JP4894828B2 - 現像剤収容箱及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、クリーニングローラやクリーニングブレード等のクリーニング部材によって回収された現像剤（廃トナー）が収容される現像剤収容箱等に関するものである。

例えば、特許文献１に記載の発明では、クリーニング装置にて回収された廃トナーをトナー回収装置等の現像剤収容箱にて貯留するとともに、現像剤収容箱内に設けたアジテータをクランクシャフトにて水平方向に往復運動させることにより、回収口から現像剤収容箱内に落下した廃トナーを水平方向に搬送（移動）させている。
特開２００４−７７６０７公報

ところで、特許文献１に記載の発明では、回収口の直下、つまり廃トナーの落下ポイントに対応する部位にクランクシャフトが配設されているので、落下した廃トナーがクランクシャフトの上に積もるように溜まってしまうおそれが高い。

そして、クランクシャフト上に廃トナーが積もってしまうと、廃トナーを効率良く移動させることができなくなるので、廃トナーの回収効率が悪化してしまう。
また、クリーニングローラ等の廃トナー回収手段を併設した現像剤収容箱においては、落下ポイントの下にクランクシャフトの運動を許容するための空間を確保しようとすると、高さ方向の寸法が大きくなるという問題がある。

本発明は、上記点に鑑み、小型化が可能で、しかも現像剤を効率良く回収することができるように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に用いられ、現像剤回収機構によって回収された現像剤が収容される現像剤収容箱であって、回収された現像剤を収容する収容空間を構成する箱本体と、収容空間に落下する現像剤の落下ポイントからずれた位置に配置される回転可能なクランクシャフトと、クランクシャフトに取り付けられ、クランクシャフトの回転により往復運動して、クランクシャフトの軸方向と直交する方向に現像剤を移動させるアジテータとを備え、アジテータは、クランクシャフトの軸方向と直交する方向において、クランクシャフトを挟んで落下ポイント側及び落下ポイントの反対側に延び、アジテータのうちクランクシャフトを挟んで落下ポイントの反対側には、保持部が設けられており、さらに、クランクシャフトが回転することにより、保持部を箱本体に設けられた水平溝に沿って案内させつつ、アジテータを往復運動させることを特徴とする現像剤収容箱。

これにより、請求項１に記載の発明では、クランクシャフトは、落下ポイントに対してずれた部位に位置することとなるので、クランクシャフト上に現像剤が積もってしまうことを防止できる。したがって、箱本体内に落下した現像剤を効率良く移動させることができるので、現像剤の回収効率が悪化してしまうことを防止できる。

しかも、クランクシャフトを落下ポイントからずらした位置に配置することで、高さ方向寸法を小さくすることが可能となるので、小型化に有利である。
さらに、請求項１に記載の発明では、アジテータのうちクランクシャフトが設けられた位置と反対側には、保持部が設けられており、クランクシャフトが回転することにより、保持部を箱本体に設けられた水平溝に沿って案内させつつ、アジテータを往復運動させることも特徴としている。

これにより、請求項１に記載の発明では、クランクシャフトが落下ポイント側で揺動する動作に伴って、箱本体内に落下した現像剤を保持部側へと効率よく移動させることができる。

また、請求項２に記載の発明では、アジテータは、収納空間に貯留した現像剤を第１方向に移動させ、所定高さ以上に達した現像剤を第１方向と反対側の第２方向に移動させることを特徴とする。

これにより、請求項２に記載の発明では、箱本体内に落下した現像剤が一箇所に偏って貯留されてしまうことなく、箱本体内の収容空間を無駄なく利用してより多くの現像剤を収容することが可能となる。

また、請求項３に記載の発明では、アジテータは、クランクシャフトの軸方向に延びる搬送部が所定間隔を介して複数備えられており、アジテータの往復運動により搬送部が現像剤を第１方向又は第２方向に移動させることを特徴としているので、箱本体内に落下した現像剤を複数の搬送部によって、より効果的に移動させることができる。

また、請求項４に記載の発明では、アジテータのうち落下ポイント側の端部は、少なくとも落下ポイントを挟んでクランク運動することを特徴としているので、箱本体内に落下した現像剤を確実に、しかも速やかに搬送することができる。

