(57)【要約】  【課題】  簡単な構成で、供給層の現像剤量を増やしても現像剤落ちが無く、しかも、濃度の高い帯状の部分を通紙方向に有する画像を連続して印字しても、追従性が確保できる現像装置を提供する。  【解決手段】  攪拌スクリュー５７の所定の羽根５７ａ片側面に略半リング状のマグネットシールｍを貼る構成としている。これにより、磁力でキャリアを吸着して現像剤を保持する保持力を高めることができ、いわゆる現像剤落ちが生じることなく、下部室５３における攪拌スクリュー５７と現像ローラ５５の間の、現像剤供給層の現像剤量を増やすことができる。【選択図】      図５
2005215450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体にトナーとキャリアから成る現像剤を供給する現像剤供給手段と、該現像剤供給手段の近傍に設けられ、現像剤を攪拌しつつ搬送して前記現像剤供給手段に供給する現像剤攪拌手段とを備え、該現像剤攪拌手段の羽根部に磁界発生手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機，プリンタ等の画像形成装置における像担持体に現像剤を供給して現像する現像装置に関するものであり、更に詳しくは、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を使用する形態の現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置において、像担持体である感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するために、トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を使用する形態の現像装置が使用されている。このような静電潜像現像装置は、現像剤を収容する現像ハウジングと、現像ハウジング内の現像剤を感光体ドラムの静電潜像に供給する現像剤供給手段である現像ローラと、現像ハウジング内の現像剤を攪拌するとともに所要方向に搬送する現像剤攪拌手段である攪拌スクリューと、現像ハウジング内にトナーを補給するトナー補給手段とを有している。
【０００３】
現像剤供給手段は、感光体ドラムの現像域において静電潜像にトナーを供給する。これにより、静電潜像はトナー像に現像される。静電潜像へのトナーの供給に応じて現像ハウジングのトナーが消費されると、トナー補給手段によりトナーが補給される。現像剤攪拌手段は、現像ハウジング内の現像剤を攪拌してトナーとキャリアを攪拌し、トナーとキャリアを混合及び摩擦帯電させて、所要方向に搬送する。
【０００４】
このような現像剤の攪拌，搬送に関する上記要件を満たした先行技術として、上下に第１攪拌手段及び第２攪拌手段を具備する縦型攪拌方式の現像装置において、現像剤汲み上げ手段を設けた構成のものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。そして、これにより、現像剤の攪拌を十分に行い、滞留を防止し、且つ、現像装置全体を小型化するとしている。
【特許文献１】特開２００１−１０９２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば４連タンデム現像方式のカラー複写機において、小型化を図るため、上記従来の現像装置は、現像ローラ（現像剤供給手段）の径に対し、現像剤を現像ローラに供給する攪拌スクリュー（現像剤攪拌手段）の径が非常に小さく、また、攪拌スクリューの位置が現像ローラに対して高い位置にあるものがある。
【０００６】
このような構成の場合、攪拌スクリューと現像ローラの間の現像剤供給層に存する現像剤の量が少なくなるので、現像剤中のトナー供給量が不足する。このため、例えば濃度の高い帯状の部分を通紙方向に有する画像を連続して印字していくと、トナーの供給が追従できなくなってしまうという不具合が生じていた。また、これの対策として、現像剤の量を多くすると、現像剤が現像ローラと現像ハウジングの隙間から漏れ出して落ちてしまう（現像剤落ち）という問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点に鑑み、簡単な構成で、供給層の現像剤量を増やしても現像剤落ちが無く、しかも、濃度の高い帯状の部分を通紙方向に有する画像を連続して印字しても、追従性が確保できる現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明では、像担持体にトナーとキャリアから成る現像剤を供給する現像剤供給手段と、その現像剤供給手段の近傍に設けられ、現像剤を攪拌しつつ搬送して前記現像剤供給手段に供給する現像剤攪拌手段とを備え、その現像剤攪拌手段の羽根部に磁界発生手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡単な構成で、供給層の現像剤量を増やしても現像剤落ちが無く、しかも、濃度の高い帯状の部分を通紙方向に有する画像を連続して印字しても、追従性が確保できる現像装置を提供することができる。
