JP5701274B2 - 現像装置、およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

現像装置、およびこれを備えた画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置に好適に搭載される現像装置、およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。
従来、特許文献1 に記載されているような現像装置が知られている。この現像装置は、現像ローラーおよび攪拌スクリューを備える現像ハウジングと、この現像ハウジングに着脱自在に装着されるトナー補給用のトナーコンテナとを備えて構成されている。トナーコンテナの底部には、開閉可能なトナー排出口が設けられ、現像ハウジングには、トナー排出口に対応した位置にトナー補給口が設けられている。トナーコンテナが現像ハウジングに装着され、トナー排出口とトナー補給口とが開放されると、トナーコンテナ内のトナーが現像ハウジング内に形成された所定の循環搬送路に供給される。
前記循環搬送路は、トナー補給口に対応した往路搬送路と、現像ローラーに対応した復路搬送路とからなる。各循環搬送路には、回転軸周りに螺旋羽根が配設された攪拌スクリューがそれぞれ装着される。トナーは、これら攪拌スクリューによって往路搬送路と復路搬送路との間を循環搬送される。
このような構成を有する特許文献1の現像装置において、往路搬送路に設けられた攪拌スクリューのトナー補給口より下流側に、搬送能力が局部的に低下するように構成された搬送能力抑制部が設けられている。かかる搬送能力抑制部によって、当該搬送能力抑制部の上流側のトナー補給口付近では、トナーの滞留部が形成される。滞留部のトナー量が多い場合、該滞留部のトナーがトナー補給口を塞ぐ。また、滞留部のトナー量が少ない場合、トナー補給口とトナーの滞留部との間に隙間が生じ、トナーコンテナ側から現像ハウジングにトナーが流入する。このように、滞留部で滞留するトナー量に応じて、トナーコンテナから現像ハウジングに補給されるトナー補給量が調整される。
特開2004−151340号公報
特許文献1に記載された技術では、現像装置が使用される環境や印字モードなどに応じて、滞留部のトナー量が変動されやすい。この場合、トナーコンテナから現像ハウジングに急激に多量のトナーが流入する場合や、逆に、トナーが現像ハウジングに流入しにくい場合があった。
トナーコンテナから現像ハウジングに多量のトナーが流入した場合、既に現像ハウジング内を循環されていたトナーと補給された新しいトナーとの間の表面状態の差に起因して、トナーの帯電が二極化することがあった。すなわち、上記トナーの一方は正極に帯電され、他方は負極に帯電される。この結果、現像装置が搭載される画像形成装置において、現像剤カブリが発生することがあった。更に、現像ハウジング内に急激に流入した新しいトナーは、現像ハウジング内で十分分散されずに現像ローラーに供給されやすい。この場合、画像上に縦スジ状の現像剤カブリが生じるという課題があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像ハウジング内に補給されたトナーが十分分散されないまま、現像ローラーに供給されることを抑止した現像装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の一局面に係る現像装置は、一対の壁部を備えたハウジングと、前記一対の壁部間において、前記ハウジングに回転可能に支持され、現像剤を担持する現像ローラーと、前記ハウジングに、前記現像ローラーと間隔をおいて配置され第1方向に前記現像剤が搬送される第1搬送路と、前記現像ローラーと前記第1搬送路との間に配置され前記第1方向とは反対の第2方向に向かって前記現像剤が搬送され、かつ、前記現像ローラーに前記現像剤を供給する第2搬送路と、を備える現像剤搬送路と、前記ハウジングに配置され、前記第1搬送路と前記第2搬送路とを仕切る仕切板と、前記一対の壁部と前記仕切板の両端部との間に各々配置され、前記第1搬送路から前記第2搬送路に前記現像剤を受け渡す第1連通路、および前記第2搬送路から前記第1搬送路に前記現像剤を受け渡す第2連通路と、前記ハウジングに、前記第1搬送路の前記第1方向下流側の位置に対向して配設され、補給現像剤を前記現像剤搬送路に受け入れる現像剤受入口と、前記第1搬送路に配設され、第1回転軸を備え、前記第1回転軸回りに回転駆動され、前記現像剤受入口が前記第1搬送路に対向する位置を通過するように前記第1方向に前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、前記第2搬送路に配設され、第2回転軸を備え、前記第2回転軸回りに回転駆動され、前記第2方向に前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、前記第1搬送部材の前記現像剤受入口よりも前記第1方向下流側に配置され、前記第1搬送部材の前記現像剤の搬送能力を部分的に抑制することによって、前記現像剤受入口が対向する位置に前記現像剤の滞留部を形成する搬送能力抑制部と、前記ハウジングに配置され、前記第1連通路の上方部分を塞ぐ補助仕切板と、を有し、前記第1搬送部材および前記第2搬送部材は、前記仕切板と対向する領域において、上方から下方に向かって回転され、前記第1連通路において前記現像剤が通過する領域の開口面積をA1、前記第1回転軸と直交する断面において前記第1搬送部材の外周縁によって形成される円形の面積をA2とした場合、0.5×A2<A1<1.2×A2の関係を満たすことを特徴とする。
本構成によれば、第1搬送路から第2搬送路に現像剤が受け渡される第1連通路の開口面積A1と、第1搬送部材の外周縁によって形成される円形の面積A2とが、0.5×A2<A1<1.2×A2の関係を満たすように設定される。このため、第1搬送路の下流側部分において現像剤が滞留され、前記現像剤の圧力が上昇する。この結果、現像剤受入口から流入された補給現像剤が、第1搬送路の下流側部分において、周辺の現像剤と十分混合された状態で、第2搬送路側に供給される。換言すれば、前記補給現像剤が現像剤層の表面を流れながら分散が不十分な状態で、第2搬送路側に流入することが抑止される。したがって、補給現像剤が塊として現像ローラーに供給されることが抑制される。また、補給現像剤と現像ハウジング内を循環された現像剤との混合が不十分となり、現像剤の帯電が二極化することが抑制される。更に、第1搬送路から第2搬送路への現像剤の供給が不足し、現像ローラー上の現像剤量が低下することが抑止される。
また、本構成によれば、第1連通路を介して、第1搬送路から第2搬送路に過剰な現像剤が供給されることが抑止される。
更に、本構成によれば、第1搬送路において補給現像剤が現像剤層の上層に偏って搬送された場合であっても、前記補給現像剤が補助仕切板の下方に潜りながら第2搬送路側に流入される。また、前記補給現像剤は、第2搬送部材のうち、仕切板から離れる方向に回転される下方部分に流入される。この結果、補給現像剤が十分分散された上で、現像ローラーに供給される。
上記の構成において、前記補助仕切板の前記第1方向の下流側に配置され、前記第1連通路に連通する下流側補助連通部を有することが望ましい。
