JP3165519B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は像担持体上に形成された
静電潜像を可視画像に現像するための電子写真方式、静
電記録方式等の画像形成装置に使用される現像装置に関
し、特に、現像剤担持体を含む現像室と現像剤を収納す
るホッパー室とが一体的に配設された現像装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機、プリンタ
などの画像形成装置においては、装置本体の小型化や、
現像剤の補給操作の容易化の目的から、現像剤を担持、
搬送する現像剤担持体、例えば現像スリーブを含む現像
室と、現像剤を収納するホッパー室とを一体的に設けた
現像装置が実用化されている。これら現像室及びホッパ
ー室の各室には現像剤を現像スリーブ側に搬送及び撹拌
するための撹拌手段がそれぞれ設けられている。

【０００３】近年、現像装置が使用される画像形成装置
の小型化、多機能化に伴ない、現像装置自体の大きさも
制約を受け、小型化されている。特に、図１３に示す電
子写真方式の画像形成装置のように、像担持体としての
感光体ドラムの小径化に伴なって高さ方向の小型化が進
んでおり、このため現像装置も高さ方向の小型化が要求
されてきている。

【０００４】図１３に示す電子写真方式の画像形成装置
についてその全体構成を簡単に説明すると、この画像形
成装置は、装置本体２１内のほぼ中央部に、図示矢印方
向に回転駆動される像担持体である感光体ドラム２２を
備え、この感光体ドラム２２の周辺には、本例では、感
光体ドラム２２を一様帯電する一次帯電器２３、感光体
ドラム２２上に形成された静電潜像を現像する現像装置
２４、現像された可視画像（トナー像）を記録材Ｐへ転
写する転写帯電器２５、感光体ドラム上に残存するトナ
ーを除去するクリーナ２６が感光体ドラム２２の回転方
向に沿って順次配設されている。

【０００５】また、装置本体の下部には、記録材Ｐを収
納する給紙カセット３１が配置されており、記録材Ｐは
ピックアップローラ３２によって給紙カセット３１から
１枚づつ取り出され、給紙ガイド（図示せず）及び搬送
ローラ３３、３４によって感光体ドラム２２の下方の転
写領域へと給紙される。

【０００６】一方、装置本体２１上部のガラスの原稿台
４０上と原稿圧板４１との間に置かれた原稿Ｏをランプ
４２で照射しながら矢印ａ方向に図示しないモータによ
って走査することによって原稿Ｏから反射される光像
は、ミラー４３、４４、４５で反射されてレンズ４６に
入射し、集光された後、さらにミラー４７、４８、４９
によって反射されて、一次帯電器２３と現像装置２４と
の間で感光体ドラム面を露光し、感光体ドラム２２上に
静電潜像を形成する。

【０００７】この静電潜像は現像装置２４により現像さ
れ、感光体ドラム２２上に可視画像（トナー像）が形成
される。この感光体ドラム２２上の可視画像は転写領域
に搬送された記録材Ｐ上に、転写帯電器２５の作用によ
り、転写される。

【０００８】可視画像の転写が終了すると、記録材Ｐ
は、交流電圧が印加された除電用帯電器２７により除電
され、搬送ベルト２８によって、例えば一対の熱ローラ
を含む定着器２９に送られ、ここで加熱定着された後、
記録材排出口から排紙トレイ３０上に排出され、かくし
て１つの複写サイクルが終了する。

【０００９】このような画像形成装置には、上述した理
由により、高さ方向で小型化を図った現像装置が使用さ
れている。図１４は図１３の画像形成装置に使用されて
いる高さ方向で小型化を図った現像装置２４の一例を示
すもので、その現像容器５０は高さを抑えた横長形状に
形成されており、現像部５１とホッパー部５２とが並置
された構成を有する。現像部５１には現像剤担持体とし
ての現像スリーブ５３、この現像スリーブ５３にて担
持、搬送される現像剤（トナー）の量を規制する規制ブ
レード５４、及び現像部５１内に搬送された現像剤を撹
拌するとともに、現像スリーブ５３に供給するための撹
拌部材（撹拌棒）５５が配設されている。一方、ホッパ
ー部５２には収納された現像剤を撹拌するとともに、現
像部５１へと搬送するための現像剤搬送部材（撹拌棒）
５６がホッパー部５２のほぼ中心部に配設されており、
この搬送部材５６はその一端部を回転中心として図１４
に２点鎖線で示す円形の軌跡で回転する。なお、ホッパ
ー部５２内の現像剤が減少した場合には所定量の現像剤
が現像剤補給口５７からホッパー部５２内へ補給され
る。

【００１０】また、図１５に示すように、高さを抑えた
ままホッパー部５２の容積を横方向に増やした現像装置
２４も提案されている。この現像装置２４の場合には、
ホッパー部５２に、現像剤を撹拌するとともに、現像部
５１へと搬送する２つの現像剤搬送部材５６ａ、５６ｂ
を並置し、現像剤の収納量が横方向に増加したことによ
る現像剤の掻き出し性能の低下を補っている。なお、他
の構成は図１４の現像装置と同じであるので、図１４と
対応する部材、部品等には同一符号を付してそれらの説
明を省略する。

【００１１】さらに、上述の画像形成装置には図１６に
示すような現像装置も使用されている。この現像装置は
現像部１００とホッパー部１０１とが並置された構成を
有し、ホッパー部１０１から現像剤Ｔを現像部１００に
供給し、この現像剤Ｔにより感光体ドラム１３０上に形
成された静電潜像を現像するものである。

【００１２】通常、このような現像装置には現像剤Ｔと
して１成分磁性現像剤が使用されている。現像部１００
には現像剤担持体としての現像スリーブ１０５がその両
端で回転自在に支持された状態で設けられており、図示
矢印方向に回転可能になっている。この現像スリーブ１
０５は例えばアルミニウム、ステンレス鋼等の非磁性材
料で形成されており、内部空間には磁界発生部材として
複数の磁極を持つマグネットローラ１０６が固定配置さ
れている。

