JP2004045981A - 粉体搬送装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】トルク検知装置や駆動電流計等の特別な装置を備えることなく、シンプルな構成によって搬送スクリューのトラブルを検知すること。
【解決手段】粉体搬送パイプ(17)の内部に配置され且つ回転時に前記粉体搬送パイプ(17)内部の粉体を搬送する搬送スクリューと、前記搬送スクリューを回転駆動する駆動モータと、前記駆動モータの回転力を前記搬送スクリューに伝達する回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)と、前記ベルト(TB1,TB2)の張力の変化を検知して張力変化信号を出力する張力センサ(SN1,SN2)を有し、前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリューのトラブル発生を告知するトラブル発生告知装置とを備えた粉体搬送装置。
【選択図】 図3
【解決手段】粉体搬送パイプ(17)の内部に配置され且つ回転時に前記粉体搬送パイプ(17)内部の粉体を搬送する搬送スクリューと、前記搬送スクリューを回転駆動する駆動モータと、前記駆動モータの回転力を前記搬送スクリューに伝達する回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)と、前記ベルト(TB1,TB2)の張力の変化を検知して張力変化信号を出力する張力センサ(SN1,SN2)を有し、前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリューのトラブル発生を告知するトラブル発生告知装置とを備えた粉体搬送装置。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置内の排トナー(感光体や中間転写ベルト等のトナー像担持体表面から回収されたトナー及び現像容器から排出された排出トナー)等の粉体を搬送する粉体搬送装置及び前記粉体搬送装置を備えた画像形成装置に関し、特に、粉体を搬送する搬送スクリューのトラブルを検知する装置を備えた粉体搬送装置及び前記粉体搬送装置を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、画像形成装置においては、像担持体上に形成されたトナー像を転写材(中間転写体又は記録シート)に転写した後、次回の画像形成の障害とならないように、次回の画像形成プロセスが開始される前にクリーニング装置を用いて像担持体上に残留しているトナーを除去している。その残留トナーを回収容器に搬送する際、搬送パイプ内で詰まってしまうことがある。搬送パイプ内でトナー詰まりが発生すると、残留トナーの逆流が発生したり、残留トナーを搬送する搬送スクリュー等が破損したりする。
【0003】
従来、粉体搬送装置に搬送スクリューのトルクを検知する手段を設け、その検知結果によって、前記トナー詰まりの発生及びその場所を特定する技術が知られている。
また、トナー詰まりを検知するために次の従来技術(J01)も従来公知である。
【0004】
(J01)特開2000−66556号公報記載の技術
この公報には、廃トナー搬送装置において、回転搬送部材を回転駆動する駆動手段の回転駆動源の駆動電流値と、所定の駆動電流値とを比較し、前記回転駆動源の駆動電流値が所定の駆動電流値を超えた場合に排トナーパイプ詰まりが生じたと判定する技術が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記搬送スクリューのトルクを検知する技術の場合、トルクを検知する部分にトルクメータ等の特別な装置を備える必要があるので、構成が複雑となり、メンテナンス性や部品コストの増大を招くという問題がある。タンデム式の画像形成装置の場合、各色毎に像担持体やクリーニング装置を備えているので、前述の問題はより顕著となってしまう。
また、前記従来技術(J01)の場合、回転駆動源の駆動電流値を検知する電流計等の特別の装置が必要となる。また、前記駆動電流値を電流計で常時継続的に検知し、且つ所定の駆動電流値と比較し続ける必要が有る。さらに、回転駆動源の駆動電流値を検知する場合、トラブルが発生した箇所を特定することが困難であるという問題もある。
【0006】
本発明は、前述の事情に鑑み、次の記載内容(O01)を課題とする。
(O01)トルクを検知する装置や電流値を常時継続的に検知する装置等の特別な機構、装置を備えることなく、シンプルな構成によって搬送スクリューのトラブルを検知すること。
【0007】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【0008】
(本発明)
前記課題を解決するために本発明の粉体搬送装置は、下記の構成要件(A01)〜(A05)を備えたことを特徴とする。
(A01)粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)、
(A02)前記粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)の内部に配置され且つ回転時に前記粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)内部の粉体を搬送する搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)、
(A03)前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)を回転駆動する駆動モータ、
(A04)前記駆動モータの回転力を前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)に伝達する回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)、
(A05)前記ベルト(TB1,TB2)の張力の変化を検知して張力変化信号を出力する張力センサ(SN1,SN2)を有し、前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生を告知するトラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)。
【0009】
前記構成要件(A01)〜(A05)を備えた本発明の粉体搬送装置では、駆動モータが回転した時、回転力が回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)で搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)に伝達され、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が回転駆動する。前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が回転駆動すると、粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)内部の粉体が搬送される。
【0010】
前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル(粉体の詰まり等)が発生した場合、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が回転しにくくなる。前記回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)は前記駆動モータによって所定の速度で回転しているので、トラブルの発生した搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)によってベルト(TB1,TB2)の回転が妨げられる。したがって、トラブルの発生した搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)の前記ベルト回転方向(Yb)上流側ではベルト(TB1,TB2)の張力が弱くなり、下流側ではベルト(TB1,TB2)の張力が強くなる。張力センサ(SN1,SN2)は、前記回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)の張力の変化を検知して、張力変化信号を出力する。前記張力変化信号に応じて、トラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)は前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生を告知する。
【0011】
したがって、本発明の粉体搬送装置は、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトルクや駆動モータの駆動電流値によってトラブルの発生を検知するのではなく、回転力を伝達するベルト(TB1,TB2)の張力の変化を検知してトラブルの発生を検知する。即ち、本発明の粉体搬送装置は、トルク検知装置や、駆動電流計等の特別な部品や機構を必要とせず、シンプルな構成によって搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブルを検知することができる。特にタンデム形の画像形成装置の排トナー回収用に本発明の粉体搬送装置を使用した場合、前記トルクを検知する特別な部品等の数を大幅に削減でき、画像形成装置の構成もシンプル且つ低コスト化できる。
【0012】
また、前記構成要件を備えた本発明の粉体搬送装置は、下記の構成要件(A06)を備えることもできる。
(A06)前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生を表示するディスプレイ(UId)または非常時点灯ランプにより構成された前記トラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)。
【0013】
前記構成要件(A06)を備えた本発明の粉体搬送装置では、前記トラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)は、ディスプレイ(UId)または非常時点灯ランプにより構成されている。したがって、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブルが発生し、ベルト(TB1,TB2)の張力が変化した場合、前記張力変化信号に応じて、ディスプレイ(UId)または非常時点灯ランプに前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生が表示される。
【0014】
また、前記構成要件を備えた本発明の粉体搬送装置は、下記の構成要件(A07)を備えることもできる。
(A07)前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生を警報する警報音発生装置により構成された前記トラブル発生告知装置。
前記構成要件(A07)を備えた本発明の粉体搬送装置では、前記トラブル発生告知装置は警報音発生装置により構成されており、前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生を警報音で告知する。
【0015】
また、前記構成要件を備えた本発明の粉体搬送装置は、下記の構成要件(A08)を備えることもできる。
(A08)前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)の回転を緊急停止させるスクリュー緊急停止装置により構成された前記トラブル発生告知装置。
前記構成要件(A08)を備えた本発明の粉体搬送装置では、前記トラブル発生告知装置は、スクリュー緊急停止装置により構成されており、前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)の回転を緊急停止させる。
【0016】
また、前記構成要件を備えた本発明の粉体搬送装置は、下記の構成要件(A09)を備えることもできる。
