(57)【要約】【課題】現像剤の流動性に関わらずに循環搬送バッファ内のかさ密度を安定させ、高精度にて現像剤の補給を行うことのできるトナー補給装置を備えた画像形成装置を提供することである。【解決手段】補給用現像剤を循環搬送するバッファ部を有したトナー補給装置５Ａにおいて、攪拌羽３６と攪拌スクリュー１８、１９を同時に駆動させると共に、搬送スクリュー２１は停止したままにしておく第１の駆動方式と、攪拌スクリュー１８、１９と搬送スクリュー２１を同時に駆動させる第２の駆動方式を有する。【選択図】図６
2006119314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で現像して可視像とする現像装置と、前記現像装置に対して補給用現像剤を供給する現像剤補給装置と、を備えた画像形成装置において、
前記現像剤補給装置は、
前記現像装置への補給用現像剤を収納する第１の現像剤容器と、
前記第１の現像剤容器内に設けられ、前記現像剤容器内部の現像剤を攪拌すると共に、前記現像剤容器に設けられた排出口から現像剤を排出するための第１の攪拌手段と、
前記現像剤容器から排出された現像剤を受け取る第２の現像剤容器と、
前記第２の現像剤容器内に設けられ、前記第２の現像剤容器内で現像剤を攪拌する第２の攪拌手段と、
前記第２の現像剤容器内に設けられ、前記第２の現像剤容器から所定量の現像剤を前記現像装置に向けて搬送する搬送手段と、
を備え、
前記第１の撹拌手段と前記第２の撹拌手段とを同時に駆動すると共に、前記搬送手段を停止した状態に維持する第１の駆動方式と、前記第２の撹拌手段と前記搬送手段とを同時に駆動する第２の駆動方式とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２の攪拌手段は、前記搬送手段の両側に対称に一対配置され、前記第２の現像剤容器内の現像剤を前記第２の現像剤容器内で循環させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の攪拌手段の駆動伝達経路上に設けられ、前記第１の攪拌手段へ伝達される駆動のＯＦＦ／ＯＮを切り替え可能な第１の駆動切替手段と、
前記搬送手段の駆動伝達経路上に設けられ、前記搬送手段へ伝達される駆動のＯＦＦ／ＯＮを切り替え可能な第２の駆動切替手段と、
前記第１及び第２の駆動切替手段と、前記第２の攪拌手段とに駆動を伝達する駆動手段と、を有し、
前記第１の駆動方式を行う場合には、前記第１の駆動切替手段が前記第１の攪拌手段へと駆動を伝達し、
前記第２の駆動方式を行う場合には、前記第２の駆動切替手段が前記搬送手段へと駆動を伝達するように切り替わることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
第１の駆動手段から前記第１の攪拌手段へと駆動を伝達する第１の駆動伝達経路と、
第２の駆動手段から前記搬送手段へと駆動を伝達する第２の駆動伝達経路と、
前記搬送手段に設けられ、ワンウェイクラッチを有した第１のギアと、
前記第１のギアを介し、前記第２の駆動手段から伝達された駆動を前記第２の攪拌手段へと伝達する第３の駆動伝達経路と、
前記第１の駆動伝達経路から分岐し、前記第１の駆動伝達経路から伝達された駆動を前記第３の駆動伝達経路へと伝達する第４の駆動伝達経路と、
前記第４の駆動伝達経路に設けられ、ワンウェイクラッチを有した第２のギアと、
を備え、
前記第１の駆動方式を行う場合には、前記第１の駆動手段から前記第１の駆動伝達経路を介して前記第１の攪拌手段に駆動を伝達し、さらに、前記第４の駆動伝達経路を介して前記第３の駆動伝達経路から前記第２の攪拌手段へと駆動を伝達すると共に、前記第１のギアが空転して前記搬送手段及び前記第２の駆動伝達経路への駆動伝達を止め、
前記第２の駆動方式を行う場合には、前記第２の駆動手段から前記第２の駆動伝達経路を介して前記搬送手段に駆動を伝達し、さらに、前記第１のギアが前記第３の駆動伝達手段を介して前記第２の撹拌手段へと駆動を伝達すると共に、前記第２のギアが空転して前記第４の駆動伝達経路の駆動伝達を止めることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２の攪拌手段は、前記第１の駆動手段によって駆動される回転速度よりも、前記第２の駆動手段によって駆動される回転速度の方が速くなるように設定されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第４の駆動搬送経路は、前記第１の駆動伝達経路から伝達された駆動を前記第２の攪拌手段へと伝達することを特徴とする請求項４又は５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、電子写真式、静電記録式などにより像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置が収容した現像剤にて可視像（トナー像）とする、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に関するものであり、特に、現像装置へと補給用現像剤を供給するための現像剤補給装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置においては、一成分現像剤を使用する装置であれ、二成分現像剤を使用する装置であれ、静電潜像を現像することによって現像装置内の現像剤が規定量以下に減少した場合は、本願添付の図１４にその一例を示すように、補給用現像剤（トナー）を貯蔵している現像剤補給装置、即ち、ホッパー２００から現像装置２０８内にトナーが補給される。
