JP6347740B2 - 現像剤搬送装置、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式等を採用した画像形成装置の静電潜像を現像する現像剤を搬送する現像剤搬送装置に関する。

従来、電子写真画像形成装置において、現像剤が使用されて消費された場合に、新たに現像剤を補給する現像剤補給方式が用いられている。現像剤補給方式としては、電子写真画像形成装置に着脱自在なトナーボトルのような現像剤補給容器を交換することにより、現像剤を補給する方式が用いられている。

例えば、特許文献１には、劣化して帯電量の低いトナーを現像装置内に偏って堆積させないように、回転軸のまわりに螺旋状の部材を取り付けた２本の攪拌搬送部材を並べて配置し、現像剤の循環経路を形成する現像装置が記載されている。

また、特許文献２には、トナー収容部のトナーをトナー供給部へ搬送する攪拌部材の回転攪拌羽根に形成される舌状の撓み方向を常に一定に維持するトナー供給装置が記載されている。

特開平８−３００８４号公報 特開２０１０−３２７５４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された現像装置は、２本の螺旋状の回転部材を設けているため、それぞれを回転駆動させるための構造が必要となり、装置の複雑化、大型化、高コスト化を招くといった課題があった。

また、特許文献２に記載されたトナー供給装置は、容器内端部に残留するトナーを容器中央部に寄せることでトナーの攪拌を行うもので、攪拌部材の回転軸方向への十分な攪拌ができないため、濃度ムラの無い画像を得ることができないといった課題があった。

本発明は、簡易な構成で現像剤を十分に攪拌することができる現像剤搬送装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、回転軸を中心に回転して現像剤を搬送するシート部材を備え、前記シート部材は、前記回転軸の軸方向に現像剤を搬送する第一の現像剤搬送手段と、前記第一の現像剤搬送手段とは、前記回転軸との距離が異なる位置に形成された、前記第一の現像剤搬送手段とは逆方向に現像剤を搬送する第二の現像剤搬送手段と、を有し、静電潜像を現像する現像剤を搬送することを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成で現像剤を十分に攪拌することができる。

本発明に係る現像装置の概略図である。 攪拌搬送部材が有する複数の現像剤搬送手段を説明する模式図である。 シート部材の搬送面に形成された開口部の一例である。 シート部材の搬送面に形成された開口部の他の一例である。 トナーボトルから現像剤容器へトナーが補給された初期の状態を示す模式図である。 トナーボトルから現像剤容器へトナーが補給された初期の状態を示す模式図である。 トナーボトルから供給されたトナーが、攪拌搬送部材の第一の現像剤搬送手段と第二の現像剤搬送手段とによって搬送される状態を示す模式図である。 シート部材の搬送面に形成された切り込み部の説明図である。 本発明に係る第２実施形態を説明する模式図である。 トナー補給口が、攪拌搬送部材の回転軸の軸方向中央に位置していない場合を説明する模式図である。 本発明に係る第３実施形態を説明する模式図である。 本発明に係る第４実施形態を説明する模式図である。 本発明に係る第４実施形態を説明する模式図である。 本発明に係る第４実施形態のさらに他の例を説明する模式図である。 本発明に係る第４実施形態のさらに他の例を説明する模式図である。 本発明に係る第５実施形態を説明する模式図である。 本発明に係る第５実施形態のトナー補給口が低い位置に設けられた場合を説明する模式図である。 本発明に係る第５実施形態のトナー補給口が高い位置に設けられた場合を説明する模式図である。 本発明に係る第５実施形態を説明する模式図である。 本発明に係る第５実施形態を説明する模式図である。 本発明に係る第５実施形態を説明する模式図である。 トナー補給口の高さとトナーボトルから現像剤容器へのトナー送り量との関係を示すグラフである。 トナー補給口の高さとトナー剤面高さとの関係を示すグラフである。

（第１実施形態）
図１は本発明に係る現像装置１の概略図である。

現像装置１は、電子写真方式等を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に使用される現像装置である。現像剤収容部としての現像剤容器２は、不図示の像担持体である感光ドラム表面に形成された静電潜像を可視化するための磁石が内包された現像剤担持体としての現像ローラ３を有する。また、現像装置１は、現像剤としてのトナー８を帯電させるとともに現像ローラ３の表面に形成されたトナー層を規制する現像ブレード４と、現像ローラ３にトナー８を供給するトナー搬送部材５と、を有している。さらに、現像剤収容部内の現像剤を攪拌搬送する部材として、現像剤容器２には、トナー搬送部材５へトナー８を攪拌しつつ供給・搬送する攪拌搬送部材６を備えている。これにより、静電潜像を現像する現像剤を搬送する現像剤搬送装置が設けられている。

