JPH0895359A - 現像剤攪拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型・低コストでありながら、高い横攪拌機
能を持つ攪拌装置を提供する。 【構成】 半円筒体１６と、当該半円筒体の外側表面に
傾斜して長手方向に間隔をおいて取り付けられた複数の
プレート状外側攪拌羽根１７と、半円筒体の内側表面に
外側攪拌羽根とは逆傾斜で長手方向に間隔をおいて取り
付けられた複数のプレート状内側攪拌羽根１８とからな
る攪拌ローラを有するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やファクシミリ
等の画像形成装置に装着される現像剤攪拌装置に関し、
特に乾式２成分現像剤の攪拌機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子写真式画像形成装置は次のよ
うなプロセスで印字を行っている。即ち、図１におい
て、帯電器２によって感光体ドラム１の表面を均一に帯
電し、露光器３による光照射で静電潜像を当該表面に形
成する。次いで当該静電潜像が現像装置４の対向位置を
通過する際に帯電したトナーが付着することによって当
該潜像を可視像化し、タイミングを合わせて搬送されて
きた記録紙９と重ね、転写器５を用いて、トナー像を記
録紙９上に転写する。転写されたトナー像は定着装置６
を通過することによって記録紙９上に固着される。一
方、転写処理後の感光体ドラム１上の潜像電化は除電器
７によって除電され、転写されずにドラム上に残った残
留トナーはクリーニング装置８によって除去される。以
上の一連のプロセスを繰り返すことにより連続的に印字
が行われる。

【０００３】この一連のプロセスんにおいて、トナーと
キャリアからなる乾式２成分現像剤を現像工程で用いる
場合には、上記現像装置４で次のように動作する。

【０００４】図１で簡略化して示された現像装置４では
図２に示されるように、現像ホッパ１０に貯蔵された現
像剤が、攪拌ローラ１１によって攪拌されながら帯電
し、現像スリーブ（現像ローラ）１２に汲み上げられて
磁気ブラシを形成する。当該磁気ブラシは、現像スリー
ブ１２に保持されながら、現像剤規制部材であるドクタ
ブレード１３を通過することで量や高さを規制される。
その後、磁気ブラシは現像スリーブ１２と感光体１とが
近接して形成している現像領域１４に搬送され、攪拌の
際またはドクタブレード１３通過の際に摩擦帯電したト
ナーが、逆極性に帯電した感光体１上の静電潜像に引き
寄せられて現像される。当該現像によってトナーを消費
し、濃度の低くなった現像剤に対して、トナー補給装置
１５によってフレッシュトナーが補給され、攪拌ローラ
１１で攪拌され、上記動作を繰り返すことによって次の
現像に供される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記攪拌ロー
ラ１１には、新たに補給されたトナーと既貯蔵の現像剤
とを単に混ぜたり汲み上げ方向に攪拌するだけでなく、
ローラの長手方向におけるトナー濃度を均一に保つよう
な機能、所謂横攪拌機能が必要とされる。なぜならば、
トナー濃度が長手方向でばらつくと、そのばらつきが画
像にも直接現れ、記録紙上の画像濃度が幅方向で異なる
といった状態となるからである。

【０００６】このような状態を避けるため、従来では現
像ホッパにスクリューを２本平行に並べて、互いに逆方
向に現像剤を送り、現像剤を循環させることによって長
手方向の濃度を安定させたり、バケットローラ又はパド
ルローラと流れ規制板又はスクリュー等を組み合わせる
ことによって軸方向の現像剤の入れ替えを行い、濃度の
ばらつきをなくすという方法がとられてきた。

【０００７】しかしながら、これらの方法ではいずれも
装置の大型化やコストアップを招くため、近年の機械の
小型化・低コスト化に伴う現像装置の小型化・低コスト
化には非常に不向きである。

【０００８】そのため小型の現像装置では、図３に示す
ような複数の楕円状攪拌羽根をシャフトに傾斜して取り
付けた１本の楕円板攪拌ローラのみで攪拌を行う方法等
がとられている。だがこれは、攪拌羽根を越えた現像剤
の移動がほとんどなく、言い換えれば、現像剤の循環や
入れ替え機能を持たないので、小型・低コストの両方を
実現しながらも、横攪拌機能を犠牲にしているものであ
る。

