(57)【要約】【課題】、現像剤の搬送性を低下させることなく撹拌性を向上させることが可能な現像剤搬送部材を提供する。【解決手段】回転する軸部５１と、軸部５１の表面に設けられた螺旋形状の羽根５２と、羽根５２間を連結するように軸方向に設けられ、軸部５１に対して対称に設けられた板状部５３，５４とを備える。そして、軸方向に垂直な断面において、軸部５１の断面形状が、板状部５３，５４の内側辺に対して垂直な方向の長さより板状部５３，５４の内側辺と平行な方向の長さの方が長い形状であることを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を搬送する搬送部材であって、
回転する軸部と、
前記軸部の表面に設けられた螺旋形状の羽根と、
前記羽根間を連結するように軸方向に設けられた板状部と
を備え、
軸方向に垂直な断面において、
前記軸部の断面形状が、前記板状部の内側辺に対して略垂直な方向の長さより前記板状部の内側辺と略平行な方向の長さの方が長い形状である
ことを特徴とする現像剤搬送部材。
【請求項２】
２枚の前記板状部が前記軸部に対して対称となるように設けられている請求項１記載の現像剤搬送部材。
【請求項３】
軸方向に垂直な断面において、
前記板状部と対向する前記軸部の外周形状と、前記板状部の内側辺の形状とが略一致する請求項１又は２記載の現像剤搬送部材。
【請求項４】
前記軸部の外周形状が凸曲面形状であり、前記板状部の内側辺の形状が凹曲面形状である請求項３記載の現像剤搬送部材。
【請求項５】
前記軸部の外周形状及び前記板状部の内側辺の形状が直線形状である請求項３記載の現像剤搬送部材。
【請求項６】
前記板状部の外側辺の形状が曲面であって、当該曲面の曲率が前記羽根の外周の曲率と略同一である請求項１〜５のいずれかに記載の現像剤搬送部材。
【請求項７】
軸方向に垂直な断面において、
前記板状部の、回転方向先端側の端部が鋭角形状である請求項１〜６のいずれかに記載の現像剤搬送部材。
【請求項８】
前記板状部が、前記羽根の外周端間を軸方向に連結するように設けられている請求項１〜７のいずれかに記載の現像剤搬送部材。
【請求項９】
前記板状部が、軸方向全体にわたって設けられている請求項１〜８のいずれかに記載の現像剤搬送部材。
【請求項１０】
前記板状部が、軸方向に所定間隔を空けて複数個設けられている請求項１〜８のいずれかに記載の現像剤搬送部材。
【請求項１１】
現像剤を搬送する複数の搬送部材と、
前記複数の搬送部材を収容し、前記複数の搬送部材の間で現像剤を循環させる循環路が形成されたハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、現像剤を表面に担持し回転可能な現像剤担持体と、
を備えた現像装置において、
前記複数の搬送部材の少なくとも一つが、請求項１〜１０のいずれかに記載の現像剤搬送部材で構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
前記複数の搬送部材のうち前記現像剤担持体に最も近い搬送部材以外の搬送部材の少なくとも一つが、請求項１〜１０のいずれかに記載の現像剤搬送部材で構成されている請求項１１記載の現像装置。
【請求項１３】
前記循環路が、
現像剤が所定方向に搬送される第１の搬送路と、
現像剤が前記第１の搬送路と逆方向に搬送されるとともに前記第１の搬送路に隣接して平行に延びる第２の搬送路と、
前記第１の搬送路及び前記第２の搬送路の間を仕切る仕切り部材と、
前記第１の搬送路及び前記第２の搬送路内を現像剤が循環するように前記仕切り部材が開放された連通部と、
を備え、
請求項１〜１０のいずれかに記載の現像剤搬送部材で構成された搬送部材において、前記連通部と対向する部分には前記板状部が設けられていない、又は、前記連通部と対向する部分の板状部の周方向の長さが、板状部の他の部分の周方向の長さと比べて最も短くなっている請求項１１又は１２に記載の現像装置。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれかに記載の現像剤搬送部材で構成された搬送部材の、前記連通部と対向し且つ現像剤が前記連通部から搬入してくる部分の軸部断面形状が丸形状である請求項１３に記載の現像装置。
【請求項１５】
トナー又は現像剤を補給するための補給口をさらに備え、
請求項１〜１０のいずれかに記載の現像剤搬送部材で構成された搬送部材において、前記補給口と対向する部分には前記板状部が設けられていない、又は、前記補給口と対向する部分の板状部の周方向の長さが他の部分の周方向の長さと比べて最も短くなっている請求項１１又は１２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、現像剤撹拌部材及びそれを用いた現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、装置の小型化、低コスト化が求められると共に、画像形成速度の高速化、高画質化が求められている。画像形成速度の高速化が進むことにより、現像剤の搬送不足や撹拌不足によって画像ムラやかぶり等の画像不良が発生しやすくなる。また、装置の小型化が進むことにより現像剤搬送部材も小さくなって現像剤の搬送不足が助長されるため、画像不良が一層発生しやすくなる。これらの画像不良を抑制するための手段が従来より提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、主な循環経路とは別の副流路を設け、副流路内に、撹拌能力が高く搬送速度が遅い撹拌スクリューを設けた現像装置が提案されている。そして、前記撹拌スクリューとして、円筒状部材の内部に螺旋状の羽根を設けたものが提案されている。しかしながら、このような構成の現像装置では、撹拌性を上昇させるために主循環経路とは別の副流路を設ける必要があるため装置が大型化してしまう。
