JP6487295B2 - トナー搬送装置、トナー供給装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー搬送装置、並びに、そのトナー搬送装置を備えたトナー供給装置及び画像形成装置に関する。

従来から、単機能の印刷装置、ファクシミリ装置、複合機（Multifunction Peripheral：ＭＦＰ）などの電子写真方式の画像形成装置が流通している。この画像形成装置は、感光体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置から供給されたトナーによって現像し、得られたトナー像を用紙等のシートに転写し定着させている。現像装置にはトナーカートリッジからトナー搬送装置を介してトナーが供給される。トナーカートリッジが現像装置の上方に設けられている構成では、トナー搬送装置は上下方向に延びるトナー搬送路を有する。

一方、近年の画像形成装置では高画質化が進んでおり、これに伴ってトナーの粒径が微細化されている。微細なトナーは一般に流動性が悪く、トナー搬送装置のトナー搬送路においてトナーの滞留や凝固が生じ易くなる。従って、トナー搬送装置においてはこのような問題を解消するための工夫が必要となる。

特許文献１には、トナー搬送パイプと、トナー搬送パイプを回転可能に支持する回転支持部材と、トナー搬送パイプを回転させる回転駆動手段と、を備えたトナー搬送装置が開示されている。また、特許文献２には、トナー搬送路と、トナー搬送路に隣接して、弾性部材のトナー搬送路を弾性変形させるトナー搬送路変形手段と、を備えたトナー搬送装置が開示されている。

また、特許文献３には、トナーが搬送されるトナー搬送路を内部に有し、このトナー搬送路の延伸方向が上下方向となるように配置されるトナー搬送部材と、トナー搬送部材を上下方向に移動可能に支持する支持部材と、トナー搬送部材を上下方向に運動させる駆動機構と、トナー搬送部材に対して振動を与える加振機構と、を備えたトナー搬送装置が開示されている。このトナー搬送装置では、トナー搬送部材の上下運動のために、トナー搬送部材の上方に配したギヤ等の非円形回転体と、トナー搬送部材と支持部材の本体との間に配したコイルスプリングとを備えている。そして、このコイルスプリングは、その伸縮方向がトナー搬送部材の上下運動の方向に真っ直ぐに取り付けられている。

特開２００８−１９７４７０号公報 特開２００８−９６９１４号公報 特開２００８−３９９３７号公報

しかしながら、特許文献３に記載の技術では、非円形の回転体はトナーカートリッジ内のトナーを撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材の回転駆動力を受けて回転するようになっており、通常は正回転だけで済むが、トナー補給初期段階で内部のトナーをほぐす際に逆回転させる必要が生じる場面もある。そして、逆回転させた場合には、トナー搬送部材が水平方向に逃げるような動作をしてしまい、トナー搬送部材が元の水平方向位置に戻らなくなることがあるため、上下運動の振幅（つまり上下への振動）が小さくなり、トナー搬送部材にトナーが詰まる可能性が生じる。

また、回転体を逆回転させないような機構であっても、トナー搬送部材と支持部材との間に水平方向に遊びをもたせた場合などでは、同様に水平方向にトナー搬送部材が逃げるような動作をするため、同様の問題が生じ得る。
なお、これらの問題については図面を参照しながら後述する。

本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、非円形回転体及びコイルスプリングによってトナー搬送部材を上下運動させる方式のトナー搬送装置において、その上下運動の振幅を保ち、トナー詰まりを防止することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、トナーが搬送されるトナー搬送路を内部に有し、前記トナー搬送路の両端の開口部が上方向と下方向を向くように配置されるトナー搬送部材を備えたトナー搬送装置であって、前記トナー搬送部材を上下方向に移動可能に支持する支持部材と、前記トナー搬送部材の上部に設けられた突起部に接触可能な非円形回転体と、前記支持部材と前記トナー搬送部材との間に配されたコイルスプリングとにより、前記トナー搬送部材を前記支持部材に対して前記上下方向に運動させる駆動機構と、を備え、前記コイルスプリングは、前記上下方向に対して所定の角度を付けた方向に伸縮方向が向くように設けられ、前記所定の角度は、前記コイルスプリングの上側が下側に対し、前記非円形回転体における前記突起部側での正回転の向きに傾いた角度であることを特徴とする。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記非円形回転体は正逆双方向に回転可能となっており、前記駆動機構は、前記非円形回転体の正回転時に前記トナー搬送部材を下方向に押し、逆回転時に前記トナー搬送部材を横方向に押す機構であることを特徴とする。

