JP2008276154A - 現像剤攪拌部材、現像装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速回転で攪拌しても現像剤の外側への弾きが減り攪拌効果が増し濃度むらの発生を防止して高品質の画像形成が行われる現像剤攪拌部材、及びその現像剤攪拌部材を備える現像装置、並びに画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転可能に保持されて回転駆動される回転軸１と、前記回転軸１の軸線方向に沿って所定の傾斜角度で併設して取り付けられる複数枚の攪拌板部材２と、前記回転軸１の高速度回転化にともなう前記攪拌板部材２の先端部３から現像剤の外側への弾きを防止する現像剤弾き防止手段４を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、現像剤攪拌部材、及びその現像剤攪拌部材を備える現像装置、並びに画像形成装置に関する。詳しくは、回転することによって現像剤を攪拌してトナーを分散させる現像剤攪拌部材に関する。
更に、その現像剤攪拌部材を備えて、現像剤を攪拌して潜像を現像する現像装置に関する。
更に、その現像剤攪拌部材を備えて、電子写真方法等で被記録媒体に記録画像を形成する複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれ等の複合機等の画像形成装置に関する。

電子写真方式の作像プロセスで被記録媒体に画像を形成する画像形成装置においては、感光体より成る潜像担持体に所定の静電潜像を作像し、この静電潜像を現像装置によってトナー像として可視像化して現像している。このような可視像化機能を達成する現像装置として、トナーとキャリアを有する２成分系の現像剤を用いるようにしたものがある。
この現像装置内には、トナーとキャリアを有する２成分系の現像剤が収容されていて、この現像剤中のトナーの濃度が低下すると、トナーホッパーから、トナーがトナー補給ローラの回転によって現像剤中に補給されるようになっている。
更に、現像装置内には、現像剤を現像ローラに向けて搬送するための現像剤搬送部材が設けられ、その隣には、現像剤を現像ローラの軸方向に横撹拌する現像剤撹拌部材が設けられている。
然し、このような現像装置内における現像剤撹拌部材のブレンダの両端部で現像剤が不足することに起因して、記録用紙に転写される書画像に濃度むらや、かすれ、白地部の汚れ等が生じ、形成する画像品質を低下させている。

そこで、回転軸の軸方向中央部から一方および他方の端部までに位置する羽根の少なくとも一つずつの羽根を、その中心を回転軸の中心軸に対して位置をずらして設ける工夫がなされている。即ち、回転軸中央部への現像剤搬送量よりも回転軸端部への現像剤搬送量が多くなる位置にずらして設ける構成にしている。
その結果、現像装置におけるケーシングの内部は、現像剤撹拌部材のブレンダの軸方向に沿って、ほぼ均一に現像剤が貯留されることとなる。かくして、記録用紙上に形成される記録画像の濃度むらや、かすれ、白地部の汚れ等の発生が可及的に防止され、もって画像品質のよい記録画像が得られるようにすることが提案されている（特許文献１を参照）。
また、特許文献２では、現像装置内の楕円板を有する現像剤撹拌部材と、現像ローラに現像剤を供給するための現像剤搬送部材との間に、現像ローラの軸方向に生じた現像剤の量的なむらを是正するための現像剤撹拌補助部材を設ける構成にしている。このような構成により、現像ローラに向けて搬送される現像剤に対して現像剤撹拌部材による横攪拌作用により、現像ローラの軸方向に生じた量的なむらが是正される。これにより、現像される画像の画質を高めている。

特許文献３では、現像剤撹拌部材のアジテータの回転軸上にファーブラシを、１本のワイヤ状のものを寄せ集めて構成し、アジテータの回転軸まわりで楕円板による現像剤搬送力が０となる位置に軸方向に均一に取り付ける構成にしている。その結果、アジテータの１回転で現像剤の搬送量が一定しないことから生ずる画像むらを防止している。
更に、特許文献４では、複数の現像剤の供給部材として攪拌ローラと現像剤撹拌部材の攪拌パドルが設けられている場合、現像剤の供給方向に上流に位置する攪拌パドルの外周線速を、攪拌ローラの外周線速よりも大きくしている。これにより、攪拌機能による現像剤循環流への影響をなくして、現像剤の供給不足をなくし、汲み上げ不良による画像濃度むら等の発生を防止している。

図１９は、従来の現像剤攪拌部材１０００の楕円板１００２の面積が最小に見える状態の正面図である。
図１９において、従来の一般的な現像剤撹拌部材１０００は、１本の回転軸１００１上に、多数の楕円板１００２が一定の間隔（Ｃ）で一定の傾斜角度（Ａ）をもって固定的に軸装されている。現像剤撹拌部材１０００が、図示しない現像装置内に回転可能に保持されて回転駆動されながら現像剤を横撹拌、即ち、回転軸１００１方向の往復運動をするようになっている。
図示しない現像装置内に回転可能に保持されて高速度化する現像剤攪拌部材１０００は、回転軸１００１の回転数が３００ｒｐｍ以上、楕円板１００２の直径が３２ｍｍ以上と大きくなり高速度に回転する場合がある。すると、楕円板１００２の速度が大きくなり、楕円板１００２と接触した現像剤は急激な速度変化をする。
特に、楕円板１００２の長径方向の先端部１００３の速度は大きくなるので、先端部１００３に当たった現像剤は、急激な速度変化をし、現像剤撹拌部材１０００の外側に弾かれる。即ち、回転軸１００１の方向から見た場合、楕円板１００２の投影円の外側に現像剤が弾かれることになる。

