JPH08314279A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤を搬送部の中心部分で搬送させる第１
羽根部材と現像剤を搬送部の周辺部分で第１羽根部材と
逆方向に搬送させる第２羽根部材とが設けられた撹拌搬
送部材を用いた現像装置により、良好な画像形成が行な
えるようにする。 【構成】 現像剤を搬送させる搬送部１２内に設けられ
た撹拌搬送部材１３を回転させて、現像剤を搬送部内で
撹拌しながら搬送させる現像装置において、撹拌搬送部
材に、現像剤を搬送部の中心部分で撹拌しながら搬送さ
せる第１羽根部材１３４と、現像剤を搬送部の周辺部分
で撹拌しながら第１羽根部材と逆方向に搬送させる第２
羽根部材１３５とを設け、上記第１羽根部材と第２羽根
部材の少なくとも一方における現像剤の搬送速度を、現
像剤の搬送方向下流側より上流側の方が速くなるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機やプリンター
等の画像形成装置において使用される現像装置に係り、
特に、現像剤を搬送させる搬送部内に設けられた撹拌搬
送部材を回転させて、現像剤を搬送部内で撹拌しながら
搬送させるようになった現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置においては、像担持体に形成された静電潜像に
現像装置から現像剤を供給して現像を行なうようにして
おり、このような現像装置としては、様々な種類のもの
が用いられていた。

【０００３】そして、このような現像装置の一つとし
て、現像剤を搬送させる搬送部内に撹拌搬送部材を設
け、この撹拌搬送部材を回転させて、トナーとキャリア
とを含む現像剤をこの搬送部内で混合撹拌しながら搬送
させるようになった現像装置が知られていた。

【０００４】ここで、このような現像装置としては、一
般に、図１に示すように、像担持体１に現像剤を搬送さ
せる現像スリーブ２の軸方向に沿った２つの搬送部３
ａ，３ｂを仕切り壁４を介して並設させ、この２つの搬
送部３ａ，３ｂ内にそれぞれ撹拌搬送部材５ａ，５ｂを
設け、各撹拌搬送部材５ａ，５ｂを回転させて上記２つ
の搬送部３ａ，３ｂ内においてそれぞれ現像剤を撹拌し
ながら逆方向に搬送させて、現像剤をこの２つの搬送部
３ａ，３ｂ内において循環させると共に、現像スリーブ
２に近接した搬送部３ａにおいて現像剤を現像スリーブ
２に供給するようにしていた。

【０００５】しかし、このように現像スリーブ２の軸方
向に沿った２つの搬送部３ａ，３ｂを現像装置内に並設
させた場合、この現像装置が大型化すると共に、各搬送
部３ａ，３ｂに設けられた撹拌搬送部材５ａ，５ｂを回
転させる機構等も必要になって、画像形成装置全体が大
型化する等の問題があり、またトナーを補給する場合
は、一般に現像スリーブ２から離れた搬送部３ｂにトナ
ーを補給するため、補給されたトナーが現像スリーブ２
に導かれるのに長い時間を要し、その間、トナー濃度の
低い現像剤によって現像が行なわれ、形成された画像の
濃度が低下する等の問題もあった。

【０００６】また、従来においては、米国特許第４７０
７１０７号，第４８８７１３２号及び第４９５６６７５
号公報等に示されるように、搬送部内において現像剤を
撹拌しながら搬送させる撹拌搬送部材に第１羽根部材と
第２羽根部材とを設け、この第１羽根部材によって搬送
部の中心部分における現像剤を撹拌しながら搬送させる
一方、第２羽根部材によって搬送部の周辺部分における
現像剤を撹拌しながら第１羽根部材と逆方向に搬送さ
せ、１つの搬送部内において現像剤を循環させるように
したものや、米国特許第４８２５２４４号公報や特開昭
５４−１１９９３４号公報等に示されるように、搬送部
の中心部分にパイプを配すると共に、このパイプ内に第
１搬送部材を設け、この第２搬送部材によってパイプ内
における現像剤を撹拌しながら搬送させる一方、このパ
イプの周囲における搬送部内の第２搬送部材を設け、こ
の第２搬送部材によりパイプの周囲における搬送部内の
現像剤を撹拌しながら上記の第１搬送部材とは逆方向に
搬送させ、上記のパイプ内とその周囲の搬送部との間で
現像剤を循環させるようにしたものが開発された。

