JP2012008381A - 現像剤回収装置、及びそれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクリミッタのバネに捻れが生じることはなく、軸間が遮断されるときの攪拌部材の過負荷を安定化させることが可能な現像剤回収装置を提供する。
【解決手段】トナー回収容器７２の下側容器７２−２がトナーで満杯ではなく、攪拌羽７７に過負荷がかからなければ、カップリングフランジ９６のカム９６ｄとカップリングギア９５のカム９５ｄが係合して、回転力がカップリングギア９５→カップリングフランジ９６→出力ギア９２→ギア９５と伝達され、攪拌羽７７が回転する。また、下側容器７２−２がトナーで満杯になって、攪拌羽７７に過負荷がかかったときには、コイルバネ９７の付勢力に抗してカップリングフランジ９６のカム９６ｄとカップリングギア９５のカム９５ｄが滑って、攪拌羽７７が停止する。カップリングフランジ９６と出力ギア９２が共に回転することから、コイルバネ９７の両端も共に回転する。
【選択図】図７

Description

本発明は、像担持体上に残留した現像剤を回収して収容する現像剤回収装置、及びそれを備える画像形成装置に関する。

この種の画像形成装置としては、電子写真方式のものがある。この方式の装置では、静電潜像を像担持体上に形成し、トナーにより像担持体上の静電潜像を現像して、像担持体上にトナー像を形成し、トナー像を像担持体から記録用紙に転写し、記録用紙を加熱及び加圧して、トナー像を記録用紙上に定着させている。

このような画像形成装置においては、像担持体上に残留したトナーを放置しておくと、画像品質が低下するため、像担持体上に残留したトナーを除去して回収容器に回収することがある。また、回収容器がトナーで満杯になったときに、これを検出して報知し、回収容器の交換を促すこともある。

例えば、特許文献１、２では、感光体ドラムや転写ベルト上に残留したトナーを除去して、トナーを搬送スクリューにより回収容器へと搬送して回収している。また、回収容器に攪拌部材を設け、攪拌部材によりトナーを攪拌したり、攪拌部材に回転力を伝達する軸にトルクリミッタを設け、回収容器がトナーで満杯になって、攪拌部材に過負荷がかかり、攪拌部材が回転しなくなって、トルクリミッタが遮断状態になったときに、これを検出して、回収容器の満杯状態を判定している。

特開２００６−２３５３８２号公報 特開平８−１２９３２９号公報

ところで、上記特許文献１、２では、トルクリミッタとして、攪拌部材に回転力を伝達する２本の軸に設けられた相互に係合するそれぞれのカムと、各カムの一方を付勢し移動させて、各カムを係合させ、２本軸の軸間を結合させるバネとを備え、攪拌部材に過負荷がかかって、攪拌部材が停止し、一方の軸も停止したときに、バネの付勢力に抗して各カムが滑り、軸間が遮断されるというものを適用し、軸間の遮断を検出して、回収容器の満杯状態を判定している。

しかしながら、上記特許文献１、２においては、バネの一端をフレームもしくは壁面に当接させている。この場合は、バネの付勢力により該バネの一端がフレームもしくは壁面に強く当接して回転し難くなる。この状態で、一方の軸が回転すると、バネが捻られて、この捻りによりバネの付勢力が変動し、軸間が遮断されるときの攪拌部材の過負荷も変動する。このため、回収容器の満杯状態の判定が不正確になり、回収容器の交換が適確に行われなくなった。

例えば、バネの付勢力が低下すると、回収容器が満杯未満の状態であって、攪拌部材に過負荷がかかる前であっても、軸間が遮断され、回収容器が満杯状態であると判定される。

また、フレームもしくは壁面が合成樹脂等で形成されていた場合は、バネの一端がフレームもしくは壁面に強く当接しつつ回転して、フレームもしくは壁面が磨耗したり、異音が発生した。

尚、特許文献１においては、明細書及び図面からはバネの一端の当接箇所を特定することができないが、バネを圧縮させる必要があることから、バネの一端が固定的な面（フレームもしくは壁面）に圧接していると考えられる。

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、トルクリミッタのバネに捻れが生じることはなく、軸間が遮断されるときの攪拌部材の過負荷を安定化させることが可能な現像剤回収装置及びそれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の現像剤回収装置は、像担持体から回収された現像剤を受け入れて収容する回収容器と、前記回収容器内の現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記攪拌部材に回転力を伝達する２本の軸の軸間を結合したり遮断したりするトルクリミッタと、前記軸間の遮断状態を検出し、この検出した遮断状態に基づき前記回収容器が現像剤で満杯になったことを判定する満杯判定部とを備えた現像剤回収装置であって、前記トルクリミッタは、前記各軸に設けられた相互に係合するそれぞれのカムと、前記各カムの一方を付勢し移動させて、前記各カムを相互に係合させ、前記軸間を結合させるバネとを有し、前記バネは、前記一方のカムに設けられて、前記一方のカムと共に回転する第１回転部材と、前記一方のカムに設けられた軸に沿って位置決めされて、前記一方のカムと共に回転する第２回転部材との間に設けられている。

このような本発明では、第１回転部材と第２回転部材との間にバネを挟み込み、バネにより第２回転部材に対して第１回転部材及び一方のカムを付勢して、各カムを相互に係合させ、２本の軸の軸間を結合させている。このため、回収容器が現像剤で満杯になっておらず、攪拌部材に過負荷がかからなければ、各カムが係合して、軸間が結合し、各軸を通じて回転力が攪拌部材に伝達され、攪拌部材が回転する。また、回収容器が現像剤で満杯になって、攪拌部材に過負荷がかかり、攪拌部材が回転しなくなったときに、バネの付勢力に抗して各カムが滑り、軸間が遮断される。

