(57)【要約】  【課題】保持ピンによって形成された穴に現像剤が入り込み、これが凝集された後に落下しても、形成される画像に対する影響が小さくて済む攪拌搬送部材、及びこれを用いた現像装置、及びプロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供する。  【解決手段】中心に金属軸２３ｂをその周囲に樹脂部２３ｃを有する軸部２３ａを備え、現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材２３であって、軸部２３ａの樹脂部２３ｃに形成される凹部４１を有し、凹部４１の周辺における樹脂部２３ｃの厚みが他の部位の厚みに比して薄く形成されている。【選択図】図８
2017142341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に金属軸をその周囲に樹脂部を有する軸部を備え、現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材であって、
前記軸部の前記樹脂部に形成される凹部を有し、前記凹部の周辺における前記樹脂部の厚みが他の部位の厚みに比して薄く形成されている攪拌搬送部材。
【請求項２】
請求項１記載の攪拌搬送部材において、
前記凹部の直径が１ｍｍ以下であることを特徴とする攪拌搬送部材。
【請求項３】
請求項１または２記載の攪拌搬送部材において、
前記凹部が複数形成されていることを特徴とする攪拌搬送部材。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一つに記載の攪拌搬送部材を有することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１ないし３の何れか一つに記載の攪拌搬送部材を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１ないし３の何れか一つに記載の攪拌搬送部材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、攪拌搬送部材、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、印刷機等の画像形成装置において、像担持体である感光体上に形成された静電潜像は、現像装置から供給される現像剤によって可視像化された後に被記録媒体上に転写される。画像が転写された被記録媒体は、転写された画像を熱や圧力によって定着された後に出力される。
【０００３】
静電潜像の可視像化に用いられる現像装置として、磁性もしくは非磁性のトナーのみによる一成分現像剤と、トナーをキャリアに付着させた二成分現像剤とを用いるものが知られている。このうち二成分現像剤を用いる現像装置としては、複数の磁極を内蔵した現像剤担持体である現像ローラの表面に、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を穂立ちさせて磁気ブラシを形成する構成がよく知られている。形成された磁気ブラシを表面に担持している現像ローラは、回転によって感光体表面に形成されている静電潜像に磁気ブラシを接触させることにより、静電潜像との間で生起される静電引力によって現像剤中のトナーを静電潜像に転移させる。一般的な二成分現像剤を用いる現像装置では、現像剤の搬送及び供給されたトナーを攪拌するためのスクリュ部材が配設されている。
【０００４】
このようなスクリュ部材は回転数の増加に伴い発熱するため、使用用途に応じて発熱対策の金属軸を用いる場合がある。一般にスクリュ部材の軸として金属よりも軽量の樹脂材料を用い、強度を確保するために樹脂材料の内部に金属軸をインサート成型する技術が知られている。この技術では、スクリュ部材の金属軸と樹脂材料の羽根とのインサート成型精度を確保するため金属軸を保持する保持ピン（支持部材）を用いている。この保持ピンと対応する樹脂材料からなるスクリュ部材上には保持ピン引き抜き時に生じる凹型形状の穴が形成される。スクリュ部材上に凹型形状が形成されると、この凹部に入り込んだ現像剤が圧力によって固着や脱落を生じる場合があり、これにより異常画像が発生してしまう。このような問題点を解消すべく、保持ピンによる金属軸の保持を、隣接するスクリュピッチ間の半分よりも現像剤搬送方向下流側において行う技術が開示されている（例えば「特許文献１」参照）。
【０００５】
一方、最近ではコストを抑えた低コスト現像装置の需要に伴い、現像剤の充填量を低減した現像装置の開発が進められている。しかし、現像剤充填量を単純に減らすと現像装置内における現像剤の容積すなわち現像剤の嵩が低下するため、嵩を低下させずに現像剤の容積のみを減らす目的で、低減させた現像剤の充填量に見合う分だけスクリュ部材の軸を太くする構成が採用されている。
