JP4048738B2 - 現像装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤からなる画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に使用される現像装置に係り、特に、その現像装置におけるハウジングの現像剤収容部に取り付けられる現像剤攪拌搬送部材としてのオーガーの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子写真、静電記録等の画像形成方式を利用したプリンタ等の画像形成装置においては、感光体等の像担持体に形成する静電潜像(静電電位の差による潜像)を粉体状の現像剤により現像し、その現像剤からなる画像を記録用紙等の記録媒体に直接又は中間転写体を介して転写することにより画像形成が行われる。そして、このような画像形成装置にあっては、その現像剤を収容して像担持体と対向する現像領域に供給するための現像装置が装備されている。
【0003】
かかる現像装置としては、一般に、上記像担持体と対向する開口部と現像剤を収容する現像剤収容部とが形成されたハウジング(筐体)と、このハウジングの現像剤収容部に回転可能に取り付けられ、その現像剤収容部に収容されている現像剤を攪拌しながら搬送する現像剤攪拌搬送部材と、前記ハウジングの開口部付近に回転可能に取り付けられ、その現像剤攪拌搬送部材で攪拌された現像剤を担持して像担持体と対向する現像領域まで搬送するロール状等の現像剤担持体とを有し、その現像剤担持体で搬送する現像剤を現像領域において像担持体の静電潜像部分に選択的に付着させることにより現像を行うものが知られている。ちなみに、上記現像剤としては、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤が主に使用される。
【0004】
そして、このような現像装置においては、現像剤攪拌搬送部材として、図10に例示するように、回転軸120の軸線(O)方向に螺旋状に巻きつくような羽根130を形成した構造のオーガー110が使用されている。
【0005】
この種のオーガー110は、通常、図10aに示すように、回転軸120の軸線Oを通る平面で切断したときの羽根130の断面形状(J)がその上端部130aよりも下端部(根元部)130bの方が厚い形状となっており、しかも、その断面形状が羽根130の螺旋方向に対してどこでも同じになるように形成されている。つまり、羽根130については、その厚みの状態が全域で一定になっている。なお、図10bは、その羽根130の断面形状における下端部130bの(回転軸120上における)厚み状態を示している。
【0006】
また、このような羽根130を有するオーガー110においては、一般に、その現像剤の搬送性能を向上させるためには、羽根130のピッチPを広げることや、羽根130の厚みを薄くして搬送面(羽根の側面)を立てることが有利であるとされている。また、その現像剤の攪拌性能を向上させるためには、羽根130のピッチPを狭くすることや、回転軸120に攪拌補助部材(補助羽根)を追加して付けることが有利であるとされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような羽根130を有するオーガー110を使用した現像装置にあっては、次のような課題がある。
【0008】
まず、そのオーガー110における現像剤の搬送性能を向上させるに当たって、羽根130のピッチPを広げる場合には、羽根130による現像剤の攪拌回数が減って攪拌性能が低下してしまうという問題があり、また、羽根130の厚みを薄くして搬送面を立てる場合には、特にピッチPの広い羽根130では厚みを薄くすること自体が難しいという問題がある。
【0009】
一方、そのオーガー110における現像剤の攪拌性能を向上させるに当たって、羽根130のピッチPを狭くする場合には、現像剤の搬送性能が低下し、しかも、羽根130の占有体積が増えるためハウジングの現像剤収容部に常に充填しておくべき現像剤量(サンプ量:充填量)が減ってしまうという問題があり、また、攪拌補助部材を追加して付ける場合には、その補助部材が現像剤の移動に対して障害となり、現像剤の搬送性能が低下してしまうという問題がある。
【0010】
このように従来のオーガー110における基本性能である現像剤の搬送性能及び攪拌性能を両立させることは、容易ではないとされている。
【0011】
