【手続補正書】
【提出日】平成23年10月31日(2011.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に備えた複数の磁極により磁性キャリアとトナーとからなる現像剤を表面上に担持し、その表面が回転して潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給搬送部材と、
該潜像担持体と対向する箇所を通過後の該現像剤担持体上から回収された回収現像剤及び該現像剤担持体に供給されずに該現像剤供給搬送部材の搬送方向の下流側まで搬送された余剰現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該現像剤供給搬送部材とは逆方向に攪拌しながら搬送し、該現像剤を該現像剤供給搬送部材の搬送方向上流側に渡す現像剤回収搬送部材とを有し、
該現像剤回収搬送部材及び該現像剤供給搬送部材の２つの現像剤搬送部材を配置する各空間はケーシングによって仕切られて２つの現像剤搬送路を形成し、該２つの現像剤搬送路は、該現像剤回収搬送部材を配置する現像剤回収搬送路及び該現像剤供給搬送部材を配置する現像剤供給搬送路から成り、
該現像剤回収搬送路の搬送方向下流側と該現像剤供給搬送路の搬送方向上流側とが第１開口部を介して連通し、該現像剤供給搬送路の搬送方向下流側と該現像剤回収搬送路の搬送方向上流側とが第２開口部を介して連通した現像装置において、
該第１開口部を介して該現像剤回収搬送路から該現像剤供給搬送路に向かって送り込まれている現像剤中のトナーの分散を促進させる分散促進手段を該第１開口部に設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記分散促進手段として、上記第１開口部の内壁を、少なくとも該内壁の近傍を通過している現像剤の流れを乱すような形状で構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２の現像装置において、
上記第１開口部を複数設けることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１の現像装置において、
上記分散促進手段として、上記第１開口部に分散促進部材を配設したことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４の現像装置において、
上記分散促進部材が単一または複数の線状部材からなることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項４または５の現像装置において、
上記分散促進部材は、上記第１開口部の開口面に、所定の間隔をあけて配設された複数の上記線状部材からなり、隣り合う該線状部材の間隔が全て一定でないことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項４、５または６の現像装置において、
上記分散促進部材は、上記第１開口部の開口面に、所定の間隔をあけて配設された複数の上記線状部材からなり、各線状部材を互いに非平行で配設したことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項４、５、６または７の現像装置において、
上記分散促進部材は、上記第１開口部の開口面に、所定の間隔をあけて配設された複数の上記線状部材からなり、該第１開口部の上記現像剤担持体側における上記間隔が該第１開口部の該現像剤担持体から離れる側における上記間隔よりも大きいことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項４、５、６、７または８の現像装置において、
上記分散促進部材は、上記第１開口部の開口面に、所定の間隔をあけて配設された複数の上記線状部材からなり、該第１開口部の上記現像剤回収搬送路における現像剤搬送方向下流側の上記間隔が該現像剤回収搬送路における現像剤搬送方向上流側の上記間隔よりも大きいことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の現像装置において、
現像剤中のキャリアの体積平均粒径が、２０［μｍ］〜６０［μｍ］であることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の現像装置において、
トナー母体に平均一次粒径が５［ｎｍ］〜５０［ｎｍ］の無機微粒子を、数１により求められる無機微粒子の被覆率Ａの値が、４０〜２００となるように被覆させたトナーを用いることを特徴とする現像装置。
【数１】
2010049024.tif 000001
【請求項１２】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の現像装置において、
