JP2007193067A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を収容する収容部と、前記現像剤を攪拌し搬送させる攪拌搬送手段と、トナー像を形成する現像手段と、を有する現像装置61において、磁界発生手段5を前記攪拌搬送手段1の上方に設けたことを特徴とする現像装置61、及び画像形成装置100を提供することができる。
【選択図】図4
Description
ワンドラム型とタンデム型とを比較すると、前者には、感光体が1つであるから、小型にでき、コストも低減できる利点はあるが、1つの感光体を用いて複数回(通常4回)画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するため、画像形成の高速化には限界がある欠点があり、後者には、逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるが、画像形成の高速化が可能である利点がある。
最近は、フルカラーでもモノクロ並みのスピードの要求が高まり、タンデム型の製品が増えている。
タンデム型の電子写真装置には、各感光体上の画像を転写装置により、シート搬送ベルトで搬送するシートに順次転写する直接転写方式のものと、各感光体上の画像を1次転写装置によりいったん中間転写体に順次転写した後、その中間転写体上の画像を2次転写装置によりシートに一括転写する間接転写方式のものとがある。
直接転写方式のものと間接転写方式のものとを比較すると、前者は、感光体を並べたタンデム型画像形成装置の上流側に給紙装置を、下流側に定着装置を配置しなければならず、大型化する欠点がある。これに対し、後者は、2次転写位置を比較的自由に設置でき、給紙装置および定着装置をタンデム型画像形成装置と重ねて配置することができ、設置スペースの省スペース化や小型化が可能となる利点がある。
また、前者は、大型化しないように定着装置をタンデム型画像形成装置に接近して配置すると、シートの先端が定着装置に進入するときの衝撃とか定着装置を通過するときのシート搬送速度差等が2次転写位置にあるシートの後端側に伝播して、定着装置が後端側の画像形成に影響を及ぼす欠点がある。これに対し、後者は、2次転写位置からシートの長さ相当離れた位置に定着装置を配置することができ、定着装置が2次転写画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。
このようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の、特に間接転写方式の製品が増えている。
そして、この種のカラー電子写真装置では、1次転写後に感光体上に残留する転写残トナーを、感光体クリーニング装置で除去して、再度の画像形成に備えていた。また、2次転写後に中間転写体上に残留する転写残トナーは、中間転写体クリーニング装置で除去して、再度の画像転写に備えていた。
また、トナー流動性不足に起因する、画像地汚れ問題、転写率不足・転写ムラ問題の防止と、トナー外添剤の遊離による現像剤劣化問題を防止する現像装置、及び画像形成装置を提供することである。
本発明は、トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を収容する収容部と、前記現像剤を攪拌し搬送させる攪拌搬送手段と、トナー像を形成する現像手段と、を有する現像装置において、磁界発生手段を前記攪拌搬送手段の上方に設けたことを特徴とする現像装置である。
本発明は、前記攪拌搬送手段が、回転軸と、螺旋状羽根と、螺旋状羽根と一体又は別体に結合された剪断部材と、からなることを特徴とする。
本発明は、前記攪拌搬送手段を水平に2つ並列に設け、前記磁界発生手段を前記現像手段より離れた位置に設けたことを特徴とする。
また、本発明は、像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する前記記載の現像装置と、前記トナー像を記録材に転写する転写装置と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記現像装置に供給されるトナーが、凝集度5%以上又は固め見掛け比重/真比重が50%以下であることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、前記転写装置が前記像担持体と圧接してなり、その圧力が0.1〜5.0gf/cm2であることを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、補給トナーが母体トナーと外添剤からなり、前記外添剤の遊離率が10%以下であることを特徴とする画像形成装置である。
また、本発明は、補給トナーが離型剤含有トナーであることを特徴とする画像形成装置である。
さらに、本発明は、補給トナーの一部が転写残トナーであることを特徴とする画像形成装置である。
また、トナー流動性不足に起因する、画像地汚れ問題、転写率不足・転写ムラ問題の防止と、トナー外添剤の遊離による現像剤劣化問題を防止する現像装置、及び画像形成装置を提供することが可能となった。
複写機本体100には、中央に、無端ベルト状の中間転写体10を設ける。中間転写体10は、画像の伸縮の発生を防止するため、伸縮のしないものが良く、本実施例では、単層のPI(ポリイミド)材をベースに作られた一層ベルトである。
