(57)【要約】      （修正有）【課題】感光体に形成された静電潜像の領域が狭いものを長時間連続して現像しても、消費された領域に常時、トナーが供給され、紙等のメディアに品質の高い像を出力（転写）することができる現像装置を提供する。【解決手段】第一攪拌羽根１１１、第三攪拌羽根１２１、第二搬送手段７００、第一搬送手段６００と、第二攪拌羽根１１２、第三攪拌羽根１２１、第二搬送手段７００、第二搬送手段７００との経路で、トナーの循環経路を形成することにより、常に、トナーが両側から中央に向かって搬送することを特徴とする。【選択図】図２
2015125192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補給手段から補給されたトナーを攪拌する攪拌手段と、攪拌したトナーをトナー担持体に供給する供給手段と、供給手段から搬送されたトナーを像担持体に搬送するトナー担持体とを有し、
前記攪拌手段は、第一仕切部と第二仕切部とにより仕切られ、上下に配置された第一攪拌手段と第二攪拌手段とを備え、
第一仕切部と第二仕切部は、第一攪拌手段と第二攪拌手段とが連通する二つ以上の空間を形成する長さを有し、
前記空間は、第一攪拌手段および第二攪拌手段の両側、第一攪拌手段および第二攪拌手段の両側以外の任意の場所に形成され、
前記第一攪拌手段は、第一攪拌手段の両側以外の任意の場所の空間を基準として、螺旋方向が対称となる第一攪拌羽根および第二攪拌羽と、該第一攪拌羽根および該第二攪拌羽の一端を取り付ける第一回転軸とからなり、
前記第二攪拌手段は、第二攪拌手段の両側以外の任意の場所の空間を基準として、螺旋方向が対称となる第三攪拌羽根および第四攪拌羽と、該第三攪拌羽根および該第四攪拌羽の一端を取り付ける第二回転軸とからなり、
前記第一攪拌手段および前記第二攪拌手段の両側以外の空間に対向する、前記第一回転軸の部位には、前記第二攪拌手段内の前記トナーを前記第一攪拌手段に搬送する第一搬送手段が設けられ、
前記第二攪拌手段の両側以外の空間に対向する、前記第二回転軸の部位には、前記第二攪拌手段内の前記トナーを前記第一搬送手段に搬送する第二搬送手段が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第一攪拌羽根および第二攪拌羽は、前記補給手段から補給された前記トナーが前記第一攪拌手段および前記第二攪拌手段の両側以外の空間に移動するように形成され、
前記第三攪拌羽根および第四攪拌羽根は、前記第二搬送手段に搬送された前記トナーを前記第二回転軸の両側に拡散するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記第一仕切部と前記第二仕切部は、前記第一攪拌手段および第二攪拌手段を収容するケーシングに設けられ、
前記第一攪拌手段または前記攪拌手段の回転方向と対向する一端側、且つ前記空間が形成された前記ケーシングの周縁には、前記空間の開閉を行う弁部が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
前記弁部は弾性を有するフィルム部材からなり、さらに、前記弁部は、前記第四羽根が前記弁部を前記空間部側にシフトする時に、前記空間部を塞ぐ長さを有することを特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項５】
前記第一攪拌羽根および前記第二攪拌羽根は、弾性を有するフィルム部材からなり、前記第一攪拌羽根および前記第二攪拌羽根は、前記第一攪拌羽根および前記第二攪拌羽根の他端が、前記ケーシング周面を滑るように接触する長さを有することを特徴とする請求項１、２または３いずれか記載の現像装置。
【請求項６】
前記第二回転軸が回転する方向側、且つ前記空間となる前記ケーシングの部位には、前記弁部の一端を取り付ける取付部が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３、４または５いずれか記載の現像装置。
