(57)【要約】【課題】第１搬送スクリュの軸を３点で支持する支持部材を設け、現像剤受け渡し部の長手方向の現像剤の多い部分と少ない部分が無く、現像スリーブ上に均一に供給することで、濃度ムラ画像を抑えることができる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】磁性キャリアとトナーを含む現像剤１を表面に担持する現像現像担持体３と、前記現像剤１を前記現像現像担持体３へと搬送する第１及び第２搬送スクリュ４、５とを備えた現像装置において、前記第１搬送スクリュ４の長手方向中央部の軸１５を３点で支持する支持部材２１を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性キャリアとトナーを含む現像剤を表面に担持する現像現像担持体と、前記現像剤を前記現像現像担持体へと搬送する第１及び第２搬送スクリュとを備えた現像装置において、前記第１搬送スクリュの長手方向中央部の軸を３点で支持する支持部材を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記支持部材の先端形状は曲面状であることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記支持部材の先端は、曲面状の伸縮可能な当接部材であることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
前記支持部材の先端形状は、曲面状の非磁性部材であることを特徴とする請求項２又は３記載の現像装置。
【請求項５】
前記支持部材を前記第１搬送スクリュの長手方向に沿った複数箇所に配置したことを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】
前記支持部材を分割形状にし、脱着可能としたことを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６記載の現像装置を搭載した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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真画像形成装置における現像装置の改良に関し、特に現像室内の現像剤が不均一に散在することを防止するための現像剤撹拌装置の改良、及びこの現像剤攪拌装置を搭載する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体上に形成された静電潜像を顕像化するために、現像剤としてトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を使用する、いわゆる２成分現像装置が採用されている。
図８は従来の２成分現像装置を示す概略図である。図９は図８のＡ−Ａ視点の概略断面図である。図１０は図８の従来の２成分現像装置における現像剤受け渡し部の軸振れを説明する概略図である。
図８乃至図１０に示した従来の現像装置では、２成分現像剤（以下、単に、現像剤、と称する）１を収容する現像剤容器７内に配設された第１及び第２搬送スクリュ４、５を用いて、現像剤１を撹拌しかつトナーを摩擦帯電した後、内部に磁極を有する現像スリーブ２に向けて搬送する。
この従来の技術では、現像装置Ａは磁性キャリアとトナーを含む現像剤１を表面に担持しかつ回転手段を有する現像スリーブ２を含んでいる。この現像スリーブ２内部には固定配置した磁界発生手段としての固定磁石群を含んで現像担持体３を構成している。
現像担持体３外周の下方側には、現像スリーブ２上に担持されて搬送されている現像剤１の量を規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ６と、現像剤１を収容しかつ現像室８と攪拌室９の現像剤１を分離するための隔壁１０を有する現像剤容器７とが配置されている。
現像室８には、現像剤攪拌手段として現像スリーブ２表面に現像剤１を供給しかつ中心の軸１５周りに一定ピッチ螺旋形状羽根１５ａを有する第１搬送スクリュ４が配置されている。
また、攪拌室９には、現像室８で余分となった現像剤１が回収され、現像剤攪拌手段としての第２搬送スクリュ（中心の軸１６周りに一定ピッチ螺旋形状羽根１６ａを有する）５と、第１搬送スクリュ４と第２搬送スクリュ５の端部を保持する端部軸受け１１とを備えている。
かかる現像装置Ａでは、第１搬送スクリュ４と第２搬送スクリュ５は回転することで現像剤１を長手方向反対方向に搬送し、長手方向両端部では隔壁１０が途切れており、第１搬送スクリュ４と第２搬送スクリュ５間を現像剤１が循環する構造となっている（循環方向は、現像剤搬送方向１２で示す）。
第１搬送スクリュ４を回転することで、螺旋形状羽根１５ａにより、長手方向に均一に現像剤１を搬送し、現像剤受け渡し部１３で、現像剤１は固定磁石群の磁力により現像スリーブ２上に均一に供給される。
【０００３】
しかしながら、第１搬送スクリュ４には軸振れがあり、現像剤受け渡し部１３に軸振れが大きい箇所がある場合、第１搬送スクリュ４から現像剤１を上部側（現像剤受け渡し部１３側に）に持ち上げるため、現像剤受け渡し部１３の現像剤１が多くなり、現像剤嵩が高くなる（図１０参照）。