数２により求められる被覆率Ｂの値が４０〜９０となるように、キャリア表面をトナーが被覆した現像剤を用いることを特徴とする現像装置。
【数２】
2010049024.tif 000002
【請求項１３】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の現像装置において、
上記現像剤供給搬送路は上記現像剤回収搬送路の上方に設けられており、
上記第２開口部を介して該現像剤供給搬送路側から該現像剤回収搬送路側に落下する現像剤の１秒間当りの量が、５［ｇ／ｓ］〜１０［ｇ／ｓ］であることを特徴とする現像装置。
【請求項１４】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の現像装置において、
上記現像剤量規制手段を通過する現像剤担持体上の現像剤の量が、２０［ｍｇ／ｃｍ２］〜７０［ｍｇ／ｃｍ２］であることを特徴とする現像装置。
【請求項１５】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４の現像装置において、
上記現像剤供給搬送路からあふれた現像剤が、重力によって現像剤担持体上に落下し、その落下した現像剤を現像剤担持体の内部に配置された磁界発生手段の磁力によって保持し汲み上げることを特徴とする現像装置。
【請求項１６】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５の現像装置において、
上記現像剤回収搬送路の搬送方向下流側端部と該現像剤供給搬送路の搬送方向上流側端部とが第１開口部を介して連通し、該現像剤供給搬送路の搬送方向下流側端部と該現像剤回収搬送路の搬送方向上流側端部とが第２開口部を介して連通しており、
上記現像剤回収搬送部材は、上記現像剤供給搬送部材の搬送方向の最下流側まで搬送された上記余剰現像剤と上記回収現像剤とを該現像剤供給搬送部材の搬送方向最上流側に渡すことを特徴とする現像装置。
【請求項１７】
現像手段と、像担持体、帯電手段またはクリーニング手段の少なくとも１つと一体に形成され、画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１８】
潜像を担持する像担持体と、
該像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
該像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、内部に備えた複数の磁極により磁性キャリアとトナーとからなる現像剤を表面上に担持し、その表面が回転して潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送し、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給搬送部材と、該潜像担持体と対向する箇所を通過後の該現像剤担持体上から回収された回収現像剤及び該現像剤担持体に供給されずに該現像剤供給搬送部材の搬送方向の下流側まで搬送された余剰現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該現像剤供給搬送部材とは逆方向に攪拌しながら搬送し、該現像剤を該現像剤供給搬送部材の搬送方向上流側に渡す現像剤回収搬送部材とを有し、該現像剤回収搬送部材及び該現像剤供給搬送部材の２つの現像剤搬送部材を配置する各空間はケーシングによって仕切られて２つの現像剤搬送路を形成し、該２つの現像剤搬送路は、該現像剤回収搬送部材を配置する現像剤回収搬送路及び該現像剤供給搬送部材を配置する現像剤供給搬送路から成り、該現像剤回収搬送路の搬送方向下流側と該現像剤供給搬送路の搬送方向上流側とが第１開口部を介して連通し、該現像剤供給搬送路の搬送方向下流側と該現像剤回収搬送路の搬送方向上流側とが第２開口部を介して連通した現像装置において、該第１開口部を介して該現像剤回収搬送路から該現像剤供給搬送路に向かって送り込まれている現像剤中のトナーの分散を促進させる分散促進手段を該第１開口部に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記分散促進手段として、上記第１開口部の内壁を、少なくとも該内壁の近傍を通過している現像剤の流れを乱すような形状で構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の現像装置において、上記第１開口部を複数設けることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１の現像装置において、上記分散促進手段として、上記第１開口部に分散促進部材を配設したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