JP3768712B2

JP3768712B2 - 攪拌手段、現像装置、およびプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP3768712B2
Application number: JP3172599A
Authority: JP
Inventors: 聡居波; 淳一加藤; 雅弘吉田; 祐輔中園; 聖一篠原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-09
Filing date: 1999-02-09
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: US6337964B2; US20010036375A1; JP2000231249A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機やページプリンタ、ファクシミリなどとされる電子写真方式の画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジおよび現像装置、更には前記プロセスカートリッジおよび現像装置に取り付けられる攪拌手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の現像装置の一例を図１５に示す。
【０００３】
この現像装置１０５は、トナー（現像剤）１０６の貯蔵、保管を行なう現像容器１０５ａと、現像剤担持体である現像ローラ１０８とを備えている。現像ローラ１０８には現像剤規制部材である現像ブレード１０９が当接しており、現像ローラ１０８上のトナー１０６の量を規制するとともに、トナー１０６を帯電させる働きがある。
【０００４】
また、現像容器１０５ａ内のトナー１０６をほぐし、現像ローラ１０８側に送り込むための攪拌手段１１０、１１１が設けられることが多い。この攪拌手段１１０、１１１は、現像ローラ１０８へのトナー１０６の供給を安定させるとともに、図示矢印Ｐ１、Ｐ２方向のトナー１０６の流れを作り、トナー循環を大きくしてトナー１０６の劣化を緩やかにする作用を有している。
【０００５】
そして、画像形成装置を駆動するための電源、および画像形成を行なうためのバイアスを供給する高圧回路を備えたエンジン制御部１０７により、電子写真感光体である感光体ドラム１０１と現像ローラ１０８の間には直流バイアスに交流バイアスを重畳した現像バイアスが与えられ、上記のような現像装置１０５からトナー１０６が供給されて、感光体ドラム１０１上に形成した潜像が現像される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では１２００ｄｐｉ、２４００ｄｐｉなどの解像度が要求され、それに伴う高画質化が必要となってきた。それを達成するための一つの手段として、トナーを微粒子にすることが、ドット再現性を良くする効果が非常に高く、好ましいことがわかった。更に、トナーの平均粒径を７μｍ以下にすることで潜像に忠実に現像できることがわかった。
【０００７】
また、現像ローラ１０８の現像領域でのトナーのコート量を少なくすることで、無駄なトナーの現像を抑制し、潜像付近への飛び散りを少なくし、シャープな文字やラインを再現することができる。
【０００８】
しかしながら、トナーを微粒子化することにより、トナー単位体積当たりの表面積が大きくなるため、トナー同士の摩擦などによる劣化速度が速くなってくる。また、高湿環境においてはトナーの吸湿量も大きくなる傾向にあり、凝集しやすくなってくる。
【０００９】
そのため、高温高湿環境下のプリント動作がされていない状況で、現像ローラ１０８と現像ブレード１０９の当接近傍にてトナーが吸湿して凝集した状態になることがある。これにより、プリント動作に入って、現像ローラ１０８に駆動がかかっても、凝集したトナーはすぐには崩れない。そのため、部分的に現像ローラ８上にコートされるトナーの量が少なくなり、搬送方向に濃度が薄くなることがある。そこで、小さなスペースにおいても十分な攪拌力が得られる攪拌手段が望まれていた。
【００１０】
また、現像ローラ１０８上のトナーのコート量を少なくすることにより、現像ブレード１０９にかき分けられるトナーの割合が増えるため、トナー同士の摩擦などによる劣化を起こしやすくなる。
【００１１】
