JP3293280B2 - トナー搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、ファクシミリ、
プリンタ等の画像形成装置に用いられるトナー搬送装置
に関する。

【０００２】より詳しくは、感光体表面にトナーを供給
し、感光体表面の潜像を現像してトナー像を形成する現
像装置と、この現像装置により形成されたトナー像の用
紙への転写後に前記感光体表面に付着している残留トナ
ーを除去して回収するクリーニング装置との間に配置さ
れ、クリーニング装置で回収された残留トナーを前記現
像装置に搬送するトナー搬送装置に関するものである。

【０００３】特に、より簡単な構成で効率的なトナー搬
送を円滑に行なうことができるようにしたトナー搬送装
置に関するものである。

【０００４】

【従来の技術】従来のトナー搬送装置としては、図１２
に示すようなものが知られている（特開昭６３ー２４６
７８０号公報）。同図（ａ）は平面図、（ｂ）は図
（ａ）におけるＡーＡ’断面図、（ｃ）は図（ａ）にお
けるＢーＢ’断面図、（ｄ）は図（ａ）におけるＣー
Ｃ’断面図である。

【０００５】これらの図に示すように、従来のトナー搬
送装置は、感光体ドラム３の表面にトナーを供給し、感
光体ドラム３表面の潜像を現像してトナー像を形成する
現像装置Ｅの内部と、この現像装置Ｅにより形成された
トナー像の用紙への転写後に感光体ドラム３の表面に付
着している残留トナーを除去して回収するクリーニング
装置Ｆの内部との間に配置され、周回駆動される帯状部
材４と、現像装置Ｅに設けられ、クリーニング装置Ｆの
内部において帯状部材４の表面に付着した残留トナーを
現像装置Ｅの内部で帯状部材４から離脱させるためのト
ナー離脱手段Ｇとを有して構成されている。

【０００６】帯状部材４は、多孔質の弾性体からなるス
ポンジで構成されており、その中心部には補強用の芯材
５が埋設されている。この帯状部材４は、現像装置Ｅの
本体ケース１２とクリーニング装置Ｆの本体ケース１４
との間に架設されたカバー６ａ、６ｂの内部に貫入され
るとともに、駆動プーリ７ａ、および従動プーリ７ｂ、
７ｃ、７ｄによって周回可能に支持され、駆動プーリ７
ａによって矢印８方向へ周回駆動されるようになってい
る。

【０００７】トナー離脱手段Ｇでは、現像装置の本体ケ
ース１２の内部に、この本体ケース１２の内部を矢印８
方向へ走行する帯状部材４を挟んで複数のブレード１１
が対向して配備されており、帯状部材４の表面と係合す
るこのブレード１１の先端部には、半円状の切欠部１１
ａが刻設されている。

【０００８】このような従来のトナー搬送装置によれ
ば、現像装置Ｅの内部に設けられた現像ローラ１３の回
転によって感光体ドラム３の表面にトナーが供給され、
感光体ドラム３の表面の静電的に潜像化された潜像に上
記トナーを付着させることにより、トナー像が形成され
る。このトナー像が図示せぬ用紙に転写された後、感光
体ドラム３の表面に付着している残留トナーは、クリー
ニング装置Ｆに設けられて感光体ドラム３の表面に摺設
されているクリーニングブレード１５によって掻き落と
される。この掻き落とし作用によってクリーニング装置
Ｆの本体ケース１４の内部に回収された残留トナーは、
帯状部材４の表面に付着する。帯状部材４の表面に付着
した残留トナーは、クリーニング装置Ｆの内部からカバ
ー６ｂの内部を通って現像装置Ｅの内部に搬送され、ブ
レード１１によって現像装置Ｅの本体ケース１２の内部
に掻き落とされる。残留トナーが掻き落とされた帯状部
材４は、矢印８方向に周回駆動され、再びクリーニング
装置Ｆの内部へ向かう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のトナー
搬送装置には、次のような問題があった。

【００１０】すなわち、 （イ） 帯状部材４は多孔質の弾性体からなるスポンジ
で構成されており、その表面（主として多数の孔）にト
ナーを付着させて搬送する構造となっていたので、トナ
ーの搬送効率が必ずしも良くないという問題があった。

【００１１】（ロ） 帯状部材４の表面に付着したトナ
ーをブレード１１で掻き落とす構造となっていたので、
ブレード１１によるトナーの掻き落としが不十分な場合
には、帯状部材４表面の孔にトナーがつまった状態とな
り、搬送効率は一層低下してしまうという問題があっ
た。

【００１２】（ハ） 帯状部材４の表面に付着したトナ
ーをブレード１１で掻き落とす構造となっていたので、
現像装置Ｅの内部にブレード１１を配備しなければなら
ないため、構造が複雑であるばかりか、現像装置の大型
化ひいては複写機等の装置全体の大型化を招いてしまう
という問題があった。

【００１３】本発明の目的は、以上のような問題点を解
決し、より簡単な構成で効率的なトナー搬送を行なうこ
とができるトナー搬送装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載のトナー搬送装置は、感光体表面にトナ
ーを供給し、感光体表面の潜像を現像してトナー像を形
成する現像装置と、この現像装置により形成されたトナ
ー像の用紙への転写後に前記感光体表面に付着している
残留トナーを除去して回収するクリーニング装置との間
に配置され、クリーニング装置で回収された残留トナー
を前記現像装置に搬送するトナー搬送装置であって、前
記クリーニング装置と現像装置との間を循環可能に配置
された無端状のコイルスプリングと、このコイルスプリ
ングを循環駆動する駆動手段と、この駆動手段により循
環駆動されるコイルスプリングと摺接してこれを案内
し、前記現像装置に対して前記コイルスプリングの下方
を開放する開放箇所を有するガイド部とを備え、かつ、
前記ガイド部のコイルスプリングとの摺接面に、コイル
スプリングの巻方向と交差する凹溝が形成されていると
ともに、前記ガイド部は、コーナー部と、このコーナー
部に連続するほぼ直線部分とを有しており、このほぼ直
線部分は、外側に膨らむ直線に近い円弧で形成さている
ことを特徴とする。