第１及び第２回転部材が一方のカムと共に回転することから、これらの間に挟まれるバネの両端も共に回転し、バネが捻れることはなく、バネの付勢力が安定化する。このため、バネの付勢力に抗して軸間が遮断されるときの攪拌部材の過負荷が安定化し、軸間の遮断状態に基づく回収容器の満杯状態の判定が正確になり、回収容器の適確なタイミングでの交換が可能になる。

また、第１及び第２回転部材のいずれにも余計な負荷がかからず、第１及び第２回転部材が磨耗せず、装置の耐久性が向上する。

また、本発明の現像剤回収装置においては、前記第２回転部材は、ギアであって、前記攪拌部材の軸に固定されたギアに歯合している。

この場合は、第２回転部材が、バネの一端を押えるだけではなく、回転力を伝達するギアとしての機能を果たす。

更に、本発明の現像剤回収装置においては、前記満杯判定部は、前記バネの付勢力に抗して前記各カムが滑り、前記軸間が遮断されたときの前記第１回転部材の位置を検出すると、前記回収容器が現像剤で満杯になったと判定している。

回収容器が現像剤で満杯になったときには、攪拌部材に過負荷がかかって、バネの付勢力に抗して各カムが滑り、一方のカムと共に第１回転部材が移動する。このため、第１回転部材の位置を検出して、この検出した位置に基づき回収容器が現像剤で満杯になったことを判定することができる。

また、本発明の現像剤回収装置においては、前記第１回転部材の軸が前記第２回転部材の中央の孔に移動自在に通されて、前記第１回転部材の軸の爪が前記第２回転部材の中央の孔周縁に引っ掛かることにより前記第１回転部材の軸からの前記第２回転部材の抜けが防止され、前記第１回転部材のリブが前記第２回転部材の溝に係合することにより前記第１及び第２回転部材が共に回転する。

更に、本発明の現像剤回収装置においては、前記バネは、前記一方の軸に通されたコイルバネである。

一方、本発明の画像形成装置は、上記本発明の現像剤回収装置を備えている。このような本発明の画像形成装置においても、同様の作用効果を奏する。

このような本発明によれば、第１回転部材と第２回転部材との間にバネを挟み込み、バネにより第２回転部材に対して第１回転部材及び一方のカムを付勢して、各カムを相互に係合させ、２本の軸の軸間を結合させている。このため、回収容器が現像剤で満杯になっておらず、攪拌部材に過負荷がかからなければ、各カムが係合して、軸間が結合し、各軸を通じて回転力が攪拌部材に伝達され、攪拌部材が回転する。また、回収容器が現像剤で満杯になって、攪拌部材に過負荷がかかり、攪拌部材が回転しなくなって、一方の軸が停止したときに、バネの付勢力に抗して各カムが滑り、軸間が遮断される。

第１及び第２回転部材が一方のカムと共に回転することから、これらの間に挟まれるバネの両端も共に回転し、バネが捻れることはなく、バネの付勢力が安定化する。このため、バネの付勢力に抗して軸間が遮断されるときの攪拌部材の過負荷が安定化し、軸間の遮断状態に基づく回収容器の満杯状態の判定が正確になり、回収容器の適確なタイミングでの交換が可能になる。

また、第１及び第２回転部材のいずれにも余計な負荷がかからず、第１及び第２回転部材が磨耗せず、装置の耐久性が向上する。

本発明の現像剤回収装置の一実施形態を適用した画像形成装置を示す断面図である。 現像剤回収装置におけるトナー回収容器及び回転駆動ユニットを画像形成装置の前方から見て示す斜視図である。 現像剤回収装置におけるトナー回収容器を画像形成装置の前方から見て示す縦断面図であって、背面側の内部構造を示している。 現像剤回収装置におけるトナー回収容器及び各クリーニング装置側に設けられたトナー回収部等を示す横断面図である。 現像剤回収装置における回転駆動ユニットを前方から見て示す斜視図である。 現像剤回収装置における回転駆動ユニットを後方から見て示す斜視図である。 現像剤回収装置における回転駆動ユニットを示す正面図である。 （ａ）は、回転駆動ユニットにおける出力ギア、カップリングギア、カップリングフランジ、及びコイルバネを拡大して示す断面図であり、（ｂ）は、出力ギア等を示す平面図である。 トナー回収容器が装着されたときの回転駆動ユニットを示す正面図である。 トナー回収容器が装着されたときの回転駆動ユニットであって、トルクリミッタが遮断した状態を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の現像剤回収装置の一実施形態を適用した画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置１は、スキャナ機能、複写機能、プリンター機能、及びファクシミリ機能等を有する所謂複合機であり、画像読取り装置２により読取られた原稿の画像を外部に送信したり（スキャナ機能に相当する）、この読取られた原稿の画像又は外部から受信した画像をカラーもしくは単色で記録用紙に記録形成する（複写機能、プリンター機能、及びファクシミリ機能に相当する）。

画像形成装置１は、画像を記録用紙に印刷するべく、レーザ露光装置１１、現像装置１２、感光体ドラム１３、ドラムクリーニング装置１４、帯電器１５、中間転写ベルト装置１６、定着装置１７、用紙搬送経路Ｓ、給紙トレイ１８、及び用紙排出トレイ１９等を備えている。

画像形成装置１において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像に応じたものである。このため、現像装置１２、感光体ドラム１３、ドラムクリーニング装置１４、及び帯電器１５は、各色に応じた４種類のトナー像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローに対応付けられて、４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。

各感光体ドラム１３は、それらの表面に光感光層を有している。各帯電器１５は、それぞれの感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、接触型であるローラ型やブラシ型の帯電器のほか、チャージャー型の帯電器が用いられる。

