(57)【要約】【課題】羽根全面または軸全面、又は剤接触面全面、又は長手方向の一部に繊維集合体を設けることによって、異常画像・トナー飛散を解決する搬送スクリュ、これを備える現像装置、及びこの現像装置を搭載している画像形成装置を提供する。【解決手段】画像成形装置における現像装置を構成する現像ケース５内部に収容されかつ現像剤を攪拌しながら搬送して、前記現像剤を現像スリーブ４に供給する搬送スクリュ１、２において、その現像剤接触面全面または長手方向の一部に、前記現像スリーブ４に接触せず、かつ前記現像ケース５に接触する長さの繊維集合体３を備えている。【選択図】図１
2008107504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像成形装置における現像装置を構成する現像ケース内部に収容されかつ現像剤を攪拌しながら搬送して、前記現像剤を現像スリーブに供給する搬送スクリュにおいて、前記搬送スクリュの現像剤接触面全面または長手方向の一部に、前記現像スリーブに接触せず、かつ前記現像ケースに接触する長さの繊維集合体を備えていることを特徴とする搬送スクリュ。
【請求項２】
前記長手方向で前記繊維集合体の密度が異なることを特徴とする請求項１記載の搬送スクリュ。
【請求項３】
前記搬送スクリュの羽根部に、前記現像スリーブに接触しない長さであり、かつ前記現像ケースに接触する長さの前記繊維集合体を備えていることを特徴とする請求項１記載の搬送スクリュ。
【請求項４】
前記搬送スクリュの軸部に、羽根径よりも長く、かつ前記現像スリーブに接触しない長さであり、かつ前記現像ケースに接触する長さの前記繊維集合体を備えていることを特徴とする請求項１記載の搬送スクリュ。
【請求項５】
前記繊維集合体は１本の幹毛と複数の枝毛を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の搬送スクリュ。
【請求項６】
前記繊維集合体は絶縁性であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の搬送スクリュ。
【請求項７】
前記繊維集合体は、その先端が柔らかい軟性部材であり、かつ前記先端以外の部分は弾性のある弾性部材で構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の搬送スクリュ。
【請求項８】
前記搬送スクリュの羽根または軸断面の接線に対して、回転時に鋭角となる方向に９０度未満の角度で斜め方向に前記繊維集合体を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の搬送スクリュ。
【請求項９】
前記搬送スクリュの軸の長手方向に対して直角に前記繊維集合体を備えていることを特徴とする請求項１、請求項３、又は請求項５記載の搬送スクリュ。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項記載の搬送スクリュを搭載していることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
前記搬送スクリュに濃度センサ上部の現像剤の掻き取り部分がないことを特徴とする請求項１０記載の現像装置。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１記載の現像装置を搭載している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、静電記録式あるいは電子写真式複写機、プリンタ、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等である画像成形装置における現像装置を構成する搬送スクリュ、これを備えた現像装置、及びこの現像装置を搭載している画像成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電記録式あるいは電子写真式複写機、プリンタ等である画像成形装置の現像装置においては、搬送スクリュ（１軸）、搬送スクリュ（２軸）により、現像ケース内部に収容された２成分現像剤と濃度センサによる検知結果に基づいてトナー補給口より補給されたトナーを攪拌・搬送し、現像剤を帯電させ、内部に回転不能に設けられたＮ・Ｓ極の磁極を配置した磁界発生手段であるマグネットローラを有する非磁性の回転可能な現像スリーブに供給し、現像を行うものが知られている。
