JP2023104090A - 粉体搬送装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉体の搬送不良を生じにくくする。【解決手段】トナー補給装置９０（粉体搬送装置）には、トナー収納容器３２Ｙ（供給元）から現像装置５Ｙ（供給先）にトナー（粉体）を供給する「供給モード」が実行されるときに正方向に回転してトナーを搬送する第１、第２搬送スクリュ７１、７２（搬送部材）が、第１、第２搬送経路９１、９２（搬送経路）に内設されている。そして、「供給モード」が実行される前に、第１、第２搬送スクリュ７１、７２（搬送部材）を逆方向に回転させる「逆回転モード」が実行される。【選択図】図６

Description

この発明は、トナーなどの粉体を搬送する粉体搬送装置と、それを備えた画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置において、トナーなどの粉体を搬送する粉体搬送装置として、搬送経路に搬送スクリュなどの搬送部材が内設されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、特許文献２には、現像装置にトナーを補給するためのチューブ内でトナー詰まりが生じないようにすることを目的として、チューブが接続されたスクリュポンプにおけるスクリュを、トナー補給動作後に逆回転させる技術が開示されている。

従来の粉体搬送装置は、粉体の詰まり（搬送不良）が生じてしまうことがあった。そして、そのように粉体の詰まりが生じてしまうことにより、粉体搬送装置によって粉体が供給される供給先において粉体が不足（供給不良）する不具合などが生じてしまっていた。
そして、このような不具合は、特許文献２の技術を応用して、供給先に粉体を供給した後に搬送部材を逆回転したとしても、充分に解消することができなかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、粉体の搬送不良が生じにくい、粉体搬送装置、及び、画像形成装置、を提供することにある。

この発明における粉体搬送装置は、搬送経路に内設されて、供給元から供給先に粉体を供給する供給モードが実行されるときに正方向に回転して粉体を搬送する搬送部材を備え、前記供給モードが実行される前に、前記搬送部材を逆方向に回転させる逆回転モードが実行されるものである。

本発明によれば、粉体の搬送不良が生じにくい、粉体搬送装置、及び、画像形成装置、を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す断面図である。 トナー補給装置（粉体搬送装置）とその近傍とを示す全体構成図である。 トナー収納容器の要部を示す断面図である。 トナー収納容器に第１搬送経路が装着される動作を示す概略図である。 トナー補給装置（粉体搬送装置）を示す概略図である。 トナー補給装置の駆動手段を示す図である。 トナー補給装置でおこなわれる制御の一例を示すフローチャートである。 変形例１としての、トナー補給装置でおこなわれる制御を示すフローチャートである。 変形例２としての、トナー補給装置を示す概略図である。 変形例３としての、第２搬送経路を示す上面図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。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。

まず、図１～図３にて、画像形成装置１００における全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図２は作像部を示す拡大図であり、図３は粉体搬送装置としてのトナー補給装置とその近傍とを示す構成図である。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の上方にある設置部３１（トナー容器受台）には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４色の略円筒状のトナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが着脱可能（交換可能）に載置されている。
また、設置部３１の下方には中間転写ユニット１５が配設されている。その中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。

図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、感光体ドラム１Ｙ（像担持体）と、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ、クリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙの表面にイエロー画像が形成されることになる。

なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。

図２を参照して、感光体としての感光体ドラム１Ｙは、モータによって図２の時計方向に回転駆動される。そして、帯電装置４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光装置７（書込み部）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び１次転写ローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング装置２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、除電装置（不図示）との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光装置７から、画像情報に基づいたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光装置７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、中間転写ユニット１５は、中間転写体としての中間転写ベルト８、４つの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 、２次転写対向ローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４、中間転写クリーニング装置１０等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ１２～１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ１２の回転駆動によって図１の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ との間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写対向ローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された用紙等のシートＰ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、シートＰに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング装置１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送されるシートＰは、装置本体１００の下方に配設された給紙装置２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、給紙装置２６には、用紙などのシートＰが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上のシートＰがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８（タイミングローラ対）の位置に搬送されたシートＰは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、シートＰが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、シートＰ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写されたシートＰは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像がシートＰ上に定着される。
その後、シートＰは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外に排出されたシートＰは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセス（印刷動作）が完了する。

次に、図２にて、作像部における現像装置（供給先）の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像ローラ５１と、現像ローラ５１に対向するドクターブレード５２と、現像剤収容部５３、５４内に配設された２つの搬送スクリュ５５と、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ５６と、等で構成される。現像ローラ５１は、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部５３、５４内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。

このように構成された現像装置５Ｙは、次のように動作する。
現像ローラ５１のスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ５１上を移動する。
ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤Ｇ中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナー収納容器３２Ｙに収容されているトナーが、粉体搬送装置としてのトナー補給装置９０を介して現像剤収容部５４内に補給される。

その後、現像剤収容部５４内に補給された粉体としてのトナーは、２つの搬送スクリュ５５によって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、２つの現像剤収容部５３、５４を循環する（図２の紙面垂直方向の長手方向の移動である。）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。
現像ローラ５１上に担持された現像剤は、図３中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部５３の上方に達して、この位置で現像ローラ５１から離脱される。

