JP3431393B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置の現像装置に係り、
詳しくはトナーと磁性粒子とからなる二成分現像剤を撹
拌混合する現像剤撹拌部を有する現像装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の現像装置に用いられる現
像剤撹拌部としては、中空部材内に設けた現像剤搬送手
段の現像剤搬送方向とは逆方向に現像剤を搬送する現像
剤搬送手段を中空部材の外部に設け、現像剤を前後に往
復搬送させることによって現像剤の内部循環を行うよう
に構成したものが提案されている。

【０００３】例えば、中空部材としての中空円筒部材の
軸方向に間隔を置いて流入部と流出部を設け、且つ、周
上には撹拌手段と軸方向移送手段を、内部には逆方向の
移送手段をそれぞれ設け、その端部付近に現像剤の供給
部と排出部とを設けることにより中空回転移送手段を構
成して、現像剤の内部循環及び更新を行うものが提案さ
れている（例えば、特開昭６０ー１４９０６９号公報参
照）。

【０００４】また、螺旋状の現像剤移動部材を周面に設
けた中空円筒部材の両端部周面に現像剤の流入口及び排
出口を設け、中空円筒部内に上記現像剤移動部材の現像
剤搬送方向と逆方向に現像剤を搬送する搬送スクリュウ
を配設し、円筒状部の上部及び下部にそれぞれ現像剤供
給及び排出用の開口を設けたものも提案されている（例
えば、特開昭６２ー１５５７０号公報、特開昭６２ー１
５５７１号公報参照）。

【０００５】また、中空円筒部材内部に、内部の現像剤
を長手方向に搬送する現像剤搬送手段を設けるととも
に、中空円筒部材の周壁に現像剤排出孔を形成して、こ
の現像剤排出孔から現像剤を現像器内に排出するものも
提案されている。

【０００６】例えば、中空円筒部材内部に現像剤搬送手
段を設けるとともに、中空円筒部材の周壁に現像剤排出
孔を形成した現像剤撹拌部として、周面に均一な排出孔
を有する外オーガと、外オーガ内で同軸に回転する内オ
ーガとを有するものが提案されている（例えば、特開昭
６１ー１６９８６２号公報参照）。この現像剤撹拌部に
おいては、外オーガの一端に形成したトナー補給口から
内部に補給したトナーを内オーガによって軸方向に搬送
し、排出孔から現像器内に排出し、外スクリュウによっ
て現像剤と混合する。これによれば、外オーガの一端に
トナーを補給するだけでトナーは外オーガ内を移動しな
がら軸方向に均一に排出されるので、現像器上部の軸方
向にトナーカートリッジを設ける必要はなく、複写装置
の小型化が可能となる。

【０００７】ここで、図６（ａ）は、従来提案されてい
た現像剤撹拌部の一例の縦断面図、同図（ｂ）は、現像
剤撹拌部に用いられている撹拌パドルの断面図である。

【０００８】この撹拌パドル８８は、現像室内の現像剤
の一部を中心軸線方向に沿って装置後ろ（図中、右側）
から装置前側（図中、左側）に搬送する上搬送スクリュ
ウ８６の下方に設けられている。この撹拌パドル８８
は、現像ローラ８４の現像有効領域幅方向（以下、現像
幅という）に渡って複数の現像剤排出孔８９ａが形成さ
れた中空部材８９と、該中空部材８９の周面から放射状
に伸びる複数の撹拌板部９０とを備え、該中空部材８９
内には、中心軸線方向に沿って上記上搬送スクリュウ８
６とは逆の向きに現像剤を搬送する下搬送スクリュウ９
１が収容されている。

【０００９】図６（ａ）において、上記上下搬送スクリ
ュウ８６，９１の前側端部は、現像器ユニットの前端壁
５０の外側まで延出し、この延出個所に上搬送スクリュ
ウ８６で搬送されてきた現像剤を、下搬送スクリュウ９
１上に自重で落下させるための落下部９６が設けられて
いる。この落下部９６を介して、上記ドクタブレード８
５で規制されてガイド８７及び上搬送スクリュウ８６で
前側まで搬送された現像剤が下搬送スクリュウ９１上に
落下し、該下搬送スクリュウ９１で現像ローラ８４の有
効幅内に搬送された後に上記撹拌パドル中空部材８９の
排出孔８９ａから現像室内に排出される。この上下搬送
スクリュウにより現像室内での現像剤のいわゆる横撹拌
が行われる。更に上記撹拌パドル８８の中空部材８９の
排出孔８９ａから現像器下部の現像剤溜りに排出された
現像剤が撹拌パドル８８の回転によりその撹拌板部で撹
拌されることにより、縦撹拌が行われる。

