JP4192406B2

JP4192406B2 - 現像装置

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Publication number: JP4192406B2
Application number: JP2000184220A
Authority: JP
Inventors: 善之井口; 秀一生野
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2020-06-20
Also published as: JP2002006631A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置において使用される現像装置に係り、特に、トナーとキャリアとを含む現像剤を像担持体に搬送する現像スリーブの軸方向に沿って装置本体内において現像剤を混合攪拌させながら搬送させて循環させると共に、このように搬送される現像剤を現像スリーブに供給して現像を行うようにした現像装置において、現像剤にトナーを補給した場合に、補給されたトナーが速やかに現像装置内における現像剤中に均一に供給されると共に、このトナーが適切に帯電されて現像に使用されるようにした点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機やプリンター等の画像形成装置においては、像担持体に形成された静電潜像に現像装置からトナーを供給して現像を行うようにしており、このような現像装置としては、現像剤にトナーだけを使用した一成分現像方式の現像装置の他に、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置が知られていた。
【０００３】
そして、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置として、例えば、図１及び図２に示すような現像装置が使用されていた。
【０００４】
ここで、上記の現像装置においては、像担持体１と対向するように設けられた現像スリーブ１１の内周に複数の磁極Ｎ，Ｓ，…を有するマグネット部材１１ａを設けると共に、この現像スリーブ１１に沿って装置本体１０内に仕切り壁１２を設け、この仕切り壁１２によって第１の攪拌搬送部１３と第２の攪拌搬送部１４とに分離させると共に、この第１及び第２の各攪拌搬送部１３，１４内に、それぞれ回転軸１５ａ，１６ａの周囲に羽根部材１５ｂ，１６ｂが設けられた第１及び第２の各撹拌搬送部材１５，１６を設けている。
【０００５】
そして、この現像装置においては、上記の第１及び第２の各攪拌搬送部１３，１４内に設けられた第１及び第２の各撹拌搬送部材１５，１６を回転させて、各撹拌搬送部材１５，１６に設けられた羽根部材１５ｂ，１６ｂによってトナーとキャリアとを含む現像剤２を混合撹拌させながら、第１の攪拌搬送部１３と第２の攪拌搬送部１４とにおいて現像剤２を逆方向に搬送させ、上記の仕切り壁１２の両端の開口部１２ａ，１２ｂを通して、現像剤２を第１の攪拌搬送部１３と第２の攪拌搬送部１４との間で循環させると共に、第１の攪拌搬送部１３において現像剤２を現像スリーブ１１に供給するようにしている。
【０００６】
そして、この現像スリーブ１１を回転させて現像剤２を搬送させると共に、このように搬送される現像剤２の量を規制部材１７により規制し、現像スリーブ１１によって所定量の現像剤２を像担持体１と対向する現像領域に導き、この現像剤２中におけるトナーを像担持体１に形成された静電潜像に供給して現像を行うようにしている。
【０００７】
また、このように現像剤２中におけるトナーを像担持体１に形成された静電潜像に供給して現像を行うと、現像剤２中におけるトナーの濃度が次第に低下するため、現像剤２中におけるトナーの濃度が所定の濃度以下になると、現像剤２に新たなトナーを補給するようにしている。
【０００８】
ここで、現像剤２にトナーを補給するにあたり、例えば、図２に示す現像装置においては、上記の第１の攪拌搬送部１３及び第２の攪拌搬送部１４と連続するようにして第１の延出部２１と第２の延出部２２とを現像スリーブ１１よりその軸方向外側に延出するように設けている。
【０００９】
また、第１の攪拌搬送部１３と連続した第１の延出部２１において、上記の第１の撹拌搬送部材１５の回転軸１５ａに上記の羽根部材１５ｂと逆方向の羽根部材１５ｃを設け、また上記の第２の攪拌搬送部１４と連続した第２の延出部２２において、上記の第２の撹拌搬送部材１６の回転軸１６ａに上記の羽根部材１６ｂと連続した羽根部材１６ｃを設けている。
【００１０】
そして、第１の攪拌搬送部１３と連続した第１の延出部２１において、上記の羽根部材１５ｃにより現像剤２を混合攪拌しながら第１の攪拌搬送部１３と逆方向に搬送させると共に、第２の攪拌搬送部１４と連続した第２の延出部２２において、上記の羽根部材１６ｃにより現像剤２を混合攪拌しながら第２の攪拌搬送部１４と同方向に搬送させ、上記の第１の延出部２１にトナーを補給するようにしている。
【００１１】
このように第１の延出部２１にトナーを補給すると、トナーが補給された現像剤２がこの第１の延出部２１において上記の第１の攪拌搬送部１３と逆方向に搬送されて、第１の攪拌搬送部１３において搬送されてきた現像剤２と合流し、このように合流した現像剤２が上記の仕切り壁１２の一端の開口部１２ａを通して第１の攪拌搬送部１３から第２の攪拌搬送部１４に導かれ、さらに上記の第２の延出部２２において搬送されてきた現像剤２と合流するようになる。
【００１２】
そして、このように合流した現像剤が第２の攪拌搬送部１４において混合攪拌されながら第１の攪拌搬送部１３と逆方向に搬送され、上記の仕切り壁１２の他端の開口部１２ｂを通して第１の攪拌搬送部１３に送られ、この第１の攪拌搬送部１３において上記の現像剤２が混合攪拌されながら搬送されると共に、この現像剤２が現像スリーブ１１に供給されて現像に使用されるようになる。
