JP2021028696A - 現像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像剤排出口の近傍における現像剤の跳ね上げを抑制する。【解決手段】現像室23は、第1方向D1に関して、現像剤排出口40の上流端から下流端までの領域である第1領域71と、第1領域71の上流側に隣接する領域である第2領域72と、第1領域71の下流側に隣接する領域である第3領域73と、第2領域72の上流側に隣接し、少なくとも一部が最大画像領域A1に重なる領域である第4領域74と、を有する。第1の搬送スクリュ25は、少なくとも第4領域74、第2領域72、第1領域71、第3領域73に亘って設けられた回転軸70と、少なくとも第4領域74において回転軸70の周囲に形成されたスクリュ羽根76とを有し、第1領域71、第2領域72、第3領域73において、回転軸70にスクリュ羽根76が形成されておらず、第1方向D1に関して第3領域73は第2領域72よりも長い。【選択図】図4
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に適用される現像装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置に適用される現像装置として、現像剤の帯電性能の劣化を抑制すべく、補給装置により現像剤を補給し、補給により過剰になった現像容器内の余剰現像剤を現像容器の壁面に設けた現像剤排出口から排出させる構成が知られている。この種の現像装置としては、現像剤排出口に対向する搬送スクリュのスクリュ羽根を省略することで、現像剤排出口から現像剤が排出され過ぎることを抑制する構成が提案されている(特許文献1参照)。
ところで、現像装置では、現像スリーブ(現像剤担持体)の回転によって現像容器内へ空気が取り込まれることにより、現像容器内の気圧が上昇する可能性がある。現像スリーブによって現像容器内に取り込まれた空気は、現像容器内の現像剤搬送路を通って現像剤排出口から排出されることで、現像容器内の内圧は一定に維持される。しかしながら、現像剤排出口から空気が排出される際に、現像剤排出口の近傍において搬送スクリュの回転によって跳ね上げられた現像剤が、気流に乗って現像剤排出口から排出されてしまう可能性がある。
ここで、特許文献1に記載された構成は、現像剤排出口に対向する部分でスクリュ羽根を省略しているので、現像剤排出口に対向する部分では現像剤の跳ね上げを抑制することは可能である。しかしながら、特許文献1に記載された構成では、現像剤搬送方向において現像剤排出口の上流側及び下流側の近傍におけるスクリュ羽根の回転による現像剤の跳ね上げまでは十分に抑制できない。そして、このように現像剤排出口の上流側及び下流側の近傍において現像剤の跳ね上げが発生すると、跳ね上げられた現像剤が、現像剤排出口から空気が排出される際の気流に乗って現像剤排出口から排出されてしまう虞がある。
本発明は、現像剤排出口の近傍における現像剤の跳ね上げを抑制可能な現像装置を提供することを目的とする。
本発明の現像装置は、現像剤を収容する現像容器であって、第1室と、前記第1室の上方又は下方に設けられ、前記第1室と共に現像剤の循環経路を形成する第2室と、を有する前記現像容器と、前記第1室又は前記第2室から供給された現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記第1室に配設され、前記第1室内の現像剤を第1方向に搬送する第1の搬送スクリュと、前記第2室に配設され、前記第2室内の現像剤を前記第1方向と反対の第2方向に搬送する第2の搬送スクリュと、前記現像容器の内部で前記第1室と前記第2室とを上下に隔て、前記第2室から前記第1室に現像剤を受け渡す第1連通口と、前記第1連通口より前記第1方向の下流側に設けられ、前記第1室から前記第2室に現像剤を受け渡す第2連通口と、を有する隔壁と、前記第1室において、前記第1方向に関して前記第2連通口と前記現像剤担持体の最大画像領域との間に設けられ、前記現像容器内の余剰現像剤を前記現像容器から排出するための現像剤排出部と、を備える現像装置であって、前記第1室は、前記第1方向に関して、前記現像剤排出部の上流端から下流端までの領域である第1領域と、前記第1領域の上流側に隣接し、前記第1領域から前記最大画像領域までの間の少なくとも一部の領域である第2領域と、前記第1領域の下流側に隣接し、前記第1領域の下流端から所定範囲の領域である第3領域と、前記第2領域の上流側に隣接し、少なくとも一部が前記最大画像領域に重なる領域である第4領域と、を有し、前記第1の搬送スクリュは、少なくとも前記第4領域、前記第2領域、前記第1領域、前記第3領域に亘って設けられた回転軸と、少なくとも前記第4領域において前記回転軸の周囲に螺旋状に形成されたスクリュ羽根とを有し、前記第1領域、前記第2領域、前記第3領域において、前記回転軸に前記スクリュ羽根が形成されておらず、前記第1方向に関して、前記第3領域の長さは前記第2領域の長さよりも長いことを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、現像剤を収容する現像容器であって、第1室と、前記第1室の上方又は下方に設けられ、前記第1室と共に現像剤の循環経路を形成する第2室と、を有する前記現像容器と、前記第1室又は前記第2室から供給された現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記第1室に配設され、前記第1室内の現像剤を第1方向に搬送する第1の搬送スクリュと、前記第2室に配設され、前記第2室内の現像剤を前記第1方向と反対の第2方向に搬送する第2の搬送スクリュと、前記現像容器の内部で前記第1室と前記第2室とを上下に隔て、前記第2室から前記第1室に現像剤を受け渡す第1連通口と、前記第1連通口より前記第1方向の下流側に設けられ、前記第1室から前記第2室に現像剤を受け渡す第2連通口と、を有する隔壁と、前記第1室において、前記第1方向に関して前記第2連通口と前記現像剤担持体の最大画像領域との間に設けられ、前記現像容器内の余剰現像剤を前記現像容器から排出するための現像剤排出部と、を備える現像装置であって、前記第1室は、前記第1方向に関して、前記現像剤排出部の上流端から下流端までの領域である第1領域と、前記第1領域の上流側に隣接し、前記第1領域から前記最大画像領域までの間の少なくとも一部の領域である第2領域と、前記第1領域の下流側に隣接し、前記第1領域の下流端から所定範囲の領域である第3領域と、前記第2領域の上流側に隣接し、少なくとも一部が前記最大画像領域に重なる領域である第4領域と、を有し、前記第1の搬送スクリュは、少なくとも前記第4領域、前記第2領域、前記第1領域、前記第3領域に亘って設けられた回転軸と、少なくとも前記第4領域において前記回転軸の周囲に螺旋状に形成されたスクリュ羽根とを有し、前記第1領域、前記第2領域、前記第3領域において、前記回転軸に前記スクリュ羽根が形成されておらず、前記第1方向に関して、前記第3領域の長さは10mm以上であることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、現像剤を収容する現像容器であって、第1室と、前記第1室の上方又は下方に設けられ、前記第1室と共に現像剤の循環経路を形成する第2室と、を有する前記現像容器と、前記第1室又は前記第2室から供給された現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記第1室に配設され、前記第1室内の現像剤を第1方向に搬送する第1の搬送スクリュと、前記第2室に配設され、前記第2室内の現像剤を前記第1方向と反対の第2方向に搬送する第2の搬送スクリュと、前記現像容器の内部で前記第1室と前記第2室とを上下に隔て、前記第2室から前記第1室に現像剤を受け渡す第1連通口と、前記第1連通口より前記第1方向の下流側に設けられ、前記第1室から前記第2室に現像剤を受け渡す第2連通口と、を有する隔壁と、前記第1室において、前記第1方向に関して前記第2連通口と前記現像剤担持