JP4444086B2 - トナー移送機構、現像ユニット、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体における静電潜像を顕像化するためのトナーを移送するトナー移送機構、このトナーを感光体に供給する現像ユニット、および、このトナー移送機構または現像ユニットを備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置においては、トナーを使用して静電潜像を顕像化することによって画像を形成する。

このような画像形成装置においては、例えば、特許文献１に示すように、あるトナー収容槽（トナー貯留器）から別のトナー収容槽（本体ケース）へ自由落下によってトナーを移送するためのトナー移送路（第一の筒体）を設け、異なるトナー収容槽間でトナーを移送させることがある。
特開平７−０９８５４２号公報（公開日：平成７年４月１１日） 特開平１１−２４５２４号公報（公開日：平成１１年１月２９日） 特開２００３−２９５１４号公報（公開日：平成１５年１月３１日）

しかしながら、自由落下によってトナーを移送させる構成の場合、長期間画像形成装置を使用すれば、トナー供給路の壁面にトナーが付着・滞留し、付着・滞留したトナーが蓄積・肥大することにより、トナー供給路が詰まってしまうという問題が生じる。

また、特許文献２、特許文献３の構成によれば、上述したトナー供給路において、トナー供給方向を回転軸としたスクリュー状のオーガを設け、このオーガの攪拌力によってトナーを搬送する構成が開示されている。この構成によれば、オーガによってトナー供給路のトナーが強制的に搬送されるため、トナー供給路が詰まってしまうという問題を抑制できる。

しかしながら、画像形成装置において、複雑な機構を要するオーガを用いれば、不必要に画像形成装置の大型化を招くことになる。さらに、複雑な機構を要するオーガを用いれば、装置のメンテナンスの複雑化を招くことにもなる。また、上述したオーガは高価な部材であり、このオーガを用いれば、画像形成装置の高コスト化を招くことになる。

したがって、ある場所から別の場所へトナーを移送させる場合、以上のオーガによってトナーを強制的に搬送する構成を用いず、あくまで自由落下によってトナーを移送する機構を用いるほうが、省コスト、省スペース、メンテナンスの簡略化の観点から好ましい。

そこで、自由落下によってトナーを移送する機構において、上述したオーガを用いることなく、トナー移送路に詰まりを生じさせない構成が待望されている。

本発明は、自由落下にてトナーを移送させるトナー移送路において、トナー移送路に生じる詰まりを抑制できるトナー移送機構、現像ユニット、画像形成装置を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するために、本発明の画像形成装置のトナー移送機構は、トナー送出側からトナー受入側へ自由落下にてトナーを移送させるトナー移送路と、上記トナー移送路に備えられ、上記トナーの移送方向に移動することによって上記トナーの移送を補助する移送補助部材と、を含むことを特徴とする。

上記構成によれば、トナー送出側からトナー受入側へ自由落下にてトナーを移送させるトナー移送路において、上記トナーの移送方向（トナー送出側からトナー受入側へ向けた方向）に移動することによって上記トナーの移送を補助する移送補助部材が備えられている。

したがって、上記トナー移送路において、自由落下によって移送中のトナーが上記移送補助部材に近接、接触すると、この移送補助部材の移動力によって、上記トナーの移送が補助、促進されることになる。

これにより、上記トナー移送路において、上記移送補助部材近傍のトナーの滞留を抑制できるため、この滞留が蓄積、肥大することによるトナー移送路の詰まりも抑制することができるという効果を奏する。

つまり、特許文献２や３に開示されているオーガを用いなくとも、上記トナー供給路の詰まりを抑制できる。

なお、特許文献２や３に開示されているオーガは、スクリューを回転駆動してトナーを搬送する構成であり、トナーの移送方向に向けて移動する構成ではない。

また、本発明のトナー移送機構は、トナーホッパーと、トナーを感光体へ供給する現像装置と、上記トナーホッパーと上記現像装置とを連通するトナー移送路と、を含む現像ユニットに適用することも可能である。

この場合、本発明は、トナーを貯蔵するトナーホッパーと、上記トナーホッパーからトナーが補給されると共に、上記トナーを感光体へ供給する現像装置と、上記トナーホッパーと上記現像装置とを連通し、上記トナーホッパーから上記現像装置へ自由落下にてトナーを移送させるトナー移送路と、上記トナー移送路に設けられ、上記トナーの移送方向に移動することによって上記トナーの移送を補助する移送補助部材と、を含むことを特徴とする画像形成装置の現像ユニット、と表現することができる。

また、上述した本発明のトナー移送機構および／または現像ユニットを画像形成装置に含めた構成も、当然、本発明の範疇にはいる。

また、本発明のトナー移送機構において、上記移送補助部材は、上記トナー移送路では上記トナー送出側を上流かつ上記トナー受入側を下流として移動すると共に、上記トナー移送路の外部では上記下流から上記上流へリターンする循環駆動部材であることが好ましい。

