(57)【要約】【課題】本発明では、異音の発生を低減する事ができる現像剤搬送装置を提供することを課題としている。【解決手段】駆動により回転するフレキシブルスクリュ３４の、駆動前と駆動後の回転の停止位置を変更する事により、フレキシブルスクリュ３４が同じ側面を同じ側に向けて長期間維持される事を防止し、フレキシブルスクリュ３４の特定の方向への変形を緩和している。スクリュトルクＮの最大値と最小値の差Ｅにしきい値を設定している。そして、スクリュトルク差Ｅがしきい値を超えた時に、その駆動の前後でのフレキシブルスクリュ３４の停止位置を１８０度変更する制御をしている。【選択図】図５
2016118696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を搬送する搬送管と、前記搬送管内の現像剤を所定の方向へ搬送する搬送部材とを有する現像剤搬送装置において、
前記搬送部材は可撓性を有する部材からなり、かつ、回転可能に構成され、
前記搬送部材は、駆動の前後でその回転方向の停止位置が異なる様に駆動されることを特徴とする現像剤搬送装置。
【請求項２】
前記搬送部材の駆動の前後での回転方向の停止位置が、前記搬送部材の半回転分異なる請求項１記載の現像剤搬送装置。
【請求項３】
前記搬送部材の駆動の前後における回転方向の停止位置を、前記搬送部材を回転させるためのトルクによって制御する請求項１または２記載の現像剤搬送装置。
【請求項４】
前記搬送部材の駆動中における、前記搬送部材を回転させるためのトルクの最大値と最小値の差が、設定したしきい値を超えた場合に、前記搬送部材の駆動の前後での停止位置を変更する請求項３記載の現像剤搬送装置。
【請求項５】
前記搬送部材の駆動の前後での停止位置を変更後において、前記搬送部材を回転させるためのトルクの最大値と最小値の差が前記の設定したしきい値以下まで、前記搬送部材の駆動の前後での停止位置を変更しない請求項４記載の現像剤搬送装置。
【請求項６】
前記搬送管を加熱する加熱部材を有する請求項１から５いずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
【請求項７】
前記加熱部材は、前記搬送管の曲線部に設けられる請求項６記載の現像剤搬送装置。
【請求項８】
前記加熱部材は、前記現像剤のガラス転移点以下の温度で前記搬送管を加熱する請求項６または７いずれか記載の現像剤搬送装置。
【請求項９】
前記加熱部材は、画像を記録媒体に定着させるための定着部の熱を利用して加熱を行う請求項６から８いずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
【請求項１０】
請求項１から９いずれか１項に記載の現像剤搬送装置を少なくとも備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤搬送装置および現像剤搬送装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機における画像形成装置においては、画像形成のために現像剤が使用されており、現像剤を搬送するための現像剤搬送装置が設けられる。
【０００３】
例えば特許文献１（特開２０１１−５９５９４号公報）では、現像剤の搬送路である搬送管が曲面形状を有して設けられている。そして、搬送管内部の現像剤を搬送する搬送部材が、弾性変形可能なフレキシブルスクリュで構成され、搬送管の曲面形状に沿って同じく曲面形状とする構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の様な弾性変形可能なフレキシブルスクリュを用いた現像剤搬送装置では、特にフレキシブルスクリュの曲線部分の曲率が小さい場合や、高温環境下に長時間さらされた場合、フレキシブルスクリュの曲線部分が特定の方向へ塑性変形し、回転のムラや搬送管との接触により異音が発生する場合があった。
【０００５】
この様な事情から、本発明では、異音の発生を低減する事ができる現像剤搬送装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明は、現像剤を搬送する搬送管と、前記搬送管内の現像剤を所定の方向へ搬送する搬送部材とを有する現像剤搬送装置において、前記搬送部材は可撓性を有する部材からなり、かつ、回転可能に構成され、前記搬送部材は、駆動の前後でその回転方向の停止位置が異なる様に駆動される現像剤搬送装置を特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、搬送部材の駆動前後で回転方向の停止位置を変更する。これにより、搬送部材が特定の曲げ姿勢で維持され続け、特定の方向へ塑性変形するという事がない。このため、搬送部材の塑性変形による回転ムラや搬送管との接触が発生しにくくなり、搬送部材の駆動時の異音の発生を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置の概略構成図である。
