JP2014032377A - 現像剤補給装置、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置に安定した量の現像剤を補給できる現像剤補給装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る現像剤補給装置６は、回転することで容器内部の現像剤Ｔを開口部３８ｇから排出可能な現像剤収納容器３８と、現像剤収納容器の開口部から排出された現像剤を貯留する貯留部４０と、貯留部において現像剤収納容器の回転方向に回転し、貯留部に溜まっている現像剤を掻き上げて、現像装置への排出口４８へ搬送する搬送部材５１と、搬送部材よりも、同搬送部材の回転方向上流側に、搬送部材で搬送される現像剤量を規制する規制部材５０を有する。
【選択図】図１２

Description

本発明は、現像剤補給装置と現像装置及びこれらを備えた画像形成装置に関する。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置では、現像装置に現像剤となるトナーを補給するための円筒状の現像剤収納容器としてトナーボトルが用いられている。トナーボトルの形状としては、ボトルの内周面に螺旋状の突起が設けられていて、一端側となる頭部にはトナーを排出するための開口部が設けられている。この開口部は、輸送時や装置装着前の状態では、栓によって閉塞されている。画像形成装置には、トナーボトルを装着する現像剤補給装置が設けられている。現像剤補給装置は、装着されるトナーボトルの栓を開くとともにトナーボトルを回転駆動する。回転駆動されたトナーボトルは、ボトル内に収容されているトナーを螺旋状の突起によって開口部側へと搬送して開口部から排出する。排出されたトナーは、現像剤補給装置から現像装置へと延びるトナー搬送路を介して現像装置に補給される。
このような構成において、トナーボトルは、その頭部に開口部が設けられているため、ボトルの周面に開口部を設けたものに比べて、トナーボトルから排出されたトナーを現像装置まで搬送するトナー搬送路の構造を比較的簡易にできるとともに、装置全体のレイアウトの自由度が高くなる。また、袋状のトナー容器等に比べて、機械的な強度が大きくリサイクル性にも優れるということが既に知られている。
特許文献１には、補給量を安定化させる目的で、ボトルと栓の間にできる排出口の隙間を狭く調整した構成が開示されている。特許文献２には、トナーボトルの開口部から排出されたトナーを貯留部に貯留し、この貯留されたトナーを搬送部材で掻き上げることで現像装置への補給口に搬送する現像剤補給装置が開示されている。

従来構成のように単純にトナーボトルから直接現像装置にトナーを補給するような構成では、トナーボトルからの排出量が初期と経時で大きく変動してしまう。特にトナーボトルの性質上、補給初期に大量のトナーが流入するため、現像装置に安定した量のトナーを補給することが難しい。
特許文献１のように、トナーボトルと栓の間にできる排出口の隙間を狭く調整する構成の場合、補給量を安定させるという点においては利点があるものの、詰まりや補給量不足といった問題や制御および装置の複雑化、部品点数の増加という点については解消するには至らない。特許文献２の構成のように、貯留部に排出されたトナーを搬送部材で掻き上げて搬送する場合においても、搬送部材で単に掻き挙げて搬送しているだけなので、貯留部のトナー量によって搬送量にバラツキが生じてしまい易い。このため、現像装置へのトナー補給という観点では、改善の余地が残されている。
本発明は、現像装置に安定した量の現像剤を補給できる現像剤補給装置と、それを備えた現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、回転することで容器内部の現像剤を開口部から排出可能な現像剤収納容器と、現像剤収納容器の開口部から排出された現像剤を貯留する貯留部と、貯留部において現像剤収納容器の回転方向に回転し、貯留部に溜まっている現像剤を掻き上げて現像装置への排出口へ搬送する搬送部材とを備えた現像剤補給装置において、搬送部材よりも同搬送部材の回転方向上流側に搬送部材で搬送される現像剤量を規制する規制部材を有することを特徴としている。

本発明によれば、搬送部材よりも同搬送部材の回転方向上流側に搬送部材で搬送される現像剤量を規制する規制部材を有するので、搬送部材で掻き上げて排出口へ搬送される現像剤が均一化されるため、現像装置に対する補給量を安定化させることができる。このため、現像装置内のトナー濃度が安定し、画質が安定・向上する。画質が安定・向上することで、補給制御の簡略化や余分な準備動作を省くことができる。

