(57)【要約】      （修正有）【課題】トナーを劣化させること無く羽根へのトナーの付着を防止することでトナーの搬送・攪拌効率を高めた現像装置等を提供する。【解決手段】トナーが保持されるハウジング１０２と、ハウジング１０２内に配置され回転軸１０７と当該回転軸に配設され回転軸の回転により上記トナーを搬送させる羽根１０６とを備えた搬送スクリュー１０４，１０５と、ハウジング１０２の外部とハウジング１０２内部とに接すると共に搬送スクリュー１０４，１０５よりトナーを取得する回転可能な現像ローラとを備え、羽根１０６は弾性部材により構成されると共に、ハウジング１０２は、内面に回転軸の回転に応じて羽根を変形可能に接触・離間する突起部を備えた現像器等を提供する。【選択図】図２
2007233083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーが保持されるハウジングと、
上記ハウジング内に配置され、回転軸と、当該回転軸に配設され回転軸の回転により上記トナーを搬送させる羽根とを備えた搬送スクリューと、
上記ハウジングの外部とハウジング内部とに接すると共に、上記搬送スクリューよりトナーを取得する回転可能な現像ローラとを備え、
上記羽根は弾性部材により構成されると共に、
上記ハウジングは、内面に上記回転軸の回転に応じて上記羽根を変形可能に接触・離間する突起部を備えた現像装置。
【請求項２】
上記突起部は、トナーの搬送を阻害しない無トナー位置に設けた請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
上記搬送スクリューは上記現像ローラの一方側に複数配置されていると共に、当該複数の搬送スクリューの長手方向中央部が中央壁により分離されている場合
上記突起部は、上記中央壁に設けられた請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
上記突起部は、上記現像装置の動作時におけるハウジング内上面に設けられた請求項２記載の現像装置。
【請求項５】
上記突起部は、上記羽根に比して硬質材で構成された請求項１記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、複合機、プリンターなどの画像形成装置の現像に用いられる現像装置、及び当該現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の感光体ドラムに形成された潜像を可視像にする際に使用される現像装置４００は、図４に示すように、感光体ドラムに４０１に近接する位置に設けられている。現像装置４００は、トナーを保持するハウジング４０２と、ハウジング４０２に支持された現像ローラ４０３と搬送スクリュー４０４、４０５を備えている。搬送スクリュー４０４、４０５の回転軸４０７には、ハウジング４０２内のトナーを攪拌すると共に循環させるために、スパイラル状に形成された径の均一な羽根４０６が設けられている。
【０００３】
現像ローラ４０３は、図５に示すように、内部がマグネットローラ４０８で構成され、マグネットローラ４０８の外周が現像スリーブ４０９で構成されている。また、マグネットローラ４０８は５極構造となっている。マグネットローラ４０８は固定されており、現像スリーブ４０９は回転可能となっている。現像スリーブ４０９が回転することで、搬送スクリュー４０４、４０５にて攪拌及び循環されるハウジング４０２内のトナーが現像ローラ４０３によってハウジング４０２の外部へと搬送される。
【０００４】
現像ローラ４０３上方には、現像ローラ４０３にて搬送されるトナー量を規制する規制部材（磁性ブレード）４１０が備えられている。現像ローラ４０３にて外部に搬送されるトナーは、この規制部材４１０によって一定の電荷を与えられかつ一定量に規制されて感光体ドラム４０１に供給される。
【０００５】
感光体ドラム４０１は、表面が一様に帯電され、その後レーザによって潜像が形成される。これにより潜像が形成された位置の電荷状態は、現像ローラ４０３から供給される帯電したトナーが付着する状態となっている。そのため、現像ローラ４０３から供給されたトナーは潜像が形成された位置にのみ付着する。
【０００６】
感光体ドラム４０１に供給されたトナーのうち、感光体ドラム４０１に付着しなかったトナーは現像ローラ４０３を伝ってハウジング４０２内に回収される。感光体ドラム４０１に付着できかったトナーがハウジグ４０２内に回収されると、帯電したトナーがハウジング４０２内に存在することになる。このように回収されたトナーが再び現像ローラ４０３にて感光体ドラム４０１に供給されることになると、帯電しているにも関わらず感光体ドラム４０１に供給される際に再度規制部材４１０によって電荷が与えられる。そのため、再度電荷が与えられるとトナーが過度に帯電するので、画像濃度が低下するなどの現像不良が発生する。