【０００３】
通常、ホッパー２００は、現像装置２０８へと新しいトナーを供給するトナーカートリッジ２０１と、トナーカートリッジ２０１から供給されたトナーを貯蔵するバッファ部２０２とを備えており、バッファ部２０２内のトナー量が減少してくると、バッファ部２０２に設けられたトナーセンサ（図示せず）がトナー無しを検知し、トナーカートリッジ２０１からトナーが供給され、常にバッファ部２０２内のトナー量を一定に保っている。
【０００４】
また、従来のバッファ部２０２は、縦長の形状をしていることが多い。このタイプのホッパー２００では、トナーカートリッジ２０１から供給されたトナーが、バッファ部２０２内に重力で落下して溜まり、バッファ部２０２の底面及び該底面に連通した補給パイプ２０３中に設けられた搬送スクリュー２０５によりトナー供給口２０４を介して現像装置２０８へと供給されていく。
【０００５】
しかしながら、このような重力でバッファ部２０２内にトナーを満たす方式では、バッファ部２０２内にトナーが溜まっている間にバッファ部２０２内のトナーのかさ密度変化が生じやすく、現像装置２０８へ送るトナー量にばらつきが生じやすくなる。
【０００６】
それを解決する手段の１つに浅いバッファ部の中でトナーを循環させる方式がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この方式では、図１５に示すように、バッファ部２０２のトナー供給位置９２にトナーカートリッジからトナーが供給された後、攪拌スクリュー８９ａ、８９ｂによってバッファ部２０２内を循環搬送してトナーを均一にならしている。そして、搬送スクリュー８９ｃによって開口部９０へと運ばれたトナーは、図示しない補給パイプを通って現像装置へと運ばれていく。これにより、重力でバッファ部を満たす方式よりもバッファ内のかさ密度変動を抑えることができるため、現像装置へ送るトナー量のばらつきが減少する効果がある。
【特許文献１】特開平３−２１７８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のような循環搬送してトナーを満たすバッファ部を持つホッパーには以下のような問題がある。
【０００９】
カラー画像形成装置では出力画像の濃度変動を抑えるために、ホッパーから現像装置への補給量のばらつきをなくす必要がある。
【００１０】
そのための手段の１つに、環境差や長期放置などの外乱の影響でかさ密度が変化し難い流動性の低いトナーを使用する方法がある。しかしながら、この流動性の低いトナーを使用した場合、従来の循環搬送タイプのバッファ部では、トナーを現像装置へ補給する際にしか攪拌スクリューでトナーをならすことができないために、トナーの山が崩れずにトナー補給位置で溜まってしまいブロッキングを起こしてしまうことがある。
【００１１】
また、ブロッキングしないまでも、トナーセンサが検知できる位置までトナーが流れずに、カートリッジ内にトナーが残っているにもかかわらずトナーカートリッジが空になったと誤検知する恐れがある。
【００１２】
また、流動性の低いトナーを使ったにも関わらず、トナー補給位置とそれ以外のかさ密度の差が大きくなりすぎて、逆に補給量のばらつきが大きくなってしまうこともある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、現像剤の流動性に関わらずに循環搬送バッファ内のかさ密度を安定させ、高精度にて現像剤の補給を行うことのできるトナー補給装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明によれば、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で現像して可視像とする現像装置と、前記現像装置に対して補給用現像剤を供給する現像剤補給装置と、を備えた画像形成装置において、
前記現像剤補給装置は、
前記現像装置への補給用現像剤を収納する第１の現像剤容器と、
前記第１の現像剤容器内に設けられ、前記現像剤容器内部の現像剤を攪拌すると共に、前記現像剤容器に設けられた排出口から現像剤を排出するための第１の攪拌手段と、
前記現像剤容器から排出された現像剤を受け取る第２の現像剤容器と、
前記第２の現像剤容器内に設けられ、前記第２の現像剤容器内で現像剤を攪拌する第２の攪拌手段と、
前記第２の現像剤容器内に設けられ、前記第２の現像剤容器から所定量の現像剤を前記現像装置に向けて搬送する搬送手段と、
を備え、
前記第１の撹拌手段と前記第２の撹拌手段とを同時に駆動すると共に、前記搬送手段を停止した状態に維持する第１の駆動方式と、前記第２の撹拌手段と前記搬送手段とを同時に駆動する第２の駆動方式とを有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、