また、請求項５に記載の発明では、現像剤回収機構は、現像剤を回収するクリーニングローラを備えており、クランクシャフトは、回収機構から動力を得て回転す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、クランクシャフトを回収機構に近接配置することが可能となるので、現像剤収容箱を小型にすることが可能となる。
なお、請求項６に記載の発明では、現像剤像を担持する像担持体と、像担持体上を帯電する帯電手段と、帯電された像担持体上に静電潜像を形成する像形成手段と、像担持体上に形成された潜像を現像剤にて現像する現像手段と、像担持体上に形成された現像剤像を記録シートに転写する転写手段と、現像剤を回収する回収手段と、回収手段で回収された現像剤を貯留する現像剤収容箱と、現像剤収容箱に設けられ、回収手段により回収された現像剤の落下ポイントからずれた位置に配置されるクランクシャフトと、クランクシャフトに取り付けられ、上下に揺動させつつ、クランクシャフトの軸方向と直交する方向に現像剤を移動させるアジテータとを備え、アアジテータは、クランクシャフトの軸方向と直交する方向において、クランクシャフトを挟んで落下ポイント側及び落下ポイントの反対側に延び、アジテータのうちクランクシャフトを挟んで落下ポイントの反対側には、保持部が設けられており、さらに、クランクシャフトが回転することにより、保持部を箱本体に設けられた水平溝に沿って案内させつつ、アジテータを往復運動させることを特徴とするものである。

これにより、請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同じ効果を画像形成装置として具現することができる。

本実施形態はダイレクトタンデム方式のカラーレーザプリンタ（以下、画像形成装置という。）用のベルトクリーナに本発明に係る現像剤収容箱を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。

１．図面の説明
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す中央断面図であり、図２はベルトクリーナ２０の上面側斜視図であり、図３はベルトクリーナ２０の下面側斜視図であり、図４はベルトクリーナ２０を前面側から見た図であり、図５はベルトクリーナ２０の構造を示す断面斜視図である。

また、図６〜図９は図４のＡ−Ａ断面図であり、図１０は箱本体３２及びアジテータ２５等の斜視図であり、図１１はオーガ２７等の斜視図であり、図１２は図１１のＡ部拡大図であり、図１３は図１１のＢ矢視図であり、図１４は図１３のＡ−Ａ断面図である。

また、図１５は図１３のＢ部拡大図であり、図１６は遮蔽部材４０を駆動するための機構を示す図であり、図１７は、底壁部３２Ａと閉塞部材３３との間の寸法Ａ、底壁部３２Ａから搬送部２５Ｂの上端までの寸法Ｂ、及び搬送部２５Ｂの高さ寸法Ｃをパラメータとして、合わせ面Ｄから現像剤が外部に漏れ出るか否かを試験した際の試験結果を示す図表である。

２．画像形成装置の構成
２．１．画像形成装置の概略構造
画像形成装置１の筐体３内には、図１に示すように、記録用紙やＯＨＰシート等の記録シート（以下、用紙という。）に現像剤像を転写することにより、用紙に画像を形成する電子写真方式の画像形成部５が収納されており、この画像形成部５は、周知のごとく、プロセスカートリッジ７、露光器９及び定着器１１等から構成されている。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１は、ダイレクトタンデム方式のカラーレーザプリンタであるため、用紙の搬送方向に沿って直列に複数個（本実施形態では、４個）のプロセスカートリッジ７が配設されている。

具体的には、用紙の搬送方向上流側から順に、ブラック用のプロセスカートリッジ７Ｋ、イエロー用のプロセスカートリッジ７Ｙ、マゼンタ用のプロセスカートリッジ７Ｍ、シアン用のプロセスカートリッジ７Ｃである。

また、各プロセスカートリッジ７Ｋ〜７Ｃは、収納されている現像剤の色が異なるのみで、その構造等はほぼ同じであり、具体的には、各プロセスカートリッジ７Ｋ〜７Ｃは、現像剤像が担持される感光ドラム７Ａ、及び感光ドラム７Ａを帯電させる帯電器７Ｂ等から構成されている。なお、図１においては、紙面の都合上、シアン用のプロセスカートリッジ７Ｃのみに感光ドラム７Ａ及び帯電器７Ｂの符号を付した。

以上に説明した構成において、帯電した感光ドラム７Ａを露光器９にて露光して感光ドラム７Ａの外周面に静電潜像を形成した後、電荷を帯びた現像剤を感光ドラム７Ａに供給すると、感光ドラム７Ａの外周面に現像剤像が担持（形成）される。

また、用紙を搬送する転写ベルト１３を挟んで感光ドラム７Ａと対向する位置には、感光ドラム７Ａに担持された現像剤を用紙に転写させる転写ローラ１５が設けられており、この転写ローラ１５には、感光ドラム７Ａに担持された現像剤像を用紙に転写させるための電圧が印加されている。

このため、感光ドラム７Ａに担持されていた現像剤像は、転写ベルト１３により搬送される用紙に転写される。そして、現像剤像が転写された用紙は、定着器１１に搬送されて加熱され、用紙に転写された現像剤像が用紙に溶着（定着）する。

２．２．ベルトクリーナの構成
ベルトクリーナ２０は、転写ベルト１３を挟んでプロセスカートリッジ７と反対側に配設され、被クリーニング体である転写ベルト１３の表面に付着した現像剤や紙粉等の付着物を除去する装置である。

