(57)【要約】【課題】現像剤が撹拌によって劣化することを防ぐことができ、現像剤収容容器に収容される現像剤が空になって後に、利用者が現像剤を補給する時期を長時間確保できる現像装置を提供する。【解決手段】中間ホッパ３３は、現像剤収容容器３４から現像部画像形成領域内の一部で補給されるトナーを、現像部画像形成領域全体に供給する。これによって現像部３２における過度の撹拌を防ぐことができる。中間ホッパ３３は、現像剤収容容器３４からの補給されるトナーを、一時的に貯留して、貯留したトナーを現像部３２に供給する。したがって現像剤収容容器３４に収容されるトナーが、中間ホッパ３３に供給されて空になったとしても、現像部３２は、中間ホッパ３３に貯留されるトナーを用いて現像することができる。【選択図】      図１
2005010634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上の静電潜像を現像するための現像部と、
現像剤収容容器から現像部画像形成領域内の一部に補給される現像剤を、一時的に貯留し、現像部画像形成領域全体に供給する供給手段とを有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
供給手段は、一時的に貯留される現像剤を撹拌する撹拌部を有することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
供給手段は、現像剤の貯留量を検知する検知部を有することを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
現像剤収容容器から供給手段へ現像剤を補給させる補給動作手段と、
供給手段における現像剤の貯留量が予め定める要補給量以下になると、現像剤収容容器から供給手段に現像剤を補給するように、補給動作手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項５】
前記要補給量は、供給手段の最大許容貯留量であることを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】
現像剤収容容器に供給手段へ現像剤を補給させる補給動作手段と、
補給動作手段によって現像剤が補給されているときに、供給手段における現像剤の貯留量が予め定める補給停止量以上になると、現像剤の補給を停止するように補給動作手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
利用者に情報を報知する報知手段をさらに含み、
制御手段は、補給動作手段が予め定める増加確認期間にわたって動作しても、供給手段における現像剤の貯留量が増加しない場合、現像剤収容容器が空になったことを示す情報を報知するように報知手段を制御することを特徴とする請求項６記載の現像装置。
【請求項８】
利用者に情報を報知する報知手段をさらに含み、
制御手段は、補給動作手段が予め定める定量確認期間にわたって動作しても、供給手段における現像剤の貯留量が補給停止量未満である場合、現像剤収容容器が空になったことを示す情報を報知するように報知手段を制御することを特徴とする請求項６記載の現像装置。
【請求項９】
前記補給停止量は、供給手段の最大許容貯留量であることを特徴とする請求項６または８記載の現像装置。
【請求項１０】
前記検知部は、供給手段に設けられ予め定める検知位置を通過することによって、その検知位置の磁界を変化させる検知補助部材と
可撓性を有し、一端部が貯留される現像剤を回転して撹拌する撹拌部の外周部に連結され、他端部に検知補助部材を保持する保持体と、
撹拌部の回転によって、検知補助部材が移動されて検知位置を通過するとき、検知補助部材による検知位置の磁界の変化に基づいて、検知補助部材までの距離を検出する透磁率センサとを含むことを特徴とする請求項３〜９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１１】
前記検知部は、圧電センサを用いて構成されることを特徴とする請求項３〜９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１２】
制御手段は、現像剤収容容器に設けられる残量検知手段によって検出される現像剤の残量に基づいて、補給動作手段を制御することを特徴とする請求項４〜９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１３】
前記残量検知手段は、圧電センサ、透磁率センサおよび光学センサのうち少なくともいずれか１つを用いて構成されることを特徴とする請求項１２記載の現像装置。
【請求項１４】
現像剤収容容器は、軸線まわりに回転駆動されることによって、１回転毎に一定量の現像剤を供給手段に補給するように構成され、
前記残量検知手段は、現像剤収容容器の回転数を計数することを特徴とする請求項１２記載の現像装置。
【請求項１５】
利用者に情報を報知する報知手段をさらに含み、
制御手段は、供給手段に貯留される現像剤の貯留量と、現像剤収容容器における現像剤の残量との合計量が、供給手段に貯留可能な最大許容貯留量以下である場合、現像剤収容容器内に残っている全ての現像剤を供給手段に補給するように補給動作手段を制御し、現像剤収容容器を空にした後、現像剤が空になったことを示す情報を報知することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１６】
現像剤収容容器に供給手段へ現像剤を補給させる補給動作手段と、
現像剤収容容器から供給手段に現像剤を補給するように、補給動作手段を制御する制御手段と、
利用者が操作して、現像剤収容容器から現像剤を供給手段に補給する補給指令を入力するための入力手段をさらに含み、
制御手段は、補給指令に基づいて、現像剤を補給するように、補給動作手段を制御することを特徴とする請求項４〜１５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成に用いられる現像剤を、現像剤収容容器から供給手段を介して、現像部に供給する現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２７は、第１の従来技術であるトナーカートリッジ１が装着される画像形成装置２を示す断面図である。図２８は、トナーカートリッジ１および画像形成装置２の現像部３付近を拡大して示す断面図である。図２７および図２８では、理解を容易にするために、厚みを省略している。電子写真記録方式の画像形成装置２は、トナーカートリッジ１および画像形成装置本体２ａを含む。トナーが収容されるトナーカートリッジ１は、画像形成装置本体２ａに備えられる現像部３に着脱可能にして装着される。
【０００３】
トナーカートリッジ１は、収容空間７が互いに形状の異なる第１収容領域７ａおよび第２収容領域７ｂの２つの収容領域７ａ，７ｂから成る構成となっている。このようにトナーカートリッジ１は、収容領域７ａ，７ｂが複数形成されるので、トナーの収容容量を多くすることができる。第１攪拌部材４は、第１収容領域７ａに配置され、第２攪拌部材５は、第２収容領域７ｂに配置される。第１攪拌部材４は、その軸線まわりの矢符Ｕ１の方向に回転して、第１収容領域７ａに収容されるトナーを攪拌するとともに、第２収容領域７ｂにトナーを与える。また第２攪拌部材５は、その軸線まわりの矢符Ｕ２の方向に回転して、第２収容領域７ｂに収容されるトナーを攪拌するとともに、供給ローラ６にトナーを与える。
【０００４】
供給ローラ６は、その軸線まわりに回転して、第２攪拌部材５によって与えられるトナーを、画像形成装置本体２ａに設けられる現像部３に供給する。現像部３は、トナーカートリッジ１から供給されるトナーと、予め用意されている磁性を有する粒子であるキャリアを含む現像剤とを攪拌する。
【０００５】
現像部３は、２成分現像剤を攪拌するとともに、静電潜像が形成された感光体ドラム９に２成分現像剤を供給して、静電潜像に対応するトナー像が形成される。感光体ドラム９は、記録紙カセット１１からの給紙される記録紙に、感光体ドラム９上のトナー像を転写する。
【０００６】
図２９（１）は、第２の従来技術であるトナーボトル１５を示す断面図であり、図２９（２）は、前記トナーボトル１５を示す斜視図である。トナーボトル１５は、大略的に有底円筒状に形成され、トナーを収容する収容空間１６が設けられる。トナーボトル１５には、半径方向内方に突出して、軸線方向一端部１５ａから軸線方向他端部１５ｂに向かって軸線Ｌ２０を中心として螺旋状に延びる突起片１７が設けられる。トナーボトル１５の軸線方向他端部１５ｂには、残余の部分よりも内径の小さい孔が形成される開口部１８が設けられ、収容空間１６とトナーボトル１５の外空間とは連通している。
【０００７】
トナーボトル１５は、図示しない画像形成装置本体に、軸線Ｌ１５が水平方向に平行となるようにして、前記開口部１８を画像形成装置本体に設けられる現像部に連結する。この状態で、トナーボトル１５を軸線Ｌ１５まわりに回転させると、収容空間１６に収容されるトナーは、突起片１７によって開口部１８に送られて、開口部１８から現像部に供給される（たとえば特許文献１参照）。
【０００８】
図３０は、第３の従来技術であるトナーボトル２０を示す斜視図である。トナーボトル２０は、両端が閉じた円筒状に形成され、トナーを収容する収容空間が設けられる。トナーボトル２０には、半径方向内方に突出して、軸線方向一端部２０ａから軸線方向中央部２０ｃに向かって軸線Ｌ２０を中心として螺旋状に延びる第１突起片２１ａと、半径方向内方に突出して、軸線方向他端部２０ｂから軸線方向中央部２０ｃに向かって軸線Ｌ２０を中心として螺旋状に延びる第２突起片２１ｂとが設けられる。トナーボトル２０の軸線方向中央部２０ｃには、半径方向に貫通し、収容空間とトナーボトル２０の外空間とを連通する貫通孔２２が形成される。
【０００９】
トナーボトル２０は、図示しない画像形成装置本体に、軸線Ｌ２０が水平方向に平行となるようにして、軸線方向中央部２０ｃが、上方に開口するようにして画像形成装置本体に設けられる現像部に臨むようにして、画像形成装置本体に連結する。この状態で、トナーボトル２０を軸線Ｌ２０まわりに回転させる。これによってトナーボトル２０の収容空間に収容されるトナーは、各突起片２１ａ，２１ｂによって軸線方向中央部２０ｃに送られて、貫通孔２２が現像部に臨む位置に配置されると、トナーは、貫通孔２２を介して現像部に供給される（たとえば特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平７−２０７０５号公報
【特許文献２】
特開平８−３３９１１５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
第１の従来の技術であるトナーカートリッジ１は、収容領域７ａ，７ｂが複数形成されるので、非常に大型となり、利用者にとって、トナーカートリッジ１を装置本体２ａに対して着脱する作業が困難になる。また前記トナーカートリッジ１は、その内部に第１攪拌部材４、第２攪拌部材５および供給ローラ６を有しており、これらの機構は複雑であるだけでなく重量も大きいものである。したがって前記トナーカートリッジ１は、重くなるとともに、製造コストが高くなり、これにともなってトナーの消費コストも高くなる。
【００１２】
第２および第３の従来の技術のトナーボトル１５，２０では、トナーが現像ローラの軸線方向の一カ所から供給される。トナーが一カ所から供給されるので、トナーの濃度は、現像ローラの軸線方向にばらつきができる。そこで現像部は、トナーの濃度を均一にするため撹拌される。しかし現像剤は、過度に撹拌すると不具合が生じる。現像剤を過度に撹拌すると、キャリア表面にトナーが強固に付着して現像剤劣化を生じ、トナーの帯電量が変化し、実用に耐えない程度の画像に濃度低下やかぶりが発生する。この結果、現像剤の交換サイクルが短くなり、１コピー当たりのコストが高くなっている。
【００１３】