本発明に係る画像形成装置が備えるプロセスカートリッジの概略構成図。 本発明に係る画像形成装置の概略構成図。 プロセスカートリッジの概略構成を示す斜視図。 プロセスカートリッジの内部構造を示す斜視図。 現像装置の内部構造を示す斜視図。 プロセスカートリッジの駆動系の構成を示す図。 現像剤補給装置が装着されたプロセスカートリッジの構成を示す図。 現像剤補給装置が装着されたプロセスカートリッジの構成を示す斜視図。 現像剤補給装置の概略構成を示す斜視図。 現像剤貯留部の概略構成を示す図。 本発明の主要部となる現像剤の搬送部材と規制部材を備えた容器保持手段の構成を示す斜視図。 本発明の第１の実施形態の主要部となる搬送部材と規制部材の構成と、その作用を説明するための図。 規制部材の変形例と作用を説明する拡大図。 規制部材の別な変形例と作用を説明する拡大図。 規制部材の別な変形例と作用を説明する拡大図。 規制部材の形状と搬送部材の関係を説明する図。 第１の実施形態と従来構成のトナーボトル内のトナー残量とトナー補給量の関係を説明する図。 本発明の第２の実施形態の主要部となる搬送部材と規制部材の構成と、その作用を説明するための図。 第２の実施形態と従来構成のトナーボトル内のトナー残量とトナー補給量の関係を説明する図。 第３の実施形態の主要部となる搬送部材と規制部材とフィルタの構成と、その作用を説明するための図。 第４の実施形態の主要部となる搬送部材と規制部材とフィルタと弾性部材の構成を示す図。

本発明は、回転することで容器内部の現像剤を開口部から排出可能な現像剤収納容器と、現像剤収納容器の開口部から排出された現像剤を貯留する貯留部と、貯留部において現像剤収納容器の回転方向に回転し、貯留部に溜まっている現像剤を掻き上げて、現像装置への排出口へ搬送する搬送部材とを備えた現像剤補給装置において、搬送部材よりも、同搬送部材の回転方向に、搬送部材で搬送される現像剤量を規制する規制部材を有することで、搬送部材で掻き上げて補給部へ搬送する現像剤量の安定化させることを特徴としている。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に解説する。
図１は、本発明に係る現像装置を用いた画像形成装置における、画像形成部の要部を示す概略構成図である。像担持体であるドラム状の感光体１０のまわりには、図中左横に設けるローラ状の帯電装置１１から感光体１０の矢印Ａで示す回転方向に向かって順に、下に現像装置１２、右横に転写装置１３と用紙分離装置１４、上にクリーニング装置１５を配置されている。

図２は、本発明に係る現像装置１２を備えた画像形成装置１００の概略図である。画像形成装置１００は、原稿を複写するときには、公知のとおり、コンタクトガラス１０１上に原稿をセットしてから、不図示のスタートボタンを押し、光学読取装置１０２で原稿上の画像を読み取ると同時に、感光体１０と転写装置１３間に、下から矢示するごとく記録媒体となる用紙Ｐを送り込む。

一方、感光体１０は、図示しない駆動手段で回転駆動され、その回転にともない帯電装置１１で表面を一様に帯電され、帯電された表面に光書込み装置１０３からレーザ光Ｌを照射して書き込みが行われることで、読み取った原稿画像に対応する静電潜像が形成される。感光体１０は、現像装置１２との対向位置を通るときに現像装置１２から現像剤となるトナーの供給を受けることで、静電潜像にトナーを付着させて逐次可視像化する。この可視像化して形成したトナー像は、上述したとおり感光体１０と転写装置１３間に送り込んだ用紙Ｐ上に転写装置１３で転写される。

転写後、用紙Ｐは、用紙分離装置１４で放電して、静電的に付着する感光体１０から分離し、定着装置１０４へ搬送してそこで転写画像を定着し、排紙部１０５へと排出する。用紙分離装置１４に代えて分離爪を設け、感光体１０から機械的に用紙Ｐを分離するようにしてもよい。画像転写後の感光体１０は、表面に残った残留トナーを、クリーニング装置１５に備える図１に示すクリーニングブレード１７で掻き落として表面を清掃して後、不図示の除電ランプで除電して表面電位を初期化する。

画像形成装置１００では、上述した感光体１０と帯電装置１１と現像装置１２とクリーニング装置１５などを、図３、図４に示すように１つのカートリッジケース１９で一体化してプロセスカートリッジ２０を構成してもよい。図３は、図１に示す画像形成装置１００が備えるプロセスカートリッジ２０を感光体１０の配置側と反対側から見た図であり、図４には感光体１０側から見た図である。

プロセスカートリッジ２０は、画像形成装置１００の本体内で前後に対向して設けられている図示しない側板間に取り付けて着脱自在にセットされる。このプロセスカートリッジ２０には、開閉自在な感光体シャッター１８が設けられている。プロセスカートリッジ２０は、画像形成装置１００の本体にセットされた状態では、図３に示すように感光体シャッター１８を開いて感光体１０の、転写装置１３および用紙分離装置１４側を開放し、セットされていない状態では、図４に示すように感光体シャッター１８を閉じて感光体１０を覆うように構成されている。

