(57)【要約】【課題】  搬送領域の上流側に供給領域を有する撹拌搬送部材を備えた現像装置において、例えば補給されたトナーが滞留することなく効率的に現像剤中に撹拌搬送されるようにすることにある。【解決手段】  この現像装置において、第１撹拌搬送スクリュー９は、現像剤を下流側に搬送するための現像剤搬送領域９ｄと、現像剤搬送領域９ｄの上流側に現像剤搬送領域９ｄと同軸に配置されかつ外部から補給されたトナーを現像剤搬送領域９ｄに供給可能なトナー供給領域９ｃとを有する。そして、トナー供給領域９ｃとこれに対向するハウジング３の領域３ｃとの隙間Ｇが、現像剤搬送領域９ｄとこれに対向するハウジング３の領域３ｄとの径方向間の隙間ｇより小さい。【選択図】      図３
2006308964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の現像剤担持体表面に現像剤を供給するための現像装置であって、
回転軸及び前記回転軸の外周部に形成された螺旋状の羽根を有するとともに、現像剤を軸方向一方側に搬送するための搬送領域と、前記搬送領域の上流側に前記搬送領域と同軸に配置されかつ外部から補給されたトナーを前記搬送領域に供給可能な供給領域とを有する第１撹拌搬送部材と、
前記第１撹拌搬送部材が回転自在に配置されるハウジングとを備え、
前記第１撹拌搬送部材の供給領域の外周部と前記供給領域に対向する前記ハウジングの内周部との径方向間の第１隙間が、前記第１撹拌搬送部材の搬送領域の外周部と前記搬送領域に対向する前記ハウジングの内周部との径方向間の第２隙間より小さい、
現像装置。
【請求項２】
前記供給領域に対向する前記ハウジングの内周部の内径が、前記搬送領域に対向する前記ハウジングの内周部の内径より小さい、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記供給領域に対向する前記ハウジングの内周部と前記搬送領域に対向する前記ハウジングの内周部との径方向段差が、前記第２隙間以上の長さを有している、請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第１撹拌搬送部材は、前記供給領域の螺旋ピッチが、前記搬送領域の螺旋ピッチより小さい、請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記第１撹拌搬送部材の搬送領域に対応する軸方向長さを有し、前記第１撹拌搬送部材と平行に配置される第２撹拌搬送部材と、
前記第１撹拌搬送部材と第２撹拌搬送部材との間に配置され、前記第２撹拌搬送部材の軸方向両端部において、前記第１撹拌搬送部材側と前記第２撹拌搬送部材側とを連通する仕切部材と、
をさらに備えた、請求項１から４のいずれか１項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、特に、画像形成装置の現像剤担持体表面に現像剤を供給するための現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザープリンタ、複写機等の電子写真方式を採用する画像形成装置は、感光体ドラムと、感光体ドラム表面にトナーを供給するための現像装置とを備えている。現像装置は、一般に、感光体ドラムにトナーを供給するための現像ローラと、現像剤を撹拌しつつ軸方向に搬送し、現像ローラにトナーを供給する撹拌搬送部材と、これらが内側に配置されるハウジングとを備えている。撹拌搬送部材は、通常、回転軸及び回転軸の外周部に形成された螺旋状の羽根で構成される。
【０００３】
従来のこの種の現像装置として、例えば、特許文献１に示されるような装置が既に提案されている。この装置では、循環撹拌方式が採用され、併設された２本の撹拌搬送部材によって現像剤が循環撹拌される。また、ここでは、ハウジングの軸方向途中の領域にトナー補給口が設けられ、このトナー補給口に対向する一方の撹拌搬送部材において、羽根の外径Ｒを他の領域の外径ｒよりも大きくして、補給されたトナーを効率的に現像剤中に撹拌することが示されている。
