JP2014123012A - トナー補給装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置に補給するトナー量にバラツキが生じないようにすること。
【解決手段】トナー容器から排出されたトナーを現像装置に向けて自重により落下させるトナー落下経路と、所定方向に回転駆動してトナーを搬送するための螺旋状のスクリュ部材と、スクリュ部材に近接する内壁を有するトナー搬送管と、を備えたトナー補給装置において、トナー落下経路の上部に位置するスクリュ部材の軸には、弾性部材が少なくとも一つ取り付けられ、弾性部材は、その先端がトナー搬送管の内壁に接触するまで伸びており、トナー搬送管の内壁には、円周方向の一部に、弾性部材の先端が填る溝部が設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、トナー容器に収容されたトナーを現像装置に補給するトナー補給装置、及び画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、又は複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置のトナー容器に収容されたトナーを、トナー容器から現像装置に向けて、搬送して補給するトナー補給装置が知られている（トナー搬送装置とも言う。例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１等において、トナーが収容されたトナー容器としてのトナーボトルは、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置され、トナー容器から離れた位置に現像装置としてのプロセスカートリッジが配設されていている。
トナー容器と現像装置とを中継するようにトナー補給装置（トナー搬送装置とも言う）が配設されている。トナー補給装置は、トナー容器から排出されたトナーを貯留するトナータンク部（サブホッパーとも言う。）、サブホッパーに貯留されたトナーを現像装置（プロセスカートリッジとも言う。）に向けて搬送するトナー搬送パイプ、等で構成される。トナー搬送パイプは、トナータンク部からトナーを斜め上方に搬送して現像装置にトナー補給するものである。トナー搬送パイプの内部には搬送コイルが内設され、トナー搬送パイプのトナーは、搬送コイルによるトナー搬送力によって、現像装置に向けて自重により落下させるトナー落下経路上まで搬送された後、現像装置に落下するようになっている。
画像形成装置は、現像装置に収容された現像剤中のトナーの消費、すなわち現像工程にともなうトナー消費に応じて、トナー補給装置によって現像装置に向けてトナーが適宜に補給される。
このように構成された画像形成装置は、トナー容器と現像装置とを近接して配置する必要がないために、レイアウトの自由度が高く、小型化が可能な装置として知られている。

また、トナー搬送パイプにおいて、トナータンク部からトナーを斜め上方に搬送することが行われている。これにより、現像装置へのトナー補給を終了する際に搬送コイルの駆動を停止した場合の、トナー搬送パイプ内の残トナーが自重により現像装置内に落下することを防止し、現像装置に補給するトナー量にバラツキが生じないようにしている。

近年、画像形成装置に対する、消費電力低減の要求が高まってきた。電子写真方式の画像形成装置では、全体の消費電力において、トナーを用紙に定着させるための消費電力が大きな割合を占める。このため、消費電力を大きく低減させるためには、トナーの加熱による溶け易さを促進させることによって、トナーを用紙に定着させるための消費電力を低減することが有効である。

しかし、トナーを溶け易くすると、トナー容器やトナー補給装置の内部のトナーが凝集しやすくなったり、流動性が低下したりする。特に、画像形成装置が設置されている環境が、高温高湿になると、上述のようなトナーの特性変化が著しくなる。

消費電力低減のため、通常のトナーより溶け易いトナーを用いたり、特許文献１等に記載のトナー補給装置では、現像装置へのトナーの補給量の減少やトナー搬送パイプ内の搬送コイルの回転不良によりトナーの補給ができなくなったりしていた。
これは、高温高湿環境等において、トナー搬送パイプ内のトナーが凝集したり、流動性が悪化したりすることがある。この場合、トナー搬送パイプのトナーが、搬送コイルによって、現像装置に向けて自重により落下させるトナー落下経路上まで搬送されても、現像装置に落下しにくくなるためである。
また、現像装置へのトナーの落下量が減少した場合、現像装置へのトナー落下経路上の搬送コイル部空間に、搬送コイルによってトナーが過剰に供給されるため、トナーが充満し、嵩密度が上昇してしまう。この結果、搬送コイルを回転させるためのトルクが増加してしまい、駆動モータのトルクが足りなくなった場合には、搬送コイルが回転しなくなったり、搬送コイル等の部品の強度が足りなると装置が壊れてしまったりすることがあった。

