JP6037205B2 - 粉体補給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉体を補給する粉体補給装置、及び、その粉体補給装置を備えた画像形成装置に関するものである。に関するものである。

画像形成装置では、像担持体である感光体上に形成された潜像を現像装置のトナーで可視像化することが行われるが、潜像を現像することによりトナーが消費されるため、現像装置内にトナー補給を行う必要がある。そのため、画像形成装置に設けられたトナー補給装置によって、トナーを収納するトナーボトルから現像装置にトナーを搬送し、現像装置内へのトナー補給が行われる。また、トナーボトルはトナー補給装置に対して着脱可能となっており、内部に収納するトナーがなくなると、新たなトナーを収納するトナーボトルと交換する。

特許文献１に記載のトナー補給装置では、図１１に示すように同色のトナーを収納する２つのトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂが横並びで配置されている。また、トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂの下方には、トナーを一時的に貯留するトナー貯留容器１１０が設けられている。そして、２つのトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂから交互に、自由落下によってトナー貯留容器１１０にトナーを供給する。トナー貯留容器１１０内のトナーは、トナー搬送スクリュウ１１６によってトナー排出口１１７に向けて搬送され、トナー排出口１１７から現像装置にトナーが補給される。このようにトナー補給装置にトナー貯留容器１１０を設けることで、仮に２つのトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂ内のトナーが無くなっても、一定時間はトナー貯留容器１１０内のトナーを現像装置に補給して印刷が可能である。

また、図１１に示すように、一方のトナーボトル１０１Ａよりもトナー搬送方向下流側にあるトナー排出口１１７近傍のトナー貯留容器１１０の内壁に、トナー貯留容器１１０内の所定高さでのトナー有無を検知するトナー検知センサ１１１が設けられている。このトナー検知センサ１１１の検知結果に基づいて、トナー貯留容器１１０内のトナーの嵩が一定の高さを下回らないように、トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂからトナー貯留容器１１０にトナーが供給される。

通常、片方のトナーボトル内のトナーが無くなったら、もう片方のトナーボトルからトナーを供給するとともに、トナーが無くなり空になった前記片方のトナーボトルを、トナーが収納された新しいトナーボトルと交換する。

しかしながら、例えばトナーが無くなり空になった一方のトナーボトル１０１Ａを新しいトナーボトルと交換するのを作業者が忘れてしまう虞がある。このように、空になった一方のトナーボトル１０１Ａの交換が行われずに、他方のトナーボトル１０１Ｂからトナー供給が行われ、他方のトナーボトル１０１Ｂが空になっても、一定時間はトナー貯留容器１１０内にあるトナーを現像装置に補給して印刷が可能である。ところが、この間に、空になったトナーボトルを新しいトナーボトルと交換してトナー貯留容器１１０にトナーの供給が行われないと、トナー貯留容器１１０内のトナーが無くなってしまう。すると、トナー補給装置から現像装置内にトナー補給が行えず、現像に用いられるトナー量が不足し画像濃度が薄くなって画像不良が生じてしまう。

そのため、トナー検知センサ１１１によってトナー無と検知されてから、再びトナー有と検知されることなく、トナー貯留容器１１０内のトナーが無くなりきらない所定時間が経過したら、印刷動作を停止させる。これにより、現像装置内のトナー量が不足した状態で印刷が行われるのを防ぐことができる。

横並びで設けられた２つのトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂからトナー貯留容器１１０に供給されるトナーは、トナー貯留容器１１０内での落下位置を頂点として山状に堆積し、トナーの嵩は前記落下位置が最も高く前記落下位置から遠ざかるほど低くなる。そのため、前記落下位置がトナー検知センサ１１１に近い、一方のトナーボトル１０１Ａからトナー供給を行ったほうが、他方のトナーボトル１０１Ｂからトナー供給を行った場合よりも、トナー検知センサ１１１の高さまでトナーが早く堆積する。トナー検知センサ１１１によってトナー有を検知したときには、一方のトナーボトルＡからトナー供給を行った場合、図中破線で示すようにトナーが堆積し、他方のトナーボトル１０１Ｂからトナー供給を行った場合、図中実線で示すようにトナーが堆積する。

トナー検知センサ１１１でトナー有と検知したときのトナー貯留容器１１０内のトナー量は、他方のトナーボトル１０１Ｂからトナー供給を行った場合よりも一方のトナーボトル１０１Ａからトナー供給を行った場合のほうが少ない。よって、トナー検知センサ１１１でトナー有と検知したときのトナー貯留容器１１０内のトナー量は、一方のトナーボトル１０１Ａと他方のトナーボトル１０１Ｂとのどちらからトナー貯留容器１１０にトナーを供給したかによってばらついてしまう。このばらつきは、各トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂから供給されたトナーの落下位置とトナー検知センサ１１１との横並び方向での距離の差が大きくなるほど大きくなる。

トナー検知センサ１１１が検知するのは、あくまでも検知面でのトナー有無であり、トナー有検知時のトナー量が、どちらのトナーボトルからトナーが供給されたときのものかをトナー検知センサでは検知できない。そのため、前述したトナー量のばらつきを考慮し、トナー貯留容器１１０内のトナー量を適切に見積もって、前記所定時間を設定する必要がある。トナー貯留容器１１０内に残っているトナーを多く見積もり過ぎると、実際のトナー量が見積もったトナー量よりも少なくて、前記所定時間が経過するまでの間にトナー貯留容器１１０内のトナーが無くなり、前記画像不良が生じる虞がある。逆に、トナー貯留容器１１０内に残っているトナーを少なく見積もり過ぎると、前記所定時間が短くなり過ぎて、前記所定時間が経過するまでにトナーボトルの交換が間に合わず、印刷動作を停止させてしまい生産性を低下させてしまう虞がある。

