JP2008026550A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】端部に濃度斑や濃度低下の発生がない、均一な濃度の画像形成が可能となる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】磁界発生手段１ｂと中空円筒体１ａとを備えた磁性粒子担持体１、磁性粒子７を攪拌しながら中空円筒体１ａの軸に平行な１方向に搬送して磁性粒子７を該磁性粒子担持体１の外表面に供給する第１の攪拌搬送部材４ａ、及び、第１の攪拌搬送部材４ａによる搬送方向の下流側の磁性粒子７を上流側に再度供給する第２の攪拌搬送部材４ｂを備えた現像装置Ａにおいて、第２の攪拌搬送部材４ｂの軸の磁性粒子搬送方向の上流側端が、第１の攪拌搬送部材４ａの軸の磁性粒子搬送方向の下流側端より低い位置になるように第２の攪拌搬送部材４ｂが設置されていることを特徴とする現像装置Ａ。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジに係るものである。詳しくは、磁性粒子担持体に担持された磁性粒子を、像担持体と磁性粒子担持体とが間隙をもって対向する現像領域に搬送し、像担持体上の静電潜像を現像してトナー像化するための現像装置に関するものである。また、かかる現像装置を用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。

複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置には図５に示すように、磁性粒子を像担持体と対向する現像領域に搬送し、そして、この像担持体２の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する磁性粒子担持体１を備えている。

この磁性粒子担持体１は、中空円筒体状に形成された現像スリーブ１ａと、この現像スリーブ１ａ内に収容され、現像スリーブの表面に磁性粒子の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する磁界発生手段としてのマグネットローラ１ｂと、を備えている。磁性粒子担持体１は、磁性粒子７の穂立ちの際に、磁性粒子７を構成する磁性キャリアがマグネットローラ１ｂで生じる磁力線に沿うように現像スリーブ１ａ上に穂立ちすると共に、この穂立ちした磁性キャリアとともに磁性粒子７を構成するトナーが付着（吸着）する。

その後、現像スリーブ１ａに吸着された磁性粒子７は、磁性粒子規制部材５にてその量が均一にされ、続いて、像担持体と磁性粒子担持体とが間隔をあけて対向する像担持体（潜像担持体）２との間に形成されている現像領域へと搬送され、そこで磁性粒子７は、像担持体２上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。

一方、磁性粒子担持体１に表面に残った磁性粒子７は、図５に示す磁性粒子離脱位置で離脱して、再び磁性粒子収容槽３ａへ戻る。このように磁性粒子担持体１に吸着された磁性粒子７は循環搬送される。

このような現像装置は、磁性粒子７を収容する磁性粒子収容槽３ａ及び３ｂと、この現像材収容槽内の磁性粒子を攪拌するスクリュ形状の攪拌搬送部材４ａ及び４ｂと、磁性粒子担持体１に汲み上げられた磁性粒子の量を均一にする磁性粒子規制部材５と、を備えている。

図７は現像ローラの上側または横側に磁性粒子規制部材５を有し、磁性粒子担持体１の下側で現像装置内への磁性粒子７の剤離れを行う形態の現像装置であり、磁性粒子収容槽と攪拌搬送部材をそれぞれ一対備えている。

ここで、攪拌搬送部材の機能について図６（ａ）を用いて説明する。

一方の磁性粒子収容槽３ａ内に設けられた第１の攪拌搬送部材（この例ではスクリュ）４ａは円筒状の磁性粒子担持体１と対向するように設けられ、回転により磁性粒子７を攪拌しながら中空円筒体の軸に平行な１方向（図中右から左）に攪拌しながら搬送して磁性粒子７を磁性粒子担持体１の外表面に供給する。図中左端に達した磁性粒子は一方の磁性粒子収容槽３ａから他方の磁性粒子収容槽３ｂへ移動した後、他方の磁性粒子収容槽３ｂ内に、第１の攪拌搬送部材４ａと平行かつ同じ高さに設けられた第２の攪拌搬送部材（スクリュ）４ｂは上記第１の攪拌搬送部材４ａとは反対方向に回転しているので、第１の攪拌搬送部材４ａによって搬送された、第１の攪拌搬送部材４ａによる搬送方向の下流側（図中左端）の磁性粒子７は第１の攪拌搬送部材４ａによる搬送方向の上流側（図中右側）に攪拌されながら搬送されて、他方の磁性粒子収容槽３ｂから一方の磁性粒子収容槽３ａへ移動され、第１の攪拌搬送部材４ａに再度供給（循環供給）されるので、磁性粒子担持体１の表面近くには常に磁性粒子７が供給されている。