【０００７】
また、回収されたトナーがハウジング４０２内に均一に存在せずに、ハウジング４０２内の一部にかたまって存在し、補給トナーが、現像装置内のトナーを充分に混合分散しない状態で現像ローラ４０３によって感光体ドラム４０１に供給されてしまうことでも、上記のような現像不良が発生する。
【０００８】
このようなことを防ぐために、現像装置４００では、上記の搬送スクリュー４０４、４０５がトナーの攪拌を行ない、新たに追加された帯電していないトナーと帯電したトナーとをハウジング４０２内に均一に分散させることによって、上記の現像不良を防いでいる。
【０００９】
しかしながら、特に帯電したトナーはかたまる傾向があり、ハウジング内の隅だけでなく、搬送スクリュー４０４、４０５の羽根にまで付着してしまう。当該付着により、搬送スクリューによるトナーの搬送・攪拌能力が低下してしまい、トナーの過帯電や流動性低下によるトナーの搬送不良が起こる。結果的として、一部のトナーが過度に帯電することで、上記現像不良に至るのである。
【００１０】
これに対して、特開２００１−４２７３３号公報には、搬送スクリューに対して弾性を有する掻き落とし板を接触させることで、羽根に付着したトナーを掻き落とす技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−４２７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示された掻き落とし板では羽根に十分に接触するはできない。つまり、板と板との間に間隙が存在し、即ちトナーを掻き落とせない部分が存在する。
【００１２】
また、トナーを掻き落とすという動作は、そのストレスによりトナー粒子表面から外部添加剤（研磨剤など）を剥離させ、あるいは外部添加剤がトナー粒子表面に埋め込まれてしまい、即ちトナーを劣化させてしまう。当該トナーの劣化は、結果的に現像不良の原因となる。
【００１３】
そこで本発明は、トナーを劣化させること無く羽根へのトナーの付着を防止することでトナーの搬送・攪拌効率を高めた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】
【００１４】
本発明の現像装置は、トナーが保持されるハウジングと、ハウジング内に配置され回転軸と当該回転軸に配設され回転軸の回転により上記トナーを搬送させる羽根とを備えた搬送スクリューと、ハウジングの外部とハウジング内部とに接すると共に搬送スクリューよりトナーを取得する回転可能な現像ローラとを備えている。そして、羽根は弾性部材により構成されると共に、ハウジングは、内面に回転軸の回転に応じて羽根を変形可能に接触・離間する突起部を備えた構成を特徴とする。
【００１５】
この現像器によると、突起部が羽根に接触・離間することで、弾性体で構成された羽根の接触部位周辺まで影響を及ぼすため、羽根のすべての位置に突起部を接触させること無く、羽根全体について付着トナーの除去が可能となる。また、変形、弾性による除去では、トナーを劣化させることが無く、すなわちトナー劣化による画像への影響を抑えることができる。
【００１６】
なお、突起部は、トナーの搬送を阻害しない無トナー位置に設ける構成とすることで、突起部がトナーの搬送を阻害することが無い。
【００１７】
また、上記現像装置を備えた画像形成装置も提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、現像器において、突起部が羽根に接触・離間することで、弾性体で構成された羽根の接触部位周辺まで影響を及ぼすため、羽根のすべての位置に突起部を接触させること無く、羽根全体について付着トナーの除去が可能となる。また、変形、弾性による除去では、トナーを劣化させることが無く、すなわちトナー劣化による画像への影響を抑えることができる。
【００１９】
さらに、突起部は、トナーの搬送を阻害しない無トナー位置に設ける構成とすることで、突起部がトナーの搬送を阻害することが無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本実施の形態における現像装置１００が内蔵された複写機１０の内部構成図である。図１に示すように、複写機１０は、本体９０と、本体の上側に設けられた原稿を読み取るスキャナ部９１を備えている。
【００２１】
本体９０の内部には、感光体ドラム１０１が備えられる。感光体ドラム１０１の周囲には、帯電器１１、レーザ１２、現像装置１００、転写器１３、除電器１４が備えられている。