【０００４】
また特許文献２では、中空のスパイラル部材と、このスパイラル部材を支持する一対のリブ部材と、スパイラル部材とリブ部材とが交差する領域からリブ部材の外壁部に沿って延設された突起部材とを有し、現像剤の搬送能力を調整可能な現像剤搬送部材が提案されている。しかしながら、このような構成の現像剤搬送部材では、回転軸が無いため現像剤搬送性を低下させることとなる。
【０００５】
また特許文献３では、周方向で複数に分割された環状部のそれぞれが回転軸に対してスポーク状の支持部材で支持された車輪状の回転体であって、補給装置から現像装置に新規なトナーを補給する際に、長手方向でのトナー補給態位を変更可能な補給制御部材が開示されている。しかしながら、特許文献３に開示されている補給制御部材は、現像装置へのトナー補給を制御するものであって、現像剤の搬送性及び撹拌性はまったく考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３５２０４２号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４６２７３号公報
【特許文献３】特開２００８−２７６１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、現像剤の搬送性を低下させることなく撹拌性を向上させることが可能な現像剤搬送部材を提供することにある。
【０００８】
また本発明の他の目的は、小型であって、濃度ムラ、かぶり等の画像不良が抑えられた高画質な画像を得ることが可能な現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成する本発明に係る現像剤搬送部材は、回転する軸部と、前記軸部の表面に設けられた螺旋形状の羽根と、前記羽根間を連結するように軸方向に設けられた板状部とを備え、軸方向に垂直な断面において、前記軸部の断面形状が、前記板状部の内側辺に対して垂直な方向の長さより前記板状部の内側辺と平行な方向の長さの方が長い形状であることを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、軸部と板状部との間を現像剤が円滑に移動可能となり、現像剤の軸方向への移動速度が低下しない。これにより、軸方向への現像剤の移動速度を維持したまま撹拌性能を上げることが可能となる。また、撹拌によって現像剤に与えるストレスを抑制できる。さらに、軸部によって現像剤は回転方向に移動されるため撹拌性能が向上する。
【００１１】
また、上記構成の現像剤搬送部材において、前記板状部が前記軸部に対して対称となるように設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、上記構成の現像剤搬送部材において、軸方向に垂直な断面において、前記板状部と対向する前記軸部の外周形状と、前記板状部の内側辺の形状とが略一致することを特徴とする。ここで、前記軸部の外周形状が凸曲面形状であり、前記板状部の内側辺の形状が凹曲面形状であるのが好ましい。
【００１３】
また、上記構成の現像剤搬送部材において、前記軸部の外周形状及び前記板状部の内側辺の形状が直線形状であることを特徴とする。
【００１４】
また、上記構成の現像剤搬送部材において、前記板状部の外側辺の形状が曲面であって、当該曲面の曲率が前記羽根の外周の曲率と略同一であることを特徴とする。
【００１５】
また、上記構成の現像剤搬送部材において、軸方向に垂直な断面において、前記板状部の、回転方向先端側の端部が鋭角形状であることを特徴とする。
【００１６】
また、上記構成の現像剤搬送部材において、前記板状部が、前記羽根の外周端間を軸方向に連結するように設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、上記構成の現像剤搬送部材において、前記板状部が、軸方向全体にわたって設けられていることを特徴とする。
【００１８】
また、上記構成の現像剤搬送部材において、前記板状部が、軸方向に所定間隔を空けて複数個設けられていることを特徴とする。
【００１９】