【００１３】
しかし、上記のように第１の延出部２１にトナーを補給し、このようにトナーが補給された現像剤２を第１の攪拌搬送部１３において搬送されてきた現像剤２と合流させ、このように合流された現像剤２を第２の攪拌搬送部１４に導いて搬送させるようにした場合、このように合流された現像剤２におけるトナーの濃度だけが極端に高くなり、装置本体１０内における現像剤２全体にトナーが分散されるのに時間がかかり、装置本体１０内における現像剤２においてトナーの濃度にバラツキが生じた。また、上記のように現像剤２におけるトナーの濃度が高いと、現像剤２中におけるトナーが第２の攪拌搬送部１４において十分に混合攪拌されず、トナーが十分に帯電されてない状態で現像剤２が第１の攪拌搬送部１３に送られ、この現像剤２が現像スリーブ１１に供給されて現像に使用されて、帯電不良のトナーにより、形成される画像に地肌かぶりが生じたり、トナーが現像装置から飛散して画像形成装置内が汚れたりするという問題があった。
【００１４】
また、新たに補給されたトナーが十分に帯電されるようにするため、第２の攪拌搬送部１４や第１の攪拌搬送部１３において現像剤２を混合攪拌させる条件を強くすることが考えられるが、このように現像剤２を混合攪拌させる条件を強くすると、これによって現像剤２が劣化するという問題があり、また現像剤２を混合攪拌させる条件を強くするため、上記の第１の撹拌搬送部材１５や第２の撹拌搬送部材１６をバケットローラ等に変更させた場合には、現像装置が大型化する等の問題も生じた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、トナーとキャリアとを含む現像剤を像担持体に搬送する現像スリーブの軸方向に沿って現像剤を混合攪拌させながら搬送する少なくとも２つの攪拌搬送部が装置本体内に設けられ、現像スリーブと隣接する第１の攪拌搬送部において現像剤を現像スリーブに供給すると共に、この第１の攪拌搬送部と隣接する第２の攪拌搬送部において現像剤を第１の攪拌搬送部と逆方向に搬送させ、第１の攪拌搬送部と第２の攪拌搬送部との間で現像剤を循環させるようになった現像装置において、現像剤に新たなトナーを補給した場合における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１６】
すなわち、この発明は、上記のような現像装置において、現像剤に新たなトナーを補給した場合に、補給されたトナーが速やかに装置本体内における現像剤中に均一に分散され、現像剤を混合攪拌する条件を強くしなくても、補給されたトナーが十分に混合攪拌させて適切に帯電された状態で現像に用いられるようになり、形成される画像に地肌かぶりが生じたり、トナーが現像装置から飛散して画像形成装置内が汚れたりするということがなく、良好な画像形成が安定して行えるようにすることを課題とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明における第１の現像装置においては、上記のような課題を解決するため、トナーとキャリアとを含む現像剤を像担持体に搬送する現像スリーブの軸方向に沿って現像剤を混合攪拌させながら搬送する少なくとも２つの攪拌搬送部が装置本体内に設けられ、現像スリーブと隣接する第１の攪拌搬送部において現像剤を現像スリーブに供給すると共に、この第１の攪拌搬送部と隣接する第２の攪拌搬送部において現像剤を上記の第１の攪拌搬送部と逆方向に搬送させ、第１の攪拌搬送部と第２の攪拌搬送部との間で現像剤を循環させるようになった現像装置において、上記の第１の攪拌搬送部及び第２の攪拌搬送部と連続するようにして第１の延出部と第２の延出部とを上記の現像スリーブよりその軸方向外側に延出するように設け、第１の攪拌搬送部と連続した第１の延出部において現像剤を混合攪拌させながら第１の攪拌搬送部と逆方向に搬送させると共に、上記の第２の攪拌搬送部と連続した第２の延出部において現像剤を混合攪拌させながら第２の攪拌搬送部と逆方向に搬送させて、第１の延出部と第２の延出部とにおいて現像剤を循環させると共に、第１の延出部と第２の延出部との少なくとも一方にトナーを補給するようにしたのである。
【００１８】
ここで、この発明における第１の現像装置のように、第１の攪拌搬送部と連続した第１の延出部において現像剤を第１の攪拌搬送部と逆方向に搬送させると共に、上記の第２の攪拌搬送部と連続した第２の延出部において現像剤を第２の攪拌搬送部と逆方向に搬送させるようにすると、第１の延出部と第２の延出部とにおいて搬送される現像剤が、第１の攪拌搬送部及び／又は第２の攪拌搬送部において搬送されてきた現像剤と合流されるようになる。
【００１９】
そして、上記のように第１の延出部と第２の延出部との少なくとも一方にトナーを補給すると、このようにトナーが補給された現像剤は第１の延出部と第２の延出部とにおいて混合攪拌されて循環されながら、第１の攪拌搬送部及び／又は第２の攪拌搬送部において搬送されてきた現像剤と合流し、このように合流した現像剤に補給されたトナーの一部が取り込まれるようになり、補給されたトナーが第１の攪拌搬送部及び／又は第２の攪拌搬送部において搬送されてきた現像剤に順々に取り込まれるようになる。
【００２０】
このため、補給されたトナーが装置本体内における現像剤全体に速やかに分散されて供給されるようになり、一部の現像剤におけるトナーの濃度だけが極端に高くということがなく、補給されたトナーが十分に混合攪拌されて適切に帯電されるようになり、形成される画像に地肌かぶりが生じたり、トナーが現像装置から飛散して画像形成装置内が汚れたりするのが防止される。
【００２１】
また、この発明における第１の現像装置において、第１の延出部と第２の延出部とを、請求項２に示すように、上記の第１の攪拌搬送部における現像剤の搬送方向下流側に設けると、上記のようにトナーの補給された現像剤が第１の延出部と第２の延出部との間で循環されながら、第１の攪拌搬送部において搬送されてきた現像剤と合流し、補給されたトナーの一部が第１の攪拌搬送部において搬送されてきた現像剤に徐々に取り込まれるようになる。
