JP4138855B2

JP4138855B2 - 現像装置

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Publication number: JP4138855B2
Application number: JP2007232287A
Authority: JP
Inventors: 正展前嶌; 栄司丹村; 旨宣大久保; 博幸濱川; 隆輝亀井
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2007-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2022-10-04
Also published as: JP2008015549A

Description

本発明は、静電式プリンタ、複写機及びファクシミリの如き静電式画像形成機に使用される、静電潜像をトナー像に現像するための現像装置、更に詳しくは、トナーコンテナあるいはトナーホッパなどからなるトナー補給手段には、現像室内へのトナー補給可能状態において、トナー受入開口に連通するよう実質的にトナー受入開口に対向してトナー受入開口の上方に位置するトナー排出開口が形成されている形態の現像装置に関する。

上記形態の現像装置は、本出願人である京セラミタ株式会社によって開発され、すでに出願されている（特許文献１参照）。特許文献１に開示された現像装置は、トナーの循環径路を規定する現像室を有するハウジングと、トナーを撹拌しながら循環径路を通して搬送するための、現像室内に配設された撹拌搬送手段と、現像室内のトナーを現像すべき静電潜像に適用するためのトナー適用手段と、現像室内にトナーを補給するための、ハウジングに着脱自在に装着されるトナーコンテナとを備えている。現像室には、循環径路中のトナー受入領域の上方に位置するトナー受入開口が形成されている。トナーコンテナはトナーを収容したトナーコンテナケースを含み、トナーコンテナケースには、ハウジングにトナーコンテナが装着された時に、トナー受入開口に対向してその上方に位置するトナー排出開口が形成されている。トナーコンテナは、トナーコンテナケース内に収容されたトナーをトナー排出開口に向けて搬送するトナー搬送手段を備えている。現像室に配設された上記撹拌搬送手段の搬送能力は、トナー受入領域の下流側において局部的に低減せしめられている。

上記現像装置においては、トナーを撹拌しながら現像室内に規定されている循環径路を通して搬送する撹拌搬送手段の搬送能力が、その上方にトナー受入開口が配設されているトナー受入領域の下流側において局部的に低減せしめられているので、トナー受入領域においてトナーの滞留（よどみ）が生成される。このようなトナーの滞留量は現像室内のトナー量に応じて変動する。トナーコンテナから現像室へのトナーの補給は、トナーコンテナのトナー搬送手段の駆動制御に直接依存することなく、トナー受入領域におけるトナーの滞留量に応じて、従って現像室内のトナー量に応じて自動的に制御される。
特開２００１−２３５９３３号公報（請求項１〜３、図３、図４）

上述した形態の従来の現像装置においては、現像室内に配設されたトナー量検出センサからの検出信号に基づいて、トナーコンテナのトナー搬送手段を駆動制御することにより現像室へのトナーの補給量を制御する必要がなくなるので、該センサ及びトナーコンテナのトナー搬送手段を駆動するための専用駆動源が不要となり、したがって、製作コストの低減が可能になるにもかかわらず、現像室内のトナーの減少に応じてトナーコンテナから現像室に適宜にトナーを補給することが可能になる、との優れた効果が得られる。しかしながらその反面、上方にトナーコンテナのトナー排出開口が位置するトナー受入領域においてトナーが持ち上げられて滞留が局部的に生成されるので、トナーが圧迫される傾向となり、トナー受入領域において、トナーの凝集、あるいはブロッキングが生成されてトナーの円滑な流れが阻害されるおそれがある。

本発明の目的は、トナー受入領域におけるトナーの過剰な圧迫を確実に回避しながら、トナーコンテナあるいはトナーホッパなどからなるトナー補給手段におけるトナー搬送手段を駆動するための専用駆動源を必要とすることなく、従って製作コストを充分に低減することができるにもかかわらず、現像室内のトナーの減少に応じてトナー補給手段から現像室に適宜にトナーを補給することができる、新規かつ改良された現像装置を提供することである。

