特許 7225610 搬送スクリュー、トナー容器および画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-13

(45)【発行日】2023-02-21

(54)【発明の名称】搬送スクリュー、トナー容器および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20230214BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 343

G03G15/08 364

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018162073

(22)【出願日】2018-08-30

(65)【公開番号】P2020034783

(43)【公開日】2020-03-05

【審査請求日】2021-07-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(74)【代理人】

【識別番号】100177644

【弁理士】

【氏名又は名称】児玉 和樹

(72)【発明者】

【氏名】三村 大輔

【審査官】小宮山 文男

(56)【参考文献】

【文献】実開平０５－０４３１６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０５５１０８８１（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０９８３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２１０７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１９７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１７４４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４２６１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向に延びていると共に、長手方向よりも長手方向に直交する奥行き方向に短い箱状に形成された容器本体であって、トナーの収容室を構成するケースと、前記ケースから前記トナーの搬送方向下流側となる奥行き方向一方に向かって延びた筒状に形成され、前記収容室と補給先とを連通させる補給通路を構成する搬送ガイド部と、を含む容器本体において、
軸方向を奥行き方向に延ばした姿勢で前記収容室から前記補給通路に亘って配置されて前記トナーを軸方向に搬送する搬送スクリューであって、
軸周りに回転する搬送軸部と、
前記搬送軸部の外面にて螺旋状に形成される搬送羽根と、を備え、
前記搬送羽根の少なくとも一巻きは、互いに逆方向に傾斜した姿勢で連結された２つの半円形状の羽根板によって形成され、
前記搬送軸部と２つの前記羽根板とで囲まれた領域には、トナーを軸方向に通過させる貫通穴が形成され、
前記補給通路に配置された前記搬送羽根は、前記貫通穴を有する前記羽根板で形成され、前記補給通路以外となる前記収容室に配置された前記搬送羽根には前記貫通穴は開口しておらず、前記貫通穴の形成位置は埋められていることを特徴とする搬送スクリュー。

【請求項2】

前記搬送羽根は、トナーの搬送方向上流側から下流側に向かって、軸方向に隣り合う前記搬送羽根同士の間の容積を徐々にまたは段階的に減少させるように形成され、
前記搬送羽根は、前記搬送羽根同士の間の容積が設定値以下になる位置からトナーの搬送方向下流側において、前記貫通穴を有する前記羽根板で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の搬送スクリュー。

【請求項3】

長手方向に延びていると共に、長手方向よりも長手方向に直交する奥行き方向に短い箱状に形成される容器本体と、
前記容器本体に収容されたトナーを軸方向に搬送する搬送スクリューと、を備え、
前記容器本体は、
前記トナーの収容室を構成するケースと、
前記ケースから前記トナーの搬送方向下流側となる奥行き方向一方に向かって延びた筒状に形成され、前記収容室と補給先とを連通させる補給通路を構成する搬送ガイド部と、を含み、
前記搬送スクリューは、軸方向を奥行き方向に延ばした姿勢で前記収容室から前記補給通路に亘って配置され、
前記搬送スクリューは、
軸周りに回転する搬送軸部と、
前記搬送軸部の外面にて螺旋状に形成され、前記補給通路にてトナーを搬送する搬送羽根と、を有し、
前記搬送羽根の少なくとも一巻きは、互いに逆方向に傾斜した姿勢で連結された２つの半円形状の羽根板によって形成され、
前記搬送軸部と２つの前記羽根板とで囲まれた領域には、トナーを軸方向に通過させる貫通穴が形成され、
前記補給通路に配置された前記搬送羽根は、前記貫通穴を有する前記羽根板で形成され、前記補給通路以外となる前記収容室に配置された前記搬送羽根には前記貫通穴は開口しておらず、前記貫通穴の形成位置は埋められていることを特徴とするトナー容器。

【請求項4】

前記搬送羽根は、トナーの搬送方向上流側から下流側に向かって、軸方向に隣り合う前記搬送羽根同士の間の容積を徐々にまたは段階的に減少させるように形成され、
前記搬送羽根は、前記搬送羽根同士の間の容積が設定値以下になる位置からトナーの搬送方向下流側において、前記貫通穴を有する前記羽根板で形成されていることを特徴とする請求項３に記載のトナー容器。

【請求項5】

請求項３または４に記載のトナー容器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（現像剤）を搬送する搬送スクリュー、トナー容器および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式の画像形成装置は、トナー（現像剤）を搬送するための搬送スクリューを備えている。

