(57)【要約】【課題】現像装置に補給するトナー量にバラツキが生じない、トナー補給装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー容器３２Ｙから排出されたトナーが貯留されるトナータンク部６１Ｙと、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーを搬送するトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙと、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙによって搬送されたトナーを現像装置に向けて自重により落下させるトナー落下経路６４Ｙと、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙからトナー落下経路６４Ｙに流出するトナー量を規制する規制手段６８Ｙ、Ｃと、トナータンク部６４Ｙとトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙとの間に滞留するトナーを撹拌する撹拌部材６５Ｙｃと、を備える。【選択図】図５
2010002671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー容器に収容されたトナーを現像装置に補給するトナー補給装置であって、
前記トナー容器から排出されたトナーが貯留されるトナータンク部と、
前記トナータンク部に貯留されたトナーを搬送するトナー搬送部と、
前記トナー搬送部によって搬送されたトナーを前記現像装置に向けて自重により落下させるトナー落下経路と、
前記トナー搬送部から前記トナー落下経路に流出するトナー量を規制する規制手段と、
前記トナータンク部と前記トナー搬送部との間に滞留するトナーを撹拌する撹拌部材と、
を備えたことを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
前記撹拌部材は、所定方向に回転する可撓性部材であることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
【請求項３】
前記可撓性部材は、その厚さが０．０５〜０．２０ｍｍになるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載のトナー補給装置。
【請求項４】
前記トナータンク部は、そこに貯留されたトナーが所定量以下になったことを検知する検知手段と、所定方向に回転しながら前記検知手段の検知面をクリーニングする第２可撓性部材と、を備え、
前記可撓性部材は、前記第２可撓性部材とともに回転軸部材上に一体的に形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項５】
前記第２可撓性部材は、前記回転軸部材上に設置された前記可撓性部材の上に重ねて設置され、
前記回転軸部材は、前記第２可撓性部材が前記検知手段の位置を通過した後に前記可撓性部材が前記検知手段の位置を通過するように回転することを特徴とする請求項４に記載のトナー補給装置。
【請求項６】
前記可撓性部材は、前記検知手段の前記検知面に接触しないように構成されたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のトナー補給装置。
【請求項７】
前記トナー搬送部は、前記トナータンク部に貯留されたトナーを斜め上方に搬送するように構成され、
前記規制手段は、前記トナー搬送部であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項８】
前記トナー搬送部は、前記トナータンク部の底部から前記現像装置の上方に向けてトナーを直線的に搬送することを特徴とする請求項７に記載のトナー補給装置。
【請求項９】
前記トナー搬送部は、水平方向に対して５度以上傾斜するように形成されたことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のトナー補給装置。
【請求項１０】
前記規制手段は、
前記トナー搬送部の内部に磁界を形成する磁界形成手段と、
前記磁界形成手段によって形成される磁界によって前記トナー搬送部の内部に保持される磁性体と、
であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項１１】
前記磁界形成手段は、前記トナー搬送部の外周に覆設されたことを特徴とする請求項１０に記載のトナー補給装置。
【請求項１２】
前記磁界形成手段は、永久磁石であることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のトナー補給装置。
【請求項１３】
前記磁性体は、キャリアであることを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項１４】
前記トナー搬送部は、所定方向に回転駆動してトナーを搬送するスクリュ部材と、前記スクリュ部材に近接する内壁を有するトナー搬送管と、を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項１５】
前記トナー搬送管は、前記トナータンク部から前記トナー落下経路までの長さが、前記スクリュ部材のスクリュピッチの１．５倍以上になるように形成されたことを特徴とする請求項１４に記載のトナー補給装置。
【請求項１６】
前記可撓性部材は、前記トナータンク部の内部から前記トナー搬送管の内部にまで延設されたことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載のトナー補給装置。
【請求項１７】
前記トナー容器は、トナーに加えてキャリアをさらに収容して、
前記トナー容器に収容されたトナー及びキャリアを現像装置に補給することを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項１８】
前記規制手段は、装置の稼動が停止した直後に前記トナー搬送部から前記トナー落下経路に流出するトナー量を規制することを特徴とする請求項１〜請求項１７のいずれかに記載のトナー補給装置。
【請求項１９】
請求項１〜請求項１８のいずれかに記載のトナー補給装置と、
前記トナー容器と、
前記現像装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
前記現像装置は、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジに一体的に設置されたことを特徴とする請求項１９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トナー容器に収容されたトナーを現像装置に補給するトナー補給装置と、それを備えた画像形成装置と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、トナー容器に収容されたトナーを、トナー容器から離れた位置に配設された現像装置に向けて、搬送して補給するトナー補給装置（トナー搬送装置）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１等において、トナーが収容されたトナー容器（トナーボトル）は画像形成装置本体に対して着脱自在（交換自在）に設置されていて、トナー容器から離れた位置に現像装置（プロセスカートリッジ）が配設されていている。そして、トナー容器と現像装置とを中継するようにトナー補給装置（トナー搬送装置）が配設されている。トナー補給装置は、トナー容器から排出されたトナーを貯留するトナータンク部（サブホッパー）、サブホッパーに貯留されたトナーを現像装置（プロセスカートリッジ）に向けて搬送するトナー搬送パイプ、等で構成される。トナー搬送パイプは、サブホッパーからトナーを斜め下方に搬送して現像装置にトナー補給するものであって、その内部に搬送コイルが内設されている。すなわち、トナー搬送パイプは、搬送コイルによるトナー搬送力と、トナーの自重落下（パイプ内の滑落である。）と、によってトナーを斜め下方に搬送している。
【０００４】
そして、現像装置に収容された現像剤中のトナーの消費（現像工程にともなうトナー消費である。）に応じて、トナー補給装置によって現像装置に向けてトナーが適宜に補給される。
このように構成された画像形成装置は、トナー容器と現像装置とを近接して配置する必要がないために、レイアウトの自由度が高く、小型化が可能な装置として知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３９０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１等のトナー補給装置は、現像装置に補給するトナー量がばらついてしまう場合があった。
