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発明の名称 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−174816
公開日 平成11年(1999)7月2日
出願番号 特願平9−362592
出願日 平成9年(1997)12月12日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】倉橋 暎
発明者 小西 岳 / 斉藤 雅信 / 清水 康史 / 佐藤 浩
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 現像剤を収容した現像容器内に現像剤撹拌部材を設置し、前記現像容器の像担持体と対向した開口部に現像剤担持体を設置した現像装置において、前記現像容器内が前記現像剤担持体に近い方から順に第1、第2および第3の室に区画され、その第1室と第2室の間および第2室と第3室の間がそれぞれが引き抜き可能なシール部材で閉じられ、第2室および第3室に現像剤が収容され、第1室に現像剤担持体が設置され、第2室に現像剤撹拌部材が設置され、そして第2室および第3室に収容した現像剤の外添剤濃度をそれぞれA1およびA2としたとき、A1<A2の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項2】 現像剤を収容した現像容器内に現像剤撹拌部材を設置し、前記現像容器の像担持体と対向した開口部に現像剤担持体を設置した現像装置において、前記現像容器内が前記現像剤担持体に近い方から順に第1および第2の室に区画され、その第1室と第2室の間が下部に間隙を形成する下端が開放した仕切り壁で閉じられ、第1室および第2室に現像剤が収容され、第1室に現像剤担持体および現像剤撹拌部材が設置され、第1室または第2室に前記仕切り壁下端の間隙を通って第2室に収容した現像剤を第1室に搬送する現像剤搬送手段が設置され、そして第1室および第2室に収容した現像剤の外添剤濃度をA1およびA2としたとき、A1<A2の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項3】 現像剤を収容した現像容器内に現像剤撹拌部材を設置し、前記現像容器の像担持体と対向した開口部に現像剤担持体を設置した現像装置において、前記現像容器内が前記現像剤担持体に近い方から順に第1、第2および第3の室に区画され、その第1室と第2室の間が引き抜き可能なシール部材で閉じられ、第2室および第3室の間が上端を支点として第2室方向に揺動自在な開閉扉で仕切られ、第2室および第3室に現像剤が収容され、第1室に現像剤担持体が設置され、第2室に現像剤撹拌部材が設置され、そして第2室および第3室に収容した現像剤の外添剤濃度をそれぞれA1およびA2としたとき、A1<A2の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項4】 現像剤を収容した現像容器内に現像剤撹拌部材を設置し、前記現像容器の像担持体と対向した開口部に現像剤担持体を設置した現像装置において、前記現像容器内が、底部に開口を有する固定設置した円筒容器により、該円筒容器外の第1室および円筒容器内の第2室に区画され、第1室および第2室に現像剤が収容され、第1室に現像剤担持体および現像剤撹拌手段が設置され、該現像剤撹拌手段は、前記円筒容器の周囲に回転自在に被嵌して回転されるとともに、その周囲の一所に円筒容器の開口に対応する寸法の開口を有し、そして第1室および第2室に収容した現像剤の外添剤濃度をそれぞれA1およびA2としたとき、A1<A2の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項5】 少なくとも電子写真感光体と現像装置とを一体化して組み込んであり、画像形成装置本体に着脱自在に設けられたプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置が、請求項1〜4に記載のいずれかの現像装置からなることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項6】 