(57)【要約】【課題】粉体の搬送状態を的確に検知することができるようにした粉体搬送装置を提供する。【解決手段】搬送管１０２と、搬送管１０２の内部において粉体を搬送するためのオーガ１０４と、粉体と搬送管１０２とに予め定められた温度差を発生させ維持させる温度調整器１１２と、温度差によって発生する熱流束を検出する熱流束検出センサ１１４と、熱流束検出センサ１１４によって検出される熱流束に基づいて搬送管１０２の内部における粉体の搬送状態を判定する判定ブロック１１６とを備えるように構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送管と、
前記搬送管の内部において粉体を搬送するための搬送手段と、
前記粉体と前記搬送管とに予め定められた温度差を発生させ維持させる温度差発生維持手段と、
前記温度差によって発生する熱流束を検出する熱流束検出センサと、
前記熱流束検出センサによって検出される熱流束に基づいて前記搬送管の内部における前記粉体の搬送状態を判定する判定手段と、
を備える粉体搬送装置。
【請求項２】
搬送管と、
前記搬送管の内部において粉体を搬送するための搬送手段と、
電力の供給を受け、前記粉体と前記搬送管とに予め定められた温度差を発生させ維持させる温度差発生維持手段と、
前記温度差発生維持手段が消費する電力を検出する電力検出センサと、
前記電力検出センサによって検出される電力に基づいて前記搬送管の内部における前記粉体の搬送状態を判定する判定手段と、
を備える粉体搬送装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記熱流束検出センサによって検出される熱流束が予め定められた範囲内にある場合に前記搬送管の内部における前記粉体の搬送状態が前記搬送管の内部において前記粉体が詰まっている状態であると判定し、前記粉体が詰まっている状態を解消するための指令を発する請求項１に記載の粉体搬送装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記電力検出センサによって検出される電力が予め定められた範囲内にある場合に前記搬送管の内部における前記粉体の搬送状態が前記搬送管の内部において前記粉体が詰まっている状態であると判定し、前記粉体が詰まっている状態を解消するための指令を発する請求項２に記載の粉体搬送装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記粉体が詰まっている状態を解消するための指令として、前記搬送手段の動作速度を増加させる指令または前記搬送手段の動作方向を反転させる指令を発する請求項３または請求項４に記載の粉体搬送装置。
【請求項６】
静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体に形成された静電潜像を粉体で現像する現像装置と、
前記現像装置によって現像された粉体像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記現像装置から供給される粉体のうち前記転写装置によって転写されなかった粉体を搬送する請求項１〜５のいずれか１項に記載の粉体搬送装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体搬送装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、図２および図５のように、粉体の搬送管の対向壁に設けられる透明窓（７４ａ，７４ｂ）に透過型フォトセンサ（７６）を設け、発光素子（７６ａ）から発した光を受光素子（７６ｂ）に受光させ、受光量から粉体の流量を検出するようにした技術が記載されている。しかしながら、この技術では、発光素子（７６ａ）での受光が低下するほど粉体の流量が多いと判断するため、粉体が詰まっている状態を検知することできない。また、粉体の搬送管の内部に搬送手段がある場合、透過型フォトセンサ（７６）による粉体の流量検出を行うことができない。
【０００３】
特許文献２には、図１のように、粉体の補給部であるトナーボトル（３）にその重量を測定する圧電センサ（３７）を設け、重量を測定することで粉体の流量を検出するようにした技術が記載されている。しかしながら、この技術では、搬送管の任意箇所における粉体の搬送状態を検知することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４３９４号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、粉体の搬送状態を的確に検知することができるようにした粉体搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１の粉体搬送装置は、搬送管と、前記搬送管の内部において粉体を搬送するための搬送手段と、前記粉体と前記搬送管とに予め定められた温度差を発生させ維持させる温度差発生維持手段と、前記温度差によって発生する熱流束を検出する熱流束検出センサと、前記熱流束検出センサによって検出される熱流束に基づいて前記搬送管の内部における前記粉体の搬送状態を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２の粉体搬送装置は、搬送管と、前記搬送管の内部において粉体を搬送するための搬送手段と、電力の供給を受け、前記粉体と前記搬送管とに予め定められた温度差を発生させ維持させる温度差発生維持手段と、前記温度差発生維持手段が消費する電力を検出する電力検出センサと、前記電力検出センサによって検出される電力に基づいて前記搬送管の内部における前記粉体の搬送状態を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３の粉体搬送装置は、請求項１に記載の粉体搬送装置において、前記判定手段は、前記熱流束検出センサによって検出される熱流束が予め定められた範囲内にある場合に前記搬送管の内部における前記粉体の