(A09)弾性部材(58)の弾性力により前記ベルト(TB1,TB2)に向けて押圧され且つ前記ベルト(TB1,TB2)の張力が変化したときに前記弾性部材(58)を弾性変形させて移動する押圧部材(Sa)と、前記押圧部材(Sa)の移動に応じて前記張力変化信号を出力する信号出力部材(57)とを有する前記張力センサ(SN1,SN2)。
【0017】
前記構成要件(A09)を備えた本発明の粉体搬送装置では、張力センサ(SN1,SN2)は、押圧部材(Sa)と信号出力部材(57)とを有し、押圧部材(Sa)は、弾性部材(58)の弾性力により前記ベルト(TB1,TB2)に向けて押圧される。搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブルが発生し、前記ベルト(TB1,TB2)の張力が変化したとき、前記押圧部材(Sa)は前記弾性部材(58)を弾性変形させて移動する。前記弾性部材(58)の移動に応じて、信号出力部材(57)は前記張力変化信号を出力する。
したがって、トルクの値やモータの駆動電流値等を検知する特別な装置を必要とせず、シンプルな構成で搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブルの発生を検知できる。
【0018】
また、前記構成要件を備えた本発明の粉体搬送装置は、下記の構成要件(A010)を備えることもできる。
(A010)画像形成装置の現像剤を搬送する現像剤搬送パイプにより構成された前記粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)。
前記構成要件(A010)を備えた本発明の粉体搬送装置では、前記粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)は、画像形成装置の現像剤を搬送する現像剤搬送パイプにより構成されている。したがって、現像剤搬送パイプ内で現像剤詰まりが発生した場合に、現像剤を搬送する搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)に回転力を伝達するベルト(TB1,TB2)で発生する張力の変化を検知することによって現像剤搬送パイプ内の現像剤詰まりを検知することができる。
【0019】
また、前記課題を解決するために本発明の画像形成装置は、前記構成要件を備えた粉体搬送装置(TH)を備えたことを特徴とする。
前記構成要件を備えた本発明の画像形成装置では、粉体搬送装置(TH)は現像剤(粉体)を現像器(Gy〜Gk)に搬送する場合や、画像形成後の排出現像剤(粉体、廃棄トナー)を回収容器(18)に搬送する場合に使用される。前記粉体搬送装置(TH)の駆動モータが回転した時、回転力が回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)で搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)に伝達され、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が回転駆動する。前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が回転駆動すると、粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)内部の粉体(現像剤)が搬送される。
【0020】
前記粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)内部で粉体(現像剤)が詰まったり、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が破損するトラブルが発生した場合、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が回転しにくくなる。前記回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)は所定の速度で回転しているので、トラブルの発生した搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)によってベルト(TB1,TB2)の回転が妨げられる。したがって、トラブルの発生した搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)の前記ベルト回転方向(Yb)上流側ではベルト(TB1,TB2)の張力が弱くなり、下流側ではベルト(TB1,TB2)の張力が強くなる。張力センサ(SN1,SN2)は、前記回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)の張力の変化を検知して、張力変化信号を出力する。前記張力変化信号に応じて、トラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)は前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生を告知する。
【0021】
したがって、本発明の画像形成装置は、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトルクの値や駆動モータの駆動電流値でトラブルの発生を検知するのではなく、回転力を伝達するベルト(TB1,TB2)の張力の変化を検知してトラブルの発生を検知する。即ち、本発明の画像形成装置は、トルク検知装置や、駆動電流計等の特別な装置や機構を必要とせず、シンプルな構成によって現像剤の詰まりや搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブルを検知することができる。特にタンデム形の画像形成装置の排出現像剤回収用に本発明の粉体搬送装置を使用した場合、全ての色の排出現像剤を搬送する搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)を1つのベルト(TB1,TB2)で回転駆動することにより、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブルを1つの張力センサ(SN1,SN2)で検知することができる。したがって、部品の点数を大幅に削減でき、画像形成装置の構成もシンプル且つ低コスト化できる。
【0022】
また、トラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)は、ディスプレイ(UId)または非常時点灯ランプや、警報音発生装置、スクリュー緊急停止装置により構成することができる。さらに、前記張力センサ(SN1,SN2)は、弾性部材(58)の弾性力により前記ベルト(TB1,TB2)に向けて押圧される押圧部材(Sa)と、弾性部材(58)の移動に応じて張力変化信号を出力する信号出力部材(57)とによって構成することもできる。
【0023】
【発明の実施の形態】
(実施例)
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、左方、右方、上方、下方、または、前側、後側、左側、右側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【0024】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1の粉体搬送装置を有する画像形成装置(タンデム式デジタルカラー複写機)を含む画像形成システムの全体説明図である。
図1において、実施例1の画像形成システムUは、UI(ユーザインタフェース)、イメージ入力装置U1、給紙装置U2、画像形成装置U3、および後処理装置U4に分割して構成されている。
【0025】
(ユーザインタフェースUI):
UIは、コピースタートキー、コピー枚数設定キー、テンキー等の入力キーおよびディスプレイUIdを有している。
(イメージ入力装置U1):
イメージ入力装置U1は、自動原稿搬送装置およびイメージスキャナ等により構成されている。
(給紙装置U2):
給紙装置U2は複数の給紙トレイTR1〜TR3、前記各給紙トレイTR1〜TR3に収容された画像記録用のシートを取り出して画像形成装置U3に搬送する給紙路SH1等を有している。
【0026】
(画像形成装置U3)
画像形成装置U3は、前記給紙装置U2から搬送された記録シートSに画像記録を行う画像記録部(詳細は後述)、トナーディスペンサー装置U3a、およびシート搬送路SH2、シート循環路SH3等を有している。
(後処理装置U4)
後処理装置U4は、前記画像形成装置U3から搬送される画像記録された記録シートSを排紙トレイ(図示せず)に排出するシート排出路SH4および前記記録シートSを反転させるシート反転路SH5を有している。反転した記録シートSは前記シート循環路SH3から前記シート搬送路SH1、シート搬送路SH2を通って画像形成装置U3の2次転写領域Q4に再送される。
【0027】
図1のイメージ入力装置U1では、照明された原稿(図示せず)からの反射光は、露光光学系(図示せず)を介して、CCD(固体撮像素子)でR(赤)、G(緑)、B(青)の電気信号に変換される。前記RGBの電気信号はY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の画像データに変換され、濃度補正、拡大、縮小等の画像処理が行われた後、所定のタイミングで画像形成装置U3に入力される。
【0028】
図1において、画像形成装置U3のレーザ駆動装置DLは、前記イメージ入力装置U1から入力されたY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の画像データに応じたレーザ駆動信号を所定のタイミングで、各色のトナー像形成装置UY,UM,UC,UKの潜像形成装置ROSy,ROSm,ROSc,ROSkに出力する。前記各トナー像形成装置UY,UM,UC,UKは、画像形成装置U3本体に対して装着された動作位置と前方に取り出された取出位置との間で出入可能な出入ユニットUY,UM,UC,UKとして構成されている。
【0029】
図1において、K(黒)のトナー像形成装置UKの感光体ドラムPkの周囲には、帯電器CCk、現像器Gk、クリーナCLk等が配置されている。
そして、他のトナー像形成装置UY,UM,UCの前記感光体ドラムPy,Pm,Pcの周囲にもそれぞれ前記感光体ドラムPkの周囲と同様の帯電器CCy,CCm,CCc、現像器Gy,Gm,Gc、クリーナCLy,CLm,CLc等が配置されている。
【0030】
図1において、感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pkは、それぞれ帯電器CCy,CCm,CCc,CCkにより一様に帯電された後、前記潜像形成装置ROSy,ROSm,ROSc,ROSkの出力するレーザビームLy,Lm,Lc,Lkによりその表面に静電潜像が形成される。前記感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pk表面の静電潜像は、現像器Gy,Gm,Gc,GkによりY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の色のトナー像に現像される。
【0031】
感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pk表面上のトナー像は、1次転写器(転写ロール)T1y,T1m,T1c,T1kにより中間転写ベルト(転写材)B上に順次重ねて転写され、中間転写ベルトB上にカラー画像が形成される。中間転写ベルトB上に形成されたカラートナー像は、2次転写領域Q4に搬送される。
なお、黒画像データのみの場合はK(黒)の感光体ドラムPkおよび現像器Gkのみが使用され、黒のトナー像のみが形成される。
1次転写後、感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pk表面の残留トナー(粉体)は感光体ドラム用のクリーナCLy,CLm,CLc,CLkによりクリーニングされる。