回転軸１００１と直角な方向から見て楕円板１００２の面が最大の面積となる時、隣に併設する楕円板１００２の先端部１００３と重なる重複領域部分１００４を形成する構成の場合は、更に、現像剤は外側に弾かれる。
その結果、現像剤が十分に横攪拌されなくなり、例えば、特に、現像されるトナーの記録画像がべた画像等の場合には、形成画像が縞状になり、画像品質が劣化する原因になる。これは、像担持体の感光体ドラムの周方向に発生する縞状のむらであり、楕円板１００２の一定の間隔（Ｃ）のピッチと同じ画像濃度むらとなる。また、この画像濃度むらは、楕円板１００２の長径方向の先端部１００３の領域で発生している。
実公平４−３０６０４号公報 特開平５−１１９６１５号公報 特開平７−１６８４３１号公報 特開平７−１９９６１５号公報

従来の現像剤攪拌部材、及びその現像剤攪拌部材を備える現像装置、並びに画像形成装置において、現像剤攪拌部材の回転数を高速度化すると攪拌板部材の楕円板の速度が大きくなり楕円板と接触した現像剤は、急激な速度変化をする。そして、現像剤撹拌部材の外側に弾かれて現像剤が十分に横攪拌されなくなり、形成画像に濃度むらが発生して画像品質が劣化すると言う問題が発生していた。
本発明は、このような問題点を解決するものである。即ち、高速回転で攪拌しても現像剤の外側への弾きが減り攪拌効果が増し濃度むらの発生を防止して高品質の画像形成が行われる現像剤攪拌部材、及びその現像剤攪拌部材を備える現像装置、並びに画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、回転することによって現像剤を攪拌してトナーを分散させる現像剤攪拌部材において、回転可能に保持されて回転駆動される回転軸と、前記回転軸の軸線方向に沿って所定の傾斜角度で併設して取り付けられる複数枚の攪拌板部材と、前記回転軸の高速度回転化にともなう前記攪拌板部材の先端部から現像剤の外側への弾きを防止する現像剤弾き防止手段を備える現像剤攪拌部材であることを特徴とする。
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の現像剤攪拌部材において、前記回転軸の回転駆動時の回転数は、少なくとも３００ｒｐｍ以上を備える現像剤攪拌部材あることを特徴とする。
請求項３に記載の本発明は、請求項１または２に記載の現像剤攪拌部材において、前記攪拌板部材は、楕円形状の楕円板を備える現像剤攪拌部材であることを特徴とする。
請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載の現像剤攪拌部材において、前記攪拌板部材の直径は、少なくとも３２ｍｍ以上を備える現像剤攪拌部材であることを特徴とする。

請求項５に記載の本発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記現像剤弾き防止手段は、隣に併設する前記攪拌板部材の先端部との重複領域部分をなくする間隙部を備える現像剤攪拌部材であることを特徴とする。
請求項６に記載の本発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記現像剤弾き防止手段は、前記回転軸と前記攪拌板部材の交点（Ｏ）から離れた距離（Ｘ）で前記攪拌板部材上の点（Ｐ）における回転速度（Ｖｐ）として定義する目標とする前記回転軸の回転数に対して指標（Ｓ）＝（Ｘ）（ｍｍ）＊（Ｖｐ）（ｍｍ／ｓｅｃ）の最大値を１５０００以下（Ｓ≦１５０００）に備える現像剤攪拌部材であることを特徴とする。
請求項７に記載の本発明は、請求項６に記載の現像剤攪拌部材において、前記現像剤弾き防止手段は、前記攪拌板部材の最先端部上の点（Ｐ）における目標とする前記回転軸の回転数に対して前記の指標（Ｓ）＝（Ｘ）（ｍｍ）＊（Ｖｐ）（ｍｍ／ｓｅｃ）の最大値は、１５０００以下（Ｓ≦１５０００）に備える現像剤攪拌部材であることを特徴とする。
請求項８に記載の本発明は、請求項６または７に記載の現像剤攪拌部材において、前記回転軸に対して垂直、かつ攪拌板部材の面積が最小となる方向から見た時の攪拌板部材の傾斜角度部分の最内周部上の点（Ｐ）における目標とする前記回転軸の回転数に対して前記の指標（Ｓ）＝（Ｘ）（ｍｍ）＊Ｖｐ（ｍｍ／ｓｅｃ）の最小値を、９００以上（Ｓ≧９００）としたことを特徴とする現像剤攪拌部材。

