JPH10339991A

JPH10339991A - 現像装置

Info

Publication number: JPH10339991A
Application number: JP9150788A
Authority: JP
Inventors: Yukihiko Okuno; 幸彦奥野; Masaru Hamamichi; 優濱道
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤収容槽内の搬送方向下流端部に現像剤
が滞留しないようにして，駆動トルクの増大や現像剤の
劣化等を防止した現像装置を提供すること。【解決手段】重力の影響で現像剤の移動が妨げられが
ちな下側の流路２１の下流端部に，曲面部分２０を設け
るとともにこの部分のスクリュー羽根１５を他の部分の
ものより小さくし，現像剤が滞留することがなく，また
過大なストレスがかかることもなく，現像剤が容易に重
力に抗して上側の流路２２に移動できる。このため，現
像剤の円滑な循環が妨げられたり，滞留した現像剤がス
トレスで劣化したりすることなく，小さな駆動トルクで
安定して現像剤担持ローラ１７を介して感光体ドラム９
４を現像することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，コピー機やプリン
タ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装
置に関する。さらに詳細には，現像剤収容槽内の現像剤
が搬送方向下流端部で滞留することによる弊害を防止し
た現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から，画像形成装置の現像装置とし
ては，特開平６−１８６８４１号公報や特開平６−５１
６３４号公報等，多数のものが提案されている。これら
のものは概略，図５に示されるように，現像剤収容槽９
０に，互いに平行な２本の軸スクリュー９１，９２を設
けて構成されている。軸スクリュー９１，９２は，その
搬送方向が互いに逆向きになっており，別に設けた駆動
モータにより駆動されることにより現像剤収容槽９０内
の現像剤を図中に矢印で示すように循環させて撹拌する
ものである。そして，図５には示していないが軸スクリ
ュー９１，９２にはこれらに平行な現像剤担持体が備え
られており，これを介して感光体ドラムに現像剤を供給
するようになっている。

【０００３】このような現像装置には，横型のものと縦
型のものとがある。横型の現像装置は，図６の側視図に
示すように，軸スクリュー９１，９２がほぼ同一の高さ
に配置されているものであり，感光体ドラム９４に現像
剤を供給する現像剤担持体９３もこれらとほぼ同一の高
さに配置されている。縦型の現像装置は，図７の側視図
に示すように，軸スクリュー９１，９２が上下に配置さ
れているものである。縦型の現像装置は，横型の現像装
置と比較して幅Ｗを小さくコンパクトにできる点で，特
にタンデム式のカラー画像形成装置において有利であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，前記し
た従来一般的な現像装置には，以下に説明する問題点が
あった。すなわち図５で考えると，現像剤収容槽９０内
の現像剤は，軸スクリュー９１，９２における搬送方向
の下流端部付近（図５にＸ，Ｙで示す）で折り返され，
軸スクリュー９１（９２）から軸スクリュー９２（９
１）へ受け渡されることになる。しかし軸スクリュー９
１，９２はその軸と平行な方向に現像剤を駆動するのみ
であり，受け渡し方向の駆動力があるわけではない。

【０００５】したがって，横型の現像装置であれば，こ
の下流端部に到達した現像剤は，後から続いてくる現像
剤に圧迫されてその圧力により他の軸スクリューに向け
て溢れ出しているにすぎないのである。このためこの部
分の現像剤は，相当にストレスがかかった状態にある。
このことが，軸スクリュー９１，９２に要求される駆動
トルクを過大にしており，また現像剤の凝集による劣化
を引き起こしていた。

【０００６】一方，縦型の現像装置の場合には，上側の
軸スクリューの下流端部に到達した現像剤については重
力で自然に下側の軸スクリューに移るので問題ない。し
かし下側の軸スクリューの下流端部に到達した現像剤に
ついては，重力が受け渡しを妨げる向きに働くので，横
型の現像装置の場合よりもさらに事態が深刻であり，こ
の部分の現像剤に非常に大きなストレスがかかることと
なる。特に，カラー画像形成装置に用いられる非黒色の
カラー現像剤は，黒色現像剤と比べてさらにストレスに
弱く，容易に凝集したり，劣化が促進されたり，あるい
は現像剤に添加されている後処理剤の離脱が起こったり
する。このため，コンパクト化の要求が大きいタンデム
式の画像形成装置に縦型の現像装置を採用することの障
害要因となっていた。