また、中間転写体の抵抗を調整するための導電材料としては、カーボン、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、4級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレン、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物及びポリピロール等の導電性高分子化合物等から1種類あるいは2種類以上を用いることができる。
一方、中間転写体10を挟んでタンデム画像形成装置20と反対の側には、2次転写装置22を備える。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成し、中間転写体10を介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写体10上の画像をシートに転写する。
2次転写装置22の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。
上述した2次転写装置22は、画像転写後のシートをこの定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、2次転写装置22として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。なお、図示例では、このような2次転写装置22および定着装置25の下に、上述したタンデム画像形成装置20と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置28を備える。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動した後、他方コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、第1走行体33および第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ14・15・16の1つを回転駆動して他の2つの支持ローラを従動回転し、中間転写体10を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段18でその感光体40を回転して各感光体40上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体10の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体10上に合成カラー画像を形成する。
または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上のシートを繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
そして、中間転写体10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写体10と2次転写装置22との間にシートを送り込み、2次転写装置22で転写してシート上にカラー画像を記録する。
画像転写後のシートは、2次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。または、切換爪55で切り換えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。
ここで、レジストローラ49には、導電性ゴムローラを用い、適宜バイアスを印加して転写紙表面の紙粉除去やシート表面の転写前帯電(トナー帯電極性と同極性)によるプレ転写防止効果を得ることができる。本実施例では、レジストローラ表面を電気抵抗は体積抵抗で109Ω・cm程度、厚み1mm程度の導電性NBRゴムとして、印加電圧はトナーを転写する側(表側)には−850V程度の電圧が印加されている。
紙裏面側は+200V程度の電圧が印加されているが、特に裏面の紙粉転写を考慮する必要が少ない場合にはアースになっていても良い。また、印加電圧として、DCバイアスが印加されているが、これはDCオフセット成分を持ったAC電圧でも良い。
AC重畳DCバイアスの方が紙表面を均一に帯電することができる。レジストローラ49を通過した後の紙表面は若干マイナス側に帯電している。よって、中間転写体10からシートへの転写では、レジストローラ49に電圧を印加した場合、印加しなかった場合に比べ最適な転写条件が変わる場合があり、その場合は転写条件を適宜補正すると良い。
図示省略するが、少なくとも感光体40を設け、画像形成手段18を構成する部分の全部または一部でプロセスカートリッジを形成し、複写機本体100に対して一括して着脱自在としてメンテナンス性を向上するようにしてもよい。
画像形成手段18を構成する部分のうち、帯電装置60は、図示例ではローラ状につくり、感光体40に接触して電圧を印加することによりその感光体40の帯電を行う。
現像装置61は、図示例では、磁性キャリアと非磁性トナーからなる2成分現像剤を使用する。そして、その2成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ65に付着する攪拌部66と、その現像スリーブ65に付着した2成分現像剤のうちのトナーを感光体40に転移する現像部67とで構成し、その現像部67より攪拌部66を低い位置とする。
攪拌部66には、平行な2本のスクリュ68を設ける。2本のスクリュ68の間は、両端部を除いて仕切り板69で仕切る。また、現像ケース70にトナー濃度センサ71を取り付ける。