【０００９】そこで本発明は、以上のような背景に鑑み
なされたもので、小型・低コストでありながら、高い横
攪拌機能を持つ攪拌装置を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】当該課題は、本発明にし
たがい、半円筒体と、当該半円筒体の外側表面に傾斜し
て長手方向に間隔をおいて取り付けられた複数のプレー
ト状外側攪拌羽根と、半円筒体の内側表面に外側攪拌羽
根とは逆傾斜で長手方向に間隔をおいて取り付けられた
複数のプレート状内側攪拌羽根とからなる攪拌ローラを
有することで解決される。

【００１１】外側表面に傾斜して長手方向に相互に間隔
を有した複数のプレート状外側攪拌羽根と、内側表面に
傾斜して長手方向に相互に間隔を有した複数のプレート
状内側攪拌羽根とを備えてなる２つの半円筒体の平坦部
分が互いに向かい合って固定され、各半円筒体の互いに
遠い側の端部が切り欠けられてなる攪拌ローラを有して
も、更に好ましい。

【００１２】また、回転する際に現像剤をかき分けて押
し進む複数の攪拌羽根をシャフト上に固定してなる攪拌
ローラと、当該攪拌ローラが取り付けられる際に平面的
に当該ローラで隔てられた２つの領域のそれぞれに互い
にずれて配置されたリブを内側表面に固定してなる現像
ホッパとからなり、現像ホッパのリブは攪拌ローラの取
り付け位置を越えない高さに規制されるとともに、リブ
の互い違い配置は、各リブ間に攪拌羽根が位置するとと
もに、攪拌羽根の回転の際に各攪拌羽根がいずれかのリ
ブに近接して通過する位置関係にあるように構成された
攪拌装置によっても、上記課題は良好に解決される。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の詳細を、図に示された実施
例に基づいて、説明する。

【００１４】図４に本発明の攪拌装置の現像ホッパに収
容される攪拌ローラの第１の構成を示す。その軸線方向
から示した図４（ｂ）から認識されるように、当該ロー
ラは半円状であり、図４（ｃ）に示されるように、半円
筒体１６の外側表面にプレート状攪拌羽根１７が取り付
けられている。この攪拌羽根１７は、平面的に示された
図４（ｄ）から明らかなように、ローラ軸線に対してθ
の角度を有する。また半円筒体１６の内側表面には、図
４（ａ）に示されるように、外側攪拌羽根１７とは逆傾
斜に、ローラ軸線に対してφの角度を有したプレード状
攪拌羽根１８が取り付けられている。当該角度φは、θ
を０°＜θ＜９０°としたとき、−９０°＞φ＞０°で
ある。

【００１５】この攪拌ローラを現像ホッパ内で回転させ
ると、図５に示されるように、収容された現像剤に半円
筒体１６が潜り込むようにかき分け、当該現像剤を半円
筒体１６の外側と内側に２分する。２分された現像剤
は、それぞれ図４（ｄ）と（ａ）の矢印のように各攪拌
羽根に沿って軸線方向に移動させられる。即ち、外側の
現像剤は外側羽根１７に沿って、図で見て、右方向へ送
られ、内側の現像剤は内側羽根１８に沿って、左方向へ
送られる。したがって、この攪拌ローラは一方向の回転
で現像剤を同時に軸線方向双方向へ送ることが可能であ
り、半円筒体１６は現像剤に潜り込むように回転してい
るので、現像剤を回転方向に乱すことが少なく、半円筒
体１６の周回軌道の内外の現像剤が互いに混ざり合うこ
とは少ない。そのため、半円筒体１６を連続回転するこ
とによって現像剤全体があたかも真円筒の内外で循環し
ているような状態をつくることができる。よって、軸線
方向の攪拌が速く、高い横攪拌特性を得ることができ
る。

【００１６】なお、半円筒体は、その肉厚を一定として
もよいが、図４（ｂ）に示されるように、内径中心と外
径中心をずらすことで回転先端側である片端１９が薄く
なるようにすると、よりスムーズに現像剤をかき分ける
ことができる。また、内側羽根１８の送り量は、外側羽
根１７の送り量よりも少ない傾向にあるので、図４
（ａ）で認識されるように、｜φ｜＜｜θ｜が必要であ
る。

【００１７】図６に攪拌ローラの別の構成を示す。この
攪拌ローラは図６（ａ）に示されるように基本的に上記
攪拌ローラ２本を組み合わせたもので、各半円筒体の平
坦部分を向かい合わせにして組み立てられている。現像
剤が円筒内外で出入りして循環するように、図６（ｂ）
に示されるように、各半円筒体の互いに遠い側の端部に
切り欠き２０が設けられている。このように組み合わせ
ることで、当該攪拌ローラはほぼ完全な円筒体を有する
こととなり、現像剤が円筒内部と外部とで実質上、分離
され、現像剤の循環が確実なものとなり、更に高い横攪
拌特性を得ることができる。

