JP2003005499A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像装置が小型化されることがあっても、そ
のハウジングの現像剤収容部における現像剤のサンプ量
の低下を招くことなく、回転軸の軸線方向に螺旋状に巻
きつくような羽根を形成した構造のオーガーによる現像
剤の搬送性能及び攪拌性能を両立させることができる現
像装置を提供する。 【解決手段】 オーガー１５（１６）として、羽根７０
を、その回転軸６０の軸線（Ｏ）を通る平面で切断した
ときの羽根断面形状（Ｊ）における下端部７０ｂが厚い
部分７２と薄い部分７３とを交互に繰り返すとともに回
転軸６０の１回転で３回以上繰り返すパターンとなるよ
うに形成したものを使用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤からなる画
像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機
等の画像形成装置に使用される現像装置に係り、特に、
その現像装置におけるハウジングの現像剤収容部に取り
付けられる現像剤攪拌搬送部材としてのオーガーの改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真、静電記録等の画像形成方式を
利用したプリンタ等の画像形成装置においては、感光体
等の像担持体に形成する静電潜像（静電電位の差による
潜像）を粉体状の現像剤により現像し、その現像剤から
なる画像を記録用紙等の記録媒体に直接又は中間転写体
を介して転写することにより画像形成が行われる。そし
て、このような画像形成装置にあっては、その現像剤を
収容して像担持体と対向する現像領域に供給するための
現像装置が装備されている。

【０００３】かかる現像装置としては、一般に、上記像
担持体と対向する開口部と現像剤を収容する現像剤収容
部とが形成されたハウジング（筐体）と、このハウジン
グの現像剤収容部に回転可能に取り付けられ、その現像
剤収容部に収容されている現像剤を攪拌しながら搬送す
る現像剤攪拌搬送部材と、前記ハウジングの開口部付近
に回転可能に取り付けられ、その現像剤攪拌搬送部材で
攪拌された現像剤を担持して像担持体と対向する現像領
域まで搬送するロール状等の現像剤担持体とを有し、そ
の現像剤担持体で搬送する現像剤を現像領域において像
担持体の静電潜像部分に選択的に付着させることにより
現像を行うものが知られている。ちなみに、上記現像剤
としては、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤が
主に使用される。

【０００４】そして、このような現像装置においては、
現像剤攪拌搬送部材として、図１０に例示するように、
回転軸１２０の軸線（Ｏ）方向に螺旋状に巻きつくよう
な羽根１３０を形成した構造のオーガー１１０が使用さ
れている。

【０００５】この種のオーガー１１０は、通常、図１０
ａに示すように、回転軸１２０の軸線Ｏを通る平面で切
断したときの羽根１３０の断面形状（Ｊ）がその上端部
１３０ａよりも下端部（根元部）１３０ｂの方が厚い形
状となっており、しかも、その断面形状が羽根１３０の
螺旋方向に対してどこでも同じになるように形成されて
いる。つまり、羽根１３０については、その厚みの状態
が全域で一定になっている。なお、図１０ｂは、その羽
根１３０の断面形状における下端部１３０ｂの（回転軸
１２０上における）厚み状態を示している。

【０００６】また、このような羽根１３０を有するオー
ガー１１０においては、一般に、その現像剤の搬送性能
を向上させるためには、羽根１３０のピッチＰを広げる
ことや、羽根１３０の厚みを薄くして搬送面（羽根の側
面）を立てることが有利であるとされている。また、そ
の現像剤の攪拌性能を向上させるためには、羽根１３０
のピッチＰを狭くすることや、回転軸１２０に攪拌補助
部材（補助羽根）を追加して付けることが有利であると
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような羽根１３０を有するオーガー１１０を使用した
現像装置にあっては、次のような課題がある。

【０００８】まず、そのオーガー１１０における現像剤
の搬送性能を向上させるに当たって、羽根１３０のピッ
チＰを広げる場合には、羽根１３０による現像剤の攪拌
回数が減って攪拌性能が低下してしまうという問題があ
り、また、羽根１３０の厚みを薄くして搬送面を立てる
場合には、特にピッチＰの広い羽根１３０では厚みを薄
くすること自体が難しいという問題がある。

