JP2002182459A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジング１０内に現像ロール２０、オーガ
ー３０、３１及びパドルホイール４０が設けられた現像
装置において、その装置全体の小型扁平化がなされた場
合であっても、現像ロール２０上の二成分現像剤Ｇの交
換が確実かつ良好に行われ、もってトナー濃度の低下に
伴う画像濃度の低下を防止することができるようにす
る。 【解決手段】 パドルホイール４０の羽根部４２を、そ
の搬送体の回転中心線Ｏを通る平面Ｍに対してその回転
方向Ｋの下流側又は上流側に平行移動させた状態で形成
した。

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、静電記
録等の画像形成方式を利用したプリンタ、複写機、ファ
クシミリ、複合機等に代表される画像形成装置に使用さ
れ、その画像形成装置における感光体等の像担持体上に
形成される静電潜像を二成分現像剤により現像する現像
装置に係り、特に、小型扁平化に適した現像装置の改善
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の現像装置としては、図２０ａに
例示するように、基本的に、静電潜像が形成される像担
持体と対向する開口部１０１と二成分現像剤Ｇが収容さ
れる現像剤収容部１０２とが形成されたハウジング１０
０内に、二成分現像剤Ｇを担持して静電潜像が形成され
る感光体等の像担持体１１０と対抗する現像領域Ｅまで
少なくとも搬送するロール形態等からなる現像剤担持体
１２０や、現像収容部１０２内の二成分現像剤Ｇを攪拌
するオーガー等の現像剤攪拌部材１３０や、その攪拌さ
れた二成分現像剤Ｇを現像剤担持体１３０側に少なくと
も搬送する複数の羽根部１４５が形成された羽根車状の
現像剤搬送体１４０や、現像剤担持体１２０上に担持さ
れた現像剤Ｇの層厚を所定の厚さに規制する現像剤層規
制部材１５０等を配設した構成のものがある。

【０００３】このような現像装置では、二成分現像剤Ｇ
として非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像
剤を使用した場合、その現像剤担持体１２０として、回
転する中空円筒状のスリーブと、そのスリーブの内部に
磁極の異なる複数の永久磁石を適宜固定配置した磁石体
とからなる現像ロールを使用し、この現像ロールのスリ
ープ表面に、現像剤搬送体１４０から搬送される二成分
現像剤Ｇを上記磁石体の吸着用磁極（域）の吸着磁力に
より吸着して担持する一方で、前記現像領域Ｅを通過し
た後にその磁石体の剥離用磁極（域）の反発磁力により
スリーブ表面からハウジング１００内に剥離するように
なっている。また、この際、現像剤搬送体１４０は、現
像剤攪拌部材１３０で攪拌された二成分現像剤Ｇを現像
剤担持体１２０側に供給するように搬送するとともに、
現像領域Ｅを通過した後の現像剤担持体１２０から剥離
された二成分現像剤Ｇを現像剤攪拌部材１３０側にむけ
て搬送するように機能する（図中の点線矢印で示す状態
を参照）。このようにして現像剤担持体１２０には、原
則として、現像剤攪拌部材１３０で攪拌されて現像剤搬
送体１４０により搬送される二成分現像剤Ｇが現像領域
通過後のものと十分に交換されて担持されるようになっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
現像装置においては、その装置全体（ハウジング１０
０）の小型化に伴い現像剤担持体１２０である現像ロー
ルが小径化されると、前記磁石体に配設する永久磁石そ
のものやその磁石どうしの間隔も小さなものとなって二
成分現像剤に対する吸着磁力や反発磁力が総体的に低下
するため、現像剤Ｇの吸着及び剥離が十分に行われなく
なり、これにより、一度、現像領域Ｅに供給された二成
分現像剤Ｇがハウジング１００内で現像剤担持体１２０
から剥離されることなく吸着されたままの状態で連れま
わる現象が発生するようになる。この結果、現像剤担持
体１２０上の二成分現像剤Ｇが新たなものに交換されな
くなって、その二成分現像剤Ｇにおけるトナーの含有量
（トナー濃度）が低下してしまうため、かかるトナー濃
度の低下に伴う画像濃度の低下を引き起こすという問題
があった。

【０００５】また、近年における画像形成装置に対する
一層の小型化要請に伴い現像装置の更なる小型化が要求
されるようになり、その現像装置の小型化を現像装置全
体（ハウジング１００）の扁平化や現像剤担持体１２０
である現像ロールの更なる小径化により実現しようとす
る場合には、特に、現像剤担持体１２０における前記磁
石体の吸着用磁極と剥離用磁極とが非常に接近し合うこ
とになるため、現像領域通過後に剥離用磁極により現像
剤担持体１２０から剥離された現像剤Ｇが再び現像剤担
持体１２０に吸着されやすくなって、現像剤搬送体１４
０から供給される攪拌された現像剤Ｇとの交換が十分に
行われなくなり、この結果、前記したようなトナー濃度
の低下に伴う画像濃度の低下がより一層顕著に発生する
ようになる。

【０００６】このように現像装置の小型化に伴い発生す
る現像剤担持体１２０上の現像剤交換不良を回避するた
めには、現像領域Ｅを通過した後に現像剤担持体１２０
からハウジング１００内に剥離された現像剤Ｇを現像剤
搬送体１４０によって直ちに現像剤攪拌部材１３０側
（現像剤収容部１０２側）に搬送することが必要である
と考えられるが、実際には、その搬送が良好に行われて
いないというのが現状である。ちなみに、その現像剤搬
送体１４０としては、図２０ｂに例示するように、その
複数の羽根部１４５（の中心部）がその搬送体１４０の
回転中心線Ｏを通る平面（Ｍ）と一致するように起立し
た状態で形成された羽根車状のものが使用されている。