請求項９に記載の本発明は、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記現像剤弾き防止手段は、前記攪拌板部材の長径方向に形成する曲げ部と、前記回転軸と前記曲げ部との成す角度を前記回転軸と前記攪拌板部材２との成す角度よりも大きく備える現像剤攪拌部材であることを特徴とする。
請求項１０に記載の本発明は、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記現像剤弾き防止手段は、前記攪拌板部材の外周部に前記攪拌板部材より反発係数が小さい柔軟部材を備える現像剤攪拌部材であることを特徴とする。
請求項１１に記載の本発明は、請求項１０に記載の現像剤攪拌部材において、前記柔軟部材は、スポンジを備える現像剤攪拌部材であることを特徴とする。
請求項１２に記載の本発明は、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記現像剤弾き防止手段は、前記攪拌板部材の外周部にメッシュ形状部を備える現像剤攪拌部材であることを特徴とする。
請求項１３に記載の本発明は、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記現像剤弾き防止手段は、前記攪拌板部材に前記攪拌板部材の厚み方向の面より薄い最外周部を備える現像剤攪拌部材であることを特徴とする。
請求項１４に記載の本発明は、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記現像剤弾き防止手段は、前記攪拌板部材の厚み方向を内周部から外周部に向かって薄くなるエッジ形状部を備える現像剤攪拌部材であることを特徴とする。

請求項１５に記載の本発明は、現像剤を攪拌して潜像を現像する現像装置において、潜像担持体に近接して配置される現像剤担持体と、前記現像剤担持体に供給される現像剤を攪拌する前記請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の前記現像剤攪拌部材を備える現像装置であることを特徴とする。
請求項１６に記載の本発明は、被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置において、記録画像を形成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットの潜像担持体に形成される潜像を現像する現像剤を攪拌する前記請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の前記現像剤攪拌部材を備える画像形成装置であることを特徴とする。
請求項１７に記載の本発明は、請求項１６に記載の画像形成装置において、前記画像形成ユニットは、電子写真方式の作像プロセスで被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置であることを特徴とする。

本発明によれば、高速回転で攪拌しても現像剤の外側への弾きが減り攪拌効果が増し濃度むらの発生を防止して高品質の画像形成が行われる現像剤攪拌部材、及びその現像剤攪拌部材を備える現像装置と画像形成装置を提供することが出来る。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の基本構成図である。図２は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の攪拌板部材２の面積が最大に見える状態の正面図である。図３は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の攪拌板部材２の面積が最小に見える状態の正面図である。
図１乃至図３において、回転することによって現像剤を攪拌してトナーを分散させる現像剤攪拌部材１０は、回転可能に保持されて回転駆動される回転軸１を備えている。回転軸１には、その軸線方向に沿って所定の傾斜角度（Ａ）、所定のピッチで複数枚の攪拌板部材２（攪拌効果を増す形状の楕円板２０）を備えている。更に、回転軸１の高速度回転に伴って各攪拌板部材２の先端部３から現像剤が外側へ弾かれることを防止する現像剤弾き防止手段４としての間隙部４０を備えている。
現像剤攪拌部材１０は、図示しない現像装置内に潜像担持体に近接して配置される現像剤担持体と共に配置されて回転駆動することによって現像剤を攪拌してトナーを分散させる。そのために各楕円板２０間の間隔は、図２に示すように回転軸１の軸方向と直角な方向から見た場合に、楕円板２０の面が最大の面積となる時に一方の楕円板２０の先端部３が隣接する他の楕円板２０と重ならずに重複領域部分をなくするように所定の間隙部４０を備えて配置されている。この結果、上記角度から見た場合に、全ての楕円板２０の全面が見えるように構成されている。

回転軸１の回転数が高速度化すると、これと一体化された楕円板２０の回転速度が大きくなり、例えば、楕円板２０の回転数が３００ｒｐｍ以上で直径が３２ｍｍ以上の場合には、楕円板２０と接触した現像剤は急激に速度変化する。特に、楕円板２０の長径方向の先端部３の速度は大きくなる。
然し、現像剤攪拌部材１０は、現像剤弾き防止手段４としての間隙部４０を備えているから、現像剤が速度の大きい楕円板２０の先端部３に衝突しにくくなるので、現像剤攪拌部材１０の外側に弾かれる現像剤量が減り、現像剤の攪拌効果が増す。
即ち、回転軸１の方向から見た場合、楕円板２０の投影形状の外側に現像剤が弾かれる量が減少する。
その結果、回転軸１の高速回転時でも現像剤を十分に横攪拌することが可能になり、トナー濃度むらが是正され、現像される形成画像の画像品質を高めることが出来る。

図４は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の現像剤弾き防止手段４の指標（Ｓ）の定義を説明する基本構成図である。
図４において、現像剤弾き防止手段４は、回転軸１と攪拌板部材２の交点（Ｏ）から離れた距離（Ｘ）で攪拌板部材２上の点（Ｐ）または最先端部３上の点（Ｐ）における回転速度（Ｖｐ）とする。そして、目標とする回転軸１の回転数に対して指標（Ｓ）＝Ｘ（ｍｍ）＊Ｖｐ（ｍｍ／ｓｅｃ）の最大値を１５０００以下（Ｓ≦１５０００）に備える。
ここで、攪拌板部材２の楕円板２０が高速回転時に生じる楕円板２０のピッチ画像濃度むら発生の指標（Ｓ）を以下のように定義する。
回転軸１と楕円板２０との成す角度が（Ａ）である楕円板２０上において、回転軸１と楕円板２０との交点（Ｏ）から距離（Ｘ）離れた点（Ｐ）または最先端部３上の点（Ｐ）を考える。点（Ｐ）における回転速度を（Ｖｐ）とする。この時、指標（Ｓ）は、指標（Ｓ）＝Ｘ（ｍｍ）＊Ｖｐ（ｍｍ／ｓｅｃ）で定義する。ここで、回転軸１と点（Ｐ）との距離を（Ｙ）、回転軸１の回転数を（Ｄ）（ｒｐｍ）とすると、Ｖｐ＝２＊π＊Ｙ＊Ｄ／６０と表せる。

