(57)【要約】【課題】その軸芯方向に一側から他側へ向けて繰り送りつつ攪拌する第１攪拌部材と、該第１攪拌部材と平行に配置されて、その軸芯方向に他側から一側へ向けて繰り送りつつ攪拌する第２攪拌部材と、該第１攪拌部材と該第２攪拌部材とを収容する現像剤容器と、該現像剤容器内における、第１攪拌部材と第２攪拌部材との間に、該攪拌部材の軸芯方向における一側部から他側部にかけて設けた仕切部材と、該現像剤容器内における、該仕切部材の長手方向両側方に形成される連通口と、を備えた現像器において、現像剤容器内に補充されたばかりのトナーと、既存のトナーとキャリアとの混合成分とが、効果的に混ざり合うように構成した現像器を提供することを課題とする。【解決手段】前記現像剤容器２０内において、第１攪拌部材の送り方向における下流側の連通口に、二成分現像剤の通過を、該連通口の下部に規制する規制部材２０ｃを設ける。【選択図】  図７
2004341208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤をその軸芯方向の一側から他側へ向けて繰り送りつつ攪拌する第１攪拌部材と、
該第１攪拌部材と平行に配置されて、現像剤をその軸芯方向の他側から一側へ向けて繰り送りつつ攪拌する第２攪拌部材と、
該第１攪拌部材と該第２攪拌部材とを収容する現像剤容器と、
該現像剤容器内における、第１攪拌部材と第２攪拌部材との間に、該攪拌部材の軸芯方向における一側部から他側部にかけて設けた仕切部材と、
該現像剤容器内における、該仕切部材の長手方向両側方に形成される連通口と、
を備えた現像器において、
前記第１攪拌部材の送り方向における下流側の連通口に、二成分現像剤の通過を、該連通口の下部に規制する規制部材を設けたことを特徴とする現像器。
【請求項２】
前記規制部材を、前記現像剤容器の天井面から攪拌部材の軸芯位置付近まで形成したことを特徴とする請求項１に記載の現像器。
【請求項３】
前記第１攪拌部材における送り方向下流側の端部の上方に、トナーの供給口を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置の現像器に関し、詳しくは、非磁性トナーと磁性粒子であるキャリアとから成る二成分現像剤が用いられる現像器の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置における乾式の現像方式には、磁性トナーを現像剤として用いた一成分現像方式と、非磁性トナーと磁性粒子とを現像剤として用いた二成分現像方式とがある。
【０００３】
後者の二成分現像方式は、非磁性トナーと磁性粒子であるキャリアとを混合した現像剤を、マグネットローラを内包した現像スリーブで磁気ブラシとして形成し、これを感光体と接触させて現像する方式であり、この二成分現像方式を採用する現像器は、特開２０００−３４７４８８号公報（特許文献１）等に開示されており、以下のように構成されている。
【０００４】
特開２０００−３４７４８８号公報（特許文献１）に開示されている現像器は、同号公報の図２に示すように、非磁性トナーと磁性粒子であるキャリアとの二成分現像剤を収容する現像剤容器１０と、該現像剤容器１０の斜上方に設けられた現像スリーブ２と、該現像剤容器１０の上方に設けられたトナー補給機構９等を備えている。
【０００５】
現像スリーブ２内にはマグネットローラ３が固定された状態で配置されており、該マグネットローラ３により該現像スリーブ２の表面に二成分現像剤を吸着保持するように構成している。
このマグネットローラ３には、Ｎ極（Ｎ１）、Ｓ極（Ｓ１）、Ｓ極（Ｓ２）、Ｎ極（Ｎ２）、Ｓ極（Ｓ３）の５つの磁極が設けられている。現像スリーブ２には現像剤規制部材４が近接配置されており、該現像剤規制部材４により現像スリーブ２上には現像剤の薄層が形成されて、現像スリーブ２と感光ドラム１との近接地点である現像領域で、二成分現像剤のトナーのみが感光体ドラム１に供給されて、キャリアと余ったトナーとは、現像剤容器１０内に回収されるように構成されている。