すなわち、本実施形態では、ダイレクトタンデム方式を採用した画像形成装置１において、用紙の搬送を行わない適当なタイミングで現像剤（トナー）濃度調整用のパッチ又は色ずれ検知用のレジマークを転写ベルト１３上に印刷（転写）し、その後にパッチ又はレジマークを廃現像剤（廃トナー）としてベルトクリーナ２０にて除去（回収）するようにしたものである。

なお、ベルトクリーナ２０は、図２及び図３に示すように、扁平状に形成された箱状のものであって、画像形成装置（装置本体）１に対して前後方向に変位可能として装置本体に着脱可能に組み付けられているとともに、その変位方向一端側（本実施形態では、前端側）には、図２及び図４に示すように、ベルトクリーナ２０を把持するための把持部２０Ａが設けられている。
そして、このベルトクリーナ２０は、図６に示すように、クリーニングローラ２１、クリーニングシャフト２２、剥離ブレード２３、飛散防止ブレード２４、アジテータ２５、バックアップローラ２６（図１参照）、オーガ２７、及び現像剤収容箱３０等から構成されている。

クリーニングローラ２１は、転写ベルト１３と対向配置されて転写ベルト１３の表面に付着した付着物（主に、現像剤）を転写ベルト１３から回収するクリーニング部材であり、クリーニングシャフト２２はクリーニングローラ２１の表面に付着した現像剤を回収して収容空間３１に搬送するクリーニング部材である。

バックアップローラ２６は、図１に示すように、転写ベルト１３を挟んでクリーニングローラ２１と反対側に配設され、転写ベルト１３をクリーニングローラ２１に押し付けるためのバックアップ部材である。

また、クリーニングローラ２１及びクリーニングシャフト２２には、現像剤が帯びている電荷と反対の極性を有する電位（本実施形態では、負電位）が印加されている。すなわち、クリーニングローラ２１と現像剤との間に発生する静電吸引力により転写ベルト１３の表面に付着した現像剤がクリーニングローラ２１に静電吸着されて転写ベルト１３がクリーニングされる。

なお、クリーニングローラ２１は、転写ベルト１３の走行方向と逆方向に回転駆動されるため、転写ベルト１３に付着している現像剤は、機械的（物理的）に掻き取られつつ、静電的に回収される。

このとき、クリーニングシャフト２２へ印加される電位の絶対値がクリーニングローラ２１より大きくなるように制御されているので、クリーニングローラ２１に静電吸着されている現像剤は、静電吸引力によりクリーニングシャフト２２に転写されるようにしてクリーニングローラ２１から回収される。

そして、クリーニングシャフト２２の表面に回収された現像剤は、図６に示すように、薄板状の剥離ブレード２３によって掻き落とされ、この掻き落とされた現像剤は、飛散防止ブレード２４によりクリーニングローラ２１側に飛散してしまうことを防止されるとともに、アジテータ２５により現像剤収容箱３０に構成された収容空間３１に移送される。

なお、現像剤収容箱３０は、図５に示すように、収容空間３１を構成する箱本体３２、並びに箱本体３２の上部側開口部を閉塞する閉塞部材３３及びブレードフレーム３５等からなるもので、閉塞部材３３及びブレードフレーム３５は、ネジ等の機械的な締結（結合）手段により箱本体３２に固定されている。

３．２．１．アジテータ
アジテータ２５は、図６に示すように、収容空間３１のうち箱本体３２の底壁部３２Ａと閉塞部材３３との間に配設されており、このアジテータ２５の移動方向前進側端部（図６の左端）と箱本体３２の側壁との間には隙間３１Ａが設けられている。

また、アジテータ２５は、現像剤の移送方向（本実施形態では、用紙の搬送方向と平行な方向）に往復運動しながら、その移送方向と直交する方向（本実施形態では、上下方向）に揺動することにより、剥離ブレード２３によって掻き落とされた現像剤を移送方向に移動させるものであり、このアジテータ２５はクランクシャフト２５Ａによって稼働させられる。

なお、クランクシャフト２５Ａは、図１０に示すように、その長手方向端部に設けられた歯車２５Ｄを介して歯車機構２０Ｂ（図２参照）から駆動力を得て回転することにより、アジテータ２５を往復運動させながら揺動させる（図６〜図９参照）。

因みに、歯車機構２０Ｂは、図６に示すように、クリーニングローラ２１等を回転駆動させる機構であって、装置本体から駆動力を得てクリーニングローラ２１等の回収機構を回転駆動する。

また、アジテータ２５は、現像剤の移動方向と略直交する面を有し、かつ、移動方向及びアジテータ２５の揺動方向と略直交する方向（本実施形態では、紙面と直交する方向）に延びて帯状に形成された複数の搬送部２５Ｂ、及び移動方向に延びて複数の搬送部２５Ｂを保持する複数のフレーム２５Ｃを備えた格子状に構成されている。

