(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容するトナー収容槽と、
前記トナー収容槽の内部を区分けする仕切り壁と、
前記仕切り壁によって区分けされる第１および第２トナー搬送路と、
前記第１トナー搬送路の内部に設けられ、回転軸と、前記回転軸に固定される螺旋羽根とを備える第１トナー搬送スクリューと、
前記第２トナー搬送路の内部に設けられ、回転軸と、前記回転軸に固定される螺旋羽根とを備える第２トナー搬送スクリューと、
第１トナー搬送路の上流側に設けられ、トナーをトナー収容槽内部へ受入れるトナー受入口と、
第１トナー搬送路の下流端および第２トナー搬送路の上流端を連通し、第１トナー搬送路内にあるトナーを第２トナー搬送路へ導くトナー連通路と、
第２トナー搬送路の下流側に設けられ、トナー収容槽内部のトナーをトナー収容槽の外部へ排出するトナー排出口とを備え、
前記仕切り壁が、第１トナー搬送路に収容されているトナーを、第２トナー搬送路へ導く複数の中間スリットを備え、
前記第１トナー搬送スクリューの外縁部が、最下点において第２トナー搬送路の方向に移動する向きに、前記第１トナー搬送スクリューが回転し、
前記第２トナー搬送スクリューの外縁部が、最下点において第１トナー搬送路から遠ざかる方向に、前記第２トナー搬送スクリューが回転し、
前記中間スリットが、前記第１トナー搬送スクリューおよび第２トナー搬送スクリューの各螺旋羽根の外縁部が最近接する位置に形成されていることを特徴とする中間ホッパー。
【請求項２】
前記中間スリットの開口幅が、鉛直方向上部に向かって広がることを特徴とする請求項１に記載の中間ホッパー。
【請求項３】
表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体ドラムの表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置にトナーを供給する中間ホッパーと、前記中間ホッパーにトナーを補給するトナー補給装置と、前記感光体ドラムの表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記トナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、前記中間ホッパーは、請求項１または２に記載した中間ホッパーであ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、中間ホッパー及び画像形成装置に関し、特に、現像装置に補給されるトナーを一時的に収容する中間ホッパーと、中間ホッパーに収容されているトナーを現像装置へ導いて、電子写真方式により画像形成を行う静電複写機、レーザープリンタ及びファクシミリ等の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、感光体ドラム（トナー像担持体）の表面に静電潜像を形成し、現像装置によって感光体ドラムに対してトナーを供給して静電潜像を現像し、現像によって感光体ドラムに形成されたトナー像を用紙等のシートに転写して、定着装置によってシートにトナー像を定着させるようになっている。
【０００３】
画像形成を行うごとにトナーが消費されるので、トナーカートリッジに貯蔵されたトナーが、現像装置に補給される。今日、トナーカートリッジから、現像装置に対して直接トナーを補給するのではなく、一時的にトナーを収容することのできる中間ホッパーが用いられた画像形成装置がある。
この装置では、トナーカートリッジに貯蔵されたトナーは、中間ホッパーに供給され、中間ホッパーに供給されたトナーが、現像装置へ補給される。
【０００４】
このような中間ホッパーを設けることにより、カートリッジ内にトナーがなくなったとしても、中間ホッパー内にトナーが収容されているので、画像形成装置の印刷動作を停止させることなく、空になったトナーカートリッジを取り外して、新しいトナーカートリッジに交換するために必要な時間を確保することができる。
すなわち、中間ホッパーを備えた場合、トナーカートリッジを交換中において画像形成動作（コンティニュアスランと呼ぶ）を続けることが可能となる。
【０００５】
例えば、特許文献１では、トナーボトルから排出されたトナーを一旦収容する収容槽を有する中間トナーホッパを備え、収容槽内部に、軸線が互いに平行になるように並列されそれぞれ逆方向に回転することにより逆方向にトナーを搬送する２つの搬送スクリューを備え、トナーボトルから排出されたトナーを、収容槽に形成されたトナー供給口から取り入れて一時収容し、２つのトナースクリューの回転により、取り入れたトナーを循環搬送させながら、収容槽に形成されたトナー排出口の方向へ導いて、トナー排出口から現像装置へトナーを排出するようにした中間トナーホッパが提案されている（図１，図４，段落００５６−００６７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２５１１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のような中間トナーホッパでは、２本の搬送スクリューにより、収容槽内部で循環搬送されたトナーの一部が速やかに排出されるが、２本の搬送スクリューの間に仕切壁を設けていないので、収容槽の端部においてトナーが滞留するという問題や、搬送スクリューにより長時間撹拌され続けることにより、トナーが劣化するという問題があった。
【０００８】
このようなトナーの滞留を防止するためには、２本の搬送スクリューの間に仕切壁を設け、各搬送スクリューのあるトナー搬送路に沿ってトナーを巡回搬送させる方法が考えられる。
