JP7043270B2

JP7043270B2 - 現像装置

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Publication number: JP7043270B2
Application number: JP2018009113A
Authority: JP
Inventors: 耕平三嶋; 大金井
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Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2018-01-23
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2038-01-23
Also published as: JP2019128423A

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの電子写真技術を用いた画像形成装置に好適な現像装置に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの画像形成装置は、感光ドラム上に形成した静電潜像を現像剤により現像して、可視像化する現像装置を備えている。現像装置では、トナーとキャリアからなる二成分現像剤（以下、単に現像剤と呼ぶ）が用いられている。そして、現像剤におけるトナー濃度を均一化するあるいはトナーを適正な帯電量に帯電するなどのために、現像剤は搬送スクリューにより撹拌搬送される（特許文献１～３）。搬送スクリューによる現像剤の撹拌性を向上すべく、つまり現像剤を効率的に撹拌すべく、特許文献１に記載の装置では搬送スクリューの螺旋羽根が部分的に欠損され、特許文献２、３に記載の装置では搬送スクリューにリブが設けられている。

特許第５４３４２２８号公報特開２００６－３３７８１７号公報特開２０１２－３１９３号公報

ところで、最近では画像形成装置の小型化やコスト減などのために、現像装置内に予め収容しておく現像剤の量を少なくする傾向にある。また、プリント高速化による単位時間当たりに現像に供されるトナー量の増加に伴い、単位時間当たりに補給されるトナー量が増えている。そのような場合でも、上記したように、可及的速やかにトナー濃度を均一化したりトナーを適正な帯電量に帯電したいがために、搬送スクリューにはリブが設けられたり、搬送スクリューの螺旋羽根が部分的に欠損されたりし得る。しかし、搬送スクリューにリブを設ける、あるいは搬送スクリューの螺旋羽根の一部を欠損すると、現像剤の撹拌性が上がる反面、現像剤の搬送性が下がるために、現像剤の搬送が追い付かずに十分な量の現像剤ひいてはトナーが現像に供されない虞があった。そこで、現像剤の搬送性をできる限り下げずに現像剤の撹拌性を向上させた装置が望まれていたが、未だそのような装置は提案されていない。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、現像剤の搬送性をできる限り下げることなく、現像剤の撹拌性を向上させることが可能な現像装置の提供を目的とする。

本発明の一実施形態に係る現像装置は、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ための第一室と、前記第一室と隔壁により区画された第二室と、前記第二室から前記第一室へ現像剤が連通可能な第一連通部と、前記第一室から前記第二室へ現像剤が連通可能な第二連通部とを有する、現像剤を収容する現像容器と、前記第一室内に回転可能に設けられ、前記第一室内で現像剤を前記第一連通部から前記第二連通部に向かう第一方向に搬送する第一搬送スクリューと、前記第二室内に回転可能に設けられ、回転軸と、前記回転軸の周りに形成され２条の螺旋羽根を形成する第一螺旋羽根と第二螺旋羽根とを有し、前記第二室内で現像剤を前記第二連通部から前記第一連通部に向かう第二方向に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、前記第二方向において、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第一領域と、前記第一領域の下流に前記第一領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられていない第二領域と、前記第二領域の下流に前記第二領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第三領域とを有し、前記第一領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接しており、前記第三領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接しており、前記第二搬送スクリューは、前記第二方向において前記第二連通部の下流且つ前記第一連通部の上流に、前記第一領域と前記第二領域と前記第三領域とからなる一連の領域を、複数有している、ことを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る現像装置は、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ための第一室と、前記第一室と隔壁により区画された第二室と、前記第二室から前記第一室へ現像剤が連通可能な第一連通部と、前記第一室から前記第二室へ現像剤が連通可能な第二連通部とを有する、現像剤を収容する現像容器と、前記第一室内に回転可能に設けられ、前記第一室内で現像剤を前記第一連通部から前記第二連通部に向かう第一方向に搬送する第一搬送スクリューと、前記第二室内に回転可能に設けられ、回転軸と、前記回転軸の周りに形成され３条の螺旋羽根を形成する第一螺旋羽根と第二螺旋羽根と第三螺旋羽根とを有し、前記第二室内で現像剤を前記第二連通部から前記第一連通部に向かう第二方向に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、前記第二方向において、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第一領域と、前記第一領域の下流に前記第一領域に隣接し、前記第二螺旋羽根と前記第三螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられていない第二領域と、前記第二領域の下流に前記第二領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第三螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第三領域と、前記第三領域の下流に前記第三領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられていない第四領域と、前記第四領域の下流に前記第四領域に隣接し、前記第二螺旋羽根と前記第三螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第五領域と、前記第一螺旋羽根と前記第三螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられていない第六領域とを有し、前記第一領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接しており、前記第三領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接しており、前記第五領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接している、ことを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る現像装置は、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ための第一室と、前記第一室と隔壁により区画された第二室と、前記第二室から前記第一室へ現像剤が連通可能な第一連通部と、前記第一室から前記第二室へ現像剤が連通可能な第二連通部とを有する、現像剤を収容する現像容器と、前記第一室内に回転可能に設けられ、前記第一室内で現像剤を前記第一連通部から前記第二連通部に向かう第一方向に搬送する第一搬送スクリューと、前記第二室内に回転可能に設けられ、回転軸と、前記回転軸の周りに形成され２条の螺旋羽根を形成する第一螺旋羽根と第二螺旋羽根とを有し、前記第二室内で現像剤を前記第二連通部から前記第一連通部に向かう第二方向に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、前記第二方向において、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第一領域と、前記第一領域の下流に前記第一領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第二領域と、前記第二領域の下流に前記第二領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられていない第三領域とを有し、前記第一領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接しており、前記第二領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接している、ことを特徴とする。