第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記支持部材は、前記トナー搬送部材の前記両端の開口部との接続部分に、トナー通路をもった変形可能な弾性部材を有することを特徴とする。

第４の技術手段は、第１〜第３のいずれか１の技術手段において、前記トナー搬送部材は、外周側且つ前記上下方向の中央付近において、前記駆動機構による前記トナー搬送部材の運動時に前記支持部材の内壁と接触するための先端をもった凸部を有することを特徴とする。

第５の技術手段は、第１〜第４のいずれか１の技術手段におけるトナー搬送装置と、前記トナー搬送装置の上方に装着されるトナー補給装置と、前記トナー搬送装置の下方に装着され、前記トナー補給装置から前記トナー搬送装置を介してトナーの補給を受ける現像装置と、を備えたトナー供給装置である。

第６の技術手段は、第５の技術手段におけるトナー供給装置を備えた画像形成装置である。

本発明によれば、非円形回転体及びコイルスプリングによってトナー搬送部材を上下運動させる方式のトナー搬送装置において、非円形回転体を逆方向に回転させる必要が生じた場合などにも、その上下運動の振幅を保ち、トナー詰まりを防止することができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の一構成例を示す概略断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るトナー搬送装置の一構成例を示す斜視図で、そのトナー搬送装置をトナーカートリッジに接続した状態を示す図である。 従来のトナー搬送装置を示す概略図である。 図３Ａのトナー搬送装置においてトナーカートリッジ駆動部材が正方向に回転した状態を示す概略図である。 図３Ｂのトナー搬送装置においてトナーカートリッジ駆動部材がさらに正方向に回転した状態を示す概略図である。 図３Ａのトナー搬送装置においてトナーカートリッジ駆動部材が逆方向に回転した状態を示す概略図である。 図２のトナー搬送装置の斜視図である。 図２のトナー搬送装置の斜視図で、図４Ａとは反対方向から見た図である。 図４Ａ，図４Ｂのトナー搬送装置の分解図である。 図２のトナー搬送装置の詳細を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るトナー搬送装置の一構成例を示す概略図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１〜図５を参照しながら説明する。まず、図１に基づき、本実施形態に係るトナー搬送装置を搭載可能な画像形成装置（デジタル複合機）について例示する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置の一構成例を示す概略断面図である。なお、画像形成装置としては、例示するものに限らず、単機能の印刷装置、ファクシミリ装置、単機能の複写機をはじめ、例えばスキャナ装置での原稿読取機能、コピー機能、プリント機能、ファクシミリ（ＦＡＸ）機能などの複数種類の機能をもつ複合機などが挙げられる。

図１で例示する画像形成装置Ａは、スキャナ装置又は装置外部（例えばＰＣ等の情報処理装置）から与えられる画像データに基づき用紙（用紙Ｐａと呼ぶ）に対してフルカラー又はモノクロの画像を形成した用紙（用紙Ｐｂと呼ぶ）を出力する。このため、画像形成装置Ａは、露光ユニット１、現像装置２（２ａ〜２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ〜３ｄ）、クリーニングユニット４（４ａ〜４ｄ）、帯電ローラ５（５ａ〜５ｄ）、１次転写ローラ（中間転写ローラ６ａ〜６ｄ）等を含む中間転写ベルトユニット８、給紙カセット１０、２次転写ローラ１１、定着ユニット１２、排紙トレイ１５、トナーカートリッジ２０ａ〜２０ｄ、トナー搬送装置４０ａ〜４０ｄ、及び用紙の搬送路ＳＡ，ＳＢなどを備えている。図１において、搬送路ＳＡ，ＳＢは一点鎖線で示されており、搬送ローラ１７−１〜１７−８を含む所定のローラ等により用紙が搬送経路を導かれる構成であるが詳しい説明は省略する。なお、搬送路ＳＢは裏面印刷時に用いるスイッチバック搬送路である。