【００２２】
そして、このように補給されたトナーの一部が取り込まれた現像剤が順々に第２の攪拌搬送部において混合攪拌されながら搬送されて第１の攪拌搬送部に導かれ、さらにこの現像剤が第１の攪拌搬送部において混合攪拌されて搬送されながら現像スリーブに供給されるようになる。
【００２３】
このため、現像剤に補給されたトナーが十分に混合攪拌されて、適切に帯電された状態で現像スリーブに供給されるようになり、形成される画像に地肌かぶりが生じたり、トナーが現像装置から飛散して画像形成装置内が汚れたりするのが一層防止される。
【００２４】
また、第１の延出部と第２の延出部とを、請求項３に示すように、第１の攪拌搬送部及び第２の攪拌搬送部の両側に設けるようにした場合において、第２の攪拌搬送部における現像剤の搬送方向下流側に設けた第１の延出部と第２の延出部との少なくとも一方に僅かな量のトナーを補給させると、補給されたトナーの量が僅かであるため、このトナーが第１の延出部と第２の延出部との間で混合攪拌されながら循環されて適切に帯電されるようになると共に、このように補給されたトナーが第２の攪拌搬送部において搬送されてきた現像剤に徐々に取り込まれて、速やかに第１の攪拌搬送部に導かれるようになる。このため、例えば、黒の比率が低い画像を形成する場合には、現像剤全体におけるトナーの濃度を均一に保ちながら、地肌かぶりのない良好な画像が得られるようになる。
【００２５】
また、この発明における第２の現像装置においては、上記のような課題を解決するため、装置本体内に設けた筒体の外周側においてトナーとキャリアとを含む現像剤を混合攪拌させながら現像スリーブの軸方向に沿って搬送する外周側搬送部と、上記の筒体の内周側において現像剤を混合攪拌させながら外周側搬送部と逆方向に搬送させる内周側搬送部とを有し、上記の外周側搬送部において現像剤を現像スリーブに供給すると共に、この外周側搬送部と上記の内周側搬送部とにおいて現像剤を循環させるようになった現像装置において、上記の装置本体に現像スリーブよりその軸方向に延出された延出部を設けると共に、この延出部内に筒体を設け、この延出部における筒体の外周部において現像剤を混合攪拌させながら上記の外周側搬送部と逆方向に搬送させると共に、延出部における筒体の内周部において現像剤を混合攪拌させながら上記の内周側搬送部と逆方向に搬送させて、筒体の外周部と内周部とにおいて現像剤を循環させると共に、上記の延出部にトナーを補給するようにしたのである。
【００２６】
ここで、この発明における第２の現像装置のように、現像スリーブよりその軸方向に延出された延出部内に設けられた筒体の外周部において現像剤を上記の外周側搬送部と逆方向に搬送させると共に、延出部における筒体の内周部において現像剤を上記の内周側搬送部と逆方向に搬送させるようにすると、このように搬送される現像剤が上記の外周側搬送部及び／又は内周側搬送部において搬送されてきた現像剤と合流されるようになる。
【００２７】
そして、上記のように延出部にトナーを補給すると、このようにトナーが補給された現像剤は延出部内における筒体の外周部と内周部とにおいて混合攪拌されて循環されながら、上記の外周側搬送部及び／又は内周側搬送部において搬送されてきた現像剤と合流し、このように合流した現像剤に補給されたトナーの一部が取り込まれるようになり、補給されたトナーが外周側搬送部及び／又は内周側搬送部において搬送されてきた現像剤に順々に取り込まれるようになる。
【００２８】
このため、補給されたトナーが装置本体内における現像剤全体に速やかに分散されて供給されるようになり、一部の現像剤におけるトナーの濃度だけが極端に高くということがなく、補給されたトナーが十分に混合攪拌されて適切に帯電されるようになり、形成される画像に地肌かぶりが生じたり、トナーが現像装置から飛散して画像形成装置内が汚れたりするのが防止される。
【００２９】
また、この発明における第２の現像装置において、請求項５に示すように、上記の延出部を上記の外周側搬送部における現像剤の搬送方向下流側に設けると、上記のようにトナーが補給された現像剤が延出部内における筒体の外周部と内周部との間で循環されると共に、外周側搬送部において搬送されてきた現像剤と合流し、補給されたトナーの一部が外周側搬送部において搬送されてきた現像剤に徐々に取り込まれるようになる。
【００３０】
そして、このように補給されたトナーの一部が取り込まれた現像剤が順々に内周側搬送部に導かれ、この内周側搬送部において混合攪拌されながら搬送されて外周側搬送部に導かれ、さらにこの現像剤が外周側搬送部において混合攪拌されて搬送されながら現像スリーブに供給されるようになる。
【００３１】
このため、現像剤に補給されたトナーが十分に混合攪拌されて、適切に帯電された状態で現像スリーブに供給されるようになり、形成される画像に地肌かぶりが生じたり、トナーが現像装置から飛散して画像形成装置内が汚れたりするのが一層防止される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態に係る現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００３３】
（実施形態１）
この実施形態における現像装置においても、図１に示した従来の現像装置と同様に、像担持体１と対向するように設けられた現像スリーブ１１の内周に複数の磁極Ｎ，Ｓ，…を有するマグネット部材１１ａを設けると共に、この現像スリーブ１１に沿って装置本体１０内に仕切り壁１２を設け、この仕切り壁１２によって第１の攪拌搬送部１３と第２の攪拌搬送部１４とに分離させると共に、この第１及び第２の各攪拌搬送部１３，１４内に、それぞれ回転軸１５ａ，１６ａの周囲に羽根部材１５ｂ，１６ｂが設けられた第１及び第２の各撹拌搬送部材１５，１６を設けている。
