JP3150821B2 - プロセスカートリッジ及び据え置き型現像剤供給装置装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真の現像装置に
係り、特に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部材のプリンタ
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収納容器よ
り、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、現像剤の収納部
より露光・定着部側へ順次必要量を排出する様、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、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、最近の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１ｋｇ
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、スライド可動式のも
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も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おり、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し、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や
プロセスカートリッジの交換回数が減り、１枚あたりの
コピーコストが低下する。従って、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。

【０００８】上述の様な現像剤の高密度充填対応によ
り、現像剤収納容器内の現像剤充填量の増加によって現
像剤撹拌部材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、現像剤撹拌部材につ
いても撹拌羽根及び撹拌板の厚みや長さ等が増大し、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場合、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
の画質不良が発生し、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、いわゆる現像剤残量が多く、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
に現像剤撹拌部材を高速度で稼動させた場合、該撹拌部
材に高トルクがかかり、該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、現像剤のより高密度な充填となる
悪循環が生じる為、充填装置への負担増加及び充填タク
トの低下が問題となり、充填コストもアップしてしまう
という問題点があった。

【００１０】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
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。

【００１１】

【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、負帯電性の一成分
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おり、該現像剤撹拌部材は、誘
電体正接が１×１０^-2〜１×１０^-1ｔａｎδ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、及び電子写真記録装置に供給するため
の負帯電性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
形成されており、該現像剤撹拌部材は、誘電体正接が１
×１０ ^-2 〜１×１０ ^-1 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。

【００１２】

【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、現像剤の帯電性が負である
時、誘電体正接の範囲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
良好な撹拌部材によって、付着量の少ない容器からの現
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。

【００１３】この理由は、次の様に考えられる。誘電率
とは、絶縁体に直流電流をかけると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いうが、交流電圧を加えた場合は、
電圧と電流の位相差は理想上９０°では電力損失が起こ
らずに、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。

【００１４】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^-4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、現像剤の帯電性が負の場
合、現像剤撹拌部材の樹脂材料である誘電体正接が所定
の範囲にある樹脂は現像剤を引き付ける力が大きく、し
かるに現像剤付着量も多くなる。一方、現像剤収納容器
に用いられる誘電体正接が所定の範囲にある樹脂は、現
像剤を反発する力が大きく、しかるに現像剤の付着量が
少ないことが確認された。

【００１５】本発明では、現像剤が負に帯電している場
合は、誘電体正接が１×１０^-2〜１×１０^-1ｔａｎδの
範囲にある樹脂を用いて現像剤撹拌部材を作成し、一
方、誘電体正接が１×１０^-4〜１×１０^-3ｔａｎδの範
囲にある樹脂を用いて現像剤収納容器を作成することに
より、現像剤が該撹拌部材に付着しつつ、現像剤を撹拌
・搬送出来る量が他の樹脂からなる部材の場合よりも多
く、現像剤の排出量の増大、更に現像剤収納容器内の現
像剤残量を最小限にすることが出来、現像剤が最大限有
効に使用され、廃棄物に関する地球環境問題にも十分対
処することが出来る。

【００１６】従って、現像剤撹拌部材を大型化する必要
なく、プロセスカートリッジ等の狭い現像剤開口部から
排出される現像剤を、一定時間に必要量排出することが
出来、画像濃度の低下等の画質不良が発生しない。更
に、該撹拌部材の大型化を防ぐことで、現像剤収納容器
の内容積の減少及び大型化に伴う現像剤の不必要な高密
度充填を防ぎ、充填コストの低下が出来るのである。
尚、本発明で使用する負の帯電性を持つ現像剤には、ト
ナーのみからなる一成分系現像剤を使用することとし、
鉄粉との摩擦帯電によって負の帯電性を示す。この鉄粉
の粒子径は４０μｍ〜７５μｍ程度が望ましい。

【００１７】

【実施例】以下に、プロセスカートリッジ及び据え置き
型現像剤供給装置装置の実施例及び比較例を図面を基に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。実施例１ 本実施例の現像剤撹拌部材Ａは、図１に示す様な本発明
の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からなる。該撹拌部材Ａは、図２に示す様な現像剤
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。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。

