JP2013020209A - トナー補給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】垂直搬送部の後段に水平搬送部が配置されたトナー搬送部において、トナーを塊状化させることなく確実に搬送させる。
【解決手段】トナー搬送部３０は、上下方向に延びる垂直筒部からなる垂直搬送部３１と、水平方向に延びる水平筒部からなる水平搬送部３２とを備える。垂直搬送部３１には、コイルばねの形状を備えた部材からなるトナー解し部材４０が内装されている。水平搬送部３２には、トナーを搬送する搬送スクリュー５０が内装されている。垂直搬送部３１と水平搬送部３２との接続部付近には、トナー解し部材４０及び搬送スクリュー５０の双方と接触可能な揺動ボール６０が内装されている。揺動ボール６０は、搬送スクリュー５０の回転に伴い、その当接部分がスクリュー軸５１と羽根部５２との間で変化し、垂直方向に揺動する。これにより、トナー解し部材４０も垂直方向に揺動し、垂直搬送部３１内におけるトナーの塊状化が防止される。
【選択図】図７

Description

本発明は、トナーを第１コンテナから第２コンテナへ補給させるトナー補給装置、及びこれが適用された画像形成装置に関する。

電子写真方式が採用されたプリンターや複写機等の画像形成装置は、静電潜像を担持する感光体ドラムと、該感光体ドラムにトナーを供給して前記静電潜像をトナー像として顕在化させる現像装置と、該現像装置にトナーを補給するトナーコンテナとを含む。フルカラー画像を形成する画像形成装置においては、トナーコンテナと現像装置との間に中間転写ユニットを介在させるレイアウトが採用される場合がある。この場合、トナーコンテナと現像装置との間が離間するため、トナーコンテナのトナー排出口から現像装置のトナー受入口までトナーを搬送するトナー搬送部が設けられる。

ここで、前記トナー排出口を前記トナー受入口の直上に配置できれば、前記トナー搬送部は単にトナーを垂直落下させるだけの垂直搬送部で済む。しかし、ユニットレイアウトの制限から前記直上の配置は難しい場合が多く、この場合、トナー搬送部は、前記垂直搬送路に加えて、トナーを水平方向に搬送する水平搬送路が必要となる。この水平搬送路には、トナーを搬送する搬送スクリューが配置される。

垂直搬送部の後段に水平搬送部が配置されたトナー搬送部では、垂直搬送部の終端（水平搬送路の始端）付近でトナーが凝集してしまい、トナーの円滑な補給が妨げられる問題が生じることがある。これは、搬送スクリューの回転駆動が垂直搬送部の出口付近のトナーを押し戻す結果、トナーを塊状化させて搬送路を閉塞させることに起因する。この問題を解決するために、特許文献１は、搬送スクリューの回転に伴って振動する捻りコイルばねを搬送スクリューに取り付ける技術を開示している。

特開２００８−２１６３６０号公報

特許文献１の構成によれば、捻りコイルばねの振動範囲においてトナーの塊状化を防止することができる。しかしながら、捻りコイルばねの振動範囲よりも上方においてトナーが凝集した場合にこれを解すことができない。このような捻りコイルばねは長尺化が困難であるため、垂直搬送部においてトナーの解しを確実に行うことができる手法が望まれていた。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、垂直搬送部の後段に水平搬送部が配置されたトナー搬送部において、トナーを塊状化させることなく確実に搬送させることができるトナー補給装置、及びこれが適用された画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係るトナー補給装置は、補給用のトナーを収容し、トナーの排出口を備える第１コンテナと、トナーの補給口を有し、補給されたトナーを収容する第２コンテナと、前記排出口と前記補給口との間において前記トナーを搬送するトナー搬送部であって、前記トナーを垂直方向に搬送する垂直搬送部と、該垂直搬送部から前記トナーを受け取り水平方向に搬送する水平搬送部とを含むトナー搬送部と、前記水平搬送部内に配置され、該水平搬送部の延在方向に延びる軸部材と、該軸部材の周囲に突設された突起部とを備え、前記軸部材の軸回りに回転されることで前記トナーを搬送する搬送部材と、前記垂直搬送部内に垂直方向に揺動可能に配置されるトナー解し部材と、前記垂直搬送部と前記水平搬送部との接続部において、前記搬送部材及び前記トナー解し部材と接触可能に配置された揺動部材と、を備え、前記揺動部材は、前記搬送部材の回転に伴い該搬送部材に対する接触部分が前記軸部材と前記突起部との間で変化することで垂直方向に揺動し、前記トナー解し部材は、前記揺動部材の前記揺動によって前記垂直方向に揺動される。