レーザ露光装置１１は、レーザダイオード及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）であり、帯電された各感光体ドラム１３表面を画像データに応じて露光して、それらの表面に画像データに対応する静電潜像を形成する。

各現像装置１２は、それぞれの感光体ドラム１３表面に形成された静電潜像を各色のトナーにより現像し、これらの感光体ドラム１３表面にトナー像を形成する。各ドラムクリーニング装置１４は、現像及び画像転写後にそれぞれの感光体ドラム１３表面に残留したトナーを除去及び回収する。

中間転写ベルト装置１６は、各感光体ドラム１３の上方に配置されており、中間転写ベルト２１、中間転写ベルト駆動ローラ２２、従動ローラ２３、４つの中間転写ローラ２４、及びベルトクリーニング装置２５を備えている。

中間転写ベルト２１は、フィルムを無端ベルト状に形成したものである。中間転写ベルト駆動ローラ２２、従動ローラ２３、各中間転写ローラ２４等は、中間転写ベルト２１を張架して支持し、中間転写ベルト２１を矢印Ｃ方向に周回移動させる。

各中間転写ローラ２４は、中間転写ベルト２１近傍に回転可能に支持され、中間転写ベルト２１を介してそれぞれの感光体ドラム１３に押圧されている。各感光体ドラム１３表面のトナー像が中間転写ベルト２１に順次重ねて転写されて、中間転写ベルト２１上にカラーのトナー像（各色のトナー像）が形成される。各感光体ドラム１３から中間転写ベルト２１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト２１裏面に圧接されている各中間転写ローラ２４によって行われる。各中間転写ローラ２４は、金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により覆われたローラである。各中間転写ローラ２４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されており、その導電性の弾性材により高電圧が記録用紙に対して均一に印加される。

こうして各感光体ドラム１３表面のトナー像は、中間転写ベルト２１で転写積層され、画像データによって示されるカラーのトナー像となる。このカラーのトナー像は、中間転写ベルト２１と共に搬送され、中間転写ベルト２１と２次転写装置２６の転写ローラ２６ａ間のニップ域で記録用紙上に転写される。

２次転写装置２６の転写ローラ２６ａには、中間転写ベルト２１上の各色のトナー像を記録用紙に転写させるための電圧（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。

また、２次転写装置２６によって中間転写ベルト２１上のトナー像が記録用紙上に完全に転写されず、中間転写ベルト２１表面にトナーが残留することがあり、この残留トナーが次工程でトナーの混色を発生させる原因となる。このため、ベルトクリーニング装置２５によって中間転写ベルト２１表面の残留トナーを除去及び回収する。ベルトクリーニング装置２５には、例えばクリーニング部材として、中間転写ベルト２１表面に接触して残留トナーを除去するクリーニングブレードが設けられており、クリーニングブレードが接触する部位で、従動ローラ２３により中間転写ベルト２１裏側が支持されている。

記録用紙は、中間転写ベルト２１と２次転写装置２６の転写ローラ２６ａ間のニップ域でカラーのトナー像を転写された後、定着装置１７へと搬送される。定着装置１７は、加熱ローラ３１及び加圧ローラ３２等を備えており、加熱ローラ３１と加圧ローラ３２間に記録用紙を挟み込んで搬送する。

加熱ローラ３１は、図示しない温度検出器の検出出力に基づき、所定の定着温度となるように制御されており、加圧ローラ３２と共に記録用紙を熱圧着することにより、記録用紙に転写されたカラーのトナー像を溶融、混合、圧接し、記録用紙に対して熱定着させる。

また、画像形成装置１の下部には、記録用紙を供給する給紙トレイ１８が設けられている。画像形成装置１には、給紙トレイ１８から供給された記録用紙を２次転写装置２６や定着装置１７を経由させて用紙排出トレイ１９に送るための、用紙搬送経路Ｓが設けられている。

給紙トレイ１８の端部には用紙ピックアップローラ３３が設けられており、この用紙ピックアップローラ３３により給紙トレイ１８から記録用紙が１枚ずつ引き出されて用紙搬送経路Ｓへと搬送される。

用紙搬送経路Ｓに沿って、用紙レジストローラ３４、定着装置１７、搬送ローラ３５、及び排紙ローラ３６等が配置されている。搬送ローラ３５は、記録用紙の搬送を促進補助するための小型のローラであり、複数組設けられている。

用紙レジストローラ３４は、搬送されて来た記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃え、中間転写ベルト２１と２次転写装置２６の転写ローラ２６ａ間のニップ域で中間転写ベルト２１上のカラーのトナー像が記録用紙に転写されるように、各感光体ドラム１３及び中間転写ベルト２１の回転にあわせて、記録用紙をタイミングよく搬送する。

更に、記録用紙は、定着装置１７でカラーのトナー像を定着され、定着装置１７を通過した後、排紙ローラ３６によって用紙排出トレイ１９上にフェイスダウンで排出される。

また、記録用紙の表面だけではなく、裏面の印字を行う場合は、記録用紙を排紙ローラ３６により搬送する途中で、排紙ローラ３６を停止させてから逆回転させ、記録用紙を反転経路Ｓｒに通して、記録用紙の表裏を反転させ、記録用紙を用紙レジストローラ３４へと導き、記録用紙の表面と同様に、記録用紙の裏面に画像を記録して定着し、記録用紙を用紙排紙トレイ１９に排出する。

次に、画像形成装置１の本体上部に搭載された画像読取り装置２について説明する。この画像読取り装置２は、下側の読取りスキャナ４１、上側の原稿搬送部４２とを備えている。上側の原稿搬送装置４２は、その奥一辺をヒンジ（図示せず）により下側の読取りスキャナ４１の奥一辺に枢支され、その手前部分を上下させることにより開閉される。原稿搬送装置４２が開かれたときには、読取りスキャナ４１のプラテンガラス４４が開放され、このプラテンガラス４４上に原稿が載置される。