【００１３】上記現像スリーブ１０５は非回転のマグネ
ットローラ１０６と同心を保ちつつ回転可能となってい
る。図示の例ではマグネットローラ１０６は４つの磁極
１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄを有している
が、磁極１０６ａは感光体ドラム１３０に対面する位置
に配置された現像極であり、現像スリーブ１０５と感光
体ドラム１３０の間にバイアス電源Ｅより所定のバイア
ス電圧を印加することにより現像が行なわれる。磁極１
０６ｂは現像スリーブ１０５上に塗布される現像剤Ｔの
層厚を規制して均一な所定厚とするブレード部材１０７
に対向した現像剤塗布極（カット極）である。磁極１０
６ｃ、、１０６ｄは現像剤搬送極であり、現像部１００
内の現像剤Ｔの搬送状態に依存してその位置が決められ
る。上記ブレード部材１０７はブレード支持台１０８に
取り付けられ、垂下された端部が現像スリーブ１０５と
所定の間隙を維持している。ブレード部材１０７は磁性
材の場合も非磁性材の場合もある。

【００１４】また、現像部１００の所定位置には、ホッ
パー部１０１から供給された現像剤Ｔを現像スリーブ１
０５近傍まで撹拌・搬送するための撹拌部材（撹拌棒）
１０４が配設されている。この撹拌部材１０４は、現像
部１００において駆動源（図示せず）によって反時計方
向に回転する現像スリーブ１０５とは逆方向である時計
方向に回転し、現像剤Ｔを撹拌する。さらに、現像スリ
ーブ１０５内の固定マグネット１０６によって、ブレー
ド部材１０７の背後に形成された磁界により、現像剤Ｔ
は循環的な対流動を生じ、これによっても撹拌が行なわ
れる。好ましい濃度を得るために必要な帯電量がこのよ
うな撹拌摺擦によって現像剤Ｔに与えられる。

【００１５】一方、ホッパー部１０１内の所定位置に
は、収容されている現像剤Ｔを現像部１００の方向に逐
次に搬送移動させるためにクランク形の搬送部材（搬送
棒）１０９が配設されており、この搬送部材１０９は駆
動系（図示せず）によって図示矢印方向（時計方向）に
回転駆動される。

【００１６】また、ホッパー部１０１内には現像剤Ｔの
残量を検出する残量検出手段（図示せず）が所定位置に
配置されており、ホッパー部１０１内の現像剤Ｔが現像
のために消費されて補給の必要が生じた場合に、現像剤
Ｔの補給を行なうように補給表示手段を点灯する。

【００１７】ホッパー部１０１の上部には、現像剤Ｔを
補給するための供給口が設けられており、この供給口に
は現像剤Ｔの飛散を防止する蓋１１１とスポンジ等に代
表される軟弾性部材からなるシール部材１１０が設けら
れている。

【００１８】現像部１００とホッパー部１０１の間に
は、現像剤Ｔの移動量を規制する規制部材１０２が設け
られている。この規制部材１０２は、現像剤が通過する
開口部Ｃにおいてほぼクランク状にオーバハングした形
状に形成されている。これはホッパー部１０１の搬送部
材１０９の先端部に取り付けられた軟弾性材質のブレー
ドシート１１２によって掻き上げられた現像剤Ｔがこの
曲がった開口部Ｃにて現像部１００に強制的に押し込ま
れる効果を狙ったものであり、ホッパー部１０１内に収
納されている現像剤Ｔの残量にかかわらず、常に一定量
が移動するようにしたものである。従って、ブレードシ
ート１１２は現像容器１２１、規制部材１０２の表面の
段差に追従する必要があるために、ウレタン等の軟弾性
材料によって形成されている。また、開口部Ｃにマイラ
ーシート等からできた遮蔽部材を貼り付けると、押し込
まれた現像剤Ｔの逆流を防ぐことができるので、より一
層の効果が得られる。

【００１９】ホッパー部１０１から現像部１００内に供
給された現像剤Ｔは撹拌部材１０４によって図示矢印Ｐ
で示すように現像スリーブ１０５の近傍まで搬送された
後、現像スリーブ１０５内のマグネットローラ１０６の
搬送極１０６ｃの吸引力によって現像スリーブ１０５に
吸着される。現像スリーブ１０５は反時計方向に回転し
ているため、吸着された現像剤Ｔは同じ方向に搬送さ
れ、ブレード部材１０７の背後に形成された現像剤溜り
Ｄ₁ に呑み込まれてしまう。この現像剤溜りＤ₁は非回
転のマグネットローラ１０６のカット極１０６ｂとブレ
ード部材１０７で規制されることによって形成され、か
つ摺擦により現像剤に電荷が与えられ、最適な画像が得
られる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記現
像室とホッパー室とを一体に構成した第１の現像装置で
は、ホッパー室内に収納する現像剤の量によって、この
ホッパー室内に設けられた現像剤の撹拌・搬送手段によ
り現像室側に搬送される現像剤の量が変化してしまう。
このため、現像室の現像剤量が過多になると、現像室内
に現像剤が充満し、現像剤の循環ができなくなる現象、
いわゆるブロッキング現象が発生する難点があった。ま
た、現像室の現像剤量が減少すると、現像するための現
像剤の供給不足となり、画像に濃度の不均一さを生じさ
せる欠点があった。

【００２１】また、図１４或は図１５に示した現像部と
ホッパー部とを並置して高さ方向で小型化を図った上記
第２の現像装置では、ホッパー部に収納され、有効に使
用できる現像剤の容量は現像剤搬送部材の掻き出し能力
によって制限され、これまで提案されている現像装置で
は、上述したように、現像剤搬送部材が回転円運動のた
め、その回転半径長により現像剤の有効容量が制限され
てしまっている。このため、（１）現像装置の高さを低
くすることにより現像剤の収納量が減少し、外部からの
現像剤の補給を頻繁に行なわなければならない、（２）
現像剤の収納量を増やすためには、搬送部材の追加等が
必要となり、現像装置のコストアップ、機構部品の増加
が避けられない、などの欠点があった。