これは、トナー搬送パイプにおいてトナーが斜め下方に向けて搬送されているために、現像装置へのトナー補給を終了する際に搬送コイルの駆動を停止しても、トナー搬送パイプ内に残留しているトナーが自重により現像装置内に落下してしまうためである。すなわち、従来のトナー補給装置は、狙いのトナー量よりも多いトナーが現像装置内に補給されてしまう場合が多かった。このような場合には、現像装置内の現像剤のトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）が狙いよりも高くなってしまい、出力画像の画像濃度が高くなったり、トナーの帯電量が低下してトナー飛散や地肌汚れ画像が発生したりしてしまう。
【０００７】
また、このような問題は、トナー搬送パイプ（トナー搬送部）を水平方向に設置した場合にも生じてしまう。すなわち、トナー搬送パイプによってトナーを水平方向に搬送した後に落下口から現像装置に向けてトナーを自重落下させる場合であっても、搬送コイルの駆動を停止した直後に、落下口近傍に残留するトナーが自重により現像装置内に落下してしまう。特に、このような問題は、流動性の高いトナーを用いた場合に顕著になる。
【０００８】
このような問題を解決するために、搬送コイルの駆動を停止した後に現像装置に過剰に補給されるトナー量を見越して、搬送コイルによるトナーの搬送力を予め低く設定する方策も考えられる。しかし、その場合には、搬送コイルの駆動をおこなっているときに、現像装置に補給するトナー量が不足してしまい、出力画像の画像濃度が低くなったり、像担持体や出力画像にキャリアが付着したりする不具合が発生してしまう。
これに対して、搬送コイルによるトナーの搬送力を低下させずに、トナー搬送パイプ（トナー搬送部）からトナー落下経路に流出するトナー量を規制する規制手段を設ける方策も考えられる。しかし、その場合にも、トナー搬送パイプ（トナー搬送部）の上流側でトナーが詰まってしまうと、トナー搬送パイプにおいて搬送されるトナー量が少なくなり、現像装置に補給するトナー量が不足してしまい、出力画像の画像濃度が低くなったり、像担持体や出力画像にキャリアが付着したりする不具合が発生してしまう。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像装置に補給するトナー量にバラツキが生じない、トナー補給装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の請求項１記載の発明にかかるトナー補給装置は、トナー容器に収容されたトナーを現像装置に補給するトナー補給装置であって、前記トナー容器から排出されたトナーが貯留されるトナータンク部と、前記トナータンク部に貯留されたトナーを搬送するトナー搬送部と、前記トナー搬送部によって搬送されたトナーを前記現像装置に向けて自重により落下させるトナー落下経路と、前記トナー搬送部から前記トナー落下経路に流出するトナー量を規制する規制手段と、前記トナータンク部と前記トナー搬送部との間に滞留するトナーを撹拌する撹拌部材と、を備えたものである。
【００１１】
また、請求項２記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記撹拌部材を、所定方向に回転する可撓性部材としたものである。
【００１２】
また、請求項３記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項２に記載の発明において、前記可撓性部材は、その厚さが０．０５〜０．２０ｍｍになるように形成されたものである。
【００１３】
また、請求項４記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記トナータンク部は、そこに貯留されたトナーが所定量以下になったことを検知する検知手段と、所定方向に回転しながら前記検知手段の検知面をクリーニングする第２可撓性部材と、を備え、前記可撓性部材は、前記第２可撓性部材とともに回転軸部材上に一体的に形成されたものである。
【００１４】
また、請求項５記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項４に記載の発明において、前記第２可撓性部材は、前記回転軸部材上に設置された前記可撓性部材の上に重ねて設置され、前記回転軸部材は、前記第２可撓性部材が前記検知手段の位置を通過した後に前記可撓性部材が前記検知手段の位置を通過するように回転するものである。
【００１５】
また、請求項６記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記可撓性部材は、前記検知手段の前記検知面に接触しないように構成されたものである。
【００１６】
また、請求項７記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記トナー搬送部は、前記トナータンク部に貯留されたトナーを斜め上方に搬送するように構成され、前記規制手段を、前記トナー搬送部としたものである。
【００１７】
また、請求項８記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項７に記載の発明において、前記トナー搬送部は、前記トナータンク部の底部から前記現像装置の上方に向けてトナーを直線的に搬送するものである。
【００１８】
また、請求項９記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項７又は請求項８に記載の発明において、前記トナー搬送部は、水平方向に対して５度以上傾斜するように形成されたものである。
【００１９】
また、請求項１０記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項９のいずれかに記載の発明において、前記規制手段を、前記トナー搬送部の内部に磁界を形成する磁界形成手段と、前記磁界形成手段によって形成される磁界によって前記トナー搬送部の内部に保持される磁性体と、したものである。
【００２０】
また、請求項１１記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１０に記載の発明において、前記磁界形成手段は、前記トナー搬送部の外周に覆設されたものである。
【００２１】
また、請求項１２記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１０又は請求項１１に記載の発明において、前記磁界形成手段を、永久磁石としたものである。
【００２２】
また、請求項１３記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１０〜請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記磁性体を、キャリアとしたものである。
【００２３】
また、請求項１４記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の発明において、前記トナー搬送部は、所定方向に回転駆動してトナーを搬送するスクリュ部材と、前記スクリュ部材に近接する内壁を有するトナー搬送管と、を備えたものである。
【００２４】
また、請求項１５記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１４に記載の発明において、前記トナー搬送管は、前記トナータンク部から前記トナー落下経路までの長さが、前記スクリュ部材のスクリュピッチの１．５倍以上になるように形成されたものである。
【００２５】
また、請求項１６記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１４又は請求項１５に記載の発明において、前記可撓性部材は、前記トナータンク部の内部から前記トナー搬送管の内部にまで延設されたものである。
【００２６】
また、請求項１７記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項１６のいずれかに記載の発明において、前記トナー容器は、トナーに加えてキャリアをさらに収容して、前記トナー容器に収容されたトナー及びキャリアを現像装置に補給するものである。
【００２７】
また、請求項１８記載の発明にかかるトナー補給装置は、前記請求項１〜請求項１７のいずれかに記載の発明において、前記規制手段は、装置の稼動が停止した直後に前記トナー搬送部から前記トナー落下経路に流出するトナー量を規制するものである。
【００２８】
また、この発明の請求項１９記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項１８のいずれかに記載のトナー補給装置と、前記トナー容器と、前記現像装置と、を備えたものである。