【０００７】本発明は，従来の現像装置が有するこのよ
うな問題点を解決するためになされたものである。すな
わちその課題とするところは，現像剤収容槽内の搬送方
向下流端部に現像剤が滞留しないようにして，駆動トル
クの増大や現像剤の劣化といった弊害を防止することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題の解決を目的と
してなされた請求項１に係る発明は，現像剤収容槽と，
前記現像剤収容槽の内部に設けられ軸方向に現像剤を搬
送する第１軸スクリューと，前記現像剤収容槽の内部に
設けられ前記第１軸スクリューの搬送方向と逆向きに現
像剤を搬送する第２軸スクリューと，現像剤担持体とを
有し，前記第１軸スクリューおよび前記第２軸スクリュ
ーにより現像剤を循環させつつ前記現像剤担持体に現像
剤を付与する現像装置であって，少なくとも前記第１軸
スクリューの搬送方向の下流端部における前記現像剤収
容槽の内面形状を曲面状またはテーパ状にしたことを特
徴として特定される。

【０００９】この現像装置では，現像剤収容槽内の現像
剤が，第１軸スクリューおよび第２軸スクリューにより
搬送される。ここで両軸スクリューによる搬送の向きが
互いに逆向きであるため，現像剤は現像剤収容槽内で循
環させられる。かくして現像剤は，現像剤収容槽内で循
環して撹拌されつつ現像剤担持体に付与され，これを通
じて現像が行われる。この現像剤収容槽内での現像剤の
循環において現像剤は，第１軸スクリューによりその軸
方向に搬送されその下流端部に至ると，現像剤収容槽の
その部分の内面形状が曲面状またはテーパ状であるた
め，自然に第２軸スクリューに向けて押し出される。こ
れにより，第１軸スクリューの下流端部から第２軸スク
リューの上流端部への現像剤の受け渡しが円滑に行われ
る。したがって，第１軸スクリューの下流端部で現像剤
が滞留したりストレスがかかったり，第１軸スクリュー
および第２軸スクリューの必要な駆動トルクが過大にな
ったりすることが防止される。

【００１０】ここにおいて，第１軸スクリューの搬送方
向の下流端部における現像剤収容槽の内面形状が曲面状
またはテーパ状であるとは，次のようなことをいう。す
なわち，当該部分において第１軸スクリューを挟んで第
２軸スクリューの反対側に位置する現像剤収容槽内面
に，曲面もしくは傾斜面（テーパ状）が設けられること
により，第１軸スクリューの搬送方向の下流に進むほど
流路が狭くなっている状態である。このようになってい
ると，その部分に至った現像剤の流れの方向がテーパ状
または曲面状の形状により曲げられて第２軸スクリュー
へ向かうのである。

【００１１】また，請求項２に係る発明は，現像剤収容
槽と，前記現像剤収容槽の内部に設けられ軸方向に現像
剤を搬送する第１軸スクリューと，前記現像剤収容槽の
内部に設けられ前記第１軸スクリューの搬送方向と逆向
きに現像剤を搬送する第２軸スクリューと，現像剤担持
体とを有し，前記第１軸スクリューおよび前記第２軸ス
クリューにより現像剤を循環させつつ前記現像剤担持体
に現像剤を付与する現像装置であって，少なくとも前記
第１軸スクリューの搬送方向の下流端部における搬送力
を他の部分の搬送力より小さくしたことを特徴として特
定される。

【００１２】この現像装置では，第１軸スクリューの搬
送方向の下流端部においては，第１軸スクリューによる
その搬送方向への搬送力が他の部分よりも小さいので，
その部分における現像剤のストレス上昇が効果的に防止
されている。これにより，第１軸スクリューの下流端部
から第２軸スクリューの上流端部への現像剤の受け渡し
が円滑に行われる。第１軸スクリューのその部分におけ
る搬送力を小さくするには，その部分において，スクリ
ュー羽根の径を小さくしたり中心軸の径を大きくしたり
して有効面積を小さくすればよい。あるいは，スクリュ
ー羽根のピッチや角度を他の部分と変えることにより搬
送力を小さくすることもできる。

【００１３】この場合において，対応する第２軸スクリ
ューの上流端部における搬送力を他の部分より大きくす
るとさらによい。第２軸スクリューの上流端部側が負圧
になり第１軸スクリューの下流端部の現像剤を吸い出す
ので，現像剤の受け渡しがさらに円滑になるからであ
る。搬送力を大きくするには，前記と逆に，スクリュー
羽根の有効面積を大きくする等の手段が有効である。ま
た，請求項１の発明と請求項２の発明との双方の特徴を
兼ね備えた現像装置としてもよい。

