JP3918902B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置の技術分野に属し、特に、現像装置の外部に大容量のトナー補給装置を備えるとともに、現像装置の位置にかかわらずトナーを補給するようにした画像形成装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光体等の潜像担持体に担持された静電潜像を現像装置によりトナー像に現像した後、このトナー像を紙等の記録媒体に転写し、更に記録媒体に転写したトナー像を定着することにより、画像を得るようになっている。
【０００３】
ところで、現像装置が現像を行うためにはこの現像装置にトナーを補給する必要がある。そこで、現像装置へトナーを補給するトナー補給装置が従来から種々提案されている。
従来のトナー補給装置の１つとして、例えば、現像ユニットの移動経路中に設けられた、現像位置と異なる現像剤補給位置に移動した１つの現像ユニットに対して現像剤の補給を可能にしたトナー補給装置が特開昭６１−９７６７４号公報において提案されている。
また他の従来のトナー補給装置として、共通の１つの補給位置に来た現像器の各々に現像剤を導く補給路と、この補給路を開閉するシャッタ手段と、補給位置に来た現像器用のシャッタ手段のみを開放することで現像剤を供給するようにしたトナー補給装置が特開昭６１−１１７５７５号公報において提案されている。
【０００４】
更に他の従来のトナー補給装置として、各々の色のトナーを貯蔵するトナー貯蔵部と、現像部内に設けられ、トナー貯蔵部からのトナーが補給されるトナー補給部とを備え、トナー貯蔵部を現像部にこの現像部と一体に回転するようにかつ現像部と同軸上に一体的に配置したトナー補給装置が特開昭６２−１０９０７４号公報において提案されている。
更に、他の従来のトナー補給装置として、夫々の各色の現像器のトナー受け口と現像装置外に設けた各色毎のトナーホッパーの排出口とを、現像器が現像位置にあるときだけ連通させてその現像器にトナーを補給するようにしたトナー補給装置が特開平３−０７２３８１号公報において提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭６１−９７６７４号公報に開示されているトナー補給装置では、現像剤補給が必要な１つの現像ユニットを現像位置と異なる現像剤補給位置に移動して現像剤を補給するので、次のような問題がある。すなわち、▲１▼ 単色モードで連続印字（モノクロ画像の連続印字）を行うことが困難である。▲２▼シャッター手段を設けるので、構造が複雑となる。▲３▼ シャッターを開閉するため現像器の高速切替（高速機対応）が困難である。▲４▼ シャッターを開閉するため現像剤の短時間補給が困難である。
【０００６】
また、特開昭６１−１１７５７５号公報に開示されているトナー補給装置では、トナー補給装置と現像器とを連結する補給路にシャッタ手段を設け、補給位置に移動した現像器用のシャッタ手段のみ開放してトナーを補給するので、次のような問題がある。すなわち、▲１▼ シャッターを開閉するために現像器の高速切替（高速機対応）が困難である。▲２▼ シャッターを開閉するため現像剤の短時間補給が困難である。▲３▼ シャッターを頻繁に開閉するので、シャッターが破損し易い。▲４▼ シャッターの開閉動作音が発生する。
【０００７】
更に、特開昭６２−１０９０７４号公報に開示されているトナー補給装置では、トナー補給部に連通したトナー貯蔵部を現像部と共に回転するように現像部と同軸上に一体的に配置しているので、次のような問題がある。すなわち、▲１▼ トナー貯蔵部を大容量化した場合、現像器とトナー貯蔵部とを支持する端部が重力方向に撓み易く、現像ローラが感光体との当接部でねじれる方向に変形するおそれがある。▲２▼ トナー貯蔵部を大容量化した場合、慣性力が大きくなってモータ起動の負荷が大きくなるので、トナー貯蔵部を現像器と共に一体に高速回転することが困難になる。▲３▼ 同様に慣性力が大きくなることで高速回転後に所定位置に短時間で精度よく静止させることが困難になるばかりでなく、減速機構あるいは静止機構が複雑かつ大型になってしまう。▲４▼ トナー貯蔵部を大容量化すると、現像器の長手方向がその分、より大型になってしまう。
【０００８】
更に、特開平３−０７２３８１号公報に開示されているトナー補給装置では、夫々の現像器のトナー受け口とトナーホッパーの排出口とが、現像器が現像位置にあるとき連通するので、次のような不具合がある。▲１▼ 高速切替時に短時間で必要量のトナーを補給することが困難である。▲２▼ 複数の現像器に同時に補給することができなく、このような場合トナー補給に多大の時間がかかってしまう。
【０００９】
しかも、前述のいずれの公報に開示されているトナー補給装置においても、現像器内のトナー量あるいはトナー水位レベルの制御が行われていないため、現像器内にトナーが過剰充填されるおそれがある。現像器内にトナーが過剰充填されると、現像器内にあるトナーの薄層規制部材たトナーシール部からトナーが噴き出したり、回転駆動部の負荷が上昇してしまうという問題が考えられる。特に、トナーを蓄えるトナー貯蔵装置が現像器の外部に設けられている画像形成装置では、このトナー貯蔵装置の容量を大きくしようとしたり、あるいは現像器を高速化しようとした場合に、このような問題が顕著となる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、現像装置の位置に関係なくトナーを補給できるようにし、しかもトナー補給部を簡単な構造で小型に形成できる画像形成装置を提供することである。
また、本発明の目的は、現像装置内のトナー水位レベルを所定レベルに容易にかつ確実に制御できるようにするとともに、現像装置内へのトナーの過剰充填を防止することのできる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、請求項１の発明は、回転可能なロータリに支持され、トナーにより現像を行う現像器を有する現像装置と、この現像装置の外部に設けられ、前記現像装置に供給するトナーを蓄えるトナー貯蔵装置とを少なくとも備えた画像形成装置において、前記現像装置にトナー貯蔵装置からトナーを受け入れ現像装置へ供給する筒状のトナー受入部が軸方向に突出して設けられており、前記トナー受入部が前記ロータリに前記ロータリと同心状に軸方向に延びかつ前記ロータリと一体回転可能に取り付けられた円筒部を有しているとともに、この円筒部の内部空間には前記円筒部の軸方向に延びかつ前記現像器内に開口するトナー移動路が形成されており、前記円筒部の外周には、前記トナー貯蔵装置からのトナーが供給されてこのトナーを一時貯留する環状の一時貯留部が前記円筒部の外周方向全周に延びて設けられており、前記円筒部の外周面には、前記トナー移動路と前記トナー一時貯留部とを連通してトナーを前記トナー一時貯留部から前記トナー移動路内に導入するトナー受入口が設けられて、前記円筒部の回転で前記現像装置の位置に関係なく、前記トナー一時貯留部から前記トナー移動路へトナーを前記トナー受入口を介して受け入れ可能となっており、前記現像器の回転中心から前記一時貯留部の外周までの距離をｄ 1 とし、また前記現像器の現像ローラによって感光体の方へ搬送されないトナーが貯留するトナー貯留空間の前記回転中心からの最大距離をｄ 2 としたとき、
ｄ 1 ＜ ｄ 2
に設定されていて、前記一時貯留部内のトナーが最大水位レベルに貯留されても、前記現像装置の現像器内に所定の空間が確保されるようにこの現像器内のトナーの水位レベルが設定されることを特徴としている。
【００１３】
更に、請求項２の発明は、前記現像装置の回転で前記トナー受入口が前記現像装置の回転中心より上方に位置するとき、前記現像器内の空間が前記現像装置の回転中心より上方に位置するように設定されていることを特徴としている。
【００１４】
更に、請求項４の発明は、前記現像装置がイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の現像器をそれぞれ備えており、これらの現像器が前記ロータリに取り付けられているとともに前記トナー受入部が前記ロータリにこのロータリと同軸上に軸方向に突出して設けられており、また前記トナー一時貯留部が各色毎に設けられており、更に前記トナー受入部の内部の前記トナー移動路が、各色毎の前記トナー一時貯留部からの前記各色のトナーがそれぞれ対応する前記現像器に移動するように各色毎に設けられており、前記各現像器毎に、前記各距離ｄ1、ｄ2がそれぞれ
ｄ1 ＜ ｄ2
に設定されていることを特徴としている。
【００１５】
更に、請求項５の発明は、前記トナー受入部の外周が軸方向に前記各色毎に区画されており、前記各色毎の前記トナー一時貯留部がそれぞれ前記トナー受入部の外周の区画領域毎に設けられているとともに前記トナー受入口が前記区画領域毎に設けられており、これらのトナー受入口がそれぞれ対応する前記トナー一時貯留部と対応する前記トナー移動路とを連通するようになっており 前記現像装置に最も近い位置にある前記トナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルが最も低く、前記現像装置から遠くなるにしたがって順に前記トナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルが高くなるように、各トナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルがそれぞれ制御されるようになっていることを特徴としている。
更に、請求項６の発明は、前記各色のトナー一時貯留部のうち、単色モードで連続印字する色のトナーの前記トナー一時貯留部が前記現像装置に最も近い位置に設定されていることを特徴としている。
【００１６】
【作用】
このように構成された本発明の画像形成装置においては、現像装置の外部に設けられたトナー貯蔵装置からトナーが、現像装置に軸方向に突出して設けられた筒状のトナー受入部に現像装置の位置に関係なく容易に補給されるようになる。また、現像装置にトナー貯蔵装置が設けられないので、トナー貯蔵装置を大容量にしても現像装置のトナー受入部が大型にならなく、現像装置全体もそれほど大きくなることはない。したがって、現像装置が高速回転をしても現像装置の回転制御が高精度に行われるようになる。これにより、本発明の画像形成装置は高速機にも十分にかつ確実に対応することが可能となる。しかも、現像装置の位置に関係なく、トナー受入部を介してトナーを現像装置に補給可能となるので、現像装置を一々補給位置に移動させる必要がなく、トナー補給が短時間で効率よく行われるようになる。
【００１７】
また、前述の各距離ｄ 1 , ｄ 2 を単にｄ 1 ＜ｄ 2 に設定するだけで、一時トナー貯留部のトナーの最大トナー水位レベルを制御すれば現像器内トナーの最大トナー水位レベルが制御されるようになる。したがって、現像器内トナーのトナー水位レベル制御の手段が簡単にかつ安価に構成される。
また、一時トナー貯留部のトナーの最大トナー水位レベルが制御されることにより現像器のトナー貯留空間内のトナーの最大トナー水位レベルが従来のようなシャッタを用いることなく制御されるようになる。これにより、現像器の姿勢（つまり位置）にかかわらず、現像器内にトナーが過剰に充填されることが抑制されて、現像器内に空間が自動的にかつ確実に形成されるようになる。したがって、現像装置が回転すると、この空間によって現像器内のトナーが効果的に攪拌されるようになり、トナーの攪拌効果が向上する。これにより、各現像器内に存在するトナー、あるいは新しく供給されたトナーと残っている古いトナーとが効率よく攪拌されるようになるので、各現像器内のトナーが均一にされる。
【００１８】
更に、現像器内のトナーの過剰充填が防止されることから、現像器内のトナーが現像ローラと薄層規制部材との接触部や現像ローラとトナーシール部材との接触部から噴き出すことが抑制されるとともに、現像器内の現像ローラ、供給ローラあるいは搬送オーガ等の摺動部へのトナー侵入によりこの摺動部での駆動負荷の上昇が防止され、更に、現像装置の重量増による回転負荷トルクの上昇が防止される。
【００１９】
特に、請求項５の発明においては、各色のトナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルが現像装置に最も近いトナー一時貯留部で最も低く、現像装置から遠ざかるにしたがって高くなる。これにより、トナー受入部の回転時の回転ぶれや遠心ぶれによるトナー供給への影響が低減するので、トナーの送り込みが容易となってトナー補給効率が向上する。
更に、請求項６の発明においては、単色モードで連続印字する色のトナーのトナー一時貯留部が他の色のトナーのトナー一時貯留部より現像装置に最も近い位置に設定されるようになる。これにより、単色モードで連続印字する色のトナーを効率的に現像器へ送り込むことができ、トナーの補給効率が効果的に向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態の一例における現像装置および感光体を模式的に示す図である。
