JP7350631B2 - トナー搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーを搬送するトナー搬送装置、およびトナー搬送装置を有する電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式を用いた、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置において、初期にトナーを貯めておくトナー収容部と、トナーを搬送するトナー搬送手段と、その下流に配置された画像形成部の３つで構成される装置構成がある。
トナーの搬送構成としては、中心に回転軸を有し、その外周に螺旋状に羽根部が延在するスクリューを、搬送路内に配置、回転させることで、トナーを搬送路上流から下流へ搬送する構成がある。
特許文献１では、鉛直方向上側に配置されたトナーボトルから、トナー搬送路を介して、トナー供給口から現像装置へトナーを、落下・搬送する構成が示されている。このとき、トナー搬送路は、特許文献１中の図９や図１０に示されたように、複数のスクリューによって構成され、相互に連結され、搬送方向や高さを変化させ、所望のトナー供給口へトナーを搬送する。
例えば、特許文献１中の図１０に示された構成では、２つのスクリューを交差させ、上流から下流へトナーを受け渡す構成になっている。その受け渡し部では、上流側スクリューの下流側端部と、下流側スクリューの上流側端部が、鉛直方向に重なるように交差して配置される。上流側スクリューによって搬送されてきたトナーは、上流側スクリューの下流側端部に到達すると、重力の補助も得て、下流側スクリューへと導かれ、やがて、下流側スクリューによって、さらに下流へ搬送される。
また、特許文献２にも、同様に、２つのスクリューを交差させ、上流側のスクリューから下流側のスクリューへトナーを受け渡して、トナーを搬送する構成が、示されている。
特許文献２中の図５に示されるように、上流側スクリューと下流側スクリューが交差し、トナーが搬送方向下流へ搬送される構成である。

特開２０１４－１５７３５０号公報 特開２０１２－２３０３５８号公報

これら従来の技術では、上流側スクリューから下流側スクリューへの受け渡し部において、トナーに働くスクリューの搬送力に加えて、トナーにかかる重力が加わる。それら力の和によって、トナーは、上流側スクリューが配置された経路からトナーが押し出され、下流側スクリューが配置された経路に流入させられる。
特許文献１中の図９に示された配置のように、水平に配置されたスクリューの軸方向断面からみて、その上方に空間が形成されていても、トナーは、空間に侵入せず、スクリューの軸方向に搬送される。
これは、スクリューがトナーに与える搬送力が、トナーを、重力に逆らってスクリュー上方へトナーを押し上げることはできないことを示している。これは、スクリューが発生するラジアル方向の搬送力は、トナーに働く重力よりも小さいことを示している。つまり、上流から下流のスクリューへトナーを受け渡すときにトナーに働く搬送力は、この合算値であるとともに、その少なくとも半分以上は、重力によって発生させられていると言える。
したがって、以下に示す、重力がトナー搬送の抵抗となる条件においては、トナーの搬送力を十分に得られないケースがある。
（１）下流側のスクリューが上流側のスクリューに対して、鉛直方向上側に配置されているとき
前述のように、重力に逆らってトナーを搬送するには、スクリューのラジアル方向の搬送力だけでは不足するため、トナーをスムーズに搬送できないことがある。
（２）下流側のスクリューの配置角度が下流になるにしたがって高くなるように傾斜しているとき
特に、下流側スクリューが鉛直方向に延びる配置構成の場合には、下流側スクリューによって発生するラジアル方向のトナー搬送力に打ち勝って、上流側スクリューがトナーを上流側搬送路から連通口を介して下流側搬送路へ押し込む必要がある。よって、十分な搬送力をもたない従来方式の上流側のスクリューでは、下流側スクリューの逆流力に逆らうことができないケースがある。
従来の技術では、このような構成になってしまった場合、上流側スクリューと下流側スクリューの受け渡し部がボトルネックとなって搬送効率が低下し、スクリュー各々がもつ最大搬送力に対して、システム全体の最大搬送力が低下してしまう。
従来、画像形成装置としては、プロセスカートリッジが必要とするトナー量が設定されているので、これを満足させるために、スクリューの回転数を上げて搬送量を満足してきた。
しかしながら、要求される搬送量が達成される一方で、回転数増大によって動作音が増大してしまう。また、画像形成装置の製品寿命内で、トナー搬送装置内のスクリューの累計回転数が増えるので、装置寿命が低下してしまう。
また、スクリュー回転数を上げずに搬送力を増やす手段としては、スクリューの断面積を増やすことも考えられるが、装置体積が増加してしまい、画像形成装置全体の大きさに影響する。

