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現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - 富士ゼロックス株式会社
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発明の名称 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
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2007−17464(P2007−17464A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−195710(P2005−195710)
出願日 平成17年7月5日(2005.7.5)
代理人 【識別番号】100079049
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳
発明者 吉井 朋幸
要約 課題
トナーを横方向へ供給しても トナーの塊を作らずにトナーを現像剤収容室へ供給し、現像剤中にトナーを均一に混合することを目的とする。

解決手段
トナー塊がトナー供給口164近傍へ搬送されると、ディスペンスオーガー160の回転軸160aに形成された板片166によって粉砕され、トナー供給口164から現像剤収容室84へ供給される。このように、トナーTを細かくした状態で現像剤収容室84へ供給することで、トナーTを現像剤G中へ潜り込ませやすくなるので、トナーTを大量に連続供給してもトナーTが現像剤Gの上方に浮かび上がったり、トナー塊が現像剤G中に残存することがない。これにより、現像剤収容室84へ供給したトナーTの攪拌性が良好となり、現像剤G中にトナーTが均一な状態で混合される。
特許請求の範囲
【請求項1】
トナー及びキャリアからなる現像剤が収容され、現像剤攪拌搬送部材によってトナーとキャリアを混合攪拌しながら現像剤担持体へ現像剤を搬送する現像剤収容室と、
前記現像剤収容室へ供給されるトナーが収容されるトナー補給室と、
前記トナー補給室と前記現像剤収容室の間に設けられ、前記トナー補給室のトナーが補給されるディスペンス室と、
前記ディスペンス室の前記現像剤収容室側の壁に形成され、一部が該現像剤収容室に収容された現像剤の表面位置よりも下方に位置するトナー供給口と、
前記ディスペンス室に設けられ、前記トナー補給室から供給されたトナーを前記トナー供給口から前記現像剤収容室へ供給するトナー搬送部材と、
を有する現像装置において、
前記トナー供給口近傍には、前記現像剤収容室へ供給されるトナー又は供給されたトナーを粉砕する粉砕手段が設けられたことを特徴とする現像装置。
【請求項2】
前記トナー搬送部材は、回転する軸の周りに設けられた螺旋状の羽根を有するオーガーで構成され、前記粉砕手段は前記軸の前記トナー供給口に対向する位置に設けられた突起状で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
【請求項3】
前記突起は、前記軸の軸方向に沿って設けられた板片であることを特徴とする請求項2に記載の現像装置。
【請求項4】
前記突起は、前記羽根と平行に設けられた螺旋板であることを特徴とする請求項2に記載の現像装置。
【請求項5】
前記粉砕手段は、前記オーガーの羽根のピッチを、前記トナー供給口に対向する位置で異ならせることで構成されたことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
【請求項6】
前記粉砕手段は、前記トナー供給口に対向する位置で、前記オーガーの軸を他の部位より小径とすることで構成されたことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
【請求項7】
前記粉砕手段は、前記トナー供給口から前記現像剤収容室へ供給されたトナーを粉砕する粉砕装置であることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
【請求項8】
前記粉砕装置は、前記オーガーの軸と平行に配置された軸と、前記軸に設けられた回転可能な回転体と、で構成されていることを特徴とする請求項7に記載の現像装置。
【請求項9】
外周表面に静電潜像が形成され、前記現像剤担持体によってトナーを付着させて顕像化される回転可能な像担持体と、請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の現像装置と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項10】
