CN103309201A - 显影装置、处理卡盒及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显影装置、处理卡盒及图像形成装置,即使使用凝集力高的显影剂,也能够获得良好的画质。其包括显影剂载置体(41)和与该显影剂载置体(41)接触后,将显影剂供给到显影剂载置体(41)的表面里的显影剂供给部件(42),显影剂的加速凝集度在54%以上,并将显影剂供给部件(42)对显影剂载置体(41)的咬入量f设定在0.7mm以上。
Description
技术领域
本发明涉及显影装置、包括显影装置的处理卡盒及图像形成装置。
背景技术
在复印机、打印机、传真机或它们的复合机等的电子照相方式的图像形成装置中,设置有将形成在像载置体的感光体上的潜像可视化的显影装置。一般地,显影装置包括有在表面里载置作为显影剂的调色剂的显影辊,和将调色剂供给到该显影辊里的供给辊,以及将显影辊上的调色剂限制到均匀的厚度里的限制刮板等(例如,可参照专利文献1)。
作为显影装置的基本动作,首先是,被收容在显影装置内的调色剂在供给辊和显影辊的接触部(夹持部)处,通过两辊的滑动摩擦被摩擦带电后,供给到显影辊的表面里。接着,载置到显影辊的表面里的调色剂通过限制刮板被限制为均匀的厚度,同时被赋予了电荷。然后,在感光体和显影辊之间的显影领域中,显影辊上的调色剂通过显影电场转移到感光体上的潜像里后,潜像作为调色剂图像被可视化。这样,从供给辊到显影辊,再从显影辊到感光体,通过良好地进行调色剂的交接,就获得了所需的图像。
然而,在电子照相的领域中,为了实现装置的长寿命化,要求尽量减少所使用的部件的磨耗。例如,在作为像载置体的感光体中,因为与带电装置、显影装置、转印装置、清洁装置等的构成部件的接触而产生表面磨耗。因此,为了降低这种磨耗,公知的是设置有在感光体的表面里涂敷润滑剂的装置(可参照专利文献2)。
如上所述,通过设置在感光体的表面里涂敷润滑剂的装置,虽然可以降低感光体的磨耗并延长使用寿命,但另一方面,另外设置润滑剂涂敷装置会妨碍装置的小型化。因此,近年来,尤其是对于小型化后的图像形成装置,渐渐采用的是在调色剂里赋予了硅油等润滑剂成分后,来代替润滑剂涂敷装置的设置(可参照专利文献3)。
但是,在采用上述的赋予有润滑剂成分的调色剂时,会产生朝着用纸的后端图像浓度降低的问题。本发明的技术人员为了探究其原因而进行了锐意的研究后,发现其原因是因为从供给辊对显影辊的调色剂的供给没有得到良好的进行。
也就是说,被赋予了润滑剂成分的调色剂因为调色剂之间的凝集力提高,调色剂的流动性变差,从供给辊到显影辊的调色剂的附着量或带电量就会趋于不足,从而导致朝着用纸的后端,图像浓度会降低。另外,这种因调色剂的供给不良而产生的图像浓度的降低,尤其是在打印需要较高的调色剂供给能力的图像(印字率高的图像)的时候,具有更为显著的倾向。
另外,公知的处理组件是将感光体、带电装置、显影装置等一体地构成为可以交换的,但在将处理组件和调色剂卡盒分别构成的情况下,因为可以不将处理组件构成部件的寿命为止的调色剂事先收容在处理组件内,所有就能够实现处理组件的小型化和长寿命化。然而,在实现这种长寿命化的处理组件中,由于显影辊的历时的劣化,或调色剂的构成成分附着到显影辊的表面里的结膜等,显影辊的调色剂附着力会逐渐下降。因此,在实现这种处理组件的长寿命化的构成中,在使用凝集力高的调色剂的时候,与随着使用而产生的显影辊的调色剂附着力的下降相结合,上述的图像浓度降低的问题就容易表面化了。
【专利文献1】(日本)特开2011-154480号公报
【专利文献2】(日本)特开平11-288194号公报
【专利文献3】(日本)特开2002-341615号公报
发明内容
本发明鉴于上述问题,目的在于提供一种显影装置、包括该显影装置的处理卡盒及图像形成装置,即使使用凝集力高的显影剂,也能够获得良好的画质。
为了解决上述课题,本发明所涉及的技术方案1是提供一种包括显影剂载置体和与该显影剂载置体接触后,将显影剂供给到显影剂载置体的表面里的显影剂供给部件的显影装置,其特征在于,所述显影剂的加速凝集度在54%以上,并将所述显影剂供给部件对所述显影剂载置体的咬入量设定在0.7mm以上。
