(57)【要約】【課題】  現像剤の劣化による搬送性低下を防止し、更に、現像剤が摩擦等によって凝集され生じる現像剤規制部の詰りによる画像劣化を防止できる現像剤搬送装置、現像剤搬送装置を用いた現像装置、及び現像装置を用いた画像形成装置を提供すること。【解決手段】  回転する軸と、軸の外周面に沿って螺旋状に形成された羽根部を有する搬送部材と、搬送部材と平行に配設され羽根部の形状に対応した複数の歯部を有する可撓性部材を備え、搬送部材を回転させることで、現像剤を軸方向に搬送し、歯部が搬送部材の回転に伴って羽根部表面上を湾曲しながら摺動し、羽根部を乗り越える現像剤搬送装置であって、歯部が、羽根部を乗り越える時に羽根部の外周と摺接する部分に孔を有することを特徴とする現像剤搬送装置とする。【選択図】  図３
2009258314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する軸と、前記軸の外周面に沿って螺旋状に形成された羽根部を有する搬送部材と、前記搬送部材と平行に配設され前記羽根部の形状に対応した複数の歯部を有する可撓性部材を備え、
前記搬送部材を回転させることで、現像剤を軸方向に搬送し、前記歯部が前記搬送部材の回転に伴って前記羽根部表面上を湾曲しながら摺動し、前記羽根部を乗り越える現像剤搬送装置であって、
前記歯部が、前記羽根部を乗り越える時に、前記羽根部の外周と摺接する部分に孔を有することを特徴とする現像剤搬送装置。
【請求項２】
前記孔の幅は、前記歯部の幅の略半分であることを特徴とする請求項１に記載の現像剤搬送装置。
【請求項３】
前記孔の形状は、円形又は楕円形、或いは各頂角が円弧状の矩形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤搬送装置。
【請求項４】
回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に平行に設けられた現像剤搬送ユニットと、
前記現像剤担持体に形成されるトナー層を均一化する現像剤規制部を有する現像装置であって、
前記現像剤搬送ユニットとして、請求項１乃至３の何れかに記載の現像剤搬送装置を用い、前記搬送部材の回転によって、現像剤を前記現像剤担持体の表面に搬送することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れかに記載の現像剤搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４に記載の現像装置を備え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、現像剤の詰りによる画像劣化を防止する現像剤搬送装置、現像剤搬送装置を用いた現像装置、及び現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置において、現像の際には主に粉末状の現像剤（トナー）が用いられることが多い。画像形成装置は、光学系によって読み取られた画像情報に従って、ＬＳＵ（レーザースキャナーユニット）等によって感光体ドラム等像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像することで可視化し、そのトナー像を記録媒体上に転写した後、定着処理を行う。
【０００３】
図５は、従来の画像形成装置における現像装置近傍の構成部分を示す図である。
一般的な画像形成装置は、感光体ドラム（１１０）、感光体ドラム（１１０）の周囲に配設された帯電装置（１２０）、露光装置（１１１）、現像装置（１３０）、転写ローラ（１１２）等を備えている。
【０００４】
帯電装置（１２０）によって帯電された感光体（１１０）に、露光装置（１１１）によってレーザー光等を照射することで静電潜像を形成する。該静電潜像を現像装置（１３０）により現像することで、感光体（１１０）上にトナー像を形成し、該トナー像を転写ローラ(１１２)で記録媒体に転写する。
【０００５】
図６は、従来の現像装置の平面図である。
一般的な現像装置（１３０）は図５，６に示すように、筐体（５０）内に、現像ローラ（１０）、螺旋状の搬送部材（２０）及び搬送部材（３０）、現像剤規制部（４０）、補給口（５２）等を有する。
