JP5414325B2 - 現像装置 - Google Patents

現像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5414325B2
JP5414325B2 JP2009083647A JP2009083647A JP5414325B2 JP 5414325 B2 JP5414325 B2 JP 5414325B2 JP 2009083647 A JP2009083647 A JP 2009083647A JP 2009083647 A JP2009083647 A JP 2009083647A JP 5414325 B2 JP5414325 B2 JP 5414325B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developer
component developer
chamber
screw
sub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009083647A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010237328A5 (ja
JP2010237328A (ja
Inventor
友洋 潮見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2009083647A priority Critical patent/JP5414325B2/ja
Publication of JP2010237328A publication Critical patent/JP2010237328A/ja
Publication of JP2010237328A5 publication Critical patent/JP2010237328A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5414325B2 publication Critical patent/JP5414325B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、現像容器内の長手方向の突き当たりに配置された排出開口から古くなった二成分現像剤を少しずつ排出する現像装置、詳しくは二成分現像剤の流動性の変化に伴う排出量の変動を抑制する構造に関する。
隔壁を挟んで現像容器の長手方向に配置した一対の搬送スクリューを用いて、非磁性トナーに磁性キャリアを混合した二成分現像剤を攪拌しつつ搬送して循環させる現像装置が広く用いられている。
このような現像装置では、非磁性トナーの消費に伴って新しい非磁性トナーが供給される一方で古い磁性キャリアが現像容器内を循環し続けると、次第に非磁性トナーに対する磁性キャリアの帯電性能が低下することが知られている。このため、現像容器内の磁性キャリアについても、古いものを少しずつ排出して排出しただけ新しいものを供給して現像容器内の磁性キャリアの帯電性能を一定に維持する制御が取り入れられている。
特許文献1には、画像形成に伴って、非磁性トナーに磁性キャリアを所定割合で混合した補給用二成分現像剤を現像装置に供給して、現像容器内の古くなった磁性キャリアを少しずつ入れ替える現像装置が示される。ここでは、図2を参照して説明すると、搬送スクリュー(46)による搬送方向の突き当たりに配置した排出開口(53)を通じて、現像容器内を循環している二成分現像剤が少しずつ排出される。
搬送スクリュー(46)は、二成分現像剤を循環させる方向に搬送して排出開口(53)へ送り込む主スパイラル部の下流側に、回転に伴う搬送方向が主スパイラル部とは逆方向の副スパイラル部(50)が連結されている。副スパイラル部(50)は、主スパイラル部に搬送されて排出開口へ向かって移動する二成分現像剤の大部分を押し戻して、排出開口(53)を通じて排出される二成分現像剤が過剰にならないようにしている。
特開2002−72686号公報
特許文献1に示される搬送スクリューの場合、副スパイラル部の回転角度によって排出開口へ落ち込む二成分現像剤の量が変動する。副スパイラル部の末端に露出したスクリューの谷が上になる回転位置では、スクリューの谷が下になる回転位置に比較して大量の二成分現像剤が排出開口へ落ち込むからである。そして、この現象は、搬送スクリューの回転速度が高くなるとより顕著になるため、回転速度を遅い側に切り替えた際に排出量が不足したり、回転速度を速い側に切り替えた際に排出量が過剰になったりする。
そこで、図4に示すように、副スパイラル部(50)の排出開口(53)に対向する末端に円板部(51)を連結してスクリューの谷を排出開口側へ露出させない構造が提案された。円板部(51)を設けた副スパイラル部(50)を採用することで、搬送スクリュー(46)の回転速度を遅い側に切り替えても速い側に切り替えても期待どおりの排出量が安定して確保できることが確認された。
しかし、円板部(51)を設けた搬送スクリューを用いて、連続運転実験及び各種温度湿度での運転実験を行ったところ、長時間の連続運転後及び高温高湿環境では、排出開口を通じた二成分現像剤の排出量が大きく減少することが判明した。排出量が減少する結果、現像装置内に二成分現像剤が停滞して、帯電性能が低下して、出力画像の品質が低下してしまう。
そこで、現像容器内の二成分現像剤の流れを高速撮影したところ、二成分現像剤の流動性が低下して円板部(51)の周囲で二成分現像剤が凝集し易くなり、二成分現像剤の排出開口側への落ち込みが不安定になっていた。円板部(51)が無い状態ではスクリューの谷を通じてスムーズに崩落していた凝集が円板部(51)に停滞し続け、排出開口へ向かう二成分現像剤の流れを妨げていた。
