JP6565204B2 - 現像剤搬送部材、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像剤搬送部材、現像装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１は、回転軸周りに螺旋状に形成され、前記回転軸の回転によって被搬送物を回転軸方向に搬送し、前記回転軸に対して直交する方向での断面で、重なっている箇所を有する複数の螺旋羽根と、それぞれの前記螺旋羽根が、上流側の螺旋羽根と下流側の螺旋羽根とに分断され、前記上流側の螺旋羽根と前記下流側の螺旋羽根とが、前記回転軸周りの位相が異なるように配置された複数の不連続部と、分断された前記上流側の螺旋羽根と前記下流側の螺旋羽根との間を通過して搬送方向に流れる被搬送物の通過量を規制する規制部とを備えたことを特徴とする搬送部材を開示する。

特許文献２は、静電潜像が形成される像保持体にトナーを供給して前記静電潜像をトナー画像として可視化する現像ロールと、前記現像ロールへ供給される磁性キャリアとトナーとから成る現像剤が収容される現像剤収容室と、トナーが収容されるトナー収容室から流入口を通してトナーが流入すると共に、前記現像剤収容室と流出口を通して繋がっているトナー供給室と、前記トナー供給室の内部に設けられ、前記流入口から前記トナー供給室に流入したトナーを前記流出口まで攪拌しながら搬送し、前記流出口を通してトナーを前記現像剤収容室へ供給する攪拌部材と、を備え、前記攪拌部材は、駆動力を受けて回転し、少なくとも前記流出口と対向する部分の軸径寸法がトナー搬送方向に向けて徐々に増加する徐変部を備えた円柱状の軸部と、前記軸部の外周面に設けられ、回転しながら前記流入口から前記トナー供給室に流入したトナーを前記流出口まで攪拌しながら搬送する螺旋状の羽根部と、が設けられた現像器を開示する。

特許文献３は、現像スリーブを備えて二成分現像剤により現像を行う現像装置に用いられ現像剤の攪拌や上記現像スリーブへの現像剤供給を行う現像剤攪拌用回転体であって、軸部材と、この軸部材に設けられた羽根部材とから成る現像剤攪拌用回転体において、上記羽根部材がスパイラル状に形成されているとともに３条以上設けられていることを特徴とする現像剤攪拌用回転体を開示する。

特許文献４は、現像剤を収容する現像剤収容部を内部に有する容器本体と、前記現像剤収容部内の現像剤を外部へ排出する排出口と、前記容器本体内に配設され、前記現像剤収容部内の現像剤を前記排出口へ搬送する搬送部材とを備える現像剤収容器において、前記容器本体内で前記排出口と対向して配設され、容器本体の内面との間に前記搬送部材によって現像剤を搬送する現像剤搬送空間を形成するひさし部を設け、前記ひさし部の排出口と対向する部分よりも搬送部材の現像剤搬送方向下流側の部分に、排出口から排出されなかった現像剤を前記現像剤搬送空間から現像剤収容部内に戻す戻し口を設け、前記搬送部材は、現像剤収容部内の現像剤を排出口へ搬送する第１搬送部と、排出口から排出されなかった現像剤を前記戻し口へ搬送する第２搬送部とを有し、前記第２搬送部の現像剤搬送速度を、前記第１搬送部の現像剤搬送速度よりも遅くしたことを特徴とする現像剤収容器を開示する。

特開２０１４−１６０１６２号公報 特開２０１０−２１０８２５号公報 特開平９−１２０２０１号公報 特開２０１３−２９５７０号公報

本発明の目的は、発生した現像剤の凝集体を解すことができる現像剤搬送部材、現像装置及び画像形成装置を提供することである。

請求項１に係る本発明は、回転する回転軸と、前記回転軸の周囲で螺旋状に形成された撹拌搬送部と、を有し、前記回転軸は、前記回転軸の軸方向とは直交する断面において、第一の領域の前記回転軸の回転方向上流側端であって、前記回転軸の半径方向における前記回転軸の中心から前記回転軸の周面までの距離が予め定められた第一の部位と、前記第一の領域の前記回転軸の回転方向下流側端であって、前記回転軸の中心から前記回転軸の周面までの距離が前記第一の部位よりも大きい第二の部位とを有し、前記第一の部位から前記第二の部位にかけて前記回転軸の中心から回転軸の周面までの距離が徐々に大きくなり、且つ前記距離の増加割合が徐々に小さくなるよう凸状に形成されている現像剤搬送部材である。