（１）トナーカートリッジなどとされる第１の現像剤容器から補給用現像剤（トナー）を供給する際にもトナー落下位置のトナーをほぐすことができ、流動性の低いトナーを使用してもブロッキングを起こすことがない。
（２）更に、トナーカートリッジからの補給時にも第２の撹拌手段により、バッファ部の第２の現像剤容器内のトナーが均一にならされるので、バッファ部内のかさ密度が安定し、補給量のばらつきをより少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１７】
実施例１
先ず、図１に本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。
【００１８】
本実施例によると、画像形成装置は、リーダ部ＲＥとプリンタ部ＰＴとを備えた多色画像形成装置とされ、プリンタ部ＰＴは、像担持体としての感光体ドラム１の周りに、帯電装置２、露光装置３、回転可能な回転式現像装置４Ａ、中間転写ベルト（中間転写体）６、クリーニング手段７、が配置された構成とされる。
【００１９】
また、回転式現像装置４Ａは、回転体、即ち、現像ロータリ４Ｂに、複数の現像装置４を搭載している。即ち、本実施例では、現像装置４としては、マゼンタ（Ｍ）色現像器４ａ、シアン（Ｃ）色現像器４ｂ、イエロー（Ｙ）色現像器４ｃ、ブラック（Ｂｋ）色現像器４ｄが搭載されている。
【００２０】
図１において、感光体ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって矢印Ｒ１方向に回転され、感光体ドラム１の表面が帯電装置としての帯電ローラ２により帯電される。次に、露光装置３により感光体ドラム１の表面に１色目の静電潜像が形成される。つまり、リーダ部ＲＥにおいて読取られた画像情報は、露光装置３のレーザー出力部にて各色毎に光信号（レーザー光）に変換されてポリゴンミラーで反射され、レンズ及び折り返しミラーを経て感光体ドラム１の面に露光される。
【００２１】
回転式現像装置４Ａは、現像ロータリ４Ｂを回転制御することによって、マゼンタ（Ｍ）色現像器４ａ、シアン（Ｃ）色現像器４ｂ、イエロー（Ｙ）色現像器４ｃ、ブラック（Ｂｋ）色現像器４ｄのいずれかの色現像器４が感光体ドラム１と対向した現像位置に配置される。
【００２２】
感光体ドラム１上の静電潜像は、現像位置に位置した現像器４によってトナー現像され、トナー像が形成され可視化される。得られたトナー像は、一次転写位置Ｔ１にて一次転写手段８により中間転写ベルト６上に一次転写される。
【００２３】
上記の静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の中間転写ベルト６上への一次転写が、４色のトナーについて順次行われ、これによって中間転写ベルト６上には４色重ねのカラーのトナー像が形成される。
【００２４】
一方、記録媒体である転写材Ｐは、カセット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、或いは、マルチ手差し１０ｄより繰り出し、搬送され、レジストローラ１１で斜行補正及びタイミング取りを行った後、二次転写手段１２が配置された二次転写位置Ｔ２に向けて搬送される。
【００２５】
上記中間転写ベルト６上に形成されたトナー像は、二次転写手段としての二次転写ローラ１２と中間転写ベルト６とによって搬送される転写材Ｐに一括して二次転写される。カラーのトナー像が転写された転写材Ｐは定着装置９に搬送され、転写材Ｐヘのトナーの定着が行われる。定着後の用紙は、排出或いは両面画像形成行程に向かう。
【００２６】
二次転写によって転写材Ｐに二次転写されなかった中間転写ベルト３０上の二次転写残トナーは、中間転写ベルト６上にある中間転写ベルト清掃手段６ａを用いて回収される。
【００２７】
また、一次転写後に感光体ドラム１上には中間転写ベルト６に一次転写されなかったトナーが残留する。この感光体ドラム１上の残留トナーは、クリーニング装置７により除去回収され、感光体ドラム１は、次の画像形成工程に供される。
【００２８】
次に、図２〜図８を参照して、現像器４へと補給用現像剤（単に、「トナー」という。）を補給するトナー補給装置について説明する。
【００２９】
本実施例において、画像形成装置に設けられたトナー補給装置５Ａは、トナーを収容した第１の現像剤容器５としてのトナーカートリッジ、即ち、本実施例では、現像器４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）に対応したトナーカートリッジ５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）と、トナー補給部１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）と、補給パイプ１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）とを有する。
【００３０】
各現像器４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）には、新しいトナーがトナーカートリッジ５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）よりそれぞれの必要量だけ、現像ロータリ４Ｂにて現像位置に回転してきた時点で補給される。
