JP2008233841A - トナー補給装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーコンテナ交換時の周辺へのトナー飛散を防止でき、予備トナーコンテナの保管スペース確保の問題を解消することが可能なトナー補給装置を提供する。
【解決手段】トナー補給装置６０は、トナーコンテナ６２を並べて収容するコンテナ収容部６１と、トナーコンテナ６２をトナー補給位置Ｘに向かって搬送する搬送装置６３と、コンテナ廃棄部６８と、トナー補給位置Ｘに設けたトナー補給口６４及びトナー残量検知手段６６とを備え、トナー残量検知手段６６が、使用中トナーコンテナ６２Ｘが空になったことを検知したとき、搬送装置６３を駆動して、使用中トナーコンテナ６２Ｘをコンテナ廃棄部６８へ送り、予備トナーコンテナ６２Ｚをトナー補給位置Ｘに搬送する。これにより、自動的に、使用済みのトナーコンテナ６２をユーザの手を煩わすことなく廃棄でき、予備トナーコンテナ６２Ｚを新たにトナー補給位置Ｘに配置することが可能である。
【選択図】図６

Description

本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に適用可能なトナーの補給装置に関する。また、このトナー補給装置を搭載した画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位で一様に帯電せしめられ、そこに露光装置のＬＥＤ光等を照射することにより部分的に電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。そして、この静電潜像を現像装置で現像することによってトナー像が形成される。用紙へのトナー像の転写後、感光体ドラムの表面においては、残留したトナーがクリーニング装置によりクリーニングされ、次回の画像形成動作に備えて除電装置により除電光が照射されて帯電電荷の除去が行われる。

上記のような画像形成動作の主要部である現像装置に対して、現像剤であるトナーは、トナーコンテナから補給される。このトナーコンテナは、内部に収容されたトナーが空になる度に、ユーザ自身によって簡単に交換することが可能である。これにより、画像形成装置が、トナー不足になることを防止して、円滑な画像形成動作を実行させることができる。

このようにして簡単に交換作業が可能なトナーコンテナではあるが、一方では不都合が生じる場合もある。トナーコンテナの交換作業は簡単ではあるものの、できるだけ交換回数を減らすことが望まれる。これにより、トナーコンテナのトナー収容量を多くする必要があり、必然的にトナーコンテナも大型化してしまう。その結果、使用済みトナーコンテナを廃棄するまでの保管場所や、その廃棄方法に問題が発生する。

そこで、このような問題を解決すべく、使用済みトナーコンテナの廃棄方法について様々な手法が提案され、その一例を特許文献１に見ることができる。この特許文献１に記載されたトナー補給容器では、トナー収容部が、収縮習性を付与された弱い弾力性を有する筒部で構成されている。
特開平４−２７６７８０号公報（第２頁、図１）

特許文献１に記載されたトナー補給容器は、トナー収容部を収縮させることにより、使用済みのトナー収納容体（トナーコンテナ）の容積をできるだけ小さくすることが可能であり、廃棄までの保管場所を要することもなく、廃棄方法も簡潔であるかのように考えられる。しかしながら、このトナー補給容器の使用済みトナー収納容体は、現像器から取り外すときに、トナー補給口付近に付着した残留トナーが飛散する恐れがある。これにより、ユーザの手や衣服、設置場所周辺がトナーで汚れてしまう可能性が高い。

また、特許文献１に記載されたトナー補給容器では、使用後のトナー収納容体のことについては考慮されているが、使用前のトナー収納容体に関しては考慮がなされていない。すなわち、画像形成装置において、トナー不足が発生することなく、円滑に画像形成動作を実行させるためには、予備のトナーコンテナを少なくとも１個は前もって準備しておく必要がある。そして、予備トナーコンテナは、新しいトナーが充填されているので、収縮させて保管しておくようなことは不可能である。したがって、使用前の予備トナーコンテナはどこかに保管しておく必要があり、その保管スペースの確保に問題が生じる。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、トナーコンテナ交換時の周辺へのトナーの飛散を防止できるとともに、予備トナーコンテナの保管スペース確保の問題を解消して、滞りなく好適なトナー補給動作を遂行することが可能なトナー補給装置を提供することを目的とする。また、このようなトナー補給装置を搭載した高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、トナー補給装置において、トナー補給位置に配置された使用中のトナーコンテナと、待機位置に配置された少なくとも１個以上の予備トナーコンテナと、これらのトナーコンテナを並べて収容するコンテナ収容部と、このコンテナ収容部内のトナーコンテナを前記トナー補給位置に向かって搬送する搬送装置と、トナー補給位置のコンテナ搬送方向下流に設けられたコンテナ廃棄部と、トナー補給位置に設けられたトナー補給口及びトナー残量検知手段とを備え、このトナー残量検知手段が、前記使用中トナーコンテナが空になったことを検知したときには、前記搬送装置を駆動し、使用中トナーコンテナを前記コンテナ廃棄部へ送り出すとともに、前記予備トナーコンテナを前記トナー補給位置に搬送することとした。

また、上記構成のトナー補給装置において、前記予備トナーコンテナ内のトナーを攪拌する攪拌装置を備えることとした。

また、上記構成のトナー補給装置において、前記攪拌装置は、前記予備トナーコンテナを回転させる回転装置を備えることとした。

また、上記構成のトナー補給装置において、前記攪拌装置は、前記予備トナーコンテナ内に設けられた攪拌部材を回転させる駆動機構を備えることとした。

また、上記構成のトナー補給装置において、前記攪拌装置は、前記予備トナーコンテナを振動させる加振装置を備えることとした。

また、上記構成のトナー補給装置において、使用済みトナーコンテナの容積を縮小させる圧縮装置を備えることとした。

また、上記構成のトナー補給装置において、前記予備トナーコンテナの数量を検知するコンテナ数量検知手段と、このコンテナ数量検知手段からの情報を受けて予備トナーコンテナの数を表示する表示部とを備えることとした。

また、上記構成のトナー補給装置において、複数色のカラートナーに対応して、前記コンテナ収容部、前記搬送装置、前記トナー補給口、及び前記トナー残量検知手段を複数個備えることとした。

また、上記構成のトナー補給装置において、前記コンテナ収容部のコンテナ搬送方向上流端にコンテナ挿入口を備え、複数色のカラートナーごとに、前記トナーコンテナ及び前記コンテナ挿入口の形状が異なることとした。

また本発明では、上記トナー補給装置を画像形成装置に搭載することとした。

また、上記構成の画像形成装置において、前記コンテナ数量検知手段からの情報を受けて、予備トナーコンテナの数を操作パネル上に表示することとした。

本発明の構成によれば、トナー補給装置において、トナー補給位置に配置された使用中のトナーコンテナと、待機位置に配置された少なくとも１個以上の予備トナーコンテナと、これらのトナーコンテナを並べて収容するコンテナ収容部と、このコンテナ収容部内のトナーコンテナを前記トナー補給位置に向かって搬送する搬送装置と、トナー補給位置のコンテナ搬送方向下流に設けられたコンテナ廃棄部と、トナー補給位置に設けられたトナー補給口及びトナー残量検知手段とを備え、このトナー残量検知手段が、前記使用中トナーコンテナが空になったことを検知したときには、前記搬送装置を駆動し、使用中トナーコンテナを前記コンテナ廃棄部へ送り出すとともに、前記予備トナーコンテナを前記トナー補給位置に搬送することとしたので、トナーが空になった使用済みのトナーコンテナを、ユーザの手を煩わすことなく自動的に廃棄することができる。さらにその後、自動的に、予備トナーコンテナを、新たにトナー補給位置に配置することが可能である。これにより、トナーコンテナ交換時の周辺へのトナーの飛散を防止できるとともに、予備トナーコンテナの保管スペース確保の問題を解消することも可能である。このようにして、ユーザの手や衣服、設置場所周辺への飛散トナーによる汚染を防止しながら、滞りなく好適なトナー補給動作を遂行することが可能なトナー補給装置を提供することができる。

