JP4788263B2 - 現像器 - Google Patents

Description

本発明は、現像器に関する。

トリクル方式では、トナーとキャリアとを予め混ぜた現像剤を現像剤カートリッジ内に収容し、現像剤カートリッジから現像器にトナー供給すると同時に少しずつ新しいキャリアも供給する。このとき現像器内の現像剤量が増加するので、ある一定量以上たまると余剰となった現像剤を現像器外へ排出する。よって、現像剤の劣化、すなわち帯電量が所定値以下に下降することなく安定する。

このようなトリクル方式において、特許文献１のように、回転式現像装置の回転動作を利用して、現像器の排出口から余剰となった現像剤を排出する構成が提案されている。（特許文献１参照）。

しかし、特許文献１の構成は、単色モードで印字を行っている時など、現像器が回転しない状態が続くと余剰となった現像剤を排出できいなので、現像剤で現像器が充満する。このためトルクアップや濃度低下等の不具合が発生しやすくなる。また、余剰現像剤を排出するため回転動作を頻繁に入れると生産性が低下する。

そこで、特許文献２のように、排出口から排出された余剰となった現像剤を一時的に貯留する貯留室を有し、回転して現像器が排出位置に移動した時に、貯留室から排出路を経由して回収部に回収される構成が提案されている。（特許文献２参照）。

しかし、特許文献２の構成は、現像器以外に排出経路や回収部等が必要となり、装置の大型化やコストアップとなる。

また、特許文献３には、攪拌搬送オーガの一部で現像剤を滞留させて、現像剤の水位が上昇した所を上部にある排出口から余剰となった現像剤を排出させる構成が提案されている。（特許文献３参照）。

しかし、特許文献３の構成は、現像器の上部の排出口から排出した余剰となった現像剤は、水平方向に移動しにくい。このため、現像剤を回収部まで搬送する搬送部材が無いと、現像剤を多く貯留できない（貯留性能に限界がある）。したがって、やはり単色モードで印字を行っている時など、現像器が回転しない状態が続くと余剰となった現像剤を排出できいなので、現像剤で現像器が充満する。このためトルクアップや濃度低下等の不具合が発生しやすくなる。また、現像剤を排出するため回転動作を頻繁に入れると生産性が低下する。或いは、現像剤を回収部まで搬送する搬送部材を設けるとコストアップとなる。

今までの問題に対して、排出口を現像器筐体の側面と攪拌搬送オーガとの間に上方が開口するように設け、溢れ出した現像剤を貯留室に貯留するとともに回転動作に伴い回収部に回収し、さらに、過剰に現像剤が排出されるのを防止するため、排出口に回転に伴い自重で開閉するシャッターを取り付けた構成が提案されている。（例えば、特許文献４参照）。
特開平０９−２１８５７５号公報 特開平１０−１４２８８８号公報 特開２０００−１１２２２９号公報 特開２００３−１１４５７８号公報

しかし、特許文献４の特開２００３−１１４５７８号公報に記載の構成は、現像剤の水位変動に応じてスムーズに排出をするためには、シャッターが現像剤の溢れ出しや貯留室での現像剤の溜め込みを阻害しないようにする必要がある。よって、シャッターの開閉動作のストロークを十分確保する必要がある。さらに、排出口を十分高くするとともに十分広くする必要がある。