【０００７】しかし、上記のように撹拌搬送部材に第１
羽根部材と第２羽根部材とを設け、第１羽根部材と第２
羽根部材とにより搬送部の中心部分と周辺部分とで現像
剤を逆方向に搬送させるようにしたものにおいては、搬
送部内における現像剤がその中心部分と周辺部分との間
で局部的に循環することが多く、現像剤が搬送部全体に
わたって搬送されにくくなっていた。このため、この搬
送部にトナーを補給した場合、補給されたトナーが搬送
部全体に搬送されにくく、搬送部内における現像剤全体
にトナーが均一に分散されるのに長い時間がかかり、現
像剤の搬送方向において搬送部内における現像剤のトナ
ー濃度に差が生じ、形成された画像において濃度傾斜が
発生し、またトナーが十分に分散されないためにキャリ
アとの接触確率が低くなって帯電不良のトナーが発生
し、これにより形成される画像に地肌かぶりが発生した
り、トナーが飛散したりする等の問題があった。

【０００８】また、上記のように搬送部の中心部分にパ
イプを配し、このパイプ内に設けた第１搬送部材と、パ
イプの周囲における搬送部内に設けた第２搬送部材とに
よって、現像剤をパイプ内と搬送部とにおいて逆方向に
搬送させ、現像剤を搬送部とパイプ内との間で循環させ
るようにしたものにおいては、一般にトナーをパイプ内
に補給し、このようにトナーが補給された現像剤を上記
の第１搬送部材によりパイプ内を搬送させて搬送部に導
き、これを第２搬送部材により搬送部内で搬送させると
共に、この現像剤を現像スリーブに供給するようになっ
ていた。このため、この場合においても、補給されたト
ナーが現像剤全体に均一に分散されるのに時間がかか
り、キャリアとの接触によるトナーの帯電が上手く行な
われず、不良帯電トナーが発生し、これにより形成され
る画像に地肌かぶりが発生したり、トナーが飛散したり
する等の問題があり、さらに搬送部の中心部分にパイプ
を設けると共に、このパイプ内に第１搬送部材を設ける
ため、その製造コストも高くつく等の問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、複写機や
プリンター等の画像形成装置に使用される現像装置であ
って、現像剤を搬送させる搬送部内に設けられた撹拌搬
送部材を回転させて、現像剤を搬送部内で撹拌しながら
搬送させるようにした場合における上記のような様々な
問題を解決することを課題とするものである。

【００１０】ここで、この発明においては、現像剤を搬
送部内で撹拌しながら搬送させる撹拌搬送部材に、現像
剤を搬送部の中心部分で搬送させる第１羽根部材と現像
剤を搬送部の周辺部分で上記第１羽根部材と逆方向に搬
送させる第２羽根部材とを設け、この第１羽根部材と第
２羽根部材とによって現像剤を互いに逆方向に搬送させ
るようになった現像装置において、トナーを補給した場
合に、このトナーが搬送部内における現像剤全体に速や
かに分散されると共に、このトナーが適切に帯電され、
形成される画像に濃度傾斜が発生するということがな
く、均一な濃度になった画像形成が行なえると共に、帯
電不良のトナーによって形成される画像に地肌かぶりが
生じたり、トナーが飛散したりすることがない現像装置
を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明においては、上
記のような課題を解決するため、現像剤を搬送させる搬
送部内に設けられた撹拌搬送部材を回転させて、現像剤
を搬送部内で撹拌しながら搬送させる現像装置におい
て、上記の撹拌搬送部材に、現像剤を搬送部の中心部分
で撹拌しながら搬送させる第１羽根部材と、現像剤を搬
送部の周辺部分で撹拌しながら上記第１羽根部材と逆方
向に搬送させる第２羽根部材とを設け、上記第１羽根部
材と第２羽根部材の少なくとも一方における現像剤の搬
送速度を、現像剤の搬送方向下流側より上流側の方が速
くなるようにしたのである。

