JP5873518B2 - トナー供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー供給装置及び画像形成装置に関し、より詳細には、トナーカートリッジから供給されたトナーを一時的に収容する収容槽を有し、収容槽の下端に設けられたトナー排出口からトナーを排出して現像装置に供給するトナー供給装置と、そのトナー供給装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ、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。これらの画像形成装置は、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記録媒体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、トナーカートリッジからトナー搬送路を介して現像装置に供給され、現像装置から感光体の表面に供給される。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、上下方向に延びるトナー搬送路が設けられている。

トナーカートリッジから供給したトナーを現像装置に搬送するための構成に関し、例えば、特許文献１に記載されたトナー補給装置は、トナー受入口と、トナー受入口からトナーを装置に投入する投入部と、装置内に規定量のトナーが充填されたことを検知するためのトナー検知体と、回転して装置内のトナーを攪拌する攪拌部材と、攪拌部材の回転角度を検知するための回転角度検知体と、回転角度検知体の出力に基づき攪拌部材の回転角度を認識する認識部と、を備えている。投入部には、認識部の認識に基づき、攪拌部材が備える撹拌羽根の端縁の位置がトナー受入口からトナー検知体までのトナーの流動経路を遮らない所定範囲にあるとき、トナーを投入する。これにより補給されたトナーを攪拌部材で妨げずに検知体に到達させ、規定量までトナーが補給されたことを迅速、正確に検知することができるものとされている。

特開２０１２−１９８３６８号公報

上下方向に延びるトナー搬送路は、例えばパイプ状の形状の搬送パイプとして構成され、トナーカートリッジから供給されたトナーがその搬送パイプ内部を下方向に通過して、現像装置に供給される。この場合、搬送パイプの内部でトナーがパッキングし、搬送パイプが閉塞して搬送機能が損なわれる。例えば近年の画像形成装置では高画質化が進み、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パッキングがより生じ易くなっている。

特許文献１のトナー補給装置は、トナーカートリッジから供給されたトナーを現像装置に補給する中間ホッパーとして構成され、トナーを撹拌する撹拌部材を設けて撹拌するようにしたものであるが、撹拌部材の構成だけではトナーがパッキングする場合もあり、トナーのパッキングを効果的に抑制する構成が求められる。また特許文献１では、中間ホッパーのほぼ中間部分に設けられた撹拌部材によりトナーを撹拌するものであり、例えばトナーの排出口近傍で、パッキングが生じやすい搬送スクリューの近傍でトナーのパッキングを効果的に防止するものではなかった。

本発明は、上述した課題を鑑みてなされたものであり、トナーカートリッジのトナーを現像装置に供給するためのトナー供給装置において、トナーのパッキングを防ぎ安定してトナー供給を行うことができるようにしたトナー供給装置、および該トナー供給装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、トナーカートリッジが上部に取り付けられ、前記トナーカートリッジから供給されたトナーを一時的に収容する収容する収容槽を有し、該収容槽の下端に設けられたトナー排出口からトナーを排出するトナー供給装置であって、前記収容槽の内部に、該収容槽に一時的に収容されたトナーを前記トナー排出口に排出させるための搬送スクリューが設けられ、前記収容槽は、前記搬送スクリューの回転中心軸に一致する該搬送スクリューのシャフトを支持するシャフト支持孔を有し、該シャフト支持孔は、前記シャフトが一方向または該一方向の反対方向に変位可能な長穴として形成されていることを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記搬送スクリューを回動駆動させるための駆動部を有し、該駆動部により駆動される駆動ギヤと、前記シャフトに取り付けられた従動ギヤとが噛合することにより、前記搬送スクリューが回転駆動され、前記駆動側ギヤ部が回転することにより、前記長穴に支持されたシャフトの位置が変位可能となる、ことを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記駆動部は、前記搬送スクリューの回転方向を正逆に両方に切り替えて駆動すること、を特徴としたものである。

第４の技術手段は、第１〜第３のいずれか１の技術手段において、前記搬送スクリューは、前記収容槽の下部で回転軸が水平方向に一致するように設けられ、前記収容槽は、前記搬送スクリューの外形に沿った形状の底部壁を有し、該底部壁のうち、前記搬送スクリューの軸方向の一部の領域に、前記トナー排出口が設けられ、前記搬送スクリューの回転により、前記収容槽の下部に収容されているトナーを前記トナー排出口から下方に排出すること、を特徴としたものである。