また、現像装置をより小型なものとする場合には、ハウジング自体も小型化を余儀なくされ、それに伴い現像剤収容部が小さくなりその収容容積も減少することとなり、最終的には現像剤のサンプ量が減る。このため、以下に詳述するように、その現像剤収容部に取り付けるオーガー110による現像剤の搬送性能及び攪拌性能を両立させることが大きな課題になる。
【0012】
すなわち、現像剤収容部に収容される現像剤のサンプ量が少ないため、現像で消費されて減少する割合も増えるようになり、現像剤収容部に補給される新たな現像剤をオーガー110により迅速に搬送して現像剤担持体に供給する必要がある。つまり、オーガー110の搬送性能を確保する必要がある。
【0013】
また、現像剤収容部が小さくなりオーガーにより搬送する現像剤の搬送経路長も短くなるため、現像剤収容部に補給される新たな現像剤をオーガー110によりその短くなる現像剤搬送経路のなかで素早く十分に攪拌する必要がある。つまり、オーガー110の攪拌性能を確保する必要がある。特に二成分現像剤を使用する場合には、新たに補給されるトナーを攪拌により十分に摩擦帯電させる必要がある。
【0014】
なお、この現像装置におけるハウジングの小型化に伴いオーガー110の搬送性能及び攪拌性能を確保するに際しては、その現像剤収容部における現像剤のサンプ量の更なる低下を招くことを避ける必要がある。これは、サンプ量を多くできるほど、現像剤担持体への現像剤の安定した供給ができ、また、現像剤の寿命にも有利となるからである。しがたって、サンプ量については可能な限り多く確保できるように対処することが肝要となる。
【0015】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現像装置が小型化されることがあっても、そのハウジングの現像剤収容部における現像剤のサンプ量の低下を招くことなく、オーガーの現像剤の搬送性能及び攪拌性能を両立させることができる現像装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の現像装置は、静電潜像が形成される像担持体と対向する開口部と現像剤が収容される現像剤収容部とが形成されたハウジングと、このハウジングの前記現像剤収容部に回転可能に取り付けられ、その現像剤収容部に収容されている現像剤を攪拌しながら搬送する、回転軸の軸線方向に螺旋状に巻きつくような羽根を形成した構造のオーガーと、前記ハウジングの前記開口部付近に回転可能に取り付けられ、前記オーガーで攪拌された現像剤を担持して前記像担持体と対向する現像領域まで周回搬送する現像剤担持体とを有する現像装置において、前記オーガーは、その羽根を、前記回転軸の軸線を通る平面で切断したときの羽根断面形状における下端部が厚い部分と薄い部分とを交互に繰り返すとともに前記回転軸の1回転で3回以上繰り返すパターンとなるように形成していることを特徴とするものである。
【0017】
ここで、上記オーガーにおける羽根は、上記断面形状における上端部よりも下端部の方が厚い関係となる形状からなるものである。その上端部と下端部の間となる羽根の中間部分は、上端部と下端部を単純に接続する平面形状であっても、あるいは、外側に膨張するような凸状の曲面形状であっても、あるいは、内側に湾曲するような凹状の曲面であってもよい。また、羽根の高さは、現像剤収容部の容積(寸法)に応じて適宜設定され、通常は一定であるが、必要であれば部分的に異ならせても構わない。さらに、羽根のピッチは、基本的にオーガーに要求される現像剤の搬送性能に応じて適宜設定されるものであり、任意である。そして、このオーガーは、通常複数本使用されるが、1本のみ使用することでも構わない。上記現像剤は、通常、トナーとキャリアからなる二成分現像剤であるが、上記オーガーを使用する現像装置であれば、トナーからなる一成分現像剤であってもよい。
【0018】
このような現像装置によれば、特にオーガーの羽根の下端部が上記したようなパターンとなっているため、羽根全体の厚みが、その羽根の螺旋方向に対して一様なものとはならず厚くなる部分と薄くなる部分とを(回転軸の1回転で少なくとも3回以上)繰り返すような形態となる。これにより、その羽根の搬送面が一律ではなく規則的にうねるようなものとなるため、現像剤の搬送方向(押し出すように送る方向)が一定ではなくなり、現像剤の攪拌性能が向上する。したがって、オーガーの現像剤の攪拌性能を向上させるために、その羽根のピッチを狭めることや攪拌補助部材を付けることを行う必要がなくなり、この結果、オーガーの羽根の体積増加に伴う現像剤のサンプ量の低下を招くことなく、その搬送性能を低下させることなく十分に確保できるようになる。