本発明は、下流側が上流側よりも重力の影響を大きく受けるトナー搬送路におけるトナーの搬送効率を向上させることができる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のトナー搬送装置は、
画像形成装置に用いられるトナー搬送装置であって、
第１回転軸及び第１羽根部を有する第１スクリューと、前記第１スクリューとの間に空間を形成するように前記第１スクリューを囲う第１搬送路形成部と、を有する第１搬送部と、
第２回転軸及び第２羽根部を有する第２スクリューと、前記第２スクリューとの間に空間を形成するように前記第２スクリューを囲う第２搬送路形成部と、を有し、前記第１搬送部によって搬送されたトナーを搬送するための第２搬送部と、
を備え、
前記第２スクリューは、前記第２スクリューのトナー搬送方向において、前記第２回転軸の下流端は前記第２回転軸の上流端よりも高い位置にあり、前記第２回転軸の水平面に対する角度が前記第１回転軸のそれよりも大きくなるように構成され、
前記第１スクリューのトナー搬送方向において最下流にある前記第１羽根部の下流端と、前記第１搬送路形成部の前記第２搬送路形成部に接続される接続部と、の間にあって前記第１回転軸よりも上方にある前記第１搬送路形成部の領域から前記第１回転軸の回転軸線に向かって突出する突出部が設けられ、
前記突出部は、前記第１回転軸の回転軸線の方向に見た時に、前記第１羽根部とオーバラップしていることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
トナーを用いて記録材に画像を形成する画像形成部と、
トナーを収容する収容部と、
前記収容部から前記画像形成部へトナーを搬送するトナー搬送部と、
を備える画像形成装置において、
前記トナー搬送部が、本発明のトナー搬送装置であることを特徴とする。

本発明によれば、下流側が上流側よりも重力の影響を大きく受けるトナー搬送路におけるトナーの搬送効率を向上させることが可能となる。

本発明の実施例１に係るトナー搬送装置の傾斜図 本発明の実施例１に係るトナー搬送装置の構成説明図 本発明の実施例に係る画像形成装置の模式的断面図 本発明の実施例２に係るトナー搬送装置の模式的断面図 本発明の実施例における逆流防止リブ（突出部）の構成例を示す模式図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

［実施例１］
図３を参照して、本発明の実施例１に係る画像形成装置１について説明する。図３は、画像形成装置１の全体構成を示す概略断面図であり、画像形成装置１を正面側から見たときの断面図である。図３は、画像形成装置が水平な設置面に載置される通常の設置状態における画像形成装置の構成を示しており、紙面左右方向が水平方向、紙面上下方向が装置上下方向にそれぞれ対応する。なお、図３以外を参照した以下の説明における上下左右等の方向に関する説明内容は、図３を基準としている。

画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色毎のトナー（現像剤）に対応する画像形成ステーション６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋを、横一列に並設してなる画像形成手段としての画像形成部６を備えている。画像形成部６には、像担持体である感光体ドラム７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ（以後感光体ドラム７で統一）、感光体ドラム７の表面を均一に帯電する帯電装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ（帯電装置８）が内設されている。また、静電潜像にトナーを付着させてトナー像（現像剤像）として現像する現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ（現像装置９）が内設されている。さらに、感光体ドラム７に残っている残留トナーを除去する感光体クリーニングブレード１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ（感光体クリーニングブレード１０）が内設されている。現像装置９には、各色毎に対応した現像ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ（現像ローラ１１）が各感光体ドラム７に対して当接離間可能な構成で設けられている。静電潜像された画像に合わせて、すなわち現像の必要の有無に応じて、現像ローラ１１の当接及び離間を行うことで、現像ローラ１１の寿命を向上させている。そして、画像情報に基づいてレーザービームを照射して感光体ドラム７上に静電潜像を形成するスキャナユニット１２が画像形成部６の下部に設けられている。画像形成ステーション６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、プロセスカートリッジとして、画像形成装置１の装置本体に対して着脱可能に構成されている。プロセスカートリッジは、現像ローラ１１を備えた現像装置９と、感光体ドラム７、帯電装置８、クリーニングブレード１０を備えた感光体ユニットと、をそれぞれ個別に、または両者を一体に、装置本体に対して着脱可能に構成されている。本実施例では、現
像装置９は独自のトナー収容室を有しているが、後述する補給トナー容器（トナーカートリッジ）１３から供給されるトナーがトナー収容室に補充される構成となっている。ここで、画像形成装置１の装置本体とは、上述のプロセスカートリッジや後述する補給トナー容器１３などのように、画像形成装置１に対して着脱自在な構成を除いた構成部分のことを指す。

