JP4164000B2 - Development device - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成に用いられる現像剤を、現像剤収容容器から供給手段を介して、現像部に供給する現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２７は、第１の従来技術であるトナーカートリッジ１が装着される画像形成装置２を示す断面図である。図２８は、トナーカートリッジ１および画像形成装置２の現像部３付近を拡大して示す断面図である。図２７および図２８では、理解を容易にするために、厚みを省略している。電子写真記録方式の画像形成装置２は、トナーカートリッジ１および画像形成装置本体２ａを含む。トナーが収容されるトナーカートリッジ１は、画像形成装置本体２ａに備えられる現像部３に着脱可能にして装着される。
【０００３】
トナーカートリッジ１は、収容空間７が互いに形状の異なる第１収容領域７ａおよび第２収容領域７ｂの２つの収容領域７ａ，７ｂから成る構成となっている。このようにトナーカートリッジ１は、収容領域７ａ，７ｂが複数形成されるので、トナーの収容容量を多くすることができる。第１攪拌部材４は、第１収容領域７ａに配置され、第２攪拌部材５は、第２収容領域７ｂに配置される。第１攪拌部材４は、その軸線まわりの矢符Ｕ１の方向に回転して、第１収容領域７ａに収容されるトナーを攪拌するとともに、第２収容領域７ｂにトナーを与える。また第２攪拌部材５は、その軸線まわりの矢符Ｕ２の方向に回転して、第２収容領域７ｂに収容されるトナーを攪拌するとともに、供給ローラ６にトナーを与える。
【０００４】
供給ローラ６は、その軸線まわりに回転して、第２攪拌部材５によって与えられるトナーを、画像形成装置本体２ａに設けられる現像部３に供給する。現像部３は、トナーカートリッジ１から供給されるトナーと、予め用意されている磁性を有する粒子であるキャリアを含む現像剤とを攪拌する。
【０００５】
現像部３は、２成分現像剤を攪拌するとともに、静電潜像が形成された感光体ドラム９に２成分現像剤を供給して、静電潜像に対応するトナー像が形成される。感光体ドラム９は、記録紙カセット１１からの給紙される記録紙に、感光体ドラム９上のトナー像を転写する。
【０００６】
図２９（１）は、第２の従来技術であるトナーボトル１５を示す断面図であり、図２９（２）は、前記トナーボトル１５を示す斜視図である。トナーボトル１５は、大略的に有底円筒状に形成され、トナーを収容する収容空間１６が設けられる。トナーボトル１５には、半径方向内方に突出して、軸線方向一端部１５ａから軸線方向他端部１５ｂに向かって軸線Ｌ２０を中心として螺旋状に延びる突起片１７が設けられる。トナーボトル１５の軸線方向他端部１５ｂには、残余の部分よりも内径の小さい孔が形成される開口部１８が設けられ、収容空間１６とトナーボトル１５の外空間とは連通している。
【０００７】
トナーボトル１５は、図示しない画像形成装置本体に、軸線Ｌ１５が水平方向に平行となるようにして、前記開口部１８を画像形成装置本体に設けられる現像部に連結する。この状態で、トナーボトル１５を軸線Ｌ１５まわりに回転させると、収容空間１６に収容されるトナーは、突起片１７によって開口部１８に送られて、開口部１８から現像部に供給される（たとえば特許文献１参照）。
【０００８】
図３０は、第３の従来技術であるトナーボトル２０を示す斜視図である。トナーボトル２０は、両端が閉じた円筒状に形成され、トナーを収容する収容空間が設けられる。トナーボトル２０には、半径方向内方に突出して、軸線方向一端部２０ａから軸線方向中央部２０ｃに向かって軸線Ｌ２０を中心として螺旋状に延びる第１突起片２１ａと、半径方向内方に突出して、軸線方向他端部２０ｂから軸線方向中央部２０ｃに向かって軸線Ｌ２０を中心として螺旋状に延びる第２突起片２１ｂとが設けられる。トナーボトル２０の軸線方向中央部２０ｃには、半径方向に貫通し、収容空間とトナーボトル２０の外空間とを連通する貫通孔２２が形成される。
【０００９】
トナーボトル２０は、図示しない画像形成装置本体に、軸線Ｌ２０が水平方向に平行となるようにして、軸線方向中央部２０ｃが、上方に開口するようにして画像形成装置本体に設けられる現像部に臨むようにして、画像形成装置本体に連結する。この状態で、トナーボトル２０を軸線Ｌ２０まわりに回転させる。これによってトナーボトル２０の収容空間に収容されるトナーは、各突起片２１ａ，２１ｂによって軸線方向中央部２０ｃに送られて、貫通孔２２が現像部に臨む位置に配置されると、トナーは、貫通孔２２を介して現像部に供給される（たとえば特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平７−２０７０５号公報
【特許文献２】
特開平８−３３９１１５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
第１の従来の技術であるトナーカートリッジ１は、収容領域７ａ，７ｂが複数形成されるので、非常に大型となり、利用者にとって、トナーカートリッジ１を装置本体２ａに対して着脱する作業が困難になる。また前記トナーカートリッジ１は、その内部に第１攪拌部材４、第２攪拌部材５および供給ローラ６を有しており、これらの機構は複雑であるだけでなく重量も大きいものである。したがって前記トナーカートリッジ１は、重くなるとともに、製造コストが高くなり、これにともなってトナーの消費コストも高くなる。
【００１２】
第２および第３の従来の技術のトナーボトル１５，２０では、トナーが現像ローラの軸線方向の一カ所から供給される。トナーが一カ所から供給されるので、トナーの濃度は、現像ローラの軸線方向にばらつきができる。そこで現像部は、トナーの濃度を均一にするため撹拌される。しかし現像剤は、過度に撹拌すると不具合が生じる。現像剤を過度に撹拌すると、キャリア表面にトナーが強固に付着して現像剤劣化を生じ、トナーの帯電量が変化し、実用に耐えない程度の画像に濃度低下やかぶりが発生する。この結果、現像剤の交換サイクルが短くなり、１コピー当たりのコストが高くなっている。
【００１３】
第１、第２および第３の従来の技術では、トナーカートリッジ１およびトナーボトル１２，２０に収容されるトナーがすべて現像部に供給されると、利用者にトナーの補充を促している。したがってトナーが無くなったことを表す報知が突然行われるために、利用者はトナーカートリッジ１およびトナーボトル１２，２０を交換したりするための準備などに時間がかかり、この補充作業中は画像形成装置を長時間利用できないことが生じる。
【００１４】
したがって本発明の目的は、現像剤が撹拌によって劣化することを防いで現像剤のコストを低減し、現像剤収容容器に収容される現像剤が空になって後に、利用者が現像剤を補給する時期を長時間確保できる現像装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、感光体上の静電潜像を現像するための現像部と、
現像剤収容容器から現像部画像形成領域内の一部に補給される現像剤を、一時的に貯留し、現像部画像形成領域全体に供給する供給手段とを有する現像装置であって、
前記現像剤収容容器は、現像剤を収容する容器本体と、容器本体を回転自在に支持する支持部材とを含み、
前記容器本体は、有底円筒状に形成される第１容器部と第２容器部とが、略円筒状に形成される第３容器部を介して連結するように構成され、
前記第１容器部および前記第２容器部は、容器本体が回転軸線まわりに回転するときに、それぞれの内部に収容された現像剤を第３容器部に向けて搬送することが可能となるように、それぞれの内周部に、半径方向内方に向かって突出するとともに、軸線方向一端部である底部から軸線方向他端部である開口端部に向かって螺旋状に延びる突起片が設けられ、
前記第３容器部は、その外周部の軸線方向中間部には、半径方向内方に陥没する凹部である第１凹部および第２凹部が設けられるとともに、第１凹部に形成され、現像剤を排出するための排出孔が設けられ、
前記支持部材は、略円筒状に形成されて、容器本体の少なくとも第３容器部を含む部分を、半径方向外方から全周にわたって支持する内周部と、容器本体の第３容器部に設けられる排出孔から排出される現像剤を、前記供給手段に向けて補給する開口となる導通孔とを含み、
現像剤収容容器は、
容器本体が支持部材によって回転自在に支持されている状態で、第３容器部の第１凹部と支持部材の内周部とに臨む第１保持空間が形成され、第３容器部の第２凹部と支持部材の内周部とに臨む第２保持空間が形成され、
容器本体が回転軸線まわりに回転することによって、容器本体内に収容される現像剤を第３容器部に設けられる排出孔から排出して第１保持空間に保持し、第１保持空間から漏れ出た現像剤を第２保持空間に保持し、第１保持空間および第２保持空間に保持される現像剤を支持部材に設けられる導通孔から排出して、１回転毎に一定量の現像剤を供給手段に補給するように構成されることを特徴とする現像装置である。
【００１６】
本発明に従えば、現像剤収容容器から現像部画像形成領域内の一部で補給される現像剤を、現像部画像形成領域全体に供給する。これによって現像部は、現像部画像形成領域全体にわたって均一な濃度で容易に感光体上の静電潜像を現像することができる。また現像部では供給される現像剤を現像部画像形成領域全体にわたるように拡散させる必要がないので、その分、現像剤の過度の撹拌を防ぐことができる。これによって現像剤が、過度の撹拌によって劣化する可能性を小さくすることができる。したがって現像剤の劣化を確実に防止した状態で、現像をすることができる。現像剤のコストを低減することができる。
【００１７】
また供給手段は、現像剤収容容器からの補給される現像剤を、一時的に貯留して、貯留した現像剤を現像部に供給する。現像剤収容容器に収容される現像剤が、供給手段に供給されて空になったとしても、現像部は、供給手段に貯留される現像剤を用いて現像することができる。したがって利用者は、現像剤収容容器に収容される現像剤が空になったことを認識した後、直ちに現像剤を現像装置に補給しなくても、当分の間は現像を行うことができ、利便性を向上することができる。
また現像剤収容容器は、現像剤を収容する容器本体と、容器本体を回転自在に支持する支持部材とを含み、容器本体は、第 1 容器部、第２容器部および第３容器部で構成されている。そして、現像剤収容容器には、容器本体が支持部材によって回転自在に支持されている状態で、第３容器部の第１凹部と支持部材の内周部とに臨む第１保持空間が形成され、第３容器部の第２凹部と支持部材の内周部とに臨む第２保持空間が形成される。そして、現像剤収容容器は、容器本体が回転軸線まわりに回転することによって、容器本体内に収容される現像剤を第３容器部に設けられる排出孔から排出して第１保持空間に保持し、第１保持空間から漏れ出た現像剤を第２保持空間に保持し、第１保持空間および第２保持空間に保持される現像剤を支持部材に設けられる導通孔から排出して、１回転毎に一定量の現像剤を供給手段に補給するように構成される。これによって、第１保持空間に保持されている現像剤が、第１保持空間の回転方向上流部から漏れ出しても、第２保持空間に保持でき、予め定める量の現像剤を、可及的に確実に外部に排出することができる。
また本発明は、前記第３容器部の第１凹部および第２凹部を除く軸線方向一端部および軸線方向他端部の外周部には、半径方向外方に突出する複数の排出案内片が、周方向に互いに間隔をあけて、周方向に等間隔に配置されて設けられ、
第３容器部の軸線方向一端部に設けられる排出案内片は、軸線方向他端部から軸線方向一端部に向かうにつれて回転方向に傾斜し、第３容器部の軸線方向他端部に設けられる排出案内片は、軸線方向一端部から軸線方向他端部に向かうにつれて回転方向に傾斜していることを特徴とする。
本発明に従えば、第３容器部の軸線方向一端部および軸線方向他端部の外周部には、半径方向外方に突出する複数の排出案内片が設けられている。これによって、第１保持空間に保持されている現像剤が、第１保持空間の回転方向上流部から漏れ出しても、容器本体が回転しているときに、排出案内片が軸線方向中間部に漏出現像剤を寄せ集めることができる。
また本発明は、前記第３容器部に形成される前記排出孔は、第１凹部の端壁部の軸線方向中間部であって、半径方向外方寄りに、軸線方向を長手方向とする長方形状に開口して形成され、排出孔の半径方向外方側の面は、第１凹部の回転方向下流側の、第１凹部および第２凹部を除く第３容器部の内周面に滑らかに連通していることを特徴とする。
本発明に従えば、第３容器部に形成される排出孔は、半径方向外方寄りに、軸線方向を長手方向とする長方形状に開口して形成されている。これによって、容器本体内の現像剤残量が少なくなっても、容器本体内の現像剤を、排出孔を介して第１保持空間の回転方向下流部に容易に流入させることができる。
【００１８】
また本発明は、供給手段は、一時的に貯留される現像剤を撹拌する撹拌部を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、一時的に貯留される現像剤を撹拌する撹拌部を有するので、現像剤を現像部画像形成領域全体に供給することができる。
【００２０】
また本発明は、供給手段は、現像剤の貯留量を検知する検知部を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、供給手段は、現像剤の貯留量を検知する検知部を有するので、現像剤の貯留量を把握することできる。
【００２２】
また本発明は、現像剤収容容器から供給手段へ現像剤を補給させる補給動作手段と、
供給手段における現像剤の貯留量が予め定める要補給量以下になると、現像剤収容容器から供給手段に現像剤を補給するように、補給動作手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、供給手段における現像剤の貯留量が予め定める要補給量以下になると、現像剤収容容器から供給手段に現像剤を補給するように、制御手段によって補給動作手段が制御される。これによって供給手段における現像剤の貯留量は、要補給量より多くなるようにすることができる。したがって供給手段には、現像剤の貯留量が要補給量より多く貯留されるので、現像部に確実に現像剤を供給することができる。
【００２４】
また本発明は、前記要補給量は、供給手段の最大許容貯留量であることを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、前記要補給量は、供給手段の最大許容貯留量であるので、最大許容貯留量以下になると、現像剤収容容器から供給手段に現像剤を補給するように、制御手段によって補給動作手段が制御される。これによって供給手段における現像剤の貯留量を、最大許容貯留量に保つことができる。したがって現像剤収容容器が空になったとしても、その時点でも、供給手段には現像剤が最大許容貯留量と同量の現像剤が貯留されている。これによって供給手段は、現像剤収容容器が空になったとしても、貯留される現像剤を用いて、可及的に長時間にわたって現像部に現像剤を供給することができる。
【００２６】
また本発明は、現像剤収容容器に供給手段へ現像剤を補給させる補給動作手段と、
補給動作手段によって現像剤が補給されているときに、供給手段における現像剤の貯留量が予め定める補給停止量以上になると、現像剤の補給を停止するように補給動作手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、供給手段における現像剤の貯留量が予め定める補給停止量以上になると、現像剤の補給を停止するように、制御手段によって補給動作手段は制御される。したがって供給手段における現像剤の貯留量の最大量を制御することができる。これによって供給手段に過度の現像剤が補給されるのを防ぐことができる。
【００２８】
また本発明は、利用者に情報を報知する報知手段をさらに含み、
制御手段は、補給動作手段が予め定める増加確認期間にわたって動作しても、供給手段における現像剤の貯留量が増加しない場合、現像剤収容容器が空になったことを示す情報を報知するように報知手段を制御することを特徴とする。
【００２９】
本発明に従えば、補給動作手段が増加確認期間にわたって動作しても、供給手段における現像剤の貯留量が増加しない場合には、現像剤収容容器が空になったことを示す情報が報知される。これによって利用者は、現像剤収容容器が空になったことを認識することができる。利用者は、現像剤収容容器の交換および現像剤収容容器への現像剤の補充などの補充動作を実行することができる。したがって現像剤の不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【００３０】
また本発明は、利用者に情報を報知する報知手段をさらに含み、
制御手段は、補給動作手段が予め定める定量確認期間にわたって動作しても、供給手段における現像剤の貯留量が補給停止量未満である場合、現像剤収容容器が空になったことを示す情報を報知するように報知手段を制御することを特徴とする。
【００３１】
本発明に従えば、補給動作手段が定量確認期間にわたって動作しても、供給手段における現像剤の貯留量が補給停止量未満である場合には、現像剤収容容器が空になったことを示す情報が報知される。これによって利用者は、現像剤収容容器が空になったことを認識することができる。利用者は、現像剤収容容器の交換および現像剤収容容器への現像剤の補充などの補充動作を実行することができる。したがって現像剤の不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【００３２】
また本発明は、前記補給停止量は、供給手段の最大許容貯留量であることを特徴とする。
【００３３】
本発明に従えば、前記補給停止量は、供給手段の最大許容貯留量であるので、供給手段における現像剤の最大許容貯留量を越える現像剤が、現像剤収容容器から補給されるのを防ぐことができる。したがって供給手段の最大貯留量を超える現像剤が現像剤収容容器から補給されて、供給手段に生じる不具合、たとえば動作不良を防ぐことができる。
【００３４】
また本発明は、前記検知部は、供給手段に設けられ予め定める検知位置を通過することによって、その検知位置の磁界を変化させる検知補助部材と
可撓性を有し、一端部が貯留される現像剤を回転して撹拌する撹拌部の外周部に連結され、他端部に検知補助部材を保持する保持体と、
撹拌部の回転によって、検知補助部材が移動されて検知位置を通過するとき、検知補助部材による検知位置の磁界の変化に基づいて、検知補助部材までの距離を検出する透磁率センサとを含むことを特徴とする。
【００３５】
本発明に従えば、検知部は、保持体および検知補助部材を含む。保持体は、可撓性を有し、その一端部が、撹拌部の外周部に連結される。検知補助部材は、保持体の他端部に保持されて、供給手段に設けられる。これによって保持体および検知補助部材は、撹拌部が回転することによって、回転することができる。撹拌部の少なくとも外周部が供給手段に貯留される現像剤層の中を回転移動するときに、撹拌部の外周部は、現像剤層を掻き分けるようにして回転して、現像剤層の中に移動経路を形成する。撹拌部の外周部に連結されている保持体は可撓性を有するので、撹拌部が供給手段に貯留されている現像剤層の中を回転するときに、保持体は、撹拌部の外周部によって現像剤層の中において形成される移動経路に沿って湾曲しながら、外周部の回転半径と同じ回転半径を維持しながら、滑らかに回転移動することができる。したがってこのとき保持体に保持される検知補助部材は、撹拌部の外周部によって現像剤層の中において形成される移動経路に沿って、外周部の回転半径と同じ回転半径を維持しながら、滑らかに回転移動することができる。また供給手段に貯留される現像剤の量が減少して、撹拌部が現像剤層の中を回転できなくなったときには、現像剤の中に移動経路が形成されなくなる。このとき撹拌部の外周部に連結されている保持体は可撓性を有するので、検知補助部材は自重によって回転半径が大きくなり、現像剤層の上面を接触しながら回転移動するような、撹拌部の外周部よりも大きな回転半径で回転移動する。
【００３６】
検知補助部材は、予め定める検知位置を通過することによって、その検知位置の磁界を変化させる。透磁率センサは、検知補助部材による検知位置の磁界の変化に基づいて、検知補助部材までの距離を検出する。撹拌部の少なくとも外周部が供給手段に貯留されている現像剤層の中を回転するときには、検知補助部材は、前述のように一定の回転半径を維持しながら回転移動するので、透磁率センサによって検出される検知補助部材までの距離は一定である。またハウジングに収容される現像剤の量が減少して、撹拌部が現像剤層の中を回転できなくなったときには、前述のように、検知補助部材は、撹拌部の外周部よりも大きな回転半径で回転移動するので、現像剤の量が減少して現像剤層の上面が下方に下がるにつれて、透磁率センサによって検出される検知補助部材までの距離は小さくなっていく。したがって検知部は、このように簡単な構成で、供給手段に貯留される現像剤の貯留量を高精度に検知することがでる。
【００３７】
また本発明は、前記検知部は、圧電センサを用いて構成されることを特徴とする。
【００３８】
本発明に従えば、前記検知部は、圧電センサを用いて構成されるので、供給手段における現像剤の貯留量を高精度に検知することができる。
【００３９】
また本発明は、制御手段は、現像剤収容容器に設けられる残量検知手段によって検出される現像剤の残量に基づいて、補給動作手段を制御することを特徴とする。
【００４０】
本発明に従えば、現像剤収容容器に設けられる残量検知手段によって検出される現像剤の残量に基づいて、補給動作手段が制御手段によって制御される。これによって供給手段における現像剤の貯留量を高精度に制御することができる。
【００４１】
また本発明は、前記残量検知手段は、圧電センサ、透磁率センサおよび光学センサのうち少なくともいずれか１つを用いて構成されることを特徴とする。
【００４２】
本発明に従えば、前記残量検知手段は、圧電センサ、透磁率センサおよび光学センサのうち少なくともいずれか１つを用いて構成される。したがって現像剤収容容器における現像剤の残量を確実に検知する構成を実現することができる。また残量検知手段の構成を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。
【００４３】
また本発明は、現像剤収容容器は、軸線まわりに回転駆動されることによって、１回転毎に一定量の現像剤を供給手段に補給するように構成され、
前記残量検知手段は、現像剤収容容器の回転数を計数することを特徴とする。
【００４４】
本発明に従えば、現像剤収容容器は、軸線まわりに回転駆動されることによって、１回転毎に一定量の現像剤を供給手段に補給するように構成される。したがって現像剤収容容器における現像剤の残量は、現像剤収容容器の回転数に基づいて減少する。前記残量検知手段は、現像剤収容容器の回転数を計数する。したがって残量検知手段は、現像収容容器における現像剤の残量を正確に検知することができる。これによって残量検知手段の構成を簡略化することができる。
【００４５】
また本発明は、利用者に情報を報知する報知手段をさらに含み、
制御手段は、供給手段に貯留される現像剤の貯留量と、現像剤収容容器における現像剤の残量との合計量が、供給手段に貯留可能な最大許容貯留量以下である場合、現像剤収容容器内に残っている全ての現像剤を供給手段に補給するように補給動作手段を制御し、現像剤収容容器を空にした後、現像剤が空になったことを示す情報を報知することを特徴とする。
【００４６】
本発明に従えば、貯留量と、現像剤収容容器における現像剤の残量との合計量が、供給手段の大許容貯留量以下である場合には、現像剤収容容器内に残っている全ての現像剤が供給手段に補給される。したがって現像剤収容容器を可及的に早く空にすることができる。また報知手段は、現像剤収容容器を空にした後、現像剤が空になったことを示す情報を報知する。利用者は、現像剤収容容器が空になったことを確実に認識することができる。したがって利用者は、現像剤収容容器に新たな現像剤を補充する補充作業を、可及的早い時期から実行することができる。これによって現像装置が現像剤に不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【００４７】
また本発明は、現像剤収容容器に供給手段へ現像剤を補給させる補給動作手段と、
現像剤収容容器から供給手段に現像剤を補給するように、補給動作手段を制御する制御手段と、
利用者が操作して、現像剤収容容器から現像剤を供給手段に補給する補給指令を入力するための入力手段をさらに含み、
制御手段は、補給指令に基づいて、現像剤を補給するように、補給動作手段を制御することを特徴とする。
【００４８】
本発明に従えば、利用者が入力手段を操作して、補給指令を制御手段に与え、制御手段は、補給指令に基づいて、現像剤を補給するように、補給動作手段を制御する。これによって利用者は、意図的に供給手段に現像剤を補給することがでる。利用者は、供給手段に現像剤を補給したいときに、補給することができ、現像装置の利便性を向上することができる。
【００４９】
また本発明は、前記現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。本発明に従えば、画像形成装置は、前記現像装置を備えるので、前記現像装置の作用を達成することができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の現像装置３０の構成を示す断面図である。現像装置３０は、現像部３２、中間ホッパ３３、制御部５２、補給動作部５３、報知部８４および入力部８５を含んで構成される。中間ホッパ３３は、供給手段であって、現像剤収容容器３４が着脱自在に設けられる。現像剤収容容器３４は、容器本体４１および支持部材４２を含んで構成される。容器本体４１は、略円筒状に形成され、電子写真方式の画像形成に用いるトナーなどの現像剤が収容される。支持部材４２は、容器本体４１を、その軸線Ｌ４１まわりに回転自在にして支持する。現像剤収容容器３４は、たとえば１４００グラムのトナーを収容可能である。以後、容器本体４１の軸線Ｌ４１を、回転軸線Ｌ４１と表記することがある。支持部材４２は、容器本体４１に収容されるトナーを、現像部画像形成領域内の一部で排出する排出部４８が形成される。現像剤収容容器３４は、回転軸線４１まわりに回転駆動されることによって、１回転毎に一定量のトナーを排出部４８から排出する。排出されたトナーは、中間ホッパ３３に補給される。現像部画像形成領域は、感光体上に静電潜像が同時に現像される領域である。具体的には現像部画像形成領域は、現像部３２を構成する現像ローラ４０と感光体ドラム３５とが当接する範囲である。
【００５１】
