(57)【要約】【課題】補給トナーを現像剤収容部内の現像剤中に均一に分散させることができる現像装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤を担持して搬送する現像ローラ３２と、現像ローラ３２に供給する現像剤が収容される現像容器３０と、現像容器３０に補給する補給トナー２５を収容するトナーボトル２６とを備える現像装置３において、トナーボトル２６の流出口２７の下方に、トナーボトル２６の流出口２７から流出する補給トナー２５と現像器３０内の現像剤３１とを振動させる振動板５０を設ける。【選択図】図２
2013186371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に供給する現像剤が収容される現像剤収容部と、該現像剤収容部に補給するトナーを収容するトナー収容部とを備える現像装置において、
上記トナー収容部の流出口の下方に、該トナー収容部の流出口から流出するトナーと上記現像剤収容部内の現像剤とを振動させる振動部材を設けることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記振動部材は板状に形成される振動板であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２の現像装置において、
上記振動板は、上記トナー収容部の流出口から流出するトナーの落下位置に振動面があり、その先端部が上記現像剤収容部内の現像剤に挿入されることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２又は３の現像装置において、
上記振動板には、上記現像剤収容部内の現像剤が上から下に移動しながら接触することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４の現像装置において、
上記振動部材は上記現像剤収容部の長手方向に沿って複数配置され、
各々の該振動部材に振動を付与する振動付与手段は振動周波数或いは振幅が可変であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５の現像装置において、
上記トナー収容部からのトナーの流出量を調節可能なトナー補給装置が現像剤収容部の長手方向に沿って複数配置されることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備える画像形成装置において、
上記現像装置として、請求項１乃至６のいずれかの現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二成分現像剤を用いた現像装置、並びに該現像装置を用いた複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、現像装置へのトナー補給は、現像剤収容部内に収容されている現像剤上に、現像剤収容部の上方に設置されたトナー収容部からトナーを重力により落下させて行われている。補給トナーは、現像剤収容部内に設けられた現像剤攪拌搬送部材によって現像剤と混合され現像剤担持体に供給される。しかし、一般にトナーは、トナーとキャリアとからなる現像剤よりも比重が小さい。そのため、補給トナーは、現像剤収容部内の現像剤表面を上滑りするように搬送され、補給トナーと現像剤が十分に混合・攪拌され難い。このように、補給トナーと現像剤との混合・攪拌が十分に行われないと濃度ムラやトナー飛散などが発生しやすくなる。補給トナーが現像装置内の現像剤上面を上滑りしたまま現像部まで到達すると、補給トナーが現像装置内の現像剤の循環方向上流に相当する位置で静電潜像に供給されることになり、転写紙の搬送方向に伸びた画像濃度ムラとなって現れることになる。
【０００３】
特に、高速化、小サイズ化という現像装置に求められる性能を満たすには、一度に供給する補給トナー量を多くすることや、スクリュー等の現像剤攪拌搬送部材のサイズを小さくすることなどが必要になる。しかし、これらは補給トナーと現像剤との混合に不利な条件であるため、前記問題はより顕著になる。
【０００４】
このような問題を改善するため、例えば、特許文献１には、管状に形成されるトナー補給路形成部材の開口部を現像剤収容部内の現像剤中に潜り込ませる現像装置が提案されている。例えば、図９（ａ）に示す現像装置では、トナー補給路形成部材１０１の開口部１０１ａが図中時計回り方向に回転する搬送スクリュー等の現像剤搬送部材（図９中、破線１０２で現像剤搬送部材の回転軌跡を示す）に対して開口している。補給トナーを現像剤中に送り込むことになるため、補給トナーが現像剤上面を上滑りすることがない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図９（ａ）に示す現像装置において、トナー補給路形成部材１０１の開口部１０１ａでは、補給トナー１００と現像剤１０３との間で境界ができ、開口部１０１ａに面した現像剤１０３の表面流１０４のみしか補給トナー１００と接触できない。