JP2007240717A - 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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Abstract
【解決手段】現像剤を収容する現像剤容器と、前記現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の外周面に当接し、前記現像剤容器からの前記現像剤の漏れ出しを防止するトナー漏れ防止シート部材とを有する現像装置において、前記トナー漏れ防止シート部材の長手端部領域の表面粗さが、長手中央部領域の表面粗さよりも大きい。
【選択図】図1
Description
さらに、現像剤が現像装置の外へ漏出するのを防止するために、現像スリーブと現像剤層厚規制部材の両端部には端部シール部材(以下、「トナー漏れ防止部材」と称す。)を設けている。このトナー漏れ防止部材のシール性が不十分な場合においては、以下のような問題が生じる。
これらの問題に対し、一般的には現像スリーブの両端部と現像装置の開口部の間隙に、羊毛フェルト・テフロン(登録商標)パイル等の繊維材料やポリウレタンフォーム・スポンジゴム等の発泡体等の材料からなる「トナー漏れ防止部材」を設け、トナーが現像装置の外部に漏出するような間隙をなくしてしまう方法がある。現像装置と現像スリーブの長手方向両端部間からのトナーの漏れ出しを防止し、現像剤層厚規制部材の両端部を現像スリーブとトナー漏れ防止部材間に挟持させることによって、現像スリーブの両端部からのトナー漏れ出しを防止している。この方式は、構成が簡単であり、繊維材料や発泡体など
の弾性体が安価であるという利点があり、また、トナー漏れ防止部材と接触することにより現像スリーブ両端部でトナーが通過できるような間隙を有さないため、トナー漏出防止効果が高く、広く採用されている。
また、現像スリーブ内部にマグネットローラを有する現像装置においては、現像スリーブ両端部に所定の間隔を配しトナー漏れ防止部材として磁性体や磁石を設け、トナー漏れ防止部材と現像スリーブの間隙に磁界を集中させ、磁気回路を形成する。この方式は、現像剤による密な磁気ブラシを形成することにより、長手端部からのトナーの漏れを防止する、いわゆる磁気シール方式と呼ばれている。
更に、現像装置には、外部へのトナー漏れを防ぐため「トナー漏れ防止シート部材」が現像スリーブの下に現像装置の長手方向全域に亘って配設されている。このトナー漏れ防止シート部材を貼り付ける方法として、次の方法が行なわれている(特許文献2参照)。
の低コスト化や小型化のために、部品点数や材料費の削減や単純な構成で、容器のコンパクト化や長手領域幅の短縮などが行われている。また、高画質化のために、現像剤担持体上の現像剤層厚をさらに薄層化し、現像剤に対する電荷付与を効率良くかつ均一に行なっている。そのために、平均円径度の高い現像剤を用いているが、一方でこのような現像剤と上記のような構成とを組み合わせた現像装置においては、次のような問題が生じる場合があり、早急な解決が望まれていた。
により従来の現像剤と比較して、現像剤に対する電荷付与力が高くなる傾向にある。
<2.1磁気シール方式における課題>
従来の現像スリーブの両端部においては、現像スリーブそのものもしくは、現像剤の自重などによって、「トナー漏れ防止シート部材」が変形し、「トナー漏れ防止部材」と現像スリーブの間に空隙を作り出してしまうことによって、現像剤が横に漏れ出ることがあった。
また、弾性体や発泡体でのシール方式でトナー漏れ防止シート部材からの横漏れを防ぐ場合にも磁気シール方式と同様の問題があった。つまり、現像スリーブ両端部で現像剤同士が高い電荷状態のまま部分的に静電凝集してしまい、形成される画像の端部(画像端部)における『濃度ムラ』が発生することがある。
また、外部へのトナー漏れを防ぐためにトナー漏れ防止シート部材にそらし貼り(長手方向全域に亘って波打ちがないように、シートを変形させて貼り付ける方法)を用いて取り付けてある現像剤容器においても、同様の問題が生じる。その取り付け方法から長手端部の「トナー漏れ防止部材」と重なり合う領域では、現像スリーブ両端部領域における「トナー漏れ防止シート部材」の当接圧が高くなる傾向にあった。すると、上述と同様に平均円径度の高い現像剤を用いた場合には、現像スリーブ上にコートされているトナー層が不均一となり、静電凝集を起こすことによって、濃度ムラが発生することがあった。
