JP2016206215A - 現像剤補給容器、該現像剤補給容器を備えた現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤補給容器の現像剤排出の際の撹拌搬送部材のシート部材への負荷を抑えつつ、現像剤を短時間で効率よく排出してトナー残量を少なくする。【解決手段】像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤６を現像容器１へ供給する現像剤補給容器１０は、現像剤を収容するための円筒と、円筒の側線方向に沿って当該円筒に設けられた現像剤補給口１２と、円筒の内部で回転可能に設けられた可撓性のシート部材１１ｃを有する攪拌搬送部材１１ａと、現像剤補給口にシート部材の回転方向に沿って設けられた飛出し防止部１３と、を有し、シート部材の回転半径方向の先端と飛出し防止部の内面との接触角θが０°＜θ≦６５°である。【選択図】 図５

Description

本発明は、電子写真方式等を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に使用される現像剤補給容器に関し、特に簡単な構成で現像剤を効率良く供給することが可能な現像剤補給容器、該現像剤補給容器を備えた現像装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真画像形成装置において、現像装置に収容されている現像剤が使用されて消費された場合に、新たに現像剤を補給する現像剤補給方式が用いられている。現像剤補給方式としては、電子写真画像形成装置に着脱自在なトナーボトルのような現像剤補給容器を交換することにより、現像剤を補給する方式が用いられている。

例えば、特許文献１には、低トルクで回転しながらも充分な現像剤搬送力を有し、使用後のトナーカートリッジ容器内の現像剤残量を少なくするために、容器円筒内で回転可能な攪拌部材の可撓性翼部の回転中心から回転先端までの距離を円筒内径より長く構成したトナーカートリッジが記載されている。

また、特許文献２には、トナー補給容器を回転駆動させる駆動トルクを上げることなく、トナー補給容器から排出されずに残るトナー残量を少なくするために、トナー補給容器の内壁面を摺動するトナー掻取部材に複数の磁性体を配列し、トナー補給容器の外周面に沿うように配設された磁石によりトナー掻取部材の磁性体を引き寄せることで内壁面に付着したトナーを掻き取って排出するトナー補給装置が記載されている。

特開平７−１９９６２１号公報 特開２００９−２７６５６９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたトナーカートリッジは、撹拌翼の回転半径が円筒の筒内径よりも若干長く、翼先端がトナー排出口から僅かに外へ飛び出させることでトナーを跳ね飛ばすようにして現像装置へ送り込む構成となっている。そのため、翼先端は回転の度にトナー排出口の開口通過後に開口端と衝突して再び円筒内面に当接することになり、撹拌翼への負荷が大きくなる。また、排出されずに残るトナー残量を少なくすることへの着目のみで、トナーカートリッジからトナーを短時間で効率良く排出しつつ、しかもトナー残量も少なくするという着目は無い。

特許文献２に記載されたトナー補給容器は、容器内のトナー掻取部材に磁性体を配列し、さらにトナー補給容器の外周面に沿って磁石を配設することによりコストがアップしてしまう。また、特許文献１と同様、排出されずに残るトナー残量を少なくことへの着目のみで、現像剤補給容器からトナーを短時間で効率良く排出しつつ、しかも排出されずに残るトナー残量も少なくするという着目は無い。

本発明は、上記課題を解決するため、現像剤排出の際の撹拌搬送部材のシート部材への負荷を抑えつつ、現像剤を短時間で効率よく排出してトナー残量を少なくできる現像剤補給容器、該現像剤補給容器を備えた現像装置及び画像形成装置を簡単な構成で提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤を現像容器へ供給する現像剤補給容器において、現像剤を収容するための円筒と、前記円筒の側線方向に沿って当該円筒に設けられた現像剤補給口と、前記円筒の内部で回転可能に設けられた可撓性のシート部材を有する攪拌搬送部材と、前記現像剤補給口に前記シート部材の回転方向に沿って設けられた飛出し防止部と、を有し、前記シート部材の回転半径方向の先端と前記飛出し防止部の内面との接触角θが０°＜θ≦６５°であることを特徴とする。

