(57)【要約】【解決課題】トナーカートリッジ自体に空気孔を設けた場合のように、トナー漏れ防止対策等による部品点数の増加に伴うコストアップを招くことなく、しかも、トナー供給手段の小型化を達成しつつ、トナーの安定した十分な量の供給を可能としたトナー供給装置を提供することを課題とする。【解決手段】少なくともトナーを含む現像剤を収容した現像剤収容容器と、前記現像剤収容容器のトナー排出口と連通するトナー供給口を有するジョイント部材と、前記トナー供給口からジョイント部材の内部に供給されたトナーを、現像装置まで搬送する搬送手段を有するトナー供給装置において、前記ジョイント部材には、当該ジョイント部材と現像剤収容容器の内部と連通する空間に、空気を導入する空気孔を少なくとも１つ以上設けるように構成して課題を解決した。【選択図】　図１
2004012925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともトナーを含む現像剤を収容した現像剤収容容器と、前記現像剤収容容器のトナー排出口と連通するトナー供給口を有するジョイント部材と、前記トナー供給口からジョイント部材の内部に供給されたトナーを、現像装置まで搬送する搬送手段を有するトナー供給装置において、
前記ジョイント部材には、当該ジョイント部材と現像剤収容容器の内部と連通する空間に、空気を導入する空気孔を少なくとも１つ以上設けたことを特徴とするトナー供給装置。
【請求項２】
請求項１記載のトナー供給装置において、前記空気孔は、前記現像剤収容容器のトナー排出口よりも、前記搬送手段のトナー搬送方向の上流側に設けたことを特徴とするトナー供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のトナー供給装置において、前記ジョイント部材の内部に、前記現像剤収容容器のトナー排出口よりも上流側で、且つ空気孔よりも下流側に、トナーの移動を遮蔽する遮蔽板を設けたことを特徴とするトナー供給装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のトナー供給装置において、前記空気孔にトナーの噴出を防止するシール部材を設けたことを特徴とするトナー供給装置。
【請求項５】
請求項４に記載のトナー供給装置において、前記シール部材は、前記現像剤収容容器を収容する筐体側に設けたことを特徴とするトナー供給装置。
【請求項６】
請求項４に記載のトナー供給装置において、前記シール部材は、前記ジョイント部材に設けたことを特徴とするトナー供給装置。
【請求項７】
請求項５に記載のトナー供給装置において、前記シール部材は、空気透過性の材質を使用し、且つ前記シール部材を圧縮して使用することを特徴とするトナー供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置に用いられるトナー供給装置に係り、特に、トナー供給の安定化や消耗品の低コスト化を可能としたトナー供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記電子写真方式を適用した複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはこれらの複合機等の画像形成装置においては、トナーを収容したトナーカートリッジから、トナー搬送手段によって現像装置にトナーを供給するトナー供給装置が用いられている。
【０００３】
かかるトナー供給装置においては、特開２０００−４７４６４号公報、特開平１０−１９８１５２号公報、特開平９−１５９５７号公報等に開示されているように、トナー供給の安定化や、トナーカートリッジ内の圧力低下に伴うトナーの吹き出し防止対策のために、トナーカートリッジ自体に空気孔を設けるように構成したものが多々提案されている。
【０００４】
上記特開２０００−４７４６４号公報に係る剤収納容器は、トナーまたはトナーとキャリアを混合してなる現像剤を収納する剤収納容器において、密閉構造をなす剤収納容器本体に、収納したトナーまたは現像剤を排出するための剤排出部と、当該容器本体内に空気の流入を行うための空気供給部とが設けられるように構成したものである。
【０００５】
また、上記特開平１０−１９８１５２号公報に係るトナー・カートリッジは、動作中におけるトナー含有内部領域での圧力増大を被るトナー・カートリッジであって、前記カートリッジがその側部に開口を有すると共に前記開口内に嵌合し且つこれを閉塞する着脱自在プラグを有することと、前記プラグが前記カートリッジ内に開口を有し、これが食い違い状経路によって達成される複数のチャンバから成る迷路と連通していることと、前記迷路が前記プラグにおける複数の穴と連通して、前記カートリッジの外部に至ることと、前記カートリッジ内への前記開口と前記カートリッジの前記外側との間における前記プラグ内に配置されたフィルターであり、前記複数の穴を通過して前記外側へ至るトナーを阻止するフィルターと、を備えるように構成したものである。
【０００６】
さらに、上記特開平９−１５９５７号公報に係る現像剤供給装置は、トナーを貯溜可能な空間を有する容器と、上記容器内の最低部に配置され、上記粉体ポンプと同一軸上に配置され、容器内にトナーを同粉体ポンプに向け移送するトナー搬送手段と、上記容器内における上記トナー搬送手段の上位近傍に配置され、容器内のトナーを攪拌しながら上記トナー搬送手段に向け移動させることが可能な攪拌・移送手段と、を備えるように構成したものである。また、上記容器は、その最上面部に空気抜き部を形成するようにした構成をも含んでいる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開２０００−４７４６４号公報、特開平１０−１９８１５２号公報、特開平９−１５９５７号公報等に開示された技術の場合には、トナー供給の安定化や、トナーカートリッジ内の圧力低下に伴うトナーの吹き出し防止対策のために、消耗品であるトナーカートリッジ自体に空気孔を設けると、トナーの漏れ防止対策等によって、部品点数が増加し、トナーカートリッジ自体のコストがアップしてしまうという問題点を有していた。
【０００８】
また、上記従来のトナー供給装置の場合には、画像形成装置の小型化に伴い、トナー搬送路の断面積の縮小も余儀なくされており、部品点数の増加を防止するため、トナーカートリッジに空気孔を設けない場合は、トナーカートリッジからのトナー排出に伴って、当該トナーカートリッジへの空気の流入は、トナー搬送路を介して行わざるを得ず、トナー搬送路が空気の流路となっている。そのため、トナー搬送路の断面積の減少に伴い、トナー搬送量も減少し、高密度の画像を頻繁にプリントした場合等には、トナーの搬送が不十分となって濃度低下が発生したり、濃度低下を防止するためには、単位時間当たりのプリント枚数である生産性を犠牲にせざるを得ないという問題点を有していた。