【００１０】また、上記下搬送スクリュウ９１の前側端
部は上記落下部９６よりも更に前側まで延びトナー収容
器ユニット４５の各現像室に対応させて設けられた各ト
ナー受け入れ用ケース９１Ｙ，Ｍ，Ｃ、１１０内部、具
体的には該ケース内に設けられたトナー補給ローラ９７
の下方まで延在している。これにより後述するトナー収
容器ユニットからのトナーが上記落下部９６で合流した
横撹拌中の現像剤に取り込まれ、撹拌パドル８８の中空
部材８９内を搬送される間に、現像剤と混合撹拌されて
帯電の立ち上げなどが行われる。そして、排出孔８９ａ
から放出されると直ちに撹拌板部９０により現像剤溜り
の現像剤と混合撹拌される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開昭
６０ー１４９０６９号公報、特開昭６２ー１５５７０号
公報、及び特開昭６２ー１５５７１号公報に記載されて
いるように中空円筒部周壁には排出孔を設けず、中空円
筒部内に設けた現像剤搬送手段の現像剤搬送方向とは逆
方向に現像剤を搬送する現像剤搬送手段を中空円筒部の
外部に設けた構成によれば、現像幅の一端から補給した
トナーが現像幅方向において一方向にしか搬送されない
ため、現像幅方向の前後で補給トナーを均一に撹拌混合
できずに、現像幅方向における画像濃度ムラが発生する
という問題点があった。

【００１２】また、上記特開昭６１ー１６９８６２号公
報で提案されているような排出孔を中空円筒部周壁の全
域に均一に設けている構成によれば、中空円筒部内の現
像剤搬送方向上流側の排出孔からは、中空円筒内に補給
されたトナーが十分撹拌帯電されないまま現像器側に排
出され、画像形成部において地汚れが生じてしまうとい
う問題点があった。

【００１３】上記排出孔の配置については、中空部材の
一端から補給されたトナーの撹拌時間を確保するため
に、現像剤搬送方向上流側の中空部材周壁には設けず、
下流側のみに設けることも考えられている。図６（ｃ）
は、排出孔８９ａを下搬送スクリュウ９１による現像剤
搬送方向で中空部材８９の途中から下流側の端部にわた
る領域のみに形成した一例である。すなわち、現像剤搬
送方向上流側の領域Ｌを避けて中空部材８９周壁に排出
孔８９ａを形成し、この領域Ｌの分だけ確実に中空部材
８９内での撹拌時間を確保できるようにしている。しか
し、この構成によれば補給トナーを含んだ現像剤が現像
剤搬送方向の下流側からしか現像器内に排出されないた
めに、上流側に対応する位置の現像器内の現像剤にトナ
ーが供給されるのに時間がかかり、この部分の画像濃度
が復帰しにくいため、現像幅方向におけるトナー濃度ム
ラが発生するという問題点がある。

【００１４】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その第１の目的は、補給トナーの現像剤中への
撹拌混合を良好に行い、現像幅方向での画像濃度ムラの
発生を防止できる現像装置を提供することである。

【００１５】また、その第２の目的は、上記第１の目的
に加えて更に、現像剤との撹拌混合が不十分な補給トナ
ーが現像器に供給されて地汚れが発生することを防止で
きる現像装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１の現像装置は、現像剤中に供給され
たトナーを撹拌混合する現像剤撹拌部を有する現像装置
において、上記現像剤撹拌部を、現像有効領域幅に対応
した幅の撹拌羽根が周方向に複数形成され、かつ回転駆
動される中空部材と、現像有効領域幅に対応させて該中
空部材内に配設され、該中空部材内部で現像剤を搬送す
る現像剤搬送手段とにより構成し、上記中空部材に、上
記現像剤搬送手段による現像剤搬送方向上流側から該中
空部材内部にトナーを補給するトナー補給口を形成し、
該中空部材周壁の現像幅全域にわたり、中空部材内部の
現像剤を剤受け部に排出する現像剤排出孔を点在させて
形成し、上記中空部材周壁に、該周壁からの高さが上記
撹拌羽根の高さより高いスパイラル状の羽根部材を設
け、かつ、上記中空部材の回転により上記スパイラル状
の羽根部材が現像剤を搬送する方向を、上記現像剤搬送
手段による現像剤搬送方向と同一にしたことを特徴とす
るものである。この請求項１の現像装置においては、中
空部内に補給され、中空内部を下流側に搬送されるトナ
ーを多量に含んだ現像剤を、中空部周壁排出孔から剤受
け部側に排出し、排出直後の現像剤を上記撹拌羽根の高
さより高くかつスパイラル状に形成した羽根部材で現像
幅方向に搬送する。また、中空部内に補給されたトナー
を含み、中空内部を下流側に搬送される現像剤を、中空
部周壁の現像幅全域に渡って形成された排出孔から剤受
け部側に排出する。このとき、剤受け部内の現像剤は、
中空内部の現像剤搬送方向上流側で下流側に比してトナ
ー濃度が高くなっている。この現像剤搬送方向上流側で
下流側より多く分布している現像剤中のトナーを、上記
スパイラル状の羽根部材で、さらに上記現像剤搬送方向
下流側に搬送し、現像幅の全域に均一にトナーを分布さ
せる。上記第２の目的を達成するために、請求項２の現
像装置は、請求項１の現像装置において、上記現像剤排
出孔の各々が形成されている上記中空部材の周方向で、
上記撹拌羽根間に該現像剤排出孔を形成していない部分
を設けたことを特徴とするものである。 この請求項３の
現像装置においては、中空部材周壁に現像幅の全域に渡
って形成した排出孔から現像剤を排出するとともに、剤
受け部において上記撹拌羽根の高さより高くかつスパイ
ラル状に形成した羽根部材で現像幅方向に搬送し、中空
部内に補給したトナーの現像剤中でのトナー濃度を現像
幅の全域で均一にする。また、中空部材周方向の撹拌羽
根間に現像剤排出孔を形成しない部分を設けることによ
り、中空部材長手方向の同一箇所から排出される現像剤
量を抑え、現像剤搬送方向上流側で現像剤との撹拌混合
が不十分で帯電不足であるトナーを現像器側に多量に排
出しないようにする。また、請求項３の現像装置は、請
求項１の現像装置において、上記現像剤排出孔を、前記
現像剤搬送手段による現像剤搬送方向の上流側で該下流
側より少なく排出するよう形成したことを特徴とするも
のである。この請求項３の現像装置においては、中空部
材内で撹拌が不十分で帯電不足となりやすい搬送方向上
流側から現像器へのトナーの排出量を少なくし、帯電が
十分となっている下流側からの排出量を多くして、帯電
不足のトナーが現像器に多量に排出されないようにす
る。また、請求項４の現像装置は、請求項３の現像装置
において、上記現像剤排出孔を、上記現像剤搬送方向の
上流側で該下流側より小さく形成したことを特徴とする
ものである。この請求項４の現像装置においては、現像
剤搬送方向の上流側では排出孔の大きさを下流側より小
さく形成し、現像剤が排出される量を下流側に比して少
なくする。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
るカラー電子写真プリンタ（以下、プリンタという）に
用いる現像装置に適用した一実施形態について説明す
る。図１は本実施形態に係るプリンタの概略構成図であ
る。まずこのプリンタ全体の概略について説明する。図
１において、潜像担持体としての感光体ドラム１は、矢
印Ａ向きに回転駆動されながら、一様帯電手段としての
帯電チャージャ２により一様に帯電された後、レーザ光
学装置３により画像情報に基づき走査露光されて表面に
静電潜像が形成される。ここで、露光する画像情報は所
望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、及
び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。感光体
ドラム１上に形成された静電潜像は、後述の現像器ユニ
ットとしての回転型現像装置４により各々所定の現像剤
としてのイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒トナーで
現像され、これにより感光体ドラム１上に各色画像が形
成される。