本発明によれば、現像剤の搬送性をできる限り下げずに現像剤の撹拌性を向上させることが容易に実現できる。

本実施形態の現像装置を適用した画像形成装置の構成を示す概略図。本実施形態の現像装置を示す断面図。軸線方向を含む水平断面で見た現像装置を示す上面断面図。二条スクリューである第一実施形態の撹拌スクリューの一部を示す概略図。三条スクリューである第一実施形態の撹拌スクリューの一部を示す概略図。二条スクリューである第二実施形態の撹拌スクリューの一部を示す概略図。三条スクリューである第二実施形態の撹拌スクリューの一部を示す概略図。二条スクリューである第三実施形態の撹拌スクリューの一部を示す概略図。

［画像形成装置］
まず、本実施形態の現像装置を適用した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。図１に示す画像形成装置は、中間転写ベルト７に沿って画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを配列したタンデム型のフルカラープリンタである。

画像形成部Ｓａ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７に転写される。画像形成部Ｓｂ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７に転写される。画像形成部Ｓｃ、Ｓｄ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中間転写ベルト７に転写される。中間転写ベルト７に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（用紙、ＯＨＰシートなどのシート材など）へ一括二次転写される。

画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ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Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの区別を表す符号末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄを省略して、画像形成部Ｓａ～Ｓｄの構成及び動作を説明する。

画像形成部Ｓには、像担持体としての感光ドラム１を囲むように、一次帯電器２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５、二次帯電器６が配置されている。感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に負帯電特性の有機光半導体である感光層が形成されたもので、不図示のモータによって所定のプロセススピード（例えば２５０ｍｍ／ｓｅｃ）で図１の矢印Ｒ１方向に回転される。感光ドラム１は、例えば直径が３０ｍｍ、回転軸線方向（長手方向）の長さが３６０ｍｍに形成される。

一次帯電器２は例えばローラ状に形成された帯電ローラなどであり、不図示の高圧電源により帯電電圧が印加されて感光ドラム１に接触することで、感光ドラム１を一様な負極性の暗部電位に帯電させる。一次帯電器２としての帯電ローラは、不図示の加圧ばねによって感光ドラム１に向けて付勢されているため、感光ドラム１に従動回転する。帯電ローラに印加される帯電電圧は、例えば－９００Ｖの直流電圧にピーク間電圧１５００Ｖの交流電圧を重畳した重畳電圧が印加される。帯電ローラは、例えば直径が１４ｍｍ、回転軸線方向（長手方向）の長さが３２０ｍｍに形成される。

露光装置３は、各色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レーザー発光素子（不図示）から発生し、これを回転ミラー（不図示）で走査して帯電させた感光ドラム１の表面に画像の静電像を書き込む。一次帯電器２よりも感光ドラム１の回転方向上流に配置される二次帯電器６は、一次帯電器２の帯電を補助する帯電補助器である。現像装置４は、トナーを感光ドラム１に供給して静電像をトナー像に現像する。現像装置４については詳細を後述する（図２及び図３参照）。