本発明によれば、現像剤排出の際の撹拌搬送部材のシート部材への負荷を抑えつつ、現像剤を短時間で効率よく排出してトナー残量を少なくできる現像剤補給容器、該現像剤補給容器を備えた現像装置及び画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略図である。 本発明の実施形態に係る現像装置の側断面の概略図である。 本実施形態のトナーボトルの斜視図である。 本実施形態のボトル攪拌搬送部材のシート部材の模式図である。 図４の一部を拡大した模式図である。 本実施形態のトナーボトルの円筒の円形断面模式図である。 現像剤排出の際に、回転しているボトル攪拌搬送部材のシート部材上のトナーに働く力を示した模式図である。 トナーボトルの仕切り部のある位置での円筒の円形断面模式図である。 攪拌部材の接触角θを変えたときの経過時間とトナー排出量の関係を示す図である。 攪拌部材の接触角θを変えたときの経過時間とトナー排出量の関係を示すグラフである。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳しく説明する。

（画像形成装置の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置Ａの構成図である。

この画像形成装置Ａは、電子写真方式等を採用した複写機やプリンタ、あるいはファクシミリ等の画像形成部として用いられる。

帯電用高圧電源１０１から供給された電圧は、帯電ローラ１０２により像担持体（感光ドラム）１０３を一定電位に帯電させる。画像を形成する像担持体１０３上の所定領域を露光手段１０４により露光し、その領域の電位を低下させる。

現像装置１０５内の帯電したトナーは、現像ローラ２上に一様に載せられた後、像担持体１０３上の所定領域の低下した電位と現像ローラ２に印加する電位との差によって生じる電界の作用により、像担持体１０３上へ付着させられる。

像担持体１０３に付着したトナーは、転写前ガイド１０７に沿って所定の転写領域に搬送された記録シート等の記録材へ転写ローラ１０８により転写される。次いで、記録材は、定着ニップ入口ガイド１１１に沿って搬送され、定着ユニット１１２によって未定着トナーを定着させる加熱処理を受けた後、排出される。

像担持体１０３上に付着して記録材へ転写しきれなかったトナーは、クリーニングブレード１０９により回収トナー収容スペース１１０内に掻き落され、回収される。

（現像装置の構成）
図２は、本発明に係る現像装置の側断面の概略図である。

現像装置１０５の内部に設けられた現像容器１は、感光ドラム１０３の表面に形成された静電潜像を可視化するための現像剤を収容する容器である。現像容器１には、現像剤であるトナー６を吸着搬送するための磁石が内包された現像剤担持体としての現像ローラ２と、トナー６を帯電させるとともに現像ローラ２表面のトナー層を規制する現像剤規制部材３と、現像ローラ２にトナー６を攪拌搬送する第１攪拌搬送部材４ｂ及び第２攪拌搬送部材５ｂと、現像容器１内のトナー６の量を検知するための現像剤検知部材７と、が配されている。

現像剤補給容器としてのトナーボトル１０は、現像容器１に対して着脱可能に構成されたトナーカートリッジであって、充填されたトナー６を現像容器１へ補給するための現像剤補給口としてのトナー補給口１２が設けられている。

現像容器１の内部は、隔壁８によって現像室４ａと攪拌室５ａとに区分けされている。そして、現像室４ａには第１攪拌搬送部材４ｂが回転可能に配置され、攪拌室５ａには第２攪拌搬送部材５ｂが回転可能に配置されている。第２攪拌搬送部材５ｂは、回転軸５ｃとシート部材５ｄとで形成されている。

本実施形態では、シート部材５ｄの材質としてＰＰＳ、また、第１攪拌搬送部材４ｂと第２攪拌搬送部材５ｂの回転速度は、それぞれ２５０．５ｒｐｍと１００．５７ｒｐｍに設定しているが、他の好適な材質及び回転速度に設定することによっても所要の効果を奏することができる。