画像形成装置Ａは、ブラック（Ｋ）、並びに減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）からなる４色の各色相に対応した画像データに基づき画像形成を行う。例えば、画像形成装置Ａには、ブラックの画像形成を行うため、現像装置２ａ、感光体ドラム３ａ、クリーニングユニット４ａ、及び帯電ローラ５ａが備えられており、他の３色の画像形成を行うため、同様の構成が備えられている。これらの構成要素は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルト７の移動方向に沿って図１に示されるように一列に配置されている。

帯電ローラ５ａ〜５ｄはそれぞれ、像の担持体である感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面を所定の電位になるよう均一に帯電させる接触方式の帯電器である。なお、本実施形態では帯電器として帯電ローラ５を使用しているが、使用される帯電器は帯電ローラ５に限定されるものではなく、例えばファーブラシ、磁気ブラシ、コロナワイヤーを使用するものや、ノコ歯状のもの、又はイオン発生装置等、感光体に対して所望の帯電電位を付与するものであれば使用可能である。

レーザビーム走査装置である露光ユニット１は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、複数の反射ミラーなどを含んでおり、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの各色相に対応した画像データに基づき変調された４つのレーザビームのそれぞれを、対応する感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に照射する。このことにより、感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面には、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエロー各色相に対応した画像データに基づく静電潜像が形成される。なお、上記半導体レーザに代えて、例えばＥＬ（Electro Luminescence）やＬＥＤ（Light Emitting Diode）などをアレイ状に配列した周知の書込みヘッドが使用されてもよい。

現像装置２ａ〜２ｄはそれぞれ、静電潜像が形成された感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面にトナーを供給し、静電潜像を現像剤像であるトナー像に顕像化する。具体的には現像装置２ａ〜２ｄは、それぞれ上部に取り付けられたトナーカートリッジ２０ａ〜２０ｄの供給口から上記色相に対応したトナーを受け取り、このトナーにより感光体ドラム３ａ〜３ｄに形成された色相に対応した静電潜像をブラック、シアン、マゼンタ、イエローの色相に対応したトナー像に顕像化する。トナーカートリッジ２０ａ〜２０ｄはそれぞれ、現像装置２ａ〜２ｄの上部近傍にトナー搬送装置４０ａ〜４０ｄを介して着脱自在に取り付けられており、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの色相に対応した現像剤であるトナーを貯留する。また、クリーニングユニット４ａ〜４ｄはそれぞれ、現像及び画像転写後における感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に残留したトナーを除去し回収する。

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７、駆動ローラ７−１、中間転写ベルトテンション機構７−３、従動ローラ７−２、１次転写ローラとしての中間転写ローラ６（６ａ〜６ｄ）、及び中間転写ベルト用のクリーニングユニット９を備えている。中間転写ベルト７は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムが無端状に形成された構造であって、駆動ローラ７−１と従動ローラ７−２との間に張架されて図１に示されるようなループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト７の外周面は、感光体ドラム３ｄ，３ｃ，３ｂ，３ａに対向しており、中間転写ベルト７はこれらの順番で各感光体ドラム３ａ〜３ｄに対向するよう回転する。この中間転写ベルト７を挟んで各感光体ドラム３ａ〜３ｄに対向する位置には、中間転写ローラ６ａ〜６ｄがそれぞれ配置されている。これらの中間転写ローラ６ａ〜６ｄは、直径８〜１０ｍｍの金属製（例えばステンレス製）の軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭや発泡ウレタン等）により覆われているローラである。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。なお、ここでは転写電極としてローラ形状のものを使用しているが、ブラシなどであってもよい。

