JP5240553B2 - 現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 - Google Patents
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また、請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、上記第1間隙内の現像剤を、上記現像剤担持体の表面移動に伴って上記第2間隙に進入させる際に、上記上流側磁極の発する磁力によって該第2間隙の空間内で立ち上がらせ、且つ、上記第3間隙内の現像剤を、該現像剤担持体の表面移動に伴って上記第4間隙に進入させる際に、上記下流側磁極の発する磁力によって該第4間隙の空間内で立ち上がらせるようにし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又は2の現像装置において、上記第3間隙内で上記対向部材に接触している現像剤の圧力を、上記第1間隙内で上記対向部材に接触している現像剤の圧力よりも大きくした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又は2の現像装置において、上記第3の間隙内で上記対向部材に接触している現像剤の密度を、上記第1間隙内で上記対向部材に接触している現像剤の密度よりも高くした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3又は4の現像装置において、上記第3間隙を上記第1間隙よりも小さくした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乃至5の何れかの現像装置において、現像剤を上記表面移動方向と直交する方向である直交方向に搬送しながら上記現像剤担持体に供給する供給部材を設け、且つ、上記下流側磁極と上記対向部材との対向領域における該直交方向の全域のうち、少なくとも該供給部材による現像剤搬送方向の上流側端部の領域に上記第3間隙を形成する一方で、該全域のうち、現像剤搬送方向の下流側端部の領域では、該下流側磁極の発する磁力によって穂立ちした現像剤と、該対向部材とを接触させない非接触領域とした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乃至6の何れかの現像装置において、現像剤を上記表面移動方向と直交する方向である直交方向に搬送しながら上記現像剤担持体に供給する供給部材を設け、且つ、上記第3間隙を該直交方向における現像剤搬送方向上流側から下流側に向けて徐々に大きくした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乃至7の何れかの現像装置において、上記対向部材における、上記第1間隙との対向箇所、上記第3間隙との対向箇所を、それぞれ上記現像剤担持体に向けて突出する上流側凸部、下流側凸部とするとともに、上記第2間隙との対向箇所を凹部とした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8の現像装置において、上記上流側凸部及び下流側凸部についてそれぞれ、少なくともそれらの現像剤担持体の表面移動方向における下流側端部に、該現像剤担持体の表面上で穂立ちした現像剤を接触させるようにした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8又は9の現像装置において、上記上流側凸部及び下流側凸部のうち、少なくとも何れか一方については、上記現像剤担持体との対向面を、該現像剤担持体の周面に沿って湾曲する曲面とした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乃至10の何れかの現像装置において、上記ケーシングの内外での通気を可能にする通気口を該ケーシングに設けるとともに、該通気口を通じた通気路内でトナーを捕捉するフィルターを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項1乃至11の何れかの現像装置において、上記対向部材として、上記ケーシングの内壁を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、少なくとも、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを1つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置に対して一体的に着脱可能にしたプロセスユニットにおいて、上記現像手段として、請求項1乃至12の何れかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、上記現像手段として、請求項1乃至12の何れかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項14の画像形成装置であって、上記現像装置として、上記潜像を互いに異なる色のトナーによって現像する複数のものを用い、且つ、それら現像装置が何れも、請求項1乃至11の何れかの現像装置であることを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項14又は15の画像形成装置であって、上記トナーとして、平均円形度が0.93以上、1.00以下であるもの、を用いることを特徴とするものである。
また、請求項17の発明は、請求項14乃至16の何れかの画像形成装置であって、上記トナーとして、少なくとも窒素原子を含む官能基を具備するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色税と、離型促進剤とを分散せしめたトナー材料液を、水系媒体中で架橋反応及び伸長反応させて得られたもの、を用いることを特徴とするものである。
