(57)【要約】【課題】トナー搬送構造を簡素化して、現像器あるいはトナーカートリッジの小型化と低コスト化を同時に実現しながら、トナーの撹拌および搬送を確実に行える画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー容器２２の内部に、トナー搬送用の搬送溝２３と、搬送体２５を設ける。搬送溝２３は、複数の直線溝部２９と、隣接する直線溝部２９の一端同士を繋ぐ反転溝部３０とで一筆書き状に形成する。搬送体２５は、フレキシブル軸３５と、フレキシブル軸３５の周囲に固定した螺旋ブレード３６とで湾曲変形可能に構成する。搬送体２５を搬送溝２３の一端から他端にわたって配置して、１個の搬送体２５のみで、トナー容器２２内のトナーを搬送終端の供給口２４へ向かって撹拌しながら搬送する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー容器の内部に、トナーを搬送するための搬送溝と、前記搬送溝の搬送終端に設けた供給部へ向かって、前記搬送溝と共同してトナーを搬送する搬送具とが設けられており、
前記搬送溝は、一筆書き状に連続する溝で構成されており、
前記搬送具は、フレキシブル軸と、前記フレキシブル軸の周囲に固定した螺旋ブレードとで湾曲変形可能に構成されており、
前記搬送具が、前記搬送溝の一端から他端にわたって配置してあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記搬送溝が、複数の直線溝部と、隣接する前記直線溝部の一端同士を繋ぐ反転溝部とで一筆書き状に形成されており、
前記直線溝部の搬送終端の溝底に前記供給部が開口されており、
前記供給部を備えた前記直線溝部が、前記反転溝部の側から前記供給部の側へ向かって上り傾斜状に形成されている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記フレキシブル軸の軸端が、前記供給部に臨む前記トナー容器の周壁に開口した軸通口から外部に突出されており、
前記フレキシブル軸の軸端に、回転動力を受継ぐ受動ギヤが固定されており、
前記軸通口がシール体で封止されている請求項１または２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばファクシミリ装置やプリンタ装置等に適用される画像形成装置に関し、なかでも、現像器あるいはトナーカートリッジにおいてトナーを供給部へ搬送するためのトナー搬送構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のトナー搬送構造に関して、例えば特許文献１の現像器が公知である。そこでは、現像器のハウジングの内部に、それぞれスクリューコンベアからなる第１コンベアと、第２コンベアとを並列状に配置し、トナーカートリッジから供給されたトナーを、両コンベアで撹拌しながら現像スリーブに供給できるようにしている。第１コンベアと第２コンベアは、モーターの動力でギヤ構造を介して互いに逆向きに回転駆動される。
【０００３】
本発明においては、トナー容器内のトナーを、フレキシブル搬送体で供給部へ向かって搬送するが、トナーの搬送をフレキシブル搬送体で行うことは、例えば特許文献２のトナー搬送装置に開示されている。そこでは、硬質のパイプと、同パイプの内部に配置される柔軟パイプと、柔軟パイプの内部に配置される湾曲変形可能な搬送スクリューと、同スクリューを回転駆動するモーターなどでトナー搬送装置を構成している。搬送スクリューは、ねじりコイルばね状に構成されており、柔軟パイプの内部で回転駆動されてトナーを一方向へ搬送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５５５３１号公報（段落番号００３２、図２）
【特許文献２】特開平１０−２２８２２０号公報（段落番号００１４、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の現像器は、トナーを撹拌し搬送するのに２個のスクリューコンベアを使用し、さらに両コンベアをモーターとギヤ構造で回転駆動する。このため、現像器の構造が複雑になり、全体コストが嵩むのを避けられない。また、構成部品点数が多いため、現像器の小型化に限界がある点にも不利がある。
【０００６】