現像剤攪拌部材１０が、回転軸１と楕円板２０の成す角度（Ａ）が４５度、楕円板２０の間隔（Ｃ）のピッチが２６ｍｍ、回転軸１の直径が１１ｍｍで、回転軸１の軸方向と直交する方向から見た時の楕円板２０の投影面の直径が３２ｍｍの場合を例に挙げる。この時、回転軸１の回転数が４００ｒｐｍを超えると、画像濃度むらが発生する。この画像濃度むらは、楕円板２０の長径方向の先端部３の領域での現像剤攪拌不良によって発生する。回転軸１の回転数が４００ｒｐｍの時、先ほど定義した指標（Ｓ）は、楕円板２０の長径方向の先端部３で最大値となり、その値は約１５０００となる。つまり指標（Ｓ）の値が１５０００を超えると、画像濃度むらが発生する。
従って、現像剤攪拌部材１０は、指標（Ｓ）の最大値を１５０００以下（Ｓ≦１５０００）に備えることで、高速回転時でも現像剤を十分に攪拌できて、現像剤中のトナー濃度むらを是正し、現像される形成画像の画像品質を高めることが出来る。

図５は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の実施例の現像剤弾き防止手段４の指標（Ｓ）を説明する基本構成図である。
図５において、例えば、現像剤攪拌部材１０が、回転軸１と楕円板２０の成す角度（Ａ）が６０度、楕円板２０の間隔（Ｃ）のピッチが２６ｍｍ、回転軸１の直径が１１ｍｍ、楕円板２０の回転軸１方向への投影円の直径が３２ｍｍである。尚、楕円板２０の長径は１８．５ｍｍで、短径は１６ｍｍである。
この時、楕円板２０の長径方向の先端部３で指標（Ｓ）は最大値となる。そして、その値は、約１２３８２であるので、高速回転時においても現像剤を十分に攪拌できて、現像剤中のトナー濃度むらを是正し、現像される形成画像の画像品質を高めることが出来る。
従って、指標（Ｓ）を楕円板２０の全領域に渡って１５０００以下（Ｓ≦１５０００）にすると、楕円板２０の先端部３に当たった現像剤は現像剤攪拌部材１０の回転軸１方向への投影形状の外側に弾かれず、現像剤の攪拌効果を損なうことはない。これにより、現像剤を十分に横攪拌することが可能になる。その結果、トナー濃度むらが是正され、現像される形成画像の画像品質を高めることが出来る。
なお、本実施形態、及び以下の全ての説明は、「攪拌板部材回転数が４００ｒｐｍ」であることを前提としている。

図６は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の最内周部５の指標（Ｓ）を説明する攪拌板部材２の面積が最大に見える状態の部分拡大する正面図である。図７は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の最内周部５の指標（Ｓ）を説明する攪拌板部材２の面積が最小に見える状態の部分拡大する正面図である。
図６と図７において、現像剤攪拌部材１０は、攪拌板部材２である楕円板２０の最内周部５上の点（Ｐ）における目標とする回転軸１の回転数に対して前記の指標（Ｓ）の最小値は、９００以上（Ｓ≧９００）に備えている。
なお、攪拌板部材の横攪拌能力を備えるためには、上記のように所定の傾斜角度をつける必要がある。つまり、上記の「最内周部」は、正しくは「回転軸に対して垂直、かつ攪拌板部材の面積が最小となる方向から見た時（図７参照）の攪拌板部材の傾斜角度部分の最内周部」である。
これを例えば図６に基づいて説明すると、「攪拌板部材の最内周部」であるとすれば楕円板短径方向の内周も含むこととなり正しくない。短径方向と長径方向の最内周部までの長さが異なるからである。正しくは、長径方向の最内周部である。回転軸半径をｒ、傾斜角度をα（０°＜α＜９０°）とすると、「回転軸と攪拌板部材の交点Ｏ（図４参照）」と「攪拌板部材の短径方向の最内周部」との距離はｒ、「交点Ｏ」と「長径方向の最内周部」との距離はｒ／（ｓｉｎα）となる。従って、０＜ｓｉｎα＜１なので「短径方向の最内周部」＜「長径方向の最内周部」となる。
横攪拌能力の最低レベルを定義するのは傾斜角度部分である。つまり、図６では長径方向の最内周部となる。
例えば、現像剤攪拌部材１０が、回転軸１と楕円板２０の成す角度（Ａ）が６０度、楕円板２０の間隔（Ｃ）のピッチが２６ｍｍ、回転軸１の直径が１１ｍｍ、楕円板２０の回転軸１方向への投影円の直径３２ｍｍである。尚、楕円板２０の長径は１８．５ｍｍで、短径は１６ｍｍである。この時、楕円板２０の長径方向の最内周部５での指標（Ｓ）は約１４６３である。尚、指標（Ｓ）の最大値は約１２３８２である。
指標（Ｓ）の値が１５０００以下では、指標（Ｓ）の値が大きくなるほど楕円板２０の横攪拌能力が向上する。楕円板２０の長径方向の最内周部５において指標（Ｓ）の値が９００よりも小さくなる領域があると、その部分での現像剤の横攪拌が不十分になり、トナー濃度むらが発生する。
現像剤攪拌部材１０が、楕円板２０の長径方向の最内周部５において、指標（Ｓ）の値が９００以上（Ｓ≧９００）にすることで、最低限に必要な現像剤の攪拌効果が得られる。そして、楕円板２０の長径方向の最内周部５に衝突した現像剤を十分に横攪拌することが可能になる。
その結果、トナー濃度むらが是正され、現像される形成画像の画像品質を高めることが出来る。