請求項２に係る本発明は、前記回転軸は、前記第一の部位と前記第二の部位とが複数組有する請求項１記載の搬送部材である。

請求項３に係る本発明は、前記回転軸は、軸方向においては、断面形状が一様である請求項1又は２記載の現像剤搬送部材である。

請求項４に係る本発明は、現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤搬送部材を収容する収容部と、を有し、前記現像剤搬送部材は、回転する回転軸と、前記回転軸の周囲で螺旋状に形成された撹拌搬送部と、を有し、前記回転軸は、前記回転軸の軸方向とは直交する断面において、第一の領域の前記回転軸の回転方向上流側端であって、前記回転軸の半径方向における前記回転軸の中心から前記回転軸の周面までの距離が予め定められた第一の部位と、前記第一の領域の前記回転軸の回転方向下流側端であって、前記回転軸の中心から前記回転軸の周面までの距離が前記第一の部位よりも大きい第二の部位とを有し、前記第一の部位から前記第二の部位にかけて前記回転軸の中心から回転軸の周面までの距離が徐々に大きくなり、且つ前記距離の増加割合が徐々に小さくなるよう凸状に形成されている現像装置である。

請求項５に係る本発明は、前記収容部は、円筒状に形成されている内面部を有し、この内面部内に前記現像剤搬送部材が配置されている請求項４記載の現像装置である。

請求項６に係る本発明は、現像剤を搬送する第一の現像剤搬送部材と、現像剤を搬送する第二の現像剤搬送部材と、前記第一の現像剤搬送部材及び第二の現像剤搬送部材とを収容する収容部であって、前記第一の現像剤搬送部材に現像剤を供給する供給口が形成され、且つ前記第一の現像剤搬送部材と前記第二の現像剤搬送部材との間で現像剤を循環させる循環路が形成された収容部と、前記第二の現像剤搬送部材から搬送された現像剤を像保持体に供給する供給部材とを有し、前記第二の現像剤搬送部材は、回転する回転軸と、前記回転軸の周囲で螺旋状に形成された撹拌搬送部と、を有し、前記回転軸は、前記回転軸の軸方向とは直交する断面において、第一の領域の前記回転軸の回転方向上流側端であって、前記回転軸の半径方向における前記回転軸の中心から前記回転軸の周面までの距離が予め定められた第一の部位と、前記第一の領域の前記回転軸の回転方向下流側端であって、前記回転軸の中心から前記回転軸の周面までの距離が前記第一の部位よりも大きい第二の部位とを有し、前記第一の部位から前記第二の部位にかけて前記回転軸の中心から回転軸の周面までの距離が徐々に大きくなり、且つ前記距離の増加割合が徐々に小さくなるよう凸状に形成されている現像装置である。

請求項７に係る本発明は、請求項１乃至３いずれかに記載の現像剤搬送部材と、前記現像剤搬送部材によって搬送された現像剤により画像を形成する画像形成部と、を備えた画像形成装置である。

請求項８に係る本発明は、請求項４乃至６いずれかに記載の現像装置と、前記現像装置によって現像された画像を形成する画像形成部と、を備えた画像形成装置である。

請求項１に係る本発明によれば、発生した現像剤の凝集体を解すことができる現像剤搬送部材を提供することができる。

請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加え、第一の部位と第二の部位との組が一つの場合と比較して、発生した現像剤の凝集体をより効率的に解すことができる現像剤搬送部材を提供することができる。

請求項３に係る本発明によれば、請求項１又は２係る本発明の効果に加え、軸方向における現像剤の搬送量を一定にすることができる現像剤搬送部材を提供することができる。

請求項４に係る本発明によれば、発生した現像剤の凝集体を解すことができる現像装置を提供することができる。

請求項５に係る本発明によれば、請求項４に係る本発明の効果に加え、前記収容部が円筒状でない場合と比較して、発生した現像剤の凝集体を効果的に解すことができる現像剤提供することができる。

請求項６に係る本発明によれば、第二の現像剤搬送部材によって凝集体が解された現像剤が、第一の現像剤搬送部材に供給される。

請求項７に係る本発明によれば、発生した現像剤の凝集体を解すことができる画像形成装置を提供することができる。

請求項８に係る本発明によれば、発生した現像剤の凝集体を解すことができる画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の模式図である。 本発明の実施形態に係る現像装置の横断面図である。 本発明の実施形態に係る現像装置の縦断面図である。 本発明の実施形態に係る現像剤搬送部材の一部断面の斜視図である。 本発明の実施形態に係る現像剤搬送部材の断面図である。 本発明の実施形態に係る現像剤搬送部材の一連の作用を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る現像剤搬送部材の一部断面の斜視図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置１０を示す概略図である。