請求項9に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、現像装置、この現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関し、特に現像剤収容室へトナーを補給するトナー補給室を備えたものに関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真式複写機やレーザプリンタなどの電子写真技術を用いた画像形成装置では、感光体上に形成された静電潜像を現像化する現像装置が搭載されている。そして、この現像装置には、現像剤収容室へトナーを補給するトナー補給ユニットを備えたものがある。
【0003】
トナー補給ユニットを備えた現像装置には、現像剤(トナーとキャリア)が収容される現像剤収容室内に、トナーとキャリアを攪拌し且つ混合させるための現像剤攪拌搬送部材(オーガー)が設けられている。そして、このオーガーで攪拌されるようにして、現像剤収容室の上方に設けられたトナー補給ユニットからトナーが供給されるようになっている(特許文献1参照)。
【0004】
ところで、キャリアに対してトナーの比重は小さいため、特許文献1のように、現像剤収容室の上方からある一定量以上のトナーを供給すると、トナーがキャリア上に浮かんだ状態となる。このため、オーガーでトナーとキャリアを混合させようとしても、混合が充分に行われずに、現像剤中のトナー濃度が不均一となったり、現像剤中のトナー濃度が均一になるまでに時間を要するという問題がある。
【0005】
そこで、現像剤収容室の横にトナー補給ユニットのトナー収容部を配置し、トナー収容部と現像剤収容室を仕切る仕切壁にトナー供給口を形成し、このトナー供給口の下端を、現像剤収容室内に収容されている現像剤の表面よりも下方に位置させることで、現像剤中へトナーが潜り込むように、横方向へ供給するものがある。つまり、現像剤中にトナーが浮かび上がるのを防止するために、現像剤の表面よりも下方からトナーを供給するようになっている。
【0006】
この構成では、トナー収容部は現像剤収容室との間に設けられた仕切板と、トナーが収容されトナー収容部にトナーを補給するトナー補給室との間に設けられた仕切板とで、トンネル構造とされている。そして、トナーはトナー収容部に設けられたオーガーでトナー収容部内を搬送されながら、トナー供給口から現像剤収容室へ供給されるようになっている。このとき、トナーはトナー収容部内をオーガーによって圧縮されながら搬送されるため、トナー収容部内でトナー塊が生成されてしまう。特に、オーガーを高速で回転させながらトナーを大量に連続供給する場合には、このような現象が顕著に現れてしまう。また、トナー供給口付近でトナーが滞留して圧縮されることがあり、トナー供給口大のトナー塊が生成されてしまうこともある。
【0007】
塊状のトナー(トナー塊)が現像剤収容室へ供給されると、現像剤収容室に設けられたオーガーの羽根のピッチ間に均一にトナーを入り込ませることが困難となってしまい、現像剤中に均一にトナーを混合させることができなくなる。また、トナー塊が大きい場合には、トナー供給口から現像剤収容室へトナーを供給させること自体が困難となる。
【0008】
さらに、トナーを大量供給した場合には、オーガーの回転によってトナー供給口に次々とトナーが供給されるため、トナー供給口でトナー圧力が増大してしまう。このとき、トナーは現像剤のフローを避け、フローの上方に向かって供給されてしまう。これにより、トナーが現像剤に混入されずに現像剤の上部に残留してしまったり、トナー供給口近傍の壁面に残留してしまい、現像剤中に所定の速度でトナーを供給することが出来なくなるためにトナー供給が不均一となってしまう。
【特許文献1】特開2001−305861号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、トナーを横方向へ供給しても トナーの塊を作らずにトナーを現像剤収容室へ供給し、現像剤中にトナーを均一に混合することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
請求項1に記載の本発明は、トナー及びキャリアからなる現像剤が収容され、現像剤攪拌搬送部材によってトナーとキャリアを混合攪拌しながら現像剤担持体へ現像剤を搬送する現像剤収容室と、前記現像剤収容室へ供給されるトナーが収容されるトナー補給室と、前記トナー補給室と前記現像剤収容室の間に設けられ、前記トナー補給室のトナーが補給されるディスペンス室と、前記ディスペンス室の前記現像剤収容室側の壁に形成され、一部が該現像剤収容室に収容された現像剤の表面位置よりも下方に位置するトナー供給口と、前記ディスペンス室に設けられ、前記トナー補給室から供給されたトナーを前記トナー供給口から前記現像剤収容室へ供給するトナー搬送部材と、を有する現像装置において、前記トナー供給口近傍には、前記現像剤収容室へ供給されるトナー又は供給されたトナーを粉砕する粉砕手段が設けられたことを特徴としている。
