JP7435022B2 - 粉体供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉体供給装置に関する。

トナーとキャリアとを含む現像剤を収容し、静電潜像をその現像剤中のトナーで現像する現像装置が知られている。このタイプの現像装置の収容室に収容された現像剤は撹拌されながら循環している。この撹拌により現像剤が徐々に劣化するため、劣化した現像剤を少しずつ排出する排出口が設けられている。そして収容室内には新たな現像剤が供給される。このようにして、常に良好な現像性能が発揮されるように収容室内の現像剤の劣化を抑える構成となっている。

ここで、特許文献１には、排出口が設けられている長手方向の端部に向かって搬送する搬送部と、その搬送部よりも排出口側に設けられて排出口へ向かう現像剤の流れを逆方向に押し戻す力を付与する返しスクリューとを有する搬送スクリューが備えられ、搬送部と返しスクリューとの境界付近の返し部の位置にマグネットを配置した現像装置が開示されている。

また、特許文献２には、収容室の上部に排出口を設けて収容室内に現像剤が溜まり過ぎるのを抑える構造であって、その排出口の上側に跳ね上げられた現像剤を吸着するマグネットを配置した現像装置が開示されている。

特開２０１５－０２２２６１号公報 特開２０１６－０６６８２２号公報

現像装置の収容室にはパイプ等の現像剤供給路がつながっている。その現像剤供給路を通って新たな現像剤が供給されると、空気も一緒に収容室に押し込まれ収容室内の気圧が上昇気味となる。一方、収容室内では現像剤が撹拌されているため、現像剤クラウドと称される、収容室内の空気中に飛び交う現像剤が発生する。収容室内の気圧が上昇すると、この現像剤クラウドが排出口に向かい、収容室内の現像剤が想定を超えて過剰排出されるおそれがある。このため、収容室内の気圧を下げる減圧構造、例えば空気抜き用のフィルター付きの開口などが設けられる。ただし、このフィルターが目詰まりするなど、減圧構造に不具合が生じることがあり、そうなると、収容室内の現像剤が想定を超えて過剰排出されるという現象を抑えきれないおそれがある。

本発明は、収容室内の気圧が上昇しても、本発明の特徴を備えない場合と比べ、収容室内の混合剤の排出が抑えられる粉体供給装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、
機能材を含む粉体と磁性粉体を含む混合剤を収容し、収容された混合剤の一部を排出する排出口が設けられた収容部と、
混合剤を保持し、前記収容部から前記機能材を含む粉体を供給する供給部と、
前記排出口の少なくとも一部を覆って該排出口からの空気中に飛び交う混合剤の流出を押さえる前記混合剤の穂立ちを形成させる磁性体とを備え、
前記排出口が、前記収容部の一方の端部である第１端部の底面に設けられた下向きに開いた円形の開口であり、
前記磁性体が、前記収容部の底面が広がる向きに並び前記収容部の両端部を結ぶ方向に延びるように着磁されたＳ極およびＮ極を有する磁性体であって、
前記磁性体の、少なくとも前記排出口直近のＳ極とＮ極が互いに平行かつ前記収容部の両端部を結ぶ方向とは交わる方向の寸法よりも短い間隔で等間隔に並んでいる磁性体であることを特徴とする粉体供給装置である。

請求項２に係る発明は、前記磁性体が、ゴム磁石であることを特徴とする請求項１に記載の粉体供給装置である。

請求項３に係る発明は、前記収容部内に収容されている混合剤を、前記第１端部と該第１端部とは逆側の第２端部とのうちの一方の端部に向けて搬送する第１搬送部と、該第１搬送部よりも該第１端部寄りに配置された、該第１搬送部とは逆向きの搬送力を混合剤に与える第２搬送部とを有する搬送部をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の粉体供給装置である。

請求項１の粉体供給装置によれば、排出口を覆うように穂立ちを形成させる磁石を備えない場合と比べ、混合剤クラウドの過剰排出が抑えられる。
また、請求項１の粉体供給装置によれば、混合剤クラウド以外の通常に排出されるべき混合剤は正常に排出される。
また、請求項１の粉体供給装置によれば、矩形の排出口と比べ、排出口が穂立ちで覆われやすく、また、収容部の底面上に重なる向きにＳ極とＮ極が着磁された磁性体と比べ、排出口が穂立ちで覆われやすい。
さらに、請求項１の粉体供給装置によれば、Ｓ極およびＮ極が、収容部の両端部を結ぶ方向とは直交する方向に延びている場合と比べ、排出口に向かって流れる混合剤の流れが妨げられにくい。
さらに、請求項１の粉体供給装置によれば、Ｓ極とＮ極の間隔が排出口の寸法よりも広い場合と比べ、排出口が穂立ちで覆われやすい。
さらに、請求項１の粉体供給装置によれば、不等間隔に着磁された磁性体と比べ混合剤の流れが円滑となる。

