CN102298306A - 显影剂回收装置、及具备显影剂回收装置的图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及显影剂回收装置、及具备显影剂回收装置的图像形成装置。在显影剂回收装置设置有:回收容器,其接受并收纳从像承载体回收的显影剂;搅拌部件,其对上述回收容器内的显影剂进行搅拌;两根轴,在这两根轴分别设置有能够相互卡合的凸轮,且这两根轴将旋转力传递至上述搅拌部件;弹簧,其对上述一方的凸轮施力而使其移动,从而使上述两个凸轮相互卡合,使上述两根轴的轴间结合;转矩限制器,其进行:使上述两个凸轮相互卡合从而使上述轴间结合的上述轴间的结合以及使上述两个凸轮离开分离从而使上述轴间断开的上述轴间的断开;以及装满判定部,其检测上述轴间的断开状态,并根据检测到的断开状态判定上述回收容器装满显影剂。
Description
本发明涉及对残留在像承载体上的显影剂进行回收而收纳的显影剂回收装置、以及具备该显影剂回收装置的图像形成装置。
技术领域
本申请基于2010年6月25日在日本提出申请的日本特愿2010-144908号、日本特愿2010-144909号主张优先权。通过在此处提及,上述优先权文件的所有内容都被组入本申请。
背景技术
作为这种图像形成装置,存在电子照相方式的图像形成装置。在这种方式的装置中,在像承载体上形成静电潜像,利用调色剂使像承载体上的静电潜像显影,从而在像承载体上形成调色剂像,将调色剂像从像承载体转印至记录纸张,并对记录纸张进行加热以及加压,从而使调色剂像定影在记录纸张上。
在这种图像形成装置中,如果对残留在像承载体上的调色剂置之不理,则图像质量会下降,因此,将残留在像承载体上的调色剂除去并回收至回收容器。此外,当回收容器中装满调色剂时,检测出该情况并进行报告,以促使更换回收容器。
例如,在日本特开2006-235382号公报(以下称为专利文献1)、日本特开平8-129329号公报(以下称为专利文献2)所记载的显影剂回收装置中,将残留在感光鼓、转印带上的调色剂除去,利用输送丝杠将除去的调色剂输送至回收容器,从而将除去的调色剂回收至回收容器。
在回收容器中设置有搅拌部件,利用搅拌部件对调色剂进行搅拌。并且,在显影剂回收装置中,在朝搅拌部件传递旋转力的轴上设置有转矩限制器。在该显影剂回收装置中,当回收容器装满调色剂,搅拌部件受到过载荷而导致搅拌部件无法旋转时,转矩限制器成为断开状态。当该转矩限制器成为断开状态时,检测出该情况,判定为表示回收容器已装满调色剂的装满状态(回收容器的装满状态)。
然而,对于上述专利文献1、2的技术,转矩限制器具备设置于朝搅拌部件传递旋转力的两根轴、且相互卡合的各个凸轮,当搅拌部件受到过载荷从而搅拌部件停止且一方的轴停止旋转时,各凸轮滑动从而轴间被断开。根据该技术,检测出该轴间的断开来判定回收容器的装满状态。
在这种转矩限制器中,当搅拌部件的载荷增大至接近过载荷时,存在各凸轮之间的卡合状态变得不稳定,从而轴间的断开状态也变得不稳定的情况。并且,在专利文献1中,当检测到轴间的断开时就立即判定回收容器的装满状态,因此,存在即便回收容器并未充分装满也会作出该判定的情况,存在误判定的情况。
发明内容
因此,本发明鉴于上述以往的问题点而完成,其目的在于,提供一种能够正确地判定回收容器是否为装满调色剂的状态的显影剂回收装置以及具备该显影剂回收装置的图像形成装置。
为了解决上述课题,本发明的显影剂回收装置的特征在于,上述显影剂回收装置设置有:回收容器,该回收容器接受并收纳从像承载体回收的显影剂;搅拌部件,该搅拌部件对上述回收容器内的显影剂进行搅拌;两根轴,在这两根轴分别设置有能够相互卡合的凸轮,且这两根轴向上述搅拌部件传递旋转力;弹簧,该弹簧对上述一方的凸轮施力而使该凸轮移动,从而使上述两个凸轮相互卡合,使上述两根轴的轴间结合;转矩限制器,该转矩限制器进行:使上述两个凸轮相互卡合从而使上述轴间结合的上述轴间的结合,以及使上述两个凸轮分离从而使上述轴间断开的上述轴间的断开;以及装满判定部,该装满判定部检测上述轴间的断开状态,并根据该检测到的断开状态对上述回收容器装满显影剂的情况进行判定,上述转矩限制器由上述两个凸轮和上述弹簧构成,在上述轴间的断开状态下,通过上述转矩限制器,上述一方的凸轮停止,上述另一方的凸轮旋转,从而上述两个凸轮反复卡合、分离,上述装满判定部具有与上述两个凸轮的卡合、分离对应地接通断开的开关,求出上述开关的接通断开周期,在该接通断开周期处于预先设定的规定时间范围内、且反复预先设定的规定次数以上的情况下,上述装满判定部判定为上述回收容器已装满显影剂。
在这样的本发明中,利用弹簧使两个凸轮相互卡合,从而使两根轴的轴间结合。因此,如果回收容器并未装满显影剂,在搅拌部件并未施加有过载荷,则两个凸轮卡合,轴间结合,旋转力通过各轴传递至搅拌部件,搅拌部件旋转。此外,当旋转容器装满显影剂,在搅拌部件施加有过载荷,搅拌部件无法旋转,从而一方的轴停止时,各凸轮滑动,轴间被断开。
进而,在轴间的断开状态下,一方的凸轮停止,另一方的凸轮旋转,两个凸轮之间反复地卡合、分离。因此,装满判定部求出与两个凸轮的卡合、分离对应地接通断开的开关的接通断开周期,在该接通断开周期处于规定时间范围内且反复规定次数以上的情况下,判定为回收容器已装满显影剂。由此,能够正确地判定回收容器装满的情况。
例如,当搅拌部件的载荷增大至过载荷附近,从而转矩限制器的两个凸轮的卡合状态变得不稳定时,两个凸轮的卡合和分离不规则地反复,开关的接通断开周期紊乱而从规定时间范围脱离,或者规定时间范围内的接通断开周期不会反复规定次数以上,因此不会判定为回收容器是装满状态。此外,在开关等发生故障的情况下,开关的接通断开并不反复进行,不会判定为回收容器是断开状态。
此外,本发明的显影剂回收装置的特征在于,上述显影剂回收装置设置有:回收容器,该回收容器接受并收纳从像承载体回收的显影剂;搅拌部件,该搅拌部件对上述回收容器内的显影剂进行搅拌;两根轴,在这两根轴分别设置有能够相互卡合的凸轮,且这两根轴向上述搅拌部件传递旋转力;弹簧,该弹簧对上述一方的凸轮施力而使该凸轮移动,从而使上述两个凸轮相互卡合,使上述两根轴的轴间结合;转矩限制器,该转矩限制器进行:使上述两个凸轮相互卡合从而使上述轴间结合的上述轴间的结合,以及使上述两个凸轮分离从而使上述轴间断开的上述轴间的断开;以及装满判定部,该装满判定部检测上述轴间的断开状态,并根据该检测到的断开状态对上述回收容器已装满显影剂的情况进行判定,上述转矩限制器由上述两个凸轮和上述弹簧构成,在上述轴间的断开状态下,通过上述转矩限制器,上述一方的凸轮停止,上述另一方的凸轮旋转,从而上述两个凸轮反复卡合、分离,上述装满判定部具有与上述两个凸轮的卡合、分离对应地接通断开的开关,求出上述开关的接通时间和上述开关的断开时间,在上述接通时间处于预先设定的第一规定时间范围内、且上述断开时间处于预先设定的第二规定时间范围内的情况下,上述装满判定部判定为上述回收容器已装满显影剂。
这样,装满判定部求出与两个凸轮的卡合和分离对应地接通断开的开关的接通时间和断开时间,在接通时间处于第一规定时间范围内、且断开时间处于第二规定时间范围内的情况下,判定为回收容器已装满显影剂。由此,能够正确地判定回收容器装满的情况。