<第1の実施例>
本発明の代表的な発明の第1の実施例を下記に示す。
まず、画像形成装置について説明する。画像形成装置は、(1)トナー像を形成する画像形成部と、(2)搬送された記録材7上にトナー像を転写する転写部と、(3)トナー像を記録材7に定着する定着部とから構成される。
光ドラム2上に可視化される(本発明の「画像形成部」に相当)。
図8に示すプロセスカートリッジ10は、前記の感光ドラム2、帯電ローラ3、現像剤担持体43とトナーホッパー41等を一体化した現像ユニット4、クリーニング手段5、及びカバーを一括してユニット化されている。これらの感光ドラム2等はプロセスカートリッジ10内で所定の相互配置関係をもって組み付けられており、プロセスカートリッジ10は画像形成装置本体内の所定部に対して所定の要領で挿入装着され、また反対に装置本体から取り外しできるようになっている。
剤)をスプレー塗工して、粗さ(例えば平均粗さRa = 1.2μm)を有している。
レフタレート(PET)等である。トナー漏れ防止シート部材Aは、プロセスカートリッジ
を装着する際の衝撃によるトナー漏れを防止するために現像スリーブ43に当接している。但し、現像スリーブ43上の一成分磁性トナー40の通過を許容する。トナー漏れ防止シート部材Aは、少なくとも長手方向において、磁性体からなるトナー漏れ防止部材Bまで、ほぼ均一に当接するように配設する。トナー漏れ防止シート部材Aの下部には、トナー漏れ防止部材Bを設けている。
濃度ムラが発生する可能性がある。
ート)を平らな面上にトナー漏れ防止部材Bとトナー横漏れ防止部材Cと共に固定した。フォースゲージ(FGC−0.2 SHIMPO製)をハイトゲージ(Model:192−601 Mitutoyo製)に装着し、フォースゲージの先端がトナー漏れ防止シート部材Aに触れるとこ
ろをハイトゲージの基準とした。そして、ハイトゲージにてトナー漏れ防止シート部材Aの垂直下方に1.0mm侵入させた時の圧力をフォースゲージで測定する。トナー漏れ防止
シート部材Aへの侵入測定を行った範囲は、実際に現像スリーブ43が現像剤容器4に取り付けられたときにトナー漏れ防止シート部材Aと当接する範囲とほぼ同様にした。また、その測定範囲は現像スリーブ43が擦られると考えられる範囲であり、トナー漏れ防止シート部材Aの先端から短手方向に1.0mmから5.0mmまでの範囲である。その範囲内でバックアップ量を変え、中央部領域と両端部領域に分けて、各々10点の反力測定を行った。
であり、トナー漏れ防止シート部材Aの端部領域での圧力は、約5〜20gfの範囲であった。これは、トナー漏れ防止部材Bとして磁気シール部材もしくは磁性体、トナー横漏れ防止部材Cとしてスポンジ状の弾性体を用いた場合であったが、羊毛フェルト・テフロン(登録商標)パイル等の繊維材料を用いた場合においてもほぼ同様な結果が得られた。
防止できる。
・プロセススピード(感光ドラム周速)=126.16 mm/sec
・耐久枚数:6000枚
・画像印字率:2%
紙おきにサンプル画像の確認を行なった。表1は、トナー漏れ防止シート部材Aの両端部をサンドペーパーにて適度に粗さを設けた現像装置にて間欠耐久実験を行い、2000枚通紙時のハーフトーン画像にあらわれる画像不良の評価結果を示している。表1中の◎、○、×は、トナー層の均一性及びハーフトーン画像に現れるスジの発生レベル及び発生頻度に関して段階的にランク付けしたものである。◎は画像不良が全く発生していないことを示している。○は軽微な画像不良の発生が極稀に確認されたが、実使用上は全く問題ないレベルを示し、×は画像不良(スジ)が確認されたものを示している。
均粗さRaを指し、小坂研究所製 表面粗さ計 サーフコーダーSE−3300を用い、カットオフ値を0.8mm、測定長さ8mmとして測定を行った。
て極稀に軽微なレベルの濃度ムラが確認できた。しかし、画像品質は実使用上全く問題ないレベルであった。表面粗さが25μmの時では、ハーフトーン画像の画像端部領域にお
いて縦方向に軽微なレベルのスジが僅かに確認できたが、画像品質は実使用上全く問題ないレベルであった。
