JPH11338233A

JPH11338233A - 現像装置、現像方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH11338233A
Application number: JP10141072A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Sato; 和彦佐藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】現像装置内の現像剤が、攪拌不足だったり、
劣化することで、画像濃度が低下したり、トナー飛散、
文字チリ、放置混色などの問題が発生する画像欠陥を解
消する。【解決手段】現像装置１４内の現像剤を像担持体１０
の現像領域に搬送する現像剤担持体１４１と、トナー補
給装置から補給されたトナーと現像装置１４内の現像剤
とを攪拌搬送するトナー補給側攪拌スクリュー１４６
と、現像装置１４内の現像剤を攪拌搬送する現像剤担持
体側攪拌スクリュー１４７とを備えた現像装置におい
て、トナー補給側攪拌スクリュー１４６の螺旋状羽根部
の根元の厚さ（Ｆ₁）とピッチ（ｐ₁）を、０．４≦（Ｆ
₁／ｐ₁）≦１とし、現像剤担持体側攪拌スクリュー１４
７の螺旋状羽根部の根元の厚さ（Ｆ₂）とピッチ（ｐ₂）
を、０．１≦（Ｆ₂／ｐ₂）＜０．４とする現像装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に備え
られ、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像
装置、現像方法に関し、特に、複数の現像装置を有する
カラー画像形成装置における現像装置の現像剤撹拌手段
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置の現像方式には、通常の電
子写真複写機等に用いられる正規現像方式と、デジタル
プリンタやデジタル電子写真複写機等に用いられる反転
現像方式が知られている。反転現像方式は、一般にレー
ザ、ＬＥＤ等を光源として用い、帯電、露光により感光
体上に形成された潜像を、感光体の帯電極性と同極性に
帯電したトナーにより現像して、トナー像とする方式で
ある。例えば、感光体の帯電極性が負の場合、トナーの
極性も負であり、露光により生じた電位差を利用して現
像し、感光体上にトナー像を形成する方式である。現像
処理後に、コロナ放電等を用いる転写装置により転写材
をトナーの極性と逆極性に帯電させ、感光体上のトナー
像を転写材により転写させる。その後、ＡＣコロナまた
はＤＣコロナ放電により転写材の電位を下げ、転写材と
感光体との付着力を低減させたのち、感光体表面から転
写材を剥離し、次のプロセスに移行する。

【０００３】従来の現像装置においては、回転する像形
成体に近接して回転する現像剤担持体（現像スリーブ）
が配置されている。該現像剤担持体は中空円筒体状に形
成されて、前記像形成体に対向する側に開口部を有する
ハウジングに収納されている。該現像剤担持体には、例
えば−６００Ｖの直流電圧に、２７００Ｖ，８０００Ｈ
ｚの交流電圧が重畳された現像バイアス電圧が印加され
る。該現像剤担持体は、その内部に固定磁石を有し、現
像剤担持体の外周表面には、トナー粒子と磁性粒子（キ
ャリア）とを混合した二成分現像剤を担持している。

【０００４】現像装置は、前記トナーとキャリアとから
成る二成分現像剤を収容する現像器ハウジング、内部に
固定の磁石体を有する磁界発生手段を有する現像剤搬送
手段である現像剤担持体、現像剤供給ローラ、前記現像
剤担持体上の現像剤層厚を所定量に規制する現像剤層厚
規制部材、現像剤攪拌スクリューから構成されている。
前記現像器ハウジングの上部に開口したトナー補給口部
でトナーカートリッジから前記現像器ハウジング内に補
給されたトナーは、回転する前記撹拌スクリューにより
前記現像器ハウジング内に収容された現像剤と撹拌、混
合されて均一なトナー濃度になり、前記回転する前記供
給ローラにより前記現像スリーブの外周面上に供給され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電子写真方式の複写機
やプリンタにとって、現像装置内の現像剤が、攪拌不足
だったり、劣化することで、画像濃度が低下したり、ト
ナー飛散、文字チリ、放置混色などの問題が発生する。

【０００６】電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像
形成装置を小型化するため、現像装置を小型化する必要
がある。特に、複数の現像装置を配置するカラー画像形
成装置においては、小径の像担持体を達成するためにも
現像装置の小型化が必要である。現像装置を小型化する
ことによって、現像装置内に補給されたトナーと、現像
装置内の現像剤とを攪拌、混合して搬送する攪拌スクリ
ューの収納スペースが少なくなるので、攪拌スクリュー
を小型化しなければならない。しかし、従来の小型化さ
れた攪拌スクリューでは、攪拌不足を引き起こし、現像
剤の攪拌、混合が不充分なため均一なトナー濃度になら
なかったり、ランニングとともに帯電量分布がブロード
分布になることで、現像処理中に現像性低下を発生した
り、文字チリ、画像かぶり、トナー飛散を引き起こし画
像が低下する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題点
を解決するためになされたものであり、攪拌手段（攪拌
スクリュー）を改善することにより、現像装置を小型化
し、かつ、現像装置に補給された補給トナーの撹拌性を
向上し、ランニングによる現像不足やトナー飛散を解消
することができ、濃度を一定化して安定した調和のとれ
た鮮明なカラー画像が得られる現像装置を備えた画像形
成装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】上記の目的は、以下の本発明により達成さ
れる。

【０００９】（１）本発明の請求項１に記載の現像装置
は、現像装置内の現像剤を像担持体の現像領域に搬送す
る現像剤担持体と、トナー補給装置から補給されたトナ
ーと現像装置内の現像剤とを攪拌搬送するトナー補給側
攪拌スクリューと、現像装置内の現像剤を攪拌搬送する
現像剤担持体側攪拌スクリューとを備えた現像装置にお
いて、前記トナー補給側攪拌スクリューの螺旋状羽根部
の根元の厚さ（Ｆ₁）とピッチ（ｐ₁）が、０．４≦（Ｆ
₁／ｐ₁）≦１であり、前記現像剤担持体側攪拌スクリュ
ーの螺旋状羽根部の根元の厚さ（Ｆ₂）とピッチ（ｐ₂）
が、０．１≦（Ｆ₂／ｐ₂）＜０．４であることを特徴と
するものである。

【００１０】（２）本発明の請求項２に記載の現像装置
は、現像装置内の現像剤を像担持体の現像領域に搬送す
る現像剤担持体と、トナー補給装置から補給されたトナ
ーと現像装置内の現像剤とを攪拌搬送するトナー補給側
攪拌スクリューと、現像装置内の現像剤を攪拌搬送する
現像剤担持体側攪拌スクリューとを備えた現像装置にお
いて、前記トナー補給側攪拌スクリューの螺旋状羽根部
の根元の厚さ（Ｆ₁）と、該攪拌スクリューの螺旋状羽
根部の先端部厚さ（ｆ₁）と、該攪拌スクリューのピッ
チ（ｐ₁）が、５ｆ₁≦Ｆ₁≦ｐ₁であり、前記現像剤担持
体側攪拌スクリューの螺旋状羽根部の根元の厚さ
（Ｆ₂）と該攪拌スクリューの螺旋状羽根部の先端部厚
さ（ｆ₂）とが、ｆ₂≦Ｆ₂＜５ｆ₂であることを特徴とす
るものである。

【００１１】（３）本発明の請求項３に記載の現像装置
は、現像装置内の現像剤を像担持体の現像領域に搬送す
る現像剤担持体と、トナー補給装置から補給されたトナ
ーと現像装置内の現像剤とを攪拌搬送するトナー補給側
攪拌スクリューと、現像装置内の現像剤を攪拌搬送する
現像剤担持体側攪拌スクリューとを備えた現像装置にお
いて、前記トナー補給側攪拌スクリューの螺旋状羽根部
の根元の厚さ（Ｆ₁）と、該攪拌スクリューの螺旋状羽
根部の先端部厚さ（ｆ₁）と、該攪拌スクリューのピッ
チ（ｐ₁）を、０．２＜（（Ｆ₁＋ｆ₁）／２ｐ₁）≦０．
７とし、前記現像剤担持体側攪拌スクリューの螺旋状羽
根部の根元の厚さ（Ｆ₂）と該攪拌スクリューの螺旋状
羽根部の先端部厚さ（ｆ₂）と該攪拌スクリューのピッ
チ（ｐ₂）を、０．０７≦（（Ｆ₂＋ｆ₂）／２ｐ₂）≦
０．２とすることを特徴とするものである。

