JP2002031940A - ２成分現像装置、画像形成装置及び攪拌スクリュー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤と補給トナーを攪拌する攪拌スクリュ
ーを備えた２成分現像装置に関し、補給トナー量が多量
でも高速に攪拌する。 【解決手段】キャリアとトナーからなる現像剤（１３
０）を、潜像担持体（１２）に搬送する現像剤搬送部材
（１〜３）と、補給されたトナーと前記現像剤とを攪拌
する攪拌スクリュー（６）とを有し、攪拌スクリュー
（６）は、同軸に比較的小径の螺旋状スクリュー（６
１）と比較的大径の螺旋状スクリュー（６２）とが交互
に設けられたスクリューで構成された。表面層の攪拌手
段に、小径の螺旋状スクリューを設けることにより、面
により、搬送しながら攪拌することができるため、現像
剤にストレスを与えずに、表面層を充分に攪拌でき、未
帯電トナーの発生を防止し、高速印刷時の印刷品質を向
上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置等に
使用される２成分現像装置、画像形成装置及び攪拌スク
リューに関し、特に、２成分現像剤の攪拌効率を向上
し、画質を向上するための２成分現像装置、画像形成装
置及び攪拌スクリューに関する。

【０００２】近年、電子写真装置等を用いた画像形成装
置は、コンピュータの出力装置として利用されている。
この画像形成装置では、高速化が要求されている。この
ため、現像装置にも、高速印刷に適した性能が求められ
る。

【０００３】

【従来の技術】画像形成装置として、代表的な電子写真
方式は、以下のステップをとる。感光体を帯電した後、
感光体を露光して、潜像を形成する。そして、感光体
に、現像剤を供給して、潜像を現像した後、トナー像を
媒体に転写する。更に、媒体上のトナーを定着する。

【０００４】この現像を行う現像装置として、トナーと
キャリアとを使用する２成分現像装置が利用されてい
る。２成分現像装置では、トナー濃度センサが設けら
れ、印刷により消費されたトナー量に対応する量のトナ
ーをトナーホッパから補給する、所謂トナー濃度制御が
行われる。２成分現像方法では、金属粉を含むキャリア
と樹脂系のトナーとを混合攪拌し、摩擦帯電することに
より、トナーの使用が可能となる。このため、現像器に
は、混合攪拌手段が設けられている。

【０００５】図２２は、従来の現像器の攪拌スクリュー
の構成図、図２３は、その動作説明図、図２４は、他の
従来の攪拌スクリューの構成図である。図２２に示すよ
うに、攪拌スクリュー１００は、軸１２０に、大きな径
の螺旋状羽根１１０を設けて、構成される。スクリュー
１００の回転により、羽根１１０と現像剤１３０が接触
摩擦し、現像剤１３０の攪拌、移動が行われる。図２３
に示すように、スクリュー１００の回転による現像剤１
３０と羽根１１０の片面との接触摩擦で、攪拌、移動が
行われる。この攪拌、移動により、投入される補給トナ
ー１５０は、キャリアとトナーからなる現像剤１３０と
攪拌され、補給トナーも帯電する。

【０００６】一方、高速プリンタでは、時間当たりのト
ナー消費量が多いため、トナー補給回数、トナー補給量
とも多くなる。このため、スクリュー１００による攪拌
速度が、トナー補給回数、トナー補給量より遅い場合に
は、図２２に示すように、攪拌動作によっても、樹脂系
の軽いトナーが、現像剤１３０の上部表面層１４０に偏
る傾向がある。このようなトナーは、充分摩擦帯電され
ないため、未帯電となる。この未帯電トナーは、飛散し
易く、所望の潜像以外の部分に付着し、印刷結果を低下
する。

【０００７】この攪拌能力を向上するため、図２４に示
すように、螺旋状羽根１１０の間に、回転軸１２０にピ
ン１６０を設けることが提案されている。この構成で
は、攪拌スクリュー１１０の羽根で搬送される現像剤１
３０をピン１６０でも攪拌するため、攪拌能力の向上が
期待できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような画像形成装
置では、高速印刷が要求されている。例えば、１分間
に、４００シート以上の印刷能力が要求されている。高
速に画像形成すると、時間当たりの消費トナー量も増加
し、補給トナー量、回数も増加する。このため、図２４
の構成では、ピン１６０の位置では、攪拌されるが、ピ
ン１６０とピン１６０の間は、攪拌されないため、高速
プリンタでは、充分な攪拌能力が得られないという問題
がある。