画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有する。画像形成装置本体１２の下部には用紙収容部１４が設けられ、また、画像形成装置本体１２の上部には、用紙排出部１６が設けられている。用紙収容部１４には、多数枚の用紙が収容されている。用紙収容部１４から用紙排出部１６までに用紙搬送路１８が形成されている。

用紙収容部１４の最上位に配置された用紙は、ピックアップロール２０により送り出され、搬送ロール２２により捌かれて用紙搬送路１８に搬送される。搬送された用紙は、レジストロール２４により一時停止されて位置決め規制され、予め定められたタイミングで画像形成部２６へ搬送される。

画像形成部２６は、光書込み装置２８、像保持体３０、帯電装置３２、現像措置３４、転写ロール３６及びクリーニング装置３８から構成されている。光書込み装置２８は、画像信号に同期してレーザを発光し、帯電装置３２により帯電された像保持体３０上に潜像を形成する。現像装置３４は、像保持体３０上に形成された潜像を現像剤により現像する。像保持体３０上の現像剤像は転写ロール３６により用紙に転写される。像保持体３０上に残った現像剤は、例えばブレードから構成されたクリーニング装置３８によりクリーニングされる。

定着装置４０は、例えば加熱ロール４２と加圧ロール４４とから構成され、用紙に転写された現像剤を熱と圧力により用紙に定着する。この定着装置４０により現像剤が定着された用紙は、排出ロール４５により用紙排出部１６へ排出される。

次に現像装置３４について詳述する。
図３は、現像装置３４の横断面図、図４は、現像装置３４の縦断面図である。

現像装置３４は、トナーとキャリアとを用いて現像する二成分現像装置である。この現像装置３４は、現像装置本体４６を有する。この現像装置本体４６の下部には収容部４８が形成されている。第一の現像剤搬送部材５０と第二の現像剤搬送部材５２とは、現像装置本体４６に回転自在に支持され、収容部４８に収容されている。また、現像剤搬送部材５０と第二の現像剤搬送部材５２とは、収容部４８の中央長手方向に形成された隔壁部５８により隔てられている。隔壁部５８の長手方向両側には開口部６０，６０が形成されている。この開口部６０，６０を介して現像剤が循環する搬送路６２が形成されている。

また、現像装置本体４６には、搬送路６２に接続された現像剤供給口（図示せず）が形成されている。この現像剤供給口からは、新しいトナーが供給される。

現像ロール（供給部材）６４は、第二の現像剤搬送部材５２の斜め上方に設けられている。この現像ロール６４は、円筒状のスリーブ６６と、このスリーブ６６内に配置された磁石体６８とにより構成されている。スリーブ６６は、アルミニウム合金等の非磁性材料で形成され、図３の矢印Aで示すように、例えば時計方向に回転する。磁石体６８は、異なる磁極を有する永久磁石が周方向に複数設けられて構成されている。

前述した像保持体３０は、現像ロール６４のスリーブ６６に予め定められた隙間を介して対抗配置されている。また、現像ロール６４の像保持体３０とが対向する現像部６６よりも上流側には、層厚規制部材６８が設けられている。この層厚規制部材６８は、スリーブ６６上に形成された磁気ブラシの層厚を規制する。そして、この層厚規制部材６８により層厚が規制された現像剤が現像部へ供給され、像保持体３０上にトナー像が形成されるようになっている。

また、現像部３０の後流側には、第一の現像剤漏れ防止部材７０が設けられている。この第一の現像剤漏れ防止部材７０は、フィルム状に形成された可撓性部材であり、一端が現像装置本体４６に固定され、他端がスリーブ６６に当たっており、現像ロール６４と像保持体３０との隙間から現像剤が漏れるのを防止する。また、現像部３０の上流側には、第二の現像剤漏れ防止部材７２が軸方向両端部に設けられている。

上記構成において、二成分現像剤は、第一の現像剤搬送部材５０と第二の現像剤搬送部材５２との回転により搬送路６２を循環するように搬送される。新しいトナーは現像剤供給口を介して第一の現像剤搬送部材５０の端部に向けて上方から供給される。二成分現像剤は、搬送路６２を搬送される間に撹拌され、トナーが帯電するようになる。スリーブ６６上には、第二の現像剤搬送部材５２により供給された二成分現像剤が磁石体６８の磁力により吸着される。この吸着された二成分現像剤はいわゆる磁気ブラシを形成し、スリーブ６６の回転に伴って回転する。スリーブ６６を回転する磁気ブラシは、層厚規制部材７０により層厚が規制される。この層厚が規制された磁気ブラシが像保持体３０に接触し、トナーがクーロン力により像保持体３０の画像形成部分に供給される。

