JP5638162B2 - 現像剤補給装置、およびそれを備えた現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーなどの現像剤を補給するための現像剤補給装置、およびそれを備えた現像装置、画像形成装置に関する。

従来、プリンター等の画像形成装置に用いられる現像剤補給装置として、特許文献１に記載されているような現像剤補給装置が知られている。かかる現像剤補給装置は、現像装置と、トナーコンテナとから構成され、現像装置の上方にトナーコンテナが配設される。該トナーコンテナに設けられたトナー供給部から、現像装置にトナーが供給される。

このように、現像装置の上方にトナーコンテナが配設された場合、現像剤補給装置は、上下方向に相応の高さ寸法を有する。この結果、画像形成装置の鉛直方向の専有スペースが増大することとなる。

特開２００３−３４５１１８号公報

ここで、画像形成装置の鉛直方向における専有スペースを可及的に抑制するために、現像装置に対して略水平位置に、トナーコンテナを配置することが考えられる。しかし、この配置の場合、単純なトナーの自然落下だけでは、トナーコンテナから現像装置へトナーは補給されない。すなわち、トナーコンテナから、現像装置に至るまでの水平方向の搬送経路が必要となる。この場合、水平方向の搬送経路は、トナーコンテナおよび現像装置の上方に配設することとなる。この結果、トナーコンテナ内に収容されたトナーを１度上方に汲み上げる供給部材が必要となる。

しかしながら、このような構成では、トナーを重力に逆らって上方に搬送するため、搬送効率が低くなりやすい。この供給部材の搬送効率を補うべく、トナーを上方へ搬送した後、水平方向の搬送経路での搬送性能を上げると、その下流側でトナーの詰まりが生じやすい。特に、水平方向の搬送経路の下流側において、現像装置にトナーが落下、補給される排出口付近では、要求されるトナー補給量や現像装置内の現像剤量によって、トナーの流動性が悪化し、トナーの詰まりが生じやすくなる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、特に、現像剤補給装置の経路中、排出口付近で生じる現像剤（トナー）の詰まりを抑制するとともに、現像剤の詰まりによって生じる画質欠陥を防止することを目的とする。

本発明の一局面に係る現像剤補給装置は、底部を有し、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部の底部よりも上方において、前記現像剤収容部内に配置され、前記現像剤収容部から前記現像剤を受け取る第１領域と、前記現像剤収容部よりも第１の方向に突出するように、前記第１領域から延設された第２領域とを有する第１搬送部と、前記第１搬送部に配設され、前記現像剤を前記第１の方向に搬送する第１搬送部材と、前記現像剤収容部に配設され、前記第１搬送部の前記第１領域に前記現像剤を供給する供給部材と、前記第１搬送部の前記第２領域に配設され、前記現像剤が排出される排出口と、入口と出口とを有し、前記入口が前記第１搬送部の前記第２領域に連通され、前記排出口から排出されなかった余剰現像剤が第２の方向に搬送される第２搬送部と、前記第２搬送部に配設され、前記現像剤を前記第２の方向に搬送する第２搬送部材と、を備え、前記第１搬送部および前記第２搬送部は、それぞれ、前記第１の方向および前記第２の方向と交差する断面視において上面側が開口し下面側が半円状の半円筒形状を有し、水平方向に延在され、前記第２搬送部は前記第１搬送部に平行に隣接して配置され、前記第２の方向は前記第１の方向とは逆の方向であり、前記出口は、前記入口よりも前記第２搬送部材の搬送方向下流側に配設され、前記現像剤収容部に連通し、前記入口から前記第２搬送部に流入した前記余剰現像剤は、前記第２搬送部材によって前記現像剤収容部に搬送されることを特徴とする。

本構成によれば、供給部材は、現像剤収容部の底部よりも上方に配設された第１搬送部の第１領域に向かって、現像剤収容部から現像剤を供給する。つまり、供給部材は重力に逆らって現像剤を上方に供給するため、第１搬送部への供給効率が悪くなりやすい。この供給効率を補うために、第１搬送部材を駆動させ、第１領域から第２領域の排出口付近まで現像剤を送り続けると、結果的に、排出口付近で、現像剤詰まりが生じやすい。上記の構成によれば、排出口付近が現像剤で充填されても、排出口から排出されなかった余剰現像剤は、第２搬送部に流入し搬送される。このため、排出口付近で生じる現像剤詰まりが抑制される。

また、この構成によれば、第２搬送部に流入した余剰現像剤は、自然落下でトナーを搬送する場合に比べて、第２の方向に安定的にトナーが搬送されるため、排出口付近での現像剤詰まりが更に抑制される。

また、この構成によれば、第２搬送部の出口から、現像剤収容部に余剰現像剤が流入するため、現像剤の再利用が可能となる。また、排出口付近で圧力を受けた現像剤が現像剤収容部内の供給部材と、第１搬送部内の第１搬送部材とによって、再度、攪拌、搬送されるため、現像剤収容部内に収容されていた他の現像剤と十分攪拌されることが可能となる。

上記の構成において、前記第１搬送部材および前記第２搬送部材は、それぞれ、軸部と前記軸部の周囲に配設された螺旋部とを備え、前記軸部回りに回転され、前記第１方向と交差する断面視において、前記第１搬送部材の外縁が前記第１搬送部の円弧形状に沿いながら前記入口に向かうように、前記第１搬送部材の回転方向が設定されていることが望ましい。