また現像剤収容容器３４は、残量検知部が設けられる。残量検知部は、残量検知手段であって、現像剤収容容器３４に収容されているトナーの残量を検知し、検知した残量を示す情報を制御部５２に与える。残量検知部は、たとえば圧電センサおよび光学センサなどによって実現される。したがって現像剤収容容器３４におけるトナーの残量を確実に検知する構成を実現することができる。また残量検知部の構成を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。
【００５２】
中間ホッパ３３は、ハウジング４３、攪拌部４５、供給ローラ４６および検知部４７を含んで構成される。中間ホッパ３３は、現状剤収容容器３４から現像部画像形成領域内の一部で補給されるトナーを、一時的に貯留し、現像部画像形成領域の全体にわたって拡散させて現像部３２に供給する。ハウジング４３は、トナーを一時的に貯留する貯留空間４３ａが形成される。またハウジング４３の下部４３ｂの内周面は、下方に凸の曲面状に形成される。ハウジング４３の下部４３ｂは、円筒をその軸線（以下、「ハウジング軸線」ということがある）Ｌ４３に平行な仮想平面で２分割した一方の半円筒形状に形成され、ハウジング軸線Ｌ４３に垂直な断面形状が、略Ｕ字状となる。ハウジング４３には、トナーが現像剤収容容器３４から補給される現像剤補給部４４が形成される。現像剤補給部４４は、排出部４８に連結され、排出部４８からのトナーが貯留空間４３ａに補給される。攪拌部４５は、ハウジング４３の貯留空間４３ａのハウジング軸線Ｌ４３まわりに回転自在に設けられ、回転することによって、ハウジング４３内のトナーを撹拌する。また撹拌部４５は、回転することによって、現像剤収容容器３４から現像部画像形成領域内の一部で補給されるトナーを撹拌して、現像部画像形成領域の全体にわたって拡散させる。また撹拌部４５は、回転することによって、トナーを供給ローラ４６に与える。
【００５３】
供給ローラ４６は、現像部３２側のハウジング４３の収容空間４３ａに、ハウジング軸線Ｌ４３よりも上方に配置される。また供給ローラ４６は、ハウジング軸線Ｌ４３に平行に延びるローラ軸線Ｌ４６まわりに回転自在に設けられる。この供給ローラ４６の下方のハウジング４３には、スリット状に貫通する現像剤供給孔５０が形成される。撹拌部４５によって供給ローラ４６に与えられたトナーは、供給ローラ４６に付着する。供給ローラ４６がローラ軸線Ｌ４６まわりに回転すると、供給ローラ４６の表面部に付着しているトナーが掻き取られる。掻き取られたトナーは、現像剤供給孔５０を通過し、現像部３２の現像槽３７に形成される連結孔４９を介して、現像部画像形成領域の全体にわたって拡散させて現像部３２に供給する。供給ローラ４６は、その外周部がスポンジで形成されており、さらにその回転が制御されている。これによって供給ローラ４６は、適量なトナーを微粉末の状態で現像部３２に供給する。
【００５４】
現像部３２は、現像槽３７、補助ローラ３８、撹拌ローラ３９および現像ローラ４０を含んで構成される。現像部３２は、画像形成装置３１を構成する感光体ドラム３５に形成されている静電潜像を現像し、静電潜像に対応するトナー像が形成される。本実施の形態の現像部３２は、乾式２成分磁気ブラシ現像方式を用いている。現像槽３７には、予め磁性を有するキャリアとトナーとが混合された２成分現像剤が収容されている。現像剤供給孔５０からのトナーは、現像槽３７に形成される連結孔４９を介して、現像槽３７に供給される。現像槽３７に供給されたトナーは、補助ローラ３８によって、撹拌ローラ３９に供給される。撹拌ローラ３９に供給されたトナーは、撹拌ローラ１９によって、現像槽３７に予め収容されている２成分現像剤と混合される。これによって２成分現像剤の現像剤濃度が調節される。２成分現像剤は、撹拌ローラ３９に撹拌され、摩擦帯電する。２成分現像剤は、さらに撹拌ローラ３９によって現像ローラ４０付近まで案内される。
【００５５】
現像ローラ４０は、非磁性金属材料から成り、たとえば日本工業規格（略称：ＪＩＳ）で定められるＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレス鋼ならびにアルミニウム合金および黄銅などであり、略円筒状に形成される。現像ローラ４０は、内部に永久磁石を含んで構成される。現像ローラ４０は、内部に永久磁石を有するために、現像ローラ４０付近に案内された２成分現像剤は、現像ローラ４０に付着する。現像ローラ４０は、感光体ドラム３５と近接しており、感光体ドラム３５に形成される静電潜像に現像ローラ４０に付着した現像剤が移動することによって、現像部画像形成領域にわたってトナー像を形成する。
【００５６】
検知部４７は、中間ホッパ３３に一時的に貯留されるトナーを検知する。検知部４７は、たとえば圧電センサを用いて構成される。検知部４７は、圧電センサを用いて構成されるので、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量を高精度に検知することができる。検知部４７は、トナーの貯留量に基づく情報を、制御部５２に与える。
【００５７】
補給動作部５３は、補給動作手段であって、中間ホッパ３３へトナーを補給させる。具体的には補給動作部５３は、現像剤収容容器３４を回転駆動させて、中間ホッパ３３へトナーを補給させる。
【００５８】
報知部８４は、報知手段であって、利用者に制御部５２から与えられた情報を報知する。報知部８４は、たとえば文字などを表示する表示手段および音を発生する音発生手段などによって実現される。
【００５９】
入力部８５は、利用者が操作して、現像剤収容容器３４からトナーを中間ホッパ３３に補給する補給指令が入力される。また入力部８５は、利用者が操作して、現像剤収容容器３４からトナーを中間ホッパ３３に補給を停止する指令が入力される。
【００６０】
制御部５２は、検知部４７から与えられた情報に基づいて、補給動作部５３を制御する。また制御部５２は、残量検知部から与えられた情報に基づいて、補給動作部５３を制御する。これによって中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量を高精度に制御することができる。
【００６１】
また制御部５２は、入力部８５から与えられた補給指令に基づいて、トナーを補給するように補給動作部５３を制御する。したがって利用者は、意図的に中間ホッパ３３にトナーを補給することができる。利用者は、中間ホッパ３３にトナーを補給したいときに、補給することができ、現像装置３０の利便性を向上することができる。例えば、機械を輸送する際には中間ホッパ３３には飛散を防止するために、トナーは中間ホッパ３３には充填されていない。機械が設置された後、これを行うことによって、中間ホッパ３３に充分な量のトナーを供給することが出来る。従って、現像部からの補給指令に対して、迅速な補給が可能になる。
【００６２】
また制御部５２は、検知部４７から与えられた情報に基づいて、報知部８４を制御する。また制御部５２は、計時機能を有し、予め定める処理が行われている時間を計時し、計時した時間に基づいて、各部５０，８４を制御する。
【００６３】
図２は、第１検知手順を示すフローチャートである。第１検知手段は、現像剤収容容器３４におけるトナーの残量に基づく情報を利用者に報知する手順の一例である。ステップａ０にて、利用者が操作部（図示せず）を操作することによって、画像を形成する画像形成指令が、制御部５２に与えられ、第１検知手順を開始し、ステップａ１に進む。ステップａ１では、制御部５２が、与えられた画像形成指令に基づいて、現像部３２を制御し、現像対象物である記録紙に画像を形成するプリント処理が行われ、現像装置３０のトナーが消費され、ステップａ２に進む。
【００６４】
ステップａ２では、制御部５２は、係数ｎに初期値１を記憶し、ステップａ３に進む。係数ｎは、トナーが現像剤収容容器３４から中間ホッパ３３に補給する回数を示す。ステップａ３では、制御部５２は、検知部４７から与えられる情報に基づいて、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が、予め定める要補給量以下であるかを判断する。貯留量が、要補給量以下である場合、ステップａ１に戻り、要補給量を越えている場合、ステップａ４に進む。要補給量は、たとえば中間ホッパ３３におけるトナーが、現像部画像形成領域にわたって拡散することができる量の最低量に設定される。これによって中間ホッパ３３におけるトナーは、確実に現像部画像形成領域にわたって拡散することができる。
【００６５】
ステップａ４では、制御部５２は、係数ｎが予め定める係数ｍより大きいかが判断される。係数ｎが予め定める係数ｍより大きい場合、ステップａ５に進み、係数ｍ以下である場合、ステップａ６に進む。係数ｍは、増加確認期間に基づく値である。
【００６６】
ステップａ５では、制御部５２は、報知部８４に現像剤収容容器３４が空であることを示す情報を与える。報知部８４は、制御部５５から与えられた情報に基づいて、利用者に現像剤収容容器３４が空であることを示す情報を報知し、ステップａ８に進む。現像剤収容容器３４が空の状態とは、現像剤収容容器３４におけるトナーの残量が予め定める量以下であって、たとえば画像形成することができない量である状態を示す。
【００６７】
ステップａ６では、制御部５２は、補給動作部５３に現像剤収容容器３４から中間ホッパ３３に予め定める補給期間にわたってトナーを補給するように情報を与える。補給動作部５３は、制御部５２からの情報に基づいて、現像剤収容容器３４を回転駆動させ、トナーを中間ホッパ３３に補給し、ステップａ７に進む。
【００６８】
ステップａ７では、制御部５２は、係数ｎの値を１増加させ、ステップａ３に戻る。ステップａ８にて、本フローチャートを終了する。
【００６９】
このように第１検知手段では、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が要補給量以下になった場合に、現像剤収容容器３４からトナーが補給される。これによって中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量は、要補給量より多くなるようにすることができる。したがって中間ホッパ３３は、トナーの貯留量が要補給量より多く貯留されるので、現像部に確実にトナーを供給することができる。
【００７０】
また第１検知手順では、係数ｍより係数ｎの方が大きくなると、現像剤収容容器３４が空であると判断される。係数ｎは、補給期間に比例して増加するので、補給動作部５３が係数ｍに基づく増加確認期間にわたって動作しても、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が増加しない場合には、現像剤収容容器３４が空になったことを示す情報が報知される。これによって利用者は、現像剤収容容器３４が空になったことを認識することができる。利用者は、現像剤収容容器３４の交換および現像剤収容容器３４へのトナーの補充などの補充動作を実行することができる。したがってトナーの不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【００７１】
またステップａ６にて、制御部５２は、補給動作部５３によってトナーが補給されているときに、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が予め定める補給停止量以上になると、トナーの補給を停止するように補給動作部５３を制御するようにしてもよい。したがって中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量の最大量を制御することができる。これによって中間ホッパ３３に過度のトナーが補給されるのを防ぐことができる。
【００７２】
補給停止量は、たとえば中間ホッパ３３における最大許容貯留量に設定される。したがって中間ホッパ３３におけるトナーの最大許容貯留量を越えるトナーが、現像剤収容容器３４から補給されるのを防ぐことができる。したがって中間ホッパ３３の最大貯留量を超えるトナーが現像剤収容容器３４から補給されて、中間ホッパ３３からトナーが溢れて、外部にトナーが飛散するなどの不具合が生じることを防ぐことができる。
【００７３】
図３は、第２検知手順を示すフローチャートである。第２検知手順は、現像剤収容容器３４におけるトナーの残量に基づく情報を利用者に報知する手順の一例である。第２検知手順におけるステップｂ０〜ｂ２，ｂ５〜ｂ８は、第１検知手順におけるステップａ０〜ａ２，ａ５〜ａ８にそれぞれ類似しており、説明を省略する。ステップｂ３では、制御部５２は、検知部４７から与えられる情報に基づいて、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が、補給停止量未満であるかを判断する。貯留量が、補給停止量以上の場合、ステップｂ１に戻り、補給停止量未満の場合、ステップｂ４に進む。
【００７４】
ステップｂ４では、制御部５２は、係数ｎが予め定める係数ｔより大きいかが判断される。係数ｎが予め定める係数ｔより大きい場合、ステップｂ５に進み、係数ｔ以下である場合、ステップｂ６に進む。係数ｔは、定量確認期間に基づく値である。
【００７５】
このように第２検知手順では、係数ｔより係数ｎの方が大きくなると、現像剤収容容器３４が空であると判断される。係数ｔは、補給期間に比例して増加するので、補給動作部５３が係数ｔに基づく定量確認期間にわたって動作しても、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が補給停止量未満である場合には、現像剤収容容器３４が空になったことを示す情報が報知される。これによって利用者は、現像剤収容容器３３が空になったことを認識することができる。利用者は、現像剤収容容器３３の交換および現像剤収容容器３３へのトナーの補充などの補充動作を実行することができる。したがってトナーの不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【００７６】
ステップｂ３における補給停止量は、たとえば最大許容貯留量に設定される。換言すると、ステップｂ３では中間ホッパ３３はトナーで満杯であるかを判断する。このように補給停止量を設定すると、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が、最大許容貯留量未満になった場合に、現像剤収容容器３４からトナーが補給される。これによって中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量は、最大許容貯留量に保つことができる。したがって中間ホッパ３３は、トナーの貯留量が最大許容貯留量に保たれるので、現像部３２に確実にトナーを供給することができる。
【００７７】
図４は、現像装置３０を備える画像形成装置３１を示す断面図である。図４では、理解を容易にするため、厚みを省略して示す。プリンタ装置および複写装置などの電子写真記録方式の画像形成装置３１は、現像装置３０および画像形成装置本体（以後、単に「装置本体」と表記することがある）５１を含む。装置本体５１は、記録紙カセット５４、感光体ドラム３５、帯電部５５、レーザ露光部５６、定着部５７および排紙トレイ５８をさらに含む。
【００７８】
記録紙カセット５４は、画像を形成すべき現像対象物である記録紙を保持する。感光体ドラム３５は、外周部に感光体が設けられる円筒状のドラムであり、図示しない駆動部からの駆動力によって、その軸線まわりに回転する。帯電部５５は、感光体ドラム３５の感光体を帯電させて感光性を与える。レーザ露光部５６は、帯電している感光体ドラム３５の感光体をレーザ光像で露光して、感光体に静電潜像を形成する。
【００７９】
前述のように現像装置３０によって静電潜像が形成された感光体ドラム３５の感光体に２成分現像剤を供給して現像して、静電潜像に対応するトナー像が形成される。感光体ドラム３５は、記録紙カセット５４からの給紙される記録紙に、感光体ドラム３５のトナー像を転写する。定着部５７は、トナー像が転写された記録紙のトナー像を記録紙に定着する。トナー像が定着されて画像が形成された記録紙は、排紙トレイ５８に排出される。
【００８０】
図５は、現像剤収容容器３４を示す斜視図である。図６は、現像剤収容容器３４を示す正面図である。図７は、容器本体４１を示す正面図である。容器本体４１は、第１容器部５９、第２容器部６０および第３容器部６１を含んで構成される。
【００８１】
第１容器部５９は、有底円筒状に形成される。第１容器部５９は、その内周部に、半径方向内方に向かって突出するとともに、軸線方向一端部である底部５９ａから軸線方向他端部である開口端部５９ｂに向かって螺旋状に延びる第１突起片６２が設けられる。第１突起片６２は、第１容器部５９の底部５９ａから見て、底部５９ａから開口端部５９ｂに向かうにつれて、第１容器部５９の軸線Ｌ５９を中心にして反時計回りに回転するように延びる螺旋状に延びて形成される。
【００８２】
第１容器部５９の底部５９ａには、開口端部５９ｂから底部５９ａに向かう方向に突出する連結部である嵌合凸部６３および補給口部６４が形成される。嵌合凸部６３は、複数、本実施の形態では、２個形成される。補給口部６４は、第１容器部５９の底部５９ａの中央部に、回転軸線Ｌ４１方向に貫通し、第１容器部５９の軸線Ｌ３３と同軸の円形状に開口するように形成される。補給口部６４には、その形状に対応して形成され、補給口部６４に着脱可能な補給蓋６５が、補給口部６４との間のシールを達成した状態で、容器本体４１の回転によって離脱しないようにして装着される。補給蓋６５を補給口部６４から離脱させることで、容器本体４１の内空間と外空間とが連通し、この状態で、トナーを容器本体４１に補給することができる。このような嵌合凸部６３は、現像装置３０に設けられる補給動作部５３に着脱可能である。
【００８３】
第２容器部６０は、有底円筒状に形成される。第２容器部６０は、その内周部に、半径方向内方に向かって突出するとともに、軸線方向他端部である底部６０ａから軸線方向一端部である開口端部６０ｂに向かって螺旋状に延びる第２突起片６６が設けられる。第２突起片６６は、第２容器部６０の底部６０ａから見て、底部６０ａから開口端部６０ｂに向かうにつれて、第２容器部６０の軸線Ｌ６０を中心にして時計回りに回転するように延びる螺旋状に延びて形成される。すなわち第２突起片６６は、第１突起片６２とは逆向きに延びて形成される。
【００８４】
図８は、第３容器部６１を示す斜視図である。図９は、第３容器部６１付近を拡大して示す正面図である。図１０は、図９の切断面線Ｓ９１−Ｓ９１から見た断面図である。第３容器部６１は、大略的に円筒状に形成される。第３容器部６１は、その外周部の軸線方向中間部には、半径方向内方に陥没する凹部である第１凹部６７および第２凹部６８が設けられるとともに、第１凹部６７に形成され、トナーを排出するための排出孔６９が設けられる。第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の内径Ｄ６１は、残余の部分である第１容器部５９の内径Ｄ５９および第２容器部６０のＤ６０よりも大きく形成される。
【００８５】
第１凹部６７は、回転方向Ｒに延びて形成されるとともに、回転方向Ｒの寸法Ａ６７に比べて軸線方向の寸法Ｗ６７が小さく形成され、回転方向Ｒ下流側の端部に回転方向Ｒと交差する端壁部６７ａを有する。排出孔６９は、第１凹部６７の回転方向下流側の端壁部６７ａの一部に形成される。第２凹部６８は、回転方向Ｒに延びて形成されるとともに、回転方向Ｒの寸法Ａ６８に比べて軸線方向の寸法Ｗ６８が小さく形成され、第１凹部６７から第３容器部６１の周方向に間隔をあけて設けられる。第１凹部６７の回転方向Ｒの寸法Ａ６７は、第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の外周長の４分の１以上、２分の１未満であることが望ましい。
【００８６】
第１凹部６７は、底壁部６７ｂ、第１側壁部６７ｃおよび第２側壁部６７ｄをさらに有する。第１凹部６７の底壁部６７ｂは、回転方向Ｒに延び、その回転方向Ｒ下流側端部が端壁部６７ａの半径方向内方部分に連通し、回転方向Ｒ上流側端部が、第１凹部６７と第２凹部６８との間であって第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の外周部に滑らかに連通する。第１凹部６７の底壁部６７ｂの回転方向Ｒ下流側端部と回転方向Ｒ上流側端部との間の回転方向Ｒ中央部は、第１凹部６７および第２凹部６７を除く第３容器部６１よりも半径方向内方に配置され、大略的に第３容器部６１の軸線Ｌ６１を軸線とする部分円筒形状に形成される。
【００８７】
第１凹部６７の第１側壁部６７ｃは、第１凹部６７の軸線方向一端部側に配置され、回転方向Ｒに延び、その回転方向Ｒ下流側端部が端壁部６７ａの軸線方向一端部に連通し、その半径方向内方部分が底壁部６７ｂの軸線方向一端部に連通し、その半径方向外方部分が第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の軸線方向一端部の外周部に連通する。第１凹部６７の第２側壁部６７ｄは、第１凹部６７の軸線方向他端部側に配置され、回転方向Ｒに延び、その回転方向Ｒ下流側端部が端壁部６７ａの軸線方向他端部に連通し、その半径方向内方部分が底壁部６７ｂの軸線方向他端部に連通し、その半径方向外方部分が第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の軸線方向他端部の外周部に連通する。第１凹部の第１側壁部６７ｃおよび第２側壁部６７ｄは、底壁部６７ｂから半径方向外方に立設するようにして設けられ、底壁部６７ｂと第１側壁部６７ｃとは垂直であり、また底壁部６７ｂと第２側壁部６７ｄとは垂直である。
【００８８】
排出孔６９は、第１凹部６７の端壁部６７ａの軸線方向中間部であって、半径方向外方寄りに、軸線方向を長手方向とする長方形状に開口して形成される。したがって排出孔６９は第１凹部６７の端壁部６７ａにおいて、第１凹部６７の底壁部６７ｂの回転方向Ｒ下流側端部よりも半径方向外方寄り、かつ第１側壁部６７ｃの回転方向Ｒ下流側端部よりも軸線方向他端部寄り、かつ第２側壁部６７ｄの回転方向Ｒ下流側端部よりも軸線方向一端部寄りで開口している。排出孔６９の半径方向外方側の面は、第１凹部６７の回転方向Ｒ下流側の、第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の内周面に滑らかに連通している。
【００８９】
第２凹部６８は、底壁部６８ｂ、第１側壁部６８ｃおよび第２側壁部６８ｄを有する。第２凹部６８の底壁部６８ｂは、回転方向Ｒに延び、その回転方向Ｒ上流側端部および回転方向Ｒ下流側端部が、第１凹部６７と第２凹部６８との間であって第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の外周部に滑らかに連通する。第２凹部６８の底壁部６８ｂの回転方向Ｒ下流側端部と回転方向Ｒ上流側端部との間の回転方向Ｒ中央部は、第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１よりも半径方向内方に配置され、大略的に第３容器部６１の軸線Ｌ６１を軸線とする部分円筒形状に形成される。
【００９０】
第２凹部６８の第１側壁部６８ｃは、第２凹部６８の軸線方向一端部側に配置され、回転方向Ｒに延び、その半径方向内方部分が底壁部６８ｂの軸線方向一端部に連通し、その半径方向外方部分が第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の軸線方向一端部の外周部に連通する。第２凹部６８の第２側壁部６８ｄは、第２凹部６８の軸線方向他端部側に配置され、その半径方向内方部分が底壁部６８ｂの軸線方向他端部に連通し、その半径方向外方部分が第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の軸線方向他端部の外周部に連通する。第２凹部の第１側壁部６８ｃおよび第２側壁部６８ｄは、底壁部６８ｂから半径方向外方に立設するようにして設けられ、底壁部６８ｂと第１側壁部６８ｃとは垂直であり、また底壁部６８ｂと第２側壁部６８ｄとは垂直である。
【００９１】
第３容器部６１の第１凹部６７および第２凹部６８を除く軸線方向一端部および軸線方向他端部の外周部には、半径方向外方に突出する複数の排出案内片７０が、周方向に互いに間隔をあけて、周方向に等間隔に配置され設けられる。第３容器部６１の軸線方向一端部に設けられる排出案内片７０は、軸線方向他端部から軸線方向一端部に向かうにつれて回転方向Ｒに傾斜している。また第３容器部６１の軸線方向他端部に設けられる排出案内片７０は、軸線方向一端部から軸線方向他端部に向かうにつれて回転方向Ｒに傾斜している。
【００９２】
容器本体４１は、第３容器部６１の軸線方向一端部と第１容器部５９の開口端部５９ｂとが連結され、第３容器部６１の軸線方向他端部と第２容器部６０の開口端部６０ｂとが連結されるようにして一体成型される。このような容器本体４１は、たとえばポリエチレンなどの合成樹脂をブロー成型することによって製造されるようにしてもよい。これによって容器本体４１を容易に製造することができるとともに、現像剤収容容器３４の構成部品を少なくすることができる。
【００９３】
第１容器部５９の底部５９ａは、容器本体４１の軸線方向一端部５９ａとなり、第２容器部６０の底部６０ａは、容器本体４１の軸線方向他端部６０ａとなる。このように第１容器部５９、第２容器部６０および第３容器部６１の各軸線Ｌ５９，Ｌ６０，Ｌ６１が同軸になるようにして連結されて、容器本体４１が形成される。またこの状態では、第３容器部６１は容器本体４１の軸線方向両端部５９ａ，６０ａを除く軸線方向中間部に配置される。したがって第３容器部６１の第１容器凹部４１、第２容器凹部４２および排出孔４３は、容器本体４１の軸線方向両端部５９ａ，６０ａを除く軸線方向中間部に配置される。容器本体４１の軸線Ｌ４１は、第１容器部５９の軸線Ｌ５９、第２容器部６０の軸線Ｌ６０および第３容器部６１の軸線Ｌ６１から成る。
【００９４】
図１１は、支持部材４２を示す正面図である。図１２は、支持部材４２を示す右側面図である。支持部材４２は、大略的に円筒状に形成され、前述のように構成される容器本体４１の少なくとも第３容器部６１を含む部分を、半径方向外方から全周にわたって支持する内周部７１を有する。内周部７１は、軸線Ｌ４２を中心とする円筒内周面を有する。支持部材４２は、軸線Ｌ４２に平行な仮想平面上に、少なくとも３点以上の当接部７２ａを有する支持台７２を含む。支持台７２の当接部７２ａは、たとえば軸線Ｌ４２に平行な方向を長手方向とする２つの長方形状の平面に形成されてもよい。この支持台７２の当接部７２ａを水平面に当接させることによって、支持部材４２の内周部７１の軸線Ｌ７１を、前記水平面に平行にして配置することができる。支持部材４２の軸線方向の長さ寸法Ａ４２は、第３容器部６１の軸線方向の長さ寸法Ａ６１よりも大きく設定される。
【００９５】