例如,当搅拌部件的载荷增大至过载荷附近,从而转矩限制器的两个凸轮的卡合状态变得不稳定时,两个凸轮的卡合和分离不规则地反复,开关的接通时间或者断开时间变得过短或者过长,接通时间从第一规定时间范围脱离、或者断开时间从第二规定时间范围脱离,因此,不会判定为回收容器是装满状态。此外,在开关等发生故障的情况下,开关的接通时间或者断开时间变长,接通时间或者断开时间从第一规定时间范围或者第二规定时间范围脱离,因此不会判定为回收容器是装满状态。
然而,在上述的专利文献2中,利用传感器检测一方的轴的旋转,监视伴随着一方的轴的旋转而从传感器输出的脉冲信号,该脉冲信号的单位时间的输出数逐渐变少,当完全不输出该脉冲信号时,判定回收容器的装满状态,因此,仍然会误判。例如,即便因故障等而不从传感器输出脉冲信号,也会判定为回收容器是装满状态,会发生误判。
与此相对,如上所述,在本发明中,能够一并解决该现有的问题点,能够正确地进行回收容器是否为装满调色剂状态的判定。
此外,在本发明的显影剂回收装置中,也可以形成为,上述搅拌部件被驱动而旋转时,若上述开关的接通断开切换,且该切换后的接通或者断开的状态延续预先设定的故障判定时间以上,则上述装满判定部判定为发生故障。
在该情况下,如果回收容器并未装满显影剂,则两个凸轮卡合,轴间结合,搅拌部件持续旋转,因此,开关不会切换。此外,当回收容器装满显影剂,在搅拌部件施加有过载荷,搅拌部件无法旋转时,各凸轮滑动,一方的凸轮停止而另一方的凸轮旋转,两个凸轮反复地卡合和分离,开关反复接通断开,因此,接通或者断开的状态不会长时间延续。因此,当搅拌部件被驱动而旋转时,若开关的接通断开切换,且该切换后的接通或者断开的状态延续故障判定时间以上,则能够判定为发生故障。
此外,在本发明的显影剂回收装置中,也可以形成为,上述转矩限制器具有第二旋转部件,该第二旋转部件一体地固定于上述一方的凸轮,且与上述一方的凸轮一起旋转以及移动,在检测上述第二旋转部件的位置之后,上述开关接通或断开。
此外,在本发明的显影剂回收装置中,也可以形成为,上述第二旋转部件是齿轮,该齿轮与设置于上述搅拌部件的轴的齿轮啮合。
在该情况下,第二旋转部件不仅按压弹簧的一端,而且发挥作为传递旋转力的齿轮的功能。
然而,在记载了上述的现有技术的专利文献1、2中,使弹簧的一端抵接于框架或者是壁面。在该情况下,因弹簧的作用力,该弹簧的一端强力地抵接于框架或者壁面而变得难以旋转。在该状态下,当一方的轴旋转时,弹簧扭转,由于该扭转,弹簧的作用力变动,轴间被断开时的搅拌部件的过载荷也变动。因此,回收容器的装满状态的判定变得不正确,无法恰当地进行回收容器的更换。
例如,当弹簧的作用力下降时,即便是在回收容器成为装满状态之前、且是在搅拌部件施加有过载荷之前,轴间也被断开,会判定为回收容器是装满状态。
此外,在框架或者壁面由合成树脂等形成的情况下,弹簧的一端强力地抵接于框架或者壁面并旋转,框架或者壁面会磨损,会产生异常音。
另外,在专利文献1中,从说明书以及附图无法特定弹簧的一端的抵接部位,但是,需要使弹簧压缩,因此,认为弹簧的一端压接于固定的面(框架或者壁面)。
因此,为了一并解决该现有的问题点,本发明的另一显影剂回收装置的特征在于,上述显影剂回收装置设置有:回收容器,该回收容器接受并收纳从像承载体回收的显影剂;搅拌部件,该搅拌部件对上述回收容器内的显影剂进行搅拌;两根轴,在这两根轴分别设置有能够相互卡合的凸轮,且这两根轴向上述搅拌部件传递旋转力;第一旋转部件,该第一旋转部件一体地固定于上述一方的凸轮,并与上述一方的凸轮一起旋转;第二旋转部件,该第二旋转部件沿着设置有上述一方的凸轮的、上述第一旋转部件的轴被定位,并与上述一方的凸轮一起旋转;弹簧,该弹簧夹装在上述第一旋转部件与上述第二旋转部件之间,对上述一方的凸轮施力而使该凸轮移动,从而使上述两个凸轮相互卡合,使上述两根轴的轴间结合;转矩限制器,该转矩限制器具有上述两个凸轮和上述弹簧,且该转矩限制器进行:使上述两个凸轮相互卡合从而使上述轴间结合的上述轴间的结合,以及使上述两个凸轮分离从而使上述轴间断开的上述轴间的断开;以及装满判定部,该装满判定部检测上述轴间的断开状态,并根据该检测到的断开状态对上述回收容器装满显影剂的情况进行判定。
在这样的本发明中,能够正确地进行回收容器是否为装满状态的判定。
此外,在这样的本发明中,将弹簧夹在第一旋转部件与第二旋转部件之间,利用弹簧相对于第二旋转部件对第一旋转部件以及一方的凸轮施力,使两个凸轮相互卡合,使两根轴的轴间结合。因此,如果回收容器并未装满显影剂、并未在搅拌部件施加有过载荷,则两个凸轮卡合,轴间结合,旋转力通过各轴被传递至搅拌部件,搅拌部件旋转。此外,当回收容器装满显影剂,在搅拌部件施加有过载荷,搅拌部件无法旋转时,各凸轮克服弹簧的作用力滑动,轴间被断开。
由于第一旋转部件以及第二旋转部件与一方的凸轮一起旋转,因此,夹在上述部件之间的弹簧的两端也一起旋转,弹簧不会扭转,弹簧的作用力稳定化。因此,当克服弹簧的作用力而轴间被断开时的搅拌部件的过载荷稳定化,基于轴间的断开状态的回收容器的装满状态的判定正确,能够在恰当的时刻进行回收容器的更换。
此外,不会在第一旋转部件以及第二旋转部件施加有多余的载荷,第一旋转部件以及第二旋转部件不会磨损,装置的耐久性提高。
此外,在本发明的显影剂回收装置中,也可以形成为,上述第二旋转部件是齿轮,该齿轮与设置于上述搅拌部件的轴的齿轮啮合。
在该情况下,第二旋转部件不仅按压弹簧的一端,而且发挥作为传递旋转力的齿轮的功能。
而且,在本发明的显影剂回收装置中,上述装满判定部若检测上述各凸轮克服上述弹簧的作用力而滑动从而上述轴间被断开时的上述第一旋转部件的位置,则判定为上述回收容器已装满显影剂。
当回收容器装满显影剂时,在搅拌部件施加有过载荷,各凸轮克服弹簧的作用力而滑动,第一旋转部件与一方的凸轮一起移动。因此,能够检测第一旋转部件的位置,并根据该检测到的位置判定回收容器已装满显影剂的情况。
此外,在本发明的显影剂回收装置中,也可以形成为,上述第一旋转部件的轴具有爪,在上述第一旋转部件形成有肋,在上述第二旋转部件设置有孔且形成有槽,上述第一旋转部件的轴移动自如地穿过上述第二旋转部件的孔,上述第一旋转部件的轴的爪钩挂于上述第二旋转部件的孔周缘,上述第一旋转部件的肋与上述第二旋转部件的槽卡合,上述第一旋转部件以及第二旋转部件一起旋转。在该情况下,上述第一旋转部件的轴移动自如地穿过上述第二旋转部件的中央的孔,上述第一旋转部件的轴的爪钩挂于上述第二旋转部件的中央的孔周缘,由此防止上述第二旋转部件从上述第一旋转部件的轴脱出,并且,上述第一旋转部件的肋与上述第二旋转部件的槽卡合,由此,上述第一旋转部件以及上述第二旋转部件一起旋转。
而且,在本发明的显影剂回收装置中,上述弹簧是螺旋弹簧,且上述第一旋转部件的轴穿过该螺旋弹簧。
另一方面,本发明的图像形成装置具备上述本发明的显影剂回收装置。在这样的本发明的图像形成装置中,也起到同样的作用效果。
附图说明
图1是示出应用了本发明中显影剂回收装置的一个实施方式的图像形成装置的剖视图。