体の最大画像領域との間に設けられ、前記現像容器内の余剰現像剤を前記現像容器から排出するための現像剤排出部と、を備える現像装置であって、前記第1室は、前記第1方向に関して、前記現像剤排出部の上流端から下流端までの領域である第1領域と、前記第1領域の上流側に隣接し、前記第1領域から前記最大画像領域までの間の少なくとも一部の領域である第2領域と、前記第1領域の下流側に隣接し、前記第1領域の下流端から所定範囲の領域である第3領域と、前記第2領域の上流側に隣接し、少なくとも一部が前記最大画像領域に重なる領域である第4領域と、を有し、前記第1の搬送スクリュは、少なくとも前記第4領域、前記第2領域、前記第1領域、前記第3領域に亘って設けられた回転軸と、少なくとも前記第4領域において前記回転軸の周囲に螺旋状に形成された第1スクリュ羽根と、前記第1領域、前記第2領域、前記第3領域の少なくとも一部において、前記回転軸の周囲に螺旋状に形成された前記第1スクリュ羽根の外径より小さい外径の第2スクリュ羽根とを有し、前記第1方向に関して、前記第3領域の長さは前記第2領域の長さよりも長いことを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、現像剤を収容する現像容器であって、第1室と、前記第1室の上方又は下方に設けられ、前記第1室と共に現像剤の循環経路を形成する第2室と、を有する前記現像容器と、前記第1室又は前記第2室から供給された現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記第1室に配設され、前記第1室内の現像剤を第1方向に搬送する第1の搬送スクリュと、前記第2室に配設され、前記第2室内の現像剤を前記第1方向と反対の第2方向に搬送する第2の搬送スクリュと、前記現像容器の内部で前記第1室と前記第2室とを上下に隔て、前記第2室から前記第1室に現像剤を受け渡す第1連通口と、前記第1連通口より前記第1方向の下流側に設けられ、前記第1室から前記第2室に現像剤を受け渡す第2連通口と、を有する隔壁と、前記第1室において、前記第1方向に関して前記第2連通口と前記現像剤担持体の最大画像領域との間に設けられ、前記現像容器内の余剰現像剤を前記現像容器から排出するための現像剤排出部と、を備える現像装置であって、前記第1室は、前記第1方向に関して、前記現像剤排出部の上流端から下流端までの領域である第1領域と、前記第1領域の上流側に隣接し、前記第1領域から前記最大画像領域までの間の少なくとも一部の領域である第2領域と、前記第1領域の下流側に隣接し、前記第1領域の下流端から所定範囲の領域である第3領域と、前記第2領域の上流側に隣接し、少なくとも一部が前記最大画像領域に重なる領域である第4領域と、を有し、前記第1の搬送スクリュは、少なくとも前記第4領域、前記第2領域、前記第1領域、前記第3領域に亘って設けられた回転軸と、少なくとも前記第4領域において前記回転軸の周囲に螺旋状に形成された第1スクリュ羽根と、前記第1領域、前記第2領域、前記第3領域の少なくとも一部において、前記回転軸の周囲に螺旋状に形成された前記第1スクリュ羽根の外径より小さい外径の第2スクリュ羽根とを有し、前記第1方向に関して、前記第3領域の長さは10mm以上であることを特徴とする。
本発明によれば、現像剤排出口の近傍における現像剤の跳ね上げを抑制することができる。
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態について、図1乃至図4を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置100の概略構成について、図1を用いて説明する。
本発明の第1の実施形態について、図1乃至図4を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置100の概略構成について、図1を用いて説明する。
[画像形成装置]
本実施形態の画像形成装置100は、電子写真方式を採用したフルカラー画像形成装置で、4つの画像形成部P(Pa、Pb、Pc、Pd)を備える。なお、各画像形成部Pの構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされるので、以下、代表して画像形成部Paについて説明する。
本実施形態の画像形成装置100は、電子写真方式を採用したフルカラー画像形成装置で、4つの画像形成部P(Pa、Pb、Pc、Pd)を備える。なお、各画像形成部Pの構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされるので、以下、代表して画像形成部Paについて説明する。
画像形成部Paは、トナー像を担持する像担持体としての矢印方向(反時計方向)に回転するドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム1aを備える。感光ドラム1aは、例えば直径30mmとしている。そして、その周囲には、帯電器2a、露光手段としてのレーザビームスキャナ3a、現像装置4a、転写ローラ6a、クリーニング手段19aなどからなる画像形成手段を有する。
次に、上記構成の画像形成装置100全体の通常モードにおける画像形成シーケンスについて説明する。先ず、感光ドラム1aが、帯電器2aによって一様に帯電される。通常モードでは感光ドラム1aは、矢示の反時計方向に例えば217rpmのプロセススピード(周速度)で回転する。一様に帯電された感光ドラム1aは、次に、レーザビームスキャナ3aにより、画像信号により変調されたレーザ光により走査露光が行われる。
レーザビームスキャナ3aは、半導体レーザを内蔵しており、この半導体レーザは、入力された画像データに基づいて制御され、レーザ光を射出する。例えば、CCD等の光電変換素子を有する原稿読み取り装置から入力された原稿画像情報信号(画像データ)に対応して、或は、外部端末から入力された画像情報信号に対応して制御され、レーザ光を射出する。これによって、帯電器2aによって帯電された感光ドラム1aの表面電位が画像部において変化して、感光ドラム1a上に静電潜像が形成される。本実施形態では、このような帯電器2a及びレーザビームスキャナ3aにより、静電潜像形成手段を構成している。
このように感光ドラム1a上に形成された静電潜像は、現像装置4aによってトナーにより反転現像され、可視画像、即ち、トナー像とされる。本実施形態では、現像装置4aは、現像剤としてトナー及びキャリアを含む現像剤を使用する二成分現像方式を用いる。即ち、各現像装置4a、4b、4c、4dは、各色のトナーを含む二成分現像剤を収容している。具体的には、現像装置4aにはイエロー(Y)のトナーを、現像装置4bにはマゼンタ(M)のトナーを、現像装置4cにはシアン(C)のトナーを、現像装置4dにはブラック(K)のトナーを、それぞれ収容している。したがって、上述の工程を各画像形成部Pa、Pb、Pc、Pd毎に行うことによって、感光ドラム1a、1b、1c、1d上に、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー像が形成される。
また、各画像形成部Pa、Pb、Pc、Pdの下方位置には、中間転写体である中間転写ベルト5が配置される。中間転写ベルト5は、ローラ61、62、63に懸架され、矢印方向に移動自在とされる。感光ドラム1a上のトナー像は、一次転写手段としての転写ローラ6aによって一度中間転写体である中間転写ベルト5に順次転写される。これによって、中間転写ベルト5上にてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー像が重ね合わされ、フルカラー画像が形成される。また、感光ドラム1a上に転写されずに残ったトナーはクリーニング手段19aに回収される。
この中間転写ベルト5上のフルカラー画像は、給紙カセット12から取り出され、給紙ローラ13、給紙ガイド11を経由して進行したシート(用紙、OHPシートなど)などの記録材Sに、二次転写ローラ10の作用により転写される。転写されずに中間転写ベルト5表面に残ったトナーは中間転写ベルトクリーニング手段18に回収される。一方、トナー像が転写された記録材Sは、定着器(熱ローラ定着器)16に送られ、画像の定着が行われ、排紙トレー17に排出される。
