(57)【要約】【課題】本発明の目的は、トナーのかさ密度を安定させつつ、トナーの凝集度の上昇を防止し、安定したトナーの供給が行えるトナー供給装置を提供することである。【解決手段】トナーを収容するバッファ部２８と、バッファ部２８から受け取ったトナーを現像装置５へ搬送する補給パイプ１４を有するトナー供給装置３であって、バッファ部２８に設けられた搬送スクリュー２１と、補給パイプ１４に設けられ、下流側スクリュー部３２Ｊのピッチを上流側スクリュー部３２Ｉのピッチよりも広く設けた補給スクリュー３２と、スクリュー２１，３２を駆動する駆動モータＭを有し、搬送スクリュー２１の単位駆動時間あたりのトナー送り量をＶ１、補給スクリュー３２の上流側スクリュー部３２Ｉの単位駆動時間あたりのトナー送り量をＶ２、下流側スクリュー部３２Ｊのトナー送り量をＶ３としたとき、トナー送り量の関係を、Ｖ２≦Ｖ１＜Ｖ３としたことを特徴とする。【選択図】    図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部から受け取ったトナーを現像装置へ搬送するトナー搬送部と、を有するトナー供給装置であって、
前記トナー収容部に設けられ、前記トナー搬送部へトナーを搬送する第１のトナー搬送手段と、
前記トナー搬送部に設けられ、前記現像装置へトナーを搬送するスクリューからなり、トナー搬送方向下流側のスクリュー部のピッチを上流側のスクリュー部のピッチよりも広く設けた第２のトナー搬送手段と、
前記第１のトナー搬送手段と前記第２のトナー搬送手段を駆動する駆動手段と、を有し、
前記第１のトナー搬送手段の単位駆動時間あたりのトナーの送り量をＶ１、前記第２のトナー搬送手段のトナー搬送方向上流側の単位駆動時間あたりのトナーの送り量をＶ２、前記第２のトナー搬送手段のトナー搬送方向下流側のトナーの送り量をＶ３としたとき、前記トナーの送り量の関係を、Ｖ２≦Ｖ１＜Ｖ３としたことを特徴とするトナー供給装置。
【請求項２】
前記第１のトナー搬送手段は、前記トナー搬送部へトナーを搬送するスクリューから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。
【請求項３】
トナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部から受け取ったトナーを現像装置へ搬送するトナー搬送部と、を有するトナー供給装置であって、
前記トナー収容部に設けられ、前記トナー搬送部へトナーを搬送するスクリューからなる第１のトナー搬送手段と、
前記トナー搬送部に設けられ、前記現像装置へトナーを搬送するスクリューからなり、トナー搬送方向下流側のスクリュー部のピッチを上流側のスクリュー部のピッチよりも広く設けた第２のトナー搬送手段と、
前記第１のトナー搬送手段と前記第２のトナー搬送手段を駆動する駆動手段と、を有し、
前記駆動手段により前記第２のトナー搬送手段を１回転させた場合における前記第１のトナー搬送手段の回転数をｎとし、前記第１のトナー搬送手段の１ピッチあたりのトナーの送り量をｖ１、前記第２のトナー搬送手段のトナー搬送方向上流側の１ピッチあたりのトナーの送り量をｖ２、前記第２のトナー搬送手段のトナー搬送方向下流側の１ピッチあたりのトナーの送り量をｖ３としたとき、ｖ２≦ｖ１×ｎ＜ｖ３としたことを特徴とするトナー供給装置。
【請求項４】
前記第２のトナー搬送手段の回転数を検知する検知手段を有することを特徴とする請求項３に記載のトナー供給装置。
【請求項５】
像担持体に形成された静電像をトナーを用いて現像する現像装置を有する画像形成装置であって、前記現像装置にトナーを供給するトナー供給装置として、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のトナー供給装置を有す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、トナーを供給するトナー供給装置に関し、特に画像形成装置において像担持体に形成された静電像をトナーを用いて現像する現像装置にトナーを供給するトナー供給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、像担持体上の静電像を現像することによって現像装置内のトナーが規定量以下に減少した場合は、トナーを貯蔵しているトナー供給装置（以下、ホッパーという）から現像装置内にトナーが補給される。なお、このトナーの補給は、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、同様に行われる。
【０００３】
通常、ホッパーは新しいトナーを供給するトナーカートリッジと、トナーカートリッジから供給されたトナーを収容するバッファ部とから構成されている。ホッパーは、バッファ部内のトナー量が減少してくると、バッファ部に設けられたトナーセンサがトナー無しを検知し、トナーカートリッジからトナーが供給され、常にバッファ部内のトナー量を一定に保っている。
【０００４】
従来のホッパーは図１１に示すように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の底面に設けられたスクリュー２０３により現像装置２０４へと供給される。しかしながら、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２０４へ送るトナー量にばらつきが生じやすくなる。