【0003】

例えば、特許文献１には、トナー収容室と現像室を繋ぐトナー供給通路内で回転するディスペンスオーガーが開示されている。ディスペンスオーガーは、回転軸を中心に螺旋状に形成された羽根部を備え、螺旋状の羽根部は、トナーの搬送方向上流側から下流側に行くにしたがってピッチが段階的に狭くなっていた。これにより、搬送方向下流側に向かってトナーの圧縮力を段階的に高くし、搬送方向下流側での空隙の発生を減少させていた。その結果、トナー収容室内のトナー量にかかわらずトナーの供給量を安定させることができた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－２１０７２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記したディスペンスオーガーでは、搬送方向上流側から下流側に向かってトナーの圧縮力が高くなり続けるため、搬送方向下流側でトナーが過剰に圧縮される虞があった。過剰に圧縮されたトナーは凝固する虞があり、トナーの供給量を安定させることができないこともあった。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するために、トナーの過剰な圧縮を抑制することができる搬送スクリュー、トナー容器および画像形成装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記した目的を達成するため、本発明は、トナーを軸方向に搬送する搬送スクリューであって、軸周りに回転する搬送軸部と、前記搬送軸部の外面にて螺旋状に形成され、補給通路にてトナーを搬送する搬送羽根と、を備え、前記搬送羽根の少なくとも一巻きは、互いに逆方向に傾斜した姿勢で連結された２つの半円形状の羽根板によって形成され、前記搬送軸部と２つの前記羽根板とで囲まれた領域には、トナーを軸方向に通過させる貫通穴が形成されている。

【0008】

この場合、前記補給通路に配置された前記搬送羽根は、前記貫通穴を有する前記羽根板で形成されていることが好ましい。

【0009】

この場合、前記搬送羽根は、トナーの搬送方向上流側から下流側に向かって、軸方向に隣り合う前記搬送羽根同士の間の容積を徐々にまたは段階的に減少させるように形成され、前記搬送羽根は、前記搬送羽根同士の間の容積が設定値以下になる位置からトナーの搬送方向下流側において、前記貫通穴を有する前記羽根板で形成されていることが好ましい。

【0010】

上記した目的を達成するため、本発明のトナー容器は、トナーが収容されると共に、補給先に連通する補給通路を有する容器本体と、前記容器本体に収容されたトナーを軸方向に搬送する搬送スクリューと、を備え、前記搬送スクリューは、軸周りに回転する搬送軸部と、前記搬送軸部の外面にて螺旋状に形成され、前記補給通路にてトナーを搬送する搬送羽根と、を有し、前記搬送羽根の少なくとも一巻きは、互いに逆方向に傾斜した姿勢で連結された２つの半円形状の羽根板によって形成され、前記搬送軸部と２つの前記羽根板とで囲まれた領域には、トナーを軸方向に通過させる貫通穴が形成されている。

【0011】

この場合、前記容器本体は、トナーの収容室を構成するケースと、前記ケースからトナーの搬送方向下流側に向かって延びた筒状に形成され、前記収容室と前記補給先とを連通させる前記補給通路を構成する搬送ガイド部と、を含み、前記搬送スクリューは、前記収容室から前記補給通路に亘って配置され、前記補給通路に配置された前記搬送羽根は、前記貫通穴を有する前記羽根板で形成されていることが好ましい。

【0012】

この場合、前記搬送羽根は、トナーの搬送方向上流側から下流側に向かって、軸方向に隣り合う前記搬送羽根同士の間の容積を徐々にまたは段階的に減少させるように形成され、前記搬送羽根は、前記搬送羽根同士の間の容積が設定値以下になる位置からトナーの搬送方向下流側において、前記貫通穴を有する前記羽根板で形成されていることが好ましい。

【0013】

この場合、前記容器本体は、長手方向に延びていると共に、長手方向よりも長手方向に直交する奥行き方向に短い箱状に形成され、前記搬送スクリューは、その軸方向を、前記容器本体の奥行き方向に延ばした姿勢で設けられていることが好ましい。

【0014】

上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記のいずれかに記載のトナー容器を備えている。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、搬送スクリューによるトナーの過剰な圧縮を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係るカラープリンターを示す斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るカラープリンターの内部構造を示す概略図（側面図）である。

【図3】本発明の第１実施形態に係るトナーコンテナの蓋体側を示す斜視図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係るトナーコンテナの各ケース側を示す斜視図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係るトナーコンテナの内部を示す側面図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係るトナーコンテナを示す断面図である。

【図7】本発明の第１実施形態に係る搬送スクリューを示す斜視図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係る搬送スクリューを示す正面図である。

【図9】本発明の第２実施形態に係る搬送スクリューを備えたトナーコンテナを示す断面図である。

【図10】本発明の第２実施形態の第１変形例に係る搬送スクリューを示す正面図である。

【図11】本発明の第２実施形態の第２変形例に係る搬送スクリューを示す正面図である。

【図12】本発明の第２実施形態の第３変形例に係る搬送スクリューを示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、各図に示す「Ｆｒ」は「前」を示し、「Ｒｒ」は「後」を示し、「Ｌ」は「左」を示し、「Ｒ」は「右」を示し、「Ｕ」は「上」を示し、「Ｄ」は「下」を示している。

【0018】

［第１実施形態：カラープリンターの概要］
図１および図２を参照して、画像形成装置の一例としてのカラープリンター１の全体の構成について説明する。図１はカラープリンター１を示す斜視図である。図２はカラープリンター１の内部構造を示す概略図（側面図）である。

