(57)【要約】【課題】トナー補給経路における補給用トナーのトナー詰まりを抑制することができるトナー搬送装置を提供する。【解決手段】補給用トナーが収納されたトナーコンテナ１９と、トナーコンテナ１９に収納された補給用トナーが補給される現像器２１と、トナーコンテナ１９と現像器２１とに連通して補給用トナーをトナーコンテナ１９から現像器２１へと落下により供給するトナー補給部３１とを備えていると共に、トナー補給部３１を軸線を中心として回転させるようにした。【選択図】図２
2014215369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補給用トナーが収納されたトナーコンテナと、
前記トナーコンテナの下方に配置されて前記補給用トナーが補給される現像器と、
前記トナーコンテナと前記現像器とに連通して前記補給用トナーを前記トナーコンテナから前記現像器へと落下により供給する筒状のトナー補給部と、
を備えたトナー搬送装置において、
前記トナー補給部を軸線を中心として回転させる駆動部を備えたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項２】
前記トナー補給部の内壁に上方から下方に向かって螺旋状のリブが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトナー搬送装置。
【請求項３】
前記駆動部は、
前記トナー補給部の外周に設けられた従動ギヤと、
前記従動ギヤと噛み合って前記トナー補給部を一体に回転させる駆動ギヤと、
前記駆動ギヤを回転させる駆動源と、
を備え、
前記従動ギヤは、前記トナー補給部を下方に向けて付勢するようにギヤ歯の方向が設定されたはす歯ギヤであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナー搬送装置。
【請求項４】
前記トナー補給部は、軸線が鉛直方向に沿う直管体であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のトナー搬送装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のトナー搬送装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補給用トナーが収納されたトナーコンテナと、このトナーコンテナに収納された補給用トナーが補給される現像器と、前記トナーコンテナと前記現像器とに連通して前記補給用トナーを前記トナーコンテナから前記現像器へと落下により供給する筒状のトナー補給部と、を備えたトナー搬送装置、及びこのトナー搬送装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらを機能的に備えた複合機等の画像形成装置には、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いて画像形成を行うものがある。
【０００３】
このような画像形成装置は、一般的に、補給用トナーを収納したトナーコンテナを搭載しており、現像機に対してトナーコンテナに収納された補給用トナーを順次補給し、トナーコンテナ内の補給用トナーを消費すると、新たなトナーコンテナに交換可能としている。
【０００４】
各現像器には、現像器内のトナー量を検知するトナーセンサが配置されており、そのトナーセンサの検知結果に応じて補給用トナーを収納したトナーコンテナから補給用トナーが現像器へと補給される。
【０００５】
一方、近年の画像形成装置は、高機能化（例えば、高画質化や高速処理化等）の向上が要求されるとともにコンパクト化が要求され、画像形成装置の内部の各機器においても、機能性とコンパクト性とを向上する配置としている。
【０００６】
上述したトナーコンテナにおいては、補給用トナーを消費した際の交換作業の容易性を確保するため、画像形成装置の比較的上部に配置することが望ましい。同様に、現像器においては、１枚目の印字速度及び生産性を考慮すれば、転写体（例えば、無端状の転写ベルト）の下部側に配置するのが望ましい。
【０００７】
従って、トナーコンテナと現像器とは、間に転写体が配置されることから、上下に離れて配置されることとなり、トナーコンテナから現像器に補給用トナーを補給するためには、これらを連通するトナー補給経路が必要となる。
【０００８】
これにより、トナー補給経路は、少なくとも上下方向に沿う軸線を有する筒状のトナー補給部を用いて形成する必要が生じる。このトナー補給部は、軸線方向が垂直であれば補給用トナーは自由落下により現像器へと効率よく供給することができるが、トナー補給部が傾いていると（一部を含む）、内壁に付着して滞留の要因となってしまう。
【０００９】
そこで、トナー補給部の内部にスクリューを配置して補給用トナーを強制的に搬送することが考えられるが、このような構成とした場合、構造が複雑化してしまうという問題が生じる。また、スクリューによって強制的に補給用トナーを下方に押し下げるため、補給用トナーを余分に圧縮して凝集化してしまい、現像不良の原因となってしまうという問題が生じていた。