請求項２の粉体供給装置によれば、硬い磁性体と比べ、収容部の例えば円弧形状の底面に沿わせて配置しやすい。

請求項３の粉体供給装置によれば、このタイプの搬送部を備えない場合と比べ、排出口から排出される混合剤の排出量の制御が容易である。

画像形成装置の一例を示す構成図である。 現像装置の平面図である。 図２に示す矢印Ａ－Ａに沿う断面図である。 現像装置の内部構成図である。 排出口付近の縦断面図である。 現像装置の内側から下向きに排出口を見た平面図である。 筐体内の現像剤の排出速度を示したグラフである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、画像形成装置の一例を示す構成図である。この画像形成装置には、本発明の粉体供給装置の一実施形態である現像装置が備えられている。

図１に示す画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の各色に対応する像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを並列的に配置してなるタンデム型のカラープリンタであり、単色の画像をプリントすることができるほか、４色のトナー像からなるフルカラーの画像をプリントすることができる。

画像形成装置１は、像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのそれぞれに露光光を照射する露光器２０と、各色の像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋからトナー像が転写される中間転写ベルト３０と、中間転写ベルト３０からトナー像を用紙に転写する２次転写器５０と、トナーを用紙に定着する定着装置６０と、中間転写ベルト３０からトナーを回収するベルトクリーナ７０と、用紙を搬送する用紙搬送部８０と、用紙Ｐを収容する用紙収容器Ｃとを備えている。また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫ各色のトナーを収容するトナー収容器１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋと、トナー収容器１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋのトナーを像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにそれぞれ搬送するトナー供給装置１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋも備えられている。

４つの像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、ほぼ同様の構成を有しているため、これらを代表してイエローに対応する像形成部１０Ｙを取り上げて説明する。像形成部１０Ｙは、感光体１１Ｙ、帯電器１２Ｙ、現像装置１４Ｙ、１次転写器１５Ｙ、および感光体クリーナ１６Ｙを備えている。感光体１１Ｙは円筒状の表面を有しており、表面に形成される像を保持して、円筒の軸周りである矢印ａ方向に回転する。

帯電器１２Ｙは、感光体１１Ｙに接触しながら回転する帯電ロールを有し、感光体１１Ｙの表面を帯電させる。

現像装置１４Ｙ内には、トナーおよび磁性キャリアを含んだ現像剤が収容されている。

この現像剤は、本発明にいう混合剤の一例に相当する。また、トナーおよび磁性キャリアは、本発明にいう、それぞれ、機能材を含む粉体および磁性粉体の各一例に相当する。ただし、本発明にいう機能材を含む粉体は、トナーに限られるものではなく、物理的・化学的な何らかの機能をもつ材料であればよい。この機能には、例えば、色を付けるという機能なども含まれる。

現像装置１４Ｙは、現像ロール１４６を備えており、現像ロール１４６は、現像剤を感光体１１Ｙに搬送する。現像剤のトナーが感光体１１Ｙに付着することで、感光体１１Ｙ上にトナー像が形成される。トナー収容器１８Ｙおよびトナー供給装置１９Ｙによって、現像装置１４Ｙに新しいトナーが補充される。トナー供給装置１９Ｙ内には、制御部１Ｂの制御によって駆動する、図示しないトナー搬送機構が設けられている。
１次転写器１５Ｙは、トナー像を中間転写ベルト３０に転写する。感光体クリーナ１６Ｙは転写後の感光体１１Ｙの表面を清掃する。

露光器２０は、外部から供給される画像信号に基づく露光光を発光し、発光した光で感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを露光する。

中間転写ベルト３０は、ベルト支持ロール３１，３２，３３，３４によって支持された
無端の帯状部材であり、像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、および、２次転写器５０を経由する矢印ｂに示す方向に周回移動する。中間転写ベルト３０は、像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで形成された各色のトナー像を保持する。

