JP7530565B2 - 粉体搬送装置、現像装置、廃トナー搬送装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、現像剤や廃トナーなどの粉体を搬送する粉体搬送装置と、それを備えた現像装置、廃トナー搬送装置と、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーなどの粉体を自重落下させる落下搬送経路に、粉体が内壁面に付着するのを防止する架橋防止部材を設置する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、特許文献１では、落下搬送経路（垂直搬送部）に連通する水平搬送経路が落下搬送経路に交差するように設置されていて、その水平搬送経路には粉体を水平方向に搬送する搬送スクリュが内設されている。そして、落下搬送経路において、板状の架橋防止部材を、搬送スクリュに設けたリンク機構に接続して上下動させている。

従来の粉体搬送装置は、落下搬送経路の内壁面に粉体が付着するのを防止する架橋防止部材を上下動させるために、搬送スクリュにリンク機構を設けていたので、装置の構成が複雑であった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、簡易な構成で、落下搬送経路の内壁面に粉体が付着する不具合が軽減される、粉体搬送装置、現像装置、廃トナー搬送装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明における粉体搬送装置は、粉体が自重落下する落下搬送経路と、前記落下搬送経路の天井部に形成された流入口と、前記落下搬送経路に連通して、前記落下搬送経路に対して交差する交差方向に延在する交差搬送経路と、前記交差搬送経路に内設されて、所定方向に回転して粉体を前記交差方向に搬送する搬送スクリュと、前記落下搬送経路の内部に上下動可能に設置されて、前記所定方向に回転する前記搬送スクリュとの接触によって前記落下搬送経路内で上下動する筒状部材と、を備え、上方から投影してみたときに、前記流入口の開口が前記落下搬送経路の内壁面に内包されて、前記筒状部材の開口が前記流入口の開口に内包されたものである。

本発明によれば、簡易な構成で、落下搬送経路の内壁面に粉体が付着する不具合が軽減される、粉体搬送装置、現像装置、廃トナー搬送装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す構成図である。 現像装置を長手方向に示す断面図である。 現像装置における粉体搬送装置を示す拡大断面図である。 図４の粉体搬送装置を交差方向に示す断面図である。 落下搬送経路を示す断面図である。 筒状部材を示す、（Ａ）斜視図と、（Ｂ）展開図と、である。 変形例１としての、現像装置における粉体搬送装置を示す拡大断面図である。 変形例２としての、現像装置における粉体搬送装置を示す拡大断面図である。 変形例３としての、廃トナー搬送装置の要部を示す断面図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのカラー複写機、３は原稿を原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿の画像情報を読み込む原稿読込部、６は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部（露光部）、を示す。
また、７は用紙等のシートＰが収納される給紙装置、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像をシートＰに転写する２次転写ローラ、を示す。
また、２０はシートＰ上の未定着画像を定着する定着装置、２８は各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの現像装置に各色のトナーを補給するためのトナー容器、３０は廃トナーが回収される廃トナー回収容器、を示す。

ここで、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫ（作像部）は、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電装置１２、現像装置１３、クリーニング装置１５が一体化されたものである（図２参照）。そして、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫは、寿命に達したときに、新品のものに交換される。
各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫにおける感光体ドラム１１（像担持体）上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿は、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部６に送信される。そして、書込み部６からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０ＢＫの感光体ドラム１１上に向けて照射される。