【０００９】又、羽根１１０による現像剤１３０の移動
方向に対し、ピン１６０が横切る形となり、現像剤１３
０にストレスがかかり、現像剤１３０の寿命が短くなる
という問題があった。例えば、キャリアのコーテイング
層が磨耗し、摩擦帯電性能が低下し易い。

【００１０】従って、本発明の目的は、攪拌能力を向上
し、高速な画像形成をするための２成分現像装置、画像
形成装置及び攪拌スクリューを提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、攪拌能力を向上して
も、現像剤に与えるストレスを低減するための２成分現
像装置、画像形成装置及び攪拌スクリューを提供するこ
とにある。

【００１２】本発明の更に他の目的は、安価な構成で、
攪拌能力を向上するための２成分現像装置、画像形成装
置及び攪拌スクリューを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の２成分現像装置
は、キャリアとトナーからなる現像剤を、前記潜像担持
体に搬送する現像剤搬送部材と、補給されたトナーと前
記現像剤とを攪拌する攪拌スクリューとを有し、前記攪
拌スクリューは、同軸に比較的小径の螺旋状スクリュー
と比較的大径の螺旋状スクリューとが交互に設けられた
スクリューで構成された。

【００１４】本発明では、大径のスクリューでは、現像
剤全体の搬送能力は充分であるが、前述のように、現像
剤上部表面層の攪拌能力が充分でないため、トナーが補
給される現像剤の上部と下部では、トナー濃度が異なっ
て搬送されることが、補給トナーを多くした場合の未帯
電トナーの発生の原因であることに着目している。この
ため、本発明の基本的思想は、大径スクリューの間に、
現像剤上部表面層の攪拌を行う手段を設けることであ
る。

【００１５】この表面層の攪拌は、従来のピンでも可能
であるが、回転するピンは、点接触のため、攪拌能力は
低く、しかも大径スクリューの現像剤搬送方向に対し、
横切る状態のため、現像剤にストレスがかかり、現像剤
の劣化が生じる。この傾向は、攪拌能力を高めるため、
ピンを増やすと、一層現像剤にストレスがかかる。本発
明では、表面層の攪拌手段に、小径の螺旋状スクリュー
を設けることにより、面により、搬送しながら攪拌する
ことができるため、現像剤にストレスを与えずに、表面
層を充分に攪拌でき、未帯電トナーの発生を防止し、高
速印刷時の印刷品質を向上できる。

【００１６】又、本発明では、前記小径スクリューの外
径が、前記大径スクリューの外径より１０％〜８０％小
さいことにより、現像器内の広い現像剤量の範囲で、前
述の表面層の攪拌が出来る。

【００１７】更に、本発明では、 前記小径スクリュー
の外径が、前記大径スクリューの外径より１０％〜２０
％小さいことにより、現像器の現像剤量の変動を制限し
た範囲で、表面層の充分な攪拌ができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、画像形成装置、
攪拌スクリュー、他の実施の形態の順で説明する。

【００１９】［画像形成装置］図１は、本発明の一実施
の形態の画像形成装置の構成図、図２は、その２成分現
像装置の構成図、図３は、図２の現像器の拡大図、図４
は、図２の２成分現像装置の上面図図である。

【００２０】図１は、画像形成装置は、電子写真機構で
構成されるプリンタ１０を例にしてある。感光ドラム１
２は、帯電器２０で帯電された後、レーザー露光器２２
により像露光される。これにより、感光ドラム１２に潜
像が形成される。現像装置１４は、２成分現像剤を感光
ドラム１２に供給して、潜像をトナー像に現像する。転
写器１６は、感光ドラム１２のトナー像をシート２５に
転写する。クリーニング機構１８は、転写後の感光ドラ
ム１２を除電し、且つ残留トナーを除去する。

【００２１】シート２５は、連続紙で構成され、ホッパ
ー２４に積まれている。ホッパー２４のシート２５は、
転写位置に導かれた後、フラッシュ定着器６を通り、ス
タッカ２６に収容される。フラッシュ定着器３６は、フ
ラッシュ光エネルギーにより、シート２５のトナー像を
定着する。