少なくとも電子写真感光体と現像装置とを有する画像形成装置において、前記現像装置が、請求項1〜4に記載のいずれかの現像装置からなることを特徴とする画像形成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ等の電子写真画像形成装置における現像装置、プロセスカートリッジおよびその画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電子写真方式の画像形成装置の例として、図9に電子写真プリンタを示す。この電子写真プリンタは、電子写真感光体等に磁性一成分現像装置を一体的に設けたプロセスカートリッジ方式の画像形成装置である。
【0003】図9に示すように、画像形成装置は、係止部材40を介して画像形成装置本体着脱自在に設置されたプロセスカートリッジ20を有する。このプロセスカートリッジ20は、矢印A方向に回転する像担持体たる感光ドラム2、および現像装置28等を一体的に設けてなっている。感光ドラム2はカートリッジ20のほぼ中央に設置され、現像装置28はその右方に設置されている。
【0004】現像装置28は、感光ドラム2に対向した開口部を備えた現像容器7を有し、この開口部に現像剤担持体としての現像スリーブ9が設置されている。現像スリーブ9は、図9において、上記開口に右略半周面を現像容器7内に突入し、左略半周面を現像容器7外に露出させて、回転自在に軸支して横設してあり、上記現像スリーブ9の左略半周面は、感光ドラム2の表面とわずかな間隙Cをあけて対面している。
【0005】現像スリーブ9としては、たとえばアルミニウム等の金属材料を用いており、表面の現像剤との摺擦の確率を高くし、かつ現像剤の搬送性を向上させるために、表面に適度な凹凸を有している。
【0006】現像スリーブ9内にはマグネットローラ10が横設され、マグネットローラ10は、現像スリーブ9と同軸にかつ非回転に配置されている。現像スリーブ9はマグネットローラ10の周囲を、プリンタ本体の駆動源によって矢印B方向に回転駆動される。
【0007】現像スリーブ9の上方には、現像剤規制部材たる現像ブレード11が設置され、現像スリーブ9の表面に当接している。現像ブレード11は、JIS硬度が40゜〜80゜のシリコーンゴム、ウレタンゴム等の軟弾性ゴム材料を用いるか、ステンレス、リン青銅等の金属薄板を用いるか、あるいは軟弾性ゴム材料と金属薄板の二層からなる部材を用いている。現像ブレード11は、現像スリーブ9との対向面の一部が面接触するごとく、所定の圧力で現像スリーブ9に圧接されている。
【0008】現像容器7内には、磁性一成分現像剤Tが充填されている。この磁性一成分現像剤Tは、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂等の各種熱可塑性樹脂中に顔料や磁性体などを分散し、ある一定の粒度分布を持った磁性を有する粒子、すなわち磁性トナーである。この現像剤Tにはシリカ等の外添剤が添加されており、外添剤は現像剤の表面に付着し、また現像剤間に浮遊して、現像剤の潤滑性および帯電性等を制御するものである。通常、外添剤は、現像剤Tと外添剤の存在比が一定になるように、現像剤Tに添加されている。
【0009】現像容器7内には、現像剤撹拌部材であるアジテータ16が回転自在に設置されている。このアジテータ16は、回転可能な板状の支持体と、この支持体上に設けられた可撓性シートからなり、アジテータ16の矢印方向の回転により、現像容器7内に充填された現像剤Tが、現像容器7内に偏在することなく撹拌されながら、現像スリーブ9に対しその長手方向に均一に供給される。
【0010】現像スリーブ9に供給された現像剤Tは、マグネットローラ10の磁力により現像スリーブ9上に担持され、現像スリーブ9の回転にともない、現像ブレード11と現像スリーブ9との当接部に侵入し、ここを通過する間に、現像スリーブ9の表面と現像ブレード11の表面の両者に摺擦されて、負極性の摩擦帯電を十分に受ける。このようにして、摩擦帯電電荷(トリボ)を付与された現像剤Tは、上記の当接部を抜け出すことにより現像スリーブ9上に現像剤薄層に形成され、感光ドラム2と対向した現像領域へと搬送される。