図１に示すように、この例の画像形成装置１はロータリ式現像装置２を備えており、このロータリ式現像装置２は、回転可能に設けられたロータリ３と、このロータリ３に支持された、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の各現像器４,５,６,７とを備えている。これらの各現像器４,５,６,７はロータリ３の周方向にこれらの順に時計回りでかつ等間隔で配設されており、それぞれ、現像ローラ４ａ,５ａ,６ａ,７ａと、供給ローラ４ｂ,５ｂ,６ｂ,７ｂと、現像ローラ４ａ,５ａ,６ａ,７ａのトナー層厚を規制するトナー薄層規制部材４ｃ,５ｃ,６ｃ,７ｃと、第１および第２オーガ４ｄ,５ｄ,６ｄ,７ｄ;４ｅ,５ｅ,６ｅ,７ｅとを備えている。そして、ロータリ３が矢印αで示す反時計方向に回転することで、これらの各現像器４,５,６,７は、それらの現像ローラ４ａ,５ａ,６ａ,７ａが順次感光体８に当接される現像位置に設定されるようになっている。なお、各色の現像器４,５,６,７の配設順序は、前述の順序に限定されることなく任意に設定される。しかし以下の説明では、説明の便宜上、前述の色の順序、つまり、時計方向にイエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの順で各現像器４,５,６,７が配設されているものとする。
【００２１】
また図２に示すように、ロータリ式現像装置２はロータリ３の一端からこのロータリ３と同心状に軸方向に突出するトナー受入部９を備えており、このトナー受入部９はロータリ３と一体に回転されるようになっている。図３に示すように、このトナー受入部９は、ロータリ３と同心状に軸方向に延びる円筒部１０と、この円筒部１０の一端に設けられたロータリ３に取り付けられるフランジ部１１とからなっている。円筒部１０の内部空間には十字形の仕切壁１２によって４つの扇形のトナー移動路１３,１４,１５,１６が区画形成されており、これらのトナー移動路１３,１４,１５,１６はそれぞれ軸方向に長くかつフランジ部１１側の端が開口されかつフランジ部１１側と反対側の端が閉塞されている。各トナー移動路１３,１４,１５,１６には、それぞれ、順にイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーが受け入れられるようになっている。
【００２２】
更に、円筒部１０の外周面には、この外周面を軸方向に４つに区画形成する５つの仕切リブ１７,１８,１９,２０,２１が設けられている。隣接する２つの仕切リブ１７,１８の間の円筒部１０の区画領域には、トナー移動路１３と外部とを連通してイエローのトナーを円筒部１０の外周からトナー移動路１３内に導入するトナー受入口２２が穿設され、同様に２つの仕切リブ１８,１９の間の円筒部１０の区画領域には、トナー移動路１４と外部とを連通してマゼンタのトナーを円筒部１０の外周からトナー移動路１４内に導入するトナー受入口２３が穿設され、更に２つの仕切リブ１９,２０の間の円筒部１０の区画領域には、トナー移動路１５と外部とを連通してシアンのトナーを円筒部１０の外周からトナー移動路１５内に導入するトナー受入口２４が穿設され、更に２つの仕切リブ２０,２１の間の円筒部１０の区画領域には、トナー移動路１６と外部とを連通してブラックのトナーを円筒部１０の外周からトナー移動路１５内に導入するトナー受入口（不図示）が穿設されている。したがって、各トナー受入口はイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーの順に反時計方向にほぼ９０°ずつ位相がずれて設けられている。
【００２３】
更に、図３に示すようにロータリ式現像装置２は、２つの仕切リブ１７,１８の間に設けられて仕切リブ１７,１８の間の空間を閉塞して後述するトナー一時貯留部２７を形成するクランプ状の一対の一時貯留部形成部材２５,２６が設けられている。これらの一時貯留部形成部材２５,２６は、それぞれ円弧状部２５ａ,２６ａと、これらの円弧状部２５ａ,２６ａの両端からそれぞれ延びる連結フランジ部２５ｂ,２５ｃ;２６ｂ,２６ｃとからなっている。そして、図１、図４および図５に示すように円弧状部２５ａ,２６ａが仕切リブ１７,１８の間に嵌合されかつ仕切リブ１７,１８の間の円筒部１０を囲うようにして配置された状態で、一時貯留部形成部材２５の一端側の連結フランジ部２５ｂと一時貯留部形成部材２６の一端側の連結フランジ部２６ｂとが、また一時貯留部形成部材２５の他端側の連結フランジ部２５ｃと一時貯留部形成部材２６の他端側の連結フランジ部２６ｃとがそれぞれ突き合わされて、図示しないボルトあるいはねじ等の適宜の固着具で互いに連結されることにより、これらの一時貯留部形成部材２５,２６は円筒部１０をクランプ状に囲っている。
【００２４】
このように一対の一時貯留部形成部材２５,２６が仕切リブ１７,１８の間に設けられた状態では、図５に示すように仕切リブ１７,１８の間の円筒部１０の外周面と円弧状部２５ａ,２６ａの内周面２５ａ1（円弧状部２６ａおよびその内周面は不図示）との間にトナー一時貯留部２７（本発明の一時貯留部に相当）が形成されるようになっており、このトナー一時貯留部２７は仕切リブ１７,１８の間の円筒部１０の外周面を覆うようにして環状に形成されている。このトナー一時貯留部２７はトナー受入口２２を介してイエローのトナー移動路１３に常時連通していて、イエローのトナーがトナー一時貯留部２７からトナー受入口２２を通ってトナー移動路１３内に導入可能となっている。その場合、図３に示す円弧状部２５ａ,２６ａの内周面２５ａ1,２６ａ1および連結フランジ部２５ｂ,２５ｃ;２６ｂ,２６ｃの突き合わせ面２５ｂ1,２５ｃ1;２６ｂ1,２６ｃ1には図示しないがシール部材が設けられていて、トナー一時貯留部２７内のトナーが外部に漏れるのが防止されている。
【００２５】
また、一時貯留部形成部材２５,２６が仕切リブ１７,１８の間に設けられた状態では、トナー受入部９がロータリ３と一体に回転するとき、仕切リブ１７,１８は一時貯留部形成部材２５,２６に対して相対的に回転摺動するようになっている。そして、仕切リブ１７,１８の各側面と各一時貯留部形成部材２５,２６の側面とが摺接することによっても、トナー一時貯留部２７内のトナーが一時貯留部形成部材２５,２６の外部に漏れるのが防止されている。
【００２６】
図３および図４に示すように一方の一時貯留部形成部材２５の円弧状部２５ａには、トナー一時貯留部２７内の所定量のトナーの有無を検知するトナー検知手段９４が設けられている（なお、このトナー検知手段９４は図２には図示省略されている。また、図３に示すトナー検知手段９４およびトナー受入口２２のそれぞれの位置と図４に示すトナー検知手段９４およびトナー受入口２２のそれぞれの位置とがずれて示されている。）。このトナー検知手段９４はコ字状に形成された光学センサからなり、この光学センサのコ字状の二股部に存在するトナーを光学的に検知するようになっている。
更に、一方の一時貯留部形成部材２５の円弧状部２５ａには、イエローのトナーを供給するための補給管２８が連結されており、図５に示すようにこの補給管２８はトナー一時貯留部２７内に開口している。
【００２７】
マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーに対しても、それぞれ、このようなイエローのトナーのための一対の一時貯留部形成部材２５,２６および補給管２８とそれぞれまったく同じ一対の一時貯留部形成部材２９,３０;３１,３２;３３,３４および補給管３５,３６,３７が、図２に示すように同じようにして設けられているとともに、イエローのトナーのためのトナー検知手段９４とまったく同じトナー検知手段が図３および４に示すように同じようにして設けられている。したがって、図示されないが各一時貯留部形成部材２９,３０;３１,３２;３３,３４によって、仕切リブ１８,１９の間の円筒部１０の外周面を覆うようにしてイエローのトナー一時貯留部２７と同様のマゼンタのトナー一時貯留部、仕切リブ１９,２０の間の円筒部１０の外周面を覆うようにしてイエローのトナー一時貯留部２７と同様のシアンのトナー一時貯留部、および仕切リブ２０,２１の間の円筒部１０の外周面を覆うようにしてイエローのトナー一時貯留部２７と同様のブラックのトナー一時貯留部がそれぞれ形成されている。
【００２８】
これらのマゼンタ、シアンおよびブラックの各トナー一時貯留部も、イエローの場合と同様にして、それぞれ対応するトナー受入口を介してマゼンタのトナー移動路１４、シアンのトナー移動路１５およびブラックのトナー移動路１６に常時連通しているとともに、各補給管３５,３６,３７がそれぞれ各トナー一時貯留部内に開口している。
【００２９】
そして、上側の各トナー一時貯留部形成部材の円弧状部の内周面により各トナー一時貯留部の外周面が規定されている（図５に一例として、イエローのトナーのトナー一時貯留部２７の外周面はイエローのトナーの上側のトナー一時貯留部形成部材２５の円弧状部の内周面２５ａ1により規定されていることが示されている）が、回転中心Ｏから各トナー一時貯留部の外周面までの距離ｄ1が、回転中心Ｏから各現像器４,５,６,７内のトナーが貯留するトナー貯留空間の最大距離ｄ2より小さくなる（ｄ1＜ｄ2）ように設定されている。
【００３０】
このトナー貯留空間について説明すると、図６に示すように例えばイエローの現像器４のトナー貯留空間Ｙは、イエローの現像器４と隣接するマゼンタの現像器５とを仕切る各仕切壁９７と、イエローの現像器４と隣接するブラックの現像器７とを仕切る仕切壁９８と、イエローの現像ローラ４ａと、このイエローの現像ローラ４ａに接触するトナー薄層規制部材４ｃと、このトナー薄層規制部材４ｃを支持する規制部材支持部材４ｆと、イエローの現像ローラ４ａに接触してイエローのトナーをシールするトナーシール部材４ｇとによって囲まれる空間（図で斜線で示されている空間）である。すなわち、イエローのトナー貯留空間Ｙは、トナー薄層規制部材４ｃによる薄層規制後に現像ローラ４ａ上に担持されないイエローのトナーが貯留する空間である。そして、この例のイエロー現像器４においては、図６に矢印で示す仕切壁９８の位置９８ａと回転中心Ｏとの間の距離がトナー貯留空間Ｙの最大距離ｄ2となっている。
なお、マゼンタ、シアンおよびブラックの色の各トナー貯留空間Ｍ,Ｃ,Ｂも、前述のイエローの場合と同様に各仕切壁９９,１００等によって囲まれる空間である。
【００３１】
ところで、後述するように円筒部１０のトナー受入口が上向きになって、その上向きになったトナー受入口に対応するトナー一時貯留部内のトナーがそれぞれこのトナー受入口および対応するトナー移動路を通って対応する現像器内に供給されるが、このとき、この現像器内に供給されたトナーの水位レベルはトナーの流動性による平準化作用によりトナー一時貯留部内のトナーの水位レベルとほぼ同じになる。したがって、各トナー一時貯留部内のトナーの水位レベルを制御することにより、現像器へのトナー供給時での現像器内のトナーの水位レベルが制御されるようになる。その場合、各トナー一時貯留部内のトナーの水位レベル、つまりトナー量は、それぞれ各トナー検知手段によるトナー有無の検知に基づいて各トナー容器４２,４３,４４,４５の回転を制御することで制御されるようになっている。
【００３２】
トナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルはこのトナー一時貯留部の外周面の最上位置（つまり、回転中心Ｏからこの外周面までの距離ｄ1）以下に制御されるようになっている。したがって、現像器へのトナー供給時には、現像器内のトナーの最大水位レベルも回転中心Ｏからこの距離ｄ1以下に規制され、それ以上、トナーは現像器内に供給されない。いま、回転中心Ｏから各現像器４,５,６,７のトナー貯留空間Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｂの最大距離ｄ2がこの距離ｄ1より大きく設定されているので、これにより各現像器内にトナーが完全に充填されることはなく、各現像器内のトナー貯留空間Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｂには、それぞれ、所定の空間が自動的にかつ確実に形成されるようになる。そして、この空間が形成されることで、ロータリ３の回転により各現像器が回転するとき、各現像器内で新しく供給されたトナーと残っている古いトナーとが効率よく攪拌されて、各現像器内のトナーが均一になるようにされているとともに、トナーの過剰充填による各現像器のトナー規制部材およびトナーシール部材からのトナーの噴き出しが防止されるようになっている。
【００３３】
そして、各現像器とこれらの現像器にそれぞれ対応するトナー受入部９のトナー受入口は、各現像器内のトナーの最大水位レベルの制御によって形成される空間が、トナー受入部９のその現像器に対応するトナー受入口が回転中心Ｏより上方に位置するときに同様に回転中心Ｏより上方に位置するように配置されている。