トナーボトル７は、現像剤容器２に対して着脱可能な現像剤補給部であり、その現像剤補給部内には磁性一成分トナー８が収容され、現像剤容器２へのトナー８の補給が行われる開口であるトナー補給口９が存在する。また、トナーボトル７は、その内部で回転可能な攪拌部材１０を有する。攪拌部材１０は、トナーボトル７のトナー８を、トナー補給口９を介して現像剤容器２へ供給する。供給されたトナー８は、攪拌搬送部材６におけるトナー補給口９に対向する対向領域１１へ案内される。

図２は、攪拌搬送部材６が有する複数の現像剤搬送手段を説明する模式図であり、現像剤容器２にトナーボトル７をトナー補給口９と攪拌搬送部材の対向領域１１とが対向可能となるように取り付けた構成の内部を、上部から見た模式図である。

攪拌搬送部材６は、現像ローラ３の回転軸方向と同じ方向に沿って延在する回転軸１２と、その回転軸１２に対して直交する方向の辺と回転軸１２の軸方向の辺とを有する搬送面１３を備えたシート状の部材であるシート部材１４とを有している。シート部材１４は、回転軸１２に取り付けられて、現像剤収容部である現像剤容器２の内部を、回転軸１２を中心に回転可能に設けられている。また、シート部材１４は、回転半径方向における回転中心から回転端までの間に、回転軸１２の軸方向に現像剤であるトナー８を搬送する現像剤搬送手段を複数有している。

現像剤容器２には、攪拌搬送部材６の回転軸１２より下方に、トナー補給口９からトナー搬送部材５へ搬送されるトナー８が貯留されている。また、シート部材１４の搬送面１３には、回転軸１２の回りをトナー補給口９から現像剤容器２の内部下方を経てトナー搬送部材５の方向へ回転することで、回転軸１２の軸方向に沿ってトナーを搬送移動させる複数の現像剤搬送手段を備えている。ここでは、現像剤搬送手段は、シート部材１４の搬送面１３に回転軸１２の軸方向に沿って延在する、第一の現像剤搬送手段１５と、第一の現像剤搬送手段１５とは回転軸１２との距離が異なる位置に形成された、第二の現像剤搬送手段１６とから構成されている。そして、第一の現像剤搬送手段１５は、第二の現像剤搬送手段１６よりも回転軸１２の回転半径方向における距離が異なる位置で回転端の側に併設して配置されている。

ここで、第一の現像剤搬送手段１５によるトナー８の搬送方向と第二の現像剤搬送手段１６によるトナー８の搬送方向とは回転軸１２の軸方向に関して互いに逆方向となるように構成されている。このような搬送方向が互いに逆方向である現像剤搬送手段１５、１６は、攪拌搬送部材６の回転に伴って、搬送面１３の面にそれぞれのトナー搬送経路を形成する。搬送面１３の面に沿って第一の現像剤搬送手段１５で回転軸１２の軸方向の一方端側へ搬送されたトナー８は、そこで第二の現像剤搬送手段１６によって、反対側の端部側へ向かって循環するように搬送される。

これにより、現像剤搬送方向を回転軸として回転するシート部材１４によって、現像剤容器２の端部でのトナー８の滞留を防止して、より均一化されるようにトナー８を攪拌することができる。

第一の現像剤搬送手段１５と第二の現像剤搬送手段１６とは、シート部材１４の現像剤搬送面１３に、以下に述べるような所定形状の開口部１７がそれぞれ列状に複数配置されている。

開口部１７は、軸方向に沿ったトナー搬送方向に直交する向きの開口の大きさ（開口幅）が大きくなるような形状を有している。搬送面１３が回転軸１２の軸回りを回動すると、搬送面１３に押し動かされるトナー８が搬送面１３の表側から裏側（回転方向の前方から後方）へ向けて開口部１７を抜ける際に、開口部１７の開口幅の小さい方から大きい方へ移動する。このトナー８の移動によって、所定の方向へのトナー搬送が生じる。これは、回転する搬送面１３に対するトナー８からの圧力が小さくなる方向へ、すなわち、開口幅が大きくなる方向へ、トナー８が搬送面１３に押されて移動することで上述のような所定方向へのトナー搬送が行われることによる。