現像剤１０３がトナー補給路形成部材１０１内に入り込み、補給トナー１００を取り込むような動作が行われるものではないからである。そのため、補給トナー１００の上滑り等の不具合は発生しないものの、補給トナー１００を現像剤１０３中に十分に取り込み、均一に分散させるには不十分であった。図９（ｂ）に示す現像装置のように、現像搬送部材が図中反時計回り方向に回転する場合においても、同様に補給トナー１００を現像剤１０３中に十分に取り込み、均一に分散させるには不十分であった。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、補給トナーを現像剤収容部内の現像剤中に均一に分散させることができる現像装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に供給する現像剤が収容される現像剤収容部と、該現像剤収容部に補給するトナーを収容するトナー収容部とを備える現像装置において、上記トナー収容部の流出口の下方に、該トナー収容部の流出口から流出するトナーと上記現像剤収容部内の現像剤とを振動させる振動部材を設けることを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記振動部材は板状に形成される振動板であることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項２の現像装置において、上記振動板は、上記トナー収容部の流出口から流出するトナーの落下位置に振動面があり、その先端部が上記現像剤収容部内の現像剤に挿入されることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項２又は３の現像装置において、上記振動板には、上記現像剤収容部内の現像剤が上から下に移動しながら接触することを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の現像装置において、上記振動部材は上記現像剤収容部の長手方向に沿って複数配置され、各々の該振動部材に振動を付与する振動付与手段は振動周波数或いは振幅が可変であることを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５の現像装置において、上記トナー収容部からのトナーの流出量を調節可能なトナー補給装置が現像剤収容部の長手方向に沿って複数配置されることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備える画像形成装置において、上記現像装置として、請求項１乃至６のいずれかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、補給トナーを現像剤収容部内の現像剤中に均一に分散させることができる現像装置、及びこれを用いた画像形成装置を提供することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す構成図。
【図２】同現像装置の概略構成を示す断面図。
【図３】同現像装置内の現像剤の流れを説明する模式図。
【図４】（ａ）は第二スクリューが反時計方向に回転する場合における補給トナーの流れを説明する模式図、（ｂ）は第二スクリューが時計方向に回転する場合における補給トナーの流れについて説明する模式図。
【図５】（ａ）は振動板の先端位置が現像剤面より低い位置にある場合における補給トナーの流れについて説明する模式図、（ｂ）は振動板の先端位置が現像剤面より高い位置にある場合における補給トナーの流れについて説明する模式図。
【図６】第二の実施形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図。
【図７】同現像装置の長手方向の概略構成を示す構成図。
【図８】同現像装置の振動板、振動装置、補給装置の構成を示す平面図。
【図９】（ａ）は従来の現像装置において現像剤搬送部材が時計方向に回転する場合における補給トナーの流れを説明する模式図、（ｂ）は従来の現像装置において現像剤搬送部材が反時計方向に回転する場合における補給トナーの流れについて説明する模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるカラープリンタに適用した実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す構成図である。図１に示すように、このカラープリンタには、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像を形成する４個のプロセスカートリッジ１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋを備えた画像形成部１０が配置されている。