根据本发明的技术方案1,通过将显影剂供给部件对显影剂载置体的咬入量设定在0.7mm以上,即使在使用凝集力高(加速凝集度在54%以上)的显影剂的时候,也能够增加显影剂载置体上的显影剂的附着量或带电量。如此,根据本发明的技术方案1,就能够提高对显影剂载置体的显影剂供给能力,从而能够抑制使用凝集力高的显影剂时的图像浓度的降低,并可以获得良好的图像。
附图说明
图1所示是本发明的实施的一个方式所涉及的图像形成装置的概要构成图。
图2所示是显影装置及处理卡盒的概要截面图。
图3所示是显影装置的放大截面图。
图4所示是从垂直于显影辊的轴方向的方向看到的端部密封。
图5所示是端部密封的放大截面图。
图6所示是显影剂检测装置的构成示意图。
图7所示是供给辊对显影辊的咬入量的示意图。
图8所示是实施例和比较例中对图像浓度和感光体的磨耗量评价后的实验结果的图表。
图9所示是实施例和比较例中对调色剂的带电量和附着量评价后的实验结果的图表。
图10所示是测定显影辊上的调色剂的带电量和附着量的范围的示意图。
图11所示是用于说明以往的端部密封的问题点的图。
图12(a)、图12(b)所示是使得端部密封的倒毛方向向着显影辊的转动方向为朝向显影辊的轴方向中央侧里倾斜的构成示意图。
图13所示是端部密封对显影辊的咬入量的示意图。
图14所示是端部密封的倒毛方向所成角度的示意图。
图15所示是实施例和比较例中对调色剂的粘着和调色剂泄漏及感光体的磨耗量评价后的实验结果的图表。
图16所示是进口密封对显影辊的咬入量的示意图。
图17所示是用于说明所述进口密封的咬入量的计算方法的图。
图18所示是进口密封和显影辊的夹持部处的显影辊的圆周方向的宽度的图。
图19所示是实施例和比较例中对图像筋条和调色剂泄漏及感光体的磨耗量评价后的实验结果的图表。
具体实施方式
以下,根据附图来对本发明的实施方式进行说明。还有,在各图面中,对于具有同一功能或形状的部件或构成部件等的构成要素,在可以判别的范围内,通过赋予同一符号,在说明一次之后将省略其说明。
图1所示是作为本发明的实施方式所涉及的图像形成装置的彩色激光打印机的概要构成图。首先,参照图1来对彩色激光打印机的全体构成及动作进行说明。
如图1所示,在图像形成装置本体100里,可以装卸地安装了4个处理组件1Y、1M、1C、1Bk,来作为形成对应于彩色图像的颜色分解成分的黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(Bk)等不同颜色的图像的图像形成组件。各处理组件1Y、1M、1C、1Bk包括有在表面里载置了潜像的作为潜像载置体的鼓状的感光体2,和作为对感光体2的表面进行带电的带电机构的带电辊3,和作为对感光体2上的潜像进行可视图像化的显影机构的显影装置4,和作为用于对感光体2的表面进行清洁的清洁机构的清洁装置5等。还有,在图1中,仅对黄色图像用的处理组件1Y所包括的感光体2、带电辊3、显影装置4、清洁装置5等赋予符号,而省略了其他的处理组件1M、1C、1Bk中的符号。
在各处理组件1Y、1M、1C、1Bk所有的显影装置4的上部里,可以装卸地安装有作为显影剂补给容器的调色剂卡盒6Y、6M、6C、6Bk。在各调色剂卡盒6Y、6M、6C、6Bk里,分别收容了用于所对应的处理组件1Y、1M、1C、1Bk里的颜色的调色剂(显影剂)。
在图像形成装置本体100的上部里,配设了作为在各感光体2的表面里形成潜像的潜像形成机构的曝光装置7。曝光装置7包括有光源、多面镜、f-θ透镜、反射镜等,并根据图像数据来将激光照射到各感光体2的表面里。
另外,在各感光体2的下方里配设了转印装置8。转印装置8包括了由作为转印体的环状的带构成的中间转印带9,和对中间转印带9进行张紧架设的驱动辊10及从动辊11,和作为一次转印机构的4个一次转印辊12,和作为二次转印机构的二次转印辊13。中间转印带9通过驱动辊10被未图示的驱动源在图中反时针方向里的转动驱动,而在图的箭头所示方向里做环绕移动(回转)。