なお、前記各クリーナCLy,CLm,CLc,CLkでクリーニングされた残留トナーは、各クリーナCLy,CLm,CLc,CLk内に配置された残留トナー搬送部材Zty,Ztm,Ztc,Ztkによって後方(−X方向)に搬送される。同様に、前記現像器Gy,Gm,Gc,Gk内の劣化した排トナー(粉体)は、排トナー搬送部材Hty,Htm,Htc,Htkによって後方(−X方向)に搬送されて回収される。
【0032】
図1において、前記各色の感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pkの下方には、ベルトモジュールBMが図示しないベルトフレームによって昇降可能且つ前後移動可能に支持されている。前記ベルトモジュールBMを昇降等させる構成は、従来公知(例えば、特開平8−171248号公報参照)であり、従来公知の種々の構成を採用することが可能である。
前記ベルトモジュールBMは、前記中間転写ベルトBと、ベルト駆動ロールRd、テンションロールRt、ウォーキングロールRw、複数のアイドラロール(フリーロール)RfおよびバックアップロールT2aを含むベルト支持ロール(Rd,Rt,Rw,Rf,T2a)と、前記1次転写器T1y,T1m,T1c,T1kとを有している。そして、前記中間転写ベルトBは前記ベルト支持ロール(Rd,Rt,Rw,Rf,T2a)により矢印Ya方向に回転移動可能に支持されている。
【0033】
前記バックアップロールT2aの下方には2次転写ユニットUtが配置されている。2次転写ユニットUtの2次転写ロールT2bは、前記中間転写ベルトBを挟んでバックアップロールT2aに離隔および圧接可能(離接可能)に配置されており、前記2次転写ロールT2bが中間転写ベルトBと圧接する領域(ニップ)により2次転写領域Q4が形成されている。前記ロールT2a,T2bにより2次転写器T2が構成されている。
前記バックアップロールT2aにはコントローラにより制御される電源回路(図示せず)から所定のタイミングでトナーの帯電極性と同極性の2次転写電圧が印加される。
【0034】
前記ベルトモジュールBM下方にはシート搬送路SH2が配置されその下方にはシート循環路SH3が配置されている。前記給紙装置U2の給紙路SH1から給紙された記録シートSは、前記シート搬送路SH2のレジロールRrに搬送されて、カラートナー像が2次転写領域Q4に搬送されるのにタイミングを合わせて2次転写領域Q4に搬送される。
前記中間転写ベルトB上のカラートナー像は、前記2次転写領域Q4を通過する際に前記2次転写器T2により前記記録シートSに転写される。なお、フルカラー画像の場合は中間転写ベルトB表面に重ねて1次転写されたトナー像が一括して記録シートSに2次転写される。
【0035】
2次転写後の前記中間転写ベルトBは、ベルトクリーナCLBによりクリーニングされる。なお、前記ベルトクリーナCLBは、中間転写ベルトBと離接自在(離隔および接触自在)に配置されており、カラー画像が形成される場合には最終色の未定着トナー像が中間転写ベルトBに1次転写されるまで、中間転写ベルトBから離隔している。
前記トナー像が2次転写された記録シートSは、シート搬送ベルトBHを通って定着装置Fの一対の定着用回転部材Fh,Fpが互いに圧接する領域(定着領域)Q5に搬送される。前記定着領域Q5では前記記録シートS上の前記トナー像が加熱定着され、加熱定着された記録シートSは、排出ローラRhから後処理装置U4に搬送される。
【0036】
(廃棄トナー搬送装置)
図2は、実施例1の粉体搬送装置の説明図であり、図2Aは全体斜視図、図2Bは図2AのIIB−IIB線断面図である。
図3は、実施例1の粉体搬送装置の説明図であり、図2の矢印IIIの方向から見た図である。
図4は、図3のIV−IV線断面図である。
【0037】
図2、図3において、画像形成装置U3の後側には廃棄トナー搬送装置(粉体搬送装置)THが配置されている。前記廃棄トナー搬送装置THは、メインフレームFを有している。前記メインフレームFの左右両端には前方(+X方向)に突出するメインブラケットF1,F2が一体的に形成されており、前記メインブラケットF1,F2によって廃棄トナー搬送装置THが画像形成装置U3に固定支持されている。また、前記メインフレームFの右端部(Y端部)には、下方(−Z方向)に延びる搬送路支持フレームF3が一体的に形成されている。図3において、前記メインフレームFの左右方向(Y軸方向)中央部には下方に突出する第1センサ支持部1が形成されており、前記搬送路支持フレームF3には、左方(−Y方向)に突出する第2センサ支持部2が形成されている。
【0038】
また、前記メインフレームFには、前記トナー像形成ユニットUy,Um,Uc,Ukが画像形成装置U3に装着された時に、各トナー像形成ユニットUy〜Ukの後端部を支持するためのユニット支持部3y,3m,3c,3kが形成されている。図2において、前記メインフレームFの左側下部(−Y側−Z部分)には前方(+X方向)に突出する搬送パイプ支持プレート4が固定支持されている。前記搬送パイプ支持プレート4には、内部に搬送パイプオーガ(搬送スクリュー)11a(図4参照)が配置された左右方向に延びる円筒状の搬送パイプ(粉体搬送パイプ)11が固定支持されている。
【0039】
前記搬送パイプ11には、前記排トナー搬送部材Hty〜Htk(図1参照)によって搬送される排トナーを回収する排トナー回収部材12y〜12k(図2参照)と、前記残留トナー搬送部材Zty〜Ztk(図1参照)によって搬送される残留トナーを回収する残留トナー回収部材13y〜13k(図2参照)とが接続されている。図2Bにおいて、K(黒)の排トナー回収部材12kは、搬送部材係合部12akと、前記搬送部材係合部12akに連通し且つ内部に排トナー搬送用の中継搬送オーガ(搬送スクリュー)12bkを回転可能に支持する中継搬送部(粉体搬送パイプ)12ckと、前記中継搬送部12ckの後端部と搬送パイプ11とを連通させる連結部12dkを有している。前記中継搬送オーガ12bkの回転軸の後端部(−X端部)は、メインフレームFに回転可能に支持されており、後端には回転ギアG1kが固着されている。
【0040】
前記搬送部材係合部12akには係合口12ekが形成されている。前記係合口12ekには、Kの排トナー搬送部材Htkの後端部が嵌合し、排トナー搬送部材Htkによって搬送された排トナーが搬送部材係合部12ak内に排出される。前記係合口12ekに嵌合する排トナー搬送部材Htkの構成は従来公知(例えば、特開2000−98722号公報等参照)であるので詳細な説明は省略する。
なお、他の排トナー回収部材12y〜12c及び残留トナー回収部材13y〜13kも、前記Kの排トナー回収部材12kと同様に構成されており、それぞれ、搬送部材係合部12ay〜12ac,13ay〜13ak(図示せず)と、中継搬送オーガ(搬送スクリュー)12by〜12bc,13by〜13bk(図示せず)と、中継搬送部(粉体搬送パイプ)12cy〜12cc,13cy〜13ck(図示せず)と、連結部12dy〜12dc,13dy〜13dk(図示せず)と、係合口12ey〜12ec,13ey〜13ek(図示せず)とを有している。また、前記中継搬送オーガ12by〜12bc,13by〜13bkの回転軸の後端部には、それぞれ回転ギアG1y〜G1c,G2y〜G2k(図3参照)が固着されている
【0041】
図2において、前記搬送路支持フレームF3には、上下方向(Z軸方向)に延びるトナー搬送路16が支持されており、前記トナー搬送路16の上端部には前記搬送パイプ11が嵌合して連結されている(図4参照)。前記トナー搬送路16の下端部は、搬送路支持フレームF3の下端部に支持された前方に延びる回収ボックス搬送パイプ(粉体搬送パイプ)17に接続されている。前記回収ボックス搬送パイプ17の前端部はトナー回収ボックス(回収容器)18に接続されている。そして、前記回収ボックス搬送パイプ17内には回収ボックス搬送オーガ(搬送スクリュー、図示せず)が配置されており、前記トナー搬送路16から回収ボックス搬送パイプ17内に落下した廃棄トナー(粉体、排トナーと残留トナーとが混ざったトナー)が前記回収ボックス搬送オーガによってトナー回収ボックス18に搬送される。なお、前記回収ボックス搬送オーガの回転軸は、搬送路支持フレームF3に回転可能に支持されており、回転軸の後端(−X端)には回収ボックス用回転ギアG3(図3参照)が固着されている。
【0042】
(各搬送部材を駆動する機構の説明)
図4において、図示しない駆動モータの回転力が伝達された駆動軸21が、メインフレームFの左端部(−Y側端部)に回転可能に支持されている。前記駆動軸21上のメインフレームFの前側(+X側)には、駆動傘歯歯車22が固着されており、メインフレームFの後側(−X側)には、駆動ギア23が固着されている。前記駆動傘歯歯車22は、前記搬送パイプ11の搬送パイプオーガ11aの回転軸の左端部(−Y端部)に固着された回転傘歯歯車24と噛合っている。したがって、前記駆動モータが回転すると、搬送パイプオーガ11aが回転駆動し、搬送パイプ11内のトナーがトナー搬送路16に搬送される。
図3、図4において、メインフレームFの左端部(−Y端部)には後方に延びる第1回転力伝達軸26が回転可能に支持されており、前記第1回転力伝達軸26には、前記駆動ギア23と噛合う回転力伝達ギア27が固着されている。また、前記回転力伝達軸26上の回転力伝達ギア27の前側(+X側)には、中継搬送オーガ用第1回転ギア28(図4参照)が固着されている。
【0043】
図3、図4において、前記メインフレームFの右端部(+Y側端部)には、第2回転力伝達軸31(図4参照)が回転可能に支持されている。前記第2回転力伝達軸31上には、前記中継搬送オーガ用第1回転ギア28に対応する位置に中継搬送オーガ用第2回転ギア32が固着されている。前記第2回転力伝達軸31上の中継搬送オーガ用第2回転ギア32の後側(−X側)には、前記回収ボックス用回転ギアG3に対応するボックス搬送オーガ用回転力伝達ギア33が固着されている。
【0044】
図3において、前記メインフレームFの後側(−X側)には、複数のベルトガイドプーリBPが回転可能に支持されている。前記回転ギアG1y〜G1k,G2y〜G2kと、搬送オーガ用第1回転ギア28及び中継搬送オーガ用第2回転ギア32と、前記ベルトガイドプーリBPには、回転力伝達用の第1タイミングベルトTB1が回転可能に支持されている。前記第1タイミングベルトTB1は、前記各回転ギアG1,G2,G3,28,32,33及びベルトガイドプーリBPによって矢印Yb方向に回転する。また、前記回収ボックス用回転ギアG3とボックス搬送オーガ用回転伝達ギア33には、回転力伝達用の第2タイミングベルトTB2が回転可能に支持されており、矢印Yb方向に回転する。前記第1タイミングベルトTB1および第2タイミングベルトTB2のベルト内周面には、各回転ギアG1,G2,G3,28,32,33に噛合うギア溝が形成されている。
【0045】
(張力センサの説明)
図5は、実施例1の粉体搬送装置の張力センサの説明図である。
図3、図5において、前記第1センサ支持部1には、第1張力センサSN1が支持されている。前記第1張力センサSN1は、揺動部材Sa(押圧部材)と固定部材Sbとを有している。前記揺動部材Saは、メインプレート46と、前記メインプレート46と対向して配置されたサブプレート47と、前記メインプレート46とサブプレート47の下端どうしを連結する連結プレート48とを有している。また、前記揺動部材Saは、第1センサ支持部1に固定支持され且つ、前記メインプレート46とサブプレート47にベアリングを介して回転可能に支持された揺動軸49を有している。前記メインプレート46の揺動軸49の左側(−Y側)には、テンションプーリ51が回転可能に支持されており、テンションプーリ51は前記第1タイミングベルトTB1の外周面に係合している。
そして、前記連結プレート48の下面には、下方に突出して配置されたスイッチ棒52が支持されている。
【0046】
