JP4947098B2 - 搬送具、現像剤収容器及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送具、現像剤収容器及び画像形成装置に関する。

現像剤によって潜像を現像する画像形成装置においては、現像装置に現像剤を補給するための消耗品として、装置に着脱自在な現像剤収容器が利用されている。この現像剤収容器は、例えばトナーカートリッジ（現像剤収容器）と呼ばれており、現像剤を封入した筒状の容器本体と、その容器本体内に収容された搬送具とを備えている（例えば特許文献１〜４）。この搬送具は、例えば針金を容器本体の内径に合わせて螺旋状に巻いたものである。この搬送具は、一定方向に回転させられることにより、容器本体に収容されている現像剤を、その容器本体の端部に設けられた排出口へと攪拌しながら搬送する。現像剤収容器の排出口から排出された現像剤は、現像装置へと補給される。

特開平１０−２４７００９号公報 特開２０００−３０５３４４号公報 特開２００６−５３４４６号公報 特開２００２−２６８３４４号公報

本発明は、現像剤を搬送するための搬送具を現像剤収容器内で回転させたときに、その搬送具の外縁と現像剤収容器の内面に挟み込まれる現像剤に対して加えられる力を低減することを目的とする。

上述の目的を達成するため、請求項１に係る搬送具の発明は、回転軸と、前記回転軸から当該回転軸の軸方向と交差する方向に延びる複数の支持部と、一端が前記支持部の各々により支持され、他端が当該軸方向とは異なる方向に延びる孤状の複数の孤状部材と、を備え、少なくとも１つの前記孤状部材において、当該孤状部材の前記他端における外縁から前記回転軸までの距離が、当該孤状部材の前記一端における外縁から前記回転軸までの距離よりも長いことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の構成において、前記孤状部材の他端における当該孤状部材の太さが、前記孤状部材の一端における当該孤状部材の太さよりも太いことが好ましい。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の構成において、前記回転軸の軸方向に対して垂直な方向から見たときに、前記回転軸の軸方向で隣り合う前記弧状部材の一部が互いに重なっていることが好ましい。

上述の目的を達成するため、請求項４に係る現像剤収容器の発明は、現像剤を収容する収容室と、前記現像剤を当該収容室から排出する排出口とを有する容器本体と、前記容器本体内において回転する搬送具であって、回転軸と、前記回転軸から、当該回転軸の軸方向と交差する方向に延びる複数の支持部と、一端が前記支持部の各々により支持され、他端が当該軸方向とは異なる方向に延びる孤状の複数の孤状部材と、を備え、少なくとも１つの前記孤状部材において、当該孤状部材の前記他端における外縁から前記回転軸までの距離が、当該孤状部材の前記一端における外縁から前記回転軸までの距離よりも長い搬送具と、を備えることを特徴とする。

上述の目的を達成するため、請求項５に係る画像形成装置の発明は、像を保持する像保持体と、前記像保持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像する現像手段と、現像された像を記録媒体に転写する転写手段と、転写された像を記録媒体に定着させる定着手段と、前記現像手段に用いられる現像剤を収容する収容室と、当該収容室から排出する排出口とを有する容器本体と、前記容器本体内において回転する搬送具であって、回転軸と、前記回転軸から、当該回転軸の軸方向と交差する方向に延びる複数の支持部と、一端が前記支持部の各々により支持され、他端が当該軸方向とは異なる方向に延びる孤状の複数の孤状部材と、を備え、少なくとも１つの前記孤状部材において、当該孤状部材の前記他端における外縁から前記回転軸までの距離が、当該孤状部材の前記一端における外縁から前記回転軸までの距離よりも長い搬送具とを有する現像剤収容器と、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の搬送具によれば、孤状部材の他端における外縁から回転軸までの距離と、当該孤状部材の一端における外縁から回転軸までの距離とが等しい搬送具に比べ、現像剤を搬送するための搬送具を現像剤収容器内で回転させたときに、その搬送具の外縁と現像剤収容器の内面に挟み込まれる現像剤に対して加えられる力を低減することができる。

請求項２に記載の搬送具によれば、孤状部材の他端における外縁から回転軸までの距離と、当該孤状部材の一端における外縁から回転軸までの距離とが等しい搬送具に比べ、現像剤を搬送するための搬送具を現像剤収容器内で回転させたときに、その搬送具の外縁と現像剤収容器の内面に挟み込まれる現像剤に対して加えられる力を低減することができる。

請求項３に記載の搬送具によれば、粉体を回転軸の軸方向一側から他側に向けて搬送することができる。

請求項４に記載の現像剤収容器によれば、孤状部材の他端における外縁から回転軸までの距離と、当該孤状部材の一端における外縁から回転軸までの距離とが等しい搬送具に比べ、現像剤を搬送するための搬送具を現像剤収容器内で回転させたときに、その搬送具の外縁と現像剤収容器の内面に挟み込まれる現像剤に対して加えられる力を低減することができる。

請求項５に記載の画像形成装置によれば、、孤状部材の他端における外縁から回転軸までの距離と、当該孤状部材の一端における外縁から回転軸までの距離とが等しい搬送具に比べ、現像剤を搬送するための搬送具を現像剤収容器内で回転させたときに、その搬送具の外縁と現像剤収容器の内面に挟み込まれる現像剤に対して加えられる力を低減することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の斜視図である。 画像形成装置の内部構造を示す図である。 画像形成装置の斜視図である。 本発明の実施形態による現像剤収容器を示す分解斜視図である。 現像剤収容器の縦断面図である。 現像剤収容器の横断面図である。 図６中の矢視VII−VII方向から見た要部断面図である。 弧状搬送部材の変形と搬送性能とを示す説明図である。 変形例（２）による現像剤の搬送状態を示す図である。 変形例（２）による搬送具を示す斜視図である。 変形例（３）による弧状搬送部材を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
なお、以下の図面において、利用者が画像形成装置を正面から見たときの前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。そして、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方，後方，右方，左方，上方，下方，または前側，後側，右側，左側，上側，下側という。前後方向は、この画像形成装置における主走査方向であり、左右方向は、画像形成装置における副走査方向であり、下方向は重力方向である。また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味する。

