(57)【要約】  【課題】  現像剤の攪拌、搬送性能を確保しながら消費電力を低減する。  【解決手段】  現像装置１４は、感光体ドラム１１に対向する部位が開口し且つ現像剤Ｄが収容される現像ハウジング４２を有し、この現像ハウジング４２の開口４３に面した箇所に現像剤担持体としての現像ロール４４を配設すると共に、この現像ロール４４の背面側の現像ハウジング４２内側およびこの現像ハウジング４２の背後に設けられたオーガハウジング４８には一対のスクリューオーガ(第一のスクリューオーガ、第二のスクリューオーガ)４５,４６を配設し、さらに、現像ロール４４の現像部位(開口４３近傍)手前側には層厚規制部材としてのトリマー４７を現像ロール４４から所定距離だけ離間した位置に配設する。このとき、オーガハウジング４８は、現像ハウジング４２に回動可能に支持されており、第二スクリューオーガ４６の回転に伴って回動する。  【選択図】  図４
2005062527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体に対向して現像用開口が開設され且つ内部にキャリアおよびトナーを含む現像剤が収容される第一のハウジングと、
前記第一のハウジングの前記現像用開口に面した箇所に回転可能に配設される現像剤担持体と、
前記第一のハウジングに連通口を介して接続されると共に、当該第一のハウジングに対して回転可能に取り付けられる第二のハウジングと、
前記第二のハウジングの内部に回転可能に配設される攪拌搬送部材と
を含む現像装置。
【請求項２】
前記攪拌搬送部材に向けて前記新たな現像剤を補給する現像剤補給部材をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記第二のハウジングを回動可能に支持する一対の支持部材をさらに備え、
前記一対の支持部材は、
前記攪拌搬送部材による現像剤搬送方向上流側に配設され、前記第二のハウジングの内側より当該第二のハウジングを回動可能に支持する上流側支持部材と、
前記攪拌搬送部材による現像剤搬送方向下流側に配設され、前記第二のハウジングの外側より当該第二のハウジングを回動可能に支持する下流側支持部材と
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４】
キャリアおよびトナーを含む現像剤を担持搬送し潜像担持体上に形成された潜像を現像する現像ロールと、
回転により前記現像剤を攪拌搬送し前記現像ロールに当該現像剤を供給する第一のスクリューオーガと、
回転により前記現像剤を攪拌搬送し前記第一のスクリューオーガとの間で当該現像剤を受け渡す第二のスクリューオーガと、
前記現像ロールおよび前記第一のスクリューオーガを収容する現像ハウジングと、
前記第二のスクリューオーガを収容し且つ当該第二のスクリューオーガの回転に伴って回動するオーガハウジングと
を含む現像装置。
【請求項５】
前記現像ハウジングと前記オーガハウジングとの接続部には、前記現像剤の漏れを阻止するはめ込み部材を設けたことを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】
像担持体および当該像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像器をそれぞれに備えた画像形成ユニットが複数配設される画像形成装置であって、
前記複数の画像形成ユニットにおけるそれぞれの前記現像器は、
前記像担持体に対向して現像用開口が開設され且つ内部にキャリアおよびトナーを含む現像剤が収容される第一のハウジングと、
前記第一のハウジングの前記現像用開口に面した箇所に回転可能に配設される現像剤担持体と、
前記第一のハウジングに連通口を介して回転可能に取り付けられる第二のハウジングと、
前記第二のハウジングの内部に回転可能に配設される攪拌搬送部材と
を具備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、潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化する現像装置等に係り、より詳しくは、キャリアおよびトナーを含む二成分現像剤を用いた現像装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置においては、感光体ドラムなどの潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置が使用されている。このような現像装置に用いられる現像方式としては、現像剤として着色剤粒子であるトナーのみを用いる一成分現像方式と、現像剤として磁性体粒子と着色剤粒子であるトナーとを攪拌混合したものを用いる二成分現像方式とに大きく分けられる。ここで、二成分現像方式は、磁性体粒子を介して磁気吸引力を用いることができるため、トナーの取り扱いが容易になると共に、特に維持性に優れていることから、カラーや高速の画像形成装置を中心に広く用いられている。
