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発明の名称 二成分現像装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−15245
公開日 平成11年(1999)1月22日
出願番号 特願平9−183084
出願日 平成9年(1997)6月24日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 壽
発明者 杉山 尚樹 / 八田 浩孝
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】潜像が形成されている潜像担持体との対向部にトナーと磁性粒子からなる現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に供給する現像剤を混合撹拌する現像剤混合撹拌部とを有し、該現像剤混合撹拌部に回転軸と該回転軸の周囲に設けられた羽根部材とからなる撹拌搬送部材を複数有し、該撹拌搬送部材の各々の軸が平行に配設され、隣り合った2つの撹拌搬送部材による現像剤の搬送方向が互いに該軸線方向に対して逆方向である二成分現像装置において、上記撹拌搬送部材の上記回転軸を上記羽根部材に対して偏心の位置に設け、上記回転軸の回転により、該隣り合った2つの撹拌搬送部材の間における上記回転軸の水平面上に、一方の撹拌搬送部材の羽根部材の長径と他方の撹拌搬送部材の短径とが同時に位置することを特徴とする二成分現像装置。
【請求項2】請求項1の二成分現像装置において、上記回転軸の回転により、隣り合った2つの撹拌搬送部材における一方の羽根部材が他方の羽根部材に接触することなく上記回転軸の軸線方向で互いに重なるよう、上記羽根部材及び回転軸を配置していることを特徴とする二成分現像装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に用いられる二成分現像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、現像剤担持体上に現像剤を担持させ、画像形成装置の潜像担持体との対向部に該現像剤を搬送して、潜像担持体上の潜像を現像する現像装置として、トナーと磁性粒子からなる二成分現像剤を用いて現像を行う二成分現像装置が知られている。この種の二成分現像装置においては、均一で良好な画像を得るために、現像剤担持体に供給する現像剤のトナーと磁性粒子とを均一に混合撹拌することが望ましく、従来、現像剤を混合撹拌する機能を有した現像装置が提案されている(例えば、特開平8−101577号公報参照)。
【0003】図3は、従来提案されていた上記現像装置の概略を示した平面図である。この現像装置は、現像剤担持体としての現像ローラ122の軸と平行に2本のスクリュウ130、131を水平に並べて配設した現像剤混合撹拌部を有し、2本のスクリュウ130、131の間には仕切板132を設けてそれぞれのスクリュウ130、131が軸方向において互いに逆方向に現像剤を搬送するよう現像剤搬送経路が形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のように2本のスクリュウ130、131の間に仕切板132を設けた場合、スクリュウ130とスクリュウ131との間には仕切板132を設けるための空間が必要となり、その分装置が大型化してしまう。
【0005】小型化のためには、仕切板132を取り除き、仕切板132を設けていた空間分スクリュウ130、131同士を近づけることが考えられる。しかし、このように、互いに現像剤を逆方向に搬送する2つのスクリュウ130、131同士を単に近づけると、両スクリュウ130、131間の空間にある現像剤がロックしてしまうおそれがある。
【0006】また、スクリュウ130、131の羽根部材としてのスパイラル羽根130b、131bの径を小さくして小型化することも考えられる。しかし、スパイラル羽根130b、131bの径を小さくしすぎると、現像剤の撹拌能力及び現像剤搬送能力が低下してしまうため、小さくするのにも限界がある。
【0007】本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤のロックを発生させたり現像剤の搬送能力を低下させたりすることなく現像剤混合撹拌部を小型化できる二成分現像装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項1の二成分現像装置は、潜像が形成されている潜像担持体との対向部にトナーと磁性粒子からなる現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に供給する現像剤を混合撹拌する現像剤混合撹拌部とを有し、該現像剤混合撹拌部に回転軸と該回転軸の周囲に設けられた羽根部材とからなる撹拌搬送部材を複数有し、該撹拌搬送部材の各々の軸が平行に配設され、隣り合った2つの撹拌搬送部材による現像剤の搬送方向が互いに該軸線方向に対して逆方向である二成分現像装置において、上記撹拌搬送部材の上記回転軸を上記羽根部材に対して偏心の位置に設け、上記回転軸の回転により、該隣り合った2つの撹拌搬送部材の間における上記回転軸の水平面上に、一方の撹拌搬送部材の羽根部材の長径と他方の撹拌搬送部材の短径とが同時に位置することを特徴とするものである。