【０００６】
インサート成型において、スクリュ部材の軸として金属よりも軽量の樹脂材料を肉厚にしたスクリュ部材は、保持ピンと対応する樹脂材料からなるスクリュ部材上には保持ピン引き抜き時に生じる凹部形状の深い穴が形成される。スクリュ部材上に深い凹部形状が形成されると、この深い凹部に入り込んだ現像剤が圧力によってさらに固着し大きな現像剤の塊が脱落を生じる場合があり、これにより異常画像が発生してしまう。またインサート成型の保持ピン引き抜き時に、保持ピンにより凹部形状の深い窪みの周辺の樹脂が傷付いたり破損したりしてしまうため、現像剤がさらに固着し大きな現像剤の塊が生じてしまっていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の問題点を解決し、保持ピンによって形成された穴に現像剤が入り込んでも凝集せず、異常画像の発生を低減できる攪拌搬送部材、及びこれを用いた現像装置、及びプロセスカートリッジ、及び画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、中心に金属軸をその周囲に樹脂部を有する軸部を備え、現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材であって、前記軸部の前記樹脂部に形成される凹部を有し、前記凹部の周辺における前記樹脂部の厚みが他の部位の厚みに比して薄く形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、支持部材によって形成された穴に現像剤が入り込んでも凝集せず、異常画像の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態を適用可能な画像形成部の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態を適用可能なプロセスカートリッジの概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置の概略図である。
【図４】（ａ）従来の現像装置（ｂ）本発明の一実施形態に用いられる現像装置の概略図である。
【図５】攪拌搬送部材の従来での形成方法を説明する概略図である。
【図６】従来の攪拌搬送部材の軸部を示す概略斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態における攪拌搬送部材の形成方法を説明する概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に用いられる攪拌搬送部材の要部拡大図である。
【図９】本発明の一実施形態に用いられる攪拌搬送部材の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置の画像形成部を示している。同図において画像形成部１はドラム状の感光体１０を有しており、感光体１０の左方近傍にはローラ状の帯電装置１１が配設されている。そして、帯電装置１１から矢印Ａで示す感光体１０の回転方向順に、下方近傍に現像装置１２が、右方近傍に転写装置１３及び用紙分離装置１４が、上方近傍にクリーニング装置１５がそれぞれ配設されている。画像形成部１のうち、感光体１０、帯電装置１１、現像装置１２、クリーニング装置１５によって図２に示すプロセスカートリッジ２が構成されている。プロセスカートリッジ２は、後述する画像形成装置１００に対して着脱自在に構成されている。
【００１２】
図３は、画像形成部１を有する画像形成装置１００の概略図である。画像形成装置１００において画像を形成する際には、コンタクトガラス１０１上に原稿をセットして図示しないスタートキーを押下することにより、画像読取装置１０２が原稿画像を読み取ると共に、感光体１０と転写装置１３との間に下方から用紙Ｐが給送される。感光体１０は、その回転に伴い帯電装置１１によってその表面を一様に帯電され、光書込装置１０３から照射されるレーザ光Ｌによって読み取られた原稿画像に対応した静電潜像が形成される。
【００１３】
静電潜像が形成された感光体１０は、回転により現像装置１２と対応する位置に到達した際に、現像装置１２より供給されるトナーによって静電潜像を可視像化される。そして可視像化された感光体１０上のトナー像は、感光体１０と転写装置１３との間に給送された用紙Ｐに対して、転写装置１３の働きによって転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、用紙分離装置１４にて放電して静電的に付着する感光体１０から分離され、定着装置１０４へと送られる。定着装置１０４に送られた用紙Ｐは、トナー像を熱と圧力とによって定着された後、排紙部１０５へと排出される。なお、用紙分離装置１４に代えて分離爪を設け、感光体１０から用紙Ｐを機械的に分離する構成としてもよい。
