現像装置及びそれを備えた画像形成装置
【課題】簡単な構成にて異物が規制部材へ挟み込まれるのを防ぎ、良好な画像が得られる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像装置２は、周方向に複数の磁極を有する磁極部材２９の磁界によって回転スリーブ３０の外周面に現像剤を担持する磁気ローラー２１と、回転スリーブ３０の外周面に対して所定の間隔を隔てて配置され、回転スリーブ３０上の現像剤が前記間隔を通過することで現像剤の層厚を規制する規制ブレード２４と、を備える。回転スリーブ３０の外周面には、回転スリーブの軸方向に沿って螺旋状に延びる複数の溝部３０ａが形成される。
【解決手段】現像装置２は、周方向に複数の磁極を有する磁極部材２９の磁界によって回転スリーブ３０の外周面に現像剤を担持する磁気ローラー２１と、回転スリーブ３０の外周面に対して所定の間隔を隔てて配置され、回転スリーブ３０上の現像剤が前記間隔を通過することで現像剤の層厚を規制する規制ブレード２４と、を備える。回転スリーブ３０の外周面には、回転スリーブの軸方向に沿って螺旋状に延びる複数の溝部３０ａが形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター等の画像形成装置に用いる２成分現像剤を備えた現像装置においては、現像剤中に混在する紙粉や凝集した現像剤等の異物が現像ローラー等の現像剤担持体と現像剤の層厚を規制する規制部材との間に挟まることにより異常画像が発生することが知られている。かかる異常画像の発生を回避する解決手段としては、従来から、現像剤に混在する異物を除去するか、または現像ローラーへの異物の侵入を防止する手段等が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１の現像装置は、現像ローラーの近傍に配置される異物除去部材と、異物除去部材によって除去された異物を収容する異物収容部と、異物収容部近傍の圧力を逃がすためのフィルターとを備える。現像ローラーの近傍で異物と現像剤とを分散させる際に、フィルターを介して外気が異物収容部及び異物除去部材近傍に流れ込むことで、異物のみを異物収容部に取り込んでいる。
【０００４】
また、特許文献２の現像装置は、現像ローラーに供給する現像剤を、上搬送スクリューと下搬送スクリューとの間で循環させ、上搬送スクリューと下搬送スクリューとの循環経路上に異物除去用のメッシュを配設している。このメッシュにより搬送される現像剤中の異物を捕獲し、メッシュを通過した現像剤を現像ローラーに供給している。
【０００５】
しかしながら、前述の特許文献１、２の現像装置は、現像ローラーへ現像剤を供給する前工程の防止手段であり、現像ローラーと規制部材との隙間に挟み込んでしまった異物を除去することはできなかった。現像ローラーと規制部材との隙間に異物が挟まると、異物を挟み込んだ部分では現像剤の汲み上げ量が不足することになり縦白スジ等の異常画像が発生するという不都合があった。
【０００６】
そこで、特許文献３の現像装置には、現像ローラーと規制部材との隙間に挟まった異物を除去する異物除去機構が開示されている。この異物除去機構は、規制部材を現像ローラーの中心方向に進退可能に支持し、規制部材をスプリングによって現像ローラーに向かう方向に常時弾性付勢している。現像ローラーの回転時に異物を介して規制部材へ加わる負荷により、規制部材が現像ローラーとの隙間を開く方向へ退避して異物が現像ローラーと規制部材との隙間に挟み込まれるのを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−８４５６８号公報（段落［００１３］、［００１４］、第２図）
【特許文献２】特開平７−３３３９７９号公報（段落［００２２］〜［００２５］、第４図）
【特許文献３】特開２００８−２６８７４９号公報（段落［０００７］、［０００８］、第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献３の現像装置では、規制部材が可動する構成であるので、現像ローラーと規制部材との間隔は安定せず、現像ローラー上に担持される現像剤の層厚がばらつき、また規制部材を可動保持する構成やスプリング等の駆動機構の構成が必要となり、構成が複雑になるというという不都合があった。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成にて異物が規制部材へ挟み込まれるのを防ぎ、良好な画像が得られる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために第１の発明は、現像剤を収容する現像容器と、該現像容器内に回転可能に支持される回転スリーブと、該回転スリーブに内包され周方向に複数の磁極を有する磁極部材とを有し、前記磁極部材の磁界によって回転スリーブの外周面に現像剤を担持する現像剤担持体と、前記回転スリーブの外周面に対して所定の間隔を隔てて配置され、前記回転スリーブ上の現像剤が前記間隔を通過することで現像剤の層厚を規制する規制部材と、を備える現像装置において、前記回転スリーブの外周面には、前記回転スリーブの軸方向に沿って螺旋状に延びる複数の溝部が形成されることを特徴としている。
【００１１】
また、第２の発明では、上記の現像装置において、前記回転スリーブの外周面は、前記磁極部材の磁界によって現像剤が担持される現像剤担持領域と、該現像剤担持領域に隣接して前記回転スリーブの軸方向の端部側に形成される回収領域とを有し、前記回収領域は、前記溝部における位相の進行方向の下流側端部に形成されることを特徴としている。
【００１２】
また、第３の発明では、上記の現像装置において、前記現像容器は、搬送路内の現像剤を軸方向に撹拌、搬送し、撹拌した現像剤を前記現像剤担持体に供給する撹拌部材と、前記搬送路の下流側端部に設けられ、余剰の現像剤が排出される現像剤排出口と、を更に備え、前記回収領域は、前記撹拌部材による現像剤の搬送方向の下流側に対向する前記回転スリーブの端部に設けられることを特徴としている。
【００１３】
また、第４の発明では、上記の現像装置において、前記回収領域は、前記現像剤排出口の上流側近傍に対向する前記回転スリーブの端部に設けられることを特徴としている。
【００１４】
また、第５の発明では、上記の現像装置において、前記回収領域は、前記現像剤担持領域に比べて前記磁極部材から受ける磁界が弱いことを特徴としている。
【００１５】
また、第６の発明では、上記の構成の現像装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、回転スリーブ上に現像剤とともに紙粉等の異物が担持されているとき、回転スリーブが回転すると、回転スリーブ上に設けた螺旋状の溝部に沿って異物が回転スリーブの軸方向に移動し、規制部材に対して軸方向の一箇所に異物が留まることがない。従って、回転スリーブ上に螺旋状の溝部を設けるという簡単な構成にて、異物の影響を受けることなく、回転スリーブ上に現像剤が均一に担持され縦白スジ等の異常画像が発生するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置を概略図
【図２】実施形態に係る現像装置を示す概略断面図
【図３】実施形態に係る現像装置の撹拌部を示す平面断面図
【図４】実施形態に係る現像装置の磁気ローラーを示す平面断面図
【図５】実施形態に係る回転スリーブの溝部を示す側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の構成を示す図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンターであり、回転自在である感光体１１ａ〜１１ｄは、感光層を形成する感光材料として、有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられ、ブラック、イエロー、シアン、及びマゼンタの各色に対応させて配設される。各感光体１１ａ〜１１ｄの周囲に、現像装置２ａ〜２ｄ、露光ユニット１２、帯電器１３ａ〜１３ｄ及びクリーニング装置１４ａ〜１４ｄが配設される。
【００２０】