【００３１】
このとき、本実施例にて、現像装置として回転式現像装置４Ａを採用しているので、現像ロータリ４Ｂに搭載された各現像器４は、現像位置（或いは何処か特定の一つの位置）の姿勢でしかトナーを受け取ることができない。
【００３２】
従って、本実施例によれば、現像器４及び現像ロータリ４Ｂへのトナーの受け渡しは、図２〜図４に示すように、画像形成装置にて現像ロータリ４Ｂの手前側に位置して配置されたトナー供給部１５Ａを介して行われる。図２はトナー補給装置５Ａとトナー供給部１５Ａの正面図であり、図３はトナー補給装置５Ａの下面図である。また、図４は、トナー供給部１５Ａの上方より見た斜視図である。
【００３３】
トナー供給部１５Ａは、その上部に、各現像器４に対応して、トナー補給装置５Ａからのトナーを、補給パイプ１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）を介して受容するトナー受容口１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）を備えている。
【００３４】
トナー供給部１５Ａと回転式現像装置４Ａとの間には、現像位置に位置した各現像器にトナーを補給するための各現像器に対応して現像剤搬送路が形成されており、各トナー受容口１５に供給された補給トナーは、現像位置に位置した現像器４に供給される。このようなトナー供給部１５Ａと回転現像装置４Ａとの間の構成は、例えば、特開平６−８３１９６号公報などに記載されるように、当業者には周知であり、又、本発明の特徴部を構成するものではないので、これ以上の説明は省略する。
【００３５】
次に、図５〜図８をも参照して、本発明の特徴をなす、トナーカートリッジ５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）からトナー供給部１５Ａまでのトナー補給の概略を説明する。図５及び図６は、トナー補給装置５Ａにおける或る一色のホッパーの斜視図及び一部破断図であり、図７は、トナーカートリッジ５のシャッター部分を示す図である。
【００３６】
トナー補給装置５Ａは、トナー供給部１５の上方且つ画像形成装置の手前側に設けられており、上述のように、トナーカートリッジ５、トナー補給部１３、補給パイプ１４を備えている。
【００３７】
トナーカートリッジ５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）内に入っているトナーは、トナーセンサ１６（図５）がトナー無しを検知すると、トナーセンサ１６がトナーを検知するまでの間、トナーカートリッジ５の下方に設けたカートリッジ補給口３７（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）からトナー補給部１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）へとトナーを搬送する。
【００３８】
トナー補給部１３は、一定量のトナーを蓄えており、画像形成装置からトナー補給信号を受け取った際に、上記現像位置に現像ロータリ４Ｂが停止している間、所定量だけトナー補給部１３内の補給口２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ）から補給パイプ１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）へとトナーを排出する。
【００３９】
補給パイプ１４は、トナー補給部１３と同一駆動により駆動されており、上記トナー補給部１３からトナーを受け取ると共に、トナー供給部１５へとトナーを排出する。
【００４０】
トナー供給部１５は、上述したように、補給口１５（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）を有しており、各補給口１５は現像剤搬送路（図示せず）により現像ロータリ４Ｂ内に設けられたそれぞれの現像器４に連通している。
【００４１】
本実施例において、補給口１５は画像形成装置奥側から順に、イエロー１５ａ、マゼンタ１５ｂ、シアン１５ｃ、ブラック１５ｄという配置になっている。
【００４２】
また、本実施例では、回転現像方式の現像装置４Ａを採用していることから、現像位置（或いは何処か特定の１位置）の姿勢でしかトナーを受け取ることが出来ない。そのため、上記補給動作は、各色ごとに現像ロータリ４Ｂが回転して順次動作を繰り返していく。
【００４３】
次に、本実施例におけるトナーカートリッジ５とトナー補給部１３の詳細構成を図５〜図８を用いて説明する。図５はホッパー３のある１色を示した斜視図であり、図６はその断面を示した図である。
【００４４】
トナーカートリッジ５は、トナーを蓄える第１の現像剤容器、即ち、トナー容器２５と、後述するバッファシャッター２６を開閉するためのハンドル２４と、トナー容器２５に設けられたカートリッジ排出口３７を塞ぐカートリッジシャッター２７と、トナーカートリッジ５内のトナーを攪拌し、カートリッジ補給口３７からトナーを排出させるための第１の撹拌手段である攪拌羽３６と、を備えている。
【００４５】