前記固定部材Sbは、前記第1センサ支持部1に固定支持された断面L字状のスイッチ支持プレート56と、前記スイッチ支持プレート56に支持された張力変化信号を出力するスイッチ57(信号出力部材)とを有している。そして、前記スイッチ支持プレート56と、連結プレート48の下面との間には引張バネ58(弾性部材)が連結されている。前記引張バネ58は連結プレート48の右端部(+Y端部)に連結されており、引張バネ58の引張力によって、揺動部材Saは図5の矢印Ycの方向に回転するように付勢されている。
【0047】
したがって、前記引張バネ58の付勢によって、前記テンションプーリ51は第1タイミングベルトTB1を上方に押圧し、第1タイミングベルトTB1には一定の張力が発生する。前記第1タイミングベルトTB1の張力が増大すると、第1タイミングベルトTB1が突っ張るので、テンションプーリ51が下方に押し下げられる。この場合、テンションプーリ51を支持するメインプレート46等が揺動軸49を中心として、図5の矢印Ydに回転する。前記揺動部材Saが矢印Yd方向に回転すると、スイッチ棒52がスイッチ57に接触して張力変化信号を出力する。この結果、第1張力センサSN1によって、第1タイミングベルトTB1の張力の変化を検知することができる。前記張力変化信号が出力されると、コントローラによって制御されて廃棄トナー搬送装置THの駆動モータが緊急停止されるとともに、前記ユーザインタフェースUIのディスプレイUIdにトラブルが発生したことが表示される。
【0048】
前記第2センサ支持部2には、第2タイミングベルトTB2の張力の変化を検知する第2張力センサSN2が支持されている。前記第2張力センサSN2は、第1張力センサSN1と同様に構成されているので、詳細な説明は省略する。
前記第1張力センサSN1、第2張力センサSN2及びディスプレイUIdによってトラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)が構成されている。
【0049】
なお、実施例1では、第1張力センサSN1及び第2張力センサSN2は、各タイミングベルトTB1,TB2の張力の変化を検知するだけでなく、タイミングベルトTB1,TB2が弛まないように(張りを持たせるように)張力を付与する張力付与部材としての機能も有している。
【0050】
(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1の廃棄トナー搬送装置(粉体搬送装置)THを備えた画像形成装置U3では、画像形成動作が開始されると、図示しない駆動モータが駆動し、駆動軸21が回転する。前記駆動軸21が回転すると、駆動傘歯歯車22から回転傘歯歯車24に回転力が伝達されて、搬送パイプオーガ11aが回転駆動する。このとき同時に、前記駆動軸21の駆動ギア23から回転力伝達ギア27にも回転力が伝達され、第1タイミングベルトTB1が回転する。
【0051】
前記第1タイミングベルトTB1の回転によって、各回転ギアG1y〜G1k,G2y〜G2kに回転力が伝達され、中継搬送オーガ12by〜12bk,13by〜13bkが回転駆動する。また、前記第1タイミングベルトTB1の回転によって、第2回転力伝達軸31が回転駆動し、ボックス搬送オーガ用回転伝達ギア33が回転する。これにより、第2タイミングベルトTB2が回転し、前記回収ボックス用回転ギアG3が回転するので、回収ボックス搬送オーガが回転駆動する。
【0052】
したがって、各現像器Gy〜Gkから各排トナー回収部材12y〜12kに排出された排トナーや、各クリーナCLy〜CLkから残留トナー回収部材13y〜13kに排出された残留トナーは、中継搬送オーガ12by〜12bk,13by〜13bkによって、搬送パイプ11に搬送される。搬送パイプ11内に搬送された廃棄トナー(排トナー及び残留トナー)は搬送パイプオーガ11aによってトナー搬送路16に搬送され、回収ボックス搬送パイプ17に落下する。回収ボックス搬送パイプ17内の廃棄トナーは、回収ボックス搬送オーガ(図示せず)によってトナー回収ボックス18に搬送され回収される。
【0053】
仮に、K(黒)の排トナー回収部材12kの連結部12dk(図2B参照)でトナーどうしの凝集や架橋によってトナー詰まりが発生した場合、前記連結部12dkに排トナーを搬送する中継搬送オーガ12bkに負荷がかかる。負荷がかかると、前記中継搬送オーガ12bkが回転しにくくなり、第1タイミングベルトTB1の回転が妨げられる。しかし、駆動軸21からは一定の回転力が伝達されているため、中継搬送オーガ用第1回転ギア28は一定の回転数で第1タイミングベルトTB1を回転させようとする。したがって、前記回転ギアG1kの回転数と、中継搬送オーガ用第1回転ギア28の回転数に差が生じる。この結果、ベルト回転方向(図3の矢印Yb方向)に沿って、中継搬送オーガ用第1回転ギア28から回転ギアG1kまでの第1タイミングベルトTB1の張力は小さくなり、回転ギアG1kから中継搬送オーガ用第1回転ギア28までの第1タイミングベルトTB1の張力は大きくなる。
【0054】
したがって、前記第1張力センサSN1の位置では、第1タイミングベルトTB1の張力が大きくなり、テンションプーリ51は下方に押し下げられ、揺動部材Saが矢印Yd(図5参照)方向に回転する。そして、前記第1張力センサSN1のスイッチ棒52がスイッチ57に接触すると、張力変化信号が出力される。前記張力変化信号が出力されると、画像形成装置U3の作動が緊急停止されて廃棄トナー搬送装置THの駆動モータが緊急停止されるとともに、廃棄トナー搬送装置THでトラブルが発生した旨がユーザインタフェースUIのディスプレイUIdに表示され、ユーザにトラブル発生が告知される。
【0055】
前述のように、トナー搬送経路(排トナー回収部材12y〜12k、残留トナー回収部材13y〜13k、搬送パイプ11、トナー搬送路16、回収ボックス搬送パイプ17)のどこかでトナー詰まりが発生した場合は、トナー詰まりが発生した場所に配置されている搬送オーガ(11a,12by〜12bk,13by〜13b等)や、トナー詰まりが発生した場所のトナー搬送経路上流側に配置された搬送オーガが回転しにくくなる。トナー詰まりが発生した搬送オーガがどの搬送オーガであるかに関わらず、いずれかの搬送オーガが回転しにくくなると、タイミングベルトTB1,TB2を駆動する中継搬送オーガ用第1回転ギア28又はボックス搬送オーガ用回転伝達ギア33のベルト回転方向(矢印Ybの方向)下流側のベルトの張力は必ず小さくなり、上流側のベルトの張力は必ず大きくなる。前記張力センサSN1,SN2は、中継搬送オーガ用第1回転ギア28又はボックス搬送オーガ用回転伝達ギア33の上流側に配置されているので、張力センサSN1,SN2でトナー詰まりを検知できる。
【0056】
また、トナー詰まりだけでなく、回収された異物によるオーガの破損等のトラブルによりオーガが回転し難くなった場合でも、張力センサSN1,SN2によって廃棄トナー搬送装置THでトラブルが発生したことを検知できる。なお、実施例1の画像形成装置U3は、2つの張力センサSN1,SN2を有しているので、回収ボックス搬送パイプ17内でトラブルが発生したのか、それ以外の場所でトラブルが発生したのかを個別に検知することができる。
【0057】
したがって、本発明の廃棄トナー搬送装置THを備えた画像形成装置U3は、各搬送オーガのトルクを検知するトルク検知装置や、駆動モータの駆動電流値を常時継続して検知する電流計等の特別な装置や機構を必要とせず、回転力を伝達させるタイミングベルトTB1,TB2に張力センサSN1,SN2を備えるだけでトラブルを検知することができる。したがって、シンプルな構成によってトナー詰まりやオーガの破損等のトラブルを検知することができる。また、実施例1のタンデム形の画像形成装置U3は、Y,M,C,Kの各色毎に設けられた中継搬送オーガ12by〜12bk,13by〜13bkに、1つの第1タイミングベルトTB1で回転力を伝達し、且つ、トラブルの発生を1個の第1張力センサSN1で検知している。したがって、各中継搬送オーガ12by〜12bk,13by〜13bk毎に前記トルク検知装置を設ける必要がないので、トルク検知装置を各オーガ毎に設けた従来のタンデム形の画像形成装置に比べ、部品点数を大幅に削減できる。したがって、構成がシンプルとなり、低コスト化できる。
【0058】
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例(H01)〜(H07)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、本発明の粉体搬送装置は廃棄トナー搬送装置THだけでなく、各色の補給用カートリッジから現像器Gy〜Gkにトナーを補給するためのトナー補給装置にも使用可能であるし、トナーだけでなく一般の粉体を搬送する装置にも使用することができる。
(H02)前記実施例において、トラブルの発生を告知するトラブル発生告知装置としてユーザインタフェースUIのディスプレイUIdを使用したが、これに替えて、張力変化信号に応じて点灯する非常時点灯ランプや、警報音を発する警報音発生装置、搬送オーガの回転を緊急停止させる搬送オーガ緊急停止装置を使用することも可能である。
【0059】
(H03)前記実施例において、各ベルトガイドプーリBPに替えて張力センサSNを使用することもできる。この場合、各中継搬送オーガ12by〜12bk,13by〜13bkの、どのオーガでトラブルが発生したのかを特定して検知することができる。
(H04)前記実施例において、張力センサSN1,SN2は、張力の変化を検知する機能だけでなく、タイミングベルトTB1,TB2に張りを持たせる機能を有しているが、張力センサSN1,SN2の他にタイミングベルトTB1,TB2に張りを持たせるためのテンションローラ等を備えることも可能である。
(H05)前記実施例において、張力センサSN1,SN2は、張力が大きくなった場合に張力変化信号を出力したが、張力が小さくなった場合に張力変化信号を出力する構成とすることができる。
【0060】
(H06)前記実施例において、本発明の粉体搬送装置は、タンデム形の画像形成装置だけでなく、ロータリー形の画像形成装置等にも使用可能である。
(H07)前記実施例において、搬送スクリューとしてオーガを使用したが、アジテータ等の回転時に粉体を搬送できる部材を搬送スクリューとして使用することもできる。
【0061】
【発明の効果】
前述の本発明の粉体搬送装置および前記粉体搬送装置を画像形成装置は、下記の効果(E01)〜(E04)を奏する。
(E01)トルクを検知する装置や電流値を常時検知する電流計等の特別な装置を備えることなく、シンプルな構成によって搬送スクリューのトラブルを検知することができる。
(E02)シンプルな機構でトナー搬送路内のトラブルを検知し、画像形成装置を緊急停止することができる。
(E03)トラブルが発生している場所を特定することもできる。
(E04)特に、タンデム形の画像形成装置においては、部品点数を大幅に削減したシンプルな構成によりトラブルの発生を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施例1の粉体搬送装置を有する画像形成装置(タンデム式デジタルカラー複写機)を含む画像形成システムの全体説明図である。
【図2】図2は、実施例1の粉体搬送装置の説明図であり、図2Aは全体斜視図、図2Bは図2AのIIB−IIB線断面図である。
【図3】図3は、実施例1の粉体搬送装置の説明図であり、図2の矢印IIIの方向から見た図である。
【図4】図4は、図3のIV−IV線断面図である。
【図5】図5は、実施例1の粉体搬送装置の張力センサの説明図である。
【符号の説明】