現像装置２ａ〜２ｄは、感光体１１ａ〜１１ｄの右方に夫々対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄにトナーを供給する。帯電器１３ａ〜１３ｄは、感光体回転方向に対し現像装置２ａ〜２ｄの上流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄの表面を一様に帯電させる。
【００２１】
露光ユニット１２は、パーソナルコンピューター等から画像入力部（図略）に入力された文字や絵柄などの画像データに基づいて、各感光体１１ａ〜１１ｄを走査露光するためのものであり、現像装置２ａ〜２ｄの下方に設けられる。露光ユニット１２には、レーザー光源、ポリゴンミラーが設けられ、各感光体１１ａ〜１１ｄに対応して反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザー光源から出射されたレーザー光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して、帯電器１３ａ〜１３ｄの感光体回転方向下流側から、各感光体１１ａ〜１１ｄの表面に照射される。照射されたレーザー光により、各感光体１１ａ〜１１ｄの表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像装置２ａ〜２ｄによりトナー像に現像される。
【００２２】
無端状の中間転写ベルト１７は、テンションローラー６、駆動ローラー２５及び従動ローラー２７に張架されている。駆動ローラー２５は図示しないモーターによって回転駆動され、中間転写ベルト１７は駆動ローラー２５の回転によって循環駆動させられる。
【００２３】
この中間転写ベルト１７に接触するように各感光体１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト１７の下方で回転方向（図１の矢印方向）に沿って隣り合うように配列されている。１次転写ローラー２６ａ〜２６ｄは、中間転写ベルト１７を介して感光体１１ａ〜１１ｄと対向し、中間転写ベルト１７に圧接して１次転写部を形成する。この１次転写部において、中間転写ベルト１７の回転とともに所定のタイミングで各感光体１１ａ〜１１ｄのトナー像が中間転写ベルト１７に順次転写される。これにより、中間転写ベルト１７表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたトナー像が形成される。
【００２４】
２次転写ローラー３４は、中間転写ベルト１７を介して駆動ローラー２５と対向し、中間転写ベルト１７に圧接して２次転写部を形成する。この２次転写部において、中間転写ベルト１７表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。転写後に、ベルトクリーニング装置３１が中間転写ベルト１７に残存するトナーを清掃する。
【００２５】
画像形成装置１内の下方には、用紙Ｐを収納する給紙カセット３２が配設され、給紙カセット３２の右方には、手差しの用紙Ｐを供給するスタックトレイ３５が配設される。給紙カセット３２の左方には、給紙カセット３２から繰り出された用紙Ｐを中間転写ベルト１７の２次転写部に搬送する第１用紙搬送路３３が配設される。また、スタックトレイ３５の左方には、スタックトレイ３５から繰り出された用紙Ｐを２次転写部に搬送する第２用紙搬送路３６が配設される。更に、画像形成装置１の左上方には、トナー像が形成された用紙Ｐに対して定着処理を行う定着部１８と、定着処理の行われた用紙Ｐを用紙排出部３７に搬送する第３用紙搬送路３９とが配設される。
【００２６】
給紙カセット３２は、装置の外部（図１の紙面表側）に引き出すことにより用紙Ｐの補充を可能にしたもので、収納されている用紙Ｐがピックアップローラー３３ｂ及び捌きローラー３３ａにより１枚ずつ第１用紙搬送路３３側に繰り出される。
【００２７】
第１用紙搬送路３３と第２用紙搬送路３６とはレジストローラー対３３ｃの手前で合流しており、レジストローラー対３３ｃにより、中間転写ベルト１７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Ｐが２次転写部に搬送される。２次転写部に搬送された用紙Ｐは、バイアス電位が印加された２次転写ローラー３４によって、中間転写ベルト１７上のトナー像を２次転写され、定着部１８に搬送される。
【００２８】
定着部１８は、ヒーターにより加熱される定着ベルトと、定着ベルトに内接する定着ローラーと、定着ベルトを介して定着ローラーに圧接して配設された加圧ローラー等とを備え、未定着トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。用紙Ｐは、定着部１８によってトナー像が定着された後、必要に応じて第４用紙搬送路４０で反転されて用紙Ｐの裏面にも２次転写ローラー３４によってトナー像が２次転写され、定着部１８で定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは第３用紙搬送路３９を通って、排出ローラー対１９ａにより用紙排出部３７に排出される。
【００２９】
図２は、上述の画像形成装置１に用いられる現像装置の構成を示す断面図である。なお、以下の説明では、図１に示す感光体１１ａに対応する現像装置２ａの構成及び動作について説明するが、現像装置２ｂ〜２ｄの構成及び動作については現像装置２ａと同様であり、説明を省略し、また各色の現像装置及び感光体を示すａ〜ｄの符号を省略する。
【００３０】
現像装置２は、現像ローラー２０と、現像剤担持体である磁気ローラー２１と、規制部材である規制ブレード２４と、撹拌部材４２、現像容器２２等により構成されている。
【００３１】
現像容器２２は、樹脂によって現像装置２の外郭を構成し、その下部で仕切り部２２ｂによって第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄに仕切られている。第１搬送路２２ｃ及び第２搬送路２２ｄには、磁性キャリアとトナーからなる現像剤が収容される。また、現像容器２２は、撹拌部材４２と磁気ローラー２１及び現像ローラー２０を回転可能に保持している。更に、現像容器２２には、現像ローラー２０を感光体１１に向けて露出させる開口２２ａが形成されている。
【００３２】
現像ローラー２０は、感光体１１に対向し、一定の間隔を設けて感光体１１の右方に配設される。また、現像ローラー２０は、感光体１１に接近した対向位置において、感光体１１にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。磁気ローラー２１は、一定の間隔を設けて現像ローラー２０に対向し、現像ローラー２０の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラー２１は、現像ローラー２０に接近した対向位置において、現像ローラー２０にトナーを供給する。規制ブレード２４は磁気ローラー２１の左斜め下方にて現像容器２２に固定保持されている。撹拌部材４２は磁気ローラー２１の略下方に配設される。
【００３３】
撹拌部材４２は、第１撹拌部材４３と第２撹拌部材４４との２本で構成される。第２撹拌部材４４が磁気ローラー２１の下方で、第２搬送路２２ｄ内に設けられ、第１撹拌部材４３が第２撹拌部材４４の右方に隣接して、第１搬送路２２ｃ内に設けられる。
【００３４】
第１及び第２の撹拌部材４３、４４は現像剤を撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーは磁性キャリアに保持される。また、第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図２の紙面表裏方向）の両端部側には、連通部（図略）が設けられており、第１撹拌部材４３が回転すると、帯電した現像剤は、仕切り部２２ｂに設けた一方の連通部から第２搬送路２２ｄ内に搬送され、第１搬送路２２ｃ内と第２搬送路２２ｄ内とを循環する。そして、第２撹拌部材４４から磁気ローラー２１に現像剤が供給される。
【００３５】