そして、アジテータ２５のうち往復運動方向一端側であって、クランクシャフト２５Ａ側と反対側の端部には、アジテータ２５を往復運動可能としながら回転可能に保持するために左右一対の摺動ピン２５Ｅがアジテータ２５側の保持部として設けられており、これらの摺動ピン２５Ｅは、図５に示すように、箱本体３２に設けられた第１保持部３２Ａと閉塞部材３３に設けられた第１保持部３３Ａとの間に挟持されている。このため、摺動ピン２５Ｅは、第１保持部３２Ａと第１保持部３３Ａとの間に形成されたガイド溝（水平溝）に沿って水平方向に摺動可能に支持されることとなる。因みに、図５では右側の摺動ピン２５Ｅのみ図示されている。

つまり、第１保持部３２Ａ、３３Ａ（摺動ピン２５Ｅ側）は、図６に示すように、クランクシャフト２５Ａを挟んで落下ポイントＰを含む仮想平面Ｓ１（図６の太い二点鎖線）と反対側に位置しているとともに、アジテータ２５は、第１保持部３２Ａ、３３Ａ（摺動ピン２５Ｅ）側からクランクシャフト２５Ａを超えて落下ポイントＰを含む仮想平面Ｓ１側まで延びている。

ここで、「落下ポイントＰ」とは、剥離ブレード２３の先端を通り、かつ、底壁部３２Ａに直交するラインの集合をいい、「落下ポイントＰを含む仮想平面Ｓ１」とは、前記ラインの集合により構成される仮想の平面をいう。なお、以下、「落下ポイントＰを含む仮想平面Ｓ１」を落下ポイントＰと略す。

そして、アジテータ２５のうちクランクシャフト２５Ａより落下ポイントＰ側の部分であって、その少なくとも一部（本実施形態では、アジテータ２５のうちクランクシャフト２５Ａより落下ポイントＰ側の端部２５Ｆ）は、図６〜図９に示すように、落下ポイントＰを挟んでクランクシャフト２５Ａと反対側とクランクシャフト２５Ａ側との間を行き来するように往復運動する。

なお、クランクシャフト２５Ａの長手方向両端側も、図５に示すように、箱本体３２に設けられた第２保持部３２Ｂと剥離ブレード２３等を保持するためのブレードフレーム３５に設けられた第２保持部３５Ａとにより回転可能に挟持されており、オーガ２７もクランクシャフト２５Ａと同様に、箱本体３２に設けられた第３保持部３２Ｃとブレードフレーム３５に設けられた第３保持部３５Ｂとにより回転可能に挟持されている。

２．２．２．廃現像剤検出部
収容空間３１のうち落下ポイントＰ側であって、その幅方向（本実施形態では、左右方向）一端側には、図１１に示すように、幅方向に延びて収容空間３１の一部を区画する壁部３６が設けられており、この壁部３６を挟んで落下ポイントＰと反対側には、廃現像剤検出部３７が設けられている。

そして、廃現像剤検出部３７には、壁部３６によって区画されていない収容空間３１、つまり壁部３６が設けられていない側（図１１の左側）の収容空間３１からオーガ２７によって廃現像剤検出部３７に流入した廃トナーが溜まる空間３８（以下、この空間を検知用空間３８という。）が設けられており、この検知用空間３８は、図１３に示すように、箱本体３２に設けられた凹部３２Ｄ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３８に対応する装置本体の部位には、検知用空間３８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３９（図１１参照）が組み付け固定されている。

すなわち、ベルトクリーナ２０が装置本体に組み付けられた状態においては、図１５に示すように、検知用空間３８を挟んで一方側に光センサ３９の発光部３９Ａが位置し、他方側に光センサ３９の受光部３９Ｂが位置する。

そして、受光部３９Ｂが光を受光した際に発する信号は、コンパレータ（図示せず）に入力されており、このコンパレータは、受光部３９Ｂ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ときにはＬｏ信号を出力し、信号レベルが基準レベル未満のときにはＨｉ信号を出力する。

因みに、検知用空間３８を構成する部材のうち、発光部３９Ａ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３８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３８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４０が設けられており、この遮蔽部材４０は、図１４に示すように、遮蔽部材４０の上端側に設定された揺動シャフト４０Ａ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。

なお、廃現像剤検出部３７の近傍に設けられた壁部３６は、収容空間３１に貯留された廃現像剤が直接的に廃現像剤検出部３７に流入することを防止する直接流入防止手段である。このため、収容空間３１に貯留された廃現像剤を検知用空間３８に搬送するオーガ２７が設けられており、このオーガ２７により幅方向一端側以外の部位、つまり壁部３６が設けられていない部位から廃現像剤検出部３７に流入した廃現像剤が幅方向一端側に設けられた検知用空間３８に搬送される。