【請求項７】
前記弁部は、一端が前記第一攪拌手段が収容された前記ケーシング側に取り付けられ、他端が前記第二攪拌手段が収容された前記ケーシング内に位置することを特徴とする請求項６記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像装置に関するものとして、特許文献１、２がある。特許文献１は、第１の搬送手段と、第２の搬送手段と、仕切部材と、仕切部材の両端には第１の開口と、第２の開口とからなり、仕切部材の第１の開口と第２の開口との間に第２の搬送手段から分岐して第１の搬送手段９に向かって現像剤の一部を送る第３の開口を設けている。
【０００３】
この構成により、第２の搬送手段から第３の開口を通って第１の搬送手段に現像剤の一部を分岐させて送り込むことにより第１の搬送手段の下流側において減少した現像剤のカサを短時間で復帰させ、さらに、第２の搬送手段のスクリュウの回転方向を、現像剤が仕切部材に押しつけながら搬送するように設定し、第３の開口の大きさに従って所定の割合で現像剤が逆流することなく分岐して第１の搬送手段に送り込むようになっている。
【０００４】
さらに、特許文献２は、トナー補給や現像によるトナー消費により空間的にトナー濃度変動している現像装置内の現像剤の流れに対し、所定の地点で分岐点（分岐経路）を作り、分岐させた各々の現像剤で異なる経路を通過させる。この構成により、混合が不十分な現像剤の下流側への流入が減少するとともに、上流側へ流入した現像剤はより長い距離を搬送され、十分に混合され適正に帯電されてから現像領域に供給され、弱帯電トナーによるトナー飛散や地肌汚れなどの不具合は生じないようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０５０５００号公報
【特許文献２】特開２００９−００８８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、これら特許文献は、特許文献１では第１の搬送手段および第２の搬送手段、特許文献２では供給搬送スクリューと攪拌搬送スクリューが並列した構成であるため、二つの搬送手段を載置スペースが必要となり、装置自体が大型化してしまう問題を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明は、補給手段から補給されたトナーを攪拌する攪拌手段と、攪拌したトナーをトナー担持体に供給する供給手段と、供給手段から搬送されたトナーを像担持体に搬送するトナー担持体とを有し、攪拌手段は、第一仕切部と第二仕切部とにより仕切られ、上下に配置された第一攪拌手段と第二攪拌手段とを備え、第一仕切部と第二仕切部は、第一攪拌手段と第二攪拌手段とが連通する二つ以上の空間を形成する長さを有し、空間は、第一攪拌手段および第二攪拌手段の両側、第一攪拌手段および第二攪拌手段の両側以外の任意の場所に形成され、第一攪拌手段は、第一攪拌手段の両側以外の任意の場所の空間を基準として、螺旋方向が対称となる第一攪拌羽根および第二攪拌羽と、該第一攪拌羽根および該第二攪拌羽の一端を取り付ける第一回転軸とからなり、第二攪拌手段は、第二攪拌手段の両側以外の任意の場所の空間を基準として、螺旋方向が対称となる第三攪拌羽根および第四攪拌羽根と、該第三攪拌羽根および該第四攪拌羽根の一端を取り付ける第二回転軸とからなり、第一攪拌手段および第二攪拌手段の両側以外の空間に対向する、第一回転軸の部位には、第二攪拌手段内のトナーを第一攪拌手段に搬送する第一搬送手段が設けられ、第二攪拌手段の両側以外の空間に対向する、第二回転軸の部位には、第二攪拌手段内のトナーを第一搬送手段に搬送する第二搬送手段が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、第一攪拌羽根および第二攪拌羽は、補給手段から補給されたトナーが第一攪拌手段および第二攪拌手段の両側以外