トナーの巡回搬送の途中に、トナー排出口から一部のトナーを排出させることにより、トナー供給口から供給されたトナーから順次排出させることができ、トナーの滞留を防止することができる。
【０００９】
しかし、上記のように仕切壁を設けてトナーを巡回搬送する場合において、トナー交換のためにトナーボトルからのトナー供給が一時的に中断されると、トナー搬送路の経路の途中に、トナーが存在しない場所やトナー濃度の少ない場所（以下、トナー欠損空間と呼ぶ）が発生することになる。
【００１０】
このようなトナー欠損空間が発生すると、搬送スクリューによるトナーの搬送に伴って、トナー欠損空間もトナー排出口の方向へ移動していく。トナー欠損空間がトナー排出口に到達した場合、一時的に、現像装置へのトナーの補給がされない状態となるので、現像装置内のトナー濃度が減少し、安定的に均一なトナーの供給がされないことから、画像ムラが生じる場合があった。
【００１１】
そこで、この発明は、トナーの滞留を防止して、トナーカートリッジ（トナー補給装置）の交換時などにおいて、トナーカートリッジからのトナーの供給が十分でない場合においても、現像装置へのトナーの補給を安定的に行えるようにした中間ホッパーと、その中間ホッパーを備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、トナーを収容するトナー収容槽と、前記トナー収容槽の内部を区分けする仕切り壁と、前記仕切り壁によって区分けされる第１および第２トナー搬送路と、前記第１トナー搬送路の内部に設けられ、回転軸と、前記回転軸に固定される螺旋羽根とを備える第１トナー搬送スクリューと、前記第２トナー搬送路の内部に設けられ、回転軸と、前記回転軸に固定される螺旋羽根とを備える第２トナー搬送スクリューと、第１トナー搬送路の上流側に設けられ、トナーをトナー収容槽内部へ受入れるトナー受入口と、第１トナー搬送路の下流端および第２トナー搬送路の上流端を連通し、第１トナー搬送路内にあるトナーを第２トナー搬送路へ導くトナー連通路と、第２トナー搬送路の下流側に設けられ、トナー収容槽内部のトナーをトナー収容槽の外部へ排出するトナー排出口とを備え、前記仕切り壁が、第１トナー搬送路に収容されているトナーを、第２トナー搬送路へ導く複数の中間スリットを備え、前記第１トナー搬送スクリューの外縁部が、最下点において第２トナー搬送路の方向に移動する向きに、前記第１トナー搬送スクリューが回転し、前記第２トナー搬送スクリューの外縁部が、最下点において第１トナー搬送路から遠ざかる方向に、前記第２トナー搬送スクリューが回転し、前記中間スリットが、前記第１トナー搬送スクリューおよび第２トナー搬送スクリューの各螺旋羽根の外縁部が最近接する位置に形成されていることを特徴とする中間ホッパーを提供するものである。
【００１３】
これによれば、第１及び第２トナー搬送路とを区分けする仕切り壁に、複数の中間スリットを設けているので、たとえば、トナー補給装置を交換している間に画像形成処理を続行させている場合に、中間ホッパーのトナー搬送路内に、トナーのないトナー欠損空間が発生したとしても、中間スリットを通って、そのトナー欠損空間に対してトナーが供給され、トナー欠損空間を速やかに解消することができ、現像装置への安定したトナーの補給が可能となる。
【００１５】
これによれば、第１トナー搬送路において、第１トナー搬送スクリューが回転することにより、第１トナー搬送路内のトナーを、第２トナー搬送路側すなわち仕切り壁側に付勢するので、中間スリットがある付近に存在する第１トナー搬送路内のトナーは、中間スリットを介して第２トナー搬送路の方に移動させられる。
また、第２トナー搬送路において、第２トナー搬送路スクリューが回転することにより、第２トナー搬送路内のトナーを、第１トナー搬送路すなわち仕切り壁から遠ざかる方向に付勢するので、中間スリットがある付近に存在する第２トナー搬送路内のトナーが、第２トナー搬送路から第１トナー搬送路の方へ逆流するのを防止できる。
【００１６】
また、前記中間スリットが、前記第１トナー搬送スクリューおよび第２トナー搬送スクリューの各螺旋羽根の外縁部が、最近接する位置に形成されていることを特徴とする。
これによれば、中間スリットが、第１および第２のトナー搬送スクリューの各螺旋羽根の外縁部が、最近接する位置に形成されるが、その中間スリットが形成される位置は、第１トナー搬送路においてトナーが仕切り壁側に付勢される位置と、第２トナー搬送路のいてトナーが仕切り壁と離れる方向に付勢される位置とが重なる位置であるので、第１トナー搬送路から第２トナー搬送路の方へ向かって、速やかに、トナーを移動させることができる。
【００１７】
また、前記中間スリットの開口幅が、鉛直方向上部に向かって広がることを特徴とする。
これによれば、スリットの開口幅を、鉛直方向上部に向かって広がるように形成しているので、トナー欠損空間が解消されている過程で生じ得るトナー搬送量のムラを少なくして平準化することができる。
【００１８】
また、この発明の表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光体ドラムの表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置にトナーを供給する中間ホッパーと、前記中間ホッパーにトナーを補給するトナー補給装置と、前記感光体ドラムの表面のトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記トナー像を記録媒体に定着させる定着装置とを備え、前記中間ホッパーは、上記のいずれかに記載した中間ホッパーであることを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