【００３４】
一方、図２に示すように各補給管２８,３５,３６,３７は、それぞれ、現像装置２の外部に設けられたトナーを貯蔵するトナー貯蔵部における、イエローのトナー容器４２、マゼンタのトナー容器４３、シアンのトナー容器４４、ブラックのトナー容器４５に連結補給管３８,３９,４０,４１を介して接続されている。
【００３５】
各トナー容器４２,４３,４４,４５はともに同じものであり、図７（ａ）に示すように樹脂製の円筒状容器４６からなるとともに、その内周面には螺旋状のリブ４７が一体成形されている。円筒状容器４６の一側の端面には把手４８が設けられ、また円筒状容器４６の他側の端面中央には係合凹部４９が形成されているとともに端面中央から偏心した位置に、トナー排出孔５０が穿設されている。更に、円筒状容器４６の他側の端面には、図７（ｂ）に示すシール部材５１、シャッタ部材５２およびシャッタ押さえ部材５３が相対回動可能に嵌入されている。これらのシール部材５１、シャッタ部材５２およびシャッタ押さえ部材５３には、トナー排出孔５０に連通可能なトナー排出孔５４がそれぞれ穿設されている。更に、円筒状容器４６の他側の端部外周面には突起状の第１の係合手段５５が設けられているとともに、シャッタ部材５２の外周面にも突起状の第２の係合手段５６が設けられている。
【００３６】
このように構成された円筒状容器４６は図８に示す円筒状の容器支持部材５７に支持されるようになっている。この容器支持部材５７の周面には、開放された一端から他端に向けて軸方向に延びるスリット状の軸方向案内手段５８と、この軸方向案内手段５８の他端より少し手前で軸方向案内手段５８から周方向に分岐して延びるスリット状の周方向案内手段５９と、軸方向案内手段５８の周方向案内手段５９との分岐点より他端側に設けられた係合凹部６０と、周方向案内手段５９の終端部に設けられた係合凹部６１とがそれぞれ設けられている。また、容器支持部材５７の周面には、所定数の円形状のトナー落下孔６２が穿設されている。
【００３７】
更に、容器支持部材５７の一端開口側には弾性シール部材６３が装着されており、この弾性シール部材６３は円筒状容器４６の回転に伴うがたつきを防止するとともに、この円筒状容器４６を容器支持部材５７から離脱する際に容器外周面に付着するトナーをクリーニングする機能を有している。そのうえ、容器支持部材５７の下方にはトナー受け部材６４が配設されており、このトナー受け部材６４により、画像形成装置１の内部がトナーで汚染されるのが防止されている。
【００３８】
容器支持部材５７の他端には、シャッタ部材６５およびシール部材６６が嵌合固定されている。図９（ｂ）に示すように、これらのシャッタ部材６５およびシール部材６６にはそれぞれトナー排出孔６７,６８が穿設されており、シャッタ部材６５のトナー排出孔６７の周縁には環状のリブ状突起６９が設けられている。この環状のリブ状突起６９はシール部材６６のトナー排出孔６８の周縁に圧接されていて、トナー排出孔６７,６８を通過するトナーの漏出が防止されている。
また、シャッタ部材６５の中心部には円筒状の第３の係合手段７０が軸方向にかつ同心状に突設されており、この第３の係合手段７０はトナー容器である円筒状容器４６の係合凹部４９に周方向に係合されている。
【００３９】
容器支持部材５７の他端には、トナー貯留容器７１がこの容器支持部材５７に対し相対回転可能に取り付けられている。図９に示すように、このトナー貯留容器７１はその一端側が開口されているとともに、他端側に排出筒部７２が設けられている。排出筒部７２の内部はトナー貯留容器７１に連通しているとともに、排出筒部７２にはこの排出筒部７２の内部と外部とを連通するトナー排出孔７３が穿設されている。更に、排出筒部７２の外周には、トナー排出孔７３を挟んで一対の環状のシール部材７４,７５が周方向に設けられている。そして、排出筒部７２が対応する連結補給管３８,３９,４０,４１の端部に設けられた貫通孔７６,７７に相対回転摺動可能に貫通されて、連結補給管３８,３９,４０,４１の補給管２８,３５,３６,３７との反対側の端部がこれらの一対の環状のシール部材７４,７５の間に配設されている。
【００４０】
トナー貯留容器７１の一端側の開口部には、円板プレートからなるシャッタ部材７８が嵌合固定されているとともに、このシャッタ部材７８にはトナー排出孔７９が設けられている。そして、トナー排出孔６７,６８およびトナー排出孔７９が常時周方向に整合されて互いに軸方向に連通されている。また、シャッタ部材７８の中心部には係合部８０が軸方向にかつ同心状に突設されているとともに、この係合部８０は容器支持部材５７に固定された円筒状の第３の係合手段７０に嵌合されかつ周方向に係合されている。したがって、円筒状容器４６がその中心軸まわりに回動すると、２つのシャッタ部材６５,７８がともに一体に回動するようになっている。更にシャッタ部材７８には、調整部材８１が各トナー排出孔７９にそれぞれトナー排出孔７９が上に来たとき、トナー貯留容器７１内のトナーがトナー排出孔７９へ流動するように設けられている。
【００４１】
排出筒部７２のトナー貯留容器７１と反対側の端には回転軸８２が同心状に設けられており、この回転軸８２には駆動ギア８３が嵌合固定されている。
そして、トナー貯留容器７１の外周に設けられた連結フランジ８４と容器支持部材５７の外周に設けられた連結フランジ９６とが連結され、駆動ギア８３に加えられる駆動力で回転軸８２が回転することで、トナー貯留容器７１および容器支持部材５７が一体に回転するようになっている。
【００４２】
次に、円筒状容器４６を容器支持部材５７に装着する動作について説明する。円筒状容器４６が容器支持部材５７に装着される前では、円筒状容器４６の第１の係合手段５５とシャッタ部材５２の第２の係合手段５６とが周方向に整合しているとともに、円筒状容器４６のトナー排出孔５０と、シール部材５１、シャッタ部材５２の各トナー排出孔５４とが周方向に整合していなく、互いに軸方向に連通していない。したがって、円筒状容器４６からのトナーの漏出が防止されている。
【００４３】
この円筒状容器４６を容器支持部材５７に装着するにあたり、円筒状容器４６の把手４８を持って、円筒状容器４６の第１の係合手段５５とシャッタ部材５２の第２の係合手段５６を容器支持部材５７の軸方向案内手段５８に嵌合するようにして円筒状容器４６を容器支持部材５７の一端側から挿入し、軸方向に進入させる。そして、図１０（ｂ）に示すように第２の係合手段５６が係合凹部６０に係合したとき、円筒状容器４６を図１０（ａ）において時計方向に回動させると、第１の係合手段５５が周方向案内手段５９に沿って移動する。このとき、第２の係合手段５６が係合凹部６０に係合しているので、シール部材５１、シャッタ部材５２およびシャッタ押さえ部材５３はいずれも円筒状容器４６の回動にともなって回動しない。したがって、これらの部材と円筒状容器４６および容器支持部材５７側のシャッタ部材６５,７８との間に相対回動が生じるようになる。
【００４４】
そして、図１０（ｂ）に示すように第１の係合手段５５が周方向案内手段５９の終端の係合凹部６１に係合すると、円筒状容器４６が容器支持部材５７に固定されて装着される。このように円筒状容器４６が容器支持部材５７に装着された状態では、図１０（ａ）に示すように円筒状容器４６のトナー排出孔５０と、シール部材５１、シャッタ部材５２およびシャッタ押さえ部材５３の各トナー排出孔５４と、容器支持部材５７側のトナー排出孔７９とが周方向に整合し、これらのトナー排出孔は軸方向に連通している。したがって、この状態では円筒状容器４６内のトナーがトナー貯留容器７１へ移動可能となる。
【００４５】
なお、円筒状容器４６の容器支持部材５７からの離脱時に円筒状容器４６から漏出した若干のトナーは、容器支持部材５７のトナー落下孔６２を通過してトナー受け部材６４に落下するとともに円筒状容器４６の外周に付着する。円筒状容器４６の外周に付着したトナーは円筒状容器４６の軸方向引き抜き時に、弾性シール部材６３によってクリーニングされて、トナー受け部材６４に収容されるようになっている。
【００４６】
次に、このように構成されたこの例の画像形成装置１における現像装置へのトナー補給の作用について説明する。
各色のトナー容器４２,４３,４４,４５がそれぞれ図１０（ａ）に示すように対応する容器支持部材５７に装着された状態で、図示しないモータの回転駆動力が各容器支持部材５７の各駆動ギア８３に加えられると、各駆動ギア８３が回転する。すると、各トナー貯留容器７１、各容器支持部材５７および各トナー容器４２,４３,４４,４５がそれぞれ一体に回転する。これにより、各トナー容器４２,４３,４４,４５内の各色のトナーはそれぞれ各螺旋状のリブ４７によって各トナー排出孔２０に向けて搬送され、更に、各トナー排出孔５０,５４,６７,６８,７９を通過して各トナー貯留容器７１内に供給される。このとき、各トナー容器４２,４３,４４,４５の回転により各トナーがほぐされるので、それらの流動性が良好になり、各トナー貯留容器７１内に滑らかに流動するようになる。
【００４７】
各トナー貯留容器７１内にそれぞれ供給されたトナーは更に排出筒部７２に流動するとともに、排出筒部７２が回動することでそのトナー排出孔７３が下向きになったときトナー排出孔７３からそれぞれの連結補給管３８,３９,４０,４１に重力により自由落下する。一方、各トナー貯留容器７１内に供給された過剰のトナーは、それぞれトナー排出孔７９が上に来たとき、調整部材８１によってトナー排出孔７９へ流動され、更に各トナー排出孔を通過して各トナー容器４２,４３,４４,４５へ戻される。
【００４８】
各連結補給管３８,３９,４０,４１に落下した各トナーは、更にトナー受入部９のそれぞれの補給管２８を通って環状の各トナー一時貯留部（イエローのトナーのトナー一時貯留部のみが図５に符号２７で例示されている）に自由落下し、これらのトナー一時貯留部内に一時的に貯留される。このとき、モータの駆動でロータリ３が回転しているので、円筒部１０およびフランジ部１１もロータリ３と一体に回転している。このため、円筒部１０に設けられた各トナー受入口がそれぞれ回転中心Ｏより上方位置に来たとき、各トナー一時貯留部内のトナーがそれぞれトナー受入口を通って対応するトナー移動路１３,１４,１５,１６内に落下進入する。
【００４９】
各トナー移動路１３,１４,１５,１６内に進入した各トナーは、それぞれ、各トナー移動路１３,１４,１５,１６がロータリ３の回転とともに回転中心Ｏ周りに回転することにより、トナーがその流動性により一定のレベルに平準化しようとするので、各現像器４,５,６,７の方へ自己移動し、各現像器４,５,６,７内へ進入する。これにより、各トナー移動路１３,１４,１５,１６内にオーガ等のトナー搬送手段を設ける必要がなく、オーガレス等のトナー搬送手段レス構造にすることができる。もちろん、図示しないが各トナー移動路１３,１４,１５,１６内に、例えば第１オーガ４ｄ,５ｄ,６ｄ,７ｄと一体回転するアジテータ等の搬送手段を設けて、この搬送手段によりトナーを現像器の方へ搬送することもできる。
そして、各現像器４,５,６,７内へ進入したトナーはそれぞれ第１および第２オーガ４ｄ,５ｄ,６ｄ,７ｄ;４ｅ,５ｅ,６ｅ,７ｅとによって攪拌循環され、その一部が各供給ローラ４ｂ,５ｂ,６ｂ,７ｂの方へ供給される。
【００５０】
この例の画像形成装置１によれば、ロータリ式現像装置２の外部に設けられた各トナー容器４２,４３,４４,４５からトナーを、各現像器４,５,６,７の位置に関係なく容易に補給することができるようになる。そして、現像装置２にトナー貯蔵装置を設けていないので、トナー貯蔵装置を大容量にしても現像装置２のトナー受入部９を小型に保持でき、その結果、現像装置２全体もその分小型に形成できる。したがって、現像装置２が高速回転をしても現像装置２の回転制御を高精度に行うことができるようになる。これにより、この例の画像形成装置１は高速機にも十分にかつ確実に対応することが可能となる。しかも、現像装置２の各現像器４,５,６,７の位置に関係なく、トナー受入部９を介してトナーを各現像器４,５,６,７に補給可能となるので、各現像器４,５,６,７を一々補給位置に移動させる必要がなく、トナー補給を短時間で効率よく行うことができる。
【００５１】
また、一時トナー貯留部のトナーの最大トナー水位レベルを制御することによって現像器内トナーの最大トナー水位レベルを制御するようにしているので、現像器の姿勢（つまり位置）にかかわらず、現像器内にトナーが過剰に充填されることが防止でき、現像器内に空間を確実に形成できるようになる。したがって、現像装置２が回転すると、この空間によって現像器内のトナーを効果的に攪拌できるようになり、トナーの攪拌効果が向上する。これにより、各現像器内で新しく供給されたトナーと残っている古いトナーとを効率よく攪拌できるので、各現像器内のトナーを均一にでき、画質変動を防止できる。
【００５２】
更に、現像器内のトナーの過剰充填が防止できることから、現像器内のトナーが現像ローラと薄層規制部との接触部や現像ローラとトナーシール部材との接触部から噴き出すことが防止できるとともに、現像器内の現像ローラ、供給ローラあるいは搬送オーガ等の摺動部へのトナー侵入によりこの摺動部での駆動負荷の上昇が防止でき、更に、現像装置２の重量増による回転負荷トルクの上昇が防止できる。