【０００６】
現像剤容器１０には２つの収容部が設けられており、該２つの収容部は用紙搬送方向に並設されて、一方の収容部には第１スクリュー５が配設され、他方の収容部には第２スクリュー６が配設されている。この第１スクリュー５と第２スクリュー６とは、長手方向においてそれぞれ反対方向に二成分現像剤を搬送しながら混ぜ合わせるように構成されている。また、現像剤容器１０の２つの収容部の間には仕切り部材たる内壁７が立設されている。同号公報の図３に示すように、この内壁７は、現像剤容器１０内の長手方向一側部から他側部にかけて立設されており、該現像剤容器１０内の長手方向両側端部には連通口が設けられて、該連通口を介してスクリュー５・６間で二成分現像剤の受け渡しが行われるように構成されている。
また、第２スクリュー６の上方にはトナー補給機構９からトナーを現像剤容器１０内に補充するための補給口８が形成されている。
【０００７】
以上のような構成で、現像剤容器１０内において、二成分現像剤は第１スクリュー５と第２スクリュー６とによって攪拌されながら搬送され、同号公報の図３の矢印方向に循環している。そして、画像形成でトナーが使用されて、現像剤容器１０内の二成分現像剤中のトナー成分の濃度が下がると、トナー補給機構９より補給口８を通じて適正量のトナーが現像剤容器１０内に補充されて、トナー成分の濃度が常に一定に保たれるように構成されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−３４７４８８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トナー補給機構９から現像剤容器１０内に補充されたばかりのトナーは、補給口８の下方において、既存のトナーとキャリアとの混合成分の上から積層されることになる。
この補充されたばかりのトナーを表層成分、既存のトナーとキャリアとの混合成分を深層成分として、該表層成分と該深層成分とは、第２スクリュー６によって軸芯方向に繰り送られていくが、該表層成分と該深層成分とは遠心力により第２スクリュー６の羽根に殆ど載ったままで繰り送られる結果、その上下位置は殆ど入れ変わらず、実際には、なかなか混ざり合わないとういう問題点があった。
【００１０】
このように表層成分と深層成分とを均一に混ぜ合わせるには、第２スクリュー６と第１スクリュー５との間を何往復もさせなければならず、この混ぜ合わせの間に印刷要求が発生すると、印刷された用紙にはその画像にカブリや濃度ムラが生じる可能性が高い。
【００１１】
そこで、本発明では、この点を鑑み、トナー補給機構９から補充されたばかりのトナーと、既存のトナーとキャリアとの混合成分とが、効果的に混ざり合うように構成した現像器を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、この課題を解決するための手段は、次に示すとおりである。
まず、請求項１に記載のように、現像剤をその軸芯方向に一側から他側へ向けて繰り送りつつ攪拌する第１攪拌部材と、該第１攪拌部材と平行に配置されて、現像剤をその軸芯方向に他側から一側へ向けて繰り送りつつ攪拌する第２攪拌部材と、該第１攪拌部材と該第２攪拌部材とを収容する現像剤容器と、該現像剤容器内における、第１攪拌部材と第２攪拌部材との間に、該攪拌部材の軸芯方向における一側部から他側部にかけて設けた仕切部材と、該現像剤容器内における、該仕切部材の長手方向両側方に形成される連通口と、を備えた現像器において、前記第１攪拌部材の送り方向における下流側の連通口に、二成分現像剤の通過を、該連通口の下部に規制する規制部材を設ける。