また、前記目的を達成する本発明に係る現像装置は、現像剤を搬送する複数の搬送部材と、前記複数の搬送部材を収容し、前記複数の搬送部材の間で現像剤を循環させる循環路が形成されたハウジングと、前記ハウジング内に配置され、現像剤を表面に担持し回転可能な現像剤担持体とを備えた現像装置であって、前記複数の搬送部材の少なくとも一つが前記のいずれかに記載の現像剤搬送部材で構成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、上記構成の現像装置において、前記複数の搬送部材のうち前記現像剤担持体に最も近い搬送部材以外の搬送部材の少なくとも一つが前記のいずれかに記載の現像剤搬送部材で構成されていることを特徴とする。
【００２１】
また、上記構成の現像装置において、前記循環路が、現像剤が所定方向に搬送される第１の搬送路と、現像剤が前記第１の搬送路と逆方向に搬送されるとともに前記第１の搬送路に隣接して平行に延びる第２の搬送路と、前記第１の搬送路及び前記第２の搬送路の間を仕切る仕切り部材と、前記第１の搬送路及び前記第２の搬送路内を現像剤が循環するように前記仕切り部材が開放された連通部とを備え、前記のいずれかに記載の現像剤搬送部材で構成された搬送部材において、前記連通部と対向する部分には前記板状部が設けられていない、又は、前記連通部と対向する部分の板状部の周方向の長さが、板状部の他の部分の周方向の長さと比べて最も短くなっていることを特徴とする。
【００２２】
また、上記構成の現像装置において、前記のいずれかに記載の現像剤搬送部材で構成された搬送部材の、前記連通部と対向し且つ現像剤が前記連通部から搬入してくる部分の軸部断面形状が丸形状であることを特徴とする。
【００２３】
また、上記構成の現像装置において、トナー又は現像剤を補給するための補給口をさらに備え、前記のいずれかに記載の現像剤搬送部材で構成された搬送部材において、前記補給口と対向する部分には前記板状部が設けられていない、又は、前記補給口と対向する部分の板状部の周方向の長さが他の部分の周方向の長さと比べて最も短くなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の現像剤搬送部材によれば、現像剤の搬送性を低下させることなく撹拌性を向上させることが可能になる。
【００２５】
また本発明の現像装置によれば、小型であって、濃度ムラ、かぶり等の画像不良が抑えられ高画質な画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】画像形成装置の一例を示す概説図である。
【図２】現像装置の一例を示す概説図である。
【図３】従来の現像剤搬送部材の、軸方向に対して垂直な略断面図及び正面図である。
【図４】従来の他の現像剤搬送部材の、軸方向に対して垂直な略断面図及び正面図である。
【図５】本発明に係る現像剤搬送部材の一例を示す斜視図である。
【図６】図５の現像剤搬送部材の軸方向に垂直な断面図である。
【図７】軸部の断面形状が丸形状である従来の現像剤搬送部材の軸方向に垂直な断面図である。
【図８】図７の従来の現像剤搬送部材における現像剤の動きを示す説明図である。
【図９】本発明に係る現像剤搬送部材における現像剤の動きを示す説明図である。
【図１０】本発明に係る現像剤搬送部材の他の例を示す軸方向に垂直な断面図である。
【図１１】本発明に係る現像剤搬送部材のさらに他の例を示す軸方向に垂直な断面図である。
【図１２】本発明に係る現像剤搬送部材のさらに他の実施形態を示す軸方向に垂直な断面図である。
【図１３】本発明に係る現像剤搬送部材の軸方向における板状部材の設置状態を説明する正面図である。
【図１４】本発明に係る現像装置の一実施形態を示す概説図である。
【図１５】本発明に係る現像装置の他の実施形態を示す概説図である。
【図１６】本発明に係る現像装置の他の実施形態を示す概説図である。
【図１７】本発明に係る現像装置の他の実施形態を示す概説図である。
【図１８】本発明に係る現像装置の他の実施形態を示す概説図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る現像剤搬送部材、現像装置を図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００２８】
図１は、本発明に係る現像装置を搭載した画像形成装置の一例を示す概説図である。図１の画像形成装置は、タンデム型デジタルカラープリンター（以下、単に「プリンター」と記すことがある）である。もちろん、プリンターのほか、さらにスキャナーを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。なお、以下において、説明の対象である装置または部材がイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)またはブラック(Ｂｋ)のいずれのものであるかを明確にする必要がある場合は、「(Ｙ)」、「(Ｍ)」、「(Ｃ)」、「(Ｂｋ)」の文字を符号に付加して説明し、それ以外の場合はそれら文字を省略して説明する。
【００２９】
プリンター１は、その内部のほぼ中央部に中間転写ベルト１１を備えている。中間転写ベルト１１は、ローラ１２，テンションローラ１３，ガイドローラ１４，１５の外周部に掛け渡されて反時計回りに回転駆動する。テンションローラ１３は、外側へスライド可能に取り付けられていると共に、押しバネＳによって中間転写ベルト１１の内側から外側に向かって付勢されている。これにより、中間転写ベルト１１は、常に張力がかかった状態となっている。