【００２２】このプリンタ１０は、高速印刷が可能であ
り、例えば、１分間に、４万ライン以上の印刷ができ
る。このため、フラッシュ定着によるトナーの昇華成分
の量が多い。この昇華成分を除去するため、フィルタ３
２と、排気ファン３８とが設けられている。

【００２３】感光体としては、アモルファスシリコン、
セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロシアニン等
の有機感光体を用いることができる。特に、長寿命の観
点から、アモルファスシリコン感光体が望ましい。

【００２４】図２に示すように、２成分現像装置１４
は、現像器１４と、トナーホッパ３４で構成される。ト
ナーホッパ３４には、図示しないトナーボトルからトナ
ーが充填される。トナーホッパ３４は、現像器１４の図
示しないトナー濃度センサの検出トナー濃度に従い、現
像器１４のトナー濃度が一定となるように、現像器１４
にトナーを供給する。

【００２５】図２及び図３で示すように、３つの現像マ
グネットロール１、２、３が設けられている。各々の現
像マグネットロール１、２、３は、キャリアとトナーか
らなる２成分現像剤を感光ドラム１２に搬送して、感光
ドラム１２の潜像をトナー像に現像する。現像領域が３
倍のため、高速印刷のため、感光ドラム１２の回転速度
を高速にしても、充分に現像が可能である。

【００２６】第１現像マグネットロール１の下には、搬
送コンベアマグネットロール４が設けられている。搬送
マグネットロール４は、現像器１４内の現像剤を第１現
像マグネットロール１に搬送する。搬送マグネットロー
ル４の横には、搬送スクリュー５が設けられている。搬
送スクリュー５には、第３現像マグネットロール３から
の現像剤が、ガイド９により、戻され、且つ搬送コンベ
アマグネットロール４と逆方向に回転し、現像剤を一方
向に搬送する。

【００２７】攪拌搬送スクリュー６は、搬送スクリュー
５と逆方向に回転し、現像剤を逆方向に搬送する。仕切
り板８は、両スクリュー５、６の間に設けられ、両スク
リュー５、６により、現像剤を循環する。一対の攪拌パ
ドル７は、トナーホッパ３４の補給トナー投入口から投
入されるトナーを攪拌し、ほぐして、攪拌搬送スクリュ
ー６に供給する。

【００２８】従って、現像剤は、搬送コンベアマグネッ
トロール４により、第１現像マグネットロール１に供給
され、第１マグネットロール１から第２、第３マグネッ
トロール３、ガイド９を介し搬送スクリュー５に戻され
る。

【００２９】図４に示すように、トナーホッパ３４から
補給トナーは、攪拌パドル７に補給され、攪拌パドル７
で補給されたトナーが攪拌され、攪拌搬送スクリュー６
に搬送される。攪拌搬送スクリュー６では、仕切り板８
の端部を介し搬送スクリュー５で搬送される現像剤に、
トナーを攪拌し、仕切り板８の他端から搬送スクリュー
５に戻し、現像剤を循環する。

【００３０】このトナーホッパ３４のトナー補給口は、
塊のトナーが補給されることを防止するため、現像器１
４の幅より狭いが、比較的広い幅の口を有する。このた
め、トナーホッパ３４の現像剤般送方向の下流側に補給
されたトナーは、攪拌スクリュー６での攪拌距離が短
く、攪拌不足になり易い。 ［攪拌スクリュー］図５は、本発明の一実施の形態の攪
拌搬送スクリュー６の構成図であり、図６は、その断面
図、図７乃至図１０は、その動作説明図である。

【００３１】図５に示すように、攪拌搬送スクリュー６
は、回転軸６０に、比較的大径の螺旋状スクリュー６２
と、比較的小径の螺旋状スクリュー６１とを交互に設け
て、構成されている。例えば、大径スクリュー６２の外
径は、７２ｍｍであり、小径スクリュー６１の外径は、
５６ｍｍであり、スクリューピッチは、５３ｍｍであ
る。尚、６３は、パドルである。

【００３２】このスクリュー６１、６２と現像剤１３０
の関係を、図６の断面図で示す。即ち、大径スクリュー
６２は、現像剤１３０全体を攪拌する径を持ち、小径ス
クリュー６１は、回転軸６０の周りの比較的補給トナー
が集まり易い部分（現像剤たまり上部）Ａを攪拌する径
を持つ。