このように、現像剤をスムーズに排出させることは、現像器の大型化に繋がっていた。また、シャッターの開閉動作範囲が増えることで、回転動作に伴い、意図しない現像剤（排出すべきでない現像剤）が排出口から排出してしまうこともある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、大型化することなく、排出口からの現像剤の排出を安定させ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に記載の回転式現像装置は、少なくともトナーとキャリアとを含む現像剤を収容し像担持体に形成された潜像を現像するとともに、回転体に保持され、前記回転体の回転によって順次感光体の現像位置に対向させられる現像器において、当該現像器に設けられ、回転する搬送軸と、前記搬送軸の外周に形成され、該搬送軸の回転に伴い、前記現像剤を軸方向に搬送する螺旋状のスパイラル部と、前記スパイラル部の端部より搬送方向下流側の前記搬送軸に形成され、前記スパイラル部とは逆向きの螺旋状のカウンタースパイラル部と、前記スパイラル部と前記カウンタースパイラル部との境界部に対向する前記現像器の壁面に設けられ、前記現像器から現像剤の溢れ出しを許容する排出口と、前記境界部と前記排出口との間に設けられ、前記回転体の回転に伴い、自重によって前記排出口を開閉し、前記現像位置で開いた状態となる板状のシャッターと、を備え、前記搬送軸の外周には、前記スパイラル部と異なる角度の板状の排出促進羽根が形成され、前記排出促進羽根の一端部は、該スパイラル部の端部より搬送方向下流側にあり、該排出促進羽根の他端部は、該スパイラル部の端部より搬送方向上流側にあることを特徴としている。
請求項２に記載の回転式現像装置は、少なくともトナーとキャリアとを含む現像剤を収容し像担持体に形成された潜像を現像するとともに、回転体に保持され、前記回転体の回転によって順次感光体の現像位置に対向させられる現像器において、当該現像器に設けられ、回転する搬送軸と、前記搬送軸の外周に形成され、該搬送軸の回転に伴い、前記現像剤を軸方向に搬送する螺旋状のスパイラル部と、前記スパイラル部の端部より搬送方向下流側の前記搬送軸に形成され、前記スパイラル部とは逆向きの螺旋状のカウンタースパイラル部と、前記スパイラル部と前記カウンタースパイラル部との境界部に対向する前記現像器の壁面に設けられ、前記現像器から現像剤の溢れ出しを許容する排出口と、前記排出口から排出された前記現像剤を貯留する貯留室と、前記境界部と前記排出口との間に設けられ、前記回転体の回転に伴い、自重によって前記排出口を開閉し、前記現像位置で開いた状態となる板状のシャッターと、を備え、前記搬送軸の外周には、前記スパイラル部と異なる角度の板状の排出促進羽根が形成され、前記排出促進羽根の一端部は、該スパイラル部の端部より搬送方向下流側にあり、該排出促進羽根の他端部は、該スパイラル部の端部より搬送方向上流側にあることを特徴としている。

請求項１に記載の現像器は、スパイラル部によって搬送された現像剤が、排出口から溢れ出すことで、現像剤の水位を一定に保っている。

さて、スパイラル部とカウンタースパイラル部との境界部には、スパイラル部の先端部分とカウンタースパイラル部の先端部分との間の幅が徐々に狭くなっていく、絞り部が形成される。この絞り部では、スパイラル部で搬送されてきた現像剤が隆起する。そして、この現像剤の隆起によって、シャッターが閉じてしまい、排出口からの現像剤の排出を阻害してしまう。よって、現像剤が隆起してもシャッターが閉まらないように、排出口の高さを高くしたりシャッターの開閉ストロークを大きくしたりする等が必要となる。

そこで、スパイラル部と異なる角度の板状の排出促進羽根を搬送軸に設けている。また、この排出促進羽根の配置は、一端部をスパイラル部の端部より搬送方向下流側とし、他端部をスパイラル部の端部より搬送方向上流側としている。

このような排出促進羽根を設けると、スパイラル部によって搬送されている現像剤を、絞り部に送られる前に、排出促進羽根により、スパイラル部による現像剤の搬送方向とは異なる方向に現像剤が送られる。つまり、絞り部に送られる前に現像剤の流れが分散する。このため、現像剤の隆起が殆ど発生しない。

したがって、現像剤の隆起によってシャッターが閉まることがないので、現像剤が安定してスムーズに排出される。また、現像剤が隆起してシャッターが閉まることがないように、排出口の高さを高くしたりシャッターの開閉ストロークを大きしたりする必要もない。よって、現像器が大型化しない。また、シャッターの開閉ストロークを必要以上に大きくすることによる現像剤の過剰排出も防止できる。

請求項３に記載の現像器は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記排出促進羽根の前記一端部は、前記カウンタースパイラル部における前記スパイラル部に対向する側の端部より搬送方向下流側にあることを特徴としている。

請求項３に記載の現像器は、排出促進羽根の一端部は、カウンタースパイラル部におけるスパイラル部に対向する側の端部より搬送方向下流側にあるので、より現像剤の流れが分散する。したがって、絞り部での隆起の発生がより抑えられるので、現像剤がより安定してスムーズに排出される。

請求項４に記載の現像器は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の構成において、前記排出促進羽根は、前記スパイラル部と前記カウンタースパイラル部とに両端部が接触していることを特徴としている。

請求項４に記載の現像器は、排出促進羽根が、スパイラル部とカウンタースパイラル部とに両端部が接触しているので、スパイラル部で送られてきた現像剤の流れをより確実に分散する。したがって、絞り部での隆起もより確実に抑えられるので、現像剤がより安定してスムーズに排出される。

請求項５に記載の現像器は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の構成において、前記シャッターの搬送方向上流側の端部は、搬送方向上流側に向かって断面を小さくしたことを特徴としている。

請求項５に記載の現像器は、シャッターの搬送方向上流側の端部を搬送方向上流側に向かって断面を小さくしたので、搬送されてきた現像剤がシャッターの端部当たって塞き止められて滞留することなくスムーズに搬送され、排出口から排出される。