また、前記予備トナーコンテナ内のトナーを攪拌する攪拌装置を備えることとしたので、予備トナーコンテナがトナー補給位置に到達する前に、その内部のトナーを攪拌することができる。これにより、予備トナーコンテナが、コンテナ収容部内に長期間置かれた場合であっても、その内部のトナーの凝集を防止することが可能になる。したがって、予備トナーコンテナを長期間保管することができ、且つその予備トナーコンテナを使用する際には円滑にトナーを補給することが可能なトナー補給装置を提供することができる。

また、前記攪拌装置は、前記予備トナーコンテナを回転させる回転装置を備えることとしたので、簡便な構成により、予備トナーコンテナ内のトナーを攪拌することができる。さらに、このような構成により、内部に攪拌部材を備えていないトナーコンテナのトナーを攪拌することが可能である。したがって、長期間保管した予備トナーコンテナから円滑にトナーを補給できるトナー補給装置を、簡便な構成で得られるのとともに、内部に攪拌部材を備えていないトナーコンテナにも対応させることができる。

また、前記攪拌装置は、前記予備トナーコンテナ内に設けられた攪拌部材を回転させる駆動機構を備えることとしたので、内部に攪拌部材を備えたトナーコンテナに対応でき、その攪拌部材を用いてトナーを攪拌することが可能である。したがって、攪拌部材の作用により、予備トナーコンテナ内の隅々まで均一にトナーを攪拌することができる。その結果、長期間保管した予備トナーコンテナから一層円滑にトナーを補給でき、滞りのない好適なトナー補給動作の向上を図ることが可能になる。

また、前記攪拌装置は、前記予備トナーコンテナを振動させる加振装置を備えることとしたので、振動を利用して、予備トナーコンテナ内のトナーを攪拌することができる。さらに、予備トナーコンテナ自体を回転させるような大きな動作や、予備トナーコンテナ内の攪拌部材を駆動機構に係合させるような正確な位置制御などを実行する必要がない、より一層簡便な構成で、予備トナーコンテナ内のトナーを攪拌することができる。したがって、攪拌装置に係るスペースの確保や複雑な制御、トナーコンテナの構造に対する制約など、様々な条件の付与を解消することができる。その結果、滞りなく好適なトナー補給動作を遂行することが可能な、汎用性の高いトナー補給装置を提供することができる。

また、使用済みトナーコンテナの容積を縮小させる圧縮装置を備えることとしたので、廃棄するトナーコンテナが占有するスペースを縮小することが可能である。これにより、廃棄部に溜めることができる廃棄トナーコンテナの量を増加させることができ、廃棄作業の高効率化を図ることができる。このようにして、廃棄トナーコンテナの保管に関する問題も解消することが可能である。

また、前記予備トナーコンテナの数量を検知するコンテナ数量検知手段と、このコンテナ数量検知手段からの情報を受けて予備トナーコンテナの数を表示する表示部とを備えることとしたので、表示部を見るだけで、トナー補給装置内に予備トナーコンテナがあと何個残っているかを簡単に確認することができる。これにより、予備トナーコンテナの補充作業の高効率化を図ることができる。したがって、滞りなく好適なトナー補給動作を遂行できるという効果を、一層向上させることが可能である。

また、複数色のカラートナーに対応して、前記コンテナ収容部、前記搬送装置、前記トナー補給口、及び前記トナー残量検知手段を複数個備えることとしたので、トナー補給装置を搭載した画像形成装置がカラー印刷対応の機種である場合でも、各色ごとに、使用済みのトナーコンテナをユーザの手を煩わすことなく自動的に廃棄することができ、さらにその後、自動的に予備トナーコンテナを新たにトナー補給位置に配置することが可能である。したがって、複数色のカラートナーに対応して、ユーザの手や衣服、設置場所周辺への飛散トナーによる汚染を防止しながら、滞りのない好適なトナー補給動作を、各色ごとに遂行することが可能である。

また、前記コンテナ収容部のコンテナ搬送方向上流端にコンテナ挿入口を備え、複数色のカラートナーごとに、トナーコンテナ及びコンテナ挿入口の形状が異なることとしたので、各色のトナーコンテナを、異なる色のコンテナ収容部に入れ間違うことがなく、必ず所定のコンテナ収容部に挿入することができる。これにより、複数色のトナーコンテナを使用する場合であっても、カラートナーが混ざってしまうような問題の発生を防止することができる。したがって、ユーザの操作性を向上させることが可能である。

また本発明では、上記トナー補給装置を画像形成装置に搭載することとしたので、トナーコンテナ交換時の周辺へのトナーの飛散を防止できるとともに、予備トナーコンテナの保管スペース確保の問題を解消して、滞りなく好適なトナー補給動作を遂行することが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。

また、上記構成の画像形成装置において、前記コンテナ数量検知手段からの情報を受けて、予備トナーコンテナの数を操作パネル上に表示することとしたので、操作パネルを見るだけで、トナー補給装置内に予備トナーコンテナがあと何個残っているかを簡単に確認することができる。これにより、画像形成装置の、予備トナーコンテナの補充作業の高効率化を図ることができる。したがって、滞りなく好適なトナー補給動作を遂行できるという効果を、一層向上させることが可能な画像形成装置を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図２５に基づき説明する。

最初に、本発明の第１の実施形態に係るトナー補給装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。この画像形成装置は、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。

図１に示すように、画像形成装置１の本体２の下部には、用紙収容部であるカセット式給紙部３が配置されている。カセット式給紙部３には、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐが積載して収容され、ここから１枚ずつ分離して用紙Ｐが送り出される。カセット式給紙部３には、２段の給紙カセット４が備えられている。給紙カセット４は、本体２に対して前面側にスライドして引き出すことが可能である。

本体２の右側面上部の外部には、手差し給紙部５が備えられている。手差し給紙部５には、カセット式給紙部３に収容していないサイズの用紙Ｐや、ＯＨＰシートのように１枚ずつ送り込みたいものが載置される。

画像形成装置１は、その内部に用紙搬送部６を備えている。用紙搬送部６は、カセット式給紙部３に関して言えば、その給紙方向である右方に位置し、手差し給紙部５に関して言えば、その左方に位置する。カセット式給紙部３から送り出された用紙Ｐは用紙搬送部６により本体２の側面に沿って垂直上方に、手差し給紙部５から送り出された用紙Ｐは略水平左方に搬送される。

用紙搬送部６の用紙搬送方向下流端であって、二次転写部９のすぐ上流側には、レジストローラ７が備えられている。レジストローラ７は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、中間転写ベルト８表面に形成されるトナー像と同期をとって、二次転写部９に向けて用紙Ｐを送り出す。

レジストローラ７の箇所の上方には、無端ベルトの形で用いた中間転写体である中間転写ベルト８が備えられている。中間転写ベルト８は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により図１において時計方向に回転する。

中間転写ベルト８は、これを支持する各ローラの軸線方向と直角をなす断面形状が略三角形状になるようにして、各ローラに巻き掛けられている。中間転写ベルト８は上面が略水平になるようにして設けられ、その上面に計４台の画像形成部２０が備えられている。４台の画像形成部２０は、中間転写ベルト８の回転方向に沿って、回転方向上流側から下流側に向けて一列に並べて配置された所謂タンデム方式である。４台の画像形成部２０とは、上流側から順に、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ、シアン用の画像形成部２０Ｃ、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、及びブラック用の画像形成部２０Ｂである。これらの画像形成部２０には、各色に対応するトナー補給装置６０から現像剤であるトナーが補給される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