【００３０】
中間転写ベルト１１の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋが、中間転写ベルト１１に沿ってこの順に並んで配置されている。各作像部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋは、感光体ドラム（静電潜像担持体）２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂｋをそれぞれ有している。各感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂｋの周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｂｋと、プリントヘッド部２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｂｋと、現像装置２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｂｋと、クリーナ（クリーニング手段）２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｂｋとがそれぞれ配置されている。プリントヘッド部２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｂｋは、感光体ドラムの軸方向と平行な主走査方向に並べられた多数のＬＥＤから構成されている。
【００３１】
そして、中間転写ベルト１１を挟んで、各感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂｋと対向する位置には、一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｂｋが設けられている。また、中間転写ベルト１１のローラ１２で支持された部分には、２次転写ローラ１６が圧接されている。２次転写ローラ１６と中間転写ベルト１１とのニップ部が２次転写領域１７となる。この２次転写領域１７において中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像が、搬送されてきた用紙Ｐに転写される。
【００３２】
プリンター１に下部には、給紙カセット９１が着脱可能に配置されている。給紙カセット９１内に積載収容された用紙Ｐは、給紙ローラ９２の回転によって最上部のものから１枚ずつ引き出されて搬送路９３に送り出される。搬送路９３は、給紙カセット９１から、タイミングローラ対９４のニップ部、２次転写領域１７、および定着ユニット９５を通って排紙トレイ９８まで延びている。給紙カセット９１から送り出された用紙Ｐは、タイミングローラ対９４に搬送され、ここで所定のタイミングで２次転写領域１７に送り出される。
【００３３】
定着ユニット９５は、中空円筒状で、ハロゲンヒーターＨを内部に備えた定着ローラ９６と、この定着ローラ９６に圧接されて従動回転する加圧ローラ９７を備える。トナー像が２次転写された用紙Ｐが通過する、定着ローラ９６と加圧ローラ９７とのニップ部が、定着領域となる。
【００３４】
このような構成のプリンター１の概略動作について説明する。まず、カラー画像を出力するフルカラーモードの場合、外部装置（例えばパソコン）からプリンター１の画像信号処理部（不図示）に画像信号が入力されると、画像信号処理部ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、この信号をプリントヘッド用ＬＥＤドライブ回路に伝達する。このドライブ回路は、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋのプリントヘッド部２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｂｋを発光させて露光を行う。この露光は、プリントヘッド部２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｂｋの順にそれぞれ時間差をもって行われる。これにより、各感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂｋの表面に各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。
【００３５】
各感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｂｋ上に形成された静電潜像は、各現像装置２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｂｋによってそれぞれ現像されて各色のトナー像となる。そして、各色のトナー像は、各一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｂｋの作用により、図中反時計回りに回転する中間転写ベルト１１上に順次一次転写されて重ね合わせられる。
