(57)【要約】  【課題】補給制御が互いに影響を受けず個別の補給量制御が可能な２系統以上のトナー補給経路を有するトナー補給装置を具備した画像形成装置及び最大トナー補給量を確保すると共に少量トナー補給時でのばらつきを低減することが可能なトナー補給装置を具備した画像形成装置を提供する。  【解決手段】１つの供給先に対してトナーを補給するトナー補給装置１８を有する画像形成装置１において、トナー補給装置１８として並列に接続された複数の吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３が用いられ、前記供給先をが現像装置６とした。【選択図】図２
2009069511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの供給先に対してトナーを補給するトナー補給装置を有する画像形成装置において、
前記トナー補給装置として並列に接続された複数の吸引型１軸偏心ねじポンプが用いられ、前記供給先が現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記供給先がトナー供給装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプはそのトナー吐出部が垂直方向に並ぶように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成装置において、
前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプから吐出されたトナーを吐出する１つの排出口を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の画像形成装置において、
複数の色にそれぞれ対応したトナー供給装置を有する複数の現像装置を有し、前記複数の現像装置またはトナー供給装置のうちの少なくとも１つに他の現像装置またはトナー供給装置とは異なる個数の吸引型１軸偏心ねじポンプが接続されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５記載の画像形成装置において、
前記トナー吐出部と連通する前記現像装置の開口部または前記トナー供給装置の開口部が各色においてそれぞれ同一の形状であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプはそれぞれ別の供給元に接続していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７記載の画像形成装置において、
前記供給元は複数のトナー貯容手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項７記載の画像形成装置において、
前記供給元はトナー貯容手段及びリサイクルトナー供給経路であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項７記載の画像形成装置において、
前記供給元はトナー貯容手段及び現像剤供給手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項７記載の画像形成装置において、
前記供給元はトナー貯容手段及び潤滑剤供給手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
１つの供給元から１つの供給先に対してトナーを補給するトナー補給装置を有する画像形成装置において、
前記トナー補給装置として並列に接続された複数の吸引型１軸偏心ねじポンプが用いられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成装置において、
前記供給元がトナー貯容手段であり前記供給先が現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１２記載の画像形成装置において、
前記供給元がトナー貯容手段であり前記供給先がトナータンクであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１２記載の画像形成装置において、
トナーを搬送するチューブを有し、該チューブの内径は前記トナー補給装置が１つの吸引型１軸偏心ねじポンプを有する場合に使用されるチューブの内径よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１２記載の画像形成装置において、
前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプのうちの少なくとも１つは他とはサイズが異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の画像形成装置において、
前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプにそれぞれ接続されトナーを搬送するチューブを複数有し、前記各チューブは前記吸引型１軸偏心ねじポンプのサイズが異なる場合にその内径が異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１２ないし１７の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプは互いに同期して駆動可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１２ないし１７の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプはその少なくとも１つが独立して駆動可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の画像形成装置において、
必要なトナー搬送量に応じて前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプの駆動を選択可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
請求項２０記載の画像形成装置において、
１回の補給量が所定値以下の場合には１つの吸引型１軸偏心ねじポンプのみを駆動し、所定値以上の場合には複数の吸引型１軸偏心ねじポンプを駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２２】
請求項１９ないし２１の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記吸引型１軸偏心ねじポンプの動作時間検知手段を有し、動作時間の積算結果に基づいて最初に駆動する吸引型１軸偏心ねじポンプを切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２３】
請求項２１記載の画像形成装置において、
最初に駆動する前記吸引型１軸偏心ねじポンプを随時切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２４】
請求項２１記載の画像形成装置において、
前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプはその少なくとも１つが他よりも小型であり、該小型の吸引型１軸偏心ねじポンプを最初に駆動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２５】
請求項１９記載の画像形成装置において、
前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプを駆動する互いに独立した複数のクラッチを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２６】
請求項２５記載の画像形成装置において、
前記複数のクラッチはその少なくとも１つの容量が他よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２７】
請求項１９記載の画像形成装置において、