各画像形成部２０では、露光装置２３（図２参照）によって照射されたレーザ光により原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。各画像形成部２０が中間転写ベルト８と接触する箇所には一次転写部３０が設けられ、この一次転写部３０において、画像形成部２０で形成されたトナー像が中間転写ベルト８表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト８の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が中間転写ベルト８に順次転写されることにより、中間転写ベルト８表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの計４色のトナー像が重ね合わされた多重フルカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト８が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写部９が配置されている。中間転写ベルト８表面のカラートナー像は、レジストローラ７によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、二次転写部９において二次転写される。

トナー像の二次転写後、中間転写ベルト８表面に残留するトナーは、二次転写部９に対してベルト回転方向下流側に設けられたベルト用クリーニング装置１０によってクリーニング、回収される。

二次転写部９の用紙搬送方向下流側には、定着部１１が備えられている。二次転写部９にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部１１へと送られ、熱ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。

定着部１１の下流側であって、本体２の左側面の近傍には、分岐部１２が備えられている。定着部１１から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合には、分岐部１２から機外の用紙排出部である用紙受けトレイ１３に排出される。

レジストローラ７の箇所から分岐部１２にかけての部分の下方であって、カセット式給紙部３の上方には、両面印刷装置である両面印刷部１４が備えられている。両面印刷を行う場合には、第一面の印刷が終了して定着部１１から排出された用紙Ｐが、分岐部１２を通って両面印刷部１４へと送られる。両面印刷部１４へ送られた用紙Ｐは、続いて第二面の印刷のために搬送方向が切り替えられ、再度用紙搬送部６、レジストローラ７を介して二次転写部９へと送られる。

一方、画像形成装置１の本体２の上部には、操作パネル１５が備えられている。ユーザは、この操作パネル１５を用いて、使用する用紙Ｐの種類や、その他の印刷条件を入力することが可能である。また、画像形成装置１内部で用紙ジャムや用紙切れなどが起こった場合、それらに関する情報が操作パネル１５上に表示される。

続いて、画像形成装置１の画像形成部２０周辺の詳細な構成について、図１に加えて、図２を用いて説明する。図２は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。なお、４色の各画像形成部２０は構造が共通するので、前述のように「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電装置２２、露光装置２３、現像装置４０、除電装置２４、及びドラム用のクリーニング装置５０が配置されている。一次転写部３０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、現像装置４０と除電装置２４との間に設けられている。

感光体ドラム２１は、画像形成装置１内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンの感光層を設けた無機感光体のドラムで、直径が３０ｍｍである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度とほぼ同じになるように回転せしめられている。

帯電装置２２は、コロナ放電帯電器を用いたスコロトロン帯電装置である。なお、同じくコロナ放電帯電器を用いたコロトロン帯電装置であっても構わない。この帯電装置２２により、感光体ドラム２１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。

露光装置２３は、その内部に光源を備えている。光源は、ＬＥＤ（発光ダイオード）で構成されている。この露光装置２３により、レーザ光が感光体ドラム２１表面に照射され、感光体ドラム２１表面上の帯電領域が部分的に光減衰し、原稿画像の静電潜像が形成される。

現像装置４０は、そのハウジング４１の内部に、現像ローラ４２と、供給スクリュー４３とを備えている。現像ローラ４２は、現像方式が接触、或いは非接触であって、感光体ドラム２１の近傍に設けられている。現像ローラ４２には、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ４２により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２１の表面の静電潜像に移動せしめられ、静電潜像が現像される。

トナーは、画像形成部２０の上方に配置されたトナー補給装置６０のトナーコンテナ６２内に収容され、トナー補給装置６０によって現像装置４０の箇所まで搬送されて、供給スクリュー４３によりハウジング４１の内部に補給される。なお、トナー補給装置６０の構成については、後に詳述する。

一次転写部３０には、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム２１に接触する一次転写ローラ３１が設けられている。一次転写ローラ３１は、駆動装置を有することなく、中間転写ベルト８に接触することによって、中間転写ベルト８の回転に従って回転する。また、一次転写ローラ３１には、必要に応じて、感光体ドラム２１やトナーの帯電極性とは異なる極性の一次転写バイアスが印加される。

なお、中間転写ベルト８は、図１に示すように、複数のローラに巻き掛けられ、支持されている。中間転写ベルト８は、合成樹脂からなる基層表面にゴム層を積層した弾性ベルトで構成される。材質としては、基層にポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）とクロロプレンゴム（ＣＲ）、コーティングにシリコンとウレタン、及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とウレタンを使用している。

除電装置２４は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写部３０の下流側に配置されている。除電装置２４は、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源、蛍光灯などといった光源を備え、クリーニング装置５０のハウジング５１の底面に取り付けられている。除電装置２４は、光源から発せられる除電光を感光体ドラム２１に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。

クリーニング装置５０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写部３０、除電装置２４のさらに下流側に配置されている。クリーニング装置５０は、そのハウジング５１の内側に、クリーニングローラ５２、クリーニングブレード５３、及び排出スクリュー５４を備えている。クリーニングローラ５２及びクリーニングブレード５３は、感光体ドラム２１に圧接し、感光体ドラム２１表面のトナー像が中間転写ベルト８に転写された後、感光体ドラム２１表面に残留したトナーを除去してクリーニングする。感光体ドラム２１表面から除去されたトナーは、ハウジング５１内に一旦回収され、排出スクリュー５４によりクリーニング装置５０の外部の図示しない廃トナー回収容器に排出される。

続いて、現像装置４０にトナーを補給するトナー補給装置６０の詳細な構成について、図１及び図２に加えて、図３〜図６を用いて説明する。図３は画像形成装置上部を示す部分拡大正面図にして、前カバーを開放した状態を示すもの、図４は画像形成装置の模型的水平断面上面図、図５は画像形成装置の模型的垂直断面左側面図、図６はトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図である。なお、４色の各画像形成部２０に対応したトナー補給装置６０は、各々、基本的な構造が共通するので、図２、図５、及び図６では「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略している。

トナー補給装置６０は、トナーコンテナ６２を収容するコンテナ収容部６１を備えている。コンテナ収容部６１は、画像形成装置１の正面から背面に向かって延びる、角筒状の構成になっている。１個のコンテナ収容部６１には、図４〜図６に示すように、３個のトナーコンテナ６２が並べて収容されている。これら３個のトナーコンテナ６２のうち、コンテナ収容部６１の最も背面側に設けられたトナー補給位置Ｘに存在するのが、使用中トナーコンテナ６２Ｘである。残り２個のトナーコンテナ６２は、予備トナーコンテナ６２Ｚであって、コンテナ収容部６１の待機位置Ｚに存在する。なお、以下の説明において、特に限定する必要がない限り、使用中トナーコンテナ６２Ｘと予備トナーコンテナ６２Ｚとの区別は省略し、トナーコンテナ６２と称する。

コンテナ収容部６１の底面の箇所には、図２、図５及び図６に示すように、搬送装置６３が備えられている。搬送装置６３は、搬送ベルト６３ａと、モータ６３ｂとを備えている。搬送ベルト６３ａは、図５及び図６に示すように、２個のローラに巻き掛けられてコンテナ収容部６１の前後方向に延び、その上面にトナーコンテナ６２が載置されている。モータ６３ｂは、搬送ベルト６３ａが巻き掛けられたローラのうちの一方に連結されている。搬送ベルト６３ａは、モータ６３ｂに回転せしめられ、コンテナ収容部６１内のトナーコンテナ６２をトナー補給位置Ｘに向かって、すなわち図５及び図６において左方に搬送する。