現像装置に補給するトナー量が減少したり、トナー搬送パイプ内に設置した搬送コイルが回転しなくなったりすることにより、現像装置にトナーが補給出来なくなることがある。この場合、現像装置内の現像剤のトナー濃度としての現像剤中のトナーの割合が目標値よりも低くなってしまい、出力画像の画像濃度が低くなってしまう。また、上述したように、装置が故障してしまう場合もある。

本発明の目的は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像装置に補給するトナー量にバラツキが生じないようにすることにある。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、トナー容器から排出されたトナーを現像装置に向けて自重により落下させるトナー落下経路と、所定方向に回転駆動してトナーを搬送するための螺旋状のスクリュ部材と、前記スクリュ部材に近接する内壁を有するトナー搬送管と、を備えたトナー補給装置において、前記トナー落下経路の上部に位置する前記スクリュ部材の軸には、弾性部材が少なくとも一つ取り付けられ、前記弾性部材は、その先端が前記トナー搬送管の内壁に接触するまで伸びており、前記トナー搬送管の内壁には、円周方向の一部に、前記弾性部材の先端が填る溝部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、現像装置に補給するトナー量にバラツキが生じないようにすることができる。

画像形成装置の一実施形態に係る全体構成図である。 図１に示した作像部の拡大断面図である。 図１に示した画像形成装置のトナー補給装置の概念図である。 実施の形態１におけるトナー補給装置６０Ｙを示す断面図である。 （ａ）は、図４におけるＶａ−Ｖａ線断面図であり、（ｂ）は、図４におけるＶｂ−Ｖｂ線断面図である。 実施の形態２におけるトナー補給装置６０Ｙを示す断面図である。 （ａ）は、図６におけるVIIａ−VIIａ線断面であり、（ｂ）は、図６におけるVIIｂ−VIIｂ線断面図である。 振動用の羽を領域Ａではなく、領域Ｂに設けた方が良い理由について説明するための説明図である。 （ａ）は、本発明の変形例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のトナー搬送路の拡大断面斜視図である。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、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。

＜実施の形態１＞
図１〜図５にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は、画像形成装置の一実施形態に係る全体構成図である。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の上方にあるトナー容器収容部３１には、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックに対応した４つのトナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが着脱自在に設置されている。
トナー容器収容部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、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックに対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。
トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの下方には、それぞれ、トナー補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋが配設されている。トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋに収容されたトナーは、それぞれ、トナー補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋによって、作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの現像装置内に補給される。

図２は、図１に示した作像部の拡大断面図である。
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と、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙと、現像部としての現像装置５Ｙと、クリーニング部２Ｙと、図示しない除電部と、を有する。感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセスとしての帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、及びクリーニング工程が行われ、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。

尚、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とほぼ同様の構成であり、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のみの説明を行うことにする。

図２を参照して、感光体ドラム１Ｙは、図示しない駆動モータによって図２中の時計方向に回転駆動される。帯電部４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される工程が帯電工程である。
感光体ドラム１Ｙの表面は、露光部７（図１参照）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達する。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の形成される工程が露光工程である。

感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達する。この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像の形成される工程が現像工程である。
感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び１次転写バイアスローラ９Ｙとの対向位置に達する。この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像の中間転写ベルト８上に転写される工程が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。

感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達する。この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーのクリーニングブレード２ａによって機械的に回収される工程がクリーニング工程である。
感光体ドラム１Ｙの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上で行われる、一連の作像プロセスが終了する。

尚、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と同様に行われる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部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１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に向けて照射される。詳しくは、露光部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ことである。
現像工程を経て各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ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、図１を参照して、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、複数のテンションローラ、及び中間転写クリーニング部を有する。中間転写ベルト８は、複数のローラ部材によって張架・支持されるとともに、２次転写バックアップローラ１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写バイアスローラ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。１次転写バイアスローラ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。
中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ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。

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次転写バックアップローラ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。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転写紙等の被転写材Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

中間転写ベルト８は、図示しない中間転写クリーニング部の位置に達する。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上で行われる、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た被転写材Ｐは、画像形成装置本体１００の下方に配設された給紙部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たものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。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、一番上の被転写材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に搬送された被転写材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。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、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。この位置で、定着ベルト及び加圧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被転写材Ｐ上に定着される。
被転写材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被転写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が完了する。

次に、図２にて、作像部における現像装置の構成・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５１Ｙ、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙ、現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内に配設された搬送スクリュ５５Ｙ、現像剤トナー濃度を検知する濃度検知センサ５６Ｙを有する。
現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネット及び、マグネットの周囲を回転するスリーブを有する。現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。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経路６４Ｙに連通している。

