(57)【要約】【課題】簡易で安価な構成により、トナーカートリッジ内におけるトナー溜まりの発生を良好に防止することを可能とする。【解決手段】現像装置４の現像容器４ａに対してトナーカートリッジ１１を適宜の角度θだけ傾斜するように装着させることによって、トナーカートリッジ１１の内部に蓄えられたトナーＴを中心軸線Ｏｃ方向の高低差に従って自重で移動させ、トナーＴの滞留状態を良好に解消するように構成して、現像時等におけるトナーの搬送性を容易に向上させるようにしたものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを支持するトナー支持底面を有してトナーを収容するトナー収容本体部を備え、画像形成装置本体に着脱されるように構成されたトナーカートリッジにおいて、
トナーカートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときの前記トナー支持底面が、水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度をなして延在する構成になされていることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
前記画像形成装置本体から取り出したトナーカートリッジの前記トナー支持底面が、傾斜したように構成されていることを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。
【請求項３】
前記画像形成装置本体は、トナーカートリッジを装着される部位が水平方向に対して傾斜しており、前記部位に装着されたトナーカートリッジの前記トナー収容本体部のトナー支持底面は水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度をなすことを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
トナーを支持するトナー支持底面を有してトナーを収容するトナー収容本体部を備え、  前記トナー収容本体部が画像形成装置本体に着脱されるように構成されたトナーカートリッジにおいて、前記トナー収容本体部には、当該トナー収容本体部の内容積を拡大するトナー増量延長部が設けられ、
そのトナー増量延長部に設けられた前記トナー支持底面に隣接するトナー支持延長底面は、前記トナー収容本体部が前記画像形成装置本体に装着されたときに水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度をなして延在するように構成されていることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項５】
前記トナー支持底面は、傾斜するように構成されていることを特徴とする請求項４記載のトナーカートリッジ。
【請求項６】
前記トナー支持延長底面は、前記トナー増量延長部においてのみ傾斜するように構成されていることを特徴とする請求項４記載のトナーカートリッジ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のトナーカートリッジが、前記画像形成装置本体の内部に配置された現像容器に対して着脱されるように構成されたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のトナーカートリッジ、又は請求項７に記載の現像装置を、画像形成部に備え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、現像用のトナーを収容するトナー収容本体部が現像容器に着脱される構成になされたトナーカートリッジ及び現像装置並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、レーザービームプリンタや複写機などの電子写真方式を用いた画像形成装置等の各種装置では、感光ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置に対して、現像用のトナーを蓄えたトナーカートリッジが着脱される構成がしばしば採用されている。トナーカートリッジは、所定量のトナーを収容する細長中空円筒状のトナー収容本体部を備えており、そのトナー収容部が中心軸線の方向に沿って移動されることにより現像容器に着脱される構成になされている。
【０００３】