前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプはその少なくとも１つが独立したステッピングモータにより駆動されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２８】
請求項２７記載の画像形成装置において、
前記ステッピングモータにより駆動される吸引型１軸偏心ねじポンプは他よりも小型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、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、複合機等の画像形成装置に関し、詳しくはトナー補給装置として１軸偏心ねじポンプを用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置において、現像装置へのトナー補給装置として１軸偏心ねじポンプを用いるものが知られている。このトナー補給装置は、現像装置側に１軸偏心ねじポンプを、トナーが充填されたトナーカートリッジ側にチューブをそれぞれ配置し、１軸偏心ねじポンプのロータを駆動することによりトナーカートリッジ内のトナーを直接吸引するものである。このトナー補給装置を用いることにより、画像形成装置の省スペース化を図ることができると共に使用後のトナーカートリッジの取り扱い性を向上することができる。
【０００３】
上述のトナー補給装置に求められる特性としては、画像上必要とされる最大トナー消費量に対応する最大トナー補給量、制御ステップに対するトナー補給量の直線性、補給量のばらつきの小ささ等が挙げられる。現像装置の現像剤容量が少ない場合に画像濃度安定性を向上させるためには、現像装置内における現像剤のトナー濃度を安定させることが重要であり、トナー補給はより細かいステップでの補給量制御を行うことが望ましい。特に、現像装置の小型化に伴い現像剤容量が少ない場合には、細かくばらつきの少ないトナー補給制御を行うことが重要となる。
【０００４】
１軸偏心ねじポンプを用いて現像装置内へのトナー補給制御を行う場合、少量補給時におけるトナー補給量のばらつきを小さくするために有効な手段として、搬送チューブ径を小さくして負圧上昇速度を上げる、最小ステップ補給での１回当たりの駆動時間を大きくする、ロータ回転数を大きく設定する、ロータ長さを長くしステータへの食い込み量を大きくしポンプのシール性を向上する等が挙げられる。
【０００５】
また、現像装置へのトナー補給経路が２系統以上ある場合、例えば画像形成装置本体内部に複数のトナーボトルを収容可能であり本体動作中にトナーエンドとなった場合でも他のトナーボトルからのトナー排出に切替が可能な装置構成、あるいはトナーボトルからのトナー供給以外に転写残トナーをクリーニング装置から回収してリサイクルトナーとして現像装置に供給する装置構成等の場合において、スクリュやコイルを用いたトナー補給装置では、補給経路に対して急な上方への搬送が行えない、補給経路が屈曲する場合には特殊な搬送コイル形状が必要であり急激な屈曲では擦れによりトナーへのストレスがかかる、補給量を確保するための経路断面が大きいといった各種の問題点が発生する。
【０００６】
上述の問題点を解決すべく、吐出型の１軸偏心ねじポンプを使用し、トナー補給経路の途中から他のトナー補給経路を合流させてチューブ内の空気流に乗せたトナー搬送を行う技術が例えば「特許文献１」に、吸引型の１軸偏心ねじポンプを使用し、１軸偏心ねじポンプの手前の地点において各トナー補給経路を合流させる技術が例えば「特許文献２」にそれぞれ開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１９５６５９号公報
【特許文献２】特開２００３−３０２８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のトナー補給装置に求められる特性のうち最大トナー補給量を確保するという前提では上述した調整が困難であり、特に作像線速が速く最大トナー補給量が大きい画像形成装置の場合にはロータ径を大きくする必要がある。これにより、上述した少量補給時におけるトナー補給量のばらつきを小さくするために有効な手段を採用すると、トナー補給量が多い場合に搬送チューブ径が小さいとトナー詰まりが発生する虞がある、１軸偏心ねじポンプのサイズが大きくなると最小ステップでも多量のトナーが送られる、大径ロータの方が小径ロータよりも周速が大きく発熱や摩耗に影響する、ポンプ負荷トルクが増大するといった問題点が生じる。
【０００９】
また、上述したポンプ側でのばらつき要因とは別に、ポンプ駆動側においてもばらつきを発生させる要因がある。トナー補給制御としてポンプのオン・オフを行う場合、クラッチあるいは専用モータを用いた駆動機構が挙げられるが、大径のポンプに対して、クラッチ制御の場合にはクラッチ容量及び負荷側のイナーシャが大きくなるに連れて接離に要する時間が長くなりばらつきが大きくなる傾向にあるという問題点があり、モータ制御の場合にはブラシモータやブラシレスモータでは起動に時間がかかり少量駆動やばらつきには不利となるといった問題点がある。ステッピングモータでは脱調を回避するために負荷余裕度を大きく取る必要があり、さらに細かいオン・オフ制御に使用する場合のようにスローアップ時間を十分に取れない場合にはさらにモータが大型化し、必要となる供給電流も大きくなってしまう。  
このように大径ポンプにおいては、レスポンスが速くばらつきを小さくするには困難な課題がある。
【００１０】
一方、上述した「特許文献１」に開示された技術では、途中に位置するトナーカートリッジに逆流防止機構が必要であると共に、１軸偏心ねじポンプが吐出型であるためトナー飛散防止のために現像装置の内圧上昇防止機構が必要である。さらに「特許文献２」に開示された技術では、トナーで充填される経路中に切替弁を設けなくてはならず信頼性に問題があると共に、合流後の経路は通常トナーがフルに充填されており別系統側からの供給量を速いレスポンスでコントロールすることができないといった問題点がある。
【００１１】
本発明は上述の問題点を解決し、補給制御が互いに影響を受けず個別の補給量制御が可能な２系統以上のトナー補給経路を有するトナー補給装置を具備した画像形成装置及び最大トナー補給量を確保すると共に少量トナー補給時でのばらつきを低減することが可能なトナー補給装置を具備した画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、１つの供給先に対してトナーを補給するトナー補給装置を有する画像形成装置において、前記トナー補給装置として並列に接続された複数の吸引型１軸偏心ねじポンプが用いられ、前記供給先が現像装置であることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、さらに前記供給先がトナー供給装置であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、さらに前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプはそのトナー吐出部が垂直方向に並ぶように配置されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、さらに前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプから吐出されたトナーを吐出する１つの排出口を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の画像形成装置において、さらに複数の色にそれぞれ対応したトナー供給装置を有する複数の現像装置を有し、前記複数の現像装置またはトナー供給装置のうちの少なくとも１つに他の現像装置またはトナー供給装置とは異なる個数の吸引型１軸偏心ねじポンプが接続されることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の発明は、求項５記載の画像形成装置において、さらに前記トナー吐出部と連通する前記現像装置の開口部または前記トナー供給装置の開口部が各色においてそれぞれ同一の形状であることを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、さらに前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプはそれぞれ別の供給元に接続していることを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、さらに前記供給元は複数のトナー貯容手段であることを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、さらに前記供給元はトナー貯容手段及びリサイクルトナー供給経路であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、さらに前記供給元はトナー貯容手段及び現像剤供給手段であることを特徴とする。