コンテナ収容部６１のトナー補給位置Ｘには、その底面にトナー補給口６４が設けられている。そして、トナー補給口６４から下方に、トナー補給管６５が現像装置４０にまで延び、そのハウジング４１に連結されている。トナーコンテナ６２の底面には、トナー補給位置Ｘにおけるトナー補給口６４に対応する箇所に、補給ノズル６２ａが設けられている。このような構成により、トナー補給位置Ｘに存在する使用中トナーコンテナ６２Ｘから、現像装置４０に対してトナーが補給される。

コンテナ収容部６１の、トナー補給位置Ｘの側面には、図２に示すように、トナー残量検知手段６６が備えられている。トナー残量検知手段６６は、光センサで構成され、これに対応するトナーコンテナ６２側面に設けられた窓部（図示せず）を通してトナーコンテナ６２内部に向かって光を照射し、その反射光を検知することにより、トナーコンテナ６２内のトナー残量を識別する。

コンテナ収容部６１の、トナー補給位置Ｘの上方には、図２、図５及び図６に示すように、圧縮装置６７が備えられている。圧縮装置６７は、圧縮板６７ａ、昇降機構６７ｂ、及びモータ６７ｃを備えている。圧縮板６７ａは、トナーコンテナ６２の平面外形とほぼ同じ大きさの直方体形状をなし、使用中トナーコンテナ６２Ｘのすぐ上方に配置されている。昇降機構６７ｂは、スライダクランク機構で構成され、モータ６７ｃの回転運動を圧縮板６７ａの上下方向のスライド移動に変換するものである。圧縮板６７ａは、図示しないスライドユニットによって上下方向にのみ移動し、水平方向には移動しない。圧縮装置６７は、モータ６７ｃを駆動することにより昇降機構６７ｂを介して圧縮板６７ａを下方に移動せしめ、その下方に配置された使用中トナーコンテナ６２Ｘを、容積が小さくなるように圧縮する。

コンテナ収容部６１の、画像形成装置１背面側の端部より後方には、図４〜図６に示すように、コンテナ廃棄部６８が備えられている。コンテナ廃棄部６８は、画像形成装置１の本体２の背面に密着させて配置され、図４に示すように、４箇所のトナー補給装置６０に対して１個備えられている。使用済みのトナーコンテナ６２は、搬送装置６３によってトナー補給位置Ｘからさらに後方に搬送されると、コンテナ廃棄部６８内に落下し、廃棄される（図９及び図１０参照）。

コンテナ収容部６１の、画像形成装置１正面側の端部には、図３〜図６に示すように、コンテナ挿入口６９が設けられている。コンテナ挿入口６９は、図３に示すように、画像形成装置１の本体２の前カバー１６（図４及び図５参照）を開放することにより見ることができる。したがって、ユーザがトナーコンテナ６２をコンテナ収容部６１に挿入する際には、前カバー１６を開放する必要がある。

コンテナ収容部６１、トナーコンテナ６２及びコンテナ挿入口６９を正面から見た垂直断面形状は、図３に示すように、４色のカラートナーごとに異なっている。そして、コンテナ挿入口６９の上方には、表示部７０が設けられている。表示部７０は、各コンテナ収容部６１に収容された予備トナーコンテナ６２Ｚの数を表示している。図２及び図６に示すように、コンテナ収容部６１の底面近傍の各所には、コンテナ数量検知手段７１が配置され、このコンテナ数量検知手段７１からの情報を受けて予備トナーコンテナ６２Ｚの数が表示部７０に表示される。また、この予備トナーコンテナ６２Ｚの数は、コンテナ数量検知手段７１からの情報を受けた画像形成装置１の本体２の操作パネル１５上にも表示することが可能である。

上記構成のようなトナー補給装置６０は、画像形成装置１で使用する４色のカラートナーに対応して、コンテナ収容部６１、搬送装置６３、トナー補給口６４、トナー補給管６５、トナー残量検知手段６６、及び圧縮装置６７を各々１個ずつ備えている。

続いて、トナー補給装置６０による、現像装置４０へのトナー補給動作について、図２、図３及び図６に加えて、図７〜図１０を用いて説明する。図７は図６と同様のトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、圧縮装置を作動させた状態を示すもの、図８は図７と同様のトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、圧縮板を上昇させる途中の状態を示すもの、図９は図８と同様のトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、使用済みのトナーコンテナをやや後方へ搬送した状態を示すもの、図１０は図９と同様のトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、トナー補給位置に予備トナーコンテナを搬送し、使用済みのトナーコンテナを廃棄した状態を示すものである。

図６に示す状態において、トナー補給装置６０のコンテナ収容部６１内には、１個の使用中トナーコンテナ６２Ｘと、２個の予備トナーコンテナ６２Ｚとが存在している。これにより、図３に示す表示部７０には「２」の数字が表示されている。

これらのトナーコンテナ６２のうち、現像装置４０（図２参照）へのトナー補給は、図６に示すコンテナ収容部６１のトナー補給位置Ｘに存在する使用中トナーコンテナ６２Ｘから行われる。使用中トナーコンテナ６２Ｘ内のトナーは、図２に示す補給ノズル６２ａ及びトナー補給口６４を通してトナー補給管６５に導かれ、現像装置４０のハウジング４１内に落下、搬送される。

使用中トナーコンテナ６２Ｘ内のトナー残量は、図２に示すトナー残量検知手段６６によって検知される。このトナー残量検知手段６６が、使用中トナーコンテナ６２Ｘが空になったことを検知したときには、図７に示すように、圧縮装置６７が作動し、圧縮板６７ａが押し下げられる。これにより、使用中トナーコンテナ６２Ｘは容積が半分程度になるまで縮小され、使用済みとなる。その後、図８に示すように、圧縮装置６７の圧縮板６７ａが上昇し、元の位置に戻る。なお、圧縮板６７ａの上下移動、すなわち圧縮板６７ａによる使用中トナーコンテナ６２Ｘの圧縮は、図２に示すモータ６７ｃの軸を軸線回りに１回転させることにより完了する。

トナーコンテナ６２の圧縮が完了すると、搬送装置６３が駆動せしめられ、搬送ベルト６３ａが図８において反時計方向に回転する。これにより、図９に示すように、トナーコンテナ６２が、徐々に後方に向かって送り出される。

さらにトナーコンテナ６２の搬送が進み、図９において、コンテナ収容部６１のトナー補給位置Ｘに対して、コンテナ搬送方向のすぐ上流に存在していた予備トナーコンテナ６２Ｚがトナー補給位置Ｘに到達すると、搬送装置６３によるトナーコンテナ６２の搬送が停止する。これにより、図１０に示すように、新たな使用中トナーコンテナ６２Ｘがトナー補給位置Ｘにセットされたこととなり、トナーの補給が再開される。なおこのとき、使用済みとなったトナーコンテナ６２は、コンテナ廃棄部６８に送り込まれ、下方に向かって落下する。

図１０に示すように、従前の予備トナーコンテナ６２Ｚが、新たな使用中トナーコンテナ６２Ｘとなることにより、予備トナーコンテナ６２Ｚは１個になる。ここで、コンテナ収容部６１内の搬送方向最上流のコンテナ数量検知手段７１は、予備トナーコンテナ６２Ｚの存在を検知しなくなり、図３に示す表示部７０には、「１」の数字が表示されることとなる。また、ユーザは、予備トナーコンテナ６２Ｚの数を、コンテナ数量検知手段７１からの情報を受けた画像形成装置１の本体２の操作パネル１５でも確認することが可能である。

