DE102012205111A1

DE102012205111A1 - Entwicklungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012205111A1
Application number: DE102012205111A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Matsumoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2012-10-04
Also published as: CN102736480A; US20120251185A1; GB2489592B; GB201205484D0; GB2489592A

Abstract

Eine Entwicklungsvorrichtung hat ein Entwicklertragebauteil zum Tragen eines Entwicklers, der einen Toner und einen Träger hat; eine erste Förderkammer zum Fördern entlang des Entwicklertragebauteils, um den Entwickler zu dem Entwicklertagebauteil zuzuführen, und zum Sammeln des Entwicklers, der an dem Entwicklertragebauteil getragen wird, nachdem er einer Entwicklung unterzogen worden ist; eine zweite Förderkammer, die mit Endabschnitten der ersten Förderkammer verbunden ist, zum Ausbilden eines Zirkulationswegs mit der ersten Förderkammer; und ein Schraubenbauteil, das drehbar in der ersten Förderkammer vorgesehen ist. In einem Bereich, in dem das Schraubenbauteil wenigstens einem Entwicklungsbereich in Bezug auf eine Drehachsenrichtung des Entwicklertragebauteils gegenüberliegt, weist das Schraubenbauteil einen ersten schraubenförmigen Abschnitt mit einer Schraubrichtung des Förderns des Entwicklers in der gleichen Richtung wie eine Zirkulationsrichtung des Zirkulationswegs und einen zweiten schraubenförmigen Abschnitt mit einer Schraubrichtung entgegengesetzt zu der Schraubrichtung des ersten schraubenförmigen Abschnitts auf.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung zum Fördern eines Entwicklers entlang eines Entwicklertragebauteils durch Drehen eines Schraubenblatts. Im Speziellen betrifft die vorliegende Erfindung einen Aufbau zum Unterdrücken eines Phänomens, dass ein Tonergehalt (Konzentration) des Entwicklers, der an dem Entwicklertragebauteil getragen wird, an einer stromabwärtigen Seite einer Förderrichtung durch ein Bild mit teilweise hoher Dichte periodisch schwankt.
Ein Bilderzeugungsgerät, in dem eine Entwicklungsvorrichtung zum Bewirken einer Entwicklung durch Verwenden eines Zweikomponentenentwicklers, der prinzipiell einen Toner und einen Träger enthält, montiert ist, wird weitläufig verwendet. Wie in 4 gezeigt ist, wird in einer Entwicklungsvorrichtung 4h, die den Zweikomponentenentwickler verwendet, in einem Zirkulationsweg, der durch eine erste Förderkammer 52 und eine zweite Förderkammer 53 gebildet wird, der Entwickler gerührt und gemischt, um den Toner und den Träger triboelektrisch zu laden, und wird anschließend an einem Entwicklertragebauteil 56 getragen, um eine Entwicklung des Tonerbilds zu bewirken. Ein Schraubenbauteil 54, das in der ersten Förderkammer 52 vorgesehen ist, und ein Schraubenbauteil 55, das in der zweiten Förderkammer 53 vorgesehen ist, fördern den Entwickler in zueinander entgegengesetzten Richtungen, und die erste Förderkammer 52 und die zweite Förderkammer 53 übertragen den Entwickler wechselseitig an ihren Endabschnitten. Dann führt eine Entwicklerzuführvorrichtung H51 den Entwickler, der den Toner in einer Menge enthält, die zu einer Menge des Toners korrespondiert, die für die Entwicklung eines elektrostatischen Bilds verbraucht wird, von einem Entwicklerzuführabschnitt 51 zu.
In der Entwicklungsvorrichtung ist es wünschenswert, dass ein neu zugeführter Toner in dem zirkulierenden Entwickler schnell gemischt und verteilt wird, um eine ausreichende Gelegenheit der triboelektrischen Aufladung vorzusehen. Wenn der Entwickler an dem Entwicklertragebauteil 56 in einem Zustand getragen wird, in dem es keine ausreichende Gelegenheit der triboelektrischen Aufladung gibt und ein Ladebetrag gering ist, gibt es eine Möglichkeit, dass sich der Entwickler in einen Umfang mit einer Drehung des Entwicklertragebauteils 56 verstreut ( JP 7-13420 A ). Des Weiteren gibt es eine Möglichkeit, dass sich der Toner an einem weißen Hintergrundabschnitt ablagert, wo der Toner sich nicht ablagern sollte, und somit ein Bildfehler auftritt ( JP 7-13420 A ).
In JP 7-13420 A ist das Schraubenbauteil 55, das in der zweiten Förderkammer 53 vorgesehen ist, verbessert, so dass eine Rühr- und Mischleistung zwischen dem Entwickler, der in der zweiten Förderkammer 53 zirkuliert, und dem neu zugeführten Entwickler verbessert ist. An einer Position, die von einem Schraubenblatt des Schraubenbauteils 55 in Bezug auf eine Umfangsrichtung beabstandet ist, ist ein Rührvorsprung vorgesehen. Das Schraubenblatt des Schraubenbauteils ist mit einem weggeschnittenen Abschnitt an einem Randlinienabschnitt versehen, so dass ein Gleichgewicht zwischen einer Entwicklerförderleistung und einer Entwicklerrührleistung zu der Seite der Entwicklerrührleistung verschoben ist.
Ein Volumen des Entwicklers in der Entwicklungsvorrichtung verringert sich mit einer Verkleinerung des Bilderzeugungsgeräts und andererseits erhöht sich eine maximale Tonerverbrauchsmenge pro Zeiteinheit aufgrund einer Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit mit einer Verbesserung der Produktivität des Bilderzeugungsgeräts. Aus diesem Grund ist es erfordert, dass die Entwicklungsvorrichtung eine Leistung hat, die eine Tonerauflademenge in einer kurzen Zeit durch schnelles Mischen und Verteilen des neu zugeführten Entwickler in einen begrenzten Entwickler, der in der Entwicklungsvorrichtung zirkuliert, in einem weiten Bereich einer Entwicklerzuführmenge in Abhängigkeit eines Bilds erhöhen kann.
In der Entwicklungsvorrichtung, die in JP 7-13420 A beschrieben ist, obwohl die Entwicklerrührleistung in einer Ganghöhe des Schraubenblatts durch den Rührvorsprung verbessert werden kann, bildet das Schraubenblatt selbst eine Trennung bzw. Trennwand, so dass das Vermischen und Rühren des Entwicklers in zwei Bereichen, zwischen denen das Schraubenblatt angeordnet ist, gestört ist. Des Weiteren, wenn der Entwickler, der in einer Ganghöhe des Schraubenblatts zugeführt wird, gefördert wird, während er in einer Ganghöhe des Schraubenblatts begrenzt ist, tritt eine Änderung des Tonergehalts (ein Gewichtsverhältnis des Toners zu einem Gesamtgewicht des Entwicklers) in dem Zirkulationsweg in Bezug auf die Entwicklerförderrichtung auf. Wenn der Entwickler mit der Änderung (Schwankung) des Tonergehalts entlang des Zirkulationswegs an dem Entwicklertragebauteil getragen wird, so wie er ist, tritt eine Entwicklungsungleichmäßigkeit des elektrostatischen Bilds auf, so dass es eine Möglichkeit gibt, dass eine Dichteungleichmäßigkeit in einem Bild auftritt, das aus dem elektrostatischen Bild entwickelt wird.
Des Weiteren, wenn der zugeführte Entwickler gefördert wird, während er in einer Ganghöhe des Schraubenblatts begrenzt ist, wird ein Anteil von diesem höher als der des Entwicklers außerhalb der einen Ganghöhe, und demzufolge wird eine durchschnittliche Tonerauflademenge eher niedriger und somit erhöht sich auch ein Anteil von nicht geladenem Toner. Aus diesem Grund, der vorstehend beschrieben ist, gibt es eine Möglichkeit, dass die Verstreuung des Entwicklers und des Bildfehlers derart, dass der Toner an dem weißen Hintergrundabschnitt abgelagert wird, problematisch wird.
Mit anderen Worten gesagt ist ein Betrieb zum Vorwärtsdrücken des Entwicklers in der Förderrichtung durch das Schraubenblatt ein einer vorausgehenden Ganghöhe nichts anderes als ein trennender Förderbetrieb zum Verhindern eines Mischens mit einem Entwickler, der durch das Schraubenblatt in einer gegenwärtigen (nachfolgenden) einen Ganghöhe gefördert wird. Auf solch eine Begrenzung der Rührleistung des Schraubenblatts selbst gibt es in der JP 7-13420 A keinen Hinweis.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entwicklungsvorrichtung vorzusehen, die eine Dichteungleichmäßigkeit effizient unterdrücken kann, die durch ein Trennfördern eines Entwicklers, dessen Tonerdichte mit einem Bilderzeugungsbetrieb verringert ist, zwischen Schraubenganghöhen verursacht wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Entwicklungsvorrichtung vorgesehen, die folgendes aufweist: ein Entwicklertragebauteil zum Tragen eines Entwicklers, der einen Toner und einen Träger aufweist; eine erste Förderkammer zum Fördern entlang des Entwicklertragebauteils, um den Entwickler zu dem Entwicklertragebauteil zu fördern, und zum Sammeln des Entwicklers, der an dem Entwicklertragebauteil getragen wird, nachdem dieser einer Entwicklung unterzogen worden ist; eine zweite Förderkammer, die mit Endabschnitten der ersten Förderkammer verbunden ist, zum Bilden eines Zirkulationswegs mit der ersten Förderkammer; und ein Schraubenbauteil, das drehbar in der ersten Förderkammer vorgesehen ist, wobei in einem Bereich, in dem das Schraubenbauteil wenigstens einem Entwicklungsbereich in Bezug auf eine Drehachsenrichtung des Entwicklertragebauteils gegenüberliegt, das Schraubenbauteil einen ersten schraubenförmigen bzw. spiralförmigen Abschnitt mit einer Schraub- bzw. Spiralrichtung des Förderns des Entwicklers in der gleichen Richtung wie eine Zirkulationsrichtung des Zirkulationswegs und einen zweiten schraubenförmigen bzw. spiralförmigen Abschnitt mit einer Schraub- bzw. Spiralrichtung entgegengesetzt zu der Schraub- bzw. Spiralrichtung des ersten schraubenförmigen bzw. spiralförmigen Abschnitts aufweist.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher bei Betrachtung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zusammengenommen mit den begleitenden Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung eines Aufbaus eines Bilderzeugungsgeräts.
2 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
3 ist eine Draufsicht der Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
4 ist eine Draufsicht einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer Vergleichsausführungsform.
5 ist eine Darstellung einer Übertragung eines Entwicklers zu einer Entwicklungshülse.
6 ist eine Darstellung des Förderns des Entwicklers durch ein Schraubenblatt.
Teile (a) und (b) von 7 sind Darstellung einer Übertragung des Entwicklers zu einer lichtempfindlichen Trommel.
8 ist eine Darstellung einer Anordnung eines entgegengesetzt bzw. umgekehrt gewundenen Rührblatts in Ausführungsform 1.
9 ist eine Darstellung einer Förderleistung, die an dem umgekehrt gewundenen Rührblatt vorgesehen wird.
Teile (a) und (b) von 10 sind Darstellungen eines Rühreffekts durch das umgekehrt gewundene Rührblatt in Bezug auf eine Längsrichtung.
11 ist eine Darstellung eines Verhaltens des Entwicklers in dem Fall, in dem das umgekehrt gewundene Rührblatt eine Ganghöhe hat.
12 ist eine Darstellung eines Verhaltens des Entwicklers in dem Fall, in dem das umgekehrt gewundene Rührblatt zwei Ganghöhen hat.
13 ist eine Darstellung eines Anordnungsintervalls des umgekehrt gewundenen Rührblatts.
14 ist eine Darstellung einer Bewertung einer Dichteungleichmäßigkeit eines ausgegebenen Bilds.
15 ist eine Draufsicht einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2.
16 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Anzahl von umgekehrt gewundenen Rührblättern und einer Tonerverschlechterung (oder Rührleistung) zeigt.
17 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3.
Teile (a) und (b) von 18 sind Darstellungen von Aufbauten von Rührschrauben in Entwicklungsvorrichtungen gemäß modifizierten Beispielen von Ausführungsform 3.
19 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4.
20 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem weggeschnittenen Bereich des umgekehrt gewundenen Rührblatts und einer Leichtigkeit des Verstopfens des Entwicklers (oder einer Rührleistung) zeigt.
21 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 5.
22 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Durchmesser des umgekehrt gewundenen Rührblatts und einer Leichtigkeit einer Entwicklerverschlechterung (oder einer Rührleistung) zeigt.
23 ist eine Draufsicht einer Entwicklungsvorrichtung.
24 ist eine Draufsicht einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer Vergleichsausführungsform.
25 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6.
26 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Rührschraube.
27 ist eine Darstellung eines Förderns eines Entwicklers in einer herkömmlichen Entwicklungsvorrichtung.
Teile (a) und (b) von 28 sind Darstellungen des Förderns eines Entwicklers in einer Entwicklungsvorrichtung in Ausführungsform 6.
29 ist eine Darstellung eines Rühr- und Mischvorgangs in dem Fall, in dem das umgekehrt gewundene schraubenförmige Rührblatt eine Ganghöhe hat.
30 ist eine Darstellung eines Rühr- und Mischvorgangs in dem Fall, in dem das umgekehrt gewundene schraubenförmige Rührblatt zwei Ganghöhen hat.
Teile (a) und (b) von 31 sind Darstellungen von Messergebnissen einer Toneraufladungsmengenverteilung.
32 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 7.
Teile (a) und (b) von 33 sind Darstellungen von Aufbauten von Rührschrauben in Entwicklungsvorrichtungen gemäß modifizierten Beispielen von Ausführungsform 7.
34 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 8.
35 ist eine Darstellung eines Wegschneideeffekts von einem umgekehrt gewundenen Rührblatt.
36 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem weggeschnittenen Bereich des umgekehrt gewundenen Rührblatts und einer Verstopfungsleichtigkeit des Entwicklers (oder der Rührleistung) zeigt.
37 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 9.
38 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Durchmesser des umgekehrt gewundenen Rührblatts und einer Leichtigkeit einer Entwicklerverschlechterung (oder einer Rührleistung) zeigt.
39 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 9.
40 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube gemäß einer Vergleichsausführungsform.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann auch in anderen Ausführungsformen ausgeführt werden, in denen ein Teil oder alle Bestandteile der folgenden Ausführungsformen mit alternativen Bestandteilen ersetzt sind, solange ein umgekehrt gewundenes Schraubenblatt (mit einer Schraubrichtung bzw. Spiralrichtung entgegengesetzt zu einer Schraubrichtung bzw. Spiralrichtung eines normal gewundenen Schraubenblatts) an irgendeinem zwischenliegenden Punkt eines Schraubenbauteils zum Fördern eines Entwicklers entlang eines Entwicklertragebauteils vorgesehen ist.
Deshalb, wenn eine Entwicklungsvorrichtung einen Zweikomponentenentwickler verwendet, kann die vorliegende Erfindung in nicht nur der Entwicklungsvorrichtung ausgeführt werden, die ein einzelnes Entwicklertragebauteil verwendet, sondern auch in Entwicklungsvorrichtungen, die zwei und drei Entwicklungstragebauteile verwenden. Wenn ein Bilderzeugungsgerät eine Bilderzeugung mit Hilfe eines Zweikomponentenentwicklers bewirkt, kann die vorliegende Erfindung ungeachtet eines Unterschieds zwischen einer Tandembauart und einer Eintrommelbauart, eines Unterschieds zwischen einer Zwischenübertragungsbauart, einer Aufzeichnungsmaterialbeförderungsbauart und einer Direktübertragungsbauart und eines Unterschieds zwischen einem monochromatischen Bilderzeugungsgerät und einem Vollfarbbilderzeugungsgerät ausgeführt werden. In den folgenden Ausführungsformen wird nur ein Hauptteil des Bilderzeugungsgeräts, der die Ausbildung und die Übertragung des Tonerbilds betrifft, beschrieben, aber die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen Gebieten von Geräten oder Maschinen, wie beispielsweise Druckern, verschiedenen Druckmaschinen, Kopiermaschinen, Faksimilemaschinen und Multifunktionsmaschinen, ausgeführt werden.
Des Weiteren wird auf eine Darstellung und eine redundante Erklärung allgemeiner Dinge der Entwicklungsvorrichtung und des Bilderzeugungsgeräts, die in JP 7-13420 A beschrieben sind, verzichtet.
[Bilderzeugungsgerät]
1 ist eine Darstellung eines Aufbaus eines Bilderzeugungsgeräts 100. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Bilderzeugungsgerät 100 ein Vollfarbdrucker des Zwischenübertragungstyps und des Tandemtyps, in dem Bilderzeugungsabschnitte Pa für Gelb, Pb für Magenta, Pc für Zyan und Pd für Schwarz entlang einem Zwischenübertragungsriemen 5 angeordnet sind.
An dem Bilderzeugungsabschnitt Pa wird ein gelbes Tonerbild auf einer lichtempfindlichen Trommel 1a ausgebildet und wird dann auf den Zwischenübertragungsriemen 5 primärübertragen. An dem Bilderzeugungsabschnitt Pb wird ein Magentatonerbild auf einer lichtempfindlichen Trommel 1b ausgebildet und wird dann auf den Zwischenübertragungsriemen 5 primärübertragen. An den Bilderzeugungsabschnitten Pc und Pd werden ein Zyantonerbild und ein schwarzes Tonerbild an einer lichtempfindlichen Trommel 1c bzw. einer lichtempfindlichen Trommel 1d ausgebildet und werden auf den Zwischenübertragungsriemen 5 primärübertragen.
Die vier Farbtonerbilder, die auf dem Zwischenübertragungsriemen getragen werden, werden zu einem Sekundärübertragungsabschnitt T2 befördert, bei dem die vier Farbtonerbilder auf ein Aufzeichnungsmaterial P sekundärübertragen werden.
Der Zwischenübertragungsriemen 5 ist gestützt, indem er sich um eine Spannrolle 61, eine Antriebsrolle 63 und eine entgegengesetzte Rolle 62 herum erstreckt, und wird durch die Antriebsrolle 63 angetrieben, wodurch er mit der Prozessgeschwindigkeit von 273 mm/s in der Richtung gedreht wird, durch einen Pfeil R2 gekennzeichnet ist.
Eine Sekundärübertragungsrolle 10 berührt den Zwischenübertragungsriemen 5, der durch die entgegengesetzte Rolle 62 an einer Innenfläche gestützt ist, wodurch ein Sekundärübertragungsabschnitt T2 ausgebildet wird. Das Aufzeichnungsmaterial P, das aus einer Aufzeichnungsmaterialkassette 12 herausgezogen wird, wird, eins nach dem anderen, durch eine Trennrolle 13 getrennt, um zu Registrierrollen 40 geliefert zu werden. Die Registrierrollen 14 empfangen das Aufzeichnungsmaterial P in einem Ruhezustand, um das Aufzeichnungsmaterial P in einen Stand-by-Zustand zu versetzen, und liefern dann das Aufzeichnungsmaterial P zu dem Sekundärübertragungsabschnitt T2, während sie das Aufzeichnungsmaterial P zeitlich auf die Tonerbilder auf dem Zwischenübertragungsriemen 5 abstimmen.