第１、第２および第３の従来の技術では、トナーカートリッジ１およびトナーボトル１２，２０に収容されるトナーがすべて現像部に供給されると、利用者にトナーの補充を促している。したがってトナーが無くなったことを表す報知が突然行われるために、利用者はトナーカートリッジ１およびトナーボトル１２，２０を交換したりするための準備などに時間がかかり、この補充作業中は画像形成装置を長時間利用できないことが生じる。
【００１４】
したがって本発明の目的は、現像剤が撹拌によって劣化することを防いで現像剤のコストを低減し、現像剤収容容器に収容される現像剤が空になって後に、利用者が現像剤を補給する時期を長時間確保できる現像装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、感光体上の静電潜像を現像するための現像部と、
現像剤収容容器から現像部画像形成領域内の一部に補給される現像剤を、一時的に貯留し、現像部画像形成領域全体に供給する供給手段とを有することを特徴とする現像装置である。
【００１６】
本発明に従えば、現像剤収容容器から現像部画像形成領域内の一部で補給される現像剤を、現像部画像形成領域全体に供給する。これによって現像部は、現像部画像形成領域全体にわたって均一な濃度で容易に感光体上の静電潜像を現像することができる。また現像部では供給される現像剤を現像部画像形成領域全体にわたるように拡散させる必要がないので、その分、現像剤の過度の撹拌を防ぐことができる。これによって現像剤が、過度の撹拌によって劣化する可能性を小さくすることができる。したがって現像剤の劣化を確実に防止した状態で、現像をすることができる。現像剤のコストを低減することができる。
【００１７】
また供給手段は、現像剤収容容器からの補給される現像剤を、一時的に貯留して、貯留した現像剤を現像部に供給する。現像剤収容容器に収容される現像剤が、供給手段に供給されて空になったとしても、現像部は、供給手段に貯留される現像剤を用いて現像することができる。したがって利用者は、現像剤収容容器に収容される現像剤が空になったことを認識した後、直ちに現像剤を現像装置に補給しなくても、等分の間は現像を行うことができ、利便性を向上することができる。
【００１８】
また本発明は、供給手段は、一時的に貯留される現像剤を撹拌する撹拌部を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、一時的に貯留される現像剤を撹拌する撹拌部を有するので、現像剤を現像部画像形成領域全体に供給することができる。
【００２０】
また本発明は、供給手段は、現像剤の貯留量を検知する検知部を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、供給手段は、現像剤の貯留量を検知する検知部を有するので、現像剤の貯留量を把握することできる。
【００２２】
また本発明は、現像剤収容容器から供給手段へ現像剤を補給させる補給動作手段と、
供給手段における現像剤の貯留量が予め定める要補給量以下になると、現像剤収容容器から供給手段に現像剤を補給するように、補給動作手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、供給手段における現像剤の貯留量が予め定める要補給量以下になると、現像剤収容容器から供給手段に現像剤を補給するように、制御手段によって補給動作手段が制御される。これによって供給手段における現像剤の貯留量は、要補給量より多くなるようにすることができる。したがって供給手段には、現像剤の貯留量が要補給量より多く貯留されるので、現像部に確実に現像剤を供給することができる。
【００２４】
また本発明は、前記要補給量は、供給手段の最大許容貯留量であることを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、前記要補給量は、供給手段の最大許容貯留量であるので、最大許容貯留量以下になると、現像剤収容容器から供給手段に現像剤を補給するように、制御手段によって補給動作手段が制御される。これによって供給手段における現像剤の貯留量を、最大許容貯留量に保つことができる。したがって現像剤収容容器が空になったとしても、その時点でも、供給手段には現像剤が最大許容貯留量と同量の現像剤が貯留されている。これによって供給手段は、現像剤収容容器が空になったとしても、貯留される現像剤を用いて、可及的に長時間にわたって現像部に現像剤を供給することができる。
【００２６】
また本発明は、現像剤収容容器に供給手段へ現像剤を補給させる補給動作手段と、
補給動作手段によって現像剤が補給されているときに、供給手段における現像剤の貯留量が予め定める補給停止量以上になると、現像剤の補給を停止するように補給動作手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、供給手段における現像剤の貯留量が予め定める補給停止量以上になると、現像剤の補給を停止するように、制御手段によって補給動作手段は制御される。したがって供給手段における現像剤の貯留量の最大量を制御することができる。これによって供給手段に過度の現像剤が補給されるのを防ぐことができる。
【００２８】
また本発明は、利用者に情報を報知する報知手段をさらに含み、
制御手段は、補給動作手段が予め定める増加確認期間にわたって動作しても、供給手段における現像剤の貯留量が増加しない場合、現像剤収容容器が空になったことを示す情報を報知するように報知手段を制御することを特徴とする。
【００２９】
本発明に従えば、補給動作手段が増加確認期間にわたって動作しても、供給手段における現像剤の貯留量が増加しない場合には、現像剤収容容器が空になったことを示す情報が報知される。これによって利用者は、現像剤収容容器が空になったことを認識することができる。利用者は、現像剤収容容器の交換および現像剤収容容器への現像剤の補充などの補充動作を実行することができる。したがって現像剤の不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【００３０】
また本発明は、利用者に情報を報知する報知手段をさらに含み、
制御手段は、補給動作手段が予め定める定量確認期間にわたって動作しても、供給手段における現像剤の貯留量が補給停止量未満である場合、現像剤収容容器が空になったことを示す情報を報知するように報知手段を制御することを特徴とする。
【００３１】
本発明に従えば、補給動作手段が定量確認期間にわたって動作しても、供給手段における現像剤の貯留量が補給停止量未満である場合には、現像剤収容容器が空になったことを示す情報が報知される。これによって利用者は、現像剤収容容器が空になったことを認識することができる。利用者は、現像剤収容容器の交換および現像剤収容容器への現像剤の補充などの補充動作を実行することができる。したがって現像剤の不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【００３２】
また本発明は、前記補給停止量は、供給手段の最大許容貯留量であることを特徴とする。
【００３３】
本発明に従えば、前記補給停止量は、供給手段の最大許容貯留量であるので、供給手段における現像剤の最大許容貯留量を越える現像剤が、現像剤収容容器から補給されるのを防ぐことができる。したがって供給手段の最大貯留量を超える現像剤が現像剤収容容器から補給されて、供給手段に生じる不具合、たとえば動作不良を防ぐことができる。
【００３４】
また本発明は、前記検知部は、供給手段に設けられ予め定める検知位置を通過することによって、その検知位置の磁界を変化させる検知補助部材と
可撓性を有し、一端部が貯留される現像剤を回転して撹拌する撹拌部の外周部に連結され、他端部に検知補助部材を保持する保持体と、
撹拌部の回転によって、検知補助部材が移動されて検知位置を通過するとき、検知補助部材による検知位置の磁界の変化に基づいて、検知補助部材までの距離を検出する透磁率センサとを含むことを特徴とする。
【００３５】
本発明に従えば、検知部は、保持体および検知補助部材を含む。保持体は、可撓性を有し、その一端部が、撹拌部の外周部に連結される。検知補助部材は、保持体の他端部に保持されて、供給手段に設けられる。これによって保持体および検知補助部材は、撹拌部が回転することによって、回転することができる。撹拌部の少なくとも外周部が供給手段に貯留される現像剤層の中を回転移動するときに、撹拌部の外周部は、現像剤層を掻き分けるようにして回転して、現像剤層の中に移動経路を形成する。撹拌部の外周部に連結されている保持体は可撓性を有するので、撹拌部が供給手段に貯留されている現像剤層の中を回転するときに、保持体は、撹拌部の外周部によって現像剤層の中において形成される移動経路に沿って湾曲しながら、外周部の回転半径と同じ回転半径を維持しながら、滑らかに回転移動することができる。したがってこのとき保持体に保持される検知補助部材は、撹拌部の外周部によって現像剤層の中において形成される移動経路に沿って、外周部の回転半径と同じ回転半径を維持しながら、滑らかに回転移動することができる。また供給手段に貯留される現像剤の量が減少して、撹拌部が現像剤層の中を回転できなくなったときには、現像剤の中に移動経路が形成されなくなる。このとき撹拌部の外周部に連結されている保持体は可撓性を有するので、検知補助部材は自重によって回転半径が大きくなり、現像剤層の上面を接触しながら回転移動するような、撹拌部の外周部よりも大きな回転半径で回転移動する。
【００３６】
検知補助部材は、予め定める検知位置を通過することによって、その検知位置の磁界を変化させる。透磁率センサは、検知補助部材による検知位置の磁界の変化に基づいて、検知補助部材までの距離を検出する。撹拌部の少なくとも外周部が供給手段に貯留されている現像剤層の中を回転するときには、検知補助部材は、前述のように一定の回転半径を維持しながら回転移動するので、透磁率センサによって検出される検知補助部材までの距離は一定である。またハウジングに収容される現像剤の量が減少して、撹拌部が現像剤層の中を回転できなくなったときには、前述のように、検知補助部材は、撹拌部の外周部よりも大きな回転半径で回転移動するので、現像剤の量が減少して現像剤層の上面が下方に下がるにつれて、透磁率センサによって検出される検知補助部材までの距離は小さくなっていく。したがって検知部は、このように簡単な構成で、供給手段に貯留される現像剤の貯留量を高精度に検知することがでる。
【００３７】
また本発明は、前記検知部は、圧電センサを用いて構成されることを特徴とする。
【００３８】
本発明に従えば、前記検知部は、圧電センサを用いて構成されるので、供給手段における現像剤の貯留量を高精度に検知することができる。
【００３９】
また本発明は、制御手段は、現像剤収容容器に設けられる残量検知手段によって検出される現像剤の残量に基づいて、補給動作手段を制御することを特徴とする。
【００４０】
本発明に従えば、現像剤収容容器に設けられる残量検知手段によって検出される現像剤の残量に基づいて、補給動作手段が制御手段によって制御される。これによって供給手段における現像剤の貯留量を高精度に制御することができる。
【００４１】
また本発明は、前記残量検知手段は、圧電センサ、透磁率センサおよび光学センサのうち少なくともいずれか１つを用いて構成されることを特徴とする。
【００４２】
本発明に従えば、前記残量検知手段は、圧電センサ、透磁率センサおよび光学センサのうち少なくともいずれか１つを用いて構成される。したがって現像剤収容容器における現像剤の残量を確実に検知する構成を実現することができる。また残量検知手段の構成を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。
【００４３】
また本発明は、現像剤収容容器は、軸線まわりに回転駆動されることによって、１回転毎に一定量の現像剤を供給手段に補給するように構成され、
前記残量検知手段は、現像剤収容容器の回転数を計数することを特徴とする。
【００４４】