これによれば、トナー補給装置の交換中において中間ホッパーにおいて生じ得るトナー欠損空間を速やかに解消できるので、現像装置への安定したトナー補給を可能とし、さらに、長期的に、安定した画像品質の画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、第１トナー搬送路と第２トナー搬送路とを区分けする仕切り壁に、複数の中間スリットを設けているので、トナー補給装置の交換時などの場合に、中間ホッパーのトナー搬送路内に、トナーのないトナー欠損空間が発生したとしても、トナーの滞留を防止することができ、さらに、中間スリットを通ってそのトナー欠損空間に対してトナーが供給されることによって、トナー欠損空間を速やかに解消することができ、現像装置へ安定したトナーの補給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の画像形成装置の一実施例の概略構成図である。
【図２】この発明の現像装置の一実施例の概略構成を示す断面図である。
【図３】図２の現像装置のＡ−Ａ’断面矢視図である。
【図４】図２の現像装置のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図５】この発明の中間ホッパーの一実施例の概略構成を示す断面図である。
【図６】図５の中間ホッパーのＣ−Ｃ’断面矢視図である。
【図７】図６の中間ホッパーのＤ−Ｄ’断面矢視図である。
【図８】図６の中間ホッパーのＥ−Ｅ’断面矢視図である。
【図９】この発明の中間ホッパーにおけるトナー搬送状態の一実施例の説明図である。
【図１０】この発明の中間ホッパーにおけるトナー搬送状態の一実施例の説明図である。
【図１１】この発明の中間ホッパーにおけるトナー搬送状態の一実施例の説明図である。
【図１２】図６の中間ホッパーのＧ−Ｇ’断面矢視図である。
【図１３】この発明のトナー補給装置の一実施例の概略構成を示す断面図である。
【図１４】図１３に示すトナー補給装置のＦ−Ｆ’断面矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、図面を参照しながら、本発明の現像装置および画像形成装置の実施形態を詳説する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。
［画像形成装置の構成］
図１に、本発明に係る中間ホッパーを備えた画像形成装置の一実施例の全体構成の説明図を示す。
この画像形成装置１００は、外部から伝達される画像データに応じて、シート状の記録媒体（記録用紙）に多色または単色の画像を形成する装置である。
【００２２】
図１の実施形態では、画像形成装置としてフルカラープリンターの場合を例示している。ただし、画像形成装置としては、外部から伝達される画像データおよび／または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も記録媒体に多色または単色の画像を形成することができるコピー機、ファクシミリ装置またはこれらの機能を備えた複合機であってもよい。
【００２３】
画像形成装置１００には、４つの感光体ドラム３ａ〜３ｄ、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面を帯電させる４つの帯電器（帯電装置）５ａ〜５ｄと、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面にレーザー光を照射して静電潜像を形成するレーザースキャナーユニット（露光装置）１と、黒、シアン、マゼンタおよびイエローのトナーを個別に収容して各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面の静電潜像を現像してトナー像を形成する４つの現像装置２ａ〜２ｄと、現像および画像転写後の各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に残存する残留トナーを除去するクリーナユニット４ａ〜４ｄと、各現像装置２ａ〜２ｄに前記４色のトナーを個別に補給する４つの中間ホッパー８ａ〜８ｄと、各中間ホッパー８ａ〜８ｄに前記４色のトナーを個別に補給する４つのトナー補給装置（トナーカートリッジ）９ａ〜９ｄと、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面のトナー像が転写される中間転写ベルト７と、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面のトナー像を中間転写ベルト７の表面に転写する中間転写ローラー６ａ〜６ｄおよび中間転写ベルト７の表面のトナー像を記録媒体に転写する転写ローラー１１を有する転写装置と、記録媒体を収容する給紙トレイ１０と、給紙トレイ１０から記録媒体をピックアップするピックアップローラー１６と、給紙トレイ１０から転写ローラー１１へ記録媒体を搬送する搬送ローラー１７ａと、記録媒体上に転写されたトナー画像を定着させる定着装置１２と、定着装置１２から記録媒体を画像形成装置１００外部へ搬送する搬送ローラー１７ｂおよび１７ｃなどが収容されている。
画像形成装置１００の上面は排紙トレイ１５とされている。
【００２４】
また、転写装置は、転写ローラ１１、中間転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、中間転写ベルト７の他に、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、図示しない中間転写ベルトテンション機構を備えている。