【００２２】さらに、図１６に示した上記第３の現像装
置では、画像形成に伴なって、ホッパー部から現像部へ
搬送される現像剤の供給量が消費量に比べて多い場合、
現像剤溜りは除々に成長し、循環不良に至ると、現像剤
の帯電量不足による濃度薄等の画質不良になる。勿論、
消費量が多い場合にも画質不良になって好ましくないこ
とは言うまでもない。この問題を解決するためには、消
費量に応じてホッパー部からの現像剤の供給量を調整し
なければならず、現像部内の現像剤の残量を検出するセ
ンサ、他の駆動部分の動きと独立してホッパー部の撹拌
・搬送部材を駆動する駆動機構を設ける方法があるが、
構造の複雑化、コストアップは避けられず、好ましい方
法とは言い難い。

【００２３】従って、本発明の１つの目的は、ホッパー
室内に配設された撹拌手段に、該ホッパー室内に収納さ
れた現像剤の量に対応して変位する現像剤搬送部材を設
け、常時安定した量の現像剤をホッパー室から現像室へ
搬送することができるようにした現像装置を提供するこ
とである。

【００２４】本発明の他の目的は、ホッパー部内に設け
られ、収納された現像剤を撹拌するとともに、現像部へ
と搬送する回転式の現像剤搬送部材の回転半径長を、回
転角度に応じて可変させることにより、該現像剤搬送部
材による現像剤の撹拌及び搬送領域を拡大した現像装置
を提供することである。

【００２５】本発明のさらに他の目的は、現像剤規制部
材の背後の現像剤溜り部に撹拌・搬送手段を設けるとと
もに、この現像剤溜り部からホッパー部へ現像剤を逆送
させる現像剤逆送手段を設けることにより、簡単な構造
で、コストアップを招くことなく、現像部内の現像剤の
量を一定に保持できるようにした現像装置を提供するこ
とである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置によって達成される。要約すれば、本発明は、
第１の態様においては、現像剤担持体を含む現像室と、
現像剤を収納するホッパー室とが一体的に並置され、こ
れら現像室及びホッパー室のそれぞれに現像剤を撹拌、
搬送するための撹拌手段を有する現像装置において、前
記ホッパー室内に配設された撹拌手段は、前記ホッパー
室の内壁両側面に回転自在に支持された回転軸と、前記
回転軸に所定の間隔を置いて取付けられた複数のアーム
と、軸状部分と、この軸状部分に一体に形成された板状
の本体部分とを備えた搬送部材と、前記搬送部材の前記
軸状部分を回動可能に係合する、前記アームの自由端部
に形成したＵ字状の支承部と、前記搬送部材の前記本体
部分を前記回転軸の方へと付勢するために、前記搬送部
材の前記本体部分と前記回転軸との間に取付けられた弾
性部材と、を有することを特徴とする現像装置である。

【００２７】また、第２の態様においては、本発明は、
現像剤担持体を含む現像部と、現像剤を収納するホッパ
ー部とが一体的に並置された現像装置において、前記ホ
ッパー部内に収納された現像剤を撹拌するとともに、前
記現像部へと搬送する回転式の現像剤搬送部材は、前記
ホッパー部の側壁面に回転自在に取付けられた回転軸
と、弾性部材からなる板状の現像剤搬送体と、前記現像
剤搬送体を回転可能に支持するクランク形の棒状体と、
前記回転軸に形成した貫通孔に摺動可能に挿入された前
記棒状体のアーム部と、前記棒状体の前記アーム部の端
部を直角方向に外側に曲げて形成されたガイドアーム
と、前記回転軸をほぼ中心として形成され、前記ガイド
アームが係合するガイド溝と、前記回転軸を回転駆動す
る手段と、を有することを特徴とする現像装置である。

【００２８】さらに、第３の態様においては、本発明
は、現像剤担持体を含む現像部と、現像剤を収納するホ
ッパー部とが一体的に並置された現像装置において、前
記ホッパー部内に収納された現像剤を撹拌するととも
に、前記現像部へと搬送する回転式の現像剤搬送部材
は、前記ホッパー部の側壁面に回転自在に取付けられた
回転軸と、弾性部材からなる板状の現像剤搬送体と、前
記現像剤搬送体を回転可能に支持する本体部分を有する
棒状体と、前記回転軸に形成した貫通孔に摺動可能に挿
入された前記棒状体の前記本体部分に連結されたアーム
部と、前記棒状体の前記本体部分を前記アーム部より外
方へと突出させ、この突出した部分に回転自在に設けら
れたコロと、前記回転軸の外側において前記ホッパー部
の側壁面に設けられ、前記コロが当接するガイド壁と、
前記コロを前記ガイド壁へと押圧するために前記アーム
部に設けられたバネと、前記回転軸を回転駆動する手段
と、を有することを特徴とする現像装置である。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照して詳細に説明する。なお、以下の実施例においては
本発明を電子写真方式の画像形成装置に使用される現像
装置に適用した場合について説明するが、本発明は実施
例以外の電子写真方式、静電記録方式等の種々の構成の
画像形成装置に使用される現像装置に等しく適用できる
ものである。

【００３０】まず、図１〜図３を参照して本発明の第１
の実施例について説明する。

【００３１】図３は本発明の第１の実施例の現像装置の
全体構成を示す概略断面図であり、この現像装置７は現
像剤担持体としての現像スリーブ１０を含む現像室９
と、現像剤Ｔを収納するホッパー室８とが並置され、一
体化された構成を有する。これら現像室９とホッパー室
８は仕切り板１１によって現像剤搬送路を除いて仕切ら
れており、また、現像スリーブ１０の上部にはこの現像
スリーブ１０によって担持、搬送される現像剤の量を規
制する現像剤規制板１２が設けられている。さらに、装
置の上部にはカバー板１３が取り付けられている。な
お、現像スリーブ１０に担持された現像剤は現像領域に
おいて感光体ドラム１４上に形成された静電潜像に付着
して可視画像を形成する。