【００１０】
具体的には、現像剤攪拌手段の羽根部に磁界発生手段を設けてこれにより磁性キャリアを吸着し、現像剤を保持する保持力を高めた構成とすることにより、いわゆる現像剤落ちが生じることなく、現像剤供給層の現像剤量を増やすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る現像装置を有する画像形成装置の縦断面図であり、４連タンデム現像方式のカラー複写機の例を示している。同図において、１は給紙部、２は画像形成部、３は定着部、４は用紙排出装置である。画像形成部２において、現像器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、それぞれマゼンタ，シアン，イエロー，ブラックに着色したトナーを有している。
【００１２】
これらにそれぞれ対応する各帯電器６によって、表面が一様に帯電した各感光体ドラム７は、それぞれ所定の色に色分解された原稿の光像を受け、露光される。露光されることにより各感光体ドラム７の表面に生じた静電潜像は、現像器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって、それぞれの色のトナーを静電吸着されることにより顕像化される。
【００１３】
一方、給紙部１より給紙された用紙は、搬送ベルト８により搬送され、各感光体ドラム７を通過するときに、それぞれの色のトナー像を転写される。このように、多色のトナー像が形成された用紙は、更に搬送されて定着部３を通り、ここで加熱，加圧されることによって、多色のトナー像が定着される。定着された用紙は用紙排出装置４へ搬送され、ここから排紙部９へと排出されてストックされる。
【００１４】
画像形成の手順を改めて説明すると、感光体ドラム７は帯電器６によってその表面が一様に帯電される。他方、図示しない原稿からの画像データは、露光装置２１によって感光体ドラム７の表面に書き込まれ、感光体ドラム７の表面に静電潜像が形成される。次に、現像器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによって感光体ドラム７上の静電潜像を各色のトナーで可視像化する。
【００１５】
一方、給紙カセット２２に収納されている用紙は、給紙部１のピックアップローラ２３により引き出され、給紙ローラ２４と捌きローラ２５とで挟持されて搬送路へ送られる。そして搬送ベルト８によって、感光体ドラム７上のトナー画像が画像形成部に到達するのにタイミングを合わせて、用紙は画像形成部２へ送り出される。画像形成部２では、感光体ドラム７と搬送ベルトを介した転写ローラ２６との間で用紙が挟持されている状態で、感光体ドラム７上のトナー像が用紙上に移動する。用紙上に移動せず感光体ドラム７上に残留したトナーはクリーニングローラ２７によって除去回収される。
【００１６】
一方、トナー像を載置した用紙は定着部３の定着ローラ対２８へ搬送される。ここでトナー像は定着ローラ対２８によって加熱・加圧されて用紙に定着する。そして、排出ローラ１１及び従動ローラ１３によって用紙は排紙部９へ排出される。なお、手差しトレイＴに載置された用紙は、給紙ローラ２９によって搬送ベルト８へ送りだされ、それ以後は前述の搬送経路と同じ経路を通る。
【実施例１】
【００１７】
図２は、本発明の実施例１に係る現像装置の側面断面図である。ここでは上述した現像器の主要部分を示している。本実施例の現像装置は、全体として現像ハウジング５１を備えており、仕切壁５２によって下部室５３と上部室５４とに区画されている。下部室５３には外方（感光体ドラム側）への張り出し部５３ａが形成されており、この張り出し部５３ａ内には、内部にマグネットを有し回転可能なスリーブを備えた現像ローラ５５が配置されていて、且つ現像ローラ５５の表面との間に一定間隔を置いて穂切りブレード５６が配置されている。
