(57)【要約】【課題】トナーコンテナから現像装置内へのトナーの補給を、補給センサーを使用することなく現像装置内の撹拌搬送路に形成したトナー滞留部を利用して行う現像装置において、現像室内のトナーの減少に応じてトナーコンテナから現像室へのトナー補給を安定して行うことができる現像装置を提供することこと。【解決手段】トナー循環経路を備えた現像室内に第１および第２の撹拌搬送手段を配置し、この第１の撹拌搬送手段には搬送能力を低減させた領域を備え、循環経路におけるトナー受入領域を含む第１の搬送路上流端を基準として、搬送能力低減領域の上流側短部までの距離をＢ、同じく下流側短部までの距離をＣ、トナー受入開口上流側端部までの距離をＤ、トナー受入開口上流側端部までの距離をＥとするとき、Ｅ＞Ｂ＞ＤかつＣ＞Ｅの関係を有することで、補給センサーを使用することなく安定したトナーの補給を実現する。【選択図】  図２
2004151341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを循環経路に沿って撹拌混合する現像室を有するハウジングと、トナーを撹拌しながら循環経路を通して搬送するための現像室内に配設された撹拌搬送手段と、現像室内のトナーを現像すべき静電潜像に適用するためのトナー適用手段とを有し、
循環径路は、トナー適用手段に平行に延在する第１の搬送路と、第１の搬送路とトナー適用手段との間をそれらに沿って延在する第２の搬送路と、第１及び第２の搬送路の両端領域間をそれぞれ連通する連通路とを備え、撹拌搬送手段は、第１の搬送路に配設された第１の撹拌搬送手段と、第２の搬送路に配設された第２の撹拌搬送手段とを備え、
現像室には、第１の搬送路の一部領域に設定されたトナー受入領域の上方に位置するトナー受入開口が形成されている現像装置において、
上記第１の撹拌搬送手段には搬送能力を低減させた領域を備え、循環経路におけるトナー受入領域を含む第１の搬送路上流端を基準として、搬送能力低減領域の上流側短部までの距離をＢ、同じく下流側短部までの距離をＣ、トナー受入開口上流側端部までの距離をＤ、トナー受入開口上流側端部までの距離をＥとするとき、Ｅ＞Ｂ＞ＤかつＣ＞Ｅの関係を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
トナーを循環経路に沿って撹拌混合する現像室を有するハウジングと、トナーを撹拌しながら循環経路を通して搬送するための現像室内に配設された撹拌搬送手段と、現像室内のトナーを現像すべき静電潜像に適用するためのトナー適用手段とを有し、
循環径路は、トナー適用手段に平行に延在する第１の搬送路と、第１の搬送路とトナー適用手段との間をそれらに沿って延在する第２の搬送路と、第１及び第２の搬送路の両端領域間をそれぞれ連通する連通路とを備え、撹拌搬送手段は、第１の搬送路に配設された第１の撹拌搬送手段と、第２の搬送路に配設された第２の撹拌搬送手段とを備え、
現像室には、第１の搬送路の一部領域に設定されたトナー受入領域の上方に位置するトナー受入開口が形成されている現像装置において、
上記第１の搬送路と第２の搬送路との間には両搬送路間のトナーの移動を両端部において許容する隔壁が設けられると共に、上記第１の撹拌搬送手段には搬送能力を低減させた領域を備え、循環経路におけるトナー受入領域を含む第１の搬送路上流端を基準として、隔壁の上流端までの距離をＡ１、隔壁の下流端までの距離をＡ２、搬送能力低減領域の上流側短部までの距離をＢ、第１の搬送路下流端までの距離をＦとするとき、Ａ＜Ｄ＜Ｂかつ（Ｆ−Ａ２）＜Ａの関係を有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
トナーを循環経路に沿って撹拌混合する現像室を有するハウジングと、トナーを撹拌しながら循環経路を通して搬送するための現像室内に配設された撹拌搬送手段と、現像室内のトナーを現像すべき静電潜像に適用するためのトナー適用手段とを有し、
循環径路は、トナー適用手段に平行に延在する第１の搬送路と、第１の搬送路とトナー適用手段との間をそれらに沿って延在する第２の搬送路と、第１及び第２の搬送路の両端領域間をそれぞれ連通する連通路とを備え、撹拌搬送手段は、第１の搬送路に配設された第１の撹拌搬送手段と、第２の搬送路に配設された第２の撹拌搬送手段とを備え、
現像室には、第１の搬送路の一部領域に設定されたトナー受入領域の上方に位置するトナー受入開口が形成されている現像装置において、
上記第１の撹拌搬送手段には搬送能力を低減させた領域を備え、循環経路におけるトナー受入領域を含む第１の搬送路上流端を基準として、搬送能力低減領域の上流側短部までの距離をＢ、搬送能力低減が終了するまでの距離をＣ、受入開口上流側端部までの距離をＤとするとき、Ｄ＜Ｂで、Ｃ−Ｂで表される搬送能力低減領域の長さが１０ｍｍよりも大きく５０ｍｍよりも小さいことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
上記第１の撹拌搬送手段には搬送能力を低減させた領域を備え、循環経路におけるトナー受入領域を含む第１の搬送路上流端を基準として、搬送能力低減領域の上流側短部までの距離をＢ、同じく下流側短部までの距離をＣ、トナー受入開口上流側端部までの距離をＤ、トナー受入開口上流側端部までの距離をＥ、第１の搬送路下流端までの距離をＦとするとき、
区間Ｄの単位長さあたりの搬送能力をα
区間（Ｃ−Ｂ）の単位長さあたりの搬送能力をβ
区間（Ｆ−Ｃ）の単位長さあたりの搬送能力をγ
としたときに、Ｅ＞Ｂかつα≧γ＞βの関係を満足することを特徴とする請求項１乃至は請求項３記載の現像装置。
【請求項５】
上記トナー収納容器に設けられたトナー補給手段は、現像装置に装着された状態で現像装置から伝達される駆動により回転することを特徴とする請求項１乃至は４記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電式プリンタ、複写機及びファクシミリの如き静電式画像形成機に使用される、静電潜像をトナー像に現像するための現像装置、更に詳しくは、現像装置内のトナー量の減少に応じて、特に現像装置内にトナー量検出センサを使用することなくトナー収納容器側からトナーが補給される現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現像装置内のトナー量の減少に応じて、特に現像装置内にトナー量検出センサを使用することなくトナー収納容器側からトナーが補給される現像装置が知られている（特許文献１参照）。この現像装置は、トナーの循環径路を規定する現像室を有するハウジングと、トナーを撹拌しながら循環径路を通して搬送するための、現像室内に配設された撹拌搬送手段と、現像室内のトナーを現像すべき静電潜像に適用するためのトナー適用手段（現像スリーブ）と、現像室内にトナーを補給するための、ハウジングに離脱自在に装着されるトナーコンテナとを備えている。現像室には、循環径路中のトナー受入領域の上方に位置するトナー受入開口が形成されている。トナーコンテナはトナーを収容したトナーコンテナケースを含み、トナーコンテナケースには、ハウジングにトナーコンテナが装着された時に、トナー受入開口に対向してその上方に位置するトナー排出開口が形成されている。トナーコンテナは、トナーコンテナケース内に収容されたトナーをトナー排出開口に向けて搬送するトナー搬送手段を備えている。現像室に配設された上記撹拌搬送手段の搬送能力は、トナー受入領域の下流側において局部的に低減せしめられている。