一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を挟んで感光ドラム１に対向配置され、感光ドラム１と中間転写ベルト７との間にトナー像の一次転写部Ｔ１を形成する。一次転写部Ｔ１では、高圧電源（不図示）により一次転写ローラ５に一次転写電圧が印加されることで、トナー像が感光ドラム１から中間転写ベルト７へ一次転写される。即ち、一次転写ローラ５に対しトナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加されると、感光ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト７に静電吸引されて転写が行われる。

中間転写ベルト７は、二次転写内ローラ８、テンションローラ１７、１８等のローラに掛け渡して支持され、駆動ローラを兼ねる二次転写内ローラ８に駆動されて図１の矢印Ｒ２方向に回転される。中間転写ベルト７は、感光ドラム１の回転速度（プロセススピード）とほぼ同じ速度で回転される。二次転写部Ｔ２は、二次転写内ローラ８に支持された中間転写ベルト７に二次転写外ローラ９を当接して形成される記録材Ｐへのトナー像転写ニップ部である。二次転写部Ｔ２では、二次転写外ローラ９に二次転写電圧が印加されることで、トナー像が中間転写ベルト７から二次転写部Ｔ２に搬送される記録材Ｐへ二次転写される。記録材Ｐは給紙カセット１０に積載された状態で収納されており、不図示の給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラ等により給紙カセット１０から二次転写部Ｔ２へ搬送される。

二次転写後に中間転写ベルト７に付着したまま残る二次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置１１が中間転写ベルト７を摺擦することにより除去される。ベルトクリーニング装置１１は、中間転写ベルト７にクリーニングブレードを摺擦させて二次転写残トナーを除去する。

二次転写部Ｔ２で四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置１３へ搬送される。定着装置１３は、定着ローラ１４、１５が当接して定着ニップＴ３を形成し、定着ニップＴ３で記録材Ｐを搬送しつつ当該記録材Ｐにトナー像を定着する。定着装置１３では、内部からランプヒータ等（不図示）で加熱される定着ローラ１４に、付勢機構（不図示）によって定着ローラ１５を圧接させて定着ニップＴ３を形成している。記録材Ｐが定着ニップＴ３で挟持搬送されることにより加熱／加圧されて、トナー像が記録材Ｐに定着される。定着装置１３によりトナー像の定着された記録材Ｐは、機体外へ排出される。

［現像装置］
本実施形態の現像装置４について、図２及び図３を用いて説明する。現像装置４は、図２に示すように、現像容器４１、規制ブレード４２、現像スリーブ３０、現像スクリュー３１、撹拌スクリュー３２などを備える。

現像容器４１には、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤が収容されている。つまり、本実施形態では現像方式として二成分現像方式を用い、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て現像剤として用いる。非磁性トナーは、例えばポリエステル、スチレンアクリル等の樹脂に着色料、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤さらにはワックスなどを内包し、粉砕あるいは重合によって粉体としたものである。磁性キャリアは、例えば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。

現像容器４１は感光ドラム１に対向した一部分が開口しており、この開口部に一部が露出するようにして現像スリーブ３０が回転可能に配置されている。現像スリーブ３０はアルミニウム合金などの非磁性材料で円筒状に形成され、図２の矢印Ｒ３方向に所定のプロセススピード（例えば２５０ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動される。現像スリーブ３０は、例えば直径が２０ｍｍ、回転軸線方向（長手方向）の長さが３３４ｍｍに形成されている。現像スリーブ３０の内側には、複数の磁極により構成されるマグネットローラ３０ａが回転不能に配置されている。

現像スリーブ３０は、図２に示すように、矢印Ｒ３方向に回転し、マグネットローラ３０ａの汲み上げ磁極Ｎ１極の位置で吸着した現像剤を規制ブレード４２方向へ担持搬送する。規制磁極Ｓ１極によって穂立ちした現像剤は、現像スリーブ３０と規制ブレード４２のギャップを通過する際に規制ブレード４２によってせん断力を受けてその量が規制され、現像スリーブ３０上に所定の層厚の現像剤層が形成される。形成された現像剤層は感光ドラム１と対向する現像領域に担持搬送され、現像磁極Ｎ２極によって磁気穂を形成した状態で感光ドラム１の表面に形成されている静電潜像を現像する。現像に供された後の現像剤は、剥ぎ取り磁極Ｎ３極と汲み上げ磁極Ｎ１極の間で同極が隣り合うことで形成される無磁力帯によって現像スリーブ３０より剥離される。