因みに、オーガ２７は、図１２に示すように、螺旋状の羽根２７Ａが回転軸２７Ｂ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、オーガ２７は、収容空間３１に貯留されている廃現像剤が羽根２７Ａに接触する高さとなるまでは、廃現像剤を廃現像剤検出部３７に搬送させることはなく、羽根２７Ａに廃現像剤が接触する高さ以上に盛り上がった廃現像剤を順次、廃現像剤検出部３７に向かって搬送する。

また、検知用空間３８には、図１４に示すように、オーガ２７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３８のうち発光部３９Ａと受光部３９Ｂとにより挟まれた部位に導く傾斜案内面３８Ａが設けられており、この傾斜案内面３８Ａは、検知用空間３８の下端側のうちオーガ２７の排出口２７Ｃ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、遮蔽部材４０の揺動シャフト４０Ａは、その揺動中心４０Ｂが、図１６に示すように、オーガ２７（回転軸２７Ｂ）の回転中心２７Ｄ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２７Ｂの回転運動を揺動運動に変換するリンク機構４１を介して回転軸２７Ｂ（オーガ２７）に連結されている。このため、オーガ２７（回転軸２７Ｂ）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４０が水平方向に揺動変位する。

因みに、リンク機構４１は、回転軸２７Ｂの回転中心２７Ｄから偏心した位置に設けられたクランクピン４１Ａ、及び一端側が揺動シャフト４０Ａに固定され、他端側にクランクピン４１Ａの外周面と摺動可能に接触するＵ字状のカム溝４１Ｃが設けられたリンクレバー４１Ｂ等から構成された機構である。

３．アジテータ等の作動（図６〜図９参照）
クランクシャフト２５Ａが回転してアジテータ２５が稼働すると、アジテータ２５が現像剤の移送方向に往復運動するので、アジテータ２５が隙間３１Ａ側に移動するときに、収容空間３１に落下してきた現像剤は、搬送部２５Ｂにて隙間３１Ａ側に押圧され、順次、その落下ポイントから隙間３１Ａ側に移送される。

すなわち、落下ポイントＰにて山状に積み上がった現像剤は、アジテータ２５の搬送部２５Ｂによって山の頂部の部分が掻き取られながら、他の搬送部２５Ｂによって順次、隙間３１Ａ側へ移送される。したがって、積み上がった現像剤の山がアジテータ２５を超えるまでは現像剤の山が隙間３１Ａ側に拡大していく（図１８参照）。

そして、収容空間３１のうち隙間３１Ａ側から順次、現像剤の山が盛り上がっていくと、アジテータ２５の運動に伴って、移送される現像剤は、格子状に形成されたアジテータ２５を乗り越えて収容空間３１の上部まで溜まりながら、盛り上がった現像剤の山のすそ部分が次第に落下ポイントＰ側に近づいていく（図１９参照）。

そして、収容空間３１に貯留している現像剤が落下ポイントＰを超えてオーガ２７まで到達し、さらにオーガ２７の羽根２７Ａに接触する高さ以上になると、オーガ２７により現像剤が廃現像剤検出部３７に移送され、収容空間３１に貯留された現像剤の量が所定量を超えたことが光センサ３９によって検出される。なお、収容空間３１に貯留された現像剤の量が所定量を超えたことが検出されると、その旨及び現像剤収容箱３０を交換すべき旨が利用者に対して報知される。

以上の説明から明らかなように、アジテータ２５は上側で動いているときと、下側で動いているときとで、廃現像剤を反対方向に移送している。したがって、収容空間３１に貯留された現像剤が漏れてしまう程度まで溜まらないうちに廃現像剤検出部３７まで確実に送ることができる。

しかも、アジテータ２５のクランクシャフト２５Ａに近い側は、下側で動いているときは現像剤を隙間３１Ａ側に送り、上側で動いているときは隙間３１Ａ側からクランクシャフト２５Ａ側に送るが、隙間３１Ａ（摺動ピン２５Ｅ）側は、上下には殆ど動かない。したがって、隙間３１Ａ側では、現像剤はいずれの方向にも殆ど移動しないので、現像剤の漏れが発生し難い。

４．ベルトクリーナの装着判定、及び収容空間内の現像剤量の判定
遮蔽部材４０は、揺動シャフト４０Ａにより周期的に揺動させられるので、ベルトクリーナ２０が装置本体に装着され、かつ、検知用空間３８に現像剤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２０が装置本体に装着され、かつ、検知用空間３８に現像剤が溜まっていない場合には、Ｈｉ信号とＬｏ信号とが周期的に交互にコンパレータから出力される。一方、ベルトクリーナ２０が装置本体に装着され、かつ、検知用空間３８に現像剤が溜まっている場合には、光路Ｌが現像剤により遮られたままとなるので、Ｈｉ信号が連続的にコンパレータから出力される。