このような画像形成装置１００において、上述した現像装置１２では、図１に示すように、装置下部側に現像剤攪拌部２１を設け、上部側に現像剤担持部２２を設けている。現像剤攪拌部２１には、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を撹拌しながら搬送する第１撹拌部材２３と第２撹拌部材２４が設けられている。図示を省略するが、現像剤中のトナーとキャリアとの混合比をたとえば透磁率等から検知するトナー濃度センサも設けられている。現像剤攪拌部２１には、図５に示すように、その片側に、新規のトナーが供給されるトナー補給口２５とリサイクルトナーが供給されるトナー補給口２６がそれぞれ上向きに開いて設けられている。現像装置１２では、これらトナー補給口２５、２６から入るトナーを、第１撹拌部材２３および第２撹拌部材２４で循環するように搬送している。なお、第１攪拌部材２３を収納する空間は、その上部を、図５では一部を破断して示す頂壁２１ａで被っている。また、第２攪拌部材２４を収納する空間は、開口５０を設けて上方を開放している。

図１に示すように、現像剤担持部２２には、現像窓２７を通して感光体１０と対向する位置に現像剤担持体となる現像ローラ２８と、感光体１０への現像剤の供給量を制御する現像ドクタ２９とが配置されている。現像剤担持部２２では、開口５０を通して現像剤攪拌部２４から送り込まれた現像剤を現像ローラ２８で担持して後、現像ドクタ２９で均一化して、その均一化した現像剤中のトナーを感光体１０に付着させる。

感光体１０の周囲に配置したクリーニング装置１５には、カートリッジケース１９のクリーニングケース部１５ａ内に、クリーニングブレード１７で掻き落した残留トナーを搬送するスクリュ状のトナー搬送部材３０が、感光体１０の軸方向に配置されている。トナー搬送部材３０は、図３に示すように、その軸部３１の一端部３１ａが、カートリッジケース１９の前板部１９ａの上側に設けられた落下路入口３３から落下路３５内に進入するように配置されている。落下路３５は、そのまわりを囲うように周壁３６を前板部１９ａの外面に設け、その手前側を、図３では取り外して省略する前カバーで気密に被ってその中に形成されている。落下路３５には、周壁３６の底面３６ａに、上述した現像装置１２のリサイクルトナー補給口２６へ通ずる落下路出口３７が設けられている。さらに、落下路出口３７と落下路入口３３との間には、周壁３６を一部傾斜して、その傾斜部内面に残留トナーの落下面３６ｂが形成されている。

この現像装置１２では、現像時、図示しない駆動モータを駆動し、その駆動を伝達して図１に示す現像ローラ２８を回転するとともに、第１撹拌部材２３および第２攪拌部材２４を回転して現像剤を撹拌し、トナーとキャリアを摩擦帯電しながら現像ローラ２８へ搬送する。一方、現像ローラ２８に所定の現像バイアスを印加して現像剤中のトナーを感光体１０の表面に静電的に付着しその表面上の潜像を可視像化する。

クリーニング装置１５では、トナー搬送部材３０と同軸上に配置されたスクリュギヤ４００が、図６に示すように２つのアイドラギヤ４０１、４０２を介して、感光体１０と同軸上に配置された感光体ギヤ４０３と噛み合う。そして、図６中に矢示するとおり、感光体ギヤ４０３の回転とともにスクリュギヤ４００を逆方向に回転駆動し、トナー搬送部材３０を感光体１０と逆回転し、感光体１０から除去した残留トナーをトナー搬送部材３０で搬送してクリーニングケース部１５ａ内の手前側に集め、図３中矢印で示すように落下路入口３３から落下面３６ｂ上に落とし、さらに矢印で示すように落下面３６ｂ上を滑落し、落下路出口３７からリサイクルトナー補給口２６を通して現像剤攪拌部２１内に回収する。

上述した画像形成装置では、カラー画像形成装置の場合、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーに対応するようにプロセスカートリッジ２０を４つ備え、モノクロの画像形成装置の場合、ブラックのトナーに対応するようにプロセスカートリッジ２０を１つ備えている。

現像装置１２は、図７、図８に示すように、トナー補給口２５へ補給用の現像剤となるトナーを補給する現像剤補給装置としてトナー補給装置６を備えている。本形態において、トナー補給装置６は、プロセスカートリッジ２０に装着されている。トナー補給装置６は、容器内部に補給用の現像剤となるトナーが収納された現像剤収納容器としてトナーボトル３８が着脱自在とされている。