上記構成によれば、上記移送補助部材は、トナー移送路内ではトナー移送方向（上記トナー送出側から上記トナー受入側への方向）のみに移動することになるため、より確実に、自由落下によるトナーの移送を補助、促進することが可能になるという効果を奏する。

また、このような循環駆動部材として、ベルト部材または紐状部材を用いれば、複雑な機構を要せず、簡易な構成、安価かつ省スペースで実現できるという効果を奏する。

さらに、本発明のトナー移送機構において、上記循環駆動部材が上記ベルト部材の場合、上記ベルト部材の表面は凸凹形状であることが好ましい。

この構成によれば、上記ベルト部材の表面は凸凹形状であるため、上記トナーの移送方向に上記凸凹の突起部分が移動していることになる。したがって、この駆動している突起部分は、上記トナーの移送方向に向けてトナーを掻くことになり、より一層トナーの移送が補助・促進される。これにより、上記トナー移送路において、より一層トナーの滞留を抑制できるという効果を奏する。

さらに、本発明のトナー移送機構において、上記循環駆動部材における上記リターンする側を覆うカバー部材を備えることが好ましい。

上記構成によれば、上記循環駆動部材における上記リターンする側は、トナー移送路の外部に配されている。したがって、上記トナー移送路において上記循環駆動部材にトナーが付着すると、リターン移動中の循環駆動部材からこのトナーが落ち、外部においてトナーが散らばるという不都合が生じる可能性がある。

そこで、上記構成によれば、上記循環駆動部材における上記リターンする側を覆うカバー部材を備えている。これにより、上記リターン移動中の上記循環駆動部材からトナーが落ちたとしても、このトナーを上記カバー部材で受けることができ、外部においてトナーが散らばるという不都合を抑制できるという効果を奏する。

さらに、上述した本発明の現像ユニットにおいて、上記移送補助部材は、上記トナー移送路では上記トナー送出側を上流かつ上記トナー受入側を下流として移動すると共に、上記トナー移送路の外部では上記下流から上記上流へリターン移動する循環駆動部材であり、上記トナーホッパーからトナー移送路へトナーを送り出すトナー補給ローラと、上記循環駆動部材を駆動する駆動ローラとを含み、上記トナー補給ローラと上記駆動ローラとは、同一駆動源から駆動力が与えられる構成でもよい。

上記構成によれば、トナーホッパーからトナー移送路へトナーを送り出すトナー補給ローラと、上記循環駆動部材を駆動する駆動ローラとは、同一の駆動源からの駆動力によって駆動する構成であるため、上記駆動ローラと上記トナー補給ローラとに対して各々別々に駆動源を備える構成よりも省スペース化かつコスト低減を図ることができる。

以上のように、本発明の画像形成装置のトナー移送機構は、トナー送出側からトナー受入側へ自由落下にてトナーを移送させるトナー移送路と、上記トナー移送路に備えられ、上記トナーの移送方向に移動することによって上記トナーの移送を補助する移送補助部材と、を含む構成である。

また、本発明の画像形成装置の現像ユニットは、トナーを貯蔵するトナーホッパーと、上記トナーホッパーからトナーが補給されると共に、上記トナーを感光体へ供給する現像装置と、上記トナーホッパーと上記現像装置とを連通し、上記トナーホッパーから上記現像装置へ自由落下にてトナーを移送させるトナー移送路と、上記トナー移送路に設けられ、上記トナーの移送方向に移動することによって上記トナーの移送を補助する移送補助部材と、を含む構成である。

さらに、本発明の画像形成装置は、上述したトナー移送機構または現像ユニットを含める構成である。

それゆえ、上記トナー移送路において、上記移送補助部材近傍のトナーの滞留を抑制できるため、この滞留が蓄積、肥大することによるトナー移送路の詰まりも抑制することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態について図に基づいて説明すると、以下の通りである。なお、以下では、まず、本発明の一実施形態のトナー移送機構が備えられている現像ユニットを含む画像形成装置を説明し、その後、上記現像ユニットについて説明することとする。

〔画像形成装置の構成〕
図２は、本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す縦断面図である。

本実施形態の画像形成装置（以下、「本画像形成装置」とする）は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録媒体）に対して多色および単色の画像を形成するものである。そして、本画像形成装置は、図２に示すように、露光ユニット１、現像ユニット２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４、中間転写ベルトユニット８、定着ユニット１２、用紙搬送路Ｓ、給紙カセット１０および排紙トレイ１５等より構成されている。

なお、本画像形成装置において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。したがって、現像ユニット２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、帯電器５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）は、各色に応じた４種類の潜像が形成されるようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに設定され、これにより４つの画像ステーションが構成されている。