２次転写器５０は、ベルト支持ロール３１～３４の１つであるバックアップロール３４との間に中間転写ベルト３０および用紙を挟んで回転するロールである。２次転写器５０とバックアップロール３４との間には、トナーを転写する電界を生じさせる電圧が供給され、中間転写ベルト３０上のトナー像を用紙上に転写する。

ベルトクリーナ７０は、中間転写ベルト３０にブレードを接触させて、中間転写ベルト３０上のトナーを除去する。

定着装置６０は、加熱ロール６１および加圧ロール６２を備えており、定着前のトナー像が形成された用紙を挟んで通過させることによりトナー像を用紙上に定着させる。

用紙搬送部８０は、用紙Ｐを用紙収容器Ｃから取り出し、２次転写器５０および定着装置６０を経由する用紙搬送路ｒに沿って搬送する。用紙搬送部８０は、用紙収容器Ｃに収容された用紙Ｐを取り出すピックアップロール８１、取り出された用紙Ｐを捌く捌きロール８２、用紙Ｐを搬送する搬送ロール８３、用紙Ｐを２次転写器５０に搬送するレジストレーションロール８４、用紙Ｐを外部に排出する排出ロール８６、および、両面プリントの際に用紙Ｐを搬送する反転搬送ロール８８，８９を備えている。

図１に示す画像形成装置１の基本動作を説明すると、イエローの像形成部１０Ｙでは、感光体１１Ｙが矢印ａ方向に回転駆動され、感光体１１Ｙの表面に帯電器１２Ｙによって電荷が付与される。このことは、イエロー以外の色に対応する像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋでも同様である。露光器２０は、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに、画像信号中の各色に対応するデータに応じた露光光をそれぞれ照射する。代表としてイエロー（Ｙ）について説明すると、露光器２０は、外部から供給される画像信号のうちのイエローに対応する画像信号に基づく露光光を感光体１１Ｙの表面に照射することで、感光体１１Ｙの表面に静電潜像を形成する。現像装置１４Ｙは、静電潜像をイエローのトナーで現像することで、トナー像を形成する。現像装置１４Ｙには、トナー収容器１８Ｙからトナー供給装置１９Ｙによってトナーが供給される。感光体１１Ｙは、表面に形成されたイエローのトナー像を保持して回転する。感光体１１Ｙの表面に形成されたトナー像は、感光体１１Ｙ表面と中間転写ベルト３０との間に転写用の電位を与える１次転写器１５Ｙによって中間転写ベルト３０に転写される。転写後、感光体１１Ｙに残留したトナーは、感光体クリーナ１６Ｙによって回収・除去される。

中間転写ベルト３０は、支持ロール３１～３４によって支持されて矢印ｂ方向に巡回移動しており、イエロー以外の色に対応する像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、像形成部１０Ｙと同様にしてそれぞれの色に対応するトナー像を形成し、中間転写ベルト３０に、像形成部１０Ｙで転写されたトナー像に重ねて、それぞれの色のトナー像を転写していく。

一方、用紙収容器Ｃ内の用紙Ｐは、ピックアップロール８１によって取り出され、捌きロール８２、搬送ロール８３、およびレジストレーションロール８４によって用紙搬送路ｒを２次転写器５０に向かう矢印ｃ方向に搬送される。用紙Ｐは、レジストレーションロール８４によって、中間転写ベルト３０上にトナー像が転写されていくタイミングに合わせて、２次転写器５０に送り込まれる。２次転写器５０は、中間転写ベルト３０と用紙Ｐとの間に転写用のバイアス電位を与えることによって、中間転写ベルト３０のトナー像を用紙Ｐに転写する。２次転写器５０によって、トナー像が転写された用紙Ｐは定着装置６０に搬送され、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が定着される。このようにして、用紙Ｐ上に画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは排出ロール８６によって画像形成装置
１の上部に排出される。中間転写ベルト３０に、２次転写器５０による転写後残留したトナーは、ベルトクリーナ７０によって除去される。

画像が形成された面の裏面にも画像を形成する両面プリントの場合には、排出ロール８６が排出口から用紙Ｐを途中まで排出した後、逆向きに搬送する。逆向きに搬送された用紙Ｐは反転搬送ロール８８，８９によって反転搬送路ｒ'を経由して搬送される。搬送された用紙Ｐは、レジストレーションロール８４から、表裏反転した状態で２次転写器５０に送り込まれ、裏面にも画像が形成される。

