JP7008282B2 - 粉体搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉体搬送装置及びこれを備える画像形成装置に関するものである。

従来、粉体を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部材と、これの内部で粉体を搬送する粉体搬送部材とを有する粉体搬送装置が知られている。

例えば、特許文献１に記載の粉体搬送装置としてのトナー補給装置は、搬送路形成部材としての搬送ノズルと、これの内部で回転駆動して粉体たるトナーを搬送する粉体搬送部材としての第一搬送スクリューとを有している。第一搬送スクリューによって搬送されるトナーは、落下搬送路を通じてサブホッパ内に落とし込まれた後、サブホッパに接続された搬送管内の第二搬送スクリューの回転駆動によって現像装置に補給される。

第二搬送スクリューが所定時間だけ回転駆動してサブホッパ内のトナーを所定量だけ現像装置に向けて搬送した後、トナー検知センサがサブホッパ内のトナー無しを検知すると、第一搬送スクリューが次のように回転駆動する。即ち、前述の所定量よりも少量のトナーを搬送する時間だけ回転駆動して、トナーをサブホッパ内に落とし込む。かかる構成によれば、サブホッパ内にトナーがあるにもかかわらず、トナー検知センサがトナー無しと誤検知することに起因する落下搬送路内のトナー詰まりの発生を抑えることができるとされている。

しかしながら、このトナー補給装置では、トナー検知センサの誤検知とは異なる原因による落下搬送路内のトナー詰まりの発生を抑えることができない。

上述した課題を解決するために、粉体を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部材と、これの内部で駆動して粉体を搬送する粉体搬送部材とを有する粉体搬送装置において、前記搬送路形成部材に開口を設け、且つ前記搬送路形成部材の中から前記開口を通過した粉体に押されて動く可動部材と、前記搬送路内の粉体に押されて動いた前記可動部材を検知する検知手段とを設け、前記開口を前記搬送路形成部材における前記搬送路よりも重力方向上側の壁に設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、粉体検知センサの誤検知のみならず、かかる誤検知とは異なる原因による搬送路内の粉体詰まりの発生も抑えることができるという優れた効果がある。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタにおけるＹ用の作像ユニットを示す概略構成図。 同プリンタにおける、Ｙ用のトナー補給装置と、これにセットされたＹ用のトナー収容器とを示す模式図。 正常な状態の同トナー補給装置の一部を示す断面図。 トナー検知センサが誤検知を引き起こした状態の同トナー補給装置の一部を示す断面図。 同プリンタのＹ用の現像装置がプリンタ本体に正しくセットされないセット異常を引き起こした状態の同トナー補給装置の一部を示す断面図。 同トナー補給装置のサブホッパにおける二つのアジテータのうち、一方が故障によって回転しなくなっている状態の同トナー補給装置の一部を示す断面図。 同トナー補給装置における搬送ノズル及び搬送スクリュー一部と、トナー落下搬送管とを示す断面図。 搬送不良によってトナーを満杯に内包したトナー落下搬送管を、同トナー補給装置る搬送ノズル及び搬送スクリューの一部とともに示す断面図。 同プリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図。 変形例に係るプリンタのＹ用のトナー補給装置における搬送ノズル及び搬送スクリューの一部と、トナー落下搬送管とを示す断面図。 同プリンタにおいて、搬送不良によってトナーを満杯に内包したトナー落下搬送管を、同トナー補給装置における搬送ノズル及び搬送スクリューの一部とともに示す断面図。 実施形態に係るプリンタのトナー搬送装置の搬送ノズルをその周囲とともに外側から示す斜視図。

以下、本発明を画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ（以下、プリンタという）に適用した実施形態について説明する。

まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
図１は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。プリンタの筐体内の上部には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した四つのトナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が着脱自在（交換自在）に設置されている。それらトナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。

中間転写ユニット８５は、無端状の中間転写ベルト４８、四つの一次転写ローラ４９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、二次転写ローラ８２、複数の張架ローラ、及び中間転写クリーニング装置等で構成されている。中間転写ベルト４８は、複数のローラ部材によって張架、支持されるとともに、それら複数のローラ部材の一つである二次転写ローラ８２の回転駆動によって図中の矢印方向に無端移動する。

中間転写ベルト４８の下方には、中間転写ベルト４８に対向するように、各色に対応した四つの作像ユニット４６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が並設されている。また、粉体収容器としての４つのトナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、それぞれに対応した４つのトナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が配設されている。トナー容器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に収容されたトナーは、それぞれに対応するトナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって、各色に対応した作像ユニット４６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像装置５０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内に補給される。

四つの作像ユニット４６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方には、潜像形成手段としての露光装置４７が設けられている。露光装置４７は、スキャナーやパーソナルコンピュータ等の外部装置から送られてくる画像情報に基づいて、後述する感光体４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の表面を光走査光して、感光体４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の表面に静電潜像を形成する。レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式のものであるが、露光手段としてはＬＥＤアレイを用いるものなどでもよい。

図２は、Ｙ用の作像ユニット４６Ｙを示す概略構成図である。作像ユニット４６Ｙは、潜像担持体たるドラム状の感光体４１Ｙを備えている。また、帯電手段である帯電ローラ４４Ｙ、現像手段である現像装置５０Ｙ、感光体クリーニング装置４２Ｙ、除電装置等を、感光体４１Ｙの周囲に有している。作像ユニット４６Ｙでは、感光体４１Ｙ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）が行われて、感光体４１Ｙ上にＹトナー像が形成される。