【００１２】（４）本発明の請求項４に記載の現像装置
は、現像装置内の現像剤を像担持体の現像領域に搬送す
る現像剤担持体と、トナー補給装置から補給されたトナ
ーと現像装置内の現像剤とを攪拌搬送するトナー補給側
攪拌スクリューと、現像装置内の現像剤を攪拌搬送する
現像剤担持体側攪拌スクリューとを備えた現像装置にお
いて、前記トナー補給側攪拌スクリューは、回転軸と該
回転軸上に設けた螺旋状羽根部とから成り、該羽根部の
斜面が軸方向となす傾斜角度（θ₁）が３０°〜７５°
であり、前記現像剤担持体側攪拌スクリューは、回転軸
と該回転軸上に設けた螺旋状羽根部とから成り、該羽根
部の斜面が軸方向となす傾斜角度（θ₂）が７５°〜９
０°であることを特徴とするものである。

【００１３】（５）本発明の請求項６に記載の現像方法
は、トナー補給装置から補給されたトナーと現像装置内
の現像剤とを攪拌、搬送して現像剤担持体に供給する現
像方法において、前記請求項１〜４の何れか１項に記載
の条件を満たす螺旋状羽根部を有するトナー補給側攪拌
スクリュー及び現像剤担持体側攪拌スクリューにより、
現像剤を攪拌、搬送して前記現像剤担持体に供給するこ
とを特徴とするものである。

【００１４】（６）本発明の請求項７に記載の画像形成
装置は、直流成分に交流成分を重畳させるバイアス電界
を現像剤担持体に印加し、前記現像剤担持体上の二成分
現像剤のトナーを像担持体上の静電潜像上へ飛翔させ、
該静電潜像を顕像化する非接触現像方式の画像形成装置
において、前記請求項１〜４の何れか１項に記載の条件
を満たす螺旋状羽根部を有するトナー補給側攪拌スクリ
ュー及び現像剤担持体側攪拌スクリューにより、現像剤
を攪拌、搬送して現像剤担持体に供給することを特徴と
するものである。

【００１５】（７）本発明の請求項８に記載の画像形成
装置は、像担持体上に形成された均一帯電面から光ビー
ムにより電荷が除去された潜像部分にトナーを付着させ
る反転現像方式の画像形成装置において、前記請求項１
〜４の何れか１項に記載の条件を満たす螺旋状羽根部を
有するトナー補給側攪拌スクリュー及び現像剤担持体側
攪拌スクリューにより、現像剤を攪拌、搬送して前記現
像剤担持体に供給することを特徴とするものである。

【００１６】（８）本発明の請求項９に記載の画像形成
装置は、異なる色の現像剤をそれぞれ収容した複数の現
像装置により、像担持体上に複数色のトナー像を重ね合
わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、前
記請求項１〜４の何れか１項に記載の条件を満たす螺旋
状羽根部を有するトナー補給側攪拌スクリュー及び現像
剤担持体側攪拌スクリューにより、現像剤を攪拌、搬送
して現像剤担持体に供給することを特徴とするものであ
る。

【００１７】（９）本発明の請求項１０に記載の画像形
成装置は、異なる色の現像剤をそれぞれ収容した複数の
現像装置により、像担持体上に複数色のトナー像を重ね
合わせて形成し、該重ね合わせトナー像を転写手段によ
り転写材に一括転写してカラー画像を形成するする画像
形成装置において、前記請求項１〜４の何れか１項に記
載の条件を満たす螺旋状羽根部を有するトナー補給側攪
拌スクリュー及び現像剤担持体側攪拌スクリューによ
り、現像剤を攪拌、搬送して現像剤担持体に供給するこ
とを特徴とするものである。

【００１８】本発明は、現像装置内の攪拌スクリューの
形状を、トナー補給側の攪拌スクリューと現像剤担持体
側の攪拌スクリューとを、それぞれ最適化することで、
攪拌搬送性能が向上して、プリント中の現像剤の帯電量
分布が安定し、画像濃度低下やトナー飛散、文字チリ、
放置混色などの問題点を解決することができた。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の説明に先立
って、本発明の現像装置を複数組搭載した画像形成装置
の一例であるカラープリンタの構成とその作用を図１の
断面構成図によって説明する。

【００２０】図１は、本実施の形態の現像装置及びこの
現像装置を搭載した画像形成装置であるカラープリンタ
を示す断面構成図である。

【００２１】このカラープリンタは、像担持体上に順次
形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、転写部で
記録紙上に１回で転写してカラー画像を形成し、その
後、記録紙を像担持体面から剥離する方式のカラー画像
形成装置である。

【００２２】このカラープリンタは、像担持体である可
撓性の無端ベルト状の感光体（以下、ベルト感光体と称
す）１０の周囲に、４組のスコロトロン帯電器（以下、
帯電器と称す）１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ、４組
の像露光装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、４組の
現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋとから成る画像
形成ユニットを複数組（図示の４組）縦列に配設したも
のである。像露光装置１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としてレ
ーザビーム走査光学装置を使用した。

【００２３】ベルト感光体１０は、駆動ローラ１０１及
び回動ローラ１０２，１０３に張架され、テンションロ
ーラ１０４の作用により緊張状態にされ、内周面に設け
られたバックアップ部材１０５により局部的に当接しな
がら、図示の時計方向に回動する。バックアップ部材１
０５は、ベルト感光体１０の背面に当接して、現像剤担
持体（以下、現像スリーブと称す）１４１（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ）の現像領域及び像露光装置１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）の結像位置にベルト感光体１０を規制している。

【００２４】画像記録のスタートにより、駆動モータが
回動して駆動ローラ１０１を介してベルト感光体１０は
図示の時計方向へと回動し、帯電器１１Ｙの帯電作用に
よりベルト感光体１０への電位の付与が開始される。ベ
ルト感光体１０は電位を付与されたあと、像露光装置１
３Ｙにおいて第１の色信号すなわちイエロー（Ｙ）の画
像信号に対応する電気信号による露光が開始され、ベル
トの回転（副走査）によってその表面の感光層に現像画
像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像を形成す
る。この潜像は現像器１４Ｙにより現像スリーブ１４１
Ｙ上に付着搬送された現像剤が非接触の状態で反転現像
され、ベルト感光体１０の回転に応じてイエロー（Ｙ）
のトナー像が形成される。

【００２５】次いでベルト感光体１０はイエロー（Ｙ）
のトナー像の上にさらに帯電器１１Ｍの帯電作用により
電位が付与され、像露光装置１３Ｍの第２の色信号すな
わちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応する電気信号によ
る露光が行われ、現像器１４Ｍによる非接触の反転現像
によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼン
タ（Ｍ）のトナー像が重ね合わせて形成される。

【００２６】同様のプロセスにより帯電器１１Ｃ、像露
光装置１３Ｃ及び現像器１４Ｃによってさらに第３の色
信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が形成される。
さらに帯電器１１Ｋ、像露光装置１３Ｋ及び現像器１４
Ｋによって第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー
像が順次重ね合わせて形成され、ベルト感光体１０の一
回転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成され
る。

【００２７】現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ及び１４Ｋ
による現像作用に際しては、それぞれ現像スリーブ１４
１Ｙ，１４１Ｍ，１４１Ｃ及び１４１Ｋに対し、ベルト
感光体１０の帯電と同極性の直流バイアス、あるいは直
流バイアスに交流を重畳した現像バイアスが印加され、
現像スリーブ１４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に付着した二
成分現像剤による非接触反転現像が行われて、導電層を
接地したベルト感光体１０上の露光部にトナーを付着さ
せる。

【００２８】かくして、ベルト感光体１０の周面上に形
成されたカラーのトナー像は帯電器１１Ｆによって付着
トナーの電位が揃えられたのち転写前露光器によって除
電が行われ、転写部において、給紙装置である給紙カセ
ット２０Ａ，２０Ｂ或いは手差し給紙部２０Ｃから、そ
れぞれ給紙手段２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにより送り出さ
れ、レジストローラ対２３へと搬送され、レジストロー
ラ対２３の駆動によってベルト感光体１０上のトナー像
領域と同期して給紙される転写紙上に、ベルト感光体１
０の駆動用の駆動ローラ１０１の下部に対向して配置さ
れた転写装置（転写ローラ）１７により転写される。

【００２９】トナー像の転写を受けた被転写材（転写
紙）は、駆動ローラ１０１の曲率に沿ったベルト感光体
１０周面より分離されたのち、定着装置２４へ搬送さ
れ、定着装置２４において加熱・圧着されてトナーが転
写紙上に溶着・定着されて定着装置２４より排出され、
排紙ローラ対２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃにより搬送され
て、上部に設けられた排紙トレイ２６に転写紙上のトナ
ー像面を下面にして排出される。

【００３０】一方、転写紙を分離したベルト感光体１０
はクリーニング装置１９においてクリーニングブレード
１９１によってベルト感光体１０面の摺擦がなされ、残
留トナーの除去・清掃がなされて、次の原稿画像のトナ
ー像の形成を続行するか、もしくは一旦停止して待機す
る。なお、次の原稿画像のトナー像の形成が続いて行わ
れるときは、帯電前除電器１２によるベルト感光体１０
の感光体面への露光が行われて前歴の除去がなされる。