【００３６】
このようにして中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１１の移動にしたがって２次転写領域１７に達する。一方、給紙カセット９１から搬送路９３に送り出された用紙Ｐは、タイミングローラ対９４によって、トナー像が２次転写領域１７に達するタイミング合わせて２次転写領域１７へ搬送される。そして、２次転写ローラ１６にはトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。これにより、２次転写領域１７において、重ね合わされた各色トナー像は中間転写ベルト１１から用紙Ｐに一括して２次転写される。なお、２次転写後に中間転写ベルト１１上に残留するトナーは、不図示のベルトクリーナーにより回収される。
【００３７】
トナー像が２次転写された用紙Ｐは、搬送路９３を通って定着ユニット９５に送られ、そこで定着領域を通過することによりトナー像が用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは排紙トレイ９８に排出される。
【００３８】
次に、図１のプリンター１に搭載されている現像装置２４について説明する。図２は、現像装置２４Ｂｋの横断面図である。図２の現像装置２４Ｂｋは、磁性粒子からなるキャリアとトナーとを有する２成分系の現像剤Ｄを用いて感光体ドラム２１Ｂｋの静電潜像を現像するものである。この現像装置２４Ｂｋは、ハウジング６１と、複数の磁極を内蔵しハウジング６１に回転自在に支持された現像ローラ（現像剤担持体）４と、現像ローラ４の回転軸と回転軸が略平行で所定間隔を隔ててハウジング６１に回転自在に支持された２本の現像剤搬送部材５ａ，５ｂとを備える。ハウジング６１は、現像剤搬送部材５ａ及び現像剤搬送部材５ｂをそれぞれ収容する第１の搬送路６４ａ及び第２の搬送路６４ｂと、第１の搬送路６４ａと第２の搬送路６４ｂと間を仕切る仕切り板６２と、仕切り板６２の長手方向両端部に形成された連結部６５ａ，６５ｂ（図１４に図示）とを備える。第１の搬送路６４ａと、第２の搬送路６４ｂと、仕切り板６２と、連通部６５ａ，６５ｂとは現像剤Ｄの循環路Ｔ（図１４に図示）を構成する。
【００３９】
２本の現像剤搬送部材５ａ，５ｂは、不図示の駆動機構によって互いに逆方向に回転する。現像剤Ｄは、現像剤搬送部材５ａが回転することによって紙面奥方向に、現像剤搬送部材５ｂが回転することによって紙面手前方向に撹拌されながら搬送される。そして、現像剤搬送部材５ａ，５ｂの両端部において、仕切り板６２の両端部に形成された連通部６５ａ，６５ｂ（図１４に図示）を通って、一方の現像剤搬送部材から他方の現像剤搬送部材に現像剤は移動する。これにより現像剤Ｄはハウジング６１内を常に循環し撹拌される。ハウジング６１内を撹拌されながら循環することによってトナーは所定値まで帯電する。２本の現像剤搬送部材５ａ，５ｂによる現像剤Ｄの循環搬送について後段で詳述する。
【００４０】
現像剤Ｄを表面に担持し現像ニップ部に回転搬送する現像ローラ４は、マグネットローラ（磁界発生手段）と、マグネットローラを収納する円筒状に現像スリーブとから構成され、マグネットローラが固定されると共に、現像スリーブはマグネットローラに対して相対的に回転する。現像スリーブはアルミニウムなどの非磁性材料からなる。
【００４１】
現像ローラ４は現像剤搬送部材５ａから現像剤Ｄを受け取り、規制部材６３にて所望量に規制された現像剤Ｄを現像ニップ部へと搬送し、感光体ドラム２１Ｂｋ上に形成された潜像をトナーで可視化する。この時、現像ニップ部では、トナーを感光体ドラム２１Ｂｋに飛翔させるために、現像バイアスとしてＤＣ成分−２００Ｖ〜９００ＶにＡＣ成分として周波数＝３〜７ｋＨｚ、Ｖｐｐ＝１〜３ｋＶｐｐの矩形波やｓｉｎ波を重畳した高圧電圧が現像ローラ４と感光体ドラム２１Ｂｋとの間に印加される。
【００４２】
図３（ａ）に、従来の現像剤搬送部材の、軸方向に対して垂直な略断面図、図３（ｂ）に正面図をそれぞれ示す。従来の現像剤搬送部材は、丸形状の軸部５１１の周りに螺旋形状の羽根５２が巻き付けられた構成を有し、軸部５１１の両端部は軸受によってハウジングに回転可能に支持される。軸部５１１のどちらか一方の端部から駆動を入力することにより現像剤搬送部材は回転し、螺旋形状の羽根５２の巻き方向に現像剤Ｄを送ることが可能となる。この螺旋形状の羽根５２による現像剤Ｄの軸方向への搬送は従来多くの装置で使用されてきた。
【００４３】
ところで、濃度ムラやかぶり等の画像ノイズの発生は現像剤の撹拌不足が大きい原因の一つであるところ、近年、高画質化の強い市場要求がある一方、装置の小型化が進み、より速く、より確実に現像剤を撹拌する必要性が高まっている。
【００４４】