【００１０】
このような問題を解決するため、トナー補給部の内部にコイルスプリングを配置して、このコイルスプリングを回転若しくは振動させることで補給用トナーの搬送及び撹拌するようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−０９１９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、上記の如く構成されたトナー搬送装置にあっては、コイルスプリングをトナー補給部の内部に配置したうえで、このコイルスプリングのみを回転若しくは振動させるため、スクリューを配置した場合と同様に、コイルスプリングへの動力伝達経路とトナー補給部との間から補給用トナーが漏れないように密閉性を確保する必要があるため、構造が複雑化するという問題は依然として解消することができなかった。
【００１３】
しかも、コイルスプリングを回転若しくは振動させるためには、トナー補給部の内壁とコイルスプリングとの間に隙間を確保する必要がある。このため、トナー補給部が大径化してしまい、装置全体の小型化に貢献することができないという問題が生じていた。
【００１４】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、補給用トナーの堆積を抑制しつつ、トナー補給部の小径化に貢献することができるトナー搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のトナー搬送装置は、補給用トナーが収納されたトナーコンテナと、前記トナーコンテナの下方に配置されて前記補給用トナーが補給される現像器と、前記トナーコンテナと前記現像器とに連通して前記補給用トナーを前記トナーコンテナから前記現像器へと落下により供給する筒状のトナー補給部と、を備えたトナー搬送装置において、前記トナー補給部を軸線を中心として回転させる駆動部を備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、トナー補給部が直接回転して補給用トナーに撹拌作用を与えることができるため、補給用トナーの堆積を抑制しつつ、トナー補給部の小径化に貢献することができる。
【００１７】
また、本発明のトナー搬送装置は、前記トナー補給部の内壁に上方から下方に向かって螺旋状のリブが形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、トナー補給部における補給用トナーの撹拌作用を向上することができる。
【００１９】
また、本発明のトナー搬送装置は、前記駆動部は、前記トナー補給部の外周に設けられた従動ギヤと、前記従動ギヤと噛み合って前記トナー補給部を一体に回転させる駆動ギヤと、前記駆動ギヤを回転させる駆動源と、を備え、前記従動ギヤは、前記トナー補給部を下方に向けて付勢するようにギヤ歯の方向が設定されたはす歯ギヤであることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、トナー補給部を下方に向けて付勢することにより、トナー補給部と現像器との間の連結部分の隙間の発生を抑制することができる。
【００２１】
また、本発明のトナー搬送装置は、前記トナー補給部は、軸線が鉛直方向に沿う直管体であることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、トナー補給部の軸線が鉛直方向に対して多少の傾きがあっても補給用トナーの搬送及び撹拌機能を確保することが可能である。
【００２３】
また、本発明は前記した何れかの構成からなるトナー搬送装置を採用した画像形成装置とすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のトナー搬送装置は、トナー補給経路における補給用トナーのトナー詰まりを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るトナー搬送装置を備えた画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンタの説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るトナー搬送装置の説明図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るトナー搬送装置における要部の分解斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明の一実施形態に係るトナー搬送装置について、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は本発明の一実施形態に係るトナー搬送装置を備えた画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンタの説明図、図２は本発明の一実施形態に係るトナー搬送装置の説明図、図３は本発明の一実施形態に係るトナー搬送装置の作用説明図である。
