(57)【要約】【課題】トナー搬送部材の上下方向の揺動にてトナー搬送路内部でのトナーの滞留や凝固を適切に防止することができると共に、装置外部へのトナーの漏出も適切に防止することができるトナー搬送装置を提供する。【解決手段】トナー搬送装置は、トナーが通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、上下方向に揺動されるトナー搬送パイプ１０１を備えている。トナー搬送パイプ１０１の上下のジョイント部には、トナー搬送路を搬送されるトナーを通過させるトナー通路を内部に有する上または下発泡性弾性部材１０４，１０５を備え、これら弾性部材１０４，１０５のトナー通路の壁面は、トナーを通過させることのない樹脂層１０４ａ，１０５ａにて被覆されている。【選択図】図１
2008129288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に装着されるトナー補給装置から供給されるトナーを下部に装着される現像装置へと搬送するトナー搬送装置であって、
内部にトナー搬送路が形成されると共に該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、上下方向に揺動されるトナー搬送部材と、
変形可能な発泡部材から形成されると共に、前記トナー搬送部材の上部側或いは下部側の少なくとも一方のジョイント部に配置され、前記トナー搬送路に搬送されるトナーを通過させるトナー通路を内部に有する弾性部材とを備え、
前記弾性部材の前記トナー通路の壁面が、トナーを通過させることのない樹脂層にて被覆されていることを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、発泡されたポリウレタン樹脂よりな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】
前記樹脂層は、水溶性ウレタン樹脂よりな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４】
前記樹脂層は、前記弾性部材の表面を加熱処理して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５】
請求項１乃至４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、トナーを搬送するトナー搬送装置、およびそのトナー搬送装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタおよびファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。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。静電潜像の現像に使用するトナーは現像装置から感光体表面に供給される。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。
【０００３】
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。したがって、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。
【０００４】
例えば、特許文献１には、上下方向に配置されたトナー搬送路を構成するトナー搬送部材としてジャバラ状パイプを使用し、該ジャバラ状パイプの外周面を連打することで、ジャバラ状パイプの内周面のひだに滞留するトナーを落下させるようにした装置が開示されている。しかしながら、ジャバラ状パイプよりなるトナー搬送部材では、その構造上、トナー搬送路内でのトナーの滞留や凝固を容易に防止することができない。
【０００５】
また、特許文献２には、上下方向に配置されたトナー搬送路を構成するトナー搬送部材の内部にスプリングアジテータを設けておき、このスプリングアジテータを上下方向に移動させることにより、トナー搬送路の内壁へのトナーの付着を防止するようにした装置が開示されている。しかしながら、これにおいては、スプリングアジテータの表面にトナーの滞留や凝が生じ易くなるといった問題がある。
【０００６】
そこで、本願出願人は、先に、特許文献３にて、上下方向に配置されたトナー搬送路を構成するトナー搬送部材を、上下方向に揺動させるトナー搬送装置を提案している。これによれば、トナー搬送部材全体が均一に上下に振動することとなるので、トナー搬送路内でのトナーの滞留や凝固を適切に防止できる。
【０００７】
ところで、このようなトナー搬送部材を上下方向に揺動させる構成では、トナー搬送部材とその受け部とのジョイント部に、自身が伸縮することにより揺動による振動を吸収するための弾性部材が配置されている。そして、該弾性部材には、トナー搬送部材の上下方向の揺動を妨げることなくジョイント部からのトナー漏出を防止できる機能が必要となる。トナーの漏出は、機内汚れやカブリを発生する要因となる。
【０００８】
従来、このようなトナーシール性を有する弾性部材として、例えば、特許文献４には、弾性部材に合成皮革が貼り合わされたものが開示されている。この弾性部材は、クリーニングブレードの端部からのトナーの漏出を防止するためのものである。弾性部材には、ウレタンゴムを多孔性のスポンジ状に加工したモルトプレン（商品名）が使用され、合成皮革には、超極細のポリエステル繊維をポリウレタンと混合してバックスキン状に加工したエクセーヌ（商品名：トーレイ社製）が好ましいとある。弾性部材と合成皮革との貼り合せには、両面テープが用いられている。
【０００９】
また、特許文献５には、トナーシール性を有する弾性部材として、密度が２０〜４０（ｋｇ／ｍ３）、セル数が４０〜６０（個／２５ｍｍ）の発泡ポリウレタンが開示されている。この弾性部材は、現像装置におけるトナー層厚規制部材にトナー担持体とは反対側より当接して、現像装置端部からのトナーの漏出を防止するためのものである。
【特許文献１】特開平４−１７４４６７（平成４年６月２２日公開）
【特許文献２】特開２００１−２９６７３１（平成１３年１０月２６日公開）
【特許文献３】特開２００６−２６７９４５（平成１８年１０月５日公開）
