JP6932548B2 - 搬送スクリュー及び現像装置 - Google Patents
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Description
第1の実施形態について、図1ないし図11を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図1を用いて説明する。
画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色に対応して設けられ4つの画像形成部PY、PM、PC、PKを有する電子写真方式のフルカラープリンタである。本実施形態では、画像形成部PY、PM、PC、PKを後述する中間転写ベルト10の回転方向に沿って配置したタンデム型としている。画像形成装置100は、画像形成装置本体に接続された原稿読み取り装置(図示せず)又は画像形成装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像信号に応じてトナー像(画像)を記録材Pに形成する。記録材としては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。
次に、現像装置4Yについて、図2及び図3を用いて説明する。なお、現像装置4M、4C、4Kについても同様である。現像装置4Yは、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む2成分現像剤を収容する現像容器41を有する。現像容器41は、感光ドラム1Yに対向した現像領域の部分が開口しており、この開口部に一部露出するようにして、内部にマグネットロール44aが非回転に配置された現像剤担持体としての現像スリーブ44が回転可能に設置されている。
次に、現像容器41内の現像剤の循環について説明する。第1スクリュー45及び第2スクリュー46は、現像スリーブ44の回転軸線方向に沿って略平行に配置されている。そして、第1スクリュー45と、第2スクリュー46とは、現像スリーブ44の回転軸線方向に沿って互いに逆方向に現像剤を搬送する。こうして、現像剤は、第1スクリュー45、第2スクリュー46によって、連通口43a、43bを介して現像容器41内を循環させられる。
ここで、本実施形態で用いる2成分現像剤について説明する。現像剤はマイナス帯電極性の非磁性トナーと、プラス帯電極性の磁性キャリアを混合したものを用いる。非磁性トナーは、ポリエステル、スチレンアクリル等の樹脂に着色料、ワックス成分などを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものに、酸化チタン、シリカ等の微粉末を表面に添加したものである。磁性キャリアは、フェライト粒子や磁性粉を混錬した樹脂粒子からなるコアの表層に樹脂コートを施したものである。初期状態の現像剤中のトナーの濃度は、例えば、8%〜10%である。
次に、攪拌室内で現像剤を搬送する第2スクリューによる現像剤の攪拌性と搬送性について説明する。攪拌室には、上述のように補給現像剤が補給されるため、第2スクリューには、現像剤の攪拌性と搬送性を両立することが求められる。まず、攪拌性について説明する。
次に、現像容器内で現像剤を搬送するスクリューとして、図5に示す1条の搬送スクリュー400を用いた場合の現像剤の搬送性について説明する。搬送スクリュー400は、回転軸401の周囲に螺旋状に形成された1条の羽根402を設けたものである。現像剤は、搬送スクリュー400が回転軸401を中心に回転するのに伴って搬送される。図5において、搬送スクリュー400上の破線は、現像剤の表面を表している。
そこで、本実施形態では、第1スクリュー45及び第2スクリュー46を、複数の条数の羽根を有する多条スクリューとしている。また、攪拌室48で現像剤を搬送する第2スクリュー46は、複数の条数のうちの少なくとも1条の羽根に、羽根が不連続となる空隙部を形成している。以下、第2スクリュー46について、図8ないし図10を用いて詳しく説明する。
次に、上述の実施形態の効果を確認するために行った実験について説明する。上述の現像装置4Yを単体で駆動できる装置に設置し、現像剤の攪拌状態を高速度カメラ(Phantom v10(Vision Research Inc.製))によって観察する実験を行った。本実験には色の異なる2種類の現像剤(イエローとシアン)を使用した。いずれの現像剤も、T/D比は8%に調合した。まず、イエローの現像剤100gを現像容器41内に投入し、第1スクリュー45、第2スクリュー46及び現像スリーブ44を2分間駆動させる。すると、イエローの現像剤は現像容器41内で剤面が均一に慣らされた状態になる。
第2の実施形態について、図13を用いて説明する。本実施形態の第2スクリュー46Aは、第1の実施形態と同様に、攪拌室48で現像剤を攪拌しつつ搬送するスクリューであり、回転軸460の周囲に螺旋状に形成された3条の羽根を有する。但し、本実施形態の場合、第1の実施形態と異なり、1条の羽根は、空隙部を第2スクリュー46Aの一部の領域に設けている。他の2条の羽根は、第1の実施形態の羽根46a、46bと同様に、軸線方向の全域に亙って連続した形状としている。その他の構成及び作用は、上述の第1の実施形態と同様である。以下、第1の実施形態の構成と同様の構成については、説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
上述の各実施形態では、図9に示したように、羽根46cの空隙部46gが90°おきに繰り返すように存在する構成について説明した。但し、羽根と空隙部の位相はこれ以外の位相でも良い。例えば、図14に示す第1例の第2スクリュー46Bのように、60°おきに羽根46Bcと空隙部46Bgを周期的に繰り返す構成にしても良い。
Claims (16)
- 現像剤を搬送する搬送スクリューであって、
回転軸と、
前記回転軸の外周面に螺旋状に形成され且つ前記現像剤を第一方向に搬送する1条の第一羽根と、
前記回転軸の外周面に螺旋状に形成され且つ前記現像剤を前記第一方向に搬送する1条の第二羽根と、
前記回転軸の外周面に螺旋状に形成され且つ前記現像剤を前記第一方向に搬送する1条の第三羽根と、
を備え、
前記第一羽根の1リードにおいて、前記第一羽根は、前記搬送スクリューの回転軸線方向に亘って連続して形成されており、