次に、図３にて、粉体搬送装置としてのトナー補給装置９０の構成・動作について、簡単に説明する。
トナー補給装置９０（粉体搬送装置）は、設置部３１に設置されたトナー収納容器３２Ｙの容器本体３３を所定方向（図３の矢印方向である。）に回転駆動して、トナー収納容器３２Ｙの内部に収納された粉体としてのトナーを容器外に排出して、第１搬送経路９１、落下経路９３（第１落下経路）、第２搬送経路９２、搬送管９６（第２搬送経路）を介して現像装置５Ｙに導くためのものであって、トナー補給経路（トナー搬送経路）を形成している。

画像形成装置本体１００の設置部３１に設置された各トナー収納容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置を経て適宜に各現像装置内に補給される。４つのトナー補給装置は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
詳しくは、図３（及び図５）を参照して、トナー収納容器３２Ｙが装置本体１００の設置部３１にセットされると、トナー収納容器３２Ｙのシャッタ部材３５が装置本体１００の第１搬送経路９１（ノズル部）に押動されて、第１搬送経路９１が貫通穴部３４ａ１を介してトナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３）の内部に挿入される。これにより、トナー収納容器３２Ｙの内部に収容されたトナーの排出（第１搬送経路９１を介した排出である。）が可能になる。
なお、トナー収納容器３２Ｙの底部（図３の左方である。）には、トナー収納容器３２Ｙの設置部３１への装着操作を容易にするための把持部３３ｄが形成されている。ユーザーは、把持部３３ｄを把持しながら、トナー収納容器３２Ｙを設置部３１にセットしたり、設置部３１からトナー収納容器３２Ｙを取り出したりすることになる。

ここで、図３を参照して、トナー収納容器３２Ｙには、長手方向（図３の左右方向であって、容器本体３３の回転軸方向である。）に螺旋状の溝３３ａが形成された容器本体３３が設けられている。具体的に、この螺旋状の溝３３ａは、容器本体３３の外周面から内周面にかけて形成されていて、容器本体３３を回転駆動して容器本体３３内のトナーを図３の左方から右方に搬送するためのものである。容器本体３３の内部において図３の左方から右方に搬送されたトナーは、第１搬送経路９１を介して容器外部に排出されることになる。
また、容器本体３３の頭部側（図３の右方である。）の外周面には、画像形成装置本体１００（トナー補給装置９０）の駆動機構１１０（図７参照）のギア１１５に噛合するギア部３７が形成されている。トナー収納容器３２Ｙが設置部３１に装着されると、容器本体３３のギア部３７が画像形成装置本体１００のギア１１５（図７参照）に噛合することになる。そして、駆動モータ１１１（図７参照）が駆動されると、ギア列を介してギア部３７に駆動が伝達されて、容器本体３３が回転駆動されることになる。
なお、トナー補給装置９０やの構成・動作については、後で図６～図８等を用いてさらに詳しく説明する。

以下、図４、図５等を用いて、トナー収納容器３２Ｙ（３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ）について、さらに詳しく説明する。
なお、図４、図５はトナー収納容器３２Ｙの側断面図であるが、図３におけるトナー収納容器３２Ｙの図示方向とは逆方向から図示したものである（左右反転した図になっている）。

先に図１～図３等を用いて説明したように、トナー収納容器３２Ｙは、その内部にトナーを収納して、画像形成装置本体１００（トナー補給装置９０）に対して着脱可能に設置されるものである。
図４、図５等を参照して、トナー収納容器３２Ｙは、容器本体３３と、シャッタユニット３４～３６、３８と、で構成されている。また、シャッタユニットは、保持部材３４、シャッタ部材３５、ロッド部材３６、圧縮スプリング３８、などで構成されている。保持部材３４には、キャップ部として機能する立設部３４ａが形成されている。容器本体３３は、立設部３４ａ（保持部材３４）に対して固定されるとともに、内周面（内周部）に螺旋状の溝３３ａ（図３参照）が形成されたボトル状部材である。
そして、トナー収納容器３２Ｙが画像形成装置本体１００（設置部３１）に装着された状態で、立設部３４ａが形成された保持部材３４（及び、シャッタ部材３５、ロッド部材３６、圧縮スプリング３８）と容器本体３３は画像形成装置本体１００に設置された駆動モータ１１１（駆動機構１１０）によって回転駆動されて、トナー収納容器３２Ｙの内部に収容されたトナーが第１搬送経路９１を介して排出されることになる。

図４、図５等を参照して、シャッタ部材３５は、画像形成装置本体１００へのトナー収納容器３２Ｙの装着動作に連動して、第１搬送経路９１（トナー補給装置９０に設置されている。）が挿入される貫通穴部３４ａ１を開閉するものである。シャッタ部材３５は、樹脂材料からなり、後述するロッド部材３６とともに一体成型によって形成されたものである。シャッタ部材３５は、貫通穴部３４ａ１に対して容器の内側から嵌合して係止されて、容器外には外れないように構成されている。シャッタ部材３５が貫通穴部３４ａ１を閉鎖した状態ではトナー収納容器３２Ｙから外部にトナーは排出されず、シャッタ部材３５が貫通穴部３４ａ１を開放した状態でトナー収納容器３２Ｙから外部へのトナーの排出が可能になる。
なお、貫通穴部３４ａ１は、容器本体３３の回転中心を中心とする略円柱状の穴部である。シャッタ部材３５は、そのような形状の貫通穴部３４ａ１に嵌合するように形成された栓状部材である。