【００３４】
そして、上記の第１及び第２の各攪拌搬送部１３，１４内に設けられた第１及び第２の各撹拌搬送部材１５，１６を回転させて、各撹拌搬送部材１５，１６に設けられた羽根部材１５ｂ，１６ｂによってトナーとキャリアとを含む現像剤２を混合撹拌させながら、第１の攪拌搬送部１３と第２の攪拌搬送部１４とにおいて現像剤２を逆方向に搬送させ、上記の仕切り壁１２の両端の開口部１２ａ，１２ｂを通して、現像剤２を第１の攪拌搬送部１３と第２の攪拌搬送部１４との間で循環させると共に、第１の攪拌搬送部１３において現像剤２を現像スリーブ１１に供給するようにしている。
【００３５】
そして、この現像スリーブ１１を回転させて現像剤２を搬送させると共に、このように搬送される現像剤２の量を規制部材１７により規制し、現像スリーブ１１によって所定量の現像剤２を像担持体１と対向する現像領域に導き、この現像剤２中におけるトナーを像担持体１に形成された静電潜像に供給して現像を行うようにしている。
【００３６】
ここで、この実施形態の現像装置においては、図３に示すように、上記の第１の攪拌搬送部１３において搬送される現像剤２の搬送方向下流側において、第１の攪拌搬送部１３及び第２の攪拌搬送部１４と連続するようにして、第１の延出部２１と第２の延出部２２とを現像スリーブ１１よりその軸方向外側に延出するように設けている。
【００３７】
また、第１の攪拌搬送部１３と連続した上記の第１の延出部２１において、上記の第１の撹拌搬送部材１５の回転軸１５ａに上記の羽根部材１５ｂと逆方向の羽根部材１５ｃを設けると共に、上記の第２の攪拌搬送部１４と連続した第２の延出部２２において、上記の第２の撹拌搬送部材１６の回転軸１６ａに上記の羽根部材１６ｂと逆方向の羽根部材１６ｃを設けている。
【００３８】
そして、上記の第１の延出部２１において、上記の羽根部材１５ｃにより現像剤２を混合攪拌させながら第１の攪拌搬送部１３と逆方向に搬送させると共に、上記の第２の延出部２２において、上記の羽根部材１６ｃにより現像剤２を混合攪拌させながら第２の攪拌搬送部１４と逆方向に搬送させ、第１の延出部２１において搬送される現像剤２が上記の第１の攪拌搬送部１３において搬送される現像剤２と合流し、このように合流した現像剤２が仕切り壁１２の一端の開口部１２ａを通して第２の延出部２２と第２の撹拌搬送部１４とに導かれて分流し、現像剤２が第１の延出部２１と第２の延出部２２とにおいて循環するようにしている。
【００３９】
そして、前記のように現像スリーブ１１によって現像剤２を像担持体１と対向する現像領域に導き、この現像剤２中におけるトナーを像担持体１に形成された静電潜像に供給して現像を行った結果、現像剤２中におけるトナーの濃度が低下した場合には、上記の第２の延出部２２に新たなトナーを補給する。
【００４０】
このように第２の延出部２２に新たなトナーを補給すると、トナーが補給された現像剤２がこの第２の延出部２２において上記の第２の撹拌搬送部材１６に設けられた羽根部材１６ｃにより混合攪拌されながら第２の攪拌搬送部１４とは逆方向に搬送されて第１の延出部２１に導かれるようになる。
【００４１】
そして、このようにトナーが補給された現像剤２が第１の延出部２１に導かれると、この現像剤２が第１の延出部２１において上記の第１の撹拌搬送部材１５に設けられた羽根部材１５ｃにより混合攪拌されながら第１の攪拌搬送部１３側に搬送されて、第１の攪拌搬送部１３において搬送されてきた現像剤２と合流し、補給されたトナーの一部が第１の攪拌搬送部１３において搬送されてきた現像剤２に取り込まれ、この現像剤２が仕切り壁１２の一端の開口部１２ａを通して第２の撹拌搬送部１４に導かれるようになる。
【００４２】
また、第１の攪拌搬送部１３において搬送されてきた現像剤２に取り込まれなかったトナーは第２の延出部２２に戻り、上記のような経路を経て第１の攪拌搬送部１３において搬送されてきた現像剤２に順々に取り込まれるようになる。このため、補給されたトナーが速やかに装置本体１０内における現像剤２全体に均一に分散されるようになる。
【００４３】
そして、上記のように補給されたトナーを取り込んだ現像剤２が第２の撹拌搬送部１４に導かれると、この現像剤２が第２の攪拌搬送部１４において混合攪拌されながら搬送され、仕切り壁１２の他端の開口部１２ｂを通して第１の攪拌搬送部１３に導かれ、さらにこの第１の攪拌搬送部１３において混合攪拌されて搬送されながら現像スリーブ１１に供給されるようになる。
【００４４】
このため、現像剤２に補給されたトナーが、第１及び第２の延出部２１，２２や、第２の撹拌搬送部１４及び第１の攪拌搬送部１３において十分に混合攪拌され、補給されたトナーが適切に帯電された状態で現像剤２が現像スリーブ１１に供給されるようになり、形成される画像に地肌かぶりが生じたり、トナーが外部に飛散して画像形成装置内が汚れたりするのが防止される。
【００４５】
次に、上記の実施形態１における現像装置と、前記の図２に示した従来の現像装置とを用いて実験を行い、実施形態１の現像装置を用いた場合には、補給されたトナーが速やかに現像剤２全体に均一に分散されるようになることを明らかにする。
【００４６】
ここで、この実験においては、現像剤２として、平均粒径が３０μｍのバインダー型キャリアと平均粒径が８μｍのトナーとを混合させたものを用い、このような現像剤２を装置本体１０内に２００ｇ収容させるようにした。
【００４７】
また、現像スリーブ１１としては、直径が１８ｍｍ，軸方向の長さが３００ｍｍのものを用い、また第１及び第２の各攪拌搬送部１３，１４内に設ける第１及び第２の各撹拌搬送部材１５，１６としては、それぞれ回転軸１５ａ，１６ａの周囲にピッチが２０ｍｍになるようにして直径が２０ｍｍになった各羽根部材１５ｂ，１５ｃ，１６ｂ，１６ｃが設けられたものを用いた。なお、実施形態１の現像装置と図２に示した従来の現像装置とにおいては、第２の撹拌搬送部材１６において、第２の延出部２２の部分に設けられる羽根部材１６ｃの方向を逆にした。