そして、2成分現像剤を2本のスクリュ68で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ65に供給する。現像スリーブ65に供給された現像剤は、マグネット72により汲み上げて保持し、現像スリーブ65上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ65の回転とともに、ドクタブレード73によって適正な量に穂切りする。切り落とされた現像剤は、攪拌部66に戻される。
他方、現像スリーブ65上の現像剤のうちトナーは、現像スリーブ65に印加する現像バイアス電圧により感光体40に転移してその感光体40上の静電潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ65上に残った現像剤は、マグネット72の磁力がないところで現像スリーブ65から離れて攪拌部66に戻る。この繰り返しにより、攪拌部66内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ71で検知して攪拌部66にトナー補給する。
ちなみに、図示例では、感光体40の線速を200mm/s、現像スリーブ65の線速を240mm/sとしている。感光体40の直径を50mm、現像スリーブ65の直径を18mmとして、現像工程が行われる。現像スリーブ65上のトナー帯電量は、−10〜−30μC/gの範囲である。感光体40と現像スリーブ65の間隙である現像ギャップGPは、従来±0.03mmの精度に維持することは容易であり0.8mmから0.3mmの範囲で設定できるが、狭くすることで現像効率の向上を図ることが可能であり、現像ギャップ精度が±0.01mmの高精度に維持できる現像部の場合には、さらに狭い0.1mm程度に設定できる。
感光体40の厚みを30μmとし、光学系のビームスポット径を50×60μm、光量を0.47mWとしている。また、感光体40の露光前帯電電位V0を−700V、露光後電位VLを−120Vとして現像バイアス電圧を−470Vすなわち現像ポテンシャル350Vとして現像工程が行われるものである。
感光体クリーニング装置63は、先端を感光体40に押し当てて、例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード75を備えるとともに、外周を感光体40に接触して導電性のファーブラシ76を矢示方向に回転自在に備える。また、ファーブラシ76にバイアスを印加する金属製電界ローラ77を矢示方向に回転自在に備え、その電界ローラ77にスクレーパ78の先端を押し当てる。さらに、除去したトナーを回収する回収スクリュ79を設ける。
そして、感光体40に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ76で、感光体40上の残留トナーを除去する。ファーブラシ76に付着したトナーは、ファーブラシ76に対して接触してカウンタ方向に回転する電界ローラ77でバイアスを印加して取り除く。電界ローラ77は、スクレーパ78でクリーニングする。感光体クリーニング装置63で回収したトナーは、回収スクリュ79で感光体クリーニング装置63の片側に寄せ、後述するトナーリサイクル装置80で現像装置61へと戻して再利用する。
除電装置64は、例えばランプであり、光を照射して感光体40の表面電位を初期化する。そして、感光体40の回転とともに、まず帯電装置60で感光体40の表面を一様に帯電し、次いでスキャナ300の読取り内容に応じて上述した露光装置21からレーザやLED等による書込み光Lを照射して感光体40上に静電潜像を形成する。
その後、現像装置61によりトナーを付着してその静電潜像を可視像化し、その可視像を1次転写装置62で中間転写体10上に転写する。画像転写後の感光体40の表面は、感光体クリーニング装置63で残留トナーを除去して清掃し、除電装置64で除電して再度の画像形成に備える。
回収トナー搬送部材83は、回転軸86とともに、搬送路ケース88内に入れる。搬送路ケース88は、カートリッジケース89と一体につくり、その現像装置61側の端部に、現像装置61の前述した2本のスクリュ68の1本を入れている。
そして、外部から駆動力を伝達して回収スクリュ79を回転するとともに、回収トナー搬送部材83を回転搬送し、感光体クリーニング装置63で回収したトナーを搬送路ケース88内を通して現像装置61へと搬送し、スクリュ68の回転で現像装置61内に入れる。その後、上述したとおり、2本のスクリュ68ですでに現像装置61内にある現像剤とともに攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ65に供給してドクタブレード73により穂切りした後、感光体40に転移してその感光体40上の潜像を現像する。
なお、図3中符号74は、各1次転写装置62間において、中間転写体10の裏面側に接触して設けるローラである。このローラ74は、転写時に各1次転写装置62に必要な感光体40と中間転写体10の接触領域である1次転写部のニップを形成する効果を果たす。
トナーは、ワックス等を分散混合させた母体トナーに上記種類の添加剤を外添しているものも使用することができる。ここまでの説明で、トナーは、粉砕法で作成されたものであるが、重合法等で作成したものも使用可能である。一般に重合法、加熱法等で作成されたトナーは、形状係数を90%以上に形成することが可能で、さらに形状による添加剤の被覆率も極めて高くなる。
