JP7433850B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーを搬送するトナー搬送装置、およびトナー搬送装置を有する電子写真方式の画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置においては、初期にトナーを貯めておくトナー収容部と、トナーを搬送する粉体搬送手段と、その下流に配置された画像形成部の３つで構成される。トナーの搬送構成として、中心に回転軸を有する螺旋状のスクリューを、搬送路内に配置し、回転させることで、トナーを搬送路の上流から下流へ搬送する構成がある。
特許文献１には、トナー収容部の鉛直方向上側に配置されたトナーボトルから、トナー搬送路を介して、トナー供給口から現像装置へトナーを、落下・搬送する構成が示されている。特許文献１の図９及び図１１に示す構成では、複数の搬送路を相互に連結したトナー搬送路内に配置した複数のスクリューによって、トナーの搬送方向や高さを変化させ、所望のトナー供給口へトナーを搬送する。
例えば、特許文献１の図１０に示す構成では、２つのスクリューを鉛直方向で交差するように配置し、上流から下流へトナーを受け渡す構成になっている。トナーの受け渡し部では、上流側スクリューの下流側端部と、下流側スクリューの上流側端部が、鉛直方向に重なるように交差して配置されている。上流側スクリューによって搬送されてきたトナーは、上流側スクリューの下流側端部に到達すると、重力の補助も得て、下流側スクリューへと導かれる。トナーは下流側スクリューによって、さらに下流へ搬送される。
また、特許文献２でも、同様に、２つのスクリューを鉛直方向で交差するように配置し、上流側のスクリューから下流側のスクリューへトナーを受け渡して、トナーを搬送する構成が示されている。特許文献２の図８に示されるように、上流側スクリューと下流側スクリューが鉛直方向で交差し、トナーが搬送方向下流へ搬送される。

特開２０１４－１５７３５０号公報 特開２０１２－２３０３５８号公報

これら従来の技術では、上流側スクリューから下流側スクリューへの受け渡し部において、トナーには、スクリューの搬送力に加えて、重力が加わる。スクリューの搬送力と重力の和によって、上流側スクリューが配置された搬送路からトナーが押し出され、下流側スクリューが配置された搬送路（トナー搬送路の下流側）にトナーが流入する。トナー搬送路の下流側のトナー搬送効率を向上することが求められている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、トナー搬送装置の下流側のトナー搬送効率を向上することができる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
トナーを収容するトナーカートリッジと、
前記トナーカートリッジが着脱可能な装置本体であって、現像ローラを有し前記現像ローラに担持させるトナーを収容するように構成された現像ユニットであって重力方向において前記トナーカートリッジの上方に配置された現像ユニットと、前記トナーカートリッジから受け取ったトナーを前記現像ユニットへ搬送するように構成されたトナー搬送機構と、を有する装置本体と、
を備える画像形成装置において、
前記トナー搬送機構は、
トナーを搬送するように構成された第１搬送部であって、第１回転軸及び第１羽根部
を有し且つ回転可能な第１スクリューと、前記第１スクリューが内部に設けられた第１搬送空間を形成し、前記トナーカートリッジから前記第１搬送空間へトナーを受け入れるための受入口が設けられた第１搬送路形成部材と、を有する第１搬送部と、
前記第１搬送部によって搬送されたトナーを前記現像ユニットへ搬送するように構成された第２搬送部であって、第２回転軸及び第２羽根部を有し且つ回転可能な第２スクリューと、前記第２スクリューが内部に設けられた第２搬送空間を形成し、前記第１搬送路形成部材と接続された接続部を有する第２搬送路形成部材と、を有する第２搬送部と、
を備え、
前記第２スクリューは、前記第１回転軸の回転軸線方向に見た場合に、前記第２回転軸が前記第１スクリューの前記第１回転軸とオーバラップするように配置され、
前記第１搬送部の前記第１搬送空間は、前記第１スクリューによるトナーの搬送方向において、第１領域と、前記第１領域よりも下流側にあって且つ前記第１領域よりも前記接続部に近い第２領域と、を有し、
前記第２領域における前記第１搬送空間の前記回転軸線方向に直交する断面積は、前記第１領域における前記第１搬送空間の前記回転軸線方向に直交する断面積よりも小さいことを特徴とする。