なお、本実施形態では、像担持体として、通常使用されるドラム状の有機感光体である感光ドラム1aを使用したが、勿論、アモルファスシリコン感光体等の無機感光体を使用することもできる。また、ベルト状の感光体を用いることも可能である。帯電方式、転写方式、クリーニング方式、定着方式に関しても、上記方式に限られるものではない。
[現像装置]
次に、図2を参照して、現像装置4aについて説明する。現像装置4aは、二成分現像剤を収容する現像容器22と、現像剤担持体である現像スリーブ28と、搬送部材である第1及び第2の搬送スクリュ25、26と、を有する。また、本実施形態の現像装置4aは、縦撹拌型であるため、現像容器22の内部は、その略中央部が紙面に垂直方向に延在する隔壁27によって、収容部である現像室(第1室)23と撹拌室(第2室)24とに上下に区画されている。現像剤は、現像室23及び撹拌室24に収容されている。即ち、現像容器22は、現像室23と、現像室23の下方に設けられ、現像室23と共に現像剤の循環経路を形成する撹拌室24と、を有する。撹拌室24の上方に設けられた現像室23は、現像スリーブ28に現像剤を供給し、撹拌室24は、現像スリーブ28から現像剤を回収する。また、現像スリーブ28は、現像室23から供給された現像剤を担持して回転する。
次に、図2を参照して、現像装置4aについて説明する。現像装置4aは、二成分現像剤を収容する現像容器22と、現像剤担持体である現像スリーブ28と、搬送部材である第1及び第2の搬送スクリュ25、26と、を有する。また、本実施形態の現像装置4aは、縦撹拌型であるため、現像容器22の内部は、その略中央部が紙面に垂直方向に延在する隔壁27によって、収容部である現像室(第1室)23と撹拌室(第2室)24とに上下に区画されている。現像剤は、現像室23及び撹拌室24に収容されている。即ち、現像容器22は、現像室23と、現像室23の下方に設けられ、現像室23と共に現像剤の循環経路を形成する撹拌室24と、を有する。撹拌室24の上方に設けられた現像室23は、現像スリーブ28に現像剤を供給し、撹拌室24は、現像スリーブ28から現像剤を回収する。また、現像スリーブ28は、現像室23から供給された現像剤を担持して回転する。
撹拌室24及び現像室23には、第1及び第2の搬送スクリュ25、26がそれぞれ配置されている。第1の搬送スクリュ25は、上側の現像室23の底部に現像スリーブ28の長手方向(回転軸線方向)に沿ってほぼ平行に配置されており、図2の時計回りに回転して現像室23内(第1室内)の現像剤を軸線方向に沿って一方向に撹拌しつつ搬送する。時計回りとした理由は、現像スリーブ28への現像剤の供給という観点で有利だからである。図3に示すように、第1の搬送スクリュ25は、回転軸70と、回転軸70の周囲に螺旋状に形成されたスクリュ羽根76を有し、第1方向D1に現像剤を搬送する。また、第2の搬送スクリュ26は、下側の撹拌室24内の底部に第1の搬送スクリュ25とほぼ平行に配置され、第1の搬送スクリュ25と反対方向(反時計回り)に回転する。そして、撹拌室24内(第2室内)の現像剤を第1の搬送スクリュ25の搬送方向である第1方向D1と反対方向の第2方向D2に撹拌しつつ搬送する。
隔壁27は、撹拌室24から現像室23に現像剤を受け渡す第1連通口27aと、第1連通口27aより第1方向D1の下流側に設けられ、現像室23から撹拌室24に現像剤を受け渡す第2連通口27bと、を有している。隔壁27の両端は、現像容器22の長手方向両端部の内壁までは達しておらず、これにより撹拌室24から現像室23へ現像剤を受け渡す第1連通口27aと、現像室23から撹拌室24へ現像剤を受け渡す第2連通口27bとが形成される。第1及び第2の搬送スクリュ25、26の回転による搬送によって、現像剤が隔壁27の両端部の第1連通口27a及び第2連通口27bを通じて現像室23と撹拌室24との間で循環される。なお、本実施形態では、現像室23と撹拌室24は上下に配置され、現像スリーブ28へ現像剤を供給する機能と現像後の現像剤を回収する機能が分かれている機能分離の構成である場合について説明しているが、これには限られない。例えば、機能分離ではない構成であってもよい。
また、図2に示すように、現像容器22の感光ドラム1aに対向した現像位置に相当する位置には開口部があり、この開口部に現像スリーブ28が感光ドラム方向に一部露出するように回転可能に配設されている。現像スリーブ28は、現像容器内の現像剤を担持搬送し、感光ドラム1aの現像位置に現像剤を供給する。現像スリーブ28に担持された現像剤の穂(磁気ブラシ)は、穂切り部材である規制ブレード29により長さ(コート量)が規制される。ここで、現像スリーブ28の直径を例えば20mm、周速を565rpm、感光ドラム1aの直径を例えば30mm、周速を217rpmとし、この現像スリーブ28と感光ドラム1aとの最近接領域を例えば約400μmの距離とする。これにより、現像スリーブ28に担持され規制ブレード29により長さを規制された状態で現像位置に搬送された現像剤の穂を、感光ドラム1aと接触させて、感光ドラム1a上の静電潜像の現像が行えるように設定している。
このような現像スリーブ28は、アルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成され、直径は20mmであり、その内部には磁界発生手段であるマグネットローラ28mが非回転に設置されている。このマグネットローラ28mは、現像位置における感光ドラム1aに対向して配置された現像極S2を有する。また、規制ブレード29に対向して配置された磁極S1、磁極S1、S2の間に配置された磁極N2、現像室23及び撹拌室24にそれぞれ対向して配置された磁極N1及びN3を有している。
このように内部にマグネットローラ28mを有する現像スリーブ28は、現像時に図2の矢印方向(時計方向)に回転することにより、現像剤を担持しつつ搬送する。そして、規制ブレード29による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された現像剤を、感光ドラム1aと対向した現像領域に搬送し、感光ドラム1a上に形成された静電潜像に現像剤を供給して潜像を現像する。
規制ブレード29は、現像スリーブ28の長手方向軸線に沿って延在した板状のアルミニウムなどで形成された非磁性部材と、鉄材のような磁性部材とで構成され、感光ドラム1aよりも現像スリーブ回転方向上流側に配設されている。そして、規制ブレード29の先端部と現像スリーブ28との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して現像位置へと送られる。
なお、規制ブレード29の現像スリーブ28の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ28上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像位置へ搬送される現像剤量が調整される。本実施形態においては、規制ブレード29によって、現像スリーブ28上の単位面積当りの現像剤コート量を、例えば30mg/cm2に規制している。また、規制ブレード29と現像スリーブ28は、間隙を200〜1000μm、好ましくは300〜700μmに設定される。本実施形態では400μmに設定した。
また、感光ドラム1aと対向する現像領域に於いては、現像スリーブ28が、感光ドラム1aの移動方向と順方向で移動し、周速比は、感光ドラム1aに対して1.75倍で移動している。この周速比に関しては、0〜3.0倍の間で設定され、好ましくは、0.5〜2.0倍の間に設定されれば、何倍でも構わない。移動速度比は、大きくなればなるほど現像効率はアップするが、あまり大きすぎると、トナー飛散、現像剤劣化等の問題点が発生するので、上記の範囲内で設定することが好ましい。