【0019】
また、その羽根には薄い部分が交互に存在する形態であるため、搬送面が立った部分が交互に存在するようになり、これによっても現像剤の搬送性能が確保される。また、羽根に薄い部分が交互に存在することは、羽根の体積を低減させることに有効となり、現像剤のサンプ量の増化を図ることも可能となる。このような現像剤の搬送性能及び攪拌性能に優れたオーガーを使用した現像装置は、例えば、その現像剤収容部に貯留して収容する現像剤の量(サンプ量)が、A4版サイズの記録用紙への画像形成ひいては現像を行うことを基準にした場合に220g以下となるような小型の現像装置に適用すると特に有効である。
【0020】
また、この現像装置においては、オーガーの羽根断面形状における下端部の厚い部分の最大断面積がその下端部の薄い部分の最小断面積の3倍以上となるように設定するとよい。これにより、上記したような羽根の搬送面の規則的なうねるような面が顕著なものとなり、現像剤の搬送性能の低下やサンプ量の低下を招くことなく、優れた攪拌性能を得ることができる。
【0021】
さらに、以上の現像装置においては、オーガーの羽根断面形状における下端部の厚い部分の最大厚みW1とその下端部の薄い部分の最小厚みW2とが(W2/W1)≦0.3の関係を満たすように設定するとよい。これによっても、上記したような羽根の搬送面の規則的なうねるような面がより顕著なものとなり、現像剤の搬送性能の低下やサンプ量の低下を招くことなく、優れた攪拌性能を得ることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1〜4は本発明の現像装置の一例を示すものであり、図1はその斜視図、図2は図1のQ−Q線に沿う概略断面図、図3はその分解斜視図、図4は上部ハウジングを取り外した状態の上面図である。
【0023】
この現像装置は、小型の二成分現像装置であり、基本的に、筐体としてのハウジング10と、現像剤担持体としての現像ロール13と、層規制部材としての層規制ロール14と、現像剤攪拌搬送部材としての2本のオーガー15、16と、現像剤供給部材としてのパドルホイール17とでその主要部が構成されている。図中において、符号100は画像情報に応じた静電電位の差による潜像(静電潜像)が形成される像担持体としての感光ドラム、2は非磁性トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤、Eは感光ドラム100上の現像領域であり、また、矢印は回転する部品の回転方向を示している。
【0024】
ハウジング10は、全体が板状に薄く扁平した細長い箱形状からなるものであって、その上下に2分割したプラスチック成型品等からなる下部ハウジング20と上部ハウジング30とを接合して組み立てる構造になっている。また、このハウジング10は、その下部ハウジング20と上部ハウジング30を組み立てた状態において、感光ドラム100と対向する側の端部にハウジング開口部11が形成されるとともに、その内部に現像剤1が存在する空間12が形成される形態になっている。
【0025】
さらに、ハウジング10は、その下部ハウジング20と上部ハウジング30を接合して一体化した後に、第1のサイドブラッケト40と第2のサイドブラケット50を、そのハウジングの左右両端部に外側から嵌め込んで装着することにより、分割した両ハウジング20、30の接合状態が補強される構造になっている。なお、サイドブラケット40、50には、現像ロール13等の回転部材の軸受支持部などが形成されている。
【0026】
下部ハウジング20は、そのハウジング開口部11となる端部とは反対側の端部にまでに至る部位に二成分現像剤2を収容する現像剤収容凹部21が形成されている。この現像剤収容凹部21は、両端部を除く中央部側に設けられた仕切り壁21aにより仕切られるように形成される、平行する2列の現像剤循環搬送路21b,21cを有するものである。図3、4等において、符号21dは循環折返し兼受入れ部、21eは循環折返し部を示す。
【0027】