【０００６】
現像装置（１３０）は、現像剤の沈み込み等を防止するために、搬送部材（２０）及び搬送部材（３０）を回転させることにより、現像剤を適度に攪拌しつつ、筐体（５０）内を図６中矢印の方向に循環させている（特許文献１参照）。
トナーは、現像ローラ（１０）の磁性により、現像ローラ（１０）に付着され、現像剤規制部（４０）にて、現像ローラ（１０）上での層厚を調整され、現像ローラ（１０）より感光体（１１０）へと供給される。トナーが不足すると補給口（５２）より補給される。
【０００７】
ここで、従来の現像装置（１３０）では、筐体（５０）内を循環する現像剤の搬送性が低下し、筐体（５０）内での循環効率、及び現像ローラ（１０）への供給効率が低下してしまうといった問題があった。
現像剤は、時間の経過と共に劣化すると、流動性が低下、即ち付着しやすい物となるため、搬送部材へ現像剤が付着し搬送が妨げられるからである。
【０００８】
係る問題を解消するために、特許文献２では、現像ローラと搬送部材の間に、搬送部材の形状に対応した複数の歯部を有する可撓性部材（図７参照）を配設し、該歯部が搬送部材の表面上を湾曲しながら摺動する現像装置が提案されている。
このことにより、現像剤の搬送部材への付着を防止できるので、現像剤の搬送性低下を防止でき、現像剤の循環効率、及び現像ローラへの現像剤の供給効率を低下させない。
【０００９】
しかし、可撓性部材の歯部が、搬送部材の羽根部表面を湾曲しながら摺動し、羽根部を乗り越える時に、歯部と羽根部が摺接する部分に生じる摩擦等により、現像剤が凝集し、凝集した現像剤が現像剤規制部に運ばれ、詰まることによって、現像ローラ上に均一なトナー層を形成できず、画像劣化を起こすといった新たな問題が生じている。
これは、歯部は羽根部を乗り越える時に、最も湾曲しており、歯部が復元しようとする弾性力は最大となり、この弾性力によって歯部は、羽根部の外周へ押さえつけられるように摺接するので、該摺接部分での接触圧は最大となり、摩擦による影響が大きくなるからである。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１６７４２１号公報
【特許文献２】特開２００７−２３３００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、現像剤の劣化による搬送性低下を防止し、更に、現像剤が摩擦等によって凝集され生じる現像剤規制部の詰りによる画像劣化を防止できる現像剤搬送装置、該現像剤搬送装置を用いた現像装置及び、該現像装置を用いた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、回転する軸と、前記軸の外周面に沿って螺旋状に形成された羽根部を有する搬送部材と、前記搬送部材と平行に配設され前記羽根部の形状に対応した複数の歯部を有する可撓性部材を備え、前記搬送部材を回転させることで、現像剤を軸方向に搬送し、前記歯部が前記搬送部材の回転に伴って前記羽根部表面上を湾曲しながら摺動し、前記羽根部を乗り越える現像剤搬送装置であって、前記歯部が、前記羽根部を乗り越える時に、前記羽根部の外周と摺接する部分に孔を有することを特徴とする現像剤搬送装置に関する。
【００１３】
請求項２に係る発明は、前記孔の幅は、前記歯部の幅の略半分であることを特徴とする請求項１に記載の現像剤搬送装置に関する。
【００１４】
請求項３に係る発明は、前記孔の形状は、円形又は楕円形、或いは各頂角が円弧状の矩形であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤搬送装置に関する。
【００１５】
請求項４に係る発明は、回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に平行に設けられた現像剤搬送ユニットと、前記現像剤担持体に形成されるトナー層を均一化する現像剤規制部を有する現像装置であって、前記現像剤搬送ユニットとして、請求項１乃至３の何れかに記載の現像剤搬送装置を用い、前記搬送部材の回転によって、現像剤を前記現像剤担持体の表面に搬送することを特徴とする現像装置に関する。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の現像剤搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、搬送部材の羽根部の形状に対応した複数の歯部を有する可撓性部材を備えていることで、現像剤の搬送性低下を防止できる。