感光体ドラム３は、本画像形成装置内部に配置（装着）されている。

帯電器５は、図２に示すような接触型のローラであり、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段である。なお、帯電器５としては、接触型のローラの他、ブラシ型の帯電器、チャージャー型（例えば、コロナチャージャー）の帯電器であってもよい。

露光ユニット１は、図２に示すように、レーザ照射部および反射ミラーを備えた、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。

この露光ユニット１は、入力された画像データに応じて、帯電されている感光体ドラム３を露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。

なお、露光ユニット１として、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬ（electro luminescence）、またはＬＥＤ（light emitting diode）書込みヘッドを用いてもよい。

現像ユニット２は、それぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像をＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー（顕像剤）により顕像化する現像装置と、トナーを貯蔵するトナーホッパーとを含むユニットである。なお、現像ユニット２の構成については後に詳述する。

クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去・回収するものである。

感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット８は、中間転写ベルト（転写材）７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルトテンションローラ７３、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ローラ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）、および中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。

中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルトテンションローラ７３、中間転写ローラ６、中間転写ベルト従動ローラ７２等は、中間転写ベルト７を張架し、中間転写ベルト７を、図における矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。

中間転写ベルト７は、それぞれの感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト７に順次的に重ねて転写（１次転写）されることによって、中間転写ベルト７上にカラーのトナー像、すなわち、多色トナー像が形成される。

この中間転写ベルト７は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。

中間転写ローラ６は、中間転写ベルトテンションローラ７３の中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。そして、中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加され、中間転写ローラ６は、この転写バイアスを放出する。なお、この転写バイアスは、感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するためのものである。

中間転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸を基材（ベース）とし、この基材表面に導電性の弾性材が覆われてなるローラである。なお、この弾性材としては、例えば、ＥＰＤＭ（ethylene propylen dien monomer）、発泡ウレタン等が用いられる。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施形態では、転写バイアスを印加する転写電極として中間転写ローラ６を使用しているが、それ以外にブラシなども用いる事が可能である。

上述のように、各感光体ドラム３上において各色相に応じて顕像化された静電像は、中間転写ベルト７で積層され、装置に入力された画像データに応じた画像となる。

このように積層された画像は、中間転写ベルト７の回転によって、シートと中間転写ベルト７との接触位置である二次転写位置まで搬送され、二次転写位置に配置される転写ローラ１１（転写装置）によって、シート上に転写される。なお、中間転写ベルト７と転写ローラ１１とは所定ニップで圧接される。

また、転写ローラ１１には、トナーを用紙に転写（２次転写）させるための電圧（転写電圧）が印加され、転写ローラ１１は、この転写電圧を放出する（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。

以下、中間転写ベルト７から用紙への転写を２次転写、転写ローラ１１に印加される電圧を２次転写電圧とし、感光体ドラム３から中間転写ベルト７への転写と区別する。

また、転写ローラ１１および中間転写ベルト駆動ローラ７１間においてニップを定常的に形成するために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方を硬質材料（金属等）で形成し、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）で形成する。

また、転写ローラ１１によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去・回収されるように設定されている。

中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触するクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、中間転写ベルト７におけるクリーニングブレードの接触箇所は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２で支持されている。

給紙カセット１０は、画像形成に使用する用紙（シート）を蓄積しておくためのトレイであり、本画像形成装置における露光ユニット１の下側に設けられている。

また、本画像形成装置における上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みの用紙をフェイスダウンで載置するためのトレイである。

さらに、本画像形成装置には、給紙カセット１０のシートを転写ローラ１１や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。

また、給紙カセット１０から排紙トレイ１５までの用紙搬送路Ｓの近傍には、上述した転写ローラ１１の他、ピックアップローラ１６ａ、レジストローラ１４、定着ユニット１２、シートを搬送する搬送ローラ２５等が配されている。

搬送ローラ２５（２５ａ〜２５ｈ）は、シートの搬送を促進・補助するための、一組の小型ローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。

ピックアップローラ１６ａは、給紙カセット１０の端部に備えられ、給紙カセット１０から、シートを１枚づつ用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。

また、レジストローラ１４は、用紙搬送路Ｓにおいて搬送されているシートをいったん保持するものである。そして、レジストローラ１４は、中間転写ベルト７上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングで、シートを上記の二次転写位置に搬送する機能を有している。

定着ユニット１２は、ヒートローラ３１、加圧ローラ３２等を備えており、ヒートローラ３１および加圧ローラ３２は、シートを挟んで回転するようになっている。

また、ヒートローラ３１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ３２とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。

なお、多色トナー像の定着後のシートは、搬送ローラ２５ｂ・２５ｃによって用紙搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で（多色トナー像を下側に向けて）、排紙トレイ１５上に排出されるようになっている。

次に、シート搬送経路を詳細に説明する。本画像形成装置には、予めシートを収納する給紙カセット１０が配置されると共に、ユーザが少数枚の印字を行う時に給紙カセット１０の開閉動作を行わなくてもよい手差し給紙トレイ２０が配置されている。