本発明に従えば、現像剤収容容器は、軸線まわりに回転駆動されることによって、１回転毎に一定量の現像剤を供給手段に補給するように構成される。したがって現像剤収容容器における現像剤の残量は、現像剤収容容器の回転数に基づいて減少する。前記残量検知手段は、現像剤収容容器の回転数を計数する。したがって残量検知手段は、現像収容容器における現像剤の残量を正確に検知することができる。これによって残量検知手段の構成を簡略化することができる。
【００４５】
また本発明は、利用者に情報を報知する報知手段をさらに含み、
制御手段は、供給手段に貯留される現像剤の貯留量と、現像剤収容容器における現像剤の残量との合計量が、供給手段に貯留可能な最大許容貯留量以下である場合、現像剤収容容器内に残っている全ての現像剤を供給手段に補給するように補給動作手段を制御し、現像剤収容容器を空にした後、現像剤が空になったことを示す情報を報知することを特徴とする。
【００４６】
本発明に従えば、貯留量と、現像剤収容容器における現像剤の残量との合計量が、供給手段の大許容貯留量以下である場合には、現像剤収容容器内に残っている全ての現像剤が供給手段に補給される。したがって現像剤収容容器を可及的に早く空にすることができる。また報知手段は、現像剤収容容器を空にした後、現像剤が空になったことを示す情報を報知する。利用者は、現像剤収容容器が空になったことを確実に認識することができる。したがって利用者は、現像剤収容容器に新たな現像剤を補充する補充作業を、可及的早い時期から実行することができる。これによって現像装置が現像剤に不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【００４７】
また本発明は、現像剤収容容器に供給手段へ現像剤を補給させる補給動作手段と、
現像剤収容容器から供給手段に現像剤を補給するように、補給動作手段を制御する制御手段と、
利用者が操作して、現像剤収容容器から現像剤を供給手段に補給する補給指令を入力するための入力手段をさらに含み、
制御手段は、補給指令に基づいて、現像剤を補給するように、補給動作手段を制御することを特徴とする。
【００４８】
本発明に従えば、利用者が入力手段を操作して、補給指令を制御手段に与え、制御手段は、補給指令に基づいて、現像剤を補給するように、補給動作手段を制御する。これによって利用者は、意図的に供給手段に現像剤を補給することがでる。利用者は、供給手段に現像剤を補給したいときに、補給することができ、現像装置の利便性を向上することができる。
【００４９】
また本発明は、前記現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。本発明に従えば、画像形成装置は、前記現像装置を備えるので、前記現像装置の作用を達成することができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の現像装置３０の構成を示す断面図である。現像装置３０は、現像部３２、中間ホッパ３３、制御部５２、補給動作部５３、報知部８４および入力部８５を含んで構成される。中間ホッパ３３は、供給手段であって、現像剤収容容器３４が着脱自在に設けられる。現像剤収容容器３４は、容器本体４１および支持部材４２を含んで構成される。容器本体４１は、略円筒状に形成され、電子写真方式の画像形成に用いるトナーなどの現像剤が収容される。支持部材４２は、容器本体４１を、その軸線Ｌ４１まわりに回転自在にして支持する。現像剤収容容器３４は、たとえば１４００グラムのトナーを収容可能である。以後、容器本体４１の軸線Ｌ４１を、回転軸線Ｌ４１と表記することがある。支持部材４２は、容器本体４１に収容されるトナーを、現像部画像形成領域内の一部で排出する排出部４８が形成される。現像剤収容容器３４は、回転軸線４１まわりに回転駆動されることによって、１回転毎に一定量のトナーを排出部４８から排出する。排出されたトナーは、中間ホッパ３３に補給される。現像部画像形成領域は、感光体上に静電潜像が同時に現像される領域である。具体的には現像部画像形成領域は、現像部３２を構成する現像ローラ４０と感光体ドラム３５とが当接する範囲である。
【００５１】
また現像剤収容容器３４は、残量検知部が設けられる。残量検知部は、残量検知手段であって、現像剤収容容器３４に収容されているトナーの残量を検知し、検知した残量を示す情報を制御部５２に与える。残量検知部は、たとえば圧電センサおよび光学センサなどによって実現される。したがって現像剤収容容器３４におけるトナーの残量を確実に検知する構成を実現することができる。また残量検知部の構成を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。
【００５２】
中間ホッパ３３は、ハウジング４３、攪拌部４５、供給ローラ４６および検知部４７を含んで構成される。中間ホッパ３３は、現状剤収容容器３４から現像部画像形成領域内の一部で補給されるトナーを、一時的に貯留し、現像部画像形成領域の全体にわたって拡散させて現像部３２に供給する。ハウジング４３は、トナーを一時的に貯留する貯留空間４３ａが形成される。またハウジング４３の下部４３ｂの内周面は、下方に凸の曲面状に形成される。ハウジング４３の下部４３ｂは、円筒をその軸線（以下、「ハウジング軸線」ということがある）Ｌ４３に平行な仮想平面で２分割した一方の半円筒形状に形成され、ハウジング軸線Ｌ４３に垂直な断面形状が、略Ｕ字状となる。ハウジング４３には、トナーが現像剤収容容器３４から補給される現像剤補給部４４が形成される。現像剤補給部４４は、排出部４８に連結され、排出部４８からのトナーが貯留空間４３ａに補給される。攪拌部４６は、ハウジング４３の貯留空間４３ａのハウジング軸線Ｌ４３まわりに回転自在に設けられ、回転することによって、ハウジング４３内のトナーを撹拌する。また撹拌部４３は、回転することによって、現像剤収容容器３４から現像部画像形成領域内の一部で補給されるトナーを撹拌して、現像部画像形成領域の全体にわたって拡散させる。また撹拌部４３は、回転することによって、トナーを供給ローラ４６に与える。
【００５３】
供給ローラ４６は、現像部３２側のハウジング４３の収容空間４３ａに、ハウジング軸線Ｌ４３よりも上方に配置される。また供給ローラ４６は、ハウジング軸線Ｌ４３に平行に延びるローラ軸線Ｌ４６まわりに回転自在に設けられる。この供給ローラ４６の下方のハウジング４３には、スリット状に貫通する現像剤供給孔５０が形成される。撹拌部４５によって供給ローラ４６に与えられたトナーは、供給ローラ４６に付着する。供給ローラ４５がローラ軸線Ｌ４６まわりに回転すると、供給ローラ４６の表面部に付着しているトナーが掻き取られる。掻き取られたトナーは、現像剤供給孔５０を通過し、現像部３２の現像槽３７に形成される連結孔４９を介して、現像部画像形成領域の全体にわたって拡散させて現像部３２に供給する。供給ローラ４６は、その外周部がスポンジで形成されており、さらにその回転が制御されている。これによって供給ローラ６は、適量なトナーを微粉末の状態で現像部３２に供給する。
【００５４】
現像部３２は、現像槽３７、補助ローラ３８、撹拌ローラ３９および現像ローラ４０を含んで構成される。現像部３２は、画像形成装置３１を構成する感光体ドラム３５に形成されている静電潜像を現像し、静電潜像に対応するトナー像が形成される。本実施の形態の現像部３２は、乾式２成分磁気ブラシ現像方式を用いている。現像槽３７には、予め磁性を有するキャリアとトナーとが混合された２成分現像剤が収容されている。現像剤供給孔５０からのトナーは、現像槽３７に形成される連結孔４９を介して、現像槽３７に供給される。現像槽３７に供給されたトナーは、補助ローラ３８によって、撹拌ローラ３９に供給される。撹拌ローラ３９に供給されたトナーは、撹拌ローラ１９によって、現像槽３７に予め収容されている２成分現像剤と混合される。これによって２成分現像剤の現像剤濃度が調節される。２成分現像剤は、撹拌ローラ３９に撹拌され、摩擦帯電する。２成分現像剤は、さらに撹拌ローラ３９によって現像ローラ４０付近まで案内される。
【００５５】
現像ローラ４０は、非磁性金属材料から成り、たとえば日本工業規格（略称：ＪＩＳ）で定められるＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレス鋼ならびにアルミニウム合金および黄銅などであり、略円筒状に形成される。現像ローラ４０は、内部に永久磁石を含んで構成される。現像ローラ４０は、内部に永久磁石を有するために、現像ローラ４０付近に案内された２成分現像剤は、現像ローラ４０に付着する。現像ローラ４０は、感光体ドラム３５と近接しており、感光体ドラム３５に形成される静電潜像に現像ローラ４０に付着した現像剤が移動することによって、現像部画像形成領域にわたってトナー像を形成する。
【００５６】
検知部４７は、中間ホッパ３３に一時的に貯留されるトナーを検知する。検知部４７は、たとえば圧電センサを用いて構成される。検知部４７は、圧電センサを用いて構成されるので、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量を高精度に検知することができる。検知部４７は、トナーの貯留量に基づく情報を、制御部５２に与える。
【００５７】
補給動作部５３は、補給動作手段であって、中間ホッパ３３へトナーを補給させる。具体的には補給動作部５３は、現像剤収容容器３４を回転駆動させて、中間ホッパ３３へトナーを補給させる。
【００５８】
報知部８４は、報知手段であって、利用者に制御部５２から与えられた情報を報知する。報知部８４は、たとえば文字などを表示する表示手段および音を発生する音発生手段などによって実現される。
【００５９】
入力部８５は、利用者が操作して、現像剤収容容器３４からトナーを中間ホッパ３３に補給する補給指令が入力される。また入力部８５は、利用者が操作して、現像剤収容容器３４からトナーを中間ホッパ３３に補給を停止する指令が入力される。
【００６０】
制御部５２は、検知部４７から与えられた情報に基づいて、補給動作部５３を制御する。また制御部５２は、残量検知部から与えられた情報に基づいて、補給動作部５３を制御する。これによって中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量を高精度に制御することができる。
【００６１】
また制御部５２は、入力部８５から与えられた補給指令に基づいて、トナーを補給するように補給動作部５３を制御する。したがって利用者は、意図的に中間ホッパ３３にトナーを補給することができる。利用者は、中間ホッパ３３にトナーを補給したいときに、補給することができ、現像装置３０の利便性を向上することができる。例えば、機械を輸送する際には中間ホッパ３３には飛散を防止するために、トナーは中間ホッパ３３には充填されていない。機械が設置された後、これを行うことによって、中間ホッパ３３に充分な量のトナーを供給することが出来る。従って、現像部からの補給指令に対して、迅速な補給が可能になる。
【００６２】
また制御部５２は、検知部４７から与えられた情報に基づいて、報知部８４を制御する。また制御部５２は、計時機能を有し、予め定める処理が行われている時間を計時し、計時した時間に基づいて、各部５０，８４を制御する。
【００６３】
図２は、第１検知手順を示すフローチャートである。第１検知手段は、現像剤収容容器３４におけるトナーの残量に基づく情報を利用者に報知する手順の一例である。ステップａ０にて、利用者が操作部（図示せず）を操作することによって、画像を形成する画像形成指令が、制御部５２に与えられ、第１検知手順を開始し、ステップａ１に進む。ステップａ１では、制御部５２が、与えられた画像形成指令に基づいて、現像部３２を制御し、現像対象物である記録紙に画像を形成するプリント処理が行われ、現像装置３０のトナーが消費され、ステップａ２に進む。
【００６４】