本発明は、長時間の連続運転後及び高温高湿環境でも、円板部を越えた現像剤の排出開口側への落ち込みが停滞せず、排出開口を通じた二成分現像剤の排出量が適正に制御される現像装置を提供することを目的としている。
本発明の現像装置は、現像剤を収容する第1室と、現像剤を収容し、前記第1室の両端部で連絡して現像剤の循環路を形成する第2室と、前記第1室と前記第2室とを仕切る隔壁と、前記第1室の搬送方向下流側で前記循環路外に設けられ、現像剤を排出するための排出口と、前記第1室に回転可能に設けられ、前記循環路内の現像剤を搬送する主スパイラル部と、前記主スパイラル部の搬送方向下流側に設けられ、前記排出口側から前記循環路側に向かって現像剤を搬送する副スパイラル部と、を備えた第1搬送部材と、前記第2室に回転可能に設けられ、現像剤を搬送する第2搬送部材と、前記副スパイラル部の搬送方向上流側に連結して形成された円板部とを備えるものである。そして、前記円板部もしくは前記副スパイラル部の前記円板部に近接する外周に突起部を有する。
本発明の現像装置では、円板部と一体に回転する突起が、流動性が低下して円板部の周囲に停滞した現像剤の凝集を引っ掛けて排出口側へ崩落させる。
従って、長時間の連続運転後及び高温高湿環境でも、二成分現像剤の円板部を越えた排出口への落ち込みが停滞せず、排出口を通じた二成分現像剤の排出量が適正に制御される。
第1実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。 現像装置の内部構造を説明する斜視図である。 画像形成装置の奥側から見た現像装置の断面図である。 現像剤排出口の付近を拡大した断面図である。 副スパイラル部を設けた搬送スクリューの斜視図である。 実施例1の搬送スクリューを配置した現像装置の平面図である。 突起を設けた搬送スクリューの説明図である。 実施例3における二成分現像剤の排出メカニズムの説明図である。 実施例3における突起の配置の説明図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、排出開口に近い側の搬送部材の外周に突起が配置されている限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
従って、現像装置を共通とする種々の形態の画像形成装置で同様に実施できる。中間転写型、記録材搬送体型、タンデム型、1ドラム型、フルカラー、モノクロの区別無く実施できる。二成分現像剤を用いる現像装置のみならず、長時間の攪拌によって帯電性能が低下するような一成分現像剤を用いる現像装置でも実施できる。
本実施形態では、トナー像の形成/転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、FAX、複合機等、種々の用途で実施できる。
なお、特許文献1に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
<画像形成装置>
図1は第1実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
図1に示すように、画像形成装置100は、中間転写ベルト10の下向き面に沿って画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
画像形成部Paでは、感光ドラム1aにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト10に一次転写される。画像形成部Pbでは、感光ドラム1bにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト10のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部Pc、Pdでは、それぞれ感光ドラム1c、1dにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて同様に中間転写ベルト10に順次重ねて一次転写される。
中間転写ベルト10に一次転写された四色のトナー像は、二次転写部T2へ搬送されて記録材Pへ一括二次転写される。
記録材Pの一方の面に対して画像形成を行う片面モードの場合、四色のトナー像を二次転写された記録材Pは、定着装置15で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、排出ローラ16を通じて上部トレイ17へ排出される。
記録材Pの両方の面に対して画像形成を行う両面モードの場合、一方の面に画像が形成された記録材Pは、不図示の両面パスを通って表裏が反転されて二次転写部T2へ再度搬送される。表面記録と同様の画像形成プロセスで裏面記録が行われた記録材Pは、排出ローラ16を通じて上部トレイ17へ排出される。
分離ローラ21は、記録材カセット20から引き出した記録材Pを1枚ずつに分離して、レジストローラ22へ送り出す。レジストローラ22は、停止状態で記録材Pを受け入れて待機させ、中間転写ベルト10のトナー像にタイミングを合わせて記録材Pを二次転写部T2へ送り込む。
定着装置15は、ヒータを設けた定着ローラ15aに加圧ローラ15bを圧接して加熱ニップを形成する。記録材Pは、加熱ニップで挟持搬送される過程で、加熱加圧を受けてトナー像を溶融させ、フルカラー画像を表面に定着される。
