JP6861947B2 - 粉体搬送路の粉体凝集防止機構及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は粉体搬送路の粉体凝集防止機構及び画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ装置、プリンタ或いはこれらの複合機等の画像形成装置は、感光体や転写ベルト上に残った残トナー等の粉体を粉体回収容器に搬送する粉体搬送路を有する。当該粉体搬送路は粉体が凝集しやすいため、例えば特許文献１（特開２０１４−１１９６４４号公報）のように粉体搬送路内に撹拌部材を揺動可能に配設したり、或いは粉体搬送路自体を振動したりして、粉体搬送路内の粉体凝集を防止するようにしている。

従来、撹拌部材の揺動や粉体搬送路の振動は、粉体搬送装置に使用される搬送スクリュー等の駆動機構を利用することが多かった。このため、撹拌部材の揺動や粉体搬送路の振動が高頻度又は連続的に行われることが多く、揺動や振動の伝達部材が早期に摩耗して寿命が早期に低下する傾向があった。

本発明の目的は、撹拌部材や粉体搬送路の揺動・振動用として駆動頻度の低い間欠駆動体を使用し、粉体凝集発生を防止しつつ、揺動・振動の伝達部材の摩耗による寿命低下を防止することを目的とする。

前記課題を解決するための本発明は、粉体を搬送する粉体搬送路と、当該粉体搬送路の外側にあって間欠的に作動する間欠駆動体と、当該間欠駆動体の駆動力を前記粉体搬送路の粉体に伝達する間欠駆動伝達部材と、を有することを特徴とする粉体搬送路の粉体凝集防止機構である。

本発明によれば、粉体搬送路の粉体凝集発生を防止しつつ、間欠駆動伝達部材の早期摩耗を防止して寿命増大を図ることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。 二次転写ユニットの斜視図である。 二次転写ユニットの残トナー排出パイプの断面図である。 二次転写ユニットの端面図であって、（ａ）はユニットが下側に回動した非通紙時、（ｂ）はユニットが上側に回動した通紙時の端面図である。 二次転写ユニットの端面斜視図であって、（ａ）はユニットが下側に回動した非通紙時、（ｂ）はユニットが上側に回動した通紙時の端面斜視図である。 残トナー搬送路の一例を示すもので、（ａ）は撹拌板を正面から見た断面図、（ｂ）は撹拌板を側方から見た断面図である。 二次転写ユニットの側方に配置された残トナー搬送路の内部斜視図であって、（ａ）はユニットが下側に回動した非通紙時、（ｂ）はユニットが上側に回動した通紙時の内部斜視図である。 二次転写ユニットの側方に配置された残トナー搬送路の断面図であって、（ａ）はユニットが下側に回動して撹拌板が下降した状態、（ｂ）はユニットが上側に回動して撹拌板が上昇した状態の断面図である。 画像形成装置のコントローラを含むブロック図である。 コントローラによる制御例１を示すフローチャートである。 コントローラによる制御例２を示すフローチャートである。 コントローラによる制御例３を示すフローチャートである。 コントローラによる制御例４を示すフローチャートである。 コントローラによる制御例５を示すフローチャートである。 撹拌板に引張スプリングを付加した変形実施形態１を示す断面図である。 撹拌板の下降時ストッパを付設した変形実施形態２を示す断面図であって、（ａ）は撹拌板が上昇した状態、（ｂ）は撹拌板が下降した状態の図である。 残トナー搬送路に二次転写ユニットに取り付けた打撃部を間欠的に当てる変形実施形態３を示す概略斜視図である。 残トナー搬送路に二次転写ユニットで重りを間欠的に載置する変形実施形態４を示す概略斜視図である。 感光体の外側に残トナー搬送路が配置された画像形成装置の作像部の断面図である。 図１２Ａの作像部の残トナー搬送路に本発明を適用した変形実施形態５を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。
（カラー複写装置）
図１は、本発明による画像形成装置の一実施形態としてのタンデム型間接転写方式の電子写真装置であるカラー複写装置の内部の概略構成を示す図である。このカラー複写装置は、プリンタ部１００と、そのプリンタ部１００が載置される給紙テーブル２００と、プリンタ部１００上に取り付けられたスキャナ部３００と、そのスキャナ部３００上に搭載された原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００等によって構成されている。

プリンタ部１００は、その上下方向の中間部に転写ユニット１７を配置している。その転写ユニット１７には、中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト１０を備えている。中間転写ベルト１０は、図１において手前側から見た形状が逆三角形状になる姿勢で、駆動ローラ１４と従動ローラ１５及び二次転写対向ローラ１６に掛け回されている。その中間転写ベルト１０は、駆動ローラ１４の回転駆動によって、図１において時計回り方向（矢示Ａ方向）に周回移動（回動という）される。

中間転写ベルト１０の上方には、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）のトナー像を形成するための４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが、中間転写ベルト１０の移動方向に沿って等間隔に並んで配設されている。画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、それぞれ像担持体である感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、現像ユニット６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋ（６１Ｙと６１Ｋのみ符号を付し、他の現像ユニットの符号は図示の都合で省略している）と、感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｋ（６３Ｙのみ符号を付し、他の感光体クリーニング装置の符号は図示の都合で省略している）とを有している。