【００２９】
また、請求項２０記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１９に記載の発明において、前記現像装置は、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジに一体的に設置されたものである。
【００３０】
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部（帯電装置）と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部（クリーニング装置）とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、トナー搬送部からトナー落下経路に流出するトナー量を規制する規制手段を設けるとともに、トナータンク部とトナー搬送部との間に滞留するトナーを撹拌する撹拌部材を設けているために、現像装置に補給するトナー量にバラツキが生じない、トナー補給装置及び画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３３】
実施の形態１．
図１〜図４にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１に示すように、画像形成装置本体１００の上方にあるトナー容器収容部３１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。
トナー容器収容部３１の下方には中間転写ユニット１５が配設されている。その中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。
トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの下方には、それぞれ、トナー補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋが配設されている。そして、トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋに収容されたトナーは、それぞれ、トナー補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋによって、作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの現像装置内に供給（補給）される。
【００３４】
図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像装置５Ｙ（現像部）、クリーニング部２Ｙ、除電部（不図示である。）、等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。
【００３５】
なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。
【００３６】
図２を参照して、感光体ドラム１Ｙは、不図示の駆動モータによって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光装置７（図１を参照できる。）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。
【００３７】
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００３８】
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって機械的に回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
【００３９】
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【００４０】
ここで、図１を参照して、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、複数のテンションローラ、中間転写クリーニング部、等で構成される。中間転写ベルト８は、複数のローラ部材によって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００４１】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。
【００４２】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
【００４３】
その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部（不図示である。）の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
【００４４】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された被転写材Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。
【００４５】
レジストローラ対２８に搬送された被転写材Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００４６】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。
その後、被転写材Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００４７】
次に、図２にて、作像部における現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像ローラ５１Ｙ、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙ、現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内に配設された２つの搬送スクリュ５５Ｙ、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ５６Ｙ、等で構成される。現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。現像剤収容部５４Ｙは、その上方に形成された開口を介してトナー落下経路６４Ｙに連通している。
【００４８】
このように構成された現像装置５Ｙは、次のように動作する。
現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ５１Ｙ上を移動する。
【００４９】
ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナー容器３２Ｙに収容されているトナーが、トナー補給装置６０Ｙ（図３及び図４を参照できる。）を介して現像剤収容部５４Ｙ内に補給される。なお、トナー補給装置６０Ｙの構成・動作については、後で詳しく説明する。
【００５０】
その後、現像剤収容部５４Ｙ内に補給されたトナーは、２つの搬送スクリュ５５Ｙによって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、２つの現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙを循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１Ｙ上に担持される。
【００５１】
現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない現像剤収容部５３Ｙの上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。
【００５２】
次に、図３及び図４にて、トナー容器３２Ｙ内に収容されたトナーを現像装置５Ｙに導くトナー補給装置６０Ｙについて詳述する。
装置本体１００のトナー容器収容部３１に設置された各トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋによって適宜に各現像装置内に補給される。４つのトナー補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
【００５３】
詳しくは、図３を参照して、トナー容器３２Ｙが装置本体１００のトナー容器収容部３１にセットされると、不図示のキャップやシャッタ等からなる封止部材がセット動作に同期して移動して、トナー容器３２Ｙの排出口３２Ｙａが開放される。これにより、トナー容器３２Ｙ内に収容されたトナーが、排出口３２Ｙａから排出されて、トナー補給装置６０Ｙのトナータンク部６１Ｙ内に貯溜されることになる。