現像容器４１は、現像室２１と撹拌室２２とが形成され、現像室２１と撹拌室２２との間に、現像室２１と撹拌室２２とを区画する隔壁７０が設けられている。隔壁７０は、現像容器４１内（現像容器内）に底面部４１ａから突出するようにして現像室２１と撹拌室２２とを隔てている。また、隔壁７０は現像スリーブ３０の回転軸線方向（長手方向）に延在して、現像室２１と撹拌室２２とがほぼ水平方向に並ぶように現像容器４１内を区分けしている。

隔壁７０は、図３に示すように、長手方向両端側にそれぞれ現像室２１と撹拌室２２とを連通させる第一連通部２３と第二連通部２４とを有する。第一連通部２３は撹拌室２２から現像室２１へ現像剤が受け渡される経路であり、第二連通部２４は現像室２１から撹拌室２２へ現像剤が受け渡される経路である。

現像室２１には、現像室２１で現像剤を所定の第一方向に搬送可能な現像スクリュー３１が配設されている。撹拌室２２には、撹拌室２２で第一方向と反対の第二方向に現像剤を搬送可能な撹拌スクリュー３２が配設されている。現像スクリュー３１及び撹拌スクリュー３２は、詳しくは後述するように、それぞれ回転軸７１、７２の周囲に羽根７３、７４を螺旋状に形成することで構成され、現像容器４１に対し回転自在に支持されている。

現像スリーブ３０、現像スクリュー３１、撹拌スクリュー３２はそれぞれ不図示のギア列によって連結駆動される構成になっていて、不図示の駆動モータからのギア列を介してそれぞれ回転する。現像スクリュー３１及び撹拌スクリュー３２が回転することで、現像剤は現像容器４１内を循環搬送される。このとき、撹拌スクリュー３２の現像剤搬送方向（第二方向）に関し、搬送方向下流側の第一連通部２３で現像剤が撹拌室２２から現像室２１に、搬送方向上流側の第二連通部２４で現像剤が現像室２１から撹拌室２２に、それぞれ現像剤が受け渡される。これにより、現像室２１と撹拌室２２とで現像剤の循環経路を形成し、現像剤はこの循環経路を撹拌搬送されながら循環する。なお、以下の説明で、特に断りなく搬送方向といった場合、撹拌スクリュー３２の現像剤搬送方向（第二方向）を指すこととする。

＜現像剤の補給と排出＞
二成分現像剤を用いて現像を行う本実施形態の現像装置４の場合、現像によりトナーが消費されるので、現像容器４１に収容されている現像剤のトナー濃度は適正範囲（例えば６～９％）よりも低下し得る。トナー濃度が低下し適正範囲から外れた現像剤を用いた場合、画像不良が生じやすくなる。そこで、トナー濃度を適正範囲に回復すべく、現像装置４に接続された補給装置（不図示）から例えばトナーとキャリアが重量比で９：１に混合された補給用の現像剤（補給剤）を補給して、トナー濃度を回復させる制御が行われる。補給剤は、トナーの消費量に応じた補給量が適宜に補給される。

図３に示すように、現像容器４１には撹拌室２２の第二連通部２４よりも搬送方向上流側に、補給装置（不図示）からの補給剤を受け入れる補給部６０が形成されている。ただし、補給剤の補給に伴い現像容器４１内に現像剤が多くなり過ぎると、現像剤の撹拌が不十分となって画像不良が生じやすくなる。これを避けるため、補給剤の補給に伴い余剰になった現像剤が現像容器４１から排出されるように、現像容器４１には排出口を有する現像剤の排出部５０が、例えば撹拌室２２の第一連通部２３よりも搬送方向下流側に形成されている。また、現像剤のトナーとキャリアの重量比を検出するための濃度検出センサであるインダクタンスセンサ９０が、撹拌室２２に配置されている。このインダクタンスセンサ９０は、撹拌スクリュー３２の搬送方向において撹拌スクリュー３２の長手方向中心よりも少なくとも下流側に配置されている。