図２は、現像装置の平面図である。

図１に示す画像形成装置１には、４台の現像装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋが備えられているが、それらはいずれもほぼ同一の構成を有する。そこで、図３以降の説明においては、トナーの色を表わすＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号を取り除いて単に現像装置１４と称する。現像装置１４の各構成要素についても同様である。また、図１を参照して説明するときの、現像装置１４以外の構成要素についても同様である。

図２には、現像装置１４の上面が示されており、この現像装置１４の筐体１４０には、上向きに開口した、トナーの供給を受ける供給口１４７が形成されている。また、この現像装置１４の筐体１４０には、現像剤を排出する排出口１４８も形成されている。この排出口１４８は下方に開いた開口であり、ここでは、その排出口１４８が設けられている位置を破線の円で示している。供給口１４７および排出口１４８については後述する。

図３は、図２に示す矢印Ａ－Ａに沿う断面図である。

また、図４は、現像装置の内部構成図である。

この現像装置１４はその筐体１４０内に、第１室１４１と第２室１４２とからなる、現像剤が収容される２つの収容室が設けられている。これら２つの収容室（第１室１４１と第２室１４２）は互いの間が仕切壁１４３で仕切られている。そして、第１室１４１にはサプライオーガ１４４が備えられ、第２室１４２にはアドミックスオーガ１４５が備えられている。それら、サプライオーガ１４４およびアドミックスオーガ１４５は、図４に示すように、いずれも棒状に延び、それぞれが水平に、かつ互いに平行に配置されている。サプライオーガ１４４は、断面円形の回転軸１４４ａと、その回転軸１４４ａの周りを螺旋を描いて旋回しなら回転軸１４４ａの方向に延びる螺旋羽根１４４ｂとを有する。また、アドミックスオーガ１４５も、サプライオーガ１４４と同様、断面円形の回転軸１４５ａと、その回転軸１４５ａの周りを螺旋を描いて旋回しなら回転軸１４５ａの方向に延びる螺旋羽根１４５ｂとを有する。

サプライオーガ１４４およびアドミックスオーガ１４５は、図３に示す、互いに同一の向きである矢印ｅ，ｆの向きにそれぞれ回転する。サプライオーガ１４４の螺旋羽根１４４ｂと、アドミックスオーガ１４５の螺旋羽根１４５ｂは、互いに逆向きに旋回する螺旋羽根であり、サプライオーガ１４４およびアドミックスオーガ１４５が図３に矢印ｅ，ｆで示す互いに同じ向きに回転すると、第１室１４１および第２室１４２内の現像剤は、撹拌されながら互いに逆向きに搬送される。すなわちサプライオーガ１４４が配置されている第１室１４１内の現像剤は、サプライオーガ１４４の矢印ｅの向きへの回転により、図４に示す矢印ｇの向きに搬送され、アドミックスオーガ１４５は、が配置されている第２室１４２内の現像剤は、アドミックスオーガ１４５の矢印ｆの向きへの回転により、図４
に示す矢印ｈの向きに搬送される。ここで、このアドミックスオーガ１４５には螺旋羽根１４５ｂが途切れた部分１４５ｘが存在する。これは、現像装置１４の、螺旋羽根１４５ｂが途切れた部分１４５ｘに対応する位置には、その現像装置１４内の現像剤のトナー濃度（キャリアに対するトナーの比率）を検出するセンサ（不図示）が備えられていて、そのセンサとの干渉を避けるためである。

一方、第１室１４１と第２室１４２とを仕切る仕切壁１４３にはその両端部に、第１室１４１と第２室１４２とを繋ぐ第１窓１４３ａと第２窓１４３ｂが形成されている。このため、矢印ｇの向きに搬送されてきた第１室１４１内の現像剤は第１窓１４３ａを通って第２室１４２に流入し、矢印ｈの向きに搬送されてきた第２室１４２内の現像剤は第２窓１４３ｂを通って第１室１４２に流入する。このようにして、現像装置１４内の現像剤は、第１室１４１と第２室１４２内を撹拌されながら循環移動する。