【０００５】
前記ホッパーでのトナーのかさ密度変化を軽減する手段の１つに図１２に示すような浅いバッファ部の中でトナーを循環させる方式がある。この方式のホッパーでは、トナーカートリッジからバッファ部２１１に供給されたトナーを、攪拌スクリュー２１２ａ，２１２ｂによってバッファ部２１１内を循環搬送して均一にならしている。そして、バッファ部２１１内の第１搬送スクリュー２１２ｃによって開口部２１３へと運ばれたトナーは、図示しないトナー搬送部内の第２搬送スクリューによって現像装置へと運ばれる。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部内のかさ密度変化を抑えることができる。
【０００６】
更に、よりかさ密度を安定させるために、前記第２搬送スクリューが設けられたトナー搬送部内にトナーを詰め込むことでトナー搬送部内の空隙を無くし、現像装置へ送るトナー量のばらつきを減少する方法もある。具体的には、前記２つの搬送スクリューによるトナーの送り量の関係を、第１搬送スクリューのトナー送り量≧第２搬送スクリューのトナー送り量として、第２搬送スクリューでのトナー搬送中にトナー搬送部内に空隙ができるのを避けるようにしている。
【０００７】
【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、前述した従来のホッパー構成では、第２搬送スクリューのトナー搬送方向の長さが長くなるほど、トナー搬送部に詰め込まれたトナーを送るための大きな回転トルクが必要となり、トナー自体にかかる圧力が上昇してしまう。これに、画像形成装置内や環境の温度影響が加わると、トナー凝集度が上昇し、第２搬送スクリューの羽根にトナーが付着して、トナーが搬送方向に送られずに羽根と一緒に連れ回って搬送されない現象が発生する。そうなると、前述の第１搬送スクリューのトナー送り量≧第２搬送スクリューのトナー送り量という関係では、前記搬送されないトナーがある部分に更にトナーを詰め込んでしまうため、部分的にトナーにかかる圧力がさらに上昇してしまう。これにより、更にトナー凝集度が上昇して搬送スクリューの羽根にトナーが付着し、トナーにかかる圧力が上昇するという悪循環を繰り返してしまうことになる。その結果、搬送スクリューの回転がロックしてしまい、トナーの供給不良が生じたり、トナーの凝集塊ができて画像不良を引き起こす原因とおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、トナーのかさ密度を安定させつつ、トナーの凝集度の上昇を防止し、安定したトナーの供給が行えるトナー供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の構成は、トナーを収容するトナー収容部と、前記トナー収容部から受け取ったトナーを現像装置へ搬送するトナー搬送部と、を有するトナー供給装置であって、前記トナー収容部に設けられ、前記トナー搬送部へトナーを搬送する第１のトナー搬送手段と、前記トナー搬送部に設けられ、前記現像装置へトナーを搬送するスクリューからなり、トナー搬送方向下流側のスクリュー部のピッチを上流側のスクリュー部のピッチよりも広く設けた第２のトナー搬送手段と、前記第１のトナー搬送手段と前記第２のトナー搬送手段を駆動する駆動手段と、を有し、前記第１のトナー搬送手段の単位駆動時間あたりのトナーの送り量をＶ１、前記第２のトナー搬送手段のトナー搬送方向上流側の単位駆動時間あたりのトナーの送り量をＶ２、前記第２のトナー搬送手段のトナー搬送方向下流側のトナーの送り量をＶ３としたとき、前記トナーの送り量の関係を、Ｖ２≦Ｖ１＜Ｖ３としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第２のトナー搬送手段の上流側よりも第１のトナー搬送手段のトナー送り量を多くすることにより、第２のトナー搬送手段の上流側をトナーで満たすことができる。これにより、トナーのかさ密度を安定させつつ、トナー収容部から現像装置へ安定したトナーの供給が行える。同時に、第２のトナー搬送手段の上流側よりも下流側のスクリューピッチを広げてトナーの送り量を多くすることにより、第２のトナー搬送手段の回転がロックしてしまうことによる動作不良やトナーの凝集度の上昇による画像不良を防止することができる。すなわち、本発明によれば、トナーのかさ密度を安定させつつ、トナーの凝集度の上昇を防止し、安定したトナーの供給が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施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、本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。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１３】
まず、図１を用いて画像形成装置の概略を説明する。リーダー部において読み取られた画像情報は、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ドラム１の面に露光される。
【００１４】