本構成によれば、補助仕切板によって第1連通路の上方部分が塞がれた場合であっても、下流側補助連通部から部分的に現像剤が第2搬送路側に流入することができる。このため、第1搬送路の下流側端部において、第1搬送部材によって搬送された現像剤が凝集することが抑止される。
上記の構成において、前記補助仕切板の前記第1方向の上流側であって、前記補助仕切板と前記仕切板との間に配置され、前記第1連通路に連通する上流側補助連通部を有することが望ましい。
本構成によれば、補助仕切板の上流側に形成された上流側補助連通部から、部分的に現像剤が第2搬送路側に流入することができる。このため、上流側補助連通部よりも下流側において、現像剤が連通路を通過する際の負荷を低減することができる。
上記の構成において、前記補助仕切板の下端部は、前記第2搬送部材の前記第2回転軸の軸心よりも下方に配置されることが望ましい。
本構成によれば、補給現像剤の分散を促進させるとともに、第2搬送部材の下方部分に前記現像剤を確実に流入させることができる。
上記の構成において、0.8×A2<A1<1.0×A2の関係を満たすことが望ましい。
本構成によれば、補給現像剤の分散が更に促進される。また、第1搬送路から第2搬送路への現像剤の供給が不足し、現像ローラー上の現像剤量が低下することが一層抑止される。
上記の構成において、前記第1および前記第2搬送部材は、前記第1および前記第2回転軸回りに形成されたスクリュー羽根を有することが望ましい。
本構成によれば、スクリュー羽根の回転に伴って、現像剤が第1および第2方向に搬送される。また、補給現像剤と現像ハウジング内を循環された現像剤とを攪拌、混合することができる。
上記の構成において、前記搬送能力抑制部は、前記第1搬送部材の前記スクリュー羽根を欠落させることによって形成されることが望ましい。
本構成によれば、第1搬送部材のスクリュー羽根が欠落されることによって、第1搬送部材の搬送能力が部分的に低下される。そして、スクリュー羽根が欠落された部分に対応して、現像剤の滞留部が形成される。
上記の構成において、前記搬送能力抑制部は、前記第1連通路よりも前記第1方向の上流側に配置されることが望ましい。
本構成によれば、現像剤の分散能力が低下される搬送能力抑制部が、第1連通路に対向して配置されることがない。したがって、滞留部に流入した補給現像剤が直接第2搬送路側に流出することが抑止される。
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記の何れかに記載の現像装置と、表面に静電潜像が形成され、前記現像ローラーから前記現像剤が供給される像担持体と、前記像担持体からシートに画像を転写する転写装置と、を備えることを特徴とする。
本構成によれば、補給現像剤が現像剤層の表面を流れながら分散が不十分な状態で、第2搬送路側に流入することが抑止される。したがって、補給現像剤が塊として現像ローラーに供給されることが抑制される。この結果、シートに形成された画像上に、縦スジ状の現像剤カブリが生じることが好適に抑止される。また、補給現像剤と現像ハウジング内を循環された現像剤との混合が不十分となり、現像剤の帯電が二極化することが抑制される。この結果、シートに形成された画像の全面に、現像剤カブリが生じることが抑制される。更に、第1搬送路から第2搬送路への現像剤の供給が不足し、現像ローラー上の現像剤量が低下することが抑止される。この結果、高印字率の画像が連続して形成された場合であっても、濃度低下が生じることが抑止される。
本発明によれば、現像ハウジング内に補給されたトナーが十分分散されないまま、現像ローラーに供給されることを抑止した現像装置、およびこれを備えた画像形成装置が提供される。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の平面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置のトナー補給の様子を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の第1攪拌スクリューの拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る補助仕切板の形状を説明するための正面図(A)、(B)である。 本発明の実施形態に係る補助仕切板の形状を説明するための正面図(A)および第2攪拌スクリューの正面図(B)である。 本発明の実施形態に係る補助仕切板の形状を説明するための正面図(A)、(B)、(C)である。
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の外観を示す斜視図である。また、図2は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の内部構造を示す側断面図である。ここでは、画像形成装置1としてモノクロプリンターを例示するが、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよく、またカラー画像を形成する画像形成装置であっても良い。
画像形成装置1は、略直方体形状の筐体構造を有する本体ハウジング10と、この本体ハウジング10内に収容される画像形成部30と、定着部40と、トナーコンテナ50と、給紙部90と、を含む。
本体ハウジング10の前面側には前カバー11が、後面側には後カバー12が各々備えられている。前カバー11が開放されることで、トナーコンテナ50が前面側に露出する。これにより、ユーザーは、トナー切れの際にトナーコンテナ50を本体ハウジング10の前面側から取り出すことができる。後カバー12は、シートジャムやメンテナンスの際に開放されるカバーである。画像形成部30及び定着部40の各ユニットは、後カバー12が開放されることで、本体ハウジング10の後面側から取り出し可能となる。
また、本体ハウジング10の側面には、左カバー12L(図1)と、左カバー12Lとは反対側の右カバー12R(図1には表れていない)とが、それぞれ鉛直方向に延伸するように配設されている。左カバー12Lの前側部分には、本体ハウジング10内に空気を取り込むための吸気口12Laが配設されている。また、本体ハウジング10の上面には、画像形成後のシートが排出される排紙部13が備えられている。前カバー11と、後カバー12と、左カバー12Lと、右カバー12Rと、排紙部13とによって画定される内部空間S(図2)に、画像形成を実行するための各種装置が内装される。
画像形成部30は、給紙部90から送り出されるシートにトナー画像を形成する画像形成処理を行う。画像形成部30は、感光体ドラム31(像担持体)と、この感光体ドラム31の周囲に配置された、帯電装置32、露光装置(図2には表れていない)、現像装置20、転写ローラー34及びクリーニング装置35とを含む。画像形成部30は、左カバー12Lと右カバー12Rとの間に、配設される。
感光体ドラム31は、回転軸と、回転軸回りに回転する円筒面と、を備える。円筒面には、静電潜像が形成されるとともに、該静電潜像に応じたトナー像が円筒面に担持される。感光体ドラム31としては、アモルファスシリコン(a−Si)系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。