ここで、本実施形態の場合、図３に示すように、第１室１４１の床面は第２室１４２の床面よりも高い位置にある。このため、第１室１４１内の現像剤が第１窓１４３ａを通って第２室１４２に流入する際は、現像剤は、その第２室１４２に流れ落ちる。一方、第２室１４２内の現像剤が第２窓１４３ｂを通って第１室１４１に流入する際は、現像剤が第１室１４１内に、以下のようにして押し上げられる。

アドミックスオーガ１４５の、矢印ｈの向きの下流側には、螺旋羽根１４５ｂとは逆向きに旋回したもう１つの螺旋羽根１４５ｃが設けられている。現像剤を矢印ｈの向きに搬送する螺旋羽根１４５ｂと、逆向きに旋回した螺旋羽根１４４ｃとの境界は第１室１４１に繋がる第２窓の領域ｄ２内に位置している。アドミックスオーガ１４５の螺旋羽根１４５ｂに押されて矢印ｈの向きに搬送されてきた現像剤は、第２窓１４３ｂよりもさらに下流側に進もうとすると、逆向きに旋回した螺旋羽根１４５ｃにより押し戻される。このため、矢印ｈの向きに第２窓１４３ｂにまで搬送されてきた現像剤は、その第２窓１４３ｂを通って、一段高い位置にある第１室１４１に押し上げられる。

本実施形態の現像装置１４は、このように、第１室１４１と第２室１４２を上下斜めに配置することにより、現像装置１４の幅寸法を抑え、現像装置１４の小型化、および画像形成装置１の小型化に寄与している。

また、この現像装置１４は、サプライオーガ１４４が配置されている第１室１４１に隣接した位置に、現像ロール１４６を備えている。この現像ロール１４６はその一部が筐体１４０から露出している。そして、この現像装置１４は、その現像ロール１４６の露出した部分が感光体１０に近接するように画像形成装置１（図１参照）内に配備されている。

この現像ロール１４６は、第１室１４１内の現像剤を磁力によりその表面に付着させて矢印ｄの向きに回転し、感光体１０と対面した位置に現像剤を搬送する。すると、感光体１０の表面に形成された静電潜像が現像剤中のトナーで現像され、感光体１０の表面にトナー像が形成される。一方、トナーによる現像の後の、現像ロール１４６の表面に付着している現像剤は、現像ロール１４６の回転に伴って筐体１４０内に戻り、現像ロール１４６から離れ、第１室１４１内の他の現像剤と一緒になって循環移動しながら撹拌される。

上記のような、トナーによる現像を繰り返すと、現像装置１４の内部の現像剤中のトナーが減少する。そこで、この現像装置１４には、トナーの供給を受ける供給口１４７が設けられていて、図１に示すトナー収容器１８内のトナーがトナー供給装置１９によって現像装置１４内に供給される。この供給口１４７は、図４に示すように、アドミックスオーガ１４５が配置されている第２室１４２の、第１窓１４３ａよりもさらに上流側（矢印ｈで示す向きとは逆向き側）に設けられている。アドミックスオーガ１４５はその供給口１４７が設けられている位置まで延びていて、供給口１４７から供給されたトナーは第２室１４２内を下流側（矢印ｈで示す向き）に搬送されて第１窓１４３ａを通って流入してきた現像剤と合流し、第２室１４２内をさらに下流側（矢印ｈで示す向き）に搬送される。

現像装置１４の下面には、この現像装置１４内の現像剤を少しずつ排出する排出口１４８が設けられている。現像装置１４内の現像剤はこの排出口１４８から少しずつ排出され、これにより、現像装置１４内の現像剤の、撹拌や搬送による劣化の過度な進行が抑えられている。この排出口１４８からは、トナーだけでなくキャリアも一緒に排出される。このため、供給口１４７から供給されるトナー、すなわちトナー収容器１８（図１参照）内のトナーには、キャリアの減少分を補うだけの少量のキャリアも含まれている。

この現像装置１４内の現像剤を少しずつ排出する排出口１４８は、図２，図４に破線の円で示す位置に設けられていて、下向きに開いている。すなわち、この排出口１４８は、サプライオーガ１４４が配置されている第１室１４１内の現像剤の搬送方向（矢印ｇで示す方向）に関し、第２室１４２内の現像剤が流入する第２窓１４３ｂよりも、さらに上流側の位置に設けられている。第２窓１４３ｂを通って第１室１４１に流入してきた現像剤は、その大部分が下流側（矢印ｇで示す方向）に搬送されるが、一部の現像剤は、上流側、すなわち排出口１４８側に進み、排出口１４８から現像装置１４の外部に排出される。排出口１４８から現像装置１４の外部に排出された現像剤は、不図示の廃トナー排出経路を通って不図示の廃トナータンクに収容される。