特許文献２のフレキシブル搬送体は、硬質のパイプと、柔軟パイプと、搬送スクリューと、モーターなどで構成するので、画像形成装置の内部の複雑な形状の空き空間を縫うようにしてフレキシブル搬送体を配置できる。しかし、ねじりコイルばね状の搬送スクリューは、スクリューオーガ構造の搬送スクリューに比べて、トナーの搬送効率が劣り、搬送経路が下り傾斜している状態でないとトナーを搬送できない。例えば、搬送経路が水平、または僅かでも上り傾斜している場合の搬送効率は極端に悪い。
【０００７】
本発明の目的は、トナー搬送構造を簡素化して、現像器あるいはトナーカートリッジの小型化と低コスト化を同時に実現でき、しかも、トナーの撹拌および搬送を確実に行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、トナー容器２２の内部に、トナーを搬送するための搬送溝２３と、搬送溝２３の搬送終端に設けた供給部２４へ向かって、搬送溝２３と共同してトナーを搬送する搬送体２５とが設けてある。搬送溝２３は、一筆書き状に連続する溝で構成してある。搬送体２５は、フレキシブル軸３５と、フレキシブル軸３５の周囲に固定した螺旋ブレード３６とで湾曲変形可能に構成する。搬送体２５は、搬送溝２３の一端から他端にわたって配置する。
【０００９】
搬送溝２３は、複数の直線溝部２９と、隣接する直線溝部２９の一端同士を繋ぐ反転溝部３０とで一筆書き状に形成する。直線溝部２９の搬送終端の溝底に供給部２４を開口する。供給部２４を備えた直線溝部２９を、反転溝部３０の側から供給部２４の側へ向かって上り傾斜状に形成する。
【００１０】
フレキシブル軸３５の軸端３９を、供給部２４に臨むトナー容器２２の周壁に開口した軸通口４０から外部に突出する。フレキシブル軸３５の軸端３９に、回転動力を受継ぐ受動ギヤ４１を固定する。軸通口４０をシール体４４で封止する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る画像形成装置においては、一筆書き状に形成した搬送溝２３と、搬送溝２３の一端から他端にわたって配置した１個の搬送体２５とで、トナーを搬送溝２３の搬送終端に設けた供給部２４へ向かって撹拌しながら搬送できるようにした。このように本発明では、トナーの撹拌と搬送を１個の搬送体２５で行うので、トナー搬送構造の構成部品点数を減らして構造を簡素化でき、さらにトナー搬送構造を駆動するための駆動構造を簡素化できる。従って、トナー搬送構造を備えた現像器１７、あるいはトナーカートリッジ１９の小型化と低コスト化を同時に実現しながら、トナーの撹拌および搬送を確実に行うことができる。また、現像器１７、あるいはトナーカートリッジ１９の構造を簡素化し、コストを削減する分だけ、画像形成装置を小型化し、その製造コストを削減できる。フレキシブル軸３５と螺旋ブレード３６とで搬送体２５を構成するので、トナーを螺旋ブレード３６で強制的に搬送できる利点もある。
【００１２】
複数の直線溝部２９と反転溝部３０とで搬送溝２３を一筆書き状に形成すると、トナー容器２２の内底の殆どを搬送溝２３で占めることができるので、トナー容器２２に収容したトナーを満遍なく撹拌し、供給部２４へ向かって搬送できる。また、搬送終端に供給部２４が開口してある直線溝部２９を、反転溝部３０の側から供給部２４の側へ向かって上り傾斜状に形成すると、１個の搬送体２５のみでトナーを撹拌しながら搬送し、しかも、供給口２４へ向かって押上げ搬送できる。換言すると、トナーを供給口２４へ向かって昇揚し搬送するための搬送体を別途設ける必要がないので、供給口２４が上部に設けてあるトナー容器２２におけるトナー搬送構造を簡素化できる。
【００１３】
供給部２４に臨むトナー容器２２の周壁に軸通口４０を開口し、この軸通口４０から外部に突出したフレキシブル軸３５の軸端３９に、回転動力を受継ぐ受動ギヤ４１を固定すると、シール体４４による軸通口４０のシール構造を簡素化できる。これは、搬送体２５で搬送されてきたトナーの殆どを供給口２４から送出することができ、軸通口４０の周辺部分にトナーが集積することがないからである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るトナーカートリッジの横断平面図である。
【図２】画像形成装置を概念的に示す正面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明に係るトナーカートリッジの縦断正面図である。