【特許文献１】特開平９−１６０３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、トナー補給口近傍以外の領域での撹拌搬送部材とハウジングとの隙間ｇは、羽根の外径差Ｒ−ｒの半径分以上の長さ、すなわち（Ｒ−ｒ）／２以上の長さを確保せざるを得ないため、トナー補給口近傍以外の領域では、必然的に羽根とハウジングとの隙間が大きくなり、撹拌搬送効率が著しく低下する。
【０００５】
一方で、トナー補給口近傍での撹拌搬送部材とハウジングの隙間Ｇは、撹拌搬送部材の径方向への撓みや回転フレによるハウジングとの接触を避けるためには、それほど小さい値には設定できない。
【０００６】
ところで、従来の循環撹拌方式を採用した現像装置として、一方の撹拌搬送部材が他方より軸方向に長く形成されるとともに、当該一方の撹拌搬送部材の他方より長い領域をトナー供給領域として、外部から補給されるトナーを受けるよう構成したものがある。この装置では、トナーは、トナー補給領域から下流側のトナー供給領域に搬送された後は、他方の撹拌搬送部材との間で循環搬送される。
【０００７】
本発明の目的は、搬送領域の上流側に供給領域を有する撹拌搬送部材を備えた現像装置において、例えば補給されたトナーが滞留することなく効率的に現像剤中に撹拌搬送されるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る現像装置は、画像形成装置の現像剤担持体表面に現像剤を供給するための現像装置であって、第１撹拌搬送部材と、ハウジングとを備えている。第１撹拌搬送部材は、回転軸及び回転軸の外周部に形成された螺旋状の羽根を有するとともに、現像剤を軸方向一方側に搬送するための搬送領域と、搬送領域の上流側に搬送領域と同軸に配置されかつ外部から補給された現像剤を搬送領域に供給可能な供給領域とを有する。ハウジングは、第１撹拌搬送部材が回転自在に配置される。そして、第１撹拌搬送部材の供給領域の外周部と供給領域に対向するハウジングの内周部との径方向間の第１隙間が、第１撹拌搬送部材の搬送領域の外周部と搬送領域に対向するハウジングの内周部との径方向間の第２隙間より小さい。
【０００９】
この装置では、現像剤は、第１撹拌搬送部材に対し、まず上流側に配置された供給領域に供給され、回転軸回りに回転駆動する羽根により下流側に移動して、搬送領域に搬送され、さらに下流側に搬送される。そして、ここでは、供給領域とハウジングとの間の第１隙間が、搬送領域とハウジングとの間の第２隙間より小さくなっている。
【００１０】
したがって、この装置では、供給領域を、軸方向端部に設けることで第１撹拌搬送部材の軸受け付近に配置でき、第１隙間が第２隙間より小さい構成を採用しても、羽根の回転フレによってハウジングに接触するのを回避できる。これにより、第１撹拌搬送部材において、回転軸を大径化したり、高剛性の材質を用いる等の対策をせずに済み、コストアップを回避できる。
【００１１】
また、この装置では、第１隙間が第２隙間より小さくなっているので、補給された現像剤を供給領域に残さずに搬送領域に搬送することができるとともに、搬送領域から供給領域へ現像剤が逆流したり、両領域の境界付近で現像剤が滞留してしまうのをより確実に回避できる。
【００１２】
なお、本発明において、ハウジングについて内径という場合は、対象となる領域が、全周方向に連続した形状をしている必要はなく、一部の周方向領域において円弧状部分を有する形状をしていればよい。
【００１３】
また、現像装置は、２成分現像剤のみでなく、１成分現像剤も使用可能である。
【００１４】