【０００７】ちなみに、特開平１１−２１９０３１号公
報には、現像剤担持体に対する現像剤搬送部材の相対的
な位置関係及び距離、現像剤担持体における剥離用磁極
の条件等について適正化することにより、現像処理後の
現像剤を現像剤担持体（現像スリーブ）から確実に剥離
させ、画像履歴に起因したゴースト現象の発生を低減す
るようにした現像装置が示されている。しかし、この現
像装置においても、その現像剤搬送体（パドルホイー
ル）として、前記したように羽根部がそのホイールの回
転回転中心線Ｏを通る平面（Ｍ）と一致するように起立
した状態で形成されたタイプのものを使用しているた
め、前述したような現像剤担持体１２０から剥離した現
像剤を直ちに現像剤攪拌体側に搬送する改善効果を得る
ことは期待できず、トナー濃度の低下に伴う画像濃度の
低下が発生するおそれがある。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、上述したよう
なハウジング内に現像剤担持体、現像剤攪拌体及び現像
剤搬送部材が設けられた現像装置として、その装置全体
の小型扁平化がなされた場合であっても、現像剤担持体
上の二成分現像剤の交換が確実かつ良好に行われ、もっ
てトナー濃度の低下に伴う画像濃度の低下を防止するこ
とができる現像装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得る本
発明（第１発明）の現像装置は、静電潜像が形成される
像担持体と対向する開口部と二成分現像剤が収容される
現像剤収容部とが形成されたハウジングと、このハウジ
ングの前記開口部付近に回転可能に配設され、二成分現
像剤を担持して前記像担持体と対向する現像領域まで搬
送するとともにその現像領域を通過した後にハウジング
内で剥離する現像剤担持体と、前記ハウジングの前記現
像剤収容部内に配設され、その収容部内に収容されてい
る二成分現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材と、この現像
剤攪拌部材と前記現像剤担持体との間に回転可能に配設
され、その現像剤攪拌部材で攪拌された現像剤を現像剤
担持体側に搬送するとともにその現像剤担持体から剥離
された現像剤を現像剤攪拌部材側に搬送する複数の羽根
部が形成された羽根車状の現像剤搬送体とを有する現像
装置を前提とし、前記現像剤搬送体の羽根部を、その搬
送体の回転中心線を通る平面に対してその回転方向の下
流側又は上流側に平行移動させた状態で形成したことを
特徴とするものである。

【００１０】ここで、上記したような前提となる現像装
置における上記ハウジングは、特に現像装置の小型化を
実現する観点から、その全体が扁平した形態（ほぼ板状
の構造）のものとすることが好ましい。この場合のハウ
ジングは、その厚さ（高さ）が３０ｍｍ以下になるよう
な薄く扁平した形態とすることが好ましい。また、上記
現像剤担持体は、二成分現像剤を現像領域まで担持して
搬送し、その現像領域を通過した後に剥離することがで
きる機能を有するものであれば、その形態等については
特に限定されるものではなく、例えば、二成分現像剤と
して非磁性トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像
剤を使用する場合には、回転する非磁性の円筒回転体
（現像スリーブ）とその円筒回転体の内部空間に固定配
置する複数の磁極を配した磁石体とからなるロール形態
のもの（現像ロール）が使用できる。この現像剤担持体
は、特に現像装置の小型化を実現する観点から、その回
転する部分の外径１５ｍｍ以下になるようなものを使用
することが好ましい。さらに、上記現像剤攪拌部材は、
二成分現像剤を攪拌する機能を有するものであれば、そ
の形態や数量等については特に限定されるものではな
く、例えば、現像剤を攪拌搬送する羽根部が回転軸にそ
って螺旋状に巻かれるように形成された形態のもの（オ
ーガー）などが使用される。そして、この前提となる現
像装置の現像方式としては、磁気ブラシ現像方式などが
採用される。

【００１１】また、この第１発明の現像装置における上
記現像剤搬送体は、複数の羽根部（の中心部）がその搬
送体の回転中心線を通る平面に対してその回転方向の下
流側又は上流側のいずれか一方に平行移動された状態で
形成されるものであるが、この際の平行移動させてずら
す量（オフセット量）が、下流側にオフセットさせる場
合には１ｍｍ以上となり、上流側にオフセットさせる場
合には１．５ｍｍ以上となるように設定することが好ま
しい。なお、複数の羽根部は、搬送体の回転軸部の軸線
に沿って等間隔で平行する状態で形成されていることが
好ましく、また羽根部の数量については３〜５のいずれ
かが好ましいが、必ずしもこれに限定されない。

【００１２】この第１発明の現像装置によれば、その装
置全体の小型扁平化をした場合であっても、現像剤攪拌
部材により攪拌された二成分現像剤が現像剤搬送体の複
数の羽根部によって現像剤担持体に良好に搬送されるこ
とに加えて、現像領域を通過した後に現像剤担持体から
ハウジング内に剥離された二成分現像剤が現像剤搬送体
の複数の羽根部によって、現像剤担持体側に再び搬送さ
れることが少なくなり、現像剤攪拌部材側に確実に搬送
される。これにより、現像領域を通過した後の現像剤担
持体上における二成分現像剤が確実かつ良好に交換され
るようになる。

【００１３】また、上記課題を解決し得る本発明（第２
発明）の現像装置は、上記第1発明で前提とした現像装
置において、前記現像剤搬送体の羽根部を、その搬送体
の回転中心線を通る平面に対してその回転方向の下流側
の羽根面が当該平面と平行な面となるように形成すると
ともに、その回転方向の上流側の羽根面が羽根部先端部
にむかうに連れて当該平面に近づくような状態で傾斜す
る傾斜面となるように形成したことを特徴とするもので
ある。

【００１４】ここで、この第２発明の現像装置における
上記現像剤搬送体は、複数の羽根部における回転方向の
下流側の各羽根面（前面）が搬送体の回転中心線を通る
平面と平行な面となるように形成されるものであり、こ
の場合、その前面については当該平面と一致するように
形成してもよいが、特にこれに限定されない。一方、複
数の羽根部における回転方向の上流側の各羽根面（裏
面）が羽根部先端部にむかうに連れて当該平面に近づく
ような状態で傾斜する傾斜面となるように形成されるも
のであり、この場合、その傾斜面となる裏面は当該平面
となす角度（傾斜角）が１０〜３０°程度になるように
設定することが好ましい。