図４（ａ）に、従来の他の現像剤搬送部材の、軸方向に対して垂直な略断面図、図４（ｂ）に正面図をそれぞれ示す。図４に示す現像剤搬送部材は、図３の現像剤搬送部材と同様に、丸形状の軸部５１１と螺旋形状の羽根５２とを備えているが、軸部５１１は螺旋形状の羽根５２の軸方向両端部外側にのみ設けられており、軸方向中央部には軸部５１１は存在しない。つまり、この図の現像剤搬送部材は、従来の現像剤搬送部材では軸部５１１の有る部分には空間が形成された状態となっている。そして、螺旋形状の羽根５２の外周面には軸方向に伸びる板状部５３，５４が設けられている。この板状部５３，５４により現像剤は回転方向にかき混ぜるように動かされることとなるため、現像剤は周囲の現像剤とよく混ざりあうことが可能となる。
【００４５】
しかし、軸方向中央部において軸部５１１を無くしているため、螺旋形状の羽根５２で軸方向に搬送される現像剤が軸中心に形成された空間部分に逃げることとなり、現像剤の軸方向への搬送性は低下することとなる。
【００４６】
図５に、本発明に係る現像剤搬送部材の一例を示す斜視図を示す。また、図６に軸方向に対して垂直な断面図を示す。これらの図に示す本発明の現像剤搬送部材５ｂは、断面が楕円形状の軸部５１の周りに螺旋形状の羽根５２が設けられ、羽根５２の外周端間を軸方向に連結するように板状部５３，５４が現像剤搬送部材５ｂの軸方向全体にわたって設けられている。軸部５１と羽根５２とは別体で成形した後取り付けてもよいし、一体に成形してもよい。また、羽根５２と板状部５３，５４も別体で成形した後取り付けてもよいし、一体に成形してもよい。図４に示した従来の現像剤搬送部材では、軸方向中央部において軸部が存在しなかったが、本発明の現像剤搬送部材では軸方向全域において軸部５１が存在する。これによって軸方向への現像剤の搬送量が低下することがない。さらに軸部５１の断面形状が楕円形状であることにより、図６に示すように、軸部５１によって半径方向及び回転方向にも現像剤を搬送することが可能となる。これにより、軸方向、回転方向、半径方向の３つの方向に現像剤を搬送する力が発生することとなり、現像剤の搬送能力を低下させることがなく、撹拌性を向上させることが可能となる。
【００４７】
図７は、軸部５１１の断面形状が丸形状である従来の現像剤搬送部材の場合であり、図８は断面丸形状の軸部５１１と板状部５３との間を搬送される現像剤Ｄの動きを示している。図８に示すように、断面丸形状の軸部５１１の場合、現像剤Ｄが軸部５１１と板状部５３の間を通過する前後で、軸部５１１と板状部５３との間隔は急激に狭くなる。このため、２つの部材５１１，５３が最も近づいた部分において現像剤Ｄが滞ってしまい、軸方向への搬送能力は低下することとなる。また、この通路幅の狭い部分において現像剤Ｄにストレスがかかり現像剤Ｄの寿命を短くする要因の一つとなっていた。
【００４８】
一方、図９に示すように、軸部５１の断面形状が楕円形の場合、現像剤Ｄが軸部５１と板状部５３との間を通過する前後で、軸部５１と板状部５３との間隔は緩やかに狭くなる。これにより２つの部材５１，５３が最も近づいた部分においても現像剤Ｄは滞ることなく円滑に移動することが可能となり、現像剤Ｄの軸方向への搬送性は低下することがない。さらにこの通路幅の狭い部分において現像剤Ｄに余分なストレスがかからず現像剤Ｄの寿命に与える影響はない。
【００４９】
なお、軸部５１の断面形状が楕円形の場合についてこれまで説明してきたが、本発明で使用する軸部５１はこれに限定されるものではなく、軸部５１の断面形状が、板状部５３の内側辺に対して略垂直な方向（図９のｘ方向）の長さより板状部５３の内側辺と略平行な方向（図９のｙ方向）の長さの方が長い形状であればよく、例えば図１０に示すような、軸部５１ａの断面形状が長方形の場合であっても同様の効果が得られる。
【００５０】
図１０に示す現像剤搬送部材では、それぞれ断面形状が長方形の軸部５１ａと板状部５３，５４とが、軸部５１ａの長辺と板状部５３，５４の長辺とが所定距離を隔てて平行となるように配置されている。板状部５３，５４の内側辺の形状と、板状部５３，５４と対向する軸部５１ａの外周形状とはいずれも直線形状で一致している。また、２枚の板状部５３，５４が軸部５１ａに対して対称に設けられている。なお、２枚の板状部５３，５４の軸方向の長さは、現像剤搬送部材の軸方向全体にわたる長さであってもよいし、軸方向全体の長さよりも短く、軸方向に所定間隔を隔てて複数個設けられていてもよい。このような構成の現像剤搬送部材であると、現像剤が軸部５１ａと板状部５３，５４との間を通過する前後で、軸部５１ａと板状部５３，５４との間隔はほぼ等しくなり、軸部５１ａと板状部５３，５４との間で現像剤は滞ることなく円滑に移動することが可能となり、現像剤の軸方向への搬送性は低下することがない。また、現像剤に余分なストレスがかからず軸部５１ａや板状部５３，５４によって現像剤の寿命に与える影響はない。
【００５１】
軸部５１と板状部５３，５４との間で現像剤を滞ることなく円滑に移動させる観点からは、現像剤が軸部５１と板状部５３，５４との間を通過する前後で、軸部５１と板状部５３，５４との間隔をほぼ等しくすればよい。例えば、図１１に示すように、断面形状が楕円形の軸部５１の場合には、板状部５３ａ，５４ａの内側辺の形状を軸部５１の凸曲面形状と一致するように凹曲面形状とする。これにより、軸部５１と板状部５３ａ，５４ａとの間隔が略同一となり、軸部５１と板状部５３ａ，５４ａとの間で現像剤は滞ることなく円滑に移動することが可能となる。