【００３１】前記複数の現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４
Ｃ，１４Ｋは、ほぼ同じ構成をなすから、以下、これら
の現像器を代表して現像装置１４と称して説明する。

【００３２】図２は本発明の現像装置１４の断面図であ
る。図において、１４０はトナーとキャリアとから成る
二成分現像剤を収容する現像器ハウジング（以下、ハウ
ジングと称す）、１４１は現像剤担持体１４２は現像ス
リーブ１４１の内部に配置されハウジング１４０に固定
された磁界発生手段（以下、マグネットロールと称
す）、１４３は現像スリーブ１４１上の現像剤層厚を所
定量に規制する現像剤層厚規制部材、１４４は現像スリ
ーブ１４１に現像剤を供給するパドル形状の現像剤搬送
部材（以下、パドルホイールとも称す）である。１４
６，１４７は、スクリュー形状をなす現像剤攪拌搬送部
材であり、１４６はトナー補給側攪拌スクリュー、１４
７は現像剤担持体側攪拌スクリュー（以下、スリーブ側
攪拌スクリューと称す）である。

【００３３】なお、現像剤搬送部材１４４は複数のパド
ル部材が回転軸に立設されたパドルホイールに限定され
るものではなく、現像剤を効率良く搬送する他の形状で
もよい。また、図示の矢印は各ローラの回転方向を示
す。Ｅ１はＡＣ電源、Ｅ２はＤＣ電源である。

【００３４】上記の現像器１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各
現像スリーブ１４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図２に示す
ような複数個の磁極Ｓ１，Ｓ２、Ｎ１〜Ｎ３を有し、こ
れらの複数個の磁極のうち互いに隣接する同極性の磁極
Ｎ２，Ｎ３により反発磁界を形成して、後述の所定条件
を満たす位置に配置されたパドルホイール１４４との相
乗効果により、現像スリーブ１４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
上の現像剤を剥ぎ取り、現像スリーブ１４１上の画像履
歴を消去する。

【００３５】トナー補給側攪拌スクリュー１４６とスリ
ーブ側攪拌スクリュー１４７とは、ハウジング１４０の
底部から直立した仕切り壁１４０ａを挟んで両側に形成
された第１の攪拌室１４０ｂ及び第２の攪拌室１４０ｃ
内にそれぞれ平行に配置され、互いに逆方向に駆動回転
される。第１の攪拌室１４０ｂ及び第２の攪拌室１４０
ｃの上部は、天板１４８により閉蓋されている。１４９
は第２の攪拌室１４０ｃ又は第１の攪拌室１４０ｂの底
部に設置されたトナー濃度検出装置である。

【００３６】図１に示すトナーカートリッジ１５Ｙ，１
５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋから補給されたトナーは、現像装
置１４の天板１４８に穿設されたトナー補給口部（図３
の１４０ｆ）から第１の攪拌室１４０ｂ内に投入、補給
される。

【００３７】現像スリーブ１４１内には、複数個の磁極
Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｓ１，Ｓ２が交互に配置されたマグ
ネットロール１４２が固設されている。これらの複数個
の磁極のうち、互いに隣接する２極Ｎ２，Ｎ３は同極性
に配置され、この隣接する同極性の磁極（剥ぎ取り磁
極）Ｎ２，Ｎ３により反発磁界が形成され、現像スリー
ブ１４１上の現像剤を剥ぎ取る剥ぎ取り磁極部分が形成
されている。

【００３８】現像スリーブ１４１の外径は、φ８ｍｍ以
上、φ６０ｍｍ以下が望ましい。外径が、φ８ｍｍ以上
であると、画像形成に必要な磁極Ｎ１，Ｓ２、剥ぎ取り
磁極Ｎ２，Ｎ３及び磁極Ｓ１から成る少なくとも５極の
磁極を有するマグネットロール１４２を形成することが
可能である。また、現像スリーブ１４１の外径がφ６０
ｍｍ以下であると、現像装置の小型化に有効である。特
に、複数組の現像装置（例えば１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
現像器）を有するカラープリンタ（図１参照）において
は、複数の現像装置１４が小型化すると、ベルト感光体
１０を短くすることが可能になり、画像形成部が小型に
することがえきる。

【００３９】図３は現像装置１４の水平断面図である。

【００４０】図において、現像スリーブ１４１の両軸端
近傍は、玉軸受Ｂ１，Ｂ２により回転可能に支持されて
いる。複数の磁極を有する磁界発生手段１４２の両軸端
は固定支持されている。図示しない駆動源に接続される
カップリングＫと同軸の歯車Ｇ１は、現像スリーブ１４
１の一方の軸端に固定された歯車Ｇ２を回転させる。現
像スリーブ１４１の他方の軸端に固定された駆動歯車Ｇ
３は、図示しない中間歯車を介して、パドルホイール１
４４の一方の軸端に固定された駆動歯車Ｇ４を回転させ
る。駆動歯車Ｇ４は図示しない中間歯車を介して、スリ
ーブ側攪拌スクリュー１４７（以下、攪拌スクリュー１
４７とも称す）の回転軸部１４７Ａに固定された駆動歯
車Ｇ５に駆動を伝達する。駆動歯車Ｇ５はトナー補給側
攪拌スクリュー１４６（以下、攪拌スクリュー１４６と
も称す）の回転軸部１４６Ａに固定された駆動歯車Ｇ６
に駆動を伝達する。

【００４１】このようにして、歯車Ｇ１の駆動回転によ
り、現像スリーブ１４１、パドルホイール１４４、攪拌
スクリュー１４６，１４７がそれぞれ図２に示す矢印方
向に同時に回転される。なお、現像スリーブ１４１の表
面は、ベルト感光体１０との対向位置において、ベルト
感光体１０と逆方向に回転される（図２参照）。

【００４２】駆動歯車Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６及び中間
歯車は、ハウジング１４０内の一方に、仕切り壁により
形成された駆動部室１４０ｅ内に収容されている。

【００４３】トナーカートリッジ１５からトナーホッ
パ、トナー搬送手段を経て、現像装置のトナー補給口部
１４０ｆに投入されたトナーは、駆動回転される攪拌ス
クリュー１４６により図示の二重矢印方向に搬送され、
仕切り壁１４０ａ末端の開口部１４０ｄを通過して第２
の攪拌室１４０ｃ内に送り込まれる。第２の攪拌室１４
０ｃ内に送り込まれたトナーは、駆動回転される攪拌ス
クリュー１４７により図示の二重矢印方向に搬送され、
第２の攪拌室１４０ｃ内に収容された現像剤と攪拌、混
合、搬送され、駆動回転されるパドルホイール１４４に
より現像スリーブ１４１に供給される。

【００４４】現像スリーブ１４１の周面上に供給された
現像剤は、現像剤層厚規制部材１４３により現像剤層厚
を所定量に規制されたのち、ベルト感光体１０に対向す
る現像領域において現像処理される。現像処理後の残余
の現像剤は、前記剥ぎ取り磁極Ｎ２，Ｎ３による反発磁
界により現像スリーブ１４１面上から剥ぎ取られ、パド
ルホイール１４４により搬送されて、スリーブ側攪拌ス
クリュー１４７に送られ攪拌される。

【００４５】現像装置のハウジング１４０の底部には、
トナー濃度検出装置１４９が固定されている。トナー濃
度検出装置１４９は、ハウジング１４０の第２の攪拌室
１４０ｃ又は第１の攪拌室１４０ｂに取り付けられ、ト
ナー濃度検出装置１４９による検出結果に基づいて、ト
ナー補給口部１４０ｆから現像装置内にトナーが補給さ
れる。

【００４６】パドルホイール１４４の一方の回転軸部１
４４Ａは、軸受部材Ｂ３に嵌入され、回転可能に支持さ
れている。パドルホイール１４４の他方の回転軸部１４
４Ｂは、軸受部材Ｂ４に嵌入され、回転可能に支持され
ている。

【００４７】攪拌スクリュー１４６の一方の軸端の回転
軸部１４６Ａは軸受部材Ｂ７に、他方の軸端の回転軸部
１４６Ｂは軸受部材Ｂ８に嵌入され、攪拌スクリュー１
４６は回転可能に両端支持されている。同様に、攪拌ス
クリュー１４７の両端の回転軸部１４７Ａ，１４７Ｂ
も、それぞれ軸受部材Ｂ５，Ｂ６に嵌入され、回転可能
に両端支持されている。

【００４８】図４（ａ）は本発明のトナー補給側攪拌ス
クリュー１４６の正面図、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は
該攪拌スクリュー１４６のＡ−Ａ部分断面図である。