【０００３】
上記現像装置においては、トナーを撹拌しながら現像室内に規定されている循環径路を通して搬送する撹拌搬送手段の搬送能力が、その上方にトナー受入開口が配設されているトナー受入領域の下流側において局部的に低減せしめられているので、トナー受入領域においてトナーの滞留（よどみ）が生成される。このようなトナーの滞留量は現像室内のトナー量に応じて変動する。そしてトナーコンテナから現像室へのトナーの補給は、トナーコンテナのトナー搬送手段の駆動制御に直接依存することなく、トナー受入領域におけるトナーの滞留量に応じて、従って現像室内のトナー量に応じて自動的に制御される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２３５９３３号公報（請求項１〜３、図３、図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した形態の従来の現像装置においては、現像室内に配設されたトナー量検出センサからの検出信号に基づいて、トナーコンテナのトナー搬送手段を駆動制御することにより現像室へのトナーの補給量を制御する必要がなくなるので、該センサ及びトナーコンテナのトナー搬送手段を駆動するための専用駆動源が不要となり、したがって、製作コストの低減が可能になるにもかかわらず、現像室内のトナーの減少に応じてトナーコンテナから現像室に適宜にトナーを補給することが可能になる、などの優れた効果が得られる。
【０００６】
しかしながら上記特許文献１の現像装置では、よどみを形成するためのトナー搬送能力低減部分が単にトナー補給開口の位置に対して下流側に形成されているため、滞留部分の多くの部分がトナー補給開口に位置付けられていない。そのため、滞留部分により盛り上がったトナーは現像室内部にて圧迫される傾向となり、トナー受入領域において、トナーの凝集、あるいはブロッキングが生成されてトナーの円滑な流れが阻害されるおそれがある。
【０００７】
また、現像装置を当初使用する場合に、トナーが全く収納されていない状態の現像装置にトナーコンテナなどのトナー収納容器側からトナーを補給すると、投入されたトナーが搬送能力低減区間により搬送能力が低下しているため初期投入するトナーの投入完了までの時間が長くなってしまうなどの問題もあった。
【０００８】
本発明の目的は、トナー受入領域におけるトナーの過剰な圧迫を確実に回避しながら、トナーコンテナにおけるトナー搬送手段を駆動するための専用駆動源を必要とすることなく、従って製作コストを充分に低減することができるにもかかわらず、現像室内のトナーの減少に応じてトナーコンテナから現像室に適宜にトナーを補給することができる、新規かつ改良された現像装置を提供することである。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、現像装置を初めて使用するためにトナーが入っていない現像装置にトナーコンテナよりトナーを補給する場合にも速やかに投入を完了させることが可能な現像装置を提供することである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の発明によれば、トナーを循環経路に沿って撹拌混合する現像室を有するハウジングと、トナーを撹拌しながら循環経路を通して搬送するための現像室内に配設された撹拌搬送手段と、現像室内のトナーを現像すべき静電潜像に適用するためのトナー適用手段とを有し、循環径路は、トナー適用手段に平行に延在する第１の搬送路と、第１の搬送路とトナー適用手段との間をそれらに沿って延在する第２の搬送路と、第１及び第２の搬送路の両端領域間をそれぞれ連通する連通路とを備え、撹拌搬送手段は、第１の搬送路に配設された第１の撹拌搬送手段と、第２の搬送路に配設された第２の撹拌搬送手段とを備え、現像室には、第１の搬送路の一部領域に設定されたトナー受入領域の上方に位置するトナー受入開口が形成されている現像装置において、上記第１の撹拌搬送手段には搬送能力を低減させた領域を備え、循環経路におけるトナー受入領域を含む第１の搬送路上流端を基準として、搬送能力低減領域の上流側短部までの距離をＢ、同じく下流側短部までの距離をＣ、トナー受入開口上流側端部までの距離をＤ、トナー受入開口上流側端部までの距離をＥとするとき、Ｅ＞Ｂ＞ＤかつＣ＞Ｅの関係を有することを特徴とする現像装置が提供される。
【００１１】
また、第２の発明によれば、トナーを循環経路に沿って撹拌混合する現像室を有するハウジングと、トナーを撹拌しながら循環経路を通して搬送するための現像室内に配設された撹拌搬送手段と、現像室内のトナーを現像すべき静電潜像に適用するためのトナー適用手段とを有し、循環径路は、トナー適用手段に平行に延在する第１の搬送路と、第１の搬送路とトナー適用手段との間をそれらに沿って延在する第２の搬送路と、第１及び第２の搬送路の両端領域間をそれぞれ連通する連通路とを備え、撹拌搬送手段は、第１の搬送路に配設された第１の撹拌搬送手段と、第２の搬送路に配設された第２の撹拌搬送手段とを備え、現像室には、第１の搬送路の一部領域に設定されたトナー受入領域の上方に位置するトナー受入開口が形成されている現像装置において、上記第１の搬送路と第２の搬送路との間には両搬送路間のトナーの移動を両端部において許容する隔壁が設けられると共に、上記第１の撹拌搬送手段には搬送能力を低減させた領域を備え、循環経路におけるトナー受入領域を含む第１の搬送路上流端を基準として、隔壁の上流端までの距離をＡ１、隔壁の下流端までの距離をＡ２、搬送能力低減領域の上流側短部までの距離をＢ、第１の搬送路下流端までの距離をＦとするとき、Ａ＜Ｄ＜Ｂかつ（Ｆ−Ａ２）＜Ａの関係を有することを特徴とする現像装置が提供される。
【００１２】
更に第３の発明によれば、トナーを循環経路に沿って撹拌混合する現像室を有するハウジングと、トナーを撹拌しながら循環経路を通して搬送するための現像室内に配設された撹拌搬送手段と、現像室内のトナーを現像すべき静電潜像に適用するためのトナー適用手段とを有し、循環径路は、トナー適用手段に平行に延在する第１の搬送路と、第１の搬送路とトナー適用手段との間をそれらに沿って延在する第２の搬送路と、第１及び第２の搬送路の両端領域間をそれぞれ連通する連通路とを備え、撹拌搬送手段は、第１の搬送路に配設された第１の撹拌搬送手段と、第２の搬送路に配設された第２の撹拌搬送手段とを備え、現像室には、第１の搬送路の一部領域に設定されたトナー受入領域の上方に位置するトナー受入開口が形成されている現像装置において、上記第１の撹拌搬送手段には搬送能力を低減させた領域を備え、循環経路におけるトナー受入領域を含む第１の搬送路上流端を基準として、搬送能力低減領域の上流側短部までの距離をＢ、搬送能力低減が終了するまでの距離をＣ、受入開口上流側端部までの距離をＤとするとき、Ｄ＜Ｂで、Ｃ−Ｂで表される搬送能力低減領域の長さが１０ｍｍよりも大きく５０ｍｍよりも小さいことを特徴とする現像装置が提供される。
