JPH11219010A - 現像剤撹拌機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】現像剤の片寄りや軸トルクの増大が生じること
なく、円滑且つ速やかに均一撹拌を可能にする現像剤攪
拌機構を提供する。 【解決手段】攪拌部材１０は、互いに異なる回転軸方向
へ現像剤８を搬送する外羽根１１とスクリュー１３と、
その間に設置した円筒１２とで構成される。外羽根１１
と円筒１２に現像剤８が出入り可能な複数の開口部１１
３，１２１を設けたもので、外羽根１１の現像剤８の搬
送速度よりもスクリュー１３の方を速く回転させて現像
剤の搬送速度を略同じにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトナー容器や現像容
器内の現像剤収納部内に配置される現像剤撹拌機構に関
する発明である。

【０００２】

【従来の技術】従来より例えばフェライト等の磁性粉で
形成されるキャリアと、樹脂、カーボン等の非磁性体か
ら形成されたトナーからなる２成分現像剤を用いた現像
装置は公知であり、この種の現像装置における現像剤の
混合撹拌機構は、一般的に、現像容器内に回転自在に装
着された回転軸の周りにスクリューをスパイラル状に固
設したスクリュー型撹拌部材、又前記回転軸に、軸方向
に平行に傾斜させた多数の羽根体を連設した撹拌部材
（単振動型撹拌部材）等から構成され、前記キャリアと
トナーが収容された現像容器内に、トナー容器側より補
給されたトナーを、前記撹拌部材により混合撹拌しなが
ら、該容器内のトナーとキャリアの濃度分布を均一に維
持するよう図られている。

【０００３】かかる装置においては、近年帯電効率を上
げる為にキャリアの小粒径化を図るとともに、前記キャ
リアにフェライト等の磁性粉で形成されるキャリアの代
りに、近年キャリア表面の均一化、酸化防止、キャリア
による感光体表面の擦傷、摩耗阻止、及び帯電制御の面
より磁性芯材の表面に樹脂コーティングした、いわゆる
樹脂キャリアが多く用いられている。

【０００４】しかしながら、前記の様に小径キャリアや
樹脂キャリアを用いるとトナーとキャリア間の比重差が
小になり、結果として流動性が大幅に低下する。かかる
現像剤を前記スクリュー型若しくは単振動型撹拌部材で
撹拌混合させようとすると、羽根体の現像剤と対峙する
押圧面が、回転方向と直交する面である為に、前記羽根
体の回転に追従して現像剤が羽根体面にまとわりついた
ままリング状に回動し、円滑な撹拌が出来ない。又、前
記羽根体を鈍角にすると、まとわりつきはなくなるが現
像剤の移動速度が遅くなってしまい、撹拌速度の遅延化
につながる。かかる欠点を防止するため羽根体配設ピッ
チを小さくすると、隣接する羽根体間に現像剤がつまっ
てしまう。

【０００５】一方スクリュー羽根においても、メリケン
粉状の現像剤の堆積部内をスクリューが切断するように
回転するのみであるから前記スクリューピッチ間に挟ま
れる現像剤が、単に回転軸方向に移動するのみで、やは
り円滑な撹拌が困難である。又前記いずれの撹拌部材も
所定方向に回転軸上に撹拌部材が配設されているため
に、現像剤の搬送方向が一方向となり、現像剤の搬送方
向終端側でケーシングの側壁に現像剤が詰り、駆動トル
クが増大したり、ケーシング軸受部より現像剤の漏洩が
生じ、機内汚染が生じやすい。

【０００６】かかる欠点を解消するために、回転軸中央
位置を挟んで羽根体の傾斜方向若しくはスクリュー羽根
の螺旋方向を逆方向に設定した技術も存在するが、かか
る技術においても中央部に現像剤が集積してしまい、両
端側の現像剤が不足し、その部分におけるトナー濃度が
低下してしまう。

【０００７】この為、一般的には回転方向を逆方向に設
定した２本の撹拌軸を並設して夫々の撹拌軸により現像
剤の往動と復動を行いながら均一撹拌を図る技術（特開
昭６２−２１６７９、特開平１−１２３２７０）も存在
するが、かかる技術においては２本以上の撹拌部材が並
設する構成を取るために、容器及び装置が大型化し易
い。