ここで、トナー容器３２Ｙは、略円筒状のトナーボトルであって、その内周面に螺旋状の突起が設けられている（外周面側から見ると螺旋状の溝となっている。）。この螺旋状の突起は、駆動部７１によってトナー容器３２Ｙを図３の矢印方向に回転駆動して排出口３２Ｙａからトナーを排出するためのものである。すなわち、駆動部７１によってトナー容器３２Ｙが適宜に回転駆動されることで、トナータンク部６１Ｙにトナーが適宜に供給される。なお、トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、それぞれ、寿命に達したとき（収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったときである。）に新品のものに交換される。
【００５４】
図４を参照して、トナー補給装置６０Ｙは、トナータンク部６１Ｙ、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙ、トナー落下経路６４Ｙ、回転部材６５Ｙ、検知手段としてのトナーエンドセンサ６６Ｙ、等で構成されている。
トナータンク部６１Ｙは、トナー容器３２Ｙの排出口３２Ｙａの下方に配設されていて、トナー容器３２Ｙから排出されたトナーが貯留される。トナータンク部６１Ｙの底部は、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙの上流部に接続されている。
【００５５】
また、トナータンク部６１Ｙの壁面（底部から所定高さの位置である。）には、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーが所定量以下になったことを検知する検知手段としてのトナーエンドセンサ６６Ｙが設置されている。トナーエンドセンサ６６Ｙとしては、圧電センサ等を用いることができる。そして、図３を参照して、トナーエンドセンサ６６Ｙによってトナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーが所定量以下になったことが制御部７０にて検知（トナーエンド検知）されると、制御部７０の制御により駆動部７１によってトナー容器３２Ｙを所定時間回転駆動してトナータンク部６１Ｙへのトナー補給をおこなう。さらに、このような制御を繰り返してもトナーエンドセンサ６６Ｙによるトナーエンド検知が解除されない場合には、トナー容器３２Ｙ内にトナーがないものとして、装置本体１００の表示部（不図示である。）にトナー容器３２Ｙの交換を促す旨の表示をおこなう。
【００５６】
また、トナータンク部６１Ｙの中央（トナーエンドセンサ６６Ｙの近傍である。）には、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーの凝集を防ぐ回転部材６５Ｙが設置されている。回転部材６５Ｙは、回転軸部材６５ＹａにＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる第２可撓性部材６５Ｙｂが設置されたものであって、図３の時計方向に回転することによりトナータンク部６１Ｙ内のトナーを撹拌する。さらに、回転部材６５Ｙの第２可撓性部材６５Ｙｂの先端が、回転周期でトナーエンドセンサ６６Ｙの検知面に摺接することで、トナーエンドセンサ６６Ｙの検知面にトナーが固着して検知精度が低下する不具合を抑止している。すなわち、第２可撓性部材６５Ｙｂは、トナーエンドセンサ６６Ｙの検知面をクリーニングする機能を有する。また、回転部材６５Ｙは図３において時計方向に回転するので、第２可撓性部材６５Ｙｂはトナータンク部６１Ｙの垂直な壁面に配置されたトナーエンドセンサ６６Ｙの検知面を上から下に摺擦することになる。これにより、検知面近傍の滞留トナーは常に重力方向に掃き落とされる作用を周期的に常に受けることになり、それでもなお存在するトナーに対してトナー有無の検知がされることになる。したがって、トナーエンドセンサ６６Ｙの検知精度が良好になる。なお、図示は省略するが、回転部材６５Ｙの軸部の一端は駆動部７１に連結されていて、駆動部７１によって回転駆動される。
【００５７】
図４を参照して、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙは、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーを斜め上方（図４の矢印方向である。）に搬送するものである。詳しくは、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙは、トナータンク部６１Ｙの底部（最下点）から現像装置５Ｙの上方（落下口６４Ｙａの位置である。）に向けてトナーを直線的に搬送する。そして、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙによって搬送されたトナー（落下口６４Ｙａの位置に達したトナーである。）は、トナー落下経路６４Ｙを自重落下して現像装置５Ｙ（現像剤収容部５４Ｙ）内に補給される。
トナー搬送部は、所定方向に回転駆動してトナーを搬送するスクリュ部材としてのトナー搬送スクリュ６２Ｙ、トナー搬送スクリュ６２Ｙに近接する内壁を有するトナー搬送管６３Ｙ、等で構成される。
【００５８】
トナー搬送スクリュ６２Ｙ（スクリュ部材）は、軸部に螺旋状にスクリュが形成されたものであって、軸受を介してトナー搬送管６３Ｙに回転自在に支持されている。図示は省略するが、トナー搬送スクリュ６２Ｙの一端は駆動部７１に連結されていて、駆動部７１によって回転駆動される。なお、トナー搬送スクリュ６２Ｙは、金属材料で形成することもできるし、樹脂材料で形成することもできる。
【００５９】
ここで、本実施の形態１におけるトナー搬送スクリュ６２Ｙには、トナータンク部６１Ｙとトナー搬送部（トナー搬送管６３Ｙ）との間に滞留するトナーを撹拌する撹拌部材としての可撓性部材６２Ｙａが貼着されている。撹拌部材としての可撓性部材６２Ｙａは、その厚さが０．０５〜０．２０ｍｍになるように形成されたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる薄板状部材である。また、可撓性部材６２Ｙａは、トナータンク部６１Ｙとトナー搬送管６３Ｙとの間（図４の領域Ｈである。）に届くような長さに設定されている。そして、可撓性部材６２Ｙａがトナー搬送スクリュ６２Ｙとともに回転することで、領域Ｈ（トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙの上流部、又は、トナータンク部６１Ｙの底部である。）にトナーが滞留して詰まる現象が抑止される。すなわち、領域Ｈに滞留するトナーは、可撓性部材６２Ｙａ（撹拌部材）によって、凝集することなくほぐされることになる。したがって、トナー搬送管６３Ｙの上流側でトナーが詰まって、トナー搬送管６３Ｙにおいて搬送されるトナー量が少なくなる不具合が抑止される。これにより、現像装置５Ｙに補給するトナー量が不足することにより、出力画像の画像濃度が低くなったり、像担持体や出力画像にキャリアが付着したりする不具合が抑止される。
なお、本実施の形態１では、領域Ｈに滞留するトナーを撹拌する可撓性部材６２Ｙａをトナー搬送スクリュ６２Ｙに設置したが、トナー搬送スクリュ６２Ｙとは別に所定方向に回転する部材をトナー補給装置６０Ｙに設置して、その部材に可撓性部材を設置することもできる。
【００６０】
トナー搬送管６３Ｙは、その上流側がトナータンク部６１Ｙに連通していて、その下流側が落下口６４Ｙａを介してトナー落下経路６４Ｙに連通している。トナー搬送管６３Ｙは、樹脂材料で形成された管状部材であって、その内部にトナー搬送スクリュ６２Ｙ（スクリュ部材）が軸受を介して回転自在に支持されている。トナー搬送スクリュ６２Ｙのスクリュ外径部と、トナー搬送管６３Ｙの内壁と、の隙間は０．１〜０．２ｍｍ程度に設定されている。これにより、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙにおいて、重力方向に逆らった斜め上方へのスムーズなトナー搬送が可能になる。
【００６１】
このように、本実施の形態１では、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーをトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙによって斜め上方に搬送した後に、トナー落下経路６４Ｙによって自重落下により現像装置５Ｙにトナーを補給している。これにより、現像装置５Ｙへのトナー補給を終了（休止）する際にトナー搬送スクリュ６２Ｙの回転駆動を停止しても、トナー搬送管６３Ｙ内に残留しているトナーがトナー落下経路６４Ｙを介して現像装置５Ｙ内に自重落下してしまう不具合が軽減される。すなわち、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーを斜め上方に搬送するトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙが、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙからトナー落下経路６４Ｙに流出するトナー量を規制する規制手段として機能することになる。