【００４９】攪拌スクリュー１４６は、現像器ハウジン
グ１４０の両側壁に設けられた軸受部材Ｂ７，Ｂ８に回
転自在に支持される回転軸部１４６Ａ，１４６Ｂと、ス
パイラル状に形成された螺旋状羽根部１４６Ｃとから構
成されている。なお、螺旋状羽根部１４６Ｃと回転軸部
１４６Ａ，１４６Ｂとは、一体成型加工により形成して
もよい。また、前記螺旋羽根部１４６Ｃは長軸方向に複
数個に分割したものを接合して形成したものでもよい。

【００５０】θ₁は、螺旋状羽根部１４６Ｃのスパイラ
ル斜面が回転軸部１４６Ａ，１４６Ｂの中心線となす傾
斜角度である。

【００５１】攪拌スクリュー１４６の螺旋状羽根部１４
６Ｃを形成する材料としては、エフライトＦＬ２０２
（日本エフテービー社製）を使用した。この他、エフラ
イトＦＬ３０２、エフライトＦＬ２０１、エフライトＦ
Ｌ３６２、（何れも日本エフテービー社製）でもよい。
更に、ＡＢＳ、変性ＰＰＥ、ＰＣ、ＰＥ、ＰＥＴＰ、Ｐ
Ｆ、ＰＯＭ、ＰＳ、ＰＢＴ、ＰＰ、ＰＡ、ＰＭＭＡ、Ｐ
ＡＩ、ＰＰＳ、ＰＰＯ、ＰＡＲ、ＰＳＦ、ＰＥＳ、ＰＥ
Ｉ、ＰＯＢ、ＰＥＥＫ等の樹脂材でもよい。更にまた、
鉄合金、銅合金、ステンレス鋼、アルミニウム合金、ニ
ッケル合金などの金属でもよい。

【００５２】図４（ｂ）に示す攪拌スクリュー１４６の
螺旋状羽根部１４６ＣのＡ−Ａ部分断面図において、Ｆ
₁は螺旋状羽根部１４６Ｃの根元の厚さ、ｆ₁は螺旋状羽
根部１４６Ｃの先端部の厚さ、ｐ₁は螺旋状羽根部１４
６Ｃのピッチである。また、図４（ａ）に示すＤ₁は攪
拌スクリュー１４６の螺旋状羽根部１４６Ｃの外径、ｄ
₁は螺旋状羽根部１４６Ｃの谷径、ｈ₁は螺旋状羽根部１
４６Ｃの山の高さで、ｈ₁＝（Ｄ₁−ｄ₁）／２である。

【００５３】図４（ｃ）に示す攪拌スクリュー１４６に
おいて、該攪拌スクリュー１４６の回転により、現像剤
は螺旋状羽根部１４６Ｃのスパイラル斜面によって、水
平方向分力Ｆｈと垂直方向分力Ｆｖとが加えられる。水
平方向分力Ｆｈは現像剤を攪拌スクリュー１４６の軸方
向に搬送し、垂直方向分力Ｆｖは現像剤を軸直角方向に
攪拌する。

【００５４】攪拌スクリュー１４６は、トナー補給口部
１４０ｆの直下で補給トナーを受容するように、攪拌ス
クリュー１４７より軸方向に延長された長さを有し、こ
の延長部分には、現像剤中のキャリアは存在しない。

【００５５】図５（ａ）は本発明のスリーブ側攪拌スク
リュー１４７の正面図、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は該
攪拌スクリュー１４７のＡ−Ａ部分断面図である。

【００５６】攪拌スクリュー１４７は、現像器ハウジン
グ１４０の両側壁に設けられた軸受部材Ｂ５，Ｂ６に回
転自在に支持される回転軸部１４７Ａ，１４７Ｂと、ス
パイラル状に形成された螺旋状羽根部１４７Ｃとから構
成されている。

【００５７】θ₂は、螺旋状羽根部１４７Ｃのスパイラ
ル斜面が回転軸部１４７Ａ，１４７Ｂの中心線となす傾
斜角度である。

【００５８】図５（ｂ）に示す攪拌スクリュー１４７の
螺旋状羽根部１４７ＣのＡ−Ａ部分断面図において、Ｆ
₂は螺旋状羽根部１４７Ｃの根元の厚さ、ｆ₂は螺旋状羽
根部１４７Ｃの先端部の厚さ、ｐ₂は螺旋状羽根部１４
７Ｃのピッチである。また、図５（ａ）に示すＤ₂は螺
旋状羽根部１４７Ｃの外径、ｄ₂は螺旋状羽根部１４７
Ｃの谷径、ｈ₂は螺旋状羽根部１４７Ｃの山の高さで、
ｈ₂＝（Ｄ₂−ｄ₂）／２である。

【００５９】図５（ｃ）に示す攪拌スクリュー１４７に
おいて、該攪拌スクリュー１４７の回転により、現像剤
は螺旋状羽根部１４７Ｃのスパイラル斜面によって、水
平方向分力Ｆｈと垂直方向分力Ｆｖとが加えられる。水
平方向分力Ｆｈは現像剤を攪拌スクリュー１４７の軸方
向に搬送し、垂直方向分力Ｆｖは現像剤を軸直角方向に
攪拌する。

【００６０】攪拌スクリュー１４６の螺旋状羽根部の形
状と、攪拌スクリュー１４７の螺旋状羽根部の形状と
は、根元の厚さ、ピッチが異なるように設定されてい
る。

【００６１】トナー補給側攪拌スクリュー１４６を、
０．４≦（Ｆ₁／ｐ₁）≦１の範囲内に設定した螺旋状羽
根部形状（実施例１）、または、５ｆ₁≦Ｆ₁≦ｐ₁の範
囲内に設定した螺旋状羽根部形状（実施例２）、また
は、０．２＜（（Ｆ₁＋ｆ₁）／２ｐ₁）≦０．７の範囲
内に設定した螺旋状羽根部形状（実施例３）、あるい
は、傾斜角度（θ₁）を３０°〜７５°の範囲内に設定
した螺旋状羽根部形状（実施例４）が、補給トナーと現
像装置１４内の現像剤との攪拌効率が良く、現像性向上
に有効であることを後述の実験を通じて確認した。

【００６２】また、スリーブ側攪拌スクリュー１４７
を、０．１≦（Ｆ₂／ｐ₂）＜０．４の範囲内に設定した
螺旋状羽根部形状（実施例１）、または、ｆ₂≦Ｆ₂≦５
ｆ₂の範囲内に設定した螺旋状羽根部形状（実施例
２）、または、０．０７≦（（Ｆ₂＋ｆ₂）／２ｐ₂）≦
０．２の範囲内に設定した螺旋状羽根部形状（実施例
３）、あるいは、傾斜角度（θ₂）を７５°〜９０°の
範囲内に設定した螺旋状羽根部形状（実施例４）が、補
給トナーと現像装置１４内の現像剤との攪拌効率が良
く、現像性向上に有効であることを後述の実験を通じて
確認した。

【００６３】請求項１によれば、トナー補給側攪拌スク
リュー１４６を、０．４≦（Ｆ₁／ｐ₁）≦１に設定し、
スリーブ側攪拌スクリュー１４７を、０．１≦（Ｆ₂／
ｐ₂）＜０．４に設定すれば、現像剤の攪拌効率が良
く、現像性向上に有効である。なお、ｐ₁とｐ₂をほぼ等
しく設定することにより、Ｆ₁＞Ｆ₂となる。

【００６４】請求項２によれば、トナー補給側攪拌スク
リュー１４６を、５ｆ₁≦Ｆ₁≦ｐ₁に設定し、スリーブ
側攪拌スクリュー１４７を、ｆ₂≦Ｆ₂≦５ｆ₂に設定す
れば、現像剤の攪拌効率が良く、現像性向上に有効であ
る。なお、ｐ₁とｐ₂をほぼ等しく設定することにより、
Ｆ₁＞Ｆ₂となる。

【００６５】請求項３によれば、トナー補給側攪拌スク
リュー１４６を、０．２＜（（Ｆ₁＋ｆ₁）／２ｐ₁）≦
０．７に設定し、スリーブ側攪拌スクリュー１４７を、
０．０７≦（（Ｆ₂＋ｆ₂）／２ｐ₂）≦０．２に設定す
れば、現像剤の攪拌効率が良く、現像性向上に有効であ
る。なお、ｐ₁とｐ₂をほぼ等しく、かつｆ₁とｆ₂をほぼ
等しく設定することにより、Ｆ₁＞Ｆ₂となる。

【００６６】上記の不等式、０．２＜（（Ｆ₁＋ｆ₁）／
２ｐ₁）≦０．７は、攪拌スクリュー１４６の螺旋状羽
根部１４６Ｃの断面積（Ｆ₁＋ｆ₁）×ｈ₁／２が、螺旋
状羽根部１４６Ｃの１ピッチ間の断面積ｐ₁×ｈ₁に対し
て、０．２〜０．７の範囲内にあるとき有効であること
を表す。