本発明によれば、トナー搬送装置の下流側のトナー搬送効率を向上することができる。

本発明の実施例１に係るトナー搬送装置の斜視図 本発明の実施例１に係るトナー搬送装置の断面図 本発明の実施例１に係るトナー搬送性を示すグラフ 本発明の実施例１に係る画像形成装置の模式的断面図 本発明の実施例２に係るトナー搬送装置の断面図 本発明の実施例３に係るトナー搬送装置の断面図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
図４を参照して、本発明の実施例１に係る画像形成装置１について説明する。図４は、画像形成装置１の全体構成を示す概略断面図であり、画像形成装置１を正面側から見たときの断面図である。図４は、画像形成装置１が水平な設置面に載置される通常の設置状態における画像形成装置１の構成を示しており、紙面左右方向が水平方向、紙面上下方向が装置上下方向にそれぞれ対応する。

画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー（現像剤）に対応する画像形成ステーション６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを、横一列に並設してなる画像形成手段としての画像形成部６を備えている。画像形成部６には、像担持体である感光ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ（以下、感光ドラム７と表記する）、感光ドラム７の表面を均一に帯電する帯電装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ（帯電装置８）が内設されている。また、画像形成部６には、静電潜像にトナーを付着させてトナー像（現像剤像）として現像する現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（現像装置９）が内設されている。さらに、画像形成部６には、感光ドラム７に残っている残留トナーを除去する感
光体クリーニングブレード１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ（感光体クリーニングブレード１０）が内設されている。現像装置９には、各色に対応した現像ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（現像ローラ１１）が各感光ドラム７に対して当接離間可能な構成で設けられている。静電潜像された画像に合わせて、すなわち現像の必要の有無に応じて、現像ローラ１１の当接及び離間を行うことで、現像ローラ１１の寿命を向上させている。そして、画像情報に基づいてレーザービームを照射して感光ドラム７上に静電潜像を形成するスキャナユニット１２が画像形成部６の下部に設けられている。画像形成ステーション６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、プロセスカートリッジとして、画像形成装置１の装置本体に対して着脱可能に構成されている。プロセスカートリッジは、現像ローラ１１を備えた現像装置９と、感光ドラム７、帯電装置８、感光体クリーニングブレード１０を備えた感光体ユニットと、をそれぞれ個別に、または両者を一体に、装置本体に対して着脱可能に構成されている。本実施例では、現像装置９は独自のトナー収容室を有しているが、収容部としての補給トナー容器（トナーカートリッジ）１３から供給されるトナーがトナー収容室に補充される構成となっている。ここで、画像形成装置１の装置本体とは、上述のプロセスカートリッジや補給トナー容器１３などのように、画像形成装置１に対して着脱自在な構成を除いた構成部分のことを指す。

一方、画像形成装置１の下部には、カセット２が引き出し可能に収納されている。カセット２内には、紙やシート等の記録材４が収納されている。記録材４の先端部付近に配置されたカセット給紙部３が回転することによって記録材４は一枚ずつ分離給送される。その後、レジストローラ５によって下流に搬送される。

現像装置９の上部には中間転写ユニット１６が設けられている。中間転写ユニット１６は、各画像形成ステーション（画像形成部）６と対向する側（一次転写部２０側）を下方にして略水平に配置されている。各感光ドラム７に対向する中間転写ベルト１８は、回転可能な無端状のベルトであり、複数の張架ローラに張架されている。中間転写ベルト１８の内面側には、一次転写部材として一次転写ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ（一次転写ローラ１９）が配置されている。各一次転写ローラ１９は、中間転写ベルト１８を介して各感光ドラム７と一次転写部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ（一次転写部２０）を形成する位置にそれぞれ配置されている。各一次転写部２０で、電圧が印加される一次転写ローラ１９によって、各感光ドラム７から中間転写ベルト１８にトナー像が転写される。本実施例では、中間転写ベルト１８、中間転写ベルト１８を張架する複数の張架ローラ、各一次転写ローラ１９を備えるユニットを中間転写ユニット１６として装置本体に着脱可能な構成にしている。
各画像形成ステーションで現像されたトナー像は、一次転写部２０で中間転写ベルト１８へ転写され、各色を連続的に転写していくことで、中間転写ベルト１８の表面に、４色からなるトナー画像が形成され、二次転写部１７に搬送させる。