【０００９】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、トナーカートリッジ自体に空気孔を設けた場合のように、トナー漏れ防止対策等による部品点数の増加に伴うコストアップを招くことなく、しかも、トナー供給手段を従来と同等又はそれ以下に小型化しても、トナーの安定した十分な量の供給を可能としたトナー供給装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、少なくともトナーを含む現像剤を収容した現像剤収容容器と、前記現像剤収容容器のトナー排出口と連通するトナー供給口を有するジョイント部材と、前記トナー供給口からジョイント部材の内部に供給されたトナーを、現像装置まで搬送する搬送手段を有するトナー供給装置において、前記ジョイント部材には、当該ジョイント部材と現像剤収容容器の内部と連通する空間に、空気を導入する空気孔を少なくとも１つ以上設けたことを特徴とするトナー供給装置である。
【００１１】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１記載のトナー供給装置において、前記空気孔は、前記現像剤収容容器のトナー排出口よりも、前記搬送手段のトナー搬送方向の上流側に設けたことを特徴とするトナー供給装置。
【００１２】
さらに、請求項３に記載された発明は、請求項１又は２記載のトナー供給装置において、前記ジョイント部材の内部に、前記現像剤収容容器のトナー排出口よりも上流側で、且つ空気孔よりも下流側に、トナーの移動を遮蔽する遮蔽板を設けたことを特徴とするトナー供給装置である。
【００１３】
又、請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のトナー供給装置において、前記空気孔にトナーの噴出を防止するシール部材を設けたことを特徴とするトナー供給装置である。
【００１４】
更に、請求項５に記載された発明は、請求項４に記載のトナー供給装置において、前記シール部材は、前記現像剤収容容器を収容する筐体側に設けたことを特徴とするトナー供給装置である。
【００１５】
また、請求項６に記載された発明は、請求項４に記載のトナー供給装置において、前記シール部材は、前記ジョイント部材に設けたことを特徴とするトナー供給装置である。
【００１６】
さらに、請求項７に記載された発明は、請求項５に記載のトナー供給装置において、前記シール部材は、空気透過性の材質を使用し、且つ前記シール部材を圧縮して使用することを特徴とするトナー供給装置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンタを示すものである。
【００１９】
図２において、０１はタンデム型のフルカラープリンタの本体を示すものであり、このプリンタ本体０１の内部には、大別して、フルカラーの画像形成を行うプリントヘッドデバイス（Ｐｒｉｎｔ　Ｈｅａｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）０２と、このプリントヘッドデバイス０２の静電潜像担持体としての４つの感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４に画像露光を施す露光装置としてのＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ　Ｏｕｔｐｕｔ　Ｓｃａｎｎｅｒ）０３と、上記プリントヘッドデバイス０２の各色の現像装置４１，　４２，　４３，　４４に対応する色のトナーを供給する４つのトナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃと、上記プリントヘッドデバイス０２に記録媒体としての記録用紙Ｐを供給する給紙カセット０５と、上記プリントヘッドデバイス０２からトナー像が転写された記録用紙Ｐに対して、定着処理を施す定着装置７０と、この定着装置７０によって片面に画像が定着された記録用紙Ｐを、表裏を反転した状態で、再度プリントヘッドデバイス０２の転写部へと搬送する両面用搬送経路０７と、プリンタ本体０１の外部から所望の記録用紙Ｐを給紙する手差し給紙手段０８と、プリンタの動作を制御する制御回路や、画像信号に対して画像処理を施す画像処理回路等からなるコントローラ０９と、高圧電源回路等からなる電気回路１０とが設けられている。なお、図２中、Ｔは画像が形成された記録用紙Ｐを排出する排出トイレを示すものであり、この排出トイレＴは、プリンタ本体０１の上部に一体的に配置されている。
【００２０】
上記プリンタ本体０１の内部に配設される種々の部材のうち、露光装置としてのＲＯＳ０３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した画像データに基づいて点灯駆動される４つの半導体レーザや、これら４つの半導体レーザから出射される４本のレーザ光を、偏向走査するためのｆ−θレンズやポリゴンミラー、あるいは複数枚の反射ミラーなどから構成されている。
【００２１】
図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタのプリントヘッドデバイスを示すものである。尚、図３中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００２２】
このプリントヘッドデバイス０２は、図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）用の各感光体ドラム（像担持体）１１，　１２，　１３，　１４を有する画像形成部１，　２，　３，　４と、これら感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）２１，　２２，　２３，　２４と、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のレーザ光３１，　３２，　３３，　３４を照射するＲＯＳ（露光装置）０３（図２参照）と、上記感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４上に形成された静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーで現像する現像装置４１，　４２，　４３，　４４と、上記４つの感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４のうちの２つの感光体ドラム１１，　１２に接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）５１及び他の２つの感光体ドラム１３，　１４に接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）５２と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）５３と、この二次中間転写ドラム５３に接触する最終転写ロール（転写部材）６０とで、その主要部が構成されている。