フルカラー画像を形成する場合、この１次転写ローラ（中間転写ローラ６ａ〜６ｄ）には、感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト７上に転写するために、トナーの帯電極性（−）と逆極性（＋）の定電圧である１次転写バイアスが印加される。また、この１次転写ローラは、中間転写ベルト７の内周面に所定のニップ圧で圧接されている。このことによって、感光体ドラム３ａ〜３ｄに形成された各色相に対応するトナー像は中間転写ベルト７の外周面に順次重ねられるように転写され、中間転写ベルト７の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。また、モノクロ画像を形成する場合には、ブラックの感光体ドラム３ａに対向する位置に配置される１次転写ローラのみが帯電し、その他の感光体ドラム３ｂ〜３ｄに対向する位置に配置される１次転写ローラは帯電せず、所定の離接機構により中間転写ベルト７から所定距離だけ離される。このことにより、中間転写ベルト７の外周面にはブラックのトナー像のみが形成される。

このように中間転写ベルト７の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト７の回転によって、２次転写ローラ１１と対向する位置に搬送される。２次転写ローラ１１は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ７−１の周面に接触する中間転写ベルト７の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。なお、このように圧接する場合、１対のローラの一方は金属等の硬質材料からなり、他方は弾性ゴムローラ又は発泡性樹脂ローラ等の弾性材料からなる。

一方で、記録用紙となる用紙Ｐａは、給紙カセット１０又は手差しトレイ１８から一枚ずつピックアップローラ（用紙さばきローラ）１６−１又は１６−２により引き出されて給紙され、搬送路ＳＡで搬送される。また、レジストローラ１４は、搬送路ＳＡにて搬送されている用紙Ｐａを一旦保持するものである。そして、中間転写ベルト７上のトナー像の先端位置が、用紙Ｐａの先端から所定の位置になるようにタイミングを合わせて、用紙Ｐａを転写部（２次転写ローラ１１と駆動ローラ７−１との間の挟持部）に搬送する機能を有している。

そして、用紙Ｐａが２次転写ローラ１１と中間転写ベルト７との間を通過する際、その用紙Ｐａにはトナーの帯電極性とは逆極性の高電圧が２次転写ローラ１１によって印加される。これにより、中間転写ベルト７の外周面から用紙Ｐａの表面にフルカラー又はモノクロのトナー像が転写される。なお、中間転写ベルト７に付着したトナーのうち用紙Ｐａ上に転写されることなく中間転写ベルト７上に残存したトナーは、混色を防止するため、従動ローラ７−２に摺接するよう設けられるクリーニングブレード９−１を含むクリーニングユニット９によって回収される。

このフルカラー又はモノクロ画像であるトナー像が転写された用紙は、定着ユニット１２に導かれ、定着ユニット１２を構成する加熱ローラ１２−１と加圧ローラ１２−２との間を通過して加熱及び加圧を受ける。なお、加熱ローラ１２−１は、図示され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いる。この定着ユニット１２の動作によって、トナー像は、用紙の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙Ｐｂは、排紙ローラである搬送ローラ１７−２，１７−３によって排紙トレイ１５上に（印刷面を下側に向けて）排出される。

以上のような画像の形成動作は、図示されない電動モータやギヤなどを含む複数の駆動部と、これらの駆動部を制御する制御部とにより行われ、上記制御部の機能は、例えば、図示されないセンサや操作入力部などの情報を受け付けるマイクロコンピュータにより実現される。

次に、本実施形態の特徴について、図２〜図５を参照しながら説明する。
まず、図２を参照しながら、トナー搬送装置の使用例を挙げる。図２は、本実施形態に係るトナー搬送装置の一構成例を示す斜視図で、そのトナー搬送装置をトナーカートリッジに接続した状態を示す図である。

図２で例示するトナー搬送装置４０は、その上方に、トナーを収容したトナーカートリッジ（トナー補給装置）２０が装着されている。また、トナーカートリッジ２０はトナーカートリッジ駆動ユニット３０（例えば具備された非円形回転体３１等）により駆動されるようになっており、これを介してトナー搬送装置４０に接続されている。図示しない現像装置は、トナー搬送装置４０の下方に装着され、トナーカートリッジ２０からトナー搬送装置４０を介してトナーの補給を受ける。なお、上記現像装置及びトナーカートリッジ２０は従来周知の構造及び機能のものを使用可能である。また、ここではトナー搬送装置４０がトナーカートリッジ２０から現像装置側にトナーのみを供給するものとして説明しているが、トナーカートリッジでトナーにキャリアを一定の割合で混ぜ、それをトナー搬送装置が現像装置側に補給（供給）するような構成を採用することもできる。