ここで、磁性粒子担持体１に吸着された磁性粒子７のうち、像担持体２に移行した磁性粒子相当分の新たな磁性粒子７は他方の磁性粒子収容槽３ｂ、あるいは、図示しない磁性粒子供給部から、この例では第２の攪拌搬送部材４ｂへ、図中左下端から供給されるので、常に同じ量の磁性粒子７が第１の攪拌搬送部材４ａ及び第２の攪拌搬送部材４ｂにより攪拌、搬送されている。

このような機構により、本来であれば、均一量の磁性粒子７が円筒状の磁性粒子担持体の表面に供給され、結果として均一な濃度の画像が現像される筈である。

しかしながら、現実には画像は、図６（ｂ）に示すような一方の端部に斜め状濃度斑、他方の端部には帯状の濃度低下が発生してしまう。

本発明者等は上記問題点に関して詳細な検討を行ったところ、運転状態の磁性粒子収容槽では、一方の磁性粒子収容槽３ａと他方の磁性粒子収容槽３ｂとの内部に存在する磁性粒子７の量は図６（ｃ）及び図６（ｄ）にモデル的に示すように、一方の磁性粒子収容槽３ａでは、図中右側、すなわち、第１の攪拌搬送部材４ａによる磁性粒子７の搬送方向上流側が下流側に比べて少なくなるとともに、下流端で滞留して量が多くなる状態が形成されやすく、他方の磁性粒子収容槽３ｂでは、図中左側すなわち、第２の攪拌搬送部材４ｂによる磁性粒子７の搬送方向上流側が下流側に比べて多くなるとともに、下流端では磁性粒子の存在量が少なくなる状態が形成されやすい傾向があることが判った。

この場合、攪拌搬送部材４ａでの磁性粒子７の搬送方向上流端付近においては、磁性粒子からなる集合体の高さが低くなるため、磁性粒子担持体１からの磁気粒子７への磁気力の及ぶ力が弱く、磁性粒子担持体１への磁性粒子７の吸着不良が発生し、図６（ｂ）の右端付近に示すような斜め状の濃度斑が（第１の攪拌搬送部材４ａのピッチに相当する間隔で）発生したり、画像濃度が低下したりする、という問題点が生じ、逆に攪拌搬送部材４ａの磁性粒子７の搬送方向の下流端付近では、磁性粒子７からなる集合体の高さが高くなって磁性粒子担持体１における磁性粒子離脱位置に近づくため、磁性粒子担持体１から磁性粒子７が離脱するのを妨害、もしくは一旦離脱した磁性粒子７が磁性粒子担持体１に再度吸着してしまう現象が発生しやすく、その結果、トナー濃度が低い磁性粒子が磁性粒子担持体１に移動し、現像されるため、図６（ｂ）の左端付近に示されるように帯状の濃度低下が生じて画像濃度が薄くなり、もしくは白く抜けてしまうことが判った。

このような、磁性粒子７の磁性粒子担持体１の軸方法のバランス不良は、根本的には一方の攪拌搬送部材４ａと他方の攪拌搬送部材４ｂとの間の磁性粒子７の受け渡しにおいて受け渡しがスムーズに行われないために生じるものであり、このような現象は、近年の高速化に伴い、その発生が顕著になり、また、高寿命化要求に伴い長時間の使用による発生確率が高くなったものと考えられる。

なお、第２の攪拌搬送部材４ｂによる磁性粒子の搬送状況を改良しようとパドルの一部にカットを施した第２の攪拌搬送部材４ｂを用いた場合、磁性粒子収容槽３ｂ側の磁性粒子７の搬送方向の上流端付近での磁性粒子７からなる集合体の高さが高くなる現象は生じなくなるが、磁性粒子７の搬送方向の下流端付近で磁性粒子７からなる集合体の高さが高くなると云う現象が生じる。このときも磁性粒子収容槽３ａでの磁性粒子７の分布の不均一状態は解消されず、依然として図６（ｂ）に示すような端部での濃度低下は発生する。
特開平１１−３３８２３３号公報

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、端部に濃度斑や濃度低下の発生がない、均一な濃度の画像形成が可能となる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することを課題とする。