感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１０に当接してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを形成しながら、図示しない駆動手段によって図１において反時計回り方向（矢印方向）に回転駆動される。中間転写ベルト１０等を具備する転写ユニット１７は、中間転写ベルト１０のループ内側に一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋを有している。各１次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップの裏側で中間転写ベルト１０を感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに向けて押圧している。

現像ユニット６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋは、それぞれ感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに形成された静電潜像を、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの現像剤としてのトナーによって現像する。また、感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｋは、一次転写ニップを通過した後の感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに付着している転写残トナーをクリーニングする。このプリンタ部１００では、中間転写ベルト１０の移動方向に沿って並んで配設された４個の画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋによって、像担持体上にトナー像を形成する画像形成部が構成されている。

さらに、この画像形成部の上方には、光書込ユニット２１が配設されている。この光書込ユニット２１は、矢印方向に回転駆動される感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの表面に対し、光走査による光書込処理を施して静電潜像を形成する。各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの表面は、それぞれその光書込処理に先立って、各画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの帯電手段（帯電チャージャ等）によって一様に帯電される。

（スキャナ部）
スキャナ部３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ３６で読み取り、その読み取った画像情報をプリンタ部１００のコントローラ５００へ送る。当該コントローラは、スキャナ部３００から受け取った画像情報に基づいて、プリンタ部１００の光書込ユニット２１におけるレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を制御する。

それによって、光書込ユニット２１がＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のレーザー書込光を出射して、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを光走査する。この光走査により、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの表面に静電潜像が形成される。その各静電潜像は、それぞれ現像ユニット６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋによる所定の現像プロセスを経て、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像に現像される。

（給紙テーブル）
給紙テーブル２００内には、ペーパバンク４３と、そのペーパバンク４３内に多段に配設された給紙カセット４４からシート状体を送り出す給紙ローラ４２、送り出されたシート状体を分離して給紙路４６に導く分離ローラ４５、プリンタ部１００の給紙路４８にシート状体を搬送する搬送ローラ４７等を備えている。

給紙に関しては、給紙テーブル２００以外に、手差し給紙も可能となっている。そのため、手差しトレイ５１、手差しトレイ５１上のシート状体を送り出す給紙ローラ５０、送り出されたシート状体を手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する分離ローラ５２も設けられている。プリンタ部１００内において、手差し給紙路５３は給紙路４８に合流している。

給紙路４８の末端付近には、位置決めローラ対（「レジストローラ対」ともいう）４９が配設されている。この位置決めローラ対４９は、給紙路４８内を搬送されてくるシート状体をローラ間に挟み込んだ後、所定のタイミングで二次転写ニップに向けて送り込む。

（二次転写ユニット）
中間転写ベルト１０の下側には図２Ａに示す二次転写ユニット２４が配設されている。この二次転写ユニット２４は軸線を互いに平行に配置した大径ローラ２４ａと小径ローラ２４ｂとの間に、中間転写ベルト１０と同幅のベルト２４ｃを架け渡したものである。ユニット本体２４ｄは図３Ａ、図３Ｂのように回動軸Ｃを中心として上下方向に揺動可能に構成され、これにより、二次転写部材である二次転写対向ローラ１６に対して、記録媒体であるシート状体を接離可能に構成している。

二次転写対向ローラ１６は中間転写ベルト１０を裏面から支持し、二次転写ユニット２４のユニット本体２４ｄが上方に回動することにより、大径ローラ２４ａが中間転写ベルト１０を介して二次転写対向ローラ１６と当接することで、当該当接部に二次転写ニップを形成する。この二次転写ニップにシート状体が所定のタイミングで送り込まれる。そして、中間転写ベルト１０上に転写された４色重ね合わせのトナー像が、当該二次転写ニップにおいてシート状体上に一括転写される。

二次転写ユニット２４の大径ローラ２４ａの下方に、図２Ａのように残トナー排出パイプ７０が配設されている。この残トナー排出パイプ７０はベルト２４ｃに付着した残トナーを上方から受け入れて側方に排出するためのもので、図２Ｂのように硬質の本体パイプ７０ａと、当該本体パイプ７０ａの一端部に接続されたフレキシブルパイプ７０ｂとで構成されている。残トナー排出パイプ７０とベルト２４ｃの間に清掃部材が配設され、ベルト２４ｃに付着した残トナーは当該清掃部材で掻き取られて残トナー排出パイプ７０に落下するように構成されている。

本体パイプ７０ａの一端部とフレキシブルパイプ７０ｂは、二次転写ユニット２４の一端部から側方に突出している。そして硬質の本体パイプ７０ａは、後述のように撹拌板８２や残トナー搬送路８０に対する間欠駆動伝達部材として機能するように構成されている。

残トナー排出パイプ７０の内部には、残トナーを排出するため図２Ｂのように中心軸を有する直線状の搬送スクリュー７１と、中心軸を持たないで屈曲可能なコイルスクリュー７２が配設されている。搬送スクリュー７１は本体パイプ７０ａの内部に配設され、コイルスクリュー７２はフレキシブルパイプ７０ｂの内部に配設されている。搬送スクリュー７１とコイルスクリュー７２は端部同士が連結され、搬送スクリュー７１の他端部に接続されたモータによって搬送スクリュー７１とコイルスクリュー７２が一体的に回転駆動されるようになっている。

