(57)【要約】  【課題】ロックが発生しにくく、たとえロックが発生したとしても不具合の発生箇所を検知可能な粉体搬送装置を提供する。  【解決手段】粉体を搬送する搬送管３５と、搬送管３５内の粉体を所定方向に搬送する搬送部材とを有する粉体搬送装置において、搬送部材としてフレキシブルスクリュ３６を用いた。【選択図】図３
2011059594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を搬送する搬送管と、前記搬送管内の粉体を所定方向に搬送する搬送部材とを有する粉体搬送装置において、
前記搬送部材としてフレキシブルスクリュが用いられることを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載の粉体搬送装置において、
前記フレキシブルスクリュにかかるトルクを検知して前記フレキシブルスクリュがロックしたことを検知するロック検知手段を有することを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項３】
請求項２記載の粉体搬送装置において、
前記フレキシブルスクリュがロックした際の前記フレキシブルスクリュの回転角度を検知する角度検知手段を有することを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項４】
請求項３記載の粉体搬送装置において、
前記角度検知手段の検知結果に基づいて前記フレキシブルスクリュのロック箇所を演算する演算手段を有することを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項５】
請求項４記載の粉体搬送装置において、
前記演算手段による演算結果を表示する表示手段を有することを特徴とする粉体搬送装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の粉体搬送装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粉体搬送装置に関し、詳しくは複写装置や記録装置等の画像形成装置において作像機構部から排出される廃トナーを回収部に搬送する廃トナー搬送装置として好適な粒体を含む粉体を搬送する粉体搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体と、トナーを供給して像担持体上に形成された静電潜像を顕像化する現像装置と、顕像化されたトナー像を転写材に転写させる転写装置と、転写後の像担持体表面から残留トナーを回収するクリーニング装置と、クリーニング装置により回収されたトナーを再び現像装置へと搬送する搬送装置とを有し、回収されたトナーを現像装置へと搬送して再利用可能な画像形成装置が知られている。この画像形成装置に用いられる搬送装置として、トナー等の粉体を好適に搬送することが可能なスクリュを有するものが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したスクリュを有する搬送装置ではスクリュにトナーが固着してロックしてしまう場合があり、この場合にはロック検知機構によりスクリュのロックが検知されて搬送装置が緊急停止する構成が知られている。しかし、トナー搬送経路が長く搬送装置に長尺のスクリュが用いられている場合にはロックが発生している不具合箇所が複数予測され、復旧の際には複数箇所を一つずつ調査する必要があり作業性が悪いという問題点がある。  
本発明は上述した問題を解決し、ロックが発生しにくく、たとえロックが発生したとしても不具合の発生箇所を検知可能な粉体搬送装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載の発明は、粉体を搬送する搬送管と、前記搬送管内の粉体を所定方向に搬送する搬送部材とを有する粉体搬送装置において、前記搬送部材としてフレキシブルスクリュが用いられることを特徴とする。
【０００５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の粉体搬送装置において、さらに前記フレキシブルスクリュにかかるトルクを検知して前記フレキシブルスクリュがロックしたことを検知するロック検知手段を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の粉体搬送装置において、さらに前記フレキシブルスクリュがロックした際の前記フレキシブルスクリュの回転角度を検知する角度検知手段を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の粉体搬送装置において、さらに前記角度検知手段の検知結果に基づいて前記フレキシブルスクリュのロック箇所を演算する演算手段を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の粉体搬送装置において、さらに前記演算手段による演算結果を表示する表示手段を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の粉体搬送装置を有する画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、粉体搬送装置がフレキシブルスクリュを有していることにより、通常のスクリュに比して回転トルクに対する剛性が大幅に低くなって変形し易くなり、トナーのロックが発生しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を採用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】本発明の一実施形態を採用した画像形成装置の概略背面図である。