一方、画像形成装置１の下部には、カセット２が引き出し可能に収納されている。カセット２内には、紙やシート等の記録材４が収納されている。記録材４の先端部付近に配置されたカセット給紙部３が回転することによって記録材４は一枚ずつ分離給送される。その後、レジストローラ５によって下流に搬送される。

現像装置９の上部には中間転写ユニット１６が設けられている。中間転写ユニット１６は、各画像形成ステーション（画像形成部）６と対向する側（一次転写部２０側）を下方にして略水平に配置されている。各感光体ドラム７に対向する中間転写ベルト１８は、回転可能な無端状のベルトであり、複数の張架ローラに張架されている。中間転写ベルト１８の内面側には、一次転写部材として一次転写ローラ１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋ（一次転写ローラ１９）が配置されている。各一次転写ローラ１９は、中間転写ベルト１８を介して各感光体ドラム７と一次転写部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ（一次転写部２０）を形成する位置にそれぞれ配置されている。各一次転写部２０で、電圧が印加される一次転写ローラ１９によって、各感光体ドラム７から中間転写ベルト１８にトナー像が転写される。本実施例では、中間転写ベルト１８、中間転写ベルト１８を張架する複数の張架ローラ、各一次転写ローラ１９を備えるユニットを中間転写ユニット１６として装置本体に着脱可能な構成にしている。
各画像形成ステーションで現像されたトナー像は、一次転写部２０で中間転写ベルト１８へ転写され、各色を連続的に転写していくことで、中間転写ベルト１８の表面に、４色からなるトナー画像が形成され、二次転写部１７に搬送させる。

画像形成部６の下部であって、スキャナユニット１２とカセット２との間には、各画像形成ステーション（画像形成部）６にトナーを補給するための補給トナー容器（トナー補給カートリッジ）１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ（補給トナー容器１３）が略水平に、着脱可能に配設されている。補給トナー容器１３の内部には、各色に対応した補給用トナーが充填されている。トナー搬送装置１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ（トナー搬送装置１４）は、画像形成部６内のトナー消費にあわせて、補給トナー容器１３から受け取ったトナーを上方に搬送し、現像装置９にトナーを供給する。トナー搬送装置１４は、トナー搬送装置１４の下部に配設された駆動手段としてのトナー搬送駆動装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ（トナー搬送駆動装置１５）によって駆動される。トナー搬送駆動装置１５は、トナー搬送装置１４の各スクリューを回転駆動する駆動力を、後述する上流側駆動ギア１０３、下流側駆動ギア１１２等を介してトナー搬送装置１４に提供するための動力源としてモータや、駆動伝達手段としてのギアなどを備えている。

二次転写部材である二次転写ローラ２１は、中間転写ベルト１８に接触し、中間転写ベルト１８を介して対向側のローラと二次転写部１７を形成している。二次転写部１７で、中間転写ベルト１８上に転写されたトナー像は記録材４に二次転写される。二次転写で記録材４に転写しきれず、中間転写ベルト１８上に残留したトナーがクリーニングユニット２２により除去される。クリーニングユニット２２で除去されたトナーは、トナー搬送部２３を経由しトナー回収容器２４へ搬送され、蓄積される。

二次転写部１７において未定着のトナー画像が転写された記録材４は、更に下流に搬送され、定着装置２５の加熱ユニット２５ａと加圧ローラ２５ｂによって加圧・加熱され、トナーが溶融することでトナー画像が記録材４に定着される。その後、記録材４は、排出
ローラ対２６によって搬送され、排紙トレイ２７に排出される。これら一連の動作により、記録材４表面に対する画像形成が行われる。

（トナー搬送装置）
図１は、本実施例の画像形成装置に搭載されたトナー搬送装置１４の概要構成を示す模式的斜視図である。なお、図１では、トナー搬送装置１４内部構成を示すために一部形状を取り除いて図示している。

トナー搬送装置１４は、大きく分けて、上流側搬送部１００と、下流側搬送部１１０と、によって構成されている。

上流側搬送部１００の上面には供給口１０１が配置されており、図３に図示する補給トナー容器１３から供給されるトナーが、供給口１０１を通って、上流側搬送部１００内部の上流側壁面１０４によって形成される第１トナー搬送路内に供給される。供給されたトナーは、上流側搬送部１００内部に上流側壁面１０４によって覆われるように配置された第１スクリューとしての上流側スクリュー１０５が回転することで搬送される。上流側スクリュー１０５は、上流側駆動ギア１０３にトナー搬送駆動装置１５から回転駆動力が伝達されることによって、回転駆動され、上流側スクリュー１０５は下流側搬送部１１０の方向へトナーを搬送するようになっている。