次に第一の現像剤搬送部材５０について詳述する。
図４は、第一の現像剤搬送部材５０の一部断面の斜視図である。図５は、第一の現像剤搬送部材５０の断面図である。

第一の現像剤搬送部材５０は、回転軸７４と、回転軸７４の周囲に形成された撹拌搬送部７６とを有する。撹拌搬送部７６は、螺旋状に形成されている。この実施形態においては、撹拌搬送部７６の螺旋は二条である。

回転軸７４は、軸方向と直交する断面において、例えば４つの領域７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄが例えば９０度ずつ隔てて形成されている。この実施形態においては、第二の領域７４ｂと第四の領域７４ｄとは、断面円弧状である。また、第一の領域７４ａと第三の領域７４ｃとは、回転軸７４の回転方向に回転軸７４の中心Оからの距離が広がる曲面として形成されている。

即ち、第一の領域７４ａ及び第三の領域７４ｃは、回転方向上流側端７８における中心Оから半径方向の周面までの距離Ｌ１よりも回転方向下流側端８０における中心Оから半径方向の周面までの距離Ｌ２が大きくなるように滑らかな曲面で形成されている。

一方、回転軸７４の中心Ｏを中心とする円形の内面部５４との関係は次の通りである。即ち、第一の領域７４ａ及び第三の領域７４ｃは、回転方向上流側端７８における中心Оから半径方向の周面から内面部５４までの距離Ｌ３よりも回転方向下流側端８０における中心Оから半径方向の周面から内面部５４までの距離Ｌ４が小さくなるように滑らかな曲面で形成されているものである。

回転軸７４は、少なくとも撹拌搬送部７６が形成されている部分については、断面形状が同一となっている。即ち、第一の領域７４ａ及び第三の領域７４ｃの傾斜面形状は軸方向で一様となっている。したがって、現像剤の軸方向の滞留が一様となるので、軸方向の現像剤搬送量がほぼ一定となる。

次に第一の現像剤搬送部材５０の作用について説明する。
図６は、第一の現像剤搬送部材５０の一連の作用を示す断面図である。

現像剤供給口から現像剤上に供給されたトナーは、図６（ａ）に示すように、凝集体Ａを形成することがある。これは、近年のトナー及びキャリアの小径化に伴い、トナーが高帯電となり、凝集しやすい等が原因である。この凝集体Ａがそのまま現像ロール６４へ供給されると、色筋等が発生する。

トナーの凝集体Ａは、現像剤上に浮遊しながら撹拌搬送部７６の回転により軸方向に運ばれる。ここで、図６（ｂ）〜図６（ｄ）に示すように、凝集体Ａが浮遊している部分に回転軸７４の例えば第一の領域７４ａが挿しかかると、回転軸７４の回転に伴って、回転軸７４の周面と内面部５４との距離が徐々に狭くなるので、凝集体Ａには押し潰す方向の圧力が徐々に高くなるように作用する。そのため、ここでは、凝集体Ａは現像剤と共に押し潰されるように滞留し、粉砕されることになる。
粉砕されたトナーは、図６（ｅ）に示すように、現像剤内に入り込み、キャリアと混じり合った現像剤として搬送されるようになる。
なお、現像剤は回転軸７４の傾斜を登るように搬送されるので、現像剤の搬送自体を妨げることがない。

図７は、本発明の他の実施形態に係る現像剤搬送部材５０を示す。
この他の実施形態に係る現像剤搬送部材５０は、前述した実施形態と比較して回転軸７４の構成が異なっている。即ち、回転軸７４の第一の領域７４ａ、第二の領域７４ｂ、第三の領域７４ｃ及び第四の領域７４ｄのすべてが傾斜した周面を有している。第一乃至第四の領域７４ａ〜７４ｄの周面は、前述した実施形態と同様に、回転方向上流側端７８における中心Оから半径方向の周面までの距離が回転方向下流側端８０における中心Оから半径方向の周面までの距離が大きくなるように滑らかな曲面で形成されている。