4个一次转印辊12分别借助于中间转印带9来接触到感光体2里。由此,各感光体2就与中间转印带9相互接触,并在两者之间形成了用于转印调色剂图像的一次转印夹持。另外,各一次转印辊12被连接在未图示的电源里,并在一次转印辊12里施加了规定的直流电压(DC)及/或交流电压(AC)。
二次转印辊13借助于中间转印带9来接触到驱动辊10里。由此,就在二次转印辊13和中间转印带9之间形成了用于转印调色剂图像的二次转印夹持。另外,二次转印辊13和一次转印辊12相同地被连接在未图示的电源里,并在二次转印辊13里施加了规定的直流电压(DC)及/或交流电压(AC)。
另外,在转印装置8的图中右侧的部位里,设置了对中间转印带9的表面进行清洁的带清洁装置14。带清洁装置14包括有接触到中间转印带9的外周面里的清洁刮板15,和从中间转印带9的内周面侧来支撑清洁刮板15的先端的清洁支持辊16,和对从中间转印带9除去的调色剂进行搬送的搬送线圈17。另外,在转印装置8的下方里设置了废调色剂收容器18,并在该废调色剂收容器18的进口部里连接有从带清洁装置14延伸的未图示的废调色剂移送管。
另外,在转印装置8的图中左侧的部位里设置有调色剂标记传感器19。调色剂标记传感器19是反射型的光学传感器,并通过调色剂标记传感器19检测中间转印带9上的调色剂的附着量或位置后,来调整调色剂图像的浓度或位置。
在图像形成装置本体100的下部里,设置了收容有作为记录媒介的用纸P的供纸盘20,或从供纸盘20来给送用纸P的供纸辊21等。还有,记录媒介除了普通纸以外,还可以包括有厚纸、明信片、信封、薄纸、铜版纸(涂布纸或美术纸等)、描图纸、OHP片材等。
另外,在图像形成装置本体100内配设了用于将用纸P从供纸盘20通过二次转印夹持后向装置外排出的搬送路径R。在该搬送路径R中,在供纸辊21的位置和二次转印辊13的位置之间,设置有作为时机辊对的对位辊对22。另外,在搬送路径R中比二次转印辊13的位置更靠用纸搬送方向下游侧里,设置了用于对被转印到用纸P里的未定影图像进行定影的定影装置23。更进一步地,在搬送路径R的终端里设置了用于将用纸P向装置外排出的排纸辊对24,并在图像形成装置本体100的上面部里设置了用于对排出到装置外的用纸P进行堆垛的排纸盘25。
上述图像形成装置中的动作如下。
当成像动作开始时,各处理组件1Y、1M、1C、1Bk的感光体2在图1的顺时针方向里被转动驱动,并且,各感光体2的表面里通过带电辊3被均匀带电为规定的极性。根据通过未图示的读取装置读取的原稿的图像情报,来从曝光装置7将激光照射到各感光体2的带电面里后,就在各感光体2的表面里形成了静电潜像。这时,在各感光体2里曝光的图像情报是将所需的全彩色图像分解成黄色、品红色、青色及黑色的颜色情报后的单色的图像情报。然后,通过各显影装置4来将调色剂供给到形成在各感光体2上的静电潜像里后,使得静电潜像作为调色剂图像来被显像化(可视像化)。
另外,当成像动作开始时,通过对中间转印带9张紧架设的驱动辊10的回转驱动,中间转印带9就在图的箭头方向里环绕移动了。另外,在各一次转印辊12里,通过施加与调色剂的带电极性相反极性的稳定电压或经过稳定电流控制后的电压,就在各一次转印辊12和各感光体2之间的一次转印夹持中形成了转印电场。
之后,随着各感光体2的回转,当感光体2上的各色的调色剂图像到达一次转印夹持里时,就通过形成在上述一次转印夹持里的转印电场,来使得各感光体2上的调色剂图像依次重叠地转印到中间转印带9上。如此,就在中间转印带9的表面里载置了全彩色的调色剂图像了。另外,没有被转印到中间转印带9里的各感光体2上的调色剂会通过清洁装置5被除去。
在图像形成装置的下部里,供纸辊21开始回转驱动并从供纸盘20将用纸P送出到搬送路径R里。被送出到搬送路径R里的用纸P通过对位辊对22来对准时机后,被送到二次转印辊13和驱动辊10之间的二次转印夹持里。在该二次转印辊13里施加有与中间转印带9上的调色剂图像的调色剂带电极性相反极性的转印电压,由此,就在二次转印夹持里形成了转印电场。