本発明によれば、
トナーの循環経路を規定する現像室を有するハウジングと、トナーを撹拌しながら循環経路を通して搬送するための、現像室内に配設された撹拌搬送手段と、現像室内のトナーを現像すべき静電潜像に適用するためのトナー適用手段と、現像室内にトナーを補給するためのトナー補給手段と、トナー適用手段及び撹拌搬送手段を駆動する駆動源とを備え、循環径路は、トナー適用手段に平行に延在する第１の搬送路と、第１の搬送路とトナー適用手段との間をそれらに沿って延在する第２の搬送路と、第１及び第２の搬送路の両端領域間をそれぞれ連通する連通路とを備え、現像室には、第１の搬送路の一部領域に設定されたトナー受入領域の上方に位置するトナー受入開口が形成されており、トナー補給手段には、現像室内へのトナー補給可能状態において、トナー受入開口に連通するよう実質的にトナー受入開口に対向してトナー受入開口の上方に位置するトナー排出開口と、トナー排出開口にトナーを搬送するトナー搬送手段とが配設され、トナー搬送手段は該駆動源に連結されている現像装置において、
該駆動源を付勢してトナー適用手段及び撹拌搬送手段を駆動すると、トナー搬送手段も駆動されて、トナーがトナー排出開口に搬送され、トナー排出開口に搬送されたトナーはトナー受入開口を介してトナー受入領域に供給され、
撹拌搬送手段は、第１の搬送路に配設された第１の撹拌搬送手段と、第２の搬送路に配設された第２の撹拌搬送手段とを備え、第１の撹拌搬送手段は第１の搬送路に沿って延在しかつ螺旋羽根を含む第１の回転螺旋羽根部材から構成され、第２の撹拌搬送手段は第２の搬送路に沿って延在しかつ螺旋羽根を含む第２の回転螺旋羽根部材から構成され、
第１の撹拌搬送手段の搬送能力がトナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に又は段階的に低減せしめられて、第１の搬送路において生成されるトナーの滞留量が下流からトナー受入領域に向かって徐々に増加しかつトナー受入領域から上流側においてはほぼ一定ないし上流に向かってゆるやかに増加するよう、第１の回転螺旋羽根部材の螺旋羽根のピッチ又は外径は、トナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に又は段階的に小さくせしめられている、
ことを特徴とする現像装置、が提供される。

以下、本発明に従って構成された現像装置の好適な実施の形態を、添付図面を参照して更に詳細に説明する。

図１及び図２には、本発明に従って構成された現像装置の好適実施形態が図示されている。全体を番号２で示す図示の現像装置は、現像装置本体４と、トナー補給手段、実施形態においてはトナーコンテナ６とから構成されている。

現像装置本体４はハウジング８を含んでおり、このハウジング８はハウジング本体１０とこのハウジング本体１０に装着された上面壁部材１２とから構成されている。適宜の合成樹脂から成形することができるハウジング本体１０の、図１において左半部内には、上面（更に詳しくは左縁部を除く主要部）と左側面とが開放されている現像室１４が規定されている。ハウジング本体１０は底壁１６、両側壁１８及び２０並びに連結壁２２を有する。連結壁２２は、両側壁１８及び２０の、図１において左縁部上縁間を延びている。ハウジング本体１０の底壁１６は、並列配置された３個の、横断面形状が円弧状である弧状部１６ａ、１６ｂ及び１６ｃを有する。弧状部１６ａと弧状部１６ｂとの間には実質的に鉛直上方に延びる隔壁２４が形成されており、隔壁２４の両側には、それぞれ直線状径路である第１の搬送路２６ａ及び第２の搬送路２６ｂが規定されている。隔壁２４の両端はハウジング本体１０の両側壁１８及び２０の内面から離隔されており、隔壁２４の両端と側壁１８及び２０の内面との間には所要間隙が存在する。

隔壁２４の一端（図２において右端）と側壁１８との間の間隙は、第１の搬送路２６ａ及び第２の搬送路２６ｂの各々の一端領域（図２において右端領域）を連通する連通路２７ａを規定し、また、隔壁２４の他端（図２において左端）と側壁２０との間の間隙は、第１の搬送路２６ａ及び第２の搬送路２６ｂの各々の他端領域（図２において左端領域）を連通する連通路２７ｂを規定する。従って、相互に平行に延在する第１の搬送路２６ａ及び第２の搬送路２６ｂは、両端領域において連通路２７ａ及び２７ｂを介して相互に連通せしめられており、かくして第１の搬送路２６ａに沿って延び、次いで第１の搬送路２６ａの一端領域から連通路２７ａを介して第２の搬送路２６ｂの一端領域に続き、第２の搬送路２６ｂに沿って延び、そして第２の搬送路２６ｂの他端領域から第１の搬送路２６ａの他端領域に続く無端状の循環径路が規定されている（後に更に言及する如く、かかる循環径路を通してトナーが循環せしめられる）。換言すれば、上記循環径路は、後述するトナー適用手段４０に平行に延在する第１の搬送路２６ａと、第１の搬送路２６ａとトナー適用手段４０との間を第１の搬送路２６ａ及びトナー適用手段４０に沿って延在する第２の搬送路２６ｂと、第１の搬送路２６ａ及び第２の搬送路２６ｂの両端領域間をそれぞれ連通する連通路２７ａ及び２７ｂとを備えている。