残トナーは搬送スクリュー７１とコイルスクリュー７２によって図２Ｂで残トナー排出パイプ７０の左側から右側へと搬送され、フレキシブルパイプ７０ｂの先端から下流側に排出される。排出された残トナーは図４の残トナー搬送路８０等を経由して残トナータンクへと送られる。

（カラー複写装置の作動）
このカラー複写装置によって、カラー画像のコピーをとるときには、ＡＤＦ４００の原稿台３０上に原稿をセットするか、あるいはＡＤＦ４００を開いてスキャナ部３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、ＡＤＦ４００を閉じて原稿を押さえる。そして、図示していない走査パネルのスタートスイッチを押す。すると、原稿がＡＤＦ４００にセットされている場合には、原稿がコンタクトガラス３２上に搬送される。

その後、スキャナ部３００が駆動を開始し、第１走行体３３及び第２走行体３４が原稿面に沿って走行を開始する。そして、第１走行体３３の光源から発した光で原稿面を照射するとともに、原稿面からの反射光を折り返して第２走行体３４に向ける。その折り返し光は、第２走行体３４のミラーで更に折り返された後、結像レンズ３５を通して読取センサ３６に入射される。これにより、原稿内容が読み取られる。

プリンタ部１００は、スキャナ部３００から画像情報を受け取ると、画像情報に応じたサイズのシート状体を、給紙テーブル２００又は手差しトレイ５１から給紙路４８又は手差し給紙路５３に給紙する。また、これに伴って、図示していない駆動モータで駆動ローラ１４を回転駆動して、中間転写ベルト１０を時計回り方向に回動させる。

同時に、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの回転駆動を開始した後、感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに対する帯電処理、光書込処理、現像処理などを行う。これらの処理によって、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの表面上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップで順次重ね合わせて中間転写ベルト１０上に一次転写され、４色重ね合わせのトナー像になる。

給紙テーブル２００では、給紙ローラ４２の１つがシート状体のサイズに応じて選択的に回転され、３つの給紙カセット４４のうちの１つからシート状体が送り出される。その送り出されたシート状体は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されてから給紙路４６に導入された後、搬送ローラ４７を経由してプリンタ部１００内の給紙路４８に送られる。また、手差しトレイ５１を用いる場合には、給紙ローラ５０が回転駆動して、手差しトレイ５１上のシート状体を送り出し、そのシート状体を分離ローラ５２で分離しながら手差し給紙路５３に送り込み、給紙路４８の末端付近に搬送する。

このようにして給紙路４８の末端付近に送られたシート状体は、先端を位置決めローラ対４９に突き当てて止まる。その後、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像に同期し得るタイミングで、位置決めローラ対４９が回転駆動すると、シート状体が二次転写部の二次転写ニップ内に送り込まれ、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像に密着する。そして、ニップ圧や転写用電界などの作用によってシート状体上に４色重ね合わせトナー像が一括二次転写される。

二次転写ニップで４色重ね合わせトナー像が二次転写されたシート状体は、駆動ローラ２３ａと従動ローラ２３ｂとの間に掛け渡された用紙搬送ベルト２２によって、定着装置２５内に送り込まれる。そして、そのシート状体が定着装置２５内で加圧ローラ２７と定着ベルト２６との間の定着ニップに挟み込まれ、加圧・加熱処理によって４色重ね合わせトナー像が表面に定着される。このようにしてカラー画像が形成されたシート状体は、排出ローラ対５６によって機外の排紙トレイ５７上に排出され、そこにスタックされる。

なお、シート状体のもう一方の面にも画像が形成する場合には、一方の面に画像が形成されたシート状体は、定着装置２５から排出された後、切替爪５５による進路切り換えによってシート反転装置５８に送られる。そして、上下反転された後、再び位置決めローラ対４９に戻され、所定のタイミングで２次転写ニップへ送り込まれて、他方の面にトナー像が二次転写される。その後、再び定着装置２５を経由して排紙トレイ５７上に排出される。

中間転写ベルト１０は二次転写ニップを通過した後、４色のうちで一次転写工程が最も上流となるＹ用の一次転写ニップに進入する前に、ベルトクリーニング装置によって、表面に残った転写残トナーが除去される。

（残トナー搬送路）
図４は残トナー搬送路８０の一例を示したものである。この残トナー搬送路８０は、対向する垂直な側板８１ａ、８１ｂを所定隙間を空けて配置した偏平なケース８１を有し、一方の側板８１ａの内面に沿って粉体凝集防止用の撹拌部材である撹拌板８２が上下動可能に配設されている。図４の（ａ）は撹拌板８２を正面から見た断面図であり、（ｂ）は撹拌板８２を側方から見た断面図である。

ケース８１の上端部には、水平な残トナー搬送スクリュー８３の排出端が接続されている。中間転写ベルト１０の表面に残留した残トナーはクリーニングブレードで掻き取られ、当該残トナー搬送スクリュー８３に落下する。そして残トナーは残トナー搬送スクリュー８３で水平方向に搬送された後、残トナー搬送路８０の上端部に投入される。一方、ケース８１の下端部には水平な残トナー搬送スクリュー８４の入口端が接続されている。残トナー搬送路８０の内部を重力で落下した残トナーは、残トナー搬送スクリュー８４によって残トナータンクへと搬送される。

撹拌板８２は側板８１ａの形に対応した平板状であり、その下端部は水平方向にＬ字状に折曲されて当接部８２ａを形成している。そして当接部８２ａの下方に、残トナー排出パイプ７０の本体パイプ７０ａの端部が配置されている。