【００２３】
感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４は、共通の接平面Ｍを有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２は、各回転軸が該感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム５３は、該感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４と回転軸が平行であるように配置されている。
【００２４】
各色毎の画像情報に応じた信号は、電気回路１０（図２参照）に配設された画像処理回路によりラスタライジングされてＲＯＳ０３に入力される。このＲＯＳ０３では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のレーザ光３１，　３２，　３３，　３４が変調され、対応する色の感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４に照射される。
【００２５】
上記各感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４としては、例えば、直径３０ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４は、例えば、１０４ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の表面は、図３に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール２１，　２２，　２３，　２４に、約−８４０ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約−３００Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。
【００２６】
その後、感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の表面には、露光装置としてのＲＯＳ０３によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応したレーザ光３１，　３２，　３３，　３４が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４は、ＲＯＳ０３で静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は−６０Ｖ以下程度にまで除電される。
【００２７】
また、上記感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置４１，　４２，　４３，　４４によって現像され、感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像として可視化される。
【００２８】
この実施の形態では、現像装置４１，　４２，　４３，　４４として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限定されるものではなく、非接触型の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。
【００２９】
現像装置４１，　４２，　４３，　４４には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）色のトナーと、キャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像装置４１，　４２，　４３，　４４には、図２に示すように、対応する色のトナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃからトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー４０１，４０２で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール４０３の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール４０３に現像剤を搬送するオーガー４０２によって、当該現像ロール４０３の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材４０４によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、３０〜５０ｇ／ｍ２　であり、また、このとき現像ロール４０３上に存在するトナーの帯電量は、概ね−２０〜３５μＣ／ｇ程度である。
【００３０】
上記現像ロール４０３上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４と接触している。この現像ロール４０３にＡＣ＋ＤＣの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール４０３上のトナーを感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、例えば、現像バイアス電圧のＡＣ成分が４ｋＨｚ、１．５ｋＶｐｐで、ＤＣ成分が−２３０Ｖ程度に設定されている。
【００３１】
この実施の形態では、上記現像装置４１，　４２，　４３，　４４において、トナーとして略球形状のトナーである所謂”球形トナー”であって、その平均粒径が３〜１０μｍ程度のものが使用され、例えば、ブラック色のトナーの平均粒径は８μｍ、カラートナーの平均粒径は７μｍに設定される。
【００３２】