読取りスキャナ４１は、プラテンガラス４４、第１走査ユニット４５、第２走査ユニット４６、結像レンズ４７、及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）４８等を備えている。第１走査ユニット４５は、照明装置５１及び第１反射ミラー５２を備えており、副走査方向に原稿サイズに応じた距離だけ一定速度Ｖで移動しながら、プラテンガラス４４上の原稿を照明装置５１によって露光し、その反射光を第１反射ミラー５２により反射して第２走査ユニット４６へと導き、これにより原稿表面の画像を副走査方向に走査する。第２走査ユニット４６は、第２及び第３反射ミラー５３、５４を備えており、第１走査ユニット４５に追従して速度Ｖ／２で移動しつつ、原稿からの反射光を第２及び第３反射ミラー５３、５４により反射して結像レンズ４７へと導く。結像レンズ４７は、原稿からの反射光をＣＣＤ４８に集光して、原稿表面の画像をＣＣＤ４８上に結像させる。ＣＣＤ４８は、原稿の画像を繰り返し主走査方向に走査し、その度に、１主走査ラインのアナログ画像信号を出力する。

また、読取りスキャナ４１は、静止原稿だけではなく、原稿搬送装置４２により搬送されている原稿表面の画像を読取ることができる。この場合は、第１走査ユニット４５を原稿読取りガラス５５下方の読取り範囲に移動させ、第１走査ユニット４５の位置に応じて第２走査ユニット４６を位置決めし、この状態で、原稿搬送装置４２による原稿の搬送を開始する。

原稿搬送装置４２では、ピックアップローラ５６を原稿トレイ５７上の原稿に押し当て回転させて、原稿を引き出し、原稿を原稿搬送路５８を通じて搬送し、原稿を原稿読取りガラス５５と読取りガイド板５９間に通過させ、更に原稿を排紙ローラ６１から排紙トレイ６２へと搬送する。原稿搬送路５８に沿って、原稿をその先端を揃えてから搬送するレジストローラ６３や、原稿を搬送する搬送ローラ６４が配置されている。

この原稿の搬送に際し、第１走査ユニット４５の照明装置５１により原稿表面を原稿読取りガラス５５を介して照明し、原稿表面からの反射光を第１及び第２走行ユニット４５、４６の各反射ミラーにより結像レンズ４７へと導き、原稿表面からの反射光を結像レンズ４７によりＣＣＤ４８に集光させ、原稿表面の画像をＣＣＤ４８上に結像させ、これにより原稿表面の画像を読取る。

また、原稿の裏面を読取る場合は、中間トレイ６７をその軸周りで点線で示すように回転させておき、原稿を排紙ローラ６１から排紙トレイ６２へと排出する途中で、排紙ローラ６１を停止させて、原稿を中間トレイ６７上に受け、排紙ローラ６１を逆回転させて、原稿を反転搬送路６８を介してレジストローラ６３へと導いて、原稿の表裏を反転させ、原稿表面の画像と同様に、原稿裏面の画像を読取り、中間トレイ６７を実線で示す元の位置に戻して、原稿を排紙ローラ６１から排紙トレイ６２へと排出する。

こうしてＣＣＤ４８により読取られた原稿の画像は、ＣＣＤ４８からアナログ画像信号として出力され、このアナログ画像信号がデジタル画像信号（画像データ）にＡ／Ｄ変換される。そして、この画像データは、種々の画像処理を施されてから画像形成装置１のレーザ露光装置１１へと送受され、画像形成装置１において画像が記録用紙に記録され、この記録用紙が複写原稿として出力される。

一方、画像形成装置１においては、先に述べたように各感光体ドラム１３表面に残留したトナーをそれぞれのドラムクリーニング装置１４により除去したり、中間転写ベルト２１表面に残留したトナーをベルトクリーニング装置２５によって除去している。これらのクリーニング装置１４、２５により除去されたトナーは、本実施形態の現像剤回収装置により搬送され集められて収容される。

図２は、本実施形態の現像剤回収装置におけるトナー回収容器及び回転駆動ユニットを画像形成装置１の前方から見て示す斜視図である。また、図３は、現像剤回収装置におけるトナー回収容器を画像形成装置１の前方から見て示す縦断面図であって、背面側の内部構造を示している。また、図４は、現像剤回収装置におけるトナー回収容器及び各クリーニング装置１４、２５側に設けられたトナーの回収部を示す断面図である。

本実施形態の現像剤回収装置７１は、トナー回収容器７２、トナー回収部７３、及び回転駆動ユニットＵＮを備えている。

トナー回収容器７２は、画像形成装置１内の手前側スペースに配置されるものであって、上側容器７２−１及び下側容器７２−２を備えている。上側容器７２−１は、各クリーニング装置１４、２５側のトナー回収部７３に連結され、各トナー回収部７３により搬送されてきたトナーを受け入れて導入する。下側容器７２−２は、上側容器７２−１に導入されたトナーを収容する。

上側容器７２−１は、筐体状のものであって、手前側壁部７４、背面側壁部７５、底側開口部７６、及び底側開口部７６に配置された攪拌羽７７を有している。下側容器７２−２は、上側容器７２−１の底側に装着される筐体状のものであって、上側開口部７８を有している。

上側容器７２−１の外周下側には、複数の嵌合孔７２ａが形成され、また下側容器７２−２の外周上側には、複数の爪７２ｃが形成されている。上側容器７２−１の上側開口部７８が上側容器７２−１の底側開口部７６の内側に嵌め込まれ、下側容器７２−２の各爪７２ｃが上側容器７２−１の各嵌合孔７２ａにそれぞれ係合して、下側容器７２−２が上側容器７２−１の底側に装着される。