本発明の現像装置は、上記の知見を基に上記課題を解決するために想到されたものである。すなわち、（イ）磁界発生手段と、該磁界発生手段を内包しているとともに該磁界発生手段により外表面に磁性粒子を吸着する中空円筒体と、を備えた磁性粒子担持体、（ロ）前記磁性粒子を攪拌しながら前記中空円筒体の軸に平行な１方向に搬送して該磁性粒子を該磁性粒子担持体の外表面に供給する、前記磁性粒子担持体と対向するように設けられたスクリュ形状の第１の攪拌搬送部材、及び、（ハ）前記第１の攪拌搬送部材によって搬送された、該第１の攪拌搬送部材による搬送方向の下流側の磁性粒子を第１の攪拌搬送部材による搬送方向の上流側に再度供給するスクリュ形状の第２の攪拌搬送部材を備えた現像装置において、前記第２の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の上流側端が、前記第１の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の下流側端より低い位置になるよう、該第２の攪拌搬送部材が設置されていることを特徴とする現像装置である。

また、本発明の現像装置は請求項２に記載の通り、請求項１に記載の現像装置において、前記第２の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の下流側端が、前記第１の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の上流側端より高い位置になるように該第２の攪拌搬送部材が設置されていることを特徴とする。

また、本発明の現像装置は請求項３に記載の通り、請求項１または請求項２に記載の現像装置において、前記中空円筒体が、その表面にランダムな楕円形状の打痕を多数有していることを特徴とする。

また、本発明の現像装置は請求項４に記載の通り、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像装置において、前記磁性粒子の粒径が、２０μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明の現像装置は請求項５に記載の通り、請求項４に記載の現像装置において、前記磁性粒子が、磁性体で構成される芯材とその表面を被覆した樹脂コート膜とを有し、そして、該樹脂コート膜が、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有していることを特徴とする。

本発明のプロセスカートリッジは請求項６に記載の通り、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置は請求項７に記載の通り、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

本発明の現像装置によれば、従来の現像装置では第１の攪拌搬送部材と平行に、かつ、同じ水平位置となるように配置されていた第２の攪拌搬送部材を、その軸の磁性粒子搬送方向の上流側端が、第１の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の下流側端より低い位置になるように配置するために、第１の攪拌搬送部材から第２の攪拌搬送部材への磁性粒子の受け渡しがスムーズになり、その結果、長時間の運転によっても、第１の攪拌搬送部材の下流側端部画像領域における帯状の濃度低下による画像濃度の低下や白抜けが解消し、長期に亘って優れた画像が得られる。

また、請求項２に係る現像装置によれば、第２の攪拌搬送部材から第１の攪拌搬送部材への磁性粒子の受け渡しがスムーズになり、その結果、請求項１に係る発明の効果に加え、第１の攪拌搬送部材の上流側端部画像領域における斜め状濃度斑が解消し、長期に亘って優れた画像が得られる。

請求項３に係る現像装置によれば、現像スリーブが、その表面にランダムな楕円形状の打痕を多数有しているので、その表面にピッチの粗い比較的大きな凹凸を有するものとなり、そのために、現像剤の滑りにくい一つ一つの凹みを根とした太い円錐状の穂立ちが形成されると共に、該凹みも磨耗しにくいものとなり、また、汲み上げ量が変動した場合でも穂立ちの投影面積が変わりにくいものとなり、よって、長期にわたってピッチ斑、斜め斑等の無画像斑の生じることのないより安定した良好な画像を得ることができる。

請求項４に係る現像装置によれば、磁性粒子の粒径が、２０μｍ以上５０μｍ以下であるので経時的に安定した粒状性に優れた画像を得ることができる。

請求項５に係る現像装置によれば、磁性粒子が、磁性体で構成される芯材とその表面を被覆した樹脂コート膜とを有し、そして、その樹脂コート膜が、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有しているので、該キャリアの表面がいっそう耐磨耗性に優れたものとなり、そのために、さらに経時的に安定した粒状性に優れた画像を提供することができる。

また、請求項６に記載のプロセスカートリッジによれば請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の現像装置を用いているため、小型で粒状度に優れ、かつ、長期に亘って画像斑の無い、優れた画像を得られるプロセスカートリッジとすることができる。

また、請求項７に記載の画像形成装置によれば請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の現像装置を用いているため、小型で粒状度に優れ、かつ、長期に亘って画像斑のない優れた画像を得ることができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

本発明の一例について図１を用いて説明する。

図１（ａ）には本発明に係る現像装置Ａの斜視図、図１（ｂ）には図１（ａ）のＫＫにおけるモデル断面図（スクリュ形状の第１の攪拌搬送部材４ａによる磁性粒子の搬送方向上流端における攪拌搬送部材４ａの軸に垂直な面での断面）、及び、図１（ｃ）には図１（ａ）のＬＬにおけるモデル断面図（スクリュ形状の第１の攪拌搬送部材４ａによる磁性粒子の搬送方向下流端における攪拌搬送部材４ａの軸に垂直な面での断面）をそれぞれ示す。

このような現像装置Ａには、現像スリーブの表面に磁性粒子の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する磁界発生手段としてのマグネットローラ１ｂと、マグネットローラ１ｂを内包しているとともに磁界発生手段としてのマグネットローラ１ｂにより外表面に磁性粒子を吸着する中空円筒体としての現像スリーブ１ａと、を備えた磁性粒子担持体１、磁性粒子を攪拌しながら中空円筒体状の現像スリーブ１ａの軸に平行な１方向（この例では断面ＫＫ側から断面ＬＬ側へ向かう方向）に搬送して磁性粒子を磁性粒子担持体１の外表面に供給する、磁性粒子担持体１と対向するように設けられたスクリュ形状の第１の攪拌搬送部材４ａ、及び、第１の攪拌搬送部材４ａによって搬送された、第１の攪拌搬送部材４ａによる搬送方向の下流側（図中左側）の磁性粒子を第１の攪拌搬送部材４ａによる搬送方向の上流側（図中右側）に再度供給するスクリュ形状の第２の攪拌搬送部材４ｂを備えた現像装置であって、第２の攪拌搬送部材４ｂの軸の磁性粒子搬送方向の上流側端が、第１の攪拌搬送部材４ａの軸の磁性粒子搬送方向の下流側端よりl１だけ低い位置になるように第２の攪拌搬送部材４ｂが設置されている（図１（ｂ）参照）。

このような構成により、第１の攪拌搬送部材４ａから第２の攪拌搬送部材４ｂへの磁性粒子の受け渡しがスムーズになり、その結果、長時間の運転によっても、第１の攪拌搬送部材４ａの下流側端部画像領域における帯状の濃度低下による画像濃度の低下や白抜けが解消し、長期に亘って優れた画像が得られる。

ここで、図４（ａ）及び図４（ｂ）に、第２の攪拌搬送部材４ｂの軸の磁性粒子７の搬送方向の上流側端が、第１の攪拌搬送部材４ａの軸の磁性粒子の搬送方向の下流側端より低い位置になるように第２の攪拌搬送部材４ｂが設置されている現像装置Ａを用いたときに磁性粒子収容槽３ａ及び３ｂ内の磁性粒子７の分布バランスが均一な場合を示すモデル図を示す。

この現像装置Ａでは、さらに、図１（ｃ）に示すように第２の攪拌搬送部材４ｂの軸の磁性粒子搬送方向の下流側端が、第１の攪拌搬送部材４ａの軸の磁性粒子搬送方向の上流側端よりｌ２だけ高い位置になるように第２の攪拌搬送部材４ｂが設置されている。

このような構成により、第２の攪拌搬送部材４ｂから第１の攪拌搬送部材４ａへの磁性粒子の受け渡しがスムーズになり、その結果、請求項１に係る発明の効果に加え、第１の攪拌搬送部材の上流側端部画像領域における斜め状濃度斑が解消し、長期に亘って優れた画像が得られる。

また上記の現像装置Ａにおいては、中空円筒体（現像スリーブ１）は、好ましくは、その表面にランダムな楕円形状の打痕を多数有している。かかるランダムな楕円形状の打痕は、好ましくは、素管表面に比較的形状の大きいカットワイヤ（金属ワイヤを短尺に切断したもの）よりなるメディアを従来のブラスト工法のように衝突させることによって形成される。

このように、前記中空円筒体１ａが、その外表面にランダムな楕円形状の打痕を多数有していると、その表面にピッチの粗い凹凸を有するものとなり、そのために、現像剤１０の滑りにくい一つ一つの凹みを根とした太い円錐状の穂立ちが形成されると共に、該凹みも磨耗しにくいものとなり、また、汲み上げ量が変動した場合でも穂立ちの投影面積が変わりにくいものとなり、よって、長期にわたってピッチ斑、斜め斑等の画像斑の生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。

以下、図面を用いて本発明の現像装置を適用した画像形成装置の実施の形態について説明する。以下の実施形態では、フルカラーの画像形成が可能な電子写真方式のプリンタを例示している。

図２に示すプリンタαは、プロセスカートリッジとしての４色分の作像装置１０Ｙ（イエロー）、１０Ｃ（シアン）、１０Ｍ（マゼンダ）、１０Ｋ（黒）が、装置本体α側に形成された対応する図示しない画像形成ステーションに着脱自在になっており、レーザー光を照射可能な露光手段としての光学ユニット２０、中間転写体ユニット３０、給紙ユニット４０、及び定着ユニット５０等を備えている。

作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの構造は同一であり、それぞれ潜像担持体としての感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋ、これに作用するプロセス手段として、各感光体ドラムを帯電する帯電装置１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋ、感光体ドラムに残留した磁性粒子等を除去するクリーニング装置１５Ｙ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｋが一体的にそれぞれ構成されており、これに各感光体ドラムに形成された潜像を現像する現像装置１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋが連結する構成になっている。

中間転写体ユニット３０は、中間転写体としての転写ベルト３１、該転写ベルト３１を回転可能に支持する複数（ここでは３つ）ローラ３２、３３、３４、各感光体ドラム１２に形成されたトナー像を転写ベルト３１にそれぞれ転写する一次転写ローラ３５、及び転写ベルト３１上に転写されたトナー像を更に記録紙Ｐに転写する二次転写ローラ３６を備えている。

給紙ユニット４０は、給紙カセット４１或いは手差し給紙トレイ４２から記録紙Ｐを二次転写領域に搬送する給紙ローラ４３、レジストローラ４４等を備えている。定着ユニット５０は、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２を備え、記録紙Ｐ上のトナー像に熱と圧力とを加えることで定着を行う周知の構成が採られている。

このような構成において、まず１色目、イエローの作像装置１０Ｙにおいて、感光体ドラム１２Ｙが帯電装置１３Ｙによって一様に帯電された後、光学ユニット２０から照射されたレーザー光によって潜像が現像装置１４によって現像されてトナー像が形成される。

感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ３５の作用によって転写ベルト３１上に転写される。一次転写が終了した感光体ドラム１２Ｙはクリーニング装置１５Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備える。クリーニング装置１５Ｙによって回収された残留トナーは、作像装置１０Ｙの取出方向（感光体ドラムの回転軸方向）に設置された廃トナー回収ボトル１６に貯蔵される。廃トナー回収ボトル１６は、貯蔵量が満杯になると交換できるように画像形成装置本体αに対して着脱自在とされている。同様の画像形成工程がＣ、Ｍ、Ｋ用の各作像装置１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順次重ねて転写される。

一方、給紙カセット４１、又は手差し給紙トレイ４２から二次転写領域に搬送された記録紙Ｐには、二次転写ローラ３６の作用によって転写ベルト３１上に形成されたトナー像が転写される。トナー像を転写された記録紙Ｐは定着ユニット５０に搬送され、この定着ユニット５０の定着ローラ５１と加圧ローラ５２のニップ部にてトナー像が定着され、排紙ローラ５５によって装置上部の排紙トレイ５６に排紙される。

画像形成装置本体αの上部には、後述するトナー補給口１４５への補給トナーがそれぞれ収納されたトナーボルトＹ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｋ１が各作像装置と個別に画像形成装置本体αから着脱可能に装着されている。

次に作像装置と現像装置の構成について説明する。各装置構成は、供給される磁性粒子としてのトナーの色が異なる以外は、同一構成であるので、以下、作像装置１０Ｙの例を図３を用いて説明する。

作像装置１０Ｙに設けられた帯電装置１３Ｙは、帯電ローラ１３１と帯電ローラ１３１の表面を清掃するクリーニングローラ１３２とを備えている。クリーニング装置１５Ｙは、感光体ドラム表面に接触するクリーニングブラシ１５１とクリーニングブレード１５２及び、クリーニングブラシ１５１とクリーニングブレード１５２で掻き取られたトナーを廃トナー回収ボトル１６へ向かって搬送するトナー回収コイル１５３とを備えている。

現像装置１４Ｙは、二成分磁性粒子のトナーを担持して感光体ドラム１２Ｙと対向する現像領域に図６において反時計回りに回転移動することで搬送する磁性粒子担持体としての現像スリーブ（外表面に磁性粒子を吸着する中空円筒体）１４１と、現像スリーブ１４１と対向配置され、現像スリーブ１４１の表面に担持されたトナーの層厚を規制する磁性粒子規制部としてのドクタギャップＳを現像スリーブ１４１の表面との間に形成する規制部材としてのドクタブレード１４６、現像装置１４Ｙ内に収納されている磁性粒子とトナー補給口１４５から供給される補給トナーとを攪拌しながら感光体ドラム１２Ｙの軸線方向に往復搬送させつつ現像スリーブ１４１に案内する２本の搬送スクリュ（磁性粒子を攪拌しながら中空円筒体の軸に平行な１方向に搬送して磁性粒子を該磁性粒子担持体の外表面に供給する第１の攪拌搬送部材と、該第１の攪拌搬送部材によって搬送された、該第１の攪拌搬送部材による搬送方向の下流側の磁性粒子を第１の攪拌搬送部材による搬送方向上流側に再度供給する第２の攪拌搬送部材）１４２、１４３と、これら各部材を収納支持する現像ケーシング１４４とを備えている。ドクタブレード１４６は現像ケーシング１４４に挟まれるように支持されている。

現像スリーブ１４１の内部には、複数の図示しない磁石が磁界発生手段として配設されている。

ドクタブレード１４６よりも現像スリーブ１４１の移動方向上流側には、現像ケーシング１４４に支持された受け部材１４７が設けられている。現像スリーブ１４１、ドクタブレード１４６及び受け部材１４７は、感光体ドラムの軸線方向に延設されている。受け部材１４７はその形状が略直角三角形をしていて、現像ケーシング１４４の内部となる搬送スクリュ１４３によってトナーが汲み上げられて滞留する空間部１４８に向かって、この現像ケーシング１４４から突出している。具体的には、直角三角形の頂部が現像スリーブ１４１の表面に向かって位置するように突出して、ドクタブレード１４６に隣接されている。受け部材１４７には、空間部１４８からドクタブレード１４６に向かって移動するトナーの受け面１４７ａが設けられている。受け部材１４７の頂部は、ドクタブレード１４６の先端とほぼ同一か、幾分低い位置とされている。

このような構成の現像装置１４Ｙによると、トナーが滞留してドクタブレード１４６に向かって流れる空間部１４８の、ドクタブレード１４６の層厚規制部周辺に受け部材１４７を設けているので、ドクタギャップＳ以外は、受け部材１４７で隠蔽されることになる。この結果、ドクタギャップＳにかかるトナーの剤圧が減少し、ドクタギャップＳの変位を抑制されるため、感光体ドラム１２Ｙへ供給するトナーのばらつきが極めて少なくなる。

ドクタブレード１４６の背面側に受け部材１４７を設けているが、ドクタブレード１４６の背面側と受け部材１４７との間に隙間ができてしまうと、両者の間にトナーが貯まることがあり、ドクタギャップＳを狭めかねない。このため、ドクタブレード１４６の背面側と受け部材１４７との間に隙間Ｓ１を予め設け、この隙間Ｓ１にシール部材となる板状の弾性部材１５０を挿み込む事により介装させることで、この隙間に対するトナーの貯まりや剤の落ちを防止することができる。

また、本形態においは、各トナーボトルが各作像装置と個別に画像形成装置本体αから着脱可能とされているので、各トナーボトルと各作像装置の交換とを個別に行えるので、不要な交換をしなくて済み、部品交換時のユーザーの出費を低減することができる。また、装置の他の部分の開閉や出し入れの回数が減るため、トナー飛散も防止できるようになり、メンテナンス性の向上を図れる。

本形態でも用いるトナーに、球形度が０．９３以上のものを使用することができる。すなわち、画像の画質を向上させるには、トナー粒径を小さくすることが知られているが、小粒径化を行う場合、従来の粉砕型のトナーでは粒径分布がブロードになってしまい扱いにくいという特性がある。そのため重合法等によってトナーの円形度を上げ、粒径分布もシャープなものとして高画質化を実現することができる。しかし、トナーの円形度を上げると球形に近づくために、クリーニング装置１５Ｙでのクリーニングが非常に難しくなるが、本形態では、受け部材１４７を設けているので、ドクタギャップＳの変位による感光体ドラム１２Ｙへのトナー供給量のばらつきが無くなるので、重合法等による球形トナーを使用してもクリーニング性能を維持することができる。

また、本実施形態の現像装置によれば、現像剤を構成する磁性粒子（磁性キャリア）は、平均粒径は２０μｍ以上５０μｍ以下のものである。このような範囲の粒径の磁性粒子を用いることにより、画像の粒状度が向上し、高品質の画像を得ることができる。また、この磁性粒子は、磁性体で構成される芯材とその表面を被覆した樹脂コート膜とを有し、そして、該樹脂コート膜が、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有している。この磁性粒子を用いることにより、衝撃を吸収して削れを抑制し、強い接着力により大粒子を保持できる効果と、コート膜への衝撃阻止およびスペント物のクリーニングという効果とをバランス良く得ることができる。従って、磁性粒子の長寿命すなわち膜削れとスペント化を防止できる。

また、本実施形態の現像装置によれば、現像剤を構成するトナーは、少なくとも、プレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を、水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散させ、該トナー組成物を重付加反応させて得られた重合トナーを用いる。このようなトナーを用いることにより、粉砕工程がなく、小資源化を図ることができ、粒径分布および帯電分布がシャ−プにでき、円形度を変える形状制御が容易にできる等の効果を得ることができる。

また、本実施形態の現像装置によれば、長時間の運転によっても、第１の攪拌搬送部材の下流側端部画像領域における帯状の濃度低下による画像濃度の低下や白抜け、及び、第１の攪拌搬送部材の上流側端部画像領域における斜め状濃度斑が解消し、長期に亘って優れた画像が得られる。

また、本実施形態の画像形成装置は、このような現像装置を備えるので、長時間の運転によっても、軸方向全域に亘って磁性粒子の磁性粒子担持体への均一な供給が可能となるため、斜め状の濃度斑や、帯状の濃度低下の発生がない、均一な濃度の画像形成が安定して可能となる。

図１（ａ）〜（ｃ）に示すような現像装置において、図１（ｃ）における第２の攪拌搬送部材４ｂの軸の磁性粒子搬送方向の下流側端と第１の攪拌搬送部材４ａの軸の磁性粒子搬送方向の上流側端との位置の差ｌ２を０ｍｍとしておきながら、図１（ｂ）における第２の攪拌搬送部材４ｂの軸の磁性粒子搬送方向の上流側端と第１の攪拌搬送部材４ａの軸の磁性粒子搬送方向の下流側端との位置の差ｌ１を０ｍｍである従来例（現像装置（１）：（第１の攪拌搬送部材４ａ軸と第２の攪拌搬送部材４ｂの軸とは平行でかつ水平）、及び、第２の攪拌搬送部材４ｂの軸の磁性粒子搬送方向の上流側端を下方に下げることによりｌ１を２ｍｍ（実施例１）、あるいは、ｌ１を２．５ｍｍ（実施例２）とした現像装置（１）〜（３）をそれぞれ作製し、これら現像装置を画像形成装置に組み込んで、同様の条件で長時間の画像形成を繰り返し行った。このときの現像装置（１）〜（４）内の磁性粒子の分布と得られた画像について評価を行った。なお、ｌ１を３ｍｍとした場合、攪拌搬送部材４ｂが磁性粒子収容槽３ｂ底部と接触してしまったために作製ができず、その評価は行わなかった。

上記長時間の画像形成の繰り返しにおいて最終的に得られた画像について、目視にて、磁性粒子収容槽の磁性粒子の分布を観察して、分布バランスが著しく崩れている場合を不充分であるとして”×”、分布バランスが崩れている場合を不充分であるとして”△”、分布バランスが若干崩れている場合を実用に足りるとして”○”、あるいは、分布バランスが良好で、ほとんど崩れていない、全く崩れていない場合を実用に足りるとして”◎”として、それぞれ評価した。

また、得られた画像については、目視により、斑及び濃度低下が大きく、実用上問題があるレベルであるときは”×”、若干の斑があり、濃度低下が見られるものの、実用上問題がないレベルであるときは”△”、斑及び濃度低下が若干はあるものの実用上問題ないレベルであるときは”○”、あるいは、斑及び濃度低下がなく問題がないレベルであるときは”◎”として、それぞれ評価した。

このときの現像装置（１）〜（３）での評価結果を表１に示す。

表１より、第２の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の上流側端が、第１の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の下流側端より低い位置になるように第２の攪拌搬送部材が設置されている、本発明に係る現像装置では、画像の斑や部分的な濃度低下が改善されていることが判る。なお、現像装置（２）では磁性粒子収容槽内の磁性粒子分布バランスは現像装置（１）と比べた場合、評価結果は同等レベルであったが、同じレベル内でも若干改良が見られ、その結果が画像の評価結果に反映している。

次にｌ２の影響を調べた。図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すような現像装置において、図１（ｂ）における第２の攪拌搬送部材４ｂの軸の磁性粒子搬送方向の上流側端と第１の攪拌搬送部材４ａの軸の磁性粒子搬送方向の下流側端との位置の差ｌ１を、第２の攪拌搬送部材４ｂの軸の磁性粒子搬送方向の上流側端を下方に下げることにより、２ｍｍあるいは２．５ｍｍとし、かつ、図１（ｃ）における第２の攪拌搬送部材４ｂの軸の磁性粒子搬送方向の下流側端と第１の攪拌搬送部材４ａの軸の磁性粒子搬送方向の上流側端との位置の差ｌ２を、第２の攪拌搬送部材４ｂの軸の磁性粒子搬送方向の下流側端を上方に上げることにより、１ｍｍ、あるいは、２ｍｍとした現像装置（４）〜（７）を作製した。

これら現像装置（４）〜（７）についても、磁性粒子収容槽内の磁性粒子分布バランスと最終的に得られた画像についての評価を行った。結果を表２に示す。

表２により、前記第２の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の上流側端が、前記第１の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の下流側端より低い位置になるように該第２の攪拌搬送部材が設置され、かつ、第２の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の下流側端が、第１の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の上流側端より高い位置になるように第２の攪拌搬送部材が設置されている現像装置では、本発明に係る現像装置（２）及び（３）に比べ、同等かそれ以上の評価結果が得られていることから、これらと比べ、磁性粒子収容槽内の磁性粒子分布バランスがより改善されやすく、より斑のない画像が得られやすくなることが確認された。

なお、上記ではｌ１を２ｍｍとし、かつ、ｌ２を２．５ｍｍとした場合、攪拌搬送部材４ｂが磁性粒子収容槽３ｂ底部と接触してしまったために作製ができず、その評価は行わなかった。

上記例では従来の現像装置のケーシングをそのまま用いたが、磁性粒子収容槽底部形状を変更したケーシングを用いた場合であっても当然本発明に含まれる。

本発明の現像装置、本発明のプロセスカートリッジ、及び、本発明の画像形成装置における現像装置では斜め状の濃度斑などの濃度低下は軽減され、事実上問題とならないレベルとすることが可能であるので、従来用いられてきた、電気写真技術分野に広く用いることができる。

本発明の現像装置の一例Ａを示すモデル図である。（ａ）現像装置Ａの斜視図である。（ｂ）ＬＬ付近でのモデル断面図である。（ｃ）ＫＫ付近でのモデル断面図である。 本発明の現像装置を備えたプリンタのモデル説明図である。 図２のプリンタの作蔵装置１０Ｙの部分拡大モデル説明図である。 本発明に係る現像装置によって得られる、磁性粒子の均一分布を示すモデル図である。（ａ）磁性粒子収容槽３ａでの状態を示すモデル図である。（ｂ）磁性粒子収容槽３ｂでの状態を示すモデル図である。 従来技術に係る電子写真方式の現像装置の一例のモデル断面図である。 （ａ）攪拌搬送部材の機能について説明するモデル図である。（ｂ）従来の現像装置によって生じていた斜め状濃度斑及び帯状の濃度低下を示す図である。（ｃ）従来の現像装置で生じていた、磁性粒子収容槽３ａ、３ｂでの磁性粒子の偏在を示すモデル図である。

符号の説明

１ 磁性粒子担持体
１ａ 現像スリーブ
１ｂ マグネットローラ
２ 像担持体（潜像担持体）
３ａ、３ｂ 磁性粒子収容槽
４ａ、４ｂ 攪拌搬送部材
５ 磁性粒子規制部材
７ 磁性粒子

Claims (7)

1. （イ）磁界発生手段と、該磁界発生手段を内包しているとともに該磁界発生手段により外表面に磁性粒子を吸着する中空円筒体と、を備えた磁性粒子担持体、（ロ）前記磁性粒子を攪拌しながら前記中空円筒体の軸に平行な１方向に搬送して該磁性粒子を該磁性粒子担持体の外表面に供給する、前記磁性粒子担持体と対向するように設けられたスクリュ形状の第１の攪拌搬送部材、及び、（ハ）前記第１の攪拌搬送部材によって搬送された、該第１の攪拌搬送部材による搬送方向の下流側の磁性粒子を第１の攪拌搬送部材による搬送方向上流側に再度供給するスクリュ形状の第２の攪拌搬送部材を備えた現像装置において、
   前記第２の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の上流側端が、前記第１の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の下流側端より低い位置になるように該第２の攪拌搬送部材が設置されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記第２の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の下流側端が、前記第１の攪拌搬送部材の軸の磁性粒子搬送方向の上流側端より高い位置になるように該第２の攪拌搬送部材が設置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。
3. 前記中空円筒体が、その表面にランダムな楕円形状の打痕を多数有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
4. 前記磁性粒子の粒径が、２０μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記磁性粒子が、磁性体で構成される芯材とその表面を被覆した樹脂コート膜とを有し、そして、該樹脂コート膜が、アクリル系樹脂とメラミン樹脂とを架橋させて得た樹脂成分及び帯電調整剤を含有していることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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