トナーが搬送される搬送路を構成する、上述した循環径路には、トナーを撹拌しながら循環径路を通して搬送せしめるための撹拌搬送手段２８が配設されている。図示の実施形態における撹拌搬送手段２８は、第１の搬送路２６ａに配設されかつ第１の搬送路２６ａに沿って延在する第１の撹拌搬送手段、実施形態においては第１の回転螺旋羽根部材３０ａと、第２の搬送路２６ｂに配設されかつ第２の搬送路２６ｂに沿って延在する第２の撹拌搬送手段、実施形態においては第２の回転螺旋羽根部材３０ｂとから構成されている。適宜の合成樹脂から成形することができる第１の回転螺旋羽根部材３０ａは中心軸部３２ａと螺旋羽根３４ａとを有する。同様に、適宜の合成樹脂から成形することができる第２の回転螺旋羽根部材３０ｂも中心軸部３２ｂと螺旋羽根３４ｂとを有する。第１の回転螺旋羽根部材３０ａはハウジング本体１０の両側壁１８及び２０間に回転自在に装着され、第１の搬送路２６ａに沿って直線状に延びている。第２の回転螺旋羽根部材３０ｂもハウジング本体１０の両側壁１８及び２０間に回転自在に装着され、第２の搬送路２６ｂに沿って直線状に延びている。第１の回転螺旋羽根部材３０ａの中心軸部３２ａの一端部（図２において右端部）及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの中心軸部３２ｂの一端部（図２において右端部）は側壁１８を貫通して突出せしめられており、これらの突出端には、それぞれ入力歯車３２ｃ及び３２ｄが固定されている。現像装置２が画像形成機の所定位置に装着されると、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの入力歯車３２ｃ及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの入力歯車３２ｄは、それぞれ図示しない伝動歯車に噛み合わされ、電動モータでよい駆動源（不図示）に駆動連結される。図示しない駆動源が付勢されると、第１の回転螺旋羽根部材３０ａ及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂは、それぞれ、図１及び図２に矢印３６で示す同じ方向に同一の回転数Ｒ１（ｒ．ｐ．ｍ）及びＲ２（ｒ．ｐ．ｍ）で回転駆動される。

図２を参照することによって明確に理解されるとおり、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａと第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの螺旋羽根３４ｂとは、いわゆる螺旋方向が逆に設定されており、第１の螺旋羽根部材３０ａが矢印３６で示す方向に回転せしめられることによって、第１の搬送路２６ａを通してトナーが矢印３７で示す方向に搬送され、第２の回転螺旋羽根部材３０ｂが矢印３６で示す方向に回転せしめられることによって、第２の搬送路２６ｂを通してトナーが矢印３８で示す方向に搬送される。第１の搬送路２６ａにはトナー受入領域が設定されている。トナー受入領域には、後に詳述するトナー受入開口５４（図２においては二点鎖線で示している）を通してトナーが導入せしめられる。本発明において、撹拌搬送手段２８の搬送能力、更に詳しくは第１の搬送路２６ａに配設された第１の撹拌搬送手段の搬送能力は、トナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に又は段階的に低減せしめられていることが重要である。図示の実施形態においては、トナー受入開口５４を通してトナーが導入せしめられるトナー受入領域が設定されている第１の搬送路２６ａに配設された第１の撹拌搬送手段である第１の回転螺旋羽根部材３０ａのトナーの搬送能力は、トナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に低減せしめられている。更に詳述すると、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａのピッチＰ１は、トナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に小さくせしめられている。

図示の実施形態において、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの中心軸部３２ａの直径ｒ１と第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの中心軸部３２ｂの直径ｒ２、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａの直径Ｄ１と第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの螺旋羽根３４ｂの直径Ｄ２は、それぞれ、全領域にわたって実質的に同一に規定されている（ｒ１＝ｒ２、Ｄ１＝Ｄ２）。第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａのピッチＰ１であって、トナー受入領域から上流側の領域におけるピッチＰ１（徐々に小さくせしめられている領域以外の上流側領域におけるピッチＰ１）は、第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの螺旋羽根３４ｂのピッチＰ２（全領域にわたって一定）と実質的に同一に規定されている。先に述べたように、第１の回転螺旋羽根部材３０ａ及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂは相互に実質的に同一の回転数（Ｒ１＝Ｒ２）で回転駆動されるので、第１の回転螺旋羽根部材３０ａにおける、ピッチＰ１が徐々に小さくせしめられている領域以外の上流側領域（実質的にトナー受入領域から上流側の領域）におけるトナーの搬送能力（単位ピッチ当り）と、第２の回転螺旋羽根部材３０ｂのトナーの搬送能力（単位ピッチ当り）とは実質的に同じであるが、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの、トナー受入領域の下流側におけるトナーの搬送能力は、上記搬送能力に対し、下流に向かって徐々に低減せしめられている。