この構成によれば、搬送部材の回転に伴い垂直方向に揺動する揺動部材と、揺動部材の前記揺動によって垂直方向に揺動されるトナー解し部材とを備える。つまり、揺動部材だけでトナーを攪拌するのではなく、揺動部材に連動させて、垂直搬送部内においてトナー解し部材を垂直方向に揺動させる構成である。このため、トナー解し部材の長さを自在に設定することが可能であり、垂直搬送部の全長に亘ってトナー解し部材を延在することが可能である。従って、垂直搬送部内においてトナーが塊状化することを確実に防止することができる。

上記構成において、前記搬送部材が、前記軸部材と、該軸部材の周囲に螺旋状に形成された前記突起部としての羽根部とを備える搬送スクリューであることが望ましい。

この構成によれば、搬送スクリューの軸方向と直交する断面において一の径方向に着目すると、該スクリューの回転位相によって、その径方向長さが変化する。すなわち、軸部材の周面が軸中心からの最遠点である状態から、羽根部の頂点部分が最遠点となる状態まで、前記径方向長さが徐々に変化する。従って、揺動部材を搬送スクリューの回転に伴って容易に上下運動させることが可能となり、トナー解し部材を垂直方向に揺動させる駆動源として好適である。

また、前記揺動部材が前記搬送部材に自重で接する球体部材であることが望ましい。この構成によれば、球体部材は、前記搬送部材の回転に伴って転動しつつ垂直方向に揺動する。従って、前記搬送部材の回転駆動に殆ど負荷を与えることがない。

また、前記トナー解し部材が、コイルばねの形状を備えた部材であることが望ましい。この構成によれば、トナー解し部材を極めてシンプルな形状としながら、その垂直方向の揺動によって、垂直搬送部内のトナーを効率良く解すことができる。

上記構成において、前記揺動部材が前記搬送部材に自重で接する球体部材であって、該球体部材の下部が前記搬送スクリューと接し、前記トナー解し部材が、コイルばねの形状を備えた部材であって、その下端部に内径が前記球体部材よりも小さい円形リング部を有し、前記球体部材の上部に前記円形リング部が、前記トナー解し部材の自重によって摺動自在に嵌り込み、前記球体部材の水平方向への移動は、前記垂直搬送部を区画する壁面にて規制されていることが望ましい。

この構成によれば、前記搬送スクリュー回転駆動に殆ど負荷を与えることなく、且つ、シンプルな形状のトナー解し部材によって垂直搬送部内のトナーを効率良く解すことができる。

この場合、前記球体部材の直径よりも、前記搬送スクリューの羽根部の螺旋ピッチが大きく設定されていることが望ましい。この構成によれば、球体部材が搬送スクリューの羽根部だけに当接せず、軸部材にも確実に当接させることができる。従って、球体部材を羽根部の高さ分だけ垂直方向に確実に揺動させることができる。

上記構成において、前記垂直搬送部の上端が前記排出口に連結されていることが望ましい。特に、前記トナー搬送部は、前記垂直搬送部を構成する垂直筒部と前記水平搬送部を構成する水平筒部とが一体的に連結された略Ｌ字型の筒状部材からなり、前記垂直筒部の上端が前記排出口に連結され、前記水平筒部の下流端に前記補給口と連通する吐出口が備えられている構成とすることが望ましい。

この構成によれば、前記排出口から前記水平搬送路の始端に至る部分は垂直搬送路だけとなり、当該垂直搬送路におけるトナーの塊状化はトナー解し部材の揺動によって抑止できる。また、水平搬送部においては搬送部材の回転によって常時トナーの塊状化が防止される。従って、トナー搬送部の全体に亘ってトナーが塊状化し難い構成とすることができる。

上記構成において、前記第１コンテナが、補給用のトナーを貯留するトナーコンテナであり、前記第２コンテナが像担持体にトナーを供給する現像装置であることが望ましい。この構成によれば、トナーコンテナから現像装置へのトナー補給を滞りなく行わせることができる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、上記に記載のトナー補給装置と、を備える。

本発明によれば、垂直搬送部の後段に水平搬送部が配置されたトナー搬送部において、トナーを塊状化させることなく確実に搬送させることができる。従って、第１コンテナから第２コンテナへのトナーの移送を滞りなく行わせることができ、高品質の画像形成の維持に寄与することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 トナー補給装置を示す斜視図である。 現像装置及びトナー搬送部の一つを示す斜視図である。 トナー搬送部の斜視図である。 トナー搬送部の側面図である。 トナー搬送部の上面図である。 トナー搬送部の内部透視斜視図である。 トナー搬送部の内部透視側面図である。 トナー搬送部の動作を説明するための模式図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０について、図面に基づき詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置の一例として、タンデム方式のカラープリンタを例示する。画像形成装置は、例えば、複写機、ファクシミリ装置、及びこれらの複合機等であってもよい。