の空間に移動するように形成され、第三攪拌羽根および第四攪拌羽根は、第二搬送手段に搬送されたトナーを第二回転軸の両側に拡散するように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、第一仕切部と前記第二仕切部は、第一攪拌手段および第二攪拌手段を収容するケーシングに設けられ、第一攪拌手段または攪拌手段の回転方向と対向する一端側、且つ空間が形成されたケーシングの周縁には、空間の開閉を行う弁部が設けられていることを特徴とし、請求項４記載の発明は、弁部を弾性を有するフィルム部材とするとともに、第四羽根が前記弁部を空間部側にシフトする時に、空間部を塞ぐ長さを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、第一攪拌羽根および第二攪拌羽根は、弾性を有するフィルム部材からなり、第一攪拌羽根および第二攪拌羽根は、第一攪拌羽根および第二攪拌羽根の他端が、ケーシング周面を滑るように接触する長さを有することを特徴とする。請求項７記載の発明は、弁部を、一端が前記第一攪拌手段が収容された前記ケーシング側に取り付け、他端が第二攪拌手段が収容されたケーシング内に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
攪拌手段を、第一攪拌手段と第二攪拌手段とを上下に配置することにより、攪拌手段がコンパクト化され、装置自体を小型化することができる。
【００１２】
また、第一攪拌手段および第二攪拌手段の両側以外の空間に対向する、第一回転軸の部位に設けられた第一搬送手段と、第二攪拌手段の両側以外の空間に対向する、第二回転軸の部位に設けられた第二搬送手段とにより、トナーの循環経路が、第一攪拌羽根、第三攪拌羽根、第二搬送手段、第一搬送手段と、第二攪拌羽根、第四攪拌羽根１２２、第二搬送手段、第一搬送手段との二つとなる。
【００１３】
この経路の形成により、補給手段から補給されたトナーが、直接、第一攪拌手段から第二攪拌手段に落ちることがなくなる。また、常に、攪拌されたトナーが中央に集まり、感光体に形成された静電潜像の領域が狭いものを長時間連続して現像しても、消費された領域に常時、トナーが供給され、紙等のメディアに品質の高い像を出力（転写）することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の現像装置を適用した画像形成装置の概略図。
【図２】図１の要部側面図。
【図３】本発明の現像装置の動作を示す図。
【図４】図３からの動作を示す図。
【図５】図４からの動作を示す図。
【発明を実施すための形態】
【００１５】
以下、図を用いて、本発明の実施の形態を説明する。図１に本発明の現像装置を適用した画像形成装置の概略を示す。
【００１６】
図１に示すように、発明の現像装置を適用した画像形成装置は、画像形成手段１と転写手段２と図示しない定着手段からなる。この構成のもと、図示しない給紙手段から用紙を繰り出し、転写手段２により、画像形成手段１で形成されたトナー像を用紙に転写して、この用紙を定着手段により定着するものである。
【００１７】
画像形成手段１は、像担持体Ａと除電手段Ｂと帯電手段Ｃと露光手段Ｄと本発明の現像手段Ｅとからなり、各手段は像担持体Ａの周辺の適宜位置に配置されている。像担持体Ａは、例えば、アルミニウム等のドラム状基体表面に電子感光体を備えた構成よりなる（以下、像担持体Ａを「感光体Ａ」とよぶ。）。この感光体Ａとしては、ＯＰＣ（有機光導電体）感光体やアモルファスシリコン感光体等の周知のものを使用し得る。
【００１８】
除電手段Ｂは、感光体Ａの表面に残留する電荷を消去して感光体Ａの表面を中和するものであり、具体的にはイレーサランプである。帯電手段Ｃは、除電手段Ｂで中和された感光体Ａの表面を特性極性に一様に帯電するものであり、具体的にはコロナ帯電器である。
【００１９】
