JPH11202626A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 補給されたトナーの分散性を向上させて現像
剤と充分に混合攪拌されるようにすることにより、画像
上のかぶりやトナー噴煙の発生を防止した現像装置を提
供すること。 【解決手段】 攪拌スクリュー１４の現像剤搬送方向下
流側にパドル５を設けた。これにより、攪拌スクリュー
１４の下流側において供給スクリュー１６よりも大きい
外向きの圧力が発生するので、攪拌スクリュー１４によ
り搬送されている現像剤が徐々に供給スクリュー１６へ
と移動する。従って、現像剤の分散性が向上するから、
トナー補給口４０より補給されたトナーは現像剤全体に
均一に分散され、そして攪拌される。その後、トナーが
均一に分布した現像剤が現像ローラ１８に供給されて現
像が行われるので、画像上のかぶりやトナー噴煙の発生
が抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
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、縦に配置された各スクリュ
ー間で現像剤の移動を促進することにより現像剤を分散
させて攪拌できるようにし、画像上のカブリ等の発生を
防止した現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の現像装置の一例として、特開平５
−３３３６９１号公報に記載されたものがある。この現
像装置において上下２本のオーガー（スクリュー）８
２，８５は同一形状のスクリューであり、図７に示すよ
うに、隔壁８４を挟んでそれらの搬送方向が相反するよ
うに平行に配置されている。そしてこれらが回転するこ
とにより、現像剤に対する搬送力が発生するため、現像
剤が矢印のごとく循環させられる。そして、この現像剤
の循環において、オーガー８２に隣接して設けられた現
像剤担持体８７に対して現像剤が供給され、これを介し
て感光体上の静電潜像が現像される。この現像装置にお
いては、上方のオーガー８２が現像剤担持体８７への現
像剤の供給を、下方のオーガー８５が現像剤担持体８７
からの余剰の現像剤の回収を、それぞれ受け持ってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の現像装置では、上方のオーガー８２と下方のオ
ーガー８５との間に隔壁８４を有するため、オーガー間
での現像剤の移動が両端部でしか行われない。このた
め、現像剤がうまく分散されていない状態で循環される
ので、現像剤の濃度が不均一になるおそれがある。従っ
て、新たにトナーが補給されたときには、ますます現像
剤の濃度が不均一になってしまう可能性がある。こうな
ると、補給されたトナーがキャリアとうまく混合攪拌さ
れないため、トナーの摩擦帯電も不充分となる。従っ
て、新たに補給されたトナーが充分に現像剤に混合攪拌
されず不充分な帯電状態のままで現像剤担持体８７に供
給されるため、画像上のかぶりやトナー噴煙が発生する
場合があった。

【０００４】そこで、本発明は上記した問題点を解決す
るためになされたものであり、補給されたトナーの分散
性を向上させて現像剤と充分に混合攪拌されるようにす
ることにより、画像上のかぶりやトナー噴煙の発生を防
止することができる現像装置を提供することを課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めになされた本発明の現像装置は、現像剤を担持する現
像剤担持体と、現像剤を軸方向に搬送する第１スクリュ
ーと、前記第１スクリューの上方に配置されるとともに
現像剤を軸方向に搬送する第２スクリューとを有し、前
記第１スクリューと前記第２スクリューとにより現像剤
を循環させつつ前記現像剤担持体に対して現像剤の供給
および回収を行う現像装置において、前記第２スクリュ
ーから前記第１スクリューへの圧力が、前記第１スクリ
ューから前記第２スクリューへの圧力よりも大きいこと
を特徴とする。

【０００６】また、本発明の現像装置においては、前記
第２スクリューの回転により発生する外向きの圧力と前
記第１スクリューの回転により発生する外向きの圧力と
の圧力差が、前記第２スクリューの現像剤搬送方向下流
側に向かって大きくなるようにすることが望ましい。