請求項６に記載の現像器は、請求項５に記載の構成において、前記シャッターの搬送方向上流側の前記端部は、階段部を備えることを特徴としている。

請求項６に記載の現像器は、シャッターの搬送方向上流側の端部の階段部によって、搬送されてきた現像剤が塞き止められて滞留することなくスムーズに搬送され、排出口から排出される。

請求項７に記載の現像器は、請求項５に記載の構成において、前記シャッターの搬送方向上流側の前記端部は、斜面を備えることを特徴としている。

請求項７に記載の現像器は、シャッターの搬送方向上流側の端部の斜面によって、搬送されてきた現像剤が塞き止められて滞留することなくスムーズに搬送され、排出口から排出される。

請求項８に記載の現像器は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の構成おいて、前記搬送軸の回転に伴い、前記シャッターに接触する接触部材を設けたことを特徴としている。

請求項８に記載の現像器は、搬送軸の回転に伴い、接触部材がシャッターに接触し、シャッターが遥動する。したがって、シャッターと排出口との間に滞留している現像剤が強制的に排出される。

請求項９に記載の現像器は、請求項８に記載の構成において、前記接触部材は、前記カウンタースパイラル部が形成されている範囲に設けたことを特徴としている。

請求項９に記載の現像器は、カウンタースパイラル部が形成されている範囲には現像剤が非常に少ない。よって、このような現像剤が非常に少ない範囲に接触部材を設けることは、現像剤の搬送等に影響を与えないので、好適である。

請求項１０に記載の現像器は、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の構成において、前記スパイラル部は、搬送方向上流側の外径を大きくしたことを特徴としている。

請求項１０に記載の現像器は、スパイラル部の、搬送方向上流側の外径を大きくし、現像剤の搬送能力を上げ、排出口からの排出をよりスムーズにしている。

請求項１１に記載の現像器は、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の構成において、前記シャッターは、前記現像位置において、該シャッターを開放する方向に力を加えるように取り付けられた錘を備えることを特徴としている。

請求項１１に記載の現像器は、現像位置において、シャッターを開放する方向に力を加えるように取り付けられた錘を、シャッターが備えている。

よって、シャッターが確実に開放する。また、シャッターを閉じるような力が加わっても、開放状態を維持する。したがって、より確実にスムーズに現像剤を排出できる。

請求項１２に記載の現像器は、請求項２に記載の構成において、前記シャッターは、前記現像位置において、該シャッターを開放する方向に力を加えるように取り付けられた錘を備え、前記錘は前記シャッターと連結部材で連結され、該錘は前記貯留室内に配置したことを特徴としている。

請求項１２に記載の現像器は、シャッターと連結部材で連結された錘を貯留室内に配置している。よって、錘が現像剤の排出の妨げとならない。また、貯留室のスペースを有効活用しているので、シャッターに錘を取り付けても大型化しない。

以上説明したように本発明によれば、大型化することなく、排出口からの現像剤の排出を安定させることができる。

以下、本発明に係る現像器を説明する。なお、本発明の本質と直接関係しないものについては、図示及び説明を省略する。

図１は、各色の現像器１２を備える回転式現像装置１０が設けられた画像形成装置の要部を示す構成図である。画像形成装置は、電子写真プロセスにより、記録用紙等の記録媒体に画像を形成する。現像方式は、所謂２成分系の現像方式を採用している。また、トリクル方式を採用している。

トリクル方式とは、現像剤カートリッジ８０にトナーとキャリアとを予め混合した現像剤を収容し、現像剤カートリッジ８０からトナーとキャリアとを同時に現像器１２に供給するともに、余剰となった現像剤を現像器１２から排出し、現像剤の劣化を防止する方式である。

さて、図１に示すように画像形成装置は、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム１０２が、図中の矢印Ｒ１方向に回転可能に支持されている。矢印Ｒ１方向に回転する感光体ドラム１０２の表面は、帯電手段（図示略）によって帯電する。帯電した感光体ドラム１０２は露光手段（図示略）によって、画像情報に応じたレーザー光などを照射して露光することで、感光体ドラム１０２に静電潜像を形成する。この静電潜像を回転式現像装置１０の現像器１２によって現像し、感光体ドラム１０２上にトナー像を形成する。

回転式現像装置１０は、断面が十字形状の回転体１１を備えている。回転体１１は、ブラック用の現像器１２Ｋ、イエロー用の現像器１２Ｙ、マゼンタ用の現像器１２Ｍ、シアン用の現像器１２Ｃを保持している。また、回転体１１の回転軸はモータ、ギア機構などの駆動手段（図示せず）により、矢印Ｒ２方向に自在に回転可能となっている。

なお、以降、各色を区別する場合は符号の後に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれかを付し、各色を区別する必要がない場合は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略する。