【００１２】ここで、上記の撹拌搬送部材における第１
羽根部材や第２羽根部材において、現像剤の搬送速度を
現像剤の搬送方向下流側より上流側の方が速くなるよう
にするにあたっては、第１羽根部材や第２羽根部材にお
ける羽根のピッチを現像剤の搬送方向上流側から下流側
に向けて狭くする等の様々な方法によって行なうことが
できる。なお、この発明においては、上記のように第１
羽根部材と第２羽根部材の少なくとも一方において、現
像剤の搬送速度を搬送方向下流側より上流側の方が速く
なるようにしておけばよいが、より好ましくは、第１羽
根部材と第２羽根部材との双方において、それぞれ現像
剤の搬送速度がその搬送方向下流側より上流側の方が速
なるようにすることが望ましい。

【００１３】

【作用】この発明における現像装置においては、上記の
ように撹拌搬送部材に、現像剤を搬送部の中心部分で撹
拌しながら搬送させる第１羽根部材と、現像剤を搬送部
の周辺部分で撹拌しながら上記第１羽根部材と逆方向に
搬送させる第２羽根部材とを設け、この撹拌搬送部材を
回転させて現像剤を搬送部の中心部分と周辺部分とで現
像剤を逆方向に搬送させて循環させるにあたり、第１羽
根部材と第２羽根部材の少なくとも一方における現像剤
の搬送速度がその搬送方向下流側より上流側の方が速く
なるようにしたため、現像剤の搬送速度が速くなった搬
送方向上流側の部分において現像剤がその搬送方向に速
やかに移動されるようになる。

【００１４】このため、トナーを現像剤の搬送速度が速
くなった搬送方向上流側の部分に補給した場合、トナー
が補給された現像剤がその搬送方向に速やかに移動され
ると共に、搬送部の中心部分と周辺部分との間で混合さ
れて、補給されたトナーが速やかにこの搬送部内におけ
る現像剤全体に分散されるようになり、現像剤の搬送方
向において搬送部内における現像剤のトナー濃度に差が
生じるということがなく、また補給されたトナーが搬送
部内における現像剤中のキャリアと十分に接触して適切
に帯電されるようになり、形成された画像において濃度
むらや地肌かぶりが発生するということがなくなると共
に、トナーが現像装置から飛散するということもなくな
る。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例に係る現像装置を添
付図面に基づいて具体的に説明すると共に比較例と比較
し、この実施例の現像装置においては、補給されたトナ
ーが搬送部内の現像剤中に速やかに均一に分散されるこ
とを明らかにする。

【００１６】この実施例における現像装置においては、
図２に示すように、現像剤を像担持体に搬送する現像ス
リーブ１１の軸方向に沿って、この現像スリーブ１１と
隣接して現像剤を搬送させる搬送部１２を設け、この搬
送部１２内に現像剤を撹拌しながら現像スリーブ１１の
軸方向に沿って搬送させる撹拌搬送部材１３を設けるよ
うにした。

【００１７】ここで、上記の撹拌搬送部材１３として、
この実施例においては、図２及び図３に示すように、現
像スリーブ１１の軸方向両端部における回転軸１３１に
それぞれ大径の取付部１３２と小径の取付部１３３とを
設け、小径の取付部１３３間に現像剤を搬送部１２の中
心部分で搬送させる回転径が２０ｍｍの螺旋状になった
第１羽根部材１３４を設ける一方、大径の取付部１３２
間においては現像剤を搬送部１２の周辺部分で上記第１
羽根部材１３４と逆方向に搬送させる回転径が６０ｍｍ
の螺旋状になった第２羽根部材１３５を設けるようにし
た。