【０００９】一方、そのオーガー１１０における現像剤
の攪拌性能を向上させるに当たって、羽根１３０のピッ
チＰを狭くする場合には、現像剤の搬送性能が低下し、
しかも、羽根１３０の占有体積が増えるためハウジング
の現像剤収容部に常に充填しておくべき現像剤量（サン
プ量：充填量）が減ってしまうという問題があり、ま
た、攪拌補助部材を追加して付ける場合には、その補助
部材が現像剤の移動に対して障害となり、現像剤の搬送
性能が低下してしまうという問題がある。

【００１０】このように従来のオーガー１１０における
基本性能である現像剤の搬送性能及び攪拌性能を両立さ
せることは、容易ではないとされている。

【００１１】また、現像装置をより小型なものとする場
合には、ハウジング自体も小型化を余儀なくされ、それ
に伴い現像剤収容部が小さくなりその収容容積も減少す
ることとなり、最終的には現像剤のサンプ量が減る。こ
のため、以下に詳述するように、その現像剤収容部に取
り付けるオーガー１１０による現像剤の搬送性能及び攪
拌性能を両立させることが大きな課題になる。

【００１２】すなわち、現像剤収容部に収容される現像
剤のサンプ量が少ないため、現像で消費されて減少する
割合も増えるようになり、現像剤収容部に補給される新
たな現像剤をオーガー１１０により迅速に搬送して現像
剤担持体に供給する必要がある。つまり、オーガー１１
０の搬送性能を確保する必要がある。

【００１３】また、現像剤収容部が小さくなりオーガー
により搬送する現像剤の搬送経路長も短くなるため、現
像剤収容部に補給される新たな現像剤をオーガー１１０
によりその短くなる現像剤搬送経路のなかで素早く十分
に攪拌する必要がある。つまり、オーガー１１０の攪拌
性能を確保する必要がある。特に二成分現像剤を使用す
る場合には、新たに補給されるトナーを攪拌により十分
に摩擦帯電させる必要がある。

【００１４】なお、この現像装置におけるハウジングの
小型化に伴いオーガー１１０の搬送性能及び攪拌性能を
確保するに際しては、その現像剤収容部における現像剤
のサンプ量の更なる低下を招くことを避ける必要があ
る。これは、サンプ量を多くできるほど、現像剤担持体
への現像剤の安定した供給ができ、また、現像剤の寿命
にも有利となるからである。しがたって、サンプ量につ
いては可能な限り多く確保できるように対処することが
肝要となる。

【００１５】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、現像装置が小
型化されることがあっても、そのハウジングの現像剤収
容部における現像剤のサンプ量の低下を招くことなく、
オーガーの現像剤の搬送性能及び攪拌性能を両立させる
ことができる現像装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の現像装置は、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現像剤収容部に回転可能に取
り付けられ、その現像剤収容部に収容されている現像剤
を攪拌しながら搬送する、回転軸の軸線方向に螺旋状に
巻きつくような羽根を形成した構造のオーガーと、前記
ハウジングの前記開口部付近に回転可能に取り付けら
れ、前記オーガーで攪拌された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周回搬送する現像剤担持
体とを有する現像装置において、前記オーガーは、その
羽根を、前記回転軸の軸線を通る平面で切断したときの
羽根断面形状における下端部が厚い部分と薄い部分とを
交互に繰り返すとともに前記回転軸の１回転で３回以上
繰り返すパターンとなるように形成していることを特徴
とするものである。

【００１７】ここで、上記オーガーにおける羽根は、上
記断面形状における上端部よりも下端部の方が厚い関係
となる形状からなるものである。その上端部と下端部の
間となる羽根の中間部分は、上端部と下端部を単純に接
続する平面形状であっても、あるいは、外側に膨張する
ような凸状の曲面形状であっても、あるいは、内側に湾
曲するような凹状の曲面であってもよい。また、羽根の
高さは、現像剤収容部の容積（寸法）に応じて適宜設定
され、通常は一定であるが、必要であれば部分的に異な
らせても構わない。さらに、羽根のピッチは、基本的に
オーガーに要求される現像剤の搬送性能に応じて適宜設
定されるものであり、任意である。そして、このオーガ
ーは、通常複数本使用されるが、１本のみ使用すること
でも構わない。上記現像剤は、通常、トナーとキャリア
からなる二成分現像剤であるが、上記オーガーを使用す
る現像装置であれば、トナーからなる一成分現像剤であ
ってもよい。