トナーボトル１０には磁性一成分トナー６が充填されており、現像容器１と水平になるように設けられたトナー補給口１２から、ボトル攪拌搬送部材１１ａが回転することによりトナー６が現像容器１に補給される。ボトル攪拌搬送部材１１ａは、トナーボトル１０の円筒と同じ中心位置に配された回転軸１１ｂの回りを回転可能に設けられている。

トナー補給口１２は、トナーボトル１０の円筒軸線に対して水平方向を０°としたときに、トナー補給口１２の下側縁が±１０°の角度範囲に設定するのが好ましい。これは、下側縁が＋１０°を超えると、トナー補給口１２が上を向いた状態となり、トナーボトル１０からのトナー６の排出性が低下することになるからで、逆に−１０°を下回った場合には、トナー補給口１２が下を向いた状態となり、ボトル攪拌搬送部材１１ａを回転したときのトナーボトル１０からの現像剤補給量の調整が容易でなくなるためである。本実施形態では、トナー補給口１２の下側縁を−５．８°に設定している。現像容器１は、トナー補給口１２を水平方向側方に受けて、トナーボトル１０を着脱可能に保持するように構成されている。

ボトル攪拌搬送部材１１ａは回転軸１１ｂとシート部材１１ｃとからなり、本実施形態では、シート部材１１ｃの材質にルミラーを使用している。また、ボトル攪拌搬送部材１１ａの回転速度は、２６．３８ｒｐｍである。なお、他の好適な材質及び回転速度に設定することによっても所要の効果を奏することができる。

現像容器１に補給されたトナー６は、攪拌室５ａで第２攪拌搬送部材５ｂにより攪拌され、且つ搬送されて現像室４ａに供給される。現像室４ａに供給されたトナー６は、第１攪拌搬送部材４ｂにより攪拌搬送されて現像ローラ２に供給される。

現像ローラ２に供給されたトナー６は、現像ローラ２の回転により現像剤規制部材３でトナー層厚が規制されるとともに、感光ドラム１０３と対向する現像領域へと搬送される。現像ローラ２には、直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスを印加することにより、感光ドラム１０３上にトナー６を飛翔させることによって、感光ドラム１０３上の静電潜像をトナー像として現像する。

また、現像容器１には常にトナーボトル１０からトナー６が供給されており、攪拌室５ａに設けられた現像剤検知部材７により、現像容器１内のトナー６量を検知している。本実施形態に使われる現像剤検知部材７は、透磁率センサを用いたトナー残量検知システムである。透磁率センサ７は、センサ検知可能領域内のトナー６中に含まれる磁性体の透磁率に応じたセンサ出力電圧を出力し、このセンサ出力電圧が基準電圧を越えたときをトナー「有」としてトナー量検知を行う。

トナーボトル１０内のトナー６が無くなると、攪拌室５ａにトナー６が供給されなくなる。この状態で画像形成を続行することによってトナー６が消費され、攪拌室５ａのトナー６の量が所定量以下になると、透磁率センサ７によってトナー「無」と判断し、トナーボトル１０の交換を通知する。本実施形態では、現像剤検知部材７に透磁率センサを用いているが、他の検知方法でトナー「無」を検知しても良い。

（トナーボトルの構成）
次に、本実施形態におけるボトル攪拌搬送部材１１ａの構成について、図３〜図６を用いて説明する。

図３は、本実施形態のトナーボトル１０の斜視図である。

トナーボトル１０には、トナーボトル１０内のトナー６を現像容器１内へ供給するための現像剤補給口となるトナー補給口１２が設けられている。このトナー補給口１２は、円形状のトナーボトル１０の側線に沿って側線両端を除く部位に長方形の形状を有している。また、トナー補給口１２には、ボトル攪拌搬送部材１１ａのシート部材１１ｃの先端がトナー補給口１２から外へ飛び出すことを防止する飛出し防止部である仕切り部１３が設けられている。