【図５】図３におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施例）  図１から図５に本発明に係る画像形成装置を、コピー機能とファクシミリ機能とを備えた複合機に適用した実施例を示す。なお、本発明における前後、左右、上下とは、図１、および図２に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。
【００１６】
図２において複合機１は、フラットベッドスキャナとして機能する画像読取部２と、各種の操作ボタン等を備えた操作パネル３と、画像形成部４を備える機体５と、記録用紙を順次供給する給紙カセット６とを備えている。画像読取部２の上面には、原稿読取面を開閉するプラテンカバー８が配置され、その内部に自動原稿搬送部（ＡＤＦ）９が設けられている。プラテンカバー８は、その後端に設けたヒンジを中心にして上下に揺動することにより、プラテンガラスの上面の原稿読取面に被さり、あるいは原稿読取面を開放することができる。
【００１７】
給紙カセット６の一側端の上方には画像形成部４が配置され、さらにその上方に定着部１０および排紙部１１が設けられている。機体５の内部には、給紙カセット６から排紙部１１へ記録用紙を搬送するための搬送路が形成されている。この搬送路は、給紙カセット６の一端側から上方へ向かって画像形成部４に至り、さらに上方へ向かって定着部１０を通過したのち、水平方向へ湾曲して排紙部１１に至る。定着部１０は、搬送路の対向位置に夫々配置された加熱ローラ１２および加圧ローラ１３からなり、画像形成部４から搬送された記録用紙上のトナー画像を加熱および加圧して固定する。
【００１８】
画像形成部４は、感光ドラム１４と、感光ドラム１４の周囲に配設した帯電デバイス１５、露光ヘッド１６、感光ドラム１４にトナーを供給する現像器１７、および転写ローラ１８などで構成する。現像器１７の一側の上部には、現像器１７に対してトナーを補給するトナーカートリッジ１９が配設されている。
【００１９】
図１および図４に示すように、トナーカートリッジ１９は、前後に長い樋状のトナー容器２２と、トナー容器２２の内底に形成される搬送溝２３と、搬送溝２３と共同してトナーを撹拌しながら供給口（供給部）２４へ搬送する搬送体２５などで構成する。トナー容器２２の上面の開口は平板状のカバー２６で塞いである。トナーカートリッジ１９は、カバー２６が上面に位置する状態で、機体５に設けたカートリッジ装着部（図示していない）に対して着脱自在に装填される。
【００２０】
図１に示すように搬送溝２３は、上面から見て前後に長い４個の直線溝部２９と、隣接する直線溝部２９の前端同士を繋ぎ、あるいは隣接する直線溝部２９の後端同士を繋ぐ３個の反転溝部３０とで一筆書き状に形成されている。一筆書き状に形成した搬送溝２３は、トナー容器２２の内底のほぼ全面を占めている。直線溝部２９および反転溝部３０は、それぞれ溝断面が部分円弧状の凹溝からなる。４個の直線溝部２９のうち、図１に向かって左から３個目までの直線溝部２９は、それぞれトナー容器２２の内底に凹み形成する、残る右端の直線溝部２９は、図３に示すように、前側の反転溝部３０の側から搬送終端へ向かって上り傾斜状に形成されており、反転溝部３０から最も離れた搬送終端の溝底に先の供給口２４が開口されている。供給口２４は下向きに開口されており、その出口がパッキン３１を介して現像器１７の補給口３２に連通している。
【００２１】
搬送体２５は、フレキシブル軸３５と、フレキシブル軸３５の周囲に固定した螺旋ブレード３６とで湾曲変形可能に構成されて、螺旋ブレード３６の螺旋縁が搬送溝２３に内接する状態で、搬送溝２３の一端から他端にわたって配置されている。フレキシブル軸３５は密着巻したコイルばね状の軸体からなり、その搬送始端側の軸端３７が、トナー容器２２の内面に設けた軸受ボス３８で回転自在に支持されている。搬送終端側の軸端３９は供給口２４に臨む周壁に開口した軸通口４０から外部に突出されて、その突端に受動ギヤ４１が固定されている。受動ギヤ４１のギヤボス４２を、トナー容器２２の外面に設けた軸受ボス４３で回転自在に支持することにより、搬送終端側の軸端３９が搬送始端側の軸端３７と同様に回転自在に支持される。軸受ボス４３の内部には、トナーが軸通口４０から漏出するのを防ぐシール体４４が装填されている。受動ギヤ４１は、図示していない駆動ギヤで回転駆動されて、搬送体２５の全体を図４に矢印で示す向きに回転させる。
【００２２】
螺旋ブレード３６は軟質プラスチック材を素材にして螺旋リボン状に形成されており、その内縁に沿って一定間隔おきに設けた固定片４６（図４参照）を溶融し固化することにより、フレキシブル軸３５と一体化している。螺旋ブレード３６の螺旋縁の半径寸法は、部分円弧状の搬送溝２３の半径寸法より僅かに小さく設定されており、従って、搬送体２５を搬送溝２３に嵌込んだ状態において、螺旋ブレード３６の螺旋縁の下面の中央付近が搬送溝２３と接触するようになっている。