また、逆に現像剤受け渡し部１３の反対側に軸振れが大きい箇所がある場合、現像剤受け渡し部１３の現像剤１が少なくなり、現像剤嵩が低くなる。さらに、第１搬送スクリュ４ごとに長手方向に振れ傾向が異なるので、長手方向現像剤嵩密疎が発生しかつ現像剤が現像スリーブ２に不均一に供給されるため、濃淡ムラ異常画像となって画像品質を著しく低下させる不具合が発生する。
一般的に、軸振れは第１搬送スクリュ４の長手方向中央部に出易いが、搬送スクリュ形状、金型構造、成形条件などで、長手方向の数箇所に軸振れが発生することがある。
特に、トナー消費時には、第１搬送スクリュ４に対する現像剤１の上面高さが低く、螺旋形状羽根１５ａの円周方向で現像剤密度が異なるため（羽根上部の現像剤１が無くなり、密度が低くなる）、第１搬送スクリュ４の軸振れが助長され、濃度ムラがさらに悪化する。
第１搬送スクリュ４の長手方向に軸振れが複数箇所ある場合があり、現像剤嵩密疎が複数箇所発生し、かつ現像剤が現像スリーブ２により不均一に供給されるため、濃淡ムラ異常画像が多発する。
第１搬送スクリュ４は一般的にモールド材で成形されており、量産性を考慮し、一度に多数個成形されている。このため、第１搬送スクリュ４毎に軸径と軸振れ発生箇所及び軸振れ発生個数が異なるため、濃度ムラ発生箇所及び発生個数も異なる。
このように、第１搬送スクリュ４の長手方向に軸振れが複数箇所ある場合に、複数箇所発生する現像剤嵩密疎、及び現像スリーブ２による不均一な現像剤の供給のために多発する濃淡ムラ異常画像を回避する技術が従来から幾つか知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特許文献１では、搬送スクリュに螺旋状スクリュを有し、羽根は回転軸の軸線と羽根面とのなす角度６０°以下となる構成が開示されている。この構成は現像剤面を一定に保つが、搬送スクリュ軸振れがある場合に、現像剤面高さは不均一になり濃度ムラが発生する。
特許文献２では、搬送スクリュの回転軸の軸方向に延びた部材（外側攪拌部材）を開示しており、この部材は長手部材と両端部フランジで構成されており、搬送スクリュとは別体に構成され、スクリュは現像剤搬送で、外側攪拌部材はトナー攪拌と現像剤立ち上げを行う。搬送スクリュの軸振れがある場合、現像剤面高さは不均一になり濃度ムラが発生する。
【特許文献１】特開２００４−１１７５０７公報
【特許文献２】特開２００４−２０５５３５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、上述したごとく、従来技術によっても、第１搬送スクリュの長手方向に軸振れが複数箇所発生するある場合があり、現像剤嵩密疎が複数箇所発生しかつ現像剤が現像スリーブにより不均一に供給されて、濃淡ムラ異常画像を多発するという問題は解消されていない。
そこで、本発明の目的は、第１搬送スクリュの軸を３点で支持する支持部材を設け、現像剤受け渡し部の長手方向の現像剤の多い部分と少ない部分が無く、現像スリーブ上に均一に供給することで、濃度ムラ画像を抑えることができる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、磁性キャリアとトナーを含む現像剤を表面に担持する現像現像担持体と、前記現像剤を前記現像現像担持体へと搬送する第１及び第２搬送スクリュとを備えた現像装置において、前記第１搬送スクリュの長手方向中央部の軸を３点で支持する支持部材を設けた現像装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記支持部材の先端形状は曲面である請求項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、前記支持部材の先端形状は曲面状の伸縮可能な当接部材である請求項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、前記支持部材の先端形状は曲面状の非磁性部材である請求項２又は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、前記支持部材を第１搬送スクリュの長手方向に複数箇所配置する請求項４記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、前記支持部材を分割形状にし、脱着可能とした請求項５記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６記載の現像装置を搭載した画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、第１搬送スクリュの長手方向中央部の軸を３点支持する支持部材を付加し、第１搬送スクリュの軸の軸振れを防止（制振）し、抑えることで、現像剤受け渡し部の長手方向の現像剤の多い部分と少ない部分が無く、現像スリーブ上に均一に供給することで、濃度ムラ画像を抑えることができる。