図９、図１０に示すように、トナー補給装置６は、現像装置１２への排出口４８と連通し、トナーボトル３８の一端に形成され容器内部のトナーが排出される開口部となるトナー吐出口３８ｇを、排出口４８に向けて保持する容器保持手段となるボトル保持部材４４と、トナー貯留部４０とを備えている。

トナーボトル３８は、装置本体後側板５８に固定された駆動部６０によって回転駆動される。この駆動部６０は、ジョイント６２、スプリング６４、モータ及び軸を内蔵したケース部６６から構成されている。そして、ジョイント６２の先端がトナーボトル３８の底部（後端）に係合し、ジョイント６２が矢印Ｅ方向に回転すると、トナーボトル３８も同一方向に回転するように構成されている。

トナーボトル３８の内壁面には、螺旋状の突起３８ｄが形成されている。トナーボトル３８は自身が回転することで螺旋状の突起３８ｄにより内部のトナーをトナー吐出口３８ｇ側へと搬送し、図１０に示すようにトナー吐出口３８ｇからトナーＴを吐出する。このトナー吐出口３８ｇには不使用時にトナーが吐出するのを防止するキャップ６８がはめ込まれている。

キャップ６８は、トナー補給装置６のトナー受台４２にトナーボトル３８をセットして、ハンドル８４を開閉操作することによって移動し、キャップ６８を摘んだり離したりするコレットチャックにより開閉される。このキャップの開閉構成は、本出願人が特開平１０−３２０８号公報において既に公開している周知技術であるので、詳細については省略する。

筒状のトナー貯留部４０には、排出口４８を開閉する周知のシャッター部材５２が設けられている。シャッター部材５２は、トナー受台４２にトナーボトル３８をセットして、トナーボトル３８が回転すると開方向に移動して排出口４８を開くように構成されている。このシャッター部材が開かれることで、現像装置１２とトナー補給装置６間は連通状態となる。シャッター部材５２の構成については、本出願人が特開平１０−３２０８号公報において既に公開している周知技術であるので、詳細については省略する。

図１０に示すように、筒状のトナー貯留部４０の内側には、筒状のボトル保持部材４４が回転可能に挿入される。ボトル保持部材４４の内壁面には、リブ４４ｄが形成されている。ボトル保持部材４４は、リブ４４ｄがトナーボトル３８に引っかかることによりトナーボトル３８と一体的に回転するように構成されている。

次に本発明の特徴的構成部分について説明する。
図１０、図１１に示すように、ボトル保持部材４４の端部４４ａには、トナー貯留部４０の内側下部４０ｂに溜まっているトナーＴを掻き上げて、現像装置１２への排出口４８へ搬送する搬送部材５１が取り付けられている。搬送部材５１は、マイラーやゴム等のシート状の弾性材料からなる。搬送部材５１は、端部４４ａからトナー排出方向に延びているとともに、図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すように、その先端５１ａが筒状のトナー貯留部４０の内周面４０ａに接触するように配置されている。

搬送部材５１よりも、搬送部材５１の回転方向上流側（トナーボトル３８の回転方向上流側ともいう）には、搬送部材５１で搬送されるトナー量を規制する規制部材５０が設けられている。規制部材５０も、搬送部材５１同様に、ボトル保持部材４４の端部４４ａからトナー排出方向に延びているとともに、トナー貯留部４０の内周面４０ａに対してはその端部５０ａが接触しないように、搬送部材５１よりも短く形成されている。本形態において、トナー排出方向から見た規制部材５０の形状は長方形とされている。

本形態では、図１２（ａ）に示すように、規制部材５０のトナーＴとの接触面５０ｂの半径方向の長さＬ１は、規制部材５０の端部５０ａから先端５１ａまでの間に位置する搬送部材の掻き上げ面５１ｂの長さＬ２と同等かそれ以上の長さとしている。これは、規制部材５０によるトナーＴを掻きとる面積を搬送部材５１より大とするためである。

搬送部材５１としてはボトル保持部材４４の端部４４ａに取り付けるのではなく、規制部材５０を支持部材として規制部材５０に貼り付ける形態であってもよい。この場合、規制部材５０と搬送部材５１の接触面に隙間があると、剥がれの原因、隙間にトナーが入り込むことによる掻き上げ量の誤差の要因となるので、両者は隙間無く密着させるのが好ましい。本形態では、規制部材５０と搬送部材５１を搬送部材５１の回転方向にそれぞれ４つ設けているが、少なくとも規制部材５０と搬送部材５１とを１つずつ配置することで、掻き上げ機能と規制機能を確保することができる。規制部材５０と搬送部材５１の配置個数は、要求される単位時間当たりのトナーの掻き上げ量に応じて適宜設定すればよい。