【0011】感光ドラム2は、矢印A方向へ回る回転過程において、帯電装置3により負極性の均一帯電を受け、ついで露光装置4から出力されたレーザー光により原稿画像の露光5を受けて、感光ドラム2の表面に原稿画像に対応した静電潜像が形成される。
【0012】現像スリーブ9と感光ドラム2とは、現像部において100〜300μmの微小間隙Cを有しており、この両者間に現像バイアス電源12から供給された直流電圧あるいは直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加して、現像スリーブ9上の薄層状の現像剤Tを感光ドラム2上の静電潜像に対応させて転移し、潜像を可視化する。
【0013】一方、現像に消費されなかった現像スリーブ9上の現像残りの現像剤は、現像スリーブ9の回転とともに現像スリーブ9の下部から現像容器7内に回収される。この回収部分には、現像剤漏れ防止部材である下部シール17が設けられ、現像残りの現像剤の現像容器7内への通過を許すとともに、現像容器7内から現像剤が漏出するのを防止する。
【0014】感光ドラム2上に形成された可視像は、その後、転写装置13の作用により転写材P上に転写される。可視像の転写を受けた転写材Pは、感光ドラム2から分離されて定着装置14へ導入され、そこで可視像の定着を受けた後、印刷物(プリント)として画像形成装置の機外に排出される。
【0015】可視像を転写した後の感光ドラム2は、クリーニング装置15により表面に残留した転写残りの現像剤が除去され、つぎの画像形成プロセスを行うべく、上記の動作を繰り返す。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ところで、現像容器7内の現像剤Tは、画像形成装置による印字が進むにつれて消費されて行くが、このとき現像剤Tに外添されているシリカは、その極性により現像剤Tの消費初期に選択的に消費されていく。
【0017】すると、現像剤Tの消費が進むにつれて、現像剤Tの特性が損なわれていき、その結果、現像剤Tの現像特性が変化して、現像により得られた画像の濃度低下等を引き起こしてしまう問題があった。
【0018】本発明の目的は、現像剤に添加した外添剤が選択的に消費されても、現像剤の特性変化を容易に回復して、濃度低下等のない高品質な画像を得ることを可能とした現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、現像剤を収容した現像容器内に現像剤撹拌部材を設置し、前記現像容器の像担持体と対向した開口部に現像剤担持体を設置した現像装置において、前記現像容器内が前記現像剤担持体に近い方から順に第1、第2および第3の室に区画され、その第1室と第2室の間および第2室と第3室の間がそれぞれが引き抜き可能なシール部材で閉じられ、第2室および第3室に現像剤が収容され、第1室に現像剤担持体が設置され、第2室に現像剤撹拌部材が設置され、そして第2室および第3室に収容した現像剤の外添剤濃度をそれぞれA1およびA2としたとき、A1<A2の関係を満たすことを特徴とする現像装置である。
【0020】本発明の他の一態様によれば、前記現像容器内が前記現像剤担持体に近い方から順に第1および第2の室に区画され、その第1室と第2室の間が下部に間隙を形成する下端が開放した仕切り壁で閉じられ、第1室および第2室に現像剤が収容され、第1室に現像剤担持体および現像剤撹拌部材が設置され、第1室または第2室に前記仕切り壁下端の間隙を通って第2室に収容した現像剤を第1室に搬送する現像剤搬送手段が設置され、そして第1室および第2室に収容した現像剤の外添剤濃度をA1およびA2としたとき、A1<A2の関係を満たすようにすることができる。