本体パイプ７０ａは図５Ａ、図５Ｂのように、側板８１ａの下部を貫通して残トナー搬送路８０のケース８１内に突出している。本体パイプ７０ａが貫通する部分は側板８１ａに縦長穴８１ａ１が形成され、この縦長穴８１ａ１はシール部材によってトナーが漏出しないように対策されている。

前述の中間転写ベルト１０上に転写されたトナー画像をシート状体に転写する際、二次転写ユニット２４は回動軸Ｃを中心として回動することで中間転写ベルト１０に対する接離作動を行う。この接離作動は二次転写ニップに対するシート状体の供給と連動して間欠的に（ジョブ毎に）行われ、転写時に二次転写ユニット２４が上方に回動して中間転写ベルト１０に当接する。したがって、二次転写ユニット２４と一体の本体パイプ７０ａによって、撹拌板８２が図５Ｂ（ａ）の下降位置と図５Ｂ（ｂ）の上昇位置との間を間欠的に昇降移動する。

本体パイプ７０ａはシート状体の供給と連動して間欠的に昇降するので、本体パイプ７０ａと当接部８２ａとの当接頻度は、従来の搬送スクリューと連動したカム駆動に比べて大幅に低減することができ、当接部分の摩耗低減と寿命増大を実現することができる。また二次転写ユニット２４は残トナー搬送路８０の近傍に配設されている既存の装置であり、当該二次転写ユニット２４を間欠駆動体として使用することで、新規の間欠駆動体を配置しなくて済み、その分省スペースと省コストを図ることができる。

（コントローラとその制御例）
図６は画像形成装置のコントローラ５００を含むブロック図である。機内温度センサ９８によって画像形成装置の機内温度（プリンタ部１０の環境温度）が検知され、当該検知結果がコントローラ５００に入力される。そしてコントローラ５００によって、プリンタ部１００、給紙テーブル２００、スキャナ部３００、原稿自動搬送装置４００等が制御される。

（制御例１）
図７Ａは、コントローラ５００による制御例１を示すフローチャートである。この制御例１は、プリンタ部１００の連続通紙枚数が増えると、残トナー搬送路８０でトナー架橋が起こりやすくなることに着目している。

すなわち、連続通紙枚数が増えた分だけ残トナー搬送路８０で搬送される残トナーの量が増大するのに対し、二次転写ユニット２４の間欠駆動の頻度は逆に少なくなる。二次転写ユニット２４は連続通紙の１ジョブが終了するまで図３Ａ（ｂ）の接触状態を維持するからである。このため二次転写ユニット２４の間欠駆動による撹拌板８２の昇降移動にも関わらず、トナー架橋が起こりやすくなるのである。そこで、このような場合は以下に説明するように二次転写ユニット２４を強制的に作動してその作動頻度を本来の作動頻度よりも高めることにした。

図７Ａにおいて「印刷開始」のコマンドで印刷ジョブが開始されると、給紙テーブル２００からプリンタ部１００に供給されるシート状体の連続供給シート数（連続通紙枚数）のカウントが、コントローラ５００内で開始される（ステップＳ１）。そして当該カウントが増える度にコントローラ５００によって連続通紙枚数が所定値を超えたか否かが判定される（ステップＳ２）。

所定値を超えた場合は給紙テーブル２００からプリンタ部１００に対する通紙を一時停止する（ステップＳ３）。連続通紙枚数の当該「所定値」は画像形成装置の機種等に応じて適宜変更可能である。

当該一時停止と同時に、間欠駆動体としての二次転写ユニット２４を１回又は必要に応じ複数回、中間転写ベルト１０に対して接離するように上下作動（接離作動）する（ステップＳ３）。当該接離作動により、二次転写ユニット２４と一体の本体パイプ７０ａによって、撹拌板８２が図５Ｂ（ａ）の下降位置と図５Ｂ（ｂ）の上昇位置との間を１回又は複数回往復移動する。このように、制御例１によれば、連続通紙枚数が所定値を超えると必ず撹拌板８２が昇降するので、残トナー搬送路８０内の残トナーの凝集発生を確実に防止しつつ、間欠駆動伝達部材として機能する本体パイプ７０ａや撹拌板８２の当接部８２ａの早期摩耗を防止して寿命増大を図ることができる。

二次転写ユニット２４の接離作動と同時に、コントローラ５００内の連続通紙枚数のカウントをリセットしてゼロに戻す（ステップＳ３）。連続通紙枚数が所定値を超えていない場合は、ステップＳ４に移動し、給紙テーブル２００からプリンタ部１００への連続通紙が続行している間は、ステップＳ２に戻って連続通紙枚数のカウントをコントローラ５００内で続行する。連続通紙が続行していなければ、ステップＳ５でコントローラ５００内の連続通紙枚数のカウントをリセットしてゼロに戻す。

（制御例２）
図７Ｂは、コントローラ５００による制御例２を示すフローチャートである。この制御例２は、プリンタ部１００で印刷される記録媒体の所定枚数当たりの平均画像面積率が増えると、残トナー搬送路８０でトナー架橋が起こりやすくなることに着目している。すなわち、平均画像面積率が増えた分だけ残トナー搬送路８０で搬送される残トナーの量が増大するため、二次転写ユニット２４の間欠駆動による撹拌板８２の昇降移動にも関わらず、トナー架橋が起こりやすくなるのである。そこで、このような場合は以下に説明するように二次転写ユニット２４を強制的に作動してその作動頻度を本来の作動頻度よりも高めることにした。

