現像装置及び画像形成装置
【課題】 現像剤を搬送する現像剤搬送供給路の壁面にトナーが固着するのを防止し、凝集トナーの発生による画像の白抜けなどを防止する。
【解決手段】 現像装置１５は、トナーカートリッジ４４からハウジング５０内に現像剤を供給する現像剤供給搬送路６６を備える。現像剤供給搬送路６６の壁面には、無機材料と有機材料とが分子間結合してなる離型剤６８が塗布されている。離型剤は、Ｔｉ系の金属アルコシドとポリジメチルシロキサンを用いて、ゾル−ゲル法により反応させた有機−無機複合化材料を用いており、機械的強度と離型性に優れている。これにより、現像剤供給搬送路６６の壁面にトナーが固着するのを抑制できる。
【解決手段】 現像装置１５は、トナーカートリッジ４４からハウジング５０内に現像剤を供給する現像剤供給搬送路６６を備える。現像剤供給搬送路６６の壁面には、無機材料と有機材料とが分子間結合してなる離型剤６８が塗布されている。離型剤は、Ｔｉ系の金属アルコシドとポリジメチルシロキサンを用いて、ゾル−ゲル法により反応させた有機−無機複合化材料を用いており、機械的強度と離型性に優れている。これにより、現像剤供給搬送路６６の壁面にトナーが固着するのを抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤カートリッジなどの現像剤貯留部から現像剤を供給する現像剤供給搬送路を備えた現像装置、及びこの現像装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の画像形成装置では、画像形成部で感光体などの像担持体を帯電し、レーザ光を照射して像担持体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置で可視化して粉体トナーからなるトナー像を形成する。そして、画像形成部へ用紙を一定のタイミングで搬送し、像担持体上のトナー像を用紙の表面に転写した後、用紙の表面のトナー像を定着装置で定着することによって画像を形成する。
【０００３】
上記現像装置には、現像剤を貯留する現像剤カートリッジを備えており、現像剤カートリッジから現像剤を供給する現像剤供給搬送路が設けられている。そして、現像剤供給搬送路から現像剤が現像剤収容部内に供給され、現像剤搬送部材で現像剤を攪拌しながら搬送することにより現像ロールに供給する。そして、現像ロール上の現像剤をトリマーで規制して現像剤層を形成し、像担持体と対向する位置に搬送するように構成している。
【０００４】
近年では、プリンタなどの小型化、高性能化に伴い、一定の容積を占める現像剤カートリッジからの現像剤供給搬送路の径は小径になる傾向がある。このため、現像剤を供給する際に現像剤供給搬送路の壁面にトナーが固着するという問題がある。
【０００５】
また、トナーの固着を防止するために、現像剤搬送部材の表面に微小な凹凸部を形成したものが開示されている（例えば特許文献１を参照）。しかし、適用トナーが比較的柔らかいトナーの場合、微小な凹凸部を形成しても現像剤搬送部材の表面にトナーが固着しやすくなる。さらに、現像剤供給搬送路の壁面にトナーが固着してトナーの流動性を悪化させ、画像濃度低下（Ｌｏｗ ＴＣ）などの二次障害を起こさせる。
【０００６】
さらに、現像剤搬送部材は、帯電性能や攪拌性能を上げるため、支持軸の周囲から突出する突起部の形状が複雑化する傾向にある。このため、支持軸の周囲にさまざまな突起形状の突起部を備えた現像剤搬送部材が提案されている（例えば特許文献２を参照）。しかし、このような現像剤搬送部材を用いると、現像装置の内部の現像剤搬送経路が狭くなる傾向にある。このような現像剤搬送経路では、柔らかいトナーなどは流動性が悪化しやすい傾向があるため、トナーが壁面に固着しやすくなる。
【０００７】
このように壁面などに固着したトナーが脱落して再度現像剤とともに像担持体上へ現像されると、凝集したトナーの転写性が低下するためにその部分が白抜けなどの画質欠陥を引き起こしてしまう。これらの現象は、トナー自体の硬度が柔らかくなるに従って顕著になる。
【特許文献１】特開平５―４５９２９号公報
【特許文献２】特開平７―１３４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、現像剤供給搬送路の壁面にトナーが固着するのを低減し、画像濃度の低下や白抜けを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明に係る現像装置は、現像剤が収容されるハウジング内で現像剤搬送部材により現像剤を攪拌しながら搬送し、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視化する現像装置であって、現像剤を貯留する現像剤貯留部から現像剤を前記ハウジング内に供給する現像剤供給搬送路を備え、前記現像剤供給搬送路の壁面に離型剤が塗布されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、現像剤を貯留する現像剤貯留部から現像剤が現像剤供給搬送路を通ってハウジング内に供給される。現像剤供給搬送路の壁面に離型剤が塗布されているので、現像剤供給搬送路の内径を小さくしても、壁面にトナーが固着することが抑制される。従って、固着したトナーがハウジング内で脱落することによる凝集トナー（グリッツ）が発生しにくい。このため、トナーの流動性の悪化による画像濃度の低下や、凝集トナーによる転写白抜けなどが抑制され、安定して高品質な画像が得られる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、前記離型剤は、有機材料と無機材料とが分子間結合してなる有機−無機複合化材料で構成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、離型剤は、有機材料と無機材料とが分子間結合してなる有機−無機複合化材料で構成されているので、有機材料と無機材料の利点（例えば機械的強度と離型性など）を併せもつ離型剤が適用可能である。このため、現像剤供給搬送路の壁面にトナーやブリード性の物質などが付着することが防止されると共に、機械的強度を高めることにより離型剤の剥がれや削れなどが防止される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の現像装置において、前記離型剤は、ゾル−ゲル法により金属系の有機化合物と無機化合物との混合溶液から、ゾル及びゲルの状態を経て有機−無機複合化材料としたことを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、離型剤は、ゾル−ゲル法により金属系の無機化合物と有機化合物との混合溶液から、ゾル及びゲルの状態を経て有機−無機複合化材料としたので、有機化合物と無機化合物の利点を併せもつ離型剤が適用可能である。また、有機化合物と無機化合物の混合比を変更することで、有機−無機複合化材料の特性を調整可能である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記離型剤は、金属アルコキシドとポリジメチルシロキサンを使用し、ゾル−ゲル法により反応させた反応生成物を使用することを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、離型剤は、金属アルコキシドとポリジメチルシロキサンを使用し、ゾル−ゲル法により反応させた反応生成物を使用しており、離型性と機械的強度を併せ持つ離型剤を適用可能である。