次に、上記各感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４上に形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム１１，　１２上に形成されたイエロー（Ｙ）およびマゼンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム５１上に、感光体ドラム１３，　１４上に形成されたブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム５２上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム５１上には、感光体ドラム１１または１２のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム１１及び１２の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム５２上にも、感光体ドラム１３，１４から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００３３】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２上に感光体ドラム１１，１２，１３，１４からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０〜５００Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知することで簡易的に知ることが可能である。上述のように，トナーの帯電量が−２０〜３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。
【００３４】
この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２は、例えば、外径が６０ｍｍに形成され、抵抗値は１０８　Ω程度に設定される。第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０２　〜１０３　Ω）が、厚さ０．１〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム５１，　５２の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３〜１００μｍの高離型層（Ｒ＝１０５　〜１０９　Ω）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝１０５　〜１０９　Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。
【００３５】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム５３上に静電的に３次転写される。従って、二次中間転写ドラム５３上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【００３６】
この二次中間転写ドラム５３上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋６００〜１２００Ｖ程度である。この表面電位は、感光体ドラム１１，　１２，　１３，　１４から第１の一次中間転写ドラム５１及び第２の一次中間転写ドラム５２へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が−２０〜３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位が＋３８０Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム５３の表面電位は、＋８８０Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と二次中間転写ドラム５３との間の電位差は、＋５００Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００３７】
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム５３は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２と同じ６０ｍｍに形成され、抵抗値は１０１１Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム５３も第１、第２の一次中間転写ドラム５１，　５２と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝１０２　〜１０３　Ω）が、厚さ０．１〜１０ｍｍ程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム５３の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ３〜１００μｍの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、二次中間転写ドラム５３の抵抗値は、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム５３が第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム５１，５２の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。
【００３８】
次に、上記二次中間転写ドラム５３上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール６０によって、用紙搬送路を通る用紙Ｐに３次転写される。この用紙Ｐは、不図示の紙送り工程を経て用紙搬送ロール９０を通過し、二次中間転写ドラム５３と最終転写ロール６０のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像は、定着装置７０によって定着され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３９】
ところで、この実施の形態に係るトナー供給装置は、少なくともトナーを含む現像剤を収容した現像剤収容容器と、前記現像剤収容容器のトナー排出口と連通するトナー供給口を有するジョイント部材と、前記トナー供給口からジョイント部材の内部に供給されたトナーを、現像装置まで搬送する搬送手段を有するトナー供給装置において、前記ジョイント部材には、当該ジョイント部材と現像剤収容容器の内部と連通する空間に、空気を導入する空気孔を少なくとも１つ以上設けるように構成されている。
【００４０】
また、この実施の形態に係るトナー供給装置は、前記空気孔は、前記現像剤収容容器のトナー排出口よりも、前記搬送手段のトナー搬送方向の上流側に設けるように構成されている。
【００４１】