【００１８】そして、上記の第１羽根部材１３４におい
ては、その現像剤の搬送方向上流側の部分における羽根
間のピッチＰ１を２０ｍｍにし、現像剤の搬送方向下流
側に向かうに連れてその羽根間のピッチを小さくして、
下流側の部分における羽根間のピッチＰ２が１０ｍｍに
なるようにした。一方、上記の第２羽根部材１３５にお
いては、その現像剤の搬送方向上流側、すなわち第１羽
根部材１３４における現像剤の搬送方向下流側の部分に
おける羽根間のピッチＰ１を２０ｍｍにし、現像剤の搬
送方向下流側に向かうに連れてその羽根間のピッチを小
さくして、下流側の部分における羽根間のピッチＰ２が
１０ｍｍになるようにした。

【００１９】そして、このように第１羽根部材１３４と
第２羽根部材１３５とが設けられた撹拌搬送部材１３を
搬送部１２内において回転させると、上記の第１羽根部
材１３４において羽根間のピッチが大きくなった現像剤
の搬送方向上流側の部分においては、この搬送部１２の
中心部分における現像剤がこの第１羽根部材１３４によ
り現像スリーブ１１の軸方向に沿ってその下流側に速や
かに送られると共に、この搬送部１２の周辺部分におけ
る現像剤は羽根間のピッチが小さくなった第２羽根部材
１３５によって第１羽根部材１３４とは反対方向に徐々
に送られるようになった。一方、第２羽根部材１３５に
おいて羽根間のピッチが大きくなった現像剤の搬送方向
上流側の部分においては、この搬送部１２の周辺部分に
おける現像剤がこの第２羽根部材１３５により現像スリ
ーブ１１の軸方向に沿ってその下流側に速やかに送られ
ると共に、この搬送部１２の中心部分における現像剤は
羽根間のピッチが小さくなった第１羽根部材１３４によ
って徐々に送られるようになった。

【００２０】この結果、この実施例の現像装置において
は、図２に示すように、搬送部１２内における現像剤が
撹拌搬送部材１３に設けられた第１羽根部材１３４と第
２羽根部材１３５とによって上記のように現像スリーブ
１１の軸方向に沿って搬送部１２の中心部分と周辺部分
とで逆方向に搬送されると共に、搬送部１２の両側部分
において現像剤が搬送部１２の中心部分と周辺部分とで
混合されて循環されるようになった。

【００２１】次に、この実施例の現像装置における搬送
部１２内にトナー濃度が３重量％になった現像剤を収容
させた状態で、上記の撹拌搬送部材１３を回転させて、
現像剤を上記のように搬送部１２内で混合撹拌しながら
搬送させて、搬送部１２内における現像剤を現像スリー
ブ１１に供給すると共に、上記第１羽根部材１３４にお
ける現像剤搬送方向上流側の部分に上記の現像剤の２重
量％にあたるトナーを補給し、図２に示すように、現像
スリーブ１１の両側及び中央におけるＢ，Ｃ，Ｄの各部
分に供給された現像剤におけるトナー濃度の経時変化を
測定し、その結果を図４に示した。なお、この図４にお
いては、Ｂ部分に供給された現像剤におけるトナー濃度
の変化を実線で、Ｃ部分に供給された現像剤におけるト
ナー濃度の変化を破線で、Ｄ部分に供給された現像剤に
おけるトナー濃度の変化を一点鎖線で示した。

【００２２】一方、この実施例の現像装置と比較するた
め、比較例１においては、図５に示すように、搬送部１
２内における現像剤を撹拌しながら現像スリーブ１１の
軸方向に沿って搬送させる撹拌搬送部材１４として、回
転軸１４１の周囲に小径の第１羽根部材１４４と大径の
第２羽根部材１４５とをそれぞれ一定のピッチで設けた
ものを用い、この撹拌搬送部材１４を搬送部１２内で回
転させて、小径の第１羽根部材１４４により搬送部１２
の中心部分における現像剤を撹拌しながら搬送させる一
方、大径の第２羽根部材１４５により搬送部１２の周辺
部分における現像剤を撹拌しながら上記第１羽根部材１
４４と逆方向に現像剤を搬送させるようにした。