【００１５】この第２発明の現像装置によれば、その装
置全体の小型扁平化をした場合であっても、現像剤攪拌
部材により攪拌された二成分現像剤が現像剤搬送体の複
数の羽根部によって現像剤担持体に良好に搬送されるこ
とに加えて、現像領域を通過した後に現像剤担持体から
ハウジング内に剥離された二成分現像剤が現像剤搬送体
の複数の羽根部によって、現像剤担持体側に再び搬送さ
れることが少なくなり、現像剤攪拌部材側に確実に搬送
される。これにより、現像領域を通過した後の現像剤担
持体上における二成分現像剤が確実かつ良好に交換され
るようになる。

【００１６】さらに、上記課題を解決し得る本発明（第
３発明）の現像装置は、上記第1発明で前提とした現像
装置において、第１発明の特徴的な構成部分と第２発明
の特徴的な構成部分とを組み合わせたことを特徴とする
ものである。すなわち、上記第1発明で前提とした現像
装置において、前記現像剤搬送体の羽根部を、その搬送
体の回転中心線を通る平面に対してその回転方向の下流
側又は上流側に平行移動させた状態で形成し、かつ、そ
の搬送体の回転中心線を通る平面に対してその回転方向
の下流側の羽根面が当該平面と平行な面となるように形
成するとともに、その回転方向の上流側の羽根面が羽根
部先端部にむかうに連れて当該平面に近づくような状態
で傾斜する傾斜面となるように形成したことを特徴とす
るものである。

【００１７】このような第１乃至第３の各現像装置はい
ずれも、二成分現像装置を使用する各種の画像形成装置
に使用可能であるが、特に、現像装置として小型扁平化
が要求される画像形成装置に使用すると有効である。

【００１８】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は、本発明
の実施の形態１に係る現像装置を示すものである。

【００１９】この現像装置１は、小型化の要請により、
その全体形状を扁平形状とした薄型の二成分現像装置で
あり、基本的にハウジング１０と、現像ロール２０と、
ロール状の層規制部材２５と、２本のオーガー３０、３
５と、羽根車状のパドルホイール４０とでその主要部が
構成されている。図中の符号２は、静電潜像が形成され
る像担持体としての感光ドラム、Ｇは二成分現像剤であ
る。また、図中の矢印は回転する部材の回転方向を示
す。

【００２０】ハウジング１０は、その全体が板状に扁平
した細長い箱形状からなるものであって、そのうち感光
ドラム２と対向する端部部位に現像ロール２０が一部露
出するように配設される開口部１２が形成されるととも
に、その開口部１２とは反対側の端部にかけての部位に
二成分現像剤Ｇを収容する現像剤収容部１３が形成され
た構造になっている。上記現像剤収容部１３は、両端部
で連通しかつ中央部で仕切り壁１３ａにて仕切られた平
行する２列の現像剤循環搬送路が形成されたものであ
る。このハウジング１０としては、その厚さ（高さ）が
３０ｍｍ程度のものを使用している。

【００２１】現像ロール２０は、ハウジング１０の開口
部１２付近に回転駆動可能に配設される中空円筒形状か
らなる非磁性のスリーブ２１と、このスリーブ２１の中
空内に複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロ
ール２２が固定した状態で配設されたものである。この
現像ロール２０としては、その外径（スリープ２１の外
径）が１２ｍｍφ程度の小径のものを使用している。ま
た、マグネットロール２２は、図示していないが、パド
ルホイール４０と対向する上部側付近から開口部１２側
の領域を経由してパドルホイール４０に達する手前側付
近に至る間には現像剤吸着用磁極が配設され、そのパド
ルホイール４０と対向する下部側付近には現像剤剥離用
磁極が配設された構成になっている。ロール状の層規制
部材２５は、非磁性のロールからなるものであり、現像
ロール２０（スリーブ２１）の表面に対して、その表面
に担持される二成分現像剤Ｇの層厚を所定の厚さに規制
するための間隙を保持して対向配設されている。

【００２２】オーガー３０、３５は、回転軸部３０ａ，
３５ａに二成分現像剤Ｇを攪拌搬送するための羽根部３
０ｂ，３５ｂを螺旋状に所定のピッチで巻きつけた状態
に形成した回転部材であり、ハウジング１０の現像剤収
容部１３における前記した２列の現像剤循環搬送路内で
それぞれ回転駆動するように配設されている。このオー
ガー３０、３５としては、その外径が１３ｍｍ程度のも
のを使用している。

【００２３】パドルホイール４０は、図１や図２に示す
ように、回転軸部４１に４枚の羽根部４２を形成したも
のであり、現像ロール２０とオーガー３０の間であって
かつ現像ロール２０のマグネットロール２２における前
記した吸着用磁極と剥離用磁極の間となる部位に最近接
して対向する状態で回転駆動するようにハウジング１０
に配設されている。このパドルホイール４０は、その４
枚の羽根部４２を回転軸部４１の回転中心線（軸線）Ｏ
を通る平面（Ｍ）に対してその回転方向（Ｋ）の下流側
に平行移動させた状態（オフセットさせた状態）で形成
したものである。図２中の符号Ｗは、羽根部４２（の中
心部。即ち図中の点線が引かれている部分である。以下
も同様である）の上記平面（Ｍ）に対するオフセット量
を示す。この実施の形態では、その羽根部４２のオフセ
ット量Ｗについては、１．０〜２．０ｍｍの範囲内で適
宜設定している。また、その羽根部４２の高さＨについ
ては、パドルホイール４０の回転軌跡の最外周（図２中
の２点鎖線）を超えない範囲内で最大限に設定し得るも
のであり、例えば、１．０〜２．５ｍｍ程度に設定され
る。

【００２４】そして、この現像装置１は、その小型化実
現のため、ハウジング１０が扁平した板状の形態からな
るものであるため、図１や図３に示すように、現像ロー
ル２０、パドルホイール４０及びオーガー３０、３５が
高低差が少なく水平方向にほぼ直線状に並んで配設され
たものとなる。また、現像ロール２０、パドルホイール
４０及びオーガー３０、３５は、図示していないが、回
転駆動源（電動モータ及び回転伝達機構）からの回転動
力が現像ロール２０の回転軸端部に取り付けられた駆動
伝達ギアに伝えられ、その駆動伝達ギアで受けた回転動
力が現像ロール２０、パドルホイール４０及びオーガー
３０、３５の各回転軸の端部に取り付けられかつ互いに
噛み合う回転伝達ギア列を介して伝達される機構になっ
ている。これにより、現像ロール２０の回転に伴って、
パドルホイール４０及びオーガー３０、３５も同時に所
定の回転方向にかつ所定の回転速度で回転するを互いに
適宜かみ合わせたギア列によって所定の方向にかつ所定
の回転速度で回転するようになっている。