画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdは、現像装置4a、4b、4c、4dで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Paについて説明し、他の画像形成部Pb、Pc、Pdについては、説明中の符号末尾のaを、b、c、dに読み替えて説明されるものとする。
画像形成部Paは、感光ドラム1aを囲んで帯電ローラ2a、露光装置3、現像装置4a、一次転写ローラ5a、クリーニング装置6aを配置している。
感光ドラム1aは、アルミニウム製シリンダの外周面に帯電極性が負極性の感光層を形成しており、切り替え可能な複数段階のプロセススピードで回転する。帯電ローラ2aは、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されて感光ドラム1aに従動回転することにより、感光ドラム1aの表面を一様な負極性の電位に帯電させる。
露光装置3は、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをON−OFF変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム1aの表面に画像の静電像を書き込む。現像装置4aは、二成分現像剤を攪拌して帯電させ、穂立ち状態で現像スリーブ43に担持させて、感光ドラム1aを摺擦する。直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブ43に印加することで、現像スリーブ43に対して相対的に正極性になった静電像(露光部)に負極性に帯電した非磁性トナーが移転して、静電像が反転現像される。
一次転写ローラ5aは、中間転写ベルト10の内側面を押圧して、感光ドラム1aと中間転写ベルト10との間に一次転写部を形成する。一次転写ローラ5aに正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム1aに担持された負極性のトナー像が、一次転写部を通過する中間転写ベルト10へ一次転写される。
中間転写ベルト10は、テンションローラ12、駆動ローラ11、張架ローラ13に掛け渡して支持され、駆動ローラ11に駆動されて矢印R2方向に回転する。二次転写ローラ14は、接地電位に接続された張架ローラ13によって内側面を張架された中間転写ベルト10に当接して二次転写部T2を形成する。二次転写ローラ14に正極性の直流電圧が印加されることで、中間転写ベルト10に担持されたトナー像が記録材Pに二次転写される。
<現像装置>
図2は現像装置の内部構造を説明する斜視図である。図3は画像形成装置の奥側から見た現像装置の断面図である。図4は現像剤排出口の付近を拡大した断面図である。図5は副スパイラル部を設けた搬送スクリューの斜視図である。
図2に示すように、現像容器42は、非磁性トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を収容しており、非磁性トナーと磁性キャリアの混合比は重量比で1:9程度である。ここで、非磁性トナーと磁性キャリアの混合比は、トナーの帯電量、キャリアの粒径、画像形成装置(100:図1)の構成等に応じて適正に調整されているが、必ずしもこの数値には限定されない。
図3は、画像形成装置(100:図1)の奥側から現像装置4aを見た断面を示しており、紙面の奥側が二成分現像剤が排出される正面側に対応している。図3に示すように、現像装置4aは、現像容器42の感光ドラム1aに対向した現像領域の部分が開口しており、開口部から一部露出するように、現像スリーブ43が回転可能に設置されている。現像スリーブ43の内部には、複数の固定磁極を設けたマグネット44が非回転に配置されている。現像スリーブ43は、非磁性材料で形成され、現像動作時には矢印A方向に回転して、現像容器42内の二成分現像剤をマグネット44の磁力で層状に保持して現像領域に搬送する。現像スリーブ43は、現像領域で感光ドラム1aに非磁性トナーだけを供給して、感光ドラム1a上に形成されている静電像を現像する。静電像を現像した後、現像スリーブ43上の二成分現像剤は、現像スリーブ43の回転に従って現像容器42内に回収される。
現像装置4aは、搬送スクリュー46の回転速度が切り替えられても、現像容器42内部の二成分現像剤を一定量に保つ現像剤自動排出機能を有する。
図2に示すように、現像容器42の内部の長手方向の一方の突き当たり面に過剰な現像剤を排出するための排出口の一例である排出開口53(つば部51の陰になっている)が形成されている。また、現像容器42の内部は、二成分現像剤を受け渡すための開口部47a、47bが両端に形成された隔壁47で第1室と第2室とに仕切られている。
隔壁47を挟んで、二成分現像剤の搬送方向が逆方向に設定された一対の搬送スクリュー45、46が配置されている。一方の搬送スクリュー46が矢印C方向に二成分現像剤を攪拌しつつ搬送し、他方の搬送スクリュー45が矢印B方向に二成分現像剤を攪拌しつつ搬送することで、現像容器42の内部を循環する。
このとき、副スパイラル部側の開口部47aを通じて、第1搬送部材の一例である搬送スクリュー46から第2搬送部材の一例である搬送スクリュー45へ二成分現像剤がスムーズに受け渡される。また、副スパイラル部側の反対側に位置する開口部47bを通じて、第2搬送部材の一例である搬送スクリュー45から第1搬送部材の一例である搬送スクリュー46へ二成分現像剤がスムーズに受け渡される。