【００１７】
請求項５に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の現像装置を備えることを特徴としている。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の現像装置を備えているので、現像剤供給搬送路の壁面にトナーが固着しにくくなる。従って、固着したトナーがハウジング内で脱落することによる凝集トナー（グリッツ）が発生しにくい。このため、トナーの流動性の悪化による画像濃度の低下や、凝集トナーによる転写白抜けなどが抑制され、安定して高品質な画像が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、現像剤供給搬送路の壁面にトナーが固着することを抑制できる。このため、トナーの流動性の悪化による画像濃度の低下を抑制できると共に、固着した現像剤が脱落して現像されることによる画像の白抜けなどの画質欠陥の発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１には本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１が示されている。
【００２２】
この画像形成装置１は、図示しないパーソナルコンピュータ等の画像データ入力装置から送られてくるカラー画像情報に基づいて画像処理を行い、電子写真方式によって記録用紙Ｐにカラー画像を形成するものである。
【００２３】
画像形成装置１には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。なお、以降、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの何れかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別する必要が無い場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。
【００２４】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、バックアップロール３４と複数の張架ロール３２によって張架された無端状の中間転写ベルト３０の進行方向（矢印方向）に対して、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの順番で直列に配列されている。また、中間転写ベルト３０は、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋと、それぞれ対向して配設される一次転写ロール１６Ｙ、１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋとの間を挿通している。
【００２５】
つぎに、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの構成と画像形成の動作とを、イエロートナー画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙを代表して説明する。
【００２６】
感光体ドラム１２Ｙは、矢印方向に回転駆動され、接触帯電器１３Ｙにより表面が一様に帯電される。つぎに、露光装置１４Ｙによりイエロー画像に対応する像露光がなされ、感光体ドラム１２Ｙの表面にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。イエロー画像に対応する静電潜像は、現像装置１５Ｙの現像バイアスが印加された現像ロール５２Ｙに担持されたトナーによって現像され、イエロートナー画像となる。この現像装置１５Ｙについては後述する。
【００２７】
さらに、感光体ドラム１２Ｙ上に形成されたイエロートナー画像は、一次転写ロール１６Ｙの圧接力と、一次転写ロール１６Ｙに印加された転写バイアスによる静電吸引力と、によって、中間転写ベルト３０上に一次転写される。この一次転写では、イエロートナー画像は全て中間転写ベルト３０に転写されず、一部のイエロートナーが感光体ドラム１２Ｙに残留する。一次転写後の感光体ドラム１２Ｙは、クリーニング装置１７Ｙとの接触位置を通過し、感光体ドラム１２Ｙの表面の転写残留イエロートナーがクリーニングブレード１９によって除去される。その後、感光体ドラム１２Ｙの表面は、つぎの画像形成サイクルの為、接触帯電器１３Ｙで再び帯電される。
【００２８】
図１に示すように、画像形成装置１では、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて行われ、中間転写ベルト３０上に、順次、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナー像が重ねられ、フルカラートナー像が形成される。
【００２９】
そして、所定のタイミングで二次転写位置Ａへと搬送されてきた記録用紙Ｐに、転写バイアスが印加された二次転写ロール３６の静電吸引力によって、中間転写ベルト３０からフルカラートナー像が一括して、記録用紙Ｐに転写される。フルカラートナー像が転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト３０から分離された後、定着装置３１へと搬送され、熱と圧力とによりフルカラートナー像が記録用紙Ｐに定着される。
【００３０】
なお、記録用紙Ｐに転写されなかった中間転写ベルト３０上の転写残留トナーは、中間転写ベルト用クリーナー３３で回収される。
【００３１】
次に、現像装置１５について説明する。
【００３２】
４つの現像装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは、各色の非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤Ｇを使用して現像を行う二成分現像方式の現像装置である。図２及び図３に示すように、各現像装置１５は、ハウジング５０の内部に、感光体ドラム１２側に配設された現像ロール５２と、この現像ロール５２の後方下方側に二成分現像剤Ｇを攪拌しながら搬送する２つのオーガー５４、５６が配設されている。ハウジング５０の上部の現像ロール５２と対向する位置には、現像ロール５２に磁気ブラシを形成した状態で搬送される二成分現像剤Ｇの層厚を規制するトリマー５８が配設されている。
【００３３】