ステップａ２では、制御部５２は、係数ｎに初期値１を記憶し、ステップａ３に進む。係数ｎは、トナーが現像剤収容容器３４から中間ホッパ３３に補給する回数を示す。ステップａ３では、制御部５２は、検知部４７から与えられる情報に基づいて、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が、予め定める要補給量以下であるかを判断する。貯留量が、要補給量以下である場合、ステップａ１に戻り、要補給量を越えている場合、ステップａ４に進む。要補給量は、たとえば中間ホッパ３３におけるトナーが、現像部画像形成領域にわたって拡散することができる量の最低量に設定される。これによって中間ホッパ３３におけるトナーは、確実に現像部画像形成領域にわたって拡散することができる。
【００６５】
ステップａ４では、制御部５２は、係数ｎが予め定める係数ｍより大きいかが判断される。係数ｎが予め定める係数ｍより大きい場合、ステップａ５に進み、係数ｍ以下である場合、ステップａ６に進む。係数ｍは、増加確認期間に基づく値である。
【００６６】
ステップａ５では、制御部５２は、報知部８４に現像剤収容容器３４が空であることを示す情報を与える。報知部８４は、制御部５５から与えられた情報に基づいて、利用者に現像剤収容容器３４が空であることを示す情報を報知し、ステップａ８に進む。現像剤収容容器３４が空の状態とは、現像剤収容容器３４におけるトナーの残量が予め定める量以下であって、たとえば画像形成することができない量である状態を示す。
【００６７】
ステップａ６では、制御部５２は、補給動作部５３に現像剤収容容器３４から中間ホッパ３３に予め定める補給期間にわたってトナーを補給するように情報を与える。補給動作部５３は、制御部５２からの情報に基づいて、現像剤収容容器３４を回転駆動させ、トナーを中間ホッパ３３に補給し、ステップａ７に進む。
【００６８】
ステップａ７では、制御部５２は、係数ｎの値を１増加させ、ステップａ３に戻る。ステップａ８にて、本フローチャートを終了する。
【００６９】
このように第１検知手段では、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が要補給量以下になった場合に、現像剤収容容器３４からトナーが補給される。これによって中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量は、要補給量より多くなるようにすることができる。したがって中間ホッパ３３は、トナーの貯留量が要補給量より多く貯留されるので、現像部に確実にトナーを供給することができる。
【００７０】
また第１検知手順では、係数ｍより係数ｎの方が大きくなると、現像剤収容容器３４が空であると判断される。係数ｎは、補給期間に比例して増加するので、補給動作部５３が係数ｍに基づく増加確認期間にわたって動作しても、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が増加しない場合には、現像剤収容容器３４が空になったことを示す情報が報知される。これによって利用者は、現像剤収容容器３４が空になったことを認識することができる。利用者は、現像剤収容容器３４の交換および現像剤収容容器３４へのトナーの補充などの補充動作を実行することができる。したがってトナーの不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【００７１】
またステップａ６にて、制御部５２は、補給動作部５３によってトナーが補給されているときに、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が予め定める補給停止量以上になると、トナーの補給を停止するように補給動作部５３を制御するようにしてもよい。したがって中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量の最大量を制御することができる。これによって中間ホッパ３３に過度のトナーが補給されるのを防ぐことができる。
【００７２】
補給停止量は、たとえば中間ホッパ３３における最大許容貯留量に設定される。したがって中間ホッパ３３におけるトナーの最大許容貯留量を越えるトナーが、現像剤収容容器３４から補給されるのを防ぐことができる。したがって中間ホッパ３３の最大貯留量を超えるトナーが現像剤収容容器３４から補給されて、中間ホッパ３３からトナーが溢れて、外部にトナーが飛散するなどの不具合が生じることを防ぐことができる。
【００７３】
図３は、第２検知手順を示すフローチャートである。第２検知手順は、現像剤収容容器３４におけるトナーの残量に基づく情報を利用者に報知する手順の一例である。第２検知手順におけるステップｂ０〜ｂ２，ｂ５〜ｂ８は、第１検知手順におけるステップａ０〜ａ２，ａ５〜ａ８にそれぞれ類似しており、説明を省略する。ステップｂ３では、制御部５２は、検知部４７から与えられる情報に基づいて、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が、補給停止量未満であるかを判断する。貯留量が、補給停止量以上の場合、ステップｂ１に戻り、補給停止量未満の場合、ステップｂ４に進む。
【００７４】
ステップｂ４では、制御部５２は、係数ｎが予め定める係数ｔより大きいかが判断される。係数ｎが予め定める係数ｔより大きい場合、ステップｂ５に進み、係数ｔ以下である場合、ステップｂ６に進む。係数ｔは、定量確認期間に基づく値である。
【００７５】
このように第２検知手順では、係数ｔより係数ｎの方が大きくなると、現像剤収容容器３４が空であると判断される。係数ｔは、補給期間に比例して増加するので、補給動作部５３が係数ｔに基づく定量確認期間にわたって動作しても、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が補給停止量未満である場合には、現像剤収容容器３４が空になったことを示す情報が報知される。これによって利用者は、現像剤収容容器３３が空になったことを認識することができる。利用者は、現像剤収容容器３３の交換および現像剤収容容器３３へのトナーの補充などの補充動作を実行することができる。したがってトナーの不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【００７６】
ステップｂ３における補給停止量は、たとえば最大許容貯留量に設定される。換言すると、ステップｂ３では中間ホッパ３３はトナーで満杯であるかを判断する。このように補給停止量を設定すると、中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量が、最大許容貯留量未満になった場合に、現像剤収容容器３４からトナーが補給される。これによって中間ホッパ３３におけるトナーの貯留量は、最大許容貯留量に保つことができる。したがって中間ホッパ３３は、トナーの貯留量が最大許容貯留量に保たれるので、現像部３２に確実にトナーを供給することができる。
【００７７】
図４は、現像装置３０を備える画像形成装置３１を示す断面図である。図４では、理解を容易にするため、厚みを省略して示す。プリンタ装置および複写装置などの電子写真記録方式の画像形成装置３１は、現像装置３０および画像形成装置本体（以後、単に「装置本体」と表記することがある）５１を含む。装置本体５１は、記録紙カセット５４、感光体ドラム３５、帯電部５５、レーザ露光部５６、定着部５７および排紙トレイ５８をさらに含む。
【００７８】
記録紙カセット５４は、画像を形成すべき現像対象物である記録紙を保持する。感光体ドラム３５は、外周部に感光体が設けられる円筒状のドラムであり、図示しない駆動部からの駆動力によって、その軸線まわりに回転する。帯電部５５は、感光体ドラム３５の感光体を帯電させて感光性を与える。レーザ露光部５６は、帯電している感光体ドラム３５の感光体をレーザ光像で露光して、感光体に静電潜像を形成する。
【００７９】
前述のように現像装置３０によって静電潜像が形成された感光体ドラム３５の感光体に２成分現像剤を供給して現像して、静電潜像に対応するトナー像が形成される。感光体ドラム３５は、記録紙カセット５４からの給紙される記録紙に、感光体ドラム３５のトナー像を転写する。定着部５７は、トナー像が転写された記録紙のトナー像を記録紙に定着する。トナー像が定着されて画像が形成された記録紙は、排紙トレイ５８に排出される。
【００８０】
図５は、現像剤収容容器３４を示す斜視図である。図６は、現像剤収容容器３４を示す正面図である。図７は、容器本体３１を示す正面図である。容器本体４１は、第１容器部５９、第２容器部６０および第３容器部６１を含んで構成される。
【００８１】
第１容器部５９は、有底円筒状に形成される。第１容器部５９は、その内周部に、半径方向内方に向かって突出するとともに、軸線方向一端部である底部５９ａから軸線方向他端部である開口端部５９ｂに向かって螺旋状に延びる第１突起片６２が設けられる。第１突起片６２は、第１容器部５９の底部５９ａから見て、底部５９ａから開口端部５９ｂに向かうにつれて、第１容器部５９の軸線Ｌ５９を中心にして反時計回りに回転するように延びる螺旋状に延びて形成される。
【００８２】
第１容器部５９の底部５９ａには、開口端部５９ｂから底部５９ａに向かう方向に突出する連結部である嵌合凸部６３および補給口部６４が形成される。嵌合凸部６３は、複数、本実施の形態では、２個形成される。補給口部６４は、第１容器部５９の底部５９ａの中央部に、回転軸線Ｌ４１方向に貫通し、第１容器部５９の軸線Ｌ３３と同軸の円形状に開口するように形成される。補給口部６４には、その形状に対応して形成され、補給口部６４に着脱可能な補給蓋６５が、補給口部６４との間のシールを達成した状態で、容器本体４１の回転によって離脱しないようにして装着される。補給蓋６５を補給口部６４から離脱させることで、容器本体４１の内空間と外空間とが連通し、この状態で、トナーを容器本体４１に補給することができる。このような嵌合凸部６３は、現像装置３０に設けられる補給動作部５３に着脱可能である。
【００８３】
第２容器部６０は、有底円筒状に形成される。第２容器部６０は、その内周部に、半径方向内方に向かって突出するとともに、軸線方向他端部である底部６０ａから軸線方向一端部である開口端部６０ｂに向かって螺旋状に延びる第２突起片６６が設けられる。第２突起片６６は、第２容器部６０の底部６０ａから見て、底部６０ａから開口端部６０ｂに向かうにつれて、第２容器部６０の軸線Ｌ６０を中心にして時計回りに回転するように延びる螺旋状に延びて形成される。すなわち第２突起片６６は、第１突起片６２とは逆向きに延びて形成される。
【００８４】
図８は、第３容器部６１を示す斜視図である。図９は、第３容器部６１付近を拡大して示す正面図である。図１０は、図９の切断面線Ｓ９１−Ｓ９１から見た断面図である。第３容器部６１は、大略的に円筒状に形成される。第３容器部６１は、その外周部の軸線方向中間部には、半径方向内方に陥没する凹部である第１凹部６７および第２凹部６８が設けられるとともに、第１凹部６７に形成され、トナーを排出するための排出孔６９が設けられる。第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の内径Ｄ６１は、残余の部分である第１容器部５９の内径Ｄ５９および第２容器部６０のＤ６０よりも大きく形成される。
【００８５】
第１凹部６７は、回転方向Ｒに延びて形成されるとともに、回転方向Ｒの寸法Ａ６７に比べて軸線方向の寸法Ｗ６７が小さく形成され、回転方向Ｒ下流側の端部に回転方向Ｒと交差する端壁部６７ａを有する。排出孔６９は、第１凹部６７の回転方向下流側の端壁部６７ａの一部に形成される。第２凹部６８は、回転方向Ｒに延びて形成されるとともに、回転方向Ｒの寸法Ａ６８に比べて軸線方向の寸法Ｗ６８が小さく形成され、第１凹部６７から第３容器部６１の周方向に間隔をあけて設けられる。第１凹部６７の回転方向Ｒの寸法Ａ６７は、第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の外周長の４分の１以上、２分の１未満であることが望ましい。
【００８６】
