(57)【要約】【課題】  トナーとキャリアとを含む現像剤を用いた現像装置において、トナー補給口からトナー補給部に補給されたトナーが適切に搬送されるようにし、補給されたトナーが熱などによって凝集・固化したり、トナー補給部の内壁面に設けられた軸受部に詰まったりするのを適切に防止する。【解決手段】  攪拌搬送部材27を回転させて現像剤Dを混合攪拌させながら搬送させる現像剤搬送部24から延出されたトナー補給部25に、トナー補給口25aからトナーを補給させるにあたり、攪拌搬送部材の回転軸27aを保持する軸受部25cが設けられたトナー補給部の内壁面25bの位置が、トナー補給口から供給された安息角αの状態にあるトナーの搬送方向上流側の端部Xよりもトナーの搬送方向上流側で、安息角の状態のトナーが崩壊されて崩壊角βの状態になったトナーの搬送方向上流側の端部Yの近傍に存在するようにした。【選択図】  図４
2011102950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを含む現像剤を像担持体に導いて現像を行う現像ローラと、回転軸の外周に羽根部材が設けられた攪拌搬送部材を回転させて現像剤を混合攪拌させながら搬送させる現像剤搬送部とが設けられると共に、上記の現像剤搬送部から延出されたトナー補給部に、トナーを補給させるトナー補給口が設けられた現像装置において、上記の攪拌搬送部材の回転軸を回転可能に保持する軸受部が設けられたトナー補給部の内壁面の位置が、トナー補給口から供給された安息角の状態にあるトナーの搬送方向上流側の端部よりもトナーの搬送方向上流側で、安息角の状態のトナーが崩壊されて崩壊角の状態になったトナーの搬送方向上流側の端部の近傍に存在することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、上記の現像剤搬送部が、現像ローラと対向するように設けられ、現像剤を現像ローラに供給する第１現像剤搬送部と、この第１現像剤搬送部と隔壁を介して設けられ、現像剤を隔壁の両端部における循環口を通して第１現像剤搬送部との間で循環させる第２現像剤搬送部とを有し、この第２現像剤搬送部におけるトナーの搬送方向上流側にトナー補給部が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の現像装置において、上記の攪拌搬送部材の回転軸の端部が、トナー補給部の内壁面に凹設された軸受部内に回転可能に保持されてなることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置及びこのような画像形成装置において像担持体に形成された静電潜像を現像するのに使用する現像装置に関するものである。特に、トナーとキャリアとを含む現像剤を像担持体に導いて現像を行う現像ローラと、回転軸の外周に羽根部材が設けられた攪拌搬送部材を回転させて現像剤を混合攪拌させながら搬送させる現像剤搬送部とが設けられると共に、上記の現像剤搬送部から延出されたトナー補給部に、トナーを補給させるトナー補給口が設けられた現像装置において、トナー補給口から補給されたトナーが、攪拌搬送部材によって現像剤搬送部に適切に搬送されるようにして、攪拌搬送部材の回転軸を回転可能に保持するトナー補給部の内壁面に設けられた軸受部に導かれるのを防止し、補給されたトナーが熱などによって凝集・固化したり、トナー補給部の内壁面に設けられた軸受部に詰まったりするのを適切に防止できるようにした点に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光体等の像担持体に形成された静電潜像に現像装置からトナーを供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像するようにしている。
【０００３】
そして、このような現像装置としては、現像剤にトナーのみを使用した１成分現像方式のものと、現像剤にトナーとキャリアとを使用した２成分現像方式のものとが知られている。
【０００４】
ここで、現像剤にトナーとキャリアとを使用した２成分現像方式の現像装置においては、一般に、現像剤搬送部における現像剤を回転する攪拌搬送部材により混合攪拌させながら搬送させると共に、この現像剤を現像ローラに供給し、この現像ローラにより現像剤を像担持体と対向する位置に導き、この現像ローラから像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行うようにしている。
【０００５】
また、上記のようにして現像を行った結果、現像剤搬送部における現像剤中におけるトナーの量が減少した場合には、一般に、現像剤搬送部から延出されたトナー補給部にトナー補給口を通してトナーを補給し、このように補給されたトナーを上記の攪拌搬送部材により現像剤搬送部に搬送させ、この現像剤搬送部内における現像剤にトナーを補給させるようにしている。