【００２５】また、この現像装置１は、その全体（ハウ
ジング１０）が水平状態に維持された姿勢であって、し
かも、その現像ロール２０が各感光ドラム２と所定の間
隙をあけて対向する状態となるように配設されて使用さ
れる。また、現像ロール２０（スリーブ２１）には、図
示されていない電源装置から直流電流に交流電流を重畳
させた現像バイアス電圧が印加されるように構成されて
いる。さらに、現像剤収容部１３には、予め、非磁性ト
ナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤Ｇが所定量
収容されており、また、その現像動作によってトナーが
消費されて少なくなる時期を検知して少なくともトナー
が図示されていない現像剤補給装置から適宜補給される
ようになっている。なお、この現像装置１を使用する対
象となる感光ドラム２には、公知の電子写真方式や静電
記録方式等により画像情報に応じた静電潜像が形成され
る。

【００２６】以下、この現像装置１の動作について説明
する。

【００２７】初めに、この現像装置１においては、図１
や図３に示すように、現像ロール２０、パドルホイール
４０及びオーガー３０、３５が回転し始めるとともに、
現像ロール２０に現像バイアス電圧が印加される。これ
により、まず、ハウジング１０の現像剤収容部１３に収
容されている二成分現像剤Ｇが回転するオーガー３０、
３５によって攪拌されながら現像剤収容部１３を循環搬
送される。この際、二成分現像剤Ｇにおけるトナーがキ
ャリアと十分に攪拌されて摩擦帯電される。また、オー
ガー３０によって攪拌されながら搬送される二成分現像
剤Ｇの一部は、パドルホイール４０側に搬送供給され
る。

【００２８】続いて、そのパドルホイール４０側に搬送
された二成分現像剤Ｇは、矢印Ｋ方向に回転するパドル
ホイール４０の羽根部４２の搬送力により、図３中の点
線矢印Ｑで示すように現像ロール２０側に搬送される。
このようにして現像ロール２０に供給された二成分現像
剤Ｇは、現像ロール２０のマグネットロール２２におけ
る吸着用磁極の磁力により矢印方向に回転するスリープ
２１の表面に穂立ち状の磁気ブラシを形成するように担
持された後、そのスリーブ２１の回転に伴って搬送され
る途中でロール状層厚規制部材２５を通過する際にほぼ
一定の層厚にされてから感光ドラム２と対向する現像領
域Ｅに搬送される。そして、この現像ロール２０によっ
て現像領域Ｅに搬送された二成分現像剤Ｇは、その磁気
ブラシの先端部を感光ドラム１１の表面に接触させた状
態で通過するが、その通過時に、現像ロール２０に印加
される現像バイアス電圧により現像ロール２０と感光ド
ラム２の間に形成される現像電界により、そのトナーの
みが感光ドラム２上の静電潜像に静電的に付着する。こ
れにより、現像装置１による静電潜像の現像が実行され
る。

【００２９】続いて、この現像領域Ｅを通過した後の現
像ロール２０上の二成分現像剤Ｇは、パドルホイール４
０に至る手前側のハウジング１０内において、現像ロー
ル２０のマグネットロール２２における前記した剥離用
磁極の反発磁力により剥離される。この剥離された二成
分現像剤Ｇは、矢印Ｋ方向に回転するパドルホイール４
０の羽根部４２の搬送力によって図３中の点線矢印Ｊで
示すようにオーガー３０側にむけて搬送され、これによ
りハウジング１０の現像剤収容部１３内で再び攪拌され
る。一方、二成分現像剤が剥離された後の現像ロール２
０には、前述したようにパドルホイール４０によって、
現像剤収容部１３で攪拌された二成分現像剤Ｇが改めて
搬送供給される。

【００３０】このようにして現像装置１では、オーガー
３０、３５で攪拌されてパドルホイール４０により搬送
される二成分現像剤Ｇが現像領域Ｅを通過した後のもの
と交換されて現像ロール２０に改めて担持される。そし
て、特にこの現像装置１にあっては、パドルホイール４
０が上記したように回転方向Ｋの下流側にずらした状態
で形成した４枚の羽根部８２を有するものであるため、
オーガー３０、３５で十分に攪拌された二成分現像剤Ｇ
がその複数の羽根部４２によって現像ロール２０に良好
に搬送されることは勿論のこと、現像領域Ｅを通過した
後に現像ロール２０からハウジング１０内で剥離された
二成分現像剤Ｇがその複数の羽根部４２によって、現像
ロール２０に再び搬送されることがなく、オーガー３０
側に確実に搬送される。これにより、現像領域Ｅを通過
した後の現像ロール２０上における二成分現像剤Ｇが攪
拌された新たな二成分現像剤Ｇと確実かつ良好に交換さ
れるようになる。この結果、この現像装置１によれば、
前述したように小型扁平化されたものであるにもかかわ
らず、現像ロール２０上の二成分現像剤の交換が良好に
なされることによってトナー濃度も十分に確保された二
成分現像剤Ｇによる現像が行われることになるため、ト
ナー濃度の低下に伴う画像濃度の低下が発生することを
防止できる。