In einem Prozess, in dem das Aufzeichnungsmaterial P an dem Sekundärübertragungsabschnitt T2 spaltbefördert wird, während es mit den Tonerbildern überlagert wird, wird die Gleichspannung mit positiver Polarität auf die Sekundärübertragungsrolle 10 aufgebracht, so dass die Vollfarbtonerbilder von dem Zwischenübertragungsriemen 5 auf das Aufzeichnungsmaterial P sekundärübertragen werden. Restlicher Übertragungstoner, der auf der Oberfläche des Zwischenübertragungsriemens 5 verbleibt, ohne übertragen zu werden, wird durch eine Riemenreinigungsvorrichtung 18 gesammelt.
Das Aufzeichnungsmaterial P, auf das die vier Farbtonerbilder sekundär übertragen werden, wird von dem Zwischenübertragungsriemen 5 krümmungsgetrennt und wird in eine Fixierungsvorrichtung 16 geliefert, in der die Tonerbilder einer Aufbringung von Wärme und Druck unterzogen werden und somit auf einer Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials P fixiert werden. Anschließend wird das Aufzeichnungsmaterial P zur Außenseite des Bilderzeugungsgeräts abgegeben.
Die Bilderzeugungsabschnitte Pa, Pb, Pc und Pd haben im Wesentlichen den gleichen Aufbau, außer dass sich die Farben der Toner von Gelb für eine Entwicklungsvorrichtung 4a, die an dem Bilderzeugungsabschnitt Pa vorgesehen ist, von Magenta für eine Entwicklungsvorrichtung 4b, die an dem Bilderzeugungsabschnitt Pb vorgesehen ist, von Zyan für eine Entwicklungsvorrichtung 4c, die an dem Bilderzeugungsabschnitt Pc vorgesehen ist, und von Schwarz für eine Entwicklungsvorrichtung 4d, die an dem Bilderzeugungsabschnitt Pd vorgesehen ist, voneinander unterscheiden. In der folgenden Beschreibung wird der Bilderzeugungsabschnitt Pa für Gelb beschrieben und in Bezug auf andere Bilderzeugungsabschnitte Pb, Pc und Pd ist das Suffix a von Bezugszeichen (Symbolen) zum Darstellen von Bestandteilen (Einrichtungen) für den Bilderzeugungsabschnitt Pa als b, c bzw. d zur Erklärung von zugehörigen Bestandteilen für die Bilderzeugungsabschnitte Pb, Pc und Pd zu lesen.
An dem Bilderzeugungsabschnitt Pa sind um die lichtempfindliche Trommel 1a herum ein Koronalader 2a, eine Belichtungsvorrichtung 3a, die Entwicklungsvorrichtung 4a, eine Primärübertragungsrolle 6a und eine Trommelreinigungsvorrichtung 7a angeordnet. Die lichtempfindliche Trommel 1a ist durch Ausbilden einer negativ ladbaren lichtempfindlichen Schicht an einem Substrat aus einem Aluminiumzylinder gebildet und wird mit einer Prozessgeschwindigkeit von 273 mm/s in eine Richtung gedreht, die durch einen Pfeil R1 gekennzeichnet ist.
Die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1a wird mit geladenen Partikeln, die durch eine Koronaentladung durch den Koronalader 2a erzeugt werden, bestrahlt, so dass die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1a gleichmäßig auf ein Dunkelabschnittspotenzial VD mit negativer Polarität geladen wird. Die Belichtungsvorrichtung 3a schreibt (bildet) ein latentes Bild für ein Bild auf der geladenen Fläche auf der lichtempfindlichen Trommel 1a durch Abtasten der geladenen Oberfläche über einen Drehspiegel mit einem Laserstrahl, der durch eine AN-AUS-Modulation von Abtastungslinienbilddaten von einem separaten Farbbild für Gelb erhalten wird. Das Oberflächenpotenzial der lichtempfindlichen Trommel 1a, die auf ein Dunkelabschnittspotenzial aufgeladen ist, wird auf ein Hellabschnittpotenzial VL verringert, indem sie der Belichtung unterzogen wird, so dass der negativ geladene Toner an der lichtempfindlichen Trommel 1a abgelagert werden kann. Im Übrigen kann die Belichtungsvorrichtung 3a auch ein anderes Pixelanordnungslichtaussendebauteil, wie beispielsweise eine lichtaussendende Diodenelementanordnung, statt des Laserstrahlscanners verwenden.
Die Entwicklungsvorrichtung 4a entwickelt umgekehrt das elektrostatische Bild, das auf der lichtempfindlichen Trommel 1a ausgebildet ist, um das Tonerbild auszubilden, wie später beschrieben wird.
Die Primärübertragungsrolle 6a drängt die Innenfläche des Zwischenübertragungsriemens 5, um einen Primärübertragungsabschnitt zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1a und dem Zwischenübertragungsriemen 5 auszubilden. Durch Aufbringen einer Spannung mit positiver Polarität auf die Primärübertragungsrolle 6a wird das Tonerbild, das auf der lichtempfindlichen Trommel 1a getragen wird, auf den Zwischenübertragungsriemen 5 primärübertragen.
Die Trommelreinigungsvorrichtung 7a reibt die lichtempfindliche Trommel 1a mit einem Reinigungsblatt, um restlichen Übertragungstoner zu sammeln, der auf der lichtempfindlichen Trommel 1a verbleibt, ohne auf den Zwischenübertragungsriemen 5 primär übertragen zu werden.
Im Übrigen kann als die lichtempfindliche Trommel 1a auch ein inorganisches lichtempfindliches Bauteil, wie beispielsweise ein lichtempfindliches Bauteil aus amorphem Silizium verwendet werden. Des Weiteren kann auch ein riemenartiges lichtempfindliches Bauteil verwendet werden. Auch in Bezug auf die Aufladungsbauart, die Übertragungsbauart, die Reinigungsbauart und die Fixierungsbauart sind die Bauarten nicht auf diejenigen beschränkt, die vorstehend beschrieben sind.
[Entwicklungsvorrichtung]
2 ist eine Darstellung eines Aufbaus der Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1. 3 ist eine Draufsicht der Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1.
Wie in 2 gezeigt ist, ist mit Bezug auf die Entwicklungsvorrichtung 4a eine Entwicklungshülse 28 angeordnet, um der lichtempfindlichen Trommel 1a mit einem vorbestimmten Spalt von der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1a gegenüberzuliegen. In einen Behälter 22 ist der Entwickler als der Zweikomponentenentwickler, der aus einem nichtmagnetischen Toner und einem magnetischen Träger besteht, eingefüllt und wird durch eine Entwicklungsschraube 25 und eine Rührschraube 26 gerührt, die in dem Entwicklungsbehälter 22 vorgesehen sind, wodurch er triboelektrisch geladen wird.
Die Entwicklungsvorrichtung 4a trägt den geladenen Toner auf einer drehenden Entwicklungshülse 28, wodurch der Entwickler zu einem gegenüberliegenden Abschnitt gefördert wird, wo die Entwicklungshülse 28 der lichtempfindlichen Trommel 1a gegenüberliegt. Ein Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis der Entwicklungshülse 28 zu der lichtempfindlichen Trommel 1a ist auf 0–3,0, bevorzugt 0,5–2,0 festgelegt. Der Entwickler gleitet an dem elektrostatischen Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 1a in einem Magnetenbürstenzustand, so dass der Toner auf das elektrostatische Bild übertragen wird, um das elektrostatische Bild in das Tonerbild zu entwickeln.
Der Entwicklungsbehälter 22 ist mit einer Öffnung an einer Position korrespondierend zu dem Entwicklungsbereich versehen, wo er der lichtempfindlichen Trommel 1a gegenüberliegt. An der Öffnung ist die Entwicklungshülse 28, die durch ein nichtmagnetisches Material wie beispielsweise Aluminium oder Edelstahl gebildet ist, drehbar vorgesehen, um teilweise in Richtung zu der lichtempfindlichen Trommel 1a exponiert zu sein. Ein Gegenüberliegungsspalt in dem Entwicklungsbereich, wo sich die Entwicklungshülse 28 und die lichtempfindliche Trommel 1a einander gegenüberliegen, ist so festgelegt, dass die Entwicklung in einem Zustand bewirkt werden kann, in dem der Entwickler in dem Magnetbürstenzustand die lichtempfindliche Trommel 1a berührt.
In der Entwicklungskammer 23 ist die Entwicklungsschraube 25 angeordnet, und in der Rührkammer 24 ist die Rührschraube 26 angeordnet. Die Entwicklungsschraube 25 ist parallel zu der Entwicklungshülse 28 angeordnet und führt den Entwickler zu der Entwicklungshülse 28 mit ihrer Drehung zu. Die Entwicklungsschraube 25 dreht in eine Pfeilrichtung (Urzeigersinnrichtung). Der Grund, warum die Entwicklungsschraube 25 in der Uhrzeigersinnrichtung dreht, ist, dass dies vom Gesichtspunkt des Aufwärtsförderns her vorteilhaft ist.
Die Rührschraube 26 ist in der Rührkammer 24 parallel zu der Entwicklungsschraube 25 angeordnet und dreht in eine Richtung (Gegenuhrzeigersinnrichtung) entgegengesetzt zu der der Entwicklungsschraube 25.
Wie in 3 gezeigt ist, wird der Entwickler von der Rührschraube 26 zu der Entwicklungsschraube 25 geliefert und wird in Richtung zu der Entwicklungshülse 28 gefördert, die eine Magnetrolle 29 hat, und dann wird der Entwickler auf der Oberfläche der Entwicklungshülse 28 getragen und wird zu dem elektrostatischen Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 1a zugeführt, um das elektrostatische Bild zu entwickeln. Ein innerer Abschnitt des Entwicklungsbehälters 22 ist in die Entwicklungskammer 23 und die Rührkammer 24 an einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt in Längsrichtung durch eine Trennwand 27 geteilt, die sich in einer Längsrichtung erstreckt. Die Entwicklungskammer 23 und die Rührkammer 24 sind miteinander an Öffnungen 11 und 12 an Längsendenabschnitten der Trennwand 27 in Verbindung. Die Entwicklungsschrauben 25 und 26 fördern den Entwickler in entgegengesetzten Richtungen in Bezug auf die Längsrichtung, während die Trennwand 27 zwischen ihnen angeordnet ist, so dass der Entwickler durch die Öffnungen 11 und 12 der Trennwand 27 übertragen wird, wodurch er zwischen der Entwicklungskammer 23 und der Rührkammer 24 zirkuliert.
Mit Bezug auf den Entwickler werden in einem Prozess, in dem der Entwickler zirkuliert, wie durch die Pfeile gekennzeichnet ist, während er einem Rühren in dem Entwicklungsbehälter 22 der Entwicklungsvorrichtung 4a unterzogen wird, der Toner und der Träger tribo-elektrisch geladen, wodurch sie auf die negative Polarität bzw. die positive Polarität geladen werden.
Mit der Tonerzuführöffnung 21 ist eine Entwicklerzuführvorrichtung H21 verbunden. Der Toner in dem Entwickler wird bei der Bilderzeugung verbraucht und deshalb führt die Entwicklerzuführvorrichtung H21 einen Entwickler zur Zufuhr, der aus 100% des Toners besteht, in einer geeigneten Menge durch die Tonerzuführöffnung hindurch zu. Die Entwicklerzuführvorrichtung H21 erhält die Menge eines Tonerverbrauchs bei jeder Bilderzeugung auf einem Blatt und erhält dann eine Zuführmenge des Entwicklers durch Korrigieren der Menge des Tonerverbrauchs auf der Basis eines Messergebnisses des Tonergehalts in dem Entwickler, und führt während einer nachfolgenden Bilderzeugung einen nicht geladenen Entwickler zu der Rührkammer 24 in einer Menge entsprechend der Zuführmenge.
Wie in 2 gezeigt ist, ist im Inneren der Entwicklungshülse 28 eine Magnetrolle 29, die ein Magnetfelderzeugungsbauteil zum Eingrenzen des Trägers ist, in einem nichtdrehbaren Zustand angeordnet. Die Magnetrolle 29 hat einen Entwicklungspol (magnetischer Pol) S1, der gegenüberliegend zu der lichtempfindlichen Trommel 1a angeordnet ist, einen magnetischen Pol S3, der gegenüberliegend zu einem Regulierungsblatt (Kettenschneidbauteil) 30 angeordnet ist, einen magnetischen Pol S2, der gegenüberliegend zu der Entwicklungskammer 23 angeordnet ist, und Beförderungspole N1 und N2.
Die Entwicklungshülse 28 wird während der Entwicklung in die Richtung gedreht (Uhrzeigersinnrichtung), die durch einen Pfeil R4 gekennzeichnet ist, und fördert den Entwickler, der einer Schichtdickenregulierung durch das Magnetbürstenkettenschneiden mit dem Regulierungsblatt 30 unterzogen worden ist, in den Entwicklungsbereich, in dem die Entwicklungshülse 28 der lichtempfindlichen Trommel 1a gegenüberliegt, während sie den Entwickler auf sich trägt. In dem Entwicklungsbereich lagert die Magnetbürste des zwei Komponentenentwicklers, die in Erwiderung auf das Magnetfeld des Entwicklungspols S1 ausgebildet wird, den Toner auf der lichtempfindlichen Trommel 1a ab, während sie an dem elektrostatischen Bild gleitet, das auf der lichtempfindlichen Trommel 1a ausgebildet ist, so dass das elektrostatische Bild umgekehrt entwickelt wird.
Zu dieser Zeit, um eine Entwicklungseffizienz der Entwicklungshülse 28, d.h. ein Tonerablagerungsverhältnis auf das elektrostatische Bild, zu verbessern, wird eine oszillierende Spannung in der Form der Gleichspannung Vdc, die mit einer Wechselspannung vorgespannt ist, von einer Leistungsquelle D28 aufgebracht. In dieser Ausführungsform wurde eine rechteckige Wechselspannung mit einer Spitze-zu-Spitze-Spannung Vpp von 1800 V und einer Frequenz von 12 kHz mit der Gleichspannung Vdc von –500 V überlagert. Jedoch sind Werte der Gleichspannung Vdc und der Wechselspannung Vpp und die Wellenform nicht auf die vorstehend beschriebenen beschränkt.
In solch einem Magnetbürstenentwicklungsverfahren, wenn die Wechselspannung aufgebracht wird, wird die Entwicklungseffizienz erhöht und somit hat das Bild eine hohe Qualität. Andererseits jedoch gibt es eine Neigung dazu, dass ein Bild mit einem weißen Hintergrundnebel auftritt, der durch Ablagern des Toners auf einem weißen Hintergrund des Bilds ausgebildet wird. Aus diesem Grund wird der weiße Hintergrundnebel durch Vorsehen einer Potenzialdifferenz (Nebelentfernungskontrast) zwischen der Gleichspannung Vdc, die auf die Entwicklungshülse 28 aufgebracht wird, und dem geladenen Potenzial (Potenzial für einen weißen Hintergrundabschnitt) der lichtempfindlichen Trommel 1a verhindert.
Das Regulierungsblatt 30, das ein Magnetbürstenkettenschneidbauteil ist, ist aus einem nichtmagnetischen Material ausgebildet, wie beispielsweise aus einem plattenförmigen Aluminiummaterial, und ist an der stromaufwärtigen Seite der lichtempfindlichen Trommel 1a in Bezug auf die Drehrichtung der Entwicklungshülse 28 angeordnet und erstreckt sich entlang der Längsrichtung der Entwicklungshülse 28.
Dann passiert der Entwickler den Spalt zwischen einem freien Ende des Regulierungsblatts 30 und der Entwicklungshülse 28 und wird zu dem Entwicklungsbereich gefördert. Durch Einstellen dieses Spalts wird ein Schneidbetrag der Kette einer Magnetbürste des Entwicklers, die an der Entwicklungshülse 28 ausgebildet ist, reguliert, so dass die Menge des Entwicklers, der zu dem Entwicklungsbereich gefördert wird, eingestellt wird. Der Spalt zwischen dem Regulierungsblatt 30 und der Entwicklungshülse 28 kann auf 200–1000 µm eingestellt, bevorzugt 300–700 µm eingestellt sein.
In dem Entwicklungsbereich dreht die Entwicklungshülse 28 in die gleiche Richtung wie die Oberflächenbewegungsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 1a, und das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von dieser zu der lichtempfindlichen Trommel 1a ist 1,75. Das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis kann auf irgendeinen Wert festgelegt sein, solange es in dem Bereich von 0–3,0, bevorzugt in dem Bereich von 0,5–2,0 festgelegt ist. Die Entwicklungseffizienz wird mit einem höheren Bewegungsgeschwindigkeitsverhältnis erhöht, aber ein übermäßig hohes Geschwindigkeitsverhältnis neigt dazu, Probleme des Tonerzerstreuens und eine Verschlechterung des Entwicklers zu verursachen, und deshalb ist es bevorzugt, dass das Geschwindigkeitsverhältnis in dem vorstehend beschriebenen Bereich festgelegt ist.
[Entwicklungsvorrichtung gemäß der Vergleichsausführungsform]
4 ist eine Draufsicht einer Entwicklungsvorrichtung gemäß der Vergleichsausführungsform, und 5 ist eine Darstellung einer Übertragung eines Entwicklers zu einer Entwicklungshülse. 6 ist eine Darstellung des Förderns des Entwicklers durch ein Schraubenblatt. Teile (a) und (b) von 7 sind Darstellungen einer Übertragung des Entwicklers zu einer lichtempfindlichen Trommel.
Wie in 4 gezeigt ist, hat eine Entwicklungsvorrichtung 4h gemäß der Vergleichsausführungsform eine Entwicklungshülse 56 an einer Öffnung einer Entwicklungskammer 52. Ein Entwickler zur Zufuhr wird von einer Entwicklerzuführvorrichtung H51 zu der stromaufwärtigen Seite einer Rührkammer 53 durch eine Tonerzuführöffnung 51 zugeführt. Die Entwicklungskammer 52 ist in sich mit einer Entwicklungsschraube 54 versehen, und der Entwickler in der Entwicklungskammer 52 wird durch die Entwicklungsschraube 54 gerührt und zirkuliert und wird gleichzeitig zu der Entwicklungshülse 56 zugeführt. Der Entwickler an der Entwicklungshülse 56 nach der Entwicklung wird wieder zu der Entwicklungskammer 52 zurückgeführt und wird in Richtung zu der stromabwärtigen Seite durch die Entwicklungsschraube 54 gefördert. Die Rührkammer 53 ist in sich mit einer Rührschraube 55 versehen, und die Zirkulation des Entwicklers wird zwischen der Entwicklungskammer 52 und der Rührkammer 53 durchgeführt. Um die Übertragung des Entwicklers von der Rührkammer 53 zu der Entwicklungskammer 52 gleichmäßig durchzuführen, ist an einem stromabwärtigen Endabschnitt der Rührschraube 55 ein umgekehrt gewundenes Rührblatt 58 vorgesehen.