【００１８】このような現像装置によれば、特にオーガ
ーの羽根の下端部が上記したようなパターンとなってい
るため、羽根全体の厚みが、その羽根の螺旋方向に対し
て一様なものとはならず厚くなる部分と薄くなる部分と
を（回転軸の１回転で少なくとも３回以上）繰り返すよ
うな形態となる。これにより、その羽根の搬送面が一律
ではなく規則的にうねるようなものとなるため、現像剤
の搬送方向（押し出すように送る方向）が一定ではなく
なり、現像剤の攪拌性能が向上する。したがって、オー
ガーの現像剤の攪拌性能を向上させるために、その羽根
のピッチを狭めることや攪拌補助部材を付けることを行
う必要がなくなり、この結果、オーガーの羽根の体積増
加に伴う現像剤のサンプ量の低下を招くことなく、その
搬送性能を低下させることなく十分に確保できるように
なる。

【００１９】また、その羽根には薄い部分が交互に存在
する形態であるため、搬送面が立った部分が交互に存在
するようになり、これによっても現像剤の搬送性能が確
保される。また、羽根に薄い部分が交互に存在すること
は、羽根の体積を低減させることに有効となり、現像剤
のサンプ量の増化を図ることも可能となる。このような
現像剤の搬送性能及び攪拌性能に優れたオーガーを使用
した現像装置は、例えば、その現像剤収容部に貯留して
収容する現像剤の量（サンプ量）が、Ａ４版サイズの記
録用紙への画像形成ひいては現像を行うことを基準にし
た場合に２２０ｇ以下となるような小型の現像装置に適
用すると特に有効である。

【００２０】また、この現像装置においては、オーガー
の羽根断面形状における下端部の厚い部分の最大断面積
がその下端部の薄い部分の最小断面積の３倍以上となる
ように設定するとよい。これにより、上記したような羽
根の搬送面の規則的なうねるような面が顕著なものとな
り、現像剤の搬送性能の低下やサンプ量の低下を招くこ
となく、優れた攪拌性能を得ることができる。

【００２１】さらに、以上の現像装置においては、オー
ガーの羽根断面形状における下端部の厚い部分の最大厚
みＷ１とその下端部の薄い部分の最小厚みＷ２とが（Ｗ
２／Ｗ１）≦０．３の関係を満たすように設定するとよ
い。これによっても、上記したような羽根の搬送面の規
則的なうねるような面がより顕著なものとなり、現像剤
の搬送性能の低下やサンプ量の低下を招くことなく、優
れた攪拌性能を得ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１〜４は本発明の現像装置の一
例を示すものであり、図１はその斜視図、図２は図１の
Ｑ−Ｑ線に沿う概略断面図、図３はその分解斜視図、図
４は上部ハウジングを取り外した状態の上面図である。

【００２３】この現像装置は、小型の二成分現像装置で
あり、基本的に、筐体としてのハウジング１０と、現像
剤担持体としての現像ロール１３と、層規制部材として
の層規制ロール１４と、現像剤攪拌搬送部材としての２
本のオーガー１５、１６と、現像剤供給部材としてのパ
ドルホイール１７とでその主要部が構成されている。図
中において、符号１００は画像情報に応じた静電電位の
差による潜像（静電潜像）が形成される像担持体として
の感光ドラム、２は非磁性トナー及び磁性キャリアから
なる二成分現像剤、Ｅは感光ドラム１００上の現像領域
であり、また、矢印は回転する部品の回転方向を示して
いる。

【００２４】ハウジング１０は、全体が板状に薄く扁平
した細長い箱形状からなるものであって、その上下に２
分割したプラスチック成型品等からなる下部ハウジング
２０と上部ハウジング３０とを接合して組み立てる構造
になっている。また、このハウジング１０は、その下部
ハウジング２０と上部ハウジング３０を組み立てた状態
において、感光ドラム１００と対向する側の端部にハウ
ジング開口部１１が形成されるとともに、その内部に現
像剤１が存在する空間１２が形成される形態になってい
る。