【００１３】
更に好適な条件としては、請求項１乃至３の発明に関して、上記第１の撹拌搬送手段には搬送能力を低減させた領域を備え、上記撹拌搬送手段の搬送能力は、トナー受入領域において低減せしめられ、循環経路におけるトナー受入領域を含む第１の搬送路上流端を基準として、搬送能力が低減せしめられるまでの距離をＢ、搬送能力低減が終了するまでの距離をＣ、受入開口上流側端部までの距離をＤ、受入開口上流側端部までの距離をＥ、第１の搬送路下流端までの距離をＦとするとき、
区間Ｄの単位長さあたりの搬送能力をα
区間（Ｃ−Ｂ）の単位長さあたりの搬送能力をβ
区間（Ｆ−Ｃ）の単位長さあたりの搬送能力をγ
としたときに、Ｅ＞Ｂかつα≧γ＞βの関係を満足することを特徴とする現像装置が提供される。
このように、第１ないし第４の発明に示した第１の撹拌搬送手段の搬送能力についての上述した関係を満足することで、トナーに過度の圧力を付与することなく安定した滞留部を形成することができ、安定したトナー補給が可能となる。
そして、上記トナー収納容器に設けられたトナー補給手段は、現像装置に装着された状態で現像装置から伝達される駆動により回転することが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された現像装置の好適な実施の形態を、添付図面を参照して更に詳細に説明する。
【００１５】
図１及び図２には、本発明に従って構成された現像装置の好適実施形態が図示されている。全体を番号２で示す図示の現像装置は、現像装置本体４と、トナー補給手段、実施形態においてはトナーコンテナ６とから構成されている。
【００１６】
現像装置本体４はハウジング８を含んでおり、このハウジング８はハウジング本体１０とこのハウジング本体１０に装着された上面壁部材１２とから構成されている。適宜の合成樹脂から成形することができるハウジング本体１０の、図１において左半部内には、上面（更に詳しくは左縁部を除く主要部）と左側面とが開放されている現像室１４が規定されている。ハウジング本体１０は底壁１６、両側壁１８及び２０並びに連結壁２２を有する。連結壁２２は、両側壁１８及び２０の、図１において左縁部上縁間を延びている。ハウジング本体１０の底壁１６は、並列配置された３個の、横断面形状が円弧状である弧状部１６ａ、１６ｂ及び１６ｃを有する。弧状部１６ａと弧状部１６ｂとの間には実質的に鉛直上方に延びる隔壁２４が形成されており、隔壁２４の両側には、それぞれ直線状径路である第１の搬送路２６ａ及び第２の搬送路２６ｂが規定されている。隔壁２４の両端はハウジング本体１０の両側壁１８及び２０の内面から離隔されており、隔壁２４の両端と側壁１８及び２０の内面との間には所要間隙が存在する。
【００１７】
隔壁２４の一端（図２において右端）と側壁１８との間の間隙は、第１の搬送路２６ａ及び第２の搬送路２６ｂの各々の一端領域（図２において右端領域）を連通する連通路２７ａを規定し、また、隔壁２４の他端（図２において左端）と側壁２０との間の間隙は、第１の搬送路２６ａ及び第２の搬送路２６ｂの各々の他端領域（図２において左端領域）を連通する連通路２７ｂを規定する。従って、相互に平行に延在する第１の搬送路２６ａ及び第２の搬送路２６ｂは、両端領域において連通路２７ａ及び２７ｂを介して相互に連通せしめられており、かくして第１の搬送路２６ａに沿って延び、次いで第１の搬送路２６ａの一端領域から連通路２７ａを介して第２の搬送路２６ｂの一端領域に続き、第２の搬送路２６ｂに沿って延び、そして第２の搬送路２６ｂの他端領域から第１の搬送路２６ａの他端領域に続く無端状の循環径路が規定されている。
【００１８】
上述した循環径路には、トナーを撹拌しながら循環径路を通して搬送せしめるための撹拌搬送手段２８が配設されている。図示の実施形態における撹拌搬送手段２８は、第１の搬送路２６ａに配設されかつ第１の搬送路２６ａに沿って延在する第１の撹拌搬送手段、実施形態においては第１の回転螺旋羽根部材３０ａと、第２の搬送路２６ｂに配設されかつ第２の搬送路２６ｂに沿って延在する第２の撹拌搬送手段、実施形態においては第２の回転螺旋羽根部材３０ｂとから構成されている。
【００１９】
適宜の合成樹脂から成形することができる第１の回転螺旋羽根部材３０ａは中心軸部３２ａと螺旋羽根３４ａとを有する。同様に、適宜の合成樹脂から成形することができる第２の回転螺旋羽根部材３０ｂも中心軸部３２ｂと螺旋羽根３４ｂとを有する。
【００２０】
そして、第１の回転螺旋羽根部材３０ａは螺旋羽根の径が小さく形成されている領域を備え、後述するような搬送能力低減区間（β）を形成している。
この第１の回転螺旋羽根部材３０ａはハウジング本体１０の両側壁１８及び２０間に回転自在に装着され、第１の搬送路２６ａに沿って直線状に延びている。第２の回転螺旋羽根部材３０ｂもハウジング本体１０の両側壁１８及び２０間に回転自在に装着され、第２の搬送路２６ｂに沿って直線状に延びている。第１の回転螺旋羽根部材３０ａの中心軸部３２ａの一端部（図２において右端部）及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの中心軸部３２ｂの一端部（図２において右端部）は側壁１８を貫通して突出せしめられており、これらの突出端には、それぞれ入力歯車３２ｃ及び３２ｄが固定されている。現像装置２が画像形成機の所定位置に装着されると、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの入力歯車３２ｃ及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの入力歯車３２ｄは、それぞれ図示しない伝動歯車に噛み合わされ、電動モータでよい駆動源（不図示）に駆動連結される。図示しない駆動源が付勢されると、第１の回転螺旋羽根部材３０ａ及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂは、それぞれ、図１及び図２に矢印３６で示す同じ方向に同一の回転数Ｒ１（ｒ．ｐ．ｍ）及びＲ２（ｒ．ｐ．ｍ）で回転駆動される。
【００２１】
このとき、図２に示したとおり、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａと第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの螺旋羽根３４ｂとは、いわゆる螺旋方向が逆に設定されており、第一の螺旋羽根部材３０ａが矢印３６で示す方向に回転せしめられることによって、第１の搬送路２６ａを通してトナーが矢印３７で示す方向に搬送され、第２の回転螺旋羽根部材３０ｂが矢印３６で示す方向に回転せしめられることによって、第２の搬送路２６ｂを通してトナーが矢印３８で示す方向に搬送される。第１の搬送路２６ａにはトナー受入領域が設定されている。トナー受入領域には、後に詳述するトナー受入開口５４（図２においては一点鎖線で示している）を通してトナーが導入せしめられる。