Um die Übertragung des Entwicklers von der Entwicklungskammer 52 zu der Rührkammer 53 gleichmäßig durchzuführen, ist an einem stromabwärtigen Endabschnitt der Entwicklungsschraube 54 ein umgekehrt gewundenes Rührblatt 57 vorgesehen. Das umgekehrt gewundene Rührblatt 57 ist entsprechend zu 360°, d.h. einer Ganghöhe, vorgesehen. Eine Länge einer Ganghöhe des umgekehrt gewundenen Rührblatts 57 ist auf einen Wert festgelegt, der 1/2 einer Länge einer Ganghöhe eines normal gewundenen (Normalrichtungs-) Schraubenblatts der Entwicklungsschraube 54 ist. Das umgekehrt gewundene Rührblatt 57 drückt den Entwickler zurück, der durch die Entwicklungsschraube 54 in der Entwicklungskammer 52 gefördert wird, wodurch ein Entwicklerdruck in der Entwicklungskammer 52 erhöht wird, die einer Öffnung 62 zugewandt ist, um den Entwickler in die Öffnung 62 zu tragen.
Wie in 5 gezeigt ist, verursacht in der Entwicklungsvorrichtung 4h in der Vergleichsausführungsform ein restlicher Entwickler auf der Entwicklungshülse 56 nach der Entwicklung einen Unterschied im Tonergehalt aufgrund eines Unterschieds einer Bildhistorie. Wenn der Entwickler mit der Bildhistorie zu der Entwicklungskammer 52 mit der Drehung der Entwicklungshülse 56 zurückgeführt wird, falls der Entwickler nicht ausreichend durch die Entwicklungsschraube 54 gerührt wird, tritt eine Ungleichmäßigkeit des Tonergehalts in der Entwicklungskammer 52 in Bezug auf die Längsrichtung auf. Wenn der Entwickler zu der Entwicklungshülse 56 wieder zugeführt wird, während er in dem Zustand gehalten wird, in dem die Ungleichmäßigkeit des Tonergehalts auftritt, tritt eine Ungleichmäßigkeit des Tonergehalts des Entwicklers an der Entwicklungshülse 56 in Bezug auf die Längsrichtung auf, so dass ein Unterschied in einer Bilddichte an einem Bild auftritt, das durch die Entwicklung erhalten wird.
Der Grund dafür ist einem unzureichenden Rühren des Entwicklers in der Entwicklungskammer 52 durch die Entwicklungsschraube 54 zuzuschreiben. Man könnte in Erwägung ziehen, dass der Tonergehalt durch ausreichendes Rühren des Toners und des Trägers mit der Drehung der Entwicklungsschraube 54 in der Entwicklungskammer 52 gleichmäßig wird. Aus diesem Grund kann man in Betracht ziehen, die Entwicklungsschraube 54 mit einem Rippenbauteil zu versehen und ein Rührblatt der Entwicklungsschraube 54 mit einem weggeschnittenen Abschnitt zu versehen. Als eine Folge wird eine Förderkraft zum Fördern des Entwicklers durch die Entwicklungsschraube 54 verringert, wodurch eine Rührgelegenheit erhöht wird, wodurch wiederum eine Rührleistung verbessert wird.
Wie in 6 gezeigt ist, ist bis jetzt auch ein Vorschlag zum Fördern des Rührens durch Vorsehen des Rippenbauteils oder dergleichen gemacht worden, ohne einen Teil eines normal gewundenen Rührblatts 32a mit dem umgekehrt gewundenen Rührblatt zu ersetzen. Jedoch beeinflusst das Rühren durch das Rippenbauteil nicht den Entwickler, der in einem benachbarten Bereich gelegen ist, der durch die Rührschraube geteilt ist.
In solch einem Aufbau, obwohl der Entwickler durch die Rippe mikroskopisch gerührt wird, wird der gerührte Entwickler makroskopisch als ein Ganzes in die gleiche Richtung gefördert. Aus diesem Grund ist eine Gelegenheit eines wechselseitigen Kontakts zwischen dem Entwickler in einem Bereich d, der zwischen benachbarten Rührblättern 32a definiert ist, und dem Entwickler in einem anderen Bereich d’, der in gleicher Weise zwischen benachbarten Rührblättern 32a definiert ist, nicht so groß, so dass diese Entwickler weniger gegenseitig gerührt werden. Die Entwickler werden durch das Schraubenblatt in einem Zustand gefördert, in dem gegenseitiges Mischen der Entwickler verhindert ist, und deshalb gibt es eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass die Entwickler, die in benachbarten Bereichen gelegen sind, die durch das Rührblatt getrennt sind, miteinander vermischt werden. Aus diesem Grund hat es viel Zeit benötigt, die Entwickler, die durch das Rührblatt getrennt sind, ausreichend gegenseitig zu rühren.
Wie in 7 gezeigt ist, in dem Fall, in dem die Entwicklungsschraube 54 mit einem Rippenbauteil 57 versehen ist, wird der Entwickler, der von der Entwicklungshülse 56 zu der Entwicklungskammer 52 zurückgeführt wird, zu der Entwicklungshülse 56 wieder zugeführt mit einer höheren Priorität als ein Rühren mit dem Umgebungsentwickler durch das Rippenbauteil 57. Aus diesem Grund wird eine Längsvariation des Tonergehalts des Entwicklers, der an der Entwicklungshülse 56 getragen wird, verstärkt, so dass die Bilddichte in einigen Fällen noch ungleichmäßiger wird.
Wie in (a) von 7 gezeigt ist, wird angenommen, dass der Entwickler, der von der Entwicklungshülse 56 gesammelt wird, zwischen ein Rippenbauteil 57-1 und ein Rippenbauteil 57-2 fällt, und dann durch das Rippenbauteil 57-1 beschränkt wird. Anschließend wird, wie (b) von 7 gezeigt ist, wenn die Entwicklungsschraube 54 in einer Pfeilrichtung gedreht wird, während der gesammelte Entwickler in dem beschränkten Zustand gehalten wird, ein Klumpen des Entwicklers, der von der Entwicklungshülse 56 gesammelt wird, wieder auf die Entwicklungshülse 56 getragen, ohne mit dem Umgebungsentwickler gemischt zu werden. Deshalb ist in Bezug auf das Rühren des Entwicklers in der Entwicklungskammer 52 ein anderes Rührverfahren als das, das das Rippenbauteil verwendet, erforderlich geworden.
Der Längszustand des Entwicklers in der Entwicklungskammer 23 ist sehr wichtig in einem Sinn, dass die Bildhistorie gelöscht wird, um den Tonergehalt gleich zu machen. Jedoch gibt es, wie in 7 gezeigt ist, in dem Rühren, das die Rippenbauteile 57-1 und 57-2 verwendet, eine Möglichkeit, dass die Bilddichteungleichmäßigkeit forciert wird, und deshalb ist ein Rührverfahren, das nicht auf dem Rippenbauteil beruht, erforderlich geworden.
In den folgenden Ausführungsformen ist ein Teil des normal gewundenen Rührblatts 32a der Entwicklungsschraube 25 mit einem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b ersetzt. Als eine Folge wird der Entwickler in der Entwicklungskammer 23 auch in Bezug auf die Längsrichtung ausreichend gerührt, so dass der Entwickler mit dem Tonergehalt, der im Vergleich zu dem Fall der herkömmlichen Rührschraube gleichmäßiger ist, zu der Entwicklungsvorrichtung 28 zugeführt wird, um dadurch das Auftreten der Bilddichteungleichmäßigkeit zu unterdrücken.
[Ausführungsform 1]
8 ist eine Darstellung einer Anordnung eines umgekehrt gewundenen Rührblatts in Ausführungsform 1. 9 ist eine Darstellung einer Förderleistung, die für das umgekehrt gewundene Rührblatt vorgesehen ist. Teile (a) und (b) von 10 sind Darstellungen eines Rühreffekts durch das umgekehrt gewundene Rührblatt in Bezug auf eine Längsrichtung. 11 ist eine Darstellung eines Verhaltens des Entwicklers in dem Fall, in dem das umgekehrt gewundene Rührblatt eine Ganghöhe hat. 12 ist eine Darstellung des Verhaltens des Entwicklers in dem Fall, in dem das umgekehrt gewundene Rührblatt zwei Ganghöhen hat.
Wie in 3 gezeigt ist, wird in Ausführungsform 1 in der Entwicklungskammer 23, die ein Beispiel einer ersten Förderkammer ist, der Entwickler entlang der Entwicklungshülse 28 gefördert, die ein Beispiel des Entwicklertragebauteils ist.
Die Rührkammer 24, die ein Beispiel einer zweiten Förderkammer ist, ist mit der Entwicklungskammer 23 an ihren Endabschnitten verbunden, um einen Zirkulationsweg des Entwicklers zu bilden, so dass der Entwickler in dem Zirkulationsweg gefördert wird.
Durch die Tonerzuführöffnung 21, die ein Beispiel eines Entwicklerzuführabschnitts ist, wird der Entwickler in den Entwicklerzirkulationsweg zugeführt, um den verbrauchten Toner zu kompensieren. Die Entwicklungsschraube 25, die ein Beispiel eines Schraubenbauteils ist, dreht ihr Schraubenblatt in der Entwicklungskammer 23, wodurch der Entwickler in eine Richtung entgegengesetzt zu der in der Rührkammer 24 gefördert wird, während der Entwickler an der Entwicklungshülse 28 getragen wird.
Die Entwicklungsschraube 25, die ein Beispiel des Schraubenbauteils ist, ist mit dem Rührblatt 32a, das ein Beispiel eines ersten schraubenförmigen bzw. spiralförmigen Abschnitts ist, zum Fördern des Entwicklers in einer Zirkulationsrichtung in dem Zirkulationsweg versehen und ist drehbar in dem Zirkulationsweg der Entwicklungskammer 23 vorgesehen. Die Entwicklungsschraube 25 ist mit dem Rührblatt 32b, das ein Beispiel eines zweiten schraubenförmigen bzw. spiralförmigen Abschnitts ist und das eine Schraub- bzw. Spiralrichtung entgegengesetzt zu der Schraub- bzw. Spiralrichtung des Rührblatts 32a hat, zwischen zwei Rührblättern korrespondierend zu einem Längsentwicklungsbereich der Entwicklungshülse 28 korrespondieren versehen.
Die Entwicklungsschraube 25 ist mit dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b, das ein Beispiel eines umgekehrt gewundenen Rührblatts ist, wenigstens an einer Position korrespondierend zu dem Längsentwicklungsbereich der Entwicklungshülse 28 versehen. Das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b ist festgelegt, um eine Voranbewegungsrichtung der Spirale bzw. Schraube entgegengesetzt zu der des normal gewundenen Rührblatts 32a zu haben, und mischt in Längsrichtung die Entwickler, die zu der stromabwärtigen Seite gefördert werden, in zwei Bereichen, zwischen denen das Schraubenblatt angeordnet ist.
Die Entwicklungsschraube 25 ist mit dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b zum lokalen Fördern des Entwicklers in der entgegensetzten Richtung zwischen den normal gewundenen Rührblättern 32a versehen. Das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b forciert das Rühren des Entwicklers in Längsrichtung in der Entwicklungskammer 23, um das Auftreten der Bilddichteungleichmäßigkeit aufgrund der Tonerdichtenungleichmäßigkeit des Entwicklers zu unterdrücken, der an der Entwicklungshülse 28 getragen wird.
Wie in 8 gezeigt ist, ist ein Schaft der Entwicklungsschraube 25 entlang und parallel zu der Längsrichtung der Entwicklungshülse 28 angeordnet und ist mit dem normal gewundenen schraubenförmigen Rührblatt 32a an seinem Umfang versehen. Ein Teil des normal gewundenen schraubenförmigen Rührblatts 32a ist mit dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b ersetzt. Nachstehend wird auf diesen umgekehrt gewundenen Abschnitt als das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b Bezug genommen, und auf einen Abschnitt, der anders als der umgekehrt gewundene Abschnitt ist, wird als das normal gewundene Rührblatt 32a Bezug genommen.
In Ausführungsform 1 wird als ein Teil der Entwicklungsschraube das umgekehrt gewundene Rührblatt 32a verwendet, so dass das Rühren des Entwicklers forciert wird. Der Entwickler, der durch das normal gewundene Rührblatt 32a der Entwicklungsschraube 25 gefördert wird, wird in Bezug auf die Förderrichtung während eines Hindurchgehens von diesem durch den Bereich des umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b gut gerührt.
Wie in 9 gezeigt ist, wird der Entwickler in der Entwicklerzirkulationsrichtung durch das normal gewundene Rührblatt 32a gefördert, aber wird durch Empfangen einer Kraft in Richtung entgegengesetzt zu der Zirkulationsrichtung von dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b versetzt, wenn der Entwickler sich dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b nähert. Jedoch wird der Entwickler weiter in der Zirkulationsrichtung von hinten gefördert und deshalb laufen an dem Abschnitt des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b der Entwickler, der in der Zirkulationsrichtung gefördert wird, und der Entwickler, der in der entgegengesetzten Richtung gefördert wird, gegeneinander. An diesem Abschnitt ist eine Kontaktgelegenheit des Entwicklers mit einem anderen Entwickler erhöht, so dass der Entwickler in Bezug auf die Längsrichtung effizienter gerührt wird.
Wie in (a) von 10 gezeigt ist, ist in Ausführungsform 1 ein Teil des normal gewundenen Rührblatts 32a mit dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b ersetzt, so dass ein Teil des Entwicklers lokal in der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf eine Schubrichtung gefördert wird.
Wie in (b) von 10 gezeigt ist, können in der Umgebung des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b der Entwickler, der durch ein benachbartes normal gewundenes Rührblatt 32a gefördert wird, und der Entwickler, der durch ein anderes benachbartes normal gewundenes Rührblatt 32a gefördert wird, miteinander vermischt werden. In der Umgebung des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b ist die Gelegenheit des gegenseitigen Kontakts dieser Entwickler aktiv bzw. zwangsweise vorgesehen. Aus diesem Grund ist es im Vergleich zu dem Aufbau, in dem das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b nicht vorgesehen ist, wie in 6 gezeigt ist, möglich, den Entwickler in Bezug auf die Längsrichtung effizienter zu rühren.
Darüber hinaus laufen in der Umgebung des umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b die Entwickler, die in den zueinander entgegengesetzten Richtungen gefördert werden, gegeneinander. Aus diesem Grund wird im Vergleich zu der Entwicklungsschraube zum Fördern des Entwicklers nur in einer Richtung, was zu im Wesentlichen derselben Bewegung des Entwicklers als ein Ganzes führt, wie in 6 gezeigt ist, eine komplizierte Strömung erzeugt und somit wird der Entwickler leicht gerührt und gemischt, und dadurch wird eine Tonerauflademenge/QM des Entwicklers leicht groß.
Wie in 11 gezeigt ist, wird in einem Bereich, in dem der Entwickler, der in der Zirkulationsrichtung gefördert wird, und der Entwickler, der in der entgegengesetzten Richtung gefördert wird, gegeneinander laufen, der Entwickler in Bezug auf die Längsrichtung leicht gerührt und gemischt. Der Entwickler, der durch das normal gewundene Rührblatt 32a gefördert wird, wird durch das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b an einem Abschnitt zurückgedrückt, wo der Entwickler sich dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b nähert. Der zurückgedrückte Entwickler läuft, nachdem er gegen einen nachfolgenden Entwickler läuft, der von der stromaufwärtigen Seite der Zirkulationsrichtung gefördert wird, über das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b und wird somit in der Zirkulationsrichtung gefördert. Falls der Entwickler, der in der Zirkulationsrichtung gefördert wird, in einer Menge kleiner ist als der Entwickler, der in der entgegengesetzten Richtung gefördert wird, wird zu dieser Zeit der Entwickler durch das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b zurückgedrückt, so dass die Zirkulation unstabil wird.
In Bezug auf eine Ganghöhe des Schraubenblatts, ist im Allgemeinen mit einer größeren Ganghöhe die Menge des Entwicklers, die durch eine Drehung des Schraubenblatts gefördert wird, größer und eine Bewegungsstrecke des Entwicklers durch eine Drehung des Schraubenblatts ist auch größer. Deshalb ist es erfordert, um den Entwickler stabil zirkulieren zu lassen, dass die Ganghöhe des normal gewundenen Rührblatts 32a größer als die Ganghöhe des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b ist.
Aus diesem Grund hat in Ausführungsform 1 das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b einen Schraubengang als die Anzahl von Windungen (Schraubengänge), und wenn die Entwicklungsschraube 25 um 360° gedreht wird, d.h. ein voller Umfang, ist eine Voranbewegungslänge (Ganghöhe) des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32 auf einen Wert festgelegt, der 1/2 von einer Voranbewegungslänge (Ganghöhe) des normal gewundenen Rührblatts 32a ist.
Wie in 12 gezeigt ist, kommt in dem Fall, in dem das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b zwei Schraubengänge als die Anzahl der Windungen hat, der Entwickler, nachdem er über ein stromaufwärtsseitiges umgekehrt gewundenes Rührblatt 32b-1 in Bezug auf die Entwicklerzirkulationsrichtung gelaufen ist, in einen Bereich C, der zwischen einem stromabwärtsseitigen umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b-2 und dem stromaufwärtsseitigen umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b-1 in Bezug auf die Entwicklerzirkulationsrichtung angeordnet ist. In dem Bereich C gibt es keine Kraft zum Fördern des Entwicklers in der Zirkulationsrichtung, so dass nur eine Kraft zum Fördern des Entwicklers in der entgegengesetzten Richtung auf den Entwickler durch das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b-2 ausgeübt wird.
Aus diesem Grund wird in vielen Fällen der Entwickler, nachdem er über das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b-1 gelaufen ist, wieder zu dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b-1 durch das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b-1 zurückgeführt und läuft dann wieder über das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b-1. Somit wird der Entwickler wiederholt mit einer größeren Anzahl von Windungen des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b gerührt, und deshalb wird eine Entwicklerrühreigenschaft verbessert, aber eine Entwicklerfördereigenschaft in Bezug auf die Zirkulationsrichtung ist verringert.
Des Weiteren wurde in Bezug auf die Entwicklungsfördereigenschaft in Bezug auf die Längsrichtung eine Bewertung durch Ausführen eines Experiments gemacht, in dem die Ganghöhe des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b auf 1/2 des Abstands des normal gewundenen Rührblatts 32b festgelegt ist, während die Anzahl von Windungen geändert wurde. Als eine Folge wurde bestätigt, dass, wenn die Anzahl von Windungen des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b 1/2 oder mehr ist, der Rühreffekt schrittweise verbessert wird, aber es ausreichend ist, wenn die Anzahl von Windungen höchstens 1 (ein voller Umfang) ist. Aus diesem Grund hat in Ausführungsform 1 das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b einen Schraubengang als die Anzahl von Windungen.
In Ausführungsform 1 ist die Tonerzuführöffnung 21 an einer Position von 240 mm von dem stromabwärtigen Ende der Rührschraube 26 in Bezug auf die Zirkulationsrichtung vorgesehen. Ein Durchmesser der Entwicklungshülse 28 ist 16 mm, und der Durchmesser der lichtempfindlichen Trommel 1a ist 30 mm. Ein Gegenüberliegungsabstand zwischen der Entwicklungshülse 28 und der lichtempfindlichen Trommel 1a ist auf ungefähr 400 µm festgelegt, und der Gegenüberliegungsabstand zwischen dem Regulierungsblatt 30 und der Entwicklungshülse 28 ist auf ungefähr 400 µm festgelegt, so dass eine Beschichtungsmenge des Entwicklers pro Flächeneinheit auf 30 mg/cm² festgelegt ist.