【図２】プロセスユニット周辺の構成を示す断面図である。
【図３】プロセスユニット周辺の構成を示す断面図である。
【図４】廃トナー搬送管を示す断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係るフレキシブルスクリュを回転させるトルクの時間変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第二実施形態に係る現像剤搬送装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１０】
図１に示すカラー画像形成装置１の中央には、４つのプロセスユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋが着脱可能に設けられた画像形成部２が配置されている。各プロセスユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
【００１１】
具体的な各プロセスユニット９としては、表面上に現像剤としてのトナーを担持可能なドラム状の回転体である感光体ドラム１０と、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させる帯電ローラ１１と、感光体ドラム１０の表面にトナーを供給する現像ローラ１３を有する現像装置１２等を備えている。
【００１２】
プロセスユニット９の上方には、露光部３が配置されている。露光部３は、画像データに基づいて、レーザ光を発するように構成されている。
【００１３】
画像形成部２の直下には転写部４が配置されている。転写部４は、駆動ローラ１４及び従動ローラ１５に周回走行可能に張架されている無端状の中間転写ベルト１６、各プロセスユニット９の感光体ドラム１０に対して中間転写ベルト１６を挟んだ対向位置に配置されている一次転写ローラ１７等で構成されている。各一次転写ローラ１７はそれぞれの位置で中間転写ベルト１６の内周面を押圧しており、中間転写ベルト１６の押圧された部分と各感光体ドラム１０とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。
【００１４】
また、中間転写ベルト１６の駆動ローラ１４と、中間転写ベルト１６を挟んで駆動ローラ１４に対向した位置には二次転写ローラ１８が配設されている。二次転写ローラ１８は中間転写ベルト１６の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１８と中間転写ベルト１６とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。
【００１５】
給紙部５は、画像形成装置１の下部に位置しており、記録媒体としての記録用紙Ｐを収容した給紙カセット１９や、給紙カセット１９から記録用紙Ｐを搬出する給紙ローラ２０等からなっている。
【００１６】
搬送路６は、給紙部５から搬出された記録用紙Ｐを搬送する搬送経路であり、一対のレジストローラ２１の他、後述する排紙部８に至るまで、搬送ローラ対が搬送路６の途中に適宜配置されている。
【００１７】
定着部７は、加熱源によって加熱される定着ローラ２２、その定着ローラ２２を加圧可能な加圧ローラ２３等を有している。
【００１８】
排紙部８は、画像形成装置１の搬送路６の最下流に設けられる。この排紙部８には、記録用紙Ｐを外部へ排出するための一対の排紙ローラ２４と、排出された記録用紙Ｐをストックするための排紙トレイ２５とが配設されている。
【００１９】
以下、図１を参照して上記画像形成装置１の基本的動作について説明する。
【００２０】
画像形成装置１において、画像形成動作が開始されると、各プロセスユニット９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋの感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。各感光体ドラム１０に露光部３によって露光される画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。各感光体ドラム１０上には静電潜像が形成され、各現像装置１２に蓄えられたトナーが、ドラム状の現像ローラ１３によって感光体ドラム１０に供給されることにより、静電潜像は顕像であるトナー画像（現像剤像）として可視像化される。
【００２１】