【００１３】
また、請求項２に記載のように、前記規制部材を、前記現像剤容器の天井面から攪拌部材の軸芯位置付近まで形成する。
【００１４】
そして、請求項３に記載のように、前記第１攪拌部材における送り方向下流側の端部の上方に、トナーの供給口を設ける。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の一形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は画像形成装置１の概略構成を示す側面断面図、図２は現像剤容器２０の構成を示す平面図、図３は同じく平面断面図、図４は図２におけるＡ−Ａ断面図、図５は図２におけるＢ−Ｂ断面図、図６は図２におけるＣ−Ｃ断面図、図７は規制部材２０ｃを備えた現像剤容器２０の後面断面図、図８は規制部材２０ｃを備えた現像剤容器２０の後面断面図である。
【００１６】
図１はプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置１の概略構成であり、該画像形成装置１は給紙装置５の上方に配置されている。画像記録装置１の内部には、給紙装置５から繰り込まれた用紙８を搬送する用紙搬送路１０が形成されており、該用紙搬送路１０に沿い、下流側へ向けて、現像器ユニット２、感光体ユニット３、定着器ユニット４が配置されている。これらの装置により、画像記録装置１が構成され、給紙装置５から取り込まれた用紙８に画像情報を転写し、定着が行われる。
【００１７】
給紙装置５は、用紙８・８・・・を収納する給紙カセット５０と、給紙カセット５０内の用紙８を繰り出す給紙ローラ５１とを備えている。給紙ローラ５１は、モータにクラッチを介して駆動伝達可能に接続され、間欠的に駆動されて用紙８の繰り出しを行うように構成されている。
【００１８】
現像器ユニット２は、トナーを収容するトナー室２９と、トナーとキャリアとから成る二成分現像剤を収容する現像剤容器２０と、該現像剤容器２０内の二成分現像剤を攪拌する第１攪拌部材２１及び第２攪拌部材２２と、該第１攪拌部材から供給された二成分現像剤を感光体ドラム３１へ供給する現像剤担持体２３と、を備えている。
【００１９】
感光体ユニット３は、用紙８に接触してトナーを転写する感光体ドラム３１と、用紙搬送路１０を挟んで感光体ドラム３１の外周面と接触するように配置される転写ローラ３２と、該感光体ドラム３１の表面を負帯電させる帯電ローラ３３と、該感光体ドラム３１の表面をクリーニングするクリーニング装置３４とを備えている。
また、感光体ドラム３１の上方には、感光体ドラム３１上に静電潜像を形成する発光体であるＬＥＤ３５が配置される。
ＬＥＤ３５は、画像形成装置１に付設の画像読取装置、もしくは通信回線等を経て接続される他の画像形成装置から送信された画像情報に基づいて、発光する。
【００２０】
定着器ユニット４は、ヒートローラ４１と、用紙搬送路１０を挟んでヒートローラ４１の外周面と接触するように配置されるプレスローラ４２とを備えている。定着器ユニット４は、定着熱ローラ方式で構成されており、ヒートローラ４１とプレスローラ４２とにより、トナー像を保持した用紙８を、加熱および加圧しながら用紙搬送経路１０に沿って挟持搬送し、トナー像を用紙に定着させるものである。
【００２１】
次に、本発明に係る現像器ユニット２について説明する。
図１及び図２に示すように、現像剤容器２０内には、第１攪拌部材２１と第２攪拌部材２２と現像剤担持体２３とが収容されており、該第１攪拌部材２１と該第２攪拌部材２２と該現像剤担持体２３とはそれぞれ軸芯を用紙搬送方向と直交する水平方向に向け、平行に配置されている。
【００２２】
図３に示すように、第１攪拌部材２１と第２攪拌部材２２とは同形状に構成されており、各攪拌部材２１（２２）は軸芯方向における一側端部から他側端部に向けて螺旋状のスクリュー羽根２１ａ（２２ａ）が植設されている。