図５は、排出口付近の縦断面図である。

排出口１４８は、第１室１４１の端部に設けられている、下向きに開いた円形の開口である（図６（Ａ）参照）。この第１室１４１内には、螺旋羽根１４４ｂが設けられたアドミックスオーガ１４４が配置されている。第２窓１４３ｂを通って第１室１４１内に押し上げられた現像剤は、そのほとんどが螺旋羽根１４４ｂによって矢印ｇの向きに搬送される。ただし、このアドミックスオーガ１４４には、螺旋羽根１４４ｂよりも排出口１４８に寄った位置に、螺旋羽根１４４ｂとは逆向きに旋回するもう１つの螺旋羽根１４４ｃが設けられている。そして、第２窓１４３ｂを通って第１室１４１内に押し上げられた現像剤の一部は、この螺旋羽根１４４ｃによって矢印ｇ'の向きに運ばれて、下向きに開いた排出口１４８から排出される。ここで、第１室１４１は、本発明にいう収容部の一例に相当する。また、アドミックスオーガ１４４は、本発明にいう搬送部の一例に相当し、アドミックスオーガ１４４の、螺旋羽根１４４ｂ，１４４ｃが設けられた各部分が、本発明にいう、それぞれ第１搬送部および第２搬送部の各一例に相当する。

ここで、ここで説明している実施形態とは逆に、排出口が設けられている長手方向の端部に向かって搬送する搬送向きの第１の螺旋羽根と、その搬送部よりも排出口側に設けられて排出口へ向かう現像剤の流れを逆方向に押し戻す力を付与する第２の螺旋羽根とを有する搬送部材が備えられ現像装置も知られている。この場合、この搬送部材の第１の螺旋羽根および第２の螺旋羽根が設けられた部分が、それぞれ第１搬送部および第２搬送部であり、この搬送部材も本発明にいう搬送部の一例に相当する。

排出口１４８の周りには、ゴム磁石９０が配置されている。このゴム磁石９０は、排出口１４８を覆うように現像剤の穂立ちを形成させて、空気中に飛び交うトナーの、排出口１４８からの流出を押さえるための磁石である。以下、このゴム磁石９０について説明する。

図６は、現像装置の内側から下向きに排出口を見た平面図である。ここで、図６（Ａ）は、現像剤が空の状態を表わした模式図、図６（Ｂ）は、現像剤の穂立ちが形成され状態を示した模式図である。

ゴム磁石９０には、現像剤を排出する排出口１４８と連通する孔が設けられている。そして、このゴム磁石９０は、そのＳ極、Ｎ極が、現像剤が搬送される矢印ｇ'の向き、すなわち、第１室１４１の両端部を結ぶ向きに延びるように、互いに平行かつ等間隔に着磁されＳ極、Ｎ極が形成されている。そして、このゴム磁石９０には、そのＳ極、Ｎ極に沿って現像剤の穂立ち９１が形成される。ゴム磁石９０が矢印ｇ'の向きに延びるように着磁されているため、現像剤は隣接する穂立ち９１どうしの間を通って円滑に流れることができ、穂立ち９１による現像剤の流れの妨げが最小限に抑えられている。

図６（Ｂ）には、排出口１４８の位置が破線の円で示されている。この穂立ち９１は、その排出口１４８の上に広がり、排出口１４８は穂立ち９１でその大部分が覆われた状態となっている。ここで、本実施形態では、ゴム磁石９０には、排出口１４８が設けられた第１室１４１の底面が広がる向きにＳ極、Ｎ極が着磁されている。このようが、ゴム磁石９０のうら面に例えばＳ極、おもて面に例えばＮ極を配置するよりも穂立ちの形成に有利だからである。また、本実施形態では、ゴム磁石９０の、隣接するＳ極とＮ極との間隔が、排出口１４８の、矢印ｇ'方法と交わる方向の寸法よりも短い間隔となるように着磁したゴム磁石９０を採用している。こうして、排出口１４８が穂立ち９１でほとんど覆われる状態を作っている。