このような現像装置のトナー収容本体部の外周壁面には、長手方向に沿って延在する細長状のトナー送給開口部が形成されており、トナー収容本体部が現像装置に装着された際に、上記トナー送給開口部を通して前記トナー収容本体部内のトナーが現像容器内部側の現像部位に向かって供給されるように構成されている。そして、現像装置内のトナーが消費されて少なくなったことが、例えは現像剤量検出手段によって使用者に報知されたときに、現在装着されているトナーカートリッジが現像装置から取り出されて新しいトナーカートリッジと交換されるようになっている。
【０００４】
このようなトナーカートリッジの内部には、トナーを現像部位まで搬送するための撹拌棒のようなトナー搬送部材が配置されており、それらのトナー搬送部材によってトナー収容本体部内のトナーが現像容器の内部側の現像部位に向かって無駄なく搬送される構成になされている。しかしながら、装置全体を水平に設置することができない場合や、低ランニングコスト化のためにトナーカートリッジを大型化してトナー充填量を増大させた場合（下記の特許文献１参照）等において、トナー収容本体部の内部に蓄えられたトナーが搬送されない状態となって残存してしまい、トナー溜まりが生成されるおそれがある。
【０００５】
このトナー溜まりは、上述したようにトナーカートリッジを長手方向に拡張してトナー増量延長部を設け、そのトナー増量延長部により内容積を拡大させてトナーを増量化した場合に生じやすい。すなわち、例えば下記の特許文献１に開示されているように、トナー増量延長部は、トナー収容本体部の一端部から外方に向かって突出するように設けられており、現像室側に連通可能となるように形成されたトナー送給開口部の端部からさらに外方側に向かって延長された構成になされている。そのため、トナー増量延長部内には、上述したようなトナー溜りが形成されやすい傾向が発生し、そのトナー溜りが形成された分だけ、トナーカートリッジ交換時における残存トナー量が増大することとなる。
【０００６】
このようなトナー溜りに対しては、撹拌翼の形状やピッチを長手方向に変化させる等によりトナーの搬送性を向上させる対策が従来から講じられている。しかしながら、そのような対策を採用した場合においても、トナーカートリッジ内には例えば１５〜２０g程度のトナーが残存する場合が認められている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３２１８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、内部に蓄えられているトナーの搬送性を容易に向上させることができるようにしたトナーカートリッジ及び現像装置並びに画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明にかかるトナーカートリッジおいては、トナーを支持するトナー支持底面を有してトナーを収容するトナー収容本体部を備え、画像形成装置本体に着脱されるように構成されたトナーカートリッジにおいて、トナーカートリッジが前記画像形成装置本体に装着されたときの前記トナー支持底面が、水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度をなして延在する構成が採用されている。
【００１０】
このような構成を有するトナーカートリッジによれば、トナーカートリッジが画像形成装置本体に装着される際に、当該トナーカートリッジに設けられたトナー支持底面が、水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度をなして延在するように配置されることによって、トナーカートリッジの内部に蓄えられたトナーは、トナー支持底面の高低差に従って内部を自重で移動し、それによってトナーの滞留状態が良好に解消されるようになっている。
【００１１】
また、上述したような作用を有する本発明にかかるトナーカートリッジは、画像形成装置本体から取り出したトナーカートリッジのトナー支持底面が傾斜したように構成され、又は画像形成装置本体におけるトナーカートリッジを装着される部位が水平方向に対して傾斜し、前記部位に装着されたトナーカートリッジの前記トナー収容本体部のトナー支持底面は水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度をなすように構成することが可能である。
【００１２】
また、本発明にかかるトナーカートリッジでは、トナーを支持するトナー支持底面を有してトナーを収容するトナー収容本体部を備え、前記トナー収容本体部が画像形成装置本体に着脱されるように構成されたトナーカートリッジにおいて、前記トナー収容本体部には、当該トナー収容本体部の内容積を拡大するトナー増量延長部が設けられ、そのトナー増量延長部に設けられた前記トナー支持底面に隣接するトナー支持延長底面は、前記トナー収容本体部が前記画像形成装置本体に装着されたときに水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度をなして延在する構成が採用されている。