一方、４つの感光体ドラム１１は、それぞれ、図１、図２の時計方向に回転している。そして、図２を参照して、まず、感光体ドラム１１の表面は、帯電装置１２（帯電ローラ）との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１の表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部６において、光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応して射出される。レーザ光Ｌは、ポリゴンミラーに入射して反射した後に、複数のレンズを透過する。複数のレンズを透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ１０Ｙの感光体ドラム１１の表面に照射される。こうして、帯電ローラ１２ａにて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、シアン成分のレーザ光は、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ１０Ｃの感光体ドラム１１の表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ１０Ｍの感光体ドラム１１の表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ１０ＢＫの感光体ドラム１１の表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、現像装置１３（図２参照）との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、像担持体としての中間転写ベルト１７（中間転写体）との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように1次転写ローラ１４が設置されている。そして、１次転写ローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、１次転写工程後の感光体ドラム１１の表面は、それぞれ、クリーニング装置１５（図２参照）との対向位置に達する。そして、クリーニング装置１５で、感光体ドラム１１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。なお、クリーニング装置１５内に回収された未転写トナーは、搬送スクリュ１５ｂ（図２参照）によって搬送管１６内を搬送されて、廃トナーとして廃トナー回収容器３０内に回収される。
その後、感光体ドラム１１の表面は、除電装置の位置を通過して、感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト１７の表面は、図１中の矢印方向に走行して、２次転写ローラ１８の位置に達する。そして、２次転写ローラ１８の位置で、シートＰ上に中間転写ベルト１７上のフルカラーの画像が２次転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７の表面は、中間転写ベルトクリーニング装置９（クリーニング装置）の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング装置９に回収されて、中間転写ベルト１７上の一連の転写プロセスが完了する。なお、中間転写ベルトクリーニング装置９内に回収された未転写トナーは、搬送スクリュ１５ｂ（図９参照）によって搬送管１６内を搬送されて、廃トナーとして廃トナー回収容器３０内に回収される。

ここで、２次転写ローラ１８の位置のシートＰは、給紙装置７から搬送ガイド、レジストローラ１９等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、シートＰを収納する給紙装置７から、給紙ローラ８により給送されたシートＰが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ１９に導かれる。レジストローラ１９に達したシートＰは、中間転写ベルト１７上のトナー像とタイミングを合わせて、２次転写ローラ１８の位置に向けて搬送される。

その後、フルカラー画像が転写されたシートＰは、定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像がシートＰ上に定着される。
そして、定着工程後のシートＰは、排紙ローラ２９によって装置本体１外に出力画像として排出された後に、排紙部５上にスタックされて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２及び図３にて、画像形成装置の作像部について詳述する。
図２は、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫを示す構成図である。その他の３つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃは、それぞれ、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる点を除き、黒色用のプロセスカートリッジ１０ＢＫとほぼ同じに構成されているため、その図示と説明とを省略する。

図２に示すように、プロセスカートリッジ１０ＢＫには、主として、像担持体としての感光体ドラム１１と、現像装置１３と、帯電装置１２と、クリーニング装置１５と、がケースに一体的に収納されている。
クリーニング装置１５には、感光体ドラム１１に当接するクリーニングブレード１５ａ及び搬送スクリュ１５ｂが設置されている。

現像装置１３は、主として、感光体ドラム１１に対向して現像領域を形成する現像剤担持体としての現像ローラ１３ａ、現像ローラ１３ａに対向する第１搬送スクリュ１３ｂ１（第１搬送部材）、仕切部材１３ｅを介して第１搬送スクリュ１３ｂ１に対向する第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送部材）、現像ローラ１３ａに対向して現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤の量を規制するドクターブレード１３ｃ（現像剤規制部材）、等で構成される。
なお、本実施の形態において、現像装置１３の一部は、粉体搬送装置２３として機能しているが、これについては後で詳しく説明する。

現像装置１３内には、粉体としてのトナーとキャリアとからなる現像剤（２成分現像剤）が収容されている。
現像ローラ１３ａは、感光体ドラム１１に対して微小なギャップをあけて対向して現像領域を形成するように構成されている。現像ローラ１３ａは、図３に示すように、内部に固設されてローラ外周面上に複数の極（磁極）を形成するマグネット１３ａ１と、マグネット１３ａ１の周囲を回転するスリーブ１３ａ２と、で構成される。