画像形成部６の下部であって、スキャナユニット１２とカセット２との間に、各画像形成ステーション（画像形成部）６にトナーを補給するための補給トナー容器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ（補給トナー容器１３）が略水平に、着脱可能に配設されている。補給トナー容器１３は、トナー補給カートリッジとも呼ばれ、トナーを収容する。補給トナー容器１３の内部には、各色に対応した補給用トナーが充填されている。トナー搬送装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ（トナー搬送装置１４）は、画像形成部６内のトナー消費にあわせて、補給トナー容器１３から受け取ったトナーを上方に搬送し、現像装置９にトナーを供給する。トナー搬送装置１４は、画像形成に用いられるトナーを搬送する。トナー搬送部としてのトナー搬送装置１４は、トナー搬送装置１４の下部に配設された駆動手段としてのトナー搬送駆動装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ（トナー搬送駆動装置１５）によって駆動される。トナー搬送駆動装置１５は、トナー搬送装置１４の各スクリューを駆動する駆動力を、後述の上流側駆動ギア１０３０、下流側駆動ギア１１２０等を
介してトナー搬送装置１４に提供するための動力源としてのモータや、駆動伝達手段としてのギア等を備える。

二次転写部材である二次転写ローラ２１は、中間転写ベルト１８に接触し、中間転写ベルト１８を介して対向側のローラと二次転写部１７を形成している。二次転写部１７で、中間転写ベルト１８上に転写されたトナー像は記録材４に二次転写される。二次転写で記録材４に転写されず、中間転写ベルト１８上に残留するトナーがクリーニングユニット２２により除去される。クリーニングユニット２２で除去されたトナーは、トナー搬送部２３を経由してトナー回収容器２４へ搬送され、トナー回収容器２４内にトナーが蓄積される。

未定着のトナー画像が転写された記録材４は、更に下流に搬送され、定着装置２５の加熱ユニット２５ａと加圧ローラ２５ｂによって加圧及び加熱され、トナーが溶融することでトナー画像が記録材４に定着される。その後、記録材４は排出ローラ対２６へ搬送され、排紙トレイ２７に排出される。これら一連の動作により、記録材４の表面に対する画像形成が行われる。

（トナー搬送装置）
図１は、本実施例の画像形成装置１に搭載されたトナー搬送装置１４の概要構成を示す模式的斜視図である。なお、図１では、トナー搬送装置１４の内部構成を示すために一部形状を取り除いて図示している。
トナー搬送装置１４は、大きく分けて、第１搬送部としての上流側搬送部１０００と、第２搬送部としての下流側搬送部１１００と、によって構成されている。上流側搬送部１０００及び下流側搬送部１１００は、画像形成部６による画像形成に用いられるトナーを搬送する。下流側搬送部１１００は、上流側搬送部１０００によって搬送されたトナーを鉛直上方向に搬送する。

上流側搬送部１０００の上面には、上流側搬送部１０００にトナーを供給するための供給口（開口）１０１が配置されている。図４に図示する補給トナー容器１３から供給されるトナーが、供給口１０１０を通って、上流側搬送部１０００の上流側壁部１０４０によって形成される第１トナー搬送路の内部に供給される。供給されたトナーは、上流側搬送部１０００の上流側壁部１０４０によって覆われるように配置された第１スクリューとしての上流側スクリュー１０５０が回転することで搬送される。上流側スクリュー１０５０は、上流側駆動ギア１０３０にトナー搬送駆動装置１５から回転駆動力が伝達されることによって、回転駆動される。上流側スクリュー１０５０は下流側搬送部１１００が配置されている方向へトナーを搬送する。

下流側搬送部１１００の内部には、下流側スクリュー１１４０が下流側搬送部１１００の下流側壁部１１３０に覆われるように配置される。下流側搬送部１１００の最上流部は、上流側搬送部１０００の最下流部に接続されている。上流側搬送部１０００の上流側スクリュー１０５０によって搬送されてきたトナーが、下流側搬送部１１００の下流側壁部１１３０によって形成される第２トナー搬送路の内部に供給される。第２スクリューとしての下流側スクリュー１１４０が回転することによって下流側搬送部１１００内のトナーが搬送される。下流側スクリュー１１４０は、下流側駆動ギア１１２０にトナー搬送駆動装置１５から回転駆動力が伝達されることによって、回転駆動され、下流側スクリュー１１４０は、重力方向に対して逆方向（鉛直方向の上方）にトナーを搬送する。下流側スクリュー１１４０によって重力方向に対して逆方向に搬送されたトナーは、第３スクリューとしての排出スクリュー１１６０によってさらに搬送され、排出口１１１０を介して下流側搬送部１１００から排出される。排出スクリュー１１６０は、回転軸を有し、回転可能である。排出スクリュー１１６０の上流側端部が、下流側スクリュー１１４０の下流側端
部と駆動連結するように当接しており、回転する下流側スクリュー１１４０から受ける駆動力によって、排出スクリュー１１６０が回転する。排出スクリュー１１６０によって排出口１１１０から排出されたトナーは、４に図示する現像装置９に供給（補給）される。