【００２２】
上記現像装置１００は、図２及び図３に示すように、ハウジング１０２とハウジング１０２内部に設けられた搬送スクリュー１０４、１０５と、ハウジング１０２の内部と外部に表面が存在する現像ローラ１０３を備え、さらに、図３に示すように、帯電器１１０を備えている。
【００２３】
ハウジング１０２には、現像器１００の印刷動作時、またはトナーの補給動作時に上方に位置する場所に、トナー補給口１０８が設けられている。またトナー補給口１０８近傍に、トナーの減少を検知するセンサー１０９が設けられている。上記センサーは、磁気や圧力を検知することにより、トナー補給口１０８からのトナーの補給を制御する。また、ハウジング１０２内部には、搬送スクリュー１０４、１０５の羽根に接触するように配置された突起部１１１、１１２が、例えば搬送スクリューの長手方向に等間隔で複数個備えられている。
【００２４】
搬送スクリュー１０４、１０５は、ハウジング１０２内のトナーを攪拌すると共に循環（搬送）させるために、スパイラル状に形成された羽根１０６が回転軸１０７に沿って端部近傍から他端近傍まで設けられている。なお、上記羽根１０６は、弾性部材で構成されている。また、搬送スクリュー１０４と１０５とは現像ローラ１０３の一方側に複数配置されており、搬送スクリューの長手方向中央部は、トナーの往来がないよう中央壁１１０により分離されている。
【００２５】
現像ローラ１０３は、図３に示すように、従来と同様に、内部はマグネットローラ１０８で構成され、マグネットローラ１０８の外周は矢印Ｘ方向に回転可能な現像スリーブ１０９で構成されている。マグネットローラ１０８は図２に示すように、５極構造となっている。マグネットローラ１０８は固定されており、現像スリーブ１０９は回転可能となっている。
【００２６】
帯電器１１０は、ハウジング１０２の内側であって現像ローラ１０３の上側に取り付けられており、現像ローラ１０３の上面を伝ってハウジング１０２の外部に搬送されるトナーに電荷を与える。
【００２７】
本体９０は、複写に用いる用紙を格納する給紙カセット２１、２２を下部に備える。給紙カセット２１、２２の上方には、給紙カセットに格納された用紙を１枚ずつ給紙カセットから取り出して搬送路２０へと送り出す給紙ローラ２３、２４が設けられている。
搬送路２０の中途には、送り出された用紙を下流へと搬送する搬送ローラ２５が設けられている。この搬送ローラ２５によって用紙は、感光体ドラム１０１と転写器１３の間へと搬送され、この間を通過する際に感光体ドラム１０１に形成されたトナー画像が転写される。感光体ドラム１００と転写器１３を通過した用紙は、搬送ベルト２６などによって定着ローラ２７と加圧ローラ２８の間へと搬送される。定着ローラ２７と加圧ローラ２８の間に搬送された用紙は、定着ローラ２７と加圧ローラ２８によって転写されたトナー画像の定着が行なわれる。トナー画像の定着が行なわれた用紙は、その後図示しない排紙ローラによって排紙トレイ２９に排紙される。
【００２８】
スキャナ部９１は、原稿台３１とＡＤＦ（auto  document  feeder）３２と、ＡＤＦにて搬送される原稿を載置する載置台３３と、原稿を読み取る光学系３４と、光学系３４にて読み取られた原稿の画像データを生成するCCDからなる撮像手段３５を備える。
【００２９】
複写機１０を用いて複写を行なう場合は、ユーザは、図示しないスタートキーを押下する。スタートキーが押下されると、複写機１０は、原稿台３１又は載置台３３に原稿が載置されているか否かを判断する。原稿台３１に原稿が載置されていれば、複写機１０は、上記光学系３４を用いて原稿台３１に載置された原稿の読み取りを行なう。一方、載置台３３にのみ原稿が載置されているときは、複写機１０は、ＡＤＦ３２を用いて載置台３３の原稿を搬送しながら光学系３４にて読み取る。
【００３０】
光学系３４で読み取られた原稿は、撮像手段３５によって画像データが生成される。
【００３１】
また、複写機１０は、スタートキーが押下されると、感光体ドラム１０１を矢印Ｙ方向に回転させるとともに、帯電器１１を用いて感光体ドラム１０１の表面を一様に帯電させる。複写機１０は、撮像手段３５にて画像データが生成されると、画像データに応じた潜像をレーザ１２で感光体ドラム１０１を照射することで感光体ドラム１０１の表面に画像データに応じた潜像を形成する。
【００３２】
更に、複写機１０は、現像装置１００の現像スリーブ１０９を回転させることで、潜像が形成された感光体ドラム１０１にトナーを付着させて、潜像を可視化してトナー視像を生成する。
【００３３】