搬送部材としての搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、現像装置１３の内部に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路（図３にて破線矢印で示す循環経路である。）を形成する。すなわち、第１搬送スクリュ１３ｂ１による第１搬送経路Ｂ１と、第２搬送スクリュ１３ｂ２による第２搬送経路Ｂ２と、による現像剤の循環経路が形成されている。
第１搬送経路Ｂ１と第２搬送経路Ｂ２とは仕切部材１３ｅ（壁部）によって隔絶されていて、２つの搬送経路Ｂ１、Ｂ２の長手方向両端部は互いに連通口１３ｆ、１３ｇを介して連通している。具体的に、図３を参照して、第１搬送経路Ｂ１の搬送方向上流側の端部と、第２搬送経路Ｂ２の搬送方向下流側の端部と、が第１連通口１３ｆを介して連通している。また、第１搬送経路Ｂ１の搬送方向下流側の端部と、第２搬送経路Ｂ２の搬送方向上流側の端部と、が第２連通口１３ｇを介して連通している。すなわち、仕切部材１３ｅは、長手方向両端部を除く位置に配設されている。
第１搬送スクリュ１３ｂ１（第１搬送経路Ｂ１）は現像ローラ１３ａに対向するように配設され、第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送経路Ｂ２）は仕切部材１３ｅを介して第１搬送スクリュ１３ｂ１（第１搬送経路Ｂ１）に対向するように配設されている。第１搬送スクリュ１３ｂ１は、現像剤を長手方向に搬送しながら、現像ローラ１３ａに向けて現像剤を供給するとともに、現像ローラ１３ａから離脱した現像工程後の現像剤を回収する。第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送経路Ｂ１から搬送された現像工程後の現像剤と、トナー補給口１３ｄ（流入口）から落下搬送経路Ｂ３を介して補給されたフレッシュな現像剤と、を長手方向に搬送しながら撹拌・混合する。
本実施の形態において、２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２（搬送部材）は、水平方向に並設されている。２つの搬送スクリュ１３ｂ１、１３ｂ２は、いずれも、軸部にスクリュ部が巻装されたものである。

先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ１３ａは、図２中の矢印方向に回転している。現像装置１３内の現像剤は、図３に示すように、間に仕切部材１３ｅを介在するように配設された第１搬送スクリュ１３ｂ１及び第２搬送スクリュ１３ｂ２の矢印方向の回転によって、トナー容器７０からトナー補給経路２７を経てトナー補給口１３ｄ（流入口）から落下搬送経路Ｂ３を介して補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。
なお、現像装置１３のトナー補給口１３ｄは、画像形成装置本体１に対する現像装置１３（プロセスカートリッジ１０ＢＫ）の着脱動作に連動して、画像形成装置本体１のトナー補給経路２７に連通・連通解除されることになる。また、落下搬送経路Ｂ３のトナー補給口１３ｄの縁部には、トナー補給経路２７との隙間を封止するためのシール部材１３ｔが貼着されている。

そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、現像ローラ１３ａ上に形成された剤汲上げ極によって、キャリアとともに現像ローラ１３ａ上に汲み上げられる。現像ローラ１３ａ上に担持された現像剤は、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード１３ｃとの対向位置に達する。そして、現像ローラ１３ａ上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１１上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ１３ａ上に残った現像剤はスリーブの回転にともない第１搬送経路Ｂ１の上方に達して、この位置で現像ローラ１３ａから離脱される。ここで、現像領域における電界は、現像用の電源によって現像ローラ１３ａに印加される所定の電圧（現像バイアス）と、帯電工程と露光工程とによって感光体ドラム１１の表面に形成される表面電位（潜像電位）と、によって形成されるものである。

なお、トナー容器７０内のトナーは、現像装置１３内のトナーの消費にともない、トナー補給口１３ｄから現像装置１３内に適宜に補給されるものである。現像装置１３内のトナーの消費は、現像装置１３内の現像剤のトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）を磁気的に検知するトナー濃度センサによって検知される。
また、トナー補給口１３ｄは、第２搬送スクリュ１３ｂ２の長手方向（図３の左右方向である。）の一端側であって、第２搬送スクリュ１３ｂ２（第２搬送経路Ｂ２）の上方に設けられている。

