JP6216292B2 - 現像装置、画像形成ユニット、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を採用する画像形成装置、並びに、画像形成装置に備えられる画像形成ユニット及び現像装置に関する。

一般に、電子写真方式を採用する画像形成装置においては、露光装置によって像担持体としての感光体の表面に静電潜像が形成され、現像装置によって感光体の表面に現像剤としてのトナーが供給されてトナー像が形成され、転写部によって感光体の表面上のトナー像が記録媒体としての用紙上に転写され、定着部によってトナー像が用紙上に定着される。現像装置は、用紙の幅方向（すなわち、現像装置の長手方向）に平行な回転軸を持つ現像剤担持体としての現像ローラを備えており、現像装置による感光体の表面へのトナーの供給は、回転する現像ローラによって行われる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１０１７１８号公報

しかしながら、現像装置内に収容されるトナーの感光体の表面への供給量（すなわち、現像装置内に収容されているトナーの使用量）は、感光体の長手方向（すなわち、現像装置の長手方向）に不均一になる場合がある。例えば、現像装置の長手方向の長さが、使用される用紙の幅よりも長い場合には、用紙の幅に対応する範囲内における現像装置内のトナーは、感光体の表面におけるトナー像の形成に使用されるが、用紙の幅に対応する範囲外における現像装置内のトナーは、使用されずに現像装置内に長期間滞留する。より具体的に言えば、静電潜像が形成される領域が感光体の長手方向の中央領域に設定されている場合には、現像装置内の現像ローラの長手方向の両端付近に収容されているトナーは、長期間使用されずに現像装置内に滞留し、摩耗などによって劣化することがある。このため、現像装置内に長期間滞留している古いトナーと現像装置内に供給されてからの期間が短い新しいトナーとを用いて１つのトナー像が形成された場合には、感光体の長手方向の各位置において画像濃度が不均一になり、用紙上に形成される画像の品質が部分的に低下するという問題が生じる。

そこで、本発明の目的は、現像剤収容部内に長期間滞留する現像剤を減らすことができる現像装置及び画像形成ユニット、並びに、現像装置の長手方向の全域において良好な画像品質を実現することができる画像形成装置を提供することである。

本発明に係る現像装置は、現像剤供給口を有する現像剤収容部と、開口部と、現像剤を案内する底部と、前記底部に立設する壁部とを有し、前記開口部の開口量は前記現像剤供給口に対向する現像剤供給位置から最も離れた位置で最大であり、前記現像剤供給口及び前記開口部を介して供給された前記現像剤を堆積させる現像剤案内部材と、前記現像剤供給口及び前記開口部を介して供給され前記現像剤案内部材上に堆積した前記現像剤を、前記現像剤案内部材の長手方向であって前記現像剤供給位置から遠ざかる方向に搬送して、前記開口部から排出させる第１の現像剤搬送部材と、前記開口部から排出されて前記現像剤収容部内に堆積する前記現像剤を、前記第１の現像剤搬送部材による前記現像剤の搬送方向の反対方向に搬送する第２の現像剤搬送部材と、前記現像剤収容部内に堆積している前記現像剤を前記現像剤収容部の外部に供給する現像剤担持体と、前記第１の現像剤搬送部材の前記現像剤供給口に対向する位置であって且つ前記壁部の最も高い上辺に対向する位置に取り付けられ、前記現像剤案内部材上に供給された前記現像剤を撹拌する現像剤撹拌部材とを有することを特徴とする。

本発明に係る画像形成ユニットは、上記現像装置を有することを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、上記現像装置を有することを特徴とする。

本発明に係る現像装置及び画像形成ユニットによれば、現像剤収容部内に長期間滞留する現像剤を減らすことができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、現像装置の長手方向の全域において良好な画像品質を実現することができる。

本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の内部構造を概略的に示す縦断面図である。 実施の形態１に係る画像形成装置に搭載される画像形成ユニットの構成を概略的に示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る画像形成装置に搭載される画像形成ユニット（トナーカートリッジを含まない状態）を概略的に示す外観斜視図である。 実施の形態１に係る画像形成装置に搭載される画像形成ユニットの構成を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係る現像装置内のトナー搬送手段を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る現像装置内のトナー搬送手段を概略的に示す正面図である。 実施の形態１に係る現像装置内のトナー案内部材と第１のトナー搬送部材とを概略的に示す正面図である。 実施の形態１に係る現像装置内のトナー案内部材を概略的に示す斜視図である。 （ａ）から（ｃ）は、図７及び図８に示されるトナー案内部材の断面を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係る現像装置内の第２のトナー搬送部材（トナー収容部内に取り付けられた状態）を概略的に示す正面図である。 実施の形態１に係る現像装置内の第２のトナー搬送部材を概略的に示す正面図である。 実施の形態１に係る現像装置内におけるトナー搬送手段によるトナー搬送方向を示す図である。 実施の形態１に係る現像装置内における第１のトナー搬送部材に備えられたトナー撹拌部材を概略的に示す斜視図である。 （ａ）は、実施の形態１に係る現像装置内の第１のトナー搬送部材に備えられたトナー撹拌部材を示す正面図、（ｂ）は、同図（ａ）の要部拡大図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る現像装置内の第１のトナー搬送部材に備えられたトナー撹拌部材の回転動作を示す図である。 （ａ）は、実施の形態１に係る現像装置内の第１のトナー搬送部材に形成された取付部を示す正面図、（ｂ）は、同図（ａ）の要部拡大図である。 実施の形態１に係る現像装置内のトナー量検知部材を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る画像形成装置における制御系の主要な構成を示すブロック図である。 （ａ）から（ｃ）は、図７に示されるトナー案内部材と第１のトナー搬送部材の断面を概略的に示す断面図である。 第１のトナー搬送部材が回転してトナーがスパイラル部の羽根に接触した際にトナーが羽根から受ける力の方向を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、トナー撹拌部材を備えない比較例の現像装置内のトナーの状態を示す図である。 （ａ）から（ｃ）は、実施の形態１に係る現像装置内のトナー量検知部材を配置した場合における現像装置内の構成要素の動作及びトナー量の変化を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る現像装置内のトナー量検知部材の動作を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る現像装置内のトナー量検知部材の動作を示す図である。 実施の形態１に係る画像形成装置の現像装置の変形例の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る現像装置内のトナー搬送手段を概略的に示す正面図である。 実施の形態２に係る現像装置内におけるトナー搬送手段によるトナー搬送方向を示す図である。

《１》実施の形態１
《１−１》画像形成装置の構成
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像形成装置（画像記録装置）１の内部構造を概略的に示す縦断面図である。画像形成装置１は、例えば、電子写真方式を採用するカラープリンタである。図１に示されるように、画像形成装置１は、主要な構成として、筐体２と、電子写真方式により記録媒体としての用紙Ｐ上に現像剤としてのトナーを用いてトナー像を形成する複数の画像形成ユニット３と、画像形成装置１の内部に配置された用紙搬送路４と、用紙Ｐを収容する給紙カセット５と、露光装置としての光源（例えば、発光素子アレイ）４１４と、複数の画像形成ユニット３に対向するように配置された複数の転写ローラ６と、画像形成ユニット３から用紙Ｐ上に転写されたトナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着部７とを有する。また、画像形成装置１は、定着部７を通過した用紙Ｐを画像形成装置１の外部に排出する搬送ローラ８と、画像形成装置１の外部に排出された用紙Ｐが積載されるスタッカ９と、画像形成ユニット３から排出された廃トナーを収容する廃トナー回収部１０とを有する。なお、各図にはｘｙｚ直交座標系が示されており、ｘ軸は用紙Ｐの幅方向（画像形成装置１の奥行き方向であり、現像装置の長手方向である。）を示し、ｙ軸は複数の画像形成ユニット３の配列方向（現像装置の短手方向である。）を示し、ｚ軸は画像形成装置１の高さ方向（重力方向の逆方向である。）を示す。

用紙搬送路４には、給紙カセット５から用紙Ｐを繰り出す用紙繰り出し部１１と、用紙Ｐの紙厚を検知する用紙検知部１２と、給紙カセット５から繰り出された用紙Ｐを静電効果により転写ベルト１３に付着させて搬送するベルトユニット１４と、用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１５及び１６とが配置されている。

複数の画像形成ユニット３の各々は、トナーカートリッジ４１から供給されたトナーによって像担持体としての感光体の表面に画像を形成する。複数の画像形成ユニット３は、ベルトユニット１４に対向する位置にタンデム配列されている。実施の形態１に係る画像形成装置１においては、４台の画像形成ユニット３が、用紙搬送方向（ｙ方向）に配列されており、複数の画像形成ユニット３の各々には、異なる色のトナーが充填されている。画像形成装置１は、カラー印刷を行うカラープリンタであり、トナーの色は、例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンである。実施の形態１において、複数の画像形成ユニット３の各々は、トナーの色が異なる点以外は、構成及び動作が同じである。このため、画像形成ユニット３に含まれる構成についての説明は、４つの画像形成ユニット３のうちの１つの画像形成ユニット３に基づいて行う。また、実施の形態１に係る画像形成装置１は、４つの画像形成ユニット３を使用するが、画像形成ユニット３の数は４つに限定されず、２つ以上の画像形成ユニットが備えられたカラープリンタ、及び画像形成ユニットが１つであるモノクロプリンタであってもよい。さらに、図１には、画像形成装置１がプリンタである場合が示されているが、本発明は、電子写真方式によって用紙Ｐ上に画像を形成する装置であれば、複写機、ファクシミリ装置、又は多機能周辺装置（ＭＦＰ）のような他の装置にも適用可能である。

