(57)【要約】【課題】現像剤の嵩が上がるのを防ぎながら、現像剤の上下動を促進することによってトナーの分散を高めることを可能とし、それによって、濃度ムラやトナー飛散に対して優れた現像装置及びこれを搭載する画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤と、これを収容する現像容器と、螺旋状の羽根４ｂ４を有する撹拌・搬送部材４ｂとを備えた現像装置において、前記撹拌・搬送部材４ｂの軸４ｂ２中に１ヶ所以上の穴明き部４ｂ１が設けられている。【選択図】図２
2007164104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像容器と、螺旋状の羽根を有する撹拌・搬送部材と、を備えた現像装置において、前記撹拌・搬送部材の軸中に１ヶ所以上の穴明き部が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記撹拌・搬送部材は、その軸の１部分が切断されており、この切断された両端が前記軸の外周で複数の柱形状の架橋形成部分によって架橋されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記撹拌・搬送部材の前記切断された両端は、前記軸の外周で複数の螺旋形状部分により架橋されていることを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
【請求項４】
前記架橋形成部分の前記螺旋形状部分のピッチが、前記両端の前後のピッチよりも長くなっていることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の現像装置と、感光体ドラム、帯電装置、クリ−ニング装置のうちの少なくとも１つを一体化したプロセスカ−トリッジと、を有す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、現像剤の撹拌促進、および、これに伴う濃度ムラやトナー飛散防止を可能にする現像装置及びこの現像装置を搭載する、電子写真方式を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ、ダイレクトデジタル製版機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の現像装置の構成を、図５及び図６を参照して説明する。図５は現像装置の上カバーを外した状態を示す斜視図である。図６は現像装置を示す概略断面図である。
図５及び図６において、上カバーＢを外した状態で示されている従来のトナーとキャリアとを混合して用いる２成分現像装置Ａでは、現像容器３内において搬送・攪拌部材であるスクリュ４ａ、４ｂによって、現像剤を撹拌しつつ長手方向に搬送して循環させ、現像剤の一部を現像ローラ１へと搬送している。
現像ローラ１は回転するスリーブの内部に固定された磁性部材を備えており、これにより磁性体粒子であるキャリアとともに、摩擦帯電によりキャリアに吸着したトナーを現像ローラ１上に引き付ける。現像剤量規制部材であるドクタブレード２により、現像剤を一定の厚さに整えて潜像坦持体（感光体ドラム）６に対向する現像領域へと搬送し、画像パターンに応じてトナーが消費される。
トナーを消費した現像剤は、現像容器３内で現像ローラ１から引き離されて搬送経路中に戻り、現像剤の循環を繰り返す。図示してないが、搬送路中にはキャリアに対するトナーの割合を検知するための濃度センサが備えられており、トナーを消費することにより濃度が低化したのを検知するとトナー補給を実行させ、濃度を安定に保つように制御が行われる。
【０００３】
ここで、図５及び図６のように、２本のスクリュ４ａ、４ｂによって搬送部が形成されている場合、トナー補給部７から長手方向に搬送され、端部で現像ローラ１側に受け渡される前に供給されたトナーをできるだけ撹拌して現像剤中に均一に分散させることが要求される。
この攪拌が不十分であると、トナーが集まったまま現像ローラ１上に搬送されることになり、局所的に画像の濃淡が発生し、濃度ムラとなってしまう。また、トナーが集まったまま搬送されると、キャリアとの接触によるトナーの摩擦帯電が不足することになるので、そのまま現像ローラ１上に搬送されると、電界による制御ができず、外部に飛散してしまう。