従来の構成では、特許文献１の図９に示された配置のように、水平に配置されたスクリューの軸方向断面から見て、スクリューの上方に空間が形成されていても、トナーは、空間に侵入せず、スクリューの軸方向に搬送される。このような場合、上流のスクリューから下流のスクリューへトナーを受け渡すときにトナーに働く搬送力は、スクリューが発生するラジアル方向の搬送力と重力の合算値である。
従って、下記の（１）や（２）のような構成の場合、スクリューのラジアル方向の搬送力だけでは不足し、トナーをスムーズに搬送できないことがある。
（１）下流側のスクリューが上流側のスクリューに対して鉛直方向上側に位置する構成
（２）下流側のスクリューの端部が搬送路の下流に近づくにしたがって高くなるように搬送路が傾斜している構成、
上記（１）や（２）のような構成の場合、上流側スクリューと下流側スクリューの受け渡し部がボトルネックとなって搬送効率が低下する。そのため、スクリュー各々が有する最大搬送力に対して、システム全体の最大搬送力が低下してしまう。
このため、従来の画像形成装置では、プロセスカートリッジが必要とするトナー量が設定されており、設定されたトナー量を満たすために、スクリューの回転数を上げてトナー搬送量を満たしている。
しかしながら、要求されるトナー搬送量が達成される一方で、スクリューの回転数増大によって動作音が増大してしまう。また、画像形成装置の製品寿命内で、粉体搬送装置内のスクリューの累計回転数が増えるので、装置寿命が低下してしまう。
また、スクリューの回転数を上げると、トナーが搬送中に受ける、圧力や摺擦によるトナーへのダメージが増大してトナーが溶融し、最悪の場合、スクリューの回転を妨げて、搬送路が詰まってしまうことがある。

図２は、下流側搬送部１１００の上流側搬送部１０００と接続される接続部（連通口）１２００の詳細構成を説明する図である。図２（Ａ）はトナー搬送装置１４の上面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＡ１－Ａ２断面図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＢ１－Ｂ２断面図である。下流側搬送部１１００の接続部１２００は、下流側搬送部１１００に設けられた開口であり、上流側搬送部１０００に設けられた開口と接続される。下流側搬送部１１００の接続部１２００が配置されている方向に向かって、上流側搬送部１０００内のトナーが上流側スクリュー１０５０によって搬送される。下流側搬送部１１００の接続部１２００は、上流側スクリュー１０５０のトナーの搬送方向の下流側に配置されている。下流側搬送部１１００の接続部１２００を介して、上流側搬送部１０００内のトナーが下流側搬送部１１００内に流入する。

図２（Ｂ）に示すように、上流側搬送部１０００の上面には脱気部材１０２０が配置されている。脱気部材１０２０は、不織布で構成され、トナーを通さずに、空気が通るような材料を採用している。この脱気部材１０２０がない場合、図４に図示する補給トナー容器１３からトナーが供給されると上流側搬送部１０００の空気圧が増大する。この空気圧が増大すると補給トナー容器１３との圧力差が生じ、補給トナー容器１３から上流側搬送部１０００内部にトナーが供給されなくなってしまう。

上流側搬送部１０００は、上流側スクリュー１０５０と、上流側スクリュー１０５０を囲う第１搬送空間１０８０を形成するように上流側スクリュー１０５０を囲む上流側壁部（第１搬送路形成部材）１０４０とを有する。上流側壁部１０４０は、上流側スクリュー１０５０の回転方向において上流側スクリュー１０５０及び第１搬送空間１０８０を囲む。第１搬送空間１０８０は、上流側スクリュー１０５０の回転方向において上流側スクリ
ュー１０５０を囲む。第１搬送空間１０８０は、第１領域１０６０と、上流側スクリュー１０５０のトナーの搬送方向において第１領域１０６０よりも下流側搬送部１１００の接続部１２００に近い第２領域１０７０とを有する。上流側壁部１０４０は、第１領域１０６０を囲む第１壁部１０４０Ａと、第２領域１０７０を囲む第２壁部１０４０Ｂとを有する。第１壁部１０４０Ａは、上流側スクリュー１０５０を囲う第１領域１０６０を形成する。第２壁部１０４０Ｂは、上流側スクリュー１０５０を囲う第２領域１０７０を形成する。