例えば、トナー搬送装置４０、トナーカートリッジ２０、及び現像装置は、コの字を形成する形に配置させればよい。このような配置は、図１に示すように、トナー搬送装置４０ａ等と現像装置２ａとの間を中間転写ベルト７が移動するようになっていることによる。これらトナーカートリッジ２０、トナー搬送装置４０、及び上記現像装置（並びにトナーカートリッジ駆動ユニット３０）を備えたものは、トナー供給装置と呼べる。また、このトナー補給装置は、図１の画像形成装置Ａのような画像形成装置に設けることができる。

次に、本実施形態との比較のために、まず、図３Ａ〜図３Ｄを参照しながら従来のトナー搬送装置について説明する。図３Ａは従来のトナー搬送装置を示す概略図、図３Ｂは図３Ａのトナー搬送装置においてトナーカートリッジ駆動部材が正方向に回転した状態を示す概略図、図３Ｃは図３Ｂのトナー搬送装置においてトナーカートリッジ駆動部材がさらに正方向に回転した状態を示す概略図、図３Ｄは図３Ａのトナー搬送装置においてトナーカートリッジ駆動部材が逆方向に回転した状態を示す概略図である。

非円形回転体３１と同様の非円形回転体１１０は、突起部（リブ）１１１などにより回転体が非円形となったものであるが、トナーカートリッジ内のトナーを撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材の回転駆動力を受けて回転するようになっており、通常は図３Ａ〜図３Ｃにおいて矢視で示すような正回転だけで済む。非円形回転体１１０は、トナー搬送部材１０２の上部に設けられた突起部１０３に接触可能となっており、非円形回転体１１０と、支持部材１０１とトナー搬送部材１０２との間に配されたコイルスプリング１０４とにより、トナー搬送部材１０２を支持部材１０１に対して上下方向に運動させるようになっている。

正回転時、まず図３Ａのように突起部１１１でトナー搬送部材１０２の上部に設けられた突起部１０３が押下され始め（このときコイルスプリング１０４は伸びた状態）、回転が進むに連れて、図３Ｂの白抜き矢視で示すように下方向にトナー搬送部材１０２が押下されてコイルスプリング１０４が縮み、その後、突起部１０３の突起部１０３への当接が外れることでコイルスプリング１０４の復元力により図３Ｃのようにトナー搬送部材１０２が上方向に戻る。

しかし、トナー補給初期段階などにおいて、内部のトナーをほぐす際、非円形回転体１１０を図３Ｄの矢視で示すように逆回転させる必要が生じる場面がある。そのように逆回転させた場合には、図３Ｄの白抜き矢視で示すようにトナー搬送部材１０２が水平方向に逃げるような動作をしてしまい、トナー搬送部材１０２が元の水平方向位置に戻らなくなることがあるため、上下運動の振幅（つまり上下への振動）が小さくなり、トナー搬送部材１０２にトナーが詰まる可能性が生じる。

これに対し、本実施形態に係るトナー搬送装置４０では、次に説明するように元の水平位置に戻るような付勢力を与えているため、上下運動の振幅が小さくならず、トナーがトナー搬送部材４１に詰まることがなくなる。図４Ａ〜図５を併せて参照しながら、本実施形態に係るトナー搬送装置４０の詳細について説明する。図４Ａ，図４Ｂは図２のトナー搬送装置の斜視図で、図４Ｂは図４Ａとは反対方向から見た図である。図４Ｃは、図４Ａ，図４Ｂのトナー搬送装置の分解図である。また、図５は、図２のトナー搬送装置の詳細を示す図である。無論、ここで例示するトナー搬送装置４０の形状はこれに限ったものではない。