帯電装置32は、感光体ドラム31の表面を均一に帯電するものであって、感光体ドラム31に当接する帯電ローラーを含む。
クリーニング装置35は、不図示のクリーニングブレードを有し、トナー像転写後の感光体ドラム31の周面に付着したトナーを清掃するとともに、不図示の回収装置に該トナーを搬送する。
露光装置は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム31の周面に、パーソナルコンピューター等の外部装置から与えられる画像データに基づいて変調された光を照射して、静電潜像を形成する。現像装置20は、感光体ドラム31上の前記静電潜像を現像してトナー像を形成するために、感光体ドラム31の周面にトナーを供給する。現像装置20は、感光体ドラム31に供給するトナーを担持する現像ローラー21と、現像ハウジング210(図3)の内部で現像剤を攪拌しながら循環搬送する第1搬送スクリュー24及び第2搬送スクリュー23とを含む。なお、本実施形態に係る現像装置20については、後記で詳述する。
転写ローラー34は、感光体ドラム31の周面に形成されたトナー像をシート上に転写させるためのローラーである。転写ローラー34は、感光体ドラム31の円筒面に当接し、転写ニップ部を形成している。この転写ローラー34には、トナーと逆極性の転写バイアスが与えられる。
定着部40は、転写されたトナー像をシート上に定着する定着処理を行う。定着部40は、加熱源を内部に備えた定着ローラー41と、この定着ローラー41に対して圧接され、定着ローラー41との間に定着ニップ部を形成する加圧ローラー42とを含む。トナー像が転写されたシートが前記定着ニップ部に通紙されると、トナー像は、定着ローラー41による加熱および加圧ローラー42による押圧により、シート上に定着される。
トナーコンテナ50は、現像装置20に補給するトナーを貯留する。トナーコンテナ50は、トナーの主な貯留箇所となるコンテナ本体51と、コンテナ本体51の一側面の下部から突設された筒状部52と、コンテナ本体51の他の側面を覆う蓋部材53と、コンテナ内部に収容されトナーを搬送する回転部材54とを含む。トナーコンテナ50内に貯留されたトナーは、回転部材54が回転駆動されることによって、筒状部52の先端下面に設けられたトナー排出口521から現像装置20内に供給される。また、トナーコンテナ50の上方を覆うコンテナ天板50Hは、排紙部13の下方に位置する(図2参照)。
給紙部90は、画像形成処理が施されるシートを収容する給紙カセット91を含む(図2)。この給紙カセット91は、その一部が本体ハウジング10の前面からさらに前方に突出している。給紙カセット91のうち、本体ハウジング10内に収容されている部分の上面は、給紙カセット天板91Uによって覆われている。給紙カセット91には、前記シートの束が収容されるシート収容空間、前記シートの束を給紙のためにリフトアップするリフト板等が備えられている。給紙カセット91の後端側の上部にはシート繰出部91Aが設けられている。このシート繰出部91Aには、給紙カセット91内のシート束の最上層のシートを1枚ずつ繰り出すための給紙ローラー91Bが配置されている。
本体ハウジング10内には、シートを搬送するために、主搬送路92F及び反転搬送路92Bが備えられている。主搬送路92Fは、給紙部90のシート繰出部91Aから画像形成部30及び定着部40を経由して、本体ハウジング10上面の排紙部13に対向して設けられている排紙口14まで延びている。反転搬送路92Bは、シートに対して両面印刷を行う場合に、片面印刷されたシートを主搬送路92Fにおける画像形成部30の上流側に戻すための搬送路である。
主搬送路92Fは、感光体ドラム31および転写ローラー34によって形成される転写ニップ部を、下方から上方に向かって、通過するように延設される。また、主搬送路92Fの、転写ニップ部よりも上流側には、レジストローラー対93が配置されている。シートは、レジストローラー対93にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、前記転写ニップ部に送り出される。主搬送路92F及び反転搬送路92Bの適所には、シートを搬送するための搬送ローラーが複数配置されており、例えば排紙口14の近傍には排紙ローラー対94が配置されている。
反転搬送路92Bは、反転ユニット95の外側面と、本体ハウジング10の後カバー12の内面との間に形成されている。なお、反転ユニット95の内側面には転写ローラー34及びレジストローラー対93の一方のローラーが搭載されている。後カバー12及び反転ユニット95は、それらの下端に設けられた支点部121の軸回りに各々回動可能である。反転搬送路92Bにおいてシートジャムが発生した場合、後カバー12が開放される。主搬送路92Fでシートジャムが発生した場合、或いは感光体ドラム31のユニットや現像装置20が外部に取り出される場合には、後カバー12に加えて反転ユニット95も開放される。
<現像装置の説明>
次に、本実施形態に係る現像装置20について、詳述する。図3は、現像装置20の内部構造を示す断面図である。また、図4は、現像装置20の内部構造を示す平面図である。現像装置20は、一方向(現像ローラー21の軸方向)に長尺の箱形形状を有する現像ハウジング210(筐体)を備える。現像ハウジング210は、一対の第1壁部210Aおよび第2壁部210Bを備える。該現像ハウジング210は、第1壁部210Aおよび第2壁部210Bの間に内部空間220を有する。内部空間220には、現像ローラー21と、第1攪拌スクリュー23(第1搬送部材)および第2攪拌スクリュー24(第2搬送部材)と、トナー補給口25とが配設されている。本実施形態では、一成分現像方式として、この内部空間220には、磁性材料を含むトナーが現像剤として充填される。トナーは、内部空間220内において攪拌搬送され、静電潜像を現像するために、逐次現像ローラー21から感光体ドラム31に供給される。
現像ローラー21は、一対の第1壁部210Aおよび第2壁部210Bの間において、現像ハウジング210に回転可能に支持され、表面に磁性トナーを担持する。現像ローラー21は、現像ハウジング210の長尺方向に延設される円筒形状を有する。現像ローラー21は、回転駆動される円筒形状のスリーブ21Sと、スリーブ21Sの内部に、軸方向に沿って固定配置される円柱形状のマグネット21Mとを備える。スリーブ21Sは、不図示の駆動手段によって、図3の矢印D31方向に回転駆動され、周面に磁性トナーを担持する。マグネット21Mは、スリーブ21Sの内部に、スリーブ21Sの周方向に複数の磁極を有する固定磁石である。マグネット21Mは、周方向に配置される4つの磁極S1極、N1極、S2極、N2極を備える。