【００３２】このように構成された現像装置において、
ホッパー室８内に収納された現像剤Ｔはホッパー室８内
に設けられた撹拌手段１の回転によって撹拌され、現像
室９へと搬送される。一方、現像室９に搬送された現像
剤Ｔは、現像室９内に設けられた撹拌部材１５によって
さらに撹拌されると同時に現像スリーブ１０へと搬送さ
れる。

【００３３】次に、図１を参照して本実施例の撹拌手段
１について詳細に説明する。

【００３４】上記撹拌手段１は、回転軸２と、この回転
軸２に所定の間隔を置いて取り付けられた複数のアーム
３と、これらアーム３に回動可能に支持された現像剤を
搬送するための搬送部材５とから構成されており、その
回転軸２が図示しない現像装置内壁の両側面に回動自在
に支持されることによって、撹拌手段１全体が回転軸２
を中心にして回動することになる。本実施例ではアーム
３は回転軸２と一体的に形成されており、また、これら
アーム３の自由端部にはＵ字状の支承部４が形成されて
おり、これら支承部４に搬送部材５の軸状部分５ａを回
動可能に係合させることによって、搬送部材５はアーム
３に回動可能に支持されている。

【００３５】搬送部材５は上記軸状部分５ａに厚みを持
った板状の本体部分５ｂが一体に形成された構成を有
し、板状の本体部分５ｂは回動し得るようにアーム３と
交差する部分が切除されている。換言すれば、搬送部材
５は、複数の板状の本体部分５ｂが隣り合うアーム３間
において軸状部分５ａに固定された構成を有する。ま
た、搬送部材５の各本体部分５ｂは、これら本体部分５
ｂと回転軸２との間に取り付けられた引張スプリングの
ような弾性部材６の引張力によって、回転軸２の方向に
常時付勢されている。

【００３６】図２は本実施例の撹拌手段１の作用を説明
するためのものであり、同図（Ａ）はホッパー室８内の
現像剤Ｔが多い場合を示し、同図（Ｂ）はホッパー室８
内の現像剤Ｔが減少した場合を示す。

【００３７】図２（Ａ）に示すように、ホッパー室８内
の現像剤Ｔが多い場合には、搬送部材５は現像剤Ｔの抵
抗を受け、弾性部材６の引張力に抗して軸状部分５ａを
中心にしてその板状の本体部分５ｂが回動変位する。こ
こで、弾性部材６としては、現像剤Ｔが多い場合には現
像剤から受ける抵抗力よりも弾性部材６の付勢力（本実
施例では引張力）の方が若干弱いものを使用することは
勿論である。従って、搬送部材５は撹拌手段１の回転方
向に準じるように変位し、現像剤Ｔの搬送力が弱まる。

【００３８】これに対し、図２（Ｂ）に示すように、ホ
ッパー室８内の現像剤Ｔが少ない場合には、搬送部材５
は現像剤Ｔから受ける抵抗力が小さいので、弾性部材６
の引張力の方が現像剤Ｔの抵抗力より大きくなり、この
ため搬送部材５の板状の本体部分５ｂは回動変位しな
い。よって、現像剤Ｔの搬送力が強くなる。

【００３９】このように、本実施例においては、ホッパ
ー室８内に予め定めた所定量の現像剤Ｔが収納されてい
るときに、搬送部材５が受ける現像剤からの抵抗力とほ
ぼ等しい付勢力を持つ弾性部材６を使用して、撹拌手段
１の搬送部材５を回転軸２の方向へ付勢するようにした
ので、撹拌手段１の搬送部材５がホッパー室内の現像剤
の量に対応して回動変位し、現像剤の搬送力を現像剤の
量に応じて加減する。従って、現像室９内への現像剤の
搬送過多によるブロックキング現象や、現像室９の現像
剤不足を解消することができるとともに、撹拌手段１の
回転負荷を軽減することができるという利点がある。さ
らに、現像室９への現像剤の搬送量が安定するという利
点もある。

【００４０】次に、図４〜図６を参照して本発明の第２
の実施例について説明する。

【００４１】図４は本発明の第２の実施例の現像装置の
全体構成を示す概略断面図であり、この現像装置６０は
その現像容器６１が高さを抑えた横長形状に形成されて
おり、現像部６２とホッパー部６３とが並置された構成
を有する。現像部６２には現像剤担持体としての現像ス
リーブ６４、この現像スリーブ６４にて担持、搬送され
る現像剤（トナー）の量を規制する規制ブレード６５、
及び現像部６２内に搬送された現像剤を撹拌するととも
に、現像スリーブ６４に供給するための撹拌部材６６が
配設されている。一方、ホッパー部６３は現像剤の収納
量を増やすために通常よりも横長に形成されており、こ
のホッパー部６３には収納された現像剤を撹拌するとと
もに、現像部６２へと搬送するための現像剤搬送部材６
７がホッパー部６３のほぼ中心部に配設されており、後
述するように、この搬送部材６７は回転軸６８を中心と
して図４に２点鎖線で示す楕円形の軌跡で回転する。

【００４２】上記現像剤搬送部材６７近傍の詳細を拡大
して図５に示す。現像容器６１の側壁面６１ａにはひょ
うたん形状のガイド溝６９が形成されている。上記現像
剤搬送部材６７は、ゴム等の弾性部材からなる板状の現
像剤搬送体７０と、この現像剤搬送体７０を回転可能に
支持するクランク形の棒状体７１とを備え、棒状体７１
はそのアーム部７１ａの端部が直角方向に外側に曲げら
れてガイドアーム７２を形成しており、このガイドアー
ム７２が上記ガイド溝６９に係合している。また、棒状
体７１はガイド溝６９のほぼ中心位置において現像容器
６１の側壁面６１ａに回転自在に取り付けられた回転軸
６８の貫通孔にそのアーム部７１ａが摺動可能に挿入さ
れており、この回転軸６８が回転駆動されることによっ
て、棒状体７１はこの回転軸６８を中心にして回転する
が、棒状体７１のガイドアーム７２がガイド溝６９と係
合しているため、ガイドアーム７２のガイド溝６９中の
位置に応じて棒状体７１のアーム部７１ａは回転時に、
図示矢印Ｂで示すように、回転軸６８の貫通孔中を摺動
する。従って、棒状体７１の回転半径長（アーム部７１
ａの回転半径）が回転角度に応じて変化することにな
り、図示するような楕円形状の軌跡を描くことになる。
なお、上記構成は現像容器６１の対向する側壁面にも同
様に実施されていることは言うまでもない。