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５１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転している。マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ５１Ｙ上を移動する。

ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度とも言う。）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、トナー容器３２Ｙに収容されているトナーが、トナー補給装置６０Ｙ（図３及び図４参照。）を介して現像剤収容部５４Ｙ内に補給される。尚、トナー補給装置６０Ｙの構成・動作については、後で詳しく説明する。

その後、現像剤収容部５４Ｙ内に補給されたトナーは、２つの搬送スクリュ５５Ｙにより、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５３Ｙ、５４Ｙを循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。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５１Ｙ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５１Ｙ上に担持される。

現像ローラ５１Ｙ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の位置に達する。現像ローラ５１Ｙ上の現像剤Ｇ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、すなわち現像領域まで搬送される。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。現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない現像剤収容部５３Ｙの上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。

図３及び図４を参照して、トナー容器３２Ｙ内に収容されたトナーを現像装置５Ｙに導くトナー補給装置６０Ｙについて詳述する。
図３は、図１に示した画像形成装置のトナー補給装置の概念図である。図４は、実施の形態１におけるトナー補給装置６０Ｙを示す断面図である。
画像形成装置本体１００のトナー容器収容部３１にはトナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが設置されている。トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費量に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋによっ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６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ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を参照して、トナー容器３２Ｙが画像形成装置本体１００のトナー容器収容部３１にセットされると、不図示のキャップやシャッタ等からなる封止部材がセット動作に同期して移動して、トナー容器３２Ｙの排出口３２Ｙａが開放される。これにより、トナー容器３２Ｙ内に収容されたトナーが、排出口３２Ｙａから排出されて、トナー補給装置６０Ｙのトナータンク部６１Ｙ内に貯溜されることになる。

ここで、トナー容器３２Ｙは、略円筒状のトナーボトルであって、その内周面に螺旋状の突起が設けられている。すなわち外周面側から見ると螺旋状の溝となっている。この螺旋状の突起は、駆動部７１によってトナー容器３２Ｙを図３の矢印方向に回転駆動して排出口３２Ｙａからトナーを排出するためのものである。駆動部７１によってトナー容器３２Ｙが適宜に回転駆動されることで、トナータンク部６１Ｙにトナーが適宜に供給される。尚、トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、それぞれ、寿命に達したとき、すなわち収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったときに新品のものに交換される。

図４を参照して、トナー補給装置６０Ｙは、トナータンク部６１Ｙ、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙ、トナー落下経路６４Ｙ、撹拌部材６５Ｙ、検知手段としてのトナーエンドセンサ６６Ｙを有する。
トナータンク部６１Ｙは、トナー容器３２Ｙの排出口３２Ｙａの下方に配設されていて、トナー容器３２Ｙから排出されたトナーが貯留される。トナータンク部６１Ｙの底部は、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙの上流部に接続されている。

また、トナータンク部６１Ｙの底部から所定高さの位置にある壁面には、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーが所定量以下になったことを検知する検知手段としてのトナーエンドセンサ６６Ｙが設置されている。トナーエンドセンサ６６Ｙとしては、圧電センサ等を用いることができる。

図３において、トナーエンドセンサ６６Ｙによりトナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーが所定量以下になったことが検知されると、制御部７０は駆動部７１にトナー容器３２Ｙを所定時間回転させてトナータンク部６１Ｙへのトナー補給を行う。
このような制御を繰り返してもトナーエンドセンサ６６Ｙによるトナーエンド検知が解除されない場合には、トナー容器３２Ｙ内にトナーがないものとして、画像形成装置本体１００の図示しない表示部にトナー容器３２Ｙの交換を促す旨の表示を行う。

トナータンク部６１Ｙの中央、すなわちトナーエンドセンサ６６Ｙの近傍には、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーの凝集を防ぐ撹拌部材６５Ｙが設置されている。撹拌部材６５Ｙは、軸部に可撓性部材６５Ｙａが設置されたものであって、図３の時計方向に回転することによりトナータンク部６１Ｙ内のトナーを撹拌する。
撹拌部材６５Ｙの可撓性部材６５Ｙａの先端が、回転周期でトナーエンドセンサ６６Ｙの検知面に摺接することで、トナーエンドセンサ６６Ｙの検知面にトナーが固着して検知精度が低下する不具合を抑止している。撹拌部材６５Ｙは図３において時計方向に回転するので、可撓性部材６５Ｙａはトナータンク部６１Ｙの垂直な壁面に配置されたトナーエンドセンサ６６Ｙの検知面を上から下に摺擦することになる。これにより、検知面近傍の滞留トナーは常に重力方向に掃き落とされる作用を周期的に常に受けることになり、それでも尚存在するトナーに対してトナー有無の検知がされることになる。したがって、トナーエンドセンサ６６Ｙの検知精度が良好になる。尚、図示は省略するが、撹拌部材６５Ｙの軸部の一端は駆動部７１に連結されていて、駆動部７１によって回転駆動される。