図３は、現像剤搬送手段としてのシート部材１４の搬送面１３に形成された開口部１７の一例である。

開口部１７は、搬送面１３が受けるトナー８の圧力が小さくなるように開口幅が大きくなるような、トナー８を搬送する方向とは逆方向に三角形の頂点が向いている形状の孔である。したがって、第一の現像剤搬送手段１５の複数の開口部１７の三角形の頂点の向きと、第二の現像剤搬送手段１６の複数の開口部１７の三角形の頂点の向きとは、互いに逆の関係になっている。

図４は、シート部材１４の搬送面１３に形成された開口部１７の他の一例である。

シート部材１４の搬送面１３に形成された開口部１７の形状は、現像剤容器２の内部での攪拌搬送部材６の回転によって上述のようなトナー８の移動を生じさせる形状であれば良く、ここでは開口部１７の形状が台形である例を説明する。この開口部１７は、トナー８を搬送させたい方向に関して、開口の大きさ（開口幅）が大きくなるように台形形状を搬送面１３に配置する。すなわち、トナー８を搬送させたい方向に、台形の上底から下底が位置するように、台形形状の開口部１７が、図２の２つの現像剤搬送手段１５、１６の三角形の開口部１７それぞれに代わって設けられ、同様のトナー８の攪拌搬送効果を奏している。

図５と図６とは、トナーボトル７から現像剤容器２へトナー８が補給された初期の状態を示す模式図である。

トナーボトル７のトナー補給口９から搬送面１３の対向領域１１にトナー８が補給される初期の状態では、攪拌搬送部材６が回転することにより、シート部材１４の搬送面１３の回転半径方向の回転端側でトナー８をトナー搬送部材５側へ供給すべく搬送する。その際に、第一の現像剤搬送手段１５により、攪拌搬送部材６の回転軸１２の軸方向に沿った方向にもトナー８を搬送する。ここで、攪拌搬送部材６の回転軸１２の軸方向は、現像剤容器２の長手方向に沿った方向でもある。また、現像剤容器２の長手方向は、現像ローラ３の回転軸方向に沿った方向でもある。

図７は、トナーボトル７から供給されたトナー８が、シート部材１４の搬送面１３と、その搬送面１３に形成された第一の現像剤搬送手段１５と第二の現像剤搬送手段１６とによって搬送される状態を示す模式図である。

トナー補給口９から対向領域１１へトナー８が補給され、対向領域１１のある領域のトナー量が増加すると、現像剤容器２の内部で回転する攪拌搬送部材６によって、対向領域１１のトナー８は、トナー搬送部材５側へ搬送される。それとともに、第一の現像剤搬送手段１５と第二の現像剤搬送手段１６とによって、現像剤容器２の長手方向に沿ってそれぞれの現像剤搬送手段１５、１６の搬送方向にも移動する。この２つの現像剤搬送手段１５、１６によるトナー８の移動・搬送により、現像剤容器２の内部のトナー８は十分に攪拌され、現像剤容器２の長手方向に沿った均一状態は、これまでの現像剤容器の状態と比較して、より均一化されることが確認できた。

次に、シート部材１４の搬送面１３に形成された、トナー８を回転軸１２の軸方向に沿った搬送を実現するための構成の他の例を説明する。

図８（ａ）から（ｄ）は、シート部材１４の搬送面１３に形成された切込み部１８の説明図である。

２つの現像剤搬送手段１５、１６には、トナー８を搬送させたい方向に向かって攪拌搬送部材６が回転軸１２を中心とする回転方向の後方に撓んで開口が形成されるような切込み部１８が形成されている（図８（ａ））。切込み部１８は、攪拌搬送部材６の回転に伴ってシート部材１４の搬送面１３が受けるトナー８からの圧力により、切り込みの無い方から切込み部１８の撓み片先端側へトナー８が移動するような形状である。トナー８からの圧力が搬送面１３に加わった際に、切込み部１８に開口が形成される方向へトナー８が移動することで、トナー８をそれぞれの所定の方向へ搬送するものである。

切込み部１８に形成される開口は、コ字形状、三角形状、あるいは台形形状でも良い（図８（ｂ）、（ｃ）、（ｄ））。コ字形状の切り込みの場合は、切り込みの無い側から対向する切り込みされた辺側へトナー８からの圧力で撓む。このようにして、トナー８が撓んだ舌片状の切込み部１８へ移動することにより、トナー８の搬送ができる。

