(57)【要約】【課題】現像剤を還流させるために１本のみの搬送・攪拌部材を使用することによって、使用部品点数の低減を図り、安価な現像装置、これを搭載した作像ユニット、この作像ユニットを使用する画像形成装置を提供することにある。【解決手段】現像ハウジングＹを構成する上下ハウジングケース１２、１３内に現像剤の流れを往路と復路に２分する隔壁２１、２２を設けている現像装置において、現像剤を搬送し攪拌するための手段として１本の搬送・攪拌部材２０を設ける現像装置。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像ハウジングを構成する上下ハウジングケース内に現像剤の流れを往路と復路に２分する隔壁を設けている現像装置において、現像剤を搬送し攪拌するための手段として１本の搬送・攪拌部材を設けることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記搬送・攪拌部材は、羽根パドル軸に取り付けた弾性体の羽根によって構成されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記羽根が、長手方向に複数枚に分離されていることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
前記羽根が、前記上下ハウジングケースに微量接触しながら回転する長さを有することを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項５】
前記上下ハウジングケースに構成される前記隔壁の端部が、片方は前記隔壁の下側のみを削除し、もう片方は前記隔壁の上側のみ削除する構成としたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項６】
前記隔壁の短手方向断面の形状が台形であることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項７】
前記隔壁と前記搬送・攪拌部材の前記羽根パドル軸との隙間を前記羽根の厚みの３倍以上とすることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項８】
前記羽根の端部が回転するさいに、それに当接し変形するように凸形状部分が設けてあることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項９】
前記凸形状部分が前記羽根と同数設けられることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
前記凸形状部分が、往路、復路で長手方向にジグザグに配置されることを特徴とする請求項８記載の現像装置。
【請求項１１】
前記凸形状部分の先端部はＲ形状であることを特徴とする請求項８記載の現像装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項記載の現像装置を搭載したことを特徴とする作像ユニット。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか１項記載の現像装置を搭載した作像ユニットを利用することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真プロセスにおける現像装置、作像ユニットおよび画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真プロセスにおける現像装置、作像ユニットおよび画像形成装置においては、現像剤の攪拌および搬送を２本の搬送・攪拌部材を用いて行い、現像剤を還流させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
膨大な数の部品の積み重ねによって構成される複写機、ファクシミリ、プリンタ等においては、確実かつ安全な所定の機能が保証されるならば、使用される部品の数はできるだけ少ないことが望ましく、そのためにこの目標を達成するために常に研究・開発が進められている。