以下、図４～図７等を用いて、本実施の形態において特徴的な、現像装置１３の構成・動作について詳しく説明する。
本実施の形態における現像装置１３には、現像装置１３の内部に向けて粉体としてのトナーを搬送するための粉体搬送装置２３（トナー搬送装置）が設けられている。換言すると、本実施の形態における粉体搬送装置２３は、現像装置１３の一部を構成している。
そして、粉体搬送装置２３（現像装置１３）には、図４、図５等に示すように、落下搬送経路Ｂ３、交差搬送経路としての第２搬送経路Ｂ２、搬送スクリュとしての第２搬送スクリュ１３ｂ２、架橋防止部材として機能する筒状部材１３ｓ、が設けられている。

落下搬送経路Ｂ３は、粉体としてのトナーが自重落下する搬送経路であって、第２搬送経路Ｂ２の長手方向一端側（図３の左側）の上方に起立するように形成されている。
交差搬送経路としての第２搬送経路Ｂ２は、落下搬送経路Ｂ３の下端に連通していて、落下搬送経路Ｂ３に対して交差する交差方向（本実施の形態では、直交する方向である。）に延在する搬送経路（水平搬送経路）である。先に、図２、図３を用いて説明したように、第２搬送経路Ｂ２（交差搬送経路）は、第１搬送経路Ｂ１とともに、現像剤を長手方向に循環させる循環経路を形成している。
第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第２搬送経路Ｂ２（交差搬送経路）に内設されていて、所定方向に回転してトナー（粉体）を上述した交差方向（図４の紙面垂直方向であって、図５の左右方向である。）に搬送する搬送スクリュである。第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送経路Ｂ１に内設された第１搬送スクリュ１３ｂ１と同様に、軸部１３ｂ２１にスクリュ部１３ｂ２２が巻装されたものである（図５参照）。また、第２搬送スクリュ１３ｂ２は、第１搬送スクリュ１３ｂ１とともに、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を長手方向に循環搬送するものである。なお、第２搬送スクリュ１３ｂ２は、不図示の駆動源から軸部１３ｂ２１に設置されたギア１３ｘ（図５参照）に伝達される駆動によって回転駆動される。
このように構成された粉体搬送装置２３において、流入口としてのトナー補給口１３ｄから流入されたトナーは、図５の黒矢印方向に搬送されることになる。

ここで、筒状部材１３ｓは、落下搬送経路Ｂ３の内部に上下動可能に設置されていて、所定方向（図５の矢印方向である。）に回転する第２搬送スクリュ１３ｂ２との接触によって落下搬送経路Ｂ３内で白両矢印方向に上下動する部材である。
詳しくは、図４、図６（Ａ）等を参照して、筒状部材１３ｓには、第２搬送スクリュ１３ｂ２に接触可能に下方に突き出したベロ状の突出部１３ｓ１が設けられている。具体的に、突出部１３ｓ１は、四角筒状の筒状部材１３ｓの一辺が下方に延長された部分であって、第２搬送スクリュ１３ｂ２（スクリュ部１３ｂ２２）に自重で接触している。そして、第２搬送スクリュ１３ｂ２が回転することにより、突出部１３ｓ１（筒状部材１３ｓ）が回転周期で上下動することになる。すなわち、突出部１３ｓ１がスクリュ部１３ｂ２２に接触する位置でみたときに、第２搬送スクリュ１３ｂ２が回転すると、スクリュ部１３ｂ２２が回転周期で変位することにより、突出部１３ｓ１（筒状部材１３ｓ）が押し上げられたり自重落下したりする動作を繰り返すことになる。

そして、このように落下搬送経路Ｂ３において筒状部材１３ｓが上下動することより、落下搬送経路Ｂ３の内壁面にトナーが付着する不具合を軽減することができる。詳しくは、落下搬送経路Ｂ３の内壁面にトナーが付着しそうになっても、内壁面の近くで筒状部材１３ｓが上下動しているため、そのトナーが掻き落とされることになる。したがって、落下搬送経路Ｂ３内でトナーの架橋が形成される不具合も防止される。
また、筒状部材１３ｓは上下動しているため、筒状部材１３ｓ自体にトナーが付着しそうになっても、そのトナーが振り落されることになる。また、筒状部材１３ｓは、その内部に上下方向に貫通する空間が設けられているため、落下搬送経路Ｂ３におけるトナーの落下を妨げることはない。
また、筒状部材１３ｓは、いかなる部材にも固定保持されることなく、落下搬送経路Ｂ３において自由な状態で第２搬送スクリュ１３ｂ２上に載置されている。そして、筒状部材１３ｓの上下動は、専用の駆動機構によっておこなうのではなくて、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転を利用しておこなっている。そのため、専用の駆動機構を設ける場合に比べて、粉体搬送装置２３（現像装置１３）の構成が簡易になり、装置が低コスト化、小型化コストされる。