三角形状の切り込みの場合は、トナー８からの圧力で撓み易いように、三角形の底辺側から頂点側へ切り込みを形成し、その方向にトナー８を搬送する。

台形形状の切り込みの場合は、同様の理由で下底側から上底側へ切り込みを形成し、その方向にトナー８を搬送する。台形形状は、三角形状の場合よりも辺の数が多いので、トナー搬送方向に直交する向きの開口の大きさ（開口幅）を容易に調整できるので、トナー搬送量の調整を容易に行える。

以上の実施形態では、２つの現像剤搬送手段１５、１６に形成された開口部１７、切込み部１８は、それぞれ実質的に同一の大きさのものとして、それぞれの搬送力を同程度となるように設定した。しかしながら、開口部１７の形状の辺等の各部位の寸法、あるいは切込み部１８の切り込み方向とその形状の各部位の寸法を適宜選択することにより、トナー８の搬送力を任意に設定することができる。

（第２実施形態）
図９は、本発明に係る第２実施形態を説明する模式図である。

ここでは、第一の現像剤搬送手段１５と第二の現像剤搬送手段１６とのそれぞれは、トナー補給口９に対向する、シート部材１４の搬送面１３の対向領域１１を境にして、現像剤を搬送する方向が逆になる構成としている。

第一の現像剤搬送手段１５は、現像剤を回転軸１２の軸方向の端部からトナー補給口９に対向する対向領域１１に向かう方向に搬送し、第二の現像剤搬送手段１６は、現像剤を対向領域１１から軸方向の端部に向かう方向に搬送する。

トナーボトル７から対向領域１１に補給された新しいトナー８は、対向領域１１から攪拌搬送部材６の回転軸１２の軸方向の両端側へ搬送された後、対向領域１１へ戻って来るように、第一の現像剤搬送手段１５と第二の現像剤搬送手段１６とが設けられている。

攪拌搬送部材６のシート部材１４の搬送面１３には、トナー補給口９に対向する対向領域１１を境にして、第一の現像剤搬送手段１５が、トナー８を回転軸１２の軸方向の両端側へ搬送する形状の開口部１７や切込み部１８が形成されている。さらに、第一の現像剤搬送手段１５の回転軸１２側（回転中心側）の搬送面１３には、第二の現像剤搬送手段１６が、第一の現像剤搬送手段により端部へ搬送されたトナー８を対向領域１１へ戻すように搬送する形状の開口部１７や切込み部１８が形成されている。

この構成により、循環経路が半分に変更されるので第二の現像剤搬送手段１６によってトナー補給口９から供給されたトナー８を短時間で回転軸１２の軸方向両端側へ搬送するとともに、第一の現像剤搬送手段１５によって短時間でトナー８を回転軸１２の軸方向中央側へ搬送することができる。そのため、現像剤容器２の内部のトナー８を攪拌する時間を短縮することができ、さらに、現像剤容器２の端部にトナー８を滞留させることなく現像剤容器２の内部全体に広げるように搬送できる。特に、シート部材１４の回転端側にあるトナー８を滞留させることなく現像剤容器２の内部全体に拡散して移動させることができて、現像剤容器２の内部にあるトナー８をより均一化することができる。

また、図１０に示すように、トナー補給口９が、装置全体の配置の関係で攪拌搬送部材６の回転軸１２の軸方向中央付近に位置していない場合であっても、本実施態様の構成を適用することができる。上述した２つの現像剤搬送手段１５、１６の構成を、トナー補給口９に対向する対向領域１１を上述した境とするように搬送面１３に形成することで、それぞれの現像剤搬送手段１５、１６の有する同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
図１１は、本発明に係る第３実施形態を説明する模式図である。

ここでは、第一の現像剤搬送手段１５による回転軸１２の軸方向へのトナー搬送力と、第二の現像剤搬送手段１６による回転軸１２の軸方向へのトナー搬送力と、に差を生じさせている。より具体的には、シート部材１４の回転による現像ローラ３へのトナー搬送力は、第二の現像剤搬送手段１６が配置されている搬送面１３の領域よりも、第一の現像剤搬送手段１５が配置されている搬送面１３の領域のほうが大きいものである。