上流側搬送部１００は、上流側の第１トナー搬送路１０８を形成する第１搬送路形成部と、下流側の第２トナー搬送路１０９の上流側の一部を形成する第２搬送路形成部と、第１トナー搬送路１０８と第２トナー搬送路１０９とを連通する連通口１０７とを有する。
上流側スクリュー１０５は、第１回転軸としての回転軸１０５Ａと、回転軸１０５Ａの外周にらせん状に巻き付いたように形成された羽根部１０５Ｂと、を有している。
上流側スクリュー１０５は、上流側搬送部１００が形成する搬送路のうち第１搬送路形成部が形成する略水平に延びる第１トナー搬送路１０８内に、略水平方向に延びる配置で回転可能に設けられている。上流側スクリュー１０５は、上流側駆動ギア１０３と駆動連結された側の回転軸１０５Ａの端部（上流側搬送部１００におけるトナー搬送方向における上流側端部）が、上流側搬送部１００のケーシングに回転可能に軸支されている。
連通口１０７は、上流側スクリュー１０５の回転軸１０５Ａの軸線方向に沿って、第１トナー搬送路１０８に連なるように設けられている。
上流側搬送部１００において第２搬送路形成部が形成する第２トナー搬送路１０９の上流側の一部は、回転軸１０５Ａの軸線方向に沿って連通口１０７の先（下流側）に上流端があり、そこから上方（重力に逆らう方向）に延びている。
すなわち、上流側搬送部１００によって形成される搬送路は、第１トナー搬送路１０８と、連通口１０７と、第２トナー搬送路１０９の上流側の一部と、からなる略Ｌ字状に形成される。

下流側搬送部１１０は、第１トナー搬送路１０８の下流において略垂直（重力に逆らう方向）に延びる第２トナー搬送路１０９を形成する第２搬送路形成部を有している。下流側搬送部１１０が有する第２搬送路形成部は、上流側搬送部１００が有する第２搬送路形成部が形成する第２トナー搬送路１０９の上流側の一部１０９ａを除いた、第２トナー搬送路１０９の大部分１０９ｂを形成する。すなわち、第２トナー搬送路１０９は、上流側の一部１０９ａが、上流側搬送部１００によって形成され、そこから下流側１０９ｂが、下流側搬送部１１０によって形成される。つまり、第２トナー搬送路１０９を形成する第２搬送路形成部は、上流側搬送部１００と下流側搬送部１１０とに跨って設けられている。
上流側搬送部１００の第２搬送路形成部は、上方に第２トナー搬送路１０９を開口する開口部を有しており、下流側搬送部１１０の第２搬送路形成部の下端（上流側端）が上記
開口部に上方から差し込まれて連結される構成になっている。かかる連結により、上流側搬送部１００の第２トナー搬送路１０９ａと、下流側搬送部１１０の第２トナー搬送路１０９ｂとが連通し、一本の第２トナー搬送路１０９が形成される。
第１トナー搬送路１０８は、上流側搬送部１００の上流側壁面１０４と、上流側スクリュー１０５と、の間に形成される空間である。
第２トナー搬送路１０９は、上流側搬送部１００と下流側搬送部１１０との間で連なる下流側側壁１１３と、下流側スクリュー１１４と、の間に形成される空間である。

第２スクリューとしての下流側スクリュー１１４は、第２トナー搬送路１０９内に垂直方向に延びる配置で回転可能に設けられており、下流側搬送部１１０の内部（１０９ｂ）と上流側搬送部１００の内部（１０９ａ）とに跨って収容されている。
下流側スクリュー１１４は、下流側搬送部１１０内部においては、その下流側壁面１１３に覆われるように配置される。下流側搬送部１１０の最上流部は、上流側搬送部１００の最下流部に接続されており、上流側搬送部１００の上流側スクリュー１０５によって搬送されてきたトナーは、連通口１０７を通過して後は、下流側スクリュー１１４によって搬送される。下流側スクリュー１１４は、下流側駆動ギア１１２にトナー搬送駆動装置１５から回転駆動力が伝達されることによって、回転駆動され、下流側スクリュー１１４は、重力に対して逆方向にトナーを搬送する。下流側スクリュー１１４は、下流側駆動ギア１１２と駆動連結された側の回転軸１１４Ａの端部（下流側搬送部１１０におけるトナー搬送方向における上流側端部）が、下流搬送部１１０のケーシングに回転可能に軸支されている。下流側スクリュー１１４によって重力に対して逆方向に搬送されたトナーは、第３スクリューとしての排出スクリュー１１６によってさらに搬送され、排出口１１１を介して下流側搬送部１１０から排出される。排出スクリュー１１６は、その羽根部の上流側端部が、下流側スクリュー１１４の羽根部の下流側端部と駆動連結するように当接しており、回転する下流側スクリュー１１４から受ける駆動力によって回転する。排出スクリュー１１６によって排出口１１１から排出されたトナーは、図３に図示する現像装置９に供給（補給）されることになる。