【０００３】
このような二成分現像方式の現像装置としては、例えば、潜像担持体に対向して現像用開口が開設された現像ハウジング内に磁性体粒子およびトナーを含む二成分現像剤(以下、単に現像剤という)を収容し、この現像ハウジングの現像用開口に面した箇所に現像ロールを配設する一方、現像ハウジングの内部には現像ハウジング内の現像剤を攪拌しながら現像ロールへと搬送するオーガを配設したものが一般的である。ここでオーガは、現像ロールと略平行に搬送方向を逆向きとした一対のスクリューオーガを配設し、現像ハウジング内の現像剤を攪拌しながら循環搬送しつつ、キャリアとトナーとを摩擦させてトナーを帯電させるようにしたものが知られている(例えば特許文献１、２参照。)。
【０００４】
ところで、最近の画像形成装置では、さらなる消費電力の低減が要求されており、これに伴って現像装置における消費電力についても低減が求められている。また、画像形成装置機内の温度上昇を抑制する観点からも、消費電力の低減が求められている。
かかる要請に対し、上記特許文献１では、スクリューオーガに取り付ける羽根の形状を工夫することで、現像ハウジングへのスクリューオーガ取り付け位置の隙間に現像剤が入り込むことによるスクリューオーガの駆動トルク増加を抑制する手法が開示されている。また、上記特許文献２では、上下方向に配設された一対のスクリューオーガのうち、上方側のスクリューオーガの搬送能力を下方側のスクリューオーガよりも高めることで、現像剤の攪拌搬送に必要なスクリューオーガの駆動トルク増加を抑制する手法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２６５０９８号公報(第４−５頁、図２〜４)
【特許文献２】特開平１１−２４３８２号公報(第３頁、図１)
【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、上述した特許文献１,２に記載の現像装置では、現像剤が、スクリューオーガの羽根とスクリューオーガを格納する現像ハウジング内壁との間で大きな摩擦抵抗を受けながら軸方向に搬送されていくため、基本的にはスクリューオーガの本数に応じた駆動トルクが必要となり、消費電力が増加しやすくなってしまうという問題があった。
特に、複数の画像形成ユニット(例えば四つ)を並列に配置することでカラー画像を形成する所謂タンデム型の画像形成装置では、複数の現像装置を同時に駆動しなければならないため、画像形成装置の消費電力に占める現像装置の消費電力の割合が大きくなってしまう。
【０００７】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、現像剤の攪拌、搬送性能を確保しながら消費電力を低減することにある。
また他の目的は、トナーが受けるストレスを抑制して良好な画像を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的のもと、本発明が適用される現像装置は、潜像担持体に対向して現像用開口が開設され且つ内部にキャリアおよびトナーを含む現像剤が収容される第一のハウジングと、第一のハウジングの現像用開口に面した箇所に回転可能に配設される現像剤担持体と、第一のハウジングに連通口を介して接続されると共に、第一のハウジングに対して回転可能に取り付けられる第二のハウジングと、第二のハウジングの内部に回転可能に配設される攪拌搬送部材とを含んでいる。
【０００９】
ここで、攪拌搬送部材に向けて新たな現像剤を補給する現像剤補給部材をさらに備えることを特徴とすることができる。また、第二のハウジングを回動可能に支持する一対の支持部材をさらに備え、これら一対の支持部材は、攪拌搬送部材による現像剤搬送方向上流側に配設され、第二のハウジングの内側より第二のハウジングを回動可能に支持する上流側支持部材と、攪拌搬送部材による現像剤搬送方向下流側に配設され、第二のハウジングの外側より第二のハウジングを回動可能に支持する下流側支持部材とを有することを特徴とすることができる。
【００１０】