【００２５】さらに、ハウジング１０は、その下部ハウ
ジング２０と上部ハウジング３０を接合して一体化した
後に、第１のサイドブラッケト４０と第２のサイドブラ
ケット５０を、そのハウジングの左右両端部に外側から
嵌め込んで装着することにより、分割した両ハウジング
２０、３０の接合状態が補強される構造になっている。
なお、サイドブラケット４０、５０には、現像ロール１
３等の回転部材の軸受支持部などが形成されている。

【００２６】下部ハウジング２０は、そのハウジング開
口部１１となる端部とは反対側の端部にまでに至る部位
に二成分現像剤２を収容する現像剤収容凹部２１が形成
されている。この現像剤収容凹部２１は、両端部を除く
中央部側に設けられた仕切り壁２１ａにより仕切られる
ように形成される、平行する２列の現像剤循環搬送路２
１ｂ，２１ｃを有するものである。図３、４等におい
て、符号２１ｄは循環折返し兼受入れ部、２１ｅは循環
折返し部を示す。

【００２７】また、下部ハウジング２０には、そのハウ
ジング開口部１１となる部位を除く外周部全体にわたっ
て上部ハウジング３０と接合させるための接合面部２５
が形成されている。その接合面部２５のうちで開口部１
１となる部位と対向して並行する端部には、上部ハウジ
ング３０との組立て接合時に使用される係止突片２６
（ａ〜ｅ）が形成されている。また、その接合面部２５
の開口部１１と近い部位には、上部ハウジング３０側に
形成される後述のスナップフィット用の係止片（３７）
が引っ掛けられるスナップフィット用係止部２７と、位
置決めピン２８が形成されている。図３等において、符
号１９は現像ロール１３の端部に対するシール部材、２
０ａ，２０ｂはオーガー１５、１６の軸受の支持孔、２
０ｃはパドルホイール１７の軸受の支持孔、２０ｄは現
像ロール１３の軸受の支持部、２９はリブである。

【００２８】一方、上部ハウジング３０は、下部ハウジ
ング２０との組み立て接合時において下部ハウジング２
０の現像剤収容凹部２１などと対向して上方側から塞ぐ
役割をはたす蓋のごとき形態からなるものである。図中
において、符号３３は現像剤補給装置（図示省略）から
の補給される現像剤（主にトナー）を受け入れる現像剤
補給部、３３ａは現像剤補給装置の現像剤搬送パイプ
（図示省略）が差し込まれる際に開閉する開閉扉付きの
補給口である。

【００２９】また、上部ハウジング３０には、そのハウ
ジング開口部１１となる部位を除く外周部全体にわたっ
て下部ハウジング２０と接合させるための接合面部３５
が形成されている。その接合面部３５の開口部１１とな
る部位と対向して並行する端部には、下部ハウジング２
０側の接合面部２５が組立て接合時に内側から差し込ま
れる複数の係止孔３６（ａ〜ｅ）が形成されている。ま
た、その接合面部３５の開口部１１となる部位に近い部
位には、下部ハウジング２０側にある前記スナップフィ
ット用係止部２７に引っ掛ける係止片３７と、下部ハウ
ジング２０側にある前記位置決めピン２８が差し込まれ
る位置決め孔（図示省略）とが形成されている。図２中
の符号３９は、上記接合面部３５のほぼ全域にわたって
形成された弾性シール部材であり、その先端中央部に前
記下部ハウジング２０との組み立て接合時にリブ２９が
食い込むようになっている。

【００３０】現像ロール１３は、ハウジング開口部１１
から一部露出するような状態で回転駆動可能に配置され
る中空円筒形状からなる非磁性のスリーブ１３ａと、こ
のスリーブ１３ａの中空内に位置固定された状態で配置
され、複数の磁極が所定の角度に適宜配置されたマグネ
ットロール１３ｂとで構成されたものである。層規制ロ
ール１４は、現像ロール１３（スリーブ１３ａ）の表面
に担持される二成分現像剤１の層厚を所定の厚さに規制
するための非磁性ロールからなるものであり、そのスリ
ーブ１３ａの表面に対して当該層規制の厚さに相当する
間隙をあけた状態で対向配置される。パドルホイール１
７は、回転軸部に４枚の羽根部を形成した羽根車状の回
転部材であり、現像ロール１３とオーガー１６の間とな
る位置で回転駆動するように配設されている。