また、光センサ３９は装置本体に装着されているので、ベルトクリーナ２０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、Ｌｏ信号が連続的にコンパレータから出力される。

そこで、本実施形態では、光を周期的に検知したときには、ベルトクリーナ２０が装置本体に装着され、かつ、収容空間３１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には、収容空間３１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、光を連続的に検知したときには、ベルトクリーナ２０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。

５．本実施形態に係る現像剤収容箱の特徴
本実施形態では、図６に示すように、クランクシャフト２５Ａは、落下ポイントＰに対して第１保持部３２Ａ、３３Ａ（摺動ピン２５Ｅ）側にずれた部位に位置することとなるので、剥離ブレード２３にて掻き取られて落下する現像剤が、クランクシャフト２５Ａ上に積もってしまうことを防止できる。したがって、箱本体３２内に落下した現像剤を効率良く移動させることができるので、現像剤の回収効率が悪化してしまうことを防止できる。

ところで、本実施形態では、アジテータ２５が第１保持部３２Ａ、３３Ａ側に変位する際に、現像剤を第１保持部３２Ａ、３３Ａ側に押すことにより現像剤を第１保持部３２Ａ、３３Ａ側に移動させる（搬送する）ので、少なくとも、移動方向始点側である落下ポイントＰ側にて現像剤を第１保持部３２Ａ、３３Ａ側に押す必要がある。

一方、アジテータ２５が１往復する際に移動（搬送）させることが可能な現像剤の量（搬送量）は、揺動変位によるアジテータ２５の移動量、つまり移動方向と直交する方向の移動量（揺動量）が大きくなるほど大きくなる。

そして、本実施形態では、クランクシャフト２５Ａが落下ポイントＰ側に設けられているので、揺動量は落下ポイントＰ側にて最も大きくなる。
したがって、本実施形態では、移動方向始点側である落下ポイントＰ側での搬送量を大きくすることができるので、箱本体３２内に落下した現像剤をより効率良く移動させることができ、現像剤の回収効率が向上させることを防止できる。

以上のように、本実施形態では、クランクシャフト２５Ａ上に現像剤が積もってしまうことを防止しつつ、動方向始点側である落下ポイントＰ側での搬送量を大きくすることが可能であるので、箱本体３２内に落下した現像剤をより効率良く移動させることができる。

また、本実施形態では、アジテータ２５のうちクランクシャフト２５Ａより落下ポイントＰ側の端部２５Ｆは、図６〜図９に示すように、落下ポイントＰを挟んでクランクシャフト２５Ａと反対側とクランクシャフト２５Ａ側との間を行き来するように往復運動するので、落下した現像剤を確実に搬送することができる。

また、本実施形態では、クランクシャフト２５Ａは、クリーニングローラ２１等を回転駆動させる歯車機構２０Ｂから動力を得て回転するので、クランクシャフト２５Ａを歯車機構２０Ｂに近接配置することが可能となる。したがって、現像剤収容箱３０を小型にすることが可能となる。

ところで、アジテータ２５に設けられた搬送部２５Ｂの高さ寸法Ｃ（図６参照）を大きくすると、現像剤の搬送能力（移動能力）を大きくすることができるが、搬送能力が高まると、箱本体３２と閉塞部材３３との合わせ面（図６のＤ部）から現像剤が外部に漏れ出る可能性が高まる。

これに対して、本実施形態では、底壁部３２Ａと閉塞部材３３との間の寸法Ａ（図６参照）に対する、搬送部２５Ｂの高さ寸法Ｃ（図６参照）の比（＝Ｃ／Ａ）を、０．１以下とすることにより、合わせ面Ｄでの密閉性を特段に高めることなく、合わせ面Ｄから現像剤が外部に漏れ出てしまうことを防止している。

そして更に、底壁部３２Ａと閉塞部材３３との間の寸法Ａに対する、底壁部３２Ａから搬送部２５Ｂの上端までの寸法Ｂ（図６参照）の比（＝Ｂ／Ａ）を、０．３５以下とすれば、更に効果的に合わせ面Ｄから現像剤が外部に漏れ出ることを防止できる。

すなわち、図１７は、底壁部３２Ａと閉塞部材３３との間の寸法Ａ、底壁部３２Ａから搬送部２５Ｂの上端までの寸法Ｂ、及び搬送部２５Ｂの高さ寸法Ｃをパラメータとして、合わせ面Ｄから現像剤が外部に漏れ出るか否かを試験した際の試験結果を示す図表である。