このような現像装置では、以下のような問題が発生する。すなわち、搬送スクリュ（１軸）と現像ケース間のギャップが大きい、もしくは搬送スクリュ（１軸）、搬送スクリュ（２軸）の振れが大きいと、搬送スクリュ（１軸）と現像ケース間に停滞している現像剤が現像スリーブ上へスクリュピッチとして供給され、ムラ画像の原因となることがある。
【０００３】
また、搬送スクリュ（２軸）での現像剤の攪拌不良により、低帯電トナーが発生し、電界コントロールができず、現像スリーブ、又はこの現像スリーブに対向する感光体の回転により発生する気流によって現像装置外に飛散する。また、トナー立ち上げ不足により、弱帯電トナーの地汚れも発生する。
さらに、トナー補給が片側から行なわれる現像装置、例えば、現像装置の後側のトナー補給口からトナーを供給する現像装置では、搬送スクリュ（２軸）により前側に向けてトナーを攪拌・搬送し、前側から後側に向けて搬送スクリュ（１軸）により現像剤の搬送と現像スリーブに供給する。
かかるトナーの補給が片側からとなる現像装置においては、搬送スクリュ（１軸）側のユニット前側では搬送スクリュ（２軸）側から現像剤が供給されて間もなく帯電量が少ないが、後側につれて現像剤は現像・攪拌・帯電を繰り返すことで、トナーの帯電量が前側と比べ多くなる。よって、現像装置前後におけるトナーの帯電量の差がトナー立ち上げの差として現れ、画像に異常画像（濃度偏差）として現れる。
【０００４】
上述したような理由で発生する異常画像・トナー飛散に対して、これらの不都合を除去又は改善するために、従来から種々の対策が提案されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
特許文献１では、現像ユニットと、トナーを収容するためのトナー収容手段と、上記トナー収容手段内のトナーを上記現像ユニットへ搬送するためのトナー搬送手段とを備えた画像形成装置において、上記トナー搬送手段は軸体上に螺旋状の羽根部が形成された搬送スクリュと、軸体方向に沿って上記搬送スクリュを覆うことによりトナーの搬送経路を規制するためのパイプ状部材を有し、上記搬送スクリュの羽根部円弧に沿って弾性部材又はブラシ部材を貼り付け、上記パイプ状部材の内面と接触回転させる現像装置が開示されている。
この技術によって、羽根部に沿ってブラシ部材を巻き付けることによって液状化トナーの流出を軽減する。上記搬送スクリュの羽根部の先端に溝を設け、該溝に上記ブラシ部材が配置される形状で構成され、トナー搬送量を安定化し、ブラシ部材の貼り付けバラツキを防止する。
【０００５】
特許文献２では、複数の楕円板を傾斜して回転軸上に等間隔に取り付けるアジテータを備え、そのアジテータの回転により現像剤を攪拌するとともに現像ローラ側へと搬送する電子写真装置の現像装置において、前記回転軸上にファーブラシを、１本のワイヤ状のものを寄せ集めて作り、前記アジテータの軸まわりで前記楕円板による現像剤搬送力が０となる位置に軸方向に均一に取り付ける技術が開示されている。また、特許文献３では、攪拌搬送スクリュの羽根部分の円弧上にブラシを備える技術が開示されている。
【特許文献１】特許第３３２３８８３号
【特許文献２】特開平０７−１６８４３１号公報
【特許文献３】特開平１１−１３３７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１は、羽根部の円弧または先端に設けられた溝に沿って弾性部材またはブラシを貼り付け、液状化トナーの流出軽減及びブラシ部材の貼り付けバラツキ防止を行なう技術である。特許文献２及び３は、楕円板を傾斜させて構成されるアジテータにファーブラシを取り付ける技術である。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、羽根全面または軸全面、又は剤接触面全面、又は長手方向の一部に繊維集合体を設けることによって、異常画像・トナー飛散を解決する搬送スクリュ、これを備える現像装置、及びこの現像装置を搭載している画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像成形装置における現像装置を構成する現像ケース内部に収容されかつ現像剤を攪拌しながら搬送して、前記現像剤を現像スリーブに供給する搬送スクリュにおいて、前記搬送スクリュの現像剤接触面全面または長手方向の一部に、前記現像スリーブに接触せず、かつ前記現像ケースに接触する長さの繊維集合体を備えていることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、その長手方向で前記繊維集合体の密度が異なる請求項１記載の搬送スクリュを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記搬送スクリュの羽根部に、前記現像スリーブに接触しない長さであり、かつ前記現像ケースに接触する長さの前記繊維集合体を備えている請求項１記載の搬送スクリュを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記搬送スクリュの軸部に、羽根径よりも長く、かつ前記現像スリーブに接触しない長さであり、かつ前記現像ケースに接触する長さの前記繊維集合体を備えている請求項１記載の搬送スクリュを特徴とする。
【０００８】
また、請求項５に記載の発明は、前記繊維集合体は１本の幹毛と複数の枝毛を有する請求項１乃至４のいずれか１項記載の搬送スクリュを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記繊維集合体は絶縁性である請求項１乃至５のいずれか１項記載の搬送スクリュを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記繊維集合体は、その先端が柔らかい軟性部材であり、かつ前記先端以外の部分は弾性のある弾性部材で構成される請求項１乃至５のいずれか１項記載の搬送スクリュを特徴とする。
【０００９】
また、請求項８に記載の発明は、前記搬送スクリュの羽根または軸断面の接線に対して、回転時に鋭角となる方向に９０度未満の角度で斜め方向に前記繊維集合体を備えている請求項１乃至５のいずれか１項記載の搬送スクリュを特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、前記搬送スクリュの軸の長手方向に対して直角に前記繊維集合体を備えている請求項１、請求項３、又は請求項５記載の搬送スクリュを特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれか１項記載の搬送スクリュを搭載している現像装置を特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、搬送スクリュに濃度センサ上部の現像剤の掻き取り部分がない請求項１０記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１０又は請求項１１記載の現像装置を搭載している画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、搬送スクリュの現像剤接触面全面または長手方向の一部に繊維集合体を備えることで、現像ケースに沿って搬送スクリュが回転し、現像剤を停滞させずこの搬送スクリュの振れに影響なく安定して現像剤を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による搬送スクリュの第１の実施の形態を示す概略図である。図２は図１の搬送スクリュを備えた現像装置を示す断面図である。図３は搬送スクリュに備える繊維集合体の形状を示す概略図である。図４は搬送スクリュに備える繊維集合体の別の形状を示す概略図である。
図１及び図２によれば、現像ケース５内には、現像剤を現像スリーブ４に供給する第１の搬送スクリュ（１軸）１、及び第２の搬送スクリュ２が配置されている。
第１の搬送スクリュ１の長手方向の一部として、第１の搬送スクリュ１の現像剤接触面の長手方向を１／３分割した中央部に、現像ケース５に接触し、羽根１ａの径よりも長く、かつ現像スリーブ４に接触しない長さの繊維集合体３を、第１の搬送スクリュ１の羽根１ａ又は軸断面の接線に対して、第１の搬送スクリュ１回転時に鋭角となる方向に９０度未満の角度で斜めに備える。
繊維集合体３は、図３に示すように、１本の幹毛９と複数の枝毛１０を有する構成となっている。また、繊維集合体３は、その先端が、図４に示すように、柔らかい軟性部材１１と弾性部材１２を有する構成にすることもできる。
【００１２】
図１に示すように、第１の搬送スクリュ１の現像剤接触面の長手方向を１／３分割した中央部に繊維集合体３を備えることで、振れが一般的に最も大きくなる中央部の振れを抑える。