第５の技術手段は、第１〜第４のいずれか１の技術手段のトナー供給装置を備え、該トナー供給装置により供給されたトナーにより記録媒体に画像形成を行う画像形成装置である。

本発明によれば、トナーカートリッジのトナーを現像装置に供給するためのトナー供給装置において、トナーのパッキングを防ぎ安定してトナー供給を行うことができるようにしたトナー供給装置、および該トナー供給装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

本発明による画像形成装置の一実施形態の構成を示す図である。 本発明によるトナー供給装置の構成例を説明するための図である。 トナー供給装置の収容槽下部を搬送スクリューの軸方向からみた図である。 収容槽下部を搬送スクリューの側方から見た概略構成を示す図である。 搬送スクリューの支持機構の構成例を説明するための図である。 搬送スクリューのシャフトを移動させる構成におけるトナーパッキング状態の評価結果を示す図である。 搬送スクリューの両端部におけるトナーかき取り効果を説明するための図である。 搬送スクリューを回転させたときの搬送スクリューの端部におけるトナーパッキング状態の評価結果を示す図である。 収容槽における搬送スクリュー周囲の壁部の構成例を説明する図である。 収容槽の側壁の鉛直方向に対する角度と、搬送スクリューと収容槽の内面との間隙との関係におけるパッキングの評価結果を示す図である。

（画像形成装置の全体構成）
図１は、本発明による画像形成装置の一実施形態の構成を示す図である。画像形成装置１００は、外部から入力される画像データに応じて記録用紙等の記録媒体にカラー画像を形成することができるフルカラープリンターとして構成される。
本実施形態では、画像形成装置はプリンタとして構成されているが、画像形成装置としては、外部から入力される画像データないしスキャナによって原稿から読み取った画像データに応じて記録媒体に画像形成するコピー機、ファクシミリ装置、またはこれらの機能を備えた複合機等を適用することができる。

画像形成装置１００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とされる。従って現像装置３０、感光体ドラム４１、帯電器４２、クリーナユニット４３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、４つの画像ステーションが構成されている。

各画像ステーションにおいて、感光体ドラム４１は、画像形成装置１００の上部に配置されている。帯電器４２は、感光体ドラム４１の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット５９は、帯電された感光体ドラム４１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４１の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。
各現像装置３０は、各感光体ドラム４１上に形成された静電潜像をＫ，Ｃ，Ｇ，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４３は、現像および画像転写工程後に感光体ドラム４１の表面に残留しているトナーを除去し、回収する。

現像装置３０には、トナー供給装置１０が設置されていて、そのトナー供給装置１０の上部にトナーカートリッジ２０が取り付けられる。トナー供給装置１０は、トナーカートリッジ２０から供給されるトナーを現像装置３０に搬送する搬送路として機能するとともに、トナーを一時的に蓄える中間ホッパーとして機能する。トナーカートリッジ２０からトナー供給装置１０に供給されたトナーは、トナー供給装置１０の収容槽に一定量保持され、現像装置３０に供給される。ここではトナー供給装置１０は、上下方向に搬送路が形成された縦長の形状にて構成されている。

感光体ドラム４１の上方には中間転写ベルトユニット４４が配置される。中間転写ベルトユニット４４は、中間転写ローラ４５、中間転写ベルト４６、中間転写ベルト駆動ローラ４７、中間転写ベルト従動ローラ４８を備えている。中間転写ベルト４６を張架し、矢印Ｂ方向に回転駆動される。

中間転写ローラ４５は、感光体ドラム４１のトナー像を中間転写ベルト４６上に転写するための転写バイアスを与える。中間転写ベルト４６は、各感光体ドラム４１に接触するように設けられている。中間転写ベルト４６上には、感光体ドラム４１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。

中間転写ベルト４６上において積層されたトナー像は中間転写ベルト４６の回転によって、搬送された記録用紙と中間転写ベルト４６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４９によって記録用紙上に転写される。中間転写ベルト４６上に残存したトナーは、中間転写ベルトクリーニングユニット５０によって除去され回収される。
給紙トレイ５１は、画像形成に使用する記録用紙を蓄積し、排紙トレイ５２は、画像形成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。また記録用紙は、手差しトレイ５６からも供給することができる。