図3において、現像ローラー21を囲む曲線MCは、各磁極によってもたらされる現像ローラー21の半径方向の磁力を、スリーブ21S上の周方向の分布として示したものである。S1極は、マグネット21Mのうち、前方かつ上方の位置に配置される。S1極は、規制極として、トナー層を規制するために使用される。N1極は、マグネット21Mのうち、後方かつ上方の位置に配置される。N1極は、現像極として、感光体ドラム31にトナーを供給する機能を備える。N2極は、マグネット21Mのうち、前方かつ下方の位置に配置される。N2極は、キャッチ極として、現像ローラー21にトナーを汲み上げる機能を備える。S2極は、マグネット21Mのうち、N1極よりもスリーブ21Sの回転方向下流側であって、N2極よりもスリーブ21Sの回転方向上流側の位置に配置される。S2極は、主に、マグネット21Mのうち、後方かつ下方の位置に配置される。S2極は、N1極において、感光体ドラム31側に移動されなかったトナーを、現像ハウジング210に回収する搬送極としての機能を備える。スリーブ21S上に担持されたトナーは、現像ハウジング210に配設された開口部(不図示)まで搬送され、対向する感光体ドラム14に供給される。
現像ハウジング210の内部空間220は、不図示の天板によって覆われるとともに、左右方向に延びる仕切り板22によって、左右方向に長尺の第1搬送路221と第2搬送路222とに区画されている。仕切り板22は、現像ハウジング210の左右方向の幅よりも短く、仕切り板22の左端及び右端と前記第2壁部210Bおよび第1壁部210Aとの間には、第1搬送路221と第2搬送路222とをそれぞれ連通させる第1連通路223及び第2連通路224が備えられている。これにより、内部空間220には、第1搬送路221、第1連通路223、第2搬送路222及び第2連通路224に至る循環経路(現像剤搬送路)が形成される。トナーは、該循環経路内を図4において時計回りに搬送される。なお、第1連通路223には後記の補助仕切板22Bなどが配置されてもよい。
トナー補給口25は、前記天板に穿孔された開口部であり、第1搬送路221の左端付近の上方に配置されている(図4)。トナー補給口25は、上記の循環経路に対向して配置され、トナーコンテナ50から補給される補給トナーを内部空間220に受け入れる機能を備える。本実施形態では、トナー補給口25は、平面視で14mm×8mmの開口からなる。
第1攪拌スクリュー23は、第1搬送路221に配設されている。第1攪拌スクリュー23は、第1回転軸23aと、この第1回転軸23aの周上にスパイラル状に突設された第1螺旋羽根23b(スクリュー羽根)とを含む。第1攪拌スクリュー23は、不図示の駆動手段によって第1回転軸23a回り(図3の矢印D33、図4の矢印R2)に回転駆動されることで、図4の矢印D1方向(第1方向)にトナーを搬送する。第1攪拌スクリュー23は、トナー補給口25が第1搬送路221に対向する位置を通過するように現像剤を搬送する。これにより、第1攪拌スクリュー23は、トナー補給口25から流入する新しいトナーと、第1搬送路221を搬送されるトナーとを混合し、混合されたトナーを第2搬送路222側に受け渡す機能を有する。なお、本実施形態では、第1螺旋羽根23bの外径は14mmであり、軸方向のピッチは20mmに設定される。第1攪拌スクリュー23の搬送性能に応じて、前記ピッチは変更可能であるが、トナーの搬送能力を維持する上では前記ピッチの下限は15mmとされることが好ましい。第1攪拌スクリュー23のトナー搬送方向(D1方向)下流側には、第1パドル23cが配設されている。第1パドル23cは、第1螺旋羽根23bの1ピッチ間において、軸方向に延設されたリブ部材である。第1パドル23cは、第1回転軸23aと共に回転され、図4の矢印D3方向に向かって、第1搬送路221から第2搬送路222に、トナーを受け渡す。本実施形態では、第1パドル23cの軸方向の長さは、20mmに設定される。
第2攪拌スクリュー24は、第1搬送路222に配設されている。第2攪拌スクリュー24は、第2回転軸24aと、この第2回転軸24aの周上にスパイラル状に突設された第2螺旋羽根24b(スクリュー羽根)とを含む。第2攪拌スクリュー24は、不図示の駆動手段によって第2回転軸24a回り(図3の矢印D32、図4の矢印R1)に回転駆動されることで、図4の矢印D2方向(第2方向)にトナーを搬送する。第2攪拌スクリュー24は、第2搬送路222内で、トナーを搬送するとともに、現像ローラー21にトナーを供給する。なお、本実施形態では、第2螺旋羽根24bの外径は14mmであり、軸方向のピッチは20mmに設定される。第2攪拌スクリュー24の搬送性能に応じて、前記ピッチは変更可能であるが、トナーの搬送能力を維持する上では前記ピッチの下限は15mmとされることが好ましい。
第2攪拌スクリュー24は、現像ローラー21よりも、前方かつ下方の位置に、配置される。すなわち、第2攪拌スクリュー24は、マグネット21MのN2極に対向して配置される。第2攪拌スクリュー24の回転(図3の矢印D32)に伴って、第2攪拌スクリュー24からスリーブ21Sにトナーが供給される。第2攪拌スクリュー24の回転軸24aは、スリーブ21Sの回転軸よりも下方に位置する。更に、第2攪拌スクリュー24の回転軸24aは、スリーブ21Sの周面の下端部よりも下方に位置する。本実施形態では、現像ローラー21へのトナーの供給経路は、第2攪拌スクリュー24から供給される経路のみによって形成される。したがって、第2攪拌スクリュー24は、現像ローラー21に対して、下方から上方にトナーを汲み上げることによって、スリーブ21Sにトナーを供給する。
第2攪拌スクリュー24のトナー搬送方向(D2方向)下流側には、第2パドル24cが配設されている。第2パドル24cは、第2回転軸24a上に配設された板状部材である。第2パドル24cは、第2回転軸24aと共に回転され、図4の矢印D4方向に向かって、第2搬送路222から第1搬送路221にトナーを受け渡す。本実施形態では、第2パドル24cの軸方向の長さは、20mmに設定される。
現像装置20は、更に、層規制部材60と、磁石プレート70と、を備える。
層規制部材60は、現像ローラー21よりも、前方かつ上方の位置に配置される。層規制部材60は、現像ローラー21の軸方向に沿って、現像ローラー21(スリーブ21S)の周面に対向して配置される。詳しくは、層規制部材60は、現像ローラー21のうち、マグネット21MのS1極に対向して配置される。層規制部材60は、磁性材料から構成される板状部材である。層規制部材60は、現像ローラー21の回転軸と直交する断面において、現像ローラー21に向かう方向を長辺とする矩形形状を備える。層規制部材60の先端部は、現像ローラー21のスリーブ21Sと、間隔を置いて配置される。この結果、前記先端部とスリーブ21Sとの間で、層規制ギャップGが形成される。層規制部材60は、第2攪拌スクリュー24からスリーブ21S上に汲み上げられたトナーの層厚を規制する。
磁石プレート70は、層規制部材60の前側に、層規制部材60に沿って配置される。換言すれば、磁石プレート70は、層規制部材60よりも、現像ローラー21のスリーブ21Sの回転方向(図3の矢印D31)上流側に配置される。本実施形態では、磁石プレート70は、板状形状を備えた永久磁石から構成される。磁石プレート70は、現像ローラー331の回転軸と直交する断面において、層規制部材60に沿って延設される略矩形形状を備える。磁石プレート70は、層規制部材60の下方部分に固定される。磁石プレート70は、マグネット21MのS1極と対向する位置に、S1極と同極のS極の磁力を備える。また、磁石プレート70は、マグネット21MのS1極に対して、前記S極よりも遠い位置に、N極を備える。