【００４８】
そして、上記の各現像装置において、現像剤２中におけるトナー濃度が７重量％になった状態で、実施形態１では第２の延出部２２に、従来例では第１の延出部２１に、それぞれ現像剤２中におけるトナー濃度が９重量％になるようにトナーを補給し、各現像装置において、上記の第１及び第２の各撹拌搬送部材１５，１６をそれぞれ３００ｒｐｍで回転させて、現像剤２を第１及び第２の各攪拌搬送部１３，１４及び第１及び第２の各延出部２１，２２において搬送させ、現像剤２中におけるトナー濃度の変化を調べた。
【００４９】
ここで、上記の各現像装置において現像剤２中におけるトナー濃度の変化を調べるにあたっては、それぞれ現像剤２を現像スリーブ１１に供給する第１の撹拌搬送部１２において、現像剤２の搬送方向上流側の端から３０ｍｍ離れたＡ点、１１０ｍｍ離れたＢ点、１９０ｍｍ離れたＣ点、２７０ｍｍ離れたＤ点で、それそれ３秒後，５秒後，９秒後，１１秒後におけるトナー濃度を調べた。
【００５０】
そして、上記の実施形態１における現像装置を用いた場合の結果を図４に、前記の図２に示した従来の現像装置とを用いた場合の結果を図５に示した。
【００５１】
この結果から明らかなように、上記の実施形態１における現像装置を用いた場合には、補給されたトナーが速やかに現像剤２全体に均一に分散され、Ａ点〜Ｄ点におけるトナー濃度がほぼ一定した状態で上昇するようになったのに対して、前記の図２に示した従来の現像装置とを用いた場合には、Ａ点〜Ｄ点におけるトナー濃度に大きなバラツキが生じていた。
【００５２】
（実施形態２）
この実施形態における現像装置においては、図６に示すように、上記の実施形態１における現像装置と同様に、第１の攪拌搬送部１３において搬送される現像剤２の搬送方向下流側において、第１の攪拌搬送部１３及び第２の攪拌搬送部１４と連続するようにして、第１の延出部２１と第２の延出部２２とを現像スリーブ１１よりその軸方向外側に延出するように設けている。
【００５３】
また、この実施形態における現像装置においては、上記の第１の延出部２１と第２の延出部２２と反対側、すなわち第１の攪拌搬送部１３における現像剤２の搬送方向上流側にも、第１の攪拌搬送部１３及び第２の攪拌搬送部１４と連続するようにして、第１の延出部３１と第２の延出部３２とを現像スリーブ１１よりその軸方向外側に延出するように設けている。
【００５４】
そして、第１の攪拌搬送部１３における現像剤２の搬送方向下流側に延出された第１及び第２の各延出部２１，２２においては、上記の実施形態１における現像装置の場合と同様に、第１の攪拌搬送部１３と連続した上記の第１の延出部２１において、上記の第１の撹拌搬送部材１５の回転軸１５ａに上記の羽根部材１５ｂと逆方向の羽根部材１５ｃを設けると共に、上記の第２の攪拌搬送部１４と連続した第２の延出部２２において、上記の第２の撹拌搬送部材１６の回転軸１６ａに上記の羽根部材１６ｂと逆方向の羽根部材１６ｃを設けている。
【００５５】
そして、上記の第１の延出部２１において、上記の羽根部材１５ｃにより現像剤２を混合攪拌させながら第１の攪拌搬送部１３と逆方向に搬送させると共に、上記の第２の延出部２２において、上記の羽根部材１６ｃにより現像剤２を混合攪拌させながら第２の攪拌搬送部１４と逆方向に搬送させ、第１の延出部２１において搬送される現像剤２が上記の第１の攪拌搬送部１３において搬送される現像剤２と合流し、このように合流した現像剤２が仕切り壁１２の一端の開口部１２ａを通して第２の延出部２２と第２の撹拌搬送部１４とに導かれて分流し、現像剤２が第１の延出部２１と第２の延出部２２とにおいて循環するようにしている。
【００５６】
また、第１の攪拌搬送部１３における現像剤２の搬送方向上流側に延出された第１及び第２の各延出部３１，３２においては、第１の攪拌搬送部１３と連続した第１の延出部３１において、上記の第１の撹拌搬送部材１５の回転軸１５ａに上記の羽根部材１５ｂと逆方向の羽根部材１５ｄを設けると共に、上記の第２の攪拌搬送部１４と連続した第２の延出部３２において、上記の第２の撹拌搬送部材１６の回転軸１６ａに上記の羽根部材１６ｂと逆方向の羽根部材１６ｄを設けている。
【００５７】
そして、上記の第１の延出部３１において、上記の羽根部材１５ｄにより現像剤２を混合攪拌させながら第１の攪拌搬送部１３と逆方向に搬送させると共に、上記の第２の延出部３２において、上記の羽根部材１６ｄにより現像剤２を混合攪拌させながら第２の攪拌搬送部１４と逆方向に搬送させ、第１の延出部３１と第２の延出部３２とにおいて現像剤２を逆方向に搬送させて循環させると共に、第２の延出部３２において搬送される現像剤２が上記の第２の攪拌搬送部１４において搬送される現像剤２と合流し、このように合流した現像剤２が仕切り壁１２の他端の開口部１２ｂを通して第１の延出部３１と第１の撹拌搬送部１３に導かれて分流し、現像剤２が第１の延出部３１と第２の延出部３２とにおいて循環するようにしている。
【００５８】
ここで、この実施形態の現像装置において、多くの量のトナーを補給する場合には、上記の実施形態１における現像装置の場合と同様に、第１の攪拌搬送部１３における現像剤２の搬送方向下流側に延出された第２の延出部２２に新たなトナーを補給させるようにする。このようにすると、多くの量のトナーを補給されても、上記の実施形態１の場合と同様に、補給されたトナーが速やかに現像剤２全体に均一に分散されるようになると共に、補給されたトナーが十分に混合攪拌されて、適切に帯電された状態で現像スリーブ１１に供給されるようになり、形成される画像に地肌かぶりが生じたり、トナーが外部に飛散して画像形成装置内が汚れたりするのが防止される。
【００５９】
一方、この実施形態の現像装置において、少ない量のトナーを補給する場合には、第１の攪拌搬送部１３における現像剤２の搬送方向上流側に延出された第１の延出部３１に新たなトナーを補給させるようにする。