なお、手差し給紙トレイ２０と用紙搬送路Ｓとの間には、ピックアップローラ１６ｂが配置され、シートを１枚ずつ用紙搬送路Ｓに導くようになっている。

給紙カセット１０から搬送されるシートは用紙搬送路Ｓ中の搬送ローラ２５ａによってレジストローラ１４まで搬送され、シートの先端と中間転写ベルト７上のトナー像の先端とを整合するタイミングで転写ローラ１１に搬送され、シート上に該トナー像が転写される。

その後、シートは、定着ユニット１２を通過する事によってシート上の未定着トナーが熱で溶融・固着され、搬送ローラ２５ｂ・２５ｃを経て、排紙トレイ１５上に排出される（片面印字要求の時）。

他方、手差し給紙トレイ２０に積載されるシートは、ピックアップローラ１６ｂによって給紙され、複数の搬送ローラ２５ｆ・２５ｄ・２５ｅを経て、レジストローラ１４に到達し、それ以降は給紙カセット１０から給紙されるシートと同様の経過を経て排紙トレイ１５に排出される（片面印字要求の時）。

この時、印字要求内容が両面印字要求の時は、上記のように片面印字が終了して定着ユニット１２を通過したシートの後端が、搬送ローラ２５ｃでチャックされる。そして、搬送ローラ２５ｃが逆回転する事によって、該シートは、用紙搬送路Ｓにおける搬送ローラ２５ｇ・２５ｈに導かれる。その後、該シートは、レジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に排紙トレイ１５に排出される。

〔現像ユニットの構成〕
つぎに、本画像形成装置に含まれている現像ユニット２の構成の詳細について説明する。図１は、現像ユニット２の縦断面図である。

現像ユニット２は、図１に示すように、トナーホッパー１０１、トナー移送機構１０２、現像装置１０３を備えている。なお、トナー移送機構１０２は、現像装置１０３へトナーを補給するためのものであり、トナー移送管（トナー移送路）２００、駆動ベルト２０１、駆動ローラ２０２、従動ローラ２０３ａ・２０３ｂから構成されている。

トナーホッパー１０１は、現像装置１０３よりも高所に配されており、未使用トナー(粉体状のトナー)を貯蔵するトナー収容槽である。

また、このトナーホッパー１０１には底部においてトナー送出口１０１ａが形成されていると共に、トナーホッパー１０１内部においてトナー補給ローラ１１０が備えられている。

このトナー補給ローラ１１０は、例えばウレタンスポンジなどの多孔質弾性体からなるローラであって、トナーホッパー１０１内のトナーを少しずつトナー送出口１０１ａへ供給するためのものである。

現像装置１０３は、感光体ドラム３と対向するように配置され、感光体ドラム３表面にトナーを供給することにより、感光体ドラム３の表面に形成される静電潜像を顕像化する装置である。

この現像装置１０３は、図１および図５に示すように、現像剤収容槽１１１、この現像剤収容槽１１１内部に備えられる攪拌ローラ１１２ａ・１１２ｂおよび現像ローラ１１４を含む。

なお、図５は、現像剤収容槽１１１の内部を鉛直方向上部から示した模式図である。また、本実施形態では、図５に示すように、攪拌ローラ１１２ａの回転軸方向における一方の端部側をフロント側とし、他方の端部側をリア側とする。

現像剤収容槽１１１は、トナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤を収容する槽である。

また、図１および図５に示すように、現像剤収容槽１１１においては、攪拌ローラ１１２ａの上部かつフロント側に、トナー受入口１１１ａが形成されている。

攪拌ローラ１１２ａ・１１２ｂは、図５に示すように、現像剤を攪拌および搬送するための攪拌羽根を有するスクリュ形状のローラである。

これら攪拌ローラ１１２ａ・１１２ｂは、同図に示すように、互いの外周面同士が仕切板１１１ｂを介して対向するように並列され、互いに逆方向に回転するように設定されている。つまり、攪拌ローラ１１２ａ・１１２ｂの回転軸は互いに平行であるが、回転方向は各々逆向きとなる。

また、仕切板１１１ｂは、攪拌ローラ１１２ａ・１１２ｂ間において、これらローラ１１２ａ・１１２ｂの回転軸方向に平行に延設されている。この仕切板１１１ｂによって、現像剤収容槽１１１内部は、攪拌ローラ１１２ａが配されているスペースＣと、攪拌ローラ１１２ｂが配されているスペースＤとに区画されることとなる。

さらに、仕切板１１１ｂは、上記回転軸方向の両端部が現像剤収容槽１１１の壁面から離間して配置されている。これにより、上記回転軸方向における仕切板１１１ｂの両端部付近には、スペースＣとスペースＤとを連通する連通路が形成されることとなる。