【００１５】請求項２記載のトナー搬送装置は、請求項
１記載のトナー搬送装置において、前記ガイド部は、断
面Ｕ字形の樋状部を有しており、この樋状部に前記凹溝
が形成されていることを特徴とする。

【００１６】請求項３記載のトナー搬送装置は、請求項
１記載のトナー搬送装置において、前記ガイド部は、そ
のコーナー部と、このコーナー部に連続する直線部分と
を有しており、コーナー部が断面Ｕ字形の樋状に形成さ
れ、この樋状部に前記凹溝が形成されていることを特徴
とする。

【００１７】請求項４記載のトナー搬送装置は、請求項
１または２または３記載のトナー搬送装置において、前
記ガイド部は、コイルスプリングとの摺接面が摩擦係数
の小さな材料で形成されていることを特徴とする。

【００１８】

【００１９】請求項５記載のトナー搬送装置は、請求項
１から４のうちいずれか１つに記載のトナー搬送装置に
おいて、前記駆動手段は、前記コイルスプリングと係合
してこれを循環駆動する駆動歯車で構成されていること
を特徴とする。

【００２０】請求項６記載のトナー搬送装置は、請求項
５記載のトナー搬送装置において、前記駆動歯車は、前
記コイルスプリングとの係合部においてコイルスプリン
グの素線と同方向に傾斜する斜歯が形成されている斜歯
歯車で構成されていることを特徴とする。

【００２１】

【作用】請求項１記載のトナー搬送装置によれば、現像
装置によって感光体表面にトナーが供給され、このトナ
ーにより感光体表面の潜像が現像されてトナー像が形成
される。トナー像が用紙へ転写された後に感光体表面に
付着している残留トナーはクリーニング装置によって除
去され、回収される。

【００２２】クリーニング装置と現像装置との間には、
無端状のコイルスプリングがクリーニング装置内部と現
像装置内部との間を循環可能に配置されおり、このコイ
ルスプリングが駆動手段によって循環駆動されるから、
クリーニング装置に回収された残留トナーは、コイルス
プリングに担持されて現像装置へ搬送される。

【００２３】ここで、残留トナーは、前述した従来装置
におけるスポンジ表面の孔によってではなく、コイルス
プリングの素線間に保持されるようにして搬送されるか
ら、効率的に搬送される。

【００２４】また、ガイド部は、現像装置に対してコイ
ルスプリングの下方を開放する開放箇所を有しているか
ら、コイルスプリングによって搬送されてきたトナー
は、開放箇所に達するとその自重により現像装置に向け
て放出されることとなる。

【００２５】したがって、この発明のトナー搬送装置に
よれば、前述した従来装置において必要とされたような
トナー離脱手段も不要となり、より簡単な構成で効率的
なトナー搬送を行なうことができる。

【００２６】さらに、このトナー搬送装置によれば、次
のような作用が得られる。

【００２７】すなわち、コイルスプリングを循環駆動す
ると、ガイド部との摺接面において摩擦による抵抗が生
じる。

【００２８】これに対し、このトナー搬送装置によれ
ば、ガイド部のコイルスプリングとの摺接面に、コイル
スプリングの巻方向と交差する凹溝が形成されているの
で、ガイド部材とコイルスプリングとの摺接面積が小さ
くなる。

【００２９】したがって、上述した摩擦による抵抗が軽
減され、コイルスプリングの円滑な循環動作が得られ
る。さらに、このトナー搬送装置によれば、次のような
作用が得られる。すなわち、コイルスプリングは自然放
置状態では円環形状をなすから、これをガイド部のコー
ナー部とこれに連続する直線部分で案内すると、この直
線部分では、コイルスプリングはその復原力により外方
に膨らもうとし、直線部分に摺接しながら案内されるこ
ととなり、直線部分においても摩擦力による抵抗が発生
する。これに対し、このトナー搬送装置によれば、ガイ
ド部は、コーナー部と、このコーナー部に連続するほぼ
直線部分とを有しており、このほぼ直線部分は、外側に
膨らむ直線に近い円弧で形成さているので、上記摺接部
分における摩擦抵抗が軽減され、上述した作用と相俟っ
てコイルスプリングのより一層円滑な循環動作が得られ
る。

【００３０】請求項２記載のトナー搬送装置によれば、
請求項１記載のトナー搬送装置による作用に加えさらに
次のような作用が得られる。

【００３１】すなわち、前記ガイド部の断面形状は、四
角形とすることとも可能であるが、その場合には、底部
の角部に位置するトナーがコイルスプリングによる搬送
力を受けないこととなり、デッドトナーが増大するとい
う難点がある。

【００３２】一方、ガイド部の断面形状をＵ字形とする
と、底部の角部がなくなるから、デッドトナーの量は著
しく少なくなるが、コイルスプリングとの摺接面積は増
大してしまうという難点がある。

【００３３】これに対し、請求項２記載のトナー搬送装
置によれば、前記ガイド部は、断面Ｕ字形の樋状部を有
しており、この樋状部に前記凹溝が形成されているの
で、凹溝が形成されている分多少デッドトナーは増大す
るものの、コイルスプリングとの摺接面積は著しく低減
され、総体的には良好なトナー搬送状態が得られること
となる。

【００３４】請求項３記載のトナー搬送装置によれば、
請求項１記載のトナー搬送装置による作用に加えさらに
次のような作用が得られる。

【００３５】すなわち、クリーニング装置と現像装置と
のレイアウトに適合させるために、ガイド部に、コーナ
ー部と、このコーナー部に連続する直線部分とを形成し
た場合、前述した摺接面における摩擦抵抗は、コーナー
部で大きくなる。

【００３６】これに対し、請求項３記載のトナー搬送装
置によれば、コーナー部が断面Ｕ字形の樋状に形成さ
れ、この樋状部に前記凹溝が形成されているので、コー
ナー部における摩擦抵抗の増大を軽減することができ
る。このため、クリーニング装置と現像装置とのレイア
ウトに適合した、しかも円滑なコイルスプリングの循環
動作が得られる。