【００６０】
このように第１の攪拌搬送部１３における現像剤２の搬送方向上流側に延出された第１の延出部３１に新たなトナーを補給すると、トナーが補給された現像剤２はこの第１の延出部３１において上記の羽根部材１６ｄにより混合攪拌されながら第１の攪拌搬送部１３とは逆方向に搬送されて第２の延出部３２に導かれるようになる。
【００６１】
そして、このようにトナーが補給された現像剤２が第２の延出部３２に導かれると、この現像剤２が第２の延出部３２において上記の羽根部材１５ｄにより混合攪拌されながら第２の攪拌搬送部１４側に搬送されて、第２の攪拌搬送部１４において搬送されてきた現像剤２と合流し、補給されたトナーの一部が第２の攪拌搬送部１３において搬送されてきた現像剤２に取り込まれ、この現像剤２が仕切り壁１２の他端の開口部１２ｂを通して第１の撹拌搬送部１３に導かれて、現像スリーブ１１に供給されるようになる。なお、この場合、補給したトナーの量が少ないため、補給されたトナーは上記のように第１の延出部３１と第２の延出部３２とにおいて混合攪拌されるだけで十分に帯電されるようになる。
【００６２】
そして、上記のように補給されたトナーが十分に帯電され、その一部が取り込まれた現像剤２が速やかに第１の撹拌搬送部１３に導かれると、現像剤２におけるトナーの濃度が低くなった場合においても、直ぐに十分なトナー濃度を有する現像剤２が現像スリーブ１１に供給されるようになる。
【００６３】
次に、上記の実施形態２における現像装置と、前記の図２に示した従来の現像装置とを用いて実験を行い、実施形態２の現像装置を用いた場合には、現像剤２中におけるトナーの濃度が一定した状態で保たれるようになることを明らかにする。
【００６４】
ここで、この実験においても、前記の図２に示した従来の現像装置としては、上記の実験の場合と同じものを用いた。
【００６５】
また、上記の実施形態２における現像装置においても、上記の実験の場合と同じ、平均粒径が３０μｍのバインダー型キャリアと平均粒径が８μｍのトナーとを混合させた現像剤２を用い、このような現像剤２を装置本体１０内に２００ｇ収容させ、また現像スリーブ１１としては、直径が１８ｍｍ，軸方向の長さが３００ｍｍのものを用い、また第１及び第２の各攪拌搬送部１３，１４内に設ける第１及び第２の各撹拌搬送部材１５，１６としては、それぞれ回転軸１５ａ，１６ａの周囲にピッチが２０ｍｍになるようにして直径が２０ｍｍになった各羽根部材１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄが設けられたられたものを用いた。
【００６６】
ここで、この実験においては、上記の各現像装置を用いて黒の比率が５％になった画像を形成するにあたり、現像剤２中におけるトナー濃度が常に９重量％になるように、前記の図２に示した従来の現像装置においては、トナーを前記の第１の延出部２１に補給し、また実施形態２の現像装置においては、第１の攪拌搬送部１３における現像剤２の搬送方向上流側に延出された第１の延出部３１にトナーを補給するようにした。
【００６７】
そして、上記の各現像装置によりそれぞれ黒の比率が５％になった画像を２０００枚形成すると共に、それぞれ現像剤２を現像スリーブ１１に供給する第１の撹拌搬送部１２において、現像剤２の搬送方向上流側の端から３０ｍｍ離れた点で、現像剤２中におけるトナー濃度を測定し、その結果を図７に示した。なお、図７においては、実施形態２の現像装置を用いた場合におけるトナー濃度の変化を実線で、前記の図２に示した従来の現像装置を用いた場合におけるトナー濃度の変化を破線で示した。
【００６８】
この結果、実施形態２の現像装置においては、前記の図２に示した従来の現像装置に比べて、現像剤２中におけるトナー濃度の変動が少なく、トナー濃度が９重量％の付近で安定していた。
【００６９】
次に、上記の各現像装置を用いて黒の比率が５０％になった画像を形成するにあたり、現像剤２中におけるトナー濃度が常に９重量％になるように、前記の図２に示した従来の現像装置においては、前記の第１の延出部２１にトナーを補給し、また実施形態２の現像装置においては、第２の攪拌搬送部１４における現像剤２の搬送方向上流側に延出された第２の延出部２２にトナーを補給するようにした。
【００７０】
そして、上記の各現像装置によりそれぞれ黒の比率が５０％になった画像を２０００枚形成すると共に、それぞれ現像剤２を現像スリーブ１１に供給する第１の撹拌搬送部１２において、現像剤２の搬送方向上流側の端から３０ｍｍ離れた点で、現像剤２中におけるトナー濃度を測定し、その結果を図８に示した。なお、図８においては、実施形態２の現像装置を用いた場合におけるトナー濃度の変化を実線で、前記の図２に示した従来の現像装置を用いた場合におけるトナー濃度の変化を破線で示した。
【００７１】
この結果、実施形態２の現像装置においては、黒の比率が５０％になった画像を形成する場合においても、前記の図２に示した従来の現像装置に比べて、現像剤２中におけるトナー濃度の変動が少なく、トナー濃度が９重量％の付近で安定していた。
【００７２】
（実施形態３）
この実施形態における現像装置においては、図９に示すように、現像スリーブ１１に沿って装置本体１０内に設けられた回転軸４１に、外周面に羽根部材４２ａが設けられた筒体４３ａを取り付けると共に、この筒体４３ａの内部においては、上記の回転軸４１に筒体４３ａの外周面における羽根部材４２ａとは逆方向の羽根部材４４ａを設けている。
【００７３】
そして、上記の回転軸４１を回転させ、上記の筒体４３ａの外周側における外周側搬送部４５において、トナーとキャリアとを含む現像剤２を筒体４３ａの外周面に設けた羽根部材４２ａにより混合攪拌させながら現像スリーブ１１に沿って搬送させると共に、この現像剤２を現像スリーブ１１に供給するようにしている。
【００７４】
また、上記の筒体４３ａの内周側における内周側搬送部４６においては、回転軸４１に設けた上記の羽根部材４４ａによって現像剤２を混合攪拌させながら上記の外周側搬送部４５とは逆方向に搬送させるようにしている。