【0011】
請求項1に記載の発明によれば、例えばトナーがトナー搬送部材でディスペンス室内を搬送され、塊状となったトナー(トナー塊)が、トナー供給口近傍に設けられた粉砕手段によって粉砕される。そして、粉砕されたトナーは、トナー供給口から現像剤収容室へ供給される。
【0012】
このように、塊状のトナーを粉砕して現像剤収容室へ供給することで、現像剤収容室を攪拌搬送されている現像剤中へトナーを入り込ませ易くなるので、トナーを大量に連続供給してもトナーが現像剤の上方に浮かび上がったり、トナー塊が現像剤中に残存することがない。これにより、現像剤収容室へ供給したトナーの攪拌性が良好となり、現像剤中にトナーが均一な状態で混合される。
【0013】
また、トナー供給口付近のトナーが互いの付着力によって塊状となる場合があるが、この場合においても、トナー供給口近傍で粉砕手段によって塊状となったトナーが粉砕されるので、現像剤中にトナー塊が入り込むのを防止することができる。
【0014】
請求項2に記載の本発明は、前記トナー搬送部材は、回転する軸の周りに設けられた螺旋状の羽根を有するオーガーで構成され、前記粉砕手段は前記軸の前記トナー供給口に対向する位置に設けられた突起状で構成されていることを特徴としている。
【0015】
請求項2に記載の発明によれば、トナー搬送部材が、回転する軸と、この軸に設けられた螺旋状の羽根を有するオーガーで構成されており、この軸のトナー供給口に対向する位置には、突起状で構成された粉砕手段が設けられている。この突起状で構成された部分に塊状のトナーが搬送されてくると、突起によって塊状のトナーは粉砕される。そして、粉砕されたトナーが、トナー供給口から現像剤収容室へ供給される。
【0016】
請求項3に記載の本発明は、前記突起は、前記軸の軸方向に沿って設けられた板片であることを特徴としている。
【0017】
請求項3に記載の発明によれば、軸には、軸方向に沿って板片が設けられている。これにより、オーガーの回転によって板片が回転したとき、トナーに対して板片が広い面積で接触するので、トナーを効率良く粉砕することができる。
【0018】
請求項4に記載の本発明は、前記突起は、前記羽根と平行に設けられた螺旋板であることを特徴としている。
【0019】
請求項4に記載の発明によれば、軸には、羽根と平行にして螺旋板が設けられている。これにより、オーガーの回転よって螺旋板がトナーをかき回すようにして粉砕する。
【0020】
請求項5に記載の本発明は、前記粉砕手段は、前記オーガーの羽根のピッチを、前記トナー供給口に対向する位置で異ならせることで構成されたことを特徴としている。
【0021】
請求項5に記載の発明によれば、トナー供給口に対向する位置において、オーガーの羽根のピッチを他の部位(トナー供給口に対向しない位置)と異ならせることで、オーガーの羽根の間にパッキングされながら搬送されてきたトナー(羽根のピッチ幅のトナー塊)が、トナー供給口で羽根によって粉砕される。
【0022】
例えば、トナー供給口に対向する位置で、他の位置よりも羽根のピッチを小さくした場合、トナー供給口に対向する位置に搬送されてきたトナー塊は、羽根によって粉砕されて細かくされる。
【0023】
また、トナー供給口に対向する位置で、他の位置よりも羽根のピッチを大きくした場合、トナー供給口に対向する位置に搬送されてきたトナー塊は、羽根と羽根の間で移動しながら粉砕される。つまり、羽根と羽根の間の距離がトナー塊のサイズよりも大きいため、軸方向にトナー塊の周りに隙間が生じて、トナー塊の移動の自由度が急激に大きくなるので、トナー塊は軸方向に移動しながらトナー同士の付着力が弱まって粉砕されやすくなる。
【0024】
請求項6に記載の本発明は、前記粉砕手段は、前記トナー供給口に対向する位置で、前記オーガーの軸を他の部位より小径とすることで構成されたことを特徴としている。
【0025】
請求項6に記載の発明によれば、トナー供給口に対向する位置でオーガーの軸を他の部分(トナー供給口に対向しない位置)よりも細くする。これにより、トナー供給口に対向する位置に搬送されてきたトナー塊は、トナー供給口に対向する位置で軸との間に隙間が生じて移動の自由度が急激に大きくなるので、トナー塊は移動しながらトナー同士の付着力が弱まって粉砕されやすくなる。
【0026】
請求項7に記載の本発明は、前記粉砕手段は、前記トナー供給口から前記現像剤収容室へ供給されたトナーを粉砕する粉砕装置であることを特徴としている。
【0027】
請求項7に記載の発明によれば、トナー供給口から現像剤収容室へ供給された塊状のトナーが粉砕装置で粉砕される。
【0028】