ここで、図４を参照して、本実施の形態において、突出部１３ｓ１は、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転方向の頂部（第２搬送スクリュ１３ｂ２が描く回転軌跡において最も高い位置である。）に対して回転方向の上流側で第２搬送スクリュ１３ｂ２に接触可能に配置されている。
すなわち、第２搬送スクリュ１３ｂ２を回転中心に直交する断面でみたときに、回転中心を通る水平線と垂直線とで区分される４つの象限（頂部を基点として回転方向に第１、第２、第３、第４象限の順である。）のうちの第４象限Ｎの範囲で、突出部１３ｓ１が第２搬送スクリュ１３ｂ２に接触するように配置されている。
このように構成することにより、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転にともない突出部１３ｓ１（筒状部材１３ｓ）を自重に逆らい上方に持ち上げる力が作用しやすくなるため、筒状部材１３ｓがスムーズに上下動することになる。そのため、落下搬送経路Ｂ３へのトナー付着を軽減する効果が効率的に発揮されることになる。

また、図６を参照して、本実施の形態において、筒状部材１３ｓは、落下搬送経路Ｂ３の内壁面の断面形状に対して略相似形の外形となるように形成されている。すなわち、筒状部材１３ｓは、落下搬送経路Ｂ３の内壁面に対して僅かな隙間をあけて略内接するように形成されている。
詳しくは、落下搬送経路Ｂ３の内壁面は上下方向にわたって略矩形の断面を有していて、筒状部材１３ｓはその略矩形の断面より小さな略相似形の外形を有している。
このように構成することで、筒状部材１３ｓは、落下搬送経路Ｂ３に沿って、上下方向の姿勢を保ちつつスムーズに上下動することになる。そのため、落下搬送経路Ｂ３へのトナー付着を軽減する効果が効率的に発揮されることになる。
なお、本実施の形態では、落下搬送経路Ｂ３及び筒状部材１３ｓの断面を矩形状に形成したが、これらの断面形状はこれに限定されることなく、例えば、断面を円状に形成することもできる。

また、図７に示すように、本実施の形態において、筒状部材１３ｓは、厚さが０．１～０．３ｍｍ程度の樹脂材料又は金属材料からなるシート材を折り曲げて形成したものである。
詳しくは、図７（Ｂ）に示すように１枚のシート材を打ち抜いて形成したものを、複数の折り目Ｚで折り曲げて、穴部１３ｓ３に引掛け部１３ｓ２を嵌合させることで、図７（Ａ）に示すような筒状部材１３ｓを形成している。
このように構成された筒状部材１３ｓは、安価であることに加えて、肉厚を薄くすることができるため、落下搬送経路Ｂ３におけるトナーの落下を妨げることがない。