【００２２】
請求項１１記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置において、さらに前記供給元はトナー貯容手段及び潤滑剤供給手段であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、１つの供給元から１つの供給先に対してトナーを補給するトナー補給装置を有する画像形成装置において、さらに前記トナー補給装置として並列に接続された複数の吸引型１軸偏心ねじポンプが用いられることを特徴とする。
【００２４】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の画像形成装置において、さらに前記供給元がトナー貯容手段であり前記供給先が現像装置であることを特徴とする。
【００２５】
請求項１４記載の発明は、請求項１２記載の画像形成装置において、さらに前記供給元がトナー貯容手段であり前記供給先がトナータンクであることを特徴とする。
【００２６】
請求項１５記載の発明は、請求項１２記載の画像形成装置において、さらにトナーを搬送するチューブを有し、該チューブの内径は前記トナー補給装置が１つの吸引型１軸偏心ねじポンプを有する場合に使用されるチューブの内径よりも小さいことを特徴とする。
【００２７】
請求項１６記載の発明は、請求項１２記載の画像形成装置において、さらに前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプのうちの少なくとも１つは他とはサイズが異なることを特徴とする。
【００２８】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の画像形成装置において、さらに前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプにそれぞれ接続されトナーを搬送するチューブを複数有し、前記各チューブは前記吸引型１軸偏心ねじポンプのサイズが異なる場合にその内径が異なることを特徴とする。
【００２９】
請求項１８記載の発明は、請求項１２ないし１７の何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプは互いに同期して駆動可能であることを特徴とする。
【００３０】
請求項１９記載の発明は、請求項１２ないし１７の何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプはその少なくとも１つが独立して駆動可能であることを特徴とする。
【００３１】
請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の画像形成装置において、さらに必要なトナー搬送量に応じて前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプの駆動を選択可能であることを特徴とする。
【００３２】
請求項２１記載の発明は、請求項２０記載の画像形成装置において、さらに１回の補給量が所定値以下の場合には１つの吸引型１軸偏心ねじポンプのみを駆動し、所定値以上の場合には複数の吸引型１軸偏心ねじポンプを駆動することを特徴とする。
【００３３】
請求項２２記載の発明は、請求項１９ないし２１の何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに前記吸引型１軸偏心ねじポンプの動作時間検知手段を有し、動作時間の積算結果に基づいて最初に駆動する吸引型１軸偏心ねじポンプを切り替えることを特徴とする。
【００３４】
請求項２３記載の発明は、請求項２１記載の画像形成装置において、さらに最初に駆動する前記吸引型１軸偏心ねじポンプを随時切り替えることを特徴とする。
【００３５】
請求項２４記載の発明は、請求項２１記載の画像形成装置において、さらに前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプはその少なくとも１つが他よりも小型であり、該小型の吸引型１軸偏心ねじポンプを最初に駆動させることを特徴とする。
【００３６】
請求項２５記載の発明は、請求項１９記載の画像形成装置において、さらに前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプを駆動する互いに独立した複数のクラッチを有することを特徴とする。
【００３７】
請求項２６記載の発明は、請求項２５記載の画像形成装置において、さらに前記複数のクラッチはその少なくとも１つの容量が他よりも小さいことを特徴とする。
【００３８】
請求項２７記載の発明は、請求項１９記載の画像形成装置において、さらに前記複数の吸引型１軸偏心ねじポンプはその少なくとも１つが独立したステッピングモータにより駆動されることを特徴とする。
【００３９】
請求項２８記載の発明は、請求項２７記載の画像形成装置において、さらに前記ステッピングモータにより駆動される吸引型１軸偏心ねじポンプは他よりも小型であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、従来のトナー補給に用いられるスクリュ搬送方式と比較して補給経路の自由度を高くすることができる共に補給がチューブにより行われるため補給経路に要する専有面積を小さくすることができ、複数の補給経路を現像装置に接続することが容易となる。さらに独立した吸引型１軸偏心ねじポンプを複数設けることにより、相互に影響を受けない個別の搬送量制御が可能となると共に、補給経路の密閉性を容易に確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１は、本発明の第１の実施形態を採用した画像形成装置を示している。同図においてレーザプリンタである画像形成装置１は、装置本体２のほぼ中央に感光体ドラム３を有しており、感光体ドラム３は図示しない駆動手段によって時計回り方向に回転駆動される。感光体ドラム３は、その周面近傍に設けられた帯電ローラ４によってその表面を一様に帯電され、その上方に配設されたレーザ書き込み装置５から出射される光変調されたレーザビームＬによってその表面に静電潜像を形成される。感光体ドラム３上に形成された静電潜像は、感光体ドラム３の周面近傍に設けられた２成分現像剤を使用する現像装置６から供給されるトナーによってトナー像へと可視像化される。
【００４２】
装置本体２の下方には転写紙Ｐを貯容した給紙装置７が配設されており、給紙ローラ８の回転により給紙装置７から給送された転写紙Ｐは、装置本体３に設けられた搬送ローラ対９によって搬送されてレジストローラ対１０へと送られる。レジストローラ対１０へと送られた転写紙Ｐは、レジストローラ対１０によって初手のタイミングを取られた後、表面にトナー像が形成された感光体ドラム３とこれに当接する転写ローラ１１との間に向けて給送される。そして、転写ローラ１１に対して感光体ドラム３上のトナー像とは逆極性の電圧が印加されることにより、感光体ドラム３上のトナー像が転写紙Ｐ上に転写される。転写紙Ｐに転写されず感光体ドラム３上に残った残留トナーは、感光体ドラム３の周面近傍に設けられたクリーニング装置１２によって除去される。クリーニング装置１２によってクリーニングされた感光体ドラム３は、その周面近傍に設けられた除電装置１３によって方面に残留した電荷を除去されて次の画像形成に備えられる。クリーニング装置１２と現像装置６との間には、クリーニング装置１２において回収したトナーをリサイクルトナーとして現像装置６に補給するリサイクルトナー補給経路が設けられている。