支持台７２を水平面状に設置した状態で、支持部材４２には、その上部に、水平方向一方向である第１水平方向一方向Ｆ１に突出する排出部４８が形成される。排出部４８における支持部材４２の軸線方向中間部には、前記第１水平方向一方向Ｆ１に沿って貫通し、支持部材の軸線Ｌ４２に平行な方向に延びる長円状に開口する導通孔７３が形成される。導通孔７３の長手方向の内径は、容器本体４１の第１凹部６７の軸線方向の寸法Ｗ６７および第２凹部６８の軸線方向の寸法Ｗ６８以上に設定される。
【００９６】
支持部材４２の排出部４８には、導通孔７３の第１水平方向一方向Ｆ１下流側の開口を開状態および閉状態に切換えるシャッタ部７４が設けられる。シャッタ部７４は、シャッタ７４ａおよびシャッタ案内部７４ｂを含む。シャッタ案内部７４ｂは、前記第１水平方向に垂直な水平方向である第２水平方向に延び、第２水平方向一方向Ｂ１上流側端部には、導通孔７３が開口している。シャッタ７４ａは、シャッタ案内部７４ｂに第２水平方向一方向Ｂ１および前記第２水平方向一方向Ｂ１とは逆向きの第２水平方向他方向Ｂ２にスライド変位自在にして支持される。
【００９７】
シャッタ７４ａは、シャッタ案内部７４ｂに沿ってスライド変位することで、導通孔７３の第１水平方向一方向Ｆ１下流側の開口を閉状態にする閉位置Ｐ１、および導通孔７３の第１水平方向一方向Ｆ１下流側の開口を開状態にする開位置Ｐ２に配置可能である。またシャッタ７４ａは、閉位置Ｐ１よりも第２水平方向他方向Ｂ２下流側にスライド変位することを規制されるとともに、シャッタ案内部７４ｂの第２水平方向一方向Ｂ１下流側端部から第２水平方向一方向Ｂ１にスライド変位することを規制される。すなわち開位置Ｐ２は、閉位置Ｐ１よりも第２水平方向一方向Ｂ１下流側かつシャッタ案内部７４ｂの第２水平方向一方向Ｂ１下流側端部よりも第２水平方向一方向Ｂ１上流側である。このようにシャッタ７４ａは、閉位置Ｐ１に配置される状態で第２水平方向一方向Ｂ１にスライド変位することで開位置Ｐ２に配置され、開位置Ｐ２に配置される状態で第２水平方向他方向Ｂ２にスライド変位することで閉位置Ｐ１に配置される。
【００９８】
また支持部材４２には、導出部材７５が設けられる。導出部材７５は、たとえばポリエチレンテレフタレート（Poly Ethylene Terephthalate ；略称：ＰＥＴ）などの高分子樹脂から成り、可撓性および弾発性を有するシート状に形成され、基端部で、換言すれば支持部材４２の内周部、詳細には、支持部材４２の導通孔７３の第１水平方向一方向Ｆ１上流側端部に臨む部分に設けられる。
【００９９】
また支持部材４２には、半径方向外方に突出する２個の連結突起部７６が形成される。一方の連結突起部７６は、支持台７２を水平面状に設置した状態で、排出部４８よりも上方に配置され、他方の連結突起部７６は、軸線Ｌ４２に関して、前記一方の連結突起部７６とは対称の位置に配置される。また支持部材４２には、支持台７２を水平面状に設置した状態で、排出部４８よりも下方に配置され、第１水平方向一方向Ｆ１に突出して、軸線Ｌ４２に平行に延びる第１案内片７７が形成される。さらに支持部材４２には、支持台７２を水平面状に設置した状態で、排出部４８よりも上方に配置され、第１水平方向一方向Ｆ１とは逆の方向である第１水平方向他方向Ｆ２に突出して、軸線Ｌ４２に平行に延びる第２案内片７８が形成される。
【０１００】
図１３は、支持部材４２を示す分解右側面図である。支持部材４２は、水平面に設置している状態で、軸線Ｌ４２を通り、第１水平方向一方向Ｆ１に向うにつれて上方に傾斜する仮想平面で２分割可能であり、詳細には、前記仮想平面よりも下方の第１支持部７９と、前記仮想平面よりも上方の第２支持部８０とに分割可能である。第１支持部７９は、支持部材４２における、第１案内片７７、排出部４８、各連結突起部７６の一方の部分７６ａ、支持台７２および内周部７１の第１案内片７７側の部分７７ａを含む。第２支持部８０は、支持部材４２における、第２案内片７８、各連結突起部７６の他方の部分７６ｂおよび内周部７１の支持台７２側の部分７１ａを含む。
【０１０１】
第１支持部７９と第２支持部８０とは、ねじ部材８１によって着脱可能に連結される。詳細には、第１支持部７９の各連結突起部７６の一方の部分７６ａと、第２支持部８０の各連結突起部７６の他方の部分７６ｂとがねじ部材８１によって連結される。これによって容器本体４１を支持させるときに、支持部材４２を予め分割しておき、分割された支持部材４２を、容器本体４１の第１および第２凹部６７，６８および排出孔６９を含む部分を、半径方向外方から支持することで、容器本体４１を全周にわたって支持することができ、このような組立作業を容易に行うことができる。
【０１０２】
図１４は、現像剤収容容器３４を組立てる状態を示す正面図である。図１５は、図１４の切断面線Ｓ１６−Ｓ１６から見た断面図である。現像剤収容容器３４を組立てる前に、支持部材４２を第１支持部７９と第２支持部８０とに分割しておく。第１支持部７９と第２支持部８０とによって、容器本体４１の第３容器部６１を含む部分を、半径方向外方から挟持する。この状態で、第１支持部７９と第２支持部８０とをねじ部材８１とによって連結する。
【０１０３】
図１６は、図６の切断面線Ｓ１８−Ｓ１８から見た断面図である。図１６は、容器本体４１が支持部材４２に対して初期状態にあるときの図である。導出部材７５は、基端部７５ａで支持部材４２の導通孔７３の第１水平方向一方向Ｆ１上流側端部に臨む部分に設けられて回転方向Ｒ上流側へ延び、遊端部７５ｂが容器本体４１の第３容器部６１の第１凹部６７の少なくとも底壁部６７ｂおよび第２凹部６８の底壁部６８ｂの外周面に弾発的に当接可能である。また導出部材７５の遊端部７５ｂは、容器本体４１の第３容器部６１の第１凹部６７の少なくとも底壁部６７ｂおよび第２凹部６８の底壁部６８ｂの外周面に対して９０度を超える角度θを成して当接する。詳細には、前記角度θは、導出部材７５の遊端部７５ｂの上方に臨む面と各凹部６７，６８の底壁部６７ｂ，６８ｂの外周面との成す角度である。
【０１０４】
支持部材４２の支持台７２を水平面に設置して、トナーが収容されている状態では、容器本体４１の内空間は、トナーで占められるトナー層と、トナー層よりも上方の気体で占められる気層との２層が形成される。容器本体４１を、第１容器部５９から第２容器部６０を見て回転軸線Ｌ４１を中心にして時計まわりに回転させる。このとき第１容器部５９のトナー層のトナーは、第１突起片６２によって回転軸線Ｌ４１に沿って第１容器部５９から第３容器部６１に向かう第１搬送方向Ｃ１に搬送される。またこのとき第２容器部６０のトナー層のトナーは、第２突起片６６によって回転軸線Ｌ４１に沿って第２容器部６０から第３容器部６１に向かう第２搬送方向Ｃ２に搬送される。このように容器本体４１を回転軸線Ｌ４１まわりに回転することによって、収容されるトナーを排出孔６９に向けて搬送することができる。さらに第３容器部６１において、第１搬送方向Ｃ１に向かうトナーと、第２搬送方向Ｃ２に向かうトナーとが互いに衝突して、これによってトナーを攪拌することができる。
【０１０５】
トナーが搬送されるときにトナーには、第１および第２突起片６２，６６を含む第１および第２容器部５９，６０の内周部から第３容器部６１に向かう力が与えられる。容器本体３１に収容されるトナーの量が多いとき、第１および第２容器部５９，６０の内周部から第１および第２突起片６２，６６の半径方向内方への突出量Ａ２以内に配置されるトナーは、容器本体４１が回転することによって主に攪拌され、容器本体４１内でバランスが保たれている。
【０１０６】
図１７および図１８は、容器本体４１が回転軸線Ｌ４１まわりの回転方向Ｒに回転しているときに、容器本体４１の第３容器部６１内のトナーが支持部材４２の導通孔７３に導かれるまでの動作を説明するための図である。容器本体４１が支持部材４２によって回転軸線Ｌ４１まわりに回転自在に支持されている状態では、第３容器部６１の第１凹部６７と支持部材４２の内周部７１とに臨む第１保持空間８２ａが形成される。第１保持空間８２ａは、排出孔６９を除いて大略的には閉じた空間となっており、排出孔６９の回転方向Ｒ上流側に配置され、排出孔６９を介して容器本体４１内の空間に連通している。また第３容器部６１の第２凹部６８と支持部材４２の内周部７１とに臨む第２保持空間８２ｂが形成される。第２保持空間８２ｂは、大略的には閉じた空間となっている。
【０１０７】
図１７（１）に示す、排出孔６９および第１保持空間８２ａが、容器本体４１内のトナー層８３の上面８３ａよりも上方に配置される状態から、容器本体４１が回転方向Ｒに回転して、図１７（２）に示す、排出孔６９および第１保持空間８２ａの回転方向Ｒ下流部が、容器本体４１内のトナー層８３の上面８３ａよりも下方に配置される状態となると、容器本体４１内のトナー層８３のトナーが、矢符Ｇ１に示すように、排出孔６９を介して第１保持空間８２ａの回転方向Ｒ下流部に流入する。
【０１０８】
前述したように、排出孔６９は、第１凹部６７の端壁部６７ａの軸線方向中間部であって、半径方向外方寄りに、軸線方向を長手方向とする長方形状に開口して形成される。したがって排出孔６９は第１凹部６７の端壁部６７ａにおいて、第１凹部６７の底壁部６７ｂの回転方向Ｒ下流側端部よりも半径方向外方寄り、かつ第１側壁部６７ｃの回転方向Ｒ下流側端部よりも軸線方向他端部寄り、かつ第２側壁部６７ｄの回転方向Ｒ下流側端部よりも軸線方向一端部寄りで開口している。
【０１０９】
たとえば前記端壁部６７ａに全体に排出孔６９が開口する場合、トナーは、容器本体４１が回転方向Ｒに回転することによって、容器本体４１の第１凹部６７および支持部材４２の内周部４８に沿って密にして押出されるようにして、排出孔６９から第１保持空間８２ａに排出される。
【０１１０】
さらに排出孔６９の半径方向外方側の面は、第１凹部６７の回転方向Ｒ下流側の、第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の内周面に滑らかに連通している。これによって容器本体４１に収容されるトナーの量が非常に少なくなっても、トナーは、排出孔６９を介して第１保持空間８２ａの回転方向Ｒ下流部に容易に流入することができる。
【０１１１】
図１７（２）に示す状態から、さらに容器本体４１が回転方向Ｒに回転すると、容器本体４１内のトナー層８３のトナーが、排出孔６９を介して第１保持空間８２ａの回転方向Ｒ下流部に流入ながら、図１８（１）に示す、排出孔６９が容器本体４１内のトナー層８３の上面８３ａよりも上方に配置され、第１保持空間８２ａが容器本体４１内のトナー層８３の上面８３ａよりも下方に配置される状態となる。このような図１８（１）に示す状態では、予め定める量のトナーが、第１保持空間８２ａに保持される。
【０１１２】
図１８（１）に示す状態から、さらに容器本体４１が回転方向Ｒに回転すると、図１８（２）に示す、支持部材４２の導出部材７５の遊端部７５ｂが、第１保持空間８２ａに進入して、回転方向Ｒ上流側に延びて、第１凹部６７の底壁部６７ｂの外周面に対して９０度を超える角度θを成して弾発的に当接しながら、当該外周面に対して摺動する状態となる。このとき導出部材７５よりも回転方向Ｒ上流側の第１保持空間８２ａに保持されているトナーは、容器本体４１が回転方向Ｒに回転することによって、支持部材４２に向かって流動する。
【０１１３】
導出部材７５は、このように流動してきたトナー、換言すれば容器本体４１の排出孔６９から排出されたトナーを、矢符Ｇ２に示すように、導出部材７５の上面に沿って案内して導通孔７３に導く。導出部材７５は、トナーを第１凹部６７の底壁部６７ｂの外周面から掻き取るようにして、当該外周面に対して摺動するので、第１保持空間８２ａに保持されていたトナーを可及的に全て導通孔７３に導くことができる。このように導通孔７３に導かれたトナーは、現像剤収容容器３４の外部へと導かれて排出される。このように容器本体４１が軸回転軸線Ｌ４１まわりに回転方向Ｒに１回転する毎に、前述の予め定める量のトナーが、外部に排出される。
【０１１４】
第３容器部４１の第１および第２凹部６７，６８を除く部分と、支持部材４２の内周部４８とは、前述したように、容器本体４１の回転軸線Ｌ４１まわりの回転を阻止する摩擦力を低減するために、周方向全周にわたって全体的に当接していない。したがって前述のように第１保持空間８２ａに保持されているトナーが、第１保持空間８２ａから漏れ出す可能性が全くないわけではない。前述のように、第３容器部６１の第１凹部６７および第２凹部６８を除く軸線方向一端部および軸線方向他端部の外周部には、排出案内片７０が設けられている。第３容器部６１の軸線方向一端部に設けられる排出案内片７０は、軸線方向他端部から軸線方向一端部に向かうにつれて回転方向Ｒに傾斜しており、第３容器部６１の軸線方向他端部に設けられる排出案内片７０は、軸線方向一端部から軸線方向他端部に向かうにつれて回転方向Ｒに傾斜しているので、万一、第１保持空間８２ａに保持されているトナーが、回転軸線Ｌ４２方向一方側および他方側に漏れ出た場合には、容器本体４１が回転方向Ｒに回転しているときに、各排出案内片７０によって、第３容器部６１および支持部材４２の軸線方向中間部に寄せ集めることができる。
【０１１５】
また前述のように第２保持空間８２ｂが形成されているので、万一、第１保持空間８２ａに保持されているトナーが、第１保持空間８２ａの回転方向Ｒ上流部から漏れ出た場合、このように漏れ出たトナーおよび各排出案内片７０によって軸線方向中間部に寄せ集められたトナーは、第２保持空間８２ｂに保持される。容器本体４１が回転方向Ｒに回転すると、図１８（１）に示す、支持部材４２の導出部材７５の遊端部７５ｂが、第２保持空間８２ｂに進入して、回転方向Ｒ上流側に延びて、第２凹部６８の底壁部６８ｂの外周面に対して９０度を超える角度θを成して弾発的に当接しながら、当該外周面に対して摺動する状態となる。このとき導出部材７５よりも回転方向Ｒ上流側の第２保持空間８２ｂに保持されているトナーは、容器本体４１が回転方向Ｒに回転することによって、支持部材４２に向かって流動して、導通孔５１に導かれて、現像剤収容容器３０の外部へと導かれて排出される。このように容器本体４１が軸回転軸線Ｌ４１まわりに回転方向Ｒに１回転する毎に、万一、第１保持空間８２ａからトナーが漏れ出てたとしても、漏れ出たトナーは第２保持空間８２ｂによって保持されるので、前述の予め定める量のトナーを、可及的に確実に外部に排出することができる。
【０１１６】
このように現像剤収容容器３４は、軸線まわりに回転駆動されることによって、１回転毎に一定量のトナーを中間ホッパ３３に補給することができる。したがって残量検知部を、現像剤収容容器３４の回転数を計数するように構成すると、現像剤収容容器３４におけるトナーの残量を検知することができる。これによって残量検知部の構成を簡略化することができる。また現像剤収容容器３４の回転数は、容易に正確に検知することができ、しかも現像剤収容容器３４に収容されるトナーに検知による影響を与えることがない。
【０１１７】
本実施の形態の現像装置３０では、現像剤収容容器３４から現像部画像形成領域内の一部で補給されるトナーを、現像部画像形成領域全体に供給する。これによって現像部３２は、記録紙を予め定める現像部画像形成領域にわたって均一な濃度で容易に現像することができる。また現像部３２では供給されるトナーを現像部画像形成領域の全体にわたるように拡散させる必要がないので、その分、トナーの過度の撹拌を防ぐことができる。トナーは、現像部３２において、２成分現像剤と撹拌などによって混合されるが、トナーをキャリアと一緒に過度に撹拌すると、キャリアとトナーとが接触しすぎて劣化するおそれがある。現像部３２では、トナーの過度の撹拌を防ぐことができるので、トナーが過度の撹拌によって劣化する可能性を小さくすることができる。したがってトナーの劣化を確実に防止した状態で、現像をすることができる。トナーのランニングコストを低減することができる。
【０１１８】
また中間ホッパ３３は、現像剤収容容器３４からの補給されるトナーを、一時的に貯留して、貯留したトナーを現像部３２に供給する。現像剤収容容器３４に収容されるトナーが、中間ホッパ３３に供給されて空になったとしても、現像部３２は、中間ホッパ３３に貯留されるトナーを用いて現像することができる。したがって利用者は、現像剤収容容器３４に収容されるトナーが空になったことを認識した後、直ちにトナーを現像装置３０に補給しなくても、現像をすることができ、利便性を向上することができる。
【０１１９】
図１９は、本発明の実施の他の形態の現像装置９０を示す断面図である。本実施の形態は前述の現像装置３０と類似しており、本実施の形態の構成には現像装置３０における対応する構成と同一の参照符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。本実施の形態の現像装置９０では、前述の現像装置３０に対して、検知部９１の構成が異なる。
【０１２０】
現像装置９０を構成する検知部９１は、検知補助部材９２、保持体９３および透磁率センサ９４を含んで構成される。保持体９３は、たとえばＰＥＴなどの高分子材料から成り、可撓性を有するような一辺を長手方向とする略長方形のフィルム状に形成される。保持体９３は、その長手方向一端部９３ａが撹拌部４５の外周部４５ａに連結される。保持体９３の厚み寸法および幅寸法は、外周部４５ａによってトナー層９５に形成される移動経路に沿って湾曲可能な程度の可撓性を有するように設定される。
【０１２１】
検知補助部材９２は、中間ホッパ３３に設けられる予め定める検知位置を通過することによって、その検知位置の磁界を変化させる。検知補助部材９２は、保持体９３の長手方向他端部９３ｂに保持されて、ハウジング４３内に設けられる。検知補助部材９２は、少なくも磁性および導電性のいずれか一方を有する材料から成る。検知補助部材９２は、形状は限定しないけれども、たとえば略長方形板状であってもよいし、略円形板状であってもよい。検知補助部材９２の厚み寸法は、検知補助部材９２の重量、トナー層９５の中を移動するときにトナーから受ける抵抗、および変形のし難さなどによって決定される。
【０１２２】
攪拌部４５が回転軸線Ｌ４１まわりの回転方向Ａに回転すると、攪拌部４５の外周部４５ａは、外周部４５ａの厚み方向が半径方向に平行となる。これによってトナー層９５の上面９５ａが回転軸線Ｌ４１の近傍に配置される程度に、ハウジング４３の収容空間４３ａにトナーが収容されている場合、攪拌部４５の外周部４５ａがトナー層９５中を回転軸線Ｌ４１まわりに移動するときは、常にトナー層９５を掻き分けて、外周部４５ａの半径方向内方側と半径方向外方側とに分離するようにして回転してゆき、外周部４５ａの回転方向Ａ上流側に、回転軸線Ｌ４３を中心軸線とする部分薄肉円筒形状の移動経路が形成される。攪拌部４５の外周部４５ａに連結されている保持体９３は可撓性を有するので、保持体９３は、前述のようにしてトナー層９５に形成される移動経路に沿って湾曲しながら、外周部４５ａの回転半径と同じ回転半径を維持しながら、滑らかに回転移動することができる。したがってこのとき保持体９３に保持される検知補助部材９２は、攪拌部４５の外周部４５ａによってトナー層９５の中において形成される移動経路Ｃ１６に沿って、外周部４５ａの回転半径と同じ回転半径を維持しながら、滑らかに回転移動することができる。
【０１２３】
したがってハウジング４３内に充分な量のトナーが収容されている場合、具体的には、ハウジング４３において、少なくともトナー層９５の上面９５ａと回転軸線Ｌ４３との距離が、攪拌部４５の外周部４５ａの回転半径よりも小さい場合には、前記外周部４５ａは、回転軸線Ｌ４３まわりに回転しているときにトナー層９５に埋没可能であるので、トナー層９５内に移動経路を形成することができる。検知補助部材９２は常に移動経路に沿って移動することができる。
【０１２４】
図２０は、ハウジング４３内のトナーが少ない場合の現像装置９０を示す断面図である。ハウジング４３内のトナーが少ない場合とは、具体的には、ハウジング４３において、トナー層９５の上面９５ａと回転軸線Ｌ４３との距離が、撹拌部４５の外周部４５ａの回転半径よりも大きい場合である。このような場合、撹拌部４５の外周部４５ａが、トナー層９５の中で回転軸線Ｌ４３まわりに回転できなくなり、トナー層９５の中に移動経路が形成できなくなる。このとき撹拌部４５の外周部４５ａに連結されている保持体９３は可撓性を有するので、検知補助部材９２の回転半径は自重によって外周部４５ａの移動経路よりも大きくなり、トナー層９５の上面９５ａを接触しながら回転移動する。
【０１２５】
透磁率センサ９４は、ハウジング４３の下部の外周部に臨んで設けられる。透磁率センサ９４は、撹拌部４５の回転によって、検知補助部材９２が移動されて検知位置を通過するとき、検知補助部材９２による検知位置の磁界の変化に基づいて、検知補助部材９２までの距離である検出距離Ｌ０を検出する。透磁率センサ９４は、磁界の変化に基づく透磁率の変化を検出する。透磁率センサ９４は、本実施の形態では差動トランス式の透磁率センサによって実現される。
【０１２６】
撹拌部４５の少なくとも外周部４５ａがハウジング４３に収容されているトナー層９５の中を回転するときには、検知補助部材９２は、外周部４５ａの回転半径を維持しながら回転移動するので、透磁率センサ９４によって検出される検出距離Ｌ０は一定である。またハウジング４３に収容されるトナーの量が減少して、攪拌部４５がトナー層４５ａの中を回転できなくなったときには、検知補助部材９２は、外周部４５ａよりも大きな回転半径で回転移動するので、トナーの量が減少してトナー層９５の上面９５ａが下方に下がるにつれて、透磁率センサ９４によって検出される検出距離Ｌ０は小さくなっていく。透磁率センサ９２は、検出した検出距離Ｌ０に基づく情報を制御部５２に与え、制御部５２は、与えられた情報に基づいて、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量を算出する。
【０１２７】
図２１は、検知補助部材９２が磁性を有する材料から成る場合に検出される検出距離Ｌ０と、透磁率センサ９４によって検出される検出電圧との関係を示すグラフである。グラフの横軸は検出距離Ｌ０を表し、グラフの縦軸は検出電圧を表す。検知補助部材９２は磁性を有する材料から成り、たとえばフェライト、鉄および磁性を有するマルテンサイト系ステンレス鋼である。
【０１２８】
透磁率センサ９４は、本実施の形態では透磁率センサによって実現される。透磁率センサ９４は、検出位置に予め磁界を発生させる。検知補助部材９２は磁性を有するので、検知補助部材９２が検知位置を通過することによって、検知位置における磁界が変化する。透磁率センサ９４は、この磁界の変化を検出電圧として検出する。図２１のグラフに示すように、検出距離Ｌ０が大きくなると、検出電圧は小さくなる。これによって検出電圧に基づいて、検出距離Ｌ０を求めることができる。したがって透磁率センサ９４は、検出距離Ｌ０を検出することができる。
【０１２９】
図２２は、検知補助部材９２が導電性を有する材料からなる場合に検出される検出距離Ｌ０と、透磁率センサ９４の検出電圧との関係を示すグラフである。グラフの横軸は検出距離Ｌ０を表し、グラフの縦軸は検出電圧を表す。検知補助部材９２は、導電性を有する材料から成り、たとえばアルミニウムおよびオーステナイト系ステンレス鋼から成る。
【０１３０】
透磁率センサ９４は、予め磁界を発生させる。検知補助部材９２が導電性を有す場合、検知補助部材９２が検知位置を通過することによって、検知補助部材９２を貫いている磁束が変化する。検知補助部材９２は、磁束が変化することによって、うず電流が生じる。このうず電流によって、検知補助部材９２の周囲の領域に磁界が発生する。透磁率センサ９４は、検知補助部材９２に生じるうず電流による磁界の変化を検出する。したがって図２２のグラフに示すように、検出距離Ｌ０が大きくなると、検出電圧は大きくなる。これによって検出電圧に基づいて、検出距離Ｌ０を求めることができる。したがって透磁率センサ９４は、検出距離Ｌ０を検出することができる。
【０１３１】
図２３は、透磁率センサ９４の構成を示す電気回路図である。透磁率センサ９４は、差動トランス９６、交流電源９７、ねじコア９８、位相比較回路９９、平滑回路１００を含んで構成される。差動トランス９６は、駆動コイル１０１、検知コイル１０２および基準コイル１０３を含んで構成される。駆動コイル１０１は、交流電源９７によって交流電圧が印可される。検知コイル１０２は、駆動コイル１０１に磁気的に結合されてハウジング４３側に設けられる。基準コイル１０３は、駆動コイル１０１と磁気的に結合され、検知コイル１０２と差動的に接続される。基準コイル１０３は、基準コイル１０３の電圧Ｅ２がトナーの残量の影響を受けない位置に設けられる。駆動コイル１０１は、検知コイル１０２および基準コイル１０３とほぼ同じ巻き数であって、検知コイル１０２および基準コイル１０３と逆極性となるように構成される。したがって検知コイル１０２の電圧Ｅ１は、交流電源９７の電圧Ｅ０と略同位相となり、検知距離に基づく値を示す。基準コイル１０３の電圧Ｅ２は、交流電源９７の電圧Ｅ０と略逆位相となる。
【０１３２】
駆動コイル１０１と検知コイル１０２との相互インダクタンスＭ１は、検知補助部材９２の位置によって変化する。ねじコア９８は、高透磁率を有する材料から成り、駆動コイル１０１と基準コイル１０３との間に配置される。駆動コイル１０１と基準コイル１０３との相互インダクタンスＭ２は、ねじコア９８の配置される位置によって変化する。相互インダクタンスＭ２は、透磁率センサ９４の最大検出可能距離に基づいて選択される。検出距離Ｌ０の変化は、相互インダクタンスＭ１の変化となって現れる。透磁率センサ９４は、この相互インダクタンスＭ１の変化を検出電圧として検出する。
【０１３３】
位相比較回路９９は、検知コイル１０２の電圧Ｅ１と基準コイル１０３の電圧Ｅ２との差である差動電圧Ｅ３を示す情報、および交流電源９７の電圧Ｅ０を示す情報が与えられる。位相比較回路９９は、与えられた情報に基づく値の位相を比較し、排他的論理和を求め、求めた値に基づく情報を平滑回路１００に与える。平滑回路１００は、与えられた情報に基づく値を平滑化し、検出電圧Ｖ１として出力する。
【０１３４】
図２４は、現像装置９０の構成を示すブロック図である。現像装置９０は、制御構成体１０４をさらに含んで構成される。制御構成体１０４は、現像剤濃度検出部１０６、中央処理装置（Central Processing Unit ；略称：ＣＰＵ）１０５、ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory；略称：ＲＡＭ）１０７、リードオンリーメモリ（Read Only Memory；略称：ＲＯＭ）１０８、比較器１０９、基準電圧発生部１１０、供給ローラ駆動部１１１および供給モータ１１２を含んで構成される。
【０１３５】
現像剤濃度検出部１０６は、現像ローラ４０に付着する現像剤におけるトナーの割合である現像剤濃度を検出する。画像形成にともなって現像槽３７のトナーが減少し、現像槽３７内の現像剤濃度が減少する。現像剤濃度検出部１０６は、検出した現像剤濃度に基づく電圧（以下、単に「現像剤濃度電圧」ということがある）を比較器１０９に印可する。
【０１３６】