【００２２】
こうして、トナー受入開口５４から投入されたトナーは第１の螺旋羽根部材３０ａによって図中左から右方向に搬送され、連通路２７ａを経由して第２の螺旋羽根部材３０ｂへ移動し、この第２の螺旋羽根部材３０ｂによって、今度は図中右方向から左方向へ搬送されながら、その一部はトナー適用手段４０に順次移動し静電荷潜像の現像に寄与して行く。そしてそして残りのトナーは第２の搬送路２６ｂを左端まで移動すると連通路２７ｂより第１の搬送路２６ａにまで戻り、再び第１の螺旋羽根部材３０ａによって第１の搬送路２６ａを移動するという循環を繰り返すことになる。
【００２３】
ハウジング本体１０における底壁６の弧状部１６ｃの上方にはトナー適用手段４０が配設されている。このトナー適用手段４０は、ハウジング本体１０の側壁１８及び２０間に回転自在に装着された現像スリーブ４１を含んでいる。この現像スリーブ４１内には静止永久磁石（図示していない）が配置されている。現像スリーブ４１が固定されている回転軸４２の一端部は側壁１８を貫通して突出せしめられており、かかる突出端には入力歯車４３が固定されている。現像装置２が画像形成機の所定位置に装着されると、この入力歯車４３は、図示しない伝動歯車の一つに噛み合わされ、電動モータでよい駆動源（不図示）に駆動連結される。この駆動源は、上記第１及び第２の回転螺旋羽根部材３０ａ及び３０ｂの駆動源と共通の駆動源である。したがってこの駆動源が付勢されると、現像スリーブ４１が矢印３９で示す方向に回転せしめられる。現像スリーブ４１に関連せしめて穂切手段４４が配設されている。現像室１４内にはトナーのみから成る一成分トナーが収容され、かかるトナー、すなわちトナーは矢印３６で示す方向に回転せしめられる第１の回転螺旋羽根部材３０ａ及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの作用によって上記循環径路を通して循環搬送される。トナー適用手段４０は、矢印３９で示す方向に回転せしめられる現像スリーブ４１の周表面上にトナーを保持し、かかるトナーを現像域４５を通して搬送する。穂切手段４４は現像スリーブ４１の周表面に保持されて現像域４５に搬送されるトナーの層厚さを規制する。現像域４５においてはトナーが現像すべき静電潜像に適用され、かくして静電潜像がトナー像に現像される。
【００２４】
ハウジング本体１０には上記上面壁部材１２が装着される。上面壁部材１２は現像室１４の上面を覆う上面壁５０を有する。かかる上面壁５０には幅方向（図１において紙面に垂直な方向）に延びる細長い没入域５２が形成されている。没入域５２の横断面形状は弧状である。かかる没入域５２には長方形でよいトナー受入開口５４が形成されている。トナー受入開口５４は、第１の搬送路２６ａに設定されたトナー受入領域に対向してその上方に位置付けられる。トナー受入開口５４は、第１の搬送路２６ａに設定されたトナー受入領域に対向してその上方に位置付けられる。上面壁５０には図示しない現像室シャッタが配設され、現像室シャッタを開位置と閉位置とに選択的に移動させることにより、トナー受入開口５４を開閉することができる。
【００２５】
図示の実施形態において、トナー補給手段を備えたトナー収納容器としてのトナーコンテナ６はトナーコンテナケース６０を含んでいる。トナーコンテナケース６０は上面が開口した箱状トナーコンテナ本体６１と、このトナーコンテナ本体６１に超音波溶接の如き適宜の手段によって固定される蓋体６２とから構成されている。トナーコンテナ本体６１の底壁は横断面形状が弧状である２個の弧状部６１ａ及び６１ｂを有する。弧状部６１ａの曲率半径は比較的大きく、弧状部６１ｂの曲率半径は比較的小さい。弧状部６１ｂの曲率半径は上述した上面壁部材１２の上面壁５０に規定されている没入域５２の曲率半径に対応せしめられている。弧状部６１ｂには長方形でよいトナー排出開口６２が形成されている。ハウジング８にトナーコンテナ６が所要とおりに装着されると、上面壁部材１２の上面壁５０に規定されている没入域５２に対向して、トナーコンテナ本体６１の弧状部６１ｂが位置せしめられ、トナー受入開口５４の上方に対向してトナー排出開口６２が位置せしめられる。トナー排出開口６２及び／又はトナー受入開口５４近傍にてトナーのいわゆるブロッキングが発生するのを回避するために、トナー排出開口６２の幅及び長さは、トナー受入開口５４の幅及び長さと実質上同あるいはこれらより幾分小さくせしめられているのが好適である。
【００２６】
トナーコンテナ本体６１は、図１において紙面に垂直な方向に間隔をおいて一対の側壁６３を有している（図１には片方の側壁６３のみが図示されている）。他方の側壁６３には図示しない円形開口が形成されており、かかる開口を通してトナーコンテナケース６０内にトナーが充填される。トナーコンテナケース６０内にトナーを充填した後に、上記開口に図示しない閉鎖部材が固着されて上記開口が閉鎖される。トナーコンテナ本体６１の両側壁６３間には、弧状部６１ａに沿って延在するトナー搬送手段６４と、弧状部６１ｂに沿って延在するトナー搬送手段６５とが配設されている。トナー搬送手段６４は両側壁６３間に回転自在に装着された回転支持軸６４ａと、この回転支持軸６４ａに固定された複数個の矩形搬送片６４ｂとから構成されている。搬送片６４ｂの各々は適宜の合成樹脂フィルム又はシートから形成することができる。回転支持軸６４ａの片端部は片方の側壁６３を貫通して突出せしめられており、かかる片端部には図示しない入力歯車が固定されている。
【００２７】
トナー搬送手段６５は、中心軸部６５ａと螺旋羽根６５ｂとを有する回転螺旋羽根部材から構成されている。中心軸部６５ａの片端部は片方の側壁６３を貫通して突出せしめられており、かかる片端部には図示しない入力歯車が固定されている。この入力歯車はトナー搬送手段６４の上記入力歯車に噛み合わされている。ハウジング８にトナーコンテナ６が所要とおりに装着されると、トナー搬送手段６５の入力歯車が、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの入力歯車３２ｃ及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの入力歯車３２ｄと図示しない上記駆動源とを駆動連結する伝動歯車の一つに噛み合わされる。したがって、上記駆動源が付勢されると、上述したとおり現像室１４に配設されている第１の回転螺旋羽根部材３０ａ、第２の回転螺旋羽根部材３０ｂ及び現像スリーブ４１がそれぞれ矢印３６及び３９で示す方向に回転せしめられることに加えて、トナーコンテナ６のトナー搬送手段６４及び６５もそれぞれ矢印６６及び６７で示す方向に回転せしめられる。トナー搬送手段６４が矢印６６で示す方向に回転せしめられることによって、搬送片６４ｂの作用によって弧状部６１ａ上に存在するトナーが弧状部６１ｂ上に搬送され、トナー搬送手段６５が矢印６７で示す方向に回転せしめられることによって、弧状部６１ｂ上のトナーがトナー排出開口６２に向けて搬送せしめられる。本発明に従って構成された図示の実施形態においては、トナーコンテナ６のトナー搬送手段６４及び６５を回転せしめるための専用駆動源を必要としないことが注目されるべきである。