【００３３】図７乃至図１０により、その動作を説明す
る。図７は、スクリュー回転時の現像剤１３０の状態
図、図８は、その断面図、図９は、その状態遷移図であ
る。

【００３４】図８に示すように、大径スクリューの羽根
６２による現像剤１３０の状態は、断面で、大径スクリ
ューの羽根６２間で、斜めとなり、次の羽根６２の背面
では、空間が生じる。そして、図７及び図８に示すよ
うに、大径スクリューの羽根６２により形成された現像
剤１３０の表面層を、小径スクリュー６１の羽根がほ
ぐしながら、大径スクリューの次の羽根６２の背面の空
間部分に搬送する。更に、現像剤１３０の表面層
を、小径スクリュー６１の羽根がほぐした後、大径スク
リューの次の羽根６２が、現像剤全体を攪拌搬送する。

【００３５】この動作の繰り返しにより、現像剤の攪拌
を行う。図９（Ａ）から図９（Ｄ）は、この状態遷移を
示し、大径スクリュー６２の羽根間に設けられた小径ス
クリュー６１の羽根が、現像剤１３０の表面層を、ほ
ぐしながら、大径スクリュー６２により攪拌搬送する。

【００３６】このスクリュー６１が小径であり、現像器
の底との間に空間を形成するため、大径スクリュー６２
の羽根が形成する現像剤１３０の山に対し、小径スクリ
ュー６１の羽根が現像剤の搬送方向の上流側と下流側で
接触する。このため、搬送スクリュー６１により、表面
層の攪拌が可能となる。小径の螺旋状スクリュー６１
は、螺旋状に軸方向につながっているので、搬送しなが
ら攪拌することができるため、現像剤にストレスを与え
ずに、表面層を充分に攪拌でき、未帯電トナーの発生を
防止し、高速印刷時の印刷品質を向上できる。

【００３７】更に、図１０（Ａ）の攪拌スクリュー６の
上から見た図及び図１０（Ｂ）の断面図に示すように、
小径の螺旋状スクリュー６１により、現像剤１３０の表
面層が、回転軸６０を乗り越え、搬送される。これによ
り、一層、攪拌効率を向上できる。小径の螺旋状スクリ
ュー６１により、大径スクリューによる現像剤搬送速度
を変えることなく、攪拌効率を向上できる。これに対
し、図１０（Ｃ）に示すように、大径スクリュー６２の
みの場合には、現像剤１３０の表面層の回転動作が生じ
ない。

【００３８】図１１及び図１２は、この攪拌搬送スクリ
ュー６を、図２乃至図４の構成の現像器に適用した場合
の上面図、断面図である。図１１及び図１２に示すよう
に、トナーホッパ３４から補給トナーは、攪拌パドル７
に補給され、攪拌パドル７で補給されたトナーが攪拌さ
れ、攪拌搬送スクリュー６に搬送される。攪拌搬送スク
リュー６では、仕切り板８の端部の受け渡しパドル５０
を介し搬送スクリュー５から搬送される現像剤に、トナ
ーを攪拌し、仕切り板８の他端の受け渡しパドル６３か
ら搬送スクリュー５に戻し、現像剤を循環する。

【００３９】この攪拌搬送スクリュー６では、大径スク
リュー６２と小径スクリュー６１とにより、搬送攪拌す
るため、現像剤１３０にストレスを与えずに、補給トナ
ーを現像剤に攪拌できる。従って、図４のように、トナ
ーホッパ３４のトナー補給口が、塊のトナーが補給され
ることを防止するため、現像器１４の幅より狭いが、比
較的広い幅の口を有する場合において、トナーホッパ３
４の現像剤般送方向の下流側に補給されたトナーが、攪
拌スクリュー６での攪拌距離が短くても、攪拌不足が生
じない。

【００４０】従って、高速印刷により、大量のトナーを
消費し、大量のトナーが頻繁に補給されても、未帯電ト
ナーの発生を防止し、形成画像の品質を向上できる。

【００４１】次に、小径螺旋状スクリュー６１の外径の
大きさと大径螺旋状スクリュー６２の大きさの関係につ
いて、説明する。即ち、同軸で大小径螺旋状スクリュウ
を交互に組み合わされた攪拌スクリュウ６の、大径螺旋
状スクリュー６２の羽根外径より小径螺旋状スクリュー
６１の羽根外径を 何％小径にすれば攪拌効果が
生じるかを検討する。