上記の構成において、前記第２方向と交差する断面視において、前記第２搬送部材の外縁が前記第２搬送部の円弧形状に沿いながら前記入口から離れるように、前記第２搬送部材の回転方向が設定されていることが望ましい。

上記の構成において、前記第２搬送部材が前記第２の方向に前記現像剤を搬送する単位時間あたりの搬送量は、前記第１搬送部材が前記第１の方向に前記現像剤を搬送する単位時間あたりの搬送量よりも多いことが望ましい。

この構成によれば、第２搬送部材の現像剤の搬送性能が、第１搬送部材の現像剤の搬送性能よりも高く設定されているため、排出口周辺から第２搬送部に流入した現像剤は、速やかに第２の方向に搬送される。このため、排出口付近での現像剤詰まりが、より生じにくい。

上記の構成において、前記第１搬送部材および第２搬送部材を回転駆動する駆動手段を更に有し、前記第１搬送部材および第２搬送部材は、螺旋部を有し、前記駆動手段による回転駆動によって、前記螺旋部が前記現像剤を搬送するものであり、前記第２搬送部材の螺旋部のピッチは、前記第１搬送部材の螺旋部のピッチよりも大きいことが望ましい。

この構成によれば、簡易な構成で、前記第１搬送部材および第２搬送部材が構成されるとともに、第２搬送部材の現像剤の搬送性能が第１搬送部材の現像剤の搬送性能よりも高く設定されるため、排出口付近での現像剤詰まりが、より生じにくい。

上記の構成において、前記第１搬送部材および第２搬送部材を回転駆動する駆動手段を更に有し、前記第１搬送部材および第２搬送部材は、螺旋部を有し、前記駆動手段による回転駆動によって、前記螺旋部が前記現像剤を搬送するものであり、前記駆動手段は、前記第２搬送部材の単位時間あたりの回転数が、前記第１搬送部材の単位時間あたりの回転数よりも大きくなるように、前記第１搬送部材および前記第２搬送部材を回転駆動することが望ましい。

この構成によれば、前記駆動手段による簡易な回転駆動制御によって、第２搬送部材の現像剤搬送性能が第１搬送部材の現像剤搬送性能よりも高く設定される。このため、第２搬送部に流入した現像剤が、速やかに第２の方向に搬送され、排出口付近での現像剤詰まりが抑制される。

また、本発明の他の局面に係る現像装置は、ハウジングと、前記ハウジング内に設定された現像剤搬送路と、前記ハウジングの前記排出口に対向する位置に配設され、前記排出口から排出された現像剤を前記ハウジング内に受け入れる受入口と、上記の何れかに記載の現像剤補給装置と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、排出口付近で現像剤詰まりが生じることなく、現像装置に現像剤が補給される。このため、現像剤詰まりにおいて圧力を受けることで生成されたトナー塊が現像装置内に流入することがない。またトナー塊によって生じる画像欠陥や現像剤の帯電不良が抑制される。

上記の構成において、前記ハウジングに配設され、前記受入口から流入した現像剤を前記現像剤搬送路内で第３の方向に搬送する第３搬送部材を備え、前記第１の方向と前記第３の方向とは互いに交差することが望ましい。

この構成によれば、第１搬送部材と第３搬送部材とが交差し、排出口および補給口での現像剤の流動性が悪い構成であっても、第２搬送部への余剰現像剤の搬送が可能であるため、現像剤詰まりが生じにくく、安定した現像剤補給が実現される。

上記の構成において、前記第３搬送部材は、前記現像剤の搬送量を低下させる搬送能力抑制部を有し、該搬送能力抑制部は、前記現像剤搬送路内であって、前記受入口に対向する位置に現像剤滞留部を形成し、該現像剤滞留部における現像剤の減少に伴って、前記排出口から補給される現像剤が前記現像剤搬送路に流入することが望ましい。

この構成によれば、現像装置内の現像剤搬送路には、第３搬送部材の搬送能力抑制部によって現像剤滞留部が形成される。排出口から排出される現像剤は、該現像剤滞留部の現像剤の減少に伴って、現像剤搬送路内に流入される。ここで、現像剤滞留部の現像剤量が多く、排出口から現像剤が補給されない状態が続いても、第２搬送部への余剰現像剤の搬送が可能であるため、排出口付近で現像剤詰まりが生じにくく、安定した現像剤補給が実現される。

また、本発明の他の局面に係る画像形成装置は、静電潜像が形成され、該静電潜像が前記現像剤で可視化された現像剤像を担持する像担持体と、上記の何れか１に記載の現像装置とを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、補給経路で現像剤詰まりを伴うことなく、静電潜像が形成される像担持体に現像装置から現像剤が供給される。このため、排出口付近で圧力を受けたトナーが像担持体側に供給されることがなく、画像欠陥を抑制することが可能となる。

本発明によれば、現像剤補給装置のトナー搬送経路において、排出口での現像剤（トナー）の詰まりを防止することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の平面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置内のトナー補給部を示した図である。 本発明の第１の実施形態に係るトナーコンテナの側面図である。 本発明の第１の実施形態に係るトナーコンテナの平面図である。 本発明の第１の実施形態に係るトナーコンテナの斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るトナーコンテナの平面図である。 本発明の第３の実施形態に係るトナーコンテナの平面図である。 他のトナーコンテナの参考図である。

以下、本発明の一実施形態に係るトナーコンテナ３０（現像剤補給装置）について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るトナーコンテナ３０を含む画像形成装置１の構成を概略的に示した断面図である。画像形成装置１は、光走査装置１１、現像装置２０、帯電器１３、感光体ドラム１４（像担持体）、転写ローラー１５、定着器１６及び給紙カセット１７を備える。