図１は、画像形成装置１０の内部構造を示す断面図である。この画像形成装置１０は、箱形の筐体構造を備える装置本体１１を備える。この装置本体１１内には、シートＰを給紙する給紙部１２、給紙部１２から給紙されたシートＰに転写するトナー像を形成する画像形成部１３、前記トナー像が一次転写される中間転写ユニット１４、画像形成部１３にトナーを補給するトナー補給部１５、及び、シートＰ上に形成された未定着トナー像をシートＰに定着する処理を施す定着部１６が内装されている。さらに、装置本体１１の上部には、定着部１６で定着処理の施されたシートＰが排紙される排紙部１７が備えられている。

装置本体１１の上面の適所には、シートＰに対する出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、電源キーや出力条件を入力するためのタッチパネルや各種の操作キーが設けられている。

装置本体１１内には、さらに、画像形成部１３より右側位置に、上下方向に延びるシート搬送路１１１が形成されている。シート搬送路１１１には、適所にシートを搬送する搬送ローラー対１１２が設けられている。また、シートのスキュー矯正を行うと共に、後述する二次転写のニップ部に所定のタイミングでシートを送り込むレジストローラー対１１３も、シート搬送路１１１における前記ニップ部の上流側に設けられている。シート搬送路１１１は、シートＰを給紙部１２から排紙部１７まで、画像形成部１３及び定着部１６を経由して搬送させる搬送路である。

給紙部１２は、給紙トレイ１２１、ピックアップローラー１２２、及び給紙ローラー対１２３を備える。給紙トレイ１２１は、装置本体１１の下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚のシートＰが積層されたシート束Ｐ１を貯留する。ピックアップローラー１２２は、給紙トレイ１２１に貯留されたシート束Ｐ１の最上面のシートＰを１枚ずつ繰り出す。給紙ローラー対１２３は、ピックアップローラー１２２によって繰り出されたシートＰをシート搬送路１１１に送り出す。

給紙部１２は、装置本体１１の、図１に示す左側側面に取り付けられる手差し給紙部を備える。手差し給紙部は、手差しトレイ１２４、ピックアップローラー１２５、及び給紙ローラー対１２６を備える。手差しトレイ１２４は、手差しされるシートＰが載置されるトレイであり、手差しでシートＰを給紙する際、図１に示すように、装置本体１１の側面から開放される。ピックアップローラー１２５は、手差しトレイ１２４に載置されたシートＰを繰り出す。給紙ローラー対１２６は、ピックアップローラー１２５によって繰り出されたシートＰをシート搬送路１１１に送り出す。

画像形成部１３は、シートＰに転写するトナー像を形成するものであって、異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットを備える。この画像形成ユニットとして、本実施形態では、後述する中間転写ベルト１４１の回転方向上流側から下流側へ（図１に示す左側から右側へ）向けて順次配設された、マゼンタ（Ｍ）色の現像剤を用いるマゼンタ用ユニット１３Ｍ、シアン（Ｃ）色の現像剤を用いるシアン用ユニット１３Ｃ、イエロー（Ｙ）色の現像剤を用いるイエロー用ユニット１３Ｙ、及びブラック（Ｂｋ）色の現像剤を用いるブラック用ユニット１３Ｂｋが備えられている。各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋは、それぞれ感光体ドラム２０（像担持体）と、感光体ドラム２０の周囲に配置された帯電装置２１、現像装置２３、一次転写ローラー２４及びクリーニング装置２５とを備える。また、各ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋ共通の露光装置２２が、画像形成ユニットの下方に配置されている。

感光体ドラム２０は、その軸回りに回転駆動され、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。この感光体ドラム２０としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。帯電装置２１は、感光体ドラム２０の表面を均一に帯電する。帯電装置２１としては、帯電ローラーと、前記帯電ローラーに付着したトナーを除去するための帯電クリーニングブラシとを備える、接触帯電方式による帯電装置を採用することができる。露光装置２２は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、均一に帯電された感光体ドラム２０の周面に、画像データに基づき変調された光を照射して、静電潜像を形成する。