更に、上記の現像装置１０５においては現像容器１０５ａに収容されたトナー１０６をすべて利用することは困難であり、従って、できるだけ無駄のないように利用することが要求されている。
【００１２】
従って、本発明の主な目的は、組立性を向上させた攪拌手段を提供することである。また、本発明の他の目的は、小さなスペースにおいても十分な攪拌力が得られる攪拌手段を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、現像容器に収容されたトナーをできるだけ無駄無く利用できる攪拌手段および現像装置を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、トナーの劣化を防止できるとともに、高温高湿環境においても、飛び散りが少なく、高精細な画質が得られ、更に画像領域内で均一な濃度が得られる現像装置を提供することである。
【００１５】
本発明の他の目的は、トナーの劣化を防止できるとともに、高温高湿環境においても、飛び散りが少なく、高精細な画質が得られ、寿命まで安定した濃度が得られるプロセスカートリッジを提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る攪拌手段、現像装置およびプロセスカートリッジにて達成される。要約すれば、本発明は、現像容器の内部に収納された現像剤を攪拌するための攪拌手段において、
前記現像容器に対して回転可能な支持軸と、
前記支持軸が回転する際に前記現像容器の内面を摺擦する湾曲自在なシート部材と、
前記シート部材を取り付けられているＬ字形状の金属板であって、そのＬ字形状の角部の内側を前記支持軸に接触させた状態で前記支持軸に取り付けられた金属板と、
を有することを特徴とする攪拌手段である。
【００１７】
本発明による他の態様によれば、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像装置において、
現像剤を用いて前記静電潜像を現像する現像ローラと、
前記現像剤を収納する現像容器と、
前記現像容器の内部に設けられ、前記現像剤を攪拌する攪拌手段であって、前記現像容器に対して回転可能な支持軸と、前記支持軸が回転する際に前記現像容器の内面を摺擦する湾曲自在なシート部材と、前記シート部材を取り付けられているＬ字形状の金属板であって、そのＬ字形状の角部の内側を前記支持軸に接触させた状態で前記支持軸に取り付けられた金属板と、
を有する攪拌手段と、
を有することを特徴とする現像装置が提供される。
【００１８】
また、本発明による他の態様によれば、更に、前記現像装置は、前記攪拌手段を回転させるための駆動力を前記攪拌手段に伝える駆動伝達部を有し、前記支持軸の折り曲げられた折曲部の一部が前記駆動力伝達部に設けられた差込部に支持されており、前記駆動力伝達部が回転することにより前記差込部から前記折曲部に前記駆動力が伝達されて前記支持軸が回転する。
本発明による他の態様によれば、更に、前記現像装置は、前記現像ローラに付着した現像剤の量を規制する現像剤量規制部材を有し、
前記現像ローラ上において、前記現像剤規制部材により規制された現像剤の塗布量が１．５ｍｇ／ｃｍ ² 以下であり、前記現像容器の内部に収納された現像剤を攪拌するための他の攪拌手段が設けられており、前記現像装置を電子写真画像形成装置の装置本体に装着した状態で、前記現像ローラに遠い側に配置された前記他の攪拌手段の攪拌軌跡と、近い側に配置された前記攪拌手段の攪拌軌跡とが垂直方向において重なっている。
【００１９】
本発明による他の態様によれば、上記いずれかの構成の現像装置と、前記電子写真感光体、前記電子写真感光体を帯電するための帯電手段、および前記電子写真感光体の周面をクリーニングするためのクリーニング手段のうち少なくともひとつを一体化して、電子写真画像形成装置に着脱自在なプロセスカートリッジが提供される。
【００２０】
上記発明において、前記支持軸は前記現像装置の現像幅内で凹形状の金属棒であることが好ましい。又、前記金属板は前記支持軸に溶着することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る攪拌手段、現像装置およびプロセスカートリッジを図面に則して更に詳しく説明する。
【００２２】
実施例１