【特許文献４】特開平４−１７４８８５（平成４年６月２３日公開）
【特許文献５】特開２０００−１３７３８２（平成１２年５月１６日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本願出願人が先に提案している、トナー搬送部材を上下方向に揺動させるトナー搬送装置においては、トナー搬送部材とその受け部とのジョイント部に配置される弾性部材に、トナーシール性が必要となる。そこで、上記した従来のトナーシール性を有する弾性部材を用いることを試みたが、その場合、トナーの漏出を適切に防止することができなかったり、さらには、トナー搬送路内部でのトナーの滞留や凝固を適切に防止することができないといった問題がある。
【００１１】
具体的には、特許文献５の弾性部材は、トナーの平均粒径が数μｍ程度であるため、セル数が４０〜６０（個／２５ｍｍ）の発泡ポリウレタンでは、気泡内にトナーが浸入してしまう。気泡内に侵入したトナーは、トナー搬送部材が上下方向に揺動される際の振動にて気泡内で凝固するため、弾性部材の伸縮性が低下し、弾性部材は硬くなってしまう。
【００１２】
硬くなった弾性部材では、トナー搬送部材が上下方向に揺動される際の振動をうまく吸収することができなくなる。そのため、トナー搬送路内部でのトナーの滞留や凝固を適切に防止することができなくなると共に、トナー搬送部材の揺動に追随できなくなるので、ジョイント部におけるシール性が低下してトナーの漏出が起こる。
【００１３】
また、気泡内にトナーが侵入すると、気泡同士がつながっている連泡性の弾性部材では、トナー搬送部材の上下方向の揺動に伴う伸縮動作にて、侵入したトナーがトナー搬送路外部に噴き出すといった事態も生じる。
【００１４】
一方、特許文献４の構成では、弾性部材の気泡にトナーが侵入し難い構成であるので、トナーの漏出はある程度抑えられる。しかしながら、完全に防止することはできず、漏れが確認される。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、トナー搬送部材の上下方向の揺動にてトナー搬送路内部でのトナーの滞留や凝固を適切に防止することができると共に、装置外部へのトナーの漏出も適切に防止することができるトナー搬送装置および画像形成装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明では、上部に装着されるトナー補給装置から供給されるトナーを下部に装着される現像装置へと搬送するトナー搬送装置であって、内部にトナー搬送路が形成されると共に該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、上下方向に揺動されるトナー搬送部材と、変形可能な発泡部材から形成されると共に、前記トナー搬送部材の上部側或いは下部側の少なくとも一方のジョイント部に配置され、前記トナー搬送路に搬送されるトナーを通過させるトナー通路を内部に有する弾性部材とを備え、前記弾性部材の前記トナー通路の壁面が、トナーを通過させることのない樹脂層にて被覆されていることを特徴としている。
【００１７】
上記の構成によれば、トナー搬送部材が上下方向に揺動されることにより、トナー搬送部材のトナー搬送路をトナーは滞留したりすることなく通過するようになる。これにより、トナー搬送路にトナーが滞留しなり凝固したりすることが防止される。
【００１８】
そして、前記トナー搬送部材の上部側或いは下部側の少なくとも一方のジョイント部に配置されている弾性部材が、トナー搬送部材の上下方向の揺動を妨げることなく、トナー搬送部材のジョイント部におけるシールを適切に行うことができる。
【００１９】
特に、上記構成では、弾性部材のトナー通路の壁面が、トナーを通過させることのない樹脂層にて被覆されているので、トナー搬送路を搬送されるトナーが、発泡部材からなる弾性部材の気泡内に侵入するようなことは起こらない。
【００２０】
気泡内へトナーが侵入することがないので、弾性部材の伸縮性は良好に保持され、弾性部材は、トナー搬送部材の上下方向の揺動を妨げることはなく、トナー搬送部材が上下方向に揺動される際の振動を十分なストロークを保持したまま吸収することができる。これにより、ジョイント部におけるシール性が確保され、トナーの漏出を適切に防止することができる。
【００２１】
また、気泡内にトナーが侵入しないので、たとえ弾性部材が気泡同士がつながっている連泡性のものであっても、トナー搬送部材の上下方向の揺動に伴う弾性部材の伸縮動作にて、トナー搬送路外部に噴き出すようなこともない。
【００２２】
また、ここで、前記弾性部材は、トナー搬送部材の上部側と下部側の両方に配されていることが最も好ましいが、少なくとも下部側に設ける構成とすることが好ましい。
【００２３】
上下方向に配置されたトナー搬送路において、トナーは、自由落下によりトナー搬送部材の下端部に溜まりやすい。そこで、少なくとも下部側にトナーシール性の高い弾性部材を配置することで、ジョイント部におけるトナーの漏出を効果的に防止することができる。
【００２４】
本発明のトナー搬送装置において、前記弾性部材は、例えば、発泡されたポリウレタン樹脂よりなる構成とすることもできる。
【００２５】
ポリウレタン樹脂は、弾性、耐摩耗性、安定性などに優れている。そのため、このようなポリウレタン樹脂を用いることで、トナー搬送部材を長く安定して上下方向に揺動させることが可能となる。
【００２６】
本発明のトナー搬送装置においては、前記樹脂層が水溶性ウレタン樹脂よりなる構成とすることもできる。
【００２７】
水溶性ウレタン樹脂は、ポリウレタン樹脂に浸透しやすく、表面に均一な被覆を形成することができる。したがって、これによれば、本発明におけるトナーを通過させることのない樹脂層を簡単に実現することができる。しかも、前述した特許文献４に開示された弾性部材のように、合成皮革を両面テープで粘着しているものの場合、２つの部材間のズレや剥がれの問題があるが、水溶性ウレタン樹脂より構成することで、ズレや剥がれの問題はない。
【００２８】
本発明のトナー搬送装置においては、前記樹脂層が、前記弾性部材の表面を加熱処理して形成されている構成とすることもできる。
【００２９】