【００２９】感光体ドラム１上に形成された各色画像
は、感光体ドラム１と同期して図中矢印Ｂ向きに回転す
る中間転写ベルト５上に、イエロー、マゼンタ、シア
ン、及び黒の単色毎、１次転写チャージャ６によって順
次重ね転写される。中間転写ベルト５上に重ね合わされ
たイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の画像は、両面
複写兼用自動給紙カセット７あるいは手差し給紙トレイ
７ａから給紙ローラ８，８ａ、レジストローラ９を経て
転写部へ搬送された転写紙１０上に２次転写チャージャ
１１により一括転写される。転写終了後の転写紙１０は
定着装置１２によりトナー像が定着されフルカラープリ
ントとして機外に排出される。

【００３０】なお、中間転写ベルト５上に転写されなか
った感光体ドラム１上のトナーは、感光体クリーナ１３
により感光体ドラム１から除去され、また、転写紙１０
上に転写されなかった中間転写ベルト５上のトナーは、
中間転写ベルトクリーナ１４により中間転写ベルト５か
ら除去される。

【００３１】次に、上記現像装置４について説明を加え
る。図２は同現像装置の分解斜視図、図３は同現像装置
の現像器ユニット４０の内部構造を示す断面図、図４は
黒現像器の上記上下搬送スクリュウ８６，９１の中心軸
５２を含む面による縦断面図である。

【００３２】図２において回転型現像装置は、内部に例
えば黒、シアン、イエロ及びマゼンタの４色それぞれの
現像器が形成され、かつプリンタ本体内において回転中
心線としての中心軸線（不図示）回りで回動自在に取り
付けられる外周がほぼ円筒状の現像器ユニット４０と、
各現像器に一対一で対応しそれぞれ黒、イエロ、マゼン
タ、シアンのトナーを収容した４つのトナー収容器４
１、４２、４３、４４を保持し、かつ該現像器ユニット
４０よりその中心軸線方向の前側でほぼ同軸上になるよ
うに取り付けられて該中心軸線回りで現像器ユニット４
０と一体に回動するトナー収容器ユニット４５と、これ
ら現像器ユニット４０及びトナー収容器ユニット４５
（以下、リボルバ現像ユニットという）を担持した状態
で、上記中心軸線にほぼ平行にプリンタ本体にスライド
可能な収納台４６と、回転補給ユニットを覆う回転不能
に設けられたカバー４７とを備えている。

【００３３】上記リボルバ現像ユニットは、収容台４６
の前支持板４８に回動自在に取り付けらた例えば２つの
支持コロ４９で現像器ユニット４０の円盤状の前端壁５
０を支持し、かつ、現像器ユニット４０の円盤状の後端
壁５１の中心部に突設された先端テーパの中心軸５２
を、本体後側板５３に穿設された中心軸挿入孔５４で回
動自在に支持することにより、プリンタ本体内で例えば
図１に示すようにその回転軸線が感光体ドラム１の回転
軸線とほぼ同一の水平面内において互いに平行になる位
置に位置決めされ、かつ回動自在になっている。