【図３】本発明の一実施形態に用いられる粉体搬送装置を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態を採用した画像形成装置としてのカラーレーザプリンタを示している。同図において符号１００は装置本体を示しており、装置本体１００の内部にはそれぞれドラム状の感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを有する画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが配設されている。各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの周囲には、図１に矢印で示す駆動方向順に帯電装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ、クリーニング装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ等の周知の構成が配設されており、各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの上方には露光装置４が、各画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの下方には中間転写ベルト１０がそれぞれ配設されている。複数のローラによって張架された中間転写ベルト１０はその上辺が各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと接触する態様で配設されており、中間転写ベルト１０を介して各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと対向する位置には１次転写ローラ６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが配設されている。中間転写ベルト１０の近傍には、中間転写ベルト１０上に残存したトナーや紙粉等を除去する中間転写ベルトクリーニング装置１７が配設されている。
【００１３】
装置本体１００の下部には給紙装置４３が配設されている。給紙装置４３は、転写紙Ｐを貯容する２個の給紙トレイ４４を有しており、各給紙トレイ４４内に貯容された転写紙Ｐはそれぞれ給紙ローラ４２及び分離ローラ対４５によって分離給送され、複数のローラ対を経てレジストローラ対４９へと送られる。レジストローラ対４９の転写紙搬送方向下流側には、２次転写ローラ８、搬送コンベヤ９、定着装置２５等の周知の構成が配設されている。装置本体１００の上面には、各種情報を表示可能な表示手段としてのディスプレイ１２３が配設されている。
【００１４】
上述した画像形成装置の動作を以下に説明する。各感光体２は図示しない駆動手段によってそれぞれ回転駆動され、各帯電装置３によってそれぞれ表面を帯電された後に露光装置４からのレーザ光によって表面に静電潜像を形成される。各感光体２上に形成された静電潜像は各現像装置７によって可視像化され、可視像化された各トナー像は各１次転写ローラ６の作動により中間転写ベルト１０上に順次重畳転写される。一方、給紙装置４３からは転写紙Ｐが分離給送され、分離給送された転写紙Ｐはレジストローラ対４９において一時停止される。そして、中間転写ベルト１０上に形成されたフルカラートナー像とタイミングを合わせてレジストローラ対４９が回転駆動することにより、２次転写ローラ８と中間転写ベルト１０との対向位置に転写紙Ｐが給送され、２次転写ローラ８が作動することで中間転写ベルト１０上のフルカラートナー像が転写紙Ｐに２次転写される。画像が転写された転写紙Ｐは搬送コンベヤ９によって定着装置２５へと運ばれ、熱と圧力とによって画像を定着された後に排出ローラ対５６を介して排紙トレイ５７上に排出される。
【００１５】
画像形成動作後、各感光体２は各クリーニング装置５によってその表面をそれぞれクリーニングされて残留トナーを除去される。中間転写ベルト１０も中間転写ベルトクリーニング装置１７によってその表面をクリーニングされて残留トナーを除去される。各クリーニング装置５，１７によって回収されたトナーは、各クリーニング装置５，１７に接続された粉体搬送装置に送られ、この粉体搬送装置によってトナー溜め部に搬送される。
【００１６】
図２は、図１に示した画像形成装置を背面側から見た図であり、図中の符号３１は各クリーニング装置５から回収されたトナーを搬送する本発明の特徴部である粉体搬送装置を、符号３２はクリーニング装置１７から回収されたトナーを搬送する粉体搬送装置を、符号３３は各粉体搬送装置３１，３２によって搬送されたトナーを搬送する本発明の特徴部である粉体搬送装置を、符号３４はトナー溜め部を示している。
【００１７】