图2是从图像形成装置的前方观察并示出显影剂回收装置的调色剂回收容器以及旋转驱动单元的立体图。
图3是从图像形成装置的前方观察并示出显影剂回收装置的调色剂回收容器的纵剖视图,示出背面侧的内部结构。
图4是示出显影剂回收装置的调色剂回收容器以及设置于各清洁装置侧的调色剂回收部等的横剖视图。
图5是从前方观察并示出显影剂回收装置的旋转驱动单元的立体图。
图6是从后方观察并示出显影剂回收装置的旋转驱动单元的立体图。
图7是示出显影剂回收装置的旋转驱动单元的主视图。
图8由图8(a)和图8(b)构成,图8(a)是将旋转驱动单元的输出齿轮、耦合齿轮、耦合凸缘、以及螺旋弹簧放大并示出的剖视图,图8(b)是示出输出齿轮等的俯视图。
图9是示出对调色剂回收容器的装卸状态、装满状态、或者显影剂回收装置的故障状态进行判定的控制系统的构成的框图。
图10是示出装配有调色剂回收容器时的旋转驱动单元的主视图。
图11是示出装配有调色剂回收容器时的旋转驱动单元的主视图,并且是示出转矩限制器的断开状态的主视图。
图12是示出旋转驱动单元的调色剂回收容器装满调色剂时的开关的接通断开状态的时序图。
图13是示出显影剂回收装置发生故障时的开关的接通断开状态的时序图。
标号说明
1:图像形成装置;2:图像读取装置;11:激光曝光装置;12:显影装置;13:感光鼓;14:鼓清洁装置;15:带电器;16:中间转印带装置;17:定影装置;18:供纸托盘;19:纸张排出托盘;41:读取扫描器;42:原稿输送装置;77:搅拌叶片(搅拌部件);91:杆活动部;92:输出齿轮(第二旋转部件);93:输入齿轮;94:蜗轮;95:耦合齿轮(coupling gear);96:耦合凸缘(coupling flange)(第一旋转部件);97:螺旋弹簧(弹簧);98:开关;99:钮;101:框架;121:控制部(装满判定部);122:显示部;UN:旋转驱动单元。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是示出应用了本发明中显影剂回收装置的一个实施方式的图像形成装置的剖视图。该图像形成装置1是具有扫描功能、复印功能、打印功能以及传真功能的所谓的复合机,将由图像读取装置2读取到的原稿的图像发送至外部(相当于扫描功能),或者是以彩色或者单色在记录纸张记录形成由图像读取装置2读取到的原稿的图像或者是从外部接收到的图像(相当于复印功能、打印功能以及传真功能)。另外,图1中以虚线示出图像形成装置1的显影剂回收装置71的位置。
为了将图像打印于记录纸张,图像形成装置1具备激光曝光装置11、显影装置12、感光鼓13、鼓清洁装置14、带电器15、中间转印带装置16、定影装置17、纸张输送路径S、供纸托盘18以及纸张排出托盘19。
在图像形成装置1中被处理的图像数据是与使用黑色(K)、青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)的各颜色的彩色图像对应的图像数据,或者是与使用单色(例如黑色)的黑白图像对应的图像数据。因此,显影装置12、感光鼓13、鼓清洁装置14以及带电器15分别设置有4个,以便形成与各颜色对应的4种调色剂像,分别与黑色、青色、品红色、黄色对应地构成4个图像站Pa、Pb、Pc、Pd。
图像站Pa、Pb、Pc、Pd的各感光鼓13在其表面具有光感光层。各带电器15是用于使各个感光鼓13的表面以规定的电位均匀带电的带电机构,除了使用接触型即辊型或刷型的带电器之外,也使用充电器型的带电器。
激光曝光装置11是具备激光二极管以及反射镜的激光扫描单元(LSU),该激光曝光装置11根据图像数据对各感光鼓13表面进行曝光,从而在各感光鼓13表面形成与图像数据对应的静电潜像。
各显影装置12利用各颜色的调色剂对形成于各个感光鼓13表面的静电潜像进行显影,在上述的感光鼓13表面形成调色剂像。各鼓清洁装置14在显影以及图像转印后将残留于各个感光鼓13表面的调色剂除去以及回收。
中间转印带装置16配置在各感光鼓13的上方,并且具备中间转印带21、中间转印带驱动辊22、从动辊23、4个中间转印辊24以及带清洁装置25。
中间转印带21是将薄膜形成为环形带状的部件。中间转印带驱动辊22、从动辊23、各中间转印辊24等将中间转印带21张紧架设并支承该中间转印带21,使中间转印带21沿箭头C方向环行移动。
各中间转印辊24以能够旋转的方式被支承在中间转印带21附近,并隔着中间转印带21被按压于各个感光鼓13。各感光鼓13表面的调色剂像依次重叠转印至中间转印带21,从而在中间转印带21上形成彩色的调色剂像(各颜色的调色剂像)。从各感光鼓13到中间转印带21的调色剂像的转印,通过被压接于中间转印带21背面的各中间转印辊24进行。各中间转印辊24是以金属(例如不锈钢)轴为基体、并且金属轴表面被导电性的弹性材料(例如EPDM、泡沫聚氨酯等)覆盖的辊。为了对调色剂像进行转印,而对各中间转印辊24施加高电压的转印偏压(与调色剂的带电极性(-)相反极性(+)的高电压),利用导电性的弹性材料对记录纸张均匀地施加高电压。
这样,各感光鼓13表面的调色剂像由中间转印带21转印层叠,成为由图像数据表示的彩色的调色剂像。该彩色的调色剂像与中间转印带21一起被输送,并在中间转印带21与二次转印装置26的转印辊26a之间的密合区域被转印至记录纸张上。
在二次转印装置26的转印辊26a施加有用于将中间转印带21上的各颜色的调色剂像转印至记录纸张上的电压(与调色剂的带电极性(-)相反极性(+)的高电压)。
然而,在中间转印带21表面,存在中间转印带21上的调色剂像并未由二次转印装置26完全转印至记录纸张上而残留调色剂的情况,该残留调色剂成为在接下来的工序中产生调色剂的混色的原因。对此,在图像形成装置1设置有带清洁装置25,利用带清洁装置25将中间转印带21表面的残留调色剂除去以及回收。在带清洁装置25,例如作为清洁部件而设置有与中间转印带21表面接触来除去残留调色剂的清洁刮板,在清洁刮板所接触的中间转印带21的部位,利用从动辊23对中间转印带21背侧进行支承。
对于记录纸张,当在中间转印带21与二次转印装置26的转印辊26a之间的密合区域被转印了彩色(或者是单色)的调色剂像之后,该记录纸张被朝定影装置17输送。定影装置17具备加热辊31以及加压辊32等,将记录纸张夹持在加热辊31与加压辊32之间并进行输送。
根据未图示的温度检测器的检测输出,加热辊31被控制成规定的定影温度,加热辊31与加压辊32一起对记录纸张进行热压接,由此使被转印至记录纸张的彩色的调色剂像熔融、混合、压接,从而热定影于记录纸张。
此外,在图像形成装置1的下部设置有供给记录纸张的供纸托盘18。在图像形成装置1中设置有纸张输送路径S,该纸张输送路径S用于将从供纸托盘18被供给的记录纸张经由二次转印装置26、定影装置17送至纸张排出托盘19。
在供纸托盘18的端部设置有纸张拾取辊33,利用该纸张拾取辊33将记录纸张一张一张地从供纸托盘18拉出而朝纸张输送路径S输送。
纸张定位辊34、定影装置17、输送辊35以及排纸辊36等沿着纸张输送路径S(也包括翻转路径Sr)配置。输送辊35是用于对记录纸张的输送进行促进辅助的小型的辊,设置有多组。