現像ロール５２は、非磁性導電材料からなる円筒状のスリーブ５２Ａと、そのスリーブ５２Ａの中空内に配置されるマグネットロール５２Ｂとで構成されている。マグネットロール５２Ｂは固定支持され、スリーブ５２Ａは図示しない駆動源により一定方向（矢印Ｂ方向）に回転駆動される構成となっている。また、スリーブ５２Ａには、現像バイアス電源６０から所定の現像バイアス（本実施形態では直流に交流を重畳した電圧）が印加されるようになっている。なお、感光体ドラム１２は接地されている。
【００３４】
また、図３に示すように、ハウジング５０内のオーガー５４とオーガー５６の間には、仕切り板６２がその両端部に通路６２Ａ、６２Ｂを形成するような状態で設けられている。図２に示すように、オーガー５６の一端部（通路６２Ａの付近）の上方部には、トナーカートリッジ４４から現像剤供給搬送路６６を通して供給されるトナー及びキャリアが一旦搬入される搬入部６４が配設されている。この搬入部６４の底面には、開口６４Ａが設けられており、オーガー５６の一端部にトナー及びキャリアが適量ずつ補給されるようになっている。
【００３５】
図５に示すように、オーガー５４、５６は、シャフト７０の外周面に、軸方向と直交する方向に螺旋状に突出した螺旋状突起部７２を備えている。また、隣り合う螺旋状突起部７２の間に、シャフト７０の軸方向と直交する方向に突出した板片状の凸状部７４を備えている。凸状部７４は、螺旋状突起部７２の１ピッチの間でシャフト７０の周方向の０度と１８０度の位置に形成されている。複数の凸状部７４は、板片の方向がシャフト７０の軸方向に向くように形成されている。これらの螺旋状突起部７２と複数の凸状部７４は、現像剤との接触時に表面が変形可能な弾性部材で構成されている。本実施形態では、弾性部材として、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）などの耐ブリード性の良い材料が選択されている。ここで、ブリードとは、ゴム中の低分子成分がゴム表面ににじみ出てゴム同士がブロッキングしたり、白濁したりする現象をいう。なお、弾性部材としては、ＣＲ（クロロプレン）などを用いても良い。また、弾性部材の剛性を上げるために、金属フィラー（例えば、SnO2,ZnO2,Ａｌ系粒子など）を３０ｗｔ％以上添加している。金属フィラーを添加することで、螺旋状突起部７２と凸状部７４の剛性が大きくなり、二成分現像剤Ｇの搬送時に螺旋状突起部７２と凸状部７４の表面が弾性により変形する。
【００３６】
図３に示すように、オーガー５４とオーガー５６は、二成分現像剤Ｇをそれぞれ逆方向に搬送するように螺旋状突起部７２の搬送方向が逆向きとなるように配設されている。
【００３７】
図１に示すように、画像形成ユニット１０の上方部には、補給用の各色トナーとキャリアとが収容されている現像剤貯留部としての着脱交換式のトナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋが配設されている。図２及び図４に示すように、トナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋには、それぞれ現像装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋと接続される現像剤供給搬送路６６が設けられており、現像剤供給搬送路６６を通じてトナー及びキャリアが適量ずつ補給されるようになっている。
【００３８】
図４（Ｂ）に示すように、現像剤供給搬送路６６の内壁はほぼフラットな面に形成されており、この内壁には離型剤６８が塗布されている。離型剤６８は、有機材料と無機材料とが分子間結合してなる有機−無機複合化材料（有機−無機ハイブリッド材料）からなり、有機材料の特性と無機材料の特性の両方の利点を併せもっている。なお、現像剤供給搬送路６６には、現像剤搬送用のオーガーなどは設けられておらず、現像剤供給搬送路６６の内径は狭く設定されている（例えば、内径：１０ｍｍ）。
【００３９】
本実施形態では、化１に示すような化学式の材料を用いて離型剤６８を作製した。
【００４０】
【化１】
化１に示すように、有機材料としてポリジメチルシロキサンを使用した。また、Ｔｉ系の金属アルコシドを出発物質としてゾル・ゲル法により反応させた。なお、金属アルコキシドはＭ（ＯＲ）ｘで表される化合物である。ここでＭは金属、Ｒはアルキル基である。また、ゾル・ゲル法は、金属アルコキシドからなるゾルを加水分解・重縮合反応により、流動性を失ったゲルとし、このゲルを加熱して酸化物を得る方法である。
【００４１】
本実施形態では、ポリジメチルシロキサンを金属アルコキシドとしてＴｉ系の金属粒子分散水溶液に混合し加水分解した後、縮合重合反応させることでゲルとし、有機材料と無機材料とが酸素結合した離型剤６８を作製した。その際、Ｔｉ系無機材料のポリジメチルシロキサンに対する重量比を５０％として反応させた。なお、混合比はこれに限定するものではなく、フレキシブル性を持たせた配合としている。なお、無機材料として、Ｔｉ系に代えて、Ａｌ系の金属粒子分散水溶液などを用いても良い。
【００４２】
次に、現像装置１５の作用について説明する。
【００４３】
図２及び図３に示すように、この現像装置１５では、トナーカートリッジ４４からトナー及びキャリアが現像剤供給搬送路６６を通じて搬入部６４に少量ずつ供給される。そして、搬入部６４の開口６４Ａからハウジング５０内に供給される。ハウジング５０内の二成分現像剤Ｇは、オーガー５４、５６の回転駆動により攪拌されつつ両端部の通路６２Ａ，６２Ｂを通過しながら循環搬送される。その際、二成分現像剤Ｇのトナーがキャリアと混合攪拌されることにより所定の極性に摩擦帯電される。さらに、オーガー５４で攪拌されつつ搬送される二成分現像剤Ｇは、隣に配置された現像ロール５２側に供給され、現像ロール５２の表面に二成分現像剤Ｇの磁気ブラシを形成した状態で担持される。
【００４４】
この二成分現像剤Ｇの磁気ブラシはスリーブ５２Ａの回転により矢印Ｂ方向に搬送される。その際、現像ロール５２の表面の二成分現像剤Ｇの層厚がトリマー５８との間を通過することにより所定の厚さに規制される。層厚規制後の二成分現像剤Ｇは、感光体ドラム１２と対向する現像領域に搬送されると、スリーブ５２Ａに印加されている現像バイアスにて形成される現像電界により、二成分現像剤Ｇ中のトナーのみが感光体ドラム１２の潜像部分に静電的に付着して現像が行われる。
【００４５】
この現像装置１５では、現像剤供給搬送路６６の壁面に塗布された離型剤６８として、有機材料と無機材料とが分子間結合してなる有機−無機複合化材料が使用されている。このため、有機材料と無機材料の特性として機械的強度と離型性を併せ持つ離型剤６８を実現でき、キャリアなどで表面が摺擦される現像剤供給搬送路６６の壁面に使用しても離型剤６８の剥がれや削れなどを防止できる。また、有機材料と無機材料の混合比を変更することで、塗布する部位に応じて、機械的強度を強くしたり、離型性を向上させたりすることができる。さらに、無機材料と有機材料とを分子間結合するため未架橋成分がなく、ブリード性の弊害も回避される。このため、現像剤供給搬送路６６の壁面にトナーが固着することが防止され、現像剤の流動性の悪化による濃度低下などの二次障害が防止される。また、固着したトナーが剥がれることによる凝集トナー（グリッツ）の発生が低減され、転写時の白抜けなどによる画質劣化も防止される。