【００２３】
図３及び図４に示すように、現像剤容器２０内における、第１攪拌部材２１と第２攪拌部材２２との間には、該攪拌部材の軸芯方向における一側部から他側部にかけて仕切部材２０ｂが設けられている。この仕切部材２０ｂは現像剤容器２０内の下面から攪拌部材２１・２２の回転面よりも上方に形成されて、該仕切部材２０ｂの上方には間隙が形成されており、また、該現像剤容器２０内における、該仕切部材２０ｂの長手方向両側方には、連通口５０が形成されている。
【００２４】
なお、本実施の形態では、仕切部材２０ｂを現像剤容器２０内の下面から天井面付近まで立設しているが、現像剤容器２０内の下面から天井面まで形成して、第１攪拌部材２１側と第２攪拌部材２２側とを完全に仕切るように構成してもよく、仕切部材の構成は特に限定はしないものとする。
【００２５】
図５及び図６に示すように、本発明では、現像剤容器２０内において、攪拌部材の軸芯方向における他側がわ（トナー室２９からの供給口２０ａ側）の連通口に二成分現像剤の通過を該連通口の下部に規制する規制部材２０ｃが設けられている。
図６及び図７に示すように、この規制部材２０ｃは現像剤容器２０内の天井面から攪拌部材２１・２２の軸芯位置付近まで形成されており、該規制部材２０ｃの下面と現像剤容器２０の底面との間には二成分現像剤の通過口２０ｇが形成されている。
この規制部材２０ｃの下半部と前記仕切部材２０ｂの上半部とは一体的に形成されている。なお、この仕切部材２０ｂと規制部材２０ｃとは別体で構成してもよい。
【００２６】
あるいは、現像剤容器２０内の、攪拌部材の軸芯方向における他側がわの連通口に設ける規制部材２０ｄは、図８に示すように構成してもよい。
この別実施形態の規制部材２０ｄは、現像剤容器２０内において、攪拌部材の軸芯方向における他側がわの連通口における、攪拌部材２１・２２の軸芯位置付近から天井付近まで形成されており、該規制部材２０ｄの上面と仕切部材２０の上面とは同じ高さで一体的に形成されている。なお、この仕切部材２０ｂと規制部材２０ｄとは別体で構成してもよい。
【００２７】
この規制部材２０ｄの上面と現像剤容器２０の天井面との間、並びに仕切部材２０ｂの上面と現像剤容器２０の天井面との間には間隙が形成され、該規制部材２０ｄの下面と現像剤容器２０の底面との間には二成分現像剤の通過口２０ｇが形成されている。
【００２８】
また、図４に示すように、現像剤担持体２３の上方の、現像剤容器２０の天井面からは、ブレード２０ｆが斜下方へ向けて垂設されている。このブレード２０ｆは現像剤容器２０内において、攪拌部材の軸芯方向における一側端部から他側端部にかけて形成されており、該ブレード２０ｆの下端は現像剤担持体２３の外周面に近接配置されて、該ブレード２０ｆにより現像剤担持体２３の表面に二成分現像剤の薄層が形成されるように構成されている。
【００２９】
そして、図３に示すように、現像剤容器２０内の底部には、第２攪拌部材２２における送り方向下流側の端部の下方に、現像剤容器２０内における二成分現像剤中のトナー成分の濃度を検出する磁気センサ２８が設けられている。
なお、この磁気センサ２８の配置位置は、現像剤容器２０内の底部において、トナー室２９からのトナーの供給口２０ａの下方以外であれば、特に限定はしないものとする。
【００３０】
また、図２及び図６に示すように、現像剤容器２０の天井部には、第１攪拌部材２１における送り方向下流側の端部の上方に、前記トナー室２９からのトナーの供給口２０ａが設けられ、該トナー供給口には図示せぬ繰出機構が設けられて、磁気センサ２８により現像剤容器２０内の二成分現像剤中のトナー成分の濃度が所定値以下で検出されると、該繰出機構によりトナー室２９から供給口２０ａを通じて適正量のトナーが現像剤容器２０内に補充されて、トナー成分の濃度が常に一定に保たれるように構成されている。