【0019】

図１および図２に示すように、カラープリンター１は、略直方体状の外観を構成する装置本体２を備えている。装置本体２の下側には、紙製のシートＳ（図２参照）を収容する給紙カセット３が着脱可能に設けられている。装置本体２の上面には、排紙トレイ４が設けられている。なお、シートＳは、紙製に限らず、樹脂製のシート等であってもよい。

【0020】

図２に示すように、カラープリンター１は、給紙装置５と、作像装置６と、定着装置７と、トナー補給装置２０（図１参照）と、を装置本体２の内部に備えている。給紙装置５は、給紙カセット３から排紙トレイ４まで延びる搬送路８の上流端部に設けられている。定着装置７は搬送路８の下流側に設けられ、作像装置６は搬送路８において給紙装置５と定着装置７との間に設けられている。

【0021】

図１に示すように、トナー補給装置２０は、装置本体２の右側部に設けられている。トナー補給装置２０は、４色（イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック）のトナー（現像剤）を貯留する４つのトナーコンテナ２２を含んでいる。なお、トナーは、キャリアを含む二成分現像剤であるが、これに限らず、磁性トナーを含む一成分現像剤でもよい。

【0022】

図２に示すように、作像装置６は、中間転写ベルト１１と、４つのドラムユニット１２と、光走査装置１３と、を含んでいる。中間転写ベルト１１は、図２に矢印で示す方向に回転する。各ドラムユニット１２は、感光体ドラム１４と、帯電装置１５と、現像装置１６と、一次転写ローラー１７と、クリーニング装置１８と、を含んでいる。各一次転写ローラー１７は、感光体ドラム１４との間に中間転写ベルト１１を挟むように設けられている。中間転写ベルト１１の後側には、二次転写ローラー１９が接触して転写ニップを形成している。

【0023】

カラープリンター１の制御装置（図示せず）は各装置を適宜制御し、以下のように画像形成動作を実行する。帯電装置１５は、感光体ドラム１４の表面を帯電させる。感光体ドラム１４は、光走査装置１３から出射された走査光を受け、静電潜像を担持する。現像装置１６は、トナーコンテナ２２から供給されたトナーを用いて感光体ドラム１４上の静電潜像をトナー像に現像する。一次転写ローラー１７は、感光体ドラム１４上のトナー像を回転する中間転写ベルト１１に一次転写する。中間転写ベルト１１は、回転しながら４色のトナー像を重ねたフルカラーのトナー像を担持する。シートＳは、給紙装置５によって給紙カセット３から搬送路８に送り出される。二次転写ローラー１９は、転写ニップを通過するシートＳに中間転写ベルト１１上のトナー像を二次転写する。定着装置７はトナー像をシートＳに熱定着させる。その後、シートＳは排紙トレイ４に排出される。クリーニング装置１８は感光体ドラム１４上に残ったトナーを除去する。

【0024】

［トナー補給装置］
次に、図１、図３ないし図７を参照して、トナー補給装置２０について説明する。図３はトナーコンテナ２２の蓋体３２側を示す斜視図である。図４はトナーコンテナ２２の各ケース３０，３１側を示す斜視図である。図５はトナーコンテナ２２の内部を示す側面図である。図６はトナーコンテナ２２を示す断面図である。図７は搬送スクリュー２５を示す斜視図である。なお、以降の説明において「搬送方向」とは、トナーの搬送方向を指す。

【0025】

図１に示すように、トナー補給装置２０は、容器装着部２１と、４つのトナーコンテナ２２と、を含んでいる。

【0026】

［容器装着部］
容器装着部２１は、装置本体２の右側部に設けられている。容器装着部２１には、４つの装着室（図示せず）が前後方向に並んで形成されている。４つの装着室には、４つのトナーコンテナ２２が着脱可能に装着されている。また、装置本体２には、容器装着部２１を開閉するためのカバー２１Ａが設けられている。

【0027】

［トナーコンテナ］
図３ないし図５に示すように、トナー容器の一例としての４つのトナーコンテナ２２は、それぞれ、容器本体２３と、攪拌部材２４と、搬送スクリュー２５と、回収スクリュー２６と、を含んでいる。容器本体２３には、トナーが収容されている。攪拌部材２４は、容器本体２３に収容されたトナーを攪拌する機能を有している。搬送スクリュー２５は、容器本体２３に収容されたトナーを軸方向に搬送する機能を有している。回収スクリュー２６は、容器本体２３内に向けてトナーを軸方向に搬送する機能を有している。

【0028】

図１に示すように、黒色のトナーを収容したトナーコンテナ２２は、黒色以外のトナーを収容したトナーコンテナ２２よりも大きく形成され、最後部の装着室に装着されている。なお、４つのトナーコンテナ２２は、大きさを除いて略同一構成であるため、以下、黒色以外のトナーを収容したトナーコンテナ２２について説明する。また、以下の説明では、トナーコンテナ２２を容器装着部２１（装着室）に装着した姿勢を基準とする。