このように、トナー貯留容器１１０内のトナー量を適切に見積もって前記所定時間を適切に設定しないと、前記画像不良が生じたり前記生産性が低下したりするといった問題が生じ得る。

また、横並びに設けられた２つ以上のトナーボトルからトナー貯留容器１１０にトナーを供給する構成であれば、上述したのと同様の問題が生じ得る。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、粉体貯留容器内の粉体が無くなりきらない所定時間を適切に設定できる粉体補給装置及びその粉体補給装置を備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、装置本体に対して着脱可能であり横並びで配置された２つ以上の粉体収納容器と、前記粉体収納容器の下方に設けられ各粉体収納容器に対応させた粉体供給口を介して該粉体収納容器から供給された粉体を一時的に貯留し、該一時的に貯留した粉体を補給対象に向けて排出する粉体排出口が形成された粉体貯留容器と、前記粉体貯留容器の内壁に設置され、設置された高さにおける粉体の有無を検知する粉体検知手段とを備えた粉体補給装置において、前記粉体収納容器の横並び方向における、隣り合う粉体収納容器それぞれについての粉体供給口の間に前記粉体検知手段が位置することを特徴とするものである。

本発明においては、横並び方向で隣り合う粉体収納容器それぞれについての粉体供給口の間に粉体検知手段が位置するので、隣り合う粉体収納容器それぞれについての粉体供給口の間に粉体検知手段が位置しない場合よりも、各粉体収納容器から供給された粉体の落下位置と粉体検知手段との横並び方向での距離の差が小さくなる。これにより、隣り合う粉体収納容器それぞれについての粉体供給口から粉体貯留容器内に供給され堆積した粉体の嵩が、横並び方向で粉体検知手段を挟んで反転したような状態に近づく。よって、粉体検知手段により粉体有りを検知したときの、各粉体収納容器から粉体貯留容器内に供給し堆積した粉体の量のばらつきを低減させることができる。したがって、その分、粉体貯留容器内の粉体量を適切に見積もることができ、粉体貯留容器内の粉体が無くなりきらない所定時間を、長過ぎたり短過ぎたりすることなく適切に設定することができる。

以上、本発明によれば、粉体貯留容器内の粉体が無くなりきらない所定時間を適切に設定できるという優れた効果がある。

トナー検知センサによりトナーを検知した時点のトナー貯留容器内でのトナーの嵩を示した図。 実施形態に係る複写機の概略構成図。 トナー補給装置の外観斜視図。 トナー補給装置のトナーボトル軸方向の断面図。 構成例１に係るトナー補給装置に装着された状態のトナーボトルと、その周囲構成とを示す断面概略構成図。 構成例２に係るトナー補給装置に装着された状態のトナーボトルと、その周囲構成とを示す断面概略構成図。 攪拌手段に攪拌スクリュウを用いた場合のトナー補給装置の断面概略構成図。 横並び方向でトナーボトル軸中心間の中央にトナー検知センサを位置させた場合の説明図。 横並び方向でトナー充填口中心間の中央にトナー検知センサを位置させた場合の説明図。 実施形態２に係るトナー補給装置に装着された状態のトナーボトルと、その周囲構成とを示す断面概略構成図。 従来のトナー補給装置の断面概略構成図。

［実施形態１］
以下、本発明を適用した粉体補給装置を備えた画像形成装置の第一の実施形態について説明する。

図２は本実施形態に係る画像形成装置である複写機１の概略構成図である。
複写機１は、自動原稿送り装置（以下、ＡＤＦという）５０と、従来公知の電子写真方式による画像形成を行うための露光部１２０、画像形成部１３０、給紙部１４０から構成されている。

露光部１２０は、ＡＤＦ５０あるいは手差しにてコンタクトガラス５１上に載置された原稿（図示せず）に光を照射するための光源１２１と、原稿からの反射光像を画像形成部１３０の潜像担持体である感光体ドラム１３１上に露光するためのミラー１２２，１２３，１２４，１２６，１２７，１２８及びレンズ１２５からなる露光光学系によって構成されている。

画像形成部１３０は、感光体ドラム１３１とその周囲に配設された帯電装置１３２、現像装置１０６、レジストローラ対１３４、転写ベルト装置１３３、感光体クリーニング装置１３６と、定着装置１３７、排紙ローラ１３８、両面コピー用の転写紙反転搬送部１３９などによって構成されている。

画像形成部１３０の下方には、給紙部１４０が設けられている。給紙部１４０には、第一給紙カセット３１、第二給紙カセット３２、第三給紙カセット３３、及び、第四給紙カセット３４が鉛直方向に重なるように配設されている。これらの給紙カセット３１，３２，３３，３４内には、それぞれ、記録材である記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐには、第一給紙ローラ３１ａ、第二給紙ローラ３２ａ、第三給紙ローラ３３ａ、及び第四給紙ローラ３４ａがそれぞれ当接している。これらの給紙ローラ３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動すると、それぞれの対応した給紙カセット３１，３２，３３，３４内の一番上の記録紙Ｐが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路３５に向けて排出される。給紙路３５内には、複数の搬送ローラ対３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂが配設されており、給紙路３５に送り込まれた記録紙Ｐは、これら搬送ローラ対３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂのローラ間に挟み込まれながら、給紙路３５内を図中下側から上側に向けて搬送される。