基準電圧発生部１１０は、予め定める基準電圧を発生させる。基準電圧は、トナー像を均一にむらなく形成できる現像剤濃度を示す電圧に設定される。基準電圧発生部１１０は、比較器１０９に基準電圧を印可する。比較器１０９は、与えられる現像剤濃度電圧と基準電圧とを比較する。現像剤濃度電圧の方が基準電圧よりも小さい場合、つまり現像剤濃度が基準現像剤濃度より低い場合、比較器１０９は、供給ローラ駆動部１１１に駆動指令を与える。
【０１３７】
供給ローラ駆動部１１１は、駆動指令が与えられている間、供給モータ１１２に駆動するための電圧を印可する。供給モータ１１２は、現像剤補給ローラ１３を回転駆動するためのモータである。供給モータ１１２は、供給ローラ駆動部１１１から電圧を印可され、現像剤補給ローラ１３を回転駆動する。これによって中間ホッパ３３におけるトナー７が、現像部３２に供給される。
【０１３８】
ＲＡＭ１０７は、現像剤濃度検出部１０６によって検出される現像剤濃度を示す情報などが一時的に記憶される。ＲＯＭ１０８は、制御プログラムなどが記憶される。ＲＯＭ１０８は、ＣＰＵ１０５から与えられた制御指令に従って、記憶されるプログラムを実行する。
【０１３９】
ＣＰＵ１０５は、検出距離Ｌ０に基づいて、中間ホッパ３３のおけるトナーの貯留量を算出する。ＣＰＵ１０５は、ＲＯＭ１０８に記憶される制御プログラムを読み出して実行し、各構成部を制御する。ＣＰＵ１０５は、制御プログラムを実行し、制御構成体１０４の各構成部がそれぞれ所定の機能を実現するように、各構成部に制御指令を与えて制御する。
【０１４０】
図２５は、現像剤濃度検出部１０６の構成を示す電気回路図である。現像剤濃度検出部１０６は、前述の透磁率センサ９４と同様の構成によって実現される。したがって現像剤濃度検出部１０６の構成には、透磁率センサ９４における対応する構成と同一の参照符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。現像剤濃度検出部１０６は、現像ローラ４０に臨む位置に現像ローラ４０と間隔をあけて配置される。駆動コイル１０１と検知コイル１０２との相互インダクタンスＭ１は、２成分現像剤が磁性を有するキャリアを含むので、現像ローラ４０に付着している現像剤の現像剤濃度に基づいて変化する。したがって現像剤濃度に基づいて検出された現像剤濃度電圧を示す情報を比較器１０９に与える。したがって現像剤濃度検出部１０６は、現像剤の現像剤濃度を検出することができる。
【０１４１】
図２６は、現像装置９０を示す断面図である。現像剤収容容器３４に設けられる残量検知部１１３は、前述の検知部９１の構成と類似しており、残量検知部１１３には検知部９１における対応する構成と同一の参照符号に添え字ｆを付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。保持体９３ｆは、その長手方向一端部９３ａｆが第１凹部６７の底壁部６７ａの回転方向Ｒ中央部の内周面部に連結される。透磁率センサ９４ｆは、現像剤収容容器３４の容器本体４１下部に臨んで設けられる。したがって残量検知部１１３は、現像剤収容容器３４に収容されるトナーの残量を、検知することができる。
【０１４２】
また制御部５２は、中間ホッパ３３に貯留されるトナーの貯留量と、現像剤収容容器３４におけるトナーの残量との合計量が、中間ホッパ３３に貯留可能な最大許容貯留量以下である場合、現像剤収容容器３４内に残っている全てのトナーを中間ホッパ３３に補給するように補給動作部５３を制御するようにしてもよい。報知部８４は、現像剤収容容器３４におけるトナーが、すべて中間ホッパ３３に補給されると、トナーが空になったことを示す情報を報知する。これによって現像剤収容容器３４を可及的に早く空にすることができる。また利用者は、現像剤収容容器３４が空になったことを確実に認識することができる。したがって利用者は、現像剤収容容器３４に新たなトナーを補充する補充作業を、可及的早い時期から実行することができる。これによって現像装置９０がトナーの不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【０１４３】
前述の実施の形態の現像装置３０，９０において、２成分現像剤の場合として扱ったけれども、１成分現像剤のみの現像装置でも適用可能である。
【０１４４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、現像部において現像剤の過度の撹拌を防ぐことができる。これによって現像剤が、過度の撹拌によって劣化する可能性を小さくすることができる。したがって現像剤の過度の撹拌を確実に防止した状態で、現像をすることができる。現像剤のランニングコストを低減することができる。また現像剤収容容器に収容される現像剤が、供給手段に供給されて空になったとしても、現像部は、供給手段に貯留される現像剤を用いて現像することができる。したがって利用者は、現像剤収容容器に収容される現像剤が空になったことを認識した後、直ちに現像剤を現像装置に補給しなくても、現像を行うことができ、利便性を向上することができる。
また現像剤収容容器は、第１保持空間に保持されている現像剤が、第１保持空間の回転方向上流部から漏れ出しても、第２保持空間に保持でき、予め定める量の現像剤を、可及的に確実に外部に排出することができる。また現像剤収容容器は、第１保持空間に保持されている現像剤が、第１保持空間の回転方向上流部から漏れ出しても、容器本体が回転しているときに、排出案内片が軸線方向中間部に漏出現像剤を寄せ集めることができる。さらにまた現像剤収容容器は、容器本体内の現像剤残量が少なくなっても、容器本体内の現像剤を、排出孔を介して第１保持空間の回転方向下流部に容易に流入させることができる。
【０１４５】
また本発明によれば、一時的に貯留される現像剤を撹拌する撹拌部を有するので、現像剤を現像部画像形成領域の全体にわたるように拡散することができる。
【０１４６】
また本発明によれば、供給手段は、現像剤の貯留量を検知する検知部を有するので、現像剤の貯留量を把握することできる。
【０１４７】
また本発明によれば、供給手段における現像剤の貯留量は、要補給量より多くなるようにすることができる。したがって供給手段は、現像剤の貯留量が要補給量より多く貯留されるので、現像部に確実に現像剤を供給することができる。
【０１４８】
また本発明によれば、供給手段における現像剤の貯留量を、最大許容貯留量に保つことができる。したがって現像剤収容容器が空になったとしても、その時点でも、供給手段には現像剤が最大許容貯留量と同量の現像剤が貯留されている。これによって供給手段は、現像剤収容容器が空になったとしても、貯留される現像剤を用いて、可及的に長時間にわたって現像部に現像剤を供給することができる。
【０１４９】
また本発明によれば、供給手段における現像剤の貯留量の最大量を制御することができる。これによって供給手段に過度の現像剤が補給されるのを防ぐことができる。
【０１５０】
また本発明によれば、利用者は、現像剤収容容器が空になったことを認識することができる。利用者は、現像剤収容容器の交換および現像剤収容容器への現像剤の補充などの補充動作を実行することができる。したがって現像剤の不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【０１５１】
また本発明によれば、利用者は、現像剤収容容器が空になったことを認識することができる。利用者は、現像剤収容容器の交換および現像剤収容容器への現像剤の補充などの補充動作を実行することができる。したがって現像剤の不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【０１５２】
また本発明によれば、供給手段の最大貯留量を超える現像剤が現像剤収容容器から補給されて、供給手段に生じる不具合、たとえば動作不良を防ぐことができる。
【０１５３】
また本発明によれば、撹拌部の少なくとも外周部が供給手段に貯留されている現像剤層の中を回転するときには、検知補助部材は、一定の回転半径を維持しながら回転移動するので、透磁率センサによって検出される検知補助部材までの距離は一定である。またハウジングに収容される現像剤の量が減少して、撹拌部が現像剤層の中を回転できなくなったときには、検知補助部材は、撹拌部の外周部よりも大きな回転半径で回転移動するので、現像剤の量が減少して現像剤層の上面が下方に下がるにつれて、透磁率センサによって検出される検知補助部材までの距離は小さくなっていく。したがって検知部は、このように簡単な構成で、供給手段に貯留される現像剤の貯留量を高精度に検知することがでる。
【０１５４】
また本発明によれば、前記検知部は、圧電センサを用いて構成されるので、供給手段における現像剤の貯留量を高精度に検知することができる。
【０１５５】
また本発明によれば、供給手段における現像剤の貯留量を高精度に制御することができる。
【０１５６】
また本発明によれば、現像剤収容容器における現像剤の残量を確実に検知する構成を実現することができる。また残量検知手段の構成を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。
【０１５７】
また本発明によれば、残量検知手段は、現像収容容器における現像剤の残量を正確に検知することができる。これによって残量検知手段の構成を簡略化することができる。
【０１５８】
また本発明によれば、利用者は、現像剤収容容器に新たな現像剤を補充する補充作業を、可及的早い時期から実行することができる。これによって現像装置が現像剤に不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【０１５９】
また本発明によれば、利用者は、意図的に供給手段に現像剤を補給することがでる。利用者は、供給手段に現像剤を補給したいときに、補給することができ、現像装置の利便性を向上することができる。
【０１６０】
また本発明はによれば、画像形成装置は、前記現像装置を備えるので、前記現像装置の作用を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である現像装置３０の構成を示す断面図である。
【図２】第１検知手順を示すフローチャートである。
【図３】第２検知手順を示すフローチャートである。
【図４】現像装置３０を備える画像形成装置３１を示す断面図である。
【図５】現像剤収容容器３４を示す斜視図である。
【図６】現像剤収容容器３４を示す正面図である。
【図７】容器本体４１を示す正面図である。
【図８】第３容器部６１を示す斜視図である。
【図９】第３容器部６１付近を拡大して示す正面図である。
【図１０】図９の切断面線Ｓ９１−Ｓ９１から見た断面図である。
【図１１】支持部材４２を示す正面図である。
【図１２】支持部材４２を示す右側面図である。
【図１３】支持部材４２を示す分解右側面図である。
【図１４】現像剤収容容器３４を組立てる状態を示す正面図である。
【図１５】図１４の切断面線Ｓ１６−Ｓ１６から見た断面図である。
【図１６】図６の切断面線Ｓ１８−Ｓ１８から見た断面図である。
【図１７】第３容器部６１内の現像剤が導通孔７３に導かれるまでの動作を説明するための図である。
【図１８】第３容器部６１内の現像剤が導通孔７３に導かれるまでの動作を説明するための図である。
【図１９】本発明の実施の他の形態の現像装置９０を示す断面図である。
【図２０】ハウジング４３内の現像剤が少ない場合の現像装置９０を示す断面図である。
【図２１】検知補助部材９２が磁性を有する材料から成る場合に検出される検出距離Ｌ０と、透磁率センサ９４によって検出される検出電圧との関係を示すグラフである。
【図２２】検出補助部材９２が導電性を有する材料からなる場合に検出される検出距離Ｌ０と、透磁率センサ９４の検出電圧との関係を示すグラフである。
【図２３】透磁率センサ９４の構成を示す電気回路図である。
【図２４】現像装置９０の構成を示すブロック図である。
【図２５】現像剤濃度検出部１０６の構成を示す電気回路図である。
【図２６】現像装置９０を示す断面図である。
【図２７】第１の従来技術であるトナーカートリッジ１が装着される画像形成装置２を示す断面図である。
【図２８】トナーカートリッジ１および画像形成装置２の現像部３付近を拡大して示す断面図である。
【図２９】（１）は、第２の従来技術であるトナーボトル１５を示す断面図であり、（２）は、前記トナーボトル１５を示す斜視図である。
【図３０】第３の従来技術であるトナーボトル２０を示す斜視図である。
【符号の説明】
３０，９０ 現像装置
３１ 画像形成装置
３２ 現像部
３３ 中間ホッパ
３４ 現像剤収容容器
４５ 撹拌部
４７，９１ 検知部
５２ 制御部
５３ 補助動作部
８４ 報知部
８５ 入力部
９２ 検知補助部材
９３ 保持体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing device that supplies a developer used for electrophotographic image formation from a developer container to a developing unit via a supply unit.
[0002]
[Prior art]
FIG. 27 is a cross-sectional view showing the image forming apparatus 2 to which the toner cartridge 1 according to the first prior art is mounted. FIG. 28 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the developing unit 3 of the toner cartridge 1 and the image forming apparatus 2. In FIGS. 27 and 28, the thickness is omitted for easy understanding. The electrophotographic recording type image forming apparatus 2 includes a toner cartridge 1 and an image forming apparatus main body 2a. The toner cartridge 1 in which toner is accommodated is detachably attached to the developing unit 3 provided in the image forming apparatus main body 2a.
[0003]
The toner cartridge 1 has a configuration in which the storage space 7 includes two storage areas 7a and 7b, which are a first storage area 7a and a second storage area 7b having different shapes. Thus, since the toner cartridge 1 is formed with a plurality of storage areas 7a and 7b, the toner storage capacity can be increased. The 1st stirring member 4 is arrange | positioned at the 1st accommodating area | region 7a, and the 2nd agitating member 5 is arrange | positioned at the 2nd accommodating area | region 7b. The first agitating member 4 rotates in the direction of the arrow U1 around its axis, stirs the toner accommodated in the first accommodating area 7a, and supplies the toner to the second accommodating area 7b. Further, the second stirring member 5 rotates in the direction of the arrow U2 around the axis thereof, stirs the toner stored in the second storage region 7b, and supplies the toner to the supply roller 6.
[0004]
The supply roller 6 rotates around its axis and supplies the toner provided by the second stirring member 5 to the developing unit 3 provided in the image forming apparatus main body 2a. The developing unit 3 agitates the toner supplied from the toner cartridge 1 and a developer containing a carrier that is a magnetic particle prepared in advance.
[0005]
The developing unit 3 agitates the two-component developer and supplies the two-component developer to the photosensitive drum 9 on which the electrostatic latent image is formed, so that a toner image corresponding to the electrostatic latent image is formed. The photosensitive drum 9 transfers the toner image on the photosensitive drum 9 onto the recording paper fed from the recording paper cassette 11.
[0006]
FIG. 29A is a cross-sectional view showing a toner bottle 15 as a second prior art, and FIG. 29B is a perspective view showing the toner bottle 15. The toner bottle 15 is generally formed in a bottomed cylindrical shape, and is provided with a storage space 16 for storing toner. The toner bottle 15 is provided with a protruding piece 17 that protrudes inward in the radial direction and extends in a spiral shape with the axis L20 as the center from the axial one end 15a toward the other axial end 15b. The other end portion 15b in the axial direction of the toner bottle 15 is provided with an opening 18 in which a hole having an inner diameter smaller than the remaining portion is formed, and the accommodation space 16 and the outer space of the toner bottle 15 communicate with each other.
[0007]
The toner bottle 15 connects the opening 18 to a developing unit provided in the main body of the image forming apparatus so that the axis L15 is parallel to the horizontal direction on the main body of the image forming apparatus (not shown). When the toner bottle 15 is rotated around the axis L15 in this state, the toner accommodated in the accommodation space 16 is sent to the opening 18 by the projection piece 17 and supplied from the opening 18 to the developing unit (for example, Patent Document 1).
[0008]
FIG. 30 is a perspective view showing a toner bottle 20 according to the third prior art. The toner bottle 20 is formed in a cylindrical shape with both ends closed, and is provided with a storage space for storing toner. The toner bottle 20 protrudes inward in the radial direction, and protrudes radially inward from a first protrusion piece 21a that extends in a spiral manner about the axis L20 from the axial end portion 20a toward the axial center portion 20c. Thus, a second projecting piece 21b extending in a spiral manner around the axis L20 from the other axial end 20b toward the axial center 20c is provided. A through hole 22 is formed in the central portion 20 c of the toner bottle 20 in the axial direction so as to penetrate in the radial direction and communicate the housing space with the outer space of the toner bottle 20.
[0009]
The toner bottle 20 is attached to a developing unit provided in the image forming apparatus main body (not shown) so that the axis L20 is parallel to the horizontal direction and the axial center 20c is opened upward. Then, it is connected to the image forming apparatus main body. In this state, the toner bottle 20 is rotated around the axis L20. As a result, the toner accommodated in the accommodation space of the toner bottle 20 is sent to the central portion 20c in the axial direction by the protruding pieces 21a and 21b, and when the through hole 22 is disposed at a position facing the developing portion, the toner is The toner is supplied to the developing unit through the through hole 22 (see, for example, Patent Document 2).
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-7-20705
[Patent Document 2]
JP-A-8-339115
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The toner cartridge 1 according to the first conventional technique is formed with a plurality of storage areas 7a and 7b, so that the toner cartridge 1 becomes very large and it is difficult for the user to attach and detach the toner cartridge 1 to and from the apparatus main body 2a. Become. Further, the toner cartridge 1 has a first stirring member 4, a second stirring member 5 and a supply roller 6 therein, and these mechanisms are not only complicated but also heavy in weight. Therefore, the toner cartridge 1 becomes heavier and the manufacturing cost becomes higher, and accordingly, the toner consumption cost also becomes higher.