まず、本発明に従って構成される現像装置の一実施例について図１により説明する。
【００２３】
本実施例の現像装置５は、トナー（現像剤）６を貯蔵する現像容器５ａを図中右方に有し、現像容器５ａの内部には、現像容器５ａの図中左方に形成された開口部に横設され、矢印Ｒ１方向に回転する電子写真感光体である感光体ドラム１に対向する現像剤担持体としての現像ローラ８にトナー６を搬送するための第１と第２の攪拌手段１０、１１が設置されている。
【００２４】
また、現像ローラ８には現像ローラ８に担持されるトナー６の量を規制するための現像剤規制部材としての現像ブレード９が現像ローラ８の回転方向Ｒ２に対してカウンタ方向に当接されている。
【００２５】
第１の攪拌手段１０は、現像容器５ａ内の略中央部に配置され、主にトナー６を現像容器５ａ内で大きく循環させる作用がある。そのため外径は３０〜５０ｍｍと大きめに設定されている。
第２の攪拌手段１１は、第１の攪拌手段１０と現像ローラ８の間に配置され、トナー６をほぐし、現像ローラ８側に送り込む作用を有する。特に、第１の攪拌手段１０から送り込まれたフレッシュなトナー６と、現像ローラ８に付着し、現像ブレード９により掻き分けられたトナー６の一部とがほどよく混合され、トナー６の局部的な劣化を防ぐ作用をなす。
【００２６】
第１と第２の攪拌手段１０、１１は、現像装置５が画像形成装置本体に装着されたときに、第１の攪拌手段１０の攪拌軌跡と第２の攪拌手段１１の攪拌軌跡とが垂直方向において重なるように配置されている。なお、図１においては、破線ｍと破線ｎとの間が重なっている領域である。
【００２７】
このようにおのおのの攪拌の軌跡を垂直方向に重ねることで、第１の攪拌手段１０により送り込まれたトナーの流れを止めることなく、つぎの第２の攪拌手段１１で攪拌して現像ローラ８に送り込むことができ、スムーズなトナー６の流れを作ることができる。
【００２８】
上記のように第１と第２の攪拌手段１０、１１を配置することによって、トナー６を現像ローラ８へ送り込む力が大きくなり、現像ブレード９により掻き分けられて吐き出されるトナー６の動きも良くなるため、結果として、現像装置５内のトナー６の循環が良くなり、トナー６の劣化を緩和することができる。
【００２９】
第２の攪拌手段１１は、図２に示すように、支持軸であるストレート状の金属棒１３にＬ字型の金属板１２を溶着し、シート部材１４を図中の金属板１２の背面にその先端部に沿って帯状に両面テープなどで貼り付けた構成を備えている。
【００３０】
従来の羽根部材を用いた攪拌手段１１Ａの一例として、支持軸が樹脂などでできた角材にシート部材を接着した攪拌手段の場合には、その支持軸に剛性をもたせ、シート部材を貼り付けるための糊代を確保するために厚みを持たせなければならない。その場合の攪拌手段が回転駆動させたときの９０°おきのシート部材の位置と、回転させたときの最外径の軌跡と、そのときのトナーを攪拌することのできる領域を図３（ａ）に示した。そして、本実施例の攪拌手段１１の場合を図３（ｂ）に示した。
【００３１】
おのおのの図中の影部分の面積を比べると、（ａ）より（ｂ）の方が広いことがわかる。つまり、本実施例の攪拌手段１１の方がトナーを攪拌する領域が広いため、トナーを送り込む量が多い。
【００３２】
このように、本実施例の攪拌手段では、直径の小さい支持軸と、厚みが薄くても剛性が絶えうる金属板と、シート部材とを組み合わせた構成を特徴とする。特に、現像ローラ８近傍に位置する第２の攪拌手段１１は、小さなスペースに小型の攪拌が必要となることから、本実施例のような構成の攪拌手段１１の効果は大きい。
【００３３】
すなわち、小さなスペースにおいても攪拌力があり、現像ローラ近傍のトナーの流動性をあげることができるため、局部的なトナーの劣化を防止でき、高温高湿環境で発生しやすい濃度薄を防止することができる。
【００３４】
尚、金属棒１３に直接シート部材１４を取り付けるのは、固定が安定しないこと、攪拌時にシート部材１４が湾曲し攪拌力が低下するなどの問題がある。そのため、Ｌ字型金属板１２を用いることにより、攪拌力を安定させ、シート部材１４の貼り付けの糊代を大きくとることができる。
【００３５】
金属板１２をＬ字型にしたことにより、金属棒１３に固定するときには、金属棒１３をＬ字部分に突き立てて固定すればよいため、安定して組み立てることができ、寸法精度が高くなるとともに、剛性も上がる。金属板１２はＳＵＳなどでできており、その板の幅は攪拌したときに現像容器５ａの底部に当たらない寸法にしなければならない。