給紙路３５の記録紙搬送方向下流側の末端には、レジストローラ対１３４が配設されている。レジストローラ対１３４は、搬送ローラ対３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂから送られてくる記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述する転写部に向けて送り出す。

図２において、画像形成動作が開始されると、感光体ドラム１３１が帯電装置１３２により帯電され、露光部１２０からの原稿像が露光され静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置１０６の現像剤（２成分現像剤または１成分現像剤）によって現像され、感光体ドラム１３１上にトナー像が形成される。

感光体ドラム１３１上に形成されたトナー像は、給紙部１４０から給紙されレジストローラ対１３４を介して転写部（感光体ドラム１３１と転写ベルト１３５とのニップ部）に給紙された転写紙に転写され、トナー像が転写された転写紙は転写ベルト装置１３３の転写ベルト１３５で定着装置１３７に搬送され、定着装置１３７でトナー像が転写紙に定着される。定着後の転写紙は排紙ローラ１３８を介して図示しない排紙トレイ上に排紙される。

一方、トナー像転写後の感光体ドラム１３１は感光体クリーニング装置１３６により清掃され、残留トナーや紙粉等の異物が除去、回収される。また、転写紙搬送後の転写ベルト１３５も転写ベルト装置１３３内のクリーニング手段１３３ａにより清掃され、残留トナーや紙粉等の異物が除去、回収される。

図２において、現像装置１０６としては、以下の説明ではトナーとキャリアを用いた２成分磁気ブラシ現像方式を用いた例を示す。

現像装置１０６の上方にトナー補給装置１００が設けられている。トナー補給装置１００では、黒色のトナーをそれぞれ収納する２つのトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂが横並びで配置されており、このトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂの下方にトナーを一時的に貯留するトナー貯留容器１１０が設けられている。そして、２つのトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂから交互に、自由落下によってトナー貯留容器１１０にトナーを供給し、トナー貯留容器１１０内のトナーを現像装置１０６に排出してトナー補給を行っている。このようにトナー補給装置１００にトナー貯留容器１１０を設けることで、仮に２つのトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂ内のトナーが無くなっても、一定時間はトナー貯留容器１１０内のトナーを現像装置に補給して印刷することができる。

また、トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂは、トナー補給装置１００に対して着脱可能となっており、トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂに収納されたトナーが無くなると、トナーが収納された新しいトナーボトル１０１と交換する。

しかしながら、例えばトナーが無くなり空になったトナーボトル１０１Ａを新しいトナーボトルと交換するのを作業者が忘れてしまう虞がある。このように、空になったトナーボトル１０１Ａの交換が行われないまま、トナーボトル１０１Ｂからトナー貯留容器１１０にトナー供給が行われ、トナーボトル１０１Ｂ内のトナーも無くなってしまっても、一定時間はトナー貯留容器１１０内にあるトナーを現像装置に補給して印刷が可能である。ところが、この間に、空になったトナーボトルを新しいトナーボトルと交換してトナー貯留容器１１０にトナーの供給が行われないと、トナー貯留容器１１０内のトナーが無くなり、現像装置１０６内にトナー補給が行えず現像に用いられるトナー量が不足し画像濃度が薄くなって画像不良が生じてしまう。

そのため、トナー検知センサ１１１によってトナー無と検知されてから、再びトナー有と検知されることなく、トナー貯留容器１１０内のトナーが無くなりきらない所定時間が経過したら、印刷動作を停止させる。これにより、現像装置１０６内のトナー量が不足した状態で印刷が行われるのを防ぐことができる。

トナー補給装置１００から現像装置１０６へのトナー補給は、現像装置１０６に設けられた不図示のトナー残量検知手段により行う。すなわち、トナー残量検知手段トナー量がある定められた値以下であると、前述の駆動源を駆動し現像装置１０６へトナーを補給する。そして、現像装置１０６内のトナー量がある定められた値以上になるとトナー残量検知手段にて検知しトナー補給を停止する。これらの制御により、現像装置１０６内には常に一定量のトナーが収納され、安定した現像工程が保証される。

また、トナー残量検知手段にてトナー量がある定められた値以下であると検知し、これがあらかじめ定められた回数、時間等を越えると、トナー補給装置１００内にトナーが無いと判断し、複写機１に設けられた図示しない操作部または表示部にオペレータにわかるような警告を発する。これらにより、トナー補給装置１００へのトナー補充（トナーボトル１０１の交換）を適正な時期に行うことができる。

［構成例１］
図３はトナー補給装置１００の外観斜視図である。図５はトナー補給装置１００に装着された状態のトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂと、その周囲構成とを示す断面概略構成図である。図４はトナー補給装置１００のトナーボトル軸方向の断面図である。

装置に取り付けられたトナー容器としてのトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂは、それぞれモータ１０３Ａ，１０３Ｂを駆動源として回転し、連通部１０２Ａ，１０２Ｂを通じてトナー貯留容器１１０にトナーを充填する。

同図において、トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂは、ホルダー部７４Ａ，７４Ｂの箇所で破断した横断面が示されている。ホルダー部７４Ａ，７４Ｂに回転可能に取り付けられたトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂが、モータ１０３Ａ，１０３Ｂからの駆動によって回転することで、トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂ内のトナーが連通部１０２Ａ，１０２Ｂに排出される。連通部１０２Ａ，１０２Ｂは、トナー充填口１０４Ａ，１０４Ｂを介してトナー貯留容器１１０と連通している。

トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂ内から連通部１０２Ａ，１０２Ｂに排出されたトナーは、図中矢印で示すように自重によって連通部１０２Ａ，１０２Ｂ内を落下しトナー充填口１０４Ａ，１０４Ｂを通って、トナー貯留容器１１０に充填される。

トナー貯留容器１１０内では、モータ１１２からの回転駆動力によって回転する回転軸部材であるアジテータ軸１１４に固定されたアジテータ１１５が、アジテータ軸１１４とともに回転することで、トナー貯留容器１１０内のトナーが攪拌される。

トナー貯留容器１１０の下部には、トナー搬送スクリュウ１１６が回転可能に配設された横搬送路１１８を有しており、トナー搬送スクリュウ１１６の回転に伴ってトナーを横搬送路１１８の長手方向に沿って搬送する。

横搬送路の長手方向の一端部には、下方に向けて開口した排出口１１７が設けられており、不図示の落下案内管の上端と連通している。この落下案内管の下端は、現像装置１０６のトナー補給口に接続されている。横搬送路１１８内のトナー搬送スクリュウ１１６が回転すると、横搬送路１１８の長手方向の一端部まで搬送されたトナーが、排出口１１７から落下案内管に排出され落下案管とトナー補給口とを通って現像装置１０６内に落下しトナーが補給される。

トナー貯留容器１１０の壁部には、トナー貯留容器１１０内におけるトナーの有無を検知するトナー検知センサ１１１が固定されている。このトナー検知センサ１１１は圧電振動方式の圧電センサであり、板状の圧電セラミクスの両面に電極を設け、この両面の電極に交流信号を印加して発振させた状態で、負荷をかけると位相特性が変化するという原理を用いて負荷の有無を検知するものである。

このトナー検知センサ１１１でトナー貯留容器１１０内のトナー量を検知する場合には、両面の電極のうち一方の電極を検知面としてトナー貯留容器１１０の内壁面に配設し、トナー検知センサ１１１の検知面に直接トナーを接触させてトナーの有無を検知する。

このトナー検知センサ１１１は高感度であるため、検知面にトナーが付着したままになると、トナー貯留容器１１０にトナーが無いにもかかわらず、検知面に付着したトナーを検知してトナー有りと誤検知してしまうことがある。このため、検知面を定期的に清掃して検知面に付着したトナーを掻き落とすことが望ましい。

本構成例では、アジテータ軸１１４を中心にアジテータ１１５が回転することで、アジテータ１１５の軸方向中央部にある凸部１１５ａがトナー検知センサ１１１と接触し、トナー検知センサ１１１に付着したトナーを掻き取って除去し、トナー検知センサ１１１が誤検知するのを抑制している。

また、図８に示すようにトナー検知センサ１１１は、横並び方向でトナーボトル１０１Ａとトナーボトル１０１Ｂとの間に設置されている。そして、トナー検知センサ１１１の中心Ｏ_３が、横並び方向でトナーボトル１０１Ａの軸中心Ｏ_１とトナーボトル１０１Ｂの軸中心Ｏ_２それぞれからの距離が同じとなる位置、すなわち、横並び方向で軸中心Ｏ_１−軸中心Ｏ_２間の中央に相当するトナー貯留容器１１０内の位置に位置している。このような位置に設けられたトナー検知センサ１１１によってトナー有と検知したときのトナー貯留容器１１０内でのトナーの嵩は、図１に示す通り、トナーボトル１０１Ａからトナー充填口１０４Ａを通して充填された場合には図中実線、トナーボトル１０１Ｂからトナー充填口１０４Ｂを通して充填された場合には図中点線のようになる。

このような位置にトナー検知センサ１１１を設けることで、各トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂから充填されるトナーのトナー貯留容器１１０内での落下位置とトナー検知センサ１１０との横並び方向での距離が略同じになる。これにより、トナーボトル１０１Ａとトナーボトル１０１Ｂとのどちらからの充填かによって、トナー貯留容器１１０内に堆積されたトナーの嵩に横並び方向で左右の偏りが生じても、剤面が横並び方向で概ね左右反転させた形状の嵩となる。本構成例においては、図１に示すように、トナー充填口１０４Ａからトナーを充填したときの満杯時（トナー有検知時）の剤面（図中実線）と、トナー充填口１０４Ｂからトナーを充填したときの満杯時（トナー有検知時）の剤面（図中破線）とが交差する。

なお、トナー検知センサ１１１によってトナー有を検知したときの、各トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂから充填されたトナー貯留容器１１０内のトナーの体積差が１０［％］以下、好ましくは５［％］以下となるような位置にトナー検知センサ１１１を設けるのが良い。

トナーボトル１０１Ａとトナーボトル１００Ｂとのどちらからトナー貯留容器１１０にトナーを充填した場合でも、剤面が横並び方向で概ね左右反転させた形状の嵩となることで、トナー貯留容器１１０内のトナー量を概ね同量とすることができる。このように、トナー貯留容器１１０内のトナー量のばらつきを低減させることができるので、その分、トナー貯留容器１１０内のトナー量を適切に見積もって、上述したようなトナー貯留容器１１０内のトナーが無くなりきらない所定時間を、長過ぎたり短過ぎたりすることなく適切に設定することができる。

したがって、前記所定時間が長過ぎることで、トナー貯留容器１１０内に残っている実際のトナー量が見積もったトナー量よりも少ない場合にトナー貯留容器１１０内のトナーが無くなってしまい、トナー補給装置１００から現像装置１０６にトナーを補給できずトナー不足によって画像濃度が薄くなって画像不良が生じるのを抑制することができる。また、前記所定時間が短過ぎることで、前記所定時間が経過するまでに、トナーボトルの交換が間に合わず、印刷動作を停止させてしまいダウンタイムが増えて生産性を低下させてしまうのを抑制することができる。