【００３７】請求項４記載のトナー搬送装置によれば、
請求項１または２または３記載のトナー搬送装置におい
て、前記ガイド部は、コイルスプリングとの摺接面が摩
擦係数の小さな材料で形成されているので、より一層円
滑なコイルスプリングの循環動作が得られる。

【００３８】

【００３９】

【００４０】

【００４１】請求項５記載のトナー搬送装置によれば、
請求項１から４のうちいずれか１つに記載のトナー搬送
装置において、前記駆動手段は、前記コイルスプリング
と係合してこれを循環駆動する駆動歯車で構成されてい
るので、上記請求項１から５のうちいずれか１つに記載
のトナー搬送装置によって得られる作用に加え、さらに
次のような作用が得られる。

【００４２】（ｉ） 駆動歯車とコイルスプリングとの
係合部において、駆動歯車からコイルスプリングに対し
てその循環方向への力が作用すると、コイルスプリング
はピッチ角を有しているから、このピッチ角に基づいて
コイルスプリングには循環方向とは異なる方向へ向かう
分力が生じる。コイルスプリングはガイド部と摺接して
いるから、結果として前記分力は、コイルスプリング
を、その軸線回りに旋回させるように作用することとな
る。

【００４３】したがって、コイルスプリングは、その軸
線回りに旋回しながら循環する。

【００４４】そして、ガイド部には、前記凹溝が形成さ
れているので、コイルスプリングの旋回および循環動作
が円滑ならしめられる。

【００４５】（ｉｉ） コイルスプリングが旋回しなが
ら循環すると、ガイド部との局部的な引っかかりが防止
され、円滑なトナー搬送が得られる。このため、コイル
スプリングを小さな駆動力で循環させることができ、駆
動モータの小型化、省電力化も達成される。また、コイ
ルスプリングは、ガイド部と万遍なく接触することとな
るから、局部的な摩耗も防止され、耐久性も向上する。

【００４６】（ｉｉｉ） コイルスプリングが旋回しな
がら循環すると、搬送されるトナーが攪拌されることと
なるので、コイルスプリング自体の循環方向への伸縮動
作と相俟ってトナーのブロッキングの発生が防止される
とともに、ブロッキングトナーが存在している場合には
これが破壊される。

【００４７】請求項６記載のトナー搬送装置によれば、
上述した請求項５記載のトナー搬送装置による作用に加
えてさらに次のような作用が得られる。

【００４８】すなわち、前記駆動歯車は平歯車で構成す
ることも可能であるが、平歯車でコイルスプリングを駆
動すると、循環方向に対して傾いている素線を循環方向
に対して直角な歯面で押圧することとなるので、素線が
変形してしまうおそれがないとは言えない。

【００４９】これに対し、請求項６記載のトナー搬送装
置によれば、前記駆動歯車が、前記コイルスプリングと
の係合部においてコイルスプリングの素線と同方向に傾
斜する斜歯が形成されている斜歯歯車で構成されている
ので、素線が変形してしまうことがなくなる。また、駆
動力を有効にコイルスプリングに伝達することができ
る。

【００５０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００５１】＜第１実施例＞図１は本発明に係るトナー
搬送装置の第１実施例を用いたプリンタを示す構造図、
図２は本発明に係るトナー搬送装置の第１実施例を示す
部分切断概略斜視図、図３は図２におけるＩＩＩーＩＩ
Ｉ断面図、図４は模式的平面図、図５は主として上下の
ケースを示す図で、図２とは別角度からみた分解斜視図
である。

【００５２】先ず、図１を参照してプリンタの概要につ
いて説明する。

【００５３】同図において、１００はプリンタ本体であ
り、そのケース１０１内には、給紙ローラ１０２、光学
ユニット１１０、画像形成ユニット２００、定着ユニッ
ト１２０、排紙ローラ１０３が設けられている。

【００５４】ケース１０１の背部には、給紙トレイ１０
４が回動可能に設けられている。給紙トレイ１０４は不
使用時には、実線で示すように、ケース背面と密着する
ように折り畳まれ、使用時には仮想線で示すように開か
れて使用に供される。

【００５５】給紙トレイ１０４にセットされた用紙Ｐ
は、給紙ローラ１０２によって１枚づつ給送される。

【００５６】給送された用紙は、紙ガイド１０５と画像
形成ユニット２００の下面とで形成された給紙経路Ａ１
を通り、後述するようにしてトナー像が形成される感光
ドラム２０１と転写ローラ１０６との間に達する。ここ
で感光ドラム２０１からトナー像が転写された用紙は、
定着ユニット１２０の定着ローラ１２１と加圧ローラ１
２２との間を通ることによりトナー像が定着され、排紙
ローラ１０３によって機外に排出される。

【００５７】次に、画像形成ユニット２００について説
明する。

【００５８】図２から図５に示すように、画像形成ユニ
ット２００は、感光体である感光ドラム２０１と、帯電
ローラ２０２と、現像装置３００と、クリーニング装置
４００と、本発明の第１実施例をなすトナー搬送装置５
００とをケース２１０内に収納することにより、単一の
ユニットとして構成されている。

【００５９】感光ドラム２０１は、アルミドラムからな
る導電性基体上に有機感光体からなる感光層を形成して
構成されており、ケース２１０に回転可能に支持され、
図示しない駆動機構により矢印ａ方向に回転駆動され
る。

【００６０】帯電ローラ２０２は、図示しない押圧機構
により感光ドラム２０１に対して押圧されており、感光
ドラム２０１に従動しながら感光ドラム２０１を帯電さ
せるようになっている。帯電ローラ２０２にはバイアス
が印加されている。

【００６１】帯電した感光ドラム２０１は、図１に示し
た光学ユニット１１０から発せられるレーザービームＬ
Ｂによって走査され、これによって感光ドラム２０１の
表面に潜像が形成される。