露光手段Ｄは、帯電された感光体Ａの表面に光情報を入射（像露光）して感光体Ａの表面に静電潜像を形成するものである。後に詳しく述べる現像手段Ｅは、露光手段Ｄにより感光体Ａに形成された静電潜像にトナー像を現像するものである。転写手段２は、感光体Ａに現像されたトナー像を用紙に転写するものであり、トナー像を用紙に転写する転写装置２ａと、トナーが転写された用紙を像担持体Ａから分離する剥離装置２ｂとからなる
【００２０】
次に、本発明の現像装置について説明する。図１、２に示すように、現像装置は、一成分非磁性現像剤（以下、トナーと記す）に適用した接触現像装置である。なお、本実施形態では接触現像を採用しているが、本発明は接触現像に限るものではなく、非接触現像方式などを用いた現像装置であっても良い。
【００２１】
この現像装置は、感光体Ａに形成された静電潜像にトナーを現像する現像手段Ｅと、トナーが充填された補給手段Ｆから、トナーを攪拌して現像手段Ｅに搬送する攪拌手段１００とからなる。現像手段Ｅと攪拌手段１００は容器内に収容されている。
【００２２】
現像手段Ｅは、感光体Ａに形成された静電潜像にトナーを現像するトナー担持体３００と、トナー担持体３００にトナーを供給する供給手段２００と、供給手段２００からトナー担持体３００に供給されたトナーを一定の均一な薄層に規制する層厚制手段３１０とからなる。
【００２３】
トナー担持体３００は、芯金３２０と、芯金３２０の周りに形成した弾性層３３０とからなり、矢印方向に回転し、現像バイアス電源装置（不図示）によって、所定の現像バイアスが印加されている。
【００２４】
芯金３２０は、金属円筒に形成され、ステンレス等の導電性の鋼体からなる。弾性層３３０は、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、シリコンゴム、ウレタンゴムなどのゴム材からなる基層と、カーボンを混ぜたウレタンゴム、エーテルウレタン、ナイロンからなる表層３４０とからなる。この構成により、トナー担持体３００は、感光体Ａに対し、所定の当接圧で当接している。
【００２５】
供給手段２００は、スポンジなどの発泡弾性体からなり、トナー担持体３００の軸線に対し平行に伸び、トナー担持体３００に対し、所定の押圧力で押圧されている。
【００２６】
層厚規制手段３１０は、トナー担持体３００とほぼ同じ長さを有する導電性または半導電性の金属等の剛体のローラ、またはかかる金属等のローラの表面にテフロン（登録商標）等のトナー離型性の良い材料をコーティングしたローラ、またはかかる金属等のローラの周面に適度な弾性の外層を有する構成のローラからなる。
【００２７】
さらに、層厚規制手段３１０は、トナー担持体３００にその軸線方向ほぼ全長にわたって適宜な圧力で接触するように位置し、トナー担持体３００の回転方向とは対向する方向、即ち反時計方向に適宜な速度で回転するように設けられている。
【００２８】
かかる構成により、トナー担持体３００上のトナーは、層厚規制手段３１０を通過する時にその一部のみが層厚規制手段３１０をくぐり抜け、それにより均一なトナー薄層が形成される。なお、層厚規制手段３１０はトナー担持体３００の回転方向と順方向に回転するようにしても良い。
【００２９】
攪拌手段１００は、補給手段Ｆに充填されたトナーを攪拌して、供給手段２００に搬送するものである。図２に示すように、攪拌手段１００は、上下に配置された第一攪拌手段１１０と第二攪拌手段１２０とからなる。
【００３０】
これら、攪拌手段１００はケーシング１５０に収容されている。この配置により、現像手段Ｅの奥行き方向Ｇのスペースを狭くすることができる。
【００３１】
第一攪拌手段１１０は、後に述べる第一攪拌手段１１０の両側以外の任意の場所の空間Ｓを基準として、螺旋方向が対称となる第一攪拌羽根１１１および第二攪拌羽根１１２と、該第一攪拌羽根１１１および該第二攪拌羽根１１２の一端を取り付ける第一回転軸１３０とからなり、第一回転軸１３０は図１からみて時計方向に回転する。
【００３２】