《１−２》画像形成ユニットの構成
図２は、実施の形態１に係る画像形成ユニット３の構成を概略的に示す図である。図２に示されるように、画像形成ユニット３の各々は、画像形成ユニット３の筐体としてのフレーム４１０の内部に、像担持体としての感光体（感光体ドラム）４１１と、感光体４１１の表面を清掃するクリーニング部としてのクリーニングブレード４１２と、感光体４１１の表面を一様帯電させる帯電部としての帯電ローラ４１３と、光源４１４によって感光体４１１の表面に形成された静電潜像にトナー供給して感光体４１１の表面上にトナー像を形成する現像装置５００とを有する。

感光体４１１は、回転軸４１１ａを中心にして所定の回転速度で回転可能なようにフレーム４１０内に支持されている。感光体４１１の表面は、一様に電荷を貯える（一様帯電する）ことができ、感光体４１１の表面が露光されることによって、露光された領域の電荷は除去されて静電潜像が形成される。帯電ローラ４１３は、感光体４１１の表面に所定の圧力で接触しており、所定の電圧が印加されて感光体４１１の表面を一様帯電させる。光源４１４は、感光体４１１の表面に対向する位置に配置され、感光体４１１の表面に光を放射して外部から伝達された画像データに基づく静電潜像を形成する。現像装置５００は、トナーカートリッジ４１から供給されるトナー４０を収容する現像剤収容部としてのトナー収容部（「トナー収容室」とも言う。）５０１と、トナー４０を担持する現像剤担持体としての現像ローラ５０２とを有する。現像ローラ５０２は、感光体４１１の表面に形成された静電潜像にトナーを付与して、感光体４１１の表面にトナー像を形成する。用紙Ｐが転写ベルト１３により転写位置まで搬送されて、電圧が印加された転写ローラ６により、感光体４１１の表面に形成されたトナー像が、用紙Ｐ上に転写される。クリーニングブレード４１２は、先端が弾性体で形成されたエッジ部を有し、このエッジ部が感光体４１１の表面に一定の圧力で接触していることにより、感光体４１１の表面に残った残トナーを掻き取って感光体４１１の表面を清掃する。

図２に示されるように、現像装置５００において、トナーカートリッジ４１から供給されたトナー４０を現像ローラ５０２に供給するためのトナー供給ローラ５０３を配置してもよい。この場合、トナー供給ローラ５０３は、現像ローラ５０２に一定の圧力で接触するように配置されることが望ましい。また、現像装置５００において、現像ローラ５０２上に担持されたトナー４０の厚さを規制する現像ブレード５０４をさらに配置してもよい。この場合、現像ブレード５０４は、感光体４１１の表面に一定の圧力で接触するように配置されることが望ましい。

トナー４０を収納したトナーカートリッジ４１は、現像装置５００の上部に配置され、トナーカートリッジ４１と現像装置５００とがトナー搬送路４４を介して連結される。トナーカートリッジ４１に充填されたトナー４０は、トナー搬送路４４を介して現像装置５００のトナー収容部５０１内に供給される。

《１−３》現像装置の構成
図３（ａ）は、実施の形態１に係る画像形成ユニット３の長手方向における一端側から見た画像形成ユニット３の外観斜視図であり、図３（ｂ）は、実施の形態１に係る画像形成ユニット３の長手方向における他端側から見た画像形成ユニット３の外観斜視図である。画像形成ユニット３は、筐体としてのフレーム４１０を有し、フレーム４１０の内部に感光体４１１、帯電ローラ４１３、現像装置５００、及びクリーニングブレード４１２等の構成要素が配置されている。

図４は、実施の形態１に係る画像形成ユニット３の内部構造を概略的に示す断面図である。図４に示されるように、画像形成ユニット３は、用紙Ｐにトナー像を転写した後の感光体４１１の表面を除電する除電装置４１５と、クリーニングブレード４１２により掻き取った感光体４１１上の残トナーを回収して廃トナー回収部１０に向けて送り出す廃トナー搬送部材としての廃トナー搬送スパイラル４１６とをさらに備えてもよい。廃トナー搬送スパイラル４１６としては、例えば、コイルスプリング状の部材を用いることができる。

図４に示されるように、現像装置５００は、現像剤供給口としてのトナー供給口５０５を有する現像剤収容部としてのトナー収容部５０１と、現像剤案内部材としてのトナー案内部材５０６と、第１の現像剤搬送部材である第１のトナー搬送部材（第１のトナー搬送スパイラル）５０７と、第２の現像剤搬送部材である第２のトナー搬送部材（第２のトナー搬送スパイラル）５０８と、現像剤担持体としての現像ローラ５０２とを有する。また、現像装置５００は、トナー収容部５０１内に、現像剤量検知部としてのトナー量検知部材５０９、現像剤撹拌部材としてのトナー撹拌部材５１０、現像剤供給部材としての１又は複数のトナー供給ローラ５０３、及び現像ブレード５０４をさらに有してもよい。また、トナー案内部材５０６、第１のトナー搬送部材５０７、及び第２のトナー搬送部材５０８は、トナー収容部５０１内においてトナーを搬送するトナー搬送手段５１１を構成する。

現像ローラ５０２は、第２のトナー搬送部材５０８の下方に回転軸５０２ａを中心にして回転可能にトナー収容部５０１に支持される。現像ローラ５０２は、その回転軸５０２ａが、トナー案内部材５０６の長手方向、第１のトナー搬送部材５０７の回転軸、及び第２のトナー搬送部材５０８の回転軸と平行になるように、配置されている。また、図４に示されるように、現像装置５００内に、トナー収容部５０１に収容されたトナー４０の量を検知する現像剤量検知部としてのトナー量検知部材５０９をさらに配置してもよい。トナー量検知部材５０９を用いる場合、第２のトナー搬送部材５０８は、例えば、図４に示されるように、トナー量検知部材５０９の下側（トナー量検知部材５０９の検出可能範囲の最も低い位置よりも下側）に配置されることが望ましい。このような配置とすることで、少なくとも第２のトナー搬送部材５０８の周囲からトナー４０がなくなる前に、撹拌部材（図２における４１ａ）を動作させてトナーカートリッジ４１からトナーを補給することができるので、第２のトナー搬送部材５０８は、トナー４０の中で動作し続けて補給されてからの時間が短い新しいトナーとトナー収容部５０１内に滞留している時間が比較的長い古いトナーとを効率的に混ぜ続けることができる。

トナー案内部材５０６は、上部に開口部５０６ａを有し、開口部５０６ａの開口量はトナー供給口５０５に対向する現像剤供給位置としてのトナー供給位置から最も離れた位置（ｘ軸に平行な方向に最も離れた位置）で最大である。第１のトナー搬送部材５０７は、トナー供給口５０５及び開口部５０６ａを介して供給されトナー案内部材５０６上に堆積したトナーを、トナー案内部材５０６の長手方向（ｘ軸に平行な方向）であってトナー供給位置から遠ざかる方向に搬送して、開口部５０６ａから排出させる。第２のトナー搬送部材５０８は、開口部５０６ａから排出されてトナー収容部５０１内に堆積するトナーを、第１のトナー搬送部材５０７によるトナーの搬送方向の反対方向に搬送する。現像ローラ５０２は、トナー収容部５０１内に堆積しているトナーをトナー収容部５０１の外部の感光体４１１の表面に供給する。

図５は、実施の形態１に係る現像装置５００のトナー搬送手段５１１を概略的に示す斜視図であり、図６は、トナー搬送手段５１１を概略的に示す正面図である。図７は、現像装置５００のトナー案内部材５０６と第１のトナー搬送部材５０７とを概略的に示す正面図であり、図８は、現像装置５００のトナー案内部材５０６を概略的に示す斜視図である。図９（ａ）から（ｃ）は、図８に示されるトナー案内部材５０６の断面を概略的に示す断面図である。図１９（ａ）から（ｃ）は、図７に示されるトナー案内部材５０６と第１のトナー搬送部材５０７を概略的に示す断面図である。

図５に示されるように、トナー供給口５０５は、トナー収容部５０１の外枠の頂部において、トナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７の長手方向の略中央位置に対向するように形成されている。すなわち、トナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７は、トナー供給口５０５の真下に配置されている。第２のトナー搬送部材５０８は、トナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７の下方において第１のトナー搬送部材５０７と並行になるように配置されている。このとき、第２のトナー搬送部材５０８の少なくとも一部がトナー案内部材５０６からトナー４０が排出される位置の真下に位置するように、第２のトナー搬送部材５０８が配置されることが望ましい。トナー供給口５０５は、トナー供給口５０５の上部に配置されたトナーカートリッジ４１と連係しており、現像装置５００にトナー４０が補充される際、トナーカートリッジ４１から送り出されるトナー４０がトナー供給口５０５を介してトナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７の上部に落下することによりトナー４０が供給される。