具体的に、落下口６４Ｙａから離れた位置に残留するトナー搬送管６３Ｙ内のトナーは、傾斜したトナー搬送管６３Ｙに沿ってトナータンク部６１Ｙに向けて滑落するかその位置に留まることになる。また、落下口６４Ｙａに近い位置に残留するトナー搬送管６３Ｙ内のトナーは、大きな衝撃等が生じたとしても落下口６４Ｙａから多量に自重落下することなく、傾斜したトナー搬送管６３Ｙに沿ってトナータンク部６１Ｙに向けて滑落するかその位置に留まることになる。
【００６２】
したがって、トナー搬送スクリュ６２Ｙの駆動・駆動停止を繰り返しても、現像装置５Ｙへの精度の高いトナー補給（安定したトナー補給）が可能になり、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇのトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）のバラツキを抑えることができる。すなわち、出力画像の画像濃度が高くなったり、トナー飛散や地肌汚れ画像が発生したりしてしまう不具合を抑止することができる。
さらに、トナー搬送スクリュ６２Ｙの駆動・駆動停止を繰り返しても、トナー搬送管６３Ｙ内に残留しているトナーが多量に現像装置５Ｙ内に補給されてしまうことによりトナータンク部６１Ｙの残トナー量が大きく変動する不具合も抑止される。したがって、トナーエンドセンサ６６Ｙによるトナーエンド検知の誤検知も防止される。
繰り返しになるが、装置本体１００のカバーが開閉されたり、トナー容器３２Ｙの着脱がおこなわれたりして、それらの動作にともないトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙに大きな振動が加わっても、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙに残留するトナーがトナー落下経路６４Ｙを介して現像装置５Ｙに流出（落下）されにくくなる。さらに、新品初期時に空のトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙにトナー容器３２Ｙからトナーが一気に充填されたり、画像面積が高い画像を連続的に形成するとき（連続通紙時）においてトナーの流動性が高くなったりしても、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙに残留するトナーがトナー落下経路６４Ｙを介して現像装置５Ｙに向けて流出（落下）されにくくなる。
【００６３】
図４を参照して、上述した効果を確実にするために、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙは、水平方向に対する傾斜角度αが５度以上になるように形成することが好ましい（α≧５度）。ただし、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙの傾斜角度αを大きくし過ぎると、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙによるトナー搬送性が低下してしまうとともに、装置の鉛直方向の高さが大きくなってしまうことになる。なお、本実施の形態１では、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙの傾斜角度αを１０度程度に設定している。
【００６４】
本願発明者は、本実施の形態１におけるトナー補給装置（トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙの傾斜角度αが１０度のものである。）と、トナー搬送部の傾斜角度αが０度のトナー補給装置（トナー搬送部にてトナーを水平搬送するものである。）と、を用いて、トナー搬送部の駆動停止直後に落下口６４Ｙａから現像装置５Ｙに落下したトナー量を実験的に確認した。
その結果、前者のトナー補給装置６０（本実施の形態１のものである。）は、トナータンク部６１Ｙ内に貯留したトナー８グラム中、０〜０．２グラムのトナーのみが落下口６４Ｙａから現像装置５Ｙに落下したのに対して、後者のトナー補給装置はトナー８グラム中、約２グラム（約２５％のトナーである。）のトナーが落下口６４Ｙａから現像装置５Ｙに落下してしまった。そして、前者の場合には現像装置５Ｙに過補給されたトナー量が微小であるために現像装置５Ｙ内の現像剤のトナー濃度に大きな変動がなかったのに対して、後者の場合には現像装置５Ｙに過補給されたトナー量が多量であるために現像装置５Ｙ内の現像剤のトナー濃度に大きな変動があった。
なお、上述の実験において、効果の差異を確認するために、比較的流動性の高いトナーを用いた。具体的に、トナーは、その母体樹脂がポリエステル系樹脂のものであって、粒径が６〜１２．５μｍのものを用いた。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態１では、トナータンク部６１Ｙとトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙとの間Ｈに滞留するトナーを撹拌する可撓性部材６２Ｙａ（撹拌部材）を設けて、さらに、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーを斜め上方に搬送した後に自重落下により現像装置５Ｙにトナーを補給しているために、現像装置５Ｙに補給するトナー量にバラツキが生じるのを抑止することができる。すなわち、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーを斜め上方に搬送するトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙが、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙからトナー落下経路６４Ｙに流出するトナー量を規制する規制手段として機能するとともに、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙの上流部でトナーが詰まらないように可撓性部材６２Ｙａで撹拌動作をおこなっているために、現像装置５Ｙに補給するトナー量にバラツキが生じるのを抑止することができる。
【００６６】
実施の形態２．
図５〜図１３にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図５は、実施の形態２におけるトナー補給装置６０Ｙを示す断面図であって、前記実施の形態１における図４に相当する図である。図６は、磁界形成手段６８Ｙが設置されたトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙを示す断面図であって、図５のＡ−Ａ断面を示す図である。図７はトナー補給装置６０Ｙの外観を示す側面図であって、図８はトナー補給装置６０Ｙの外観を示す斜視図である。また、図９は、トナータンク部６１Ｙを側方からみた概略図である。
本実施の形態２におけるトナー補給装置６０Ｙは、主として、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙに磁界形成手段としての永久磁石６８Ｙと磁性体としてのキャリアＣとが設置されている点と、トナータンク部６１Ｙとトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙとの間に滞留するトナーを撹拌する撹拌部材６５Ｙｃが回転部材６５Ｙに設置されている点と、が前記実施の形態１のものと異なる。
なお、図７及び図８に示す本実施の形態２におけるトナー補給装置６０Ｙの外観は、磁界形成手段としての永久磁石（マグネット）６８Ｙが設置されている以外は、前記実施の形態１におけるトナー補給装置６０Ｙの外観とほぼ同じである。
【００６７】
図５〜図９を参照して、本実施の形態２におけるトナー補給装置６０Ｙも、前記実施の形態１のものと同様に、トナータンク部６１Ｙ、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙ、トナー落下経路６４Ｙ、回転部材６５Ｙ、検知手段としてのトナーエンドセンサ６６Ｙ、等で構成されている。また、トナー搬送部は、トナー搬送スクリュ６２Ｙ、トナー搬送管６３Ｙ等で構成され、トナータンク部６１Ｙに貯留されたトナーを斜め上方に搬送して、トナー落下経路６４Ｙに流出するトナー量を規制する規制手段として機能する。
