JP2009258514A - 粉体搬送装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像部に向けて安定した粉体の搬送量を確保する粉体搬送装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供する。
【解決手段】粉体を現像部(18)に搬送する粉体搬送装置(19)であって、粉体を貯める貯留部(42)、及び貯留部の容積よりも小さな容積を有し、隔壁(80)を介して貯留部に並設されており、その内部に貯留部からの粉体を現像部に向けて搬送するスクリュー(74)を有した溜め部(62)をそれぞれ備えるハウジング(40)と、ハウジングを覆う蓋部材(82)とを具備し、隔壁の高さは、スクリューの回転軸線方向に沿って変更されており、溜め部と現像部とを連通する排出口に近い側(80N)の高さが、排出口から遠い側(80F)の高さよりも大きくされている。
【選択図】図４

Description

本発明は、粉体を現像部に搬送する粉体搬送装置及びこれを搭載した画像形成装置に関するものである。

この種の粉体搬送装置は、粉体、例えばトナーを現像部に供給しており、この現像部は、静電潜像が形成された感光体ドラムの表面にトナー画像を現像し、このトナー画像が用紙に転写及び定着される（例えば、特許文献１参照）。

詳しくは、この粉体搬送装置はハウジングや、このハウジングを覆う蓋部材を備え、このハウジングは、トナーを貯める貯留部と、貯留部からのトナーを現像部に向けて搬送する溜め部とを備えている。これら貯留部と溜め部との間には隔壁が形成され、また、この溜め部の内部にはスクリューが配置されている。

特開２００４−１３３２２６号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、後者の溜め部のトナーが現像部に向けて安定して搬送されないとの懸念がある。
なぜならば、この技術の隔壁の高さは、スクリューの回転軸線方向に沿って略等しく形成されており、これでは、特に、溜め部と現像部とを連通する排出口に近い側では、隔壁を乗り越えた貯留部からのトナーと、スクリューで搬送されたトナーとが集まるので、貯留部に逆流し易くなるからである。

このように、上記従来の技術では、現像部に向かうトナーの搬送効率を向上させる点では依然として課題が残されている。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、現像部に向けて安定したトナーの搬送量を確保する粉体搬送装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するための第１の発明は、粉体を現像部に向けて搬送する粉体搬送装置であって、粉体を貯める貯留部、及び貯留部の容積よりも小さな容積を有し、隔壁を介して貯留部に並設されており、その内部に貯留部からの粉体を現像部に向けて搬送するスクリューを有した溜め部をそれぞれ備えるハウジングと、ハウジングを覆う蓋部材とを具備し、隔壁の高さは、スクリューの回転軸線方向に沿って変更されており、溜め部と現像部とを連通する排出口に近い側の高さが、排出口から遠い側の高さよりも大きくされている。

第１の発明によれば、粉体搬送装置は、粉体を現像部に向けて搬送しており、ハウジングや蓋部材を備えている。このハウジングは、貯留部と、溜め部とから構成され、この貯留部は粉体を貯めるのに対し、溜め部は、その内部にスクリューを有し、貯留部からの粉体を現像部に向けて搬送する。また、この溜め部は、貯留部の容積よりも小さな容積で構成され、隔壁を介して貯留部に並設されている。一方、蓋部材はハウジングを覆う。

そして、上述した隔壁の高さは、スクリューの回転軸線方向に沿って変更されている。詳しくは、溜め部と現像部とは排出口を介して連通されているが、この隔壁のうち、排出口に近い側の高さが排出口から遠い側の高さよりも大きくされている。このように、排出口から遠い側の高さを小さくすれば、貯留部からの粉体は速やかに溜め部に搬送されるし、排出口に近い側の高さを大きくすれば、溜め部の粉体は貯留部に逆流し難くなる。よって、現像部に向けて安定した粉体の搬送量を確保できる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、隔壁の高さは、スクリューによる粉体の搬送方向に沿って次第に大きくされていることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、隔壁の高さがスクリューによる粉体の搬送方向に沿って滑らかに大きくされているので、排出口から遠い側の高さを小さくした利点と、排出口に近い側の高さを大きくした利点とを両立可能になる。

第３の発明は、第１や第２の粉体搬送装置を搭載した画像形成装置であることを特徴とする。
第３の発明によれば、第１や第２の発明の作用に加えてさらに、粉体が現像部に安定して供給されるので、良好な画像が得られる結果、画像形成装置の信頼性向上に寄与する。