搬送状態が前記搬送管の内部において前記粉体が詰まっている状態であると判定し、前記粉体が詰まっている状態を解消するための指令を発することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４の粉体搬送装置は、請求項２に記載の粉体搬送装置において、前記判定手段は、前記電力検出センサによって検出される電力が予め定められた範囲内にある場合に前記搬送管の内部における前記粉体の搬送状態が前記搬送管の内部において前記粉体が詰まっている状態であると判定し、前記粉体が詰まっている状態を解消するための指令を発することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５の粉体搬送装置は、請求項３または請求項４に記載の粉体搬送装置において、前記判定手段は、前記粉体が詰まっている状態を解消するための指令として、前記搬送手段の動作速度を増加させる指令または前記搬送手段の動作方向を反転させる指令を発することを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項６の画像形成装置は、静電潜像が形成される像保持体と、前記像保持体に形成された静電潜像を粉体で現像する現像装置と、前記現像装置によって現像された粉体像を記録媒体に転写する転写装置と、前記現像装置から供給される粉体のうち前記転写装置によって転写されなかった粉体を搬送する請求項１〜５のいずれか１項に記載の粉体搬送装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に記載の粉体搬送装置によれば、熱流束検出センサによって検出される熱流束に基づいて搬送管の内部における粉体の搬送状態を判定しない場合に比べて、粉体の搬送状態を的確に検知することができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の粉体搬送装置によれば、電力検出センサによって検出される電力に基づいて搬送管の内部における粉体の搬送状態を判定しない場合に比べて、粉体の搬送状態を的確に検知することができる。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の粉体搬送装置によれば、粉体が詰まっている状態を解消するための指令を発しない場合に比べて、搬送管の内部において粉体が詰まっている状態を解消させることができる。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の粉体搬送装置によれば、粉体が詰まっている状態を解消するための指令を発しない場合に比べて、搬送管の内部において粉体が詰まっている状態を解消させることができる。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の粉体搬送装置によれば、搬送手段の動作速度を増加させる指令または搬送手段の動作方向を反転させる指令を発しない場合に比べて、搬送管の内部において粉体が詰まっている状態を容易に解消することができる。
【００１７】
本発明の請求項６に記載の画像形成装置によれば、粉体の搬送状態を的確に検知可能な粉体搬送装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】図１の感光体の周辺の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態の粉体搬送装置の構成を示す図である。
【図４】図３の搬送管の内部におけるトナーの搬送状態と熱流束検出センサの出力値Ｍとの関係を示す図である。
【図５】図３の搬送管の内部におけるトナーの搬送状態と熱流束検出センサの出力値Ｍとの関係を示す図である。
【図６】図３の搬送管の内部におけるトナーの搬送状態と熱流束検出センサの出力値Ｍとの関係を示す図である。
【図７】図３の搬送管の内部におけるトナーの搬送状態と熱流束検出センサの出力値Ｍとの関係を示す図である。
【図８】図１の画像形成装置における画像形成時の熱流束検出センサの出力値Ｍの時間経過を示す図である。
【図９】図３の判定ブロックで実行されるプログラムのフロー・チャートである。
【図１０】図３の搬送管の鉛直部においてトナーが詰まっている状態を示す図である。
【図１１】本発明に係る第２実施形態の粉体搬送装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る粉体搬送装置および画像形成装置の実施形態について、添付の図面を用いて説明する。
【００２０】
（画像形成装置）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例としての画像形成装置１０を示している。この画像形成装置１０は、上下方向（矢印Ｖ方向）の下側から上側へ向けて、記録用紙Ｐが収容される用紙収容部１２と、用紙収容部１２の上に設けられ用紙収容部１２から供給される記録媒体の一例としての記録用紙Ｐに画像形成を行う画像形成部１４と、画像形成部１４の上に設けられ読取原稿Ｇを読み取る原稿読取部１６と、画像形成部１４内に設けられ画像形成装置１０の各部の動作を制御する制御部２０と、を含んで構成されている。なお、以後の説明では、画像形成装置１０の装置本体１０Ａの上下方向を矢印Ｖ方向、水平方向を矢印Ｈ方向と記載する。
【００２１】
用紙収容部１２は、サイズの異なる記録用紙Ｐが収容される第１収容部２２、第２収容部２４、及び第３収容部２６が設けられている。第１収容部２２、第２収容部２４、及び第３収容部２６には、収容された記録用紙Ｐを画像形成装置１０内に設けられた搬送路２８に送り出す送り出しロール３２が設けられており、搬送路２８における送り出しロール３２よりも下流側には、記録用紙Ｐを一枚ずつ搬送するそれぞれ一対の搬送ロール３４及び搬送ロール３６が設けられている。また、搬送路２８における記録用紙Ｐの搬送方向で搬送ロール３６よりも下流側には、記録用紙Ｐを一旦停止させるとともに、決められたタイミングで後述する二次転写位置ＱＢ（図２参照）へ送り出す位置合せロール３８が設けられている。
