JP5229982B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像剤を用いて画像形成を行うための現像装置を備えた画像形成装置に関し、特に現像剤の帯電性及び搬送性を向上させる画像形成装置に関する。

下記特許文献１には現像剤の混合及び攪拌性能を向上させるために、現像剤の攪拌部材と現像ハウジング（現像容器）の少なくとも一部分に磁性体と永久磁石を取り付け、帯電ムラ、攪拌ムラを軽減する技術が開示されている。
特許文献１の開示技術では、図４に示すように、箱状の現像ハウジング８の一部分に永久磁石９を取り付け、現像ハウジング７内に配設された攪拌スクリュー１０の軸に磁性体１１を取り付け、永久磁石９と磁性体１１との間に発生する磁界によって、現像剤（図示せず）の帯電性及び搬送性の向上を図っている。
特開２００６−５８６９６号公報

しかし、この方法では、永久磁石９と磁性体１１の両方が必要であり、また、永久磁石９と磁性体１１との間に生じる磁界の向きによっては、現像剤の搬送性能を落としてしまう場合がある。
また、永久磁石９と磁性体１１を、夫々現像ハウジング８と攪拌スクリュー１０の軸の一部分にのみ配設しているので、現像剤の帯電、攪拌及び搬送が十分に行われないという問題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、永久磁石のみで現像剤の帯電、攪拌及び搬送を十分に行うことを達成し、コストの削減を図るものである。
また、更に現像ハウジング８の端部において、現像剤の受け渡しをスムーズに行う構成を備えることにより、現像剤の帯電、攪拌及び搬送の性能を向上させることのできる画像形成装置を提供す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に係る発明は、像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像してトナー像を前記像担持体上に形成するための磁性を有する現像剤を収容する現像容器と、該現像容器を現像剤の搬送方向に沿って複数に仕切り、その両端部と前記現像容器との間に所定の空間を有する仕切板と、該仕切板を介して前記現像容器内に互いに平行に備えられ、前記現像剤を攪拌するための複数の攪拌部材を有する現像装置を備えた画像形成装置において、前記攪拌部材の軸内部に軸長方向に延びる永久磁石を内包し、該永久磁石を固定したまま、前記攪拌部材の軸及び羽根のみを回転させせ、
前記永久磁石の長さを、前記攪拌部材の上流側の端部から、前記仕切板における当該攪拌部材の下流側の端部より若干上流側の位置までとすることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記攪拌部材の軸内部において永久磁石が内包されていない部分に、前記永久磁石と連結して非磁性体を内包することを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記永久磁石が磁極を２極以上有するものとすることを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記現像剤は２成分現像剤であることを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記現像剤は１成分現像剤であることを特徴とするものである。

請求項１に係る発明は、像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像してトナー像を前記像担持体上に形成するための磁性を有する現像剤を収容する現像容器と、該現像容器を現像剤の搬送方向に沿って複数に仕切り、その両端部と前記現像容器との間に所定の空間を有する仕切板と、該仕切板を介して前記現像容器内に互いに平行に備えられ、前記現像剤を攪拌するための複数の攪拌部材を有する現像装置を備えた画像形成装置において、前記攪拌部材の軸内部に軸長方向に延びる永久磁石を内包し、該永久磁石を固定したまま、前記攪拌部材の軸及び羽根のみを回転させるものである。
このように、攪拌部材の軸に軸長方向に延びる永久磁石を内包したことにより、現像剤と攪拌部材の軸との摩擦力を高め、現像剤の帯電性及び搬送性の向上を図ることができる。
また、固定されている永久磁石の磁力で攪拌部材の軸に付着している現像剤を、攪拌部材の回転により、羽根が移動し擦り落として搬送することができる。