更に、一時トナー貯留部のトナーの最大トナー水位レベルを制御して現像器内トナーの最大トナー水位レベルを制御するための構成として、単に、前述の各距離ｄ1,ｄ2をｄ1＜ｄ2に設定しているだけであるので、現像器内トナーのトナー水位レベル制御の手段を簡単にかつ安価に構成できる。
【００５３】
図１１は、本発明の実施の形態の他の例を示す、図３と同様の図である。なお、前述の例の構成要素と対応する構成要素には同じ符号を付してその詳細な説明は省略するとともに、トナー検知手段９４は図示省略するが前述の例と同様に設けられている（なお、以後の例においても同様である）。
前述の例では、クランプ状の一対の一時貯留部形成部材２５,２６の円弧状部２５ａ,２６ａの内周面２５ａ1,２６ａ1が軸方向に平坦に形成され（他の色のトナーの一時貯留部形成部材も同じ）、かつ５つの仕切リブ１７,１８,１９,２０,２１の円筒部１０の外周面からの高さを高くすることで、トナーを一時的に貯留するトナー一時貯留部の容積を確保しているが、この例の画像形成装置１では、図１１に示すようにイエローの各円弧状部２５ａ,２６ａの各内周面２５ａ1,２６ａ1にそれぞれ円弧状の凹部２５ａ2,２６ａ2が設けられている（図示しないが、他の色のトナーの円弧状部の各内周面にもそれぞれ円弧状の凹部が同じように設けられている）。そして、図１２に示すようにこれらの円弧状の凹部によりトナー一時貯留部の一部が形成されるようになっている。
【００５４】
また、この例の仕切リブ１７,１８,１９,２０,２１はいずれも円筒部１０の外周面からの高さが前述の例の場合より低く設定されている。その場合、中間の３つの仕切リブ１８,１９,２０は、それぞれ軸方向に所定の間隔を置かれた一対の仕切リブ１８ａ,１８ｂ;１９ａ,１９ｂ;２０ａ,２０ｂとして形成されている。
この例の画像形成装置１の他の構成は前述の例と同じである。
【００５５】
このように構成されたこの例の画像形成装置１によれば、各仕切リブ１７,１８,１９,２０,２１の高さを低くしても、各円弧状部の円弧状の凹部によりトナー一時貯留部の容積を確保できるとともに、各円弧状部と各仕切リブ１７,１８,１９,２０,２１との間の摺動部の面積を小さくでき、摺動摩擦を低減できる。しかも、中間の３つの仕切リブ１８,１９,２０を一対の仕切リブ１８ａ,１８ｂ;１９ａ,１９ｂ;２０ａ,２０ｂとして形成しているので、一側の仕切リブ１８ａ,１９ａ,２０ａからトナーが漏出しても、他側の仕切リブ１８ｂ,１９ｂ,２０ｂにより他のトナーの方へ侵入するのを阻止できる。したがって、各仕切リブ１８,１９,２０の高さを低くしても、トナー漏出によるトナーどうしの混色が防止できるようになる。
【００５６】
ところで、前述の各例の画像形成装置１においては、４色の各トナー一時貯留部が軸方向に並設されているが、このようにトナー一時貯留部を軸方向に並べると、トナー供給に回転ぶれや遠心ぶれによる影響により、現像装置２に近いトナー一時貯留部に対応する現像器で比較的トナーの過剰充填が生じ易く、また現像装置２から遠いトナー一時貯留部に対応する現像器でトナーの送り込みが緩慢になり易いことが考えられる。この影響はトナー供給に特に問題にはならないが、できるだけ小さくする方が望ましい。そこで、現像装置２に近い側のトナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルを最も低く設定し、現像装置２から遠くなるにしたがって順にトナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルを高くなるように設定することが考えられる。これにより、比較的トナーの過剰充填を生じ易い現像器でのトナー過剰充填防止効果が高めることができ、また、比較的トナーの移動が緩慢になり易い現像器へのトナー送り込みがより確実になる。
【００５７】
一方、一般に画像形成装置においては、４色のトナーのうち、単色モードで連続印字する色のトナー（一般にはブラックのトナーであるが、これに限定されない）の使用量が最も多いので、各トナー一時貯留部のうち、この連続印字する色のトナーのトナー一時貯留部を現像装置に最も近い位置に設定することがトナー補給効率上好ましい。
このように構成することにより、単色モードで連続印字する色のトナーを現像器に最も効率的に送り込むことができるようになる。
【００５８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置によれば、現像装置の外部に設けられたトナー貯蔵装置からトナーを、現像装置にこの現像装置の位置に関係なく容易に補給できるようになる。また、現像装置にトナー貯蔵装置を設けないので、トナー貯蔵装置を大容量にしても現像装置全体を小さくでき、現像装置が高速回転をしても現像装置の回転制御を高精度に行うことができる。これにより、本発明の画像形成装置は高速機にも十分にかつ確実に対応することが可能となる。しかも、現像装置の位置に関係なく、トナー受入部を介してトナーを現像装置に補給可能となるので、現像装置を一々補給位置に移動させる必要がなく、トナー補給を短時間で効率よく行うことができる。
【００５９】
また、一時トナー貯留部のトナーの最大トナー水位レベルを制御することで現像器内トナーの最大トナー水位レベルを制御しているので、現像器の姿勢にかかわらず、現像器内へのトナーの過剰充填が抑制でき、現像器内に空間を確実に形成できる。したがって、この空間により現像器内のトナーを効果的に攪拌できるようになり、トナーの攪拌効果が向上する。これにより、各現像器内に存在するトナー、あるいは新しく供給されたトナーと残っている古いトナーを効率よく攪拌できるので、各現像器内のトナーをより確実に均一にできる。その結果、画質の変動が抑制され、良好な画質を得ることができる。
【００６０】
更に、現像器内のトナーの過剰充填を防止できることから、現像器内の現像ローラと薄層規制部材との接触部や現像ローラとトナーシール部材との接触部からのトナーの噴き出しが防止できるとともに、現像器内の摺動部へのトナー侵入による摺動部での駆動負荷の上昇を防止でき、更に、現像装置の重量増による回転負荷トルクの上昇を防止できる。
更に、各距離ｄ1,ｄ2を単にｄ1＜ｄ2に設定するだけで、一時トナー貯留部のトナーの最大トナー水位レベルを制御することで、現像器内トナーの最大トナー水位レベルを制御できるので、現像器内のトナーのトナー水位レベル制御手段を簡単にかつ安価に構成できる。
【００６１】
特に、請求項６の発明によれば、各色のトナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルを、現像装置に最も近いトナー一時貯留部で最も低く、現像装置から遠ざかるにしたがって高くなるようにしているので、トナー受入部の回転時の回転ぶれや遠心ぶれによるトナー供給への影響を低減でき、トナーの送り込みが容易となり、トナー補給効率が向上する。
更に、請求項７の発明によれば、単色モードで連続印字する色のトナーの一時貯留部を他の色のトナーの一時貯留部より現像装置に最も近い位置に設定しているので、単色モードで連続印字する色のトナーを効率的に現像器へ送り込むことができ、トナーの補給効率が更に効果的に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明が適用される画像形成装置の一例における現像装置および感光体を模式的に示す図である。
【図２】 本発明の画像形成装置の実施の形態の一例における現像装置およびトナー補給装置を模式的に示す斜視図である。
【図３】 図２に示す例のトナー受入部を部分的に示す分解斜視図である。
【図４】 図２に示す例のトナー受入部を軸方向と直交する方向に沿って断面をとった一部を示す部分断面図である。
【図５】 図４におけるVーV線に沿う部分断面図である。
【図６】 図１に示す現像装置の現像器における現像器内部空間を示す図である。
【図７】 この例の画像形成装置に用いられるトナー容器を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はこのトナー容器の一方の端部を示す分解斜視図である。
【図８】 この例の画像形成装置に用いられる容器支持部材を部分的に示す斜視図である。
【図９】 この例の画像形成装置に用いられる容器支持部材と連結補給管との連結部分を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるIXB部分の拡大図である。
【図１０】 図７に示すトナー容器を図８に示す容器支持部材に装着した状態を示し（ａ）は斜視図、（ｂ）容器支持部材の軸方向案内手段および周方向案内手段の部分拡大図である。
【図１１】本発明の実施の形態の他の例のトナー受入部を部分的に示す、図３と同様の分解斜視図である。
【図１２】図１１に示す例のトナー受入部を軸方向と直交する方向に沿って断面をとった一部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、２…ロータリ式現像装置、３…ロータリ、４…イエローの現像器、５…マゼンタの現像器、６…シアンの現像器、７…ブラックの現像器、４ａ,５ａ,６ａ,７ａ…現像ローラ、４ｂ,５ｂ,６ｂ,７ｂ…供給ローラ、４ｃ,５ｃ,６ｃ,７ｃ…トナー薄層規制部材、４ｆ…イエローのトナーの薄層規制部材支持部材、４ｇ…イエローのトナーのシール部材、８…感光体、９…トナー受入部、１０…円筒部、１１…フランジ部、１２…仕切壁、１３…イエローのトナー移動路、１４…マゼンタのトナー移動路、１５…シアンのトナー移動路、１６…ブラックのトナー移動路、１７,１７ａ,１７ｂ,１８,１８ａ,１８ｂ,１９,１９ａ,１９ｂ,２０,２０ａ,２０ｂ,２１…仕切リブ、２２…イエローのトナー受入口、２３…マゼンタのトナー受入口、２４…シアンのトナー受入口、２５,２６…イエローの一時貯留部形成部材、２７…イエローのトナー一時貯留部、２８…イエローの補給管、２９,３０…マゼンタの一時貯留部形成部材、３１,３２…シアンの一時貯留部形成部材、３３,３４…ブラックの一時貯留部形成部材、３５…マゼンタの補給管、３６…シアンの補給管、３７…ブラックの補給管、４２…イエローのトナー容器、４２…イエローのトナー容器、４３…マゼンタのトナー容器、４４…シアンのトナー容器、４５…ブラックのトナー容器、３８,３９,４０,４１…連結補給管、４６…トナー容器、５７…容器支持部材、９４…トナー検知手段、９７,９８,９９,１００…仕切壁、Ｙ…イエローの現像器内のトナー貯留空間、Ｍ…マゼンタの現像器内のトナー貯留空間、Ｃ…シアンの現像器内のトナー貯留空間、Ｂ…ブラックの現像器内のトナー貯留空間
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置の技術分野に属し、特に、現像装置の外部に大容量のトナー補給装置を備えるとともに、現像装置の位置にかかわらずトナーを補給するようにした画像形成装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、静電複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光体等の潜像担持体に担持された静電潜像を現像装置によりトナー像に現像した後、このトナー像を紙等の記録媒体に転写し、更に記録媒体に転写したトナー像を定着することにより、画像を得るようになっている。
【０００３】
ところで、現像装置が現像を行うためにはこの現像装置にトナーを補給する必要がある。そこで、現像装置へトナーを補給するトナー補給装置が従来から種々提案されている。
従来のトナー補給装置の１つとして、例えば、現像ユニットの移動経路中に設けられた、現像位置と異なる現像剤補給位置に移動した１つの現像ユニットに対して現像剤の補給を可能にしたトナー補給装置が特開昭６１−９７６７４号公報において提案されている。
また他の従来のトナー補給装置として、共通の１つの補給位置に来た現像器の各々に現像剤を導く補給路と、この補給路を開閉するシャッタ手段と、補給位置に来た現像器用のシャッタ手段のみを開放することで現像剤を供給するようにしたトナー補給装置が特開昭６１−１１７５７５号公報において提案されている。
【０００４】
更に他の従来のトナー補給装置として、各々の色のトナーを貯蔵するトナー貯蔵部と、現像部内に設けられ、トナー貯蔵部からのトナーが補給されるトナー補給部とを備え、トナー貯蔵部を現像部にこの現像部と一体に回転するようにかつ現像部と同軸上に一体的に配置したトナー補給装置が特開昭６２−１０９０７４号公報において提案されている。