【００１４】
画像が転写された感光体１０は、表面に残った残留トナーをクリーニング装置１５に設けられたクリーニングブレード１７によって掻き落とされた後、図示しない除電ランプによって除電されて表面電位が初期化され、次の画像形成に備えられる。クリーニングブレード１７によって掻き落とされた残留トナーは、排出スクリュ３０によって図示しない廃トナーボックス内に廃棄される。
【００１５】
図１に示すように、内部に二成分現像剤が収容されている現像装置１２は、その内部に攪拌搬送部材としての第１スクリュ２３と、同じく攪拌搬送部材としての第２スクリュ２４と、現像剤担持体である現像ローラ２８と、ドクターブレード２９とを有している。第１スクリュ２３及び第２スクリュ２４は、現像ローラ２８に受け渡す二成分現像剤を攪拌搬送する。内部に図示しない磁石を有する現像ローラ２８は、受け渡されたに成分現像剤を磁力によって引き付けてその表面に磁気ブラシを形成させる。ドクターブレード２９は、形成された磁気ブラシの高さを調整する。
【００１６】
図４（ａ）は従来の現像装置３を、図４（ｂ）は本発明の現像装置１２を示している。従来の構成である現像装置３に比して、現像装置１２は二成分現像剤の充填量を低減した構成を採用している。すなわち、現像装置３が有する第１スクリュ４と第２スクリュ５の各軸部４ａ，５ａよりも、現像装置１２が有する第１スクリュ２３と第２スクリュ２４の各軸部２３ａ，２４ａの方が太く構成されている。図４（ｂ）においては、第１スクリュ２３と第２スクリュ２４の各スクリュ外径の５０％を軸部２３ａ，２４ａの軸径としている。なお、図４（ｂ）において符号２８は現像ローラを、符号２９はドクターブレードをそれぞれ示している。
【００１７】
ここで、第１スクリュ２３あるいは第２スクリュ２４のような軸部が太く形成されている攪拌搬送部材の成型方法について、第１スクリュ２３を例に説明する。  
図５に示すように、第１スクリュ２３の軸部２３ａは、強度を得るために金属からなる金属軸２３ｂと、その周囲に形成された軽量化を図るための樹脂部２３ｃとを有している。樹脂部２３ｃには、二成分現像剤を搬送するためのスクリュ２３ｄが一体形成されており、軸部２３ａは樹脂型内に金属軸２３ｂを配置した状態で樹脂型内に樹脂を射出成型することにより、第１スクリュ２３として一体的に形成される。
【００１８】
軸部２３ａの形成（成型）時において、樹脂型内に配置された金属軸２３ｂは射出される樹脂によって圧力を受けることにより、その位置がずれてしまう。これを防止するため、樹脂型内には金属軸２３ｂを支持する支持部材４０が複数配置されている。各支持部材４０は、第１スクリュ２３が樹脂型内から取り出されるときにそれぞれ樹脂部２３ｃから樹脂型の移動と共に引き抜かれる。このとき、樹脂部２３ｃには図６に示すように支持部材４０の引き抜き跡である凹部４１が形成される。
【００１９】
現像剤搬送部材である第１スクリュ２３あるいは第２スクリュ２４にこのような凹部４１が形成されると、圧力によって凹部４１に入り込んだ現像剤が固着し、その固着した現像剤が大きくなって脱落を生じる場合があり、これにより異常画像が発生してしまう。これは、凹部４１の深さが深いほど凝集固着する現像剤の大きさが大きくなるため、凹部４１の深さに比例して異常画像の発生率が大きくなる。
【００２０】
本発明はこのような問題点を解決するものであり、その構成を図７に示す。図７において軸部２３ａは、各支持部材４０によって金属軸２３ｂが支持される部位に対応する樹脂部２３ｃの厚み、すなわち凹部４１の周辺における樹脂部２３ｃの厚み２３ｅが、他の部位の厚みよりも薄くなるように樹脂型により形成されている。
【００２１】
この構成により、図８、図９に示すように、凹部４１の周辺における樹脂部２３ｃの厚み２３ｅを他の部位の厚みよりも薄く形成することにより、たとえ支持部材４０により形成された凹部４１に入り込んだ現像剤が凝集した後に落下したとしても、他の部位の厚み（例えば２．５ｍｍ）よりも厚み２３ｅが薄い（例えば１．５ｍｍ）ため凝集した現像剤の大きさが小さく、異常画像の発生率を低減することができる。これにより、機能及び部品精度を確保しつつ、少量現像剤による現像装置１２、プロセスカートリッジ２、画像形成装置１００を提供することができる。
【００２２】