纸张定位辊34使输送来的记录纸张暂时停止,使记录纸张的前端对齐,并与各感光鼓13以及中间转印带21的旋转相配合地适时地输送记录纸张,以使在中间转印带21与二次转印装置26的转印辊26a之间的密合区域将中间转印带21上的(彩色的)调色剂像转印至记录纸张。
另外,利用定影装置17使彩色的调色剂像定影于由纸张定位辊34输送的记录纸张,并使记录纸张通过定影装置17。然后,利用排纸辊36将通过定影装置17而定影有调色剂像的记录纸张以面朝下的方式排出至纸张排出托盘19上。
此外,当不仅在记录纸张的表面进行打印,在背面也进行打印的情况下,在利用排纸辊36输送记录纸张的中途,使排纸辊36停止而后反向翻转,使记录纸张通向翻转路径Sr,使记录纸张的表里翻转,并将记录纸张朝纸张定位辊34引导,与记录纸张的表面同样,在记录纸张的背面将调色剂像转印至记录纸张而记录图像,然后,在使图像定影于记录纸张后将其排出至纸张排出托盘19。
其次,对搭载于图像形成装置1的主体上部的图像读取装置2进行说明。该图像读取装置2具备下侧的读取扫描器41和上侧的原稿输送装置42。在上侧的原稿输送装置42中,其内侧的一边通过铰链(未图示)枢轴支承于下侧的读取扫描器41的内侧一边,并且该上侧的原稿输送装置42通过使其近前部分上下移动而进行开闭。将原稿输送装置42打开之后,露出读取扫描器41的平板玻璃44。将原稿载置在该平板玻璃44上。
读取扫描器41具备平板玻璃44、第一扫描单元45、第二扫描单元46、成像透镜47以及CCD(Charge Coupled Device;电荷耦合器件)48等。第一扫描单元45具备照明装置51以及第一反射镜52,一边沿副扫描方向以恒定速度V移动与原稿尺寸对应的距离,一边利用照明装置51对平板玻璃44上的原稿进行曝光,并利用第一反射镜52反射其反射光而朝第二扫描单元46引导,由此沿副扫描方向对原稿表面的图像进行扫描。第二扫描单元46具备第二以及第三反射镜53、54,该第二扫描单元46追随着第一扫描单元45以速度V/2移动,并利用第二以及第三反射镜53、54对来自原稿的反射光进行反射而朝成像透镜47引导。成像透镜47将来自原稿的反射光会聚至CCD48,从而使原稿表面的图像成像在CCD48上。CCD48反复沿主扫描方向对原稿的图像进行扫描,且每扫描一次就输出一条主扫描线的模拟图像信号。
此外,读取扫描器41不仅能够读取静止原稿表面的图像,而且能够读取由原稿输送装置42输送的原稿表面的图像。在该情况下,使第一扫描单元45移动至原稿读取玻璃55下方的读取范围,根据第一扫描单元45的位置对第二扫描单元46进行定位,在该状态下开始基于原稿输送装置42的原稿的输送。
在原稿输送装置42中,使拾取辊56按压于原稿托盘57上的原稿并旋转,从而向原稿输送路58拉出原稿。然后,使在原稿输送路58上输送的原稿,在原稿读取玻璃55与读取引导板59之间通过,进一步,将原稿从排纸辊61朝排出托盘62输送。另外,在该原稿输送装置42,沿着原稿输送路58配置有使原稿的前端对齐后输送原稿的定位辊63、输送原稿的输送辊64。
并且,当进行原稿的输送时,利用第一扫描单元45的照明装置51经原稿读取玻璃55对原稿表面进行照明,利用第一以及第二移动单元45、46的各反射镜将来自原稿表面的反射光朝成像透镜47引导,利用成像透镜47使来自原稿表面的反射光会聚至CCD48,使原稿表面的图像成像在CCD48上,由此来读取原稿表面的图像。
并且,在读取原稿的背面的情况下,预先使中间托盘67绕其轴如虚线(参照图1)所示那样旋转,在将原稿从排纸辊61朝排出托盘62排出的中途使排纸辊61停止,将原稿承接在中间托盘67上,使排纸辊61反向旋转,将原稿经翻转输送路68朝定位辊63引导,使原稿表里翻转,以与原稿表面的图像同样的方式读取原稿背面的图像,使中间托盘67返回实线(参照图1)所示的原来的位置,将原稿从排纸辊61朝排出托盘62排出。
这样由CCD48读取而得的原稿的图像从CCD48作为模拟图像信号被输出,该模拟图像信号被A/D转换成数字图像信号(图像数据)。然后,该图像数据在被实施各种图像处理之后被朝图像形成装置1的激光曝光装置11发送,使用取得(收到)图像数据后的激光曝光装置11、由图像站Pa、Pb、Pc、Pd构成的图像形成部等,将图像记录于记录纸张,并将该记录纸张作为复印原稿输出。
另一方面,在图像形成装置1中,如前面所述,利用各个鼓清洁装置14将残留于各感光鼓13表面的调色剂除去,或者利用带清洁装置25将残留于中间转印带21表面的调色剂除去。被上述清洁装置14、25除去后的调色剂被输送至本实施方式的显影剂回收装置71(参照下述),并在显影剂回收装置71中聚集而被收纳。
图2是从图像形成装置1的前方观察并示出本实施方式的显影剂回收装置71的调色剂回收容器72以及旋转驱动单元UN(参照下述)的立体图。此外,图3是从图像形成装置1的前方观察并示出显影剂回收装置71的调色剂回收容器72的纵剖视图,示出背面侧的内部结构。此外,图4是示出显影剂回收装置71的调色剂回收容器72以及设置于各清洁装置14、25侧的调色剂回收部73的剖视图。
如图1所示,本实施方式的显影剂回收装置71配置在清洁装置14、25的附近,并且如图2~4所示具备图像形成调色剂回收容器72、调色剂回收部73以及旋转驱动单元UN。
调色剂回收容器72配置于图像形成装置1内的近前侧(前方侧)空间,且具备上侧容器72-1以及下侧容器72-2。上侧容器72-1与配设于各清洁装置14、25侧的调色剂回收部73(参照图4)连结,导入并收进由各调色剂回收部73输送来的调色剂。下侧容器72-2收纳被导入上侧容器72-1的调色剂。
上侧容器72-1是框体状的部件,具有近前侧壁部74、背面侧壁部75以及底侧开口部76,且在底侧开口部76配置有搅拌叶片77。下侧容器72-2是装配于上侧容器72-1的底侧的框体状的部件,且具有上侧开口部78。
如图2所示,在上侧容器72-1的外周下侧形成有多个嵌合孔72a,并且,在下侧容器72-2的外周上侧形成有多个爪72c。在上述上侧容器72-1与下侧容器72-2中,下侧容器72-2的上侧开口部78嵌入于上侧容器72-1的底侧开口部76的内侧,且下侧容器72-2的各爪72c分别卡合于上侧容器72-1的各嵌合孔72a,从而下侧容器72-2被装配在上侧容器72-1的底侧。
并且,如图2、3所示,在上侧容器72-1的背面上侧形成有钩72b,并且,在下侧容器72-2的底侧两端分别形成有突起部72d、72e。将下侧容器72-2搭载于图像形成装置1的框架(未图示),如图2所示,将下侧容器72-2的底侧左端的突起部72d嵌入于图像形成装置1的安装部件79的凹处79a,并使上侧容器72-1的背面上侧的钩72b卡合于图像形成装置1的框架的卡合部(未图示),从而将调色剂回收容器72装配于图像形成装置1。
在装配调色剂回收容器72之后的状态下,如图2所示,下侧容器72-2的底侧右端的突起部72e搭载于设置在图像形成装置1侧的旋转驱动单元UN的杆91a,将杆91a压下。并且,如图4所示,在上侧容器72-1的背面连结有配设于各清洁装置14、25侧的调色剂回收部73。