なお、上記実施形態においては、第一の現像剤搬送部材５０のみを対象に回転軸７４の周面を傾斜するようにしたが、第二の現像剤搬送部材５２を対象にしてもよい。また、回転軸７４の周面は、滑らかに傾斜する曲面として構成したが、これに限定するものではなく、例えば一部に平面状の部分が存在してもよい。

１０ ：画像形成装置
３０ ：像保持体
３４ ：現像装置
５０ ：第一の現像剤搬送部材
５２ ：第二の現像剤搬送部材
５４ ：内面部
７４ ：回転軸
７４ａ ：第一の領域
７４ｂ ：第二の領域
７４ｃ ：第三の領域
７４ｄ ：第四の領域
７６ ：撹拌搬送部
７８ ：回転方向上流側端
８０ ：回転方向下流側端

Claims (8)

1. 回転する回転軸と、
   前記回転軸の周囲で螺旋状に形成された撹拌搬送部と、を有し、
   前記回転軸は、前記回転軸の軸方向とは直交する断面において、第一の領域の前記回転軸の回転方向上流側端であって、前記回転軸の半径方向における前記回転軸の中心から前記回転軸の周面までの距離が予め定められた第一の部位と、前記第一の領域の前記回転軸の回転方向下流側端であって、前記回転軸の中心から前記回転軸の周面までの距離が前記第一の部位よりも大きい第二の部位とを有し、前記第一の部位から前記第二の部位にかけて前記回転軸の中心から回転軸の周面までの距離が徐々に大きくなり、且つ前記距離の増加割合が徐々に小さくなるよう凸状に形成されている現像剤搬送部材。
2. 前記回転軸は、前記第一の部位と前記第二の部位とが複数組有する請求項1記載の搬送部材。
3. 前記回転軸は、軸方向においては、断面形状が一様である請求項1又は２記載の現像剤搬送部材。
4. 現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
   前記現像剤搬送部材を収容する収容部と、を有し、
   前記現像剤搬送部材は、
   回転する回転軸と、
   前記回転軸の周囲で螺旋状に形成された撹拌搬送部と、を有し、
   前記回転軸は、前記回転軸の軸方向とは直交する断面において、第一の領域の前記回転軸の回転方向上流側端であって、前記回転軸の半径方向における前記回転軸の中心から前記回転軸の周面までの距離が予め定められた第一の部位と、前記第一の領域の前記回転軸の回転方向下流側端であって、前記回転軸の中心から前記回転軸の周面までの距離が前記第一の部位よりも大きい第二の部位とを有し、前記第一の部位から前記第二の部位にかけて前記回転軸の中心から回転軸の周面までの距離が徐々に大きくなり、且つ前記距離の増加割合が徐々に小さくなるよう凸状に形成されている現像装置。
5. 前記収容部は、円筒状に形成されている内面部を有し、この内面部内に前記現像剤搬送部材が配置されている請求項４記載の現像装置。
6. 現像剤を搬送する第一の現像剤搬送部材と、
   現像剤を搬送する第二の現像剤搬送部材と、
   前記第一の現像剤搬送部材及び第二の現像剤搬送部材とを収容する収容部であって、前記第一の現像剤搬送部材に現像剤を供給する供給口が形成され、且つ前記第一の現像剤搬送部材と前記第二の現像剤搬送部材との間で現像剤を循環させる循環路が形成された収容部と、
   前記第二の現像剤搬送部材から搬送された現像剤を像保持体に供給する供給部材とを有し、
   前記第二の現像剤搬送部材は、
   回転する回転軸と、
   前記回転軸の周囲で螺旋状に形成された撹拌搬送部と、を有し、
   前記回転軸は、前記回転軸の軸方向とは直交する断面において、第一の領域の前記回転軸の回転方向上流側端であって、前記回転軸の半径方向における前記回転軸の中心から前記回転軸の周面までの距離が予め定められた第一の部位と、前記第一の領域の前記回転軸の回転方向下流側端であって、前記回転軸の中心から前記回転軸の周面までの距離が前記第一の部位よりも大きい第二の部位とを有し、前記第一の部位から前記第二の部位にかけて前記回転軸の中心から回転軸の周面までの距離が徐々に大きくなり、且つ前記距離の増加割合が徐々に小さくなるよう凸状に形成されている現像装置。
7. 請求項１乃至３いずれかに記載の現像剤搬送部材と、
   前記現像剤搬送部材によって搬送された現像剤により画像を形成する画像形成部と、
   を備えた画像形成装置。
8. 請求項４乃至６いずれかに記載の現像装置と、
   前記現像装置によって現像された画像を形成する画像形成部と、
   を備えた画像形成装置。

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