【０００７】本発明の現像装置では、第１および第２ス
クリューにより現像剤が搬送されて循環される。この現
像剤の循環において、現像剤担持体への現像剤の供給お
よび回収が行われる。ここにおいて、第２スクリューか
ら第１スクリューへの圧力は、第１スクリューから第２
スクリューへの圧力よりも大きいので、第１スクリュー
に搬送されている現像剤は搬送途中に徐々に第２スクリ
ューへと移動する。このように第２スクリューから第１
スクリューへ現像剤が徐々に移動するから、現像剤の分
散性が向上する。すなわち、トナーを補給した場合に新
たに補給されたトナーが現像剤に対して充分に混合さ
れ、そして攪拌されるため、トナーが均一に分散した現
像剤が現像剤担持体に供給される。これにより、画像上
のかぶりやトナー噴煙の発生が抑えられる。

【０００８】なお、第２スクリューから第１スクリュー
への圧力と第１スクリューから第２スクリューへの圧力
との圧力差は、第２スクリューの現像剤搬送方向下流側
に向かって大きくなるようにすることが望ましい。第２
スクリューの現像剤搬送方向上流側において、第２スク
リューから第１スクリューへの圧力があまりにも大きい
と、補給されたトナーが第２スクリューにより攪拌され
ないうちに第１スクリューへと移動し、そしてこの未帯
電のトナーが現像剤担持体に供給されるおそれがあるか
らである。

【０００９】かかる本発明において、第２スクリューの
回転により発生する外向きの圧力を、第１スクリューの
回転により発生する外向きの圧力より大きくする手段と
しては、例えば第２スクリューにパドルを設けること、
第２スクリューのピッチを第１スクリューのピッチより
小さくすること、第２スクリューの条数を第１スクリュ
ーの条数より多くすること等が挙げられる。ここで、ス
クリューのパドルとは、現像剤に対して搬送力（軸方向
の圧力）を与えることなく、搬送方向と垂直な方向（外
向き）にのみ圧力を与えるための部材である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の現像装置を具体化
した実施の形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。本実施の形態は、電子写真方式の画像形成装置にお
いて、その感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像
するために用いられる現像装置である。

【００１１】まず、第１の実施の形態について説明す
る。本実施の形態に係る現像装置１は、図１に示すよう
に、現像剤を収容する現像剤収容槽１０内に攪拌スクリ
ュー１４および供給スクリュー１６の２本を互いに平行
に設けたものである。これらはいずれも、回転可能な軸
に多数のスクリュー羽根を斜めに備えてなるものであ
る。ただし、それぞれのスクリュー羽根の傾斜の向き
は、互いに逆向きとなっている。攪拌スクリュー１４に
は、図２に示すように、現像剤搬送方向下流側（図２中
左側）にパドル５を有するスクリュー羽根が用いられて
いる。これに対し供給スクリュー１６には、図３に示す
ようなパドルのないスクリュー羽根が用いられている。

【００１２】そして、攪拌スクリュー１４および供給ス
クリュー１６の各軸は、現像剤収容槽１０の外部でギヤ
列２８により連結されている。さらに供給スクリュー１
６の軸には、画像形成装置の本体側から制御されるモー
タ３０が備えられている。ギヤ列２８においては、供給
スクリュー１６のギヤ２６と攪拌スクリュー１４のギヤ
２４とが同じ歯数を有している。また、ギヤ２６とギヤ
２４との間には、中間ギヤ２５が設けられている。これ
により、モータ３０を回転させたときに、攪拌スクリュ
ー１４と供給スクリュー１６とが同じ向きに、かつ同じ
速度で回転するようにされている。また、攪拌スクリュ
ー１４の上流側（図１中右側）にトナー補給口４０が設
けられ、ここから現像剤収容槽１０内にトナーを補給す
るようになっている。

【００１３】そしてこれら２本のスクリューは、図４の
側視断面図に示すように縦方向に配置されており、攪拌
スクリュー１４が上段に、供給スクリュー１６が下段
に、それぞれ位置している。また、供給スクリュー１６
と同じ高さ位置に、現像ローラ１８が、その一部を現像
剤収容槽１０から突出させた状態で設けられている。現
像ローラ１８は、画像形成装置の感光体ドラム９０に近
接して位置し、感光体ドラム９０の静電潜像にトナーを
付与してこれを現像するものである。