本発明によれば、溜め部の排出口から遠い側では、貯留部からの粉体が速やかに溜め部に搬送され、また、この排出口に近い側では、溜め部の粉体が貯留部に逆流し難くなり、現像部に向けて安定した粉体の搬送量を確保する粉体搬送装置及びこれを搭載した画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１には、画像形成装置の一例である複合機１の構造が概略的に示されている。この複合機１の装置本体２の下部には給紙部４が配置されている。この給紙部４には、本体２の高さ方向に沿って２段のカセット６が備えられており、本実施例の各カセット６はいずれも本体２に対して前面側（図１でみて手前側）に向けて引き出し可能に構成されている。また、各カセット６には画像形成前の用紙が積層状態で収容され、この用紙は給紙部４から１枚ずつ分離され、右方向に向けて送出される。

給紙部４の右方には用紙搬送部８が配置され、給紙部４から送出された用紙は本体２の右側面に沿って上方に向けて搬送される。次いで、この用紙は、本体２の内部で左側面へ向けて反転され、そのまま左側面に向けて搬送される。
一方、カセット６の上方には手差し給紙部５が備えられている。この給紙部５には、カセット６に入っていないサイズの用紙や、厚紙、或いはＯＨＰシートの如く１枚ずつ送り込まれる種々の記録材が載置されている。そして、給紙部５からの記録材は用紙搬送部８に合流し、左側面に向けて搬送される。

装置本体２の内部には、搬送部８からの用紙搬送方向でみて下流側にレジストローラ１０、画像形成部１４、及び転写部２６が順番に配置されている。この画像形成部１４の上方には光学部、例えばＬＳＵ（レーザスキャニングユニット）１２が備えられており、この光学部１２からは画像形成部１４の感光体ドラム１６に向けてレーザ光が照射される。

また、用紙搬送方向でみて転写部２６の下流側には定着部２８及び排出・分岐部３０が順番に配置され、片面印刷の場合には、定着部２８から排出された用紙は排出・分岐部３０を経て用紙受けトレイ３２に排出される。
一方、この排出・分岐部３０と給紙部４との間には両面印刷用ユニット３４が配置されており、このユニット３４では定着部２８から排出された用紙を用紙搬送部８に向けて搬送し、この用紙は画像形成部１４に再び送られる。

ここで、本実施例の画像形成部１４は、４つの画像形成ユニットで構成されている。これら各ユニットは、図１でみて右側から左側に向けて順に配列され、異なる４色（ブラック、シアン、マゼンタ及びイエロー）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程を通じてブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの画像を順次形成している。

具体的には、画像形成部１４の各ユニットには、各対応色の可視像（トナー画像）を担持するドラム１６がそれぞれ設けられている。各ドラム１６は本体２に対して回転自在に設置され、図示しない駆動モータによって同図の反時計回りに駆動する。
また、各ドラム１６の周囲の適宜位置には、それぞれ対応する帯電器１７、現像部１８、クリーニング部２１や、中間転写ローラ２２が設けられている。

この帯電器１７では、対応するドラム１６の表面を一様に帯電させる。また、現像部１８では、それぞれブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色のトナーが各色のトナーコンテナ２０からホッパー（粉体搬送装置）１９を経由して供給され、このトナーを用いてドラム１６の表面に静電的に付着させる。これにより、ドラム１６の表面には、光学部１２による静電潜像に応じたトナー画像が現像される。そして、これらドラム１６上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト２４上に順次転写され、１ページ分のトナー画像として合成される。

詳しくは、上記ベルト２４は、誘電体樹脂製のシート材の両端部分を重ね合わせて接合したエンドレス形状のベルトや、継ぎ目を有しないシームレスのベルトが用いられており、図示しない駆動モータによって同図の時計回りに走行する。このベルト２４は、各ドラム１６と各中間転写ローラ２２との間を走行しており、これにより、ドラム１６上にそれぞれ形成されたトナー画像はベルト２４上に１次転写される。なお、各クリーニング部２１では、ドラム１６上に残留したトナーが除去される。

上述した転写部２６のローラとベルト２４との間を用紙が通過すると、ベルト２４上に転写されたトナー画像は用紙に２次転写され、この用紙は定着部２８に向けて搬送される。
ところで、上述のホッパー１９は、トナーコンテナ２０の下側に位置するともに、図２に示されるように、現像部１８の前面側（図１でみて手前側）に位置しており、これらコンテナ２０と現像部１８とを接続している。