搬送スクリュー46における二成分現像剤の搬送方向の下流側には、二成分現像剤の循環経路外から循環経路内に押し戻すように二成分現像剤を搬送する返しスクリュー50が接続されている。そして、搬送スクリュー46の主スパイラル部(46m:図5)と返しスクリュー50(副スパイラル部)の継ぎ目に対向する位置に、搬送スクリュー46から搬送スクリュー45へ二成分現像剤を受け渡すための開口部47aがある。
図4に示すように、返しスクリュー50による二成分現像剤の搬送方向の上流に、循環する二成分現像剤の一部を現像容器42の外へ排出するための排出開口53が設けられている。搬送スクリュー46の主スパイラル部によって排出開口53へ向かって搬送される二成分現像剤の大部分は、返しスクリュー50に押し戻されて排出開口53からの排出を逃れる。そして、返しスクリュー50に押し戻されなかった二成分現像剤が排出開口53を通じて現像容器42の循環経路から排出される。
返しスクリュー50の長さ、直径、ピッチは、現像装置4aの構成や排出条件、現像容器42内の二成分現像剤量、目標とする排出量に応じて適宜変更される。例えば、返しスクリュー50の長さが長過ぎると、必要以上に二成分現像剤の排出が抑制される結果、現像容器42内の二成分現像剤の帯電性能の低下が進行してしまう。逆に、返しスクリュー50の長さが短か過ぎると、必要以上に二成分現像剤が排出されて現像容器42内の二成分現像剤量が不足して現像に支障をきたす。
図1を参照して図3に示すように、画像形成装置100では、プロセススピードを等速=120mm/sec、1/2速=60mm/sec、1/3速=40mm/secに切り替えて厚紙対応や高解像度対応を行っている。例えば、厚紙モードでは、トナー像を定着させる際の記録材の熱吸収量が大きくて定着装置15では十分な加熱ができなくなるため、厚さ段階に応じてプロセススピードを1/2速又は1/3速に低下させる。また、高解像度モードでは、プロセススピードを1/2速に低下させて、副走査方向の走査線密度を2倍に増加させる。
そして、プロセススピードの切り替えに伴って搬送スクリュー45、46の回転速度は、等速=300rpm、1/2速=150rpm、1/3速=100rpmに切り替えられる。搬送スクリュー45、46がこのように複数の回転速度を持つ場合、搬送スクリュー46によって搬送されて返しスクリュー50の終端部まで到達する二成分現像剤量が変動するため、現像剤自動排出機能についても、複数の回転速度に対応させる必要がある。
このため、返しスクリュー50の搬送方向の最上流に、排出開口53を覆い隠すように円板部の一例である円板状のつば部51が設けられている。
つば部51は、搬送スクリュー46の主スパイラル部と返しスクリュー50との搬送能力差によって排出開口53に向かって搬送されてきた二成分現像剤の慣性力差を低減させる。つば部51は、返しスクリュー50の搬送羽根の切れ目から排出開口53へ落ち込む二成分現像剤を無くして、二成分現像剤の排出量を安定させる。つば部51は、返しスクリュー50の排出開口53に対向する末端を覆い隠してスクリューの谷を排出開口53側へ露出させない。つば部51を設けた返しスクリューを採用することで、搬送スクリュー46の回転速度を遅い側に切り替えても必要な排出量が確保され、搬送スクリュー46の回転速度を速い側に切り替えても二成分現像剤の排出量が急増しない。
排出開口53の中心を貫通して、返しスクリュー50に連結された排出スクリュー49が配置されている。排出スクリュー49は、つば部51を乗り越えて落下してきた二成分現像剤を排出開口53を通じて運び出し、現像剤排出口48へ搬送して現像装置4a外へ排出する。
図2を参照して図5に示すように、第1搬送部材の一例である搬送スクリュー46は、排出開口53へ向かう現像剤の流れを逆方向に付勢する副スパイラル部(50)を主スパイラル部46mに連結している。主スパイラル部46mは、二成分現像剤の循環経路の現像剤を排出開口53へ向かって搬送する。
<補給用二成分現像剤の補給制御>
図3に示すように、画像形成によって消費された非磁性トナーは、新品の磁性キャリアを一定の割合で含んだ補給用二成分現像剤として、補給機構31により現像容器42の搬送スクリュー46の上流側(本体奥側)に補給される。現像装置4aへの補給用二成分現像剤の補給は、補給機構31のホッパーから補給スクリュー32の回転によって行なわれ、現像容器42上側の補給口から受け取る。補給用二成分現像剤は、補給用の非磁性トナー中に、一定の割合(重量比にして10%程度)で磁性キャリアを含んだ二成分現像剤を使用しているが、磁性キャリアの混合比率はこれに限定されるものではない。
補給用二成分現像剤の補給量は、補給機構31の補給スクリュー32の回転数によっておおよそ定められる。制御部30は、補給スクリュー32の回転のON/OFF、回転速度を制御して、現像容器42内部の二成分現像剤のトナー濃度を一定に保つように補給用二成分現像剤の補給を行う。
このとき、現像容器42内の二成分現像剤の量は、画像形成にともなって次第に増加する。画像形成によって非磁性トナーは消費されるが、磁性キャリアは消費されずに現像容器42内部に残って循環し続けるため、現像容器42内の二成分現像剤量が増加してしまう。二成分現像剤量が増加した場合、図4に示す返しスクリュー50およびつば部51を現像剤が乗り越えて排出開口側へ落ち込んで、排出スクリュー49へ受け渡されて現像剤排出口48に搬送される。現像剤排出口48に搬送された回収現像剤は、現像剤排出口48から排出されて不図示の現像剤回収パイプに合流し、現像剤回収パイプを通じて不図示の回収容器にまとめて回収貯蔵される。