【００４３】
転写ローラ１１によってその表面にトナー像が転写された転写紙Ｐは、転写ローラ１１の転写紙搬送方向下流側に配設された転写紙搬送部材１４によってさらに下流へと送られ、定着装置１５へと至る。定着装置１５は加圧ローラと加熱ローラとを有しており、転写紙Ｐの表面に転写されたトナー像を熱と圧力とによって定着させる。定着装置１５で画像を定着された転写紙Ｐは、排出ローラ対１６によって装置本体３の外部に配設された排紙トレイ１７上に排出積載される。
【００４４】
上述の画像形成装置１は、現像装置６内のトナーが消費されると現像装置６に対して消費分のトナーを補給するトナー補給装置を有している。図２は、本発明の第１の実施形態に用いられるトナー補給装置を示している。本実施形態において、トナー補給装置１８はトナー貯容手段としての２個のトナーカートリッジ１９Ａ，１９Ｂに貯容されたトナーを現像装置６に補給している。以下、トナーカートリッジ１９Ａ，１９Ｂについて説明するが、各トナーカートリッジ１９Ａ，１９Ｂは同一の構成であるのでトナーカートリッジ１９Ａの関連部分のみを説明し、トナーカートリッジ１９Ｂの関連部分については詳細な説明を省略して図２中に符号のみを示すこととする。なお符号は、トナーカートリッジ１９Ａについて説明した符号の末尾に付したＡをＢに変更したものを示す。
【００４５】
内部にトナーを貯容するトナーカートリッジ１９Ａは、トナーを貯容するボトル状のボトル部２０Ａと円筒状のホルダ部２１Ａとを有している。トナーカートリッジ１９Ａがトナー補給装置１８の図示しないカートリッジ載置台にセットされると、ホルダ部２１Ａに設けられたノズル挿入部２２Ａの挿入通路２３Ａ内に、トナー補給装置１８に固定されている吸引ノズル２４Ａが挿入される。このとき挿入通路２３Ａ内では連通路２５Ａの直下に位置していたシャッタ部材２６Ａが、挿入通路２３Ａ内に差し込まれた吸引ノズル２４Ａの先端に押されて図中右から左へとスライド移動する。そして、連通路２５Ａの直下から退避すると共に、吸引ノズル２４Ａの先端部に設けられたトナー受け入れ口が連通路２５Ａの直下に位置する。これにより、トナー貯容部２７Ａ内と吸引ノズル２４Ａ内とがノズル挿入部２２Ａの連通路を介して連通する。
【００４６】
吸引ノズル２４Ａ及びシャッタ部材２６Ａがスライド移動可能な挿入通路２３Ａの内周面には、非通気性材料であるゴムからなる２個のＯリング２９Ａが固定されている。吸引ノズル２４Ａ及びシャッタ部材２６Ａは、各Ｏリング２９Ａのリング内部を貫くようにして挿入通路２３Ａ内をスライド移動する。各Ｏリング２９Ａのうちの一方は、挿入通路２３Ａの内壁における連通路２５Ａよりもノズル受入口側の箇所に固定されており、この箇所で挿入通路２３Ａと吸引ノズル２４Ａとの間をシールしている。これにより挿入通路２３Ａの入口と吸引ノズル２４Ａとの隙間から挿入通路２３Ａ内への空気流入を阻止している。他方のＯリング２９Ａは、挿入通路２３Ａの内壁における連通路２５Ａよりも出口側の箇所に固定されており、この箇所で挿入通路２３Ａと吸引ノズル２４Ａとの間をシールしている。これにより挿入通路２３Ａの出口と吸引ノズル２４Ａとの隙間から挿入通路２３Ａ内への空気流入を阻止している。
【００４７】
トナー補給装置１８にセットされたトナーカートリッジ１９Ａは、ボトル部２０Ａの先端部に形成されたギヤ部２８Ａをトナー補給装置１８に固定されたギヤ３０Ａに噛合させる。図示しない駆動手段によりギヤ３０Ａが回転駆動されると、ギヤ３０Ａとギヤ部２８Ａとの噛合によりボトル部２０Ａがホルダ部２１Ａに保持されながら回転する。この回転により、ボトル部２０Ａ内のトナーがボトル後端側から先端側に向けて搬送されホルダ部２１Ａのトナー貯容部２７Ａ内に流入し、トナー貯容部２７Ａの底部に設けられた連通路２５Ａ上に堆積する。吸引ノズル２４Ａに連結する搬送管３１Ａには後述するポンプが接続されており、このポンプの作動によって搬送管３１Ａ内のトナー及び空気が吸引される。この吸引力は搬送管３１Ａ内及び吸引ノズル２４Ａ内を介して連通路２５Ａ内及びトナー貯容部２７Ａ内に伝播し、トナー貯容部２７Ａ内及び連通路２５Ａ内のトナーが吸引ノズル２４Ａ内へと吸引される。
【００４８】
装置本体２にセットされたトナーカートリッジ１９Ａ，１９Ｂはトナー補給経路を介して現像装置６に接続され、トナー補給経路には吸引ノズル２４Ａ，２４Ｂに連結される搬送管３１Ａ，３１Ｂ、トナーカートリッジ１９Ａ，１９Ｂ内のトナーを吸引力により現像装置６に移送させる２個の吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３、トナーカートリッジ１９Ａと吸引型１軸偏心ねじポンプ３３とを接続する柔軟なトナー移送用のチューブ３４、トナーカートリッジ１９Ｂと吸引型１軸偏心ねじポンプ３２とを接続するチューブ３５等が設けられている。
【００４９】
現像装置６の内部には搬送オーガと呼ばれる螺旋状のフィンを有するスクリュ３６，３７が矢印Ｃ，Ｄ方向に回転自在に設けられており、この部分にはトナーとキャリアとを混合した２成分現像剤が貯容されている。スクリュ３６は現像剤を図２において手前から奥へと搬送し、スクリュ３７は逆に現像剤を図２において奥から手前へと搬送するように構成されており、奥側と手前側とには各スクリュ３６，３７を隔てる仕切り３８に切欠部が設けられていることにより、現像剤が撹拌されながら循環するように構成されている。この循環する現像剤の一部が現像ローラ３９の内部に設けられた磁石の磁力によって吸い上げられて現像ローラ３９の周面上に吸着され、ドクタブレード４０によって層厚を均一化された後に感光体ドラム３の表面に接することにより、感光体ドラム３上に形成された静電潜像が可視像化される。この現像時に感光体ドラム３に付着するのはトナーのみであり、現像装置６内において循環する現像剤中のトナーの割合を一定に保つため、トナーカートリッジ１９Ａ，１９Ｂよりトナーが少量ずつ補給されつつ現像動作が行われる。
【００５０】
吸引型１軸偏心ねじポンプ３２はロータ４１とステータ４２とを有しており、吸引型１軸偏心ねじポンプ３３はロータ４３とステータ４４とを有している。ロータ４１，４３は硬質な断面円形状の軸状部材を螺旋状にねじって構成されており、それぞれユニバーサルジョイント４５，４６及びクラッチ４７Ｃ，４８Ｃを介してモータ４７，４８に連結されている。ステータ４２，４４はゴム等の柔軟な材質からなり長円形の断面が螺旋状にねじれた形状の穴を有しており、ステータ４２，４４の螺旋ピッチはロータ４１，４３の螺旋ピッチの２倍となるように構成されている。ロータ４１，４３を回転駆動することにより、ロータ４１とステータ４２との間及びロータ４３とステータ４４との間に形成される空間に入ったトナーを移送する。この構成により、モータ４７，４８が駆動するとロータ４１，４３が回転し、トナーカートリッジ１９Ａ，１９Ｂ内に貯容されたトナーがトナー吸引口４９，５０から１軸偏心ねじポンプ３２，３３内に入り、図２において左方から右方へと吸引搬送されてトナー排出口５１からトナー供給装置であるサブホッパ５２を介して下方の現像装置６に補給される。なお、この構成においてトナー補給装置１８からのトナーを直接現像装置６に補給する構成としてもよい。
【００５１】
上述の構成により、従来のトナー補給に用いられるスクリュ搬送方式と比較して吸引型１軸偏心ねじポンプを用いたトナー補給では補給経路の自由度が高いと共に補給がチューブにより行われるため補給経路に要する専有面積が小さく、複数の補給経路を現像装置に接続することが容易となる。さらに独立した吸引型１軸偏心ねじポンプを複数設けることにより、相互に影響を受けない個別の搬送量制御が可能となると共に、補給経路の密閉性を容易に確保することが可能となる。
【００５２】