また、現像ケース５に沿って第１の搬送スクリュ１が回転することで第１の搬送スクリュ１と現像ケース５間の現像剤の停滞を防止し、第１の搬送スクリュ１の振れに影響なく安定して現像剤を供給し異常画像（スクリュピッチムラ）を防止する。
さらに、繊維集合体３が弾性を有する弾性部材１２であることで現像剤の重みで潰されずに安定して回転し、回転時に鋭角となる方向に９０度未満の角度で斜めに備えられ、かつ繊維集合体３の先端が柔らかい軟性部材１１であることによって、現像ケース５に対して小さな繊維集合体３の抵抗で回転するので、第１の搬送スクリュ（１軸）１がロックするのを防止する。
【００１３】
図５は本発明による搬送スクリュの第２の実施の形態を示す概略図である。図６は図５の搬送スクリュを備えた現像装置を示す断面図である。図５及び図６によれば、現像装置の後側のトナー補給口８からトナーを供給し、第２の搬送スクリュ（２軸）２により前側に向けてトナーを攪拌・搬送する。
前側から後側に向けて第１の搬送スクリュ（１軸）１により現像剤を搬送して現像スリーブ４に供給する。この構成において、現像剤を現像スリーブ４に供給する第１の搬送スクリュ１には、前側で繊維集合体密度が高く、後側になるにつれ繊維集合体密度が低くなるように、絶縁性の繊維集合体３を備える。繊維集合体３の長さは、現像スリーブ４に接触せず、現像ケース５に接触する長さで、かつ軸部は羽根径よりも長い。
一般的に前側のトナーの帯電量が低いので、前側の繊維集合体密度を高くすることで、繊維集合体３への接触面積を多くし攪拌性を向上させ、トナーへの帯電量を多くし、後側の繊維集合体密度を低くすることで現像剤の攪拌性を前側よりも抑え、帯電量を小さくすることで、前後でのトナーへの帯電量のバランスをとり、かつ繊維集合体３により現像剤の停滞を抑え、長手方向で安定して現像スリーブ４に現像剤を供給することができる。
また、絶縁性の繊維集合体３を使用することで、第２の搬送スクリュ２の攪拌による摩擦にて発生した電荷を逃がさずに、安定して現像スリーブ４に現像剤を供給する。
【００１４】
第１の搬送スクリュ１の長手方向で繊維集合体３の密度を変えることで、繊維集合体３による現像剤の攪拌性を長手方向で変化させ、現像装置前後のトナーの帯電量のバランスをとり、トナーの立ち上げを均一化することで異常画像（濃度偏差）を防止することができる。
また、第１の搬送スクリュ１に絶縁性の繊維集合体３を備えることで、第２の搬送スクリュ（２軸）２側で帯電した電荷を逃がさずに、安定して現像スリーブ４に現像剤を供給することで、攪拌によるトナーとキャリアの摩擦帯電を効率よく行い、攪拌不良を防止することでトナー飛散・地汚れを防止することができる。
【００１５】
図７は本発明による搬送スクリュの第３の実施の形態を示す概略図である。図８は図７の搬送スクリュを備えた現像装置を示す断面図である。図７及び図８によれば、現像スリーブ４に対向する現像剤を供給する第１の搬送スクリュ（１軸）１の羽根部には、現像スリーブ４に接触せず、現像ケース５に接触する長さの、図３に示した繊維集合体３の形状のような１本の幹毛９と複数の枝毛１０からなる繊維集合体３を備えている。
枝毛１０によって、繊維集合体３の現像剤への接触面積が多くなり、現像剤の攪拌性を向上させ、攪拌不良を防止することによりトナー飛散・地汚れを防止する。
また、羽根部に繊維集合体３を備えることで、現像ケース５に沿って第１の搬送スクリュ１が回転し、羽根間で抱える現像剤の量が多くなり、搬送性を向上させ、かつ第１の搬送スクリュ１と現像ケース５間の現像剤の停滞を防止し、第１の搬送スクリュ１の振れに影響なく安定して現像剤を供給することで、異常画像（スクリュピッチムラ）を防止する。
【００１６】
図９は本発明による搬送スクリュの第４の実施の形態を示す概略図である。図１０は図９の搬送スクリュを備えた現像装置を示す断面図である。図９及び図１０によれば、現像剤を攪拌・搬送するための第２の搬送スクリュ（２軸）２の軸部のみに、軸の長手方向に対して直角（短手方向に対して水平）に互い違いに（千鳥状に）繊維集合体３を備える。繊維集合体３の長さは、第２の搬送スクリュ２の羽根径よりも長く、現像ケース５に接触する長さとする。
軸部の長手方向に対して直角に繊維集合体３を備え、現像剤の進行方向に対して直角に羽根が回転する（現像剤を切るようなイメージ）ので、現像剤に対する攪拌性が向上するとともに、接触面積が増え、摩擦帯電の効率を向上させる。