また、他の観点から捉えると、本発明の現像装置は、キャリアおよびトナーを含む現像剤を担持搬送し潜像担持体上に形成された潜像を現像する現像ロールと、回転により現像剤を攪拌搬送し現像ロールに現像剤を供給する第一のスクリューオーガと、回転により現像剤を攪拌搬送し第一のスクリューオーガとの間で現像剤を受け渡す第二のスクリューオーガと、現像ロールおよび第一のスクリューオーガを収容する現像ハウジングと、第二のスクリューオーガを収容し且つ第二のスクリューオーガの回転に伴って回動するオーガハウジングとを含んでいる。
ここで、現像ハウジングとオーガハウジングとの接続部には、現像剤の漏れを阻止するはめ込み部材を設けたことを特徴とすることができる。
【００１１】
さらに、他の観点から捉えると、本発明は、像担持体および像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像器をそれぞれに備えた画像形成ユニットが複数配設される画像形成装置であって、これら複数の画像形成ユニットにおけるそれぞれの現像器は、像担持体に対向して現像用開口が開設され且つ内部にキャリアおよびトナーを含む現像剤が収容される第一のハウジングと、第一のハウジングの現像用開口に面した箇所に回転可能に配設される現像剤担持体と、第一のハウジングに連通口を介して回転可能に取り付けられる第二のハウジングと、第二のハウジングの内部に回転可能に配設される攪拌搬送部材とを具備していることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像剤の攪拌、搬送性能を確保しながら消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
―実施の形態１―
図１は、実施の形態１に係るタンデム型の画像形成装置の概要を示す図である。この画像形成装置は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数(本実施の形態では四つ)の画像形成ユニット１０(具体的には１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)と、各画像形成ユニット１０で形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持させる中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０に転写された重ね画像を記録材としての用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写装置３０と、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置９０とを本体内に収容している。
【００１４】
ここで、各色成分の画像形成ユニット１０は、像担持体あるいは潜像担持体としての感光体ドラム１１の周囲に、この感光体ドラム１１を所定の電位に帯電する帯電装置１２、帯電された感光体ドラム１１に静電潜像を書き込むレーザ露光装置１３、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像を現像する現像装置(現像器)１４、感光体ドラム１１上に担持されたトナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写ロール１５、一次転写後の感光体ドラム１１上の残留物を除去するドラムクリーナ１６などの電子写真用デバイスを順次配設している。
【００１５】
また、中間転写ベルト２０は、複数(本実施の形態では六つ)の支持ロール２１〜２６に掛け渡されたものであって、支持ロール２１が中間転写ベルト２０の駆動ロールとして、支持ロール２２、２３、２６が従動ロールとして、支持ロール２４が中間転写ベルト２０の搬送方向に略直交する方向の蛇行を規制する補正ロール(ステアリングロール:軸方向一端部を支点として傾動自在に配設される)として、支持ロール２５が後述する二次転写装置３０のバックアップロールとして、それぞれ用いられている。また、駆動ロール２１を挟んだ中間転写ベルト２０には、二次転写後の中間転写ベルト２０上の残留物を除去するベルトクリーナ２７が配設されている。そして、中間転写ベルト２０は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂または各種ゴムにカーボンブラック等の導電剤を適当量含有させたもので、その体積抵抗率が５〜１５logΩcmに形成され、その厚みは０.１mmに設定される。
【００１６】