また、上述の構成では吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３のトナー吐出部が垂直方向に並ぶように配置されているので、補給経路内のトナーを現像装置６に送り込む場合に、トナーの落下方向に対して複数の吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３を積み重ねる構成とすることにより、現像装置６側で要する接続部の面積を小さくでき、装置の小型化を図ることが可能となると共に、上下に配置された吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３の何れが作動しているかによらず現像装置６側から見たトナー補給位置を近接できるので、補給されたトナーの現像装置６内での撹拌及び分散条件に差が生じにくくなり安定した画像形成を行うことができる。
【００５３】
また、上述の構成では吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３から吐出されたトナーをサブホッパ５２に吐出する１つのトナー排出口５１を有するので、上下に配置された吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３のトナー排出経路を共通化することにより部品構成を簡略化することができると共に、現像装置６側で要する接続部の面積を最小とすることができる。さらに、吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３の何れが作動しているかによらず現像装置６側から見たトナー補給位置を同一とすることができるので、補給されたトナーの現像装置６内での撹拌及び分散条件に差が生じにくくなり安定した画像形成を行うことができる。さらに、スクリュ搬送のトナーと比較して吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３から吐出されるトナーは流動性が高い状態となっているため、上段に配置された吸引型１軸偏心ねじポンプ３２からのトナー補給時に下段に配置された吸引型１軸偏心ねじポンプ３３の構成部品がトナー落下の妨げとならず、良好なトナー補給を行うことができる。
【００５４】
また、上述の構成ではトナー補給装置１８がそれぞれ別の供給元であるトナーカートリッジ１９Ａ，１９Ｂに接続されているので、吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３を個々に制御することにより使用しないトナーカートリッジ側における密閉性を気にすることなく連続稼働時におけるカートリッジ交換可能な装置構成を構築することができる。また、途中にスクリュ補給経路を有していないので、トナーに与える凝集ストレスを低減可能な補給システムを構成することができる。
【００５５】
上述した第１の実施形態では、トナー補給装置１８として吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３を有する構成を示したが、トナー補給装置として３個以上の吸引型１軸偏心ねじポンプを有するものを用いてもよい。
【００５６】
図３は、本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態は第１の実施形態と比較すると、トナー補給装置１８の吸引型１軸偏心ねじポンプ３２がクリーニング装置１２からのリサイクルトナー補給経路に接続されている点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。リサイクルトナー補給経路には、クリーニング装置１２と吸引型１軸偏心ねじポンプ３２とを接続するチューブ５３が設けられている。
【００５７】
上述の構成により、トナー補給装置１８としてスクリュ搬送を用いる場合と比較して吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３から吐出されるトナーは流動性は高い状態であるため、トナーカートリッジ１９Ａとは別に現像装置６内にリサイクルトナーを直接的に補給する構成であっても補給後における現像装置６内での現像剤の分散が良好に行われ、良好な画像形成を行うことができる。この第２の実施形態においても第１の実施形態と同様に、さらに吸引型１軸偏心ねじポンプを追加して複数のトナーカートリッジからトナーを補給する構成としてもよい。
【００５８】
図４は、本発明の第３の実施形態を示している。この第３の実施形態は第１の実施形態と比較すると、トナー補給装置１８の吸引型１軸偏心ねじポンプ３２が現像剤供給手段としての現像剤カートリッジ５４からの現像剤供給経路に接続されている点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。現像剤カートリッジ５４はトナーカートリッジ１９Ｂと同様に構成されており、トナーに代えて現像剤が貯容されているのでその説明は省略する。現像剤供給経路には、現像剤カートリッジ５４と吸引型１軸偏心ねじポンプ３２とを接続するチューブ５５が設けられており、現像装置６と現像剤カートリッジ５４との間には図示しないリサイクル現像剤補給経路が設けられている。
【００５９】
上述の構成により、現像装置６に対してトナーと混合して現像剤を供給する際に発生する分散のばらつきを、吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３を個別に駆動して別々に供給することにより防止することができる。上記実施形態の変形例として、現像剤カートリッジ５４に代えて内部にステアリン酸亜鉛等の潤滑剤を貯容した潤滑剤供給手段としての潤滑剤カートリッジ５６を用いても同様の作用効果を得ることができる。この第３の実施形態においてもトナー補給装置として３個以上の吸引型１軸偏心ねじポンプを有するものを用いてもよい。
【００６０】
図５は、本発明の第４の実施形態を採用した画像形成装置を示している。同図においてカラー複写機である画像形成装置５７は、中央に装置本体５８を、装置本体５８の下方に給紙部５９を、装置本体５８の上方にスキャナ６０を、スキャナ６０の上方にＡＤＦ６１を有している。
【００６１】
装置本体５８の内部には、複数のローラ６２，６３，６４に巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成された中間転写ベルト６５が配設されている。中間転写ベルト６５はローラ６２が図示しない駆動手段により回転駆動されることにより図５において時計回り方向に走行し、中間転写ベルト６５の走行に伴い他のローラ６３，６４が従動回転する。
【００６２】
中間転写ベルト６５の上方には、イエロ（黄色）、マゼンタ（赤色）、シアン（青色）、ブラック（黒色）の各色の作像ユニット６６Ｙ，６６Ｍ，６６Ｃ，６６Ｋが並列して配置されており、タンデム画像形成ユニット６７を構成している。各作像ユニット６６は、中間転写ベルト６５に接する感光体ドラム６８をそれぞれ有している。各感光体ドラム６８の周囲には、帯電装置、現像装置、クリーニング装置、除電装置等がそれぞれ配置され、中間転写ベルト６５を介して各感光体ドラム６８と接触する位置には１次転写ローラ６９がそれぞれ設けられている。本実施形態において、各作像ユニット６６はそれぞれ同一の構造であるが、各現像装置内にはそれぞれイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが貯容されている。各作像ユニット６６の上方には、光変調されたレーザ光を各感光体ドラム６８の表面に照射して各感光体ドラム６８に静電潜像を形成する露光装置７０が配設されている。
【００６３】
中間転写ベルト６５の下方には２次転写装置７１が配設されている。２次転写装置７１はローラ７２間に巻き掛けられた無端ベルトからなる２次転写ベルト７３を有しており、２次転写ベルト７３が中間転写ベルト６５を介してローラ６４に圧接する態様で配置されている。２次転写装置７１の左方には転写紙上に２次転写されたトナー像を定着する定着装置７４が配設され、２次転写装置７１の下方には転写紙の両面に画像を形成すべく転写紙を反転する反転装置７５が配設されている。
【００６４】