【００４６】
次に、現像剤供給搬送路６６の壁面へのトナーの固着によるトナー凝集（グリッツ）の発生状況や画像濃度低下（Ｌｏｗ ＴＣ）の発生状況を評価した結果について説明する。
【００４７】
評価は、Ａ３サイズの記録用紙を５万枚（５０ＫＰＶ）までプリントし、所定のプリント枚数ごとに目視にて評価した。
【００４８】
実施例１では、図２に示す現像剤供給搬送路６６の壁面に、無機材料としてＴｉ系、有機材料としてポリジメチルシロキサンを用いて合成した離型剤を塗布した。Ｔｉ系の無機材料のポリジメチルシロキサンに対する質量比を５０％とし、離型性能に加えて機械的強度を持たせた構成とした。
【００４９】
実施例２では、図２に示す現像剤供給搬送路６６よりも狭く（内径：９ｍｍ）した現像剤供給搬送路の壁面に、無機材料としてＡｌ系、有機材料としてポリジメチルシロキサンを用いて合成した離型剤を塗布した。Ａｌ系の無機材料のポリジメチルシロキサンに対する質量比を２０％とし、機械的強度よりも離型性に重点をおいた構成とした。
【００５０】
また、比較例１として、図６に示すように、トナーＴが付着しにくいように現像剤供給搬送路１０２の壁面に微小な凹凸部１０４を形成したものを用いた。凹凸部１０４の表面粗さ（１０点平均粗さＲｚ）は２０μｍに設定した。なお、凹凸部１０４の表面には離型剤は塗布されていない。
【００５１】
比較例２として、現像剤供給搬送路の壁面にフッ素系又はシリカ系の樹脂コート材料を塗布したものを用いた。なお、現像剤供給搬送路の壁面には凹凸部は形成されていない。
【００５２】
表１に、トナーの固着による凝集トナー（グリッツ）の有無及び画像の白抜けを評価した結果を示す。
【００５３】
凝集トナー（グリッツ）の有無及び画像の白抜けは、目視により評価した。
【００５４】
表１の評価では、○は、グリッツが発生せず、画像の白抜けがほとんど発生しない状態、△は、グリッツ及び画像の白抜けがわずかに発生するが、画質上許容できるレベルである状態、×は、グリッツ及び画像の白抜けが発生し、画質上満足できない状態を示している。
【００５５】
【表１】
また、図７は、実施例１と比較例２において、Ａ３用紙に０〜２０ＫＰＶ（２００００枚）プリントしたときの画像濃度との関係を示すグラフである。ここで、画像濃度は、Ｘ−Ｒｉｔｅカラー反射濃度計（Ｃｏｌｏｒ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ- ｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ Ｘ−ＲＩＴＥ ４０４Ａ）により測定した。
【００５６】
実施例１では、表１に示すように、柔らかい重合系のトナーを用いても、現像剤供給搬送路６６の壁面へのトナーの固着が認められず、グリッツはほとんど発生せず、画像上白抜けの発生がないことが確認された。また、キャリアによって離型剤６８が剥がれることもなかった。また、図７に示すように、２万枚プリントしても画像濃度の低下は認められなかった。
【００５７】
実施例２では、表１に示すように、狭い径の現像剤供給搬送路に流動性の悪いトナーを搬送しても、トナーの流動性の悪化は認められなかった。このため、現像剤供給搬送路の内径を大きくせずにトナーの流動性を高めることができた。また、トナーの供給不足が原因で起こる画像濃度低下も認められなかった。
【００５８】
一方、比較例１では、表１に示すように、現像剤供給搬送路１０２の壁面に微小な凹凸部１０４を形成しても、プリント枚数が１万枚を超えると、柔らかいトナーの固着が認められ、グリッツ及び画像の白抜けが発生した。
【００５９】
また、比較例２では、表１に示すように、プリント枚数が１万枚を超えると、柔らかいトナーの固着が認められ、グリッツ及び画像の白抜けが発生した。また、樹脂コート材料の剥がれが認められた。また、図７に示すように、２万枚プリントする過程で画像濃度が著しく低下することが確認された。
【００６０】
以上より、本発明では、現像剤供給搬送路の壁面へのトナーの固着を防止でき、凝集トナー（グリッツ）の発生が防止される、このため、トナーの流動性の悪化による画像濃度低下や転写時の画像の白抜けなどが発生しなくなり、安定して高品質な画像が得られる。また、狭い径の現像剤供給搬送路にすることができ、省スペース化及び小型化を実現できる。
【００６１】
なお、図２に示す実施形態では、現像剤供給搬送路６６の壁面に離型剤６８を塗布したが、さらに、現像装置１５内のオーガー５４、５６が配置された現像剤搬送経路の壁面に離型剤を塗布しても良い。これにより、現像剤搬送経路の壁面へのトナーの固着を防止できる。
【００６２】
なお、図２に示す実施形態では、現像剤供給搬送路６６の内部にオーガーなどの搬送部材は設けられていないが、搬送部材を設ける構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置で用いられる現像装置を示す構成図である。
【図３】図１に示す画像形成装置で用いられる現像装置を示す断面図である。
【図４】（Ａ）は現像装置及びトナーカートリッジの構成を示す斜視図、及び（Ｂ）は現像剤供給搬送路の断面図である。
【図５】現像装置内に配置されるオーガーを示す斜視図である。
【図６】比較例１の現像剤供給搬送路を示す部分拡大図である。
【図７】実施例１と比較例１のプリント枚数に対する画像濃度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１ 画像形成装置
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成ユニット
１５ 現像装置
４４ トナーカートリッジ（現像剤貯留部）
５０ ハウジング
５２Ａ スリーブ
５２Ｂ マグネットロール
５２ 現像ロール
５４ オーガー
５６ オーガー
５８ トリマー
６０ 現像バイアス電源
６６ 現像剤供給搬送路
６８ 離型剤
７０ シャフト
７２ 螺旋状突起部
７４ 凸状部
Ｇ 二成分現像剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤カートリッジなどの現像剤貯留部から現像剤を供給する現像剤供給搬送路を備えた現像装置、及びこの現像装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の画像形成装置では、画像形成部で感光体などの像担持体を帯電し、レーザ光を照射して像担持体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置で可視化して粉体トナーからなるトナー像を形成する。そして、画像形成部へ用紙を一定のタイミングで搬送し、像担持体上のトナー像を用紙の表面に転写した後、用紙の表面のトナー像を定着装置で定着することによって画像を形成する。
【０００３】