【００１８】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レンズ及び倒れ補正レンズ
等からなっている。そして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３
０の露光部３１に走査する。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３０の感光面走査前の所定位置にレーザ光
を検出する不図示のビームディテクタが配置されてお
り、生成されたＢＤ信号に同期してビデオ信号を送る。

【００１９】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。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
の現像剤画像を転写され、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。

【００２０】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、本実施例の現像剤撹拌
部材Ａについて、更に詳しく説明する。図２において、
該カートリッジＺの現像剤収納容器Ｔは、撹拌板１、撹
拌軸２及び撹拌アーム４からなる現像剤撹拌部材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。更
に、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。

【００２１】該カートリッジＺを装置本体１００に装着
し、その後現像剤ｔを感光体ドラム３０側に排出するこ
とが出来る様に該シール１５を開封する。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の形状等により現像剤の排
出量は規制される。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。

【００２２】又、該撹拌板１の厚さｌ（エル）は、現像
剤収納容器Ｔが現像剤の高密度充填に対応出来る様に出
来るだけ薄くして、内容積を最大限確保出来る様にす
る。但し、図６にも示す様に、現像剤ｔの撹拌・搬送時
に高トルクがかかる為、該撹拌板１の肉抜き部１９を設
け、撹拌板容積２０を少なくすると同時に厚さｌ（エ
ル）も撹拌時のトルクに耐え、しかも出来るだけ薄くな
る様に作成する。撹拌アーム４は、撹拌軸２に接合され
ており、先端部に撹拌板１を保持する保持穴４’を設け
る。

【００２３】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。ところで現像剤収納
容器Ｔは、装置本体１００のコンパクト化に伴うプロセ
スカートリッジＺ自体の軽量及び小型化により、現像剤
排出部が狭くなり、該収納容器Ｔの内容積も減少する傾
向にある。一方、現像剤ｔを高密度充填し、出来るだけ
該カートリッジＺの交換回数を減らして、廃棄されるカ
ートリッジ量を減少させる、いわゆる廃棄に関する地球
環境問題がクローズアップされてきている。

【００２４】従って、該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。上記の該撹拌部材への高ト
ルクに対応する為、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。一方、現像剤の撹拌・搬送性能を高める為に、上
記成型用樹脂の中で最適な樹脂を選択する必要がある。
ここで、後記表１に誘電体正接が、１×１０^-4〜１×１
０^-3ｔａｎδ、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
型用樹脂に区分した表を示す。

【００２５】後記表１を基に、ｔａｎδの値が１×１０
^-2〜１×１０^-1に含まれる、機械的物性が良好なアクリ
ル樹脂の表面が平滑なサンプル片を、粒子径が６．５μ
ｍ及び８．０μｍの負の帯電性を持つ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。
尚、該サンプル片の現像剤付着方法としては、先ず、容
器に充填された現像剤に該サンプル片を挿入し、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（ｍｇ）／付着面
積（ｃｍ²）を算出した。

【００２６】又、比較としてｔａｎδの値が他の２つの
区分に族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）、ポリブ
チレンテレフタレート（以下、ＰＢＴ樹脂と略す）又は
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）を夫々同様に加工し、現像剤の付着量を測
定した。結果を図８及び図９に示す。

【００２７】図８及び図９の結果より、アクリル樹脂
は、明らかにＰＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂及びＧ
Ｆ−Ｓｉ樹脂に比較し、現像剤の付着量が多かった。こ
の原因は、負の帯電性の現像剤が、ｔａｎδ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、
付着量が多くなる為である。以上の様に、ｔａｎδが当
該範囲に該当する場合、現像剤の付着量が多いことが実
証された。一方、誘電体正接が１×１０^-4〜１×１０^-3
ｔａｎδの範囲であるＰＳ樹脂は、他の成型用樹脂を比
較した場合、最も現像剤の付着量が少なかった。

【００２８】この原因は、負の帯電性の現像剤が、ｔａ
ｎδが当該範囲に属する成型用樹脂の表面上で電荷的に
反発し、付着量が少なくなる為である。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
上述のアクリル樹脂を押し出し成型法等により一体成型
するか、又は該アクリル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、又は該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。