【0021】本発明のさらに他の一態様によれば、現像剤を収容した現像容器内に現像剤撹拌部材を設置し、前記現像容器の像担持体と対向した開口部に現像剤担持体を設置した現像装置において、前記現像容器内が前記現像剤担持体に近い方から順に第1、第2および第3の室に区画され、その第1室と第2室の間が引き抜き可能なシール部材で閉じられ、第2室および第3室の間が上端を支点として第2室方向に揺動自在な開閉扉で仕切られ、第2室および第3室に現像剤が収容され、第1室に現像剤担持体が設置され、第2室に現像剤撹拌部材が設置され、そして第2室および第3室に収容した現像剤の外添剤濃度をそれぞれA1およびA2としたとき、A1<A2の関係を満たすこようにすることができる。
【0022】本発明のさらに他の一態様によれば、前記現像容器内が、底部に開口を有する固定設置した円筒容器により、該円筒容器外の第1室および円筒容器内の第2室に区画され、第1室および第2室に現像剤が収容され、第1室に現像剤担持体および現像剤撹拌手段が設置され、該現像剤撹拌手段は、前記円筒容器の周囲に回転自在に被嵌して回転されるとともに、その周囲の一所に円筒容器の開口に対応する寸法の開口を有し、そして第1室および第2室に収容した現像剤の外添剤濃度をそれぞれA1およびA2としたとき、A1<A2の関係を満たすようにすることができる。
【0023】また、本発明は、少なくとも電子写真感光体と現像装置とを一体化して組み込んであり、画像形成装置本体に着脱自在に設けられたプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置が、上記いずれかの現像装置からなることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【0024】さらに、本発明は、また少なくとも電子写真感光体と現像装置とを有する画像形成装置において、前記現像装置が、上記いずれかの現像装置からなることを特徴とする画像形成装置である。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例を図面に則して更に詳しく説明する。
【0026】実施例1図1は、本発明の一実施例にかかる現像装置を設置した画像形成装置を示す断面図で、本画像形成装置は、現像装置を一体的に設けたプロセスカートリッジ方式の電子写真レーザービームプリンタである。
【0027】図1に示すように、画像形成装置は、係止部材40を介して画像形成装置本体着脱自在に設置されたプロセスカートリッジ1を有する。このプロセスカートリッジ1は、像担持体たる感光ドラム2および現像装置8等を一体的に設けてなっている。感光ドラム2はカートリッジ1のほぼ中央に設置され、現像装置8はその右方に設置されている。
【0028】本発明は、この現像装置8、特にその現像容器7およびこれに収容した現像剤Tに特徴がある。図1において、図9に付した符号は同一の部材を示す。
【0029】現像容器7には、感光ドラム2に対向した開口部を有し、この開口部に現像剤担持体としての現像スリーブ9が設置されてい。
【0030】感光ドラム2は矢印A方向に回転し、この回転過程において帯電装置3により負極性の均一帯電を受け、ついで露光装置4から送られたレーザー光により、プリンタ本体に設置されたミラー6を介して原稿画像の走査露光5を受け、感光ドラム2の表面に静電潜像が形成される。
【0031】つぎに、現像装置8の現像容器7内に収容された磁性一成分現像剤Tが、現像容器7内に図示しない軸受けによって回転自在に支持された現像スリーブ9の表面に、現像スリーブ9内のマグネットローラ10の磁力により引き寄せられて担持される。現像スリーブ9は感光ドラム2に対して所定の現像間隙Cをもって対向され、本実施例では、現像間隙Cを300μmに設定した。また、現像スリーブ9は周速42mm/秒で図のB方向に回転駆動した。
【0032】つづいて、現像スリーブ9の回転にともない現像剤Tは、現像スリーブ9とこれに腹あたり当接している現像ブレード11との間に侵入し、そこで摺擦されて負極性に摩擦帯電されるともに、現像スリーブ9上に薄層にコーティングされた後、感光ドラム2と対向した現像領域へ搬送される。