【００３１】オーガー１５、１６は、そのいずれも回転
軸６０の軸線方向に螺旋状に所定のピッチで巻きつくよ
うな羽根７０を形成した構造からなる回転部材であり、
下部ハウジング２０の現像剤収容凹部２１における前記
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（図２、４）。

【００３２】そして、この現像装置におけるオーガー１
５、１６は、図５に示すように、その羽根７０を、一定
の高さＨでかつ一定のピッチＰで螺旋状に連続して形成
しているとともに、回転軸６０の軸線（Ｏ）を通る平面
で切断したときの羽根断面形状（Ｊ）における上端部７
０ａよりも下端部（根元部）７０ｂの方が厚い関係とな
る形状（先細りをした台形）に形成している。この羽根
の上端部７０ａについては、ほぼ平滑な面としている。
図５中の符号Ｗａは上端部７０ａの厚み、Ｗｂは下端部
７０ｂの厚みを示す。なお、上記各厚みはいずれも、回
転軸６０の軸線（Ｏ）を通る平面で切断したときの羽根
７０の上端部７０ａ及び下端部７０ｂの幅寸法である
（以後も同様である）。

【００３３】また、羽根７０については、図５〜７に示
すように、その下端部７０ｂが厚い部分７２と薄い部分
７３とを交互に繰り返し（図５、６）、しかも回転軸６
０の１回転で４回繰り返すパターンとなるように形成し
ている（図７）。図５中の符号Ｗ１は厚い羽根部分７２
における下端部７０ｂの厚み、Ｗ２は薄い羽根部分７３
における下端部７０ｂの厚みを示す。厚い羽根部分７２
と薄い羽根部分７３の繰り返しパターンの単位は、図７
に２点鎖線Ｌ１で示す部分（或る厚い羽根部分７２の中
心）から２点鎖線Ｌ２で示す部分（次の厚い羽根部分の
中心）までの部分である。すなわち、或る厚い羽根部分
７２の中心から薄い羽根部分７３を通過して次の厚い羽
根部分の中心に至るまでの領域である。また、図７の２
点鎖線Ｌ３は、２点鎖線Ｌ１を始点とした場合に回転軸
６０の１回転分に相当する終点を示す。

【００３４】このような条件からなる羽根７０は、図５
や図６に示すように、羽根全体の厚みが、その羽根７０
の螺旋方向に対して一様なものとはならず厚くなる部分
と薄くなる部分とを繰り返すような形態となる。これに
より、その羽根７０の搬送面７０ｃが、一律ではなく規
則的にうねるようなものとなる。

【００３５】また、この実施の形態では、上記羽根断面
形状（Ｊ）における下端部７０ｂの厚い部分７２の最大
断面積（Ｓ１）がその下端部７０ｂの薄い部分７３の最
小断面積（Ｓ２）の３倍以上（Ｓ１≧３×Ｓ２）となる
ように設定している。さらに、その羽根断面形状（Ｊ）
における下端部７０ｂの厚い部分７２の最大厚みＷ１と
その下端部７０ｂの薄い部分７３の最小厚みＷ２とが
（Ｗ２／Ｗ１）≦０．３の関係を満たすように設定して
いる。

【００３６】また、このような羽根７０を形成したオー
ガー１５、１６は、プラスチック成形法である射出成形
法で作製することができる。その成形に際しては、成形
金型として、羽根７０の厚い部分７２と薄い部分７３と
の繰り返しパターン（単位）が回転軸６０の１回転で４
回であることから、その羽根７０の繰り返しパターンに
合わせてオーガーを９０°ごとの４方に分割される部位
を成形するための４つの分割金型を使用する、４方割り
金型が使用される。なお、この成型金型については、作
製すべきオーガーの回転軸６０の１回転に対する羽根７
０の厚い部分７２と薄い部分７３との繰り返しパターン
（単位）の数に相応して、３方割り以上に構成した割り
金型を適宜選択して使用すればよい。