【００４３】図６は図５を矢印Ａ方向から見た現像剤搬
送部材６７の棒状体７１を回転させる回転軸６８に対す
る駆動機構の詳細図である。回転軸６８は駆動ギア８０
に同軸的に連結されており、装置本体側のドラムギア８
１の回転駆動力が中継ギア８２、８３、８４を介して減
速された状態で駆動ギア８０に伝達されることによっ
て、この駆動ギア８０は図示矢印方向へ回転駆動され、
これによって回転軸６８も回転駆動される。

【００４４】上記駆動機構により回転軸６８が図４に矢
印で示す方向に回転すると、棒状体７１が回転する。こ
の際、上述したように、棒状体７１のガイドアーム７２
がガイド溝６９に沿って移動するため、棒状体７１の本
体部分に固定された現像剤搬送体７０はその回転半径が
回転角度に応じて変化し、図に２点鎖線で示す楕円形状
の軌跡を描いて回動することになる。これにより、この
楕円領域内の広い範囲内の現像剤を掻き出し、撹拌する
ことができるので、掻き出し能力が高くなり、ホッパー
部の高さ方向の寸法を減少させ、かつ横方向に容積を増
加させた場合でも、現像剤の有効容量が制限されてしま
ったり、追加の現像剤搬送部材を必要とする等の欠点が
除去できる。

【００４５】上記第２の実施例ではガイド溝６９をひょ
うたん形状にしたが、これに限定されるものではなく、
ホッパー部６３の内部空間の形状に応じてガイド溝６９
の形状を変化させれば、対応的に現像剤搬送部材６７の
掻き出し能力を高くすることができる。例えば、図７に
示すように、ホッパー部６３の内部空間が、現像剤の収
納量を増加させるため、図４の場合よりその右下の領域
６３ａにおいて外側に膨出している場合には、現像剤搬
送部材６７が図７に２点鎖線で示す楕円形状の軌跡を描
くように、ガイド溝６９の形状を若干変形させる。これ
により、膨出した領域６３ａに収納された現像剤も現像
部側へ搬送することができる。

【００４６】また、上記第２の実施例では現像容器６１
の側壁面６１ａに形成したガイド溝６９に現像剤搬送部
材６７の棒状体７１のガイドアーム７２を係合させるこ
とよって、現像剤搬送部材６７の描く軌跡を規制した
が、本発明はこれに限定されるものではない。

【００４７】図８は本発明の第３の実施例の要部を示す
概略斜視図であり、上記第２の実施例におけるガイド溝
６９の代わりに、現像容器６１の側壁面６１ａにガイド
壁７３を設け、一方、現像剤搬送部材６７の棒状体７１
の現像剤搬送体７０が固定されている本体部分をアーム
部７１ａより外方に突出させ、この突出させた部分に回
転自在のコロ７４を取り付け、このコロ７４を常時軽圧
でガイド壁７３へバネ７５によって当接させるように構
成したものである。

【００４８】本実施例においても、現像剤搬送部材６７
の回転半径をガイド壁７３の形状に対応して変化させる
ことができることは明白であるのでその詳細説明は省略
するが、本実施例のようにガイド壁７３を設けた場合に
は、上記ガイド溝６９を設けた第２の実施例の場合のよ
うに、現像剤がガイド溝６９内へ入り込み、棒状体７１
の動きが悪くなる、場合によっては動かなくなるという
ような欠点が生じないという利点がある。勿論、これら
実施例以外の他の方法で現像剤搬送部材６７の回転半径
長を可変するようにしてもよい。

【００４９】次に、図９及び図１０を参照して本発明の
第４の実施例について説明する。

【００５０】図９は本発明の第４の実施例の現像装置の
全体構成を示す概略断面図であり、本実施例の現像装置
は、図１６に示した上記従来の現像装置と同様に、現像
部１００とホッパー部１０１とが並置された構成を有す
る。また、他の構成もかなりの部分が図１６の現像装置
と類似しているので、対応する部品、部材等には同一符
号を付して必要のない限りそれらの説明を省略する。

【００５１】図９に示す構成の現像装置において、ホッ
パー部１０１から現像部１００への現像剤Ｔの供給量は
規制部材１０２の開口部１０３の開口面積とホッパー部
１０１内の搬送部材１０９の回転数に依存する。即ち、
開口部１０３の開口面積を大きくし、搬送部材１０９の
回転数を早くすることにより供給量は増加し、逆に、開
口面積を小さくし、回転数を遅くすることにより供給量
は減少する。

【００５２】前述したように、ホッパー部１０１から搬
送部材１０９の回転により現像部１００内に供給された
現像剤Ｔは、現像部１００内の所定位置に配設され、時
計方向に回転する撹拌部材１０４によって撹拌され、図
示矢印Ｐで示すように現像スリーブ１０５の近傍まで搬
送された後、現像スリーブ１０５内のマグネットローラ
１０６の搬送極１０６ｃの吸引力によって現像スリーブ
１０５に吸着される。現像スリーブ１０５は反時計方向
に回転しているため、吸着された現像剤Ｔは同じ方向に
搬送され、ブレード部材１０７の背面の領域（現像剤溜
り部）Ｄに形成された現像剤溜りＤ₁ に呑み込まれてし
まう。この現像剤溜りＤ₁ は非回転のマグネットローラ
１０６のカット極１０６ｂの磁力とブレード部材１０７
で現像剤Ｔが規制されることによって形成され、現像剤
への帯電付加が現像スリーブ１０５との摺擦により最も
与えられる部分である。また、この現像剤溜りＤ₁ には
現像スリーブ１０５の回転に伴なって図中に矢印ｑで示
す方向の対流動が生じている。