ところで、上記のように不図示の補給装置から撹拌室２２に補給された補給剤（主にトナー）は、撹拌室２２内に残存する現像剤と混合してトナー濃度を均一化するあるいはトナーを帯電するなどのために、撹拌スクリュー３２により撹拌搬送される。補給剤を残存する現像剤と十分に撹拌させるため、詳しくは後述するように、本実施形態の撹拌スクリュー３２にはリブ部材としての撹拌リブ７７が設けられている。撹拌リブ７７は、撹拌スクリュー３２の搬送方向において撹拌スクリュー３２の長手方向中心よりも少なくとも上流側に配置されているのが好ましい。さらに、本実施形態では、撹拌スクリュー３２の搬送方向において補給部６０の下流側に配置されている。本実施形態では、撹拌室２２内の撹拌スクリュー３２の搬送方向において撹拌スクリュー３２の長手方向中心よりも少なくとも上流側の領域では、撹拌スクリュー３２の全部の羽と羽の間の領域に撹拌リブ７７が設けられている。上記の撹拌スクリュー３２の長手方向中心よりも少なくとも上流側の領域では、撹拌スクリュー３２の少なくとも半分の羽と羽の間の領域に撹拌リブ７７が設けられている構成であれば、撹拌性の向上を図ることができる。なお、図３に示すように、本実施形態では、撹拌リブ７７が撹拌スクリュー３２の長手方向全域にわたって設けられている。

既に述べたように、最近では画像形成装置の小型化に伴い、現像容器４１内に予め収容しておく現像剤の量を少なくする傾向にある。また、プリント高速化に伴い、単位時間当たりに補給されるトナー量が増えている。こうした場合でも、可及的速やかにトナー濃度を均一化するあるいはトナーを適正な帯電量に帯電するなどのために、現像剤の撹拌性をより上げる必要がある。そこで、撹拌スクリューにリブを設けることが考えられるが、リブを設けると現像剤の搬送性がどうしても下がる。そのため、撹拌室２２から現像室２１への現像剤の搬送が追い付かなくなり、十分な量のトナーが現像に供されなくなる虞がある。

上記点に鑑み、本実施形態では現像剤の搬送性をできる限り下げることなく現像剤の撹拌性を向上させるために、搬送スクリューとして撹拌スクリュー３２を多条スクリューで形成し、多条の撹拌スクリュー３２に撹拌リブ７７を設けた構成としている。なお、説明を理解しやすくするために、ここでは撹拌スクリュー３２を例に説明するが、本実施形態は現像スクリュー３１にも適用可能であり、現像スクリュー３１については図示及び説明を省略した。

本実施形態の撹拌スクリューについて、二条スクリューである場合と三条スクリューである場合とを例に説明する。以下で説明する各実施形態において、同一の構成には同一の符号を付して説明を簡略化又は省略する。なお、本実施形態の撹拌スクリューは、条数が二条や三条のものに限らない。また、撹拌スクリューは、各螺旋羽根の外径が同一に形成されたものを例に説明するがこれに限らず、各螺旋羽根の外径が異なるように、あるいは各螺旋羽根の外径が搬送方向で異なるように形成されていてもよい。

＜第一実施形態＞
第一実施形態の撹拌スクリューについて、図４及び図５を用いて説明する。図４は撹拌スクリューが二条スクリューである場合を示し、図５は撹拌スクリューが三条スクリューである場合を示す。図４に示す撹拌スクリュー３２は回転軸７２の周りに多条の螺旋羽根７４として、第一螺旋羽根７４ａと第二螺旋羽根７４ｂの二つが形成された二条スクリューである。例えば、撹拌スクリュー３２の外径は１４ｍｍに、第一螺旋羽根７４ａと第二螺旋羽根７４ｂそれぞれのピッチは３０ｍｍの同一ピッチに形成されている。また、回転軸７２の直径は例えば６ｍｍである。

図４に示すように、撹拌スクリュー３２は、搬送方向に関し第一螺旋羽根７４ａと第二螺旋羽根７４ｂの図中斜線で示すような螺旋羽根間の第一領域８０に、回転軸７２から径方向に突出する撹拌リブ７７が設けられている。言い換えるならば、撹拌スクリュー３２は撹拌リブ７７が設けられた第一領域８０を有する。第一領域８０は、螺旋羽根間の回転軸７２下方の領域である。撹拌リブ７７は、径方向高さ（回転軸７２の表面からの径方向高さ、突出量）が例えば４ｍｍの略同一高さに形成される。つまり、撹拌リブ７７は、その外周端が撹拌スクリュー３２の螺旋羽根７４の外周端よりも径方向に大きくはみ出さないように形成されるのが好ましい。即ち、はみ出した場合であっても、最大はみ出し量は１ｍｍ以内である構成が望ましい。これは、撹拌リブ７７の外周端が撹拌スクリュー３２の螺旋羽根７４の外周端よりも外側にはみ出すと、現像剤の搬送性を妨げ得るからである。本実施形態では、撹拌リブ７７の外周端は螺旋羽根７４の外周端の内側にある。なお、撹拌リブ７７は回転軸７２から突出はしているが、突出量が極めて小さいような撹拌機能をほぼ有しないものは本発明の構成に該当しない。本実施形態では、撹拌リブ７７の径方向の高さ（回転軸７２からの突出量）は１ｍｍ以上である。