この現像装置１４の筐体１４０の内部では、現像剤が撹拌されながら循環している。このため、この筐体１４０の内部には、いわゆるトナークラウドと言われる、筐体１４０内の空気中に舞い上がったトナーが存在する。このトナークラウドが漏れて周囲を汚さないように、筐体１４０の内部はかなり密封された環境にある。この筐体１４０内には、供給口１４７からトナーが供給される。このトナーの供給に伴って空気も一緒に筐体１４０内に入り込む。このため、筐体１４０内の空気圧は、大気圧よりも高めとなりがちである。
筐体１４０内の空気圧が高まると、その空気は、排出口１４８から抜け出ようとする。ところが、筐体１４０内の空気は、トナークラウドの状態にあり、このため、トナーが許容範囲を超えて筐体１４０から抜け出るおそれがある。
このため、筐体１４０には、空気抜き用の孔（不図示）を設け、その孔にトナー流出防止用のフィルターを取り付けるなどした減圧構造が採用されることがある。しかしながら、減圧構造を設けても万全ではなく、例えばフィルターの目詰まりなど減圧構造が良好には作用しない場合も考えられる。その場合には、現像剤クラウドが許容範囲を超えて排出口１４８から抜け出るおそれがある。

これを抑えるために、排出口１４８の開口を小さくすることが考えられる。開口を小さくすると、現像剤クラウドの流出はある程度抑えることができる。この排出口１４８は、本来、現像剤クラウドのように舞い上がった現像剤ではなく、トナーと磁性キャリアとが混在した粉体としての現像剤を少しずつ排出するのが目的である。このため、この排出口１４８の開口を小さくし過ぎると、この本来の目的に適合せず、したがって開口を小さくするには限界がある。

そこで、本実施形態の現像装置１４の場合、排出口１４８の周りに、ゴム磁石９０を配置し排出口１４８を現像剤の穂立ち９１で覆うこととしている。こうすることにより、現像剤クラウドの流出が抑えられる。一方、現像剤クラウドではなく、トナーと磁性キャリアとが混在した粉体としての現像剤はトナークラウドよりも重く、したがって、排出口１４８を覆う穂立ち９１は、この混在した現像剤によって容易に押しのけられ、この混在した現像剤は正常に排出される。ただし、現像剤クラウドに排出を抑えるという意味においては、排出口１４８は混在した現像剤が正常に排出される範囲内でできるだけ小開口であって、かつ混在した現像剤が通過しやすいことが好ましく、ここでは円形の開口を採用している。

図７は、筐体内の現像剤の排出速度を示したグラフである。このグラフの横軸は筐体内の現像剤の量（ｃｃ）であり、縦軸は、現像剤の排出速度（ｍｇ／ｍｉｎ）である。

筐体１４０の容積等により、筐体１４０内に存在する適正の現像剤量が定められている。

グラフＡ，Ｂは、図６に示した円形の排出口１４８よりももっと広い矩形開口の排出口を有する現像装置についてのグラフであり、本実施形態に対する比較例に相当する。ここでは、ゴム磁石は配置されていない。

グラフＡ，ＢのうちのグラフＡは、減圧構造が正常に作用している場合のグラフである。この場合は、筐体１４０内の現像剤量が適正の現像剤格納量を超えるまでは現像剤の排出速度（ｍｇ／ｍｉｎ）は極めてゆっくりであり、適正の現像剤量を超えると現像剤排出速度（ｍｇ／ｍｉｎ）が急激に上昇している。これは、つまり、減圧構造が正常に作用している場合は何ら問題ないことを意味している。

グラフＢは、減圧構造の作用を停止させたときのグラフである。この場合、適正の現像剤量を超えていなくても、現像剤排出速度（ｍｇ／ｍｉｎ）がかなり高くなっている。その主な原因は、トナークラウドの流出である。

ブラフＣは、排出口１４８を本実施形態と同じ寸法の円形とし、ただしゴム磁石９０は配置せずに減圧構造の作用を停止させたときのグラフである。

グラフＢと比べると、排出口１４８の開口を狭めたことの効果はあるが、現像剤クラウドの流出を抑えるには、まだ不十分である。

グラフＤは、ゴム磁石９０を配置した、本実施形態のグラフである。減圧構造は作用を停止させている。このグラフＤの場合、トナークラウドの流出が強く抑えられ、かつ、適正の現像剤量を超えると、現像剤排出速度（ｍｇ／ｍｉｎ）が急速に上昇していることが分かる。すなわち、ゴム磁石９０が有効に作用していることが分かる。