前記樹脂層の機能は、上述したように、弾性部材の気泡へのトナーの侵入を阻止することである。したがって、このように、弾性部材の表面を加熱処理して樹脂層とし、表面の気泡を塞ぐことにより、簡単に本発明におけるトナーを通過させることのない樹脂層を簡単に実現することができる。また、この場合も、水溶性ウレタン樹脂よりなる構成と同様に、ズレや剥がれの問題はない。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のトナー搬送装置は、以上のように、上部に装着されるトナー補給装置から供給されるトナーを下部に装着される現像装置へと搬送するトナー搬送装置であって、内部にトナー搬送路が形成されると共に該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、上下方向に揺動されるトナー搬送部材と、変形可能な発泡部材から形成されると共に、前記トナー搬送部材の上部側或いは下部側の少なくとも一方のジョイント部に配置され、前記トナー搬送路に搬送されるトナーを通過させるトナー通路を内部に有する弾性部材とを備え、前記弾性部材の前記トナー通路の壁面が、トナーを通過させることのない樹脂層にて被覆されている構成である。
【００３１】
これにより、トナー搬送部材の上下方向の揺動にてトナー搬送路内部でのトナーの滞留や凝固を適切に防止することができると共に、装置外部へのトナーの漏出も適切に防止することができるトナー搬送装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の一実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置Ａの構成を示す説明図である。画像形成装置Ａは、外部から入力された画像データあるいは原稿読取りにより得られた画像データに基づいて、シート（記録用紙）に多色あるいは単色の画像を形成するものである。
【００３３】
同図に示すように、画像形成装置Ａは、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４、中間転写ベルトユニット８、定着ユニット１２、シート搬送路Ｓ、給紙トレイ１０および排紙トレイ１５等を備えている。
【００３４】
画像形成装置Ａにおいて扱われるカラー画像の画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。したがって、現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，３ｄ）は、各色に応じた４種類の潜像を形成するように、それぞれ４個ずつ設けられている。なお、上記ａ〜ｄの符号は、ａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに対応し、これら符号にて区別された上記の各手段により、４つの画像ステーションが構成されている。
【００３５】
画像ステーションにおいて、感光体ドラム３は、画像形成装置Ａの上部に配置されている。帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。この帯電器５としては、図２に示す接触型のローラ型の他、接触型のブラシ型のもの、あるいはチャージャー型のものなどが使用されることもある。
【００３６】
露光ユニット１には、図２に示すようにレーザ照射部および反射ミラーを備えた、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる手法のほかに、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法もある。露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。
【００３７】
各現像装置２は、各感光体ドラム３上に形成された静電潜像をＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット４は、現像および画像転写工程後に感光体ドラム３の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。
【００３８】
感光体ドラム３の上方には中間転写ベルトユニット８が配置されている。この中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３、および中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。
【００３９】
中間転写ローラ６、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンションローラ７３等は、中間転写ベルト７を張架し、矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。
【００４０】
中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。この中間転写ローラ６は、感光休ドラム３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスを与えるものである。
【００４１】
中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている。中間転写ベルト７上には、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。この中間転写ベルト７は、厚さ５０μｍ〜１，０００μｍ程度の誘電体弾性部材又は誘電体フィルムを用いて無端状に形成されている。
【００４２】
感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ６は中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状のもの（中間転写ローラ６）を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。
【００４３】