図７Ｂにおいて「印刷開始」のコマンドで印刷ジョブが開始されると、ステップＳ１において、プリンタ部１００に通される直近の記録媒体の所定枚数当たりの平均画像面積率がコントローラ５００で計算され、当該平均画像面積率が所定値以上か否かが判定される。平均画像面積率の当該「所定値」は画像形成装置の機種等に応じて適宜変更可能である。

平均画像面積率が所定値以上の場合はステップＳ２で通紙枚数のカウントを開始する（カウント中のときはカウントを継続する）。そしてステップＳ３で通紙枚数のカウントが所定値を超えたと判定されると、ステップＳ４で給紙テーブル２００からプリンタ部１００に対する通紙を一時停止する。当該一時停止と同時に、間欠駆動体としての二次転写ユニット２４を１回又は必要に応じ複数回、中間転写ベルト１０に対して接離するように強制的に上下作動（接離作動）する。当該接離作動による撹拌板８２の昇降は前述した制御例１と同じである。

また二次転写ユニット２４の接離作動と同時に、コントローラ５００内の連続通紙枚数のカウントをリセットしてゼロに戻す。連続通紙枚数が所定値を超えていない場合は、ステップＳ１に戻って再度平均画像面積率の判定を行う。ステップＳ１で平均画像面積率が所定値以下と判定された場合はステップＳ５で通紙枚数のカウントをリセットする。

（制御例３）
図７Ｃは、コントローラ５００による制御例３を示すフローチャートである。この制御例３は、プリンタ部１００で印刷される記録媒体の所定枚数当たりの平均画像面積率が減ると、残トナー搬送路８０でトナー架橋が起こりやすくなることに着目している。

すなわち、平均画像面積率が減った分だけ残トナー搬送路８０で搬送される残トナーの量は減少するのであるが、画像面積率の低い画像を出力し続けると、現像回数あたりに消費されるトナーの量が少なくなり、同じトナーが現像手段内で繰り返し撹拌されてしまう。このため、現像剤に対して過度な撹拌ストレスが掛かり、トナーの外添剤が埋没したり、トナーがチャージアップ（過帯電）したりしてしまうなどのトナー（キャリア）の劣化の問題が発生する。

そこで、低画像面積率の出力が続いた場合に、劣化トナーを感光体に強制的に吐き出してニュートナーと入れ替える「吐き出し制御モード」を有する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、吐き出しトナーは紙に転写されないため全量が残トナーとなるからその量が多く、またトナー内にキャリアを含む機種であれば通常の残トナーよりもキャリアの成分が少なくなって流動性が悪い残トナーとなる。

そのため、残トナー搬送路８０内の架橋が起こりやすくなってしまう。したがって、二次転写ユニット２４の間欠駆動による撹拌板８２の昇降移動にも関わらず、トナー架橋が起こりやすくなるのである。そこで、このような場合は以下に説明するように二次転写ユニット２４を強制的に作動してその作動頻度を本来の作動頻度よりも高めることにした。

図７Ｃにおいて「印刷開始」のコマンドで印刷ジョブが開始されると、ステップＳ１において、プリンタ部１００に通される直近の記録媒体の所定枚数当たりの平均画像面積率がコントローラ５００で計算され、当該平均画像面積率が所定値以下か否かが判定される。平均画像面積率の当該「所定値」は画像形成装置の機種等に応じて適宜変更可能である。

平均画像面積率が所定値以下の場合はステップＳ２で通紙枚数のカウントを開始する（カウント中のときはカウントを継続する）。そしてステップＳ３で通紙枚数のカウントが所定値を超えたと判定されると、ステップＳ４で給紙テーブル２００からプリンタ部１００に対する通紙を一時停止する。当該一時停止と同時に、間欠駆動体としての二次転写ユニット２４を１回又は必要に応じ複数回、中間転写ベルト１０に対して接離するように強制的に上下作動（接離作動）する。当該接離作動による撹拌板８２の昇降は前述した制御例１〜２と同じである。

また二次転写ユニット２４の接離作動と同時に、コントローラ５００内の連続通紙枚数のカウントをリセットしてゼロに戻す。連続通紙枚数が所定値を超えていない場合は、ステップＳ１に戻って再度平均画像面積率の判定を行う。ステップＳ１で平均画像面積率が所定値以下ではないと判定された場合はステップＳ５で通紙枚数のカウントをリセットする。

（制御例４）
図７Ｄは、コントローラ５００による制御例４を示すフローチャートである。この制御例４は、機内温度が高いと残トナーの流動性が悪くなり、残トナー搬送路８０内のトナー架橋が起こりやすくなることに着目している。

すなわち、機内温度が所定値までなら二次転写ユニット２４の間欠駆動によって撹拌板８２を昇降移動することでトナー架橋を防止可能であっても、機内温度が所定値を超えると撹拌板８２の間欠的撹拌作用では流動性の悪化に逆らえずトナー架橋が起こりやすくなるのである。そこで、このような場合は以下に説明するように二次転写ユニット２４を強制的に作動してその作動頻度を本来の作動頻度よりも高めることにした。