磁気ローラー２１は、ローラー軸２８と磁極部材２９及び回転スリーブ３０を備え、第２撹拌部材４４により供給された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラー２０に供給するものである。磁極部材２９は、断面扇形に形成された外周部の極性の異なる複数の磁石からなり、ローラー軸２８に接着等により固着される。ローラー軸２８は、回転スリーブ３０内で、磁極部材２９と回転スリーブ３０との間に所定の間隔を設けて、現像容器２２に回転不能に支持される。回転スリーブ３０は、ローラー軸２８に回転可能に保持され、アルミニウム等の非磁性材からなり、回転スリーブ３０の外周面において、帯電した現像剤を磁極部材２９の磁力によって磁気ブラシとして担持する。また回転スリーブ３０は、図示しないモーターと歯車等からなる駆動機構により矢印方向（時計回り方向）に回転させられ、さらに直流電圧５６ａに交流電圧５６ｂを重畳したバイアス５６を印加される。
【００３６】
規制ブレード２４は、その先端部がエッジ状をなして、回転スリーブ３０の外周面との間に所定の間隔を隔てて回転スリーブ３０の外周面に対向している。磁気ブラシはこの間隔を通過するときに規制ブレード２４によって所定の層厚に規制される。
【００３７】
回転スリーブ３０の回転にともなって、磁気ブラシは、回転スリーブ３０の外周面に担持されて搬送され、また、規制ブレード２４によって所定の層厚に規制され、さらに現像ローラー側磁極部材２０ｂによって磁気ブラシが立ち上がり現像ローラー２０に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、回転スリーブ３０及び現像スリーブ２０ｃに印加されたバイアス５６、５７に応じて、現像ローラー２０に供給される。
【００３８】
現像ローラー２０は、固定軸２０ａと、現像ローラー側磁極部材２０ｂと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２０ｃ等を備えて構成されている。
【００３９】
固定軸２０ａは現像容器２２に回転不能に支持される。この固定軸２０ａには、現像スリーブ２０ｃが回転自在に保持され、さらに、磁石よりなる現像ローラー側磁極部材２０ｂが磁気ローラー２１と対向する位置にて現像スリーブ２０ｃと所定の間隔を設けて、接着等により固着される。現像スリーブ２０ｃは、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により、図２の矢印方向（時計回り方向）に回転させられる。また、現像スリーブ２０ｃには、直流電圧５７ａに交流電圧５７ｂを重畳した現像バイアス５７が印加される。
【００４０】
現像バイアス５７が現像スリーブ２０ｃに印加されると、現像バイアス電位と感光体１１の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｃの表面に担持されたトナーが現像領域Ｄにおいて感光体１１に向けて飛翔する。飛翔したトナーは矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回転する感光体１１上の露光部位に順次付着し、感光体１１上の静電潜像が現像される。
【００４１】
撹拌部は図３に示すように構成される。図３は撹拌部を上側から見た平面断面図である。
【００４２】
現像容器２２には、前述のように、第１搬送路２２ｃと、第２搬送路２２ｄと、仕切り部２２ｂと、上流側連通部２２ｅ、及び下流側連通部２２ｆが形成され、その他に、現像剤補給口２２ｇと、現像剤排出口２２ｈと、上流側壁部２２ｉ、及び下流側壁部２２ｊが形成されている。
【００４３】
仕切り部２２ｂは、現像容器２２の長手方向に延びて第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄを並列させるように仕切っている。仕切り部２２ｂの長手方向の両端部分には、上流側連通部２２ｅと下流側連通部２２ｆが設けられており、現像剤は、第１搬送路２２ｃと、上流側連通部２２ｅと、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆ内を循環することが可能である。
【００４４】
現像剤補給口２２ｇは、現像容器２２の上部に設けられた現像剤補給容器（図略）から新たなトナー及び磁性キャリアを現像容器２２内に補給するための開口であり、第１搬送路２２ｃの上流側（図３の左側、破線で示す）に配置される。
【００４５】
現像剤排出口２２ｈは、現像剤補給口２２ｇからの現像剤の補給によって、第１及び第２搬送路２２ｃ、２２ｄ内で余剰となった現像剤を排出するためのものであり、第２搬送路２２ｄの下流側の側面部に設けられる開口である。
【００４６】
第１搬送路２２ｃ内には第１撹拌部材４３が配設され、第２搬送路２２ｄ内には第２撹拌部材４４が配設されている。
【００４７】
第１撹拌部材４３は、回転軸４３ｂと、回転軸４３ｂに一体に設けられ、回転軸４３ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第１螺旋羽根４３ａとを有する。また、第１螺旋羽根４３ａは、第１搬送路２２ｃの長手方向の両端部側まで延び、上流側及び下流側連通部２２ｅ、２２ｆにも対向して設けられている。回転軸４３ｂは現像容器２２の上流側壁部２２ｉと下流側壁部２２ｊに回転可能に軸支されている。
【００４８】
第２撹拌部材４４は、回転軸４４ｂと、回転軸４４ｂに一体に設けられ、回転軸４４ｂの軸方向に第１螺旋羽根４３ａと同じピッチで第１螺旋羽根４３ａとは逆方向（逆位相）の羽根で螺旋状に形成される第２螺旋羽根４４ａとを有する。また、第２螺旋羽根４４ａは、上流側連通部２２ｅ及び下流側連通部２２ｆに対向して設けられている。回転軸４４ｂは、回転軸４３ｂと平行に配置され、現像容器２２の上流側壁部２２ｉと下流側壁部２２ｊに回転可能に軸支されている。
【００４９】
また、回転軸４４ｂには、第２螺旋羽根４４ａとともに、逆螺旋羽根５２及び排出羽根５３が一体に配設されている。
【００５０】
逆螺旋羽根５２は、現像剤排出口２２ｈに対向し、現像剤排出口２２ｈと第２螺旋羽根４４ａとの間に配置されるとともに、逆螺旋羽根５２の外縁は、下流側壁部２２ｊにおける第２搬送路２２ｄの内周面と所定の間隔を有して配設される。また、逆螺旋羽根５２は、第２螺旋羽根４４ａの外縁と略同じ外周長さで第２螺旋羽根４４ａに対して逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成され、且つ、第２螺旋羽根４４ａよりピッチが小さい２〜３巻きの羽根で形成されている。従って、回転軸４４ｂが回転すると、逆螺旋羽根５２によって、第２螺旋羽根４４ａによる現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力が現像剤に付与され、現像剤が塞き止められる。塞き止められた現像剤は、下流側連通部２２ｆに搬送されるとともに、現像容器２２内の余剰の現像剤として逆螺旋羽根５２の外縁を乗り越えて現像剤排出口２２ｈに排出されることになる。
【００５１】
回転軸４４ｂは現像剤排出口２２ｈから更に現像剤排出部２２ｌ内まで延び、現現像剤排出部２２ｌ内の回転軸４４ｂには排出羽根５３が設けられている。排出羽根５３は、第２螺旋羽根４４ａと同じ位相方向の螺旋状の羽根からなるが、第２螺旋羽根４４ａよりピッチが小さく、また羽根の外縁サイズが小さくなっている。回転軸４４ｂが回転すると、排出羽根５３も回転し、現像剤排出口２２ｈから現像剤排出部２２ｌ内に収容された余剰現像剤は、現像剤排出部２２ｌ内を左方に搬送され現像容器２２外に排出される。
【００５２】
上流側壁部２２ｉ及び下流側壁部２２ｊの外面には、歯車６１〜６４が配設されている。歯車６１、６２は回転軸４３ｂに固着され、歯車６４は回転軸４４ｂに固着され、また歯車６３は、上流側壁部２２ｉに回転可能に保持されて、歯車６２、６４に噛合している。
【００５３】
画像形成の所定のタイミングにおいて、現像剤補給口２２ｇから第１搬送路２２ｃ内に磁性キャリアとトナーを含む現像剤が補給される。図示しないモーターの回転駆動によって、歯車６１が回転すると、回転軸４３ｂとともに第１螺旋羽根４３ａが回転し、第１螺旋羽根４３ａは第１搬送路２２ｃ内の現像剤を矢印Ｐ方向に搬送する。さらに、歯車６２〜６４の歯車列によって、回転軸４４ｂとともに第２螺旋羽根４４ａが回転すると、第２螺旋羽根４４ａは第２搬送路２２ｄ内の現像剤を矢印Ｑ方向に搬送し、現像剤は、第１搬送路２２ｃから、上流側連通部２２ｅ、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆと循環搬送しながら撹拌される。