【００７５】
そして、上記の筒体４３ａの両端部に開口部４７ａ，４７ｂを設け、これらの開口部４７ａ，４７ｂを通して現像剤２を上記の外周側搬送部４５と内周側搬送部４６とにおいて循環させるようにしている。
【００７６】
また、この実施形態における現像装置においては、上記の外周側搬送部４５における現像剤２の搬送方向下流側において、装置本体１０に現像スリーブ１１よりその軸方向に延出された延出部２０を設けると共に、この延出部２０内に上記の回転軸４１を延出させ、この延出部２０内において、上記の筒体４３ａと上記の開口部４７ａを介して筒体４３ｂを回転軸４１に取り付けている。
【００７７】
そして、この筒体４３ｂの外周面に上記の筒体４３ａの外周面における羽根部材４２ａと逆方向の羽根部材４２ｂを取り付けると共に、この筒体４３ｂの内部において、上記の回転軸４１に、この回転軸４１に取り付けられた上記の羽根部材４４ａ及び筒体４３ｂの外周面に設けた上記の羽根部材４２ｂと逆方向の羽根部材４４ｂを取り付け、さらに上記の筒体４３ｂの外周面において上記の開口部４７ａと反対側の端部に開口部４７ｃを設けている。
【００７８】
そして、上記の回転軸４１が回転すると、上記の延出部２０においては、上記の筒体４３ｂの内周部４８における現像剤２が、回転軸４１に取り付けられた上記の羽根部材４２ｂによって混合攪拌されながら上記の内周側搬送部４６と逆方向に搬送され、この現像剤２が上記の開口部４７ｃを通して筒体４３ｂの外周部４８導かれると共に、この筒体４３ｂの外周部４８における現像剤２が、この筒体４３ｂの外周面に設けられた羽根部材４２ｂにより混合攪拌されながら上記の外周側搬送部４５とは逆方向に搬送されて、外周側搬送部４５において搬送されてきた現像剤２と合流する。そして、このように合流した現像剤２が上記の開口部４７ａを通して上記の内周部４８と切り壁１２の他端の開口部１２ｂを通して第１の延出部３１と内周側搬送部４６にに導かれて分流し、延出部２０において現像剤２が筒体４３ｂの外周部４８と内周部４８とにおいて循環する。
【００７９】
そして、前記のように現像スリーブ１１によって現像剤２を像担持体１と対向する現像領域に導き、この現像剤２中におけるトナーを像担持体１に形成された静電潜像に供給して現像を行った結果、現像剤２中におけるトナーの濃度が低下した場合には、上記の筒体４３ａ，４２ｂ間における開口部４７ａを通して上記の延出部２０における筒体４３ｂの内周部４８に新たなトナーを補給させるようにする。
【００８０】
このように延出部２０における筒体４３ｂの内周部４８に新たなトナーを補給させると、この内周部４８においてトナーが補給された現像剤２が回転軸４１に取り付けられた上記の羽根部材４２ｂにより混合攪拌されながら搬送され、筒体４３ｂの外周面に設けられた開口部４７ｃを通して筒体４３ｂの外周部４８に導かれる。
【００８１】
また、このように筒体４３ｂの外周部４８に導かれた現像剤２は、この筒体４３ｂの外周面に設けられた羽根部材４２ｂにより混合攪拌されながら筒体４３ｂの内周部４８とは逆方向に搬送されて上記の外周側搬送部４５に向かい、上記の外周側搬送部４５において搬送されてきた現像剤２と合流する。
【００８２】
ここで、このようにトナーが補給された現像剤２が外周側搬送部４５において搬送されてきた現像剤２と合流すると、補給されたトナーの一部が外周側搬送部４５において搬送されてきた現像剤２に取り込まれ、この現像剤２が筒体４３ａ，４３ｂ間における開口部４７ａを通して、上記の内周側搬送部４６に導かれるようになる。
【００８３】
また、外周側搬送部４５において搬送されてきた現像剤２に取り込まれなかったトナーは上記の開口部４７ａを通して上記の筒体４３ｂの内周部４８に戻り、上記のような経路を経て外周側搬送部４５において搬送されてきた現像剤２に順々に取り込まれるようになる。このため、補給されたトナーが速やかに装置本体１０内における現像剤２全体に均一に分散されるようになる。
【００８４】
そして、上記のように補給されたトナーを取り込んだ現像剤２が内周側搬送部４６に導かれると、この現像剤２が内周側搬送部４６において混合攪拌されながら搬送され、上記の筒体４３ａの他方の端部に設けられた開口部４７ｂを通して外周側搬送部４５に導かれ、この現像剤２がさらにこの外周側搬送部４５において混合攪拌されて搬送されながら現像スリーブ１１に供給されるようになる。
【００８５】
このため、現像剤２に補給されたトナーは、上記の筒体４３ｂの内周部４８や外周部４８及び内周側搬送部４６や外周側搬送部４５において十分に混合攪拌され、補給されたトナーが適切に帯電された状態で現像剤２が現像スリーブ１１に供給されて現像に使用されるようになり、形成される画像に地肌かぶりが生じたり、トナーが外部に飛散して画像形成装置内が汚れたりするのが防止される。
【００８６】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における第１の現像装置においては、トナーとキャリアとを含む現像剤を混合攪拌させながら第１の攪拌搬送部と第２の攪拌搬送部との間で循環させ、第１の攪拌搬送部において現像剤を現像スリーブに供給して現像を行うにあたって、第１の攪拌搬送部と現像剤を逆方向に搬送させる第１の延出部と、第２の攪拌搬送部と現像剤を逆方向に搬送させる第２の延出部とを現像スリーブの軸方向外側に設け、この第１の延出部と第２の延出部との少なくとも一方にトナーを補給するようにしたため、トナーの補給された現像剤が第１の延出部と第２の延出部とにおいて混合攪拌されて循環されながら、補給されたトナーが上記の各攪拌搬送部における現像剤に徐々に取り込まれるようになった。
【００８７】