図４は、本実施形態のトナーボトル１０に用いられるボトル攪拌搬送部材１１ａのシート部材１１ｃの模式図であり、図５は、図４の一部を拡大した模式図である。

図６は、本実施形態のトナーボトル１０の円筒の円形断面模式図である。

可撓性のシート部材１１ｃの回転中心から回転方向先端１１ｄの自由端までの長さは、トナーボトル１０の円筒内面の半径よりも長い。このため、先端１１ｄはトナーボトル１０の内面に対して９０°より小さい角度で接触する。トナー補給口１２の開口部分の中心の接線方向Ｌ１に対するシート部材１１ｃの先端１１ｄの接触角の大きさをθとする。

本実施形態のトナーボトル１０の円筒内径は６８.８ｍｍで、トナー補給口１２は短手方向（円周方向）の長さが７ｍｍ、長手方向（円筒の側線方向）の長さが２１６ｍｍである。

また、ボトル攪拌搬送部材１１ａのシート部材１１ｃとして、材質がルミラーで、１８８μｍ厚のシートを使用している。

（飛出し防止部の構成）
シート部材１１ｃは、回転半径方向に分離された先端１１ｄを有する３つのシート片１１ｅを備えており、それぞれのシート片１１ｅの先端１１ｄが他の先端１１ｄとは独立して撓むことができる構成となっている。これにより、トナー６の分布が不均一で各シート片１１ｅに当たるトナー６の量が異なる場合でも、それぞれのシート片１１ｅが適切な量だけ撓むことができ、トナー６を効率良くトナー補給口１２から現像容器１へ排出することができる。

ここで、トナー補給口１２には、３つのシート片１１ｅの各先端１１ｄがトナー補給口１２から外へ出ないようにするため、シート片１１ｅの回転移動方向に沿って飛出し防止部としての仕切り部１３が設けられている。

仕切り部１３は、トナーボトル１０の円筒内面に沿う内面を有してシート部材１１ｃの回転方向に沿ってトナー補給口１２に配置されている。例えば、仕切り部１３の内面は、トナーボトル１０の円筒内面の中心及び曲率半径と同じ中心及び曲率半径の曲面であって、円筒内面の曲面と連続して繋がっている。

また、仕切り部１３は、１つの先端１１ｄに少なくとも１つの仕切り部１３が当接する位置に、それぞれ対応して配置されている。トナー補給口１２は、これらの仕切り部１３により、複数の開口１４に隔てられている。

このような構成により、円筒内面に接触して回転している先端１１ｄは、仕切り部１３によって、トナー補給口１２から外に飛び出すことなく、トナー補給口１２をスムーズに通過できるようになっている。

これにより、回転するシート片１１ｅがトナー補給口１２通過の度にその開口縁に当たって傷むことを防止することができる。

（シート部材と飛出し防止部との接触角）
図７は、現像剤排出の際に、回転しているボトル攪拌搬送部材のシート部材上のトナーに働く力を示した模式図である。

ここで、トナー補給口１２の仕切り部１３の内面とシート部材１１ｃの先端１１ｄとが接触し、仕切り部１３の内面と先端１１ｄとの成す接触角をθとする。なお、シート部材１１ｃの各寸法は、ａ＝４０.４ｍｍ、ｂ＝５０.０ｍｍ、ｃ＝２０.２ｍｍ、ｄ＝１５.０ｍｍ、ｅ＝４０.４ｍｍ、ｆ＝２０ｍｍに設定している。

トナー６の質量をｍ（ｋｇ）、トナーボトル１０の内半径をｒ（ｍ）、トナー６がシート部材１１ｃの面上にある位置でのボトル攪拌搬送部材１１ａの回転速度をｖ（ｍ／ｓ）、重力加速度をｇ（ｍ／ｓ^２）、シート部材１１ｃの摩擦係数をμとする。ここでは、μ＝０．６のシート部材１１ｃを用いている。