さらに、二次転写装置３０は、中間転写ベルト２０のトナー像担持面側に圧接配置される二次転写ロール３１と、中間転写ベルト２０の裏面側に配置されて二次転写ロール３１の対向電極をなすバックアップロール２５とを備えている。このバックアップロール２５には、トナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスを印加する給電ロール３２が当接配置されている。ここで、バックアップロール２５は、金属心材の外周に内側に発泡弾性体層、外側に導電層を被覆してなる二層構成のＥＰＤＭゴムを用いた。外側の導電層はカーボンブラックを１５〜３５重量％分散した半導電性のＥＰＤＭ発泡ゴムで、導電層の厚みは０.５〜１.５mmに構成され、また、その表面抵抗率は７〜１０Ω/□の抵抗領域に制御される。また、二次転写ロール３１は、金属心材とこの金属心材の周囲に固着されたカーボンブラック分散発泡ＥＰＤＭ材料からなるコア層にスキン層を介して５〜２０μｍの厚みのフッ素樹脂系材料からなるコーティング層を形成したものを用いた。金属心材とコーティング層との間の体積抵抗率は４〜５logΩcmである。
【００１７】
また、用紙搬送系は、用紙トレイ８０に積載された用紙Ｐを搬送ロール８１にて搬送した後、レジストレーションロール(レジロール)８２で一旦停止させ、その後所定のタイミングで二次転写装置３０の二次転写位置へと送り込むようになっている。また、二次転写後の用紙Ｐを搬送ベルト８３を介して定着装置９０へと搬送し、定着装置９０から排出された用紙Ｐを排出ロール８４によって機外へと排出するようになっている。
そして、定着装置９０は、内部に加熱源を有し、回転可能に配設される加熱ロール９１と、この加熱ロール９１に圧接配置され、加熱ロール９１に従動回転する無端状の加圧ベルト９２とを備えている。
なお、画像形成装置の上部側には、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ)に対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ１７(１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋ)が設けられている。
【００１８】
次に、この画像形成装置の作像プロセスについて説明する。今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。具体的に述べると、例えばこの画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラーが像読み取り装置により読み取り、その読み取り信号を処理回路によりデジタル画像信号に変換してメモリに一時的に蓄積し、その蓄積されている四色(Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ)のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行う。すなわち、各色のデジタル画像信号に応じて画像形成ユニット１０(具体的には１０Ｋ,１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ)をそれぞれ駆動する。そして、各画像形成ユニット１０では、帯電装置１２により一様に帯電された感光体ドラム１１にデジタル画像信号に応じた静電潜像をレーザ露光装置１３にてそれぞれ書き込ませる。そして、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を現像装置１４により現像して各色のトナー像を形成させる。なお、この画像形成装置をプリンタとして構成する場合には、外部から入力されるデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行うようにすればよい。
【００１９】
そして、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で、一次転写ロール１５によって感光体ドラム１１から中間転写ベルト２０の表面に順次転写される。一方、転写後に感光体ドラム１１上に残存するトナーは、ドラムクリーナ１６によってクリーニングされる。
【００２０】
このようにして中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト２０上で重ね合わされ、中間転写ベルト２０の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。一方、用紙トレイ８０から繰り出された用紙Ｐは、搬送ロール８１により搬送され、レジロール８２により一旦停止させられた後所定のタイミングで二次転写位置へと搬送され、バックアップロール２５に対して二次転写ロール３１が用紙Ｐをニップする。