像担持体としての感光ドラム１の周りには、帯電装置、現像ロータリー４内に構成された各々の現像装置（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーニング装置が配置されている。前述の如く露光された感光ドラム１上の静電像は、現像ロータリー４を回転させて現像装置をその都度切り替える行程を必要色の分繰り返すことで各色現像される。そして、前記感光ドラム１上の各色のトナー画像は、その都度中間転写ベルト６上に転写され、必要色の画像を中間転写ベルト６上に重ね合わせた後、用紙（転写材）への転写部８に搬送される。
【００１５】
用紙は、カセット１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、或いはマルチ手差しトレイ１１より選択的に繰り出され、レジストローラ７で斜行補正及びタイミング取りを行った後、画像転写部８に向けて搬送される。
【００１６】
画像転写部８を抜けた用紙は、定着部９にて、トナーを熱定着し、排出或いは両面画像形成行程に向かう。
【００１７】
ここで、各現像装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ内のトナーは、トナー供給装置３内に着脱可能に収められた各トナーカートリッジ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄより、それぞれの必要量だけ補給される。このトナーの補給は、現像ロータリー４にて現像位置（感光ドラムに対向する位置）に回転してきた１つの現像装置５に対して、これに対応する１つのトナーカートリッジ２からトナーが補給される。
【００１８】
このように回転式の現像構成の場合、特定の１位置（ここでは現像位置）でトナーを受け取るため、現像装置及び現像ロータリーへのトナーの受け渡しは、図４に示すトナー供給部１５を介して各現像装置に送られる構成となっている。このトナー供給部１５は、現像ロータリー手前側に色数の分、奥・手前方向に区切られて固定されている。
【００１９】
次にトナーカートリッジ２からトナー供給部１５までのトナー補給の概略を図２及び図３を用いて説明する。図２はトナー供給装置３の正面図であり、図３はトナー供給装置３の下面図である。
【００２０】
トナー供給装置３はトナー供給部１５の上方かつ画像形成装置の手前側に設けられている。トナー供給装置３は、トナーカートリッジ２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、トナー補給部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）、補給パイプ１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）から構成されている。
【００２１】
トナーカートリッジ２内のトナーは、トナー補給部１３のトナーセンサ１６がトナー無を検知すると、トナーカートリッジ２下方のカートリッジ排出口３７（図７参照）からトナー補給部１３へ搬送される。このトナーカートリッジ２からトナー補給部１３へのトナーの搬送は、トナー補給部１３のトナーセンサ１６がトナー無を検知した後、トナーセンサ１６（図５参照）がトナーを検知するまで行われる。
【００２２】
トナー補給部（１３ａ〜１３ｄ）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ー４が停止している間、所定量だけトナー補給部１３内の排出口２０から補給パイプ１４へとトナーを排出する。
【００２３】
なお、後述するが、補給パイプ１４のスクリューは、トナー補給部１３のスクリューと同一の駆動手段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。
【００２４】
トナー供給部１５は現像ロータリー４手前側に設けられ、図４に示すように奥・手前方向に区切られた４つの補給口１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを有しており、各補給口は現像ロータリー４内に設けられたぞれぞれの現像装置５に連通している。
【００２５】
ここでは、補給口１２は、画像形成装置奥側から順に、イエロー用の補給口１２ａ、マゼンタ用の補給口１２ｂ、シアン用の補給口１２ｃ、ブラック用の補給口１２ｄという配置になっている。
【００２６】
また、現像装置５は回転現像方式であることから、特定の１位置（ここでは感光ドラムと対向する現像位置）でトナーを受け取ることが出来る構成となっている。そのため、上記補給動作は、各色ごとに現像ロータリー４が回転して順次動作を繰り返していく。
【００２７】
次に、トナーカートリッジ２とトナー補給部１３の詳細構成を図５および図６を用いて説明する。図５はトナー供給装置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。トナー供給装置３におけるトナーカートリッジ２とトナー補給部１３は各色とも同様に構成されている。
【００２８】