【００２２】
搬送路２８の上流側部分（搬送ロール３６が設けられている部位）は、画像形成装置１０の正面視において、矢印Ｖ方向に向けて用紙収容部１２の左側から画像形成部１４の左側下部まで直線状に設けられている。また、搬送路２８の下流側部分は、画像形成部１４の左側下部から画像形成部１４の右側面に設けられた排紙部１５まで設けられている。さらに、搬送路２８には、記録用紙Ｐの両面に画像形成を行うために記録用紙Ｐが搬送及び反転される両面搬送路２９が接続されている。
【００２３】
両面搬送路２９は、画像形成装置１０の正面視において、搬送路２８と両面搬送路２９との切り替えを行う第１切替部材３１と、画像形成部１４の右側下部から用紙収容部１２の右側まで矢印Ｖ方向（図示の下向きが−Ｖ、上向きが＋Ｖ）に直線状に設けられた反転部３３と、反転部３３に搬送された記録用紙Ｐの後端が進入するとともに矢印Ｈ方向における図示の左側に搬送される搬送部３７と、反転部３３と搬送部３７との切り替えを行う第２切替部材３５と、を有している。そして、反転部３３には、一対の搬送ロール４２が間隔をあけて複数箇所に設けられており、搬送部３７には、一対の搬送ロール４４が間隔をあけて複数箇所に設けられている。
【００２４】
第１切替部材３１は、三角柱状の部材であり、駆動手段（図示省略）によって先端部が搬送路２８又は両面搬送路２９のいずれか一方に移動されることで、記録用紙Ｐの搬送方向を切り替えるようになっている。同様に、第２切替部材３５は、正面視で三角柱状の部材であり、図示しない駆動手段によって先端部が反転部３３又は搬送部３７のいずれか一方に移動されることで、記録用紙Ｐの搬送方向を切り替えるようになっている。なお、搬送部３７の下流側端部は、搬送路２８の上流側部分にある搬送ロール３６の手前側に案内部材（図示省略）により接続されている。また、画像形成部１４の左側面には折り畳み式の手差給紙部４６が設けられており、手差給紙部４６から送り込まれる記録用紙Ｐの搬送経路が、搬送路２８における位置合せロール３８よりも手前側（上流側）に接続されている。
【００２５】
原稿読取部１６は、読取原稿Ｇを１枚ずつ自動で搬送する原稿搬送装置５２と、原稿搬送装置５２の下側に配置され１枚の読取原稿Ｇが載せられるプラテンガラス５４と、原稿搬送装置５２によって搬送された読取原稿Ｇ又はプラテンガラス５４に載せられた読取原稿Ｇを読み取る原稿読取装置５６とが設けられている。
【００２６】
原稿搬送装置５２は、一対の搬送ロール５３が複数配置された自動搬送路５５を有しており、自動搬送路５５の一部は記録用紙Ｐがプラテンガラス５４上を通るように配置されている。また、原稿読取装置５６は、プラテンガラス５４の左端部に静止した状態で原稿搬送装置５２によって搬送された読取原稿Ｇを読み取り、又は矢印Ｈ方向に移動しながらプラテンガラス５４に載せられた読取原稿Ｇを読み取るようになっている。
【００２７】
一方、画像形成部１４は、トナー画像（現像剤像）を形成する画像形成ユニット５０を有している。画像形成ユニット５０は、感光体６２、帯電部材６４、露光装置６６、現像装置７０、及びクリーニング装置７３を含んで構成されている。
【００２８】
画像形成部１４における装置本体１０Ａの中央には、像保持体の一例としての感光体６２が設けられている。感光体６２は、円筒状を呈しており、駆動手段（図示省略）によって矢印＋Ｒで示す方向（時計回り方向）に回転すると共に光照射によって形成される静電潜像を保持するようになっている。また、感光体６２の上側で且つ感光体６２の外周面と対向する位置には、感光体６２の表面を帯電するコロトロン方式の帯電部材６４が設けられている。
【００２９】
感光体６２の回転方向における帯電部材６４よりも下流側で且つ感光体６２の外周面と対向する位置には、露光装置６６が設けられている。露光装置６６は、図示しない半導体レーザ、ｆ−θレンズ、ポリゴンミラー、結像レンズ、及び複数のミラーを有しており、画像信号に基づき半導体レーザから出射されたレーザ光をポリゴンミラーで偏向走査し、帯電部材６４により帯電された感光体６２の外周面に照射（露光）して、静電潜像を形成するようになっている。なお、露光装置６６は、レーザ光をポリゴンミラーで偏向走査する方式に限らず、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）方式であってもよい。
【００３０】
感光体６２の回転方向で露光装置６６の露光光が照射される部位よりも下流側には、感光体６２の外周面に形成された静電潜像を決められた色のトナーで現像して可視化させる回転切り替え式の現像装置７０が設けられている。
【００３１】
図２に示すように、現像装置７０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各トナー色にそれぞれ対応する現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆが、周方向に（図示の反時計回り方向にこの順番で）並んで配置されており、モータ（図示省略）によって中心角で６０°ずつ回転することで、現像処理を行う現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆが切り替えられ、感光体６２の外周面と対向するようになっている。なお、第１特別色Ｅ及び第２特別色Ｆは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック以外の特別色（透明を含む）から選択される。これら現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆにはそれぞれ、各トナー色のトナーが、交換可能なトナーカートリッジ７８Ｙ、７８Ｍ、７８Ｃ、７８Ｋ、７８Ｅ、７８Ｆ（図１参照）から供給される。
【００３２】
図２において、現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆは同一構成であるため、ここでは代表として現像器７２Ｙについて説明する。