【００４２】この小径螺旋状スクリュー６１の羽根外径
の設定値の範囲は、現像器内の現像剤量を減らした下限
限界と、増やした上限限界で決定する。ここで、大径螺
旋状スクリュウ６２の外径より小径にする割合は、大径
螺旋状スクリュウ外径−スクリュウ軸径＝１００％を基
準とした。現像剤量を減らした下限限界とは、現像マグ
ネットロ−ル１〜３上に現像剤の補給ムラが出来る状態
を下限限界とした。現像剤量を増やした上限限界とは、
大径の螺旋状スクリュー６２の羽根外径上部先端が、現
像剤で埋まるまでを上限限界とした。尚、大径螺旋状ス
クリュー６２の外径以上になると、外径を越えた分の現
像剤を搬送しなくなる。

【００４３】次に、図３に示した現像剤量７．０Ｋｇ使
用の高速プリンタ用現像器１４を使い，下記条件で実験
を行い，小径の螺旋状スクリュー６１の外径の設定をし
た。

【００４４】［現像器条件］攪拌スクリュー６の回転
数；250 rpm、大径スクリュー外径：φ７２ｍｍ，搬送
スクリュー５回転数： 250 rpm、スクリュー５外径：φ
７２ｍｍ，攪拌パドル５０、６３回転数：120 rpm、搬
送コンベアマグネットロール４回転数 193 rpm、現像剤
トナ−濃度：4.5 Wt%、現像マグネットロール１〜３回転
数：550 rpm、現像ブレードギャップ：0.4 mm。

【００４５】この同軸で大小径螺旋状スクリュウを交互
に組み合わされた攪拌スクリュウ６の、小径螺旋状スク
リュウ６１の攪拌性効果確認は、図１３に示すように、
現像器１４のスクリュウケ−ス（底板）に取付られた通
常のトナ−濃度制御に使用されるトナ−濃度センサ９を
使い、センサ９からの出力波形により、攪拌の効果確認
をした（トナ−濃度センサ＝Ｔｃセンサ）。

【００４６】攪拌効果の確認は、図１３に示すように、
現像器１４内の攪拌スクリュウ６と搬送スクリュウ５の
みを使い、現像剤を周回させて現像剤搬送方向上流側か
らトナ−濃度センサ９の手前の位置Ｂにトナ−補給を行
い、トナ−濃度センサ９の出力波形をモニタする事で、
攪拌効果の確認を行った。尚、１回のトナ−補給量は、
１７ｇである。

【００４７】センサ９の出力波形は、トナ−濃度が濃い
部分は出力波形は大きく、攪拌により濃い薄いがなくな
ると出力波形は安定して小さくなる。尚、センサ９の出
力波形のモニタは、ペンレコ−ダを使用した。図１４に
示すように、攪拌効果の判断は、トナ−濃度センサ９の
手前Ｂにトナ−補給を行った時のセンサ出力波形が大き
なった所から、攪拌により濃い薄いがなくなり、出力波
形が安定した所までの時間（秒）で攪拌効果の判断をし
た。即ち、大きい波形から小さい波形に安定するまでの
時間が短いと、攪拌効果が有り、長くなると攪拌不足状
態となる。尚、トナー出力が安定するとは、０．１Ｖ以
下の出力波形になった時で判断した。

【００４８】図１５は、現像剤量を下限限界である４．
０Ｋｇにした時の小径の割合（大径スクリューの径に対
する小径にする割合）とＴｃセンサが安定するまでの時
間（秒）との測定結果の関係図であり、図１６は、その
動作説明図である。

【００４９】図１５の測定結果に示すように、現像剤量
を減らした下限限界では、１０ ％〜 ３５ ％の範囲で
小径にした小径スクリュウにおいて、トナ−補給後、
７．３秒でトナ−濃度センサの出力波形が安定する。逆
に、１０ ％未満の範囲、３５％を越える範囲になる
と、トナ−補給後、センサの出力波形が安定するまでの
時間が長くなる事から攪拌性は下がる。