また、可撓性部材の歯部が、湾曲し羽根部を乗り越える時に、羽根部の外周と接する部分に孔を有することにより、可撓性部材の弾性力による接触圧が最も大きい部分での接触面積を小さくできるので、摩擦を低減でき、現像剤凝集の発生を抑え、画像劣化を防止できる。
【００１９】
請求項２に係る発明によれば、孔の幅を歯部の略半分とすることで、歯部の弾性力、及び強度を損なわずに、歯部と羽根部の外周との接触面積を小さくできる。従って、羽根部表面の現像剤を削ぎ落とすことができ、搬送性の低下を防ぎ、且つ、摩擦の影響による現像剤凝集を抑制できるので、画像劣化を防止できる
【００２０】
請求項３に係る発明によれば、孔の形状を円形又は楕円形、或いは各頂角が円弧状の矩形であることによって、歯部が羽根部表面上を摺動する際に生じるせん断力に対して、十分な強度を確保でき、歯部の破損、折損を防止できる。
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の現像剤搬送装置を現像剤担持体に平行に配設することで、現像剤の搬送性低下を防止でき、且つ現像剤凝集の発生を抑え、現像剤規制部の詰まりによる画像劣化を防止できる。
【００２２】
請求項５に係る発明によれば、請求項1乃至３の何れかに記載の現像剤搬送装置を備える画像形成装置とすることで、現像剤の搬送性低下や、凝集を発生させることなく現像剤を搬送できる。
【００２３】
請求項６に係る発明によれば、請求項４に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置とすることから、現像剤の搬送性低下や、凝集を防ぎ、良好な現像性能が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る現像剤搬送装置、当該現像剤搬送装置を用いた現像装置、及び当該現像装置を備えた画像形成装置の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明に係る現像装置の平面図である。また図２は、図１のＡ−Ａ’直線における断面図である。
なお、図１，２において図５，６と同一または相当部には、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２５】
図１において、現像装置（１）は、現像ローラ（１０）と搬送部材（２０）との間に、搬送部材（２０）をクリーニングするために、合成樹脂等の可撓性部材（２）を備える。本実施形態では、可撓性部材（２）としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の板材で厚みが０．１２５ｍｍのものを用いた。
なお、現像ローラ（１０）は本発明における現像剤担持体に相当する。
【００２６】
図３は、可撓性部材（２）の平面図、及び部分拡大平面図である。
図３に示すように、可撓性部材（２）は、板状部（２ｂ）と、板状部（２ｂ）から延伸するように所定間隔で設けられた複数の歯部（２ａ）を備えている。歯部（２ａ）は、搬送部材（２０）の羽根部（２２）の螺旋形状に対応してピッチが決められ、板状部（２ｂ）に対し、傾斜角αを成している。本実施形態では、傾斜角αは７０°としている。また、歯部（２ａ）の幅は、前記ピッチの５分の１程度としている。
【００２７】
歯部（２ａ）には、図３に示すように、孔（２ｃ）が、歯毎に設けられている。
【００２８】
可撓性部材（２）は、図２に示すように、現像ローラ（１０）の下端部分で板状部（２ｂ）が筐体（５０）に固定されており、また、歯部（２ａ）のエッジは、搬送部材（２０）の羽根部（２２）に接している。
【００２９】