【００２１】
そして、二次転写位置において、二次転写ロール３１とバックアップロール２５との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト２０上に担持されたトナー像が用紙Ｐに二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト８３により定着装置９０へと搬送され、定着装置９０において用紙Ｐ上のトナー像が加熱・加圧定着された後、排出ロール８４によって機外に設けられた排紙トレイ(図示せず)に排出される。一方、転写後に中間転写ベルト２０に残存するトナーは、ベルトクリーナ２７によってクリーニングされる。
【００２２】
次に、現像装置１４について詳細に説明する。図２は、本実施の形態で用いた現像装置１４の側面断面図、図３は現像装置１４を図２中III方向からみた図、図４は現像装置１４の斜視図を示している。これらの図において、現像装置１４は、感光体ドラム１１に対向する部位が開口し且つ二成分現像剤Ｄ(以下、単に現像剤Ｄという)が収容される第一のハウジングとしての現像ハウジング４２を有し、この現像ハウジング４２の開口(現像用開口)４３に面した箇所に現像剤担持体としての現像ロール４４を配設すると共に、この現像ロール４４の背面側の現像ハウジング４２内側およびこの現像ハウジング４２の背後に設けられた第二のハウジングとしてのオーガハウジング４８には一対のスクリューオーガ４５,４６を配設し、さらに現像ロール４４の現像部位(開口４３近傍)手前側には現像剤Ｄの層厚を規制するトリマー４７を現像ロール４４から所定距離だけ離間した位置に配設したものである。なお、以下の説明では、現像ハウジング４２内に配設されるスクリューオーガ４５を第一スクリューオーガ、オーガハウジング４８内に配設される攪拌搬送部材としてのスクリューオーガ４６を第二スクリューオーガと呼ぶ。
本実施の形態では、現像装置１４内部に収容される現像剤Ｄとして、体積平均粒径３５μｍのフェライトキャリアと、体積平均粒径５.８μｍの樹脂トナーとからなるものを用い、合計２５０ｇを内部に充填している。
【００２３】
ここで、現像ロール４４は、回転可能な現像スリーブ４４１の内部に、複数の磁極(本実施の形態では５極)が配列された磁石ロール４４２を固定的に内包させたものである。この現像スリーブ４４１は、感光体ドラム１１の周面との間に所定の間隔を保ちながら回転駆動されるようになっている。本実施の形態では、現像スリーブ４４１として直径φ２０のものを用い、現像スリーブ４４１の回転方向が、感光体ドラム１１との対向部において感光体ドラム１１の回転方向と同方向に設定されている。また、磁石ロール４４２に取り付けられた５極の磁極のうち、第一スクリューオーガ４５と対向する側で隣接して配設される二つの磁極４４２ａ、４４２ｂは同じ極性に設定され、一方、その他の隣接する磁極同士は異なる極性に設定されている。さらに、現像スリーブ４４１には、交流を重畳した直流バイアスからなる現像バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)が接続されている。
【００２４】
また、第一スクリューオーガ４５は、図３に示すように、回転軸４５ａとその外周に螺旋状に取り付けられる羽根４５ｂとを有しており、図中右側に向けて現像剤Ｄ(図示せず)を搬送するようになっている。一方、第二スクリューオーガ４６も、回転軸４６ａとその外周に螺旋状に取り付けられる羽根４６ｂとを有しており、図中左側に向けて現像剤Ｄ(図示せず)を搬送するようになっている。ここで、第二スクリューオーガ４６が内包されるオーガハウジング４８は、現像ハウジング４２に設けられた一対の支持部材としての支持部７１,７２にその両端が回動可能に支持される。なお、以下の説明では、図中右側すなわち第二スクリューオーガ４６による現像剤搬送方向上流側の支持部７１を上流側支持部、図中右側すなわち第二スクリューオーガ４６による現像剤搬送方向下流側の支持部７２を下流側支持部と呼ぶ。なお、これら上流側支持部７１および下流側支持部７２に対するオーガハウジング４８の具体的な取り付け手法については後述する。
【００２５】