図１はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を示す正面構成図である。また、図４はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を適用した画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタの要部を示す側面構成図である。
【００４２】
すなわち、この実施の形態に係るトナー供給装置７０は、図４に示すように、所定の色のトナーとキャリアを混合した現像剤を収容したトナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃと、当該トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃから現像装置４１，　４２，　４３，　４４までトナー等を搬送するトナー搬送部材７１とを備えるように構成されている。上記トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃは、図１に示すように、そのフロント側の下端部近傍に、トナー排出口７２が開口されており、当該トナー排出口７２は、通常、図示しないシャッター部材によって閉塞されているとともに、トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃをプリンタ本体０１に装着する動作に伴って開口されるように構成されている。
【００４３】
また、上記トナー搬送部材７１は、図１及び図５に示すように、トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃに結合されるジョイント部材７３と、現像装置４１，　４２，　４３，　４４に連結される連結部材７４と、これらジョイント部材７３と連結部材７４とを接続するパイプ状部材７５とを備えている。上記ジョイント部材７３は、図１に示すように、トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃの下面に結合される円弧状の曲面を有する結合部７３ａを有し、この結合部７５には、トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃから落下供給されるトナーを導入する導入口７６が開口されている。また、上記ジョイント部材７３には、結合部７３ａの下方に、略円筒状に形成されたトナー搬送部７７が一体的に設けられている。このトナー搬送部７７の内部には、トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃから落下供給されるトナーを、現像装置４１，　４２，　４３，　４４へと搬送する搬送部材としての搬送用オーガー７８が、回転自在に配設されている。
【００４４】
上記搬送用オーガー７８は、図６及び図７、図８に示すように、回転軸７９の外周に、トナー搬送用の羽根８０を螺旋状に形成したものであり、当該回転軸７９の基端部を回転自在に支持する軸受け部材８１によって、トナー搬送部７７の基端部に、片持ち梁状に取り付けられている。また、この搬送用オーガー７８の回転軸７９には、そのトナー搬送部７７の外部に突出した基端部７９ａに、当該搬送用オーガー７８を回転駆動するためのはす歯ギアからなる駆動ギア８２が取り付けられている。上記駆動ギア８２は、図１に示すように、トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃの側方に、当該トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃの長手方向に沿って配置された回転軸の端部に固定された駆動力伝達用のギア８３と噛み合っている。
【００４５】
さらに、上記ジョイント部材７３の先端部には、可撓性を有する軟質な合成樹脂等によって円筒状に形成されたパイプ状部材７５が、嵌合された状態で取り付けられている。このパイプ状部材７５の内部には、搬送用オーガー７８の先端部に連結された金属製の項螺旋状のアジテーター８４が配設されており、当該アジテーター８５によって、ジョイント部材７３の内部に供給されたトナーを、現像装置４１，　４２，　４３，　４４に連結された連結部材７４まで搬送するように構成されている。この連結部材７４は、パイプ状部材８４の先端部に嵌合された状態で取り付けられており、当該パイプ状部材８４を介して搬送されるトナーを、現像装置４１，　４２，　４３，　４４の内部に落下供給するように構成されている。
【００４６】
そして、この実施の形態において、上記ジョイント部材７３には、図１、図５及び図６に示すように、当該ジョイント部材７３とトナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃの内部と連通する空間に、空気を導入する空気孔８５を少なくとも１つ以上設けるように構成されている。
【００４７】
更に具体的には、上記空気孔８５は、図１、図５及び図６に示すように、トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃのトナー排出口７２よりも、搬送用オーガー７８のトナー搬送方向の上流側であって、ジョイント部材７３の上面において、搬送用オーガー７８を回転自在に支持する軸受け部材８１の近傍に設けるように構成されている。
【００４８】
なお、前記実施の形態において、前記ジョイント部材の内部に、前記現像剤収容容器のトナー排出口よりも上流側で、且つ空気孔よりも下流側に、トナーの移動を遮蔽する遮蔽板を設けるように構成しても良い。
【００４９】
図７及び図８に示す実施の形態では、遮蔽板が設けられていないが、図６に示すように、搬送用オーガー７８の回転軸７９に、トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃのトナー排出口７２よりも上流側で、且つ空気孔８５よりも下流側に、トナーの移動を遮蔽する遮蔽板８６を、当該回転軸７９と一体的又は別体として設けるように構成しても良い。
【００５０】
以上の構成において、この実施の形態に係るトナー供給装置では、次のようにして、トナーカートリッジ自体に空気孔を設けた場合のように、トナー漏れ防止対策等による部品点数の増加に伴うコストアップを招くことなく、しかも、トナー供給手段の小型化を達成しつつ、トナーの安定した十分な量の供給が可能となっている。
【００５１】
すなわち、この実施の形態に係るトナー供給装置では、図１、図５及び図６に示すように、当該ジョイント部材７３とトナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃの内部と連通する空間に、空気を導入する空気孔８５を少なくとも１つ以上設けるように構成されている。
【００５２】