【０００６】
ここで、上記のようにトナー補給口を通してトナー補給部にトナーを補給した場合に、トナー補給部の内壁面において攪拌搬送部材の回転軸を回転可能に保持する軸受部に補給されたトナーが入り込んだり、また軸受部を通してトナーが外部に漏れ出したりするおそれがあった。
【０００７】
そして、従来においては、攪拌搬送部材の回転軸を回転可能に保持するトナー補給部の内壁面における軸受部の内面側にリング状になった樹脂製のシール部材を設けることが行われている。
【０００８】
しかし、このように軸受部の内面側にシール部材を設けた状態で、上記の攪拌搬送部材を回転させると、この攪拌搬送部材の回転軸とシール部材との摩擦熱によって、この攪拌搬送部材の回転軸の端部が加熱され、この熱により攪拌搬送部材の回転軸の端部において、補給されたトナーが溶融して凝集・固化した。そして、このように凝集・固化されたトナーの塊が、攪拌搬送部材により搬送されて現像剤搬送部内における現像剤中に混入し、これにより形成される画像に筋状ノイズ等の悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００９】
このため、従来においては、特許文献１に示されるように、現像ユニット内のアイドラ軸や攪拌ブレードや搬送ブレードをヒートパイプで構成し、これらにおいて発生した摩擦熱をヒートシンクに排熱させるようにしたものが提案されている。
【００１０】
しかし、このようにアイドラ軸や攪拌ブレードや搬送ブレードをヒートパイプで構成すると共に、ヒートシンクを別個に設けると、これらのコストが高くつくと共に、装置が大型化するという問題があった。
【００１１】
また、特許文献２においては、現像装置の端部において、軸受部材とシール部材との間における空間に熱を放熱させるための通気口を設けるようにしたものが提案されている。
【００１２】
しかし、この場合には、上記の通気口を通してトナーが外部に飛散するおそれがあると共に、装置が大型化するという問題があった。
【００１３】
また、特許文献３においては、現像装置における駆動部などの熱発生部と、現像装置内の非熱発生部とを離隔させるようにしたものが提案されている。
【００１４】
しかし、この場合には、駆動部などの熱発生部と現像装置内の非熱発生部とを離隔させるため、装置が大型化するという問題があり、また上記のように攪拌搬送部材の回転軸とシール部材との摩擦による熱によってトナーが攪拌搬送部材の軸端部に融着するのを適切に防止することはできなかった。
【００１５】
また、特許文献４においては、トナー補給部における攪拌搬送部材の回転軸にトナーほぐし部材を設け、このトナーほぐし部材によってトナーの塊をほぐすようにしたものが提案されている。
【００１６】
しかし、トナーほぐし部材を設けた場合においても、上記のように熱により凝集・固化されたトナーの塊を十分にほぐすことが困難であり、依然として、凝集・固化されたトナーの塊が、攪拌搬送部材により搬送されて現像剤搬送部内における現像剤中に混入し、これにより形成される画像に筋状ノイズ等の悪影響を及ぼすという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００３−１０７９０６号公報
【特許文献２】特開２００３−５７９２７号公報
【特許文献３】特開２００５−１４８１０２号公報
【特許文献４】特開２００７−１４７８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用する現像装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１９】
すなわち、本発明は、攪拌搬送部材を回転させて現像剤を混合攪拌させながら搬送させる現像剤搬送部から延出されたトナー補給部に、トナー補給口からトナーを補給させるにあたり、トナー補給口から補給されたトナーが、攪拌搬送部材によって現像剤搬送部に適切に搬送されるようにして、攪拌搬送部材の回転軸を回転可能に保持するトナー補給部の内壁面に設けられた軸受部に導かれるのを防止し、補給されたトナーが熱などによって凝集・固化したり、トナー補給部の内壁面に設けられた軸受部に詰まったりするのを適切に防止し、良好な画像形成が安定して行えるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明における現像装置においては、上記のような課題を解決するため、トナーとキャリアとを含む現像剤を像担持体に導いて現像を行う現像ローラと、回転軸の外周に羽根部材が設けられた攪拌搬送部材を回転させて現像剤を混合攪拌させながら搬送させる現像剤搬送部とが設けられると共に、上記の現像剤搬送部から延出されたトナー補給部に、トナーを補給させるトナー補給口が設けられた現像装置において、上記の攪拌搬送部材の回転軸を回転可能に保持する軸受部が設けられたトナー補給部の内壁面の位置が、トナー補給口から供給された安息角の状態にあるトナーの搬送方向上流側の端部よりもトナーの搬送方向上流側で、安息角の状態のトナーが崩壊されて崩壊角の状態になったトナーの搬送方向上流側の端部の近傍に存在するようにした。