このようにして、消費された非磁性トナーが補給用二成分現像剤によって補給される一方で、並行して、磁性キャリアが過剰になった現像容器42内の二成分現像剤が少しずつ排出される。現像容器42内の二成分現像剤量を一定に保つように、二成分現像剤の入れ替えが自動的に徐々に行われることで現像剤自動排出機能が実現される。
ところで、現像装置4aにおいては、現像容器42内の二成分現像剤の流動性が一定であれば、このような現像剤自動排出機能によって二成分現像剤の入れ替えが問題なく行われる。
しかし、出荷時の現像装置4a内の二成分現像剤の状態から画像形成を累積して攪拌と循環を経ることで、二成分現像剤の流動性が刻々と低下していく。二成分現像剤の流動性が低下すると、返しスクリュー10と現像容器42の内壁とに挟まれた空間に二成分現像剤が滞留し易くなり、望むような排出量を得ることができなくなる。出荷時の二成分現像剤(新剤)を前提とした現像剤自動排出機能が、ある程度循環攪拌を経た二成分現像剤(耐久剤)に対しては十分に機能を発揮できない可能性が出てくる。
また、温度湿度の変化によっても、二成分現像剤の状態が変化して流動性が変化する。常温常湿を前提とした現像剤自動排出機能が、高温高湿によって流動性が低下した二成分現像剤に対しては十分に機能を発揮できない可能性が出てくる。
二成分現像剤の流動性が変化すると、搬送スクリュー46から搬送スクリュー45へ受け渡される二成分現像剤の一部が返しスクリュー50と現像容器42とに挟まれた空間を抜けて排出スクリュー49へ達して排出されるメカニズムが十分に機能しなくなる。二成分現像剤の流動性が変化すると、搬送スクリュー46に搬送されて返しスクリュー50を越えてつば部51まで到達する二成分現像剤量が減る。つば部51を越えて排出開口53側へ落ち込み、排出スクリュー49によって現像剤排出口48まで搬送される二成分現像剤量が減る。
新しい二成分現像剤や環境が低温低湿の場合、使い古された二成分現像剤や高温多湿の場合に比較して二成分現像剤の流動性が一般的に良いとされている。このため、新しい二成分現像剤や環境が低温低湿の場合、返しスクリュー50と現像容器42との隙間Hを容易に通過し排出されていく。
これに対して、使い古された二成分現像剤や高温多湿の場合、流動性の低下によって、返しスクリュー50と現像容器42との隙間H通過しにくくなり、隙間Hに滞留して二成分現像剤排出量が低下する。
このとき、返しスクリュー50の搬送方向下流側では、搬送スクリュー46の搬送力を受けて、返しスクリュー50の搬送に反して排出開口53へ向かう流れの速度が大きいため、二成分現像剤が滞留しにくい。しかし、返しスクリュー50の搬送方向の上流側に向うに従って排出開口53へ向かう流れの速度が小さくなるため、二成分現像剤の流動性の低下の影響を大きく受けて滞留し易くなる。
そこで、以下の実施例では、返しスクリュー50の最も上流位置に、二成分現像剤の凝集を引っ掛けて排出開口側へ崩落させるための突起52を配置している。
<実施例1>
図6は実施例1の搬送スクリューを配置した現像装置の平面図である。図7は突起を設けた搬送スクリューの説明図である。
図6に示すように、実施例1では、円板部(51)の外周に突起52が配置されている。第1搬送部材(46)は、循環経路の現像剤を排出開口53へ向かって搬送する主スパイラル部に、排出開口53へ向かう現像剤の流れを逆方向に付勢する副スパイラル部(50)を連結して構成される。円板部(51)は、副スパイラル部(50)の開口部側(47a)に接続されたつば部51である。返しスクリュー50とつば部51とは同一直径である。
図3に示すように、つば部51の外周面上に突起52を設けることにより、搬送スクリュー46の回転に伴って、返しスクリュー50と現像容器42の隙間Hに滞留した二成分現像剤が突起52が掻き落し、通過させ易くする。
二成分現像剤の使用環境差や使い古し状態などによる流動性の変化に対して、二成分現像剤の排出量の変化を減少させることができる。二成分現像剤の新品/末期、使用環境差における流動性の差に関係なく、つば部51を乗り越えて排出スクリュー49に到達する二成分現像剤量が安定して、現像剤排出口48からの排出量の変化を抑えることができる。
ここで、突起52を設ける代わりに返しスクリュー径50を拡大させると、返しスクリュー50と現像容器42の隙間に、より強固に押し固められた二成分現像剤が滞留する結果となった。これにより、二成分現像剤が排出開口53へ向う流れは逆に妨害されてしまう。
突起52にすることで、常に返しスクリュー50の回転によって現像容器42と返しスクリュー50の隙間Hに滞留した二成分現像剤を掻き落し、滞留した二成分現像剤がつば部51を乗り越える二成分現像剤の流れを妨害することを軽減できる。
突起52の位置は、二成分現像剤が最も滞留し易い返しスクリュー50のトナー搬送方向の上流部に設けることが望ましい。
突起52の形状は、滞留した二成分現像剤をより多く掻き落すことができるように、現像容器42との隙間Hをできるだけ埋めるような高さにすることが望ましい。
以上説明したように、実施例1では、現像容器42、搬送スクリュー45、46、隔壁47等には変更を加えることなく、二成分現像剤にとって様々な使用環境、使い古し状態においても二成分現像剤量の排出量を安定させることができる。所定比率で磁性キャリアが混合された補給用二成分現像剤を補給する一方で所定量の二成分現像剤を排出し続けて現像容器42内の二成分現像剤量を一定に保つ現像剤自動排出機能を、多様にわたる使用環境や二成分現像剤の劣化状態に対応させ得る。
<実施例2>