【００３６】
シート部材１４については、第２の攪拌手段１１が攪拌動作をしたときに、シート部材１４が現像容器５ａの底部に触れる程度までの大きさにすることで、トナー６を現像ローラ８側に送り込む作用を強化し、更にはこれまで第２の攪拌手段１１が届かなかった現像容器５ａの底部のトナー６を箒で掃くがごとくかき出すことができ、トナー６を余すことなく使い切ることができる利点がある。
【００３７】
また、第２の攪拌手段１１のシート部材１４が湾曲自在であるため、現像容器５ａの底部に触れても第２の攪拌手段１１も回転トルクが大きく増加することはなく、更には、第２の攪拌手段１１の製造上、公差を厳しくする必要もない。
【００３８】
第２の攪拌手段１１は、図４に示すように、金属棒１３にギア１５の軸部１５ａが差し込まれて、これによって回転方向への力が第２の攪拌手段１１に伝えられ回転する。
【００３９】
本実施例において、支持軸１３の直径は２．４ｍｍである。攪拌中心軸から現像容器５ａの底部までの距離が５ｍｍである。Ｌ字型金属板１２の厚みを０．１ｍｍ、幅を３．５ｍｍとし、ＰＥＴのシート部材１４の厚みを５０μｍとし、ＳＵＳ板端部から２．５ｍｍ突き出すようにした。つまり、第２の攪拌手段１１のシート部１４が現像容器５ａの底部に触れる程度の幅にした。
【００４０】
また、第２の攪拌手段１１は現像ローラ８に対して、４０％の周速差をつけた。第１の攪拌手段１０は現像ローラ８に対して１０％の周速差をつけている。
【００４１】
ここで、トナー６と、現像ローラ８上のトナー６のコート量を１．５ｍｇ／ｃｍ²以下の薄層にする具体例とについて詳細に説明する。
【００４２】
まずトナー６は負帯電性磁性一成分トナーを用いる。結着樹脂としてスチレンｎ−ブチルアクリレート共重合体１００重量部に、磁性体粒子８０重量部、モノアゾ系鉄錯体の負荷電制御剤２部、ワックスとして低分子量ポリプロピレン３部を１４０℃に加熱した２軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕し、得られた微粉砕物を風力分級して、重量平均径５．０μｍの分級粉を得た。平均粒径５．０μｍの分級品に疎水性シリカ微粉体１．０重量部をヘンシェルミキサーで混合し、現像剤を得た。定着性の指標ＭＩは２０である。本実施例のトナー６は、ＭＩ３〜３０．重量平均粒径３．５〜７．０μｍの範囲のものを用いることができる。
【００４３】
このように、トナーの重量平均粒径を小さくすることで１ドット再現性が良くなり、画質が向上する。
【００４４】
また、現像ローラ８上のトナー６のコート量を少なくするために、本実施例では、以下のような設定を行なった。
【００４５】
現像ローラ８は、直径１６ｍｍの非磁性のアルミスリーブの表面を導電性粒子を含有する樹脂層でコートした表面粗さＲａ＝１．０μｍのスリーブであり、図中矢印Ｒ２方向に周速５０ｍｍ／ｓで回転する。
【００４６】
現像ブレード９はゴム硬度ＪＩＳＡで４０°のシリコーンゴムを現像ローラ８に対して当接力（現像ローラ８長手方向についての１ｃｍ当たりの当接荷重ｇｆ／ｃｍ）を４０ｇｆ／ｃｍで当接するように、現像装置５内に設置している。また、現像ローラ８と現像ブレード９の当接幅（ニップ）は１．０ｍｍ、当接最上流位置（現像ローラ回転方向の上流）から現像ブレード９自由端までの距離（以下、「ＮＥ」という）を２．０ｍｍとしている。
【００４７】
現像ローラ８内にはマグネットロール１８を固定配置する。このマグネットロール１８は磁束密度７５ｍＴの４極の磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２が交互に配置されている。現像装置５内には上述の一成分磁性トナー６が収容され、第１、第２の攪拌手段１０、１１で現像ローラ８付近に送られた後、マグネットロール１８の形成する磁界作用で現像ローラ８に供給されて、現像ローラ８の回転とともに搬送される。その後、現像ブレード８との当接部でトリボ付与と層厚規制を受けて現像領域へ搬送される。本実施例では、現像ローラ８上のトナー量は１．２０ｍｇ／ｃｍ²になる。
【００４８】