本実施形態の場合、撹拌リブ７７は、搬送方向に関し隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根７４に接しない一方で、隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根７４に接するように設けられている。具体的には、撹拌リブ７７が、隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根（７４ａ、７４ｂ）の搬送面７５（表面）に接することなく、隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根（７４ｂ、７４ａ）の搬送裏面７６に接している。撹拌リブ７７は、例えば搬送方向長さが５ｍｍの略同一長さに形成されている。撹拌リブ７７は、搬送方向において螺旋羽根間の第一領域８０のそれぞれに連続的に、回転軸７２の周方向に１８０°の位相ずれを保ちながら配置される。このようにして、撹拌スクリュー３２には撹拌リブ７７を有する第一領域８０が連続して配置されている。なお、撹拌リブ７７の搬送方向長さは、螺旋羽根の条数をＮ、螺旋羽根のピッチをＰとした場合に、「Ｐ／Ｎ×０．５」未満である長さが好ましい。また、撹拌リブ７７を周方向に配置する際の位相ずれは１８０°に限らない。

他方、図５に示す撹拌スクリュー３２は螺旋羽根７４として、第一螺旋羽根７４ａと第二螺旋羽根７４ｂと第三螺旋羽根７４ｃの三つを有する三条スクリューである。例えば、各螺旋羽根（７４ａ～７４ｃ）のピッチはそれぞれ５０ｍｍの同一ピッチに形成されている。上記した二条スクリューの場合と同様に、撹拌スクリュー３２には図中斜線で示す螺旋羽根間の第一領域８０に撹拌リブ７７が設けられる。三条スクリューの場合も、撹拌リブ７７は、搬送方向に関し隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根７４に接しない一方で、隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根７４に接するように設けられている。

以上のように、本実施形態では、撹拌スクリュー３２を１条スクリューである場合に比べて現像剤の搬送面７５の面積が大きい、多条の螺旋羽根を有した多条スクリューで構成したので、現像剤の搬送性が向上し得る。その一方で、撹拌スクリュー３２には螺旋羽根間に撹拌リブ７７が設けられるので、現像剤の撹拌性が向上し得る。この撹拌リブ７７は、搬送方向に関し隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根７４に接しない一方で、隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根７４に接するように設けられている。撹拌リブ７７が隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根７４の搬送裏面７６に接している場合は、搬送裏面７６に接していない場合に比べて現像剤の撹拌性が向上する。他方、撹拌リブ７７が隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根７４の搬送面７５に接することなく搬送面７５との間に隙間を空けることで、搬送面７５に接している場合に比べて撹拌リブ７７による搬送面７５における現像剤の搬送が阻害され難い。つまり、撹拌リブ７７による現像剤の搬送性の低下を抑制し得る。このようにして、本実施形態によれば、現像剤の搬送性をできる限り下げずに現像剤の撹拌性を向上させることが容易に実現できる。

＜第二実施形態＞
上述した第一実施形態の撹拌スクリュー３２では、第一領域８０が連続して配置されている例を示したが、これに限らない。撹拌リブ７７を有する第一領域８０を連続して配置した場合はそうしない場合に比べ、現像剤の搬送性がどうしても低下する。そこで、現像剤の搬送性の低下を抑制すべく、第二実施形態の撹拌スクリューでは、撹拌リブ７７を有する領域と、撹拌リブ７７を有しない領域とを設けている。こうした第二実施形態の撹拌スクリューについて、図６及び図７を用いて説明する。図６は撹拌スクリューが二条スクリューである場合を示し、図７は撹拌スクリューが三条スクリューである場合を示す。