【００６２】なお、ケース２１０は図５に示すように、
下ケース２２０と上ケース２３０とで構成されており、
上ケース２３０にはビーム走査用のスリット２３１が形
成されている。

【００６３】現像装置３００は、下ケース２２０によ
り、その長手方向に形成されたトナー貯留室３０１と、
このトナー貯留室３０１内において回転可能に設けられ
た供給ローラ３１０と、同じく回転可能に設けられた現
像ローラ３２０と、この現像ローラ３２０の周面に当接
している規制ブレード３３０とを備えている。供給ロー
ラ３１０および現像ローラ３２０は、感光ドラム２０１
の駆動機構に連動する駆動機構によりそれぞれ図３矢印
方向に回転駆動される。規制ブレード３３０はステンレ
ス鋼板等の弾性体で構成されており、取付部材３３１に
よって上ケース２３０に取り付けられている。

【００６４】供給ローラ３１０は、トナー貯留室３０１
内に貯留されているトナーを攪拌しながら回転し、現像
ローラ３２０の表面にトナーをコーティングする。現像
ローラ３２０の表面にコーティングされたトナーは、規
制ブレード３３０と摺接することによって薄膜化される
とともに摩擦帯電される。現像ローラ３２０にはバイア
スが印加されており、薄膜化されたトナーは感光ドラム
２０１へと搬送され、現像ローラ３２０と感光ドラム２
０１との圧接部で構成されているニップ部で感光ドラム
２０１の潜像に反転付着される。これによって、感光ド
ラム２０１表面の潜像が現像されてトナー像が形成され
る。

【００６５】感光ドラム２０１表面に形成されたトナー
像は、トナー像と逆極性のバイアスが印加されている転
写ローラ１０６（図１参照）と感光ドラム２０１とで挟
まれて搬送されている用紙Ｐに転写される。

【００６６】クリーニング装置４００は、クリーニング
ブレード４１０を備えている。クリーニングブレード４
１０は取付部材４２０によって上ケース２３０に取り付
けられている。クリーニングブレード４１０の下縁４１
１は、感光ドラム２０１の周面に当接しており、トナー
像を用紙に転写した後に感光ドラム２０１の表面に付着
している残留トナーを、トナー搬送装置５００の後述す
るトナー回収部５６０に向けて掻き落とすようになって
いる。

【００６７】なお、感光ドラム２０１は、残留トナーが
掻き落とされることによりクリーニングされた後、再び
前述した画像形成プロセスへ移行する。

【００６８】トナー搬送装置５００は、現像装置３００
とクリーニング装置４００との間に配置されており、コ
イルスプリング５１０と、このコイルスプリング５１０
と係合してこれを循環駆動する駆動歯車５２０と、コイ
ルスプリング５１０と摺接してこれを案内するほぼ溝形
状のガイド部５３０（図５参照）とを備えている。

【００６９】コイルスプリング５１０は、図６に示すよ
うに、その両端にフック部５１１，５１１を有してお
り、このフック部５１１同士を連結することにより無端
状に構成されている。したがって、このコイルスプリン
グ５１０は、自然放置状態では円環形状をなす。図２に
示すように、この無端状のコイルスプリング５１０は、
クリーニング装置４００の内部と現像装置３００の内部
との間を循環可能に配置されている。なお、図６におい
て、５１２はコイルスプリング５１０をなす素線を示し
ている。

【００７０】図２に示すように、駆動歯車５２０は平歯
車からなり、感光ドラム２０１の駆動機構と連動する駆
動機構（図示せず）により駆動されて、コイルスプリン
グ５１０を矢印ｂ方向に循環駆動する。

【００７１】図７は、ガイド部５３０全体を示す模式的
な平面図である。図中５１０はコイルスプリングを示し
ており、実質的にこの図はコイルスプリング５１０の循
環経路も示している。

【００７２】この図から明らかなように、ガイド部５３
０は、自然放置状態では円環形状をなすコイルスプリン
グ５１０を平面視ほぼ矩形状に矯正して案内する形状と
なっており、ほぼ１／４円弧状に形成され４つのコーナ
ー部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４と、これらコーナー部Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を連結するほぼ直線的な部分Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４とで構成されている。

【００７３】ほぼ直線的な部分（以下単に直線部分とい
う）Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、直線状に形成すること
もできるし、その中心線が、前記コーナー部の中心線を
なす１／４円弧ＣＣの外接線よりも外側に膨らむ曲率半
径の大きな円弧状に形成することもできる。本実施例で
は円弧状に形成してある。また、直線部分Ｌ１，Ｌ２，
Ｌ３，Ｌ４のうち、長辺部Ｌ１，Ｌ２をなす円弧の曲率
半径ＲＬの方を短辺部Ｌ３，Ｌ４をなす曲率半径ＲＳよ
りも大きく設定してある。

【００７４】このようなガイド部５３０に案内されて循
環するコイルスプリング５１０に対する摩擦抵抗は、長
辺部Ｌ１，Ｌ２において比較的小さく、コーナー部分Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４、および短辺部Ｌ３，Ｌ４におい
ては比較的大きい。特に、コーナー部ではその摩擦抵抗
が最も大きくなる。

【００７５】このようなガイド部５３０における摩擦抵
抗の低減を図るためには、少なくとも、摩擦抵抗の最も
大きいコーナー部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４におけるコイ
ルスプリング５１０との摺接面を摩擦係数の小さな材
料、例えば、フッ素樹脂、ポリアセタール等で形成する
のが望ましく、さらに望ましくは直線部分Ｌ１，Ｌ２，
Ｌ３，Ｌ４についても同様に構成するのがよい。コイル
スプリング５１０との摺接面を摩擦係数の小さな材料で
形成するには、摺接面に摩擦係数の小さな材料をコーテ
ィングし、あるいは摩擦係数の小さな材料で形成された
ガイド部材により構成することにより形成することがで
きる。ガイド部材により構成する場合には、ガイド部材
を予め形成しておいて装置に組み込めば良いから組立の
容易化が図られ、コーティングによる場合には、別部品
としてのガイド部材が不要であるから、その分装置５０
０の小型化が図られる。