【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は本発明による現像装置の第１の実施の形態を含んでいる画像形成装置を示す概略図である。図２は図１のＡ−Ａ視点の概略断面図である。この画像形成装置としては簡略化して現像装置Ａとこれに隣接する感光体ドラム２６のみを示している。
本発明による現像装置Ａは、従来技術で説明したと同様に、２成分現像剤（以下、単に、現像剤と称する）１を収容する現像剤容器７内に配設された第１及び第２搬送スクリュ４、５を用いて、現像剤１を撹拌しかつトナーを摩擦帯電した後、内部に磁極を有する現像スリーブ２に向けて搬送する。
現像装置Ａは、磁性キャリアとトナーを含む現像剤１を表面に担持し、かつ回転手段を有する現像スリーブ２を含んでいる。この現像スリーブ２内部には固定配置した磁界発生手段としての固定磁石群を含んで現像担持体３を構成している。
現像担持体３外周の下方側には、現像スリーブ２上に担持されて搬送されている現像剤１の量を規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ６と、現像剤１を収容しかつ現像室８と攪拌室９の現像剤１を分離するための隔壁１０を有する現像剤容器７とが配置されている。
現像室８には、現像剤攪拌手段として現像スリーブ２表面に現像剤１を供給しかつ中心軸１５周りに一定ピッチ螺旋形状羽根１５ａを有する第１搬送スクリュ４が現像現像担持体３と平行に配置されている。
また、攪拌室９には、現像室８で余分となった現像剤１が回収され、現像剤攪拌手段としての第２搬送スクリュ（中心の軸１６周りに一定ピッチ螺旋形状羽根１６ａを有する）５と、第１搬送スクリュ４と第２搬送スクリュ５の端部を保持する端部軸受け１１とを備えている。
かかる現像装置Ａでは、第１搬送スクリュ４と第２搬送スクリュ５は回転することで現像剤１を長手方向にそれぞれ反対方向に搬送し、長手方向両端部では隔壁１０が途切れており、第１搬送スクリュ４と第２搬送スクリュ５間を現像剤１が循環する構造となっている（循環方向は、現像剤搬送方向１２で示す）。
第１搬送スクリュ４を回転することで、螺旋形状羽根１５ａにより、長手方向に均一に現像剤１を搬送し、現像剤受け渡し部１３で、現像剤１は固定磁石群の磁力により現像スリーブ２上に均一に供給される。
第１搬送スクリュ４には、この長手方向中央部の軸１５を３点支持する支持部材２１を付加している。この支持部材２１は現像室８の内壁と隔壁１０との間に取り付けられて第１搬送スクリュ４の軸１５を３点（三箇所）で、すなわち、３本のアーム２１ａ、２１ｂ、２１ｃで摺動的に支持するような構成になっている。
【０００８】
図３は図１に示した支持部材の第１搬送スクリュの軸を支持する３点の先端当接部分を示す拡大図である。図３に示すように、支持部材２１の軸１５を支持する３本のアーム２１ａ、２１ｂ、２１ｃの先端当接部分は球面（曲面）形状先端部分２４にすることができる。
支持部材２１の先端形状部分を球面形状先端部分２４にすることによって、第１搬送スクリュ４と支持部材２１の接触面積を少なくし、第１搬送スクリュ４の回転トルク低減及び接触面で発生するトナー圧片（摩擦によりトナー凝集する）を抑えることができる。
このトナー圧片は、現像スリーブ２と現像剤１の量を規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ６間ギャップに引っ掛かり、現像剤１の量を少なくし、白スジ異常画像となる。
このように、支持部材２１によって軸１５を３点で支持することによって、第１搬送スクリュ４の軸振れを防止、抑えることで、現像剤受け渡し部１３の長手方向の現像剤１の多い部分と少ない部分が無くなり、濃度ムラを防止することができる。
さらに述べれば、支持部材２１によって支持している箇所は、第１搬送スクリュ４の螺旋形状羽根１５ａが除去されている。支持部材２１によって第１搬送スクリュ４の軸１５が制振されるため、第１搬送スクリュ４の軸振れを抑え、現像剤受け渡し部１３の長手方向の現像剤１の多い部分と少ない部分を無くし、現像スリーブ２上に均一に供給される。その他の動作は従来技術で説明したのと同じである。
【０００９】
図４は図１に示した支持部材の第１搬送スクリュの軸を支持する３点の先端当接部分の第１の変形例を示す拡大図である。図４において、支持部材２１の３本のアーム２１ａ、２１ｂ、２１ｃは先端部分に中空部を有している。この中空部の先端部は開口している。
この中空部内に球面形状を有する当接部材２８及びこの当接部材２８を付勢するばね２７を中空部から抜け出ない適宜な方法で配置して伸縮可能な球面形状先端部分２４を形成している。
支持部材２１の球面形状先端部分２４を当接部材で形成する伸縮可能な伸縮支持部材２２とすることによって、第１搬送スクリュ４の外径が変化した場合（多数個成形バラツキ、成形ロットバラツキ）でも、常に弾性の伸縮支持部材２２により回転中心に付勢される。
このため、第１搬送スクリュ４の軸１５の軸振れを抑え、濃度ムラを防止することができる。現像剤受け渡し部１３の長手方向の現像剤１の多い部分と少ない部分をより無くし、現像スリーブ２上により均一に供給される。