【００１８】従来の攪拌装置でも、外側に羽根を備えた
円筒体に対して、その内側にスクリュー等を設けて現像
剤を循環させるようにしたものはあるが、その場合にあ
部品が複雑かつ大型のものとなる。しかしながら、本発
明のようにすれば、比較的単純な部品で構成することが
でき、小さくすることも可能で、同じ部品２つを組み合
わせて１つの攪拌ローラとしているので、非常に安価で
もある。

【００１９】更に別の攪拌装置を図７及び図８に示す。
図７は当該装置の攪拌ローラであり、図８はその現像ホ
ッパである。図７は（ａ）から（ｃ）に進むにつれて、
攪拌ローラの回転状態を正面から見た様子を現してい
る。即ち、攪拌ローラは、シャフト２１上に等間隔で三
角柱状の攪拌羽根２２が設けられてなるものである。こ
の攪拌ローラが現像中で回転すると、図９のように三角
羽根２２が現像剤を左右に押し分けることとなる。

【００２０】一方、現像ホッパ２３内側には、平面的に
示された図８（ａ）から理解されるように、リブが設け
られている。現像ホッパ２３の現像スリーブに近い側Ａ
と遠い側Ｂとで、互い違いになるようにリブ２５Ａとリ
ブ２５Ｂとが配設されている。これらリブの高さは、図
８（ｃ）に示されるように、攪拌ローラの回転軸線２４
を越えないように規定されており、しかも図８（ｂ）に
示されるように、現像スリーブから遠い側のリブ２５Ｂ
の方が、現像スリーブに近い側のリブ２５Ａよりも低く
なっている。

【００２１】リブ２５Ａとリブ２５Ｂの互い違い配設
は、図７に示された攪拌ローラを組み込んだ場合に、例
えば図１０に示されるように、Ａ側のリブ２５Ａが攪拌
ローラの三角柱状攪拌羽根２２の左側近傍、Ｂ側のリブ
２５Ｂが当該攪拌羽根２２の右側近傍にあるような、攪
拌羽根２２を挟むような位置関係をとる。

【００２２】このような位置関係で攪拌ローラを回転さ
せると、現像スリーブから遠い側Ｂえは、図１０のＣ視
を示す図１１で理解されるように、攪拌羽根２２が現像
剤を左右に押し分けるので、各リブによって作られたセ
ルのうちの１つ２６にある現像剤の一部は、リブ２５
Ｂを乗り越えて隣のセル２６へ、同様に当該セル２
６にある現像剤の一部はリブ２５Ｂを乗り越えて更
に隣のセル２６へと移動する。しかしながら、例えば
攪拌羽根２２によって押しやられる現像剤のうち、リ
ブ２５Ｂに接していない側、即ちセル２６の方へ向
かって押される現像剤は、リブ２５Ｂが離れているの
で、セル２６へ移動することはない。また、現像スリ
ーブに近い側Ａでも図１０のＤ視を示す図１２に示され
るように、現像剤の一部は隣のセルへ移動する。

【００２３】以上のように三角柱状攪拌羽根は現像剤を
左右に押し分けながら回転するが、その近傍にリブが存
在することによって、現像剤の動きに方向性が生じ、現
像剤全体では、図１３に示されるように、矢印に沿った
循環状態を形成する。よって軸線方向の攪拌が速く、高
い横攪拌特性を得ることが可能となる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の攪拌装置においては、半円筒
体と、当該半円筒体の外側表面に傾斜して長手方向に間
隔をおいて取り付けられた複数のプレート状外側攪拌羽
根と、半円筒体の内側表面に外側攪拌羽根とは逆傾斜で
長手方向に間隔をおいて取り付けられた複数のプレート
状内側攪拌羽根とから攪拌ローラがなるので、安価に製
造可能なこの攪拌ローラ１本で一方向への回転のみで、
現像剤を循環状態に移動することが可能となる。