トナー６には、重力による垂直下方への力と、トナー６が載っているボトル攪拌搬送部材１１ａ（シート部材１１ｃ）が回転することによって働く半径方向への遠心力と、シート部材１１ｃの面からの垂直抗力による摩擦力ｆと、が作用する。ボトル攪拌搬送部材１１ａの先端１１ｄがトナーボトル１０のトナー補給口１２に到達したとき、トナー６をボトル攪拌搬送部材１１ａから滑り落として排出させるには、式（１）を満たせばよい。

（ｍｖ^２／ｒ）sinθ＋ｍｇ・cosθ＞μ｛ｍｇ・sinθ−（ｍｖ^２／ｒ）cosθ｝ ・・・（１）

このようにして、トナー６が、シート部材１１ｃの摩擦力に打ち勝ち、ボトル攪拌搬送部材１１ａから滑り落ちて排出されるときの接触角θを求めることができる。

ここで、トナーボトル１０内に充分な量のトナー６があるときは、ボトル攪拌搬送部材１１ａのシート部材１１ｃ上に多量のトナー６が載っているため、充分なトナー量が現像容器１に供給される。

一方、トナーボトル１０内のトナー６が少なくなってきた場合においても、仕切り部１３の内面とシート部材１１ｃの先端１１ｄとの接触角θを適切に選択することで、トナー６はシート部材１１ｃの摩擦力に打ち勝って排出されるので、高いトナー排出量を発揮することができる。これにより、現像容器１内に設けられた透磁率センサ７がトナー「無」を検知する前に、トナーボトル１０内のトナー６を使い切ることができる。

しかしながら、式（１）は、トナー６を理想的な剛体と仮定したときの釣り合い式として成立するものである。実際のトナーボトル１０の内部では、非常に軽いトナーがそのときのトナー残量に応じて色々な状態で存在しており、さらに攪拌されることで摩擦帯電したトナーが回転する可撓性のシート部材１１ｃ上にランダムに存在することから、全てのトナー６に対して式（１）を満たすθを一義的に決定することはできない。

（好適なθの範囲を求める実験１）
そこで、上述の本実施形態のトナーボトル１０とボトル攪拌搬送部材１１ａを用い、仕切り部１３の内面とシート部材１１ｃの先端１１ｄとの接触角θを変化させながら好適なθを求めるため、実際に画出し実験を行った。

具体的には、トナーボトル１０に一成分トナー６を６９０ｇ充填し、Ａ４サイズの４％原稿（紙面上のトナー着色領域の総面積がＡ４サイズの紙面面積の４％である原稿）を使用し、間欠耐久モードで画出しを行いながら、現像容器１内のトナー量とトナーボトル１０内のトナー量（トナー残量）とを測定した。

図８は、トナーボトル１０の仕切り部１３のある位置での円筒の円形断面模式図である。

ここで、仕切り部１３の内面は、トナーボトル１０の円筒内面と同じ曲面を有しており、先端１１ｄが仕切り部１３の内面の曲面に接する位置における、曲面の接線Ｌ１と先端１１ｄとが成す角がθとなる。

実験では、θを変化させるために、シート部材１１ｃの回転中心から回転半径方向先端までの長さを変えたボトル攪拌搬送部材１１ａを用意した。具体的には、図４のシート部材１１ｃの寸法ａ＝ｅの長さを変えたボトル攪拌搬送部材１１ａを数種類用意した。ａ及びｅを長くするとθは小さくなり、逆にａ及びｅを短くするとθは大きくなる。このようにして、θを５０°から９０°まで変化させて上述のような画出しテストを行った。

現像容器１は、現像室４ａと攪拌室５ａから構成されており、現像容器１内のトナー量は約２００ｇが適正量である。画出しテストの初期は現像容器１内が空であるため、トナーボトル１０からトナー６が大量に供給され、急激に現像容器１内のトナー量は増加するが、約２００ｇに達すると飽和してほぼその量で安定するようになった。