【００２８】
（カラープリンタ１１の全体構成）
図１において、本発明の一実施形態に係るカラープリンタ１１は、プリンタ本体１２の内部に、転写紙Ｐを収納する給紙カセット１３と、給紙カセット１３から転写紙Ｐを取り出す給紙部１４と、給紙カセット１３又は図示を略する手差トレイから供給された転写紙Ｐに画像形成処理を行う画像形成部１５と、給紙カセット１３又は手差トレイから供給された転写紙Ｐを転写紙搬送経路１６で案内しつつ画像形成部１５で画像形成処理したトナー像を転写する二次転写部１７と、転写後のトナー像を転写紙Ｐに定着する定着部１８とを備えている。
【００２９】
尚、二次転写部１７でトナー像を転写した転写紙Ｐは転写紙搬送経路１６を通って定着部１８で定着された後、転写紙搬送経路１６の終端部へと案内されてプリンタ本体１２の上面として兼用する排紙トレイ１２ａに向けて排出される。
【００３０】
（画像形成部１５の構成）
画像形成部１５は、例えば、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を配置して画像形成処理を行うタンデム方式が採用されている。画像形成部１５は、これら各色の補給用トナーを収納した複数のトナーコンテナ１９と、これら各色のトナーを図示を略するパーソナルコンピュータから送信された印刷データに含まれる画像データに基づいてトナー像を形成するドラム状の感光体２０と、感光体２０にトナーを供給する現像器２１と、感光体２０に形成されたトナー像が転写される一次転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト（一次転写体）２２と、各色毎の感光体２０と中間転写ベルト２２を挟んで対向配置された一次転写ローラ２３と、中間転写ベルト２２の回動移動方向最下流側の現像器２１と二次転写部１７との間に配置されたトナー濃度検知センサ２４と、トナー濃度検知センサ２４とは略反対側に配置されて中間転写ベルト２２の表面に付着した残トナー等を除去するクリーニングデバイス２５と、を備えている。
【００３１】
各感光体２０は、ドラム状のものが用いられており、現像器２１とともに中間転写ベルト２２の下方に配置されている。また、各感光体２０には、帯電器２６、露光器２７、現像器２１、一次転写ローラ２３、除電器２８が、この順（現像プロセス順）に感光体２０の周囲に配置され、これらによって実質的に画像形成部１５を構成している。また、一次転写ローラ２３と除電器２８との間には、感光体２０の表面に付着した残トナー等を除去するクリーニングデバイス２９が設けられている。これにより、各感光体２０の表面には、露光器２７から出射されたレーザビームに基づいて各色のトナー像を担持して中間転写ベルト２２にトナー像を転写することができる。
【００３２】
各現像器２１は、基本的に同一構成のものが中間転写ベルト２２の下方に回動移動方向に沿って隣接配置されている。
【００３３】
中間転写ベルト２２は、プリンタ本体１２内で水平方向に延びて配置された無端ベルトであり、画像形成動作に伴って循環駆動（回動移動）される。
【００３４】
感光体２０と一次転写ローラ２３との協働によって構成された各一次転写部で中間転写ベルト２２上に転写されたトナー像は、給紙カセット１３又は手差トレイから転写紙搬送経路１６を通って搬送されてきた転写紙Ｐに対し二次転写部１７で転写される。
【００３５】
トナー濃度検知センサ２４は、中間転写ベルト２２のトナー像の反射濃度を測定し、その検知値に基づいて各現像器２１のトナー補給や現像器２１に印加するバイアス電圧等の現像条件、帯電器２６の帯電条件、露光器２７のレーザパワー等の露光条件、除電器２８のイレース光量、等のキャリブレーションを実行するために用いている。
【００３６】
トナー濃度検知センサ２４は、中間転写ベルト２２の回動移動方向とこの回動移動方向と直交する幅方向に複数設けることができる。この際、トナー濃度検知センサ２４は、中間転写ベルト２２の幅方向片側だけのトナー濃度を検知したのでは片焼けの場合に対応できないため、両幅付近に配置するのが好ましい。
【００３７】
また、各トナーコンテナ１９と各現像器２１とは、中間転写ベルト２２の上下に離間配置されていることから、図２に示すように、トナーコンテナ１９から現像器２１への補給用トナーの補給には、中間転写ベルト２２を避けるために略水平方向に補給用トナーを搬送するトナー補給経路３０と、少なくともトナーコンテナ１９と現像器２１との上下離間距離に相当する距離だけ略鉛直方向に補給用トナーを搬送するトナー補給部３１と、で補給用トナーを現像器２１に補給するよう構成している。
【００３８】
この際、トナー補給経路３０では、スパイラル（又はスクリュー）３２によって補給用トナーが搬送される。このスパイラル３２は、各トナーコンテナ１９に対応して設けられており、同軸上で回転すると共に、一つの駆動モータ３３で共有して同時回転する。尚、駆動モータ３３は、現像器２１のトナーを現像器２１内で攪拌・搬送するための駆動モータ３４で共有することも可能である。
【００３９】
また、トナー補給部３１の開口面積の方がトナー補給経路３０の開口面積よりも大きく、トナー補給部３１の体積の方がトナー補給経路３０の体積よりも大きく設定するのが望ましい。