現像装置２３（第２コンテナ）は、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム２０の周面にトナーを供給する。現像装置２３は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤用のものであり、二本の攪拌ローラー２３Ａ、磁気ローラー２３Ｂ、及び現像ローラー２３Ｃを含む。攪拌ローラー２３Ａは、２成分現像剤を攪拌しながら循環搬送することで、トナーを帯電させる。磁気ローラー２３Ｂの周面には２成分現像剤層が担持され、現像ローラー２３Ｃの周面には、磁気ローラー２３Ｂと現像ローラー２３Ｃとの間の電位差によってトナーが受け渡されることにより形成されたトナー層が担持される。現像ローラー２３Ｃ上のトナーは、感光体ドラム２０の周面に供給され、前記静電潜像が現像される。

一次転写ローラー２４は、中間転写ユニット１４に備えられている中間転写ベルト１４１を挟んで感光体ドラム２０とニップ部を形成し、感光体ドラム２０上のトナー像を中間転写ベルト１４１上に一次転写する。クリーニング装置２５は、トナー像転写後の感光体ドラム２０の周面を清掃する。

中間転写ユニット１４は、画像形成部１３とトナー補給部１５との間に設けられた空間に配置され、中間転写ベルト１４１と、図略のユニットフレームにて回転可能に支持された駆動ローラー１４２及び従動ローラー１４３とを備える。中間転写ベルト１４１は、無端状のベルト状回転体であって、その周面側が各感光体ドラム２０の周面にそれぞれ当接するように、駆動ローラー１４２及び従動ローラー１４３に架け渡されている。駆動ローラー１４２には回転駆動力が与えられ、中間転写ベルト１４１は駆動ローラー１４２の回転により周回駆動される。従動ローラー１４３の近傍には、中間転写ベルト１４１の周面上に残存したトナーを除去するベルトクリーニング装置１４４が配置されている。

駆動ローラー１４２に対向して、二次転写ローラー１４５が配置されている。二次転写ローラー１４５は、中間転写ベルト１４１の周面に圧接されて二次転写ニップ部を形成している。中間転写ベルト１４１上に一次転写されたトナー像は、給紙部１２から供給されるシートＰに、前記二次転写ニップ部において二次転写される。

トナー補給部１５は、画像形成に用いられるトナーを貯留するものであり、本実施形態ではマゼンタ用トナーコンテナ１５Ｍ、シアン用トナーコンテナ１５Ｃ、イエロー用トナーコンテナ１５Ｙ及びブラック用トナーコンテナ１５Ｂｋ（以上、第１コンテナ）を備える。これらトナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋは、それぞれＭＣＹＢｋ各色の補給用トナーを貯留するものであり、コンテナ底面に形成されたトナー排出口１５Ｈから、ＭＣＹＢｋ各色に対応する画像形成ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋの現像装置２３に、後記で詳述するトナー搬送部３０を通して各色のトナーを補給する。

定着部１６は、内部に加熱源を備えた加熱ローラー１６１と、加熱ローラー１６１と配向配置された定着ローラー１６２と、定着ローラー１６２と加熱ローラー１６１とに張架された定着ベルト１６３と、定着ベルト１６３を介して定着ローラー１６２と対向配置され定着ニップ部を形成する加圧ローラー１６４とを備えている。定着部１６へ供給されたシートＰは、前記定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、前記二次転写ニップ部でシートＰに転写されたトナー像は、シートＰに定着される。

排紙部１７は、装置本体１１の頂部が凹没されることによって形成され、この凹部の底部に排紙されたシートＰを受ける排紙トレイ１７１が形成されている。定着処理が施されたシートＰは、定着部１６の上部から延設されたシート搬送路１１１を経由して、排紙トレイ１５１へ向けて排紙される。

図２は、画像形成部１３（現像装置２３）及びトナー補給部１５（本発明に係るトナー補給装置の一実施形態）を装置本体１１から抜き出して示す斜視図、図３は１つの現像装置２３を拡大して示す斜視図である。上述の通り、画像形成部１３は４つの画像形成ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋからなり、これらユニットが水平方向に平行に並べられている。図２では、各画像形成ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋの現像装置２３だけを示している。また、トナー補給部１５は、４つのトナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋからなり、これらコンテナが水平方向に平行に並べられている。画像形成部１３とトナー補給部１５との間の空間Ｒには、中間転写ユニット１４が収容される。図２では、中間転写ユニット１４の装置本体１１への着脱が行われる際のガイド機能を発揮するレールを備えたベース部材１８を図示し、中間転写ユニット１４自体は図示を省いている。

各トナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋのコンテナハウジング１５０内に収容されている補給用トナーは、各画像形成ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋの現像ハウジング２３０内に、トナー搬送部３０を通して搬送される。各トナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋは、各画像形成ユニット１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙ、１３Ｂｋに対応して、それぞれの直上付近に配置されている。しかしながら、コンテナハウジング１５０のトナー排出口１５Ｈは、補給されるトナーを受け入れる現像ハウジング２３０のトナー補給口２３Ｈ（図３参照）の直上には設けられていない。このためトナー搬送部３０は、トナーを垂直方向に搬送する（落下させる）垂直搬送部３１と、該垂直搬送部３１からトナーを受け取り水平方向に搬送する水平搬送部３２とを備えている。

図３に示すように、現像装置２３の現像ハウジング２３０は、感光体ドラム２０の軸方向に長尺のハウジングであり、その内部にトナー及びキャリアを含む２成分現像剤を収容すると共に、図１に示す攪拌ローラー２３Ａ、磁気ローラー２３Ｂ及び現像ローラー２３Ｃを収容する。現像ハウジング２３０の天板２３１は、現像ローラー２３Ｃの上方を覆う第１天板２３２と、該第１天板２３２よりも低い位置にあり攪拌ローラー２３Ａの上方を覆う第２天板２３３とを含む。

現像ハウジング２３０の両側部には、攪拌ローラー２３Ａ、磁気ローラー２３Ｂ及び現像ローラー２３Ｃを回転自在に支持する第１側板２３４及び第２側板２３５が配置されている。第１天板２３２の下方であって感光体ドラム２０を対向する位置には、現像ローラー２３Ｃの周面の一部を表出させるための開口部２３６が設けられている。トナー搬送部３０は、その垂直搬送部３１が第２側板２３５に沿い、水平搬送部３２が第２天板２３３の上に載置される態様で、現像装置２３に付設されている。なお、本実施形態では、垂直搬送部３１の上端開口３１１とトナー排出口１５Ｈとが直結されているのではなく、両者の間にベース部材１８の内部に備えられた連絡搬送路１８１が介在される例を示している。

続いて、トナー搬送部３０及びその内部構造について、図４〜図８に基づいて詳細に説明する。図４は、トナー搬送部３０の斜視図、図５は側面図、図６は上面図、図７は内部透視斜視図、図８は内部透視側面図である。トナー搬送部３０は、上下方向に延びる断面矩形の垂直筒部からなる垂直搬送部３１と、水平方向に延びる断面円形の水平筒部からなる水平搬送部３２とが一体的に連結された、側面視で略Ｌ字型の形状を有する筒状部材からなる。垂直搬送部３１には、コイルばねの形状を備えた部材からなるトナー解し部材４０が内装されている。また、水平搬送部３２には、トナーを搬送する搬送スクリュー５０が内装されている。さらに、垂直搬送部３１と水平搬送部３２との接続部付近には、トナー解し部材４０及び搬送スクリュー５０の双方と接触可能な揺動ボール６０（球体部材／揺動部材）が内装されている。

図５に示しているように、垂直搬送部３１の上端開口３１１は、ベース部材１８の連絡搬送路１８１を介して、コンテナハウジング１５０のトナー排出口１５Ｈに連結される。連絡搬送路１８１も、垂直搬送部３１と同様に上下方向に延びる断面矩形の垂直筒部からなる。一方、垂直搬送部３１の下端３１２は、水平搬送部３２の上流側端部３２Ｅの上方に連結されている。従って、トナー排出口１５Ｈからトナーが吐出されると、そのトナーは、連絡搬送路１８１及び垂直搬送部３１を垂直落下し、水平搬送部３２の上流側端部３２Ｅに至ることになる。

水平搬送部３２は、本体筒部３２１、トナー吐出口３２２、シャッター部材３２３及びガイド部３２４を備える。本体筒部３２１は、水平方向に延び、内部に断面円形の筒状空間を備え、その一端が垂直搬送部３１の下端３１２に連通されている。トナー吐出口３２２は、本体筒部３２１の他端側の下面に穿孔された、本体筒部３２１の延在方向に長い長方形の吐出口である。垂直搬送部３１の上端開口３１１から受け入れられたトナーは、垂直搬送部３１及び水平搬送部３２を搬送されて、トナー吐出口３２２から吐出される。このトナー吐出口３２２は、現像ハウジング２３０のトナー補給口２３Ｈ（図３参照）に位置合わせされる。

シャッター部材３２３は、トナー吐出口３２２を閉状態又は開状態とする部材であって、本体筒部３２１の下面にスライド移動可能に取り付けられている。図４〜図８においては、シャッター部材３２３は、開状態の位置（上流側端部３２Ｅの方へスライドしている状態）にある。ガイド部３２４は、シャッター部材３２３を保持する部材であって、本体筒部３２１の延在方向にシャッター部材３２３をスライド移動させるガイド機能を備えた部材である。