上記のような原稿の読み取り、及び、トナー画像の形成と同時に、複写機１０は、スタートキーが押下されると、給紙カセット２１、２２の何れかに格納された用紙を給紙ローラ２３、２４で搬送路２０に送り出す。更に複写機１０は、感光体ドラム１０１に形成されたトナー画像が、転写器１３と対向する位置に到達する時に、搬送ローラ２５を用いて感光体ドラム１０１と転写器１３との間に送り込まれる。感光体ドラム１０１と転写器１３の間を通過する際に用紙は、トナー画像が転写される。その後用紙は、上述のように、定着ローラ２７と加圧ローラ２８によってトナー画像の定着が行なわれて排紙トレイ２９に排紙される。
【００３４】
本発明の上記現像装置１００に備えられた搬送スクリュー１０４、１０５は、定期的又は常時、複写機１０に備えられたモータによって回転させられている。搬送スクリュー１０４、１０５が回転すると、ハウジング１０２内の、現像器１００の動作時における底部３０１にあるトナー（図３における黒ベタ）が、羽根１０６によって図２の矢印方向（反時計周り）に搬送されつつ、攪拌される。ここで、羽根１０６は弾性部材で構成されているが、トナー搬送時のトナーによってかかる圧力では変形しない程度の堅さを有している。弾性部材としては、例えばシリコンゴム、ウレタンゴム、ポリウレタン等が利用できる。
【００３５】
底部３０１にてトナーを搬送方向に付勢した羽根１０６は、回転軸１０７の回転によって底部３０１から、トナーの存在しない上部３０２に移動する。そして、上部３０２に突出した羽根１０６は、トナーの搬送を阻害しない位置、即ち無トナー位置（例えば上部３０２）において、突起部１１１、１１２に接触する。ここで、突起部１１１、１１２は、羽根１０６を構成する弾性部材よりも硬質の部材を素材としており、突起部１１１、１１２が羽根１０６に接触することにより、羽根１０６が変形する。
【００３６】
羽根１０６が突起部１１１、１１２に接触することで、突起部１１１、１１２が接触した羽根１０６に付着したトナーがまず除去される。そして、羽根１０６の変形により、変形した羽根１０６の周辺に付着したトナーが当該変形により剥離して除去される。さらに、突起部１１１、１１２が羽根１０６から離間する際に、羽根１０６の変形が解消され、この際に羽根１０６を構成する弾性部材の戻り弾性により、付着したトナーが剥離して除去される。
【００３７】
つまり、突起部１１１、１１２が羽根１０６に接触・離間すると、弾性体で構成された羽根の接触部位周辺まで影響を及ぼすため、羽根のすべての位置に突起部１１１、１１２を接触させること無く、羽根１０６全体について付着トナーの除去が可能となる。また、変形、弾性による除去では、トナーを劣化させることが無く、すなわちトナー劣化による画像への影響を抑えることができる。
【００３８】
なお、上記突起部１１１、１１２が設けられる位置及び羽根と接触する位置は、トナーの搬送を阻害しない無トナー位置にするのが好ましい。例えば、動作時にトナーが存在（位置）する底部３０１以外の位置に突起部を設け、さらに底部３０１以外の位置にて羽根と接触するのが、搬送を阻害しない点で効果的である。
【００３９】
無トナー位置として、上記中央壁１１０（図１、図３の突起部１１２、図３の突起部３０３）や、動作時におけるハウジング内上面（図１、図３の突起部１１１）、あるいはハウジング内壁の（図３の突起部３０４）などが挙げられる。
【００４０】
また、長手方向の配置例として、側面視にて隣接する各羽根に対応させて配置する構成が挙げられる。この構成では、戻り弾性による振動が同時に発生するため、搬送スクリュー全体に対して振動の相乗効果による除去が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る現像装置等は、トナーを劣化させること無く羽根へのトナーの付着を防止することで、トナーの搬送・攪拌効率を高めた現像装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施の形態における現像装置が内蔵された複写機の概略図。
【図２】現像装置の平面図。
【図３】現像装置の断面図。
【図４】従来の現像装置の平面図。
【図５】従来の現像装置の断面図。
【符号の説明】
【００４３】
１００  現像装置
１０２  ハウジング
１０３  現像ローラ
１０４、１０５  搬送スクリュー
１０６  羽根
１１０  規制部材
１１１、１１２  突起部
【図１】
2007233083.tif 000003
【図２】
2007233083.tif 000004
【図３】
2007233083.tif 000005
【図４】
2007233083.tif 000006
【図５】
2007233083.tif 000007