この画像形成部１０の下方には、画像形成部１０に給紙する転写紙等の転写材Ｓを収納する給紙カセット等を備えた給紙部２０が配置されている。画像形成部１０の各プロセスカートリッジ１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋは、ドラム状の感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備え、その周りに、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面を一様に帯電する帯電装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの静電潜像をトナーによって現像する各色の現像装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの残留トナーをクリーニングするクリーニング装置４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋ等が配設されている。また、画像形成部１０は、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに静電潜像を形成する光書込みユニット５を備えている。
【００１１】
なお、本実施形態に係るカラープリンタにおいては、画像形成部１０としてプロセスカートリッジ１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋを使用しているが、このプロセスカートリッジ１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋの使用は、必須ではない。勿論、帯電装置２、現像装置３、クリーニング装置４を感光体１からそれぞれ独立した装置として組み込むことも可能である。しかしながら、プロセスカートリッジとして使用する場合には、上記各装置の修理、交換の際の取り付け調整が容易となるので好適である。
【００１２】
さらに、このカラープリンタは、プロセスカートリッジ１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋで形成されたトナー像が転写される中間転写体としての中間転写ベルト１２を備えている。この中間転写ベルト１２は、複数のローラ１３、１４、１５に巻き掛けられ、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋが接する位置における中間転写ベルト１２の内側には、一次転写を行う一次転写ローラ１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｋがそれぞれ配設されている。また、中間転写ベルト１２には、ローラ１５と対向する部位に二次転写を行う二次転写ローラ１７が配設され（ローラ１５と二次転写ローラ１７を合わせて二次転写装置１８という）、ローラ１５と対向する部位に中間転写ベルト１２の表面を清掃するベルトクリーニング装置１９が配設されている。そして、二次転写装置１８の上方には、転写材Ｓにトナー像を定着させる定着装置２３が配設されている。
【００１３】
また、このカラープリンタの上部には、補給トナーが収納されているトナーボトル２６Ｙ、２６Ｃ、２６Ｍ、２６Ｋが設置されている。後述するように、これらのトナーボトル２６Ｙ、２６Ｃ、２６Ｍ、２６Ｋと現像装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋとは、補給パイプにより連結され、必要に応じてトナーボトル２６Ｙ、２６Ｃ、２６Ｍ、２６Ｋ内の補給トナーが現像装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋに供給される。なお、トナーボトル２６はプリンタ本体に対して脱着可能に装着されており、トナーボトル２６内の補給トナーが不足した場合には新しいトナーボトルと交換される。
【００１４】
次に、上記構成のカラープリンタにおける画像形成動作について説明する。給紙部２０の給紙カセットから呼び出しローラ２１により給紙された転写材Ｓは、レジストローラ２２まで到達すると、像形成のタイミングを合わせるために一旦待機して停止する。帯電装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋによって一様に帯電された感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋには、光書込みユニット５によりレーザ光にて露光走査されて静電潜像が作られる。各静電潜像には、それぞれ各色の現像装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋによりトナーが供給されて感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ表面にそれぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナー像が形成される。