図５は図１に示した支持部材の第１搬送スクリュの軸を支持する３点の先端当接部分の第２の変形例を示す拡大図である。図５では、図４の第１の変形例と同様に、支持部材２１の３本のアーム２１ａ、２１ｂ、２１ｃは先端部分に中空部を有している。
この中空部内に球面形状を有する当接部材２８及びこの当接部材２８を付勢するばね２７を中空部から抜け出ない適宜な方法で配置して伸縮可能な球面形状先端部分２４を形成している。第１搬送スクリュ４の軸１５はかかる伸縮可能な球面形状先端部分２４によって当接される。
この場合に、支持部材２１の球面形状先端部分２４を形成する当接部材２８を非磁性部材２３として構成する。球面形状先端部分２４が非磁性支持部材２３であることによって、現像剤１のトナー帯電低下を引き起こすことなく、現像スリーブ２上に均一に供給されるため、良好な画像品質が維持できる。
【００１０】
図６は複数箇所に支持部材を配置した図１のＡ−Ａ視点の概略断面図である。
図６では、支持部材を非磁性支持部材２３として第１搬送スクリュ４の長手方向に複数箇所設けている。図６は、非磁性支持部材２３以外は図２と同じであるので、同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。
第１搬送スクリュ４の長手方向の軸１５の軸振れ傾向に対応できるため、第１搬送スクリュ４の軸振れをより抑えることで、現像剤受け渡し部１３の長手方向の現像剤１の多い部分と少ない部分がさらに無く、現像スリーブ２上により均一に供給され、濃度ムラを防止することができる。
図７は分割形状の支持部材を示す拡大図である。図７において、支持部材２５は第１、第２及び第３分割支持部材２５ａ、２５ｂ、２５ｃからなる分割形状にし、且つ本体２５Ａに設けた着脱支持部から着脱できるようにしている。この結果、各分割支持部材２５ａ、２５ｂ、２５ｃは、第１搬送スクリュ４から脱着可能となる。或いは、少なくとも一つの分割支持部材を本体から着脱できるように構成してもよい。第１搬送スクリュ４の軸１５の長手方向の軸振れ傾向に合せて、支持部材２５を付加または取り外しができるため、全箇所に付加する場合より、作業時間低減及びコストダウンができる。
支持部材２５の３本のアーム２５ａ、２５ｂ、２５ｃは図４の第１の変形例と同様に先端部分に中空部を有している。この中空部内に球面形状先端部分を有する当接部材２８及びこの当接部材２８を付勢するばね２７を中空部から抜け出ない適宜な方法で配置して伸縮可能な球面形状先端部分２４を形成している。この場合に、当接部材２８は図５に示すように非磁性の当接部材であってもよい。
第一搬送スクリュ４の長手方向の軸１５の軸振れ傾向に合せて、支持部材２５を組み立てる位置及び個数を設定する。長手方向全ての箇所に組み立てる必要が無いため、組立て作業工数及びコストダウンができる。例えば、組み立て順序は、先ず、分割支持部材２５ａを現像剤容器７（図６）に取り付ける。次に、第１搬送スクリュ４を組立てる。最後に、分割支持部材２５ｂを現像剤容器７に取り付ける。
このように、第１搬送スクリュ４の軸１５の軸振れをより抑えることで、現像剤受け渡し部１３の長手方向の現像剤１の多い部分と少ない部分が無くなり、より濃度ムラを防止し、感光体上に形成した静電潜像を現像化するための安定した現像装置及びこれを搭載した電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による現像装置の第１の実施の形態を含んでいる画像形成装置を示す概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ視点の概略断面図である。
【図３】図１に示した支持部材の第１搬送スクリュの軸を支持する３点の先端当接部分を示す拡大図である。
【図４】図１に示した支持部材の第１搬送スクリュの軸を支持する３点の先端当接部分の第１の変形例を示す拡大図である。
【図５】図１に示した支持部材の第１搬送スクリュの軸を支持する３点の先端当接部分の第２の変形例を示す拡大図である。
【図６】複数箇所に支持部材を配置した図１のＡ−Ａ視点の概略断面図である。
【図７】分割形状の支持部材を示す拡大図である。
【図８】従来の２成分現像装置を示す概略図である。
【図９】図８のＡ−Ａ視点の概略断面図である。
【図１０】図８の従来の２成分現像装置における現像剤受け渡し部の軸振れを説明する概略図である。
【符号の説明】
【００１２】
Ａ  現像装置、１  現像剤（２成分現像剤）、２  現像スリーブ、３  現像担持体、４  第１搬送スクリュ、５  第２搬送スクリュ、１３  現像剤受け渡し部、１５  軸（第１搬送スクリュの）、１５ａ  螺旋形状羽根（第１搬送スクリュの）、２１  支持部材、２１ａ  アーム、２１ｂ  アーム、２１ｃ  アーム、２２  支持部材（伸縮支持部材）、２３  支持部材（非磁性支持部材）、２４  球面形状先端部分、２５  支持部材、２５ａ  分割支持部材、２５ｂ  分割支持部材、２７  ばね、２８  当接部材（球面形状先端部分を形成する）
【図１】
2007121623.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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