トナー搬送装置４０はトナー搬送部材４１を備えている。トナー搬送部材４１は、トナーが搬送されるトナー搬送路を内部に有し（つまりパイプ状の部材であり）、そのトナー搬送路の両端の開口部が上方向と下方向を向くように配置される。図２等で例示したようにトナー搬送部材４１は斜めに配置された例を挙げているが、これは画像形成装置Ａ内の配置部分の構造を考慮したものに過ぎない。なお、トナー搬送路となるトナー搬送部材４１の内部は、円形の空洞が好ましいが、内面が滑らかな湾曲面、つまりトナー粒子が滞留できる凹凸の無い円滑面となっていればよい。

トナー搬送装置４０は、トナー搬送部材４１のほかに、後述する支持部材４２及び駆動機構を備える。支持部材４２は、トナー搬送部材４１を上下方向に移動可能に支持する部材である。ここで例示する支持部材４２は、上部側に支持板部及び案内パイプ部（パイプカバー部）４２ｅを有し、下部側に搬送パイプ受け部４４を有する。また、支持部材４２の中間部は、図４Ａ等で図示したように、例えば箱形状となっている。

パイプカバー部４２ｅは、トナーカートリッジを装着するための装着部のトナー投入口から投入されたトナーをトナー搬送部材４１に案内する。従って、パイプカバー部４２ｅの下端部の内径はトナー搬送部材４１の内径に対応するように設定されている。搬送パイプ受け部４４は、図４Ｃのように支持部材４２の下端にあるトナー排出路（トナー通路）４２ｃに通ずる排出口を有し、この排出口の下端部が現像装置２に接続される。この排出口には、スライド可能なシャッタが設けられており、このシャッタは、搬送パイプ受け部４４の内部に設けられた弾性部材であるコイルスプリングによって付勢され、トナー搬送装置４０が現像装置２に装着されていない場合に閉状態となり、装着された場合に開状態となる。

また、支持部材４２は、トナー搬送部材４１の両端（上下両端）の開口部との接続部分に、トナー通路をもった変形可能な弾性部材４２ｄ，４２ｆを有することが好ましい。この場合、パイプカバー部４２ｅの下端部は弾性部材４２ｄを介してトナー搬送部材４１の上端部と接続され、トナー排出路４２ｃを形成する枠部は弾性部材４２ｆを介してトナー搬送部材４１の下端部と接続されることになる。弾性部材４２ｄ，４２ｆとしては例えば特許文献３に記載の弾性部材と同様に、発泡性の弾性部材が用いられる。

弾性部材４２ｄ，弾性部材４２ｆは、外力を加えることにより変形可能であり、且つ外力を解除した場合に、元の形状に復帰可能である。従って、トナー搬送部材４１は、弾性部材４２ｄを介してトナーカートリッジの装着部側のパイプカバー部４２ｅと接続され、さらに弾性部材４２ｆを介して搬送パイプ受け部４４と接続されていることにより、パイプカバー部４２ｅと搬送パイプ受け部４４との間において、上下移動可能である。

また、トナー搬送部材４１の上部には、操作用凸部である突起部（凸片部）４１ａが形成されている。そして、上記駆動機構は、トナー搬送部材４１の上部に設けられたこの突起部４１ａに接触可能な非円形回転体３１と、支持部材４２とトナー搬送部材４１との間に配されたコイルスプリング（圧縮ばね）４３とにより、トナー搬送部材４１を支持部材４２に対して上下方向に運動させる機構である。

本実施形態において、非円形回転体３１は、回動可能、つまり正逆の両方向に回転可能であるものとする。よって、本実施形態では、上記駆動機構は、非円形回転体３１の正回転時にトナー搬送部材４１を下方向に押し、逆回転時にトナー搬送部材４１を横方向に押す機構となる。非円形回転体３１は、円周方向に凸部３１ａを複数、等間隔で凸部（操作羽）を配置したギヤなどが適用できるが、それに限らずカムとして機能するような形状であればよい。