上述の構成において、凹部４１の直径を変化させ、そのときに凹部４１に固着して脱落する現像剤の有無を調査した。調査の結果、凹部４１の直径を０．８ｍｍから１．０ｍｍとした場合には現像剤の脱落はなく、凹部４１の直径を１．５ｍｍから２．０ｍｍとした場合に現像剤の脱落が見られた。このことから、凹部４１の直径を１ｍｍ以下とすることにより、異常画像の発生率をさらに低減させることができる。なお、凹部４１の直径を０．８ｍｍから１．０ｍｍ、すなわち支持部材４０の外径を０．８ｍｍから１．０ｍｍ程度とすることで、インサート成型の支持部材４０の引き抜き時に、支持部材４０により凹型形状の深い穴の周辺の樹脂が傷付いたり破損したりすることなく形成することができる。
【００２３】
また、支持部材４０としてはその形状が円形のものが望ましい。円形であれば加工が容易であると共に、凹部４１としても円形のものを形成することができる。凹部４１としては面積が小さいほど画像への影響が小さく、さらに同じ面積では角形状や楕円形状よりも円形状の場合に現像剤が固着しにくく、固着物がドクターブレード２９（図４（ｂ）参照）へ詰まりにくいため円形状であることが望ましい。さらに形状については、凹部４１の周辺における樹脂部２３ｃの厚みが他の部位の厚みに比して薄く形成されている厚み２３ｅの部位も円形状であることが望ましい。
【００２４】
また、スクリュ２３ｄに対する凹部４１の位置は、スクリュピッチ間の現像剤搬送方向上流側寄りに設けた場合には現像剤が溜まり易く嵩が高く圧密となるため、凹部４１への固着を抑制すべく現像剤搬送方向下流側に設けることが望ましい。第２スクリュ２４全域における凹部４１の位置は、図４（ｂ）に示すような現像ローラ２８への現像剤供給と現像ローラ２８からの現像剤回収とが一体の現像装置１２の場合は、現像剤は下流の方が溜まり易くなることから、現像剤が少ない上流側に多く配置することが望ましい。また、現像剤が上流に溜まり易くなる現像ローラへの現像剤供給と現像ローラからの現像剤回収とが別搬送の現像装置の場合には、現像剤が少ない下流側に多く配置することが望ましい。
【００２５】
現像装置において現像剤充填量を低減するためには、厚み２３ｅや凹部４１の形成箇所は少ない方が望ましい。しかし、凹部４１を少なくするといくことは支持部材４０による金属軸２３ｂの支持箇所を少なくすることであるため、凹部４１の数は単純に少なくすることはせず、軸部２３ａの形成時における金属軸２３ｂの支持強度を考慮して最も少ない数とする必要がある。また、図８に符号４２で示す厚み２３ｅの角部や凹部４１の角部は、厚み２３ｅや凹部４１に入り込んだ現像剤を循環させて固着しにくくさせるため、曲面面取りや平面面取りを施すことが望ましい。
【００２６】
上述した実施形態では、画像が形成される被記録媒体として用紙Ｐを示した。この用紙Ｐとは記録紙には限定されず、厚紙、ハガキ、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。また用紙以外の被記録媒体として、ＯＨＰシート、ＯＨＰフィルム、樹脂フィルム等、シート状を呈し画像形成可能な物質であればどのようなものを用いてもよい。
【００２７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。  
例えば、本発明を適用する画像形成装置は、上述のタイプの画像形成装置に限らず、他のタイプの画像形成装置であってもよい。すなわち、本発明を適用する画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリの単体、あるいはこれらの複合機、これらに関するモノクロ機やカラー機等の複合機であってもよい。その他、本発明を適用する画像形成装置は、電気回路形成に用いられる画像形成装置、バイオテクノロジー分野において所定の画像を形成するために用いられる画像形成装置であってもよい。また、現像剤も上述した二成分現像剤の他、キャリアを有していない一成分現像剤を用いてもよい。  
本発明の実施の形態に記載された効果は本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２８】
２  プロセスカートリッジ
１２  現像装置
２３  攪拌搬送部材（第１スクリュ）
２３ａ  軸部
２３ｂ  金属軸
２３ｃ  樹脂部
２４  攪拌搬送部材（第２スクリュ）
４０  支持部材
４１  凹部
１００  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開２０１２−３２７０６号公報
【図１】
2017142341.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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