【００３４】次に、図２を用いて、リボルバ現像ユニッ
トを回転自在に支持する機構について説明する。上記収
容台４６は、上記前支持板４８、後支持板５５、両支持
板に前後端部それぞれが固着されかつ連結棒５６、５
７、５８で補強された側面カバー５９とを有する。この
前支持板４８には上記リボルバ現像ユニットを挿入可能
な挿入孔６０が形成され、かつ上記支持コロ４９の他に
上記トナー収容器ユニット４５に設けられたトナー補給
ローラ駆動用のモータ６１及び該モータ６１で駆動され
る歯車列が取り付けられている。また上記後支持板５５
近傍の上記連結棒５６、５７部分には中板６３が取り付
けられ、該中板６３に本体後側板に穿設された位置決め
孔６３ａに嵌合する位置決めピン６３ｂが突設されてい
る。該中板６３と後支持板５５との間の位置決めピン部
分に、回転位置決めコロ６６を保持したブラケット６４
の基端部が揺動可能に取り付けられている。このブラケ
ット６４は、上記コロ６６を現像器ユニット後端壁５１
の周面部における所定箇所に、各現像器を現像位置で位
置決めするため形成された合計４つの凹部６５に嵌入さ
せる向きにスプリング６７で付勢されている。

【００３５】上記本体前側板６８にはリボルバ現像ユニ
ットを担持した状態の上記収納台４６を挿入可能な挿入
孔６９などが形成され、この本体前側板６８と本体後側
板５３との間に、上記収納台４６をスライド自在に支持
するための上下ガイド７０、７１が掛けわたされてい
る。これらのガイド７０、７１に案内される収容台部分
として、収容台側面カバー５９の上端部と側部にそれぞ
れ被ガイド部７２、７３が設けられ、このうち側部の被
ガイド部７３の下面部には、上記ガイド７１に上向きに
植設されたガイドピン７４が入り込むガイド用のピン溝
７５が形成されている。

【００３６】以上のリボルバ現像ユニットの支持機構に
おいては、収納台４６の本体挿入時に、上記中板６３に
突設された位置決めピン６３ｂのテーパ状先端部がプリ
ンタ本体への収納台挿入完了直前から、本体後側板５３
の上記位置決め孔６３ａに入り込み、該挿入完了時点
で、収容台４６の後支持板５５や、上記ブラケット６３
を介して該中板６４により保持している位置決めコロ６
６を、本体内で正確に位置決めする。一方、収納台４６
の引き出し状態では該収納台４６の後側板５３で支持さ
れるリボルバ現像ユニットの後端部は、該収納台４６の
本体挿入完了直前から先端テーパ状の中心軸５２が上記
中心軸挿入孔５４に徐々に入り込んでいくのに伴って持
ち上げられ、該挿入完了時点では、完全に後支持板５５
から浮き上がる。そして、収納台４６の前支持板４８は
収納台４６の本体への挿入完了後にねじ７６などで本体
前側板６８に固定される。これにより、リボルバ現像ユ
ニットは、本体に正確に位置決めされた収容台前支持板
４８の支持コロ４９で前端部が支持され、かつ中心軸５
２を介して本体後側板５３に回動自在に後端部が位置決
めされて、回動可能になる。

【００３７】次に、図２及び図３を用いて、現像器ユニ
ット４０について説明する。図２において、リボルバ現
像ユニット回転駆動のための現像器ユニット回転手段と
して、上記本体後側板５３には、ステッピングモータな
どからなるリボルバ回転用モータ（不図示）で駆動され
るリボルバ出力歯車７８が取り付けられ、これが現像器
ユニット４０の後端板の背面にねじ止めなどで固定され
た該後端板５１とほぼ同径のリボルバ入力歯車７９に噛
み合って、リボルバ現像ユニットを回転駆動するように
なっている。この本体後側板５３には後述する現像器ユ
ニット４０内の現像ローラなどを駆動するための現像駆
動用モータ（不図示）で駆動される現像出力歯車８１な
ども取り付けられている。

【００３８】図３に示すように、上記現像器ユニット４
０は前述のほぼ円盤状の前後端板と、該前後端板間に設
けられた仕切り壁とを備えている。この仕切り壁は黒ト
ナーを収容した円筒状の黒トナーボトルを挿入可能な中
空の円筒部８２と、該円筒部８２から放射状に伸びて該
円筒部８２まわりの空間を円周方向に互いにほぼ同型の
４つの現像室に区画する現像器ケーシング部８３、８３
Ｃ、８３Ｍ、８３Ｙとからなっている。これらの各現像
室内に現像剤としてのキャリア及び各色のトナーからな
る二成分現像剤が収容されている。図示の例では感光体
ドラムに対向する現像ポジションにあるのが黒トナーと
キャリアを収容した黒現像器の現像室で、図中反時計回
りの順に、イエロートナーとキャリアを収容したイエロ
ー現像器の現像室、マゼンタトナーとキャリアを収容し
たマゼンタ現像器の現像室、シアントナーとキャリアを
収容したシアン現像器の現像室になっている。

【００３９】ここで、４つの各現像室の内部構造はまっ
たく同様であるので、以下、図３において現像ポジショ
ンにある黒現像室を例にとって内部構造を説明し、他の
現像室の内部構造については対応する部材の符号とし
て、黒現像室における符号と同じ数字にイエロー、マゼ
ンタ、シアンの各現像室を区別するためＹ、Ｍ、Ｃの添
字を付した符号を図中に示し、説明を省略する。