実施例1では、円板状のつば部51の外周面上に突起52を設けている。これに対して、実施例2では、つば部51が無いため、返しスクリュー50の搬送方向の上流側外周面に突起を配置している。実施例1においての現像装置4aは、複数のプロセススピードに対応して複数の現像剤攪拌速度を持つためつば部51を設けている。しかし、現像剤攪拌速度が変化しない実施形態、又は速度変化が小さい実施形態ではつば部51は不必要となる場合がある。その場合においては、突起52は返しスクリュー50の搬送方向最上流より1ピッチ以内に設けることが望ましい。
<実施例3>
図8は実施例3における二成分現像剤の排出メカニズムの説明図である。図9は実施例3における突起の配置の説明図である。
図8に示すように、搬送スクリュー46の回転に伴って二成分現像剤が最も活発に移動するのは領域G1、G2である。返しスクリュー50が紙面の手前側へ二成分現像剤を搬送するため、領域G1、G2の返しスクリュー50に近い領域では紙面の手前側、すなわち排出開口53から遠ざかる方向の流れが形成される。一方、領域G1、G2の隔壁47及び現像容器42に近い外側の部分では紙面の奥側、すなわち排出開口53に向かう流れが形成される。
従って、領域G1、G2の隔壁47及び現像容器42に近い外側の部分を流れて減速し、つば部51で反転して返しスクリュー50に近い側を紙面の手前側へ引き返す過程で、一部の二成分現像剤(太線の矢印)がつば部51を越えて排出開口53側へ落下する。落下した二成分現像剤は、排出スクリュー49に接触することで、排出開口53を通じて現像容器42外へ排出される。
これにより、二成分現像剤の供給量と排出量とをバランスさせて、返しスクリュー50の一部が二成分現像剤の界面から飛び出した定常レベルに、現像容器42内の二成分現像剤量が保持されている。仮に、現像容器42内の二成分現像剤量が上の破線で示す過剰レベルになると、破線の矢印で示すように、つば部51を越えて大量の二成分現像剤が排出開口53側へ落下するようになる。これにより、排出量が増えて現像容器42内の二成分現像剤量が下の破線で示す通常レベルに誘導される。逆に、現像容器42内の二成分現像剤量が通常レベルよりも低くなると、領域G1、G2からつば部51を越えて排出開口53側へ落下する二成分現像剤量が極端に細るため、排出量が減って現像容器42内の二成分現像剤量が通常レベルに誘導される。
ところが、二成分現像剤の流動性が低下していると、つば部51で反転する際に凝集して排出開口53側へ十分に落下することができなくなる。つば部51に付着した状態で返しスクリュー50と一体に回転し続ける二成分現像剤が増えて、つば部51が実質的に厚くなった状態になる。つば部51で停滞した二成分現像剤が後続の排出開口53側へ向かう二成分現像剤の流れを妨げ、つば部51への接近を妨げて排出開口53側へ落下しにくくさせる。
このとき、実施例3では、つば部51の回転に伴って突起52が領域G1、G2の凝集の根本を攪拌して、軸方向の圧力が小さくても凝集を排出開口53側へ崩落し易くする。
図9に示すように、実施例3では、突起52は、つば部51の排出開口53に対する対向面から返しスクリュー50側へ少し後退した位置に配置される。二成分現像剤の凝集に埋もれた状態で凝集と相対移動することで、凝集を引っ掛けて移動させる効果が高まるからである。
そのため、実施例3では、突起は、副スパイラル部にはみ出して円板部に近接する外周に配置される。
なお、突起は、副スパイラル部の峰に沿って複数配置してもよい。しかし、円板部の周囲の凝集を崩す効果は、円板部に近い突起のほうが大きい。
また、突起は、円板部の外周に沿って放射状に複数配置してもよい。例えば、円板部をスプライン形状に形成して、円板部の外周全体に突起を配置してもよい。しかし、突起は、凝集のアンカーとなって凝集が排出開口側へ移動するのを妨げるため、搬送方向から見た断面積を小さくして、少数設けることが効果的である。
また、つば部は、外周が円周面であればよく、実施例1〜3で説明した平板な板形状のみならず、円錐面、球面等の回転面を排出開口に対向させる外観でもよい。
<実施例4>
図2に示すように、実施例1、2では、現像スリーブ43から遠い側の搬送スクリュー46に副スパイラルを設けて二成分現像剤の排出量を制御していた。これに対して実施例4では、現像スリーブ43に近い側の搬送スクリュー45の下流側に副スパイラルを設けて二成分現像剤の排出量を制御する。すなわち、現像スリーブ43で非磁性トナーが消費された直後の二成分現像剤を、搬送スクリュー45の下流側の突き当たりに設けた排出開口から排出させる。
1a、1b、1c、1d 感光ドラム
2a、2b、2c、2d 帯電ローラ
3 露光装置
4a、4b、4c、4d 現像装置
5a、5b、5c、5d 一次転写ローラ
10 中間転写ベルト
14 二次転写ローラ
15 定着装置
42 現像容器
43 現像スリーブ(現像剤担持体)
45 搬送スクリュー(第2搬送部材)
46 搬送スクリュー(第1搬送部材)
47 隔壁
47a、47b 開口部
48 現像剤排出口
49 排出スクリュー
50 返しスクリュー(副スパイラル部)
51 つば部(円板部、円板)
52 突起
53 排出開口

Claims (4)

  1. 現像剤を収容する第1室と、
    現像剤を収容し、前記第1室の両端部で連絡して現像剤の循環路を形成する第2室と、
    前記第1室と前記第2室とを仕切る隔壁と、
    前記第1室の搬送方向下流側で前記循環路外に設けられ、現像剤を排出するための排出口と、
    前記第1室に回転可能に設けられ、前記循環路内の現像剤を搬送する主スパイラル部と、前記主スパイラル部の搬送方向下流側に設けられ、前記排出口側から前記循環路側に向かって現像剤を搬送する副スパイラル部と、を備えた第1搬送部材と、
    前記第2室に回転可能に設けられ、現像剤を搬送する第2搬送部材と、