ハウジング本体１０における底壁６の弧状部１６ｃの上方にはトナー適用手段４０が配設されている。このトナー適用手段４０は、ハウジング本体１０の側壁１８及び２０間に回転自在に装着された現像スリーブ４１を含んでいる。この現像スリーブ４１内には静止永久磁石（図示していない）が配置されている。現像スリーブ４１が固定されている回転軸４２の一端部は側壁１８を貫通して突出せしめられており、かかる突出端には入力歯車４３が固定されている。現像装置２が画像形成機の所定位置に装着されると、この入力歯車４３は、図示しない伝動歯車の一つに噛み合わされ、電動モータでよい駆動源（不図示）に駆動連結される。この駆動源は、上記第１及び第２の回転螺旋羽根部材３０ａ及び３０ｂの駆動源と共通の駆動源である。したがってこの駆動源が付勢されると、現像スリーブ４１が矢印３９で示す方向に回転せしめられる。現像スリーブ４１に関連せしめて穂切手段４４が配設されている。現像室１４内にはトナーのみから成る一成分現像剤が収容され、かかる現像剤、すなわちトナーは矢印３６で示す方向に回転せしめられる第１の回転螺旋羽根部材３０ａ及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの作用によって上記循環径路を通して循環搬送される。トナー適用手段４０は、矢印３９で示す方向に回転せしめられる現像スリーブ４１の周表面上にトナーを保持し、かかるトナーを現像域４５を通して搬送する。穂切手段４４は現像スリーブ４１の周表面に保持されて現像域４５に搬送されるトナーの層厚さを規制する。現像域４５においてはトナーが現像すべき静電潜像に適用され、かくして静電潜像がトナー像に現像される。

ハウジング本体１０には上記上面壁部材１２が装着される。上面壁部材１２は現像室１４の上面を覆う上面壁５０を有する。かかる上面壁５０には幅方向（図１において紙面に垂直な方向）に延びる細長い没入域５２が形成されている。没入域５２の横断面形状は弧状である。かかる没入域５２には長方形でよいトナー受入開口５４が形成されている。トナー受入開口５４は、第１の搬送路２６ａに設定されたトナー受入領域に対向してその上方に位置付けられる。上面壁５０には図示しない現像室シャッタが配設され、現像室シャッタを開位置と閉位置とに選択的に移動させることにより、トナー受入開口５４を開閉することができる。

図示の実施形態において、トナー補給手段を構成するトナーコンテナ６はトナーコンテナケース６０を含んでいる。トナーコンテナケース６０は上面が開口した箱状トナーコンテナ本体６１と、このトナーコンテナ本体６１に超音波溶接の如き適宜の手段によって固定される蓋体６２とから構成されている。トナーコンテナ本体６１の底壁は横断面形状が弧状である２個の弧状部６１ａ及び６１ｂを有する。弧状部６１ａの曲率半径は比較的大きく、弧状部６１ｂの曲率半径は比較的小さい。弧状部６１ｂの曲率半径は上述した上面壁部材１２の上面壁５０に規定されている没入域５２の曲率半径に対応せしめられている。弧状部６１ｂには長方形でよいトナー排出開口６２が形成されている。ハウジング８にトナーコンテナ６が所要とおりに装着されると、上面壁部材１２の上面壁５０に規定されている没入域５２に対向して、トナーコンテナ本体６１の弧状部６１ｂが位置せしめられ、トナー受入開口５４の上方に対向してトナー排出開口６２が位置せしめられる。トナー排出開口６２及び／又はトナー受入開口５４近傍にてトナーのいわゆるブロッキングが発生するのを回避するために、トナー排出開口６２の幅及び長さは、トナー受入開口５４の幅及び長さと実質上同あるいはこれらより幾分小さくせしめられているのが好適である。

トナーコンテナ本体６１は、図１において紙面に垂直な方向に間隔をおいて一対の側壁６３を有している（図１には片方の側壁６３のみが図示されている）。他方の側壁６３には図示しない円形開口が形成されており、かかる開口を通してトナーコンテナケース６０内にトナーが充填される。トナーコンテナケース６０内にトナーを充填した後に、上記開口に図示しない閉鎖部材が固着されて上記開口が閉鎖される。トナーコンテナ本体６１の両側壁６３間には、弧状部６１ａに沿って延在するトナー搬送手段６４と、弧状部６１ｂに沿って延在するトナー搬送手段６５とが配設されている。トナー搬送手段６４は両側壁６３間に回転自在に装着された回転支持軸６４ａと、この回転支持軸６４ａに固定された複数個の矩形搬送片６４ｂとから構成されている。搬送片６４ｂの各々は適宜の合成樹脂フィルム又はシートから形成することができる。回転支持軸６４ａの片端部は片方の側壁６３を貫通して突出せしめられており、かかる片端部には図示しない入力歯車が固定されている。