図２は、前述した第１トナー搬送路１０８と第２トナー搬送路１０９の接続部（連通口１０７）の詳細構成を説明する図であり、（ａ）はトナー搬送装置１４の上面図、（ｂ）はトナー搬送装置１４の上記接続部周辺のみ示す（ａ）のＡＡ´断面図、（ｃ）は（ａ）のＢＢ´断面図である。

図２（ｂ）に示すように、上流側搬送部１００の上面には脱気部材１０２を配置している。脱気部材１０２は、不織布で構成され、トナーを通すことなく、空気が通るような材料を採用している。この脱気部材１０２がない場合、図３に図示する補給トナー容器１３からトナーが供給されると上流側搬送部１００内部の空間内の空気圧が増大する。この空気圧が増大すると補給トナー容器１３との圧力差が生じ、補給トナー容器１３から上流側搬送部１００内部にトナーが供給されなくなってしまう。

補給トナー容器１３から供給されたトナーは、先ず、上流側スクリュー１０５によって搬送され、その後、下流側スクリュー１１４によって搬送される。上流側スクリュー１０５の回転軸１０５Ａの下流端１０５ａと、下流側スクリュー１１４の羽根部１１４Ｂの外径端１０４ａとの間には、回転軸１０５Ａの軸線方向に隙間が設けられている。この隙間が設けられた領域を連通口１０７と見てよい。かかる隙間の長さ（連通口１０７の連通長さ）は、上流側スクリュー１１４の回転搬送力によって、隙間内（連通口１０７内）のトナーを、下流の第２トナー搬送路１０９まで搬送することができる長さにおいて、装置仕様等に応じて適宜設定される。

かかる隙間（連通口１０７）の下流の第２トナー搬送路１０９内において下流側スクリ
ュー１１４が重力に対して逆方向にトナーを搬送すると同時に、上流側スクリュー１０５が回転駆動しながら下流側スクリュー１１４に向けてトナーを供給する。このとき下流側スクリュー１１４側から上流側スクリュー１０５側にトナーが逆流することがある。すなわち、重力によって第２トナー搬送路１０９内を降りてきたトナーが、隙間（連通口１０７）を介して、第１トナー搬送路１０８へ戻るトナーの流れが生じることがある。このトナーの逆流により、上流側スクリュー１０５から下流側スクリュー１１４にトナーを受け渡す効率が低下することがある。
水平方向に延びる上流側スクリュー１０５によるトナーを搬送する力は、主として、回転軸１０５Ａの回転軸線１０５ｃよりも下方の領域で発生する。したがって、トナーの逆流は、主に、回転軸線１０５ｃよりも上方の領域で生じ、それと同時に、回転軸線１０５ｃよりも下方の領域において、上流側スクリュー１０５から下流側スクリュー１１４へのトナーの流れが生じる。

そこで、第１トナー搬送路１０８と第２トナー搬送路１０９の連結部である連通口１０７に逆流防止リブ（突出部）１０６を設ける。この逆流防止リブ１０６は、下流側スクリュー１１４の羽根部１１４Ｂの外径端（外周端）１１４ａを覆うように、第２トナー搬送路１０９を形成する内壁面１１３から下流側スクリュー１１４の回転軸１１４Ａの回転軸線方向に沿って連続的に形成される。また、逆流防止リブ１０６は、第１トナー搬送路１０８を形成する内壁面１０４のうち上流側スクリュー１０５の羽根部１０５Ｂの外径端（外周端）１０５ｂの重力方向における上端を覆う領域（内壁面１０４の上端）から突出するように形成される。すなわち、逆流防止リブ１０６は、内壁面１０４よりも、回転軸１０５Ａの回転軸線１０５ｃと直交する方向に、回転軸線１０５ｃに向かって突出している。逆流防止リブ１０６は、回転軸１０５Ａの回転軸線１０５ｃの方向に見たときに、羽根部１０５Ｂとオーバラップするように設けられている。逆流防止リブ１０６により、第１トナー搬送路１０８と第２トナー搬送路１０９の接続部（連通口１０７）の広さが、第１トナー搬送路１０８のうち回転軸１０５Ａの下流側端部よりも下流側の領域の空間の広さよりも狭くなる。