【００５２】
図１２に、本発明に係る現像剤搬送部材の他の実施形態を示す軸方向に垂直な断面図を示す。この図に示す現像剤搬送部材は、図１１に示した現像剤搬送部材と同様に、軸部５１の断面形状を楕円形とし、板状部５３ｂ，５４ｂの内側辺の形状を軸部５１の凸曲面形状と一致する凹曲面形状とし、そしてさらに、板状部５３ｂ，５４ｂの外側辺を凸曲面とすると共に、その曲率を螺旋状の羽根５２の外周の曲率と略同一としたものである。板状部５３ｂ、５４ｂの内側辺の形状と軸部５１の外周形状とを一致させることによって、図１１の現像剤搬送部材と同様に、軸部５１と板状部５３ａ，５４ａとの間隔が略同一となり、軸部５１と板状部５３ａ，５４ａとの間で現像剤は滞ることなく円滑に移動することが可能となる。また、板状部５３ｂ，５４ｂの外側辺を凸曲面とし、その曲率を螺旋状の羽根５２の外周の曲率と略同一とすることによって、回転時の板状部５３ｂ，５４ｂと現像剤との接触抵抗が小さくなり現像剤搬送部材の回転トルクが小さくなる。また、板状部５３ｂ，５４ｂの回転方向先端側の端部が鋭角形状となるので、板状部５３ｂ，５４ｂの先端部が現像剤を羽根５２の外側方向に移動させていた力が弱まり、逆に羽根５２の外側に存在する現像剤を羽根５２の内側方向へとすくい取る力が大きくなり現像剤の撹拌性がより高まることとなる。なお、これまで説明した実施形態においても板状部の回転方向先端側の端部を鋭角形状としても勿論構わない。
【００５３】
図１３は、本発明に係る現像剤搬送部材の軸方向における板状部材５３の設置状態を説明する正面図である。図１３（ａ）の現像剤搬送部材は、板状部材５３を軸方向全領域にわたって設置したものであって、現像剤搬送部材の軸方向の全体において現像剤を軸方向、回転方向、半径方向の３つの方向へ移動させることが可能となるため高い撹拌性が得られる。また、図１３（ｂ）の現像剤搬送部材は、軸方向に所定間隔で板状部材５３を複数個設置したものであって、現像剤搬送部材の軸方向において現像剤の移動に強弱を持たせることができ周囲の現像剤とよく混ぜることが可能となる。
【００５４】
（現像装置）
本発明に係る現像装置について以下説明する。図１４に、現像装置の内部を上面から見た図を示す。図１４において、ハウジング６１は、現像ローラ４を回転自在に支持すると共に、現像剤を循環させる循環路Ｔを備える。循環路Ｔは、第１の搬送路６４ａと、第１の搬送路６４ａに隣接して平行に延びる第２の搬送路６４ｂと、第１の搬送路６４ａと第２の搬送路６４ｂとの間を仕切る仕切り板６２と、仕切り板６２の長手方向両端部において開放された連通部６５ａ，６５ｂとで構成される。そして、現像剤搬送部材５ａは第１の搬送路６４ａに収容され、ハウジング６１に回転自在に支持されている。また、現像剤搬送部材５ｂは第２の搬送路６４ｂに収容され、ハウジング６１に回転自在に支持されている。
【００５５】
ハウジング６１内の現像剤は、現像剤搬送部材５ａによって図１４において左から右方向に搬送され、仕切り板６２に設けられた連通部６５ａを介して現像剤搬送部材５ｂに移動し、現像剤搬送部材５ｂによって右から左方向に搬送される。そして、現像剤は、仕切り版６２に設けられた連通部６５ｂを介して現像剤搬送部材５ａに再び移動し、ハウジング６１内を循環する。このようにハウジング６１内を循環搬送される間に現像剤中のトナーは所定値まで帯電する。また、現像剤は、現像剤搬送部材５ａによって搬送されている間に、現像剤搬送部材５ａから現像ローラ４の表面に供給される。
【００５６】
このような構成の現像装置において、現像剤搬送部材５ａとして従来公知の搬送部材、ここでは軸部の表面に螺旋形状の羽根が設けられた構造の搬送部材を用い、現像剤搬送部材５ｂとして本発明の現像剤搬送部材を用いる。前述のように、本発明の現像剤搬送部材を用いることによって現像剤の搬送性を低下させることなく撹拌性を向上させることが可能になる。一方、現像ローラ４に隣接して設けられる現像剤搬送部材５ａには、現像剤を撹拌搬送する役割の外、現像剤を現像ローラ４へ供給する役割も要求される。本発明の現像剤搬送部材のように螺旋形状の羽根間を連結するように板状部が設けられていると、現像剤を現像ローラ４へ円滑に供給し難い。そこで、現像剤搬送部材５ａとして従来公知の搬送部材を用い、現像剤搬送部材５ｂとして本発明の現像剤搬送部材を用いることが推奨される。なお、図１４に示す現像剤搬送部材５ｂにおいて、板状部５４は板状部５３とちょうど重なる位置にある。
【００５７】
また、図１４に示す現像装置では、現像剤搬送部材５ｂにおける連通部６５ａ，６５ｂと対向する部分には板状部５３（５４）を設けていない。板状部５３（５４）が設けられていると現像剤搬送部材５ｂ内での現像剤の動き（撹拌性）は良くなるが、現像剤を現像剤搬送部材５ｂの内側から外側へ移動させる力は弱くなる。そのため、連通部６５ａ，６５ｂと対向する部分に板状部５３，５４を設けないことによって、連通部６５ａ，６５ｂにおける現像剤搬送部材間での現像剤の受け渡しが円滑に行えるようになる。
【００５８】