[0012]
In the toner bottles 15 and 20 of the second and third prior arts, toner is supplied from one place in the axial direction of the developing roller. Since the toner is supplied from one place, the toner density can vary in the axial direction of the developing roller. Therefore, the developing unit is agitated to make the toner concentration uniform. However, when the developer is excessively stirred, problems occur. When the developer is agitated excessively, the toner adheres firmly to the carrier surface, causing the developer to deteriorate, the amount of charge of the toner changes, and the density is lowered and fogging occurs in an image that cannot withstand practical use. As a result, the developer replacement cycle is shortened and the cost per copy is high.
[0013]
In the first, second, and third conventional techniques, when all the toner contained in the toner cartridge 1 and the toner bottles 12 and 20 is supplied to the developing unit, the user is prompted to replenish the toner. Accordingly, since the notification indicating that the toner has run out is suddenly performed, the user takes time to prepare for replacing the toner cartridge 1 and the toner bottles 12 and 20, and the image forming apparatus during the replenishment operation. May not be available for a long time.
[0014]
Therefore, the object of the present invention is to prevent the developer from being deteriorated by stirring, thereby reducing the cost of the developer, and the user replenishes the developer after the developer stored in the developer container is empty. It is an object of the present invention to provide a developing device that can ensure a long period of time.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention includes a developing unit for developing an electrostatic latent image on a photoreceptor,
  A supply means for temporarily storing a developer to be replenished from the developer container into a part of the developing portion image forming area and supplying the developer to the entire developing portion image forming area;A developing device,
  The developer storage container includes a container main body that stores the developer, and a support member that rotatably supports the container main body.
  The container body is configured such that a first container part and a second container part formed in a bottomed cylindrical shape are connected via a third container part formed in a substantially cylindrical shape,
  The first container part and the second container part can transport the developer contained in each container toward the third container part when the container main body rotates around the rotation axis. In addition, a protruding piece that protrudes inward in the radial direction and extends spirally from the bottom that is one end in the axial direction toward the opening end that is the other end in the axial direction is provided on each inner peripheral portion. ,
  The third container portion is provided with a first recess and a second recess, which are recesses recessed inward in the radial direction, at an intermediate portion in an axial direction of an outer peripheral portion thereof, and is formed in the first recess to There is a discharge hole for discharging,
  The support member is formed in a substantially cylindrical shape, and is provided on an inner peripheral portion that supports at least a portion including at least the third container portion of the container body from the outer side in the radial direction, and on the third container portion of the container body A conductive hole serving as an opening for replenishing the developer discharged from the discharged discharge hole toward the supply means,
  Developer container is
    In a state where the container body is rotatably supported by the support member, a first holding space is formed facing the first recess of the third container portion and the inner peripheral portion of the support member, and the second recess of the third container portion. And a second holding space facing the inner periphery of the support member is formed,
    By rotating the container main body around the rotation axis, the developer contained in the container main body is discharged from the discharge hole provided in the third container portion, held in the first holding space, and leaked from the first holding space. The developer held in the second holding space is discharged, and the developer held in the first holding space and the second holding space is discharged from the conduction hole provided in the support member, and a certain amount of developer is discharged every rotation. Configured to replenish supply meansThis is a developing device.
[0016]
According to the present invention, the developer replenished in a part of the developing portion image forming region from the developer containing container is supplied to the entire developing portion image forming region. As a result, the developing unit can easily develop the electrostatic latent image on the photosensitive member with a uniform density over the entire developing unit image forming area. Further, since it is not necessary to diffuse the supplied developer so as to cover the entire image forming area of the developing portion, excessive stirring of the developer can be prevented accordingly. This can reduce the possibility that the developer will deteriorate due to excessive stirring. Therefore, development can be performed in a state in which deterioration of the developer is reliably prevented. The cost of the developer can be reduced.
[0017]
  The supply means temporarily stores the developer supplied from the developer container and supplies the stored developer to the developing unit. Even if the developer stored in the developer container is supplied to the supply unit and becomes empty, the developing unit can develop using the developer stored in the supply unit. Therefore, after recognizing that the developer stored in the developer container is empty, the user does not need to supply the developer to the developing device immediately.For the time beingDuring this period, development can be performed, and convenience can be improved.
  The developer storage container includes a container main body that stores the developer and a support member that rotatably supports the container main body. 1 It is comprised by the container part, the 2nd container part, and the 3rd container part. The developer container is formed with a first holding space facing the first recess of the third container portion and the inner peripheral portion of the support member in a state where the container body is rotatably supported by the support member. The 2nd holding space which faces the 2nd recessed part of a 3rd container part and the inner peripheral part of a supporting member is formed. Then, the developer storage container discharges the developer stored in the container main body from the discharge hole provided in the third container portion and holds it in the first holding space by rotating the container main body around the rotation axis. The developer leaking from the first holding space is held in the second holding space, and the developer held in the first holding space and the second holding space is discharged from the conduction hole provided in the support member and rotated once. A constant amount of developer is supplied to the supply means every time. Thus, even if the developer held in the first holding space leaks from the upstream portion in the rotation direction of the first holding space, it can be held in the second holding space, and a predetermined amount of developer can be obtained as much as possible. Can be reliably discharged to the outside.
  Further, in the present invention, a plurality of discharge guide pieces protruding outward in the radial direction are provided on the outer peripheral portions of the one axial end and the other axial end excluding the first concave portion and the second concave portion of the third container portion, Provided at regular intervals in the circumferential direction, spaced from each other in the circumferential direction,
  The discharge guide piece provided at one end in the axial direction of the third container part is inclined in the rotational direction from the other end in the axial direction toward one end in the axial direction, and is provided at the other end in the axial direction of the third container part. The guide piece is characterized in that it is inclined in the rotational direction from one end in the axial direction toward the other end in the axial direction.
  According to the present invention, a plurality of discharge guide pieces projecting outward in the radial direction are provided on the outer peripheral portion of the one axial end portion and the other axial end portion of the third container portion. As a result, even if the developer held in the first holding space leaks from the upstream portion in the rotation direction of the first holding space, the discharge guide piece is moved to the axially intermediate portion when the container main body is rotating. Leakage developer can be collected.
  According to the present invention, the discharge hole formed in the third container portion is a middle portion in the axial direction of the end wall portion of the first recess, and is a rectangle whose axial direction is the longitudinal direction, closer to the outer side in the radial direction. The surface on the radially outer side of the discharge hole is smoothly formed on the inner peripheral surface of the third container portion excluding the first recess and the second recess on the downstream side in the rotation direction of the first recess. It is characterized by communication.
  According to the present invention, the discharge hole formed in the third container portion is formed to be opened in a rectangular shape with the axial direction as the longitudinal direction on the outer side in the radial direction. Thereby, even if the developer remaining amount in the container main body is reduced, the developer in the container main body can easily flow into the downstream portion in the rotation direction of the first holding space through the discharge hole.
[0018]
In the invention, it is preferable that the supply unit includes a stirring unit that stirs the developer stored temporarily.
[0019]
According to the present invention, since the developer that stirs the temporarily stored developer is provided, the developer can be supplied to the entire developing portion image forming area.
[0020]
In the invention, it is preferable that the supply unit includes a detection unit that detects a storage amount of the developer.
[0021]
According to the present invention, the supply unit includes the detection unit that detects the storage amount of the developer, so that the storage amount of the developer can be grasped.
[0022]
The present invention also provides a replenishment operation means for replenishing the developer from the developer container to the supply means,
Control means for controlling the replenishment operation means so that the developer is replenished from the developer container to the supply means when the developer storage amount in the supply means falls below a predetermined replenishment amount. .
[0023]
According to the present invention, the replenishment operation means is controlled by the control means so that the developer is supplied from the developer container to the supply means when the storage amount of the developer in the supply means is equal to or less than the predetermined replenishment amount. . As a result, the developer storage amount in the supply means can be made larger than the replenishment amount. Accordingly, since the developer storage amount is stored in the supply means larger than the replenishment amount, the developer can be reliably supplied to the developing unit.
[0024]
Further, the present invention is characterized in that the replenishment amount is a maximum allowable storage amount of the supply means.
[0025]
According to the present invention, since the replenishment amount is the maximum allowable storage amount of the supply unit, the control unit may supply the developer from the developer container to the supply unit when the supply amount is equal to or less than the maximum allowable storage amount. The replenishment operation means is controlled. Thereby, the storage amount of the developer in the supply unit can be kept at the maximum allowable storage amount. Therefore, even when the developer storage container is emptied, the developer is stored in the supply means in the same amount as the maximum allowable storage amount. As a result, even if the developer container is emptied, the supply means can supply the developer to the developing unit for as long as possible using the stored developer.
[0026]
Further, the present invention provides a replenishment operation means for replenishing the developer to the developer container to the supply means,
Control means for controlling the replenishment operation means so as to stop the replenishment of the developer when the developer storage amount in the supply means exceeds a predetermined replenishment stop amount when the developer is replenished by the replenishment operation means; It is characterized by including.
[0027]
According to the present invention, the replenishment operation means is controlled by the control means so as to stop the replenishment of the developer when the storage amount of the developer in the supply means becomes equal to or more than a predetermined replenishment stop amount. Therefore, the maximum amount of developer stored in the supply unit can be controlled. This can prevent the supply means from being replenished with excessive developer.
[0028]
The present invention further includes notification means for notifying the user of information,
When the supply amount of the developer in the supply unit does not increase even if the replenishment operation unit operates over a predetermined increase confirmation period, the control unit notifies information indicating that the developer container is empty. The notification means is controlled.
[0029]
According to the present invention, even if the replenishment operation unit operates over the increase confirmation period, if the amount of developer stored in the supply unit does not increase, information indicating that the developer container has become empty is notified. The As a result, the user can recognize that the developer container is empty. The user can execute a replenishment operation such as replacement of the developer container and replenishment of the developer into the developer container. Therefore, it is possible to prevent a state where development cannot be performed due to a shortage of developer.
[0030]
The present invention further includes notification means for notifying the user of information,
The control means provides information indicating that the developer container has become empty when the supply amount of the developer in the supply means is less than the supply stoppage amount even if the supply operation means operates over a predetermined quantitative confirmation period. The notification means is controlled so as to notify.
[0031]
According to the present invention, even when the replenishment operation unit operates over the fixed amount confirmation period, when the amount of developer stored in the supply unit is less than the replenishment stop amount, the developer container is empty. Information is broadcast. As a result, the user can recognize that the developer container is empty. The user can execute a replenishment operation such as replacement of the developer container and replenishment of the developer into the developer container. Therefore, it is possible to prevent a state where development cannot be performed due to a shortage of developer.
[0032]
Further, the present invention is characterized in that the supply stoppage amount is a maximum allowable storage amount of the supply means.
[0033]
According to the present invention, since the supply stoppage amount is the maximum allowable storage amount of the supply unit, the developer exceeding the maximum allowable storage amount of the developer in the supply unit is prevented from being supplied from the developer storage container. be able to. Therefore, the developer exceeding the maximum storage amount of the supply means is replenished from the developer storage container, so that a malfunction occurring in the supply means, for example, a malfunction can be prevented.
[0034]
According to the present invention, the detection unit includes a detection auxiliary member that is provided in the supply unit and changes a magnetic field at the detection position by passing through a predetermined detection position.
A holding body that has flexibility and is connected to an outer peripheral portion of a stirring unit that rotates and stirs the developer stored at one end, and holds a detection auxiliary member at the other end;
A magnetic permeability sensor that detects a distance to the detection assisting member based on a change in the magnetic field at the detection position by the detection assisting member when the detection assisting member is moved by the rotation of the stirring unit and passes through the detection position. It is characterized by.
[0035]
According to the invention, the detection unit includes a holding body and a detection auxiliary member. The holding body has flexibility, and one end thereof is connected to the outer peripheral portion of the stirring unit. The auxiliary detection member is held at the other end of the holding body and is provided in the supply means. Accordingly, the holding body and the detection assisting member can be rotated by rotating the stirring unit. When at least the outer peripheral portion of the stirring unit rotates and moves in the developer layer stored in the supply means, the outer peripheral portion of the stirring unit rotates so as to scrape the developer layer, so that the developer layer To form a movement path. Since the holding body connected to the outer peripheral portion of the stirring unit has flexibility, when the stirring unit rotates in the developer layer stored in the supply unit, the holding body becomes the outer peripheral portion of the stirring unit. Thus, while being curved along the movement path formed in the developer layer, it is possible to smoothly rotate and move while maintaining the same rotation radius as that of the outer peripheral portion. Accordingly, the detection assisting member held by the holding body at this time is smooth while maintaining the same rotation radius as that of the outer peripheral portion along the movement path formed in the developer layer by the outer peripheral portion of the stirring portion. Can be rotated. Further, when the amount of the developer stored in the supply unit decreases and the stirring unit cannot rotate in the developer layer, a movement path is not formed in the developer. At this time, since the holding body connected to the outer peripheral portion of the agitation unit is flexible, the rotation of the detection assisting member is increased by its own weight, and the agitation is performed while rotating while contacting the upper surface of the developer layer. It rotates and moves with a larger radius of rotation than the outer peripheral part.
[0036]
The detection assisting member changes the magnetic field of the detection position by passing through a predetermined detection position. The magnetic permeability sensor detects the distance to the detection auxiliary member based on the change in the magnetic field at the detection position by the detection auxiliary member. When at least the outer peripheral portion of the stirring unit rotates in the developer layer stored in the supply means, the detection assisting member rotates while maintaining a constant rotation radius as described above. The detected distance to the detection assisting member is constant. Further, when the amount of the developer accommodated in the housing decreases and the stirring unit cannot rotate in the developer layer, the detection assisting member has a larger rotation radius than the outer peripheral part of the stirring unit as described above. Therefore, as the amount of the developer decreases and the upper surface of the developer layer falls downward, the distance to the detection assisting member detected by the magnetic permeability sensor becomes smaller. Therefore, the detection unit can detect the storage amount of the developer stored in the supply unit with high accuracy with such a simple configuration.
[0037]
In the invention, it is preferable that the detection unit is configured using a piezoelectric sensor.
[0038]
According to the present invention, since the detection unit is configured using a piezoelectric sensor, the amount of developer stored in the supply unit can be detected with high accuracy.
[0039]
According to the present invention, the control means controls the replenishment operation means based on the remaining amount of developer detected by the remaining amount detecting means provided in the developer container.
[0040]
According to the present invention, the replenishment operation unit is controlled by the control unit based on the remaining amount of the developer detected by the remaining amount detection unit provided in the developer container. As a result, the amount of developer stored in the supply unit can be controlled with high accuracy.
[0041]
In the invention, it is preferable that the remaining amount detecting means is configured by using at least one of a piezoelectric sensor, a magnetic permeability sensor, and an optical sensor.
[0042]
According to the present invention, the remaining amount detecting means is configured using at least one of a piezoelectric sensor, a magnetic permeability sensor, and an optical sensor. Therefore, it is possible to realize a configuration that reliably detects the remaining amount of developer in the developer container. Further, the configuration of the remaining amount detecting means can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0043]
In the present invention, the developer container is configured to replenish the supply means with a constant amount of developer every rotation by being driven to rotate about the axis.
The remaining amount detecting means counts the number of rotations of the developer container.
[0044]
According to the present invention, the developer container is configured to replenish the supply means with a constant amount of developer every rotation by being driven to rotate about the axis. Therefore, the remaining amount of developer in the developer container is reduced based on the number of rotations of the developer container. The remaining amount detecting means counts the number of rotations of the developer container. Therefore, the remaining amount detecting means can accurately detect the remaining amount of the developer in the developing container. As a result, the configuration of the remaining amount detecting means can be simplified.
[0045]
The present invention further includes notification means for notifying the user of information,
When the total amount of the developer storage amount stored in the supply unit and the remaining amount of the developer in the developer storage container is equal to or less than the maximum allowable storage amount that can be stored in the supply unit, the control unit The replenishment operation means is controlled to replenish all the developer remaining in the storage container to the supply means, and after the developer storage container has been emptied, information indicating that the developer has been emptied is notified. It is characterized by that.
[0046]
According to the present invention, when the total amount of the storage amount and the remaining amount of the developer in the developer storage container is equal to or less than the large allowable storage amount of the supply unit, all remaining in the developer storage container Developer is supplied to the supply means. Therefore, the developer container can be emptied as soon as possible. Further, the notifying means notifies the information indicating that the developer is empty after emptying the developer container. The user can reliably recognize that the developer container is empty. Therefore, the user can perform a replenishment operation for replenishing the developer container with a new developer as early as possible. As a result, it is possible to prevent the developing device from being in a state where it cannot be developed due to a shortage of the developer.
[0047]
Further, the present invention provides a replenishment operation means for replenishing the developer to the developer container to the supply means,
Control means for controlling the replenishment operation means so as to replenish the developer from the developer container to the supply means;
An input means for inputting a replenishment command operated by the user to replenish the developer from the developer container to the supply means;
The control means controls the replenishment operation means to replenish the developer based on the replenishment command.
[0048]
According to the present invention, the user operates the input unit to give a replenishment command to the control unit, and the control unit controls the replenishment operation unit to replenish the developer based on the replenishment command. As a result, the user can intentionally supply the developer to the supply means. The user can replenish the developer to the supply means, and the convenience of the developing device can be improved.
[0049]
The present invention also provides an image forming apparatus comprising the developing device. According to the present invention, since the image forming apparatus includes the developing device, the function of the developing device can be achieved.
[0050]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a developing device 30 according to an embodiment of the present invention. The developing device 30 includes a developing unit 32, an intermediate hopper 33, a control unit 52, a replenishment operation unit 53, a notification unit 84, and an input unit 85. The intermediate hopper 33 is a supply unit, and a developer container 34 is detachably provided. The developer container 34 includes a container body 41 and a support member 42. The container body 41 is formed in a substantially cylindrical shape and contains a developer such as toner used for electrophotographic image formation. The support member 42 supports the container body 41 so as to be rotatable around its axis L41. The developer container 34 can store, for example, 1400 grams of toner. Hereinafter, the axis L41 of the container body 41 may be referred to as a rotation axis L41. The support member 42 is formed with a discharge portion 48 that discharges toner contained in the container body 41 in a part of the developing portion image forming area. The developer container 34 is driven to rotate about the rotation axis 41 to discharge a constant amount of toner from the discharge unit 48 every rotation. The discharged toner is supplied to the intermediate hopper 33. The developing portion image forming area is an area where the electrostatic latent image is simultaneously developed on the photosensitive member. Specifically, the developing unit image forming region is a range where the developing roller 40 constituting the developing unit 32 and the photosensitive drum 35 are in contact with each other.
[0051]
The developer container 34 is provided with a remaining amount detection unit. The remaining amount detection unit is a remaining amount detection unit that detects the remaining amount of toner stored in the developer container 34 and gives information indicating the detected remaining amount to the control unit 52. The remaining amount detection unit is realized by, for example, a piezoelectric sensor and an optical sensor. Therefore, it is possible to realize a configuration that reliably detects the remaining amount of toner in the developer container 34. Further, the configuration of the remaining amount detection unit can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0052]
  The intermediate hopper 33 includes a housing 43, a stirring unit 45, a supply roller 46, and a detection unit 47. The intermediate hopper 33 temporarily stores toner replenished in a part of the developing unit image forming area from the current agent container 34, diffuses the entire developing unit image forming area, and supplies the toner to the developing unit 32. . The housing 43 is formed with a storage space 43a for temporarily storing toner. Further, the inner peripheral surface of the lower portion 43b of the housing 43 is formed in a curved surface convex downward. The lower portion 43b of the housing 43 is formed in one semi-cylindrical shape obtained by dividing the cylinder into two by a virtual plane parallel to an axis line (hereinafter referred to as “housing axis line”) L43, and a cross-sectional shape perpendicular to the housing axis line L43. However, it becomes substantially U-shaped. The housing 43 is formed with a developer replenishing portion 44 in which toner is replenished from the developer container 34. The developer supply unit 44 is connected to the discharge unit 48, and the toner from the discharge unit 48 is supplied to the storage space 43a. Stirrer 45Is rotatably provided around the housing axis L43 of the storage space 43a of the housing 43, and agitates the toner in the housing 43 by rotating. In addition, stirring unit 45Rotates to stir the toner replenished in a part of the developing portion image forming area from the developer container 34 and diffuses it throughout the developing portion image forming area. In addition, stirring unit 45Rotates to give toner to the supply roller 46.
[0053]
  The supply roller 46 is disposed above the housing axis L43 in the accommodation space 43a of the housing 43 on the developing unit 32 side. The supply roller 46 is rotatably provided around a roller axis L46 extending in parallel with the housing axis L43. A developer supply hole 50 penetrating in a slit shape is formed in the housing 43 below the supply roller 46. The toner applied to the supply roller 46 by the stirring unit 45 adheres to the supply roller 46. Supply roller 46Rotates around the roller axis L46, the toner adhering to the surface portion of the supply roller 46 is scraped off. The scraped toner passes through the developer supply hole 50, is diffused over the entire image forming area of the developing portion, and is supplied to the developing portion 32 through a connecting hole 49 formed in the developing tank 37 of the developing portion 32. To do. The outer periphery of the supply roller 46 is formed of sponge, and its rotation is controlled. This will feed the roller46 supplies an appropriate amount of toner to the developing unit 32 in a fine powder state.
[0054]
The developing unit 32 includes a developing tank 37, an auxiliary roller 38, a stirring roller 39, and a developing roller 40. The developing unit 32 develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 35 constituting the image forming apparatus 31, and a toner image corresponding to the electrostatic latent image is formed. The developing unit 32 of this embodiment uses a dry two-component magnetic brush developing method. The developing tank 37 contains a two-component developer in which a magnetic carrier and toner are mixed in advance. The toner from the developer supply hole 50 is supplied to the developing tank 37 through a connection hole 49 formed in the developing tank 37. The toner supplied to the developing tank 37 is supplied to the stirring roller 39 by the auxiliary roller 38. The toner supplied to the stirring roller 39 is mixed with the two-component developer stored in advance in the developing tank 37 by the stirring roller 19. As a result, the developer concentration of the two-component developer is adjusted. The two-component developer is stirred by the stirring roller 39 and frictionally charged. The two-component developer is further guided to the vicinity of the developing roller 40 by the stirring roller 39.
[0055]
The developing roller 40 is made of a non-magnetic metal material, and is made of, for example, austenitic stainless steel such as SUS304 defined by Japanese Industrial Standard (abbreviation: JIS), aluminum alloy, brass, and the like, and is formed in a substantially cylindrical shape. The developing roller 40 includes a permanent magnet inside. Since the developing roller 40 has a permanent magnet inside, the two-component developer guided near the developing roller 40 adheres to the developing roller 40. The developing roller 40 is close to the photosensitive drum 35, and the developer image attached to the developing roller 40 moves to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 35, so that the toner image over the developing portion image forming area. Form.
[0056]
The detection unit 47 detects toner temporarily stored in the intermediate hopper 33. The detection unit 47 is configured using, for example, a piezoelectric sensor. Since the detection unit 47 is configured using a piezoelectric sensor, the amount of toner stored in the intermediate hopper 33 can be detected with high accuracy. The detection unit 47 gives information based on the amount of stored toner to the control unit 52.
[0057]
The replenishment operation unit 53 is a replenishment operation unit that replenishes the intermediate hopper 33 with toner. Specifically, the replenishment operation unit 53 rotates the developer container 34 to replenish the intermediate hopper 33 with toner.
[0058]
The notification unit 84 is a notification unit, and notifies the user of information given from the control unit 52. The notification unit 84 is realized by, for example, a display unit that displays characters and the like, a sound generation unit that generates sound, and the like.
[0059]
The input unit 85 is operated by a user to input a supply command for supplying toner to the intermediate hopper 33 from the developer container 34. The input unit 85 is operated by a user to input a command to stop the supply of toner from the developer container 34 to the intermediate hopper 33.