上流側スクリュー１０５０は、第１回転軸としての回転軸１０５０Ａと、回転軸１０５０Ａの外周に螺旋状に巻き付けて設けられた第１羽根部としての羽根部１０５０Ｂと、を有している。羽根部１０５０Ｂは、羽根形状を有する。上流側スクリュー１０５０は、略水平方向に延びる上流側搬送部１０００内に、略水平方向に延びる配置で回転可能に設けられている。上流側搬送部１０００の第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０内に上流側スクリュー１０５０の第１部分が配置され、上流側搬送部１０００の第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０内に上流側スクリュー１０５０の第２部分が配置されている。上流側スクリュー１０５０の第１部分は、回転軸１０５０Ａの上流端１０５０Ａ１を有する。上流側スクリュー１０５０の第２部分は、上流側スクリュー１０５０の第１部分と異なる部分であり、回転軸１０５０Ａの下流端１０５０Ａ２を有する。回転軸１０５０Ａの上流端１０５０Ａ１は、上流側搬送部１０００の第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０内に配置され、回転軸１０５０Ａの下流端１０５０Ａ２は、上流側搬送部１０００の第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０内に配置されている。回転軸１０５０Ａの上流端１０５０Ａ１を上流側搬送部１０００の第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０内に配置せずに、回転軸１０５０Ａの上流端１０５０Ａ１を上流側搬送部１０００の外側領域に配置してもよい。

下流側搬送部１１００は、下流側スクリュー１１４０と、下流側スクリュー１１４０を囲う第２搬送空間１１５０を形成する下流側壁部（第２搬送路形成部材）１１３０とを有する。下流側壁部１１３０は、下流側スクリュー１１４０の回転方向において下流側スクリュー１１４０及び第２搬送空間１１５０を囲む。第２搬送空間１１５０は、下流側スクリュー１１４０の回転方向において下流側スクリュー１１４０を囲む。下流側壁部１１３０は、接続部１２００を有する。下流側壁部１１３０の接続部１２００は、上流側壁部１０４０と接続される。上流側搬送部１０００の第１搬送空間の第２領域１０７０が、接続部１２００を介して下流側搬送部１１００の内部に形成された第２搬送空間１１５０に繋がっている。接続部１２００は、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に配置されている。この構成に限らず、下流側搬送部１１００の接続部１２００は、水平方向、かつ、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に直交する直交方向に配置されてもよい。下流側スクリュー１１４０は、第２回転軸としての回転軸１１４０Ａと、回転軸１１４０Ａの外周に螺旋状に巻き付けて設けられた第２羽根部としての羽根部１１４０Ｂと、を有している。羽根部１１４０Ｂは、羽根形状を有する。下流側スクリュー１１４０は、略鉛直平方向に延びる下流側搬送部１１００内に、略鉛直方向に延びる配置で回転可能に設けられている。下流側スクリュー１１４０のトナーの搬送方向は、例えば、回転軸１１４０Ａの軸線方向であって、鉛直上方向である。

第１壁部１０４０Ａは、第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０にトナーを供給するための供給口１０１０を有する。補給トナー容器１３から供給口１０１０を介して、上流側搬送部１０００の内部にトナーが供給される。供給口１０１０が第１壁部１０４０Ａに設けられているため、供給口１０１０を通るトナーは、第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０内に供給される。供給口１０１０は、鉛直方向における上流側スクリュー１０５０の上方に配置されている。第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０は、第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０よりも広い。すなわち、第１搬送空間１０８０は、第２領域
１０７０よりも広い第１領域１０６０を有する。その理由として、補給トナー容器１３から上流側搬送部１０００の内部に過剰にトナーが供給された場合においても、上流側搬送部１０００の内部から外部にトナーが溢れ出ないようにしている。

第１領域１０６０は、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に垂直な断面において、第１領域１０６０の高さＨ１と第１領域１０６０の幅Ｗ１を積算した断面積を有している。第１領域１０６０の高さＨ１は、鉛直方向における第１領域１０６０の高さである。第１領域１０６０の幅Ｗ１は、水平方向、かつ、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に直交する直交方向における第１領域１０６０の幅である。上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に垂直な断面から見て、第１壁部１０４０Ａによって形成されるトナー搬送路の高さと幅を積算することにより、第１領域１０６０の断面積を算出してもよい。一方、第２領域１０７０は、第１領域１０６０に比べて狭くなっている。第２領域１０７０は、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に垂直な断面において、第２領域１０７０の高さＨ２と第２領域１０７０の幅Ｗ２を積算した断面積を有している。第２領域１０７０の高さＨ２は、鉛直方向における第２領域１０７０の高さである。第２領域１０７０の幅Ｗ２は、水平方向、かつ、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に直交する直交方向における第２領域１０７０の幅である。上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に垂直な断面から見て、第２壁部１０４０Ｂによって形成されるトナー搬送路の高さと幅を積算することにより、第２領域１０７０の断面積を算出してもよい。