現像ローラ８には直流に交流を重畳した交互電圧を電源７から印加して感光体ドラム１との間に現像電界を形成し、その電界に従って静電潜像の現像を行なう。現像ローラ８には、直流電圧：Ｖｄｃ＝−５００ＶにＡＣ：矩形波Ｖｐｐ＝１６００Ｖ、ｆ＝２０００Ｈｚを重畳した現像バイアスを印加する。現像ローラ８と感光体ドラム１は最近接位置で３００μｍのギャップを保って対向している。感光体ドラム１は帯電電位Ｖｄ＝−７００に均一帯電され、画像信号に従いレーザーで露光されてその部分がＶ１＝−１５０Ｖになる。Ｖ１部を負帯電性トナー６で反転現像する。
【００４９】
現像ブレード９は、あらかじめ加熱した型内に、シリコーン用プライマーを塗った厚さ６０μｍのステンレススチールを配置し、これにＬＴＶシリコーンゴム（ＬＳＲＳＥ６７４４；東レ・ダウコーニング）をＬＩＭ射出成型機により射出し、１５０℃で５分間後に型から取り出し、２００℃で４時間熱処理して一体成型してゴム硬度４０°のシリコーンゴムブレードを得た。
【００５０】
また、現像装置５内のトナー量が少なくなったことを検知する手段として、図１に示すように、金属でできたアンテナ棒３を現像ローラ８近傍に設置した。現像ローラ８とアンテナ棒３間の静電潜像を測定し、現像ローラ８とアンテナ棒３間のトナー６の量が少なくなったときの静電潜像を検知して警告表示する。
【００５１】
以上の構成により、従来の現像装置よりも、１２００ｄｐｉ以上の高精細な画像においても潜像に忠実に現像され、文字の飛び散りが少なくなり、かつページ内の濃度ムラがなくなる。
【００５２】
以上のような構成で、第２の攪拌手段１１がない場合、図５に示すように第２の攪拌手段１１Ｂが棒状である場合、第２の攪拌手段１１が上記説明のような構成の場合について、８ｐｐｍ（Ａ４サイズ縦送り）の画像形成装置を使用し、高温高湿環境で２０００枚通紙し２４時間停止するといった工程を繰り返し、１万枚までの濃度の低下具合を評価した。
【００５３】
濃度の評価はＡ４サイズの縦送り通紙において、中央部と両端部を紙送り方向に各３点を測定し、合計９点の平均反射濃度と、中央部、両端部各３点平均反射濃度の最大値と最小値の差（一様性）を確認した。なお、濃度測定にはＫｏｌｌｍｏｒｇｅｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＣｏｒｐ．製、マクベス濃度計ＲＤ−９１４を使用した。
【００５４】
９点平均反射濃度結果を図６に、一様性の結果を図７に示す。
【００５５】
まず、第２の攪拌手段１１がない場合は、９点平均反射濃度が通紙枚数全体にわたり低く、満足な画質が選られなかった。棒状の第２の攪拌手段１１Ａ、本実施例の第２の攪拌手段より若干濃度が低めである。図７の一様性において、棒状の第２の攪拌手段１１Ａが大きく、画像上両端部が薄くなっていることを確認した。それに対し、本実施例の第２の攪拌手段１１は一様性が低く、画像領域内にわたり均一な濃度が得られ、本実施例の構成が十分に効果があることを確認した。
【００５６】
また、現像装置５内のトナー６がなくなり、画像形成装置本体の表示にトナー無しである警告が示されたときの現像容器５ａ内に残っているトナー量は、従来の現像装置だと２５ｇに対し、本実施例の構成であれば２０ｇで少なくなったことを確認した。枚数にすると、Ａ４サイズ（４％印字）で１００枚多くプリントすることができた。
【００５７】
以上のように、現像ローラ８上のトナー６のコート量が１．５ｃｍ²以下の構成で、第２の攪拌手段１１に本発明構成の羽根部材を備えて攪拌径を大きくしトナー６の攪拌力をあげることにより、トナーの電荷量を安定させてトナーの飛び散りを抑え、高画質を達成し、現像ローラ近傍のトナーの流動性を上げることで、現像容器内のトナー循環を良くし、局部的なトナーの劣化を防止し、高温高湿環境でも安定した濃度が得られ、また現像装置５内のトナー６を無駄無くより多く使い切ることができる。
【００５８】
実施例２
第２実施例は第１実施例の攪拌手段１１を更に発展させたものである。
【００５９】
一つは支持軸の金属棒１３の形状を凹型とし、Ｌ字型金属板１２との接着を平面的に行ない、固定を安定させた。
【００６０】
また、第１の実施例において、ギア１５から第１の攪拌手段１０へ駆動を伝達する構成として、ギア１５の先端の一部がＬ字金属板１２にかかるようにしていたため、そのギアの一部が駆動時のトルクに耐えられる強度の材料を選択する必要があった。そこで、本実施例では、その駆動を伝達する部分の構成を発展させ、ギアが駆動のトルクに十分耐えられる構成とした。