Gy〜Gk…現像器、SN1,SN2…張力センサ、SN1+SN2+UId…トラブル発生告知装置、TB1,TB2…ベルト、TH…粉体搬送装置、UId…ディスプレイ、Sa…押圧部材、11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17…粉体搬送パイプ、11a,12by〜12bk,13by〜13bk…搬送スクリュー、18…回収容器、57…信号出力部材、58…弾性部材。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置内の排トナー(感光体や中間転写ベルト等のトナー像担持体表面から回収されたトナー及び現像容器から排出された排出トナー)等の粉体を搬送する粉体搬送装置及び前記粉体搬送装置を備えた画像形成装置に関し、特に、粉体を搬送する搬送スクリューのトラブルを検知する装置を備えた粉体搬送装置及び前記粉体搬送装置を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、画像形成装置においては、像担持体上に形成されたトナー像を転写材(中間転写体又は記録シート)に転写した後、次回の画像形成の障害とならないように、次回の画像形成プロセスが開始される前にクリーニング装置を用いて像担持体上に残留しているトナーを除去している。その残留トナーを回収容器に搬送する際、搬送パイプ内で詰まってしまうことがある。搬送パイプ内でトナー詰まりが発生すると、残留トナーの逆流が発生したり、残留トナーを搬送する搬送スクリュー等が破損したりする。
【0003】
従来、粉体搬送装置に搬送スクリューのトルクを検知する手段を設け、その検知結果によって、前記トナー詰まりの発生及びその場所を特定する技術が知られている。
また、トナー詰まりを検知するために次の従来技術(J01)も従来公知である。
【0004】
(J01)特開2000−66556号公報記載の技術
この公報には、廃トナー搬送装置において、回転搬送部材を回転駆動する駆動手段の回転駆動源の駆動電流値と、所定の駆動電流値とを比較し、前記回転駆動源の駆動電流値が所定の駆動電流値を超えた場合に排トナーパイプ詰まりが生じたと判定する技術が記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記搬送スクリューのトルクを検知する技術の場合、トルクを検知する部分にトルクメータ等の特別な装置を備える必要があるので、構成が複雑となり、メンテナンス性や部品コストの増大を招くという問題がある。タンデム式の画像形成装置の場合、各色毎に像担持体やクリーニング装置を備えているので、前述の問題はより顕著となってしまう。
また、前記従来技術(J01)の場合、回転駆動源の駆動電流値を検知する電流計等の特別の装置が必要となる。また、前記駆動電流値を電流計で常時継続的に検知し、且つ所定の駆動電流値と比較し続ける必要が有る。さらに、回転駆動源の駆動電流値を検知する場合、トラブルが発生した箇所を特定することが困難であるという問題もある。
【0006】
本発明は、前述の事情に鑑み、次の記載内容(O01)を課題とする。
(O01)トルクを検知する装置や電流値を常時継続的に検知する装置等の特別な機構、装置を備えることなく、シンプルな構成によって搬送スクリューのトラブルを検知すること。
【0007】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【0008】
(本発明)
前記課題を解決するために本発明の粉体搬送装置は、下記の構成要件(A01)〜(A05)を備えたことを特徴とする。
(A01)粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)、
(A02)前記粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)の内部に配置され且つ回転時に前記粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)内部の粉体を搬送する搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)、
(A03)前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)を回転駆動する駆動モータ、
(A04)前記駆動モータの回転力を前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)に伝達する回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)、
(A05)前記ベルト(TB1,TB2)の張力の変化を検知して張力変化信号を出力する張力センサ(SN1,SN2)を有し、前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生を告知するトラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)。
【0009】
前記構成要件(A01)〜(A05)を備えた本発明の粉体搬送装置では、駆動モータが回転した時、回転力が回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)で搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)に伝達され、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が回転駆動する。前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が回転駆動すると、粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)内部の粉体が搬送される。
【0010】
前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル(粉体の詰まり等)が発生した場合、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が回転しにくくなる。前記回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)は前記駆動モータによって所定の速度で回転しているので、トラブルの発生した搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)によってベルト(TB1,TB2)の回転が妨げられる。したがって、トラブルの発生した搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)の前記ベルト回転方向(Yb)上流側ではベルト(TB1,TB2)の張力が弱くなり、下流側ではベルト(TB1,TB2)の張力が強くなる。張力センサ(SN1,SN2)は、前記回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)の張力の変化を検知して、張力変化信号を出力する。前記張力変化信号に応じて、トラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)は前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生を告知する。
【0011】
したがって、本発明の粉体搬送装置は、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトルクや駆動モータの駆動電流値によってトラブルの発生を検知するのではなく、回転力を伝達するベルト(TB1,TB2)の張力の変化を検知してトラブルの発生を検知する。即ち、本発明の粉体搬送装置は、トルク検知装置や、駆動電流計等の特別な部品や機構を必要とせず、シンプルな構成によって搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブルを検知することができる。特にタンデム形の画像形成装置の排トナー回収用に本発明の粉体搬送装置を使用した場合、前記トルクを検知する特別な部品等の数を大幅に削減でき、画像形成装置の構成もシンプル且つ低コスト化できる。
【0012】
また、前記構成要件を備えた本発明の粉体搬送装置は、下記の構成要件(A06)を備えることもできる。
(A06)前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生を表示するディスプレイ(UId)または非常時点灯ランプにより構成された前記トラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)。
【0013】
前記構成要件(A06)を備えた本発明の粉体搬送装置では、前記トラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)は、ディスプレイ(UId)または非常時点灯ランプにより構成されている。したがって、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブルが発生し、ベルト(TB1,TB2)の張力が変化した場合、前記張力変化信号に応じて、ディスプレイ(UId)または非常時点灯ランプに前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生が表示される。
【0014】
また、前記構成要件を備えた本発明の粉体搬送装置は、下記の構成要件(A07)を備えることもできる。
(A07)前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生を警報する警報音発生装置により構成された前記トラブル発生告知装置。
前記構成要件(A07)を備えた本発明の粉体搬送装置では、前記トラブル発生告知装置は警報音発生装置により構成されており、前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生を警報音で告知する。
【0015】
また、前記構成要件を備えた本発明の粉体搬送装置は、下記の構成要件(A08)を備えることもできる。
(A08)前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)の回転を緊急停止させるスクリュー緊急停止装置により構成された前記トラブル発生告知装置。
前記構成要件(A08)を備えた本発明の粉体搬送装置では、前記トラブル発生告知装置は、スクリュー緊急停止装置により構成されており、前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)の回転を緊急停止させる。
【0016】
また、前記構成要件を備えた本発明の粉体搬送装置は、下記の構成要件(A09)を備えることもできる。
(A09)弾性部材(58)の弾性力により前記ベルト(TB1,TB2)に向けて押圧され且つ前記ベルト(TB1,TB2)の張力が変化したときに前記弾性部材(58)を弾性変形させて移動する押圧部材(Sa)と、前記押圧部材(Sa)の移動に応じて前記張力変化信号を出力する信号出力部材(57)とを有する前記張力センサ(SN1,SN2)。
【0017】
前記構成要件(A09)を備えた本発明の粉体搬送装置では、張力センサ(SN1,SN2)は、押圧部材(Sa)と信号出力部材(57)とを有し、押圧部材(Sa)は、弾性部材(58)の弾性力により前記ベルト(TB1,TB2)に向けて押圧される。搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブルが発生し、前記ベルト(TB1,TB2)の張力が変化したとき、前記押圧部材(Sa)は前記弾性部材(58)を弾性変形させて移動する。前記弾性部材(58)の移動に応じて、信号出力部材(57)は前記張力変化信号を出力する。
したがって、トルクの値やモータの駆動電流値等を検知する特別な装置を必要とせず、シンプルな構成で搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブルの発生を検知できる。
【0018】
また、前記構成要件を備えた本発明の粉体搬送装置は、下記の構成要件(A010)を備えることもできる。
(A010)画像形成装置の現像剤を搬送する現像剤搬送パイプにより構成された前記粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)。
前記構成要件(A010)を備えた本発明の粉体搬送装置では、前記粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)は、画像形成装置の現像剤を搬送する現像剤搬送パイプにより構成されている。したがって、現像剤搬送パイプ内で現像剤詰まりが発生した場合に、現像剤を搬送する搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)に回転力を伝達するベルト(TB1,TB2)で発生する張力の変化を検知することによって現像剤搬送パイプ内の現像剤詰まりを検知することができる。