図５に示されるように、第１のトナー搬送部材５０７は、回転軸５０７ａと、この回転軸の周囲に形成された螺旋構造の羽根を持つスパイラル部５０７ｂとを有し、トナー案内部材５０６の上方で、一定の回転速度で回転する。第１のトナー搬送部材５０７は、図５に示される矢印Ｄ１方向に回転する。第１のトナー搬送部材５０７のスパイラル部５０７ｂは、螺旋構造の羽根が第１のトナー搬送部材５０７の中央位置を基準面にして長手方向に対称となるように形成されている。また、第１のトナー搬送部材５０７のスパイラル部５０７ｂは、第１のトナー搬送部材５０７が矢印Ｄ１方向に回転した場合に、第１のトナー搬送部材５０７の長手方向における略中央に集まったトナー４０を長手方向における両端に向けて搬送させるように形成された螺旋構造の羽根を有する。したがって、第１のトナー搬送部材５０７は、矢印Ｄ１方向に回転することにより、第１のトナー搬送部材５０７の長手方向における略中央付近に供給されたトナー４０を、現像装置５００の長手方向の両端に向けて搬送することができる。

図５から図９に示されるように、トナー案内部材５０６は、長手方向の一端から他端にわたって開口部５０６ａを有する。開口部５０６ａは、長手方向における形状が長手方向の略中央位置を基準として対称になるように形成されている。開口部５０６ａの開口量は、トナー案内部材５０６の長手方向（ｘ方向）の位置に応じて異なる。開口量は、図９（ａ）から（ｃ）に示される、角度θで表すことができる。図５から図９に示されるように、実施の形態１において、トナー供給位置は、トナー案内部材５０６の長手方向の略中央位置であり、トナー案内部材５０６の長手方向の中央位置で、開口部５０６ａの開口量θは最小であり（図９（ａ））、トナー案内部材５０６の長手方向の両端位置付近で、開口部５０６ａの開口量θは最大である（図９（ｃ））。開口量θは、半円筒状のトナー案内部材５０６の軸線を中心点とした場合における開口部５０６ａの広がり角で表すことができる。ただし、開口量の表し方は、角度θに限らず、以下に示すように、壁部５３２の高さで表してもよい。

図８及び図９（ａ）から（ｃ）に示されるように、トナー案内部材５０６は、長手方向（図８における矢印Ｇ１方向及び矢印Ｇ２方向）にトナーを案内する底部５３１と、底部５３１に立設する壁部５３２とを有する。壁部５３２は、トナー案内部材５０６の長手方向の中央位置を含む第１の領域に配置された、最も高い上辺を持つ第１の部分５０６１と、トナー案内部材５０６の長手方向の第１の領域の両側に配置された、２番目に高い上辺を持つ第２の部分５０６２とを有する。また、壁部５３２は、トナー案内部材５０６の長手方向の第２の領域の両側に配置された、３番目に高い上辺を持つ第３の部分５０６３をさらに有してもよい。第３の部分５０６３の上辺は、トナー案内部材５０６の長手方向の両端に近づくほど低くなるように傾斜していることが望ましい。実施の形態１においては、トナー案内部材５０６の長手方向における略中央位置に形成された第１の開口部５０６ａ１と、トナー案内部材５０６におけるトナー搬送方向の下流側において第１の開口部５０６ａ１と隣接するように形成される第２の開口部５０６ａ２と、トナー案内部材５０６におけるトナー搬送方向の下流側において第２の開口部５０６ａ２と隣接するように形成される第３の開口部５０６ａ３と、トナー案内部材５０６におけるトナー搬送方向の下流側において第３の開口部５０６ａ３と隣接するように形成される第４の開口部５０６ａ４とを有する。第２の開口部５０６ａ２は、トナー案内部材５０６の長手方向において第１の開口部５０６ａ１の両側に形成され、第１の開口部５０６ａ１と第２の開口部５０６ａ２との隣接部分において第２の開口部５０６ａ２の開口の方を第１の開口部５０６ａ１の開口よりも大きくする段差が形成されている。第３の開口部５０６ａ３は、トナー案内部材５０６の両端部近傍において、トナー供給口５０５から遠ざかるにつれて開口が大きくなるように形成されている。これを言い換えると、第３の開口部５０６ａ３は、トナー案内部材５０６におけるトナー搬送方向の上流側から下流側にかけて開口が広がるように形成されている。第４の開口部５０６ａ４は、第１のトナー搬送部材５０７の下面半分程度が開口するように形成されている。なお、本明細書において、第４の開口部５０６ａ４は、現像剤排出部ともいう。トナー案内部材５０６の第１の部分５０６１は、第１の開口部５０６ａ１の開口量θを規制し、トナー案内部材５０６の第２の部分５０６２は、第２の開口部５０６ａ２の開口量θを規制し、トナー案内部材５０６の第３の部分５０６３は、第３の開口部５０６ａ３の開口量θを規制し、トナー案内部材５０６の第４の部分５０６４は、第４の開口部５０６ａ４の開口量θを規制している。

図５から図７に示されるように、第１のトナー搬送部材５０７は、回転軸５０７ａと、螺旋構造の羽根を持つスパイラル部５０７ｂとを有する。スパイラル部５０７ｂは、トナー供給位置にあるトナー供給口５０５から供給されたトナーをトナー案内部材５０６の長手方向の一方の端部に向けてトナー案内部材５０６上のトナーを搬送する第１の搬送部としての第１のスパイラル部５０７ｂ１と、トナー供給位置にあるトナー供給口５０５から供給されたトナーをトナー案内部材５０６の長手方向の他方の端部に向けて搬送する第２の搬送部としての第２のスパイラル部５０７ｂ２とを含む。図５の例では、第１のスパイラル部５０７ｂ１は、長手方向に平行な回転軸５０７ａを持ち、第１の巻き方向の螺旋構造を持ち、第２のスパイラル部５０７ｂ２は、長手方向に平行な回転軸５０７ａを持ち、第１の巻き方向と反対方向の第２の巻き方向の螺旋構造を持ち、第１のスパイラル部５０７ｂ１と第２のスパイラル部５０７ｂ２とは、トナー供給位置で同軸的に接続される。

図６に示されるように、トナー案内部材５０６の第３の開口部５０６ａ３と第４の開口部５０６ａ４との接続（境界）の位置ｓ１は、第１のトナー搬送部材５０７の長手方向におけるスパイラル部５０７ｂの端部における羽根の位置ｓ２よりもトナー案内部材５０６におけるトナー搬送方向の上流側（トナー案内部材５０６の長手方向における中央側）に配置されるように構成されている。これにより、トナー案内部材５０６の長手方向両端側に搬送されたトナー４０をすべてトナー収容部５０１の内部へ送り込む（実施の形態１においては、落下させる）ことができる。同様に、トナー案内部材５０６の第３の開口部５０６ａ３と第４の開口部５０６ａ４との接続（境界）の位置ｓ１は、第２のトナー搬送部材５０８の長手方向における端部に形成された羽根の位置よりも内側（第２のトナー搬送部材５０８の長手方向における中央側）となるように、トナー案内部材５０６の壁部５３２及び開口部５０６ａが形成されている。

第１のトナー搬送部材５０７の回転軸５０７ａが水平方向と平行となるように、第１のトナー搬送部材５０７及びトナー案内部材５０６が現像装置５００内に配置された場合において、図９（ａ）に示されるように、第１の開口部５０６ａ１の開口の位置（壁部５０６１の上端）は、第１のトナー搬送部材５０７の回転中心（回転軸５０７ａ）の位置よりも高く、図９（ｂ）に示されるように、第２の開口部５０６ａ２の開口の位置（壁部５０６２の上端）は、第１のトナー搬送部材５０７の回転中心（回転軸５０７ａ）の位置と同じであり、図９（ｃ）に示されるように、第４の開口部５０６ａ４の端部は、第１のトナー搬送部材５０７の回転中心（回転軸５０７ａ）の鉛直下方の位置近傍であるように、それぞれ形成されている。