【００１３】
このような構成を有するトナーカートリッジによれば、トナーカートリッジが画像形成装置本体に装着される際に、当該トナーカートリッジのトナー増量延長部に設けられたトナー支持延長底面が、水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度をなして延在するように配置されることによって、トナーカートリッジの内部に蓄えられたトナーは、トナー支持延長底面の高低差に従って内部を自重で移動し、それによってトナーの滞留状態が良好に解消されるようになっている。
【００１４】
このとき、本発明にかかる前記トナー支持底面が傾斜するように構成し、又は前記トナー支持延長底面が前記トナー増量延長部においてのみ傾斜するように構成することが可能である。
【００１５】
また本発明にかかる画像形成装置においては、上述したいずれかの構成のトナーカートリッジ又は現像装置を画像形成部に備えた構成とすることが可能である。
【００１６】
このような構成を有する画像形成装置によれば、上述した作用を画像形成装置において同様に得られる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明は、トナーカートリッジのトナー支持底面を高さ方向に適宜の角度だけ傾斜するように画像形成装置本体に装着させることによって、トナーカートリッジの内部に蓄えられたトナーをトナー支持底面の高低差に従って自重で移動させ、トナーの滞留状態を良好に解消するように構成したものであるから、簡易な構成で、現像時等におけるトナーの搬送性を容易に向上させることができ、装置全体を水平に設置できない場合やトナー増量延長部を設けた場合等におけるトナー溜まりの発生を良好に防止することができ、トナーの無駄をなくして低ランニングコスト化を容易に図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を画像形成装置に適用した場合の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
まず、レーザービームプリンタや複写機などの電子写真方式を用いた画像形成装置は、例えば図１に示されているような構成を備えており、概略次のような画像形成部を有している。すなわち、その画像形成部には、矢印Ｒ１方向（図示時計回り方向）に回転自在に設けられた像担持体としての感光ドラム１が設けられているとともに、その感光ドラム１の周囲には、帯電手段である帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、転写ローラ（転写帯電器）５、静電分離帯電装置（分離帯電器）６、クリーニング装置７等が、上記回転方向Ｒ１に沿って順次配設されている。また、上記転写ローラ（転写帯電器）５に対して転写記録材Ｐの搬送方向（図示左方向）下流側には定着装置８が配設されている。
【００２０】
本実施の形態における感光ドラム１としては有機感光ドラムが採用されており、上述したように矢印Ｒ１の方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動されるように構成されている。また上記帯電ローラ２には、ＡＣ／ＤＣ重畳された帯電バイアス電源２ａが接続されており、当該帯電ローラ２と感光ドラム１の微小間隙に生じるコロナ放電現象による放電生成物により感光ドラム１の表面を均一に帯電する構成になされている。
【００２１】
さらに上記露光装置３は、画像情報に応じた画像露光Ｌを、上述した帯電ローラ２により帯電処理された感光ドラム１表面に照射するものであって、レーザドライバー３ａ、レーザーダイオード３ｂ、ポリゴンミラー３ｃ、反射ミラー３ｄ等を有している。そして、上記レーザドライバー３ａに入力される画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して（強度）変調されたレーザービームがレーザーダイオード３ｂから出力され、ポリゴンミラー３ｃ及び反射ミラー３ｄを介して前記感光ドラム１の表面の光導電層に画像露光Ｌがなされることによって、入力された画像情報に対応した静電潜像が感光ドラム１の表面に形成されるようになっている。
【００２２】