次いで、一次転写ローラ１６Ｙ、１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｋに電圧が印加され、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像が、中間転写ベルト１２上に順次転写されていく。この時、各色の画像形成動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１２の同じ位置に重ねて転写される様に、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト１２上に形成された画像は、二次転写ローラ１７の位置まで搬送され、このタイミングに合わせて、レジストローラ２２に待機した転写材Ｓが転写装置１８である二次転写ローラ１７の位置まで送られ、転写材Ｓにトナー像が転写される。その後、トナー像が転写された転写材Ｓは、定着装置２３に搬送されて熱定着され、定着終了後の転写材Ｓは排紙ローラ２４から機外に排紙される。
【００１５】
本実施形態の画像形成装置としては、図１に示すようなタンデム型カラープリンタを例示したが、このカラープリンタは、単なる例である。本発明の画像形成装置は、白黒の画像を形成する画像形成装置でもよく、トナーとキャリアの二成分現像剤を使用する電子写真方式の画像形成装置であれば、十分に適用可能である。
【００１６】
次に、本発明の特徴部となる現像装置３について説明する。現像装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋは、画像形成物質として互いに異なる色のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。このため、以下、添え字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを省略し、現像装置３として説明する。図２は、本実施形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。図３は、現像装置内の現像剤の流れを説明する模式図である。図２に示すように、この現像装置３は、現像剤収容部となる現像容器３０内に粒径が１０μｍ以下のトナーと粒径が２０〜１００μｍの磁性キャリアを含む粒状の現像剤３１を収容する。そして、この現像装置３の現像容器３０は、図２中図示しない感光体１に対向する位置に開口部を有し、該開口部から現像剤担持体である現像ローラ３２の一部を露出させている。現像ローラ３２は、その中心部に磁界を所定方向に放射状に放射するマグネット（図示せず）が固定して取り付けられ、このマグネットの周囲に駆動モータ等によって矢印Ａの方向に回転駆動される円筒状の現像スリーブ（図示せず）がその中心軸を中心として回転自在に取り付けられている。さらに、現像容器３０の開口部には、現像ローラ（現像スリーブ）３２上に保持された現像剤量を規制する剤規制部材３３を有している。この現像ローラ（現像スリーブ）３２は、その表面に剤規制部材３３によって所定量に規制された現像剤３１を前記マグネットによって磁気的に吸引、保持し、感光体１の近傍で磁気ブラシを形成して磁性キャリアの表面に付着しているトナーを感光体１の静電潜像に電界的に供給するようになっている。そして、現像ローラ３２は、トナーを感光体１に供給した後に前記マグネットの磁力を開放することによって後述する第一搬送路内に現像剤３１を回収させる。
【００１７】
また、上記現像容器３０の底部には、図２及び図３に示すように、第一搬送路３４と第二搬送路３５とが仕切板３６を挟んで水平に並んで形成される。そして、仕切板３６の長手方向両端部には、二つの開口部３６ａ、３６ｂが形成され、第一搬送路３４と第二搬送路３５とが連通する。第一搬送路３４には、図２中矢印Ｂ（反時計回り）方向に回転し、現像ローラ３２の軸線方向に沿って図３中矢印方Ｄ向に現像剤３１を搬送する第一スクリュー３７を備える。第二搬送路３５には、図２中矢印Ｃ（反時計回り）方向に回転し、第一スクリュー３７による搬送方向とは逆方向となる図中矢印Ｅ方向に現像剤３１を搬送する第二スクリュー３８を備える。
【００１８】
上記第一スクリュー３７は、開口３６ａを介して第二スクリュー３８から供給される現像剤３１と上述の回収された現像剤とを攪拌混合しながら搬送する。現像ローラ３２は、かかる攪拌混合しながら搬送される現像剤３１を前述の現像ローラ３２内のマグネットの磁力作用で汲み上げて剤規制部材３３に供給している。ここで、第一スクリュー３７は、矢印Ｂ方向に回転することで現像剤３１を図中破線Ｆで示すように、右上がりの状態、即ち剤規制部材３３側に偏在させる状態にさせている。一方、上記第二スクリュー３８は、後述するようにトナー補給口から導かれて第二搬送路３５内に補給される補給トナー２５と、仕切り壁３６に形成された開口３６ｂを通じて供給される現像剤３１とを攪拌、混合しながら搬送し、開口３６ａを介して第一搬送路３４に供給する。