［画像形成装置の全体構成］
図１は、本実施形態に係る画像形成装置Ｕの斜視図である。
図１において、画像形成装置Ｕは、上端部に配置された自動原稿搬送装置Ｕ１と、自動原稿搬送装置Ｕ１を支持する装置本体Ｕ２とを有する。装置本体Ｕ２の上部には、媒体の一例としてのシートが排出される排紙部ＴＲｈが設けられている。装置本体Ｕ２の下部には、シートを収容する複数の給紙部ＴＲ１〜ＴＲ４が着脱可能に装着されている。装置本体Ｕ１の上部前面には、前面開閉部材の一例としてのフロントカバーＵａが開閉可能に支持されている。

図２は画像形成装置Ｕの内部構造を示す図である。
自動原稿搬送装置Ｕ１は、複写しようとする複数の原稿Ｇiが重ねて収容される原稿給紙部ＴＧ１と、原稿給紙部ＴＧ１から給紙されて装置本体Ｕ２上端の透明な原稿読取り面ＰＧ上の原稿読取位置を通過して搬送される原稿Ｇｉが排出される原稿排紙部ＴＧ２とを有している。自動原稿搬送装置Ｕ１は、利用者が画像形成動作開始等の作動指令信号を入力操作する操作部ＵＩ、露光光学系Ａ等を有している。自動原稿搬送装置Ｕ１の原稿読取り面ＰＧ上を搬送される原稿、または手動で原稿読取り面ＰＧ上に置かれた原稿からの反射光は、露光光学系Ａを介して、固体撮像素子ＣＣＤで赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：Ｂの電気信号に変換される。画像情報変換部ＩＰＳは、固体撮像素子ＣＣＤから入力されるＲＧＢの電気信号を黒：Ｋ、イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃの画像情報に変換して一時的に記憶し、これらを潜像形成装置駆動回路ＤＬに出力する。なお、原稿画像が単色画像、いわゆる、モノクロの場合は、黒のみの画像情報が潜像形成装置駆動回路ＤＬに入力される。潜像形成装置駆動回路ＤＬは、図示しない各色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各駆動回路を有し、入力された画像情報に応じた信号を、各色毎に配置された潜像形成装置ＬＨｙ，ＬＨｍ，ＬＨｃ，ＬＨｋに出力する。

装置本体Ｕ２内に配置された可視像形成装置Ｕｙ，Ｕｍ，Ｕｃ，Ｕｋはそれぞれ、Ｙ，Ｍ，Ｃ、およびＫの各色の可視像を形成する装置である。潜像形成装置ＬＨｙ〜ＬＨｋの各潜像書込光源から出射されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの潜像書込光は、それぞれ、回転する像保持体ＰＲｙ，ＰＲｍ，ＰＲｃ，ＰＲｋに入射する。潜像形成装置ＬＨｙ〜ＬＨｋは、例えばＬＥＤアレイにより構成されている。Ｙ：イエローに対応する可視像形成装置Ｕｙは、回転する像保持体ＰＲｙ、帯電器ＣＲｙ，潜像形成装置ＬＨｙ、現像装置Ｇｙ、転写器Ｔ１ｙ、像保持体清掃器ＣＬｙを有している。これらの像保持体ＰＲｙ、帯電器ＣＲｙ及び像保持体清掃器ＣＬｙは、装置本体Ｕ２に対して一体的に着脱可能な像保持体ユニットとして構成されている。可視像形成装置Ｕｍ，Ｕｃ，Ｕｋはいずれも、可視像形成装置Ｕｙと同様の構成である。

各像保持体ＰＲｙ，ＰＲｍ，ＰＲｃ，ＰＲｋはそれぞれの帯電器ＣＲｙ，ＣＲｍ，ＣＲｃ，ＣＲｋにより帯電された後、画像書込位置Ｑ１ｙ，Ｑ１ｍ，Ｑ１ｃ，Ｑ１ｋにおいて、潜像書込光Ｌｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋにより、その表面に静電潜像が形成される。これらの静電潜像は、現像領域Ｑ２ｙ，Ｑ２ｍ，Ｑ２ｃ，Ｑ２ｋにおいて、現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋの現像剤保持体の一例としての現像ロールＲ０ｙ，Ｒ０ｍ，Ｒ０ｃ，Ｒ０ｋに保持された現像剤により現像されて、可視像の一例であるトナー像となる。これらのトナー像は、中間転写体の一例としての中間転写ベルトＢに接触する１次転写領域Ｑ３ｙ，Ｑ３ｍ，Ｑ３ｃ，Ｑ３ｋに搬送される。

この１次転写領域Ｑ３ｙ，Ｑ３ｍ，Ｑ３ｃ，Ｑ３ｋにおいて、中間転写ベルトＢの裏面側に配置された１次転写器Ｔ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋには、制御部Ｃにより制御される電源回路Ｅからトナーの帯電極性と逆極性の１次転写電圧が印加される。各像保持体ＰＲｙ〜ＰＲｋ上のトナー像は、１次転写器Ｔ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋにより中間転写ベルトＢに１次転写される。１次転写後の像保持体ＰＲｙ，ＰＲｍ，ＰＲｃ，ＰＲｋ表面の残留物や付着物は、像保持体清掃器ＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃ，ＣＬｋにより除去される。これにより、像保持体ＰＲｙ，ＰＲｍ，ＰＲｃ，ＰＲｋ表面が清掃される。清掃された像保持体ＰＲｙ，ＰＲｍ，ＰＲｃ，ＰＲｋ表面は、帯電器ＣＲｙ，ＣＲｍ，ＣＲｃ，ＣＲｋにより再帯電される。