上記のようにして、トナー補給装置６０において、トナー補給位置Ｘに配置された使用中トナーコンテナ６２Ｘと、待機位置Ｚに配置された少なくとも１個以上の予備トナーコンテナ６２Ｚと、これらのトナーコンテナ６２を並べて収容するコンテナ収容部６１と、このコンテナ収容部６１内のトナーコンテナ６２をトナー補給位置Ｘに向かって搬送する搬送装置６３と、トナー補給位置Ｘのコンテナ搬送方向下流に設けられたコンテナ廃棄部６８と、トナー補給位置Ｘに設けられたトナー補給口６４及びトナー残量検知手段６６とを備え、このトナー残量検知手段６６が、使用中トナーコンテナ６２Ｘが空になったことを検知したときには、搬送装置６３を駆動し、使用中トナーコンテナ６２Ｘをコンテナ廃棄部６８へ送り出すとともに、予備トナーコンテナ６２Ｚをトナー補給位置Ｘに搬送するので、トナーが空になった使用済みのトナーコンテナ６２を、ユーザの手を煩わすことなく自動的に廃棄することができる。さらにその後、自動的に、予備トナーコンテナ６２Ｚを、新たにトナー補給位置Ｘに配置することが可能である。これにより、トナーコンテナ６２交換時の周辺へのトナーの飛散を防止できるとともに、予備トナーコンテナ６２Ｚの保管スペース確保の問題を解消することも可能である。このようにして、ユーザの手や衣服、設置場所周辺への飛散トナーによる汚染を防止しながら、滞りなく好適なトナー補給動作を遂行することが可能なトナー補給装置６０を提供することができる。

また、使用済みトナーコンテナ６２の容積を縮小させる圧縮装置６７を備えているので、廃棄するトナーコンテナ６２が占有するスペースを縮小することが可能である。これにより、コンテナ廃棄部６８に溜めることができる廃棄トナーコンテナ６２の量を増加させることができ、廃棄作業の高効率化を図ることができる。このようにして、廃棄トナーコンテナ６２の保管に関する問題も解消することが可能である。

そして、予備トナーコンテナ６２Ｚの数量を検知するコンテナ数量検知手段７１と、このコンテナ数量検知手段７１からの情報を受けて予備トナーコンテナ６２Ｚの数を表示する表示部７０とを備えているので、表示部７０を見るだけで、トナー補給装置６０内に予備トナーコンテナ６２Ｚがあと何個残っているかを簡単に確認することができる。これにより、予備トナーコンテナ６２Ｚの補充作業の高効率化を図ることができる。したがって、滞りなく好適なトナー補給動作を遂行できるという効果を、一層向上させることが可能である。

また、複数色のカラートナーに対応して、コンテナ収容部６１、搬送装置６３、トナー補給口６４、及びトナー残量検知手段６６を複数個備えているので、トナー補給装置６０を搭載した画像形成装置１がカラー印刷対応の機種である場合でも、各色ごとに、使用済みのトナーコンテナ６２をユーザの手を煩わすことなく自動的に廃棄することができ、さらにその後、自動的に予備トナーコンテナ６２Ｚを新たにトナー補給位置Ｘに配置することが可能である。したがって、複数色のカラートナーに対応して、ユーザの手や衣服、設置場所周辺への飛散トナーによる汚染を防止しながら、滞りのない好適なトナー補給動作を、各色ごとに遂行することが可能である。

さらに、コンテナ収容部６１のコンテナ搬送方向上流端にコンテナ挿入口６９を備え、複数色のカラートナーごとに、トナーコンテナ６２及びコンテナ挿入口６９の形状が異なるので、各色のトナーコンテナ６２を、異なる色のコンテナ収容部６１に入れ間違うことがなく、必ず所定のコンテナ収容部６１に挿入することができる。これにより、複数色のトナーコンテナ６２を使用する場合であっても、カラートナーが混ざってしまうような問題の発生を防止することができる。したがって、ユーザの操作性を向上させることが可能である。

また本発明では、上記トナー補給装置６０を画像形成装置１に搭載したので、トナーコンテナ６２交換時の周辺へのトナーの飛散を防止できるとともに、予備トナーコンテナ６２Ｚの保管スペース確保の問題を解消して、滞りなく好適なトナー補給動作を遂行することが可能な高性能な画像形成装置１を得ることができる。

また、上記構成の画像形成装置１において、コンテナ数量検知手段７１からの情報を受けて、予備トナーコンテナ６２Ｚの数を操作パネル１５上に表示するので、操作パネル１５を見るだけで、トナー補給装置６０内に予備トナーコンテナ６２Ｚがあと何個残っているかを簡単に確認することができる。これにより、画像形成装置１の、予備トナーコンテナ６２Ｚの補充作業の高効率化を図ることができる。したがって、滞りなく好適なトナー補給動作を遂行できるという効果を、一層向上させることが可能な画像形成装置１を得ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るトナー補給装置について、その詳細な構成を、図１１〜図１３を用いて説明する。図１１はトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大正面図、図１２はトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図、図１３はトナー補給装置周辺を示す水平断面部分拡大上面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図１０を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

第２の実施形態に係るトナー補給装置６０は、攪拌装置７２を備えている。攪拌装置７２は、図１２及び図１３に示すように、コンテナ収容部６１のトナー補給位置Ｘに対して、コンテナ搬送方向のすぐ上流に位置する待機位置Ｚ１の箇所に配置され、回転装置７３を備えている。

回転装置７３は、図１１に示すように、コンテナ収容部６１のコンテナ搬送方向と直角をなす幅方向に関して、その幅方向中央部に配置されている。このため、コンテナ収容部６１の下部において、搬送装置６３は、回転装置７３を挟む形でコンテナ収容部６１の幅方向に並べて配置された、２本の搬送ベルト６３ｃを備えている。

回転装置７３は、モータ７３ａ、台座７３ｂ、当接パッド７３ｃ、及び上部受けパッド７３ｄを備えている。

モータ７３ａは、コンテナ搬送空間の下方であって、コンテナ収容部６１の底面の箇所に配置されている。モータ７３ａは、台座７３ｂの上面に取り付けられ、その回転軸線を略垂直にして設けられている。モータ７３ａの軸部は上方に向かって延び、その先端に当接パッド７３ｃが設けられている。当接パッド７３ｃは、円盤形状をなし、その端面を略水平にした形でモータ７３ａの軸部先端に設けられている。モータ７３ａを駆動すると、当接パッド７３ｃが水平面内で回転する。

一方、コンテナ搬送空間の上方であって、コンテナ収容部６１の天井の箇所には、上部受けパッド７３ｄが配置されている。上部受けパッド７３ｄは、当接パッド７３ｃと同様の円盤形状をなし、その端面を略水平にした形でコンテナ収容部６１の天井に設けられている。そして、上部受けパッド７３ｄと当接パッド７３ｃは、図１１及び図１２に示すように、互いに対向する位置関係にある。上部受けパッド７３ｄの下部は、円盤の中心部に位置する略垂直な軸線を中心として、水平面内で回転自在な形にして構成されている。