図１０は、現像装置５００の第２のトナー搬送部材５０８（トナー収容部内に取り付けられた状態）を概略的に示す正面図であり、図１１は、現像装置５００の第２のトナー搬送部材５０８を概略的に示す正面図である。図１０及び図１１に示されるように、第２のトナー搬送部材５０８は、回転軸５０８ａと、螺旋構造に形成された羽根を持つスパイラル部５０８ｂとを有する。スパイラル部５０８ｂは、トナー収容部５０１内に堆積しているトナーを、トナー案内部材５０６の長手方向の一方の端部に対向する位置からトナー供給位置に対向する中央位置に向けて搬送する第３の搬送部としての第３のスパイラル部５０８ｂ１と、トナー収容部内に堆積しているトナーを、トナー案内部材５０６の長手方向の他方の端部に対向する位置からトナー供給位置に対向する中央位置に向けて搬送する第４の搬送部としての第４のスパイラル部５０８ｂ２とを含む。第３のスパイラル部５０８ｂ１は、長手方向に平行な回転軸５０８ａを持ち、第３の巻き方向の螺旋構造を持ち、第４のスパイラル部５０８ｂ２は、長手方向に平行な回転軸５０８ａを持ち、第３の巻き方向の反対の第４の巻き方向の螺旋構造を持つ。第３のスパイラル部５０８ｂ１と第４のスパイラル部５０８ｂ２とは、トナー供給位置に対向する位置で同軸的に接続されている。

図１０及び図１１に示されるように、第２のトナー搬送部材５０８は、回転軸５０８ａと、回転軸５０８ａの周囲に形成された螺旋構造の羽根を持つスパイラル部５０８ｂとを有し、現像装置５００内において一定の速度で回転される。第２のトナー搬送部材５０８は、図５に示される矢印Ｄ２方向に回転する。第２のトナー搬送部材５０８のスパイラル部５０８ｂは、螺旋構造の羽根が第２のトナー搬送部材５０８の中央位置を基準面にして長手方向に対称となるように形成されている。また、第２のトナー搬送部材５０８のスパイラル部５０８ｂは、第２のトナー搬送部材５０８が矢印Ｄ２方向に回転した場合に、第２のトナー搬送部材５０８の長手方向における両端側に集まったトナー４０を長手方向における略中央へ向けて搬送させるように形成された螺旋構造の羽根を有する。したがって、第２のトナー搬送部材５０８が矢印Ｄ２方向に回転することにより、第２のトナー搬送部材５０８の長手方向における両端側に搬送されたトナー４０を、第１のトナー搬送部材５０７によるトナー４０の搬送方向とは逆の方向（第２のトナー搬送部材５０８の長手方向における中央）に向けて搬送することができる。現像ローラ５０２の長手方向における中央部を、第２のトナー搬送部材５０８の長手方向における中央部と概ね一致するようにし、互いを平行に配置させることで、現像ローラ５０２の端部側付近に収容されているトナー４０を中央側に搬送させて現像ローラ５０２の長手方向において新しいトナーと古いトナーを効率的に混ぜることができる。なお、第２のトナー搬送部材５０８の回転方向は、矢印Ｄ２方向に限られず、第１のトナー搬送部材５０７による長手方向におけるトナー４０の搬送方向とは反対の方向にトナー４０を搬送できるように、スパイラル部５０８ｂの螺旋構造に応じて設定すればよい。

図１２は、実施の形態１に係る現像装置５００のトナー搬送手段５１１による主要なトナー搬送方向を示す図である。図１２に矢印Ｇ１及び矢印Ｇ２で示されるように、トナー供給口５０５及び開口部５０６ａを通してトナーカートリッジ４１から供給されたトナーは、トナー案内部材５０６に案内されながら、回転する第１のトナー搬送部材５０７によって、トナー供給位置である長手方向の中央位置から長手方向の両端位置に向けて搬送され、長手方向の両端位置に近い位置で排出されてトナー収容部５０１内に堆積する。図１２に矢印Ｇ３及び矢印Ｇ４で示されるように、トナー収容部５０１内に堆積したトナーは、回転する第２のトナー搬送部材５０８によって、長手方向の両端位置から中央位置に向けて搬送される。

図１３は、実施の形態１に係る現像装置５００内における第１のトナー搬送部材５０７に備えられたトナー撹拌部材６０１を概略的に示す斜視図である。図１４（ａ）は、実施の形態１に係る第１のトナー搬送部材５０７にトナー撹拌部材６０１を取り付けた状態を示す図であり、図１４（ｂ）は、第１のトナー搬送部材５０７にトナー撹拌部材６０１が取り付けられた領域Ｃ１を示す拡大図である。また、図１５（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る現像装置５００内の第１のトナー搬送部材５０７に備えられたトナー撹拌部材６０１の回転動作を示す図である。図１３、図１４（ａ）及び（ｂ）、図１５に示されるように、第１のトナー搬送部材５０７には、トナー供給口５０５と対向する位置にトナー撹拌部材６０１が取り付けられており、第１のトナー搬送部材５０７と一体となって第１のトナー搬送部材５０７の回転に伴ってトナー撹拌部材６０１も回転する。トナー撹拌部材６０１は可撓性を持っており、例えば、厚さ０．１ｍｍのポリエステルフィルムにより構成される。第１のトナー搬送部材５０７が回転すると、トナー撹拌部材６０１の先端付近が画像形成ユニット３の内壁及びトナー案内部材５０６の内壁と当接し、トナー撹拌部材６０１全体が撓みながら回転する。

図１４（ｂ）に示されるように、第１のトナー搬送部材５０７には、後述する取付部５０７ｅが形成されており、この取付部５０７ｅには、第１のトナー搬送部材５０７の長手方向において交互に第１の固定部５０７ｃ及び第２の固定部５０７ｄが形成されている。第１の固定部５０７ｃ及び第２の固定部５０７ｄは、例えば、取付部５０７ｅの表面から突出したフック形状を持つように形成される。また、トナー撹拌部材６０１には、第１の固定部５０７ｃに係合させるための開口穴６０１ａが形成されている。トナー撹拌部材６０１は、開口穴６０１ａと第１の固定部５０７ｃとが係合し、トナー撹拌部材６０１の端部と第２の固定部５０７ｄとが係合することにより、取付部５０７ｅに固定される。

図１４（ｂ）に示されるように、トナー撹拌部材６０１の開口穴６０１ａからトナー撹拌部材６０１の先端部に向けて切り込み６０１ｂを形成してもよい。トナー撹拌部材６０１が切り込み６０１ｂを有することで、トナー撹拌部材６０１の周囲にトナー４０が比較的多く堆積した場合であっても、第１のトナー搬送部材５０７の回転負荷を軽減することができる。

図１６（ａ）は、図１４（ａ）に示される第１のトナー搬送部材５０７からトナー撹拌部材６０１を取り外した状態において図１４（ａ）に示される矢印Ｅ１方向に見た第１のトナー搬送部材５０７の外観を示す図である。図１６（ｂ）は、（ａ）に示される領域Ｃ２を拡大して示す図である。図１６（ａ）に示されるように、第１のトナー搬送部材５０７には、取付部５０７ｅが形成されている。取付部５０７ｅは、第１のトナー搬送部材５０７の回転軸５０７ａに沿って板状に形成されている。取付部５０７ｅの中央部に形成されている平行面５０７ｆは、第１のトナー搬送部材５０７の回転軸５０７ａに平行な面である。平行面５０７ｆの長手方向における両側には、第１のトナー搬送部材５０７の回転軸５０７ａに対して傾斜している傾斜面５０７ｇが形成されている。傾斜面５０７ｇは、平行面５０７ｆから所定の角度傾いた角度Ｒ１〔度〕を有するように、平行面５０７ｆの両側において平行面５０７ｆを基準として長手方向において対称となるように傾いている。例えば、実施の形態１では、傾斜面５０７ｇの傾斜角Ｒ１〔度〕の角度は５度である。

図１６（ｂ）に示されるように、第１の固定部５０７ｃ及び第２の固定部５０７ｄは、取付部５０７ｅの平行面５０７ｆ及び傾斜面５０７ｇに形成されている。平行面５０７ｆ及び傾斜面５０７ｇに形成されている第１の固定部５０７ｃ及び第２の固定部５０７ｄの内、傾斜面５０７ｇに形成されている第１の固定部５０７ｃ及び第２の固定部５０７ｄは、平行面５０７ｆの両側の傾斜に沿って形成されている。したがって、取付部５０７ｅに取り付けられたトナー撹拌部材６０１は、平行面５０７ｆ両側の傾斜に沿った形状を有する。図１６（ｂ）に示されるように、傾斜面５０７ｇは、平行面５０７ｆから５度傾斜しているので、取付部５０７ｅに取り付けられたトナー撹拌部材６０１は、長手方向における両側の部分が５度傾斜した形状を有する。

図１７は、トナー量検知部材５０９を示す斜視図である。トナー量検知部材５０９は、回転軸５０９ａと、回転軸５０９ａの周囲に板状に形成された回転体（撹拌部）５０９ｂが取付けられた回転体であり、回転体５０９ｂが最下点から最上点（回転頂点）までは駆動部から駆動力を得て回転させられ、最上点から最下点までは自重で落下する。トナー量検知部材５０９は、回転体５０９ｂが回転頂点から自重落下する際、第２のトナー搬送部材５０８から遠ざかる方向に回転する。現像装置５００のトナー収容部５０１内のトナー４０が少なくなると、トナー量検知部材５０９は自重落下をし始め、その落下位置をセンサによって検知することで、トナー４０の量を検知し、トナー収容部５０１内のトナー４０の量が少なくなったことを判断する。トナー量検知部材５０９が、トナー収容部５０１内のトナー４０の量が所定の量以下になったことを検知した場合、トナーカートリッジ４１が作動し、現像装置５００にトナー４０が供給される。トナー４０が所定の量まで補充されたことをトナー量検知部材５０９が検知すると、トナーカートリッジ４１の動作が停止する。