Die Entwicklungsschraube 25 hat einen Schraubenschaftdurchmesser von 6 mm, einen Außendurchmesser von 13 mm, eine Ganghöhe von 15 mm des normal gewundenen Rührblatts 32a des Schraubenblatts und eine Ganghöhe von 7,5 mm des umgekehrt gewundenen Schraubenblatts. Die Drehrichtung der Entwicklungsschraube 25 ist die gleiche wie die der Entwicklungshülse 28 und die Drehzahl der Entwicklungsschraube 25 ist 4,94 Umdrehungen pro Sekunde.
Die Rührschraube 26 hat einen Schraubenschaftdurchmesser von 6 mm, einen Außendurchmesser von 14 mm und eine Ganghöhe von 15 mm des normal gewundenen Rührblatts 32a des Schraubenblatts. Die Drehrichtung der Rührschraube 26 ist entgegengesetzt zu der der Entwicklungshülse 28, und die Drehgeschwindigkeit der Entwicklungsschraube 25 ist 5,51 Umdrehungen pro Sekunde.
In Bezug auf den Entwickler ist das Gewichtsverhältnis zwischen dem Toner und dem Träger 8:92 und der Tonhergehalt ist 8/100 = 8(%). Eine Schüttdichte des Entwicklers ist ungefähr 1,8 g/cm³. Die Menge des Entwicklers, der in den Entwicklungsbehälter 22 gefüllt ist und zirkuliert, ist ungefähr 150 g. Der Toner ist aus einem Harzmaterial mit einer negativen Aufladbarkeit ausgebildet und hat eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 5,5 µm. Der Träger ist ein Magnetmaterialdispersionsträger, der durch Auftragen eines Harzmaterials auf ein Kernmaterial, das durch Verteilen feiner Partikel aus magnetischem Material in einem Bindeharz erhalten wird, bereitgestellt wird, und hat eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 35 µm.
Die Entwicklungshülse 28 der Entwicklungsvorrichtung 4a wird mit dem Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis zu der lichtempfindlichen Trommel von 1,70 bewegt, so dass die Oberfläche von dieser in eine Richtung entgegengesetzt zu der Oberflächenbewegungsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 1a in dem Entwicklungsbereich der lichtempfindlichen Trommel 1a bewegt werden kann.
Eine oszillierende Spannung als eine Entwicklungsvorspannung, die auf die Entwicklungshülse 28 aufgebracht wird, ist in der Form einer Gleichspannung von –500 V, die mit einer Wechselspannung mit einer Spitze-zu-Spitze-Spannung Vpp von 900 V und einer Frequenz f von 8 kHz vorgespannt ist.
[Anordnung des umgekehrt gewundenen Rührblatts]
13 ist eine Darstellung eines Anordnungsintervalls des umgekehrt gewundenen Rührblatts. 14 ist eine Darstellung einer Bewertung einer Dichteungleichmäßigkeit eines ausgegebenen Bilds.
Wie in 3 gezeigt ist, sind in Ausführungsform 1 eine Vielzahl von umgekehrt gewundenen Rührblättern 32b in gleichen Abständen entlang der Längsrichtung der Entwicklungshülse 28 vorgesehen. Ein Anordnungsintervall der umgekehrt gewundenen Rührblätter 32b basiert auf einer Strecke L, über die der Entwickler entlang der Entwicklungshülse von der Zeit, wenn der Entwickler von der Entwicklungshülse 28 zu der Entwicklungsschraube 25 gesammelt wird, bis zu der Zeit gefördert wird, bis der Entwickler wieder an der Entwicklungshülse 28 mit einer Drehung der Entwicklungsschraube 25 getragen wird. Eine Förderleistung der Entwicklungsschraube 25 wurde durch ein Experiment bewertet, und dann wurden die Anzahl und das Anordnungsintervall der umgekehrt gewundenen Rührblätter 32b in Bezug auf die Längsrichtung der Entwicklungsschraube 25 festgelegt.
Jedes der umgekehrt gewundenen Rührblätter 32b ist so ausgebildet, dass es die Voranbewegungslänge einer Drehung (Ganghöhe) hat, die kürzer als die des normal gewundenen Rührblatts 32a ist, und so dass ihre Schraublänge 1/2 Drehung oder mehr und 1 Drehung oder weniger ist.
Wie in 5 gezeigt ist, wird der Entwickler von der Entwicklungsschraube 54 zu der Entwicklungshülse 56 zugeführt und wird auf die Entwicklungshülse 56 aufgetragen, um den Toner in der Entwicklung in das Tonerbild zu verbrauchen. Anschließend wird der Entwickler in die Entwicklungskammer 52 zurückgeführt. Auf den auf diese Weise gesammelten Entwickler wird als der „gesammelte Entwickler“ Bezug genommen. Eine Schwankung im Tonergehalt des Entwicklers, der an der Entwicklungshülse 56 getragen wird, wird mit einer Periode (Zyklus) erzeugt, die mit der Förderleistung der Entwicklungsschraube 54 zusammenhängt. Es gibt eine Notwendigkeit, dass ein Tonergehaltunterschied des gesammelten Entwicklers in der Entwicklungskammer 52 augrund einer Bildhistorie des gesammelten Entwicklers vermindert wird, bis die Entwicklungshülse 56 wieder mit dem gesammelten Entwickler beschichtet wird, und dadurch die Bilddichteungleichmäßigkeit aufgrund der Tonergehaltungleichmäßigkeit an der Entwicklungshülse 56 vermindert wird.
Der gesammelte Entwickler wird nur über eine bestimmte Strecke L durch die Entwicklungsschraube 54 gerührt und gefördert und wird anschließend wieder zu der Entwicklungshülse 56 zugeführt. Aus diesem Grund kann es nur erfordert sein, dass der Entwickler durch die Entwicklungsschraube 54 während der Bewegung von diesem über die Strecke L ausreichend gerührt wird. Die Strecke L ist im Allgemeinen durch Materialien für die Entwicklungsschraube 54 und den Entwickler, die Schüttdichte des Entwicklers, den Entwickler A, die Form der Entwicklungsschraube, die Umfangsgeschwindigkeit der Entwicklungsschraube und dergleichen bestimmt.
In dem Fall beispielsweise, in dem ein Reibungskoeffizient zwischen der Entwicklungsschraube 54 und dem Entwickler gering ist und der Entwickler somit dazu neigt, an der Entwicklungsschraube 54 zu rutschen, gibt es eine Tendenz, dass der Entwickler dazu neigt, in der Längsrichtung durch die Entwicklungsschraube 54 gefördert zu werden, und es schwierig ist, eine Drehbewegung des Entwicklers einstückig bzw. integral mit der Entwicklungsschraube 54 zu erzeugen. Aus diesem Grund ist eine lange Strecke erfordert, damit der Entwickler um einen vollen Umfang um den Schraubenschaft der Entwicklungsschraube 54 dreht und wieder zu der Entwicklungshülse 56 gefördert wird, so dass es eine Tendenz gibt, das die Strecke L groß wird.
In Ausführungsform 1 wurde die Strecke L durch ein Experiment in der folgenden Weise erhalten.

(1) Ein Entwickler a mit einem gewünschten Gewicht wird in der Entwicklungsvorrichtung 4a platziert, und dann werden die Entwicklungsschraube 54, die Rührschraube 55 und die Entwicklungshülse 56 bei gewünschten Drehzahlen gedreht, ohne die Aufladevorspannung aufzubringen, bis die Zirkulation des Entwicklers in einem stetigen Zustand ist. Zu dieser Zeit kann die Entwicklungsvorrichtung 4a in wünschenswerter Weise alleine außerhalb des Bilderzeugungsgeräts durch Verwenden einer Spannvorrichtung zum Gestatten des Leerlaufens (bloße Drehung) leerlaufen.
(2) Das Leerlaufen der Entwicklungsvorrichtung 4a wird gestoppt, und dann wird ein Entwickler b, der eine andere Farbe als der Entwickler a hat, der in dem Entwicklungsbehälter 22 enthalten ist, direkt und lokal auf den Entwickler a an der Entwicklungshülse 56 durch Verwenden eines medizinischen Löffels oder dergleichen aufgetragen. Zu dieser Zeit ist der Entwickler b derselbe wie der Entwickler a, der in dem Entwicklungsbehälter 22 enthalten ist, mit Ausnahme der Farbe.
(3) Um eine Position des Entwicklers b von dem Endabschnitt der Entwicklungshülse 56 aufzuzeichnen, wird, wie in 13 gezeigt ist, eine Markierung c an der Position des Entwicklers b an einer geeigneten Stelle der Entwicklungsvorrichtung 4a, wie beispielsweise dem vorstehenden Regulierungsblatt, gesetzt.
(4) Die Entwicklungsvorrichtung 4a wird wieder leerlaufen gelassen. Dann, nachdem das Sammeln des Entwicklers b von der Entwicklungshülse 28 in den Entwicklungsbehälter 22 bestätigt wird, wird zu dem Moment, wenn der Entwickler b wieder an der Entwicklungshülse 28 erscheint, das Leerlaufen der Entwicklungsvorrichtung 4a gestoppt, so dass der Entwickler b, der wieder an der Entwicklungshülse 28 erscheint, an der Entwicklungshülse 28 gestoppt wird.
(5) Die Strecke L wird durch Vergleichen des Entwicklers B, der wieder an der Entwicklungshülse 28 erscheint, mit der Markierung c erhalten.

Auf diese Weise wird der Abstand L erhalten und wird dann durch eine Ganghöhe p = 20 mm des normal gewundenen Rührblatts 32a der Entwicklungsschraube 54 geteilt, so dass es zu verstehen ist, wie lange die Strecke L auf der Basis der Ganghöhe als eine Einheit ist.
Hier ist Int(x) als eine Funktion definiert, die eine größte Ganzzahl einer reellen Zahl x vorsieht. Zu dieser Zeit, durch Vorsehen des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32a mit einem Schraubengang als die Anzahl von Windungen mit einer Ganghöhe von Int(L/p) der Entwicklungsschraube 54, kann gesagt werden, dass der Entwickler durch das Rührblatt 32b in einer Zeitspanne gerührt wird, von dem Beschichten der Entwicklungshülse 28 mit dem Entwickler bis die Entwicklungshülse 28 wieder mit dem Entwickler beschichtet wird.
Durch Verwenden der Entwicklungsvorrichtung 4h in der Vergleichsausführungsform, die in 4 gezeigt ist, war als eine Folge davon, dass das vorstehende Experiment ausgeführt wurde, die Strecke L ungefähr 60 mm und die Ganghöhe p war 15 mm und deshalb war Int(L/p = 4) erfüllt.
Deshalb war in Ausführungsform 1, die in 3 gezeigt ist, das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b zum lokalen Fördern und Rückwärtsfördern des Entwicklers mit einem Anteil von einem Schraubengang (ein voller Umfang) pro 3 Ganghöhen der Entwicklungsschraube 52 vorgesehen. Durch Verwendung solch eines Aufbaus wird der Entwickler, der von der Entwicklungshülse 28 gesammelt wird, wenigstens ein Mal durch das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b in Bezug auf die Längsrichtung gerührt und wird anschließend wieder zu der Entwicklungshülse 28 zugeführt.
Ein Experiment zum Vergleichen der Dichteungleichmäßigkeit eines ausgegebenen Bilds zwischen der Entwicklungsvorrichtung 4h der Vergleichsausführungsform und der Entwicklungsvorrichtung 4a der Ausführungsform wurde ausgeführt. Wie in 14 gezeigt ist, wurde eine Grafik in dem Experiment derart verwendet, dass ein festes Gesamtflächenbild auf einem ebenen Papier mit A3 Größe ausgebildet wurde, und ein Patchbild 40 mit einer maximalen Dichte (256/256) an fünf Positionen. Die Grafik, die in 14 gezeigt ist, wurde durch Verwenden von jeder von der Entwicklungsvorrichtung 4a gemäß Ausführungsform 1 und der Entwicklungsvorrichtung 4h gemäß der Vergleichsausführungsform ausgegeben, so dass ein Grad einer Bilddichtenungleichmäßigkeit in der Ebene bewertet wurde. Die maximale Bilddichte wurde mit Hilfe eines Reflexionsdichtenmessers („Modell: 504“, durch X-rit, Inc. hergestellt) gemessen und eine Reflexionsdichte von 1,6 wurde als ein Sollwert verwendet.
Ein Bewertungsergebnis der ausgegebenen Bilddichteungleichmäßigkeit ist in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

I.D.N.*¹ (∆D)

Vergleichsausführungsform ∆

Ausführungsform 1 ο

*¹: „I.D.N.“ repräsentiert die Bilddichteungleichmäßigkeit.
In Tabelle 1 repräsentiert „∆“ ein solches Niveau, dass die Dichteungleichmäßigkeit beobachtet werden kann, aber ein unauffälliges Niveau ist, und „ο“ repräsentiert solch ein Niveau, dass die Dichteungleichmäßigkeit nicht beobachtet werden kann. Des Weiteren ist solch ein Niveau, dass die Dichteungleichmäßigkeit beobachtet werden kann, als „x“ gekennzeichnet. Diese Niveaus können durch Dichtemessung an den 5 Patchbildabschnitten durch den Reflektionsdichtenmesser bestimmt werden. Im Speziellen wurden die Dichten der 5 Patchbildabschnitte in der Grafik von 14 gemessen, um einen Dichteunterschied ∆D in der Ebene zu erhalten, der durch die folgende Gleichung repräsentiert ist. ∆D = (maximaler Dichtewert) – (minimaler Dichtewert)
Wenn 0,1 < ∆D, wurde das Niveau als „x“ bewertet.
Wenn 0,05 < ∆D ≤ 0,1, wurde das Niveau als „∆“ bewertet.
Wenn 0 < ∆D ≤ 0,05, wurde das Niveau als „ο“ bewertet.
Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, wurde in Bezug auf die Entwicklungsvorrichtung 4h gemäß der Vergleichsausführungsform eine geringe Bilddichteungleichmäßigkeit beobachtet. Andererseits ist mit Bezug auf die Entwicklungsvorrichtung 4a gemäß Ausführungsform 1 das Niveau der Bilddichteungleichmäßigkeit ziemlich gut und gering im Vergleich zu der in Bezug auf die Entwicklungsvorrichtung 4h gemäß der Vergleichsausführungsform.
Von dem Vorstehenden kann man sehen, dass durch Vorsehen des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b zum lokalen Fördern des Entwicklers in der entgegengesetzten Richtung an der Entwicklungsschraube 25 mit einem Anteil von wenigstens einem Schraubengang pro Strecke L, ein ausreichendes Rühren des Entwicklers in der Entwicklungskammer 23 bewirkt wird. Als eine Folge wird der Entwickler immer mit einem gleichmäßigen Tonergehalt zu der Entwicklungshülse 28 zugeführt, so dass es möglich ist, immer einen gleichmäßigen Tonergehalt zu erhalten, der zu der Entwicklungshülse 28 zugeführt wird, so dass es möglich ist, ein gleichmäßiges Bild mit keiner Bildungleichmäßigkeit in Längsrichtung (die aufgrund des unzureichenden Rührens verursacht wird) zu erhalten.
Des Weiteren wird ein optimaler Grad eines Schraubengangs des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b pro Ganghöhe eines Schraubengangs pro Int(L/p) Ganghöhe in Abhängigkeit eines verwendeten Systems bestimmt.
In Ausführungsform 1 wird die Ganghöhe des normal gewundenen Rührblatts 32a als p herangezogen. Die Voranbewegungsstrecke des Entwicklers in Bezug auf die Längsrichtung der Entwicklungshülse 28, von der Zufuhr des Entwicklers zu der Entwicklungshülse 28 durch das normal gewundene Rührblatt 32a bis der Entwickler von der Entwicklungshülse 28 entfernt wird und dann wieder zu der Entwicklungshülse 28 durch das normal gewundene Rührblatt 32a zugeführt wird, wird als L angenommen. Des Weiteren ist die Funktion Int(x) als die Funktion zum Vorsehen der größten Ganzzahl der reellen Zahl x definiert. In diesem Fall ist das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b mit einem Anteil von einem Schraubengang pro Int(L/p) Ganghöhe des normal gewunden Rührblatts 32a vorgesehen.
In Ausführungsform 1 ist ein Teil des normal gewundenen Rührblatts 32a in der Form so geändert, dass der Entwickler in eine Richtung entgegengesetzt zu der Förderrichtung gefördert wird, wodurch der Entwickler lokal in die Richtung entgegengesetzt zu der Förderrichtung zurückgezogen wird, um eine Zeit zu verlängern, bis der Entwickler in den Entwicklungsbereich gefördert wird. Somit wird eine Rührgelegenheit erhöht und gleichzeitig wird das gegenseitige Rühren der Entwickler, die durch das normal gewundene Rührblatt 32a getrennt sind, in Bezug auf die Längsrichtung forciert.
Als eine Folge werden im Vergleich zu dem Aufbau, in dem nur das normal gewundene Rührblatt 32a vorgesehen ist, die Entwickler gleichmäßiger miteinander vermischt, so dass der Entwickler mit einem gleichmäßigen Tonergehalt zu der Entwicklungshülse 28 zugeführt werden kann.
[Ausführungsform 2]
15 ist eine Draufsicht einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2. 16 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Anzahl von umgekehrt gewundenen Rührblättern (32b) und einer Tonerverschlechterung (oder einer Rührleistung) zeigt. Ausführungsform 2 hat den gleichen Aufbau wie Ausführungsform 1 mit Ausnahme, dass die Anzahl von entgegensetzt gewundenen Rührblättern, die an der Entwicklungsschraube angeordnet sind, unterschiedlich ist, und deshalb sind in 15 Bestandteile, die gleich zu Ausführungsformen 1 und 2 sind, durch die gleichen Bezugszeichen oder Symbole wie diejenigen in Ausführungsform 1 bezeichnet und werden nicht redundant beschrieben.
Wie in 3 gezeigt ist, war in Ausführungsform 1 das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b zum lokalen Fördern des Entwicklers in der entgegengesetzten Richtung mit dem Anteil von einem Schraubengang pro 3 Ganghöhen des Schraubenblatts der Entwicklungsschraube 25 vorgesehen. Als eine Folge wurde das Entwicklerrühren forciert bzw. beschleunigt, wodurch es möglich geworden ist, die Bilddichteungleichmäßigkeit weiter zu vergleichmäßigen. Wenn jedoch das umgekehrt gewundene Schraubenblatt 32b zum lokalen Fördern des Entwicklers in der entgegengesetzten Richtung vorgesehen ist, wird in der Umgebung des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b ein Scherdruck, der auf den Entwickler aufgebracht wird, groß. Aus diesem Grund gibt es, wie in 16 gezeigt ist, eine Möglichkeit, dass sich ein Grad der Entwicklerverschlechterung erhöht.
Des Weiteren ist in Ausführungsform 1 das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b in dem Anteil von einem Schraubengang pro 3 Ganghöhen vorgesehen, und deshalb wird in Abhängigkeit einer Position, wo der gesammelte Entwickler auf das Schraubenblatt abgesunken ist, der Entwickler zu der Entwicklungshülse 28 wieder zugeführt, nachdem er in einigen Fällen zweimal gerührt worden ist.