なお、攪拌搬送部材６は、第１実施形態及び第２実施形態における種々の形態の２つの現像剤搬送手段１５、１６であっても、本実施形態に適用できる。例えば、開口部１７や切込み部１８の形状として、所定のトナー搬送方向と開口幅の関係を満たす形状であるならば、図３に示した形状の他、図４及び図８に示した形状のものであっても良い。また、２つの現像剤搬送手段１５、１６における開口部１７や切込み部１８の配置として、図２、図９及び図１０に示したものであっても良い。

本実施形態の第一の現像剤搬送手段１５の開口部１７又は切込み部１８の大きさは、第二の現像剤搬送手段１６の開口部１７又は切込み部１８よりも小さくしている。この構成により、第一の現像剤搬送手段１５による回転軸１２の軸方向へのトナー搬送力を、第二の現像剤搬送手段１６の軸方向へのトナー搬送力よりも小さくしている。つまり、第一の現像剤搬送手段１５の開口部１７又は切込み部１８を通って搬送面１３の表側から裏側に抜けるトナー８の量を、第二の現像剤搬送手段１６のそれより小さくしている。

この構成により、現像剤容器２の内部のトナー８を十分に攪拌しつつ、トナー８の回転軸１２と直交する方向であるトナー搬送部材５及び現像ローラ３の方向への搬送力を、攪拌搬送部材６のシート部材１４の回転軸１２に近い側よりも回転半径方向の回転端側の方で大きくすることができる。そのため、現像ローラ３へのトナー８の供給を容易に行えるとともに安定して行うことができる。

（第４実施形態）
図１２及び図１３は、本発明に係る第４実施形態を説明する模式図である。

ここでは、現像剤搬送手段１５、１６による回転軸の軸方向への現像剤搬送力を、搬送面１３において、軸方向の端部付近で、軸方向中央部から端部に向かう搬送力が端部から中央部に向かう搬送力よりも小さい構成としている。

なお、端部付近を除いて攪拌搬送部材６は、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態における種々の形態の２つの現像剤搬送手段１５、１６と同様のものを適用できる。

これらの種々の形態に加えて、さらに本実施形態では、２つの現像剤搬送手段１５、１６の回転軸１２の軸方向端部でのトナー搬送量を、両現像剤搬送手段間で異ならせる構成が適用されている。これは、開口部１７や切込み部１８の大きさを大きくするとトナー搬送量が多くなるあるいは逆に小さくすると少なくなることを用いて得られる効果である。

図１２の構成では、攪拌搬送部材６の回転軸１２の軸方向端部にある第一の現像剤搬送手段１５の開口部１７を、第二の現像剤搬送手段１６の開口部１７より小さくしている。この構成により、端部領域での２つの現像剤搬送手段１５、１６のそれぞれの搬送方向でのトナー搬送量に差を設けることができる。そして、軸方向端部にある現像剤容器２の内部壁にトナー８を押し付ける力を小さくすることができ、壁近傍でのトナー８の滞留量を抑えることができる。

また、図１３の構成では、攪拌搬送部材６の回転軸１２の軸方向端部にある第一の現像剤搬送手段１５の開口部１７を、第二の現像剤搬送手段１６の開口部１７より大きくしている。この構成により、端部領域での２つの現像剤搬送手段１５、１６のそれぞれの搬送方向でのトナー搬送量に差を設けることができる。そして、軸方向端部から中央部側（現像剤容器２の中央側）へ搬送するトナー８の量を多くすることができ、現像剤容器２の内壁近傍でのトナー８の滞留量を抑えることができる。

さらに、図１２の構成と図１３の構成を組み合わせることにより、より効果を大きくすることができる。すなわち、第二の現像剤搬送手段１６の軸方向端部にある開口部１７を第一の現像剤搬送手段１５の端部以外の開口部１７より小さくし、第一の現像剤搬送手段１５の軸方向端部にある開口部１７を第二の現像剤搬送手段１６の端部以外の開口部１７より大きくする。この構成により、トナー８を内壁に押し付ける力を抑えつつ、トナー８を中央部へ戻す量を多くすることができるので、現像剤容器２の内壁近傍でのトナー８の滞留量をより抑え、トナー８を十分に攪拌することができる。