上述した画像形成装置５７の動作を説明する。オペレータは、ＡＤＦ６１の原稿台７６上に原稿をセットするか、若しくはＡＤＦ６１を上方に持ち上げてスキャナ６０のコンタクトガラス７７上に原稿をセットしＡＤＦ６１を下降させて原稿を押さえた後、図示しないスタートキーを押下する。スタートキーが押下されると、ＡＤＦ６１上に原稿をセットした場合には原稿を搬送してコンタクトガラス７７へと移動させた後、コンタクトガラス７７上に原稿をセットした場合には直ちに、スキャナ６０内の第１走行体７８及び第２走行体７９が走行を開始する。第１走行体７８の走行に伴い光源から光を照射すると共に原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体７９に向け、第２走行体７９のミラーで反射して結像レンズ８０を介して読取センサ８１により原稿内容を読み取る。
【００６５】
またスタートキーの押下に伴い中間転写ベルト６５が走行し、これと同時に各作像ユニット６６において感光体ドラム６８が回転し、各感光体ドラム６８上にイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの単色画像がそれぞれ形成される。そして中間転写ベルト６５の走行と共に各１次転写ローラ６９が作動して各単色画像が中間転写ベルト６５上に重畳転写され、転写ベルト６５上に合成カラー画像が形成される。
【００６６】
一方、スタートキーが押下されると、給紙部５９内に設けられた給紙ローラ８２の１つが選択されて回転し、ペーパバンク８３に複数設けられた給紙カセット８４の１つから転写紙が給送される。給送された転写紙は分離ローラ８５により１枚ずつに分離されて給紙路８６に送られ、搬送ローラ８７で搬送されて装置本体５８内の給紙路８８を介してレジストローラ対８９に送られて一時停止される。手差し給紙の場合には、給紙ローラ９０が回転して手差しトレイ９１上の転写紙が給送され、給送された転写紙は分離ローラ９２により１枚ずつに分離された後に給紙路９３に給送され、レジストローラ対８９に送られて一時停止される。
【００６７】
中間転写ベルト６５上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ対８９が回転することにより、転写紙は中間転写ベルト６５と２次転写装置７１との間に給送される。そして２次転写装置７１が作動することにより、中間転写ベルト６５上の合成カラー画像が転写紙上に一括転写される。合成カラー画像が転写された転写紙は定着装置７４に送られ、定着装置７４において熱と圧力とにより合成カラー画像が定着された後、切替爪９４に案内されて排出ローラ９５により排紙トレイ９６上に排出積載される。転写紙の両面に画像を形成する場合には切替爪９５が切り替えられ、定着後の転写紙は切替爪に案内されて反転装置７５に導かれ、反転されて裏面に画像形成された後に排出ローラ９５により排紙トレイ９６上に排出される。画像転写後の中間転写ベルト６５はクリーニング装置９７によって表面の残留トナーを除去され、タンデム画像形成ユニット６７による次の画像形成に備えられる。
【００６８】
上述した画像形成装置５７においても、各作像ユニット６６に配置された現像装置内のトナーが消費されると現像装置に対して消費分のトナーを補給するトナー補給装置を有している。図６に黒色トナーの補給を行うトナー補給装置９８を、図７に他の黄色トナー、赤色トナー、青色トナーの補給を行うトナー補給装置９９をそれぞれ示す。トナー補給装置９８は装置本体５８の内部に１個のみ設けられており、トナー補給装置９９は黄色トナー、赤色トナー、青色トナーに応じて各１個ずつ計３個設けられている。
【００６９】
トナー補給装置９８は、第１の実施形態で示したトナー補給装置１８と比較すると、トナー貯容手段として黒色トナーを貯容した２個のトナーカートリッジ１９ＡＫ，１９ＢＫに接続されている点、現像装置として作像ユニット６６Ｋに設けられた現像装置１００Ｋに接続される点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。トナー補給装置９９は、トナー補給装置９８と比較すると、トナー貯容手段として黄色トナー（または赤色トナーまたは青色トナー）を貯容した１個のトナーカートリッジ１９ＡＹ（またはトナーカートリッジ１９ＡＭまたはトナーカートリッジ１９ＡＣ）に接続されている点、現像装置として作像ユニット６６Ｙ（または作像ユニット６６Ｍまたは作像ユニット６６Ｃ）に設けられた現像装置１００Ｙ（または現像装置１００Ｍまたは現像装置１００Ｃ）に接続される点、吸引型１軸偏心ねじポンプ３３のみを有する点において相違しており、他の構成は同一である。図７は黄色トナーを補給するトナー補給装置９９Ｙを示しており、赤色トナーを補給するトナー補給装置９９Ｍ、青色トナーを補給するトナー補給装置９９Ｃも同様に構成されている。
【００７０】
上述の構成により、通常使用において動作回数及びトナー消費量の大きな黒色トナー用のトナー補給装置として吸引型１軸偏心ねじポンプを２個有する構成とすることにより、トナー消費量の大きなトナーカートリッジ１９ＡＫ，１９ＢＫとして消費量の小さなトナーカートリッジ１９ＡＹ，１９ＡＭ，１９ＡＣと同じものを使用できるので、部品共通化によるコスト低減及び管理上のメリットが生じると共に、現像装置１００側のレイアウトに対してトナー補給装置の制約を小さくすることができ、コストダウンを図ることができる。
【００７１】
また、上述の構成ではトナー補給装置９８及びトナー補給装置９９のトナー吐出部より吐出されたトナーが吐出されるトナー排出口５１に連通する各現像装置１００Ｋ，１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃのサブホッパ５２の開口部形状が同一であるので、現像装置として共通のものを使用できコストダウンを図ることができる。本実施形態においても第１の実施形態と同様に、トナー補給装置９８，９９からのトナーを直接現像装置６に補給する構成としてもよく、またトナー補給装置９８として３個以上の吸引型１軸偏心ねじポンプを有するものを用いてもよい。
【００７２】
上述した第１ないし第４の各実施形態において、トナー補給装置１８，９８の吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３は図８（ａ）に示すように鉛直方向に直列した態様であるが、図８（ｂ）に示すようにトナーの落下経路に影響しないようにオフセットして配置されたもの、図８（ｃ）に示すように完全に影響を与えないように別室に構成されたものを用いてもよい。上述した各実施形態では、補給経路の終端側にポンプを設置しなくてはならない吸引型１軸偏心ねじポンプを用いたトナー補給装置に接続される現像装置側におけるレイアウト制約条件を小さくするために上下方向に複数の吸引型１軸偏心ねじポンプを配置する構成としたが、レイアウトに余裕がある装置構成であればこれに限られず、複数の吸引型１軸偏心ねじポンプを並列に配置してもよい。
【００７３】
図９は、本発明の第５の実施形態を示している。この第５の実施形態は第１の実施形態と比較すると、トナーカートリッジ１９Ａのみを用いる点、トナーカートリッジ１９Ａに２個の搬送管３１Ａが接続されている点、トナー補給装置１８に代えてトナー補給装置１０１を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。トナー補給装置１０１は、第１の実施形態で示したトナー補給装置１８と比較すると、各ロータ４１，４３を回転させる各ユニバーサルジョイント４５，４６を１つのモータ１０２によって同期して回転させている点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。モータ１０２の駆動軸には駆動ギヤ１０３が取り付けられており、この駆動ギヤ１０３は装置本体２に取り付けられたクラッチ１０４の一端に設けられた第１ギヤ１０５に噛合している。クラッチ１０４の他端には第２ギヤ１０６が設けられており、第２ギヤ１０６はユニバーサルジョイント４５に接続されたギヤ１０７及びユニバーサルジョイント４６に接続されたギヤ１０８にそれぞれ噛合している。トナー補給装置１０１を構成する吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３のトナー吸引口４９，５０は、チューブ１０９，１１０によって各搬送管３１Ａに接続されている。なお、この第５の実施形態においてもサブホッパ５２を介さずにトナー補給装置１１１からのトナーを直接現像装置６に補給する構成としてもよい。