【００５３】本実施例においては、ブレード部材１０７
の背後の現像剤溜り部Ｄにスクリュー形態をした撹拌・
搬送手段１４１を配設し、ある一定量以上に現像剤溜り
Ｄ₁が成長した場合に、この撹拌・搬送手段１４１によ
り一定量以上の現像剤をホッパー部１０１へ逆送し、現
像剤溜りＤ₁ がある一定量以上には成長しないように構
成したものである。

【００５４】このため、一端が撹拌・搬送手段１４１の
近傍に位置し、他端がホッパー部１０１内へ僅かに突出
し、かつホッパー部１０１に向かって下方に傾斜した逆
送部材１５１を設け、現像剤溜りＤ₁ がある一定量以上
に成長したときに、現像剤がこの逆送部材１５１上に移
動する図示矢印方向（時計方向）に回転する撹拌・搬送
手段１４１によって余分の現像剤を逆送部材１５１上に
移動させ、図示矢印ｒにて示すようにホッパー部１０１
内へ逆送するようにしている。

【００５５】即ち、ホッパー部１０１から供給された現
像剤Ｔの量が増加するにつれ、現像剤溜りＤ₁ は成長す
る。ある一定量以上に現像剤溜りＤ₁ が増加すると、撹
拌・搬送手段１４１によって現像剤溜りＤ₁ より掻き出
された現像剤が逆送部材１５１上に送り込まれる。逆送
部材１５１上の現像剤Ｄ₂ は撹拌・搬送手段１４１によ
って次々に送り込まれる現像剤によって矢印ｒで示すよ
うに強制的に移動させられ、また、逆送部材１５１がホ
ッパー部１０１に向かって下方に傾斜し、現像剤Ｄ₂ の
流動移動を補助する働きをするので、逆送部材１５１上
の現像剤Ｄ₂ はホッパー部１０１内に順次に落下し、再
度使用に供されることになる。

【００５６】ここで、撹拌・搬送手段１４１はブレード
部材１０７の近傍に配置されているので、マグネットロ
ーラ１０６のカット極１０６ｂの磁極に影響を与えない
ためにも、ステンレス鋼又は樹脂等の非磁性材料から形
成されている。また、連続したスクリューでは一方向に
現像剤が送られ、凝集する可能性があるので、図１０に
示すように、撹拌・搬送手段１４１は巻き方向の異なる
スクリューを複数群配置した方が、現像剤溜りＤ₁ の循
環と合せて、より好ましい。

【００５７】このような本実施例の構成において、濃度
ムラ、濃度低下等がない安定した高品位の画像を形成で
きるようにするためには、常に現像剤の帯電荷量を一定
に保つ必要があり、そのためにも現像剤溜りＤ₁ の量を
一定に保ち、循環流動を活発に行なわせる必要がある。

【００５８】撹拌・搬送手段１４１はその位置により現
像剤溜りＤ₁ の量を一定値に保てる一方向回転体である
ため、現像剤溜りＤ₁ の循環流動を補助する効果もあ
る。しかしながら、現像剤溜りＤ₁ の量が画像形成のた
めに消費される現像剤の量によって変化することは好ま
しくないので、ホッパー部１０１から現像部１００に移
動する現像剤の供給量を制御しなければならない。

【００５９】本実施例はこの目的についても簡易な手段
で達成できる。即ち、本実施例の構成において最も画像
情報が多く、現像剤の消費量が多いベタ黒等の場合より
もさらに多い量の現像剤をホッパー部１０１から現像部
１００へ供給するように設定すればよい。この現像剤の
供給量の設定と、撹拌・搬送手段１４１及び逆送部材１
５１よりなる強制循環搬送系とを組み合わせることによ
り、現像剤溜りＤ₁ は常時ある一定量以上に成長するか
ら、この現像剤溜りＤ₁ の余分の現像剤を本実施例の強
制循環搬送系によってホッパー部１０１へ逆送すること
により、画像形成のために消費される現像剤の量に関係
なく、簡易な構成で一定量の現像剤溜りＤ₁ を維持する
ことができる。

【００６０】このように、本実施例によれば、現像剤溜
り部Ｄに凝集する現像剤を撹拌・搬送手段１４１にて強
制的に逆送部材１５１に送り込み、ホッパー部１０１へ
の循環を活発化させることにより、現像部１００におけ
る現像剤の量が一定に保持されるから、常に安定した高
画質の画像を得ることができる。

【００６１】また、撹拌・搬送手段１４１は現像剤溜り
部Ｄの現像剤の循環を積極的に行なわせる効果も持つた
め、長時間放置後に見られる現像剤の帯電量不足による
画像濃度の低下も防ぐことができる。

【００６２】なお、現像剤の供給量は、上述したよう
に、規制部材１０２の開口部１０３の面積の大小、並び
に搬送部材１０９の回転数によって決定することができ
る。

【００６３】また、撹拌・搬送手段１４１のスクリュー
の巻きピッチ間隔、総ピッチ数は、現像剤溜りＤ₁ の最
適形状、現像装置の形態、駆動伝達系を考慮に入れて決
定すればよく、本実施例に限定されないことは言うまで
もない。

【００６４】次に、本発明の第５の実施例について図１
１及び図１２を参照して説明する。

【００６５】図１１は本発明の第５の実施例の現像装置
の全体構成を示す概略断面図であり、本実施例は現像剤
溜り部Ｄに配設された撹拌・搬送手段１４１の構成を変
えた点で上記第４の実施例と相違するだけであるので、
対応する部品、部材等には同一符号を付して必要のない
限りそれらの説明を省略する。