更に、他の従来のトナー補給装置として、夫々の各色の現像器のトナー受け口と現像装置外に設けた各色毎のトナーホッパーの排出口とを、現像器が現像位置にあるときだけ連通させてその現像器にトナーを補給するようにしたトナー補給装置が特開平３−０７２３８１号公報において提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭６１−９７６７４号公報に開示されているトナー補給装置では、現像剤補給が必要な１つの現像ユニットを現像位置と異なる現像剤補給位置に移動して現像剤を補給するので、次のような問題がある。すなわち、▲１▼ 単色モードで連続印字（モノクロ画像の連続印字）を行うことが困難である。▲２▼シャッター手段を設けるので、構造が複雑となる。▲３▼ シャッターを開閉するため現像器の高速切替（高速機対応）が困難である。▲４▼ シャッターを開閉するため現像剤の短時間補給が困難である。
【０００６】
また、特開昭６１−１１７５７５号公報に開示されているトナー補給装置では、トナー補給装置と現像器とを連結する補給路にシャッタ手段を設け、補給位置に移動した現像器用のシャッタ手段のみ開放してトナーを補給するので、次のような問題がある。すなわち、▲１▼ シャッターを開閉するために現像器の高速切替（高速機対応）が困難である。▲２▼ シャッターを開閉するため現像剤の短時間補給が困難である。▲３▼ シャッターを頻繁に開閉するので、シャッターが破損し易い。▲４▼ シャッターの開閉動作音が発生する。
【０００７】
更に、特開昭６２−１０９０７４号公報に開示されているトナー補給装置では、トナー補給部に連通したトナー貯蔵部を現像部と共に回転するように現像部と同軸上に一体的に配置しているので、次のような問題がある。すなわち、▲１▼ トナー貯蔵部を大容量化した場合、現像器とトナー貯蔵部とを支持する端部が重力方向に撓み易く、現像ローラが感光体との当接部でねじれる方向に変形するおそれがある。▲２▼ トナー貯蔵部を大容量化した場合、慣性力が大きくなってモータ起動の負荷が大きくなるので、トナー貯蔵部を現像器と共に一体に高速回転することが困難になる。▲３▼ 同様に慣性力が大きくなることで高速回転後に所定位置に短時間で精度よく静止させることが困難になるばかりでなく、減速機構あるいは静止機構が複雑かつ大型になってしまう。▲４▼ トナー貯蔵部を大容量化すると、現像器の長手方向がその分、より大型になってしまう。
【０００８】
更に、特開平３−０７２３８１号公報に開示されているトナー補給装置では、夫々の現像器のトナー受け口とトナーホッパーの排出口とが、現像器が現像位置にあるとき連通するので、次のような不具合がある。▲１▼ 高速切替時に短時間で必要量のトナーを補給することが困難である。▲２▼ 複数の現像器に同時に補給することができなく、このような場合トナー補給に多大の時間がかかってしまう。
【０００９】
しかも、前述のいずれの公報に開示されているトナー補給装置においても、現像器内のトナー量あるいはトナー水位レベルの制御が行われていないため、現像器内にトナーが過剰充填されるおそれがある。現像器内にトナーが過剰充填されると、現像器内にあるトナーの薄層規制部材たトナーシール部からトナーが噴き出したり、回転駆動部の負荷が上昇してしまうという問題が考えられる。特に、トナーを蓄えるトナー貯蔵装置が現像器の外部に設けられている画像形成装置では、このトナー貯蔵装置の容量を大きくしようとしたり、あるいは現像器を高速化しようとした場合に、このような問題が顕著となる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、現像装置の位置に関係なくトナーを補給できるようにし、しかもトナー補給部を簡単な構造で小型に形成できる画像形成装置を提供することである。
また、本発明の目的は、現像装置内のトナー水位レベルを所定レベルに容易にかつ確実に制御できるようにするとともに、現像装置内へのトナーの過剰充填を防止することのできる画像形成装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、請求項１の発明は、回転可能なロータリに支持され、トナーにより現像を行う現像器を有する現像装置と、この現像装置の外部に設けられ、前記現像装置に供給するトナーを蓄えるトナー貯蔵装置とを少なくとも備えた画像形成装置において、前記現像装置にトナー貯蔵装置からトナーを受け入れ現像装置へ供給する筒状のトナー受入部が軸方向に突出して設けられており、前記トナー受入部が前記ロータリに前記ロータリと同心状に軸方向に延びかつ前記ロータリと一体回転可能に取り付けられた円筒部を有しているとともに、この円筒部の内部空間には前記円筒部の軸方向に延びかつ前記現像器内に開口するトナー移動路が形成されており、前記円筒部の外周には、前記トナー貯蔵装置からのトナーが供給されてこのトナーを一時貯留する環状の一時貯留部が前記円筒部の外周方向全周に延びて設けられており、前記円筒部の外周面には、前記トナー移動路と前記トナー一時貯留部とを連通してトナーを前記トナー一時貯留部から前記トナー移動路内に導入するトナー受入口が設けられて、前記円筒部の回転で前記現像装置の位置に関係なく、前記トナー一時貯留部から前記トナー移動路へトナーを前記トナー受入口を介して受け入れ可能となっており、前記現像器の回転中心から前記一時貯留部の外周までの距離をｄ 1 とし、また前記現像器の現像ローラによって感光体の方へ搬送されないトナーが貯留するトナー貯留空間の前記回転中心からの最大距離をｄ 2 としたとき、
ｄ 1 ＜ ｄ 2
に設定されていて、前記一時貯留部内のトナーが最大水位レベルに貯留されても、前記現像装置の現像器内に所定の空間が確保されるようにこの現像器内のトナーの水位レベルが設定されることを特徴としている。
【００１３】
更に、請求項２の発明は、前記現像装置の回転で前記トナー受入口が前記現像装置の回転中心より上方に位置するとき、前記現像器内の空間が前記現像装置の回転中心より上方に位置するように設定されていることを特徴としている。
【００１４】
更に、請求項４の発明は、前記現像装置がイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の現像器をそれぞれ備えており、これらの現像器が前記ロータリに取り付けられているとともに前記トナー受入部が前記ロータリにこのロータリと同軸上に軸方向に突出して設けられており、また前記トナー一時貯留部が各色毎に設けられており、更に前記トナー受入部の内部の前記トナー移動路が、各色毎の前記トナー一時貯留部からの前記各色のトナーがそれぞれ対応する前記現像器に移動するように各色毎に設けられており、前記各現像器毎に、前記各距離ｄ1、ｄ2がそれぞれ
ｄ1 ＜ ｄ2
に設定されていることを特徴としている。
【００１５】
更に、請求項５の発明は、前記トナー受入部の外周が軸方向に前記各色毎に区画されており、前記各色毎の前記トナー一時貯留部がそれぞれ前記トナー受入部の外周の区画領域毎に設けられているとともに前記トナー受入口が前記区画領域毎に設けられており、これらのトナー受入口がそれぞれ対応する前記トナー一時貯留部と対応する前記トナー移動路とを連通するようになっており 前記現像装置に最も近い位置にある前記トナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルが最も低く、前記現像装置から遠くなるにしたがって順に前記トナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルが高くなるように、各トナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルがそれぞれ制御されるようになっていることを特徴としている。
更に、請求項６の発明は、前記各色のトナー一時貯留部のうち、単色モードで連続印字する色のトナーの前記トナー一時貯留部が前記現像装置に最も近い位置に設定されていることを特徴としている。
【００１６】
【作用】
このように構成された本発明の画像形成装置においては、現像装置の外部に設けられたトナー貯蔵装置からトナーが、現像装置に軸方向に突出して設けられた筒状のトナー受入部に現像装置の位置に関係なく容易に補給されるようになる。また、現像装置にトナー貯蔵装置が設けられないので、トナー貯蔵装置を大容量にしても現像装置のトナー受入部が大型にならなく、現像装置全体もそれほど大きくなることはない。したがって、現像装置が高速回転をしても現像装置の回転制御が高精度に行われるようになる。これにより、本発明の画像形成装置は高速機にも十分にかつ確実に対応することが可能となる。しかも、現像装置の位置に関係なく、トナー受入部を介してトナーを現像装置に補給可能となるので、現像装置を一々補給位置に移動させる必要がなく、トナー補給が短時間で効率よく行われるようになる。
【００１７】
また、前述の各距離ｄ 1 , ｄ 2 を単にｄ 1 ＜ｄ 2 に設定するだけで、一時トナー貯留部のトナーの最大トナー水位レベルを制御すれば現像器内トナーの最大トナー水位レベルが制御されるようになる。したがって、現像器内トナーのトナー水位レベル制御の手段が簡単にかつ安価に構成される。
また、一時トナー貯留部のトナーの最大トナー水位レベルが制御されることにより現像器のトナー貯留空間内のトナーの最大トナー水位レベルが従来のようなシャッタを用いることなく制御されるようになる。これにより、現像器の姿勢（つまり位置）にかかわらず、現像器内にトナーが過剰に充填されることが抑制されて、現像器内に空間が自動的にかつ確実に形成されるようになる。したがって、現像装置が回転すると、この空間によって現像器内のトナーが効果的に攪拌されるようになり、トナーの攪拌効果が向上する。これにより、各現像器内に存在するトナー、あるいは新しく供給されたトナーと残っている古いトナーとが効率よく攪拌されるようになるので、各現像器内のトナーが均一にされる。
【００１８】
更に、現像器内のトナーの過剰充填が防止されることから、現像器内のトナーが現像ローラと薄層規制部材との接触部や現像ローラとトナーシール部材との接触部から噴き出すことが抑制されるとともに、現像器内の現像ローラ、供給ローラあるいは搬送オーガ等の摺動部へのトナー侵入によりこの摺動部での駆動負荷の上昇が防止され、更に、現像装置の重量増による回転負荷トルクの上昇が防止される。
【００１９】
特に、請求項５の発明においては、各色のトナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルが現像装置に最も近いトナー一時貯留部で最も低く、現像装置から遠ざかるにしたがって高くなる。これにより、トナー受入部の回転時の回転ぶれや遠心ぶれによるトナー供給への影響が低減するので、トナーの送り込みが容易となってトナー補給効率が向上する。
更に、請求項６の発明においては、単色モードで連続印字する色のトナーのトナー一時貯留部が他の色のトナーのトナー一時貯留部より現像装置に最も近い位置に設定されるようになる。これにより、単色モードで連続印字する色のトナーを効率的に現像器へ送り込むことができ、トナーの補給効率が効果的に向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態の一例における現像装置および感光体を模式的に示す図である。
図１に示すように、この例の画像形成装置１はロータリ式現像装置２を備えており、このロータリ式現像装置２は、回転可能に設けられたロータリ３と、このロータリ３に支持された、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の各現像器４,５,６,７とを備えている。これらの各現像器４,５,６,７はロータリ３の周方向にこれらの順に時計回りでかつ等間隔で配設されており、それぞれ、現像ローラ４ａ,５ａ,６ａ,７ａと、供給ローラ４ｂ,５ｂ,６ｂ,７ｂと、現像ローラ４ａ,５ａ,６ａ,７ａのトナー層厚を規制するトナー薄層規制部材４ｃ,５ｃ,６ｃ,７ｃと、第１および第２オーガ４ｄ,５ｄ,６ｄ,７ｄ;４ｅ,５ｅ,６ｅ,７ｅとを備えている。そして、ロータリ３が矢印αで示す反時計方向に回転することで、これらの各現像器４,５,６,７は、それらの現像ローラ４ａ,５ａ,６ａ,７ａが順次感光体８に当接される現像位置に設定されるようになっている。なお、各色の現像器４,５,６,７の配設順序は、前述の順序に限定されることなく任意に設定される。しかし以下の説明では、説明の便宜上、前述の色の順序、つまり、時計方向にイエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの順で各現像器４,５,６,７が配設されているものとする。
【００２１】
また図２に示すように、ロータリ式現像装置２はロータリ３の一端からこのロータリ３と同心状に軸方向に突出するトナー受入部９を備えており、このトナー受入部９はロータリ３と一体に回転されるようになっている。図３に示すように、このトナー受入部９は、ロータリ３と同心状に軸方向に延びる円筒部１０と、この円筒部１０の一端に設けられたロータリ３に取り付けられるフランジ部１１とからなっている。円筒部１０の内部空間には十字形の仕切壁１２によって４つの扇形のトナー移動路１３,１４,１５,１６が区画形成されており、これらのトナー移動路１３,１４,１５,１６はそれぞれ軸方向に長くかつフランジ部１１側の端が開口されかつフランジ部１１側と反対側の端が閉塞されている。各トナー移動路１３,１４,１５,１６には、それぞれ、順にイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーが受け入れられるようになっている。