一方、上記現像装置４は、現像剤としてのトナーを収容した現像容器装４ａの内部に、現像剤担持体としての現像スリーブ４ｂを備えており、その現像スリーブ４ｂの外周表面上に層状にコーティングしたトナーを、前記感光ドラム１との対面領域である現像位置まで搬送して上記感光ドラム１上の静電潜像に付着させることにより現像を行い、その現像によって上記静電潜像をトナー画像として顕像化するように構成されている。この現像装置４の構造については、本発明の要旨と関係するので後段において詳細に説明することとする。
【００２３】
また、装置下方側に配置されて転写記録材Ｐを収納される給紙カセット９には、給紙スタート信号に基づいて回転駆動される給紙ローラ９ａが付設されており、その給紙ローラ９ａにより給紙カセット９から１枚ずつ送り出された転写記録材Ｐは、搬送ローラ９ｂ、レジストローラ９ｃ、紙パス９ｄを通って、上述した感光ドラム１と転写ローラ５との当接ニツプ部である転写部位Ｔｒに導入される。このとき、上記感光ドラム１上のトナー像の先端部が転写部位Ｔｒに到達するタイミングと転写記録材Ｐの先端部が転写部位Ｔｒに到達するタイミングとが同期するようにレジストローラ９ｃで転写記録材Ｐの搬送が制御される。
【００２４】
上記転写部位Ｔｒに導入された転写記録材Ｐは、その転写部位Ｔｒに狭持搬送される。このとき上記転写ローラ５には、転写バイアス電源５ａから所定の転写バイアスが印加される。すなわち、転写ローラ５にトナーと逆極性の転写バイアスが印加されることで、転写部位Ｔｒにて感光ドラム１表面上のトナー像が転写記録材Ｐの表面に静電複写される。また、図示を省略した電流計により上記転写ローラ５と転写記録材Ｐを介して感光ドラム１に流れる転写電流が検出されることによって、上記転写バイアスの出力値が適宜に調整されるようになっている。
【００２５】
このようにして転写部位Ｔｒでトナー像の転写を受けた転写記録材Ｐは、感光ドラム１から分離搬送された後に紙パス９ｅを通って定着装置８に搬送導入され、トナー像の加熱加圧定着工程を受けて不図示の排紙ローラによって機外に排出される。また、トナー像転写後の感光ドラム１表面に残留している転写残トナーはクリーニング装置７によって除去される。
【００２６】
ここで、前述した現像装置４の全体は、画像形成幅方向（図１の紙面垂直方向）に沿って長尺状に延在する構成になされており、その現像装置４の全幅の一部に設定された画像形成領域に上述した転写記録材Ｐの通紙が行われる構成になされている。このような現像装置４に設けられた現像容器４ａは、特に図２、図３及び図４に示されているように、内部に現像剤担持体としての現像スリーブ４ｂが配置された現像室４ａ１を有している。また、その現像室４ａ１の後方側（図２右方側）には、トナーを収容したトナーカートリッジ１１を保持するカートリッジ室4ａ２が連設されている。さらに、それらの現像室４ａ１とカートリッジ室4ａ２との連結部分には、当該両室４ａ１，４ａ２どうしを連通するトナー補給開口部４ａ３が、画像形成幅方向（図２の紙面垂直方向）に沿って細長状をなすように貫通形成されている。
【００２７】
上記現像装置４の現像室４ａ１の内部に配置された現像スリーブ４ｂは、図５にも示されているように軸受け４ｂ１に懸架されており、それによって中心軸線Ｏｓの回りに回転駆動される現像スリーブ４ｂが現像容器４ａの内部に設けられた構成になされている。その現像スリーブ４ａの奥側（図５の左方側）の端部には現像駆動ギア４ｂ２が取り付けられており、その現像駆動ギア４ｂ２が前述した感光ドラム１からの駆動力を受けることによって現像スリーブ４ｂの回転駆動が行われるようになっている。本実施形態における現像スリーブ４ｂとしては、例えばφ１６．０の非磁性のアルミスリーブの表面を導電性粒子含有する樹脂層でコートした表面粗さＲａ＝１．０μｍのスリーブ部材が用いられており、反時計回りに回転して感光ドラム１と対向する現像部位にトナーを搬送する構成になされている。その現像部位において上記現像スリーブ４ｂと感光ドラム１とは、両者の間隔が最接近位置で３００μｍのギャップを保って対向するように配置されている。
【００２８】
このような現像スリーブ４ｂの中空内部に固定配置されているマグネットローラ４ｂ３は、少なくとも当該現像スリーブ４ｂのＮ１極、Ｓ２極、Ｎ２極、Ｓ１極の位置の４ヶ所にそれぞれ磁界を形成する構成になされている。また、上記現像スリーブ４ｂの外周表面には、当該現像スリーブ４ｂ上に付着されたトナーを均一に薄層化する層厚規制ブレード４ｂ４が圧接配置されている。
【００２９】