像保持体ＰＲｙ〜ＰＲｋの上方には、上下移動可能且つ前方に引き出し可能な中間転写装置の一例としてのベルトモジュールＢＭが配置されている。ベルトモジュールＢＭは、上述した中間転写ベルトＢと、中間転写体駆動部材の一例としてのベルト駆動ロールＲｄと、中間転写体張架部材の一例としてのテンションロールＲｔと、蛇行防止部材の一例としてのウォーキングロールＲｗと、従動部材の一例としてのアイドラロールＲｆと、二次転写領域対向部材の一例としてのバックアップロールＴ２ａと、上述した１次転写器Ｔ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋとを有している。中間転写ベルトＢは、各ロールＲｄ，Ｒｔ，Ｒｗ，Ｒｆ，Ｔ２ａにより構成される中間転写体支持部材の一例としてのベルト支持ロールＲｄ，Ｒｔ，Ｒｗ，Ｒｆ，Ｔ２ａにより、回転移動可能に支持されている。バックアップロールＴ２ａに接する中間転写ベルトＢの表面に対向する位置に、２次転写部材の一例としての二次転写ロールＴ２ｂが配置されており、各ロールＴ２ａ，Ｔ２ｂにより２次転写器Ｔ２が構成されている。また、２次転写ロールＴ２ｂおよび中間転写ベルトＢの対向する領域には、２次転写領域Ｑ４が形成される。１次転写領域Ｑ３ｙ，Ｑ３ｍ，Ｑ３ｃ，Ｑ３ｋにおいて、一次転写器Ｔ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋにより中間転写ベルトＢ上に順次重ねて転写された単色または多色のトナー像は、２次転写領域Ｑ４に搬送される。

可視像形成装置Ｕｙ〜Ｕｋの下方には、ガイド部材の一例としての左右一対のガイドレールＧＲが４段設けられており、前記ガイドレールＧＲには、給紙部ＴＲ１〜ＴＲ４が前後方向に出入可能に支持されている。前記給紙部ＴＲ１〜ＴＲ４に収容されたシートＳは、媒体取出し部材の一例としてのピックアップロールＲpにより取り出され、媒体捌き部材の一例としてのさばきロールＲsにより１枚ずつ分離される。そして、シートＳは、媒体搬送路の一例であるシート搬送路ＳＨに沿って媒体搬送部材の一例としての複数の搬送ロールＲａにより搬送され、２次転写領域Ｑ４のシート搬送方向上流側に配置された転写領域搬送時期調節部材の一例としてのレジロールＲrに送られる。前記シート搬送路ＳＨ、シート搬送ロールＲａ、レジロールＲｒ等によりシート搬送装置が構成されている。

レジロールＲｒは、中間転写ベルトＢに形成されたトナー像が２次転写領域Ｑ４に搬送されてくる時期を合わせて、シートＳを２次転写領域Ｑ４に搬送する。シートＳが２次転写領域Ｑ４を通過する際、バックアップロールＴ２ａは接地されており、２次転写器Ｔ２bには制御部Ｃにより制御される電源回路Ｅからトナーの帯電極性と逆極性の２次転写電圧が印加される。このとき、中間転写ベルトＢ上のトナー像は、２次転写器Ｔ２によりシートＳに転写される。２次転写後の前記中間転写ベルトＢは、中間転写体清掃器の一例としてのベルトクリーナＣＬbにより清掃される。このように、画像形成装置Ｕでは、一次転写器Ｔ１ｙ〜Ｔ１ｋ、中間転写ベルトＢ及び二次転写器Ｔ２により、像保持体ＰＲｙ〜ＰＲｋ表面のトナー像をシートＳに転写する転写装置が構成されている。トナー像が２次転写されたシートＳは、定着装置Ｆの加熱用定着部材の一例としての加熱ロールＦhおよび加圧用定着部材の一例としての加圧ロールＦｐの圧接領域である定着領域Ｑ５に搬送され、この定着領域を通過する際に加熱定着される。加熱定着されたシートＳは、媒体排出部材の一例としての排出ローラＲhから、媒体排出部の一例としての排紙部ＴＲhに排出される。

ベルトモジュールＢＭの上方には、イエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，黒Ｋの各現像剤を収容する現像剤収容器の一例であって、現像剤を画像形成装置Ｕに搬送して補給する現像剤収容器の一例としての現像剤収容器Ｋｙ，Ｋｍ，Ｋｃ，Ｋｋが配置されている。各現像剤収容器Ｋｙ，Ｋｍ，Ｋｃ，Ｋｋに収容された現像剤は、現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋによる現像剤の消費に応じて、図示しない現像剤補給路を経由して各現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋに補給される。現像剤は、例えば、磁性のキャリアと、外添剤が付与されたトナーとを含む二成分現像剤である。

画像形成装置Ｕは上側枠体ＵＦと下側枠体ＬＦとを有しており、上側枠体ＵＦには、可視像形成装置Ｕｙ〜Ｕｋおよび可視像形成装置Ｕｙ〜Ｕｋよりも上方に配置された部材、すなわち、ベルトモジュールＢＭ等が支持されている。また、下側枠体ＬＦには、給紙部ＴＲ１〜ＴＲ４を支持するガイドレールＧＲおよび各部ＴＲ１〜ＴＲ３から給紙を行う給紙部材、すなわち、ピックアップロールＲp，さばきロールＲs，シート搬送ロールＲa等が支持されている。