【００２２】
更に、円筒部１０の外周面には、この外周面を軸方向に４つに区画形成する５つの仕切リブ１７,１８,１９,２０,２１が設けられている。隣接する２つの仕切リブ１７,１８の間の円筒部１０の区画領域には、トナー移動路１３と外部とを連通してイエローのトナーを円筒部１０の外周からトナー移動路１３内に導入するトナー受入口２２が穿設され、同様に２つの仕切リブ１８,１９の間の円筒部１０の区画領域には、トナー移動路１４と外部とを連通してマゼンタのトナーを円筒部１０の外周からトナー移動路１４内に導入するトナー受入口２３が穿設され、更に２つの仕切リブ１９,２０の間の円筒部１０の区画領域には、トナー移動路１５と外部とを連通してシアンのトナーを円筒部１０の外周からトナー移動路１５内に導入するトナー受入口２４が穿設され、更に２つの仕切リブ２０,２１の間の円筒部１０の区画領域には、トナー移動路１６と外部とを連通してブラックのトナーを円筒部１０の外周からトナー移動路１５内に導入するトナー受入口（不図示）が穿設されている。したがって、各トナー受入口はイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーの順に反時計方向にほぼ９０°ずつ位相がずれて設けられている。
【００２３】
更に、図３に示すようにロータリ式現像装置２は、２つの仕切リブ１７,１８の間に設けられて仕切リブ１７,１８の間の空間を閉塞して後述するトナー一時貯留部２７を形成するクランプ状の一対の一時貯留部形成部材２５,２６が設けられている。これらの一時貯留部形成部材２５,２６は、それぞれ円弧状部２５ａ,２６ａと、これらの円弧状部２５ａ,２６ａの両端からそれぞれ延びる連結フランジ部２５ｂ,２５ｃ;２６ｂ,２６ｃとからなっている。そして、図１、図４および図５に示すように円弧状部２５ａ,２６ａが仕切リブ１７,１８の間に嵌合されかつ仕切リブ１７,１８の間の円筒部１０を囲うようにして配置された状態で、一時貯留部形成部材２５の一端側の連結フランジ部２５ｂと一時貯留部形成部材２６の一端側の連結フランジ部２６ｂとが、また一時貯留部形成部材２５の他端側の連結フランジ部２５ｃと一時貯留部形成部材２６の他端側の連結フランジ部２６ｃとがそれぞれ突き合わされて、図示しないボルトあるいはねじ等の適宜の固着具で互いに連結されることにより、これらの一時貯留部形成部材２５,２６は円筒部１０をクランプ状に囲っている。
【００２４】
このように一対の一時貯留部形成部材２５,２６が仕切リブ１７,１８の間に設けられた状態では、図５に示すように仕切リブ１７,１８の間の円筒部１０の外周面と円弧状部２５ａ,２６ａの内周面２５ａ1（円弧状部２６ａおよびその内周面は不図示）との間にトナー一時貯留部２７（本発明の一時貯留部に相当）が形成されるようになっており、このトナー一時貯留部２７は仕切リブ１７,１８の間の円筒部１０の外周面を覆うようにして環状に形成されている。このトナー一時貯留部２７はトナー受入口２２を介してイエローのトナー移動路１３に常時連通していて、イエローのトナーがトナー一時貯留部２７からトナー受入口２２を通ってトナー移動路１３内に導入可能となっている。その場合、図３に示す円弧状部２５ａ,２６ａの内周面２５ａ1,２６ａ1および連結フランジ部２５ｂ,２５ｃ;２６ｂ,２６ｃの突き合わせ面２５ｂ1,２５ｃ1;２６ｂ1,２６ｃ1には図示しないがシール部材が設けられていて、トナー一時貯留部２７内のトナーが外部に漏れるのが防止されている。
【００２５】
また、一時貯留部形成部材２５,２６が仕切リブ１７,１８の間に設けられた状態では、トナー受入部９がロータリ３と一体に回転するとき、仕切リブ１７,１８は一時貯留部形成部材２５,２６に対して相対的に回転摺動するようになっている。そして、仕切リブ１７,１８の各側面と各一時貯留部形成部材２５,２６の側面とが摺接することによっても、トナー一時貯留部２７内のトナーが一時貯留部形成部材２５,２６の外部に漏れるのが防止されている。
【００２６】
図３および図４に示すように一方の一時貯留部形成部材２５の円弧状部２５ａには、トナー一時貯留部２７内の所定量のトナーの有無を検知するトナー検知手段９４が設けられている（なお、このトナー検知手段９４は図２には図示省略されている。また、図３に示すトナー検知手段９４およびトナー受入口２２のそれぞれの位置と図４に示すトナー検知手段９４およびトナー受入口２２のそれぞれの位置とがずれて示されている。）。このトナー検知手段９４はコ字状に形成された光学センサからなり、この光学センサのコ字状の二股部に存在するトナーを光学的に検知するようになっている。
更に、一方の一時貯留部形成部材２５の円弧状部２５ａには、イエローのトナーを供給するための補給管２８が連結されており、図５に示すようにこの補給管２８はトナー一時貯留部２７内に開口している。
【００２７】
マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーに対しても、それぞれ、このようなイエローのトナーのための一対の一時貯留部形成部材２５,２６および補給管２８とそれぞれまったく同じ一対の一時貯留部形成部材２９,３０;３１,３２;３３,３４および補給管３５,３６,３７が、図２に示すように同じようにして設けられているとともに、イエローのトナーのためのトナー検知手段９４とまったく同じトナー検知手段が図３および４に示すように同じようにして設けられている。したがって、図示されないが各一時貯留部形成部材２９,３０;３１,３２;３３,３４によって、仕切リブ１８,１９の間の円筒部１０の外周面を覆うようにしてイエローのトナー一時貯留部２７と同様のマゼンタのトナー一時貯留部、仕切リブ１９,２０の間の円筒部１０の外周面を覆うようにしてイエローのトナー一時貯留部２７と同様のシアンのトナー一時貯留部、および仕切リブ２０,２１の間の円筒部１０の外周面を覆うようにしてイエローのトナー一時貯留部２７と同様のブラックのトナー一時貯留部がそれぞれ形成されている。
【００２８】
これらのマゼンタ、シアンおよびブラックの各トナー一時貯留部も、イエローの場合と同様にして、それぞれ対応するトナー受入口を介してマゼンタのトナー移動路１４、シアンのトナー移動路１５およびブラックのトナー移動路１６に常時連通しているとともに、各補給管３５,３６,３７がそれぞれ各トナー一時貯留部内に開口している。
【００２９】
そして、上側の各トナー一時貯留部形成部材の円弧状部の内周面により各トナー一時貯留部の外周面が規定されている（図５に一例として、イエローのトナーのトナー一時貯留部２７の外周面はイエローのトナーの上側のトナー一時貯留部形成部材２５の円弧状部の内周面２５ａ1により規定されていることが示されている）が、回転中心Ｏから各トナー一時貯留部の外周面までの距離ｄ1が、回転中心Ｏから各現像器４,５,６,７内のトナーが貯留するトナー貯留空間の最大距離ｄ2より小さくなる（ｄ1＜ｄ2）ように設定されている。
【００３０】
このトナー貯留空間について説明すると、図６に示すように例えばイエローの現像器４のトナー貯留空間Ｙは、イエローの現像器４と隣接するマゼンタの現像器５とを仕切る各仕切壁９７と、イエローの現像器４と隣接するブラックの現像器７とを仕切る仕切壁９８と、イエローの現像ローラ４ａと、このイエローの現像ローラ４ａに接触するトナー薄層規制部材４ｃと、このトナー薄層規制部材４ｃを支持する規制部材支持部材４ｆと、イエローの現像ローラ４ａに接触してイエローのトナーをシールするトナーシール部材４ｇとによって囲まれる空間（図で斜線で示されている空間）である。すなわち、イエローのトナー貯留空間Ｙは、トナー薄層規制部材４ｃによる薄層規制後に現像ローラ４ａ上に担持されないイエローのトナーが貯留する空間である。そして、この例のイエロー現像器４においては、図６に矢印で示す仕切壁９８の位置９８ａと回転中心Ｏとの間の距離がトナー貯留空間Ｙの最大距離ｄ2となっている。
なお、マゼンタ、シアンおよびブラックの色の各トナー貯留空間Ｍ,Ｃ,Ｂも、前述のイエローの場合と同様に各仕切壁９９,１００等によって囲まれる空間である。
【００３１】
ところで、後述するように円筒部１０のトナー受入口が上向きになって、その上向きになったトナー受入口に対応するトナー一時貯留部内のトナーがそれぞれこのトナー受入口および対応するトナー移動路を通って対応する現像器内に供給されるが、このとき、この現像器内に供給されたトナーの水位レベルはトナーの流動性による平準化作用によりトナー一時貯留部内のトナーの水位レベルとほぼ同じになる。したがって、各トナー一時貯留部内のトナーの水位レベルを制御することにより、現像器へのトナー供給時での現像器内のトナーの水位レベルが制御されるようになる。その場合、各トナー一時貯留部内のトナーの水位レベル、つまりトナー量は、それぞれ各トナー検知手段によるトナー有無の検知に基づいて各トナー容器４２,４３,４４,４５の回転を制御することで制御されるようになっている。
【００３２】
トナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルはこのトナー一時貯留部の外周面の最上位置（つまり、回転中心Ｏからこの外周面までの距離ｄ1）以下に制御されるようになっている。したがって、現像器へのトナー供給時には、現像器内のトナーの最大水位レベルも回転中心Ｏからこの距離ｄ1以下に規制され、それ以上、トナーは現像器内に供給されない。いま、回転中心Ｏから各現像器４,５,６,７のトナー貯留空間Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｂの最大距離ｄ2がこの距離ｄ1より大きく設定されているので、これにより各現像器内にトナーが完全に充填されることはなく、各現像器内のトナー貯留空間Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｂには、それぞれ、所定の空間が自動的にかつ確実に形成されるようになる。そして、この空間が形成されることで、ロータリ３の回転により各現像器が回転するとき、各現像器内で新しく供給されたトナーと残っている古いトナーとが効率よく攪拌されて、各現像器内のトナーが均一になるようにされているとともに、トナーの過剰充填による各現像器のトナー規制部材およびトナーシール部材からのトナーの噴き出しが防止されるようになっている。
【００３３】
そして、各現像器とこれらの現像器にそれぞれ対応するトナー受入部９のトナー受入口は、各現像器内のトナーの最大水位レベルの制御によって形成される空間が、トナー受入部９のその現像器に対応するトナー受入口が回転中心Ｏより上方に位置するときに同様に回転中心Ｏより上方に位置するように配置されている。
【００３４】
一方、図２に示すように各補給管２８,３５,３６,３７は、それぞれ、現像装置２の外部に設けられたトナーを貯蔵するトナー貯蔵部における、イエローのトナー容器４２、マゼンタのトナー容器４３、シアンのトナー容器４４、ブラックのトナー容器４５に連結補給管３８,３９,４０,４１を介して接続されている。
【００３５】
各トナー容器４２,４３,４４,４５はともに同じものであり、図７（ａ）に示すように樹脂製の円筒状容器４６からなるとともに、その内周面には螺旋状のリブ４７が一体成形されている。円筒状容器４６の一側の端面には把手４８が設けられ、また円筒状容器４６の他側の端面中央には係合凹部４９が形成されているとともに端面中央から偏心した位置に、トナー排出孔５０が穿設されている。更に、円筒状容器４６の他側の端面には、図７（ｂ）に示すシール部材５１、シャッタ部材５２およびシャッタ押さえ部材５３が相対回動可能に嵌入されている。これらのシール部材５１、シャッタ部材５２およびシャッタ押さえ部材５３には、トナー排出孔５０に連通可能なトナー排出孔５４がそれぞれ穿設されている。更に、円筒状容器４６の他側の端部外周面には突起状の第１の係合手段５５が設けられているとともに、シャッタ部材５２の外周面にも突起状の第２の係合手段５６が設けられている。
【００３６】
このように構成された円筒状容器４６は図８に示す円筒状の容器支持部材５７に支持されるようになっている。この容器支持部材５７の周面には、開放された一端から他端に向けて軸方向に延びるスリット状の軸方向案内手段５８と、この軸方向案内手段５８の他端より少し手前で軸方向案内手段５８から周方向に分岐して延びるスリット状の周方向案内手段５９と、軸方向案内手段５８の周方向案内手段５９との分岐点より他端側に設けられた係合凹部６０と、周方向案内手段５９の終端部に設けられた係合凹部６１とがそれぞれ設けられている。また、容器支持部材５７の周面には、所定数の円形状のトナー落下孔６２が穿設されている。
【００３７】