ここで、図４～図６を参照して、本実施の形態では、落下搬送経路Ｂ３の天井部に形成されたトナー補給口１３ｄ（流入口）の開口面積をＳ１（＝Ｍ１×Ｍ１´）として、落下搬送経路Ｂ３の開口面積をＳ２（＝Ｍ２×Ｍ２´）としたときに、
Ｓ２＞Ｓ１
なる関係が成立するように構成している。
先に図２を用いて説明したように、トナー補給口１３ｄ（流入口）の縁部には、トナー補給経路２７との隙間を封止するためのシール部材１３ｔが貼着されている。そして、トナー補給口１３ｄ（及び、シール部材１３ｔの開口）は、寸法Ｍ１×Ｍ１´の長方形で形成されている。一方、落下搬送経路Ｂ３の開口（内壁面の断面）は、トナー補給口１３ｄよりも大きく、寸法Ｍ２×Ｍ２´の長方形で形成されている。また、上方から投影してみたときに、トナー補給口１３ｄは、落下搬送経路Ｂ３の内壁面に内包されている。すなわち、図４においてＭ２＞Ｍ１なる関係が成立して、図５においてＭ２´＞Ｍ１´なる関係が成立している。
このように構成することにより、トナー補給口１３ｄから流入されて自重落下するトナーが、落下搬送経路Ｂ３の内壁面に接触しにくくなり、落下搬送経路Ｂ３の内壁面への付着が軽減される。

さらに、図４～図６を参照して、本実施の形態では、筒状部材１３ｓの開口面積をＳ３（＝Ｍ３×Ｍ３´）としたときに、
Ｓ２＞Ｓ１＞Ｓ３
なる関係が成立するように構成している。
詳しくは、筒状部材１３ｓの開口（内周面の断面）は、トナー補給口１３ｄよりも小さく、寸法Ｍ３×Ｍ３´の長方形で形成されている。また、上方から投影してみたときに、筒状部材１３ｓの開口は、トナー補給口１３ｄに内包されている。すなわち、図４においてＭ２＞Ｍ１＞Ｍ３なる関係が成立して、図５においてＭ２´＞Ｍ１´＞Ｍ３´なる関係が成立している。
このように構成することにより、トナー補給口１３ｄから流入されて自重落下するトナーが、上下動する筒状部材１３ｓの内周面側と外周面側とでバランスよく撹拌されて、落下搬送経路Ｂ３の内壁面への付着が軽減されることになる。

＜変形例１＞
図８に示すように、変形例１における粉体搬送装置２３（現像装置１３）は、筒状部材１３ｓに錘１３ｓ５が設置されている。
このような構成は、筒状部材１３ｓが軽すぎて、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転によって上方に移動したまま自重落下しにくい場合に有用である。すなわち、筒状部材１３ｓに錘１３ｓ５を設置することで、第２搬送スクリュ１３ｂ２の回転にともなうスムーズな上下動が可能になる。
なお、変形例１では、筒状部材１３ｓの突出部１３ｓ１の根元部に錘１３ｓ５を設置したが、錘１３ｓ５の設置位置はこれに限定されない。ただし、錘１３ｓ５は、落下搬送経路Ｂ３におけるトナー落下を妨げないような形状や設置位置であることが好ましい。

＜変形例２＞
図９に示すように、変形例２における粉体搬送装置２３（現像装置１３）は、落下搬送経路Ｂ３の天井部に形成されたトナー補給口１３ｄ（流入口）の開口面積をＳ１（＝Ｍ１×Ｍ１´）として、落下搬送経路Ｂ３の開口面積をＳ２（＝Ｍ２×Ｍ２´）として、筒状部材１３ｓの開口面積をＳ３（＝Ｍ３×Ｍ３´）としたときに、
Ｓ２＞Ｓ３＞Ｓ１
なる関係が成立するように構成している。
Ｓ２＞Ｓ１、なる関係が成立するように構成することで、図４に示したものと同様に、トナー補給口１３ｄから流入されて自重落下するトナーが、落下搬送経路Ｂ３の内壁面に接触しにくくなり、落下搬送経路Ｂ３の内壁面への付着が軽減される。
ここで、変形例２では、図４に示したものと異なり、Ｓ３＞Ｓ１、なる関係が成立するように構成している。
詳しくは、筒状部材１３ｓの開口（内周面の断面）は、トナー補給口１３ｄよりも大きく、寸法Ｍ３×Ｍ３´の長方形で形成されている。また、上方から投影してみたときに、筒状部材１３ｓの開口は、トナー補給口１３ｄを内包している。すなわち、図４に対応する図９においてＭ２＞Ｍ３＞Ｍ１なる関係が成立して、図５に対応する図は省略するがＭ２´＞Ｍ３´＞Ｍ１´なる関係が成立している。
このように構成することにより、トナー補給口１３ｄから流入されて自重落下するトナーが、筒状部材１３ｓと落下搬送経路Ｂ３の内壁面との間に入り込みにくくなり、落下搬送経路Ｂ３の内壁面への付着が軽減されることになる。