次に、本実施形態にて用いられる、トナーとキャリアを含む二成分現像剤について説明する。トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は4μm以上、10μm以下が好ましい。より好ましくは8μm以下であることが好ましい。本実施形態では、トナーの平均粒径は、画質とハンドリング性を考慮して約6μmとしている。
また、キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアは、重量平均粒径が20〜60μm、好ましくは30〜50μmであり、抵抗率が107Ωcm以上、好ましくは108Ωcm以上である。本実施形態では、108Ωcmのもので、50%粒径(D50)が40μm程度の粒子を用いている。本実施形態では、現像容器22内において、このようなトナーとキャリアとを重量比で約9:91の割合で混合し、トナー濃度(全現像剤重量に占めるトナー重量の割合(比率):TD比)9%の二成分現像剤として使用し、剤量としては350g内包している。
次に、現像装置4aの駆動制御系を説明する。現像スリーブ28は現像部駆動手段として不図示の第1の駆動手段モータM1により駆動され、第1及び第2の搬送スクリュ25、26は撹拌搬送手段として不図示の第2の駆動手段モータM2により駆動されている。本実施形態では、これらモータは共に駆動停止時に加減速レートにより角加速度が設定できるステッピングモータを用い、画像形成時における定常状態の駆動回転速度は、それぞれ、565rpm、900rpmとした。また、本実施形態においては、第1の駆動手段モータM1、第2の駆動手段モータM2はそれぞれ現像スリーブ28と第1の搬送スクリュ25に直結され、更に第1の搬送スクリュ25と第2の搬送スクリュ26はギアでつながっている。このため、現像スリーブ28と第1の搬送スクリュ25はそれぞれ565rpm、900rpmで駆動し、第2の搬送スクリュ26は900rpmで駆動する。
[現像剤の補給]
次に、本実施形態における現像剤の補給方法について図2及び図3を用いて説明する。現像装置4aの上部には、トナーとキャリアを混合した補給用の二成分現像剤を収容するホッパ31が配置される。トナー補給手段を構成するこのホッパ31は、下部にスクリュ状の搬送部材32を備え、搬送部材32の一端が現像装置4aの前端部に設けられた現像剤補給口30の位置まで延びている。
次に、本実施形態における現像剤の補給方法について図2及び図3を用いて説明する。現像装置4aの上部には、トナーとキャリアを混合した補給用の二成分現像剤を収容するホッパ31が配置される。トナー補給手段を構成するこのホッパ31は、下部にスクリュ状の搬送部材32を備え、搬送部材32の一端が現像装置4aの前端部に設けられた現像剤補給口30の位置まで延びている。
画像形成によって消費された分のトナーは、搬送部材32の回転力と、現像剤の重力によって、ホッパ31から現像剤補給口30を通過して、現像容器22に補給される。このようにしてホッパ31から現像装置4aに現像剤が補給される。現像剤の補給量は、搬送部材32の回転回数によって凡そ定められるが、この回転回数は図示しないトナー補給量制御部によって定められる。トナー補給量制御の方法としては、二成分現像剤のトナー濃度を光学的或いは磁気的に検知するものや、感光ドラム1a上の基準潜像を現像してそのトナー像の濃度を検知する方法などを適宜選択することが可能である。
[現像剤の排出]
次に、本実施形態における現像剤の排出方法について図2及び図3を用いて説明する。図2に示すように、現像容器22の側壁には、現像剤排出部の一例として現像剤排出口40が設けられており、この現像剤排出口40より劣化現像剤が矢印にしたがって排出される。現像剤の補給工程により現像装置4a内の現像剤が増加すると、増加量に応じて、現像剤はこの現像剤排出口40より溢れ出るように排出される。即ち、現像剤排出口40は、現像剤の補給に伴う余剰現像剤を現像容器22から排出する。排出された現像剤は搬送部材である回収スクリュ41により図示しない回収現像剤貯蔵庫まで搬送される。
次に、本実施形態における現像剤の排出方法について図2及び図3を用いて説明する。図2に示すように、現像容器22の側壁には、現像剤排出部の一例として現像剤排出口40が設けられており、この現像剤排出口40より劣化現像剤が矢印にしたがって排出される。現像剤の補給工程により現像装置4a内の現像剤が増加すると、増加量に応じて、現像剤はこの現像剤排出口40より溢れ出るように排出される。即ち、現像剤排出口40は、現像剤の補給に伴う余剰現像剤を現像容器22から排出する。排出された現像剤は搬送部材である回収スクリュ41により図示しない回収現像剤貯蔵庫まで搬送される。
現像剤排出口40は、現像剤が定常状態に至った時の所定剤面高さに合わせて、現像容器22の所定の高さの位置に形成される。本実施形態では、現像剤排出口40は現像室23の側壁に、現像室23の底面から高さ15mmの位置に現像剤排出口40の開口部の底辺が来るように設けられている。現像剤排出口40は、現像剤搬送方向10mm×高さ5mmの開口幅を有する。尚、現像剤排出口40の形状及び大きさは、上述したものには限られず、現像容器22内の内圧が上昇した際に、内圧を下げるために現像剤排出口40から空気を排出する構成であればよい。
なお、現像剤排出口40の位置は、現像剤補給口30の位置より現像剤搬送方向上流側で、第1の搬送スクリュ25が配置されている現像室23の側壁の現像剤搬送方向下流側に形成されている。これは、補給された新しい現像剤がすぐに排出されないようにするためである。図3に示すように、現像剤排出口40は、現像室23において、第1方向D1に関して、第2連通口27bと現像スリーブ28の最大画像領域A1との間に設けられている。尚、本実施形態では、現像スリーブ28の最大画像領域A1とは、現像スリーブ28の回転軸線方向に関して、感光ドラム1aの表面上に画像を形成可能な画像領域のうちの最大画像領域に対応する現像スリーブ28の領域のことである。
[現像剤排出口と第1の搬送スクリュとの関係]
次に、現像剤排出口40と第1の搬送スクリュ25との関係について、図4を用いて説明する。上述したように、現像容器22の現像室23内には、搬送部材である第1の搬送スクリュ25が配置されている。また、現像室23内の側壁には現像剤排出口40が設けられており、第1の搬送スクリュ25は、一部が現像剤排出口40と対向するように配置されている。
次に、現像剤排出口40と第1の搬送スクリュ25との関係について、図4を用いて説明する。上述したように、現像容器22の現像室23内には、搬送部材である第1の搬送スクリュ25が配置されている。また、現像室23内の側壁には現像剤排出口40が設けられており、第1の搬送スクリュ25は、一部が現像剤排出口40と対向するように配置されている。
第1の搬送スクリュ25は、回転軸70上に螺旋状に形成されたスクリュ羽根76を有し、回転することで回転軸70に沿って現像室23内の現像剤を搬送する。本実施形態では、第1の搬送スクリュ25は、例えば、軸径6mmの回転軸70の軸方向に亘って、1ピッチ40mm、外径18mmのスクリュ羽根76が、条数2条で設けられて形成されている。第1の搬送スクリュ25は、第1連通口27aから現像スリーブ28の最大画像領域A1の範囲を超えて現像剤排出口40の上流手前まで均等に設けられている。第2の搬送スクリュ26は、軸径6mmの回転軸に軸方向に渡って1ピッチ30mm、外径18mmの撹拌羽根であるスクリュ羽根が条数1条で設けられて形成され、回転することで撹拌室24内の現像剤を搬送する。
ここで、第1の搬送スクリュ25のスクリュ羽根76による現像剤の跳ね上げ現象について、比較例である図9に示す現像装置404を用いて説明する。上述のように、現像剤排出口40より溢れるように排出される余剰現像剤の他に、現像剤排出口40に対向している第1の搬送スクリュ25のスクリュ羽根76の跳ね上げにより、余剰でない現像剤が排出されてしまうことがある。このようなスクリュ羽根76による現像剤の跳ね上げ現象は以下のようなプロセスで発生する。現像容器22内の現像剤はスクリュ羽根76の回転に伴い、スクリュ羽根76に押されるような形で搬送方向である第1方向D1に搬送される。この時、現像剤は、スクリュ羽根76の回転に伴い第1方向D1以外に回転方向にも力を受ける。したがって、現像剤は、第1方向D1に対して回転方向にも力を受けた分だけ斜め方向に搬送されることとなる。この結果、現像剤は、現像室23内の現像剤排出口40が設けられている側面方向にも跳ね上げられる。そして、第1の搬送スクリュ25が現像剤排出口40と対向する対向部分においては、跳ね上げられた現像剤が現像剤排出口40から直接排出されてしまうため、不必要な排出の原因となっている。