【００４０】図中現像ポジションにある黒現像器におい
て、現像器ケーシング部８３には感光体ドラム１に向け
た開口部が形成され、該開口部を介して一部が露出する
ように現像室内に現像ローラ８４が設けられている。ま
た現像室内には現像ローラ８４に担持されて感光体ドラ
ム１との対向部に搬送される現像剤量を規制するドクタ
ブレード８５、該ドクタブレード８５で規制されて現像
室内に押し留められた現像剤の一部を中心軸線方向に沿
って後から前に搬送する上搬送スクリュウ８６とそのガ
イド８７、及び、現像室内の現像剤を撹拌する現像剤撹
拌部としての撹拌パドル８８が設けられている。この撹
拌パドル８８は現像ローラ８４の幅方向にわたって複数
の排出孔８９ａが形成された中空部材８９と、該中空部
材８９の周面から放射状に伸びる複数の撹拌羽根として
の撹拌板部９０とを備え、該中空部材８９内には、中心
軸線方向に沿って上記上搬送スクリュウ８６とは逆の向
きに現像剤を搬送する現像剤搬送手段としての下搬送ス
クリュウ９１が収容されている。この下搬送スクリュウ
９１の下方の現像器ケーシング部８３には、現像室内の
現像劣化に伴う現像剤交換時に、劣化現像剤排出口や未
使用現像剤（トナー混合済み）の投入口として使用する
剤排出口９２が形成されており、上記排出孔８９ａから
排出された現像剤を受ける剤受け部となっている。この
排出口９２はねじ９４で取り付けられるキャップ９３に
よって外側から覆われている。

【００４１】次に、現像剤撹拌部について説明する。本
実施形態の現像剤撹拌部のうち、図６（ａ）に示す従来
のものと同一の構成を有している部分については、図６
（ａ）を用いて説明する。図６（ａ）において、上下搬
送スクリュウ８６，９１の前側端部は現像ローラ８４の
有効幅領域よりも外側（図示の例では現像器ユニットの
前端壁５０の外側）まで延在し、この延在個所に上搬送
スクリュウ８６で搬送されてきた現像剤を、下搬送スク
リュウ９１上に自重で落下させるための落下部９６が設
けられている。そして、下搬送スクリュウ９１の前側端
部は該落下部９６よりも更に前側まで延び、トナー収容
器ユニット４５の各現像室に対応させて設けられたトナ
ー補給ローラ９７下方の連通室内まで延在している。

【００４２】なお、現像器ユニット４０の後端壁５１
部、具体的には該後端壁５１に固設された上記リボルバ
入力歯車７９よりも後側には、本体側の現像出力歯車８
１と噛み合う図示を省略したリボルバ現像ユニット側の
現像入力歯車などが回動自在に設けられ、かつ、上記後
端壁５１などを貫通して突出した現像ローラ８４や上下
搬送スクリュウ８６，９１の軸端部に歯車が固設されて
いる。これらにより上記現像入力歯車などを介して各回
転体（現像ローラなど）を駆動するようになっている。

【００４３】上記トナー収容器ユニット４５は、図２に
示すように円盤状のユニット面板１０７（図６（ａ）参
照）と、各現像器に１対１で対応するように該面板の前
面に取り付けられた合計４つのトナー受入れ用ケース１
１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、１１０と、各トナー受入れ用ケース内
にそれぞれ設けられたトナー補給ローラ９７などを有し
ている。このトナー補給ローラは、対応する現像室が現
像ポジションに位置するときに、該ケース内への上記下
搬送スクリュウ９１延在部分のほぼ直上に位置するよう
に該ケースの前端壁部及びユニット面板１０８に軸支さ
れている。

【００４４】また、図６（ａ）に示すように上記ユニッ
ト面板１０７は、円筒状の黒トナー収容器が貫通し得る
円形の貫通孔がその中央部に形成されており、上記各ト
ナー受入れ用ケース１１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、１１０がこの貫
通孔を逃げて取り付けられている。またユニット面板１
０７には各現像器の現像室から延在する下搬送スクリュ
ウ９１のための貫通孔も形成されており、各下搬送スク
リュウ９１が各貫通孔を介して該ユニット面板１０８の
前面部の上記各トナー受入れ用ケース１１０Ｙ、Ｍ、
Ｃ、１１０内に延在している。

【００４５】また上記ユニット面板１０７は、上記トナ
ー補給ローラ９７の軸を軸受しており、該面板１０７を
貫通して現像器ユニット４０側に突出した該軸の端部に
歯車が固設されている。そして上記ユニット面板１０７
の現像ユニット側の面部には、該歯車１９７にかみあう
図示を省略した駆動入力用の補給入力歯車が回動自在に
設けられている。この各トナー補給ローラ毎に設けられ
た補給入力歯車のうち、現像ポジションにある現像器に
対応したケース内のトナー補給ローラ９７の補給入力歯
車が、収容台前支持板４８（図２参照）に取り付けられ
ている補給用モータ６１（図２参照）で駆動される歯車
に噛み合って、該モータ６１により回転駆動され得るよ
うになっている。この補給モータ６１の駆動制御により
トナー補給制御が行われる。