ここで、図３は、画像形成装置ＵのフロントカバーＵａが開放されて、イエローの現像剤収容器Ｋｙが取り外された状態の説明図である。画像形成装置ＵのフロントカバーＵａは、装置本体Ｕ１に蝶番Ｕｂにより回転可能に支持されている。より具体的には、フロントカバーＵａは、画像形成動作が実行されるときやその待機時の通常位置（図１）と、現像剤収容器Ｋｙ〜Ｋｋや可視像形成装置Ｕｙ，Ｕｍ，Ｕｃ，Ｕｋの交換等の保守作業が行われるときの保守作業位置（図３）との間で、その位置が移動可能である。フロントカバーＵａの内側には、装置本体Ｕ１の前面部材の一例としてのフロントパネルＵ４が支持されており、このフロントパネルＵ４には、補給容器装着部の一例として、円筒状の各色の現像剤収容器Ｋｙ〜Ｋｋが挿抜されて着脱される円筒孔状の装着部１ｙ、１ｍ、１ｃ，１ｋが形成されている。また、フロントパネルＵ４には、可視像形成装置用装着部の一例として、可視像形成装置ＵＹ〜ＵＫが挿抜されて着脱されるプロセスカートリッジ装着部２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋが形成されている。

［現像剤収容器の全体構造］
現像剤収容器Ｋｙ〜Ｋｋの構造は概ね共通であるから、以下では、現像剤収容器Ｋｙを例に挙げて現像剤収容器の構成について説明する。
図４は、現像剤収容器Ｋｙの構造を説明するための分解斜視図である。
現像剤収容器Ｋｙは、容器本体１１と、蓋体１７と、搬送具２０と、カップリング３０とを備えている。容器本体１１は、紙やプラスチックス等により成型された有底の円筒状部材であり、その内部の円筒状の収容室に現像剤を収容している。この容器本体１１の底部１２には孔１３が設けられており、この孔１３にカップリング３０の一部が挿入される。また、容器本体１１の底部１２に近い側の外周面には、現像装置に現像剤を送り出すための現像剤排出口１５が設けられている。現像剤排出口１５には、この現像剤排出口１５を開閉する扉１６が、容器本体１１の周方向に往復移動可能な状態で設けられている。

この扉１６は、現像剤収容器が画像形成装置Ｕに装着されていないときには現像剤排出口１５を閉じており、現像剤収容器が画像形成装置Ｕに装着されているときには現像剤排出口１５を開くように、開閉動作を行う。容器本体１１の開口部１４に蓋体１７が挿入又は噛み合わされることで、開口部１４が閉じられて、現像剤収容器Ｋｙ内に、密閉された閉空間となる収容室が形成される。

容器本体１１内には、その容器本体１１内の収容室の長手方向とほぼ同等の長さを有する搬送具２０が収容される。この搬送具２０は、例えば、ＰＰ：ポリプロピレン、ＨＤＰＥ：高密度ポリエチレン、ＰＡ（ナイロン）：ポリアミド、ＡＢＳ：アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ＰＰＥアロイ：ポリフェニレンエーテルアロイ、ＰＯＭ：ポリアセタールなどの熱可塑性樹脂材料が、全体として螺旋状となるように一体成形されたものである。搬送具２０の回転軸２１の一端は、孔１３に挿入されたカップリング３０に連結される。画像形成装置側に設けられたモータなどの駆動装置（図示略）によってカップリング３０が矢印Ａ方向に回転させられると、それに連結された搬送具２０も矢印Ａ方向に回転することになる。これにより、搬送具２０は、容器本体１１内に収容された現像剤を搬送方向（矢印Ｂ）に搬送する（図５および図６参照）。

［搬送具２０の構造］
ここで、図４乃至図９を参照しつつ搬送具２０の構造について詳細に説明する。図５は現像剤収容器の縦断面図、図６は現像剤収容器の横断面図、図７は図６中の矢視VII−VII方向から見た要部断面図である。
搬送具２０は、断面が十字状となる回転軸２１の周りに、現像剤を搬送する役割を果たす搬送部が設けられてなる。搬送部は、回転軸２１の一方の端部に設けられた掻出搬送部材２３と、回転軸２１の軸方向に沿って設けられた１６個の弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｐと、回転軸２１の他方の端部に設けられた排出搬送部材２９とを備えている。回転軸２１の他方の端部には、カップリング３０が取り付けられる取付部２２が設けられている。現像剤は、回転軸２１の軸方向に沿って、この取付部２２が設けられていない側から、取付部２２が設けられている側、つまり一方から他方へと矢印Ｂ方向に搬送される。
以下、回転軸２１において取付部２２が設けられていない側の端部は、現像材の搬送方向上流側に位置するから、「上流側端部」と呼ぶ。一方、回転軸２１において取付部２２が設けられている側の端部は、現像材の搬送方向下流側に位置するから、これを「下流側端部」と呼ぶことにする。

弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｐは、回転軸２１の上流側端部から下流側端部に向かって、その回転軸２１の軸方向に対して千鳥状となるように配置されている。掻出搬送部材２３は回転軸２１の上流側端部に最も近い位置に設けられており、弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｐは、掻出搬送部材２３よりも搬送方向下流側に設けられている。この掻出搬送部材２３と弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｐとでは果たす機能が少し異なる。即ち、掻出搬送部材２３は、回転軸２１の上流側端部近傍の領域に集まっている現像剤を、その領域から掻き出しながら下流側端部に向かう方向へと攪拌しつつ搬送する機能を担う。一方、弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｐは、各々の位置から見て搬送方向上流側にある搬送部材から搬送されてくる現像剤を、下流側端部に向かう方向へと攪拌しつつ搬送する機能を担う。