逆流防止リブ１０６の内壁面１０４からの突出量は、回転軸線（回転中心軸）１０５ｃの方向に見たときに、上流側スクリュー１０５の外径端１０５ｂよりも回転中心軸１０５ｃ側に侵入し、かつ回転中心軸１０５ｃよりも鉛直上方向に位置することが重要である。上記突出量範囲内で逆流防止リブ１０６を形成することで、上流側スクリュー１０５から下流側スクリュー１１４のトナー受け渡し量を低下させることなく、下流側スクリュー１１４から上流側スクリュー１０５側のトナー逆流量を低減することができる。

なお、逆流防止リブ１０６は、連続的に一つのリブで形成されているが、断続的に複数のリブで形成されてもよい。また、逆流防止リブ１０６先端は、実施例１においては、図２（ｃ）に示すように、回転軸線１０５ｃに沿って水平直線としているが、円弧、斜めの直線でもよい。

本実施例によれば、下流側の方が上流側よりも重力の影響が強くなるトナー搬送が困難な搬送路構成であっても、重力の影響がより強くなるようにトナー搬送方向が変化する搬送経路の接合部におけるトナー搬送効率を低下させず、動作音増大や耐久寿命低下といったデメリットを生じさせないようにすることができる。すなわち、本実施例によれば、少なくとも２本のスクリューを連結するとき、搬送されるトナーの受け渡し部において、上流側スクリューの搬送力を使って、効率よく下流側スクリューへの受け渡すことができる。よって、必要なトナー搬送量に対して、スクリューの回転数を最小化できるので、省電力や低騒音を実現することができる。また、同様に、必要なトナー搬送量に対して、スクリューの外径を最小化できるので、装置全体の小サイズ化を実現することができる。

［実施例２］
図４を参照して、本発明の実施例２について説明する。図４は、実施例２に係るトナー搬送装置における、第１トナー搬送路１０８と第２トナー搬送路１０９の接続部（連通口１０７）の詳細構成を示す模式的断面図である。
なお、実施例２に係る画像形成装置やトナー搬送装置の構成において、実施例１に係る装置構成と共通する構成については、同じ符号を付し、再度の説明を省略する。実施例２においてここで特に述べない事項は、実施例１と同様である。

実施例２は、実施例１と異なり、逆流防止リブ１０６が、第２トナー搬送路１０９を形成する内壁面１１３とは独立して（連続しないで）、第１トナー搬送路１０８を形成する内壁面１０４から突出して形成される構成である。これは、逆流防止リブ１０６が、上流搬送部１００や下流搬送部１１０を成形するための型制約上、内壁面１１３と連続的に形成することができないことを想定している。実施例２によれば、金型制約によらず、上流側スクリュー１０５から下流側スクリュー１１４のトナー受け渡し量を低下させることなく、下流側スクリュー１１４から上流側スクリュー１０５側のトナー逆流量を低減することができる。

［逆流防止リブ（突出部）の構成例］
図５を参照して、逆流防止リブ１０６の構成例を説明する。図５は、上流側スクリュー１０５の回転軸１０５Ａの回転軸線１０５ｃに見たときの、上流側スクリュー１０５の回転軸１０５Ａ、逆流防止リブ１０６、連通口１０７、第１トナー搬送路１０８を形成する内壁面１０４の構成を示した模式図である。図５（ａ）は、上記実施例で示した単一の逆流防止リブ１０６の構成を示しており、図５（ｂ）は逆流防止リブ１０６を複数設けた構成を示している。図５（ｃ）は、逆流防止リブ１０６を廃し、連通口１０７の回転軸１０５Ａとの位置関係を工夫することでトナー逆流の低減を図った構成を示している。