上述したような構成を有する現像スリーブ４ｂは、略水平方向に沿って延在する中心軸線Ｏｓ（図２及び図５参照）の回りに回転駆動される配置になされており、その現像スリーブ４ｂが配置された現像室４ａ１を含む前記現像容器４ａの全体も、上記現像スリーブ４ｂの中心軸線Ｏｓと略平行に延在するように配置されている。従って、上記現像室４ａ１の背面側（図２の右壁面側）に形成されたトナー補給開口部４ａ３の中心軸線Ｏｈも、上記現像スリーブ４ｂの中心軸線Ｏｓに対して略平行な方向に沿って延在する構成になされている。
【００３０】
一方、画像形成装置本体としての現像容器４ａは、トナーカートリッジ１１を装着される部位が水平方向に対して傾斜しており、上記現像容器４ａの後方側（図２の右方側）に配置されているカートリッジ室4ａ２は、特に図５に示されているように、水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度をなして延在する構成になされている。すなわち、上記カートリッジ室4ａ２の中心軸線Ｏｐは、前記現像スリーブ４ｂの中心軸線Ｏｓ、及びトナー補給開口部４ａ３の中心軸線Ｏｈに対して、１°〜３°の範囲で設定された適宜の高さ方向の傾斜角度θをなすように延在する構成になされている。そして、その傾斜配置されたカートリッジ室4ａ２の内部に、所定量のトナーを収容するトナーカートリッジ１１のトナー収容本体部（後述）が中心軸線の方向に沿って移動されることにより画像形成装置本体としての現像容器４ａに着脱されるように構成されており、上述した現像室４ａ１内のトナーが無くなる前に新たなトナーカートリッジ１１に交換することで継続して印刷することが可能となる。
【００３１】
より具体的には、上述したように傾斜配置されたカートリッジ室4ａ２は、その操作手前側（図５の右端側）の部分が、前記傾斜角度θの分だけ高くなるように形成されている。そして、その傾斜状態に配置されたカートリッジ室4ａ２の内方側にトナーカートリッジ１１が挿入されるにあたっては、当該トナーカートリッジ１１の中心軸線Ｏｃが上記カートリッジ室4ａ２の中心軸線Ｏｐと略一致する状態に維持されるようになっている。
【００３２】
このようにしてカートリッジ室4ａ２の内方側に挿入されたトナーカートリッジ１１は、当該トナーカートリッジ１１の中心軸線Ｏｃが前記現像スリーブ４ｂの中心軸線Ｏｓに対して適宜の角度（１°〜３°）にわたって傾斜した状態で前記現像容器４ａに装着されることとなり、その結果、上記トナーカートリッジ１１の操作手前側（図５の右端側）の部分が前記傾斜角度θの分だけ奥側（図５の左端側）の部分よりも高く配置されるようになっている。
【００３３】
一方、上記トナーカートリッジ１１は、所定量のトナーを収容する中空円筒状のトナー収容本体部１１ａを備えている。このトナー収容本体部１１ａは、通常のトナーカートリッジにおいても同様に設けられているものであり、当該トナー収容本体部１１ａの内周壁面の底面部分にはトナーＴを支持するトナー支持底面１１ｅを有してトナーを収容するように構成されている。そして、このトナーカートリッジ１１が画像形成装置本体としての現像容器４ａ内に装着されたときの前記トナー支持底面１１ｅが、水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度をなして延在する構成になされている。
【００３４】
さらに、前記トナー収容本体部１１ａには、前述した現像室４ａ１の背面側（図２の右壁面側）に形成されたトナー補給開口部４ａ３に対面する位置に、画像形成幅方向（長手方向）に細長状の開口形状をなすトナー送給開口部１１ｂが貫通形成されている。
【００３５】
このトナー送給開口部１１ｂは、画像形成幅方向に沿って長尺状に延在するように形成されており、前述したように現像装置４に対してトナーカートリッジ１１が装着された際に前記現像室４ａ１のトナー補給開口部４ａ３に対してほぼ対面するように略水平に配置されることによって、当該トナーカートリッジ１１側と現像室４ａ１側とが連通状態（図２参照）になされるように構成されている。そして、このトナー収容本体部１１ａに設けられたトナー送給開口部１１ｂを通して、前記トナー収容本体部１１ａ内のトナーが前記現像容器４ａにおける現像室４ａ１の内部側に供給される構成になされている。このトナー送給開口部１１ｂの構成については後述することとする。
【００３６】
また、本実施形態にかかるトナーカートリッジ１１には、トナーの蓄積量を増大させるためのトナー増量延長部１１ｃが、上述したトナー収容本体部１１ａの内容積を拡大するように設けられている。このトナー増量延長部１１ｃは、トナー収容本体部１１ａに対して同軸状をなすように連設されたものであって、上記トナー収容本体部１１ａの中心軸線Ｏｃにおける操作手前側（図５の右端側）の一端部から外方（図５の右方）に向かって適宜の長さだけ突出するように設けられている。
【００３７】