【0029】

＜容器本体＞
図３ないし図５に示すように、容器本体２３は、上下方向（長手方向）に延びていると共に、上下方向よりも左右方向（長手方向に直交する奥行き方向）に短い箱状に形成されている。また、容器本体２３の前後方向の幅は、上下方向の長さ（高さ）よりも短く、且つ左右方向の長さ（後述する各ケース３０，３１の深さ）よりも長くなるように設定されている。

【0030】

容器本体２３は、上側に形成された上部ケース３０（ケース）と、下側に形成された下部ケース３１と、蓋体３２と、搬送ガイド部３３と、回収ガイド部３４と、を有している。

【0031】

（上部ケース、下部ケース）
上部ケース３０と下部ケース３１とは、例えば、合成樹脂材料で一体に形成されている。上部ケース３０および下部ケース３１は、右側面に開口部３０Ａ，３１Ａを有する箱状に形成されている（図５参照）。各ケース３０，３１には、開口部３０Ａ，３１Ａの外縁部から外側に広がるフランジ部２３Ａが形成されている。上部ケース３０と下部ケース３１との間には、前方から後方に向かって略矩形状に凹んだ凹部２３Ｂが形成されている。

【0032】

図５および図６に示すように、上部ケース３０の内部には、未使用のトナーを収容するための収容室Ｒ１が構成されている。下部ケース３１の内部には、廃トナーを収容するための回収室Ｒ２が構成されている。収容室Ｒ１および回収室Ｒ２は、略直方体形状の空間である。収容室Ｒ１の底面は、略円弧形状に形成されている。

【0033】

（蓋体）
図３に示すように、蓋体３２は、例えば、合成樹脂材料で略平板状に形成されている。蓋体３２は、フランジ部２３Ａの外周形状に合致する形状に形成されている。蓋体３２は、フランジ部２３Ａに固定されることで上下２つの開口部３０Ａ，３１Ａが閉塞される（図６参照）。

【0034】

（搬送ガイド部）
図４ないし図６に示すように、搬送ガイド部３３は、上部ケース３０から左方向（搬送方向下流側）に向かって延びた筒状に形成されている。詳細には、搬送ガイド部３３は、上部ケース３０の前下角付近にて、上部ケース３０の左側壁と一体に形成されている。搬送ガイド部３３の左右方向の長さ（奥行き）は、容器本体２３全体の高さよりも短く設定されている。また、搬送ガイド部３３と上部ケース３０とを合わせた奥行きは、容器本体２３全体の高さよりも短く、且つ容器本体２３全体の前後幅よりも長く設定されている。搬送ガイド部３３の内部には、収容室Ｒ１と現像装置１６（トナーの補給先の一例）とを連通させる補給通路３５が構成されている（図６参照）。搬送ガイド部３３（補給通路３５）の断面積は、収容室Ｒ１を側方から見たときの面積よりも十分に小さく設定されている（図５参照）。

【0035】

図６に示すように、搬送ガイド部３３の先端側下面には、トナーを現像装置１６に排出するための排出口３５Ａが形成されている。搬送ガイド部３３の先端側下面には、排出口３５Ａを開閉するための排出シャッター３５Ｂがスライド可能に設けられている。排出シャッター３５Ｂは、トナーコンテナ２２を容器装着部２１に装着する過程で、排出口３５Ａを閉塞する位置から開放する位置に移動する。なお、図６では、排出シャッター３５Ｂは排出口３５Ａを開放する位置に移動している。

【0036】

（回収ガイド部）
図３ないし図５に示すように、回収ガイド部３４は、下部ケース３１から左方向に向かって延びた筒状に形成されている。詳細には、回収ガイド部３４は、下部ケース３１の後上角付近にて、下部ケース３１の左側壁と一体に形成されている。また、回収ガイド部３４は、搬送ガイド部３３よりも下方に配置され、搬送ガイド部３３と略同じ長さに形成されている。回収ガイド部３４の内部には、回収室Ｒ２とクリーニング装置１８とを連通させる回収通路３６が構成されている（図５参照）。

【0037】

図４に示すように、回収ガイド部３４の先端側上面には、トナーを回収通路３６に取り込むための導入口３６Ａが形成されている。回収ガイド部３４の先端側上面には、導入口３６Ａを開閉するための導入シャッター３６Ｂがスライド可能に設けられている。導入シャッター３６Ｂは、トナーコンテナ２２を容器装着部２１に装着する過程で、導入口３６Ａを閉塞する位置から開放する位置に移動する。

【0038】

＜攪拌部材＞
図５および図６に示すように、攪拌部材２４は、左右方向に延びた姿勢で収容室Ｒ１の内部に配置されている。攪拌部材２４は、攪拌軸部２４Ａと、パドル部２４Ｂと、を含んでいる。

【0039】

攪拌軸部２４Ａは、例えば、合成樹脂材料で左右方向に延びた棒状に形成されている。攪拌軸部２４Ａの軸方向の一端部は上部ケース３０の左側壁に回転可能に支持され、攪拌軸部２４Ａの軸方向の他端部は蓋体３２に回転可能に支持されている。パドル部２４Ｂは、合成樹脂製の弾性変形可能なフィルム材で形成されている。パドル部２４Ｂは、攪拌軸部２４Ａから径方向外側に延びた状態に設けられている。パドル部２４Ｂは、その先端部が収容室Ｒ１の底面に接触する程度の長さに形成されている。