このような現像剤の跳ね上げ現象の対策として、第1の搬送スクリュ25が現像剤排出口40と対向する対向部分においては、スクリュ羽根76を設けない構成が考えられる。しかしながら、現像剤排出口40と対向する対向部分にスクリュ羽根76のない構成においても、余剰でない現像剤が排出されてしまうことがある。現像剤排出口40の対向部分にスクリュ羽根76のない構成においても余剰でない現像剤が排出されてしまう現象について、以下に説明する。現像容器22内は、駆動中も空気の流入と排出を繰り返しながら、常に一定の気圧に保たれている。図9の太矢印に示すように、現像スリーブ28の回転に伴い、現像スリーブ28上にコートされた現像剤(磁気穂)は磁気穂内に空気を含んだ状態で現像容器22内の撹拌室24に取り込まれる。その結果、現像容器22内の気圧は上昇するため、現像スリーブ28によって取り込まれた空気は、撹拌室24から第2連通口27bを通って現像室23にある現像剤排出口40から排出することで現像容器22内の内圧を一定に保っている。
この時、現像剤排出口40より第1方向D1の下流側にある0.5ピッチのスクリュ羽根の回転に伴って、第2連通口27bへと搬送される現像剤の一部が跳ね上げられることがある。跳ね上げられた現像剤は、現像スリーブ28から現像剤排出口40へと流れる気流に乗って現像剤排出口40から排出されてしまうため、不必要な排出の原因となっている。この現象は、現像容器22内の現像剤量が少ない時ほど顕著に発生し易い。現像容器22内の現像剤量が現像室23の側壁に設けられた現像剤排出口40から溢れるように余剰の現像剤を排出できるだけの量を貯蔵している場合について考える。この場合、現像室23の現像剤排出口40近傍の現像剤の剤面高さは、第1の搬送スクリュ25のスクリュ羽根76の半分以上を現像剤で埋めている。このため、現像剤排出口40より第1方向D1の下流側にある0.5ピッチのスクリュ羽根が回転して現像剤を跳ね上げても、第1の搬送スクリュ25の上流から搬送されてくる現像剤に飲み込まれる。したがって、跳ね上げた現像剤が、現像スリーブ28から現像剤排出口40へと流れる気流に乗ることは抑えられる。
一方、現像容器22内の現像剤量が少なく、現像室23の側壁に設けられた現像剤排出口40よりも現像剤面が低い場合について考える。この場合、現像室23の現像剤排出口40の近傍の現像剤の剤面高さは第1の搬送スクリュ25のスクリュ羽根76の半分よりも低いため、第1の搬送スクリュ25の上流から搬送されてくる現像剤量が少ない。したがって、現像剤排出口40の第1方向D1の下流側にあるスクリュ羽根が回転して跳ね上げた現像剤が、第1の搬送スクリュ25の上流から搬送されてくる現像剤に飲み込まれることが抑制されてしまう。このため、跳ね上げられた現像剤は、現像スリーブ28から現像剤排出口40へと流れる気流に乗って現像剤排出口40から排出されてしまう虞がある。特に、スクリュ羽根無しで搬送された現像剤は、現像剤排出口40より下流に位置するスクリュ羽根に急に当接することで跳ね上げられ易く、跳ね上げられた現像剤は現像剤排出口40の下流側から外部に流れる気流に乗って現像剤排出口40から排出され易い。
このような気流による現像剤の排出現象の対策として、本実施形態では、第1の搬送スクリュ25を以下のように構成している。図4に示すように、現像室23は、第1方向D1に関して、第1領域71と、第2領域72と、第3領域73と、第4領域74とを有している。第1領域71は、第1方向D1に関して、現像剤排出口40の上流端から下流端までの領域である。例えば、第1方向D1に関して、現像剤排出口40が複数並んで配置されている場合がある。この場合は、一連の現像剤排出口40のうちの最上流側に位置する現像剤排出口40の上流端40bから最下流側に位置する現像剤排出口40の下流端40aまでに亘って設けられているものとする。
第2領域72は、第1領域71の上流側に隣接し、第1領域71から最大画像領域A1までの間の少なくとも一部の領域である。第3領域73は、第1領域71の下流側に隣接し、第1領域71の下流端から所定範囲の領域である。第4領域74は、第2領域72の上流側に隣接し、少なくとも一部が最大画像領域A1に重なる領域である。また、第1の搬送スクリュ25は、少なくとも第4領域74、第2領域72、第1領域71、第3領域73に亘って設けられた回転軸70と、少なくとも第4領域74において回転軸70の周囲に螺旋状に形成されたスクリュ羽根76とを有している。また、第1領域71、第2領域72、第3領域73において、回転軸70にスクリュ羽根76が形成されていない。
より具体的には、スクリュ羽根76は、現像剤排出口40の中心から現像剤搬送方向上流に15mmの位置で終わるように設けられている。つまり、現像室23の現像剤排出口40の中心から現像剤搬送方向上流15mmの位置を起点とし、現像剤排出口40の中心から25mm離れた現像剤搬送方向下流の回転軸70の端部までスクリュ羽根76のない回転軸70だけで構成されている。第2連通口27bは、現像剤排出口40の中心から現像剤搬送方向下流に10mm離れた位置に配置されている。したがって、第1方向D1に関して、第1領域71は10mm、第2領域72は10mm、第3領域73は20mmとしている。即ち、スクリュ羽根76の無い部分で、第1方向D1に関して、第3領域73の長さは第2領域72の長さよりも長い。このため、現像剤を跳ね上げ易い現像剤排出口40より下流側のスクリュ羽根を現像剤排出口40から十分に遠ざけることができる。
ここで、本願発明者が鋭意検討して、第2領域72と第3領域73との各寸法と、余剰でない現像剤の排出の良否との関係を求めた。その結果を表1に示す。尚、表1中、余剰でない現像剤の排出に対する評価として、◎印は非常に良好な抑制、○印は良好な抑制、×印は不十分な抑制をそれぞれ意味する。
表1に示すように、第3領域73が第2領域72より長い場合に良好であり、特に第2領域72及び第3領域73のいずれも10mm以上である場合に、良好な結果を得た。したがって、本実施形態では、第3領域73の長さを20mmとしているが、これには限られず第3領域73の長さは第2領域72の長さよりも長ければよい。また、第2領域72及び第3領域73の長さは、それぞれ10mm以上であることが好ましい。
このように、本実施形態では、第1の搬送スクリュ25の現像剤排出口40の対向部を含む現像剤排出口40の上下流10mm以上の領域で、スクリュ羽根76がない。本願発明者らが鋭意検討した結果、上述した構成とすることにより、現像容器22内の現像剤量が少ない場合においても、現像剤排出口40の近傍で現像剤を跳ね上げることを抑制できる。したがって、跳ね上げられた現像剤が、現像スリーブ28から現像剤排出口40へと流れる気流に乗ることが抑制されるため、不必要な現像剤の排出を低減することができる。
尚、本実施形態の第1の搬送スクリュ25の構成は、現像剤排出口40の現像剤搬送方向下流から第2連通口27bまで現像剤を搬送するスクリュ羽根76がないため、搬送力が低下することになる。しかしながら、現像室23から撹拌室24へは重力による現像剤の自重で搬送することができるため、現像室23の下流で現像剤が滞留することは抑制される。
上述したように、本実施形態の現像装置4aによれば、第1の搬送スクリュ25は、スクリュ羽根76の無い部分で、第1方向D1に関して、第3領域73の長さは第2領域72の長さよりも長い。これにより、現像剤排出口40から余剰でない現像剤が排出されることを抑制できる。