なお、他の三つの作像ユニット４６（Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、使用するトナーの色が異なる点の他は、Ｙ用の作像ユニット４６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それら感光体４１（Ｍ，Ｃ，Ｋ）上にもトナー像（Ｍ，Ｃ，Ｋ）が形成される。以下、他の三つの作像ユニット４６（Ｍ，Ｃ，Ｋ）の説明を適宜に省略して、Ｙ用の作像ユニット４６Ｙのみの説明を行うことにする。

感光体４１Ｙは、駆動モータによって図中時計回り方向に回転駆動する。そして、帯電ローラ４４Ｙと対向する位置で、感光体４１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程）。その後、感光体４１Ｙの表面は、露光装置４７から発せられたレーザー光Ｌの照射位置に達して、この照射置で露光走査されてＹ用の静電潜像が形成される（露光工程）。そして、感光体４１Ｙの表面は、現像装置５０Ｙ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、Ｙトナー像が形成される（現像工程）。

中間転写ユニット８５のループ内に配設された四つの一次転写ローラ４９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、中間転写ベルト４８を感光体４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）との間に挟み込んで一次転写ニップを形成している。この一次転写ローラ４９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、トナーの帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスが印加される。

現像工程でトナー像が形成された感光体４１Ｙの表面は、中間転写ベルト４８と一次転写ローラ４９Ｙとの当接による一次転写ニップに達して、この一次転写ニップで感光体４１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト４８上に転写される（一次転写工程）。このとき、感光体４１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。一次転写ニップでトナー像を中間転写ベルト４８に転写した感光体４１Ｙの表面は、感光体クリーニング装置４２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体４１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード４２ａによって機械的に除去される（クリーニング工程）。その後、感光体４１Ｙの表面は、除電装置との対向位置に達して、この対向位置で感光体４１Ｙ上の残留電位が除去される。こうして、感光体４１Ｙ上で行われる一連の作像プロセスが終了する。

このような作像プロセスは、他の三つの作像ユニット４６（Ｍ，Ｃ，Ｋ）でも同様に行われる。すなわち、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の作像ユニット４６（Ｍ，Ｃ，Ｋ）の下方に配設された露光装置４７から、画像情報に基づいたレーザー光Ｌが、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の作像ユニット４６（Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体４１（Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に向けて照射される。詳しくは、露光装置４７は、光源からレーザー光Ｌを発して、そのレーザー光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Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体４１（Ｍ，Ｃ，Ｋ）に照射する。その後、現像工程を経てＭ，Ｃ，Ｋ用の感光体４１（Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に形成されたトナー像（Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、中間転写ベルト４８上に重ね合わせて一次転写される。

このとき、中間転写ベルト４８は、図１中の矢印方向に走行して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過する。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上のトナー像（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、中間転写ベルト４８上に重ねて一次転写され、中間転写ベルト４８上にカラートナー像が形成される。

各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像が重ねて一次転写され、カラートナー像が形成された中間転写ベルト４８は、二次転写ニップローラ８９との対向位置に達する。この位置では、二次転写ローラ８２が、二次転写ニップローラ８９との間に中間転写ベルト４８を挟み込んで二次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４８上に形成されたカラートナー像は、二次転写ニップ内に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に二次転写される。このとき、中間転写ベルト４８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。二次転写ニップを通過した中間転写ベルト４８は、中間転写クリーニング装置の位置に達し、その表面上の未転写トナーが回収され、中間転写ベルト４８上で行われる一連の転写プロセスが終了する。

上述した二次転写ニップに搬送される記録媒体Ｐは、プリンタ筐体内の下部に配設された第一給紙カセット２６又は第二給紙カセット２７から、第一給紙ローラ２６ａ又は第二給紙ローラ２７ａの回転駆動によって送り出されるものである。送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ対２８のレジストニップに挟まれる。

レジストニップに挟み込まれた記録媒体Ｐは、中間転写ベルト４８上のカラートナー像と同期するタイミングで、レジストローラ対２８の回転駆動によって二次転写ニップに向けて送り出される。二次転写ニップの周辺では、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ８２と設置された二次転写ニップローラ８９との間に二次転写電界が形成される。二次転写ニップに挟み込まれた記録媒体Ｐには、ニップ圧や二次転写電界の作用によってカラートナー像が二次転写される。

二次転写ニップでカラートナー像が二次転写された記録媒体Ｐは、定着装置８６内に搬送される。定着装置８６では、定着ベルト及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、カラートナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。定着装置８６を通過した記録媒体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記録媒体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、プリンタにおける一連の画像形成プロセスが完了する。

現像装置５０Ｙは、図２に示されるように、感光体４１Ｙに対向する現像ローラ５１Ｙ、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙ、二つの現像剤収容部（５３Ｙ，５４Ｙ）内に配設された二つの現像剤搬送スクリュー５５Ｙ、及び、トナー濃度検知センサ５６Ｙ等で構成される。現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネットローラ、及び、マグネットローラの周囲を回転するスリーブ等で構成される。第一現像剤収容部５３Ｙ及び第二現像剤収容部５４Ｙ内には、キャリアとトナーとからなる二成分の現像剤Ｇが収容されている。第二現像剤収容部５４Ｙは、その上方に形成された開口を介してトナー落下搬送管６４Ｙに連通している。また、トナー濃度検知センサ５６Ｙは、第二現像剤収容部５４Ｙ内の現像剤Ｇ中のトナー濃度を検知する。