画像形成装置１００には、給紙トレイ５１や手差しトレイ５６の記録用紙を転写ローラ４９や定着ユニット５３を経由させて排紙トレイ５２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５１および手差しトレイ５６から排紙トレイ５２までの部分には、ピックアップローラ５４、搬送ローラ５５、定着ユニット５３等が配されている。

定着ユニット５３は、ヒートローラ５７および加圧ローラ５８等を備え、これらが記録用紙を挟んで回転する。ヒートローラ５７は、所定の定着温度となるように制御され、加圧ローラ５８とともに記録用紙を熱圧着することにより、記録用紙上に転写されている各色トナー像を溶融・混合・圧接させ、熱定着させる。トナーが熱定着された記録紙は、排紙トレイ５２上に排出される。

図２は、本発明によるトナー供給装置の構成例を説明するための図で、図２（Ａ）は、トナーカートリッジと現像器との間を接続するトナー供給装置をその搬送スクリューの軸方向からみた構成概略図、図２（Ｂ）はそのトナー供給装置を側方から見た構成概略図である。図２（Ｂ）では、トナーカートリッジと現像容器は、トナー搬送部材のみを記載した。

トナー供給装置１０は、その上部にトナーカートリッジ２０に取り付けられる。トナーカートリッジ２０には、撹拌部材２１とトナー搬送部材２２が設けられ、トナー排出口２３から排出されるトナーがトナー供給装置１０の収容槽１１の内部に供給される。収容槽１１は、その上方にトナーカートリッジ２０から排出されたトナーを供給するトナー供給口１５を備えるとともに、収容槽１１の底部には、トナーを排出するためのトナー排出口１６を備え、上下方向に縦長の形状となっている。

トナー供給装置１０は、単なるトナーの搬送路ではなく、トナーカートリッジ２０から供給されたトナーを一時的に貯留する中間ホッパーとしての機能を持っている。収容槽１１の容量は限定されないが、例えばトナーカートリッジ２０の内のトナーがなくなっても、一定量の画像形成が可能な程度のトナーを一時保管することができる。

収容槽１１には、貯留したトナーを撹拌するための撹拌部材１３を備える。撹拌部材１３は、撹拌羽根１３１を備え、撹拌羽根１３１を回転させることにより、収容槽１１に貯留されたトナーを撹拌し、トナーのパッキングを防いで搬送を円滑にする。ここでは、撹拌羽根１３１の先端が収容槽１１の壁面近傍を、壁面に対して所定間隙をもって通過することにより、収容槽１１の内部のトナーを撹拌するとともに、収容槽１１の内壁面に付着しているトナーを効果的にかき落とすことができる。

また、収容槽１１の内部には、トナー残量を検知するための残量検知センサ１４が、収容槽１１の高さ方向の所定位置に設置される。これにより、収容槽１１内のトナー残量が一定レベル以下になったことを検出し、その検出結果を使用して所定の方法でユーザに報知させることができる。ユーザは、その報知により、中間ホッパーとして機能しているトナー供給装置１０内のトナー残量を認識することができる。つまり、トナーカートリッジ２０内の図示しない残量センサにより、トナーのニアエンドを検出することができ、さらに収容槽１１内の残量検知センサ１４により、使用できるトナーがほぼなくなっていることを示すトナーエンドを検出することができる。

収容槽１１は、トナーカートリッジ２０から供給され、収容槽１１に一時的に収容されたトナーをトナー排出口１６に排出させるための搬送スクリュー１２を有する。
搬送スクリュー１２は、収容槽１１の下部でその回転軸が水平方向に一致するように設けられる。収容槽１１は、その底部で搬送スクリュー１２の外形形状に沿った形状の底部壁ｗ１を有し、その底部壁ｗ１のうち、搬送スクリュー１２の軸方向の一部の領域に、トナー排出口１６が設けられる。そして搬送スクリュー１２を回転させることにより、収容槽１１の下部に貯留しているトナーをトナー排出口１６から下方に排出する。