請求項２に係る現像装置は、請求項１の装置において、供給領域に対向するハウジングの内周部の内径が、搬送領域に対向するハウジングの内周部の内径より小さい。
【００１５】
請求項３に係る現像装置は、請求項１又は２の装置において、供給領域に対向するハウジングの内周部と搬送領域に対向するハウジングの内周部との径方向段差が、第２隙間以上の長さを有している。
【００１６】
請求項４に係る現像装置は、請求項１から３のいずれか１項の装置において、第１撹拌搬送部材は、供給領域の螺旋ピッチが、搬送領域の螺旋ピッチより小さい。
【００１７】
この装置では、現像剤は、供給領域ではゆっくりと、搬送領域では早く搬送されるので、搬送領域において詰まりが生じて供給領域からの供給がされ難くなるのを回避できる。
【００１８】
請求項５に係る現像装置は、請求項１から４のいずれか１項の装置において、第２撹拌搬送部材と、仕切部材とをさらに備えている。第２撹拌搬送部材は、第１撹拌搬送部材の搬送領域に対応する軸方向長さを有し、第１撹拌搬送部材と平行に配置される。仕切部材は、第１撹拌搬送部材と第２撹拌搬送部材との間に配置され、第２撹拌搬送部材の軸方向両端部において、第１撹拌搬送部材側と第２撹拌搬送部材側とを連通する。
【００１９】
この装置では、特に、２つの撹拌搬送部材によって循環撹拌する方式を採用したものにおいて、請求項１乃至４の現像装置と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、供給領域を、軸方向端部に設けることで第１撹拌搬送部材の軸受け付近に配置でき、第１隙間が第２隙間より小さい構成を採用しても、羽根の回転フレによってハウジングに接触するのを回避できる。これにより、第１撹拌搬送部材において、回転軸を大径化したり、高剛性の材質を用いる等の対策をせずに済み、コストアップを回避できる。
【００２１】
また、本発明によれば、第１隙間が第２隙間より小さくなっているので、補給された現像剤を供給領域に残さずに搬送領域に搬送することができるとともに、搬送領域から供給領域へ現像剤が逆流したり、両領域の境界付近で現像剤が滞留してしまうのをより確実に回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
＜第１実施形態＞
図１及び図２に、本発明の一実施形態が採用された現像装置１を示す。
【００２３】
この現像装置１は、図示しないタンデム型のフルカラープリンタに採用される装置であって、プリンタ内の感光体ドラム２１（現像剤担持体）に隣接して配置されている。現像装置１は、ハウジング３と、現像ローラ５と、第１撹拌搬送スクリュー９（第１撹拌搬送部材）と、第２撹拌搬送スクリュー７（第２撹拌搬送部材）と、仕切部材１１と、ブレード１３とを備えている。
【００２４】
ハウジング３は、現像装置１の筐体部を構成する部材であり、内側に現像ローラ５、第２撹拌搬送スクリュー７、第１撹拌搬送スクリュー９が回転自在に配置され、仕切部材１１が固定して配置されている。又、このハウジング３内には、２成分現像剤が配置される。ハウジング３は、上ハウジング部３ａと、これに組み付けられる下ハウジング部３ｂとを有している。
【００２５】
下ハウジング部３ｂは、第１撹拌搬送スクリュー９が配置される領域において、後述するトナー供給領域９ｃに対向する領域３ｃと、後述する現像剤搬送領域９ｄに対向する領域３ｄとを有している。ここでは、トナー供給領域９ｃと領域３ｃとの径方向間の隙間Ｇ（第１隙間）が、現像剤搬送領域９ｄと領域３ｄとの径方向間の隙間ｇ（第２隙間）より小さくなっている。また、ここでは、領域３ｃの内径Ｄが領域３ｄの内径ｄより小さくなっており、領域３ｃ，３ｄ間の境界には段差３ｅが形成されている。そして、この段差３ｅは、隙間ｇ以上の長さを有するよう形成されている。具体的には、領域３ｃの内径Ｄは１７ｍｍ、領域３ｄの内径ｄは２０ｍｍにそれぞれ設定されている。