上記現像装置には、現像剤を貯留する現像剤カートリッジを備えており、現像剤カートリッジから現像剤を供給する現像剤供給搬送路が設けられている。そして、現像剤供給搬送路から現像剤が現像剤収容部内に供給され、現像剤搬送部材で現像剤を攪拌しながら搬送することにより現像ロールに供給する。そして、現像ロール上の現像剤をトリマーで規制して現像剤層を形成し、像担持体と対向する位置に搬送するように構成している。
【０００４】
近年では、プリンタなどの小型化、高性能化に伴い、一定の容積を占める現像剤カートリッジからの現像剤供給搬送路の径は小径になる傾向がある。このため、現像剤を供給する際に現像剤供給搬送路の壁面にトナーが固着するという問題がある。
【０００５】
また、トナーの固着を防止するために、現像剤搬送部材の表面に微小な凹凸部を形成したものが開示されている（例えば特許文献１を参照）。しかし、適用トナーが比較的柔らかいトナーの場合、微小な凹凸部を形成しても現像剤搬送部材の表面にトナーが固着しやすくなる。さらに、現像剤供給搬送路の壁面にトナーが固着してトナーの流動性を悪化させ、画像濃度低下（Ｌｏｗ ＴＣ）などの二次障害を起こさせる。
【０００６】
さらに、現像剤搬送部材は、帯電性能や攪拌性能を上げるため、支持軸の周囲から突出する突起部の形状が複雑化する傾向にある。このため、支持軸の周囲にさまざまな突起形状の突起部を備えた現像剤搬送部材が提案されている（例えば特許文献２を参照）。しかし、このような現像剤搬送部材を用いると、現像装置の内部の現像剤搬送経路が狭くなる傾向にある。このような現像剤搬送経路では、柔らかいトナーなどは流動性が悪化しやすい傾向があるため、トナーが壁面に固着しやすくなる。
【０００７】
このように壁面などに固着したトナーが脱落して再度現像剤とともに像担持体上へ現像されると、凝集したトナーの転写性が低下するためにその部分が白抜けなどの画質欠陥を引き起こしてしまう。これらの現象は、トナー自体の硬度が柔らかくなるに従って顕著になる。
【特許文献１】特開平５―４５９２９号公報
【特許文献２】特開平７―１３４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、現像剤供給搬送路の壁面にトナーが固着するのを低減し、画像濃度の低下や白抜けを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明に係る現像装置は、現像剤が収容されるハウジング内で現像剤搬送部材により現像剤を攪拌しながら搬送し、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視化する現像装置であって、現像剤を貯留する現像剤貯留部から現像剤を前記ハウジング内に供給する現像剤供給搬送路を備え、前記現像剤供給搬送路の壁面に離型剤が塗布されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、現像剤を貯留する現像剤貯留部から現像剤が現像剤供給搬送路を通ってハウジング内に供給される。現像剤供給搬送路の壁面に離型剤が塗布されているので、現像剤供給搬送路の内径を小さくしても、壁面にトナーが固着することが抑制される。従って、固着したトナーがハウジング内で脱落することによる凝集トナー（グリッツ）が発生しにくい。このため、トナーの流動性の悪化による画像濃度の低下や、凝集トナーによる転写白抜けなどが抑制され、安定して高品質な画像が得られる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、前記離型剤は、有機材料と無機材料とが分子間結合してなる有機−無機複合化材料で構成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、離型剤は、有機材料と無機材料とが分子間結合してなる有機−無機複合化材料で構成されているので、有機材料と無機材料の利点（例えば機械的強度と離型性など）を併せもつ離型剤が適用可能である。このため、現像剤供給搬送路の壁面にトナーやブリード性の物質などが付着することが防止されると共に、機械的強度を高めることにより離型剤の剥がれや削れなどが防止される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の現像装置において、前記離型剤は、ゾル−ゲル法により金属系の有機化合物と無機化合物との混合溶液から、ゾル及びゲルの状態を経て有機−無機複合化材料としたことを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、離型剤は、ゾル−ゲル法により金属系の無機化合物と有機化合物との混合溶液から、ゾル及びゲルの状態を経て有機−無機複合化材料としたので、有機化合物と無機化合物の利点を併せもつ離型剤が適用可能である。また、有機化合物と無機化合物の混合比を変更することで、有機−無機複合化材料の特性を調整可能である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の現像装置において、前記離型剤は、金属アルコキシドとポリジメチルシロキサンを使用し、ゾル−ゲル法により反応させた反応生成物を使用することを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、離型剤は、金属アルコキシドとポリジメチルシロキサンを使用し、ゾル−ゲル法により反応させた反応生成物を使用しており、離型性と機械的強度を併せ持つ離型剤を適用可能である。
【００１７】
請求項５に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の現像装置を備えることを特徴としている。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の現像装置を備えているので、現像剤供給搬送路の壁面にトナーが固着しにくくなる。従って、固着したトナーがハウジング内で脱落することによる凝集トナー（グリッツ）が発生しにくい。このため、トナーの流動性の悪化による画像濃度の低下や、凝集トナーによる転写白抜けなどが抑制され、安定して高品質な画像が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、現像剤供給搬送路の壁面にトナーが固着することを抑制できる。このため、トナーの流動性の悪化による画像濃度の低下を抑制できると共に、固着した現像剤が脱落して現像されることによる画像の白抜けなどの画質欠陥の発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１には本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１が示されている。
【００２２】
この画像形成装置１は、図示しないパーソナルコンピュータ等の画像データ入力装置から送られてくるカラー画像情報に基づいて画像処理を行い、電子写真方式によって記録用紙Ｐにカラー画像を形成するものである。
【００２３】