【００１９】
また、上記現像容器３０には、トナーボトル２６に連結された補給パイプ２７から補給トナー２５を得るためのトナー補給口３９が形成されている。トナー補給口３９は、第二スクリュー３８における現像剤搬送方向の上流側に位置し、第一搬送路３４から送られてきた現像剤３１が通過する仕切り壁３６に形成された開口３６ｂの近傍に配置されている。第一搬送路３４から送られてくる現像剤とは、トナー像を形成してトナー濃度が低下した現像剤である。この低トナー濃度の現像剤にトナー補給口３９から補給トナー２５が補給される。同時に現像剤３１は第二スクリュー３８によって混合攪拌されながら矢印Ｅ方向に搬送される。
【００２０】
また、上記現像容器３０には、第二スクリュー３８における現像剤搬送方向下流側であって開口３６ａの近傍に、トナー濃度センサ４０が配置されている。このトナー濃度センサ４０は、補給トナー２５と混合攪拌された現像剤３１のトナー濃度に相当する電圧情報（以下トナー濃度と略す）を検知して図示しないプリンタ本体のＣＰＵに送信する。ＣＰＵは送信されたトナー濃度が、所定の下限値以上か否かを判断し、下限値未満ならばトナーボトル２６からのトナー補給を継続させ、下限値以上ならトナー補給を終了させる。尚、図１にあるようにトナー濃度センサ４０の配置は、第二スクリュー３８が回転した時の現像剤３１の偏在状態に鑑み、第二スクリュー３８の回転中心よりも現像剤３１が偏在する側（＝仕切り壁３６側）に寄った位置に配置されている。トナー濃度センサ４０の検知面４０ａは第二スクリュー３８の回転中心方向に対向する角度に設定されている。
【００２１】
そして、上記トナー補給口３９（補給パイプ２７の開口部）の下方には、図２中右下がりに傾斜した状態で振動板５０が設置されている。この振動板５０の一端（固定端）は、トナー補給口３９の開口縁部の一部となる支持壁４１に、振動の妨げとならない接着フィルム５１によって固定され、もう一方の他端（自由端）は、第二搬送路３５内の現像剤３１に挿入されている。これにより、トナー補給口３９（補給パイプ２７の開口部）から落下した補給トナー２５は、振動板５０上の振動面に落下し、振動面から振動を受けながら第二搬送路３５内の現像剤中に投入されることになる。そして、この振動板５０の支持壁４１側となる裏面には、振動装置５２が取り付けられている。支持壁４１と支持壁４１を固定する現像容器３０との間には、振動を現像容器３０に伝えないように、除振部材４２が設置されている。振動板５０としては、樹脂フィルム（ここでは５００μｍのＰＥＴフィルムを用いたが、別の素材でも問題はない）を使用することができる。除振部材４２としては、ゴム、スポンジ、バネなどが使用でき、振動を現像容器３０に伝えないものであればこの限りではない。
【００２２】
なお、ここで使用した振動装置５２は、モータと、モータの軸に対して偏心した位置に取り付けられた分銅とから構成された振動モータを用いており、小型かつ低コスト化への対応が可能である。本構成の振動板５０の長さは５０ｍｍで、振動装置５２は、固定端から３分の１の位置に取り付けられている。振動装置５２に使用したモータは数ボルトで１００００ｒｐｍ程度の回転数で回転し、その際の自由端（現像剤挿入部）の最大振幅３〜５ｍｍ程度が得られている。また振動板５０の現像剤への挿入量は５ｍｍ以下程度である。
【００２３】
上記構成のトナー補給口３９付近では、上述したように所定のタイミングで、トナーボトル２６から補給パイプ２７を介して投入された補給トナー２５が振動板５０の振動面上に落下し、第二搬送路３５内の現像剤表面３１ａに導かれる。この際、振動板５０の振動面に落下した補給トナー２５は、その振動により流動化し、微小な塊状態が解けて適度に分散し、現像剤表面３１ａに到達する。現像剤３１表面３１ａの近傍では、振動板５０の振動によって、振動板５０に接触する現像剤３１との間に微小な隙間が繰り返し発生し、現像剤表面３１ａに浮いた補給トナー２５を内部に引き込みやすくする。これに加え、現像剤３１自体が揺らされることによって流動化するため、現像剤表面３１ａに供給されたトナー２が現像剤３１の内部に浸透しやすくなる。これにより、補給トナー２５が現像剤上面３１ａを上滑りすることがなく、補給トナー２５と現像剤３１とを十分に混合・攪拌することができるのである。
【００２４】