現像装置５０内の現像剤Ｇは、２つの現像剤搬送スクリュー５５Ｙによって、攪拌されながら、第一現像剤収容部５３Ｙと第二現像剤収容部５４Ｙとの間を循環する。第一現像剤収容部５３Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤搬送スクリュー５５Ｙの一方に搬送されながら現像ローラ５１Ｙ内のマグネットローラにより形成される磁界によって現像ローラ５１Ｙのスリーブ表面上に供給され、担持される。

現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図２の矢印で示されるように反時計回り方向に回転駆動し、スリーブ上に担持された現像剤Ｇは、スリーブとともに回転する。このとき、現像剤Ｇ中のトナーは、現像剤Ｇ中のキャリアとの摩擦帯電によりキャリアとは逆極性の電位に帯電して静電的にキャリアに吸着し、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁界によって引き寄せられるキャリアとともに回転する。

現像ローラ５１Ｙのスリーブ上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙと現像ローラ５１Ｙとが対向するドクター部に達する。現像ローラ５１Ｙのスリーブ上の現像剤Ｇは、ドクター部を通過する際にその層厚が規制され、その後、感光体４１Ｙとの対向位置である現像領域まで搬送される。

現像領域では、現像ローラ５１Ｙと感光体４１Ｙとの間に形成された現像電界によって感光体４１Ｙ上に形成された潜像に現像剤Ｇ中のトナーが吸着される。現像領域を通過した現像ローラ５１Ｙのスリーブ表面上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転に伴い第一現像剤収容部５３Ｙの上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱する。

現像装置５０Ｙ内の現像剤Ｇは、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５０Ｙ内の現像剤Ｇに含まれるトナーの現像による消費量に応じて、トナー収容器３２Ｙに収容されているトナーが、後述するトナー補給装置６０Ｙによって第二現像剤収容部５４Ｙ内に補給される。そして、２つの現像剤搬送スクリュー５５Ｙによって、現像剤Ｇとともに混合、攪拌されながら、第一現像剤収容部５３Ｙと第二現像剤収容部５４Ｙとの間を循環する。

図３は、Ｙ用のトナー補給装置６０Ｙと、これにセットされたＹ用のトナー収容器３２Ｙとを示す模式図である。トナー収容器３２Ｙ内のトナーは、現像装置５０Ｙ内のトナー濃度に応じて、トナー補給装置６０Ｙによって現像装置５０Ｙに補給される。

トナー補給装置６０Ｙは、搬送路形成部材たる搬送ノズル６１１Ｙ、搬送スクリュー６１４Ｙ、トナー落下搬送管６４Ｙ、サブホッパ６３Ｙ、ボトル側駆動機構部９１Ｙ、サブホッパ側駆動機構部９２Ｙ、補給管６１Ｙ、補給スクリュー６２Ｙ等を有している。

トナー収容器３２Ｙがトナー補給装置６０Ｙのセットカバー６０８Ｙに対して図中矢印Ｑ方向へ差し込まれて装着されると、その装着動作に連動してトナー収容器３２Ｙの先端側に対してトナー補給装置６０Ｙの搬送ノズル６１１Ｙが挿入され、トナー収容器３２Ｙ内と搬送ノズル６１１Ｙ内とが連通する。

トナー収容器３２Ｙは、円筒状の形状になっており、セットカバー６０８Ｙに差し込まれる容器先端カバー３４Ｙや、容器回転ギヤ３０１Ｙが一体形成されたトナーボトル３３Ｙなどから構成されている。容器先端カバー３４Ｙは、トナーボトル３３Ｙの回転軸線方向の先端部を受け入れた状態で、トナーボトル３３Ｙを回転可能に保持する。

トナー補給装置６０Ｙのセットカバー６０８Ｙにトナー収容器３２Ｙの容器先端カバー３４Ｙが差し込まれた状態で、駆動モータや駆動ギヤ等で構成されているボトル側駆動機構部９１Ｙがトナー収容器３２Ｙの容器回転ギヤ３０１Ｙに回転駆動力を伝達する。これにより、トナー収容器３２Ｙのトナーボトル３３Ｙが容器先端カバー３４Ｙに保持された状態で図週矢印Ａ方向に回転駆動する。この回転駆動に伴って、トナーボトル３３Ｙの内周面に螺旋状に形成された螺旋状突起３０２Ｙも回転する。すると、トナーボトル３３Ｙの内部に収容されたトナーがボトルの後端側から先端側（図３中の左側から右側）に向けて搬送される。そして、容器先端カバー３４Ｙから搬送ノズル６１１Ｙ内に供給される。

搬送ノズル６１１Ｙ内には、粉体搬送部材としての搬送スクリュー６１４Ｙが配置されており、その長手方向の端部に固定された搬送スクリューギヤ６０５Ｙと一体的に回転する。ボトル側駆動機構部９１Ｙは、回転駆動力を搬送スクリューギヤ６０５Ｙに出力することで、搬送スクリュー６１４Ｙを回転駆動して搬送ノズル６１１Ｙ内のトナーを搬送する。

搬送ノズル６１１Ｙのトナー搬送方向下流端には、トナー落下搬送管６４Ｙが重力方向下方から接続している。搬送スクリュー６１４Ｙによって搬送ノズル６１１Ｙ内で搬送されるトナーは、搬送ノズル６１１Ｙからトナー落下搬送管６４Ｙ内に落とし込まれてサブホッパ６３Ｙ内に重力落下する。

