５０内に所定の圧力が発生し、廃キャリア７３を押し退けてパイプ６５内に廃トナー７２が入り、光透過型センサ６２が検知するまで満タン検知が行われない。

又、本実施の形態では、パイプ６５に進入してくる現像剤（廃トナー７２と廃キャリア７３）の規制手段として磁性体７４の磁力を利用するため、実施の形態１のようにパイプ６５やパイプ７１の周方向の寸法精度を厳しく管理する必要がなく、高さ方向の寸法精度だけを管理すれば良い。

本発明は、作像エンジンから排出される廃現像剤を回収してこれを貯蔵する回収ボックスと、該回収ボックス内に設けられたパイプ部材と、該パイプ部材内部での廃現像剤の有無を検知する検知手段とを有する画像形成装置に対して適用可能である。

本発明の実施の形態１に係る回収ボックスの部分断面図である。 本発明の実施の形態１における隙間と充填率との関係を示す図である。 本発明の実施の形態１の別形態を示す回収ボックスの部分断面である。 本発明の実施の形態１の別形態におけるパイプテーパー角度と充填率との関係を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る回収ボックスの部分断面図である。 本発明の実施の形態２における面積比Ｆ／Ｇと充填率との関係を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る回収ボックスの部分断面図である。 本発明の実施の形態３における磁性体磁性量と容器充填率との関係を示す図である。 従来例の画像形成装置（タンデム型カラーレーザビームプリンタ）の縦断面図である。 従来の回収ボックスの上斜視図である。 従来の回収ボックスの下斜視図である。 従来の回収ボックスのボックス本体の斜視図である。 従来の回収ボックスの部分断面図である。

符号の説明

１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋ 作像エンジン
５０ 回収ボックス
５１ ボックス本体
５２ 蓋部材
６２ 光透過型センサ（検知手段）
６５ 第１のパイプ（パイプ部材）
７１ 第２のパイプ（第２のパイプ部材）
７２ 廃トナー
７３ 廃キャリア
７４ 磁界路形成手段（磁性体）
７５ キャリア蓋（磁界路）
Ａ〜Ｄ 隙間
Ｅ テーパー角度
Ｆ 開口面積
Ｇ 内径面積
Ｈ 距離

Claims (10)

1. 作像エンジンから排出される廃現像剤を回収してこれを貯蔵する回収ボックスと、該回収ボックス内に設けられたパイプ部材と、該パイプ部材内部での廃現像剤の有無を検知する検知手段とを有する画像形成装置において、
   前記廃現像剤の前記パイプ部材内への進入を抑制するための現像剤抑制手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回収ボックス内の前記パイプ部材と対向する位置に第２のパイプ部材を前記パイプ部材の上端開口部を上方から覆うように設け、両パイプ部材を上下方向にオーバーラップさせたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記パイプ部材と前記第２のパイプ部材との間に形成される隙間を１〜１０ｍｍに設定したことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記パイプ部材又は前記第２パイプ部材の少なくとも一方をテーパー形状に成形したことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記テーパー形状のテーパー角度を１〜４５度に設定したことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記パイプ部材の開口部の開口面積Ｆの内径面積Ｇに対する比Ｆ／Ｇを１／１００〜３／４に設定したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記パイプ部材の開口面と前記回収ボックスの内壁で形成される隙間を１〜１０ｍｍに設定したことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記パイプ部材の廃現像剤が進入する開口部に、廃現像剤が進入しない方向の磁界路を形成する磁界路形成手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
9. 前記磁界路形成手段を磁性体で構成するとともに、該磁性体の磁性量を２〜１０００ミリテスラに設定したことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記パイプ部材の開口部と前記磁界路形成手段との距離を２〜２０ｍｍに設定したことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。

Images