請求項１に係る発明は、更に、前記永久磁石の長さを、前記攪拌部材の上流側の端部から、前記仕切板における当該攪拌部材の下流側の端部より若干上流側の位置までとするものである。
これにより、現像容器の端部においては永久磁石の磁力が働かず、現像剤が磁力による拘束から解放されるので、現像容器の端部の空間において現像剤の受け渡しをスムーズに行うことができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記攪拌部材の軸内部において永久磁石が内包されていない部分に、前記永久磁石と連結して非磁性体を内包するものである。
これにより、現像容器の端部においては非磁性体により磁力が働かず、現像剤が磁力による拘束から解放されるので、現像容器の端部の空間において現像剤の受け渡しをスムーズに行うことができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記永久磁石が磁極を２極以上有するものである。
このように、永久磁石が複数の磁極を有することにより、単一の磁極を有する永久磁石と比べて、より一層磁性を有する現像剤との摩擦力を高め、現像剤の帯電性及び搬送性を向上させることができる。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記現像剤は２成分現像剤であるものである。
これにより、２成分現像剤が磁性を有するので、永久磁石と２成分現像剤との間で摩擦力が高まり、現像剤の帯電性及び搬送性を向上させることができる。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記現像剤は１成分現像剤であるものである。
これにより、１成分現像剤が磁性を有するので、永久磁石と１成分現像剤との間で摩擦力が高まり、現像剤の帯電性及び搬送性を向上させることができる。

本実施の形態における画像形成装置の現像ユニット（現像装置）について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は本実施の形態における画像形成装置における現像ユニットの概略断面上面図である。図１（ｂ）は現像ユニットの概略断面側面図である。
まず、本実施の形態における画像形成装置の現像ユニットの構成について説明する。
図１（ａ）に示すように、現像ユニット１は箱型の現像ハウジング（現像容器）２を備えている。
現像ハウジング２の内部空間は、仕切板３により現像剤の搬送方向に沿って２等分に仕切られている。
仕切板３の両端部と、現像ハウジング２における現像剤の搬送方向の上流側及び下流側の端部との間には所定の空間２ｃが存在し、所定空間２ｃは仕切板３によっては仕切られていないものである。
２等分された現像ハウジング２の２つの内部空間２ａ，２ｂには、現像ハウジング２の長手方向の上流側の端部から下流側の端部まで延びる攪拌部材として攪拌スクリュー４１，４２が夫々互いに平行に配設されている。
なお、本実施の形態においては、攪拌部材として攪拌スクリュー４１，４２を備えるようにしたが、本発明において使用される攪拌部材は攪拌スクリューに限定されるものではなく、現像剤を攪拌することができればスクリュー形状以外の他の形状の部材であっても良い。
攪拌スクリュー４１，４２は、回転軸４３，４４と、回転軸４３，４４の外周面に沿って螺旋状に形成された羽根４５，４６を有している。
攪拌スクリュー４１と攪拌スクリュー４２は、羽根４５，４６の螺旋の向きが互いに逆向きになっている。
これにより、攪拌スクリュー４１は、現像ハウジング２の長手方向の一端部側から他端部側に現像剤を搬送し、攪拌スクリュー４２は、現像ハウジング２の長手方向の他端部側から一端部側に現像剤を搬送する。
また後程詳述するが、図１（ｂ）に示すように、攪拌スクリュー４１の回転軸４３は軸長方向に延びる永久磁石５を内包している。
なお、この永久磁石５は単一或いは２極以上の磁極を有するものである。
より詳細には２極以上の磁極を有する永久磁石５は、その円周面上において２極以上のＳ極とＮ極に分けられているものである。

図２（ａ）は本実施の形態における画像形成装置における現像ユニットの概略断面上面図である。図２（ｂ）は現像ユニットの概略断面側面図である。図２（ｃ）は図２（ａ）及び（ｂ）の現像ハウジングの端部（点線で囲んだ部分）の拡大図である。
図２（ａ）及び（ｃ）に示すように、永久磁石５の長さは、攪拌スクリュー４１の上流側の端部から、仕切板３における攪拌スクリュー４１の下流側の端部より若干上流側の位置までとすることが好ましい。
この場合において、回転軸４３において永久磁石５が内包されていない部分には、永久磁石５と連結して非磁性体６が内包される。
即ち、回転軸４３は、現像剤の搬送方向の上流側と中央部分において永久磁石５を内包し、下流側の端部においては非磁性体６を内包する。
但し、本発明においては、永久磁石５を現像ハウジング２における現像剤の搬送方向の上流側の端部から下流側の端部までに亘り回転軸４３に内包するようにしても良い。