請求項8に記載の本発明は、前記粉砕装置は、前記オーガーの軸と平行に配置された軸と、前記軸に設けられた回転可能な回転体と、で構成されていることを特徴としている。
【0029】
請求項8に記載の発明によれば、オーガーの軸と平行に配置された軸に設けられた回転体が、トナー供給口から現像剤収容室へ供給されたトナーによって回転して、塊状のトナーを粉砕する。
【0030】
請求項9に記載の本発明は、外周表面に静電潜像が形成され、前記現像剤担持体によってトナーを付着されて顕像化される回転可能な像担持体と、請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の現像装置と、を有することを特徴としている。
【0031】
請求項9に記載の発明によれば、請求項9に記載のプロセスカートリッジは、現像装置と現像剤担持体で、外周表面に形成された静電潜像がトナーで顕像化される像担持体を備えている。このため、像担持体には均一なトナー像が形成される。
【0032】
請求項10に記載の本発明は、請求項9に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴としている。
【0033】
請求項10に記載の発明によれば、この画像形成装置は、請求項9に記載のプロセスカートリッジを有するので、均一な状態でトナーが混合されて安定した画像を得ることができる。
【発明の効果】
【0034】
本発明は上記構成としたので、トナーを横方向へ供給しても トナーの塊を作らずにトナーを現像剤収容室へ供給し、現像剤中にトナーを均一に混合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0035】
以下に、図面を参照しながら本発明の第1の実施形態に係る現像装置64について説明する。
(画像形成装置の概要)
図1には、本発明の第1の実施形態に係る現像装置64を搭載した画像形成装置10の概略構成図が示されている。
【0036】
画像形成装置10には、4つの色(本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のプロセスカートリッジ14が上下方向に配列されている。
【0037】
図2に示すように、プロセスカートリッジ14は、感光体ドラム16を有する感光体カートリッジ62と、現像装置64(詳細は後述する)とで構成されている。
【0038】
感光体カートリッジ62は、感光体ドラム16と、感光体ドラム16の周囲に配設されたクリーニング装置22、帯電ロール18、イレーズランプ24及び、クリーニング装置22の横方向に配設されたサブトナー補給ユニット66とで一体化して構成されている。
【0039】
サブトナー補給ユニット66には、感光体ドラム16の軸方向に直交する方向に延びる一対の支持突起78が設けられている。この支持突起78を画像形成装置10のカートリッジ受部(図示省略)に挿通させることで、画像形成装置10にプロセスカートリッジ14が装着されるようになっている。
【0040】
一方、画像形成装置10の下部には、用紙Pが収納された給紙カセット26が設けられている。給紙カセット26の近傍には、用紙Pを所定のタイミングで送り出すピックアップロール28が設けられている。このピックアップロール28によって給紙カセット26から送り出された用紙Pは、搬送ロール30及びレジストレーションロール32を介して、用紙搬送路34へ送り込まれて、後述する搬送装置48へ搬送される。
【0041】
一方、プロセスカートリッジ14は、用紙搬送路34の上流側からイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の順に配設されており、プロセスカートリッジ14の図中左側には、プロセスカートリッジ14に走査光を照射する露光装置36が配設されている。
【0042】
露光装置36は、筐体38内に半導体レーザ(図示省略)、ポリゴンミラー40、結像レンズ44及びミラー46が配設されており、半導体レーザからの光はポリゴンミラー40で偏向走査され、結像レンズ44とミラー46を介して感光体ドラム16に照射される。これにより、感光体ドラム16に、画像情報に応じた潜像が形成されるようになっている。
【0043】
また、画像形成装置10の図中右側(感光体ドラム16と対向する位置)には、搬送装置48が配設されている。搬送装置48は、画像形成装置10の側壁10Aに沿って設けられた一対の張架ロール51、52と、この張架ロール51、52に巻き掛けられた搬送ベルト53とで構成されている。張架ロール52は、図示しないモータによって回転され、搬送ベルト53が移動するようになっている。
【0044】
張架ロール51の近傍には、吸着ロール55が配設されており、この吸着ロール55に電圧が印加されることによって、搬送ベルト53に用紙Pが静電的に吸着されるようになっている。