【００５４】
そして、現像剤補給口２２ｇからの補給にともない余剰となった現像剤は、逆螺旋羽根５２を乗り越えて現像剤排出口２２ｈに排出されるとともに、撹拌された現像剤は磁気ローラー２１（図２参照）に供給される。磁気ローラー２１上に供給された現像剤が規制ブレード２４（図２参照）によって所定の層厚に規制され、磁気ローラー２１から現像剤のトナーのみが現像ローラー２０（図２参照）に供給され、さらに現像ローラー２０上のトナーが感光体１１（図２参照）に供給され、感光体１１上の静電潜像が現像される。
【００５５】
上記の画像形成プロセスにおいて、画像形成する用紙Ｐの紙粉が現像剤に混在し、また撹拌、搬送及び供給される現像剤の一部が凝集し、紙粉や凝集した現像剤等の異物が磁気ローラー２１上に現像剤とともに担持されることがある。そして、磁気ローラー２１と規制ブレード２４との隙間に異物が挟まると、異物を挟み込んだ部分では縦白スジ等の異常画像が発生するが、この異常画像の発生を防ぐために、本実施形態では、磁気ローラー２１上に螺旋状の溝部を形成している。
【００５６】
図４は溝部を有する磁気ローラー２１と撹拌部とを横側から見た平面断面図であり、図５は回転スリーブ３０に形成した溝部を示す側面断面図である。尚、図４では、図面が煩雑にならないように、磁気ローラー２１の略中央部に位置すべき規制ブレード２４を上側に描き換えて記載している。
【００５７】
図４に示すように、磁気ローラー２１は、回転スリーブ３０を第２螺旋羽根４４ａに対向させて、第２撹拌部材４４の略上方に配設される。回転スリーブ３０の外周面には、回転スリーブ３０の軸方向に沿って螺旋状に延びる複数の溝部３０ａが形成される。
【００５８】
溝部３０ａは、回転スリーブ３０の軸方向の一端部から回転スリーブ３０の外周面を連続して少なくとも１回は周回し、その他端部まで延びている。図５に示すように、溝部３０ａは断面三角形状に形成される。溝部３０ａの形成方法としては、例えば、回転スリーブ３０の素材であるアルミニウム等の金属管を、内周面に断面三角形状の複数の突起が形成された工具穴に挿入し、回転させながら金属管を引き抜くことで、回転スリーブ３０の外周面に断面三角形状の溝部３０ａが形成される。尚、溝部３０ａは断面三角形状に替えて、断面台形状或いは矩形状に形成してもよい。
【００５９】
回転スリーブ３０上に担持された異物は、回転スリーブ３０の回転に伴い周方向に移動するとともに、螺旋状の溝部３０ａに沿って回転スリーブ３０の軸方向にも移動する。これにより、異物が周方向への移動によって規制ブレード２４に到着しても、溝部３０ａに沿って継続して軸方向に移動するため、規制ブレード２４に対して軸方向の一箇所に留まることがない。従って、規制ブレード２４は、異物の影響を受けることなく、回転スリーブ３０の外周面との間で軸方向に均一な層厚の磁気ブラシを形成する。尚、回転スリーブ３０の軸方向の両端部には、現像剤が現像装置２の外部に漏れることがないように、図示しないシール部材が設けられている。
【００６０】
また、螺旋状の溝部３０ａは、回転スリーブ３０が回転したとき、図４の右側（第２撹拌部材４４による現像剤の搬送方向上流側）から左側（第２撹拌部材４４による現像剤の搬送方向下流側）に回転スリーブ３０上の異物を搬送するように位相が進行する方向に形成される。
【００６１】
回転スリーブ３０の外周面は、磁極部材２９の磁界によって現像剤が担持される現像剤担持領域Ｅと、現像剤担持領域Ｅに隣接して回転スリーブ３０の軸方向の左側の端部に形成される回収領域Ｆとを有する。現像剤担持領域Ｅは、回転スリーブ３０の外周面に磁気ブラシを形成し、回転スリーブ３０上に形成した磁気ブラシからトナーを現像ローラー２０に供給する領域である。一方、回収領域Ｆは、磁極部材２９の磁界の影響を受けない領域であって、例えば磁極部材２９が回転スリーブ３０内で対向していない、或いは現像剤担持領域Ｅに比べて磁界の磁力が小さく、その結果、現像剤や異物が回転スリーブ３０の外周面から下側に落下することになる。また、回収領域Ｆは、現像剤担持領域Ｅと同様に規制ブレード２４が対向している。回転スリーブ３０が回転すると、回転スリーブ３０上に担持された異物は、現像剤担持領域Ｅを右側から左側に搬送され、さらに回収領域Ｆに回収され、回収領域Ｆの異物は第２撹拌部材４４側に落下する。
【００６２】
回収領域Ｆは、第２撹拌部材４４による現像剤の搬送方向の下流側に対向して設けられる。このように回収領域Ｆを第２撹拌部材４４による現像剤の搬送方向の下流側、即ち現像剤排出口２２ｈの上流側近傍に配設することによって、回収領域Ｆから落下した異物は、第２搬送路２２ｄ内にて、さらに下流側に搬送され、余剰の現像剤とともに逆螺旋羽根５２の外縁を乗り越えて現像剤排出口２２ｈに排出されやすくなる。現像剤排出口２２ｈから現像剤排出部２２ｌ内に収容された異物は、現像剤排出部２２ｌ内を左方に搬送され現像容器２２外に排出される。
【００６３】
尚、上記実施形態では、撹拌部材４２から現像剤が供給される磁気ローラー２１と、感光体１１にトナーを供給する現像ローラー２０とを備える現像装置に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、撹拌部材４２によって現像剤が磁気ローラー２１に供給され、磁気ローラー２１上で規制ブレード２４によって現像剤が所定の層厚に規制され、磁気ローラー２１から感光体１１にトナーが供給される現像装置に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 画像形成装置
２ａ〜２ｄ、２ 現像装置
２０ 現像ローラー
２１ 磁気ローラー（現像剤担持体）
２２ 現像容器
２２ｃ 第１搬送路
２２ｄ 第２搬送路（搬送路）
２２ｇ 現像剤補給口
２２ｈ 現像剤排出口
２４ 規制ブレード（規制部材）
２８ ローラー軸
２９ 磁極部材
３０ 回転スリーブ
３０ａ 溝部
４２ 撹拌部材
４３ 第１撹拌部材
４３ａ 第１螺旋羽根
４３ｂ、４４ｂ 回転軸
４４ 第２撹拌部材（撹拌部材）
４４ａ 第２螺旋羽根
５２ 逆螺旋羽根
５３ 排出羽根
Ｅ 現像剤担持領域
Ｆ 回収領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンター等の画像形成装置に用いる２成分現像剤を備えた現像装置においては、現像剤中に混在する紙粉や凝集した現像剤等の異物が現像ローラー等の現像剤担持体と現像剤の層厚を規制する規制部材との間に挟まることにより異常画像が発生することが知られている。かかる異常画像の発生を回避する解決手段としては、従来から、現像剤に混在する異物を除去するか、または現像ローラーへの異物の侵入を防止する手段等が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１の現像装置は、現像ローラーの近傍に配置される異物除去部材と、異物除去部材によって除去された異物を収容する異物収容部と、異物収容部近傍の圧力を逃がすためのフィルターとを備える。現像ローラーの近傍で異物と現像剤とを分散させる際に、フィルターを介して外気が異物収容部及び異物除去部材近傍に流れ込むことで、異物のみを異物収容部に取り込んでいる。
【０００４】
また、特許文献２の現像装置は、現像ローラーに供給する現像剤を、上搬送スクリューと下搬送スクリューとの間で循環させ、上搬送スクリューと下搬送スクリューとの循環経路上に異物除去用のメッシュを配設している。このメッシュにより搬送される現像剤中の異物を捕獲し、メッシュを通過した現像剤を現像ローラーに供給している。
【０００５】
しかしながら、前述の特許文献１、２の現像装置は、現像ローラーへ現像剤を供給する前工程の防止手段であり、現像ローラーと規制部材との隙間に挟み込んでしまった異物を除去することはできなかった。現像ローラーと規制部材との隙間に異物が挟まると、異物を挟み込んだ部分では現像剤の汲み上げ量が不足することになり縦白スジ等の異常画像が発生するという不都合があった。