このように、トナー貯留部４０の内側下部４０ｂに溜まっているトナーＴを排出口４８へ搬送する搬送部材５１よりも、搬送部材５１の回転方向上流側（トナーボトル３８の回転方向上流側）に搬送部材５１で搬送されるトナー量を規制する規制部材５０を設けると次のような作用と効果を得られる。

すなわち、ボトル保持部材４４がトナーボトル３８と一体回転すると、図１２（ａ）に示すように、トナー貯留部４０の内周面４０ａに接触している搬送部材５１が、先端５１ａ側を撓ませながら回転方向に移動する。そして、トナー貯留部４０の内側下部４０ｂを通過する際に、図１２（ｂ）に示すように、内側下部４０ｂに溜まっているトナーＴを掻き挙げて接触面となる掻き上げ面５１ｂに乗せた状態となる。そしてボトル保持部材４４の回転移動が進み、ボトル保持部材４４に形成された排出口４８上を搬送部材５１の先端５１ａ側が通過することで、掻き上げ面５１ｂに掻き上げたトナーＴが排出口４８内から外部へと排出される。

このとき、従来は規制部材５０が無いので、搬送部材５１によるトナーＴの掻き上げ量は、貯留しているトナー量に左右されてしまい、排出口４８への搬送量にばらつきが生じていた。しかし、本形態のように、搬送部材５１よりも搬送部材５１の回転方向上流側に規制部材５０を配置すると、搬送部材５１における、トナー貯留部４０でトナーを掻き上げる面積が一定になる。つまり、規制部材５０の端部５０ａとトナー貯留部４０の内周面４０ａと搬送部材５１によって形成される空間容積が規定される。このため、搬送部材５１で掻き上げて排出口４８へ搬送されるトナーＴが均一化されることになり、現像装置１２に対する補給量を安定化させることができる。よって、現像装置１２内のトナー濃度が安定し、画質が安定・向上する。また画質が安定・向上することで、補給制御の簡略化や余分な準備動作を省くことができる。また規制部材５０でトナーＴを規制することによって余分なトナーを巻き上げることがないため、トナーの飛散防止という効果も得られる。また、本形態では支持部材ともなる規制部材５０を、搬送部材５１よりもその剛性を高くしているため、より確実にトナー面を均し、トナーが撒きあがるのを防ぐことができる。

規制部材５０の形状としては、トナー排出方向から見た形状を長方形に限定するものではなく、図１３に示す規制部材１５０のような円弧形状、図１４に示す規制部材２５０のような三角形状、あるいは図１５に示す規制部材３５０のような、その一部がトナー貯留部４０の内周面４０ａに向かって突出した凸形状であってもよい。

図１２、図１４、図１５に示すように、規制部材５０、２５０、３５０の端部５０ａ、２５０ａ、３５０ａが搬送部材５１の掻き上げ面５１ｂに対して垂直あるいは、回転方向に対して掻き上げ面５１ｂと鈍角を形成する面としてもよい。このような構成とすると、掻き上げ面５１ｂで掻き上げたトナーＴが規制部材５０，２５０、３５０を乗り越えることが少なくなり、より搬送部材５１で掻き上げて排出口４８へ搬送されるトナーＴの均一化を図ることができる。このため、現像装置１２に対する補給量を安定化させることができ、現像装置１２内のトナー濃度が安定し、画質が安定・向上する。

図１６は、規制部材の形状を説明する図である。図１６に示すように、規制部材が進行方向（回転方向）に対して、その断面形状が図１２に示すような水平・垂直な長方形の形状であると、規制により掻き上げ面から排除されたトナーは再び同じ位置に戻ってしまう可能性がある。そこで図１６に示すように、規制部材のトナーとの接触面に角度をつけた傾斜面もしくはＲ形状とした曲面とすることで、ボトル保持部材４４が回転移動して貯留しているトナー内を通過する際に、規制と同時に余分なトナーが掻き上げ面と異なる方向に排除される。

すなわち、規制部材の回転方向に位置し、貯留しているトナーと接触する規制部材の接触面の形状は、貯留しているトナーを掻き上げる規制部材の掻き上げ面と異なる方向に、接触面上のトナーを案内する形状とされている。このため、トナーが搬送部材の掻き上げ面側へ流れることを防止することができる。また規制部材のトナーと接触する領域（幅）を搬送部材の幅より各規制部材を大きくすることによっても、規制と同時に余分なトナーが掻き上げ面と異なる方向に排除することができる。