【0033】この帯電した現像剤Tは、現像領域において現像スリーブ9から感光ドラム2に供給され、感光ドラム2上の静電潜像の現像に供される。このとき、現像バイアス電源12により現像スリーブ9に所定の現像バイアス、本例では標準設定で、ピークツウピーク電圧Vpp=1200V、周波数f=1800Hz の交流電圧と、Vdc=−425Vの直流電圧を重畳した電圧が印加され、これにより、潜像は反転現像されて可視化される。
【0034】得られた可視像は、転写装置13の作用によって転写材P上に転写される。可視像の転写を受けた転写材Pは、感光ドラム2から分離されて定着装置14へ導入され、そこで可視像の定着を受けた後に、印刷部(プリント)として画像形成装置の機外に排出される。
【0035】可視像を転写した後の感光ドラム2は、クリーニング装置15により表面に残留した転写残りの現像剤が除去され、つぎの画像形成プロセスを行うべく、上記の動作を繰り返す。
【0036】つぎに、本実施例の現像装置8について詳述する。本現像装置8は、非磁性一成分現像剤を用いた非接触式現像装置であるが、本発明は、他の現像剤、たとえば非磁性一成分現像剤等の現像剤を用いた現像装置についても適用することができる。
【0037】図2に示すように、本現像装置8は、従来単一であった現像容器7が、現像スリーブ9の近傍から順に、第1室7a、第2室7bおよび第3室7cのように区画され、その間をシール部材18および19により仕切られている。マグネットローラ10を内蔵した現像スリーブ9および現像ブレード11等は第1室7aに設置され、アジテータ16は第2室7bに設置されている。アジテータ16は、回転可能な板状の支持体と、この支持体上に設けられた可撓性シートからなっている。
【0038】上記の第2室7bには、現像剤Tとして、乾式製法シリカのような微粉シリカを外添した現像剤T1が収容され、第3室7cには、同様に、微粉シリカを外添した現像剤T2が収容されている。この現像剤T1およびT2に外添しているシリカ濃度A1、A2は、A1<A2の条件を満たしている。
【0039】本実施例によれば、ユーザーがプロセスカートリッジ1を画像形成装置本体に装着する場合、まず、現像装置8のシール部材18を引き抜いて、第2室7bを開口する。すると、図3(a)に示すように、第2室7bが第1室7aと連通して、第2室7b内の現像剤T1がその自重によって第1室7a内に流れ込み供給される。ユーザーは、この状態でプロセスカートリッジ1を画像形成装置本体に装着することにより、印字可能となる。
【0040】以後、現像剤T1は、第2室7b内のアジテータ16の矢印方向の回転により、第1室7aおよび第2室7b内に偏在することなく撹拌されながら、現像スリーブ9に対しその長手方向に均一に供給される。
【0041】現像剤T1は画像形成装置の印字が進むにつれて消費されていくが、このとき現像剤T1に外添されているシリカは、その極性により選択的に消費されいき、現像剤T1の特性が損なわれていく。さらに消費が進むと、現像スリーブ9上に現像剤T1が十分にコートされず、現像剤T1のコートムラが生じて、これが原因で、印字されずに白く抜けるムラ(白抜け)が画像に生じる。
【0042】このとき、従来であれば、プロセスカートリッジ1を画像形成装置から取り出して、プロセスカートリッジ1を振ることによって、現像装置8内の現像剤を全て使い切れるように試みるのがせいぜい執れる措置であった。
【0043】これに対し、本実施例では、プロセスカートリッジ1を画像形成装置から取り出した後、シール部材19を引き抜いて第3室7cを開口し、第2室7bと第3室7cを連通させる。これにより、図3(b)に示すように、第3室7c内の現像剤T2が自重によって第2室7bを経て第1室7a内に流れ込み、アジテータ16の回転により、現像剤T2が第1室7a内に残存した現像剤T1と混合される。
【0044】現像剤T1に現像剤T2を混合した現像剤は、現像剤T2のシリカ濃度A2が現像剤T1のシリカ濃度A1よりも高いので、選択的なシリカ消費による現像剤T1のシリカ不足が現像剤T2の混合により補ぎなわれて、必要なシリカ濃度を有する現像剤となる。従って、画像濃度の少ない安定した印字が可能となる。ユーザーは、この状態のプロセスカートリッジ1を再度、画像形成装置本体に装着することによって、印字を開始すればよい。
【0045】以上の実施例では、第3室7cを開口する時期を画像上に白抜けが生じたときとしたが、画像形成装置に現像剤の残量検知をする残量検知手段を備えていれば、その残量検知手段が現像剤残量の減少を検知して、第3室7cの開口をユーザーに促すようにしてもよく、これによっても本実施例の作用効果を達成することができる。
【0046】また、本実施例では、外添剤としてシリカを使用したが、チタン酸ストロンチウム等の金属酸化物、もしくはこの金属酸化物とシリカの混合物を使用することもできる。
【0047】また、現像容器7内に現像剤を収容する室を第2室7b、第3室7cの2つ設けたが、これをn個として、それぞれの室に収容された現像剤のシリカ濃度をA1、A2、A3、・・・、Anとしたときに、A1<A2<A3<・・・<Anの条件を満たすようにすれば、本発明の作用効果を達成することができる。
【0048】実施例2本発明の他の実施例を図4に基づいて説明する。本実施例では、図1の画像形成装置のプロセスカートリッジ1に、図2に示す現像装置8の代わりに、図4に示す現像装置8を組み込んだ。図4において、図2に示したのと同一の要素には同一の符号を付す。
【0049】本現像装置8は、現像容器7が、現像スリーブ9の近傍から順に、第1室7aおよび第2室7bに区画され、その間が下端が開口した仕切り壁22により仕切られており、仕切り壁22の下端と現像容器7との間には間隙23画像形成されている。第1室7aには、マグネットローラ10を内蔵した現像スリーブ9および現像ブレード11が設置され、さらに現像剤搬送手段24が設置されている。
【0050】この現像剤搬送手段24は、揺動アーム24bの先端に搬送板24aを取り付けてなっており、搬送板24aは仕切り壁22下端の間隙23を貫いている。揺動アーム24bを揺動させると、搬送板24aが現像容器7の底部に沿って往復動し、これにより、第2室7b内の現像剤T2を第1室7aに搬送可能になっている。なお、現像剤搬送手段24の本体は、第2室7b内に設置することもできる。
【0051】上記の第1室7aには、乾式製法シリカのような微粉シリカを外添した現像剤T1が収容され、第2室7bには、同様に、微粉シリカを外添した現像剤T2が収容されており、この現像剤T1およびT2に外添しているシリカ濃度A1、A2は、A1<A2の条件を満たしている。
【0052】第1室7a内の現像剤T1は、アジテータ16の回転により、第1室7a内に偏在することなく撹拌されながら、現像スリーブ9に対しその長手方向に均一に供給される。そして、現像剤T1は画像形成装置の印字が進むにつれて消費されていくが、このとき現像剤T1に外添されているシリカは、その極性により選択的に消費されいき、現像剤T1の特性が損なわれていく。
【0053】しかし、本実施例によれば、このとき、現像剤搬送手段24を作動して、仕切り板22下方の間隙23を貫く搬送板24aを往復動することにより、第2室内の現像剤T2が間隙23を通って第1室7a内に徐々に搬送され、アジテータ16の回転により、現像剤T2が第1室7a内に残存した現像剤T1と混合される。
【0054】従って、本実施例においても、現像剤T1に現像剤T2を混合した現像剤は、実施例1と同様、選択的なシリカ消費による現像剤T1のシリカ不足が現像剤T2の混合により補ぎなわれて、必要なシリカ濃度を有する現像剤となり、画像濃度の少ない安定した印字が可能となる。
【0055】また、本実施例では、現像剤T2の供給に現像剤搬送手段24を使用したので、実施例1のように、シール部材の抜き取りのために、画像形成装置からプロセスカートリッジ1を取り外す必要がなく、印字を中断することなく続行することができる利点もある。
【0056】本実施例においても、外添剤としてシリカの他、チタン酸ストロンチウム等の金属酸化物やこれとシリカの混合物を使用することができる。また、現像容器21内に現像剤を収容する室をn個として、それぞれの室に収容された現像剤のシリカ濃度A1、A2、A3、・・・、Anを、A1<A2<A3<・・・<Anの条件を満たすようにすることにより、本発明の作用効果を達成することができる。