【0040】

＜搬送スクリュー＞
図５および図６に示すように、搬送スクリュー２５は、左右方向に延びた姿勢で収容室Ｒ１から補給通路３５に亘って配置されている。搬送スクリュー２５は、その軸方向を、左右方向（容器本体２３の奥行き方向）に延ばした姿勢で設けられている。具体的には、搬送スクリュー２５の軸方向の長さは、収容室Ｒ１と補給通路３５との左右方向の長さに合わせて形成されており、容器本体２３全体の高さよりも短く形成されている。搬送スクリュー２５は、側方から見て、補給通路３５と略同一軸心上に配置されている。

【0041】

図５ないし図７に示すように、搬送スクリュー２５は、搬送軸部２５Ａと、搬送羽根２５Ｂと、を含んでいる。搬送軸部２５Ａと搬送羽根２５Ｂとは、例えば、合成樹脂材料で一体に形成されている。

【0042】

図６に示すように、搬送軸部２５Ａは、左右方向に延びた棒状に形成されている。搬送軸部２５Ａの軸方向の左端部は、搬送ガイド部３３の左端部に回転可能に支持されている。搬送軸部２５Ａの軸方向の右端部は、蓋体３２に回転可能に設けられた回動支持軸３２Ａに固定されている。

【0043】

図６および図７に示すように、搬送羽根２５Ｂは、搬送軸部２５Ａの外面にて螺旋状に形成されている。搬送羽根２５Ｂは、軸方向にずれながら搬送軸部２５Ａの表面上を５回転から５回転半ほど旋回した状態に形成されている。搬送羽根２５Ｂは、搬送ガイド部３３の内周面に接触しない程度の外径に形成されている。なお、搬送羽根２５Ｂの詳細については後述する。

【0044】

＜回収スクリュー＞
図５に示すように、回収スクリュー２６は、左右方向に延びた姿勢で回収通路３６に配置されている。回収スクリュー２６は、回収軸部２６Ａと、その外面にて螺旋状に形成された回収羽根２６Ｂと、を含んでいる。回収軸部２６Ａと回収羽根２６Ｂとは、例えば、合成樹脂材料で一体に形成されている。なお、回収スクリュー２６の外形は、搬送スクリュー２５と略同様であり、回収羽根２６Ｂは、滑らかな曲線を連続させた一般的な螺旋であるため、回収スクリュー２６の説明は省略する。

【0045】

［トナーコンテナでのトナーの搬送作用］
例えば、ユーザーがトナーコンテナ２２を容器装着部２１に装着すると、排出シャッター３５Ｂが開き、排出口３５Ａが現像装置１６のトナー導入部（図示せず）に接続される。また、これと同時期に、導入シャッター３６Ｂが開き、導入口３６Ａがクリーニング装置１８のトナー排出部（図示せず）に接続される。さらに、これと同時期に、攪拌軸部２４Ａ、搬送軸部２５Ａおよび回収軸部２６Ａが、それぞれ、ジョイント部品やギア列等を介してモーター（図示せず）に接続される。

【0046】

上記した画像形成動作が開始されると、モーターが攪拌部材２４、搬送スクリュー２５および回収スクリュー２６を軸周りに回転させる。攪拌部材２４のパドル部２４Ｂは、収容室Ｒ１の底面等に接触しながら回転して、収容室Ｒ１内に収容されたトナーを攪拌する。搬送スクリュー２５の搬送羽根２５Ｂは、収容室Ｒ１内に収容されたトナーを補給通路３５の下流側に向かって搬送する。トナーは、補給通路３５を搬送されて排出口３５Ａから現像装置１６内に補給される。現像装置１６は、補給されたトナーを用いて感光体ドラム１４上の静電潜像をトナー像に現像する。

【0047】

転写後の感光体ドラム１４の表面に残ったトナーは、クリーニング装置１８によって除去される。この除去されたトナーは、クリーニング装置１８のトナー排出部から導入口３６Ａを介して回収通路３６内に取り込まれる。回収スクリュー２６の回収羽根２６Ｂは、回収通路３６に取り込まれたトナーを回収室Ｒ２に向かって搬送する。トナーは、回収通路３６を搬送されて回収室Ｒ２内に貯留される。

【0048】

なお、現像装置１６に補給されるトナー量はセンサー（図示せず）で検知され、制御装置はセンサーの検知結果から収容室Ｒ１内のトナーの残量を認識する。制御装置は、トナーの残量が所定値以下（または無くなった）と認識した場合に、カラープリンター１の液晶ディスプレイ（図示せず）にトナーコンテナ２２の交換を促す情報を表示したり、インターネットを通じて新品のトナーコンテナ２２を発注したりする。