図４において、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙは、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーを斜め上方、すなわち図４の矢印方向に搬送するものである。
すなわち、トナー容器、トナー補給装置、及びプロセスカートリッジの組み合わせが複数組設置されている。トナー補給装置によって形成されるとともにトナー容器からプロセスカートリッジに至るトナー搬送経路がトナー搬送方向に直交する方向からみてＮ字状又は逆Ｎ字状に形成されている。トナー容器とトナー搬送経路の一部とが対応するプロセスカートリッジに隣接するプロセスカートリッジの上方になるように配設されている。

詳しくは、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙは、トナータンク部６１Ｙの底部、すなわち最下点から現像装置５Ｙの上方、すなわち落下口６４Ｙａの位置に向けてトナーを直線的に搬送する。トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙによって搬送されたトナー、すなわち落下口６４Ｙａの位置に達したトナーは、トナー落下経路６４Ｙを自重落下して現像装置５Ｙ、すなわち現像剤収容部５４Ｙ内に補給される。
トナー搬送部は、所定方向に回転駆動してトナーを搬送するスクリュ部材としてのトナー搬送スクリュ６２Ｙ、トナー搬送スクリュ６２Ｙに近接する内壁を有するトナー搬送管６３Ｙを有する。

トナー搬送スクリュ６２Ｙは、軸部に螺旋状にスクリュが形成されたものであって、軸受を介してトナー搬送管６３Ｙに回転自在に支持されている。図示は省略するが、スクリュ部材としてのトナー搬送スクリュ６２Ｙの一端は駆動部７１に連結され、駆動部７１によって回転駆動される。尚、トナー搬送スクリュ６２Ｙは、金属材料で形成することもでき、樹脂材料で形成することもできる。

トナー搬送管６３Ｙは、その上流側がトナータンク部６１Ｙに連通し、その下流側が落下口６４Ｙａを介してトナー落下経路６４Ｙに連通している。トナー搬送管６３Ｙは、樹脂材料で形成された管状部材であって、その内部にスクリュ部材としてのトナー搬送スクリュ６２Ｙが軸受を介して回転自在に支持されている。トナー搬送スクリュ６２Ｙのスクリュ外径部と、トナー搬送管６３Ｙの内壁と、の隙間は０．１〜０．２ｍｍ程度に設定されている。これにより、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙにおいて、重力方向に逆らった斜め上方へのスムーズなトナー搬送が可能になる。

図４及び図５を参照して、さらにトナー補給装置について説明する。図５（ａ）は、図４におけるＶａ−Ｖａ線断面図であり、図５（ｂ）は、図４におけるＶｂ−Ｖｂ線断面図である。
落下口６４Ｙａの上部において、トナー搬送スクリュ６２Ｙの軸部には、弾性部材１０３が取り付けられており、弾性部材１０３の先端１０３Ｙが、トナー搬送管６３Ｙの内壁に接触するように伸びている。
トナー搬送管６３Ｙの内壁には、円周方向の一部に、弾性部材１０３の先端１０３Ｙがはまる溝部６３Ｙａが設けられている。弾性部材１０３は、ばね性を持つ板金、又は、弾性を持つ樹脂材料、ゴム材料で形成される。
トナー搬送スクリュ６２Ｙが回転駆動されると、図５（ａ）の回転位相状態Ａのように、弾性部材１０３の先端１０３Ｙがトナー搬送管６３Ｙの内壁に接触している場合、弾性部材１０３は、変形したまま回転する。図５（ｂ）の回転位相状態Ｂのように、弾性部材１０３の先端が溝部６３Ｙａに填ると、弾性部材１０３は、変形が復元する。この弾性部材１０３の変形から復元への形状変化によって、トナー搬送スクリュ６２Ｙ内部のトナーに、振動や衝撃が与えられる。