ここで、トナー収納容器３２Ｙには、シャッタ部材３５が貫通穴部３４ａ１を閉鎖した状態で、シャッタ部材３５と貫通穴部３４ａ１との間を封止するシール部材４０が設けられている。
また、ロッド部材３６は、シャッタ部材３５に対して一体的に設置されている。ロッド部材３６は、トナー収納容器３２Ｙの内部においてシャッタ部材３５の開閉方向（図４、図５の左右方向である。）に延在するように形成されている。
また、図４に示すように、ロッド部材３６は、その軸中心が、容器本体３３の回転中心に略一致するように配置されている。これにより、容器本体３３が回転駆動されるときに、シャッタ部材３５の位置がズレてしまう不具合などが生じにくくなる。

図４、図５を参照して、保持部材３４は、立設部３４ａ（キャップ部）、延在部３４ｂ、等で構成され、容器本体３３に固定される部材であり、装置本体１００からの回転駆動力を受けて容器本体３３とともに第１搬送経路９１の周りを回転する。
保持部材３４の立設部３４ａ（キャップ部）は、貫通穴部３４ａ１が形成されていて、第１搬送経路９１が挿入される方向（挿入方向であって、図４、図５の左右方向である。）に立設されている。
立設部３４ａには、第１搬送経路９１が挿入される方向の手前側（挿入方向上流側であって、図４、図５の左方である。）に開口する開口部３４ａ２（空洞部）が形成されている。開口部３４ａ２は、容器本体３３の回転中心を中心とする略円柱状の凹部である。

保持部材３４の延在部３４ｂは、トナー収納容器３２Ｙの内部においてシャッタ部材３５が設置された側に対して反対側（図４、図５の右方である。）でロッド部材３６を開閉方向に移動可能に保持するように形成されている。延在部３４ｂは、トナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３）の内部において図４、図５の左右方向に延在するように略コの字状に形成されている。
付勢手段としての圧縮スプリング３８は、シャッタ部材３５と延在部３４ｂの壁部との間でロッド部材３６に巻装されている。圧縮スプリング３８は、貫通穴部３４ａ１が閉鎖される方向（図４、図５の左方である。）にシャッタ部材３５を付勢するものである。

このような構成により、シャッタ部材３５は、画像形成装置本体１００（設置部３１）への装着動作に連動して、第１搬送経路９１に押動されて、圧縮スプリング３８（付勢手段）の付勢力に抗するように、ロッド部材３６とともにトナー収納容器３２Ｙの内部に移動して、貫通穴部３４ａ１を開放することになる。具体的に、シャッタ部材３５（及び、ロッド部材３６）は、開放時に図５（Ａ）、（Ｂ）の順番で動作することになる。
これに対して、シャッタ部材３５は、画像形成装置本体１００（設置部３１）からの離脱動作に連動して、第１搬送経路９１の押動が解除されて、圧縮スプリング３８の付勢力によって、ロッド部材３６とともに貫通穴部３４ａ１の側に移動して貫通穴部３４ａ１を閉鎖することになる。具体的に、シャッタ部材３５（及び、ロッド部材３６）は、閉鎖時に図５（Ｂ）、（Ａ）の順番で動作することになる。
なお、図５（Ｂ）に示すように、装置本体１００へのトナー収納容器３２Ｙのセットが完了した状態のとき、シャッタ部材３５は延在部３４ｂの壁部に当接した状態になり、圧縮スプリング３８はシャッタ部材３５の凹部に収納された状態になる。これにより、装置本体１００にトナー収納容器３２Ｙがセットされた状態のとき、圧縮スプリング３８に容器内のトナーが付着する不具合を防止することができる。

また、図５を参照して、本実施の形態において、第１搬送経路９１には、貫通穴部３４ａ１への挿入動作に連動して開口部３４ａ２に嵌合する嵌合部９４が設けられている。
詳しくは、嵌合部９４は、第１搬送経路９１の主部の外径よりも大きな外径で形成されていて、立設部３４ａの開口部３４ａ２に嵌合可能に略円柱状に形成されている。また、嵌合部９４は、第１搬送経路９１の主部に対して装着方向にスライド移動可能に設置されている。また、第１搬送経路９１には、嵌合部９４を挿入方向下流側（図５の右方である。）に付勢する圧縮スプリング９７が設置されている。嵌合部９４は、第１搬送経路９１の第１流入口９１aをカバーするカバー部材としても機能する。トナー収納容器３２Ｙがセットされていない状態では図５（Ａ）に示すように第１流入口９１aを覆い、トナー収納容器３２Ｙがセットされることで図５（Ｂ）に示すように嵌合部９４がスライド移動して第１搬送経路９１の主部が容器本体３３の内部に挿入される。なお、図５（Ａ′）は、嵌合部９４をスライド移動させて第１流入口９１aが露出した状態を示している。
このような構成により、嵌合部９４は、トナー収納容器３２Ｙの装着動作に連動して、第１搬送経路９１がトナー収納容器３２Ｙ内に挿入されると、圧縮スプリング９７に付勢されて開口部３４ａ２に嵌合することになる。これに対して、嵌合部９４は、トナー収納容器３２Ｙの離脱動作に連動して、第１搬送経路９１がトナー収納容器３２Ｙから引き抜かれると、開口部３４ａ２から引出されることになる。