【００３３】
現像器７２Ｙは、本体となるケース部材７６を有しており、ケース部材７６内には、トナーカートリッジ７８Ｙ（図１参照）からトナー供給路（図示省略）を経由して供給されるトナー及びキャリアから成る現像剤（図示省略）が充填されている。また、ケース部材７６には、感光体６２の外周面と対向して矩形状の開口部７６Ａが形成されており、開口部７６Ａには、外周面が感光体６２の外周面と対向する現像ロール７４が設けられている。さらに、ケース部材７６内で開口部７６Ａに近い部位には、現像剤の層厚を規制するための板状の規制部材７９が、開口部７６Ａの長手方向に沿って設けられている。
【００３４】
現像ロール７４は、回転可能に設けられた円筒状の現像スリーブ７４Ａと、現像スリーブ７４Ａの内側に固定された複数の磁極から成る磁性部材７４Ｂとで構成されており、現像スリーブ７４Ａが回転することで現像剤（キャリア）の磁気ブラシが形成されると共に、規制部材７９で層厚が規制されることで、現像スリーブ７４Ａの外周面に現像剤層を形成するようになっている。そして、現像スリーブ７４Ａの外周面の現像剤層は、現像スリーブ７４Ａの回転により感光体６２に対向する位置に搬送され、感光体６２の外周面に形成された潜像（静電潜像）に応じたトナーを付着させて現像を行う。
【００３５】
また、ケース部材７６内には、螺旋状に形成された搬送ロール７７が２本回転可能に並列配置されており、この２本の搬送ロール７７が回転することで、ケース部材７６内に充填された現像剤が、現像ロール７４の軸方向（現像器７２Ｙの長手方向）に循環搬送されるようになっている。なお、各現像器７２Ｙ、７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｋ、７２Ｅ、７２Ｆに設けられた６本の現像ロール７４は、隣の現像ロール７４との間隔が中心角６０°となるように周方向に配置されており、現像器７２の切り替えにより、次の現像ロール７４が感光体６２の外周面と対向するようになっている。
【００３６】
図２に示すように、感光体６２の回転方向で現像装置７０よりも下流側であり且つ感光体６２の下側には、感光体６２の外周面に形成されたトナー画像を記録用紙Ｐに転写する転写装置５８が設けられている。転写装置５８は、中間転写ベルト６８を有している。中間転写ベルト６８は、無端状であり、制御部２０により回転駆動される駆動ロール６１、中間転写ベルト６８に張力を付与するための張力付与ロール６５、中間転写ベルト６８の裏面に接触して従動回転する複数の搬送ロール６３、及び後述する二次転写位置ＱＢにおいて中間転写ベルト６８の裏面に接触して従動回転する補助ロール６９に巻き掛けられている。そして、中間転写ベルト６８は、駆動ロール６１が回転することにより、矢印−Ｒで示す方向（反時計回り方向）に周回移動するようになっている。
【００３７】
また、中間転写ベルト６８を挟んで感光体６２の反対側には、感光体６２の外周面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト６８に一次転写させる一次転写ロール６７が設けられている。一次転写ロール６７は、感光体６２と中間転写ベルト６８とが接触する位置（これを一次転写位置ＱＡとする）から中間転写ベルト６８の移動方向下流側に離れた位置で、中間転写ベルト６８の裏面に接触している。そして、一次転写ロール６７は、電源（図示省略）から通電されることにより、接地されている感光体６２との電位差で感光体６２のトナー画像を中間転写ベルト６８に一次転写するようになっている。
【００３８】
さらに、中間転写ベルト６８を挟んで補助ロール６９の反対側には、中間転写ベルト６８上に一次転写されたトナー画像を記録用紙Ｐに二次転写させる二次転写ロール７１が設けられており、二次転写ロール７１と補助ロール６９との間が記録用紙Ｐへトナー画像を転写する二次転写位置ＱＢとされている。二次転写ロール７１は、接地されると共に中間転写ベルト６８の表面に接触しており、電源（図示省略）から通電された補助ロール６９と二次転写ロール７１との電位差で、中間転写ベルト６８のトナー画像を記録用紙Ｐに二次転写するようになっている。なお、二次転写位置ＱＢは、前述の搬送路２８（図１参照）の途中に設定されている。
【００３９】
また、中間転写ベルト６８を挟んで駆動ロール６１の反対側には、中間転写ベルト６８の二次転写後の残留トナーを回収するクリーニングブレード５９が設けられている。クリーニングブレード５９は、開口部が形成された筐体（図示省略）に取り付けられており、クリーニングブレード５９の先端部で掻き取られたトナーが、筐体内に回収されるようになっている。
【００４０】
中間転写ベルト６８の周囲で搬送ロール６３と対向する位置には、中間転写ベルト６８の表面に付されたマーク（図示省略）を検知することで中間転写ベルト６８上の予め定めた基準位置を検出し、画像形成処理の開始タイミングの基準となる位置検出信号を出力する位置検出センサ８３が設けられている。位置検出センサ８３は、中間転写ベルト６８に向けて光を照射すると共にマークの表面で反射された光を受光することで、中間転写ベルト６８の移動位置を検出するようになっている。
【００４１】
一方、感光体６２の回転方向で一次転写ロール６７よりも下流側には、中間転写ベルト６８に一次転写されずに感光体６２の表面に残留したトナーを清掃するクリーニング装置７３が設けられている。クリーニング装置７３は、感光体６２表面に接触するクリーニングブレード７３Ａ及びブラシロール７３Ｂによりトナーを回収する構成となっている。
【００４２】
クリーニング装置７３のケース体７３Ｃの底壁には、クリーニング装置７３によって回収された粉体の一例としてのトナーを外部に搬送するための粉体搬送装置１００が設けられている。粉体搬送装置１００についての詳細は、後述する。
【００４３】