また、本実施形態の現像装置4aによれば、現像剤排出口40より下流側にはスクリュ羽根76が設けられていない。このため、現像剤排出口40より下流側ではスクリュ羽根76により現像剤が跳ね上げられることはなく、現像剤が少ない場合であっても現像剤排出口40の近傍における現像剤の跳ね上げを抑制することができる。
また、本実施形態の現像装置4aによれば、第2領域72は10mmとしているので、現像剤排出口40と第4領域74に設けられたスクリュ羽根76との距離を十分に取ることができる。このため、現像剤排出口40より上流側でスクリュ羽根76により現像剤が跳ね上げられても、現像剤排出口40まで殆ど届かず、現像剤が少ない場合であっても現像剤排出口40の近傍における現像剤の跳ね上げを抑制することができる。
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態について、図5及び図6を用いて説明する。本実施形態の現像装置104では、図5に示すように、第1の搬送スクリュ25の第3領域73より下流側にスクリュ羽根77を有している点で、第1の実施形態とは構成を異にする。但し、それ以外の構成については、第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
本発明の第2の実施形態について、図5及び図6を用いて説明する。本実施形態の現像装置104では、図5に示すように、第1の搬送スクリュ25の第3領域73より下流側にスクリュ羽根77を有している点で、第1の実施形態とは構成を異にする。但し、それ以外の構成については、第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
本実施形態では、第1の搬送スクリュ25は、第1方向D1に関して第3領域73より下流側の領域である第5領域75において、回転軸70に螺旋状のスクリュ羽根77が形成されている。スクリュ羽根77による現像剤の搬送方向は第1方向D1である。ここでは、第1方向D1に関して、第1領域71は10mm、第2領域72は10mm、第3領域73は10mmとしている。即ち、スクリュ羽根77は、現像剤排出口40の中心よりも第1方向D1の下流側に15mmの位置で、第2連通口27bとオーバーラップするように現像剤を搬送するよう設けられている。このように、現像剤を跳ね上げ易い現像剤排出口40より下流側のスクリュ羽根77を、現像剤排出口40から10mm遠ざけて設けている。
スクリュ羽根77は、例えば、軸径6mmの回転軸70に1ピッチ40mm、外径18mmの抜き勾配を持たない螺旋状の羽根が、条数2条で0.5ピッチのみ設けられているものとしている。ここで、抜き勾配とは、型成形品に設ける金型をスムーズに抜くための傾斜のことである。
図6(a)及び(b)に、抜き勾配を持つ場合と持たない場合の断面図と、現像剤が羽根から受ける力の方向を各々矢印で示した。図6(a)に示すように、抜き勾配を持つスクリュ羽根76の場合、現像剤はスクリュ羽根76の回転に伴い、スクリュ羽根76の回転方向(円周方向)に力を受ける。また、スクリュ羽根76が回転軸70の垂線vに対して角度を持っているため、現像剤は回転方向(円周方向)だけでなく、回転方向外周側(外向き)の半径方向にもスクリュ羽根76から力を受ける。このため、第1の搬送スクリュ25の回転により力を受けた現像剤は、外側方向に向かって跳ね飛ばされることとなる。
一方、図6(b)に示すように、抜き勾配を持たないスクリュ羽根77の場合、現像剤はスクリュ羽根77の回転に伴い、同じくスクリュ羽根77の回転方向(円周方向)に力を受ける。この時、抜き勾配を持たないスクリュ羽根77は回転軸70の垂線に対して角度を持っていないため、回転方向外周側(外向き)の半径方向の力を受けない。このため、第1の搬送スクリュ25の回転により力を受けた現像剤は、外側方向に跳ね上げることなく搬送することができる。
第4領域74に設けられているスクリュ羽根76は、抜き勾配を持つことが好ましく、第5領域75に設けられているスクリュ羽根77は、抜き勾配を持たないことが好ましい。第1連通口27aから現像スリーブ28の最大画像領域A1を挟んで現像剤排出口40の中心より15mm手前まで設けられたスクリュ羽根76は、現像スリーブ28へ現像剤を供給しつつ搬送する必要がある。スクリュ羽根76は回転軸70の垂線v(図6(a)参照)に対して角度を有するため、外向きの半径方向の力を利用して現像スリーブ28へ効率よく現像剤を供給することができる。
上述したように、本実施形態の現像装置104によれば、第1の搬送スクリュ25は、第1方向D1に関して、第3領域73の長さを10mm確保しており、現像剤排出口40と第4領域74に設けられたスクリュ羽根76との距離を十分に取ることができる。これにより、現像剤を跳ね上げ易い現像剤排出口40より下流側のスクリュ羽根77を現像剤排出口40から十分に遠ざけることができ、現像剤が少ない場合であっても現像剤排出口40の近傍における現像剤の跳ね上げを抑制することができる。
また、本実施形態の現像装置104によれば、第1の搬送スクリュ25は、現像剤排出口40の中心から第1方向D1の下流15mmの位置で第2連通口27bとオーバーラップするように現像剤を搬送するスクリュ羽根77を有している。このため、特に搬送力が低下することになるプロセススピード(感光ドラム1aの回転速度)の低速時に効果を発揮する。
例えば、画像形成装置100が複数のプロセススピードを有し、厚紙やコート紙などのメディア対応でプロセススピードを半速にした場合、現像性や現像剤の劣化の観点から感光ドラム1aとの周速比を一定にするため現像装置104の駆動速度も半速にする。本実施形態では、プロセススピード等速の時は、現像スリーブ28と第1の搬送スクリュ25及び第2の搬送スクリュ26の駆動速度をそれぞれ565rpm、900rpmで駆動する。また、プロセススピード半速の時は、現像スリーブ28と第1の搬送スクリュ25及び第2の搬送スクリュ26の駆動速度をそれぞれ282.5rpm、450rpmで駆動する。プロセススピード半速の時は、等速の時と比べて搬送力が低下する。このため、現像剤排出口40の中心から第1方向D1の下流の回転軸70の端部まで回転軸70のみとした場合、重力による自重の力だけで現像室23から撹拌室24へ現像剤を搬送させようとすると、第2連通口27b近傍で現像剤が滞留してしまう虞がある。これに対し、本実施形態の構成とすることにより、スクリュ羽根77が第2連通口27b近傍の現像剤を効率よく現像室23から撹拌室24へ現像剤を搬送することができるため、現像室23の下流で現像剤が滞留することを抑制できる。
尚、上述した本実施形態の現像装置104では、現像剤排出口40より下流側のスクリュ羽根77の形状を抜き勾配を有さないものとした場合について説明したが、これには限られない。例えば、スクリュ羽根77の形状を抜き勾配を有するものとしてもよい。
<第3の実施形態>
本発明の第3の実施形態について、図7を用いて説明する。本実施形態の現像装置204では、第1の搬送スクリュ25は、第1領域71、第2領域72、第3領域73の少なくとも一部において、第2スクリュ羽根76bが形成されている点で、第1の実施形態とは構成を異にする。但し、それ以外の構成については、第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
本発明の第3の実施形態について、図7を用いて説明する。本実施形態の現像装置204では、第1の搬送スクリュ25は、第1領域71、第2領域72、第3領域73の少なくとも一部において、第2スクリュ羽根76bが形成されている点で、第1の実施形態とは構成を異にする。但し、それ以外の構成については、第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