また、トナー補給部１３は、トナーカートリッジ５を支持する支持台３０と、トナーを蓄えるバッファ部２８と、バッファ部２８の上面を塞ぐバッファカバー２９と、を有して構成されている。また、バッファ部２８には、トナーを蓄える第２の現像剤容器としてのバッファ容器１７と、バッファ部２８内のトナーを攪拌し循環搬送する第２の撹拌手段としての第１及び第２攪拌スクリュー１８及び１９と、バッファ部２８内のトナーを補給パイプ１４へと排出する搬送手段としての搬送スクリュー２１と、バッファ部２８内のトナーの有無を検知するトナーセンサ１６と、を備えている。本実施例にて、第１及び第２撹拌スクリュー１８及び１９は、搬送スクリュー２１の両側に対称に対をなして配置されている。
【００４６】
また、補給パイプ１４は、バッファ部２８から排出されたトナーをトナー供給部１５へと搬送する補給スクリュー３２と、補給スクリュー３２を覆うパイプ部３３と、補給スクリュー３２の回転数をカウントするためのフラグ３４及びフォトインタラプタ３５と、を備えている。
【００４７】
このフラグ３４とフォトインタラプタ３５により、補給スクリュー３２は１回転で１ピッチ分のトナーを搬送することができる。
【００４８】
一般的にスクリュー３２は、開口部に対する羽の位置関係の影響で、１回転する間にも補給量が脈動し増減を繰り返すため、本実施例では脈動の影響を受け難くするように、常に１回転単位で回転し、開口部に対する羽の位置が同じになるようにしている。
【００４９】
また、トナー補給部１３は、シャッター開閉ギア３１とアイドラギア３６を備えており、後述するシャッター開閉動作により、支持台３０に設けられたバッファシャッター２６を開閉させる。
【００５０】
次に、本実施例におけるトナーカートリッジ５とトナー補給部１３のシャッター開閉動作について図７を用いて説明する。
【００５１】
トナーカートリッジ５はトナー補給部１３に対し、矢印α方向（図５）にスライドして挿入される。そして、トナーカートリッジ５が所定位置まで挿入されると、ハンドル２４がシャッター開閉ギア３１と係合し、カートリッジシャッター２７がバッファシャッター２６に設けられた図示しない溝と係合する。
【００５２】
次に、ユーザーがハンドル２４をシャッター開方向である矢印β方向に約９０°回転させると、シャッター開閉ギア３１が回転し、アイドラギア３６に駆動を伝達されてカートリッジシャッター２７を矢印γ方向へとスライドさせる。
【００５３】
このとき、前述したようにバッファシャッター２６はカートリッジシャッター２７と係合しているので、カートリッジシャッター２７と一緒に矢印γ方向へとスライドする。それにより、トナー容器２５に設けられたカートリッジ排出口３７と、バッファシャッター２６の開口が連通する。この状態で攪拌羽３６を回転させることで、トナーカートリッジ５からトナー補給部１３へとトナーを排出する。また、このようなバッファシャッター２６及びカートリッジシャッター２７の構成は、例えば、特開平１１−１９４６００号公報などに記載されるように、当業者には周知であり、又、本発明の特徴部を構成するものではないので、これ以上の説明は省略する。
【００５４】
次に、本実施例におけるバッファ部２８内のトナーの流れについて、図８を用いて説明する。
【００５５】
トナーカートリッジ５から排出されたトナーは、トナー補給位置２３へと補給され、第１攪拌スクリュー１８により矢印ａの方向に搬送されていく。そして、トナーがバッファ容器１７の奥側まで搬送されると、第１攪拌スクリュー１８に設けられたパドル１８ａにより、矢印ｂの方向へと搬送される。
【００５６】
バッファ容器１７の中央には、搬送スクリュー２１が設けられている。搬送スクリュー２１は第１攪拌スクリュー１８によって搬送されたトナーを矢印ｄの方向へと搬送していき、バッファ容器１７の略中央に設けられた排出口２０から補給パイプ１４へとトナーを排出する。
【００５７】
また、第１攪拌スクリュー１８によって搬送されたトナーのうち、補給スクリュー２１で搬送されなかった余剰分は、矢印ｃの方向へと押し出され、第２攪拌スクリュー１９へと搬送される。
【００５８】
第２攪拌スクリュー１９へと搬送された余剰トナーは、第２攪拌スクリュー１９により矢印ｅの方向へ搬送されていく。そして、トナーがバッファ容器１７の手前側まで搬送されると、第２攪拌スクリュー１９に設けられたパドル１９ａにより、矢印ｆの方向へと搬送される。
【００５９】
更に、搬送スクリュー２１の手前側にもパドル２１ａが設けられており、このパドル２１ａによって余剰トナーは再び、矢印ｇ方向にトナー補給位置２３へと戻ってくる。
【００６０】
この一連の動作を繰り返して、バッファ部２８内ではトナーの循環が行われる。
【００６１】
次に、本実施例における駆動系配置及び駆動伝達経路について、図９〜図１１を用いて説明する。
【００６２】
図９は、カートリッジモータ１０１に接続された駆動系を示す斜視図であり、図１０はホッパーモータ１２１に接続された駆動系を示す斜視図である。
【００６３】
先ず、図９を参照して第１の駆動伝達経路について説明する。
【００６４】
カートリッジモータ１０１から出力された駆動は、カートリッジモータ１０１に接続されたウォームギア１０２からウォームホイール１０３を伝わり、アイドラギア１０４へと伝達される。そしてアイドラギア１０４からギア１０５へ伝達され、ギア１０５に接続されたカップリング１０６を介し、トナーカートリッジ５の攪拌羽３６に接続されたカップリング１１７へと伝達され、攪拌羽３６を回転させる。