【００５０】この結果、現像剤量を減らした下限限界の
４．０Ｋｇでは、大径螺旋状スクリュウ外径より１０
％〜３５ ％の範囲で、小径螺旋状スクリュウ外径を小
径にした時に攪拌効果が得られる。図１６で説明する
と、小径螺旋状スクリュー６１の外径が、大径螺旋状ス
クリュウ６２外径より小径にする割合が、10 ％未満
で、大径螺旋状スクリュウ６２外径に近ずくと、小径の
螺旋状スクリュウが無い状態、即ち、大径スクリューが
間に介在した状態となり、効果が出ない。

【００５１】又、大径螺旋状スクリュウ外径より小径に
する割合が、３５ ％を越えると、小径螺旋状スクリュ
ウ羽根６１と現像剤１３０との接触が少ない（又は無
い）状態となり、攪拌効果が出ない。

【００５２】図１７は、現像剤量を適正量である７．０
Ｋｇにした時の小径の割合（大径スクリューの径に対す
る小径にする割合）とＴｃセンサが安定するまでの時間
（秒）との測定結果の関係図であり、図１８及び図１９
は、その動作説明図である。

【００５３】図１７の測定結果に示すように、現像剤量
を適正量７．０Ｋｇにおいて、１０〜８０％の範囲で、
トナ−補給後、８．０秒でトナ−濃度センサの出力波形
が安定する。即ち、現像剤量７．０Ｋｇでは、小径螺旋
状スクリュウの攪拌効果の良く出る範囲が広く、 １０
％〜 ８０ ％になった。逆に、１０ ％未満の範囲、８
０％を越える範囲になると、攪拌性は下がる。

【００５４】図１８に示すように、現像剤１３０の喫水
線（面）がスクリュウ軸部の位置となり、攪拌効果の出
る範囲が広く１０ ％〜８０ ％となる。逆に、図１９に
示すように、小径螺旋状スクリュー６１の外径が、大径
螺旋状スクリュウ６２外径より小径にする割合が、１０
％未満では、大径螺旋状スクリュウ６２の外径に近ず
き、小径螺旋状スクリュウが無く、大径スクリューが介
在する状態となり、攪拌効果が出ない。

【００５５】又、大径螺旋状スクリュウ６２外径より小
径にする割合が、８０ ％ を越えると、スクリュウ軸
から小径螺旋状スクリュウ羽根の出っ張り高さが少ない
為、攪拌不足の状態となり効果が出ない。

【００５６】図２０は、現像剤量を上限限界である１
０．０Ｋｇにした時の小径の割合（大径スクリューの径
に対する小径にする割合）とＴｃセンサが安定するまで
の時間（秒）との測定結果の関係図であり、図２１は、
その動作説明図である。

【００５７】図２０の測定結果に示すように、現像剤量
を増やした上限限界では、小径螺旋状スクリュウの攪拌
効果の良く出る範囲が狭く、 10 ％〜 20 ％であった。
又、１０ ％未満の範囲、２０ ％を越える範囲になる
と、攪拌性は下がる。図２１に示すように、現像剤量を
増やした上限限界１０．０Ｋｇでは、大径螺旋状スクリ
ュウ６２外径上部に現像剤の喫水線（面）が来る状態と
なり、スクリュウ外径を小径にする割合で、 10 ％〜 2
0 ％ の小径螺旋状スクリュウにした時に効果が出る。

【００５８】逆に、大径螺旋状スクリュウ６２外径より
小径にする割合が、１０ ％ 未満では、大径螺旋状ス
クリュウ外径に近ずき、小径螺旋状スクリュウが同様に
無い状態となり効果が出ない。更に、図２１に示すよう
に、大径螺旋状スクリュウ６２外径より小径にする割合
が、２０ ％を越えると、現像剤１３０の喫水線（面）
が高い位置に有る事から、小径螺旋状スクリュウ６１
が、現像剤１３０に埋まる状態となり、現像剤１３０の
トナ−濃度の濃い上部表面層を攪拌出来ない為、攪拌不
足状態となる。