上述したトナー増量延長部１１ｃには、前記トナー収容本体部１１ａのトナー支持底面１１ｅに隣接するトナー支持延長底面１１ｆが設けられており、そのトナー増量延長部１１ｃに設けられた前記トナー支持延長底面１１ｆは、前記トナー収容本体部１１ｂが画像形成装置本体としての現像容器４ａに装着されたときに水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度をなして延在するように構成されている。
【００３８】
なお、上述したトナー送給開口部１１ｂは、このトナー増量延長部１１ｃには設けられておらず、トナー収容本体部１１ａに対してのみトナー送給開口部１１ｂが設けられた構成になされている。
【００３９】
このようにトナーカートリッジ１１に設けられたトナー送給開口部１１ｂは、現像容器４ａ側に装着された際に略水平に延在し、その現像容器４ａに設けられたトナー補給開口部４ａ３と略一致するようにする配置関係になされている。そして、トナーカートリッジ１１の全体は、前述したように現像スリーブ４ｂの中心軸線Ｏｓに対して適宜の傾斜角度θ（１°〜３°）をなすように傾斜状態に配置されている。
【００４０】
すなわち、画像形成装置本体から取り出したトナーカートリッジ１１を単独で観察した場合には、特に図５に示されているように上述したトナー送給開口部１１ｂが、前記トナーカートリッジ１１の中心軸線Ｏｃに対して、高さ方向に適宜の傾斜角度θをなして延在するように形成されている。より具体的には、上記トナーカートリッジ１１における中心軸線Ｏｃに対して、上述したトナー送給開口部１１ｂの中心軸線Ｏｉは、１°〜３°の傾斜角度θをなして延在するように形成されており、それによってトナーカートリッジ１１の操作手前側の部分が高くなるように配置されている。つまり、トナーカートリッジ１１が画像形成装置本体としての現像容器４ａに装着されたときの前記トナー支持底面１１ｅ及びトナー支持延長底面１１ｆが、水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度θ（１°〜３°）をなして延在する構成になされている。
【００４１】
このとき、上記トナーカートリッジ１１の中心軸線Ｏｃと、前記現像容器４ａの奥側内壁面４ａ４との交点Ｂは、当該現像装置４の正面視において上述したトナー補給開口部４ａ３の中心軸線Ｏｈ上に存在する配置関係なされている。すなわち、上記トナーカートリッジ１１は、現像容器４ａの奥側内壁面４ａ４に対しては従来と同様な高さ関係になされているが、その現像容器４ａの奥側内壁面４ａ４から操作手前側に向かって連続的に高くなるように傾斜配置されている。
【００４２】
このようにトナーカートリッジ１１は、現像容器４ａ内に装着された際に前記トナー収容本体部１１ａからトナー増量延長部１１ｃに向かって高くなるように配置される構成になされている。すなわち、このトナーカートリッジ１１の操作手前側（図５の右端側）に配置されたトナー増量延長部１１ｃが最も高い位置となるように配置されるとともに、そのトナー増量延長部１１ｃから奥側のトナー収容本体部１１ａにかけて徐々に下降する状態に配置されている。そして、このトナーカートリッジ１１の下降方向の傾斜に沿って、内部のトナーＴが自重による移動付勢を受けることとなる。特に、トナー増量延長部１１ｃ内のトナーＴに対して、トナー収容本体部１１ａ側へ向かう移動力が付与されるようになっている。
【００４３】
一方、上述したようなトナーＴの自重による移動力に加えて、上記トナーカートリッジ１１の内部には、トナー搬送用の撹拌部材１１ｄが設けられている。この撹拌部材１１ｄは、上述したトナー収容本体部１１ａからトナー増量延長部１１ｃのほぼ全長にわたって配置されており、その撹拌部材１１ｄが回転することで上記トナー収容本体部１１ａ及びトナー増量延長部１１ｃの内部に蓄えられていたトナーＴが前述した現像室４ａ１に向かって搬送される構成になされている。その撹拌部材１１ｄは、現像スリーブ４ａを駆動させるモータとは独立した不図示の駆動モータに接続されることにより駆動される構成になされている。
【００４４】
なお、本実施形態においては、磁性現像剤であるトナーとして負帯電性磁性１成分トナーが用いられる。そのトナーは、結着樹脂としてスチレンｎ−ブチルアクリレート共重合体１００重量部に、磁性体粒子８０重量部、モノアゾ系鉄錯体の負荷電制御剤２部、ワックスとして低分子量ポリプロピレン３部を１４０℃に加熱された２軸エクストルーダーで溶融混錬し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕し、得られた微粉砕物を風力分級して、重量平均径５．０μｍの分級粉を得た。そして、平均拉径５．０μｍの分級品に疎水性シリカ微粉体１．０重量部をヘンシェルミキサーで混合して現像剤を得た。前記現像剤の定着性の指標であるメルトインデックス（ＭＩ）は２０ｇ／１０ｍｉｎである。