図８は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の現像剤弾き防止手段４である曲げ部４１の基本構成図である。
図９は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の現像剤弾き防止手段４である曲げ部４１の実施例の基本構成図である。
図８において、現像剤攪拌部材１０は、現像剤弾き防止手段４として、攪拌板部材２である楕円板２０の長径方向（面方向）に所定角度の曲げ部４１を形成する。そして、回転軸１と曲げ部４１との成す角度（Ｂ）を回転軸１と攪拌板部材２との成す角度（Ａ）よりも大きく（Ｂ＞Ａ）している。
これにより、楕円板２０の内周部での現像剤の横攪拌能力の向上と、楕円板２０の長径方向の曲げ部４１の先端部での現像剤の横攪拌能力の抑制を同時に実現できる。その結果、楕円板２０に衝突した現像剤を十分に横攪拌することが可能になり、トナー濃度むらが是正され、現像される形成画像の画像品質を高めることが出来る。

図９において、現像剤攪拌部材１０は、現像剤弾き防止手段４として、攪拌板部材２である楕円板２０の外周部分の曲げ位置２２を曲げて曲げ部４１を形成する。回転軸１と曲げ部４１との成す角度（Ｂ）を４５度、回転軸１と楕円板２０との成す角度（Ａ）を７０度、楕円板２０の間隔（Ｃ）のピッチが２６ｍｍである。そして、回転軸１の直径を１１ｍｍ、楕円板２０の回転軸１方向への投影円の直径が３２ｍｍ、楕円板２０の曲げ位置２２を回転軸１の回転中心からの距離が８ｍｍである。この時、指標（Ｓ）の最大値は約１２９８０、楕円板２０の長径方向の最内周部５での指標（Ｓ）は約１７９２となる。
また、レイアウトの制約などで、回転軸１と楕円板２０との成す角度（Ａ）、回転軸１方向への楕円板２０の大きさの長径の長さと短径の長さ、楕円板２０の最内周部５の径、楕円板２０の回転数などの変更ができない場合もある。これらの変更ができない場合であっても、現像剤の攪拌不良による画像濃度むらが発生しない条件、９００≦指標（Ｓ）≦１５０００を満たすことが可能になる。

図１０は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の現像剤弾き防止手段４である柔軟部材４２の基本構成図である。
図１０において、現像剤攪拌部材１０は、現像剤弾き防止手段４として、攪拌板部材２である楕円板２０の外周部６に楕円板２０より反発係数が小さい柔軟部材４２の柔軟な素材であるスポンジを環状に備えている。
柔軟部材４２は、柔軟であるほど、反発係数が小さいほど良い。尚、外周部６に柔軟な素材を貼り付けても同様な効果が得られる。
速度が大きい楕円板２０の外周部６にスポンジなどの柔軟な素材、反発係数の小さい素材の柔軟部材４２を排紙することで、楕円板２０に衝突する現像剤の速度変化を緩やかにすることができる。これにより、楕円板２０の外周部６に衝突した現像剤が、現像剤攪拌部材１０の回転軸１方向への投影形状の外側に弾かれにくくなるので、十分な攪拌効果を得られる。
その結果、レイアウトや回転軸１の回転数の制約などで、指標（Ｓ）の値が１５０００を超えてしまう場合にも、現像剤を十分に攪拌することが可能になり、トナー濃度むらが是正され、現像される形成画像の画像品質を高めることが出来る。

図１１は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の現像剤弾き防止手段４としてのメッシュ形状部４３の基本構成図である。
図１１において、現像剤攪拌部材１０は、現像剤弾き防止手段４として、攪拌板部材２である楕円板２０の外周部６にメッシュ形状部４３を備える。メッシュ形状部４３は、メッシュを細かくするほど、その部分での攪拌効果が小さくなる。
速度が大きい楕円板２０の外周部６をメッシュ形状部４３にすることで、現像剤が楕円板２０の外周部６に衝突しにくくなる。これにより、楕円板２０の外周部６に衝突した現像剤が現像剤攪拌部材１０の外側に弾かれにくくなるので、十分な攪拌効果が得られる。
その結果、レイアウトや回転軸１の回転数の制約などで、指標（Ｓ）の値が１５０００を超えてしまう場合にも、現像剤を十分に攪拌することが可能になり、トナー濃度むらが是正され、現像される形成画像の画像品質を高めることが出来る。