の現像装置において、上記分散促進部材が単一または複数の線状部材からなることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４または５の現像装置において、上記分散促進部材は、上記第１開口部の開口面に、所定の間隔をあけて配設された複数の上記線状部材からなり、隣り合う該線状部材の間隔が全て一定でないことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項４、５または６の現像装置において、上記分散促進部材は、上記第１開口部の開口面に、所定の間隔をあけて配設された複数の上記線状部材からなり、各線状部材を互いに非平行で配設したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項４、５、６または７の現像装置において、上記分散促進部材は、上記第１開口部の開口面に、所定の間隔をあけて配設された複数の上記線状部材からなり、該第１開口部の上記現像剤担持体側における上記間隔が該第１開口部の該現像剤担持体から離れる側における上記間隔よりも大きいことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項４、５、６、７または８の現像装置において、上記分散促進部材は、上記第１開口部の開口面に、所定の間隔をあけて配設された複数の上記線状部材からなり、該第１開口部の上記現像剤回収搬送路における現像剤搬送方向下流側の上記間隔が該現像剤回収搬送路における現像剤搬送方向上流側の上記間隔よりも大きいことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の現像装置において、現像剤中のキャリアの体積平均粒径が、２０［μｍ］〜６０［μｍ］であることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の現像装置において、トナー母体に平均一次粒径が５［ｎｍ］〜５０［ｎｍ］の無機微粒子を、上記数１により求められる無機微粒子の被覆率Ａの値が、４０〜２００となるように被覆させたトナーを用いることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の現像装置において、上記数２により求められる被覆率Ｂの値が４０〜９０となるように、キャリア表面をトナーが被覆した現像剤を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２の現像装置において、上記現像剤供給搬送路は上記現像剤回収搬送路の上方に設けられており、上記第２開口部を介して該現像剤供給搬送路側から該現像剤回収搬送路側に落下する現像剤の１秒間当りの量が、５［ｇ／ｓ］〜１０［ｇ／ｓ］であることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３の現像装置において、上記現像剤量規制手段を通過する現像剤担持体上の現像剤の量が、２０［ｍｇ／ｃｍ２］〜７０［ｍｇ／ｃｍ２］であることを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３または１４の現像装置において、上記現像剤供給搬送路からあふれた現像剤が、重力によって現像剤担持体上に落下し、その落下した現像剤を現像剤担持体の内部に配置された磁界発生手段の磁力によって保持し汲み上げることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４または１５の現像装置において、上記現像剤回収搬送路の搬送方向下流側端部と該現像剤供給搬送路の搬送方向上流側端部とが第１開口部を介して連通し、該現像剤供給搬送路の搬送方向下流側端部と該現像剤回収搬送路の搬送方向上流側端部とが第２開口部を介して連通しており、上記現像剤回収搬送部材は、上記現像剤供給搬送部材の搬送方向の最下流側まで搬送された上記余剰現像剤と上記回収現像剤とを該現像剤供給搬送部材の搬送方向最上流側に渡すことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、現像手段と、像担持体、帯電手段またはクリーニング手段の少なくとも１つと一体に形成され、画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、該現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８５】