サブホッパ６３Ｙの下部には、補給管６１Ｙが接続されている。サブホッパ６３Ｙ内のトナーは、二つのアジテータ６６Ｙの回転駆動によって補給管６１Ｙに向けて搬送される。この補給管６１Ｙ内には、補給スクリュー６２Ｙが配設されている。サブホッパ側駆動機構部９２Ｙは、サブホッパ６３Ｙ内の二つのアジテータ６６Ｙと、補給管６１Ｙ内の補給スクリュー６２Ｙとに対して独立して回転駆動力を伝達することが可能になっている。二つのアジテータ６６Ｙを回転駆動させることで、サブホッパ６３Ｙ内のトナーを補給管６１Ｙに向けて搬送し、補給スクリュー６２Ｙを回転駆動させる、サブホッパ６３Ｙ内のトナーを現像装置５０Ｙ内に補給する。

図４は、正常な状態のＹ用のトナー補給装置（６０Ｙ）の一部を示す断面図である。同図において、搬送ノズル６１１Ｙの端部は、トナーボトル（図３の３３Ｙ）のボトル差込部３３Ｙａの中に差し込まれている。

サブホッパ６３Ｙには、所定の高さ位置でサブホッパ６３Ｙ内のトナーを検知するトナー検知センサ６７Ｙが取り付けられている。トナー検知センサ６７Ｙによってサブホッパ６３Ｙ内のトナーが検知されなくなると、制御部（図３の１００）は、搬送スクリュー６１４Ｙを回転駆動させて、トナーボトル（図３の３３Ｙ）内のトナーをサブホッパ６３Ｙに向けて搬送する処理を実施する。トナー検知センサ６７Ｙによってトナーが検知されるようになると、制御部１００は前述の処理を終了する。

図５は、トナー検知センサ６７Ｙが誤検知を引き起こした状態のＹ用のトナー補給装置（６０Ｙ）の一部を示す断面図である。サブホッパ６３Ｙ内にトナーが満杯に入っているにもかかわらず、故障などにより、トナー検知センサ６７Ｙがトナー無しであると誤検知すると、図示のように、サブホッパ６３Ｙ内だけでなく、トナー落下搬送管６４Ｙ内もトナーで満杯になる。この状態で、搬送スクリュー６１４Ｙが更に回転駆動してトナーをトナー落下搬送管６４Ｙに送り込むと、トナー落下搬送管６４Ｙ内のトナーを凝集させて、トナー落下搬送管６４Ｙ内でトナー詰まりを引き起こしてしまう。

図６は、Ｙ用の現像装置（図３の５０Ｙ）がプリンタ本体に正しくセットされないセット異常を引き起こした状態のＹ用のトナー補給装置（６０Ｙ）の一部を示す断面図である。Ｙ用の現像装置がプリンタ本体に正しくセットされないと、補給管６１Ｙ内から現像装置内へのトナーの移動が良好に行われなくなり、図示のように、サブホッパ６３Ｙ内でトナー検知センサ６７Ｙの近くだけトナーを存在させない状態になることがある。この状態では、トナー検知センサ６７Ｙがトナー無しを検知するが、これは誤検知ではない。しかしながら、トナー検知センサ６７Ｙの付近以外のホッパ内空間においては、トナーがたくさん貯留されている状態になっているため、トナー落下搬送管６４Ｙ内からサブホッパ６３Ｙ内へのトナーの落下が行われなくなる。これにより、トナー落下搬送管６４Ｙ内がトナーで満杯になった状態で、トナー無し検知に基づいて搬送スクリュー６１４Ｙが更に回転駆動してトナーをトナー落下搬送管６４Ｙに送り込むと、トナー落下搬送管６４Ｙ内のトナーを凝集させる。この凝集により、トナー落下搬送管６４Ｙ内でトナー詰まりを引き起こしてしまう。

図７は、サブホッパ６３Ｙにおける二つのアジテータ６６Ｙのうち、一方が故障によって回転しなくなっている状態のＹ用のトナー補給装置（６０Ｙ）の一部を示す断面図である。二つのアジテータ６６Ｙのうち、図示のように、トナー落下搬送管６４Ｙの直下にあるアジテータ６６Ｙが故障によって回転しなくなっている。すると、図示のように、サブホッパ６３Ｙ内でトナー検知センサ６７Ｙの近くだけトナーを存在させない状態になることがある。これにより、図６の例と同様に、トナー落下搬送管６４Ｙ内でトナー詰まりを引き起こしてしまう。

特許文献１に記載のトナー補給装置では、トナー検知センサがトナーありをトナー無しと誤検知することによる搬送路内のトナー詰まりだけしか抑えることができなかった。

次に、実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
図８は、同プリンタのＹ用のトナー補給装置（６０Ｙ）における搬送ノズル６１１Ｙ及び搬送スクリュー６１４Ｙの一部と、トナー落下搬送管６４Ｙとを示す断面図である。トナー落下搬送管６４Ｙ内には、コイル状の揺動部材６５Ｙが配設されている。この揺動部材６５Ｙは、搬送スクリュー６１４Ｙの螺旋羽根に摺擦することで、トナー落下搬送管６４Ｙ内で揺動する。この揺動により、トナー落下搬送管６４Ｙ内で管太さ方向にトナーが架橋してしまうことを防止することで、トナー落下搬送管６４Ｙ内でのトナー詰まりの発生を抑えている。しかしながら、図５、図６、図７のような状態になると、揺動部材６５Ｙが揺動しても、トナー落下搬送管６４Ｙでトナー詰まりが発生してしまう。