そして、モータ７３ａ及び台座７３ｂは、図示しない昇降機構により、上下方向に移動させることが可能である。これにより、モータ７３ａを上昇させると、その軸部先端の当接パッド７３ｃの上面が予備トナーコンテナ６２Ｚの底面に接触する。さらにモータ７３ａを上昇させると、予備トナーコンテナ６２Ｚを押し上げ、搬送ベルト６３ｃと離間させることができる。引き続きモータ７３ａを上昇させると、予備トナーコンテナ６２Ｚの上面が上部受けパッド７３ｄの下面に接触し、予備トナーコンテナ６２Ｚを当接パッド７３ｃと上部受けパッド７３ｄとで挟むことができる（図１４参照）。

なお、昇降機構は緩衝装置やストッパを備えているので、予備トナーコンテナ６２Ｚを当接パッド７３ｃと上部受けパッド７３ｄとで挟む際、それらに過度の負荷が掛かることはなく、予備トナーコンテナ６２Ｚや攪拌装置７２の破損を防止することができる。また、コンテナ搬送時など通常状態においては、昇降機構によりモータ７３ａを十分に降下させ、当接パッド７３ｃがコンテナ搬送の邪魔にならないようになっている（図１１及び図１２参照）。

続いて、トナー補給装置６０による、現像装置４０へのトナー補給動作について、図１１〜図１３に加えて、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は図１２に示すトナー補給装置の垂直断面部分拡大左側面図にして、予備トナーコンテナを上昇させた状態を示すもの、図１５は図１３と同様のトナー補給装置周辺を示す水平断面部分拡大上面図にして、予備トナーコンテナの回転状態を示すものである。

図１２及び図１３に示す状態において、トナー補給装置６０のコンテナ収容部６１内には、１個の使用中トナーコンテナ６２Ｘと、３個の予備トナーコンテナ６２Ｚとが存在している。

これらのトナーコンテナ６２のうち、現像装置４０（図１１参照）へのトナー補給は、トナー補給位置Ｘに存在する使用中トナーコンテナ６２Ｘから行われる。使用中トナーコンテナ６２Ｘ内のトナーは、補給ノズル６２ａ及びトナー補給口６４を通してトナー補給管６５に導かれ、現像装置４０のハウジング４１内に落下、搬送される。

３個の予備トナーコンテナ６２Ｚのうち１個は、トナー補給位置Ｘのすぐ上流に位置する待機位置Ｚ１の箇所に存在する。待機位置Ｚ１は、図１２及び図１３に示すように、その上流及び下流のトナーコンテナ６２との間隔が他より広くとられている。

待機位置Ｚ１の箇所に予備トナーコンテナ６２Ｚが存在するとき、攪拌装置７２が作動し、図示しない昇降機構により、回転装置７３のモータ７３ａが上昇せしめられる。そして、待機位置Ｚ１にある予備トナーコンテナ６２Ｚは、図１４に示すように、搬送ベルト６３ｃと離間され、当接パッド７３ｃと上部受けパッド７３ｄとに挟まれる。これにより、予備トナーコンテナ６２Ｚは宙に浮いたような状態になる。

その後、モータ７３ａを駆動すると、図１５に示すように、待機位置Ｚ１にある予備トナーコンテナ６２Ｚが水平面内で回転する。なお、予備トナーコンテナ６２Ｚは宙に浮いたような状態にあるので、搬送ベルト６３ｃが回転する予備トナーコンテナ６２Ｚの邪魔になることはない。また、コンテナ収容部６１は、予備トナーコンテナ６２Ｚが水平面内で回転できるよう、幅方向が広く構成されている。攪拌装置７２を作動させるタイミングや、モータ７３ａの回転方向、回転時間は任意に設定することができる。

このようにして、攪拌装置７２は、回転装置７３を用いて予備トナーコンテナ６２Ｚを水平面内で回転させることにより、予備トナーコンテナ６２Ｚ内のトナーを攪拌する。

上記のように、トナー補給装置６０は、予備トナーコンテナ６２Ｚ内のトナーを攪拌する攪拌装置７２を備えているので、予備トナーコンテナ６２Ｚがトナー補給位置Ｘに到達する前に、その内部のトナーを攪拌することができる。これにより、予備トナーコンテナ６２Ｚが、コンテナ収容部６１内に長期間置かれた場合であっても、その内部のトナーの凝集を防止することが可能になる。したがって、予備トナーコンテナ６２Ｚを長期間保管することができ、且つその予備トナーコンテナ６２Ｚを使用する際には円滑にトナーを補給することが可能なトナー補給装置６０を提供することができる。

そして、攪拌装置７２は、予備トナーコンテナ６２Ｚを回転させる回転装置７３を備えているので、簡便な構成により、予備トナーコンテナ６２Ｚ内のトナーを攪拌することができる。さらに、このような構成により、内部に攪拌部材を備えていないトナーコンテナのトナーを攪拌することが可能である。したがって、長期間保管した予備トナーコンテナ６２Ｚから円滑にトナーを補給できるトナー補給装置６０を、簡便な構成で得られるのとともに、内部に攪拌部材を備えていないトナーコンテナにも対応させることができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係るトナー補給装置について、その詳細な構成を、図１６及び図１７を用いて説明する。図１６はトナー補給装置を示す垂直断面部分拡大左側面図、図１７はトナーコンテナと駆動機構との連結部を示す部分拡大斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図１０を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

第３の実施形態に係るトナー補給装置６０において、トナーコンテナ６２は、図１６に示すように、その内部に攪拌部材６２ｂを備えている。攪拌部材６２ｂは、トナーコンテナ６２内の下部に配置されている。そして、攪拌部材６２ｂは、軸部がコンテナ搬送方向に延び、軸部から径方向外側に延びる複数の攪拌羽根を備えている。攪拌部材６２ｂは、その軸部の軸線を中心として回転することにより、トナーコンテナ６２内のトナーを攪拌する。

図１６及び図１７に示すように、トナーコンテナ６２の背面外側の上部には、カップリング６２ｃが備えられている。カップリング６２ｃは、係合歯の部分が後方を向くように配置されている。トナーコンテナ６２内の攪拌部材６２ｂは、プーリ６２ｄ及び無端状のベルト６２ｅを介してカップリング６２ｃに連結され、このカップリング６２ｃから動力を得る。

一方、トナー補給装置６０は、図１６に示すように、攪拌装置７４を備えている。攪拌装置７４は、コンテナ収容部６１のトナー補給位置Ｘに対して、コンテナ搬送方向のすぐ下流の箇所に配置され、トナーコンテナ６２内に設けられた攪拌部材６２ｂを回転させる駆動機構７５を備えている。

駆動機構７５は、コンテナ収容部６１の上部からさらにその上方にかけての部分に配置されている。そして、駆動機構７５は、モータ７５ａ、ベース部材７５ｂ、プーリ７５ｃ、ベルト７５ｄ、ガイド板７５ｅ、及びカップリング７５ｆを備えている。

モータ７５ａは、コンテナ収容部６１の上方の箇所に配置されている。モータ７５ａは、ベース部材７５ｂに取り付けられ、その回転軸線がコンテナ搬送方向に沿うように略水平にして設けられている。モータ７５ａの軸部は背面側に向かって延び、その先端にプーリ７５ｃが設けられている。プーリ７５ｃには、無端状のベルト７５ｄが巻き掛けられている。

なお、ベース部材７５ｂは、上方から下方に向かってコンテナ収容部６１内に突出する形にして構成されている。ベース部材７５ｂの下端は、コンテナ収容部６１の内底面から天井までの高さの、半分程度の高さの箇所に位置する。ベース部材７５ｂの下端には、略水平にして配置されたガイド板７５ｅが設けられている。