本発明の目的は、現像剤を還流させるために１本のみの搬送・攪拌部材を使用することによって、使用部品点数の低減を図り、安価な現像装置、これを搭載した作像ユニット、この作像ユニットを使用する画像形成装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、現像ハウジングを構成する上下ハウジングケース内に現像剤の流れを往路と復路に２分する隔壁を設けている現像装置において、現像剤を搬送し攪拌するための手段として１本の搬送・攪拌部材を設ける現像装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、前記搬送・攪拌部材は、羽根パドル軸に取り付けた弾性体の羽根によって構成される請求項１記載の現像装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、前記羽根が、長手方向に複数枚に分離されている請求項２記載の現像装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、前記羽根が、前記上下ハウジングケースに微量接触しながら回転する長さを有する請求項２記載の現像装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、前記上下ハウジングケースに構成される前記隔壁の端部が、片方は前記隔壁の下側のみを削除し、もう片方は前記隔壁の上側のみ削除する構成とした請求項１記載の現像装置を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明では、前記隔壁の短手方向断面の形状が台形である請求項１記載の現像装置を主要な特徴とする。
請求項７記載の発明では、前記隔壁と前記搬送・攪拌部材の前記羽根パドル軸との隙間を前記羽根の厚みの３倍以上とする請求項２記載の現像装置を主要な特徴とする。
請求項８記載の発明では、前記羽根の端部が回転するさいに、それに当接し変形するように凸形状部分が設けてある請求項２記載の現像装置を主要な特徴とする。
請求項９記載の発明では、前記凸形状部分が前記羽根と同数設けられる現像装置を主要な特徴とする。
請求項１０記載の発明では、前記凸形状部分が、往路、復路で長手方向にジグザグに配置される請求項８記載の現像装置を主要な特徴とする。
請求項１１記載の発明では、前記凸形状部分の先端部はＲ形状である請求項８記載の現像装置を主要な特徴とする。
請求項１２記載の発明では、請求項１〜１１のいずれか１項記載の現像装置を搭載した作像ユニットを主要な特徴とする。
請求項１３記載の発明では、請求項１〜１１のいずれか１項記載の現像装置を搭載した作像ユニットを利用する画像形成装置を主要な特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による作像ユニットの実施の形態を示す断面図である。この断面図は後で示す図４の矢視Ａ−Ａに相当する。
図１において、現像装置Ｘは潜像を担持する感光体３に対向して開口しかつトナー供給口に対向して開口している現像ハウジングＹを有している。この現像ハウジングＹには、回転する軸の周囲に複数の磁極（図示せず）を形成したマグネット部材（図示せず）が固定配設されかつ二成分現像剤が担持される現像ローラ１設けてある。
現像ローラ１が汲み上げた現像剤の層厚さを規制する層厚規制ドクタ４を収納し、上下のハウジングケース１２、１３には現像剤の流れを往路と復路に２分する隔壁２１、２２を設けている。
羽根パドル軸１７と羽根１６で構成された攪拌部材２０によってハウジングケース１２、１３内の現像剤を攪拌し、現像ローラ１に汲み上げられた現像剤は感光体３に供給されている。すなわち、１軸の搬送・攪拌部材２０によってハウジングケース１２、１３内の現像剤を還流させる。
ハウジング上側の隔壁２１とハウジング下側の隔壁２２は、往路と復路の現像剤を隔てている。羽根１６が隔壁（ハウジング上側）２１と隔壁（ハウジング下側）２２のいずれかに接触した場合、根元から弾性変形をし、羽根パドル軸１７は滞りなく回転する。すなわち、羽根１６はハウジングに設けた隔壁２１、２２に接触したさいに弾性変形する。
また、羽根１６の長さは上ハウジングケース１２と下ハウジングケース１３に微小接触する程度に設定することで、現像剤を満遍なく攪拌する。また、隔壁（ハウジング上側）２１と隔壁（ハウジング下側）２２の付け根の幅を広くしておくと、羽根１６はまず根元に接触して予備変形する、羽根パドル軸１７の回転方向１８に回転するにつれ、徐々に変形する。
羽根１６の枚数を多くすれば、羽根１枚ごとの腰の強さが低下し、隔壁２１、２２に接触、開放したときの弾き力が低下するため、攪拌能力が低下する。逆に羽根１６の枚数を少なくすると、羽根１枚ごとの腰の強さが増加し、隔壁２１、２２に接触、開放したときの弾き力が上昇するため、攪拌能力が低下する。
【０００６】
図２は現像剤搬送形態を往路について説明する、図１の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。羽根パドル軸１７がこの羽根パドル軸１７の回転方向１８に回転すると、羽根１６の一部が往路側の羽根変形部材１４に接触し変形する。