【０００８】かかる欠点を解消するために、現像スリー
ブ側にトナーを供給するバケットローラ内に、回転軸に
傾斜させた多数の羽根体を軸方向に連設した撹拌軸を配
するとともに、該多数の羽根体の内、端側の羽根体を逆
向きに傾斜させた技術（特開昭６２ー２９１６７９）が
提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる技
術においては、前記多数の羽根体により往動した現像剤
が前記逆向き羽根体により対向して復動する構成を取る
ために、その復動部分で現像剤が衝突し円滑な撹拌が困
難になるのみならず、軸トルクの増大につながる。

【００１０】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、小
粒子キャリアを含む現像剤の場合でも円滑且つ速やかに
均一撹拌を可能にする現像剤撹拌機構を提供する事にあ
る。又本発明は、現像剤の片寄りや軸トルクの増大が生
じることなく、円滑且つ速やかに均一撹拌を可能にする
現像剤撹拌機構を提供する事にある。

【００１１】

【課題を解決する為の手段】本発明は、円筒状の回転体
の外周に形成した複数の開口部と所定角度傾斜したスパ
イラル状の突起とにより前記回転体の外部にある現像剤
を前記回転体の内部に取り込みながら長手方向に攪拌す
る第一の攪拌部材と、該第一の攪拌部材の内部にある現
像剤を前記第一の攪拌部材の現像剤搬送方向と逆方向に
搬送する第二の攪拌部材とを配置して現像剤の循環路を
形成すると共に、前記第一の攪拌部材と第二の攪拌部材
の間の空間を仕切る仕切り空間形成体を設け、該仕切り
空間形成体に前記現像剤が出入り可能な複数の開口部を
形成して現像剤の攪拌を行うよう構成した現像剤攪拌機
構において、前記第一の攪拌部材と第二の攪拌部材の回
転を同方向にするとともに、第一の攪拌部材よりも前記
第二の攪拌部材の回転比を高くすることで、前記第一及
び第二の攪拌部材による現像剤の搬送速度が略同じにな
るようにしたことを特徴とする。

【００１２】本発明の構成によれば、仕切り空間形成体
を介して第一の攪拌部材の外部から搬送されてくる現像
剤を、複数の開口部から順次内部へ取り込みながら外部
に存在する現像剤を回転軸方向に搬送させ、一方、内部
から搬送される現像剤を複数の開口部から順次排出しな
がら搬送させて仕切り空間体とは外部の搬送方向とは逆
方向に搬送されるため、細かく現像剤の入替えが可能と
なる。

【００１３】このような細かく入替え可能な状況下で現
像剤の第一と第二の攪拌部材の搬送速度を同じになるよ
うに構成したために、現像剤の片寄りがなく濃度の均一
化が図れる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例を例示的に詳しく説明する。図１は本発明の実施例
に係る現像装置の内部構成を示し、その機械的構成につ
いて簡単に説明すると、１はキャリアとトナーが所定濃
度割合で調整された現像剤８が収納された現像容器で、
矢印方向Ｄに回転する感光体ドラム３に対面して矢印方
向Ｓに回転自在に軸支させたマグロール（磁石集成体）
４ａを内包した現像スリーブ４を配置するとともに、現
像容器１奥側に前記磁石集成体４ａの軸線と平行に本発
明の筒体状撹拌部材１０を配設する。

【００１５】そしてその撹拌部材１０と対面する現像ス
リーブ４反対側の現像容器１壁面に、スリット開口２ａ
を介して、トナー容器２を現像装置から脱着自在に装着
するとともに、スリット開口２ａにスポンジが包被され
たトナー補給ローラ５を回転自在に取付け、現像容器１
底部に設けたトナー濃度検知センサ６よりのＴ／Ｃ検知
信号に基づいて該補給ローラ５に連結された不図示の直
流モータを回転制御する事により、トナー補給量を任意
に調整可能に構成している。尚、７は現像スリーブ４上
に磁気保持された現像剤８を層厚規制するためのドクタ
ーブレードである。

【００１６】次に本発明の要部の撹拌部材１０を図２及
び図３に示す。攪拌部材１０の外側には、外羽根（第一
の攪拌部材）１１と、その外羽根１１の内部には現像剤
８の流れを仕切る円筒（仕切り空間形成体）１２と、そ
の円筒１２の内部にはスクリュー（第二の攪拌部材）１
３が配置されている。