トナー搬送手段６５は、中心軸部６５ａと螺旋羽根６５ｂとを有する回転螺旋羽根部材から構成されている。中心軸部６５ａの片端部は片方の側壁６３を貫通して突出せしめられており、かかる片端部には図示しない入力歯車が固定されている。この入力歯車はトナー搬送手段６４の上記入力歯車に噛み合わされている。ハウジング８にトナーコンテナ６が所要とおりに装着されると、トナー搬送手段６５の入力歯車が、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの入力歯車３２ｃ及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの入力歯車３２ｄと図示しない上記駆動源とを駆動連結する伝動歯車の一つに噛み合わされる。したがって、上記駆動源が付勢されると、上述したとおり現像室１４に配設されている第１の回転螺旋羽根部材３０ａ、第２の回転螺旋羽根部材３０ｂ及び現像スリーブ４１がそれぞれ矢印３６及び３９で示す方向に回転せしめられることに加えて、トナーコンテナ６のトナー搬送手段６４及び６５もそれぞれ矢印６６及び６７で示す方向に回転せしめられる。トナー搬送手段６４が矢印６６で示す方向に回転せしめられることによって、搬送片６４ｂの作用によって弧状部６１ａ上に存在するトナーが弧状部６１ｂ上に搬送され、トナー搬送手段６５が矢印６７で示す方向に回転せしめられることによって、弧状部６１ｂ上のトナーがトナー排出開口６２に向けて搬送せしめられる。本発明に従って構成された図示の実施形態においては、トナーコンテナ６のトナー搬送手段６４及び６５を回転せしめるための専用駆動源を必要としないことが注目されるべきである。

トナーコンテナケース６０内にはコンテナシャッタ７０が配設されている。コンテナシャッタ７０は両端部が円筒形状をなし、中間部に存在するシャッタ部７２はほぼ２００度の角度範囲にわたる弧状をなしている。シャッタ部７２には長方形でよいトナー通過開口７４が形成されている。このトナー通過開口７４の大きさはトナーコンテナ本体６１に形成されている上記トナー排出開口６２と実質上同一でよい。シャッタ部７２の外周面には、トナー通過開口７４に沿って延びる長方形状でよいシール部材７６が貼着されている。スポンジの如き柔軟な材料から形成することができるシール部材７６の寸法は、上記トナー排出開口６２よりも幾分大きいのが好都合である。コンテナシャッタ７０はトナーコンテナ本体６１の弧状部６１ｂ内に配置され、上記トナー搬送手段６５はコンテナシャッタ７０の両端部を貫通して延びている。トナーコンテナ本体６１の他方の側壁６３には、図示しない旋回操作部材が回転自在に配設され、旋回操作部材の一端部はコンテナシャッタ７０の軸方向の一端部に連結され、他端部はトナーコンテナ本体６１の他方の側壁６３から外方に突出している。トナーコンテナ本体６１の外側から上記旋回操作部材を旋回操作することにより、コンテナシャッタ７０を、トナー排出開口６２を閉じる図示しない閉位置と、トナー通過開口７４がトナー排出開口６２の上方に整合して位置付けられる開位置（図１参照）とのいずれかに旋回させて位置付けることができる。トナーコンテナ６が現像装置本体４のハウジング８に離脱自在に装着されていないときには、コンテナシャッタ７０は閉位置に位置付けられている。コンテナシャッタ７０が閉位置に位置付けられると、シール部材７６が、トナー排出開口６２をシールして閉塞するので、トナーの洩れは十分確実に防止される。

図１に図示する如く、トナーコンテナ６は現像装置本体４のハウジング８に離脱自在に装着される。図示しない現像室シャッタを開位置に移動させてトナー受入開口５４を開いた状態で、トナーコンテナ６をハウジング８の所要位置に装着すると、トナーコンテナ本体６１のトナー排出開口６２と、上面壁部材１２に形成されたトナー受入開口５４とがコンテナシャッタ７０を介して上下方向に整合される。トナーコンテナ６をハウジング８の所要位置に装着した後、上記旋回操作部材を操作して、コンテナシャッタ７０を開位置に位置付ける。図１に示されているように、コンテナシャッタ７０のトナー通過開口７４が、トナーコンテナ本体６１のトナー排出開口６２と整合させられて、トナー排出開口６２が開放される。トナー排出開口６２は、トナー受入開口５４に連通するようトナー受入開口５４に対向してトナー受入開口５４の上方に位置することになる。これにより、トナー補給手段を構成するトナーコンテナ６は、現像室１４内へのトナー補給可能状態となる。したがって、トナーコンテナケース６０内のトナーがトナー通過開口７４、トナー排出開口６２及びトナー受入開口５４を通して現像室１４内に供給される。トナーの供給については後に更に言及する。