【0045】
また、搬送ベルト53の裏面の、各色の感光体ドラム16に対向する位置には、それぞれ転写ロール54が配設されている。この転写ロール54によって、感光体ドラム16上のトナー像が、搬送ベルト53によって搬送される用紙Pに転写され、定着装置56で定着される。そして、トナー像が定着された用紙Pは、排出ロール58によって排出トレイ60へ排出される。
(現像装置の概要)
次に、本発明の実施形態に係る現像装置64について説明する。図3には、現像装置64を感光体ドラム16の軸方向から見た断面図が示されており、図4には、現像装置64を上方から見た図が示されている。
【0046】
本実施形態における現像装置64は、二成分現像方式を採用したものであって、図3に示すように、感光体ドラム16に対向し且つ感光体ドラム16上の静電潜像をトナー及びキャリアからなる現像剤Gで可視像化する現像ユニット68と、この現像ユニット68に対してトナーTを補給するメイントナー補給ユニット70とを横方向に一体化した構成とされている。
【0047】
現像ユニット68は、ハウジング80を有している。ハウジング80は感光体ドラム16の下方側に設けられており、感光体ドラム16側に向かって開口する開口部82が形成されている。また、このハウジング80内には現像剤収容室84が形成されており、この現像剤収容室84内には、トナー及びキャリアからなる現像剤Gが収容可能とされている。
【0048】
さらに、ハウジング80内には、ハウジング80の開口部82から一部が露出するようにして現像ロール86が配設されており、ハウジング80の周壁に回転可能に軸支されている。現像ロール86の端部には、図示しないギアが固定されており、モータからの回転力がギアへ伝達されギアを介して現像ロール86が回転するようになっている。
【0049】
現像ロール86は、現像剤G中に含まれたキャリアを磁力で吸着し、表面に現像剤Gの磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム16と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム16上に形成された静電潜像が、現像ロール86の表面に形成されたキャリアとトナーとからなる現像剤Gの磁気ブラシによって顕像化される。
【0050】
現像ロール86の下方には、現像ロール86の軸方向に沿って第1攪拌搬送オーガー88及び第2攪拌搬送オーガー89が配設されている。
【0051】
第1攪拌搬送オーガー88及び第2攪拌搬送オーガー89は、それぞれ回転軸88a、89aを備えており、ハウジング80の周壁にそれぞれ回転可能に軸支されている。第1攪拌搬送オーガー88及び第2攪拌搬送オーガー89の回転軸88a、89aには、所定のピッチで螺旋羽根88b、89bが螺旋状に巻き付けられて形成されている。
【0052】
回転軸88a、89aの端部には、それぞれ図示しないギアが固定されており、図示しないモータからの回転力がギアへ伝達され、ギアを介して第1攪拌搬送オーガー88及び第2攪拌搬送オーガー89がそれぞれ回転すると、螺旋羽根88b、89bによって、現像剤収容室84内に収容された現像剤Gが攪拌されながら図4の矢印方向へ搬送されるようになっている。
【0053】
第1攪拌搬送オーガー88と第2攪拌搬送オーガー89の間には仕切壁90が形成されており、この仕切壁90によって現像剤収容室84内は、第1攪拌搬送オーガー88が配設された領域(第1攪拌路)92と、第2攪拌搬送オーガー89が配設された領域(第2攪拌路)93とに二分されている。
【0054】
図4に示すように、仕切壁90の長手方向の両端部には、連通口94、95が形成されている。この連通口94、95によって第1攪拌路92と第2攪拌路93とが連通されており、現像剤収容室84内の現像剤Gは、第1攪拌搬送オーガー88及び第2攪拌搬送オーガー89の回転によってそれぞれ第1攪拌路92及び第2攪拌路93内を攪拌されながら搬送されて、第1攪拌路92と第2攪拌路93との間を現像剤Gが循環するようになっている。
【0055】
図3に示すように、現像ユニット68に隣接したメイントナー補給ユニット70には、補給用トナーTが収容されるトナー収容室150が設けられている。トナー収容室150には、現像ロール86の軸方向に沿ってトナー攪拌搬送部材152が設けられている。
【0056】
トナー攪拌搬送部材152は回転軸152aを備え、ハウジング80の周壁に回転可能に軸支されている。この回転軸152aには、所定のピッチで羽根152bが形成されている。なお、トナー攪拌搬送部材としては、回転軸152aの放射方向にフィルムを貼付し、このフィルムに斜め方向に切り込みを入れて構成されたアジテータを用いても良い。
【0057】