逆流防止リブ１０６の具体的な構成は、上記実施例の構成に限定されるものではない。すなわち、連通口１０７において、トナー逆流が生じやすい上流側スクリュー１０５の回転軸１０５Ａの回転軸線１０５ｃより上方領域のトナーの流動は妨げつつ、回転軸線１０５ｃより下方領域のトナーの流動を妨げない構成であれば種々の構成を採用してよい。つまり、連通口１０７の広さを、回転軸線１０５ｃより上方の領域が回転軸線１０５ｃより下方の領域よりも狭くなるようにすることができるものであれば、逆流防止リブ１０６を用いない他の構成でもよい。例えば、図５（ｃ）に示すように、連通口１０７の開口度合いを、回転軸線１０５ｃより上方の領域が回転軸線１０５ｃより下方の領域よりも狭くなるように構成することで、実施例で示した逆流防止リブ１０６を用いた構成と同様の効果を得ることができる。なお、図５には、連通口１０７を矩形に構成した場合について示したが、かかる形状に限定されるものではないことは言うまでもない。円形や多角形など種々の形状で構成してよい。逆流防止リブ１０６の形状についても同様である。

［その他］
第１トナー搬送路、連通口、第２トナー搬送路を形成する部材の組合せ構成（上流側搬送部１００と下流側搬送部１１０の分割位置）は、上述した実施例の構成に限定されるものではない。

例えば、上流側搬送部１００と下流側搬送部１１０を、連通口１０７において分割する構成としてもよい。すなわち、上流側搬送部１００には、第１トナー搬送路１０８の下流端で開口する第１開口部を設け、下流側搬送部１１０には、第２トナー搬送路１０９の上流端で開口する第２開口部を第１開口部と上流側スクリュー１０５の回転軸１０５Ａの軸線に沿って連なるように設ける。こうすることで、連通口１０７は、上流側スクリュー１０５の回転軸１０５Ａの軸線に沿って連なる第１開口部と第２開口部とによって形成する
ことができる。そして、第１開口部と第２開口部の少なくともいずれかの開口部の縁に逆流防止リブ（突出部）を設けたり、開口部の広さに違いを持たせることで、トナー逆流量を低減可能な構成とすることができる。

また、連通口１０７の部分を、搬送距離の短い第３トナー搬送路と捉え、第３トナー搬送路を形成する第３搬送路形成部を、第１トナー搬送路１０８を形成する第１搬送路形成部及び第２トナー搬送路１０９を形成する第２搬送路形成部とは別部材で構成してもよい。この場合、例えば、第３搬送路形成部が形成する第３トナー搬送路の広さが、第１搬送路形成部の第１トナー搬送路１０８の下流側開口部の広さよりも、回転軸１０５Ａの回転軸線よりも上方の領域において狭くなるように構成してもよい。また、この場合、第３トナー搬送路は、その内部にスクリュー等の搬送手段が設けられていないトナー搬送路となる。したがって、第３トナー搬送路の長さは、上流の第１トナー搬送路１０８に配置された第１スクリューの回転搬送力によって、第３トナー搬送路内のトナーを下流の第２トナー搬送路１０９まで搬送することができる長さ、ということになる。

本実施例のトナー搬送装置では、上流側が水平方向にトナーを搬送する搬送路で、下流側が鉛直上向きに垂直方向にトナーを搬送する搬送路となっている構成について例示したが、搬送路の構成はこれに限定されるものではない。すなわち、本実施例で示した搬送経路と同様に、搬送経路の下流側に向かうにつれてトナー搬送に対する重力の影響が強くなる搬送経路に対して、本発明は好適に適用することができる。例えば、本実施例の構成において、第１トナー搬送路１０８（上流側スクリュー１０５の回転軸１０５Ａ）が水平面に対して多少の角度（仰角）を有するような構成であってもよい。また、その場合において、第２トナー搬送路１０９（下流側スクリュー１１４の回転軸１１４Ａ）が、垂直方向に対して多少の角度を有していたとしても、その水平面からの角度（仰角）が、第１トナー搬送路１０８（上流側スクリュー１０５の回転軸１０５Ａ）の角度よりも大きければ、下流側において重力の影響が強くなる搬送経路構成となる。このような構成においても、本発明は好適に適用でき、上記実施例と同様の効果を得ることができる。また、搬送路の水平面からの角度の変化も、本実施例のように水平から垂直への１回の変化に限られず、２回以上少しずつ変化するような構成や曲線状に変化するような構成であっても本発明は好適に適用できる。

本発明のトナー搬送装置は、上述した実施例のような新品のトナー搬送以外にも、転写残トナーなどの廃トナーの搬送にも用いることができる。その場合、搬送対象となる粉体には、廃トナーだけでなく、記録材などから発生する紙粉などの粉体も含まれる場合があるが、主となる搬送対象は廃トナーになる。したがって、上記実施例と同様の構成により、上記実施例と同様、効率的な搬送対象粉体の搬送が可能である。