【００６７】同様にして、上記の不等式、０．０７≦
（（Ｆ₂＋ｆ₂）／２ｐ₂）≦０．２は、攪拌スクリュー
１４７の螺旋状羽根部１４７Ｃの断面積（Ｆ₂＋ｆ₂）×
ｈ₂／２が、螺旋状羽根部１４７Ｃの１ピッチ間の断面
積ｐ₂×ｈ₂に対して、０．０７〜０．２の範囲内にある
とき有効であることを表す。

【００６８】請求項４によれば、トナー補給側攪拌スク
リュー１４６の傾斜角度θ₁を３０°〜７５°に設定
し、スリーブ側攪拌スクリュー１４７の傾斜角度θ₂を
７５°〜９０°に設定すれば、現像剤の攪拌効率が良
く、現像性向上に有効である。従って、θ₂＞θ₁とな
る。

【００６９】図６は本発明の現像装置を搭載したカラー
プリンタの他の実施の形態を示す断面構成図である。な
お、図面に使用されている符号について、図１と同じ機
能を有する部分には、同符号を付している。以下、前記
の実施の形態１と異なる点を説明する。

【００７０】このカラープリンタは、１個の帯電器１１
と、１個の像露光装置１３と、４個の現像器１４（Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋ）とにより、像担持体（感光体ドラム）１０
上に順次形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、
転写部で記録紙上に１回で転写してカラー画像を形成
し、その後、分離手段により像担持体面から剥離する方
式のカラー画像形成装置である。

【００７１】図６において、１０は像担持体である感光
体ドラムで、ＯＰＣ感光体（有機感光体）をドラム基体
上に塗布形成したもので、接地されて図示の時計方向に
駆動回転される。１１は帯電器で、感光体ドラム１０周
面に対し高電位Ｖ_Hの一様な帯電をグリッド電位Ｖ_Gに電
位保持されたグリッドとコロナ放電ワイヤによるコロナ
放電によって与えられる。この帯電器１１による帯電に
先だって、前プリントまでの感光体の履歴をなくすため
に発光ダイオード等を用いた帯電前除電器（ＰＣＬ）１
２による露光を行って感光体周面の除電をしておく。上
記の感光体の履歴とは、先行した画像形成時の帯電、画
像露光で作像した感光体上に残留した画像パターンをい
い、感光体メモリーとも称す。

【００７２】感光体ドラム１０への一様帯電ののち、像
露光装置１３により画像信号に基づいた像露光が行われ
る。像露光装置１３は図示しないレーザーダイオードを
発光光源とし回転するポリゴンミラー、ｆθレンズ、シ
リンドリカルレンズを経て反射ミラーにより光路を曲げ
られ走査がなされるもので、感光体ドラム１０の回転に
よって潜像が形成される。本実施の形態では文字部に対
して露光を行い、露光部電位Ｖ_Lの方が帯電電位Ｖ_Hより
も低電位となるような反転潜像を形成する。

【００７３】感光体ドラム１０の周縁には、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る二成分現像剤をそれぞれ
内蔵した現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋから成
る現像装置１４が設けられている。現像器１４Ｙ，１４
Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ内には、請求項１〜４に記載の条件
を満たすトナー補給側攪拌スクリュー１４６及びスリー
ブ側攪拌スクリュー１４７が設けられている。

【００７４】図７は、本発明の現像装置を搭載したカラ
ープリンタの更に他の実施の形態を示す断面構成図であ
る。なお、図面に使用されている符号について、図１と
同じ機能を有する部分には、同符号を付している。以
下、前記の実施の形態１と異なる点を説明する。

【００７５】ドラム状の像担持体である感光体ドラム１
０は、例えば、透明アクリル樹脂の透明部材によって形
成される円筒状の透明樹脂基体を内側に設け、透明の導
電層及び有機感光体層（ＯＰＣ）を該基体の外周に形成
したものであり、接地された状態で図７の矢印で示す方
向に回転される。

【００７６】本発明に係わるカラー画像形成装置は、感
光体ドラム１０の周囲に、帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）、像露光装置１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、現像器１４
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とから成る画像形成ユニットを複数
組（図示４組）配設したものである。

【００７７】帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、感光体
ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定の電位に
保持されたグリッドと放電ワイヤによるコロナ放電とに
よって帯電作用を行い、感光体ドラム１０に対し一様な
電位を与える。

【００７８】１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、画像
信号に基づいた像露光を行う像露光装置で、感光体ドラ
ム１０の軸方向に配列したＬＥＤと等倍結像系であるセ
ルフォックレンズとから構成される露光光学系で、別体
の画像読み取り装置によって読み取られた各色の画像信
号がメモリより順次取り出されて前記の各像露光装置１
３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）にそれぞれ電気信号として入力さ
れ、感光体ドラム１０の回転（副走査）によって潜像を
形成する。各像露光装置１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は何れ
も光学系支持手段として設けた支持部材１３０に取り付
けられて前記感光体ドラム１０の透明基体内部に収容さ
れる。

【００７９】各現像器１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、前述
した帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による帯電、像露光
装置１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による像露光によって形成
される感光体ドラム１０上の静電潜像を現像バイアス電
圧の印加により非接触の状態で反転現像する。現像器１
４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ内には、請求項１〜４に
記載の条件を満たすトナー補給側攪拌スクリュー１４６
及びスリーブ側攪拌スクリュー１４７が設けられてい
る。

【００８０】各現像器１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による現
像作用に際しては、それぞれ現像スリーブ１４１に対し
て直流或いは更に交流を加えた現像バイアスが印加さ
れ、現像器１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に収容された二成分
現像剤により感光体ドラム１０に対して非接触の反転現
像が行われるようになっている。

【００８１】感光体ドラム１０の周面上に形成されたカ
ラーのトナー像は、一旦、中間転写手段として設けた中
間転写ベルト３０の周面に転写される。

【００８２】中間転写ベルト３０はローラ３１，３２，
３３及び３４の間に張架され、ローラ３４に伝達される
動力により感光体ドラム１０の周速度に同期して時計方
向に循環して搬送される。

【００８３】一方、給紙カセット（図示せず）の給紙ロ
ーラ２２Ｂの作動により転写材Ｐが搬出されてタイミン
グローラ２３に給送され、中間転写ベルト３０上のカラ
ートナー像の搬送に同期して転写ローラ３５の転写域へ
と給紙される。

【００８４】転写ローラ３５は中間転写ベルト３０の周
速度に同期して反時計方向に回動されていて、給紙され
た転写材Ｐは転写ローラ３５と接地状態にあるローラ３
３の間のニップ部の形成する転写域において中間転写ベ
ルト３０上のカラートナー像に密着され転写ローラ３５
への１〜２ｋＶのトナーと反対極性のバイアス電圧の印
加により順次カラートナー像は転写材Ｐ上に転写され
る。

【００８５】カラートナー像の転写を受けた転写材Ｐは
除電され、定着装置２４に搬送、加熱され、トナーを溶
着して定着がなされたのち排紙ローラ２５Ａを介して装
置外部に排出される。

【００８６】図８は、カラープリンタの更に他の実施の
形態を示し、本発明の現像装置を搭載し、中間転写ドラ
ム６０を備えたカラープリンタの断面構成図である。

【００８７】この中間転写ドラム６０を使用した場合に
は、回動する感光体ドラム１０上に形成された静電潜像
を現像器１４Ｙにより現像してＹ色トナー像を形成し、
このＹ色トナー像を感光体ドラム１０から中間転写ドラ
ム６０に転写し、同様にして、感光体ドラム１０上に形
成された静電潜像を現像器１４Ｍにより現像してＭ色ト
ナー像を形成し、このＭ色トナー像を感光体ドラム１０
から中間転写ドラム６０に転写し、以下同様にして、Ｃ
色トナー像及びＫ色トナー像を感光体ドラム１０から中
間転写ドラム６０に順次転写する。更に、中間転写ドラ
ム６０と転写ローラ１７とが接する転写部において、多
色トナー像（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を転写材Ｐに一括して静
電転写したのち、分離手段１８により分離して、定着装
置２４により画像を定着する。

【００８８】各現像器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ
内には、請求項１〜４に記載の条件を満たすトナー補給
側攪拌スクリュー１４６及びスリーブ側攪拌スクリュー
１４７が設けられている。

【００８９】なお、本発明の現像装置は、複数の現像器
を備えたカラー画像形成装置に限定されず、現像装置１
個のモノクロ画像形成装置にも適用可能である。

【００９０】

【実施例】次に、本発明を以下の実施例について説明す
る。

【００９１】（実施例１）請求項１に対応

【００９２】

【表１】

【００９３】表１（ａ）は、トナー補給側攪拌スクリュ
ー１４６の螺旋状羽根部１４６Ｃの根元の厚さＦ₁を変
化させた各種トナー補給側攪拌スクリュー１４６を試作
し、現像装置１４内に装着して、トナー補給と現像剤攪
拌混合をしながら、連続多数枚プリントして、画像評価
した結果を示す。