【００６１】
本実施例の第２の攪拌手段１１を図８に示す。
【００６２】
本実施例では、図８のように支持軸である金属棒１３の形状を現像装置の現像幅内で凹型とし、その凹部１３ａにＳＵＳのＬ字金属板１２のＬ字部分１２ａが突き当たるようにして溶着し、ＰＥＴのシート１４を金属板１２の端部に沿って接着剤で貼り付けた。本実施例においても、金属棒１３の凹部１３ａにＬ字部１２ａを突き当てたことで、組立の安定性が向上でき、金属棒１３とＬ字金属板１２との接着が平面的になったため固定が安定する。
【００６３】
また、図９に示すように、第２の攪拌手段１１とギア１６との結合は、ギア１６の軸部１６ａが金属棒１３の曲げの部分にかかるようにした。図１０はギア１６と金属棒１３が結合した状態を示す断面図である。
【００６４】
ギア１６の軸部１６ａにおける先端部の金属棒１３の差込部は楕円形状であり、金属棒１３の支持軸となる部分と曲げの一部がギア１６の軸部１６ａにおける差込部に保持されるようになっている。金属棒１３を覆うように保持する形態であるため、ギア１６の先端の強度は増し、ギア１６が破損することがなくなる。
【００６５】
本実施例の現像装置において、充填率０．６５ｇ／ｍｌで３００ｇのトナーを充填し、タッピングを１０分間行なった状態で現像装置を３０分駆動させたが、ギア１６が破損することはなかった。
【００６６】
また、濃度の安定性については、第１の実施例と同様、放置後の濃度薄は緩和され、その後濃度は立ち上がり、画像領域にわたり安定した濃度が得られた。
【００６７】
以上のように、金属棒１３の形状を凹型にし、ギア１６との結合部においてギア１６の差込部先端部の構成を工夫したことにより、金属棒１３とＬ字型金属板１２の固定が安定し、攪拌におけるギア１６の強度を増すことができた。
【００６８】
実施例３
つぎに、本発明の第３実施例について図１１により説明する、本実施例は、本発明の現像装置が具備されているプロセスカートリッジについてである。
【００６９】
図１１において、本実施例のプロセスカートリッジＣは、電子写真感光体である円筒状の感光体ドラム１、感光体ドラム１の表面を帯電させる帯電装置２、感光体ドラム１表面の潜像を可視化させるための現像装置５、および、転写後に転写されずに感光体ドラム１上に残ったトナー６をクリーニングするクリーニング装置１７が一体化して、画像形成装置本体に脱着可能に装着されている。
【００７０】
尚、本実施例のプロセスカートリッジＣには、第２実施例の第２の攪拌手段１１が備えられている。
【００７１】
プロセスカートリッジにおいては、メンテナンスフリーになり使いやすくなった反面、現像装置５に充填されたトナー量のみで、途中のフレッシュトナーの補充填はない。よって、プロセスカートリッジ使用時において、トナー６の循環が悪いとトナー６が早く劣化し、現像容器５ａ内のトナー６が少ないと更に劣化が促進されていく。
【００７２】
この劣化を抑制するには、プロセスカートリッジ使用初期からトナー６の循環をよくすることが重要である。
【００７３】
本実施例の第２の攪拌手段１１により、プロセスカートリッジの形態においてもトナー６の循環をスムーズにし、トナー６の劣化を抑制することができるため、高温高湿環境でトナー６の循環をスムーズにし、トナー６の劣化を抑制することができるため、高温高湿環境でトナー６が凝集してパッキングすることによる濃度薄や、プロセスカートリッジ使用後半でのトナー劣化による濃度薄などを防止することができ、安定した画像を提供することができる。
【００７４】
本実施例と、従来例において、プロセスカートリッジ寿命までの濃度推移、一様性をそれぞれ図１２と図１３に示した。
【００７５】
温度が３２℃、湿度が８３％の環境で、８ｐｐｍの画像形成装置を利用して１万枚までプリントテストを行なった。
【００７６】
図１２と図１３に示すように、本実施例では寿命後半である６０００枚辺りでも濃度は安定しており、従来例に比べて大きな効果が得られることを確認した。
【００７７】
以上のように、本発明はプロセスカートリッジにおいても適用され、高画質を維持しながらも、トナー凝集による濃度薄や、トナー劣化による濃度薄を防止し、プロセスカートリッジ寿命まで安定した濃度を得ることができる。
【００７８】
実施例４
つぎに、本発明による第４実施例について図１４により説明する。本実施例は、第３実施例におけるプロセスカートリッジを装着した電子写真画像形成装置（複写機）に関するものである。
【００７９】
本実施例にて、プロセスカートリッジＣは、画像形成装置本体に対して装着手段３０を介して装着自在とされる。
【００８０】
また、プロセスカートリッジＣ内の感光体ドラム１が位置する下方の画像形成装置本体には、転写帯電手段３５が配置される。更には、この転写帯電手段３５に対し給紙側には給紙トレイ３６、給紙ローラ３７、レジストローラ３８が配置され、一方、排紙側には紙ガイド３９、定着手段２０、排紙ローラ２１、排紙トレイ２２が配置される。
【００８１】
更に、プロセスカートリッジの情報には、原稿照明用の照明ランプ２３および照明ランプ２３から原稿０に照射された光の反射画像光を感光体ドラム１に露光する短焦点光学素子アレイ２４が配設される。また、画像形成装置本体の上部には、図示矢印Ａ方向に移動可能な原稿台２５が設けられ、原稿台２５には原稿圧着板２６が付設されている。
【００８２】
上記構成にて、電子写真画像形成装置は、帯電手段２により一様帯電された感光体ドラム１上に、照明ランプ２３から原稿０に照射された光の反射画像光が短焦点光学素子アレイ２４を介して照射されると、感光体ドラム１には原稿情報に応じた静電潜像が形成される。現像装置５は、前述のごとく、現像剤（トナー）を担持し搬送する現像ローラ８を備えている。感光体ドラム１上の潜像は、この現像ローラ８からトナーが供給されることにより、可視画像、すなわちトナー像とされる。
【００８３】
一方、転写紙のような記録媒体Ｐが、搬送手段を構成する、給紙トレイ３６、給紙ローラ３７を介してレジストローラ３８に送られ、このレジストローラ３８によってタイミングを合わされて感光体ドラム１と転写帯電手段３５との間に搬送される。そして、転写帯電手段３５の作用により、この転写紙Ｐ上に感光体ドラム１上のトナー像が転写される。
【００８４】
転写されたトナー像を担持する転写紙Ｐは、定着手段２０に送られてそのトナー像が定着された後、排紙ローラ２１により排紙トレイ２２上に積載される。
【００８５】
また、転写の終了した感光体ドラム１は、ぞの残留トナーが例えば弾性クリーニングブレードな１７により除去され、つぎの画像形成工程に供される。
【００８６】
上記のごとき電子写真画像形成装置においても、上述の攪拌手段を適用することにより、上記と同様な効果を得ることができる。
【００８７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の攪拌手段によれば、現像容器に対して回転可能な支持軸と、支持軸が回転する際に現像容器の内面を摺擦する湾曲自在なシート部材と、シート部材を取り付けられているＬ字形状の金属板であって、そのＬ字形状の角部の内側を支持軸に接触させた状態で支持軸に取り付けられた金属板と、を有することにより、攪拌手段の組立性を向上させることができる。また、本発明の攪拌手段によれば、小さなスペースにおいても十分な攪拌力が得られ、現像容器に収容されたトナーをできるだけ無駄無く利用できる。
【００８８】
また、本発明の現像装置およびプロセスカートリッジによれば、上記撹拌手段を備えていることにより、攪拌手段の組立性を向上させることができる。また、本発明の現像装置およびプロセスカートリッジによれば、トナーの劣化を防止できるとともに、高温高湿環境においても、飛び散りが少なく、高精細な画質が得られ、また、画像領域内で均一な濃度が得られ、更に寿命まで安定した濃度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の現像装置を示す概略構成図である。
【図２】第１実施例における第２の攪拌手段を示す斜視図である。
【図３】従来の攪拌手段（ａ）と第１実施例の第２の攪拌手段（ｂ）を示す断面図である。
【図４】第２の攪拌手段の駆動系との連結部を示す斜視図である。
【図５】従来の棒状の攪拌手段を示す斜視図である。
【図６】攪拌手段がない場合と、棒状の攪拌手段の場合と、本発明の攪拌手段の場合とにおける反射濃度（９点平均反射濃度）と、印字枚数との関係を示すグラフである。
【図７】攪拌手段がない場合と、棒状の攪拌手段の場合と、本発明の攪拌手段の場合とにおける反射濃度（一様性）と、印字枚数との関係を示すグラフである。