図１４及び図１５は、本実施形態のさらに他の例を説明する模式図である。

図１４に示すように、攪拌搬送部材６の回転軸１２の軸方向端部において、第二の現像剤搬送手段１６の開口部１７同士の配置間隔は、第一の現像剤搬送手段１５の開口部１７同士の配置間隔よりも大きく形成されている。配置間隔が大きくなると、そこでのトナー搬送量を小さくすることができる。

また、図１５に示すように、第二の現像剤搬送手段１６の端部に、第二の現像剤搬送手段１６による搬送方向とは逆方向にトナー８を搬送する構成を設けている。図１５の構成では、第二の現像剤搬送手段１６の端部の開口部１７を他の第二の現像剤搬送手段１６の開口部１７とは逆向きとし、第一の現像剤搬送手段１５の開口部１７と同じ向きに形成している。逆向きに開口部１７を形成することで、そこでのトナー搬送量を小さくすることができる。

これらの構成によっても搬送面１３の軸方向端部領域での２つの現像剤搬送手段１５、１６のそれぞれの搬送方向におけるトナー搬送量に差を設けることができる。そして、図１２及び図１３の構成と同様に、第二の現像剤搬送手段１６による端部側へのトナー搬送量よりも、第一の現像剤搬送手段１５による中央部側へのトナー搬送量を多くすることができる。そのため、図１２及び図１３の構成で得られる効果と同様の効果である、現像剤容器２の内部の端部でのトナー８の滞留を避けて、トナー８を十分に攪拌することができる。

図１２から図１５で示した開口部１７は、所定のトナー搬送方向と開口幅の関係を満たす形状であるならば、図３に示した形状の他、図４及び図８に示した形状のものであっても良い。また、２つの現像剤搬送手段１５、１６における開口部１７や切込み部１８の配置に基づくトナー循環経路として、図２、図９及び図１０に示したものであっても良い。

また、本実施形態に第３実施形態の２つの現像剤搬送手段１５、１６の構成を組み合わせることで、第３実施形態の現像剤容器２の内部の端部におけるトナー８の滞留を避けることもできる。

なお、上述した各実施態様では、攪拌搬送部材６が備えるシート部材１４は１枚であるが、回転軸１２の回転方向に重ならないように回転軸の周囲に複数のシート部材１４を配置してもよい。

また、上述した各実施態様で得られる効果としてあるトナー８の十分な攪拌状態は、従来例の構成の装置と比較して、画像形成したシート上の画像における軸方向中央部と端部とでの反射濃度変化が小さいことで均一な撹拌による濃度ムラの防止も確認された。

（第５実施形態）
図１６は、本発明に係る第５実施形態を説明する模式図である。

ここでは、攪拌搬送部材６による攪拌効率の向上のため、補給手段としてトナー補給口９を所定の高さに設け、現像剤収容部である現像剤容器２内に収容されるトナー８の剤面高さ１９が所定の高さになるよう調整している。

上述の第１実施形態乃至第４実施形態において、図１７に示す様に、シート部材１４が略鉛直方向にある時に現像剤容器２内のトナー８の剤面高さ１９が第二の現像剤搬送手段１６よりも重力方向下方にある場合、回転軸１２方向へのトナー８の搬送については、攪拌搬送部材６の第二の現像剤搬送手段１６の搬送力が得られず、第一の現像剤搬送手段１５により長手方向奥側にのみ搬送されるため、現像剤容器２内のトナー８の攪拌効率が低下するおそれがある。

他方、図１８に示す様に、シート部材１４が略鉛直方向にある時に現像剤容器２内のトナー剤面高さ１９が攪拌搬送部材６の回転軸１２の近傍より上方に位置する場合、現像剤容器２内のトナー密度が高くなり、現像ローラ３近傍にトナー８が押しこめられ、トナーの凝集度が上がり、現像ローラ３に対する均一なトナー層規制ができなくなるおそれがある。

したがって、現像剤容器２内のトナー８の剤面高さ１９を、シート部材１４が略鉛直方向にある時に第二の現像剤搬送手段１６の重力方向上端近傍以上であって、かつ、攪拌搬送部材６の回転軸１２の近傍以下（以下、最適位置という。）とすることにより、上記問題の発生を防止することができ、攪拌搬送部材６による攪拌効率を向上させることができる。なお、シート部材１４が略鉛直方向にある時とは、シート部材１４が水平面より下向きにあり、かつ、略鉛直方向にある時をいう。