【００２９】以上の様に作成される本実施例の現像剤撹
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
の大なるもの１−Ｓ及び小なるもの１−Ｔを作成し、夫
々の現像剤の撹拌・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８．０μｍの負の帯電性を持
つ一成分系現像剤を使用した。結果を後記表２に示す。
後記表２より明らかな様に、１−Ｓ及び１−Ｔ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。

【００３０】更に、該撹拌部材Ａを作動させ現像剤ｔを
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
幅に少なかった。以上の様に、本実施例の現像剤撹拌部
材Ａを用いた場合、誘電体正接が１×１０^-2〜１×１０
^-1ｔａｎδにある成型用樹脂を使用しており、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。

【００３１】又、現像剤収納容器Ｔを、誘電体正接が１
×１０^-4〜１×１０^-3ｔａｎδにある成型用樹脂を用い
て作成しているので、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、現像剤が最大限有効に使用さ
れ、廃棄物に関する地球環境問題に対処することが出来
る。更に、該撹拌板容積２０を減少することで、現像剤
撹拌部材の大型化による現像剤収納部Ｔの内容積の減少
及び大型化に伴う現像剤の不必要な高密度充填を防ぎ、
充填コストも低下することが出来る。

【００３２】

【表１】表１ 代表的な成形用樹脂と誘電正接

【００３３】実施例２ 次に、本発明の第２の実施例について説明する。本実施
例の現像剤撹拌部材Ｂ及び本発明のプロセスカートリッ
ジは、実施例１と同様の形状及びサイズにて作成され
る。該撹拌部材Ｂの材質としては、誘電体正接が１×１
０^-2〜１×１０^-1ｔａｎδに含まれるポリカーボネート
樹脂を使用する。先ず、実施例１と同様に、ポリカーボ
ネート樹脂の表面が平滑なサンプル片を、粒子径が６．
５μｍ及び８．０μｍの負の帯電性を持つ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。該サンプル片の付着方法は実施例１と同様とした。
結果を図８及び図９に示す。図８及び図９の結果より明
らかな様に、ポリカーボネート樹脂はＰＳ樹脂、ＡＢＳ
樹脂、ＰＢＴ樹脂及びＧＦ−Ｓｉ樹脂に比較し、現像剤
の付着量が多かった。

【００３４】実施例１と同様な理由で上記の結果が説明
され、ｔａｎδが当該範囲に該当する場合、現像剤の付
着量が多いことが実証された。上記のポリカーボネート
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２種類の撹拌板にて作成し、又、ＰＳ樹脂を用
いて現像剤収納容器Ｔを作成後、夫々の現像剤の撹拌・
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８．０μｍの負の帯電性を持
つ一成分系現像剤を使用した。結果を後記表２に示す。

【００３５】後記表２から明らかな様に、１−Ｓ及び１
−Ｔ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、現像剤残量も実施例１と同様に、適性残
量より大幅に少なかった。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
残量を大幅に少なくすることが出来た。更に、該撹拌部
材の大型化及び大型化に伴う現像剤の不必要な高密度充
填を防ぎ、充填コストの低下も出来た。

【００３６】実施例３ 次に、本発明の第３の実施例について説明する。本実施
例の現像剤撹拌部材Ｃ及び本発明のプロセスカートリッ
ジは、実施例１と同様の形状及びサイズにて作成され
る。該撹拌部材Ｃの材質としては、誘電体正接が１×１
０^-2〜１×１０^-1ｔａｎδに含まれるポリアセタール樹
脂の表面が平滑なサンプル片を、粒子径が６．５μｍ及
び８．０μｍの負の帯電性を持つ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。該サ
ンプル片の付着方法は実施例１と同様とした。結果を図
８及び図９に示す。図８及び図９の結果より明らかな様
に、ポリアセタール樹脂はＰＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＢ
Ｔ樹脂及びＧＦ−Ｓｉ樹脂に比較し、現像剤付着量が多
かった。