なお、本実施形態では、図５に示すように、仕切板１１１ｂのフロント側の端部付近に形成されている連通路を「連通路ａ」とし、仕切板１１１ｂのリア側の端部付近に形成されている連通路を「連通路ｂ」とする。

現像ローラ１１４は、図１に示すように、感光体ドラム３に対向する位置において、感光体ドラム３に近接するように配されているマグネットローラである。なお、現像ローラ１１４は、感光体ドラム３の回転方向と逆方向に回転駆動するように設定される。この現像ローラ１１４は、現像剤収容槽１１１内のトナーを感光体ドラム３に供給するためのものであって、現像ローラ１１４の外周に近接する位置に層厚規制用のブレード１１５が配されている。

つぎに、トナー移送機構１０２の各構成要素について説明する。

トナー移送管２００は、トナーホッパー（トナー送出側）１０１のトナーを、現像装置１０３の現像剤収容槽（トナー受入側）１１１へ自由落下によって移送し、現像剤収容槽１１１へトナーを補給するために形成されている経路である。

具体的に、このトナー移送管２００は、一方の開口端２００ａがトナー送出口（トナー送出側）１０１ａに対向すると共に他方の開口端２００ｂがトナー受入口（トナー受入側）１１１ａに対向するように、トナーホッパー１０１と現像剤収容槽１１１とに接続される。

これにより、現像装置１０３における現像剤収容槽１１１内部とトナーホッパー１０１内部とは、トナー移送管２００を介して互いに連通する構成となる。

また、トナー移送管２００は、開口端２００ａから開口端２００ｂへ向けた方向が鉛直方向に平行または略平行になるように、トナーホッパー１０１と現像剤収容槽１１１との間に配されている。

駆動ベルト（移送補助部材、循環駆動部材、ベルト部材）２０１は、従動ローラ２０３ａ・２０３ｂ、駆動ローラ（駆動手段）２０２の外周に対して張架され、駆動ローラ２０２の駆動によって循環駆動するベルト部材であり、ベルト表面には凸凹が形成されている。

なお、トナー移送管２００の壁面において、鉛直方向に沿って並列する貫通穴２００ｃ・２００ｄが形成され、これら貫通穴２００ｃ・２００ｄにおいて、各々、従動ローラ２０３ａ・２０３ｂが配されている。さらに、駆動ローラ２０２は、トナー移送管２００の外部において、両従動ローラ２０３ａ・２０３ｂと対向するように配置される。

ここで、駆動ローラ２０２は、その回転軸が鉛直方向と垂直、かつ、周面がトナー移送管２００に対向するように配されている。また、従動ローラ２０３ａ・２０３ｂは、その回転軸が駆動ローラ２０２の回転軸と平行になるように配されている。

従動ローラ２０３ａ・２０３ｂおよび駆動ローラ２０２を以上のように配置すれば、図１に示すように、トナー移送管２００の内部において、従動ローラ２０３ａ・２０３ｂによって駆動ベルト２０１を鉛直方向に沿って張架させることができる。

さらに、トナー移送管２００の内部において、この駆動ベルト２０１が鉛直方向下向き（トナー収容部１０１から現像装置１０３へ向けた方向）に移動するように、駆動ローラ２０２を駆動させる。

これにより、トナー移送管２００におけるトナーホッパー１０１側（トナー送出側）を上流側、トナー移送管２００における現像装置１０３側（トナー受入側）を下流側とした場合、この駆動ベルト２０１は、トナー移送管２００の内部において、上流側から下流側へ移動し、トナー移送管２００の外部において、下流側から上流側へリターンすることになる。つまり、駆動ベルト２０１は、従動ローラ２０３ａ・２０３ｂ、駆動ローラ２０２間を循環駆動することとなる。

〔現像ユニットの機能〕
つぎに、以上示した現像ユニット２の機能について説明するが、まず、現像装置１０３の機能について説明する。

現像装置１０３の現像剤収容槽１１１において、図５に示すように、攪拌ローラ１１２ａ・１１２ｂは、回転駆動することによって、図中矢印方向に現像剤を循環搬送している。

具体的には、スペースＣにおいて、現像剤は、攪拌ローラ１１２ａによって、フロント側からリア側へ攪拌されながら搬送されている。そして、スペースＣのリア側まで搬送された現像剤は、連通路ａを通過してスペースＤへ搬送される。また、スペースＤにおいて、現像剤は、攪拌ローラ１１２ｂによって、リア側からフロント側へ攪拌されながら搬送されている。そして、スペースＤのフロント側まで搬送された現像剤は、連通路ｂを通過してスペースＣに搬送される。このようにして、現像剤は、現像剤収容槽１１１内部において、攪拌されながら循環移動している。