そのため、上記トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃから徐々にトナーを含む現像剤が供給された場合でも、当該トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃの内部には、ジョイント部材７３に設けられた空気孔８５から導入された空気が、ジョイント部材７３とトナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃの内部とを連通する空間を介して導入されるため、トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃの内部が負圧気味になることがなく、搬送用オーガー７８等からなるトナー供給手段を小型化した場合でも、トナーの安定した十分な量の供給が可能である。
【００５３】
しかも、上記空気孔８５は、図１、図５及び図６に示すように、トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃのトナー排出口７２よりも、搬送用オーガー７８のトナー搬送方向の上流側であって、ジョイント部材７３の上面において、搬送用オーガー７８を回転自在に支持する軸受け部材８１の近傍に設けられているため、当該搬送用オーガー７８によって搬送されるトナー等が、空気孔８５側に移動するのを抑制することができ、トナーカートリッジ自体に空気孔を設けた場合のように、トナー漏れ防止対策等が不要であり、部品点数の増加に伴うコストアップを招くことない。
【００５４】
また、上記搬送用オーガー７８の回転軸７９に、トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃのトナー排出口７２よりも上流側で、且つ空気孔８５よりも下流側に、トナーの移動を遮蔽する遮蔽板８６を、当該回転軸７９と一体的又は別体として設けることによって、トナーの漏れを一層確実に防止することが可能となる。
【００５５】
そこで、本発明者らは、上記実施の形態の効果を確認するため、図１に示すように構成したトナー供給装置を試作し、空気孔の有無によってトナーの搬送性がどのように変化するかを調べる実験を行なった。
【００５６】
図９は上記実験の結果を示すものである。なお、縦軸は、３０秒間連続してトナーを供給した場合の単位時間当たりのトナー供給量を示すものである。
【００５７】
図９から明らかなように、本発明を適用した場合には、トナーの供給量が空気孔を設けない場合の約２倍程度向上していることがわかる。また、空気孔８５からのトナー等の漏れは確認されなかった。
【００５８】
実施の形態２
図１０はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、空気孔にトナーの噴出を防止するシール部材を設けるように構成されている。
【００５９】
また、この実施の形態２では、シール部材は、前記現像剤収容容器を収容する筐体側に設けるように構成されている。
【００６０】
さらに、この実施の形態２では、前記シール部材は、前記ジョイント部材に設けるように構成しても良い。
【００６１】
また更に、この実施の形態２では、前記シール部材は、空気透過性の材質を使用し、且つ前記シール部材を圧縮して使用するように構成されている。
【００６２】
すなわち、この実施の形態２では、図１０に示すように、トナーカートリッジ０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃを収容する筐体としてのプリンタ本体０１には、トナー供給装置７１のジョイント部材７３の空気孔８５上部に対応した位置に、空気透過性のスポンジ状のシール部材９０が、空気孔８５を塞ぐように張り付けられている。このシール部材９０としては、例えば、空気透過性２６ｋｇ／ｍ３　の軟質ウレタンフォームからなるものが、２５％の圧縮率で用いられる。
【００６３】
また、図１１に示すように、トナー供給装置７１のジョイント部材７３に、空気孔８５を塞ぐように空気透過性のスポンジ状のシール部材９０を、当該空気孔８５の部分を開口した両面テープ９１によって張り付けるように構成しても良い。
【００６４】
前記実施の形態１においても、プリンタの通常の使用時においては、空気孔８５からトナーが漏れるのを防止することが可能であるが３　、この実施の形態２では、当該プリンタの運搬時や移動時等に、トナー供給装置７１のジョイント部材７３に設けた空気孔８５からトナーが漏れるのをより一層確実に防止するように、シール部材９０を設けたものであり、当該シール部材９０は、空気透過性のスポンジ状のシール部材９０であるので、前記実施の形態１と同様の作用は勿論得られる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、トナーカートリッジ自体に空気孔を設けた場合のように、トナー漏れ防止対策等による部品点数の増加に伴うコストアップを招くことなく、しかも、トナー供給手段を従来と同等又はそれ以下に小型化しても、トナーの安定した十分な量の供給を可能としたトナー供給装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を適用した画像形成装置としてのデジタルプリンタを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る定着装置を適用した画像形成装置としてのデジタルプリンタの画像形成部を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を適用した画像形成装置としてのデジタルプリンタの要部を示す構成図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を示す外観斜視図である。
【図６】図６はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を示す要部断面である。
【図７】図７はトナー搬送手段を示す外観斜視である。
【図８】図８はトナー搬送手段を示す外観斜視である。
【図９】図９は実験結果を示すグラフである。
【図１０】図１０はこの発明の実施の形態２に係るトナー供給装置を示す構成図である。
【図１１】図１１はこの発明の実施の形態２に係るトナー供給装置の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
４１，　４２，　４３，　４４：現像装置、０４Ｙ，０４Ｍ，０４Ｋ，０４Ｃ：トナーカートリッジ、７２：トナー排出口、７３：ジョイント部材、８５：空気孔。
【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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