【００２１】
ここで、上記の崩壊角については、多機能型粉体物性測定器（株式会社セイシン企業製：マルチテスターＭＴ−１００１Ｔ型）を用い、その取扱説明書に示されているように、安息角を測定した後、安息角テーブルユニットの下についている錘をゆっくりタッピングテーブルの下まで持ち上げた後、落下させ、この操作を３回繰り返し、３か所以上の場所で角度を測定し、その平均値を崩壊角として求めた。
【００２２】
そして、本発明の現像装置としては、一般に、上記の現像剤搬送部が、現像ローラと対向するように設けられて現像剤を現像ローラに供給する第１現像剤搬送部と、この第１現像剤搬送部と隔壁を介して設けられて現像剤を隔壁の両端部における循環口を通して第１現像剤搬送部との間で循環させる第２現像剤搬送部とを有し、この第２現像剤搬送部におけるトナーの搬送方向上流側にトナー補給部が設けられたものが用いられる。
【００２３】
また、本発明の現像装置において、トナー補給部の内壁面における軸受部に、攪拌搬送部材の回転軸を回転可能に保持させるにあたっては、トナー補給部の内壁面を貫通するようにして攪拌搬送部材の回転軸を軸受部に保持させるようにすることもできるが、この軸受部を通して補給されたトナーが漏れ出したりするのを確実に防止するためには、攪拌搬送部材の回転軸の端部を、トナー補給部の内壁面に凹設された軸受部内に回転可能に保持させるようにすることが好ましい。
【００２４】
そして、本発明の画像形成装置においては、上記のような現像装置を用いるようにした。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の現像装置においては、上記のように現像剤搬送部から延出されたトナー補給部に設けられたトナー補給口からトナーを補給させるにあたり、攪拌搬送部材の回転軸を回転可能に保持する軸受部が設けられたトナー補給部の内壁面の位置が、トナー補給口から供給された安息角の状態にあるトナーの搬送方向上流側の端部よりもトナーの搬送方向上流側で、安息角の状態のトナーが崩壊されて崩壊角の状態になったトナーの搬送方向上流側の端部の近傍に存在するようにしたため、トナー補給口からトナー補給部に補給されたトナーが衝撃等によって崩壊されても、トナー補給部の内壁面に設けられた軸受部に導かれるのが防止され、補給されたトナーが上記の攪拌搬送部材により確実に搬送されて現像剤搬送部に導かれるようになる。
【００２６】
この結果、本発明の現像装置においては、トナー補給口から補給されたトナーがトナー補給部の内壁面に設けられた軸受部に導かれるのが防止され、補給されたトナーが熱などによって凝集・固化したり、トナー補給部の内壁面に設けられた軸受部に詰まったりするのが適切に防止され、良好な画像形成が安定して行えるようになる。
【００２７】
また、本発明の現像装置においては、上記のように軸受部が設けられたトナー補給部の内壁面の位置が、安息角の状態のトナーが崩壊された崩壊角の状態にあるトナーの搬送方向上流側の端部の近傍に存在するようにしたため、トナー補給口から軸受部が設けられたトナー補給部の内壁面までの距離が過剰に大きくなるということがなく、現像装置が大型化するのも抑制される。
【００２８】
さらに、本発明の現像装置においては、上記のようにトナー補給口から補給されたトナーがトナー補給部の内壁面に設けられた軸受部に導かれるのが抑制されるため、従来のようにトナー補給部の内壁面に設けられた軸受部の内面側にシール部材を設ける必要がなく、コストが低減されると共に、前記のように攪拌搬送部材の回転軸の端部を、トナー補給部の内壁面に凹設された軸受部内に回転可能に保持させるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を用いて画像形成を行う状態を示した概略説明図である。
【図２】上記の画像形成装置において、本発明の一実施形態に係る現像装置を使用して現像を行う状態を示した概略説明図である。
【図３】上記の実施形態に係る現像装置の内部状態を示した概略断面説明図である。
【図４】上記の実施形態に係る現像装置において、トナー補給口からトナー補給部に補給されたトナーが安息角である状態と、安息角の状態のトナーが崩壊されて崩壊角になった状態とを示した部分説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置及び現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る画像形成装置及び現像装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００３１】