【００６６】本実施例の撹拌・搬送手段１４１はスクリ
ュー形態ではなく、図１２（Ａ）に拡大して示すよう
に、その回転軸１４２が端部に回り止め１４３を有し、
また、この回転軸１４２に多数個の撹拌ブロック１４４
が隙間なく挿通された構成を有する。これら撹拌ブロッ
ク１４４はほぼ同一の構造を有し、図１２（Ｂ）に拡大
して示すように、円筒形状のブロック本体の外周部に任
意の形状の１つのブレード１４４ａが設けられ、中心部
の貫通孔１４４ｂによって回転軸１４２に挿通される。
また、ブロック本体の一方の端面には軸方向に突出する
一対の突起１４４ｃが形成され、他方の端面にはこれら
突起１４４ｃ（実際には回転軸１４２の回り止め１４３
或は隣りの撹拌ブロックの突起）と係合する一対の溝部
１４４ｄが軸方向に形成されている。この場合、突起１
４４ｃと溝部１４４ｄとは図示するように所定の角度、
互いに相違する位置に（即ち、円周上の異なる位置に）
それぞれ形成されている。そして、このように構成され
た撹拌ブロック１４４を図１２（Ａ）に示すように回転
軸１４２に挿通し、一番初めに回転軸１４２に挿通され
た撹拌ブロック１４４の溝部１４４ｄを回転軸１４２の
回り止め１４３と係合させ、それ以後に挿通された撹拌
ブロック１４４はそれらの突起１４４ｃと溝部１４４ｄ
とをそれぞれ係合させることにより、ブレード１４４ａ
が種々の位置に配置された撹拌・搬送手段１４１が構成
される。

【００６７】このように構成された撹拌・搬送手段１４
１は逆送部材１５１上への現像剤の強制循環を効果的に
行なうことができる構成と言うことができる。なお、撹
拌ブロック１４４のブレード１４４ａの形状は本実施例
に限定されるものではなく、例えば図１２（Ｃ）に示す
ように、「く」字状に曲がった形状のブレード１４４ａ
でもよい。つまり、現像剤溜りＤ₁ の最適形状、現像装
置の形態、駆動伝達系を考慮して決定すればよい。

【００６８】なお、上記実施例では本発明を電子写真方
式の画像形成装置に適用した場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、他の種々の構
成の電子写真方式のカラー或は単色（白黒）の画像形成
装置や、静電記録方式等の画像形成装置にも等しく適用
できることは言うまでもない。

【００６９】

【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、現像剤担持体を含む現像室と、現像剤を収納
するホッパー室とが一体的に並置され、これら現像室及
びホッパー室のそれぞれに現像剤を撹拌、搬送するため
の撹拌手段を有する現像装置において、ホッパー室内に
配設された撹拌手段は、ホッパー室の内壁両側面に回転
自在に支持された回転軸と、回転軸に所定の間隔を置い
て取付けられた複数のアームと、軸状部分と、この軸状
部分に一体に形成された板状の本体部分とを備えた搬送
部材と、搬送部材の前記軸状部分を回動可能に係合す
る、アームの自由端部に形成したＵ字状の支承部と、搬
送部材の前記本体部分を回転軸の方へと付勢するため
に、搬送部材の本体部分と回転軸との間に取付けられた
弾性部材と、を有する構成とされるので、この搬送部材
によるホッパー室からの現像剤の搬送力を現像剤の量に
応じて加減することができる。従って、現像室内への現
像剤の搬送過多によるブロックキング現象や、現像室の
現像剤不足を解消することができるとともに、撹拌手段
の回転負荷を軽減することができるという効果がある。
また、現像室への現像剤の搬送量が安定するという効果
もある。

【００７０】また、本発明の現像装置によれば、現像剤
担持体を含む現像部と、現像剤を収納するホッパー部と
が一体的に並置された現像装置において、ホッパー部内
に収納された現像剤を撹拌するとともに、現像部へと搬
送する回転式の現像剤搬送部材は、Ａ．ホッパー部の側
壁面に回転自在に取付けられた回転軸と、弾性部材から
なる板状の現像剤搬送体と、現像剤搬送体を回転可能に
支持するクランク形の棒状体と、回転軸に形成した貫通
孔に摺動可能に挿入された前記棒状体のアーム部と、棒
状体の前記アーム部の端部を直角方向に外側に曲げて形
成されたガイドアームと、回転軸をほぼ中心として形成
され、ガイドアームが係合するガイド溝と、回転軸を回
転駆動する手段と、を有する構成とするか、或いは、
Ｂ．ホッパー部の側壁面に回転自在に取付けられた回転
軸と、弾性部材からなる板状の現像剤搬送体と、現像剤
搬送体を回転可能に支持する本体部分を有する棒状体
と、回転軸に形成した貫通孔に摺動可能に挿入された棒
状体の本体部分に連結されたアーム部と、棒状体の前記
本体部分をアーム部より外方へと突出させ、この突出し
た部分に回転自在に設けられたコロと、回転軸の外側に
おいてホッパー部の側壁面に設けられ、コロが当接する
ガイド壁と、コロを前記ガイド壁へと押圧するために前
記アーム部に設けられたバネと、回転軸を回転駆動する
手段と、を有する構成とされるので、現像装置のホッパ
ー部に設けられた現像剤搬送部材の回転半径長が回転角
度に応じて変化するので、この搬送部材によって撹拌、
搬送できる範囲が円形だけでなく、それ以外の任意の形
状の範囲に変更できる。その結果、現像剤を収納するホ
ッパー部にデッドスペースを作ることなく効率よく現像
剤を撹拌、搬送できるという効果がある。また、現像容
器の形状に合わせて現像剤搬送部材の回動範囲を設定で
きるため、現像剤を効率よく収納できる形状の現像容器
を使用することができ、従って、現像剤の収納量を多く
することが可能となり、現像剤の補給頻度の低減が図れ
るという効果がある。さらに、現像剤の収納量を低下さ
せることなく現像容器の形状の変更が容易となるから、
画像形成装置全体の構成を考える上で自由度が広がり、
コストの低減、装置の小型化等の実現が容易になるとい
う効果がある。