この結果、この発明における第１の現像装置においては、補給されたトナーが装置本体内の現像剤全体に速やかに分散されて供給されるようになると共に、十分に混合攪拌されて適切に帯電されるようになり、形成される画像に地肌かぶりが生じたり、トナーが現像装置から飛散して画像形成装置内が汚れたりするのが防止されるようになった。
【００８８】
また、この発明における第２の現像装置においては、トナーとキャリアとを含む現像剤を混合攪拌させながら装置本体内に設けた筒体の外周側搬送部と内周側搬送部との間で循環させ、外周側搬送部において現像剤を現像スリーブに供給して現像を行うにあたって、現像スリーブよりその軸方向に延出された延出部内に筒体を設け、この筒体の外周部において現像剤を外周側搬送部と逆方向に搬送させると共に、筒体の内周部において現像剤を内周側搬送部と逆方向に搬送させ、この延出部にトナーを補給するようにしたため、トナーの補給された現像剤が筒体の外周部と内周部とにおいて混合攪拌されて循環されながら、補給されたトナーが上記の外周側搬送部や内周側搬送部における現像剤に徐々に取り込まれるようになった。
【００８９】
この結果、この発明における第２の現像装置においても、補給されたトナーが装置本体内の現像剤全体に速やかに分散されて供給されるようになると共に、十分に混合攪拌されて適切に帯電されるようになり、形成される画像に地肌かぶりが生じたり、トナーが現像装置から飛散して画像形成装置内が汚れたりするのが防止されるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】現像装置の概略断面説明図である。
【図２】従来の現像装置において、その内部を上面側から見た状態を示した概略説明図である。
【図３】この発明の実施形態１における現像装置において、その内部を上面側から見た状態を示した概略説明図である。
【図４】上記の実施形態１における現像装置にトナーを補給した場合において、第１の攪拌搬送部の各位置において現像剤中におけるトナー濃度が変化する状態を示した図である。
【図５】図１及び図２に示す従来の現像装置にトナーを補給した場合において、第１の攪拌搬送部の各位置において現像剤中におけるトナー濃度が変化する状態を示した図である。
【図６】この発明の実施形態２における現像装置において、その内部を上面側から見た状態を示した概略説明図である。
【図７】上記の実施形態２における現像装置及び従来の現像装置において、現像剤中におけるトナー濃度が常に９重量％になるようにトナーを補給しながら、黒の比率が５％になった画像を形成した場合において、第１の攪拌搬送部における現像剤中のトナー濃度が変化する状態を示した図である。
【図８】上記の実施形態２における現像装置及び従来の現像装置において、現像剤中におけるトナー濃度が常に９重量％になるようにトナーを補給しながら、黒の比率が５０％になった画像を形成した場合において、第１の攪拌搬送部における現像剤中のトナー濃度が変化する状態を示した図である。
【図９】この発明の実施形態３における現像装置において、その内部を上面側から見た状態を示した概略説明図である。
【符号の説明】
１像担持体
２現像剤
１０装置本体
１１現像スリーブ
１３第１の攪拌搬送部
１４第２の攪拌搬送部
１５第１の撹拌搬送部材
１６第２の撹拌搬送部材
２０延出部
２１，３１第１の延出部
２２，３２第２の延出部
４３ａ，４３ｂ筒体
４５外周側搬送部
４６内周側搬送部
４８外周部
４９内周部

Claims

トナーとキャリアとを含む現像剤を像担持体に搬送する現像スリーブの軸方向に沿って現像剤を混合攪拌させながら搬送する少なくとも２つの攪拌搬送部が装置本体内に設けられ、現像スリーブと隣接する第１の攪拌搬送部において現像剤を現像スリーブに供給すると共に、この第１の攪拌搬送部と隣接する第２の攪拌搬送部において現像剤を上記の第１の攪拌搬送部と逆方向に搬送させ、第１の攪拌搬送部と第２の攪拌搬送部との間で現像剤を循環させるようになった現像装置において、上記の第１の攪拌搬送部及び第２の攪拌搬送部と連続するようにして第１の延出部と第２の延出部とを上記の現像スリーブよりその軸方向外側に延出するように設け、第１の攪拌搬送部と連続した第１の延出部において現像剤を混合攪拌させながら第１の攪拌搬送部と逆方向に搬送させると共に、上記の第２の攪拌搬送部と連続した第２の延出部において現像剤を混合攪拌させながら第２の攪拌搬送部と逆方向に搬送させて、第１の延出部と第２の延出部とにおいて現像剤を循環させると共に、第１の延出部と第２の延出部との少なくとも一方にトナーを補給するようにしたことを特徴とする現像装置。
請求項１に記載した現像装置において、上記の第１及び第２の延出部を上記の第１の攪拌搬送部における現像剤の搬送方向下流側に延出するように設けたことを特徴とする現像装置。
請求項１に記載した現像装置において、上記の第１及び第２の延出部を上記の第１の攪拌搬送部及び第２の攪拌搬送部の両側に延出するように設けたことを特徴とする現像装置。
装置本体内に設けた筒体の外周側においてトナーとキャリアとを含む現像剤を混合攪拌させながら現像スリーブの軸方向に沿って搬送する外周側搬送部と、上記の筒体の内周側において現像剤を混合攪拌させながら外周側搬送部と逆方向に搬送させる内周側搬送部とを有し、上記の外周側搬送部において現像剤を現像スリーブに供給すると共に、この外周側搬送部と上記の内周側搬送部とにおいて現像剤を循環させるようになった現像装置において、上記の装置本体に現像スリーブよりその軸方向に延出された延出部を設けると共に、この延出部内に筒体を設け、この延出部における筒体の外周部において現像剤を混合攪拌させながら上記の外周側搬送部と逆方向に搬送させると共に、延出部における筒体の内周部において現像剤を混合攪拌させながら上記の内周側搬送部と逆方向に搬送させて、筒体の外周部と内周部とにおいて現像剤を循環させると共に、上記の延出部にトナーを補給するようにしたことを特徴とする現像装置。
請求項４に記載した現像装置において、上記の延出部を上記の外周側搬送部における現像剤の搬送方向下流側に設けたことを特徴とする現像装置。