また、上側容器７２−１の背面上側には、フック７２ｂが形成され、また下側容器７２−２の底側両端には、それぞれの突起部７２ｄ、７２ｅが形成されている。下側容器７２−２を画像形成装置１のフレーム（図示せず）に載せて、下側容器７２−２の底側左端の突起部７２ｄを画像形成装置１の取り付け部材７９の凹所７９ａに嵌め込み、上側容器７２−１の背面上側のフック７２ｂを画像形成装置１のフレームの係合部（図示せず）に係合させて、トナー回収容器７２を画像形成装置１に装着する。

トナー回収容器７２を装着した状態では、下側容器７２−２の底側右端の突起部７２ｅが画像形成装置１側に設けられた回転駆動ユニットＵＮのレバー９１ａに載って、レバー９１ａを押し下げる。また、上側容器７２−１の背面に各クリーニング装置１４、２５側のトナー回収部７３が連結される。

ここで、上側容器７２−１の背面側壁部７５には、４つの筒状導入部７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄと１つの筒状導入部７５ｅが形成されている。また、各クリーニング装置１４、２５側のトナー回収部７３は、導管８１及び導管８１内に配置された搬送スクリュー８２を有している。上側容器７２−１の背面側壁部７５の各筒状導入部７５ａ〜７５ｅに各クリーニング装置１４、２５側のトナー回収部７３の導管８１の端部８１ａが挿入されて、上側容器７２−１の背面に各クリーニング装置１４、２５側のトナー回収部７３が連結される。

４つの筒状導入部７５ａ〜７５ｄは、４色のトナー画像を形成する各感光体ドラム１３をクリーニングするそれぞれのクリーニング装置１４に対応しており、これらの筒状導入部７５ａ〜７５ｄには、各クリーニング装置１４側のトナー回収部７３の導管８１の端部８１ａが挿入される。各トナー回収部７３の導管８１は、それぞれの感光体ドラム１３の長手方向に沿って配置されて、その長手方向に沿う開口スリット（図示せず）を有しており、各クリーニング装置１４のブレード等により各感光体ドラム１３表面から除去されたトナーがそれぞれの開口スリットを通じて各導管８１へと廃棄される。各搬送スクリュー８２は、それぞれの導管８１の内側で一方向に回転駆動されて、それぞれの導管８１内のトナーを上側容器７２−１の各筒状導入部７５ａ〜７５ｄの方向に搬送する。

また、１つの筒状導入部７５ｅは、４色のトナー像が転写される中間転写ベルト２１をクリーニングするクリーニング装置２５に対応しており、この筒状導入部７５ｅには、クリーニング装置２５側のトナー回収部７３の導管８１の端部８１ａが挿入される。このトナー回収部７３の導管８１は、中間転写ベルト２１の主走査方向に沿って配置されて、主走査方向に沿う開口スリット（図示せず）を有しており、クリーニング装置２５のブレード等により中間転写ベルト２１表面から除去されたトナーがその開口スリットを通じて導管８１へと廃棄される。搬送スクリュー８２は、導管８１の内側で一方向に回転駆動されて、導管８１内のトナーを上側容器７２−１の筒状導入部７５ｅの方向に搬送する。

各筒状導入部７５ａ〜７５ｅの内側では、各導管８１の端部８１ａが回転可能であって、各端部８１ａの側壁にそれぞれの廃棄孔８３が形成され、各端部８１ａの端面が閉塞されている。また、各筒状導入部７５ａ〜７５ｅの側壁にもそれぞれの廃棄孔８４が形成されている。各導管８１の端部８１ａを回転させて、各導管８１の端部８１ａの廃棄孔８３を各筒状導入部７５ａ〜７５ｅの廃棄孔８４に重ね合わせた状態では、それぞれの搬送スクリュー８２により搬送されて来たトナーが各廃棄孔８３、８４を通じて排出され、このトナーが上側容器７２−１の底側開口部７６及び下側容器７２−２の上側開口部７８を通じて下側容器７２−２内に落下して収容される。

また、各導管８１の端部８１ａを回転させて、各導管８１の端部８１ａの廃棄孔８３を各筒状導入部７５ａ〜７５ｅの廃棄孔８４からずらした状態では、各導管８１内のトナーが各廃棄孔８３、８４を通じて排出されることはない。この状態で、上側容器７２−１もしくは下側容器７２−２が交換される。

攪拌羽７７は、上側容器７２−１の底側開口部７６に架け渡された軸７７ａにより回転可能に軸支されており、その軸７７ａの一端に固定されたギア８５が回転駆動ユニットＵＮの出力ギア９２に歯合し、回転駆動ユニットＵＮによりギア８５が回転駆動されて、攪拌羽７７が回転する。この攪拌羽７７は、各筒状導入部７５ａ〜７５ｅの廃棄孔８４から落下して来たトナーを攪拌し拡散して、下側容器７２−２の底に貯まるトナー表面の高さを均一にする。

尚、各導管８１内の搬送スクリュー８２は、各クリーニング装置１４、２５側の動力源により回転駆動される。また、各導管８１の端部８１ａを回転させる機構を図示していないが、各導管８１の端部８１ａを手動で回転させる。

次に、回転駆動ユニットＵＮについて詳しく説明する。図５及び図６は、回転駆動ユニットＵＮを前方から見て示す斜視図及び後方から見て示す斜視図である。また、図７は、回転駆動ユニットＵＮを示す正面図である。

図５〜図７に示すように回転駆動ユニットＵＮは、レバー可動部９１、出力ギア（第２回転部材）９２、入力ギア９３、ウォームギア９４、カップリングギア９５、カップリングフランジ（第１回転部材）９６、コイルバネ９７、スイッチ９８、ノブ９９、及びフレーム１０１等を備えている。