【００９４】実験に供したトナー補給側攪拌スクリュー
１４６の諸元を下記に示す。

【００９５】ピッチｐ₁＝１４ｍｍ、外径Ｄ₁＝１６ｍ
ｍ、谷径ｄ₁＝６ｍｍ、先端部の厚さｆ₁＝１ｍｍ、山の
高さｈ₁＝５ｍｍ、根元の厚さＦ₁が１．４〜１４ｍｍの範囲内で１０種の
攪拌スクリュー１４６を作製した。したがって、比（Ｆ
₁／ｐ₁）は、０．１〜１．０である。

【００９６】なお、スリーブ側攪拌スクリュー１４７
は、Ｆ₂＝２．８ｍｍ、ｐ₂＝１４ｍｍ、Ｆ₂／ｐ₂＝０．
２を使用した。

【００９７】評価結果は、１千枚プリント、１万枚プリ
ント、５万枚プリントの各プリント終了後のプリント画
像の反射濃度と放置混色とにより画像評価し、表１
（ａ）に示した。

【００９８】プリント画像の反射濃度は、マクベス反射
濃度計を用いて測定した。放置混色は、イエロー色のパ
ッチ画像（１００×１００ｍｍ²）を現像器１４Ｙによ
り現像したのち、黒色現像剤を収容する現像器１４Ｋに
現像バイアスを印加して出力したときの、イエロー色パ
ッチ画像上に分散された黒色トナーの混色を、マイクロ
スコープにより拡大観察し、任意１０点の１ｍｍ²当た
りの混色トナー数を測定計数したものである。

【００９９】その結果、表１（ａ）に示すように、比
（Ｆ₁／ｐ₁）が、０．４以上で、１．０以下の範囲内の
トナー補給側攪拌スクリュー１４６を備えた現像装置で
は、５万枚プリント後の画像濃度は１．３以上で、目視
で満足できるレベルであり、かつ、濃度低下は少なかっ
た。また、放置混色も１ｍｍ²当たり１００以下の微少
で、目視で満足できるレベルであり、かつ安定してい
る。これに対して、比（Ｆ₁／ｐ₁）が、０．４未満の攪
拌スクリュー１４６を備えた現像装置１４では、画像濃
度が低くかつ、連続プリント後の濃度低下が著しく、放
置混色も著しく多い。

【０１００】次に、スリーブ側攪拌スクリュー１４７の
螺旋状羽根部１４７Ｃの根元の厚さＦ₂を変化させた各
種スリーブ側攪拌スクリュー１４７を試作し、現像装置
１４内に装着して、トナーと現像剤とを攪拌混合をしな
がら、連続多数枚プリントして、画像評価した結果を表
１（ｂ）に示す。

【０１０１】実験に供したスリーブ側攪拌スクリュー１
４７の諸元を下記に示す。

【０１０２】ピッチｐ₂＝１４ｍｍ、外径Ｄ₂＝１６ｍ
ｍ、谷径ｄ₂＝６ｍｍ、先端部の厚さｆ₂＝１ｍｍ、山の
高さｈ₂＝５ｍｍ、根元の厚さＦ₂が１．４〜１４ｍｍの範囲内で１０種の
攪拌スクリュー１４５を作製した。したがって、比（Ｆ
₂／ｐ₂）は、０．１〜１．０である。

【０１０３】なお、トナー補給側攪拌スクリュー１４６
としては、上記表１（ａ）の好適な範囲、０．４≦（Ｆ
₁／ｐ₁）≦１の範囲内でほぼ中央値（Ｆ₁／ｐ₁）＝０．
７の螺旋状羽根部１４６Ｃ、即ち、Ｆ₁＝９．８ｍｍ、
ｐ₁＝１４ｍｍ、Ｆ₁／ｐ₁＝０．７のトナー補給側攪拌
スクリュー１４６を使用した。

【０１０４】評価結果は、１千枚プリント、１万枚プリ
ント、５万枚プリントの各プリント終了後のプリント画
像の反射濃度と放置混色とにより画像評価し、表１
（ｂ）に示した。

【０１０５】その結果、表１（ｂ）に示すように、比
（Ｆ₂／ｐ₂）が、０．１以上で、０．４以下の範囲内の
スリーブ側攪拌スクリュー１４７を備えた現像装置で
は、５万枚プリント後の画像濃度は１．３０以上で、濃
度低下は少なかった。また、放置混色も１ｍｍ²当たり
１００以下で微少かつ安定している。これに対して、比
（Ｆ₂／ｐ₂）が、０．４以上のスリーブ側攪拌スクリュ
ー１４７を備えた現像装置１４では、画像濃度が低くか
つ、連続プリント後の濃度低下が著しく、放置混色も著
しく多かった。

【０１０６】（実施例２）請求項２に対応

【０１０７】

【表２】

【０１０８】表２（ａ）は、トナー補給側攪拌スクリュ
ー１４６の螺旋状羽根部１４６Ｃの根元の厚さＦ₁を変
化させた各種攪拌スクリュー１４６を試作し、現像装置
１４内に装着して、トナー補給と現像剤攪拌混合をしな
がら、連続多数枚プリントして、画像評価した結果を示
す。

【０１０９】実験に供したトナー補給側スクリュー１４
６の諸元は、実施例１と同じである（ｐ₁＝１４ｍｍ、
Ｄ₁＝１６ｍｍ、ｄ₁＝６ｍｍ、ｆ₁＝１ｍｍ、ｈ₁＝５ｍ
ｍ）。

【０１１０】根元の厚さＦ₁が１．０〜１４ｍｍの範囲
内で１４種の攪拌スクリュー１４６を作製した。したが
って、根元の厚さＦ₁は、１ｆ₁〜１４ｆ₁（＝ｐ₁）の範
囲である。

【０１１１】なお、スリーブ側攪拌スクリュー１４７と
して、Ｆ₂＝３．０ｍｍ、ｆ₂＝１ｍｍ、（Ｆ₂＝３
ｆ₂）、ｐ₂＝１４ｍｍを使用した。

【０１１２】評価結果は、１千枚プリント、１万枚プリ
ント、５万枚プリントの各プリント終了後のプリント画
像の反射濃度と放置混色とにより画像評価し、表２
（ａ）に示した。

【０１１３】プリント画像の反射濃度測定、放置混色測
定は、実施例１と同様である。

【０１１４】その結果、表２（ａ）に示すように、根元
の厚さＦ₁が、５ｆ₁以上で、１４ｆ₁（＝ｐ₁）以下の範
囲内のトナー補給側攪拌スクリュー１４６を備えた現像
装置では、５万枚プリント後の画像濃度の低下は少な
く、特に、放置混色は１ｍｍ²当たり１００以下で安定
している。これに対して、根元の厚さＦ₁が、５ｆ₁未満
の攪拌スクリュー１４６を備えた現像装置では、画像濃
度が低くかつ、連続プリント後の濃度低下も大きく、特
に、放置混色が著しかった。

【０１１５】表２（ｂ）は、スリーブ側攪拌スクリュー
１４７の螺旋状羽根部１４７Ｃの根元の厚さＦ₂を変化
させた各種スリーブ側攪拌スクリュー１４７を試作し、
現像装置１４内に装着して、トナーと現像剤とを攪拌混
合をしながら、連続多数枚プリントして、画像評価した
結果を示す。

【０１１６】実験に供したスリーブ側攪拌スクリュー１
４７の諸元は、実施例１と同じである（ｐ₂＝１４ｍ
ｍ、Ｄ₂＝１６ｍｍ、ｄ₂＝６ｍｍ、ｆ₂＝１ｍｍ、ｈ₂＝
５ｍｍ）。

【０１１７】根元の厚さＦ₂が１ｍｍ〜１４ｍｍの範囲
内で１４種の攪拌スクリュー１４７を作製した。したが
って、根元の厚さＦ₂は、１ｆ₂〜１４ｆ₂（＝ｐ₂）の範
囲である。

【０１１８】なお、トナー補給側攪拌スクリュー１４６
として、Ｆ₁＝８．０ｍｍ、ｆ₁＝１ｍｍ、（Ｆ₁＝８
ｆ₁）、ｐ₁＝１４ｍｍ、を使用した。

【０１１９】評価結果は、１千枚プリント、１万枚プリ
ント、５万枚プリントの各プリント終了後のプリント画
像の反射濃度と放置混色とにより画像評価し、表２
（ｂ）に示した。