【００７４】
図１０は、従来の吸引型１軸偏心ねじポンプを１個のみ使用したトナー補給装置を示している。同図においてトナー補給装置１１１は、吸引型１軸偏心ねじポンプ３２よりも大型の吸引型１軸偏心ねじポンプ１１２を有しており、単一の吸引型１軸偏心ねじポンプ１１２によってトナー補給装置１０１と同等のトナー補給能力を発揮するように構成されている。吸引型１軸偏心ねじポンプ１１２の構成は、各部材のサイズが大きいことを除いて吸引型１軸偏心ねじポンプ３２と同様であるので、各符号の最後にＬの文字を付して示し、詳細な説明は省略する。また、トナー補給装置１１１を構成する吸引型１軸偏心ねじポンプ１１２のトナー吸引口４９Ｌは、チューブ１１３によって搬送管３１Ａに接続されている。このチューブ１１３もトナー補給装置１０１と同等のトナー補給能力を発揮すべく、チューブ１０９，１１０よりも内径の大きなものが使用される。
【００７５】
上述の構成により、小型小径の吸引型１軸偏心ねじポンプを複数有するトナー補給装置を用いることにより、最大トナー補給量を確保すると共にポンプの摩擦トルクやイナーシャを小さくし、駆動開始時のレスポンスやばらつきを小さくして少量トナー補給時におけるばらつきを低減することができ、良好な画像形成を行うことが可能となる。また、作像速度が速くトナー消費量の大きい画像形成装置においても作像速度の遅い画像形成装置と部品の共通化を図ることができ、コストダウンを図ることができる。
【００７６】
また、トナーの供給先を現像装置とすることにより細かなトナー濃度制御を必要とする現像装置へのトナー直接補給の際に効果が高く、トナーの供給先をトナータンクとすることにより現像装置ほどの細かな補給制御は要求されないもののコストダウンを図ることが可能となる。
【００７７】
また、従来のトナー補給装置に比してトナーを搬送するチューブの内径を小さくできるので、ポンプ動作開始時における補給レスポンス及び少量トナー補給時でのばらつき低減効果をより大きくすることができるとともに、小型のポンプを使用することで大型のポンプを使用した場合に比してトナー詰まりの発生を低減することができる。
【００７８】
また、複数のポンプを互いに同期して駆動することにより、構成を簡素化することによりコストの低減及び装置の小型化を図ることが可能となる。この第５の実施形態においてもトナー補給装置として３個以上の吸引型１軸偏心ねじポンプを有するものを用いてもよい。
【００７９】
図１１は、本発明の第６の実施形態を示している。この第６の実施形態は第５の実施形態と比較すると、トナー補給装置１０１に代えてトナー補給装置１８を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。  
上述の構成により、作動するポンプを何れか一方に限定することができ、ポンプの耐久性に応じて負荷の軽減を図ることができる。この第６の実施形態においてもトナー補給装置として３個以上の吸引型１軸偏心ねじポンプを有するものを用いてもよい。
【００８０】
図１２は、本発明の第６の実施形態の変形例を示している、この変形例は第６の実施形態と比較すると、トナーカートリッジ１９Ａに代えてトナー貯容手段としてトナーカートリッジ１１３を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。
【００８１】
トナーカートリッジ１１３は、トナー貯容部であるトナー収納体１１４と１つのトナー排出部を有する口金部材１１５とを有している。トナー収納体１１４は軟包材と呼ばれる厚さ５０〜３００μｍ程度のフィルム状の樹脂を溶着して袋状に形成したものであり、フィルム状の樹脂は材質の異なる複数の樹脂フィルムを積層して１枚のフィルムを構成している。袋状としたときに内側となる層には比較的低温で溶解する材質、例えばポリエチレン等が用いられ、外側あるいは中間の層には内容物の種類（固体、液体、粉体等）や目的（食品、医薬品等）に合わせてポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ナイロン、アルミニウム、紙等が用いられる。本例において、トナー収納体１１４は外側からＰＥＴ、ナイロン、ポリエチレンの３つの材質の複合材で構成されている。このようにトナー収納体１１４はフィルムで形成されているため、内容物の形や量の多少等に応じて変形可能であり、使用後のトナーカートリッジ１１３は小さく丸めて回収することができる。口金部材１１５は剛性の高い樹脂で形成されており、上側部材１１６、内側部材１１７、外側部材１１８を有している。上側部材１１６にはトナー収納体１１４が固着されると共に外側部材１１８が結合され、外側部材１１８には内側部材１１７が装着される。内側部材１１７と外側部材１１８とには円筒状のシャッタ部材１１９が差し込まれる孔が形成されており、上側部材１１６と内側部材１１７とはシール部材によって機密性が保たれている。トナーカートリッジ１１３はトナー補給経路を介して現像装置６に接続され、トナー補給経路には口金部材１１５に連結されるノズル１２０、ノズル１２０に接続する二股ジョイント１２１、チューブ１０９，１１０が設けられている。
【００８２】
上述の構成によっても第６の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。この変形例においてもトナー補給装置として３個以上の吸引型１軸偏心ねじポンプを有するものを用いてもよい。
【００８３】
図１３は、本発明の第７の実施形態を示している。この第７の実施形態は第６の実施形態と比較すると、トナー補給装置１８に代えてトナー補給装置１２２を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。  
トナー補給装置１２２は、吸引型１軸偏心ねじポンプ３３と吸引型１軸偏心ねじポンプ３２よりも小型の吸引型１軸偏心ねじポンプ１２３を有している。吸引型１軸偏心ねじポンプ１２３の構成は、各部材のサイズが小さいことを除いて吸引型１軸偏心ねじポンプ３２と同様であるので、各符号の最後にＳの文字を付して示し、詳細な説明は省略する。また、吸引型１軸偏心ねじポンプ１２３のトナー吸引口４９Ｓは、チューブ１２４によって搬送管３１Ａに接続されている。このチューブ１２４はチューブ１０９よりも内径の小さなものが使用される。
【００８４】
上述の構成により、１つのポンプを小型とすることによりポンプ動作開始時における補給レスポンス及び少量トナー補給時におけるばらつきの低減効果をより大きくすることが可能となる。また、立ち上がりの早さにより微量補給を行う場合に有利であり、これは各ポンプ１２３，３３を独立して駆動する場合に効果的である。さらに、ポンプに接続されるチューブのサイズを異ならせ、小型のポンプ１２３に接続されるチューブ１２４の内径をポンプ３３に接続されるチューブ１０９の内径よりも小さくすることにより、上述した作用効果を増大することができる。
【００８５】
次に、第６の実施形態で示したトナー補給装置１８を用い、必要なトナー搬送（補給）量に応じて各吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３の駆動を切り替える実施形態を第８の実施形態として説明する。この実施形態では、図１４に示す、第７の実施形態で示した各ポンプ１２３，３３のトナー搬送量に応じた動作時間の制御テーブルを用いており、図中小ポンプはポンプ１２３を指し大ポンプはポンプ３３を指す。この第８の実施形態において、各クラッチ４７Ｃ，４８Ｃの動作時間の制御テーブルは、図１４において大ポンプ＝小ポンプ（２個のポンプサイズが同じ）である場合の補給量直線から決定する。第８の実施形態ではにおける各クラッチ４７Ｃ，４８Ｃの動作のフローチャートを図１５に示す。図１５において、クラッチ１はクラッチ４８Ｃを、クラッチ２はクラッチ４７Ｃをそれぞれ示しており、各クラッチ４７Ｃ，４８Ｃの動作時間のカウントは図示しないタイマ等の動作時間検知手段により行われる。