そのために本実施形態では、トナー補給口９の下端の高さが、シート部材１４が略鉛直方向にある時に第二の現像剤搬送手段１６の重力方向上端近傍以上であり、かつ、攪拌搬送部材６の回転軸１２の近傍以下の高さとなるようにトナー補給口９が設けられている。これにより、現像剤容器２内のトナー８の剤面高さ１９を最適位置とすることができる。

以下、トナー補給口９の高さと、現像剤容器２内のトナー８の剤面高さ１９との関係について説明する。図１９に示す様に、トナーボトル７内の攪拌部材１０によるトナー搬送力をＦ、重力によるトナー８への圧力をＧ、トナーボトル７からの現像剤容器２への排出量をｆとする。

そして、図２０で示す様にトナー補給口９が低い位置に設けられるとき、トナーボトル７内の攪拌部材１０の搬送力をＦ１、トナーボトル７内の重力によるトナーへの圧力をＧ１、トナーボトル７から現像剤容器２への排出をｆ１とすると、補給口付近では重力によるトナー８への圧力Ｇ１が大きくなり、これが攪拌部材１０のトナー搬送力Ｆ１を打消す力として作用し、トナーボトル７から現像剤容器２への排出ｆ１は小さくなる。

他方、図２１で示す様にトナー補給口９が高い位置に設けられるとき、攪拌部材１０によるトナー搬送力をＦ２、トナーボトル７内のトナー８に掛かる重力をＧ２、トナーボトル７から現像剤容器２への排出をｆ２とすると、補給口付近ではトナー８に掛かる重力Ｇ２が小さく攪拌部材１０のトナー搬送力Ｆ２を打消すだけの力がないので、トナーボトル７から現像剤容器２への排出ｆ２は非常に大きくなる。

したがって、トナー補給口９の高さによって、Ｇ１＞Ｇ２、Ｆ１≒Ｆ２、ｆ１＜ｆ２の関係が成り立つ。このため、トナー補給口９の高さとトナーボトル７から現像剤容器２へのトナー８の送り量との関係は、例えば図２２に示す様な略比例関係となる。また、トナー補給口９の高さと現像剤容器２内のトナー８の剤面高さ１９との関係は、例えば図２３に示す様な略比例関係となる。

したがって、この関係に照らして補給口の高さを調節することで現像剤容器２内のトナー８の剤面高さ１９を調整することができる。すなわち、トナー補給口９の下端の高さが、シート部材１４が略鉛直方向にある時に第二の現像剤搬送手段１６の重力方向上端近傍以上であり、かつ、攪拌搬送部材６の回転軸１２の近傍以下の高さとなるようにトナー補給口９が設けられることにより、現像剤容器２内のトナー８の剤面高さ１９を最適位置とすることができる。

なお、トナー補給口９の下端の高さとして、第二の現像剤搬送手段１６の重力方向上端近傍の高さとは、シート部材１４が略鉛直方向にある時において、第二の現像剤搬送手段１６の重力方向上端から重力方向下方へ開口部１７の重力方向の長さ全体の１０％程度下の高さにトナー補給口９の下端が設けられる場合が含まれる。これは第二の現像剤搬送手段１６の上端位置そのものでなく、それよりも多少下の位置であって前記長さ全体の１０％程度下でも同様の効果が得られるからである。

また、トナー補給口９の下端の高さとして、攪拌搬送部材６の回転軸１２の近傍以下の高さとは、回転軸１２の高さから重力方向上方へ、搬送面１３の重力方向の長さ全体の１０％程度上の高さにトナー補給口９の下端が設けられる場合が含まれる。これも上位と同様であり、回転軸１２の高さ位置そのものでなく、それよりも多少上の位置であって、前記長さ全体の１０％程度上でも同様の効果が得られるからである。

なお、本実施例においては、補給手段としてトナー補給口９の下端の高さ位置により現像剤容器２内のトナー８の剤面高さ１９を最適位置内に調整することとしたが、現像装置内に設けられる検知手段であるトナーセンサ、例えば透磁率センサにより現像剤容器２内のトナー８の剤面高さ１９を検知して、その検知結果に基づいて剤面高さ１９を最適位置内に調整する構成としてもよい。

例えば、透磁率センサである磁気ブリッジセンサは、検知ヘッドの前に磁性体が有る場合と無い場合で、異なった出力が得られる。そして、現像剤容器２内にトナー８が最大充填されている時には最も高い出力電圧を示し、トナー残量が空の時には最も低い出力電圧を示す。したがって、トナー８の残量に応じた出力電圧を基に所定のトナー残量を得られるように制御を行うことにより、現像剤容器２内のトナー８の剤面高さ１９を最適位置とすることができる。