【0049】

ところで、トナーの残量が多い場合、搬送スクリュー２５の周囲に十分なトナーが存在すると共に、攪拌部材２４によって攪拌されたトナーが搬送スクリュー２５の周囲に十分に供給される。このため、搬送スクリュー２５は略一定量のトナーを搬送することができ、現像装置１６に対するトナーの補給量（供給量）を安定させることができる。これに対し、トナーの残量が少ない場合、攪拌部材２４によって攪拌されるトナーが減少するため、搬送スクリュー２５の周囲に十分な量のトナーを供給することができなくなる。この場合、軸方向に隣り合う搬送羽根２５Ｂ同士の間でのトナーと空隙との割合が増加したり減少したり不安定になる。このため、搬送スクリュー２５によるトナーの搬送量（現像装置１６に対するトナーの補給量）も不安定になる。このため、収容室Ｒ１内にトナーが残っているにも関わらず、トナー残量が所定値以下であると制御装置が誤認識することがあった。その結果、交換の必要のないトナーコンテナ２２が交換されてしまうことがあった。

【0050】

そこで、第１実施形態に係る搬送スクリュー２５では、搬送羽根２５Ｂが、補給通路３５にてトナーを圧縮しながら搬送するように構成されている。具体的には、図６に示すように、収容室Ｒ１内におけるトナーは、回転する搬送羽根２５Ｂから搬送力を受け、一部のトナーを径方向外側に逃しながら搬送方向下流側に搬送される。トナーが収容室Ｒ１から補給通路３５に進入すると、トナーは搬送ガイド部３３に阻まれて径方向外側に逃げることができなくなるため、搬送羽根２５Ｂからトナーが受ける圧縮力が急激に増加する。

【0051】

以上のように、第１実施形態に係るトナーコンテナ２２では、搬送羽根２５Ｂからトナーが受ける圧縮力は、トナーが収容室Ｒ１から補給通路３５に進入することで増加する構成とした。この構成によれば、トナーが補給通路３５を圧縮されながら搬送されるため、収容室Ｒ１内のトナー残量が少ない状態であっても、補給通路３５内で空隙が生じることを抑制することができる。その結果、収容室Ｒ１内のトナー残量にかかわらず、現像装置１６に対するトナーの補給量を安定させることができる。

【0052】

以上説明したように、搬送羽根２５Ｂが、補給通路３５にてトナーを圧縮しながら搬送した場合、トナーが過剰に圧縮されて凝固してしまう虞がある。このようなトナーの凝固は、例えば、圧縮に弱いカプセルトナーや融点が低いトナー等を用いた場合に顕著になる。そこで、第１実施形態に係る搬送スクリュー２５は、トナーの過剰な圧縮を抑制するための搬送羽根２５Ｂを備えている。

【0053】

［搬送羽根の構造］
次に、図６および図７を参照して、搬送羽根２５Ｂの構造について説明する。

【0054】

搬送羽根２５Ｂは、搬送軸部２５Ａを挟んで複数の羽根板３７を交互に連結して螺旋状に形成されている。複数の羽根板３７は、軸方向に略等間隔に配置されている。つまり、搬送羽根２５Ｂの螺旋は、軸方向に一定のピッチでずれながら旋回している。搬送羽根２５Ｂの一巻きは、２つの羽根板３７によって形成されている。各々の羽根板３７は、略半円形の板状に形成されている。２つの羽根板３７は、互いに逆方向に傾斜した姿勢で連結されている。詳細には、２つの羽根板３７は、互いに逆方向に傾斜した姿勢で半円形状の弦となる部分の中央付近を搬送軸部２５Ａに固定され、互いの弦となる部分の一端部を連結されている。なお、羽根板３７が半円形状であるとは、厳密な意味で半円形であることを要求するものではなく、僅かな誤差を許容する意味である。つまり、羽根板３７は、半円以外の扇形状であってもよく、例えば、中心角が１８０度以上の扇形状の羽根板３７と、中心角が１８０度未満の扇形状の羽根板３７とを連結してもよい（図示せず）。

【0055】

また、図６に示すように、補給通路３５に配置された搬送羽根２５Ｂには、トナーを軸方向に通過させる貫通穴３８が開口されている。図７に示すように、貫通穴３８は、搬送軸部２５Ａと２つの羽根板３７とで囲まれた領域に形成されている。貫通穴３８は、搬送軸部２５Ａの稜線を底辺とし、２つの羽根板３７の弦を斜辺とする三角形状の穴である、なお、補給通路３５以外（収容室Ｒ１）に配置された搬送羽根２５Ｂには貫通穴３８は開口しておらず、貫通穴３８の形成位置は埋められている（図７参照）。

【0056】

以上説明した第１実施形態に係る搬送スクリュー２５では、トナーが過剰に圧縮される虞がある補給通路３５にて、搬送羽根２５Ｂが貫通穴３８を有する羽根板３７で形成されていた。この構成によれば、補給通路３５を圧縮されながら搬送されるトナーは貫通穴３８を通過して搬送方向上流側に逃げることができるため、補給通路３５を搬送されるトナーの過剰な圧縮を抑制することができる。これにより、過剰圧縮によるトナーの凝固を抑制することができる。