【００３１】
図４に示すように、前記現像剤担持体２３は、固定された状態で配置された円柱状の磁気体２４と、該磁気体の周囲に配置された円筒状のスリーブ２５とから成り、該スリーブ２５は該磁気体２４に対して回転可能に構成されている。
スリーブ２５は非磁性体で構成されていて、磁気体２４により該スリーブ２５の表面に二成分現像剤が吸着保持され、該スリーブ２５の回転によって該二成分現像剤が搬送されるように構成されている。
【００３２】
詳しくは、磁気体２４には、Ｎ極（Ｎ１）、Ｓ極（Ｓ１）、Ｓ極（Ｓ２）、Ｎ極（Ｎ２）、Ｓ極（Ｓ３）の順に５つの磁極が設けられており、Ｓ極（Ｓ１）とＳ極（Ｓ２）との接合部は現像剤容器２０に配置されて、この同極のＳ極（Ｓ１）とＳ極（Ｓ２）との間では磁力による二成分現像剤の吸着が作用しないように構成されている。
【００３３】
このような構成で、磁気体２４によりスリーブ２５の表面に吸着保持された二成分現像剤は該スリーブ２５の回転によって搬送され、該二成分現像剤はブレード２０ｆにより剥かれて薄層に形成され、スリーブ２５と感光ドラム３１との近接地点である現像領域で、二成分現像剤のトナーのみが感光体ドラム３１に供給されて、キャリアと余ったトナーとは、Ｓ極（Ｓ１）とＳ極（Ｓ２）との接合部を通過するときに、スリーブ２５の表面から剥がれ落ち、現像剤容器２０内に回収されるように構成されている。
【００３４】
現像剤容器２０内では、二成分現像剤は、仕切部材２０ｂにより仕切られた現像剤担持体２３側の部屋では、第１攪拌部材２１により軸芯方向に一側から他側へ向けて繰り送られながら攪拌され、仕切部材２０ｂにより仕切られた反現像剤担持体２３側の部屋では、第２攪拌部材２２により軸芯方向に他側から一側へ向けて繰り送られながら攪拌されて、図３に示す矢印方向に循環している。
【００３５】
なお、本実施の形態では、図４に示すように、第１攪拌部材２１と第２攪拌部材２２とは互いに反対方向に回転させて二成分現像剤を搬送しているが、該第１攪拌部材２１と該第２攪拌部材２２とを同方向に回転させて、現像剤容器２０内の現像剤担持体２３側の部屋と反現像剤担持体２３側の部屋とを循環させるように構成してもよい。
また、第１攪拌部材２１の回転速度と第２攪拌部材２２との回転速度とを異にして、第１攪拌部材２１から第２攪拌部材２２、又は第２攪拌部材２２から第１攪拌部材２１への二成分現像剤の受け渡しの際に、攪拌性の向上を図るように構成してもよい。
【００３６】
以上のような構成で、現像剤容器２０内において、二成分現像剤は第１攪拌部材２１と第２攪拌部材２２とによって攪拌されながら搬送されており、画像形成でトナーが使用されて、磁気センサ２８により現像剤容器２０内の二成分現像剤中のトナー成分の濃度が所定値以下で検出されると、繰出機構によりトナー室２９から供給口２０ａを通じて適正量のトナーが現像剤容器２０内に補充されるようになっている。
【００３７】
この現像剤容器２０内に補充されたばかりのトナーは、供給口２０ａの下方において、既存のトナーとキャリアとの混合成分の上から積層されることになるが、該供給口２０ａの下方位置は、第１攪拌部材２１から第２攪拌部材２２への現像剤の受け渡し位置となり、この受け渡し位置の連通口には規制部材２０ｃが設けられていて、第１攪拌部材２１から第２攪拌部材２２への現像剤の受け渡しが制限されることになる。
【００３８】
この補充されたばかりのトナーを表層成分、既存のトナーとキャリアとの混合成分を深層成分として説明すると、規制部材２０ｃの下方の通過口２０ｇから深層成分の一部だけが第１攪拌部材２１から第２攪拌部材２２へ受け渡されて、第２攪拌部材２２側への通過が規制された深層成分と表層成分とは滞留して、この受け渡し位置でしばらく攪拌されることとなる。