[0060]
The control unit 52 controls the replenishment operation unit 53 based on the information given from the detection unit 47. In addition, the control unit 52 controls the replenishment operation unit 53 based on information given from the remaining amount detection unit. As a result, the amount of toner stored in the intermediate hopper 33 can be controlled with high accuracy.
[0061]
In addition, the control unit 52 controls the replenishment operation unit 53 to replenish toner based on the replenishment command given from the input unit 85. Therefore, the user can intentionally supply toner to the intermediate hopper 33. The user can replenish toner to the intermediate hopper 33 and can improve the convenience of the developing device 30. For example, when the machine is transported, the intermediate hopper 33 is not filled with toner in order to prevent the intermediate hopper 33 from scattering. By doing this after the machine is installed, a sufficient amount of toner can be supplied to the intermediate hopper 33. Therefore, quick replenishment is possible in response to a replenishment command from the developing unit.
[0062]
The control unit 52 controls the notification unit 84 based on the information given from the detection unit 47. Moreover, the control part 52 has a time measuring function, time-measures the time when the predetermined process is performed, and controls each part 50 and 84 based on the time measured.
[0063]
FIG. 2 is a flowchart showing the first detection procedure. The first detection unit is an example of a procedure for notifying the user of information based on the remaining amount of toner in the developer container 34. In step a0, when the user operates an operation unit (not shown), an image formation command for forming an image is given to the control unit 52, the first detection procedure is started, and the process proceeds to step a1. In step a1, the control unit 52 controls the developing unit 32 based on the given image formation command, and print processing is performed to form an image on a recording sheet that is a development target. Consumed and proceeds to step a2.
[0064]
In step a2, the control unit 52 stores the initial value 1 in the coefficient n, and proceeds to step a3. The coefficient n indicates the number of times that the toner is replenished from the developer container 34 to the intermediate hopper 33. In step a <b> 3, the control unit 52 determines whether the toner storage amount in the intermediate hopper 33 is equal to or less than a predetermined replenishment amount based on the information given from the detection unit 47. If the storage amount is equal to or less than the replenishment amount, the process returns to step a1, and if it exceeds the replenishment amount, the process proceeds to step a4. The replenishment amount is set to, for example, the minimum amount that the toner in the intermediate hopper 33 can diffuse over the developing portion image forming area. As a result, the toner in the intermediate hopper 33 can surely diffuse over the developing portion image forming area.
[0065]
In step a4, the control unit 52 determines whether the coefficient n is larger than a predetermined coefficient m. When the coefficient n is larger than the predetermined coefficient m, the process proceeds to step a5, and when it is equal to or smaller than the coefficient m, the process proceeds to step a6. The coefficient m is a value based on the increase confirmation period.
[0066]
In step a5, the control unit 52 gives information indicating that the developer container 34 is empty to the notification unit 84. The notification unit 84 notifies the user of information indicating that the developer container 34 is empty based on the information given from the control unit 55, and proceeds to step a8. The state in which the developer container 34 is empty indicates a state in which the remaining amount of toner in the developer container 34 is equal to or less than a predetermined amount, for example, an amount in which an image cannot be formed.
[0067]
In step a6, the control unit 52 gives information to the replenishment operation unit 53 so that toner is replenished from the developer container 34 to the intermediate hopper 33 over a predetermined replenishment period. Based on the information from the control unit 52, the replenishment operation unit 53 rotates the developer storage container 34 to replenish the toner to the intermediate hopper 33, and proceeds to step a7.
[0068]
In step a7, the control unit 52 increases the value of the coefficient n by 1, and returns to step a3. In step a8, this flowchart is terminated.
[0069]
As described above, in the first detection unit, the toner is supplied from the developer container 34 when the amount of toner stored in the intermediate hopper 33 becomes equal to or less than the required supply amount. Thus, the amount of toner stored in the intermediate hopper 33 can be made larger than the replenishment amount. Accordingly, the intermediate hopper 33 stores a larger amount of toner than the replenishment amount, so that the toner can be reliably supplied to the developing unit.
[0070]
In the first detection procedure, when the coefficient n is larger than the coefficient m, it is determined that the developer container 34 is empty. Since the coefficient n increases in proportion to the replenishment period, if the amount of toner stored in the intermediate hopper 33 does not increase even if the replenishment operation unit 53 operates over the increase confirmation period based on the coefficient m, the developer accommodation is performed. Information indicating that the container 34 is empty is notified. As a result, the user can recognize that the developer container 34 is empty. The user can execute a replenishment operation such as replacement of the developer container 34 and replenishment of toner to the developer container 34. Therefore, it is possible to prevent a state where development cannot be performed due to a shortage of toner.
[0071]
In step a6, when the toner is replenished by the replenishing operation unit 53, the control unit 52 stops the replenishment of the toner if the amount of toner stored in the intermediate hopper 33 exceeds a predetermined replenishment stop amount. In addition, the replenishment operation unit 53 may be controlled. Therefore, the maximum amount of toner stored in the intermediate hopper 33 can be controlled. As a result, it is possible to prevent excessive toner from being supplied to the intermediate hopper 33.
[0072]
The supply stoppage amount is set to the maximum allowable storage amount in the intermediate hopper 33, for example. Therefore, it is possible to prevent toner exceeding the maximum allowable storage amount of toner in the intermediate hopper 33 from being supplied from the developer container 34. Therefore, it is possible to prevent a problem that toner exceeding the maximum storage amount of the intermediate hopper 33 is replenished from the developer container 34 and the toner overflows from the intermediate hopper 33 and the toner is scattered outside.
[0073]
FIG. 3 is a flowchart showing the second detection procedure. The second detection procedure is an example of a procedure for notifying the user of information based on the remaining amount of toner in the developer container 34. Steps b0 to b2, b5 to b8 in the second detection procedure are similar to steps a0 to a2 and a5 to a8 in the first detection procedure, respectively, and description thereof is omitted. In step b <b> 3, the control unit 52 determines whether the toner storage amount in the intermediate hopper 33 is less than the supply stop amount based on the information given from the detection unit 47. If the storage amount is greater than or equal to the replenishment stop amount, the process returns to step b1.
[0074]
In step b4, the controller 52 determines whether the coefficient n is larger than a predetermined coefficient t. When the coefficient n is larger than the predetermined coefficient t, the process proceeds to step b5, and when it is equal to or smaller than the coefficient t, the process proceeds to step b6. The coefficient t is a value based on the quantitative confirmation period.
[0075]
As described above, in the second detection procedure, when the coefficient n is larger than the coefficient t, it is determined that the developer container 34 is empty. Since the coefficient t increases in proportion to the replenishment period, even if the replenishment operation unit 53 operates over the quantitative confirmation period based on the coefficient t, the amount of toner stored in the intermediate hopper 33 is less than the replenishment stop amount. Information indicating that the developer container 34 is empty is notified. As a result, the user can recognize that the developer container 33 is empty. The user can execute a replenishment operation such as replacement of the developer container 33 and replenishment of toner to the developer container 33. Therefore, it is possible to prevent a state where development cannot be performed due to a shortage of toner.
[0076]
The supply stoppage amount in step b3 is set to the maximum allowable storage amount, for example. In other words, in step b3, it is determined whether the intermediate hopper 33 is full of toner. When the replenishment stop amount is set in this way, the toner is replenished from the developer container 34 when the amount of toner stored in the intermediate hopper 33 becomes less than the maximum allowable storage amount. Accordingly, the toner storage amount in the intermediate hopper 33 can be kept at the maximum allowable storage amount. Accordingly, the intermediate hopper 33 can maintain the toner storage amount at the maximum allowable storage amount, and thus can reliably supply the toner to the developing unit 32.
[0077]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an image forming apparatus 31 including the developing device 30. In FIG. 4, the thickness is omitted for easy understanding. An electrophotographic recording type image forming apparatus 31 such as a printer or a copying machine includes a developing device 30 and an image forming apparatus main body (hereinafter, simply referred to as “apparatus main body”) 51. The apparatus main body 51 further includes a recording paper cassette 54, a photosensitive drum 35, a charging unit 55, a laser exposure unit 56, a fixing unit 57, and a paper discharge tray 58.
[0078]
The recording paper cassette 54 holds recording paper that is a development target on which an image is to be formed. The photoconductor drum 35 is a cylindrical drum having a photoconductor provided on the outer periphery thereof, and rotates around its axis by a driving force from a driving unit (not shown). The charging unit 55 charges the photosensitive member of the photosensitive drum 35 to give photosensitivity. The laser exposure unit 56 exposes the charged photosensitive member of the photosensitive drum 35 with a laser light image to form an electrostatic latent image on the photosensitive member.
[0079]
As described above, the two-component developer is supplied to the photosensitive member of the photosensitive drum 35 on which the electrostatic latent image has been formed by the developing device 30 and developed to form a toner image corresponding to the electrostatic latent image. The photosensitive drum 35 transfers the toner image of the photosensitive drum 35 onto the recording paper fed from the recording paper cassette 54. The fixing unit 57 fixes the toner image of the recording paper to which the toner image is transferred onto the recording paper. The recording paper on which the toner image is fixed and the image is formed is discharged to the paper discharge tray 58.
[0080]
  FIG. 5 is a perspective view showing the developer container 34. FIG. 6 is a front view showing the developer container 34. 7 shows the container body41 is a front view showing 1. FIG. The container body 41 includes a first container part 59, a second container part 60, and a third container part 61.
[0081]
The first container part 59 is formed in a bottomed cylindrical shape. The first container portion 59 protrudes radially inward at the inner peripheral portion thereof, and spirals from the bottom portion 59a that is one end portion in the axial direction toward the opening end portion 59b that is the other end portion in the axial direction. A first protruding piece 62 that extends is provided. As viewed from the bottom 59a of the first container part 59, the first projecting piece 62 rotates counterclockwise about the axis L59 of the first container part 59 from the bottom 59a toward the opening end 59b. It is formed to extend in a spiral shape.
[0082]
The bottom 59a of the first container part 59 is formed with a fitting convex part 63 and a supply port part 64 that are connecting parts protruding in a direction from the opening end part 59b toward the bottom part 59a. In the present embodiment, two fitting protrusions 63 are formed. The replenishing port portion 64 is formed in the center portion of the bottom portion 59a of the first container portion 59 so as to penetrate in the direction of the rotation axis L41 and open in a circular shape coaxial with the axis L33 of the first container portion 59. The replenishing port portion 64 is formed corresponding to the shape of the replenishing port portion 64, and the replenishing lid 65 that can be attached to and detached from the replenishing port portion 64 achieves a seal with the replenishing port portion 64. It is attached so as not to leave. By removing the supply lid 65 from the supply port portion 64, the inner space and the outer space of the container main body 41 communicate with each other, and toner can be supplied to the container main body 41 in this state. Such a fitting convex portion 63 can be attached to and detached from a replenishing operation portion 53 provided in the developing device 30.
[0083]
The second container part 60 is formed in a bottomed cylindrical shape. The second container portion 60 protrudes radially inward at the inner peripheral portion thereof, and spirals from the bottom portion 60a that is the other end portion in the axial direction toward the opening end portion 60b that is one end portion in the axial direction. A second protruding piece 66 that extends is provided. The second projecting piece 66 extends so as to rotate clockwise around the axis L60 of the second container part 60 as viewed from the bottom part 60a of the second container part 60 toward the opening end part 60b from the bottom part 60a. It is formed to extend spirally. That is, the second protruding piece 66 is formed to extend in the opposite direction to the first protruding piece 62.
[0084]
FIG. 8 is a perspective view showing the third container part 61. FIG. 9 is an enlarged front view showing the vicinity of the third container portion 61. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along section line S91-S91 in FIG. The third container portion 61 is generally formed in a cylindrical shape. The third container portion 61 is provided with a first concave portion 67 and a second concave portion 68 that are concave portions recessed inward in the radial direction in the axially intermediate portion of the outer peripheral portion thereof, and is formed in the first concave portion 67. A discharge hole 69 for discharging the toner is provided. The inner diameter D61 of the third container portion 61 excluding the first recess 67 and the second recess 68 is formed larger than the inner diameter D59 of the first container portion 59 and the D60 of the second container portion 60, which are the remaining portions.
[0085]
The first recess 67 is formed to extend in the rotation direction R and has a smaller dimension W67 in the axial direction than the dimension A67 in the rotation direction R, and intersects the rotation direction R at the end on the downstream side in the rotation direction R. End wall portion 67a. The discharge hole 69 is formed in a part of the end wall portion 67 a on the downstream side in the rotation direction of the first recess 67. The second recess 68 is formed to extend in the rotation direction R and has a smaller dimension W68 in the axial direction than the dimension A68 in the rotation direction R. The second recess 68 extends from the first recess 67 in the circumferential direction of the third container portion 61. Provided at intervals. The dimension A67 in the rotation direction R of the first recess 67 is preferably not less than one quarter and less than one half of the outer peripheral length of the third container portion 61 excluding the first recess 67 and the second recess 68.
[0086]
The first recess 67 further includes a bottom wall portion 67b, a first side wall portion 67c, and a second side wall portion 67d. The bottom wall portion 67b of the first recess 67 extends in the rotational direction R, the downstream end portion in the rotational direction R communicates with the radially inner portion of the end wall portion 67a, and the upstream end portion in the rotational direction R is the first end portion. Between the 1st recessed part 67 and the 2nd recessed part 68, it connects to the outer peripheral part of the 3rd container part 61 except the 1st recessed part 67 and the 2nd recessed part 68 smoothly. The central portion of the rotation direction R between the rotation direction R downstream end and the rotation direction R upstream end of the bottom wall portion 67b of the first recess 67 is the third container excluding the first recess 67 and the second recess 67. It is disposed radially inward of the portion 61 and is formed in a partially cylindrical shape having the axis L61 of the third container portion 61 as an axis.
[0087]
The first side wall 67c of the first recess 67 is disposed on one end side in the axial direction of the first recess 67, extends in the rotation direction R, and its downstream end in the rotation direction R is one end in the axial direction of the end wall 67a. , The radially inner portion thereof communicates with one axial end portion of the bottom wall portion 67 b, and the radially outer portion thereof is the axial direction of the third container portion 61 excluding the first concave portion 67 and the second concave portion 68. It communicates with the outer periphery of one end. The second side wall 67d of the first recess 67 is disposed on the other end side in the axial direction of the first recess 67, extends in the rotation direction R, and the downstream end of the rotation direction R is in the axial direction of the end wall 67a. The third container portion 61 is communicated with the end portion, the radially inner portion thereof communicates with the other axial end portion of the bottom wall portion 67b, and the radially outer portion thereof excludes the first concave portion 67 and the second concave portion 68. It communicates with the outer peripheral portion of the other axial end portion. The first sidewall portion 67c and the second sidewall portion 67d of the first recess are provided so as to stand radially outward from the bottom wall portion 67b, and the bottom wall portion 67b and the first sidewall portion 67c are perpendicular to each other. In addition, the bottom wall portion 67b and the second side wall portion 67d are perpendicular to each other.
[0088]
The discharge hole 69 is an intermediate portion in the axial direction of the end wall portion 67a of the first recess 67, and is formed so as to open in a rectangular shape with the axial direction as a longitudinal direction at the outer side in the radial direction. Therefore, the discharge hole 69 is closer to the outer side in the radial direction than the downstream end portion in the rotational direction R of the bottom wall portion 67b of the first concave portion 67 in the end wall portion 67a of the first concave portion 67, and the rotational direction of the first side wall portion 67c. The opening is closer to the other end in the axial direction than the end on the R downstream side, and closer to one end in the axial direction than the end on the downstream side R in the rotation direction of the second side wall 67d. The surface on the radially outer side of the discharge hole 69 smoothly communicates with the inner peripheral surface of the third container portion 61 excluding the first recess 67 and the second recess 68 on the downstream side in the rotation direction R of the first recess 67. ing.
[0089]
The second recess 68 has a bottom wall portion 68b, a first side wall portion 68c, and a second side wall portion 68d. The bottom wall portion 68b of the second recess 68 extends in the rotation direction R, and the rotation direction R upstream end and the rotation direction R downstream end are between the first recess 67 and the second recess 68. The third recess 61 communicates smoothly with the outer periphery of the third container 61 excluding the first recess 67 and the second recess 68. The central portion in the rotational direction R between the downstream end portion in the rotational direction R and the upstream end portion in the rotational direction R of the bottom wall portion 68b of the second concave portion 68 is the third container excluding the first concave portion 67 and the second concave portion 68. It is disposed radially inward of the portion 61 and is formed in a partially cylindrical shape having the axis L61 of the third container portion 61 as an axis.
[0090]
The first side wall 68c of the second recess 68 is disposed on one end side in the axial direction of the second recess 68, extends in the rotation direction R, and its radially inner portion communicates with one end in the axial direction of the bottom wall 68b. Then, the radially outward portion communicates with the outer peripheral portion of the one end portion in the axial direction of the third container portion 61 excluding the first concave portion 67 and the second concave portion 68. The second side wall 68d of the second recess 68 is disposed on the other axial end of the second recess 68, and its radially inner portion communicates with the other axial end of the bottom wall 68b. The outer portion in the direction communicates with the outer peripheral portion of the other end portion in the axial direction of the third container portion 61 excluding the first concave portion 67 and the second concave portion 68. The first side wall 68c and the second side wall 68d of the second recess are provided so as to stand radially outward from the bottom wall 68b, and the bottom wall 68b and the first side wall 68c are perpendicular to each other. In addition, the bottom wall portion 68b and the second side wall portion 68d are perpendicular to each other.
[0091]
A plurality of discharge guide pieces 70 projecting outward in the radial direction are provided on the outer peripheral portions of the one end portion in the axial direction and the other end portion in the axial direction excluding the first concave portion 67 and the second concave portion 68 of the third container portion 61. Are arranged at equal intervals in the circumferential direction at intervals. The discharge guide piece 70 provided at one end in the axial direction of the third container portion 61 is inclined in the rotational direction R from the other end in the axial direction toward the one end in the axial direction. Further, the discharge guide piece 70 provided at the other axial end portion of the third container portion 61 is inclined in the rotational direction R from the one axial end portion toward the other axial end portion.
[0092]
In the container body 41, one end in the axial direction of the third container portion 61 and the opening end 59 b of the first container portion 59 are connected, and the other end in the axial direction of the third container portion 61 and the opening of the second container portion 60 are connected. The end portion 60b is integrally formed so as to be connected. Such a container main body 41 may be manufactured, for example, by blow molding a synthetic resin such as polyethylene. As a result, the container body 41 can be easily manufactured, and the number of components of the developer container 34 can be reduced.
[0093]
The bottom portion 59a of the first container portion 59 serves as one end portion 59a in the axial direction of the container body 41, and the bottom portion 60a of the second container portion 60 serves as the other end portion 60a in the axial direction of the container body 41. Thus, the container main body 41 is formed by connecting the axes L59, L60, and L61 of the first container part 59, the second container part 60, and the third container part 61 so as to be coaxial. Further, in this state, the third container portion 61 is disposed at the intermediate portion in the axial direction excluding both end portions 59a and 60a in the axial direction of the container body 41. Accordingly, the first container recess 41, the second container recess 42, and the discharge hole 43 of the third container portion 61 are disposed in the axial intermediate portion excluding the axial end portions 59a, 60a of the container main body 41. An axis L41 of the container main body 41 includes an axis L59 of the first container part 59, an axis L60 of the second container part 60, and an axis L61 of the third container part 61.
[0094]
FIG. 11 is a front view showing the support member 42. FIG. 12 is a right side view showing the support member 42. The support member 42 is formed in a substantially cylindrical shape, and an inner peripheral portion 71 that supports at least a portion including at least the third container portion 61 of the container main body 41 configured as described above from the outside in the radial direction over the entire periphery. Have The inner peripheral portion 71 has a cylindrical inner peripheral surface centered on the axis L42. The support member 42 includes a support base 72 having at least three contact portions 72a on a virtual plane parallel to the axis L42. The contact portion 72a of the support base 72 may be formed on, for example, two rectangular planes whose longitudinal direction is a direction parallel to the axis L42. By bringing the contact portion 72a of the support base 72 into contact with the horizontal plane, the axis L71 of the inner peripheral portion 71 of the support member 42 can be arranged in parallel to the horizontal plane. The length dimension A42 of the support member 42 in the axial direction is set to be larger than the length dimension A61 of the third container portion 61 in the axial direction.
[0095]
In a state where the support base 72 is installed in a horizontal plane, the support member 42 is formed with a discharge portion 48 projecting in the first horizontal direction F1 which is one horizontal direction on the support member 42. A conductive hole 73 that penetrates along the first horizontal direction F1 and opens in an elliptical shape that extends in a direction parallel to the axis L42 of the support member is formed in the axial direction intermediate portion of the support member 42 in the discharge portion 48. It is formed. The inner diameter in the longitudinal direction of the conduction hole 73 is set to be not less than the dimension W67 in the axial direction of the first recess 67 of the container body 41 and the dimension W68 in the axial direction of the second recess 68.
[0096]
The discharge part 48 of the support member 42 is provided with a shutter part 74 that switches the opening of the conduction hole 73 downstream in the first horizontal direction F1 between the open state and the closed state. The shutter part 74 includes a shutter 74a and a shutter guide part 74b. The shutter guide portion 74b extends in a second horizontal direction which is a horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction, and a conduction hole 73 is opened at the upstream end portion in the second horizontal direction B1. The shutter 74a is supported by the shutter guide part 74b so as to be slidably displaceable in the second horizontal direction B1 and the second horizontal direction B2 opposite to the second horizontal direction B1.
[0097]
The shutter 74a is slid along the shutter guide portion 74b to close the opening downstream of the conduction hole 73 in the first horizontal direction F1 in the first horizontal direction F1 and the first horizontal direction of the conduction hole 73. It can be arranged at the open position P2 that opens the opening on the downstream side in the one direction F1. In addition, the shutter 74a is restricted from slidingly displaceable downstream in the second horizontal direction other direction B2 than the closed position P1, and the second horizontal direction B1 downstream end portion of the shutter guide portion 74b in the second horizontal direction. Slide displacement in one direction B1 is restricted. That is, the open position P2 is located downstream of the closed position P1 in the second horizontal direction B1 and upstream of the second horizontal direction B1 downstream end of the shutter guide portion 74b in the second horizontal direction B1. . As described above, the shutter 74a is disposed at the open position P2 by sliding and displacing in the second horizontal direction B1 in the state where the shutter 74a is disposed at the closed position P1, and the second horizontal direction and the like while being disposed at the open position P2. It is arranged at the closed position P1 by sliding displacement in the direction B2.
[0098]
The support member 42 is provided with a lead-out member 75. The lead-out member 75 is made of a polymer resin such as polyethylene terephthalate (abbreviation: PET), and is formed in a sheet shape having flexibility and elasticity. In other words, the lead-out member 75 is a support member. 42, specifically, a portion of the conduction hole 73 of the support member 42 that faces the upstream end portion in the first horizontal direction F <b> 1.
[0099]
The support member 42 is formed with two connecting protrusions 76 that protrude outward in the radial direction. One connection protrusion 76 is disposed above the discharge part 48 in a state where the support base 72 is installed in a horizontal plane, and the other connection protrusion 76 is connected to the one connection protrusion 76 with respect to the axis L42. Are arranged at symmetrical positions. The support member 42 is arranged below the discharge portion 48 with the support base 72 installed in a horizontal plane, and protrudes in the first horizontal direction F1 and extends parallel to the axis L42. 77 is formed. Further, the support member 42 is disposed above the discharge portion 48 in a state where the support base 72 is installed in a horizontal plane, and the first horizontal other direction F2 is opposite to the first horizontal one direction F1. The second guide piece 78 is formed so as to protrude in parallel with the axis L42.