図１２は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の攪拌板部材２である楕円板２０の厚み方向の面２１が部分拡大する基本構成図である。図１３は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の現像剤弾き防止手段４である最外周部４４の基本構成図である。
図１２と図１３において、現像剤攪拌部材１０は、現像剤弾き防止手段４として、攪拌板部材２である楕円板２０に楕円板２０の厚み方向の面２１より薄い最外周部４４を備える。楕円板２０の厚み方向の面２１より薄い最外周部４４の厚さが薄いほど現像剤の攪拌能力が向上する。
回転軸１に直角な方向から見て、見える楕円板２０の面の面積が最小となる時（図３を参照）、現像剤が楕円板２０の厚み方向の面２１（図１２を参照）に衝突すると、現像剤が現像剤攪拌部材１０の外側に弾かれてしまう。即ち、回転軸１方向への投影形状の外側に弾かれてしまう。
楕円板２０の最外周部４４の厚さを小さくすることで、楕円板２０の最外周部４４における厚み方向の面４４の面積が小さくなる。よって、現像剤が楕円板２０の最外周部４４の厚み方向の面４５と衝突しにくくなり、現像剤が現像剤攪拌部材１０の外側に弾かれにくくなるので、攪拌効果が向上する。即ち、回転軸１方向への投影形状の外側に弾かれにくくなるので、攪拌効果が向上する。
その結果、現像剤を十分に攪拌することが可能になり、トナー濃度むらが是正され、現像される形成画像の画像品質を高めることが出来る。

図１４は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０の現像剤弾き防止手段４であるエッジ形状部４６の基本構成図である。
図１４において、現像剤攪拌部材１０は、現像剤弾き防止手段４として、攪拌板部材２の楕円板２０の厚み方向を内周部から外周部に向かって薄くなるエッジ形状部４６を備える。エッジ形状部４６のエッジ部分が鋭いほど現像剤の攪拌能力が向上する。
楕円板２０の厚み方向を、内周部から外周部に向かってエッジ状に薄くエッジ形状部４６にすることによって、楕円板２０の内周部から最外周部における厚み方向の面の面積を小さくすることが出来る。
これにより、回転軸１の軸方向と直角な方向から見て、楕円板２０の面の面積が最小となる時（図３を参照）、現像剤が楕円板２０の厚み方向の面４７と衝突した場合に、現像剤が現像剤攪拌部材１０の外側に弾かれにくくなる。即ち、回転軸１方向への投影形状の外側に弾かれにくくなるので、攪拌効果が向上する。
更に、エッジ形状部４６のエッジ部分の傾斜によって、現像剤が現像剤攪拌部材１０の内側に移動しやすくなるので、攪拌効果が向上する。即ち、回転軸１方向への投影形状の内側に移動しやすくなるので、攪拌効果が向上する。
その結果、現像剤を十分に攪拌することが可能になり、トナー濃度むらが是正され、現像される形成画像の画像品質を高めることが出来る。

図１５は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０を備える現像装置１００の基本構成図である。
図１６は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０を備える現像装置１００のセパレータ１０８の斜視図である。
図１７は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０を備える現像装置１００のセパレータ１０８の平面図である。
図１５乃至図１７において、現像剤を攪拌して潜像を現像する現像装置１００は、潜像担持体２１０のドラム形状の感光体ドラムに近接して配置される現像剤担持体１０１の現像ローラ１１０、１１１を備えている。そして、現像剤担持体１０１の現像ローラ１１０、１１１に供給される現像剤を攪拌する前記請求項１乃至１４の何れか一項に記載の現像剤攪拌部材１０を備えている。
現像装置１００の現像容器１０２内には、トナーとキャリアを有する２成分系の現像剤１０３が収容されている。この現像剤１０３中のトナーの濃度が低下すると、トナーホッパー１０４から、トナーがトナー補給ローラ１０５の回転によって現像剤１０３中に補給されるようになっている。

現像容器１０２内には、現像剤１０３を現像剤担持体１０１の現像ローラ１１０、１１１に向けて搬送するための現像剤搬送部材１０６が設けられている。その現像剤搬送部材１０６の右側には、現像剤１０３を現像剤担持体１０１の現像ローラ１１０、１１１の軸方向に横撹拌する現像剤攪拌部材１０が設けられている。
現像剤搬送部材１０６は、図１５における図示の矢印（Ｅ）方向の反時計方向に回転駆動される。現像剤攪拌部材１０は、図１５における図示の矢印（Ｆ）方向の時計方向に回転駆動される。現像剤搬送部材１０６は、現像剤１０３を現像剤担持体１０１の現像ローラ１１０に供給する。
この供給された現像剤１０３は、図１５における図示の矢印（Ｇ）方向の反時計方向に回転する現像ローラ１１０の周面に担持されつつ、搬送される。この担持搬送される現像剤１０３で、図１５における図示の矢印（Ｈ）方向の時計方向に回転する潜像担持体２１０上に作像された静電潜像がトナー像として可視像化されて現像される。また、現像ローラ１１０の周面に担持された現像剤１０３は、現像ローラ１１１の周面に担持搬送される。そして、この担持搬送される現像剤で、潜像担持体２１０上に作像された静電潜像がトナー像として可視像化されて現像される。