このように、本実施形態では、層規制部材60よりも、現像ローラー21(スリーブ21S)の回転方向上流側に、磁石プレート70が配置される。換言すれば、現像ローラー21の回転方向上流側から下流側に向かって、磁石プレート70、層規制部材60が順に、現像ローラー21の周面に対向して配置される。
かくして、本実施形態では、第2攪拌スクリュー24は、スリーブ21Sの周面のうち、鉛直下方に面する第1の位置P1に向かって、トナーをスリーブ21Sに供給し、層規制部材60は、スリーブ21Sの周面のうち、鉛直上方に面し、かつ、第1の位置P1の上方に位置する第2の位置P2において、スリーブ21S上のトナーの厚さを規制する。この際、マグネット21MのS1極と磁石プレート70のS極が、同極の磁力を有することから、スリーブ21Sと磁石プレート70との間には、反発磁界が作用する。該反発磁界は、スリーブ21Sの回転方向上流側に向かう磁界と、回転方向下流側(層規制部材60側)に向かう磁界とに分類される。このため、スリーブ21S上を搬送され、磁石プレート70の下部に進入されたトナーは、スリーブ21Sの周面に移動する力を付与される。この結果、トナーが薄層化された状態で、トナーの層規制が実現される。更に、層規制部材60の層規制ギャップGに進入されなかったトナーは、反発磁界に促進され、スリーブ21Sの回転方向上流側に向かって流動する。
<滞留部について>
前述のトナーコンテナ50は、現像ハウジング210のトナー補給口25の上方に、配置されている。トナーコンテナ50は、内部にトナーが搬送されるトナー搬送路50aと、回転部材54と、トナー排出口521と、を備える。トナーコンテナ50は、トナーコンテナ50の長手方向(トナー搬送路50aが形成されている方向)が、現像装置20の長手方向(第1攪拌スクリュー23の現像剤搬送方向。矢印D1方向、第1方向)に直交する方向に位置するように、現像装置20に組みつけられている。
トナー排出口521は、現像装置20のトナー補給口25に対応して、トナーコンテナ50の底部に配設されている。回転部材54は、軸部と該軸部回りに回転される羽根部とを有し(図2参照)、トナー搬送路50a内の補給トナーをトナー排出口521に向かって搬送する。トナー排出口521から落下したトナーは、トナー補給口25を介して、現像装置20に補給される。
次に、トナー補給口25から新たに補給されるトナーの流れについて説明する。図5は、現像装置20に配設されたトナー補給口25およびトナーコンテナ50に配設されたトナー排出口521付近の断面図である。なお、図5では、説明のために、トナーコンテナ50の配置を水平方向において90度回転させて示している。実際には、トナーコンテナ50内の回転部材54は、紙面手前に向かって延設され、第1攪拌スクリュー23と、トナーコンテナ50内の回転部材54とは、互いに直交する位置関係となっている。また、図6は、第1攪拌スクリュー23の一部を拡大した斜視図である。
トナーコンテナ50のトナー排出口521から供給された補給トナーT2は、第1搬送路221に落下して既存のトナーT1と混合され、第1攪拌スクリュー23により矢印D1方向に搬送される。この際、トナーT1、T2は攪拌され、帯電される。
第1攪拌スクリュー23は、トナー補給口25よりトナー搬送方向下流側に、部分的に現像剤の搬送性能が抑制される搬送能力抑制部26を備える。搬送能力抑制部26は、第1攪拌スクリュー23の第1螺旋羽根23bを欠落させることによって形成される(図6参照)。本実施形態では、搬送能力抑制部26の軸方向の長さは、12mmに設定される。換言すれば、搬送能力抑制部26は、部分的に第1回転軸23aのみが配設されている部分に相当する。この場合、搬送能力抑制部26は、第1回転軸23aの軸方向の現像剤搬送性能を有さない。従って、第1搬送路221内において、搬送能力抑制部26よりも上流側から搬送されるトナーは、該搬送能力抑制部26において、滞留し始める。そして、これらのトナーの滞留は、搬送能力抑制部26の直ぐ上流側であって、トナー補給口25が第1搬送路221に対向する位置まで累積していく。この結果、トナー補給口25の入口付近には、現像剤の滞留部27が形成される。
トナー補給口25から補給トナーT2が補給され、内部空間220内のトナー量が増えると、この滞留部27で滞留するトナーがトナー補給口25を塞ぎ(封止し)、それ以上のトナーの補給を抑制する。その後、内部空間220内のトナーが現像ローラー21から消費され、滞留部27で滞留するトナーが減少すると、トナー補給口25を塞いでいたトナーが減り、滞留部27とトナー補給口25との間に隙間が生じる。この結果、再び補給トナーT2がトナー補給口25から内部空間220に流入する。このように、本実施形態では、滞留部27に滞留するトナーの減少に伴って、補給トナー量の受入量が調整される体積補給型のトナー補給形式が採用される。
<補給トナーの分散について>
上記のような体積補給型のトナー補給方式を備えた現像装置20において、トナーコンテナ50内の残トナーが少なくなった場合、トナーの補給量が低下するため、現像ハウジング210内のトナー量も減少される。この場合、不図示のトナーセンサーによって前記残トナーが少ないことが検出されると、トナーコンテナ50の交換が促される。この際、前述のとおり、現像ハウジング210内のトナー量が減少しているため、トナー補給口25の下流側の滞留部27のトナー量も減少した状態となっている。そして、使用者によって現像装置20に装着された新しいトナーコンテナ50から、現像ハウジング210内に補給トナーが流入される。新しいトナーコンテナ50内には多量のトナーが充填されているため、現像ハウジング210側に勢い良く補給トナーが流入されやすい。
現像ハウジング210内に流入したトナーは、滞留部27に進入する。そして、第1攪拌スクリュー23および第2攪拌スクリュー24の回転駆動に伴って、第1搬送路221から第2搬送路222に搬送される。この際、新しいトナーコンテナ50から現像ハウジング210に補給された多量の補給トナーは、既に現像ハウジング210内を循環されていたトナーとの間で、表面性や帯電性が異なることが多い。両トナーは、現像ハウジング210内を循環されることで、次第にその特性が近似していくが、補給トナーの流入直後では、両トナーの表面状態の差に起因してトナーの帯電が二極化することがある。すなわち、上記トナーの一方は正極に帯電され、他方は負極に帯電される。この結果、感光体ドラム31上およびシート上の画像において、現像剤カブリが発生することがあった。
加えて、現像ハウジング210内に急激に流入した新しい補給トナーは、第1攪拌スクリュー23の回転力を受けても、現像ハウジング210の底部側に沈みこみにくい。特に、トナー補給口25の下流側の搬送能力抑制部26ではトナーの攪拌能力が低いため、よりトナーの分散が行われにくい。この場合、現像ハウジング210内に流入された補給トナーは、第1搬送路221のトナー層の表層(上層、喫水面部分)を流れながら、第1連通路223を介して、第2搬送路222側に流入する。そして、十分分散されることなく第2搬送路222に流入した補給トナーが、そのまま現像ローラー21に供給されると、画像上に縦スジ状の現像剤カブリが生じるという課題があった。
<連通路の開口面積について>