第２領域１０７０の高さＨ２が、第１領域１０６０の高さＨ１よりも低い。第１領域１０６０の幅Ｗ１と第２領域１０７０の幅Ｗ２が同一である。このように、第２領域１０７０の断面積、すなわち下流側搬送部１１００の接続部１２００の断面積は、第１領域１０６０の断面積よりも小さい。従って、上流側スクリュー１０５０によってトナーを搬送して、下流側搬送部１１００の下流側スクリュー１１４０にトナーを受け渡す際、第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０内の圧力が第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０内の圧力よりも大きくなる。なお、第２領域１０７０の断面積が第１領域１０６０の断面積よりも小さい場合、第２領域１０７０の高さＨ２が第１領域１０６０の高さＨ１よりも低く、かつ、第２領域１０７０の幅Ｗ２が第１領域１０６０の幅Ｗ１よりも小さくてもよい。また、第２領域１０７０の断面積が第１領域１０６０の断面積よりも小さい場合、第２領域１０７０の高さＨ２が第１領域１０６０の高さＨ１よりも低く、かつ、第２領域１０７０の幅Ｗ２が第１領域１０６０の幅Ｗ１よりも大きくてもよい。

第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０内の圧力が低いと、下流側スクリュー１１４０によって重力方向に対して逆方向にトナーを搬送することができない場合がある。第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０内の圧力を第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０内の圧力よりも大きくするために、第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０を第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０よりも狭くしている。すなわち、上流側壁部１０４０で囲われた内部空間の断面積は、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向において、第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０の方が第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０よりも小さい。上流側壁部１０４０で囲われた内部空間の断面積は、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に垂直な断面積である。このように第２領域１０７０を第１領域１０６０よりも狭くすることで、下流側搬送部１１００の接続部１２００に効率的に圧力を付与することができる。その結果、上流側搬送部１０００から下流側搬送部１１００へのトナーの搬送効率を向上することができる。また、下流側スクリュー１１４０によって重力方向に対して逆方向にトナーを搬送することが容易になる。

図３は、図２に図示する第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０の空間距離Ｌと重力
方向に対して逆方向における下流側スクリュー１１４０のトナー搬送量の関係を示す図である。図３の横軸に第２領域１０７０の空間距離Ｌを示し、図３の縦軸に重力方向に対して逆方向における下流側スクリュー１１４０のトナー搬送量を示している。第２領域１０７０の空間距離Ｌは、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向における第２領域１０７０の長さである。換言すれば、空間距離Ｌは、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向における第２壁部１０４０Ｂの長さである。図３の縦軸のトナー搬送量は、最大搬送量に対する比率（％）で定義する。

また、上流側スクリュー１０５０について、異なるピッチの羽根部１０５０Ｂを用いて、図３のデータを測定している。羽根部１０５０Ｂのピッチは、例えば、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に直交する直交方向から見て、羽根部１０５０Ｂの隣接する２つの突起部の間の距離である。図３の実線は、１０ｍｍのピッチの羽根部１０５０Ｂを有する上流側スクリュー１０５０の測定結果を示している。図３の点線は、２０ｍｍのピッチの羽根部１０５０Ｂを有する上流側スクリュー１０５０の測定結果を示している。１０ｍｍのピッチの羽根部１０５０Ｂを有する上流側スクリュー１０５０については、空間距離Ｌが１０ｍｍ以上である場合、トナー搬送量が１００％以上である。２０ｍｍのピッチの羽根部１０５０Ｂを有する上流側スクリュー１０５０については、空間距離Ｌが２０ｍｍ以上である場合、トナー搬送量が１００％以上である。図３の測定結果から、第２領域１０７０において、空間距離Ｌが上流側スクリュー１０５０の羽根部１０５０Ｂの１ピッチ以上である場合、重力方向に対して逆方向における下流側スクリュー１１４０のトナー搬送量を最大化できる。本実施例では、上流側スクリュー１０５０の羽根部１０５０Ｂのピッチの大きさが、空間距離Ｌよりも小さくなるように、羽根部１０５０Ｂが回転軸１０５０Ａに設けられている。従って、第２領域１０７０において、上流側スクリュー１０５０の羽根部１０５０Ｂが回転軸１０５０Ａの周りを少なくとも一周している。