上述のように各感光体３上の静電潜像は各色相に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト７上において積層される。このように、積層されたトナー像は中間転写ベルト７の回転によって、搬送されて来た用紙と中間転写ベルト７との接触位置に移動し、この位置に配置されている転写ローラ１１によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト７と転写ローラ１１は所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ１１にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。
【００４４】
上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方は金属等の硬質材料からなり、他方は弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）からなる。
【００４５】
中間転写ベルト７と感光体ドラム３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、および中間転写ベルト７から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナ一の混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去され回収される。中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられている。このクリーニングブレードが接触する部分の中間転写ベルト７は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２にて支持されている。
【００４６】
給紙トレイ１０は、画像形成に使用するシート、例えば記録用紙を蓄積しておくためのものであり、画像形成部および露光ユニット１の下側に設けられている。一方、画像形成装置Ａの上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートをフェイスダウンで載置するためのものである。
【００４７】
また、画像形成装置Ａには、給紙トレイ１０のシートおよび手差しトレイ２０のシートを転写部１１や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るためのシート搬送路Ｓが設けられている。このシート搬送路Ｓにおける給紙トレイ１０から排紙トレイ１５までの部分には、ピックアップローラ１６、レジストローラ１４、転写ローラ１１を備えた転写部、定着ユニット１２および搬送ローラ２５等が配されている。
【００４８】
搬送ローラ２５は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０からシートを１枚づつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１４は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持し、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。
【００４９】
定着ユニット１２は、ヒートローラ３１および加圧ローラ３２等を備え、これらヒートローラ３１および加圧ローラ３２はシートを挟んで回転する。ヒートローラ３１は、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって制御される。この制御部は温度検出器（図示せず）からの検出信号に基づいてヒートローラ３１を制御する。ヒートローラ３１は、加圧ローラ３３とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写されている各色トナー像を溶融・混合・圧接させ、シートに対して熱定着させる。なお、多色トナー像（各色トナー像）を定着後のシートは、複数の搬送ローラ２５によってシート搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態（多色トナー像を下側に向けた状態）にて、排紙トレイ１５上に排出される。
【００５０】
次に、各部での処理を含み、シート搬送路Ｓによるシート搬送動作について説明する。画像形成装置Ａには、上記のように、予めシートを収納する給紙カセット１０、および少数枚の印字を行う場合等に使用される手差しトレイ２０が配置されている。これら両者には各々前記ピックアップローラ１６（１６−１，１６−２）が配置され、これらピックアップローラ１６はシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する。
【００５１】
（片面印字の場合）
給紙カセット１０から搬送されるシートは、シート搬送路Ｓ中の搬送ローラ２５−１によってレジストローラ１４まで搬送され、このレジストローラ１４によりシートの先端と中間転写ベルト７上の積層されたトナー像の先端とを整合するタイミングで転写部に搬送される。転写部ではシート上にトナー像が転写され、このトナー像は定着ユニット１２にてシート上に定着される。その後、シートは、搬送ローラ２５−２を経て排紙ローラ２５−３から排紙トレイ１５上に排出される。
【００５２】
また、手差し給紙トレイ２０から搬送されるシートは、複数の搬送ローラ２５（２５−６，２５−５，２５−４）によってレジストローラ１４まで搬送される。それ以降は給紙カセット１０から供給されるシートと同様の経過を経て廃止トレイ１５に排出される。
【００５３】
（両面印字の場合）
上記のようにして片面印字が終了し定着ユニット１２を通過したシートは、後端が排紙ローラ２５−３にてチャックされる。次に、シートは、排紙ローラ２５−３が逆回転することによって搬送ローラ２５−７，２５−８に導かれ、レジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ１５に排出される。
【００５４】
図２において、現像装置２の上にはトナー搬送装置１００が設けられ、このトナー搬送装置１００の上にはトナーカートリッジ（トナー補給装置）２００が設けられている。現像装置２とトナーカートリッジ２００とはトナー搬送装置１００によって接続され、トナーカートリッジ２００が収容しているトナーはトナー搬送装置１００を介して現像装置２に供給されるようになっている。