以上、本実施形態によれば、内部に備えた複数の磁極により磁性キャリアとトナーとからなる現像剤を表面上に担持し、その表面が回転して潜像担持体である感光体１４と対向する箇所で感光体１４の表面の潜像にトナーを供給する現像剤担持体である現像ローラ１５と、現像ローラ１５の軸線方向に沿って現像剤を搬送し、現像ローラ１５に現像剤を供給する現像剤供給搬送部材である供給スクリュー１７と、感光体１４と対向する箇所を通過後の現像ローラ１５上から回収された回収現像剤及び現像ローラ１５に供給されずに供給スクリュー１７の搬送方向の下流側まで搬送された余剰現像剤を現像ローラ１５の軸線方向に沿って、且つ、攪拌しながら供給スクリュー１７とは逆方向に搬送し、上記現像剤を供給スクリュー１７の搬送方向上流側に渡す現像剤回収搬送部材である回収スクリュー２０とを有し、回収スクリュー２０及び供給スクリュー１７の２つの現像剤搬送部材を配置する各空間はケーシングによって仕切られて２つの現像剤搬送路を形成し、上記２つの現像剤搬送路は、回収スクリュー２０を配置する現像剤回収搬送路である回収スクリュー攪拌室２２及び供給スクリュー１７を配置する現像剤供給搬送路である供給スクリュー攪拌室１９から成り、回収スクリュー攪拌室２２の搬送方向下流側と供給スクリュー攪拌室１９の搬送方向上流側とが第１開口部２３を介して連通し、供給スクリュー攪拌室１９の搬送方向下流側と回収スクリュー攪拌室２２の搬送方向上流側とが第２開口部２４を介して連通した現像装置７において、第１開口部２３を介して回収スクリュー攪拌室２２から供給スクリュー攪拌室１９に向かって送り込まれている現像剤中のトナーの分散を促進させる分散促進手段２６を第１開口部２３に設けた。これにより、第１開口部２３を介して回収スクリュー攪拌室２２から供給スクリュー攪拌室１９に送り込まれている現像剤中のトナーの分散が分散促進手段２６によって促進される。よって、現像剤中のトナーの分散性が向上するので、その分、現像剤中のトナーとキャリアとがよく混ざり合い、供給スクリュー攪拌室１９から現像ローラ１５体に供給される現像剤のトナー濃度ムラを低減させることができる。したがって、この現像装置７を用いて感光体１４上の潜像を現像することで、現像された画像の画像濃度ムラや画像濃度低下などを低減することができる。
また、本実施形態によれば、分散促進手段２６として、第１開口部２３の内壁を、少なくとも上記内壁の近傍を通過している現像剤の流れを乱すような形状で構成したことで、上述したように第１開口部通過時の現像剤に速度差を与えることができ、現像剤中のキャリアとトナーとが相互に位置を変えるのを促進させることができる。そのため、第１開口部２３を介して回収スクリュー攪拌室２２から供給スクリュー攪拌室１９に受け渡された現像剤が現像ローラ１５に汲み上がるまでに、現像剤中のトナーを十分に分散させるような現像剤の攪拌を行うことができる。これにより、供給スクリュー攪拌室１９から現像ローラ１５に汲み上げられる現像剤のトナー濃度均一性を向上させることができ、現像時の画像濃度ムラや画像濃度低下を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、第１開口部２３を複数設けることで、より現像剤中のトナーの分散性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、分散促進手段２６として、第１開口部２３に分散促進部材である線部材などを配設した。これにより、第１開口部通過時の現像剤中に剪断力を発生させることができる。そして、その発生した剪断力によって現像剤中に速度差が発生し、その速度差によって現像剤中のキャリアとトナーとが相互に位置を変えるのを促進させることができる。そのため、第１開口部２３を介して回収スクリュー攪拌室２２から供給スクリュー攪拌室１９に受け渡された現像剤が現像ローラ１５に汲み上がるまでに、現像剤中のトナーを十分に分散させるような現像剤の攪拌を行うことができる。よって、供給スクリュー攪拌室１９から現像ローラ１５に汲み上げられる現像剤のトナー濃度均一性を向上させることができ、現像時の画像濃度ムラや画像濃度低下を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、分散促進手段２６は、第１開口部２３の開口面に、所定の間隔をあけて配設された複数の線部材からなり、隣り合う線部材の間隔が全て一定でないことで、上述したようにより効果的に現像剤中のトナーの分散性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、分散促進手段２６は、第１開口部２３の開口面に、所定の間隔をあけて配設された複数の線部材からなり、各線部材を互いに非平行で配設したことで、上述したようにより効果的に現像剤中のトナーの分散性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、分散促進手段２６は、第１開口部２３の開口面に、所定の間隔をあけて配設された複数の線部材からなり、第１開口部２３の現像ローラ側における上記間隔が第１開口部２３の現像ローラから離れる側における上記間隔よりも大きいことで、上述したように