上記のような課題を解決するために、本実施形態では、第1連通路223および第1攪拌スクリュー23の形状が好適に設定される。図4を参照して、第1連通路223をトナーが通過する開口面積がA1と定義される。一方、図4に部分的な断面図として示されるように、第1回転軸23aと直交する断面において第1攪拌スクリュー23の第1螺旋羽根23bの外周縁によって形成される円形の面積がA2と定義される。そして、本実施形態では、0.5×A2<A1<1.2×A2の関係が満たされる。
上記において、A1<1.2×A2の関係が満たされることによって、第1連通路223を通過するトナーの流量が低下される。このため、第1搬送路221の下流側部分においてトナーが滞留され、前記トナーの圧力が上昇する。この結果、トナー補給口25から流入された補給トナーが、第1搬送路221の下流側部分において、周辺のトナーと十分混合された状態で、第2搬送路222側に供給される。換言すれば、前記補給トナーがトナー層の表面(喫水面)を流れながら分散が不十分な状態で、第2搬送路222側に流入することが抑止される。したがって、補給トナーが塊として現像ローラー21に供給されることが抑制される。また、補給トナーと現像ハウジング210内を循環されたトナーとの混合が不十分となり、両トナーの帯電が二極化することが抑制される。更に、A1<1.0×A2の関係が満たされることによって、補給トナーの分散が更に促進される。
また、0.5×A2<A1の関係が満たされることによって、第1連通路223が過剰に狭く設定されることが抑止される。このため、第1搬送路221から第2搬送路222へのトナーの供給が不足し、現像ローラー21上のトナー量が低下することが抑止される。また、0.8×A2<A1の関係が満たされることによって、第1搬送路221から第2搬送路222へ、更に安定したトナーの供給が実現される。
また、本実施形態では、図4に示されるように、搬送能力抑制部26は第1連通路223よりも、第1攪拌スクリュー23の搬送方向(矢印D1方向、第1方向)の上流側に配置される。すなわち、前記搬送方向と直交する方向(矢印D3方向)において、搬送能力抑制部26は第1連通路223に対向していない。このため、分散性能を抑制された搬送能力抑制部26の周辺に位置するトナーが、第1連通路223を介して、第2搬送路222側に流出することが抑制される。
<実施例>
次に、本実施形態を実施例に基づいて説明するが、本実施形態は下記の実施例によって限定されるものではない。なお、以後の各実施例は、下記の実験条件にて行った。
<実験条件について>
・感光体ドラム31:OPCドラム
・感光体ドラム31の周速度:146mm/sec
・層規制ギャップG:0.3mm
・現像バイアスAC成分:矩形波振幅1.7kV、Duty50%
現像バイアスDC成分:270V
・感光体ドラム31の表面電位(背景部/画像部):430V/30V
・現像ローラー331の直径:16mm
・感光体ドラム31の直径:24mm
・磁性トナーの平均粒子径:6.8μm(D50)
・第1攪拌スクリュー23および第2攪拌スクリュー24の回転数:50rpm
・第1攪拌スクリュー23および第2攪拌スクリュー24の外径:14mm
・第1螺旋羽根23bおよび第2螺旋羽根24bのピッチ:20mm
・搬送能力抑制部26の軸方向長さ:8mm
・第1パドル23cの軸方向長さ:18mm
・トナー補給口25の開口形状:14mm×8mm
・トナー補給口25と第1連通路223との軸方向の最短距離:10mm
・トナー補給口25と第2連通路224との軸方向の最短距離:139mm
<実験手順について>
実験手順として、まず、画像形成装置1(現像装置20)を28℃/80%の環境において、3日間放置した。この結果、現像装置20内のトナーの帯電量q/mが3μC/gまで下がり、筋状カブリが発生しやすい状態が設定された。この状態で、新品のトナーコンテナ50を画像形成装置1(現像装置20)に装着し、第1連通路223の開口形状が変化され、筋状カブリ、トナーコンテナ50交換時のカブリ、濃度追従性が評価された。図7、図8、図9は、各実験条件における第1連通路223の周辺の形状を説明するための正面図である。
筋状カブリは、前述のように、補給トナーが塊として現像ローラー21に供給された場合の画質欠陥である。筋状カブリは、画像密度3.8%のパターンを1000枚印刷し、1000枚中の画像欠陥が見られるシート数にて評価した。1000枚中、筋状カブリの発生が10枚以下の場合はランク5、11枚以上20枚以下の場合はランク4、21枚以上50枚以下の場合はランク3、51枚以上100枚以下の場合はランク2、101枚以上の場合はランク1と評価した。
トナーコンテナ50交換時のカブリは、補給トナーと現像ハウジング210内を循環されたトナーとの間で帯電が二極化することによって生じる画質欠陥である。同カブリの評価は、サンプルの目視評価によって以下の基準にて行った。
ランク1:非常に目立つカブリがある。
ランク2:カブリが有り、少し目立つ。
ランク3:カブリはあるが、気にならないレベル。
ランク4:僅かにカブリはあるが、殆ど気にならない。
ランク5:カブリは無い、もしくは全く気にならない。
また、濃度追従性の評価は、第1連通路223が狭すぎることによって現像ローラー21へのトナー供給が不足した場合に発生する濃度低下によって評価した。詳しくは、画像密度100%、50%のサンプルを連続して印刷した場合に濃度低下が生じるか否かを評価した。
<実験1>
表1に、開口面積A1と断面積A2との比を変化させた場合の筋状カブリなどの評価結果について示す。なお、第1攪拌スクリュー23の断面積A2は、153.9mmである。また、実験1における第1連通路223の形状は、図7(A)に示される形状1に相当する。同図において、第1連通路223の最大開口幅が20mmに設定され、第1連通路223の右方を塞ぐ補助仕切板22Aの上辺Lが変化されることによって、各条件の開口面積A1が設定された。なお、第1攪拌スクリュー23および第2攪拌スクリュー24は、いずれも、仕切り板22に対向する領域において、上方から下方に向かう方向に回転される。
Figure 0005701274
表1において、開口面積A1と断面積A2との比(A1/A2)が、0.5<A1/A2<1.2の範囲(実施例1〜9)において、トナーコンテナ50交換時のカブリがランク3以上であり、筋状カブリがランク2以上となった。また、濃度追従性の評価では、50%の画像密度に対しても濃度低下が生じることなく、追従することが可能となった。更に、0.8<A1/A2<1.0の範囲(実施例4〜6)においては、トナーコンテナ50交換時のカブリがランク5であり、筋状カブリがランク3以上となった。また、100%の画像密度に対しても濃度低下が生じることなく、追従することが可能となった。なお、比較例6では第1連通路223が狭すぎることによって、第2搬送路222側へのトナーの供給が不足し、濃度追従性が×となっている。
上記のように、開口面積A1と断面積A2との比(A1/A2)が設定されることのよって、第1搬送路221の下流側部分においてトナーが滞留され、同トナーの圧力が上昇する。この結果、トナー補給口25から流入された補給トナーが、第1搬送路221の下流側部分において、周辺のトナーと十分混合された状態で、第2搬送路222側に供給される。換言すれば、前記補給トナーがトナー層の表面を流れながら分散が不十分な状態で、第2搬送路222側に流入することが抑止される。したがって、補給トナーが塊として現像ローラー21に供給されることが抑制され、筋状カブリが好適に抑止された。また、補給トナーと現像ハウジング210内を循環されたトナーとの混合が不十分となり、トナーの帯電が二極化することが抑制され、トナーコンテナ50交換時のカブリが防止された。更に、第1搬送路221から第2搬送路222へのトナーの供給が不足し、現像ローラー21上のトナー量が低下することが抑止され、濃度追従性が好適に維持された。