搬送ノズル６１１Ｙの長手方向における全域のうち、トナー落下搬送管６４Ｙが設けられている領域では、トナー落下搬送管６４Ｙと対向する位置に開口６１１Ｙａが設けられている。この開口６１１Ｙａを通じて、コイル状の揺動部材６５Ｙをトナー落下搬送管６４Ｙ内に押し込んでセットすることができるようになっている。

開口６１１Ｙａは、搬送ノズル６１１Ｙの外壁に貼り付けられた可動部材としてのシート部材６８Ｙによって覆われている。可撓性材料からなるシート部材６８Ｙは、その一辺だけが搬送ノズル６１１Ｙの外壁に貼り付けられていることで、同外壁に片持ち支持されている。

搬送ノズル６１１Ｙの外壁において、開口６１１Ｙａよりも図中左側の領域には、透過型光学センサ６９Ｙの発光素子６９Ｙａが固定されている。また、開口６１１Ｙａよりも図中右側の領域には、透過型光学センサ６９Ｙの受光素子６９Ｙｂが固定されている。搬送ノズル６１１Ｙの外壁上において、発光素子６９Ｙａと受光素子６９Ｙｂとは対面しており、図示の状態では、図中点線矢印で示されるように、発光素子６９Ｙａから発せられた光が受光素子６９Ｙｂによって受光されている。

図９は、搬送不良によってトナーを満杯に内包したトナー落下搬送管６４Ｙを、Ｙ用のトナー補給装置（６０Ｙ）における搬送ノズル６１１Ｙ及び搬送スクリュー６１４Ｙの一部とともに示す断面図である。トナー落下搬送管６４Ｙ内がトナーで満杯になってくると、搬送スクリュー６１４Ｙによって図中矢印Ｃ方向に搬送されるトナーがトナー落下搬送管６４Ｙ内に入り込むことができずに、シート部材６８Ｙを内側から押す。これにより、図示のように、シート部材６８Ｙが片持ち支持端である固定端部を支点にして自由端側を開口６１１Ｙａから引き離す方向に撓ませて、透過型光学センサ６９Ｙの光路を横切る。すると、受光素子６９Ｙｂが光を受光しなくなって、出力電圧を低下させる。これは、透過型光学センサ６９Ｙがシート部材６８Ｙを検知したことを意味する。

図９に示される状態では、トナー落下搬送管６４Ｙ内でトナーがほぼ満杯になっているが、搬送スクリュー６１４Ｙによって搬送されるトナーは、トナー落下搬送管６４Ｙの方には向かわずに、シート部材６８Ｙを押し上げて開口６１１Ｙａから外部に出る。このため、トナー落下搬送管６４Ｙ内のトナーは、強い圧力を受けていないことから、トナー詰まりを引き起こしていない。つまり、透過型光学センサ６９Ｙによってシート部材６８Ｙが検知された時点では、トナー落下搬送管６４Ｙ内のトナー詰まりは発生していないものの、搬送スクリュー６１４Ｙによる搬送を継続するとトナー詰まりを発生させる可能性が高くなる。以下、この状態を「トナー詰まり予兆状態」という。

この「トナー詰まり予兆状態」は、図５に示されるトナー検知センサ６７Ｙの誤検知、図６に示される現像装置（５０Ｙ）のセット不良、図７に示されるアジテータ６６Ｙの故障、の何れにも共通して発生するものである。つまり、このトナー補給装置（６０Ｙ）では、トナー検知センサ６７Ｙの誤検知に起因する「トナー詰まり予兆状態」を検知することに加えて、前記誤検知とは異なる原因によって発生する「トナー詰まり予兆状態」も検知することができる。

図１０は、実施形態に係るプリンタにおける電気回路の一部を示すブロック図である。制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリーなどを有しており、プリンタの各機器の駆動を制御したり、各種の演算処理をしたり、各種のセンサと通信したりするものである。

制御部１００には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のトナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各機器やセンサが電気接続されている。詳しくは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのボトル側駆動機構部９１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、サブホッパ側駆動機構部９２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、トナー検知センサ６７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、及び透過型光学センサ６９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が電気接続されている。また、制御部１００には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置５０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー濃度センサ５６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）も電気接続されている。更には、タッチパネルや各種のキーからなる操作表示部１１０も電気接続されている。

制御部１００は、トナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のサブホッパ６３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に設けられたトナー検知センサ６７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によってトナー無しが検知されると、サブホッパ６３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）にトナーを補充する処理を実施する。具体的には、ボトル側駆動機構部９１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に制御信号を送信して、トナーボトル３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、搬送スクリュー６１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とを回転駆動させる。この回転駆動によってサブホッパ６３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）にトナーが補充されるのに伴って、トナー検知センサ６７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によってトナーありが検知されると、ボトル側駆動機構部９１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に制御信号を送信して、トナーボトル３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）及び搬送スクリュー６１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の回転駆動を停止させる。以下、この一連の処理を、サブホッパトナー補充処理という。