Deshalb ist, wie in 15 gezeigt ist, in Ausführungsform 2 das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b zum lokalen Fördern des Entwicklers in der entgegengesetzten Richtung in einem Anteil von einem Schraubengang pro 4 Ganghöhen des Schraubenblatts der Entwicklungsschraube 25 vorgesehen. Als eine Folge ist die Entwicklerverschlechterung mehr unterdrückt als in Ausführungsform 1. In Ausführungsform 2 wird durch Vergrößern des Anordnungsintervalls der umgekehrt gewundenen Rührblätter 32b in stärkerem Umfang als in Ausführungsform 1, um die Anzahl der umgekehrt gewundenen Rührblätter 32b zu verringern, die Entwicklerverschlechterung unterdrückt.
In Ausführungsform 2 sind in gleicher Weise wie in Ausführungsform 1 L = 60 mm, P = 15 mm und Int(L/p) = 4 erfüllt, und deshalb ist das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b mit dem Anteil von einem Schraubengang pro Int(L/p) = 4 Ganghöhen der Entwicklungsschraube 25 angeordnet. Im Unterschied zur Ausführungsform 1 ist der Anteil nicht „ein Schraubengang pro wenigstens Int(L/p) Ganghöhe“. Als eine Folge wird bei einer beliebigen Position der Entwicklungshülse 28 der Entwickler zu der Entwicklungshülse zugeführt, nachdem er ein Mal durch das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b in Bezug auf die Längsrichtung gerührt worden ist. Eine Last, die auf den Entwickler ausgeübt wird, ist so weit wie möglich verringert, während die Rührleistung (Antriebsleistung) durch Minimieren der Rührbewegung bzw. des Rührvorgangs aufrechterhalten wird, so dass es möglich ist, die Entwicklerverschlechterung zu unterdrücken.
Des Weiteren wurde in Ausführungsform 2 die Bilddichtenungleichmäßigkeit in der Ebene durch das Verfahren unter Verwendung der gleichen Grafik wie in Ausführungsform 1 gemessen. Als eine Folge wurde auch in dem Fall, in dem das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b in dem Anteil von einem Schraubengang pro 4 Ganghöhen verwendet wurde, das Niveau der Bilddichtenunförmigkeit ∆D als „ο“ bewertet.
Deshalb war in Ausführungsform 2 die Entwicklungsschraube 25 mit dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b in dem Anteil von einem Schraubengang pro Int(L/p) Ganghöhe vorgesehen, wodurch die Rührleistung aufrechterhalten wurde und es somit möglich war, die Bilddichteungleichmäßigkeit zu vermindern, die von dem unzureichenden Rühren resultiert. Gleichzeitig war es möglich, die Entwicklerverschlechterung durch Verringern der auf den Entwickler ausgeübten Last zu unterdrücken.
[Ausführungsform 3]
17 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Entwicklungsschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3. Teile (a) und (b) von 18 sind Darstellungen von Aufbauten von Rührschrauben in Entwicklungsvorrichtungen in modifizierten Beispielen von Ausführungsform 3. Ausführungsform 3 hat denselben grundlegenden Aufbau wie Ausführungsform 1, und deshalb sind in 17 und 18 die gleichen Bestandteile (Elemente) wie diejenigen in Ausführungsform 1 mit den gleichen Bezugszeichen oder Symbolen wie diejenigen in 2 und 3 bezeichnet und werden nicht redundant beschrieben.
Wie in 17 gezeigt ist, sind in Ausführungsform 3 das normal gewundene Rührblatt 32a und das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b nicht an ihren Grenzabschnitten verbunden, sondern sind als ein Merkmal mit einem geringfügigen Spalt zwischen sich versehen.
Wie in 9 gezeigt ist, ist in Ausführungsform 1 kein Spalt zwischen den Grenzabschnitten des normal gewundenen Rührblatts 32a und dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b vorgesehen, sondern die Grenzabschnitte sind miteinander verbunden. Aus diesem Grund, wenn die Verschlechterung (Verringerung der Fließbarkeit) des Entwicklers aufgrund einer Fortdauer einer sukzessiven Bilderzeugung auftritt, neigt der Entwickler dazu, an den Grenzabschnitten angehäuft zu werden. Als eine Folge verstopft der Entwickler in einem dreieckigen Bereich, der zwischen den Rührblättern 32a und 32b in einer Form eines spitzen Winkels definiert ist, wodurch eine wesentliche Länge des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b verloren geht (verkürzt wird), so dass es eine Möglichkeit gibt, dass das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b eine zufriedenstellende Rührfunktion nicht durchführen kann.
In Ausführungsform 3 ist der geringfügige Spalt ohne Verbinden der Grenzabschnitte zwischen dem normal gewundenen Rührblatt 32a und dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b gewährleistet. Als eine Folge laufen in der Umgebung des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b der Entwickler, der in der Zirkulationsrichtung gefördert wird, und der Entwickler gegeneinander, der in der entgegengesetzten Richtung gefördert wird, so dass ein Teil des Entwicklers von dem Spalt zwischen den Grenzabschnitten der Rührblätter 32a und 32b entweicht. Als eine Folge wird es in dem Bereich, der durch das normal gewundene Rührblatt 32a und das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b definiert ist, möglich, eine Strömung des Entwicklers in Richtung zu dem Spalt zwischen den Grenzabschnitten der zwei Rührblätter 32a und 32b zu schaffen.
Als eine Folge, selbst wenn eine Fließbarkeit des Entwicklers durch die Fortdauer der sukzessiven Bilderzeugung verschlechtert ist, kann das Verstopfen des Entwicklers an den Grenzabschnitten der Rührblätter 32a und 32b unterdrückt werden, so dass es möglich wird, den Entwickler durch das Rührblatt 32b für eine längere Zeitspanne zu rühren.
Wenn andererseits der Spalt zwischen den Grenzabschnitten des normal gewundenen Rührblatts 32a und des rückwärts gewundenen Rührblatts 32b übermäßig erhöht wird, wird eine Förderkraft nicht auf den Entwickler in dem Spalt sowohl von dem Rührblatt 32a als auch dem Rührblatt 32b ausgeübt, und deshalb gibt es eine erhöhte Wahrscheinlichkeit, dass der Entwickler in dem Spalt stagniert und blockiert. Gemäß einem Experiment, das die Entwicklungsvorrichtung von Ausführungsform 1 verwendet, kann der Spalt bevorzugt nicht mehr als 1/10 der Summe aus der Ganghöhe des Rührblatts 32a und der Ganghöhe des Rührblatts 32b sein, und wenn der Spalt erhöht wird, um den Wert zu übersteigen, neigt der Entwickler, der in dem Spalt angeordnet ist, dazu, die Zirkulation des Entwicklers zu blockieren.
Wie in (a) und (b) von 18 gezeigt ist, können die Rührblätter 32a und 32b auch in der Phase verschoben sein, ohne die Grenzabschnitte der Rührblätter 32a und 32b zu verbinden. Dies liegt daran, weil ein Spalt zwischen den Phasenverschobenen Rührblättern 32a und 32b in gleicher Weise wie in 17 ausgebildet ist, und somit wird eine Strömung des Entwicklers derart geschaffen, dass der Entwickler, der in dem Spalt stagniert, weggetragen wird.
[Ausführungsform 4]
17 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Entwicklungsschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3. 20 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem weggeschnittenen Bereich eines umgekehrt gewundenen Rührblatts und einer Leichtigkeit des Verstopfens des Entwicklers (oder der Rührleistung) zeigt. Ausführungsform 4 hat denselben grundlegenden Aufbau wie Ausführungsform 1, und deshalb sind in 19 die gleichen Bestandteile (Elemente) wie diejenigen in Ausführungsform 1 mit den gleichen Bezugszeichen oder Symbolen wie diejenigen in 2 und 3 bezeichnet und werden nicht redundant beschrieben.
Wie in 19 gezeigt ist, ist in Ausführungsform 4 wenigstens ein Teil einer Randlinie des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b mehr in Richtung zu der Drehmittenseite als eine Randlinie des normal gewundenen Rührblatts 32a der Entwicklungsschraube 25 angeordnet. Ein Spalt über eine gesamte Höhe der Schraubenblätter der Rührblätter 32a und 32b ist zwischen dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b und den normal gewundenen Rührblatt 32a vorgesehen, das stromaufwärts des entgegensetzt gewundenen Rührblatts 32b gelegen ist.
Durch Gewährleisten eines weggeschnittenen Abschnitts 32k für das Rührblatt 32b, das an der Entwicklungsschraube 25 vorgesehen ist, wird, in gleicher Weise wie in Ausführungsform 3, die Strömung des Entwicklers, der an den Grenzabschnitten des normal gewundenen Rührblatts 32a und des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b stagniert, verbessert. Als eine Folge wurde das Rühren beträchtlich mehr beschleunigt bzw. forciert als in Ausführungsform 1, so dass die Schwankung des Tonergehalts vermindert wurde.
Wie in 19 gezeigt ist, laufen durch Verwenden des Aufbaus, in dem ein Teil des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b weggeschnitten ist, in der Umgebung des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b der Entwickler, der in der Zirkulationsrichtung gefördert wird, und der Entwickler, der in der entgegengesetzten Richtung gefördert wird, gegeneinander. Ein Teil der Entwickler, die gegeneinander laufen, entweicht von dem weggeschnittenen Abschnitt 32k des Rührblatts 32b, so dass es möglich ist, eine Strömung des Entwicklers von dem Bereich, der durch das normal gewundene Rührblatt 32a und das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b definiert ist, in Richtung zu dem weggeschnittenen Abschnitt 32k des Rührblatts 32b zu schaffen. Somit wird in gleicher Weise wie in Ausführungsform 3 das Verstopfen des Entwicklers in dem Bereich unterdrückt, der durch das normal gewundene Rührblatt 32a und das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b definiert ist.
Wie in 20 gezeigt ist, wurde ein Bereich des weggeschnittenen Abschnitts 32k geändert, und der Grad der Verstopfung des Entwicklers in dem Bereich, der durch die Rührblätter 32a und 32b definiert ist, wurde bewertet. Mit einem größeren weggeschnittenen Abschnitt 32k entweicht der Entwickler in größeren Umfang von dem weggeschnittenen Abschnitt 32k, so dass die Strömung, die in dem Bereich erzeugt wird, der durch die Rührblätter 32a und 32b definiert ist, groß wird, und somit wird die Verstopfung des Entwicklers vermindert.
Jedoch wird mit einem größeren weggeschnittenen Abschnitt 32k eine Förderkraft zum lokalen Fördern des Entwicklers in der Richtung entgegengesetzt zu der Zirkulationsrichtung durch das Rührblatt 32b kleiner, wodurch die Kontaktgelegenheit des Entwicklers mit einem anderen Entwickler verringert wird und deshalb eine Rührkraft des Rührblatts 32b auch verringert wird. Aus diesem Grund ist es nicht bevorzugt, dass der weggeschnittene Abschnitt 32k übermäßig groß ist, und somit kann er bevorzugt in einer Größe sein, die 20% oder weniger des Schraubendurchmessers ist. Dies ist so, weil in dem Fall, in dem der weggeschnittene Abschnitt 32k weiter vergrößert ist, die Rührleistung merklich verringert ist.
[Ausführungsform 5]
21 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Entwicklungsschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 5. 20 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Durchmesser eines umgekehrt gewundenen Rührblatts und einer Leichtigkeit einer Verschlechterung des Entwicklers (oder der Rührleistung) zeigt. Ausführungsform 5 hat denselben grundlegenden Aufbau wie Ausführungsform 1, und deshalb sind in 21 die gleichen Bestandteile (Elemente) wie diejenigen in Ausführungsform 1 durch dieselben Bezugszeichen oder Symbole wie diejenigen in 2 und 3 bezeichnet und werden nicht redundant beschrieben.
Wie in 21 gezeigt ist, ist in Ausführungsform 5 der Durchmesser des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b kleiner gemacht als der des normal gewundenen Rührblatts 32a, und deshalb ist wenigstens ein Teil einer Randlinie des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b mehr in Richtung zu der Drehmittenseite als eine Randlinie des normal gewundenen Rührblatts 32a der Entwicklungsschraube 25 angeordnet. Durch Kleinermachen des Durchmessers des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b als der des normal gewundenen Rührblatts 32a, wird die Förderkraft zum Fördern des Entwicklers in der Richtung entgegengesetzt zu der Zirkulationsrichtung durch das entgegensetzt gewundene Rührblatt 32b gering. Aus diesen Gründen wird ein Entwicklerdruck, der erzeugt wird, wenn die Entwickler in der Umgebung des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b gegeneinander laufen, klein, und somit wird die Scherkraft, die auf den Entwickler ausgeübt wird, schwach, so dass es möglich wird, das Auftreten der „Tonerverschlechterung“ derart zu vermindern, dass ein externes Additiv, das an der Tonerfläche abgelagert ist, von der Toneroberfläche entfernt wird oder in die Tonerfläche eingebettet wird.
Wie in 22 gezeigt ist, wurde der Durchmesser des umgekehrt gewundenen Rührblatts 32b geändert und der Grad der Tonerverschlechterung während eines Leerlaufs der Entwicklungsvorrichtung für eine vorbestimmte Zeit wurde bewertet. Der Grad der Tonerverschlechterung wurde durch Ausführen eines kumulativen Absinkexperiments einer vorbestimmten Menge des Entwicklers und durch Messen einer kumulativen Höhe ausgeführt, um die Fließbarkeit des Entwicklers zu bewerten. Mit einem kleineren Durchmesser des Rührblatts 32b wird die Förderkraft zum Fördern des Entwicklers in die Richtung entgegengesetzt zu der Zirkulationsrichtung durch das Rührblatt 32b kleiner, und deshalb wird der Druck, der auf den Entwickler aufgebracht wird (Entwicklerdruck), klein, so dass die Tonerverschlechterung unterdrückt wird. Jedoch wird gleichzeitig die Menge des Entwicklers, die in der entgegengesetzten Richtung zurückgedrückt wird, auch verringert, und deshalb wird die Kontaktgelegenheit des Entwicklers mit einem anderen Entwickler verringert, so dass eine Rührkraft des Rührblatts 32b auch verringert ist.
Aus diesem Grund ist es nicht bevorzugt, dass der Durchmesser des Rührblatts 32b übermäßig gering ist, und somit ist es bevorzugter, dass er ungefähr 80% des Schraubendurchmessers des Rührblatts 32b ist. Dies ist so, weil in dem Fall, in dem der Schraubendurchmesser weiter verringert ist, die Rührleistung auch merklich verringert ist.
In den folgenden Ausführungsformen wird, zusätzlich zu den jeweiligen Ausführungsformen 1 bis 5, die vorstehend beschrieben sind, ein Aufbau verwendet, in dem die Rührschraube 25 auch mit der umgekehrt gewundenen Schraube versehen ist. Grundlegende Aufbauten sind die gleichen wie diejenigen in Ausführungsformen 1 bis 5 und deshalb werden Bestandteile (Elemente), die identisch zu denjenigen in Ausführungsformen 1 bis 5 sind, mit den gleichen Bezugszeichen oder Symbolen bezeichnet und werden nicht redundant beschrieben.
Wie in 23 gezeigt ist, wird der Entwickler von der Rührschraube 26 zu der Entwicklungsschraube 25 geliefert und wird zu der Entwicklungshülse 28 gefördert, die eine Magnetrolle 29 hat, und dann wird der Entwickler an der Oberfläche der Entwicklungshülse 28 getragen und wird zu dem elektrostatischen Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 1a zugeführt, um das elektrostatische Bild zu entwickeln. Ein innerer Abschnitt des Entwicklungsbehälters 22 ist in die Entwicklungskammer 23 und die Rührkammer 24 an einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt in Längsrichtung durch eine Trennwand 27 getrennt, die sich in einer Längsrichtung erstreckt. Die Entwicklungskammer 23 und die Rührkammer 24 sind miteinander an Öffnungen 11 und 12 an Längsendabschnitten der Trennwand 27 verbunden. Die Entwicklungshülsen 25 und 26 fördern den Entwickler in entgegengesetzte Richtungen in Bezug auf die Längsrichtung, während die Trennwand 27 zwischen diesen angeordnet ist, so dass der Entwickler über die Öffnungen 11 und 12 der Trennwand 27 übertragen wird, wodurch er zwischen der Entwicklungskammer 23 und der Rührkammer 24 zirkuliert.
In Bezug auf den Entwickler werden in einem Prozess, in dem der Entwickler zirkuliert wird, wie durch die Pfeile gekennzeichnet ist, während er einem Rühren in dem Entwicklungsbehälter 22 der Entwicklungsvorrichtung 4a unterzogen wird, der Toner und der Träger triboelektrisch aufgeladen, wodurch sie auf die negative Polarität bzw. die positive Polarität geladen werden.
Mit der Tonerzuführöffnung 21 ist eine Entwicklerzuführvorrichtung H21 verbunden. Der Toner in dem Entwickler wird mit der Bilderzeugung verbraucht, und deshalb führt die Entwicklerzuführvorrichtung H21 einen Entwickler zur Zufuhr, der aus 100% des Toners besteht, in einer geeigneten Menge durch die Tonerzuführöffnung zu. Die Entwicklerzuführvorrichtung H21 erhält die Menge des Tonerverbrauchs bei jeder Bilderzeugung auf einem Blatt und erhält dann die Zuführmenge des Entwicklers durch Korrigieren der Menge des Tonerverbrauchs auf der Basis eines Messergebnisses des Tonergehalts in dem Entwickler, und führt während einer nachfolgenden Bilderzeugung einen ungeladenen Entwickler zu der Rührkammer 24 in einer Menge entsprechend der Zuführmenge zu.
Wie in 2 gezeigt ist, ist im Inneren der Entwicklungshülse 28 eine Magnetrolle 29, die ein Magnetfelderzeugungsbauteil zum Begrenzen des Trägers ist, in einem nichtdrehbaren Zustand angeordnet. Die Magnetrolle 29 hat einen Entwicklungspol (magnetischer Pol) S1, der angeordnet ist, um der lichtempfindlichen Trommel 1a gegenüber zu liegen, einen magnetischen Pol S3, der angeordnet ist, um einem Regulierungsblatt (Kettenschneidbauteil) 30 gegenüber zu liegen, einen magnetischen Pol S2, der angeordnet ist, um der Entwicklungskammer 23 gegenüber zu liegen, und Beförderungspole N1 und N2.
Die Entwicklungshülse 28 wird während der Entwicklung in der Richtung (Uhrzeigersinnrichtung) gedreht, die durch einen Pfeil R4 gekennzeichnet ist, und fördert den Entwickler, der einer Schichtdickenregulierung durch das Magnetbürstenkettenschneiden mit dem Regulierungsblatt 30 unterzogen worden ist, in den Entwicklungsbereich, in dem die Entwicklungshülse 28 der lichtempfindlichen Trommel 1a gegenüberliegt, während der Entwickler an dieser getragen wird. In dem Entwicklungsbereich lagert die magnetische Bürste des Zweikomponentenentwicklers, die in Erwiderung auf das Magnetfeld des Entwicklungspols S1 ausgebildet wird, den Toner auf der lichtempfindlichen Trommel 1a ab, während sie an dem elektrostatischen Bild gleitet, das auf der lichtempfindlichen Trommel 1a ausgebildet ist, so dass das elektrostatische Bild umgekehrt entwickelt wird.