【００２３】
フレキシブル軸３５および螺旋ブレード３６は反転溝部３０において１８０度反転されて、隣接する直線溝部２９において互いに逆向きに回転する。そのため、反転溝部３０に位置するフレキシブル軸３５および螺旋ブレード３６には、反転溝部３０から浮き離れようとする内部応力が作用する。この内部応力に抗して、フレキシブル軸３５および螺旋ブレード３６を反転溝部３０に密着させるために、図４に示すように、カバー２６の内面の前後に一群の規制リブ４７を設けて、これらのリブ４７で螺旋ブレード３６の螺旋縁を受止めている。規制リブ４７は供給口２４の近傍にも設けられている（図３参照）。
【００２４】
受動ギヤ４１が回転駆動される状態では、搬送体２５の全体が回転して、トナー容器２２内のトナーを撹拌しながら搬送する。トナーは、各直線溝部２９と反転溝部３０に沿って搬送され、搬送方向の最も下流側に位置する反転溝部３０で反転されたのち、傾斜する直線溝部２９に沿って押上げられて供給口２４から落下する。図２に示すように、供給部２４から補給口３２へ落下したトナーは、現像器１７の内部で回転駆動される複数の撹拌具５１・５２で供給室へ送られ、さらに供給ローラ５３と現像ローラ５４を介して感光ドラム１４に供給される。感光ドラム１４に捕捉されたトナーは、転写ローラ１８で記録用紙に転写され、定着部１０を通過する間に加熱しながら加圧されて定着される。
【００２５】
以上のように構成したトナーカートリッジ１９によれば、トナー容器２２におけるトナーの撹拌と搬送を１個の搬送体２５で行なうことができるので、トナー搬送構造の構成部品点数を減らしてトナーカートリッジ１９の全体コストを削減できる。とくに、２個のスクリューコンベアで撹拌と搬送を行う従来のトナー搬送構造に比べて、トナー搬送構造と、搬送体２５の駆動構造のそれぞれを簡素化して、トナーカートリッジ１９の全体コストを削減できる。
【００２６】
また、上記構成のトナーカートリッジ１９においては、搬送終端側の軸端３９を供給口２４の近傍の軸通口４０から外部に突出して、その突端に受動ギヤ４１を固定するので、シール体４４による軸通口４０のシール構造を簡素化することができる。これは、搬送体２５で搬送されてきたトナーの殆どを供給口２４から落下させることができ、軸通口４０の周辺部分にトナーが集積することを効果的に防ぐことができるからである。
【００２７】
１個の搬送体２５のみでトナーを撹拌しながら搬送し、しかも、供給口２４へ向かって押上げ搬送できるので、供給口２４が上部に設けてあるトナー容器２２におけるトナー搬送構造を簡素化することができる。因みに、トナー容器２２の上部に供給口２４が設けてある場合には、現像器１７が設置される高さ位置を基準にして、トナー容器２２が配置される位置をできるだけ低い位置にして、トナー容器２２の上面が現像器１７の上面の上方へ大きく突出するのを防止できる。従って、現像器１７とトナーカートリッジ１９が占有する空間の上下寸法を小さくして、画像形成装置の小型化に寄与できる。
【００２８】
上記の実施例では、本発明に係るトナー搬送構造がトナーカートリッジ１９に設けてある場合について説明したが、本発明に係るトナー搬送構造は、トナー容器を備えている現像器１７にも同様に適用することができる。搬送溝２３はつづら折り状に形成する必要はなく、例えば、搬送溝２３がトナー容器２２の周壁に沿って緩やかな螺旋を描きながら上昇する溝構造とすることができる。必要があれば、搬送始端側に位置するフレキシブル軸３５の軸端３７をトナー容器２２の外部に突出させて、この軸端３７に受動ギヤ４１を固定することができる。供給口２４は、トナー容器２２の上部に配置する必要はなく、たとえば現像器１７に臨むトナー容器２２の側壁の上下方向の中途部に配置することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１９  トナーカートリッジ
２２  トナー容器
２３  搬送溝
２４  供給口（供給部）
２５  搬送体
２９  直線溝部
３０  反転溝部
３５  フレキシブル軸
３６  螺旋ブレード
【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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