さらに、現像ハウジング４２の上流側支持部７１および下流側支持部７２の両端側には、第一スクリューオーガ４５と第二スクリューオーガ４６との間で現像剤Ｄ(図示せず)を受け渡すための連通口４９(具体的には４９ａ,４９ｂ)が設けられている。なお、第二スクリューオーガ４６の連通口４９ｂの近傍には、羽根４６ｂよりもピッチの短い羽根４６ｃが形成されると共に、さらにその端部側には羽根４６ｃとは逆向きの羽根４６ｄが形成されている。一方、現像装置１４の逆側の側面部には、現像ハウジング４２内に新たな現像剤Ｄを補給する補給ハウジング５０および現像ハウジング４２内で余剰となった現像剤Ｄを排出する排出ハウジング６０が現像ハウジング４２に連通接続されている。
【００２６】
ここで、補給ハウジング５０には、新たなキャリアおよびトナーが補給される補給口５１が形成されており、その内部には補給スクリューオーガ５２が設けられている。この補給スクリューオーガ５２は、回転軸とその外周に螺旋状に取り付けられる羽根とを有しており、現像剤搬送方向上流側の端部が補給ハウジング５０の端面に回動自在に支持されるようになっている。これら補給ハウジング５０、補給口５１、補給スクリューオーガ５２によって現像剤補給部材が構成されている。また、本実施の形態では、補給スクリューオーガ５２の回転軸と第二スクリューオーガ４６の回転軸４６ａとが同軸に、すなわち一体的に形成されている。そして、補給スクリューオーガ５２の羽根は第二スクリューオーガ４６の羽根４６ｂと同方向に形成されており、補給スクリューオーガ５２によって搬送された現像剤Ｄが現像ハウジング４２を介してスムースにオーガハウジング４８内に送り込まれるようになっている。
【００２７】
一方、排出ハウジング６０には、その端部下部側に外部排出口(図示せず)が設けられると共に、その内部には排出スクリューオーガ(図示せず)が設けられている。この排出スクリューオーガは、回転軸とその外周に螺旋状に取り付けられる羽根とを有しており、現像剤搬送方向下流側の端部が排出ハウジング６０の端面に回動自在に支持されるようになっている。また、本実施の形態では、排出スクリューオーガの回転軸と第一スクリューオーガ４５の回転軸４５ａとが同軸に、すなわち一体的に形成されている。そして、排出スクリューオーガの羽根は第一スクリューオーガ４５の羽根４５ａと同方向に配設されており、現像ハウジング４２との連通接続口(図示せず)より搬入された現像剤Ｄがスムースに外部排出口に向けて送り込まれるようになっている。
【００２８】
さらに、本実施の形態では、これら第一スクリューオーガ４５と排出スクリューオーガとの間であって連通口４９ａの下流側端部に対応する位置に、逆スクリューオーガ（図示せず）が配設されている。この逆スクリューオーガは、第一スクリューオーガ４５の回転軸４５ａに取り付けられた羽根を有しており、この羽根は第一スクリューオーガ４５の羽根４５ｂとは逆向きになっている。また、排出スクリューオーガの一端部は、排出ハウジング６０の外側すなわち現像ハウジング４２の内部に１ｍｍだけ突出して延設されるようになっている。そして、連通接続口は、排出スクリューオーガより径の大きい円形形状を有しており、この連通接続口より余剰の現像剤Ｄが排出ハウジング６０へと排出されるようになっている。
【００２９】
図５は、本実施の形態に係る上流側支持部７１および下流側支持部７２に対するオーガハウジング４８の取り付けを説明する図である。
上流側支持部７１は、リング状に形成される本体部７１ａと、この本体部７１ａの一側面側に形成される装着部７１ｂとを有している。なお、図５では、中空部の記載を周略している。ここで、装着部７１ｂは、オーガハウジング４８の内径よりわずかに小さい外径を有しており、オーガハウジング４８内に挿入されるようになっている。また、装着部７１ｂの外周面には、オーガハウジング４８の内周面に設けられた溝部４８ａにはめ込まれるはめ込み部材としての凸部７１ｃが形成されている。
一方、下流側支持部７２も、リング状に形成される本体部７２ａと、この本体部７２ａの一側面側に形成される装着部７２ｂとを有している。ここで、装着部７２ｂは、オーガハウジング４８の内径よりわずかに小さい外径を有しており、オーガハウジング４８内に挿入されるようになっている。また、装着部７２ｂの外周面には、オーガハウジング４８の内周面に設けられた溝部４８ｂにはめ込まれるはめ込み部材としての凸部７２ｃが形成されている。
また、オーガハウジング４８に形成された溝部４８ａ、４８ｂにはベアリング等が取り付けられており、オーガハウジング４８をなめらかに回動させるようになっている。さらに、オーガハウジング４８は、上流側支持部７１および下流側支持部７２によって内部の密閉状態が保たれるようになっている。
【００３０】