以下、図６～図８等を用いて、本実施の形態における粉体搬送装置としてのトナー補給装置９０において、特徴的な構成・動作について説明する。
なお、図６は、理解を容易にするために、第１搬送経路９１に対する第２搬送経路９２の配置方向を変えて図示している。実際には、図３、図７に示すように、第２搬送経路９２は第１搬送経路９１に対して略直交するように配置されている。

図６、図７等を参照して、粉体搬送装置としてのトナー補給装置９０には、第１搬送経路９１、落下経路９３（第１落下経路）、第２搬送経路９２、搬送管９６（第２搬送経路）などが設けられている。そして、これらの搬送経路９１～８３、９６を介してトナー収納容器３２Ｙ（供給元）から排出された粉体としてのトナーが現像装置５Ｙ（供給先）に向けて搬送されることになる。

ここで、第１搬送経路９１は、トナー（粉体）を略水平方向に搬送する第１搬送部材としての第１搬送スクリュ７１が内設されている。
第１搬送スクリュ７１は、軸部７１ａにスクリュ部７１ｂが螺旋状に巻装されたものであって、金属材料（又は、樹脂材料）で形成されている。
また、第１搬送経路９１は、円形の断面を有する搬送管であって、金属材料（又は、樹脂材料）で形成されている。第１搬送経路９１には、上流側にトナー収納容器３２Ｙに連通する第１流入口９１ａが形成され、下流側に落下経路９３に連通する第１流出口９１ｂ（流出口）が形成されている。

落下経路９３は、第１搬送経路９１の流出口（第１流出口９１ｂ）から流出されたトナーが落下（自重落下）する経路であって、略垂直方向に延びるように形成されている。落下経路９３は、円形の断面を有する搬送管であっても良いし、多角形の断面を有する搬送管であっても良い。
なお、落下経路９３として、垂直方向に対して傾斜したものを用いることもできる。その場合、傾斜した落下経路における傾斜面をトナーが滑落するような状態も、「トナー（粉体）が落下する」状態であるものと定義する。
また、本実施の形態では、落下経路９３として、略垂直方向にある程度の距離で離間した第１搬送経路９１と第２搬送経路９２とを中継するものを用いたが、第１搬送経路９１と第２搬送経路９２とが略垂直方向に密着するように並設されている場合であっても、その中継部分に落下経路が形成されているものと定義する。

第２搬送経路９２は、落下経路９３で落下したトナーが流入口（第２流入口９２ａ）から流入されて、そのトナーを略水平方向に搬送する第２搬送部材としての第２搬送スクリュ７２が内設されている。
第２搬送スクリュ７２は、軸部７２ａにスクリュ部７２ｂが螺旋状に巻装されたものであって、エラストマ等のゴム材料（又は、金属材料や樹脂材料）で形成されている。
また、第２搬送経路９２は、円形の断面を有する搬送管であって、金属材料（又は、樹脂材料）で形成されている。第２搬送経路９２には、上流側に落下経路９３に連通する第２流入口９２ａが形成され、下流側に搬送管９６（第２落下経路）に連通する第２流出口９２ｂが形成されている。

搬送管９６（第２落下経路）は、第２搬送経路９２の第２流出口９２ｂから流出されたトナーが自重落下する経路であって、略垂直方向に延びるように形成されている。そして、搬送管９６を自重落下したトナーは、現像装置５Ｙ内に供給されることになる。
なお、本実施の形態では、第２搬送経路９２から搬送管９６を介して現像装置５Ｙにトナーが搬送されるように構成したが、第２搬送経路９２から現像装置５Ｙに直接的にトナーが搬送されるように構成することもできる。

このように構成されたトナー補給装置９０（粉体搬送装置）において、図６に示すように、トナー収納容器３２Ｙから第１搬送経路９１に白矢印方向に流入されたトナーは、正方向（図６の実線矢印方向である。）に回転する第１搬送スクリュ７１によって略水平方向（破線矢印方向）に左方から右方に搬送された後に、落下経路９３を破線矢印方向（上方から下方）に自重落下する。その後、落下経路９３から第２搬送経路９２に流入されたトナーは、正方向（図６の実線矢印方向である。）に回転する第２搬送スクリュ７２によって略水平方向（破線矢印方向）に右方から左方に搬送される。その後、第２搬送経路９２から搬送管９６に流入されたトナーは、搬送管９６を自重落下した後に、現像装置５Ｙ内に流入される。
なお、このような供給元となるトナー収納容器３２Ｙから供給先となる現像装置５Ｙに粉体としてのトナーを供給する制御モード（又は、動作）を、以下、適宜に「供給モード」と呼ぶことにする。