【００６５】
このように第１の駆動伝達経路では、攪拌羽３６を駆動して、トナーカートリッジ５からトナー補給部１３へとトナーを補給する動作を行う。
【００６６】
次に、図１０を参照して第２の駆動伝達経路について説明する。
【００６７】
ホッパーモータ１２１から出力された駆動は、ホッパーモータ１２１に接続されたウォームギア１２２からウォームホイール１２３を伝わり、アイドラギア１２４、アイドラギア１２５、アイドラギア１２６の順に伝達されていく。そして、アイドラギア１２６からバッファ部２８のへ伝達される経路と、補給パイプ１４へ伝達される経路とに分岐する。
【００６８】
補給パイプ１４へと分岐した駆動は、まずギア１２７へ伝達され、ギア１２７の軸上に固設されたギア１２８を介し、補給スクリュー３２の軸上に設けられたギア１２９へと伝達され、補給スクリュー３２を回転させる。
【００６９】
バッファ部２８へ分岐した駆動は、ギア１１６へ伝達され搬送スクリュー２１を回転させる。
【００７０】
このように第２の駆動伝達経路では、搬送スクリュー２１と補給スクリュー３２を駆動して、バッファ部２８内のトナーをトナー供給部１５へと補給する動作を行う。
【００７１】
次に、図１０及び図１１を参照して第３の駆動伝達経路について説明する。
【００７２】
第３の駆動伝達経路は、第１攪拌スクリュー１８を駆動するギア１１３と、第２攪拌スクリュー１９を駆動するギア１１４と、ワンウェイクラッチが内臓され、搬送スクリュー２１の軸に対して空転／ロック自在に設けられたギア１１５と、ギア１１５からの駆動をギア１１４に伝達するアイドラギア１１２と、アイドラギア１１２の駆動をギア１１３に伝達するアイドラギア１１１と、が設けられている。
【００７３】
また、第３の駆動伝達経路は、第２の駆動伝達経路及び後述する第４の駆動伝達経路から駆動をもらうことができる。以下、第２及び第４の駆動伝達経路から駆動を伝達された場合の補給スクリュー２１及び第１、第２攪拌スクリュー１８、１９の動作を説明する。
【００７４】
先ず、第２の駆動伝達経路から駆動が入力された場合には、搬送スクリュー２１が回転し、その軸上に設けられたギア１１５は、ワンウェイクラッチがロックする方向に回転して搬送スクリュー２１と一緒に回転を行う。そして、ギア１１５に伝達された駆動はアイドラギア１１２へ伝達され、ギア１１２からギア１１４に伝達される経路と、ギア１１２からギア１１１、ギア１１３へと伝達する経路に分岐し、それぞれに接続された第１、第２攪拌スクリュー１８、１９を回転させる。
【００７５】
また、後述する第４の駆動伝達経路から駆動が入力された場合には、アイドラギア１１２へと駆動が入力され、アイドラギア１１２がギア１１１と、ギア１１４と、ギア１１５に駆動を伝達する。これにより、上記第２の駆動伝達経路から駆動が入力されたときと同様に、第１、第２攪拌スクリュー１８、１９を駆動することができる。
【００７６】
このとき、第２の駆動伝達経路と第４の駆動伝達経路のどちらから駆動が入力された場合でも、第１、第２攪拌スクリュー１８、１９は同じ方向に回転するが、第２の駆動伝達経路から駆動が入力された時には、第４の駆動伝達経路から駆動が入力されたときの約２倍の速度で回転するように設定されている。
【００７７】
更に、ギア１１５はワンウェイクラッチが空転方向に回転するために、搬送スクリュー２１には駆動が伝達されず、搬送スクリュー２１は回転しない。
【００７８】
次に、図９を参照して第４の駆動伝達経路について説明する。
【００７９】
第４の駆動伝達経路は、軸に固定されたギア１０７と、ギア１０７の軸上に配置され、ワンウェイクラッチを内臓しているギア１０８と、アイドラギア１０９と、アイドラギア１１０とから構成されている。
【００８０】
第４の駆動伝達経路もまた、第１の駆動伝達経路と第３の駆動伝達経路とから駆動をもらうことができる。
【００８１】
先ず、第１の駆動伝達経路から駆動が入力された場合には、ギア１０７が回転するためギア１０７に固設された軸が回転し、その軸上に設けられたギア１０８は、ワンウェイクラッチがロックする方向に回転してギア１０７と一緒に回転を行う。そして、ギア１０８に伝達された駆動はアイドラギア１０９、アイドラギア１１０と伝達され、第３の駆動伝達経路であるアイドラギア１１２へと駆動を伝達していく。
【００８２】
次に、第３の駆動伝達経路から駆動が伝達された場合には、アイドラギア１１２からアイドラギア１１０、アイドラギア１０９と駆動が伝達され、ギア１０８に駆動が入力される。このときギア１０８のワンウェイクラッチが空転方向に回転するために、ギア１０７には駆動が伝達されない。
【００８３】
以上、第１〜第４の駆動伝達経路により、２つのモータ１０１、１２１のそれぞれから駆動が入力されても、ギア１０８又はギア１１５が空転し駆動を切断するため、別のモータまで駆動を伝達してしまうことを防止している。
【００８４】
また、２つのモータ１０１、１２１が同時駆動した場合には、第３の駆動伝達経路では、ホッパーモータ１２１からの駆動の方が速く回転するように設定されているため、ギア１１５がロックして第２の駆動伝達経路からの入力が優先される。その際に、第３の駆動伝達経路から第４の駆動伝達経路へと駆動が伝達されるが、ギア１０７の回転速度よりギア１０８の回転速度の方が早いので、ギア１０８が空転し駆動を切断している。これにより、同時駆動でもカートリッジモータ１０１は攪拌羽３６を駆動することができる。
