JP6494317B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
磁性現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包される磁界発生手段と、
前記現像剤担持体の表面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材が設けられ、開口を有する現像室と、
磁性現像剤を収容する収容室と、
前記収容室内に設けられ、前記開口を通じて前記収容室に収容される磁性現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材と、を備え、
像担持体上の磁性現像剤が被転写材に転写された後、前記像担持体上に残留した磁性現像剤を前記収容室に回収する現像装置であって、
前記現像室の底部が前記収容室の底部よりも鉛直方向の上方に位置し、
前記現像剤担持体のうち前記規制部材が当接する当接部が前記開口に対して鉛直方向の直上に位置し、
前記開口の下端部を通る鉛直方向に伸びる仮想線と前記現像剤担持体の表面とが交わる交点が、前記現像剤担持体の表面における鉛直方向の下端部と、前記現像剤担持体の表面における前記規制部材との当接部との間に位置し、
前記交点において、前記磁界発生手段によりスリーブの表面に形成される磁束密度Bの関係が、|Br|を磁束密度Bのうち前記スリーブの表面に対する垂直成分の大きさ、|Bθ|を磁束密度Bのうち前記スリーブの表面に対する水平成分の大きさ、としたときに、
|Br|<|Bθ|
を満たすことを満たすことを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の現像装置は、
磁性現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包される磁界発生手段と、
前記現像剤担持体の表面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材が設けられ、開口を有する現像室と、
磁性現像剤を収容する収容室と、
前記収容室内に設けられ、前記開口を通じて前記収容室に収容される磁性現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材と、を備え、
像担持体上の磁性現像剤が被転写材に転写された後、前記像担持体上に残留した磁性現像剤を前記収容室に回収する現像装置であって、
前記現像室の底部が前記収容室の底部よりも鉛直方向の上方に位置し、
前記現像剤担持体のうち前記規制部材が当接する当接部が前記開口に対して鉛直方向の直上に位置し、
前記収容室の内壁面には、前記開口よりも鉛直方向の下方に位置し、前記開口の下端部に連なり、前記現像剤担持体と交わる方向に延びる壁面領域が形成されており、
前記壁面領域の面に沿って前記開口の下端部から前記現像剤担持体と交わるように延ばした仮想線と前記現像剤担持体の表面とが交わる交点が、前記現像剤担持体の表面における鉛直方向の下端部と、前記現像剤担持体の表面における前記規制部材との当接部との間に位置し、
前記交点において、前記磁界発生手段により前記現像剤担持体の表面に形成される磁束密度Bの関係が、|Br|を磁束密度Bのうち前記現像剤担持体の表面に対する垂直成分の大きさ、|Bθ|を磁束密度Bのうちスリーブの表面に対する水平成分の大きさ、としたときに、
|Br|<|Bθ|
を満たすことを特徴とする。
画像形成を行う画像形成装置の本体に着脱可能に設けられるプロセスカートリッジであって、
上記の現像装置と、
前記現像剤担持体により磁性現像剤が供給されることにより、表面に担持される静電潜像が現像され、表面に現像剤像が形成される像担持体と、
を有することを特徴とする。
上記の現像装置、上記のプロセスカートリッジのうちの少なくとも1つを有し、
被転写材に画像を形成することを特徴とする。
詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
<画像形成装置の全体構成の概略>
まず、図2を参照して、本実施例に係る画像形成装置の全体構成の概略について説明する。図2は、本実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。本実施例においては、画像形成装置として、転写式電子写真プロセスを利用するモノクロレーザプリンタについて説明する。
なお、現像装置3の構成の詳細については後述する。
次に、図2を参照して、画像形成プロセスの概要について説明する。まず、プリント信号が画像形成装置本体のコントローラに入力されると、画像形成装置は画像形成動作を開始する。そして、所定のタイミングで各駆動部が動き出し電圧が印加される。回転駆動された感光ドラム1は、帯電ローラ2によって一様に帯電される。一様に帯電された感光ドラム1は、スキャナユニット4からのレーザ光Lにより露光され、その表面に静電潜像が形成される。その後、この静電潜像は、現像ローラ31によってトナー(現像剤)が供給されて、トナー像(現像剤像)として可視化される。