フレーム１０１は、中央上側壁部１０２、中央下側壁部１０３、両側の各側壁部１０４、１０５、及び底部１０６を有している。

レバー可動部９１には軸孔９１ｂが形成されており、この軸孔９１ｂにフレーム１０１の中央下側壁部１０３の軸１０３ａが通されて、レバー可動部９１が軸１０３ａ周りで回転可能に支持されている。レバー可動部９１の凹所９１ｃには突起９１ｄが形成されており、レバー可動部９１の突起９１ｄとフレーム１０１の底部１０６の突起１０６ａにコイルバネ１１２の両端が嵌め入れられ、圧縮されたコイルバネ１１２によりレバー可動部９１が軸１０３ａを中心にして時計回り方向（図７上での方向）に付勢されている。

また、レバー可動部９１の片面にはスイッチ９８が固定されており、スイッチ９８の可動片９８ａが上方向に突出している。このスイッチ９８は、可動子９８ａを右方向に付勢するバネ（図示せず）を有しており、バネにより可動子９８ａが右方向に変位されているときにオフとなり、バネの付勢力に抗して可動子９８ａが左方向に変位したときにオンとなる。

ノブ９９は、コイルバネ１１３によりノブ９９が中央下側壁部１０３から突き放されるように付勢されている。

図５〜図７においては、ノブ９９がコイルバネ１１３の付勢力に抗して中央下側壁部１０３側に押されて、ノブ９９の鍔９９ｂがレバー可動部９１の係合部９１ｅから中央下側壁部１０３側にずらされているので、レバー可動部９１の係合部９１ｅがノブ９９の外周に当接するまで、レバー可動部９１が時計回り方向（図７上での方向）に回転して、レバー可動部９１のレバー９１ａが持ち上がる。また、このときに、スイッチ９８の可動子９８ａがカップリングフランジ９６に当接して左方向に変位し、スイッチ９８がオンとなる。

入力ギア９３及びウォームギア９４は、軸１１１の両側にそれぞれ固定されており、軸１１１がフレーム１０１の中央上側壁部１０２の軸孔（図示せず）に通されて、入力ギア９３及びウォームギア９４が共に軸支され、ウォームギア９４がカップリングギア９５に歯合している。

出力ギア９２、カップリングギア９５、及びカップリングフランジ９６は、軸中心を共有し、相互に係合している。出力ギア９２とカップリングフランジ９６の間には、コイルバネ９７が圧縮されて介在している。

出力ギア９２は、筒状軸９２ａを有し、この筒状軸９２ａが側壁部１０４の軸孔に挿入されて回転自在に支持され、出力ギア９２が側壁部１０４に圧接して軸方向で位置決めされている。

カップリングギア９５は、筒状軸９５ａを有し、この筒状軸９５ａが側壁部１０５の軸孔に挿入されて回転自在に支持され、カップリングギア９５の凸部９５ｂが側壁部１０５に圧接して、カップリングギア９５が軸方向で位置決めされている。

カップリングフランジ９６は、その軸の両側を出力ギア９２の軸孔及びカップリングギア９５の軸孔に通されて支持され、出力ギア９２と共に回転し、出力ギア９２に対して軸方向に移動可能である。

図８（ａ）は、出力ギア９２、カップリングギア９５、カップリングフランジ９６、及びコイルバネ９７を拡大して示す断面図である。図８（ｂ）は、出力ギア９２等を示す平面図である。

図８（ａ）、（ｂ）から明らかなようにカップリングフランジ９６の中心には軸９６ａが設けられており、軸９６ａの左側が出力ギア９２の軸孔９２ｂに移動自在に挿入され、軸９６ａの左端の爪９６ｂが出力ギア９２の軸孔９２ｂの周縁に引っ掛かっている。

カップリングフランジ９６は、軸９６ａの爪９６ｂが出力ギア９２の軸孔９２ｂの周縁から離間する左方向には移動可能であり、軸９６ａの爪９６ｂが出力ギア９２の軸孔９２ｂの周縁に引っ掛かるまでは右方向に移動可能であり、軸９６ａと共に移動する。また、カップリングフランジ９６の軸９６ａの爪９６ｂにより出力ギア９２が軸９６ａから抜けることが防止される。

また、カップリングフランジ９６の左側周面に突設された一対のガイド湾曲リブ９６ｃが出力ギア９２の軸孔９２ｂ周りに形成された一対の湾曲溝９２ｃに入り込んでいる。これらのガイド湾曲リブ９６ｃと湾曲溝９２ｃの係合により、カップリングフランジ９６と出力ギア９２が共に回転する。

更に、カップリングフランジ９６の軸９６ａの右側がカップリングギア９５の軸孔９５ｃに移動自在及び回転自在に挿入されている。

コイルバネ９７は、カップリングフランジ（第１回転部材）９６と出力ギア（第２回転部材）９２間に圧縮され挿入されており、出力ギア９２をカップリングフランジ９６の軸９６ａに沿って左方向に付勢して側壁部１０４（図７に示す）に圧接し位置決めし、またカップリングフランジ９６をカップリングギア９５と共にカップリングフランジ９６の軸９６ａに沿って右方向に付勢して、カップリングギア９５を側壁部１０３（図７に示す）に圧接し位置決めする。

また、コイルバネ９７は、出力ギア９２に対してカップリングフランジ９６を右方向（カップリングギア９５の方向）に付勢している。

カップリングギア９５とカップリングフランジ９６の対向端部には、相互に係合する山型谷型のカム９５ｄ、９６ｄが形成されている。コイルバネ９７により出力ギア９２に対してカップリングフランジ９６が右方向に付勢されていることから、カップリングフランジ９６がカップリングギア９５に接近するように付勢され、カム９５ｄとカム９６ｄが相互に噛み合って係合し、カップリングギア９５の筒状軸９５ａとカップリングフランジ９６の軸９６ａ間が結合する。この状態では、カップリングギア９５が回転すると、カップリングフランジ９６が回転し、出力ギア９２も回転する。