なお、以下では、掻出搬送部材２３と弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｐについて、特に区別して説明する必要のない場合には、搬送部材２３，２４と総称することにする。同様に、弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｐについて、特に区別して説明する必要のない場合には、弧状搬送部材２４と総称する。

排出搬送部材２９は、回転軸２１から突出した略Ｕ字状を成しており、搬送方向上流側から下流側へと搬送されて最終的に現像剤排出口１５近傍に溜まった現像剤をほぐしつつ、現像剤排出口１５から外部に押し出す機能を担う。

［掻出搬送部材２３の構造］
次に、掻出搬送部材２３の構造について説明する。
図４に示すように、掻出搬送部材２３は、螺旋状の弧を描く外縁を有する弧部２３Ａと、この弧部２３Ａを支持する支持部２３Ｂ〜２３Ｄからなる。弧部２３Ａと、支持部２３Ｂ〜２３Ｄとは、それぞれ所定の太さを有する棒状の部材であり、回転軸２１、弧部２３Ａ及び支持部２３Ｂ〜２３Ｄの間には間隙が存在する。支持部２３Ｂ〜２３Ｄは、第１支持部２３Ｂと、中間支持部２３Ｃと、第２支持部２３Ｄに分けられる。第１支持部２３Ｂは、回転軸２１の上流側端部にて、当該回転軸２１に直交する方向に設けられたほぼ直線状の部材である。中間支持部２３Ｃは、第１支持部２３Ｂよりも搬送方向下流側の位置であって、回転軸２１の回転方向に対しては当該第１支持部２３Ｂから１８０°右回転した位置にて、回転軸２１に直交する方向に設けられたほぼ直線状の部材である。第２支持部２３Ｄは、中間支持部２３Ｃよりも搬送方向下流側の位置であって、回転軸２１の回転方向に対しては当該中間支持部２３Ｃから１８０°右回転した位置にて、回転軸２１に直交する方向に設けられたほぼ直線状の部材である。

第１支持部２３Ｂの先端部分は、弧部２３Ａの一方の端部を支持し、第２支持部２３Ｄの先端部分は、弧部２３Ａの他方の端部を支持し、中間支持部２３Ｃの先端部分は、弧部２３Ａの円弧中央付近を支持している。上述したように、中間支持部２３Ｃの位置は第１支持部２３Ｂから１８０°右回転した位置であり、第２支持部２３Ｄの位置は中間支持部２３Ｃから１８０°右回転した位置であるから、弧部２３Ａは開き角度３６０°の螺旋形状となる。開き角度とは、回転軸２１から平行な方向から見たときに、弧部の両端から回転軸２１に下ろした２本の垂線がなす角度のことである。つまり、弧部２３Ａの両端から回転軸２１に下ろした２本の垂線がなす角度は３６０°となる。

さらに、図５に示すように、弧部２３Ａのうち、第１支持部２３Ｂから中間支持部２３Ｃに至るまでの間と、中間支持部２３Ｃから第２支持部２３Ｄに至るまでの間には、それぞれ、直線状の段部２３Ｅが設けられている。これは一体成形した搬送具２０を金型から抜き出しやすいように直線状になっているだけであるから、一体成形するときの問題さえなければ湾曲形状であってもよい（後述する弧部２５も同様）。また、第１支持部２３Ｂは、回転軸２１の上流側端部の位置からさらに上流側（図中右方向）に突出する突出部２３Ｂ１を有しており、この突出部２３Ｂ１の先端部分が弧部２３Ａの端部を支持している。

［排出搬送部材２９の構造］
次に、排出搬送部材２９の構造について説明する。
図６に示すように、排出搬送部材２９は、搬送具２０が容器本体１１に収容されたときに、ちょうど現像剤排出口１５に対向する位置に設けられている。また、回転軸２１に垂直な方向から見たときに、回転軸２１において搬送方向最下流側に配置された弧状搬送部材２４Ｐと、排出搬送部材２９の少なくとも一部とが互いに重なりあっている。

［弧状搬送部材２４の構造］
次に、弧状搬送部材２４の構造について説明する。
弧状搬送部材２４の一例として、搬送方向上流側に位置した弧状搬送部材２４Ｂ，２４Ｃを例に挙げ、図７を参照しつつこれらの構造を説明する。なお、図７において、符号の最後のアルファベットは、弧状搬送部材２４Ａ乃至２４Ｐの最後につくアルファベットと同じ意であり、同一のアルファベットが付された弧状搬送部材２４Ａ〜２４Ｐの構成要素であることを示している。

この弧状搬送部材２４Ｂ，２４Ｃは、回転方向前側に位置する固定端２６Ｂ，２６Ｃと回転方向後側に位置する自由端２７Ｂ，２７Ｃとを有する弧部２５Ｂ，２５Ｃと、回転軸２１から収容室断面の径方向に向けて設けられ、弧部２５Ｂ，２５Ｃを前記回転軸２１の軸方向に対して傾けた状態で固定端２６Ｂ，２６Ｃにて回転軸２１に支持する支持部２８Ｂ，２８Ｃとを備える。回転軸２１から平行な方向から見たときに、弧部２５Ｂ，２５Ｃのそれぞれの両端から回転軸２１に下ろした２本の垂線がなす角度、つまり、弧部２５Ｂ，２５Ｃの開き角度は例えば１５５°である。回転軸２１、弧部２５Ｂ，２５Ｃ及び支持部２８Ｂ，２８Ｃはそれぞれ棒状の部材であり、これら回転軸２１、弧部２５Ｂ，２５Ｃ及び支持部２８Ｂ，２８Ｃのそれぞれの間には間隙が存在する。