【0019】
また、前記課題を解決するために本発明の画像形成装置は、前記構成要件を備えた粉体搬送装置(TH)を備えたことを特徴とする。
前記構成要件を備えた本発明の画像形成装置では、粉体搬送装置(TH)は現像剤(粉体)を現像器(Gy〜Gk)に搬送する場合や、画像形成後の排出現像剤(粉体、廃棄トナー)を回収容器(18)に搬送する場合に使用される。前記粉体搬送装置(TH)の駆動モータが回転した時、回転力が回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)で搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)に伝達され、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が回転駆動する。前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が回転駆動すると、粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)内部の粉体(現像剤)が搬送される。
【0020】
前記粉体搬送パイプ(11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17)内部で粉体(現像剤)が詰まったり、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が破損するトラブルが発生した場合、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)が回転しにくくなる。前記回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)は所定の速度で回転しているので、トラブルの発生した搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)によってベルト(TB1,TB2)の回転が妨げられる。したがって、トラブルの発生した搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)の前記ベルト回転方向(Yb)上流側ではベルト(TB1,TB2)の張力が弱くなり、下流側ではベルト(TB1,TB2)の張力が強くなる。張力センサ(SN1,SN2)は、前記回転力伝達用のベルト(TB1,TB2)の張力の変化を検知して、張力変化信号を出力する。前記張力変化信号に応じて、トラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)は前記搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブル発生を告知する。
【0021】
したがって、本発明の画像形成装置は、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトルクの値や駆動モータの駆動電流値でトラブルの発生を検知するのではなく、回転力を伝達するベルト(TB1,TB2)の張力の変化を検知してトラブルの発生を検知する。即ち、本発明の画像形成装置は、トルク検知装置や、駆動電流計等の特別な装置や機構を必要とせず、シンプルな構成によって現像剤の詰まりや搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブルを検知することができる。特にタンデム形の画像形成装置の排出現像剤回収用に本発明の粉体搬送装置を使用した場合、全ての色の排出現像剤を搬送する搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)を1つのベルト(TB1,TB2)で回転駆動することにより、搬送スクリュー(11a,12by〜12bk,13by〜13bk)のトラブルを1つの張力センサ(SN1,SN2)で検知することができる。したがって、部品の点数を大幅に削減でき、画像形成装置の構成もシンプル且つ低コスト化できる。
【0022】
また、トラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)は、ディスプレイ(UId)または非常時点灯ランプや、警報音発生装置、スクリュー緊急停止装置により構成することができる。さらに、前記張力センサ(SN1,SN2)は、弾性部材(58)の弾性力により前記ベルト(TB1,TB2)に向けて押圧される押圧部材(Sa)と、弾性部材(58)の移動に応じて張力変化信号を出力する信号出力部材(57)とによって構成することもできる。
【0023】
【発明の実施の形態】
(実施例)
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、左方、右方、上方、下方、または、前側、後側、左側、右側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【0024】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1の粉体搬送装置を有する画像形成装置(タンデム式デジタルカラー複写機)を含む画像形成システムの全体説明図である。
図1において、実施例1の画像形成システムUは、UI(ユーザインタフェース)、イメージ入力装置U1、給紙装置U2、画像形成装置U3、および後処理装置U4に分割して構成されている。
【0025】
(ユーザインタフェースUI):
UIは、コピースタートキー、コピー枚数設定キー、テンキー等の入力キーおよびディスプレイUIdを有している。
(イメージ入力装置U1):
イメージ入力装置U1は、自動原稿搬送装置およびイメージスキャナ等により構成されている。
(給紙装置U2):
給紙装置U2は複数の給紙トレイTR1〜TR3、前記各給紙トレイTR1〜TR3に収容された画像記録用のシートを取り出して画像形成装置U3に搬送する給紙路SH1等を有している。
【0026】
(画像形成装置U3)
画像形成装置U3は、前記給紙装置U2から搬送された記録シートSに画像記録を行う画像記録部(詳細は後述)、トナーディスペンサー装置U3a、およびシート搬送路SH2、シート循環路SH3等を有している。
(後処理装置U4)
後処理装置U4は、前記画像形成装置U3から搬送される画像記録された記録シートSを排紙トレイ(図示せず)に排出するシート排出路SH4および前記記録シートSを反転させるシート反転路SH5を有している。反転した記録シートSは前記シート循環路SH3から前記シート搬送路SH1、シート搬送路SH2を通って画像形成装置U3の2次転写領域Q4に再送される。
【0027】
図1のイメージ入力装置U1では、照明された原稿(図示せず)からの反射光は、露光光学系(図示せず)を介して、CCD(固体撮像素子)でR(赤)、G(緑)、B(青)の電気信号に変換される。前記RGBの電気信号はY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の画像データに変換され、濃度補正、拡大、縮小等の画像処理が行われた後、所定のタイミングで画像形成装置U3に入力される。
【0028】
図1において、画像形成装置U3のレーザ駆動装置DLは、前記イメージ入力装置U1から入力されたY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の画像データに応じたレーザ駆動信号を所定のタイミングで、各色のトナー像形成装置UY,UM,UC,UKの潜像形成装置ROSy,ROSm,ROSc,ROSkに出力する。前記各トナー像形成装置UY,UM,UC,UKは、画像形成装置U3本体に対して装着された動作位置と前方に取り出された取出位置との間で出入可能な出入ユニットUY,UM,UC,UKとして構成されている。
【0029】
図1において、K(黒)のトナー像形成装置UKの感光体ドラムPkの周囲には、帯電器CCk、現像器Gk、クリーナCLk等が配置されている。
そして、他のトナー像形成装置UY,UM,UCの前記感光体ドラムPy,Pm,Pcの周囲にもそれぞれ前記感光体ドラムPkの周囲と同様の帯電器CCy,CCm,CCc、現像器Gy,Gm,Gc、クリーナCLy,CLm,CLc等が配置されている。
【0030】
図1において、感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pkは、それぞれ帯電器CCy,CCm,CCc,CCkにより一様に帯電された後、前記潜像形成装置ROSy,ROSm,ROSc,ROSkの出力するレーザビームLy,Lm,Lc,Lkによりその表面に静電潜像が形成される。前記感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pk表面の静電潜像は、現像器Gy,Gm,Gc,GkによりY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の色のトナー像に現像される。
【0031】
感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pk表面上のトナー像は、1次転写器(転写ロール)T1y,T1m,T1c,T1kにより中間転写ベルト(転写材)B上に順次重ねて転写され、中間転写ベルトB上にカラー画像が形成される。中間転写ベルトB上に形成されたカラートナー像は、2次転写領域Q4に搬送される。
なお、黒画像データのみの場合はK(黒)の感光体ドラムPkおよび現像器Gkのみが使用され、黒のトナー像のみが形成される。
1次転写後、感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pk表面の残留トナー(粉体)は感光体ドラム用のクリーナCLy,CLm,CLc,CLkによりクリーニングされる。
なお、前記各クリーナCLy,CLm,CLc,CLkでクリーニングされた残留トナーは、各クリーナCLy,CLm,CLc,CLk内に配置された残留トナー搬送部材Zty,Ztm,Ztc,Ztkによって後方(−X方向)に搬送される。同様に、前記現像器Gy,Gm,Gc,Gk内の劣化した排トナー(粉体)は、排トナー搬送部材Hty,Htm,Htc,Htkによって後方(−X方向)に搬送されて回収される。
【0032】
図1において、前記各色の感光体ドラムPy,Pm,Pc,Pkの下方には、ベルトモジュールBMが図示しないベルトフレームによって昇降可能且つ前後移動可能に支持されている。前記ベルトモジュールBMを昇降等させる構成は、従来公知(例えば、特開平8−171248号公報参照)であり、従来公知の種々の構成を採用することが可能である。
前記ベルトモジュールBMは、前記中間転写ベルトBと、ベルト駆動ロールRd、テンションロールRt、ウォーキングロールRw、複数のアイドラロール(フリーロール)RfおよびバックアップロールT2aを含むベルト支持ロール(Rd,Rt,Rw,Rf,T2a)と、前記1次転写器T1y,T1m,T1c,T1kとを有している。そして、前記中間転写ベルトBは前記ベルト支持ロール(Rd,Rt,Rw,Rf,T2a)により矢印Ya方向に回転移動可能に支持されている。
【0033】
前記バックアップロールT2aの下方には2次転写ユニットUtが配置されている。2次転写ユニットUtの2次転写ロールT2bは、前記中間転写ベルトBを挟んでバックアップロールT2aに離隔および圧接可能(離接可能)に配置されており、前記2次転写ロールT2bが中間転写ベルトBと圧接する領域(ニップ)により2次転写領域Q4が形成されている。前記ロールT2a,T2bにより2次転写器T2が構成されている。
前記バックアップロールT2aにはコントローラにより制御される電源回路(図示せず)から所定のタイミングでトナーの帯電極性と同極性の2次転写電圧が印加される。
【0034】