感光体ドラム１４は、円筒状の部材であり、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム１４は、図略のモータからの駆動力を受けて、図１における時計回りの方向に回転される。帯電器１３は、感光体ドラム１４の表面を略一様に帯電する。

光走査装置１１は、レーザーダイオード等の光源、偏向体、走査レンズ及び光学素子等を備える。光走査装置１１は、帯電器１３によって略一様に帯電された感光体ドラム１４の周面（被走査面）に対して、画像データに応じたレーザー光を照射して、画像データの静電潜像を形成する。

現像装置２０は、静電潜像が形成された感光体ドラム１４の周面にトナーを供給してトナー像を形成する。現像装置２０は、トナーを担持する現像ローラーやトナーを攪拌搬送するスクリューを含む。感光体ドラム１４に形成されたトナー像は、給紙カセット１７から繰り出され搬送路Ｐを搬送される記録紙に転写される。この現像装置２０には、トナーコンテナ３０からトナーが補給される。現像装置２０およびトナーコンテナ３０については後記で詳述する。

感光体ドラム１４の下方には転写ローラー１５が対向して配設され、両者によって転写ニップ部が形成されている。転写ローラー１５は、導電性を有するゴム材料等で構成されると共に、不図示のバイアス印加手段によって転写バイアスが印加される。また、転写ローラー１５は、感光体ドラム１４に形成されたトナー像を前記記録紙に転写させる。

定着器１６は、ヒーターを内蔵する定着ローラー１６０と、定着ローラー１６０と対向する位置に設けられた加圧ローラー１６１とを備える。また、定着器１６は、トナー像が形成された記録紙を加熱搬送することにより、記録紙に形成されたトナー像を定着させる。

＜現像装置の説明＞
図２は、現像装置２０の内部構造を示す平面図である。現像装置２０は、一方向（現像ローラー２１の軸方向）に長尺の箱形形状を有する現像ハウジング２１０（ハウジング）を備え、現像ハウジング２１０は内部空間２２０を有する。内部空間２２０には、現像ローラー２１と、第１搬送スクリュー２３および第２搬送スクリュー２４とが、平行に配設されている。一成分現像方式の場合、この内部空間２２０には、トナーが現像剤として充填される。また、二成分現像方式の場合、トナーおよび磁性体からなるキャリアが混合されたものが、現像剤として充填される。

トナーは、内部空間２２０内において攪拌搬送され、静電潜像を現像するために、逐次現像ローラー２１に供給され、消費される。その消費分に対応して、補充トナーが後述するトナーコンテナ３０（現像剤補給装置）から適宜供給される。

現像ローラー２１は、現像ハウジング２１０の長尺方向に延設される円筒形状を有し、外周に回転駆動されるスリーブ部分を有する。一成分現像方式の場合には、摩擦帯電により電荷をもったトナーが第２攪拌スクリュー２４からスリーブ部分に付着する。また、二成分現像方式の場合は、スリーブ内部に固定配置された磁極が形成する磁界によって、磁性体であるキャリアが静電気力によって付着するトナーを伴って、第２攪拌スクリュー２４からスリーブ表面に付着する。スリーブ表面に担持されたトナー（現像剤）は、現像ハウジング２１０に配設された開口部（不図示）まで搬送され、対向する感光体ドラム１４に供給される。

現像ハウジング２１０の内部空間２２０は、左右方向に延びる仕切り板２２によって、左右方向に長尺の第１通路２２１と第２通路２２２とに区画されている。仕切り板２２は、現像ハウジング２１０の左右方向幅よりも短く、仕切り板２２の右端及び左端には、第１通路２２１と第２通路２２２とをそれぞれ連通させる上流連通部２２３及び下流連通部２２４が備えられている。これにより、現像ハウジング２１０の内部には、第１通路２２１、上流連通部２２３、第２通路２２２及び下流連通部２２４に至る循環経路（現像剤搬送路）が形成されている。

第１通路２２１には第１攪拌スクリュー２３が収容され、第２通路２２２には第２攪拌スクリュー２４が収容されている。第１攪拌スクリュー２３（第３搬送部材）及び第２攪拌スクリュー２４は、それぞれ回転軸と、この回転軸の周上にスパイラル状に突設された撹拌羽根とを含む。第１攪拌スクリュー２３は、回転軸回りに回転駆動されることで、図２の矢印ａ方向にトナーを搬送する。一方、第２攪拌スクリュー２４は、回転軸回りに回転駆動されることで、矢印ｂ方向にトナーを搬送する。第１攪拌スクリュー２３及び第２攪拌スクリュー２４が回転駆動されることで、上述の循環経路に沿ってトナーが循環搬送される。

尚、現像装置２０の第１攪拌スクリュー２３及び第２攪拌スクリュー２４は、本来は図示しない天板で覆われている。現像装置２０にトナーが補給されるトナー補給口２５（受入口）は、この天板に穿孔された開口部であり、第１通路２２１の右端付近の上方に配置されている（図２の点線部）。トナー補給口２５の上方には、トナー搬送路が形成されたトナーコンテナ３０が配置されている。トナーコンテナ３０は、トナーコンテナ３０の長手方向（トナー搬送路が形成されている方向）が、現像装置２０の長手方向（第１攪拌スクリュー２３の現像剤搬送方向）に直交する方向に位置するように、現像装置２０に組みつけられている。トナーコンテナ３０から落下したトナーは、トナー補給口２５を介して、現像装置２０に補給される。