画像形成装置１には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。なお、以降、ＹＭＣＫを区別する必要がある場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの何れかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別する必要が無い場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。
【００２４】
画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、バックアップロール３４と複数の張架ロール３２によって張架された無端状の中間転写ベルト３０の進行方向（矢印方向）に対して、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの順番で直列に配列されている。また、中間転写ベルト３０は、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋと、それぞれ対向して配設される一次転写ロール１６Ｙ、１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋとの間を挿通している。
【００２５】
つぎに、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの構成と画像形成の動作とを、イエロートナー画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙを代表して説明する。
【００２６】
感光体ドラム１２Ｙは、矢印方向に回転駆動され、接触帯電器１３Ｙにより表面が一様に帯電される。つぎに、露光装置１４Ｙによりイエロー画像に対応する像露光がなされ、感光体ドラム１２Ｙの表面にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。イエロー画像に対応する静電潜像は、現像装置１５Ｙの現像バイアスが印加された現像ロール５２Ｙに担持されたトナーによって現像され、イエロートナー画像となる。この現像装置１５Ｙについては後述する。
【００２７】
さらに、感光体ドラム１２Ｙ上に形成されたイエロートナー画像は、一次転写ロール１６Ｙの圧接力と、一次転写ロール１６Ｙに印加された転写バイアスによる静電吸引力と、によって、中間転写ベルト３０上に一次転写される。この一次転写では、イエロートナー画像は全て中間転写ベルト３０に転写されず、一部のイエロートナーが感光体ドラム１２Ｙに残留する。一次転写後の感光体ドラム１２Ｙは、クリーニング装置１７Ｙとの接触位置を通過し、感光体ドラム１２Ｙの表面の転写残留イエロートナーがクリーニングブレード１９によって除去される。その後、感光体ドラム１２Ｙの表面は、つぎの画像形成サイクルの為、接触帯電器１３Ｙで再び帯電される。
【００２８】
図１に示すように、画像形成装置１では、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて行われ、中間転写ベルト３０上に、順次、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナー像が重ねられ、フルカラートナー像が形成される。
【００２９】
そして、所定のタイミングで二次転写位置Ａへと搬送されてきた記録用紙Ｐに、転写バイアスが印加された二次転写ロール３６の静電吸引力によって、中間転写ベルト３０からフルカラートナー像が一括して、記録用紙Ｐに転写される。フルカラートナー像が転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト３０から分離された後、定着装置３１へと搬送され、熱と圧力とによりフルカラートナー像が記録用紙Ｐに定着される。
【００３０】
なお、記録用紙Ｐに転写されなかった中間転写ベルト３０上の転写残留トナーは、中間転写ベルト用クリーナー３３で回収される。
【００３１】
次に、現像装置１５について説明する。
【００３２】
４つの現像装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋは、各色の非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤Ｇを使用して現像を行う二成分現像方式の現像装置である。図２及び図３に示すように、各現像装置１５は、ハウジング５０の内部に、感光体ドラム１２側に配設された現像ロール５２と、この現像ロール５２の後方下方側に二成分現像剤Ｇを攪拌しながら搬送する２つのオーガー５４、５６が配設されている。ハウジング５０の上部の現像ロール５２と対向する位置には、現像ロール５２に磁気ブラシを形成した状態で搬送される二成分現像剤Ｇの層厚を規制するトリマー５８が配設されている。
【００３３】
現像ロール５２は、非磁性導電材料からなる円筒状のスリーブ５２Ａと、そのスリーブ５２Ａの中空内に配置されるマグネットロール５２Ｂとで構成されている。マグネットロール５２Ｂは固定支持され、スリーブ５２Ａは図示しない駆動源により一定方向（矢印Ｂ方向）に回転駆動される構成となっている。また、スリーブ５２Ａには、現像バイアス電源６０から所定の現像バイアス（本実施形態では直流に交流を重畳した電圧）が印加されるようになっている。なお、感光体ドラム１２は接地されている。
【００３４】
また、図３に示すように、ハウジング５０内のオーガー５４とオーガー５６の間には、仕切り板６２がその両端部に通路６２Ａ、６２Ｂを形成するような状態で設けられている。図２に示すように、オーガー５６の一端部（通路６２Ａの付近）の上方部には、トナーカートリッジ４４から現像剤供給搬送路６６を通して供給されるトナー及びキャリアが一旦搬入される搬入部６４が配設されている。この搬入部６４の底面には、開口６４Ａが設けられており、オーガー５６の一端部にトナー及びキャリアが適量ずつ補給されるようになっている。
【００３５】
図５に示すように、オーガー５４、５６は、シャフト７０の外周面に、軸方向と直交する方向に螺旋状に突出した螺旋状突起部７２を備えている。また、隣り合う螺旋状突起部７２の間に、シャフト７０の軸方向と直交する方向に突出した板片状の凸状部７４を備えている。凸状部７４は、螺旋状突起部７２の１ピッチの間でシャフト７０の周方向の０度と１８０度の位置に形成されている。複数の凸状部７４は、板片の方向がシャフト７０の軸方向に向くように形成されている。これらの螺旋状突起部７２と複数の凸状部７４は、現像剤との接触時に表面が変形可能な弾性部材で構成されている。本実施形態では、弾性部材として、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）などの耐ブリード性の良い材料が選択されている。ここで、ブリードとは、ゴム中の低分子成分がゴム表面ににじみ出てゴム同士がブロッキングしたり、白濁したりする現象をいう。なお、弾性部材としては、ＣＲ（クロロプレン）などを用いても良い。また、弾性部材の剛性を上げるために、金属フィラー（例えば、SnO2,ZnO2,Ａｌ系粒子など）を３０ｗｔ％以上添加している。金属フィラーを添加することで、螺旋状突起部７２と凸状部７４の剛性が大きくなり、二成分現像剤Ｇの搬送時に螺旋状突起部７２と凸状部７４の表面が弾性により変形する。