図１７はトナーボトル３８内のトナー残量に対する補給量を表した図である。図中、破線は従来構成、実線は規制部材を備えた本形態の構成を示す。従来の構成ではボトル内充填量が多い補給初期では補給量が著しく大きくなってしまう傾向がある。しかし本形態のように規制部材を備えた構成とすることにより、一定量以上のトナーが補給されることがなくなる。このため、規制部材を搬送部材よりも搬送部材の回転方向上流側に配置することで、現像装置１２に対するトナー補給量が安定し、現像装置１２内のトナー濃度が安定させることができる。

次に本発明の第２の実施形態について説明する。
図１８に示す第２の実施形態は、回転することでトナー貯留部４０に溜まっているトナーＴを掻き上げて、排出口４８へ搬送する搬送部材１５１と、搬送部材１５１よりも、同搬送部材の回転方向上流側に、搬送部材１５１で搬送されるトナー量を規制する規制部材４５０とを、ボトル保持部材４４の端部４４ａに設けるとともに、規制部材４５０をトナーボトル３８の回転中心線（ボトル保持部材４４の回転中心線ともいう）Ｏに向って、先端４５０ａ側が傾斜するように配置したものである。本形態では、搬送部材１５１と規制部材４５０とをボトル保持部材４４（トナーボトル３８の回転方向）にそれぞれ１８０度の間隔で２つ配置している。

トナーボトル３８内から吐出されたトナーＴは、筒状のボトル保持部材４４内に一旦堆積し、堆積したものが崩れたり、押し出されることで、トナー貯留部４０の内部に流入して貯留されるため、ボトル保持部材４４からトナー貯留部４０内へ供給される量にはばらつきがある。

しかし、本形態では、規制部材４５０をトナーボトル３８の回転中心線Ｏに向って傾斜して配置したので、ボトル保持部材４４が回転すると、規制部材４５０上に堆積したトナーＴがトナー貯留部４０の内部に流入して貯留されることになる。

そして、ボトル保持部材４４が回転すると、搬送部材１５１によってトナー貯留部４０の内部に流入して貯留されたトナーが搬送部材１５１の掻き上げ面１５１ａによって掻き上げるので、排出口４８へ搬送されるトナーＴが均一化されることになり、現像装置１２に対する補給量を安定化させることができる。よって、現像装置１２内のトナー濃度が安定し、画質が安定・向上する。また画質が安定・向上することで、補給制御の簡略化や余分な準備動作を省くことができる。また規制部材４５０でトナーＴを規制することによって余分なトナーを巻き上げることがないため、トナーの飛散防止という効果も得られる。

図１９は、規制部材４５０を傾斜させたときのトナーボトル内残量に対する補給量を表した図である。図中、破線は従来構成、実線は本形態の構成を示す。破線で示す従来の構成ではボトル内に残るトナー量が減ってくると補給量の低下が顕著になってしまう傾向がある。しかし実線で示す本形態の構成とすることにより、トナー補給装置内のトナーがある程度残っていれば安定したトナー補給をすることができ、現像装置１２に対するトナー補給量が安定し、現像装置１２内のトナー濃度が安定する。

次に本発明の第３の実施形態について説明する。
図２０に示す第３の実施形態は、従来、現像装置１２側に設けられていた減圧部をトナー補給装置側に設けたものである。すなわち、貯留部側となるトナー貯留部４０は、排出口４８を介して現像装置１２と連通可能であって、装置外部と貯留部内部とを連通するフィルタ２０１を備えた減圧部２００が形成されている。
減圧部２００は、トナー貯留部４０に貫通して形成されたフィルタ取付穴２０２に空気だけを通過するフィルタ２０１を装着固定したものである。フィルタ２０１はトナー貯留部４０の厚さ内に収まるように形成されている。

一般に、現像装置１２が作動して現像ローラ２８や第１、第２撹拌部材２３、２４の回転が速くなると、現像装置１２の内部圧力が高くなりトナー飛散などの悪影響を及ぼすことがある。このため、圧力上昇を抑えるとともに、トナーの装置外への飛散を防止するためにフィルタを備えた減圧部を現像装置１２に備えるものがある。しかし、単にフィルタを設けた構成では、時間の経過とともに目詰まりしていき減圧効果が低減してしまう。また、圧力を検知してフィルタの清掃などをする機構を設ける構成や、定期的にフィルタを交換する構成においては、装置の複雑化や大型化、コストアップを招いてしまう。