【００５９】以上の結果から、小径螺旋状スクリュー６
１の外径の大径螺旋状スクリュウ６２外径より小径にす
る割合が、１０％から８０％の範囲が攪拌効果を発揮で
きる。特に、現像剤量を適正量に管理する使用形態で
は、有効である。更に、現像剤量を上限から下限まで使
用する形態では、小径螺旋状スクリュー６１の外径の大
径螺旋状スクリュウ６２外径より小径にする割合が、１
０％から２０％の範囲で、全現像剤量において、攪拌効
果を発揮できる。

【００６０】［他の実施の形態］上述の実施の態様の他
に、本発明は、次のような変形が可能である。 （１）前述の実施の態様では，画像形成装置をプリンタ
の例で説明したが、複写機、ファクシミリ等他の画像形
成装置に適用できる。 （２）２成分現像器を、図３の高速プリンタ用で説明し
たが、他の２成分現像器にも適用できる。 （３）現像器の搬送スクリュー５も、攪拌搬送スクリュ
ー６で構成することもできる。

【００６１】以上、本発明を実施の形態により説明した
が、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。

【００６２】（付記１）潜像担持体の潜像を現像する２
成分現像装置において、キャリアとトナーからなる現像
剤を、前記潜像担持体に搬送する現像剤搬送部材と、補
給されたトナーと前記現像剤とを攪拌する攪拌スクリュ
ーとを有し、前記攪拌スクリューは、同軸に比較的小径
の螺旋状スクリューと比較的大径の螺旋状スクリューと
が交互に設けられたスクリューで構成されたことを特徴
とする２成分現像装置。

【００６３】（付記２）前記小径スクリューの外径が、
前記大径スクリューの外径より１０％〜８０％小さいこ
とを特徴とする付記１の２成分現像装置。

【００６４】（付記３）前記小径スクリューの外径が、
前記大径スクリューの外径より１０％〜２０％小さいこ
とを特徴とする付記２の２成分現像装置。

【００６５】（付記４）前記攪拌スクリューにトナーを
補給するトナーホッパを有することを特徴とする付記１
の２成分現像装置。

【００６６】（付記５）前記攪拌スクリューと平行に、
前記攪拌スクリューの搬送方向と反対方向に前記現像剤
を搬送する搬送スクリューを有することを特徴とする付
記１の２成分現像装置。

【００６７】（付記６）潜像担持体と、前記潜像担持体
に潜像を形成する潜像形成部と、前記潜像担持体の潜像
を現像する２成分現像器と、前記潜像担持体の現像像を
媒体に転写する転写器とを有し、前記２成分現像器は、
キャリアとトナーからなる現像剤を、前記潜像担持体に
搬送する現像剤搬送部材と、補給されたトナーと前記現
像剤とを攪拌する攪拌スクリューとを有し、前記攪拌ス
クリューは、同軸に比較的小径の螺旋状スクリューと比
較的大径の螺旋状スクリューとが交互に設けられたスク
リューで構成されたことを特徴とする画像形成装置。

【００６８】（付記７）前記小径スクリューの外径が、
前記大径スクリューの外径より１０％〜８０％小さいこ
とを特徴とする付記６の画像形成装置。

【００６９】（付記８）前記小径スクリューの外径が、
前記大径スクリューの外径より１０％〜２０％小さいこ
とを特徴とする付記７の画像形成装置。

【００７０】（付記９）前記攪拌スクリューにトナーを
補給するトナーホッパを有することを特徴とする付記６
の画像形成装置。

【００７１】（付記１０）前記攪拌スクリューと平行
に、前記攪拌スクリューの搬送方向と反対方向に前記現
像剤を搬送する搬送スクリューを有することを特徴とす
る付記６の画像形成装置。

【００７２】（付記１１）２成分現像器に使用され、補
給されたトナーと２成分現像剤とを攪拌する攪拌スクリ
ューにおいて、同軸に比較的小径の螺旋状スクリューと
比較的大径の螺旋状スクリューとが交互に設けられたス
クリューで構成されたことを特徴とする攪拌スクリュ
ー。

【００７３】（付記１２）前記小径スクリューの外径
が、前記大径スクリューの外径より１０％〜８０％小さ
いことを特徴とする付記１１の攪拌スクリュー。

【００７４】（付記１３）前記小径スクリューの外径
が、前記大径スクリューの外径より１０％〜２０％小さ
いことを特徴とする付記１１の攪拌スクリュー。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。 （１）大径螺旋状スクリューの表面層の攪拌手段に、小
径の螺旋状スクリューを設けることにより、面により、
搬送しながら攪拌することができるため、現像剤にスト
レスを与えずに、表面層を充分に攪拌できる。 （２）このため、高速印刷により補給トナー量及び回数
が増加しても、未帯電トナーの発生を防止し、高速印刷
時の印刷品質を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の画像形成装置の構成図
である。