図６に示す撹拌スクリュー３２Ａは、搬送方向に関し隣接する螺旋羽根間の第一領域８０に撹拌リブ７７が設けられ、第一領域８０と異なる隣接する螺旋羽根間の第二領域８１に撹拌リブ７７が設けられていない。言い換えるならば、撹拌スクリュー３２Ａは撹拌リブ７７が設けられた第一領域８０と、撹拌リブ７７が設けられていない第二領域８１とを有する。図中斜線で示す第二領域８１は、螺旋羽根間の回転軸７２下方の領域である。そして、本実施形態の場合、これら第一領域８０と第二領域８１とが交互に配置されている。第一領域８０において撹拌リブ７７は、搬送方向に関し隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根７４に接しない一方で、隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根７４に接するように設けられる。本実施形態の場合、撹拌リブ７７は第二螺旋羽根７４ｂの搬送裏面７６に接し、第一螺旋羽根７４ａの搬送面７５に接していない。

他方、図７に示す撹拌スクリュー３２Ａにおいても、撹拌リブ７７が設けられた第一領域８０と撹拌リブ７７が設けられていない第二領域８１とが交互に配置されている。この場合も、第一領域８０において撹拌リブ７７は、搬送方向に関し隣接する搬送方向上流側の螺旋羽根７４に接しない一方で、隣接する搬送方向下流側の螺旋羽根７４に接するように設けられる。

以上のように、第二実施形態の撹拌スクリュー３２Ａでは、撹拌リブ７７が設けられた第一領域８０と、撹拌リブ７７が設けられていない第二領域８１とが交互に配置される。この場合、撹拌リブ７７が設けられた第一領域８０では第二領域８１に比較して、現像剤の撹拌性が向上される一方で、現像剤の搬送性は低下する。他方、撹拌リブ７７が設けられていない第二領域８１では第一領域８０に比較して、現像剤の搬送性が向上される一方で、現像剤の撹拌性は低下する。第一領域８０と第二領域８１とが交互に配置されることで、現像剤の撹拌性の良好な領域と現像剤の搬送性の良好な領域とを交互に形成することができ、総合的な現像剤の搬送性を大きく低下させずに、現像剤の撹拌性を向上できる。このように、第二実施形態においても、現像剤の搬送性をできる限り下げずに現像剤の撹拌性を向上させることが容易に実現できる、という上述した第一実施形態と同様の効果が得られる。

＜他の実施形態＞
上述した第二実施形態では、撹拌スクリュー３２Ａは撹拌リブ７７が設けられた第一領域８０と、撹拌リブ７７が設けられていない第二領域８１とを有し、これら第一領域８０と第二領域８１とが交互に配置されている例を示したがこれに限らない。例えば、撹拌リブ７７を有する第一領域８０が複数連続して配置されていてもよい。そうした場合の撹拌スクリュー３２Ｂを、図８に示す。図８には、撹拌スクリュー３２Ｂが二条スクリューである場合を示している。

図８に示すように、撹拌スクリュー３２Ｂは、撹拌リブ７７が設けられていない第二領域８１間に、撹拌リブ７７が設けられた第一領域８０が複数連続して配置される。第一領域８０が複数連続して配置された場合はそうしない場合に比べて、現像剤の撹拌性が向上される一方で、現像剤の搬送性が低下しやすい。そこで、第一領域８０が複数連続して配置されることによる現像剤の搬送性の低下を埋め合わせるべく、それらを搬送方向において撹拌リブ７７が設けられていない第二領域８１で挟んだ配置としている。こうすると、現像剤の搬送性が極端に低下し難くなるので好ましい。

なお、図８では３つの第一領域８０を連続して配置した場合を示したが、第一領域８０を連続配置する数はこれに限らない。また、第二領域８１を連続配置してもよい。こうした場合には、現像剤の撹拌性に重きを置くか現像剤の搬送性に重きを置くかによって、第一領域８０と第二領域８１それぞれを連続配置する数を調整できるようになり、好ましい。

なお、上述した各実施形態は、撹拌スクリュー３２あるいは現像スクリュー３１に適用することに限らず、例えば補給装置から現像装置４に補給剤を補給する補給スクリュー等に適用してもよい。

なお、上述した各実施形態は、現像容器４１が現像室２１と撹拌室２２とに水平方向に区画されている横撹拌型の現像装置に限らず、例えば現像容器４１が現像室２１と撹拌室２２とに上下方向に区画されている縦撹拌型の現像装置についても適用可能である。