【０００６】
そこで、特許文献３の現像装置には、現像ローラーと規制部材との隙間に挟まった異物を除去する異物除去機構が開示されている。この異物除去機構は、規制部材を現像ローラーの中心方向に進退可能に支持し、規制部材をスプリングによって現像ローラーに向かう方向に常時弾性付勢している。現像ローラーの回転時に異物を介して規制部材へ加わる負荷により、規制部材が現像ローラーとの隙間を開く方向へ退避して異物が現像ローラーと規制部材との隙間に挟み込まれるのを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−８４５６８号公報（段落［００１３］、［００１４］、第２図）
【特許文献２】特開平７−３３３９７９号公報（段落［００２２］〜［００２５］、第４図）
【特許文献３】特開２００８−２６８７４９号公報（段落［０００７］、［０００８］、第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献３の現像装置では、規制部材が可動する構成であるので、現像ローラーと規制部材との間隔は安定せず、現像ローラー上に担持される現像剤の層厚がばらつき、また規制部材を可動保持する構成やスプリング等の駆動機構の構成が必要となり、構成が複雑になるというという不都合があった。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成にて異物が規制部材へ挟み込まれるのを防ぎ、良好な画像が得られる現像装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために第１の発明は、現像剤を収容する現像容器と、該現像容器内に回転可能に支持される回転スリーブと、該回転スリーブに内包され周方向に複数の磁極を有する磁極部材とを有し、前記磁極部材の磁界によって回転スリーブの外周面に現像剤を担持する現像剤担持体と、前記回転スリーブの外周面に対して所定の間隔を隔てて配置され、前記回転スリーブ上の現像剤が前記間隔を通過することで現像剤の層厚を規制する規制部材と、を備える現像装置において、前記回転スリーブの外周面には、前記回転スリーブの軸方向に沿って螺旋状に延びる複数の溝部が形成されることを特徴としている。
【００１１】
また、第２の発明では、上記の現像装置において、前記回転スリーブの外周面は、前記磁極部材の磁界によって現像剤が担持される現像剤担持領域と、該現像剤担持領域に隣接して前記回転スリーブの軸方向の端部側に形成される回収領域とを有し、前記回収領域は、前記溝部における位相の進行方向の下流側端部に形成されることを特徴としている。
【００１２】
また、第３の発明では、上記の現像装置において、前記現像容器は、搬送路内の現像剤を軸方向に撹拌、搬送し、撹拌した現像剤を前記現像剤担持体に供給する撹拌部材と、前記搬送路の下流側端部に設けられ、余剰の現像剤が排出される現像剤排出口と、を更に備え、前記回収領域は、前記撹拌部材による現像剤の搬送方向の下流側に対向する前記回転スリーブの端部に設けられることを特徴としている。
【００１３】
また、第４の発明では、上記の現像装置において、前記回収領域は、前記現像剤排出口の上流側近傍に対向する前記回転スリーブの端部に設けられることを特徴としている。
【００１４】
また、第５の発明では、上記の現像装置において、前記回収領域は、前記現像剤担持領域に比べて前記磁極部材から受ける磁界が弱いことを特徴としている。
【００１５】
また、第６の発明では、上記の構成の現像装置を備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、回転スリーブ上に現像剤とともに紙粉等の異物が担持されているとき、回転スリーブが回転すると、回転スリーブ上に設けた螺旋状の溝部に沿って異物が回転スリーブの軸方向に移動し、規制部材に対して軸方向の一箇所に異物が留まることがない。従って、回転スリーブ上に螺旋状の溝部を設けるという簡単な構成にて、異物の影響を受けることなく、回転スリーブ上に現像剤が均一に担持され縦白スジ等の異常画像が発生するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置を概略図
【図２】実施形態に係る現像装置を示す概略断面図
【図３】実施形態に係る現像装置の撹拌部を示す平面断面図
【図４】実施形態に係る現像装置の磁気ローラーを示す平面断面図
【図５】実施形態に係る回転スリーブの溝部を示す側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の構成を示す図である。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンターであり、回転自在である感光体１１ａ〜１１ｄは、感光層を形成する感光材料として、有機感光体（ＯＰＣ感光体）が用いられ、ブラック、イエロー、シアン、及びマゼンタの各色に対応させて配設される。各感光体１１ａ〜１１ｄの周囲に、現像装置２ａ〜２ｄ、露光ユニット１２、帯電器１３ａ〜１３ｄ及びクリーニング装置１４ａ〜１４ｄが配設される。
【００２０】
現像装置２ａ〜２ｄは、感光体１１ａ〜１１ｄの右方に夫々対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄにトナーを供給する。帯電器１３ａ〜１３ｄは、感光体回転方向に対し現像装置２ａ〜２ｄの上流側であって感光体１１ａ〜１１ｄの表面に対向して配置され、感光体１１ａ〜１１ｄの表面を一様に帯電させる。
【００２１】
露光ユニット１２は、パーソナルコンピューター等から画像入力部（図略）に入力された文字や絵柄などの画像データに基づいて、各感光体１１ａ〜１１ｄを走査露光するためのものであり、現像装置２ａ〜２ｄの下方に設けられる。露光ユニット１２には、レーザー光源、ポリゴンミラーが設けられ、各感光体１１ａ〜１１ｄに対応して反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザー光源から出射されたレーザー光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して、帯電器１３ａ〜１３ｄの感光体回転方向下流側から、各感光体１１ａ〜１１ｄの表面に照射される。照射されたレーザー光により、各感光体１１ａ〜１１ｄの表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像装置２ａ〜２ｄによりトナー像に現像される。
【００２２】
無端状の中間転写ベルト１７は、テンションローラー６、駆動ローラー２５及び従動ローラー２７に張架されている。駆動ローラー２５は図示しないモーターによって回転駆動され、中間転写ベルト１７は駆動ローラー２５の回転によって循環駆動させられる。
【００２３】
この中間転写ベルト１７に接触するように各感光体１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト１７の下方で回転方向（図１の矢印方向）に沿って隣り合うように配列されている。１次転写ローラー２６ａ〜２６ｄは、中間転写ベルト１７を介して感光体１１ａ〜１１ｄと対向し、中間転写ベルト１７に圧接して１次転写部を形成する。この１次転写部において、中間転写ベルト１７の回転とともに所定のタイミングで各感光体１１ａ〜１１ｄのトナー像が中間転写ベルト１７に順次転写される。これにより、中間転写ベルト１７表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたトナー像が形成される。
【００２４】
２次転写ローラー３４は、中間転写ベルト１７を介して駆動ローラー２５と対向し、中間転写ベルト１７に圧接して２次転写部を形成する。この２次転写部において、中間転写ベルト１７表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。転写後に、ベルトクリーニング装置３１が中間転写ベルト１７に残存するトナーを清掃する。
【００２５】