また、後でも述べるように出力ギア９２に過負荷がかかった状態では、カップリングフランジ９６と出力ギア９２が回転し難くなるので、カップリングギア９５及びカム９５ｄが回転しても、カップリングフランジ９６及びカム９６ｄが回転せず、カム９５ｄとカム９６ｄが滑って、カップリングギア９５の筒状軸９５ａとカップリングフランジ９６の軸９６ａ間が遮断され、カップリングフランジ９６と出力ギア９２が停止状態となる。

従って、カップリングギア９５のカム９５ｄ、カップリングフランジ９６のカム９６ｄ、及びコイルバネ９７は、トルクリミッタを構成している。

このような構成の回転駆動ユニットＵＮにおいては、ガイド湾曲リブ９６ｃと湾曲溝９２ｃの係合によりカップリングフランジ９６と出力ギア９２が共に回転し、これらのカップリングフランジ９６と出力ギア９２の間にコイルバネ９７が挟み込まれていることから、コイルバネ９７もカップリングフランジ９６及び出力ギア９２と共に回転する。このため、コイルバネ９７が捻れることはなく、コイルバネ９７の付勢力が安定的に維持され、カム９５ｄとカム９６ｄが滑って、各軸９５ａ、９６ａ間が遮断されるときの出力ギア９２の過負荷も安定化する。

さて、図２に示すようにトナー回収容器７２が画像形成装置１内の手前側スペースに配置されると、トナー回収容器７２の攪拌羽７７の軸７７ａの一端に固定されたギア８５が回転駆動ユニットＵＮの出力ギア９２に歯合し、また下側容器７２−２の底側右端の突起部７２ｅが画像形成装置１側に設けられた回転駆動ユニットＵＮのレバー９１ａに載って、レバー９１ａが押し下げられる。このとき、図９に示すようにレバー可動部９１が軸１０３ａ周りで反時計回り方向に回転する。また、コイルバネ１１３の付勢力によりノブ９９が突出して、ノブ９９の鍔９９ｂがレバー可動部９１の係合部９１ｅの下側に移動し、ノブ９９の鍔９９ｂによりレバー可動部９１の回転位置が保持される。更に、スイッチ９８の可動子９８ａがカップリングフランジ９６から離間して右方向に変位し、スイッチ９８がオフになる。従って、スイッチ９８のオフが維持されていれば、トナー回収容器７２が装着されているとみなすことができる。

この状態で、画像形成装置１が稼動すると、回転駆動ユニットＵＮの入力ギア９３に画像形成装置１の動力源からの回転駆動力が伝達されて、入力ギア９３が回転し、ウォームギア９４も回転する。そして、ウォームギア９４が回転すると、カップリングギア９５が回転し、カップリングギア９５のカム９５ｄとカップリングフランジ９６のカム９６ｄが係合していることから、カップリングフランジ９６と出力ギア９２が回転し、攪拌羽７７のギア８５が回転して、攪拌羽７７が回転する。攪拌羽７７の回転により、トナー回収容器７２の下側容器７２−２へと落下して来たトナーが攪拌されて、下側容器７２−２の底に貯まるトナー表面の高さが均一にされる。

次に、トナー回収容器７２の下側容器７２−２がトナーで満杯になって来ると、攪拌羽７７がトナーに埋まって回転し難くなり、攪拌羽７７に過負荷がかかる。この状態では、攪拌羽７７のギア８５に歯合する出力ギア９２にも過負荷がかかり、出力ギア９２とカップリングフランジ９６が回転し難くなる。このとき、図１０に示すようにカップリングギア９５及びカム９５ｄが回転しても、カップリングフランジ９６及びカム９６ｄが回転せず、カム９５ｄとカム９６ｄが滑って、カップリングギア９５の筒状軸９５ａとカップリングフランジ９６の軸９６ａ間が遮断され、カップリングフランジ９６と出力ギア９２が停止状態となる。

カップリングフランジ９６が停止した状態では、カップリングギア９５の回転に伴い、周期的に、カム９５ｄの山型とカム９６ｄの山型が摺接して突き放し合い、カップリングフランジ９６がコイルバネ９７の付勢力に抗して左方向に移動し、カップリングフランジ９６によりスイッチ９８の可動子９８ａが押されて左方向に変位し、スイッチ９８がオンになる（図１０の状態）。また、周期的に、カム９５ｄの山型とカム９６ｄの谷型、カム９５ｄの谷型とカム９６ｄの山型が嵌り合い、コイルバネ９７の付勢力によりカップリングフランジ９６が右方向に移動し、スイッチ９８の可動子９８ａがカップリングフランジ９６から離間して右方向に変位し、スイッチ９８がオフになる（図９の状態）。従って、カップリングギア９５の回転に伴い、周期的にスイッチ９８がオンオフに切替わっていれば、トナー回収容器７２がトナーで満杯になった状態であるとみなすことができる。

次に、図２において、トナー回収容器７２が交換のために取外されたならば、下側容器７２−２の底側右端の突起部７２ｅが回転駆動ユニットＵＮのレバー９１ａから外れる。そして、図５〜図７に示すようにノブ９９が押されたならば、レバー可動部９１の係合部９１ｅがノブ９９の外周に当接するまで、レバー可動部９１が時計回り方向に回転して、レバー可動部９１のレバー９１ａが持ち上げられ、スイッチ９８の可動子９８ａがカップリングフランジ９６に当接して左方向に変位し、スイッチ９８がオンになる。

