JP3150820B2 - プロセスカートリッジ、及び、据え置き型現像剤供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電式複写機及びプリ
ンタ等の画像形成装置の現像装置に現像剤を供給する為
に用いられるプロセスカートリッジ、及び、据え置き型
現像剤供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真記録装置がプリンタや複
写機等に使用されている。この中で、コンピュータ、フ
ァクシミリ、ＣＡＤ等の情報機器の端末装置のプリンタ
に使用されるプロセスカートリッジにおいては、プリン
タ本体に一度装着し、内蔵された現像剤を使い切るま
で、該カートリッジ内に設けられた現像剤撹拌部材を作
動させることによって徐々にスリーブ及び感光ドラム側
に現像剤を排出させている。

【０００３】一方、複写機等に現像剤を補給する現像剤
供給容器は、内蔵された現像剤を複写機本体中の現像剤
受入容器に一度に全量供給する、いわゆる補給型容器
と、複写機本体に該容器を装着後、そのまま該容器を複
写機本体中に据え置きし、現像剤を使い切るまでプロセ
スカートリッジと同様、現像剤撹拌部材を作動させるこ
とで徐々に感光ドラム側に現像剤を排出させていく、い
わゆる据え置き型容器とに大別される。

【０００４】上述のプロセスカートリッジ及び据え置き
型容器に使用される現像剤撹拌部材は、現像剤収納容器
より露光・定着部側へ順次必要量を排出する様に、現像
剤収納容器の形状に合わせて様々な形状の撹拌部材が使
用されている。現像剤収納容器が円筒形の場合は、撹拌
軸と撹拌羽根の組み合わせによる撹拌部材が使用される
ことが多く、該撹拌部材を一方向に回転させることによ
って現像剤を排出し、更に回転速度及び回転量を制御す
ることにより現像剤排出量を規制出来る。

【０００５】又、最近、プロセスカートリッジ等では、
ユーザーの使い易さ及びプリンタ等の本体のコンパクト
化を考慮し、軽量でしかも持ち易い様な薄型形状カート
リッジも開発され、現像剤の重量及び感光ドラムやスリ
ーブ、帯電ローラ、カートリッジ容器等を含めて約１ｋ
ｇ以下の超軽量で、しかも弁当箱の様な形状のカートリ
ッジも開発されている。該カートリッジの現像剤撹拌部
材は、現像剤収納容器に設けられた細長い開口部より現
像剤を露光・定着側へ排出出来る様、スライド稼動式の
ものが用いられる。

【０００６】該撹拌部材は、撹拌軸及び撹拌板をスライ
ド稼動させる為、撹拌軸との接合・稼動部にアームを設
け、撹拌板をシャベルの様にスライドさせて現像剤を開
口部より排出し、スライド速度及びスライドする距離を
制御することにより現像剤の排出量を規制出来る。これ
らの現像剤撹拌部材の材料としては、撹拌軸、撹拌羽
根、撹拌板及びアーム等において、軽量で低コストなエ
ンジニアリングプラスチック（以下、エンプラと記す）
のモールド成型品が使用されることが多い。

【０００７】ところで、最近は廃棄物に関する地球環境
問題が大きくクローズアップされている為、現像剤収納
容器に充填する現像剤の充填量を出来るだけ増加させ、
廃棄される現像剤供給容器やプロセスカートリッジの量
を減らす様に製造側も努力している。更に、現像剤の充
填量を増やし、高密度充填することにより、現像剤供給
容器及びプロセスカートリッジの交換回数が減り、１枚
あたりのコピーコストの低下が生じる。

【０００８】以上の様な環境問題及びコスト削減の理由
で、現像剤の高密度な充填が要望されている。従って、
現像剤の高密度充填に伴い、現像剤収納容器内の現像剤
の充填量の増加による現像剤撹拌部材への稼動時にかか
る高トルクに対応し、又、プロセスカートリッジの細長
くて狭い開口部より現像剤を必要量排出することが出来
る様に、現像剤撹拌部材も撹拌羽根及び撹拌板の厚みや
長さ等が増大し、現像剤撹拌部材の大型化への対応が迫
られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、現像剤撹拌部
材を大型化しても、特にプロセスカートリッジの様な狭
い現像剤開口部から排出されるものでは、現像剤を一定
時間に必要量だけ排出することが出来ず、画像濃度の低
下等の画質不良が発生するという問題点があった。

【００１０】又、現像剤が現像剤収納容器内に付着した
まま残ってしまう現像剤残量が多量となり、充填された
現像剤を最大限有効に使用出来ないという問題点があっ
た。又、現像剤の撹拌・搬送性をアップする様に撹拌部
材を高速度で稼動させた場合、撹拌部材に高トルクがか
かり、撹拌部材の耐久性が低下するという問題点があっ
た。更に、現像剤の高密度充填への対応で該撹拌部材が
大型化することにより、現像剤収納容器の内容積が減
り、より高密度な充填となる悪循環になる為、現像剤充
填装置への負担増加、充填タクトの低下及び充填コスト
のアップが生じるという問題点があった。

【００１１】従って、本発明の目的は、現像剤撹拌部材
を大型化することなく、プロセスカートリッジ等の狭い
現像剤開口部から現像剤を一定時間に必要量だけ排出す
ることが出来、画像濃度の低下等の画質不良を発生させ
ず、最大限有効に現像剤を使用することが出来るプロセ
スカートリッジ、及び、据え置き型現像剤供給装置を提
供することにある。又、本発明の別の目的は、撹拌部材
の大型化を防ぐことで現像剤収納部の内容積の減少及び
現像剤の不必要な高密充填を防ぎ、現像剤の充填コスト
を低下させることが出来るプロセスカートリッジ、及
び、据え置き型現像剤供給装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決する為の手段】上記の目的は以下の本発明
により達成される。即ち、本発明は一成分系現像剤を収
納し、且つ該一成分系現像剤を排出するための狭い開口
部を有する現像剤収納容器と、該現像剤収納容器内に設
けられ、且つ該一成分系現像剤を撹拌・搬送 するための
現像剤撹拌部材とを少なくとも有するプロセスカートリ
ッジにおいて、該一成分系現像剤の帯電極性が正であ
り、該現像剤撹拌部材は、誘電体正接が１×１０^-3〜１
×１０^-2ｔａｎδの範囲である樹脂を用いて形成されて
おり、該現像剤収納容器は、誘電体正接が１×１０^-4〜
１×１０^-3ｔａｎδの範囲である樹脂を用いて形成され
ていることを特徴とするプロセスカートリッジである。

【００１３】又、本発明は、電子写真記録装置に供給す
るための一成分系現像剤を収納し、且つ該一成分系現像
剤を排出するための狭い開口部を有する据え置き型の現
像剤供給容器と、該現像剤供給容器内に設けられ、且つ
該一成分系現像剤を撹拌・搬送して、該現像剤供給の開
口部から該電子写真記録装置に供給するための現像剤撹
拌部材とを少なくとも有する据え置き型現像剤供給装置
において、 該一成分系現像剤の帯電極性が正であり、 該
現像剤撹拌部材は、誘電体正接が１×１０ ^-3 〜１×１０
^-2 ｔａｎδの範囲である樹脂を用いて形成されており、
該現像剤供給容器は、誘電体正接が１×１０ ^-4 〜１×１
０ ^-3 ｔａｎδの範囲である樹脂を用いて形成されている
ことを特徴とする据え置き型現像剤供給装置である。

【００１４】

【作用】本発明者らは、上記した従来技術の問題点を解
決する為鋭意研究の結果、現像剤の帯電極性が正である
時、誘電体正接が所定の範囲にある樹脂を使用した該撹
拌部材の現像剤付着量が、他の樹脂からなる撹拌部材よ
り多く、一方、誘電体正接の範囲が所定の範囲にある樹
脂を使用した現像剤収納容器の現像剤付着量が、他の樹
脂からなる容器より少ない為に、現像剤付着量が良好な
撹拌部材と現像剤付着量の少ない容器を用いた現像剤収
納容器からの現像剤の排出性が良好であることを知見し
て本発明に至った。

【００１５】上記の理由は、次の様に考えられる。絶縁
体に直流電流をかけた時に絶縁体内に正負電荷の変化や
双極子の配向分極により電極間に蓄えられるエネルギー
量のことを誘電率という。一方、交流電圧を加えた場合
は、理想上、電圧と電流の位相差が９０°では圧力損失
が起こらないが、実際は９０°からδ角だけ遅れた電流
が流れる。このδ角のｔａｎδを誘電体正接と呼ぶ。

【００１６】各樹脂には個別の誘電率があり、通常のプ
ラスチックでは２〜８であまり変わらないが、誘電体正
接は２×１０^-4〜７００×１０^-4ｔａｎδの範囲で大き
く変化する。一般に誘電率と誘電体正接は対応して大き
かったり小さかったりするので、この誘電体正接を絶縁
体では特に重要視する。本発明では、現像剤の帯電極性
が正の場合、誘電体正接が所定の範囲にある樹脂を用い
た現像剤撹拌部材及び現像剤収納容器を用いることによ
り、現像剤の撹拌・搬送性に優れ、画像濃度の低下等の
画質不良を起こさず、且つ現像材収納容器内に残る現像
剤量を減らすことが出来るのである。

【００１７】

【好ましい実施態様】次に好ましい実施態様を挙げて、
本発明を更に詳細に説明する。本発明のプロセスカート
リッジは、一成分系現像剤を収納し、且つ該一成分系現
像剤を排出するための狭い開口部を有する現像剤収納容
器と、該現像剤収納容器内に設けられ、且つ該一成分系
現像剤を撹拌・搬送するための現像剤撹拌部材とを少な
くとも有するプロセスカートリッジにおいて、 該一成分
系現像剤の帯電極性が正であり、 該現像剤撹拌部材は、
誘電体正接が１×１０ ^-3 〜１×１０ ^-2 ｔａｎδの範囲で
ある樹脂を用いて形成されており、 該現像剤収納容器
は、誘電体正接が１×１０ ^-4 〜１×１０ ^-3 ｔａｎδの範
囲である樹脂を用いて形成されていることを特徴とす
る。

【００１８】本発明で使用する正の帯電極性を持つ現像
剤とは、トナーのみからなる一成分系現像剤であり、鉄
粉との摩擦帯電によって正の帯電極性を示す。又、鉄粉
の粒子径は４０μｍ〜７５μｍ程度が望ましい。又、本
発明で使用される現像剤撹拌部材は、誘電体正接が１×
１０^-3〜１×１０^-2ｔａｎδの範囲にある樹脂とし、現
像剤収納容器には、誘電体正接が１０^-4〜１×１０^-3ｔ
ａｎδの範囲にある樹脂とする。又、上記現像剤撹拌部
材を形成するための誘電体正接が１×１０ ^-3 〜１×１０
^-2 ｔａｎδの範囲である樹脂としては、ＡＢＳ樹脂、Ｐ
ＢＴ樹脂又はガラスファイバー充填シリコン樹脂が好ま
しい。 又、上記現像剤収納容器を形成するための誘電体
正接が１×１０ ^-4 〜１×１０ ^-3 ｔａｎδの範囲である樹
脂は、ポリスチレン樹脂が好ましい。

【００１９】又、上記現像剤撹拌部材は、撹拌軸、該撹
拌軸に接合されている撹拌アーム及び該撹拌アームに保
持されている撹拌板を有し、且つ該撹拌軸の回転により
該撹拌板が摺動することにより、該現像剤収納容器内に
収納されている該一成分系現像剤を撹拌・搬送するため
のものであることが好ましい。 又、上記撹拌板は、誘電
体正接が１×１０ ^-3 〜１×１０ ^-2 ｔａｎδの範囲である
樹脂を用いて形成されていることが好ましい。

【００２０】本発明の据え置き型現像剤供給装置は、電
子写真記録装置に供給するための一成分系現像剤を収納
し、且つ該一成分系現像剤を排出するための狭い開口部
を有する据え置き型の現像剤供給容器と、該現像剤供給
容器内に設けられ、且つ該一成分系現像剤を撹拌・搬送
して、該現像剤供給の開口部から該電子写真記録装置に
供給するための現像剤撹拌部材とを少なくとも有する据
え置き型現像剤供給装置において、 該一成分系現像剤の
帯電極性が正であり、 該現像剤撹拌部材は、誘電体正接
が１×１０ ^-3 〜１×１０ ^-2 ｔａｎδの範囲である樹脂を
用いて形成されており、 該現像剤供給容器は、誘電体正
接が１×１０ ^-4 〜１×１０ ^-3 ｔａｎδの範囲で ある樹脂
を用いて形成されていることを特徴とする。

【００２１】上記据え置き型現像剤供給装置において用
いる現像剤撹拌部材を形成するための誘電体正接が１×
１０ ^-3 〜１×１０ ^-2 ｔａｎδの範囲である樹脂は、ＡＢ
Ｓ樹脂、ＰＢＴ樹脂又はガラスファイバー充填シリコン
樹脂であることが好ましい。 又、上記据え置き型現像剤
供給装置において用いる現像剤供給容器を形成するため
の誘電体正接が１×１０ ^-4 〜１×１０ ^-3 ｔａｎδの範囲
である樹脂は、ポリスチレン樹脂であることが好まし
い。 又、上記据え置き型現像剤供給装置において用いる
現像剤撹拌部材は、撹拌軸、該撹拌軸に接合された保持
軸、及び該保持軸に設けられた撹拌羽根を有し、且つ該
該撹拌軸の回転により該撹拌羽根が、該現像剤収納容器
内に収納されている該一成分系現像剤を撹拌・搬送しつ
つ該現像剤供給容器の該開口部へ搬送・排出するための
ものであることが好ましい。 又、上記据え置き型現像剤
供給装置において用いる撹拌羽根は、誘電体正接が１×
１０ ^-3 〜１×１０ ^-2 ｔａｎδの範囲である樹脂を用いて
形成されていることが好ましい。

【００２２】

【実施例】以下に、本発明に用いる現像剤撹拌部材の実
施例及び比較例を図面を基に説明するが、本発明はこれ
に限定されない。

【００２３】＜実施例１＞ 本実施例の現像剤撹拌部材Ａは、図１に示すプロセスカ
ートリッジＺ内の現像剤収納容器Ｔ内で稼動し、図２に
示す様に撹拌板１、撹拌軸２及び撹拌アーム４からな
り、現像剤収納容器Ｔ内で、現像剤を現像剤排出部１２
より露光部３１側に排出する様に稼動する。

【００２４】ここで、図１に示す様なプロセスカートリ
ッジＺ及び画像形成装置の説明を行う。先ず、不図示の
コントローラから送られるビデオ信号はレーザー走査光
学系ユニット４５に入力される。このユニットは、半導
体レーザ、コリメータレンズ、ポリゴンミラー、ｆ−θ
レンズ、倒れ補正レンズ等からなっている。送られたビ
デオ信号は半導体レーザに印加され、その発散するレー
ザ光をコリメータレンズで平行光とし、高速で回転する
ポリゴンミラーに照射され、レーザ光を反射ミラー４６
を介して感光体ドラム３０の露光部３１に走査する。

【００２５】この時、半導体レーザが感光体ドラム３０
の感光面を走査するタイミング、即ち、ビデオ信号の送
出タイミングを検知する為、レーザ光の感光体ドラム３
０の感光面走査前の所定位置にレーザ光を検出する図示
しないビームディテクタ（以下ＢＤとする）が配置され
ており、生成されたＢＤ信号に同期してビデオ信号を送
る。感光体ドラム３０の周囲には、帯電ローラ３３、露
光部３１、現像器３４、転写ローラ３５、クリーナ３６
及び現像剤が内包されていて、装置本体１００に対して
着脱自在である。

【００２６】又、カセット３７に積載された転写材は不
図示のＣＰＵからの信号により、給紙ローラ３８により
給紙され、レジストローラ３９により転写部への搬送の
タイミングを制御して感光体ドラム３０上の現像剤画像
が転写され、搬送ガイド４０を介して定着ローラ４１に
より定着され、搬送ガイド４２及び排紙ローラ４３を介
して排紙部４４に排紙される。

【００２７】以上の様な画像形成方法にて画像形成を行
うプロセスカートリッジＺ内の、現像剤撹拌部材Ａにつ
いて更に詳しく説明する。現像剤収納容器Ｔは、図２に
示す様に、撹拌板１、撹拌軸２及び撹拌アーム４から成
る現像剤撹拌部材Ａ、充填口１０、現像剤排出部１２、
撹拌軸稼動部７、撹拌軸２の先端部の軸摺動部２´及び
軸受け部５からなる。

【００２８】又、該収納容器Ｔは、図３に示す様に現像
剤収納容器Ｔを該撹拌部材Ａを組み込んだ後に封止する
Ｔ蓋１３及び現像剤排出部１２を封止するシール１５に
て完全に封止される。該シール１５は、該カートリッジ
Ｚを装置本体１００に装着した後、現像剤ｔを感光体ド
ラム３０側に排出出来る様に開封する。現像剤ｔを感光
体ドラム３０側に排出する様に、該撹拌部材Ａは図３に
示す様にＸ−Ｙ方向に摺動する。これにより現像剤ｔは
現像剤排出部１２方向に移動し、Ｘ−Ｙ方向の摺動回
数、摺動速度及び撹拌板１の形状等により排出量は規制
される。

【００２９】本実施例の現像剤撹拌部材Ａに使用される
撹拌板１は、現像剤ｔの排出をより容易にする様、図４
に示す様な段差９を設ける。又、該撹拌板１の厚さｌ
（エル）は、現像剤収納容器Ｔが高密度充填に対応出来
る様に出来るだけ薄くし、該収納容器Ｔの内容積を最大
限確保出来る様にする。又、該撹拌板１には、現像剤ｔ
の撹拌・搬送時に高トルクがかかる為、図６に示す様に
肉抜き部１９を設け、撹拌板容積２０を少なくなる様に
する。撹拌アーム４は、撹拌軸２に接合されており、図
５に示す様に先端部に撹拌板１を保持する保持穴４’を
設ける。撹拌軸２は、装置本体側の信号により、現像剤
ｔを排出する様に、図２に示すごとく現像剤収納容器Ｔ
の外部に突出した撹拌軸稼動部７がＱ−Ｒ方向に稼動す
ると同時に、該稼動部７に接合した撹拌軸２が双方向に
回転し、しかるに撹拌板１がＸ−Ｙ方向に摺動する。

【００３０】ところで、近年、装置本体１００のコンパ
クト化に伴い、プロセスカートリッジＺ自体が軽量及び
小型化し、現像剤排出部が狭くなる為、該収納容器Ｔの
内容積も減少する傾向にある。一方、廃棄に関する地球
環境問題のクローズアップに伴い、廃棄されるカートリ
ッジ量を減少させる為に、現像剤ｔを現像剤収納容器Ｔ
内に高密度充填し、出来るだけ該カートリッジＺの交換
回数を減少させる方向にある。従って、現像剤撹拌部材
に関しては、現像剤ｔの高密度充填に伴う高トルクに耐
えられる様に、出来るだけ撹拌板容積２０を減らし、し
かも現像剤の撹拌・搬送性能を高める必要がある為、本
実施例の現像剤撹拌部材Ａは機械的強度に優れた成型用
樹脂を用いて作成することが望ましい。

【００３１】一方、現像剤の撹拌・搬送性能を高める為
には、成型用樹脂の中で最適な樹脂を選択する必要があ
る。後記表１に誘電体正接が１×１０^-4〜１×１０^-3ｔ
ａｎδ、１×１０^-3〜１×１０^-2ｔａｎδ及び１×１０
^-2〜１×１０^-1ｔａｎδの範囲である代表的な成型用樹
脂の区分を示す。後記表１をもとに、ｔａｎδの値が１
×１０^-3〜１×１０^-2に含まれ機械的物性が良好な、ア
クリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（以
下、ＡＢＳ樹脂と略す）の表面が平滑なサンプル片を、
粒子径が８．５μｍ及び８．０μｍの正の帯電極性を持
つ２種類の一成分系現像剤に接触させ、夫々の現像剤の
付着量を測定した。

【００３２】該サンプル片の付着量測定方法としては、
先ず容器に充填された現像剤に該サンプル片を挿入した
後、その該サンプル片を取り出して、余分に表面に付着
した現像剤をエアブロー等により除去し、付着量（ｍ
ｇ）／付着面積（ｃｍ²）を算出した。又、比較として
ｔａｎδの値が他の２つの区分に属する成型用樹脂とし
て、ポリスチレン樹脂（以下ＰＳ樹脂と略す）、アクリ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポリアセタール樹脂
を同様に加工し、現像剤の付着量を同様の方法により測
定した。これらの結果を図８及び図９に示す。

【００３３】図８及び図９の結果より明らかな様に、Ａ
ＢＳ樹脂はＰＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート
樹脂及びポリアセタール樹脂に比較し、明らかに現像剤
の付着量が多かった。

【００３４】使用した正の帯電極性の現像剤は、ｔａｎ
δが当該範囲に属する成型用樹脂の表面上で電荷的に引
き付けられる為、ｔａｎδが当該範囲に該当するＡＢＳ
樹脂の場合、現像剤の付着量が多くなることが実証され
た。一方、誘電体正接が、１×１０^-4〜１×１０^-3ｔａ
ｎδの範囲であるＰＳ樹脂は、他の成型用樹脂と比較し
た場合、現像剤の付着量が最も少なかった。ＰＳ樹脂
等、ｔａｎδが当該範囲に属する成型用樹脂は、正の帯
電極性の現像剤の場合、サンプル片表面上で電荷的に反
発し、付着量が少なくなる為である。

【００３５】該撹拌部材Ａは、撹拌板１、撹拌軸２及び
撹拌アーム４を夫々別々に上述のＡＢＳ樹脂を押し出し
成型法等により一体成型するか、或は該ＡＢＳ樹脂を他
の樹脂にて成型した撹拌部材の表層に塗布して作成され
る。一方、該収納容器Ｔは、ＰＳ樹脂を押し出し成型法
等により一体成型するか、或は該ＰＳ樹脂を他の樹脂に
て成型した収納容器の表層に塗布して作成される。

【００３６】以上の様に作成される現像剤撹拌部材Ａ及
び現像剤収納容器Ｔに関し、図６に示す様に撹拌板１の
肉抜き部１９の容積を変え、撹拌板容積２０を大なるも
の１−Ｓ及び小なるもの１−Ｔを作成し、夫々の撹拌・
搬送性能を画像チェックにて測定した。尚、現像剤は粒
子径が８．５μｍの正の帯電極性を持つ一成分系現像剤
を使用した。この時の結果を後記表２に示す。後記表２
より明らかな様に、撹拌板１−Ｓ及び１−Ｔのどちらの
撹拌板を用いた場合でも適正な画像濃度が得られた。

【００３７】更に、該収納容器Ｔ内の現像剤ｔを、該撹
拌部材Ａを作動させ完全に排出し、該収納容器Ｔ内の現
像剤残量を測定したところ、適性残量である現像剤充填
量の５％未満より大幅に少ないことが確認された。以上
の様に、本実施例の現像剤撹拌部材Ａには、誘電体正接
が１×１０^-3〜１×１０^-2ｔａｎδにあるＡＢＳ樹脂を
使用している為、現像剤を付着しつつ狭い現像剤排出部
１２から感光体ドラム３０側に現像剤を排出する現像剤
排出性能は、他の成型用樹脂を使用した場合よりも良好
で、しかるに画像濃度の低下不良が起こりにくい。

【００３８】又、現像剤収納容器Ｔを、誘電体正接が１
×１０^-4〜１×１０^-3ｔａｎδにあるＰＳ樹脂を用いて
作成している為、該収納容器Ｔ内の現像剤残量を大幅に
減らすことが出来、現像剤が有効に最大限に使用され、
廃棄物に関する地球環境問題に対処出来る。更に、該撹
拌板容積２０を減少することで、撹拌部材の大型化によ
る現像剤収納容器Ｔの内容積の減少及び不必要な現像剤
の高密度充填を防ぎ、充填コストも低下出来る。

【００３９】

【表１】

【００４０】＜実施例２＞ 本実施例の現像剤撹拌部材Ｂには、誘電体正接が１×１
０^-3〜１×１０^-2ｔａｎδの範囲に含まれるポリブチレ
ンテレフタレート（以下、ＰＢＴ樹脂と略す）を使用
し、実施例１と同様の形状及びサイズにて作成した。先
ず、実施例１と同様に、ＰＢＴ樹脂の表面が平滑なサン
プル片を、粒子径が８．５μｍ及び８．０μｍの正の帯
電極性を持つ２種類の一成分系現像剤に接触させ、夫々
の現像剤の付着量を測定し、この結果を図８及び図９に
示す。

【００４１】図８及び図９の結果より明らかな様に、Ｐ
ＢＴ樹脂はＰＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート
樹脂及びポリアセタール樹脂に比較し、サンプル片への
現像剤の付着量が多かった。実施例１と同様に、ｔａｎ
δが当該範囲に該当するＰＢＴ樹脂を使用した場合、現
像剤の付着量が多いことが実証された。上記のＰＢＴ樹
脂を用いて、本実施例の現像剤撹拌部材Ｂを実施例１と
同様に１−Ｓ及び１−Ｔの２種類の撹拌板と、ＰＳ樹脂
を用いた現像剤収納容器Ｔを作成し、夫々の現像剤撹拌
部材における現像剤の撹拌・搬送性能を画像チェック及
び現像剤残量測定にて測定した。尚、現像剤は粒子径が
８．５μｍの正の帯電極性を持つ一成分系現像剤を使用
し、これらの結果を後記表２に示す。

【００４２】後記表２から明らかな様に、撹拌板１−Ｓ
及び１−Ｔのどちらの撹拌板を用いた場合でも適正な画
像濃度が得られた。又、現像剤排出後の現像剤収納容器
内の現像剤残量も、実施例１と同様に適性残量より大幅
に減少した。従って、実施例１と同様に、現像剤の排出
性能は他の樹脂を使用した場合よりも良好で、画像濃度
の低下不良を起こしにくく、しかも現像剤収納容器内の
現像剤残量を大幅に減少させることが出来た。更に、現
像剤撹拌部材の大型化を防ぐことが可能であり、係る大
型化に伴う不必要な現像剤の高密度充填を防ぎ、充填コ
ストも低下出来た。

【００４３】＜実施例３＞ 本実施例の現像剤撹拌部材Ｃには、誘電体正接が１×１
０^-3〜１×１０^-2ｔａｎδに含まれるガラスファイバー
充填シリコン樹脂（以下、ＧＦ−Ｓｉ樹脂と略す）を使
用し、実施例１と同様の形状及びサイズにて作成した。
先ず、実施例１と同様の方法でＧＦ−Ｓｉ樹脂の表面が
平滑なサンプル片を、粒子径が８．５μｍ及び８．０μ
ｍの正の帯電極性を持つ２種類の一成分系現像剤に接触
させ、夫々の現像剤の付着量を測定した。この時の結果
を図８及び図９に示す。

【００４４】図８及び図９の結果より明らかな様に、Ｇ
Ｆ−Ｓｉ樹脂はＰＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂及びポリアセタール樹脂に比較し、サンプル片
への現像剤付着量が多かった。実施例１と同様に、ｔａ
ｎδが当該範囲に該当するＧＦ−Ｓｉ樹脂を使用した場
合、現像剤の付着量が多いことが実証された。上記のＧ
Ｆ−Ｓｉ樹脂を用いて、本実施例の現像剤撹拌部材Ｃを
実施例１と同様に１−Ｓ及び１−Ｔの２種類の撹拌板
と、ＰＳ樹脂を用いた現像剤収納容器Ｔを作成し、夫々
の現像剤撹拌部材の現像剤の撹拌・搬送性能を画像チェ
ック及び現像剤残量測定にて測定した。尚、現像剤は粒
子径が８．５μｍの正の帯電極性を持つ一成分系現像剤
を使用し、これらの結果を後記表２に示す。

【００４５】後記表２から明らかな様に、撹拌板１−Ｓ
及び１−Ｔのどちらの撹拌板を用いた場合でも適正な画
像濃度が得られることが分かった。又、現像剤排出後の
現像剤収納容器内の現像剤残量も、実施例１と同様に適
性残量より大幅に減少した。従って、実施例１と同様
に、現像剤排出性能は他の樹脂を使用した場合よりも良
好で、画像濃度の低下不良を起こしにくく、しかも現像
剤収納容器内の現像剤残量を大幅に減らすことが出来
た。更に、現像剤撹拌部材の大型化を防ぐことが可能で
あり、係る大型化に伴う不必要な現像剤の高密度充填を
防ぎ、充填コストも低下出来た。

【００４６】＜実施例４＞ 図７に示す様に、本実施例の現像剤撹拌部材Ｄは、丸筒
型の据え置き型現像剤供給容器２７に組み込まれた回転
式の撹拌・搬送装置とする。該撹拌部材Ｄは、図７及び
図１１に示す様に撹拌軸２１、及び撹拌軸２１の両端に
接合された２本の保持軸２２、更に撹拌羽根２３からな
り、該撹拌部材Ｄを回転させることにより、撹拌羽根２
３が現像剤ｔを撹拌・搬送しつつ現像剤排出口２５へ現
像剤ｔを搬送・排出する。

【００４７】従来、撹拌羽根２３をポリエステル樹脂に
て作成したものを使用した場合は、度々画像濃度低下に
よる画像不良が発生していた。そこで本実施例では、該
撹拌羽根２３を実施例１〜実施例３で使用したＡＢＳ樹
脂、ＰＢＴ樹脂又はＧＦ−Ｓｉ樹脂を用い、従来の形状
及びサイズにて作成し、又、ＰＳ樹脂を用いた現像剤供
給容器２７を作成後、該容器２７を複写機本体に装着
し、夫々の撹拌・搬送性能を画像チェック及び現像剤残
量測定にて測定した。尚、現像剤は粒子径が８．５μｍ
の正の帯電極性を持つ一成分系現像剤を使用し、これら
の結果を後記表２に示す。

【００４８】後記表２より明らかな様に、上述の３種類
の成型用樹脂を用いた該撹拌羽根２３を備えた本実施例
の該撹拌部材Ｄは、全て画像濃度の低下不良を起こさ
ず、良好な現像剤の撹拌・排出性能を備えており、又、
現像剤収納容器内の現像剤残量を大幅に減らすことが出
来ることが実証された。本実施例の現像剤撹拌部材にお
いては、ｔａｎδが１×１０^-3〜１×１０^-2の範囲にあ
る３種類の成型用樹脂を用いた為、現像剤が正に帯電極
性の場合には、現像剤の付着量が他の樹脂よりも多く、
しかも、現像剤収納容器に他の樹脂より現像剤の付着量
が少ないＰＳ樹脂を使用している為、現像剤収納容器内
の現像剤残量を大幅に減らすことが出来、現像剤の撹拌
・搬送性能が良好となった。以上の様に、撹拌条件がス
ライド可動式の他に、回転式の撹拌装置の場合もｔａｎ
δが当該範囲に該当する樹脂を使用した場合は良好な現
像剤排出性能を示すことが実証された。

【００４９】＜比較例１＞ 実施例１〜実施例３で使用したｔａｎδが１×１０^-3〜
１×１０^-2の範囲に含まれるＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂及
びＧＦ−Ｓｉ樹脂のサンプル片を、粒子径が８．０μｍ
の負の帯電極性を示す一成分系現像剤に接触させ、実施
例１と同様にして現像剤の付着量を測定した。尚、ここ
で使用する負の帯電極性を持つ現像剤とは、粒子径が４
０μｍ〜７５μｍ程度の鉄粉との摩擦帯電によって、負
の帯電極性を示す現像剤である。又、比較としてＰＳ樹
脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポリアセ
タール樹脂を同様に加工し、現像剤の付着量を測定し、
これらの結果を図１０に示す。

【００５０】図１０から、ＰＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＢ
Ｔ樹脂及びＧＦ−Ｓｉ樹脂は、明らかにアクリル樹脂、
ポリカーボネート樹脂及びポリアセタール樹脂に比較
し、現像剤の付着量が少なかった。又、ＰＳ樹脂に関し
ては、現像剤の帯電極性が負であっても正の時と同様に
現像剤の付着量が最も少なかった。ＰＳ樹脂等のｔａｎ
δが非常に小さいものは、現像剤の帯電極性に関係なく
現像剤を引き付ける力が弱い為であり、又、ＡＢＳ樹脂
等の属するｔａｎδの区分、ＡＢＳ樹脂等の属するｔａ
ｎδの区分及びアクリル樹脂等が属するｔａｎδの区分
では、現像剤の帯電極性が逆転すると現像剤を引き付け
る力と反発する力の逆転が起こる為である。

【００５１】更に、実施例１〜実施例３の現像剤撹拌部
材Ａ、Ｂ、Ｃ及び本比較例で使用したＰＳ樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポリアセタール樹脂
の４種類を用いて実施例１と同様な現像剤撹拌部材を作
成し、上記の負の帯電極性を持つ一成分系現像剤を使用
し、夫々の現像剤撹拌部材における現像剤の撹拌・搬送
性能を画像チェック及び現像剤収納容器中の現像剤残量
測定にて測定した。尚、撹拌板形状は肉抜き部が少ない
１−Ｓとし、この時の結果を後記表２に示す。

【００５２】後記表２から明らかな様に、現像剤の帯電
極性の逆転により、ｔａｎδが当該範囲に該当する該撹
拌部材Ａ、Ｂ及びＣについては、現像剤排出後の現像剤
収納容器中の残量測定の結果は全て適性残量内であって
問題はなかったが、画像濃度の低下不良を起こした。以
上の様に現像剤の帯電極性が負の場合は、現像剤の付着
性が良好とならず、現像剤の排出性能上、画像不良を起
こす原因となり使用出来ない。

【００５３】＜比較例２＞ 実施例１で使用したＡＢＳ樹脂からなる撹拌部材Ａを使
用し、現像剤収納容器Ｔ１及びＴ２をＰＢＴ樹脂及びポ
リカーボネート樹脂の２種類にて作成し、夫々の現像剤
の撹拌・搬送性能を画像濃度チェック及び該収納容器中
の現像剤の残量測定にて測定した。尚、実施例１と同様
に、現像剤は粒子径が８．５μｍの正の帯電極性を示す
一成分系現像剤を用い、撹拌板形状は肉抜き部が少ない
１−Ｓとした。この時の結果を後記表２に示す。

【００５４】後記表２から明らかな様に、現像剤撹拌部
材Ａを上記の２種類の該容器Ｔ１及びＴ２に組み込んだ
２種類のプロセスカートリッジに関し、画像濃度に関し
ては実施例１と同様に適正な画像濃度が得られた為、現
像剤撹拌部材Ａの現像剤の撹拌・搬送性能は問題なかっ
たが、該容器中の現像剤残量に関しては、実施例１と異
なり、適性残量より多量の現像剤が残った。該容器Ｔ１
及びＴ２の内部表面への現像剤の付着性が、実施例１で
該容器Ｔの材料に使用したＰＳ樹脂よりも、本比較例で
使用したポリカーボネート樹脂及びＰＢＴ樹脂の方が良
好な為、同じ現像剤撹拌・排出機構を使用した場合、多
量の現像剤が該容器Ｔ１及びＴ２内に付着したまま残っ
てしまうのである。

【００５５】つまり、現像剤収納容器中の現像剤残量を
出来るだけ少なくするには、ｔａｎδ１×１０^-4〜１×
１０^-3の範囲である樹脂を該容器の材料として使用する
必要があり、従って、ＰＢＴ樹脂及びポリカーボネート
樹脂を使用した本比較例では、適正な現像剤残量より多
量の現像剤が残り、現像剤を最大限有効に使用すること
が出来ないのである。

【００５６】

【表２】

【００５７】

【効果】以上説明した様に、本発明によれば、正の帯電
極性を有する一成分系現像剤を用い、特定の誘電体正接
を有する樹脂から成る現像剤撹拌部材及び特定の誘電体
正接を有する樹脂から成る現像剤収納容器を使用した場
合、プロセスカートリッジ等の狭い現像剤開口部から排
出される現像剤の排出量を一定時間に必要量だけ排出す
ることが出来、画像濃度の低下等の画質不良が発生しな
い。又、現像剤収納容器内の現像剤残量を最少限にする
ことが可能となり、従って、現像剤を最大限有効に使用
出来、廃棄物に関する地球環境問題に充分対処出来る。
更に、該撹拌部材の大型化に伴う現像剤収納容器の内容
積の減少及び不必要な現像剤の高密度充填を防ぎ、充填
コストも低下出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の一実施例を示す断面図。

【図２】現像剤収納容器の一実施例を示す斜視図。

【図３】現像剤収納容器内の現像剤撹拌部材の可動を示
す断面図。

【図４】撹拌板の一実施例を示す図。

【図５】撹拌アームの一実施例を示す図。

【図６】撹拌板の肉抜き形状の一実施例を示す図。

【図７】円筒型現像剤供給容器の一実施例を示す図。

【図８】本発明の一実施例の現像剤付着量を示すグラ
フ。

【図９】本発明の一実施例の現像剤付着量を示すグラ
フ。

【図１０】比較例の現像剤付着量を示すグラフ。

【図１１】現像剤撹拌部材の一実施例。

【符号の説明】

１：撹拌板 ２：撹拌軸 ２´：軸摺動部 ４：撹拌アーム ５：軸受け部 ７：撹拌軸稼働部 １０：充填口 Ｔ：現像剤収納容器 １２：現像剤排出部 １３：Ｔ蓋 １５：シール ９：段差 ４’：保持穴 ｌ：撹拌板の厚み １９：肉抜き部 ２０：撹拌板容積 ２１：撹拌軸 ２２：保持軸 ２３：撹拌羽根 ２５：現像剤排出口 ２７：据え置き型現像剤供給容器 ｔ：現像剤 ３０：感光体ドラム ３１：露光部 ３３：帯電ローラ ３４：現像器 ３５：転写ローラ ３６：クリーナ ３７：カセット ３８：給紙ローラ ３９：レジストロ−ラ ４０、４２：搬送ガイド ４１：定着ローラ ４３：排紙ローラ ４４：排紙部 ４５：レーザ走査光学系ユニット ４６：反射ミラー １００：装置本体 Ｚ：プロセスカートリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 110 G03G 15/08 112 - 113

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一成分系現像剤を収納し、且つ該一成分
   系現像剤を排出するための狭い開口部を有する現像剤収
   納容器と、該現像剤収納容器内に設けられ、且つ該一成
   分系現像剤を撹拌・搬送するための現像剤撹拌部材とを
   少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、 該一成分系現像剤の帯電極性が正であり、 該現像剤撹拌部材は、誘電体正接が１×１０^-3〜１×１
   ０^-2ｔａｎδの範囲である樹脂を用いて形成されてお
   り、 該現像剤収納容器は、誘電体正接が１×１０^-4〜１×１
   ０^-3ｔａｎδの範囲である樹脂を用いて形成されている
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 【請求項２】 前記現像剤撹拌部材を形成するための誘
   電体正接が１×１０^-3〜１×１０^-2ｔａｎδの範囲であ
   る樹脂が、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂又はガラスファイバ
   ー充填シリコン樹脂である請求項１に記載のプロセスカ
   ートリッジ。
3. 【請求項３】 前記現像剤収納容器を形成するための誘
   電体正接が１×１０^-4〜１×１０^-3ｔａｎδの範囲であ
   る樹脂が、ポリスチレン樹脂である請求項１又は２に記
   載のプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】 前記現像剤撹拌部材は、撹拌軸、該撹拌
   軸に接合されている撹拌アーム及び該撹拌アームに保持
   されている撹拌板を有し、且つ該撹拌軸の回転により該
   撹拌板が摺動することにより、該現像剤収納容器内に収
   納されている該一成分系現像剤を撹拌・搬送するための
   ものである請求項１乃至３のいずれかに記載のプロセス
   カートリッジ。
5. 【請求項５】 前記撹拌板は、誘電体正接が１×１０ ^-3
   〜１×１０ ^-2 ｔａｎδの範囲である樹脂を用いて形成さ
   れている請求項４に記載のプロセスカートリッジ。
6. 【請求項６】 電子写真記録装置に供給するための一成
   分系現像剤を収納し、且つ該一成分系現像剤を排出する
   ための狭い開口部を有する据え置き型の現像 剤供給容器
   と、該現像剤供給容器内に設けられ、且つ該一成分系現
   像剤を撹拌・搬送して、該現像剤供給の開口部から該電
   子写真記録装置に供給するための現像剤撹拌部材とを少
   なくとも有する据え置き型現像剤供給装置において、 該一成分系現像剤の帯電極性が正であり、 該現像剤撹拌部材は、誘電体正接が１×１０ ^-3 〜１×１
   ０ ^-2 ｔａｎδの範囲である樹脂を用いて形成されてお
   り、 該現像剤供給容器は、誘電体正接が１×１０ ^-4 〜１×１
   ０ ^-3 ｔａｎδの範囲である樹脂を用いて形成されている
   ことを特徴とする据え置き型現像剤供給装置。
7. 【請求項７】 前記現像剤撹拌部材を形成するための誘
   電体正接が１×１０ ^-3 〜１×１０ ^-2 ｔａｎδの範囲であ
   る樹脂が、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂又はガラスファイバ
   ー充填シリコン樹脂である請求項６に記載の据え置き型
   現像剤供給装置。
8. 【請求項８】 前記現像剤供給容器を形成するための誘
   電体正接が１×１０ ^-4 〜１×１０ ^-3 ｔａｎδの範囲であ
   る樹脂が、ポリスチレン樹脂である請求項６又は７に記
   載の据え置き型現像剤供給装置。
9. 【請求項９】 前記現像剤撹拌部材は、撹拌軸、該撹拌
   軸に接合された保持軸、及び該保持軸に設けられた撹拌
   羽根を有し、且つ該該撹拌軸の回転により該撹拌羽根
   が、該現像剤収納容器内に収納されている該一成分系現
   像剤を撹拌・搬送しつつ該現像剤供給容器の該開口部へ
   搬送・排出するためのものである請求項６乃至８のいず
   れかに記載の据え置き型現像剤供給装置。
10. 【請求項１０】 前記撹拌羽根は、誘電体正接が１×１
    ０ ^-3 〜１×１０ ^-2 ｔａｎδの範囲である樹脂を用いて形
    成されている請求項９に記載の据え置き型現像剤供給装
    置。