転写部４では、駆動ローラ１４の回転駆動により中間転写ベルト１６が図の矢印Ａの方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１７には、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、一次転写ニップにおいて転写電界が形成され、各感光体ドラム１０に形成されたトナー画像は一次転写ニップにて中間転写ベルト１６上に順次重ね合わせて転写される。
【００２２】
一方、画像形成動作が開始されると、画像形成装置１の下部では、給紙部５の給紙ローラ２０が回転駆動することによって、給紙カセット１９に収容された記録用紙Ｐが搬送路６に送り出される。搬送路６に送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ２１によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１８と駆動ローラ１４との間の二次転写ニップに送られる。このとき、中間転写ベルト１６上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、二次転写ニップに転写電界が形成されている。二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１６上のトナー画像が記録用紙Ｐ上に一括して転写される。
【００２３】
トナー画像が転写された記録用紙Ｐは、定着部７へと搬送され、定着ローラ２２と加圧ローラ２３とによって記録用紙Ｐが加熱及び加圧されてトナー画像が記録用紙Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、定着ローラ２２から分離され、搬送ローラ対によって搬送され、排紙部８において排紙ローラ２４によって排紙トレイ２５へと排出される。
【００２４】
以上の説明は、記録用紙Ｐ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニット９を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００２５】
次に、図２を用いてプロセスユニット９周辺の構成について詳しく説明する。
【００２６】
プロセスユニット９の上方には、現像装置１２が配置される。現像装置１２は、現像ローラ１３、供給ローラ２６、トナーホッパー２７、現像容器２８等を有し、現像容器２８の内側にトナーが蓄えられている。
【００２７】
感光体ドラム１０は矢印Ｂの方向へ回転可能に設けられている。感光体ドラム１０には、現像ローラ１３、帯電ローラ１１、クリーニングブレード２９等が当接する。そして、感光体ドラム１０は、矢印Ｌの方向から露光部３により露光される。
【００２８】
クリーニングブレード２９およびプロセスユニット９の筐体３０によって囲まれた空間は、第一廃トナー収容部３１である。第一廃トナー収容部３１には、搬送管としての廃トナー搬送管３２の一端３２ａが配置されている。
【００２９】
現像装置１２の上方には、第二廃トナー収容部３３が設けられ、廃トナー搬送管３２の他端３２ｂが配置されている。第一廃トナー収容部３１と第二廃トナー収容部３３は、本発明の実施形態に係る現像剤搬送装置でつながれている。
【００３０】
現像剤搬送装置は、廃トナー搬送管３２と、廃トナー搬送管３２内部に設けられる、搬送部材としてのフレキシブルスクリュ３４を有する。廃トナー搬送管３２は、一端３２ａおよび他端３２ｂの部分で、第一廃トナー収容部３１および第二廃トナー収容部３３の側から紙面手前方向へ垂直に伸び、図の左下から右上へ伸びる直線部分で一端３２ａの側と他端３２ｂの側がつながれた形状をしている。
【００３１】
フレキシブルスクリュ３４は、エラストマーゴム等の可撓性を有する部材で構成され、曲面形状の廃トナー搬送管３２内部で一端３２ａの側から他端３２ｂの側にわたって設けられている。
【００３２】
次に、画像形成に使用されたトナーが第二廃トナー収容部３３まで搬送される過程について説明する。
【００３３】
画像形成動作の過程で、現像装置１２に蓄えられたトナーが、現像ローラ１３によって感光体ドラム１０の表面へ移される。そして、感光体ドラム１０から中間転写ベルト１６への一次転写を終えると、感光体ドラム１０の表面に残ったトナーが、感光体ドラム１０に当接するクリーニングブレード２９によって取り除かれる。
【００３４】
クリーニングブレード２９によって取り除かれたトナーは、第一廃トナー収容部３１に一時的に蓄えられ（図３）、その後、図４に示す様に、フレキシブルスクリュ３４によって廃トナー搬送管３２内部を矢印Ｃ１の方向から矢印Ｃ２の方向へと搬送され、第二廃トナー収容部３３へと運ばれる。
【００３５】