画像形成装置１内の下方には、用紙Ｐを収納する給紙カセット３２が配設され、給紙カセット３２の右方には、手差しの用紙Ｐを供給するスタックトレイ３５が配設される。給紙カセット３２の左方には、給紙カセット３２から繰り出された用紙Ｐを中間転写ベルト１７の２次転写部に搬送する第１用紙搬送路３３が配設される。また、スタックトレイ３５の左方には、スタックトレイ３５から繰り出された用紙Ｐを２次転写部に搬送する第２用紙搬送路３６が配設される。更に、画像形成装置１の左上方には、トナー像が形成された用紙Ｐに対して定着処理を行う定着部１８と、定着処理の行われた用紙Ｐを用紙排出部３７に搬送する第３用紙搬送路３９とが配設される。
【００２６】
給紙カセット３２は、装置の外部（図１の紙面表側）に引き出すことにより用紙Ｐの補充を可能にしたもので、収納されている用紙Ｐがピックアップローラー３３ｂ及び捌きローラー３３ａにより１枚ずつ第１用紙搬送路３３側に繰り出される。
【００２７】
第１用紙搬送路３３と第２用紙搬送路３６とはレジストローラー対３３ｃの手前で合流しており、レジストローラー対３３ｃにより、中間転写ベルト１７における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Ｐが２次転写部に搬送される。２次転写部に搬送された用紙Ｐは、バイアス電位が印加された２次転写ローラー３４によって、中間転写ベルト１７上のトナー像を２次転写され、定着部１８に搬送される。
【００２８】
定着部１８は、ヒーターにより加熱される定着ベルトと、定着ベルトに内接する定着ローラーと、定着ベルトを介して定着ローラーに圧接して配設された加圧ローラー等とを備え、未定着トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。用紙Ｐは、定着部１８によってトナー像が定着された後、必要に応じて第４用紙搬送路４０で反転されて用紙Ｐの裏面にも２次転写ローラー３４によってトナー像が２次転写され、定着部１８で定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは第３用紙搬送路３９を通って、排出ローラー対１９ａにより用紙排出部３７に排出される。
【００２９】
図２は、上述の画像形成装置１に用いられる現像装置の構成を示す断面図である。なお、以下の説明では、図１に示す感光体１１ａに対応する現像装置２ａの構成及び動作について説明するが、現像装置２ｂ〜２ｄの構成及び動作については現像装置２ａと同様であり、説明を省略し、また各色の現像装置及び感光体を示すａ〜ｄの符号を省略する。
【００３０】
現像装置２は、現像ローラー２０と、現像剤担持体である磁気ローラー２１と、規制部材である規制ブレード２４と、撹拌部材４２、現像容器２２等により構成されている。
【００３１】
現像容器２２は、樹脂によって現像装置２の外郭を構成し、その下部で仕切り部２２ｂによって第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄに仕切られている。第１搬送路２２ｃ及び第２搬送路２２ｄには、磁性キャリアとトナーからなる現像剤が収容される。また、現像容器２２は、撹拌部材４２と磁気ローラー２１及び現像ローラー２０を回転可能に保持している。更に、現像容器２２には、現像ローラー２０を感光体１１に向けて露出させる開口２２ａが形成されている。
【００３２】
現像ローラー２０は、感光体１１に対向し、一定の間隔を設けて感光体１１の右方に配設される。また、現像ローラー２０は、感光体１１に接近した対向位置において、感光体１１にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。磁気ローラー２１は、一定の間隔を設けて現像ローラー２０に対向し、現像ローラー２０の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラー２１は、現像ローラー２０に接近した対向位置において、現像ローラー２０にトナーを供給する。規制ブレード２４は磁気ローラー２１の左斜め下方にて現像容器２２に固定保持されている。撹拌部材４２は磁気ローラー２１の略下方に配設される。
【００３３】
撹拌部材４２は、第１撹拌部材４３と第２撹拌部材４４との２本で構成される。第２撹拌部材４４が磁気ローラー２１の下方で、第２搬送路２２ｄ内に設けられ、第１撹拌部材４３が第２撹拌部材４４の右方に隣接して、第１搬送路２２ｃ内に設けられる。
【００３４】
第１及び第２の撹拌部材４３、４４は現像剤を撹拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーは磁性キャリアに保持される。また、第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図２の紙面表裏方向）の両端部側には、連通部（図略）が設けられており、第１撹拌部材４３が回転すると、帯電した現像剤は、仕切り部２２ｂに設けた一方の連通部から第２搬送路２２ｄ内に搬送され、第１搬送路２２ｃ内と第２搬送路２２ｄ内とを循環する。そして、第２撹拌部材４４から磁気ローラー２１に現像剤が供給される。
【００３５】
磁気ローラー２１は、ローラー軸２８と磁極部材２９及び回転スリーブ３０を備え、第２撹拌部材４４により供給された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラー２０に供給するものである。磁極部材２９は、断面扇形に形成された外周部の極性の異なる複数の磁石からなり、ローラー軸２８に接着等により固着される。ローラー軸２８は、回転スリーブ３０内で、磁極部材２９と回転スリーブ３０との間に所定の間隔を設けて、現像容器２２に回転不能に支持される。回転スリーブ３０は、ローラー軸２８に回転可能に保持され、アルミニウム等の非磁性材からなり、回転スリーブ３０の外周面において、帯電した現像剤を磁極部材２９の磁力によって磁気ブラシとして担持する。また回転スリーブ３０は、図示しないモーターと歯車等からなる駆動機構により矢印方向（時計回り方向）に回転させられ、さらに直流電圧５６ａに交流電圧５６ｂを重畳したバイアス５６を印加される。
【００３６】
規制ブレード２４は、その先端部がエッジ状をなして、回転スリーブ３０の外周面との間に所定の間隔を隔てて回転スリーブ３０の外周面に対向している。磁気ブラシはこの間隔を通過するときに規制ブレード２４によって所定の層厚に規制される。
【００３７】
回転スリーブ３０の回転にともなって、磁気ブラシは、回転スリーブ３０の外周面に担持されて搬送され、また、規制ブレード２４によって所定の層厚に規制され、さらに現像ローラー側磁極部材２０ｂによって磁気ブラシが立ち上がり現像ローラー２０に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、回転スリーブ３０及び現像スリーブ２０ｃに印加されたバイアス５６、５７に応じて、現像ローラー２０に供給される。
【００３８】
現像ローラー２０は、固定軸２０ａと、現像ローラー側磁極部材２０ｂと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２０ｃ等を備えて構成されている。
【００３９】
固定軸２０ａは現像容器２２に回転不能に支持される。この固定軸２０ａには、現像スリーブ２０ｃが回転自在に保持され、さらに、磁石よりなる現像ローラー側磁極部材２０ｂが磁気ローラー２１と対向する位置にて現像スリーブ２０ｃと所定の間隔を設けて、接着等により固着される。現像スリーブ２０ｃは、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により、図２の矢印方向（時計回り方向）に回転させられる。また、現像スリーブ２０ｃには、直流電圧５７ａに交流電圧５７ｂを重畳した現像バイアス５７が印加される。
【００４０】
現像バイアス５７が現像スリーブ２０ｃに印加されると、現像バイアス電位と感光体１１の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｃの表面に担持されたトナーが現像領域Ｄにおいて感光体１１に向けて飛翔する。飛翔したトナーは矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回転する感光体１１上の露光部位に順次付着し、感光体１１上の静電潜像が現像される。
【００４１】