トナー解し部材４０は、垂直搬送部３１及び連絡搬送路１８１内に垂直方向に揺動可能に配置されるコイルばねの形状を備えた部材である。トナー解し部材４０は、金属線をコイル状に湾曲させた部材からなり、上端リング部４１、上端リング部４１の下方に連なるコイル部４２、及びコイル部４２の下端に連接された下端リング部４３（円形リング部）を備える。トナー解し部材４０の上下方向の長さは、垂直搬送部３１と連絡搬送路１８１との合計の長さよりもやや短い程度であり、トナー解し部材４０は垂直搬送部３１及び連絡搬送路１８１で構成される垂直筒部のほぼ全長に亘って延在している。

コイル部４２のコイル径は、垂直搬送部３１及び連絡搬送路１８１の互いに対向する一対の内壁の間隔よりも小さく設定されている。従って、トナー解し部材４０が直立している状態では、垂直搬送部３１及び連絡搬送路１８１の内壁にコイル部４２は接触しない。下端リング部４３は円形に加工された部分であり、そのリング内径は、揺動ボール６０の直径よりも小さく設定されている。下端リング部４３は、揺動ボール６０の上部に嵌り込んでいる。下端リング部４３は揺動ボール６０に対して摺動自在であり、揺動ボール６０が転動しても、これに追従してトナー解し部材４０に強い傾倒力が作用することはない。上端リング部４１のリング内径は下端リング部４３と同じであり、トナー解し部材４０のトナー搬送部３０への組み付けの際、その上下方向の確認は不要である。

トナー解し部材４０は、他の部材によって拘束されることなく垂直搬送部３１及び連絡搬送路１８１内に延在しており、その自重によって、下端リング部４３が揺動ボール６０の上部に嵌り込んでいる。後述する通り、揺動ボール６０は垂直方向に揺動するが、かかる揺動に追従してコイル部４２及び上端リング部４１も垂直方向に揺動することになる。コイル部４２の垂直揺動によって、垂直搬送部３１及び連絡搬送路１８１内においてトナーが凝集する傾向が現れたとしても、これを解すことができる。よって、トナーが塊状化してトナー搬送路を閉塞することが防止される。また、上端リング部４１は、前記垂直方向の揺動によってトナー排出口１５Ｈ付近を叩くこととなる。これにより、トナー排出口１５Ｈの近傍でトナーが塊状化することも抑止される。

搬送スクリュー５０は、水平搬送部３２の本体筒部３２１内に配置され、その上流側端部３２Ｅにおいて垂直搬送部３１から受け取ったトナーを、下流側のトナー吐出口３２２に向けて搬送する。搬送スクリュー５０は、水平搬送部３２の延在方向に延びるスクリュー軸５１（軸部材）と、該スクリュー軸５１の周囲に螺旋状に突設された羽根部５２（突起部）とを備え、スクリュー軸５１の軸回りに回転されることでトナーを搬送する。

スクリュー軸５１の第１端部５１１は、水平搬送部３２の上流側端部３２Ｅから外方へ突出している。第１端部５１１と反対側の第２端部５１２は、トナー吐出口３２２を超えて、本体筒部３２１の下流端３２１Ｂ付近に至っている。第１端部５１１は、上流側端部３２Ｅの端縁において回転自在に軸支されている。また、第２端部５１２には、本体筒部３２１の内径より僅かに小さい外径の円板プレートが付設されている。第１端部５１１の近傍には入力ギア５１３が同心で組み付けられている。入力ギア５１３は図略の駆動ギアと歯合され、回転駆動力が与えられる。この回転駆動力によって、スクリュー軸５１が軸回りに回転される。

羽根部５２は、スクリュー軸５１の回転に伴い、トナーに推進力を与える。羽根部５２の最大外径は、本体筒部３２１の内径より僅かに小さい。羽根部５２の螺旋ピッチは、揺動ボール６０の直径よりも大きく設定されている。これは、揺動ボール６０は搬送スクリュー５０と上流側端部３２Ｅにおいて接触するのであるが、搬送スクリュー５０が回転した際に、揺動ボール６０が羽根部５２だけに当接せず、スクリュー軸５１にも当接させるためである。これにより、揺動ボール６０を羽根部５２のスクリュー軸５１からの突設高さ分だけ垂直方向に確実に揺動させることができる。