第一攪拌羽根１１１および第二攪拌羽根１１２は、第一回転軸１３０が時計方向に回転した時、補給されたトナーが第一回転軸１３０の両側に拡散するようにスクリュー状に形成されている。
【００３３】
第二攪拌手段１２０は、第二攪拌手段１２０の両側以外の任意の場所の空間Ｓを基準として、螺旋方向が対称となる第三攪拌羽根１２１および第四攪拌羽根１２２と、第三攪拌羽根１２１および該第四攪拌羽根１２２の一端を取り付ける第二回転軸１４０とからなり、第一攪拌手段１１０と同じ構成となっている。なお、第二回転軸１４０は図１からみて反時計方向に回転する。
【００３４】
さらに、第一攪拌羽根１１１と第三攪拌羽根１２１は第一仕切部４００により仕切られ、第二攪拌羽根１１２と第四攪拌羽根１２２は第二仕切部５００により仕切られている。この構成により、補給手段Ｆから補給されたトナーが、すぐに、第二攪拌手段１２０に落下させないで、トナーを各攪拌羽根（１１１、１１２、１２１、１２２）で攪拌することができる。
【００３５】
また、第一仕切部４００と第二仕切部５００は、第一攪拌手段１１０と第二攪拌手段１２０とが連通する空間Ｓが形成されている。具体的に、空間Ｓは、第一攪拌手段１１０および第二攪拌手段１２０の両側、第一攪拌手段１１０および第二攪拌手段１２０の中央に形成されている。
【００３６】
なお、この発明の実施の形態において、第一攪拌手段１１０および第二攪拌手段１２０の両側以外に形成される空間Ｓは、中央に形成されているがこれに限定されることはなく、後に述べる第一搬送手段６００および第二搬送手段７００が配置された部位であればどこに配置しても良い。
【００３７】
第一攪拌手段１１０および第二攪拌手段１２０の両側に形成された空間Ｓにより、補給手段Ｆから補給されたトナーが第一攪拌手段１１０から第二攪拌手段１２０に移動する。
【００３８】
さらに、中央に形成された空間Ｓには、第一搬送手段６００および第二搬送手段７００が設けられ、これら搬送手段により、図２の矢印に示すような第一攪拌手段１１０から搬送され供給手段２００で供給されないトナー、第二攪拌手段１２０内に滞留したトナー、さらに、接触現像方式の場合、現像に消費されないで第二攪拌手段１２０内に回収されたトナーが、第二攪拌手段１２０から第一攪拌手段１１０に搬送される。
【００３９】
図２に示すように、第一攪拌羽根１１１、第三攪拌羽根１２１、第二搬送手段７００、第一搬送手段６００により形成された搬送経路、第二攪拌羽根１１２、第四攪拌羽根１２２、第二搬送手段７００、第二搬送手段７００により形成された搬送経路により、攪拌手段１００内でトナーが循環する。
【００４０】
第一搬送手段６００は、補給手段Ｆからの補給または第二搬送手段７００を介して搬送されたトナーを、第一攪拌羽根１１１側および第三攪拌羽根１２１側に搬送するものである。第一搬送手段６００は、第一攪拌手段１１０および第二攪拌手段１２０の両側以外の空間Ｓに対向する、第一回転軸１３０の部位、この実施の形態では中央に設けられている。
【００４１】
第一搬送手段６００は、弾性を有するフィルム状の部材からなる。第一搬送手段６００は、空間Ｓを塞ぐ幅を備えるとともに、一端が第一回転軸１３０の回転方向側に取り付けられ、他端がケーシング１５０の内壁を摺る長さを有する。
【００４２】
第二搬送手段７００は、先に述べたように、第一攪拌手段１１０から搬送され供給手段２００で供給されないトナー、第二攪拌手段１２０内に滞留したトナー、さらに、接触現像方式の場合、現像に消費されないで第二攪拌手段１２０内に回収されたトナーを、第一攪拌手段１１０側に搬送するものである。
【００４３】
第二搬送手段７００は、第一搬送手段６００と同じ部材からなり、空間Ｓを塞ぐ幅を備えるとともに、一端が第二回転軸１４０の回転方向側に取り付けられ、他端がケーシング１５０の内壁を摺る長さを有する。
【００４４】