【００６８】
なお、前記実施の形態１では図示を省略したが、図７及び図８を参照して、回転部材６５Ｙの軸部の一端にはねじり角が４５度のハス歯ギア８２が設置されていて、このハス歯ギア８２に噛合するハス歯ギア８１（ねじり角が４５度に設定されている。）を介して回転部材６５Ｙに駆動力が伝達される。また、トナー搬送スクリュ６２Ｙの一端にはカサ歯車８４が設置されていて、このカサ歯車８４に噛合するカサ歯車８３（回転部材６５Ｙの軸部に設置されている。）を介してトナー搬送スクリュ６２Ｙに駆動力が伝達される。
さらに、図７及び図８を参照して、トナー落下経路６４Ｙには、装置本体１００に対する現像装置５Ｙの着脱動作に連動して開閉するシャッタ８６が設置されている。詳しくは、シャッタ８６は、現像装置５Ｙが装着されるときに、スプリング８７の付勢力に抗するように現像装置５Ｙに押動されてトナー落下経路６４Ｙを開放する方向に移動する。これに対して、シャッタ８６は、現像装置５Ｙが取出されるときに、スプリング８７の付勢力によってトナー落下経路６４Ｙを閉鎖する方向に移動する。このような構成により、装置本体１００から現像装置５Ｙが取出されても、トナー落下経路６４Ｙから装置本体１００内にトナーが飛散する不具合を抑止することができる。
【００６９】
ここで、本実施の形態２におけるトナー補給装置６０Ｙには、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙからトナー落下経路６４Ｙに流出するトナー量を規制する規制手段として、磁界形成手段としての永久磁石６８Ｙ（マグネット）と、磁性体としてのキャリアＣと、がさらに設けられている。
詳しくは、図５〜図８を参照して、磁界形成手段としての永久磁石６８Ｙは、トナー搬送管６３Ｙ（トナー搬送部）の内部に磁界を形成するものであって、トナー搬送管６３Ｙ（トナー搬送部）の内部に予め収容された磁性体としてのキャリアＣをトナー搬送管６３Ｙの内壁に保持させるためのものであり、トナー搬送管６３Ｙの外周（外壁）に覆設されている。
【００７０】
このように、トナー搬送管６３Ｙの外周に永久磁石６８Ｙを設置してトナー搬送管６３Ｙの内壁にキャリアＣを吸着させることで、現像装置５Ｙへのトナー補給を終了（休止）する際にトナー搬送スクリュ６２Ｙの回転駆動を停止しても、トナー搬送管６３Ｙ内に残留しているトナーがキャリアＣの位置に滞留しやすくなり、トナー落下経路６４Ｙを介して現像装置５Ｙ内にトナーが自重落下してしまう不具合が軽減される。すなわち、斜めに配設されたトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙに加えて、永久磁石６８ＹとキャリアＣとが、トナー補給装置６０Ｙの稼動が停止した直後にトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙからトナー落下経路６４Ｙに流出するトナー量を規制する規制手段として機能する。
具体的に、落下口６４Ｙａから離れた位置に残留するトナー搬送管６３Ｙ内のトナーは、傾斜したトナー搬送管６３Ｙに沿ってトナータンク部６１Ｙに向けて滑落するかキャリアＣの位置に留まることになる。また、落下口６４Ｙａに近い位置に残留するトナー搬送管６３Ｙ内のトナーは、大きな衝撃等が生じたとしても落下口６４Ｙａから多量に自重落下することなく、傾斜したトナー搬送管６３Ｙに沿ってトナータンク部６１Ｙに向けて滑落するかキャリアＣの位置に留まることになる。
【００７１】
したがって、トナー搬送スクリュ６２Ｙの駆動・駆動停止を繰り返しても、現像装置５Ｙへの精度の高いトナー補給（安定したトナー補給）が可能になり、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇのトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）のバラツキを抑えることができる。すなわち、出力画像の画像濃度が高くなったり、トナー飛散や地肌汚れ画像が発生したりしてしまう不具合を抑止することができる。
さらに、トナー搬送スクリュ６２Ｙの駆動・駆動停止を繰り返しても、トナー搬送管６３Ｙ内に残留しているトナーが多量に現像装置５Ｙ内に補給されてしまうことによりトナータンク部６１Ｙの残トナー量が大きく変動する不具合も抑止される。したがって、トナーエンドセンサ６６Ｙによるトナーエンド検知の誤検知も防止される。
繰り返しになるが、装置本体１００のカバーが開閉されたり、トナー容器３２Ｙの着脱がおこなわれたりして、それらの動作にともないトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙに大きな振動が加わっても、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙに残留するトナーがトナー落下経路６４Ｙを介して現像装置５Ｙに流出（落下）されにくくなる。さらに、新品初期時に空のトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙにトナー容器３２Ｙからトナーが一気に充填されたり、画像面積が高い画像を連続的に形成するとき（連続通紙時）においてトナーの流動性が高くなったりしても、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙに残留するトナーがトナー落下経路６４Ｙを介して現像装置５Ｙに向けて流出（落下）されにくくなる。
【００７２】
特に、本実施の形態２では、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙの内壁に保持される磁性体としてキャリアＣを用いているために、仮にトナー搬送部からトナー落下経路６４Ｙを介して現像装置５Ｙ内にキャリアＣが流出しても、そのキャリアＣは現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇ中のキャリアと同種のものなので副作用が発生しにくい。また、キャリアＣは、トナー搬送管６３Ｙとトナー搬送スクリュ６２Ｙとの狭い隙間にてフレキシブルに姿勢を変えることができるために、トナー搬送管６３Ｙやトナー搬送スクリュ６２Ｙを傷付けることなく、上述した効果を達成することができる。
なお、キャリアＣ（磁性体）は、画像形成装置１００の工場出荷時に予めトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙに保持される。
【００７３】
なお、本実施の形態２では、磁界形成手段として永久磁石６８Ｙを用いているために、磁界形成手段として電磁石等を用いる場合に比べて、装置を省スペース化、低コスト化することができる。
ここで、永久磁石６８Ｙは、その着磁方向がトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙの内部にのみ向かうように形成することが好ましい。具体的には、図６に示すように、Ｓ極とＮ極とを周状に交互に配列して公知の製造方法にて片面多極着磁の永久磁石６８Ｙを形成する。これにより、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙの外部に永久磁石６８Ｙの磁界が作用することによる不具合（例えば、現像装置５Ｙの現像剤の挙動に変化が生じたり、トナーエンドセンサ６６Ｙが誤動作したりする不具合である。）が生じるのを抑止することができる。
【００７４】
また、図５を参照して、トナー搬送管６３Ｙ（トナー搬送部）は、永久磁石６８Ｙが設置されている部分の肉厚が、永久磁石６８Ｙが設置されていない部分の肉厚に比べて、薄くなるように形成されている。これにより、永久磁石６８Ｙによる磁力が、トナー搬送管６３Ｙの内部に作用しやすくなる。
なお、本実施の形態２では、永久磁石６８Ｙの磁力（磁束密度）が５０ｍＴ（ミリ・テスラ）以上になるように設定されている。さらに、永久磁石６８Ｙの幅（搬送方向の長さである。）は６ｍｍ程度に設定されている。
【００７５】
ここで、図５を参照して、本実施の形態２では、実施の形態１とは異なり、トナータンク部６１Ｙとトナー搬送部（トナー搬送管６３Ｙ）との間（領域Ｈ）に滞留するトナーを撹拌する撹拌部材としての可撓性部材６５Ｙｃが、トナーエンドセンサ６６Ｙの検知面６６Ｙａ（図９を参照できる。）をクリーニングする第２可撓性部材６５Ｙｂとともに回転軸部材６５Ｙａ上に一体的に形成されている。