さて、感光体ドラム１０２上にブラックのトナー像を形成する時は、回転体１１を回転させ、感光体ドラム１０２と近接する現像位置Ｐ１（図２参照）にブラック用の現像器１２Ｋを配置して現像を行う。同様に、イエローのトナー像を形成する時は、回転体１１を矢印Ｒ２方向に略９０°回転して現像位置Ｐ１にイエロー用の現像器１２Ｙを配置して現像を行う。同様に、マゼンタ、シアンのトナー像を形成する場合には、更に略９０°ずつ、回転体１１を矢印Ｒ２方向に回転させて現像位置Ｐ１に現像器１２Ｍ、１２Ｃを配置して現像を行う。

このように感光体ドラム１０２に順番に各色トナー像を形成し、その都度、中間転写体（図示略）に転写する。そして、中間転写体に各色トナーが重ね合わされてフルカラートナー像となり、この中間転写体上のフルカラートナー像は一括して記録用紙（図示略）などに転写される。

なお、図２に示すように、現像器１２が感光体ドラム１０２に現像する位置が現像位置Ｐ１である。また、現像位置Ｐ１から矢印Ｒ２方向に９０度回転した位置が位置Ｐ２であり、同様に位置Ｐ２から９０度回転した位置が位置Ｐ３、位置Ｐ３から９０度回転した位置が位置Ｐ４である。そして、位置Ｐ４から９０度回転した位置が現像位置Ｐ１である。なお、図２は簡略化して模式的に図示した図である。

つぎに、現像器１２について説明する。なお、現像器１２単体の図のいずれも現像位置Ｐ１（図２参照）の状態にある現像器１２を図示している。

図３に示すように、現像器１２は、第一室２０、第二室２２、第三室２４の三つに分かれている。第一室２０と第二室２２、第二室２２と第三室２４とは連通している。また、第三室２４には、現像剤カートリッジ２６が連通している。また、第一室２０、第二室２２、第三室２４は、現像剤カートリッジ２６から供給された、トナーとキャリアとからなる現像剤で充填されている。

第一室２０には、現像ロール２８と第一攪拌搬送オーガ３０とを備えている。第二室２２には、第二攪拌搬送オーガ４０を備えている。第三室２４には、補給用オーガ５０を備えている。また、それぞれ図に垂直な軸を回転軸として回転する。換言すると、図４に示すように、回転する棒状の現像ロール２８、第一攪拌搬送オーガ３０、第二攪拌搬送オーガ４０、補給用オーガ５０が平行に並んでいる。

なお、現像ロール２８は、現像位置Ｐ１において、感光体ドラム１０２に対向する位置にある。（図２参照）。図３に示すように、現像ロール２８は、筐体１３の横側壁に回転可能に軸支されており、図示しないギア機構で回転するようになっている。また、現像ロール２８は、スリーブ内に磁石を内包するマグネットローラである。したがって、現像ロール２８は、現像剤に含まれるキャリアを磁力によって吸着して磁気ブラシを形成するとともに、キャリアにトナーが吸着する。そして、層規制部材２９よって現像ロール２８上に現像剤が層形成される。

また、図３と図４とに示すように、現像ロール２８と平行に第一攪拌搬送オーガ３０と第二攪拌搬送オーガ４０とが配置され、筐体１３の横側壁に軸支されている。この第一攪拌搬送オーガ３０、第二攪拌搬送オーガ４０のシャフト３２、４２の端部には、図示しないギア機構が設けられており、現像ロール２８と同方向へ回転するようになっている。

第一攪拌搬送オーガ３０のシャフト３２の外周にはスパイラル部３４が形成されている。スパイラル部３４は螺旋形状となっている。同様に、第二攪拌搬送オーガ４０のシャフト４２の外周にはスパイラル部４４が形成されている。スパイラル部４４は、前記スパイラル部３４と反対方向に傾いた螺旋形状となっている。

したがって、現像ロール２８の回転に伴い、第一攪拌搬送オーガ３０、第二攪拌搬送オーガ４０が回転すると、第一攪拌搬送オーガ３０は現像剤を矢印Ａ方向に搬送しながら攪拌し、現像ロール２８に現像剤を供給する。また、第二攪拌搬送オーガ４０は、矢印Ｂ方向（矢印Ａと反対方向）に現像剤を搬送しながら攪拌する。

