JP4243116B2

JP4243116B2 - 現像装置及びこれを用いた静電記録装置

Info

Publication number: JP4243116B2
Application number: JP2003052114A
Authority: JP
Inventors: 裕之馬淵
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004258569A

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、電子写真方式のプリンタ、複写機等の静電記録装置に関するものであり、特に磁性現像剤を用いる現像装置の撹拌機構部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５により、従来の静電記録装置の概略構成を説明する。
【０００３】
複写機、プリンタ等の静電記録装置では、感光体上に形成した静電潜像に現像装置でトナーを付着させ、このトナー像を用紙に転写した後、加熱して定着することにより画像を形成する。
【０００４】
現像装置４は、感光体１に近接して配置された現像ローラ３１と、トナー２１とキャリアからなる現像剤を混合撹拌する撹拌機構部３４と、撹拌機構部３４にトナー２１を補給するトナー補給部２００を備えている。
【０００５】
撹拌機構部３４で混合撹拌された現像剤は、現像ローラ３１に供給され、現像ローラ３１上で感光体１を摺擦することにより、感光体１上の静電潜像にトナー２１を付着させる。現像によりトナー２１を消費した現像剤は、撹拌機構部３４に戻されてトナー補給部２００からトナー２１を補給される。
【０００６】
補給されたトナー２１は、撹拌機構部３４で現像剤に混合され所定のトナー濃度になった現像剤が現像ローラ３１に搬送されていく。
【０００７】
このように、トナーとキャリアの混合撹拌及び現像剤の搬送を行う撹拌機構部３４では、オーガに代表される軸方向に現像剤を移動させながら混合撹拌を行う部材が広く用いられている。
【０００８】
通常、２本のオーガを現像剤移動方向が互いに異なるように回転し、撹拌機構部内で現像剤を循環させ、現像ローラから遠い位置にあるオーガで搬送される現像剤中にトナーが補給され、トナーが補給された現像剤が現像ローラに近い位置にあるオーガに受け渡される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、１対の軸方向に現像剤を搬送する部材を撹拌機構部に有する現像装置では、現像剤が現像ローラに近い方のオーガにより軸方向に搬送されていく過程で、順次、現像ローラに受け渡されて現像部に搬送される。
【００１０】
現像部でトナーを消費した現像剤は再び現像ローラに近いオーガに戻され、軸方向に搬送されていく現像剤と混合されオーガにより下流側に搬送されていく。
【００１１】
この現像剤は、下流側に搬送されていく過程で再び現像ローラへ受け渡されトナーを消費してオーガへ戻される動作を繰返すため、現像剤送り方向下流側に行くほどトナー濃度が下がることになる。
【００１２】
このトナー濃度の低下は、印刷密度（単位面積あたりの印字面積）が高いほど、印刷幅が広いほど、印刷速度が速く現像剤が軸方向に単位長さ移動する間に現像領域で消費されるトナー量が多いほど、顕著に現れる。
【００１３】
このように軸方向でトナー濃度に差があると、印刷画像にも軸方向つまり用紙の幅方向で濃度差が現れ、印刷品質が低下することになる。
【００１４】
これを防ぐ方法として、送り羽根の巻き方向を中央部で逆にしたオーガを用いることにより、オーガの送り方向中央部で現像剤を受け渡す方法が開示されている（例えば、特許文献1、２参照。）。この方式によれば、撹拌機構部の中で現像剤の流れが２つになるため、軸方向でのトナー濃度の低下を抑制する事が可能となる。
【特許文献１】
特開平７−１５２２３５号公報
【特許文献２】