図１８は、実施の形態１に係る画像形成装置１の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。図１８に示されるように、画像形成装置１は、制御系の構成として、トナー量検知部材５０９の位置を検出することによってトナー収容部５０１内に堆積するトナーの量を検出するトナー量検出部７０１と、用紙検知部１２と、画像形成ユニット３、搬送ローラ、及びトナーカートリッジ４１内の撹拌部材などを駆動させる駆動機構に駆動力を与えるモータなどの駆動部７０２と、外部装置から受信する信号及びトナー量検出部７０１の検出結果などに基づいて駆動部７０２の動作を制御する制御部７０３とを有している。

《１−４》画像形成装置の動作
次に、画像形成装置１の動作を図１に基づいて説明する。コンピュータ等の外部装置から画像形成装置１に印刷開始の命令が送られると、画像形成装置１による画像形成動作が実行される。まず、用紙Ｐは、給紙カセット５から繰り出され、搬送ローラ１５及び１６により搬送され、転写ベルト１３によって用紙搬送路４において搬送される。また、用紙搬送路４の搬送経路の途中に配置された用紙検知部１２により、用紙Ｐの厚さが検知される。また、外部装置から入力された画像データに基づく露光によって、画像形成ユニット３の感光体４１１の表面に静電潜像が形成され、現像装置５００による現像によって静電潜像に基づくトナー像が形成される。用紙Ｐが画像形成ユニット３に対向する位置まで搬送されると、転写ローラ６によりトナー像が用紙Ｐ上に転写される。実施の形態１に係る画像形成装置１のように、複数の画像形成ユニット３が用いられている場合、用紙Ｐは、ベルトユニット１４により搬送されて、順次各色のトナー像が各画像形成ユニット３の位置において転写ローラ６により用紙Ｐに転写される。各画像形成ユニット３の位置においてトナー像が転写された用紙Ｐは、定着部７へ搬送されて、定着部７により用紙Ｐ上にトナー像が加熱及び加圧されて定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは、搬送ローラ８により画像形成装置１の外部へ排出されてスタッカ９上に載置される。

《１−５》画像形成ユニットの動作
次に、画像形成ユニット３の動作を図２及び図４に基づいて説明する。コンピュータ等の外部装置から印刷命令が画像形成装置１の制御部７０３（図１８）に入力されると、画像形成装置１の駆動部７０２（図１８）に連結された感光体４１１、現像ローラ５０２、トナー供給ローラ５０３が回転駆動をする。帯電ローラ４１３には所定の電圧が印加されて、感光体４１１の表面を一様に帯電させる。光源４１４は、印刷命令とともに入力された画像データに基づいて、一様に帯電された感光体４１１の表面上に静電潜像を形成する。トナー供給ローラ５０３は、現像ローラ５０２にトナー４０を供給し、トナー４０は現像ローラ５０２の表面で担持される。現像ローラ５０２に担持されたトナー４０は、現像ブレード５０４により一定の層厚に規制される。現像ローラ５０２には所定の電圧が印加されており、現像ローラ５０２は、静電潜像が形成された感光体４１１の表面にトナー４０を付着させて、感光体４１１上にトナー像を形成させる。感光体４１１上に現像されたトナー像は、所定の電圧が印加された転写ローラ６によって用紙Ｐに転写される。用紙Ｐに転写されずに感光体４１１の表面に残った残留トナー４０は、クリーニングブレード４１２により掻き取られて、感光体４１１の表面から除去される。掻き取られたトナー４０は、廃トナー搬送スパイラル４１６などによって廃トナー回収部１０へ搬送される。クリーニングブレード４１２による感光体４１１の表面のクリーニング後、感光体４１１の表面に静電潜像が形成された箇所とその他の箇所との電気的な差（電位差）を均一にするために、除電装置４１５（図４）は、感光体４１１上に光を出射して感光体４１１の表面を全て除電する。その後、再び、帯電ローラ４１３は、感光体４１１の表面を一様に帯電させる。各画像形成ユニット３においてこのプロセスを繰り返して用紙Ｐにトナー像を形成する。

《１−６》現像装置の動作
次に、現像装置５００のトナー搬送手段５１１の動作について説明する。現像装置５００にトナー４０が補給される場合、トナーカートリッジ４１からトナー搬送路４４、トナー供給口５０５及び開口部５０６ａを介して、トナー案内部材５０６上にトナー４０が送り込まれる。図５に示されるように、トナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７の上方にトナー供給口５０５が配置されているので、トナー供給口５０５を通過したトナー４０は、そのままトナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７上に落下する。このとき、トナー供給口５０５がトナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７の長手方向における略中央部に対向する位置に配置されているので、供給されるトナー４０は、トナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７の長手方向における略中央付近に堆積する。

第１のトナー搬送部材５０７及び第２のトナー搬送部材５０８は、駆動機構にそれぞれ連結されており、モータなどの駆動部（図１８の７０２）から受け取った駆動力によって、画像形成動作中はそれぞれ矢印Ｄ１方向及び矢印Ｄ２方向（図５）に回転する。したがって、図１２に矢印Ｇ１、Ｇ２で示されるように、第１のトナー搬送部材５０７上に堆積したトナー４０は、第１のトナー搬送部材５０７の回転動作によって、トナー案内部材５０６の内壁に沿ってトナー案内部材５０６の長手方向の両端に向かって搬送される。トナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７は、トナー供給口５０５の長手方向における中央に対応する位置を基準面としてトナー案内部材５０６の長手方向に対称であるので、トナー供給口５０５から落下したトナー４０をトナー案内部材５０６の両端へ向けてバランスよく搬送させることができる。

仮に、トナー案内部材５０６のトナー供給口５０５周辺付近が密閉されている場合、トナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７上に極端に多くのトナー４０が堆積すると、第１のトナー搬送部材５０７の回転が妨げられる場合がある。一方、実施の形態１におけるトナー案内部材５０６は、トナー案内部材５０６の長手方向の一端側から他端側にわたって開口部５０６ａを有しているため、トナー供給口５０５から送り込まれたトナー４０がトナー案内部材５０６の内部において凝集することなく、開口部５０６ａから適度にトナー案内部材５０６の外部へ排出される。すなわち、トナー供給口５０５から供給されたトナー４０の量が極端に多くなった場合に、トナー案内部材５０６の開口部５０６ａからトナー４０が溢れて、現像装置５００のトナー収容部５０１内にトナー４０が排出されることで、トナー案内部材５０６の内部の圧力を逃がし、トナー４０が凝集することを防止することができる。したがって、実施の形態１におけるトナー案内部材５０６により、第１のトナー搬送部材５０７の回転動作をスムーズに行わせることができるので、トナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７上に堆積したトナー４０を、トナー案内部材５０６の両端へ良好に搬送させることができる。

また、実施の形態１におけるトナー案内部材５０６は、第１のトナー搬送部材５０７の周辺部におけるトナー４０の空洞化を防止している。具体的には、図６に示されるように、トナー案内部材５０６においてトナー供給口５０５付近と対向する領域は、トナー４０の堆積量が多くなるため、開口部５０６ａの内、第１の開口部５０６ａ１の開口量は、最も小さくなるように壁部５３２が第１の部分５０６１のように高く形成されている。これにより、第１の開口部５０６ａ１から溢れ出るトナー４０の量が多くならないようにしている。また、図６に示されるように、第２の開口部５０６ａ２は、トナー供給口５０５が配置されている側から第１のトナー搬送部材５０７の回転中心（回転軸５０７ａ）と同じ高さの位置にかけて開口するように（壁部５３２の第２の部分５０６２の上辺が回転軸５０７ａと同じ高さになるように）形成されている。これにより、第１のトナー搬送部材５０７の回転中心の高さよりも高い位置に堆積されたトナー４０は、第２の開口部５０６ａ２から溢れ出る。

図１９（ａ）から（ｃ）は、図７に示されるトナー案内部材と第１のトナー搬送部材の断面を概略的に示す断面図である。図１９（ａ）は、図７に示されるトナー供給口５０５、トナー案内部材５０６、及び第１のトナー搬送部材５０７を線分Ｆ１−Ｆ１で切る断面を示す断面図である。図１９（ｂ）及び（ｃ）は、図７に示されるトナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７を線分Ｆ２−Ｆ２、Ｆ３−Ｆ３で切る断面をそれぞれ示す断面図である。なお、図１９（ａ）から（ｃ）において、第１のトナー搬送部材５０７の斜線で示される部分は、回転軸５０７ａ及びスパイラル部５０７ｂの断面を示す。図２０は、第１のトナー搬送部材が回転してトナーがスパイラル部の羽根に接触した際にトナーが羽根から受ける力の方向を示す図である。