なお、箱本体３２と閉塞部材３３との合わせ面Ｄは、図６に示すように、箱本体３２と閉塞部材３３との隙間（本実施形態では、約０．４ｍｍ）を蛇行させた迷路構造とすることにより、現像剤が漏れ出ることを防止している。また、寸法Ａ、Ｂは、アジテータ２５が底壁部３２Ａから最も離間したときにおける寸法である。因みに、本実施形態では、図６に示すように、最も離間した状態において、アジテータ２５は、略水平となるように底壁部３２Ａに対して略平行となっている。

そして、図１７において、「廃トナーもれ」とは、合わせ面Ｄから現像剤が漏れ出したか否かを目視にて判断した結果であり、「○」は漏れが発生していないことを示し、「×」は漏れが発生したことを示している。

また、「満タン検知時廃トナー量」とは、廃現像剤検出部３７にて現像剤が検出された時に収容空間３１に貯留されていた現像剤の量を示しており、「廃トナー量判定」とは、「廃トナーもれ」にて判定が「×」となった現像剤収容箱３０のうち、最小値となる満タン検知時廃トナー量（以下、この値を最小検出量という。）を基準に良否を決定した結果である。

すなわち、廃トナー量判定では、収容空間３１に貯留されている現像剤の量が、最小検出量を基準とした所定量（本実施形態では、最小検出量の約９０％）を超えたときに、合わせ面Ｄから現像剤が漏れ出る（「×」）とみなし、廃現像剤検出部３７にて現像剤が検出された時に収容空間３１に貯留されていた現像剤の量が、最小検出量を基準とした所定量以下のときには、合わせ面Ｄから現像剤が漏れ出ない（「○」）とみなして、現像剤収容箱３０の良否を判定している。そして、本実施形態では、最小検出量を約５００ｇとし、最小検出量を基準とした所定量を４５０ｇとして、現像剤収容箱３０の良否を判定した。

因みに、図１７に示す結果では、廃トナーもれにて判定が「×」となったときの満タン検知時廃トナー量は、５０６．７ｇ〜５５８．６ｇであり、そのバラツキ幅は、平均の満タン検知時廃トナー量に対して約±２５ｇである。

したがって、廃トナー量判定のための閾値を４５０ｇとした場合に、約±２５ｇのバラツキが発生しても、その最大値である４７５ｇは、最小検出量である５００ｇ未満であるので、合わせ面Ｄから現像剤が漏れ出す可能性は、十分に小さいと思われる。

以上により、Ｃ／Ａを０．１以下とし、更に望ましくは、Ｂ／Ａを０．３５以下とすれば、効果的に合わせ面Ｄから現像剤が外部に漏れ出ることを防止できる。
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、合わせ面Ｄを迷路構造としたシール構造が採用されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばパッキンを介在させる等のシール構造としてもよい。

また、収容空間３１内の現像剤を搬送する圧送手段は、アジテータ２５及びクランクシャフト２５Ａ等からなるものに限定されるものではない。
また、本発明の適用対象は、ダイレクトタンデム方式のカラーレーザプリンタに限定されるものではない。

すなわち、本実施形態では、ダイレクトタンデム方式を採用した画像形成装置１において、用紙の搬送を行わない適当なタイミングで現像剤（トナー）濃度調整用のパッチ又は色ずれ検知用のレジマークを転写ベルト１３上に印刷（転写）し、その後にパッチ又はレジマークを廃現像剤（廃トナー）としてベルトクリーナ２０にて除去（回収）するようにしたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば現像剤像が転写される中間転写方式の転写ベルトを対象として、濃度パッチ又は色ずれ検知用のレジマークの他に、いわゆる転写残現像剤を回収するようにしたものであってもよい。

さらに、感光体ベルト等の転写残現像剤を回収するベルトクリーナ等にも適用可能である。
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。

本実施形態に係る画像形成装置１の概略構成を示す中央断面図である。 ベルトクリーナ２０の上面側斜視図である。 ベルトクリーナ２０の下面側斜視図である。 ベルトクリーナ２０を前面側から見た図である。 ベルトクリーナ２０の構造を示す断面斜視図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 図４のＡ−Ａ断面図である。 箱本体３２及びアジテータ２５等の斜視図である。 オーガ２７等の斜視図である。 図１１のＡ部拡大図である。 図１１のＢ矢視図である。 図１３のＡ−Ａ断面図である。 図１３のＢ部拡大図である。 遮蔽部材４０を駆動するための機構を示す図である。 試験結果を示す図表である。 アジテータ２５の作用を説明する図である。 アジテータ２５の作用を説明する図である。