次に、上記第二スクリュー３８の回転方向について詳しく説明する。図４は第二スクリューの回転方向が反時計方向の場合と時計方向の場合における補給トナーの流れについて説明する模式図である。図４（ａ）に示すように、第二スクリュー３８が反時計回り方向に回転する場合には、第二搬送路３５内の現像剤３１は、第二スクリュウ３８の回転に沿って、図中矢印Ｈ方向（反時計方向）流れることになる。この流れの時、振動板５０を介して現像剤表面３１ａに到達した補給トナー２５は、例えば図中矢印Ｉ方向で示すように、現像剤３１の流れに乗って現像剤３１の内部に引きずりこまれるようになる。また、振動板５０上に落下せずに飛散した補給トナー２５や、振動板５０上に落下した時の衝撃により飛散した補給トナー２５が、図中矢印Ｊ方向で示すような位置から現像剤表面３１ａ上に到達した場合であっても、補給トナー２５は、現像剤表面３１ａで現像剤３１の流れに乗って、図中を右から左に移動し、振動板５０の近傍に導かれるようになる。そして、補給トナー２５は、図中矢印Ｉ方向で示した場合と同様に、現像剤３１の流れに乗って、現像剤３１の内部に引きずりこまれるようになる。
【００２５】
一方、図４（ｂ）に示すように、第二スクリュー３８が時計方向に回転する場合には、第二搬送路３５内の補給トナー２５は、第二スクリュー３８の回転方向に沿って、図中矢印Ｋ方向（時計方向）に流れることになる。この流れの時、振動板５０を介して現像剤表面３１ａに到達した補給トナー２５は、例えば図中矢印Ｌ方向で示すように、現像剤３１の流れに乗って、振動板５０から遠ざかる方向に導かれ、図示されない反対側の仕切板３６によって溜まることとなる。この仕切板３６の壁面では、振動板５０による振動の効果がないため、補給トナー２５を現像剤３１中に潜りこませることができず、現像剤表面３１ａで補給トナー２５が上滑りしてしまう。従って、図４（ａ）に示すように、振動板５０は、その自由端を現像剤３１が寄せられる側、すなわち現像剤３１が振動板５０に対して上から下に接触するように現像剤表面３１ａに挿入させ必要がある。
【００２６】
次に、振動板５０の先端位置について詳しく説明する。図５は、振動板の先端位置が現像剤面より低い位置にある場合と高い位置にある場合における補給トナーの流れについて説明する模式図である。図５（ａ）（ｂ）に示すように、第二搬送路３５で第二スクリュー３８が反時計回り方向に回転する場合には、現像剤表面３１ａは破線Ｇで示したような傾斜を持ち、振動板５０の設置位置は、現像剤面が低い側に設置されることとなる。このため、図５（ａ）に示すように、第二搬送路３５内の現像剤量が十分にある状態では、振動板５０の自由端を現像剤３１中に埋めることができる。しかし、図５（ｂ）に示すように、第二搬送路３５内の現像剤量が少ない状態では、振動板５０の自由端が現像剤３１に接触しなくなる。このため、振動板５０は、振動によって現像剤３１中に補給トナー２５を潜らせる機能を果たすことができず、振動板５０の近傍に補給トナー２５が溜まり、ここで補給トナー２５の上滑りが発生してしまう。従って、第一・第二スクリュー３７、３８の搬送能力、現像容器３０内に投入する現像剤量の調整により、振動板５０の先端が現像剤３１に埋まるようにする必要があるのは言うまでも無い。
【００２７】
以上のように、第一の実施形態に係る現像装置３においては、振動板５０の振動により補給トナー２５が現像剤３１の内部に潜り込むようになるので、図中破線Ｇで示す現像剤表面３１ａを上滑りすることがない。また、振動板５０の振動により分散した状態の補給トナー２５が現像容器３０内の現像剤３１中に投入されるので、現像剤３１中に補給トナー２５を均一に分散させやすい。
【００２８】
［第二の実施の形態］
次に、第二の実施形態に係る現像装置について説明する。第二の実施形態に係る現像装置において、第一の実施形態に係る現像装置と同じ構成（現像ローラ、剤規制部材等）については図中同一符号を付して説明を省略し、異なる構成・動作について説明する。
【００２９】
図６は、第二の実施形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。図７は、同現像装置の長手方向の構成を示す構成図である。図６に示すように、第二の実施形態に係る現像装置６０は、現像容器６１内に二成分現像剤３１を収容している。そして、この現像装置６０の現像容器６１は、図６中図示しない感光体１に対向する位置に開口部を有し、該開口部から現像ローラ３２の一部を露出させている。また、現像容器６１の開口部には、現像ローラ３２上に保持された現像剤量を規制する剤規制部材３３を有している。また、上記現像容器６１の上方には、現像容器６１に補給するトナーを収容するトナーボトル２６が連結されるトナー補給口６２が形成されている。そして、このトナー補給口６２の下方には、図６中右下がりに傾斜した状態で振動板７０が設置されている。この振動板７０の一端（固定端）は、トナー補給口６２の開口縁部の一部となる支持壁６３に、振動の妨げとならない接着フィルム７２によって固定され、もう一方の他端（自由端）は、現像容器６１内の現像剤３１に挿入されている。そして、この振動板７０の支持壁６３側となる裏面には、振動装置７１が取り付けられている。支持壁６３と支持壁６３を固定する現像容器６１との間には、振動を現像容器６１に伝えないように、除振部材６４が設置されている。
【００３０】