【００３７】以上のような構成からなる現像装置は、以
下のようにして組み立てられる。

【００３８】まず、シール部材１９を下部ハウジング２
０の装着部位にそれぞれ装着した後に、その下部ハウジ
ング２０に対し、現像ロール１３、パドルホイール１
７、２本のオーガー１５、１６、層規制ロール１４を下
部ハウジング２０に形成された前記各軸受孔２０ａ〜ｃ
等に差し入れることにより装着する。

【００３９】次いで、このように現像ロール１３等が装
着された下部ハウジング２０に対し、上部ハウジング２
０を取り付ける。

【００４０】この上部ハウジング２０の取り付けは、初
めに、その接合面部３５における係止孔３６（ａ〜ｅ）
に下部ハウジング２０の接合面部２５における係止突片
２６（ａ〜ｅ）を差し入れた状態にしてから、その上部
ハウジング３０のハウジング開口１１側となる部位側を
下部ハウジング２０と接合させるように押し付ける。こ
れにより、上部ハウジング３０のスナップフィット用係
止片３７が下部ハウジング３０のスナップフィット用係
止部２７に引っ掛けられ、もって下部ハウジング２０と
上部ハウジング３０の接合状態が固定される。またこれ
と同時に、下部ハウジング２０側にある位置決めピン２
８が上部ハウジング３０側の位置決め孔３８に差し込ま
れ、もって下部ハウジング２０と上部ハウジング３０の
接合状態が最終的に位置決めされる（図１６ａ）。この
結果、下部ハウジング２０と上部ハウジング３０とが正
確に接合されて一体化される。

【００４１】続いて、この下部ハウジング２０と上部ハ
ウジング３０とを接合したハウジング１０の左右両端部
に対して、第１及び第２のサイドブラケット４０、５０
を嵌め込んで装着する（図１）。このサイドブラケット
４０、５０の装着により、下部ハウジング２０と上部ハ
ウジング３０の接合状態が補強される。

【００４２】このように組み立てられた現像装置は、そ
のハウジング１０の現像剤収容凹部２１に所定量（サン
プ量）の現像剤２が充填される。また、この現像装置の
使用に際しては、上部ハウジング３０の現像剤補給部３
３から新たな現像剤が補給されるようになっている。

【００４３】そして、この現像装置は、概略、以下のよ
うに作動する

【００４４】まず、ハウジング１０内において現像ロー
ル１３、パドルホイール１７及びオーガー１５、１６が
矢印方向にそれぞれ回転し始める。これにより、ハウジ
ング１０の下部ハウジング２０における現像剤収容凹部
２１に収容されている二成分現像剤２が回転するオーガ
ー１５、１６によって攪拌されながら現像剤収容凹部２
１の２列の搬送通路内を循環搬送される。この際、オー
ガー１５、１６の回転動作により二成分現像剤１のトナ
ーがキャリアと十分に攪拌されて摩擦帯電されるととも
にそのオーガーの回転軸６０の軸線方向にそって良好に
搬送される。また、オーガー１６によって攪拌されなが
ら搬送される二成分現像剤１の一部は、パドルホイール
１７側に搬送供給される。

【００４５】続いて、そのパドルホイール１７側に搬送
された二成分現像剤２は、パドルホイール１７の羽根部
の搬送力により現像ロール１３側に搬送供給される。こ
のようにして現像ロール１３に供給された二成分現像剤
２は、現像ロール１３のマグネットロール１３ｂからの
磁力により矢印方向に回転するスリープ１３ａ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１３ａの回転に伴って搬送される途中で層
厚規制ロール１４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１００と対向する現像領域Ｅに搬送さ
れる。

【００４６】このように現像ロール１３によって現像領
域Ｅに搬送された二成分現像剤１は、その磁気ブラシの
先端部を感光ドラム１００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１３に印加される
現像バイアス電圧により現像ロール１３と感光ドラム１
００の間に形成される現像電界により、そのトナー１ａ
のみが感光ドラム１００上の静電潜像に静電的に付着す
る。これにより、この現像装置による静電潜像の現像が
実行される。