【００１４】また，請求項３に係る発明は，請求項１ま
たは請求項２に記載する現像装置であって，前記第２軸
スクリューが，前記第１軸スクリューより上方に配置さ
れていることを特徴として特定される。

【００１５】この現像装置は，第１軸スクリューおよび
第２軸スクリューが上下に配置された縦型の現像装置で
ある。このため，下側の第１軸スクリューの下流端部か
ら上側の第２軸スクリューの上流端部への現像剤の受け
渡しに対し，重力がこれを妨げられる向きに作用してい
る。しかし，前記のように第１軸スクリューの搬送方向
の下流端部における現像剤収容槽の内面形状により，あ
るいはさらにその部分の第１軸スクリューの搬送力が小
さくされていることにより，当該部分での現像剤の受け
渡しの円滑化が図られているので，重力の妨げにもかか
わらず，現像剤が円滑に受け渡され，滞留によるストレ
スの上昇や第１軸スクリューおよび第２軸スクリューの
必要な駆動トルクの増大が防止されている。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下，本発明を具体化した実施の
形態について，図面を参照しつつ詳細に説明する。本実
施の形態は，タンデム式のフルカラー画像形成装置にお
ける各色の画像形成ユニットの現像器に用いて好適な，
縦型の現像装置である。

【００１７】本実施の形態に係る現像装置１は，図１に
示すように，現像剤を内蔵する現像剤収容槽１０を有
し，これに互いに平行な２本のスクリュー軸１１，１３
が設けられている。スクリュー軸１３は，現像剤収容槽
１０の外部に設けられたモータ１８に接続されており，
このモータ１８により回転駆動を受けるようになってい
る。そして，スクリュー軸１１とスクリュー軸１３は，
現像剤収容槽１０の外側のギヤ列１９で，同じ向きに回
転するように連結されている。また，スクリュー軸１１
とスクリュー軸１３との間には，現像剤収容槽１０の一
部分である隔壁１６が形成されている。

【００１８】スクリュー軸１１，１３にはそれぞれ，多
数の半円状のスクリュー羽根１２，１４が斜めに取り付
けられている。スクリュー軸１３とスクリュー羽根１４
とが第１軸スクリュー２４を構成し，スクリュー軸１１
とスクリュー羽根１２とが第２軸スクリュー２５を構成
する。ただし，スクリュー羽根１２とスクリュー羽根１
４は互いに逆向きになっている。すなわち，モータ１８
によりスクリュー軸１１，１３を回転駆動したときの現
像剤の搬送の向きは互いに逆向きである。このため，図
１中に矢印で示すように，現像剤が隔壁１６のまわりを
循環するようになっている。言い換えると，現像剤収容
槽１０の内部のうち隔壁１６より上の部分が，第２軸ス
クリュー２３により現像剤が図１中左向きに搬送される
流路２２をなし，一方，隔壁１６より下の部分が，第１
軸スクリュー２４により現像剤が図１中右向きに搬送さ
れる流路２１をなしている。

【００１９】第１軸スクリュー２４および第２軸スクリ
ュー２３は縦に配置されている。すなわち，第１軸スク
リュー２４が下に，そして第２軸スクリュー２３がその
上に位置している。そして，第１軸スクリュー２４の搬
送方向（図１中右向き）の下流端部における現像剤収容
槽１０の内面には曲面部分２０が設けられている。この
曲面部分２０は，第１軸スクリュー２４を挟んで第２軸
スクリュー２３の反対側に位置している。したがって，
隔壁１６より下の流路２１は，その流れ方向の下流端部
付近では少し狭くなっている。そして，スクリュー軸１
３のこの部分には，他の部分のスクリュー羽根１４より
小径の，すなわち有効面積が小さいスクリュー羽根１５
が取り付けられている。このためこの部分における第１
軸スクリュー２４の搬送力（図１中右向き）は，他の部
分より弱い。

【００２０】この現像装置１は前記のように縦型であ
り，図２の側視図に示すように，第１軸スクリュー２４
と第２軸スクリュー２３との中間の高さに，現像剤担持
ローラ１７を備えている。現像剤担持ローラ１７は，現
像剤収容槽１０から少し突出して設置されており，画像
形成装置の感光体ドラム９４に形成されている静電潜像
を現像するものである。