このように弾性部材１０３、トナー搬送管６３Ｙの内壁に溝部６３Ｙａを形成することによって、トナー搬送スクリュ６２Ｙ内部のトナーに、振動や衝撃が与えることが出来る。これにより、トナー搬送スクリュ６２Ｙによって落下口６４Ｙａまで搬送されたトナーが凝集したり、流動性が悪化することに起因して、トナーが落下しにくくなったりしても、振動や衝撃によって、トナーをほぐし、落下しやすくすることが出来る。

よって、高温高湿の環境等において、トナーが凝集したり、流動性が悪化したりしても、現像装置に補給するトナー量が低下しなくなり、トナー落下量低下に起因する装置の故障も発生しなくなる。

＜実施の形態２＞
図６〜図７にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図６は、実施の形態２におけるトナー補給装置６０Ｙを示す断面図であって、実施の形態１における図４に相当する図である。図７（ａ）は、図６におけるVIIａ−VIIａ線断面であり、図７（ｂ）は、図６におけるVIIｂ−VIIｂ線断面図であり、実施の形態１における図５に相当する図である。

本実施の形態２におけるトナー補給装置６０Ｙは、弾性部材１０３とトナー搬送管６３Ｙの内壁との位置関係、及びトナー搬送管６３Ｙの内壁の形状が実施の形態１のものと異なる。

図６を参照して、実施の形態２のトナー補給装置６０Ｙも、実施の形態１と同様に、トナータンク部６１Ｙ、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙ、トナー落下経路６４Ｙ、撹拌部材６５Ｙ、検知手段としてのトナーエンドセンサ６６Ｙを有する。トナー搬送部は、トナー搬送スクリュ６２Ｙ、トナー搬送管６３Ｙを有し、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーを斜め上方に搬送して、トナー落下経路６４Ｙに流出するトナー量を規制する規制手段として機能する。

図４及び図５を参照して、落下口６４Ｙａの上部において、トナー搬送スクリュ６２Ｙの軸部には、弾性部材１０３が取り付けられている。弾性部材１０３の先端１０３Ｙは、トナー搬送スクリュ６２Ｙの外径とトナー搬送管６３Ｙの内壁との間まで伸びている。トナー搬送管６３Ｙの内壁には、円周方向の一部に、弾性部材１０３の先端１０３Ｙと接触する突起部６３Ｙｂが設けられている。
弾性部材１０３は、ばね性を持つ板金、又は、弾性を持つ樹脂材料、ゴム材料で形成される。
トナー搬送スクリュ６２Ｙが回転駆動されると、図７（ａ）の回転位相状態Ａのように、弾性部材１０３の先端がトナー搬送管６３Ｙの突起部６３Ｙｂに接触している場合、弾性部材１０３は、変形したまま回転する。図７（ｂ）の回転位相状態Ｂのように、弾性部材１０３の先端１０３Ｙが、突起部６３Ｙｂを乗り越えると、弾性部材１０３は、変形が復元する。この弾性部材１０３の変形から復元への形状変化によって、トナー搬送スクリュ６２Ｙ内部のトナーに、振動や衝撃が与えられる。

このように弾性部材１０３、トナー搬送管６３Ｙの内壁に突起部６３Ｙｂを設置することによって、実施の形態１と同様に、トナー搬送スクリュ６２Ｙ内部のトナーに、振動や衝撃が与えることが出来る。これにより、トナー搬送スクリュ６２Ｙによって落下口６４Ｙａまで搬送されたトナーの凝集や流動性の悪化によりトナーが落下しにくくなっても、振動や衝撃によって、トナーをほぐし、落下しやすくすることが出来る。
よって、高温高湿の環境等において、トナーが凝集したり、流動性が悪化したりしても、現像装置に補給するトナー量が低下しなくなり、トナー落下量低下に起因する装置の故障も発生しなくなる。

尚、「プロセスカートリッジ」とは、帯電装置、現像装置、及びクリーニング装置のうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。すなわち、現像装置は、画像形成装置本体１００に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジに一体的に設置されるのである。

ここで、図８は、振動用の羽を領域Ａではなく、領域Ｂに設けた方が良い理由について説明するための説明図である。
排出口の上方で現像剤が崩れることが望ましい。また、振動羽が設けられているところが振動による現像剤の崩し効果が高い。よって、排出口の上方で、振動羽を設けることが望ましい。
実施の形態１、２の場合、全ての羽が同時、もしくは多少のずれも含む、に突起に当たることになる。この場合、一度に振動が発生するためより大きな振動により現像剤を崩す効果が高まる。これは、スクリュの一回転で一度全ての羽が、各突起に接触して振動が発生するためである。