【００２３】そして、この比較例１のものにおいても、
上記実施例の場合と同様に、搬送部１２内にトナー濃度
が３重量％になった現像剤を収容させた状態で、上記の
撹拌搬送部材１４を回転させて、現像剤を上記のように
搬送部１２内で混合撹拌しながら搬送させて、搬送部１
２内における現像剤を現像スリーブ１１に供給すると共
に、上記第１羽根部材１４４における現像剤搬送方向上
流側の部分に上記の現像剤の２重量％にあたるトナーを
補給し、図５に示すように、現像スリーブ１１の両側及
び中央におけるＢ，Ｃ，Ｄの各部分に供給された現像剤
におけるトナー濃度の経時変化を測定し、その結果を図
６に示した。なお、この図６においても、Ｂ部分に供給
された現像剤におけるトナー濃度の変化を実線で、Ｃ部
分に供給された現像剤におけるトナー濃度の変化を破線
で、Ｄ部分に供給された現像剤におけるトナー濃度の変
化を一点鎖線で示した。

【００２４】また、比較例２においては、図７に示すよ
うに、現像剤を搬送させる搬送部１２内に現像スリーブ
１１に沿って現像剤搬送用のパイプ１５を設けると共
に、このパイプ１５内に現像剤を撹拌しながら搬送させ
る第１搬送部材１６を配する一方、このパイプ１５の外
周側に現像剤を撹拌しながら上記の第１搬送部材１６と
逆方向に現像剤を搬送させる第２搬送部材１７を設け、
上記第１搬送部材１６と第２搬送部材１７とによって現
像剤をパイプ１５内とこのパイプ１５の外周側における
搬送部１２との間で循環させるようにした。

【００２５】そして、この比較例２のものにおいても、
上記実施例の場合と同様に、搬送部１２及びパイプ１５
内にトナー濃度が３重量％になった現像剤を収容させた
状態で、上記の第１搬送部材１６と第２搬送部材１７と
を回転させて、現像剤を上記のように搬送部１２とパイ
プ１５とにおいて混合撹拌しながら搬送させ、パイプ１
５の外周側における搬送部１２内の現像剤を現像スリー
ブ１１に供給すると共に、上記パイプ１５における現像
剤搬送方向上流側の部分に現像剤の２重量％にあたるト
ナーを補給し、図７に示すように、現像スリーブ１１の
両側及び中央におけるＢ，Ｃ，Ｄの各部分に供給された
現像剤におけるトナー濃度の経時変化を測定し、その結
果を図８に示した。なお、この図８においても、Ｂ部分
に供給された現像剤におけるトナー濃度の変化を実線
で、Ｃ部分に供給された現像剤におけるトナー濃度の変
化を破線で、Ｄ部分に供給された現像剤におけるトナー
濃度の変化を一点鎖線で示した。

【００２６】ここで、上記の比較例１のものにおいて
は、トナーが補給された搬送部１２の中心部分における
現像剤が、第１羽根部材１４４によって現像スリーブ１
１の軸方向に搬送される他に、トナーが補給された現像
剤が搬送部１２の中心部分と周辺部分とで多く混合さ
れ、トナーを補給した当初、トナーを補給した部分にお
いて現像スリーブ１１に供給される現像剤のトナー濃度
が非常に高くなり、補給されたトナーが搬送部１２内に
おける現像剤全体にうまく分散されず、搬送部１２内に
おいて現像剤中のトナー濃度に傾斜が生じ、また補給さ
れたトナーがキャリアと十分に混合撹拌されず、帯電不
良のトナーが現像スリーブ１１に供給され、形成される
画像に濃度むらや地肌かぶり等が発生すると共に、帯電
不良のトナーが現像装置から飛散した。

【００２７】また、比較例２のものにおいては、トナー
が補給された現像剤を第１搬送部材１６によりパイプ１
５内において撹拌しながら搬送させて搬送部１２に導く
ために、トナーが補給された現像剤が現像スリーブ１１
に供給されるのに時間がかかると共に、補給されたトナ
ーはパイプ１５内とその外周側における搬送部１２とを
搬送される途中で徐々に現像剤中に分散されるため、補
給されたトナーが搬送部１２における現像剤に均一に分
散されるのに時間がかかり、搬送部１２内における現像
剤中のトナー濃度にむらが生じ、また補給されたトナー
がキャリアと十分に混合撹拌されずに帯電不良のトナー
が発生し、形成される画像に濃度むらや地肌かぶり等が
発生すると共に、帯電不良のトナーが現像装置から飛散
した。