３２（３２Ａ、３２Ｂ）…搬送スクリュー（撹拌スクリュー）、４１…現像容器、７２…回転軸、７４…螺旋羽根、７７…リブ部材（撹拌リブ）、８０…第一領域、８１…第二領域

Claims

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ための第一室と、前記第一室と隔壁により区画された第二室と、前記第二室から前記第一室へ現像剤が連通可能な第一連通部と、前記第一室から前記第二室へ現像剤が連通可能な第二連通部とを有する、現像剤を収容する現像容器と、
前記第一室内に回転可能に設けられ、前記第一室内で現像剤を前記第一連通部から前記第二連通部に向かう第一方向に搬送する第一搬送スクリューと、
前記第二室内に回転可能に設けられ、回転軸と、前記回転軸の周りに形成され２条の螺旋羽根を形成する第一螺旋羽根と第二螺旋羽根とを有し、前記第二室内で現像剤を前記第二連通部から前記第一連通部に向かう第二方向に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、前記第二方向において、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第一領域と、前記第一領域の下流に前記第一領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられていない第二領域と、前記第二領域の下流に前記第二領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第三領域とを有し、
前記第一領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接しており、
前記第三領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接しており、
前記第二搬送スクリューは、前記第二方向において前記第二連通部の下流且つ前記第一連通部の上流に、前記第一領域と前記第二領域と前記第三領域とからなる一連の領域を、複数有している、
ことを特徴とする現像装置。
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ための第一室と、前記第一室と隔壁により区画された第二室と、前記第二室から前記第一室へ現像剤が連通可能な第一連通部と、前記第一室から前記第二室へ現像剤が連通可能な第二連通部とを有する、現像剤を収容する現像容器と、
前記第一室内に回転可能に設けられ、前記第一室内で現像剤を前記第一連通部から前記第二連通部に向かう第一方向に搬送する第一搬送スクリューと、
前記第二室内に回転可能に設けられ、回転軸と、前記回転軸の周りに形成され３条の螺旋羽根を形成する第一螺旋羽根と第二螺旋羽根と第三螺旋羽根とを有し、前記第二室内で現像剤を前記第二連通部から前記第一連通部に向かう第二方向に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、前記第二方向において、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第一領域と、前記第一領域の下流に前記第一領域に隣接し、前記第二螺旋羽根と前記第三螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられていない第二領域と、前記第二領域の下流に前記第二領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第三螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第三領域と、前記第三領域の下流に前記第三領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられていない第四領域と、前記第四領域の下流に前記第四領域に隣接し、前記第二螺旋羽根と前記第三螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第五領域と、前記第一螺旋羽根と前記第三螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられていない第六領域とを有し、
前記第一領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接しており、
前記第三領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接しており、
前記第五領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接している、
ことを特徴とする現像装置。
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ための第一室と、前記第一室と隔壁により区画された第二室と、前記第二室から前記第一室へ現像剤が連通可能な第一連通部と、前記第一室から前記第二室へ現像剤が連通可能な第二連通部とを有する、現像剤を収容する現像容器と、
前記第一室内に回転可能に設けられ、前記第一室内で現像剤を前記第一連通部から前記第二連通部に向かう第一方向に搬送する第一搬送スクリューと、
前記第二室内に回転可能に設けられ、回転軸と、前記回転軸の周りに形成され２条の螺旋羽根を形成する第一螺旋羽根と第二螺旋羽根とを有し、前記第二室内で現像剤を前記第二連通部から前記第一連通部に向かう第二方向に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、前記第二方向において、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第一領域と、前記第一領域の下流に前記第一領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第二領域と、前記第二領域の下流に前記第二領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられていない第三領域とを有し、
前記第一領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接しており、
前記第二領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接している、
ことを特徴とする現像装置。
前記第二搬送スクリューは、前記第一領域の上流に前記第一領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられた第四領域を更に有し、
前記第四領域に設けられる板状の突出部は、前記第二方向において、上流側で隣接する螺旋羽根に接しておらず、下流側で隣接する螺旋羽根に接している、
ことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
前記第二搬送スクリューは、前記第三領域の下流に前記第三領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられていない第五領域を更に有する、
ことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
前記第二搬送スクリューは、前記第三領域の下流に前記第三領域に隣接し、前記第一螺旋羽根と前記第二螺旋羽根との間の前記回転軸上に板状の突出部が設けられていない第四領域を更に有する、
ことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。