【００２５】請求項２の攪拌装置においては、外側表面
に傾斜して長手方向に相互に間隔を有した複数のプレー
ト状外側攪拌羽根と、内側表面に傾斜して長手方向に相
互に間隔を有した複数のプレート状内側攪拌羽根とを備
えてなる２つの半円筒体の平坦部分が互いに向かい合っ
て固定され、各半円筒体の互いに遠い側の端部が切り欠
けられてなる攪拌ローラを有しているので、互いに逆向
きに移動する現像剤を完全に分離でき、確実な循環を行
うことが可能である。しかもこの攪拌ローラは請求項１
の攪拌ローラを２本組み合わせてなるものなので、比較
的安価に製造することができる。

【００２６】請求項３の攪拌装置においては、回転する
際に現像剤をかき分けて押し進む複数の攪拌羽根をシャ
フト上に固定してなる攪拌ローラと、当該攪拌ローラが
取り付けられる際に平面的に当該ローラで隔てられた２
つの領域のそれぞれに互いにずれて配置されたリブを内
側表面に固定してなる現像ホッパとからなり、現像ホッ
パのリブは攪拌ローラの取り付け位置を越えない高さに
規制されるとともに、リブの互い違い配置は、各リブ間
に攪拌羽根が位置するとともに、攪拌羽根の回転の際に
各攪拌羽根がいずれかのリブに近接して通過する位置関
係にあるように構成されているので、非常に安価に製造
でき、攪拌ローラ自体の形状を非常に小さくすることも
可能で、しかも一方向への攪拌ローラだけで、高い横攪
拌特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置のプロセス構成を説明する概略図
である。

【図２】図１における現像装置の概略図である。

【図３】従来公知の攪拌ローラの一例を示す概略斜視図
である。

【図４】本発明の一実施例に係る構成を示すもので、
（ａ）は概略全体図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は外側側
面図、（ｄ）は外側平面図である。

【図５】図４に係る攪拌ローラの動きを示す概略図であ
る。

【図６】別の実施例に係る構成を示すもので、（ａ）は
組み立て直前の分解図、（ｂ）は組立概略図である。

【図７】更に別の実施例に係る装置の攪拌ローラ側の構
成を示す概略図で、（ａ）から（ｃ）に進むにしたがっ
て攪拌ローラの回転の様子を現すものである。

【図８】図７に対応する現像ホッパの概略図で、（ａ）
は平面図、（ｂ）は横断面図、（ｃ）は側面図である。

【図９】三角柱状の攪拌羽根によって現像剤のかき分け
状態を示す図である。

【図１０】図７の攪拌ローラと図８の現像ホッパを組み
立てた状態を示す概略図である。

【図１１】図１０の装置で攪拌羽根による現像剤の流れ
を説明する部分概略図である。

【図１２】同じく、図１０の装置で攪拌羽根による現像
剤の流れを説明する部分概略図である。

【図１３】図１０の装置で攪拌羽根による現像剤の流れ
を説明する全体概略図である。

【符号の説明】

１６ 半円筒体 １７ 外側攪拌羽根 １８ 内側攪拌羽根

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半円筒体と、当該半円筒体の外側表面に
   傾斜して長手方向に間隔をおいて取り付けられた複数の
   プレート状外側攪拌羽根と、半円筒体の内側表面に外側
   攪拌羽根とは逆傾斜で長手方向に間隔をおいて取り付け
   られた複数のプレート状内側攪拌羽根とからなる攪拌ロ
   ーラを有することを特徴とする現像剤攪拌装置。
2. 【請求項２】 外側表面に傾斜して長手方向に相互に間
   隔を有した複数のプレート状外側攪拌羽根と、内側表面
   に傾斜して長手方向に相互に間隔を有した複数のプレー
   ト状内側攪拌羽根とを備えてなる２つの半円筒体の平坦
   部分が互いに向かい合って固定され、各半円筒体の互い
   に遠い側の端部が切り欠けられてなる攪拌ローラを有す
   ることを特徴とする現像剤攪拌装置。
3. 【請求項３】 回転する際に現像剤をかき分けて押し進
   む複数の攪拌羽根をシャフト上に固定してなる攪拌ロー
   ラと、当該攪拌ローラが取り付けられる際に平面的に当
   該ローラで隔てられた２つの領域のそれぞれに互いにず
   れて配置されたリブを内側表面に固定してなる現像ホッ
   パとからなり、現像ホッパのリブは攪拌ローラの取り付
   け位置を越えない高さに規制されるとともに、リブの互
   い違い配置は、各リブ間に攪拌羽根が位置するととも
   に、攪拌羽根の回転の際に各攪拌羽根がいずれかのリブ
   に近接して通過する位置関係にあることを特徴とする現
   像剤攪拌装置。