何らかの異常が発生して、サブホッパトナー補充処理において「トナー詰まり予兆状態」が発生し、透過型光学センサ６９（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によってシート部材６８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が検知されると、制御部１００は、次のようなエラー処理を実施する。即ち、トナー検知センサ（６７Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によってトナーありが検知されていなくても、ボトル側駆動機構部９１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に制御信号を送信して、トナーボトル３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）及び搬送スクリュー６１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の回転駆動を停止させる。これにより、トナー詰まりの発生を抑える。このままの状態で報知すると、いつまでもプリントジョブを行うことができないので、制御部１００は、ユーザーにエラー発生を報知する処理を実施する。具体的には、各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうち、「トナー詰まり予兆状態」になった色について、「トナー詰まり予兆状態」になった旨と、原因調査のためのアドバイスとをユーザーに知らせるためのメッセージを操作表示部１１０に表示させる。この表示に従ったユーザーの作業によって原因が解消され、その旨の入力操作がユーザーによって行われると、制御部１００はサブホッパトナー補充処理を再開する。

かかる構成においては、トナー検知センサ６７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によってトナーありを無しと誤検知されることだけでなく、かかる誤検知とは異なる原因によるトナー詰まりの発生を抑えることができる。トナー詰まりの発生については、トナー落下搬送管６４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）だけでなく、搬送ノズル６１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）についても抑えることが可能である。

図９に示されるように、開口６１１Ｙａについては、搬送ノズル６１１Ｙの壁の全域のうち、搬送ノズル６１１Ｙ内の搬送路よりも重力方向上側の領域に設けている。かかる構成では、搬送スクリュー６１４Ｙによる搬送先（トナー落下搬送管６４Ｙ）のトナー受け入れが通常になされている場合には、搬送路内のトナー量が過剰にならず、搬送路内におけるトナーの高さ位置が開口６１１Ｙａよりも低い位置になる。これにより、「トナー詰まり予兆状態」が発生していないにもかかわらず、開口６１１Ｙａから外部にトナーを漏出させてしまうことを抑えることができる。

このトナー補給装置６０Ｙでは、開口６１１Ｙａを搬送ノズル６１１Ｙ内の搬送路よりも重力方向上側のノズル箇所に設けていることに加えて、図示のように、透過型光学センサ６９Ｙについては、搬送ノズル６１１Ｙよりも重力方向上側に配設している。かかる構成では、搬送路内の過剰なトナーによって押されたシート部材６８Ｙを搬送ノズル６１１Ｙの外部で透過型光学センサ６９Ｙに検知させることができる。

開口６１１Ｙａについては、搬送ノズル６１１Ｙの屈折外周箇所又は屈曲外周箇所に設けることが望ましい。例えば、図９に示される例では、搬送ノズル６１１Ｙからトナー落下搬送管６４Ｙの中に至るまでの一連の搬送路を約９０［°］に折れ曲がった屈折箇所として捉えることができる。屈折箇所には、搬送方向の長さがより大きくなる屈折外周箇所と、より小さくなる屈折内周箇所とが存在するが、それらのうち、屈折外周箇所に開口６１１Ｙａを設けることが望ましい。搬送路内において、屈折外周側は屈折内周側に比べて余剰のトナーの通り道になり難いので、開口６１１Ｙａからの不要なトナーの漏出を抑えることができる。特に、図９に示されるように、屈折外周箇所の内側にある屈折内周箇所がトナー搬送方向の上流側から下流側に向けて下降する箇所であれば、トナーが自重によって屈折外周箇所よりも屈折内周箇所に集まり易くなる。このため、開口６１１Ｙａからの不要なトナー漏出をより確実に抑えることができる。

屈折箇所における屈折外周箇所及び屈折内周箇所について説明したが、屈曲箇所についても同様に、トナー搬送方向に沿って下降する屈曲内周箇所の外側にある屈曲外周箇所に開口６１１Ｙａを設けることが望ましい。

シート部材６８Ｙの材質の一例としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の平面積が１１．５～１２．１ｍｍ×１８．７～１９．３ｍｍの範囲であって、厚みが０．０４～０．０６ｍｍのシート材を挙げることができる。シート部材６８Ｙには、適度な可撓性が求められることに加えて、遮光性も求められる。このため、シート部材６８Ｙとしては、黒色など、遮光性の高い色からなるものを用いることが望ましい。

図１３は、搬送ノズル６１１Ｙをその周囲とともに外側から示す斜視図である。搬送ノズル６１１Ｙの開口６１１Ｙａとしては、６．５～７．１ｍｍ×１０．９～１１．５ｍｍの寸法のものを例示することができる。

次に、実施形態に係るプリンタの一部の構成を他の構成に変形した変形例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、変形例に係るプリンタの構成は実施形態と同様である。
［変形例］

図１１は、変形例に係るプリンタのＹ用のトナー補給装置（６０Ｙ）における搬送ノズル６１１Ｙ及び搬送スクリュー６１４Ｙの一部と、トナー落下搬送管６４Ｙとを示す断面図である。変形例に係るプリンタでは、シール部材（図９の６８Ｙ）に代えて、スライド部材７０Ｙを可動部材として有している。このスライド部材７０Ｙは、搬送ノズル６１１Ｙの開口６１１Ｙａの周囲壁によって壁厚み方向にスライド移動可能に保持されている。

図示のように、トナー落下搬送管６４Ｙ内にトナーが殆ど無く、搬送ノズル６１１Ｙからトナー落下搬送管６４Ｙへのトナーの移動がスムーズになされる場合には、スライド部材７０Ｙが自重によって移動可能範囲の下端位置まで移動している。この状態では、図中点線矢印で示されるように、透過型光学センサ６９Ｙの発光素子６９Ｙａから発せられた光が受光素子６９Ｙｂに受光される。