Zu dieser Zeit, um eine Entwicklungseffizienz in Bezug auf die Entwicklungshülse 28 zu verbessern, d.h. ein Tonerablagerungsverhältnis auf dem elektrostatischen Bild, wird eine oszillierende Spannung in der Form einer Gleichspannung Vdc, die mit einer Wechselspannung vorgespannt ist, von einer Leistungsquelle D28 aufgebracht. In dieser Ausführungsform wird eine rechteckige Wechselspannung mit einer Spitze-zu-Spitze-Spannung Vpp von 1800 V und einer Frequenz von 12 kHz mit der Gleichspannung Vdc von –500 V überlagert. Jedoch sind Werte der Gleichspannung Vdc und der Wechselspannung Vpp und die Wellenform nicht auf die vorstehend beschriebenen beschränkt.
In solch einem Magnetbürstenentwicklungsverfahren, wenn die Wechselspannung aufgebracht wird, wird die Entwicklungseffizienz erhöht, und somit hat das Bild eine hohe Qualität. Jedoch gibt es andererseits eine Neigung dazu, dass ein Bild mit einem weißen Hintergrundnebel, der durch Ablagern des Toners auf einem weißen Hintergrund des Bilds erzeugt wird, auftritt. Aus diesem Grund wird der weiße Hintergrundnebel durch Vorsehen einer Potenzialdifferenz (Nebelentfernungskontrast) zwischen der Gleichspannung Vdc, die auf die Entwicklungshülse 28 aufgebracht wird, und dem aufgeladenen Potenzial (weißes Hintergrundabschnittspotenzial) der lichtempfindlichen Trommel 1a verhindert.
Das Regulierungsblatt 30, das das Magnetbürstenkettenschneidbauteil ist, ist mit einem nichtmagnetischen Material, wie einem plattenartigen Aluminiummaterial, ausgebildet, und ist an der stromaufwärtigen Seite der lichtempfindlichen Trommel 1a in Bezug auf die Drehrichtung der Entwicklungshülse 28 angeordnet und erstreckt sich entlang der Längsrichtung der Entwicklungshülse 28.
Dann geht der Entwickler durch den Spalt zwischen einem freien Ende des Regulierungsblatts 30 und der Entwicklungshülse 28 hindurch und wird zu dem Entwicklungsbereich gefördert. Durch Einstellen dieses Spalts wird eine Schneidmenge der Kette einer Magnetbürste des Entwicklers, die an der Entwicklungshülse 28 ausgebildet ist, reguliert, so dass die Menge des Entwicklers, der zu dem Entwicklungsbereich gefördert wird, eingestellt wird. Der Spalt zwischen dem Regulierungsblatt 30 und der Entwicklungshülse 28 kann auf 200–1000 µm, bevorzugt 300–700 µm, eingestellt sein.
In dem Entwicklungsbereich dreht die Entwicklungshülse 28 in die gleiche Richtung wie die Oberflächenbewegungsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 1a, und das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von dieser zu der lichtempfindlichen Trommel 1a ist 1,75. Das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis kann auf irgendeinen Wert eingestellt sein, solange es in dem Bereich von 0–3,0, bevorzugt in dem Bereich von 0,5–2,0, eingestellt ist. Die Entwicklungseffizienz wird mit einem höheren Bewegungsgeschwindigkeitsverhältnis erhöht, aber ein übermäßig hohes Geschwindigkeitsverhältnis neigt dazu, Probleme einer Tonerverstreuung und einer Verschlechterung des Entwicklers zu verursachen, und deshalb ist es bevorzugt, dass das Geschwindigkeitsverhältnis in dem vorstehend beschriebenen Bereich eingestellt ist.
[Vergleichsausführungsform]
24 ist eine Draufsicht einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einer Vergleichsausführungsform. Wie in 24 gezeigt ist, hat eine Entwicklungsvorrichtung 4h gemäß der Vergleichsausführungsform eine Entwicklungskammer 52, die mit einer Entwicklungshülse 56 an einer Öffnung der Entwicklungskammer 52 versehen ist, und hat eine Rührkammer 53, die mit einer Tonerzuführöffnung 51 versehen ist, zum Aufnehmen des Entwicklers und zum Zirkulieren des Entwicklers zwischen sich selbst und der Entwicklungskammer 52. Die Entwicklungskammer 52 ist mit einer Entwicklungsschraube 54 (erstes Rührbauteil) in sich versehen, und die Rührkammer 53 ist mit einer Rührschraube 55 in sich versehen.
Der Entwickler in der Entwicklungskammer 52 wird durch die Entwicklungsschraube 54 gerührt und zirkuliert und wird gleichzeitig zu der Entwicklungshülse 56 zugeführt. Der Entwickler an der Entwicklungshülse 56 wird nach der Entwickung wieder zu der Entwicklungskammer 52 zugeführt und wird gerührt und zirkuliert.
Des Weiteren führt eine Entwicklerzuführvorrichtung H51 den Toner oder den Entwickler in einer gewünschten Menge in Abhängigkeit der Menge des Tonerverbrauchs oder des Tonergehalts in den Entwickler zu. Der Entwickler zirkuliert in Richtungen, die durch Pfeile gekennzeichnet sind, während er durch die Entwicklungsschraube 54 und die Rührschraube 55 gerührt wird.
In der Vergleichsausführungsform ist als eine herkömmliche Technik, um die Übertragung des Entwicklers von der Entwicklungskammer 52 zu der Rührkammer 53 gleichmäßig durchzuführen, ein umgekehrt gewundenes schraubenförmiges Rührblatt 57 an einem stromabwärtigen Endabschnitt der Entwicklungsschraube 54 vorgesehen. Um die Übertragung des Entwicklers von der Rührkammer 53 zu der Entwicklungskammer 52 sanft durchzuführen, ist an einem stromabwärtigen Endabschnitt der Rührschraube 55 ein umgekehrt gewundenes schraubenförmiges Rührblatt 58 vorgesehen. Das Rührblatt 58 ist entsprechend zu 360°, d.h. einer Ganghöhe vorgesehen. Eine Länge von einer Ganghöhe des Rührblatts 58 ist auf einen Wert festgelegt, der 1/2 einer Länge von einer Ganghöhe eines Schraubenblatts der Entwicklungsschraube 54 ist. Das Rührblatt 58 drückt den Entwickler zurück, der in der Rührkammer 53 durch die Rührschraube 55 gefördert wird, wodurch ein Entwicklerdruck in der Rührkammer 53 erhöht wird, die einer Öffnung 61 zugewandt ist, um den Entwickler in die Öffnung 61 zu tragen.
In der Entwicklungsvorrichtung 4h der Vergleichsausführungsform wurde in dem Fall, in dem eine Funktion des Rührens des Toners und des Trägers unzureichend ist, Bildfehler wie Nebel und eine Bilddichteungleichmäßigkeit in einigen Fällen erzeugt. Der Nebel betrifft ein Phänomen, dass der Toner nicht zu einer gewünschten Position auf der Trommel übertragen wird, sondern an einer Position platziert wird, wo der Toner ursprünglich nicht platziert werden sollte (beispielsweise auf einem weißen Hintergrundabschnitt auf der Trommel).
In dem Fall, in dem die Funktion des Rührens des Toners und des Trägers durch die Rührschraube 55 unzureichend ist, können der Toner und der Träger nach der Tonerzufuhr nicht ausreichend gemischt werden, so dass eine Tonerauflademenge Q/M (µQ/g), die ein Verhältnis der Menge Q der Tonerladung zu der Entwicklermenge M ist, in dem Entwicklungsbehälter 50 ungleichmäßig wird. Als eine Folge wird es schwierig, den Toner mit einer kleinen Tonerauflademenge Q/M durch ein entwickelndes elektrisches Feld zu steuern.
Im Allgemeinen könnte man in Erwägung ziehen, dass die Tonerauflademenge groß und gleichmäßiger wird durch ausreichendes Rühren des Toners und des Trägers. Um dieses Problem zu lösen, könnte man in Erwägung ziehen, die Rührschraube 55 mit einer Rippe zu versehen und ein Rührblatt der Rührschraube 55 mit einem weggeschnitten Abschnitt zu versehen. Eine Förderkraft zum Fördern des Entwicklers durch die Rührschraube 55 wird dadurch verringert, um eine Rührgelegenheit zu erhöhen, so dass eine Rührleistung erhöht werden kann.
Jedoch wird der gerührte Entwickler in der gleichen Richtung makroskopisch als ein Ganzes gefördert, und deshalb ist eine Gelegenheit eines gegenseitigen Kontakts zwischen dem Entwickler in einem Bereich, der zwischen benachbarten Rührblättern 32a definiert ist, und dem Entwickler in einem anderen Bereich, der in gleicher Weise zwischen benachbarten Rührblättern 32a definiert ist, nicht so groß. Aus diesem Grund benötigt es viel Zeit, um die Entwickler, die durch das Rührblatt getrennt sind, ausreichend gegenseitig zu rühren.
In den folgenden Ausführungsformen ist ein Teil eines Zwischenbereichs der Rührschraube 26, in dem der Entwickler in der Längsrichtung gefördert wird, mit einem Rührblatt 31b mit einer Schraubrichtung ersetzt, in der der Entwickler in eine Richtung entgegengesetzt zu dem Zirkulationsweg durch die Drehung des Rührblatts 31b gefördert wird (nachstehend als umgekehrt gewunden bezeichnet). Als eine Folge wird der Entwickler auch in Bezug auf die Längsrichtung ausreichend gerührt, so dass der Entwickler mit der Tonerauflademenge Q/M und dem Tonergehalt, die im Vergleich zu dem Fall der herkömmlichen Rührschraube gleichmäßiger sind, zu der Entwicklungshülse 28 zugeführt werden, um dadurch das Auftreten der Bildfehler wie beispielsweise von Nebel und einer Bilddichteungleichmäßigkeit zu unterdrücken.
[Ausführungsform 6]
25 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6. 26 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der Rührschraube. 27 ist eine Darstellung des Förderns des Entwicklers in einer herkömmlichen Entwicklungsvorrichtung. Teile (a) und (b) von 28 sind Darstellungen des Förderns des Entwicklers in der Entwicklungsvorrichtung in Ausführungsform 6.
29 ist eine Darstellung eines Rühr-Mischvorgangs in dem Fall, in dem das umgekehrt gewundene schraubenförmige Rührblatt eine Ganghöhe hat. 30 ist eine Darstellung eines Rühr-Mischvorgangs in dem Fall, in dem das umgekehrt gewundene schraubenförmige Rührblatt zwei Ganghöhen hat.
Wie in 23 gezeigt ist, wird in Ausführungsform 6 in der Entwicklungskammer 23, die ein Beispiel einer ersten Förderkammer ist, der Entwickler, während er zugeführt wird, zu der Entwicklungshülse 28 gefördert, die ein Beispiel des Entwicklertragebauteils ist. Die Rührkammer 24, die ein Beispiel einer zweiten Förderkammer ist, ist mit der Entwicklungskammer 23 an ihren Endabschnitten verbunden, um einen Zirkulationsweg des Entwicklers auszubilden, so dass der Entwickler zwischen diesen übertragen werden kann.
Die Rührschraube 26, die ein Beispiel des Schraubenbauteils ist, ist mit einem normal gewundenen Rührblatt 31a versehen, das ein Beispiel des Schraubenblatts ist, und ist in der Rührkammer 24 angeordnet. Die Rührschraube 26 fördert, während sie den Entwickler rührt, den Entwickler, der von der Entwicklungskammer 23 übertragen wird, in eine Richtung entgegengesetzt zu der Förderrichtung in der Entwicklungskammer 23, wodurch der Entwickler zu der Entwicklungskammer 23 übertragen wird.
Die Tonerzuführöffnung 21, die ein Beispiel eines Entwicklerzuführabschnitts ist, ist in einem Bereich stromabwärts der Entwicklungshülse 28 in der Entwicklungskammer 23 in Bezug auf die Zirkulationsrichtung oder in einem stromaufwärtigen Bereich in der Rührkammer 24 in Bezug auf die Zirkulationsrichtung vorgesehen. Die Rührschraube 26 ist mit dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 31b, das ein Beispiel eines umgekehrt gewundenen Schraubabschnitts ist, an einer Position in der Rührkammer 24 von der Tonerzuführöffnung 21 zu einer Position versehen, wo der Entwickler von der Rührkammer 24 zu der Entwicklungskammer 23 übertragen wird. Das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b ist festgelegt, um eine Voranbewegungsrichtung seiner Schraube entgegengesetzt zu der der Schraube des normal gewundenen Rührblatts 31a vorzusehen, so dass die Entwickler in zwei Bereichen, die durch das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b geteilt sind, der normal gewundenen Rührblatter 31a, die ein Beispiel normal gewundener Schraubabschnitte sind, miteinander gemischt werden können. Das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b hat eine Schraubenganghöhe kleiner als das normal gewundene Rührblatt 31a.
Die Tonerzuführöffnung 21 ist an einer Position von 240 mm von dem stromabwärtigen Endabschnitt der Rührschraube 26 vorgesehen. Jede von der Entwicklungsschraube 25 und der Rührschraube 26 hat einen Schraubendurchmesser von 20 mm und einen Schaftdurchmesser von 6 mm. Die Entwicklungsschraube 25 hat eine Ganghöhe von 20 mm. Die Rührschraube 26 ist mit dem Rührblatt 31a mit der Ganghöhe von 20 mm versehen und ist mit einem Schraubengang des Rührblatts 31b mit der Ganghöhe von 10 mm versehen, das bei 120 mm stromabwärts von der Tonerzuführöffnung 21 in Bezug auf die Entwicklerzirkulationsrichtung gelegen ist. Die Anzahl von Umdrehungen (Geschwindigkeit) von jeder von der Entwicklungsschraube 25 und der Rührschraube 26 ist 360 U/min. Der Entwickler weist den nichtmagnetischen Toner und den magnetischen Träger auf und deren Gewichtsverhältnis ist (nichtmagnetischer Toner)/(magnetischer Träger) × 100 = 8 (%), und eine Menge des Entwicklers, der in die Entwicklungsvorrichtung 4a gefüllt ist und darin zirkuliert, ist 300 g.
Wie in 25 gezeigt ist, ist die Rührschraube 26 mit dem normal gewundenen schraubenförmigen Rührblatt 31a um einen Schraubenschaft 26a herum versehen. Ein Teil des normal gewundenen schraubenförmigen Rührblatts 31a ist mit dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 31b versehen, das eine umgekehrte Schraubrichtung gegenüber dem normal gewundenen schraubenförmigen Rührblatt 31a hat. Nachstehend wird auf diesen umgekehrt gewundenen Abschnitt als das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b Bezug genommen, und auf einen Abschnitt, der anders als der umgekehrt gewundene Abschnitt ist, wird als das normal gewundene Rührblatt 31a Bezug genommen.
In Ausführungsform 6 hat das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b einen Schraubengang (ein voller Umfang) als die Anzahl von Windungen, und eine Voranbewegungsstrecke des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b, wenn die Rührschraube um einen Schraubengang gedreht wird (nachstehend einfach als eine Ganghöhe bezeichnet), ist auf einen Wert festgelegt, der 1/2 der Ganghöhe des normal gewundenen Schraubenblatts 31a ist.
Das Rührblatt 31b ist in einem Zirkulationsweg des Entwicklers vorhanden, und der Entwickler läuft über das Rührblatt 31b, um in Richtung zu der stromabwärtigen Seite gefördert zu werden. Hier ist der Zirkulationsweg des Entwicklers ein Bereich, wo der Entwickler hindurchgeht. Das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b betrifft nicht die Übertragung des Entwicklers von der Rührkammer 24 zu der Entwicklungskammer 23, sondern rührt und mischt den Entwickler, der durch die normal gewundenen Rührblätter 31a getrennt ist, in einem Bereich von der Tonerzuführöffnung 21 bis zu einer Öffnung 11.
Andererseits ändert das umgekehrt gewundene Rührblatt 58, das an dem Endabschnitt der Rührschraube 55 in 24 in der Vergleichsausführungsform angeordnet ist, eine Strömungsrichtung des Entwicklers, um die Übertragung des Entwicklers von der Rührkammer 53 zu der Entwicklungskammer 52 zu vergleichsmäßigen bzw. sanfter zu gestalten. Jedoch läuft der Entwickler nicht über das umgekehrt gewundene Rührblatt 58 und somit geht er nicht durch das umgekehrt gewundene Rührblatt 58 hindurch. Wie in 26 gezeigt ist, ist in Ausführungsform 6 ein Abschnitt eines Längszwischenbereichs der Rührschraube 26 mit dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 31b ersetzt, so dass der Entwickler an dem Abschnitt in Bezug auf die Längsrichtung gut gerührt wird.
Der Entwickler wird in der Entwicklungszirkulationsrichtung durch das normal gewundene Rührblatt 31a gefördert, aber wird nach außen versetzt durch Empfangen einer Kraft in einer Richtung entgegengesetzt zu der Zirkulationsrichtung von dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 31b, wenn sich der Entwickler dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 31b nähert. Jedoch wird der Entwickler noch immer in der Zirkulationsrichtung von hinten gefördert, und deshalb laufen an dem Abschnitt des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b der Entwickler, der in der Zirkulationsrichtung gefördert wird, und der Entwickler, der in der entgegengesetzten Richtung gefördert wird, gegeneinander. An diesem Abschnitt ist eine Kontaktgelegenheit des Entwicklers zu einem anderen Entwickler erhöht, so dass der Entwickler effizienter gerührt wird.
Wie in 27 gezeigt ist, ist bis jetzt ein Vorschlag zum Fördern des Rührens durch Vorsehen einer Rippe 63, statt einen Teil eines Rührblatts 55 umgekehrt zu winden, gemacht worden. Jedoch wird in solch einem Aufbau, obwohl der Entwickler durch die Rippe 63 mikroskopisch gerührt wird, der gerührte Entwickler in der gleichen Richtung makroskopisch als ein Ganzes gefördert, wodurch eine Gelegenheit eines gegenseitigen Kontakts zwischen dem Entwickler in einem Bereich d, der zwischen benachbarten Rührblättern 55a angeordnet ist, und dem Entwickler in einem anderen Bereich d', der zwischen benachbarten Rührblättern 55a angeordnet ist, nicht so groß ist, so dass diese Entwickler weniger gegenseitig gerührt werden.
Andererseits ist, wie in (a) von 28 gezeigt ist, ein Teil des normal gewundenen Rührblatts 31a mit dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 31b ersetzt, so dass ein Teil des Entwicklers durch das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b in der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf eine Schubrichtung gefördert wird. Als eine Folge können, wie in (b) von 28 gezeigt ist, in der Umgebung des Rührblatts 31b der Entwickler, der durch ein benachbartes Rührblatt 31a gefördert wird, und der Entwickler, der durch ein anderes benachbartes Rührblatt 31a gefördert wird, miteinander gemischt werden. In der Umgebung des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b ist eine Gelegenheit zum gegenseitigen Kontakt dieser Entwickler vorgesehen, die jeweils zwischen benachbarten normal gewundenen Rührblättern 31a angeordnet sind. Aus diesem Grund ist es im Vergleich zu dem Rührvorgang bzw. der Rückwirkung der Rippe 63, die in 27 gezeigt ist, möglich, den Entwickler in einem weiteren Bereich wirksam zu rühren.