この状態では、回転駆動ユニットＵＮの動作又は停止にかかわらず、カップリングフランジ９６が右方向に移動することはないので、スイッチ９８の可動子９８ａが右方向に変位することもなく、スイッチ９８のオンが維持し続けられる。

従って、スイッチ９８のオンが維持されていれば、トナー回収容器７２が取外されたとみなすことができる。

このように本実施形態の現像剤回収装置の回転駆動ユニットＵＮでは、カップリングフランジ（第１回転部材）９６と出力ギア（第２回転部材）９２との間にコイルバネ９７を挟み込み、コイルバネ９７により出力ギア９２に対してカップリングフランジ９６を右方向（カップリングギア９５の方向）に付勢し、カップリングフランジ９６のカム９６ｄとカップリングギア９５のカム９５ｄを係合させ、カップリングギア９５の筒状軸９５ａとカップリングフランジ９６の軸９６ａ間を結合させるというトルクリミッタを設けている。

このため、トナー回収容器７２の下側容器７２−２がトナーで満杯ではなく、攪拌羽７７に過負荷がかからなければ、カップリングフランジ９６のカム９６ｄとカップリングギア９５のカム９５ｄが係合して、回転力がカップリングギア９５→カップリングフランジ９６→出力ギア９２→ギア９５と伝達され、攪拌羽７７が回転する。また、下側容器７２−２がトナーで満杯になって、攪拌羽７７に過負荷がかかったときには、出力ギア９２及びカップリングフランジ９６にも過負荷がかかり、コイルバネ９７の付勢力に抗してカップリングフランジ９６のカム９６ｄとカップリングギア９５のカム９５ｄが滑って、カップリングギア９５の筒状軸９５ａとカップリングフランジ９６の軸９６ａ間が遮断され、攪拌羽７７が停止する。

そして、カップリングフランジ９６のカム９６ｄとカップリングギア９５のカム９５ｄの係合と離間に応じてオンオフするスイッチ９８を設けて、スイッチ９８のオンオフに基づきトナー回収容器７２がトナーで満杯になった状態であると判定している。

また、カップリングフランジ９６と出力ギア９２が共に回転し、カップリングフランジ９６と出力ギア９２の間に挟まれるコイルバネ９７も共に回転するようにしているので、コイルバネ９７が捻れることはなく、カップリングフランジ９６に対するコイルバネ９７の付勢力が安定化する。このため、カップリングフランジ９６のカム９６ｄとカップリングギア９５のカム９５ｄが滑って、各軸９５ａ、９６ａ間が遮断されるときの出力ギア９２並びに攪拌羽７７の過負荷が安定化し、スイッチ９８のオンオフに基づく下側容器７２−２の満杯状態の判定が正確になり、トナー回収容器７２の適確なタイミングでの交換が可能になる。

また、カップリングフランジ９６と出力ギア９２のいずれにも余計な負荷がかからず、カップリングフランジ９６と出力ギア９２が磨耗せず、装置の耐久性が向上する。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。

１ 画像形成装置
２ 画像読取り装置
１１ レーザ露光装置
１２ 現像装置
１３ 感光体ドラム
１４ ドラムクリーニング装置
１５ 帯電器
１６ 中間転写ベルト装置
１７ 定着装置
１８ 給紙トレイ
１９ 用紙排出トレイ
４１ 読取りスキャナ
４２ 原稿搬送装置
７７ 攪拌羽（攪拌部材）
９１ レバー可動部
９２ 出力ギア（第２回転部材）
９３ 入力ギア
９４ ウォームギア
９５ カップリングギア
９６ カップリングフランジ（第１回転部材）
９７ コイルバネ（バネ）
９８ スイッチ
９９ ノブ
１０１ フレーム
ＵＮ 回転駆動ユニット

Claims (6)

1. 像担持体から回収された現像剤を受け入れて収容する回収容器と、前記回収容器内の現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記攪拌部材に回転力を伝達する２本の軸の軸間を結合したり遮断したりするトルクリミッタと、前記軸間の遮断状態を検出し、この検出した遮断状態に基づき前記回収容器が現像剤で満杯になったことを判定する満杯判定部とを備えた現像剤回収装置であって、
   前記トルクリミッタは、前記各軸に設けられた相互に係合するそれぞれのカムと、前記各カムの一方を付勢し移動させて、前記各カムを相互に係合させ、前記軸間を結合させるバネとを有し、
   前記バネは、前記一方のカムに設けられて、前記一方のカムと共に回転する第１回転部材と、前記一方のカムに設けられた軸に沿って位置決めされて、前記一方のカムと共に回転する第２回転部材との間に設けられたことを特徴とする現像剤回収装置。
2. 請求項１に記載の現像剤回収装置であって、
   前記第２回転部材は、ギアであって、前記攪拌部材の軸に固定されたギアに歯合することを特徴とする現像剤回収装置。
3. 請求項１又は２に記載の現像剤回収装置であって、
   前記満杯判定部は、前記バネの付勢力に抗して前記各カムが滑り、前記軸間が遮断されたときの前記第１回転部材の位置を検出すると、前記回収容器が現像剤で満杯になったと判定することを特徴とする現像剤回収装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像剤回収装置であって、
   前記第１回転部材の軸が前記第２回転部材の中央の孔に移動自在に通されて、前記第１回転部材の軸の爪が前記第２回転部材の中央の孔周縁に引っ掛かることにより前記第１回転部材の軸からの前記第２回転部材の抜けが防止され、前記第１回転部材のリブが前記第２回転部材の溝に係合することにより前記第１及び第２回転部材が共に回転することを特徴とする現像剤回収装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像剤回収装置であって、
   前記バネは、前記一方の軸に通されたコイルバネであることを特徴とする現像剤回収装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の現像剤回収装置を備える画像形成装置。

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