また、図９に示すように、横並び方向でトナー検知センサ１１１の中心Ｏ_３が、横並び方向でトナー充填口１０４Ａの中心Ｐ_１とトナー充填口１０４Ｂの中心_２それぞれからの距離が同じとなる位置、すなわち、横並び方向で中心Ｐ_１−中心Ｐ_２間の中央に相当するトナー貯留容器１１０内の位置させて、トナー検知センサ１１１を設けても良い。この場合でも、トナー充填口１０４Ａとトナー充填口１０４Ｂとのどちらを通してトナー貯留容器１１０にトナーを充填した場合でも、剤面が横並び方向で概ね左右反転させた形状の嵩となることで、トナー貯留容器１１０内のトナー量を概ね同量とすることができる。

また、本構成例では、アジテータ１１５が固定されたアジテータ軸１１４を回転させるモータ１１２と、トナー搬送スクリュウ１１６を回転させるモータ１１３とを別個で設けている。このようにアジテータ１１５を回転させるためのモータ１１２と、トナー搬送スクリュウ１１６を回転させるためのモータ１１３とを別個に設けることで、モータ１１２をモータ１１３とは別個に制御することができる。

アジテータ１１５とトナー搬送スクリュウ１１６とを同一のモータからの駆動力によって回転させる構成の場合には、トナー搬送スクリュウ１１６によってトナーを搬送しトナーを現像装置１０６に補給するときにしか、アジテータ１１５によってトナーを攪拌することができない。そのため、トナー補給動作をしていないとトナー充填口１０４Ａ，１０４Ｂ付近にトナーが集中してしまい、使用するトナー充填口１０４によってトナー貯留容器１１０内のトナーの積もり方が変化してしまい、トナー検知センサ１１１えの充填量検知が安定しなくなってしまう。

一方、本構成例のように、モータ１１２とモータ１１３とを個別に駆動させて、アジテータ１１５とトナー搬送スクリュウ１１６とを別々に動作させることで、トナー補給動作時だけにかかわらず、トナー貯留容器１１０内のトナーを攪拌できる。これにより、トナー貯留容器１１０内のトナーの嵩（剤面）を平均化して充填量を安定させることができる。

［構成例２］
本構成例のトナー補給装置１００の基本的な構成は、構成例１のトナー補給装置１００と同じであるが、本構成例においては、アジテータ１１５にトナーの搬送能力を付加している。

すなわち、本構成例のトナー補給装置１００においては、図６に示すように、アジテータ１１５の先端部に斜め形状を設けており、これをアジテータ軸軸方向でトナー検知センサ１１１を挟んで前記斜め形状を左右で反転させている。これにより、アジテータ１１５によってトナーをトナー検知センサ１１１の周囲に集めることができる構成になっている。

このようにアジテータ１１５によってトナー検知センサ１１１の周囲にトナーを集めることで、トナー貯留容器１１０内のトナーの嵩は、どちらのトナー充填口１０４Ａ，１０４Ｂからトナー貯留容器１１０内にトナーを充填した場合にも、図６に示した実線のような形状となる。そのため、トナー貯留容器１１０内のトナー総量をより安定させることが可能になる。

また、図７に示すように、トナー貯留容器１１０内のトナーを撹拌する撹拌手段として、回転軸に螺旋状の羽が設けられたスクリュウ部材である攪拌スクリュウ１１９を用いても良い。この攪拌スクリュウ１１９の羽の巻き方向は、回転軸方向でトナー検知センサ１１１を挟んで逆向きになっている。これにより、攪拌スクリュウ１１９によってトナーをトナー検知センサ１１１の周囲に集めることができる構成になっている。

このように攪拌スクリュウ１１９によってトナー検知センサ１１１の周囲にトナーを集めることでも、トナー貯留容器１１０内のトナーの嵩を、どちらのトナー充填口１０４Ａ，１０４Ｂからトナー貯留容器１１０内にトナーを充填した場合にも、図７に示した実線のような形状となる。そのため、トナー貯留容器１１０内のトナー総量をより安定させることが可能になる。

なお、攪拌スクリュウ１１９の羽のピッチは、トナー搬送スクリュウ１１６の羽のピッチよりも大きくなっている。また、攪拌スクリュウ１１９の回転速度は、トナー搬送スクリュウ１１６の回転速度よりも遅く、例えば、トナー搬送スクリュウ１１６の回転速度の１／１０程度にしている。

［構成例３］
本構成例のトナー補給装置１００の基本的な構成は、構成例１のトナー補給装置１００と同じであるが、本構成例においては、アジテータ軸１１４を駆動するモータ１１２を、トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂを駆動するモータ１０３Ａ，１０３Ｂと連動させて駆動させる。そして、トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂからトナー充填口１０４Ａ，１０４Ｂを通ってトナー貯留容器１１０内に落ちたトナーを常に攪拌する。これにより、前述したトナー貯留容器１１０内でのトナーの嵩の左右の偏りを軽減し、より多くのトナーをトナー貯留容器１１０内に蓄えることができる。

なお、図７に示したようなトナー貯留容器１１０内のトナーを撹拌する撹拌手段として攪拌スクリュウ１１９を用いた場合でも、モータ１０３Ａ，１０３Ｂによるトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂの駆動に連動させて、モータ１１２により攪拌スクリュウ１１９を駆動させる。これにより、攪拌手段としてアジテータ１１５を用いた場合と同様に、トナー貯留容器１１０内でのトナーの嵩の左右の偏りを軽減し、より多くのトナーをトナー貯留容器１１０内に蓄えることができる。