上述したとおりの形態の図示の現像装置においては、現像室１４内にはトナーのみからなるいわゆる一成分現像剤が充填される。現像が遂行されると、トナー適用手段４０によってトナーが静電潜像に適用されるので、現像の遂行に応じてトナーが消費される。従って、トナーの消費に応じて現像室１４内にトナーを適宜に補給することが重要である。本発明に従って構成された図示の現像装置においては、トナーコンテナ６に配設されているトナー搬送手段６４及び６５を必要に応じて選択的に回転せしめるための専用駆動源を必要とすることなく、トナーコンテナ６から現像室１４へのトナーの補給が適切に制御される。更に詳述すると、本発明に従って構成された図示の現像装置においては、現像を遂行するために図示しない上記駆動源を付勢してトナー適用手段４０と共にトナー撹拌搬送手段２８（すなわち第１の回転螺旋羽根部材３０ａ及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂ）を回転せしめると、トナーコンテナ６のトナー搬送手段６４及び６５も上記駆動源に連結されている故に、トナーコンテナ６のトナー搬送手段６４及び６５も駆動され、従ってトナーコンテナケース６０内においてトナーがトナー通過開口７４及びトナー排出開口６２に向けて搬送される。

一方、現像室１４内においては、撹拌搬送手段２８の搬送能力、実施形態においては、第１の搬送路２６ａに配設された第１の回転螺旋羽根部材３０ａの搬送能力（搬送速度）が、トナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に低減せしめられている。撹拌搬送手段２８の、その他の領域における搬送能力（単位ピッチ当り）は実質的に同一に規定されている。それ故に、第１の搬送路２６ａにおいて生成されるトナーの滞留量は、下流から上流に向かって、特に下流からトナー受入領域に向かって徐々に増加し、トナー受入領域から上流側においては、ほぼ一定ないし上流に向かってゆるやかに増加する。換言すれば、第１の搬送路２６ａにおけるトナーのレベルは、下流から上流に向かって、特に下流からトナー受入領域に向かって徐々に増加し、トナー受入領域から上流側においては、ほぼ一定ないし上流に向かってゆるやかに増加する。かかるトナーの滞留は、トナー受入開口５４を通してトナーが現像室１４内に進入するのを抑制する。トナー受入領域におけるトナーの滞留量は、現像室１４内のトナー量に応じて変動する。従って、現像室１４内へのトナーの進入に対する抑制度合いが現像室１４内のトナー量によって変動せしめられ、トナー量が低減すると現像室１４内へのトナーの導入が増大し、トナー量が増大すると現像室１４内へのトナーの導入が減少する。かくして、トナーコンテナ６のトナー搬送手段６４及び６５の駆動制御に直接依存することなく、現像室１４へのトナーの補給が適切に制御される。

したがって本願発明に係る現像装置よれば、先に述べた従来装置における如く、トナーコンテナ６のトナー排出開口５４が位置するトナー受入領域において滞留が局部的に生成されることがなくなるので、トナーを過剰に圧迫することが回避される。その結果、トナー受入領域において、トナーの凝集、あるいはブロッキングが生成されてトナーの円滑な流れが阻害されるおそれがなくなるので、現像室１４内のトナーの減少に応じてトナーコンテナ６から現像室１４に適宜にトナーを補給することができる。すなわち本願発明によれば、トナーの過剰な圧迫を確実に回避しながら、トナー補給手段、実施形態においてはトナーコンテナ６におけるトナー搬送手段６４及び６５のを駆動するための専用駆動源を必要とすることなく、従って製作コストを充分に低減することができるにもかかわらず、現像室１４内のトナーの減少に応じてトナーコンテナ６から現像室１４に適宜にトナーを補給することができる。

トナーコンテナケース６０内のトナーが消尽された場合には、トナーコンテナ６を交換することが必要である。この場合には、トナーコンテナ本体６１の外側から上記旋回操作部材を旋回操作して、コンテナシャッタ７０を、トナー排出開口６２を閉じる閉位置に位置付けた後に、トナーコンテナ６を現像装置本体４のハウジング８から離脱させることができる。次いで、図示しない現像室シャッタを開位置から閉位置に移動せしめ、かくして現像室１４のトナー受入開口５４を閉塞する。トナーコンテナ６をハウジング８から離脱せしめた後においては、上述した手順にて新しいトナーコンテナ６をハウジング８に装着することができる。上記旋回操作部材を旋回操作して、コンテナシャッタ７０を開位置に位置付けてトナー排出開口６２を開く。かくして、新しいトナーコンテナ６から現像室１４内にトナーを適宜に補給することが可能になる。

本願発明に係る現像装置２においては、撹拌搬送手段２８の搬送能力は、トナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に低減せしめられている、すなわち図示の実施形態においては、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの搬送能力が、トナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に低減せしめられていることが重要である。そして、上記実施形態においては、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａのピッチＰ１が、トナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に小さくせしめられているが、これに代えて、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａの直径Ｄ１を、トナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に小さくせしめる他の実施形態でもよいし、他の様々な実施形態、あるいは組合せが考えられることはいうまでもない。