【００３１】特に、この実施の形態におけるパドルホイ
ール４０は、その羽根部４２を回転方向Ｋの下流側にず
らした状態で形成したことにより、図４ａに示すよう
に、その回転方向Ｋの下流側となる羽根面（前面、又は
搬送面）４２ａが比較的広い面となるとともに、その羽
根面４２ａがその回転移動する際に回転中心（Ｏ）から
より外側（離れた位置）に軌跡を描くことになる。従っ
て、現像ロールか２０ら剥離されてハウジング１０内で
滞留する二成分現像剤Ｇ１に対して作用する領域が広く
なり、かかる現像剤Ｇ１を効率良くオーガー３０側に搬
送することができる。しかも、その羽根部４２は、同図
ｂに示すように、現像ロールから剥離された二成分現像
剤Ｇ１をオーガー３０側に搬送した後に、その回転方向
Ｋの下流側となる羽根面４２ａの一部に当該現像剤Ｇ１
の一部Ｇ２が乗った状態にあっても、その羽根面４２ａ
が傾斜面となった状態で回転移動していくため、かかる
一部の現像剤Ｇ２が滑り落ちやすくなる。このため、そ
の剥離した現像剤Ｇ１を当該羽根面４２ａに載せたま
ま、現像ロール側に再び搬送供給してしまうという現象
が発生しにくい効果が得られる（同図ｃ）。

【００３２】図５は、上記パドルホイール４０の他の構
成例を示すものである。この図示するパドルホイール４
０は、４枚の羽根部４３を回転軸部４１の回転中心線Ｏ
を通る平面（Ｍ）に対してその回転方向（Ｋ）の上流側
に平行移動させた状態で形成した以外は前記した羽根部
４２を有するパドルホイールと同じ構成のものである。
この羽根部４３のオフセット量Ｗについては、１．５〜
２．０ｍｍの範囲内で適宜設定するとよい。

【００３３】そして、このような羽根部４３を形成した
パドルホイール４０を適用した現像装置１にあっても、
オーガー３０、３５で十分に攪拌された二成分現像剤Ｇ
をその複数の羽根部４３によって現像ロール２０に良好
に搬送することができることは勿論のこと、現像領域Ｅ
を通過した後に現像ロール２０からハウジング１０内に
剥離された二成分現像剤Ｇをその複数の羽根部４３によ
って、現像ロール２０に再び搬送してしまうことが殆ど
なく、オーガー３０側に確実に搬送することができる。
これにより、現像領域を通過した後の現像ロール２０上
における二成分現像剤が確実かつ良好に交換されるよう
になる。従って、この現像装置１によっても、小型扁平
化されたものであるにもかかわらず、現像ロール２０上
の二成分現像剤の交換が良好になされることによってト
ナー濃度も十分に確保された二成分現像剤Ｇによる現像
が行われることになるため、トナー濃度の低下に伴う画
像濃度の低下が発生することを防止できる。

【００３４】また、この羽根部４３を有するパドルホイ
ール４０は、その羽根部４３を回転方向Ｋの下流側にず
らした状態で形成したことにより、図６ａに示すよう
に、その回転方向Ｋの下流側となる羽根面（前面）４３
ａが比較的狭い面となるが、その上流側となる羽根面
（裏面）４３ｂが比較的広い面となるため、オーガー３
０から搬送される攪拌された現像剤を現像ロール側に搬
送する性能が良くなる。また、羽根部４３は、同図ｂに
示すように、剥離した二成分現像剤Ｇ１をオーガー３０
側に搬送した後に、その回転方向Ｋの下流側となる羽根
面４３ａの一部に当該現像剤Ｇ１の一部Ｇ２が乗った状
態にあっても、その狭い羽根面４３ａが傾斜面となった
状態で回転移動していくため、かかる一部の現像剤Ｇ２
が狭い面に相応して滑り落ちやすくなる。なお、この場
合には、その狭い羽根面４３ａの付け根部分に少し剥離
した現像剤Ｇ１の一部（Ｇ３）を溜めた状態で回転し、
その現像剤Ｇ３を現像ロール側に再搬送してしまう可能
性も若干ある。

【００３５】図７は、４枚の羽根部４２を回転方向Ｋの
下流側にずらした状態で形成するパドルホイール４０の
他の構成例を示すものである。同図ａに示すパドルホイ
ール４０は、その羽根部４２のオフセット量Ｗを小さく
する一方で、その高さＨを高めにしたものである。同図
ｂに示すパドルホイール４０は、その羽根部４２のオフ
セット量Ｗを大きく一方で、その高さＨを低めにしたも
のである。

【００３６】図８は、４枚の羽根部４３を回転方向Ｋの
上流側にずらした状態で形成するパドルホイール４０の
他の構成例を示すものである。同図ａに示すパドルホイ
ール４０は、その羽根部４３のオフセット量Ｗを小さく
する一方で、その高さＨを高めにしたものである。同図
ｂに示すパドルホイール４０は、その羽根部４３のオフ
セット量Ｗを大きくする一方で、その高さＨを低めにし
たものである。

【００３７】図９は、このようなパドルホイール４０を
適用した現像装置１を、感光ドラム２を備えた電子写真
方式の画像形成装置に装着して、ベタ画像のプリント
（画像形成）を５枚連続して行ったときの現像濃度につ
いて調べた試験結果を示すものである。

【００３８】この試験では、本実施例のパドルホイール
４０として、図２に図示したようなオフセット量Ｗが
１．５ｍｍの羽根部４２を形成したものと、図５に例示
したようなオフセット量Ｗが−２．１ｍｍ（回転方向上
流側に２．１ｍｍオフセットさせた意）の羽根部４３を
形成したもの使用した。また、比較例のパドルホイール
として、従来例として挙げた図２０ａに例示したような
オフセット量が０ｍｍの羽根部を形成したものを使用し
た現像装置を用意して同じ試験を行った。上記３種のパ
ドルホイールにおける羽根部はいずれも、その高さＨが
１．７５ｍｍ、その厚さが１．０ｍｍのものである。ま
た、パドルホイール４０はいずれも１８４ｒｐｍとなる
回転速度で回転させた。二成分現像剤Ｇとしては、平均
粒径が８μｍ程度のブラック色の球形トナーと、平均粒
径が４５μｍ程度のキャリアとからなるものを使用し
た。そして、現像濃度については、記録用紙Ｐに形成さ
れた画像の濃度を反射型分光測色濃度計により測定し
た。

【００３９】図９に示す結果から明らかなように、従来
例のような羽根部がオフセットされていないパドルホイ
ールを適用した現像装置では、プリント枚数が増えるに
つれて現像濃度の低下が発生したが、本実施例のような
羽根部が回転方向の下流側又は上流側にオフセットされ
たパドルホイールを適用した現像装置では、プリント枚
数の増加に伴う現像濃度の低下が殆ど発生しなかった。
特に、羽根部を回転方向に下流側にオフセットしたパド
ルホイールを適用した現像装置による改善効果が大きく
なる。