トナー供給装置１０の下部には、現像装置３０が配置している。現像装置３０は、各感光体ドラム４１上にトナーを供給し、感光体ドラム４１に形成された静電潜像をトナーにより顕像化する。現像装置３０には、搬送スクリュー３１が設けられ、トナー供給装置１０のトナー排出口１６から排出されたトナーを搬送して、感光体ドラム４１に供給する。

（第１の実施形態）
図３は、トナー供給装置の収容槽下部を搬送スクリューの軸方向からみた図である。
収容槽１１は、収容槽１１に一時的に貯留したトナーをトナー排出口１６に排出させるための搬送スクリュー１２を備えている。この例では、搬送スクリュー１２は、収容槽１１の下部で回転軸が水平方向に一致するように設けられる。
収容槽１１は、収容槽１１の下部で搬送スクリュー１２の外径に沿った形状の底部壁ｗ１と、搬送スクリュー１２の軸を挟んだ両側に、底部壁ｗ１に連なり収容槽１１の上部に向かって延設される側壁ｗ２とを有し、底部壁ｗ１および側壁ｗ２と搬送スクリュー１２との間に、トナーがパッキングを起こす可能性がある領域Ｐ１が存在する。
本発明に係る第１の実施形態では、搬送スクリュー１２の周囲の領域Ｐ１におけるトナーのパッキングを防止し、搬送スクリュー１２によってスムーズにトナーを搬送して、トナー排出口１６から排出させるようにする。このための構成を以下に説明する。

図４は、収容槽下部を搬送スクリューの側方から見た概略構成を示す図である。収容槽１１の下部には、搬送スクリュー１２が設けられ、収容槽１１内に貯留されているトナーを搬送して、トナー排出口１６から現像装置３０に向けて排出させる。
収容槽１１の外部には、搬送スクリュー１２を回転駆動させるための図示しない駆動装置（駆動部）に接続された駆動シャフト６１が設けられる。駆動シャフト６１の先端部は、収容槽１１の筐体に支持され、筐体外壁面の近傍に駆動ギヤ１８が取り付けられている。

搬送スクリュー１２は、その回転中心軸に一致するシャフト１９を有し、そのシャフト１９が、収容槽１１の筐体に設けられたシャフト支持孔６０に支持され、シャフト１９の先端部が収容槽１１の外部に突出している。このシャフト１９の先端部には、駆動ギヤ１８に噛合するように、従動ギヤ１７が取り付けられている。
この構成により、駆動シャフト６１を回転駆動させることで搬送スクリュー１２が回転される。

図５は、搬送スクリューの支持機構の構成例を説明するための図で、図５（Ａ）は、トナー供給装置の収容槽１１の壁面近傍に取り付けられた駆動ギヤおよび従動ギヤの構成を概略的に示す図で、図５（Ｂ）は、収容槽１１における駆動シャフト６１と搬送スクリューのシャフト１９の支持構成例を示す図である。
本実施形態の特徴として、図５（Ｂ）に示すように、搬送スクリュー１２のシャフト１９を支持するために収容槽１１に設けられたシャフト支持孔６０は、シャフト１９が一方向または当該一方向の反対方向に変位可能な長穴として形成されている。この例の場合、その一方向は、水平方向に一致する方向とされる。

図５（Ａ）に示すように、駆動ギヤ１８を回転方向Ｒ１の方向に回転させると、搬送スクリュー１２のシャフト１９に取り付けられている従動ギヤ１７に応力が付与され、Ｓ２の方向にシャフト１９が移動しようとする。一方、駆動ギヤ１８を回転方向Ｒ２の方向に逆回転させると、シャフト１９は、Ｓ２の方向に移動しようとする。このときに、シャフト支持孔６０は、シャフト１９がＳ１の方向およびその反対方向であるＳ２の方向に変位可能な長穴として形成されているため、駆動ギヤの回転に従って、長穴に形成されたシャフト支持孔６０内を変位する。
そしてこれにより、搬送スクリュー１２自体がＳ１またはＳ２の方向に変位する。搬送スクリュー１２の位置が変位することで、図３の領域Ｐ１におけるトナーをかき取って、搬送し、排出させることができ、これによりトナーのパッキングを効果的に防ぐことができる。