現像ローラ１１０に供給された現像剤１０３は、ドクタ部１０７のところで、余分な現像剤１０３が掻き取られるようになっていて、この掻き取られた現像剤１０３はセパレータ１０８の方へと導かれる。
セパレータ１０８は、図１６及び図１７に図示するように、所定の角度（Ｊ）をもって列設させたフィン１８０や、図１５に図示する回転駆動される現像剤搬送スクリュー部材１８１などを備えている。フィン１８０を通る現像剤１０３は、図１５に図示する現像装置１００において、図示の矢印（Ｋ）方向の手前側から奥側に寄せられつつ搬送され、現像剤攪拌部材１０の方に落とされる。
一方、一部の現像剤１０３は、セパレータ開口１８２を通って、現像剤搬送スクリュー部材１８１上に落下し、この落下した現像剤は、その現像剤搬送スクリュー部材１８１によって図１７に図示する矢印（Ｌ）方向の破線矢印の向きに運ばれながら、現像剤攪拌部材１０の方に落とされる。
従って、高速回転で攪拌しても現像剤１０３の外側への弾きが減り攪拌効果が増し、濃度むらの発生を防止して、現像される形成画像の画像品質を高める現像剤攪拌部材１０を備える現像装置１００を提供することが出来る。

図１８は、本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材１０を備える画像形成装置２００の基本構成図である。
図１８において、被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置２００は、記録画像を形成する画像形成ユニット２０１を備えている。そして、画像形成ユニット２０１の潜像担持体２１０の感光体ドラムに形成される潜像を現像する現像剤を攪拌する前記請求項１乃至１４の何れか一項に記載の前記現像剤攪拌部材１０を備えている。
画像形成装置２００は、画像形成ユニット２０１の上部には原稿画像読取装置２０２を配置している。画像形成ユニット２０１は、被記録媒体給送ユニット２０３の上に保持されている。
画像形成ユニット２０１は、電子写真方式の作像プロセスで利便性や汎用性に優れ高速で高品質のトナーの記録画像を被記録媒体（ｐ）の記録用紙上に形成するようになっている。
原稿画像読取装置２０２において、原稿セット部２２０にセットされた原稿（Ｎ）の原稿画像が光学系を介して光電変換素子２２１のＣＣＤで読み取りが行なわれる。

光電変換素子２２１によって読み取られた原稿画像は、書き込み手段２１２によって、画像形成ユニット２０１の像担持体２１０の感光体ドラム上に結像される。
像担持体２１０の感光体ドラムは、回転可能に保持されて図示の矢印（Ｍ）方向の時計方向に回転し、この時帯電手段２１１によって表面を一様に帯電され、その帯電面に書き込み手段２１２のレーザビームにより原稿画像が形成される。これによって像担持体２１０の感光体ドラム上に静電潜像が形成される。この像担持体２１０上に形成される静電潜像は、供給する現像剤１０３を上記請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の現像剤充填装置１０で攪拌する現像装置１００によってトナー画像化して現像される。
一方、被記録媒体給送ユニット２０３から被記録媒体（ｐ）の記録用紙が像担持体２１０に向けて給送され、転写手段２１３によって像担持体２１０の感光体ドラム上のトナー画像が被記録媒体（ｐ）に転写される。
この被記録媒体（ｐ）は、定着手段２１４を通り、表面に転写されたトナーの記録画像が被記録媒体（ｐ）上に定着され、ついで被記録媒体（ｐ）は排出トレイ２１５に排出されて収納される。像担持体２１０の感光体ドラム上に残留するトナーは、クリーニング手段２１６によって除去されて次工程に備えられる。
従って、高速回転で攪拌しても現像剤１０３の外側への弾きが減り攪拌効果が増し、濃度むらの発生を防止して、現像される形成画像の画像品質を高める現像剤攪拌部材１０を備える画像形成装置２００を提供することが出来る。

本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の基本構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の攪拌板部材の面積が最大に見える状態の正面図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の攪拌板部材の面積が最小に見える状態の正面図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の現像剤弾き防止手段の指標（Ｓ）の定義を説明する基本構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の実施例の現像剤弾き防止手段の指標（Ｓ）を説明する基本構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の最内周部の指標（Ｓ）を説明する攪拌板部材の面積が最大に見える状態の部分拡大する正面図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の最内周部の指標（Ｓ）を説明する攪拌板部材の面積が最小に見える状態の部分拡大する正面図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の現像剤弾き防止手段である曲げ部の基本構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の現像剤弾き防止手段である曲げ部の実施例の基本構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の現像剤弾き防止手段である柔軟部材の基本構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の現像剤弾き防止手段であるメッシュ形状部の基本構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の攪拌板部材である楕円板の厚み方向の面の部分拡大する基本構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の現像剤弾き防止手段である最外周部の基本構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材の現像剤弾き防止手段であるエッジ形状部の基本構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材を備える現像装置の基本構成図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材を備える現像装置のセパレータの斜視図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材を備える現像装置のセパレータの平面図である。 本発明の実施の形態例にかかる現像剤攪拌部材を備える画像形成装置の基本構成図である。 従来の現像剤攪拌部材の楕円板の面積が最小に見える状態の正面図である。