次に、本実施例における、クリーナレスシステムについて詳細に説明する。本実施例では、転写されずに感光ドラム1上に残留した転写残トナーを感光ドラム1上から除去するクリーニング部材を設けない、いわゆるクリーナレスシステムを採用している。
次に、図1を参照して、上記のようなクリーナレスシステムを採用した場合に生じる課題を抑制するための、本実施例に係る現像装置の詳細について説明する。図1は、本実施例に係る現像装置の構成を示す概略断面図である。
トナー凝集度は、パウダーテスター(ホソカワミクロン社製)を用いて測定した。パウダーテスターに上から200メッシュ(目開き77μm、ワイヤー径50μm)、373メッシュ(目開き38μm、ワイヤー径30μm)、635メッシュ(目開き20μm、ワイヤー径20μm)、の順でフルイを3段重ねてセットした。そして、秤取した試料2gを静かにフルイの上にのせ、振幅1.5mmで振動を5秒間与え、各フルイ上に残ったトナーの重さを測定し、下式に従ってトナー凝集度を算出した。
また、使用するトナーは、粉砕トナーではなく、平均円形度が0.93以上の重合トナ
ーが好ましい。円形度の測定方法は以下に示す。
粒子の円形度を算出する。
次に、図1、図3を参照して、実施例1の特徴である紙粉対応構成について説明する。図3は、実施例1における現像装置内のトナーの動きを示す図である。実施例1に係る現像装置3において、現像室301とトナー収容室300とが開口Qを通じて繋がっている。そして、トナー搬送部材34によってトナー収容室300内のトナーが開口Qを通じて現像室301に搬送される構成となっている。
ナス側の放電を受けることでネガ極性となる。ネガ極性に帯電した紙粉は、現像部aで現像スリーブ31に電気的に回収される(矢印D1→D2)。
って紙粉とトナーが分離しやすくなる。また、凝集度が低いトナーは、高い流動性により現像室とトナー収容室300の間の循環が活発になり、紙粉をトナー収容室300に搬送しやすくなる。このように、凝集度が低く、球形度の高いトナーを用いることで、実施例1の紙粉対応構成の効果を発揮しやすくなった。
次に、図6を参照して、実施例2について説明する。図6(a)は、実施例2の規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図であって、図6(b)は実施例2の変形例2の規制ブレードと現像スリーブとの当接状態及び当接圧の分布を示す概略図である。実施例2及び変形例2に係る現像装置の構成は、規制ブレードの構成が異なることを除いて同様であるため、同一の構成については同一の符号を用いてその説明は省略する。
図8、図9、図10を参照として、実施例3について説明する。実施例3に係る現像装置の構成は、マグネット32の配置構成とトナー収容室300との位置関係に特徴があり、実施例1、2と同一の構成については同一の符号を用いてその説明は省略する。
現像スリーブ31と略同心の円筒体であるため、現像スリーブ31の表面位置及び表面位置における法線方向の磁束密度を周方向においてすべての位置で測定することができる。得られた周方向の磁束密度データより各位置のピーク強度を求め、Brとした。即ち、Brは現像スリーブ31表面における磁束密度の垂直方向成分である。次に上述のようにスリーブに対して直角に配置したプローブを、スリーブに対するプローブ先端の向きを現像スリーブ31の周方向の接線方向に90度回転させた配置とし固定する。この状態で、マグネット32を回転させ、現像スリーブ31の表面位置における接線方向の磁束密度を測定した。同様に得られた周方向の磁束密度データより各位置のピーク強度を求めBθとした。即ち、Bθは現像スリーブ31表面における磁束密度の水平方向成分である。
また、図9(b)に示すように、本実施例では交点q、q2の位置で|Br|<|Bθ|となるように設定している。すなわち、交点q、q2は、図9(b)において|Br|=|Bθ|となる|Br|と|Bθ|との交点u1、u2の間に位置する。この関係の領域では、水平磁界が支配的となる、即ちトナーが現像スリーブ31の回転により運ばれやすくなる。逆に|Br|>|Bθ|の場合は垂直磁界が支配的な領域となるため、現像スリーブ31表面にトナー溜りができやすくなる。
Claims (9)
- 磁性現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包される磁界発生手段と、
前記現像剤担持体の表面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材が設けられ、開口を有する現像室と、