【0057】

また、第１実施形態に係る搬送スクリュー２５（トナーコンテナ２２）によれば、トナーの圧縮搬送によるトナーの安定供給と、トナーの過剰圧縮の防止という相反する効果を両立させることができる。

【0058】

また、第１実施形態に係るトナーコンテナ２２では、搬送スクリュー２５は、容器本体２３（搬送ガイド部３３）の奥行きに合わせて軸方向に短く形成されていた。この場合、軸方向に狭い範囲でトナーの圧縮力が急激に変化することになる。この点、搬送スクリュー２５では、貫通穴３８を通してトナーを搬送方向上流側に逃すことができるため、搬送スクリュー２５が軸方向に短い場合であっても、トナーの過剰な圧縮を抑制することができる。

【0059】

なお、第１実施形態に係る搬送スクリュー２５では、補給通路３５に配置された搬送羽根２５Ｂの全てが、貫通穴３８を有する羽根板３７で形成されていたが、本発明はこれに限定されない。補給通路３５に配置された搬送羽根２５Ｂの一部が貫通穴３８を有する羽根板３７で形成されてもよい。また、補給通路３５に配置された搬送羽根２５Ｂの全部および収容室Ｒ１に配置された搬送羽根２５Ｂの一部が、貫通穴３８を有する羽根板３７で形成されてもよい。さらに、搬送羽根２５Ｂの全てが貫通穴３８を有する羽根板３７で形成されてもよい。

【0060】

［第２実施形態］
次に、図８および図９を参照して、第２実施形態に係る搬送スクリュー２７について説明する。図８は搬送スクリュー２７を示す正面図である。図９は搬送スクリュー２７を備えたトナーコンテナ２２を示す断面図である。なお、以下の説明では、第１実施形態に係るトナーコンテナ２２や搬送スクリュー２５と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0061】

第１実施形態に係る搬送スクリュー２５では搬送羽根２５Ｂ（複数の羽根板３７）のピッチが略等間隔に形成されていたが、トナーの残量が少ない場合に、隣り合う搬送羽根２５Ｂ同士の間でのトナーと空隙との割合の変化は、搬送方向下流側に行くほど大きくなる。したがって、搬送スクリュー２５によるトナーの搬送量を安定させるためには、搬送方向下流側でトナーの圧縮力を増加させることが効果的であるといえる。そこで、第２実施形態に係る搬送スクリュー２７では、搬送羽根２７Ｂが搬送方向下流側でトナー搬送を渋滞させるような構造を有している。

【0062】

図８に示すように、搬送スクリュー２７は、搬送方向上流側から下流側に向かって搬送羽根２７Ｂのピッチが段階的に狭くなるように形成されている。換言すれば、搬送羽根２７Ｂは、搬送方向上流側から下流側に向かって、軸方向に隣り合う搬送羽根２７Ｂ同士の間の容積Ｖを段階的に減少させるように形成されている。図８および図９に示すように、搬送スクリュー２７では、一例として、補給通路３５に配置された搬送羽根２７Ｂのうち下流側の二巻き～二巻き半を形成する羽根板３７の間隔が、その他の羽根板３７の間隔よりも狭くなっている。これにより、搬送方向下流側でトナーの圧縮力を増加させることができ、トナーの残量に関わらず、搬送スクリュー２７によるトナーの搬送量を安定させることができる。

【0063】

また、図８および図９に示すように、間隔が狭まっている羽根板３７には貫通穴３８が形成されており、その他の羽根板３７には貫通穴３８が形成されていない。この構成によれば、トナーの圧縮力が高くなる範囲において搬送羽根２７Ｂに貫通穴３８が開口しているため、トナーを搬送方向上流側に逃すことができる。これにより、搬送スクリュー２７が軸方向に短い場合であっても、トナーの過剰な圧縮を抑制することができる。

【0064】

なお、貫通穴３８は、間隔が狭まっている羽根板３７以外の羽根板３７の一部に形成されてもよいし、全ての羽根板３７に形成されてもよい。すなわち、搬送羽根２７Ｂは、搬送羽根２７Ｂ同士の間の容積Ｖが設定値以下になる位置から搬送方向下流側において、貫通穴３８を有する羽根板３７で形成されていればよい。なお、容積Ｖの設定値は、トナーの種類や融点等を考慮してトナーの凝固を発生させない値に設定することができる。

【0065】

なお、第２実施形態に係る搬送スクリュー２７では、搬送羽根２７Ｂ（羽根板３７）が２つの異なるピッチで形成され、ピッチの変化が１段階（１回）であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、搬送羽根２７Ｂ（羽根板３７）のピッチが３つ以上の異なるピッチで形成され、ピッチの変化が２段階（２回）以上あってもよい（図示せず）。また、搬送羽根２７Ｂ（羽根板３７）が３つ以上の異なるピッチで形成される場合、貫通穴３８は、最も狭い間隔（ピッチ）の羽根板３７にのみ形成してもよいし、最も広い間隔（ピッチ）の羽根板３７を除く羽根板３７に形成してもよい（図示せず）。