【００７６】本実施例では、長辺部Ｌ１，Ｌ２における
摩擦抵抗が上述したように元々比較的小さいこと、後述
するように長辺部Ｌ１の下方および長辺部Ｌ２の上方が
開放されていることにより、これらにおける摩擦抵抗は
一層小さくなっていることから、組立性を優先させて、
後に詳しく説明するように長辺部Ｌ１，Ｌ２については
下ケース２２０自体でガイド部を構成し、コーナー部分
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４および短辺部Ｌ３，Ｌ４につい
ては下ケース２２０を構成する材料（例えばＡＢＳ樹
脂）よりも摩擦係数の小さな材料からなる２つのガイド
部材５４０，５５０によって構成してある。

【００７７】２つの長辺部のうち一方の長辺部Ｌ１は、
図３に示すように現像装置３００内にあり、他方の長辺
部Ｌ２はクリーニング装置４００内にある。そして、一
方の長辺部Ｌ１については下ケース２２０の起立壁２２
１でガイド部を構成し、他方の長辺部Ｌ２については、
下ケース２２０の上面に形成した樋状溝２２２でガイド
部を構成してある。また、現像装置３００内にある長辺
部Ｌ１については、起立壁２２１でコイルスプリング５
１０の外側のみを案内するように構成してあり、結果と
して、現像装置３００に対してコイルスプリング５１０
の下方を開放する開放箇所５３１を形成してある。

【００７８】図８（ａ）にガイド部材５４０の平面図
を、同図（ｂ）に（ａ）図を正面図とした場合の側面図
を、同図（ｃ）に（ａ）図におけるｃ−ｃ断面図を示
す。

【００７９】ガイド部材５４０はほぼコ字形状となって
おり、コイルスプリング５１０を案内する断面Ｕ字形の
溝（以下Ｕ溝という）５４１を有する樋状の構成となっ
ている。

【００８０】そして、この樋状をなすＵ溝５４１内の、
コイルスプリング５１０との摺接面に、コイルスプリン
グ５１０の巻方向と交差する凹溝５４３が形成されてい
る。

【００８１】ガイド部材５４０は、摩擦係数の小さな材
料、例えば、フッ素樹脂、ポリアセタール等で構成す
る。また、ガイド部材５４０の中心線Ｏは３つの極率半
径ＲＳ，Ｒ２，Ｒ３を持つ曲線の連続で形成されてお
り、これによってコイルスプリング５１０に対する抵抗
の軽減をさらに図っている。なお、両端部には長辺部Ｌ
１，Ｌ２との接続を円滑ならしめるためのテーパー部５
４２が形成されている。

【００８２】ガイド部材５５０もガイド部材５４０と同
様な材料で構成され、図９に示すようにほぼコ字形状を
呈し、コイルスプリング５１０を案内するＵ溝５５１を
有する樋状の構成となっている。

【００８３】このＵ溝５５１にもその全長にわたって、
前記凹溝５４３と同様に凹溝５５５が形成されている
（図には３本のみ描いてある）。

【００８４】ガイド部材５５０の中心線Ｏは、５つの極
率半径Ｒ０，ＲＳ，Ｒ２，Ｒ２’，Ｒ３を持つ曲線の連
続で形成されている。ガイド部材５４０および５５０に
おける極率半径の大小関係は、Ｒ０＞ＲＳ＞Ｒ２＞Ｒ
２’＞Ｒ３となっている。また、両端部には長辺部Ｌ
１，Ｌ２との接続を円滑ならしめるためのテーパー部５
５２が形成されている。

【００８５】ガイド部材５５０の角部には、前述した駆
動歯車５２０を収納するための凹所５５３が形成されて
おり、その中央部下方には、駆動歯車５２０を回転駆動
する駆動軸５２１（図５参照）を挿通するための筒状部
５５４が形成されている。

【００８６】そして、本実施例では、上記極率半径の大
小関係から明らかなように、駆動歯車５２０に対し駆動
方向（矢印ｂ方向）の上流側に位置する円弧の曲率半径
Ｒ０が、駆動歯車５２０に対し駆動方向下流側に位置す
る円弧の曲率半径Ｒ２’よりも大きくなっている。な
お、前記凹所５５３においては、駆動歯車５２０と干渉
しないように凹溝５５５が形成されている。

【００８７】下ケース２２０の上面には、これらガイド
部材５４０，５５０を装着するためのこれら部材と同形
状の凹所が形成されており、その凹所にガイド部材５４
０，５５０がそれぞれ取り付けられ、下ケース２２０に
固定されている（図５参照。図５においては凹溝は省略
してある）。

【００８８】以上のように構成されたガイド部５３０の
うち、一方の長辺部Ｌ２以外の部分の上方は、上ケース
２３０の下面２３２によって塞がれている（図３参
照）。ただし、上ケース２３０の下面２３２はコイルス
プリング５１０の上端と当接しないかあるいは当接して
も軽く当接するように構成されており、循環するコイル
スプリング５１０に対してほとんど抵抗とはならない。

【００８９】クリーニング装置４００内（図３参照）に
位置する長辺部Ｌ２は、クリーニングブレード４１０に
より掻き落とされたトナーを受けて回収するための、ト
ナー回収部５６０を構成する。このため、その上方はク
リーニングブレード４１０に向かって開放されている。

【００９０】このトナー回収部５６０は、前述したよう
に樋状溝２２２で構成してあり、この樋状溝２２２にも
前述した凹溝５４３と同様な凹溝を形成するのが望まし
い。樋状溝２２２にも凹溝を形成することにより、コイ
ルスプリング５１０の一層円滑な循環動作が得られる。