回転軸152aの端部には、図示しないギアが固定されており、図示しないモータからの回転力がギアへ伝達され、ギアを介してトナー攪拌搬送部材152が回転すると、羽根152bによってトナー収容室150内のトナーTが攪拌されながら図4の矢印方向へ搬送されるようになっている。
【0058】
一方、トナー収容室150と現像剤収容室84との間には、壁部154が設けられている。壁部154の下部からは、湾曲壁156がトナー収容室150側へ延び、また、仕切壁157が現像剤収容室84側へ延びることで、ハウジング80の底板の間に、トンネル状のディスペンス室158を構成している。
【0059】
図4に示すように、湾曲壁156の長手方向の一方の端部近傍には、トナー収容室150とディスペンス室158とを連通するようにして開口部162が形成されている。これにより、トナー収容室150内に収容されたトナーTは、トナー攪拌搬送部材152によって攪拌されながらトナー収容室150内を搬送され、開口部162からディスペンス室158へ送り込まれるようになっている。
【0060】
一方、仕切壁157の長手方向の他方の端部近傍には、ディスペンス室158と現像剤収容室84とを連通するようにしてトナー供給口164が形成されている。これにより、ディスペンス室158内のトナーTは、後述するディスペンスオーガー160によって攪拌されながらディスペンス室158内を搬送され、トナー供給口164から現像剤収容室84へ送り込まれるようになっている。
【0061】
図3に示すように、トナー供給口164は、下端部が現像剤収容室84に収容されている現像剤Gの表面位置よりも下方に位置するようにして形成されている。これにより、トナー供給口164の少なくとも一部が、現像剤収容室84に収容された現像剤Gに埋もれた状態となっており、ディスペンス室158から現像剤収容室84へ送り込まれたトナーTが現像剤Gの中に潜り込み、現像剤収容室84に収容された現像剤Gと混合しやすくなっている。
【0062】
ディスペンス室158には、長手方向に沿って(現像ロール86の軸方向に沿って)ディスペンスオーガー160が配設されている。ディスペンスオーガー160は、第1攪拌搬送オーガー88及び第2攪拌搬送オーガー89とほぼ同じ構成とされており、図5に示すように、回転軸160aを備え、ハウジング80の周壁に回転可能に軸支されている。この回転軸160aには、所定のピッチで羽根160bが螺旋状に巻き付けられている。
【0063】
回転軸160aの端部には、図示しないギアが固定されており、図示しないモータからの回転力がギアへ伝達され、ギアを介してディスペンスオーガー160が回転すると、羽根160bによってディスペンス室158内のトナーTが攪拌されながら図4の矢印方向へ搬送されるようになっている。
【0064】
また、ディスペンスオーガー160の回転軸160aには、トナー供給口164と対向する位置に、板片166が形成されている。板片166は、回転軸160aの径方向に突出し、長手方向がディスペンスオーガー160の回転軸160aの軸に沿って設けられている。
【0065】
これにより、ディスペンスオーガー160の回転によってディスペンス室158内を搬送されてきたトナーTが、トナー供給口164と対向する位置に到達すると、羽根160bに攪拌されると同時に、板片166でも攪拌されるようになっている。そして、トナーは、羽根160bおよび板片166によって攪拌されながら、トナー供給口164から現像剤収容室84へ供給される。
【0066】
次に、本発明の第1の実施形態の作用について説明する。
【0067】
トナー収容室150に収容されたトナーTは、ディスペンス室158へ送り込まれ、ディスペンス室158内に配設されたディスペンスオーガー160によって、ディスペンス室158内を攪拌されながらトナー供給口164へ搬送される。トナー供給口164へ搬送されたトナーTは、トナー供給口164から現像剤収容室84へ供給される。
【0068】
このとき、ディスペンス室158内を攪拌されながら搬送されるトナーTは、ディスペンスオーガー160の羽根160bと羽根160bの間で圧縮されて塊状となる。つまり、ディスペンスオーガー160の羽根160bによって、ディスペンス室158内に羽根160bのピッチの大きさのトナー塊が形成される。
【0069】
このトナー塊がトナー供給口164近傍へ搬送されると、ディスペンスオーガー160の回転軸160aに形成された板片166によって粉砕される。トナー塊が粉砕されると、トナーは細かい状態(塊となる前の状態に近い状態)となってトナー供給口164から現像剤収容室84へ供給される。
【0070】
このように、トナーTを細かくした状態で現像剤収容室84へ供給することで、トナーTを現像剤G中へ潜り込ませ易くなるので、トナーTを大量に連続供給してもトナーTが現像剤Gの上方に浮かび上がったり、トナー塊が現像剤G中に残存することがない。これにより、現像剤収容室84へ供給したトナーTの攪拌性が良好となり、現像剤G中にトナーTが均一な状態で混合される。