【００５５】
図３にはトナー供給装置３００の斜視図を示す。このトナー供給装置３００は、上記現像装置２、トナー搬送装置１００およびトナーカートリッジ２００を備えている。なお、同図においては、トナー搬送装置１００の構造を分かり易くするために、現像装置２とトナーカートリッジ２００とを二点鎖線による直方体として示している。即ち、本実施の形態において、これら現像装置２およびトナーカートリッジ２００は従来周知の構造および機能のものを使用可能である。
【００５６】
本実施の形態において、トナー搬送装置１００、トナーカートリッジ２００および現像装置２は、コの字を形成する形に配置されている。このような配置は、図２に示すように、トナー搬送装置１００と現像装置２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。
【００５７】
図４にはトナー搬送装置１００の正面図を示し、図１（ａ）（ｂ）にはそれぞれトナー搬送装置１００を側面から見た場合の縦断面図を示す。トナー搬送装置１００は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、トナー搬送パイプ（トナー搬送部材）１０１、パイプ支持部材（支持部材）１０２、上発泡性弾性部材(弾性部材、発泡性弾性部材)１０４、下発泡性弾性部材(弾性部材、発泡性弾性部材)１０５および回転体（回転運動直線運動変換機構）１０６を有している。
【００５８】
トナー搬送パイプ１０１は、上下方向に延びるパイプ形状の部材であり、内部にトナー搬送路を有している。このトナー搬送パイプ１０１はパイプ支持部材１０２により延伸運動可能に支持されている。トナー搬送パイプ１０１は背部がパイプ支持部材１０２にて覆われており、この背部にはばね係止部１１１が形成されている。トナー搬送パイプ１０１の上端部には凸片部（回転運動直線運動変換機構）１１２が形成されている。この凸片部１１２の上端部には、凸片部１１２の一部がさらに突出した形状の操作用凸部１１２ａが形成されている。
【００５９】
トナー搬送路となるトナー搬送パイプ１０１内部は、本実施の形態において円形の空洞であり、内面は滑らかな湾曲面となっている。即ち、内面はトナー粒子が滞留できる凹凸の無い円滑面となっている。
【００６０】
トナー搬送パイプ１０１の内径は、上端部が最小径であり、下流へ行くに従って漸次拡大され、下端部が最大径となっている。本実施の形態において、上端部の内径はφ９．５ｍｍ、下端部の内径はφ１０ｍｍである。トナー搬送パイプ１０１では、上端部と下端部とでこのような内径差を有することにより、上端部から投入されたトナーが、途中で滞留することなく円滑に下端部に達し易くなっている。このような機能を得るための上端部の内径と下端部の内径との差は、少なくともφ０．１ｍｍ以上であり、好ましくはφ０．２ｍｍ以上である。
【００６１】
なお、本実施の形態において、トナー搬送パイプ１０１が下部において曲がっているのは、画像形成装置Ａ内の配置部分の構造を考慮したものである。即ち、トナー搬送パイプ１０１の形状は、このような形状に限定されるものではなく、例えば真っ直ぐであってもよい。
【００６２】
パイプ支持部材１０２は、トナー搬送パイプ１０１を延伸運動可能に支持するために、上支持部、下支持部、およびこれら上支持部と下支持部との間の部分である中間支持部１２１を有している。上支持部は支持板部１３５および案内パイプ部１３１からなり、下支持部は搬送パイプ受け部１７１からなる。
【００６３】
中間支持部１２１は、図３に示すように、例えば箱形状となっている。中間支持部１２１の上下方向における例えば中央部付近には、トナー搬送パイプ１０１方向に突出した支持凸部１２２が形成されている。このように、トナー搬送パイプ１０１は、支持凸部１２２により中央部付近の一部が支持されていることにより、上下方向に移動可能であり、かつ左右方向に揺動可能となっている。
【００６４】
中間支持部１２１の内面におけるトナー搬送パイプ１０１の背部と対向する面には、図１（ａ）（ｂ）に示すように、ばね係止部１２３が形成されている。このばね係止部１２３は、トナー搬送パイプ１０１のばね係止部１１１の下方位置に位置し、これら両ばね係止部１１１，１２３の間には、弾性部材であるコイルスプリング（付勢部材、回転運動直線運動変換機構）１２４が配置されている。このコイルスプリング１２４は圧縮ばねである。
【００６５】
パイプ支持部材１０２の上支持部は、上部の支持板部１３５と下部の案内パイプ部１３１とからなる。案内パイプ部１３１は、トナーカートリッジ装着部１０３のトナー投入口１３４から投入されたトナーをトナー搬送パイプ１０１に案内する。したがって、案内パイプ部１３１の下端部の内径はトナー搬送パイプ１０１の内径に対応するように設定されている。
【００６６】
案内パイプ部１３１の下端部は上発泡性弾性部材１０４を介してトナー搬送パイプ１０１の上端部と接続されている。上発泡性弾性部材１０４は、トナー搬送パイプ１０１の内径に対応した径のトナー通路を内部に有し、外部へのトナーの漏れを防ぐように環状構造となっている。この上発泡性弾性部材１０４は、上面が案内パイプ部１３１の下端面に貼着され、下面がトナー搬送パイプ１０１の上端面に貼着されている。
【００６７】
上記のように上発泡性弾性部材１０４を下端面に貼着する際の位置決めを容易にするために、案内パイプ部１３１の下端面（貼着面）には、案内パイプ部１３１の内周に沿って下方に突出した、上発泡性弾性部材１０４の位置決め用の位置決め凸部（位置決め部）１３３が形成されている。この位置決め凸部１３３の形状は、案内パイプ部１３１の内周に沿った例えば環状のもの、あるいは案内パイプ部１３１の内周に沿って部分的に凸状となったもの等、上発泡性弾性部材１０４の位置決めをできるものであれば特に限定されない。
【００６８】
なお、本実施の形態において、位置決め凸部１３３は、案内パイプ部１３１の下端面（貼着面）に形成されているが、トナー搬送パイプ１０１の上端側の貼着面に形成されていてもよい。さらには、可能であれば上記の両貼着面に形成されていてもよい。
【００６９】