【００１４】続いて、現像装置１の動作を説明する。画
像形成装置本体側からの制御によりモータ３０を回転さ
せると、モータ３０と同軸の供給スクリュー１６が回転
する。また、その回転がギヤ列２８を介して攪拌スクリ
ュー１４にも伝達され、攪拌スクリュー１４も供給スク
リュー１６と同じ向きに等速度で回転する。この攪拌ス
クリュー１４および供給スクリュー１６の回転により、
現像剤収容槽１０の現像剤に対する搬送力が生じる。た
だし、前記のように攪拌スクリュー１４と供給スクリュ
ー１６とではスクリュー羽根の傾斜の向きが逆であるこ
とから、現像剤の搬送の向きも上下で逆である。すなわ
ち図１では、上段の攪拌スクリュー１４により左向きに
搬送され、下段の供給スクリュー１６により右向きに搬
送される。攪拌スクリュー１４により搬送され左側の端
部に至った現像剤は、落下して下段の供給スクリュー１
６に移る。供給スクリュー１６により搬送され右側の端
部に至った現像剤は、上方に溢れ出して攪拌スクリュー
１４に移る。かくして現像剤は、現像剤収容槽１０内で
反時計回りに循環する。

【００１５】そして、現像剤の循環に伴い、供給スクリ
ュー１６の現像剤の一部が現像ローラ１８に供給され
る。これにより、現像ローラ１８が感光体ドラム９０の
静電潜像にトナーを付与する現像が可能となる。また、
現像ローラ１８上の余剰の現像剤は、供給スクリュー１
６により回収される。

【００１６】この現像剤の循環において、攪拌スクリュ
ー１４の現像剤搬送方向下流側にパドル５を設けている
ので、この部分においては攪拌スクリュー１４の発生す
る外向きの圧力が供給ローラ１６の発生する外向きの圧
力より大きい。従って、攪拌スクリュー１４により下流
側に搬送される現像剤の一部が、徐々に供給スクリュー
１６へと移動する。このため、現像剤収容槽内１０内の
現像剤の分散性が向上して、現像剤の濃度がより均一に
なる。これにより、トナー補給口４０からトナーが補給
されたときには、補給されたトナーが現像剤全体に分散
され攪拌される。よって、現像剤収容槽１０内の現像剤
はトナーが均一に分散した状態になっており、このよう
な現像剤が現像ローラ１８に供給されて現像が行われ
る。この結果、画像上のかぶりやトナー噴煙の発生を抑
えられている。

【００１７】以上詳細に説明したように、本実施の形態
では、上下に配置された攪拌スクリュー１４および供給
スクリュー１６により現像剤を循環させつつ現像ローラ
１８に対する現像剤の供給および回収を行う現像装置に
おいて、攪拌スクリュー１４が現像剤搬送方向下流側に
て供給スクリュー１６よりも大きい外向きの圧力を発生
するようにしたので、攪拌スクリュー１４により搬送さ
れている現像剤が徐々に供給スクリュー１６へと移動す
る。これにより現像剤の分散性が向上するから、トナー
補給口４０より補給されたトナーは現像剤全体に均一に
分散され、そして攪拌される。その後、トナーが均一に
分布した現像剤が現像ローラ１８に供給されて現像が行
われる。従って、画像上のかぶりやトナー噴煙の発生を
抑えることができる。なお、攪拌スクリュー１４の回転
のみだけでなく、重力の作用を利用して攪拌スクリュー
１４から供給スクリュー１６へ与える圧力を、供給スク
リュー１６から攪拌スクリュー１４へ与える圧力より大
きくしてもよい。

【００１８】次に、第２の実施の形態について説明す
る。第２の実施の形態に係る現像装置は、攪拌スクリュ
ーにパドルを設ける代わりに、現像剤搬送方向の上流側
と下流側とでスクリューのピッチを変更することによ
り、下流側において発生する外向きの圧力がより大きく
なるようにしたものである。