筐体１３には、第一攪拌搬送オーガ３０、第二攪拌搬送オーガ４０を長手方向に仕切る、すなわち第一室２０と第二室２２とを仕切る仕切板１４が設けられている。この仕切板１４の長手方向の両端部には、それぞれ巡回口１４Ａ、１４Ｂが形成されている。よって、第一攪拌搬送オーガ３０で攪拌搬送された現像剤が、巡回口１４Ａを通って第二室２２へ搬送され、第二攪拌搬送オーガ４０で攪拌搬送された現像剤が巡回口１４Ｂを通って、第一室２０へ搬送されるようになっている。すなわち、仕切板１４を境に現像剤が循環する。

なお、第一攪拌搬送オーガ３０、第二攪拌搬送オーガ４０、それぞれの現像剤の搬送方向側の端部には、スパイラル部３４，４４とは逆巻きのカウンタースパイラル部３６，４６が設けられている。

カウンタースパイラル部３６，４６は、スパイラル部３４，４４のピッチより狭くなっているとともに、傾斜角度もスパイラル部３４，４４より小さい。よって、現像剤の搬送能力はパイラル部３４，４４より低い。なお、第一攪拌搬送オーガ３０のスパイラル部３４と第二攪拌搬送オーガ４０スパイラル部４４とは、略同じ搬送能力となっている。

このように、両端部にカウンタースパイラル部３６，４６を設けることによって、筐体１３の横側壁に現像剤が押し付けられることなく、スパイラル部３４，４４とカウンタースパイラル部３６，４６との境界部で現像剤が滞留する。そして、両端部の巡回口１４Ａ，１４Ｂからスムーズに排出されるので、仕切板３６を境に現像剤が第一室２０と第二室２２との間をスムーズに循環する。

さて、図６に示すように、第二攪拌搬送オーガ４０のシャフト４２には、法線方向に立設し、軸方向に長い板状の排出促進羽根４８が形成されている。排出促進羽根４８の両端は、スパイラル部４４とカウンタースパイラル部４６とに接合している。また、この排出促進羽根４８の高さはスパイラル部４４と略同じ高さとなっている。

さらに、カウンタースパイラル部４６間のシャフト４２には、突起部４９が形成されている。この突起部４９は、第二攪拌搬送オーガ４０の回転に伴い、後述するシャッター６０に当たる。

また、明確に図示できていないが、第二攪拌搬送オーガ４０のスパイラル部４４の上流側端部側の三巻き分４６Ｌ（図４参照）は外径を若干大きくし、現像剤の搬送力を高めている。

図４に示すように、第二攪拌搬送オーガ４０と平行に、補給用オーガ５０が横側壁に軸支されている。また、補給用オーガ５０と第二攪拌搬送オーガ４０との間には、仕切板１６が形成されている。

図３に示すように、補給用オーガ５０の上部には、すなわち、第三室２４の上部には、現像剤カートリッジ８０が取り付けられている。

図７に示すように、現像剤カートリッジ８０は円筒状をしており、内部が収容室８２と回収室８４とに分かれている。収容室８２の内部にはコイルバネ状の搬送部材９９があり、この搬送部材９９の回転運動によって、現像剤を補給口８６から第三室２４にトナーを補給するようになっている。（図３、図４参照）。

図４に示すように、補給された現像剤は、補給用オーガ５０で搬送され、仕切板１６に形成された供給口１６Ａから第二室２２に補給される。また、画像形成時の画像密度に応じて、制御部（図示略）が第三室２４の補給用オーガ５０を回転させて現像剤を第二室２２に補給する。

さて、図４、図５、図１６に示すように、第三室２４は、第二攪拌搬送オーガ４０のスパイラル部４４の搬送方向（矢印Ｂ方向）下流側端部の手前までとなっており、第一室２０、第二室２２より短くなっている。そして、この短くなった部分は貯留室６２となっている。

図８に示すように、この貯留室６２の上部は現像剤カートリッジ８０の回収室８４（図７参照）と連通している。

図６に示すように、第二攪拌搬送オーガ４０のスパイラル部４４とカウンタースパイラル部４６との境界部に対向する壁面、すなわち、貯留室６２（図５参照）と第二室２２との間を仕切る壁面には、排出口６４が形成されている。なお、排出口６４の上部位置は、第二攪拌搬送オーガ４０の上部と略同一である。

さて、図６、図８、図９に示すように、排出口６４と第二攪拌搬送オーガ４０との間には、板状のシャッター６０が設けられている。シャッター６０は、上部（現像位置Ｐ１の状態においての上部）を回動中心に回動する。そして、回転体１１の回転（重力の作用方向の変化）によって自重で排出口６４を開閉する。なお、現像位置Ｐ１の時は、シャッター６０は開放した状態となる。また、シャッター６０は、ストッパー６８（図９参照）に当たることで、所定の角度まで開いて止まる。

さらに、図６に示す、シャッター６０の搬送方向（矢印Ｂ方向）上流側の面６０Ａは、図１０に示すように、搬送方向（矢印Ｂ方向）に向かって尖った、くさび状となるような斜面となっている。