また、感光体６２の回転方向でクリーニング装置７３の上流側（一次転写ロール６７よりも下流側）には、感光体６２の外周面に一次転写後に残留したトナーの除電を行うコロトロン８１が設けられている。さらに、感光体６２の回転方向でクリーニング装置７３の下流側（帯電部材６４よりも上流側）には、クリーニング後の感光体６２の外周面に光を照射して除電を行う除電装置７５が設けられている。
【００４４】
図１に示すように、搬送路２８における記録用紙Ｐの搬送方向（矢印Ａで図示）で二次転写ロール７１よりも下流側には、二次転写ロール７１によって記録用紙Ｐに転写されたトナー画像を永久画像として定着させる定着装置９０が設けられている。記録用紙Ｐの搬送方向で定着装置９０よりも下流側には、定着装置９０によって定着が行われた記録用紙Ｐの変形（しわや撓みなど）を矯正して平らにするデカーラ３９が設けられている。
【００４５】
次に、画像形成装置１０における画像形成工程について説明する。
【００４６】
画像形成装置１０が作動すると、画像処理装置（図示省略）又は外部から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、第２特別色（Ｆ）の各色の画像データが露光装置６６に順次出力される。このとき、一例として、現像装置７０は、現像器７２Ｙ（図２参照）が感光体６２の外周面と対向するように回転し保持されている。
【００４７】
続いて、露光装置６６から画像データに応じて出射された光は、帯電部材６４により帯電された感光体６２の外周面（表面）を露光し、感光体６２の表面にはイエローの画像データに対応した静電潜像が形成される。さらに、感光体６２の表面に形成された静電潜像は、現像器７２Ｙによってイエローのトナー画像として現像される。そして、感光体６２の表面のイエローのトナー画像は、一次転写ロール６７によって中間転写ベルト６８に転写される。
【００４８】
続いて、現像装置７０が矢印＋Ｒで示す方向に６０°回転され、現像器７２Ｍが感光体６２の表面と対向する。そして、帯電、露光、現像の各工程が行われ、感光体６２の表面のマゼンタのトナー画像は、一次転写ロール６７によって中間転写ベルト６８のイエローのトナー画像上に重なるように転写される。同様にして、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、第１特別色（Ｅ）、及び第２特別色（Ｆ）のトナー画像が中間転写ベルト６８上に順次多重転写される。
【００４９】
一方、用紙収容部１２から送り出され、搬送路２８を搬送されてきた記録用紙Ｐは、位置合せロール３８により、中間転写ベルト６８への各トナー画像の多重転写とタイミングを合わせて二次転写位置ＱＢに搬送される。そして、中間転写ベルト６８上に多重転写されたトナー画像は、二次転写位置ＱＢに搬送されてきた記録用紙Ｐ上に二次転写ロール７１によって二次転写される。
【００５０】
続いて、トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、定着装置９０に向けて図１中の矢印Ａで示す方向に搬送される。そして、定着装置９０において、記録用紙Ｐ上のトナー画像が永久画像として定着される。定着処理された記録用紙Ｐは、デカーラ３９によって変形（しわや撓みなど）が矯正され、排紙部１５に排出される。なお、記録用紙Ｐの両面に画像を形成する場合には、記録用紙Ｐは、表面に対して画像形成及び定着が行われた後、反転部３３に送り込まれて反転し、二次転写位置ＱＢに再び搬送される。そして、この記録用紙Ｐの裏面に対して、画像形成及び定着が行われる。
【００５１】
（第１実施形態の粉体搬送装置）
次に、第１実施形態の粉体搬送装置１００の構成について説明する。
【００５２】
図３に示すように、粉体搬送装置１００は、クリーニング装置７３のケース体７３Ｃの底壁に連続して形成され内部においてトナーが搬送される搬送管１０２と、搬送管１０２の内部においてトナーを搬送するための搬送手段の一例としてのオーガ１０４とを備えている。
【００５３】
搬送管１０２は、クリーニング装置７３のケース体７３Ｃの底壁から下方に延びる鉛直部１０６と、鉛直部１０６から水平方向に延びる水平部１０８とを有している。トナーは搬送管１０２の鉛直部１０６では自由落下により搬送され、水平部１０８ではオーガ１０４により搬送される。
【００５４】
オーガ１０４は回転軸の周りに螺旋状の羽根を有しており、その一端がモータ１１０に接続されている。オーガ１０４は、モータ１１０の動力が伝達されることで回転される。オーガ１０４が図中の矢印Ａで示す方向に回転されると、トナーは図中の矢印Ｂで示す方向へと搬送されるようになっている。
【００５５】
搬送管１０２の水平部１０８の外周面には、温度差発生維持手段の一例としての温度調整器１１２が取り付けられている。温度調整器１１２は、例えば図中のＸ点でのトナーの温度を取得可能とされており、取り付けられている部位の搬送管１０２の温度が取得されるトナーの温度に対して予め定められた温度差を発生させ、例えば１０℃だけ高温となる温度差を発生させ、その温度差が維持されるように取り付けられている部位の搬送管１０２の温度を調整する。
【００５６】
搬送管１０２の水平部１０８の内周面であって温度調整器１１２と対向する位置には、熱流束検出センサ１１４が取り付けられている。熱流束検出センサ１１４は、取り付けられる部位の搬送管１０２の温度とトナーの温度との温度差によって発生する熱流束に応じた信号を出力する。熱流束とは、単位面積を流れる熱エネルギー量を示すものであり、その単位はＷ／ｍ２で表される。なお、熱流束検出センサ１１４は、説明の便宜上、図中において分厚く記載したが、トナーの搬送を妨げとならない程度の厚みとされている。
【００５７】
熱流束検出センサ１１４によって出力される出力値Ｍは、判定手段の一例としての判定ブロック１１６に送られる。判定ブロック１１６は、前記した制御部２０の内部に備えられる制御ブロックのうちの１つであり、ＣＰＵ、メモリおよびＲＯＭを備えるマイクロコンピュータを含んで構成されている。判定ブロック１１６は、後述するように熱流束検出センサ１１４から送信される出力値Ｍに基づいて搬送管１０２の内部におけるトナーの搬送状態を判定すると共に、判定結果に応じて警報装置１１８およびオーガ１０４（モータ１１０）の動作を制御する。