このようにトナー補給装置９０に複数の搬送経路９１～９３、９６を設けることで、供給元となるトナー収納容器３２Ｙと、供給先となる現像装置５Ｙと、が離れていたり向きが異なっていたりしても、トナーの供給が可能になる。換言すると、トナー収納容器３２Ｙと現像装置５Ｙとのレイアウトの自由度を高めることができる。
特に、図７を参照して、本実施の形態では、第１搬送経路９１においてトナー（粉体）が搬送される搬送方向と、第２搬送経路９２においてトナーが搬送される搬送方向と、が交差する関係（本実施の形態では、略直交する関係）にある。そのため、トナー収納容器３２Ｙと現像装置５Ｙとのレイアウトの自由度をさらに高めることができる。

ここで、本実施の形態におけるトナー補給装置９０（粉体搬送装置）は、第１搬送経路９１において供給モード時に第１搬送スクリュ７１（第１搬送部材）によって搬送される単位時間の粉体量（トナー量）が、第２搬送経路９２において供給モード時に第２搬送スクリュ７２（第２搬送部材）によって搬送される単位時間の粉体量（トナー量）に比べて、小さくなるように設定されている。なお、上述した「単位時間の粉体量（トナー量）」は、「搬送経路におけるトナー搬送速度」とほぼ同義である。
しかし、温湿度環境やトナーの状態などによって第２搬送スクリュ７２によって搬送される単位時間の粉体量が増加してしまい、下流側の搬送経路９２におけるトナー搬送速度が、上流側の搬送経路９１におけるトナー搬送速度に比べて速くなり過ぎてしまうと、下流側の搬送経路９２内でトナーが不足する状態になりやすく、供給元から供給先へのトナー供給不良が生じやすくなってしまう。そのため、本実施の形態では、そのようなトナー供給不良が発生しない程度に、下流側の搬送経路９２におけるトナー搬送速度が上流側の搬送経路９１におけるトナー搬送速度に比べて速くなるように設定している（速度差を設けている）。具体的に、搬送スクリュの回転数や、スクリュ部のスクリュ径やスクリュピッチ、などのうち少なくとも１つに差異を設けることで、双方のトナー搬送速度に差異を生じさせている。
その一方で、第２搬送スクリュ７２によって搬送される単位時間の粉体量が増加することで、トナー詰まりも発生しやすくなるため、本実施の形態では、後述するように「逆回転モード」をおこなっている。

ここまで説明したように、本実施の形態におけるトナー補給装置９０（粉体搬送装置）の搬送経路（第１搬送経路９１と第２搬送経路９２とである。）には、供給元としてのトナー収納容器３２Ｙから供給先としての現像装置５Ｙにトナー（粉体）を供給する「供給モード」が実行されるときに、正方向に回転してトナーを搬送する搬送部材（第１搬送部材としての第１搬送スクリュ７１と、第２搬送部材としての第２搬送スクリュ７２と、である。）が内設されている。

そして、本実施の形態におけるトナー補給装置９０（粉体搬送装置）では、「供給モード」が実行される前に、搬送部材としての搬送スクリュ７１、７２を逆方向（図６の破線矢印方向である。）に回転させる「逆回転モード」が実行される。
具体的に、「逆回転モード」は、複数の搬送経路９１、９２にそれぞれ内設された複数の搬送スクリュ７１、７２（搬送部材）をそれぞれ逆方向（図６の破線矢印方向である。）に回転させる制御モードである。
なお、本実施の形態において、「逆回転モード」は、画像形成装置１００における印刷動作の開始時のタイミング（画像形成装置１００の制御部が印刷指令を受信した後のタイミングである。）であって、トナー補給装置９０による現像装置５Ｙへのトナー補給動作（供給モード）がおこなわれる直前のタイミングで実行される。

これにより、トナー補給装置９０において、搬送経路中のトナーの詰まり（搬送不良）が生じにくくなる。
詳しくは、搬送経路９１、９２内において、現像装置５Ｙ（供給先）に搬送されずに残留したトナーは、そのまま放置されたり、上流から搬送されたトナーが重ねられたりすることによって、しまった状態になる。そして、そのように搬送経路９１、９２内のトナーがしまった状態で、供給モードが再開されると、しまったトナーが急激に搬送されてしまい、搬送経路９１、９２内でトナー詰まりが生じやすくなる。
特に、本実施の形態では、先に説明したように、トナー供給不良が発生しない程度に、下流側の搬送経路９２におけるトナー搬送速度が上流側の搬送経路９１におけるトナー搬送速度に比べて速くなるように設定している。そのため、下流側の搬送経路９２内でトナーが不足する不具合が生じにくくなる反面、搬送経路中（特に、複数の搬送経路の連結部の近傍である。）でトナーの詰まりが生じやすくなる。
これに対して、本実施の形態では、供給モードが実行される前に、逆回転モードを実行して、搬送経路９１、９２内のトナーを通常の搬送方向に対して逆方向に搬送しているため、搬送経路９１、９２内のトナーのしまりが軽減される。そのため、供給モードを再開しても、搬送経路９１、９２内でのトナー詰まり（搬送不良）が生じにくくなる。
したがって、本実施の形態におけるトナー補給装置９０は、全体としてトナー搬送不良が生じにくく、トナー収納容器３２Ｙ（供給元）から現像装置５Ｙ（供給先）に向けて過不足なく安定的にトナーを供給することができる。