ここで、図４に示す様に、廃トナー搬送管３２は曲面部３２ｃを２箇所に有し、それぞれの曲面部３２ｃに沿ってフレキシブルスクリュ３４の曲線部３４ａが設けられている。フレキシブルスクリュ３４は、軸部３４ｂを中心に回転する事により、トナーを矢印Ｃ１およびＣ２の方向へ搬送する。また、フレキシブルスクリュ３４は、画像形成装置１の筐体１ａに対向して設けられる。
【００３６】
廃トナー搬送管３２が曲面部３２ｃを有する事により、第一廃トナー収容部３１から第二廃トナー収容部３３までの経路を、感光体ドラム１０等の間に配置される部材を避けて一本の廃トナー搬送管３２でつなぐ事ができる。また、フレキシブルスクリュ３４を可撓性の部材によって構成する事により、廃トナー搬送管３２の曲面部３２ｃに沿って、曲線部３４ａを設ける事ができる。
【００３７】
ここで、曲面部３２ｃの曲率が小さいほど、曲面部３２ｃの占有面積は小さくなり、廃トナー搬送管３２を配置するためのスペースを小さくする事ができる。このため、現像剤搬送装置全体の小型化が可能となり好ましい。
【００３８】
しかし一方で、廃トナー搬送管３２の曲面部３２ｃの曲率が小さくなる事で、それに沿って設けられるフレキシブルスクリュ３４の曲線部３４ａの曲率は小さくなり、曲線部３４ａの部分において、塑性変形しやすくなる。
【００３９】
廃トナー搬送管３２内部は、その使用環境や画像形成装置１の配置によって高温になる場合がある。そしてこの様な場合には、フレキシブルスクリュ３４が長時間高温環境下にさらされることにより、曲線部３４ａにおいて、フレキシブルスクリュ３４が特定の方向へ塑性変形してしまう。そして、フレキシブルスクリュ３４が特定の方向へ塑性変形すると、フレキシブルスクリュ３４の回転にムラが生じることや廃トナー搬送管３２に接触すること等により、フレキシブルスクリュ３４の回転時の異音の発生につながるという問題があった。
【００４０】
つまり、フレキシブルスクリュ３４が駆動の度に同じ位置で回転を停止すると、曲線部３４ａの一側面が毎回曲面の外側で停止し、他の側面が毎回曲面の内側で停止する状態となる。この状態でフレキシブルスクリュ３４を長時間放置する事により、曲線部３４ａが曲面部３２ｃに沿って癖づけされ、曲面部３２ｃに沿った方向に徐々に塑性変形してしまう。
【００４１】
そこで、本発明の第一実施形態に係る現像剤搬送装置では、駆動により回転するフレキシブルスクリュ３４の、駆動前と駆動後の回転の停止位置を変更する。これにより、特に曲線部３４ａにおいて、フレキシブルスクリュ３４が同じ曲げ姿勢で長時間維持される事を防止し、フレキシブルスクリュ３４の特定の方向への塑性変形を緩和している。
【００４２】
フレキシブルスクリュ３４の駆動の前後での回転の停止位置は、フレキシブルスクリュ３４の回転の位相において、フレキシブルスクリュ３４の半回転分である１８０度異なる位置で停止させることにより、駆動の前後でフレキシブルスクリュ３４の曲げ方向を反対方向にする事ができるため、最も好ましい。しかしこれに限らず、所定の回転角度でフレキシブルスクリュ３４の停止位置を変更する事ができる。
【００４３】
次に、フレキシブルスクリュ３４の駆動の前後で回転の停止位置を変更するタイミングについて説明する。
【００４４】
図５は、フレキシブルスクリュ３４を回転させるためのトルクであるスクリュトルクＮの、駆動時間Ｔによる変化について示したグラフである。
【００４５】
波線Ｄ１で示す様に、フレキシブルスクリュ３４が特定の方向に塑性変形していないか、あるいはその変形が低度のものである場合、フレキシブルスクリュ３４の位相の違いによるスクリュトルクＮの大きさの違いはほとんどない。
【００４６】
しかし、波線Ｄ２で示す様に、フレキシブルスクリュ３４が特定の方向へ大きく塑性変形した場合には、スクリュトルクＮの値が、フレキシブルスクリュ３４の回転の位相によって大きく変化する。この場合、スクリュトルクＮがピーク値Ｎ１を示す位相で、廃トナー搬送管３２内部で異音が発生する。この様に、スクリュトルクＮが時間ごとに大きく変化して、その最大値と最小値の差が大きく広がり、そのピーク値Ｎ１が所定の値を超えた時に異音の発生の原因となると考えられる。
【００４７】
そこで本発明の第一実施形態に係る現像剤搬送装置では、スクリュトルクＮの最大値と最小値の差Ｅ（以下、トルク差Ｅとよぶ。）にしきい値を設定している。そして、スクリュトルク差Ｅがしきい値を超えた時に、その駆動の前後でのフレキシブルスクリュ３４の停止位置を１８０度変更する制御をしている。
【００４８】
駆動の前後でフレキシブルスクリュ３４の停止位置を変更するタイミングは、上記の様にスクリュトルクＮのトルク差Ｅにしきい値を超えた場合とする他、ピーク値Ｎ１にしきい値を設け、ピーク値Ｎ１がしきい値を超えた場合にフレキシブルスクリュ３４の停止位置を変更する事も可能である。