また、図９に示すように、シャッター６０には、第二攪拌搬送オーガ４０とは反対側の面にワイヤー７２が接合され、ワイヤー７２の先端部には、錘７０が取り付けられている。なお、他図では、ワイヤー７２及び錘７０の図示を省略している場合もある。

つぎに、回転体１１の回転（重力の作用方向の変化）に伴う、シャッター６０の開閉動作と、余剰となった現像剤の、排出口６４から排出について説明する。

図２に示すように、現像位置Ｐ１では、シャッター６０が開いている。したがって、現像剤の水位が所定の高さより高くなろうとすると、余剰となった現像剤が排出口６４から溢れ出して排出される。排出口６４から排出された現像剤は貯留室６２に貯留される。

９０°回転して位置Ｐ２となると、シャッター６０は自重によって排出口６４を閉じる。よって、現像剤が排出口６４から貯留室６２には排出されない。

さらに９０°回転して位置Ｐ３となると、重力により貯留室６２の現像剤が現像剤カートリッジ８０の回収室８４に送られる。

さらに９０°回転して位置Ｐ４となると、シャッター６０は自重によって開く。しかし、排出口６４は上方に位置しているので、現像剤は排出口６４から貯留室６２には排出されない。

そして、さらに９０°回転すると元の現像位置Ｐ１となる。

つぎに、本発明の作用効果である現像位置Ｐ１での、余剰となった現像剤の排出口６４からの溢れ出しについて説明する。

図５、図６、図１６に示すように、第二攪拌搬送オーガ４０によって、矢印Ｂの方向に現像剤が送られ、矢印Ｍに示すような流れで、余剰となった現像剤が排出口６４から貯留室６２に溢れ出す。

なお、第二攪拌搬送オーガ４０のスパイラル部４４の上流側端部側の三巻き分４６Ｌ（図４参照）は外径を若干大きくし、現像剤の搬送力を高めているので、スムーズに排出口６４から排出される。

さらに、図６に示す、シャッター６０の搬送方向上流側の面６０Ａは、図１０に示すように、搬送方向に向かって尖った、くさび状となるような斜面となっている。したがって、図１０中の矢印Ｍで示すように、現像剤がシャッター６０の搬送方向上流側端部に当たって塞き止められて滞留することなくスムーズに搬送されて排出口６４から排出される。

なお、シャッター６０の搬送方向上流側の端部は、現像剤が滞留することなくスムーズに搬送されるように、搬送方向に向かって徐々に断面が小さくなっていく構成であれば良い。例えば、図１１のシャッター６１のように、搬送方向上流側の端部に階段部６１Ａを備える構成であっても良い。

さて、スパイラル部４４とカウンタースパイラル部４６の境界部には、スパイラル部４４の上流側先端部分とカウンタースパイラル部４６の下流側先端部分との間の幅が徐々に狭くなっていく、絞り部Ｎ（図中の点線の丸で囲った部分）が形成される。この絞り部Ｎでは、スパイラル部４４で搬送されてきた現像剤が隆起する。そして、この現像剤の隆起によって、シャッター６０が押されて閉じてしまい、現像剤の排出を阻害してしまう。

そこで、本実施形態では、第二攪拌搬送オーガ４０のシャフト４２には、軸方向（回転方向Ｒ３と直交する方向）に長い板状の排出促進羽根４８を設けている。そして、この排出促進羽根４８の両端は、スパイラル部４４とカウンタースパイラル部４６とに接合している。

このような排出促進羽根４８を設けると、図５、図６、図１３（Ｂ）、図１６等に示すように、スパイラル部４４で軸方向（矢印Ｂ方向）に搬送されている現像剤を、絞り部Ｎに送られる前に、排出促進羽根４８で矢印Ｂ方向と異なる方向（矢印Ｓ方向）に現像剤が送られるので、現像剤の流れが分散する。また、図中の点線の矢印Ｃは、第二攪拌搬送オーガ４０の回転に伴い、スパイラル部４４間を進む現像剤の流れを模式的に図示している。矢印Ｃをみると判るように、絞り部Ｎに送られる前に、現像剤の流れを排出促進羽根４８が分散（変更）している。このように、現像剤の流れが分散（変更）されるので、絞り部Ｎでの現像剤の隆起が殆ど発生しない。

したがって、現像剤の隆起によってシャッター６０が閉まることがないので、安定してスムーズに排出口６４から現像剤が排出される。また、排出口６４の高さを高くしたりシャッター６０の開閉ストロークを大きくしたりする等が必要ないので、現像器が大型化しない。さらに、シャッター６０の開閉ストロークを必要以上に大きくしていないので、回転動作に伴い、余計な現像剤が排出されることも無い。（現像剤が過剰排出されない）。