図６は、搬送スクリューのシャフトを移動させる構成におけるトナーパッキング状態の評価結果を示す図である。
ここでは図５（Ｂ）に示すように、搬送スクリュー１２のシャフト１９の径をｄとし、長穴形状に形成されたシャフト支持孔６０の長径方向の長さをｑとする。また、図３に示すように、搬送スクリュー１２と収容槽１１の内壁面との距離をｇとする。距離ｇは、搬送スクリュー１２の最大外径（すなわちフライトの最外周部）における搬送スクリュー１２と収容槽１１の内壁面との距離とする。そして、図３の領域Ｐ１におけるトナーのパッキングの状態を評価した。

図６に示す評価の結果、ｑ−ｄ＝２ｇのときに壁面におけるトナーパッキングがなく、パッキングの判定は良好（○）であった。また、ｑ−ｄ＝０でかつｇ>１ｍｍであったときには、壁面にトナーパッキングの残りが生じ、パッキングの判定はやや良好（△）であった。また、ｑ−ｄ＝０でかつｇ＝０の場合は、公差により搬送スクリュー１２が収容槽１１内に設置することができず、設計構成上不可であり、従ってパッキング判定も付加（×）となる。
上記のように、搬送スクリュー１２のシャフト１９の径、長穴形状に形成されたシャフト支持孔６０の長径方向の長さ、および搬送スクリュー１２と収容槽１１の内壁面との距離を最適化し、搬送スクリュー１２が収容槽１１の内部で変位できるようにすることで、収容槽１１の内壁面に付着したトナーを掻き取って、トナーのパッキングを適切に防止することができる。

（実施形態２）
上記のような搬送スクリュー１２を変位可能とする構成において、さらに搬送スクリュー１２の回転方向を正逆に切り替えて駆動することで、より効果的にトナーのパッキングを防止することができる。
図７は、搬送スクリューの両端部におけるトナーかき取り効果を説明するための図である。収容槽１１の底部には、搬送スクリュー１２がその回転軸が水平方向に一致するように設けられている。ここで搬送スクリュー１２の両端部分には、トナーがパッキングする可能性がある領域Ｐ２，Ｐ３が存在する。例えば搬送スクリュー１２を一定方向に回転し続けていると、その先端側ではトナーが滞留し、パッキングを生じる可能性が生じる。

このため、本実施形態では、搬送スクリュー１２の回転方向を正逆に切り替えて駆動することで、より効果的にトナーのパッキングを防止する。この場合、本例では、駆動シャフト６１を駆動させる図示しない駆動装置を制御して、駆動シャフト６１の回転方向を正逆に切り替える。例えば駆動装置としてステッピングモータを用いることで、ステッピングモータの回転方向を制御するためのパルス信号を切り替えるとによって、駆動シャフト６１の回転方向を正逆に切り替えることができる。

例えば、駆動シャフト６１を回転方向Ｒ１の方向に回転させると、搬送スクリュー１２の回転により、搬送スクリューのフライト１２１がＭ１の方向に移動するため、領域Ｐ２のトナーをかき出すことができる。一方、駆動シャフト６１を回転方向Ｒ２の方向に回転させると、搬送スクリュー１２の回転により、搬送スクリューのフライト１２１がＭ２の方向に移動するため、領域Ｐ３のトナーをかき出すことができる。つまり、搬送スクリュー１２の回転方向を正逆に切り替えながら回転させることにより、搬送スクリュー１２の両端の領域のパッキングを効果的に防止することができる。

図８は、搬送スクリューを回転させたときの搬送スクリューの端部におけるトナーパッキング状態の評価結果を示す図である。
ここでは、図７に示すような構成のトナー供給装置を使用して、駆動シャフト６１を駆動させる駆動装置を制御し、回転方向Ｒ１とＲ２の方向のいずれかに駆動シャフトを回転させ、このときの搬送スクリュー１２の両端部の領域Ｐ２、Ｐ３におけるトナーパッキングの状態を観察した。

この結果、駆動シャフト６１を回転方向Ｒ１の方向に回転させると、搬送スクリューのフライト１２１がＭ１の方向に移動するため、領域Ｐ２のトナーをかき出すことができ、トナーパッキングが生じなかった。このとき反対側の領域Ｐ３では、トナーが連続して送り込まれ、トナーパッキングが発生した。
一方、駆動シャフト６１を回転方向Ｒ２の方向に回転させると、搬送スクリュー１２のフライト１２１がＭ２の方向に移動するため、領域Ｐ３のトナーをかき出すことができ、トナーパッキングが生じなかった。このとき反対側の領域Ｐ２では、トナーが連続して送り込まれ、トナーパッキングが発生した。