特開平７−１７５３０６等公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軸方向に現像剤を搬送する撹拌機構部を有する現像装置では、現像剤が交換時期に達したときの排出時に、現像動作中とは逆方向にオーガを回転させる事により、現像剤を通常の循環方向とは逆方向に搬送し、オーガ軸方向端部に設けられた排出口より現像剤を排出する構成とする事が多く、これらの発明のように、撹拌機構部に２つの現像剤流れを形成すると、排出口に近い方を循環する現像剤は速やかに排出されるが、排出口から遠い方を循環する現像剤が排出口に到達しにくく、全ての現像剤を排出するまでに多大の時間を要するという不具合があった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、攪拌機構部に、回転によりその軸心方向に現像剤を搬送する送り羽根を有した搬送部材を水平方向に少なくとも２本並設し、前記搬送部材間にその回転軸心方向に沿って前記攪拌機構部の底部から突出した隔壁を設けた現像装置において、前記搬送部材の回転軸心位置を現像部から遠い方を高く配置し、前記隔壁の高さを中央部及び両端部で低く設定し、前記現像部に近い側の搬送部材の現像動作中に上流側となる方の端部に現像剤排出口を設け、前記搬送部材の現像動作中の回転方向を、前記現像部に近い位置の搬送部材では底部の現像剤を現像部方向に寄せる方向とし、前記現像部から遠い位置の搬送部材では前記隔壁に寄せる方向とし、前記現像部に遠い位置の搬送部材は、中央領域が前記隔壁の中央部に対応し、且つ送り羽根ピッチが狭くなっていて、また、現像剤排出時には前記搬送部材の回転方向を現像動作中とは逆方向に回転させることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、図１〜図４の実施例を用いて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に用いられる現像装置の撹拌機構部の概略構成を示す側面図である。撹拌機構部３４では、搬送部材である２本のオーガ３６ａ、３６ｂをオーガ外周が現像機４のボトム部及びサイド部と適当な間隔を空けて、オーガ３６ａがオーガ３６ｂより軸中心が高くなる位置に設けられている。オーガ３６ａ下部の現像機４のボトム部には、トナー濃度センサ４５を検出面がオーガ３６ａ下部に蓄積された現像剤と接触するように配置されている。両オーガ間には隔壁４１ａが現像機４の下部から突出しており、さらにオーガ３６ｂ左側の図示しない現像ローラ方向にも隔壁４１ｂが突出して、各オーガ下部領域に現像剤を蓄積する領域を形成している。また、両オーガの間には仕切り板３７が設けられている。
【００１９】
撹拌機構部３４上方には、内部にトナー２１を充填したトナーホッパ３９と、充填されたトナー２１を補給する補給ローラ３８が設けられている。撹拌機構部３４では、オーガ３６ａ、３６ｂの回転により図の前後方向へ現像剤を移動させながら撹拌する。
【００２０】
本実施例では、オーガ３６ｂが時計方向に回転し現像剤を図奥側へ搬送し、図示しない現像機端部でオーガ３６ａ側へ現像剤を流し込み、オーガ３６ａは図の時計方向に回転し手前側へ現像剤を搬送する。この際、オーガ３６ａ、３６ｂ間には隔壁４１ａが下から突出しており、オーガ３６ａ、３６ｂ周囲は隔壁４１ａと現像機４ボトム部とにより下部が囲まれているため、この領域に蓄積された現像剤がオーガ３６ａ、３６ｂの送り羽根の巻き方向と回転方向により軸方向及び回転方向に押され、オーガ３６ｂでは蓄積された現像剤を現像ローラ方向へ近づける方向に寄せながら図示奥側に、オーガ３６ａでは図の左側にある隔壁４１ａに寄せながら手前側に現像剤を搬送する。
【００２１】
したがって、オーガ３６ｂでは現像剤を隔壁４１ｂ方向に寄せながら図奥側に現像剤を搬送し、その搬送過程で順次現像剤が現像ローラ方向に搬送されていく。トナー濃度センサ４５はオーガ３６ａで搬送されていく現像剤のトナー濃度値を検出して、図示しないトナー濃度制御回路において、この検出値を、規定のトナー濃度の現像剤が搬送されているときの基準値と比較し、トナー濃度が低いと検出された場合には、トナー濃度制御回路からの指令により規定時間補給ローラ３８を回転させることにより、トナーホッパ３９よりトナー２１を撹拌機構部３４へ補給する。
【００２２】
図２は、本発明の一実施例である撹拌機構部の概略構成を示す上面図である。
【００２３】
オーガ３６ａ、３６ｂはシャフト３６０にスパイラル状に送り羽根３６１が設けられており、さらに、送り羽根３６１の無いシャフト３６０部分の一部にオーガ回転方向に現像剤を移動させるよう機能する突起部３６２が設けられ、さらに、各オーガの現像剤送り方向下流側端部には、フィン３６３を設けてある。
【００２４】
オーガ３６ａとしては全ての領域で送り羽根３６１の間隔が等しいものでもかまわないが、中央部で送り羽根３６１の間隔（ピッチ）を狭くしたほうがが好ましい。
【００２５】
図４は、オーガと隔壁の位置関係を示す側面図である。
【００２６】