トナーカートリッジ２は、トナーを蓄えるトナー容器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を備えている。またトナーカートリッジ２は、トナー容器２５に設けられたカートリッジ排出口３７（図７参照）を塞ぐカートリッジシャッター２７（図７参照）を備えている。さらにトナーカートリッジ２は、トナーカートリッジ２内のトナーを攪拌し、カートリッジ排出口３７からトナーを排出させるための攪拌羽３６を備えている。
【００２９】
また、トナー補給部１３は、トナーカートリッジ２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から構成されている。バッファ部２８は、トナーを収容するトナー収容部であり、トナーを蓄えるバッファ容器１７を備えている。このバッファ部２８には、バッファ部２８内のトナーを攪拌し循環搬送する攪拌スクリュー１８，１９と、バッファ部２８内のトナーを補給パイプ１４へと搬送する第１のトナー搬送手段としての搬送スクリュー２１が設けられている。さらにバッファ部２８には、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が設けられている。
【００３０】
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を通して現像装置５へと搬送するトナー搬送部である。この補給パイプ１４には、バッファ部２８から排出されたトナーをトナー供給部１５へと搬送する第２のトナー搬送手段としての補給スクリュー３２が設けられている。また補給パイプ１４には、補給スクリュー３２を覆うパイプ部３３が設けられている。さらに補給パイプ１４には、補給スクリュー３２の回転数を検知する検知手段が設けられている。ここでは、前記検知手段として、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とフォトインタラプタ３５を備えている。
【００３１】
前記フラグ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。一般的にスクリューは、開口部に対する羽の位置関係の影響で、１回転する間にもトナーの送り量が脈動し増減を繰り返すため、ここ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、開口部に対するスクリューの羽の位置が同じになるようにしている。
【００３２】
またトナー補給部１３は、トナーカートリッジ２のハンドル２４と係合するシャッター開閉ギア３１と、シャッター開閉ギア３１と係合しており且つトナーカートリッジ２のカートリッジシャッター２７と係合するアイドラギア３９を備えている（図７参照）。これにより、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を開閉させることができる。
【００３３】
ここで、トナーカートリッジ２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。
【００３４】
トナーカートリッジ２はトナー補給部１３に対し、矢印α方向（図５参照）にスライドして挿入される。そして、トナーカートリッジ２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。
【００３５】
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３９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。
【００３６】
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、バッファシャッター２６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を露出させる。この状態で攪拌羽３６を回転させることで、トナー容器２５からトナー補給部１３へとトナーが搬送される。
【００３７】
次に、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。図８は、バッファ部内の様子を示すトナー補給部の上面断面図である。
【００３８】
トナーカートリッジ２から排出されたトナーは、バッファ部２８のトナー補給位置２３へと補給され、攪拌スクリュー１８により矢印ａ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、攪拌スクリュー１８の奥側に設けられたパドルにより矢印ｂ方向へと搬送される。
【００３９】
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は攪拌スクリュー１８によって搬送されたトナーを矢印ｄ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へトナーを排出する。
【００４０】
また、攪拌スクリュー１８によって搬送されたトナーのうち、搬送スクリュー２１で搬送されなかった余剰分は、矢印ｃ方向へと押し出され、攪拌スクリュー１９へと搬送される。
【００４１】
攪拌スクリュー１９へと搬送された余剰トナーは、攪拌スクリュー１９により矢印ｅ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、攪拌スクリュー１９の手前側に設けられたパドルにより矢印ｆ方向へと搬送される。
【００４２】