【0057】実施例3本発明のさらに他の実施例を図5および図6に基づいて説明する。本実施例では、図1の画像形成装置のプロセスカートリッジに1に、図5に示す現像装置8を組み込んだ。図5において、図2に示したのと同一の要素には同一の符号を付す。
【0058】本現像装置8は、現像容器7が、現像スリーブ9の近傍から順に、第1室7a、第2室7bおよび第3室7cに区画され、第1室7aと第2室7bの間はシール部材18により、第2室7bと第3室7cの間は開閉扉25によって仕切られている。第1室7aには、マグネットローラ10を内蔵した現像スリーブ9および現像ブレード11が設置され、第2室7bにはアジテータ16が設置されている。
【0059】開閉扉25は、上端をヒンジ27aにより現像容器7内の天板に取り付けて、上端を支点として第1室7aの方向に開閉自在に設けられ、開閉扉25の下端は、現像容器7内の底板に設けた段部27に押し当てて、そこに設けたストッパー26により係止されている。
【0060】上記の第2室7bには、乾式製法シリカのような微粉シリカを外添した現像剤T1が収容され、第3室7cには、同様に、微粉シリカを外添した現像剤T2が収容され、像剤T1およびT2に含まれているシリカ濃度A1、A2は、A1<A2の条件を満たしている。
【0061】本実施例によれば、実施例1と同様、ユーザーはプロセスカートリッジ1を画像形成装置本体に装着する場合、まず、シール部材18を引き抜いて、第2室7bを開口し、図6(a)に示すように、第2室7bを第1室7aと連通させて、第2室7b内の現像剤T1をその自重によって第1室7a内に流し込む。そして、この状態でプロセスカートリッジ1を画像形成装置本体に装着すれば、印字可能となる。
【0062】第1室7a内の現像剤T1は、アジテータ16の回転により、第1室7a内に偏在することなく撹拌されながら、現像スリーブ9に対しその長手方向に均一に供給される。そして、現像剤T1は画像形成装置の印字が進むにつれて消費されていくが、このとき現像剤T1に外添されているシリカは、その極性により選択的に消費されいき、現像剤T1の特性が損なわれていく。
【0063】しかし、本実施例によれば、このとき、開閉扉25の下端を係止していたストッパー26を外しておけば、第2室7b内の現像剤T1が消費されるにつれて、開閉扉25を押圧していた現像剤T1の圧力が減少し、図6(b)および(c)に示すように、開閉扉27の自重および第3室7c内の現像剤T2の重量に押されて、開閉扉25が第2室7b方向に開いていき、第3室7c内の現像剤T2が第2室7b内に入っていく。第2室7b内に入った現像剤T2は、アジテータ16により撹拌されて、第1室7aおよび第2室7b内に残存した現像剤T1と混合される。
【0064】従って、本実施例においても、現像剤T1に現像剤T2を混合した現像剤は、実施例1と同様、選択的なシリカ消費による現像剤T1のシリカ不足が現像剤T2の混合により補ぎなわれて、必要なシリカ濃度を有する現像剤となり、画像濃度の少ない安定した印字が可能となる。
【0065】また、本実施例では、現像剤T2の供給に開閉扉25の自重および現像剤T2の押圧力を利用したので、実施例1のようなユーザーによるシール部材の抜き取りや、実施例2のような現像剤搬送装置の駆動を行う必要がない。また、実施例2と同様、画像形成装置からプロセスカートリッジ1を取り外して、印字が中断することなもない。
【0066】本実施例においても、外添剤としてシリカの他、チタン酸ストロンチウム等の金属酸化物やこれとシリカの混合物を使用することができる。また、現像容器21内に現像剤を収容する室をn個として、それぞれの室に収容された現像剤のシリカ濃度A1、A2、A3、・・・、Anを、A1<A2<A3<・・・<Anの条件を満たすようにすることにより、本発明の作用効果を達成することができる。
【0067】実施例4本発明の他の実施例を図7〜図8に基づいて説明する。本実施例では、図1の画像形成装置のプロセスカートリッジに1に、図7に示す現像装置8を組み込んだ。図7において、図2に示したのと同一の要素には同一の符号を付す。