【００４６】また、図２に示すように上記４つのトナー
受入れ用ケース１１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、１１０のうち、各カ
ラー現像器に対応した３つカラートナー受入れ用ケース
１１０Ｙ、Ｍ、Ｃは、全て同様の形状をしている。すな
わち、上記下搬送スクリュウ９１のケース内延在部分と
トナー補給ローラ９７とを囲み、かつ対応する現像室が
現像ポジションに位置するときにトナー補給ローラ９７
の上方になる個所にトナー受入れ口が形成された周壁部
を有する。このトナー受入れ口の周囲は、カラートナー
を収容した各色同一形状のカラートナー収容器４２乃至
４４が、そのトナー排出口を下向きにした状態で、リボ
ルバ現像ユニット回転中心線方向のスライドにより取り
付けられるカラートナー収容器取付部が形成されてい
る。

【００４７】一方黒現像器に対応した黒トナー受入れ用
ケース１１０は、図２に示すように上記カラートナー受
入れ用ケース１０９Ｙ、Ｍ、Ｃにカラートナー収容器４
２、４３、４４を取り付けた状態の両者の全体周壁形状
とほぼ同一形状の周壁形状をしている。そしてカラート
ナー受入れ用ケースと同様の形状をした周壁部分のリボ
ルバ現像ユニットの中心線に面した個所には、黒トナー
収容器４１のトナー排出口に対応する形状のトナー受入
れ口が形成されている。

【００４８】黒トナー収容器４１は円筒状をしており、
長手方向一端部の周壁部にトナー排出口が形成され、そ
の内周面部にはトナー送り用の突条部が他端部から該ト
ナー排出口側にかけて螺旋状に形成されている。この螺
旋状の突条部により、リボルバ現像ユニットに取り付け
られた状態での該ユニットと一体の回転で、後端部から
トナー排出口が形成されている前端部に向けて収容トナ
ーを送るようになっている。このような黒トナー収容器
４１が、図２中に示すカバー４７に形成されたトナー収
容器挿入用切欠きを介して、後端部が現像器ユニット４
０の円筒部８２（図３参照）内まで進入し、かつ先端部
が例えば上記トナー収容器ユニット４５の各ケースの前
端壁部前面とほぼ面一になる状態まで挿入された状態に
セットされる。

【００４９】そして撹拌パドル８８の中空部材８９の現
像剤排出孔８９ａから現像室下部の剤受け部に排出され
た現像剤が撹拌パドル８８の回転によりその撹拌板部９
０でいわゆる縦撹拌が行われる。また上記補給ローラ９
７の回転により上記連通室内の下搬送スクリュウ９１上
に落下したトナーが、該下搬送スクリュウ９１により落
下部９６まで搬送され、ここで上搬送スクリュウ８６か
ら落下した現像剤内に取り込まれて互いに混合され、こ
の混合された現像剤が上記現像剤排出口から現像室内に
入ることにより、現像室内の現像剤のトナー濃度を上昇
させる。

【００５０】次に、第１の実施形態を説明する。図４
（ａ）は、撹拌パドル８８の側面図である。図４（ａ）
に示すように、撹拌パドル８８の中空部材８９周壁に形
成している排出孔８９ａを、下搬送スクリュウ９１の現
像剤搬送方向に対して上流側にあたる位置の排出孔（以
下、上流側排出孔という）８９ａの一つあたりの開口面
積Ｓ１が、下流側にあたる位置の排出孔（以下、下流側
排出孔という）８９ａの一つあたりの開口面積Ｓ２より
も小さくなるように形成している。トナー濃度が低下
し、トナー補給ローラ９７によって、現像剤中にトナー
補給が行われると、ニュートナーは上搬送スクリュウ８
６によって搬送されてきた現像剤と混合され、下搬送ス
クリュウ９１の現像剤撹拌部前方に供給される。そし
て、このニュートナーを多く含んだ現像剤は、下搬送ス
クリュウ９１で撹拌搬送されながら、現像幅の全域に渡
って形成された排出孔８９ａから、剤受け部に排出され
る。このとき、上流側排出孔Ｓ１から排出される現像剤
量は、下流側排出孔８９ａから排出される現像剤量より
も少ない。その後、撹拌板部９０で中空部材８９の周方
向に撹拌搬送される。ここで、上流側排出孔８９ａから
排出される現像剤中のニュートナーは、摩擦による帯電
が不十分である恐れがある。上記実施形態によれば、上
流側排出孔８９ａから排出する現像剤量を下流側排出孔
８９ａから排出する現像剤量よりも少なくし、十分に帯
電していると予想される下流側から多く排出しているの
で、現像領域に帯電不足のトナーが多量に供給されない
ようにでき、地汚れを発生させることを防止できる。ま
た、現像幅の全域に渡って排出孔８９ａを設けているの
で、排出孔８９ａを現像幅方向の一部に局所的に設けて
いる場合に比して、ニュートナーを含んだ現像剤を現像
幅方向に分散させやすく、トナー補給時にトナー濃度を
現像幅の全域に渡って均一に上昇させやすく、トナー濃
度ムラの発生を防止できる。