詳しくは、図５及び図９を参照して、回転部材６５Ｙは、回転軸部材６５Ｙａ、第２可撓性部材６５Ｙｂ、可撓性部材６５Ｙｃ（撹拌部材）、等で構成されている。撹拌部材としての可撓性部材６５Ｙｃは、その厚さが０．０５〜０．２０ｍｍになるように形成されたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等からなる薄板状部材である。そして、可撓性部材６５Ｙｃが回転部材６５Ｙとともに回転することで、領域Ｈにトナーが滞留して詰まる現象が抑止される。すなわち、領域Ｈに滞留するトナーは、可撓性部材６５Ｙｃ（撹拌部材）によって、凝集することなくほぐされることになる。したがって、トナー搬送管６３Ｙの上流側でトナーが詰まって、トナー搬送管６３Ｙにおいて搬送されるトナー量が少なくなる不具合が抑止される。これにより、現像装置５Ｙに補給するトナー量が不足することにより、出力画像の画像濃度が低くなったり、像担持体や出力画像にキャリアが付着したりする不具合が抑止される。
なお、可撓性部材６５Ｙｃは、トナータンク部６１Ｙの内部からトナー搬送管６３Ｙの内部にまで延設されている。このように可撓性部材６５Ｙｃの長さを充分に設定することで、可撓性部材６５Ｙｃがカールしてしまっても、その先端が領域Ｈに確実に達して領域Ｈのトナーの詰まりを抑止することができる。
【００７６】
ここで、第２可撓性部材６５Ｙｂは、回転軸部材６５Ｙａ上に設置された可撓性部材６５Ｙｃの上に重ねて設置されている。そして、回転軸部材６５Ｙａ（回転部材６５Ｙ）は、第２可撓性部材６５Ｙｂがトナーエンドセンサ６６Ｙの位置を通過した後に可撓性部材６５Ｙｃがトナーエンドセンサ６６Ｙの位置を通過するように回転する（図９の時計方向の回転である。）。
図１０（Ａ）は、回転軸部材６５Ｙａ上に可撓性部材６５Ｙｃ、第２可撓性部材６５Ｙｂの順に２つの可撓性部材が設置された場合（本実施の形態２の構成である。）の、第２可撓性部材６５Ｙｂがトナーエンドセンサ６６Ｙに接触した状態を示す概略図である。図１０（Ｂ）は、回転軸部材６５Ｙａ上に第２可撓性部材６５Ｙｂ、可撓性部材６５Ｙｃの順に２つの可撓性部材が設置された場合の、第２可撓性部材６５Ｙｂがトナーエンドセンサ６６Ｙに接触した状態を示す概略図である。図１０（Ａ）のように構成することで、回転部材６５Ｙの回転にともない第２可撓性部材６５Ｙｂが可撓性部材６５Ｙｃよりも先にトナーエンドセンサ６６Ｙの位置に達して、第２可撓性部材６５Ｙｂが検知面６６Ｙａに均等に歪むことなく接触するために、トナーエンドセンサ６６Ｙの検知面６６Ｙａを効率よく確実にクリーニングすることができる。これに対して、図１０（Ｂ）のように構成した場合には、回転部材６５Ｙの回転にともない可撓性部材６５Ｙｃが第２可撓性部材６５Ｙｂよりも先にトナーエンドセンサ６６Ｙの位置に達して、第２可撓性部材６５Ｙｂが検知面６６Ｙａに不均等に歪んだ状態で接触するために、トナーエンドセンサ６６Ｙの検知面６６Ｙａを確実にクリーニングすることができない。このような理由から、本実施の形態２では、回転軸部材６５Ｙａ上に設置された可撓性部材６５Ｙｃの上に第２可撓性部材６５Ｙｂが重ねて設置されている。
【００７７】
また、図５を参照して、可撓性部材６５Ｙｃは、トナーエンドセンサ６６Ｙの検知面６６Ｙａに接触しないような位置に配設されている。これにより、可撓性部材６５Ｙｃが摺接することによってトナーエンドセンサ６６Ｙの検知面６６Ｙａが磨耗したりキズついたりする不具合が抑止される。
【００７８】
また、図５を参照して、本実施の形態２では、実施の形態１と同様に、トナータンク部６１Ｙの向かって右側の壁面６１Ｙａが左側の壁面６１Ｙｂよりもなだらかに傾斜している。このなだらかな傾斜面（上述した右側の壁面６１Ｙaである。）の直上には、トナー容器３２Ｙとトナータンク部６１Ｙとの間で圧縮されて双方３２Ｙ、６１Ｙの隙間を埋めるスポンジシール６９Ｙと、その一部に形成された開口（トナー受入口６９Ｙa）と、が設けられている。なだらかな傾斜面６１Ｙaの下方には、さらになだらかに傾斜した滑り面を形成するトナー搬送管６３Ｙの外周面６１Ｙｃが設けられている。トナー容器３２Ｙからトナー受入口６９Ｙａを介して供給されたトナーは、まず、なだらかな傾斜面６１Ｙaの上方にある回転部材６５Ｙの回転軸部材６５Ｙａ、第２可撓性部材６５Ｙｂ、可撓性部材６５Ｙｃに衝突してほぐされることになる。さらに、段階的にゆるやかになる傾斜面６１Ｙａ、６１Ｙｃに当たってほぐされつつ、これらを滑ってトナー搬送スクリュ６２Ｙの搬送方向上流側（傾斜下端側）に流れ込むことになる。さらに、領域Ｈの位置では、可撓性部材６５Ｙｃによって積極的なトナーの撹拌がおこなわれる。このように、本実施の形態２のような構成により、比較的小さな空間の中でトナーの搬送される経路を長く設定することができるとともに、衝突箇所を複数設けることでトナーの撹拌性を向上させることができる。
【００７９】
また、図５、図７、図８に示すように、永久磁石６８Ｙが、上半分がトナー搬送管６３Ｙに対して斜めに屈曲するように巻き付けられている。これにより、上述した長いトナー搬送経路を維持しつつ、トナー搬送スクリュ６２Ｙの上部に対向する位置に保持されるキャリアＣの量を比較的多くすることができ（流出するトナー量を規制する能力が高くなって）、トナー搬送スクリュ６２Ｙの上部に跳ね上がってトナー落下経路６４Ｙにトナーが流出するのを軽減することができる。
また、磁界形成手段としての永久磁石６８Ｙは、トナー落下経路６４Ｙの近傍に設置されている。これにより、落下口６４Ｙａに近い位置に残留するトナー搬送管６３Ｙ内のトナーが、落下口６４Ｙａから多量に自重落下することなく、その位置に留まりやすくなる。
【００８０】
また、本実施の形態２では、図５を参照して、トナー搬送管６３Ｙは、トナータンク部６１Ｙからトナー落下経路６４Ｙまでの長さＷ（搬送路長）が、トナー搬送スクリュ６２ＹのスクリュピッチＤの１．５倍以上になるように形成されている（Ｗ≧１．５×Ｄ）。本願発明者は、このように構成することで、上述した効果がより確実になることを、後述する実験（図１１に係る実験である。）により知得した。
【００８１】
本願発明者は、本実施の形態２におけるトナー補給装置（永久磁石６８ＹとキャリアＣとが設置されたものである。）と、永久磁石６８ＹとキャリアＣとが設置されていないトナー補給装置と、を用いて、トナー搬送部に流動性の高いトナーが搬送されたときに落下口６４Ｙａから現像装置５Ｙに落下したトナー量を実験的に確認した。
なお、この実験において、トナー容器３２Ｙには粒径が６〜１２．５μｍであって母体樹脂がポリエステル系樹脂のトナーを２３５グラム充填して、トナー容器３２Ｙを上下に数回振って内部に収容されたトナーの流動性を充分に高めた後にトナー容器３２Ｙを装置本体１００にセットした。
その結果、前者のトナー補給装置は０〜０．５グラムのトナーのみが落下口６４Ｙａから現像装置５Ｙに落下したのに対して、後者のトナー補給装置は１０グラムものトナーが落下口６４Ｙａから現像装置５Ｙに落下してしまった。そして、前者の場合には現像装置５Ｙに過補給されたトナー量が微小であるために現像装置５Ｙ内の現像剤のトナー濃度に大きな変動がなかったのに対して、後者の場合には現像装置５Ｙに過補給されたトナー量が多量であるために現像装置５Ｙ内の現像剤のトナー濃度に大きな変動があった。
【００８２】
さらに、本願発明者は、本実施の形態２におけるトナー補給装置を用いて、トナー搬送管６３Ｙの搬送路長Ｗとトナー搬送スクリュ６２ＹのスクリュピッチＤとの比率（Ｗ／Ｄ）と、トナー搬送部からトナー落下経路６４Ｙへのトナーの流出が発生するまでの時間と、の関係について実験的に確認した。
実験は、トナー補給を０．２秒おこなった後にトナー補給を０．１秒停止する間欠駆動を繰り返して、トナー搬送部からトナー落下経路６４Ｙへのトナーの流出が発生するまでの時間を、Ａ３サイズのベタ画像の通紙枚数に換算した。図９は、その実験結果を示すグラフであって、横軸は搬送路長ＷとスクリュピッチＤとの比率（Ｗ／Ｄ）を示し、縦軸はＡ３サイズのベタ画像の通紙枚数（上限値を１００枚としている。）を示す。
図１１の実験結果に示すように、搬送路長ＷとスクリュピッチＤとの比率（Ｗ／Ｄ）が１から大きくなるとトナー落下経路６４Ｙへのトナー流出が発生するまでの時間が長くなり、搬送路長ＷとスクリュピッチＤとの比率（Ｗ／Ｄ）が１．５以上になるとトナー落下経路６４Ｙへのトナー流出が発生するまでの時間が充分長く一定値になることがわかる。このことから、搬送路長ＷとスクリュピッチＤとの比率（Ｗ／Ｄ）を１．５以上に設定することが好ましいことがわかる。
【００８３】
また、本願発明者は、本実施の形態２におけるトナー補給装置６０Ｙを用いて、可撓性部材６５Ｙｃの長さを可変したときの、現像装置５Ｙに補給されるトナー補給量の変化について、実験的に確認した。図１２は、そのときの実験結果を示すグラフである。
図１２において、横軸はトナー補給装置６０Ｙの稼働時間を示し、縦軸は現像装置５Ｙに補給される１秒間当りのトナー補給量を示す。なお、図１２中の両矢印の範囲が、適正なトナー補給量（０．２４〜０．３６ｇ／秒）である。また、図１２において、実線グラフは可撓性部材６５Ｙｃの先端がトナー搬送管６３Ｙの内部にまで届いている場合のトナー補給量の変化を示し、破線グラフは可撓性部材６５Ｙｃの先端がトナー搬送管６３Ｙの内部にまで届いていない場合のトナー補給量の変化を示す。