第１凹部６７は、底壁部６７ｂ、第１側壁部６７ｃおよび第２側壁部６７ｄをさらに有する。第１凹部６７の底壁部６７ｂは、回転方向Ｒに延び、その回転方向Ｒ下流側端部が端壁部６７ａの半径方向内方部分に連通し、回転方向Ｒ上流側端部が、第１凹部６７と第２凹部６８との間であって第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の外周部に滑らかに連通する。第１凹部６７の底壁部６７ｂの回転方向Ｒ下流側端部と回転方向Ｒ上流側端部との間の回転方向Ｒ中央部は、第１凹部６７および第２凹部６７を除く第３容器部６１よりも半径方向内方に配置され、大略的に第３容器部６１の軸線Ｌ６１を軸線とする部分円筒形状に形成される。
【００８７】
第１凹部６７の第１側壁部６７ｃは、第１凹部６７の軸線方向一端部側に配置され、回転方向Ｒに延び、その回転方向Ｒ下流側端部が端壁部６７ａの軸線方向一端部に連通し、その半径方向内方部分が底壁部６７ｂの軸線方向一端部に連通し、その半径方向外方部分が第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の軸線方向一端部の外周部に連通する。第１凹部６７の第２側壁部６７ｄは、第１凹部６７の軸線方向他端部側に配置され、回転方向Ｒに延び、その回転方向Ｒ下流側端部が端壁部６７ａの軸線方向他端部に連通し、その半径方向内方部分が底壁部６７ｂの軸線方向他端部に連通し、その半径方向外方部分が第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の軸線方向他端部の外周部に連通する。第１凹部の第１側壁部６７ｃおよび第２側壁部６７ｄは、底壁部６７ｂから半径方向外方に立設するようにして設けられ、底壁部６７ｂと第１側壁部６７ｃとは垂直であり、また底壁部６７ｂと第２側壁部６７ｄとは垂直である。
【００８８】
排出孔６９は、第１凹部６７の端壁部６７ａの軸線方向中間部であって、半径方向外方寄りに、軸線方向を長手方向とする長方形状に開口して形成される。したがって排出孔６９は第１凹部６７の端壁部６７ａにおいて、第１凹部６７の底壁部６７ｂの回転方向Ｒ下流側端部よりも半径方向外方寄り、かつ第１側壁部６７ｃの回転方向Ｒ下流側端部よりも軸線方向他端部寄り、かつ第２側壁部６７ｄの回転方向Ｒ下流側端部よりも軸線方向一端部寄りで開口している。排出孔６９の半径方向外方側の面は、第１凹部６７の回転方向Ｒ下流側の、第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の内周面に滑らかに連通している。
【００８９】
第２凹部６８は、底壁部６８ｂ、第１側壁部６８ｃおよび第２側壁部６８ｄを有する。第２凹部６８の底壁部６８ｂは、回転方向Ｒに延び、その回転方向Ｒ上流側端部および回転方向Ｒ下流側端部が、第１凹部６７と第２凹部６８との間であって第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の外周部に滑らかに連通する。第２凹部６８の底壁部６８ｂの回転方向Ｒ下流側端部と回転方向Ｒ上流側端部との間の回転方向Ｒ中央部は、第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１よりも半径方向内方に配置され、大略的に第３容器部６１の軸線Ｌ６１を軸線とする部分円筒形状に形成される。
【００９０】
第２凹部６８の第１側壁部６８ｃは、第２凹部６８の軸線方向一端部側に配置され、回転方向Ｒに延び、その半径方向内方部分が底壁部６８ｂの軸線方向一端部に連通し、その半径方向外方部分が第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の軸線方向一端部の外周部に連通する。第２凹部６８の第２側壁部６８ｄは、第２凹部６８の軸線方向他端部側に配置され、その半径方向内方部分が底壁部６８ｂの軸線方向他端部に連通し、その半径方向外方部分が第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の軸線方向他端部の外周部に連通する。第２凹部の第１側壁部６８ｃおよび第２側壁部６８ｄは、底壁部６８ｂから半径方向外方に立設するようにして設けられ、底壁部６８ｂと第１側壁部６８ｃとは垂直であり、また底壁部６８ｂと第２側壁部６８ｄとは垂直である。
【００９１】
第３容器部６１の第１凹部６７および第２凹部６８を除く軸線方向一端部および軸線方向他端部の外周部には、半径方向外方に突出する複数の排出案内片７０が、周方向に互いに間隔をあけて、周方向に等間隔に配置され設けられる。第３容器部６１の軸線方向一端部に設けられる排出案内片７０は、軸線方向他端部から軸線方向一端部に向かうにつれて回転方向Ｒに傾斜している。また第３容器部６１の軸線方向他端部に設けられる排出案内片７０は、軸線方向一端部から軸線方向他端部に向かうにつれて回転方向Ｒに傾斜している。
【００９２】
容器本体４１は、第３容器部６１の軸線方向一端部と第１容器部５９の開口端部５９ｂとが連結され、第３容器部６１の軸線方向他端部と第２容器部６０の開口端部６０ｂとが連結されるようにして一体成型される。このような容器本体４１は、たとえばポリエチレンなどの合成樹脂をブロー成型することによって製造されるようにしてもよい。これによって容器本体４１を容易に製造することができるとともに、現像剤収容容器３４の構成部品を少なくすることができる。
【００９３】
第１容器部５９の底部５９ａは、容器本体４１の軸線方向一端部５９ａとなり、第２容器部６０の底部６０ａは、容器本体４１の軸線方向他端部６０ａとなる。このように第１容器部５９、第２容器部６０および第３容器部６１の各軸線Ｌ５９，Ｌ６０，Ｌ６１が同軸になるようにして連結されて、容器本体４１が形成される。またこの状態では、第３容器部６１は容器本体４１の軸線方向両端部５９ａ，６０ａを除く軸線方向中間部に配置される。したがって第３容器部６１の第１容器凹部４１、第２容器凹部４２および排出孔４３は、容器本体４１の軸線方向両端部５９ａ，６０ａを除く軸線方向中間部に配置される。容器本体４１の軸線Ｌ４１は、第１容器部５９の軸線Ｌ５９、第２容器部６０の軸線Ｌ６０および第３容器部６１の軸線Ｌ６１から成る。
【００９４】
図１１は、支持部材４２を示す正面図である。図１２は、支持部材４２を示す右側面図である。支持部材４２は、大略的に円筒状に形成され、前述のように構成される容器本体４１の少なくとも第３容器部６１を含む部分を、半径方向外方から全周にわたって支持する内周部７１を有する。内周部７１は、軸線Ｌ４２を中心とする円筒内周面を有する。支持部材４２は、軸線Ｌ４２に平行な仮想平面上に、少なくとも３点以上の当接部７２ａを有する支持台７２を含む。支持台７２の当接部７２ａは、たとえば軸線Ｌ４２に平行な方向を長手方向とする２つの長方形状の平面に形成されてもよい。この支持台７２の当接部７２ａを水平面に当接させることによって、支持部材４２の内周部７１の軸線Ｌ７１を、前記水平面に平行にして配置することができる。支持部材４２の軸線方向の長さ寸法Ａ４２は、第３容器部６１の軸線方向の長さ寸法Ａ６１よりも大きく設定される。
【００９５】
支持台７２を水平面状に設置した状態で、支持部材４２には、その上部に、水平方向一方向である第１水平方向一方向Ｆ１に突出する排出部４８が形成される。排出部４８における支持部材４２の軸線方向中間部には、前記第１水平方向一方向Ｆ１に沿って貫通し、支持部材の軸線Ｌ４２に平行な方向に延びる長円状に開口する導通孔７３が形成される。導通孔７３の長手方向の内径は、容器本体４１の第１凹部６７の軸線方向の寸法Ｗ６７および第２凹部６８の軸線方向の寸法Ｗ６８以上に設定される。
【００９６】
支持部材４２の排出部４８には、導通孔７３の第１水平方向一方向Ｆ１下流側の開口を開状態および閉状態に切換えるシャッタ部７４が設けられる。シャッタ部７４は、シャッタ７４ａおよびシャッタ案内部７４ｂを含む。シャッタ案内部７４ｂは、前記第１水平方向に垂直な水平方向である第２水平方向に延び、第２水平方向一方向Ｂ１上流側端部には、導通孔７３が開口している。シャッタ７４ａは、シャッタ案内部７４ｂに第２水平方向一方向Ｂ１および前記第２水平方向一方向Ｂ１とは逆向きの第２水平方向他方向Ｂ２にスライド変位自在にして支持される。
【００９７】
シャッタ７４ａは、シャッタ案内部７４ｂに沿ってスライド変位することで、導通孔７３の第１水平方向一方向Ｆ１下流側の開口を閉状態にする閉位置Ｐ１、および導通孔７３の第１水平方向一方向Ｆ１下流側の開口を開状態にする開位置Ｐ２に配置可能である。またシャッタ７４ａは、閉位置Ｐ１よりも第２水平方向他方向Ｂ２下流側にスライド変位することを規制されるとともに、シャッタ案内部７４ｂの第２水平方向一方向Ｂ１下流側端部から第２水平方向一方向Ｂ１にスライド変位することを規制される。すなわち開位置Ｐ２は、閉位置Ｐ１よりも第２水平方向一方向Ｂ１下流側かつシャッタ案内部７４ｂの第２水平方向一方向Ｂ１下流側端部よりも第２水平方向一方向Ｂ１上流側である。このようにシャッタ７４ａは、閉位置Ｐ１に配置される状態で第２水平方向一方向Ｂ１にスライド変位することで開位置Ｐ２に配置され、開位置Ｐ２に配置される状態で第２水平方向他方向Ｂ２にスライド変位することで閉位置Ｐ１に配置される。
【００９８】
また支持部材４２には、導出部材７５が設けられる。導出部材７５は、たとえばポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙ  Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ  ；略称：ＰＥＴ）などの高分子樹脂から成り、可撓性および弾発性を有するシート状に形成され、基端部で、換言すれば支持部材４２の内周部、詳細には、支持部材４２の導通孔７３の第１水平方向一方向Ｆ１上流側端部に臨む部分に設けられる。
【００９９】
また支持部材４２には、半径方向外方に突出する２個の連結突起部７６が形成される。一方の連結突起部７６は、支持台７２を水平面状に設置した状態で、排出部４８よりも上方に配置され、他方の連結突起部７６は、軸線Ｌ４２に関して、前記一方の連結突起部７６とは対称の位置に配置される。また支持部材４２には、支持台７２を水平面状に設置した状態で、排出部４８よりも下方に配置され、第１水平方向一方向Ｆ１に突出して、軸線Ｌ４２に平行に延びる第１案内片７７が形成される。さらに支持部材４２には、支持台７２を水平面状に設置した状態で、排出部４８よりも上方に配置され、第１水平方向一方向Ｆ１とは逆の方向である第１水平方向他方向Ｆ２に突出して、軸線Ｌ４２に平行に延びる第２案内片７８が形成される。
【０１００】
図１３は、支持部材４２を示す分解右側面図である。支持部材４２は、水平面に設置している状態で、軸線Ｌ４２を通り、第１水平方向一方向Ｆ１に向うにつれて上方に傾斜する仮想平面で２分割可能であり、詳細には、前記仮想平面よりも下方の第１支持部７９と、前記仮想平面よりも上方の第２支持部８０とに分割可能である。第１支持部７９は、支持部材４２における、第１案内片７７、排出部４８、各連結突起部７６の一方の部分７６ａ、支持台７２および内周部７１の第１案内片７７側の部分７７ａを含む。第２支持部８０は、支持部材４２における、第２案内片７８、各連結突起部７６の他方の部分７６ｂおよび内周部７１の支持台７２側の部分７１ａを含む。
【０１０１】
第１支持部７９と第２支持部８０とは、ねじ部材８１によって着脱可能に連結される。詳細には、第１支持部７９の各連結突起部７６の一方の部分７６ａと、第２支持部８０の各連結突起部７６の他方の部分７６ｂとがねじ部材８１によって連結される。これによって容器本体４１を支持させるときに、支持部材４２を予め分割しておき、分割された支持部材４２を、容器本体４１の第１および第２凹部６７，６８および排出孔６９を含む部分を、半径方向外方から支持することで、容器本体４１を全周にわたって支持することができ、このような組立作業を容易に行うことができる。
【０１０２】