磁性現像剤を収容する収容室と、
前記収容室内に設けられ、前記開口を通じて前記収容室に収容される磁性現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材と、を備え、
像担持体上の磁性現像剤が被転写材に転写された後、前記像担持体上に残留した磁性現像剤を前記収容室に回収する現像装置であって、
前記現像室の底部が前記収容室の底部よりも鉛直方向の上方に位置し、
前記現像剤担持体のうち前記規制部材が当接する当接部が前記開口に対して鉛直方向の直上に位置し、
前記開口の下端部を通る鉛直方向に伸びる仮想線と前記現像剤担持体の表面とが交わる交点が、前記現像剤担持体の表面における鉛直方向の下端部と、前記現像剤担持体の表面における前記規制部材との当接部との間に位置し、
前記交点において、前記磁界発生手段によりスリーブの表面に形成される磁束密度Bの関係が、|Br|を磁束密度Bのうち前記スリーブの表面に対する垂直成分の大きさ、|Bθ|を磁束密度Bのうち前記スリーブの表面に対する水平成分の大きさ、としたときに、
|Br|<|Bθ|
を満たすことを特徴とする現像装置。 - 磁性現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に内包される磁界発生手段と、
前記現像剤担持体の表面に担持される磁性現像剤の層厚を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材が設けられ、開口を有する現像室と、
磁性現像剤を収容する収容室と、
前記収容室内に設けられ、前記開口を通じて前記収容室に収容される磁性現像剤を前記現像室へ搬送する搬送部材と、を備え、
像担持体上の磁性現像剤が被転写材に転写された後、前記像担持体上に残留した磁性現像剤を前記収容室に回収する現像装置であって、
前記現像室の底部が前記収容室の底部よりも鉛直方向の上方に位置し、
前記現像剤担持体のうち前記規制部材が当接する当接部が前記開口に対して鉛直方向の直上に位置し、
前記収容室の内壁面には、前記開口よりも鉛直方向の下方に位置し、前記開口の下端部に連なり、前記現像剤担持体と交わる方向に延びる壁面領域が形成されており、
前記壁面領域の面に沿って前記開口の下端部から前記現像剤担持体と交わるように延ばした仮想線と前記現像剤担持体の表面とが交わる交点が、前記現像剤担持体の表面における鉛直方向の下端部と、前記現像剤担持体の表面における前記規制部材との当接部との間に位置し、
前記交点において、前記磁界発生手段により前記現像剤担持体の表面に形成される磁束密度Bの関係が、|Br|を磁束密度Bのうち前記現像剤担持体の表面に対する垂直成分の大きさ、|Bθ|を磁束密度Bのうちスリーブの表面に対する水平成分の大きさ、としたときに、
|Br|<|Bθ|
を満たすことを特徴とする現像装置。 - 回転可能に設けられる前記現像剤担持体の軸中心が、回転可能に設けられる前記搬送部材の軸中心よりも鉛直方向の上方に位置することを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置。
- 前記当接部は回転可能に設けられる前記搬送部材の軸中心よりも鉛直方向の上方に位置することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記現像剤担持体の回転方向は、前記開口に対向する部分において前記開口の下端部から上端部へ向かう方向であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記磁性現像剤の平均円形度が0.93以上であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記磁性現像剤の凝集度が55以下であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像装置。
- 画像形成を行う画像形成装置の本体に着脱可能に設けられるプロセスカートリッジであって、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像装置と、
前記現像剤担持体により磁性現像剤が供給されることにより、表面に担持される静電潜像が現像され、表面に現像剤像が形成される像担持体と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像装置、請求項8に記載のプロセスカートリッジのうちの少なくとも1つを有し、
被転写材に画像を形成することを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
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