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機構は、中間転写ベルト７を張架し、図１の矢印Ｂ方向に中間転写ベルト７を回転駆動させるものである。
【００２５】
ここで、ａ〜ｄの符号は、ａが黒画像形成用の部材、ｂがシアン画像形成用の部材、ｃがマゼンタ画像形成用の部材、ｄがイエロー画像形成用の部材であることを示したものである。
この画像形成装置１００では、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の４つの色成分毎の画像データに基づいて、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に、黒トナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像およびイエロートナー画像が選択的に形成される。そして、これらの形成された各トナー画像が中間転写ベルト７上で重ねられ、記録媒体上に１つのカラー画像が形成される。
【００２６】
各色に対応する感光体ドラム３ａ〜３ｄは同じ構成であるため、以下の説明では符号を３に統一する。また、これと同様に、現像装置は符号を２、帯電器は符号を５、クリーナユニットは符号を４、中間ホッパーは符号を８、トナー補給装置は符号を９に統一して説明する。
【００２７】
〔現像装置２の構成〕
図２に、図１に示した現像装置２の一実施例の断面図を示す。図３に、図２のＡ−Ａ´断面矢視図、図４に、図２のＢ−Ｂ´断面矢視図を示す。なお、これらの図において、現像槽１１１内に収容されている現像剤は省略している。
【００２８】
現像装置２は、現像槽１１１内に、感光体ドラム３と対向するように配置された現像ローラ１１４を有し、現像ローラ１１４によって感光体ドラム３の表面にトナーを供給して、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像を現像（顕像化）する装置である。
【００２９】
現像装置２は、現像槽１１１と、感光体ドラム３に二成分現像剤を供給する現像ローラ１１４と、仕切り板１１７と、現像剤の搬送部材１１２，１１３と、ドクターブレード１１６と、トナー濃度検知センサ１１９等を備える。
現像槽１１１は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤（二成分現像剤）を収容する槽である。現像槽１１１の上壁には、取り外し可能な現像槽カバー１１５が設けられている。
この現像槽１１１の内部には、図２に示すような位置に現像ローラ１１４、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、ドクターブレード１１６が配置される。
この発明で利用される現像剤に含まれるキャリアは、磁性を有する磁性キャリアであり、たとえば、フェライトキャリアが用いられる。
【００３０】
《現像槽の内部構成》
現像槽１１１の内部は、現像ローラ１１４の軸心方向と平行な断面がＵ字状の仕切り板１１７によって、水平方向に隣接した２つの部屋に区画されている。２つの部屋のうちの図２の右側の部屋が第１現像剤搬送路Ｐであり、現像ローラ１１４の下側に位置し図２の左の部屋が第２現像剤搬送路Ｑである。
【００３１】
第１現像剤搬送路Ｐ、第２現像剤搬送路Ｑには、それぞれ第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３が、回転自在に設けられている。
【００３２】
図３に示すように、仕切り板１１７（第１現像剤搬送路Ｐおよび第２現像剤搬送路Ｑを仕切る板）の端部付近には、二成分現像剤を第２現像剤搬送路Ｑから第１現像剤搬送路Ｐに導くための第１連通路ａが設けられている。また、図３に示すように、第１連通路ａの反対側に位置する仕切り板１１７の他端には、二成分現像剤を第１現像剤搬送路Ｐから第２現像剤搬送路Ｑに導くための第２連通路ｂが形成されている。
【００３３】
すなわち、図３に示すように第１現像剤搬送路Ｐと第２現像剤搬送路Ｑとは、軸心方向の両側にそれぞれ備えられた第１連通路ａと、第２連通路ｂによって連通している。
従って、第１及び第２現像剤搬送路Ｐ，Ｑと、第１及び第２連通路ａ，ｂとによって、現像剤を循環的に搬送する環状の現像剤搬送路を構成している。
また、図３に示すように、第１現像剤搬送路Ｐでは、矢印Ｘの方向に現像剤が搬送され、第２現像剤搬送路Ｑでは、矢印Ｙの方向に現像剤が搬送される。
【００３４】
現像槽カバー１１５には、図３に示すように、第１現像剤搬送路Ｐの現像剤搬送方向の上流側に、トナー補給口１１５ａを設ける。このトナー補給口１１５ａを介して、未使用の新しいトナーが、中間ホッパーから現像装置へ補給される。
【００３５】
《現像ローラ》
図２に示すように、現像槽１１１には第２現像剤搬送路Ｑの上方部に開口部が形成され、その開口部の位置に現像ローラ１１４が、回転可能にかつ感光体ドラム３との間に、所定の現像ニップ部をもって配置されている。
現像ローラ１１４は、図示しない駆動手段によって軸心回りに回転駆動するマグネットローラであり、第２現像剤搬送路Ｑ内の二成分現像剤を担持して感光体ドラム３に供給する。図示しない電源から現像バイアス電圧が印加されることにより、感光体ドラム３の表面の静電潜像にトナーを付着させて現像する。
【００３６】
《ドクターブレード》
図２に示すように、ドクターブレード１１６は、現像ローラ１１４の軸線方向に平行に延びる長方形の板状部材であり、その上端１１６ａは現像ローラ１１４の表面に対して所定の間隙を保った状態で、その下端部が現像槽１１１の開口部の下端縁に固定されている。ドクターブレード１１６の材料としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂等が挙げられる。
【００３７】
第１搬送部材１１２は、図３に示すように、第１回転軸１１２aと、該第１回転軸１１２aに固定されて一体に回転する螺旋状の第１搬送羽根１１２ｂを備えるオーガスクリューからなり、現像槽１１１の長手方向の右側の側壁を貫通した回転軸１１２ａの一端に、第１ギア１１２ｃを備えている。
第１搬送部材１１２は、図示しない駆動モータにより回転駆動され、第１現像剤搬送路Ｐ内の二成分現像剤を、図３の矢印Ｘ方向に撹拌しながら搬送する。
【００３８】
第２搬送部材１１３は、図３に示すように、第２回転軸１１３aと、該第２回転軸１１３aに固定されて一体に回転する螺旋状の第２搬送羽根１１３ｂを備えるオーガスクリューからなり、現像槽１１１の長手方向の右側の側壁を貫通した回転軸１１３ａの一端に、第２ギア１１３ｃを備えている。
第２搬送部材１１３は、図示しない駆動モータにより回転駆動され、第２現像剤搬送路Ｑ内の二成分現像剤を、図３の矢印Ｙ方向に撹拌しながら搬送する。
【００３９】
《トナー濃度検知センサ》
トナー濃度検知センサ１１９は、図２に示すように、第２搬送部材１１３の鉛直下方で、第２現像剤搬送路Ｑのほぼ中央部に設けられる。第２現像剤搬送路Ｑを形成する現像槽１１１の半円筒状内壁面に装着され、第２現像剤搬送路Ｑの中の現像剤と接触する位置で、センサ面が第２現像剤搬送路Ｑの内部に露出するように設けられる。
トナー濃度検知センサ１１９は、図示しないトナー濃度制御部に電気的に接続される。
【００４０】
トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ１１９が検知するトナー濃度測定値に応じて、後述する中間ホッパー８を駆動させ、トナー補給口１１５ａから現像装置２の第１現像剤搬送路Ｐ内に、トナーを供給するように制御する。
トナー濃度制御部が、トナー濃度検知センサ１１９によって検知されたトナー濃度測定値が所定の設定値よりも低いと判定すると、中間ホッパー８を駆動させる駆動手段に制御信号を送信し、中間ホッパー８からトナーを排出させる。
【００４１】
トナー濃度検知センサ１１９には、一般的なトナー濃度検知センサを使用することができ、例えば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサ等を用いることができる。ただし、感度の観点から、透磁率検知センサが好ましい。
透磁率検知センサ（トナー濃度検知センサ１１９）には図示しない電源が接続される。
この電源は、透磁率検知センサを駆動させるための駆動電圧およびトナー濃度の検知結果をトナー濃度制御部に出力するための制御電圧を、透磁率検知センサに印加する。電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は、トナー濃度制御部によって制御される。
【００４２】
［トナー補給装置の構成］
図１３に、この発明のトナー補給装置の一実施例の概略断面図を示す。図１４に、図１３に示すトナー補給装置のトナー排出口周辺のＦ−Ｆ´断面矢視図を示す。
図１３と図１４に示すように、トナー補給装置９は、トナー排出口１２１ａを有するトナー収容容器１２１と、トナー攪拌部材１２５と、トナー排出部材１２２とを備え、その容器内部に未使用のトナーが収容される。
トナー補給装置９は、図１に示すように、中間ホッパー８の上方に配置されており、そのトナー排出口１１２ａと、中間ホッパー８のトナー受入口２１５ａ（図５参照）とが、トナー受入口の上端部に接続されるトナー搬送パイプ１０３を介して接続されている。トナー収容容器１２１は、内部空間を有するほぼ半円筒状の容器部材であり、半円筒状部分の周方向の横位置にトナー排出口１２１ａが配置されている。
【００４３】
トナー攪拌部材１２５は、トナー収容容器１２１の半円筒状部分の略中央位置に回転可能に配置されており、トナー排出部材１２２はトナー排出口１２１ａの上方近傍位置に回転可能に配置されている。
トナー攪拌部材１２５は、回転軸１２５ａを中心に回転する板状部材であり、回転軸１２５ａから離間した両側先端には、可撓性を有する樹脂製（例えば、ポリエチレンテレフタレート）からなるシート状のトナー汲み上げ部材１２５ｂを有している。なお、回転軸１２５ａは、トナー収容容器１２１の長手方向両側の側壁に回転可能に支持されており、その一端は前記側壁を貫通し、図示しない駆動手段の駆動ギアと噛合するギアがその一端に固定されている。
【００４４】
トナー攪拌部材１２５は、そのトナー汲み上げ部材１２５ｂがトナー排出口１２１ａに対して下方から上方へ向って回転することにより、トナー収容容器１２１内に収容されるトナーを攪拌しながら汲み上げてトナー排出部材１２２へ搬送する。
このとき、トナー汲み上げ部材１２５ｂは、その可撓性によって、トナー収容容器１２１の内壁に沿って摺動して変形しつつ回転し、トナーをトナー排出部材１２２側に供給する。
【００４５】
トナー排出部材１２２とトナー攪拌部材１２５との間には、隔壁１２４が設けられる。これによって、トナー攪拌部材１２５によって汲み上げられたトナーがトナー排出部材１２２の周辺に適量のトナーを保持できるようになる。
【００４６】
トナー排出部材１２２は、トナー収容容器１２１内のトナーをトナー排出口１２１ａから中間ホッパー８に供給するもので、図１４に示すように、トナー収容容器１２１の長手方向両側の側壁に両端が回転可能に支持された回転軸１２２ｂと、回転軸１２２ｂの外周面に固定された螺旋羽根１２２ａと、トナー収容容器１２１の前記側壁を貫通した回転軸１２２ｂの一端に固定されたギア１２２ｃとで構成されている。ギア１２２ｃは、図示しない駆動手段の駆動ギアと噛合している。