【0071】
また、トナー供給口164付近のトナーTが、互いの付着力によって塊状となる場合においても、トナー供給口164近傍で板片166によって粉砕されるので、現像剤収容室84にトナー塊が入り込むのを防止することができる。
【0072】
さらに、板片166の長手方向を、ディスペンスオーガー160の回転軸160aの軸方向に沿って設けることで、ディスペンスオーガー160の回転によって板片166が回転したとき、トナーTに対して板片166が広い面積で接触するので、トナーTを効率良く粉砕することができる。
【0073】
なお、本実施形態では、図5に示すように、ディスペンスオーガー160の回転軸160aのトナー供給口164に対向する位置に、回転軸160aの軸方向に沿って板片166を設ける構成としたが、板片166は、図5に示される形状に限定されるものではない。
【0074】
例えば、図6に示すように、回転軸160aの周面に、羽根160bに平行となるように螺旋状の板材からなる螺旋板168を設けてもよい。これにより、ディスペンスオーガー160の回転よって螺旋板168が羽根160bの回転と同じ動作をするので、トナーTは羽根160bによって攪拌されながら螺旋板168によってかき回すようにして粉砕される。したがって、効率良くトナーを粉砕することができる。
【0075】
次に、本発明の第2の実施形態に係る現像装置について説明する。なお、第1の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。
【0076】
図7に示すように、ディスペンスオーガー170の回転軸170aの周面には、所定のピッチで羽根170bが形成されており、トナー供給口164に対向する位置においては、羽根170bのピッチが他の位置(トナー供給口164に対向しない位置)よりも小さくされている。つまり、トナー供給口164近傍では、所定のピッチで形成されている羽根170bと羽根170bの間に、羽根170cが設けられた状態となっている。
【0077】
これにより、ディスペンスオーガー170によってディスペンス室158を搬送される際に、ディスペンス室158内に形成された羽根170bのピッチ大のトナー塊は、トナー供給口164近傍に搬送されて、羽根170bと羽根170bの間に設けられた羽根170cによって粉砕される。
【0078】
なお、本実施形態では、トナー供給口164に対向する位置で、羽根170bのピッチを他の位置よりも小さくする構成としたが、この構成とは反対に、トナー供給口164に対向する位置で、他の位置よりも羽根のピッチを大きくしてもよい。この場合、ディスペンスオーガーによってトナー供給口164に対向する位置に搬送されてきたピッチ大のトナー塊は、羽根と羽根の間で移動しながら粉砕される。つまり、羽根と羽根の間の距離がトナー塊のサイズよりも大きいため、軸方向にトナー塊の周りに隙間が生じて、トナー塊の移動の自由度が急激に大きくなるので、トナー塊は移動しながらトナー同士の付着力が弱まって粉砕されやすくなる。
【0079】
次に、本発明の第3の実施形態に係る現像装置について説明する。なお、第1の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。
【0080】
図8に示すように、トナー供給口164に対向する位置において、ディスペンスオーガー172の回転軸172aの径を、トナー供給口164に対向する位置で、他の部位よりも細くする。
【0081】
これにより、ディスペンスオーガー172によって搬送される羽根172bのピッチ大のトナー塊は、トナー供給口164に対向する位置で軸との間に隙間が生じて移動の自由度が急激に大きくなるので、トナー塊は移動しながらトナー同士の付着力が弱まって粉砕されやすくなる。
【0082】
次に、本発明の第4の実施形態に係る現像装置について説明する。なお、第1の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。
【0083】
図9及び図10に示すように、現像剤収容室84のトナー供給口164近傍には、粉砕装置176が設けられている。粉砕装置176は、現像ロール86の軸方向に沿って設けられた軸176aを有しており、軸176aの周面には、軸176aに対して回転可能に回転体176bが設けられている。回転体176bは、軸176aの周囲に90°ピッチで設けられた4枚の長板で構成されており、長手方向が軸176aの軸方向に平行となるように設けられている。
【0084】
回転体176bはトナー供給口164近傍にのみ設けられており、この回転体176bは、トナー供給口164から送り込まれたトナーTから圧力を受けるようになっている。つまり、回転体176bは、トナー供給口164から送り込まれるトナーTに押圧されて回転する構成となっている。