ここで、形状係数は、本来ならば球形度となって、「粒子と同体積の球の表面積/実粒子の表面積*100%」で定義されるが、測定がかなり困難になるので、円形度で算出する。その定義は、「粒子と同じ投影面積を持つ円の周長/実粒子の投影輪郭長さ*100%」とする。その結果、投影された円が真円に近づくほど、100%に近づくことになる。トナーの体積平均粒径の範囲は、3〜12μmが好適である。図示例では、6μmとし、1200dpi以上の高解像度の画像にも十分対応することが可能である。
磁性粒子は、金属または樹脂をコアとしてフェライト等の磁性材料を含有し、表層はシリコン樹脂等で被覆されたものである。粒径は、20〜50μmの範囲が良好である。また、抵抗は、ダイナミック抵抗で104〜106Ωの範囲が最適である。ただし、測定方法は、磁石を内包したローラ(φ20;600RPM)に坦持して、幅65mm、長さ1mmの面積の電極をギャップ0.9mmで当接させ、耐圧上限レベルである高抵抗シリコンコートキャリアでは400Vから鉄粉キャリアでは数Vの印加電圧を印加した時の測定値である。
マグネット72は、ドクタブレード73の箇所から現像スリーブ65の回転方向にN1、S1、N2、S2、S3の5磁極を有する。マグネット72で形成された(トナー+磁性粒子)は、現像剤として現像スリーブ65上に坦持され、トナーは、磁性粒子と混合されることで規定の帯電量を得る。図示例では、−10〜−30μC/gの範囲が好適である。現像スリーブ65は、現像剤の磁気ブラシを形成した、マグネット72のS1側の領域に、感光体40に対向して配設されている。
図示例では、図3に示すように、クリーニング装置17に、クリーニング部材として2つのファーブラシ90、91を設ける。ファーブラシ90、91は、φ20mm、アクリルカーボン、6.25D/F、10万本/inch2、107Ωのものを使用し、中間転写体10に対して接触してカウンタ方向に回転するように設ける。そして、それぞれのファーブラシ90、91には、不図示の電源から各々異なる極性のバイアスを印加する。
そのようなファーブラシ90、91には、それぞれ金属ローラ92、93を接触して順方向に回転するように設ける。そして、この例では、中間転写体10の回転方向上流側の金属ローラ92に電源94から(−)電圧を印加し、下流側の金属ローラ93に電源95から(+)電圧を印加する。それらの金属ローラ92、93には、それぞれブレード96、97の先端を押し当てる。
そして、中間転写体10の矢示方向への回転とともに、はじめ上流側のファーブラシ90を用いて例えば(−)のバイアスを印加して中間転写体10表面のクリーニングを行う。仮に、金属ローラ92に−700V印加すると、ファーブラシ90は−400Vとなり、中間転写体10上の(+)トナーをファーブラシ90側に転移する。除去したトナーをさらに電位差によりファーブラシ90から金属ローラ92に転移し、ブレード96により掻き落とす。
次いで下流側のファーブラシ91を用いて今度は(+)のバイアスを印加してクリーニングを行うことにより、それらのトナーを除去することができる。除去したトナーは、電位差によりファーブラシ91から金属ローラ93に転移し、ブレード97により掻き落とす。
ブレード96、97で掻き落としたトナーは、不図示のタンクに回収する。トナーリサイクル装置を用いて現像装置61に戻すようにしてもよい。
ファーブラシ91でクリーニング後は、ほとんどのトナーが除去されるが、中間転写体10上にはまだ少しのトナーが残っている。それらのトナーは、ファーブラシ91に印加される(+)のバイアスにより、(+)に帯電される。しかし、2つのファーブラシ90、91で除去できずに中間転写体10上にトナーが残ったときにも、ブラックの1次転写位置で感光体40BK側に逆転写して感光体クリーニング装置63BKで回収することができる。
図4に示した混合攪拌促進用磁石5により、トナーより比重や大きさが上回り、重力作用ではトナーより上方に持ち上げ難く重力分離しやすいトナーとキャリアを、上方に磁石がある場合には、逆に吸引磁力トナーより磁性キャリアに大きく働くのを利用して、トナーの帯電量の立ち上がり時間を短縮している。さらに、上方に磁力で引き上げられたキャリアが下方に垂れ下がった場合には、下方で回転している剪断部材7で殺ぎ落とすことにより回転方向の攪拌効率を改善して、トナーの帯電量の立ち上がり時間を短縮している。
磁界発生手段5を現像ローラ内部の固定磁石6から離れた位置に設けたことによって、中間に存在する攪拌搬送手段としてのダブルスクリュ1にある現像剤量のバランスが、現像ローラ側のスクリュ1に偏ることが少なくなり、現像ローラから離れた側のスクリュ1にも、現像剤がバランス良く存在するようになる。ここで、現像ローラから離れた側のスクリュ1とは、一般にトナー補給部側で、補給されたトナーを現像ローラ側スクリュに搬送する前に攪拌するのが主な役目である。磁石のもたらす磁場ポテンシャルが図の左右で均等化する。現像ローラに到達する前に補給トナーの混合攪拌に関与する現像剤量が、本発明の現像剤担持搬送体用磁石5を設けることで増し、前記補給トナーの帯電立ち上げ効率が良くなり帯電不良トナーによる地汚れの低減、トナー濃度ムラ低減による画像濃度ムラの抑制効果が得られる。