【００７１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の現像装置に使用された
撹拌手段を拡大して示す概略斜視図である。

【図２】図１の撹拌手段の動作態様を説明するための概
略図である。

【図３】本発明の第１の実施例の現像装置の全体構成を
示す概略断面図である。

【図４】本発明の第２の実施例の現像装置の全体構成を
示す概略断面図である。

【図５】本発明の第２の実施例の現像装置に使用された
現像剤搬送部材の一端部近傍を拡大して示す概略斜視図
である。

【図６】本発明の第２の実施例の現像装置に使用された
現像剤搬送部材を回転駆動する駆動系の一例を示す概略
図である。

【図７】本発明の第２の実施例の現像装置の変形例を示
す概略断面図である。

【図８】本発明の第３の実施例の現像装置に使用された
現像剤搬送部材の一端部近傍を拡大して示す概略斜視図
である。

【図９】本発明の第４の実施例の現像装置の全体構成を
示す概略断面図である。

【図１０】本発明の第４の実施例の現像装置に使用され
た撹拌・搬送手段を拡大して示す概略図である。

【図１１】本発明の第５の実施例の現像装置の全体構成
を示す概略断面図である。

【図１２】本発明の第５の実施例の現像装置に使用され
た撹拌・搬送手段を拡大して示す概略斜視図である。

【図１３】従来の電子写真方式の画像形成装置の一例の
全体構成を示す概略断面図である。

【図１４】従来の電子写真方式の画像形成装置に使用さ
れている現像装置の一例を示す概略断面図である。

【図１５】従来の電子写真方式の画像形成装置に使用さ
れている現像装置の他の例を示す概略断面図である。

【図１６】従来の電子写真方式の画像形成装置に使用さ
れている現像装置のさらに他の例を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 撹拌手段 ２ 回転軸 ３ アーム ４ 支承部 ５ 搬送部材 ６ 弾性部材 ７ 現像装置 ８ ホッパー室 ９ 現像室 １０ 現像スリーブ １２ 現像剤規制板 １４ 感光体ドラム １５ 撹拌部材 ６０ 現像装置 ６１ 現像容器 ６２ 現像部 ６３ ホッパー部 ６４ 現像スリーブ ６５ 規制ブレード ６６ 撹拌部材 ６７ 現像剤搬送部材 ６８ 回転軸 ６９ ガイド溝 ７０ 現像剤搬送体 ７１ 棒状体 ７２ ガイドアーム ７３ ガイド壁 ７４ コロ ８０ 駆動ギア ８１ ドラムギア １００ 現像部 １０１ ホッパー部 １０２ 規制部材 １０３ 開口部 １０４ 撹拌部材 １０５ 現像スリーブ １０６ マグネットローラ １０７ ブレード部材 １０８ ブレード支持台 １０９ 搬送部材 １１２ ブレードシート １２１ 現像容器 １３０ 感光体ドラム １４１ 撹拌・搬送手段 １４２ 回転軸 １４３ 回り止め １４４ 撹拌ブロック １５１ 逆送部材 Ｔ 現像剤 Ｄ₁ 現像剤溜り

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−116875（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−236573（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−168671（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−172475（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−133080（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−123660（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−37455（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−126464（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−91656（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−157346（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤担持体を含む現像室と、現像剤を
   収納するホッパー室とが一体的に並置され、これら現像
   室及びホッパー室のそれぞれに現像剤を撹拌、搬送する
   ための撹拌手段を有する現像装置において、前記ホッパ
   ー室内に配設された撹拌手段は、 前記ホッパー室の内壁両側面に回転自在に支持された回
   転軸と、 前記回転軸に所定の間隔を置いて取付けられた複数のア
   ームと、 軸状部分と、この軸状部分に一体に形成された板状の本
   体部分とを備えた搬送部材と、 前記搬送部材の前記軸状部分を回動可能に係合する、前
   記アームの自由端部に形成したＵ字状の支承部と、 前記搬送部材の前記本体部分を前記回転軸の方へと付勢
   するために、前記搬送部材の前記本体部分と前記回転軸
   との間に取付けられた弾性部材と、 を有することを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 現像剤担持体を含む現像部と、現像剤を
   収納するホッパー部とが一体的に並置された現像装置に
   おいて、前記ホッパー部内に収納された現像剤を撹拌す
   るとともに、前記現像部へと搬送する回転式の現像剤搬
   送部材は、 前記ホッパー部の側壁面に回転自在に取付けられた回転
   軸と、 弾性部材からなる板状の現像剤搬送体と、 前記現像剤搬送体を回転可能に支持するクランク形の棒
   状体と、 前記回転軸に形成した貫通孔に摺動可能に挿入された前
   記棒状体のアーム部と、 前記棒状体の前記アーム部の端部を直角方向に外側に曲
   げて形成されたガイドアームと、 前記回転軸をほぼ中心として形成され、前記ガイドアー
   ムが係合するガイド溝と、 前記回転軸を回転駆動する手段と、 を有することを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】 現像剤担持体を含む現像部と、現像剤を
   収納するホッパー部とが一体的に並置された現像装置に
   おいて、前記ホッパー部内に収納された現像剤を撹拌す
   るとともに、前記現像部へと搬送する回転式の現像剤搬
   送部材は、 前記ホッパー部の側壁面に回転自在に取付けられた回転
   軸と、 弾性部材からなる板状の現像剤搬送体と、 前記現像剤搬送体を回転可能に支持する本体部分を有す
   る棒状体と、 前記回転軸に形成した貫通孔に摺動可能に挿入された前
   記棒状体の前記本体部分に連結されたアーム部と、 前記棒状体の前記本体部分を前記アーム部より外方へと
   突出させ、この突出した部分に回転自在に設けられたコ
   ロと、 前記回転軸の外側において前記ホッパー部の側壁面に設
   けられ、前記コロが当接するガイド壁と、 前記コロを前記ガイド壁へと押圧するために前記アーム
   部に設けられたバネと、 前記回転軸を回転駆動する手段と、 を有することを特徴とする現像装置。