このような攪拌および循環移動によって、現像剤収容槽１１１に収容されている現像剤は均一に分散される。

また、この攪拌によって、トナー粒子とキャリア粒子とが擦れあって静電気が生じ（摩擦による静電気の発生）、現像剤におけるトナーは帯電してキャリアに付着する。

そして、キャリアに付着したトナーは、スペースＤにおいて、キャリアごと現像ローラ１１４表面に引きつけられる。

さらに、キャリアごと現像ローラ１１４に引きつけられたトナーは、現像ローラ１１４と感光体ドラム３との近接位置(現像領域)まで搬送される。そして、この現像領域において、現像ローラ１１４上のトナーは、感光体ドラム３へ供給される。

現像装置１０３は、以上のようにして、感光体ドラム３に対してトナーを供給することとなる。

つぎに、トナーホッパー１０１から現像剤収容槽１１１へトナーを補給するトナー移送機構１０２の機能について説明する。

まず、トナーホッパー１０１において、トナー補給ローラ１１０が回転駆動すると、トナーホッパー１０１内のトナーは、少しずつトナー送出口１０１ａへ搬送される。

そして、トナー送出口１０１ａまで搬送されたトナーは、トナー送出口１０１ａおよび開口端２００ａを介して、トナー移送管２００内部に自由落下する。

さらに、トナー移送管２００内部に落下したトナーは、さらなる自由落下によって開口端２００ｂまで移送され、開口端２００ｂから排出される。

その後、開口端２００ｂから排出されたトナーは、トナー受入口１１１ａを介して、現像剤収容槽１１１内部の攪拌ローラ１１２ａ上部付近へ落下する。

このようにして、トナーホッパー１０１に貯蔵されているトナーは、トナー移送管２００を介して、次々と、現像装置１０３の現像剤収容槽１１１へ補給される。

ここで、以上示したように、トナー移送管２００は、トナーホッパー（トナー送出側）１０１から現像剤収容槽（トナー受入側）１１１へ自由落下にてトナーを移送させるトナー移送路であるが、本実施形態では、このトナー移送管２００内部において駆動ベルト２０１が配されている。

この駆動ベルト２０１は、トナー移送管２００内部において、トナーホッパー１０１側から現像剤収容槽１１１側に向けた方向、つまり、自由落下するトナーの移送方向に移動している。

よって、トナー移送管２００において、駆動ベルト２０１の凸凹における突起部がトナーの移送方向に移動し、この突起部はトナーの移送方向に向けてトナーを掻いていることになる。

それゆえ、トナー移送管２００において、この突起部の掻きとり作用によって、トナーの自由落下による移送が補助、促進される。

ここで、トナー移送管２００において、トナーの自由落下による移送が補助、促進されるということは、トナー移送管２００内部におけるトナーの滞留を抑制でき、この滞留が蓄積・肥大することによるトナー移送管２００のトナー詰まりも抑制することができる。

したがって、トナー移送管２００内部の駆動ベルト２０１は、トナーホッパー１０１側から現像剤収容槽１１１側に向けた方向に自由落下するトナーの移送を補助・促進する移送補助部材としての機能を奏し、この機能によってトナー移送管２００内部におけるトナー詰まりを抑制することができる。

また、駆動ベルト２０１は、トナー移送管２００内部において、トナー移送方向に沿って延設されていると共に、トナー移送方向に向けて移動しているため、この駆動ベルト２０１自体がトナー移送路の壁面の一部を構成していると考えることもできる。

また、循環駆動する駆動ベルト２０１は、リターン側がトナー移送管２００外部に配され、トナー移送管２００内ではトナー移送方向のみに移動する構成であるため、より確実に、自由落下によるトナーの移送を補助、促進できる。

さらに、このような循環駆動する駆動ベルト２０１を備えるには、ベルト部材およびローラ部材のみで足り、複雑な機構を必要とせず、上述した移送補助部材を簡易な構成、安価かつ省スペースで実現できる。

また、以上の構成においては、駆動ベルト２０１の表面を凸凹形状に形成しているが、必ずしも凸凹形状に形成する必要はなく、平滑であっても構わない。

駆動ベルト２０１の表面が平滑であっても、自由落下によって移動しているトナーが駆動ベルト２０１に接触、近接すると、駆動ベルト２０１の移動力によって、当該接触、近接したトナーの移送が補助、促進され、トナーの滞留を抑制できるからである。

但し、駆動ベルト２０１の表面を凸凹形状に形成すると、突起部の掻きとり作用がある分、駆動ベルト２０１の表面を平滑にする構成よりも、より一層トナーの移送を補助、促進でき、トナーの滞留を抑制できる。

さらに、以上の構成においては、上述した移送補助部材として駆動ベルト２０１を用いているが、この移送補助部材は駆動ベルト２０１である必要はない。

例えば、従動ローラ２０３ａ・２０３ｂ、駆動ローラ２０２の外周に対して、駆動ベルト２０１ではなく、輪状になるように両端を結んだ紐状部材を張架し、この紐状部材を循環駆動する構成が考えられる。