【図８】第２実施例の攪拌手段を示す斜視図である。
【図９】第２実施例の駆動系との連結部を示す斜視図である。
【図１０】図９における連結部を示す側面図である。
【図１１】第３実施例におけるプロセスカートリッジを示す構成図である。
【図１２】従来例と第３実施例のプロセスカートリッジにおける反射濃度と印字枚数との関係（濃度推移）を示すグラフである。
【図１３】従来例と第３実施例のプロセスカートリッジにおける反射濃度と印字枚数との関係（一様性）を示すグラフである。
【図１４】第４実施例の電子写真画像形成装置を示す全体構成図である。
【図１５】従来の現像装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１感光体ドラム（像担持体、電子写真感光体）
２帯電手段
５現像装置
５ａ現像容器
８現像ローラ（現像剤担持体）
９現像ブレード（現像剤規制部材）
１０第１の攪拌手段
１１第２の攪拌手段
１２Ｌ字型金属板
１３金属棒（支持棒）
１４シート（フィルム）
１７クリーニングブレード（クリーニング手段）
Ｃプロセスカートリッジ

Claims

現像容器の内部に収納された現像剤を攪拌するための攪拌手段において、
前記現像容器に対して回転可能な支持軸と、
前記支持軸が回転する際に前記現像容器の内面を摺擦する湾曲自在なシート部材と、
前記シート部材を取り付けられているＬ字形状の金属板であって、そのＬ字形状の角部の内側を前記支持軸に接触させた状態で前記支持軸に取り付けられた金属板と、
を有することを特徴とする攪拌手段。
前記支持軸は凹形状の金属棒であることを特徴とする請求項１に記載の攪拌手段。
前記金属板は前記支持軸に溶着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の攪拌手段。
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像装置において、
現像剤を用いて前記静電潜像を現像する現像ローラと、
前記現像剤を収納する現像容器と、
前記現像容器の内部に設けられ、前記現像剤を攪拌する攪拌手段であって、前記現像容器に対して回転可能な支持軸と、前記支持軸が回転する際に前記現像容器の内面を摺擦する湾曲自在なシート部材と、前記シート部材を取り付けられているＬ字形状の金属板であって、そのＬ字形状の角部の内側を前記支持軸に接触させた状態で前記支持軸に取り付けられた金属板と、
を有する攪拌手段と、
を有することを特徴とする現像装置。
前記支持軸は前記現像装置の現像幅内において凹形状とした金属棒であることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
更に、前記現像装置は、前記攪拌手段を回転させるための駆動力を前記攪拌手段に伝える駆動伝達部を有し、前記支持軸の折り曲げられた折曲部の一部が前記駆動力伝達部に設けられた差込部に支持されており、前記駆動力伝達部が回転することにより前記差込部から前記折曲部に前記駆動力が伝達されて前記支持軸が回転することを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
前記金属板は前記支持軸に溶着されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の現像装置。
更に、前記現像装置は、前記現像ローラに付着した現像剤の量を規制する現像剤量規制部材を有し、
前記現像ローラ上において、前記現像剤規制部材により規制された現像剤の塗布量が１．５ｍｇ／ｃｍ ² 以下であり、前記現像容器の内部に収納された現像剤を攪拌するための他の攪拌手段が設けられており、前記現像装置を電子写真画像形成装置の装置本体に装着した状態で、前記現像ローラに遠い側に配置された前記他の攪拌手段の攪拌軌跡と、近い側に配置された前記攪拌手段の攪拌軌跡とが垂直方向において重なっていることを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の現像装置。
請求項４乃至８のいずれかに記載の現像装置と、前記電子写真感光体、前記電子写真感光体を帯電するための帯電手段、および前記電子写真感光体の周面をクリーニングするためのクリーニング手段のうち少なくともひとつを一体化して、電子写真画像形成装置に着脱自在なプロセスカートリッジ。