ここで、剪断する回転部材である剪断部材7は、スクリュの歯の先端に固定した線材である。「剪断部材と別体構造をなす現像剤攪拌搬送部材」とは、図5の例で説明すると、スクリュ部分が樹脂成型品の現像剤攪拌部材であって、剪断部材7が前記スクリュ部分と一体成型されていない線材からなるような部材である。図6の例では、線材の両端部はスプリング7A等を介在して張力が加わった状態でスクリュ部又は回転軸に固定されている。スクリュ部を形成するフィン8の外周部分には回転時に線材位置がズレないようにミゾ9を設けてある。
また、図7に前記剪断部材7を数例示した。他の変形例も多々あるが図は割愛する。剪断部材7は回転によって現像剤溜まり上面から上方に露出し、再度剤中に入り込む際に剤を押しのけ、そのため後方に剤無し部ができて空気を剤に取り込むことになり、現像剤が高流動化し、剤の攪拌が促進される。図7において、螺旋線状部材とは剪断部材7のことで、丸材や角材である。図の断面は前記剪断部材7の長手に直行する断面で、矢印の方向Bが剪断部材回転方向の下流方向を示している。
ゆるみ見掛け比重Aは、目開き71μmの篩を、篩振幅1mm〜3mm、50/60Hz、標準振動時間30secで振動させて、サンプルをシュートを通して落下させ、規定の容器に受け測定した値であり、固め見掛け比重Pは、規定の容器にサンプルを入れ、一定の高さ(タッピングストローク:18mm)から規定の回数タッピング(標準180counts)させ、タッピングの衝撃で固めた後、測定した値である。
平均見掛け比重は、(A+P)/2で算出した値で示してある。
本発明のトナーの真比重(真密度)は、トナー粉体を加熱溶融用の容器に入れて溶かした後、冷却・固化させたトナー塊の比重とした。または、トナー粉体を内径Φ20mmの成型ダイスに0.6〜0.7g入れ、試料成型機で荷重6tonを1分間加えた後のトナーの見掛け比重(見掛け密度)がほぼ真比重に近いので代用値と使用しても良い。
凝集度は、以下の方法で算出した値である。
{(目開き径の最も大きい上段の篩に残った粉体重量)/2}×100……A
{(目開き径の中間の大きさ中段の篩に残った粉体重量)/2}×100×(3/5)……B
{(目開き径の最も小さい下段の篩に残った粉体重量)/2}×100×(1/5)……C
に代入して得られる3つの計算値の合計値(A+B+C)が凝集度である。
なお、篩の目開きは流動性の違いによって適宜選択する方が望ましく、上段、中段、下段の順に以下の通りの組合せが好適である。
1.平均見掛け比重:0.4未満の場合は、篩の目開き径は上段から順に350、250、150μm。
2.平均見掛け比重:0.4〜0.9の場合は、篩の目開き上段から順に250、150、75μm。
3.平均見掛け比重:0.9以上の場合は、篩の目開き上段から順に150、75、45μm。
また、図10には、トナー流動性が低い方が、転写圧の高め設定に対しての転写率の低下度合いが大きい例を示した。本願発明で使用するトナーに適した転写圧は図から転写率85%を保証するためには0.1〜5.0gf/cm2が好適である。
外添剤の遊離率を低めにすることにより遊離外添剤によるキャリア汚染、そしてキャリア帯電能力低下のパターン問題を低減し、剤中トナーの更なる流動性低下等と相俟って引き起こされる経時的な、現像能力低下や、画像地汚れ問題、転写率不足・転写ムラ問題を防止できる。
トナー外添剤の遊離率とは、トナーに外添された添加剤の付着性の指標である。ここで、付着性とはトナーにしっかりと付着している量や、その付着強度である。トナーを溶媒に分散させてある条件の超音波を当てることで、トナー表面の添加剤を溶媒中に遊離させ、分散液から濾過したトナーに残存する添加剤量を蛍光X線より定量することにより測定する。以下に測定法を示す。
(1)界面活性剤0.5mL、電解液100mLの混合液にトナー4gを加えて50回手振りする。ただし、トナーの濡れが不十分な場合はさらに回数を増やしても良い。
(2)1時間以上静置し、トナーをよく濡らした後、30回手振りし、沈んだトナーを分散させる。
(3)超音波ホモジナイザーを用いて20Wで1分間超音波を照射する。
(4)分散液を濾過し、40℃で12時間以上乾燥させる。
(5)乾燥したトナーと処理前のトナーを蛍光X線測定装置ZSX−100(理学社製)を用いて添加剤の主元素について測定する。
(6)下記式を用いて遊離率を測定する。
外添剤遊離率(%)=(処理後のトナー中添加剤量(重量部)/処理前のトナー中添加剤量(重量部))×100
トナー流動性不足に起因する、現像剤の寿命低減問題、転写率不足・転写ムラ問題等の余裕度不足を、トナーとキャリア間、及び感光体とトナー間の非静電気的付着力の低減によって改善できる。
本発明において使用できる離型剤として機能するワックス成分としては、以下の材料が使用できる。即ち、具体例としては、ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セレシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。またこれら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリn−ステアリルメタクリレート、ポリn−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
上述の離型剤含有トナー同様、トナー流動性不足に起因する、現像剤の寿命低減問題、転写率不足・転写ムラ問題等の余裕度不足を、トナーとキャリア間、及び感光体とトナー間の非静電気的付着力の低減によって改善できる。