[0100]
FIG. 13 is an exploded right side view showing the support member 42. The support member 42 can be divided into two on a virtual plane that passes through the axis L42 and inclines upward as it goes in the first horizontal direction F1 in a state where the support member 42 is installed on the horizontal plane. Can be divided into a first support part 79 below and a second support part 80 above the virtual plane. The first support portion 79 is a portion of the support member 42 on the first guide piece 77 side of the first guide piece 77, the discharge portion 48, one portion 76 a of each connecting projection 76, the support base 72 and the inner peripheral portion 71. 77a is included. The second support portion 80 includes a second guide piece 78, the other portion 76 b of each connecting projection portion 76, and a portion 71 a on the support base 72 side of the inner peripheral portion 71 in the support member 42.
[0101]
The first support part 79 and the second support part 80 are detachably connected by a screw member 81. Specifically, one part 76 a of each connection projection 76 of the first support 79 and the other part 76 b of each connection projection 76 of the second support 80 are connected by the screw member 81. Thus, when the container body 41 is supported, the support member 42 is divided in advance, and the divided support member 42 is a portion including the first and second recesses 67 and 68 and the discharge hole 69 of the container body 41. By supporting from the outside in the radial direction, the container body 41 can be supported over the entire circumference, and such assembling work can be easily performed.
[0102]
FIG. 14 is a front view showing a state in which the developer container 34 is assembled. 15 is a cross-sectional view taken along section line S16-S16 in FIG. Before assembling the developer container 34, the support member 42 is divided into a first support portion 79 and a second support portion 80. The first support portion 79 and the second support portion 80 sandwich the portion including the third container portion 61 of the container body 41 from the outside in the radial direction. In this state, the first support portion 79 and the second support portion 80 are connected by the screw member 81.
[0103]
16 is a cross-sectional view taken along section line S18-S18 in FIG. FIG. 16 is a view when the container main body 41 is in an initial state with respect to the support member 42. The lead-out member 75 is provided at a portion of the base end portion 75a facing the upstream end portion in the first horizontal direction F1 of the conduction hole 73 of the support member 42 and extends upstream in the rotation direction R, and the free end portion 75b is the container. The third container portion 61 of the main body 41 can elastically contact at least the outer peripheral surfaces of the bottom wall portion 67 b of the first recess 67 and the bottom wall portion 68 b of the second recess 68. Further, the free end portion 75 b of the lead-out member 75 is 90 degrees with respect to the outer peripheral surfaces of at least the bottom wall portion 67 b of the first recess 67 and the bottom wall portion 68 b of the second recess 68 of the third container portion 61 of the container body 41. Abut with an angle θ exceeding. Specifically, the angle θ is an angle formed between the surface of the lead-out member 75 that faces the free end portion 75b and the outer peripheral surfaces of the bottom wall portions 67b and 68b of the recesses 67 and 68.
[0104]
In a state where the support base 72 of the support member 42 is installed on a horizontal plane and the toner is accommodated, the inner space of the container main body 41 is occupied by the toner layer occupied by the toner and the gas above the toner layer. Two layers with the layer are formed. The container main body 41 is rotated clockwise about the rotation axis L41 as viewed from the first container part 59 to the second container part 60. At this time, the toner in the toner layer of the first container portion 59 is transported by the first projecting piece 62 in the first transport direction C1 from the first container portion 59 toward the third container portion 61 along the rotation axis L41. At this time, the toner in the toner layer of the second container portion 60 is conveyed by the second protrusion piece 66 in the second conveyance direction C2 from the second container portion 60 toward the third container portion 61 along the rotation axis L41. Thus, by rotating the container main body 41 around the rotation axis L41, the stored toner can be conveyed toward the discharge hole 69. Further, in the third container portion 61, the toner traveling in the first transport direction C1 and the toner traveling in the second transport direction C2 collide with each other, whereby the toner can be stirred.
[0105]
When the toner is conveyed, a force is applied to the toner from the inner peripheral portions of the first and second container portions 59 and 60 including the first and second projecting pieces 62 and 66 toward the third container portion 61. When the amount of toner stored in the container main body 31 is large, it is within the protruding amount A2 from the inner peripheral portions of the first and second container portions 59, 60 to the inward in the radial direction of the first and second protruding pieces 62, 66. The toner disposed in the container is mainly agitated by the rotation of the container body 41, and the balance is maintained in the container body 41.
[0106]
  17 and 18, the toner in the third container portion 61 of the container main body 41 is guided to the conduction hole 73 of the support member 42 when the container main body 41 rotates in the rotation direction R around the rotation axis L41. It is a figure for demonstrating the operation | movement until. The container body 41 can be rotated around the rotation axis L41 by the support member 42.supportIn this state, a first holding space 82 a that faces the first recess 67 of the third container portion 61 and the inner peripheral portion 71 of the support member 42 is formed. The first holding space 82 a is generally a closed space except for the discharge hole 69, is disposed upstream of the discharge hole 69 in the rotation direction R, and is a space in the container main body 41 through the discharge hole 69. Communicating with Further, a second holding space 82 b that faces the second recess 68 of the third container portion 61 and the inner peripheral portion 71 of the support member 42 is formed. The second holding space 82b is generally a closed space.
[0107]
17 (1), the container body 41 rotates in the rotation direction R from the state in which the discharge hole 69 and the first holding space 82a are disposed above the upper surface 83a of the toner layer 83 in the container body 41. When the discharge hole 69 and the rotation direction R downstream portion of the first holding space 82a shown in FIG. 17B are arranged below the upper surface 83a of the toner layer 83 in the container body 41, the container The toner in the toner layer 83 in the main body 41 flows into the downstream portion in the rotation direction R of the first holding space 82a through the discharge hole 69 as indicated by an arrow G1.
[0108]
As described above, the discharge hole 69 is an intermediate portion in the axial direction of the end wall portion 67a of the first recess 67, and is formed to open in a rectangular shape with the axial direction as the longitudinal direction at the outer side in the radial direction. The Therefore, the discharge hole 69 is closer to the outer side in the radial direction than the downstream end portion in the rotational direction R of the bottom wall portion 67b of the first concave portion 67 in the end wall portion 67a of the first concave portion 67, and the rotational direction of the first side wall portion 67c. The opening is closer to the other end in the axial direction than the end on the R downstream side, and closer to one end in the axial direction than the end on the downstream side R in the rotation direction of the second side wall 67d.
[0109]
For example, when the discharge hole 69 is entirely opened in the end wall portion 67 a, the toner rotates in the rotation direction R so that the first concave portion 67 of the container body 41 and the inner peripheral portion 48 of the support member 42. As a result, the liquid is discharged from the discharge hole 69 to the first holding space 82a.
[0110]
Further, the radially outward surface of the discharge hole 69 smoothly communicates with the inner peripheral surface of the third container portion 61 excluding the first recess 67 and the second recess 68 on the downstream side in the rotation direction R of the first recess 67. is doing. Thus, even if the amount of toner stored in the container body 41 is very small, the toner can easily flow into the downstream portion in the rotation direction R of the first holding space 82a through the discharge hole 69.
[0111]
When the container main body 41 further rotates in the rotation direction R from the state shown in FIG. 17B, the toner in the toner layer 83 in the container main body 41 flows downstream in the rotation direction R of the first holding space 82a through the discharge hole 69. 18 (1), the discharge hole 69 is disposed above the upper surface 83a of the toner layer 83 in the container body 41, and the first holding space 82a is formed in the toner layer 83 in the container body 41. It will be in the state arrange | positioned below the upper surface 83a. In the state shown in FIG. 18A, a predetermined amount of toner is held in the first holding space 82a.
[0112]
When the container main body 41 further rotates in the rotation direction R from the state shown in FIG. 18A, the free end portion 75b of the lead-out member 75 of the support member 42 shown in FIG. 18B enters the first holding space 82a. Entering and extending upstream in the rotational direction R and making elastic contact with the outer peripheral surface of the bottom wall portion 67b of the first recess 67 at an angle θ exceeding 90 degrees, It will be in the state which slides with respect to it. At this time, the toner held in the first holding space 82a upstream of the lead-out member 75 in the rotation direction R flows toward the support member 42 as the container body 41 rotates in the rotation direction R.
[0113]
The lead-out member 75 guides the toner flowing in this way, in other words, the toner discharged from the discharge hole 69 of the container body 41 along the upper surface of the lead-out member 75 as indicated by an arrow G2, and conducts it. Lead to hole 73. The lead-out member 75 scrapes the toner from the outer peripheral surface of the bottom wall portion 67b of the first recess 67 and slides with respect to the outer peripheral surface, so that the toner held in the first holding space 82a can be used. It is possible to guide all the way to the conduction hole 73. The toner thus guided to the conduction hole 73 is guided to the outside of the developer container 34 and discharged. Thus, each time the container main body 41 makes one rotation in the rotation direction R around the axis rotation axis L41, the predetermined amount of toner is discharged to the outside.
[0114]
The portions of the third container portion 41 excluding the first and second recesses 67 and 68 and the inner peripheral portion 48 of the support member 42 are frictions that prevent rotation of the container body 41 around the rotation axis L41 as described above. In order to reduce the force, there is no overall contact over the entire circumference. Therefore, as described above, there is no possibility that the toner held in the first holding space 82a leaks from the first holding space 82a. As described above, the discharge guide piece 70 is provided on the outer peripheral portion of the one end portion in the axial direction and the other end portion in the axial direction excluding the first concave portion 67 and the second concave portion 68 of the third container portion 61. The discharge guide piece 70 provided at one end in the axial direction of the third container portion 61 is inclined in the rotational direction R from the other end in the axial direction toward one end in the axial direction, and the other in the axial direction of the third container portion 61. Since the discharge guide piece 70 provided at the end portion is inclined in the rotation direction R from the one end in the axial direction toward the other end in the axial direction, the toner held in the first holding space 82a should be When leaking to one side and the other side in the rotation axis L42 direction, the axis of the third container portion 61 and the support member 42 is caused by each discharge guide piece 70 when the container body 41 rotates in the rotation direction R. It can be gathered in the middle of the direction.
[0115]
  As described above, the second holding space 82 is also provided.bTherefore, if the toner held in the first holding space 82a leaks from the upstream portion in the rotation direction R of the first holding space 82a, the leaked toner and each discharge The toner collected by the guide piece 70 to the intermediate portion in the axial direction is stored in the second holding space 82.bRetained. When the container body 41 rotates in the rotation direction R, the free end portion 75b of the lead-out member 75 of the support member 42 shown in FIG. 18A enters the second holding space 82b and extends upstream in the rotation direction R. Thus, it slides against the outer peripheral surface while making an elastic contact with the outer peripheral surface of the bottom wall portion 68b of the second recess 68 at an angle θ exceeding 90 degrees. At this time, the toner held in the second holding space 82b on the upstream side in the rotation direction R with respect to the lead-out member 75 flows toward the support member 42 when the container body 41 rotates in the rotation direction R, and becomes conductive. It is guided to the hole 51 and is guided to the outside of the developer container 30 to be discharged. Thus, every time the container body 41 makes one rotation in the rotation direction R around the axis rotation axis L41, even if the toner leaks from the first holding space 82a, the leaked toner remains in the second holding space. Therefore, the predetermined amount of toner can be discharged to the outside as much as possible.
[0116]
As described above, the developer container 34 is driven to rotate around the axis, whereby a certain amount of toner can be supplied to the intermediate hopper 33 every rotation. Therefore, if the remaining amount detection unit is configured to count the number of rotations of the developer container 34, the remaining amount of toner in the developer container 34 can be detected. As a result, the configuration of the remaining amount detection unit can be simplified. Further, the rotation speed of the developer container 34 can be easily and accurately detected, and the toner stored in the developer container 34 is not affected by the detection.
[0117]
In the developing device 30 of the present embodiment, the toner replenished in a part of the developing portion image forming area from the developer container 34 is supplied to the entire developing portion image forming area. As a result, the developing unit 32 can easily develop the recording paper at a uniform density over a predetermined developing unit image forming region. In addition, since it is not necessary for the developing unit 32 to diffuse the supplied toner over the entire developing unit image forming region, excessive stirring of the toner can be prevented accordingly. The toner is mixed with the two-component developer in the developing unit 32 by stirring or the like. However, if the toner is excessively stirred together with the carrier, the carrier and the toner may come into contact with each other and deteriorate. In the developing unit 32, since excessive stirring of the toner can be prevented, the possibility that the toner is deteriorated by excessive stirring can be reduced. Therefore, development can be performed in a state where toner deterioration is reliably prevented. The running cost of the toner can be reduced.
[0118]
The intermediate hopper 33 temporarily stores the toner to be supplied from the developer container 34 and supplies the stored toner to the developing unit 32. Even if the toner stored in the developer container 34 is supplied to the intermediate hopper 33 and is emptied, the developing unit 32 can perform development using the toner stored in the intermediate hopper 33. Therefore, the user can perform development without immediately replenishing the developing device 30 with toner after recognizing that the toner stored in the developer container 34 is empty, thus improving convenience. can do.
[0119]
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a developing device 90 according to another embodiment of the present invention. The present embodiment is similar to the developing device 30 described above, and the configuration of the present embodiment is given the same reference numerals as the corresponding configuration in the developing device 30, and only different configurations will be described, and the same configuration Description of is omitted. In the developing device 90 of the present embodiment, the configuration of the detection unit 91 is different from the developing device 30 described above.
[0120]
  The detection unit 91 constituting the developing device 90 includes a detection auxiliary member 92, a holding body 93, and a magnetic permeability sensor 94. The holding body 93 is made of, for example, a polymer material such as PET, and is formed in a substantially rectangular film shape having one side as a longitudinal direction so as to have flexibility. One end portion 93 a in the longitudinal direction of the holding body 93 is connected to the outer peripheral portion 45 a of the stirring portion 45. Holding body93The thickness dimension and the width dimension are set so as to be flexible enough to bend along the movement path formed in the toner layer 95 by the outer peripheral portion 45a.
[0121]
The detection assisting member 92 changes the magnetic field at the detection position by passing through a predetermined detection position provided in the intermediate hopper 33. The auxiliary detection member 92 is provided in the housing 43 while being held by the other end 93 b in the longitudinal direction of the holding body 93. The detection assisting member 92 is made of a material having at least one of magnetism and conductivity. The shape of the auxiliary detection member 92 is not limited, but may be, for example, a substantially rectangular plate shape or a substantially circular plate shape. The thickness dimension of the detection assisting member 92 is determined by the weight of the detection assisting member 92, the resistance received from the toner when moving through the toner layer 95, the difficulty of deformation, and the like.
[0122]
When the agitator 45 rotates in the rotation direction A around the rotation axis L41, the outer peripheral portion 45a of the agitator 45 has the thickness direction of the outer peripheral portion 45a parallel to the radial direction. Thus, when the toner is accommodated in the accommodation space 43a of the housing 43 to such an extent that the upper surface 95a of the toner layer 95 is disposed in the vicinity of the rotation axis L41, the outer peripheral portion 45a of the agitating portion 45 rotates in the toner layer 95. When moving around the axis L41, the toner layer 95 is always scraped and rotated so as to be separated into the radially inner side and the radially outer side of the outer peripheral portion 45a, and the rotational direction of the outer peripheral portion 45a. On the upstream side of A, a partially thin cylindrical movement path having a rotation axis L43 as a central axis is formed. Since the holding body 93 connected to the outer peripheral part 45a of the stirring unit 45 has flexibility, the holding body 93 is curved along the moving path formed in the toner layer 95 as described above, and While maintaining the same rotation radius as the rotation radius of the portion 45a, the rotation can be performed smoothly. Therefore, at this time, the detection assisting member 92 held by the holding body 93 has the same rotation radius as the rotation radius of the outer peripheral portion 45a along the movement path C16 formed in the toner layer 95 by the outer peripheral portion 45a of the stirring portion 45. It is possible to rotate and move smoothly while maintaining
[0123]
Therefore, when a sufficient amount of toner is accommodated in the housing 43, specifically, in the housing 43, at least the distance between the upper surface 95a of the toner layer 95 and the rotation axis L43 is equal to that of the outer peripheral portion 45a of the stirring portion 45. When the radius is smaller than the rotation radius, the outer peripheral portion 45a can be buried in the toner layer 95 when rotating around the rotation axis L43, so that a movement path can be formed in the toner layer 95. The detection assisting member 92 can always move along the movement path.
[0124]
FIG. 20 is a cross-sectional view showing the developing device 90 when the toner in the housing 43 is low. The case where the amount of toner in the housing 43 is small is specifically the case where the distance between the upper surface 95a of the toner layer 95 and the rotation axis L43 in the housing 43 is larger than the rotation radius of the outer peripheral portion 45a of the stirring unit 45. is there. In such a case, the outer peripheral portion 45 a of the stirring portion 45 cannot rotate around the rotation axis L 43 in the toner layer 95, and a movement path cannot be formed in the toner layer 95. At this time, since the holding body 93 connected to the outer peripheral portion 45a of the stirring portion 45 is flexible, the rotation radius of the detection assisting member 92 becomes larger than the moving path of the outer peripheral portion 45a by its own weight, and the toner layer 95 The upper surface 95a is rotated while contacting.
[0125]
The magnetic permeability sensor 94 is provided facing the outer peripheral portion of the lower portion of the housing 43. When the detection auxiliary member 92 is moved by the rotation of the stirring unit 45 and passes through the detection position, the magnetic permeability sensor 94 is a distance to the detection auxiliary member 92 based on a change in the magnetic field at the detection position by the detection auxiliary member 92. A detection distance L0 is detected. The magnetic permeability sensor 94 detects a change in magnetic permeability based on a change in magnetic field. In this embodiment, the magnetic permeability sensor 94 is realized by a differential transformer type magnetic permeability sensor.
[0126]
  When at least the outer peripheral portion 45a of the stirring portion 45 rotates in the toner layer 95 accommodated in the housing 43, the detection assisting member 92 rotates while maintaining the rotational radius of the outer peripheral portion 45a. The detection distance L0 detected by 94 is constant. Further, when the amount of toner stored in the housing 43 decreases and the stirring unit 45 can no longer rotate in the toner layer 45a, the detection assisting member 92 rotates with a larger radius of rotation than the outer peripheral portion 45a. As the amount of toner decreases and the upper surface 95a of the toner layer 95 falls downward, the detection distance L0 detected by the magnetic permeability sensor 94 becomes smaller. The magnetic permeability sensor 92 gives information based on the detected detection distance L0 to the control unit 52, and the control unit 52 determines whether the intermediate hopper is based on the given information.33 is calculated.
[0127]
FIG. 21 is a graph showing the relationship between the detection distance L0 detected when the detection assisting member 92 is made of a magnetic material and the detection voltage detected by the magnetic permeability sensor 94. The horizontal axis of the graph represents the detection distance L0, and the vertical axis of the graph represents the detection voltage. The auxiliary detection member 92 is made of a magnetic material, such as ferrite, iron, and magnetic martensitic stainless steel.
[0128]
In the present embodiment, the magnetic permeability sensor 94 is realized by a magnetic permeability sensor. The magnetic permeability sensor 94 generates a magnetic field in advance at the detection position. Since the auxiliary detection member 92 has magnetism, the magnetic field at the detection position changes when the auxiliary detection member 92 passes the detection position. The magnetic permeability sensor 94 detects this magnetic field change as a detection voltage. As shown in the graph of FIG. 21, as the detection distance L0 increases, the detection voltage decreases. Accordingly, the detection distance L0 can be obtained based on the detection voltage. Therefore, the magnetic permeability sensor 94 can detect the detection distance L0.
[0129]
FIG. 22 is a graph showing the relationship between the detection distance L0 detected when the detection auxiliary member 92 is made of a conductive material and the detection voltage of the magnetic permeability sensor 94. The horizontal axis of the graph represents the detection distance L0, and the vertical axis of the graph represents the detection voltage. The detection auxiliary member 92 is made of a conductive material, for example, aluminum and austenitic stainless steel.
[0130]
The magnetic permeability sensor 94 generates a magnetic field in advance. When the detection auxiliary member 92 has conductivity, the magnetic flux penetrating the detection auxiliary member 92 changes as the detection auxiliary member 92 passes through the detection position. The detection assisting member 92 generates an eddy current when the magnetic flux changes. This eddy current generates a magnetic field in a region around the detection assisting member 92. The magnetic permeability sensor 94 detects a change in the magnetic field due to the eddy current generated in the auxiliary detection member 92. Accordingly, as shown in the graph of FIG. 22, the detection voltage increases as the detection distance L0 increases. Accordingly, the detection distance L0 can be obtained based on the detection voltage. Therefore, the magnetic permeability sensor 94 can detect the detection distance L0.
[0131]
FIG. 23 is an electric circuit diagram showing a configuration of the magnetic permeability sensor 94. The magnetic permeability sensor 94 includes a differential transformer 96, an AC power source 97, a screw core 98, a phase comparison circuit 99, and a smoothing circuit 100. The differential transformer 96 includes a drive coil 101, a detection coil 102, and a reference coil 103. An AC voltage is applied to the drive coil 101 by an AC power source 97. The detection coil 102 is magnetically coupled to the drive coil 101 and provided on the housing 43 side. The reference coil 103 is magnetically coupled to the drive coil 101 and is differentially connected to the detection coil 102. The reference coil 103 is provided at a position where the voltage E2 of the reference coil 103 is not affected by the remaining amount of toner. The drive coil 101 has substantially the same number of turns as the detection coil 102 and the reference coil 103 and is configured to have a polarity opposite to that of the detection coil 102 and the reference coil 103. Therefore, the voltage E1 of the detection coil 102 has substantially the same phase as the voltage E0 of the AC power supply 97, and indicates a value based on the detection distance. The voltage E2 of the reference coil 103 is substantially in phase with the voltage E0 of the AC power source 97.
[0132]
The mutual inductance M1 between the drive coil 101 and the detection coil 102 varies depending on the position of the detection auxiliary member 92. The screw core 98 is made of a material having a high magnetic permeability, and is disposed between the drive coil 101 and the reference coil 103. The mutual inductance M2 between the drive coil 101 and the reference coil 103 varies depending on the position where the screw core 98 is disposed. The mutual inductance M2 is selected based on the maximum detectable distance of the magnetic permeability sensor 94. The change in the detection distance L0 appears as a change in the mutual inductance M1. The magnetic permeability sensor 94 detects the change in the mutual inductance M1 as a detection voltage.
[0133]
The phase comparison circuit 99 is provided with information indicating a differential voltage E3, which is the difference between the voltage E1 of the detection coil 102 and the voltage E2 of the reference coil 103, and information indicating the voltage E0 of the AC power source 97. The phase comparison circuit 99 compares the phase of values based on the given information, obtains an exclusive OR, and gives information based on the obtained value to the smoothing circuit 100. The smoothing circuit 100 smoothes a value based on the given information and outputs it as a detection voltage V1.
[0134]
FIG. 24 is a block diagram illustrating a configuration of the developing device 90. The developing device 90 further includes a control structure 104. The control structure 104 includes a developer concentration detection unit 106, a central processing unit (abbreviation: CPU) 105, a random access memory (abbreviation: RAM) 107, and a read only memory (abbreviation). : ROM) 108, a comparator 109, a reference voltage generation unit 110, a supply roller drive unit 111, and a supply motor 112.
[0135]
The developer concentration detection unit 106 detects a developer concentration that is a ratio of toner in the developer that adheres to the developing roller 40. As the image is formed, the toner in the developing tank 37 decreases, and the developer concentration in the developing tank 37 decreases. The developer concentration detection unit 106 applies a voltage based on the detected developer concentration (hereinafter, simply referred to as “developer concentration voltage”) to the comparator 109.