【００２８】これに対して、この発明の実施例における
現像装置においては、図４に示ように、搬送部１２内に
おける現像剤のトナー濃度が局部的に高くなるというこ
とがなく、補給されたトナーが速やかに搬送部１２内に
おける現像剤全体に分散されるようになり、搬送部１２
内において現像剤のトナー濃度に傾斜が生じるというこ
とがなく、また補給されたトナーがキャリアと十分に混
合撹拌されて適切に帯電されるようになって、形成され
た画像に濃度むらや地肌かぶり等が発生するということ
がなく、良好な画像が得られ、またトナーが現像装置か
ら飛散するということもなかった。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明の現像装
置においては、搬送部内において現像剤を撹拌しながら
搬送させる撹拌搬送部材に、現像剤を搬送部の中心部分
で撹拌しながら搬送させる第１羽根部材と、現像剤を搬
送部の周辺部分で撹拌しながら上記第１羽根部材と逆方
向に搬送させる第２羽根部材とを設け、第１羽根部材と
第２羽根部材の少なくとも一方における現像剤の搬送速
度をその搬送方向下流側より上流側の方が速くなるよう
にしたため、搬送部の中心部分や周辺部分において現像
剤がその搬送方向に速やかに移動させると共に、搬送部
の中心部分と周辺部分との間で現像剤がうまく混合され
て循環され、トナーを補給した場合にも、このトナーが
速やかにこの搬送部内における現像剤全体に分散される
ようになった。

【００３０】この結果、この発明の現像装置において
は、トナーを補給した場合にも、現像剤の搬送方向にお
いて搬送部内における現像剤のトナー濃度に差が生じる
ということがなく、また補給されたトナーが搬送部内に
おける現像剤中のキャリアと十分に接触して適切に帯電
されるようになり、形成された画像において濃度むらや
地肌かぶり等が発生したり、トナーが現像装置から飛散
したりするということがなく、良好な画像形成が行なえ
るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】現像装置内に現像スリーブの軸方向に沿って２
つの搬送部を設けた従来の現像装置の概略断面図であ
る。

【図２】この発明の一実施例に係る現像装置の概略説明
図である。

【図３】上記の実施例において使用した撹拌搬送部材の
概略説明図である。

【図４】上記の実施例の現像装置にトナーを補給した場
合において、現像スリーブの両側及び中央の各部分に供
給された現像剤におけるトナー濃度の経時変化を示した
図である。

【図５】比較例１において使用した現像装置の概略説明
図である。

【図６】比較例１の現像装置にトナーを補給した場合に
おいて、現像スリーブの両側及び中央の各部分に供給さ
れた現像剤におけるトナー濃度の経時変化を示した図で
ある。

【図７】比較例２において使用した現像装置の概略説明
図である。

【図８】比較例２の現像装置にトナーを補給した場合に
おいて、現像スリーブの両側及び中央の各部分に供給さ
れた現像剤におけるトナー濃度の経時変化を示した図で
ある。

【符号の説明】

１１ 現像スリーブ １２ 搬送部 １３ 撹拌搬送部材 １３４ 第１羽根部材 １３５ 第２羽根部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を搬送させる搬送部内に設けられ
   た撹拌搬送部材を回転させて、現像剤を搬送部内で撹拌
   しながら搬送させる現像装置において、上記の撹拌搬送
   部材に、現像剤を搬送部の中心部分で撹拌しながら搬送
   させる第１羽根部材と、現像剤を搬送部の周辺部分で撹
   拌しながら上記第１羽根部材と逆方向に搬送させる第２
   羽根部材とが設けられ、上記第１羽根部材と第２羽根部
   材の少なくとも一方における現像剤の搬送速度が、現像
   剤の搬送方向下流側より上流側の方が速くなっているこ
   とを特徴とする現像装置。