【図２】図１の２成分現像器の構成図である。

【図３】図２の現像器の拡大図である。

【図４】図３の２成分現像器の上面図である。

【図５】本発明の一実施の形態の攪拌スクリューの構成
図である。

【図６】図５の攪拌スクリューの断面図である。

【図７】図５の攪拌スクリューの動作説明図である。

【図８】図７の動作の断面図である。

【図９】図５の攪拌スクリューによる現像剤の状態遷移
図である。

【図１０】図５の攪拌スクリューの攪拌効果の説明図で
ある。

【図１１】図３の現像器における攪拌スクリューの動作
説明図である。

【図１２】図１１の断面図である。

【図１３】本発明の一実施の形態の攪拌スクリューの攪
拌効果を測定するための現像器の構成図である。

【図１４】図１３の濃度センサの出力波形図である。

【図１５】現像剤量が下限限界における小径スクリュー
の外径と攪拌時間の関係図である。

【図１６】現像剤量が下限限界における攪拌動作の説明
図である。

【図１７】現像剤量が適正量における小径スクリューの
外径と攪拌時間の関係図である。

【図１８】現像剤量が適正量における攪拌スクリューの
攪拌動作の説明図である。

【図１９】比較例の攪拌スクリューの動作説明図であ
る。

【図２０】現像剤量が上限限界における小径スクリュー
の外径と攪拌時間の関係図である。

【図２１】現像剤量が上限限界における攪拌動作の説明
図である。

【図２２】従来の攪拌スクリューの説明図である。

【図２３】従来の攪拌スクリューの攪拌動作の説明図で
ある。

【図２４】従来の他の攪拌スクリューの説明図である。

【符号の説明】

１、２、３ 現像ローラ ４ 搬送ローラ ５ 搬送スクリュー ６ 攪拌スクリュー ７ 攪拌パドル ８ 仕切り板 ９ ガイド １０ プリンタ １２ 感光ドラム １４ ２成分現像器 ３４ トナーホッパ ６０ 回転軸 ６１ 小径螺旋状スクリュー ６２ 大径螺旋状スクリュー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像担持体の潜像を現像する２成分現像
   装置において、 キャリアとトナーからなる現像剤を、前記潜像担持体に
   搬送する現像剤搬送部材と、 補給されたトナーと前記現像剤とを攪拌する攪拌スクリ
   ューとを有し、前記攪拌スクリューは、 同軸に比較的小径の螺旋状スクリューと比較的大径の螺
   旋状スクリューとが交互に設けられたスクリューで構成
   されたことを特徴とする２成分現像装置。
2. 【請求項２】 請求項１の２成分現像装置において、 前記小径スクリューの外径が、前記大径スクリューの外
   径より１０％〜８０％小さいことを特徴とする２成分現
   像装置。
3. 【請求項３】 請求項１の２成分現像装置において、 前記小径スクリューの外径が、前記大径スクリューの外
   径より１０％〜２０％小さいことを特徴とする２成分現
   像装置。
4. 【請求項４】 潜像担持体と、 前記潜像担持体に潜像を形成する潜像形成部と、 前記潜像担持体の潜像を現像する２成分現像器と、 前記潜像担持体の現像像を媒体に転写する転写器とを有
   し、 前記２成分現像器は、 キャリアとトナーからなる現像剤を、前記潜像担持体に
   搬送する現像剤搬送部材と、 補給されたトナーと前記現像剤とを攪拌する攪拌スクリ
   ューとを有し、前記攪拌スクリューは、 同軸に比較的小径の螺旋状スクリューと比較的大径の螺
   旋状スクリューとが交互に設けられたスクリューで構成
   されたことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 ２成分現像器に使用され、補給されたト
   ナーと２成分現像剤とを攪拌する攪拌スクリューにおい
   て、 同軸に比較的小径の螺旋状スクリューと比較的大径の螺
   旋状スクリューとが交互に設けられたスクリューで構成
   されたことを特徴とする攪拌スクリュー。