【0009】請求項1の二成分現像装置においては、軸線方向に対して互いに逆方向に現像剤を搬送する隣り合った2つの撹拌搬送部材において、それぞれの羽根部材に対して回転軸を偏心の位置に設けることによって羽根部材の回転軸心までの距離が最も長い長径の部分と、最も短い短径の部分とが生じる。そして、回転軸の回転によって隣り合った2つの撹拌搬送部材の間の該回転軸が位置する水平面上に、一方の撹拌搬送部材の羽根部材の長径が位置するとき、他方の羽根部材の短径が同時に位置する。また、一方の羽根部材の短径が位置するとき、他方の羽根部材の長径が位置する。
【0010】羽根部材の長径の部分と短径の部分とでは現像剤の搬送能力が異なり、長径の部分の方が短径の部分に比して搬送能力が高い。このため、羽根部材の長径の部分と短径の部分とが向かい合ったとき、両者の撹拌搬送部材の間の空間にある現像剤は長径の羽根部材が設けられている側の現像剤撹拌搬送部材の搬送方向の順方向に搬送される。長径の羽根部材が設けられている現像剤撹拌搬送部材は交互に切り替わるので、その間の空間にある現像剤は回転軸方向で前後に振動する。従って、隣り合う現像剤撹拌搬送部材の間に仕切板を設けなくても、その間の現像剤がロックすることがないのに加え、振動によって撹拌が行われる。
【0011】また、仕切板を設けるための空間を開ける必要がなく、隣り合った現像剤撹拌搬送部材を接近させることができる。ここで、現像剤撹拌搬送部材の回転軸が偏心であることから、現像剤撹拌搬送部材を囲む空間を、同じ大きさの羽根部材を有し、回転軸が中心に設けられている現像剤撹拌搬送部材を囲むのに必要な空間の大きさに比して大きく形成する必要があるが、仕切板を設ける場合に必要となる空間の大きさに比してその大きさが小さくなるように回転軸の偏心の位置を設定すればよい。
【0012】請求項2の二成分現像装置は、請求項1の二成分現像装置において、上記回転軸の回転により、隣り合った2つの撹拌搬送部材における一方の羽根部材が他方の羽根部材に接触することなく上記回転軸の軸線方向で互いに重なるよう、上記羽根部材及び回転軸を配置していることを特徴とするものである。
【0013】請求項2の二成分現像装置においては、現像剤撹拌搬送部材の羽根部材を回転軸の軸線方向で重ねるように配置し、各々の現像剤撹拌部材によって撹拌する現像剤の領域をオーバラップさせることによって、隣り合った2つの現像剤撹拌搬送部材の回転軸をさらに近づける。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機(以下、複写機という)に用いる二成分現像装置に適用した一実施形態について説明する。図1は、本実施形態にかかる二成分現像装置を用いることができる複写機の概略構成図である。この複写機は、周知の電子写真複写方式を用いるものであり、画像形成部Aと、給紙ユニットBからなる。
【0015】画像形成部Aは、電子写真複写工程を実施する読み取り装置102、書き込み装置103、感光体ドラム104、帯電装置105、現像装置106、転写・搬送装置107、クリーニング装置108、定着装置109から構成されている。
【0016】上記読み取り装置102は、コンタクトガラス110上に置かれた原稿を露光する光源111、反射鏡112、結像レンズ113、CCD114により構成されており、画像情報を取り込む。書き込み装置103では、取り込まれた画像情報に基づいてLD115によってレーザー光が出力され、出力されたレーザー光がポリゴンミラー116、fθレンズ117、反射ミラー118等で構成された工学系を通過した後、感光体ドラム104上に集光されることによって、感光体ドラム104上に静電潜像を形成する。
【0017】感光体ドラム104上に形成された静電潜像は、後述する現像装置106によって可視像化され、その可視像を担持した感光体ドラム104が回転移動し、給紙ユニットBから記録用紙上の画像形成位置先端部が画像先端部の対向部で一致するようなタイミングで転写・搬送装置107に給送されてくる記録用紙に転写される。可視像を転写された記録用紙は、定着装置109に搬送されて画像が記録用紙に定着され、排出される。
【0018】図2(a)は、現像装置の概略構成図、図2(b)は、現像装置106を上方からみた平面図である。この現像装置106は、図2(a)に示すように、磁性粒子としてのキャリアとトナーからなる二成分現像剤(以下、現像剤という)を担持して現像剤を感光体ドラム104との対向部に搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ122、現像剤を混合撹拌する現像剤混合撹拌部とを有し、現像剤混合撹拌部は、現像剤を撹拌搬送するための現像剤撹拌搬送部材としての第1及び第2スクリュウ120、121がそれぞれ感光体ドラム104の軸方向に平行に配設されて構成されている。現像スリーブ122は、内部に磁界発生手段としてのマグネットローラを有している。第1スクリュウ120は現像スリーブ122近傍に、第2スクリュウ121は第1スクリュウ120の隣に位置している。また、第1スクリュウ120及び第2スクリュウ121は、それぞれ回転軸120a、121aの周囲にスパイラル状に羽根部材としてのスパイラル羽根120b、121bが巻き付けられている。この、スパイラル羽根の巻き付き方向は、図示しない駆動部により回転軸120a、121aが同方向に回転されることによって、第1及び第2スクリュウ120、121が軸線方向に対して互いに逆方向に現像剤を搬送しながら撹拌するような方向になっている。