図１４は、現像剤収容容器３４を組立てる状態を示す正面図である。図１５は、図１４の切断面線Ｓ１６−Ｓ１６から見た断面図である。現像剤収容容器３４を組立てる前に、支持部材４２を第１支持部７９と第２支持部８０とに分割しておく。第１支持部７９と第２支持部８０とによって、容器本体４１の第３容器部６１を含む部分を、半径方向外方から挟持する。この状態で、第１支持部７９と第２支持部８０とをねじ部材８１とによって連結する。
【０１０３】
図１６は、図６の切断面線Ｓ１８−Ｓ１８から見た断面図である。図１６は、容器本体４１が支持部材４２に対して初期状態にあるときの図である。導出部材７５は、基端部７５ａで支持部材４２の導通孔７３の第１水平方向一方向Ｆ１上流側端部に臨む部分に設けられて回転方向Ｒ上流側へ延び、遊端部７５ｂが容器本体４１の第３容器部６１の第１凹部６７の少なくとも底壁部６７ｂおよび第２凹部６８の底壁部６８ｂの外周面に弾発的に当接可能である。また導出部材７５の遊端部７５ｂは、容器本体４１の第３容器部６１の第１凹部６７の少なくとも底壁部６７ｂおよび第２凹部６８の底壁部６８ｂの外周面に対して９０度を超える角度θを成して当接する。詳細には、前記角度θは、導出部材７５の遊端部７５ｂの上方に臨む面と各凹部６７，６８の底壁部６７ｂ，６８ｂの外周面との成す角度である。
【０１０４】
支持部材４２の支持台７２を水平面に設置して、トナーが収容されている状態では、容器本体４１の内空間は、トナーで占められるトナー層と、トナー層よりも上方の気体で占められる気層との２層が形成される。容器本体４１を、第１容器部５９から第２容器部６０を見て回転軸線Ｌ４１を中心にして時計まわりに回転させる。このとき第１容器部５９のトナー層のトナーは、第１突起片６２によって回転軸線Ｌ４１に沿って第１容器部５９から第３容器部６１に向かう第１搬送方向Ｃ１に搬送される。またこのとき第２容器部６０のトナー層のトナーは、第２突起片６６によって回転軸線Ｌ４１に沿って第２容器部６０から第３容器部６１に向かう第２搬送方向Ｃ２に搬送される。このように容器本体４１を回転軸線Ｌ４１まわりに回転することによって、収容されるトナーを排出孔６９に向けて搬送することができる。さらに第３容器部６１において、第１搬送方向Ｃ１に向かうトナーと、第２搬送方向Ｃ２に向かうトナーとが互いに衝突して、これによってトナーを攪拌することができる。
【０１０５】
トナーが搬送されるときにトナーには、第１および第２突起片６２，６６を含む第１および第２容器部５９，６０の内周部から第３容器部６１に向かう力が与えられる。容器本体３１に収容されるトナーの量が多いとき、第１および第２容器部５９，６０の内周部から第１および第２突起片６２，６６の半径方向内方への突出量Ａ２以内に配置されるトナーは、容器本体４１が回転することによって主に攪拌され、容器本体４１内でバランスが保たれている。
【０１０６】
図１７および図１８は、容器本体４１が回転軸線Ｌ４１まわりの回転方向Ｒに回転しているときに、容器本体４１の第３容器部６１内のトナーが支持部材４２の導通孔７３に導かれるまでの動作を説明するための図である。容器本体４１が支持部材４２によって回転軸線Ｌ４１まわりに回転自在に指示されている状態では、第３容器部６１の第１凹部６７と支持部材４２の内周部７１とに臨む第１保持空間８２ａが形成される。第１保持空間８２ａは、排出孔６９を除いて大略的には閉じた空間となっており、排出孔６９の回転方向Ｒ上流側に配置され、排出孔６９を介して容器本体４１内の空間に連通している。また第３容器部６１の第２凹部６８と支持部材４２の内周部７１とに臨む第２保持空間８２ｂが形成される。第２保持空間８２ｂは、大略的には閉じた空間となっている。
【０１０７】
図１７（１）に示す、排出孔６９および第１保持空間８２ａが、容器本体４１内のトナー層８３の上面８３ａよりも上方に配置される状態から、容器本体４１が回転方向Ｒに回転して、図１７（２）に示す、排出孔６９および第１保持空間８２ａの回転方向Ｒ下流部が、容器本体４１内のトナー層８３の上面８３ａよりも下方に配置される状態となると、容器本体４１内のトナー層８３のトナーが、矢符Ｇ１に示すように、排出孔６９を介して第１保持空間８２ａの回転方向Ｒ下流部に流入する。
【０１０８】
前述したように、排出孔６９は、第１凹部６７の端壁部６７ａの軸線方向中間部であって、半径方向外方寄りに、軸線方向を長手方向とする長方形状に開口して形成される。したがって排出孔６９は第１凹部６７の端壁部６７ａにおいて、第１凹部６７の底壁部６７ｂの回転方向Ｒ下流側端部よりも半径方向外方寄り、かつ第１側壁部６７ｃの回転方向Ｒ下流側端部よりも軸線方向他端部寄り、かつ第２側壁部６７ｄの回転方向Ｒ下流側端部よりも軸線方向一端部寄りで開口している。
【０１０９】
たとえば前記端壁部６７ａに全体に排出孔６９が開口する場合、トナーは、容器本体４１が回転方向Ｒに回転することによって、容器本体４１の第１凹部６７および支持部材４２の内周部４８に沿って密にして押出されるようにして、排出孔６９から第１保持空間８２ａに排出される。
【０１１０】
さらに排出孔６９の半径方向外方側の面は、第１凹部６７の回転方向Ｒ下流側の、第１凹部６７および第２凹部６８を除く第３容器部６１の内周面に滑らかに連通している。これによって容器本体４１に収容されるトナーの量が非常に少なくなっても、トナーは、排出孔６９を介して第１保持空間８２ａの回転方向Ｒ下流部に容易に流入することができる。
【０１１１】
図１７（２）に示す状態から、さらに容器本体４１が回転方向Ｒに回転すると、容器本体４１内のトナー層８３のトナーが、排出孔６９を介して第１保持空間８２ａの回転方向Ｒ下流部に流入ながら、図１８（１）に示す、排出孔６９が容器本体４１内のトナー層８３の上面８３ａよりも上方に配置され、第１保持空間８２ａが容器本体４１内のトナー層８３の上面８３ａよりも下方に配置される状態となる。このような図１８（１）に示す状態では、予め定める量のトナーが、第１保持空間８２ａに保持される。
【０１１２】
図１８（１）に示す状態から、さらに容器本体４１が回転方向Ｒに回転すると、図１８（２）に示す、支持部材４２の導出部材７５の遊端部７５ｂが、第１保持空間８２ａに進入して、回転方向Ｒ上流側に延びて、第１凹部６７の底壁部６７ｂの外周面に対して９０度を超える角度θを成して弾発的に当接しながら、当該外周面に対して摺動する状態となる。このとき導出部材７５よりも回転方向Ｒ上流側の第１保持空間８２ａに保持されているトナーは、容器本体４１が回転方向Ｒに回転することによって、支持部材４２に向かって流動する。
【０１１３】
導出部材７５は、このように流動してきたトナー、換言すれば容器本体４１の排出孔６９から排出されたトナーを、矢符Ｇ２に示すように、導出部材７５の上面に沿って案内して導通孔７３に導く。導出部材７５は、トナーを第１凹部６７の底壁部６７ｂの外周面から掻き取るようにして、当該外周面に対して摺動するので、第１保持空間８２ａに保持されていたトナーを可及的に全て導通孔７３に導くことができる。このように導通孔７３に導かれたトナーは、現像剤収容容器３４の外部へと導かれて排出される。このように容器本体４１が軸回転軸線Ｌ４１まわりに回転方向Ｒに１回転する毎に、前述の予め定める量のトナーが、外部に排出される。
【０１１４】
第３容器部４１の第１および第２凹部６７，６８を除く部分と、支持部材４２の内周部４８とは、前述したように、容器本体４１の回転軸線Ｌ４１まわりの回転を阻止する摩擦力を低減するために、周方向全周にわたって全体的に当接していない。したがって前述のように第１保持空間８２ａに保持されているトナーが、第１保持空間８２ａから漏れ出す可能性が全くないわけではない。前述のように、第３容器部６１の第１凹部６７および第２凹部６８を除く軸線方向一端部および軸線方向他端部の外周部には、排出案内片７０が設けられている。第３容器部６１の軸線方向一端部に設けられる排出案内片７０は、軸線方向他端部から軸線方向一端部に向かうにつれて回転方向Ｒに傾斜しており、第３容器部６１の軸線方向他端部に設けられる排出案内片７０は、軸線方向一端部から軸線方向他端部に向かうにつれて回転方向Ｒに傾斜しているので、万一、第１保持空間８２ａに保持されているトナーが、回転軸線Ｌ４２方向一方側および他方側に漏れ出た場合には、容器本体４１が回転方向Ｒに回転しているときに、各排出案内片７０によって、第３容器部６１および支持部材４２の軸線方向中間部に寄せ集めることができる。
【０１１５】
また前述のように第２保持空間８２が形成されているので、万一、第１保持空間８２ａに保持されているトナーが、第１保持空間８２ａの回転方向Ｒ上流部から漏れ出た場合、このように漏れ出たトナーおよび各排出案内片７０によって軸線方向中間部に寄せ集められたトナーは、第２保持空間８２に保持される。容器本体４１が回転方向Ｒに回転すると、図１８（１）に示す、支持部材４２の導出部材７５の遊端部７５ｂが、第２保持空間８２ｂに進入して、回転方向Ｒ上流側に延びて、第２凹部６８の底壁部６８ｂの外周面に対して９０度を超える角度θを成して弾発的に当接しながら、当該外周面に対して摺動する状態となる。このとき導出部材７５よりも回転方向Ｒ上流側の第２保持空間８２ｂに保持されているトナーは、容器本体４１が回転方向Ｒに回転することによって、支持部材４２に向かって流動して、導通孔５１に導かれて、現像剤収容容器３０の外部へと導かれて排出される。このように容器本体４１が軸回転軸線Ｌ４１まわりに回転方向Ｒに１回転する毎に、万一、第１保持空間８２ａからトナーが漏れ出てたとしても、漏れ出たトナーは第２保持空間８２ｂによって保持されるので、前述の予め定める量のトナーを、可及的に確実に外部に排出することができる。
【０１１６】
このように現像剤収容容器３４は、軸線まわりに回転駆動されることによって、１回転毎に一定量のトナーを中間ホッパ３３に補給することができる。したがって残量検知部を、現像剤収容容器３４の回転数を計数するように構成すると、現像剤収容容器３４におけるトナーの残量を検知することができる。これによって残量検知部の構成を簡略化することができる。また現像剤収容容器３４の回転数は、容易に正確に検知することができ、しかも現像剤収容容器３４に収容されるトナーに検知による影響を与えることがない。
【０１１７】
本実施の形態の現像装置３０では、現像剤収容容器３４から現像部画像形成領域内の一部で補給されるトナーを、現像部画像形成領域全体に供給する。これによって現像部３２は、記録紙を予め定める現像部画像形成領域にわたって均一な濃度で容易に現像することができる。また現像部３２では供給されるトナーを現像部画像形成領域の全体にわたるように拡散させる必要がないので、その分、トナーの過度の撹拌を防ぐことができる。トナーは、現像部３２において、２成分現像剤と撹拌などによって混合されるが、トナーをキャリアと一緒に過度に撹拌すると、キャリアとトナーとが接触しすぎて劣化するおそれがある。現像部３２では、トナーの過度の撹拌を防ぐことができるので、トナーが過度の撹拌によって劣化する可能性を小さくすることができる。したがってトナーの劣化を確実に防止した状態で、現像をすることができる。トナーのランニングコストを低減することができる。
【０１１８】
また中間ホッパ３３は、現像剤収容容器３４からの補給されるトナーを、一時的に貯留して、貯留したトナーを現像部３２に供給する。現像剤収容容器３４に収容されるトナーが、中間ホッパ３３に供給されて空になったとしても、現像部３２は、中間ホッパ３３に貯留されるトナーを用いて現像することができる。したがって利用者は、現像剤収容容器３４に収容されるトナーが空になったことを認識した後、直ちにトナーを現像装置３０に補給しなくても、現像をすることができ、利便性を向上することができる。
【０１１９】
図１９は、本発明の実施の他の形態の現像装置９０を示す断面図である。本実施の形態は前述の現像装置３０と類似しており、本実施の形態の構成には現像装置３０における対応する構成と同一の参照符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。本実施の形態の現像装置９０では、前述の現像装置３０に対して、検知部９１の構成が異なる。