【００２１】上記の構成を有する現像装置１は，次のよ
うに動作する。モータ１８によりスクリュー軸１３を回
転駆動すると，その回転はギヤ列１９によりスクリュー
軸１１にも伝達される。したがって，スクリュー軸１
１，１３は同じ向きに回転する。すなわち第１軸スクリ
ュー２４と第２軸スクリュー２３とが同じ向きに回転す
る。このため第１軸スクリュー２４は流路２１の現像剤
を，第２軸スクリュー２３は流路２２の現像剤を，それ
ぞれの搬送方向に向けて搬送する。そして前記のように
両者の搬送方向が互いに逆向きであるため，現像剤は現
像剤収容槽１０の中で図１中に矢印で示すように隔壁１
６のまわりを循環する。そして現像剤は，このように循
環されつつ，上側の流路２２から現像剤担持ローラ１７
に付与され，感光体ドラム９４の静電潜像の現像に供さ
れる。現像剤担持ローラ１７上の余剰の現像剤は，下側
の流路２１に回収されて再び現像剤収容槽１０の中を循
環する。

【００２２】ここにおいて，下側の流路２１の下流端部
に至った現像剤の詳細な動きは，次のように説明され
る。すなわち，流路２１内の現像剤は，第１軸スクリュ
ー２４の搬送作用により図１中右向きに流れている。そ
してその下流端部に至ると，上側の流路２２に溢れ出
る。ここで，現像剤の下側から上側への溢れ出しに対し
ては，重力がこれを妨げる向きに作用するが，下側の流
路２１の下流端部においては曲面部分２０により流路２
１が狭まっているので現像剤の流れが上方に向けて曲げ
られ，現像剤は容易に上側の流路２２に移動するのであ
る。また，曲面部分２０の存在により，現像剤の流れに
澱みが生じるスペースが排除されているので，現像剤が
滞留せず循環が円滑となる。

【００２３】さらに，現像剤の流れの方向転換が起こっ
ている下流端部においては，上側の流路２２に移動した
現像剤の重力と後方からの現像剤の押し出しとによりス
トレスが上昇しがちであるが，この部分のスクリュー羽
根１５が他の部分のものより小さいことから搬送力が弱
められており，ストレスはあまり上昇しない。したがっ
て，この部分で現像剤がストレスにより凝着等の劣化を
起こすことがなく，またモータ１８の駆動トルクも小さ
くて済む。上側の流路２２に移動した現像剤は，第２軸
スクリュー２３により図１中左向きに搬送されることと
なる。

【００２４】一方，上側の流路２２の下流端部に至った
現像剤は，重力により下方に落下して下側の流路２１に
移動する。このため，流路２１の下流端部のように曲面
を設けたりスクリュー羽根を小さくする等の対策を行う
までもない。

【００２５】以上詳細に説明したように本実施の形態に
よれば，重力の影響で現像剤の移動が妨げられがちな下
側の流路２１の下流端部に，曲面部分２０を設けるとと
もにこの部分のスクリュー羽根１５を他の部分のものよ
り小さくしたので，ここに至った現像剤は滞留すること
なく，また過大なストレスがかかることもなく容易にそ
の流れ方向を変え重力に抗して上側の流路２２に移動す
る。これにより，現像剤の円滑な循環が妨げられたり，
滞留した現像剤がストレスで劣化したりすることなく，
小さな駆動トルクで安定して現像剤担持ローラ１７を介
して感光体ドラム９４を現像することができる現像装置
１が実現されている。特に，一般的に黒色現像剤より劣
化しやすいとされるカラー現像剤についても，劣化のお
それなく取り扱うことができる点で，フルカラー画像形
成装置に適している。また，この現像装置１は縦型であ
り幅Ｗが小さいので，タンデム式のフルカラー画像形成
装置における各色ごとの画像形成ユニットの現像器とし
て好適に用いることができる。

【００２６】次に，第２の実施の形態について説明す
る。図３に示す第２の実施の形態の現像装置の，第１の
実施の形態の現像装置１に対する相違点は，下側の流路
２１の下流端部に，曲面部分２０のかわりにテーパ面２
５を設けた点のみにある。この点以外には相違点はな
い。このようにすることによっても，第１の実施の形態
の場合と同様に，下側の流路２１はその下流端部で少し
狭くなる。このため，モータ１８を駆動して現像剤を循
環させたときに，第１の実施の形態の場合と同様に，下
側の流路２１の下流端部において現像剤の流れが上方に
向けて曲げられるので，重力の妨げにかかわらず現像剤
は容易に上側の流路２２に移動する。また，澱みが生じ
るスペースも排除されている。すなわち，第１の実施の
形態の場合と同様に現像剤の滞留やストレスを防止し
て，現像剤を円滑に循環させつつ現像を行うことができ
るコンパクトな縦型の現像装置２が実現されている。