【００５１】次に、上記実施形態の変形例としての第２
の実施形態を説明する。図４（ｂ）は、中空部材８９周
壁の展開図である。この変形例では、中空部材８９の現
像幅長手方向に渡って平行に複数設けられた撹拌板部９
０の周方向の間（以下、撹拌板部間という）の全てに排
出孔８９ａを設けるのではなく、一つおきに設ける。こ
の構成によれば、撹拌板部間の全てに排出孔８９ａを設
けるのに比して、排出孔８９ａから排出される現像剤量
を減らすことができ、その結果、上流側排出孔８９ａか
ら排出される現像剤量を減らすことができるので、帯電
不足のトナーが多量に現像領域に搬送されるのを防止で
き、地汚れの発生を防止できる。ここで、上記排出孔８
９ａを設ける間隔については、撹拌板部間に一つおきに
設ける構成に限るものではない。トナー補給量、上下搬
送スクリュウ８６、９１の搬送能力、撹拌板部９０の撹
拌能力その他の種々の条件によって、上記構成で得られ
る効果の程度が異なるため、所望の効果を得られるよう
な間隔に設定することが望ましい。また、図４（ｂ）に
おいては、上記第１の実施形態同様に、上流側排出孔８
９ａの開口面積Ｓ１を、下流側排出孔８９ａの開口面積
Ｓ２よりも小さくしている。この構成によれば、トナー
補給時、中空部材８９内の現像剤搬送方向上流側にあり
現像剤との撹拌混合が不十分で帯電不足となっているト
ナーの剤受け部側への排出量を下流側に比して少なくで
き、帯電不足のトナーが現像領域に供給されることを防
止できるので、地汚れの発生を更に効果的に防止でき
る。

【００５２】次に、第３の実施形態を説明する。図５
（ａ）は、第３の実施形態に係る現像剤撹拌部の側面
図、図５（ｂ）は、同じく撹拌パドル８８の周方向の断
面図である。この実施形態の撹拌パドル８８は、上記第
１及び第２の実施形態と同様に、中空部材８９と、中空
部材８９内部に設けた下スクリュウ９１と、中空部周壁
に設けた撹拌板部９０とを有している。そして、本実施
形態においては、中空部材８９の周面に、スパイラル状
の羽根部材としてのスパイラル羽根１００を、撹拌板部
９０よりも中空部材８９の軸心から半径方向に高くなる
ように、現像幅の全域に渡って設けている。この構成に
おいて、トナー補給時、下スクリュウ９１によって中空
部材８９内部を現像剤と混合撹拌されて搬送される現像
剤は、剤受け部に排出された後に、更にスパイラル羽根
１００で幅方向に搬送されるとともに、撹拌板部９０で
縦撹拌される。これにより、現像剤の現像幅方向への搬
送を、上下スクリュウ８６、９１に加えて、スパイラル
羽根１００でも行うので、現像剤の幅方向の搬送性をス
パイラル羽根１００を設けていない場合に比して格段に
向上させることができ、トナー補給時に、幅方向でのト
ナー濃度ムラの発生を効率よく防止することができる。
ここで、スパイラル羽根１００による幅方向への現像剤
の搬送力は、図５（ｂ）に示すように、撹拌板部９０の
回転によって形成される円の直径（以下、撹拌板部直径
という）をα、パドル羽根の回転によって形成される円
の直径（以下、パドル羽根直径という）をβとすると
き、βーαの値が大きいほど搬送力が大きくなる。従っ
て、このβーαの値を調節することによって、現像剤の
幅方向の搬送力を所望の搬送力に調節することができ
る。

【００５３】図５（ｃ）は、上記第３の実施形態にかか
る現像剤撹拌部の変形例としての撹拌パドル８８の側面
図である。この例においては、撹拌板部９０とスパイラ
ル羽根１００によって中空部材８９の周方向と軸方向と
に区切られて形成されている中空部材８９周面の複数の
仕切り領域１０１の全てに排出孔８９ａを設けるのに代
えて、周方向、軸方向ともに上記領域の一つおきに排出
孔８９ａを設けている。このように、仕切り領域１０１
に、排出孔８９ａ設けない部分を作ることによって、ト
ナー補給時、中空部材８９の排出孔８９ａから剤受け部
内に排出される現像剤量を抑えることができる。これに
より、トナー補給時に、中空部材８９から剤受け部に排
出される現像剤量を、中空部材８９長手方向全域に渡っ
て抑え、現像剤との撹拌混合が不足して帯電不足のニュ
ートナーが中空部材８９から剤受け部を介して現像領域
に多量に供給されることを防止でき、地汚れの発生を防
止することができる。また、本実施形態においても下ス
クリュウ９１による現像剤搬送方向の上流側の排出孔８
９ａを下流側の排出孔８９ａに比して小さくしている。
従って、トナー補給時、帯電不足のトナーが多量に現像
領域に供給されることを防止できるので、地汚れの発生
を効果的に防止できる。また、更に、中空部材８９周壁
にスパイラル羽根１００も設けているので、トナー補給
時に、幅方向でのトナー濃度ムラの発生を効率よく防止
することができる。