此处,如图3、4所示,在上侧容器72-1的背面侧壁部75形成有4个筒状导入部75a、75b、75c、75d以及1个筒状导入部75e。并且,各清洁装置14、25侧的调色剂回收部73具有输送丝杠82,输送丝杠82配置在导管81以及导管81内。对上侧容器72-1与调色剂回收部73之间的关系进行详细说明,各清洁装置14、25侧的调色剂回收部73的导管81的端部81a插入于上侧容器72-1的背面侧壁部75的各筒状导入部75a~75e,从而各清洁装置14、25侧的调色剂回收部73连结于上侧容器72-1的背面。
4个筒状导入部75a~75d与对形成4种颜色的调色剂像的各感光鼓13进行清洁的各个清洁装置14对应,各清洁装置14侧的调色剂回收部73的导管81的端部81a插入于上述筒状导入部75a~75d。各调色剂回收部73的导管81沿着各个感光鼓13的长度方向配置,且具有沿着其长度方向的开口狭缝(未图示)。被各清洁装置14的刮板等从各感光鼓13表面除去的调色剂,通过各个开口狭缝被废弃至各导管81。各输送丝杠82在各个导管81的内侧被驱动而朝一个方向旋转,从而将各个导管81内的调色剂朝上侧容器72-1的各筒状导入部75a~75d的方向输送(导出)。
此外,1个筒状导入部75e与对转印有4色的调色剂像的中间转印带21进行清洁的清洁装置25对应,清洁装置25侧的调色剂回收部73的导管81的端部81a插入于该筒状导入部75e。该调色剂回收部73的导管81沿着中间转印带21的主扫描方向配置,且具有沿着主扫描方向的开口狭缝(未图示)。由清洁装置25的刮板等从中间转印带21表面除去的调色剂,通过该开口狭缝被废弃至导管81。输送丝杠82在导管81的内侧被驱动而朝一方向旋转,从而将导管81内的调色剂朝上侧容器72-1的筒状导入部75e的方向输送(导出)。
在各筒状导入部75a~75e的内侧,各导管81的端部81a能够旋转,在各端部81a的侧壁形成有各个废弃孔83,且各端部81a的端面被堵塞。此外,在各筒状导入部75a~75e的侧壁也形成有各个废弃孔84。在通过使各导管81的端部81a旋转而使各导管81的端部81a的废弃孔83与各筒状导入部75a~75e的废弃孔84重合的状态下,由各个输送丝杠82输送来的调色剂通过各废弃孔83、84被排出至上侧容器72-1,且该调色剂通过上侧容器72-1的底侧开口部76以及下侧容器72-2的上侧开口部78落下至下侧容器72-2内而被收纳。
并且,在使各导管81的端部81a旋转而使各导管81的端部81a的废弃孔83从各筒状导入部75a~75e的废弃孔84偏移的状态下,各导管81内的调色剂不会通过各废弃孔83、84被排出。在该状态下,更换上侧容器72-1或者下侧容器72-2。
如图3、4所示,搅拌叶片77被架设于上侧容器72-1的底侧开口部76的轴77a轴支承,使得该搅拌叶片77能够旋转,固定于该轴77a的一端的齿轮85与旋转驱动单元UN的输出齿轮92啮合。由旋转驱动单元UN旋转驱动齿轮85,通过该旋转驱动,经由齿轮85使轴77a旋转。通过该轴77a的旋转,搅拌叶片77对从各筒状导入部75a~75e的废弃孔84落下来的调色剂进行搅拌而使其扩散,从而使贮存于下侧容器72-2的底部的调色剂表面的高度均匀。
另外,各导管81内的输送丝杠82由各清洁装置14、25侧的动力源驱动而旋转。并且,虽然并未图示使各导管81的端部81a旋转的机构,但是可以手动地使各导管81的端部81a旋转。
接下来,对旋转驱动单元UN进行详细说明。图5以及图6是从前方观察并示出旋转驱动单元UN的立体图以及从后方观察并示出旋转驱动单元UN的立体图。此外,图7是示出旋转驱动单元UN的主视图。
如图5~图7所示,旋转驱动单元UN具备杆活动部91、输出齿轮(第二旋转部件)92、输入齿轮93、蜗轮94、耦合齿轮95、耦合凸缘(第一旋转部件)96、螺旋弹簧97、开关98、钮99以及框架101等。
框架101具有中央上侧壁部102、中央下侧壁部103、两侧的各侧壁部104、105、以及底部106。
在杆活动部91形成有轴孔91b,框架101的中央下侧壁部103的轴103a通过该轴孔91b,从而杆活动部91被支承为能够绕轴103a旋转。如图5、7所示,在杆活动部91的凹处91c形成有突起91d。螺旋弹簧112的两端嵌入于该杆活动部91的突起91d和框架101的底部106的突起106a。螺旋弹簧112由杆活动部91按压,杆活动部91由该被压缩的螺旋弹簧112朝以轴103a为中心顺时针方向旋转的方向(图7的上方向)施力。
此外,如图5、7所示,在杆活动部91的一面(背面侧壁部)固定有开关98,开关98的活动件98a朝上方突出。该开关98具有对活动件98a朝右方(一方向)施力的弹簧(未图示),当由弹簧使活动件98a朝右方向(一方向)变位时开关98断开,当活动件98a克服弹簧的作用力朝左方(成为与一方向相反的方向的另一方向)变位时开关98接通。在图7中示出断开的开关98。
如图6所示,钮99被螺旋弹簧113施力成钮99被从中央下侧壁部103朝纸面近前侧推出。
在图5~图7中,钮99克服螺旋弹簧113的作用力被朝中央下侧壁部103侧推压。这与杆活动部91的卡合部91e从水平状态以轴103a为中心朝顺时针方向旋转而朝中央下侧壁部103侧偏移的情况相关联。这样,由于杆活动部91朝顺时针方向(图7的上方向)旋转,直到杆活动部91的卡合部91e与钮99的外周抵接,因此,如图7所示,杆活动部91的杆91a被抬起。并且,此时,开关98的活动件98a与耦合凸缘96抵接而朝左方向(另一方向)变位,开关98接通。
如图5~7所示,输入齿轮93以及蜗轮94分别被固定于轴111的两侧。轴111通过框架101的中央上侧壁部102的轴孔(未图示),输入齿轮93以及蜗轮94都由该轴111枢轴支承,且蜗轮94与耦合齿轮95啮合。
输出齿轮92、耦合齿轮95以及耦合凸缘96共用一根轴(轴中心),且相互卡合(例如参照图8)。螺旋弹簧97被压缩并夹装在输出齿轮92与耦合凸缘96之间。
如图5、7、8所示,输出齿轮92具有筒状轴92a,该筒状轴92a插入于侧壁部104的轴孔而被旋转自如地支承。并且,输出齿轮92被压接于侧壁部104,通过该压接而决定输出齿轮92的轴向,将输出齿轮92定位。
如图5、7、8所示,耦合齿轮95具有筒状轴95a,该筒状轴95a插入于侧壁部105的轴孔而被旋转自如地支承。并且,耦合齿轮95的凸部95b被压接于侧壁部105,通过该压接而决定耦合齿轮95的轴向,将耦合齿轮95定位。
如图5、7、8所示,耦合凸缘96的轴的两侧通过输出齿轮92的轴孔以及耦合齿轮95的轴孔,从而耦合凸缘96被支承。该耦合凸缘96能够与输出齿轮92一起旋转,并且能够相对于输出齿轮92沿轴向移动。
图8(a)是将输出齿轮92、耦合齿轮95、耦合凸缘96以及螺旋弹簧97放大示出的剖视图。图8(b)是示出输出齿轮92等的俯视图。
从图8(a)、图8(b)可以看出,在耦合凸缘96的中心设置有轴96a,轴96a的左侧(输出齿轮92所处的一侧)移动自如地插入于输出齿轮92的轴孔92b,轴96a的左端的爪96b钩挂于输出齿轮92的轴孔92b的周缘。