【０１２０】プリント画像の反射濃度測定、放置混色測
定は、実施例１と同様である。

【０１２１】その結果、表２（ｂ）に示すように、根元
の厚さＦ₂が、１ｆ₂以上で、５ｆ₂以下の範囲内のスリ
ーブ側攪拌スクリュー１４７を備えた現像装置では、５
万枚プリント後の画像濃度の低下は少なく、特に、放置
混色は１ｍｍ²当たり１００以下で安定している。これ
に対して、根元の厚さＦ₂が、５ｆ₂超のスリーブ側攪拌
スクリュー１４７を備えた現像装置では、画像濃度が低
くかつ、連続プリント後の濃度低下も大きく、特に、放
置混色が著しかった。

【０１２２】（実施例３）請求項３に対応

【０１２３】

【表３】

【０１２４】表３（ａ）は、トナー補給側攪拌スクリュ
ー１４６の螺旋状羽根部１４６Ｃの根元の厚さＦ₁を変
化させた各種トナー補給側攪拌スクリュー１４６を試作
し、現像装置１４内に装着して、トナー補給と現像剤攪
拌混合をしながら、連続多数枚プリントして、画像評価
した結果を示す。

【０１２５】実験に供したトナー補給側スクリュー１４
６の諸元は実施例１と同じである（ｐ₁＝１４ｍｍ、Ｄ₁
＝１６ｍｍ、ｄ₁＝６ｍｍ、ｆ₁＝１ｍｍ、ｈ₁＝５ｍ
ｍ）。

【０１２６】根元の厚さＦ₁が、０．４〜２７ｍｍの範
囲内で１２種の攪拌スクリュー１４６を作製した。した
がって、（Ｆ₁＋ｆ₁）／２ｐ₁は、０．０５〜１．０の
範囲内である。

【０１２７】なお、スリーブ側攪拌スクリュー１４７と
して、Ｆ₂＝１．８ｍｍ、ｆ₂＝１ｍｍ、ｐ₂＝１４ｍ
ｍ、（Ｆ₂＋ｆ₂）／２ｐ₂＝０．１を使用した。

【０１２８】評価結果は、１千枚プリント、１万枚プリ
ント、５万枚プリントの各プリント終了後のプリント画
像の反射濃度と放置混色とにより画像評価し、表３
（ａ）に示した。

【０１２９】プリント画像の反射濃度測定、放置混色測
定は、実施例１と同様である。

【０１３０】その結果、表３（ａ）に示すように、（Ｆ
₁＋ｆ₁）／２ｐ₁が、０．２超で、以下の範囲内のトナ
ー補給側攪拌スクリュー１４６を備えた現像装置では、
５万枚プリント後の画像濃度の低下は少なく、特に、放
置混色は１ｍｍ²当たり１００以下で安定している。こ
れに対して、（Ｆ₁＋ｆ₁）／２ｐ₁が、０．２以下、及
び０．７超範囲内の攪拌スクリュー１４６を備えた現像
装置では、画像濃度が低くかつ、連続プリント後の濃度
低下も大きく、特に、放置混色が著しかった。

【０１３１】表３（ｂ）は、スリーブ側攪拌スクリュー
１４７の螺旋状羽根部１４７Ｃの根元の厚さＦ₂を変化
させた各種攪拌スクリュー１４７を試作し、現像装置１
４内に装着して、トナーと現像剤とを攪拌混合をしなが
ら、連続多数枚プリントして、画像評価した結果を示
す。

【０１３２】実験に供したスリーブ側攪拌スクリュー１
４７の諸元は実施例１と同じである（ｐ₂＝１４ｍｍ、
Ｄ₂＝１６ｍｍ、ｄ₂＝６ｍｍ、ｆ₂＝１ｍｍ、ｈ₂＝５ｍ
ｍ）。

【０１３３】根元の厚さＦ₂が０．４ｍｍ〜２７ｍｍの
範囲内で１２種の攪拌スクリュー１４７を作製した。し
たがって、（Ｆ₂＋ｆ₂）／２ｐ₂は、０．０５〜１．０
の範囲内である。

【０１３４】なお、トナー補給側攪拌スクリュー１４６
として、Ｆ₁＝１０．２ｍｍ、ｆ₁＝１ｍｍ、ｐ₁＝１４
ｍｍ、（Ｆ₁＋ｆ₁）／２ｐ₁＝０．４を使用した。

【０１３５】評価結果は、１千枚プリント、１万枚プリ
ント、５万枚プリントの各プリント終了後のプリント画
像の反射濃度と放置混色とにより画像評価し、表３
（ｂ）に示した。

【０１３６】プリント画像の反射濃度測定、放置混色測
定は、実施例１と同様である。

【０１３７】その結果、表３（ｂ）に示すように、（Ｆ
₂＋ｆ₂）／２ｐ₂が、０．０７以上で、０．２以下の範
囲内のスリーブ側攪拌スクリュー１４７を備えた現像装
置では、５万枚プリント後の画像濃度の低下は少なく、
特に、放置混色は１ｍｍ²当たり１００以下で安定して
いる。これに対して、（Ｆ₂＋ｆ₂）／２ｐ₂が、０．２
超で１．０以下、及び０．０７未満の範囲内の攪拌スク
リュー１４７を備えた現像装置では、画像濃度が低くか
つ、連続プリント後の濃度低下も大きく、特に、放置混
色が著しかった。

【０１３８】（実施例４）請求項４に対応

【０１３９】

【表４】

【０１４０】表４（ａ）は、トナー補給側攪拌スクリュ
ー１４６の螺旋状羽根部１４６Ｃの傾斜角度を変化させ
た各種攪拌スクリュー１４６を試作し、現像装置１４内
に装着して、トナー補給と現像剤攪拌混合をしながら、
連続多数枚プリントして、画像評価した結果を示す。

【０１４１】実験に供したトナー補給側スクリュー１４
６の諸元は実施例１と同じである（ｐ₁＝１４ｍｍ、Ｄ₁
＝１６ｍｍ、ｄ₁＝６ｍｍ、ｆ₁＝１ｍｍ、ｈ₁＝５ｍ
ｍ）。

【０１４２】傾斜角度θ₁が１０°〜１００°の範囲内
で１１種の攪拌スクリュー１４６を作製した。

【０１４３】なお、スリーブ側攪拌スクリュー１４７と
して、θ₂＝８０°、ｐ₂＝１４ｍｍを使用した。

【０１４４】評価結果は、１千枚プリント、１万枚プリ
ント、５万枚プリントの各プリント終了後のプリント画
像の反射濃度と放置混色とにより画像評価し、表４
（ａ）に示した。

【０１４５】プリント画像の反射濃度測定、放置混色測
定は、実施例１と同様である。

【０１４６】その結果、表４（ａ）に示すように、傾斜
角度θ₁が、３０°以上で７５°以下の範囲内のトナー
補給側攪拌スクリュー１４６を備えた現像装置では、５
万枚プリント後の画像濃度の低下は少なく、特に、放置
混色は１ｍｍ²当たり１００以下で安定している。これ
に対して、θ₂が３０°未満、及び７５°超の範囲内の
攪拌スクリュー１４６を備えた現像装置では、画像濃度
が低くかつ、連続プリント後の濃度低下も大きく、特
に、放置混色が著しかった。

【０１４７】表４（ｂ）は、スリーブ側攪拌スクリュー
１４７の螺旋状羽根部１４７Ｃの傾斜角度θ₂を変化さ
せた各種攪拌スクリュー１４７を試作し、現像装置１４
内に装着して、トナーと現像剤とを攪拌混合をしなが
ら、連続多数枚プリントして、画像評価した結果を示
す。

【０１４８】実験に供したスリーブ側攪拌スクリュー１
４７の諸元は実施例１と同じである（ｐ₂＝１４ｍｍ、
Ｄ₂＝１６ｍｍ、ｄ₂＝６ｍｍ、ｆ₂＝１ｍｍ、ｈ₂＝５ｍ
ｍ）。

【０１４９】傾斜角度θ₂が、１０°〜１００°の範囲
内で１１種のスリーブ側攪拌スクリュー１４７を作製し
た。

【０１５０】なお、トナー補給側攪拌スクリュー１４６
として、θ₁＝５０°、ｐ₁＝１４ｍｍを使用した。

【０１５１】評価結果は、１千枚プリント、１万枚プリ
ント、５万枚プリントの各プリント終了後のプリント画
像の反射濃度と放置混色とにより画像評価し、表４
（ｂ）に示した。

【０１５２】プリント画像の反射濃度測定、放置混色測
定は、実施例１と同様である。

【０１５３】その結果、表４（ｂ）に示すように、傾斜
角度θ₂が７５°以上で、９０°以下の範囲内のスリー
ブ側攪拌スクリュー１４７を備えた現像装置では、５万
枚プリント後の画像濃度の低下は少なく、放置混色も１
００個／ｍｍ以下で安定している。これに対して、傾斜
角度θ₂が、７５°未満の範囲内の攪拌スクリュー１４
７を備えた現像装置では、画像濃度が低くかつ、連続プ
リント後の濃度低下も大きく、特に、傾斜角度θ₂が少
なくなるほど放置混色が著しかった。