【００９１】なお、下ケース２２０と上ケース２３０と
は、図５に示すように、トナー漏れ防止のためのパッキ
ン２４１〜２５５を介して結合されている。

【００９２】図２において、６００はトナーカートリッ
ジであり、上ケース２３０に対して着脱可能に構成され
ている。

【００９３】トナーカートリッジ６００は、ケース６１
０と、このケース６１０内に回転可能に設けられた一対
のアジテータ６２０，６３０と、蓋６４０とを備えてい
る。ケース６１０の底部６１１には、図５に示す上ケー
ス２３０に設けられた２つの穴２３３，２３４にそれぞ
れ対向する２つの穴６３３，６３４が設けられている。
そのうちの一方の穴６３３には上ケース２３０の穴２３
３から突出した駆動歯車５２０の駆動軸５２１の上端が
貫通して一方のアジテータ６２０の下端と連結され、ア
ジテータ６２０が回転駆動されるようになっている。他
方のアジテータ６３０は、その上端に固定されたギヤ６
３１が蓋６４０に設けられた伝達歯車６４１を介して前
記アジテータ６２０の上端に固定されているギヤ６２１
と噛み合っていることによりアジテータ６２０と同方向
に回転する。

【００９４】ケース６１０内に収納されているトナーは
アジテータ６２０，６３０によって上方に向けて攪拌さ
れるが、画像形成ユニット２００内におけるトナーが消
費されると、その分だけ他方の穴６３４から上ケース２
３０の穴２３４を通じて画像形成ユニット２００内に自
由落下し、画像形成ユニット２００内にトナーが補給さ
れるようになっている。なお、穴２３４の位置から分か
るように、トナーはコイルスプリングとコイルスプリン
グ５１０と駆動歯車５２０との係合が始まる位置に補給
される。

【００９５】次に画像形成ユニット２００全体の作動、
主としてトナー搬送装置５００の作動について説明す
る。

【００９６】前述したように、現像装置３００によって
感光ドラム２０１の表面にトナーが供給され、このトナ
ーにより感光ドラム２０１表面の潜像が現像されてトナ
ー像が形成される。トナー像が用紙Ｐへ転写された後に
感光ドラム２０１の表面に付着している残留トナーはク
リーニング装置４００のクリーニングブレード４１０に
よって除去され、クリーニング装置４００内にある回収
部５６０に回収される。

【００９７】クリーニング装置４００と現像装置３００
との間には、無端状のコイルスプリング５１０がクリー
ニング装置内部と現像装置内部との間を循環可能に配置
されおり、このコイルスプリング５１０が駆動歯車５２
０によって循環駆動されるから、現像装置３００のトナ
ー貯留室３０１内にあって現像に供されなかった余剰ト
ナーの一部はコイルスプリング５１０によってクリーニ
ング装置４００へ搬送され、クリーニング装置４００内
に回収された残留トナーは、コイルスプリング５１０に
より搬送されてきた前記余剰トナーと攪拌混合されなが
ら現像装置３００へ搬送される。

【００９８】ここで、余剰トナーおよび残留トナーは、
図１２に示した従来装置におけるスポンジ表面の孔によ
ってではなく、ガイド部５３０と摺接するコイルスプリ
ング５１０の素線５１２の間に保持されるようにして搬
送されるから、効率的に搬送される。

【００９９】また、ガイド部５３０は、現像装置３００
に対してコイルスプリング５１０の下方を開放する開放
箇所５３１を有しているから、トナー貯留室３０１内の
トナーが消費されてそのレベル面が下がっている場合に
は、コイルスプリング５１０によって搬送されてきたト
ナーは、開放箇所に達するとその自重により現像装置３
００のトナー貯留室３０１に向けて放出されることとな
る。

【０１００】したがって、このトナー搬送装置５００に
よれば、図１２に示した従来装置において必要とされた
ようなトナー離脱手段も不要となり、より簡単な構成で
効率的なトナー搬送を行なうことができる。

【０１０１】さらに、このトナー搬送装置によれば、次
のような作用効果が得られる。

【０１０２】（ｉ） コイルスプリング５１０を循環駆
動すると、ガイド部５３０との摺接面において摩擦によ
る抵抗が生じるが、このトナー搬送装置によれば、ガイ
ド部５３０のコイルスプリング５１０との摺接面に、コ
イルスプリングの巻方向と交差する凹溝５４１，５５５
が形成されているので、ガイド部５３０とコイルスプリ
ング５１０との摺接面積が小さくなる。

【０１０３】したがって、上述した摩擦による抵抗が軽
減され、コイルスプリング５１０の円滑な循環動作が得
られる。特に、凹溝５４１，５５５は、これを形成しな
いとしたならば摩擦抵抗が大きくなる箇所に形成されて
いるので、有効に摩擦抵抗を低減することができる。

【０１０４】（ｉｉ） ガイド部５３０の断面形状は、
四角形とすることとも可能であるが、その場合には、底
部の角部に位置するトナーがコイルスプリング５１０に
よる搬送力を受けないこととなり、デッドトナーが増大
するという難点がある。

【０１０５】一方、ガイド部５３０の断面形状をＵ字形
とすると、底部の角部がなくなるから、デッドトナーの
量は著しく少なくなるが、コイルスプリング５１０との
摺接面積は増大してしまうという難点がある。

【０１０６】これに対し、本実施例のトナー搬送装置に
よれば、前記ガイド部５３０は、断面Ｕ字形の樋状部を
有しており、この樋状部に凹溝５４１，５５５が形成さ
れているので、凹溝が形成されている分多少デッドトナ
ーは増大するものの、コイルスプリング５１０との摺接
面積は著しく低減され、総体的には良好なトナー搬送状
態が得られることとなる。

【０１０７】（ｉｉｉ） クリーニング装置と現像装置
とのレイアウトに適合させるために、ガイド部５３０
に、コーナー部Ｃ１等と、このコーナー部に連続する直
線部分Ｌ１等とを形成した場合、摺接面における摩擦抵
抗は、コーナー部で大きくなる。