耦合凸缘96与轴96a一起移动,该耦合凸缘96能够朝轴96a的爪96b从输出齿轮92的轴孔92b的周缘离开的左方向移动,且能够朝右方向移动直到轴96a的爪96b钩挂于输出齿轮92的轴孔92b的周缘。并且,能够通过耦合凸缘96的轴96a的爪96b防止输出齿轮92从轴96a脱出。
此外,在耦合凸缘96的左侧周面突出设置的一对导向弯曲肋96c,进入输出齿轮92的围绕轴孔92b形成的一对弯曲槽92c。通过上述导向弯曲肋96c与弯曲槽92c的卡合,耦合凸缘96与输出齿轮92一起旋转。
而且,耦合凸缘96的轴96a的右侧(耦合齿轮95所处的一侧)移动自如且旋转自如地插入于耦合齿轮95的轴孔95c。
螺旋弹簧97被压缩且插入于耦合凸缘(第一旋转部件)96与输出齿轮92(第二旋转部件)之间。通过该螺旋弹簧97,输出齿轮92沿着耦合凸缘96的轴96a被朝左方向施力,从而被压接于侧壁部104(在图7中示出)而定位。并且,通过螺旋弹簧97,耦合凸缘96与耦合齿轮95一起沿着耦合凸缘96的轴96a被朝右方向施力,从而将耦合齿轮95压接于侧壁部105(在图7中示出)而定位。
并且,螺旋弹簧97相对于输出齿轮92对耦合凸缘96朝右方向(耦合齿轮95的方向)施力。
在耦合齿轮95和耦合凸缘96的对置端部形成有相互卡合的峰型谷型的凸轮95d、96d。由于耦合凸缘96由螺旋弹簧97相对于输出齿轮92朝右方向施力,因此,耦合凸缘96以接近耦合齿轮95的方式被施力。通过该耦合凸缘96的施力,凸轮95d与凸轮96d相互啮合而卡合,耦合齿轮95的筒状轴95a与耦合凸缘96的轴96a之间结合。在该结合状态下,当耦合齿轮95旋转时,耦合凸缘96旋转,随着耦合凸缘96的旋转,输出齿轮92也旋转。
并且,如后面所述,在旋转驱动单元UN中,在对输出齿轮92施加有过载荷的状态下,耦合凸缘96与输出齿轮92变得难以旋转。因此,即便耦合齿轮95以及凸轮95d旋转,耦合凸缘96以及凸轮96d也不旋转,凸轮95d与凸轮96d滑动,耦合齿轮95的筒状轴95a与耦合凸缘96的轴96a之间被断开。在该断开状态下,耦合凸缘96和输出齿轮92不旋转,成为停止状态。
这样,耦合齿轮95的凸轮95d、耦合凸缘96的凸轮96d以及螺旋弹簧97构成转矩限制器。
在这种结构的旋转驱动单元UN中,如图8所示,通过导向弯曲肋96c与弯曲槽92c的卡合,耦合凸缘96与耦合齿轮92一起旋转,由于在上述的耦合凸缘96与输出齿轮92之间夹有螺旋弹簧97,因此,螺旋弹簧97也与耦合凸缘96以及输出齿轮92一起旋转。因此,螺旋弹簧97不会扭转,螺旋弹簧97的作用力维持稳定,凸轮95d与凸轮96d滑动而各轴95a、96a之间被断开时的输出齿轮92的过载荷也稳定化。
然而,在本实施方式的显影剂回收装置71中,根据杆活动部91的开关98的接通断开来判定以下状态:调色剂回收容器72相对于图像形成装置1的装卸状态、调色剂回收容器72装满了被回收至显影剂回收装置71的调色剂的装满状态、或者是显影剂回收装置71的故障状态。
图9是示出进行上述判定的控制系统的构成的框图。在图9中,控制部121监视开关98的接通断开,根据开关98的接通断开来判定调色剂回收容器72的装卸状态、调色剂回收容器72的装满状态、或者是显影剂回收装置71的故障状态,并将该判定结果显示于显示部122。
首先,当图2等所示的调色剂回收容器72被配置于图像形成装置1内的近前侧空间(参照图1所示的标号71的虚线区域)时,固定于调色剂回收容器72的搅拌叶片77的轴77a的一端的齿轮85与旋转驱动单元UN的输出齿轮92啮合。此外,下侧容器72-2的底侧右端的突起部72e搭载于设置在图像形成装置1侧的旋转驱动单元UN的杆91a,从而杆91a被压下。即,如图10所示,杆活动部91从图7所示的状态绕轴103a朝逆时针方向旋转。此时,通过螺旋弹簧113(参照图6)的作用力,钮99沿施力方向(在图10中为从纸面内侧朝向近前侧)突出,钮99的凸边99b朝杆活动部91的卡合部91e的下侧移动。通过该移动,杆活动部91的卡合部91e与凸边99b卡合。即,杆活动部91的旋转位置由钮99的凸边99b保持。通过该杆活动部91的旋转,设置于杆活动部91的开关98的活动件98a从耦合凸缘96离开而朝右方向(从耦合凸缘96离开的离开方向)变位,开关98从接通切换至断开。
然后,在控制部121中,当开关98从接通切换至断开、且该开关98的断开被维持时,认为装配有调色剂回收容器72。或者,在控制部121中,若开关98从接通切换至断开、且图像形成装置1的电源接通时开关98的断开被维持,则认为装配有调色剂回收容器72。此时,控制部121进行将装配有调色剂回收容器72的意思显示于显示部122的控制。
在该状态(调色剂回收容器72装配于图像形成装置1的状态)下,当图像形成装置1工作时,来自图像形成装置1的动力源的旋转驱动力传递至旋转驱动单元UN的输入齿轮93,从而输入齿轮93被驱动而旋转,蜗轮94也旋转。然后,当蜗轮94旋转时,耦合齿轮95旋转。当耦合齿轮95开始旋转时,由于耦合齿轮95的凸轮95d与耦合凸缘96的凸轮96d卡合,因此耦合凸缘96和输出齿轮92旋转。通过输出齿轮92旋转,与输出齿轮92啮合的搅拌叶片77的齿轮85旋转,通过齿轮85的旋转,搅拌叶片77旋转。然后,通过搅拌叶片77的旋转,朝调色剂回收容器72的下侧容器72-2落下来的调色剂被搅拌,贮存于下侧容器72-2的底部的调色剂表面的高度被均匀化。
因此,当持续维持开关98的断开时,控制部121认为调色剂回收容器72不是装满状态。
接着,当调色剂回收容器72的下侧容器72-2装满调色剂时,搅拌叶片77埋入调色剂而变得难以旋转,在搅拌叶片77施加有过载荷。在该状态下,在与搅拌叶片77的齿轮85啮合的输出齿轮92也施加有过载荷,输出齿轮92和耦合凸缘96变得难以旋转。此时,如图11所示,即便耦合齿轮95以及凸轮95d旋转,耦合凸缘96以及凸轮96d也不旋转,凸轮95d与凸轮96d滑动。通过上述凸轮95d与凸轮96d之间的滑动,耦合齿轮95的筒状轴95a与耦合凸缘96的轴96d之间被断开,耦合凸缘96和输出齿轮92不与耦合齿轮95联动旋转,耦合凸缘96和输出齿轮92成为停止状态。
在因凸轮95d与凸轮96d之间的滑动而导致耦合凸缘96停止的状态下,伴随着耦合齿轮95的旋转,凸轮95d的峰型与凸轮96d的峰型周期性地反复滑动接触而相互推开。每当相互推开时,耦合凸缘96克服螺旋弹簧97的作用力而朝左方向(相对于作用力的阻力方向)移动,开关98的活动件98a由耦合凸缘96按压而朝左方向(阻力方向)变位,开关98接通(参照图11)。此外,在因凸轮95d与凸轮96d之间的滑动而导致耦合凸缘96停止的状态下,不仅凸轮95d的峰型与凸轮96d的峰型反复滑动接触而相互推开,而且,伴随着耦合齿轮95的旋转,凸轮95d的峰型和凸轮96d的谷型、凸轮95d的谷型和凸轮96d的峰型周期性地反复嵌合。每当嵌合时,耦合凸缘96借助螺旋弹簧97的作用力朝右方向(施力方向)移动,开关98的活动件98a从耦合凸缘96离开而朝右方向(施力方向)变位,开关98断开(参照图10)。这样,在因凸轮95d与凸轮96d之间的滑动而导致耦合凸缘96停止的状态下,伴随着耦合齿轮95的旋转,凸轮95d(凸轮95d的谷型和峰型)与凸轮96d(凸轮96d的谷型和峰型)反复交替地进行推开和嵌合。