この構成では、トナー移送管２００内部において、自由落下するトナーの移送方向に紐状部材を移動させることとなるが、この紐状部材の移動力によっても、トナーの自由落下による移送を補助、促進することができるからである。

また、このような紐状部材を構成する場合であっても、複雑な機構を要せず、上述した移送補助部材を簡易な構成、安価かつ省スペースで実現できる。

さらに、以上示した構成によれば、トナー移送管２００は、トナーホッパー１０１のトナーを、現像装置１０３の現像剤収容槽１１１へ移送させるための移送路であるが、ある場所（トナー送出側）におけるトナーを自由落下によって別の場所（トナー受入側）に移送させるためのトナー移送路であればよく、トナーホッパー１０１および現像剤収容槽１１１を連通する構成である必要はなく、現像ユニット２に構成されている必要もない。

また、上記構成によれば、トナー移送管２００は、開口端２００ａから開口端２００ｂへ向けた方向が鉛直方向に平行または略平行になるように、トナーホッパー１０１と現像剤収容槽１１１との間に配されているが、必ずしも上記鉛直方向に平行または略平行でなくてもよい。

要は、トナー移送管２００は、開口端２００ａから開口端２００ｂへトナーが自由落下する程度に配置構成されていればよく、例えば、開口端２００ａから開口端２００ｂへ向けた方向が水平方向に対して傾斜するように、トナー移送管２００を配置構成してもよい。

また、トナー移送管２００については、図１に示すような断面直線状である必要はなく、内部に駆動ベルト２０１を構成できる程度であれば形状の設計変更を適宜行ってもよい。

さらに、図１の構成においては、駆動ローラ２０２を経由して現像装置１０３側（下流側）からトナーホッパー１０１側（上流側）へリターンしている駆動ベルト２０１は、トナー移送管２００の外部に配されている。

このため、トナー移送管２００内部において駆動ベルト２０１表面に付着したトナーが、駆動ベルト２０１によってトナー移送管２００の外部に搬送されることがある。

ここで、駆動ベルト２０１に付着したトナーが、トナー移送管２００の外部において、駆動ベルト２０１から落ちると、現像ユニット２外部においてトナーが散らばるという不都合が生じる。

そこで、このような不都合を解消するために、図３に示すように、トナー移送管２００の外壁において、貫通穴２００ｃ・２００ｄ、従動ローラ２０３ａ・２０３ｂ、駆動ローラ２０２、駆動ベルト２０１を覆うカバー部材３００を備えてもよい。

この構成によれば、駆動ローラ２０２を経由して現像剤収容槽１１１側からトナーホッパー１０１側へリターンしている駆動ベルト２０１の周囲にはカバー部材３００が覆われているため、駆動ベルト２０１から落ちるトナーは、カバー部材３００に受け止められ、現像ユニット２外部においてトナーが散らばるという事態を抑制できる。

また、図４に示すように、トナー移送管２００の内壁面を凹ませて凹部２００ｅを形成し、この凹部２００ｅに従動ローラ２０３ａ・２０３ｂ、駆動ローラ２０２、駆動ベルト２０１を配する構成としても、駆動ベルト２０１から落ちるトナーが現像ユニット２外部に散らばるという事態を回避することができる。また、この場合、凹部２００ｅ以外のトナー移送管２００の内壁と、トナーホッパー１０１側から現像剤収容槽１１１側へ向けた方向に移動している駆動ベルト２０１表面と、によってトナー移送路が確保されることとなる。

さらに、駆動ベルト２０１を駆動する駆動ローラ２０２と、トナーホッパー１０１におけるトナー補給ローラ１１０とを、同一の駆動源によって駆動してもよい。

これにより、駆動源を一つ省略することができ、より本画像形成装置の省スペース化を図ることが可能となる。

例えば、図４に示すように、トナー補給ローラ１１０とシャフトを共有する第一歯車（駆動力伝達手段）３１０と、駆動ローラ２０２とシャフトを共有する第二歯車（駆動力伝達手段）３１１とを構成する。さらに、第一歯車３１０と第二歯車３１１とに噛み合う第三歯車（駆動力伝達手段）３１２を構成する。

このようにすれば、トナー補給ローラ１１０および駆動ローラ２０２間で駆動力を伝達させることができるため、トナー補給ローラ１１０および駆動ローラ２０２のいずれかに対して駆動源からの駆動力を与えれば、両ローラ１１０・２０２を回転駆動させることができ、両ローラ１１０・２０２の駆動源を同一とすることができる。

例えば、駆動源からの駆動力でトナー補給ローラ１１０のシャフトを駆動すると、トナー補給ローラ１１０と第一歯車３１０とが同一方向に回転し、この第一歯車３１０の回転によって、第三歯車３１２が第一歯車３１０とは逆方向に回転する。そして、第三歯車３１２が回転すると、第二歯車３１１が第三歯車３１２とは逆方向に回転し、第二歯車３１１の回転に応じて駆動ローラ２０２を回転させることができる。