図５，６に示すように、回転軸２１に垂直な方向から見たときに、隣り合う弧状搬送部材２４の一部は互いに重なり合うような関係となっている。弧状搬送部材２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄの例で説明すると、まず、弧状搬送部材２４Ｃの固定端を支持する支持部は、搬送方向上流側に向かって１つ隣にある弧状搬送部材２４Ｂの自由端よりも搬送方向上流側の位置に設けられている。そして、弧状搬送部材２４Ｃの自由端は、搬送方向下流側に向かって１つ隣にある弧状搬送部材２４Ｄの固定端を支持する支持部よりも搬送方向下流側に位置している。隣り合う弧状搬送部材２４の一部が互いに重なり合うという関係は、他の弧状搬送部材２４においても同様であり、さらに掻出搬送部材２３と隣り合う弧状搬送部材２４Ａ、および排出搬送部材２９と隣り合う弧状搬送部材２４Ｐにおいても同様に、一部が互いに重なり合う関係となる。

回転軸２１の軸方向から例えば弧状搬送部材２４Ｃを見た場合、弧部２５Ｃの外径は、固定端２６Ｃから自由端２７Ｃに向かうに従って大きくなっている。例えば、弧部２５Ｃが固定端２６Ｃから自由端２７Ｃに向かうに従って徐々にこの外側に膨らむような形状であってもよいし、弧部２５Ｃの太さが固定端２６Ｃから自由端２７Ｃに向かうに従って徐々に太くなっていてもよい。

回転軸２１の中心から固定端２６Ｃの外縁に至るまでの距離をｒ１とし、回転軸２１の中心から自由端２７Ｃの外縁に至るまでの距離をｒ２とすると、その関係はｒ１＜ｒ２となる。この結果、図７に示すように固定端２６Ｃの外縁と容器本体１１の内面との間の距離をＳ１とし、自由端２７Ｃの外縁と容器本体１１の内面との間の距離をＳ２とすると、その関係は、Ｓ１＞Ｓ２となる。例えば、容器本体１１の内径をφ５１ｍｍとすると、ｒ１＝２４．５ｍｍ，ｒ２＝２５．０ｍｍ、Ｓ１＝１．０ｍｍ、Ｓ２＝０．５ｍｍといった具合である。弧状搬送部材２４Ｃ以外の弧状搬送部材２４も、このような形状である。１つの弧状搬送部材２４に着目すると、固定端２６は現像剤の搬送方向上流側に位置し、自由端２７は現像剤の搬送方向下流側に位置しているから、弧部２５の外径は搬送方向上流側で小さく、搬送方向下流側で大きい。この結果、弧部２５の外縁と容器本体１１の内面との間の距離は、搬送方向上流側で大きく、搬送方向下流側で小さくなる。

［搬送具２０の作用］
搬送具２０の外縁と容器本体１１の内面との間の距離が小さいと、現像剤の搬送中に搬送具２０の外縁と容器本体１１の内面との間を通って逃げる現像剤の量が少なくなるから、現像剤を搬送するときの搬送効率を高めるには、両者の間の距離を小さくすればよい。しかしながら、搬送効率が高くなるということは、現像剤が搬送具２０から受ける力も大きくなることを意味している。例えば、搬送具２０の外縁と容器本体１１の内面との間にある現像剤がそのような力を継続的に受けることで、現像剤同士が固着して現像剤の塊が発生し易くなる。

前述したように、弧状搬送部材２４の固定端２６側における距離Ｓ１は、自由端２７側の距離Ｓ２より大きいから、搬送具２０を回転させた際に、固定端２６と外縁と容器本体１１の内面との間にある現像剤が大きな力を継続的に受ける機会が減り、現像剤の固着が抑制される。一方、自由端２７側における距離Ｓ２は、固定端２６側の距離Ｓ１より小さいから、現像剤の搬送効率が高くなる。

さらに、搬送具２０（弧状搬送部材２４）の効果について、図８を参照しつつ説明する。図８は、現像剤を搬送する際に発生する弧状搬送部材２４の変形状態を示した模式図である。
現像剤収容器Ｋｙでは、搬送具２０（弧状搬送部材２４）が矢印Ａ方向に回転すると、弧部２５が後方に現像剤を押して搬送する反作用で、弧部２５が力を受けて変形する。

例えば、弦巻状、螺旋状に巻かれた、いわゆるコイル状の金属製の搬送具２０をそのまま樹脂製にした場合、強度が不足して弧部２５の螺旋が広がり、容器本体１１の内面と弧部２５とが接触して擦れ、搬送具２０の駆動に必要な駆動力、いわゆるトルクが高くなるという問題があった。また、容器本体１１の内面との接触により、変形して折れ曲がったり、破断したりする恐れもあった。さらに、螺旋状の弧状搬送部材２４を補強する目的で、回転軸２１から弧部２５に向けて径方向に延びる支持部２８を多数個設けることも考えられるが、この場合でも、螺旋の広がりを十分に押さえきれず、容器本体１１の内面と接触して、高トルクになっていた。

これに対して、本実施形態による搬送具２０では、弧部２５が反作用で力を受けると、片持ち状態で自由端２７が力を逸らしたり、受け流すように変形する。
したがって、本実施形態にあっては、金属に比べて強度が弱い樹脂材料を使用しても、搬送抵抗や駆動トルクが過大にならず、且つ破損しにくく、原材料費や大量生産時の作製費用等が低減された搬送具２０が実現、提供可能になる。