    前記副スパイラル部の搬送方向上流側に連結して形成された円板部と、を備える現像装置において、
    前記円板部もしくは前記副スパイラル部の前記円板部に近接する外周に突起部を有することを特徴とする現像装置。
  2. 前記副スパイラル部と前記円板部とは同一直径であることを特徴とする請求項1記載の現像装置。
  3. 現像剤を収容する第1室と、
    現像剤を収容し、前記第1室の両端部で連絡して現像剤の循環路を形成する第2室と、
    前記第1室と前記第2室とを仕切る隔壁と、
    前記第1室の搬送方向下流側で前記循環路外に設けられ、現像剤を排出するための排出口と、
    前記第1室に回転可能に設けられ、前記循環路内の現像剤を循環方向に搬送する主スパイラル部と、前記排出口側から前記循環路側に向かって現像剤を搬送する副スパイラル部と、を備えた第1搬送部材と、
    前記第2室に回転可能に設けられ、現像剤を搬送する第2搬送部材と、を備える現像装置において、
    前記副スパイラル部の外周部に突起部が設けられ、前記突起部は、前記副スパイラル部の軸線方向に関して搬送方向上流側に局所的に設けられていることを特徴とする現像装置。
  4. 前記突起部は、前記副スパイラル部の搬送方向上流側の1ピッチ以内に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置。
JP2009083647A 2009-03-30 2009-03-30 現像装置 Expired - Fee Related JP5414325B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009083647A JP5414325B2 (ja) 2009-03-30 2009-03-30 現像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009083647A JP5414325B2 (ja) 2009-03-30 2009-03-30 現像装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2010237328A JP2010237328A (ja) 2010-10-21
JP2010237328A5 JP2010237328A5 (ja) 2012-05-24
JP5414325B2 true JP5414325B2 (ja) 2014-02-12

Family

ID=43091722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009083647A Expired - Fee Related JP5414325B2 (ja) 2009-03-30 2009-03-30 現像装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5414325B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9217957B2 (en) 2013-07-23 2015-12-22 Canon Kabushiki Kaisha Development device, and image forming apparatus

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5430214B2 (ja) * 2009-04-27 2014-02-26 キヤノン株式会社 現像装置
JP5325761B2 (ja) * 2009-12-21 2013-10-23 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 現像装置及びそれを備えた画像形成装置
JP6261294B2 (ja) * 2013-11-15 2018-01-17 キヤノン株式会社 現像装置
JP6167365B2 (ja) 2013-11-26 2017-07-26 エスプリンティンソリューション株式会社 現像装置及び画像形成装置
JP6444185B2 (ja) 2015-01-21 2018-12-26 キヤノン株式会社 現像装置
JP6403584B2 (ja) 2015-01-22 2018-10-10 キヤノン株式会社 現像装置
JP6598596B2 (ja) * 2015-08-31 2019-10-30 キヤノン株式会社 現像装置
JP6447532B2 (ja) * 2016-02-01 2019-01-09 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 現像装置及びそれを備えた画像形成装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05257410A (ja) * 1992-03-12 1993-10-08 Fujitsu Isotec Ltd 廃トナー搬送装置
JP3025410B2 (ja) * 1994-07-08 2000-03-27 シャープ株式会社 現像装置
JPH11109734A (ja) * 1997-09-30 1999-04-23 Mita Ind Co Ltd 現像剤攪拌装置
JP3981794B2 (ja) * 2000-03-15 2007-09-26 富士ゼロックス株式会社 現像装置
JP2005092059A (ja) * 2003-09-19 2005-04-07 Fuji Xerox Co Ltd トナー濃度検出装置および画像形成装置