【0068】本現像装置8では、現像容器7内に円筒容器30を設置して、現像容器7が、容器30以外の第1室7aと、容器30内の第2室7bに区画されている。第1室7aには、マグネットローラ10を内蔵した現像スリーブ9およびブレード11が設置されている。
【0069】円筒容器30は、現像スリーブ9と同方向に伸びており、円筒容器30の底部にはその長手方向に、スリット状もしくはメッシュ状の開口30aが設けられている。この円筒容器30の周囲には円筒状の撹拌手段31が回転可能に被嵌され、この撹拌手段31は矢印方向に回転される。撹拌手段31は、その周囲に複数のフィン31bを有し、また周囲の一所に上記開口30aと同様な寸法の開口31aが設けられている。
【0070】上記の第1室7aには、乾式製法シリカのような微粉シリカを外添した現像剤T1が収容され、第2室7bには、同様に、微粉シリカを外添した現像剤T2が収容され、この現像剤T1およびT2に外添しているシリカ濃度A1、A2は、A1<A2の条件を満たしている。
【0071】第1室7a内の現像剤T1は、撹拌手段31の回転により、第1室7a内に偏在することなく撹拌されながら、現像スリーブ9に対しその長手方向に均一に供給される。そして、現像剤T1は画像形成装置の印字が進むにつれて消費されていくが、このとき現像剤T1に外添されているシリカは、その極性により選択的に消費されいき、現像剤T1の特性が損なわれていく。
【0072】しかし、本実施例によれば、図8(a)および(b)に示すように、撹拌手段31が回転するたびに、毎回、撹拌手段31の開口31aが下側に来て円筒容器30の下部の開口30aに一致する。この一致したとき、第2室7b内の現像剤T2は自重により、円筒容器30の開口30aおよび撹拌手段31の開口31aを通って第1室7aに流入して行くが、この場合、第1室30a内の現像剤T1の消費が少なく、現像剤T1の上面が撹拌手段31の下部の開口30aよりも上にあるときは、自重による流入はほとんどない。第1室30a内の現像剤T1が多く消費され、現像剤T1の上面が下がって撹拌手段31の下部の開口30aに近くなると、現像剤T2は徐々に第1室30a内に流入して、撹拌手段31のフィン31bにより撹拌され、第1室30a内に残存した現像剤T1と混合される。
【0073】従って、本実施例においても、現像剤T1に現像剤T2を混合した現像剤は、実施例1と同様、選択的なシリカ消費による現像剤T1のシリカ不足が現像剤T2の混合により補ぎなわれて、必要なシリカ濃度を有する現像剤となり、画像濃度の少ない安定した印字が可能となる。
【0074】また、本実施例によれば、実施例2と同様、画像形成装置からプロセスカートリッジ1を取り外して、印字が中断することもない。また、円筒容器30の開口30aを特にメッシュにしたときには、一般に外添剤濃度が高いとできやすい外添剤同士の凝集体を、開口30aで取り除くことができ、凝集体の影響による画像上のスジや斑点状の画像不良が発生するのを防止できる。
【0075】本実施例においても、外添剤としてシリカの他、チタン酸ストロンチウム等の金属酸化物やこれとシリカの混合物を使用することができる。
【0076】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、現像装置の現像容器内に現像剤を収容する室を現像剤担持体に近い方から2つに区画して、A1<A2なる外添剤濃度A1の現像剤を現像剤担持体に近い方の室に収容し、外添剤濃度A2の現像剤を現像剤担持体から遠い方の室に収容して、これらの室の間を引き抜き可能なシール部材で仕切って、そのシール部材を引き抜くなどの手段により、現像剤担持体から遠い方の室に収容した現像剤を現像剤担持体に近い方の室に供給できるようにしたので、現像による現像剤担持体に近い方の室の現像剤の消費にともなって、添加した外添剤が選択的に消費されても、現像剤担持体から遠い方の室に収容した現像剤を供給することにより、その外添剤の不足を補って現像剤の特性変化を容易に回復でき、濃度低下等のない高品質な画像を得ることができる。




 

 


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