【０１５４】

【発明の効果】本発明の現像装置及び現像方法は、トナ
ー補給側攪拌スクリューとスリーブ側攪拌スクリューと
を改善することにより、現像装置を小型化し、かつ、現
像装置に補給された補給トナーの攪拌性を向上し、ラン
ニングによる現像不足やトナー飛散を解消することがで
き、画像濃度を一定化して安定し、放置混色を低減した
調和のとれた鮮明なカラー画像が得られた。

【０１５５】また、本発明の画像形成装置は、連続多数
枚プリントしても、トナー帯電量が低下することはな
く、画像濃度が低下することもないから高画質の画像が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置を搭載した画像形成装置の一
例であるカラープリンタの断面構成図。

【図２】現像装置の断面図。

【図３】現像装置の平面断面図。

【図４】トナー補給側攪拌スクリューの正面図及びＡ−
Ａ断面図。

【図５】スリーブ側攪拌スクリューの正面図及びＡ−Ａ
断面図。

【図６】本発明の現像装置を搭載したカラープリンタの
他の実施の形態を示す断面構成図。

【図７】本発明の現像装置を搭載したカラープリンタの
更に他の実施の形態を示す断面構成図。

【図８】本発明の現像装置を搭載したカラープリンタの
更に他の実施の形態を示す断面構成図。

【符号の説明】

１０像担持体（ベルト感光体、感光体ドラム）１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ現像装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ現像器１４０現像器ハウジング（ハウジング）１４０ａ仕切り壁１４０ｂ第１の攪拌室１４０ｃ第２の攪拌室１４０ｆトナー補給口部１４１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）現像剤担持体（現像スリー
ブ）１４２磁界発生手段（マグネットロール）１４３現像剤層厚規制部材（層厚規制部材）１４４現像剤搬送部材（パドルホイール）１４６トナー補給側攪拌スクリュー（攪拌スクリュ
ー）１４６Ａ，１４６Ｂ，１４７Ａ，１４７Ｂ回転軸部１４６Ｃ，１４７Ｃ螺旋状羽根部１４７現像剤担持体側攪拌スクリュー（スリーブ側攪
拌スクリュー、攪拌スクリュー）Ｆ₁，Ｆ₂ 根元の厚さｆ₁，ｆ₂ 先端部の厚さｐ₁，ｐ₂ 攪拌スクリューのピッチ θ₁，θ₂ 傾斜角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像装置内の現像剤を像担持体の現像領
域に搬送する現像剤担持体と、トナー補給装置から補給
されたトナーと現像装置内の現像剤とを攪拌搬送するト
ナー補給側攪拌スクリューと、現像装置内の現像剤を攪
拌搬送する現像剤担持体側攪拌スクリューとを備えた現
像装置において、前記トナー補給側攪拌スクリューの螺
旋状羽根部の根元の厚さ（Ｆ₁）とピッチ（ｐ₁）が、
０．４≦（Ｆ₁／ｐ₁）≦１であり、前記現像剤担持体側
攪拌スクリューの螺旋状羽根部の根元の厚さ（Ｆ₂）と
ピッチ（ｐ₂）が、０．１≦（Ｆ₂／ｐ₂）＜０．４であ
ることを特徴とする現像装置。
【請求項２】現像装置内の現像剤を像担持体の現像領
域に搬送する現像剤担持体と、トナー補給装置から補給
されたトナーと現像装置内の現像剤とを攪拌搬送するト
ナー補給側攪拌スクリューと、現像装置内の現像剤を攪
拌搬送する現像剤担持体側攪拌スクリューとを備えた現
像装置において、前記トナー補給側攪拌スクリューの螺
旋状羽根部の根元の厚さ（Ｆ₁）と、該攪拌スクリュー
の螺旋状羽根部の先端部厚さ（ｆ₁）と、該攪拌スクリ
ューのピッチ（ｐ₁）が、５ｆ₁≦Ｆ₁≦ｐ₁であり、前記
現像剤担持体側攪拌スクリューの螺旋状羽根部の根元の
厚さ（Ｆ₂）と、該攪拌スクリューの螺旋状羽根部の先
端部厚さ（ｆ₂）とが、ｆ₂≦Ｆ₂＜５ｆ₂であることを特
徴とする現像装置。
【請求項３】現像装置内の現像剤を像担持体の現像領
域に搬送する現像剤担持体と、トナー補給装置から補給
されたトナーと現像装置内の現像剤とを攪拌搬送するト
ナー補給側攪拌スクリューと、現像装置内の現像剤を攪
拌搬送する現像剤担持体側攪拌スクリューとを備えた現
像装置において、前記トナー補給側攪拌スクリューの螺
旋状羽根部の根元の厚さ（Ｆ₁）と、該攪拌スクリュー
の螺旋状羽根部の先端部厚さ（ｆ₁）と、該攪拌スクリ
ューのピッチ（ｐ₁）を、０．２＜（（Ｆ₁＋ｆ₁）／２
ｐ₁）≦０．７とし、前記現像剤担持体側攪拌スクリュ
ーの螺旋状羽根部の根元の厚さ（Ｆ₂）と該攪拌スクリ
ューの螺旋状羽根部の先端部厚さ（ｆ₂）と該攪拌スク
リューのピッチ（ｐ₂）を、０．０７≦（（Ｆ₂＋ｆ₂）
／２ｐ₂）≦０．２とすることを特徴とする現像装置。
【請求項４】現像装置内の現像剤を像担持体の現像領
域に搬送する現像剤担持体と、トナー補給装置から補給
されたトナーと現像装置内の現像剤とを攪拌搬送するト
ナー補給側攪拌スクリューと、現像装置内の現像剤を攪
拌搬送する現像剤担持体側攪拌スクリューとを備えた現
像装置において、前記トナー補給側攪拌スクリューは、
回転軸と該回転軸上に設けた螺旋状羽根部とから成り、
該羽根部の斜面が軸方向となす傾斜角度（θ₁）が３０
°〜７５°であり、前記現像剤担持体側攪拌スクリュー
は、回転軸と該回転軸上に設けた螺旋状羽根部とから成
り、該羽根部の斜面が軸方向となす傾斜角度（θ₂）が
７５°〜９０°であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】前記現像剤が磁性キャリア粒子とトナー
粒子とから成る二成分現像剤であることを特徴とする請
求項１〜４の何れか１項に記載の現像装置。
【請求項６】トナー補給装置から補給されたトナーと
現像装置内の現像剤とを攪拌、搬送して現像剤担持体に
供給する現像方法において、前記請求項１〜４の何れか
１項に記載の条件を満たす螺旋状羽根部を有するトナー
補給側攪拌スクリュー及び現像剤担持体側攪拌スクリュ
ーにより、現像剤を攪拌、搬送して前記現像剤担持体に
供給することを特徴とする現像方法。
【請求項７】直流成分に交流成分を重畳させるバイア
ス電界を現像剤担持体に印加し、前記現像剤担持体上の
二成分現像剤のトナーを像担持体上の静電潜像上へ飛翔
させ、該静電潜像を顕像化する非接触現像方式の画像形
成装置において、前記請求項１〜４の何れか１項に記載
の条件を満たす螺旋状羽根部を有するトナー補給側攪拌
スクリュー及び現像剤担持体側攪拌スクリューにより、
現像剤を攪拌、搬送して前記現像剤担持体に供給するこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】像担持体上に形成された均一帯電面から
光ビームにより電荷が除去された潜像部分にトナーを付
着させる反転現像方式の画像形成装置において、前記請
求項１〜４の何れか１項に記載の条件を満たす螺旋状羽
根部を有するトナー補給側攪拌スクリュー及び現像剤担
持体側攪拌スクリューにより、現像剤を攪拌、搬送して
現像剤担持体に供給することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項９】異なる色の現像剤をそれぞれ収容した複
数の現像装置により、像担持体上に複数色のトナー像を
重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置におい
て、前記請求項１〜４の何れか１項に記載の条件を満た
す螺旋状羽根部を有するトナー補給側攪拌スクリュー及
び現像剤担持体側攪拌スクリューにより、現像剤を攪
拌、搬送して現像剤担持体に供給することを特徴とする
画像形成装置。
【請求項１０】異なる色の現像剤をそれぞれ収容した
複数の現像装置により、像担持体上に複数色のトナー像
を重ね合わせて形成し、該重ね合わせトナー像を転写手
段により転写材に一括転写してカラー画像を形成するす
る画像形成装置において、前記請求項１〜４の何れか１
項に記載の条件を満たす螺旋状羽根部を有するトナー補
給側攪拌スクリュー及び現像剤担持体側攪拌スクリュー
により、現像剤を攪拌、搬送して現像剤担持体に供給す
ることを特徴とする画像形成装置。