＜変形例３＞
図１０に示すように、変形例３では、粉体搬送装置としての廃トナー搬送装置４０に筒状部材４５を設置している。
図１０を参照して、粉体搬送装置としての廃トナー搬送装置４０は、クリーニング装置１５（図２参照）や中間転写ベルトクリーニング装置９（図１参照）で回収されて搬送管１６を介して搬送された粉体としての廃トナーを、廃トナー回収容器３０に向けて図１０の黒矢印方向に搬送するものである。
廃トナー回収容器３０は、画像形成装置本体１に対して着脱可能（交換可能）に設置されていて、画像形成装置本体１に廃トナー回収容器３０が装着されると廃トナー搬送装置４０（交差搬送経路４２）に連通可能に接続されることになる。そして、廃トナー搬送装置４０によって搬送された廃トナーが廃トナー回収容器３０の内部に回収されることになる。
ここで、廃トナー搬送装置４０にも、廃トナー（粉体）が自重落下する落下搬送経路４１と、落下搬送経路４１の下端に連通して落下搬送経路４１に対して交差する交差方向に延在する交差搬送経路４２と、が設けられている。また、交差搬送経路４２には、所定方向に回転して廃トナーを交差方向に搬送する搬送スクリュ４３が設けられている。さらに、変形例３においても、所定方向に回転する搬送スクリュ４３との接触によって落下搬送経路４１内で上下動する筒状部材４５が、落下搬送経路４１の内部に上下動可能に設置されている。変形例３における筒状部材４５も、図４～図７等を用いて説明した筒状部材１３ｓと同様に構成され動作する。
これにより、簡易な構成で、落下搬送経路４１の内壁面に廃トナーが付着する不具合が軽減されることになる。

以上説明したように、本実施の形態における粉体搬送装置２３は、トナー（粉体）が自重落下する落下搬送経路Ｂ３と、落下搬送経路Ｂ３の下端に連通して落下搬送経路Ｂ３に対して交差する交差方向に延在する第２搬送経路Ｂ２（交差搬送経路）と、第２搬送経路Ｂ２に内設されて所定方向に回転してトナーを交差方向に搬送する第２搬送スクリュ１３ｂ２（搬送スクリュ）と、が設けられている。そして、所定方向に回転する第２搬送スクリュ１３ｂ２との接触によって落下搬送経路Ｂ３内で上下動する筒状部材１３ｓが、落下搬送経路Ｂ３の内部に上下動可能に設置されている。
これにより、簡易な構成で、落下搬送経路の内壁面に粉体が付着する不具合が軽減される。

なお、本実施の形態や変形例では、現像装置１３に設置される粉体搬送装置２３や廃トナー搬送装置４０に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、例えば、クリーニング装置１５に回収された未転写トナーがリサイクルトナーとして現像装置１３に向けて搬送される粉体搬送装置や、現像装置から排出された廃棄用の現像剤が廃現像剤回収容器に向けて搬送される粉体搬送装置、などに対しても本発明を適用することができる。
また、本実施の形態や変形例では、落下搬送経路Ｂ３（４１）を略垂直方向に延在するように形成したが、落下搬送経路は粉体を自重で落下させるものであれば良く、例えば、垂直方向に対して傾斜した傾斜面に粉体を滑落させて自重落下させるようなものであっても良い。
また、本実施の形態や変形例では、交差搬送経路Ｂ２（４２）を略水平方向に延在するように形成したが、交差搬送経路は粉体を搬送スクリュによって交差方向に搬送させるものであれば良く、例えば、水平方向に対して傾斜したものや、その一部又は全部に湾曲した搬送経路が形成されたものであっても良い。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、現像装置１３をプロセスカートリッジ１０ＢＫの構成部材とした。これに対して、現像装置１３を、プロセスカートリッジ１０ＢＫとは別体の構成として、単独で画像形成装置本体１に対して着脱されるユニットとすることもできる。
そして、このような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置と、像担持体上をクリーニングするクリーニング装置と、のうち少なくとも１つと、像担持体と、が一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたユニットと定義する。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
１３ 現像装置、
１３ｂ２ 第２搬送スクリュ（搬送スクリュ）、
１３ｄ トナー補給口（流入口）、
１３ｓ 筒状部材、
１３ｓ１ 突出部、
１３ｓ５ 錘、
１３ｔ シール部材、
１３ｘ 錘、
２３ 粉体搬送装置（トナー搬送装置）、
３０ 廃トナー回収容器、
４０ 廃トナー搬送装置（粉体搬送装置）、
４１ 落下搬送経路、
４２ 交差搬送経路、
４３ 搬送スクリュ、
４５ 筒状部材、
Ｂ１ 第１搬送経路、
Ｂ２ 第２搬送経路（交差搬送経路）、
Ｂ３ 落下搬送経路。