図１２は、変形例に係るプリンタにおいて、搬送不良によってトナーを満杯に内包したトナー落下搬送管６４Ｙを、Ｙ用のトナー補給装置（６０Ｙ）における搬送ノズル６１１Ｙ及び搬送スクリュー６１４の一部とともに示す断面図である。トナー落下搬送管６４Ｙ内がトナーで満杯になってくると、搬送スクリュー６１４Ｙによって図中矢印Ｃ方向に搬送されるトナーがトナー落下搬送管６４Ｙ内に入り込むことができずに、スライド部材７０Ｙを内側から押す。これにより、図示のように、スライド部材７０Ｙがトナーによって持ち上げられるように、スライド移動可能範囲の上端位置までスライド移動して、透過型光学センサ６９Ｙの光路を横切る。すると、受光素子６９Ｙｂが光を受光しなくなって、出力電圧を低下させる。即ち、透過型光学センサ６９Ｙがシート部材６８Ｙを検知する。

かかる構成では、可動部材としてシール部材（６８Ｙ）を用いる場合に比べて、「詰まり予兆状態」になったときにおける開口６１１Ｙａからのトナー漏出を抑えることができる。

これまで、粉体たるトナーを補給のために搬送するトナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に本発明を適用した例について説明したが、トナーとは異なる粉体を搬送する粉体搬送装置にも、本発明の適用が可能である。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［第１態様］
第１態様は、粉体（例えばトナー）を搬送するための搬送路（例えば搬送ノズル６１１Ｙの内部やトナー落下搬送管６４Ｙの内部）を形成する搬送路形成部材（例えば搬送ノズル６１１Ｙ、トナー落下搬送管６４Ｙ）と、これの内部で粉体を搬送する粉体搬送部材（例えば搬送スクリュー６１４Ｙ）とを有する粉体搬送装置（例えばトナー補給装置６０Ｙ）において、前記搬送路形成部材に開口（例えば開口６１１Ｙａ）を設け、且つ前記搬送路形成部材の中から前記開口を通過した粉体に押されて動く可動部材（例えばシート部材６８Ｙ、スライド部材７０Ｙ）と、前記搬送路内の粉体に押されて動いた前記可動部材を検知する検知手段（例えば透過型光学センサ６９Ｙ）とを設けたことを特徴とするものである。

第１態様においては、搬送部材による粉体搬送の搬送先で粉体が滞り始めて搬送先での粉体受け入れが良好でなくなってくると、搬送部材によって搬送される粉体が、搬送先の代わりに搬送路形成部材の開口に向かうようになって可動部材を動かす。このように動かされた可動部材が検知手段によって検知されるタイミングについては、可動部材の形状や、検知手段の位置などにより、搬送先の粉体に対し、搬送部材によって搬送中の後続の粉体を強く押し付け始める前のタイミングにすることが可能である。このタイミングで、搬送部材の駆動を停止させてエラー発生を報知するなどの処理を実施すれば、搬送先の粉体を後続の粉体によって加圧し続けることを回避して、搬送先におけるトナー詰まりの発生を抑えることができる。また、搬送先で粉体が滞り始めて搬送先での粉体受け入れが良好でなくなってくる現象は、粉体検知センサの誤検知のみならず、誤検知とは異なる原因によっても発生し、搬送先でのトナー詰まりの発生の予兆となる現象として共通に発生するものである。よって、粉体検知センサの誤検知のみならず、かかる誤検知とは異なる原因による搬送路内の粉体詰まりの発生も抑えることができる

［第２態様］
第２態様は、第１態様において、前記開口を前記搬送路形成部材における前記搬送路よりも重力方向上側の壁に設けたことを特徴とするものである。

第２態様において、搬送部材による粉体搬送の搬送先の粉体受け入れが通常になされている場合には、搬送部材を内包する搬送路内の粉体量が過剰にならず、搬送路内における粉体の高さ位置が開口よりも低い位置になる。これにより、粉体詰まりの予兆が発生していないにもかかわらず、開口から外部に粉体を漏出させてしまうことを抑えることができる。

［第３態様］
第３態様は、第２態様において、前記検知手段を前記搬送路形成部材よりも重力方向上側に配設したことを特徴とするものである。

第３態様においては、搬送路内の過剰な粉体によって押された可動部材を搬送路形成部材の外部で検知手段に検知させることができる。

［第４態様］
第４態様は、第３態様において、前記開口を前記搬送路形成部材の屈折外周箇所又は屈曲外周箇所に設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、搬送路形成部材の開口からの不要な粉体の漏出を抑えることができる。

［第５態様］
第５態様は、第４態様であって、前記屈折外周箇所又は屈曲外周箇所の内側にある屈折内周箇所又は屈曲内周箇所が、前記粉体搬送部材による粉体搬送方向の上流側から下流側に向けて下降する箇所であることを特徴とするものである。かかる構成では、搬送路形成部材の開口からの不要な粉体の漏出をより確実に抑えることができる。

［第６態様］
第６態様は、第１、第２、第３、第４又は第５態様であって、前記可動部材が、固定端部を支点にした撓みによって揺動可能な可撓性部材からなることを特徴とするものである。第６態様においては、可撓性部材の一端部を固定するという簡単な構成により、可動部材としての機能を実現することができる。