【０１０８】これに対し、本実施例のトナー搬送装置に
よれば、コーナー部Ｃ１等が低摩擦材料からなる断面Ｕ
字形の樋状に形成され、この樋状部に凹溝５４１，５５
５が形成されているので、コーナー部における摩擦抵抗
の増大を軽減することができる。このため、クリーニン
グ装置４００と現像装置３００とのレイアウトに適合し
た、しかも円滑なコイルスプリング５１０の循環動作が
得られる。

【０１０９】（ｉｖ） コイルスプリング５１０は自然
放置状態では円環形状をなすから、これをガイド部５３
０のコーナー部とこれに連続する直線部分で案内する
と、この直線部分では、コイルスプリングはその復原力
により外方に膨らもうとし、直線部分に摺接しながら案
内されることとなり、直線部分においても摩擦力による
抵抗が発生する。

【０１１０】これに対し、本実施例のトナー搬送装置に
よれば、ガイド部５３０は、コーナー部Ｃ１等と、この
コーナー部Ｃ１等に連続するほぼ直線部分Ｌ１等とを有
しており、このほぼ直線部分は、外側に膨らむ直線に近
い円弧で形成さているので、摺接部分における摩擦抵抗
が軽減され、上述した作用と相俟ってコイルスプリング
５１０のより一層円滑な循環動作が得られる。

【０１１１】（ｖ） 駆動歯車５２０を、コーナー部Ｃ
４に配置すると、コイルスプリング５１０は駆動歯車５
２０に対し、駆動方向上流側では引っ張られ、下流側で
は圧縮されることとなる。このため、コイルスプリング
５１０の復原力に基づく摩擦抵抗は、駆動歯車５２０の
上流側では緩和され、下流側では助長されることとな
る。

【０１１２】これに対し、本実施例のトナー搬送装置に
よれば、駆動歯車５２０に対し駆動方向上流側に位置す
る円弧の曲率半径Ｒ０が、下流側に位置する円弧の曲率
半径Ｒ２’よりも大きい構成となっており、しかもコー
ナー部Ｃ４が低摩擦部材で構成されているので、上述し
た下流側において助長される摩擦抵抗の増大が軽減さ
れ、コイルスプリング５１０の一層円滑な循環動作が得
られる。

【０１１３】さらに、このトナー搬送装置５００によれ
ば、ガイド部５３０と摺接するコイルスプリング５１０
を駆動歯車５２０で循環駆動する構造であるから、次の
ような作用が得られる。

【０１１４】（ｖｉ） 駆動歯車５２０とコイルスプリ
ング５１０との係合部５０１（図２参照）において、駆
動歯車５２０の歯５２２からコイルスプリング５１０に
対してその循環方向への力Ｆが作用すると、図１０
（ａ）に示すようにコイルスプリング５１０はピッチ角
αを有しているから、このピッチ角αに基づいてコイル
スプリング５１０には循環方向（矢印ｂ方向）とは異な
る方向（図１０（ａ）では斜め上方）へ向かう分力Ｆ１
とこれに抗する反力Ｆ’１が生じる。駆動歯車５２０は
図示しない駆動源から駆動力を受けているため、前記反
力Ｆ’１はコイルスプリング５１０に作用する。そし
て、結果としてこの反力Ｆ’１は、コイルスプリング５
１０を、その軸線回り（図１０（ａ）および（ｂ）中矢
印ｃ方向）に旋回させるように作用することとなる。

【０１１５】この旋回動作は、ガイド部５３０、特にそ
の摩擦抵抗が大きくなる箇所に凹溝５４１，５５５が形
成されているので、円滑に行なわれる。

【０１１６】したがって、コイルスプリング５１０は、
円滑に旋回および循環する。なお、本実施例では１回の
循環に対し５回旋回する。

【０１１７】（ｖｉｉ） コイルスプリング５１０が旋
回しながら循環すると、ガイド部５３０との局部的な引
っかかりが防止され、特に、凹溝５４１，５５５はコイ
ルスプリング５１０の巻方向と交差する方向に形成され
ているので、これがコイルスプリング５１０と引っかか
るということもなく、円滑なトナー搬送が得られる。こ
のため、コイルスプリング５１０を小さな駆動力で循環
させることができ、駆動モータの小型化、省電力化も達
成される。また、コイルスプリング５１０は、ガイド部
５３０と万遍なく接触することとなるから、局部的な摩
耗も防止され、耐久性も向上する。

【０１１８】（ｉｉｘ） コイルスプリング５１０が旋
回しながら循環すると、搬送されるトナーが攪拌される
こととなるので、コイルスプリング５１０自体の循環方
向への伸縮動作と相俟ってトナーのブロッキングの発生
が防止されるとともに、ブロッキングトナーが存在して
いる場合にはこれが破壊される。また、クリーニング装
置４００内にある回収部５６０で回収された残留トナー
とトナーカートリッジ６００から補給された新トナーと
が良好に攪拌混合される。さらに、現像装置３００で生
じた余剰トナーと残留トナーも良好に攪拌混合される。

【０１１９】（ｉｘ） コイルスプリング５１０が旋回
しながら循環することにより、円滑な循環動作が得られ
るから、循環経路にはガイド部５３０があれば足り、図
１２に示した従来例で必要とされたようなプーリー７
ｂ，７ｃ，７ｄが不要となる。

【０１２０】したがって装置全体の小型化が一層図られ
る。

【０１２１】なお、駆動歯車５２０とコイルスプリング
５１０とを係合させることでコイルスプリング５１０を
循環駆動すると、コイルスプリング５１０の素線５１２
は駆動歯車５２０の溝５２３（図１０（ｃ）参照）に入
り込むので、この際、素線５１２によってトナーが溝５
２３に押し込まれることとなる。押し込まれたトナーが
徐々に凝集されていくと、溝５２３が埋められてしまい
コイルスプリング５１０の駆動が困難になるおそれがあ
る。しかしながら、歯底の幅ｅを素線５１２の径ｄより
大きくすることにより、このようなトナーの凝集は防止
することができる。