また、下部ハウジング20には、そのハウジング開口部11となる部位を除く外周部全体にわたって上部ハウジング30と接合させるための接合面部25が形成されている。その接合面部25のうちで開口部11となる部位と対向して並行する端部には、上部ハウジング30との組立て接合時に使用される係止突片26(a〜e)が形成されている。また、その接合面部25の開口部11と近い部位には、上部ハウジング30側に形成される後述のスナップフィット用の係止片(37)が引っ掛けられるスナップフィット用係止部27と、位置決めピン28が形成されている。図3等において、符号19は現像ロール13の端部に対するシール部材、20a,20bはオーガー15、16の軸受の支持孔、20cはパドルホイール17の軸受の支持孔、20dは現像ロール13の軸受の支持部、29はリブである。
【0028】
一方、上部ハウジング30は、下部ハウジング20との組み立て接合時において下部ハウジング20の現像剤収容凹部21などと対向して上方側から塞ぐ役割をはたす蓋のごとき形態からなるものである。図中において、符号33は現像剤補給装置(図示省略)からの補給される現像剤(主にトナー)を受け入れる現像剤補給部、33aは現像剤補給装置の現像剤搬送パイプ(図示省略)が差し込まれる際に開閉する開閉扉付きの補給口である。
【0029】
また、上部ハウジング30には、そのハウジング開口部11となる部位を除く外周部全体にわたって下部ハウジング20と接合させるための接合面部35が形成されている。その接合面部35の開口部11となる部位と対向して並行する端部には、下部ハウジング20側の接合面部25が組立て接合時に内側から差し込まれる複数の係止孔36(a〜e)が形成されている。また、その接合面部35の開口部11となる部位に近い部位には、下部ハウジング20側にある前記スナップフィット用係止部27に引っ掛ける係止片37と、下部ハウジング20側にある前記位置決めピン28が差し込まれる位置決め孔(図示省略)とが形成されている。図2中の符号39は、上記接合面部35のほぼ全域にわたって形成された弾性シール部材であり、その先端中央部に前記下部ハウジング20との組み立て接合時にリブ29が食い込むようになっている。
【0030】
現像ロール13は、ハウジング開口部11から一部露出するような状態で回転駆動可能に配置される中空円筒形状からなる非磁性のスリーブ13aと、このスリーブ13aの中空内に位置固定された状態で配置され、複数の磁極が所定の角度に適宜配置されたマグネットロール13bとで構成されたものである。層規制ロール14は、現像ロール13(スリーブ13a)の表面に担持される二成分現像剤1の層厚を所定の厚さに規制するための非磁性ロールからなるものであり、そのスリーブ13aの表面に対して当該層規制の厚さに相当する間隙をあけた状態で対向配置される。パドルホイール17は、回転軸部に4枚の羽根部を形成した羽根車状の回転部材であり、現像ロール13とオーガー16の間となる位置で回転駆動するように配設されている。
【0031】
オーガー15、16は、そのいずれも回転軸60の軸線方向に螺旋状に所定のピッチで巻きつくような羽根70を形成した構造からなる回転部材であり、下部ハウジング20の現像剤収容凹部21における前記2列の現像剤循環搬送路内でそれぞれ回転駆動するように配設されている(図2、4)。
【0032】
そして、この現像装置におけるオーガー15、16は、図5に示すように、その羽根70を、一定の高さHでかつ一定のピッチPで螺旋状に連続して形成しているとともに、回転軸60の軸線(O)を通る平面で切断したときの羽根断面形状(J)における上端部70aよりも下端部(根元部)70bの方が厚い関係となる形状(先細りをした台形)に形成している。この羽根の上端部70aについては、ほぼ平滑な面としている。図5中の符号Waは上端部70aの厚み、Wbは下端部70bの厚みを示す。なお、上記各厚みはいずれも、回転軸60の軸線(O)を通る平面で切断したときの羽根70の上端部70a及び下端部70bの幅寸法である(以後も同様である)。
【0033】
また、羽根70については、図5〜7に示すように、その下端部70bが厚い部分72と薄い部分73とを交互に繰り返し(図5、6)、しかも回転軸60の1回転で4回繰り返すパターンとなるように形成している(図7)。図5中の符号W1は厚い羽根部分72における下端部70bの厚み、W2は薄い羽根部分73における下端部70bの厚みを示す。厚い羽根部分72と薄い羽根部分73の繰り返しパターンの単位は、図7に2点鎖線L1で示す部分(或る厚い羽根部分72の中心)から2点鎖線L2で示す部分(次の厚い羽根部分の中心)までの部分である。すなわち、或る厚い羽根部分72の中心から薄い羽根部分73を通過して次の厚い羽根部分の中心に至るまでの領域である。また、図7の2点鎖線L3は、2点鎖線L1を始点とした場合に回転軸60の1回転分に相当する終点を示す。