【００２８】
トナーコンテナケース６０内にはコンテナシャッタ７０が配設されている。コンテナシャッタ７０は両端部が円筒形状をなし、中間部に存在するシャッタ部７２はほぼ２００度の角度範囲にわたる弧状をなしている。シャッタ部７２には長方形でよいトナー通過開口７４が形成されている。このトナー通過開口７４の大きさはトナーコンテナ本体６１に形成されている上記トナー排出開口６２と実質上同一でよい。シャッタ部７２の外周面には、トナー通過開口７４に沿って延びる長方形状でよいシール部材７６が貼着されている。スポンジの如き柔軟な材料から形成することができるシール部材７６の寸法は、上記トナー排出開口６２よりも幾分大きいのが好都合である。コンテナシャッタ７０はトナーコンテナ本体６１の弧状部６１ｂ内に配置され、上記トナー搬送手段６５はコンテナシャッタ７０の両端部を貫通して延びている。トナーコンテナ本体６１の他方の側壁６３には、図示しない旋回操作部材が回転自在に配設され、旋回操作部材の一端部はコンテナシャッタ７０の軸方向の一端部に連結され、他端部はトナーコンテナ本体６１の他方の側壁６３から外方に突出している。トナーコンテナ本体６１の外側から上記旋回操作部材を旋回操作することにより、コンテナシャッタ７０を、トナー排出開口６２を閉じる図示しない閉位置と、トナー通過開口７４がトナー排出開口６２の上方に整合して位置付けられる開位置（図１参照）とのいずれかに旋回させて位置付けることができる。トナーコンテナ６が現像装置本体４のハウジング８に離脱自在に装着されていないときには（換言すれば、現像室１４内へのトナー補給可能状態でないときには）、コンテナシャッタ７０は閉位置に位置付けられている。コンテナシャッタ７０が閉位置に位置付けられると、シール部材７６が、トナー排出開口６２をシールして閉塞するので、トナーの洩れは十分確実に防止される。
【００２９】
図１に図示するように、トナーコンテナ６は現像装置本体４のハウジング８に離脱自在に装着される。図示しない現像室シャッタを開位置に移動させてトナー受入開口５４を開いた状態で、トナーコンテナ６をハウジング８の所要位置に装着すると、トナーコンテナ本体６１のトナー排出開口６２と、上面壁部材１２に形成されたトナー受入開口５４とがコンテナシャッタ７０を介して上下方向に整合される。トナーコンテナ６をハウジング８の所要位置に装着した後、上記旋回操作部材を操作して、コンテナシャッタ７０を開位置に位置付ける。図１に示されているように、コンテナシャッタ７０のトナー通過開口７４が、トナーコンテナ本体６１のトナー排出開口６２と整合させられて、トナー排出開口６２が開放される。これにより、トナー補給手段を構成するトナーコンテナ６は、現像室１４内へのトナー補給可能状態となる。従って、トナーコンテナケース６０内のトナーがトナー通過開口７４、トナー排出開口６２及びトナー受入開口５４を通して現像室１４内に供給される。
【００３０】
上述した形態を有する図示の現像装置においては、現像室１４内にはトナーのみからなるいわゆる一成分トナーが充填される。現像が遂行されると、トナー適用手段４０によってトナーが静電潜像に適用されるので、現像の遂行に応じてトナーが消費される。従って、トナーの消費に応じて現像室１４内にトナーを適宜に補給することが重要である。本発明に従って構成された図示の現像装置においては、トナーコンテナ６に配設されているトナー搬送手段６４及び６５を必要に応じて選択的に回転せしめるための専用駆動源を必要とすることなく、トナーコンテナ６から現像室１４へのトナーの補給が適切に制御される。更に詳述すると、本発明に従って構成された図示の現像装置においては、現像を遂行するために図示しない上記駆動源を付勢してトナー適用手段４０と共に撹拌搬送手段２８（すなわち第１の回転螺旋羽根部材３０ａ及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂ）を回転せしめると、トナーコンテナ６のトナー搬送手段６４及び６５も上記駆動源に連結されているために、トナーコンテナ６のトナー搬送手段６４及び６５も駆動され、従ってトナーコンテナケース６０内においてトナーがトナー通過開口７４及びトナー排出開口６２に向けて搬送される。
【００３１】
次に第２図を戻って、トナーを循環経路に沿って搬送するための第１の撹拌搬送手段、第２の撹拌搬送手段並びにこれら２つの撹拌搬送手段とを隔いる隔壁、および第１の撹拌搬送手段に形成した搬送領域低減区間とトナー補給開口との位置関係について説明する。
【００３２】
この第２図を参照して、現像室における第１搬送路の上流側端部１００を基準として隔壁の上流側端部１０２までの距離をＡ、トナー搬送能力低減区間の上流側端部までの距離をＢ、同じくトナー搬送能力低減区間の下流側端部までの距離をＣ、また、現像室の上面に形成されたトナー補給開口の上流側端部までの距離をＤ、同じく下流側端部までの距離をＥ、隔壁の下流側端部までの距離をＡ２、および第１搬送路の下流側端部までの距離をＦとする。
このとき、これらの記号を使って各領域を表すと、
Ａ：連通路２７ｂ
Ｆ−Ａ２：連通路２７ａ
Ｃ−Ｂ：トナー搬送能力低減領域（β）
Ｅ−Ｄ：トナー補給開口幅
Ｂ：トナー搬送領域（α）
Ｆ−Ｃ：トナー搬送領域（γ）
と表現できる。
【００３３】
この２図に示した実施形態において、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの中心軸部３２ａの直径ｒ１と第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの中心軸部３２ｂの直径ｒ２、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａの直径Ｄ１と第２の回転螺旋羽根部材３０ｂの螺旋羽根３４ｂの直径Ｄ２は、それぞれ、全領域にわたって実質的に同一に規定されている（ｒ１＝ｒ２、Ｄ１＝Ｄ２）が、第１の回転螺旋羽根部材３０ａの螺旋羽根３４ａは、その一部（搬送量低減領域）が螺旋羽根３４ａの直径Ｄ３が小さく設定されている。
【００３４】