【００３６】
図３に示すように、オーガー５４とオーガー５６は、二成分現像剤Ｇをそれぞれ逆方向に搬送するように螺旋状突起部７２の搬送方向が逆向きとなるように配設されている。
【００３７】
図１に示すように、画像形成ユニット１０の上方部には、補給用の各色トナーとキャリアとが収容されている現像剤貯留部としての着脱交換式のトナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋが配設されている。図２及び図４に示すように、トナーカートリッジ４４Ｙ、４４Ｍ、４４Ｃ、４４Ｋには、それぞれ現像装置１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋと接続される現像剤供給搬送路６６が設けられており、現像剤供給搬送路６６を通じてトナー及びキャリアが適量ずつ補給されるようになっている。
【００３８】
図４（Ｂ）に示すように、現像剤供給搬送路６６の内壁はほぼフラットな面に形成されており、この内壁には離型剤６８が塗布されている。離型剤６８は、有機材料と無機材料とが分子間結合してなる有機−無機複合化材料（有機−無機ハイブリッド材料）からなり、有機材料の特性と無機材料の特性の両方の利点を併せもっている。なお、現像剤供給搬送路６６には、現像剤搬送用のオーガーなどは設けられておらず、現像剤供給搬送路６６の内径は狭く設定されている（例えば、内径：１０ｍｍ）。
【００３９】
本実施形態では、化１に示すような化学式の材料を用いて離型剤６８を作製した。
【００４０】
【化１】
化１に示すように、有機材料としてポリジメチルシロキサンを使用した。また、Ｔｉ系の金属アルコシドを出発物質としてゾル・ゲル法により反応させた。なお、金属アルコキシドはＭ（ＯＲ）ｘで表される化合物である。ここでＭは金属、Ｒはアルキル基である。また、ゾル・ゲル法は、金属アルコキシドからなるゾルを加水分解・重縮合反応により、流動性を失ったゲルとし、このゲルを加熱して酸化物を得る方法である。
【００４１】
本実施形態では、ポリジメチルシロキサンを金属アルコキシドとしてＴｉ系の金属粒子分散水溶液に混合し加水分解した後、縮合重合反応させることでゲルとし、有機材料と無機材料とが酸素結合した離型剤６８を作製した。その際、Ｔｉ系無機材料のポリジメチルシロキサンに対する重量比を５０％として反応させた。なお、混合比はこれに限定するものではなく、フレキシブル性を持たせた配合としている。なお、無機材料として、Ｔｉ系に代えて、Ａｌ系の金属粒子分散水溶液などを用いても良い。
【００４２】
次に、現像装置１５の作用について説明する。
【００４３】
図２及び図３に示すように、この現像装置１５では、トナーカートリッジ４４からトナー及びキャリアが現像剤供給搬送路６６を通じて搬入部６４に少量ずつ供給される。そして、搬入部６４の開口６４Ａからハウジング５０内に供給される。ハウジング５０内の二成分現像剤Ｇは、オーガー５４、５６の回転駆動により攪拌されつつ両端部の通路６２Ａ，６２Ｂを通過しながら循環搬送される。その際、二成分現像剤Ｇのトナーがキャリアと混合攪拌されることにより所定の極性に摩擦帯電される。さらに、オーガー５４で攪拌されつつ搬送される二成分現像剤Ｇは、隣に配置された現像ロール５２側に供給され、現像ロール５２の表面に二成分現像剤Ｇの磁気ブラシを形成した状態で担持される。
【００４４】
この二成分現像剤Ｇの磁気ブラシはスリーブ５２Ａの回転により矢印Ｂ方向に搬送される。その際、現像ロール５２の表面の二成分現像剤Ｇの層厚がトリマー５８との間を通過することにより所定の厚さに規制される。層厚規制後の二成分現像剤Ｇは、感光体ドラム１２と対向する現像領域に搬送されると、スリーブ５２Ａに印加されている現像バイアスにて形成される現像電界により、二成分現像剤Ｇ中のトナーのみが感光体ドラム１２の潜像部分に静電的に付着して現像が行われる。
【００４５】
この現像装置１５では、現像剤供給搬送路６６の壁面に塗布された離型剤６８として、有機材料と無機材料とが分子間結合してなる有機−無機複合化材料が使用されている。このため、有機材料と無機材料の特性として機械的強度と離型性を併せ持つ離型剤６８を実現でき、キャリアなどで表面が摺擦される現像剤供給搬送路６６の壁面に使用しても離型剤６８の剥がれや削れなどを防止できる。また、有機材料と無機材料の混合比を変更することで、塗布する部位に応じて、機械的強度を強くしたり、離型性を向上させたりすることができる。さらに、無機材料と有機材料とを分子間結合するため未架橋成分がなく、ブリード性の弊害も回避される。このため、現像剤供給搬送路６６の壁面にトナーが固着することが防止され、現像剤の流動性の悪化による濃度低下などの二次障害が防止される。また、固着したトナーが剥がれることによる凝集トナー（グリッツ）の発生が低減され、転写時の白抜けなどによる画質劣化も防止される。
【００４６】
次に、現像剤供給搬送路６６の壁面へのトナーの固着によるトナー凝集（グリッツ）の発生状況や画像濃度低下（Ｌｏｗ ＴＣ）の発生状況を評価した結果について説明する。
【００４７】
評価は、Ａ３サイズの記録用紙を５万枚（５０ＫＰＶ）までプリントし、所定のプリント枚数ごとに目視にて評価した。
【００４８】
実施例１では、図２に示す現像剤供給搬送路６６の壁面に、無機材料としてＴｉ系、有機材料としてポリジメチルシロキサンを用いて合成した離型剤を塗布した。Ｔｉ系の無機材料のポリジメチルシロキサンに対する質量比を５０％とし、離型性能に加えて機械的強度を持たせた構成とした。
【００４９】
実施例２では、図２に示す現像剤供給搬送路６６よりも狭く（内径：９ｍｍ）した現像剤供給搬送路の壁面に、無機材料としてＡｌ系、有機材料としてポリジメチルシロキサンを用いて合成した離型剤を塗布した。Ａｌ系の無機材料のポリジメチルシロキサンに対する質量比を２０％とし、機械的強度よりも離型性に重点をおいた構成とした。
【００５０】
また、比較例１として、図６に示すように、トナーＴが付着しにくいように現像剤供給搬送路１０２の壁面に微小な凹凸部１０４を形成したものを用いた。凹凸部１０４の表面粗さ（１０点平均粗さＲｚ）は２０μｍに設定した。なお、凹凸部１０４の表面には離型剤は塗布されていない。
【００５１】
比較例２として、現像剤供給搬送路の壁面にフッ素系又はシリカ系の樹脂コート材料を塗布したものを用いた。なお、現像剤供給搬送路の壁面には凹凸部は形成されていない。
【００５２】
表１に、トナーの固着による凝集トナー（グリッツ）の有無及び画像の白抜けを評価した結果を示す。
【００５３】
凝集トナー（グリッツ）の有無及び画像の白抜けは、目視により評価した。
【００５４】
表１の評価では、○は、グリッツが発生せず、画像の白抜けがほとんど発生しない状態、△は、グリッツ及び画像の白抜けがわずかに発生するが、画質上許容できるレベルである状態、×は、グリッツ及び画像の白抜けが発生し、画質上満足できない状態を示している。
【００５５】
【表１】