【００２６】
現像ローラ５は、表面にトナーを担持可能な回転体であり、その内部において、汲み上げ極及び引き剥がし極を含む５つの磁極が固定配置されている。また、現像ローラ５は、その下端部が２つの撹拌搬送スクリュー７，９の上端部よりも上方に位置しかつその回転軸が２つの撹拌搬送スクリュー７，９の水平方向間に位置するよう、ハウジング３内に配置されている。
【００２７】
第１撹拌搬送スクリュー９は、第２撹拌搬送スクリュー７と水平方向に並んで配置され、第２撹拌搬送スクリュー７と協動して現像剤を循環搬送することができ、ハウジング３内の現像剤と、プリンタ側のホッパー（図示せず）から補給されるトナーとを混合する。なお、ホッパーからのトナーは、後述するトナー供給領域９ｃから補給される。
【００２８】
第１撹拌搬送部材は、回転軸９ａと、回転軸９ａの外周部に形成された螺旋状の羽根９ｂで構成されるとともに、現像剤を下流側（図２において右方）に搬送するための現像剤搬送領域９ｄと、トナー供給領域９ｃとを有している。トナー供給領域９ｃは、現像剤搬送領域９ｄの上流側に現像剤搬送領域９ｄと同軸に配置され、ホッパーから補給されたトナーを現像剤搬送領域９ｄに供給する領域である。
【００２９】
この第１撹拌搬送スクリュー９は、トナー供給領域９ｃの外径Ｒは１６ｍｍ、現像剤搬送領域９ｄの外径ｒは１８ｍｍにそれぞれ設定されている。トナー供給領域９ｃのスクリューピッチが、現像剤搬送領域９ｄのスクリューピッチより小さく、ここでは、現像剤搬送領域９ｄで３０ｍｍ、トナー供給領域９ｃで１５ｍｍにそれぞれ設定されている。さらに、スクリュー回転速度は１８０ｒｐｍに設定されている。
【００３０】
第２撹拌搬送スクリュー７は、現像剤を撹拌しながら軸方向に搬送するとともに現像ローラ５にトナーを供給するための部材であり、第１撹拌搬送スクリュー９の現像剤搬送領域９ｄに対応する軸方向長さを有し、現像剤搬送領域９ｄに対向して配置される。
【００３１】
なお、第１及び第２撹拌搬送スクリュー９，７は共に、軸方向両端部において、図示しない軸受けにより回転自在に支持されている。
【００３２】
仕切部材１１は、２つの撹拌搬送スクリュー７，９の水平方向間を仕切る仕切部１１ａと、現像ローラ５から引き剥がされたトナーを第２撹拌搬送スクリュー７側に案内する案内部１１ｂとを有している。仕切部１１ａは、第２撹拌搬送スクリュー７と第１撹拌搬送スクリュー９との水平方向間に配置されるとともに、軸方向両端部に第２撹拌搬送スクリュー７側と第１撹拌搬送スクリュー９側とを連通する開口部１１ｃが設けられている。
【００３３】
案内部１１ｂは、現像ローラ５の表面から引き剥がされたトナーを第２撹拌搬送スクリュー７側に案内するための傾斜面１１ｄを有している。
【００３４】
ブレード１３は、汲み上げられたトナーの穂切りを行う。
【００３５】
次に、現像装置１の動作について説明する。
【００３６】
カラープリンタにおいて画像形成動作が指示されると、ハウジング３内の現像剤は、現像ローラ５によって汲み上げられ、ブレード１３により穂切りが行われた後、現像領域においてその一部が感光体ドラム２１に供給される。
【００３７】
そして、現像ローラ５上に残った現像剤は、現像領域を通過後引き剥がされ、仕切部材１１の傾斜面１１ｄ上に落下し、傾斜面１１ｄに沿って第１は撹拌搬送スクリュー７側に誘導され、回収される。
【００３８】
回収された現像剤は、仕切部材１１の開口部１１ｃを介して、第２撹拌搬送スクリュー７及び第１撹拌搬送スクリュー９の回転駆動によって、ハウジング３内を循環して搬送されるとともに、第１撹拌搬送スクリュー９において、ホッパーから補給されたトナーと混合される。
【００３９】