【００４０】
トナー補給部３１は、図３に示すように、トナー補給経路３０と現像器２１の補給口２１ａとの間に架設された筒状のトナー補給管３５と、シールパッキン３６と、クッション体３７と、を備えている。
【００４１】
トナー補給管３５の下端は、補給口２１ａの内部に臨み、軸線Ｃを中心として回転可能となるように、トナー補給経路３０と現像器２１の補給口２１ａとに連通して支持されている。トナー補給管３５の内壁には、少なくとも１つの線状突起を螺旋状に突出したリブ３５ａが形成されている。トナー補給管３５の外周には、従動ギヤとしてのはす歯ギヤ３８が設けられている。なお、トナー補給管３５は、鉛直方向に軸線Ｃが伸びる直管体であるのが望ましい。この際、例えば、トナーコンテナ１９や現像器２１のレイアウト等の関係で補給口２１ａが傾いていた場合、その補給口２１ａの軸線に軸線Ｃを同軸に傾けてもよい。
【００４２】
シールパッキン３６とクッション体３７とは、トナー補給管３５と補給口２１ａとの間から補給用トナーが漏れないようにするものである。
【００４３】
はす歯ギヤ３８は、例えば、スパイラル３２を回転させる駆動モータ３３の駆動により回転する駆動ギヤとしての連携ギヤ３９と噛み合っている。これにより、トナー補給管３５は、駆動モータ３３を駆動源としてスパイラル３２の回転と連動した補給用トナーの補給タイミングで回転可能となっている。また、はす歯ギヤ３８は、トナー補給管３５を下方に向けて付勢するようにギヤ歯の方向が設定されている。尚、駆動源は駆動モータ３３とは別のモータを用いてもよい。また、本実施の形態においては、駆動ギヤとしての連携ギヤ３９と駆動源としての駆動モータ３３とで、トナー補給管３６を軸線Ｃを中心にはす歯ギヤ３８を一体に回転させる駆動部を構成している。
【００４４】
上記の構成において、本実施形態のトナー搬送装置におけるトナー補給動作は、各現像器２１に配置されたトナー濃度センサ４０によって現像器２１内のトナーが少ないと検知されると、図示を略すトナー補給モータが駆動することによりトナー補給経路３０に補給用トナーが補給される。
【００４５】
また、トナー補給経路３０に補給された補給用トナーは、一つの駆動モータ３３の駆動によりスパイラル３２が回転して略水平方向に搬送された後、その経路終点部でトナー補給管３５へと供給され、トナー補給管３５で自重により落下し、現像器２１に補給される。
【００４６】
この際、トナー補給管３５は、駆動モータ３３の駆動によって軸線Ｃを中心に回転することから、補給用トナーがトナー補給管３５の内壁に詰まってしまうことを抑制することができる。また、トナー補給管３５の内壁には、螺旋状のリブ３５ａが形成されていることにより、補給用トナーに下方に向かう搬送作用を及ぼすことができ、補給用トナーの詰りをより一層抑制することができる。
【００４７】
しかも、トナー補給管３５が軸線Ｃを中心に直接回転することにより、上述したレイアウト等の関係でトナー補給管３５に多少の傾き（例えば、鉛直方向に対して±１５°）があっても、トナー補給管３５の内壁での詰りを抑制することが可能である。
【００４８】
また、リブ３５ａは、トナー補給管３５の内壁に螺旋状に形成されていることから、例えば、従来技術で説明したスクリュー方式のように、管内の略全体にわたる強制的な搬送作用に比べて弱い搬送作用に設定することができる。
【００４９】
凝集はコイルスプリングとパイプの壁に挟まれたトナーが圧着されることにより形成されるので、トナー補給管３５の内径や高さ等に応じて、リブ３５ａの突出高さや螺旋の巻き数等を設定することにより、補給用トナーが補給口２１ａ等で凝集してしまうことを抑制することができる。
【００５０】
しかも、リブ３５ａは、トナー補給管３５に直接設けていることから、従来技術で説明したコイルスプリングのように回転や振動のための隙間を確保する必要もない。また、コイルスプリングが回転や振動することによる音も発生しない。
【００５１】
さらに、はす歯ギヤ３８は、トナー補給管３５を下方に向けて付勢するようにギヤ歯の方向を設定している。したがって、トナー補給管３５を下方に向けて付勢することにより、シールパッキン３６とクッション体３７とを配置したことと相まって、トナー補給管３５と補給口２１ａとの間の隙間の発生を抑制することができる。
【００５２】
ところで、前記実施の形態では、本発明のトナー搬送装置をカラープリンタ１１に適用して説明したが、例えば、プリンタ機能と複写機能とを具備したカラー複合機のように、画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１１…カラープリンタ（画像形成装置）
１９…トナーコンテナ
２１…現像器
３０…トナー補給経路
３１…トナー補給部
３３…駆動モータ(駆動源）
３５…トナー補給管
３５ａ…リブ
３８…はす歯ギヤ（従動ギヤ）
３９…連携ギヤ（駆動ギヤ）
【図１】
2014215369.tif 000003
【図２】
2014215369.tif 000004
【図３】
2014215369.tif 000005