【００４９】
次に、フレキシブルスクリュ３４の駆動前後の停止位置を一度変更した後の制御方法について説明する。
【００５０】
一度、フレキシブルスクリュ３４の停止位置を変更した後に、フレキシブルスクリュ３４の駆動を停止位置の変更前と同様の駆動方法とすると、以下の問題が発生する場合がある。
【００５１】
まず、トルク差Ｅがしきい値を一度超え、フレキシブルスクリュ３４の停止位置を駆動の前後で変更する（仮に、この時のフレキシブルスクリュ３４の駆動を第一駆動とする）。そして、第一駆動の後、直ちに次の駆動（仮に第二駆動とする）が開始されると、第一駆動と第二駆動の間隔がほとんどなく第二駆動が開始されてしまう事により、第一駆動以前になされたフレキシブルスクリュ３４の変形が改善されない状態で第二駆動が開始される。これにより、第二駆動で再びトルク差Ｅがしきい値を超えてしまい、停止位置が再び変更されてしまう。特に、フレキシブルスクリュ３４の停止位置を１８０度変更する制御方法では、上記の場合には、第二駆動によってフレキシブルスクリュ３４が変形を起こした際の停止位置に戻ってしまい、本発明の実施形態の上記効果が得られなくなってしまう。
【００５２】
そこで第一実施形態の現像剤搬送装置では、一度、フレキシブルスクリュ３４が停止位置を変更すると（つまり、上記の第一駆動の後）、それ以降の駆動では、トルク差Ｅがしきい値以下になるまでは次の停止位置の変更を行わない駆動方法とした。これにより、フレキシブルスクリュ３４の変形が改善されるまでは、異なる停止位置で停止し続けることになる。このため、第一駆動の後、第二駆動によって直ちにフレキシブルスクリュ３４の停止位置が再び変更される（１８０度変更する場合には元の位置に戻る）ことがない。
【００５３】
また、第一実施形態の現像剤搬送装置では、一度、フレキシブルスクリュ３４の停止位置が変更されてから所定の時間が経過すると、その後の駆動時にフレキシブルスクリュ３４の停止位置が再度変更される構成とした。上記所定の時間は任意の値に設定可能であるが、実施形態では４８時間に設定している。
【００５４】
この様な設定とする事により、停止位置が変更された状態でフレキシブルスクリュ３４が長時間維持され、変更された停止位置でフレキシブルスクリュ３４が特定の方向へ大きく変形する事により、異音の発生につながる事を防止できる。
【００５５】
本発明の第二実施形態に係る現像剤搬送装置では、図６に示す様に、曲面部３２ｃの近傍に、曲線部３４ａを間接的に加熱するための加熱部材３５を設ける。
【００５６】
加熱部材３５は、フレキシブルスクリュ３４が特定の方向へ変形し、トルク差Ｅがしきい値を超えてフレキシブルスクリュ３４の停止位置が変更された場合に、曲線部３４ａを加熱する。これにより、停止位置が変更された状態でフレキシブルスクリュ３４が加熱され、フレキシブルスクリュ３４が変形した方向とは逆方向への変形を促し、フレキシブルスクリュ３４の特定の方向へなされた変形を和らげることができる。
【００５７】
加熱部材３５は、廃トナー搬送管３２内部での廃トナーの融解を防止するために、廃トナー搬送管３２をトナーのガラス転移点温度以下で加熱する。
【００５８】
加熱部材３５の加熱は、定着部７で発生した熱を利用して行う。例えば、定着部７と加熱部材３５をダクトでつなぎ、気流によって定着部７の熱量が加熱部材３５まで運ばれるように構成する。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。
【００６０】
実施形態の構成では、廃トナーを搬送する搬送部材としてスクリュを用いたが、コイルであってもよい。
【００６１】
また実施形態の現像剤搬送装置は、廃トナーを搬送する為の搬送装置であったが、画像形成に使用されるトナー等の現像剤を搬送する現像剤搬送装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１        画像形成装置
７        定着部
３２      廃トナー搬送管（搬送管）
３４      フレキシブルスクリュ（搬送部材）
３４ａ    曲線部
３５      加熱部材
Ｎ        スクリュトルク
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】特開２０１１−５９５９４号公報
【図１】
2016118696.tif 000003
【図２】
2016118696.tif 000004
【図３】
2016118696.tif 000005
【図４】
2016118696.tif 000006
【図５】
2016118696.tif 000007
【図６】
2016118696.tif 000008