図１２の実験結果から、可撓性部材６５Ｙｃの先端がトナー搬送管６３Ｙの内部にまで届いていない場合には、経時においてカールによって可撓性部材６５Ｙｃが領域Ｈから離れてしまい領域Ｈのトナーを撹拌する機能が低減されて、トナー補給量が低下してしまうのがわかる。これに対して、本実施の形態２のように、可撓性部材６５Ｙｃの先端がトナー搬送管６３Ｙの内部にまで届いている場合には、経時において可撓性部材６５Ｙｃにカールが生じても可撓性部材６５Ｙｃが領域Ｈから離れてしまうことがないために、領域Ｈのトナーを撹拌する機能が低減することなく、トナー補給量が安定することがわかる。
【００８４】
また、本願発明者は、本実施の形態２におけるトナー補給装置６０Ｙを用いて、可撓性部材６５Ｙｃの厚さを可変したときの、現像装置５Ｙに補給されるトナー補給量の変化と、トナー凝集体の発生量の変化と、について、実験的に確認した。図１３は、そのときの実験結果を示すグラフである。
図１３において、横軸は可撓性部材６５Ｙｃの厚さを示し、左側縦軸は現像装置５Ｙに補給される１秒間当りのトナー補給量を示し、右側縦軸は現像装置５Ｙに補給されたトナー凝集体の量（現像装置内の現像剤中のトナー凝集体の割合である。）を示す。図１３中の矢印に示すように、０．２４〜０．３６ｇ／秒が適正なトナー補給量であり、０．４８ｍｇ／ｇ以下が許容されるトナー凝集体の発生量である。なお、トナー凝集体の発生量が許容量を超えると、その凝集体が現像ローラ５１Ｙとドクターブレード５２Ｙとの間に挟まってしまい、出力画像上に白スジ（搬送方向の白スジである。）が発生してしまう。また、図１３において、■グラフは可撓性部材６５Ｙｃの厚さとトナー補給量との関係を示すグラフであって、●グラフは撓性部材６５Ｙｃの厚さと凝集体発生量との関係を示すグラフである。
図１３の実験結果から、可撓性部材６５Ｙｃの厚さが０．０５ｍｍよりも薄いと、領域Ｈのトナーを撹拌する機能が低減して、トナー補給量が低下してしまうのがわかる。また、可撓性部材６５Ｙｃの厚さが０．２ｍｍよりも厚いと、可撓性部材６５Ｙｃがトナータンク部６１Ｙの内壁面に強く接触しすぎて、その間に挟まれたトナーが凝集体になりやすいことがわかる。このような実験結果から、本実施の形態２では、トナー補給量の安定化と白スジ画像の防止とを達成するために、可撓性部材６５Ｙｃの厚さを０．０５〜０．２０ｍｍの範囲に設定している。
【００８５】
以上説明したように、本実施の形態２では、トナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙからトナー落下経路６４Ｙに流出するトナー量を規制する永久磁石６８Ｙ及びキャリアＣ（規制手段）を設けるとともに、トナータンク部６１Ｙとトナー搬送部６２Ｙ、６３Ｙとの間Ｈに滞留するトナーを撹拌する可撓性部材６５Ｙｃ（撹拌部材）を設けているために、現像装置５Ｙに補給するトナー量にバラツキが生じる不具合を抑止することができる。
【００８６】
なお、前記各実施の形態では、トナー落下経路６４Ｙを鉛直方向に形成してトナー落下経路６４Ｙにおいてトナーを鉛直方向に自重落下させたが、トナー落下経路６４Ｙを鉛直方向に対して傾斜させて、その傾斜面にてトナーを滑落させながら自重落下させることもできる。すなわち、本願において、「トナーの自重による落下」とは、鉛直方向の落下に加えて、傾斜方向の滑落も含むものと定義する。
【００８７】
また、前記各実施の形態では、トナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの容器本体内にトナーのみを収容したが、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を現像装置に適宜に供給する画像形成装置に対してはトナー容器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋの容器本体内に２成分現像剤を収容することもできる。その場合であっても、上述した前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
また、前記各実施の形態において、作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの一部又は全部をプロセスカートリッジとすることもできる。その場合であっても、上述した前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
また、前記各実施の形態において、トナー補給装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、図１を参照して、いずれも、トナータンク部（６１Ｙ）、トナー搬送部（６２Ｙ、６３Ｙ）、トナー落下経路（６４Ｙ）で形成されるトナー搬送経路が逆Ｎ字状（ロシア文字のИ字状）に形成されている（図１の紙面奥側からみた場合にはＮ字状となる。）。そして、各色のトナー搬送部（６２Ｙ、６３Ｙ）は、対応する色のプロセスカートリッジ（作像部６Ｙ）の上方であって、装置本体１００に対するプロセスカートリッジの着脱口の上方に設けられている。また、各色のトナー容器（３２Ｙ）、トナータンク部（６１Ｙ）、トナー搬送部（６２Ｙ、６３Ｙ）の搬送方向上流側は、対応する色のプロセスカートリッジではなく、隣接するプロセスカートリッジ（図１の左隣である。）の上方に設けられている。このような構成により、複数のプロセスカートリッジ（作像部）が並列に配設されたタンデム式の画像形成装置において、プロセスカートリッジ（作像部）の着脱操作をおこなう際にプロセスカートリッジとトナー補給装置とが干渉することなく、各色のトナー容器からプロセスカートリッジまでの縦方向のレイアウトをコンパクト化することができるとともに、上述したトナー補給量のばらつきを生じさせない画像形成装置を提供することができる。
【００９０】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置における作像部を示す断面図である。
【図３】トナー容器及びトナータンク部を示す概略図である。
【図４】トナー補給装置を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２におけるトナー補給装置を示す断面図である。
【図６】磁界形成手段が設置されたトナー搬送部を示す断面図である。
【図７】トナー補給装置の外観を示す側面図である。
【図８】トナー補給装置の外観を示す斜視図である。
【図９】トナータンク部を側方からみた概略図である。
【図１０】第２可撓性部材がトナーエンドセンサに接触した状態を示す概略図である。
【図１１】トナー搬送管の長さを可変したときの、ベタ画像を連続して通紙できる枚数についての実験結果を示すグラフである。
【図１２】可撓性部材の長さを可変したときの、トナー補給量の変化についての実験結果を示すグラフである。
【図１３】可撓性部材の厚さを可変したときの、トナー補給量の変化及び凝集体発生量の変化についての実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９２】
５Ｙ  現像装置、
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ  トナー容器、
６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋ  トナー補給装置、
６１Ｙ  トナータンク部、
６２Ｙ  トナー搬送スクリュ（スクリュ部材）、
６２Ｙａ  撹拌部材、
６３Ｙ  トナー搬送管、
６４Ｙ  トナー落下経路、
６４Ｙａ  落下口、
６５Ｙ  回転部材、
６５Ｙａ  回転軸部材、
６５Ｙｂ  第２可撓性部材、
６５Ｙｃ  可撓性部材（撹拌部材）、
６６Ｙ  トナーエンドセンサ（検知手段）、
６６Ｙａ  検知面、
６８Ｙ  永久磁石（磁界形成手段）、  Ｃ  キャリア（磁性体）、
１００  画像形成装置本体（装置本体）。
【図１】
2010002671.tif 000003
【図２】
2010002671.tif 000004
【図３】
2010002671.tif 000005
【図４】
2010002671.tif 000006
【図５】
2010002671.tif 000007
【図６】
2010002671.tif 000008
【図７】
2010002671.tif 000009
【図８】
2010002671.tif 000010
【図９】
2010002671.tif 000011
【図１０】
2010002671.tif 000012
【図１１】
2010002671.tif 000013
【図１２】
2010002671.tif 000014
【図１３】
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