弾性体の羽根１６は、往路と復路に跨り回転しており、絶えず短手方向へ現像剤を搬送しようとするため、往路と復路の間の滞りがちな現像剤を、スムーズに搬送する。羽根１６は上下ハウジングケース１２、１３に構成される隔壁２１、２２に接触するさい、まず、隔壁２１、２２の根元に予備的に接触し、緩やかに羽根１６が変形する、回転が進むにつれ、徐々に羽根１６の根元に変形負荷が加わる。
また、往路から復路へ現像剤を搬送する範囲については、復路から往路へ回転する位置に上下のハウジングケース１２、１３に構成される隔壁２１、２２を設け、復路から往路へ現像剤を搬送する範囲については、往路から復路へ回転する位置に、上下のハウジングケース１２、１３に構成される隔壁２１、２２を設け、現像剤の逆流方向への流入を防止することで、現像剤の循環をスムーズに実施できる。
羽根パドル軸１７の短手方向から見たとき、羽根１６の付け根と端部とがなす角度、羽根変形角度２３が、鋭角の状態で回転することによって、羽根が現像剤を押し退ける状態となり、現像剤は現像剤搬送方向（往路）８に流れることとなる。羽根変形角度２３を変更すれば搬送効率が変化し、羽根間距離は狭いほど搬送効率は向上する。
【０００７】
図３は現像剤搬送形態を復路について説明する、図１の矢視Ｃ−Ｃ断面図である。羽根パドル軸１７が羽根パドル軸１７の回転方向１８に回転すると、羽根１６の一部が羽根変形部材（復路側）１５に接触し変形する。
羽根パドル軸１７の短手方向から見たとき、羽根１６の付け根と端部との角度が鋭角の状態で回転する。それによって、現像剤は現像剤搬送方向（復路）９に流れることとなる。
図４は図１の本発明による作像ユニットを現像ドクタとハウジング上ケースと隔壁（ハウジング上側）とを除いた状態で示す上面図である。図において現像剤搬送方向（往→復）１０付近でトナーは供給され、現像剤と混合しながら現像剤搬送方向（復路）９に流れていく。現像剤搬送方向（復→往）１１付近にはトナー濃度センサ２４が配置されて、規定の濃度が検知されるまで、トナーが供給されるよう制御されている。
羽根１６の長さが上ハウジングケース１２と下ハウジングケース１３に届いていれば、現像剤を充分に攪拌でき、絶えず流動している現像剤の濃度を検知することになる。上下ハウジングケース１２、１３と羽根１６の間隙を抑えることにより、現像剤とトナーの滞留場所を無くす。また、濃度センサ２４はこの濃度センサ上の新規流入の現像剤を絶えず感知する。
現像剤搬送方向（復→往）１１付近から現像ローラ１側に渡った現像剤は現像剤搬送方向（往路）８に流れていく、一部は現像ローラ１に汲み上げられ現像部へ供給される。上下ハウジングケース１２、１３に構成される隔壁２１、２２と搬送、攪拌部材２０の軸との隙間はすなわち、回転時、弾性体で構成される羽根１６の最大曲げ径となる。
【０００８】
図５は現像剤搬送方向（往→復）付近を示す図４の矢視Ｄ−Ｄ断面図である。羽根パドル軸１７が羽根パドル軸１７の回転方向１８に回転したとき、往路の現像剤６は現像剤搬送方向（復路）９に搬送されるが、隔壁（ハウジング下側）２２があるため、復路から往路への現像剤と供給トナーの逆流が起きなくなる。
弾性体の羽根１６の端部を、上下ハウジングケース１２、１３に設けた凸形状部分（隔壁）２１、２２にて変形させた場合、横方向から見る、羽根付け根部分と羽根端部とが成す角度が鋭角になるため、羽根端部が動く方向に現像剤も搬送されることになる。
全ての羽根１６を凸形状部分（隔壁）２１、２２により変形させることによって羽根１６の端部は往路側と復路側の凸形状部分（隔壁）２１、２２に接触するが、これらの凸形状部分（隔壁）２１、２２は、羽根１６の当たる位置が回転毎に異なり、繰返し変形による羽根のダレ（微小な塑性変形：くせ）を防止する。
先端部がＲ形状であれば、羽根１６は緩やかに変形する。結果として１つの部材で攪拌・搬送ができるため、１つの攪拌・搬送部材を使用するだけで済む。したがって安価な作像ユニットを搭載するため、画像形成装置も安価になる。
図６は現像剤搬送方向（復→往）付近を示す図４の矢視Ｅ−Ｅ断面図である。
羽根パドル軸１７が羽根パドル軸１７の回転方向１８に回転したとき、復路の現像剤７は現像剤搬送方向（往路）８に搬送されるが、隔壁（ハウジング上側）２１があるため往路から復路への現像剤の逆流が起きなくなり、現像剤搬送方向（復→往）１１付近の現像剤の移動がスムーズになる。
【０００９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、１軸の搬送、攪拌部材にてハウジングケース内の現像剤を還流させるため、現像剤攪拌関連の使用部品点数の低減を図り、安価な現像装置を提供できる。
請求項２によれば、羽根がハウジングに設けた凸形状部分に接触したさいに、弾性変形するため、攪拌するための羽根は現像剤を搬送する形態に弾性変形できる。