【００４０】図１０は、パドルホイール４０の羽根部の
オフセット量を変更したときの現像濃度の低下量につい
て調べた試験結果を示すものである。

【００４１】この試験では、その羽根部のオフセット量
Ｗを０．７ｍｍ、１．５ｍｍ、−１．０ｍｍ、−１．５
ｍｍ、−２．１ｍｍとした各パドルホイールを適用した
現像装置を用いて、前記した試験の場合と同様にベタ画
像のプリント（画像形成）を５枚連続して行った後の各
現像濃度について調べた。また、比較のために、従来の
パドルホイール（図２０ｂに例示したもの。オフセット
量Ｗ＝０ｍｍ）を適用した現像装置についても同様の試
験を行った。このときの各結果については、図中に示す
ような基準で評価した。すなわち、その濃度低下量が
０．０５以下であるときは濃度低下が殆どなく良好
（◎）、それが０．０５を超えてかつ０．１５以下であ
るときは僅かな濃度低下があるが許容範囲内である
（○）、それが０．１５を超えてかつ０．２５以下であ
るときは濃度低下が少し大きくなり許容範囲外（△）、
それが０．２５を超えたときは濃度低下が大きい（×）
とした。

【００４２】この図１０に示す結果から明らかなよう
に、羽根部を回転方向上流側にオフセットした状態で形
成したパドルホイールでは、そのオフセット量を大きく
するにつれてほぼ比例するように濃度低下の改善効果が
得られる。これに対し、羽根部を回転方向上流側にオフ
セットした状態で形成したパドルホイールでは、そのオ
フセット量が小さいときには濃度低下の改善効果が得ら
れないが、そのオフセット量をある一定以上大きくする
と濃度低下の改善効果が急激に得られるようになる。

【００４３】［実施の形態２］図１１は、本発明の実施
の形態２に係る現像装置を示すものである。この現像装
置１は、羽根部の形態が異なるパドルホイール４５を使
用した以外は実施の形態１に係る現像装置と同じ構成か
らなるものである。

【００４４】すなわち、この現像装置１におけるパドル
ホイール４５は、図１１及び図１２に示すように、４枚
の羽根部４６を、その回転軸部４１の回転中心線Ｏを通
る平面（Ｍ）に対してその回転方向（Ｋ）の下流側の羽
根面（前面）４６ａが当該平面Ｍと平行な面となるよう
に形成するとともに、その回転方向Ｋの上流側の羽根面
（裏面）４６ｂが羽根部先端部４６ｃにむかうに連れて
当該平面Ｍに近づくような状態で傾斜する傾斜面となる
ように形成したものである。図中の符号θは、その裏面
４６ｂの当該平面Ｍとなす傾斜角である。この実施の形
態では、その裏面４６ｂの傾斜角θについて１０〜３０
°の範囲内で適宜設定している。また、その前面４６ａ
は、当該平面Ｍと一致した面にしている。

【００４５】そして、この現像装置１は、実施の形態１
に係る現像装置と基本的に同様の動作をするものであ
る。また、この現像装置１にあっては、特にパドルホイ
ール４５が上記したような前面４６ａ及び裏面４６ｂの
形成からなる４枚の羽根部４６を有するものであるた
め、オーガー３０、３５で十分に攪拌された二成分現像
剤Ｇがその複数の羽根部４６によって現像ロール２０に
良好に搬送されることは勿論のこと、感光ドラム２と対
向する現像領域Ｅを通過した後に現像ロール２０からハ
ウジング１０内で剥離された二成分現像剤Ｇがその複数
の羽根部４６によって、現像ロール２０に再び搬送され
ることがなく、オーガー３０側に確実に搬送される。こ
れにより、現像領域Ｅを通過した後の現像ロール２０上
における二成分現像剤Ｇが攪拌された新たな二成分現像
剤Ｇと確実かつ良好に交換されるようになる。この結
果、この現像装置１によっても、前述したように小型扁
平化されたものであるにもかかわらず、トナー濃度の低
下に伴う画像濃度の低下が発生することを防止できる。

【００４６】特に、この実施の形態におけるパドルホイ
ール４５は、図１３に示すように、その回転方向Ｋの下
流側となる羽根面（前面）４６ａが比較的狭い面となる
が、その下流側の羽根部の裏面４６ｂが傾斜面であるた
め、現像剤の搬送する空間が広くなり、現像ロールから
剥離された二成分現像剤Ｇ１をオーガー３０側に搬送す
る性能が良くなる。また、羽根部４６は、その前面４６
ａが狭い面であるため、その面に剥離した二成分現像剤
Ｇ１の一部Ｇ２が載っても、その現像剤Ｇ２が狭い面に
相応して滑り落ちやすくなる。なお、この場合には、そ
の狭い羽根面４６ａの付け根部分に少し剥離した現像剤
Ｇ１の一部（Ｇ２）を溜めた状態で回転し、その現像剤
Ｇ２を現像ロール側に再搬送してしまう可能性も少しあ
る。

【００４７】図１４及び図１５は、上記パドルホイール
４５の他の構成例を示すものである。図１４に示すパド
ルホイール４５は、回転軸部４１を小径にするととも
に、４枚の羽根部４６における傾斜面である裏面４６ｂ
の傾斜角θ１を小さくした以外は前記したパドルホイー
ルと同じ構成のものである。この羽根部４６の裏面４６
ｂの傾斜角θ１については、１５°以下の角度とした。
また、図１５に示すパドルホイール４５は、４枚の羽根
部４６の前面４６ａを回転中心線Ｏを通る平面Ｍに対し
て平行移動した状態で形成した以外は前記したパドルホ
イールと同じ構成のものである。図１５中の符号Ｗ１
は、その前面４６ａの平面Ｍに対するオフセット量であ
る。