【０１２０】
現像装置９０を構成する検知部９１は、検知補助部材９２、保持体９３および透磁率センサ９４を含んで構成される。保持体９３は、たとえばＰＥＴなどの高分子材料から成り、可撓性を有するような一辺を長手方向とする略長方形のフィルム状に形成される。保持体９３は、その長手方向一端部９３ａが撹拌部４５の外周部４５ａに連結される。保持体２２の厚み寸法および幅寸法は、外周部４５ａによってトナー層９５に形成される移動経路に沿って湾曲可能な程度の可撓性を有するように設定される。
【０１２１】
検知補助部材９２は、中間ホッパ３３に設けられる予め定める検知位置を通過することによって、その検知位置の磁界を変化させる。検知補助部材９２は、保持体９３の長手方向他端部９３ｂに保持されて、ハウジング４３内に設けられる。検知補助部材９２は、少なくも磁性および導電性のいずれか一方を有する材料から成る。検知補助部材９２は、形状は限定しないけれども、たとえば略長方形板状であってもよいし、略円形板状であってもよい。検知補助部材９２の厚み寸法は、検知補助部材９２の重量、トナー層９５の中を移動するときにトナーから受ける抵抗、および変形のし難さなどによって決定される。
【０１２２】
攪拌部４５が回転軸線Ｌ４１まわりの回転方向Ａに回転すると、攪拌部４５の外周部４５ａは、外周部４５ａの厚み方向が半径方向に平行となる。これによってトナー層９５の上面９５ａが回転軸線Ｌ４１の近傍に配置される程度に、ハウジング４３の収容空間４３ａにトナーが収容されている場合、攪拌部４５の外周部４５ａがトナー層９５中を回転軸線Ｌ４１まわりに移動するときは、常にトナー層９５を掻き分けて、外周部４５ａの半径方向内方側と半径方向外方側とに分離するようにして回転してゆき、外周部４５ａの回転方向Ａ上流側に、回転軸線Ｌ４３を中心軸線とする部分薄肉円筒形状の移動経路が形成される。攪拌部４５の外周部４５ａに連結されている保持体９３は可撓性を有するので、保持体９３は、前述のようにしてトナー層９５に形成される移動経路に沿って湾曲しながら、外周部４５ａの回転半径と同じ回転半径を維持しながら、滑らかに回転移動することができる。したがってこのとき保持体９３に保持される検知補助部材９２は、攪拌部４５の外周部４５ａによってトナー層９５の中において形成される移動経路Ｃ１６に沿って、外周部４５ａの回転半径と同じ回転半径を維持しながら、滑らかに回転移動することができる。
【０１２３】
したがってハウジング４３内に充分な量のトナーが収容されている場合、具体的には、ハウジング４３において、少なくともトナー層９５の上面９５ａと回転軸線Ｌ４３との距離が、攪拌部４５の外周部４５ａの回転半径よりも小さい場合には、前記外周部４５ａは、回転軸線Ｌ４３まわりに回転しているときにトナー層９５に埋没可能であるので、トナー層９５内に移動経路を形成することができる。検知補助部材９２は常に移動経路に沿って移動することができる。
【０１２４】
図２０は、ハウジング４３内のトナーが少ない場合の現像装置９０を示す断面図である。ハウジング４３内のトナーが少ない場合とは、具体的には、ハウジング４３において、トナー層９５の上面９５ａと回転軸線Ｌ４３との距離が、撹拌部４５の外周部４５ａの回転半径よりも大きい場合である。このような場合、撹拌部４５の外周部４５ａが、トナー層９５の中で回転軸線Ｌ４３まわりに回転できなくなり、トナー層９５の中に移動経路が形成できなくなる。このとき撹拌部４５の外周部４５ａに連結されている保持体９３は可撓性を有するので、検知補助部材９２の回転半径は自重によって外周部４５ａの移動経路よりも大きくなり、トナー層９５の上面９５ａを接触しながら回転移動する。
【０１２５】
透磁率センサ９４は、ハウジング４３の下部の外周部に臨んで設けられる。透磁率センサ９４は、撹拌部４５の回転によって、検知補助部材９２が移動されて検知位置を通過するとき、検知補助部材９２による検知位置の磁界の変化に基づいて、検知補助部材９２までの距離である検出距離Ｌ０を検出する。透磁率センサ９４は、磁界の変化に基づく透磁率の変化を検出する。透磁率センサ９４は、本実施の形態では差動トランス式の透磁率センサによって実現される。
【０１２６】
撹拌部４５の少なくとも外周部４５ａがハウジング４３に収容されているトナー層９５の中を回転するときには、検知補助部材９２は、外周部４５ａの回転半径を維持しながら回転移動するので、透磁率センサ９４によって検出される検出距離Ｌ０は一定である。またハウジング４３に収容されるトナーの量が減少して、攪拌部４５がトナー層４５ａの中を回転できなくなったときには、検知補助部材９２は、外周部４５ａよりも大きな回転半径で回転移動するので、トナーの量が減少してトナー層９５の上面９５ａが下方に下がるにつれて、透磁率センサ９４によって検出される検出距離Ｌ０は小さくなっていく。透磁率センサ９２は、検出した検出距離Ｌ０に基づく情報を制御部５２に与え、制御部５２は、与えられた情報に基づいて、中間ホッパ４３におけるトナーの貯留量を算出する。
【０１２７】
図２１は、検知補助部材９２が磁性を有する材料から成る場合に検出される検出距離Ｌ０と、透磁率センサ９４によって検出される検出電圧との関係を示すグラフである。グラフの横軸は検出距離Ｌ０を表し、グラフの縦軸は検出電圧を表す。検知補助部材９２は磁性を有する材料から成り、たとえばフェライト、鉄および磁性を有するマルテンサイト系ステンレス鋼である。
【０１２８】
透磁率センサ９４は、本実施の形態では透磁率センサによって実現される。透磁率センサ９４は、検出位置に予め磁界を発生させる。検知補助部材９２は磁性を有するので、検知補助部材９２が検知位置を通過することによって、検知位置における磁界が変化する。透磁率センサ９４は、この磁界の変化を検出電圧として検出する。図２１のグラフに示すように、検出距離Ｌ０が大きくなると、検出電圧は小さくなる。これによって検出電圧に基づいて、検出距離Ｌ０を求めることができる。したがって透磁率センサ９４は、検出距離Ｌ０を検出することができる。
【０１２９】
図２２は、検知補助部材９２が導電性を有する材料からなる場合に検出される検出距離Ｌ０と、透磁率センサ９４の検出電圧との関係を示すグラフである。グラフの横軸は検出距離Ｌ０を表し、グラフの縦軸は検出電圧を表す。検知補助部材９２は、導電性を有する材料から成り、たとえばアルミニウムおよびオーステナイト系ステンレス鋼から成る。
【０１３０】
透磁率センサ９４は、予め磁界を発生させる。検知補助部材９２が導電性を有す場合、検知補助部材９２が検知位置を通過することによって、検知補助部材９２を貫いている磁束が変化する。検知補助部材９２は、磁束が変化することによって、うず電流が生じる。このうず電流によって、検知補助部材９２の周囲の領域に磁界が発生する。透磁率センサ９４は、検知補助部材９２に生じるうず電流による磁界の変化を検出する。したがって図２２のグラフに示すように、検出距離Ｌ０が大きくなると、検出電圧は大きくなる。これによって検出電圧に基づいて、検出距離Ｌ０を求めることができる。したがって透磁率センサ９４は、検出距離Ｌ０を検出することができる。
【０１３１】
図２３は、透磁率センサ９４の構成を示す電気回路図である。透磁率センサ９４は、差動トランス９６、交流電源９７、ねじコア９８、位相比較回路９９、平滑回路１００を含んで構成される。差動トランス９６は、駆動コイル１０１、検知コイル１０２および基準コイル１０３を含んで構成される。駆動コイル１０１は、交流電源９７によって交流電圧が印可される。検知コイル１０２は、駆動コイル１０１に磁気的に結合されてハウジング４３側に設けられる。基準コイル１０３は、駆動コイル１０１と磁気的に結合され、検知コイル１０２と差動的に接続される。基準コイル１０３は、基準コイル１０３の電圧Ｅ２がトナーの残量の影響を受けない位置に設けられる。駆動コイル１０１は、検知コイル１０２および基準コイル１０３とほぼ同じ巻き数であって、検知コイル１０２および基準コイル１０３と逆極性となるように構成される。したがって検知コイル１０２の電圧Ｅ１は、交流電源９７の電圧Ｅ０と略同位相となり、検知距離に基づく値を示す。基準コイル１０３の電圧Ｅ２は、交流電源９７の電圧Ｅ０と略逆位相となる。
【０１３２】
駆動コイル１０１と検知コイル１０２との相互インダクタンスＭ１は、検知補助部材９２の位置によって変化する。ねじコア９８は、高透磁率を有する材料から成り、駆動コイル１０１と基準コイル１０３との間に配置される。駆動コイル１０１と基準コイル１０３との相互インダクタンスＭ２は、ねじコア９８の配置される位置によって変化する。相互インダクタンスＭ２は、透磁率センサ９４の最大検出可能距離に基づいて選択される。検出距離Ｌ０の変化は、相互インダクタンスＭ１の変化となって現れる。透磁率センサ９４は、この相互インダクタンスＭ１の変化を検出電圧として検出する。
【０１３３】
位相比較回路９９は、検知コイル１０２の電圧Ｅ１と基準コイル１０３の電圧Ｅ２との差である差動電圧Ｅ３を示す情報、および交流電源９７の電圧Ｅ０を示す情報が与えられる。位相比較回路９９は、与えられた情報に基づく値の位相を比較し、排他的論理和を求め、求めた値に基づく情報を平滑回路１００に与える。平滑回路１００は、与えられた情報に基づく値を平滑化し、検出電圧Ｖ１として出力する。
【０１３４】
図２４は、現像装置９０の構成を示すブロック図である。現像装置９０は、制御構成体１０４をさらに含んで構成される。制御構成体１０４は、現像剤濃度検出部１０６、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ  ；略称：ＣＰＵ）１０５、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ；略称：ＲＡＭ）１０７、リードオンリーメモリ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ；略称：ＲＯＭ）１０８、比較器１０９、基準電圧発生部１１０、供給ローラ駆動部１１１および供給モータ１１２を含んで構成される。
【０１３５】
現像剤濃度検出部１０６は、現像ローラ４０に付着する現像剤におけるトナーの割合である現像剤濃度を検出する。画像形成にともなって現像槽３７のトナーが減少し、現像槽３７内の現像剤濃度が減少する。現像剤濃度検出部１０６は、検出した現像剤濃度に基づく電圧（以下、単に「現像剤濃度電圧」ということがある）を比較器１０９に印可する。
【０１３６】
基準電圧発生部１は、予め定める基準電圧を発生させる。基準電圧は、トナー像を均一にむらなく形成できる現像剤濃度を示す電圧に設定される。基準電圧発生部１１０は、比較器１０９に基準電圧を印可する。比較器１０９は、与えられる現像剤濃度電圧と基準電圧とを比較する。現像剤濃度電圧の方が基準電圧よりも小さい場合、つまり現像剤濃度が基準現像剤濃度より低い場合、比較器１０９は、供給ローラ駆動部１１１に駆動指令を与える。
【０１３７】
供給ローラ駆動部１１１は、駆動指令が与えられている間、供給モータ１１２に駆動するための電圧を印可する。供給モータ１１２は、現像剤補給ローラ１３を回転駆動するためのモータである。供給モータ１１２は、供給ローラ駆動部１１１から電圧を印可され、現像剤補給ローラ１３を回転駆動する。これによって中間ホッパ３３におけるトナー７が、現像部３２に供給される。
【０１３８】
ＲＡＭ１０７は、現像剤濃度検出部１０６によって検出される現像剤濃度を示す情報などが一時的に記憶される。ＲＯＭ１０８は、制御プログラムなどが記憶される。ＲＯＭ１０８は、ＣＰＵ１０５から与えられた制御指令に従って、記憶されるプログラムを実行する。
【０１３９】
ＣＰＵ１０５は、検出距離Ｌ０に基づいて、中間ホッパ３３のおけるトナーの貯留量を算出する。ＣＰＵ１０５は、ＲＯＭ１０８に記憶される制御プログラムを読み出して実行し、各構成部を制御する。ＣＰＵ１０５は、制御プログラムを実行し、制御構成体１０４の各構成部がそれぞれ所定の機能を実現するように、各構成部に制御指令を与えて制御する。
【０１４０】