先に述べたように、第１の回転螺旋羽根部材３０ａ及び第２の回転螺旋羽根部材３０ｂは相互に実質的に同一の回転数（Ｒ１＝Ｒ２）で回転駆動されるので、第１の撹拌搬送手段、すなわち第１の回転螺旋羽根部材３０ａについては、この搬送量低減領域におけるトナーの搬送能力（搬送量）は、循環経路の他の区間、例えば第１の撹拌搬送手段３０ａの上記上流側領域（Ｂ）や下流側領域（Ｆ−Ｃ）、さらには第２の撹拌搬送手段３０ｂのそれぞれのトナーの搬送能力（搬送量）δよりも低減されている。そのため、循環路を一定量の割合で搬送されてきたトナーは、この領域で搬送量が低減されるため、図３に示したように、第１の搬送路２６ａの搬送量低減領域（Ｃ−Ｂ）を含む上流側に位置するトナーレベルＴ１が搬送量低減領域の下流側トナーレベルＴ１に比べ上昇し、結果として搬送量低減領域を先端として滞留部分Ｐが形成される。この第１の搬送路２６ａ内にて上昇したトナーレベルは、搬送量低減区間の下流に位置するトナー排出開口５４まで達し、トナー排出開口５４の一部若しくは全部を塞ぎ、現像室１４内へトナーが投入されるのを抑制することとなる。
【００３５】
トナー受入領域におけるトナーの滞留量は、現像室１４内のトナー量に応じて変動する。従って、現像室１４内へのトナーの進入に対する抑制度合いが現像室１４内のトナー量によって変動せしめられ、トナー量が低減すると現像室１４内へのトナーの導入が増大し、トナー量が増大すると現像室１４内へのトナーの導入が減少する。かくして、トナーコンテナ６のトナー搬送手段６４及び６５の駆動制御に直接依存することなく、現像室１４へのトナーの補給が適切に制御される。
【００３６】
上記図２に示した現像装置４内の各長さ条件を用いて、本発明の特長について説明する。まず本発明における第１の発明によれば、
Ｅ＞Ｂ＞ＤかつＣ＜Ｅの関係を有することが重要となる。
【００３７】
最初に、トナー補給開口の上流端と搬送能力低減領域の上流端との関係『Ｅ＞Ｂ＞Ｄ』について説明する。
再び図３を参照して、送り込まれてくるトナー量に対して搬送能力低減領域により送り出されるトナー量が減少してくると、前述したように滞留部分Ｐが形成される。この滞留部分Ｐの搬送方向上流端は低減領域の上流端よりも更に上流側にまで形成される。滞留部分Ｐにはトナーが滞留しているため、上流側の通常の領域に比べトナーがトナー補給開口まで盛り上がり、この通常区間と滞留部分との間に斜面Ｐ２を形成する。そして現像装置内のトナーが減少してくると、この斜面は搬送能力低減区間に接近し、トナーの補給が進むと低減区間より上流側に移動する。そしてこの斜面並びに通常搬送量の区間に形成される空間を埋めるようにトナー受入開口５４よりトナーが補給される。
【００３８】
このように、搬送能力低減領域の上流側斜面Ｐ２に形成される空間を利用してトナー補給を行うことは、補給トナーと現像室１４内に既に存在するトナーとの速やかな混合を実現する上で重要となる。すなわち、上流側斜面で新しく補給されたトナーは循環経路の更に上流から送り込まれてくる既に存在するトナーとともに滞留部に押し出される。そして滞留部の下流側の螺旋羽根により速やかに混合することができる。
【００３９】
一方、トナー補給開口の下流側端部は滞留部分で閉鎖されていることが望ましく、上述したトナー補給開口の下流端と滞留部との関係『Ｃ＞Ｅ』を満足させることが重要となる。すなわち、トナー補給開口の下流側端部が開放されていると、トナーコンテナ内より新しいトナーが滞留部の下流側からも供給されることとなる。この場合、新しく補給されたトナーは滞留部下流側の螺旋羽根により循環系路下流側へ速やかに送り込まれるので望ましい反面、滞留部に位置する既に存在するトナーは滞留部に留まり、下流側への搬送は遅くなる。その結果、トナーコンテナより新しく補給されたトナーが優先的に消費され、消費されなかったトナーが現像室１４内に長く留まり、ひいては現像室内のトナー滞留時間が異なったトナーが存在し、トナーの均一な帯電が保証できなくなる。
以上のことから、『Ｅ＞Ｂ＞Ｄ』並びに『Ｃ＞Ｅ』の関係を満足させることの有効性が理解できる。
【００４０】
次に、本発明に関する第２の発明について説明する。
この第２の発明は、直立壁２４の両端部に形成された連通路２７ａおよび２７ｂの関係について規定したものである。具体的には、第１の搬送路について考えれば、現像室１４内のトナー移動方向上流側連通路２７ｂの長さ（Ａ）を下流側連通路２７ａの長さ（Ｆ−Ａ２）よりも大きくするとともに、上流側の連通路２７ｂは搬送領域低減領域の上流側端部よりもより上流側に位置づけたものである。
具体的には、条件『Ａ＜Ｄ＜Ｂ』を満足するようトナーの滞留部分に直立壁を設けることで、滞留しているトナーが第２搬送路へ逃げることが無く、十分な滞留部分を形成することができる。しかも、新しく補給されたトナーは直立壁により一気に第２の搬送路に流れ出ないため、第１の搬送路を使って新しく補給されたトナーについても帯電に必要な十分な時間を与えることが可能となる。
【００４１】
更に条件『（Ｆ−Ａ２）＜Ａ』を満足するように、滞留部分Ｐに対して上流側の連通部分２７ｂ（Ａ）と下流側の連通部分２７ａ（Ｆ−Ａ２）よりも大きく設定することも重要となる。すなわち、第１並びに第２の搬送路による循環系を考えた場合、仮に滞留部Ｐの下流側の連通部２７ａを大きくすると、滞留部上流側へ移動するトナー量が増加し、結果として滞留部上流側にトナーが偏ってしまう。そのため、下流側の連通部２７ａを上流側連通部２７ｂより小さくすることで、循環系に滞留部を形成した場合でも安定した循環をおこなうことが可能となる。
【００４２】
次に本発明の第３の発明においては、後述する実験例から理解されるように、Ｄ＜Ｂであるとともに、Ｃ−Ｂで表される搬送量低減領域の長さが１０ｍｍよりも大きく５０ｍｍよりも小さいことが重要となる。すなわち、（Ｃ−Ｂ）で表されるトナー搬送量低減領域である領域βの長さが上記所定の範囲にあることが重要となる。ここで、Ｄ＜Ｂなる関係は前述したように、トナー滞留部の上流側斜面にトナー補給開口よりトナーを補給するための要件であり、この関係を満足することで、トナーは適切な位置に補給されることとなる。
【００４３】
一方、トナー搬送量低減領域の長さは、トナー滞留部の大きさを決める因子であり、結果的にはトナー補給開口から供給されるトナーの補給量を抑制する程度を決定する因子である。すなわちトナー搬送量低減領域の長さが長い場合には形成される滞留部分が大きくなり、逆にこのトナー搬送能力低減区間の長さが短い場合には、形成される滞留部分の大きさが小さくなる。そして滞留部分の大きさによりトナー補給開口からのトナー供給量が決定されるため、上記トナー補給開口の位置（トナー搬送能力低減領域の上流側端部とトナー補給開口の下流側端部との位置）とトナー搬送量低減領域の大きさにより、トナー補給量が実質上決定されることとなる。
【００４４】
従ってトナー搬送量低減領域βの長さが上述した範囲より短い場合には補給されるトナーの量が増加し、現像室内のトナー量全体が増加する傾向になる。逆にトナー搬送量低減領域βの長さが上述した範囲よりも長い場合には、供給されるトナー量が逆に減少し、現像スリーブから消費されるトナーに対して補給の応答性が悪くなる傾向にある。
【００４５】
次に本発明の好適な条件としての第１の搬送路に位置つけられている第１の螺旋羽根の搬送能力について説明する。
