(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像ローラーと、前記現像ローラーに現像剤を供給するパドルと、前記現像ローラー上の現像剤量を規制する規制部材と、現像剤にトナー濃度を復帰させるべく現像剤を攪拌する攪拌ローラーと、前記規制部材により規制された現像剤を搬送するセパレーターと、前記セパレーター上に運ばれた現像剤の一部を前記セパレーターによる現像剤の搬送方向と略直交する方向に搬送する搬送スクリューとを具備する現像装置において、
前記セパレーターと前記搬送スクリューとで構成される、前記現像剤を前記攪拌ローラーの近傍へと環流させる環流経路を複数有し、前記セパレーターは前記現像剤をその両端部より中央部に向けて搬送し、前記搬送スクリューは前記現像剤を前記中央部から前記両端部に向けて搬送することを特徴とする現像装置。
【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、プリンター、ファクシミリ等、電子写真方式を採用した画像形成装置の現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式を採用した画像形成装置に使用されている現像装置として、図５に示す構成のものが知られている。図５に示す現像装置１は、パドル２、セパレーター３、搬送スクリュー４、攪拌ローラー５、第１現像ローラー６、第２現像ローラー７等を有している。
現像装置１内の現像剤は、パドル２によって矢印Ａで示すように第１現像ローラー６へと供給される。第１現像ローラー６に供給された現像剤は、第１現像ローラー６の上方近傍に設けられたドクターブレード８によってその厚みを規制された後、矢印Ｂで示すように像担持体である感光体ドラム９に供給されるものと、矢印Ｃで示すようにセパレーター３に供給されるものとに分離される。
【０００３】
セパレーター３は、図５、図６に示すように、その上部に下方に向けて傾斜した複数のフィン３ａを有しており、各フィン３ａの現像剤搬送方向最下流位置には、搬送された現像剤をパドル２の近傍に落下させる現像剤落下穴３ｂが形成されていて、フィン３ａに沿って搬送された現像剤は矢印Ｄで示すように攪拌ローラー５を介してパドル２へと戻される。また、セパレーター３の一側部にはフィン３ａ及び現像剤落下穴３ｂが形成されていない部位があり、矢印Ｅで示すようにこの部位に運ばれた現像剤は、搬送スクリュー４によってセパレーター３のスクリュー受け部３ｃ上を図６に矢印Ｆで示すようにフィン３ａによる現像剤搬送方向と略直交する現像装置１の手前側に向けて搬送され、図５に矢印Ｇで示すようにスクリュー受け部３ｃに形成された開口３ｄから現像装置１の手前側端部に落下する。搬送スクリュー４には現像剤を装置奥側から装置手前側に向けて搬送するための螺旋状の溝が１本形成されており、搬送スクリュー４は図示しないモーターによって所定の方向に回転駆動される。
【０００４】
また、矢印Ｂの方向に供給され現像に供された現像剤は、第２現像ローラー７を介して矢印Ｈで示すように現像装置１内に戻され、攪拌ローラー５によって攪拌された現像剤と攪拌・混合される。攪拌ローラー５は、図７に示すように、軸方向に傾斜した状態で取り付けられた楕円形状の板材を複数有しており、現像剤を積極的に搬送はしないが、部分的に現像剤の攪拌を行っている。一般に、矢印Ｈで示す経路を通った現像剤は現像に使用された直後であるため、現像装置１内の現像剤において最もトナー濃度が低くなっている。矢印Ｈで示す経路を通った現像剤は、現像剤落下穴３ｂがある部分では攪拌ローラー５で攪拌された現像剤及び矢印Ｄで示す経路を通った現像剤と攪拌・混合される。また、現像剤落下穴３ｂを有していない部分では攪拌ローラー５で攪拌された現像剤とのみ攪拌・混合される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、矢印Ｈを通って現像装置１内に戻された現像剤は、現像剤落下穴３ｂを有していない部分では攪拌ローラー５近傍の現像剤としか混合されないため、トナー濃度が他の現像剤に比して相対的に低下してしまう。記録紙の端部では一般的に画像がない場合が多くトナーが消費されない場合が多いため、トナー濃度が上昇してトナーが飛散することを防止するために、図６に矢印Iで示すようにトナー補給を端部において行わない構成である場合が多い。このため、現像装置１内の端部では濃度低下に対して不利な条件となっており、特に図６に符号Ｊで示す部位にはトナーが直接補給されず、攪拌ローラー５の攪拌作用でトナー濃度を復帰させるしか方法がないことから、他の領域に比してトナー濃度の復帰に時間がかかり、画像濃度が低下し易いという問題点があった。また、搬送スクリュー４によって矢印Ｆ方向に搬送されるためには矢印Ａで示す経路を通る必要があり、その一部が矢印Ｂで示す経路によって現像に使用されるために画像濃度が低下する場合があった。