<実験2>
次に、上記の実施例6の第1連通路223の形状において、第1攪拌スクリュー23および第2攪拌スクリュー24の回転方向を変化させた実験2の結果を表2に示す。
Figure 0005701274
表2に示されるように、第1攪拌スクリュー23および第2攪拌スクリュー24のいずれもが仕切り板22に対して下方から上方に向かって回転された場合(実施例10)、あるいは、上記のスクリューのいずれかが仕切り板22に対して下方から上方に向かって回転された場合(実施例11、12)と比較して、実施例6では、筋状カブリが更に抑止された。
仕切り板22に対して、第1攪拌スクリュー23が下方から上方に向かって回転される場合、第1パドル23cの回転力によって、現像ハウジング210の底部に沿って多くのトナーが第2連通路224に送り込まれる。このため、筋状カブリが発生しやすくなる。逆に、第2攪拌スクリュー24が仕切り板22に対して下方から上方に向かって回転される場合、第2攪拌スクリュー24の回転力によって、トナーが第2搬送路222から第1搬送路221へ一時的に逆流するが、第2攪拌スクリュー24の第2螺旋羽根24bが通過した領域に空間が形勢されるため、その空間にトナーが勢い良く引き込まれる。この結果、筋状カブリが発生しやすくなる。これに対して、第1攪拌スクリュー23および第2攪拌スクリュー24が、仕切り板22に対して上方から下方に向けて回転される場合は、上記のようにトナーを第2搬送路222側に強く送り込む力が弱くなる。このため、トナーが一気に第2搬送路222側に搬送されることが少なく、筋状カブリの発生が好適に抑えられる。
<実験3>
次に、第1連通路223の配置に関する実験3の評価結果を表3に示す。同評価では、図7(A)、(B)に示される形状1および2にて評価を実施した。すなわち、表3の実施例13では、図7(A)に示されるように、仕切り板22と同じ高さの第1連通路223が第1方向(矢印D1)の下流側に配置される。一方、実施例14では、第1連通路223の最大開口幅L(20mm)を維持した状態で、第1連通路223の上方部分が塞がれた形状が採用された。なお、このように、仕切り板22の第1方向下流側において、第1連通路223の上方を部分的に塞ぐ部材を補助仕切板22Bと称する。補助仕切板22Bは、現像ハウジング210に配置される。なお、実験3では、第1攪拌スクリュー23および第2攪拌スクリュー24は、いずれも、仕切り板22に対向する領域において、上方から下方に向かう方向に回転される。
Figure 0005701274
表3に、示されるように、実施例14は、実施例13よりも第1連通路223の開口面積が僅かに大きいにも関わらず、筋状カブリが実施例13よりも良化している。これは、第1搬送路221において補給トナーがトナー層の上層に偏って搬送された場合であっても、前記補給トナーが補助仕切板22Bの下方に潜りながら第2搬送路222側に流入されるためである。補給トナーが、トナー層の下方に潜ることで、周囲のトナーと好適に混合される。また、前記補給トナーは、第2攪拌スクリュー24の回転に伴って、第2攪拌スクリュー24のうち、仕切り板22から離れる方向に回転される下方部分に流入される。この結果、前記補給トナーが十分分散された上で、現像ローラー21に供給されることとなる。
<実験4>
次に、上記の補助仕切板22Bの形状および配置を更に変化させた実験4について表4に示す。実験4では、図8に示される第1連通路223の周辺の各形状パラメータが変化され、前述の筋状カブリ、トナーコンテナ50交換時のカブリ、濃度追従性に加え、ピッチムラが評価された。第1搬送路221においてトナーが第1方向の下流側に搬送された際に、第1連通路223の一部が補助仕切板22Bなどによって塞がれていると、第1攪拌スクリュー23の回転トルクが増大しやすい。この結果、第1攪拌スクリュー23の回転周期に伴う振動が現像ローラー21に伝達される場合がある。この場合、現像ローラー21から感光体ドラム31へのトナー供給量に変動が生じ、画像上にピッチムラが生じる。表4では、該ピッチムラの発生有無を同時に評価している。なお、ピッチムラの○は、ピッチムラが目視で確認できないレベルであり、ピッチムラの△は、僅かにピッチムラが確認されることを示す。また、表4の第1連通路223の「形状」に関して、図9(A)、(B)、(C)にそれぞれ「形状3」、「形状4」、「形状5」の概略が示される。図中、補助仕切板22C、22D、22Eは、現像ハウジング210に配置される。
Figure 0005701274
表4において、実施例15〜18では、補助仕切板22C、22D、22Eの下端部(H)が、第2攪拌スクリュー24の第2回転軸24aの軸心の位置(T)よりも、上方に配置される。一方、実施例19〜24では、補助仕切板22c、22d、22eの下端部(H)が、第2攪拌スクリュー24の第2回転軸24aの軸心の位置(T)と面一または前記軸心よりも下方に配置される。そして、同じ開口面積A1の領域で比較した場合、補助仕切板22C、22D、22Eの下端部(H)が、第2攪拌スクリュー24の第2回転軸24aの軸心の位置(T)よりも下方に配置された場合の方が、筋状カブリがさらに良化している。この場合、補給トナーの分散が促進されるとともに、トナーが第2攪拌スクリュー24の下方部分に確実に流入されるため、筋状カブリが好適に抑止される。
更に、表4の実施例15では、図7(B)に示されるように、第1連通路223の第1方向の下流側端部の上方が補助仕切板22Bによってふさがれている。これに対して、実施例16〜18では、図9(A)、(B)、(C)に示されるように、第1連通路223の第1方向下流側の上方に、第1連通路223に連通する下流側補助連通部223Aが形成されている。この結果、前述のピッチムラが生じることなく安定した画像が形成される。すなわち、補助仕切板22C、22D、22Eによって第1連通路223の上方部分が塞がれた場合であっても、下流側補助連通部223Aから部分的にトナーが第2搬送路222側に流入することができる。このため、第1搬送路221の下流側端部において、第1攪拌スクリュー23によって搬送されたトナーが凝集し、第1攪拌スクリュー23のトルクアップおよびピッチムラが発生することが抑止される。更に、図9(B)、(C)に示されるように、上流側補助連通部22Bが第1連通路223に配置されてもよい。上流側補助連通部22Bは、補助仕切板22D、22Eの前記第1方向の上流側であって、補助仕切板22D、22Eと仕切板22との間において、第1連通路223に連通する。この場合、上流側補助連通部22Bから、部分的にトナーが第2搬送路222側に流入することができる。このため、上流側補助連通部22Bよりも下流側において、トナーが第1連通路223を通過する際の負荷を低減することができる。
以上、本発明の実施形態に係る現像装置20、およびこれを備えた画像形成装置1について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。