［実施形態２］
以下、本発明を適用した粉体補給装置を備えた画像形成装置の第二の実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る画像形成装置である複写機の基本的な構成は、実施形態１に係る複写機１の構成と略同じであるので、その説明は省略する。

本実施形態においては、トナー補給装置１００に、黒色のトナーをそれぞれ収納する３つのトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃが横並びで配置されており、このトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃの下方にトナーを一時的に貯留するトナー貯留容器１１０が設けられている。そして、３つのトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃから１つずつ順番に、自由落下によってトナー貯留容器１１０にトナーを供給し、トナー貯留容器１１０内のトナーを現像装置１０６に排出してトナー補給を行っている。

また、図１０に示すようにトナー貯留容器１１０の内壁で、３つのトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃそれぞれの隣り合うトナーボトル間に、トナー検知センサ１１１Ａとトナー検知センサ１１１Ｂとが設置されている。そして、トナー検知センサ１１１Ａの中心Ｏ_３が、横並び方向でトナーボトル１０１Ａの軸中心Ｏ_１とトナーボトル１０１Ｂの軸中心Ｏ_２それぞれからの距離が同じとなる位置、すなわち、横並び方向で軸中心Ｏ_１−軸中心Ｏ_２間の中央に相当するトナー貯留容器１１０内の位置に位置している。また、トナー検知センサ１１１Ｂの中心Ｏ_５が、横並び方向でトナーボトル１０１Ｂの軸中心Ｏ_２とトナーボトル１０１Ｃの軸中心Ｏ_４それぞれからの距離が同じとなる位置、すなわち、横並び方向で軸中心Ｏ_２−軸中心Ｏ_４間の中央に相当するトナー貯留容器１１０内の位置に位置している。

このような位置に設けられたトナー検知センサ１１１Ａとトナー検知センサ１１１Ｂによってトナー有と検知したときのトナー貯留容器１１０内でのトナーの嵩は、図１０に示す通り、トナーボトル１０１Ａからトナー充填口１０４Ａを通して充填された場合には図中実線、トナーボトル１０１Ｂからトナー充填口１０４Ｂを通して充填された場合には図中１点鎖線、トナーボトル１０１Ｃからトナー充填口１０４Ｃを通して充填された場合には図中２点鎖線のようになる。

これにより、トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃのいずれのトナーボトルからトナー貯留容器１１０にトナーを充填した場合でも、トナー貯留容器１１０内のトナー量を概ね同量とすることができる。このように、トナー貯留容器１１０内のトナー量のばらつきを低減させることができるので、その分、トナー貯留容器１１０内のトナー量を適切に見積もって、上述したようなトナー貯留容器１１０内のトナーが無くなりきらない所定時間を、長過ぎたり短過ぎたりすることなく適切に設定することができる。

したがって、前記所定時間が長過ぎることで、トナー貯留容器１１０内に残っている実際のトナー量が見積もったトナー量よりも少ない場合にトナー貯留容器１１０内のトナーが無くなってしまい、トナー補給装置１００から現像装置１０６にトナーを補給できずトナー不足によって画像濃度が薄くなって画像不良が生じるのを抑制することができる。また、前記所定時間が短過ぎることで、前記所定時間が経過するまでに、トナーボトルの交換が間に合わず、印刷動作を停止させてしまいダウンタイムが増えて生産性を低下させてしまうのを抑制することができる。

なお、トナー検知センサ１１１Ａ，１１１Ｂによってトナー有を検知したときの、各トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃから充填されたトナー貯留容器１１０内のトナーの体積差が１０［％］以下、好ましくは５［％］以下となるような位置にトナー検知センサ１１１Ａ，１１１Ｂを設けるのが良い。

本実施形態では、上述したようにトナー検知センサ１０１Ａ，１０１Ｂを、横並び方向で、軸中心Ｏ_１−軸中心Ｏ_２間の中央、軸中心Ｏ_２−軸中心Ｏ_４間の中央に相当する位置に設けている。この場合、横並び方向で真ん中にあるトナーボトル１０１Ｂからトナーを充填したときのトナー貯留容器１１０内のトナー総量が、横並び方向で両側にあるトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｃからトナー充填をしたときの前記トナー総量よりも少し多くなる虞がある。そのため、トナー検知センサ１１１Ａ，１１１Ｂそれぞれを各中央の位置から横並び方向で軸中心Ｏ_２側に寄せて設置させても良い。

これにより、トナーボトル１０１Ｂからトナーを充填した場合に、トナー検知センサ１１１Ａ，１１１Ｂそれぞれが各中央の位置にあるときよりも、早い段階でトナー有と検知され、検知時におけるトナー貯留容器１１０内のトナー総量を低減させることができる。よって、トナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃのいずれのトナーボトルからトナー貯留容器１１０にトナーを充填した場合でも、トナー貯留容器１１０内のトナー量のばらつきをより低減させることができる。