【００１８】
この現像ローラ５５は、内部のマグネットを固定して外周部の非磁性部材のスリーブを図中の反時計回りに回転させ、穂切りブレード５６により一定の層厚に調整された現像剤の磁気ブラシを現像域に搬送する。現像ローラ５５は、図示しない感光体ドラムに対面するように配置されている。感光体ドラムの回転方向上流側には、主帯電装置及び画像露光を行う光学系が配置されており、次に現像装置が配置され、その下流側には、転写チャージャ或いは転写ローラから成る転写機構，除電機構，及びクリーニングブレード等のクリーニング装置が配置されている。
【００１９】
そして、主帯電装置により感光体ドラム表面が一様に帯電され、光学系による画像露光により感光体ドラム表面に静電像が形成されて、現像ローラ５５により現像域（現像ローラ５５と感光体ドラムとの間）に搬送された現像剤の磁気ブラシが静電像に摺擦され、この結果、感光体ドラムの表面にトナー像が形成される。このトナー像は、転写機構により所定の転写紙表面に転写される。
【００２０】
転写トナー像は、転写紙の排出経路上に設けられている定着機構で、熱，圧力等の公知の手段により、転写紙表面に定着される。一方、トナー像の転写が終了した後の感光体ドラムの表面は、除電機構により除電されて主帯電前の電位に戻され、更にクリーニング機構により、感光体ドラム表面に残存するトナーが除去され、これにより、画像形成の１サイクルが完了する。
【００２１】
現像ハウジング５１の下部室５３内には、現像ローラ５５と間隔を置いて、現像ローラ５５の軸方向に沿って延びている攪拌スクリュー５７が設けられている。さらに、上部室５４には、やはり現像ローラ５５の軸方向に沿って延びている攪拌スクリュー５８が設けられている。また、現像ハウジング５１の最上部にはカバー５９が設けられ、これにより上部室５４が閉じられている。
【００２２】
図３は、本実施例に係る現像装置の外観斜視図である。上述した下部室５３内の攪拌スクリュー５７と上部室５４内の攪拌スクリュー５８とは、現像ローラ５５の軸方向に沿って互いに反対方向に現像剤を送るように、その羽根或いは回転方向が設定されている。例えば、攪拌スクリュー５７は図中の矢印Ａの方向に現像剤の攪拌送りを行い、攪拌スクリュー５８は図中の矢印Ｂの方向に現像剤の攪拌送りを行うように設定されている。
【００２３】
同図より分かるように、現像ローラ５５が収容されている下部室５３の張り出し部５３ａは、現像ハウジング５１の長手方向の一部に形成されており、下部室５３及び上部室５４の長手方向両端に位置する部分には、張り出し部５３ａひいては現像ローラ５５は配置されていない。
【００２４】
また、現像ハウジング５１の長手方向の両端部には、下部室５３と上部室５４との連通部６０，６１が形成されている。上部室５４内の攪拌スクリュー５８の送り方向（Ｂ）の先端となる部分に位置する連通部６０においては、図示しないが、仕切壁２が設けられていないか、或いは仕切壁５２に適当な大きさの開口が形成されており、これにより、攪拌スクリュー５８によって攪拌送りされてきた現像剤は、上部室５４から下部室５３内に落下するようになっている。
【００２５】
また、下部室５３内の攪拌スクリュー５７の送り方向（Ａ）の先端に位置する連通部６１においては、図示しないマグネットローラにより、下部室５３内の現像剤を磁気ブラシの形で上部室５４内に汲み上げる構成となっている。以上のようにして、下部室５３と上部室５４との間で現像剤が循環して攪拌送りされ、下部室５３内の現像剤の一部が現像ローラ５５上に供給されて現像が行われる。
【００２６】
その他、連通部６１に連なる上部室５４の上壁５９ａにトナー補給用の開口部７０が設けられており、この開口部７０を介して所定量のトナーが補給されるようになっている。ちなみに、図４は本実施例に係る現像装置のカバー類を取り外した状態での外観斜視図である。ここでは現像ハウジング５１の上記カバー５９及び張り出し部５３ａのカバーを取り外した状態を描いている。この状態では、上部室５４内の攪拌スクリュー５８、並びに現像ローラ５５及び穂切りブレード５６が示される。
【００２７】
図５は、攪拌スクリュー５７の外観斜視図である。本実施例では、同図に示すように、攪拌スクリュー５７の所定の羽根５７ａ片側面（現像剤搬送方向の下流側面）に、斜線で示した略半リング状の磁界発生手段としてそれ自体公知のマグネットシールｍを貼る構成としている。これにより、磁力でキャリアを吸着して現像剤を保持する保持力を高めることができ、いわゆる現像剤落ちが生じることなく、下部室５３における攪拌スクリュー５７と現像ローラ５５の間の、現像剤供給層５３ｂ（図２参照）の現像剤量を増やすことができる。但し、マグネットシールｍの磁力や貼る量は、過剰になると現像剤の搬送力が低下するため、以下のように適度な設定にする必要がある。