以上の現像装置１によれば、トナー供給領域９ｃの外径Ｒ及び対応する領域３ｃの内径ｒを共に小さくし、かつ、ハウジング３内面の段差３ｅが現像剤搬送領域９ｄの第２隙間ｇより大きくなるよう構成したことで、羽根９ｂの回転フレによってハウジング３に接触するのを回避でき、これにより、第１撹拌搬送スクリュー９において、回転軸９ａを大径化したり、高剛性の材質を用いる等の対策をせずに済み、コストアップを回避できる。
【００４０】
また、この現像装置１によれば、第１隙間Ｇが第２隙間ｇより小さくなっているので、補給されたトナーをトナー供給領域９ｃに残さずに現像剤搬送領域９ｄに搬送することができるとともに、現像剤搬送領域９ｄからトナー供給領域９ｃへ現像剤が逆流したり、段差３ｅ付近で現像剤が滞留してしまうのをより確実に回避できる。
【００４１】
＜第２実施形態＞
ここでは、第１実施形態との相違に注目して説明する。
【００４２】
ここでは、第１撹拌搬送スクリュー９において、トナー供給領域９ｃと現像剤搬送領域９ｄとでそれぞれの外径Ｒ，ｒが等しく、一方ハウジング３において、トナー供給領域９ｃに対向する領域３ｃの内径Ｄが内径ｄより小さくなっていることで、第１撹拌搬送スクリュー９とハウジング３との隙間Ｇが小さくなっている。
【００４３】
具体的には、第１撹拌搬送スクリュー９の外径Ｒ，ｒは１８ｍｍ、ハウジング３の内径Ｄは１９ｍｍ、内径ｄは２０ｍｍにそれぞれ設定されている。また、スクリューピッチは現像剤搬送領域９ｄで３０ｍｍ、トナー供給領域９ｃで１５ｍｍにそれぞれ設定され、スクリュー回転速度は１８０ｒｐｍに設定されている。
【００４４】
＜第３実施形態＞
ここでも、上記実施形態との相違に注目して説明する。
【００４５】
ここでは、ハウジング３において、領域３ｃと領域３ｄとでそれぞれの内径Ｄ，ｄが等しく、一方第１撹拌搬送スクリュー９において、トナー供給領域９ｃの外径Ｒが外径ｒより大きくなっていることで、第１撹拌搬送スクリュー９とハウジング３との隙間Ｇが小さくなっている。
【００４６】
具体的には、ハウジング３の内径Ｄ，ｄは２０ｍｍ、第１撹拌搬送スクリュー９の外径Ｒは１９ｍｍ、外径ｒは１８ｍｍにそれぞれ設定されている。また、スクリューピッチは現像剤搬送領域９ｄで３０ｍｍ、トナー供給領域９ｃで１５ｍｍにそれぞれ設定され、スクリュー回転速度は１８０ｒｐｍに設定されている。
【００４７】
＜他の実施形態＞
（ａ）上記実施形態で示した具体的な寸法は、これらに限定されるものではない。
【００４８】
（ｂ）現像装置における、現像ローラと撹拌搬送部材の位置関係は、上記実施形態で説明で説明したものに限定されない。
【００４９】
（ｃ）現像装置は、循環撹拌方式のものに限定されず、撹拌搬送部材を１本のみ備えたものであっても良い。
【００５０】
（ｄ）本発明の現像装置は、２成分現像剤が使用されるものに限定されず、１成分現像剤が使用されるものにも適用可能である。
【００５１】
（ｅ）本発明の現像装置は、タンデム型のカラープリンタのみでなく、１ドラム式のカラープリンタや、モノクロのレーザープリンタ等、電子写真方式を採用する画像形成装置であれば他の画像形成装置にも採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態が採用された現像装置を示す縦断面図。
【図２】前記現像装置を内部を透視して示す上面図。
【図３】図２の要部を示す上面図。
【符号の説明】
【００５３】
１  現像装置
３  ハウジング
３ｃ  トナー供給領域に対向する領域
３ｄ  現像剤搬送領域に対向する領域
５  現像ローラ
７  第２撹拌搬送スクリュー（第２撹拌搬送部材）
９  第１撹拌搬送スクリュー（第１撹拌搬送部材）
９ａ  回転軸
９ｂ  羽根
９ｃ  トナー供給領域（供給領域）
９ｄ  現像剤搬送領域（搬送領域）
１１  仕切部材
【図１】
2006308964.tif 000003
【図２】
2006308964.tif 000004
【図３】
2006308964.tif 000005