なお、本実施形態のおいても、実施形態１で説明した各構成例の構成を適用することができ、上述したのと同様の効果を得ることができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
装置本体に対して着脱可能であり横並びで配置された２つ以上のトナーボトル１０１Ａ，１０１Ｂなどの粉体収納容器と、粉体収納容器の下方に設けられ粉体収納容器から供給された粉体を一時的に貯留し、一時的に貯留したトナーなどの粉体を現像装置１０６などの補給対象に向けて排出する排出口１１７などの粉体排出口が形成されたトナー貯留容器１１０などの粉体貯留容器と、粉体貯留容器の内壁に設置され、設置された高さにおける粉体の有無を検知するトナー検知センサ１１１などの粉体検知手段とを備えたトナー補給装置１００などの粉体補給装置において、粉体収納容器の横並び方向で隣り合う粉体収納容器間に粉体検知手段が位置する。これよれば、上記実施形態について説明したように、粉体貯留容器内の粉体が無くなりきらない所定時間を適切に設定できる。
（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、上記隣り合う粉体収納容器間の横並び方向中央に上記粉体検知手段が位置する。これによれば、上記実施形態について説明したように、概ね左右反転させた形状の嵩（剤面）となるため、いずれの粉体収納容器から粉体を供給した場合でも、粉体貯留容器内の粉体量を概ね同量とすることができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）において、上記粉体収納容器が３本横並びで配置されており、上記隣り合う粉体収納容器間の横並び方向中央、またはそれよりも並び方向で真ん中にある粉体収納容器側に寄った位置に、上記粉体検知手段が位置する。これによれば、上記実施形態について説明したように、いずれの粉体収納容器から粉体を供給した場合でも、粉体貯留容器内の粉体量を概ね同量とすることができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、上記粉体貯留容器の上面には、各粉体収容容器に対応させた粉体供給口が横並び方向に沿って設けられており、上記粉体検知手段が位置する上記横並び方向中央を、各粉体供給口の横並び方向中心を基準にして設定する構成を採用することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、上記粉体検知手段が位置する上記横並び方向中央を、各粉体収納容器に設けられた粉体を排出する排出口の横並び方向中心を基準にして設定する構成を採用することができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）において、隣り合う粉体収納容器それぞれから粉体を供給したときに粉体貯留容器内で堆積した粉体の上面が交わる位置に、上記粉体検知手段を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、いずれの粉体収納容器から粉体を供給した場合でも、粉体貯留容器内の粉体量を概ね同量とすることができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）または（態様Ｆ）において、上記粉体検知手段で粉体を検知したときに、各粉体収納容器から供給された粉体の容積比が１０［％］以下となる位置に、前記粉体検知手段を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、いずれの粉体収納容器から粉体を供給した場合でも、粉体貯留容器内の粉体量を概ね同量とすることができる。
（態様Ｈ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）または（態様Ｇ）において、上記粉体貯留容器には粉体を撹拌する撹拌手段が設けられており、前記撹拌手段は粉体を上記粉体検知手段に向けて搬送する。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体貯留容器内のトナー量をより安定させることが可能になる。
（態様Ｉ）
（態様Ｈ）において、上記撹拌手段は回転軸に螺旋状の羽が設けられたスクリュウ部材を有しており、前記スクリュウ部材の羽の巻き方向が回転軸方向で上記粉体検知手段を挟んで逆向きになっている。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体を攪拌しつつ、粉体を粉体検知手段の周囲に集めることができる。
（態様Ｊ）
（態様Ｈ）において、前記撹拌手段は回転軸と前記回転軸に取り付けられた可撓性シートとを有しており、前記可撓性シートは回転軸方向で上記粉体検知手段を挟んで逆向きの傾きを持って前記回転軸に取り付けられている。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体を攪拌しつつ、粉体を粉体検知手段の周囲に集めることができる。
（態様Ｋ）
（態様Ｈ）、（態様Ｉ）または（態様Ｊ）において、上記粉体貯留容器内に貯留された粉体を上記粉体排出口に向けて搬送する粉体搬送手段を有しており、上記攪拌手段と前記粉体搬送手段とを個別に動作可能で。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体搬送手段の動作によらず攪拌手段を動作させて、粉体貯留容器内の粉体を攪拌することができるため、粉体貯留容器内の粉体の剤面を平均化して充填量を安定化させることができる。
（態様Ｌ）
（態様Ｈ）、（態様Ｉ）、（態様Ｊ）または（態様Ｋ）において、上記粉体収納容器から上記粉体貯留容器に粉体を供給するときに、上記攪拌手段を動作させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体貯留容器内での粉体の偏りを軽減し、より多くの粉体を粉体貯留容器内に蓄えることができる。
（態様Ｍ）
像担持体と、少なくともトナーを含む現像剤を用いて前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、前記現像手段で使用されるトナーを収容するトナー収納容器と、前記トナー収納容器内のトナーを前記現像手段に補給するトナー補給手段とを備えた画像形成装置において、前記トナー補給手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）、（態様Ｈ）、（態様Ｉ）、（態様Ｊ）、（態様Ｋ）または（態様Ｌ）の粉体補給装置を備えた。これによれば、上記実施形態について説明したように、粉体貯留容器内の粉体が無くなりきらない所定時間を適切に設定でき、画像濃度が薄くなって画像不良が生じたり、生産性が低下したりするのを抑制することができる。