前記第二羽根の1リードにおいて、前記第二羽根は、前記搬送スクリューの回転軸線方向に亘って連続して形成されており、
前記第三羽根の1リードにおいて、前記第三羽根は、前記搬送スクリューの回転軸線方向に関して不連続に形成された第一羽根部分と第二羽根部分を有し、
前記第三羽根の1リードにおいて、前記第三羽根は、前記搬送スクリューの回転軸線方向に関して前記第一羽根部分と前記第二羽根部分との間にギャップを有し、
前記ギャップは、前記搬送スクリューの回転軸線方向に関して前記第一羽根が形成されている領域であって且つ前記第二羽根が形成されている領域内に配置されている
ことを特徴とする搬送スクリュー。 - 前記第一羽根の外径と前記第二羽根の外径は、等しい
ことを特徴とする請求項1に記載の搬送スクリュー。 - 前記第一羽根の外径と前記第二羽根の外径と前記第三羽根の外径は、等しい
ことを特徴とする請求項1に記載の搬送スクリュー。 - 前記第一羽根の外径は、12mm以上20mm以下であり、
前記第二羽根の外径は、12mm以上20mm以下であり、
前記第三羽根の外径は、12mm以上20mm以下である、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の搬送スクリュー。 - 前記第一羽根の外径は、14mm以上17mm以下であり、
前記第二羽根の外径は、14mm以上17mm以下であり、
前記第三羽根の外径は、14mm以上17mm以下である、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の搬送スクリュー。 - 前記第一羽根のリードと前記第二羽根のリードは、等しい
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の搬送スクリュー。 - 前記第一羽根のリードと前記第二羽根のリードと前記第三羽根のリードは、等しい
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の搬送スクリュー。 - 像担持体に形成された静電像を現像するためにトナーとキャリアを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する第一室と、前記第一室と隔壁によって区画された第二室と、前記第一室から前記第二室に現像剤が連通することを許容する第一連通部と、
前記第二室から前記第一室に現像剤が連通することを許容する第二連通部と、を含む現像容器と、
前記第一室に配置され、前記第二連通部から前記第一連通部に向かう第一方向に現像剤を搬送する第一搬送スクリューと、
前記第二室に配置され、前記第一連通部から前記第二連通部に向かう第二方向に現像剤を搬送する第二搬送スクリューと、
を備え、
前記第二搬送スクリューは、
回転軸と、
前記回転軸の外周面に螺旋状に形成され且つ前記現像剤を前記第二方向に搬送する1条の第一羽根と、
前記回転軸の外周面に螺旋状に形成され且つ前記現像剤を前記第二方向に搬送する1条の第二羽根と、
前記回転軸の外周面に螺旋状に形成され且つ前記現像剤を前記第二方向に搬送する1条の第三羽根と、
を有し、
前記第一羽根の1リードにおいて、前記第一羽根は、前記第二搬送スクリューの回転軸線方向に亘って連続して形成されており、
前記第二羽根の1リードにおいて、前記第二羽根は、前記第二搬送スクリューの回転軸線方向に亘って連続して形成されており、
前記第三羽根の1リードにおいて、前記第三羽根は、前記第二搬送スクリューの回転軸線方向に関して不連続に形成された第一羽根部分と第二羽根部分を有し、
前記第三羽根の1リードにおいて、前記第三羽根は、前記第二搬送スクリューの回転軸線方向に関して前記第一羽根部分と前記第二羽根部分との間にギャップを有し、
前記ギャップは、前記第二搬送スクリューの回転軸線方向に関して前記第一羽根が形成されている領域であって且つ前記第二羽根が形成されている領域内に配置されている
ことを特徴とする現像装置。 - 前記第一羽根の外径と前記第二羽根の外径は、等しい
ことを特徴とする請求項8に記載の現像装置。 - 前記第一羽根の外径と前記第二羽根の外径と前記第三羽根の外径は、等しい
ことを特徴とする請求項8に記載の現像装置。 - 前記第一羽根の外径は、12mm以上20mm以下であり、
前記第二羽根の外径は、12mm以上20mm以下であり、
前記第三羽根の外径は、12mm以上20mm以下である、
ことを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記第一羽根の外径は、14mm以上17mm以下であり、
前記第二羽根の外径は、14mm以上17mm以下であり、
前記第三羽根の外径は、14mm以上17mm以下である、
ことを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記第一羽根のリードと前記第二羽根のリードは、等しい
ことを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記第一羽根のリードと前記第二羽根のリードと前記第三羽根のリードは、等しい
ことを特徴とする請求項8乃至12のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記第二室に設けられ且つ前記現像容器内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知部を更に備え、
前記第二方向に関して、前記第三羽根の前記第一羽根部分は、前記トナー濃度検知部よりも上流に設けられており、
前記第二方向に関して、前記第三羽根の前記第二羽根部分は、前記トナー濃度検知部よりも上流に設けられている
ことを特徴とする請求項8乃至14のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記第二室に設けられ且つ前記現像容器に現像剤を補給する現像剤補給部を更に備え、
前記第二方向に関して、前記第三羽根の前記第一羽根部分は、前記現像剤補給部よりも下流に設けられており、
前記第二方向に関して、前記第三羽根の前記第二羽根部分は、前記現像剤補給部よりも下流に設けられている
ことを特徴とする請求項8乃至15のいずれか1項に記載の現像装置。
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