さらに、第一搬送手段６００と第二搬送手段７００とが対向する任意の空間Ｓ部位には、弁部８００が設けられている。弁部８００は、ケーシング１５０内壁の両側に設けられた取付部材８１０（８１０ａ、８１０ｂ）と、トナー担持体３００側に配置された一方の取付部材８１０ａに取り付けられ、第一仕切部４００と第二仕切部５００を架け渡す橋渡部材８２０とからなる。
【００４５】
橋渡部材８２０は、第一搬送手段６００および第二搬送手段７００同様にフィルム状の部材からなり、一端が第一攪拌部材側のケーシング１５０内壁に取り付けられている。橋渡部材８２０の他端は、第二回転軸１４０が回転し、第二搬送手段７００の他端が取付部材８１０間を通過するときに、他方の取付部材８１０ｂの周縁に接触し空間Ｓを塞ぐ長さを有し、第二攪拌手段１２０側に撓んでいる。
【００４６】
以上の構成の下、本発明の現像装置の動作について説明する。図３に示すように、第一攪拌手段１１０および第二攪拌手段１２０を回転させる。これに伴って、第一搬送手段６００は第一攪拌手段１１０の回転方向に、第二搬送手段７００は第二攪拌手段１２０の回転方向に回転する。
【００４７】
この時、図４に示すように、第二搬送手段７００は中央に集まったトナーを掻き取り、さらに、回転を続けると、図に示すように、第二搬送手段７００の弾性力により、第二搬送手段７００上に掻き取ったトナーを載せた状態で、上方（第一搬送手段６００が配置された空間Ｓ）に、搬送される。
【００４８】
この搬送と同時に、橋渡部材８２０の他端が第二搬送手段７００に接触しはじめる。さらに、第二攪拌手段１２０の回転が進むと、図５に示すように、第二搬送手段７００の上に載っていたトナーが橋渡部材８２０に移動し、このトナーが橋渡部材８２０の上に乗った状態となる。
【００４９】
この時、第二搬送手段７００の弾性力により、橋渡部材８２０は上方に押し上げ、第一搬送手段６００と第二搬送手段７００との間に形成された空間Ｓに蓋をした状態となり、第二攪拌手段１２０側のトナー漏れが防止される。この間、第一攪拌手段１１０も矢印方向に回転しており、第一搬送手段６００もこれに追従して回転し、第一搬送手段６００は橋渡部材８２０の上のトナーを掻き取って、第一攪拌手段１１０と第二攪拌手段１２０とが連通する空間Ｓ側に搬送される。
【００５０】
このように、第一攪拌羽根１１１、第三攪拌羽根１２１、第二搬送手段、第一搬送手段と、第二攪拌羽根１１２、第三攪拌羽根１２１、第二搬送手段、第二搬送手段との経路で、トナーが循環されるとともに、常に、トナーが両側から中央に向かって搬送されるため、感光体Ａに形成された静電潜像の領域が狭いものを長時間連続して現像しても、消費された領域に常時、トナーが供給され、紙等のメディアに品質の高い像を出力（転写）することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
第一攪拌手段および第二攪拌手段の両側以外の空間に対向する、第一回転軸の部位に設けられた第一搬送手段と、第二攪拌手段の両側以外の空間に対向する、第二回転軸の部位に設けられた第二搬送手段とにより、感光体に形成された静電潜像の領域が狭いものを長時間連続して現像しても、消費された領域に常時、トナーが供給され、紙等のメディアに品質の高い像を出力（転写）することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１００  攪拌手段
１１０  第一攪拌手段
１１１  第一攪拌羽根
１１２  第二攪拌羽根
１２０  第二攪拌手段
１２１  第三攪拌羽根
１２２  第四攪拌羽根
１３０  第一回転軸
１４０  第二回転軸
２００  供給手段
３００  トナー担持体
４００  第一仕切部
５００  第二仕切部
６００  第一搬送手段
７００  第二搬送手段
Ａ  像担持体
Ｓ  空間
【図１】
2015125192.tif 000003
【図２】
2015125192.tif 000004
【図３】
2015125192.tif 000005
【図４】
2015125192.tif 000006
【図５】
2015125192.tif 000007