JP2017049294A - 現像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】搬送経路45aよりも下流側には排出経路49が設けられ、排出経路49を通じて現像容器内の余剰な現像剤を外部に排出可能である。排出経路49は、第2搬送スクリュー47の回転軸線方向に直交する断面において、排出経路49によって形成される開口面積は、第2搬送スクリュー47の軸中心よりも上側の面積の方が、軸中心よりも下側の面積よりも大きくなる領域を有する。
【選択図】図4
Description
本発明の第1の実施形態について、図1ないし図10を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色に対応して設けられ4つの画像形成部1Y、1M、1C、1Kを有する電子写真方式のフルカラープリンタである。本実施形態では、画像形成部1Y、1M、1C、1Kを後述する中間転写ベルト16の回転方向に沿って配置したタンデム型としている。画像形成装置100は、画像形成装置本体に接続された原稿読み取り装置(図示せず)又は画像形成装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像信号に応じてトナー像(画像)を記録材Sに形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
次に、本実施形態の現像装置4Yについて、図2ないし図4を用いて説明する。本実施形態では、上述したように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像装置の構成は全てにおいて同一であるため、現像装置4M、4C、4Bkの説明は省略する。現像装置4Yは、非磁性のトナー粒子(トナー)と磁性を有するキャリア粒子(キャリア)とを主成分として含む二成分現像剤(以下、現像剤)を収容する現像容器40を有する。なお、本実施形態では、トナーとキャリアの混合比は重量比で1:9程度である。この比は、トナーの帯電量、キャリアの粒径、画像形成装置100の構成などで適正に調整されるべきものであって、必ずしもこの数値にしたがわなければならないものではない。
何れにしても、補給用の現像剤(補給剤)としてはトナーに少量のキャリアを混ぜたものを使用し、補給剤に占めるキャリアの重量比率は10%とした。画像形成を通じてトナーは消費されるが、キャリアは消費されないため、補給剤の補給を続けると現像容器40内の現像剤の量は増加し続ける。そこで、図3及び図4(a)に示すように、攪拌室45における第2搬送スクリュー47の搬送方向最下流には、排出口48を設けている。
したがって、本実施形態では、排出経路49の構成を次のようにしている。排出経路49は、第2搬送スクリュー47の回転軸線方向に直交する断面において、排出経路49によって形成される開口面積は、排出スクリュー部47cの軸中心よりも上側の面積の方が、軸中心よりも下側の面積よりも大きくなる領域を有する。本実施形態では、図4(b)に示すように、排出経路49の第2底面49aの最も低い位置が排出スクリュー部47c(第2搬送スクリュー47)の軸中心Oから鉛直方向に下ろした垂線と第2底面49aとの交点P上(交点上)にある。また、排出経路49の搬送経路側の開口面積が排出スクリュー部47cの軸中心Oと交点Pとの距離を半径rとする円Rの面積よりも大きい。具体的には、排出経路49の第2底面49aを含む排出スクリュー部47cの軸中心Oよりも下側部分は、排出スクリュー部47cの外径形状に合わせて円弧状に形成されている。一方、下側部分よりも上側は、排出スクリュー部47cの外径形状にはよらず、上方に大きく開放している。なお、円Rの直径は、返しスクリュー部47bの外径よりも小さい。
次に、本実施形態の効果を確認するために行った比較実験について説明する。ここで、図4の本実施形態の構成を実施例、図5に示す構成を比較例1、図6に示す構成を比較例2とする。まず、比較例1、2の構成について簡単に説明する。なお、比較例1、2は、図4に示す実施例と排出経路の構成が異なるだけなので、その他の構成について、図4と同じ符号を付して説明を省略する。
ここで、図8に示すように、排出経路492の第2底面492aに、点P以外の最小値Qが存在する場合は、点Qから優先的に現像剤の排出が進行してしまう。このために、現像剤の排出が停止する最小現像剤重量が下がってしまうため、好ましくない。