また、請求項18の発明は、請求項14乃至17の何れかの画像形成装置であって、上記トナーとして、形状係数SF−1が100以上、180以下であり、且つ、形状係数SF−2が100以上、180以下であるもの、を用いることを特徴とするものである。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図のプリンタは、プロセスユニットとして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y,M,C,Kと記す)用の4つのプロセスユニット1Y,M,C,Kを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。Yトナー像を生成するためのプロセスユニット1Yを例にすると、これは図2に示すように、感光体2Y、帯電装置3Y、ドラムクリーニング装置5Y、現像装置10Yなどを有している。これらの各装置や感光体2Yは、図示しない共通の保持体に保持されて、1つのユニットとしてプリンタ本体に対して一体的に着脱されるようになっている。
図3は、Y用の現像装置10Yを示す拡大構成図である。同図において、マグネットロール20Yは、P1〜P5という5つの磁極を有している。P1は、現像スリーブ19Yの表面上の現像剤を現像領域で穂立ちさせるための現像磁極である。他の磁極は、この現像磁極P1から反時計回り方向にP2、P3、P4、P5という順で並んでいる。P5は、第2搬送スクリュウ15Yによって搬送される現像剤を引き寄せることで、回転する現像スリーブ19Yに汲み上げさせるための汲み上げ磁極である。このように、図示の現像装置10yにおいては、現像スリーブ19Yの周面のうち、汲み上げ磁極P5との対向箇所に対して、第2搬送スクリュウ15Y上の現像剤が供給される。
[第1実施例]
実施形態に係るプリンタにおいては、第1凹部Cと現像スリーブ19Yとの間の第2間隙内の気圧が過剰に高まって、僅かながら吹き出し気流によるトナー飛散を発生させることがあった。このトナー飛散は、先に図3に示した第2搬送スクリュウ15Yの現像剤搬送方向の上流側、即ち、図4の図示面に直交する方向における手前側において、顕著に発生した。これは、現像剤搬送方向の上流側において、帯電不良によるトナー浮遊が多く発生するからである。
図8は、第2実施例に係るプリンタのY用の現像装置10Yにおけるケーシング21Yの上壁を示す縦断面図である。図示のように、第2凸部Dは、現像剤搬送方向Xの上流側から下流側に向けて高さが徐々に小さくなっている。これにより、第3間隙(G3)は、現像剤搬送方向Xの上流側から下流側に向けて徐々に大きくなっている。かかる構成では、第3間隙内における現像剤の圧力を現像剤搬送方向Xの上流側から下流側に向けて徐々に小さくしている。帯電不良による浮遊トナーが発生する現像剤搬送方向Xの上流側において、現像剤の圧力をより大きくすることで、第4間隙から第2間隙への浮遊トナーの移動をより抑える。この一方で、浮遊トナーの比較的少ない現像剤搬送方向Xの下流側では、第3間隙内の現像剤の圧力をより小さくすることで、第2間隙から第4間隙への気流の流れを促す。これにより、第2間隙内での気圧の過剰な高まりを回避することで、第2間隙内での気圧の過剰な高まりによる吹き出し気流の発生を回避することができる。
図9は、第1変形例に係るプリンタのY用の現像装置10Yを示す拡大構成図である。また、図10は、第1変形例に係るプリンタにおける現像装置10Yのケーシング21Yの上壁と、現像ロール18Yとを拡大して示す部分拡大図である。また、図11は、第1変形例に係るプリンタにおける現像装置10Yを長手方向の全域で眺める方向から示した側面図である。
図12は、第2変形例に係るプリンタのY用の現像装置10Yを示す拡大構成図である。また、図13は、第2変形例に係るプリンタにおける現像装置10Yのケーシング21Yの上壁と、現像ロール18Yとを拡大して示す部分拡大図である。また、図14は、第2変形例に係るプリンタにおける現像装置10Yを長手方向の全域で眺める方向から示した側面図である。
2Y,M,C,K:感光体(潜像担持体)
10Y:現像装置
13Y:第2剤収容部(現像剤収容部)
15Y:第2搬送スクリュウ(供給部材)
17Y:ドクターブレード(規制部材)
18Y:現像ロール(現像剤担持体)
19Y:現像スリーブ(現像剤担持体の周面)
20Y:マグネットロール
21Y:ケーシング
P1:現像磁極
P2:上流側磁極(搬送磁極)
P3:下流側磁極(搬送磁極)
G1:第1間隙
G3:第3間隙
G5:第5間隙
G7:第7間隙
B:第1凸部(対向部材)
C:第1凹部(対向部材)
D:第2凸部(対向部材)
E:第2凹部(対向部材)
F:第3凸部(対向部材)
H:第3凹部(対向部材)
I:第4凸部(対向部材)
J:第4凹部(対向部材)
X:現像剤搬送方向
Claims (18)
- 複数の磁極を具備し、それら磁極によって発せられる磁力により、トナーと磁性キャリアとを含有する現像剤を自らの移動する表面に担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体を内包しつつ、該現像剤担持体の表面の一部を、自らの開口を通して外部に露出させるケーシングと、該現像剤担持体の表面のうち、該開口を通して該ケーシングの外部に露出している露出箇所よりも該現像剤担持体の表面移動方向下流側の箇所であって、且つ該ケーシングの外部で担持していた現像剤をそのまま担持し続ける箇所である剤担持維持箇所、に対向する対向部材とを具備する現像装置において、
複数の上記磁極の一部として、現像剤を上記剤担持維持箇所で搬送するために該剤担持維持箇所の上に磁界を形成する少なくとも2つの搬送磁極を該表面移動方向に並べて設けるとともに、
それら搬送磁極のうち、他の搬送磁極よりも上記表面移動方向の上流側に位置する搬送磁極である上流側磁極の発する磁力によって該現像剤担持体上で穂立ちした現像剤に対して、第1間隙を介して対向部材を対向させながら、該現像剤を該対向部材に接触させ、
該第1間隙よりも該表面移動方向の下流側に存在する現像剤に対して、第2間隙を介して対向部材を対向させながら、該現像剤と該対向部材との間に空間を形成し、