更に、搬送スクリュー２１の手前側にもパドルが設けられており、このパドルによって余剰トナーは矢印ｇ方向へと搬送され、再びトナー補給位置２３へと戻ってくる。
【００４３】
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搬送を行いつつ、補給パイプ１４へ所定量のトナーを排出している。
【００４４】
次に、バッファ部２８内の搬送スクリュー２１と補給パイプ１４の補給スクリュー３２のトナーの送り量の関係を、図９を用いて説明する。
【００４５】
前述したように、バッファ部２８には、トナーの搬送方向に螺旋状に設けられ、補給パイプ１４へ所定量のトナーを搬送する搬送スクリュー（第１のトナー搬送手段）２１が設けられている。この搬送スクリュー２１のトナーの送り量をＶ１とする。
【００４６】
また補給パイプ１４には、トナーの搬送方向に螺旋状に設けられ、トナー供給部１５を通して現像装置５へ所定量のトナーを搬送する補給スクリュー（第２のトナー搬送手段）３２が設けられている。この補給スクリュー３２は、トナー搬送方向上流側（バッファ部２８側）に設けられた上流側スクリュー部３２Ｉと、トナー搬送方向下流側（補給口（１２ａ〜１２ｄ）側）に設けられた下流側スクリュー部３２Ｊから構成されている。補給スクリュー３２は、下流側スクリュー部３２Ｊのスクリューピッチを上流側スクリュー部３２Ｉのスクリューピッチよりも広く設けている。この上流側スクリュー部３２Ｉのトナーの送り量をＶ２、下流側スクリュー部３２Ｊのトナーの送り量をＶ３とする。
【００４７】
Ｍは駆動手段としての駆動モータである。この同一の駆動モータＭにより前記搬送スクリュー２１と前記補給スクリュー３２は回転駆動される。
【００４８】
そして、前記２つのスクリュー２１，３２を前記駆動モータＭにより回転させた際、単位駆動時間あたりの前記トナーの送り量の関係が、Ｖ２≦Ｖ１＜Ｖ３となるように構成している。なお、トナー送り量Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３とは、各スクリューが駆動された際、単位駆動時間当たりに実際に搬送するトナー量を定義している。一方、補給スクリュー１回転あたりのトナー送り量を最小送り量として定義した場合、スクリューピッチ間に満たされるトナー量を幾何学的に算出し、スクリュー回転比を乗じることで、前述した関係を示すことができる。以下、さらに具体的に説明する。
【００４９】
本実施例では、スクリュー部をトナーで満たして搬送している。そのためスクリュー1ピッチあたりのトナー送り量とは、スクリュー１ピッチの体積にトナーのかさ密度を乗じて定義できる。よって、スクリュー１ピッチ間の体積を定義することで、その送り量を知ることができる。具体的には図１０に示すように、スクリュー内径ｄ、スクリュー外形Ｄ、スクリューピッチＰ、羽根先端幅ｔ、羽根根元幅Ｔとすると、スクリュー１ピッチあたりの体積は、以下の数式１の関係で算出できる。
【００５０】
【数１】
2008203577.tif 000003
【００５１】
この場合、前述したように、搬送スクリュー２１と補給スクリュー３２は同一の駆動モータＭにより回転駆動され、補給スクリュー３２の回転数はフラグ３４とフォトインタラプタ３５により検知する構成になっている。搬送スクリュー２１の回転数は、補給スクリュー３２が１回転した場合の回転数をｎ（例えば約１／２）としている。そして、補給スクリュー３２が１回転した場合の搬送スクリュー２１によるトナーの送り量、すなわちバッファ部２８から補給パイプ１４へのトナー送り量Ｈは、搬送スクリュー２１の１ピッチあたりのトナー送り量をｖ１とすると、Ｈ＝ｖ１×ｎとなる。
【００５２】
また、補給スクリュー３２の上流側スクリュー部３２Ｉのトナー送り量との関係は、上流側スクリュー部３２Ｉの１ピッチあたりのトナー送り量をｖ２とすると、ｖ２≦ｖ１×ｎとなるように設定されている。これにより、補給スクリュー３２の上流側スクリュー部３２Ｉをトナーで満たして、常に一定量のトナーが搬送できる。ここでは、搬送スクリュー２１の方が上流側スクリュー部３２Ｉよりトナー送り量Ｈが約５％多くなるように設定している。
【００５３】
また、上流側スクリュー部３２Ｉの１ピッチに詰め込むトナー量ｖ２は、補給パイプ１４から補給口１２へトナーを排出する最小補給量Ｋと等しくなるように設定されている。そして、補給スクリュー３２を回転させることで、現像装置５が必要なトナー量を補給している。このように、搬送スクリュー２１から補給スクリュー３２の上流側に詰め込み気味にトナーを搬送し、現像装置へ送るトナー量を規制して、搬送量のばらつきなく高精度のトナー搬送を実現している。
【００５４】
また、下流側スクリュー部３２Ｊの１ピッチあたりのトナー送り量ｖ３は、上流側から送られてくるトナーの最大量である送り量Ｈより多くのトナーを搬送できるピッチに設定されている（ｖ２＜ｖ３）。
【００５５】
補給スクリュー３２のトナー搬送方向の長さが長くなると、パイプ部３３の周囲に溜まったトナーと、搬送されたトナーとの摺動抵抗が大きくなるため、補給スクリュー３２の回転トルクが上昇し、トナーにかかる圧力が増加してくる。そうなると、トナー凝集度が上昇してスクリューの羽根にトナーが付着し易くなり、トナーが搬送されずに羽根と一緒に連れ回る現象が発生する。この際にパイプ部３３内に隙間無くトナーを詰めているとトナーの逃げ場が無くなり、局所的に圧力が増加し、更にトナー凝集度を上昇させ、トナーがより羽根に付着し易くなる。その結果、補給スクリューの回転トルクが重くなって回転がロックしたり、トナーの凝集塊ができて画像不良を引き起こす原因となる。