一方、上述の要件を満たす別の具体例について説明する。まず、本実施形態の別の第1例について、図9を用いて説明する。図9は、排出経路49Aの断面を示したものであるが、説明を容易にするために排出スクリュー部47cを省略している。図4(b)に示した構成との差異は、排出経路49Aの第2底面49Aaの高さが同じだが、第2底面49Aaより上方の開口面積が大きく、より排出速度が大きい点である。言い換えれば、第2底面49Aaを水平方向に排出経路49Aの円筒状の外壁まで伸ばした形状とし、図4(b)のような1対の側壁49bを設けていない。
次に、本実施形態の別の第2例について、図10を用いて説明する。図10に示す構成の場合、排出経路49Bの第2底面49Ba及び第2底面49Baの両側から上方に延設される1対の側壁49Bbは、排出スクリュー部47cの軸中心を中心とした円弧状に形成されている。また、1対の側壁49Bbの上端は、排出スクリュー部47cの軸中心の高さまで延設されている。そして、1対の側壁49Bbの上端から水平方向に第3底面49Bcが水平方向に排出経路49Bの円筒状の外壁まで伸びている。
第2の実施形態について、図11及び図12を用いて説明する。本実施形態の場合、図4に示した第1の実施形態の構成と異なり、1対の側壁49Cbを傾斜させている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同じであるため、同じ構成の説明及び図示を省略または簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
Claims (8)
- 現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器内で現像剤を第1方向に搬送する搬送スクリュー部と、前記搬送スクリュー部と同軸上で前記搬送スクリュー部の前記第1方向下流側に設けられ、前記第1方向と逆方向である第2方向に現像剤を搬送する返しスクリュー部と、を備えた回転部材と、
前記搬送スクリュー部及び前記返しスクリュー部が対向する搬送経路よりも前記第1方向下流側において、前記搬送経路の底面よりも高い位置で前記回転部材に対して所定のクリアランスを設けて前記回転部材を内包するように前記回転部材の周囲に対向する対向部と、を備え、前記現像容器への現像剤の補給に伴って余剰となる現像剤が前記対向部を通じて外部に排出可能に構成された現像装置において、
前記対向部は、前記回転部材の回転軸線方向に直交する断面において、前記対向部によって形成される開口面積は、前記回転部材の軸中心よりも上側の面積の方が、前記軸中心よりも下側の面積よりも大きくなる領域を有する、
ことを特徴とする現像装置。 - 前記対向部の底面は、前記回転部材の軸中心に直交する断面形状が前記軸中心を中心とした円弧状である、
ことを特徴とする、請求項1に記載の現像装置。 - 前記対向部は、前記対向部の底面の両側から上方に延設された1対の側壁を有し、
前記1対の側壁は、前記回転部材の軸中心よりも上側の上側側壁部の間隔が、前記上側側壁部の下側の下側側壁部の間隔よりも広い、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の現像装置。 - 1対の前記上側側壁の間隔は、上下方向に関して同じである、
ことを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。 - 1対の前記上側側壁の間隔は、上方に向かう程広くなる領域を有する、
ことを特徴とする、請求項3に記載の現像装置。 - 前記1対の側壁のうちの少なくとも一方の側壁の水平方向に対する傾斜角度は、現像剤の安息角以上である、
ことを特徴とする、請求項3ないし5のうちの何れか1項に記載の現像装置。 - 前記対向部は、前記1対の側壁の上端同士を連結して、前記回転部材が配置される空間の上部を覆う覆い壁部を有する、
ことを特徴とする、請求項3ないし6のうちの何れか1項に記載の現像装置。 - 前記対向部の内周面の前記回転部材の軸中心に直交する断面の輪郭形状は、少なくとも前記搬送経路側の開口端部から前記対向部より外部に現像剤を排出する排出口まで同じである、
ことを特徴とする、請求項1ないし7のうちの何れか1項に記載の現像装置。
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