撹拌部は図３に示すように構成される。図３は撹拌部を上側から見た平面断面図である。
【００４２】
現像容器２２には、前述のように、第１搬送路２２ｃと、第２搬送路２２ｄと、仕切り部２２ｂと、上流側連通部２２ｅ、及び下流側連通部２２ｆが形成され、その他に、現像剤補給口２２ｇと、現像剤排出口２２ｈと、上流側壁部２２ｉ、及び下流側壁部２２ｊが形成されている。
【００４３】
仕切り部２２ｂは、現像容器２２の長手方向に延びて第１搬送路２２ｃと第２搬送路２２ｄを並列させるように仕切っている。仕切り部２２ｂの長手方向の両端部分には、上流側連通部２２ｅと下流側連通部２２ｆが設けられており、現像剤は、第１搬送路２２ｃと、上流側連通部２２ｅと、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆ内を循環することが可能である。
【００４４】
現像剤補給口２２ｇは、現像容器２２の上部に設けられた現像剤補給容器（図略）から新たなトナー及び磁性キャリアを現像容器２２内に補給するための開口であり、第１搬送路２２ｃの上流側（図３の左側、破線で示す）に配置される。
【００４５】
現像剤排出口２２ｈは、現像剤補給口２２ｇからの現像剤の補給によって、第１及び第２搬送路２２ｃ、２２ｄ内で余剰となった現像剤を排出するためのものであり、第２搬送路２２ｄの下流側の側面部に設けられる開口である。
【００４６】
第１搬送路２２ｃ内には第１撹拌部材４３が配設され、第２搬送路２２ｄ内には第２撹拌部材４４が配設されている。
【００４７】
第１撹拌部材４３は、回転軸４３ｂと、回転軸４３ｂに一体に設けられ、回転軸４３ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第１螺旋羽根４３ａとを有する。また、第１螺旋羽根４３ａは、第１搬送路２２ｃの長手方向の両端部側まで延び、上流側及び下流側連通部２２ｅ、２２ｆにも対向して設けられている。回転軸４３ｂは現像容器２２の上流側壁部２２ｉと下流側壁部２２ｊに回転可能に軸支されている。
【００４８】
第２撹拌部材４４は、回転軸４４ｂと、回転軸４４ｂに一体に設けられ、回転軸４４ｂの軸方向に第１螺旋羽根４３ａと同じピッチで第１螺旋羽根４３ａとは逆方向（逆位相）の羽根で螺旋状に形成される第２螺旋羽根４４ａとを有する。また、第２螺旋羽根４４ａは、上流側連通部２２ｅ及び下流側連通部２２ｆに対向して設けられている。回転軸４４ｂは、回転軸４３ｂと平行に配置され、現像容器２２の上流側壁部２２ｉと下流側壁部２２ｊに回転可能に軸支されている。
【００４９】
また、回転軸４４ｂには、第２螺旋羽根４４ａとともに、逆螺旋羽根５２及び排出羽根５３が一体に配設されている。
【００５０】
逆螺旋羽根５２は、現像剤排出口２２ｈに対向し、現像剤排出口２２ｈと第２螺旋羽根４４ａとの間に配置されるとともに、逆螺旋羽根５２の外縁は、下流側壁部２２ｊにおける第２搬送路２２ｄの内周面と所定の間隔を有して配設される。また、逆螺旋羽根５２は、第２螺旋羽根４４ａの外縁と略同じ外周長さで第２螺旋羽根４４ａに対して逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成され、且つ、第２螺旋羽根４４ａよりピッチが小さい２〜３巻きの羽根で形成されている。従って、回転軸４４ｂが回転すると、逆螺旋羽根５２によって、第２螺旋羽根４４ａによる現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力が現像剤に付与され、現像剤が塞き止められる。塞き止められた現像剤は、下流側連通部２２ｆに搬送されるとともに、現像容器２２内の余剰の現像剤として逆螺旋羽根５２の外縁を乗り越えて現像剤排出口２２ｈに排出されることになる。
【００５１】
回転軸４４ｂは現像剤排出口２２ｈから更に現像剤排出部２２ｌ内まで延び、現現像剤排出部２２ｌ内の回転軸４４ｂには排出羽根５３が設けられている。排出羽根５３は、第２螺旋羽根４４ａと同じ位相方向の螺旋状の羽根からなるが、第２螺旋羽根４４ａよりピッチが小さく、また羽根の外縁サイズが小さくなっている。回転軸４４ｂが回転すると、排出羽根５３も回転し、現像剤排出口２２ｈから現像剤排出部２２ｌ内に収容された余剰現像剤は、現像剤排出部２２ｌ内を左方に搬送され現像容器２２外に排出される。
【００５２】
上流側壁部２２ｉ及び下流側壁部２２ｊの外面には、歯車６１〜６４が配設されている。歯車６１、６２は回転軸４３ｂに固着され、歯車６４は回転軸４４ｂに固着され、また歯車６３は、上流側壁部２２ｉに回転可能に保持されて、歯車６２、６４に噛合している。
【００５３】
画像形成の所定のタイミングにおいて、現像剤補給口２２ｇから第１搬送路２２ｃ内に磁性キャリアとトナーを含む現像剤が補給される。図示しないモーターの回転駆動によって、歯車６１が回転すると、回転軸４３ｂとともに第１螺旋羽根４３ａが回転し、第１螺旋羽根４３ａは第１搬送路２２ｃ内の現像剤を矢印Ｐ方向に搬送する。さらに、歯車６２〜６４の歯車列によって、回転軸４４ｂとともに第２螺旋羽根４４ａが回転すると、第２螺旋羽根４４ａは第２搬送路２２ｄ内の現像剤を矢印Ｑ方向に搬送し、現像剤は、第１搬送路２２ｃから、上流側連通部２２ｅ、第２搬送路２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆと循環搬送しながら撹拌される。
【００５４】
そして、現像剤補給口２２ｇからの補給にともない余剰となった現像剤は、逆螺旋羽根５２を乗り越えて現像剤排出口２２ｈに排出されるとともに、撹拌された現像剤は磁気ローラー２１（図２参照）に供給される。磁気ローラー２１上に供給された現像剤が規制ブレード２４（図２参照）によって所定の層厚に規制され、磁気ローラー２１から現像剤のトナーのみが現像ローラー２０（図２参照）に供給され、さらに現像ローラー２０上のトナーが感光体１１（図２参照）に供給され、感光体１１上の静電潜像が現像される。
【００５５】
上記の画像形成プロセスにおいて、画像形成する用紙Ｐの紙粉が現像剤に混在し、また撹拌、搬送及び供給される現像剤の一部が凝集し、紙粉や凝集した現像剤等の異物が磁気ローラー２１上に現像剤とともに担持されることがある。そして、磁気ローラー２１と規制ブレード２４との隙間に異物が挟まると、異物を挟み込んだ部分では縦白スジ等の異常画像が発生するが、この異常画像の発生を防ぐために、本実施形態では、磁気ローラー２１上に螺旋状の溝部を形成している。
【００５６】
図４は溝部を有する磁気ローラー２１と撹拌部とを横側から見た平面断面図であり、図５は回転スリーブ３０に形成した溝部を示す側面断面図である。尚、図４では、図面が煩雑にならないように、磁気ローラー２１の略中央部に位置すべき規制ブレード２４を上側に描き換えて記載している。
【００５７】
図４に示すように、磁気ローラー２１は、回転スリーブ３０を第２螺旋羽根４４ａに対向させて、第２撹拌部材４４の略上方に配設される。回転スリーブ３０の外周面には、回転スリーブ３０の軸方向に沿って螺旋状に延びる複数の溝部３０ａが形成される。
【００５８】
溝部３０ａは、回転スリーブ３０の軸方向の一端部から回転スリーブ３０の外周面を連続して少なくとも１回は周回し、その他端部まで延びている。図５に示すように、溝部３０ａは断面三角形状に形成される。溝部３０ａの形成方法としては、例えば、回転スリーブ３０の素材であるアルミニウム等の金属管を、内周面に断面三角形状の複数の突起が形成された工具穴に挿入し、回転させながら金属管を引き抜くことで、回転スリーブ３０の外周面に断面三角形状の溝部３０ａが形成される。尚、溝部３０ａは断面三角形状に替えて、断面台形状或いは矩形状に形成してもよい。
【００５９】
回転スリーブ３０上に担持された異物は、回転スリーブ３０の回転に伴い周方向に移動するとともに、螺旋状の溝部３０ａに沿って回転スリーブ３０の軸方向にも移動する。これにより、異物が周方向への移動によって規制ブレード２４に到着しても、溝部３０ａに沿って継続して軸方向に移動するため、規制ブレード２４に対して軸方向の一箇所に留まることがない。従って、規制ブレード２４は、異物の影響を受けることなく、回転スリーブ３０の外周面との間で軸方向に均一な層厚の磁気ブラシを形成する。尚、回転スリーブ３０の軸方向の両端部には、現像剤が現像装置２の外部に漏れることがないように、図示しないシール部材が設けられている。