JP4325425B2 (ja) * 2004-02-06 2009-09-02 富士ゼロックス株式会社 現像装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2006323238A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 現像装置及びこれを備えた画像形成装置
JP5067660B2 (ja) * 2007-08-23 2012-11-07 富士ゼロックス株式会社 現像器
JP4450033B2 (ja) * 2007-08-29 2010-04-14 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 現像装置および画像形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9217957B2 (en) 2013-07-23 2015-12-22 Canon Kabushiki Kaisha Development device, and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010237328A (ja) 2010-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6207258B2 (ja) 現像装置
JP5414325B2 (ja) 現像装置
JP5388652B2 (ja) 現像装置
JP4998602B2 (ja) 現像装置および画像形成装置
JP6195370B2 (ja) 現像装置
JP6604992B2 (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP5168631B2 (ja) 現像装置及び画像形成装置
US9348262B1 (en) Developing device having developer supply port and developer discharge port, and image forming apparatus therewith
JP2006178405A (ja) 現像装置、及びこれを備えたプロセスカートリッジ、画像形成装置
JP5321112B2 (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP6308812B2 (ja) 現像装置
JP5305127B2 (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP2018200399A (ja) 現像装置
US10474064B2 (en) Developing apparatus
JP2009098595A (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP5775860B2 (ja) 画像形成装置
US11209752B2 (en) Developing device and image forming apparatus therewith
US9846391B2 (en) Developing device replenished with new two-component developer while discharging surplus developer and image forming apparatus therewith
JP4457714B2 (ja) 現像装置
US10739701B2 (en) Developing device
JP5534422B2 (ja) 現像装置、この現像装置を有したプロセスカートリッジ、及びこの現像装置もしくはプロセスカートリッジを備えた画像形成装置
JP6618740B2 (ja) 搬送装置、現像装置および画像形成装置
JP2006251234A (ja) 画像形成装置
JP2005258149A (ja) 現像装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2009109966A (ja) 現像剤搬送装置及び現像装置及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20120125

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20120203

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120328

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120328

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20130228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130604

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130805

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131112

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5414325

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees