JP2009271420A - 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】現像剤攪拌搬送路に上方のトナー補給口から補給されたトナーが、現像剤攪拌搬送路内の現像剤と十分攪拌されることなく現像剤担持体に供給されることを副作用なく抑制する。
【解決手段】現像ローラ１５に現像剤を供給する供給スクリュ５１を有する供給搬送路６０と、供給スクリュと逆方向に現像剤を攪拌搬送する攪拌スクリュ５３を有する攪拌搬送路６１とを仕切り壁５４で仕切り、攪拌搬送路の最下流部と供給搬送路の最上流部とを連通する開口６２と、供給搬送路の最下流部と攪拌搬送路の最上流部とを連通する開口６３とを介して現像剤を循環搬送する現像装置で、攪拌搬送路の上流部上方のトナー補給口５５からトナーを補給し、攪拌搬送路の最下流部から供給搬送路の最上流部へ現像剤を受け渡す領域の供給スクリュと攪拌スクリュとの間に、現像剤の上層の受け渡しを規制する現像剤上層規制部材５７を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いた現像装置、これを採用する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。

トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いる現像装置として、現像ローラの軸と平行に現像剤を搬送しながら現像ローラに供給する現像剤供給部材を有する現像剤供給搬送路と、現像剤供給部材と逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送する現像剤攪拌部材を有する現像剤攪拌搬送路とを備え、現像剤供給搬送路の搬送方向最下流部と現像剤攪拌搬送路の最上流部とを、また、現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部と現像剤供給搬送路の最上流部とをそれぞれ連通して、現像剤攪拌搬送路と現像剤供給搬送路とで現像剤を循環搬送する現像装置が知られている。また、この現像装置で、現像で消費されたトナーを補給するために、現像剤攪拌搬送路の搬送方向上流部の上方にトナー補給口が設けるものが知られている。

上記トナー補給口から補給されたトナーは現像剤攪拌搬送路に収容される現像剤上面に落下する。トナー補給口付近の現像剤攪拌搬送路の現像剤嵩が高く、現像剤攪拌部材が現像剤で覆われていると、トナーは現像剤に比べて軽いため現像剤攪拌部材の回転軌跡内に入り込むことが難しく、現像剤攪拌部材より上方の現像剤上面に浮いた状態となる。この現像剤上面に浮いた状態のトナーは、現像剤と十分攪拌されないまま徐々に搬送方向下流部に移動する。トナーが十分攪拌されずに帯電量が低いままで搬送方向最下流部まで達して、上記連通部より現像剤供給搬送路に受け渡され、現像剤供給搬送路から現像ローラに供給されて現像に使用されてしまうと、異常画像を発生させてしまう。

特許文献１には、現像容器内の現像剤と補給された現像剤とが合流する現像剤攪拌搬送路内位置を通過して形成された現像剤流れの上層の移動を規制するための規制部材を現像剤攪拌搬送路内に設けるものが記載されている。この規制部材は、現像剤上層の搬送方向への移動を規制することができるため、浮いた状態の十分攪拌されていないトナーが搬送路の下流側へ搬送されることを抑制できる。

特開昭６２−２８８８７３号公報

特許文献１の規制部材は、弾性を有し、且つ、現像剤攪拌部材のスクリュ羽根部と干渉するよう現像剤攪拌部材の上方に配置されている。しかしながら、規制部材と現像剤攪拌部材とが干渉すると、その際に発生する振動や現像剤凝集体により異常画像を発生する虞がある。規制部材を現像剤攪拌部材から遠ざけるなどして干渉しないようにすることにより異常画像の発生という副作用は防ぐことはできる。しかし、本来の目的である、現像剤と十分攪拌されないトナーが搬送路の下流側へ搬送されることを抑制する効果は小さくなる。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤攪拌搬送路に上方のトナー補給口から補給されたトナーが、現像剤攪拌搬送路内の現像剤と十分攪拌されることなく現像剤担持体に供給されることを副作用なく抑制できる現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提案することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を担持して潜像担持体との対向部に搬送して該潜像担持体上の潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸と平行に現像剤を搬送しながら該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材を有する現像剤供給搬送路と、該現像剤供給部材と逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送する現像剤攪拌部材を有する現像剤攪拌搬送路と、該現像剤供給搬送路と該現像剤攪拌搬送路とを仕切る仕切り部材と、該現像剤攪拌搬送路上流部に上方からトナーを補給するトナー補給口とを備え、該現像剤供給搬送路の搬送方向最下流部と該現像剤攪拌搬送路の最上流部とを連通して該現像剤攪拌部材の搬送力により現像剤供給搬送路から該現像剤攪拌搬送路へ現像剤を受け渡し、また、該現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部と該現像剤供給搬送路の最上流部とを連通して該現像剤供給部材の搬送力により該現像剤攪拌搬送路から該現像剤供給搬送路へ現像剤を受け渡すことにより、該現像剤攪拌搬送路と該現像剤供給搬送路とで現像剤を循環搬送する現像装置において、上記現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部から上記現像剤供給搬送路の最上流部へ現像剤を受け渡す領域の該現像剤供給部材と該現像剤攪拌部材との間に、現像剤の上層の受け渡しを規制する現像剤上層規制部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤上層規制部材の下端を、上記現像剤攪拌部材の回転中心より上方で、且つ、該現像剤攪拌部材の回転軌跡最上部より下方に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の現像装置において、上記現像剤上層規制部材は、上記現像剤攪拌搬送路上部を形成する現像装置筺体から下方へ延伸するよう現像装置筺体と一体的に形成された部材であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１または２の現像装置において、上記現像剤上層規制部材は、現像装置筺体に固定された部材であることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の現像装置において、上記現像剤供給搬送路と該現像剤供給搬送路よりも上方に配置される上記現像剤担持体との間を遮断するシール部材を現像装置筺体に固定し、使用開始時に該シール部材を引き抜くことで該現像剤供給搬送路と該現像剤担持体との間に開口を形成するシール固定部材を該現像剤供給搬送路の上面に有し、該現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部と該現像剤供給搬送路の最上流部との連通部近傍で該シール固定部材を屈曲させて下方に延伸する延伸部を設け、該延伸部を上記現像剤上層規制部材として用いることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１または２の現像装置において、上記現像剤上層規制部材は、上記現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部と上記現像剤供給搬送路の最上流部との連通部の上部を塞ぐよう上記仕切り部材と一体的に形成されたものであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、画像形成装置に着脱可能であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、カラー画像形成装置に着脱可能であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の何れかの現像装置において、上記トナーは平均円形度が０．９３〜１．００であることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の何れかの現像装置において、上記トナーは、少なくとも窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られたものであることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の何れかの現像装置と少なくとも像担持体、帯電手段、クリーニング手段のいずれか一つを一体に形成し、画像形成装置に着脱可能であることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像を現像する現像手段を備えた画像形成装置において、 上記現像手段は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を担持して潜像担持体との対向部に搬送して該潜像担持体上の潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸と平行に現像剤を搬送しながら該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材を有する現像剤供給搬送路と、該現像剤供給部材と逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送する現像剤攪拌部材を有する現像剤攪拌搬送路と、該現像剤供給搬送路と該現像剤攪拌搬送路とを仕切る仕切り部材と、該現像剤攪拌搬送路上流部にトナーを補給するトナー補給口とを備え、該現像剤供給搬送路の搬送方向最下流部と該現像剤攪拌搬送路の最上流部とを連通して該現像剤攪拌部材の搬送力により現像剤供給搬送路から該現像剤攪拌搬送路へ現像剤を受け渡し、また、該現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部と該現像剤供給搬送路の最上流部とを連通して該現像剤供給部材の搬送力により該現像剤攪拌搬送路から該現像剤供給搬送路へ現像剤を受け渡すことにより、該現像剤攪拌搬送路と該現像剤供給搬送路とで現像剤を循環搬送するものであって、該現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部から該現像剤供給搬送路の最上流部へ現像剤を受け渡す該現像剤供給部材と該現像剤攪拌部材との間に、現像剤の上層の受け渡しを規制する現像剤上層規制部材を設けたことを特徴とするものである。

本発明においては、現像剤上層規制部材により、現像剤上層の攪拌が不十分なトナーを含む現像剤が現像剤攪拌搬送路から現像剤供給搬送路へ受け渡されることを規制する。これにより、現像剤攪拌搬送路上方のトナー補給口から補給されたトナーが、十分攪拌されることなく現像剤供給搬送路に受け渡され、現像剤担持体に供給されることを抑制する。また、現像剤上層規制部材は現像剤供給部材と該現像剤攪拌部材との間に設けられているため、現像剤供給搬送部材や現像剤攪拌搬送と干渉する虞がない。よって、干渉による異常画像の発生という副作用がない。

本発明によれば、現像剤攪拌搬送路に上方のトナー補給口から補給されたトナーが、現像剤攪拌搬送路内の現像剤と十分攪拌されることなく現像剤担持体に供給されることを副作用なく抑制できるという優れた効果がある。

以下、本発明を画像形成装置であるタンデム型カラー複写機（以下、複写機と呼ぶ）に適用した一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る複写機の構成及び動作について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機全体の概略構成図である。この複写機は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成するための複数の感光体ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを備えている。感光体ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、それぞれ像担持体であるドラム状の感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを有している。

感光体ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの下方には、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを露光して静電潜像を形成する発光素子４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを備えた光学ユニット４０を設けている。また、感光体ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの上方には、感光体ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋにより形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト２０を備えている。中間転写ベルト２０は、複数のローラにより張架され、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋを備えている。また、中間転写ベルト２０の周囲には、転写紙Ｐ上に転写されなかった中間転写ベルト２０上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置２６を備えている。さらに、中間転写ベルト２０に転写されたトナー画像を転写紙Ｐに転写する二次転写ローラ２５、紙転写ベルト２７、転写紙上のトナー像を定着する定着ユニット６を備えている。また、感光体ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの上方には、新しいトナーを充填されたトナーボトル７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと、これらのトナーを各感光体ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの現像装置に補給するトナー補給装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋを備えている。

感光体ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、使用するトナーの色が異なる以外は、同じ構成であるため、以下、符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を省略して感光体ユニット３として説明する。図２は、感光体ユニット３の概略構成図である。感光体ユニット３は、感光体１０、感光体１０を帯電する帯電装置１１、感光体１０上の潜像を現像する現像装置１２、感光体１０上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置１３等を備える。なお、感光体ユニット３は、これらを一体に支持し、装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されている。

次に、この複写機において、カラー画像を得る動作について説明する。まず、感光体ユニット３Ｙでは、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが帯電装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋによって一様に帯電される。その後、発光素子４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにより、画像情報に基づき走査露光されて感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ表面に静電潜像が形成される。感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上の潜像は、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上のトナー像は、各一次転写ローラ２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋの作用によって反時計回りに回転駆動される中間転写ベルト２０上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト２０上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト２０の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、クリーニング装置１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。

一方、転写紙Ｐは、レジストローラ対２８によって所定のタイミングで中間転写ベルト２０と二次転写ローラ２５との間の２次転写部に搬送される。そして、二次転写部において、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像が転写紙Ｐに転写される。トナー画像が転写された転写紙Ｐは、定着ユニット６を通過することで画像定着が行われ、装置外に排出される。感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと同様に、中間転写ベルト２０上に残った転写残のトナーは、中間転写ベルト２０に接触するベルトクリーニング装置２６によってクリーニングされる。

トナーボトル７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに充填された新しいトナーは、トナー補給装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに補給され、トナー補給装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋのトナーホッパ部に貯められる。そして、現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ内にあるトナー濃度検知手段により現像装置内のトナー濃度が低いと判断された場合に、トナー補給装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋはトナーホッパ部から所定量のトナーを現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに補給する。

次に、現像装置について説明する。現像装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋも、使用するトナーの色が異なる以外は、同じ構成であるため、符号を省略して現像装置１２として説明する。図３は、現像装置の内部構成を示す側面図、図４は同現像装置の内部構成を示す上面図、図５は、同現像装置で図３の破線ＡＢ面より現像ローラ方向を見た正面図である。図３に示すように、感光体１０に対向する現像容器５０の開口部に現像剤担持体として固定磁石を内包する回転可能なスリーブからなる現像ローラ１５を有し、現像ローラ１５は開口部から表面が一部露出した状態で、スリーブのみが反時計回りに回転駆動される。現像装置１２内には、現像ローラ１５の他に、二成分現像剤を搬送しながら汲み上げて現像ローラ１５に供給する現像剤供給部材としての供給スクリュ５１、供給スクリュ５１により現像剤が供給され、内部磁石の磁力によって現像ローラ１５表面に担持されて搬送される現像剤の一部を規制する現像剤規制部材としてのドクタ５２、現像剤と補給トナーを搬送しながら攪拌する現像剤攪拌部材としての攪拌スクリュ５３などが設けられている。供給スクリュ５１と攪拌スクリュ５３は仕切り部材としての仕切り壁５４を挟んで平行に設けられており、現像剤を互いに逆方向に搬送する供給搬送路６０と攪拌搬送路６１とを形成している。また、図４に示すように、供給搬送路６０の最上流部で攪拌搬送路６１の最下流部の仕切り壁５４には、現像剤が通過可能な開口６２が、攪拌搬送路６１の最上流部で供給搬送路６０の最下流部の仕切り壁５４には現像剤が通過可能な開口６３が形成されるように仕切り壁５４を設けている。また、攪拌スクリュ５３の上流部の上方にはトナー補給装置８のトナーホッパ部からのトナーを補給する補給口５５が形成されている。トナー補給量は攪拌搬送路６１の下面に設けられたトナー濃度センサ５６の検出結果に基づいて決定される。

このような構成の現像装置１２内の現像剤は、攪拌スクリュ５３により補給トナーと攪拌されながら攪拌搬送路６１の下流へ搬送される。攪拌スクリュ５３により攪拌搬送路６１の最下流部まで達した現像剤は、攪拌スクリュ５３の下方を通過して、開口６２を介して供給スクリュ５１側へ移動する。移動したトナーは、供給スクリュ５１の回転により供給搬送路６０の下流へ搬送されながら現像ローラ１５表面に担持される。現像ローラ１５表面に担持された現像剤は、ドクタ５２により所定の高さに規制されて、現像領域に搬送され感光体１０上の静電潜像を現像する。現像領域を通過した現像剤は現像ローラ１５から離れ、供給スクリュ５１上に落下し、供給スクリュ５１により供給搬送路６０の下流へ搬送される。供給スクリュウ５１により供給搬送路６０の最下流部まで達した現像剤は、開口６３を介して攪拌スクリュ５３側へ移動する。このように、現像剤は、攪拌搬送路６１と供給搬送路６２とで循環搬送される。

この現像装置１２においては、トナー補給口５５から補給されたトナーは攪拌搬送路６１に収容される現像剤上面に落下する。また、トナー濃度変動による現像剤嵩の変動や、現像剤劣化による現像剤流動性の変化に伴い、攪拌搬送路６１に収容される現像剤上面の位置は変動する。ここで、トナー補給口５５付近の攪拌搬送路６１の現像剤上面の位置が高くなり、攪拌スクリュ５３が現像剤に覆われてしまう状態になると、トナーは現像剤に比べて軽いため攪拌スクリュ５３の回転軌跡内に入り込むことが難しく、補給トナーは現像剤攪拌スクリュ５３より上方の現像剤表面に浮いた状態となる。現像剤上面に浮いた状態のトナーは、現像剤と十分攪拌されないまま徐々に搬送方向下流部に移動する。トナーが十分攪拌されずに帯電量が低いままで搬送方向最下流部まで達して、開口６２より供給搬送路６０に受け渡され、供給搬送路６１から現像ローラ１５に供給されて現像に使用されてしまうと、異常画像を発生させてしまう。

そこで、本実施形態では、現像装置１２内の補給トナーが現像剤と十分に攪拌されることなく現像ローラ１５へ供給されることを防止するため、攪拌搬送路６１の搬送方向最下流部から供給搬送路６０の最上流部へ現像剤を受け渡す領域の供給スクリュ５１と攪拌スクリュ５３との間に、現像剤の上層の受け渡しを規制する現像剤上層規制部材５７を設ける。この現像剤上層規制部材５７は、攪拌搬送路６１の上方の現像容器５０自体が下方に突き出した形状で、現像剤上面に食い込むように設けられている。この現像剤上層規制部材５７により、現像剤上面近傍の充分攪拌されないトナーを含む現像剤は堰き止められ、供給搬送路６０側へ移動しない。一方、現像剤上層規制部材５７よりも下部で現像剤が開口６２を介して攪拌搬送路６１から供給搬送路６０へ移動すること、および、攪拌搬送路５３の下流側側壁により、堰き止められた充分攪拌されないトナーを含む現像剤は、攪拌スクリュ５３の回転により攪拌スクリュ５３の回転軌道内に入りやすくなる。攪拌スクリュ５３の回転軌道内に入ったトナーは、現像剤と攪拌された後、供給搬送路６０へと移動する。これにより、トナー補給口５５より補給されたトナーが現像剤と十分攪拌されることなく現像ローラ１５に供給されることを抑制できる。また、現像容器５０と一体的に現像剤上層規制部材５７を形成することで現像装置１２の組立工数を削減することができる。

また、現像剤上層規制部材５７は供給スクリュ５１と攪拌スクリュ５３との間に設けられているので、供給スクリュ５１と攪拌スクリュ５３とに接触する虞が無い。このため、現像剤上層規制部材５７と、供給スクリュ５１または攪拌スクリュ５３との干渉による振動や凝集体の発生がなく、干渉による副作用を発生する虞がない。

また、現像剤上層規制部材５７は現像容器５０自体で形成せずに、別部材として設けても良い。図６、７、８は、現像剤上層規制部材５７を別部材として設けた現像装置であり、図６は現像装置の内部構成を示す側面図、図７は同現像装置の内部構成を示す上面図、図８は、同現像装置で図６の破線ＡＢ面より現像ローラ方向を見た正面図である。この現像装置１２では、使用前に現像ローラ１５と供給スクリュ５１との間を遮断するシール手段として、ヒートシール５８と、ヒートシール５８を現像容器５０に固定するシール手段固定部材としてのヒートシール台座５９を備えている。ヒートシール５８はヒートシール台座５９に熱圧着により接着されており、ヒートシール台座５９は両面テープにより現像容器５０に接着されている。使用開始時に、現像装置１２の外部からヒートシール５８を引き抜くことで現像剤は供給スクリュ５１により現像ローラ１５に供給される。なお、ヒートシール台座５９は、現像装置５０の使用時にも現像容器５０に取り付けられたままであり、これを用いて現像剤上層搬送規制手段を形成しても良い。すなわち、ヒートシール台座５９は、ヒートシール台座５９の開口６２近傍を屈曲させて下方に延伸する延伸部を設け、この延伸部を現像剤上層規制部材５７として用いる。このヒートシール台座５９で形成された現像剤上層規制部材５７により、現像剤上面近傍の充分攪拌されないトナーを含む現像剤は堰き止められ、供給搬送路６０側へ移動しない。これにより、トナー補給口５５より補給されたトナーが現像剤と十分攪拌されることなく現像ローラ１５に供給されることを抑制できる。このように、シール手段という他の目的で現像容器５０に固定されたヒートシール台座５９を用いて、現像剤上層規制部材５７を形成することで現像装置１２の組立工数を削減することができる。

また、現像剤上層規制部材５７は仕切り壁５４と一体的に形成することもできる。図９は、現像剤上層規制部材５７を仕切り壁５４と一体的に形成した現像装置の内部構成を示す正面図である。この現像装置１２では、仕切り壁５４は、攪拌搬送路６１下流側の端部で上部のみ延伸し、開口６２の上部を塞ぐように形成する。すなわち、仕切り壁５４の下部のみ開口６２を形成するものである。このように、仕切り壁５４を用いて、現像剤上層規制部材５７を形成することで現像装置１２の組立工数を削減することができる。

現像剤上層規制部材５７の下端は、攪拌スクリュ５３の回転中心より上方で、且つ、攪拌スクリュ５７の回転軌跡最上部より下方に設ける。攪拌スクリュ５３の回転中心より下方に設けると、供給搬送路６０への受け渡し効率が低下してしまう。また、回転中心より下方では、トナーは現像剤と十分攪拌された状態であるので、これ以上下方にする必要もない。一方、下端の上限としては、攪拌スクリュウ５３の回転よる現像剤の流れにより現像剤上層が攪拌スクリュウ５３の回転軌跡内に取り込まれる位置の最上部となる。これは、攪拌スクリュ５７の回転軌跡最上部近傍になるので、この位置を下端の上限とすることが好ましい。これにより、現像剤上面に浮いた状態の攪拌が不十分でないトナーの供給搬送路６０への受け渡しを効率よく規制できる。

次に本実施形態の現像装置１２において好適に用いられるトナーについて説明する。
トナーは、平均円形度が０．９３〜１．００であることが好ましい。ここで、下記式（１）より得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度 ａ＝Ｌ０ ／ Ｌ ・・・（１）
(Ｌ０は粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長を示し、Ｌは粒子の投影像の周囲長を示す。)
平均円形度が０．９３〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、感光体、帯電部材等の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。

また、トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。この手法のより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。

以上、本実施形態によれば、攪拌搬送路６１の搬送方向最下流部から供給搬送路６０の最上流部へ現像剤を受け渡す領域の供給スクリュ５３と攪拌部材５１との間に、現像剤の上層の受け渡しを規制する現像剤上層規制部材５７を設ける。この現像剤上層規制部材５７により、現像剤上層の攪拌が不十分なトナーを含む現像剤が攪拌搬送路６１から供給搬送路６０へ受け渡されることを規制する。これにより、攪拌搬送路６１上方のトナー補給口５５から補給されたトナーが、十分攪拌されることなく供給搬送路６０に受け渡され、現像ローラ１５に供給されることを抑制する。また、現像剤上層規制部材５７は供給スクリュ５３と攪拌スクリュ５１との間に設けられているため、これらと干渉する虞がない。よって、干渉による異常を発生する虞がない。
また、現像剤上層規制部材５７の下端を、攪拌スクリュ５３の回転中心より上方で、且つ、攪拌スクリュ５７の回転軌跡最上部より下方に設ける。攪拌スクリュ５３の回転中心より下方に設けると、供給搬送路６０への受け渡し効率が低下してしまう。また、回転中心より下方では、トナーは現像剤と十分攪拌された状態であるので、これ以上下方にする必要もない。また、下端の上限としては、攪拌スクリュウ５３の回転よる現像剤の流れにより現像剤上層が攪拌スクリュウ５３の回転軌跡内に取り込まれる位置の最上部となる。これは、攪拌スクリュ５７の回転軌跡最上部近傍になるので、この位置を下端の上限とすることが好ましい。これにより、現像剤上面に浮いた状態の攪拌が不十分でないトナーの供給搬送路６０への受け渡しを効率よく規制できる。
また、現像剤上層規制部材５７は、攪拌搬送路６１上部を形成する現像容器５０から下方へ延伸するよう現像容器と一体的に形成された部材である。これにより、現像装置の組立工数を削減することができる。
また、現像剤上層規制部材５７は、現像容器に固定された部材とする。具体的には、供給搬送路６０と現像ローラ１５との間を遮断するシール部材を現像容器５０に固定するヒートシール台座５９の開口６２近傍を屈曲させて下方に延伸する延伸部を設け、延伸部を現像剤上層規制部材５７として用いる。これにより、現像装置の組立工数を削減することができる。
また、現像剤上層規制部材５７は、開口６２の上部を塞ぐよう仕切り壁５４と一体的に形成する。これにより、現像装置の組立工数を削減することができる。
また、現像装置１２は画像形成装置に着脱可能とすることによりメンテナンス性に優れる。
また、現像装置１２はカラー画像形成装置に着脱可能とすることにより、メンテナンス性に優れる。
また、トナーとして平均円形度が０．９３〜１．００を用いる。このようなトナーは、粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく攪拌の駆動が安定する。よって、上記の効果と合わせてより異常画像の発生を抑えることができる。
また、トナーは、少なくとも窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られたものである。このようなトナーは小粒径化が可能であり、高品位な画像が得られる。
また、現像装置１２と感光体１０、帯電手段１１、クリーニング手段１３を一体に形成し、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジとすることにより、メンテナンス性に優れる。

本実施形態に係るプリンタの全体の概略構成図。 感光体ユニットの概略構成図。 現像装置の内部構成を示す側面図。 図３の現像装置の内部構成を示す上面図。 図３の現像装置で破線ＡＢ面より現像ローラ方向を見た正面図。 現像剤上層規制部材を別部材とした現像装置の内部構成を示す側面図。 図６の現像装置の内部構成を示す上面面図。 図６の現像装置で破線ＡＢ面より現像ローラ方向を見た正面図。 現像剤上層規制部材を仕切り壁と一体的に形成した現像装置の正面図。

符号の説明

３ 感光体ユニット
１０ 感光体
１２ 現像装置
１５ 現像ローラ
５０ 現像容器
５１ 供給スクリュ
５２ ドクタ
５３ 攪拌スクリュ
５４ 仕切り壁
５５ トナー補給口
５６ トナー濃度センサ
５７ 現像剤上層規制部材
５８ ヒートシール
５９ ヒートシール台座
６０ 供給搬送路
６１ 攪拌搬送路
６２、６３ 開口

Claims (12)

1. トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を担持して潜像担持体との対向部に搬送して該潜像担持体上の潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸と平行に現像剤を搬送しながら該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材を有する現像剤供給搬送路と、該現像剤供給部材と逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送する現像剤攪拌部材を有する現像剤攪拌搬送路と、該現像剤供給搬送路と該現像剤攪拌搬送路とを仕切る仕切り部材と、該現像剤攪拌搬送路上流部に上方からトナーを補給するトナー補給口とを備え、該現像剤供給搬送路の搬送方向最下流部と該現像剤攪拌搬送路の最上流部とを連通して該現像剤攪拌部材の搬送力により現像剤供給搬送路から該現像剤攪拌搬送路へ現像剤を受け渡し、また、該現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部と該現像剤供給搬送路の最上流部とを連通して該現像剤供給部材の搬送力により該現像剤攪拌搬送路から該現像剤供給搬送路へ現像剤を受け渡すことにより、該現像剤攪拌搬送路と該現像剤供給搬送路とで現像剤を循環搬送する現像装置において、
   上記現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部から上記現像剤供給搬送路の最上流部へ現像剤を受け渡す領域の該現像剤供給部材と該現像剤攪拌部材との間に、現像剤の上層の受け渡しを規制する現像剤上層規制部材を設けたことを特徴とする現像装置。
2. 請求項１の現像装置において、上記現像剤上層規制部材の下端を、上記現像剤攪拌部材の回転中心より上方で、且つ、該現像剤攪拌部材の回転軌跡最上部より下方に設けたことを特徴とする現像装置。
3. 請求項１または２の現像装置において、上記現像剤上層規制部材は、上記現像剤攪拌搬送路上部を形成する現像装置筺体から下方へ延伸するよう現像装置筺体と一体的に形成された部材であることを特徴とする現像装置。
4. 請求項１または２の現像装置において、上記現像剤上層規制部材は、現像装置筺体に固定された部材であることを特徴とする現像装置。
5. 請求項４の現像装置において、上記現像剤供給搬送路と該現像剤供給搬送路よりも上方に配置される上記現像剤担持体との間を遮断するシール部材を現像装置筺体に固定し、使用開始時に該シール部材を引き抜くことで該現像剤供給搬送路と該現像剤担持体との間に開口を形成するシール固定部材を該現像剤供給搬送路の上面に有し、該現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部と該現像剤供給搬送路の最上流部との連通部近傍で該シール固定部材を屈曲させて下方に延伸する延伸部を設け、該延伸部を上記現像剤上層規制部材として用いることを特徴とする現像装置。
6. 請求項１または２の現像装置において、上記現像剤上層規制部材は、上記現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部と上記現像剤供給搬送路の最上流部との連通部の上部を塞ぐよう上記仕切り部材と一体的に形成されたものであることを特徴とする現像装置。
7. 請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、画像形成装置に着脱可能であることを特徴とする現像装置。
8. 請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、カラー画像形成装置に着脱可能であることを特徴とする現像装置。
9. 請求項１、２、３、４、５、６、７または８の何れかの現像装置において、上記トナーは平均円形度が０．９３〜１．００であることを特徴とする現像装置。
10. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の何れかの現像装置において、上記トナーは、少なくとも窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られたものであることを特徴とする現像装置。
11. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の何れかの現像装置と少なくとも像担持体、帯電手段、クリーニング手段のいずれか一つを一体に形成し、画像形成装置に着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
12. 像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像を現像する現像手段を備えた画像形成装置において、
    上記現像手段は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を担持して潜像担持体との対向部に搬送して該潜像担持体上の潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸と平行に現像剤を搬送しながら該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材を有する現像剤供給搬送路と、該現像剤供給部材と逆方向に現像剤を攪拌しながら搬送する現像剤攪拌部材を有する現像剤攪拌搬送路と、該現像剤供給搬送路と該現像剤攪拌搬送路とを仕切る仕切り部材と、該現像剤攪拌搬送路上流部にトナーを補給するトナー補給口とを備え、該現像剤供給搬送路の搬送方向最下流部と該現像剤攪拌搬送路の最上流部とを連通して該現像剤攪拌部材の搬送力により現像剤供給搬送路から該現像剤攪拌搬送路へ現像剤を受け渡し、また、該現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部と該現像剤供給搬送路の最上流部とを連通して該現像剤供給部材の搬送力により該現像剤攪拌搬送路から該現像剤供給搬送路へ現像剤を受け渡すことにより、該現像剤攪拌搬送路と該現像剤供給搬送路とで現像剤を循環搬送するものであって、
    該現像剤攪拌搬送路の搬送方向最下流部から該現像剤供給搬送路の最上流部へ現像剤を受け渡す該現像剤供給部材と該現像剤攪拌部材との間に、現像剤の上層の受け渡しを規制する現像剤上層規制部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。

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