可撓性部材（２）の歯部（２ａ）のエッジは、螺旋状の羽根部（２２）に接しているので、搬送部材（２０）が回転することで、歯部（２ａ）は持ち上げられ、筐体（５０）に固定された基端部を支点として湾曲しながら羽根部（２２）の表面上を摺動する。
歯部（２ａ）が摺動し、羽根部（２２）の外周に達すると、歯部（２ａ）は羽根部（２２）を乗り越え、湾曲されたことにより生じる弾性力（以下、復元力と称す）によって元の形状に復元される。
【００３０】
図４は、歯部（２ａ）が、羽根部（２２）を乗り越える時の歯部（２ａ）と羽根部（２２）の位置関係を示す図で、図４（ａ）は模式断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
孔（２ｃ）は、図４に示すように、歯部（２ａ）が羽根部（２２）を乗り越える時に、歯部（２ａ）が羽根部（２２）の外周と接する部分（以下、外接部分と称す）に位置している。
【００３１】
羽根部（２２）の表面上を湾曲しながら摺動する歯部（２ａ）を有することにより、歯部（２ａ）は、搬送部材（２０）の回転に対抗する復元力を有し、これにより羽根部（２２）に付着した現像剤を削ぎ落とす。従って、現像剤搬送動作中において、搬送部材（２０）は、歯部（２ａ）によって常にクリーニングされることになり、現像剤の搬送性低下を防止でき、延いては現像剤の循環効率や現像ローラ（１０）への供給効率の低下を防止できる。
【００３２】
外接部分、すなわち接触圧が最大である部分に、孔（２ｃ）が設けられていることにより、外接部分の接触面積を小さくでき、また歯部（２ａ）を羽根部（２２）の外周へ押さえつける復元力を分散し、軽減できるので、摩擦による影響を受けにくくなる。
従って、現像剤の凝集を抑制できるので、現像剤規制部（４０）の詰まりによって起こる画像劣化を防止できる。
【００３３】
可撓性部材（２）の孔（２ｃ）の幅は、歯部（２ａ）の幅の略半分であることが好ましい。
【００３４】
孔（２ｃ）の幅が小さ過ぎれば、外接部分の接触面積を十分小さくできず、摩擦の影響を受け、現像剤の凝集を抑制しきれない。逆に、孔（２ｃ）の幅が大き過ぎれば、復元力、及び強度が不足し、羽根部（２２）に付着した現像剤を除去しきれず、搬送性が低下する、若しくは破損、折損の原因となり得る。
また、外接部分の接触面積を小さくする手段として、孔（２ｃ）を設けず、歯部（２ａ）の幅を半分とすることも考えられるが、歯部（２ａ）の復元力が不足し、羽根部（２２）に付着した現像剤を除去できず、搬送性低下を防止できない。
【００３５】
一方、孔（２ｃ）の幅を、歯部（２ａ）の幅の略半分とすると、外接部分の接触面積を十分に小さくでき、摩擦の影響を受けにくく、現像剤の凝集を抑制でき、現像剤規制部（４０）の詰りによる画像劣化を防止できる。さらに、歯部（２ａ）は、十分な復元力、強度を有し、羽根部（２２）表面を摺動することで、付着した現像剤を削ぎ落とし、搬送性低下を防止でき、また、破損、折損を予防できる。
【００３６】
可撓性部材（２）の孔（２ｃ）の形状は、円形、又は楕円形、或いは各頂角が円弧状の矩形であることが好ましい。本実施形態においては、図３に示すように各頂角が円弧状の矩形のものを採用した。
孔形状が、角を有するものであると、せん断により亀裂等を生じやすく、破損、折損の可能性が高まるが、孔（２ｃ）の形状を円形、又は楕円形、或いは各頂角が円弧状の矩形とすることで、歯部（２ａ）が羽根部（２２）の表面上を摺動する際に生じるせん断力に対しても、十分な強度を確保できるからである。
【００３７】
本発明に係る現像剤搬送装置は、螺旋状の羽根部を有する搬送部材と、羽根部の形状に対応した複数の歯部を有し、歯部に孔を有する可撓性部材を備える装置であって、例えば図１においては、搬送部材（２０）と搬送部材（３０）、駆動部（２３）、筐体（５０）、及び可撓性部材（２）から構成される部分を指す。
【００３８】
本発明に係る現像剤搬送装置は、上記したように現像装置に対して好適に使用されるが、それに限定されるものではなく、現像装置への現像剤補給装置、感光体をクリーニングしトナーを回収するクリーニング装置、クリーニングにより回収したトナーを再利用のため現像装置へ搬送する現像剤回収装置等にも適用できる。
【００３９】
本発明における現像剤搬送装置及び現像装置は、画像形成装置に好適に使用することができる。