パイプ支持部材１０２の上支持部を構成する支持板部１３５の上にはトナーカートリッジ装着部（トナー補給装置装着部）１０３が設けられている。トナーカートリッジ装着部１０３には、案内パイプ部１３１内にトナーを投入できるように、トナー投入口１３４が形成されている。トナーカートリッジ装着部１０３は、板状に形成され、発泡性弾性部材１３６とマイラーフィルム１３７とがこの順に設けられた構造である。トナー搬送装置１００に対してトナーカートリッジ２００を着脱する場合には、トナーカートリッジ装着部１０３上をトナーカートリッジ２００が摺動することになる。そこで、発泡性弾性部材１３６の磨耗の防止とトナーカートリッジ２００の円滑な摺動のために、上記のように、発泡性弾性部材１３６の上にマイラーフィルム１３７が設けられている。なお、トナー搬送装置１００に対してトナーカートリッジ２００を装着した場合、トナーカートリッジ２００のトナー排出口（図示せず）はトナー搬送装置１００のトナー投入口１３４と合致する。
【００７０】
また、上記マイラーフィルム１３７に代えて、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムあるいはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）フィルムを使用することができる。即ち、発泡性弾性部材１３６の上に設ける層の機能は、トナーカートリッジ２００を摺動させて装着する場合の摩擦係数が発泡性弾性部材１３６の表面よりも小さくできるものであればよい。さらには、高い耐磨耗性を備えていることが好ましい。
【００７１】
トナー搬送パイプ１０１の下端部は下発泡性弾性部材１０５を介してパイプ支持部材１０２の搬送パイプ受け部１７１と接続されている。下発泡性弾性部材１０５は、トナー搬送パイプ１０１の内径に対応した径のトナー通路を内部に有し、外部へのトナーの漏れを防ぐように環状構造となっている。この下発泡性弾性部材１０５は、上面がトナー搬送パイプ１０１の下端面に貼着され、下面が搬送パイプ受け部１７１の上面に貼着されている。
【００７２】
トナー搬送パイプ１０１の下端面（貼着面）にも、案内パイプ部１３１の下端面と同様、下発泡性弾性部材１０５をトナー搬送パイプ１０１の下端面に貼着する際の位置決めを容易にするために、案内パイプ部１３１の内周に沿って下方に突出した位置決め凸部（位置決め部）１１３が形成されている。この位置決め凸部１１３の形状は、前記位置決め凸部１３３と同様、トナー搬送パイプ１０１の内周に沿った例えば環状のもの、あるいはトナー搬送パイプ１０１の内周に沿って部分的に凸状となったもの等、下発泡性弾性部材１０５の位置決めをできるものであれば、特に限定されない。
【００７３】
なお、位置決め凸部１１３は、本実施の形態において、トナー搬送パイプ１０１における下端面（貼着面）に形成されているが、搬送パイプ受け部１７１の貼着面に形成されていてもよい。さらには、可能であれば上記の両貼着面に形成されていてもよい。
【００７４】
搬送パイプ受け部１７１にはトナー排出路（トナー通路）１７２が形成され、このトナー排出路１７２の下端部は現像装置２へのトナー排出口１７３となっている。トナー排出口１７３には、スライド可能なシャッタ１７４が設けられている。このシャッタ１７４は、搬送パイプ受け部１７１の内部に設けられた弾性部材であるコイルスプリング１７５によって付勢され、トナー搬送装置１００が現像装置２に装着されていない場合、図１（ａ）に示すように、閉状態となっている。一方、トナー搬送装置１００が現像装置２に装着された場合、シャッタ１７４は現像装置２へのトナー搬送装置１００の装着動作に伴い、現像装置２に押されて移動し、図１（ｂ）に示すように、開状態となる。
【００７５】
上発泡性弾性部材１０４および下発泡性弾性部材１０５は、外力を加えることにより変形可能であり、かつ外力を解除した場合に、元の形状に復帰可能である。したがって、トナー搬送パイプ１０１は、上発泡性弾性部材１０４を介してトナーカートリッジ装着部１０３と接続され、下発泡性弾性部材１０５を介してパイプ支持部材１０２の搬送パイプ受け部１７１と接続されていることにより、トナーカートリッジ装着部１０３と搬送パイプ受け部１７１との間において、上下方向に移動可能（上下方向に揺動可能）であり、かつ左右方向に移動可能（左右方向へ揺動可能）である。
【００７６】
上または下発泡性弾性部材１０４，１０５は、例えば、発泡性のポリウレタン樹脂よりなる。発泡性弾性部材においては、各気泡がつながっている連泡性弾性部材と各気泡が独立している単泡性弾性部材とがあるが、何れであってもよい。
【００７７】
ここで、注目すべきは、図１（ａ）（ｂ）に示すように、上または下発泡性弾性部材１０４，１０５において、発泡性ウレタン樹脂等よりなる本体部のトナー通路の壁面が、トナーを通過させることのない樹脂層１０４ａ，１０５ａにて被覆されていることである。
【００７８】
このような樹脂層１０４ａ，１０５ａは、例えば、トナー通路の壁面に、水溶性ウレタン樹脂を塗布、少なくとも、トナー通路の壁面に存在する気泡に塗布、或いは流し込むことにより形成することができる。
【００７９】
樹脂層１０４ａ，１０５ａは、トナー通路の壁面に均一に形成されることが好ましく、水溶性ウレタン樹脂より形成する場合、その厚みを０．１〜１．０ｍｍとすることで、上または下発泡性弾性部材１０４，１０５における発泡性ウレタン樹脂等よりなる本体部のトナー通路の壁面の気泡へのトナーの侵入を効果的に防止することができる。また、より好ましくは０．２〜０．５ｍｍとすることである。これにより、トナー通路の壁面の気泡へのトナーの侵入を確実に防止することができる。
【００８０】
このように、上または下発泡性弾性部材１０４，１０５において、発泡性のポリウレタン樹脂等よりなる本体部のトナー通路の壁面が、トナーを通過させることのない樹脂層１０４ａ，１０５ａにて被覆されることで、トナー搬送パイプ１０１のトナー搬送路を搬送されるトナーが、上または下発泡性弾性部材１０４，１０５におけるトナー通路の壁面の気泡内に侵入するようなことは起こらない。
【００８１】