ここで、図７を参照して、本実施の形態におけるトナー補給装置９０（粉体搬送装置）には、第１搬送スクリュ７１（第１搬送部材）を駆動するとともに、第２搬送スクリュ７２（第２搬送部材）を駆動する駆動手段としての駆動機構１１０が設けられている。
すなわち、本実施の形態では、第１搬送スクリュ７１を駆動する駆動手段と、第２搬送スクリュ７２を駆動する駆動手段と、を別々に独立して設けるのではなくて、双方の駆動手段を共通化している。さらに、本実施の形態では、第１搬送スクリュ７１と第２搬送スクリュ７２とをそれぞれ駆動する駆動手段によって、トナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３）をも駆動するようにしている。
そのため、複数の駆動手段を別々に独立して設ける場合に比べて、装置を低コスト化、小型化することができる。

具体的に、図７を参照して、駆動手段としての駆動機構１１０は、駆動モータ１１１、複数のギア列１１２～１１８などで構成されている。
駆動モータ１１１の駆動力は、モータ軸に設置された駆動ギア１１２から、アイドラギア１１４、１１５を介して、トナー収納容器３２Ｙのギア部３７に伝達されて、トナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３）が回転駆動される。
また、駆動モータ１１１の駆動力は、モータ軸に設置された駆動ギア１１２から、２段ギア１１３の平歯車１１３ａ、アイドラギア１１７を介して、第１搬送経路９１における第１搬送スクリュ７１の従動ギア１１８に伝達されて、第１搬送スクリュ７１が回転駆動される。
また、駆動モータ１１１の駆動力は、モータ軸に設置された駆動ギア１１２から、２段ギア１１３（平歯車１１３ａ、かさ歯車１１３ｂが段状に設けられている。）を介して、第２搬送経路９２における第２搬送スクリュ７２のかさ歯車１１６に伝達されて、第２搬送スクリュ７２が回転駆動される。
このように構成された駆動機構１１０は、制御部による制御によって駆動モータ１１１が駆動されると、トナー収納容器３２Ｙ（容器本体３３）、第１、第２搬送スクリュ７１、７２がそれぞれ回転駆動されることになる。
なお、「供給モード」において、駆動モータ１１１は、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇ中のトナーの割合（トナー濃度）が濃度検知センサ５６（図２参照）で検知されて、その検知結果が所定の範囲内になるように適宜駆動（正回転）される。具体的に、濃度検知センサ５６で検知されたトナー濃度が所定値を下回るたびに、駆動モータ１１１が所定時間だけ駆動（正回転）されることになる。
また、駆動モータ１１１は、正逆双方向回転型のモータであって、制御部による制御によって、供給モード時には正回転して、逆回転モード時には逆回転することになる。

ここで、本実施の形態では、逆回転モードが1回実行されるときに第１、第２搬送スクリュ７１、７２（搬送部材）が逆方向に回転される時間Ｔ１が、供給モードが1回実行されるときに第１、第２搬送スクリュ７１、７２（搬送部材）が正方向に回転される時間Ｔ０に比べて、同等以下になるように設定されている（Ｔ１≦Ｔ０）。
具体的に、供給モード時に駆動モータ１１１が正回転される時間Ｔ０に対して、逆回転モード時に駆動モータ１１１が逆回転される時間Ｔ１が同等以下になるように設定されている。
このように構成することで、逆回転モードを実行することによって搬送経路９１、９２内のトナーが逆方向に大量に搬送され過ぎてしまって、逆方向に搬送されたトナーが搬送経路９１、９２の上流側（正回転時の上流側である。）でトナー詰まりが生じてしまう不具合を軽減することができる。

以下、図８を用いて、本実施の形態における逆回転モードに関わる制御の一例について説明する。
図８に示すように、まず、画像形成装置１００の制御部において印刷指令が受信されると、逆回転モードが実行される（ステップＳ１）。すなわち、駆動モータ１１１によって第１、第２搬送スクリュ７１、７２が逆方向に所定時間Ｔ１（供給モードの実行時間Ｔ０より短い時間である。）だけ回転駆動される。
その後、トナー補給が必要か否かが判別される（ステップＳ２）。具体的に、現像装置５Ｙの濃度検知センサ５６（図２参照）で検知されたトナー濃度が所定値を下回っていないかが判別される。
その結果、トナー補給が必要であると判別された場合には「供給モード」を実行して（ステップＳ３）から本フローを終了し、トナー補給が必要でないと判別された場合にはそのまま本フローを終了する。