【００５６】
これを防止するため、補給スクリュー３２は、下流側スクリュー部３２Ｊのスクリューピッチを上流側スクリュー部３２Ｉのスクリューピッチよりも広く設けている。そして、補給スクリュー３２の１回転あたりのトナー送り量の関係を、ｖ２≦ｖ１×ｎ＜ｖ３としている。これにより、前記安定したトナーの供給が行えると同時に、トナー搬送中の圧力を軽減し、トナーの凝集度の上昇を防止することができる。よって、補給スクリューの回転がロックしてしまうことによる動作不良やトナーの凝集度の上昇による画像不良を防止することができる。
【００５７】
また、ここでは、下流側スクリュー部３２Ｊは上流側スクリュー部３２Ｉのピッチ数が８ピッチ以上の補給スクリュー３２に設けている。
【００５８】
また、ここでは下流側スクリュー部３２Ｊの１ピッチあたりのトナー送り量ｖ３は、上流側スクリュー部３２Ｉの１ピッチあたりのトナー送り量ｖ２より約２０％多くなるように設定している。このとき下流側スクリュー部３２Ｊは、上流側スクリュー部３２Ｉで搬送されてきたトナーを、補給口１２へ水平に搬送するだけなので、上流側スクリュー部３２Ｉのように隙間無くトナーを詰め込む必要はない。具体的には、少なくとも補給スクリュー３２の回転中心以上の高さ、望ましくは補給スクリュー３２の羽根部が覆われる高さまでトナーを満たしてれば、搬送中のトナーばらつきを防止することができる。
【００５９】
なお、ここでは、補給スクリュー３２の１回転あたりのトナー送り量の関係をｖ２≦ｖ１×ｎ＜ｖ３とした構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。前述したように搬送スクリュー２１および補給スクリュー３２のトナー送り量の関係がＶ２≦Ｖ１＜Ｖ３となる構成であればその他の構成であっても良い。
【００６０】
また前述した形態では、多色画像形成のためにトナー供給装置を４つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。
【００６１】
また前述した形態では、画像形成装置として複写機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばプリンタ、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。また、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を転写材に一括して転写する画像形成装置を例示したが、これに限定されるものでもない。例えば、転写材担持体を使用し、該転写材担持体に担持された転写材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置のトナー供給装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】画像形成装置の主断面図
【図２】トナー供給装置の正面図
【図３】トナー供給装置の下面図
【図４】トナー供給装置におけるトナー供給部の斜視図
【図５】トナー供給装置の斜視図
【図６】トナー供給装置の断面図
【図７】トナー供給装置におけるカートリッジシャッタの動作を示した図
【図８】トナー供給装置におけるバッファ部の上面図
【図９】トナー供給装置におけるトナー搬送量の関係を示した図
【図１０】トナー供給装置におけるトナー送り量を説明した図
【図１１】従来のトナー供給装置を示した図
【図１２】従来のトナー供給装置におけるバッファ部を示した図
【符号の説明】
【００６３】
Ｍ    …駆動モータ
１    …感光ドラム
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ …トナーカートリッジ
３    …トナー供給装置
４    …現像ロータリー
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ …現像装置
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ …補給口
１３  …トナー補給部
１４  …補給パイプ
１５  …トナー供給部
１６  …トナーセンサ
１７  …バッファ容器
１８，１９ …攪拌スクリュー
２０  …排出口
２１  …搬送スクリュー
２４  …ハンドル
２５  …トナー容器
２６  …バッファシャッター
２７  …カートリッジシャッター
２８  …バッファ部
２９  …バッファカバー
３０  …支持台
３１  …シャッター開閉ギア
３２  …補給スクリュー
３２Ｉ …上流側スクリュー部
３２Ｊ …下流側スクリュー部
３３  …パイプ部
３４  …フラグ
３５  …フォトインタラプタ
３６  …攪拌羽
３７  …カートリッジ排出口
３９  …アイドラギア
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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