気泡内へトナーが侵入することがないので、上または下発泡性弾性部材１０４，１０５の伸縮性は良好に保持され、上または下発泡性弾性部材１０４，１０５は、トナー搬送パイプ１０１の上下方向の揺動を妨げることはなく、トナー搬送パイプ１０１が上下方向に揺動される際の振動を十分なストロークを保持したまま吸収することができる。これにより、ジョイント部におけるシール性が確保され、トナーの漏出を適切に防止することができる。
【００８２】
また、上または下発泡性弾性部材１０４，１０５におけるトナー通路の壁面の気泡内にトナーが侵入しないので、たとえ上または下発泡性弾性部材１０４，１０５が、気泡同士のつながった連泡性のものであても、トナー搬送パイプ１０１の上下方向の揺動に伴う上または下発泡性弾性部材１０４，１０５の伸縮動作にて、トナー搬送路外部にトナーが噴き出すようなこともない。
【００８３】
また、前述した特許文献４に開示された弾性部材のように、合成皮革を両面テープで粘着しているものの場合、２つの部材間のズレや剥がれの問題があるが、水溶性ウレタン樹脂より構成することで、ズレや剥がれの問題もない。
【００８４】
一方、上記した上または下発泡性弾性部材１０４，１０５における本体部をなす発泡性のポリウレタン樹脂としては、密度が５０〜１２０ｋｇ／ｍ３が適当であり、株式会社ブリヂストン製の商品名「マイクロセル」（登録商標）を使用することができる。
【００８５】
５０ｋｇ／ｍ３未満であると、水溶性ウレタン樹脂がポリウレタン樹脂の気泡内全体に浸透してしまい、ポリウレタン樹脂が硬くなってしまう。そのため、トナー搬送パイプ１０１の上下方向の揺動を妨げてしまう。また、密度が１２０ｋｇ／ｍ３を超えると、ポリウレタン樹脂自体が硬くなり、上記と同様に、トナー搬送パイプ１０１の上下方向の揺動を妨げてしまう。さらに、密度が１４０ｋｇ／ｍ３を超えると、水溶性ウレタン樹脂が浸透しにくいために、均一な樹脂層を形成することも困難となる。
【００８６】
また、上記した上または下発泡性弾性部材１０４，１０５における本体部をなす発泡性のポリウレタン樹脂の密度として、より好ましくは密度が６０〜１１０ｋｇ／ｍ３である。その理由は、水溶性ウレタン樹脂が適度に浸透しつつ、且つ十分な伸縮性が得られる為である。
【００８７】
また、このような樹脂層１０４ａ，１０５ａは、例えば、上または下発泡性弾性部材１０４，１０５における本体部をなす発泡性のポリウレタン樹脂等の表面を加熱処理して形成することもできる。
【００８８】
樹脂層１０４ａ，１０５ａの機能は、上述したように、上または下発泡性弾性部材１０４，１０５におけるトナー通路の壁面の気泡内にトナーが侵入することを阻止することである。したがって、このように、発泡性のポリウレタン樹脂等の表面を加熱処理して樹脂層とし、表面の気泡を塞ぐことによっても、トナーを通過させることのない樹脂層を簡単に実現することができる。また、この構成においても、ズレや剥がれの問題はない。
【００８９】
また、上発泡性弾性部材１０４は、トナー搬送パイプ１０１と同様、上端部の内径が最も小さく、下端部へ行くに従って漸次大きくなっている構成とすることが好ましい。さらに、下端部の内径は、トナー搬送パイプ１０１の上端部との間において段差を生じないようにするため、トナー搬送パイプ１０１の上端部の内径と一致していることが好ましい。同様に、下発泡性弾性部材１０５は、トナー搬送パイプ１０１と同様、上端部の内径が最も小さく、下端部へ行くに従って漸次大きくなっている構成とすることが好ましい。また、下端部の内径は、搬送パイプ受け部１７１のトナー排出路１７２の上端部との間において段差を生じないようにするため、トナー排出路１７２の上端部の内径と一致していることが好ましい。
【００９０】
回転体１０６は、トナー搬送パイプ１０１における凸片部１１２の上端部付近において、軸方向がトナー搬送パイプ１０１の上下方向と直行するように配置されている。回転体１０６には、軸方向における凸片部１１２側部分に搬送パイプ操作羽１６１が形成され、軸方向における搬送パイプ操作羽１６１とは反対側部分にギア１６２が形成されている。
【００９１】
回転体１０６は、本実施の形態において、トナーカートリッジ２００の内部において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いる。そのために、回転体１０６のギア１６２は上記回転駆動力を伝達する他のギア（図示せず）と噛み合っている。なお、回転体１０６は、これに限定されず、独立した駆動源、例えば専用のモータによって駆動される構成であってもよい。また、回転体１０６は、トナー搬送パイプ１０１を駆動するものであるため、機能上からはトナー搬送装置１００に属するものであるものの、構造上からはトナーカートリッジ２００に設けられていてもよい。
【００９２】
回転体１０６の搬送パイプ操作羽１６１は、本実施の形態において４枚備えられ、これらが回転体１０６の周方向にほぼ均等に分散して配置されている。なお、搬送パイプ操作羽１６１の数については特に限定されない。各搬送パイプ操作羽１６１は回転体１０６の回転に伴って回転し、トナー搬送パイプ１０１に対して次のように作用する。
【００９３】
搬送パイプ操作羽１６１は、まずトナー搬送パイプ１０１における凸片部１１２の操作用凸部１１２ａと当接し、次に、外端部が操作用凸部１１２ａの上端部を摺動することにより操作用凸部１１２ａを押し下げてトナー搬送パイプ１０１を下方に移動させ、その後、外端部が操作用凸部１１２ａの上端部から外れることにより、トナー搬送パイプ１０１を元の位置に復帰させる。この一連の動作により、トナー搬送パイプ１０１は上下方向に振動する。
【００９４】
また、搬送パイプ操作羽１６１がトナー搬送パイプ１０１における凸片部１１２の操作用凸部１１２ａと当接し、搬送パイプ操作羽１６１の外端部が操作用凸部１１２ａの上端部を摺動した後、この上端部から外れる一連の動作により、凸片部１１２、即ちトナー搬送パイプ１０１は搬送パイプ操作羽１６１から横方の力を受けて左右方向に揺動する。
【００９５】
したがって、トナー搬送パイプ１０１は、回転体１０６の搬送パイプ操作羽１６１が凸片部１１２の操作用凸部１１２ａに作用することにより、上下方向に振動し、かつ左右方向に揺動する。
【００９６】