コイルスプリング４３は、図４Ｂ等で図示したように、トナー搬送部材４１に一端が取り付けられ、他端が支持部材４２の本体に取り付けられている。より具体的には、トナー搬送部材４１は、背部が支持部材４２にて覆われており、この背部には図４Ｃで例示するようにコイルスプリング４３を係止するための係止部が形成されている。この係止部は、コイルスプリング４３の径より若干広い側壁４２ａと、コイルスプリング４３の一端を指し込む突起部４２ｂと、を有する。また、トナー搬送部材４１の外側にはコイルスプリング４３の他端を指し込むための突起部４１ｂも形成されている。

上記駆動機構による上下方向の運動の大まかな部分については図３Ａ等で簡単に説明した通りである。具体的には、トナー搬送部材４１は、非円形回転体３１の回転により、各凸部３１ａが突起部４１ａの端面を摺動しコイルスプリング４３の付勢力に抗してトナー搬送部材４１を上若しくは下方向に移動させる動作と、各凸部３１ａが突起部４１ａの端面から離れる動作とを順次繰り返すことにより、トナー搬送部材４１に対して、上下方向への移動を繰り返すようになっている。その結果、トナー搬送部材４１は、上下方向に移動することができる。

また、トナー搬送部材４１は、図５等で図示したように、外周側且つ上下方向の中央付近において、上記駆動機構によるトナー搬送部材４１の運動時に支持部材４２の内壁と接触するための先端をもった凸部４１ｃを有することが好ましい。トナー搬送部材４１は、支持部材４２の内壁において接触面積の少ない凸部４１ｃで支持されてガイドされ、上下方向に移動可能になっている。無論、この例に限らず、トナー搬送部材４１の外周側に凸部を設けず、支持部材４２の内壁側に凸部を形成しておくなどしてもよい。

本実施形態の主たる特徴として、コイルスプリング４３は、上下方向に対して所定の角度θを付けた方向に伸縮方向が向くように設けられる。そして、上記所定の角度θは、図５で例示するように、コイルスプリング４３の上側が下側に対し、非円形回転体３１における突起部４１ａ側での正回転の向き（図５で言うところの左向き）に傾いた角度である。逆回転を考慮した本実施形態では、上記所定の角度θは、コイルスプリング４３の上側が下側に対し、トナー搬送部材４１が横方向から押される向きとは逆向きに傾いた角度と言える。

このようにコイルスプリング４３を上下運動の方向に対して上記所定の角度θを付けて配することで、コイルスプリング４３がトナー搬送部材４１を図５における左方向に押す方向に付勢できる。よって、図３Ａ〜図３Ｄで説明した例とは異なり、図５で例示したようなトナー搬送装置４０では、非円形回転体３１を逆の方向に回転させる必要が生じた場合にもその上下運動の振幅を保ち、トナー詰まりを防止することができる。その他、トナー搬送部材４１のトナー搬送路を構成する内壁の下端領域にトナーほぐし部材として筒状のスリーブを貼着させるなど、適宜、特許文献３に記載の技術を適用することができる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、図６を併せて参照しながら、第１の実施形態との相違点を中心に説明するが、第１の実施形態で説明した様々な応用例も適用できる。図６は、本実施形態に係るトナー搬送装置の一構成例を示す概略図である。

トナー搬送部材は、両端の開口部が上方向と下方向を向いていればよいため、図２等で例示したようにトナー搬送部材４１は斜めに配置されていなくても、図６で例示するトナー搬送装置６０のように、トナー搬送部材６１が垂直方向に配置されてもよい。なお、符号６１ａ，６１ｂ，６１ｃはそれぞれ符号４１ａ，４１ｂ，４１ｃに対応する部位である。

その場合も、上記所定の角度θは、第１の実施形態と同様に、コイルスプリング４３の上側が下側に対し、非円形回転体３１における突起部６１ａ側での正回転の向き（図６で言うところの左向き）に傾いた角度である。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、第１，第２の実施形態との相違点を中心に説明するが、第１，第２の実施形態で説明した様々な応用例も適用できる。第１，第２の実施形態では、非円形回転体が逆回転可能であることを前提に説明したが、本発明は逆回転無しの構成についても同様に適用でき、本実施形態としてそのような例を簡単に説明する。