また、繊維集合体３が現像ケース５に沿って回転することで、第２の搬送スクリュ２と現像ケース５間に現像剤を停滞させることなく搬送・攪拌することができる。
また、現像ケース５下に、トナー濃度を検出する濃度センサ６が付けられている時、繊維集合体３により濃度センサ６上部で現像剤が現像ケース５に対して掻き取られるため、第２の搬送スクリュ２に現像剤を掻き取るためのシール部材７などの貼付の必要がない。
【００１７】
上述したように、第１の搬送スクリュ（１軸）１、第２の搬送スクリュ（２軸）２に、１本の幹毛９と複数の枝毛１０を有する繊維集合体３を備えることによって、繊維集合体３による現像剤の攪拌性を向上させ、攪拌不良を防止し、トナー飛散・地汚れを防止することができる。
繊維集合体３の先端は柔らかい軟性部材であり、先端以外の箇所は弾性部材で構成することで、毛が現像剤の重みで潰されることや大きく曲がることを防止し、常に現像ケース５に沿って回転し、現像剤を停滞させず第１の搬送スクリュ（１軸）１の振れに影響なく安定して現像剤を供給することができる。
また、第２の搬送スクリュ（２軸）２は常に現像ケース５沿って回転し、剤の停滞を防止することで攪拌・搬送性を向上させることができる。さらに、毛の先端が柔らかいことで、現像ケース５に対して小さな抵抗で搬送スクリュが回転し、第１の搬送スクリュ（１軸）１、第２の搬送スクリュ（２軸）２がロックすることを防止することができる。
【００１８】
図１１は本発明による搬送スクリュ及び現像装置を適用し得る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図１１によれば、この画像形成装置２０における画像形成は次のような構成及び動作で行なわれる。
まず、感光体２１は図１１の紙面に対し時計回りに回転する。感光体２１は帯電装置２２によって一様に帯電された後、露光装置２３で画像部に露光を行い潜像が形成される。
その後、現像装置２４により潜像を現像して可視像化され、基準パターンが図示してない給紙装置からレジストローラ２５を通って給紙された転写紙Ｐに転写ローラ２６により転写され、定着装置２７の定着ローラ２８と加圧ローラ２９のニップ部に搬送されて定着される。
上述した画像形成装置２０の現像装置として、図１、図５、図７及び図９のいずれかに記載の本発明による搬送スクリュを有する現像装置を搭載すれば、安定して均一に現像スリーブ４に現像剤を供給し、良質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による搬送スクリュの第１の実施の形態を示す概略図である。
【図２】図１の搬送スクリュを備えた現像装置を示す断面図である。
【図３】搬送スクリュに備える繊維集合体の形状を示す概略図である。
【図４】搬送スクリュに備える繊維集合体の別の形状を示す概略図である。
【図５】本発明による搬送スクリュの第２の実施の形態を示す概略図である。
【図６】図５の搬送スクリュを備えた現像装置を示す断面図である。
【図７】本発明による搬送スクリュの第３の実施の形態を示す概略図である。
【図８】図７の搬送スクリュを備えた現像装置を示す断面図である。
【図９】本発明による搬送スクリュの第４の実施の形態を示す概略図である。
【図１０】図９の搬送スクリュを備えた現像装置を示す断面図である。
【図１１】本発明による搬送スクリュ及び現像装置を適用し得る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    第１の搬送スクリュ（１軸）
１ａ  羽根（羽根部）
２    第２の搬送スクリュ（２軸）
３    繊維集合体
４    現像スリーブ
５    現像ケース
６    濃度センサ
８    トナー補給口
９    幹毛
１０    枝毛
１１    軟性部材
１２    弾性部材
２０    画像形成装置
２４    現像装置
【図１】
2008107504.tif 000003
【図２】
2008107504.tif 000004
【図３】
2008107504.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008107504.tif 000008
【図７】
2008107504.tif 000009
【図８】
2008107504.tif 000010
【図９】
2008107504.tif 000011
【図１０】
2008107504.tif 000012
【図１１】
2008107504.tif 000013