次に、図２〜図５を参照しながら、上述した現像装置１４の動作について説明する。図２において、第一スクリューオーガ４５および第二スクリューオーガ４６によって攪拌された現像剤Ｄが現像ロール４４側に搬送されると、磁石ロール４４２の磁極４４２ａの磁力により現像剤Ｄの一部が現像ロール４４側に転移し、現像スリーブ４４１上に現像剤Ｄによる現像剤層が形成される。そして、この現像剤層が現像スリーブ４４１の回転に伴ってトリマー４７を通過する際、現像スリーブ４４１上の現像剤層は所定厚さに層厚を規制され、所定の搬送量となって感光体ドラム１１と対向する開口４３に運ばれる。このとき、現像スリーブ４４１には図示しないバイアス電源より所定の現像バイアスが印加されており、これにより、現像スリーブ４４１上の現像剤層は、感光体ドラム１１と最近接する現像領域において感光体ドラム１１上の静電潜像を現像して可視像化する。その後、開口４３を通過し現像を終了した現像剤層は現像スリーブ４４１上に担持された状態でさらに搬送され、磁極４４２ａ、４４２ｂ間に形成される反発磁界によって現像ロール４４から剥がされて現像ハウジング４２内に落下し、再び第一スクリューオーガ４５および第二スクリューオーガ４６によって攪拌搬送され、次の現像を待つこととなる。
【００３１】
この一連の現像プロセスの実行中に、現像剤Ｄの交換も行われる。これを具体的に説明すると次の通りである。補給口５１より新たな現像剤Ｄが補給されると、この現像剤Ｄは、補給スクリューオーガ５２の回転により補給ハウジング５０からオーガハウジング４８へと搬送される。そして、オーガハウジング４８内に搬送された現像剤Ｄは、第二スクリューオーガ４６の回転により既に存在する他の現像剤Ｄと攪拌されながら搬送され、その後、連通口４９ｂを通って今度は第一スクリューオーガ４５の回転により他の現像剤Ｄとさらに攪拌されながら連通口４９ａ近傍まで搬送される。
【００３２】
一方、このスクリューオーガ４５の搬送方向下流側、且つ連通口４９ａの近傍に設けられた逆スクリューオーガ(図示せず)は、第一スクリューオーガ４５と同方向に回転しながらスクリューオーガ４５による現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力を現像剤Ｄに付与している。すると、連通口４９ａの近傍では、連通口４９ａ近傍に堆積する現像剤Ｄの高さ(現像剤量)が大きくなる一方、逆スクリューオーガと連通接続口との間に堆積する現像剤の高さ(現像剤量)が小さくなるという現象が生じる。ここで、新しい現像剤Ｄが補給された場合には、逆スクリューオーガと連通接続口との間に堆積する現像剤Ｄの高さが連通接続口の最下部よりも高くなることから、この現像剤Ｄが余剰分として排出ハウジング６０内に移動して排出スクリューオーガで搬送され、外部排出口より外部へと排出されることとなる。また、現像ハウジング４２内に残った現像剤Ｄは、連通口４９ａを通って再びオーガハウジング４８内に戻され、第二スクリューオーガ４６の回転に伴って攪拌搬送されていく。
【００３３】
ここで、本実施の形態では、第二スクリューオーガ４６の回転によって現像剤Ｄが回転方向に搬送力を受けるのに伴い、回動自在に支持されたオーガハウジング４８も回転する。すなわち、第二スクリューオーガ４６の軸トルクによって第二スクリューオーガ４６とオーガハウジング４８とが現像剤Ｄを介して同期回転することになる。すると、第二スクリューオーガ４６の羽根４６ｂとオーガハウジング４８の内壁との間で現像剤Ｄにかかる摩擦力は小さくなり、現像剤Ｄは羽根４６ｂのねじれ回転力により攪拌搬送されていくことになる。したがって、本実施の形態に係る構成では、第二スクリューオーガ４６を固定されたハウジング内に配設する従来の構成と比較して、第二スクリューオーガ４６を駆動するのに必要な軸トルクを小さくすることができる。具体的には、従来の構成では第二スクリューオーガ４６を駆動するのに必要な軸トルクが１.５ｋｇｆ・ｍであったのに対し、本実施の形態に係る構成では、１.２ｋｇｆ・ｍまで減少させることが可能となった。第二スクリューオーガ４６を回転させるために必要な軸トルクを減少できるということは、第二スクリューオーガ４６を駆動するのに必要な電力量を低減できることを意味する。また、現像剤Ｄの攪拌搬送性能については、本実施の形態に係る構成においても従来の構成と同等であった。
【００３４】
本実施の形態では、第二スクリューオーガ４６が収容されるオーガハウジング４８を回動可能に構成することで、現像剤Ｄの攪拌搬送時に第二スクリューオーガ４６の回転に伴ってオーガハウジング４８を回動させるようにした。この結果、現像剤とオーガハウジング４８の内壁との間に働く摩擦力を低減できることから、第二スクリューオーガ４６の駆動に必要な軸トルクを減少させることができ、その分、第二スクリューオーガ４６の駆動に必要な電力量を低減することができる。特に、本実施の形態のように、複数(本実施の形態では４)の現像装置１４を有する画像形成装置では、現像装置１４の数倍(本実施の形態では４倍)だけ電力消費量を低減できるために非常に効果的である。