符号の説明

１ 回転軸、２ 攪拌板部材、３ 先端部、４ 現像剤弾き防止手段、５ 最内周部、６ 外周部、１０ 現像剤攪拌部材、２０ 楕円板、２１ 厚み方向の面、２２ 曲げ位置、４０ 間隙部、４１ 曲げ部、４２ 柔軟部材、４３ メッシュ形状部、４４ 最外周部、４５ 厚み方向の面、４６ エッジ形状部、４７ 厚み方向の面、１００ 現像装置、１０１ 現像剤担持体、１０２ 現像容器、１０３ 現像剤、１０４ トナーホッパー、１０５ トナー補給ローラ、１０６ 現像剤搬送部材、１０７ ドクタ部、１０８ セパレータ、１１０、１１１ 現像ローラ、１８０ フィン、１８１ 現像剤搬送スクリュー部材、１８２ セパレータ開口、２００ 画像形成装置、２０１ 画像形成ユニット、２０２ 原稿画像読取装置、２０３ 被記録媒体給送ユニット、２１０ 潜像担持体、２１１ 帯電手段、２１２ 書き込み手段、２１３ 転写手段、２１４ 定着手段、２１５ 排出トレイ、２１６ クリーニング手段、２２０ 原稿セット部、２２１ 光電変換素子、１０００ 現像剤攪拌部材、１００１ 回転軸、１００２ 楕円板、１００３ 先端部、１００４ 重複領域部分

Claims (17)

1. 回転することによって現像剤を攪拌してトナーを分散させる現像剤攪拌部材において、回転可能に保持されて回転駆動される回転軸と、前記回転軸の軸線方向に沿って所定の傾斜角度で取り付けられる複数枚の攪拌板部材と、前記回転軸の高速度回転に伴って前記攪拌板部材の先端部から現像剤が外側へ弾かれることを防止する現像剤弾き防止手段と、を備えることを特徴とする現像剤攪拌部材。
2. 請求項１に記載の現像剤攪拌部材において、前記回転軸の回転駆動時の回転数は、少なくとも３００ｒｐｍ以上であることを特徴とする現像剤攪拌部材。
3. 請求項１または２に記載の現像剤攪拌部材において、前記攪拌板部材は、楕円形状の楕円板であることを特徴とする現像剤攪拌部材。
4. 請求項３に記載の現像剤攪拌部材において、前記攪拌板部材の直径は、少なくとも３２ｍｍ以上であることを特徴とする現像剤攪拌部材。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、一方の前記攪拌板部材の先端部と隣接した他の攪拌板部材との重複領域部分をなくする間隙部を備えることを特徴とする現像剤攪拌部材。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記回転軸と前記攪拌板部材の交点（Ｏ）から離れた距離（Ｘ）で前記攪拌板部材上の点（Ｐ）における回転速度（Ｖｐ）として定義する目標とする前記回転軸の回転数に対して、指標（Ｓ）＝（Ｘ）（ｍｍ）＊（Ｖｐ）（ｍｍ／ｓｅｃ）の最大値を１５０００以下（Ｓ≦１５０００）としたことを特徴とする現像剤攪拌部材。
7. 請求項６に記載の現像剤攪拌部材において、前記攪拌板部材の最先端部上の点（Ｐ）における目標とする前記回転軸の回転数に対して前記の指標（Ｓ）＝（Ｘ）（ｍｍ）＊（Ｖｐ）（ｍｍ／ｓｅｃ）の最大値を、１５０００以下（Ｓ≦１５０００）としたことを特徴とする現像剤攪拌部材。
8. 請求項６または７に記載の現像剤攪拌部材において、前記回転軸に対して垂直、かつ攪拌板部材の面積が最小となる方向から見た時の攪拌板部材の傾斜角度部分の最内周部上の点（Ｐ）における目標とする前記回転軸の回転数に対して前記の指標（Ｓ）＝（Ｘ）（ｍｍ）＊Ｖｐ（ｍｍ／ｓｅｃ）の最小値を、９００以上（Ｓ≧９００）としたことを特徴とする現像剤攪拌部材。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記攪拌板部材の長径方向に形成する曲げ部と前記回転軸と前記曲げ部との成す角度を、前記回転軸と前記攪拌板部材との成す角度よりも大きくしたことを特徴とする現像剤攪拌部材。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記攪拌板部材の外周部に前記攪拌板部材より反発係数が小さい柔軟部材を備えることを特徴とする現像剤攪拌部材。
11. 請求項１０に記載の現像剤攪拌部材において、前記柔軟部材は、スポンジを備えることを特徴とする現像剤攪拌部材。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記攪拌板部材の外周部にメッシュ形状部を備えることを特徴とする現像剤攪拌部材。
13. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記攪拌板部材に前記攪拌板部材の厚み方向の面より薄い最外周部を備えることを特徴とする現像剤攪拌部材。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材において、前記攪拌板部材の厚み方向を内周部から外周部に向かって薄くなるエッジ形状部を備えることを特徴とする現像剤攪拌部材。
15. 現像剤を攪拌して潜像を現像する現像装置において、潜像担持体に近接して配置される現像剤担持体と、前記現像剤担持体に供給される現像剤を攪拌する請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材を備えることを特徴とする現像装置。
16. 被記録媒体に記録画像を形成する画像形成装置において、記録画像を形成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットの潜像担持体に形成される潜像を現像する現像剤を攪拌する請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の現像剤攪拌部材を備えることを特徴とする画像形成装置。
17. 請求項１６に記載の画像形成装置において、前記画像形成ユニットは、電子写真方式の作像プロセスで被記録媒体に記録画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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