このように、搬送スクリュー１２の回転方向に応じて、搬送スクリューの一端側のトナーをかき取ってパッキングを防ぐことができるため、搬送スクリュー１２の回転方向を正逆の方向（Ｒ１，Ｒ２）に切り替えて回転させることにより、搬送スクリュー１２の両端の領域Ｐ２、Ｐ３におけるトナーパッキングを効果的に抑制することができるようになる。

なお、上記の例では、搬送スクリュー１２のシャフト１９が一方向およびその逆方向に変位可能となるようにシャフト支持孔６０を長穴にした構成で、搬送スクリュー１２の回転方向を正逆に切り替えて駆動するようにしているが、シャフト支持孔６０を長穴にする構成を備えない形態で、搬送スクリュー１２の回転方向を正逆に切り替えるものであってもよい。

（参考例）
本参考例では、トナー供給装置１０の収容槽１１の下部に配置された搬送スクリュー１２の周囲の壁面の角度を最適化することで、トナーのパッキングを効果的に抑制する。図９は、収容槽における搬送スクリュー周囲の壁部の構成例を説明する図である。
本参考例のトナー供給装置１０は、上記各実施形態と同様に、トナーカートリッジから供給されたトナーを一時的に収容する収容する収容槽１１を有し、収容槽１１の下端に設けられたトナー排出口１６からトナーを排出する。収容槽１１は、収容槽１１に一時的に収容されたトナーをトナー排出口１６に排出させるための搬送スクリュー１２を備える。搬送スクリュー１２は、収容槽１１の下部でその回転軸が水平方向に一致するように設けられている。

ここで収容槽１１は、収容槽１１の下部で搬送スクリュー１２の外径に沿った形状の底部壁ｗ１１，ｗ１２と、搬送スクリュー１２の軸を挟んだ両側に、底部壁ｗ１１，ｗ１２にそれぞれ連なり収容槽１１の上部に向かって延設される側壁ｗ２１，ｗ２２を有する。
搬送スクリュー１２の両側の側壁ｗ２１，ｗ２２のうち、一方の側壁ｗ２２は、鉛直方向上方に延伸され、他方の側壁ｗ２１は、鉛直方向に対して角度θだけ、収容槽１１の内側に傾斜させる。ここでは、水平位置に設置された画像形成装置１００にトナー供給装置１０を配設し、搬送スクリュー１２の軸方向を水平方向に一致させたときに、その両側の側壁のうちの一つの側壁ｗ２１が、鉛直方向に対して角度θだけ収容槽１１の内側に傾斜した構造となる。

そして収容槽１１の内面と、搬送スクリュー１２が最大径を持つ部分との間隙をｇとするとき、０．３≦ｇ≦１．２で、かつ１５°≦θ≦４５°を満たすことにより、搬送スクリュー１２の周囲におけるトナーのパッキングを効果的に防止することができる。

図１０は、側壁ｗ２１の鉛直方向に対する角度θと、搬送スクリュー１２が最大径を持つ部分と収容槽の内面との間隙をｇとの関係におけるパッキングの評価結果を示す図である。
ここでトナーとしては、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）を主樹脂原料として、カーボンブラックを７．５ｗｔ％添加したものを用いた。このトナーは、平均粒子径が約７μｍ、５μｍのアパーチャを通過した粒子は約３７％、粒度分布係数が約３０である。
図１０の例では、搬送スクリュー１２と収容槽１１との間隙ｇとして０．１〜１．５ｍｍまで０．２ｍｍ間隔で設定し、側壁の角度θを１２，１５，２５，３５，４５，５０°として、これらの場合の搬送スクリューの周囲のトナーの状態を評価した。