Darüber hinaus laufen in der Umgebung des umgekehrt gewundenen Rührblatts die Entwickler, die in den entgegengesetzten Richtungen gefördert werden, gegeneinander, und deshalb wird im Vergleich zu dem Rührbauteil, durch das der Entwickler in nur eine Richtung gefördert wird und der gesamte Entwickler die im Wesentlichen gleiche parallele Bewegung erzeugt, wie in 27 gezeigt ist, eine komplizierte Strömung erzeugt. Als eine Folge wird ein Klumpen des Entwicklers fein gelockert und somit leicht gerührt und gemischt, so dass die Tonerauflademenge Q/M des Entwicklers leicht über den gesamten Bereich erhöht wird.
Wie in 23 gezeigt ist, kann das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b bevorzugt stromabwärts der Tonerzuführöffnung 21 an einer Position nahe der Tonerzuführöffnung 23 so nah wie möglich angeordnet sein. Es ist wünschenswert, dass das umgekehrt gewundene Rührblatt 31 bevorzugt an einer Position näher zu der Tonerzuführöffnung 21 als der stromabwärtige Endabschnitt der Rührkammer 24 angeordnet ist. Dies ist so, weil ein frühes Erhöhen der Tonerauflademenge Q/M durch Rühren und Mischen des Toners in Bezug auf die Längsrichtung, um den Toner in einem so frühen Stadium wie möglich von der Zufuhr des Toners zu der Tonerzuführöffnung 21 zu verteilen, beim Unterdrücken der Tonerzerstreuung wirksam ist.
Wie in 23 gezeigt ist, kann das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b bevorzugt eine Länge von 1/2 Ganghöhe oder mehr und 1 Ganghöhe oder weniger des normal gewundenen Rührblatts 31a haben. In dem Fall, in dem die Länge geringer als 1/2 Ganghöhe ist, passiert der gesamte Entwickler das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b, bevor das Längsrühren voranschreitet. In dem Fall, in dem die Länge mehr als 1 Ganghöhe ist, gibt es eine Neigung dazu, dass eine normale Zirkulation des Entwicklers behindert ist.
Wie in 23 gezeigt ist, kann die Länge von einer Ganghöhe des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b bevorzugt kürzer sein als die Länge einer Ganghöhe des normal gewundenen Rührblatts 31a.
Wie in 29 gezeigt ist, wird der Entwickler, der durch das normal gewundene Rührblatt 32a gefördert wird, durch das umgekehrt gewundene Rührblatt 32b an einem Abschnitt zurückgedrückt, an dem sich der Entwickler dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 32b nähert, und läuft dann gegen einen nachfolgenden Entwickler, der von der stromaufwärtigen Seite der Zirkulationsrichtung gefördert wird. Nachdem der Entwickler, der in der Zirkulationsrichtung gefördert wird, und der Entwickler, der in der entgegengesetzten Richtung gefördert wird, gegeneinander laufen, läuft der Entwickler über das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b und wird somit in der Zirkulationsrichtung gefördert. Zu dieser Zeit wird, falls der Entwickler, der in der Zirkulationsrichtung gefördert wird, kleiner ist in einer Menge als der Entwickler, der in der entgegengesetzten Richtung gefördert wird, der Entwickler durch das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b zurückgedrückt, so dass die Zirkulation instabil wird.
Im Allgemeinen ist in Bezug auf eine Ganghöhe des Rührblatts, mit einer größeren Ganghöhe die Menge des Entwicklers, der durch eine Drehung des Schraubenblatts gefördert wird, größer und eine Bewegungsstrecke des Entwicklers durch eine Drehung der Schraube ist auch größer. Deshalb, um den Entwickler stabil zu zirkulieren, ist es erfordert, dass die Länge einer Ganghöhe des normal gewundenen Rührblatts 31a größer als die Länge einer Ganghöhe des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b ist.
Wie in 30 gezeigt ist, kommt in dem Fall, in dem das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b zwei Schraubengänge als die Anzahl von Windungen hat, der Entwickler, nachdem er über ein stromaufwärtsseitiges Rührblatt 31b-1 in Bezug auf die Entwicklerzirkulationsrichtung gelaufen ist, in einen Bereich C, der sandwichartig zwischen einem stromabwärtsseitigen Rührblatt 31b-2 und dem stromaufwärtsseitigen Rührblatt 31b-1 mit Bezug auf die Entwicklerzirkulationsrichtung angeordnet ist. In dem Bereich C gibt es keine Kraft zum Fördern des Entwicklers in der Zirkulationsrichtung, so dass nur eine Kraft zum Fördern des Entwicklers in der entgegengesetzten Richtung auf den Entwickler durch das Rührblatt 31b-2 ausgeübt wird.
Aus diesem Grund wird in vielen Fällen der Entwickler, nachdem er über das Rührblatt 31b-1 gelaufen ist, wieder zu dem Rührblatt 31b-1 durch das Rührblatt 31b-1 zurückgeführt und läuft dann wieder über das Rührblatt 31b-1. Somit wird der Entwickler wiederholt mit einer größeren Anzahl von Windungen des Rührblatts 31b gerührt, und deshalb wird eine Entwicklerrühreigenschaft verbessert, aber eine Entwicklerfördereigenschaft ist verringert.
Andererseits ist die Tatsache, dass die Rühreigenschaft des Entwicklers nur wenigstens einen Schraubengang des Rührblatts 31b erfordern kann, durch die Studie des vorliegenden Erfinders herausgefunden worden, und deshalb kann das Rührblatt 31b bevorzugt einen Schraubengang als die Anzahl von Windungen haben.
In Ausführungsform 6 ist ein Teil des normal gewundenen Rührblatts 31a so geformt, dass der Entwickler in die Richtung entgegengesetzt zu der Entwicklerzirkulationsrichtung gefördert wird, wodurch der Entwickler in die Richtung lokal zurückgedrückt wird, die entgegengesetzt zu der Entwicklerzirkulationsrichtung ist, so dass eine Zeit, bis der Entwickler in den Entwicklungsbereich gefördert wird, verlängert werden kann. Eine Rührgelegenheit des neu zugeführten Entwicklers kann erhöht werden und gleichzeitig kann ein gegenseitiges Rühren der Entwickler, die durch das Rührblatt getrennt sind, forciert bzw. beschleunigt werden. Als eine Folge wird der zugeführte Entwickler gleichmäßiger mit dem zirkulierten Entwickler im Vergleich zu dem Fall der Vergleichsausführungsform gemischt, so dass der Entwickler, der gleichmäßig geladen ist und einen gleichmäßigen Tonergehalt hat, zu der Entwicklungshülse 28 zugeführt werden kann. Im Vergleich zu der Vergleichsausführungsform ist es möglich, zu der Entwicklungshülse den Entwickler zuzuführen, der gleichmäßig gemischt und geladen ist und den gleichmäßigen Tonergehalt hat.
[Experimentergebnis]
Teile (a) und (b) von 31 sind Graphen zum Darstellen von Messergebnissen der Tonerauflademenge.
Ein Experiment zum Vergleichen einer Nebelbilddichte zwischen der Entwicklungsvorrichtung der Ausführungsform 6, die in 23 gezeigt ist, und der Entwicklungsvorrichtung der Vergleichsausführungsform, die in 24 gezeigt ist, wurde ausgeführt, und zusätzlich wurde auch ein Experiment zum Vergleichen der Tonerauflademenge ausgeführt. In der Entwicklungsvorrichtung der Vergleichsausführungsform ist das Rührblatt 31b zum lokalen Fördern des Entwicklers in der entgegengesetzten Richtung nicht vorgesehen, aber ein anderer Aufbau ist derselbe wie der in Ausführungsform 6.
Das Nebelbild betrifft ein Phänomen, dass in dem Fall, in dem der Entwickler durch ein unzureichendes Rühren nicht ausreichend aufgeladen wird (die Tonerauflademenge gering ist), der Toner nicht zu einer gewünschten Position auf der Trommel übertragen wird, sondern an einer Position platziert wird, an der der Toner ursprünglich nicht platziert werden sollte (beispielsweise an dem weißen Hintergrundabschnitt auf der Trommel). Wie in 23 gezeigt ist, wenn nicht geladener Toner, der zu der Tonerzuführöffnung 21 zugeführt wird, an der Entwicklungshülse 28 getragen wird, bevor er ausreichend gerührt wird, wird eine Gelegenheit zum triboelektrischen Aufladen des Toners kurz, so dass es eine Neigung dazu gibt, dass das Nebelbild auftritt.
In Ausführungsform 6 ist es zu verstehen, dass durch ein Farbänderungsstudienexperiment, das im Voraus durch den vorliegenden Erfinder ausgeführt wurde, der Toner, der zu der Tonerzuführöffnung 21 zugeführt wird, die Entwicklungshülse 28 nach Passieren von ungefähr 10 Blättern von Papier der Größe A4 erreicht. Das Farbänderungsstudienexperiment ist derart, dass eine Zeit, von einer Zufuhr des Toners, der eine andere Farbe als der Entwickler hat, der in der Entwicklungskammer 22 aufgenommen ist, bis der Toner die Entwicklungshülse 28 erreicht und beobachtet wird, gemessen wird. Aus diesem Grund wurde die Messung des Nebelbilds mit einer Zeitabstimmung bewirkt, wenn eine Zeit des Passierens von ungefähr 10 Blättern Papier der Größe A4 von der Zufuhr des Toners zu der Tonerzuführöffnung 21 verstrichen ist und der gesamte zugeführte Toner sich dem Entwicklungsbereich genähert hat. Die Menge des Toners, der zu der Tonerzuführöffnung 21 zugeführt wird, war 0,8 g, und eine Potenzialdifferenz (Vback) zwischen einer Gleichspannung, die auf die Entwicklungshülse 28 aufgebracht wird, und einem Aufladepotenzial der lichtempfindlichen Trommel 1a (d.h. einem Potenzial eines weißen Hintergrundabschnitts) war 150 V.
Im Übrigen ist der Grund, warum die Tonerzuführmenge 0,8 g ist, der, dass die Zufuhrmenge einer gewöhnlichen Kopiermaschine ungefähr solch eine Menge ist. Wenn die Zufuhrmenge größer als 0,8 g ist, wird der Toner auf einmal zugeführt, nachdem der Tonergehalt in dem Entwicklungsbehälter in ausreichender Weise verringert ist, und deshalb ist eine Dichteschwankung stark und ist nicht geeignet. Wenn andererseits die Zufuhrmenge kleiner als 0,8 g ist, sollte in Erwägung gezogen werden, dass eine Genauigkeit während der Tonerzufuhr schlecht wird.
Ein Grad des Nebelbilds wurde durch direktes Bemustern des Nebeltoners auf der lichtempfindlichen Trommel 1a und durch Erhalten der Nebeltonerdichte (Nebeldichte) an dem weißen Hintergrundabschnitt auf der lichtempfindlichen Trommel 1a bewertet, um die erhaltene Nebeldichte in Zahlen umzuwandeln.
Ein Messverfahren war derart, dass ein Probenband, das ein transparentes Klebeband war, auf dem der Nebeltoner, der auf die lichtempfindliche Trommel 1a übertragen wurde, abgelagert war, und ein nicht benutztes Klebeband als ein Referenzband, auf dem kein Nebeltoner abgelagert war, auf ein weißes Papier angewendet wurden und einer Messung einer Reflektanz unterzogen wurden. Dann wurde durch Subtrahieren der Reflektanz des Probenbands von der Reflektanz des Referenzbands die Nebeldichte erhalten. Die Reflektanz wurde durch einen Reflexionsmesser („TC-6DS“, hergestellt durch Tokio Denshoku Co., Ltd.) gemessen. Im Allgemeinen, wenn die Nebeldichte 1 oder mehr ist, wird das resultierende Bild als ein Nebelbildfehler bewertet und eine Bildbewertung ist nicht gut (NG). Nebeldichte (%) = (Reflexionsdichte eines Nebelabschnitts auf Übertragungspapier) – (Reflexionsdichte des Übertragungspapiers)
Tabelle 2 zeigt ein Ergebnis der Nebeldichte nach der Tonerzufuhr in der Entwicklungsvorrichtung in Ausführungsform 6 und der Entwicklungsvorrichtung der Vergleichsausführungsform. Wie in Tabelle 2 gezeigt ist, ist in dem Aufbau in Ausführungsform 6 im Vergleich zu dem Aufbau in der Vergleichsausführungsform der Grad des Nebels gering und somit ist der Nebel verringert. Tabelle 2

Nebeldichte

Vergleichsausführungsform 4 %

Ausführungsform 6 1 %
Um das Experimentergebnis der Tabelle 2 zu substantiieren wurde die Auflademengenverteilung des Toners in dem Entwickler, der auf die Entwicklungshülse 28 (56) in jeder von der Entwicklungsvorrichtung der Ausführungsform 6 und der Entwicklungsvorrichtung des Vergleichsbeispiels aufgetragen worden war, gemessen und verglichen. Dies wird gemacht, weil, wenn die Menge des nicht geladenen Toners erhöht ist, die Menge des Toners, der sich an dem weißen Hintergrundabschnitt des elektrostatischen Bilds ablagert, erhöht ist und somit die Nebeldichte hoch wird.
Die Tonerauflademengenverteilung wurde durch ein Messgerät („Espart Analyzer“, hergestellt durch Hosokawa Micron Corp.) gemessen. Der Espart Analyzer ist das Messgerät, in dem Probenpartikel in einen Erfassungsabschnitt (Messabschnitt) eingeleitet werden, wo ein elektrisches Feld und ein akustisches Feld gleichzeitig ausgebildet sind, und dann wird eine Bewegungsgeschwindigkeit der Partikel durch ein Laserdopplerverfahren gemessen, um eine Partikelgröße und eine Auflademenge zu bestimmen. In dem Espart Analyzer sinken die Probenpartikel, die in den Messabschnitt kommen, ab, während sie in der Horizontalrichtung unter den Einflüssen des akustischen Felds und des elektrischen Felds vorgespannt werden, und eine Schwebungsfrequenz einer horizontalen Geschwindigkeit der Partikel wird gezählt. Dann wird der Zählerwert in einen Computer in einer Unterbrechungsweise eingegeben, wodurch er auf einer Computeranzeige in der Form einer Partikelgrößenverteilung oder einer Auflademengenverteilung pro Partikelgrößeneinheit angezeigt wird. Der Espart Analyzer stoppt sinen Anzeige, wenn die Tonerpartikel einer vorbestimmten Anzahl (3000 Partikel in dieser Ausführungsform) entsprechen, und kann anschließend eine dreidimensionale Verteilung der Auflademenge und der Partikelgröße, eine Auflademengenverteilung für jede Partikelgröße, eine Durchschnittsauflademenge (Coulomb/Gewicht) und dergleichen anzeigen.
Durch Einleiten der Tonerpartikel als die Probenpartikel in den Messabschnitt des Espart Analyzers wird die Tonerauflademenge gemessen, so dass eine Beziehung zwischen der Partikelgröße und der Auflademenge von einer Toneraufladeleistung bewertet werden kann. Als ein Einleitungsverfahren des Toners in den Espart Analyzer wurde ein Verfahren verwendet, in dem der Entwickler als ein zu messendes Objekt durch einen Elektromagneten oder dergleichen gehalten wird und Luft mit einem geeigneten Druck in Richtung des Entwicklers geblasen wird, um nur den Toner von dem Entwickler zu trennen, wodurch die Tonerpartikel als die Probenpartikel in den Erfassungsabschnitt (Messabschnitt) eingeleitet werden. Der Luftdruck wurde so eingestellt, dass der Träger nicht von dem Elektromagneten getrennt wird, aber der Toner von dem Träger getrennt wird.
Wie in (a) von 31 gezeigt ist, gibt es in der Entwicklungsvorrichtung der Vergleichsausführungsform, anders als eine Spitze einer Durchschnittstonerauflademenge Q/M, eine kleine Spitze in der Umgebung der Tonerauflademenge Q/M von Null. Dies ist eine Erscheinung eines Zusammenvorhandenseins des Entwicklers mit dem Toner, der mit einer geringen Tonerauflademenge Q/M zu der Tonerzufuhröffnung 51 zugeführt wird, während sie an der Entwicklungshülse 56 getragen werden, ohne ausreichend gerührt und geladen zu werden.
Wie in (b) von 31 gezeigt ist, gibt es in der Entwicklungsvorrichtung der Ausführungsform 6 im Wesentlichen keine Spitze an dem Abschnitt, an dem die Tonerauflademenge Null ist, so dass es zu verstehen ist, dass der Toner, der zu der Tonerzuführöffnung 21 zugeführt wird, wie in 23 gezeigt ist, ausreichend gerührt und geladen ist.
Von dem Vorstehenden kann man sehen, dass in der Entwicklungsvorrichtung der Ausführungsform 6 der Entwickler besser gerührt wird als in der Entwicklungsvorrichtung der Vergleichsausführungsform, wodurch die Auflademenge des Entwicklers gleichmäßiger wird und somit die Menge des Toners mit der geringen Auflademenge klein wird. Als eine Folge ist die Nebelbilddichte verringert, wie in Tabelle 2 gezeigt ist.
Von dem Vorstehenden ist erkennbar, dass durch Versehen der Rührschraube 26 mit dem Rührblatt 31b zum lokalen Fördern des Entwicklers in der entgegengesetzten Richtung das Rühren der Entwickler in den zwei Ganghöhen des Rührblatts 31a, die durch das Rührblatt 31b getrennt sind, beschleunigt bzw. forciert wird und dadurch der Toner ausreichend geladen wird, so dass es möglich ist, den Grad des Nebelbilds zu verbessern. Das Längsrühren des Entwicklers wird durch lokales Versehen der Rührschraube 26 mit dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 31b beschleunigt bzw. forciert, so dass der Entwickler ausreichend geladen wird, und somit wird es möglich, den Grad des Nebels zu vermindern.
Im Übrigen kann in Bezug auf die Position, an der das Rührblatt 31b zum lokalen Fördern des Entwicklers in der entgegengesetzten Richtung vorgesehen ist, falls die Position in dem Zirkulationsweg gelegen ist, der durch die Entwicklungskammer 23 und die Rührkammer 24 ausgebildet ist, der Effekt der vorliegenden Erfindung selbst dann erhalten werden, wenn das Rührblatt 31b an einer beliebigen Position vorgesehen ist. Jedoch ist eine bevorzugtere Position in einem stromaufwärtigen Bereich einer Tonerzirkulationsrichtung der Entwicklerübertragungsöffnung, von der Entwicklungskammer 23 zu der Rührkammer 24, die an der stromabwärtigen Seite in der Zirkulationsrichtung vorgesehen ist. In Ausführungsform 6, während die Entwicklerrühreigenschaft verbessert ist, ist es möglich, das Auftreten des Nebelbilds aufgrund des unzureichenden Rührens des Toners zu unterdrücken.
[Ausführungsform 7]
32 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 7. Teile (a) und (b) von 33 sind Darstellungen von Aufbauten von Rührschrauben in Entwicklungsvorrichtungen von modifizierten Beispielen der Ausführungsform 7. Die Ausführungsform 7 hat den gleichen grundlegenden Aufbau wie Ausführungsform 6, und deshalb sind in 32 und 33 die gleichen Bestandteile (Elemente) wie diejenigen in Ausführungsform 6 durch die gleichen Bezugszeichen oder Symbole wie diejenigen in 25 gekennzeichnet und werden nicht redundant beschrieben.
Wie in 32 gezeigt ist, sind in Ausführungsform 7 das normal gewundene Rührblatt 31a und das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b nicht an ihren Grenzabschnitten verbunden, sondern sind, als ein Merkmal, mit einem geringfügigen Spalt zwischen sich versehen.