【０００６】
上述した現像装置とは異なる例として、例えば特開平８−６３９６号には搬送スクリューを複数使用して現像剤を循環させる現像装置が開示されている。しかしこの現像装置では、１段現像ローラーを攪拌軸に隣り合って配置しているため、現像ローラー上に保持された、現像後のトナー濃度が低下した現像剤は攪拌軸部に回収されることから、黒部の多い画像を現像した場合にはトナー濃度が低下した現像剤が十分に攪拌されてトナー濃度が復帰する前に使用されることとなり、現像剤循環経路の下流側では画像濃度が低下する場合がある。
【０００７】
本発明は上述の問題点を解消し、画像濃度の低下を防止すると共に攪拌性を向上させることができ、特に現像装置の端部における濃度低下の発生を防止することが可能な現像装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、現像ローラーと、前記現像ローラーに現像剤を供給するパドルと、前記現像ローラー上の現像剤量を規制する規制部材と、現像剤にトナー濃度を復帰させるべく現像剤を攪拌する攪拌ローラーと、前記規制部材により規制された現像剤を搬送するセパレーターと、前記セパレーター上に運ばれた現像剤の一部を前記セパレーターによる現像剤の搬送方向と略直交する方向に搬送する搬送スクリューとを具備する現像装置において、前記セパレーターと前記搬送スクリューとで構成される、前記現像剤を前記攪拌ローラーの近傍へと環流させる環流経路を複数有し、前記セパレーターは前記現像剤をその両端部より中央部に向けて搬送し、前記搬送スクリューは前記現像剤を前記中央部から前記両端部に向けて搬送することを特徴とする。
【００１０】
【実施例】
図１は、本発明の一実施例を採用した現像装置１０を示している。現像装置１０は、パドル２、セパレーター１１、搬送スクリュー１２、攪拌ローラー５、第１現像ローラー６、第２現像ローラー７、規制部材としてのドクターブレード８等を有しており、像担持体である感光体ドラム９に対して現像剤を供給する。この現像装置１０において、従来の技術の欄で説明した現像装置１と同様の構成には同様の符号を付すに止め、個々の詳細な説明は省略する。
【００１１】
セパレーター１１は、図２に示すように、その本体１１ａの上面に複数のフィン１１ｂを有している。本体１１ａは現像剤搬送方向の上流側から下流側に向かうに連れ下方へと傾斜しており、各フィン１１ｂは本体１１ａの傾斜部の中央部を除いた部位にそれぞれ２分して配設されている。各フィン１１ｂはそれぞれ略等間隔となるように配置されており、現像剤搬送方向の上流側から下流側に向かうに連れ、その端部が本体１１ａの中央部に向かうように、それぞれ斜めに配置されている。
【００１２】
本体１１ａの、各フィン１１ｂの現像剤搬送方向下流側端部と対応する部位には、各フィン１１ｂに沿って搬送された現像剤を本体１１ａの下方に落下させるための現像剤落下穴１１ｃが、各フィン１１ｂ間に形成されている。また、各現像剤落下穴１１ｃの現像剤搬送方向下流側には、後述する搬送スクリュー１２によって搬送される現像剤が溜まるスクリュー受け部１１ｄが、本体１１ａと一体的に形成されている。スクリュー受け部１１ｄの両側端部には搬送スクリュー１２を支持する支持部材１１ｅがそれぞれ配設されており、スクリュー受け部１１ｄの両側端部近傍には搬送スクリュー１２によって搬送された現像剤を下方に落下させるための開口１１ｆがそれぞれ形成されている。
【００１３】
搬送スクリュー１２は、図３に示すように、軸部１２ａの周りに互いに逆向きに形成された２つのスパイラル１２ｂ，１２ｃをそれぞれ一体的に有しており、図示しない軸受部材を介して軸部１２ａの両端を各支持部材１１ｅに回転自在に支持されている。搬送スクリュー１２には、図示しないギヤやベルト等の回転力伝達部材を介して図示しない駆動手段からの回転力が伝達される。搬送スクリュー１２は、各スパイラル１２ｂ，１２ｃの接合部１２ｄを境として、図３に矢印で示す方向である、スクリュー受け部１１ｄの両側端部に向けて現像剤を搬送する方向に回転駆動される。
【００１４】