揺動ボール６０は、垂直搬送部３１と水平搬送部３２との接続部において、搬送スクリュー５０の上に載置される態様で配置されている。揺動ボール６０の直径は、略正四角形の断面形状を有する垂直搬送部３１の互いに対向する一対の内壁（垂直搬送部を区画する壁面）の間隔よりも小さく、上述の通り、トナー解し部材４０の下端リング部４３のリング内径よりも大きい。揺動ボール６０は、他の部材に拘束されないフリーな状態で、水平搬送部３２の上流側端部３２Ｅ（垂直搬送部３１の下端３１２）付近に存在し、自重で搬送スクリュー５０に接している。

従って、搬送スクリュー５０の回転に伴い、搬送スクリュー５０に対する揺動ボール６０の接触位置がスクリュー軸５１の上流端部５１Ｅにおける周面と羽根部５２の上流端部５２Ｅとで変化することで、揺動ボール６０は垂直搬送部３１の下端３１２付近において垂直方向に揺動する。但し、揺動ボール６０の水平方向への移動は、垂直搬送部３１の下端３１２付近の内壁面との干渉によって規制されることになる。上述の通り、揺動ボール６０の上部には、トナー解し部材４０の下端リング部４３が嵌合されているので、この揺動ボール６０の前記垂直方向の揺動によってトナー解し部材４０も揺動する。

図９（Ａ）〜（Ｃ）は、揺動ボール６０及びトナー解し部材４０の揺動動作を説明するための模式図である。図９（Ａ）は、揺動ボール６０の下部が、搬送スクリュー５０のスクリュー軸５１の周面に当接している状態を示している。この状態が、揺動ボール６０の垂直方向における移動ストロークの最下位置である。

図９（Ｂ）は、搬送スクリュー５０が図９（Ａ）の状態から９０°程度回転した状態を示している。羽根部５２は、スクリュー軸５１の軸方向で見て最大外径の部分となる頂部５２Ｔと、この頂部５２Ｔからスクリュー軸５１の周面に至る傾斜部５２Ｓとを備えている（図７及び図８参照）。搬送スクリュー５０の回転により、揺動ボール６０の搬送スクリュー５０に対する接触位置が変化する。ずなわち、図９（Ｂ）に示すように、揺動ボール６０の下部が、羽根部５２の傾斜部５２Ｓと当接する状態となる。これにより、揺動ボール６０は、図９（Ａ）の状態から上方向にｄ１だけ持ち上げられるようになる。

図９（Ｃ）は、搬送スクリュー５０が図９（Ｂ）の状態からさらに９０°程度回転した状態を示している。搬送スクリュー５０のさらなる回転により、揺動ボール６０の搬送スクリュー５０に対する接触位置が、傾斜部５２Ｓから頂部５２Ｔに変化する。これにより、揺動ボール６０は、図９（Ｂ）の状態から上方向にさらにｄ２だけ持ち上げられるようになる。この図９（Ｃ）の状態が、揺動ボール６０の垂直方向における移動ストロークの最上位置であって、図９（Ａ）の状態から上方向にｄ１＋ｄ２＝ｄ３だけ持ち上げられた状態である。なお、ｄ３は、羽根部５２のスクリュー軸５１の周面からの突設高さに相当する。

図９（Ｃ）の状態からさらに搬送スクリュー５０が９０°程度回転されると図９（Ｂ）の状態に戻り、そこからさらに９０°程度回転されると図９（Ａ）の状態に戻ることになる。すなわち、搬送スクリュー５０が１回転する度に、羽根部５２の高さに相当する移動ストローク幅ｄ３の範囲で、揺動ボール６０が上下揺動の１サイクルを行うことになる。このような揺動ボール６０の揺動に追従して、トナー解し部材４０も上下揺動する。このため、垂直搬送部３１の内部は常にトナー解し部材４０の揺動による掻き落とし動作が実行される状態となり、垂直搬送部３１内においてトナーが塊状化することが未然に防止されるものである。

以上、本発明の一実施形態につき詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば以下のような変形実施形態を取ることができる。

（１）上記実施形態では、搬送スクリュー５０に備えられている羽根部５２を、揺動ボール６０を揺動させる突起部として活用する例を示した。これに代えて、羽根部５２とは別個に、スクリュー軸５１に突起部を形成しても良い。この他の突起部としては、例えば、スクリュー軸５１の径方向に突設された凸条、あるいはカム部材などを例示することができる。

（２）上記実施形態では、トナー解し部材として、コイルばねの形状を備えたトナー解し部材４０を例示した。これは一例であり、例えば、垂直方向に延びる芯材から放射状に突片又は突条が延出されたトナー解し部材を用いても良い。