Wie in 29 gezeigt ist, ist in Ausführungsform 6 kein Spalt zwischen den Grenzabschnitten des normal gewundenen Rührblatts 31a und des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b vorgesehen, sondern die Grenzabschnitte sind miteinander verbunden. Aus diesem Grund, wenn die Verschlechterung des Entwicklers (Verringerung der Fließbarkeit) aufgrund der Fortdauer einer sukzessiven Bilderzeugung auftritt, neigt der Entwickler dazu, an den Grenzabschnitten angehäuft zu werden. Als eine Folge verstopft der Entwickler in einem dreieckigen Bereich, der zwischen den Rührblättern 31a und 31b in der Form eines spitzen Winkels definiert ist, wodurch eine wesentliche Länge des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b verloren geht (verkürzt wird), so dass es eine Möglichkeit gibt, dass das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b keine ausreichende Rührfunktion durchführen kann.
In Ausführungsform 7 ist der geringfügige Spalt vorgesehen, ohne die Grenzabschnitte zwischen dem normal gewundenen Rührblatt 31a und dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 31b zu verbinden. Als eine Folge laufen in der Umgebung des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b der Entwickler, der in der Zirkulationsrichtung gefördert wird, und der Entwickler, der in der entgegengesetzten Richtung gefördert wird, gegeneinander, so dass ein Teil des Entwicklers von dem Spalt zwischen den Grenzabschnitten der Rührblätter 31a und 31b entweicht. Als eine Folge ist es in dem Bereich, der durch das normal gewundene Rührblatt 31a und das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b definiert ist, möglich, eine Strömung des Entwicklers in Richtung zu dem Spalt zwischen den Grenzabschnitten der zwei Rührblätter 31a und 31b zu erzeugen.
Als eine Folge, selbst wenn eine Fließbarkeit des Entwicklers durch das Andauern der sukzessiven Bilderzeugung verschlechtert ist, kann das Verstopfen des Entwicklers an den Grenzabschnitten der Rührblätter 31a und 31b unterdrückt werden, so dass es möglich wird, den Entwickler durch das Rührblatt 31b für eine längere Zeitspanne zu rühren.
Wenn andererseits der Spalt zwischen den Grenzabschnitten des normal gewundenen Rührblatts 31a und des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b übermäßig erhöht wird, wird eine Förderkraft nicht auf den Entwickler in dem Spalt sowohl von dem Rührblatt 31a als auch dem Rührblatt 31b ausgeübt, und deshalb gibt es eine erhöhte Wahrscheinlichkeit, dass der Entwickler in dem Spalt stagniert und blockiert. Gemäß einem Experiment, das die Entwicklungsvorrichtung der Ausführungsform 6 verwendet, ist der Spalt bevorzugt nicht mehr als 1/10 der Summe aus der Ganghöhe des Rührblatts 31a und der Ganghöhe des Rührblatts 31b, und wenn der Spalt erhöht wird, um den Wert zu übersteigen, neigt der Entwickler, der in dem Spalt angeordnet ist, dazu, die Zirkulation des Entwicklers zu blockieren. In Ausführungsform 6 ist in dem Fall, in dem die Ganghöhe des Rührblatts 31a 20 mm ist, und die Ganghöhe des Rührblatts 31b 10 mm ist, der Spalt bevorzugt ungefähr 2 mm.
Wie in (a) und (b) von 33 gezeigt ist, können die Rührblätter 31a und 31b auch phasenverschoben sein, ohne die Grenzabschnitte der Rührblätter 31a und 31b zu verbinden. Dies liegt daran, weil ein Spalt zwischen den phasenverschobenen Rührblättern 31a und 31b in gleicher Weise wie in 32 ausgebildet ist, und somit eine Strömung des Entwicklers derart geschaffen wird, dass der Entwickler, der in dem Spalt stagniert, weggetragen wird.
[Ausführungsform 8]
34 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 8. 35 ist eine Darstellung eines Effekts des umgekehrt gewundenen Rührblatts. 36 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem weggeschnittenen Bereich des umgekehrt gewundenen Rührblatts und einer Leichtigkeit des Verstopfens des Entwicklers (oder einer Rührleistung) zeigt. Ausführungsform 8 hat denselben grundlegenden Aufbau wie Ausführungsform 6, und deshalb sind in 35 und 36 die gleichen Bestandteile (Elemente) wie diejenigen in Ausführungsform 6 mit den gleichen Bezugszeichen oder Symbolen wie diejenigen in 25 bezeichnet und werden nicht redundant beschrieben.
Wie in 34 gezeigt ist, ist in Ausführungsform 8 wenigstens ein Teil einer Randlinie des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b weiter in Richtung zu der Drehmittenseite als eine Randlinie des normal gewundenen Rührblatts 31a der Rührschraube 26 gelegen. Ein Spalt über eine gesamte Höhe der Schraubenblätter der Rührblätter 31a und 31b ist zwischen dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 31b und dem normal gewundenen Rührblatt 31a vorgesehen, das stromaufwärts des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b gelegen ist.
Durch Gewährleisten eines weggeschnittenen Abschnitts 31k für das Rührblatt 31b, das an der Rührschraube 26 vorgesehen ist, wird in gleicher Weise wie in Ausführungsform 7 die Strömung des Entwicklers, der an den Grenzabschnitten des normal gewundenen Rührblatts 31a und des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b stagniert, verbessert. Als eine Folge war das Rühren merklich beschleunigt bzw. forciert im Vergleich zu Ausführungsform 6, so dass der Entwickler ausreichend aufgeladen wurde und somit ein Grad des Nebels vermindert wurde.
Wie in 35 gezeigt ist, laufen durch Verwenden des Aufbaus, in dem ein Teil des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b weggeschnitten ist, in der Umgebung des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b der Entwickler, der in der Zirkulationsrichtung gefördert wird, und der Entwickler, der in der entgegengesetzten Richtung gefördert wird, gegeneinander. Ein Teil der Entwickler, die gegeneinander laufen, entweicht von dem weggeschnittenen Abschnitt 31k des Rührblatts 31b, so dass es möglich ist, eine Strömung des Entwicklers von dem Bereich, der durch das normal gewundene Rührblatt 31a und das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b definiert ist, in Richtung zu dem weggeschnittenen Abschnitt 31k des Rührblatts 31b zu schaffen. Somit wird in gleicher Weise wie in Ausführungsform 7 das Verstopfen des Entwicklers in dem Bereich unterdrückt, der durch das normal gewundene Rührblatt 31a und das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b definiert ist.
Wie in 36 gezeigt ist, wurde ein Bereich des weggeschnittenen Abschnitts 31k geändert und der Grad der Verstopfung des Entwicklers in dem Bereich, der durch die Rührblätter 31a und 31b definiert ist, wurde bewertet. Mit einem größeren weggeschnittenen Abschnitt 31k entweicht der Entwickler mehr von dem weggeschnittenen Abschnitt 31k, so dass die Strömung, die in dem Bereich erzeugt wird, der durch die Rührblätter 31a und 31b definiert ist, groß wird, und somit wird das Verstopfen des Entwicklers vermindert.
Jedoch wird mit einem größeren weggeschnittenen Abschnitt 31k eine Förderkraft zum lokalen Fördern des Entwicklers in der Richtung entgegengesetzt zu der Zirkulationsrichtung durch das Rührblatt 31b geringer, wodurch die Kontaktgelegenheit des Entwicklers mit einem anderen Entwickler verringert wird, und deshalb wird eine Rührkraft des Rührblatts 31b auch verringert. Aus diesem Grund ist es nicht bevorzugt, dass der weggeschnittene Abschnitt 31k übermäßig groß ist, und somit hat er bevorzugt eine Größe, die 20% oder weniger des Schraubendurchmessers ist. Dies liegt daran, weil in dem Fall, in dem der weggeschnittene Abschnitt 31k weiter vergrößert wird, die Rührleistung merklich verringert wird.
[Ausführungsform 9]
37 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 9. 38 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Durchmesser eines umgekehrt gewundenen Rührblatts und einer Leichtigkeit einer Verschlechterung des Entwicklers (oder einer Rührleistung) zeigt. Ausführungsform 9 hat denselben grundlegenden Aufbau wie Ausführungsform 6, und deshalb sind in 37 und 38 die gleichen Bestandteile (Elemente) wie diejenigen in Ausführungsform 6 mit den gleichen Bezugszeichen oder Symbolen wie diejenigen in 25 gekennzeichnet und werden nicht redundant beschrieben.
Wie in 37 gezeigt ist, ist in Ausführungsform 9 wenigstens ein Teil einer Randlinie des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b mehr in Richtung zu der Drehmittenseite als eine Randlinie des normal gewundenen Rührblatts 31a der Rührschraube 26 gelegen.
Der Durchmesser des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b wurde kleiner gemacht als der des normal gewundenen Rührblatts 31a. Mit anderen Worten gesagt ist der weggeschnittene Abschnitt 31k, der in 35 gezeigt ist, in Ausführungsform 8 in einem Wegschneideumfang über das gesamte umgekehrt gewundene Rührblatt 31b ausgebildet. Durch Kleinermachen des Durchmessers des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b als den des normal gewundenen Rührblatts 31a wird die Förderkraft zum Fördern des Entwicklers in der Richtung entgegengesetzt zu der Zirkulationsrichtung durch das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b gering. Aus diesen Gründen wird ein Entwicklerdruck, der erzeugt wird, wenn die Entwickler in der Umgebung des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b gegeneinander laufen, klein, und somit wird die auf den Entwickler ausgeübte Scherkraft schwach, so dass es möglich ist, das Auftreten der „Tonerverschlechterung“ derart zu vermindern, dass ein externes Additiv, das an der Toneroberfläche abgelagert ist, von der Toneroberfläche entfernt wird oder in die Toneroberfläche eingebettet wird.
Wie in 38 gezeigt ist, wurde der Durchmesser des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b geändert, und der Grad der Tonerverschlechterung während eines Leerlaufs der Entwicklungsvorrichtung für eine vorbestimmte Zeit wurde bewertet. Der Grad der Tonerverschlechterung wurde als Fließbarkeit des Entwicklers im Hinblick auf eine kumulative Höhe einer vorbestimmten Menge des Entwicklers bewertet. Mit einem kleineren Durchmesser des Rührblatts 31b wird die Förderkraft zum Fördern des Entwicklers in der Richtung entgegengesetzt zu der Zirkulationsrichtung durch das Rührblatt 31b kleiner, und deshalb wird der auf den Entwickler aufgebrachte Druck (Entwicklerdruck) klein, so dass die Tonerverschlechterung unterdrückt wird. Jedoch wird gleichzeitig die Menge des Entwicklers, der in der entgegengesetzten Richtung zurückgedrückt wird, auch verringert, und deshalb verringert sich die Kontaktgelegenheit des Entwicklers mit einem anderen Entwickler, wie in Ausführungsform 8 beschrieben ist, so dass eine Rührkraft des Rührblatts 31b auch verringert ist.
Aus diesem Grund ist es nicht bevorzugt, dass der Durchmesser des Rührblatts 31b übermäßig klein ist, und er kann somit bevorzugt ungefähr 80% des Schraubendurchmessers des Rührblatts 31b sein. Dies ist so, weil in dem Fall, in dem der Schraubendurchmesser weiter verringert ist, die Rührleistung auch merklich verringert ist.
[Ausführungsform 10]
39 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube in einer Entwicklungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 10. 40 ist eine Darstellung eines Aufbaus einer Rührschraube gemäß einer Vergleichsausführungsform. Ausführungsform 10 hat denselben grundlegenden Aufbau wie Ausführungsform 6, und deshalb sind in 39 und 40 die gleichen Bestandteile (Elemente) wie diejenigen in Ausführungsform 6 mit den gleichen Bezugszeichen oder Symbolen wie diejenigen in 25 gekennzeichnet und werden nicht redundant beschrieben.
Wie in 39 gezeigt ist, ist in Ausführungsform 10 ein Rippenbauteil 32 an einer Position, die umfänglich von Schraubenblättern beabstandet ist, in einem Grenzbereich zwischen dem umgekehrt gewundenen Rührblatt 31b und dem normal gewundenen Rührblatt 31a stromaufwärts des umgekehrt gewundenen Rührblatts 31b vorgesehen. Das Rippenbauteil 32 ist ein Beispiel eines Rührvorsprungs mit keinem Schraub- bzw. Spiralwinkel.
In dem Bereich, der durch das normal gewundene Rührblatt 31a und das umgekehrt gewundene Rührblatt 31b definiert ist, ist das Rippenbauteil 32 vorgesehen, das radial von dem Schaft 26s vorsteht. Durch den Aufbau, in dem das Rippenbauteil 32 vorgesehen ist, laufen in der Umgebung des Rührblatts 31b der Entwickler, der in der Zirkulationsrichtung gefördert wird, und der Entwickler, der in der entgegengesetzten Richtung gefördert wird, gegeneinander, um eine Kontaktgelegenheit mit einem anderen Entwickler zu erhöhen, so dass die Rühreigenschaft verbessert ist. Darüber hinaus wird der Entwickler durch das Rippenbauteil 32 in der Drehrichtung der Rührschraube 26 gerührt und gemischt, so dass die Gelegenheit zum gegenseitigen Kontakt der Entwickler vorgesehen ist, und deshalb wird es im Vergleich zur Ausführungsform 6 möglich, ein besseres Rühren des Entwicklers zu realisieren.
Hier kann als das Rippenbauteil 32 irgendein Bauteil verwendet werden, falls das Bauteil radial von dem Schaft 26s in den Bereich vorsteht, der durch die Rührblätter 31a und 31b definiert ist, und es eine Kraft auf den Entwickler in der Drehrichtung der Rührschraube 26 aufbringt.
Jedoch ist es, wie in 40 gezeigt ist, nicht bevorzugt, dass das Rippenbauteil eine Form derart hat, dass das Rippenbauteil beide Rührblätter 31a und 31b berührt. Dies liegt daran, weil das Rippenbauteil mit der Form derart, dass es beide Rührblätter 31a und 31b berührt, keine Strömung des Entwicklers in einem Bereich g erzeugt, der durch die Rührblätter 31a und 31b und das Rippenbauteil definiert ist, und es eine Möglichkeit gibt, dass der Entwickler in der Region g verstopft.
In Ausführungsform 10 ist als eine bevorzugte Anordnung des Rippenbauteils 32 ein rechteckiges spatförmiges Rippenbauteil von 5 mm Breite, 1 mm Tiefe und 7 mm Höhe an einer Position in 1,5 mm Abstand von jedem der Rührblätter 31a und 31b angeordnet.
Im Übrigen ist zwar in dieser Ausführungsform das Beispiel gezeigt, in dem das Rippenbauteil an der Rührschraube vorgesehen ist, aber es kann auch an einem Zusammenlaufabschnitt der normal gewundenen und der umgekehrt gewundenen Schraube der Entwicklungsschraube vorgesehen sein.
Während die Erfindung mit Bezug auf die hierin offenbarten Aufbauten beschrieben worden ist, ist sie nicht auf die dargelegten Details begrenzt, und es ist beabsichtigt, dass diese Anmeldung solche Modifikationen oder Änderungen abdeckt, die innerhalb des Zwecks der Verbesserung oder des Umfangs der folgenden Ansprüche fällt.
Eine Entwicklungsvorrichtung hat ein Entwicklertragebauteil zum Tragen eines Entwicklers, der einen Toner und einen Träger hat; eine erste Förderkammer zum Fördern entlang des Entwicklertragebauteils, um den Entwickler zu dem Entwicklertagebauteil zuzuführen, und zum Sammeln des Entwicklers, der an dem Entwicklertragebauteil getragen wird, nachdem er einer Entwicklung unterzogen worden ist; eine zweite Förderkammer, die mit Endabschnitten der ersten Förderkammer verbunden ist, zum Ausbilden eines Zirkulationswegs mit der ersten Förderkammer; und ein Schraubenbauteil, das drehbar in der ersten Förderkammer vorgesehen ist. In einem Bereich, in dem das Schraubenbauteil wenigstens einem Entwicklungsbereich in Bezug auf eine Drehachsenrichtung des Entwicklertragebauteils gegenüberliegt, weist das Schraubenbauteil einen ersten schraubenförmigen Abschnitt mit einer Schraubrichtung des Förderns des Entwicklers in der gleichen Richtung wie eine Zirkulationsrichtung des Zirkulationswegs und einen zweiten schraubenförmigen Abschnitt mit einer Schraubrichtung entgegengesetzt zu der Schraubrichtung des ersten schraubenförmigen Abschnitts auf.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 7-13420 A [0003, 0003, 0004, 0006, 0008, 0054]

Claims

Entwicklungsvorrichtung mit: einem Entwicklertragebauteil zum Tragen eines Entwicklers, der einen Toner und einen Träger aufweist; einer ersten Förderkammer zum Fördern entlang des Entwicklertragebauteils, um den Entwickler zu dem Entwicklertragebauteil zuzuführen, und zum Sammeln des Entwicklers, der an dem Entwicklertragebauteil getragen wird, nachdem dieser einer Entwicklung unterzogen worden ist; einer zweiten Förderkammer, die mit Endabschnitten der ersten Förderkammer verbunden ist, zum Ausbilden eines Zirkulationswegs mit der ersten Förderkammer; und einem Schraubenbauteil, das in der ersten Förderkammer drehbar vorgesehen ist, wobei in einem Bereich, in dem das Schraubenbauteil wenigstens einem Entwicklungsbereich in Bezug auf eine Drehachsenrichtung des Entwicklertragebauteils gegenüberliegt, das Schraubenbauteil einen ersten schraubenförmigen Abschnitt mit einer Schraubrichtung des Förderns des Entwicklers in der gleichen Richtung wie eine Zirkulationsrichtung des Zirkulationswegs und einen zweiten schraubenförmigen Abschnitt mit einer Schraubrichtung entgegengesetzt zu der Schraubrichtung des ersten schraubenförmigen Abschnitts aufweist.
Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der zweite schraubenförmige Abschnitt an einer Vielzahl von Positionen mit einem Abstand entlang einer Längsrichtung des Entwicklertragebauteils vorgesehen ist.
Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen den Positionen des zweiten schraubenförmigen Abschnitts in Bezug auf die Entwicklung des Entwicklertragebauteils kürzer ist als eine Strecke, in der der Entwickler entlang des Entwicklertragebauteils von einer Zeit, wenn der Entwickler von dem Entwicklertragebauteil in dem ersten schraubenförmigen Abschnitt gesammelt wird, bis zu einer Zeit gefördert wird, bis der Entwickler wieder an dem Entwicklertragebauteil mit einer Drehung des ersten schraubenförmigen Abschnitts getragen wird.
Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Ganghöhe des zweiten schraubenförmigen Abschnitts kürzer als eine Ganghöhe des ersten schraubenförmigen Abschnitts ist.
Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite schraubenförmige Abschnitt mit einer Schraublänge von nicht weniger als einer halben Drehung und nicht mehr als einer Drehung ausgebildet ist.
Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zweite schraubenförmige Abschnitt mit einem Außendurchmesser ausgebildet ist, der kleiner ist als der des ersten schraubenförmigen Abschnitts.
Entwicklungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei verhindert ist, dass ein zusammenlaufender Abschnitt zwischen dem ersten schraubenförmigen Abschnitt und dem zweiten schraubenförmigen Abschnitt miteinander verbunden sind.