【0034】
このような条件からなる羽根70は、図5や図6に示すように、羽根全体の厚みが、その羽根70の螺旋方向に対して一様なものとはならず厚くなる部分と薄くなる部分とを繰り返すような形態となる。これにより、その羽根70の搬送面70cが、一律ではなく規則的にうねるようなものとなる。
【0035】
また、この実施の形態では、上記羽根断面形状(J)における下端部70bの厚い部分72の最大断面積(S1)がその下端部70bの薄い部分73の最小断面積(S2)の3倍以上(S1≧3×S2)となるように設定している。さらに、その羽根断面形状(J)における下端部70bの厚い部分72の最大厚みW1とその下端部70bの薄い部分73の最小厚みW2とが(W2/W1)≦0.3の関係を満たすように設定している。
【0036】
また、このような羽根70を形成したオーガー15、16は、プラスチック成形法である射出成形法で作製することができる。その成形に際しては、成形金型として、羽根70の厚い部分72と薄い部分73との繰り返しパターン(単位)が回転軸60の1回転で4回であることから、その羽根70の繰り返しパターンに合わせてオーガーを90°ごとの4方に分割される部位を成形するための4つの分割金型を使用する、4方割り金型が使用される。なお、この成型金型については、作製すべきオーガーの回転軸60の1回転に対する羽根70の厚い部分72と薄い部分73との繰り返しパターン(単位)の数に相応して、3方割り以上に構成した割り金型を適宜選択して使用すればよい。
【0037】
以上のような構成からなる現像装置は、以下のようにして組み立てられる。
【0038】
まず、シール部材19を下部ハウジング20の装着部位にそれぞれ装着した後に、その下部ハウジング20に対し、現像ロール13、パドルホイール17、2本のオーガー15、16、層規制ロール14を下部ハウジング20に形成された前記各軸受孔20a〜c等に差し入れることにより装着する。
【0039】
次いで、このように現像ロール13等が装着された下部ハウジング20に対し、上部ハウジング20を取り付ける。
【0040】
この上部ハウジング20の取り付けは、初めに、その接合面部35における係止孔36(a〜e)に下部ハウジング20の接合面部25における係止突片26(a〜e)を差し入れた状態にしてから、その上部ハウジング30のハウジング開口11側となる部位側を下部ハウジング20と接合させるように押し付ける。これにより、上部ハウジング30のスナップフィット用係止片37が下部ハウジング30のスナップフィット用係止部27に引っ掛けられ、もって下部ハウジング20と上部ハウジング30の接合状態が固定される。またこれと同時に、下部ハウジング20側にある位置決めピン28が上部ハウジング30側の位置決め孔38に差し込まれ、もって下部ハウジング20と上部ハウジング30の接合状態が最終的に位置決めされる(図16a)。この結果、下部ハウジング20と上部ハウジング30とが正確に接合されて一体化される。
【0041】
続いて、この下部ハウジング20と上部ハウジング30とを接合したハウジング10の左右両端部に対して、第1及び第2のサイドブラケット40、50を嵌め込んで装着する(図1)。このサイドブラケット40、50の装着により、下部ハウジング20と上部ハウジング30の接合状態が補強される。
【0042】
このように組み立てられた現像装置は、そのハウジング10の現像剤収容凹部21に所定量(サンプ量)の現像剤2が充填される。また、この現像装置の使用に際しては、上部ハウジング30の現像剤補給部33から新たな現像剤が補給されるようになっている。
【0043】
そして、この現像装置は、概略、以下のように作動する
【0044】
まず、ハウジング10内において現像ロール13、パドルホイール17及びオーガー15、16が矢印方向にそれぞれ回転し始める。これにより、ハウジング10の下部ハウジング20における現像剤収容凹部21に収容されている二成分現像剤2が回転するオーガー15、16によって攪拌されながら現像剤収容凹部21の2列の搬送通路内を循環搬送される。この際、オーガー15、16の回転動作により二成分現像剤1のトナーがキャリアと十分に攪拌されて摩擦帯電されるとともにそのオーガーの回転軸60の軸線方向にそって良好に搬送される。また、オーガー16によって攪拌されながら搬送される二成分現像剤1の一部は、パドルホイール17側に搬送供給される。