本形態では、従来のように、現像装置１２ではなく、現像装置１２に連通していて離れた箇所となるトナー貯留部４０に、装置外部と連通するフィルタ２０１を備えた減圧部２００を設けたので、現像装置１２とフィルタ２０１との距離（空間）を充分に確保できる。このため、現像装置１２の駆動により生じるトナー浮遊の影響が受け難く、現像装置１２内の内部圧力の上昇を抑えながらもフィルタ２０１の目詰まりを軽減することができる。また、圧力上昇が抑えられることにより、トナー飛散が軽減されるため、画像不良が軽減される。さらに、圧力上昇が抑えられることにより、トナー補給装置６から現像装置１２へのトナー補給時の搬送抵抗が軽減するので、供給するトナー量が安定し、現像装置１２内の現像剤中のトナー濃度の安定化を図り易くなる。

排出口４８を介して現像装置１２から浮遊トナーがトナー貯留部４０にも進入することが想定されるが、浮遊トナーは安定すると落下してトナー貯留部４０内に堆積する。このため、減圧部２００は、トナー貯留部４０において、排出口４８よりも上方に配設する方が、飛散トナーによる目詰まりを低減することができるので好ましい。
このように減圧部２００の設置場所を変更することで、飛散トナーによるフィルタ２０１の目詰まりを低減すことができるため、フィルタの交換頻度の低減、フィルタ清掃用の機構も不要となり、装置構成の複雑化や大型化、コストアップを抑制することができる。

次に本発明の第４の実施形態について説明する。
図２１に示す第４の実施形態は、第３の実施形態の構成に、減圧部２００を開閉する開閉部材２０３を追加したものである。
この開閉部材２０３は、搬送部材５１同様、マイラーやゴム等のシート状の弾性材料で形成されている。開閉部材２０３は、図２１（ａ）に示すように、減圧部２００を開状態とする開位置と、図２１（ｂ）に示すように、減圧部２００を閉状態とする閉位置とへ変位可能であって、開位置が搬送部材５１の回転軌道上に位置するように配置されている。
シート状の弾性部材で形成された開閉部材２０３は、その一端側２０３ａが、搬送部材５１の回転方向上流側で、トナー貯留部４０の内周面４０ｂに装着されて、開閉自在とされている。

このため、現像装置１２の補給時期となり、ボトル保持部材４４がトナーボトル３８と一体回転すると、図２１（ａ）に示すように、トナー貯留部４０の内周面４０ａに接触している搬送部材５１が、先端５１ａ側を撓ませながら回転方向に移動する。そして、トナー貯留部４０の内側下部４０ｂを通過する際に、図２１（ｂ）に示すように、内側下部４０ｂに溜まっているトナーＴを掻き挙げて掻き上げ面５１ｂに乗せた状態となる。ボトル保持部材４４の回転移動が進み、ボトル保持部材４４に形成された排出口４８上を搬送部材５１の先端５１ａ側が通過すると、掻き上げ面５１ｂに掻き上げたトナーＴが排出口４８内から外部へと排出される。
ボトル保持部材４４の回転移動がさらに進むと、搬送部材５１の回転軌道上に開閉部材２０３が位置しているので、搬送部材５１の回転移動力と弾性力によって開閉部材２０３が図２１（ｃ）に示すように、開位置から閉位置へと変形されて減圧部２００が閉じられて密閉される。

このため、トナー補給動作時は、弾性部材同士、すなわち、開閉部材２０３と搬送部材５１との接触移動によりフィルタ面を塞ぐことでフィルタ２０１に直接接触する飛散トナーを減らすことができる。つまり、現像装置１２のみが駆動しているときにフィルタ２０１を備えた減圧部を開放状態とすることができるので、減圧機能を維持したまま、フィルタ２０１の目詰まりをより低減することができる。また、開閉部材２０３を開閉させるのに、搬送部材５１の回転移動を利用するので、個別な駆動源を設置する必要がなく、装置の大型化を招くことをより抑制することにつながる。

搬送部材５１が、開閉部材２０３を閉位置へと移動した状態で停止した場合、すなわち、図２１（ｃ）の状態で停止した場合、減圧部２００が閉じられた状態のままとなり、現像装置１２の駆動に伴う内部圧力の上昇を抑えることが困難になることが想定される。
このため、開閉部材２０３は搬送部材５１と弾性が異なる材質で形成するのが好ましい。具体的には、搬送部材５１が回転移動して開閉部材２０３上を通過する場合には搬送部材５１の弾性と回転移動力によって開閉部材２０３は閉位置へと弾性変形して開閉部材２０３を閉じる。また、搬送部材５１が回転移動しないで静止状態で開閉部材２０３上に停止した場合には、搬送部材５１を撓ませて減圧部２００を開状態とするように開閉部材２０３と搬送部材５１の弾性力を設定する。つまり、開閉部材２０３と搬送部材５１は、共にシート状の弾性部材で形成されているので、静止状態での撓み係数を、搬送部材５１よりも開閉部材２０３の方が大きくなるように設定する。