【００３７】実施例１と同様な理由で上記の結果が説明
され、ｔａｎδが当該範囲に該当する場合、現像剤の付
着量が多いことが実証された。上記のポリアセタール樹
脂を用いて、本発明の現像剤撹拌部材Ｃを実施例１と同
様に１−Ｓ及び１−Ｔの２種類の容積を持つ撹拌板を作
成し、夫々の現像剤の撹拌・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
８．０μｍの負の帯電性を持つ一成分系現像剤を使用し
た。結果を後記表２に示す。後記表２から明らかな様
に、１−Ｓ及び１−Ｔ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、現像剤残量も実施例１
と同様に適性残量より大幅に少なかった。

【００３８】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、しかも現像剤残量を大幅に減
らすことが出来た。又、撹拌部材の大型化及び大型化に
伴う現像剤の不必要な高密度充填を防ぎ、充填コストの
低下が可能となった。

【００３９】実施例４ 次に、本発明の第４の実施例について説明する。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現
像剤の撹拌・搬送部材とする。該撹拌部材Ｄは、図１１
に示す様に撹拌軸２１、撹拌軸２１の両端に接合された
２本の保持軸２２及び撹拌羽根２３からなる。図７に示
す様に、該撹拌部材Ｄを回転させることにより、撹拌羽
根２３が現像剤ｔを撹拌・搬送しつつ現像剤排出口２５
へ搬送・排出する。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。

【００４０】該撹拌羽根２３を実施例１〜実施例３で使
用したアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポリア
セタール樹脂を用いて従来の形状及びサイズにて作成
し、又、ＰＳ樹脂を用いて現像剤供給容器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８．０μｍの負の帯電
性を持つ一成分系現像剤を使用した。結果を後記表２に
示す。後記表２より、上述の３種類の成型用樹脂を用い
た該撹拌羽根２３を用いた該撹拌部材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、現像剤残量を大幅に減らすことが
出来ることが実証された。

【００４１】現像剤の帯電性が負である場合、１×１０
^-2〜１×１０^-1ｔａｎδの範囲である上述の３種類の成
型用樹脂を用いると、現像剤の付着量が他の樹脂より多
く、しかも他の樹脂より現像剤の付着量が少ないＰＳ樹
脂を用いて、該容器２７を作成しているので、現像剤残
量を大幅に減らすことが出来、従って現像剤の撹拌・搬
送性能が良好となった。以上の様に、撹拌条件がスライ
ド稼動式の他に、回転式の撹拌部材の場合もｔａｎδが
当該範囲に該当する樹脂を使用すると良好な現像剤排出
性能を示すことが実証された。

【００４２】比較例 次に本発明の第１の比較例を説明する。実施例１〜実施
例３で使用したｔａｎδが１×１０^-2〜１×１０^-1の範
囲に含まれるアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂又は
ポリアセタール樹脂のサンプル片を、粒子径が８．０μ
ｍの正の帯電性を示す一成分系現像剤に接触させ、現像
剤付着量を測定した。尚、ここで使用する正の帯電性を
持つ現像剤とは、粒子径が４０μｍ〜７５μｍ程度の鉄
粉との摩擦帯電によって、正の帯電性を示す現像剤であ
る。又、比較としてＰＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂
又はＧＦ−Ｓｉ樹脂を同様に加工し、現像剤の付着量を
測定した。該サンプル片の付着方法は実施例１と同様と
した。結果を図１０に示す。

【００４３】図１０より、ＰＳ樹脂、アクリル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂又はポリアセタール樹脂を用いたサ
ンプル片は明らかにＡＢＳ樹脂、ＰＢＴ樹脂又はＧＦ−
Ｓｉ樹脂を用いたサンプル片に比較して、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
電性が正であっても最も現像剤付着量が少なかった。

【００４４】本比較例で用いたＰＳ樹脂等の様にｔａｎ
δが非常に小さいものは、現像剤の帯電性に関係なく現
像剤を引き付ける力が弱く、又、アクリル樹脂等の属す
る区分とＡＢＳ樹脂等が属する区分では、現像剤の帯電
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。更に、本発明の現像剤撹拌部材
Ａ、Ｂ、Ｃ及び上記した他の４種類の樹脂を用いて実施
例１と同様な現像剤撹拌部材を作成し、上記の正の帯電
性を持つ一成分系現像剤を使用し、夫々の現像剤撹拌・
搬送性能を画像濃度チェック及び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
た。結果を後記表２に示す。