また、オーガハウジング４８の配設部位では、第二スクリューオーガ４６の回転による攪拌搬送時に現像剤Ｄにかかるストレスを低減することができるので、その分、現像剤Ｄを構成するキャリアに対するトナーの外添剤の付着や、トナー自身に外添剤が埋まり込む等の不具合の発生を抑えることができ、良好な画像を得ることができる。
さらに、本実施の形態では、オーガハウジング４８内部で現像剤Ｄが受けるせん断力を低減できるために、異音の発生を抑えることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、図２に示すように、オーガハウジング４８の内壁と第二スクリューオーガ４６の羽根４６ｂとを離間させていたが、オーガハウジング４８の内壁に第二スクリューオーガ４６の羽根４６ｂを接触させるようにすれば、さらにオーガハウジング４８が回転しやすくなり、軸トルクの抑制がより容易になる。
【００３６】
―実施の形態２―
本実施の形態は、実施の形態１と略同様であるが、オーガハウジング４８を回動可能に支持する下流側支持部７２の構成を異ならせたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
図６は、本実施の形態に係る上流側支持部７１および下流側支持部７２に対するオーガハウジング４８の取り付けを説明する図である。
下流側支持部７２は、リング状に形成される本体部７２ａを有しているが、この本体部７２ａはオーガハウジング４８の外径よりも大きな外径を有しており、オーガハウジング４８が本体部７２ａに挿入されるようになっている。ここで、オーガハウジング４８の外周面には本体部７２ａの内周面に設けられた溝部７２ｄにはめ込まれる凸部４８ｃが形成されている。
なお、上流側支持部７１は、実施の形態１と同じ構成を有している。
【００３７】
本実施の形態では、下流側支持部７２をオーガハウジング４８よりも大きく設定し、下流側支持部７２によりオーガハウジング４８を外側より回動可能に支持するようにしたので、搬送されてくる現像剤Ｄ(図示せず、搬送方向を矢印で示す)がオーガハウジング４８から下流側支持部７２を介して現像ハウジング４２(図２参照)側へ受け渡される際によりスムースに搬送を行うことができ、現像剤Ｄの滞留を防止できると共に、長期の運転に対しても現像剤Ｄの漏洩を抑制することが可能になる
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施の形態１に係るタンデム型の画像形成装置の概要を示す図である。
【図２】現像装置の側面断面図である。
【図３】現像装置を図２中III方向からみた図である。
【図４】現像装置の斜視図である。
【図５】実施の形態１におけるオーガハウジングの取り付けを説明する図である。
【図６】実施の形態２におけるオーガハウジングの取り付けを説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０(１０Ｋ,１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ)…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電装置、１３…レーザ露光装置、１４…現像装置、１５…一次転写ロール、１６…ドラムクリーナ、１７(１７Ｋ,１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ)…トナーカートリッジ、２０…中間転写ベルト、３０…二次転写装置、４２…現像ハウジング、４３…開口、４４…現像ロール、４４１…現像スリーブ、４４２…磁石ロール、４５…第一スクリューオーガ、４５ａ…回転軸、４５ｂ…羽根、４６…第二スクリューオーガ、４６ａ…回転軸、４６ｂ…羽根、４７…トリマー、４８…オーガハウジング、４９(４９ａ,４９ｂ)…連通口、５０…補給ハウジング、６０…排出ハウジング、７１…上流側支持部、７２…下流側支持部、８０…用紙トレイ、９０…定着装置
【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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