【００４８】また、図１６及び図１７は、上記パドルホ
イール４５の他の更なる構成例を示すものである。図１
６ａ，ｂに示す両パドルホイール４５はいずれも、図１
２で示したパドルホイールの変形例であり、そのうち図
１６ａに示すパドルホイール４５は羽根部４６を３枚と
したものであり、同図ｂに示すパドルホイール４５は羽
根部４６を５枚としたものである。また、図１７ａ，ｂ
に示す両両パドルホイール４５はいずれも、図１４で示
したパドルホイールの変形例であり、そのうち図１７ａ
に示すパドルホイール４５は羽根部４６を３枚としたも
のであり、同図ｂに示すパドルホイール４５は羽根部４
６を５枚としたものである。そして、この図１６及び図
１７で示すパドルホール４５はいずれも、その回転軸部
４１の回転中心線Ｏを通る平面（Ｍ）に対してその回転
方向（Ｋ）の下流側の羽根面（前面）４６ａが当該平面
Ｍと平行な面で一致した面となるように形成したもの
（別な言い方をすれば、その各羽根部４６の中心部が当
該平面Ｍに対して回転方向Ｋの上流側にオフセットして
いるもの）を例示しているが、この羽根面４６ａについ
ては図１２〜１５に図示するように当該平面（Ｍ）から
回転方向下流側にずれた平行な面としたもの（別な言い
方をすれば、各羽根部４６の中心部がオフセットしてい
ないもの）とした方が好ましい。

【００４９】図１８は、このようなパドルホイール４５
を適用した現像装置１を、感光ドラム２を備えた電子写
真方式の画像形成装置に装着して、記録用紙の送り方向
に伸びる帯状のベタ画像を２０枚連続してプリントした
後に、記録用紙のほぼ全面に相当するベタ画像を６枚連
続してプリントしたときの前記帯状画像に相応するベタ
画象部分（履歴部分、いわゆるゴースト現象となる部
分）とその部分以外のベタ画像部分（履歴のない部分）
との濃度差について調べた試験結果を示すものである。

【００５０】この試験では、本実施例のパドルホイール
４５として、図１４に図示したような裏面４６ｂの傾斜
角θが１５°の羽根部４６を形成したものと、図１５に
例示したような裏面４６ｂの傾斜角θが２０°の羽根部
４６を形成したもの使用した。また、比較例のパドルホ
イールとして、従来例として挙げた図２０ａに例示した
ような裏面の傾斜角が０°の羽根部を形成したものを使
用した現像装置を用意して同じ試験を行った。上記３種
のパドルホイールにおける羽根部は、その高さＨが１．
７５ｍｍ（図１４）、１．４７ｍｍ（図１５）、１．７
５ｍｍ（図２０ａ）のものである。また、そのパドルホ
イールはいずれも１８４ｒｐｍとなる回転速度で回転さ
せた。これ以外の試験に関する条件については、実施の
形態１における試験と同じ条件とした。

【００５１】図１８に示す結果から明らかなように、従
来例のような羽根部の裏面が少なくとも傾斜していない
面（回転中心線を通る平面と平行な面）であるパドルホ
イールを適用した現像装置では、その濃度差が特に１枚
目のプリント時は大きかった（換言すればゴースト現象
が発生した）が、本実施例のような羽根部の裏面が少な
くとも傾斜したパドルホイールを適用した現像装置で
は、１枚目のプリント時においてもその濃度差は小さい
ものであった。この効果は、特に、羽根部の裏面の傾斜
角θを比較的小さくしたパドルホイールを適用した現像
装置の方がその傾斜角を大きくしたものに比べて良好に
得られる。このように本実施例では濃度差が小さい結果
となることから、現像ロール上の二成分現像剤の交換が
良好に行われていることが認められる。

【００５２】図１９は、前記試験において、羽根部の前
面４６ａをオフセットさせて形成したパドルホイール４
５（裏面４６ｂの傾斜角θ＝２０°）を用いたときの濃
度差について同様に調べた試験結果を示すものである。
この試験では、その羽根部の前面４６ａのオフセット量
Ｗ１を＋１．０ｍｍ，−１．０ｍｍとした各パドルホイ
ール（実施例）を適用した現像装置を用いた。

【００５３】この図１９に示す結果から明らかなよう
に、本実施例のパドルホイールのように羽根部の裏面４
６ｂを傾斜面とすることに加えて、その前面４６ａをオ
フセットした状態で形成したことにより、前記試験での
パドルホイールを備えた現像装置に比べても、１枚目及
び２枚目の濃度差を大幅に低減することができた。この
ため、本実施例では濃度差がより一層小さい結果となる
ことから、現像ロール上の二成分現像剤の交換がより良
好に行われていることが認められる。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
によれば、羽根車状の現像剤搬送体の羽根部を特定の形
態で形成したことにより、その現像装置全体の小型扁平
化がなされた場合であっても、現像剤担持体上の二成分
現像剤の交換が確実かつ良好に行われるようになり、こ
の結果、トナー濃度の低下に伴う画像濃度の低下を簡便
かつ確実に防止することができる。したがって、現像装
置の小型扁平化が可能となり、ひいては、本発明の現像
装置を使用する画像形成装置の小型化にも有利となる。
しかも、かかる画像形成装置では、濃度低下のない（例
えばゴーストの発生のない）良好な現像ひいては画像形
成を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１に係る現像装置を示す要部断面
図。