【００５８】
図４〜図７は、搬送管１０２の内部におけるトナーの搬送状態と熱流束検出センサ１１４の出力値Ｍとの関係を示している。
【００５９】
図４および図５に示すように、オーガ１０４の回転動作に伴ってトナーが搬送管１０２の内部を流量Ｖで流れている場合、熱流束検出センサ１１４の熱流束を示す出力値Ｍは流体熱伝達によるものが支配的となる。流体熱伝達による熱流束量Ｑ（Ｗ）は、次式で与えられる。
Ｑ＝ｈＡ（Ｔｗ−Ｔａ）    ・・・式（１）
【００６０】
式（１）中のｈは熱伝達率（Ｗ／（ｍ２・Ｋ））、Ａは伝熱面積（ｍ２）、Ｔｗは物体表面温度（Ｋ）、Ｔａは流体温度（Ｋ）を示す。熱伝達率ｈは、流体の流量および流体の熱伝導率に依存する関数パラメータである。伝熱面積Ａは、ここでは具体的に熱流束検出センサ１１４の検出面積である。物体表面温度Ｔｗは、ここでは具体的に温度調整器１１２によって調整されている搬送管１０２の温度である。流体温度Ｔａ、ここでは具体的にトナーの温度である。
【００６１】
図４および図５に示すように、トナーの流量Ｖが増加すると、熱流束検出センサ１１４の熱流束を示す出力値Ｍは高くなる。これは、トナーの流量Ｖが増加することで搬送管１０２から奪われる熱エネルギー量が増加するためである。
【００６２】
図６に示すように搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている場合や図７に示すように搬送管１０２の内部においてトナーが存在しない場合など搬送管１０２の内部において物体の流れが生じていない場合、熱流束検出センサ１１４の熱流束を示す出力値Ｍは物体熱伝導によるものが支配的となる。物体熱伝導による熱流束ｑ（Ｗ／ｍ２）は、次式で与えられる。
ｑ＝−ｋ・ｇｒａｄＴ        ・・・式（２）
【００６３】
式（２）中のｋは熱伝導率（Ｗ／（ｍ２・Ｋ））、ｇｒａｄＴは物体表面の温度勾配（Ｋ）を示す。熱伝導率ｋは、熱伝熱が起こる物体固有の物性値であり、ここでは具体的にトナーの固有熱伝導率または空気の固有熱伝導率である。物体表面の温度勾配ｇｒａｄＴは、ここでは具体的に温度調整器１１２によって調整されている搬送管１０２の温度とトナーの温度との温度差または温度調整器１１２によって調整されている搬送管１０２の温度と搬送管１０２の内部の空気の温度との温度差である。
【００６４】
図６および図７に示すように、熱流束検出センサ１１４の熱流束を示す出力値Ｍは、図４および図５のトナーに流れが生じている場合に比べて、低い値を示す。これは、流体熱伝達による熱移動に比べて物体熱伝導による熱移動の方が緩やかであり、搬送管１０２から奪われる熱エネルギー量が少ないためである。
【００６５】
また、図６の搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている場合よりも、図７の搬送管１０２の内部においてトナーが存在しない場合の方が、熱流束検出センサ１１４の熱流束を示す出力値Ｍは低い値を示す。これは、トナーの固有熱伝導率よりも空気の固有熱伝導率の方が小さく、トナーによって搬送管１０２から奪われる熱エネルギー量よりも空気によって搬送管１０２から奪われる熱エネルギー量の方が小さいためである。
【００６６】
このように、搬送管１０２の内部におけるトナーの搬送状態に応じて熱流束検出センサ１１４の出力値Ｍが異なる。このことを利用して判定ブロック１１６では出力値Ｍに基づいて搬送管１０２の内部におけるトナーの搬送状態を判定している。即ち、判定ブロック１１６は、熱流束検出センサ１１４の出力値Ｍが予め定められた範囲内にある場合に、搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている状態であると判定している。
【００６７】
そして、判定ブロック１１６は、搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている状態であると判定した場合、トナーが詰まっている状態を解消するための指令を警報装置１１８やオーガ１０４（モータ１１０）に送る。具体的には、エンジニアに搬送管１０２内の清掃を促すために警報装置１１８を鳴動させる指令を送ったり、搬送管１０２の内部において詰まっているトナーを崩すためにオーガ１０４（モータ１１０）の動作速度を増加させる、またはオーガ１０４（モータ１１０）の動作方向を一時的に反転させる指令を送る。
【００６８】
図８は、画像形成装置１０における画像形成時の熱流束検出センサ１１４の出力値Ｍの時間経過を示している。
【００６９】
図８に示すように、画像形成準備工程では熱流束検出センサ１１４の出力値Ｍは高い値を示す。画像形成準備工程は感光体６２を含む画像形成ユニット５０の新品交換時などのセットアップ時に行われるもので、画像形成準備工程においては感光体６２の表面にトナーバンドが形成されるようにトナーが感光体６２の表面に大量供給される。そして、画像形成準備工程では一次転写位置ＱＡで一次転写が行われないため、クリーニング装置７３によってトナーが大量に回収され、粉体搬送装置１００の搬送管１０２にはトナーが大量に流れる。このため、画像形成準備工程では熱流束検出センサ１１４の出力値Ｍは高い値を示す。
【００７０】
画像形成工程では、一次転写位置ＱＡで一次転写が行われ、中間転写ベルト６８に一次転写されずに感光体６２の表面に残留したトナーがクリーニング装置７３によって回収されるため、粉体搬送装置１００の搬送管１０２にはトナーが少量流れる。従って、画像形成工程では画像形成準備工程に比べて熱流束検出センサ１１４の出力値Ｍは低い値を示す。
【００７１】
画像形成工程が終了すると、クリーニング装置７３によって回収されるトナー量が次第に減少するため、粉体搬送装置１００の搬送管１０２に流れるトナー量も次第に減少する。そのため、熱流束検出センサ１１４の出力値Ｍは次第に小さくなる。
【００７２】