＜現像剤滞留部の説明＞
次に、このトナー補給口２５から新たに補給されるトナーの流れについて説明する。図３は、現像装置２０に配設されたトナー補給口２５および後述するトナーコンテナ３０に配設されたトナー排出口３３付近の概要図である。なお、図３では、説明のために、トナーコンテナ３０の配置を水平方向において９０度回転させて示している。実際には、トナーコンテナ３０内の第１搬送部材３２１は、紙面手前に向かって延設され、第１攪拌スクリュー２３と、トナーコンテナ３０内の第１搬送部材３２１とは、互いに直交する位置関係となっている。

トナーコンテナ３０のトナー排出口３３から供給されたトナーＴ２は、第１通路２２１に落下して既存のトナーＴ１と混合され、第１攪拌スクリュー２３により矢印ａ方向に搬送される。この際、トナーは攪拌され、帯電される。

ここで、第１攪拌スクリュー２３には、トナー補給口２５よりトナー搬送方向下流側に搬送能力抑制部２６が設けられている。搬送能力抑制部２６は、第１攪拌スクリュー２３の攪拌羽根が一部欠損している部分であり、この欠損部におけるトナーの搬送量は欠損部以外の搬送量に比べて低下する。このため、第１通路２２１を搬送されるトナーは、搬送能力抑制部２６の搬送方向上流側で滞留することになる。

尚、本実施の形態では、第１攪拌スクリュー２３の攪拌羽根が欠損した部分を搬送能力抑制部２６とするが、この他に、第１攪拌スクリュー２３の攪拌羽根の周縁部に回転軸と並行して棒部材を配設し、この棒部材が付設された部分が搬送能力抑制部２６であってもよい。攪拌羽根に付設された棒部材によって、トナーの搬送能力が抑制され、トナーを滞留させることができる。

搬送能力抑制部２６を設けることで、第１通路２２１を矢印ａ方向へ搬送されるトナーは、搬送能力抑制部２６の直ぐ上流側であって、トナー補給口２５に対向する位置にて滞留し、滞留部２６Ａが形成される（現像剤滞留部）。従って、トナー補給口２５からトナーが補給されて現像ハウジング２１０内のトナー量が増えると、この滞留部２６Ａで滞留したトナーがトナー補給口２５を塞ぐように作用し、それ以上のトナーの補給を抑制する。その後、現像ハウジング２１０内のトナーが消費され、滞留部２６Ａで滞留したトナーが減少すると、トナー補給口２５を塞いでいたトナーが減り、再びトナーがトナー排出口３３から流入するようになる。

トナー補給口２５が滞留部２６Ａのトナーによって塞がれている時に、更にトナーコンテナ３０のトナー排出口３３から強制的にトナーが排出されると、トナー同士が押し固められて、トナーの塊が形成されてしまう。トナーの塊がトナー排出口３３およびトナー補給口２５付近に一度形成されると、後のトナー補給の妨げとなり、次第に現像ハウジング２１０内のトナー量が減少する。この結果、感光体ドラム１４上のトナー像形成が不十分となり、画像かすれ等が発生する。

＜トナーコンテナの説明＞
次に、本実施形態に係るトナーコンテナ３０の構造および機能について説明する。図４は本発明の第１の実施形態に係るトナーコンテナ３０の側面断面図である。また、図５は、同トナーコンテナ３０の平面図であり、後述の天板部３０１をはずした状態に相当する。また、図６は、同トナーコンテナ３０内の内部の位置関係を説明するための斜視図である。

トナーコンテナ３０は、トナーが収容されるトナー収容部３１（現像剤収容部）と、トナーを現像装置２０に供給するためのトナー排出口３３を備えた突出部３１Ａとを備える。更に、トナーコンテナ３０は、トナー収容部３１からトナーを受け取って、トナー排出口３３まで搬送する第１搬送部３２と、トナー排出口３３から排出されなかったトナーをトナー収容部３１に戻すための第２搬送部３４とを含む。

トナー収容部３１は、断面視で略円弧形状を有し、一の方向に延伸する収容底部３１１（底部）と、該収容底部３１１の両側部から鉛直上方に立設される側壁部３１２、３１３と、収容底部３１１の前面から鉛直上方に立設される前面壁３１４、収容底部３１１の後面から鉛直上方に立設される後面壁３１５とから構成される。更に、トナー収容部３１の上方は、側壁部３１２、３１３と、前面壁３１４と、後面壁３１５とに連接される天板部３０１によって塞がれており、この閉じられた空間内にトナー（現像剤）が収容されている。

また、トナー収容部３１の内部には、回転自在に支持される回転パドル３５（供給部材）が配置されている。回転パドル３５は、軸部３５２を有し、該軸部３５２は、側壁部３１２、３１３の略中央位置にそれぞれ設けられた軸支部３１２ａ、３１３ｂによって軸支される。また、回転パドル３５は、該軸部３５２に配設され、トナー収容部３１内のトナーを攪拌、搬送するパドル部３５１を有する。パドル部３５１は４枚の板状部材からなり、この板状部材が軸部３５２の軸方向に沿って、隣接するように配設されている。回転パドル３５は、トナーコンテナ３０外に配設されたモーターＭ０により、図５に示す矢印Ｒ方向に回転駆動される。