【図２】 図１の現像装置におけるパドルホイール（羽
根部を回転方向下流側にオフセットして形成したもの）
を示す概要図。

【図３】 図１の現像装置の動作状態を示す要部説明
図。

【図４】 図２のパドルホイールの動作状態を示す説明
図。

【図５】 図１の現像装置に適用するパドルホイールの
他の構成例（羽根部を回転方向上流側にオフセットして
形成したもの）を示す概要図。

【図６】 図５のパドルホイールの動作状態を示す説明
図。

【図７】 図２のパドルホイールの他の構成例（羽根部
のオフセット量等を変更したもの）を示す概要図。

【図８】 図５のパドルホイールの他の構成例（羽根部
のオフセット量等を変更したもの）を示す概要図。

【図９】 実施の形態１に係る現像装置等を用いて行っ
た現像濃度に関する試験結果を示すグラフ図。

【図１０】 実施の形態１に係る現像装置を用いてパド
ルホイールの羽根部のオフセット量を変更して行った現
像濃度に関する試験結果を示すグラフ図。

【図１１】 実施の形態２に係る現像装置を示す要部断
面図。

【図１２】 図１１の現像装置におけるパドルホイール
（少なくとも羽根部の裏面を傾斜面としたもの）を示す
概要図。

【図１３】 図１２のパドルホイールの動作状態を示す
説明図。

【図１４】 図１２のパドルホイールの他の構成例（羽
根部の裏面の傾斜角等を変更したもの）を示す概要図。

【図１５】 図１２のパドルホイールの他の構成例（羽
根部の前面のオフセット量等を変更したもの）を示す概
要図。

【図１６】 図１２のパドルホイールの他の構成例（羽
根部の枚数を変更したもの）を示す概要図。

【図１７】 図１４のパドルホイールの他の構成例（羽
根部の枚数を変更したもの）を示す概要図。

【図１８】 実施の形態２に係る現像装置等を用いて行
った濃度差に関する試験結果を示すグラフ図。

【図１９】 実施の形態２に係る現像装置等を用い、パ
ドルホイールの羽根部の裏面の傾斜角とその前面のオフ
セット量を変更して行った現像濃度に関する試験結果を
示すグラフ図。

【図２０】 従来の現像装置とそのパドルホイールを示
す概念図。

【符号の説明】

１…現像装置、２…感光ドラム（像担持体）、１０…ハ
ウジング、１２…開口部、１３…現像剤収容部、２０…
現像ロール（現像剤担持体）、３０，３５…オーガー
（現像剤攪拌部材）、４０，４５…パドルホイール（現
像剤搬送体）、４２，４３，４６…羽根部、４６ａ…前
面（回転方向下流側の羽根面）、４６ｂ…裏面（回転方
向上流側の羽根面）、４６ｃ…羽根部先端部、Ｇ…二成
分現像剤、Ｋ…回転方向、Ｏ…回転中心線、Ｍ…回転中
心線を通る平面、Ｗ…オフセット量。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古谷 信正 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号、富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 (72)発明者 曽我 洋雄 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号、富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 (72)発明者 金井 真 埼玉県岩槻市府内３丁目７番１号、富士ゼ ロックス株式会社岩槻事業所内 Ｆターム(参考） 2H077 AB02 AB03 AB06 AB15 AC02 AC03 AC16 AD06 BA08 EA03 FA19

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像が形成される像担持体と対向す
   る開口部と二成分現像剤が収容される現像剤収容部とが
   形成されたハウジングと、このハウジングの前記開口部
   付近に回転可能に配設され、二成分現像剤を担持して前
   記像担持体と対向する現像領域まで搬送するとともにそ
   の現像領域を通過した後にハウジング内で剥離する現像
   剤担持体と、前記ハウジングの前記現像剤収容部内に配
   設され、その収容部内に収容されている二成分現像剤を
   攪拌する現像剤攪拌部材と、この現像剤攪拌部材と前記
   現像剤担持体との間に回転可能に配設され、その現像剤
   攪拌部材で攪拌された現像剤を現像剤担持体側に搬送す
   るとともにその現像剤担持体から剥離された現像剤を現
   像剤攪拌部材側に搬送する複数の羽根部が形成された羽
   根車状の現像剤搬送体とを有する現像装置において、 前記現像剤搬送体の羽根部を、その搬送体の回転中心線
   を通る平面に対してその回転方向の下流側又は上流側に
   平行移動させた状態で形成したことを特徴とする現像装
   置。
2. 【請求項２】 静電潜像が形成される像担持体と対向す
   る開口部と二成分現像剤が収容される現像剤収容部とが
   形成されたハウジングと、このハウジングの前記開口部
   付近に回転可能に配設され、二成分現像剤を担持して前
   記像担持体と対向する現像領域まで搬送するとともにそ
   の現像領域を通過した後にハウジング内で剥離する現像
   剤担持体と、前記ハウジングの前記現像剤収容部内に配
   設され、その収容部内に収容されている二成分現像剤を
   攪拌する現像剤攪拌部材と、この現像剤攪拌部材と前記
   現像剤担持体との間に回転可能に配設され、その現像剤
   攪拌部材で攪拌された現像剤を現像剤担持体側に搬送す
   るとともにその現像剤担持体から剥離された現像剤を現
   像剤攪拌部材側に搬送する複数の羽根部が形成された羽
   根車状の現像剤搬送体とを有する現像装置において、 前記現像剤搬送体の羽根部を、その搬送体の回転中心線
   を通る平面に対してその回転方向の下流側の羽根面が当
   該平面と平行な面となるように形成するとともに、その
   回転方向の上流側の羽根面が羽根部先端部にむかうに連
   れて当該平面に近づくような状態で傾斜する傾斜面とな
   るように形成したことを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】 静電潜像が形成される像担持体と対向す
   る開口部と二成分現像剤が収容される現像剤収容部とが
   形成されたハウジングと、このハウジングの前記開口部
   付近に回転可能に配設され、二成分現像剤を担持して前
   記像担持体と対向する現像領域まで搬送するとともにそ
   の現像領域を通過した後にハウジング内で剥離する現像
   剤担持体と、前記ハウジングの前記現像剤収容部内に配
   設され、その収容部内に収容されている二成分現像剤を
   攪拌する現像剤攪拌部材と、この現像剤攪拌部材と前記
   現像剤担持体との間に回転可能に配設され、その現像剤
   攪拌部材で攪拌された現像剤を現像剤担持体側に搬送す
   るとともにその現像剤担持体から剥離された現像剤を現
   像剤攪拌部材側に搬送する複数の羽根部が形成された羽
   根車状の現像剤搬送体とを有する現像装置において、 前記現像剤搬送体の羽根部を、その搬送体の回転中心線
   を通る平面に対してその回転方向の下流側又は上流側に
   平行移動させた状態で形成し、かつ、その搬送体の回転
   中心線を通る平面に対してその回転方向の下流側の羽根
   面が当該平面と平行な面となるように形成するととも
   に、その回転方向の上流側の羽根面が羽根部先端部にむ
   かうに連れて当該平面に近づくような状態で傾斜する傾
   斜面となるように形成したことを特徴とする現像装置。