【0019】上記構成の現像装置において、第1及び第2スクリュウ120、121によって撹拌搬送された現像剤は、マグネットローラの磁力によって汲み上げられ、現像スリーブ122上に担持されて現像スリーブ122の回転に伴い感光体ドラム104との対向部である現像領域(図1のP)に向かって搬送される。現像剤搬送方向の現像領域Pに対する上流側では、現像スリーブ122上の現像剤の層厚をならすためのドクタブレード123が設けられており、ドクタブレード123によって均一に層厚がならされた現像剤が現像領域Pで現像に使用される。
【0020】次に、本実施形態の現像装置の特徴部について説明する。図2(a)、(b)に示す本実施形態の現像装置は、図3に示すように従来の現像装置で設けられていた第1スクリュウ130と第2スクリュウ131との間の仕切板132を設けていない。そしてさらに、各スクリュウの軸120a、121aを、スパイラル羽根120b、121bに対して偏心の位置に設け、スパイラル羽根120b、121bの回転軸中心までの距離が最も長い長径lと、最も短い短径sとを作っている。そして、回転軸120a,121aの回転によって、第1スクリュウ120のスパイラル羽根120bの長径lが第2スクリュウ121の方向に向いて水平に位置するとき、この水平面c上に第2スクリュウ121のスパイラル羽根121bの短径sが第1スクリュウ120の方向に向いて位置し、また、第1スクリュウ120のスパイラル羽根120bの短径sが第2スクリュウ121の方向に向いて水平に位置するとき、この水平面c上に第2スクリュウ121のスパイラル羽根121bの長径lが第1スクリュウ120の方向に向いて位置するよう回転軸120a、121aの回転が同周期に制御されている。
【0021】また、上記回転軸120a、121a間の距離は、長径l+短径sよりも接近させており、互いのスパイラル羽根120b、121bがぶつからないように一方のスパイラル羽根の間に他方のスパイラル羽根が入り込むようにし、回転軸120a、121aの軸線方向で両者のスパイラル羽根120b、121bがオーバーラップするようにしている。
【0022】ここで、スパイラル羽根120b、121bの長径lの部分と短径sの部分とでは現像剤の搬送能力が異なり、長径lの部分の方が短径sの部分に比して搬送能力が高い。このため、スパイラル羽根120b、121bの長径lの部分と短径sの部分とが向かい合ったとき、第1スクリュウ120と第2スクリュウ121の間の空間にある現像剤は長径lのスパイラル羽根が設けられている側のスクリュウによる搬送方向の順方向に搬送される。長径lの羽根部材が設けられているスクリュウは交互に切り替わるので、その間の空間にある現像剤は図2(b)のmに示すように回転軸120a、121aの軸線方向で前後に振動する。
【0023】上記のように現像剤混合撹拌部を構成することによって、第1スクリュウ130と第2スクリュウ131の間に仕切板132を設けた従来の現像装置に比して、仕切板132を設ける空間をなくすことができ、その分現像装置を小型化することが可能となるばかりでなく、スパイラル羽根120b、121bをオーバーラップさせるので、その分回転軸120a、121aを接近させることができ、さらに現像装置を小型化することができる。
【0024】ここで、スクリュウ120,121が回転できる空間の大きさを考慮すると、スクリュウ120,121の回転軸120a,121aが偏心であることから、回転軸120a,121aが中心に設けられているスクリュウを用いる場合に比して大きくする必要があるが、仕切板132を設ける場合に必要となる空間の大きさに比してその大きさが小さくなるように回転軸120a,121aの位置を設定すればよい。
【0025】また、本実施形態の現像装置によれば、第1スクリュウ120と第2スクリュウ121の間の空間にある現像剤が振動するので、仕切板132を設けないことによってこの空間で現像剤がロックしてしまうことを防止できると共に、この部分でも現像剤を撹拌することができる。
【0026】なお、上記実施形態においては、現像剤撹拌搬送部材の羽根部材を、回転軸120a,121aに巻き付けたスパイラル羽根で構成したが、回転軸120a,121aの周囲に複数の平面的な羽根で構成してもよい。
【0027】
【発明の効果】請求項1の二成分現像装置によれば、羽根部材を小さくすることなく2つの現像剤撹拌搬送部材を接近させることができるので、現像剤の搬送能力を低下させることなく現像剤混合撹拌部を小型化できるという優れた効果がある。また、仕切版を設けなくても隣り合う現像剤撹拌搬送部材の間の現像剤が振動するので、現像剤をロックさせることなく現像剤混合撹拌部を小型化できるという優れた効果もある。また、2つの現像剤撹拌搬送部材の間の空間にある現像剤が振動するので、仕切版を設けて現像剤撹拌搬送経路を確保しなくても、この空間にある現像剤を撹拌できるという優れた効果もある。
【0028】請求項2の二成分現像装置によれば、現像剤混合撹拌部をさらに小型化できるという優れた効果がある。




 

 


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