なお、本実施の形態では、印刷動作の開始時のタイミング（印刷指令を受信した後のタイミングである。）で「逆回転モード」を実行するように構成した。
これに対して、
（１）トナー補給装置９０（粉体搬送装置）が設置された画像形成装置１００における印刷動作の開始前又は開始時のタイミング
（２）画像形成装置１００の主電源がオンされた後のタイミング
（３）供給先としての現像装置５Ｙの駆動開始時のタイミング
（４）印刷動作が開始される前であって画像形成装置１００における作像部の作像条件（現像ローラ５１に印加する現像バイアス、帯電装置４Ｙに印加する帯電バイアス、露光装置７の露光量などである。）の調整時（プロセスコントロール時）のタイミング
（５）前記画像形成装置における感光体ドラム１Ｙ（感光体）又は中間転写ベルト８（中間転写体）の駆動開始時のタイミング
（６）印刷動作が開始された後であって供給モードが所定時間おこなわれなかったときのタイミング（例えば、モノクロモード（黒色のみの印刷）が実行されていて、その間に供給モードが実行されないカラー用のトナー補給装置などが対象となる。）
のうち少なくとも１つのタイミングで「逆回転モード」が実行されるようにすることもできる。
そして、上述した（１）～（６）のタイミングであっても、供給モードが実行される前に逆回転モードを実行することで、トナー補給装置９０においてトナーの搬送不良が生じにくくなる。

＜変形例１＞
図９に示すように、変形例１における逆回転モードは、第１、第２搬送スクリュ７１、７２（搬送部材）を逆方向に回転させた後に、第１、第２搬送スクリュ７１、７２を正方向に回転させる制御モードである。
すなわち、変形例１では、供給モードが実行される前に、第１、第２搬送スクリュ７１、７２が逆方向に回転されて、その直後に第１、第２搬送スクリュ７１、７２が正方向に回転されることになる。
このように制御することにより、逆回転モードが開始されて逆方向に搬送されたトナーが、再び正方向に搬送されて元の位置に戻される（又は、近づく）ことになる。そのため、その後に供給モードが再開されたときに、現像装置５Ｙに供給されるトナー量が初期的に不足してしまう不具合が軽減されることになる。
なお、このような効果を確実にするために、逆回転モードにおいて、第１、第２搬送スクリュ７１、７２が逆方向に回転される時間Ｔ１に対して、第１、第２搬送スクリュ７１、７２が正方向に回転される時間Ｔ２が同等に（又は、僅かに短く）設定されることが好ましい。
具体的に、図９に示すように、まず、画像形成装置１００の制御部において印刷指令が受信されると、逆回転モードが実行される（ステップＳ１１）。すなわち、駆動モータ１１１によって、第１、第２搬送スクリュ７１、７２が逆方向に所定時間Ｔ１だけ回転駆動されて、その後に第１、第２搬送スクリュ７１、７２が正方向に所定時間Ｔ２だけ回転駆動される。
その後、トナー補給が必要か否かが判別される（ステップＳ２）。その結果、トナー補給が必要であると判別された場合には「供給モード」を実行して（ステップＳ３）から本フローを終了し、トナー補給が必要でないと判別された場合にはそのまま本フローを終了する。
そして、変形例１におけるトナー補給装置９０においても、「供給モード」が実行される前に、第１、第２搬送スクリュ７１、７２を逆方向に回転させる「逆回転モード」が実行されるため、トナーの搬送不良を生じにくくすることができる。

＜変形例２＞
図１０に示すように、変形例２におけるトナー補給装置９０は、第１搬送スクリュ７１を駆動する駆動手段と、第２搬送スクリュ７２を駆動する駆動手段と、が別々に独立して設けられている。
詳しくは、第１搬送スクリュ７１を回転駆動する第１駆動モータ１２１と、第２搬送スクリュ７２を回転駆動する第２駆動モータ１２２と、が設けられている。これらの第１、第２駆動モータ１２１、１２２は、いずれも、正逆双方向回転型のモータである。
そして、第１、第２駆動モータ１２１、１２２は、いずれも制御部による制御によって、供給モード時には正回転して、逆回転モード時には逆回転する。これにより、第１、第２搬送スクリュ７１、７２は、それぞれ、供給モード時には実線矢印で示す正方向に回転して、逆回転モード時には破線矢印で示す逆方向に回転することになる。
そして、変形例２におけるトナー補給装置９０においても、「供給モード」が実行される前に、第１、第２搬送スクリュ７１、７２を逆方向に回転させる「逆回転モード」が実行されるため、トナーの搬送不良を生じにくくすることができる。

＜変形例３＞
図１１に示すように、変形例３におけるトナー補給装置９０（粉体搬送装置）は、第２搬送経路９２に湾曲する搬送経路（湾曲搬送経路９２ｃ）が形成されている。
そして、第２搬送スクリュ７２（第２搬送部材）は、ゴム材料などの弾性材料で形成されていて、第２搬送経路９２（湾曲搬送経路９２ｃ）の形状に沿うように弾性を有している。
このように、第２搬送経路９２にトナー搬送可能な湾曲搬送経路９２ｃを設けることで、トナー収納容器３２Ｙ（供給元）と現像装置５Ｙ（供給先）とのレイアウトの自由度をさらに高めることができる。
そして、変形例３におけるトナー補給装置９０においても、「供給モード」が実行される前に、第１、第２搬送スクリュ７１、７２を逆方向に回転させる「逆回転モード」が実行されるため、トナーの搬送不良を生じにくくすることができる。