更に、容器支持部材５７の一端開口側には弾性シール部材６３が装着されており、この弾性シール部材６３は円筒状容器４６の回転に伴うがたつきを防止するとともに、この円筒状容器４６を容器支持部材５７から離脱する際に容器外周面に付着するトナーをクリーニングする機能を有している。そのうえ、容器支持部材５７の下方にはトナー受け部材６４が配設されており、このトナー受け部材６４により、画像形成装置１の内部がトナーで汚染されるのが防止されている。
【００３８】
容器支持部材５７の他端には、シャッタ部材６５およびシール部材６６が嵌合固定されている。図９（ｂ）に示すように、これらのシャッタ部材６５およびシール部材６６にはそれぞれトナー排出孔６７,６８が穿設されており、シャッタ部材６５のトナー排出孔６７の周縁には環状のリブ状突起６９が設けられている。この環状のリブ状突起６９はシール部材６６のトナー排出孔６８の周縁に圧接されていて、トナー排出孔６７,６８を通過するトナーの漏出が防止されている。
また、シャッタ部材６５の中心部には円筒状の第３の係合手段７０が軸方向にかつ同心状に突設されており、この第３の係合手段７０はトナー容器である円筒状容器４６の係合凹部４９に周方向に係合されている。
【００３９】
容器支持部材５７の他端には、トナー貯留容器７１がこの容器支持部材５７に対し相対回転可能に取り付けられている。図９に示すように、このトナー貯留容器７１はその一端側が開口されているとともに、他端側に排出筒部７２が設けられている。排出筒部７２の内部はトナー貯留容器７１に連通しているとともに、排出筒部７２にはこの排出筒部７２の内部と外部とを連通するトナー排出孔７３が穿設されている。更に、排出筒部７２の外周には、トナー排出孔７３を挟んで一対の環状のシール部材７４,７５が周方向に設けられている。そして、排出筒部７２が対応する連結補給管３８,３９,４０,４１の端部に設けられた貫通孔７６,７７に相対回転摺動可能に貫通されて、連結補給管３８,３９,４０,４１の補給管２８,３５,３６,３７との反対側の端部がこれらの一対の環状のシール部材７４,７５の間に配設されている。
【００４０】
トナー貯留容器７１の一端側の開口部には、円板プレートからなるシャッタ部材７８が嵌合固定されているとともに、このシャッタ部材７８にはトナー排出孔７９が設けられている。そして、トナー排出孔６７,６８およびトナー排出孔７９が常時周方向に整合されて互いに軸方向に連通されている。また、シャッタ部材７８の中心部には係合部８０が軸方向にかつ同心状に突設されているとともに、この係合部８０は容器支持部材５７に固定された円筒状の第３の係合手段７０に嵌合されかつ周方向に係合されている。したがって、円筒状容器４６がその中心軸まわりに回動すると、２つのシャッタ部材６５,７８がともに一体に回動するようになっている。更にシャッタ部材７８には、調整部材８１が各トナー排出孔７９にそれぞれトナー排出孔７９が上に来たとき、トナー貯留容器７１内のトナーがトナー排出孔７９へ流動するように設けられている。
【００４１】
排出筒部７２のトナー貯留容器７１と反対側の端には回転軸８２が同心状に設けられており、この回転軸８２には駆動ギア８３が嵌合固定されている。
そして、トナー貯留容器７１の外周に設けられた連結フランジ８４と容器支持部材５７の外周に設けられた連結フランジ９６とが連結され、駆動ギア８３に加えられる駆動力で回転軸８２が回転することで、トナー貯留容器７１および容器支持部材５７が一体に回転するようになっている。
【００４２】
次に、円筒状容器４６を容器支持部材５７に装着する動作について説明する。円筒状容器４６が容器支持部材５７に装着される前では、円筒状容器４６の第１の係合手段５５とシャッタ部材５２の第２の係合手段５６とが周方向に整合しているとともに、円筒状容器４６のトナー排出孔５０と、シール部材５１、シャッタ部材５２の各トナー排出孔５４とが周方向に整合していなく、互いに軸方向に連通していない。したがって、円筒状容器４６からのトナーの漏出が防止されている。
【００４３】
この円筒状容器４６を容器支持部材５７に装着するにあたり、円筒状容器４６の把手４８を持って、円筒状容器４６の第１の係合手段５５とシャッタ部材５２の第２の係合手段５６を容器支持部材５７の軸方向案内手段５８に嵌合するようにして円筒状容器４６を容器支持部材５７の一端側から挿入し、軸方向に進入させる。そして、図１０（ｂ）に示すように第２の係合手段５６が係合凹部６０に係合したとき、円筒状容器４６を図１０（ａ）において時計方向に回動させると、第１の係合手段５５が周方向案内手段５９に沿って移動する。このとき、第２の係合手段５６が係合凹部６０に係合しているので、シール部材５１、シャッタ部材５２およびシャッタ押さえ部材５３はいずれも円筒状容器４６の回動にともなって回動しない。したがって、これらの部材と円筒状容器４６および容器支持部材５７側のシャッタ部材６５,７８との間に相対回動が生じるようになる。
【００４４】
そして、図１０（ｂ）に示すように第１の係合手段５５が周方向案内手段５９の終端の係合凹部６１に係合すると、円筒状容器４６が容器支持部材５７に固定されて装着される。このように円筒状容器４６が容器支持部材５７に装着された状態では、図１０（ａ）に示すように円筒状容器４６のトナー排出孔５０と、シール部材５１、シャッタ部材５２およびシャッタ押さえ部材５３の各トナー排出孔５４と、容器支持部材５７側のトナー排出孔７９とが周方向に整合し、これらのトナー排出孔は軸方向に連通している。したがって、この状態では円筒状容器４６内のトナーがトナー貯留容器７１へ移動可能となる。
【００４５】
なお、円筒状容器４６の容器支持部材５７からの離脱時に円筒状容器４６から漏出した若干のトナーは、容器支持部材５７のトナー落下孔６２を通過してトナー受け部材６４に落下するとともに円筒状容器４６の外周に付着する。円筒状容器４６の外周に付着したトナーは円筒状容器４６の軸方向引き抜き時に、弾性シール部材６３によってクリーニングされて、トナー受け部材６４に収容されるようになっている。
【００４６】
次に、このように構成されたこの例の画像形成装置１における現像装置へのトナー補給の作用について説明する。
各色のトナー容器４２,４３,４４,４５がそれぞれ図１０（ａ）に示すように対応する容器支持部材５７に装着された状態で、図示しないモータの回転駆動力が各容器支持部材５７の各駆動ギア８３に加えられると、各駆動ギア８３が回転する。すると、各トナー貯留容器７１、各容器支持部材５７および各トナー容器４２,４３,４４,４５がそれぞれ一体に回転する。これにより、各トナー容器４２,４３,４４,４５内の各色のトナーはそれぞれ各螺旋状のリブ４７によって各トナー排出孔２０に向けて搬送され、更に、各トナー排出孔５０,５４,６７,６８,７９を通過して各トナー貯留容器７１内に供給される。このとき、各トナー容器４２,４３,４４,４５の回転により各トナーがほぐされるので、それらの流動性が良好になり、各トナー貯留容器７１内に滑らかに流動するようになる。
【００４７】
各トナー貯留容器７１内にそれぞれ供給されたトナーは更に排出筒部７２に流動するとともに、排出筒部７２が回動することでそのトナー排出孔７３が下向きになったときトナー排出孔７３からそれぞれの連結補給管３８,３９,４０,４１に重力により自由落下する。一方、各トナー貯留容器７１内に供給された過剰のトナーは、それぞれトナー排出孔７９が上に来たとき、調整部材８１によってトナー排出孔７９へ流動され、更に各トナー排出孔を通過して各トナー容器４２,４３,４４,４５へ戻される。
【００４８】
各連結補給管３８,３９,４０,４１に落下した各トナーは、更にトナー受入部９のそれぞれの補給管２８を通って環状の各トナー一時貯留部（イエローのトナーのトナー一時貯留部のみが図５に符号２７で例示されている）に自由落下し、これらのトナー一時貯留部内に一時的に貯留される。このとき、モータの駆動でロータリ３が回転しているので、円筒部１０およびフランジ部１１もロータリ３と一体に回転している。このため、円筒部１０に設けられた各トナー受入口がそれぞれ回転中心Ｏより上方位置に来たとき、各トナー一時貯留部内のトナーがそれぞれトナー受入口を通って対応するトナー移動路１３,１４,１５,１６内に落下進入する。
【００４９】
各トナー移動路１３,１４,１５,１６内に進入した各トナーは、それぞれ、各トナー移動路１３,１４,１５,１６がロータリ３の回転とともに回転中心Ｏ周りに回転することにより、トナーがその流動性により一定のレベルに平準化しようとするので、各現像器４,５,６,７の方へ自己移動し、各現像器４,５,６,７内へ進入する。これにより、各トナー移動路１３,１４,１５,１６内にオーガ等のトナー搬送手段を設ける必要がなく、オーガレス等のトナー搬送手段レス構造にすることができる。もちろん、図示しないが各トナー移動路１３,１４,１５,１６内に、例えば第１オーガ４ｄ,５ｄ,６ｄ,７ｄと一体回転するアジテータ等の搬送手段を設けて、この搬送手段によりトナーを現像器の方へ搬送することもできる。
そして、各現像器４,５,６,７内へ進入したトナーはそれぞれ第１および第２オーガ４ｄ,５ｄ,６ｄ,７ｄ;４ｅ,５ｅ,６ｅ,７ｅとによって攪拌循環され、その一部が各供給ローラ４ｂ,５ｂ,６ｂ,７ｂの方へ供給される。
【００５０】
この例の画像形成装置１によれば、ロータリ式現像装置２の外部に設けられた各トナー容器４２,４３,４４,４５からトナーを、各現像器４,５,６,７の位置に関係なく容易に補給することができるようになる。そして、現像装置２にトナー貯蔵装置を設けていないので、トナー貯蔵装置を大容量にしても現像装置２のトナー受入部９を小型に保持でき、その結果、現像装置２全体もその分小型に形成できる。したがって、現像装置２が高速回転をしても現像装置２の回転制御を高精度に行うことができるようになる。これにより、この例の画像形成装置１は高速機にも十分にかつ確実に対応することが可能となる。しかも、現像装置２の各現像器４,５,６,７の位置に関係なく、トナー受入部９を介してトナーを各現像器４,５,６,７に補給可能となるので、各現像器４,５,６,７を一々補給位置に移動させる必要がなく、トナー補給を短時間で効率よく行うことができる。
【００５１】
また、一時トナー貯留部のトナーの最大トナー水位レベルを制御することによって現像器内トナーの最大トナー水位レベルを制御するようにしているので、現像器の姿勢（つまり位置）にかかわらず、現像器内にトナーが過剰に充填されることが防止でき、現像器内に空間を確実に形成できるようになる。したがって、現像装置２が回転すると、この空間によって現像器内のトナーを効果的に攪拌できるようになり、トナーの攪拌効果が向上する。これにより、各現像器内で新しく供給されたトナーと残っている古いトナーとを効率よく攪拌できるので、各現像器内のトナーを均一にでき、画質変動を防止できる。
【００５２】
更に、現像器内のトナーの過剰充填が防止できることから、現像器内のトナーが現像ローラと薄層規制部との接触部や現像ローラとトナーシール部材との接触部から噴き出すことが防止できるとともに、現像器内の現像ローラ、供給ローラあるいは搬送オーガ等の摺動部へのトナー侵入によりこの摺動部での駆動負荷の上昇が防止でき、更に、現像装置２の重量増による回転負荷トルクの上昇が防止できる。
更に、一時トナー貯留部のトナーの最大トナー水位レベルを制御して現像器内トナーの最大トナー水位レベルを制御するための構成として、単に、前述の各距離ｄ1,ｄ2をｄ1＜ｄ2に設定しているだけであるので、現像器内トナーのトナー水位レベル制御の手段を簡単にかつ安価に構成できる。
【００５３】
図１１は、本発明の実施の形態の他の例を示す、図３と同様の図である。なお、前述の例の構成要素と対応する構成要素には同じ符号を付してその詳細な説明は省略するとともに、トナー検知手段９４は図示省略するが前述の例と同様に設けられている（なお、以後の例においても同様である）。
前述の例では、クランプ状の一対の一時貯留部形成部材２５,２６の円弧状部２５ａ,２６ａの内周面２５ａ1,２６ａ1が軸方向に平坦に形成され（他の色のトナーの一時貯留部形成部材も同じ）、かつ５つの仕切リブ１７,１８,１９,２０,２１の円筒部１０の外周面からの高さを高くすることで、トナーを一時的に貯留するトナー一時貯留部の容積を確保しているが、この例の画像形成装置１では、図１１に示すようにイエローの各円弧状部２５ａ,２６ａの各内周面２５ａ1,２６ａ1にそれぞれ円弧状の凹部２５ａ2,２６ａ2が設けられている（図示しないが、他の色のトナーの円弧状部の各内周面にもそれぞれ円弧状の凹部が同じように設けられている）。そして、図１２に示すようにこれらの円弧状の凹部によりトナー一時貯留部の一部が形成されるようになっている。
【００５４】
また、この例の仕切リブ１７,１８,１９,２０,２１はいずれも円筒部１０の外周面からの高さが前述の例の場合より低く設定されている。その場合、中間の３つの仕切リブ１８,１９,２０は、それぞれ軸方向に所定の間隔を置かれた一対の仕切リブ１８ａ,１８ｂ;１９ａ,１９ｂ;２０ａ,２０ｂとして形成されている。
この例の画像形成装置１の他の構成は前述の例と同じである。
【００５５】