具体的には、本実施例のホッパー１９は、図３にも示される如く、縦長のホッパー容器（ハウジング）４０と、この容器４０を上方から覆う蓋部材８２とを備えている。容器４０は縦長の底壁４８を有し、この底壁４８の両側部分には側壁５０，７０が、また、底壁４８の長手方向両端部分には端壁４６，４７がそれぞれ上方に向けて形成されている。

この容器４０の内部には隔壁８０が設置されている（図４）。この隔壁８０は側壁５０，７０に沿って設けられており、容器４０内は隔壁８０によって２つの空間に区画されている。詳しくは、側壁５０と隔壁８０との間にトナー貯留部（貯留部）４２が、隔壁８０と側壁７０との間にトナー溜め部（溜め部）６２がそれぞれ形成されている。

前者のトナー貯留部４２には、コンテナ２０からのトナーを貯められており、このトナーはパドル５４を介してトナー溜め部６２に搬送される。より詳しくは、このパドル５４は、容器４０の長手方向に延び、端壁４６，４７に回転自在に支持された軸部５６と、この軸部５６の周囲に固設された可撓性の板部５８とを有している。

軸部５６の先端は、装置本体２に設置された図示しない駆動モータに連結されており、板部５８は、軸部５６の回転に伴って側壁５０の内側、底壁４８の内側、隔壁８０に順次当接し、トナー貯留部４２内のトナーを軸部５６の回転軸線に直交する方向に向けて移動させ、トナー溜め部６２に搬送する。
このトナー溜め部６２はトナー貯留部４２に並設され、この貯留部４２の容積よりも小さな容積で形成されており、当該溜め部６２の中心軸線は、上記貯留部４２の中心軸線よりも上方に位置している。

また、この溜め部６２の内部には、貯留部４２からのトナーを現像部１８に向けて搬送するスクリュー７４が配設されている。このスクリュー７４もまた、容器４０の長手方向に延び、端壁４６，４７に回転自在に支持された軸部７６を有しており、この軸部７６の先端も上記駆動モータに連結される。
この軸部７６の周壁には螺旋状の羽根部７８が形成されている。この羽根部７８は、軸部７６の回転に伴って溜め部６２内のトナーを軸部７６の回転軸線方向に向けて移動させ、排出口７３に搬送する。

一方、上述の蓋部材８２は、トナー貯留部４２やトナー溜め部６２を覆い、その裏面にて貯留部４２の開口周縁５２や溜め部６２の開口周縁７２にそれぞれ当接している。
また、蓋部剤８２の適宜位置には、矩形状の投入口８８がその表面と裏面とを貫通して形成され（図３）、この投入口８８を介してコンテナ２０からのトナーが貯留部４２に適宜投入される。

ここで、上述した隔壁８０は、その高さがスクリュー７４の回転軸線方向に沿って変更されている。
具体的には、本実施例の隔壁８０は、低壁８０Ｆ及び高壁８０Ｎで構成され、図４で見て奥側、つまり、排出口７３から遠い側に低壁８０Ｆが、排出口７３から近い側に高壁８０Ｎがそれぞれ形成される。

より詳しくは、この低壁８０Ｆは、図４に示された約４ピッチ分の羽根部７８のうち、排出口７３から最も遠い、換言すれば、端壁４６近傍の１ピッチ分に対峙しており、当該部分の高さが高壁８０Ｎの高さよりも低くされている。また、本実施例では、これら低壁８０Ｆと高壁８０Ｎとは滑らかに連なっている。

そして、現像部１８内におけるトナー量の減少が検出されると、上記駆動モータを介してパドル５４が図５，６の時計回りに回転し、その板部５８周辺のトナーが、隔壁８０、特に、高壁８０Ｎよりも低壁８０Ｆを多く乗り越えて貯留部４２から溜め部６２に移動する。次いで、スクリュー７４も同図の時計回りに回転すると、溜め部６２のトナーが羽根部７８によって排出口７３に向けて移動し、現像部１８に供給される。そして、この現像部１８を介してトナー画像がドラム１６に形成される。

再び図１に戻り、このホッパー１９を搭載した複合機１では、カセット６からの用紙や手差し給紙部５からの記録材はレジストローラ１０に到達する。このローラ１０は、用紙の斜め送りを矯正しつつ、画像形成部１４で形成されるトナー画像とのタイミングを計りながら、用紙を転写部２６へと送出する。

また、図示しないコントローラからの画像データに基づき、複合機１では光学部１２によるレーザ光の照射が制御される。これにより、画像形成部１４において各ドラム１６上に原稿画像の静電潜像が作られ、続いてこの潜像からドラム１６上にトナー画像が形成され、中間転写ベルト２４を介して転写部２６で用紙に転写される。