上記の構成において、トナー供給装置３００では、トナー搬送装置１００の上にトナーカートリッジ２００が装着され、トナー搬送装置１００の下に現像装置２が装着されている。このようにこれら三者が互いに装着された状態において、トナーカートリッジ２００の内部に設けられた撹拌搬送部材の回転駆動力がトナー搬送装置１００の回転体１０６に伝達されることにより、回転体１０６は回転可能となる。
【００９７】
なお、本実施の形態のように、撹拌搬送部材に付与される駆動力を利用して回転体１０６を回転させ、その回転によってトナー搬送パイプ１０１を移動させることは、撹拌搬送部材の駆動源にとっては負荷となり、場合によっては撹拌搬送部材の回転動作に若干の影響が及ぶことも考えられる。しかしながら、このような撹拌搬送部材の回転動作への影響は、トナー供給装置３００を備えた画像形成装置Ａの画質に何ら悪影響を及ぼすものではない。
【００９８】
トナーカートリッジ２００内のトナーは、トナーカートリッジ２００内部の撹拌搬送部材の動作により、トナー搬送装置１００のトナーカートリッジ装着部１０３におけるトナー投入口１３４に投入される。このトナーは、案内パイプ部１３１を通過し、さらにトナー搬送パイプ１０１およびトナー排出路１７２を通過し、トナー排出口１７３から現像装置２に供給される。このとき、トナー搬送装置１００に現像装置２が装着されているので、シャッタ１７４はトナー排出口１７３を開放した状態となっている。
【００９９】
トナー供給装置３００において、トナー搬送装置１００を介してのトナーカートリッジ２００から現像装置２への上記のようなトナー供給動作が行われる場合、トナーカートリッジ２００の撹拌搬送部材への駆動力を受けて回転体１０６が回転する。したがって、回転体１０６の搬送パイプ操作羽１６１によりトナー搬送パイプ１０１の操作用凸部１１２ａ、即ちトナー搬送パイプ１０１が駆動されて、前述のように、トナー搬送パイプ１０１が上下方向に振動し、かつ左右方向に揺動する。したがって、トナー搬送パイプ１０１内においてトナーが滞留し、さらに凝固してトナーの搬送不良を生じる事態を防止することができる。
【０１００】
以上のように、トナー搬送装置１００では、トナー搬送パイプ１０１を上下方向に移動可能、さらには左右方向に揺動可能とするために、トナー搬送パイプ１０１とトナーカートリッジ装着部１０３との間に設けられた上発泡性弾性部材１０４およびトナー搬送パイプ１０１とパイプ支持部材１０２の搬送パイプ受け部１７１との間に設けられた下発泡性弾性部材１０５は、発泡性のポリウレタン樹脂よりなる本体部に形成されたトナー通路の壁面が、トナーを通過させることのない樹脂層１０４ａ，１０５ａにて被覆されている。
【０１０１】
これにより、上または下発泡性弾性部材１０４，１０５の内部にトナーが溜まって凝固し、上または下発泡性弾性部材１０４，１０５が自由な伸縮動作を行えなくなって、トナー搬送パイプ１０１の上下方向の揺動が妨げられるようなことはなく、トナー搬送パイプ１０１が上下方向に揺動される際の振動を十分なストロークを保持したまま吸収することができる。これにより、ジョイント部におけるシール性が確保され、トナーの漏出を適切に防止することができる。
【０１０２】
また、上または下発泡性弾性部材１０４，１０５の気泡内にトナーが侵入しないので、たとえ上または下発泡性弾性部材１０４，１０５が気泡同士がつながっている連泡性のものであっても、トナー搬送部材の上下方向の揺動に伴う弾性部材の伸縮動作にて、トナー搬送路外部に噴き出すようなこともない。
【０１０３】
ところで、本実施の形態では、トナー搬送パイプ１０１の上下に、上発泡性弾性部１０４と下発泡性弾性部材１０５とを備えた最も好ましい構成を例示したが、上発泡性弾性部１０４あるいは下発泡性弾性部材１０５の何れか一方のみを備えた構成であったり、トナー搬送パイプ１０１の上下の各ジョイント部に発泡性の弾性部材は備えるものの、その一方側の弾性部材にのみ、トナー通路の壁面を覆う樹脂層を形成してもよい。
【０１０４】
このような場合、トナー搬送パイプ１０１の下側に位置する弾性部材に樹脂層を形成することが好ましい。これは、上下方向に配置されたトナー搬送路において、トナーは、自由落下によりトナー搬送パイプ１０１の下端部に溜まりやすいためである。少なくとも下部側にトナーシール性の高い樹脂層を有する構成とすることで、ジョイント部におけるトナーの漏出を効果的に防止することができる。
【０１０５】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明はとナーカートリッジ等のトナー補給装置から下方に設けられた現像装置に対し、トナー搬送装置を介してトナーを供給する構成を備えた画像形成装置、例えば複写機やプリンタ等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】図１（ａ）（ｂ）は共に、本発明の実施の一形態を示すトナー供給装置の縦断面図であり、図１（ａ）はトナー搬送装置におけるシャッタを閉じた状態の縦断面図、図１（ｂ）は同トナー搬送装置におけるシャッタを開いた状態の縦断面図である。
【図２】図１（ａ）（ｂ）に示したトナー供給装置を備える画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図３】図１（ａ）（ｂ）に示したトナー供給装置の概略構成を示す斜視図である。
【図４】図１（ａ）（ｂ）に示したトナー搬送装置の正面図である
【図５】図１（ｂ）に示したトナー搬送装置において、回転体によりトナー搬送パイプが下方へ押し下げられた状態を示す縦断面図である。
【図６】図１（ａ）（ｂ）に示したトナー搬送装置において、回転体の操作羽がトナー搬送パイプの凸片部から離れた状態を示す説明図である。
【図７】図１（ａ）（ｂ）に示したトナー搬送装置において、回転体の操作羽に駆動されてトナー搬送パイプが下方へ移動しかつ横方向へ揺動する動作の説明図である。
【符号の説明】
【０１０８】
２    現像装置
１００    トナー搬送装置
１０１    トナー搬送パイプ（トナー搬送部材）
１０４    上発泡性弾性部材(弾性部材)
１０４ａ  樹脂層
１０５    下発泡性弾性部材(弾性部材)
１０５ａ  樹脂層
１０６    回転体
２００    トナーカートリッジ（トナー補給装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008129288.tif 000009