この実施形態に係る画像形成装置においては、図１に示すように、４つの感光体ドラム（像担持体）１０に対応させて、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を収容させた４つの現像装置２０を設けている。
【００３２】
そして、各現像装置２０においては、感光体ドラム１０に現像剤を搬送する現像ローラ２１を、それぞれ対応する感光体ドラム１０と対向するように設けると共に、各現像装置２０においては、それぞれの現像剤におけるトナーの色彩を異ならせて、黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色のトナーを用いている。
【００３３】
そして、この画像形成装置によりフルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各感光体ドラム１０を回転させて、各感光体ドラム１０の表面をそれぞれ帯電装置１１によって帯電させ、このように帯電された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ潜像形成装置１２により画像形成情報に従った露光を行い、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれ静電潜像を形成するようにしている。
【００３４】
次いで、このように静電潜像が形成された各感光体ドラム１０に対して、それぞれ対応する現像装置２０における現像ローラ２１により現像剤を感光体ドラム１０と対向する位置に導き、所定の色彩のトナーを各感光体ドラム１０の静電潜像に供給して現像を行い、各感光体ドラム１０の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成するようにしている。
【００３５】
そして、このように各感光体ドラム１０に形成された各色彩のトナー像を、ローラ１３ａに架け渡されて駆動される無端ベルト状になった中間転写体１３に、それぞれローラ状になった一次転写装置１４により順々に一次転写させて、この中間転写体１３の上にフルカラーのトナー像を形成するようにしている。一方、上記の中間転写体１３に転写されずに各感光体ドラム１０の表面に残留しているトナー等の残留物を、それぞれ第１クリーニング装置１５によって除去するようにしている。
【００３６】
次いで、上記のように中間転写体１３の上に形成されたフルカラーのトナー像を、この中間転写体１３によりローラ状になった二次転写装置１６と対向する位置に導くと共に、この画像形成装置の下部に収容された記録シート１９を中間転写体１３と二次転写装置１６との間に導き、上記の二次転写装置１６により中間転写体１３の上に形成されたフルカラーのトナー像をこの記録シート１９に二次転写させるようにしている。
【００３７】
その後、フルカラーのトナー像が転写された記録シート１９を定着装置１７に導いて、転写されたフルカラーのトナー像を記録シート１９に定着させた後、このようにフルカラーのトナー像が定着された記録シート１９を排紙させるようにしている。一方、記録シート１９に転写されずに上記の中間転写体１３に残ったトナー等の残留物を、第２クリーニング装置１８によって中間転写体１３から除去させるようにしている。
【００３８】
次に、この実施形態における現像装置２０について具体的に説明する。
【００３９】
ここで、この実施形態における現像装置２０においては、図２及び図３に示すように、その装置本体２０ａの上部に、感光体ドラム１０と所要間隔を介して対向するように現像ローラ２１を回転可能に設けると共に、この現像ローラ２１の内周側に、複数の磁極Ｎ，Ｓ，…が設けられたマグネット部材２１ａを固定して設けている。
【００４０】
そして、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤Ｄを収容させた上記の装置本体２０ａ内に、上記の現像ローラ２１の軸方向に沿った隔壁２２を設け、この隔壁２２により装置本体２０ａ内を、現像ローラ２１に沿って現像剤Ｄを搬送させると共に現像ローラ２１に現像剤Ｄを供給する第１現像剤搬送部２３と、現像剤Ｄをこの第１現像剤搬送部２３と逆方向に搬送させて、上記の隔壁２２の両端に設けられた循環口２２ａを通して現像剤Ｄを上記の第１現像剤搬送部２３との間で循環させる第２現像剤搬送部２４とに分離させている。
【００４１】
また、この第２現像剤搬送部２４より現像剤Ｄの搬送方向上流側に、第２現像剤搬送部２４と連続するようにして現像剤Ｄにトナーを補給させるトナー補給部２５を設け、このトナー補給部２５に設けられたトナー補給口２５ａからトナーを補給させるようにしている。