本実施形態では、第1の搬送スクリュ25は、第4領域74において、回転軸70のスクリュ羽根である第1スクリュ羽根76aが形成されている。第2スクリュ羽根76bは、第1領域71、第2領域72、第3領域73の少なくとも一部において、回転軸70の周囲に螺旋状に形成され、第1スクリュ羽根76aの外径より小さい外径を有している。このため、第2スクリュ羽根76bが設けられている領域では、第1スクリュ羽根76aが設けられている場合に比べて現像剤の跳ね上げ力を小さくすることができる。また、スクリュ羽根が全く設けられていない場合に比べて、現像剤の搬送力を得ることができるので、搬送性を確保することができる。尚、第2スクリュ羽根76bは、第1領域71、第2領域72、第3領域73の全体に形成されていてもよく、あるいは、第2領域72のみに形成されていてもよい。また、第2スクリュ羽根76bの外径が回転軸70の外径より僅かしか大きくない場合、即ち第2スクリュ羽根76bが極めて小さい場合は、実質的に第1の実施形態の回転軸70のみを有するものと同等とする。また、本実施形態でも、第1方向D1に関して、第3領域73の長さは第2領域72の長さよりも長い。
上述したように、本実施形態の現像装置204によれば、第1の搬送スクリュ25は、第1方向D1に関して、第3領域73の長さは第2領域72の長さよりも長い。これにより、現像剤排出口40から余剰でない現像剤が排出されることを抑制できる。
また、本実施形態の現像装置204によれば、第1領域71、第2領域72、第3領域73の少なくとも一部において、第1スクリュ羽根76aの外径より小さい外径を有する第2スクリュ羽根76bが形成されている。このため、現像剤の搬送性を確保しながらも、現像剤排出口40より下流側では現像剤が大きく跳ね上げられることはなく、現像剤が少ない場合であっても現像剤排出口40の近傍における現像剤の跳ね上げを抑制することができる。
<第4の実施形態>
本発明の第4の実施形態について、図8を用いて説明する。本実施形態の現像装置304では、第1の搬送スクリュ25は、第1領域71、第2領域72、第3領域73の少なくとも一部において、第2スクリュ羽根76bが形成されている点で、第2の実施形態とは構成を異にする。但し、それ以外の構成については、第2の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。尚、第2スクリュ羽根76bの外径が回転軸70の外径より僅かしか大きくない場合、即ち第2スクリュ羽根76bが極めて小さい場合は、実質的に第2の実施形態の回転軸70のみを有するものと同等とする。
本発明の第4の実施形態について、図8を用いて説明する。本実施形態の現像装置304では、第1の搬送スクリュ25は、第1領域71、第2領域72、第3領域73の少なくとも一部において、第2スクリュ羽根76bが形成されている点で、第2の実施形態とは構成を異にする。但し、それ以外の構成については、第2の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。尚、第2スクリュ羽根76bの外径が回転軸70の外径より僅かしか大きくない場合、即ち第2スクリュ羽根76bが極めて小さい場合は、実質的に第2の実施形態の回転軸70のみを有するものと同等とする。
本実施形態では、第1の搬送スクリュ25の第3領域73より下流側にスクリュ羽根(第3スクリュ羽根)77を有している。また、第1の搬送スクリュ25は、第4領域74において、回転軸70スクリュ羽根である第1スクリュ羽根76aが形成されている。スクリュ羽根77の外径は、第2スクリュ羽根76bの外径より大きい。このため、第2スクリュ羽根76bで搬送された現像剤は、スクリュ羽根77に達してから更に円滑に搬送される。
上述したように、本実施形態の現像装置304によれば、第1の搬送スクリュ25は、第1方向D1に関して、第3領域73の長さを10mm確保しており、現像剤排出口40と第4領域74に設けられたスクリュ羽根76との距離を十分に取ることができる。これにより、現像剤を跳ね上げ易い現像剤排出口40より下流側のスクリュ羽根77を現像剤排出口40から十分に遠ざけることができ、現像剤が少ない場合であっても現像剤排出口40の近傍における現像剤の跳ね上げを抑制することができる。
また、本実施形態の現像装置304によれば、第1領域71、第2領域72、第3領域73の少なくとも一部において、第1スクリュ羽根76aの外径より小さい外径を有する第2スクリュ羽根76bが形成されている。このため、現像剤の搬送性を確保しながらも、現像剤排出口40より下流側では現像剤が大きく跳ね上げられることはなく、現像剤が少ない場合であっても現像剤排出口40の近傍における現像剤の跳ね上げを抑制することができる。
尚、上述した第1〜第4の実施形態の現像装置4a,104,204,304では、現像室23を上に、撹拌室24を下に、上下に縦一列に配置した所謂縦撹拌の構成を用いて説明したが、これには限られない。現像室23と撹拌室24の関係が上下の位置関係にあればよく、例えば、現像室23が撹拌室24の斜め上に位置する構成であってもよい。あるいは、現像室23が撹拌室24の下側に配置される構成であってもよい。また、現像剤排出口40は、現像室23に設けられることには限られず、現像室23ではなく撹拌室24に設けられていてもよい。
4a,104,204,304…現像装置、22…現像容器、23…現像室(第1室)、24…撹拌室(第2室)、25…第1の搬送スクリュ、26…第2の搬送スクリュ、27…隔壁、27a…第1連通口、27b…第2連通口、28…現像スリーブ(現像剤担持体)、40…現像剤排出口(現像剤排出部)、70…回転軸、71…第1領域、72…第2領域、73…第3領域、74…第4領域、75…第5領域、76…スクリュ羽根、76a…第1スクリュ羽根、76b…第2スクリュ羽根、77…スクリュ羽根(第3スクリュ羽根)、A1…最大画像領域、D1…第1方向、D2…第2方向。
Claims (11)
- 現像剤を収容する現像容器であって、第1室と、前記第1室の上方又は下方に設けられ、前記第1室と共に現像剤の循環経路を形成する第2室と、を有する前記現像容器と、
前記第1室又は前記第2室から供給された現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記第1室に配設され、前記第1室内の現像剤を第1方向に搬送する第1の搬送スクリュと、
前記第2室に配設され、前記第2室内の現像剤を前記第1方向と反対の第2方向に搬送する第2の搬送スクリュと、
前記現像容器の内部で前記第1室と前記第2室とを上下に隔て、前記第2室から前記第1室に現像剤を受け渡す第1連通口と、前記第1連通口より前記第1方向の下流側に設けられ、前記第1室から前記第2室に現像剤を受け渡す第2連通口と、を有する隔壁と、
前記第1室において、前記第1方向に関して前記第2連通口と前記現像剤担持体の最大画像領域との間に設けられ、前記現像容器内の余剰現像剤を前記現像容器から排出するための現像剤排出部と、を備える現像装置であって、
前記第1室は、前記第1方向に関して、前記現像剤排出部の上流端から下流端までの領域である第1領域と、前記第1領域の上流側に隣接し、前記第1領域から前記最大画像領域までの間の少なくとも一部の領域である第2領域と、前記第1領域の下流側に隣接し、前記第1領域の下流端から所定範囲の領域である第3領域と、前記第2領域の上流側に隣接し、少なくとも一部が前記最大画像領域に重なる領域である第4領域と、を有し、
前記第1の搬送スクリュは、少なくとも前記第4領域、前記第2領域、前記第1領域、前記第3領域に亘って設けられた回転軸と、少なくとも前記第4領域において前記回転軸の周囲に螺旋状に形成されたスクリュ羽根とを有し、前記第1領域、前記第2領域、前記第3領域において、前記回転軸に前記スクリュ羽根が形成されておらず、
前記第1方向に関して、前記第3領域の長さは前記第2領域の長さよりも長い、
ことを特徴とする現像装置。 - 前記第1方向に関して、前記第3領域の長さは10mm以上である、
ことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 現像剤を収容する現像容器であって、第1室と、前記第1室の上方又は下方に設けられ、前記第1室と共に現像剤の循環経路を形成する第2室と、を有する前記現像容器と、
前記第1室又は前記第2室から供給された現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記第1室に配設され、前記第1室内の現像剤を第1方向に搬送する第1の搬送スクリュと、