感光体と、感光体を帯電させる帯電ユニットと、感光体上の所定の領域に静電潜像を露光形成する露光ユニットと、感光体上の静電潜像を現像する現像ユニットと、感光体上の現像剤画像を記録媒体に転写する転写ユニットを備える画像形成装置において、現像ユニットとして、本発明に係る現像装置を採用することにより、現像剤の搬送性低下や、凝集を防ぎ、良好な現像性能が得られる。
また、本発明に係る現像剤搬送装置を適用したクリーニング装置等を上記の画像形成装置に使用した場合、現像剤を回収し搬送する時に、現像剤の搬送性低下や、凝集の発生を防止できるので、画像を劣化させることなく現像剤を再利用することが可能である。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例を示すことにより、本発明を明確に説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。
【００４１】
（実施例）
現像装置内の可撓性部材として、図３に示す形状を有する厚み０．１２５ｍｍのＰＥＴ板材を採用し、歯部の幅を４ｍｍとした。
歯部が、搬送羽根ユニットを乗り越えるときに、羽根部の外周と接する部分に、２ｍｍ幅で頂角が円弧状の矩形孔を歯部毎に設けた。
【００４２】
（比較例）
現像装置内の可撓性部材として、図７に示す形状を有する厚み０．１２５ｍｍのＰＥＴ板材を採用し、歯部の幅を４ｍｍとした。
歯部には、孔を設けていない。
【００４３】
（トナー凝集発生比較実験）
上記（実施例）及び（比較例）を用いて、室温２８℃、湿度８０％ＲＨの環境の下、印字率１．５％にて５０枚連続印刷をｎ回行い、トナー凝集発生により現像ローラ上に形成される筋を計数した。結果を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2009258314.tif 000003
【００４５】
表１に示す「多数」とは、形成された筋が多数、且つ、筋の線幅が太く並行する筋が連なり計数不能の状態にあることを指す。
【００４６】
表１に示された結果より、（比較例）は印字枚数が増加するに連れ、トナー凝集発生により形成される筋が急激に増加しているが、（実施例）では、ほとんど増加していない。
これは、歯部が搬送羽根ユニットを乗り越えるときに、羽根部の外周と接する部分に孔を有する可撓性部材を用いた場合、歯部に孔を有していない可撓性部材を用いた場合に比して、トナーの凝集が発生しにくいこと、延いてはトナー凝集による画像劣化が生じ難いことを示している。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、軸の外周面に沿って螺旋状に形成された羽根部を有する搬送部材を回転させることによって現像剤を搬送する現像剤搬送装置、現像剤搬送装置を用いた現像装置、及び現像装置を備えた画像形成装置に対して利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る現像装置の平面図である。
【図２】本発明に係る現像装置の断面図である。
【図３】本発明に係る現像装置の可撓性部材の平面図、及び部分拡大図である。
【図４】歯部が、羽根部を乗り越える時の、歯部と羽根部の位置関係を示す図である。
【図５】従来の画像形成装置における現像装置近傍の構成部分を示す図である。
【図６】従来の現像装置の平面図である。
【図７】従来の現像装置における可撓性部材の平面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    現像装置
２    可撓性部材
２ａ  歯部
２ｂ  板状部
２ｃ  孔
１０  現像ローラ
２０  搬送部材
２２  羽根部
４０  現像剤規制部
５０  筐体
【図１】
2009258314.tif 000004
【図２】
2009258314.tif 000005
【図３】
2009258314.tif 000006
【図４】
2009258314.tif 000007
【図５】
2009258314.tif 000008
【図６】
2009258314.tif 000009
【図７】
2009258314.tif 000010