トナー収容部３１の収容底部３１１よりも上方の位置には、後面壁３１５に沿って、回転パドル３５の軸部３５２に平行に、第１搬送部３２が配置されている。第１搬送部３２は、断面形状において、上面側が開口し、下面側が半円状の半円筒形状を有し、水平方向に延在されている。前記半円状の下面は、半円状の湾曲面からなる第１搬送底部３２２によって構成されている。また、第１搬送部３２は、トナー収容部３１に対向する側面に回転パドル３５の軸方向に亘って開口部３２２Ｂを有し、トナー収容部３１と連通されている。なお、この第１搬送部３２のトナー収容部３１に対向する領域を第１領域Ａ１と定義する（図６）。トナー収容部３１内に収容されたトナーは、回転パドル３５の回転に伴って、上方に掬い上げられ、該開口から第１領域Ａ１に受け渡される。

第１搬送部３２は、トナー収容部３１に対向する第１領域に加え、トナー収容部３１よりも外側に突出するように、第１領域から第１の方向（図５の矢印方向）に円筒形状が延設された第２領域Ａ２を有する（図６）。第１搬送部３２内には、第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に亘って、トナー収容部３１から受け渡されたトナーを第１の方向に搬送する第１搬送部材３２１が配設されている。第１搬送部材３２１は、軸部３２１ａと、該軸部３２１ａの周囲に配設されたスクリュー形状を有する羽根部３２１ｂ（螺旋部）とを備える。トナーコンテナ外に配設されたモーターＭ１（図５）によって、第１搬送部材３２１が矢印Ｒ１方向に回転駆動され、トナー収容部３１から受け渡されたトナーが、第１の方向（矢印Ｄ１方向）に搬送される。

第２領域Ａ２の下流端付近には、第１搬送底部３２２の下面に、現像剤を現像装置２０に向けて排出するトナー排出口３３が配設されている。第１搬送部材３２１によって、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２を搬送されたトナーは、トナー排出口３３に至る。トナーコンテナ３０と前述の現像装置２０とが組みつけられると、トナー排出口３３の下方に、現像ハウジング２１０に配設されたトナー補給口２５が対向配置される。トナー排出口３３まで搬送されたトナーは、トナー排出口３３から随時トナーコンテナ３０の外に排出され、トナー補給口２５から、現像ハウジング２１０内に流入する。なお、トナーコンテナ３０が現像装置２０に組みつけられていない場合には、トナー排出口３３の外側にスライド式に配設されたシャッター３３１が、トナー排出口３３を覆い、トナーの漏れを防止する。

本実施形態では、トナーコンテナ３０と現像装置２０とが図１に示すように、水平方向に隣接して配設されている。このため、上下方向に、両者が積み重なる領域が少なく、画像形成装置１全体としての高さ方向の専有スペースが抑制される。ここで、現像装置２０にてトナーの補給が必要となった場合、トナーを遅滞なくトナー排出口３３から供給するためには第２領域Ａ２の内部を、ある程度のトナーで充填させておかなければならない。一方、前述のとおり、現像装置２０を構成する現像ハウジング２１０内には、第１攪拌スクリュー２３の攪拌羽根によって滞留部２６が形成されている。したがって、トナーコンテナ３０の第１搬送部３２内を搬送されてきたトナーは、現像ハウジング２１０内の滞留部２６に滞留するトナーが多い場合は、トナー排出口３３から排出されることができない。この場合、トナー同士が押し固められて、トナーの塊が形成されてしまう。

本実施形態では、このトナー排出口３３付近でのトナーの滞留、詰まりを防止するために、第２搬送部３４が備えられている。第２搬送部３４は、第１搬送部３２と同様に断面形状において、上面側が開口し、下面側が半円状の半円筒形状であって、第１搬送部３２の第２領域Ａ２に平行に隣接して配置されている。また、第２搬送部３４は、第１搬送部３２において、第１搬送部材３２１の搬送方向（第１の方向）下流側であって、トナー排出口３３に対向する位置に入口を有し、第１搬送部３２に連通されている（第１連通部３６）。

第１搬送部３２内を第１搬送部材３２１によって搬送されたトナーのうち、トナー排出口３３から排出されなかったトナーは、第１搬送部３２の端部を構成する側端壁３２３と終端壁３２４（図５）とで仕切られた空間で塞き止められる。更に、第１搬送部材３２１から受ける搬送力によって、第１連通部３６を介して、第２搬送部３４側に流入する。

第２搬送部３４内には、トナー排出口３３から排出されなかったトナーを第２の方向に搬送するための第２搬送部材３４１が回転可能に配設されている。第２搬送部材３４１は、軸部３４１ａと、該軸部３４１ａの周囲に配設されたスクリュー形状を有する羽根部３４１ｂとを備え、これらは第１搬送部材３２１の軸部３２１ａおよび羽根部３２１ｂと同じ径からなる。また、第１搬送部材３２１の羽根部３２１ｂと第２搬送部材３４１の羽根部３４１ｂとは、それぞれの搬送方向において同じ間隔（ピッチ）で軸部３２１ａ、３２１ｂに配設されている。更に、本実施形態では、第１搬送部材３２１および第２搬送部材３４１の単位時間あたりの回転数も同じに設定されている。モーターＭ２によって、第２搬送部材３４１が回転駆動され、第１連通部３６から受け渡されたトナーが、第１の方向とは逆の第２の方向に搬送される（図５）。

第２搬送部３４のうち、第２搬送部材３４１の搬送方向下流側の端部（出口）は、トナー収容部３１の側壁部３１２に接続され、第２搬送部３４とトナー収容部３１とは、第２連通部３７によって連通されている。したがって、第１連通部３６から、第２搬送部３４に受け渡されたトナーは、第２搬送部材３４１によって搬送された後、再度、トナー収容部３１内に落下し、トナー収容部３１内のトナーと混合される。