このような不具合を防止するため、従来では搬送スクリュの軸の途中にフィンを取り付けたり、磁性部材を設けたり、スクリュの螺旋の外周部に突起などを設け、撹拌の促進を図った例が見られる（例えば、特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】実公平０４−０３５８９７号公報
【特許文献２】特開昭５８−１７１０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年の、小粒径化し、流動性の増したトナーやキャリアに対しては、トナーが浮かび易く、スクリュを乗り越えるように流れてしまうので、スクリュの螺旋部や撹拌促進部が現像剤中に隠れてしまうと、分散させることが難しい。
上記特許文献１及び２の対策例では、攪拌の促進作用はあるものの、軸方向の搬送に対して抵抗することになるため、現像剤が溜まりがちになり、現像剤表面に浮いているトナーを攪拌する作用は弱い。
そこで、本発明の目的は、現像剤の嵩が上がるのを防ぎながら、現像剤の上下動を促進することによってトナーの分散を高めることを可能とし、それによって、濃度ムラやトナー飛散に対して優れた現像装置及びこれを搭載する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、現像剤と、これを収容する現像容器と、螺旋状の羽根を有する撹拌・搬送部材とを備えた現像装置において、前記撹拌・搬送部材の軸中に１ヶ所以上の穴明き部が設けられている現像装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記撹拌・搬送部材は、その軸の１部分が切断されており、この切断された両端が前記軸の外周で複数の柱形状の架橋形成部分によって架橋されている請求項１記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記撹拌・搬送部材の前記切断された両端は、前記軸の外周で複数の螺旋形状部分で架橋されている請求項１又は２記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記架橋形成部分の前記螺旋形状部分のピッチが、前記両端の前後のピッチよりも長くなっている請求項３記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の現像装置と、感光体ドラム、帯電装置、クリ−ニング装置のうちの少なくとも１つを一体化したプロセスカ−トリッジと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、攪拌部材又は搬送部材であるスクリュの形状に変化をもたせることによって、トナー補給時の現像剤の撹拌を促進することができ、これに伴う濃度ムラやトナー飛散に対する対策も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１はプロセスカートリッジを示す概略断面図である。図１において、プロセスカートリッジＣは、現像装置Ａ、感光体ドラム６、クリーニング装置８、帯電ローラ９を含んでいる。
従来技術で説明したように、トナーとキャリアとを混合して用いる２成分現像装置Ａでは、現像容器３内において攪拌部材（搬送部材）であるスクリュ４ａ、４ｂによって、現像剤５を撹拌しつつ長手方向に搬送して循環させ、現像剤５の一部を現像ローラ１へと搬送している。
現像ローラ１は回転するスリーブの内部に固定された磁極を備えており、これにより磁性体粒子であるキャリアとともに、摩擦帯電によりキャリアに吸着したトナーを現像ローラ１上に引き付ける。現像剤量規制部材であるドクタブレード２により、現像剤５を一定の厚さに整えて感光体ドラム（潜像坦持体）６に対向する現像領域へと搬送し、画像パターンに応じてトナーが消費される。
ここで、図１のように、２本のスクリュ４ａ、４ｂによって搬送部が形成されている場合、トナーはトナー補給部から長手方向に搬送され、端部で現像ローラ１側に受け渡される前に供給されたトナーをできるだけ撹拌して現像剤中に均一に分散させる必要がある。
【０００８】
図２は本発明の現像装置に使用するスクリュの第１の実施の形態の１部分を示す斜視図である。本発明では、このスクリュを図１中の螺旋状の羽根４ｂ４を有する攪拌・搬送部材（スクリュ）４ｂとして用いており、穴明き部４ｂ１は、適宜な加工方法によって、トナー補給部の下流側近傍に位置している。これは、補給されたトナーをできるだけ早い段階で周囲の現像剤中に分散させるために設けてある。