このように構成されたこの例の画像形成装置１によれば、各仕切リブ１７,１８,１９,２０,２１の高さを低くしても、各円弧状部の円弧状の凹部によりトナー一時貯留部の容積を確保できるとともに、各円弧状部と各仕切リブ１７,１８,１９,２０,２１との間の摺動部の面積を小さくでき、摺動摩擦を低減できる。しかも、中間の３つの仕切リブ１８,１９,２０を一対の仕切リブ１８ａ,１８ｂ;１９ａ,１９ｂ;２０ａ,２０ｂとして形成しているので、一側の仕切リブ１８ａ,１９ａ,２０ａからトナーが漏出しても、他側の仕切リブ１８ｂ,１９ｂ,２０ｂにより他のトナーの方へ侵入するのを阻止できる。したがって、各仕切リブ１８,１９,２０の高さを低くしても、トナー漏出によるトナーどうしの混色が防止できるようになる。
【００５６】
ところで、前述の各例の画像形成装置１においては、４色の各トナー一時貯留部が軸方向に並設されているが、このようにトナー一時貯留部を軸方向に並べると、トナー供給に回転ぶれや遠心ぶれによる影響により、現像装置２に近いトナー一時貯留部に対応する現像器で比較的トナーの過剰充填が生じ易く、また現像装置２から遠いトナー一時貯留部に対応する現像器でトナーの送り込みが緩慢になり易いことが考えられる。この影響はトナー供給に特に問題にはならないが、できるだけ小さくする方が望ましい。そこで、現像装置２に近い側のトナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルを最も低く設定し、現像装置２から遠くなるにしたがって順にトナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルを高くなるように設定することが考えられる。これにより、比較的トナーの過剰充填を生じ易い現像器でのトナー過剰充填防止効果が高めることができ、また、比較的トナーの移動が緩慢になり易い現像器へのトナー送り込みがより確実になる。
【００５７】
一方、一般に画像形成装置においては、４色のトナーのうち、単色モードで連続印字する色のトナー（一般にはブラックのトナーであるが、これに限定されない）の使用量が最も多いので、各トナー一時貯留部のうち、この連続印字する色のトナーのトナー一時貯留部を現像装置に最も近い位置に設定することがトナー補給効率上好ましい。
このように構成することにより、単色モードで連続印字する色のトナーを現像器に最も効率的に送り込むことができるようになる。
【００５８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置によれば、現像装置の外部に設けられたトナー貯蔵装置からトナーを、現像装置にこの現像装置の位置に関係なく容易に補給できるようになる。また、現像装置にトナー貯蔵装置を設けないので、トナー貯蔵装置を大容量にしても現像装置全体を小さくでき、現像装置が高速回転をしても現像装置の回転制御を高精度に行うことができる。これにより、本発明の画像形成装置は高速機にも十分にかつ確実に対応することが可能となる。しかも、現像装置の位置に関係なく、トナー受入部を介してトナーを現像装置に補給可能となるので、現像装置を一々補給位置に移動させる必要がなく、トナー補給を短時間で効率よく行うことができる。
【００５９】
また、一時トナー貯留部のトナーの最大トナー水位レベルを制御することで現像器内トナーの最大トナー水位レベルを制御しているので、現像器の姿勢にかかわらず、現像器内へのトナーの過剰充填が抑制でき、現像器内に空間を確実に形成できる。したがって、この空間により現像器内のトナーを効果的に攪拌できるようになり、トナーの攪拌効果が向上する。これにより、各現像器内に存在するトナー、あるいは新しく供給されたトナーと残っている古いトナーを効率よく攪拌できるので、各現像器内のトナーをより確実に均一にできる。その結果、画質の変動が抑制され、良好な画質を得ることができる。
【００６０】
更に、現像器内のトナーの過剰充填を防止できることから、現像器内の現像ローラと薄層規制部材との接触部や現像ローラとトナーシール部材との接触部からのトナーの噴き出しが防止できるとともに、現像器内の摺動部へのトナー侵入による摺動部での駆動負荷の上昇を防止でき、更に、現像装置の重量増による回転負荷トルクの上昇を防止できる。
更に、各距離ｄ1,ｄ2を単にｄ1＜ｄ2に設定するだけで、一時トナー貯留部のトナーの最大トナー水位レベルを制御することで、現像器内トナーの最大トナー水位レベルを制御できるので、現像器内のトナーのトナー水位レベル制御手段を簡単にかつ安価に構成できる。
【００６１】
特に、請求項６の発明によれば、各色のトナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルを、現像装置に最も近いトナー一時貯留部で最も低く、現像装置から遠ざかるにしたがって高くなるようにしているので、トナー受入部の回転時の回転ぶれや遠心ぶれによるトナー供給への影響を低減でき、トナーの送り込みが容易となり、トナー補給効率が向上する。
更に、請求項７の発明によれば、単色モードで連続印字する色のトナーの一時貯留部を他の色のトナーの一時貯留部より現像装置に最も近い位置に設定しているので、単色モードで連続印字する色のトナーを効率的に現像器へ送り込むことができ、トナーの補給効率が更に効果的に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明が適用される画像形成装置の一例における現像装置および感光体を模式的に示す図である。
【図２】 本発明の画像形成装置の実施の形態の一例における現像装置およびトナー補給装置を模式的に示す斜視図である。
【図３】 図２に示す例のトナー受入部を部分的に示す分解斜視図である。
【図４】 図２に示す例のトナー受入部を軸方向と直交する方向に沿って断面をとった一部を示す部分断面図である。
【図５】 図４におけるVーV線に沿う部分断面図である。
【図６】 図１に示す現像装置の現像器における現像器内部空間を示す図である。
【図７】 この例の画像形成装置に用いられるトナー容器を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はこのトナー容器の一方の端部を示す分解斜視図である。
【図８】 この例の画像形成装置に用いられる容器支持部材を部分的に示す斜視図である。
【図９】 この例の画像形成装置に用いられる容器支持部材と連結補給管との連結部分を示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるIXB部分の拡大図である。
【図１０】 図７に示すトナー容器を図８に示す容器支持部材に装着した状態を示し（ａ）は斜視図、（ｂ）容器支持部材の軸方向案内手段および周方向案内手段の部分拡大図である。
【図１１】本発明の実施の形態の他の例のトナー受入部を部分的に示す、図３と同様の分解斜視図である。
【図１２】図１１に示す例のトナー受入部を軸方向と直交する方向に沿って断面をとった一部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、２…ロータリ式現像装置、３…ロータリ、４…イエローの現像器、５…マゼンタの現像器、６…シアンの現像器、７…ブラックの現像器、４ａ,５ａ,６ａ,７ａ…現像ローラ、４ｂ,５ｂ,６ｂ,７ｂ…供給ローラ、４ｃ,５ｃ,６ｃ,７ｃ…トナー薄層規制部材、４ｆ…イエローのトナーの薄層規制部材支持部材、４ｇ…イエローのトナーのシール部材、８…感光体、９…トナー受入部、１０…円筒部、１１…フランジ部、１２…仕切壁、１３…イエローのトナー移動路、１４…マゼンタのトナー移動路、１５…シアンのトナー移動路、１６…ブラックのトナー移動路、１７,１７ａ,１７ｂ,１８,１８ａ,１８ｂ,１９,１９ａ,１９ｂ,２０,２０ａ,２０ｂ,２１…仕切リブ、２２…イエローのトナー受入口、２３…マゼンタのトナー受入口、２４…シアンのトナー受入口、２５,２６…イエローの一時貯留部形成部材、２７…イエローのトナー一時貯留部、２８…イエローの補給管、２９,３０…マゼンタの一時貯留部形成部材、３１,３２…シアンの一時貯留部形成部材、３３,３４…ブラックの一時貯留部形成部材、３５…マゼンタの補給管、３６…シアンの補給管、３７…ブラックの補給管、４２…イエローのトナー容器、４２…イエローのトナー容器、４３…マゼンタのトナー容器、４４…シアンのトナー容器、４５…ブラックのトナー容器、３８,３９,４０,４１…連結補給管、４６…トナー容器、５７…容器支持部材、９４…トナー検知手段、９７,９８,９９,１００…仕切壁、Ｙ…イエローの現像器内のトナー貯留空間、Ｍ…マゼンタの現像器内のトナー貯留空間、Ｃ…シアンの現像器内のトナー貯留空間、Ｂ…ブラックの現像器内のトナー貯留空間
Claims (6)
- 回転可能なロータリに支持され、トナーにより現像を行う現像器を有する現像装置と、この現像装置の外部に設けられ、前記現像装置に供給するトナーを蓄えるトナー貯蔵装置とを少なくとも備えた画像形成装置において、
前記現像装置にトナー貯蔵装置からトナーを受け入れ現像装置へ供給する筒状のトナー受入部が軸方向に突出して設けられており、
前記トナー受入部が前記ロータリに前記ロータリと同心状に軸方向に延びかつ前記ロータリと一体回転可能に取り付けられた円筒部を有しているとともに、この円筒部の内部空間には前記円筒部の軸方向に延びかつ前記現像器内に開口するトナー移動路が形成されており、
前記円筒部の外周には、前記トナー貯蔵装置からのトナーが供給されてこのトナーを一時貯留する環状の一時貯留部が前記円筒部の外周方向全周に延びて設けられており、
前記円筒部の外周面には、前記トナー移動路と前記トナー一時貯留部とを連通してトナーを前記トナー一時貯留部から前記トナー移動路内に導入するトナー受入口が設けられて、前記円筒部の回転で前記現像装置の位置に関係なく、前記トナー一時貯留部から前記トナー移動路へトナーを前記トナー受入口を介して受け入れ可能となっており、
前記現像器の回転中心から前記一時貯留部の外周までの距離をｄ 1 とし、また前記現像器の現像ローラによって感光体の方へ搬送されないトナーが貯留するトナー貯留空間の前記回転中心からの最大距離をｄ 2 としたとき、
ｄ 1 ＜ ｄ 2
に設定されていて、前記一時貯留部内のトナーが最大水位レベルに貯留されても、前記現像装置の現像器内に所定の空間が確保されるようにこの現像器内のトナーの水位レベルが設定されることを特徴とする画像形成装置。 - 前記現像装置の回転で前記トナー受入口が前記現像装置の回転中心より上方に位置するとき、前記現像器内の空間が前記現像装置の回転中心より上方に位置するように設定されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記一時貯留部内のトナーを検出するトナー検出手段が設けられており、このトナー検出手段により前記一時貯留部内のトナーの前記最大水位レベルが前記現像装置の回転中心から上方に前記距離ｄ1 以下に設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
- 前記現像装置はイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の現像器をそれぞれ備えており、これらの現像器は前記ロータリに取り付けられているとともに前記トナー受入部が前記ロータリにこのロータリと同軸上に軸方向に突出して設けられており、また前記トナー一時貯留部が各色毎に設けられており、更に前記トナー受入部の内部の前記トナー移動路は、各色毎の前記トナー一時貯留部からの前記各色のトナーがそれぞれ対応する前記現像器に移動するように各色毎に設けられており、前記各現像器毎に、前記各距離ｄ1、ｄ2がそれぞれ
ｄ1 ＜ ｄ2
に設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載の画像形成装置。 - 前記トナー受入部の外周が軸方向に前記各色毎に区画されており、前記各色毎の前記トナー一時貯留部がそれぞれ前記トナー受入部の外周の区画領域毎に設けられているとともに前記トナー受入口が前記区画領域毎に設けられており、これらのトナー受入口がそれぞれ対応する前記トナー一時貯留部と対応する前記トナー移動路とを連通するようになっており、
前記現像装置に最も近い位置にある前記トナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルが最も低く、前記現像装置から遠くなるにしたがって順に前記トナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルが高くなるように、各トナー一時貯留部のトナーの最大水位レベルがそれぞれ制御されるようになっていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。 - 前記各色のトナー一時貯留部のうち、単色モードで連続印字する色のトナーの前記トナー一時貯留部が前記現像装置に最も近い位置に設定されていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
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