このように、本実施形態では、第１搬送部材３２１によって搬送された後、トナー排出口３３から排出されなかった余剰トナーが、側端壁３２３と終端壁３２４とによって塞き止められ、第１連通部３６を介して、第２搬送部３４に流入する。このため、トナー排出口３３付近では、過度にトナーが凝集されず、トナー詰まりが生じることがない。また、第２搬送部３４に流入した余剰トナーは、第２搬送部材３４によって、第２の方向に搬送され、再度、トナー収容部３１に流入する。このため、余剰トナーは、回転パドル３５と、第１搬送部材３２１とによる攪拌、搬送を経て、再びトナー排出口３３まで循環搬送される。よって、余剰トナーの再利用が可能となり、トナーの無駄を抑えることができる。

また、本実施形態では、第１連通部３６は、第１搬送底部３２２の上端部分３２２Ａが切り欠かれることによって形成されている。したがって、第１連通部３６の下方には、所定の高さを有する連通壁３６１が配設されている（図６）。このため、第１搬送部材３２によって搬送されてきたトナーが、簡単に、第２搬送部３４側に流れ出すことがなく、トナー排出口３３周辺でのトナーの密度が確保される。

また、第１連通部３６でのトナーの受け渡しを促進するために、第１搬送部材３２１の回転方向は、断面視で、第１搬送部材３２１の羽根部３２１ｂの外縁が、第１搬送底部３２２に沿いながら第１連通部３６に向かうように設定されている。同様に、第２搬送部材３４１の回転方向は、断面視で、第２搬送部材３４１の羽根部３４１ｂの外縁が、第２搬送底部３４２に沿いながら第１連通部３６から離れるように、設定されている（図４、５の矢印Ｒ１、Ｒ２参照）。

次に本発明の第２の実施形態に係るトナーコンテナ３０について説明する。図７は、本実施形態のトナーコンテナ３０の平面図であり、天板部３０１をはずした状態に相当する。本実施形態は、第２搬送部材３４３の形状が、第１搬送部材３２１の形状と異なる点で、第１の実施形態と相違する。したがって、この点について以下説明し、その他の構成については説明を省略する。

第２搬送部材３４３は、第１搬送部材３２１と同様に、軸部３４３ａと羽根部３４３ｂとを有する。しかし、羽根部３４３ｂ（螺旋部）の間隔（ピッチ）が、第１搬送部材３２１の羽根部３２１ｂよりも大きく設定されている。すなわち、羽根部３４３ｂが１回転する際の現像剤の送り量が大きく、結果的に、第１搬送部材３２１と比較して、第２搬送部材３４３は、現像剤の単位時間あたりの搬送量が多くなる。

このため、トナー排出口３３付近で溢れた余剰トナーは、第１連通部３６を介して、第２搬送部３４に受け渡された後に、第２搬送部材３４３によって速やかに、第２の方向に搬送されることができる。このため、第１連通部３６付近で現像剤が滞留することがなく、トナー排出口３３付近での現像剤の詰まりがより低減される。

本実施形態では、上記のとおり、第２搬送部材３４３の現像剤の単位時間あたりの搬送量を、第１搬送部材３２１よりも多く設定することで、トナー排出口３３付近での現像剤の詰まりが更に低減する。ここで、第２搬送部材３４３の現像剤の単位時間あたりの搬送量の調整は、羽根部３４３ｂの間隔（ピッチ）を変更する構成に限られるものではなく、例えば、図５において、第２搬送部材３４１の羽根部３４１ｂと第１搬送部材３２１の羽根部３２１ｂとは同じ間隔（ピッチ）のままで、第２搬送部材３４１の回転数を高く設定することでも同じ作用を得ることができる。具体的には、モーターＭ１は、第１搬送部材３２１を、単位時間あたり第１回転数で回転駆動させる。これに対し、モーターＭ２は、第２搬送部材３４１を、第１回転数よりも所定数だけ多い第２回転数で回転駆動させる。

次に、本発明の第３の実施形態に係るトナーコンテナ３０について説明する。図８は、本実施形態のトナーコンテナ３０の平面図であり、天板部３０１をはずした状態に相当する。本実施形態は、第２搬送部３４の出口が、トナー収容部３１に連通せず、第１搬送部３２に連通する点で、第１の実施形態と相違する。したがって、この点について以下説明し、その他の構成については説明を省略する。

第２搬送部３４は、第２搬送部材３４１の搬送方向下流において、隔壁３８１によって仕切られる。また、第１搬送部３２と第２搬送部３４とを仕切る第１搬送底部３２２の側壁３２２Ａの一部が切り欠かれ、開口部（出口）が形成されている。この開口部によって、第２搬送部３４と第１搬送部３２とが連通する第３連通部３８が形成されている。第２搬送部３４内を第２の方向に搬送されたトナーは、隔壁３８１に衝突するとともに、第２搬送部材３４１の搬送力を受けて、第３連通部３８から、第１搬送部３２に流入する。そして、第１搬送部３２内の第１搬送部材３２１の搬送力を受けて、再び、トナー排出口３３に向かって、搬送される。

このように、本実施形態に係るトナーコンテナ３０においても、トナー排出口３３付近では、過度にトナーが凝集されず、トナー詰まりが生じることがない。また、第２搬送部３４に流入した余剰トナーは、第２搬送部材３４によって、第２の方向に搬送された後、第３連通部３８を介して、第１搬送部３２に流入する。このため、第１搬送部材３２１による攪拌、搬送を経て、余剰トナーの再利用が可能となり、トナーの無駄を抑えることができる。