（３）上記実施形態では、揺動部材として揺動ボール６０（球体部材）を例示した。揺動部材は必ずしも球体部材でなくとも良く、例えば、トナー解し部材４０と接する上部が角柱体で、搬送スクリュー５０と接する下部が半球体とされた部材を揺動部材として用いても良い。

（４）上記実施形態では、第１コンテナがトナーコンテナ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋであり、第２コンテナが現像装置２３である例を示した。第１コンテナ及び第２コンテナの種別に限定は無く、トナーの授受が行われる関係にあるコンテナ同士であれば良い。

１０ 画像形成装置
１１ 装置本体
１３ 画像形成部
１４ 中間転写ユニット
１５ トナー補給部
１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙ、１５Ｂｋ トナーコンテナ（第１コンテナ）
１５Ｈ トナー排出口
２０ 感光体ドラム（像担持体）
２３ 現像装置（第２コンテナ）
２３Ｈ トナー補給口
２３０ 現像ハウジング
３０ トナー搬送部
３１ 垂直搬送部
３２ 水平搬送部
３２１ 本体筒部
３２２ トナー吐出口
４０ トナー解し部材
４１ 上端リング部
４２ コイル部
４３ 下端リング部（円形リング部）
５０ 搬送スクリュー（搬送部材）
５１ スクリュー軸
５２ 羽根部
６０ 揺動ボール（揺動部材）

Claims (10)

1. 補給用のトナーを収容し、トナーの排出口を備える第１コンテナと、
   トナーの補給口を有し、補給されたトナーを収容する第２コンテナと、
   前記排出口と前記補給口との間において前記トナーを搬送するトナー搬送部であって、前記トナーを垂直方向に搬送する垂直搬送部と、該垂直搬送部から前記トナーを受け取り水平方向に搬送する水平搬送部とを含むトナー搬送部と、
   前記水平搬送部内に配置され、該水平搬送部の延在方向に延びる軸部材と、該軸部材の周囲に突設された突起部とを備え、前記軸部材の軸回りに回転されることで前記トナーを搬送する搬送部材と、
   前記垂直搬送部内に垂直方向に揺動可能に配置されるトナー解し部材と、
   前記垂直搬送部と前記水平搬送部との接続部において、前記搬送部材及び前記トナー解し部材と接触可能に配置された揺動部材と、を備え、
   前記揺動部材は、前記搬送部材の回転に伴い該搬送部材に対する接触部分が前記軸部材と前記突起部との間で変化することで垂直方向に揺動し、
   前記トナー解し部材は、前記揺動部材の前記揺動によって前記垂直方向に揺動される、トナー補給装置。
2. 請求項１に記載のトナー補給装置において、
   前記搬送部材が、前記軸部材と、該軸部材の周囲に螺旋状に形成された前記突起部としての羽根部とを備える搬送スクリューである、トナー補給装置。
3. 請求項１に記載のトナー補給装置において、
   前記揺動部材が前記搬送部材に自重で接する球体部材である、トナー補給装置。
4. 請求項１に記載のトナー補給装置において、
   前記トナー解し部材が、コイルばねの形状を備えた部材である、トナー補給装置。
5. 請求項２に記載のトナー補給装置において、
   前記揺動部材が前記搬送部材に自重で接する球体部材であって、該球体部材の下部が前記搬送スクリューと接し、
   前記トナー解し部材が、コイルばねの形状を備えた部材であって、その下端部に内径が前記球体部材よりも小さい円形リング部を有し、
   前記球体部材の上部に前記円形リング部が、前記トナー解し部材の自重によって摺動自在に嵌り込み、
   前記球体部材の水平方向への移動は、前記垂直搬送部を区画する壁面にて規制されている、トナー補給装置。
6. 請求項５に記載のトナー補給装置において、
   前記球体部材の直径よりも、前記搬送スクリューの羽根部の螺旋ピッチが大きく設定されている、トナー補給装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のトナー補給装置において、
   前記垂直搬送部の上端が前記排出口に連結されている、トナー補給装置。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載のトナー補給装置において、
   前記トナー搬送部は、前記垂直搬送部を構成する垂直筒部と前記水平搬送部を構成する水平筒部とが一体的に連結された略Ｌ字型の筒状部材からなり、
   前記垂直筒部の上端が前記排出口に連結され、前記水平筒部の下流端に前記補給口と連通する吐出口が備えられている、トナー補給装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のトナー補給装置において、
   前記第１コンテナが、補給用のトナーを貯留するトナーコンテナであり、
   前記第２コンテナが像担持体にトナーを供給する現像装置である、トナー補給装置。
10. 静電潜像を担持する像担持体と、
    請求項９に記載のトナー補給装置と、
    を備える画像形成装置。

Images