図７Ｄにおいて「印刷開始」のコマンドで印刷ジョブが開始されると、ステップＳ１において機内温度が所定値を超えているか否かが判定される。機内温度の当該「所定値」は画像形成装置の機種等に応じて適宜変更可能である。

機内温度が所定値を超えている場合はステップＳ２で通紙枚数のカウントを開始する（カウント中のときはカウントを継続する）。そしてステップＳ３で通紙枚数のカウントが所定値を超えたと判定されると、ステップＳ４で給紙テーブル２００からプリンタ部１００に対する通紙を一時停止する。当該一時停止と同時に、間欠駆動体としての二次転写ユニット２４を１回又は必要に応じ複数回、中間転写ベルト１０に対して接離するように強制的に上下作動（接離作動）する。当該接離作動による撹拌板８２の昇降は前述した制御例１〜３と同じである。

また二次転写ユニット２４の接離作動と同時に、コントローラ５００内の連続通紙枚数のカウントをリセットしてゼロに戻す。連続通紙枚数が所定値を超えていない場合は、ステップＳ１に戻って再度機内温度の判定を行う。ステップＳ１で機内温度が所定値を超えていないと判定された場合はステップＳ５で通紙枚数のカウントをリセットする。

（制御例５）
図７Ｅは、コントローラ５００による制御例５を示すフローチャートである。この制御例５は、前述した制御例２と制御例４を組み合わせたものである。これにより、平均画像面積率の増大によるトナー架橋と機内温度の上昇によるトナー架橋の両方に対処することができる。

図７Ｅにおいて「印刷開始」のコマンドで印刷ジョブが開始されると、ステップＳ１において、プリンタ部１００に通される直近の記録媒体の所定枚数当たりの平均画像面積率がコントローラ５００で計算され、当該平均画像面積率が所定値以上か否かが判定される。平均画像面積率の当該「所定値」は画像形成装置の機種等に応じて適宜変更可能である。

平均画像面積率が所定値以上の場合はステップＳ２で通紙枚数のカウントを開始する（カウント中のときはカウントを継続する）。そしてステップＳ３で通紙枚数のカウントが所定値を超えたと判定されると、ステップＳ４で給紙テーブル２００からプリンタ部１００に対する通紙を一時停止する。当該一時停止と同時に、間欠駆動体としての二次転写ユニット２４を１回又は必要に応じ複数回、中間転写ベルト１０に対して接離するように強制的に上下作動（接離作動）する。当該接離作動による撹拌板８２の昇降は前述した制御例１〜４と同じである。

また二次転写ユニット２４の接離作動と同時に、コントローラ５００内の連続通紙枚数のカウントをリセットしてゼロに戻す。連続通紙枚数が所定値を超えていない場合は、ステップＳ１に戻って再度平均画像面積率の判定を行う。ステップＳ１で平均画像面積率が所定値以下と判定された場合はステップＳ５に移動し、機内温度が所定値を超えているか否かが判定される。

機内温度が所定値を超えている場合はステップＳ６で通紙枚数のカウントを開始する（カウント中のときはカウントを継続する）。そしてステップＳ７で通紙枚数のカウントが所定値を超えたと判定されると、前述のステップＳ４と同様にステップＳ８で給紙テーブル２００からプリンタ部１００に対する通紙を一時停止する。当該一時停止と同時に、二次転写ユニット２４を１回又は必要に応じ複数回、中間転写ベルト１０に対して接離するように強制的に上下作動（接離作動）する。

また二次転写ユニット２４の接離作動と同時に、コントローラ５００内の連続通紙枚数のカウントをリセットしてゼロに戻す。連続通紙枚数が所定値を超えていない場合は、ステップＳ１に戻って平均画像面積率の判定を行う。ステップＳ５で機内温度が所定値を超えていないと判定された場合はステップＳ９で通紙枚数のカウントをリセットした後、ステップＳ１に戻って平均画像面積率の判定を行う。

以上のように、コントローラ５００の制御例１〜５は、プリンタ部１００のジョブ内容又はプリンタ部１００の環境（機内温度）に応じて、間欠駆動体の作動頻度を本来の作動頻度よりも強制的に高めるようにコントローラ５００で二次転写ユニット２４の作動を制御する。したがって、連続通紙枚数の多寡や平均画像面積率の多寡やプリンタ部１００の環境（機内温度）に関わらず、残トナー搬送路８０のトナー凝集発生を防止しつつ、残トナー排出パイプ７０の本体パイプ７０ａの早期摩耗を防止して寿命増大を図ることができる。

（変形実施形態１）
図８は変形実施形態１を示すもので、撹拌板８２が垂直な引張バネ９３によって下方に付勢されている。引張バネ９３の上端は撹拌板８２の張出部８２ｂに連結され、下端は残トナー搬送路８０のケース８１の内側に固定されている。

この変形実施形態では、撹拌板８２が引張バネ９３で下方に付勢されているので、本体パイプ７０ａが垂直方向に下がると同時に勢い良く下方に移動する。したがって、撹拌板８２の表面に付着した粉体にせん断力が作用し、粉体凝集を効果的に防止する。