【0045】
続いて、そのパドルホイール17側に搬送された二成分現像剤2は、パドルホイール17の羽根部の搬送力により現像ロール13側に搬送供給される。このようにして現像ロール13に供給された二成分現像剤2は、現像ロール13のマグネットロール13bからの磁力により矢印方向に回転するスリープ13aの表面に穂立ち状の磁気ブラシを形成するように担持された後、そのスリーブ13aの回転に伴って搬送される途中で層厚規制ロール14を通過する際にほぼ一定の層厚にされてから感光ドラム100と対向する現像領域Eに搬送される。
【0046】
このように現像ロール13によって現像領域Eに搬送された二成分現像剤1は、その磁気ブラシの先端部を感光ドラム100の表面に接触させた状態で通過するが、その通過時に、現像ロール13に印加される現像バイアス電圧により現像ロール13と感光ドラム100の間に形成される現像電界により、そのトナー1aのみが感光ドラム100上の静電潜像に静電的に付着する。これにより、この現像装置による静電潜像の現像が実行される。
【0047】
以下、この現像装置を用いて行った、オーガー15、16の攪拌性能及び搬送性能に関する評価試験について説明する。
【0048】
そのオーガー15、16としては、直径が5mm、長さ(実際に攪拌搬送を行う羽根70が形成される部分の長さ)が228mmの回転軸60に、下記条件の羽根70をピッチPが25mm、回転軸60を含むオーガーの外径が13mm程度となるように螺旋状に形成したものを使用した。羽根70については、その厚い羽根部分72における下端部70bの厚みW1を0.80mm、その薄い羽根部分73における下端部70bの厚みW2を5.16mmとした。なお、羽根70の上端部70aの厚みWaは、その厚い羽根部分72と薄い羽根部分73の違いに関係なく、いずれも0.50mmとした。
【0049】
ちなみに、このオーガー15、16の羽根断面形状(J)における下端部70bの厚い部分72の最大断面積(S1)は11.0mm2、その下端部70bの薄い部分73の最小断面積(S2)は2.5mm2である。これにより、前記した「S1≧3×S2」との条件を満たしている。また、前記した羽根断面形状(J)における下端部70bの厚い部分72の最大厚みW1とその下端部70bの薄い部分73の最小厚みW2との関係を示す「W2/W1」の値は、0.8/5.16=0.155となり、こちらも前記した「(W2/W1)≦0.3」との条件を満たしている。
【0050】
このオーガー15、16をハウジング10の現像剤収容凹部21における2列の現像剤循環搬送路21b,21cにそれぞれ回転可能に取り付けた。この際、オーガー(羽根70の上端部70a)と各現像剤循環搬送路の間隙は1.0mm程度とした。現像剤収容凹部21には、サンプ量が115g(A4版サイズ)となる量の成分現像剤2を充填した。このサンプ量の二成分現像剤のトナーは、予めオーガー15、16を回転させて所定の電位に帯電させておく。
【0051】
評価試験は、このオーガー15、16を1.4回/secの回転速度で各方向(図2中に示す各矢印方向)にそれぞれ回転させると同時に、図4に示すように、ハウジング10の現像剤補給部33から現像剤収容凹部21(循環折返し兼受入れ部21d)に、無帯電のトナーを上記現像剤2のサンプ量の1%に相当する量だけ投入した。そして、現像ロール13の測定地点Kにおいて、その現像ロール13(スリーブ13a)上に担持されている二成分現像剤を10秒又は5秒間隔で一定量ずつサンプリングし、その各現像剤の帯電分布(電荷分布)についてチャージスペクトログラフ(CGS法)を用いて測定した。このときの結果を図8に示す。
【0052】
比較のため、従来のオーガー110(図10)を2本用いた場合について同様の評価試験を行った(比較例)。そのオーガー110は、羽根130の下端部130bの厚みが常に4mmである羽根130を形成した以外は本実施の形態におけるオーガー15、16と同じ条件(上記各条件)のものを使用した。このときの結果を図9に示す。
【0053】
図9に示す結果から明らかなように、従来のオーガー110を使用した場合(比較例の場合)には、オーガー110による攪拌時間が10秒及び15秒の前後において帯電分布のピークが2つ存在している。これは、従来のオーガー110では、投入された無帯電のトナーがオーガー110によってサンプ量として収容されている既存の現像剤2と攪拌混合されて十分に摩擦帯電される前に、現像ロール13の測定地点Kに到達しており、この結果、その既存の現像剤2による帯電分布のピークと投入された帯電不足の現像剤(トナー)による帯電分布のピークとが現れているものと考えられる。