【００２８】
図６は、攪拌スクリュー５７の外観図である。同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図、同図（ｃ）は下面図をそれぞれ示している。同図に示すように、攪拌スクリュー５７は、略半円板状の羽根５７ａが軸５７ｂの外周面上で平面視クロス状となるように、軸５７ｂを互いに反対側より挟み込み、これが軸方向に連続的に配設された形状となっている。略半リング状のマグネットシールｍは、羽根５７ａに対して１枚置きで軸の反対側と併せて交互に貼付されている。貼付される面は、軸方向一方側の片面である。また、貼付される範囲としては、攪拌スクリュー５７が現像ローラ５５に対向する範囲である。
【００２９】
マグネットシールｍの磁力（磁束密度）は、２５±５ｍＴ（ミリテスラ）としている。また、羽根５７ａの軸方向配置ピッチは１２．７５ｍｍであるので、１枚置きであるマグネットシールｍの貼付ピッチは２５．５ｍｍとなる。但し、軸の反対側と併せて交互に貼付されているため、結果的にマグネットシールｍが略螺旋状に連続して並んだ状態となっている。
【００３０】
図７は、本実施例の効果を確認するための画像を示す略図である。本実施例において、複写枚数毎分２６枚の装置を使用し、同図に示すように、Ａ４（２９７ｍｍ×２１０ｍｍ）の用紙Ｐに対して、通紙方向を矢印のように短辺方向とし、長辺方向一端付近において幅２５ｍｍのベタ帯部ａが短辺方向に延在する画像を形成するように、連続通紙を行った。
【００３１】
その結果、上記攪拌スクリュー５７にマグネットシールｍが貼付されていないときは、連続１０枚程度を通紙した時点で、ベタ帯部ａに画像を目視で確認するとパサツキ感が発生した。但し、マクベス社製の反射濃度計ＲＤ９１８を使用して画像濃度を測定したが、１．２〜１．３程度あり、画像濃度としては問題はなかった。攪拌スクリュー５７にマグネットシールｍを貼付した後は、連続５００枚を通紙しても画像を目視で確認したがパサツキ感は発生せず、画像濃度も問題はなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る現像装置を有する画像形成装置の縦断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る現像装置の側面断面図。
【図３】本実施例に係る現像装置の外観斜視図。
【図４】本実施例に係る現像装置のカバー類を取り外した状態での外観斜視図。
【図５】攪拌スクリューの外観斜視図。
【図６】攪拌スクリューの外観図。
【図７】本実施例の効果を確認するための画像を示す略図。
【符号の説明】
【００３３】
１    給紙部
２    画像形成部
３    定着部
４    用紙排出装置
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ    現像器
６    帯電器
７    感光体ドラム
８    搬送ベルト
９    排紙部
１１    排出ローラ
１３    従動ローラ
Ｔ    手差しトレイ
２１    露光装置
２２    給紙カセット
２３    ピックアップローラ
２４    給紙ローラ
２５    捌きローラ
２６    転写ローラ
２７    クリーニングローラ
２８    定着ローラ対
２９    給紙ローラ
５１    現像ハウジング
５２    仕切壁
５３    下部室
５４    上部室
５５    現像ローラ
５６    穂切りブレード
５７    攪拌スクリュー
５８    攪拌スクリュー
５９    カバー
６０    連通部
６１    連通部
７１    開口部
ｍ    マグネットシール
【図１】
2005215450.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005215450.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005215450.tif 000008
【図７】
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