図１９（ａ）に示されるように、第１のトナー搬送部材５０７は、回転軸５０７ａを中心として矢印Ｄ１方向に回転する。第１のトナー搬送部材５０７が回転してトナー４０がスパイラル部５０７ｂの羽根に接触した際にトナー４０が羽根から受ける第１のトナー搬送部材５０７の半径方向の力は、図２０に示されるように、第１のトナー搬送部材５０７の回転とともにスパイラル部５０７ｂの接線方向を向く力Ｆとして働くようにスパイラル部５０７ｂの形状が設定されている。このような第１のトナー搬送部材５０７を用いた場合、図１９（ａ）から（ｃ）に示される領域Ｒ１の範囲でトナー４０がスパイラル部５０７ｂから受ける力は、他の領域においてトナー４０がスパイラル部５０７ｂから受ける力よりも大きい。したがって、この領域Ｒ１の範囲に対応する第１のトナー搬送部材５０７に対向する部分にトナー案内部材５０６があれば、トナー４０は、第１のトナー搬送部材５０７から力Ｆを受けるとともに、トナー案内部材５０６に案内されて、トナー案内部材５０６の長手方向における両端に向かって安定的に搬送される。なお、図１９（ａ）から（ｃ）において領域Ｒ１は、第１のトナー搬送部材５０７の回転軸５０７ａの中心を通る、鉛直方向の直線ｔ１及び水平方向の直線ｔ２で区分けされて示される領域である。

図１９（ｂ）に示されるように、トナー案内部材５０６の底部から上方に向けて形成される第２の部分５０６２の高さは、第１のトナー搬送部材５０７の回転中心（回転軸５０７ａ）を通る水平方向の直線ｔ２と同じ高さになるように形成されている。したがって、第２の部分５０６２が形成されている領域に対応する第２の開口部５０６ａ２は、第１のトナー搬送部材５０７の上方から第１のトナー搬送部材５０７の回転中心を通る水平方向の直線ｔ２と同じ高さの位置まで開口するように形成されている。第２の部分５０６２以上の高さまでトナー４０が増えた場合は、トナー４０が第２の開口部５０６ａ２から溢れ出ることで、トナー案内部材５０６の内部の圧力を逃がしてトナー４０が凝集することを防止することができる。

図６に示されるように、第３の壁部５０６３は、画像形成ユニット３の長手方向における両端部近傍に、トナー供給口５０５から遠ざかるにつれてトナー案内部材５０６の壁部５３２の高さが低くなる傾斜を有するように形成されている。すなわち、第３の壁部５０６３は、トナー案内部材５０６におけるトナー搬送方向の上流側から下流側にかけて壁部５３２の高さが低くなる傾斜を有するように形成されている。したがって、第３の壁部５０６３が形成されている領域に対応する第３の開口部５０６ａ３は、トナー案内部材５０６におけるトナー搬送方向の上流側から下流側にかけて開口が広がるように形成されている。このように形成することにより、傾斜している部分の範囲で、トナー４０の量が多い上流側から下流側にかけて第３の壁部５０６３の上方から溢れ出るトナー４０を傾斜に合わせて徐々に現像装置５００の内部へ送り込むことができる。これにより、第１のトナー搬送部材５０７によって積極的に両端に搬送されたトナー４０の量がトナー案内部材５０６の長手方向における両端付近で極端に増えることによりトナー４０が凝集することを防止することができる。

図１９（ｃ）に示されるように、トナー案内部材５０６は、第３の開口部５０６ａ３の長手方向における下流側に現像剤排出部としての第４の開口部５０６ａ４を有する。第４の開口部５０６ａ４は、第１のトナー搬送部材５０７の下面半分程度が開口するように形成されている。言い換えると、第４の開口部５０６ａ４は、第１のトナー搬送部材５０７の下半分における回転方向の下流側に対応する部分が開口するように形成されている。これにより、第１のトナー搬送部材５０７によって積極的に両端に搬送されたトナー４０が、トナー案内部材５０６から排出されやすくなるので、第１のトナー搬送部材５０７の長手方向両端付近において回転軸５０７ａ周辺にトナー４０が詰まることを防止できる。

図２１（ａ）及び（ｂ）は、現像装置５００の内部を長手方向の一端側から他端側の方向に見た場合のトナー４０の量の変化及び堆積状態を示す図である。図２２（ａ）から（ｃ）は、現像装置５００にトナー量検知部材５０９を配置した場合における現像装置５００の内部を長手方向の一端側から他端側の方向に見たときのトナー４０の量の変化及び堆積状態を示す図である。

図１２に示されるように、トナー案内部材５０６の開口部５０６ａを介して現像装置５００の内部に送り込まれたトナー４０は、第２のトナー搬送部材５０８により現像装置５００の長手方向における中央に向かって搬送される。このとき、図１０に示されるように、第２のトナー搬送部材５０８のスパイラル部５０８ｂの端部における羽根の位置ｋ１が、トナー案内部材５０６の第３の開口部５０６ａ３と第４の開口部５０６ａ４の接続（境界）の位置ｓ１よりも、トナー案内部材５０６におけるトナー搬送方向の下流側に配置されるようにしているため、トナー案内部材５０６から送り込まれたトナー４０を確実に受け取り、搬送することができる。第２のトナー搬送部材５０８により搬送されたトナー４０は、現像装置５００の長手方向における中央で山状に堆積する。このとき、図２１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、トナー量検知部材５０９のような回転部材がない場合、トナー４０の量が多い状態（図２１（ａ））からトナー４０の量が少なくなるにつれて、第２のトナー搬送部材５０８により搬送されたトナー４０は、図１２及び図２１（ｂ）のような山状に堆積したままとなり、中央部近傍でトナー４０が凝集し、現像装置５００内でトナー４０の堆積が不均一になる場合がある。一方、図２２（ａ）から（ｃ）に示されるように、現像装置５００にトナー量検知部材５０９を配置した場合、第２のトナー搬送部材５０８は、トナー量検知部材５０９の下側にあるため、常にトナー４０の中でトナー４０を搬送し続ける（図２２（ａ））。そのため、第２のトナー搬送部材５０８により搬送されたトナー４０は、現像装置５００の長手方向における中央で山状に堆積するが（図２２（ｂ））、トナー量検知部材５０９が第２のトナー搬送部材５０８の上側にあり、その回転動作により、山状に堆積したトナー４０を崩し続けることで、現像装置５００内で搬送されるトナー４０を均一に均すことができる（図２２（ｃ））。

実施の形態１に係る画像形成ユニット３は、長手方向の略中央を印刷領域の中央とするため、現像ローラ５０２の長手方向における略中央に存在するトナー４０の使用量が多くなり、現像ローラ５０２の長手方向における両端部付近に存在するトナー４０の使用量が少ない傾向にある。そのため、現像装置５００の長手方向における両端部付近に存在するトナー４０は、使用されずに現像装置５００内に停滞し続け、劣化する場合がある。そこで、実施の形態１に係る画像形成ユニット３に備えられた現像装置５００では、トナー案内部材５０６から画像形成ユニット３両端部へトナー４０を供給することで、現像装置５００の長手方向における両端部付近に停滞したトナー４０とトナーカートリッジ４１から新しく送り込まれたトナー４０とを混ぜることができる。さらに、第２のトナー搬送部材５０８は、現像装置５００の長手方向における両端部付近に停滞したトナー４０を現像装置５００の長手方向における中央に向けて搬送することで、トナー４０が現像装置５００の長手方向における両端に停滞することを回避し、現像装置５００内のトナー４０の状態を均一化させている。これにより、用紙Ｐへの画像形成時において、画像形成ユニット３の長手方向における画像濃度変動の発生を抑え、安定した印刷を可能とする。

次に、トナー量検知部材５０９の動作について説明する。図２３（ａ）及び（ｂ）は、現像装置５００内のトナー４０が少ない場合におけるトナー量検知部材５０９の動作を示す断面図である。図２４（ａ）及び（ｂ）は、現像装置５００内にトナー４０が十分に多い場合におけるトナー量検知部材５０９の動作を示す断面図である。

図２３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、現像装置５００内にトナー４０が少ない場合、トナー量検知部材５０９は、回転軸５０９ａを回転中心として、回転体５０９ｂが回転頂点（図２３（ａ））から自重落下する（図２３（ｂ））。一方、トナー４０が現像装置５００内に十分に満たされている場合、図２４（ａ）に示されるように、回転体５０９ｂが回転頂点まで回転してもトナー４０が周囲に存在することにより回転体５０９ｂの自重落下動作が妨げられ、図２４（ｂ）に示されるように、トナー４０の量の変化とともに回転体５０９ｂが緩やかに回転する。このようなトナー量検知部材５０９の回転動作の変化をセンサにより検知し、トナー量を検出している。

図４、図２３（ａ）及び（ｂ）、並びに図２４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、トナー量検知部材５０９の回転体５０９ｂは、回転頂点からの回転方向（自重落下方向）が、第２のトナー搬送部材５０８から遠ざかる方向に設定されている。すなわち、回転体５０９ｂを最下点から最上点（回転頂点）までの間は駆動力を与えて回転させることにより、第２のトナー搬送部材５０８により搬送されて現像装置５００の長手方向の中央部に山状に堆積したトナー４０を、回転体５０９ｂが自重落下する前に崩し、かつ、次々に中央部に搬送されて山状に堆積するトナー４０の影響を回避することで、安定的なトナー量検知が可能となる。