オーガ３６ａと３６ｂの中央にある隔壁４１ａは、オーガ３６ａの両端部、及び中央部分で隔壁高さが他の領域に比較し低くなっており、かつ、中央部分より両端部の方が低くなっている。オーガ３６ａの送り羽根３６１ピッチが短い領域は、この中央部の隔壁高さが低い領域に対応するよう設けられている。また、撹拌機構部３４にはオーガ３６ｂ上流側端部（図の右側）部分に現像剤排出用の開口部が設けられている。
【００２７】
撹拌機構部３４での現像剤の流れを図２を用いて説明する。オーガ３６ａの回転により現像剤は左側方向に搬送される。この際、送り羽根３６１は現像剤を図の右下方向に押し出すように回転するため現像剤は隔壁４１ａ方向に寄せられながら図右側方向に搬送されていく。この際、中央部分ではオーガピッチが狭くなっているため、この領域ではオーガ羽根間にたまる現像剤の量が増加し、隔壁４１ａ中央部の隔壁高さが低くなった領域から現像剤の一部がオーガ３６ｂへ受け渡される。この領域でオーガ３６ｂへ受け渡されなかった現像剤はさらにオーガ３６ａにより搬送されて行き、図右側端部の隔壁４１ａが低い領域に達しオーガ３６ｂに受け渡される。オーガ３６ｂで搬送される現像剤は、オーガ３６ｂの回転により図の左側に搬送される。この際、送り羽根３６１の回転により現像剤は図の左斜め下方向に寄せられながら搬送されるため、搬送途中で隔壁４１ｂを超えた現像剤が順次図下方に配置された図示しない現像ローラあるいは搬送ローラに受け渡されていく。現像ローラで現像を終えた現像剤は、図示しないガイド部材によりオーガ３６ｂに搬送される。
【００２８】
したがって、オーガ３６ｂへ中央部と端部から現像剤が受け渡されるため、トナー消費が多い印刷を行った場合にもオーガ３６ｂ下流側でトナー濃度が大きく低下することなく、高品質の印刷を行うことが可能となる。
【００２９】
図３は、現像剤排出のためオーガを逆回転したときの現像剤の流れを示す図である。オーガ３６ａの回転により現像剤は図左斜め上に寄せられながら搬送される。最下流側の隔壁が低くなった部分で、オーガ３６ｂに受け渡される。オーガ３６ｂでは現像剤は、隔壁４１ａ方向に寄せられながら搬送されていく。この際中央部あるいは右側の隔壁の低くなった領域でも、オーガ３６ｂがオーガ３６ａより低い位置にあるため寄せられた現像剤がオーガ３６ａ方向に搬送されることはなく現像剤はオーガ３６ｂの右側端部まで搬送されていき排出口にいたる。このように現像剤がオーガ中を循環して排出口に搬送される現像剤量が少なくなってしまい排出に時間がかかるということが無く、短時間で現像剤を排出することが可能となる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、２成分現像剤を用いた現像装置で、軸方向でトナー濃度の差が少なく品質の高い印刷が可能で、かつ、現像剤の排出が容易で操作性の良い現像装置及び静電記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明現像装置の撹拌機構部の概略構成を示す側面図。
【図２】本発明における撹拌機構部の一実施例を示す上面図。
【図３】本発明の一実施例における現像剤排出のためオーガを逆回転したときの現像剤の流れを示す上面図。
【図４】本発明の一実施例におけるオーガと隔壁の位置関係を示す側面図。
【図５】従来の静電記録装置の概略構成図。
【符号の説明】
１感光体
３露光装置
４現像装置
２０現像剤
２１トナー
２５キャリア
３０マグネットローラ
３１現像ローラ
３４撹拌機構部
３６ａ、３６ｂオーガ
４１ａ隔壁

Claims

攪拌機構部に、回転によりその軸心方向に現像剤を搬送する送り羽根を有した搬送部材を水平方向に少なくとも２本並設し、前記搬送部材間にその回転軸心方向に沿って前記攪拌機構部の底部から突出した隔壁を設けた現像装置において、
前記搬送部材の回転軸心位置を現像部から遠い方を高く配置し、前記隔壁の高さを中央部及び両端部で低く設定し、前記現像部に近い側の搬送部材の現像動作中に上流側となる方の端部に現像剤排出口を設け、前記搬送部材の現像動作中の回転方向を、前記現像部に近い位置の搬送部材では底部の現像剤を現像部方向に寄せる方向とし、前記現像部から遠い位置の搬送部材では前記隔壁に寄せる方向とし、前記現像部に遠い位置の搬送部材は、中央領域が前記隔壁の中央部に対応し、且つ送り羽根ピッチが狭くなっていて、また、現像剤排出時には前記搬送部材の回転方向を現像動作中とは逆方向に回転させることを特徴とした現像装置。
前記隔壁は、中央位置よりも端部位置での高さを低くしたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
請求項１または２に記載の現像装置を備えた静電記録装置。