控制部121根据这种伴随着旋转驱动单元UN的耦合齿轮95的旋转的、开关98的接通断开,来判定调色剂回收容器72已装满调色剂的状态。根据显影剂回收装置71,如果伴随着耦合齿轮95的旋转而开关98周期性地切换接通断开的话,则能够认为调色剂回收容器72是已装满调色剂的状态。
详细地说,如图12所示,当开关98接通断开地切换时,控制部121求出开关98接通的接通时间t1和开关98断开的断开时间t2,判定接通时间t1是否落入预先设定的第一规定时间范围ta~taa,并且,判定断开时间t2是否落入预先设定的第二规定时间范围tb~tbb。然后,如果接通时间t1落入第一规定时间范围ta~taa(ta≤t1≤taa),并且断开时间t2落入第二规定时间范围tb~tbb(tb≤t2≤tbb),则判定为调色剂回收容器72是已装满调色剂的状态。由此,能够正确地判定调色剂回收容器72的装满状态。
此处,即便调色剂回收容器72不是装满状态,当接近装满状态时,搅拌叶片77的载荷增大至过载荷附近,耦合齿轮95的凸轮95d与耦合凸缘96的凸轮96d之间的卡合状态变得不稳定,存在开关98不规则地接通断开的情况。因此,当仅根据开关98的接通断开的切换而判定为回收容器72为装满状态时,存在误判的可能性。
然而,在本实施方式中,由于当在开关98的接通时间t1落入第一规定时间范围ta~taa(ta≤t1≤taa),并且开关98的断开时间t2落入第二规定时间范围tb~tbb(tb≤t2≤tbb)时,判定为调色剂回收容器72为已装满调色剂的状态,因此不会误判。
例如,当耦合齿轮95的凸轮95d与耦合凸缘96的凸轮96d之间的卡合状态变得不稳定时,开关98的接通时间或者断开时间变得过短或者过长,接通时间t1从第一规定时间范围ta~taa脱离(t1<ta、或者taa<t1),或者断开时间t2从第二规定时间范围tb~tbb脱离(t2<tb、或者tbb<t2),不会判定为调色剂回收容器72为装满状态。
或者,如图12所示,当开关98接通断开地切换时,控制部121反复求出开关98的接通断开周期T,判定该接通断开周期T是否落入规定时间范围Tc~Tcc且连续地反复规定次数N(例如N=3)以上。然后,如果接通断开周期T落入规定时间范围Tc~Tcc(Tc≤T≤Tcc)、且落入规定时间范围Tc~Tcc的接通断开周期连续反复3次以上的话,则判定为调色剂回收容器72为已装满调色剂的状态。由此,能够正确地判定调色剂回收容器72的装满状态。另外,在本实施方式中,将规定次数设定为3次,但是,该次数例如也可以是5次,能够任意设定。
在该情况下,也不会误判调色剂回收容器72是否为装满状态。例如,当耦合齿轮95的凸轮95d与耦合凸缘96的凸轮96d之间的卡合状态变得不稳定时,开关98的接通断开周期T紊乱而从规定时间范围Tc~Tcc脱离(T<Tc、或者Tcc<T),或者规定时间范围Tc~Tcc内的接通断开周期T不会反复3次以上,因此不会判定为调色剂回收容器72为装满状态。
这样,当控制部121判定出调色剂回收容器72为装满状态时,在显示部122显示促使进行调色剂回收容器72的更换的意思。使用者看到该显示而将调色剂回收容器72更换为新的调色剂回收容器72。
接着,参考图2,如果为了更换调色剂回收容器72而将调色剂回收容器72卸下,则下侧容器72-2的底侧右端的突起部72e从旋转驱动单元UN的杆91a脱离。然后,如图5~图7所示,如果钮99被压下,则杆活动部91朝顺时针方向旋转直到杆活动部91的卡合部91e与钮99的外周抵接,杆活动部91的杆91a被抬起,开关98的活动件98a与耦合凸缘96抵接而朝左方向变位,开关98接通。
在该状态下,无论旋转驱动单元UN动作还是停止,耦合凸缘96都不会朝右方向移动,因此,开关98的活动件98a也不会朝右方向变位,开关98持续维持接通。
因此,在该情况下,如果开关98维持接通,则能够认为调色剂回收容器72被卸下。
接着,当旋转驱动单元UN的输入齿轮93旋转时,如图13所示,当开关98以断开→接通→断开的方式切换,且该切换后的断开的状态延续预先设定的故障判定时间Tt以上时,控制部121判定为显影剂回收装置71发生故障。
如果调色剂回收容器72不是装满状态的话,则耦合齿轮95的凸轮95d和耦合凸缘96的凸轮96d卡合,搅拌叶片77持续旋转,因此,开关98不会切换。并且,当调色剂回收容器72成为装满状态时,耦合齿轮95的凸轮95d和耦合凸缘96的凸轮96d滑动,耦合齿轮95的筒状轴95a与耦合凸缘96的轴96a之间被断开,开关98反复进行接通断开,因此接通或者断开的状态不会长时间延续。因此,当旋转驱动单元UN的输入齿轮93旋转时,若开关98以断开→接通→断开的方式切换,且该切换后的断开的状态延续故障判定时间Tt以上,则能够判定为显影剂回收装置71发生故障。
这样,在本实施方式的显影剂回收装置的旋转驱动单元UN中,将螺旋弹簧97夹在耦合凸缘(第一旋转部件)96和输出齿轮92(第二旋转部件)之间,利用螺旋弹簧97相对于输出齿轮92对耦合凸缘96朝右方向(耦合齿轮95的方向)施力,使耦合凸缘96的凸轮96d与耦合齿轮95的凸轮95d卡合,并设置使耦合齿轮95的筒状轴95a与耦合凸缘96的轴96a之间结合的转矩限制器。
因此,如果调色剂回收容器72的下侧容器72-2并未装满调色剂、在搅拌叶片77并未施加有过载荷的话,耦合凸缘96的凸轮96d与耦合齿轮95的齿轮95d卡合,旋转力按照耦合齿轮95、耦合凸缘96、输出齿轮92、齿轮85的顺序传递,从而搅拌叶片77旋转。并且,当下侧容器72-2装满调色剂、在搅拌叶片77施加有过载荷时,在输出齿轮92以及耦合凸缘96也施加有过载荷,耦合凸缘96的凸轮96d和耦合齿轮95的凸轮95d克服螺旋弹簧97的作用力而滑动,耦合齿轮95的筒状轴95a与耦合凸缘96的轴96a之间被断开,搅拌叶片77停止。
然后,在本实施方式中,设置与耦合凸缘96的凸轮96d和耦合齿轮95的凸轮95d之间的卡合、分离相应地接通断开的开关98,根据开关98的接通断开判定调色剂回收容器72装满调色剂的状态。即,设置与耦合凸缘96的凸轮96d和耦合齿轮95的凸轮95d之间的卡合、分离相应地接通断开的开关98,求出开关98接通的接通时间t1和开关98断开的断开时间t2,如果接通时间t1落入第一规定时间范围ta~taa(ta≤t1≤taa)、且断开时间t2落入第二规定时间范围tb~tbb(tb≤t2≤tbb),则判定为调色剂回收容器72为已装满调色剂的状态。或者,如果接通断开周期T落入规定时间范围Tc~Tcc(Tc≤T≤Tcc)、且落入规定时间范围Tc~Tcc的接通断开周期连续地反复3次以上的话,则判定为调色剂回收容器72为已装满调色剂的状态。因此,能够正确地判定调色剂回收容器72的装满状态。
并且,当旋转驱动单元UN的输入齿轮93旋转时,开关98从接通切换至断开,当该切换后的断开的状态延续故障判定时间Tt以上时,判定为显影剂回收装置71发生故障。