【００５４】

【発明の効果】請求項１乃至４の現像装置によれば、補
給トナーを多量に含んだ現像剤が中空部周壁から排出さ
れた直後のトナーを比較的多量に含んだ現像剤を、スパ
イラル状の羽根部材で現像幅方向に搬送して現像幅方向
にトナーを分散させるので、現像幅方向での画像濃度ム
ラの発生を防止できる。また、現像剤搬送方向上流側で
下流側より多く分布している現像剤中のトナーを、上記
スパイラル状の羽根部材で、さらに上記現像剤搬送方向
下流側に搬送するので、スパイラル状の羽根部材による
現像剤の搬送方向を中空内部の現像剤搬送手段による現
像剤搬送方向と同一にしない場合に比して、現像幅の全
域に均一にトナーを分布させる速度を速めることがで
き、現像幅方向での画像濃度ムラの発生を効果的に防止
できる。特に、請求項２の現像装置によれば、現像幅の
全域に渡って排出された剤受け部の現像剤を撹拌羽根と
羽根部材で、現像幅の全域に均一にトナーを分布させる
ので、より効率よく画像濃度ムラの発生を防止できる。
また、現像幅の全域に渡ってトナーを現像器側に排出す
るので、補給トナーの現像剤中への撹拌混合を良好に行
うことができるとともに、混合撹拌が不十分で帯電不足
であるトナーを現像器側に多量に排出しないようにでき
るので、画像濃度ムラの発生を防止できるとともに、地
汚れの発生を防止できる。また、請求項３の現像装置に
よれば、現像幅の全域に渡ってトナーを現像器に排出し
て補給トナーの現像剤中への撹拌混合を良好に行うとと
もに、トナーが帯電不足である恐れのある現像剤搬送方
向上流側からのトナーの排出量を下流側に比して少なく
するので、画像濃度ムラの発生を防止できるとともに、
地汚れの発生を防止できる。また、請求項４の現像装置
によれば、排出孔からの現像剤の排出量の調節を、排出
孔の大きさを変えることで行うので、地汚れの防止のた
めの構成が容易である。

【００５５】

【００５６】

【００５７】

【００５８】

【００５９】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る現像装置が適用できるプリンタ
の概略構成図。

【図２】同プリンタの回転型現像装置の分解斜視図。

【図３】同回転型現像装置の現像ユニットの断面図。

【図４】（ａ）は、第１の実施形態に係る撹拌パドルの
側面図。（ｂ）は、第２の実施形態に係る中空部材周壁
の展開図。

【図５】（ａ）は、第３の実施形態に係る撹拌パドルの
側面図 （ｂ）は、同、撹拌パドルの周方向の断面図である。
（ｃ）は、同、撹拌パドルの変形例の側面図。

【図６】（ａ）は、従来提案されていた現像剤撹拌部の
一例の縦断面図。（ｂ）は、同、撹拌パドルの周方向断
面図。（ｃ）は、同、現像剤撹拌部の中空部材に設ける
排出孔の位置の説明図。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ４ 回転型現像装置 ４０ 現像器ユニット ４１ 黒トナー収容器 ４２ イエロートナー収容器 ４３ マゼンタトナー収容器 ４４ シアントナー収容器 ４５ トナー収容器ユニット ４９ 支持コロ ８２ 円筒部 ８４ 現像ローラ ８８ 撹拌パドル ８９ 中空部材 ８９ａ 排出孔 ９０ 撹拌板部 ９１ 下搬送スクリュウ １００ スパイラル羽根 １０１ 仕切り領域 Ｓ１ 上流側排出孔の面積 Ｓ２ 下流側排出孔の面積 α 撹拌板部の回転によって形成される円の直径 β パドル羽根の回転によって形成される円の直
径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 110 G03G 15/08 507 G03G 15/01 113

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像剤中に供給されたトナーを撹拌混合す
   る現像剤撹拌部を有する現像装置において、 上記現像剤撹拌部を、現像有効領域幅に対応した幅の撹
   拌羽根が周方向に複数形成され、かつ回転駆動される中
   空部材と、現像有効領域幅に対応させて該中空部材内に
   配設され、該中空部材内部で現像剤を搬送する現像剤搬
   送手段とにより構成し、 上記中空部材に、上記現像剤搬送手段による現像剤搬送
   方向上流側から該中空部材内部にトナーを補給するトナ
   ー補給口を形成し、 該中空部材周壁の現像幅全域にわたり、中空部材内部の
   現像剤を剤受け部に排出する現像剤排出孔を点在させて
   形成し、 上記中空部材周壁に、該周壁からの高さが上記撹拌羽根
   の高さより高いスパイラル状の羽根部材を設け、かつ、 上記中空部材の回転により上記スパイラル状の羽根部材
   が現像剤を搬送する方向を、上記現像剤搬送手段による
   現像剤搬送方向と同一にした ことを特徴とする現像装
   置。
2. 【請求項２】請求項１の現像装置において、上記現像剤
   排出孔の各々が形成されている上記中空部材の周方向
   で、上記撹拌羽根間に該現像剤排出孔を形成していない
   部分を設けたことを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】請求項１の現像装置において、上記現像剤
   排出孔を、前記現像剤搬送手段による現像剤搬送方向の
   上流側で該下流側より少なく排出するよう形成したこと
   を特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】請求項３の現像装置において、上記現像剤
   排出孔を、上記現像剤搬送方向の上流側で該下流側より
   小さく形成したことを特徴とする現像装置。