前記ベルトモジュールBM下方にはシート搬送路SH2が配置されその下方にはシート循環路SH3が配置されている。前記給紙装置U2の給紙路SH1から給紙された記録シートSは、前記シート搬送路SH2のレジロールRrに搬送されて、カラートナー像が2次転写領域Q4に搬送されるのにタイミングを合わせて2次転写領域Q4に搬送される。
前記中間転写ベルトB上のカラートナー像は、前記2次転写領域Q4を通過する際に前記2次転写器T2により前記記録シートSに転写される。なお、フルカラー画像の場合は中間転写ベルトB表面に重ねて1次転写されたトナー像が一括して記録シートSに2次転写される。
【0035】
2次転写後の前記中間転写ベルトBは、ベルトクリーナCLBによりクリーニングされる。なお、前記ベルトクリーナCLBは、中間転写ベルトBと離接自在(離隔および接触自在)に配置されており、カラー画像が形成される場合には最終色の未定着トナー像が中間転写ベルトBに1次転写されるまで、中間転写ベルトBから離隔している。
前記トナー像が2次転写された記録シートSは、シート搬送ベルトBHを通って定着装置Fの一対の定着用回転部材Fh,Fpが互いに圧接する領域(定着領域)Q5に搬送される。前記定着領域Q5では前記記録シートS上の前記トナー像が加熱定着され、加熱定着された記録シートSは、排出ローラRhから後処理装置U4に搬送される。
【0036】
(廃棄トナー搬送装置)
図2は、実施例1の粉体搬送装置の説明図であり、図2Aは全体斜視図、図2Bは図2AのIIB−IIB線断面図である。
図3は、実施例1の粉体搬送装置の説明図であり、図2の矢印IIIの方向から見た図である。
図4は、図3のIV−IV線断面図である。
【0037】
図2、図3において、画像形成装置U3の後側には廃棄トナー搬送装置(粉体搬送装置)THが配置されている。前記廃棄トナー搬送装置THは、メインフレームFを有している。前記メインフレームFの左右両端には前方(+X方向)に突出するメインブラケットF1,F2が一体的に形成されており、前記メインブラケットF1,F2によって廃棄トナー搬送装置THが画像形成装置U3に固定支持されている。また、前記メインフレームFの右端部(Y端部)には、下方(−Z方向)に延びる搬送路支持フレームF3が一体的に形成されている。図3において、前記メインフレームFの左右方向(Y軸方向)中央部には下方に突出する第1センサ支持部1が形成されており、前記搬送路支持フレームF3には、左方(−Y方向)に突出する第2センサ支持部2が形成されている。
【0038】
また、前記メインフレームFには、前記トナー像形成ユニットUy,Um,Uc,Ukが画像形成装置U3に装着された時に、各トナー像形成ユニットUy〜Ukの後端部を支持するためのユニット支持部3y,3m,3c,3kが形成されている。図2において、前記メインフレームFの左側下部(−Y側−Z部分)には前方(+X方向)に突出する搬送パイプ支持プレート4が固定支持されている。前記搬送パイプ支持プレート4には、内部に搬送パイプオーガ(搬送スクリュー)11a(図4参照)が配置された左右方向に延びる円筒状の搬送パイプ(粉体搬送パイプ)11が固定支持されている。
【0039】
前記搬送パイプ11には、前記排トナー搬送部材Hty〜Htk(図1参照)によって搬送される排トナーを回収する排トナー回収部材12y〜12k(図2参照)と、前記残留トナー搬送部材Zty〜Ztk(図1参照)によって搬送される残留トナーを回収する残留トナー回収部材13y〜13k(図2参照)とが接続されている。図2Bにおいて、K(黒)の排トナー回収部材12kは、搬送部材係合部12akと、前記搬送部材係合部12akに連通し且つ内部に排トナー搬送用の中継搬送オーガ(搬送スクリュー)12bkを回転可能に支持する中継搬送部(粉体搬送パイプ)12ckと、前記中継搬送部12ckの後端部と搬送パイプ11とを連通させる連結部12dkを有している。前記中継搬送オーガ12bkの回転軸の後端部(−X端部)は、メインフレームFに回転可能に支持されており、後端には回転ギアG1kが固着されている。
【0040】
前記搬送部材係合部12akには係合口12ekが形成されている。前記係合口12ekには、Kの排トナー搬送部材Htkの後端部が嵌合し、排トナー搬送部材Htkによって搬送された排トナーが搬送部材係合部12ak内に排出される。前記係合口12ekに嵌合する排トナー搬送部材Htkの構成は従来公知(例えば、特開2000−98722号公報等参照)であるので詳細な説明は省略する。
なお、他の排トナー回収部材12y〜12c及び残留トナー回収部材13y〜13kも、前記Kの排トナー回収部材12kと同様に構成されており、それぞれ、搬送部材係合部12ay〜12ac,13ay〜13ak(図示せず)と、中継搬送オーガ(搬送スクリュー)12by〜12bc,13by〜13bk(図示せず)と、中継搬送部(粉体搬送パイプ)12cy〜12cc,13cy〜13ck(図示せず)と、連結部12dy〜12dc,13dy〜13dk(図示せず)と、係合口12ey〜12ec,13ey〜13ek(図示せず)とを有している。また、前記中継搬送オーガ12by〜12bc,13by〜13bkの回転軸の後端部には、それぞれ回転ギアG1y〜G1c,G2y〜G2k(図3参照)が固着されている
【0041】
図2において、前記搬送路支持フレームF3には、上下方向(Z軸方向)に延びるトナー搬送路16が支持されており、前記トナー搬送路16の上端部には前記搬送パイプ11が嵌合して連結されている(図4参照)。前記トナー搬送路16の下端部は、搬送路支持フレームF3の下端部に支持された前方に延びる回収ボックス搬送パイプ(粉体搬送パイプ)17に接続されている。前記回収ボックス搬送パイプ17の前端部はトナー回収ボックス(回収容器)18に接続されている。そして、前記回収ボックス搬送パイプ17内には回収ボックス搬送オーガ(搬送スクリュー、図示せず)が配置されており、前記トナー搬送路16から回収ボックス搬送パイプ17内に落下した廃棄トナー(粉体、排トナーと残留トナーとが混ざったトナー)が前記回収ボックス搬送オーガによってトナー回収ボックス18に搬送される。なお、前記回収ボックス搬送オーガの回転軸は、搬送路支持フレームF3に回転可能に支持されており、回転軸の後端(−X端)には回収ボックス用回転ギアG3(図3参照)が固着されている。
【0042】
(各搬送部材を駆動する機構の説明)
図4において、図示しない駆動モータの回転力が伝達された駆動軸21が、メインフレームFの左端部(−Y側端部)に回転可能に支持されている。前記駆動軸21上のメインフレームFの前側(+X側)には、駆動傘歯歯車22が固着されており、メインフレームFの後側(−X側)には、駆動ギア23が固着されている。前記駆動傘歯歯車22は、前記搬送パイプ11の搬送パイプオーガ11aの回転軸の左端部(−Y端部)に固着された回転傘歯歯車24と噛合っている。したがって、前記駆動モータが回転すると、搬送パイプオーガ11aが回転駆動し、搬送パイプ11内のトナーがトナー搬送路16に搬送される。
図3、図4において、メインフレームFの左端部(−Y端部)には後方に延びる第1回転力伝達軸26が回転可能に支持されており、前記第1回転力伝達軸26には、前記駆動ギア23と噛合う回転力伝達ギア27が固着されている。また、前記回転力伝達軸26上の回転力伝達ギア27の前側(+X側)には、中継搬送オーガ用第1回転ギア28(図4参照)が固着されている。
【0043】
図3、図4において、前記メインフレームFの右端部(+Y側端部)には、第2回転力伝達軸31(図4参照)が回転可能に支持されている。前記第2回転力伝達軸31上には、前記中継搬送オーガ用第1回転ギア28に対応する位置に中継搬送オーガ用第2回転ギア32が固着されている。前記第2回転力伝達軸31上の中継搬送オーガ用第2回転ギア32の後側(−X側)には、前記回収ボックス用回転ギアG3に対応するボックス搬送オーガ用回転力伝達ギア33が固着されている。
【0044】
図3において、前記メインフレームFの後側(−X側)には、複数のベルトガイドプーリBPが回転可能に支持されている。前記回転ギアG1y〜G1k,G2y〜G2kと、搬送オーガ用第1回転ギア28及び中継搬送オーガ用第2回転ギア32と、前記ベルトガイドプーリBPには、回転力伝達用の第1タイミングベルトTB1が回転可能に支持されている。前記第1タイミングベルトTB1は、前記各回転ギアG1,G2,G3,28,32,33及びベルトガイドプーリBPによって矢印Yb方向に回転する。また、前記回収ボックス用回転ギアG3とボックス搬送オーガ用回転伝達ギア33には、回転力伝達用の第2タイミングベルトTB2が回転可能に支持されており、矢印Yb方向に回転する。前記第1タイミングベルトTB1および第2タイミングベルトTB2のベルト内周面には、各回転ギアG1,G2,G3,28,32,33に噛合うギア溝が形成されている。
【0045】
(張力センサの説明)
図5は、実施例1の粉体搬送装置の張力センサの説明図である。
図3、図5において、前記第1センサ支持部1には、第1張力センサSN1が支持されている。前記第1張力センサSN1は、揺動部材Sa(押圧部材)と固定部材Sbとを有している。前記揺動部材Saは、メインプレート46と、前記メインプレート46と対向して配置されたサブプレート47と、前記メインプレート46とサブプレート47の下端どうしを連結する連結プレート48とを有している。また、前記揺動部材Saは、第1センサ支持部1に固定支持され且つ、前記メインプレート46とサブプレート47にベアリングを介して回転可能に支持された揺動軸49を有している。前記メインプレート46の揺動軸49の左側(−Y側)には、テンションプーリ51が回転可能に支持されており、テンションプーリ51は前記第1タイミングベルトTB1の外周面に係合している。
そして、前記連結プレート48の下面には、下方に突出して配置されたスイッチ棒52が支持されている。
【0046】
前記固定部材Sbは、前記第1センサ支持部1に固定支持された断面L字状のスイッチ支持プレート56と、前記スイッチ支持プレート56に支持された張力変化信号を出力するスイッチ57(信号出力部材)とを有している。そして、前記スイッチ支持プレート56と、連結プレート48の下面との間には引張バネ58(弾性部材)が連結されている。前記引張バネ58は連結プレート48の右端部(+Y端部)に連結されており、引張バネ58の引張力によって、揺動部材Saは図5の矢印Ycの方向に回転するように付勢されている。
【0047】
したがって、前記引張バネ58の付勢によって、前記テンションプーリ51は第1タイミングベルトTB1を上方に押圧し、第1タイミングベルトTB1には一定の張力が発生する。前記第1タイミングベルトTB1の張力が増大すると、第1タイミングベルトTB1が突っ張るので、テンションプーリ51が下方に押し下げられる。この場合、テンションプーリ51を支持するメインプレート46等が揺動軸49を中心として、図5の矢印Ydに回転する。前記揺動部材Saが矢印Yd方向に回転すると、スイッチ棒52がスイッチ57に接触して張力変化信号を出力する。この結果、第1張力センサSN1によって、第1タイミングベルトTB1の張力の変化を検知することができる。前記張力変化信号が出力されると、コントローラによって制御されて廃棄トナー搬送装置THの駆動モータが緊急停止されるとともに、前記ユーザインタフェースUIのディスプレイUIdにトラブルが発生したことが表示される。
【0048】
前記第2センサ支持部2には、第2タイミングベルトTB2の張力の変化を検知する第2張力センサSN2が支持されている。前記第2張力センサSN2は、第1張力センサSN1と同様に構成されているので、詳細な説明は省略する。
前記第1張力センサSN1、第2張力センサSN2及びディスプレイUIdによってトラブル発生告知装置(SN1+SN2+UId)が構成されている。
【0049】
なお、実施例1では、第1張力センサSN1及び第2張力センサSN2は、各タイミングベルトTB1,TB2の張力の変化を検知するだけでなく、タイミングベルトTB1,TB2が弛まないように(張りを持たせるように)張力を付与する張力付与部材としての機能も有している。
【0050】