[0136]
  Reference voltage generator 110Generates a predetermined reference voltage. The reference voltage is set to a voltage indicating a developer concentration that can uniformly form a toner image. The reference voltage generator 110 applies a reference voltage to the comparator 109. The comparator 109 compares the supplied developer density voltage with a reference voltage. When the developer concentration voltage is smaller than the reference voltage, that is, when the developer concentration is lower than the reference developer concentration, the comparator 109 gives a drive command to the supply roller driving unit 111.
[0137]
The supply roller drive unit 111 applies a voltage for driving the supply motor 112 while a drive command is given. The supply motor 112 is a motor for rotationally driving the developer supply roller 13. The supply motor 112 is applied with a voltage from the supply roller driving unit 111 and rotationally drives the developer supply roller 13. As a result, the toner 7 in the intermediate hopper 33 is supplied to the developing unit 32.
[0138]
The RAM 107 temporarily stores information indicating the developer concentration detected by the developer concentration detector 106. The ROM 108 stores a control program and the like. The ROM 108 executes a stored program in accordance with a control command given from the CPU 105.
[0139]
The CPU 105 calculates the amount of toner stored in the intermediate hopper 33 based on the detection distance L0. The CPU 105 reads out and executes a control program stored in the ROM 108, and controls each component. The CPU 105 executes a control program and gives control to each component so that each component of the control component 104 realizes a predetermined function.
[0140]
FIG. 25 is an electric circuit diagram showing the configuration of the developer concentration detector 106. The developer concentration detection unit 106 is realized by the same configuration as the magnetic permeability sensor 94 described above. Therefore, the configuration of the developer concentration detection unit 106 is denoted by the same reference numeral as the corresponding configuration in the magnetic permeability sensor 94, only the different configuration will be described, and the description of the same configuration will be omitted. The developer concentration detecting unit 106 is disposed at a position facing the developing roller 40 with a gap from the developing roller 40. The mutual inductance M1 between the drive coil 101 and the detection coil 102 changes based on the developer concentration of the developer adhering to the developing roller 40 because the two-component developer includes a magnetic carrier. Therefore, information indicating the developer concentration voltage detected based on the developer concentration is supplied to the comparator 109. Therefore, the developer concentration detector 106 can detect the developer concentration of the developer.
[0141]
FIG. 26 is a cross-sectional view showing the developing device 90. The remaining amount detection unit 113 provided in the developer container 34 is similar to the configuration of the detection unit 91 described above, and the remaining amount detection unit 113 is suffixed with the same reference numeral as the corresponding configuration in the detection unit 91. Only a different configuration will be described, and a description of similar configurations will be omitted. One end 93 af in the longitudinal direction of the holding body 93 f is connected to the inner peripheral surface portion of the central portion in the rotation direction R of the bottom wall portion 67 a of the first recess 67. The magnetic permeability sensor 94f is provided facing the lower part of the container body 41 of the developer container 34. Therefore, the remaining amount detection unit 113 can detect the remaining amount of toner stored in the developer storage container 34.
[0142]
The control unit 52 also determines that the total amount of toner stored in the intermediate hopper 33 and the remaining amount of toner in the developer container 34 is equal to or less than the maximum allowable storage amount that can be stored in the intermediate hopper 33. The replenishment operation unit 53 may be controlled so that all the toner remaining in the developer container 34 is replenished to the intermediate hopper 33. When all the toner in the developer container 34 is supplied to the intermediate hopper 33, the notification unit 84 notifies information indicating that the toner has been emptied. As a result, the developer container 34 can be emptied as soon as possible. Further, the user can surely recognize that the developer container 34 is empty. Therefore, the user can perform a replenishment operation for replenishing the developer container 34 with new toner from as early as possible. As a result, it is possible to prevent the developing device 90 from being in a state where it cannot be developed due to a shortage of toner.
[0143]
Although the developing devices 30 and 90 of the above-described embodiment have been treated as the case of the two-component developer, the developing device using only the one-component developer can be applied.
[0144]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the developer from being excessively stirred in the developing portion. This can reduce the possibility that the developer will deteriorate due to excessive stirring. Therefore, development can be performed in a state where excessive stirring of the developer is reliably prevented. The running cost of the developer can be reduced. Further, even when the developer stored in the developer storage container is supplied to the supply unit and becomes empty, the developing unit can perform development using the developer stored in the supply unit. Therefore, the user can perform development without immediately replenishing the developer to the developing device after recognizing that the developer accommodated in the developer container is empty, thereby improving convenience. can do.
  The developer container can hold the developer in the first holding space in the second holding space even if the developer leaks from the upstream portion in the rotation direction of the first holding space. It can be discharged to the outside as reliably as possible. Further, the developer container has the discharge guide piece as an axis when the container main body is rotating even if the developer held in the first holding space leaks from the upstream portion in the rotation direction of the first holding space. Leakage developer can be collected in the middle part in the direction. Furthermore, the developer storage container allows the developer in the container body to easily flow into the downstream portion in the rotation direction of the first holding space through the discharge hole even when the developer remaining amount in the container body is low. Can do.
[0145]
Further, according to the present invention, since the developer that stirs the temporarily stored developer is provided, the developer can be diffused over the entire developing portion image forming area.
[0146]
Further, according to the present invention, the supply unit includes the detection unit that detects the storage amount of the developer, so that the storage amount of the developer can be grasped.
[0147]
Further, according to the present invention, the storage amount of the developer in the supply unit can be made larger than the replenishment amount. Therefore, the supply unit stores the developer in a larger amount than the replenishment amount, so that the developer can be reliably supplied to the developing unit.
[0148]
Further, according to the present invention, the storage amount of the developer in the supply unit can be maintained at the maximum allowable storage amount. Therefore, even when the developer storage container is emptied, the developer is stored in the supply means in the same amount as the maximum allowable storage amount. As a result, even if the developer container is emptied, the supply means can supply the developer to the developing unit for as long as possible using the stored developer.
[0149]
Further, according to the present invention, the maximum amount of developer stored in the supply unit can be controlled. This can prevent the supply means from being replenished with excessive developer.
[0150]
Further, according to the present invention, the user can recognize that the developer storage container is empty. The user can execute a replenishment operation such as replacement of the developer container and replenishment of the developer into the developer container. Therefore, it is possible to prevent a state where development cannot be performed due to a shortage of developer.
[0151]
Further, according to the present invention, the user can recognize that the developer container is empty. The user can execute a replenishment operation such as replacement of the developer container and replenishment of the developer into the developer container. Therefore, it is possible to prevent a state where development cannot be performed due to a shortage of developer.
[0152]
In addition, according to the present invention, the developer exceeding the maximum storage amount of the supply unit is replenished from the developer container, so that a malfunction that occurs in the supply unit, for example, a malfunction, can be prevented.
[0153]
Further, according to the present invention, when at least the outer peripheral portion of the stirring unit rotates in the developer layer stored in the supply unit, the detection assisting member rotates while maintaining a constant rotation radius. The distance to the detection auxiliary member detected by the magnetic sensor is constant. Further, when the amount of the developer accommodated in the housing decreases and the stirring unit cannot rotate in the developer layer, the detection assisting member rotates and moves with a larger radius than the outer peripheral portion of the stirring unit. As the amount of developer decreases and the upper surface of the developer layer falls downward, the distance to the detection assisting member detected by the magnetic permeability sensor becomes smaller. Therefore, the detection unit can detect the storage amount of the developer stored in the supply unit with high accuracy with such a simple configuration.
[0154]
According to the invention, since the detection unit is configured by using a piezoelectric sensor, it is possible to detect the storage amount of the developer in the supply unit with high accuracy.
[0155]
Further, according to the present invention, the amount of developer stored in the supply unit can be controlled with high accuracy.
[0156]
Further, according to the present invention, it is possible to realize a configuration that reliably detects the remaining amount of developer in the developer container. Further, the configuration of the remaining amount detecting means can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0157]
According to the present invention, the remaining amount detecting means can accurately detect the remaining amount of the developer in the developing container. As a result, the configuration of the remaining amount detecting means can be simplified.
[0158]
In addition, according to the present invention, the user can perform a replenishment operation for replenishing a new developer in the developer container from as early as possible. As a result, it is possible to prevent the developing device from being in a state where it cannot be developed due to a shortage of the developer.
[0159]
Further, according to the present invention, the user can intentionally supply the developer to the supply means. The user can replenish the developer to the supply means, and the convenience of the developing device can be improved.
[0160]
According to the invention, since the image forming apparatus includes the developing device, the function of the developing device can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a developing device 30 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a first detection procedure.
FIG. 3 is a flowchart showing a second detection procedure.
4 is a cross-sectional view showing an image forming apparatus 31 including a developing device 30. FIG.
5 is a perspective view showing a developer container 34. FIG.
6 is a front view showing a developer container 34. FIG.
7 is a front view showing a container body 41. FIG.
8 is a perspective view showing a third container part 61. FIG.
FIG. 9 is an enlarged front view showing the vicinity of a third container portion 61. FIG.
10 is a cross-sectional view taken along section line S91-S91 in FIG. 9;
11 is a front view showing a support member 42. FIG.
12 is a right side view showing the support member 42. FIG.
13 is an exploded right side view showing the support member 42. FIG.
14 is a front view showing a state in which the developer container 34 is assembled. FIG.
15 is a cross-sectional view taken along section line S16-S16 in FIG.
16 is a cross-sectional view taken along section line S18-S18 in FIG. 6;
17 is a view for explaining an operation until the developer in the third container section 61 is guided to the conduction hole 73. FIG.
18 is a diagram for explaining an operation until the developer in the third container section 61 is guided to the conduction hole 73. FIG.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a developing device 90 according to another embodiment of the present invention.
20 is a cross-sectional view showing the developing device 90 when the amount of developer in the housing 43 is small.
FIG. 21 is a graph showing a relationship between a detection distance L0 detected when the detection assisting member 92 is made of a magnetic material and a detection voltage detected by the magnetic permeability sensor 94;
22 is a graph showing a relationship between a detection distance L0 detected when the detection auxiliary member 92 is made of a conductive material and a detection voltage of the magnetic permeability sensor 94. FIG.
23 is an electric circuit diagram showing a configuration of a magnetic permeability sensor 94. FIG.
24 is a block diagram showing a configuration of a developing device 90. FIG.
25 is an electric circuit diagram showing a configuration of a developer concentration detection unit 106. FIG.
26 is a cross-sectional view showing a developing device 90. FIG.
FIG. 27 is a cross-sectional view showing an image forming apparatus 2 to which a toner cartridge 1 according to the first prior art is mounted.
FIG. 28 is an enlarged cross-sectional view illustrating the vicinity of the developing unit 3 of the toner cartridge 1 and the image forming apparatus 2;
29A is a cross-sectional view showing a toner bottle 15 according to a second prior art, and FIG. 29B is a perspective view showing the toner bottle 15. FIG.
FIG. 30 is a perspective view showing a toner bottle 20 according to the third prior art.
[Explanation of symbols]
30,90 Development device
31 Image forming apparatus
32 Development section
33 Intermediate hopper
34 Developer container
45 Stirrer
47, 91 detector
52 Control unit
53 Auxiliary operation part
84 Notification Department
85 Input section
92 Detection auxiliary member
93 Holder

Claims (19)

感光体上の静電潜像を現像するための現像部と、
現像剤収容容器から現像部画像形成領域内の一部に補給される現像剤を、一時的に貯留し、現像部画像形成領域全体に供給する供給手段とを有する現像装置であって、
前記現像剤収容容器は、現像剤を収容する容器本体と、容器本体を回転自在に支持する支持部材とを含み、
前記容器本体は、有底円筒状に形成される第１容器部と第２容器部とが、略円筒状に形成される第３容器部を介して連結するように構成され、
前記第１容器部および前記第２容器部は、容器本体が回転軸線まわりに回転するときに、それぞれの内部に収容された現像剤を第３容器部に向けて搬送することが可能となるように、それぞれの内周部に、半径方向内方に向かって突出するとともに、軸線方向一端部である底部から軸線方向他端部である開口端部に向かって螺旋状に延びる突起片が設けられ、
前記第３容器部は、その外周部の軸線方向中間部には、半径方向内方に陥没する凹部である第１凹部および第２凹部が設けられるとともに、第１凹部に形成され、現像剤を排出するための排出孔が設けられ、
前記支持部材は、略円筒状に形成されて、容器本体の少なくとも第３容器部を含む部分を、半径方向外方から全周にわたって支持する内周部と、容器本体の第３容器部に設けられる排出孔から排出される現像剤を、前記供給手段に向けて補給する開口となる導通孔とを含み、
現像剤収容容器は、
容器本体が支持部材によって回転自在に支持されている状態で、第３容器部の第１凹部と支持部材の内周部とに臨む第１保持空間が形成され、第３容器部の第２凹部と支持部材の内周部とに臨む第２保持空間が形成され、
容器本体が回転軸線まわりに回転することによって、容器本体内に収容される現像剤を第３容器部に設けられる排出孔から排出して第１保持空間に保持し、第１保持空間から漏れ出た現像剤を第２保持空間に保持し、第１保持空間および第２保持空間に保持される現像剤を支持部材に設けられる導通孔から排出して、１回転毎に一定量の現像剤を供給手段に補給するように構成されることを特徴とする現像装置。A developing unit for developing the electrostatic latent image on the photoreceptor;
A developing device having supply means for temporarily storing a developer replenished from a developer container to a part of the developing portion image forming area and supplying the developer to the entire developing portion image forming area ;
The developer storage container includes a container main body that stores the developer, and a support member that rotatably supports the container main body.
The container body is configured such that a first container part and a second container part formed in a bottomed cylindrical shape are connected via a third container part formed in a substantially cylindrical shape,
The first container part and the second container part can transport the developer contained in each container toward the third container part when the container main body rotates around the rotation axis. In addition, a protruding piece that protrudes inward in the radial direction and extends spirally from the bottom that is one end in the axial direction toward the opening end that is the other end in the axial direction is provided on each inner peripheral portion. ,
The third container portion is provided with a first recess and a second recess, which are recesses recessed inward in the radial direction, at an intermediate portion in an axial direction of an outer peripheral portion thereof, and is formed in the first recess to There is a discharge hole for discharging,
The support member is formed in a substantially cylindrical shape, and is provided on an inner peripheral portion that supports at least a portion including at least the third container portion of the container body from the outer side in the radial direction, and on the third container portion of the container body A conductive hole serving as an opening for replenishing the developer discharged from the discharged discharge hole toward the supply means,
Developer container is
In a state where the container body is rotatably supported by the support member, a first holding space is formed facing the first recess of the third container portion and the inner peripheral portion of the support member, and the second recess of the third container portion. And a second holding space facing the inner periphery of the support member is formed,
By rotating the container main body around the rotation axis, the developer contained in the container main body is discharged from the discharge hole provided in the third container portion, held in the first holding space, and leaked from the first holding space. The developer held in the second holding space is discharged, and the developer held in the first holding space and the second holding space is discharged from the conduction hole provided in the support member, and a certain amount of developer is discharged every rotation. A developing device configured to replenish supply means . 前記第３容器部の第１凹部および第２凹部を除く軸線方向一端部および軸線方向他端部の外周部には、半径方向外方に突出する複数の排出案内片が、周方向に互いに間隔をあけて、周方向に等間隔に配置されて設けられ、
第３容器部の軸線方向一端部に設けられる排出案内片は、軸線方向他端部から軸線方向一端部に向かうにつれて回転方向に傾斜し、第３容器部の軸線方向他端部に設けられる排出案内片は、軸線方向一端部から軸線方向他端部に向かうにつれて回転方向に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の現像装置。 A plurality of discharge guide pieces projecting outward in the radial direction are spaced apart from each other in the circumferential direction at the outer peripheral portions of the one axial end and the other axial end excluding the first concave portion and the second concave portion of the third container portion. Are provided at equal intervals in the circumferential direction,
The discharge guide piece provided at one end in the axial direction of the third container part is inclined in the rotational direction from the other end in the axial direction toward one end in the axial direction, and is provided at the other end in the axial direction of the third container part. The developing device according to claim 1 , wherein the guide piece is inclined in the rotational direction from the one end in the axial direction toward the other end in the axial direction . 前記第３容器部に形成される前記排出孔は、第１凹部の端壁部の軸線方向中間部であって、半径方向外方寄りに、軸線方向を長手方向とする長方形状に開口して形成され、排出孔の半径方向外方側の面は、第１凹部の回転方向下流側の、第１凹部および第２凹部を除く第３容器部の内周面に滑らかに連通していることを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。 The discharge hole formed in the third container portion is an intermediate portion in the axial direction of the end wall portion of the first concave portion, and is opened in a rectangular shape with the axial direction as a longitudinal direction toward the outer side in the radial direction. The formed radially outer surface of the discharge hole communicates smoothly with the inner peripheral surface of the third container portion excluding the first recess and the second recess on the downstream side in the rotation direction of the first recess. The developing device according to claim 1, wherein: 供給手段は、一時的に貯留される現像剤を撹拌する撹拌部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置。 Supply means, a developing device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has a stirring portion for stirring the developer to be temporarily stored. 供給手段は、現像剤の貯留量を検知する検知部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置。 Supply means, a developing device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it has a detection unit for detecting the storage amount of the developer. 現像剤収容容器から供給手段へ現像剤を補給させる補給動作手段と、
供給手段における現像剤の貯留量が予め定める要補給量以下になると、現像剤収容容器から供給手段に現像剤を補給するように、補給動作手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする請求項５記載の現像装置。Replenishment operation means for replenishing the developer from the developer container to the supply means;
Control means for controlling the replenishment operation means so as to replenish the developer from the developer container to the supply means when the developer storage amount in the supply means falls below a predetermined replenishment amount. The developing device according to claim 5 . 前記要補給量は、供給手段の最大許容貯留量であることを特徴とする請求項６記載の現像装置。The developing device according to claim 6 , wherein the replenishment amount is a maximum allowable storage amount of a supply unit . 現像剤収容容器に供給手段へ現像剤を補給させる補給動作手段と、
補給動作手段によって現像剤が補給されているときに、供給手段における現像剤の貯留量が予め定める補給停止量以上になると、現像剤の補給を停止するように補給動作手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載の現像装置。 Replenishment operation means for replenishing developer to the developer container to the supply means;
Control means for controlling the replenishment operation means so as to stop the replenishment of the developer when the developer storage amount in the supply means exceeds a predetermined replenishment stop amount when the developer is replenished by the replenishment operation means; the developing device according to any one of claims 5-7, characterized in that it comprises a. 利用者に情報を報知する報知手段をさらに含み、
制御手段は、補給動作手段が予め定める増加確認期間にわたって動作しても、供給手段における現像剤の貯留量が増加しない場合、現像剤収容容器が空になったことを示す情報を報知するように報知手段を制御することを特徴とする請求項８記載の現像装置。 A notification means for notifying the user of the information;
When the supply amount of the developer in the supply unit does not increase even if the replenishment operation unit operates over a predetermined increase confirmation period, the control unit notifies information indicating that the developer container is empty. 9. The developing device according to claim 8, wherein the notifying means is controlled . 利用者に情報を報知する報知手段をさらに含み、
制御手段は、補給動作手段が予め定める定量確認期間にわたって動作しても、供給手段における現像剤の貯留量が補給停止量未満である場合、現像剤収容容器が空になったことを示す情報を報知するように報知手段を制御することを特徴とする請求項８記載の現像装置。 A notification means for notifying the user of the information;
The control means provides information indicating that the developer container has become empty when the supply amount of the developer in the supply means is less than the supply stoppage amount even if the supply operation means operates over a predetermined quantitative confirmation period. 9. The developing device according to claim 8 , wherein the notifying means is controlled so as to notify . 前記補給停止量は、供給手段の最大許容貯留量であることを特徴とする請求項８または１０に記載の現像装置。The developing device according to claim 8 , wherein the supply stoppage amount is a maximum allowable storage amount of a supply unit . 前記検知部は、供給手段に設けられ予め定める検知位置を通過することによって、その検知位置の磁界を変化させる検知補助部材と
可撓性を有し、一端部が貯留される現像剤を回転して撹拌する撹拌部の外周部に連結され、他端部に検知補助部材を保持する保持体と、
撹拌部の回転によって、検知補助部材が移動されて検知位置を通過するとき、検知補助部材による検知位置の磁界の変化に基づいて、検知補助部材までの距離を検出する透磁率センサとを含むことを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１つに記載の現像装置。 The detection unit includes a detection auxiliary member that is provided in the supply unit and changes a magnetic field at the detection position by passing through a predetermined detection position.
A holding body that has flexibility and is connected to an outer peripheral portion of a stirring unit that rotates and stirs the developer stored at one end, and holds a detection auxiliary member at the other end;
A magnetic permeability sensor that detects a distance to the detection assisting member based on a change in the magnetic field at the detection position by the detection assisting member when the detection assisting member is moved by the rotation of the stirring unit and passes through the detection position. The developing device according to claim 5, wherein: 前記検知部は、圧電センサを用いて構成されることを特徴とする請求項５〜１１のいずれか１つに記載の現像装置。The developing device according to claim 5, wherein the detection unit is configured using a piezoelectric sensor . 制御手段は、現像剤収容容器に設けられる残量検知手段によって検出される現像剤の残量に基づいて、補給動作手段を制御することを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１つに記載の現像装置。 The control means controls the replenishment operation means based on the remaining amount of the developer detected by the remaining amount detecting means provided in the developer container, according to any one of claims 6 to 11. The developing device described. 前記残量検知手段は、圧電センサ、透磁率センサおよび光学センサのうち少なくともいずれか１つを用いて構成されることを特徴とする請求項１４記載の現像装置。The developing device according to claim 14 , wherein the remaining amount detection unit is configured using at least one of a piezoelectric sensor, a magnetic permeability sensor, and an optical sensor . 現像剤収容容器は、軸線まわりに回転駆動されることによって、１回転毎に一定量の現像剤を供給手段に補給するように構成され、
前記残量検知手段は、現像剤収容容器の回転数を計数することを特徴とする請求項１４記載の現像装置。The developer container is configured to replenish the supply means with a constant amount of developer every rotation by being driven to rotate around the axis.
The developing device according to claim 14 , wherein the remaining amount detecting unit counts the number of rotations of the developer container . 利用者に情報を報知する報知手段をさらに含み、A notification means for notifying the user of the information;
制御手段は、供給手段に貯留される現像剤の貯留量と、現像剤収容容器における現像剤の残量との合計量が、供給手段に貯留可能な最大許容貯留量以下である場合、現像剤収容容器内に残っている全ての現像剤を供給手段に補給するように補給動作手段を制御し、現像剤収容容器を空にした後、現像剤が空になったことを示す情報を報知することを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１つに記載の現像装置。When the total amount of the developer storage amount stored in the supply unit and the remaining amount of the developer in the developer storage container is equal to or less than the maximum allowable storage amount that can be stored in the supply unit, the control unit The replenishment operation means is controlled to replenish all the developer remaining in the storage container to the supply means, and after the developer storage container has been emptied, information indicating that the developer has been emptied is notified. The developing device according to claim 14, wherein 現像剤収容容器に供給手段へ現像剤を補給させる補給動作手段と、Replenishment operation means for replenishing developer to the developer container to the supply means;
現像剤収容容器から供給手段に現像剤を補給するように、補給動作手段を制御する制御手段と、Control means for controlling the replenishment operation means so as to replenish the developer from the developer container to the supply means;
利用者が操作して、現像剤収容容器から現像剤を供給手段に補給する補給指令を入力するための入力手段をさらに含み、An input means for inputting a replenishment command operated by the user to replenish the developer from the developer container to the supply means;
制御手段は、補給指令に基づいて、現像剤を補給するように、補給動作手段を制御することを特徴とする請求項６〜１７のいずれか１つに記載の現像装置。The developing device according to claim 6, wherein the control unit controls the replenishment operation unit so as to replenish the developer based on a replenishment command. 請求項１〜１８のいずれか１つに記載の現像装置を備えることを特徴A developing device according to claim 1 is provided. とする画像形成装置。An image forming apparatus.
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