このように両者の関係を設定すると、搬送部材５１が開閉部材２０３を閉位置へと移動した状態で停止した場合でも、開閉部材２０３の撓み係数が搬送部材５１よりも高いため、開閉部材２０３が開位置へと移動することができる。このため、減圧部２００が閉じられた状態でのトナー補給装置６の停止を防止でき、開閉部材２０３を設置した場合でも現像装置１２内の内部圧力の上昇を確実に防止することができる。

減圧部２００は、現像装置１２と連通する貯留部側に設けられていれば、現像装置１２の駆動に伴う圧力上昇を低減することができる。このため、減圧部２００を設ける場所はトナー貯留部４０に限定されるものではなく、例えば、図１０に示す、トナー貯留部４０の内側に位置する容器保持手段としてのボトル保持部材４４（貯留部側）に設けるようにしてもよい。

６ 現像剤補給装置
１２ 現像装置
３８ 現像剤収納容器
３８ｇ 開口部
４０ 貯留部
４４ 容器保持手段
４８ 排出口
５０ 規制部材
５０ｂ 規制部材の接触面
５１ 搬送部材
２００ 減圧部
２０１ フィルタ
２０３ 開閉部材
２０３ａ 一端側
Ｌ１ 接触面の長さ
Ｌ２ 掻き上げ面の長さ
Ｏ 回転中心線
Ｔ 現像剤

特開平０７−５７５９号公報 特開平１０−３２０８号公報

Claims (15)

1. 回転することで容器内部の現像剤を開口部から排出可能な現像剤収納容器と、前記現像剤収納容器の開口部から排出された現像剤を貯留する貯留部と、前記貯留部において前記現像剤収納容器の回転方向に回転し、前記貯留部に溜まっている現像剤を掻き上げて、現像装置への排出口へ搬送する搬送部材とを備えた現像剤補給装置において、
   前記搬送部材よりも、同搬送部材の回転方向上流側に、前記搬送部材で搬送される現像剤量を規制する規制部材を有することを特徴とする現像剤補給装置。
2. 前記規制部材の現像剤との接触面の長さは、前記搬送部材における現像剤の掻き上げ面と同等以上の長さであることを特徴とする請求項１記載の現像剤補給装置。
3. 前記規制部材の回転方向に位置し、貯留している現像剤と接触する規制部材の接触面の形状は、前記貯留している現像剤を掻き上げる前記規制部材の掻き上げ面と異なる方向に、前記接触面上の現像剤を案内する形状とされていることを特徴とする請求項１または２記載の現像剤補給装置。
4. 前記規制部材は、前記搬送部材よりも剛性が高いことを特徴とする請求項１、２または３記載の現像剤補給装置。
5. 前記規制部材および前記搬送部材を前記現像剤収納容器の回転方向に複数個備えていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の現像剤補給装置。
6. 前記規制部材は、前記現像剤収納容器の回転中心線に向って傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の現像剤補給装置。
7. 前記搬送部材と前記規制部材は、前記現像剤収納容器が回転する際に、前記現像剤収納容器と一体回転するともとに、前記貯留部をその内部に有する容器保持手段に設けられていることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の現像剤補給装置。
8. 前記搬送部材は、弾性部材であることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の現像剤補給装置。
9. 前記貯留部側は、前記排出口を介して現像装置と連通可能であって、装置外部と前記貯留部内部とを連通するフィルタを備えた減圧部を有することを特徴とする請求項１記載の現像剤補給装置。
10. 前記減圧部は、前記排出口よりも上方に配設されていることを特徴とする請求項９記載の現像剤補給装置。
11. 前記減圧部を開閉する開閉部材を有し、
    前記開閉部材は、前記減圧部を開状態とする開位置と、前記減圧部を閉状態とする閉位置とへ変位可能であって、前記開位置が前記搬送部材の回転軌道上に位置するように配置されていることを特徴とする請求項９又は１０記載の現像剤補給装置。
12. 前記開閉部材は、シート状の弾性部材で形成されていて、その一端側が、前記搬送部材の回転方向上流側で、前記貯留部の内周面に装着されて、開閉自在とされていることを特徴とする請求項１１記載の現像剤補給装置。
13. 前記開閉部材と前記搬送部材は、シート状の弾性部材で形成されていて、
    静止状態での撓み係数が、前記搬送部材よりも前記開閉部材の方が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１１記載の現像剤補給装置。
14. 請求項１ないし１３の何れか１項に記載の現像剤補給装置を有することを特徴とする現像装置。
15. 請求項１４に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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