（変形実施形態２）
図９は変形実施形態２を示すもので、残トナー搬送路８０のケース８１の内側に段付きストッパ８１ｃを形成し、撹拌板８２が下降する際に撹拌板８２の張出部８２ｂが段付きストッパ８１ｃに当接して停止する構成にしている。したがって、この変形実施形態２では、図９（ａ）のように撹拌板８２の当接部８２ａに本体パイプ７０ａが当接して撹拌板８２が持ち上げられた状態から、図９（ｂ）のように本体パイプ７０ａが下降して撹拌板８２が下降すると、張出部８２ｂが段付きストッパ８１ｃに衝突して停止する。

この衝突時の衝撃で撹拌板８２とその周囲の粉体との間にせん断力が作用し、粉体凝集を効果的に防止することができる。また、張出部８２ｂが段付きストッパ８１ｃに当たっている間は本体パイプ７０ａが当接部８２ａから離間するので、本体パイプ７０ａと当接部８２ａの摩耗を低減することができると共に、二次転写ユニット２４の上下動の負荷も低減することができる。なお、この変形実施形態２と図８の変形実施形態１を組み合わせることも可能である。

（変形実施形態３）
図１０は変形実施形態３を示すもので、二次転写ユニット２４の回動軸Ｃから離れた方の端部から側方に延びた腕部９１を設け、この腕部９１の先端に打撃部９７を取り付けている。腕部９１や打撃部９７は間欠駆動伝達部材を構成する。そして図１０（ａ）から図１０（ｂ）のように二次転写ユニット２４が回動軸Ｃを中心に上方に回動する通紙時に、当該打撃部９７を残トナー搬送路８０の外側壁に当てて残トナー搬送路８０全体を振動させる。これにより残トナー搬送路８０の内面に付着した粉体全体に振動を付与し、粉体凝集を効果的に防止する。なお、前記腕部９１を前述した残トナー排出パイプ７０で構成することも可能である。

（変形実施形態４）
図１１は変形実施形態４を示すもので、残トナー搬送路８０の外側に水平な張出部８１ｄを形成し、当該張出部８１ｄの上に重り９０を載せている。一方、二次転写ユニット２４の回動軸Ｃから離れた方の端部に、側方に向けて水平に張り出した腕部９１を設けている。この腕部９１は間欠駆動伝達部材を構成する。

腕部９１は、重り９０を張出部８１ｄ（重り受け部）から昇降させる係合部として機能する。すなわち、腕部９１の先端を重り９０の把手部９０ａに係合させ、当該重り９０を通紙時の二次転写ユニット２４の上昇と同時に図１１（ａ）から図１１（ｂ）のように持ち上げる。なお、腕部９１を前述した残トナー排出パイプ７０で構成することも可能である。

二次転写ユニット２４が非通紙時に図１１（ａ）のように下降すると、重り９０が張出部８１ｄに垂直に衝突する。この時の衝撃で残トナー搬送路８０全体に振動が付与される。これにより、残トナー搬送路８０の内面に付着した粉体全体に振動を付与して粉体凝集を効果的に防止する。

（変形実施形態５）
図１２Ｂは図１２Ａの画像形成装置の作像部に適用する変形実施形態５を示すものである。図１２Ａは画像形成装置の作像部に配置される感光体２０の周囲に付着した残トナーを、感光体クリーニング装置６３のクリーニングブレード６３ａで除去する構成を示している。除去された残トナーは、感光体クリーニング装置６３の内部において感光体２０の軸線方向と平行に配設された粉体搬送路６３ｂ及び搬送スクリュー６３ｃによって、感光体クリーニング装置６３の側方に向けて排出される。

この粉体搬送路６３ｂ内でも斜線Ｐで示すように搬送スクリュー６３ｃの周囲領域で粉体が凝集する傾向があるので、本発明の凝集防止機構を例えば図１２Ｂの形で適用することができる。すなわち、図１２Ｂは一次転写ユニットを構成する一次転写ローラ６２を、回動レバー９４の中間部に回転自在に支持し、当該回動レバー９４の下端部を回動支軸９５により固定側機枠フレーム等に回動自在に支持する。回動レバー９４の上端部に横長円柱状の打撃部９６を固定し、当該打撃部９６を感光体クリーニング装置６３の外壁に衝突可能に構成している。

この変形実施形態５では、一次転写ローラ６２を昇降するために回動レバー９４が回動支軸９５を中心として上下方向に揺動すると、打撃部９６が感光体クリーニング装置６３の外壁を間欠的に打撃する。この打撃により粉体搬送路６３ｂ全体が振動し、粉体搬送路６３ｂ内の粉体凝集を効果的に防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば前記実施形態では「間欠駆動体」のとして一次転写ユニットや二次転写ユニットを例示したが、それ以外の駆動体も「間欠駆動体」として利用することができる。例えば用紙搬送ベルトから用紙を分離する分離爪の駆動体（駆動源）も「間欠駆動体」として利用可能である。

また、前記実施形態では制御例１〜４に加えて制御例２と制御例４を組み合わせた制御例５を説明したが、制御例１〜４の任意の２例、３例又は４例を組み合わせた制御も可能である。また機内温度の制御例４と他の制御例１〜３を組み合わせる場合、間欠駆動体を強制作動する通紙枚数の所定値を、機内温度と相関させて自動的に増減するようにしてもよい。

通紙枚数の所定値を固定的に設定した場合、機内温度によっては当該所定値未満であってもトナー架橋が発生する可能性があるからである。また同様の理由により、制御例２と３のステップＳ１の平均画像面積率の所定値を、機内温度と相関させて自動的に増減するようにしてもよい。