トナーカートリッジ４１からトナー供給口５０５にトナー４０が送り込まれ続けると、第１のトナー搬送部材５０７による搬送が間に合わず、トナー案内部材５０６上のトナー供給口５０５付近にトナー４０が凝集する場合がある。一方、図１５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第１のトナー搬送部材５０７にトナー撹拌部材６０１が取付けられている場合、トナー撹拌部材６０１は、第１のトナー搬送部材５０７と一体に回転する。トナー撹拌部材６０１は、可撓性を有しているので、図１５（ｂ）に示されるように、トナー撹拌部材６０１が回転する際、トナー撹拌部材６０１の先端付近が現像装置５００の内壁及びトナー案内部材５０６の内壁と当接してトナー撹拌部材６０１全体が撓みながら回転する。トナー撹拌部材６０１が撓みながら回転することで、トナー供給口５０５から送り込まれたトナー４０をトナー撹拌部材６０１によりほぐし続けることができるので、トナー４０の凝集を回避でき、第１のトナー搬送部材５０７によりトナー４０を安定して搬送し、現像装置５００の内部まで送り込むことができる。さらに、実施の形態１に係るトナー撹拌部材６０１は、トナー供給口５０５の近傍に配置されているので、トナー４０が多く堆積して凝集しやすい位置において効率よく撹拌することができる。

トナー撹拌部材６０１を取り付ける取付部５０７ｅは、第１のトナー搬送部材５０７の回転軸５０７ａに対して傾斜し、平行面５０７ｆから軸方向に向かって角度を有した傾斜面５０７ｇを有する。トナー撹拌部材６０１は、取付部５０７ｅに形成された第１の固定部５０７ｃ及び第２の固定部５０７ｄと係合することで保持されている。そのため、トナー撹拌部材６０１が第１のトナー搬送部材５０７とともに回転する際、トナー撹拌部材６０１は、傾斜面５０７ｇの傾斜に沿った形状を維持しながら回転する。トナー撹拌部材６０１の長手方向における両側が傾斜して回転することで、トナー４０を傾斜面５０７ｇによりトナー案内部材５０６の長手方向両端側へ送り出すことを容易にする。よって、トナー撹拌部材６０１を取り付けた第１のトナー搬送部材５０７を用いた場合、トナー撹拌部材６０１がトナー供給口５０５周辺に凝集したトナー４０をほぐし、トナー撹拌部材６０１でほぐされたトナー４０を第１のトナー搬送部材５０７のスパイラル部５０７ｂによりトナー案内部材５０６の長手方向両端の方向へ容易に搬送することができる。

《１−７》実施の形態１の効果
以上に説明したように、実施の形態１に係る現像装置５００においては、トナー案内部材５０６及び第１のトナー搬送部材５０７により現像剤供給位置（例えば、中央位置）から現像ローラ５０２の長手方向の両端側にトナーを搬送して、トナー収容部内に排出させる。このため、新たに供給されたトナーは、トナー収容部内の長手方向の両端部付近に堆積する。第２のトナー搬送部材５０８は、現像ローラ５０２の長手方向の両端付近に堆積したトナーを中央に送ることで、現像装置５００内の古いトナーと新しいトナーとを長手方向において混合することができ、現像ローラ５０２により現像される感光体４１１の長手方向での画像濃度を均一化することができる。

また、実施の形態１に係る現像装置５００においては、トナー撹拌部材６０１が取り付けられた第１のトナー搬送部材５０７を用いた場合、トナー供給口５０５周辺のトナー４０をほぐしながら、トナー案内部材５０６の長手方向両端に向けてトナー４０を搬送できるので、トナー４０の供給不足によるカスレの発生を防ぐことができる。

さらに、実施の形態１に係る現像装置５００においては、自重落下を利用したトナー量検知部材５０９の回転頂上からの落下方向を第２のトナー搬送部材５０８から遠ざかる方向に落下させるように設定することで、第２のトナー搬送部材５０８の長手方向中央で山状に堆積するトナー４０を崩し、かつ、安定的なトナー量検知を可能とする。

《１−８》変形例
図２５は、本発明の実施の形態１の変形例に係る画像形成ユニット５２の内部構成を示す断面図である。図２５において図４に示される画像形成ユニット３における構成要素と同一又は対応する構成要素には、図４に示される構成要素と同一の符号を付している。図２５に示される画像形成ユニット５２は、トナーカートリッジ４１とトナー供給口５０５との間にトナー搬送路４４を備えていない点で、図４に示される画像形成ユニット３と異なるが、その他の構成は、画像形成ユニット３と同様に構成することができる。すなわち、トナーカートリッジ４１とトナー供給口５０５との間にトナー搬送路４４が無い画像形成ユニット５２においても、上記で説明した画像形成ユニット３の動作と同様の動作を実現することができる。

《２》実施の形態２
上記実施の形態１においては、トナー収容部５０１のトナー供給口５０５が現像装置５００の長手方向の略中央位置に備えられ、且つ、トナー案内部材５０６の開口部５０６ａの開口量が現像装置５００の長手方向の略中央位置で最小になり、両端位置で最大になる場合を説明した。実施の形態２においては、トナー収容部８０１のトナー供給口８０５が現像装置の長手方向の中央位置よりも一方の端部に近い基準位置に備えられ、且つ、トナー案内部材８０６の開口部８０６ａの開口量が現像装置の長手方向のトナー供給口８０５に向かい合う位置で最小になり、他方の端部位置で最大になる場合を説明する。

図２６は、本発明の実施の形態２に係る現像装置内のトナー搬送手段８１１を概略的に示す正面図である。図２６に示されるように、実施の形態２に係る現像装置は、現像剤供給口としてのトナー供給口８０５を有する現像剤収容部としてのトナー収容部８０１と、現像剤案内部材としてのトナー案内部材８０６と、第１の現像剤搬送部材である第１のトナー搬送部材（第１のトナー搬送スパイラル）８０７と、第２の現像剤搬送部材である第２のトナー搬送部材（第２のトナー搬送スパイラル）８０８とを有する。図２６に示されるように、実施の形態２において、トナー供給位置は、トナー案内部材８０６の長手方向の中央位置よりも一方の端部に近い基準位置であり、トナー案内部材８０６の長手方向の基準位置で、開口部８０６ａの開口量は最小であり、トナー案内部材８０６の長手方向の他方の端部位置で、開口部の開口量は最大である。

図２７は、実施の形態２に係る現像装置内におけるトナー搬送手段によるトナー搬送方向を示す図である。図２７に示されるように、トナー案内部材８０６は、長手方向（図２６における矢印Ｇ２１方向）にトナーを案内する底部８３１と、底部８３１に立設する壁部８３２とを有する。壁部８３２は、トナー案内部材８０６の長手方向のトナー供給位置を含む第１の領域に配置された、最も高い上辺を持つ第１の部分８０６１と、トナー案内部材８０６の長手方向の第１の領域の隣に配置された、２番目に高い上辺を持つ第２の部分８０６２とを有する。また、壁部８３２は、トナー案内部材８０６の長手方向の第２の領域の他方の端部側に配置された、３番目に高い上辺を持つ第３の部分８０６３をさらに有してもよい。第３の部分８０６３の上辺は、トナー案内部材８０６の長手方向の他方の端部に近づくほど低くなるように傾斜していることが望ましい。なお、第３の部分８０６３に隣接する第４の部分８０６４は、現像剤排出部ともいう。トナー案内部材８０６の第１の部分８０６１は、第１の開口部の開口量θを規制し、トナー案内部材８０６の第２の部分８０６２は、第２の開口部の開口量θを規制し、トナー案内部材８０６の第３の部分８０６３は、第３の開口部の開口量θを規制し、トナー案内部材８０６の第４の部分８０６４は、第４の開口部の開口量θを規制している。

図２６及び図２７に示されるように、第１のトナー搬送部材８０７は、トナー供給位置にあるトナー供給口８０５から供給されたトナーをトナー案内部材８０６の長手方向の一方の端部から他方の端部に向けて（矢印Ｇ２１方向に）トナー案内部材８０６上のトナーを搬送する第１の搬送部としての第１のスパイラル部８０７ｂを含む。この例では、第１のスパイラル部８０７ｂは、長手方向に平行な回転軸８０７ａと、この回転軸８０７ａの周囲に形成された螺旋構造の羽根を持つ。第２のトナー搬送部材８０８は、トナー案内部材８０６から供給されたトナーを長手方向の他方の端部から一方の端部であるトナー供給位置に対向する位置に向けて（矢印Ｇ２２方向に）搬送する第２の搬送部としての第２のスパイラル部８０８ｂを含む。第２のスパイラル部８０８ｂは、長手方向に平行な回転軸８０８ａと、この回転軸８０８ａの周囲に形成された螺旋構造の羽根を持つ。