【００１９】すなわち、第２の実施の形態に係る現像装
置では、図５に示すように、攪拌スクリュー１４ａの現
像剤搬送方向における下流側のピッチｐ₁ が、上流側の
ピッチｐ₂ より小さくされている。なお、供給スクリュ
ーは、第１の実施の形態に係る現像装置と同じもの（図
３参照）を使用している。

【００２０】ここで、「スクリューのピッチが小さい」
とは、スクリュー羽根の軸に対する傾斜を弱くする（ス
クリュー羽根と軸とがより垂直に近づく）ことにより、
隣り合うスクリュー羽根間の間隔が小さくされているこ
とをいう。逆に「スクリューのピッチが大きい」とは、
スクリュー羽根の軸に対する傾斜を強くする（スクリュ
ー羽根と軸とがより平行に近づく）ことにより、隣り合
うスクリュー羽根間の間隔が大きくされていることをい
う。スクリューのピッチが小さいと、スクリューが１回
転する間に現像剤が軸方向へ搬送される距離が短くなる
ので、スクリューの回転により発生する圧力は、軸方向
成分が小さくなり法線方向（外向き）成分が大きくな
る。

【００２１】かかる現像装置では、画像形成装置本体側
からの制御によりモータ３０を回転させると、供給スク
リュー１６および攪拌スクリュー１４ａが回転し、この
攪拌スクリュー１４ａおよび供給スクリュー１６の回転
により、前記した第１の実施の形態の場合のように現像
剤収容槽１０内の現像剤が循環させられ、これにより現
像ローラ１８に対する現像剤の供給および回収が行われ
る。

【００２２】この現像剤の循環において、攪拌スクリュ
ー１４ａでは下流側の方が上流側よりピッチが小さいの
で、スクリューの回転により発生する外向きの圧力は、
下流側の方がより大きい。従って、攪拌スクリュー１４
ａにより搬送されつつ攪拌されている現像剤が、徐々に
供給スクリュー１６へと移動する。このため、トナー補
給口４０でトナーが補給されてから現像ローラ１８に供
給されるまでの間に、現像剤は充分に混合され、そして
攪拌される。よって、充分に混合攪拌されたトナーが均
一に分散した現像剤が現像ローラ１８に供給される。

【００２３】このように第２の実施の形態では、攪拌ス
クリュー１４ａと供給スクリュー１６とのピッチに差を
付け、攪拌スクリュー１４ａの現像剤搬送方向下流側に
おいてより大きい外向きへの圧力を発生するようにした
ので、攪拌スクリュー１４ａにより搬送されつつ攪拌さ
れている現像剤を、徐々に供給スクリュー１６へと移動
させることができる。これにより現像剤の分散性が向上
するから、トナー補給口４０より補給されたトナーは現
像剤全体に均一に分散され、そして攪拌される。その
後、トナーが均一に分布した現像剤が現像ローラ１８に
供給されて現像が行われる。従って、画像上のかぶりや
トナー噴煙の発生を抑えることができる。

【００２４】次に、第３の実施の形態について説明す
る。第３の実施の形態に係る現像装置は、攪拌スクリュ
ーにパドルを設ける代わりに、現像剤搬送方向の上流側
と下流側とでスクリューの条数に差を設けることによ
り、下流側において発生する外向きの圧力がより大きく
なるようにしたものである。

【００２５】すなわち、第３の実施の形態に係る現像装
置では、図６に示すように、攪拌スクリュー１４ｂの現
像剤搬送方向下流側にスクリュー羽根が２条設けられて
いる。これに対し現像剤搬送方向上流側には、スクリュ
ー羽根が１条しか設けられていない。スクリューの条数
が多いと、現像剤はより多くのスクリュー羽根から力を
受けるので、単位面積当たりに働く力である圧力も大き
くなる。なお、供給スクリューは、第１の実施の形態に
係る現像装置と同じもの（図３参照）を使用している。