画出しテストの進行とともにトナーボトル１０内のトナー６はどんどん減少していくが、現像容器１内のトナー量は安定して２００ｇ前後を保っていた。トナーボトル１０内のトナー６をほぼ使い切ると、現像容器１内のトナー６が減少し始めた。

現像容器１内のトナー量が約１７０ｇ以下になると、現像容器１に設けられている透磁率センサ７によってトナーボトル１０の交換通知が表示されるように設定されている。これは、仮に全面黒の画像であっても良好な画像を得られるのに十分な現像容器１内のトナー量が約１７０ｇであり、さらに、トナーボトル１０を交換して新しいトナー６が供給された場合においてもコンタミによるかぶりや濃度低下の発生しない十分な量が同じく約１７０ｇであることによる。

画出しテストの進行とともに現像容器１内のトナー６は減少していき、約１７０ｇになったところでトナーボトル１０の交換を促す表示が出た。このとき、θの値によって、以下のように印刷枚数に違いがあることが分かった。

θ＝９０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０をセットした現像容器１では、約１００００枚の画出しが行われていた。

θ＝８０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０をセットした現像容器１では、約１３０００枚の画出しが行われていた。

θ＝７５°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０をセットした現像容器１では、約１４００枚の画出しが行われていた。

θ＝７０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０をセットした現像容器１では、約１４５００枚の画出しが行われていた。

θ＝６５°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０をセットした現像容器１では、約１７０００枚の画出しが行われていた。

θ＝６０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０をセットした現像容器１では、約１７０００枚の画出しが行われていた。

θ＝５５°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０をセットした現像容器１では、約１７０００枚の画出しが行われていた。

θ＝５０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０をセットした現像容器１では、約１７０００枚の画出しが行われていた。

このことから、θ＝６５°以下になると、トナーボトル１０の交換を促す表示が出るまでの印刷枚数は約１７０００枚となり、θ＝７０°以上では、印刷枚数は減少していることが分かる。

また、画出しテストが終了したトナーボトル１０のトナー残量を確認したところ、θの値によって、以下のようにトナーボトル１０のトナー残量に違いがあることが分かった。

θ＝９０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０は、ボトル攪拌搬送部材１１ａによる排出力はほとんどなく、トナーボトル１０の残量は２００〜２２０ｇであった。

θ＝８０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０は、θ＝９０°のボトル攪拌搬送部材１１ａと比較すると排出性は向上するが、トナーボトル１０の残量が少なくなると排出性が低下し、トナーボトル１０の残量は１１０〜１３０ｇであった。

θ＝７５°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０は、θ＝８０°のボトル攪拌搬送部材１１ａと比較すると更に排出性は向上するが、トナーボトル１０の残量が少なくなると排出性が低下し、トナーボトル１０の残量は９０〜１００ｇであった。

θ＝７０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０は、θ＝８０°や７５°のボトル攪拌搬送部材１１ａと比較するとトナーボトル１０の残量が少ないときの排出性は向上するが、残り１００ｇあたりから排出性が低下し、トナーボトル１０の残量は６０〜８０ｇであった。

θ＝６５°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０は、θ＝７０°のボトル攪拌搬送部材１１ａと比較するとトナーボトル１０の残量が多いときから少ないときまで安定して排出性が良く、トナーボトル１０の残量は１０〜２０ｇであった。

θ＝６０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０は、トナーボトル１０の残量は７〜１２ｇであった。

θ＝５５°となるボトル攪拌搬送部材１１ａ及びθ＝５０となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０の残量は共に５〜８ｇであった。

トナーボトル１０交換時のトナー補給口１２からのトナー漏れを無くすためには、トナーボトル１０内の残量は２０ｇ以下であることが望ましい。上述の結果から、θ＝６５°以下になると、トナーボトル１０の残量が交換時のトナー漏れの起きない残量２０ｇ以下になることが分かる。