【０１２２】＜第２実施例＞本実施例が上述した第１実
施例と異なる点は、駆動歯車として平歯車に代え、斜歯
歯車を用いた点にあり、その他の点に変わりはない。

【０１２３】すなわち、この実施例では、図１１（ａ）
に示すように、駆動歯車が、コイルスプリング５１０と
の係合部においてコイルスプリング５１０の素線５１２
と同方向に傾斜する斜歯５２５が形成されている斜歯歯
車５２４で構成されている。

【０１２４】このように構成すると、上述した第１実施
例による作用に加えてさらに次のような作用が得られ
る。

【０１２５】すなわち、第１実施例で説明したように駆
動歯車５２０は平歯車で構成することも可能であるが、
平歯車でコイルスプリング５１０を駆動すると、循環方
向に対して傾いている素線５１２を循環方向に対して直
角な歯面で押圧することとなる。このため、素線５１２
に集中荷重が作用し易く、素線５１２が変形してしまう
おそれがないとは言えない。

【０１２６】これに対し、本実施例によれば、駆動歯車
が、斜歯歯車５２５で構成されているので、素線５１２
は斜歯歯車５２５の歯面全体で押圧される。このため、
駆動力の伝達損失が少なくなるとともに、素線５１２に
作用する力の集中が緩和され、素線５１２が変形してし
まうことがなくなる。これに伴い、ねじれモーメントに
よるコイルスプリング５１０の旋回力は小さくなり、本
実施例では１回の循環に対し２回旋回する。

【０１２７】なお、駆動歯車が平歯車であると斜歯歯車
であるとに関わらず、図１１（ｂ）に示すように、歯底
５２６の形状を中央部で最も深くなる形状とする事によ
り、コイルスプリング５１０の上下方向（特に上方向）
への動きを規制して安定した駆動状態を得ることができ
る。

【０１２８】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。

【０１２９】

【発明の効果】本発明によれば、より簡単な構成で効率
的なトナー搬送を円滑に行なうことができる。

【０１３０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトナー搬送装置の第１実施例を用
いたプリンタを示す構造図。

【図２】本発明に係るトナー搬送装置の第１実施例を示
す部分切断概略斜視図。

【図３】図２におけるＩＩＩーＩＩＩ断面図。

【図４】第１実施例の模式的平面図。

【図５】同上実施例の上下のケースを主として示す図
で、図２とは別角度からみた分解斜視図。

【図６】同上実施例におけるコイルスプリング示す図
で、（ａ）は部分省略平面図、（ｂ）は部分省略正面
図、（ｃ）は右側面図。

【図７】同上実施例におけるガイド部全体を示す模式的
な平面図。

【図８】同上実施例におけるガイド部材を示す図で、
（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図を正面図とした場合
の側面図、（ｃ）は（ａ）図におけるｃ−ｃ断面図。

【図９】同上実施例におけるガイド部材を示す図で、
（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）図を正面図とした場合
の側面図。

【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ同上実施例の
作用説明図。

【図１１】（ａ）は第２実施例の説明図、（ｂ）は駆動
歯車の変形例を示す断面図。

【図１２】従来装置を示す図で、（ａ）は平面図、
（ｂ）は図（ａ）におけるＡーＡ’断面図、（ｃ）は図
（ａ）におけるＢーＢ’断面図、（ｄ）は図（ａ）にお
けるＣーＣ’断面図。

【符号の説明】

２０１ 感光ドラム ３００ 現像装置 ４００ クリーニング装置 ５００ トナー搬送装置 ５０１ 係合部 ５１０ コイルスプリング ５１２ 素線 ５２０ 駆動歯車 ５２４ 斜歯歯車 ５３０ ガイド部 ５３１ 開放箇所 ５４３ 凹溝 ５５５ 凹溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−246780（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−45012（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−269783（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−108879（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−123081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−24875（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−256044（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−50871（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体表面にトナーを供給し、感光体表
   面の潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、こ
   の現像装置により形成されたトナー像の用紙への転写後
   に前記感光体表面に付着している残留トナーを除去して
   回収するクリーニング装置との間に配置され、クリーニ
   ング装置で回収された残留トナーを前記現像装置に搬送
   するトナー搬送装置であって、 前記クリーニング装置と現像装置との間を循環可能に配
   置された無端状のコイルスプリングと、 このコイルスプリングを循環駆動する駆動手段と、 この駆動手段により循環駆動されるコイルスプリングと
   摺接してこれを案内し、前記現像装置に対して前記コイ
   ルスプリングの下方を開放する開放箇所を有するガイド
   部とを備え、 かつ、前記ガイド部のコイルスプリングとの摺接面に、
   コイルスプリングの巻方向と交差する凹溝が形成されて
   いるとともに、前記ガイド部は、コーナー部と、このコ
   ーナー部に連続するほぼ直線部分とを有しており、この
   ほぼ直線部分は、外側に膨らむ直線に近い円弧で形成さ
   ていることを特徴とするトナー搬送装置。
2. 【請求項２】 前記ガイド部は、断面Ｕ字形の樋状部を
   有しており、この樋状部に前記凹溝が形成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載のトナー搬送装置。
3. 【請求項３】 前記ガイド部は、そのコーナー部が断面
   Ｕ字形の樋状に形成され、この樋状部に前記凹溝が形成
   されていることを特徴とする請求項１記載のトナー搬送
   装置。
4. 【請求項４】 前記ガイド部は、コイルスプリングとの
   摺接面が摩擦係数の小さな材料で形成されていることを
   特徴とする請求項１または２または３記載のトナー搬送
   装置。
5. 【請求項５】 前記駆動手段は、前記コイルスプリング
   と係合してこれを循環駆動する駆動歯車で構成されてい
   ることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１つ
   に記載のトナー搬送装置。
6. 【請求項６】 前記駆動歯車は、前記コイルスプリング
   との係合部においてコイルスプリングの素線と同方向に
   傾斜する斜歯が形成されている斜歯歯車で構成されてい
   ることを特徴とする請求項５記載のトナー搬送装置。