次に、上記のように構成される現像ユニット１の動作について説明する。
現像ハウジング２内に現像剤（図示せず）を供給する。
現像剤は２成分現像剤又は磁性を有する１成分現像剤であるものとする。
供給された現像剤は、現像ハウジング２の内部空間２ａにおいて、傾斜した複数の羽根４５を有する攪拌スクリュー４１が回転することにより、一端部から他端部に搬送される。
ここで、攪拌スクリュー４１の回転軸４３には長手方向に延びる永久磁石５が内包されているが、攪拌スクリュー４１の外側の回転軸４３及び羽根４５のみが回転するものであり、永久磁石５は固定されて回転しない。
このように、攪拌スクリュー４１の外側の回転軸４３及び羽根４５のみを回転させることにより、固定された永久磁石５を内包した回転軸４３と攪拌及び搬送される現像剤との摩擦力が高められ、回転軸４３に永久磁石５の磁力により付着した現像剤を擦り落とすことができ、現像剤の帯電性及び搬送性を高めることができる。
また、２極以上の磁極を有する永久磁石５を用いることにより、単一の磁極を有する永久磁石に比べて、より一層現像剤の帯電性及び搬送性を高めることがきる。

また図２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、現像剤の搬送方向の下流側の端部において、回転軸４３により非磁性体６が内包されていることにより、現像ハウジング２ａから現像ハウジング２ｂへの現像剤の受け渡しがスムーズになる。
即ち、現像剤の搬送方向の下流側の端部においては、仕切板３により仕切られていない所定空間２ｃにおいて攪拌スクリュー４１の回転軸４３に対して直角に、現像ハウジング２の内部空間２ａから現像ハウジング２の内部空間２ｂに向かって現像剤を受け渡すので、攪拌スクリュー４１の回転軸４３に内包された永久磁石５による磁界が働かない方が現像剤の流れが良くなるということである。

上記のように、現像ハウジング２ａ内の攪拌スクリュー４１に永久磁石５を配設する場合について説明したが、本発明は、現像ハウジング２ｂ内の攪拌スクリュー４２の回転軸４４にも同様に永久磁石５及び非磁性体６を内包することは言うまでもない。
即ち、攪拌スクリュー４２の回転軸４４には、現像ハウジング２ｂにおける現像剤の搬送方向の下流側（紙面左側）に非磁性体６を内包させ、残りの部分に永久磁石５を内包させる。

図３は上記構成からなる現像ユニット１を備えた画像形成装置７の断面図である。本発明に係る画像形成装置７は、現像ユニット１以外の構成は通常の公知の画像形成装置と同様である。

本発明は、現像剤を用いて画像形成を行うための現像装置を備えた画像形成装置に関し、特に現像剤の帯電性及び搬送性を向上させるために好適に利用できる。

（ａ）は本実施の形態における画像形成装置における現像ユニットの概略断面上面図である。（ｂ）は現像ユニットの概略断面側面図である。 （ａ）は本実施の形態における画像形成装置における現像ユニットの概略断面上面図である。（ｂ）は現像ユニットの概略断面側面図である。（ｃ）は図２（ａ）及び（ｂ）の現像ハウジングの端部の拡大図である。 本実施の形態における現像ユニット備えた画像形成装置の概略断面図である。 （ａ）は従来技術の画像形成装置における現像ユニットの概略断面上面図である。（ｂ）は従来技術の現像ユニットの概略断面図である。

符号の説明

１ 現像装置
２ 現像ハウジング
３ 仕切板
４１，４２ 攪拌スクリュー（攪拌部材）
４３，４４ 回転軸
４５，４６ 羽根
５ 永久磁石
６ 非磁性体

Claims (5)

1. 像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像してトナー像を前記像担持体上に形成するための磁性を有する現像剤を収容する現像容器と、該現像容器を現像剤の搬送方向に沿って複数に仕切り、その両端部と前記現像容器との間に所定の空間を有する仕切板と、該仕切板を介して前記現像容器内に互いに平行に備えられ、前記現像剤を攪拌するための複数の攪拌部材を有する現像装置を備えた画像形成装置において、
   前記攪拌部材の軸内部に軸長方向に延びる永久磁石を内包し、該永久磁石を固定したまま、前記攪拌部材の軸及び羽根のみを回転させ、
   前記永久磁石の長さを、前記攪拌部材の上流側の端部から、前記仕切板における当該攪拌部材の下流側の端部より若干上流側の位置までとすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記攪拌部材の軸内部において永久磁石が内包されていない部分に、前記永久磁石と連結して非磁性体を内包することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記永久磁石が磁極を２極以上有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像剤は２成分現像剤であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記現像剤は１成分現像剤であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。

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