【００８５】
また、本実施例では第４の駆動伝達経路から第３の駆動伝達経路への入力位置をギア１１２にしたが、アイドラギア１０９とアイドラギア１１０が奇数個のギア列であればギア１１４に直接入力してもよい。
【００８６】
このように、本実施例１では２個のワンウェイクラッチの空転／ロック動作により、トナーカートリッジ５とトナー補給部１３の駆動を制御している。
【００８７】
次に、本実施例におけるバッファ部２８の駆動ロック機構について、図１２を用いて説明する。
【００８８】
本実施例の構成においては、図８に示すように、清掃バネ２２が攪拌スクリュー１８の軸に設けられ、攪拌スクリュー１８の回転と一緒に回転し、トナーセンサ１６のセンサ面に付着したトナーを掻き落とし、センサの誤検知を防止している。
【００８９】
また、図１２に示すように、バッファ部２８の駆動側には、バッファ容器１７に設けられたアイドラギア１１１の軸３９に、ギア１１３の逆転を防止するフラグ３７が設けられ、アイドラギア１１１とフラグ３７の間には図示しない摩擦部材が設けられている。このとき、ストッパー３８でフラグのスラスト位置を固定し摩擦部材を所定量潰すことで、アイドラギア１１１とフラグ３７に軽負荷を与え、アイドラギア１１１の回転に同期してフラグ３７が回転するように設けられている。また、フラグ３７は軸３９の溝部に係合する突起を有している。
【００９０】
通常、バッファ部２８は、ホッパー、即ち、トナー補給装置５Ａ本体に取り付けられているために、逆転駆動することはないが、サービス時や組み立て時にバッファ部２８単体になったとき、バッファ部２８に設けられた各ギアを手で回すと、清掃バネ２２は逆転可能であり、逆転した際には清掃バネ２２が引っ掛かって破損する恐れがある。
【００９１】
このフラグ３７は、その際にギア１１３の逆転を防止するものである。図に示したように、バッファ部２８がホッパーに組み込まれ、通常動作を行う場合には、図中通常動作時に示すように、アイドラギア１１１とギア１１３は矢印の方向に回転するが、この際にフラグ３７は摩擦部材の摩擦によりアイドラギア１１１と一緒に連れ回りして、図示した位置まで回転する。すると、フラグ３７の突起部３７ａは軸３９の溝３９ａの壁に当たり（図１２（ｂ）の通常作動時「Ａ」の位置）、連れ回りを止め、図示した位置で停止する。
【００９２】
また、バッファ部２８単体で各ギアを逆転された場合には、図１２（ｃ）に示す「ロック時」におけるように、アイドラギア１１１とギア１１３は矢印方向に回転し、フラグ３７はアイドラギア１１１の回転方向に連れ回り、「通常動作時」に停止していた位置から図１２（ｃ）の「ロック時」に示した位置まで回転する。すると、フラグ３７の突起部３７ａは軸３９の溝の壁に当たり（図１２（ｃ）の「Ｂ」の位置）、連れ回りを止め、図示した位置で停止する。この際、フラグ３７の先端には、ギア１１３の歯面とかみ合う突起部３７ｂが設けられており、ギア１１３の回転を止め、攪拌スクリュー１８の逆転を防止する。
【００９３】
本実施例の構成によれば、補給用現像剤を循環搬送するバッファ部を有したトナー補給装置５Ａにおいて、攪拌羽３６と攪拌スクリュー１８、１９を同時に駆動させると共に、搬送スクリュー２１は停止したままにしておく第１の駆動方式と、攪拌スクリュー１８、１９と搬送スクリュー２１を同時に駆動させる第２の駆動方式を有する構成とされるので、トナーカートリッジからトナーを供給する際にもトナー落下位置のトナーをほぐすことができ、流動性の低いトナーを使用してもブロッキングを起こすことがない。
【００９４】
更に、第１の駆動方式はトナーセンサ１６まで確実にトナーを搬送することができるので、トナーセンサ１６の誤検知が防止できる。
【００９５】
更に、トナーカートリッジ５からの補給時にも攪拌スクリュー１８、１９によりバッファ部２８内のトナーが均一にならされるので、バッファ部２８内のかさ密度が安定し、補給量のばらつきをより少なくすることができる。
【００９６】
実施例２
次に、図１３を参照して本発明における第２の実施例について詳細に説明する。
【００９７】
第２の実施例では、トナーカートリッジ５及びトナー補給部１３、トナー供給部１５Ａの構成、トナー搬送経路は同じであり、駆動構成だけが異なる。従って、実施例２では駆動伝達経路のみ説明する。
【００９８】
図１３は、本実施例２におけるトナー補給部１３の駆動伝達経路を示した図である。
【００９９】
本実施例におけるトナー補給部１３の駆動構成は、常に一方向に回転するモータ１５１と、攪拌羽３６の軸上に設けられた第１の駆動切替手段としての第１の電磁クラッチ１５２と、搬送スクリュー２１と補給スクリュー３２へ駆動を伝達する駆動伝達経路上に設けられた第２の駆動切替手段としての第２の電磁クラッチ１５３と、を有する。
【０１００】
以下、本実施例２におけるトナー補給装置５Ａの動作について説明する。
【０１０１】
先ず、トナーカートリッジ５からトナー補給部１３へのトナー補給動作について説明する。
【０１０２】