【００２７】なお，本発明は前記した各実施の形態に限
定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲内で
種々の改良，変形が可能であることはもちろんである。
例えば，前記各実施の形態では，下側の流路２１の下流
端部には小径のスクリュー羽根１５をスクリュー軸１３
に設けてその部分のスクリュー羽根の有効面積を減らし
搬送力を弱めることとしたが，これ以外に，その部分で
はスクリュー軸１３自体を太くしたり，スクリュー羽根
の形状を変更したりして有効面積を減らしてもよい。あ
るいは有効面積以外にも，スクリュー羽根の角度やピッ
チを変更することによりその部分の搬送力を弱めてもよ
い。そして，上側の第２軸スクリュー２３における対応
する位置のスクリュー羽根を逆に大きくする等してその
部分の搬送力を強めると，さらに良好な結果が得られ
る。また，曲面部分２０またはテーパ面２５，さらには
小径のスクリュー羽根１５を下側の流路２１の下流端部
にのみ設けたが，上側の流路２２の下流端部もこのよう
にしてもかまわない。

【００２８】また，前記各実施の形態はいずれも，２つ
の軸スクリューを上下に配置した縦型の現像装置であっ
たが，２つの軸スクリューを横に配置した横型の現像装
置にも適用可能である。この場合に図４に示すように，
両方の流路の下流端部に曲面部分２０Ａ，２０Ｂ（もし
くはテーパ面）を設けてもよく，いずれか一方のみをこ
のようにしてもよい。さらには現像剤は，２成分系か１
成分系かを問わない。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば，現像剤収容槽内の搬送方向下流端部における現
像剤の滞留や過大なストレスを防止するようにしたの
で，現像剤の劣化や駆動トルクの増大やといった弊害の
ない現像装置が提供されている。特に，縦型配置を採用
しても現像剤が円滑に循環するので，幅方向のコンパク
ト化が要求されるタンデム式のフルカラー画像形成装置
用として適した現像装置が提供されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る現像装置の構造を説明
する図である。

【図２】図１の現像装置の側視図である。

【図３】第２の実施の形態に係る現像装置の構造を説明
する図である。

【図４】横型の現像装置に本発明を適用した例を示す図
である。

【図５】従来の現像装置の構造を説明する図である。

【図６】横型の現像装置の側視図である。

【図７】縦型の現像装置の側視図である。

【符号の説明】

１，２現像装置１０現像剤収容槽１５小径のスクリュー羽根１７現像剤担持ローラ２０曲面部分２３第２軸スクリュー２４第１軸スクリュー２５テーパ面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤収容槽と，前記現像剤収容槽の内
部に設けられ軸方向に現像剤を搬送する第１軸スクリュ
ーと，前記現像剤収容槽の内部に設けられ前記第１軸ス
クリューの搬送方向と逆向きに現像剤を搬送する第２軸
スクリューと，現像剤担持体とを有し，前記第１軸スク
リューおよび前記第２軸スクリューにより現像剤を循環
させつつ前記現像剤担持体に現像剤を付与する現像装置
において，少なくとも前記第１軸スクリューの搬送方向
の下流端部における前記現像剤収容槽の内面形状を曲面
状またはテーパ状にしたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】現像剤収容槽と，前記現像剤収容槽の内
部に設けられ軸方向に現像剤を搬送する第１軸スクリュ
ーと，前記現像剤収容槽の内部に設けられ前記第１軸ス
クリューの搬送方向と逆向きに現像剤を搬送する第２軸
スクリューと，現像剤担持体とを有し，前記第１軸スク
リューおよび前記第２軸スクリューにより現像剤を循環
させつつ前記現像剤担持体に現像剤を付与する現像装置
において，少なくとも前記第１軸スクリューの搬送方向
の下流端部における搬送力を他の部分の搬送力より小さ
くしたことを特徴とする現像装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載する現像
装置において，前記第２軸スクリューが，前記第１軸ス
クリューより上方に配置されていることを特徴とする現
像装置。