［第７態様］
第７態様は、第１、第２、第３、第４又は第５態様であって、前記可動部材が、前記開口の周囲壁にスライド移動可能に保持されるスライド部材であることを特徴とするものである。かかる構成では、可動部材として可撓性部材を用いる場合に比べて、粉体詰まりの予兆が始まったときにおける搬送路形成部材の開口からの粉体の漏出を抑えることができる。

［第８態様］
第８態様は、トナー像を作像する作像手段（例えば作像ユニット４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋ）と、前記作像手段に補給するための粉体たるトナーを搬送するトナー搬送装置（例えばトナー補給装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋ）とを備える画像形成装置（例えばプリンタ）において、前記トナー搬送装置として、第１、第２、第３、第４、第５、第６又は第７態様を用いたことを特徴とするものである。

［第９態様］
第９態様は、第８態様において、前記検知手段によって前記可動部材が検知された場合に、前記粉体搬送部材の駆動を停止させる処理を実施する制御手段を設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、搬送先で粉体詰まりの予兆が始まった後に、搬送部材による搬送を続けることによる搬送先での粉体詰まりの発生を回避することができる。

［第１０態様］
第１０態様は、第９態様において、前記検知手段によって前記可動部材が検知された場合に、ユーザーにエラー発生を報知するための処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、ユーザーに対して粉体詰まりの予兆が始まった原因の究明作業や復旧作業の実施を促すことができる。

４６Ｙ，４６Ｍ，４６Ｃ，４６Ｋ：作像ユニット（作像手段）
６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋ：トナー補給装置（トナー搬送装置）
６４Ｙ：トナー落下搬送管（搬送路形成部材）
６８Ｙ：シート部材（可撓性部材、可動部材）
６９Ｙ，６９Ｍ，６９Ｃ，６９Ｋ：透過型光学センサ（検知手段）
６１１Ｙ：搬送ノズル（搬送路形成部材）
６１１Ｙａ：開口
６１４Ｙ：搬送スクリュー（搬送部材）

特開２０１４－２３５３３９号公報

Claims (9)

1. 粉体を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部材と、これの内部で駆動して粉体を搬送する粉体搬送部材とを有する粉体搬送装置において、
   前記搬送路形成部材に開口を設け、且つ前記搬送路形成部材の中から前記開口を通過した粉体に押されて動く可動部材と、前記搬送路内の粉体に押されて動いた前記可動部材を検知する検知手段とを設け、
   前記開口を前記搬送路形成部材における前記搬送路よりも重力方向上側の壁に設けたことを特徴とする粉体搬送装置。
2. 請求項１の粉体搬送装置において、
   前記検知手段を前記搬送路形成部材よりも重力方向上側に配設したことを特徴とする粉体搬送装置。
3. 請求項２の粉体搬送装置において、
   前記開口を前記搬送路形成部材の屈折外周箇所又は屈曲外周箇所に設けたことを特徴とする粉体搬送装置。
4. 請求項３の粉体搬送装置であって、
   前記屈折外周箇所又は屈曲外周箇所の内側にある屈折内周箇所又は屈曲内周箇所が、前記粉体搬送部材による粉体搬送方向の上流側から下流側に向けて下降する箇所であることを特徴とする粉体搬送装置。
5. 粉体を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部材と、これの内部で駆動して粉体を搬送する粉体搬送部材とを有する粉体搬送装置において、
   前記搬送路形成部材に開口を設け、且つ前記搬送路形成部材の中から前記開口を通過した粉体に押されて動く可動部材と、前記搬送路内の粉体に押されて動いた前記可動部材を検知する検知手段とを設け、
   前記可動部材が、固定端部を支点にして撓みによって揺動可能な可撓性部材からなることを特徴とする粉体搬送装置。
6. 粉体を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部材と、これの内部で駆動して粉体を搬送する粉体搬送部材とを有する粉体搬送装置において、
   前記搬送路形成部材に開口を設け、且つ前記搬送路形成部材の中から前記開口を通過した粉体に押されて動く可動部材と、前記搬送路内の粉体に押されて動いた前記可動部材を検知する検知手段とを設け、
   前記可動部材が、前記開口の周囲壁にスライド移動可能に保持されるスライド部材であることを特徴とする粉体搬送装置。
7. トナー像を作像する作像手段と、前記作像手段に補給するための粉体たるトナーを搬送するトナー搬送装置とを備える画像形成装置において、
   前記トナー搬送装置として、請求項１、２、３、４、５又は６の粉体搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
8. トナー像を作像する作像手段と、前記作像手段に補給するための粉体たるトナーを搬送するトナー搬送装置とを備える画像形成装置において、
   前記トナー搬送装置として、
   粉体を搬送するための搬送路を形成する搬送路形成部材と、これの内部で駆動して粉体を搬送する粉体搬送部材とを有する粉体搬送装置であって、
   前記搬送路形成部材に開口を設け、且つ前記搬送路形成部材の中から前記開口を通過した粉体に押されて動く可動部材と、前記搬送路内の粉体に押されて動いた前記可動部材を検知する検知手段とを設けたものを用い、
   前記検知手段によって前記可動部材が検知された場合に、前記粉体搬送部材の駆動を停止させる処理を実施する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８の画像形成装置において、
   前記検知手段によって前記可動部材が検知された場合に、ユーザーにエラー発生を報知するための処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

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