１…画像形成装置、６…画像形成部、１３…補給トナー容器、１４…トナー搬送装置、１００…上流側搬送部、１０１…供給口、１０２…脱気部材、１０３…上流側駆動ギア、１０４…上流側壁面、１０５…上流側スクリュー、１０５Ａ…回転軸、１０５Ｂ…羽根部、１０５ａ…上流側スクリュー下流端、１０５ｂ…上流側スクリュー外径、１０５ｃ…上流側スクリュー回転中心軸、１０６…逆流防止リブ（突出部）、１０７…連通口、１０８…第１トナー搬送路、１０９…第２トナー搬送路、１１０…下流側搬送部、１１１…排出口、１１２…下流側駆動ギア、１１３…下流側壁面、１１４…下流側スクリュー、１１４Ａ…回転軸、１１４Ｂ…羽根部、１１４ａ…下流側スクリュー外径

Claims (12)

1. 画像形成装置に用いられるトナー搬送装置であって、
   第１回転軸及び第１羽根部を有する第１スクリューと、前記第１スクリューとの間に空間を形成するように前記第１スクリューを囲う第１搬送路形成部と、を有する第１搬送部と、
   第２回転軸及び第２羽根部を有する第２スクリューと、前記第２スクリューとの間に空間を形成するように前記第２スクリューを囲う第２搬送路形成部と、を有し、前記第１搬送部によって搬送されたトナーを搬送するための第２搬送部と、
   を備え、
   前記第２スクリューは、前記第２スクリューのトナー搬送方向において、前記第２回転軸の下流端は前記第２回転軸の上流端よりも高い位置にあり、前記第２回転軸の水平面に対する角度が前記第１回転軸のそれよりも大きくなるように構成され、
   前記第１スクリューのトナー搬送方向において最下流にある前記第１羽根部の下流端と、前記第１搬送路形成部の前記第２搬送路形成部に接続される接続部と、の間にあって前記第１回転軸よりも上方にある前記第１搬送路形成部の領域から前記第１回転軸の回転軸線に向かって突出する突出部が設けられ、
   前記突出部は、前記第１回転軸の回転軸線の方向に見た時に、前記第１羽根部とオーバラップしていることを特徴とするトナー搬送装置。
2. 前記突出部は、前記接続部の広さを、前記第１搬送路形成部によって形成される空間のうち前記第１スクリューのトナー搬送方向における前記第１回転軸の下流側端部よりも下流側の領域における広さよりも狭くするように、突出し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。
3. 前記突出部は、前記第１回転軸の回転軸線の方向において、前記第１スクリューのトナー搬送方向における前記第１回転軸の下流側端部よりも下流側に位置することを特徴とする請求項１または２に記載のトナー搬送装置。
4. 前記突出部は、前記第１回転軸の回転軸線と直交する方向に突出することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のトナー搬送装置。
5. 前記突出部は、前記第１搬送路形成部において前記第１スクリューとの間に空間を形成する壁面よりも、前記第１回転軸の回転軸線と直交する方向に前記第１回転軸の回転軸線に向かって突出していることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のトナー搬送装置。
6. 前記突出部は、複数設けられていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のトナー搬送装置。
7. 前記突出部は、前記第１回転軸の外周にらせん状に設けられた前記第１羽根部の前記第１回転軸の回転軸線よりも上方の領域と、前記第１回転軸の回転軸線の方向に対向することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のトナー搬送装置。
8. 前記突出部は、前記第１回転軸の回転軸線の方向において、前記第１スクリューのトナー搬送方向における前記第１回転軸の下流側端部と、前記第２スクリューのトナー搬送方向における前記第２回転軸の上流側端部との間に位置していることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のトナー搬送装置。
9. 前記突出部は、前記第２搬送路形成部において前記第２回転軸との間に空間を形成する
   壁面と連続するように形成されていることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載のトナー搬送装置。
10. 前記第１回転軸は、略水平方向に延び、
    前記第２回転軸は、前記第２スクリューのトナー搬送方向における上流側から下流側に向かって重力の方向とは逆方向に延びることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載のトナー搬送装置。
11. 前記第１搬送路形成部は、前記第１回転軸との間に形成する空間内の圧力を逃がす脱気部を有することを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載のトナー搬送装置。
12. トナーを用いて記録材に画像を形成する画像形成部と、
    トナーを収容する収容部と、
    前記収容部から前記画像形成部へトナーを搬送するトナー搬送部と、
    を備える画像形成装置において、
    前記トナー搬送部が、請求項１～１１のいずれか１項に記載のトナー搬送装置であることを特徴とする画像形成装置。

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