あるいはまた、図１５に示すように、現像剤搬送部材５ｂにおける連通部６５ａ，６５ｂと対向する板状部５３，５４の部分５３１（５４１）の周方向の長さを、板状部５３，５４の他の部分の周方向の長さと比べて最も短くなるようにしてもよい。このような構造によっても、連通部６５ａ，６５ｂにおける現像剤搬送部材間での現像剤の受け渡しが円滑に行えるようになる。
【００５９】
さらには、図１４及び図１５の現像装置の構成に加えて、現像剤搬送部材５ｂにおける連通部６５ａと対向する部分の軸部の軸方向に垂直な断面形状を丸形状としてもよい。連通部６５ａは現像剤搬送部材５ａから現像剤搬送部材５ｂに現像剤が受け渡される領域であり、この領域の現像剤搬送部材５ｂにおける軸部５１の断面形状を丸形状とすることによって、軸部５１による現像剤を現像剤搬送部材５ｂの内側から外側へ移動させる力は弱くなり、連通部６５ａにおける現像剤搬送部材５ａから現像剤搬送部材５ｂへの現像剤の受け渡しが円滑に行えるようになる。
【００６０】
図１６〜図１８に、補給口６６を備えた現像装置の内部を上面から見た図を示す。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した実施形態と同じであるので、これまでの実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００６１】
図１６〜図１８に示す現像装置は、第２の搬送路６４ｂが現像剤搬送方向上流側に拡張され、当該拡張部分にトナーを補給するための補給口６６（図１６〜図１８において破線で図示）が形成されている。現像装置内のトナーはトナー画像形成によって消費されるため、現像装置内のトナー濃度が低下すると、不図示のトナーホッパーあるいはトナーボトルなどから現像装置に補給口６６を介してトナーが補給される。現像装置に補給されたトナーは、より速く取り込む必要がある。
【００６２】
そこで、図１６に示す現像装置では、現像剤搬送部材５ｂにおける補給口６６と対向する部分には板状部５３（５４）を設けていない。補給口６６と対向する部分に板状部５３（５４）が設けられていると、補給口６６から補給されてきたトナーが現像剤搬送部材５ｂ内に円滑に取り込まれにくくなるからである。なお、補給口６６から現像装置内に補給されたトナーは、現像剤搬送部材５ｂによって連通部６５ａへ撹拌搬送され、ここで既存の現像剤と合流して撹拌混合され、前述のように現像剤搬送部材５ａ，５ｂによって循環路Ｔを循環搬送される。この間にトナーは所定値まで帯電する。
【００６３】
図１７に示す現像装置では、現像剤搬送部材５ｂにおける補給口６６と対向する部分に第２板状部５３２（５４２）を設けているが、この第２板状部５３２（５４２）は周方向の長さが板状部５３，５４の周方向の長さよりも短く設計されている。このような構成によって、補給口６６から補給されてきたトナーは現像剤搬送部材５ｂ内に円滑に取り込まれる。
【００６４】
また図１８に示す現像装置では、現像剤搬送部材５ｂにおける補給口６６と対向する部分に所定間隔で複数個の第３板状部５３３（５４３）を設けている。この第３板状部５３３（５４３）は、周方向の長さが板状部５３，５４の周方向の長さよりも短く、それぞれの軸方向の長さは第２板状部５３２（５４２）よりも短く設計されている。このような構成によっても、補給口６６から補給されてきたトナーは現像剤搬送部材５ｂ内に円滑に取り込まれる。
【００６５】
なお、図１６〜図１８までの実施形態では補給口６６からトナーを補給していたが、これらの図に示す現像装置がいわゆるトリクル方式の現像装置の場合には、補給口６６から現像剤を現像装置に補給する構成としても構わない。
【００６６】
本発明の現像剤搬送部材及び現像装置は、モノクロ及びカラーの複写機、プリンター、ファクシミリ、これらの機能を複数備えた複合機などの画像形成装置に用いることができる。
【００６７】
また、現像装置が、現像剤を搬送する搬送部材を３個以上有する場合、本発明の現像剤搬送部材は現像ローラに最も近い搬送部材以外の搬送部材として使用するのが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の現像剤搬送部材によれば、現像剤の搬送性を低下させることなく撹拌性を向上させることができ有用である。
【符号の説明】
【００６９】
１    プリンター（画像形成装置）
４    現像ローラ（現像剤担持体）
Ｄ    現像剤
Ｔ    循環路
５ａ  現像剤搬送部材
５ｂ  現像剤搬送部材
２４Ｂｋ    現像装置
５１    軸部
５２    羽根
５３，５４    板状部
５３１，５４１    板状部
５３２，５４２    第２板状部
５３３，５４３    第３板状部
６１    ハウジング
６２    仕切り部材
６４ａ    第１の搬送路
６４ｂ    第２の搬送路
６５ａ，６５ｂ    連通部
６６    補給口
【図１】
2018066770.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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