上述の構成より、現像装置１０内の現像剤は、パドル２によって矢印Ａで示す経路を通り第１現像ローラー６へと供給される。第１現像ローラー６に供給された現像剤は、ドクターブレード８によってその厚みを規制された後、矢印Ｂで示す経路を通って感光体ドラム９に供給されるものと、矢印Ｃで示す経路を通ってセパレーター１１に供給されるものとに分離される。
【００１５】
セパレーター１１に供給された現像剤は本体１１ａの上面において各フィン１１ｂに沿って搬送されるものとそうでないものとに分離され、各フィン１１ｂに沿って搬送された現像剤は図１及び図４に矢印Ｄで示す経路を通り、現像剤落下穴１１ｃより落下して攪拌ローラー５を介してパドル２へと戻される。また、各フィン１１ｂに沿わず本体１１ａの上面中央部に搬送された現像剤は、図１及び図４に矢印Ｅで示す経路を通り、搬送スクリュー１２へと搬送される。
【００１６】
搬送スクリュー１２へと搬送された現像剤は、搬送スクリュー１２の回転によりスクリュー受け部１１ｄ上を図４に矢印Ｆで示す経路を通ってフィン１１ｂによる現像剤搬送方向と略直交する現像装置１０の手前側及び奥側に向けて２分して搬送され、図１及び図４に矢印Ｇで示す経路を通って各開口１１ｆから現像装置１０の手前側端部及び奥側端部に落下する。また、矢印Ｂで示す経路を通って現像に供された現像剤は、第２現像ローラー７を介して矢印Ｈで示す経路を通って現像装置１０内に戻され、攪拌ローラー５によって攪拌された現像剤と攪拌・混合される。
【００１７】
本発明における現像装置１０では、現像剤の搬送系路が図４に示すように中央部を境として２つの経路に分割され、セパレーター１１による現像剤の搬送方向（矢印Ｄで示す経路）が外側から中央向き、搬送スクリュー１２による現像剤の搬送方向（矢印Ｆで示す経路）が中央から外側向きに構成されている。これにより、中央部で２つの経路を通った現像剤が攪拌・混合されて環流されるまでの経路を短くすることにより環流に要する時間を短縮でき、高い攪拌性を得ることで部分的、特に端部における濃度低下の発生を防止することができる。
【００１８】
この現像装置１０では、従来技術で示した現像装置１の符号Ｊで示す部位に相当する部位Ｊが、図４に示すようにセパレーター１１の中央部に位置することとなる。しかしこの部位は、図４に符号Ｉで示すようにトナーが補給される領域であるためトナー濃度が回復し易く、またトナー濃度センサー１３によってトナー濃度が直接検知されてトナー濃度制御が行われる部位であるので、画像濃度の低下が発生しない。
【００１９】
また、感光体ドラム９上の静電潜像を現像するためにトナー濃度が低下した経路Ｈを通る現像剤は、一度第２現像ローラー７を離れてパドル２の下側部分を攪拌ローラー５まで搬送された後、攪拌されてから再びパドル２により経路Ａを経て第１現像ローラー６に供給されるため、従来の技術の欄で示した複数のスクリューを用いた現像剤環流方式の現像装置と比べてトナー濃度の低下が発生しにくい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、セパレーターと搬送スクリューとで構成される現像剤の環流経路を複数設け、現像剤が攪拌・混合されて環流されるまでの経路を短くすることにより環流に要する時間を短縮でき、高い攪拌性を得ることで部分的、特に端部における濃度低下の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を採用した現像装置の概略正面図である。
【図２】本発明の一実施例に用いられるセパレーターの（ａ）上面図（ｂ）右側面図（ｃ）左側面図（ｄ）Ａ−Ａ断面図（ｅ）Ｂ−Ｂ断面図（ｆ）Ｃ−Ｃ断面図である。
【図３】本発明の一実施例に用いられる搬送スクリューを示す概略図である。
【図４】本発明の一実施例における現像剤の流れを説明する概略図である。
【図５】従来の現像装置の概略正面図である。
【図６】従来の現像装置における現像剤の流れを説明する概略図である。
【図７】攪拌ローラーを示す概略図である。
【符号の説明】
２  パドル
６  第１現像ローラー
７  第２現像ローラー
８  規制部材（ドクターブレード）
１０  現像装置
１１  セパレーター
１２  搬送スクリュー
【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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【図７】
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