本発明における上記実施形態において、撹拌搬送手段２８の搬送能力はトナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に低減せしめられているが、これに代えて、撹拌搬送手段２８の搬送能力、したがって第１の回転螺旋羽根部材３０ａの搬送能力をトナー受入領域の下流側において下流に向かって段階的に低減せしめる他の実施形態もある。好適例としては、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａのピッチＰ１を段階的に小さくする、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａの直径Ｄ１を段階的に小さくする、などを挙げることができる。また、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａにおける螺旋方向の一部をカットしかつ該カット量を段階的に増加させる、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの中心軸部３２ａに二条の螺旋羽根領域を配設しかつ該二条の螺旋羽根領域の直径を段階的に小さくする、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの中心軸部３２ａの軸方向に間隔をおいて半径方向外方に延び出すリブを設け、該リブの周方向に面した面積を段階的に大きくする、などの実施形態も考えられる。

図３には、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａにおける螺旋方向の一部をカットした実施形態の一部が図示されている。図３において、符号Ｃ１及びＣ２は、それぞれ螺旋羽根３４ａに、回転方向においてほぼ９０°の間隔をおいて施されたカット部分を示しており、カット部分Ｃ２の螺旋方向幅は、カット部分Ｃ１の螺旋方向幅よりも大きい。第１の回転螺旋羽根部材３０ａの搬送能力をトナー受入領域の下流側において下流に向かって段階的に低減せしめるためには、図３において更に下流側における少なくとも一つの所定の軸方向範囲における螺旋羽根３４ａに、更に螺旋方向幅の大きなカット部分Ｃ１及びＣ２を形成すればよい。

図４には、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの中心軸部３２ａに二条の螺旋羽根領域を配設した実施形態の一部が図示されている。図４において、符号３４ｃは、中心軸部３２ａの軸方向の所定の範囲にわたって配設された他の螺旋羽根を示している。中心軸部３２ａの軸方向の所定の範囲には、螺旋羽根３４ａと他の螺旋羽根３４ｃとにより二条の螺旋羽根領域が形成される。第１の回転螺旋羽根部材３０ａの搬送能力をトナー受入領域の下流側において下流に向かって段階的に低減せしめるためには、図４において更に下流側における中心軸部３２ａに、更に直径の小さな、又はピッチの小さな二条の螺旋羽根領域を少なくとも１か所配設すればよい。なお、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの搬送能力をトナー受入領域の下流側において下流に向かって段階的に低減せしめるためには、上記した実施形態の他に、様々な組合せが考えられることはいうまでもない。

なお、本発明に係る上記実施形態においては、本発明の特徴を可能な限り簡潔明瞭に示すために、トナーコンテナ６を解除自在にロックするロック手段及び現像室シャッタを含む上面壁部材１２、及びコンテナシャッタ７０を含むトナーコンテナ６などの構成は最小限に簡略化した形態で示されている。しかしながら、上記した本発明の特徴をなす構成を除く、上記各部材の構成については、基本的には、先に紹介した特許文献１に開示された構成を利用することでよく、それらの詳細については特許文献１に説明されているのでそれに委ね、本明細書及び図面においては省略する。もちろん、本発明の特徴をなす上記構成を除く他の構成については、特許文献１に開示された構成を利用してもしなくてもよい。

また、上記実施形態において、現像室１４内へトナーを補給するためのトナー補給手段は、ハウジング８に離脱自在に装着されるトナーコンテナ６から構成されているが、これに限定されるものではなく、ハウジング８及び／又は画像形成機本体に離脱自在に装着されるトナーコンテナ６であればよい。更にはまた、他のトナー補給手段、例えば、ハウジング８及び／又は画像形成機本体に装着されて、収容されたトナーが消尽された場合にはトナーが補給されるトナーホッパ（現像室１４内にトナーを搬送・補給するための搬送手段を備えている）であってもよい。いずれの形態のトナー補給手段であっても、現像室１４内へのトナー補給可能状態において、トナー受入開口５４又はこれに相当するトナー受入開口に連通するよう、実質的にトナー受入開口５４又はこれに相当するトナー受入開口に対向してトナー受入開口５４又はこれに相当するトナー受入開口の上方に位置するトナー排出開口６２又はこれに相当するトナー排出開口が形成されていることが必須である。トナー補給手段が、少なくとも画像形成機本体に装着されるトナーコンテナ６又はトナーホッパから構成される場合には、これらが現像室１４内へのトナー補給可能状態となる所要位置に位置付けられた状態において、トナー排出開口６２又はこれに相当するトナー排出開口は、トナー受入開口５４又はこれに相当するトナー受入開口に連通するよう、トナー受入開口５４又はこれに相当するトナー受入開口の上方に整合して（対向して）位置付けられる場合が一般的である。しかしながら、上方位置ではあっても、レイアウト上、横方向にずれた位置に位置付けられる場合もある。この場合、トナー排出開口６２又はこれに相当するトナー排出開口と、トナー受入開口５４又はこれに相当するトナー受入開口との間には、適宜の連通路、すなわちトナーの自由落下を許容する適宜の連通路が配設されることはいうまでもない。したがって、本発明において、“トナー補給手段には、現像室内へのトナー補給可能状態において、トナー受入開口に連通するよう実質的にトナー受入開口に対向してトナー受入開口の上方に位置するトナー排出開口が形成されている”とは、いずれの実施形態をも含むことを意味するものである。