請求項３によれば、羽根の枚数を多くすれば、羽根１枚ごとの腰の強さが低下し、隔壁に接触、開放したときの弾き力が低下するため、攪拌能力が低下し、逆に羽根の枚数を少なくすると、羽根１枚ごとの腰が増加し、隔壁に接触、開放したときの弾き力が上昇するため、攪拌能力が低下することになり、したがって羽根の分離枚数を適宜変えることにより、搬送、攪拌能力を容易に変更することができる。
請求項４によれば、上下ハウジングケースと羽根の間隙を抑えることにより、現像剤とトナーの滞留場所を無くすことができ、また、濃度センサは濃度センサ上の新規流入現像剤を絶えず感知するため、的確なトナー補給ができ、画像濃度の安定化に繋がる。
請求項５によれば、弾性体の羽根は、往路と復路に跨って回転しており、絶えず短手方向へ現像剤を搬送しようとするため、従来では、往路と復路の間の滞りがちな現像剤を、スムーズに搬送する。
また、往路から復路へ現像剤を搬送する範囲については、復路から往路へ回転する位置に、上下ハウジングケースに構成される隔壁を設け、復路から往路へ現像剤を搬送する範囲については、往路から復路へ回転する位置に、上下ハウジングケースに構成される隔壁を設け、現像剤の逆流方向への流入を防止することで、現像剤の循環をスムーズに実施できる。
請求項６によれば、弾性体で構成される羽根が、上下ハウジングケースに構成される隔壁に接触するさい、まず、隔壁根元に予備的に接触し、緩やかに羽根が変形し、回転が進むにつれ、徐々に羽根の根元に変形負荷が加わるため、搬送・攪拌するための弾性体の羽根をスムーズに回すことができ、羽根の折れなどを防ぐことができる。
【００１０】
請求項７によれば、上下ハウジングケースに構成される隔壁と搬送・攪拌部材の軸との隙間は、回転時の弾性体で構成される羽根の最大曲げ径となり、この曲げ径は羽根厚さの３倍以上あれば、搬送・攪拌するための弾性体の羽根をスムーズに回すことができる。
請求項８によれば、弾性体の羽根の端部を、上下ハウジングケースに設けた凸形状部分にて変形させた場合、横方向から見る、羽根付け根部分と羽根端部とが成す角度が鋭角になるため、羽根端部が動く方向に現像剤も搬送されることになり、羽根中心からの凸形状部分の位置を設定することにより、現像剤の搬送・攪拌方向を決めることができる。
請求項９によれば、すべての羽根を凸形状部分において変形させることにより、現像剤搬送能力の偏りを無くし、安定した搬送・攪拌能力を提供できる。
請求項１０によれば、羽根パドル軸が一回転したとき、羽根の端部は往路側と復路側の凸形状部分に接触するが、往路と復路の凸形状部分は、羽根の当たる位置が回転毎に異なり、繰り返し変形による羽根のダレ（微小な塑性変形：くせ）を防止できるため、安定した現像剤の循環・搬送・攪拌能力を提供できる。
請求項１１によれば、先端部がＲ形状であれば、羽根が緩やかに変形するため、搬送・攪拌するための羽根に対する擦りキズ防止、折れなどの耐性を向上することができる。
請求項１２によれば、従来、攪拌・搬送部材は２つ必要としていたが、１つの部材で攪拌・搬送ができるため、１つの部材で済むので、現像剤攪拌関連の使用部品点数の低減を図り、安価な作像ユニットを提供できる。
請求項１３によれば、安価な作像ユニットを搭載するため、安価な画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による現像装置を含む作像ユニットの実施の形態を示す断面図である。
【図２】現像剤搬送形態を往路について説明する、図１の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
【図３】現像剤搬送形態を復路について説明する、図１の矢視Ｃ−Ｃ断面図である。
【図４】図１の本発明による現像装置を含む作像ユニットを現像ドクタとハウジング上ケースと隔壁（ハウジング上側）とを除いた状態で示す上面図である。
【図５】現像剤搬送方向（往→復）付近を示す図４の矢視Ｄ−Ｄ断面図である。
【図６】現像剤搬送方向（復→往）付近を示す図４の矢視Ｅ−Ｅ断面図である。
【符号の説明】
Ｘ  現像装置
Ｙ  現像ハウジング
１２  上ハウジングケース
１３  下ハウジングケース
１６  羽根
１７  羽根パドル軸
２０  搬送・攪拌部材（羽根・羽根パドル軸）
２１  隔壁（凸形状部分）
２２  隔壁（凸形状部分）
【図１】
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【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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