１・・・現像装置
２・・・現像剤容器
３・・・現像ローラ
４・・・現像ブレード
５・・・トナー搬送部材
６・・・攪拌搬送部材
７・・・トナーボトル
８・・・トナー
９・・・トナー補給口
１０・・・攪拌部材
１１・・・補給口連絡領域
１２・・・回転軸
１３・・・搬送面
１４・・・シート部材
１５・・・第一の現像剤搬送手段
１６・・・第二の現像剤搬送手段
１７・・・開口部
１８・・・切込み部

Claims (16)

1. 回転軸を中心に回転して現像剤を搬送するシート部材を備え、
   前記シート部材は、前記回転軸の軸方向に現像剤を搬送する第一の現像剤搬送手段と、
   前記第一の現像剤搬送手段とは、前記回転軸との距離が異なる位置に形成された、前記第一の現像剤搬送手段とは逆方向に現像剤を搬送する第二の現像剤搬送手段と、を有し、
   静電潜像を現像する現像剤を搬送することを特徴とする現像剤搬送装置。
2. 前記シート部材と対向する位置には現像剤が補給される補給口が存在し、
   前記第一の現像剤搬送手段と前記第二の現像剤搬送手段のそれぞれは、前記補給口に対向する対向領域を境にして現像剤を搬送する方向が逆になる
   ことを特徴とする請求項１記載の現像剤搬送装置。
3. 前記第一の現像剤搬送手段は、前記第二の現像剤搬送手段よりも前記回転軸から離れた位置に配置され、
   前記第一の現像剤搬送手段は、現像剤を前記軸方向の端部から前記対向領域に向かう方向に搬送し、
   前記第二の現像剤搬送手段は、現像剤を前記対向領域から前記軸方向の前記端部に向かう方向に搬送することを特徴とする請求項２記載の現像剤搬送装置。
4. 前記第一の現像剤搬送手段は、前記第二の現像剤搬送手段よりも前記回転軸から離れた位置に配置され、
   前記シート部材の回転による回転方向への現像剤の搬送力は、前記第二の現像剤搬送手段が配置されている領域よりも前記第一の現像剤搬送手段が配置されている領域のほうが大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
5. 前記第一の現像剤搬送手段による前記軸方向に現像剤を搬送する搬送力と、前記第二の現像剤搬送手段による前記軸方向に現像剤を搬送する搬送力と、に差があることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
6. 前記第一及び第二の現像剤搬送手段による前記軸方向に現像剤を搬送する搬送力は、前記軸方向の端部付近において、前記軸方向の中央部から前記端部に向かう搬送力が前記端部から前記中央部に向かう搬送力よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
7. 前記第一及び第二の現像剤搬送手段は、前記シート部材に所定形状の開口が前記軸方向に沿った方向へ複数配置して構成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
8. 前記第一の現像剤搬送手段の前記開口と前記第二の現像剤搬送手段の前記開口とは、前記シート部材の回転方向において重複する領域を有することを特徴とする請求項７に記載の現像剤搬送装置。
9. 前記複数の開口の形状を変えることで前記軸方向への現像剤の搬送力を変えることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の現像剤搬送装置。
10. 前記複数の開口の配置間隔を変えることで前記軸方向への現像剤の搬送力を変えることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
11. 前記開口の形状は、現像剤の搬送方向に向かうにしたがって開口幅が拡がる孔であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
12. 前記開口の形状は、現像剤の搬送方向に向かうにしたがって撓む舌片状の切り込みであることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
13. 現像剤を前記軸方向の端部から前記軸方向の中央部に向かう方向に搬送する前記開口の形状は、現像剤を前記軸方向の中央部から前記軸方向の端部に向かう方向に搬送する前記開口の形状より大きいことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
14. 前記複数の開口は、前記軸方向への現像剤の搬送量を変えるための異なる前記開口の大きさ、または配置間隔で構成されることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置。
15. 現像剤が補給される現像剤収容部を有し、
    前記現像剤収容部に請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置を備えたことを特徴とする現像装置。
16. 静電潜像を現像する現像装置を有し、
    前記現像装置に請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の現像剤搬送装置を備え、
    前記現像装置が現像する画像を転写して記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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