【００３９】
また、この受け渡し位置には、第１攪拌部材２１により新たな深層成分が次々と繰り送られていき、該受け渡し位置で滞留する、該新たな深層成分と、第２攪拌部材２２側への通過が規制された深層成分と、表層成分とが程よく混ざり合いながら、規制部材２０ｃの下方の通過口２０ｇから少しずつ第２攪拌部材２２側へ供給される。
【００４０】
このように規制部材２０ｃを設けることで、現像剤容器２０内の第１攪拌部材２１の軸芯方向の他端部において、該現像剤容器２０内に補充されたばかりのトナーと、既存のトナーとキャリアとの混合成分との攪拌性が向上し、印刷された用紙のカブリや濃度ムラとなる原因を解消することができ、信頼性が向上する。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、次に示すような効果を奏する。
まず、請求項１に記載の発明では、現像剤をその軸芯方向に一側から他側へ向けて繰り送りつつ攪拌する第１攪拌部材と、該第１攪拌部材と平行に配置されて、現像剤をその軸芯方向に他側から一側へ向けて繰り送りつつ攪拌する第２攪拌部材と、該第１攪拌部材と該第２攪拌部材とを収容する現像剤容器と、該現像剤容器内における、第１攪拌部材と第２攪拌部材との間に、該攪拌部材の軸芯方向における一側部から他側部にかけて設けた仕切部材と、該現像剤容器内における、該仕切部材の長手方向両側方に形成される連通口と、を備えた現像器において、前記第１攪拌部材の送り方向における下流側の連通口に、二成分現像剤の通過を、該連通口の下部に規制する規制部材を設けたことで、現像剤容器内の第１攪拌部材の軸芯方向の他端部において、該現像剤容器内に補充されたばかりのトナーと、既存のトナーとキャリアとの混合成分との攪拌性が向上し、印刷された用紙のカブリや濃度ムラとなる原因を解消することができ、信頼性が向上する。
【００４２】
また、請求項２に記載の発明では、前記規制部材を、前記現像剤容器の天井面から攪拌部材の軸芯位置付近まで形成したことで、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００４３】
そして、請求項３に記載の発明では、前記第１攪拌部材における送り方向下流側の端部の上方に、トナーの供給口を設けたことで、該供給口から補充されたばかりのトナーと、現像剤容器内の既存のトナーとキャリアとの混合成分とをすぐに攪拌することができ、印刷された用紙のカブリや濃度ムラとなる原因を解消することができて、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置１の概略構成を示す側面断面図。
【図２】現像剤容器２０の構成を示す平面図。
【図３】同じく平面断面図。
【図４】図２におけるＡ−Ａ断面図。
【図５】図２におけるＢ−Ｂ断面図。
【図６】図２におけるＣ−Ｃ断面図。
【図７】規制部材２０ｃを備えた現像剤容器２０の後面断面図。
【図８】規制部材２０ｃを備えた現像剤容器２０の後面断面図。
【符号の説明】
１    画像形成装置
２    現像器ユニット
２０    現像剤容器
２０ａ  供給口
２０ｂ  仕切部材
２０ｃ  規制部材
２０ｄ  規制部材
２０ｇ  通過口
２１    第１攪拌部材
２２    第２攪拌部材
２３    現像剤担持体
２９    トナー室
【図１】
2004341208.tif 000003
【図２】
2004341208.tif 000004
【図３】
2004341208.tif 000005
【図４】
2004341208.tif 000006
【図５】
2004341208.tif 000007
【図６】
2004341208.tif 000008
【図７】
2004341208.tif 000009
【図８】
2004341208.tif 000010