（実施例２）
以下に、本発明に係る実施例２について説明する。実施例１と同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
図５は、実施例２に係る下流側搬送部１１００の上流側搬送部１０００と接続される接続部（連通口）１２００の詳細構成を説明する図である。図５（Ａ）はトナー搬送装置１４の上面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ１－Ａ２断面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）のＢ１－Ｂ２断面図である。

図５は実施例２に係る下流側搬送部１１００の接続部１２００の詳細構成を示している。実施例２は実施例１と異なり、トナー搬送装置１４の幅方向を制御することで、第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０と第２領域１０７０との間に差を設ける構成である。

第１壁部１０４０Ａは、第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０にトナーを供給するための供給口１０１０を有する。補給トナー容器１３から供給口１０１０を介して、上流側搬送部１０００の内部にトナーが供給される。供給口１０１０が第１壁部１０４０Ａに設けられているため、供給口１０１０を通るトナーは、第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０内に供給される。供給口１０１０は、上流側スクリュー１０５０の鉛直方向上方に配置されている。第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０は、第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０よりも広い。すなわち、第１搬送空間１０８０は、第２領域１０７０よりも広い第１領域１０６０を有する。第１領域１０６０は、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に垂直な断面において、第１領域１０６０の高さＨ１と第１領域１０６０の幅Ｗ１を積算した断面積を有している。一方、第２領域１０７０は、第１領域１０６０に比べて狭くなっている。第２領域１０７０は、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に垂直な断面において、第２領域１０７０の高さＨ２と
第２領域１０７０の幅Ｗ２を積算した断面積を有している。

第１領域１０６０の高さＨ１と第２領域１０７０の高さＨ２とが同一である。第２領域１０７０の幅Ｗ２が、第１領域１０６０の幅Ｗ１よりも小さい。このように、第２領域１０７０の断面積、すなわち下流側搬送部１１００の接続部１２００の断面積は、第１領域１０６０の断面積よりも小さい。従って、上流側スクリュー１０５０によってトナーを搬送して、下流側搬送部１１００の下流側スクリュー１１４０にトナーを受け渡す際、第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０内の圧力が第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０内の圧力よりも大きくなる。なお、第２領域１０７０の断面積が第１領域１０６０の断面積よりも小さい場合、第２領域１０７０の幅Ｗ２が第１領域１０６０の幅Ｗ１よりも小さく、かつ、第２領域１０７０の高さＨ２が第１領域１０６０の高さＨ１よりも低くてもよい。また、第２領域１０７０の断面積が第１領域１０６０の断面積よりも小さい場合、第２領域１０７０の幅Ｗ２が第１領域１０６０の幅Ｗ１よりも小さく、かつ、第２領域１０７０の高さＨ２が第１領域１０６０の高さＨ１よりも高くてもよい。

第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０内の圧力が低いと、下流側スクリュー１１４０によって重力方向に対して逆方向にトナーを搬送することができない場合がある。第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０内の圧力を第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０内の圧力よりも大きくするために、第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０を第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０よりも狭くしている。すなわち、上流側壁部１０４０で囲われた内部空間の断面積は、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向において、第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０の方が第１搬送空間１０８０の第１領域１０６０よりも小さい。上流側壁部１０４０で囲われた内部空間の断面積は、上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向に垂直な断面積である。このように第２領域１０７０を第１領域１０６０よりも狭くすることで、下流側搬送部１１００の接続部１２００に効率的に圧力を付与することができる。その結果、上流側搬送部１０００から下流側搬送部１１００へのトナーの搬送効率を向上することができる。また、下流側スクリュー１１４０によって重力方向に対して逆方向にトナーを搬送することが容易になる。実施例２の構成によれば、第１領域１０６０の高さＨ１を低くすることができるため、トナー搬送装置１４の上流側搬送部１０００の高さを低くすることができる。

（実施例３）
以下に、本発明に係る実施例３について説明する。実施例１と同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。図６は、実施例３に係る下流側搬送部１１００の上流側搬送部１０００と接続される接続部（連通口）１２００の詳細構成を説明する図である。
第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０の高さＨ２が、下流側スクリュー１１４０の羽根部１１４０ＢのピッチＰの大きさよりも大きい。羽根部１１４０ＢのピッチＰは、例えば、下流側スクリュー１１４０の回転軸１１４０Ａの軸線方向に直交する直交方向から見て、羽根部１０５０Ｂの隣接する２つの突起部の間の距離である。下流側スクリュー１１４０の羽根部１１４０ＢのピッチＰの大きさよりも、第１搬送空間１０８０の第２領域１０７０の高さＨ２を大きくすることで、下流側スクリュー１１４０に対してより多くのトナーを受け渡すことができる。従って、下流側搬送部１１００の接続部１２００に効率的に圧力を付与できる。これにより、重力方向に対して逆方向における下流側スクリュー１１４０のトナー搬送量をより増大することができる。