＜変形例＞
図９（ａ）は、本発明の変形例を示す図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のトナー搬送路の拡大断面斜視図である。
羽の位置、すなわち９０°毎にスクリュから突出させる点は変えずに、突起を回転軸方向に並べて列状にすることで、スクリュが一回転するうちに複数回の振動を与えることが可能になり、連続的な振動を与えたい場合には効果的である。

＜作用効果＞
本発明は、トナー落下経路の上部に位置するスクリュ部材の軸には、弾性部材が少なくとも一つ取り付けられ、その弾性部材は、スクリュ部材の回転に応じて、トナー搬送管の内壁に接触したり、離れたりする。これにより、弾性部材は変形と復元とが繰り返される。この弾性部材の変形と復元とにより、スクリュ部材の内部のトナーに、振動や衝撃が与えられる。この結果、トナー搬送スクリュによって落下口まで搬送されたトナーが凝集したり、トナーが落下しにくくなったりしても、振動や衝撃によって、トナーをほぐし、落下しやすくすることが出来る。よって、現像装置に補給するトナー量にバラツキが生じない、また故障が発生しないで信頼性のあるトナー補給装置及び画像形成装置を提供することができる。

尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム
２ａ クリーニングブレード
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ クリーニング部
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ 帯電部（帯電装置）
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 現像部（現像装置）
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ 作像部
７ 露光部
８ 中間転写ベルト
９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ １次転写バイアスローラ
１２ ２次転写バックアップローラ
１５ 中間転写ユニット
１９ ２次転写ローラ
２０ 定着部
２７ 給紙ローラ
２８ レジストローラ対
２９ 排紙ローラ対
３０ スタック部
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ トナー容器
５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ 現像ローラ
５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ 現像剤収容部
５６Ｙ 濃度検知センサ
６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ トナー補給装置
６１Ｙ トナータンク部
６２Ｙ、６３Ｙ トナー搬送部
６４Ｙ トナー落下経路
６５Ｙ 撹拌部材
７１ 駆動部
１００ 画像形成装置本体

特開２００８−２８７２１４号公報

Claims (7)

1. トナー容器から排出されたトナーを現像装置に向けて自重により落下させるトナー落下経路と、
   所定方向に回転駆動してトナーを搬送するための螺旋状のスクリュ部材と、
   前記スクリュ部材に近接する内壁を有するトナー搬送管と、を備えたトナー補給装置において、
   前記トナー落下経路の上部に位置する前記スクリュ部材の軸には、弾性部材が少なくとも一つ取り付けられ、
   前記弾性部材は、その先端が前記トナー搬送管の内壁に接触するまで伸びており、前記トナー搬送管の内壁には、円周方向の一部に、前記弾性部材の先端が填る溝部が設けられていることを特徴とするトナー補給装置。
2. トナー容器から排出されたトナーを現像装置に向けて自重により落下させるトナー落下経路と、
   所定方向に回転駆動してトナーを搬送するための螺旋状のスクリュ部材と、前記スクリュ部材に近接する内壁を有するトナー搬送管と、を備えたトナー補給装置において、
   前記トナー落下経路の上部に位置する前記スクリュ部材の軸には、弾性部材が少なくとも一つ取り付けられ、
   前記弾性部材は、その先端が前記スクリュ部材の外径と前記トナー搬送管の内壁との間まで伸びており、前記トナー搬送管の内壁には、円周方向の一部に、前記弾性部材の先端と接触する突起部が設けられていることを特徴とするトナー補給装置。
3. 前記トナー容器から排出されたトナーが貯留されるトナータンク部は、貯留されたトナーが所定量以下になったことを検知する検知手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のトナー補給装置。
4. 前記トナー容器は、トナーに加えてキャリアをさらに収容しており、前記トナー容器に収容された前記トナー及び前記キャリアを現像装置に補給することを特徴とする請求項１から３の何れか一項記載のトナー補給装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に載のトナー補給装置と、
   前記トナー容器と、
   前記現像装置と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記現像装置は、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジに一体的に設置されたことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記トナー容器、前記トナー補給装置、及び前記プロセスカートリッジの組み合わせが複数組設置され、
   前記トナー補給装置によって形成されるとともに前記トナー容器から前記プロセスカートリッジに至るトナー搬送経路がトナー搬送方向に直交する方向からみてＮ字状又は逆Ｎ字状に形成され、
   前記トナー容器と前記トナー搬送経路の一部とが対応する前記プロセスカートリッジに隣接するプロセスカートリッジの上方になるように配設されたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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