また、同様に、駆動ローラ２０２と、攪拌ローラ１１２ａまたは１１２ｂとを、同一駆動源で駆動してもよいし、駆動ローラ２０２と現像ローラ１１４とを、同一駆動源で駆動してもよい。

また、上述した現像装置１０３においては、現像剤収容槽１１１内部における攪拌ローラ１１２ａ・１１２ｂがトナーを攪拌し、トナー同士の摩擦によって静電気を発生させ、トナーを帯電するようにしているが、攪拌ローラ１１２ａ・１１２ｂの代わりにバイアスローラ（帯電ローラ）を備えることによってもトナーを帯電させることができる。

なお、本実施形態では、二成分系の現像剤を格納した現像装置を想定しているが、現像剤は必ずしも二成分系である必要はなく、トナーのみからなる一成分系の現像剤や磁性トナーのみからなる現像剤を用いてもよい。但し、一成分系の現像剤や磁性トナーからなる現像剤を用いる場合、現像装置１０３における現像ローラ１１４をマグネットローラではなく、導電性の弾性体ローラに設計変更する必要がある。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した実施形態において開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明のトナー移送機構、現像ユニット、画像形成装置は、電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等に好適である。

本発明の実施の一形態に係るトナー移送機構を含む現像ユニットを示す縦断面図である。 図１に示す現像ユニットが備えられている画像形成装置を示す縦断面図である。 本発明における他の実施の一形態に係るトナー移送機構を含む現像ユニットを示す縦断面図である。 本発明のさらに他の実施の一形態に係るトナー移送機構を含む現像ユニットを示す縦断面図である。 図１の現像ユニットの構成要素である現像剤収容槽の内部を鉛直方向上部から示した模式図である。

符号の説明

２ 現像ユニット
３ 感光体ドラム
１０１ トナーホッパー
１０１ａ トナー送出口
１０２ トナー移送機構
１０３ 現像装置
１１０ トナー補給ローラ
１１１ 現像剤収容槽
１１１ａ トナー受入口
１１１ｂ 仕切板
１１２ａ・１１２ｂ 攪拌ローラ
１１４ 現像ローラ
１１５ ブレード
２００ トナー移送管（トナー移送路）
２００ａ・２００ｂ 開口端
２００ｃ・２００ｄ 貫通穴
２００ｅ 凹部
２０１ 駆動ベルト（移送補助部材、循環駆動部材、ベルト部材）
２０２ 駆動ローラ
２０３ａ・２０３ｂ 従動ローラ
３００ カバー部材
３１０ 第一歯車
３１１ 第二歯車
３１２ 第三歯車

Claims (6)

1. トナー送出側からトナー受入側へ自由落下にてトナーを移送させるトナー移送路と、
   上記トナー移送路に備えられ、上記トナーの移送方向に移動することによって上記トナーの移送を補助する移送補助部材とを含み、
   上記移送補助部材は、上記トナー移送路では上記トナー送出側を上流かつ上記トナー受入側を下流として移動すると共に、上記トナー移送路の外部では上記下流から上記上流へリターンする循環駆動部材であり、
   上記循環駆動部材は紐状部材であることを特徴とするトナー移送機構。
2. 請求項１に記載のトナー移送機構において、
   上記循環駆動部材における上記リターンする側を覆うカバー部材が備えられていることを特徴とするトナー移送機構。
3. トナーを貯蔵するトナーホッパーと、
   上記トナーホッパーからトナーが補給されると共に、上記トナーを感光体へ供給する現像装置と、
   上記トナーホッパーと上記現像装置とを連通し、上記トナーホッパーから上記現像装置へ自由落下にてトナーを移送させるトナー移送路と、
   上記トナー移送路に設けられ、上記トナーの移送方向に移動することによって上記トナーの移送を補助する移送補助部材とを含み、
   上記移送補助部材は、上記トナー移送路ではトナーホッパー側を上流かつ現像装置側を下流として移動すると共に、上記トナー移送路の外部では上記下流から上記上流へリターンする循環駆動部材であり、
   上記循環駆動部材は紐状部材であることを特徴とする画像形成装置の現像ユニット。
4. 請求項３に記載の現像ユニットにおいて、
   上記トナーホッパーから上記トナー移送路へトナーを送り出すトナー補給ローラと、
   上記循環駆動部材を駆動する駆動ローラとを含み、
   上記トナー補給ローラと上記駆動ローラとは、同一駆動源から駆動力が与えられることを特徴とする現像ユニット。
5. 請求項１または２に記載のトナー移送機構を含む画像形成装置。
6. 請求項３または４に記載の現像ユニットを含む画像形成装置。

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