本発明のように、スクリュ軸４ｂ２に穴明き部４ｂ１を設けることにより、スクリュ軸４ｂ２が占有しているスペースまで現像剤が入り込み、穴明き部４ｂ１全体の嵩が下がるので、トナーが乗り越えていくことはなく、また、穴明き部４ｂ１を通じて現像剤が混ざり合うことにより、攪拌作用を促進することができる。
なお、穴明き部４ｂ１を設ける範囲は、本発明ではトナー補給の下流近傍としているが、さらに下流側又は全域に設けたり、あるいは他方のスクリュに設けても良い。また、穴明き部４ｂ１の形状についても限定するものではない。
【０００９】
図３は本発明の現像装置に使用するスクリュの第２の実施の形態の１部分を示す斜視図である。図３において、この実施の形態の場合はスクリュ軸４ｂ全体を削ることによってスペースを広げ、嵩が上がるのを防ぐことができる。
また、周囲の架橋形成部分が、攪拌棒４ｂ３として機能するため、攪拌能力が大きく改善される。この架橋形成部分の形状は、本実施の形態では丸棒の形状であるが、これが、角柱状であったり、板状にすることも考えられる。
スクリュ軸４ｂの切断された両端を攪拌棒４ｂ３で接続する手段は図示してない。さらに、第１の実施の形態と同様に、この架橋形成部分の形状を設ける範囲はとくに限定するものではなく、他方のスクリュに設けても多少なりとも同様の効果が得られる。
【００１０】
図４は本発明の現像装置に使用するスクリュの第３の実施の形態の１部分を示す斜視図である。図４において、この実施の形態は第２の実施の形態に加え、現像剤の搬送力を強化したものである。
前述した第２の実施の形態は攪拌能力自体では優れているものの、軸方向への搬送機能が低下するため、トナー濃度が高く、現像剤の容積が増加した条件では現像剤が溜まり易く、攪拌能力が十分に発揮されない。このような場合は現像剤の嵩を低下させ、現像剤の表面が攪拌・搬送部材（スクリュ）４ｂの中心以下程度にすることが望ましい。
これをスクリュ単独で実現させる手段として、本実施の形態では複数の螺旋形状部分４ｂ５でスクリュ軸４ｂ２の切断部を架橋する形状とした。この螺旋形状部分４ｂ５により攪拌・搬送部材（スクリュ）４ｂに搬送力を持たせ、現像剤の嵩をさらに低下させることができるので、トナー濃度が高く、容積が増加した条件でも高い攪拌能力をもたせることができる。
【００１１】
第３の実施の形態で述べている搬送力をさらに高めるためには、螺旋形状部分４ｂ５の１周の長さであるピッチを攪拌・搬送部材（スクリュ）４ｂ前後よりも長く設定する。これによって、攪拌・搬送部材（スクリュ）４ｂの搬送スピードが増加するため、現像剤の嵩高さをさらに低下させることが可能である。
図１で述べたように、上述したスクリュ４ｂを有する現像装置Ａを、感光体ドラム６、クリ−ニング装置８、帯電装置（帯電ローラ）９より選ばれる少なくとも１つと一体に支持し、画像形成装置本体（図示せず）に着脱自在としたプロセスカートリッジ（作像カ−トリッジ）Ｃ、及びこれを備えた画像形成装置に適用するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】プロセスカートリッジを示す概略断面図である。
【図２】本発明の現像装置に使用するスクリュの第１の実施の形態の１部分を示す斜視図である。
【図３】本発明の現像装置に使用するスクリュの第２の実施の形態の１部分を示す斜視図である。
【図４】本発明の現像装置に使用するスクリュの第３の実施の形態の１部分を示す斜視図である。
【図５】現像装置の上ケースを外した状態を示す斜視図である。
【図６】現像装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００１３】
Ａ  現像装置
Ｃ  プロセスカートリッジ
１  現像ローラ
３  現像容器  
４ａ  攪拌・搬送部材（スクリュ）
４ｂ  攪拌・搬送部材（スクリュ）
４ｂ１  穴明き部
４ｂ２  スクリュ軸
４ｂ３  架橋形成部分（攪拌棒）
４ｂ４  螺旋状の羽根
４ｂ５  架橋形成部分（螺旋形状部分）
５  現像剤
６  感光体ドラム
【図１】
2007164104.tif 000003
【図２】
2007164104.tif 000004
【図３】
2007164104.tif 000005
【図４】
2007164104.tif 000006
【図５】
2007164104.tif 000007
【図６】
2007164104.tif 000008