以上の実験結果から、θは６５°以下のときにトナーボトル１０内のトナー６を効率良く排出でき、排出性能が良好であることが分かった。

実験１の結論として、トナー排出性の観点からシート部材１１ｃの先端１１ｄとトナーボトル１０の内面（仕切り部１３）との好適な接触角は、０°＜θ≦６５°であることが分かった。なお、θが０°のときは、シート片１１ｅがトナーボトル１０の内壁に密着した状態のときなので除外する。

また、θが小さくなると、その分、シート部材１１ｃの寸法ａ及びｅが長くなり、ボトル攪拌搬送部材１１ａを回転させるために要するトルクは大きくなってしまう。そこで、θを５０°より小さくしても、排出性能はそれほど向上しないことも考慮すると、θのより好ましい範囲は５０°≦θ≦６５°となる。

（好適なθの範囲を求める実験２）
上述の実験１で用いたトナーボトル１０とボトル攪拌搬送部材１１ａを用い、仕切り部１３の内面とシート部材１１ｃの先端１１ｄとの接触角度θを変化させながら、トナーボトル１０からトナー６を排出するのに要する時間を測定した。

具体的には、トナーボトル１０に一成分トナー６を６９０ｇ充填し、現像容器１の攪拌室５ａの底面に穴を開け、１０秒毎に排出されたトナー量を測定した。θは５０°から８０°まで変化させた。

θ＝８０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０は、トナーボトル１０の残量が約１５０ｇあたりから排出性が低下し、トナー６を使い切るまでの時間は１５０〜１６０秒であった。

θ＝７５°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０は、θ＝８０°のボトル攪拌搬送部材１１ａと比較すると初期から排出性は向上するが、残り１００ｇあたりから排出性が低下し、トナー６を使い切るまでの時間は１４０〜１５０秒であった。

θ＝７０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０は、θ＝８０°やθ＝７５°のボトル攪拌搬送部材１１ａと比較すると初期から排出性は向上するが、やはり残り１００ｇあたりから排出性が低下し、トナー６を使い切るまでの時間は１１０〜１２０秒であった。

θ＝６５°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０は、θ＝７０°以上のボトル攪拌搬送部材１１ａと比較するとトナーボトル１０の残量が多いときから少ないときまで安定して排出性が良く、残り５０ｇあたりまで排出性が安定しており、トナー６を使い切るまでの時間は９０〜１００秒であった。

θ＝６０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０は、θ＝７０°以上のボトル攪拌搬送部材１１ａと比較するとトナーボトル１０の残量が多いときから少ないときまで安定して排出性が良く、残り５０ｇあたりまで排出性が安定しており、トナー６を使い切るまでの時間は８０〜９０秒であった。

θ＝５５°となるボトル攪拌搬送部材１１ａ及びθ＝５０°となるボトル攪拌搬送部材１１ａを備えたトナーボトル１０は、θ＝７０°以上のボトル攪拌搬送部材１１ａと比較すると、共にトナーボトル１０の残量が多いときから少ないときまで安定して排出性が良く、残り５０ｇあたりまで排出性が安定していた。θ＝５５°とθ＝５０°のときのトナー６を使い切るまでの時間は、共に６０〜７０秒であった。

図９は、θを変えたときの経過時間とトナー排出量の関係を示す図である。測定データは、θが５０°、６０°、７０°及び８０°のときのものである。

トナーボトル１０からトナー６を排出するのに要する時間としては、現像ローラ２へのトナー供給遅れが生じないようにする等を考慮すると１００秒以下であることが望ましい。

これが１００秒を超えると、トナーボトル１０から現像容器１へトナー６を供給する前に、画像形成等によるトナー６の消費によって現像容器１内のトナー６の量が減少してしまい、透磁率センサ７がトナー「無」と判断してしまうことになる。

図１０はθとトナー６を使い切るまでの時間の関係を表すグラフである。上記のように、トナーボトル１０からトナー６を排出するのに要する時間は１００秒であることが望ましいが、１００秒以下となるθは、６５°以下である。