また撹拌部材としては撹拌板８２を例示したが、撹拌板８２以外の粉体凝集防止に有効な任意の部材を使用可能であることは勿論である。さらに間欠駆動伝達部材として残トナー排出パイプ７０や腕部９１を例示したが、これら以外の間欠駆動体の駆動力を粉体搬送路の粉体に伝達可能な任意の部材を使用可能であることも勿論である。

また本発明は、ドラムクリーニングユニットやベルトクリーニングユニットなど、他のユニット内の残トナー搬送路の粉体凝集防止にも適用可能である。また本発明は図１に示したカラー複写装置に限らず、カラープリンタ、カラーファクシミリ装置や、それらの複数の機能を備えた複合機など、本発明による二次転写部の作動を実行し得る機構を備えた各種の画像形成装置にも適用可能である。

また以上の実施形態では記録媒体をシート状体として説明したが、記録媒体乃至シート状体は転写紙、普通紙、カット紙、転写シートや記録材等とも称され、紙あるいは樹脂シート又は皮革や布などでも、トナー像を転写できるシート状体であればよい。その他、本発明の実施形態は、特許請の範囲に規定する範囲内で、その構成を適宜追加、変更又は省略することができる。

１０：中間転写ベルト １４：駆動ローラ
１５：従動ローラ １６：二次転写対向ローラ
１７：転写ユニット 18Y,18M,18C,18K：画像形成ユニット
20Ｙ，20Ｍ，20Ｃ，20Ｋ：感光体ドラム ２１：光書込ユニット
２２：用紙搬送ベルト ２３ａ：駆動ローラ
２３ｂ：従動ローラ ２４：二次転写ユニット
２４ａ：大径ローラ ２４ｂ：小径ローラ
２４ｃ：ベルト ２４ｄ：ユニット本体
２５：定着装置 ２６：定着ベルト
２７：加圧ローラ ３０：原稿台
３２：コンタクトガラス ３３：走行体
３４：走行体 ３５：結像レンズ
３６：読取センサ ４２：給紙ローラ
４３：ペーパバンク ４４：給紙カセット
４５：分離ローラ ４６：給紙路
４７：搬送ローラ ４８：給紙路
４９：ローラ対 ５０：給紙ローラ
５１：トレイ ５２：分離ローラ
５３：給紙路 ５５：切替爪
５６：排出ローラ対 ５７：排紙トレイ
５８：シート反転装置 61Y,61M,61C,61K：現像ユニット
６２：一次転写ローラ 62Y,62M,62C,62K：一次転写ローラ
62Y,62M,62C,62K：次転写ローラ ６３：感光体クリーニング装置
63Y,63M,63C,63K：感光体クリーニング装置 ６３ａ：クリーニングブレード
６３ｂ：粉体搬送路 ６３ｃ：搬送スクリュー
７０：残トナー排出パイプ ７０ａ：本体パイプ
７０ｂ：フレキシブルパイプ ７１：搬送スクリュー
７２：コイルスクリュー ８０：残トナー搬送路
８１：ケース ８１ａ、８１ｂ：側板
８１ａ１：縦長穴 ８１ｃ：ストッパ
８１ｄ：張出部 ８２：撹拌板
８２ａ：当接部 ８２ｂ：張出部
８３：残トナー搬送スクリュー ８４：残トナー搬送スクリュー
９０ａ：把手部 ９１：腕部
９３：引張バネ ９４：回動レバー
９５：回動支軸 ９６：打撃部
９７：打撃部 ９８：機内温度センサ
１００：プリンタ部 ２００：給紙テーブル
３００：スキャナ部 Ｃ：回動軸

特開２０１４−１１９６４４号公報

Claims (4)

1. 粉体を搬送する粉体搬送路と、当該粉体搬送路の外側において画像形成装置の一次転写ベルトに対して接離可能に配設されて間欠的に作動する二次転写ユニットと、当該二次転写ユニットの駆動力を前記粉体搬送路の粉体に伝達する間欠駆動伝達部材と、を有する粉体凝集防止機構であって、前記粉体搬送路には他のユニットおよび前記二次転写ユニットからの粉体が搬送され、
   前記二次転写ユニットが、前記一次転写ベルトに対して接離可能な二次転写ローラと、当該二次転写ローラの外周面に付着した残トナーを除去する清掃部材と、当該清掃部材によって除去された残トナーを受け入れて前記二次転写ユニットの一端側に排出する残トナー排出パイプとを有し、
   前記残トナー排出パイプが前記間欠駆動伝達部材を構成し、前記二次転写ユニットの接離作動に伴う前記残トナー排出パイプの上下動によって、前記粉体搬送路の内部に配設された撹拌部材又は前記粉体搬送路自体を間欠的に上下方向に揺動又は振動することを特徴とする粉体搬送路の粉体凝集防止機構。
2. 前記撹拌部材がバネによって付勢されていることを特徴とする請求項１の粉体凝集防止機構。
3. 前記撹拌部材がその揺動端において、前記粉体搬送路に形成されたストッパに当接すると共に、前記残トナー排出パイプが前記撹拌部材から離間することを特徴とする請求項１の粉体凝集防止機構。
4. 請求項１から３のいずれか１項の粉体凝集防止機構を有することを特徴とする画像形成装置。

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