【００４７】以下、この現像装置を用いて行った、オー
ガー１５、１６の攪拌性能及び搬送性能に関する評価試
験について説明する。

【００４８】そのオーガー１５、１６としては、直径が
５ｍｍ、長さ（実際に攪拌搬送を行う羽根７０が形成さ
れる部分の長さ）が２２８ｍｍの回転軸６０に、下記条
件の羽根７０をピッチＰが２５ｍｍ、回転軸６０を含む
オーガーの外径が１３ｍｍ程度となるように螺旋状に形
成したものを使用した。羽根７０については、その厚い
羽根部分７２における下端部７０ｂの厚みＷ１を０．８
０ｍｍ、その薄い羽根部分７３における下端部７０ｂの
厚みＷ２を５．１６ｍｍとした。なお、羽根７０の上端
部７０ａの厚みＷａは、その厚い羽根部分７２と薄い羽
根部分７３の違いに関係なく、いずれも０．５０ｍｍと
した。

【００４９】ちなみに、このオーガー１５、１６の羽根
断面形状（Ｊ）における下端部７０ｂの厚い部分７２の
最大断面積（Ｓ１）は１１．０ｍｍ²、その下端部７０
ｂの薄い部分７３の最小断面積（Ｓ２）は２．５ｍｍ²
である。これにより、前記した「Ｓ１≧３×Ｓ２」との
条件を満たしている。また、前記した羽根断面形状
（Ｊ）における下端部７０ｂの厚い部分７２の最大厚み
Ｗ１とその下端部７０ｂの薄い部分７３の最小厚みＷ２
との関係を示す「Ｗ２／Ｗ１」の値は、０．８／５．１
６＝０．１５５となり、こちらも前記した「（Ｗ２／Ｗ
１）≦０．３」との条件を満たしている。

【００５０】このオーガー１５、１６をハウジング１０
の現像剤収容凹部２１における２列の現像剤循環搬送路
２１ｂ，２１ｃにそれぞれ回転可能に取り付けた。この
際、オーガー（羽根７０の上端部７０ａ）と各現像剤循
環搬送路の間隙は１．０ｍｍ程度とした。現像剤収容凹
部２１には、サンプ量が１１５ｇ（Ａ４版サイズ）とな
る量の成分現像剤２を充填した。このサンプ量の二成分
現像剤のトナーは、予めオーガー１５、１６を回転させ
て所定の電位に帯電させておく。

【００５１】評価試験は、このオーガー１５、１６を
１．４回／ｓｅｃの回転速度で各方向（図２中に示す各
矢印方向）にそれぞれ回転させると同時に、図４に示す
ように、ハウジング１０の現像剤補給部３３から現像剤
収容凹部２１（循環折返し兼受入れ部２１ｄ）に、無帯
電のトナーを上記現像剤２のサンプ量の１％に相当する
量だけ投入した。そして、現像ロール１３の測定地点Ｋ
において、その現像ロール１３（スリーブ１３ａ）上に
担持されている二成分現像剤を１０秒又は５秒間隔で一
定量ずつサンプリングし、その各現像剤の帯電分布（電
荷分布）についてチャージスペクトログラフ（ＣＧＳ
法）を用いて測定した。このときの結果を図８に示す。

【００５２】比較のため、従来のオーガー１１０（図１
０）を２本用いた場合について同様の評価試験を行った
（比較例）。そのオーガー１１０は、羽根１３０の下端
部１３０ｂの厚みが常に４ｍｍである羽根１３０を形成
した以外は本実施の形態におけるオーガー１５、１６と
同じ条件（上記各条件）のものを使用した。このときの
結果を図９に示す。

【００５３】図９に示す結果から明らかなように、従来
のオーガー１１０を使用した場合（比較例の場合）に
は、オーガー１１０による攪拌時間が１０秒及び１５秒
の前後において帯電分布のピークが２つ存在している。
これは、従来のオーガー１１０では、投入された無帯電
のトナーがオーガー１１０によってサンプ量として収容
されている既存の現像剤２と攪拌混合されて十分に摩擦
帯電される前に、現像ロール１３の測定地点Ｋに到達し
ており、この結果、その既存の現像剤２による帯電分布
のピークと投入された帯電不足の現像剤（トナー）によ
る帯電分布のピークとが現れているものと考えられる。