【００８６】
上述の構成により、必要なトナー搬送量に応じて複数の吸引型１軸偏心ねじポンプ３２，３３の駆動を選択可能であるので、１回の補給量が所定値以下の場合には１つのポンプのみを駆動し、所定値以上の場合には複数のポンプを駆動することにより、レスポンスに優れ補給ばらつきの少ない方のポンプを少量補給の際に作動させ大量補給時には複数のポンプを作動させることで、現像装置内における細かなトナー濃度制御を重視したトナー補給装置を提供することができる。
【００８７】
また、ポンプの動作時間検出手段により各ポンプの動作時間の積算結果に基づいて最初に駆動するポンプを切り替えることにより、動作時間が多いこととなる最初に単独で動作するポンプを切り替えることができ、長時間作動による経時のステータ摩耗に起因する性能低下を抑制することができる。
【００８８】
次に本発明の第９の実施形態を説明する。この第９の実施形態では、複数のポンプのうち最初に駆動するポンプをポンプの動作回数に基づいて切り替えている。第９の実施形態ではにおける各クラッチ４７Ｃ，４８Ｃの動作のフローチャートを図１６に示す。図１６において、クラッチ１はクラッチ４８Ｃを、クラッチ２はクラッチ４７Ｃをそれぞれ示しており、各クラッチ４７Ｃ，４８Ｃの動作回数のカウントは図示しないカウンタ等により行われる。
【００８９】
上述の構成により、各ポンプの動作回数に基づいて最初に駆動するポンプを切り替えることにより、動作時間が多いこととなる最初に単独で動作するポンプを切り替えることができ、長時間作動による経時のステータ摩耗に起因する性能低下を抑制することができる。また、画像リピートの多い画像形成装置の性質上、少ない回数で最初に駆動するポンプを切り替えることにより、各ポンプの動作時間及び動作回数が確率的に近似したものとなるため、動作時間検知手段を要することなく第８の実施形態と同様の作用効果を得ることができ、装置構成及び制御を単純化でき、コストダウンを図ることができる。
【００９０】
上述した第８及び第９の実施形態に示したように、複数のポンプのうち最初に駆動するポンプを切り替える構成において、第７の実施形態に示したトナー補給装置１２２のように１つのポンプが他のポンプよりも小型である場合に、最初に駆動するポンプを小型のポンプとする構成を採用してもよい。
【００９１】
上述の構成により、レスポンスに優れ補給ばらつきの少ない小型のポンプを少量補給の際に作動させ、大量補給時に他の大型のポンプを作動させることにより、細かな現像装置内におけるトナー濃度制御を重視したトナー補給装置を提供することができる。また、多量トナー消費画像の少ない使用状況の画像形成装置においては、動作トルク及び起動トルクが大きい大型のポンプを作動させる頻度が少なくなるので、消費エネルギを低減することができる。
【００９２】
上述した各実施形態では、複数のポンプを用いこれらを互いに独立した複数のクラッチにより作動制御しているので、大型のポンプを単独で用いる際に必要な容量の大きなクラッチに比して小型のポンプに必要な容量の小さなクラッチを使用でき、接離時間が短くばらつきの小さい制御を行うことが可能となり、トナー少量補給時における安定性を確保することができる。また、大容量のクラッチに比して用途が広く選択の幅が大きい小容量のクラッチを２個使用する方がコスト低減に寄与する場合がある。
【００９３】
第７の実施形態に示したトナー補給装置１２２のように１つのクラッチの容量が他のクラッチの容量よりも小さい場合には、小型のポンプにおける駆動レスポンスを向上することができると共にばらつきを低減することができる。
【００９４】
上記各実施形態で示したトナー補給装置において、複数のポンプのうちの少なくとも１つを独立したステッピングモータで駆動することにより、クラッチでの接続に比して駆動立ち上がりが速く細かなオン・オフ制御を行うことが可能であり、トナー少量補給時における現像装置内での細かなトナー濃度制御を重視したトナー補給装置を提供することができる。また、他のモータと比較してステッピングモータは励磁のため電流消費は大きくなるものの小型のものを使用することができ、最大トナー補給量の確保とトナー少量補給時の安定性を両立しつつ消費電力の小さなトナー補給装置を提供することができる。
【００９５】
上述したステッピングモータによって他のものよりも小型のポンプを駆動することにより、小型のポンプにおける駆動レスポンスを向上することができると共にばらつきを低減することができる。また、想定される一般的なトナー消費量に合わせた小型のポンプサイズ及びステッピングモータのサイズを選択することにより、消費電力をより効率よく低減することが可能となる。
【００９６】
上記各実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ及びカラー複写機を用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置はこれらに限られず、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、これらの複合機等の他の画像形成装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１の実施形態を採用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に用いられるトナー補給装置の概略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に用いられるトナー補給装置の概略図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に用いられるトナー補給装置の概略図である。
【図５】本発明の第４の実施形態を採用した画像形成装置の概略正面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に用いられる黒色トナー補給装置の概略図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に用いられる黄色または赤色または青色トナー補給装置の概略図である。
【図８】本発明の第１ないし第４の各実施形態における変形例を示す概略図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に用いられるトナー補給装置の概略図である。
【図１０】従来のトナー補給装置の概略図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態に用いられるトナー補給装置の概略図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態の変形例に用いられるトナー補給装置の概略図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態に用いられるトナー補給装置の概略図である。
【図１４】本発明の第７の実施形態に用いられる各ポンプのトナー搬送量に応じた動作時間の制御テーブルを示す概略図である。
【図１５】本発明の第８の実施形態を説明するフローチャートである。
【図１６】本発明の第９の実施形態を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００９８】
１，５７  画像形成装置
６，１００  現像装置
１８，９８，９９，１０１，１１１，１２２  トナー補給装置
１９，１１３  トナー貯容手段（トナーカートリッジ）
３２，３３，１１２，１２３  吸引型１軸偏心ねじポンプ
３４，３５，５３，５５，１０９，１２４  チューブ
４７Ｃ，４８Ｃ，１０４  クラッチ
５１  トナー排出口
５２  トナー供給装置（サブホッパ）
５４  現像剤供給手段（現像剤カートリッジ）
５６  潤滑剤供給手段（潤滑剤カートリッジ）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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