また上記説明から容易に理解されるように、本発明における現像装置において、“現像室内にトナーを補給するためのトナー補給手段を備え”とは、トナー補給手段が現像装置本体４に直接装着される実施形態、トナー補給手段が画像形成機本体に装着ないし配設される実施形態、あるいはトナー補給手段が画像形成機本体と現像装置本体４とに跨がって装着される実施形態、のいずれをも含むものである。現像装置本体４が、あるいはまた現像装置２が、それぞれユニットとして画像形成機本体に離脱自在に装着される実施形態も本発明に含まれることはいうまでもない。

本発明による現像装置によれば、トナー受入領域におけるトナーの過剰な圧迫を確実に回避しながら、トナーコンテナあるいはトナーホッパなどからなるトナー補給手段におけるトナー搬送手段を駆動するための専用駆動源を必要とすることなく、従って製作コストを充分に低減することができるにもかかわらず、現像室内のトナーの減少に応じてトナー補給手段から現像室に適宜にトナーを補給することができる。

本発明に従って構成された現像装置の好適実施形態を示す断面図。図１に示す現像装置における現像装置本体の平面図。第１の回転螺旋羽根部材の他の実施形態の一部を示す平面図。第１の回転螺旋羽根部材の更に他の実施形態の一部を示す平面図。

符号の説明

２現像装置
４現像装置本体
６トナーコンテナ
８ハウジング
１４現像室
２４隔壁
２６ａ第１の搬送路
２６ｂ第２の搬送路
２７ａ、２７ｂ連通路
２８撹拌搬送手段
３０ａ第１の回転螺旋羽根部材（第１の撹拌搬送手段）
３２ａ中心軸部
３４ａ螺旋羽根
３０ｂ第２の回転螺旋羽根部材（第２の撹拌搬送手段）
３２ｂ中心軸部
３４ｂ螺旋羽根
４０トナー適用手段
５４トナー受入開口
６１トナーコンテナ本体
６２トナー排出開口

Claims

トナーの循環経路を規定する現像室を有するハウジングと、トナーを撹拌しながら循環経路を通して搬送するための、現像室内に配設された撹拌搬送手段と、現像室内のトナーを現像すべき静電潜像に適用するためのトナー適用手段と、現像室内にトナーを補給するためのトナー補給手段と、トナー適用手段及び撹拌搬送手段を駆動する駆動源とを備え、循環径路は、トナー適用手段に平行に延在する第１の搬送路と、第１の搬送路とトナー適用手段との間をそれらに沿って延在する第２の搬送路と、第１及び第２の搬送路の両端領域間をそれぞれ連通する連通路とを備え、現像室には、第１の搬送路の一部領域に設定されたトナー受入領域の上方に位置するトナー受入開口が形成されており、トナー補給手段には、現像室内へのトナー補給可能状態において、トナー受入開口に連通するよう実質的にトナー受入開口に対向してトナー受入開口の上方に位置するトナー排出開口と、トナー排出開口にトナーを搬送するトナー搬送手段とが配設され、トナー搬送手段は該駆動源に連結されている現像装置において、
該駆動源を付勢してトナー適用手段及び撹拌搬送手段を駆動すると、トナー搬送手段も駆動されて、トナーがトナー排出開口に搬送され、トナー排出開口に搬送されたトナーはトナー受入開口を介してトナー受入領域に供給され、
撹拌搬送手段は、第１の搬送路に配設された第１の撹拌搬送手段と、第２の搬送路に配設された第２の撹拌搬送手段とを備え、第１の撹拌搬送手段は第１の搬送路に沿って延在しかつ螺旋羽根を含む第１の回転螺旋羽根部材から構成され、第２の撹拌搬送手段は第２の搬送路に沿って延在しかつ螺旋羽根を含む第２の回転螺旋羽根部材から構成され、
第１の撹拌搬送手段の搬送能力がトナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に又は段階的に低減せしめられて、第１の搬送路において生成されるトナーの滞留量が下流からトナー受入領域に向かって徐々に増加しかつトナー受入領域から上流側においてはほぼ一定ないし上流に向かってゆるやかに増加するよう、第１の回転螺旋羽根部材の螺旋羽根のピッチ又は外径は、トナー受入領域の下流側において下流に向かって徐々に又は段階的に小さくせしめられている、
ことを特徴とする現像装置。