トナーカートリッジ５からトナー補給部１３へのトナー補給の場合、第２の電磁クラッチ１５２のＯＦＦ／ＯＮに関わらず、第１の電磁クラッチがＯＮして攪拌羽３６へ駆動を伝達することで、トナー補給部１３への補給動作を行う。このとき第１及び第２攪拌スクリュー１８、１９は、モータ１５１から直接駆動をもらい回転して、バッファ部２８内のトナーをほぐしている。
【０１０３】
次に、トナー補給部１３からトナー供給部１５へのトナー補給動作について説明する。
【０１０４】
トナー補給部１３からトナー供給部１５へのトナー補給の場合、第１の電磁クラッチ１５２のＯＦＦ／ＯＮに関わらす、モータ１５１が駆動した際に、第２の電磁クラッチ１５３をＯＮして、搬送スクリュー２１と補給スクリュー３２へ駆動を伝達することで、搬送スクリュー２１と補給スクリュー３２と、第１、第２攪拌スクリュー１８、１９が回転し、トナー供給部１５への補給動作を行う。
【０１０５】
次に、カートリッジ２からトナー補給部１３へトナーを補給しつつ、トナー補給部１３からトナー供給部１５へトナーを補給する動作を行う場合、第１の電磁クラッチ１５２、第２の電磁クラッチ１５３共にＯＮして、攪拌羽３６と、搬送スクリュー２１、補給スクリュー３２、第１、第２攪拌スクリュー１８、１９に駆動を伝達する。
【０１０６】
このように、本実施例２では電磁クラッチの切替により、トナーカートリッジ５とトナー補給部１３の駆動を制御している。
【０１０７】
上記実施例において、本発明のトナー補給装置は、回転現像装置を備えた画像形成装置に適用されるものとして説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、感光体ドラム及び現像装置を備えイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）色の現像剤像（トナー像）が形成される４つの画像形成部を中間転写ベルトに沿って並置したタンデム型の画像形成装置、或いは、一つの感光体ドラムの周りにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）色の現像装置が配置された構成の画像形成装置などにおいても、同様に適用することができ、同様の作用効果を達成し得る。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施例の概略構成断面図である。
【図２】トナー補給装置の一実施例の正面図である。
【図３】トナー補給装置の一実施例の下面図である。
【図４】トナー供給部の一実施例を示す斜視図である。
【図５】トナー補給装置の一実施例の斜視図である。
【図６】トナー補給装置の一実施例の一部破断図である。
【図７】カートリッジシャッタの動作説明する図である。
【図８】バッファ部の上面図である。
【図９】トナー補給装置におけるカートリッジモータからの駆動を説明する図である。
【図１０】トナー補給装置におけるホッパーモータからの駆動を説明する図である。
【図１１】バッファ部の下面図である。
【図１２】フラグの動作を説明する図である。
【図１３】トナー補給装置の他の実施例の駆動態様を説明する図である。
【図１４】従来のトナー補給装置を説明する概略構成図である。
【図１５】従来のトナー補給装置を説明するためのバッファ部の上面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１                      感光体ドラム（像担持体）
４（４ａ〜４ｄ）        現像器
４Ａ                    回転式現像装置
４Ｂ                    現像ロータリ
５（５ａ〜５ｄ）        トナーカートリッジ
５Ａ                    ホッパー（現像剤補給装置）
１３                    トナー補給部
１４                    補給パイプ
１５Ａ                  トナー供給部
１７                    バッファ容器（第２の現像剤容器）
１８、１９              第１、第２撹拌スクリュー（第２の撹拌手段）
２０（２０ａ〜２０ｄ）  補給口
２１                    搬送スクリュー（搬送手段）
２５                    トナー容器（第１の現像剤容器）
２８                    バッファ部
３２                    補給スクリュー
３３                    パイプ部
３６                    撹拌羽（第１の撹拌手段）
【図１】
2006119314.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006119314.tif 000009
【図８】
2006119314.tif 000010
【図９】
2006119314.tif 000011
【図１０】
2006119314.tif 000012
【図１１】
2006119314.tif 000013
【図１２】
2006119314.tif 000014
【図１３】
2006119314.tif 000015
【図１４】
2006119314.tif 000016
【図１５】
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