このように、第二の実施形態に係る現像装置６０は、第一の実施形態に係る現像装置３とは異なり、現像装置の長手方向に現像剤を搬送するスクリュー部材を備えていない。これにより、本現像装置６０は、スクリュー部材が存在することによって必要となっていた容積及び現像剤の量を低減し、装置の小型化且つ低コスト化を図ることができる利点がある。
【００３１】
一般に、スクリュー部材が持っている機能としては、補給トナーを現像剤中に分散、攪拌すること、及び現像装置の長手方向の現像剤の量を均一化することである。本現像装置６０では、これを振動板７０及び振動装置７１によって賄う。振動板７０及び振動装置７１によって補給トナー２５を現像容器６１内の現像剤３１中に分散せしめる作用は第一の実施形態で説明した通りである。本現像装置６０の場合、スクリュー回転による現像剤の流れの代わりに、現像ローラ３２から放出される現像剤３１の流れを利用する。さらに振動板７０の自由端を、第一の実施形態に係る現像装置に比べより深く現像容器６１内の現像剤中に突き入れることによって、広範囲に現像剤の振動攪乱を促進し、分散、攪拌の機能を高めている。尚、本現像装置６０では、振動板７０の突き入れ量は５ｍｍ〜１０ｍｍ程度としている。この際、本現像装置６０では、より多くの現像剤量を振動させるために、第一の実施形態に係る現像装置３に比べ、振動板７０はヤング率の高いもの、振動装置７１はより強力なものを使用した。これにより、振動板７０では、５ｍｍ以上の最大振幅が出るようにしている。
【００３２】
また、上述したようにスクリュー部材を備えない現像装置６０においては、振動板７０及び振動装置７１を長手方向に複数配置するのが好ましい。例えば、図７に示すように、本現像装置６０では、振動板７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅが長手方向（現像ローラ３２の軸線方向）に沿って等間隔に配置されている。そして、振動板７０の支持壁６３側となる裏面には、振動装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅが取り付けられている。これら振動装置７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅは、振動板７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅに与える振動の周期、或いは、振幅（振動の強さ）を、個々にランダムに変化させている。これにより、現像装置６０では、長手方向の現像剤の行き来がランダムに行われ、現像剤量の均一化を図ることができる。
【００３３】
更に、本現像装置６０では、トナーボトル２６の下部で、各振動板７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅに対応する位置に、各々が独立にトナー補給を行うことが可能なトナー補給装置７３ａ、７３ｂ、７３ｃ、７３ｄ、７３ｅが設置されている。これらのトナー補給装置７３は、振動板７０ａ〜７０ｅがサポートする長手方向（現像ローラ軸線方向）の領域の平均トナー消費量を、図示しないプリンタ本体のＣＰＵからの情報より判断し、それぞれの領域に必要なトナー補給量をそれぞれに算出してトナー補給が可能なようになっている。これにより、現像装置６０は、長手方向での画像パターンの違いによるトナー消費量の差に対応することができる。
【００３４】
図８は、振動板、振動装置、補給装置の構成を示す平面図である。図８に示すように、補給装置７３は、構造を図示はしないが、振動板７０の幅より小さい口径を持つパイプ７４に、単純なシャッターの開閉機構７５が付設されたものである。この少ない領域に補給された補給トナー２５は、振動板７０上で、振動により幅方向（現像ローラ軸線方向）に分散して補給されるようになる。これは、振動板７０の幅に対して、振動装置７１の幅を小さくして構成することにより、幅方向に振動が広がっていくためであり、この振動の広がりに乗って、補給トナーが幅方向に分散するためである。
【００３５】
以上のように、第二の実施の形態の現像装置６０においては、振動板７０の振動により補給トナー２５が現像剤３１の内部に潜り込むようになるので、現像剤表面を上滑りすることがない。また、振動板５０の振動により分散した状態の補給トナー２５が現像容器３０内の現像剤３１中に投入されるので、現像剤３１中に補給トナー２５を均一に分散させやすい。さらに、本現像装置６０は、スクリュー等の現像剤輸送機構が不要となるため、小型化・低コスト化を図ることが可能である。
【００３６】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
現像剤を担持して搬送する現像ローラ３２などの現像剤担持体と、現像剤担持体に供給する現像剤が収容される現像容器３０などの現像剤収容部と、現像剤収容部に補給するトナーを収容するトナーボトル２６などのトナー収容部とを備える現像装置３において、トナー収容部の流出口の下方に、トナー収容部の流出口から流出するトナーと現像剤収容部内の現像剤とを振動させる振動板５０などの振動部材を設ける。これによれば、上記第一の実施形態で説明したように、補給トナーは振動部材の振動によって微小な塊状態が解けて分散した状態で現像剤中へ投入されることになる。また、振動部材の振動によって振動部材と接触する現像剤収容部内の現像剤にも微小な隙間が繰り返し発生することになり、補給トナーを現像剤中に取り込みやすくなる。このように、本態様では、振動によって分散された状態の補給トナーを投入するので、補給路形成部材の開口部を現像剤中に潜り込ませて補給トナーを投入する場合に比べ、補給トナーと現像剤との接触面積が大きく、補給トナーを現像剤中に均一に分散させやすい。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）の現像装置において、上記振動部材は板状に形成される振動板５０などの振動板である。これによれば、上記実施形態で説明したように、板状の振動板は大きなスペースを取らず、現像装置の小容積化を図ることができる。
（態様Ｃ）
（態様Ｂ）の現像装置において、上記振動板はトナー収容部の流出口から流出するトナーの落下位置に振動面があり、その先端部が現像剤収容部内の現像剤に挿入される。これによれば、上記実施形態で説明したように、振動板の振動面に落下したトナーは、振動板の振動により流動化し、微少な塊状態が解けて適度に分散する。また、振動板の先端部が挿入される現像剤表面では、振動板の振動によって振動板に接触する現像剤との間に微小な隙間が繰り返し発生するためトナーを現像剤内部に取り込みやすくなる。
（態様Ｄ）
（態様Ｂ）又は（態様Ｃ）の現像装置において、上記振動板には現像剤収容部内の現像剤が上から下に移動しながら接触する。これによれば、上記実施形態で説明したように、振動板に対して現像剤が下から上に移動しながら接触する場合に比べ、補給トナーを現像剤収容部内の現像剤中に取り込みやすくなる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）（態様Ｂ）（態様Ｃ）又は（態様Ｄ）の現像装置において、振動板７０などの振動部材は現像容器６１などの現像剤収容部の長手方向に沿って複数配置され、各々の振動部材に振動を付与する振動装置７１等の振動付与手段は振動周波数或いは振幅が可変である。これによれば、第二の実施形態で説明したように、長手方向の現像剤の量を均一にならすことができ、現像剤収容部内にスクリューなどの現像剤を長手方向に輸送する現像剤輸送機構が不要となり、小型化、低コスト化を図ることができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）（態様Ｂ）（態様Ｃ）（態様Ｄ）又は（態様Ｅ）の現像装置において、トナー収容部からのトナーの流出量を調節可能なトナー補給装置７３などのトナー補給装置が現像剤収容部の長手方向に沿って複数配置される。これによれば、上記実施形態で説明したように、トナー消費量に応じて長手方向に不均一になる現像剤中のトナー濃度を補正することができる。また、これにより、現像剤収容部内にスクリューなどの現像剤を長手方向に輸送する現像剤輸送機構が不要となり、小型化、低コスト化を図ることができる。
（態様Ｇ）
潜像担持体と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを備える画像形成装置において、上記現像装置として、（態様Ａ）（態様Ｂ）（態様Ｃ）（態様Ｄ）（態様Ｅ）又は（態様Ｆ）のいずれかの現像装置を用いる。これによれば、補給トナーを現像剤中に均一に分散させることができるので、濃度ムラやトナー飛散を抑制し高品位な画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００３７】
３、６０  現像装置
２５  補給トナー
２６  トナーボトル
３０、６１  現像容器
３１  現像剤
３２  現像ローラ
３３  剤規制部材
３４  第一搬送路
３５  第二搬送路
３６  仕切壁
３７  第一スクリュー
３８  第二スクリュー
３９、６２  トナー補給口
５０、７０  振動板
５１、７１  振動装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２００８−２５７２１３号公報
【図１】
2013186371.tif 000003
【図２】
2013186371.tif 000004
【図３】
2013186371.tif 000005
【図４】
2013186371.tif 000006
【図５】
2013186371.tif 000007
【図６】
2013186371.tif 000008
【図７】
2013186371.tif 000009
【図８】
2013186371.tif 000010
【図９】
2013186371.tif 000011