また、排出促進羽根４８によって、搬送されてきた現像剤は矢印Ｓ方向、すなわち、排出口６４が形成されている壁面側に向かって送られるので、より排出口６４から排出されやすくなる。

さらに、図６、図９に示すように、第二攪拌搬送オーガ４０の回転に伴い、突起部４９がシャッター６０に接触し、シャッター６０が遥動する。したがって、シャッター６０と排出口６４との間に滞留している現像剤が、強制的に排出口６４から排出される。

なお、この突起部４９は、現像剤が非常に少ないカウンタースパイラル部４６が形成されている範囲に設けられている。よって、突起部４９が現像剤の流れを遮る等の不具合を発生させることがないので好適である。

また、図９に示すように、シャッター６０の第二攪拌搬送オーガ４０と反対の面には、ワイヤー７２が接合され、ワイヤー７２の先端部には、錘７０が取り付けられている。また、この錘７０は貯留室６２の中に入っている。

さて、錘７０がない場合は、図１２（Ａ）に示すように、シャッター６０は垂直に下がる。しかし、図１２（Ｂ）に示すように、錘７０を取り付けると、錘７０が下部を押すような方向に力が加わるので、シャッター６０は錘７０と反対側に傾く。

よって、図９においては、シャッター６０はストッパー６８によって所定の角度で止まっているので、角度自体は変わらないが、錘７０によって下部を開放側（第二攪拌搬送オーガ４０側）に押すような方向に力が加わっている。したがって、シャッター６０を閉じる方向に力が加わっても、より確実にシャッター６０が開放した状態を保つことができる。

さらに、この錘７０を、貯留室６２内に配置しているので、錘７０が現像剤の排出の妨げとならない。また、貯留室６２のスペースを有効活用しているので、シャッター６０に錘７０を取り付けても、現像器１２は大型化しない。

なお、排出促進羽根４８は、上記実施形態の構成に限定されない。

例えば、排出促進羽根４８を設ける位置であるが、図１３に示すように、排出促進羽根４８の搬送方向（矢印Ｂ方向）上流側端部４８Ａを、スパイラル部４４の端部Ｔ１を０°とすると矢印Ｑ方向（搬送方向上流側方向）に３６０度となるＴ２以内に接合するように設ければよい。なぜなら、図中の点線で示す３６０°を超える位置の羽根６００で現像剤の搬送方向を分散しても、分散後に搬送される現像剤によって絞り部Ｎで現像剤が隆起する。換言すると羽根６００では、図１３（Ｃ）等に示す点線の矢印Ｃで示すような現像剤の流れにならない。よって、この位置では効果が少ない。

また、図１４に示すように、若干効果は低下するが、排出促進羽根１６０の両端１６０Ａ、Ｂを、スパイラル部４４とカウンタースパイラル部４６とに接合せずに、隙間が開いた状態としても良い。

或いは、図１５に示すように、さらに若干効果は下がるが、排出促進羽根１６２の搬送方向（矢印Ｂ方向）の上流側端部１６２Ａが、スパイラル部４４の端部とカウンタースパイラル部４６の端部との間の範囲に位置しても良い。

また、例えば、排出促進羽根４８は、第二攪拌搬送オーガ４０の回転軸方向と同方向に長い板状であったが、回転方向と交差すれば、軸方向に対して角度を持っていても良い。しかし、スパイラル部４４の角度と同じでは、現像剤をスパイラル部４４と異なる方向に送らないので効果が無い。

本発明の実施形態の現像器を備える回転式現像装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施形態の現像器を備える現像装置を模式的に示し、回転体の回転に伴う、シャッターの開閉動作と、余剰となった現像剤の排出口から排出と、について説明する説明図である。 現像器の内部を横方向から見た断面図である。 現像器の内部を上方から見た断面図である。 図４の排出口付近を拡大した拡大図である。 現像器の内部の排出口付近の斜視図である。 現像剤カートリッジを模式的に示す図である。 現像器の内部を横方向から見た、図４の拡大図部分を含む断面図である。 現像器の内部の排出口近傍を示す断面図である。 シャッターを上方から見た模式図である。 他の例のシャッターを上方から見た模式図である。 （Ａ）は錘がない場合のシャッターを示し、（Ｂ）は錘がある場合のシャッターを示す図である。 カウンター部と排出促進羽根との位置関係を説明する、（Ａ）は排出口付近の斜視図であり、（Ｂ）は第二攪拌搬送オーガを上方から見た模式図である。 他の例の排出促進羽根を模式的に示す、第二攪拌搬送オーガを上方から見た模式図である。 他の例の排出促進羽根を模式的に示す、第二攪拌搬送オーガを上方から見た模式図である。 現像器の内部の排出口付近の斜視図である。