本実施形態では、第１，第２の実施形態と異なり、非円形回転体３１が一方向にしか回転しないため、上記駆動機構は、非円形回転体３１の回転時にトナー搬送部材４１を下方向に押す機構となる。この場合にも、図３Ａのように、トナー搬送部材１０２と支持部材１０１との間に水平方向に隙間（遊び）１０５をもたせた場合などでは、水平方向にトナー搬送部材１０２が逃げるような動作をするため、結果として同様にトナー搬送部材１０２にトナーが詰まる可能性が生じる。

それに対し、本実施形態では、図５（図６）で例示したように、コイルスプリング４３を上下運動の方向に対して上記所定の角度θを付けて配することで、コイルスプリング４３が突起部４１ｂ（６１ｂ）を介し、トナー搬送部材４１を図５（図６）における左方向に押す方向に付勢することになる。これにより、隙間１０５と同様の隙間が凸部４１ｃ（６１ｃ）と支持部材４２の内壁との間に設けられた構成において、非円形回転体３１による一方向回転によって突起部４１ａが右に弾かれるような場面でも、左方向に戻すことができ、上下運動の振幅が小さくなることがなくなる。

なお、非円形回転体３１が図５，図６の矢視で示す方向に回転している場合、突起部４１ａが左に弾かれる場面では、上下方向の運動の振幅は逆に大きくなる傾向にあるため、問題ない。

Ａ…画像形成装置、２（２ａ〜２ｄ）…現像装置、２０（２０ａ〜２０ｄ）…トナーカートリッジ、３０…トナーカートリッジ駆動ユニット、３１…非円形回転体、３１ａ…凸部、４０（４０ａ〜４０ｄ），６０…トナー搬送装置、４１，６１…トナー搬送部材、４１ａ，６１ａ…上部の突起部、４１ｂ，６１ｂ…突起部、４１ｃ，６１ｃ…凸部、４２…支持部材、４２ａ…側壁、４２ｂ…支持部材の突起部、４２ｃ…トナー排出路、４２ｄ，４２ｆ…弾性部材、４２ｅ…パイプカバー部、４３…コイルスプリング、４４…搬送パイプ受け部。

Claims (6)

1. トナーが搬送されるトナー搬送路を内部に有し、前記トナー搬送路の両端の開口部が上方向と下方向を向くように配置されるトナー搬送部材を備えたトナー搬送装置であって、
   前記トナー搬送部材を上下方向に移動可能に支持する支持部材と、
   前記トナー搬送部材の上部に設けられた突起部に接触可能な非円形回転体と、前記支持部材と前記トナー搬送部材との間に配されたコイルスプリングとにより、前記トナー搬送部材を前記支持部材に対して前記上下方向に運動させる駆動機構と、
   を備え、
   前記コイルスプリングは、前記上下方向に対して所定の角度を付けた方向に伸縮方向が向くように設けられ、
   前記所定の角度は、前記コイルスプリングの上側が下側に対し、前記非円形回転体における前記突起部側での正回転の向きに傾いた角度であることを特徴とするトナー搬送装置。
2. 前記非円形回転体は正逆双方向に回転可能となっており、
   前記駆動機構は、前記非円形回転体の正回転時に前記トナー搬送部材を下方向に押し、逆回転時に前記トナー搬送部材を横方向に押す機構であることを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送装置。
3. 前記支持部材は、前記トナー搬送部材の前記両端の開口部との接続部分に、トナー通路をもった変形可能な弾性部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー搬送装置。
4. 前記トナー搬送部材は、外周側且つ前記上下方向の中央付近において、前記駆動機構による前記トナー搬送部材の運動時に前記支持部材の内壁と接触するための先端をもった凸部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトナー搬送装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のトナー搬送装置と、前記トナー搬送装置の上方に装着されるトナー補給装置と、前記トナー搬送装置の下方に装着され、前記トナー補給装置から前記トナー搬送装置を介してトナーの補給を受ける現像装置と、を備えたトナー供給装置。
6. 請求項５に記載のトナー供給装置を備えた画像形成装置。
   

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