また、力を受け流しやすく、搬送抵抗が低減された搬送具２０では、負荷時の弧部２５の塑性変形が低減され、現像剤の負荷が無くなると、弾性復元で元に戻りやすくなっている。よって、本実施形態による搬送具２０は、従来の構成に比べて、現像剤の搬送時に受ける力による変形に対する復元性が向上している。すなわち、経時的に搬送具２０が塑性変形して、現像剤の搬送性能が変化することが低減されている。

図８は搬送部の変形と搬送性能との説明図であり、図８（Ａ）は実施形態のように下流側に向けて搬送部が延びる場合の変形と搬送性能とを模式的に示した説明図、図８（Ｂ）は上流側に向けて搬送部が延びる場合の変形と搬送性能とを示した説明図である。
図６、図７、図８（Ａ）において、本実施形態による搬送具２０では、螺旋に沿って配置された弧状の弧部２５は、搬送方向Ｂの下流側に向けて延びている。仮に、弧部０２５が、図８（Ｂ）に示すように、搬送方向Ｂの上流側に延びている場合、撹拌、搬送時に現像剤から弧部０２５が受ける力で、図８（Ｂ）に示す破線のように弧部０２５の自由端２７側が基端側に向けて変形する。この場合、軸方向に垂直な断面に投影した弧部０２５の固定端０２６から自由端０２７までの長さは、変形前の長さＬ０１に比べて、変形後の長さＬ０２の方が短くなる。この長さＬ０１，Ｌ０２が、現像剤を下流側に搬送する有効領域に対応しており、図８（Ｂ）に示す構成では、変形に伴って現像剤の搬送能力が低下する恐れがある。

一方、図８（Ａ）に示す構成では、現像剤の撹拌搬送時に弧部２５が力を受けて変形すると、変形前の長さＬ１に比べて、変形後の長さＬ２の方が長くなり、現像剤の搬送能力が低下することが低減されている。また、弧部２５の前側表面２５１は、力を受ける部分が、変形前は、搬送方向Ｙｂに対して傾斜しているが、変形した状態では、搬送方向Ｙｂに対して垂直に近くなり、現像剤を押して搬送する能力が向上している。

さらに、弧状搬送部材２４では、弧部２５の弧の中心角が１５５°程度に設定されており、３６０°を越えないように設定されており、変形時に弧部２５の自由端２７の変形量が比較的小さくなっており、容器本体１１の内面に接触しにくくなっている。したがって、中心角が大きく、変形量が大きな場合に比べて、自由端２７と容器本体１１の内周面との接触による騒音やトルク上昇が低減されている。

また、容器本体１１の搬送方向に沿って、搬送方向下流側に現像剤が多く分布しやすい構成となっており、搬送方向上流側に行くほど弧部２５に作用する負荷が少なくなっている。これに応じて、搬送具２０では、負荷が少なく、破断の恐れが少ない上流側端部に配置された掻出搬送部材２３は、３６０°の弧部２３Ａを配置することが可能となっており、複数の支持部２３Ｂ〜２３Ｄで支持される弧部２３Ａは、変形時に螺旋の広がりが抑制される。

［変形例］
上記実施形態を次のように変形してもよい。
（１）前記実施形態では、弧状搬送部材２４Ａ乃至２４Ｐの各々において、固定端２６側の外径が自由端２７側の外径よりも小さい場合を例示したが、これに限らず、弧状搬送部材２４Ａ乃至２４Ｐのうち、少なくとも１つの弧状搬送部材において、固定端２６側の外径が自由端２７側の外径よりも小さければよい。なお、掻出搬送部材２３及び弧状搬送部材２４の個数は、いずれも任意である。

（２）上記実施形態による搬送具２０では、弧状搬送部材２４として全て同じ形状のものを回転軸２１の軸方向に配置するものとして延べた。この搬送具２０は、前述した如く、搬送具２０を回転させることで、容器本体１１内の現像剤が上流側端部から下流側端部に搬送される。搬送された現像剤は、図９の模式図に示すように、状態Ｔ１のようになって現像剤排出口１５付近にピークを持つ形状となる。しかし、現像剤は微粒化されているため、状態Ｔ１を維持できずに崩れてしまい二点鎖線で示すようななだらかな形状の状態Ｔ２となることがある。この状態Ｔ２のような形状では、現像剤排出口１５から排出される現像剤の量が少なくなり、現像剤の補給の支障が生じることがある。

そこで、図１０に示す搬送具２０１のような形状とする。この搬送具２０１は、実施形態で述べた搬送具２０とほぼ同様に形成されており、回転軸２１の一方に形成された掻出搬送部材２３１、他方に形成された排出搬送部材２９１、これらの部材間に形成された弧状搬送部材２４１Ａから２４１Ｐを有する。そして、弧状搬送部材２４１Ａから２４１Ｐのうち、搬送方向上流側に位置した弧状搬送部材２４１Ａから２４１Ｈ（領域ｂ）の弧部２５の幅寸法が他の弧部２５の幅寸法に比べて大きく、搬送方向下流側に位置した弧状搬送部材２４１Ｉから２４１Ｐまでが弧部２５の幅寸法が他の弧部２５の幅寸法に比べて小さくなるように形成されている。この幅寸法とは、回転軸２１の軸方向から例えば弧部２５を見た場合の弧部２５の幅のことである。このような形状となった搬送具２０１は、上流側に位置した弧部２５の搬送能力が、下流側に位置した弧部２５よりも搬送能力も高くなるため、搬送された現像剤が状態Ｔ１に近い状態を維持することになる。