符号の説明

１０ 回転式現像装置
１１ 回転体
１２ 現像器
４０ 第二攪拌搬送オーガ
４２ シャフト（搬送軸）
４４ スパイラル部
４６ カウンタースパイラル部
４８ 排出促進羽根
６０ シャッター
６２ 貯留室
６４ 排出口
７０ 錘
７２ ワイヤー（連結部材）
１０２ 感光体ドラム（像担持体）

Claims (12)

1. 少なくともトナーとキャリアとを含む現像剤を収容し像担持体に形成された潜像を現像するとともに、回転体に保持され、前記回転体の回転によって順次感光体の現像位置に対向させられる現像器において、
   当該現像器に設けられ、回転する搬送軸と、
   前記搬送軸の外周に形成され、該搬送軸の回転に伴い、前記現像剤を軸方向に搬送する螺旋状のスパイラル部と、
   前記スパイラル部の端部より搬送方向下流側の前記搬送軸に形成され、前記スパイラル部とは逆向きの螺旋状のカウンタースパイラル部と、
   前記スパイラル部と前記カウンタースパイラル部との境界部に対向する前記現像器の壁面に設けられ、前記現像器から現像剤の溢れ出しを許容する排出口と、
   前記境界部と前記排出口との間に設けられ、前記回転体の回転に伴い、自重によって前記排出口を開閉し、前記現像位置で開いた状態となる板状のシャッターと、
   を備え、
   前記搬送軸の外周には、前記スパイラル部と異なる角度の板状の排出促進羽根が形成され、前記排出促進羽根の一端部は、該スパイラル部の端部より搬送方向下流側にあり、該排出促進羽根の他端部は、該スパイラル部の端部より搬送方向上流側にあることを特徴とする現像器。
2. 少なくともトナーとキャリアとを含む現像剤を収容し像担持体に形成された潜像を現像するとともに、回転体に保持され、前記回転体の回転によって順次感光体の現像位置に対向させられる現像器において、
   当該現像器に設けられ、回転する搬送軸と、
   前記搬送軸の外周に形成され、該搬送軸の回転に伴い、前記現像剤を軸方向に搬送する螺旋状のスパイラル部と、
   前記スパイラル部の端部より搬送方向下流側の前記搬送軸に形成され、前記スパイラル部とは逆向きの螺旋状のカウンタースパイラル部と、
   前記スパイラル部と前記カウンタースパイラル部との境界部に対向する前記現像器の壁面に設けられ、前記現像器から現像剤の溢れ出しを許容する排出口と、
   前記排出口から排出された前記現像剤を貯留する貯留室と、
   前記境界部と前記排出口との間に設けられ、前記回転体の回転に伴い、自重によって前記排出口を開閉し、前記現像位置で開いた状態となる板状のシャッターと、
   を備え、
   前記搬送軸の外周には、前記スパイラル部と異なる角度の板状の排出促進羽根が形成され、前記排出促進羽根の一端部は、該スパイラル部の端部より搬送方向下流側にあり、該排出促進羽根の他端部は、該スパイラル部の端部より搬送方向上流側にあることを特徴とする現像器。
3. 前記排出促進羽根の前記一端部は、前記カウンタースパイラル部における前記スパイラル部に対向する側の端部より搬送方向下流側にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像器。
4. 前記排出促進羽根は、前記スパイラル部と前記カウンタースパイラル部とに両端部が接触していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の現像器。
5. 前記シャッターの搬送方向上流側の端部は、搬送方向上流側に向かって断面を小さくしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の現像器。
6. 前記シャッターの搬送方向上流側の前記端部は、階段部を備えることを特徴とする請求項５に記載の現像器。
7. 前記シャッターの搬送方向上流側の前記端部は、斜面を備えることを特徴とする請求項５に記載の現像器。
8. 前記搬送軸の回転に伴い、前記シャッターに接触する接触部材を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項７にいずれか１項に記載の現像器。
9. 前記接触部材は、前記カウンタースパイラル部が形成されている範囲に設けたことを特徴とする請求項８に記載の現像器。
10. 前記スパイラル部は、搬送方向上流側の外径を大きくしたことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の現像器。
11. 前記シャッターは、前記現像位置において、該シャッターを開放する方向に力を加えるように取り付けられた錘を備えることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の現像器。
12. 前記シャッターは、前記現像位置において、該シャッターを開放する方向に力を加えるように取り付けられた錘を備え、
    前記錘は前記シャッターと連結部材で連結され、該錘は前記貯留室内に配置したことを特徴とする請求項２に記載の現像器。

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