并且,由于耦合凸缘96与输出齿轮92一起旋转,夹在耦合凸缘96与输出齿轮92之间的螺旋弹簧97也一起旋转,因此,螺旋弹簧97不会扭转,螺旋弹簧97相对于连结凸轮96的作用力稳定化。因此,当耦合凸缘96的凸轮96d与耦合齿轮95的凸轮95d滑动从而各轴95a、96a之间被断开时的输出齿轮92以及搅拌叶片77的过载荷稳定化,基于开关98的接通断开而进行的下侧容器72-2的装满状态的判定变得正确,能够在恰当的时刻更换调色剂回收容器72。
并且,在耦合凸缘96和输出齿轮92的任意一个均未施加有多余的载荷,不会使耦合凸缘96和输出齿轮92磨损,装置的耐久性提高。
以上参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明,但是,本发明当然并不限于上述例子。对于本领域技术人员来说,显然能够在权利要求书所记载的范畴内想到各种变更例或者修改例,应当理解为这些变更例或者修改例当然也属于本发明的技术范围。
例如,也可以使开关98的活动件98a的左右的变位方向和开关98的接通断开之间的关系相反。
即,本发明能够在不脱离其精神、主旨或者其主要特征的前提下以其他的多种方式实施。因此,上述的实施方式在所有点都只不过是单纯的示例,并不是限定性的解释。本发明的范围由权利要求书表示,不受说明书正文的任何约束。此外,隶属于权利要求书的等同范围的变形、变更也全都落入本发明的范围内。
Claims (11)
1.一种显影剂回收装置,其特征在于,设置有:
回收容器,该回收容器接受并收纳从像承载体回收的显影剂;
搅拌部件,该搅拌部件对上述回收容器内的显影剂进行搅拌;
两根轴,在这两根轴分别设置能够相互卡合的凸轮,且这两根轴向上述搅拌部件传递旋转力;
弹簧,该弹簧对上述一方的凸轮施力而使该凸轮移动,从而使上述两个凸轮相互卡合,使上述两根轴的轴间结合;
转矩限制器,该转矩限制器进行:使上述两个凸轮相互卡合从而使上述轴间结合的上述轴间的结合以及使上述两个凸轮分离从而使上述轴间断开的上述轴间的断开;以及
装满判定部,该装满判定部检测上述轴间的断开状态,并根据该检测到的断开状态对上述回收容器已装满显影剂的情况进行判定;
上述转矩限制器由上述两个凸轮和上述弹簧构成,在上述轴间的断开状态下,通过上述转矩限制器,上述一方的凸轮停止,上述另一方的凸轮旋转,从而反复进行上述两个凸轮的卡合、分离,
上述装满判定部具有对应于上述两个凸轮的卡合、分离而呈接通或断开的开关,求出上述开关的接通断开周期,在该接通断开周期处于预先设定的规定时间范围内、且反复进行了预先设定的规定次数以上的情况下,上述装满判定部判定为上述回收容器已装满显影剂。
2.一种显影剂回收装置,其特征在于,设置有:
回收容器,该回收容器接受并收纳从像承载体回收的显影剂;
搅拌部件,该搅拌部件对上述回收容器内的显影剂进行搅拌;
两根轴,在这两根轴分别设置能够相互卡合的凸轮,且这两根轴向上述搅拌部件传递旋转力;
弹簧,该弹簧对上述一方的凸轮施力而使该凸轮移动,从而使上述两个凸轮相互卡合,使上述两根轴的轴间结合;
转矩限制器,该转矩限制器进行:使上述两个凸轮相互卡合从而使上述轴间结合的上述轴间的结合以及使上述两个凸轮分离从而使上述轴间断开的上述轴间的断开;以及
装满判定部,该装满判定部检测上述轴间的断开状态,并根据该检测到的断开状态对上述回收容器已装满显影剂的情况进行判定;
上述转矩限制器由上述两个凸轮和上述弹簧构成,在上述轴间的断开状态下,通过上述转矩限制器,上述一方的凸轮停止旋转,上述另一方的凸轮旋转,从而反复进行上述两个凸轮的卡合、分离,
上述装满判定部具有对应于上述各凸轮的卡合、分离而呈接通或断开的开关,求出上述开关的接通时间和上述开关的断开时间,在上述接通时间处于预先设定的第一规定时间范围内、且上述断开时间处于预先设定的第二规定时间范围内的情况下,上述装满判定部判定为上述回收容器已装满显影剂。
3.根据权利要求1或2所述的显影剂回收装置,其特征在于,
上述搅拌部件被驱动而旋转时,若上述开关的接通断开被切换,且该切换后的接通或断开的状态延续预先设定的故障判定时间以上,则上述装满判定部判定为已发生故障。
4.根据权利要求1或2所述的显影剂回收装置,其特征在于,
上述转矩限制器具有第二旋转部件,该第二旋转部件一体地固定于上述一方的凸轮,且与上述一方的凸轮一起旋转以及移动,
在检测上述第二旋转部件的位置之后,上述开关接通或断开。
5.根据权利要求4所述的显影剂回收装置,其特征在于,
上述第二旋转部件是齿轮,该齿轮与设置于上述搅拌部件的轴的齿轮啮合。
6.一种显影剂回收装置,其特征在于,设置有:
回收容器,该回收容器接受并收纳从像承载体回收的显影剂;
搅拌部件,该搅拌部件对上述回收容器内的显影剂进行搅拌;
两根轴,在这两根轴分别设置能够相互卡合的凸轮,且这两根轴向上述搅拌部件传递旋转力;
第一旋转部件,该第一旋转部件一体地固定于上述一方的凸轮,并与上述一方的凸轮一起旋转;
第二旋转部件,该第二旋转部件沿着设置有上述一方的凸轮的、上述第一旋转部件的轴被定位,并与上述一方的凸轮一起旋转;
弹簧,该弹簧夹装在上述第一旋转部件与上述第二旋转部件之间,对上述一方的凸轮施力而使该凸轮移动,从而使上述两个凸轮相互卡合,使上述两根轴的轴间结合;
转矩限制器,该转矩限制器具有上述两个凸轮和上述弹簧,且该转矩限制器进行:使上述两个凸轮相互卡合从而使上述轴间结合的上述轴间的结合以及使上述两个凸轮分离从而使上述轴间断开的上述轴间的断开;以及
装满判定部,该装满判定部检测上述轴间的断开状态,并根据该检测到的断开状态对上述回收容器已装满显影剂的情况进行判定。
7.根据权利要求6所述的显影剂回收装置,其特征在于,
上述第二旋转部件是齿轮,该齿轮与设置于上述搅拌部件的轴的齿轮啮合。
8.根据权利要求6所述的显影剂回收装置,其特征在于,
上述装满判定部若检测上述各凸轮克服上述弹簧的作用力而滑动从而上述轴间被断开时的上述第一旋转部件的位置,则判定为上述回收容器已装满显影剂。
9.根据权利要求6所述的显影剂回收装置,其特征在于,
上述第一旋转部件的轴具有爪,在上述第一旋转部件形成有肋,
在上述第二旋转部件设置有孔,且形成有槽,
上述第一旋转部件的轴移动自如地穿过上述第二旋转部件的孔,
上述第一旋转部件的轴的爪钩挂于上述第二旋转部件的孔周缘,
上述第一旋转部件的肋与上述第二旋转部件的槽卡合,上述第一旋转部件以及第二旋转部件一起旋转。
10.根据权利要求6所述的显影剂回收装置,其特征在于,
上述弹簧是螺旋弹簧,且上述第一旋转部件的轴穿过该螺旋弹簧。
11.一种图像形成装置,其特征在于,
该图像形成装置具备权利要求1、2、6中任一项所述的显影剂回收装置。
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PB01 | Publication | ||
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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