実施の形態２に係る現像装置においては、トナー案内部材８０６及び第１のトナー搬送部材８０７により現像剤供給位置から現像装置の長手方向の一方の端部から他方の端部に向けてトナーを搬送して、トナー収容部８０１内に排出させる。このため、新たに供給されたトナーは、トナー収容部内の長手方向の他方の端部付近に堆積する。第２のトナー搬送部材８０８は、現像装置の長手方向の一方の端部付近に堆積したトナーを他方の端部に向けて搬送することで、現像装置内の古いトナーと新しいトナーとを長手方向において混合することができ、現像ローラにより現像される感光体の長手方向での画像濃度を均一化することができる。なお、実施の形態２において、上記以外の点は、実施の形態１の場合と同じである。

《３》実施の形態３
上記実施の形態１及び２においては、トナー収容部５０１，８０１のトナー供給口５０５，８０５の位置に応じて、第２のトナー搬送部材５０８，８０８によるトナーの搬送方向が決められていたが、実施の形態３に係る現像装置においては、感光体の長手方向（軸方向）、すなわち、現像装置の長手方向における印刷領域の基準位置（印刷基準位置）に応じて、第２のトナー搬送部材５０８又は８０８のいずれかを採用する。一般に、感光体の長手方向の中心位置を印刷基準位置としている画像形成装置（実施の形態１と同様の装置）においては、現像装置の長手方向の両端付近におけるトナーの使用量が少なくなり、感光体の長手方向の一方の端部位置を印刷基準位置としている画像形成装置（実施の形態２と同様の装置）においては、現像装置の長手方向の他方の端部付近におけるトナーの使用量が少なくなる。したがって、第２のトナー搬送部材によるトナーの搬送方向を、印刷基準位置から最も遠い位置から印刷基準位置に向かう方向とすることによって、トナー収容部内に堆積しているトナーの撹拌を効率的に行うことが可能である。なお、実施の形態３においては、トナー収容部内のトナーの撹拌性能は、実施の形態１及び２の場合よりも低下するが、第１のトナー搬送部材によるトナー搬送方向と、第２のトナー搬送部材によるトナー搬送方向とを関連付ける必要がない。

１ 画像形成装置、 ２ 筐体、 ３ 画像形成ユニット、 ４ 用紙搬送路、 ５ 給紙カセット、 ６ 転写ローラ、 ７ 定着部、 ８ 搬送ローラ、 ９ スタッカ、 １０ 廃トナー回収部、 １１ 用紙繰り出し部、 １２ 用紙検知部、 １３ 転写ベルト、 １４ ベルトユニット、 １５，１６ 搬送ローラ、 ４０ トナー（現像剤）、 ４１ トナーカートリッジ、 ４１ａ 撹拌部材、 ４４ トナー搬送路、 ４１０ フレーム、 ４１１ 感光体、 ４１２ クリーニングブレード、 ４１３ 帯電ローラ、 ４１４ 光源（露光装置）、 ５００ 現像装置、 ５０１ トナー収容部（トナー収容室）、 ５０２ 現像ローラ（現像剤担持体）、 ５０６ トナー案内部材（現像剤案内部材）、 ５０６ａ 開口部、 ５０７ 第１のトナー搬送部材（第１の現像剤搬送部材）、 ５０８ 第２のトナー搬送部材（第２の現像剤搬送部材）、 ５０９ トナー量検知部材、 ５１１ トナー搬送手段。

Claims (20)

1. 現像剤供給口を有する現像剤収容部と、
   開口部と、現像剤を案内する底部と、前記底部に立設する壁部とを有し、前記開口部の開口量は前記現像剤供給口に対向する現像剤供給位置から最も離れた位置で最大であり、前記現像剤供給口及び前記開口部を介して供給された前記現像剤を堆積させる現像剤案内部材と、
   前記現像剤供給口及び前記開口部を介して供給され前記現像剤案内部材上に堆積した前記現像剤を、前記現像剤案内部材の長手方向であって前記現像剤供給位置から遠ざかる方向に搬送して、前記開口部から排出させる第１の現像剤搬送部材と、
   前記開口部から排出されて前記現像剤収容部内に堆積する前記現像剤を、前記第１の現像剤搬送部材による前記現像剤の搬送方向の反対方向に搬送する第２の現像剤搬送部材と、
   前記現像剤収容部内に堆積している前記現像剤を前記現像剤収容部の外部に供給する現像剤担持体と、
   前記第１の現像剤搬送部材の前記現像剤供給口に対向する位置であって且つ前記壁部の最も高い上辺に対向する位置に取り付けられ、前記現像剤案内部材上に供給された前記現像剤を撹拌する現像剤撹拌部材と
   を有することを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤供給位置は、前記現像剤案内部材の長手方向の中央位置であり、
   前記現像剤案内部材の長手方向の前記中央位置で、前記開口部の開口量は最小であり、
   前記現像剤案内部材の長手方向の両端位置で、前記開口部の開口量は最大である
   ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記壁部は、
   前記現像剤案内部材の長手方向の前記中央位置を含む第１の領域に配置された、前記最も高い上辺を持つ第１の部分と、
   前記現像剤案内部材の長手方向の前記第１の領域の両側に配置された、２番目に高い上辺を持つ第２の部分と、
   を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記壁部は、前記現像剤案内部材の長手方向の前記第２の部分の両側に配置された、３番目に高い上辺を持つ第３の部分をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記壁部の前記第３の部分の上辺は、前記現像剤案内部材の長手方向の両端に近づくほど低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記第１の現像剤搬送部材は、
   前記現像剤供給位置から前記現像剤案内部材の長手方向の一方の端部に向けて前記現像剤案内部材上の前記現像剤を搬送する第１の搬送部と、
   前記現像剤供給位置から前記現像剤案内部材の長手方向の他方の端部に向けて前記現像剤案内部材上の前記現像剤を搬送する第２の搬送部と
   を含む
   ことを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記第２の現像剤搬送部材は、
   前記現像剤収容部内に堆積している前記現像剤を、前記現像剤案内部材の長手方向の前記一方の端部に対向する位置から前記現像剤供給位置に対向する中央位置に向けて搬送する第３の搬送部と、
   前記現像剤収容部内に堆積している前記現像剤を、前記現像剤案内部材の長手方向の前記他方の端部に対向する位置から前記現像剤供給位置に対向する中央位置に向けて搬送する第４の搬送部と
   を含む
   ことを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
8. 前記現像剤供給位置は、前記現像剤案内部材の長手方向の中央位置よりも一方の端部に近い基準位置であり、
   前記現像剤案内部材の長手方向の前記基準位置で、前記開口部の開口量は最小であり、
   前記現像剤案内部材の長手方向の他方の端部位置で、前記開口部の開口量は最大である
   ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
9. 前記壁部は、
   前記現像剤案内部材の長手方向の前記基準位置を含む第１の領域に配置された、前記最も高い上辺を持つ第１の部分と、
   前記現像剤案内部材の長手方向の前記第１の領域の前記他方の端部側に配置された、２番目に高い上辺を持つ第２の部分と、
   を有する
   ことを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
10. 前記第１の現像剤搬送部材は、前記現像剤供給位置から前記現像剤案内部材の長手方向の他方の端部に向けて前記現像剤案内部材上の前記現像剤を搬送することを特徴とする請求項８又は９に記載の現像装置。
11. 前記現像剤供給口は、前記現像剤収容部の頂部に形成され、
    前記現像剤案内部材は、前記現像剤収容部内において前記現像剤供給口の真下に配置される
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の現像装置。
12. 前記第２の現像剤搬送部材は、前記第２の現像剤搬送部材の少なくとも一部が前記現像剤案内部材から前記現像剤が排出される位置の真下に位置するように、配置されることを特徴とする請求項１１に記載の現像装置。
13. 前記現像剤収容部内に堆積する前記現像剤の堆積量を検出する現像剤量検知部をさらに有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の現像装置。
14. 前記第２の現像剤搬送部材は、前記現像剤量検知部による前記堆積量の検出高さよりも低い位置に配置されることを特徴とする請求項１３に記載の現像装置。
15. 前記現像剤案内部材の前記第２の部分の上辺の高さ方向の位置は、前記第１の現像剤搬送部材の回転軸の高さ方向の位置に一致することを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の現像装置。
16. 前記現像剤撹拌部材は可撓性を有し、
    前記第１の現像剤搬送部材が回転するとき、前記現像剤撹拌部材は、前記現像剤案内部材と当接し、撓みながら回転する
    ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の現像装置。
17. 前記現像剤撹拌部材はフィルム部材であり、
    前記第１の現像剤搬送部材による前記現像剤の搬送方向における下流側における前記現像剤撹拌部材の端部は、前記第１の現像剤搬送部材の回転軸に対して傾斜している
    ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の現像装置。
18. 請求項１から１７のいずれか１項に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成ユニット。
19. 請求項１から１７のいずれか１項に記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
20. 請求項１８に記載の画像形成ユニットを有することを特徴とする画像形成装置。

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