(1)上記の実施形態では、トナーコンテナ50から現像装置20へのトナー補給が、搬送能力抑制部26(滞留部27)によって調整される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。画像濃度を検出する不図示の濃度センサーや、現像ハウジング210内のトナー量を検出する不図示のトナーセンサーの検出結果に応じて、トナーコンテナ50から現像ハウジング210にトナーが補給される態様であってもよい。
(2)上記の実施形態では、開口面積A1およびA2が所定の関係を満たすことによって、補給トナーが分散されないまま第2搬送路222側に流入することが抑止された。本発明はこれに限定されるものではない。上記の開口面積の関係に加え、図4に示されるように、トナー補給口25の上流側に、上流側パドル28が配置されてもよい。上流側パドル28は、搬送能力抑制部26と同様に、トナー補給口25の上流側において部分的に第1攪拌スクリュー23のトナー搬送性能を低下させる機能を備える。上流側パドル28によって、トナー補給口25の上流側においても、トナーが部分的に滞留する上流側滞留部29が形成される。この結果、新品のトナーコンテナ50が装着された際に、トナー補給口25の上流側に多量の補給トナーが流入することが好適に抑止される。したがって、前記多量の補給トナーが、トナー層の上層を流れながら、第2搬送路222側に流入することが抑制される。
(3)上記の実施形態では、現像剤として磁性トナーが採用される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。現像剤として、非磁性トナー、または2成分現像剤が採用されてもよい。
1 画像形成装置
20 現像装置
21 現像ローラー
21M マグネット
21S スリーブS
210 現像ハウジング
22 仕切り板
22B、22C、22D、22E 補助仕切板
220 内部空間
221 第1搬送路
222 第2搬送路
223 第1連通路
223A 下流側補助連通部
223B 上流側補助連通部
224 第2連通路
23 第1攪拌スクリュー(第1搬送部材)
23a 第1回転軸(回転軸)
23b 第1螺旋羽根(スクリュー羽根)
23c 第1パドル
24 第2攪拌スクリュー(第2搬送部材)
24a 第2回転軸
24b 第2螺旋羽根(スクリュー羽根)
24c 第2パドル
25 トナー補給口(現像剤受入口)
26 搬送能力抑制部
27 滞留部
30 画像形成部
31 感光体ドラム(像担持体)
32 帯電装置
34 転写ローラー(転写装置)
50 トナーコンテナ
50a トナー搬送路
51 コンテナ本体(貯留部)
521 トナー排出口
54 回転部材(補給現像剤搬送部材)
60 層規制部材
70 磁石プレート

Claims (9)

  1. 一対の壁部を備えたハウジングと、
    前記一対の壁部間において、前記ハウジングに回転可能に支持され、現像剤を担持する現像ローラーと、
    前記ハウジングに、前記現像ローラーと間隔をおいて配置され第1方向に前記現像剤が搬送される第1搬送路と、前記現像ローラーと前記第1搬送路との間に配置され前記第1方向とは反対の第2方向に向かって前記現像剤が搬送され、かつ、前記現像ローラーに前記現像剤を供給する第2搬送路と、を備える現像剤搬送路と、
    前記ハウジングに配置され、前記第1搬送路と前記第2搬送路とを仕切る仕切板と、
    前記一対の壁部と前記仕切板の両端部との間に各々配置され、前記第1搬送路から前記第2搬送路に前記現像剤を受け渡す第1連通路、および前記第2搬送路から前記第1搬送路に前記現像剤を受け渡す第2連通路と、
    前記ハウジングに、前記第1搬送路の前記第1方向下流側の位置に対向して配設され、補給現像剤を前記現像剤搬送路に受け入れる現像剤受入口と、
    前記第1搬送路に配設され、第1回転軸を備え、前記第1回転軸回りに回転駆動され、前記現像剤受入口が前記第1搬送路に対向する位置を通過するように前記第1方向に前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、
    前記第2搬送路に配設され、第2回転軸を備え、前記第2回転軸回りに回転駆動され、前記第2方向に前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、
    前記第1搬送部材の前記現像剤受入口よりも前記第1方向下流側に配置され、前記第1搬送部材の前記現像剤の搬送能力を部分的に抑制することによって、前記現像剤受入口が対向する位置に前記現像剤の滞留部を形成する搬送能力抑制部と、
    前記ハウジングに配置され、前記第1連通路の上方部分を塞ぐ補助仕切板と、
    を有し、
    前記第1搬送部材および前記第2搬送部材は、前記仕切板と対向する領域において、上方から下方に向かって回転され、
    前記第1連通路において前記現像剤が通過する領域の開口面積をA1、前記第1回転軸と直交する断面において前記第1搬送部材の外周縁によって形成される円形の面積をA2とした場合、
    0.5×A2<A1<1.2×A2
    の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
  2. 前記補助仕切板の前記第1方向の下流側に配置され、前記第1連通路に連通する下流側補助連通部を有することを特徴とする請求項に記載の現像装置。
  3. 前記補助仕切板の前記第1方向の上流側であって、前記補助仕切板と前記仕切板との間に配置され、前記第1連通路に連通する上流側補助連通部を有することを特徴とする請求項またはに記載の現像装置。
  4. 前記補助仕切板の下端部は、前記第2搬送部材の前記第2回転軸の軸心よりも下方に配置されることを特徴とする請求項乃至の何れか1項に記載の現像装置。
  5. 0.8×A2<A1<1.0×A2
    の関係を満たすことを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の現像装置。
  6. 前記第1および前記第2搬送部材は、前記第1および前記第2回転軸回りに形成されたスクリュー羽根を有することを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の現像装置。
  7. 前記搬送能力抑制部は、前記第1搬送部材の前記スクリュー羽根を欠落させることによって形成されることを特徴とする請求項に記載の現像装置。
  8. 前記搬送能力抑制部は、前記第1連通路よりも前記第1方向の上流側に配置されることを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の現像装置。
  9. 請求項1乃至の何れか1項に記載の現像装置と、
    表面に静電潜像が形成され、前記現像ローラーから前記現像剤が供給される像担持体と、
    前記像担持体からシートに画像を転写する転写装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
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