【００４５】
ここで、メルトインデックス（ＭＩ）の測定は、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に記載された装置（熱可塑性プラスチックの流れ試験方法に用いる装置）を用いて行い、その際の条件は、
［条件］  測定温度：１２５℃、荷重：５ｋｇ、試料充填量：５−１０ｇ
として手動切り取り法で測定した。このとき、測定値は１０分値に換算した。
【００４６】
また、トナーの平均粒径の測定には、コールターマルチサイザーII型（コールター社製）を使用し、トナーの体積分布から重量基準の重量平均粒径Ｄ４（μｍ）を求めた。なお、本実施形態の現像装置のトナーとしては、ＭＩ３〜３０ｇ／１０ｍｉｎ、重量平均粒径３．０〜７．２μｍの範囲のものを用いることができる。
【００４７】
一方、上述した現像室４ａ１には、現像剤担持体である現像スリーブ４ｂにトナーＴを供給する現像撹拌棒４ａ５が配置されているとともに、トナー残量検知手段である電極金属棒（以下アンテナ棒という）４ａ６が、上記現像装置４の長手方向（画像形成幅方向）の全域にわたって配設されている。アンテナ棒４ａ６は、基本的に電流を流すことのできる材料であれば何でも良いが、本実施形態では材料としてサビに強いＳＵＳを使用している。例えば、通常の現像バイアスである２ＫＨｚ程度の交流バイアスと−４００Ｖ程度の直流バイアスが現像スリーブ４ｂ及びアンテナ棒４ａ６に印加されているとすると、現像スリーブ４ｂとアンテナ棒４ａ６の間で交流電流が流れ、電流測定装置によって電流値が計測され、この電流値から静電容量は計測される。このアンテナ棒４ａ６を、現像装置４内に配設し、現像装置４内トナーＴの減少に伴ってアンテナ棒４ａ６と現像スリーブ４ｂとの間での静電容量を観測することで、随時現像装置４内のトナーＴの残量を知ることができる。
【００４８】
図６には、前述した現像装置４内のトナー量を検知するための回路構成例が表されている。トナー量は、現像バイアス印加手段としての現像バイアス回路１０４から所定のＡＣバイアスを出力すると、その印加バイアスはリファレンスコンデンサ１０５と現像スリーブ４ｂとにそれぞれ印加される。これによって、リファレンス用コンデンサ１０５両端には電圧Ｖ１（基準電圧）が発生し、現像スリーブ１０６、アンテナ棒４ａ６間にはトナー量を静電容量Ｃにみなした電圧Ｖ２（アンテナ電圧）が誘起される。検出回路１０９は入力される基準電圧Ｖ１とアンテナ電圧Ｖ２の電圧差から差電圧Ｖ３を生成し、ＡＤ変換部１１０に出力する。ＡＤ変換部１１０はアナログ電圧Ｖ３をデジタル変換した結果を本体制御部１１１に出力する。本体制御部１１１は、このデジタル値に変換された電圧値から現像装置内のトナー量を認識する。
【００４９】
このような構成を有する本実施形態によれば、トナーカートリッジ１１が現像装置４の現像容器４ａに対して装着される際に、当該トナーカートリッジ１１に設けられたトナー送給開口部１１ｂが現像容器４ａに沿って配置される一方、そのトナー送給開口部１１ｂに対して適宜の傾斜角度θをなして延在するトナー収容本体部１１ａのトナー支持底面１１ｅ及びトナー増量延長部１１ｃに設けられた前記トナー支持延長底面１１ｆが、水平方向に対して高さ方向に適宜の傾斜角度θをなした状態に配置される。その結果、トナーカートリッジ１１の内部に蓄えられたトナーＴは、当該トナーカートリッジ１１のトナー支持底面１１ｅ及びトナー支持延長底面１１ｆにおける高低差に従って内部を自重で移動することとなり、それによってトナーＴの滞留状態が良好に解消されるようになっている。
【００５０】
特に本実施形態では、トナー送給開口部１１ｂよりも外方側に突出するように設けられたトナー増量延長部１１ｃ内のトナーＴが、トナーカートリッジ１１の中心軸線Ｏｃ方向における高低差に従って内部を自重で移動することから、トナーの滞留状態を生じやすいトナー増量延長部１１ｃ内におけるトナー溜まりの発生が良好に防止されるようになっている。
【００５１】
例えば下記の表１には、上述したトナーカートリッジ１１の傾斜角度θが1°になるようにカートリッジ室4ａ２の構成を設定した実施例（１）、同傾斜角度θを２°及び３°にそれぞれ設定した実施例（２）及び（３）、並びに同傾斜角度θを０°及び−３°にそれぞれ設定した比較例（１）及び（２）におけるトナーカートリッジ１１内のトナー残量を、例えば図６に示されているようなトナー残量検知手段により検知した場合の結果が示されている。
【００５２】
【表１】
2009156925.tif 000003
【００５３】
すなわち、上記表1のようにトナーカートリッジ１１の傾斜角度を設定して各々耐久試験を行い、トナー残検が働いたときの上記トナーカートリッジ１１内のトナーの残量を測定してみたところ、比較例（１）、すなわち従来装置におけるトナーカートリッジ１１内のトナー残量は１８ｇとなった。これに対して、本発明の実施例（１）におけるトナー残量は１０ｇに減少し、同じく実施例（２）では７ｇ、実施例（３）では２ｇのように、トナーカートリッジ１１の傾斜角度θの大きさに対応してトナー残量が減少する傾向が見られた。一方、比較例（２）のように実施例（１）〜（３）とは逆方向に傾斜させた場合のトナー残量は６２ｇまで増大した。
【００５４】
以上、発明者によりなされた本発明の実施形態を具体的に説明したが、本実施形態は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。
【００５５】
例えば上述した実施形態は、トナー増量延長部を設けた場合に適用したものであるが、本発明は、トナー増量延長部を設けない場合に対しても同様に適用することができる。
【００５６】
またトナー増量延長部を設ける場合において、トナー収容本体部を傾斜させることなくトナー増量延長部のみが適宜の傾斜角度をなして延在するように形成することも可能である。このような構成とすれば、特にトナーの滞留状態を生じやすいトナー増量延長部内におけるトナー溜まりの発生が良好に防止され、トナーカートリッジ全体におけるトナーの滞留状態が良好に解消される。
【００５７】
また本発明は、プリンタや複写機などの画像形成装置の他、トナーカートリッジを用いるその他の装置に対しても同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上述べたように本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの多種多様な画像形成装置等の多種多様な装置に対して広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明を適用する画像形成装置の全体構造を概略的に表した模式的な側面説明図である。
【図２】図１に表された画像形成装置に用いられている本発明の一実施形態にかかる現像装置の概略構造を表した縦断面説明図である。
【図３】図２に表された本発明の一実施形態にかかる現像装置の現像室から天井部を取り外した状態を表した外観斜視説明図である。
【図４】図３に表された本発明の一実施形態にかかる現像装置の現像室から、さらに層厚規制ブレードを取り外した状態を表した外観斜視説明図である。
【図５】図２及び図３に表された本発明の一実施形態にかかる現像装置から現像容器を取り外した状態を表した正面説明図である。
【図６】現像装置内におけるトナー量を検知するための回路の構成例を表したブロック線図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  感光ドラム（像担持体）
２  帯電ローラ
３  露光装置
４  現像装置
４ａ  現像容器
４ａ１  現像室
4ａ２  カートリッジ室
４ａ３  トナー補給開口部
４ａ４  奥側内壁面
４ａ５  現像撹拌棒
４ａ６  トナー残量検知電極金属棒（アンテナ棒）
４ｂ  現像スリーブ（現像剤担持体）
４ｂ１  軸受け
４ｂ２  現像駆動ギア
４ｂ３  マグネットローラ
４ｂ４  層厚規制ブレード
５  転写ローラ（転写帯電器）
６  静電分離帯電装置（分離帯電器）
７  クリーニング装置
８  定着装置
９  給紙カセット
Ｐ  転写記録材
Ｔｒ  転写部位
Ｔ  トナー
Ｂ  交点
θ  傾斜角度
１１  トナーカートリッジ
１１ａ  トナー収容本体部
１１ｂ  トナー送給開口部
１１ｃ  トナー増量延長部
１１ｄ  トナー搬送用撹拌部材
１１ｅ  トナー支持底面
１１ｆ  トナー支持延長底面
Ｏｓ  現像スリーブ中心軸線
Ｏｈ  トナー補給開口部中心軸線
Ｏｉ  トナー送給開口部中心軸線
Ｏｐ  カートリッジ室中心軸線
Ｏｃ  トナーカートリッジ中心軸線
【図１】
2009156925.tif 000004
【図２】
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【図３】
2009156925.tif 000006
【図４】
2009156925.tif 000007
【図５】
2009156925.tif 000008
【図６】
2009156925.tif 000009