また、図７は、実施例１と比較例２において、Ａ３用紙に０〜２０ＫＰＶ（２００００枚）プリントしたときの画像濃度との関係を示すグラフである。ここで、画像濃度は、Ｘ−Ｒｉｔｅカラー反射濃度計（Ｃｏｌｏｒ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ- ｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ Ｘ−ＲＩＴＥ ４０４Ａ）により測定した。
【００５６】
実施例１では、表１に示すように、柔らかい重合系のトナーを用いても、現像剤供給搬送路６６の壁面へのトナーの固着が認められず、グリッツはほとんど発生せず、画像上白抜けの発生がないことが確認された。また、キャリアによって離型剤６８が剥がれることもなかった。また、図７に示すように、２万枚プリントしても画像濃度の低下は認められなかった。
【００５７】
実施例２では、表１に示すように、狭い径の現像剤供給搬送路に流動性の悪いトナーを搬送しても、トナーの流動性の悪化は認められなかった。このため、現像剤供給搬送路の内径を大きくせずにトナーの流動性を高めることができた。また、トナーの供給不足が原因で起こる画像濃度低下も認められなかった。
【００５８】
一方、比較例１では、表１に示すように、現像剤供給搬送路１０２の壁面に微小な凹凸部１０４を形成しても、プリント枚数が１万枚を超えると、柔らかいトナーの固着が認められ、グリッツ及び画像の白抜けが発生した。
【００５９】
また、比較例２では、表１に示すように、プリント枚数が１万枚を超えると、柔らかいトナーの固着が認められ、グリッツ及び画像の白抜けが発生した。また、樹脂コート材料の剥がれが認められた。また、図７に示すように、２万枚プリントする過程で画像濃度が著しく低下することが確認された。
【００６０】
以上より、本発明では、現像剤供給搬送路の壁面へのトナーの固着を防止でき、凝集トナー（グリッツ）の発生が防止される、このため、トナーの流動性の悪化による画像濃度低下や転写時の画像の白抜けなどが発生しなくなり、安定して高品質な画像が得られる。また、狭い径の現像剤供給搬送路にすることができ、省スペース化及び小型化を実現できる。
【００６１】
なお、図２に示す実施形態では、現像剤供給搬送路６６の壁面に離型剤６８を塗布したが、さらに、現像装置１５内のオーガー５４、５６が配置された現像剤搬送経路の壁面に離型剤を塗布しても良い。これにより、現像剤搬送経路の壁面へのトナーの固着を防止できる。
【００６２】
なお、図２に示す実施形態では、現像剤供給搬送路６６の内部にオーガーなどの搬送部材は設けられていないが、搬送部材を設ける構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置で用いられる現像装置を示す構成図である。
【図３】図１に示す画像形成装置で用いられる現像装置を示す断面図である。
【図４】（Ａ）は現像装置及びトナーカートリッジの構成を示す斜視図、及び（Ｂ）は現像剤供給搬送路の断面図である。
【図５】現像装置内に配置されるオーガーを示す斜視図である。
【図６】比較例１の現像剤供給搬送路を示す部分拡大図である。
【図７】実施例１と比較例１のプリント枚数に対する画像濃度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１ 画像形成装置
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成ユニット
１５ 現像装置
４４ トナーカートリッジ（現像剤貯留部）
５０ ハウジング
５２Ａ スリーブ
５２Ｂ マグネットロール
５２ 現像ロール
５４ オーガー
５６ オーガー
５８ トリマー
６０ 現像バイアス電源
６６ 現像剤供給搬送路
６８ 離型剤
７０ シャフト
７２ 螺旋状突起部
７４ 凸状部
Ｇ 二成分現像剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤が収容されるハウジング内で現像剤搬送部材により現像剤を攪拌しながら搬送し、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視化する現像装置であって、
現像剤を貯留する現像剤貯留部から現像剤を前記ハウジング内に供給する現像剤供給搬送路を備え、
前記現像剤供給搬送路の壁面に離型剤が塗布されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記離型剤は、有機材料と無機材料とが分子間結合してなる有機−無機複合化材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記離型剤は、ゾル−ゲル法により金属系の有機化合物と無機化合物との混合溶液から、ゾル及びゲルの状態を経て有機−無機複合化材料としたことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記離型剤は、金属アルコキシドとポリジメチルシロキサンを使用し、ゾル−ゲル法により反応させた反応生成物を使用することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
現像剤が収容されるハウジング内で現像剤搬送部材により現像剤を攪拌しながら搬送し、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視化する現像装置であって、
現像剤を貯留する現像剤貯留部から現像剤を前記ハウジング内に供給する現像剤供給搬送路を備え、
前記現像剤供給搬送路の壁面に離型剤が塗布されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記離型剤は、有機材料と無機材料とが分子間結合してなる有機−無機複合化材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記離型剤は、ゾル−ゲル法により金属系の有機化合物と無機化合物との混合溶液から、ゾル及びゲルの状態を経て有機−無機複合化材料としたことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記離型剤は、金属アルコキシドとポリジメチルシロキサンを使用し、ゾル−ゲル法により反応させた反応生成物を使用することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１０１９２７（Ｐ２００７−１０１９２７Ａ）
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９２１７９（Ｐ２００５−２９２１７９）
【出願日】平成１７年１０月５日（２００５．１０．５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月５日（２００５．１０．５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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