（３）前記実施形態では、回転軸２１の径方向に延びる支持部２８によって弧部２５の固定端２６を片持ち支持する構成としたが、本発明はこれに限らず、図１１に示す模式図のように形成してもよい。この変形例（４）に示す弧状搬送部材２４２は、一方が固定端２６２で他端が回転方向後側となる自由端２７２となった弧部２５２と、当該弧部２５２を回転軸２１の軸方向に対して傾けた状態で、前記固定端２６２を前記回転軸２１に支持する支持部２８２と、この支持部２８２から回転軸２１を中心にして９０°移動した位置に設けられ、前記弧部２５２を補強支持する補強部２９２とを具備する。
このように構成される弧状搬送部材２４２においては、補強部２９２によって弧部２５２の径方向における変位を抑制する。

（４）各々の搬送部材２３，２４においては、回転軸２１と、弧部と、支持部との間にそれぞれ間隙を設けていたが、この間隙の大きさは任意である。弧部や支持部を太くすることで間隙を小さくすれば、搬送能力は向上するが、現像剤からの反力が大きくなり、搬送部材２３，２４の変形量を大きく見積もる必要がある。一方、弧部や支持部を細くすることで間隙を大きくすれば、上記とは逆に、搬送能力は低下するが、現像剤からの反力は小さくなり、搬送部材の変形量も小さくなる。

（５）弧状搬送部材２４の弧部２５の開き角度は、実施形態で例示した１５５°に限らない。ただし、弧状搬送部材２４が現像剤からの反力を受けた際に回転軸２１に近づく方向へと倒れやすくするために、弧部２５の回転軸２１に対する中心角度は３６０°以下であるべきである。

（６）搬送具２０の材料は、樹脂に限らず、適度な柔軟性又は可撓性を有する材料であればよい。また、搬送具２０全体を一体成型する必要はなく、回転軸、弧部、支持部など、それぞれ製作した部品を接着などの手段で固定するようにしてもよい。

（７）掻出搬送部材２３の弧部２３Ａの開き角度を３６０°としていたが、これを弧状搬送部材と同じく３６０°未満の搬送部材としてもよい。ただし、この搬送部材は、回転軸２１において現像剤搬送方向の最上流側に設けられているので、掻き出し能力を確保するべく、回転軸に対する弧部の傾きが、それ以外の弧状搬送部材２４における弧部２５の傾きよりも大きく、また、その弧部の外縁は、それ以外の弧状搬送部材２４における弧部２５の外縁よりも、回転軸２１から離れた位置で支持されていることが望ましい。

（８）前記実施形態では、現像剤収容器Ｋｙの外径を、容器本体１１と、この容器本体１１の開口部１４を施蓋する蓋体１７とから構成するものとしたが、本発明はこれに限らず、筒状体の両方の開口部を蓋で施蓋する形状であってもよい。

Ｋｙ，Ｋｍ，Ｋｃ，Ｋｋ…現像剤収容器、１１…容器本体、１２…底部、１３…孔、１４…開口部、１５…現像剤排出口、１６…扉、１７…蓋体、２０，２０１…搬送具、２１…回転軸、２２…取付部、２３，２３１…掻出搬送部材、２４，２４Ａ〜２４Ｐ，２４１Ａ〜２４１Ｐ，２４２Ａ〜２４２Ｐ…弧状搬送部材、２３Ａ，２５，２５２…弧部、２６，２６２…固定端、２７，２７２…自由端、２８，２８２…支持部、２９，２９１…排出搬送部材、２９２…補強部。

Claims (5)

1. 回転軸と、
   前記回転軸から、当該回転軸の軸方向と交差する方向に延びる複数の支持部と、
   一端が前記支持部の各々により支持され、他端が当該軸方向とは異なる方向に延びる孤状の複数の孤状部材と、を備え、
   少なくとも１つの前記孤状部材において、当該孤状部材の前記他端における外縁から前記回転軸までの距離が、当該孤状部材の前記一端における外縁から前記回転軸までの距離よりも長い
   ことを特徴とする搬送具。
2. 前記孤状部材の他端における当該孤状部材の太さが、前記孤状部材の一端における当該孤状部材の太さよりも太い
   ことを特徴とする請求項１記載の搬送具。
3. 前記回転軸の軸方向に対して垂直な方向から見たときに、前記回転軸の軸方向で隣り合う前記弧状部材の一部が互いに重なっている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の搬送具。
4. 現像剤を収容する収容室と、
   当該収容室から前記現像剤を排出する排出口とを有する容器本体と、
   前記容器内において回転する搬送具であって、回転軸と、前記回転軸から、当該回転軸の軸方向と交差する方向に延びる複数の支持部と、一端が前記支持部の各々により支持され、他端が当該軸方向とは異なる方向に延びる孤状の複数の孤状部材と、を備え、少なくとも１つの前記孤状部材において、当該孤状部材の前記他端における外縁から前記回転軸までの距離が、当該孤状部材の前記一端における外縁から前記回転軸までの距離よりも長い搬送具と、を備える
   ことを特徴とする現像剤収容器。
5. 像を保持する像保持体と、
   前記像保持体に潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記潜像を現像する現像手段と、
   現像された像を記録媒体に転写する転写手段と、
   転写された像を記録媒体に定着させる定着手段と、
   前記現像手段に用いられる現像剤を収容する収容室と、当該収容室から前記現像剤を排出する排出口とを有する容器本体と、前記容器内において回転する搬送具であって、回転軸と、前記回転軸から、当該回転軸の軸方向と交差する方向に延びる複数の支持部と、一端が前記支持部の各々により支持され、他端が当該軸方向とは異なる方向に延びる孤状の複数の孤状部材と、を備え、少なくとも１つの前記孤状部材において、当該孤状部材の前記他端における外縁から前記回転軸までの距離が、当該孤状部材の前記一端における外縁から前記回転軸までの距離よりも長い搬送具とを有する現像剤収容器と、を備える
   ことを特徴とする画像形成装置。

Images