【００６０】
また、螺旋状の溝部３０ａは、回転スリーブ３０が回転したとき、図４の右側（第２撹拌部材４４による現像剤の搬送方向上流側）から左側（第２撹拌部材４４による現像剤の搬送方向下流側）に回転スリーブ３０上の異物を搬送するように位相が進行する方向に形成される。
【００６１】
回転スリーブ３０の外周面は、磁極部材２９の磁界によって現像剤が担持される現像剤担持領域Ｅと、現像剤担持領域Ｅに隣接して回転スリーブ３０の軸方向の左側の端部に形成される回収領域Ｆとを有する。現像剤担持領域Ｅは、回転スリーブ３０の外周面に磁気ブラシを形成し、回転スリーブ３０上に形成した磁気ブラシからトナーを現像ローラー２０に供給する領域である。一方、回収領域Ｆは、磁極部材２９の磁界の影響を受けない領域であって、例えば磁極部材２９が回転スリーブ３０内で対向していない、或いは現像剤担持領域Ｅに比べて磁界の磁力が小さく、その結果、現像剤や異物が回転スリーブ３０の外周面から下側に落下することになる。また、回収領域Ｆは、現像剤担持領域Ｅと同様に規制ブレード２４が対向している。回転スリーブ３０が回転すると、回転スリーブ３０上に担持された異物は、現像剤担持領域Ｅを右側から左側に搬送され、さらに回収領域Ｆに回収され、回収領域Ｆの異物は第２撹拌部材４４側に落下する。
【００６２】
回収領域Ｆは、第２撹拌部材４４による現像剤の搬送方向の下流側に対向して設けられる。このように回収領域Ｆを第２撹拌部材４４による現像剤の搬送方向の下流側、即ち現像剤排出口２２ｈの上流側近傍に配設することによって、回収領域Ｆから落下した異物は、第２搬送路２２ｄ内にて、さらに下流側に搬送され、余剰の現像剤とともに逆螺旋羽根５２の外縁を乗り越えて現像剤排出口２２ｈに排出されやすくなる。現像剤排出口２２ｈから現像剤排出部２２ｌ内に収容された異物は、現像剤排出部２２ｌ内を左方に搬送され現像容器２２外に排出される。
【００６３】
尚、上記実施形態では、撹拌部材４２から現像剤が供給される磁気ローラー２１と、感光体１１にトナーを供給する現像ローラー２０とを備える現像装置に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、撹拌部材４２によって現像剤が磁気ローラー２１に供給され、磁気ローラー２１上で規制ブレード２４によって現像剤が所定の層厚に規制され、磁気ローラー２１から感光体１１にトナーが供給される現像装置に適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等に用いる現像装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 画像形成装置
２ａ〜２ｄ、２ 現像装置
２０ 現像ローラー
２１ 磁気ローラー（現像剤担持体）
２２ 現像容器
２２ｃ 第１搬送路
２２ｄ 第２搬送路（搬送路）
２２ｇ 現像剤補給口
２２ｈ 現像剤排出口
２４ 規制ブレード（規制部材）
２８ ローラー軸
２９ 磁極部材
３０ 回転スリーブ
３０ａ 溝部
４２ 撹拌部材
４３ 第１撹拌部材
４３ａ 第１螺旋羽根
４３ｂ、４４ｂ 回転軸
４４ 第２撹拌部材（撹拌部材）
４４ａ 第２螺旋羽根
５２ 逆螺旋羽根
５３ 排出羽根
Ｅ 現像剤担持領域
Ｆ 回収領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像容器と、
該現像容器内に回転可能に支持される回転スリーブと、該回転スリーブに内包され周方向に複数の磁極を有する磁極部材とを有し、前記磁極部材の磁界によって回転スリーブの外周面に現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記回転スリーブの外周面に対して所定の間隔を隔てて配置され、前記回転スリーブ上の現像剤が前記間隔を通過することで現像剤の層厚を規制する規制部材と、を備える現像装置において、
前記回転スリーブの外周面には、前記回転スリーブの軸方向に沿って螺旋状に延びる複数の溝部が形成されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記回転スリーブの外周面は、前記磁極部材の磁界によって現像剤が担持される現像剤担持領域と、該現像剤担持領域に隣接して前記回転スリーブの軸方向の端部側に形成される回収領域とを有し、
前記回収領域は、前記溝部における位相の進行方向の下流側端部に形成され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】
前記現像容器は、搬送路内の現像剤を軸方向に撹拌、搬送し、撹拌した現像剤を前記現像剤担持体に供給する撹拌部材と、前記搬送路の下流側端部に設けられ、余剰の現像剤が排出される現像剤排出口と、を更に備え、
前記回収領域は、前記撹拌部材による現像剤の搬送方向の下流側に対向する前記回転スリーブの端部に設けられ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】
前記回収領域は、前記現像剤排出口の上流側近傍に対向する前記回転スリーブの端部に設けられることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記回収領域は、前記現像剤担持領域に比べて前記磁極部材から受ける磁界が弱いことを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。
【請求項１】
現像剤を収容する現像容器と、
該現像容器内に回転可能に支持される回転スリーブと、該回転スリーブに内包され周方向に複数の磁極を有する磁極部材とを有し、前記磁極部材の磁界によって回転スリーブの外周面に現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記回転スリーブの外周面に対して所定の間隔を隔てて配置され、前記回転スリーブ上の現像剤が前記間隔を通過することで現像剤の層厚を規制する規制部材と、を備える現像装置において、
前記回転スリーブの外周面には、前記回転スリーブの軸方向に沿って螺旋状に延びる複数の溝部が形成されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記回転スリーブの外周面は、前記磁極部材の磁界によって現像剤が担持される現像剤担持領域と、該現像剤担持領域に隣接して前記回転スリーブの軸方向の端部側に形成される回収領域とを有し、
前記回収領域は、前記溝部における位相の進行方向の下流側端部に形成され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】
前記現像容器は、搬送路内の現像剤を軸方向に撹拌、搬送し、撹拌した現像剤を前記現像剤担持体に供給する撹拌部材と、前記搬送路の下流側端部に設けられ、余剰の現像剤が排出される現像剤排出口と、を更に備え、
前記回収領域は、前記撹拌部材による現像剤の搬送方向の下流側に対向する前記回転スリーブの端部に設けられ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】
前記回収領域は、前記現像剤排出口の上流側近傍に対向する前記回転スリーブの端部に設けられることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記回収領域は、前記現像剤担持領域に比べて前記磁極部材から受ける磁界が弱いことを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の現像装置を備えた画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−２５１２４（Ｐ２０１３−２５１２４Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０５５０（Ｐ２０１１−１６０５５０）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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