特開２０１７－２０７６７５号公報

Claims (12)

1. 粉体が自重落下する落下搬送経路と、
   前記落下搬送経路の天井部に形成された流入口と、
   前記落下搬送経路に連通して、前記落下搬送経路に対して交差する交差方向に延在する交差搬送経路と、
   前記交差搬送経路に内設されて、所定方向に回転して粉体を前記交差方向に搬送する搬送スクリュと、
   前記落下搬送経路の内部に上下動可能に設置されて、前記所定方向に回転する前記搬送スクリュとの接触によって前記落下搬送経路内で上下動する筒状部材と、
   を備え、
   上方から投影してみたときに、前記流入口の開口が前記落下搬送経路の内壁面に内包されて、前記筒状部材の開口が前記流入口の開口に内包されたことを特徴とする粉体搬送装置。
2. 前記筒状部材は、前記搬送スクリュに接触可能に下方に突き出した突出部を具備したことを特徴とする請求項１に記載の粉体搬送装置。
3. 前記突出部は、前記搬送スクリュの前記回転方向の頂部に対して前記回転方向の上流側で前記搬送スクリュに接触可能に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の粉体搬送装置。
4. 前記筒状部材は、前記落下搬送経路の内壁面の断面形状に対して略相似形の外形となるように形成されたことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の粉体搬送装置。
5. 前記筒状部材は、シート材を折り曲げて形成したものであることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかに記載の粉体搬送装置。
6. 前記筒状部材は、錘が設置されたことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれかに記載の粉体搬送装置。
7. 前記流入口の開口面積をＳ１として、前記落下搬送経路の開口面積をＳ２として、前記筒状部材の開口面積をＳ３としたときに、
   Ｓ２＞Ｓ１＞Ｓ３
   なる関係が成立することを特徴とする請求項１～請求項６のいずれかに粉体搬送装置。
8. 前記流入口の開口幅は、前記筒状部材の開口幅より大きく、前記落下搬送経路の開口幅より小さいことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれかに粉体搬送装置。
9. 前記落下搬送経路は、上下方向にわたって略同じ断面積の断面が水平方向にズレることなく形成され、
   前記筒状部材は、側面に貫通穴が形成されることなく、上下方向に貫通する空間が形成されたことを特徴とする請求項１～請求項８のいずれかに粉体搬送装置。
10. 前記粉体としての現像剤が収容されて、像担持体の表面に形成された潜像を現像する現像装置であって、
    請求項１～請求項９のいずれかに記載の粉体搬送装置を備えたことを特徴とする現像装置。
11. 前記粉体としての廃トナーを搬送する廃トナー搬送装置であって、
    請求項１～請求項９のいずれかに記載の粉体搬送装置を備えたことを特徴とする廃トナー搬送装置。
12. 請求項１～請求項９のいずれかに記載の粉体搬送装置、請求項１０に記載の現像装置、請求項１１に記載の廃トナー搬送装置、のうち少なくとも１つを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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