符号の説明

１…画像形成装置、５…画像形成部、７…プロセスカートリッジ、
７Ａ…感光ドラム、７Ｃ…プロセスカートリッジ、７Ｋ…プロセスカートリッジ、
７Ｍ…プロセスカートリッジ、７Ｙ…プロセスカートリッジ、９…露光器、
１１…定着器、１３…転写ベルト、１５…転写ローラ、２０…ベルトクリーナ、
２０Ａ…把持部、２０Ｂ…歯車機構、２１…クリーニングローラ、
２２…クリーニングシャフト、２３…剥離ブレード、２４…飛散防止ブレード、
２５…アジテータ、２５Ａ…クランクシャフト、２５Ｂ…搬送部、
２５Ｃ…フレーム、２５Ｄ…歯車、２５Ｅ…摺動ピン、２５Ｆ…端部、
２６…バックアップローラ、２７…オーガ、２７Ａ…羽根、２７Ｂ…回転軸、
２７Ｃ…排出口、２７Ｄ…回転中心、３０…現像剤収容箱、３１…収容空間、
３１Ａ…隙間、３２…箱本体、３２Ａ…第１保持部、３２Ａ…底壁部、
３２Ｂ…第２保持部、３２Ｃ…第３保持部、３２Ｄ…凹部、３３…閉塞部材、
３３Ａ…第１保持部、３５…ブレードフレーム、３５Ａ…第２保持部、
３５Ｂ…第３保持部、３６…壁部、３７…廃現像剤検出部、３８…検知用空間、
３８Ａ…傾斜案内面、３９…光センサ、３９Ａ…発光部、３９Ｂ…受光部、
４０…遮蔽部材、４０Ａ…揺動シャフト、４０Ｂ…揺動中心、４１…リンク機構、
４１Ａ…クランクピン、４１Ｃ…カム溝、Ｐ…落下ポイント。

Claims (6)

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に用いられ、現像剤回収機構によって回収された現像剤が収容される現像剤収容箱であって、
   回収された現像剤を収容する収容空間を構成する箱本体と、
   前記収容空間に落下する現像剤の落下ポイントからずれた位置に配置される回転可能なクランクシャフトと、
   前記クランクシャフトに取り付けられ、前記クランクシャフトの回転により往復運動して、前記クランクシャフトの軸方向と直交する方向に現像剤を移動させるアジテータとを備え、
   前記アジテータは、前記クランクシャフトの軸方向と直交する方向において、前記クランクシャフトを挟んで前記落下ポイント側及び前記落下ポイントの反対側に延び、
   前記アジテータのうち前記クランクシャフトを挟んで前記落下ポイントの反対側には、保持部が設けられており、
   さらに、前記クランクシャフトが回転することにより、前記保持部を前記箱本体に設けられた水平溝に沿って案内させつつ、前記アジテータを往復運動させることを特徴とする現像剤収容箱。
2. 前記アジテータは、前記収納空間に貯留した現像剤を第１方向に移動させ、所定高さ以上に達した現像剤を前記第１方向と反対側の第２方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の現像剤収容箱。
3. 前記アジテータは、前記クランクシャフトの軸方向に延びる搬送部が所定間隔を介して複数備えられており、
   前記アジテータの往復運動により前記搬送部が現像剤を前記第１方向又は前記第２方向に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤収容箱。
4. 前記アジテータのうち前記落下ポイント側の端部は、少なくとも前記落下ポイントを挟んでクランク運動することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の現像剤収容箱。
5. 前記現像剤回収機構は、現像剤を回収するクリーニングローラを備えており、
   前記クランクシャフトは、前記現像剤回収機構から動力を得て回転することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の現像剤収容箱。
6. 現像剤像を担持する像担持体と、
   前記像担持体上を帯電する帯電手段と、
   帯電された前記像担持体上に静電潜像を形成する像形成手段と、
   前記像担持体上に形成された潜像を現像剤にて現像する現像手段と、
   前記像担持体上に形成された現像剤像を記録シートに転写する転写手段と、
   現像剤を回収する回収手段と、
   前記回収手段で回収された現像剤を貯留する現像剤収容箱と、
   前記現像剤収容箱に設けられ、前記回収手段により回収された現像剤の落下ポイントからずれた位置に配置されるクランクシャフトと、
   前記クランクシャフトに取り付けられ、上下に揺動させつつ、前記クランクシャフトの軸方向と直交する方向に現像剤を移動させるアジテータとを備え、
   前記アジテータは、前記クランクシャフトの軸方向と直交する方向において、前記クランクシャフトを挟んで前記落下ポイント側及び前記落下ポイントの反対側に延び、
   前記アジテータのうち前記クランクシャフトを挟んで前記落下ポイントの反対側には、保持部が設けられており、
   さらに、前記クランクシャフトが回転することにより、前記保持部を前記箱本体に設けられた水平溝に沿って案内させつつ、前記アジテータを往復運動させることを特徴とする画像形成装置。