ベース部材７５ｂの上部でプーリ７５ｃに巻き掛けられたベルト７５ｃは、ベース部材７５ｂに沿ってまっすぐ下方に向かって延びている。ベース部材７５ｂの下部にはカップリング７５ｆが回転自在にして設けられ、ベルト７５ｃが巻き掛けられている。そして、駆動機構７５のカップリング７５ｆは、水平及び垂直方向の位置に関して、トナーコンテナ６２のカップリング６２ｃに対応した箇所に配置されている。駆動機構７５のカップリング７５ｆは、図１７に示すように、トナーコンテナ６２のカップリング６２ｃと対向するように、係合歯の部分が前方を向く形で配置されている。

続いて、トナー補給装置６０による、現像装置４０へのトナー補給動作について、図１６に加えて、図１８〜図２０を用いて説明する。図１８は図１６と同様のトナー補給装置を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、予備トナーコンテナを駆動機構に係合させた状態を示すもの、図１９は図１８と同様のトナー補給装置を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、圧縮装置を作動させた状態を示すもの、図２０は図１９と同様のトナー補給装置を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、使用済みのトナーコンテナをやや後方へ搬送した状態を示すものである。

図１６は、トナー補給装置６０のコンテナ収容部６１内において、最も後方に位置する予備トナーコンテナ６２Ｚが、今まさにトナー補給位置Ｘに到達した状態を描画したものである。ここで、搬送装置６３は、搬送ベルト６３ａの回転を止めることなく、さらに後方へと予備トナーコンテナ６２Ｚを送り出す。

引き続き後方に向かって予備トナーコンテナ６２Ｚの搬送を進めると、予備トナーコンテナ６２Ｚは、図１８に示すように、攪拌装置７４の駆動機構７５の箇所に到達する。

そして、予備トナーコンテナ６２Ｚの搬送の最終段階において、予備トナーコンテナ６２Ｚと駆動機構７５とが係合する。この状態において、予備トナーコンテナ６２Ｚのカップリング６２ｃと、駆動機構７５のカップリング７５ｆとがぴったりと係合し、これら２個のカップリングは互いに回転不能に連結している。

予備トナーコンテナ６２Ｚと駆動機構７５とが係合すると、予備トナーコンテナ６２Ｚの搬送は停止し、駆動機構７５のモータ７５ａが駆動する。このようにして、攪拌装置７４は、駆動機構７５を用いて予備トナーコンテナ６２Ｚ内に設けられた攪拌部材６２ｂを回転させることにより、予備トナーコンテナ６２Ｚ内のトナーを攪拌する。

予備トナーコンテナ６２Ｚ内のトナーの攪拌が終了すると、搬送装置６３は、予備トナーコンテナ６２Ｚを、再び図１６に示すトナー補給位置Ｘに戻す。これにより、新たな使用中トナーコンテナがトナー補給位置Ｘにセットされたこととなり、トナーの補給が開始される。

使用中トナーコンテナ６２Ｘが空になると、図１９に示すように圧縮装置６７が作動し、使用中トナーコンテナ６２Ｘは容積が半分程度になるまで縮小され、使用済みとなる。その後、使用済みのトナーコンテナ６２は、廃棄のため、搬送装置６３によって後方に向かって送り出される。

攪拌装置７４の駆動機構７５の箇所に到達した使用済みのトナーコンテナ６２は、圧縮されているので、図２０に示すように、駆動機構７５のベース部材７５ｂの下方を通過する。このとき、ガイド板７５ｅが、コンテナ廃棄部６８に向かって姿勢を変えたトナーコンテナ６２とカップリング７５ｆとの接触を防止する。

このようにして、トナー補給装置６０の攪拌装置７４は、予備トナーコンテナ６２Ｚ内に設けられた攪拌部材６２ｂを回転させる駆動機構７５を備えているので、内部に攪拌部材６２ｂを備えたトナーコンテナ６２に対応でき、その攪拌部材６２ｂを用いてトナーを攪拌することが可能である。したがって、攪拌部材６２ｂの作用により、予備トナーコンテナ６２Ｚ内の隅々まで均一にトナーを攪拌することができる。その結果、長期間保管した予備トナーコンテナ６２Ｚから一層円滑にトナーを補給でき、滞りのない好適なトナー補給動作の向上を図ることが可能になる。

次に、本発明の第４の実施形態に係るトナー補給装置について、その詳細な構成を、図２１〜図２５を用いて説明する。図２１はトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大正面図、図２２はトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図、図２３は図２２のトナー補給装置の下部を示す垂直断面部分拡大左側面図、図２４は図２２に示す攪拌装置の、加振装置の回転装置の箇所を前方上方から見た概略斜視図、図２５は図２２に示す攪拌装置の、加振装置の加振板の箇所を前方上方から見た概略斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図１０を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

第４の実施形態に係るトナー補給装置６０は、攪拌装置７６を備えている。攪拌装置７６は、図２２に示すように、コンテナ収容部６１の待機位置Ｚの箇所に配置され、加振装置７７を備えている。加振装置７７は、回転装置７８と、加振板７９とを備えている。

回転装置７８は、待機位置Ｚ１の箇所に配置されている。また、回転装置７８は、図２１に示すように、コンテナ搬送空間の下方であって、コンテナ収容部６１の、幅方向中央部の底面の箇所に配置されている。このため、コンテナ収容部６１の下部において、搬送装置６３は、回転装置７８を挟む形でコンテナ収容部６１の幅方向に並べて配置された、２本の搬送ベルト６３ｃを備えている。

回転装置７８は、モータ７８ａ、フライホイール７８ｂ、及び突起７８ｃを備えている。

モータ７８ａは、その回転軸線を略垂直にして設けられている。モータ７８ａの軸部は上方に向かって延び、その先端にフライホイール７８ｂが設けられている。フライホイール７８ｂは、円盤形状をなし、その端面を略水平にした形でモータ７８ａの軸部先端に設けられている。モータ７８ａを駆動すると、フライホイール７８ｂが水平面内で回転する。

フライホイール７８ｂの上面には、図２３及び図２４に示すように、突起７８ｃが備えられている。突起７８ｃは、フライホイール７８ｂの表面から上方に向かって突出する半球形状をなし、径方向外側の周縁近傍に配置されている。

一方、トナーコンテナ６２の外底面にも、図２１、図２３、及び図２４に示すように、突起６２ｆが設けられている。突起６２ｆは、トナーコンテナ６２の外底面から下方に向かって突出し、回転装置７８の突起７８ｃに対応する箇所に配置されている。

これにより、回転装置７８のモータ７８ａを駆動すると、回転装置７８の突起７８ｃがトナーコンテナ６２の突起６２ｆに接触する。したがって、加振装置７７は、モータ７８ｃの回転により、待機位置Ｚ１にある予備トナーコンテナ６２Ｚに衝撃を与えて加振することができる。

また、加振板７９は、図２２に示すように、コンテナ収容部６１の底面の箇所であって、搬送装置６３によって移動する予備トナーコンテナ６２Ｚが通過する箇所に、複数配置されている。加振板７９は、コンテナ搬送方向に向かって延びる形をなして固定され、図２５に示すように、その上面に複数の突起７９ａを備えている。複数の突起７９ａは、コンテナ搬送方向に一列に並べて配置されている。

加振板７９の突起７９ａは、フライホイール７８の突起７８ｃと同様に、加振板７９の表面から上方に向かって突出する半球形状をなし、トナーコンテナ６２の外底面から下方に向かって突出する突起６２ｆに対応する箇所に配置されている。また、加振板７９の突起７９ａは、フライホイール７８の突起７８ｃとほぼ同じ高さになるように配置されている。