この結果、間隙ｇが０．３〜１．２ｍｍの範囲で、角度θが１５〜４５°の範囲のときに、トナーのパッキングが生じることなく、良好な結果が得られた。また角度θが１５〜４５°の範囲で、間隙ｇが０．５〜１．０ｍｍのときに特に良好な結果が得られた。
一方、間隙ｇが０．１ｍｍの場合には、いずれの角度θにおいてもトナーのパッキングが発生した。特に角度θが小さくなると、パッキングの程度が大きくなった。
また、間隙ｇが１．５ｍｍの場合には、搬送スクリュー１２と収容槽１１の内壁との間をトナーがすり抜ける程度が大きくなり、充分な搬送ができなくなってトナー排出を安定して行うことができなかった。

上記のように、本参考例では、搬送スクリュー１２の両側の側壁のうちの一つの側壁Ｗ２１が、鉛直方向に対して角度θだけ収容槽１１の内側に傾斜しており、収容槽１１の内面と搬送スクリューが最大径を持つ部分との間隙をｇとするとき、
０．３≦ｇ≦１．２で、かつ１５°≦θ≦４５°を満たすようにすることにより、搬送スクリューの周囲にトナーのパッキングが生じることなく、良好なトナー搬送を行うことができ、これにより収容槽１１に貯留されたトナーを安定して現像装置に送り込むことができる。

なお上記の各実施形態に記載されている技術的特徴はお互いに組み合わせ可能であり、組み合わせることにより新しい技術的特徴を形成することができる。

１０…トナー供給装置、１１…収容槽、１２…搬送スクリュー、１３…撹拌部材、１４…残量検知センサ、１５…トナー供給口、１６…トナー排出口、１７…従動ギヤ、１８…駆動ギヤ、１９…シャフト、２０…トナーカートリッジ、２１…撹拌部材、２２…トナー搬送部材、２３…トナー排出口、３０…現像装置、３１…搬送スクリュー、４１…感光体ドラム、４２…帯電器、４３…クリーナユニット、４４…中間転写ベルトユニット、４５…中間転写ローラ、４６…中間転写ベルト、４７…中間転写ベルト駆動ローラ、４８…中間転写ベルト従動ローラ、４９…転写ローラ、５０…中間転写ベルトクリーニングユニット、５１…給紙トレイ、５２…排紙トレイ、５３…定着ユニット、５４…ピックアップローラ、５５…搬送ローラ、５６…手差しトレイ、５７…ヒートローラ、５８…加圧ローラ、５９…露光ユニット、６０…シャフト支持孔、６１…駆動シャフト、１００…画像形成装置、１２１…フライト、１３１…撹拌羽根。

Claims (5)

1. トナーカートリッジが上部に取り付けられ、前記トナーカートリッジから供給されたトナーを一時的に収容する収容する収容槽を有し、該収容槽の下端に設けられたトナー排出口からトナーを排出するトナー供給装置であって、
   前記収容槽の内部に、該収容槽に一時的に収容されたトナーを前記トナー排出口に排出させるための搬送スクリューが設けられ、
   前記収容槽は、前記搬送スクリューの回転中心軸に一致する該搬送スクリューのシャフトを支持するシャフト支持孔を有し、該シャフト支持孔は、前記シャフトが一方向または該一方向の反対方向に変位可能な長穴として形成されていることを特徴とするトナー供給装置。
2. 前記搬送スクリューを回動駆動させるための駆動部を有し、
   該駆動部により駆動される駆動ギヤと、前記シャフトに取り付けられた従動ギヤとが噛合することにより、前記搬送スクリューが回転駆動され、
   前記駆動側ギヤ部が回転することにより、前記長穴に支持されたシャフトの位置が変位可能となる、ことを特徴とする請求項１に記載のトナー供給装置。
3. 前記駆動部は、前記搬送スクリューの回転方向を正逆に両方に切り替えて駆動すること、を特徴とする請求項１または２に記載のトナー供給装置。
4. 前記搬送スクリューは、前記収容槽の下部で回転軸が水平方向に一致するように設けられ、前記収容槽は、前記搬送スクリューの外形に沿った形状の底部壁を有し、該底部壁のうち、前記搬送スクリューの軸方向の一部の領域に、前記トナー排出口が設けられ、前記搬送スクリューの回転により、前記収容槽の下部に収容されているトナーを前記トナー排出口から下方に排出すること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のトナー供給装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１のトナー供給装置を備え、該トナー供給装置により供給されたトナーにより記録媒体に画像形成を行う画像形成装置。
   

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