トナー収容容器１２１において、トナー排出口１２１ａは、螺旋羽根１２２ａのギア１２２ｃとは反対側の一端側に配置されている。
トナー排出部材１２２が回転することにより、トナー排出部材１２２側に供給されたトナーは、螺旋羽根１２２ａによってトナー排出口１２１ａ側に向けて搬送され、トナー排出口１２１ａからトナー搬送パイプ１０３を介して、中間ホッパー８の中へ供給される。
【００４７】
［中間ホッパーの構成］
図５に、この発明の中間ホッパーの一実施例の概略断面図を示す。
図６に、図５に示す中間ホッパーのＣ−Ｃ’断面矢視図を示す。
図７に、図６のＤ−Ｄ’断面矢視図を示す。
図８に、図６のＥ−Ｅ’断面矢視図を示す。
図１２に、図６のＧ−Ｇ’断面矢視図を示す。
この中間ホッパー８は、トナー補給装置９と、現像装置２との間に位置し、トナー補給装置９から供給されたトナーを一旦収容した後、現像装置２へ、そのトナーを補給する装置である。
【００４８】
これらの図において、中間ホッパー８内に収容されているトナーは省略している。
図５〜図８に示すように、中間ホッパー８は、トナーが収容される略直方容器形のトナー収容槽２１１と、その上壁を構成する取り外し可能なトナー収容槽カバー２１５と、トナー収容槽２１１を２つの部屋に区分けする仕切り壁２１７と、トナー収容槽２１１内に設けられた第１および第２トナー搬送路Ｖ、Ｗと、第１および第２トナー搬送路Ｖ、Ｗ内にそれぞれ回転可能に設けられた第１および第２トナー搬送スクリュー２１２、２１３と、トナー残量検知センサー（圧電センサー）２１９とを備えている。
【００４９】
トナー収容槽カバー２１５には、第１トナー搬送路Ｖにおけるトナー搬送方向（図６の矢印Ｇ方向）の上流側に、トナー補給装置９からのトナーを受け入れるためのトナー受入口２１５ａが形成されている。
このトナー受入口２１５ａは、トナー搬送パイプ１０３を介して、トナー補給装置９のトナー排出口１２１ａに接続されている。
トナー収容槽２１１底面には、第２トナー搬送路Ｗの下流側に、トナーを排出するためのトナー排出口２１１ａが形成されている。
【００５０】
中間ホッパー８は、現像装置２の鉛直上方に配置されており（図１参照）、そのトナー排出口２１１ａと、現像装置２のトナー補給口１１５ａ（図２参照）とが、トナー搬送パイプ１０２にて接続されている。
トナー収容槽２１１の内部は、仕切り壁２１７によって２つの部屋に区画されており、２つの部屋のうちのトナー受入口２１５ａ側が第１トナー搬送路Ｖであり、トナー排出口２１１ａ側が第２トナー搬送路Ｗである。
さらに、第１トナー搬送路Ｖの下流端と、第２トナー搬送路Ｗの上流端とが、トナー連通路ｃによって連通している。
【００５１】
仕切り壁２１７の中央部には、複数の中間スリット（ｄ１〜ｄ３）が形成されている。
トナーは、通常トナー連通路ｃを通過して搬送されるが、中間スリットは、第２トナー搬送路Ｗのトナーが少なくなった時に、第１トナー搬送路Ｖから第２トナー搬送路Ｗへトナーを導くバイパスとして機能する。
中間スリットは、第１トナー搬送路Ｖを流れるトナーを第２トナー搬送路Ｗの方へ導く開口である。
図６に示すように、各中間スリットｄ１〜ｄ３は、第１トナー搬送スクリュー２１２および第２トナー搬送スクリュー２１３の各螺旋羽根（２１２ｂ、２１３ｂ）の外縁部が、最近接する位置に形成される。すなわち、両螺旋羽根の最近接する外縁部どうしを結ぶ直線が、各中間スリットの開口内に入るように、各中間スリットを形成する。
【００５２】
このように、中間スリットを第１および第２トナー搬送スクリューの各螺旋羽根（２１２ｂ、２１３ｂ）の外縁部が、最近接する位置に形成した場合、その位置は、第１トナー搬送路Ｖにおいて、第１トナー搬送スクリュー２１２が、トナーを仕切り壁側に付勢する位置と、第２トナー搬送路Ｗにおいて、第２トナー搬送スクリュー２１３が、トナーを仕切り壁から離れる方向に付勢する位置とが重なる位置である。
【００５３】
言いかえれば、第２トナー搬送路Ｗにおいて、トナーの密度が少なくなる領域（低密度空間）が仕切り壁側に生じる位置と、第１トナー搬送路Ｖの仕切り壁側においてトナーの密度が多くなる領域とが一致する位置に、中間スリット（ｄ１〜ｄ３）が設けられる。
従って、このような中間スリットが設けられる位置では、第１トナー搬送路Ｖから第２トナー搬送路Ｗの方へ、速やかに、トナーを移動させることができる。
【００５４】
また、図１２に示すように、各中間スリットｄ１〜ｄ３の開口幅は、鉛直方向上部に向かって広がるように形成されている。
このように、中間スリット（ｄ１〜ｄ３）の開口幅を変化させるのは、トナー搬送量の変化をできるだけ少なくするためである。例えば、中間スリット（ｄ１〜ｄ３）の鉛直方向の下方端部の開口幅を8ｍｍ程度とし、鉛直方向の上方端部の開口幅を12ｍｍ程度とすればよい。
【００５５】
第１トナー搬送路Ｖにおいて、搬送されるトナー量が多く、トナーの最高地点が高くなっている部分が中間スリット（ｄ１〜ｄ３）へきたときには、中間スリットの広がっている上部の開口空間から、より多くのトナーが、第１トナー搬送路Ｖから第２トナー搬送路Ｗの方へ流れ込むことになる。
また、第１トナー搬送路Ｖを流れるトナーの最高地点が低くなっている部分が中間スリット（ｄ１〜ｄ３）へきたときには、中間スリットの下部の比較的狭い開口空間から、比較的少ない量のトナーが、第１トナー搬送路Ｖから第２トナー搬送路Ｗの方へ流れ込むことになる。
【００５６】
従って、トナー搬送の流れの中で、トナー搬送量に変化が生じたとしても、そのトナー搬送量の多少に対応して中間スリットを介して第２トナー搬送路の方へ適切なトナーが供給されるので、トナー欠損空間が解消されていく過程で生じ得るトナー搬送量のムラを少なくして、平準化することができる。
【００５７】