【００４２】
そして、上記の第１現像剤搬送部２３に沿ってその内部に、回転軸２６ａの外周にスクリュウ状の羽根部材２６ｂが設けられた第１攪拌搬送部材２６を回転可能に設けると共に、上記の第２現像剤搬送部２４とトナー補給部２５とに沿ってその内部に、回転軸２７ａの外周にスクリュウ状の羽根部材２７ｂが設けられた第２攪拌搬送部材２７を回転可能に設け、トナー補給部２５に導かれた第２攪拌搬送部材２７の回転軸２７ａの端部を、トナー補給部２５の内壁面２５ｂに凹設された軸受部２５ｃ内に回転可能に保持させている。
【００４３】
ここで、この現像装置２０においては、第１現像剤搬送部２３に設けられた第１攪拌搬送部材２６を回転させて現像剤Ｄを混合攪拌しながら搬送させ、その搬送方向の下流側における隔壁２２の循環口２２ａを通して第２現像剤搬送部２４に現像剤Ｄを導く途中において、この第１攪拌搬送部材２６により上記の現像ローラ２１に現像剤Ｄを供給するようにしている。
【００４４】
そして、このように供給された現像剤Ｄを現像ローラ２１によって感光体ドラム１０と対向する位置に搬送させる途中において、規制部材３０により搬送される現像剤Ｄの量を規制し、このように量が規制された現像剤Ｄを現像ローラ２１により感光体ドラム１０と対向する位置に導き、現像剤Ｄ中のトナーを感光体ドラム１０に供給して、感光体ドラム１０に形成された静電潜像を現像するようにしている。
【００４５】
また、このようにして現像を行った結果、現像剤Ｄにおけるトナーの濃度が低下した場合には、上記のトナー補給口２５ａを通してトナーをトナー補給部２５に補給させ、このように補給されたトナーを上記の第２攪拌搬送部材２７により第２現像剤搬送部２４に導くようにする。そして、このトナーを第２攪拌搬送部材２７により第２現像剤搬送部２４における現像剤Ｄと一緒に混合攪拌させながら搬送させ、その搬送方向の下流側における隔壁２２の循環口２２ａを通して、このようにトナーが補給された現像剤Ｄを上記の第１現像剤搬送部２３に導くようにしている。
【００４６】
ここで、この実施形態における現像装置２０においては、上記のように第２現像剤搬送部２４と連続して設けられたトナー補給部２５に、トナーを補給させるトナー補給口２５ａを設けるにあたり、第２攪拌搬送部材２７の回転軸２７ａの端部を保持する軸受部２５ｃが設けられたトナー補給部２５の内壁面２５ｂを、図４（Ａ）に示すように、トナー補給口２５ａから供給された安息角αの状態にあるトナーの搬送方向上流側の端部Ｘよりもトナーの搬送方向上流側に位置させると共に、図４（Ｂ）に示すように、安息角αの状態からトナーが崩壊されて崩壊角βの状態になったトナーの搬送方向上流側の端部Ｙの近傍に位置させるようにしている。
【００４７】
このようにすると、前記のようにトナー補給口２５ａからトナー補給部２５に補給されたトナーが衝撃等によって崩壊しても、トナーがトナー補給部２５の内壁面２５ｂに設けられた軸受部２５ｃに導かれるのが防止され、補給されたトナーが熱などによって凝集・固化したり、上記の軸受部２５ｃに詰まったりするのが適切に抑制され、トナー補給部２５に補給されたトナーが上記の第２攪拌搬送部材２７により確実に搬送されて第２現像剤搬送部２４に導かれるようになる。
【００４８】
また、上記のように軸受部２５ｃが設けられたトナー補給部２５の内壁面２５ｂの位置を、安息角αの状態からトナーが崩壊されて崩壊角βの状態になったトナーの搬送方向上流側の端部Ｙの近傍に位置させるようにすると、トナー補給口２５ａから軸受部２５ｃが設けられたトナー補給部２５の内壁面２５までの距離が過剰に大きくなるということがなく、現像装置２０が大型化するのも抑制される。
【符号の説明】
【００４９】
１０  感光体ドラム（像担持体）
１１  帯電装置
１２  潜像形成装置
１３  中間転写体
１３ａ  ローラ
１４  一次転写装置
１５  第１クリーニング装置
１６  二次転写装置
１７  定着装置
１８  第２クリーニング装置
１９  記録シート
２０  現像装置
２０ａ  装置本体
２１  現像ローラ
２１ａ  マグネット部材
２２  隔壁
２２ａ  循環口
２３  第１現像剤搬送部
２４  第２現像剤搬送部
２５  トナー補給部
２５ａ  トナー補給口
２５ｂ  内壁面
２５ｃ  軸受部
２６  第１攪拌搬送部材
２６ａ  回転軸
２６ｂ  羽根部材
２７  第２攪拌搬送部材
２７ａ  回転軸
２７ｂ  羽根部材
Ｄ  現像剤
α  安息角
β  崩壊角
Ｘ  安息角の状態にあるトナーの搬送方向上流側の端部
Ｙ  崩壊角の状態になったトナーの搬送方向上流側の端部
【図１】
2011102950.tif 000003
【図２】
2011102950.tif 000004
【図３】
2011102950.tif 000005
【図４】
2011102950.tif 000006