なお、本実施形態では、ゴム磁石９０を排出口１４８の周囲に配置した例を示したが、排出口１４８の少なくとも一部を覆うように穂立ちが形成されればよく、ゴム磁石９０の配置場所は必ずしも排出口１４８の周囲である必要はない。ゴム磁石９０の配置場所は、例えば排出口１４８と対面する壁面等、排出口１４８の少なくとも一部を覆うように穂立ちが形成されれば、排出口１４８からは離れた場所であってもよい。

また、本実施形態では、ゴム磁石９０を採用しているが、ゴムの磁石であることは必ずしも必要ではない。ただし、第１室１４１の底面が湾曲している場合などは、可撓性のあるゴムの磁石の方が有利である。

また、ここでは、タンデム型の画像形成装置を例示して説明したが、本発明は、モノクロのプリンター等にもそのまま適用することができる。

また、上記の実施の形態では、粉体供給装置として電子写真方式の現像装置に適用する例を示したが、これに限定されず、現像以外の用途に適用してもよい。

例えば、上記各実施の形態における現像剤を塗装用粉体として利用することで、粉体塗装装置を構成してもよい。具体的には、各実施の形態における現像装置を静電粉体塗装法における粉体塗装ヘッドとして利用し、この粉体塗装ヘッドに近接させて導電性のシート状媒体を搬送させる。粉体塗装ヘッドと導電性のシート状媒体との間にバイアス電圧を印可することで、帯電した塗装用粉体（例えば、熱硬化性トナー）がシート状媒体上に塗布される。その後、シート状媒体を加熱すれば、シート状媒体表面が塗装される。

また、粉体を使用する他の製造装置等に適用してもよい。例えば、二次電池の電極体を製造する製造装置において、製造に使用するカーボンブラックを搬送する装置に適用してもよい。

更に、薬品用粉体や食品用粉体など、粉体の用途は限定されず、また、製造装置、加工装置、および検査装置等、粉体を使用する装置であれば装置の形態は限定されない。

１ 画像形成装置
１０ 像形成部
１１ 感光体
１４ 現像装置
９０ ゴム磁石
９１ 穂立ち
１４０ 筐体
１４１ 第１室
１４２ 第２室
１４３ 仕切壁
１４３ａ 第１窓
１４３ｂ 第２窓
１４４ サプライオーガ
１４４ａ 回転軸
１４４ｂ，１４４ｃ 螺旋羽根
１４５ アドミクスオーガ
１４５ａ 回転軸
１４５ｂ，１４５ｃ 螺旋羽根
１４５ｘ 螺旋羽根が途切れた部分
１４６ 現像ロール
１４７ 供給口
１４８ 排出口

Claims (3)

1. 機能材を含む粉体と磁性粉体を含む混合剤を収容し、収容された混合剤の一部を排出する排出口が設けられた収容部と、
   混合剤を保持し、前記収容部から前記機能材を含む粉体を供給する供給部と、
   前記排出口の少なくとも一部を覆って該排出口からの空気中に飛び交う混合剤の流出を押さえる前記混合剤の穂立ちを形成させる磁性体とを備え、
   前記排出口が、前記収容部の一方の端部である第１端部の底面に設けられた下向きに開いた円形の開口であり、
   前記磁性体が、前記収容部の底面が広がる向きに並び前記収容部の両端部を結ぶ方向に延びるように着磁されたＳ極およびＮ極を有する磁性体であって、
   前記磁性体の、少なくとも前記排出口直近のＳ極とＮ極が互いに平行かつ前記収容部の両端部を結ぶ方向とは交わる方向の寸法よりも短い間隔で等間隔に並んでいる磁性体であることを特徴とする粉体供給装置。
2. 前記磁性体が、ゴム磁石であることを特徴とする請求項１に記載の粉体供給装置。
3. 前記収容部内に収容されている混合剤を、前記第１端部と該第１端部とは逆側の第２端部とのうちの一方の端部に向けて搬送する第１搬送部と、該第１搬送部よりも該第１端部寄りに配置された、該第１搬送部とは逆向きの搬送力を混合剤に与える第２搬送部とを有する搬送部をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の粉体供給装置。

Images