１ 複写機
３１ 第一給紙カセット
３１ａ 第一給紙ローラ
３１ｂ 搬送ローラ対
３２ 第二給紙カセット
３２ａ 第二給紙ローラ
３２ｂ 搬送ローラ対
３３ 第三給紙カセット
３３ａ 第三給紙ローラ
３３ｂ 搬送ローラ対
３４ 第四給紙カセット
３４ａ 第四給紙ローラ
３４ｂ 搬送ローラ対
３５ 給紙路
５０ 自動原稿送り装置（ＡＤＦ）
５１ コンタクトガラス
７４Ａ ホルダー部
７４Ｂ ホルダー部
１００ トナー補給装置
１０１ トナーボトル
１０１Ａ トナーボトル
１０１Ｂ トナーボトル
１０２Ａ 連通部
１０２Ｂ 連通部
１０３Ａ モータ
１０３Ｂ モータ
１０４Ａ トナー充填口
１０４Ｂ トナー充填口
１０６ 現像装置
１１０ トナー貯留容器
１１１ トナー検知センサ
１１２ モータ
１１４ アジテータ軸
１１５ アジテータ
１１５ａ 凸部
１１６ トナー搬送スクリュウ
１１７ 排出口
１１８ 横搬送路
１１９ 攪拌スクリュウ
１２０ 露光部
１２１ 光源
１２２ ミラー
１２３ ミラー
１２４ ミラー
１２５ レンズ
１２６ ミラー
１２７ ミラー
１２８ ミラー
１３０ 画像形成部
１３１ 感光体ドラム
１３２ 帯電装置
１３３ 転写ベルト装置
１３３ａ クリーニング手段
１３４ レジストローラ対
１３５ 転写ベルト
１３６ 感光体クリーニング装置
１３７ 定着装置
１３８ 排紙ローラ
１３９ 転写紙反転搬送部
１４０ 給紙部

特開２００５−２４１８６５号公報

Claims (13)

1. 装置本体に対して着脱可能であり横並びで配置された２つ以上の粉体収納容器と、
   前記粉体収納容器の下方に設けられ各粉体収納容器に対応させた粉体供給口を介して該粉体収納容器から供給された粉体を一時的に貯留し、該一時的に貯留した粉体を補給対象に向けて排出する粉体排出口が形成された粉体貯留容器と、
   前記粉体貯留容器の内壁に設置され、設置された高さにおける粉体の有無を検知する粉体検知手段とを備えた粉体補給装置において、
   前記粉体収納容器の横並び方向における、隣り合う粉体収納容器それぞれについての粉体供給口の間に前記粉体検知手段が位置することを特徴とする粉体補給装置。
2. 請求項１の粉体補給装置において、
   上記隣り合う粉体収納容器それぞれについての粉体供給口間の横並び方向中央に上記粉体検知手段が位置することを特徴とする粉体補給装置。
3. 請求項１の粉体補給装置において、
   上記粉体収納容器が３本横並びで配置されており、
   上記隣り合う粉体収納容器それぞれについての粉体供給口間の横並び方向中央、またはそれよりも並び方向で真ん中にある粉体収納容器側に寄った位置に、上記粉体検知手段が位置することを特徴とする粉体補給装置。
4. 請求項１、２または３の粉体補給装置において、
   上記粉体供給口は上記粉体貯留容器の上面に、粉体収納容器の横並び方向に沿って設けられており、
   上記粉体検知手段が位置する上記横並び方向中央は、各粉体供給口の横並び方向中心を基準にして設定したものであることを特徴とする粉体補給装置。
5. 請求項１、２または３の粉体補給装置において、
   上記粉体検知手段が位置する上記横並び方向中央は、各粉体収納容器に設けられた粉体を排出する排出口の横並び方向中心を基準にして設定したことを特徴とする粉体補給装置。
6. 請求項１、２、３、４または５の粉体補給装置において、
   隣り合う粉体収納容器それぞれから粉体を供給したときに粉体貯留容器内で堆積した粉体の上面が交わる位置に、上記粉体検知手段を設けたことを特徴とする粉体補給装置。
7. 請求項１、２、３、４、５または６の粉体補給装置において、
   上記粉体検知手段で粉体を検知したときに、各粉体収納容器から供給された粉体の容積比が１０［％］以下となる位置に、該粉体検知手段を設けたことを特徴とする粉体補給装置。
8. 請求項１、２、３、４、５、６または７の粉体補給装置において、
   上記粉体貯留容器には粉体を撹拌する撹拌手段が設けられており、
   前記撹拌手段は粉体を上記粉体検知手段に向けて搬送することを特徴とする粉体補給装置。
9. 請求項８の粉体補給装置において、
   上記撹拌手段は回転軸に螺旋状の羽が設けられたスクリュウ部材を有しており、
   前記スクリュウ部材の羽の巻き方向が回転軸方向で上記粉体検知手段を挟んで逆向きになっていることを特徴とする粉体補給装置。
10. 請求項８の粉体補給装置において、
    前記撹拌手段は回転軸と該回転軸に取り付けられた可撓性シートとを有しており、
    前記可撓性シートは回転軸方向で上記粉体検知手段を挟んで逆向きの傾きを持って前記回転軸に取り付けられていることを特徴とする粉体補給装置。
11. 請求項８、９または１０の粉体補給装置において、
    上記粉体貯留容器内に貯留された粉体を上記粉体排出口に向けて搬送する粉体搬送手段を有しており、
    上記攪拌手段と前記粉体搬送手段とを個別に動作可能であることを特徴とする粉体補給装置。
12. 請求項８、９、１０または１１の粉体補給装置において、
    上記粉体収納容器から上記粉体貯留容器に粉体を供給するときに、上記攪拌手段を動作させることを特徴とする粉体補給装置。
13. 像担持体と、
    少なくともトナーを含む現像剤を用いて前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、
    前記現像手段で使用されるトナーを収容するトナー収納容器と、
    前記トナー収納容器内のトナーを前記現像手段に補給するトナー補給手段とを備えた画像形成装置において、
    前記トナー補給手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の粉体補給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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