【００５４】これに対し、図８に示す結果から明らかな
ように、本実施の形態におけるオーガー１５、１６を使
用した場合（実施例の場合）には、比較例の場合とは異
なり、２つの帯電分布のピークが現れていない。これに
より、実施例では、投入された無帯電のトナーがオーガ
ー１５、１６によって既存の二成分現像剤と良好に攪拌
されて十分に摩擦帯電されてから現像ロール１３の測定
地点Ｋに到達しているものと考えられる。したがって、
実施例では、オーガー１５、１６による良好な攪拌性が
得られることがわかる。

【００５５】また、実施例と比較例のいずれの場合に
も、無帯電のトナーが投入されて混入されたことによ
り、帯電量自体は攪拌時間が１０秒及び１５秒の時点で
おいて一時的に少し低下している。これにより、投入し
た無帯電トナーの現像ロール１３の測定地点Ｋへの到達
時間は、ほぼ同じであると認められる。したがって、実
施例におけるオーガー１５、１６による現像剤の搬送性
能は、比較例におけるオーガー１１０のそれとほぼ同じ
レベルで差がなく、十分であることがわかる。これによ
り、オーガー１５、１６は、現像剤の攪拌性能及び搬送
性能のいずれも優れたものであると認められる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装置
は、オーガーの羽根について前記したように構成するこ
とにより、現像装置が小型化されることがあっても、そ
のハウジングの現像剤収容部における現像剤のサンプ量
の低下を招くことなく、オーガーの現像剤の搬送性能及
び攪拌性能を両立させることが可能となる。

【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斜視図。

【図２】 図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図。

【図３】 図２の現像装置の分解斜視図。

【図４】 図２の現像装置において上部ハウジングを外
したときの状態を示す上面図。

【図５】 図２の現像装置で使用するオーガーを示すも
ので、（ａ）はその全体の要部を示す正面図、（ｂ）は
その薄い羽根部分を示す一部断面図、（ｃ）はその厚い
羽根を示す一部断面図。

【図６】 図５（ａ）の２点鎖線Ｍで示す丸枠における
オーガーの羽根部分（繰り返しパターンの一単位分に相
当する）を示す拡大図、

【図７】 オーガーにおける羽根の下端部の形成パター
ンを示す説明図。

【図８】 実施例の試験結果を示すグラフ図。

【図９】 比較例の試験結果を示すグラフ図。

【図１０】 従来の現像装置に使用されているオーガー
を示すもので、（ａ）はその全体の要部を示す正面図、
（ｂ）はそのオーガーにおける羽根の下端部の形成パタ
ーンを示す説明図。

【符号の説明】

２…（二成分）現像剤、１０…ハウジング、１１…開口
部、２１…現像剤収容凹部、１５，１６…オーガ、６０
…回転軸、７０…羽根、７０ｂ…下端部、７２…厚い羽
根部分、７３…薄い羽根部分、１００…像担持体、Ｊ…
羽根断面形状。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆターム(参考） 2H077 AA12 AA14 AB02 AB13 AB15 AB18 AC02 AD02 AD06 BA02 BA08

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現像剤収容部
   に回転可能に取り付けられ、その現像剤収容部に収容さ
   れている現像剤を攪拌しながら搬送する、回転軸の軸線
   方向に螺旋状に巻きつくような羽根を形成した構造のオ
   ーガーと、前記ハウジングの前記開口部付近に回転可能
   に取り付けられ、前記オーガーで攪拌された現像剤を担
   持して前記像担持体と対向する現像領域まで周回搬送す
   る現像剤担持体とを有する現像装置において、 前記オーガーは、その羽根を、前記回転軸の軸線を通る
   平面で切断したときの羽根断面形状における下端部が厚
   い部分と薄い部分とを交互に繰り返すとともに前記回転
   軸の１回転で３回以上繰り返すパターンとなるように形
   成していることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記オーガーの羽根断面形状における下
   端部の厚い部分の最大断面積がその下端部の薄い部分の
   最小断面積の３倍以上となるように設定されている請求
   項１に記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記オーガーの羽根断面形状における下
   端部の厚い部分の最大厚みＷ１とその下端部の薄い部分
   の最小厚みＷ２とが（Ｗ２／Ｗ１）≦０．３の関係を満
   たすように設定されている請求項１又は２に記載の現像
   装置。