該第2間隙における該表面移動方向の下流端付近で、該上流側磁極よりも該表面移動方向の下流側に位置する搬送磁極である下流側磁極、の発する磁力によって穂立ちした現像剤に対して、第3間隙を介して対向部材を対向させながら、該現像剤を該対向部材に接触させ、
該第3間隙よりも該表面移動方向の下流側に存在する現像剤に対して、第4間隙を介して対向部材を対向させながら、該現像剤と該対向部材との間に空間を形成したことを特徴とする現像装置。 - 請求項1の現像装置において、
上記第1間隙内の現像剤を、上記現像剤担持体の表面移動に伴って上記第2間隙に進入させる際に、上記上流側磁極の発する磁力によって該第2間隙の空間内で立ち上がらせ、
且つ、上記第3間隙内の現像剤を、該現像剤担持体の表面移動に伴って上記第4間隙に進入させる際に、上記下流側磁極の発する磁力によって該第4間隙の空間内で立ち上がらせるようにしたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1又は2の現像装置において、
上記第3間隙内で上記対向部材に接触している現像剤の圧力を、上記第1間隙内で上記対向部材に接触している現像剤の圧力よりも大きくしたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1又は2の現像装置において、
上記第3の間隙内で上記対向部材に接触している現像剤の密度を、上記第1間隙内で上記対向部材に接触している現像剤の密度よりも高くしたことを特徴とする現像装置。 - 請求項3又は4の現像装置において、
上記第3間隙を上記第1間隙よりも小さくしたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至5の何れかの現像装置において、
現像剤を上記表面移動方向と直交する方向である直交方向に搬送しながら上記現像剤担持体に供給する供給部材を設け、
且つ、上記下流側磁極と上記対向部材との対向領域における該直交方向の全域のうち、少なくとも該供給部材による現像剤搬送方向の上流側端部の領域に上記第3間隙を形成する一方で、該全域のうち、現像剤搬送方向の下流側端部の領域では、該下流側磁極の発する磁力によって穂立ちした現像剤と、該対向部材とを接触させない非接触領域としたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至6の何れかの現像装置において、
現像剤を上記表面移動方向と直交する方向である直交方向に搬送しながら上記現像剤担持体に供給する供給部材を設け、
且つ、上記第3間隙を該直交方向における現像剤搬送方向上流側から下流側に向けて徐々に大きくしたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至7の何れかの現像装置において、
上記対向部材における、上記第1間隙との対向箇所、上記第3間隙との対向箇所を、それぞれ上記現像剤担持体に向けて突出する上流側凸部、下流側凸部とするとともに、上記第2間隙との対向箇所を凹部としたことを特徴とする現像装置。 - 請求項8の現像装置において、
上記上流側凸部及び下流側凸部についてそれぞれ、少なくともそれらの現像剤担持体の表面移動方向における下流側端部に、該現像剤担持体の表面上で穂立ちした現像剤を接触させるようにしたことを特徴とする現像装置。 - 請求項8又は9の現像装置において、
上記上流側凸部及び下流側凸部のうち、少なくとも何れか一方については、上記現像剤担持体との対向面を、該現像剤担持体の周面に沿って湾曲する曲面としたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至10の何れかの現像装置において、
上記ケーシングの内外での通気を可能にする通気口を該ケーシングに設けるとともに、該通気口を通じた通気路内でトナーを捕捉するフィルターを設けたことを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至11の何れかの現像装置において、
上記対向部材として、上記ケーシングの内壁を用いたことを特徴とする現像装置。 - 少なくとも、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを1つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置に対して一体的に着脱可能にしたプロセスユニットにおいて、
上記現像手段として、請求項1乃至12の何れかの現像装置を用いたことを特徴とするプロセスユニット。 - 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項1乃至12の何れかの現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項14の画像形成装置であって、
上記現像装置として、上記潜像を互いに異なる色のトナーによって現像する複数のものを用い、且つ、それら現像装置が何れも、請求項1乃至11の何れかの現像装置であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項14又は15の画像形成装置であって、
上記トナーとして、平均円形度が0.93以上、1.00以下であるもの、を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項14乃至16の何れかの画像形成装置であって、
上記トナーとして、少なくとも窒素原子を含む官能基を具備するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色税と、離型促進剤とを分散せしめたトナー材料液を、水系媒体中で架橋反応及び伸長反応させて得られたもの、を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項14乃至17の何れかの画像形成装置であって、
上記トナーとして、形状係数SF−1が100以上、180以下であり、且つ、形状係数SF−2が100以上、180以下であるもの、を用いることを特徴とする画像形成装置。
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