そして、画像形成工程終了後、予め定められた時間ｔｒｅｆ、例えば１０ｓｅｃ程度経過すると、搬送管１０２の内部のトナーが全て搬送され搬送管１０２の内部にはトナーが存在しない状態となる（正常状態）。そうすると、熱流束検出センサ１１４の出力値Ｍはほぼ零となる。一方、画像形成工程終了後、予め定められた時間ｔｒｅｆ経過しても熱流束検出センサ１１４の出力値Ｍがほぼ零とならず高止まりしている場合（熱流束検出センサ１１４の出力値Ｍが予め定められた範囲内にある場合）には、搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている状態（異常状態）になっているものと考えられる。
【００７３】
図９は、判定ブロックで実行されるプログラムのフロー・チャートである。このプログラムは画像形成装置１０の電源がオンされた後、予め定められた時間（例えば１００ｍｓｅｃ）毎に実行される。
【００７４】
先ずステップＳ１０において、画像形成指示が有ったか否か判断される。ステップＳ１０で否定される場合にはそのままこのプログラムを終了する一方、肯定される場合には次のステップＳ１２に進んでオーガ１０４の動作を開始させる。
【００７５】
次いでステップＳ１４において、画像形成工程が終了したか否か判断される。ステップＳ１４で画像形成工程が終了したと判断されると、ステップＳ１６に進んで画像形成工程終了から予め定められた時間ｔｒｅｆが経過したか否か判断される。ステップＳ１６で画像形成工程終了から予め定められた時間ｔｒｅｆが経過したと判断されると、ステップＳ１８に進んで熱流束検出センサ１１４の出力値Ｍがトナー有無判定しきい値Ｍｒｅｆ（図８参照）未満であるか否か判断される。
【００７６】
ステップＳ１８で肯定される場合には、ステップＳ２０に進んで搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっていない正常状態であると判定する。次いで、ステップＳ２２に進んでオーガ１０４の動作を終了させ、このプログラムを終了する。
【００７７】
一方ステップＳ２０で否定される場合には、ステップ２４に進んで搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている異常状態であると判定する。次いで、ステップ２８に進んでオーガ１０４の動作を増加させる、または、オーガ１０４の動作を一時的に反転させる。これにより、搬送管１０２の内部において詰まっているトナーが崩される。次いでステップS１８に戻り、ここで肯定されるとステップＳ２０およびステップＳ２２を経てこのプログラムを終了する。ステップＳ１８で何度か連続で否定される場合、例えば３度連続で否定される場合、ステップＳ２６へ進んで、警報装置１１８を鳴動される。これにより、エンジニアに対して搬送管１０２内の清掃が促される。以降、ステップＳ１８に戻り、ここで肯定されるとステップＳ２０およびステップＳ２２を経てこのプログラムを終了する。
【００７８】
なお、図１０に示すように、搬送管１０２の鉛直部１０６においてトナーが詰まっている場合には、トナーが詰まっている異常状態であるにもかかわらずステップ１８で肯定され、正常状態であると判定される。従って、第２の熱流束検出センサ１２０および第２の温度調整器１２２を搬送管の鉛直部１０６に取り付け、第２の熱流束検出センサ１２０の出力値Ｍ’に基づいて搬送管１０２の鉛直部１０６におけるトナーの詰まりを判定可能とするように構成するとよい。
【００７９】
（第２実施形態の粉体搬送装置）
図１１は、第２実施形態の粉体搬送装置２００の構成を示している。第２実施形態の粉体搬送装置２００では、第１実施形態の粉体搬送装置１００における熱流束検出センサ１１４が除去され、その代わりに電力検出センサ１２４が設けられている。
【００８０】
温度調整器１１２は、外部電力供給源（図示省略）から電力の供給を受けると共に、例えば図中のＸ点でのトナーの温度を取得可能とされており、取り付けられている部位の搬送管１０２の温度が取得されるトナーの温度に対して予め定められた温度差を発生させ、例えば１０℃だけ高温となる温度差を発生させ、その温度差が維持されるように取り付けられている部位の搬送管１０２の温度を調整する。
【００８１】
電力検出センサ１２４は、温度調整器１１２に設けられており、外部電力供給源から受ける電力、即ち温度調整器１１２が搬送管１０２の温度を調整するために消費する電力に応じた信号を出力するように構成されている。そして、電力検出センサ１２４の出力値Ｎは、判定ブロック１１６に送られる。
【００８２】
トナーが搬送管１０２の内部を流れている場合、電力検出センサ１２４の出力値Ｎは、トナーの流量Ｖが増加するほど高い値を示す。これは、トナーの流量Ｖが増加することで搬送管１０２から奪われる熱エネルギー量が増加し、温度調整器１１２で消費される電力が増加するためである。
【００８３】
搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている場合、電力検出センサ１２４の出力値Ｎは、トナーが搬送管１０２の内部を流れている場合に比べて小さい値を示す。これは、流体熱伝達による熱移動に比べて物体熱伝導による熱移動の方が緩やかであり、搬送管１０２から奪われる熱エネルギー量が少なく、温度調整器１１２で消費される電力がより少ないためである。
【００８４】
搬送管１０２の内部においてトナーが存在しない場合、電力検出センサ１２４の出力値Ｎは、搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている場合に比べて小さい値を示す。これは、トナーの固有熱伝導率よりも空気の固有熱伝導率の方が小さく、トナーによって搬送管１０２から奪われる熱エネルギー量よりも空気によって搬送管から奪われる熱エネルギー量の方が少なく、温度調整器１１２で消費される電力がより少ないためである。
【００８５】