図３は粉体搬送装置３１の概略構成を示している。粉体搬送装置３１は粉体を搬送する搬送管３５と搬送部材としてのフレキシブルスクリュ３６とを有しており、搬送管３５は各クリーニング装置５にそれぞれ近接するように配置され、各クリーニング装置５から排出されるトナーを受け入れる図示しないトナー受入口と、各クリーニング装置５から受け入れたトナーを粉体搬送装置３２に受け渡す図示しないトナー排出口を有している。フレキシブルスクリュ３６は、ステンレスやピアノ線等の弾性変形可能な弾性体によって形成されており、搬送管３５内に２本設けられている。各フレキシブルスクリュ３６にはそれぞれ図示しない回転駆動手段が接続されており、互いに逆方向に回転して図２に示すようにトナーを搬送管３５の中央に向けてそれぞれ搬送する。また、各フレキシブルスクリュ３６には、それぞれロック検知手段としてのトルクリミッタ３７と角度検知手段としてのエンコーダ３８（一方のフレキシブルスクリュ３６のみを示す）が接続されており、エンコーダ３８には演算手段としてのマイクロコンピュータからなる演算部３９が接続され、演算部３９には演算結果を表示する表示手段としての演算結果表示部４０が接続されている。演算部３９及び演算結果表示部４０は粉体搬送装置３１と一体的に設けられており、演算結果表示部４０はたとえば装置本体１００の背面側ドアを開放した際に作業者が視認可能となる位置に配設されている。
【００１８】
粉体搬送装置３２は縦型の粉体搬送装置であり、重力により搬送が補助されるため粉体搬送装置３１に比して搬送が容易であることから、通常の搬送スクリュを有する搬送装置が用いられている。なお、フレキシブルスクリュを用いてもよい。粉体搬送装置３２には、粉体搬送装置３１からトナーを受け入れる図示しない受入口と、粉体搬送装置３３にトナーを受け渡す図示しないトナー排出口とが設けられている。粉体搬送装置３３は粉体搬送装置３１と同様に構成されており、フレキシブルスクリュ３６を１本のみ有していて図２において左方から右方へとトナーを搬送する。粉体搬送装置３３の搬送管３５には粉体搬送装置３２からトナーを受け入れる図示しない受入口と、トナー溜め部３４にトナーを排出する図示しないトナー排出口とが設けられている。トナー溜め部３４は、粉体搬送装置３３からトナーを受け入れる図示しない受入口を有しており、回収されたトナーを貯容する。トナー溜め部３４には図示しないトナー搬送装置が設けられており、貯容されたトナーは各現像装置７に再補給される。
【００１９】
上述の構成により、粉体搬送装置３１がフレキシブルスクリュ３６を有していることにより、通常のスクリュに比して回転トルクに対する剛性が大幅に低くなって変形し易くなる。また、トルクリミッタ３７を有しているので、ロック発生時にトルクリミッタ３７の作動によりフレキシブルスクリュ３６の回転を停止させることができ、フレキシブルスクリュ３６の破損を防止することができる。
【００２０】
上述の構成によれば、何等かの原因により搬送管３５内でロックが発生した際に、トルクリミッタ３７を作動させてフレキシブルスクリュ３６の回転を停止させ、フレキシブルスクリュ３６の停止をエンコーダ３８からの信号により判断して画像形成装置を停止させた後、ロック箇所を推定することができる。先ず、停止時におけるエンコーダ３８の信号を記録しておき、その後、フレキシブルスクリュ３６に回転駆動を与える。これによりフレキシブルスクリュ３６はある角度まで回転することとなり、この角度はロック発生箇所及びフレキシブルスクリュ３６の剛性及びトルクリミッタ３７の作動トルクから決定される。このときのエンコーダ３８の信号と停止時における信号とからフレキシブルスクリュ３６の回転角度を算出し、算出した角度とフレキシブルスクリュ３６の剛性とからロック発生箇所を算出し、算出結果を演算結果表示部４０に表示してロック箇所をユーザに報知する。演算結果は、演算結果表示部４０と共にディスプレイ１２３に表示させてもよい。
【００２１】
以下に、ロック箇所の推定方法を説明する。フレキシブルスクリュ３６はねじりコイルばねと見なすことができ、ねじりコイルばねのばね定数Ｋは巻数ｎによって変化する。Ｋ＝Ｅ・ｄ４／３６６７・Ｄ・ｎ（ｋｇｆ・ｍ／ｄｅｇ）
ここで、Ｅ：縦弾性係数、ｄ：コイル線径、Ｄ：コイル直径
上式において、Ｅ・ｄ４／３６６７・ＤをＧとするとＫ＝Ｇ／ｎとなり、トルクリミッタ３７の制限トルクをτとし、たとえばｎ＝３の箇所でロック発生したとすると、τ＝Ｇ／３×θ、すなわちθ＝３τ／Ｇとなり、ｎ＝２０の箇所でロック発生したとすると、τ＝Ｇ／２０×θ、すなわちθ＝２０τ／Ｇとなり、ロック発生箇所を推定することができる。
【００２２】
上述の構成によれば、フレキシブルスクリュ３６の回転角度に基づいてロック発生箇所を演算により推定することができ、ユーザはロック発生後における復旧作業箇所をすぐに特定することができるので、復旧作業の作業性を大幅に向上することができる。
【００２３】
上記実施形態では、画像形成装置としてカラーレーザプリンタを用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれに限定されず、複写装置、プロッタ、ファクシミリ、これらの複合機等の他の画像形成装置にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００２４】
３５  搬送管
３６  フレキシブルスクリュ
３７  ロック検知手段（トルクリミッタ）
３８  エンコーダ（角度検知手段）
３９  演算手段（演算部）
４０  表示手段（演算結果表示部）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特許第３２４７９６６号公報
【図１】
2011059594.tif 000003
【図２】
2011059594.tif 000004
【図３】
2011059594.tif 000005