、第１開口部突入時の現像剤速度の速い領域において、より効果的に現像剤中に速度差を発生させることができ、より効果的に現像剤中のトナーの分散性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、分散促進手段２６は、第１開口部２３の開口面に、所定の間隔をあけて配設された複数の線部材からなり、第１開口部２３の回収スクリュー攪拌室２２における現像剤搬送方向下流側の上記間隔が回収スクリュー攪拌室２２における現像剤搬送方向上流側の上記間隔よりも大きいことで、上述したように、第１開口部突入時の現像剤速度の速い領域において、より効果的に現像剤中に速度差を発生させることができ、より効果的に現像剤中のトナーの分散性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、現像剤中のキャリアの体積平均粒径が、２０［μｍ］〜６０［μｍ］であることで、上述したように、トナーの劣化速度を抑えつつ、現像剤中のキャリア表面積をより多く確保することができる。その結果、上述したように現像剤中のトナーの分散性を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、トナー母体に平均一次粒径が５［ｎｍ］〜５０［ｎｍ］の無機微粒子を、上記数６により求められる無機微粒子の被覆率Ａの値が、４０〜２００となるように被覆させたトナーを用いる。これにより、長時間の攪拌を行った場合においても、現像剤の流動性が悪化するのを抑制することができる。よって、このような現像剤を用いることにより、初期から経時にわたり現像剤中のトナーの分散性の良い状態を保つことができる。また、被覆率Ａの値が４０〜２００の範囲であることで、キャリア表面に無機微粒子が膜となって形成されないため、トナーがキャリア表面に付着することができ、現像剤中のトナーの分散性の良い状態を安定して維持することができる。
また、本実施形態によれば、上記数７により求められる被覆率Ｂの値が４０〜９０となるように、キャリア表面をトナーが被覆した現像剤を用いる。これにより、現像剤の劣化や流動性の悪化を抑えることができ、現像剤中のトナーの分散性を維持することができる。また、トナーが付着できるキャリア表面が存在するため、キャリアの移動に合わせてトナーも移動できるため、現像剤中のトナーの分散性を良い状態で保つことができる。
また、本実施形態によれば、供給スクリュー攪拌室１９が回収スクリュー攪拌室２２の上方に設けられており、第２開口部２４を介して供給スクリュー攪拌室１９側から回収スクリュー攪拌室２２側に落下する現像剤の１秒間当りの量が、５［ｇ／ｓ］〜１０［ｇ／ｓ］である。これにより、第２開口部２４から回収スクリュー攪拌室２２に落下する現像剤の量が増え、新たに補給したトナーなどが保持される、落下している現像剤中のキャリア表面が増加し、新たに補給したトナーなどをキャリア表面に保持し易くすることができる。
また、本実施形態によれば、ドクタ１６を通過する現像ローラ１５上の現像剤の量が、２０［ｍｇ／ｃｍ２］〜７０［ｍｇ／ｃｍ２］であることで、現像領域を通過した後、回収スクリュー攪拌室２２に回収された現像剤中のキャリア表面を確保することができ、現像剤中のトナーの分散性を確保することができる。
また、本実施形態によれば、供給スクリュー攪拌室１９からあふれた現像剤が、重力によって現像ローラ１５上に落下し、その落下した現像剤を現像ローラ１５の内部に配置された磁界発生手段である磁極の磁力によって保持し汲み上げるように現像装置７を構成することで、現像剤へのストレスを減少させ、現像剤中のトナーの分散性が良好な状態を、より長く保つことができる。
また、本実施形態によれば、現像手段と、感光体１４、帯電装置５またはクリーニング装置１０の少なくとも１つと一体に形成され、画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、上記現像手段として、本発明の現像装置７を用いることで上述したような現像剤中のトナーの分散性を向上させる種々の効果をえることができる。また、現像装置７を感光体１４と一体にプロセスカートリッジとして形成することで、外乱となる駆動振動によって感光体１４と現像装置７との相対位置が変化し現像ギャップが変動するなどの影響を限りなく小さくすることができる。これにより、上記影響などによる画像濃度変動を抑えることができる。
また、本実施形態によれば、潜像を担持する感光体１４と、感光体１４上の潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、上記現像手段として、本発明の現像装置７を用いることにより、現像剤中のトナーの分散性を向上し現像ローラ１５に供給される現像剤のトナー濃度ムラを低減できるので、形成した画像の画像濃度ムラや画像濃度変動などを抑えることができる。