【0054】
これに対し、図8に示す結果から明らかなように、本実施の形態におけるオーガー15、16を使用した場合(実施例の場合)には、比較例の場合とは異なり、2つの帯電分布のピークが現れていない。これにより、実施例では、投入された無帯電のトナーがオーガー15、16によって既存の二成分現像剤と良好に攪拌されて十分に摩擦帯電されてから現像ロール13の測定地点Kに到達しているものと考えられる。したがって、実施例では、オーガー15、16による良好な攪拌性が得られることがわかる。
【0055】
また、実施例と比較例のいずれの場合にも、無帯電のトナーが投入されて混入されたことにより、帯電量自体は攪拌時間が10秒及び15秒の時点でおいて一時的に少し低下している。これにより、投入した無帯電トナーの現像ロール13の測定地点Kへの到達時間は、ほぼ同じであると認められる。したがって、実施例におけるオーガー15、16による現像剤の搬送性能は、比較例におけるオーガー110のそれとほぼ同じレベルで差がなく、十分であることがわかる。これにより、オーガー15、16は、現像剤の攪拌性能及び搬送性能のいずれも優れたものであると認められる。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現像装置は、オーガーの羽根について前記したように構成することにより、現像装置が小型化されることがあっても、そのハウジングの現像剤収容部における現像剤のサンプ量の低下を招くことなく、オーガーの現像剤の搬送性能及び攪拌性能を両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1に係る現像装置を示す斜視図。
【図2】 図2のV−V線に沿う断面図。
【図3】 図2の現像装置の分解斜視図。
【図4】 図2の現像装置において上部ハウジングを外したときの状態を示す上面図。
【図5】 図2の現像装置で使用するオーガーを示すもので、(a)はその全体の要部を示す正面図、(b)はその薄い羽根部分を示す一部断面図、(c)はその厚い羽根を示す一部断面図。
【図6】 図5(a)の2点鎖線Mで示す丸枠におけるオーガーの羽根部分(繰り返しパターンの一単位分に相当する)を示す拡大図、
【図7】 オーガーにおける羽根の下端部の形成パターンを示す説明図。
【図8】 実施例の試験結果を示すグラフ図。
【図9】 比較例の試験結果を示すグラフ図。
【図10】 従来の現像装置に使用されているオーガーを示すもので、(a)はその全体の要部を示す正面図、(b)はそのオーガーにおける羽根の下端部の形成パターンを示す説明図。
【符号の説明】
2…(二成分)現像剤、10…ハウジング、11…開口部、21…現像剤収容凹部、15,16…オーガ、60…回転軸、70…羽根、70b…下端部、72…厚い羽根部分、73…薄い羽根部分、100…像担持体、J…羽根断面形状。
Claims (2)
- 静電潜像が形成される像担持体と対向する開口部と現像剤が収容される現像剤収容部とが形成されたハウジングと、このハウジングの前記現像剤収容部に回転可能に取り付けられ、その現像剤収容部に収容されている現像剤を攪拌しながら搬送する、回転軸の軸線方向に螺旋状に巻きつくような羽根を形成した構造のオーガーと、前記ハウジングの前記開口部付近に回転可能に取り付けられ、前記オーガーで攪拌された現像剤を担持して前記像担持体と対向する現像領域まで周回搬送する現像剤担持体とを有する現像装置において、
前記オーガーは、その羽根を、前記回転軸の軸線を通る平面で切断したときの羽根断面形状における下端部が厚い部分と薄い部分とを交互に繰り返すとともに前記回転軸の1回転で3回以上繰り返すパターンとなるように形成し、かつ、前記下端部の厚い部分の最大厚みW1とその下端部の薄い部分の最小厚みW2とが(W2/W1)≦0.3の関係を満たすように設定されていることを特徴とする現像装置。 - 前記オーガーの羽根断面形状における下端部の厚い部分の最大断面積がその下端部の薄い部分の最小断面積の3倍以上となるように設定されている請求項1に記載の現像装置。
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