【００１７】外羽根１１は両端をフランジ１１１で両端
が支えられており、軸方向に延設された外羽根１１の外
周面には、スパイラル状の突起１１２が所定角度傾斜し
て形成され、外羽根１１の外周に存在する現像剤８を軸
方向（図では右方向）に移動できるように構成してい
る。また、外羽根１１の外周面に複数の開口部１１３が
形成されて内側に取り込みながら搬送されるようにな
る。また、外羽根１１は回転軸１０１により不図示のモ
ータに接続されて回転可能に構成されている。

【００１８】円筒１２は装置の筐体に固定されており、
円筒１２の端側部は封止され、軸受け１０２を介して外
羽根１１の一側面で連結され軸１２２が現像器側に固定
されている。また、他端は軸受け１０４を介して後述の
スクリュウ１３の端側軸が連結されている。円筒１２の
表面には複数の開口部１２１が形成されており、円筒１
２の内部と外部の出入りを許容するものである。ただ
し、この開口部の大きさは、剤の片寄りを防止するた
め、端部にあるほど大きく形成した方が良い。また、本
実施態様では固定の円筒１２を説明したが、これに限定
されず回転体としても良い。

【００１９】１３は攪拌部材１０内部の現像剤を外羽根
１１の搬送方向とは逆方向（図では左方向）に搬送でき
るように形成されたスクリューである。スクリュー１３
はその一端を円筒１２の軸受け１２３により連結され、
他端は軸受け１０４を介して軸１３１が連結されてい
る。また軸１１３は不図示の歯車を介して外羽根１１を
回転させるモータに接続されている。この時、歯車を用
いず、他のモータから駆動をとっても良いが、小型化の
為には歯車を用いた方が良い。

【００２０】このギア比を変化させることで外羽根１１
とスクリュー１３の回転比を変化させている。具体的に
は外羽根１１よりもスクリュー１３の回転比を高くする
構成となっている。この理由は、仕切り空間形成体を配
置したために各攪拌部材の回転が同一の場合には攪拌部
材１０内部と外部に現像剤が移動する速度差がありすぎ
て片寄り，濃度ムラ等の問題が生じることが実験により
見いだされた。従って、このような場合にスクリュー１
３の回転速度を駆動源のモータのギア比を調整して外羽
根１１よりもスクリューの回転比を高くするすること
で、攪拌部材１０内部と外部の現像剤の搬送速度が略同
一に近づけられて良好な循環路が得られる。具体的には
外羽根１１とスクリューの回転比を１：３にするのが好
ましい。

【００２１】

【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、流動
性の低い若しくは小粒子の現像剤においても円滑且つ短
時間で撹拌混合が可能であり、構成の間単化と軽量化が
達成される。又本発明によれば、現像剤の片寄りや軸ト
ルクの増大が生じることなく、円滑且つ速やかに均一撹
拌を可能にする。等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる現像装置の内部構成を
示す概略断面図である。

【図２】本発明の撹拌部材の縦断面の構成を示す概略説
明図

【図３】本発明の撹拌部材の横断面の構成を示す概略説
明図

【符号の説明】

１ 現像容器 ４ａ ロール状磁石集成体 １１ 外羽根（第一の攪拌部材） １２ 円筒（仕切り空間形成体） １３ スクリュー（第二の攪拌部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の回転体の外周に形成した複数の開
   口部と所定角度傾斜したスパイラル状の突起とにより前
   記回転体の外部にある現像剤を前記回転体の内部に取り
   込みながら長手方向に攪拌する第一の攪拌部材と、該第
   一の攪拌部材の内部にある現像剤を前記第一の攪拌部材
   の現像剤搬送方向と逆方向に搬送する第二の攪拌部材と
   を配置して現像剤の循環路を形成すると共に、 前記第一の攪拌部材と第二の攪拌部材の間の空間を仕切
   る仕切り空間形成体を設け、該仕切り空間形成体に前記
   現像剤が出入り可能な複数の開口部を形成して現像剤の
   攪拌を行うよう構成した現像剤攪拌機構において、 前記第一の攪拌部材と第二の攪拌部材の回転を同方向に
   するとともに、第一の攪拌部材よりも前記第二の攪拌部
   材の回転比を高くすることで、前記第一及び第二の攪拌
   部材による現像剤の搬送速度が略同じになるようにした
   ことを特徴とする現像剤攪拌機構。