【００４５】後記表２から明らかな様に、現像剤の帯電
性の逆転により、ｔａｎδが当該範囲に該当する樹脂を
使用した該撹拌部材Ａ、Ｂ又はＣは、現像剤排出後の現
像剤残量測定の結果、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
現像剤の帯電性が正の場合は、該撹拌部材に対する現像
剤の付着性が良好とならず、現像剤排出性能上、画像不
良を起こす原因となり使用出来ない。

【００４６】比較例２ 次に、本発明の第２の比較例を説明する。実施例１で使
用したアクリル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、夫々の現像剤撹拌・搬
送性能を画像濃度チェック及び現像剤残量測定にて測定
した。尚、実施例１と同様に、現像剤は粒子径が８．０
μｍの負の帯電性を示す一成分系現像剤を使用し、撹拌
板形状は肉抜き部が少ない１−Ｓとした。結果を後記表
２に示す。

【００４７】後記表２から明らかな様に、該撹拌部材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、撹拌部材Ａ
の現像剤の撹拌・搬送性能は問題なかったが、該容器内
の現像剤残量に関しては、実施例１と異なり、適性残量
より多く現像剤が残った。この原因は、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、ポリカーボネー
ト樹脂及びＰＢＴ樹脂の方が良好な為、同じ現像剤の撹
拌・排出機構を使用した場合、該容器Ｔ１及びＴ２内に
付着したまま残ってしまう現像剤の量が多い為である。
つまり、現像剤残量を出来るだけ少なくするには、ｔａ
ｎδが１×１０^-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、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
像剤残量より多く現像剤が残り、現像剤を最大限有効に
使用することが出来なかった。

【００４８】

【表２】表２ 実施例及び比較例の評価結果

【００４９】

【効果】本発明のプロセスカートリッジ及び据え置き型
現像剤供給装置装置を使用した場合、現像剤撹拌部材を
大型化することななく、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排出するこ
とが出来、画像濃度の低下等が発生しない優れた画質を
得ることが出来る。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であり、従って、現像剤を最
大限有効に使用することが出来、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を
防ぐことで、現像剤収納容器の内容積の減少及び現像剤
の不必要な高密度充填を防ぎ、充填コストの低下が可能
となる。

【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稼動を示
す断面図。

【図４】撹拌板の一実施例。

【図５】撹拌アームの一実施例。

【図６】撹拌板の肉抜き形状の一実施例。

【図７】円筒型現像剤供給容器の一実施例。

【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´……軸集合部 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 ３８……給紙ローラ ３９……レジストローラ 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】 負帯電性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お
   り、 該現像剤撹拌部材は、誘電体正接が１×１０^-2〜１×１
   ０^-1ｔａｎδ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】 該現像剤撹拌部材を形成するための誘電
   体正接が１×１０^-2〜１×１０^-1ｔａｎδの範囲である
   樹脂がアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂又はポリア
   セタール樹脂である請求項１に記載のプロセスカートリ
   ッジ。
3. 【請求項３】 該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^-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】 該現像剤撹拌部材は、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１項に記載のプロセ
   スカートリッジ。
5. 【請求項５】 該撹拌板は、誘電体正接が１×１０ ^-2 〜
   １×１０ ^-1 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負帯
   電性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お
   り、 該現像剤撹拌部材は、誘電体正接が１×１０ ^-2 〜１×１
   ０ ^-1 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】 該現像剤撹拌部材を形成するための誘電
   体正接が１×１０ ^-2 〜１×１０ ^-1 ｔａｎδの範囲である
   樹脂がアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂又はポリア
   セタール樹脂である請求項６に記載の据え置き型現像剤
   供給装置。
8. 【請求項８】 該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】 該現像剤撹拌部材は、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１
   項に記載の据え置き型現像剤供給装置。
10. 【請求項１０】 該撹拌羽根は、誘電体正接が１×１０
    ^-2 〜１×１０ ^-1 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。