各実施例では、下流側搬送部１１００を鉛直方向に沿って配置している構成、即ち、下流側搬送部１１００の長手方向（下流側スクリュー１１４０の回転軸１１４０Ａの軸線方向）が鉛直方向と一致する構成を採用しているが、この構成に限定されない。下流側搬送部１１００の長手方向が鉛直方向と異なる構成を採用してもよい。例えば、水平方向又は
上流側搬送部１０００の長手方向（上流側スクリュー１０５０の回転軸１０５０Ａの軸線方向）に対する下流側搬送部１１００の長手方向の傾斜角度が４５度以上９０度以下であってもよい。

本発明のトナー搬送装置は、各実施例のような新品のトナー搬送以外にも、転写残トナーなどの廃トナーの搬送にも用いることができる。その場合、搬送対象となる粉体には、廃トナーだけでなく、記録材などから発生する紙粉などの粉体も含まれる場合があるが、主となる搬送対象は廃トナーである。従って、各実施例と同様の構成により、各実施例と同様、粉体の搬送効率を向上することができる。

１…画像形成装置、１４…トナー搬送装置、１０００…上流側搬送部、１０４０…上流側壁部、１０５０…上流側スクリュー、１０５０Ａ…回転軸、１０５０Ｂ…羽根部、１０６０…第１領域、１０７０…第２領域、１０８０…第１搬送空間、１１００…下流側搬送部、１１３０…下流側壁部、１１４０…下流側スクリュー、１１４０Ａ…回転軸、１１４０Ｂ…羽根部、１１５０…第２搬送空間

Claims (10)

1. トナーを収容するトナーカートリッジと、
   前記トナーカートリッジが着脱可能な装置本体であって、現像ローラを有し前記現像ローラに担持させるトナーを収容するように構成された現像ユニットであって重力方向において前記トナーカートリッジの上方に配置された現像ユニットと、前記トナーカートリッジから受け取ったトナーを前記現像ユニットへ搬送するように構成されたトナー搬送機構と、を有する装置本体と、
   を備える画像形成装置において、
   前記トナー搬送機構は、
   トナーを搬送するように構成された第１搬送部であって、第１回転軸及び第１羽根部を有し且つ回転可能な第１スクリューと、前記第１スクリューが内部に設けられた第１搬送空間を形成し、前記トナーカートリッジから前記第１搬送空間へトナーを受け入れるための受入口が設けられた第１搬送路形成部材と、を有する第１搬送部と、
   前記第１搬送部によって搬送されたトナーを前記現像ユニットへ搬送するように構成された第２搬送部であって、第２回転軸及び第２羽根部を有し且つ回転可能な第２スクリューと、前記第２スクリューが内部に設けられた第２搬送空間を形成し、前記第１搬送路形成部材と接続された接続部を有する第２搬送路形成部材と、を有する第２搬送部と、
   を備え、
   前記第２スクリューは、前記第１回転軸の回転軸線方向に見た場合に、前記第２回転軸が前記第１スクリューの前記第１回転軸とオーバラップするように配置され、
   前記第１搬送部の前記第１搬送空間は、前記第１スクリューによるトナーの搬送方向において、第１領域と、前記第１領域よりも下流側にあって且つ前記第１領域よりも前記接続部に近い第２領域と、を有し、
   前記第２領域における前記第１搬送空間の前記回転軸線方向に直交する断面積は、前記第１領域における前記第１搬送空間の前記回転軸線方向に直交する断面積よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２回転軸の回転軸線は、前記重力方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記接続部は、前記搬送方向において、前記第１羽根部の下流側の端よりも下流に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１羽根部は、前記第１回転軸の外周に螺旋状に設けられており、
   前記第１羽根部のピッチは、前記第１回転軸の前記回転軸線方向における前記第２領域の長さよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 重力方向における前記第２領域の高さが、前記重力方向における前記第１領域の高さよりも低いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 重力方向と前記回転軸線方向の両方に直交する幅方向における前記第２領域の幅が、前記幅方向における前記第１領域の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記受入口は、前記第１領域に対応する前記第１搬送路形成部材の部分に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記受入口は、前記第１スクリューの上方に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第１搬送空間の前記第２領域は、前記接続部のみを介して前記第２搬送空間と連通していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記接続部が、前記回転軸線方向に開口していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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