ただし、中間スリットの開口幅の数値は一義的に定められるものではなく、搬送するトナー量や、搬送スクリューの径により異なる。
また、中間スリットの数は、図示した３個に限るものではなく、２個又は４個以上設けてもよい。
【００５８】
第１トナー搬送スクリュー２１２は、図示しない駆動モーターにより回転駆動され、第１トナー搬送路Ｖ内のトナーを矢印Ｇ方向に撹拌しながら搬送する部材である。
第１トナー搬送スクリュー２１２は、第１トナー搬送路Ｖ内に平行かつ回転可能に設けられた第１回転軸２１２ａと、第１回転軸２１２ａの外周面に固定された第1螺旋羽根２１２ｂと、トナー収容槽２１１の外部へ突出した第１回転軸２１２ａの一端に設けられた第１ギア２１２ｃとから構成されているオーガスクリューである。
【００５９】
また、第１トナー搬送スクリュー２１２には、トナー受入口２１５ａを臨む位置に、第１回転軸２１２ａと平行に設けられる長方形の撹拌板２１６を設ける。
図５及び６の実施例では、撹拌板２１６は、トナー受入口２１５ａの直下に設けている。
この撹拌板２１６は、トナー受入口２１５ａから落下してきたトナーを捕捉して、一時的にこの場所にトナーを保持するためのものである。
【００６０】
第１トナー搬送スクリュー２１２は、図７に示すように、第１トナー搬送スクリュー２１２の外縁部が、その最下点において、第２トナー搬送路Ｗの方向に移動する向き（図７では右回り）に、図示しない駆動モータにより回転駆動される。
【００６１】
第２トナー搬送スクリュー２１３は、図示しない駆動モーターにより回転駆動され、第２トナー搬送路Ｗ内のトナーを矢印Ｈ方向に撹拌しながら搬送する部材である。
第２トナー搬送スクリュー２１３は、第２トナー搬送路Ｗ内に平行かつ回転可能に設けられた第２回転軸２１３ａと、第２回転軸２１３ａの外周面に固定された第２螺旋羽根２１３ｂと、トナー収容槽２１１の外部へ突出した第２回転軸２１３ａの一端に設けられた第２ギア２１３ｃから構成されているオーガスクリューである。
【００６２】
第２トナー搬送スクリュー２１３は、図７に示すように、第２トナー搬送スクリュー２１３の外縁部が、最下点において、第１トナー搬送路Ｖから逆方向に移動する向き（図７では右回り）に、すなわち第１トナー搬送路Ｖから遠ざかる方向に、図示しない駆動モータにより回転駆動される。
【００６３】
トナー残量検知センサー２１９は、図５及び図６に示すように、センサー面が、第１トナー搬送路Ｖ内部に露出するように、第１トナー搬送路Ｖ（トナー収容槽２１１）の側面に、その第１トナー搬送スクリュー２１２の撹拌板２１６が設けられる位置より、１螺旋分、上流側に設ける。トナー残量検知センサー２１９としては、例えば、圧電センサを使用できる。
トナー残量検知センサー２１９がトナーの有無を検知し、トナーがない時に、後述するトナー補給装置９内のトナーが、トナー受入口２１５ａから第１トナー搬送路Ｖ内に供給される。
【００６４】
図９に、この発明の中間ホッパーにおけるトナー搬送状態の一実施例の説明図を示す。
図９では、図７に示した図６のＤ−Ｄ’断面矢視図の位置における搬送状態の一実施例を示している。
図９に示すように、中間ホッパー８内において、第１トナー搬送スクリュー２１２および第２トナー搬送スクリュー２１３が、時計と同じ方向（右回り）である矢印方向に回転する。
【００６５】
このとき、右側の第１トナー搬送スクリュー２１２の螺旋羽根２１２ｂは、第１トナー搬送路Ｖの底部のトナーを仕切り壁２１７側（左側）に付勢する。従って、この位置において、トナーは第２トナー搬送路Ｗ側の仕切壁２１７へ偏った状態で搬送される。
また、左側の第２トナー搬送スクリュー２１３の螺旋羽根２１３ｂは、第２トナー搬送路Ｗの底部のトナーを仕切り壁２１７側とは逆方向（左側）に付勢するので、この位置では、トナーは第１トナー搬送路Ｖの仕切壁２１７側から離れて偏った状態で搬送される。
【００６６】
図１０に、この発明の中間ホッパーにおけるトナー搬送状態の一実施例の説明図を示す。
図１０では、図８に示した図６のＥ−Ｅ’断面矢視図の位置における搬送状態を示している。
この位置は、図６に示す中間スリットｄ２が形成されている位置である。
図１０（ａ）は、第２トナー搬送路Ｗの側に、十分なトナーが存在する場合を示している。
【００６７】
図１０（ａ）に示すように、中間ホッパー８内において、第１トナー搬送スクリュー２１２および第２トナー搬送スクリュー２１３がそれぞれ矢印方向に回転すると、第１トナー搬送スクリュー２１２の螺旋羽根２１２ｂが、第１トナー搬送路Ｖの底部のトナーを第２トナー搬送路Ｗ側（左側）に付勢する。
【００６８】
このとき、第２トナー搬送路側には、中間スリットｄ２が形成されているので、図１０（ａ）の右側の図に示すように、第１トナー搬送路Ｖのトナーの一部分は、中間スリットを通って左側の第２トナー搬送路Ｗ側へ移動する。
【００６９】
しかし、第２トナー搬送路Ｗ側に十分なトナーが存在しているので、図１０（ａ）右側の図に示すように、第１トナー搬送路Ｖの大部分のトナーは、第２トナー搬送路Ｗ側に移動することなく、第１トナー搬送路Ｖの中をそのまま搬送されることになる。
【００７０】
図１０（ｂ）は、第２トナー搬送路Ｗの側に、十分なトナーが存在しない場合を示している。例えば、画像形成装置１００において、印刷処理を継続したままの状態で、トナー補給装置を交換した場合において、中間ホッパー８の中に、一時的にトナーが供給されない場合を示している。このとき、図１０（ｂ）の左側の図に示すように、第２トナー搬送路Ｗ（あるいは第１トナー搬送路Ｖ）において、トナー欠損空間が発生する。
【００７１】