また、上記の各実施形態に係るトナーコンテナ３０を備える現像装置２０では、トナーの補給経路中で、トナーの詰まりが生じにくいため、現像装置内にトナーの塊が流入することが抑制される。また、トナーの詰まりによって、トナーが補給されず、現像ハウジング２１０内のトナー量が減少することを防ぐことができる。

特に、現像ハウジング２１０内の、トナー補給口２５に対向する位置に、第１攪拌スクリュー２３が滞留部２６を形成し、該滞留部２６における現像剤の減少に伴って、トナー排出口３３からトナーが補給される構成では、トナーの詰まりが生じやすい。しかし、このような構成であっても、上記の実施形態に係るトナーコンテナ３０を採用することで、トナー排出口３３およびトナー補給口２５付近でのトナー詰まりを抑制することが可能となる。

更に、上記の各実施形態に係るトナーコンテナ３０およびそれを備えた現像装置２０を有する画像形成装置１では、現像ハウジング２１０内のトナー量が減少し、画像のかすれを生じることが抑制される。また、現像ハウジング２１０内に流入するトナーの塊によって生じる画像欠陥を防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態に係るトナーコンテナ３０について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。

（１）上記第２の実施形態では、第２搬送部材３４１の現像剤の搬送性能を、第１搬送部材３２１よりも高く設定することで、トナー排出口３３付近での現像剤の詰まりが更に低減した。この第２搬送部材３４１の現像剤の搬送性能の調整は、上記の羽根部３４１ｂの間隔（ピッチ）や第２搬送部材３４１の回転数を変化させた構成で説明したが、これに限られるものではなく、第１搬送部材３２１と第２搬送部材３４１との形状などを異ならせ、搬送性能の大小関係を調整するものであってもよい。

（２）また、上記の実施形態では、第２搬送部３４内に第２搬送部材３４１を備える構成にて説明したが、これに限られるものではない。すなわち、第２搬送部３４が、第１連通部３６から、トナー収容部３１の収容底部３１１まで傾斜する斜面を有するものであってもよい。この場合、余剰トナーは第１搬送部材３２１の搬送力によってのみ、第１連通部３６から押し出され、斜面を滑りながら、トナー収容部３１まで搬送される。更に、上記余剰トナーが、トナー収容部３１に戻る構成だけではなく、第２搬送部３４から、トナーコンテナ３０外の他の搬送路や収容部に排出される構成であってもよい。

次に、上記のトナーコンテナ３０をの実施例として、トナー排出口３３付近でのトナーの詰まりを評価した結果について説明する。

なお、実施例及び比較例においては以下の諸元及び条件で評価を行った。
＜トナーコンテナ３０＞
比較例１：第１搬送部３２（第１搬送部材３２１）のみ（第２搬送部を有さない：図９）。
実施例１：第１搬送部３２（第１搬送部材３２１）と第２搬送部３４（第２搬送部材３４１）とを備え、第１搬送部材３２１と第２搬送部材３４１とは同じ構成。
実施例２：第１搬送部３２（第１搬送部材３２１）と第２搬送部３４（第２搬送部材３４１）とを備え、第１搬送部材３２１に比べて、第２搬送部材３４１の回転数が高い。
実施例３：第１搬送部３２（第１搬送部材３２１）と第２搬送部３４（第２搬送部材３４１）とを備え、第１搬送部材３２１の羽根部３２１ｂに比べて、第２搬送部材３４１の羽根部３４１ｂのピッチが大きい。
実施例４：第１搬送部３２（第１搬送部材３２１）と第２搬送部３４（第２搬送部材３４１）とを備え、第１搬送部材３２１に比べて、第２搬送部材３４１の回転数が低い。

＜装置条件＞
・いずれもトナーコンテナ３０を備えた現像装置２０を用いて、画像形成装置１内で同条件の印刷を実行。
・印刷時間（第１搬送部材３２１の駆動時間）：１２０分
・印刷条件：印字率１％
・トナー平均粒径：６．８μｍ
以上の条件において、トナー排出口３３付近でのトナーの詰まりを評価した主要条件と評価結果を表１に示す。

表１に示すとおり、第２搬送部３４（第２搬送部材３４１）を有する実施例１〜４では、第２搬送部３４を有さない比較例１に比べて、トナー排出口３３付近でのトナー詰まりについて良好な結果を得ることができた。ここで、第２搬送部材３４１の回転数を第１搬送部材３２１の回転数よりも低くした実施例４では、他の実施例に比べて、若干、トナー排出口３３付近での、トナーの流れが悪くなる傾向をしめした。しかし、第２搬送部３４を備えているため、トナー排出口３３付近の余剰トナーが第２搬送部３４側に流れ出し、比較例１のようにトナー詰まりが生じることはなかった。