【0066】

また、第２実施形態に係る搬送スクリュー２７では、搬送羽根２７Ｂのピッチが、搬送方向上流側から下流側に向かって段階的に狭くなるように形成されていたが、本発明はこれに限定されない。第１変形例に係る搬送スクリュー２７として、例えば、図１０に示すように、搬送羽根２７Ｂのピッチは、搬送方向上流側から下流側に向かって徐々に狭くなるように形成されてもよい。換言すれば、搬送羽根２７Ｂは、搬送方向上流側から下流側に向かって、軸方向に隣り合う搬送羽根２７Ｂ同士の間の容積Ｖを徐々に減少させるように形成されてもよい。

【0067】

また、第２実施形態（第１変形例を含む。）に係る搬送スクリュー２７では、搬送羽根２７Ｂのピッチを変化させることで、軸方向に隣り合う搬送羽根２７Ｂ同士の間の容積Ｖを変化させていたが、本発明はこれに限定されない。第２変形例に係る搬送スクリュー２７として、例えば、図１１に示すように、搬送羽根２７Ｂのピッチは一定（等間隔）とし、搬送羽根２７Ｂ（羽根板３７）の軸方向の厚みを、搬送方向上流側から下流側に向かって段階的に厚くすることで、当該容積Ｖを段階的に減少させてもよい。この場合、厚くした羽根板３７には、貫通穴３８が形成されていることが好ましい。なお、搬送羽根２７Ｂ（羽根板３７）の軸方向の厚みを、徐々に厚くしてもよい（図示せず）。

【0068】

また、他にも、第３変形例に係る搬送スクリュー２７として、例えば、図１２に示すように、搬送羽根２７Ｂのピッチは一定（等間隔）とし、搬送軸部２７Ａの外径（直径）を、搬送方向上流側から下流側に向かって徐々に太くすることで、当該容積Ｖを徐々にまたは段階的に減少させてもよい。なお、搬送軸部２７Ａの外径（直径）を、搬送方向上流側から下流側に向かって段階的に太くしてもよい（図示せず）。

【0069】

また、搬送羽根２７Ｂのピッチを変更した搬送スクリュー２７に対し、厚みを変更した搬送羽根２７Ｂ（羽根板３７）や直径を変更した搬送軸部２７Ａを適用してもよい（図示せず）。

【0070】

なお、第１および第２実施形態に係る搬送スクリュー２５，２７では、搬送羽根２５Ｂ，２７Ｂの全てが、羽根板３７で形成されていたが、本発明はこれに限定されない。搬送羽根２５Ｂ，２７Ｂの少なくとも一巻きが、互いに逆方向に傾斜した姿勢で連結された２つの半円形状の羽根板によって形成されていればよい。例えば、搬送羽根２５Ｂ，２７Ｂのうち貫通穴３８を必要としない範囲では、羽根板３７である必要はなく、回収スクリュー２６の回収羽根２６Ｂと同様となる貫通穴３８の無い一般的な螺旋状の羽根であってもよい。

【0071】

また、第１および第２実施形態に係るトナーコンテナ２２では、搬送ガイド部３３（補給通路３５）が上流側から下流側に亘って略同じ断面積となるように形成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、搬送ガイド部３３（補給通路３５）が上流側から下流側に向かって、徐々にまたは段階的に断面積を小さくするように形成されていてもよい（図示せず）。

【0072】

また、第１および第２実施形態に係るトナーコンテナ２２では、回収スクリュー２６が、貫通穴３８の無い一般的な螺旋状の回収羽根２６Ｂを有していたが、これに限らず、回収羽根２６Ｂが、搬送スクリュー２５，２７の搬送羽根２５Ｂ，２７Ｂと同様の特徴を備えてもよい。

【0073】

また、第１および第２実施形態に係るトナーコンテナ２２では、容器本体２３が上部ケース３０と下部ケース３１に分かれ、下部ケース３１には、廃トナーを収容するための回収室Ｒ２が構成されていたが、本発明はこれに限定されない。容器本体２３から下部ケース３１（回収室Ｒ２）が省略されていてもよい（図示せず）。

【0074】

また、第１および第２実施形態に係る搬送スクリュー２５，２７Ｂは、トナーコンテナ２２に採用されていたが、これに限らず、例えば、現像装置１６やクリーニング装置１８に採用されてもよい。

【0075】

なお、本実施形態の説明では、一例として、本発明をカラープリンター１に適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリまたは複合機等に本発明を適用してもよい。

【0076】

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る搬送スクリュー、トナー容器および画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0077】

１ カラープリンター（画像形成装置）
２２ トナーコンテナ
２３ 容器本体
２５，２７ 搬送スクリュー
２５Ａ，２７Ａ 搬送軸部
２５Ｂ，２７Ｂ 搬送羽根
３０ 上部ケース（ケース）
３３ 搬送ガイド部
３５ 補給通路
３７ 羽根板
３８ 貫通穴
Ｖ 容積

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】