図２５は、現像剤濃度検出部１０６の構成を示す電気回路図である。現像剤濃度検出部１０６は、前述の透磁率センサ９４と同様の構成によって実現される。したがって現像剤濃度検出部１０６の構成には、透磁率センサ９４における対応する構成と同一の参照符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。現像剤濃度検出部１０６は、現像ローラ４０に臨む位置に現像ローラ４０と間隔をあけて配置される。駆動コイル１０１と検知コイル１０２との相互インダクタンスＭ１は、２成分現像剤が磁性を有するキャリアを含むので、現像ローラ４０に付着している現像剤の現像剤濃度に基づいて変化する。したがって現像剤濃度に基づいて検出された現像剤濃度電圧を示す情報を比較器１０９に与える。したがって現像剤濃度検出部１０６は、現像剤の現像剤濃度を検出することができる。
【０１４１】
図２６は、現像装置９０を示す断面図である。現像剤収容容器３４に設けられる残量検知部１１３は、前述の検知部９１の構成と類似しており、残量検知部１１３には検知部９１における対応する構成と同一の参照符号に添え字ｆを付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。保持体９３ｆは、その長手方向一端部９３ａｆが第１凹部６７の底壁部６７ａの回転方向Ｒ中央部の内周面部に連結される。透磁率センサ９４ｆは、現像剤収容容器３４の容器本体４１下部に臨んで設けられる。したがって残量検知部１１３は、現像剤収容容器３４に収容されるトナーの残量を、検知することができる。
【０１４２】
また制御部５２は、中間ホッパ３３に貯留されるトナーの貯留量と、現像剤収容容器３４におけるトナーの残量との合計量が、中間ホッパ３３に貯留可能な最大許容貯留量以下である場合、現像剤収容容器３４内に残っている全てのトナーを中間ホッパ３３に補給するように補給動作部５３を制御するようにしてもよい。報知部８４は、現像剤収容容器３４におけるトナーが、すべて中間ホッパ３３に補給されると、トナーが空になったことを示す情報を報知する。これによって現像剤収容容器３４を可及的に早く空にすることができる。また利用者は、現像剤収容容器３４が空になったことを確実に認識することができる。したがって利用者は、現像剤収容容器３４に新たなトナーを補充する補充作業を、可及的早い時期から実行することができる。これによって現像装置９０がトナーの不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【０１４３】
前述の実施の形態の現像装置３０，９０において、２成分現像剤の場合として扱ったけれども、１成分現像剤のみの現像装置でも適用可能である。
【０１４４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、現像部において現像剤の過度の撹拌を防ぐことができる。これによって現像剤が、過度の撹拌によって劣化する可能性を小さくすることができる。したがって現像剤の過度の撹拌を確実に防止した状態で、現像をすることができる。現像剤のランニングコストを低減することができる。また現像剤収容容器に収容される現像剤が、供給手段に供給されて空になったとしても、現像部は、供給手段に貯留される現像剤を用いて現像することができる。したがって利用者は、現像剤収容容器に収容される現像剤が空になったことを認識した後、直ちに現像剤を現像装置に補給しなくても、現像を行うことができ、利便性を向上することができる。
【０１４５】
また本発明によれば、一時的に貯留される現像剤を撹拌する撹拌部を有するので、現像剤を現像部画像形成領域の全体にわたるように拡散することができる。
【０１４６】
また本発明によれば、供給手段は、現像剤の貯留量を検知する検知部を有するので、現像剤の貯留量を把握することできる。
【０１４７】
また本発明によれば、供給手段における現像剤の貯留量は、要補給量より多くなるようにすることができる。したがって供給手段は、現像剤の貯留量が要補給量より多く貯留されるので、現像部に確実に現像剤を供給することができる。
【０１４８】
また本発明によれば、供給手段における現像剤の貯留量を、最大許容貯留量に保つことができる。したがって現像剤収容容器が空になったとしても、その時点でも、供給手段には現像剤が最大許容貯留量と同量の現像剤が貯留されている。これによって供給手段は、現像剤収容容器が空になったとしても、貯留される現像剤を用いて、可及的に長時間にわたって現像部に現像剤を供給することができる。
【０１４９】
また本発明によれば、供給手段における現像剤の貯留量の最大量を制御することができる。これによって供給手段に過度の現像剤が補給されるのを防ぐことができる。
【０１５０】
また本発明によれば、利用者は、現像剤収容容器が空になったことを認識することができる。利用者は、現像剤収容容器の交換および現像剤収容容器への現像剤の補充などの補充動作を実行することができる。したがって現像剤の不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【０１５１】
また本発明によれば、利用者は、現像剤収容容器が空になったことを認識することができる。利用者は、現像剤収容容器の交換および現像剤収容容器への現像剤の補充などの補充動作を実行することができる。したがって現像剤の不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【０１５２】
また本発明によれば、供給手段の最大貯留量を超える現像剤が現像剤収容容器から補給されて、供給手段に生じる不具合、たとえば動作不良を防ぐことができる。
【０１５３】
また本発明によれば、撹拌部の少なくとも外周部が供給手段に貯留されている現像剤層の中を回転するときには、検知補助部材は、一定の回転半径を維持しながら回転移動するので、透磁率センサによって検出される検知補助部材までの距離は一定である。またハウジングに収容される現像剤の量が減少して、撹拌部が現像剤層の中を回転できなくなったときには、検知補助部材は、撹拌部の外周部よりも大きな回転半径で回転移動するので、現像剤の量が減少して現像剤層の上面が下方に下がるにつれて、透磁率センサによって検出される検知補助部材までの距離は小さくなっていく。したがって検知部は、このように簡単な構成で、供給手段に貯留される現像剤の貯留量を高精度に検知することがでる。
【０１５４】
また本発明によれば、前記検知部は、圧電センサを用いて構成されるので、供給手段における現像剤の貯留量を高精度に検知することができる。
【０１５５】
また本発明によれば、供給手段における現像剤の貯留量を高精度に制御することができる。
【０１５６】
また本発明によれば、現像剤収容容器における現像剤の残量を確実に検知する構成を実現することができる。また残量検知手段の構成を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。
【０１５７】
また本発明によれば、残量検知手段は、現像収容容器における現像剤の残量を正確に検知することができる。これによって残量検知手段の構成を簡略化することができる。
【０１５８】
また本発明によれば、利用者は、現像剤収容容器に新たな現像剤を補充する補充作業を、可及的早い時期から実行することができる。これによって現像装置が現像剤に不足によって現像することができない状態になることを防ぐことができる。
【０１５９】
また本発明によれば、利用者は、意図的に供給手段に現像剤を補給することがでる。利用者は、供給手段に現像剤を補給したいときに、補給することができ、現像装置の利便性を向上することができる。
【０１６０】
また本発明はによれば、画像形成装置は、前記現像装置を備えるので、前記現像装置の作用を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である現像装置３０の構成を示す断面図である。
【図２】第１検知手順を示すフローチャートである。
【図３】第２検知手順を示すフローチャートである。
【図４】現像装置３０を備える画像形成装置３１を示す断面図である。
【図５】現像剤収容容器３４を示す斜視図である。
【図６】現像剤収容容器３４を示す正面図である。
【図７】容器本体４１を示す正面図である。
【図８】第３容器部６１を示す斜視図である。
【図９】第３容器部６１付近を拡大して示す正面図である。
【図１０】図９の切断面線Ｓ９１−Ｓ９１から見た断面図である。
【図１１】支持部材４２を示す正面図である。
【図１２】支持部材４２を示す右側面図である。
【図１３】支持部材４２を示す分解右側面図である。
【図１４】現像剤収容容器３４を組立てる状態を示す正面図である。
【図１５】図１４の切断面線Ｓ１６−Ｓ１６から見た断面図である。
【図１６】図６の切断面線Ｓ１８−Ｓ１８から見た断面図である。
【図１７】第３容器部６１内の現像剤が導通孔７３に導かれるまでの動作を説明するための図である。
【図１８】第３容器部６１内の現像剤が導通孔７３に導かれるまでの動作を説明するための図である。
【図１９】本発明の実施の他の形態の現像装置９０を示す断面図である。
【図２０】ハウジング４３内の現像剤が少ない場合の現像装置９０を示す断面図である。
【図２１】検知補助部材９２が磁性を有する材料から成る場合に検出される検出距離Ｌ０と、透磁率センサ９４によって検出される検出電圧との関係を示すグラフである。
【図２２】検出補助部材９２が導電性を有する材料からなる場合に検出される検出距離Ｌ０と、透磁率センサ９４の検出電圧との関係を示すグラフである。
【図２３】透磁率センサ９４の構成を示す電気回路図である。
【図２４】現像装置９０の構成を示すブロック図である。
【図２５】現像剤濃度検出部１０６の構成を示す電気回路図である。
【図２６】現像装置９０を示す断面図である。
【図２７】第１の従来技術であるトナーカートリッジ１が装着される画像形成装置２を示す断面図である。
【図２８】トナーカートリッジ１および画像形成装置２の現像部３付近を拡大して示す断面図である。
【図２９】（１）は、第２の従来技術であるトナーボトル１５を示す断面図であり、（２）は、前記トナーボトル１５を示す斜視図である。
【図３０】第３の従来技術であるトナーボトル２０を示す斜視図である。
【符号の説明】
３０，９０  現像装置
３１  画像形成装置
３２  現像部
３３  中間ホッパ
３４  現像剤収容容器
４５  撹拌部
４７，９１  検知部
５２  制御部
５３  補助動作部
８４  報知部
８５  入力部
９２  検知補助部材
９３  保持体
【図１】
2005010634.tif 000003
【図２】
2005010634.tif 000004
【図３】
2005010634.tif 000005
【図４】
2005010634.tif 000006
【図５】
2005010634.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005010634.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005010634.tif 000012
【図１１】
2005010634.tif 000013
【図１２】
2005010634.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2005010634.tif 000018
【図１７】
2005010634.tif 000019
【図１８】
2005010634.tif 000020
【図１９】
2005010634.tif 000021
【図２０】
2005010634.tif 000022
【図２１】
2005010634.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2005010634.tif 000031
【図３０】
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