本発明では、搬送量低減領域を備えた第１の螺旋羽根に関して、トナー供給開口の位置や搬送領域低減領域の位置関係について上述したような各種条件を提案した。このとき、第２図に示した位置関係について、区間Ｄの単位長さあたりの搬送能力をα、区間（Ｃ−Ｂ）の単位長さあたりの搬送能力をβ、および区間（Ｆ−Ｃ）の単位長さあたりの搬送能力をγとしたときに、トナー受入開口の位置に関する条件Ｅ＞Ｂを満足すると共にα≧γ＞βの関係の関係を有すること望ましい。
【００４６】
ここで、『Ｃ−Ｂ』は上述したように第１の撹拌搬送手段に形成された搬送能力低減領域（β）であり、この区間の上流側から滞留が生じ、下流側から滞留が解消される。そしてトナーの量、に応じてこの搬送能力低減領域内を先端とする滞留部が形成される。そしてトナーの量に応じて、滞留部の上流側先端は、この区間内で搬送方向上流側から下流側にかけて変移する。すなわちトナーの消費とともにトナー量が減少してくると滞留部の上流側先端は搬送方向下流側に変移し、逆にトナー量の増加と共にトナー量が増加してくると滞留部の上流側先端は上流側に変移する。
【００４７】
すなわち区間『Ｃ−Ｂ』の搬送能力低減領域で滞留を形成するには、上流側領域との関係ではα＞βであり、下流側領域との関係ではγ＞βである。そして、下流側領域での搬送速度を維持したまま（γ＝δ）現像スリーブにトナーが供給できるように第２の撹拌反応手段の搬送能力を設定することで、現像スリーブにより消費されたトナーを補いながら、第１の撹拌搬送手段の上流側領域までトナーを搬送できる。
【００４８】
この場合、現像スリーブ４１上でトナーが消費されない場合には、α＝γ＝δという条件を満足すれば、安定した滞留を形勢できるが、トナーが消費され、第２の搬送路２６ｂ上のトナー量が減少してくると、第１の搬送路２６ａの上流側領域（Ｂ）でのトナー搬送量は消費により減少したトナー量分だけ減少してしまう。そのためこの減少分を補う目的から、この上流側の搬送能力を高く設定すると（α＞γ）安定した滞留を維持できる。
従って現像スリーブ４１で消費されたトナー量を考慮してαをγに対して大きく設定することで、上流側領域から搬送量低減領域へ送り出すトナー量を滞留が十分形成できる量を送り出すことが可能となる。
【００４９】
一方、滞留部の本質的な目的はトナー受入開口５４からトナーの落下を抑制制御することにあり、トナーの減少に伴って滞留部の上流側先端が下流側に移動するとトナー受入開口５４が大きく広がりトナー補給量が増加する。逆にトナー補給量の増加に伴ってトナー量が増加し、滞留部の上流側先端が上流側に変移してくると、トナー補給量は抑制される。従って、トナー受入開口５４の位置と第１の撹拌搬送手段との関係について説明すると、上述したように、トナー受入開口５４は、滞留部分により補給量が制御できるように、搬送量低減領域（Ｃ−Ｂ）より幾分上流側に位置づけられている。従ってトナー受入開口の下流側端部と搬送量低減領域との関係ではＥ＞Ｂの関係を満足することが有効となる。
【００５０】
かくして、滞留部Ｐを安定して形成し、現像スリーブ４１から消費されたトナー量に対応する量を効率よく補給するためには、上述した関係を満足することが有効であることが理解されよう。
【００５１】
なお、搬送能力の変更としては、羽根の外径をＲ、回転軸に対する羽根の傾きをθとした場合に、羽根の外径Ｒを大きくすれば搬送能力は大きくなり、また回転軸に対する傾きθを小さくすることで搬送能力は大きくなる。従って、各領域の搬送能力についてはこれらの羽根の形状を選択することで上記条件を満足させることが可能となる。
したがって本願発明に係る現像装置よれば、循環経路について上述したような条件を設定することで、トナーの凝集、あるいはブロッキングが生成されてトナーの円滑な流れが阻害されるおそれがなくなる。その結果、現像室１４内のトナーの減少に応じてトナーコンテナ６から現像室１４に適宜にトナーを補給することができる。
【００５２】
すなわち本発明によれば、トナーの過剰な圧迫を確実に回避しながら、トナーコンテナ６におけるトナー搬送手段６４及び６５を駆動するための専用駆動源を必要とすることなく、従って製作コストを充分に低減することができるにもかかわらず、現像室１４内のトナーの減少に応じてトナーコンテナ６から現像室１４に適宜にトナーを補給することができる。なお、上記実施形態において、トナー受入領域は、第１の搬送路２６ａの最上流位置よりも下流側の位置に設定されているが、最上流位置ないしはその近傍位置に設定してもよく、この実施形態においても実質的に上記したのと同じ作用効果を得ることができる。
【００５３】
トナーコンテナケース６０内のトナーが消尽された場合には、トナーコンテナ６を交換することが必要である。この場合には、トナーコンテナ本体６１の外側から上記旋回操作部材を旋回操作して、コンテナシャッタ７０を、トナー排出開口６２を閉じる閉位置に位置付けた後に、トナーコンテナ６を現像装置本体４のハウジング８から離脱させることができる。次いで、図示しない現像室シャッタを開位置から閉位置に移動せしめ、かくして現像室１４のトナー受入開口５４を閉塞する。トナーコンテナ６をハウジング８から離脱せしめた後においては、上述した手順にて新しいトナーコンテナ６をハウジング８に装着することができる。上記旋回操作部材を旋回操作して、コンテナシャッタ７０を開位置に位置付けてトナー排出開口６２を開く。かくして、新しいトナーコンテナ６から現像室１４内にトナーを適宜に補給することが可能になる。
【００５４】
なお、本発明に係る上記実施形態においては、本発明の特徴を可能な限り簡潔明瞭に示すために、トナーコンテナ６を解除自在にロックするロック手段及び現像室シャッタを含む上面壁部材１２、及びコンテナシャッタ７０を含むトナーコンテナ６などの構成は最小限に簡略化した形態で示されている。しかしながら、上記した本発明の特徴をなす構成を除く、上記各部材の構成については、基本的には、先に紹介した特許文献１に開示された構成を利用することでよく、それらの詳細については特許文献１において説明されているのでそれに委ね、本明細書及び図面においては省略する。また、上記実施形態において、現像室１４内へトナーを補給するためのトナー補給手段は、ハウジング８に離脱自在に装着されるトナーコンテナ６から構成されているが、これに限定されるものではなく、ハウジング８及び／又は画像形成機本体に離脱自在に装着されるトナーコンテナ６であればよい。更にはまた、他のトナー補給手段、例えば、ハウジング８及び／又は画像形成機本体に装着されて、収容されたトナーが消尽された場合にはトナーが補給されるトナーホッパであってもよい。いずれの形態のトナー補給手段であっても、現像室１４内へのトナー補給可能状態において、トナー受入開口５４又はこれに相当するトナー受入開口に連通するよう実質的にトナー受入開口５４又はこれに相当するトナー受入開口の上方に位置するトナー排出開口６２又はこれに相当するトナー排出開口が形成されていることが必須である。トナー補給手段が、少なくとも画像形成機本体に装着されるトナーコンテナ６又はトナーホッパから構成される場合には、これらが現像室１４内へのトナー補給可能状態となる所要位置に位置付けられた状態において、トナー排出開口６２又はこれに相当するトナー排出開口は、トナー受入開口５４又はこれに相当するトナー受入開口に連通するよう、トナー受入開口５４又はこれに相当するトナー受入開口の上方に整合して位置付けられる場合が一般的である。しかしながら、上方位置ではあっても、レイアウト上、横方向にずれた位置に位置付けられる場合もある。この場合、トナー排出開口６２又はこれに相当するトナー排出開口と、トナー受入開口５４又はこれに相当するトナー受入開口との間には、適宜の連通路、すなわちトナーの自由落下を許容する適宜の連通路が配設されることはいうまでもない。