【００２６】この現像装置でも、画像形成装置本体側か
らの制御によりモータ３０を回転させると、供給スクリ
ュー１６および攪拌スクリュー１４ｂが回転し、この攪
拌スクリュー１４ｂおよび供給スクリュー１６の回転に
より、前記した第１および第２の実施の形態の場合のよ
うに現像剤収容槽１０の現像剤が循環させられ、これに
より現像ローラ１８に対する現像剤の供給および回収が
行われる。

【００２７】この現像剤の循環において、攪拌スクリュ
ー１４ｂの現像剤搬送方向下流側が上流側より条数が多
いので、スクリューの回転により発生する外向きの圧力
は、現像剤搬送方向下流側の方がより大きい。従って、
攪拌スクリュー１４ｂにより搬送されつつ攪拌されてい
る現像剤が、徐々に供給スクリュー１６へと移動する。
このため、トナー補給口４０でトナーが補給されてから
現像ローラ１８に供給されるまでの間に、現像剤は充分
に混合され、そして攪拌される。よって、充分に混合攪
拌されたトナーが均一に分散した現像剤が現像ローラ１
８に供給される。

【００２８】 このように第３の実施の形態では、攪拌ス
クリュー１４ｂの条数に差を付け、攪拌スクリュー１４
ａの現像剤搬送方向下流側においてより大きい外向きへ
の圧力を発生するようにしたので、攪拌スクリュー１４
ａにより搬送されつつ攪拌されている現像剤を、徐々に
供給スクリュー１６へと移動させることができる。これ
により現像剤の分散性が向上するから、トナー補給口４
０より補給されたトナーは現像剤全体に均一に分散さ
れ、そして攪拌される。その後、トナーが均一に分布し
た現像剤が現像ローラ１８に供給されて現像が行われ
る。従って、画像上のかぶりやトナー噴煙の発生を抑え
ることができる。

【００２９】なお、上記した第１〜第３の実施の形態は
単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではな
い。従って本発明は当然に、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。例えば、攪拌スク
リューと、供給スクリューと、回収スクリューとを有す
る、いわゆる３軸循環の現像装置にも適用可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上、説明した通り本発明の現像装置に
よれば、第２スクリューの発生する外向きの圧力を第１
スクリューの発生する外向きの圧力より大きくしたの
で、第２スクリューにより搬送されている現像剤が徐々
に第１スクリューに移動する。このことにより、補給さ
れたトナーが現像剤全体に対して充分に混合され攪拌さ
れてから、現像剤が現像剤担持体に供給されるので、画
像上のかぶりやトナー噴煙の発生を抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１〜第３の実施の形態に係る現像装置の構成
を示す平面断面図である。

【図２】第１の実施の形態に係る現像装置における攪拌
スクリューのスクリュー羽根の形状を示す図である。

【図３】第１〜第３の実施の形態に係る現像装置におけ
る供給スクリューのスクリュー羽根の形状を示す図であ
る。

【図４】図１の現像装置の側視断面図である。

【図５】第２の実施の形態に係る現像装置における攪拌
スクリューのスクリュー羽根の形状を示す図である。

【図６】第３の実施の形態に係る現像装置における攪拌
スクリューのスクリュー羽根の形状を示す図である。

【図７】従来の現像装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 現像装置 ５ パドル １０ 現像剤収容槽 １４ 攪拌スクリュー １６ 供給スクリュー １８ 現像ローラ ４０ トナー補給部 ９０ 感光体ドラム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を担持する現像剤担持体と、現像
   剤を軸方向に搬送する第１スクリューと、前記第１スク
   リューの上方に配置されるとともに現像剤を軸方向に搬
   送する第２スクリューとを有し、前記第１スクリューと
   前記第２スクリューとにより現像剤を循環させつつ前記
   現像剤担持体に対して現像剤の供給および回収を行う現
   像装置において、 前記第２スクリューから前記第１スクリューへの圧力
   が、前記第１スクリューから前記第２スクリューへの圧
   力よりも大きいことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する現像装置において、 前記第２スクリューの回転により発生する外向きの圧力
   と前記第１スクリューの回転により発生する外向きの圧
   力との圧力差は、前記第２スクリューの現像剤搬送方向
   下流側に向かって大きくなることを特徴とする現像装
   置。