潤滑剤の主成分としては、例えば、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、リノレン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類を溶融固化させたものや、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−オキサフルオロポロピレン共重合体等のフッ素系樹脂を成型したものが好適である。特に、摩擦を低減する効果の大きいステアリン酸金属塩、さらにはステアリン酸亜鉛が一層好ましい。
B 回転方向を示す矢印
1 スクリュ
2 トナー補給孔
3 2成分現像剤
4 ドクタ
5 混合攪拌促進用磁石(固定式)
6 現像ローラ内蔵固定磁石
7 剪断部材(スクリュ外周部に固定された線材)
7A 剪断部材の端部固定スプリング
8 攪拌搬送部材のフィン
9 フィンのミゾ(線材ハズレ防止用)
10 中間転写体
14 支持ローラ
15 支持ローラ
16 支持ローラ
17 中間転写体クリーニング装置
18 画像形成手段
20 タンデム画像形成装置
21 露光装置
22 2次転写装置
23 ローラ
24 2次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
30 原稿台
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読取りセンサ
40 感光体
42 給紙ローラ
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45 分離ローラ
46 給紙路
47 搬送ローラ
48 給紙路
49 レジストローラ
50 給紙ローラ
51 手差しトレイ
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
60 帯電装置
61 現像装置
62 1次転写装置
63 感光体クリーニング装置
64 除電装置
65 現像スリーブ
66 攪拌部
67 現像部
68 スクリュ
69 仕切り板
70 現像ケース
71 トナー濃度センサ
72 マグネット
73 ドクタブレード
74 ローラ
75 クリーニングブレード
76 ファーブラシ
77 電界ローラ
78 スクレーパ
79 回収スクリュ
80 トナーリサイクル装置
90 ファーブラシ
91 ファーブラシ
92 金属ローラ
93 金属ローラ
94 電源
95 電源
96 ブレード
97 ブレード
100 複写機本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
Claims (9)
- トナーと磁性キャリアとからなる現像剤を収容する収容部と、前記現像剤を攪拌し搬送させる攪拌搬送手段と、トナー像を形成する現像手段と、を有する現像装置において、
前記現像装置は、磁界発生手段を前記攪拌搬送手段の上方に設けた
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項1に記載の現像装置において、
前記現像装置は、前記攪拌搬送手段が、回転軸と、
螺旋状羽根と、
螺旋状羽根と一体又は別体に結合された剪断部材と、
からなる
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項1又は2に記載の現像装置において、
前記現像装置は、前記攪拌搬送手段を水平に2つ並列に設け、前記磁界発生手段を前記現像手段より離れた位置に設けた
ことを特徴とする現像装置。 - 画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成する請求項1乃至3のいずれか一つに記載の現像装置と、前記トナー像を記録材に転写する転写装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項4に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記現像装置に供給されるトナーが、凝集度5%以上又は固め見掛け比重/真比重が50%以下である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4又は5に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記転写装置が前記像担持体と圧接してなり、その圧力が0.1〜5.0gf/cm2である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4乃至6のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、補給トナーが母体トナーと外添剤からなり、前記外添剤の遊離率が10%以下である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4乃至7のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、補給トナーが離型剤含有トナーである
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4乃至8のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、補給トナーの一部が転写残トナーである
ことを特徴とする画像形成装置。
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