その後、用紙は未定着トナー画像を担持した状態で定着部２８に向けて送られ、この定着部２８にて熱ローラによりトナー画像が定着される。次いで、定着部２８から排出された用紙は排出・分岐部３０を通ってトレイ３２に排出される。
この片面印刷に対し、両面印刷を行う場合には、定着部２８から排出された用紙はトレイ３２に排出される直前にてユニット３４側に引き戻され、この用紙は用紙搬送部８に合流し、再び転写部２６に向けて送られる。そして、この場合には、用紙の未だ印刷がされていない方の面にトナー画像が転写される。

以上のように、本実施例によれば、ホッパー１９は、トナーコンテナ２０と現像部１８とを接続しており、ホッパー容器４０や蓋部材８２を備えている。この容器４０は、トナー貯留部４２と、トナー溜め部６２とから構成され、この貯留部４２はコンテナ２０からのトナーを貯めるのに対し、当該溜め部６２は、その内部にスクリュー７４を有し、貯留部４２からのトナーを現像部１８に向けて搬送する。また、この溜め部６２は、貯留部４２の容積よりも小さな容積で構成され、隔壁８０を介して貯留部４２に並設されている。一方、蓋部材８２は容器４０を覆う。

そして、上述した隔壁８０の高さは、スクリュー７４の回転軸線方向に沿って変更されている。詳しくは、トナー溜め部６２と現像部１８とは排出口７３を介して連通されているが、この隔壁８０のうち、排出口７３に近い高壁８０Ｎの高さが、排出口７３から遠い低壁８０Ｆの高さよりも大きくされている。
このように、排出口７３から遠い低壁８０Ｆの高さを小さくすれば、貯留部４２からのトナーは速やかに溜め部６２に搬送されるし、排出口７３に近い高壁８０Ｎの高さを大きくすれば、溜め部６２のトナーは貯留部４２に逆流し難くなる。よって、現像部１８に向かうトナーの搬送効率が向上する。

また、隔壁８０の高さがスクリュー７４によるトナーの搬送方向に沿って滑らかに大きくされているので、排出口７３から遠い低壁８０Ｆの高さを小さくした利点と、排出口７３に近い高壁８０Ｎの高さを大きくした利点とを両立可能になる。
さらに、トナーが現像部１８に安定して供給されるので、良好な画像が得られる結果、複合機１の信頼性向上に寄与する。

本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
例えば、本発明の粉体搬送装置は、上述したトナーコンテナと現像部とを接続するホッパーの他、トナーコンテナ内に設置され、現像部に向けてトナーを搬送する装置であっても良い。
さらに、本発明の画像担持体は４つの感光体ドラムに限定されるものではなく、また、上記実施例では画像形成装置として複合機に具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は複写機、プリンタ、ファクシミリやスキャナ等自体にも当然に適用可能である。

本実施例の画像形成装置の概略構成図である。 図１の現像部及びホッパーの外観斜視図である。 図２のホッパーの外観斜視図である。 図３のホッパーから蓋部材を外した外観斜視図である。 図３のホッパーにおけるＶ−Ｖ線の矢視断面図である。 図３のホッパーにおけるＶＩ−ＶＩ線の矢視断面図である。

符号の説明

１ 複合機（画像形成装置）
１８ 現像部
１９ ホッパー（粉体搬送装置）
４０ ホッパー容器（ハウジング）
４２ トナー貯留部（貯留部）
６２ トナー溜め部（溜め部）
７４ スクリュー
７３ 排出口
８０ 隔壁
８０Ｎ 高壁
８０Ｆ 低壁
８２ 蓋部材

Claims (3)

1. 粉体を現像部に向けて搬送する粉体搬送装置であって、
   前記粉体を貯める貯留部、及び該貯留部の容積よりも小さな容積を有し、隔壁を介して該貯留部に並設されており、その内部に該貯留部からの粉体を前記現像部に向けて搬送するスクリューを有した溜め部をそれぞれ備えるハウジングと、
   該ハウジングを覆う蓋部材とを具備し、
   前記隔壁の高さは、前記スクリューの回転軸線方向に沿って変更されており、前記溜め部と前記現像部とを連通する排出口に近い側の高さが、該排出口から遠い側の高さよりも大きくされていることを特徴とする粉体搬送装置。
2. 請求項１に記載の粉体搬送装置であって、
   前記隔壁の高さは、前記スクリューによる前記粉体の搬送方向に沿って次第に大きくされていることを特徴とする粉体搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載の粉体搬送装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
   

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