１ 画像形成装置
１１ 光走査装置
１３ 帯電器
１４ 感光体ドラム（像担持体）
１５ 転写ローラー
１６ 定着器
２０ 現像装置
２１ 現像ローラー
２１０ 現像ハウジング（ハウジング）
２３ 第１攪拌スクリュー（第３搬送部材）
２４ 第２攪拌スクリュー
２５ トナー補給口（受入口）
２６ 搬送能力抑制部
３０ トナーコンテナ（現像剤補給装置）
３０１ 天板部
３１ トナー収容部（現像剤収容部）
３１１ 収容底部（底部）
３１２、３１３ 側壁部
３１２ａ、３１３ｂ 軸支部
３１４ 前面壁
３１５ 後面壁
３２ 第１搬送部
３２１ 第１搬送部材
３２１ａ 軸部
３２１ｂ 羽根部
３２２ 第１搬送底部
３２３ 側端部
３２４ 終端部
３３ トナー排出口（排出口）
３４ 第２搬送部
３４１、３４３ 第２搬送部材
３４１ａ、３４３ａ 軸部
３４１ｂ、３４３ｂ 羽根部
３４２ 第２搬送底部
３５ 回転パドル（供給部材）
３５１ パドル部
３５２ 軸部
３６ 第１連通部（入口）
３６１ 連通壁
３７ 第２連通部（出口）
３８ 第３連通部（出口）
３８１ 隔壁

Claims (10)

1. 底部を有し、現像剤を収容する現像剤収容部と、
   前記現像剤収容部の底部よりも上方において、前記現像剤収容部内に配置され、前記現像剤収容部から前記現像剤を受け取る第１領域と、前記現像剤収容部よりも第１の方向に突出するように、前記第１領域から延設された第２領域とを有する第１搬送部と、
   前記第１搬送部に配設され、前記現像剤を前記第１の方向に搬送する第１搬送部材と、
   前記現像剤収容部に配設され、前記第１搬送部の前記第１領域に前記現像剤を供給する供給部材と、
   前記第１搬送部の前記第２領域に配設され、前記現像剤が排出される排出口と、
   入口と出口とを有し、前記入口が前記第１搬送部の前記第２領域に連通され、前記排出口から排出されなかった余剰現像剤が第２の方向に搬送される第２搬送部と、
   前記第２搬送部に配設され、前記現像剤を前記第２の方向に搬送する第２搬送部材と、を備え、
   前記第１搬送部および前記第２搬送部は、それぞれ、前記第１の方向および前記第２の方向と交差する断面視において上面側が開口し下面側が半円状の半円筒形状を有し、水平方向に延在され、
   前記第２搬送部は前記第１搬送部に平行に隣接して配置され、前記第２の方向は前記第１の方向とは逆の方向であり、
   前記出口は、前記入口よりも前記第２搬送部材の搬送方向下流側に配設され、前記現像剤収容部に連通し、
   前記入口から前記第２搬送部に流入した前記余剰現像剤は、前記第２搬送部材によって前記現像剤収容部に搬送されることを特徴とする現像剤補給装置。
2. 前記第１搬送部材および前記第２搬送部材は、それぞれ、軸部と前記軸部の周囲に配設された螺旋部とを備え、前記軸部回りに回転され、
   前記第１方向と交差する断面視において、前記第１搬送部材の外縁が前記第１搬送部の円弧形状に沿いながら前記入口に向かうように、前記第１搬送部材の回転方向が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給装置。
3. 前記第２方向と交差する断面視において、前記第２搬送部材の外縁が前記第２搬送部の円弧形状に沿いながら前記入口から離れるように、前記第２搬送部材の回転方向が設定されていることを特徴とする請求項２に記載の現像剤補給装置。
4. 前記第２搬送部材が前記第２の方向に前記現像剤を搬送する単位時間あたりの搬送量は、前記第１搬送部材が前記第１の方向に前記現像剤を搬送する単位時間あたりの搬送量よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給装置。
5. 前記第１搬送部材および第２搬送部材を回転駆動する駆動手段を更に有し、
   前記第１搬送部材および第２搬送部材は、螺旋部を有し、前記駆動手段による回転駆動によって、前記螺旋部が前記現像剤を搬送するものであり、
   前記第２搬送部材の螺旋部のピッチは、前記第１搬送部材の螺旋部のピッチよりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の現像剤補給装置。
6. 前記第１搬送部材および第２搬送部材を回転駆動する駆動手段を更に有し、
   前記第１搬送部材および第２搬送部材は、螺旋部を有し、前記駆動手段による回転駆動によって、前記螺旋部が前記現像剤を搬送するものであり、
   前記駆動手段は、前記第２搬送部材の単位時間あたりの回転数が、前記第１搬送部材の単位時間あたりの回転数よりも大きくなるように、前記第１搬送部材および前記第２搬送部材を回転駆動することを特徴とする請求項４に記載の現像剤補給装置。
7. ハウジングと、
   前記ハウジング内に設定された現像剤搬送路と、
   前記ハウジングの前記排出口に対向する位置に配設され、前記排出口から排出された現像剤を前記ハウジング内に受け入れる受入口と、
   請求項１乃至６の何れか１項に記載の現像剤補給装置と、を備えたことを特徴とする現像装置。
8. 前記ハウジングに配設され、前記受入口から流入した現像剤を前記現像剤搬送路内で第３の方向に搬送する第３搬送部材を備え、
   前記第１の方向と前記第３の方向とは互いに交差することを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
9. 前記第３搬送部材は、前記現像剤の搬送量を低下させる搬送能力抑制部を有し、該搬送能力抑制部は、前記現像剤搬送路内であって、前記受入口に対向する位置に現像剤滞留部を形成し、
   該現像剤滞留部における現像剤の減少に伴って、前記排出口から補給される現像剤が前記現像剤搬送路に流入することを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
10. 静電潜像が形成され、該静電潜像が前記現像剤で可視化された現像剤像を担持する像担持体と、
    請求項７乃至９の何れか１項に記載の現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
    

Images