【００５５】
本発明の現像装置について行った実験結果を図４並びに図５のグラフ図を交えて説明する。図４は第１の撹拌搬送手段に形成した搬送量低減領域β：（Ｃ−Ｂ）を変更した場合のコンテナからのトナーの落下量（補給量）を示したグラフ図であり、また図５はＢ寸法を７５ｍｍに固定してＣ寸法を変更した際の補給量のグラフである。尚、その他の条件はＦ＝３００ｍｍ、Ａ＝５５ｍｍ、Ａ２＝２４５ｍｍ、Ｄ＝５４ｍｍ、Ｅ＝９４ｍｍ、Ｆ＝７ｍｍで行っている。
【００５６】
グラフ図４中のＸ部分については初期のトナー流れ込み状態であり、撹拌羽根状態の影響が無く１分当たり３７ｇ前後の補給量であった。この量は、補給位置下部の容積に起因しており、現像室の形状によるものである。
【００５７】
図４中、Ｙ部分については撹拌羽根形状の影響が大きく出てくる部分であり、搬送量低減領域βすなわち（Ｃ−Ｂ）の長さが広いほど、拡散に時間がかかるため補給量が減少している。例えば搬送量低減領域の長さを５０ｍｍの場合と同じく３０ｍｍの場合を比較することで、３０ｍｍの場合の方が補給量は増大していることが理解できる。つまりこの部分の補給量の差が安定時の現像室内におけるトナー量に大きく起因している。
【００５８】
図４中、Ｚ部分については現像室内のトナー量が安定している状態であるが、溜り幅が少ないほど、１分当たりのトナー補給量が多い。補給位置（（Ｅ＋Ｄ）／２）との関係も影響しているが、搬送量低減領域βが小さいと溜りによる補給の静止が弱く、現像室内にトナーが過剰に入ってしまいトルクアップを引き起こす可能性がある。
【００５９】
次に搬送量低減領域βを４０ｍｍに固定しＢ寸法を変更した結果を図４に示す。（その他の条件は上記評価と同様。）Ｂ寸法が８５ｍｍ以上になると補給されるトナー量が現像室内で飽和してしまいトルクアップが発生した。このことから補給口の撹拌羽根の送り方向側半分に対して撹拌羽根があると補給を止めることが出来ないと考えられる。
なお、発明者が行った実験では、この搬送量低減領域ベータの長さ、すなわちＣ−Ｂの長さが１０〜５０ｍｍの場合においては支障なく使用することができた。
これらの実験から、Ｅ＞Ｂ＞ＤかつＣ＞Ｅの関係を満足することで効果的な補給ができることが理解できる。
【００６０】
次に、図２中に示したαは、第１の撹拌搬送手段における搬送能力が低減せしめられるまでの領域、βは搬送能力の低減せしめられている領域、γは搬送能力の低減が終了した後の領域を表している。第１の撹拌反応手段についてβ部分の搬送能力を低減することにより、領域ベータを下流側先端として領域αに上流側後端となる滞留が発生する。滞留されるトナー量は現像室形状により決定され概ね一定である。滞留を維持する為にはα＞γでなければならない。α領域よりγ領域の搬送能力が高い場合、滞留に対する供給量より掻き出し量が増えてしまう為滞留が無くなってしまうからである。またα、γ領域の搬送能力差はα領域の搬送能力が大きくなるほど滞留幅が大きくなる傾向にある。ただし、滞留が大きくなっても短時間での印字性能的には直接的な問題の発生は確認できなかった。しかし現像装置の幅方向の偏りは顕著になってくるため、連続使用するような長時間の使用においては問題が生じてくる。このため滞留を安定させるにはα、γ領域の搬送能力について幾分αが大きくなる程度が望ましい。また搬送能力に影響を及ぼすものとして撹拌羽根の外径（Ｒ）、撹拌羽根の回転軸に対する角度（θ）があり、撹拌羽根の外径は大きいほど搬送能力が高くなることからＲ（α）＞Ｒ（γ）＞Ｒ（β）となり、撹拌羽根角度は小さいほど一回転あたりの移動距離が大きいことから、θ（α）＜θ（γ）＜θ（β）が重要となる。
【００６１】
またβに対するα、γの搬送能力は速くするほど滞留内のトナー通過時間が速くなる傾向が見られた。具体的な評価方法として現像室内のトナーを１７０ｇ前後入れ、滞留部分の右横にカラートナーを数ｇ入れ、溜り部分の左横からカラートナーが出てくる時間を測定することで、搬送能力の差による通過時間の違いを調査した（各角度で３回計測して平均通過時間を求めた）。評価データとしてβは撹拌フィンを削除したので送り力は無く、α、γについては撹拌フィン角度４５°と６０°の比較を行った。
具体的な計測結果としては、角度６０°の場合が平均１分２０秒（１分２１秒／１回目、１分１４秒／２回目、１分２５秒／３回目）、また角度４５°の場合が平均１分２秒（１分５秒／１回目、１分２秒／２回目、１分２秒／３回目）であった。この結果を見ると角度が小さいほうが通過時間は速くなっていることがわかる。
【００６２】
【発明の効果】
上述したように、本発明による現像装置によれば、トナー補給センサーを使用することなく、現像スリーブから消費されたトナーをトナーコンテナより現像室内へ安定して供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された現像装置の好適実施形態を示す断面図。
【図２】図１に示す現像装置の現像室内の撹拌搬送路を模式的に示した模式図。
【図３】図２に示した現像室に関して、第１の撹拌搬送手段を側面から見た模式図。
【図４】本発明の現像装置において第１の撹拌搬送手段に形成した搬送量低減領域を変更した場合におけるトナーコンテナからのトナーの落下量（補給量）を示したグラフ図。
【図５】本発明の現像装置において第１の撹拌搬送手段における寸法Ｂを７５ｍｍに固定して寸法Ｃを変更した際の補給量のグラフ図。
【符号の説明】
２  現像装置
４  現像装置本体
６  トナーコンテナ
８  ハウジング
１４  現像室
２４  隔壁
２６ａ  第１の搬送路
２６ｂ  第２の搬送路
２７ａ、２７ｂ  連通路
２８  撹拌搬送手段
３０ａ  第１の回転螺旋羽根部材（第１の撹拌搬送手段）
３２ａ  中心軸部
３４ａ  螺旋羽根
３０ｂ  第２の回転螺旋羽根部材（第２の撹拌搬送手段）
３２ｂ  中心軸部
３４ｂ  螺旋羽根
４０  トナー適用手段
５４  トナー受入開口
６１  トナーコンテナ本体
６２  トナー排出開口
Ｐ    トナー滞留部
【図１】
2004151341.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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