(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1の廃棄トナー搬送装置(粉体搬送装置)THを備えた画像形成装置U3では、画像形成動作が開始されると、図示しない駆動モータが駆動し、駆動軸21が回転する。前記駆動軸21が回転すると、駆動傘歯歯車22から回転傘歯歯車24に回転力が伝達されて、搬送パイプオーガ11aが回転駆動する。このとき同時に、前記駆動軸21の駆動ギア23から回転力伝達ギア27にも回転力が伝達され、第1タイミングベルトTB1が回転する。
【0051】
前記第1タイミングベルトTB1の回転によって、各回転ギアG1y〜G1k,G2y〜G2kに回転力が伝達され、中継搬送オーガ12by〜12bk,13by〜13bkが回転駆動する。また、前記第1タイミングベルトTB1の回転によって、第2回転力伝達軸31が回転駆動し、ボックス搬送オーガ用回転伝達ギア33が回転する。これにより、第2タイミングベルトTB2が回転し、前記回収ボックス用回転ギアG3が回転するので、回収ボックス搬送オーガが回転駆動する。
【0052】
したがって、各現像器Gy〜Gkから各排トナー回収部材12y〜12kに排出された排トナーや、各クリーナCLy〜CLkから残留トナー回収部材13y〜13kに排出された残留トナーは、中継搬送オーガ12by〜12bk,13by〜13bkによって、搬送パイプ11に搬送される。搬送パイプ11内に搬送された廃棄トナー(排トナー及び残留トナー)は搬送パイプオーガ11aによってトナー搬送路16に搬送され、回収ボックス搬送パイプ17に落下する。回収ボックス搬送パイプ17内の廃棄トナーは、回収ボックス搬送オーガ(図示せず)によってトナー回収ボックス18に搬送され回収される。
【0053】
仮に、K(黒)の排トナー回収部材12kの連結部12dk(図2B参照)でトナーどうしの凝集や架橋によってトナー詰まりが発生した場合、前記連結部12dkに排トナーを搬送する中継搬送オーガ12bkに負荷がかかる。負荷がかかると、前記中継搬送オーガ12bkが回転しにくくなり、第1タイミングベルトTB1の回転が妨げられる。しかし、駆動軸21からは一定の回転力が伝達されているため、中継搬送オーガ用第1回転ギア28は一定の回転数で第1タイミングベルトTB1を回転させようとする。したがって、前記回転ギアG1kの回転数と、中継搬送オーガ用第1回転ギア28の回転数に差が生じる。この結果、ベルト回転方向(図3の矢印Yb方向)に沿って、中継搬送オーガ用第1回転ギア28から回転ギアG1kまでの第1タイミングベルトTB1の張力は小さくなり、回転ギアG1kから中継搬送オーガ用第1回転ギア28までの第1タイミングベルトTB1の張力は大きくなる。
【0054】
したがって、前記第1張力センサSN1の位置では、第1タイミングベルトTB1の張力が大きくなり、テンションプーリ51は下方に押し下げられ、揺動部材Saが矢印Yd(図5参照)方向に回転する。そして、前記第1張力センサSN1のスイッチ棒52がスイッチ57に接触すると、張力変化信号が出力される。前記張力変化信号が出力されると、画像形成装置U3の作動が緊急停止されて廃棄トナー搬送装置THの駆動モータが緊急停止されるとともに、廃棄トナー搬送装置THでトラブルが発生した旨がユーザインタフェースUIのディスプレイUIdに表示され、ユーザにトラブル発生が告知される。
【0055】
前述のように、トナー搬送経路(排トナー回収部材12y〜12k、残留トナー回収部材13y〜13k、搬送パイプ11、トナー搬送路16、回収ボックス搬送パイプ17)のどこかでトナー詰まりが発生した場合は、トナー詰まりが発生した場所に配置されている搬送オーガ(11a,12by〜12bk,13by〜13b等)や、トナー詰まりが発生した場所のトナー搬送経路上流側に配置された搬送オーガが回転しにくくなる。トナー詰まりが発生した搬送オーガがどの搬送オーガであるかに関わらず、いずれかの搬送オーガが回転しにくくなると、タイミングベルトTB1,TB2を駆動する中継搬送オーガ用第1回転ギア28又はボックス搬送オーガ用回転伝達ギア33のベルト回転方向(矢印Ybの方向)下流側のベルトの張力は必ず小さくなり、上流側のベルトの張力は必ず大きくなる。前記張力センサSN1,SN2は、中継搬送オーガ用第1回転ギア28又はボックス搬送オーガ用回転伝達ギア33の上流側に配置されているので、張力センサSN1,SN2でトナー詰まりを検知できる。
【0056】
また、トナー詰まりだけでなく、回収された異物によるオーガの破損等のトラブルによりオーガが回転し難くなった場合でも、張力センサSN1,SN2によって廃棄トナー搬送装置THでトラブルが発生したことを検知できる。なお、実施例1の画像形成装置U3は、2つの張力センサSN1,SN2を有しているので、回収ボックス搬送パイプ17内でトラブルが発生したのか、それ以外の場所でトラブルが発生したのかを個別に検知することができる。
【0057】
したがって、本発明の廃棄トナー搬送装置THを備えた画像形成装置U3は、各搬送オーガのトルクを検知するトルク検知装置や、駆動モータの駆動電流値を常時継続して検知する電流計等の特別な装置や機構を必要とせず、回転力を伝達させるタイミングベルトTB1,TB2に張力センサSN1,SN2を備えるだけでトラブルを検知することができる。したがって、シンプルな構成によってトナー詰まりやオーガの破損等のトラブルを検知することができる。また、実施例1のタンデム形の画像形成装置U3は、Y,M,C,Kの各色毎に設けられた中継搬送オーガ12by〜12bk,13by〜13bkに、1つの第1タイミングベルトTB1で回転力を伝達し、且つ、トラブルの発生を1個の第1張力センサSN1で検知している。したがって、各中継搬送オーガ12by〜12bk,13by〜13bk毎に前記トルク検知装置を設ける必要がないので、トルク検知装置を各オーガ毎に設けた従来のタンデム形の画像形成装置に比べ、部品点数を大幅に削減できる。したがって、構成がシンプルとなり、低コスト化できる。
【0058】
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例(H01)〜(H07)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、本発明の粉体搬送装置は廃棄トナー搬送装置THだけでなく、各色の補給用カートリッジから現像器Gy〜Gkにトナーを補給するためのトナー補給装置にも使用可能であるし、トナーだけでなく一般の粉体を搬送する装置にも使用することができる。
(H02)前記実施例において、トラブルの発生を告知するトラブル発生告知装置としてユーザインタフェースUIのディスプレイUIdを使用したが、これに替えて、張力変化信号に応じて点灯する非常時点灯ランプや、警報音を発する警報音発生装置、搬送オーガの回転を緊急停止させる搬送オーガ緊急停止装置を使用することも可能である。
【0059】
(H03)前記実施例において、各ベルトガイドプーリBPに替えて張力センサSNを使用することもできる。この場合、各中継搬送オーガ12by〜12bk,13by〜13bkの、どのオーガでトラブルが発生したのかを特定して検知することができる。
(H04)前記実施例において、張力センサSN1,SN2は、張力の変化を検知する機能だけでなく、タイミングベルトTB1,TB2に張りを持たせる機能を有しているが、張力センサSN1,SN2の他にタイミングベルトTB1,TB2に張りを持たせるためのテンションローラ等を備えることも可能である。
(H05)前記実施例において、張力センサSN1,SN2は、張力が大きくなった場合に張力変化信号を出力したが、張力が小さくなった場合に張力変化信号を出力する構成とすることができる。
【0060】
(H06)前記実施例において、本発明の粉体搬送装置は、タンデム形の画像形成装置だけでなく、ロータリー形の画像形成装置等にも使用可能である。
(H07)前記実施例において、搬送スクリューとしてオーガを使用したが、アジテータ等の回転時に粉体を搬送できる部材を搬送スクリューとして使用することもできる。
【0061】
【発明の効果】
前述の本発明の粉体搬送装置および前記粉体搬送装置を画像形成装置は、下記の効果(E01)〜(E04)を奏する。
(E01)トルクを検知する装置や電流値を常時検知する電流計等の特別な装置を備えることなく、シンプルな構成によって搬送スクリューのトラブルを検知することができる。
(E02)シンプルな機構でトナー搬送路内のトラブルを検知し、画像形成装置を緊急停止することができる。
(E03)トラブルが発生している場所を特定することもできる。
(E04)特に、タンデム形の画像形成装置においては、部品点数を大幅に削減したシンプルな構成によりトラブルの発生を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施例1の粉体搬送装置を有する画像形成装置(タンデム式デジタルカラー複写機)を含む画像形成システムの全体説明図である。
【図2】図2は、実施例1の粉体搬送装置の説明図であり、図2Aは全体斜視図、図2Bは図2AのIIB−IIB線断面図である。
【図3】図3は、実施例1の粉体搬送装置の説明図であり、図2の矢印IIIの方向から見た図である。
【図4】図4は、図3のIV−IV線断面図である。
【図5】図5は、実施例1の粉体搬送装置の張力センサの説明図である。
【符号の説明】
Gy〜Gk…現像器、SN1,SN2…張力センサ、SN1+SN2+UId…トラブル発生告知装置、TB1,TB2…ベルト、TH…粉体搬送装置、UId…ディスプレイ、Sa…押圧部材、11,12cy〜12ck,13cy〜13ck,17…粉体搬送パイプ、11a,12by〜12bk,13by〜13bk…搬送スクリュー、18…回収容器、57…信号出力部材、58…弾性部材。
Claims (7)
- 下記の構成要件(A01)〜(A05)を備えたことを特徴とする粉体搬送装置、
(A01)粉体搬送パイプ、
(A02)前記粉体搬送パイプの内部に配置され且つ回転時に前記粉体搬送パイプ内部の粉体を搬送する搬送スクリュー、
(A03)前記搬送スクリューを回転駆動する駆動モータ、
(A04)前記駆動モータの回転力を前記搬送スクリュー伝達する回転力伝達用のベルト、
(A05)前記ベルトの張力の変化を検知して張力変化信号を出力する張力センサを有し、前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリューのトラブル発生を告知するトラブル発生告知装置。 - 下記の構成要件(A06)を備えたことを特徴とする請求項1記載の粉体搬送装置、
(A06)前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリューのトラブル発生を表示するディスプレイまたは非常時点灯ランプにより構成された前記トラブル発生告知装置。 - 下記の構成要件(A07)を備えたことを特徴とする請求項1記載の粉体搬送装置、
(A07)前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリューのトラブル発生を警報する警報音発生装置により構成された前記トラブル発生告知装置。 - 下記の構成要件(A08)を備えたことを特徴とする請求項1記載の粉体搬送装置、
(A08)前記張力変化信号に応じて前記搬送スクリューの回転を緊急停止させるスクリュー緊急停止装置により構成された前記トラブル発生告知装置。 - 下記の構成要件(A09)を備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか記載の粉体搬送装置、
(A09)弾性部材の弾性力により前記ベルトに向けて押圧され且つ前記ベルトの張力が変化したときに前記弾性部材を弾性変形させて移動する押圧部材と、前記押圧部材の移動に応じて前記張力変化信号を出力する信号出力部材とを有する前記張力センサ。 - 下記の構成要件(A010)を備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか記載の粉体搬送装置、
(A010)画像形成装置の現像剤を搬送する現像剤搬送パイプにより構成された前記粉体搬送パイプ。 - 前記請求項1ないし6のいずれか記載の粉体搬送装置を備えた画像形成装置。
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