以上の実験結果から、θが６５°以下のときにトナーボトル１０内のトナー６を１００秒以下の短時間で排出することができて、排出性能が良好であることが分かった。

実験２の結論として、トナー排出速度の観点からシート部材１１ｃの先端１１ｄとトナーボトル１０の内面（仕切り部１３の内面）との好適な接触角は、０°＜θ≦６５°であることが分かった。なお、θが０°のときは、シート片１１ｅがトナーボトル１０の内壁に密着した状態のときなので除外する。

また、θが小さくなると、その分、シート部材１１ｃの寸法ａ及びｅが長くなり、ボトル攪拌搬送部材１１ａを回転させるために要するトルクは大きくなってしまう。そこで、θを５０°より小さくしても、排出速度の性能はそれほど向上しないことも考慮すると、θのより好ましい範囲は５０°≦θ≦６５°となる。

（２つの実験結果のまとめ）
上述した２つの実験より、トナーボトル１０に残存するトナー量を少なくするとともに短時間でトナーボトル１０内のトナー６を排出することができるθの範囲は、０°＜θ≦６５°であることが分かった。また、より好ましいθの範囲は、５０°≦θ≦６５°であるとした。

Ａ・・・画像形成装置
１・・・現像容器
２・・・現像ローラ
３・・・現像剤規制部材
４ａ・・・現像室
４ｂ・・・第１攪拌搬送部材
５ａ・・・攪拌室
５ｂ・・・第２攪拌搬送部材
５ｃ・・・回転軸
５ｄ・・・シート部材
６・・・トナー
７・・・現像剤検知部材
８・・・・隔壁
１０・・・トナーボトル
１１ａ・・・ボトル攪拌搬送部材
１１ｂ・・・回転軸
１１ｃ・・・シート部材
１１ｄ・・・先端
１１ｅ・・・シート片
１２・・・トナー補給口
１３・・・仕切り部
１４・・・開口
１０１・・・帯電用高圧電源
１０２・・・帯電ローラ
１０３・・・像担持体（感光ドラム）
１０４・・・露光手段
１０５・・・現像装置
１０７・・・転写前ガイド
１０８・・・転写ローラ
１０９・・・クリーニングブレード
１１０・・・回収トナー収容スペース
１１１・・・定着ニップ入口ガイド
１１２・・・定着ユニット

Claims (7)

1. 像担持体に形成された静電潜像を現像する現像剤を現像容器へ供給する現像剤補給容器において、
   現像剤を収容するための円筒と、
   前記円筒の側線方向に沿って当該円筒に設けられた現像剤補給口と、
   前記円筒の内部で回転可能に設けられた可撓性のシート部材を有する攪拌搬送部材と、
   前記現像剤補給口に前記シート部材の回転方向に沿って設けられた飛出し防止部と、
   を有し、
   前記シート部材の回転半径方向の先端と前記飛出し防止部の内面との接触角θが０°＜θ≦６５°であることを特徴とする現像剤補給容器。
2. 前記飛出し防止部は、前記シート部材の先端に対応して前記現像剤補給口を複数の開口に隔てるように配されていることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給容器。
3. 前記飛出し防止部の前記内面は、前記円筒の内面と連続していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像剤補給容器。
4. 前記シート部材の回転中心から前記先端までの長さは前記円筒の内面の半径よりも長く、前記長さを変えることで前記接触角を変えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像剤補給容器。
5. 前記現像剤補給口を水平方向側方に受けて、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像剤補給容器を着脱可能に保持する現像容器を有することを特徴とする現像装置。
6. 前記現像剤補給口の下側縁は、水平方向に対して±１０°であることを特徴とする請求項５に記載の現像容器。
7. 像担持体に形成した静電潜像を現像装置により現像して画像形成する画像形成装置であって、
   前記現像装置として請求項５又は請求項６に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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