以上説明したように、本実施の形態におけるトナー補給装置９０（粉体搬送装置）は、トナー収納容器３２Ｙ（供給元）から現像装置５Ｙ（供給先）にトナー（粉体）を供給する「供給モード」が実行されるときに正方向に回転してトナーを搬送する第１、第２搬送スクリュ７１、７２（搬送部材）が、第１、第２搬送経路９１、９２（搬送経路）に内設されている。そして、「供給モード」が実行される前に、第１、第２搬送スクリュ７１、７２（搬送部材）を逆方向に回転させる「逆回転モード」が実行される。
これにより、トナーの搬送不良が生じにくくなる。

なお、本実施の形態では、粉体としてのトナーを搬送するトナー補給装置９０（粉体搬送装置）に対して本発明を適用したが、本発明が適用される粉体搬送装置はこれに限定されることなく、例えば、粉体として廃トナーやリサイクルトナーや２成分現像剤（トナーとキャリアとからなる現像剤である。）などを搬送する粉体搬送装置に対しても本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、供給元としてのトナー収納容器３２Ｙから供給先としての現像装置５Ｙに向けてトナー（粉体）を搬送するトナー補給装置９０（粉体搬送装置）に対して本発明を適用したが、本発明が適用される粉体搬送装置の供給元と供給先とはこれらに限定されることなく、種々の供給元と供給先とを設定することが可能である。
また、本実施の形態では、供給元としてのトナー収納容器３２Ｙとして容器本体３３を回転させてトナーを排出するボトル状のものを用いたが、供給元としてのトナー収納容器はこれに限定されることなく、例えば、トナーを排出口に向けて搬送する搬送部材が容器内に設置されたものや、箱型のものなどを用いることもできる。
また、本実施の形態では、２つの搬送経路９１、９２にそれぞれ搬送部材７１、７２が設置された粉体搬送装置（トナー補給装置９０）に対して本発明を適用したが、１つの搬送経路に１つの搬送部材が設置された粉体搬送装置や、３つ以上の搬送経路にそれぞれ搬送部材が設置された粉体搬送装置に対しても本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

５Ｙ 現像装置（供給先）、
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ トナー収納容器（供給元）、
７１ 第１搬送スクリュ（第１搬送部材、搬送部材）、
７２ 第２搬送スクリュ（第２搬送部材、搬送部材）、
９０ トナー補給装置（粉体搬送装置）、
９１ 第１搬送経路（搬送経路）、
９２ 第２搬送経路（搬送経路）、
９３ 落下経路、
１００ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
１１０ 駆動機構（駆動手段）。

特開２０１２－１０３３１４号公報 特開２０００－１７２０７６号公報

Claims (8)

1. 搬送経路に内設されて、供給元から供給先に粉体を供給する供給モードが実行されるときに正方向に回転して粉体を搬送する搬送部材を備え、
   前記供給モードが実行される前に、前記搬送部材を逆方向に回転させる逆回転モードが実行されることを特徴とする粉体搬送装置。
2. 前記逆回転モードは、当該粉体搬送装置が設置された画像形成装置における印刷動作の開始前又は開始時のタイミング、前記画像形成装置の主電源がオンされた後のタイミング、前記供給先としての現像装置の駆動開始時のタイミング、前記印刷動作が開始される前であって前記画像形成装置における作像部の作像条件の調整時のタイミング、前記画像形成装置における感光体又は中間転写体の駆動開始時のタイミング、前記印刷動作が開始された後であって前記供給モードが所定時間おこなわれなかったときのタイミング、のうち少なくとも１つのタイミングで実行されることを特徴とする請求項１に記載の粉体搬送装置。
3. 前記逆回転モードは、前記搬送部材を前記逆方向に回転させた後に、前記搬送部材を前記正方向に回転させる制御モードであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粉体搬送装置。
4. 前記逆回転モードが1回実行されるときに前記搬送部材が前記逆方向に回転される時間が、前記供給モードが1回実行されるときに前記搬送部材が前記正方向に回転される時間に比べて、同等以下であることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の粉体搬送装置。
5. 複数の前記搬送経路にそれぞれ内設された複数の前記搬送部材を備え、
   前記逆回転モードは、前記複数の搬送部材をそれぞれ逆方向に回転させる制御モードであることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の粉体搬送装置。
6. 粉体を略水平方向に搬送する第１搬送部材が内設された第１搬送経路と、
   前記第１搬送経路の流出口から流出された粉体が落下する落下経路と、
   前記落下経路で落下した粉体が流入口から流入されて、粉体を略水平方向に搬送する第２搬送部材が内設された第２搬送経路と、
   を備え、
   前記搬送部材は、前記第１搬送部材と前記第２搬送部材とであって、
   前記搬送経路は、前記第１搬送経路と前記第２搬送経路とであることを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の粉体搬送装置。
7. 前記第１搬送経路において前記供給モード時に前記第１搬送部材によって搬送される単位時間の粉体量が、前記第２搬送経路において前記供給モード時に前記第２搬送部材によって搬送される単位時間の粉体量に比べて、小さいことを特徴とする請求項６に記載の粉体搬送装置。
8. 請求項１～請求項７のいずれかに記載の粉体搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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