トナーカートリッジからのトナー供給が一時的に断たれて、トナー欠損空間が発生し、図１０（ｂ）のように、第２トナー搬送路Ｗにトナーがない場合、第１トナー搬送スクリュー２１２の螺旋羽根２１２ｂが、第１トナー搬送路Ｖの底部のトナーを第２トナー搬送路Ｗ側に付勢すると、中間スリットｄ２を介して、第１トナー搬送路Ｖのトナーが第２トナー搬送路Ｗ側（左側）に移動する。
すなわち、中間スリットｄ２を通って、トナー欠損空間に対して、第１トナー搬送路Ｖからトナーが供給される。
従って、図１０（ｂ）の右側の図に示すように、第２トナー搬送路Ｗのトナー欠損空間が速やかに解消される。
【００７２】
図１０では、図６の中間スリットｄ２が存在する位置での搬送状態を示したが、他の中間スリット（ｄ１，ｄ３）が存在する位置においても、同様にトナーが中間スリット（ｄ１，ｄ３）を介して、第２トナー搬送路Ｗの方向（左側）へ流れ込む。
【００７３】
図１１に、図６で示した第１および第２トナー搬送スクリューと中間スリットとの位置関係を示す模式図を示す。
図１１（ａ）は、第１トナー搬送路Ｖから第２トナー搬送路Ｗ側に向けて、中間スリットを介して、トナーが移動していない場合、あるいは移動しにくい場合の螺旋羽根の位置を示している。
【００７４】
図１１（ｂ）は、第１トナー搬送路Ｖから第２トナー搬送路Ｗ側に向けて、中間スリットを介してトナーが移動する場合、あるいは移動しやすい場合の螺旋羽根の位置を示している。
図１１（ａ）および図１１（ｂ）において、実線の丸印は、第１トナー搬送路Ｖの仕切り壁２１７側において、第１トナー搬送スクリュー２１２によって付勢されてトナーの密度が高くなっている螺旋羽根表面の部分を示している。
また、破線丸印は、第２トナー搬送路Ｗの仕切り壁２１７側において、第２トナー搬送スクリュー２１３の回転により、トナーの密度が低くなっている部分、あるいは空隙になっている螺旋羽根表面の部分を示している。
【００７５】
図１１（ａ）では、丸印と破線丸印のどちらも、仕切り壁２１７により隔離されている位置にある。
従って、中間スリットの位置では、第１トナー搬送路Ｖから第２トナー搬送路Ｗ側へのトナーの移動は促進されないので、トナーは第１トナー搬送路Ｖあるいは第２トナー搬送路Ｗの中をそのまま直進する。
【００７６】
図１１（ｂ）では、丸印と破線丸印のどちらも、中間スリットｄ１〜ｄ３が存在する位置にある。従って、第１トナー搬送スクリュー２１２によって仕切壁２１７側に付勢されたトナーは中間スリットｄ１〜ｄ３を通って、第２トナー搬送路Ｗへと移動し、さらに、第２トナー搬送スクリュー２１３により第２トナー搬送路Ｗの中を、図面の右側に向かって搬送される。
【００７７】
すなわち、図１１（ｂ）に示すように、仕切り壁の中間スリットの位置で、第１トナー搬送路Ｖ側のトナーの密度の高い部分と、第２トナー搬送路Ｗ側のトナーの密度の低い部分が対向した場合は、トナーの密度の高い方から低い方へ、すなわち、中間スリットを介してトナーの少ない欠損空間に向かって、トナーが流れ込むことになる。
【００７８】
上記のように、仕切り壁に中間スリットを設け、第１および第２トナー搬送スクリューを回転させることにより、第２トナー搬送路から第１トナー搬送路に逆流することを防止でき、第１トナー搬送路から第２トナー搬送路に向けて、効率的にトナーを移動させることができる。
【００７９】
また、中間ホッパーに一時的にトナーの少ない欠損空間が生じても、速やかにトナー欠損空間を解消することができ、現像装置に対して安定的にトナーを補給することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１    露光ユニット（露光装置）
２、２ａ〜２ｄ    現像装置
３、３ａ〜３ｄ    感光体ドラム
４    クリーナユニット
５、５ａ〜５ｄ    帯電器（帯電装置）
６    中間転写ローラー
７    中間転写ベルト
８    中間ホッパー
９    トナー補給装置
１０    給紙トレイ
１１    転写ローラー
１２    定着ユニット（定着装置）
１５    排紙トレイ
１６    ピックアップローラー
１７    搬送ローラー
１００    画像形成装置
１０２    トナー搬送パイプ
１０３    トナー搬送パイプ
１１１    現像槽
１１２    第１搬送螺旋部材
１１３    第２搬送螺旋部材
１１４    現像ローラー
１１５    現像槽カバー
１１５ａ    トナー補給口
１１６    ドクターブレード
１１７    仕切り板
１１９    トナー濃度検知センサー
２１１    トナー収容槽
２１１ａ    トナー排出口
２１２    第１トナー搬送スクリュー
２１３    第２トナー搬送スクリュー
２１５    トナー収容槽カバー
２１５ａ    トナー受入口
２１６    撹拌板
２１７    仕切り壁
２１９    トナー残量検知センサー
ｄ１，ｄ２，ｄ３    中間スリット
Ｃ    トナー連通路
Ｖ    第１トナー搬送路
Ｗ    第２トナー搬送路
【図１】
0005520980.tif 000002
【図２】
0005520980.tif 000003
【図３】
0005520980.tif 000004
【図４】
0005520980.tif 000005
【図５】
0005520980.tif 000006
【図６】
0005520980.tif 000007
【図７】
0005520980.tif 000008
【図８】
0005520980.tif 000009
【図９】
0005520980.tif 000010
【図１０】
0005520980.tif 000011
【図１１】
0005520980.tif 000012
【図１２】
0005520980.tif 000013
【図１３】
0005520980.tif 000014
【図１４】
0005520980.tif 000015