前記第2室に配設され、前記第2室内の現像剤を前記第1方向と反対の第2方向に搬送する第2の搬送スクリュと、
前記現像容器の内部で前記第1室と前記第2室とを上下に隔て、前記第2室から前記第1室に現像剤を受け渡す第1連通口と、前記第1連通口より前記第1方向の下流側に設けられ、前記第1室から前記第2室に現像剤を受け渡す第2連通口と、を有する隔壁と、
前記第1室において、前記第1方向に関して前記第2連通口と前記現像剤担持体の最大画像領域との間に設けられ、前記現像容器内の余剰現像剤を前記現像容器から排出するための現像剤排出部と、を備える現像装置であって、
前記第1室は、前記第1方向に関して、前記現像剤排出部の上流端から下流端までの領域である第1領域と、前記第1領域の上流側に隣接し、前記第1領域から前記最大画像領域までの間の少なくとも一部の領域である第2領域と、前記第1領域の下流側に隣接し、前記第1領域の下流端から所定範囲の領域である第3領域と、前記第2領域の上流側に隣接し、少なくとも一部が前記最大画像領域に重なる領域である第4領域と、を有し、
前記第1の搬送スクリュは、少なくとも前記第4領域、前記第2領域、前記第1領域、前記第3領域に亘って設けられた回転軸と、少なくとも前記第4領域において前記回転軸の周囲に螺旋状に形成されたスクリュ羽根とを有し、前記第1領域、前記第2領域、前記第3領域において、前記回転軸に前記スクリュ羽根が形成されておらず、
前記第1方向に関して、前記第3領域の長さは10mm以上である、
ことを特徴とする現像装置。 - 前記第1方向に関して、前記第2領域の長さは10mm以上である、
ことを特徴とする請求項3に記載の現像装置。 - 前記第1の搬送スクリュは、前記第1方向に関して前記第3領域の下流側に隣接する領域である第5領域において、前記回転軸に螺旋状のスクリュ羽根が形成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像装置。 - 現像剤を収容する現像容器であって、第1室と、前記第1室の上方又は下方に設けられ、前記第1室と共に現像剤の循環経路を形成する第2室と、を有する前記現像容器と、
前記第1室又は前記第2室から供給された現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記第1室に配設され、前記第1室内の現像剤を第1方向に搬送する第1の搬送スクリュと、
前記第2室に配設され、前記第2室内の現像剤を前記第1方向と反対の第2方向に搬送する第2の搬送スクリュと、
前記現像容器の内部で前記第1室と前記第2室とを上下に隔て、前記第2室から前記第1室に現像剤を受け渡す第1連通口と、前記第1連通口より前記第1方向の下流側に設けられ、前記第1室から前記第2室に現像剤を受け渡す第2連通口と、を有する隔壁と、
前記第1室において、前記第1方向に関して前記第2連通口と前記現像剤担持体の最大画像領域との間に設けられ、前記現像容器内の余剰現像剤を前記現像容器から排出するための現像剤排出部と、を備える現像装置であって、
前記第1室は、前記第1方向に関して、前記現像剤排出部の上流端から下流端までの領域である第1領域と、前記第1領域の上流側に隣接し、前記第1領域から前記最大画像領域までの間の少なくとも一部の領域である第2領域と、前記第1領域の下流側に隣接し、前記第1領域の下流端から所定範囲の領域である第3領域と、前記第2領域の上流側に隣接し、少なくとも一部が前記最大画像領域に重なる領域である第4領域と、を有し、
前記第1の搬送スクリュは、少なくとも前記第4領域、前記第2領域、前記第1領域、前記第3領域に亘って設けられた回転軸と、少なくとも前記第4領域において前記回転軸の周囲に螺旋状に形成された第1スクリュ羽根と、前記第1領域、前記第2領域、前記第3領域の少なくとも一部において、前記回転軸の周囲に螺旋状に形成された前記第1スクリュ羽根の外径より小さい外径の第2スクリュ羽根とを有し、
前記第1方向に関して、前記第3領域の長さは前記第2領域の長さよりも長い、
ことを特徴とする現像装置。 - 前記第1方向に関して、前記第3領域の長さは10mm以上である、
ことを特徴とする請求項6に記載の現像装置。 - 現像剤を収容する現像容器であって、第1室と、前記第1室の上方又は下方に設けられ、前記第1室と共に現像剤の循環経路を形成する第2室と、を有する前記現像容器と、
前記第1室又は前記第2室から供給された現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記第1室に配設され、前記第1室内の現像剤を第1方向に搬送する第1の搬送スクリュと、
前記第2室に配設され、前記第2室内の現像剤を前記第1方向と反対の第2方向に搬送する第2の搬送スクリュと、
前記現像容器の内部で前記第1室と前記第2室とを上下に隔て、前記第2室から前記第1室に現像剤を受け渡す第1連通口と、前記第1連通口より前記第1方向の下流側に設けられ、前記第1室から前記第2室に現像剤を受け渡す第2連通口と、を有する隔壁と、
前記第1室において、前記第1方向に関して前記第2連通口と前記現像剤担持体の最大画像領域との間に設けられ、前記現像容器内の余剰現像剤を前記現像容器から排出するための現像剤排出部と、を備える現像装置であって、
前記第1室は、前記第1方向に関して、前記現像剤排出部の上流端から下流端までの領域である第1領域と、前記第1領域の上流側に隣接し、前記第1領域から前記最大画像領域までの間の少なくとも一部の領域である第2領域と、前記第1領域の下流側に隣接し、前記第1領域の下流端から所定範囲の領域である第3領域と、前記第2領域の上流側に隣接し、少なくとも一部が前記最大画像領域に重なる領域である第4領域と、を有し、
前記第1の搬送スクリュは、少なくとも前記第4領域、前記第2領域、前記第1領域、前記第3領域に亘って設けられた回転軸と、少なくとも前記第4領域において前記回転軸の周囲に螺旋状に形成された第1スクリュ羽根と、前記第1領域、前記第2領域、前記第3領域の少なくとも一部において、前記回転軸の周囲に螺旋状に形成された前記第1スクリュ羽根の外径より小さい外径の第2スクリュ羽根とを有し、
前記第1方向に関して、前記第3領域の長さは10mm以上である、
ことを特徴とする現像装置。 - 前記第1方向に関して、前記第2領域の長さは10mm以上である、
ことを特徴とする請求項8に記載の現像装置。 - 前記第1の搬送スクリュは、前記第1方向に関して前記第3領域の下流側に隣接する領域である第5領域において、前記回転軸の周囲に螺旋状に形成された第3スクリュ羽根を有し、
前記第3スクリュ羽根の外径は、前記第2スクリュ羽根の外径より大きい、
ことを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記第1室は、前記第2室の上方に設けられ、前記現像剤担持体に現像剤を供給し、
前記第2室は、前記現像剤担持体から現像剤を回収する、
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の現像装置。
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JP2019148002A JP2021028696A (ja) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 現像装置 |
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JP2019148002A Pending JP2021028696A (ja) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 現像装置 |
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-
2019
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