これにより、搬送装置６３によって予備トナーコンテナ６２Ｚが移動すると、トナーコンテナ６２の突起６２ｆが、加振板７９の複数の突起７９ａに連続して接触する。したがって、加振装置７７は、予備トナーコンテナ６２Ｚが移動することを利用して、予備トナーコンテナ６２Ｚに衝撃を与えて加振することができる。

上記のように、攪拌装置７６は、加振装置７７の回転装置７８及び加振板７９を用いることにより予備トナーコンテナ６２Ｚに衝撃を与えて振動させ、予備トナーコンテナ６２Ｚ内のトナーを攪拌する。

このようにして、トナー補給装置６０の攪拌装置７６は、予備トナーコンテナ６２Ｚを振動させる加振装置７７を備えているので、振動を利用して、予備トナーコンテナ６２Ｚ内のトナーを攪拌することができる。さらに、予備トナーコンテナ６２Ｚ自体を回転させるような大きな動作や、予備トナーコンテナ６２Ｚ内の攪拌部材を駆動機構に係合させるような正確な位置制御などを実行する必要がない、より一層簡便な構成で、予備トナーコンテナ６２Ｚ内のトナーを攪拌することができる。したがって、攪拌装置７６に係るスペースの確保や複雑な制御、トナーコンテナの構造に対する制約など、様々な条件の付与を解消することができる。その結果、滞りなく好適なトナー補給動作を遂行することが可能な、汎用性の高いトナー補給装置６０を提供することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、本発明の実施形態においては、画像形成装置１を、中間転写ベルト８を用いて複数色のトナー像を用紙Ｐに転写するカラー印刷タイプのものとしたが、画像形成装置の種類はこれに限定されるものではなく、中間転写ベルトを用いない機種や、モノクロ印刷用の機種であっても構わない。

また、トナー補給装置６０の攪拌装置の構成については、上記第２〜第４の実施形態で説明した構成に限定されるものではない。例えば、第２の実施形態のようにトナーコンテナを回転させる際、略水平な軸線を中心として垂直面内でトナーコンテナを回転することとしても構わない。この場合、トナーコンテナ内のトナーが上下に大きく移動するので、トナーの攪拌作用を大幅に向上させることが可能になる。

また、攪拌装置の配置箇所は、上記実施形態で説明した場所に限定されるわけではなく、他の場所に配置しても構わない。

本発明は、画像形成装置に適用可能なトナー補給装置全般において利用可能である。

本発明の第１の実施形態に係るトナー補給装置を搭載した画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。 図１の画像形成装置の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。 図１の画像形成装置上部を示す部分拡大正面図にして、前カバーを開放した状態を示すものである。 画像形成装置の模型的水平断面上面図である。 画像形成装置の模型的垂直断面左側面図である。 図５のトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図である。 図６と同様のトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、圧縮装置を作動させた状態を示すものである。 図７と同様のトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、圧縮板を上昇させる途中の状態を示すものである。 図８と同様のトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、使用済みのトナーコンテナをやや後方へ搬送した状態を示すものである。 図９と同様のトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、トナー補給位置に予備トナーコンテナを搬送し、使用済みのトナーコンテナを廃棄した状態を示すものである。 本発明の第２の実施形態に係るトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大正面図である。 図１１のトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図である。 図１２に示すトナー補給装置周辺の水平断面部分拡大上面図である。 図１２に示すトナー補給装置の垂直断面部分拡大左側面図にして、予備トナーコンテナを上昇させた状態を示すものである。 図１３と同様のトナー補給装置周辺の水平断面部分拡大上面図にして、予備トナーコンテナの回転状態を示すものである。 本発明の第３の実施形態に係るトナー補給装置を示す垂直断面部分拡大左側面図である。 図１６のトナーコンテナと駆動機構との連結部を示す部分拡大斜視図である。 図１６と同様のトナー補給装置を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、予備トナーコンテナを駆動機構に係合させた状態を示すものである。 図１８と同様のトナー補給装置を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、圧縮装置を作動させた状態を示すものである。 図１９と同様のトナー補給装置を示す垂直断面部分拡大左側面図にして、使用済みのトナーコンテナをやや後方へ搬送した状態を示すものである。 本発明の第４の実施形態に係るトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大正面図である。 図２１のトナー補給装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図である。 図２２のトナー補給装置の下部を示す垂直断面部分拡大左側面図である。 図２２に示す攪拌装置の、加振装置の回転装置の箇所を前方上方から見た概略斜視図である。 図２２に示す攪拌装置の、加振装置の加振板の箇所を前方上方から見た概略斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 本体
８ 中間転写ベルト
１５ 操作パネル
２０ 画像形成部
４０ 現像装置
４１ ハウジング
６０ トナー補給装置
６１ コンテナ収容部
Ｘ トナー補給位置
Ｚ 待機位置
６２ トナーコンテナ
６２Ｘ 使用中トナーコンテナ
６２Ｚ 予備トナーコンテナ
６２ｂ 攪拌部材
６３ 搬送装置
６４ トナー補給口
６５ トナー補給管
６６ トナー残量検知手段
６７ 圧縮装置
６８ コンテナ廃棄部
６９ コンテナ挿入口
７０ 表示部
７１ コンテナ数量検知手段
７２、７４、７６ 攪拌装置
７３ 回転装置
７５ 駆動機構
７７ 加振装置
７８ 回転装置
７９ 加振板

Claims (11)

1. トナー補給位置に配置された使用中のトナーコンテナと、待機位置に配置された少なくとも１個以上の予備トナーコンテナと、これらのトナーコンテナを並べて収容するコンテナ収容部と、このコンテナ収容部内のトナーコンテナを前記トナー補給位置に向かって搬送する搬送装置と、トナー補給位置のコンテナ搬送方向下流に設けられたコンテナ廃棄部と、トナー補給位置に設けられたトナー補給口及びトナー残量検知手段とを備え、このトナー残量検知手段が、前記使用中トナーコンテナが空になったことを検知したときには、前記搬送装置を駆動し、使用中トナーコンテナを前記コンテナ廃棄部へ送り出すとともに、前記予備トナーコンテナを前記トナー補給位置に搬送することを特徴とするトナー補給装置。
2. 前記予備トナーコンテナ内のトナーを攪拌する攪拌装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
3. 前記攪拌装置は、前記予備トナーコンテナを回転させる回転装置を備えることを特徴とする請求項２に記載のトナー補給装置。
4. 前記攪拌装置は、前記予備トナーコンテナ内に設けられた攪拌部材を回転させる駆動機構を備えることを特徴とする請求項２に記載のトナー補給装置。
5. 前記攪拌装置は、前記予備トナーコンテナを振動させる加振装置を備えることを特徴とする請求項２に記載のトナー補給装置。
6. 使用済みトナーコンテナの容積を縮小させる圧縮装置を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
7. 前記予備トナーコンテナの数量を検知するコンテナ数量検知手段と、このコンテナ数量検知手段からの情報を受けて予備トナーコンテナの数を表示する表示部とを備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
8. 複数色のカラートナーに対応して、前記コンテナ収容部、前記搬送装置、前記トナー補給口、及び前記トナー残量検知手段を複数個備えることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
9. 前記コンテナ収容部のコンテナ搬送方向上流端にコンテナ挿入口を備え、複数色のカラートナーごとに、前記トナーコンテナ及び前記コンテナ挿入口の形状が異なることを特徴とする請求項８に記載のトナー補給装置。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のトナー補給装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
11. 前記コンテナ数量検知手段からの情報を受けて、予備トナーコンテナの数を操作パネル上に表示することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。

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