このように、搬送管１０２の内部におけるトナーの搬送状態に応じて電力検出センサ１２４の出力値Ｎが異なる。このことを利用して判定ブロック１１６では出力値Ｎに基づいて搬送管１０２の内部におけるトナーの搬送状態を判定している。即ち、判定ブロック１１６は、電力検出センサ１２４の出力値Ｎが予め定められた範囲内にある場合に、搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている状態であると判定している。
【００８６】
そして、判定ブロック１１６は判定結果に応じて警報装置１１８およびオーガ１０４（モータ１１０）の動作を制御している。具体的に、判定ブロック１１６は、搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている状態であると判定した場合、エンジニアに搬送管１０２内の清掃を促すために警報装置１１８を鳴動させたり、搬送管１０２の内部において詰まっているトナーを崩すためにオーガ１０４（モータ１１０）の動作速度を増加させる、またはオーガ１０４（モータ１１０）の動作方向を一時的に反転させたりする。
【００８７】
以上の如く、第１実施形態の粉体搬送装置１００にあっては、温度調整器１１２によってトナーと搬送管１０２とに予め定められた温度差を発生させ維持させて、温度差によって発生する熱流束を熱流束検出センサ１１４によって検出し、熱流束検出センサ１１４によって検出される熱流束に基づいて搬送管１０２の内部におけるトナーの搬送状態を判定するように構成されている。従って、トナーの搬送状態が的確に検知される。
【００８８】
また、第２実施形態の粉体搬送装置２００にあっては、電力の供給を受ける温度調整器１１２によってトナーと搬送管１０２とに予め定められた温度差を発生させ維持させて、温度調整器１１２が消費する電力を電力検出センサ１２４によって検出し、電力検出センサ１２４によって検出される電力に基づいて搬送管１０２の内部におけるトナーの搬送状態を判定するように構成されている。従って、トナーの搬送状態が的確に検知される。
【００８９】
また、第１実施形態の粉体搬送装置１００にあっては、熱流束検出センサ１１４の検出値Ｍが予め定められた範囲内にある場合に搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている状態であると判定し、トナーが詰まっている状態を解消するための指令を発するように構成されている。従って、搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている状態が解消させられる。
【００９０】
また、第２実施形態の粉体搬送装置２００にあっては、電力検出センサ１２４の検出値Ｎが予め定められた範囲内にある場合に搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている状態であると判定し、トナーが詰まっている状態を解消するための指令を発するように構成されている。従って、搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている状態が解消させられる。
【００９１】
また、第１実施形態の粉体搬送装置１００および第２実施形態の粉体搬送装置２００にあっては、トナーが詰まっている状態を解消するための指令としてオーガ１０４の動作速度を増加させる指令またはオーガ１０４の動作方向を反転させる指令を発するように構成されている。従って、搬送管１０２の内部においてトナーが詰まっている状態が容易に解消される。
【００９２】
また、画像形成装置１０にあっては、静電潜像が形成される感光体６２と、感光体６２に形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置７０と、現像装置７０によって現像されたトナー像を記録用紙Ｐに転写する転写装置５８と、現像装置７０から供給されるトナーのうち転写装置５８によって転写されなかったトナーを搬送する粉体搬送装置１００（または粉体搬送装置２００）とを備えている。従って、トナーの搬送状態を的確に検知可能な粉体搬送装置１００（または粉体搬送装置２００）を備えた画像形成装置１０が提供される。
【００９３】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【００９４】
即ち、温度差発生維持手段の一例としての温度調整器１１２では、トナーの温度に対して搬送管１０２の温度が予め定められた温度だけ高くなるように構成したが、要するにトナーと搬送管１０２とに温度差が発生可能であればよく、逆にトナーの温度に対して搬送管１０２の温度が予め定められた温度だけ低くなるように構成してもよい。
【００９５】
また、搬送手段としてオーガ１０４を例示したが、搬送管１０２の鉛直部１０６における自由落下もここでいう搬送手段に含まれる。
【符号の説明】
【００９６】
１０   画像形成装置
５８   転写装置
６２   感光体（像保持体の一例）
７０   現像装置
１００ 粉体搬送装置（第１実施形態）
１０２ 搬送管
１０４ オーガ（搬送手段の一例）
１０６ 鉛直部
１０８ 水平部
１１０ モータ
１１２ 温度調整器（温度差発生調整手段の一例）
１１４ 熱流束検出センサ
１１６ 判定ブロック（判定手段の一例）
１１８ 警報装置
１２０ 第２の熱流束検出センサ
１２２ 第２の温度調整器（温度差発生調整手段の一例）
１２４ 電力検出センサ
２００ 粉体搬送装置（第２実施形態）
Ｐ     記録用紙（記録媒体の一例）
【図１】
2013134313.tif 000003
【図２】
2013134313.tif 000004
【図３】
2013134313.tif 000005
【図４】
2013134313.tif 000006
【図５】
2013134313.tif 000007
【図６】
2013134313.tif 000008
【図７】
2013134313.tif 000009
【図９】
2013134313.tif 000010
【図１０】
2013134313.tif 000011
【図１１】
2013134313.tif 000012
【図８】
2013134313.tif 000013