【0085】
これにより、トナー供給口164から現像剤収容室84へトナーTが供給される際に、トナーが塊状とされていても、回転体176bの回転によって粉砕される。そして、塊が粉砕されて細かい状態とされたトナーTが、現像剤G中に供給される。
【0086】
また、粉砕装置176の回転体176bが回転すると、現像剤収容室84内の現像剤Gの予備攪拌が行われる。これにより、回転体176bで塊状のトナーを粉砕しながら、効率的に現像剤Gに潜り込ませることができる。
【0087】
なお、本実施形態では、回転体176bを、軸176aの回りに板状の部材を90°ピッチで4枚設けて構成したが、軸周りに回転してトナー供給口164付近で塊状のトナーを粉砕することが可能であれば、回転体の形状はこの状態に限定されるものではない。
<実施例>
図3に示す現像装置64において、全域に渡って羽根のピッチを変更したり、図5に示すように、トナー供給口164に対向する位置で羽根間に板片166を設けたり、図7に示すように、トナー供給口164近傍とそれ以外の位置とで羽根のピッチを変更したり、図8に示すように、トナー供給口164に対向する位置で、他の部位よりも回転軸172aの径を細くしたりして、現像剤収容室84に供給されるトナーTの状態が変化するかを実験した。
【0088】
なお、このときの第1攪拌搬送オーガー88及び第2攪拌搬送オーガー89の螺旋羽根88a、89aのピッチは15mmとした。
【0089】
上記実施例の結果を表1に示す。
【0090】
ディスペンスオーガーは、以下の条件で回転させた。
条件1:0.5s回転させて、0.5s停止させる動作を20s繰り返す
条件2:連続で5s間回転させる
条件3:連続で10s間回転させる
また、その際の評価は次のように行った。
◎:トナー供給口164付近にトナー塊の残留なし
○:トナー供給口164にトナー塊の若干の残留あり
△:トナー供給口164下流部(現像剤収容室84内)または現像剤Gのフロー上部にトナー塊の若干の残留あり
×:トナー供給口164下流部または現像剤Gのフロー上部に大きなトナー塊の残留あり
【0091】
【表1】


表1から、ディスペンスオーガーの回転軸にトナー供給口164に対向する位置で板片166を設けたとき、回転軸172の径を細くしたとき、トナー供給口164に対向する位置とその他の位置とで羽根のピッチを変化させたときに、トナー供給口164付近にトナー塊の残留がほとんど見られず、トナー塊は粉砕されて、現像剤収容室84の現像剤G中に均一な状態でトナーを混合させることができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【0092】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る現像装置が搭載された画像形成装置の概略構成図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る現像装置が搭載されたプロセスカートリッジの概略構成図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る現像装置の側面断面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態に係る現像装置の上面図である。
【図5】本発明の第1の実施形態に係る現像装置に設けられたディスペンスオーガーの一部を示す側面図である。
【図6】本発明の他の実施形態に係るディスペンスオーガーの一部を示す側面図である。
【図7】本発明の第2の実施形態に係る現像装置に設けられたディスペンスオーガーの一部を示す側面図である。
【図8】本発明の第3の実施形態に係る現像装置に設けられたディスペンスオーガーの一部を示す側面図である。
【図9】本発明の第4の実施形態に係る現像装置の側面断面図である。
【図10】本発明の第4の実施形態に係る現像装置の上面図である。
【符号の説明】
【0093】
10 画像形成装置
14 プロセスカートリッジ
64 現像装置
84 現像剤収容室
86 現像ロール(現像剤担持体)
88 攪拌搬送オーガー(現像剤攪拌搬送部材)
89 攪拌搬送オーガー(現像剤攪拌搬送部材)
150 トナー収容室(トナー補給室)
158 ディスペンス室
160 ディスペンスオーガー(トナー搬送部材、オーガー)
160a 軸
160b 羽根
164 トナー供給口
166 板片(粉砕手段、突起)
168 螺旋板(粉砕手段、突起)
176 粉砕装置(粉砕手段)
176a 軸
176b 回転体




 

 


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