である。この範囲ではすべての条件に関して全く画像不良の発生しない最も良好な結果が得られる。
て、その平均粗さRaが 5μm≦Ra≦25μmの範囲に収まるように設定した現像装置にて
間欠耐久実験を行った際の画像不良の評価結果を示す。評価結果として、表2に示す粗し領域Xの幅(mm)ごとに、2000枚を通紙した時のハーフトーン画像にあらわれた画像不良の評価を表している。表2中の◎、○、×は、トナー層の均一性及びハーフトーン画像に現れる縦スジの発生レベル及び発生頻度に関して段階的にランクつけたものである。◎は画像不良が全く発生していないことを示している。○は軽微な画像不良の発生が極稀に確認されたが実使用上は全く問題ないレベルを示し、×は画像不良(縦スジ)が確認されたものを示している。
、全く粗していない時と比較して効果は得られたが、極軽微なレベルの濃度ムラの発生が確認された。しかし、画像品質は実使用上全く問題ないレベルであった。逆に両端部の粗し領域Xが30mmの時には、ハーフトーン画像の画像端部領域において縦方向に極軽微なレベルのスジが僅かに確認できたが、画像品質として実使用上では全く問題ないレベルであった。
図10は、本発明における第2の実施例を示す図である。なお、第1の実施例との同様の部材には同一符号を付して説明を省略する。
みを、球径炭素粒子などの粗し粒子体を分散したフェノール樹脂溶液(コート剤)をスプレー塗工して、所定の粗さ(例えば算術平均粗さRa = 7μm)にする。
B・・・・トナー漏れ防止部材
C・・・・トナー横漏れ防止部材
43・・・・現像スリーブ
1‥‥レーザスキャナ
2‥‥感光ドラム
3‥‥帯電ローラ
4‥‥現像剤容器
5‥‥クリーニング容器
6・・・・転写ローラ
7・・・・転写紙
8・・・・定着器
10・・・・プロセスカートリッジ
Claims (7)
- 現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の外周面に当接し、前記現像剤容器からの前記現像剤の漏れ出しを防止するトナー漏れ防止シート部材とを有する現像装置において、
前記トナー漏れ防止シート部材の長手端部領域の表面粗さが、長手中央部領域の表面粗さよりも大きいことを特徴とする現像装置。 - 前記現像剤担持体の端部に配設されたトナー漏れ防止部材、
を更に有し、
少なくとも前記トナー漏れ防止部材と前記トナー漏れ防止シート部材が重複する範囲において、トナー漏れ防止シート部材の表面粗さが長手中央領域の表面粗さよりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 前記トナー漏れ防止シート部材において、前記現像剤担持体に当接する表面の長手端部領域の算術平均粗さ(Ra)が3μm≦Ra≦25μmの範囲を満たすことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像装置。
- 前記現像剤は、少なくとも結着樹脂及び磁性体を有し、平均円径度が0.960以上で
ある一成分磁性現像剤であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の現像装置。 - 前記トナー漏れ防止部材は、磁性体もしくは磁石からなり、前記現像剤担持体の両端部において、前記現像剤担持体と所定の空隙をもって前記現像剤担持体の外周面に対向するように配設され、
前記トナー漏れ防止部材と前記現像剤担持体間の空隙に磁気回路を形成することを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の現像装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の現像装置を有し、画像形成装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- トナー像を形成する画像形成部と、
記録材上にトナー像を転写する転写部と、
トナー像を記録材に定着する定着部と
を備える画像形成装置において、
前記画像形成部が、請求項6に記載のプロセスカートリッジである
ことを特徴とする画像形成装置。
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