之后,随着中间转印带9的环绕移动,当中间转印带9上的调色剂图像到达二次转印夹持里时,通过形成在上述二次转印夹持中的转印电场,中间转印带9上的调色剂图像就被一起转印到用纸P上了。另外,这时候没有被转印到用纸P里的中间转印带9上的残留调色剂,会通过带清洁装置14的清洁刮板15被除去,而被除去的调色剂会通过搬送线圈17被搬送回收到废调色剂收容器18里。
之后,用纸P被搬送到定影装置23里,并通过定影装置23来将用纸P上的调色剂图像定影到该用纸P里。然后,用纸P通过排纸辊对24被排出到装置外,并被堆垛到排纸盘25上。
以上的说明虽然是在记录媒介里形成全彩色图像时的图像形成动作,但也可以使用4个处理组件1Y、1M、1C、1Bk中的任何一个来形成单色图像,或使用2个或3个的处理组件来形成2色或3色的图像。
以下,对显影装置和调色剂卡盒的构成进行详细说明。
还有,由于上述各显影装置4及各调色剂卡盒6Y、6M、6C、6Bk除了收容不同颜色的调色剂以外,其构成基本相同,为了简化说明,就省略显示颜色识别的符号(Y、M、C、Bk),并对1个显影装置及调色剂卡盒的构成进行说明。
图2所示是显影装置及调色剂卡盒的概要截面图。
如图2所示,在调色剂卡盒6的容器本体30内,设置了作为搅拌调色剂的搅拌部件的搅拌器31,和作为搬送调色剂的搬送部件的搬送螺杆32。另外,在容器本体30里设置有排出口33,在调色剂卡盒6被安装在显影装置4的上部的状态下,其连结到设置在显影装置4里的补给口46里。当搬送螺杆32回转时,就将容器本体30内的调色剂在轴方向里搬送后,来将调色剂从所述排出口33向显影装置4内补给。搬送螺杆32在调色剂卡盒6被安装的状态下,相对于设置在图像形成装置本体里的未图示的驱动部,是可以通过离合器等的公知的手段来连结的。调色剂补给量可以根据驱动部的驱动时间来控制。例如,可以对应于调色剂的流动性随调色剂的颜色或温度湿度环境的变化后,来变化驱动时间。
显影装置4包括了在内部里形成有收容调色剂的显影剂收容部47的显影容器40,和作为载置调色剂的显影剂载置体的显影辊41,和作为将调色剂供给到显影辊41里的显影剂供给部件的供给辊42,和作为对载置在显影辊41上的调色剂的厚度进行限制的限制部件的限制刮板43,和作为搬送调色剂的搬送部件的搬送螺杆44,和作为搅拌调色剂的搅拌部件的搅拌装置45等。本实施方式所涉及的显影装置4的显影剂收容部47被设置在显影辊41、供给辊42和限制刮板43的上方里,构成为所谓的立式的显影装置。
图3所示是显影装置的放大截面图。
如图3所示,在显影容器40与感光体2相向而对的下部里形成有开口部40a,在该开口部40a里设有可以回转的显影辊41。显影辊41包括有金属制的芯棒41a,和由配设在该芯棒41a的外周里的聚氨酯橡胶或硅酮橡胶等构成的弹性层41b,以及由配设在该弹性层41b的外周里的丙烯树脂或硅树脂等构成的表面层(树脂涂敷层)41c。表面层41c的厚度以设定在1μm以上30μm以下的范围里为好。
供给辊42是在金属制的芯棒42a的外周里,通过配设了由发泡聚氨基甲酸乙酯等的发泡弹性部件形成的弹性层42b的海绵辊来构成。供给辊42接触到显影辊41里,并通过该接触来挤压供给辊42的弹性层42b后,在两辊41、42之间形成夹持部(以下称为“供给夹持”)。另外,在供给辊42里,是通过末图示的电压施加机构来施加有电压的。详细来说是,供给辊42的电位相对于显影辊41的电位,是向与调色剂的带电极性相同的极性一侧里偏移(offset)地来被施加电压的。
限制刮板43由例如厚度为0.1mm左右的SUS等的金属板来构成。显影刮板43的底端(图中上端)被固定在显影容器40的开口边缘里,先端(图中下端)与显影辊41的表面接触并形成夹持部(以下称为“限制夹持”)。
另外,如图3所示地,在显影辊41的下方里,设置有在显影容器40的开口部40a附近对显影容器40和显影辊41的间隙进行封堵的进口密封48。进口密封48由将聚氨酯橡胶或PTFE、高分子量聚乙烯等为主要材料的可挠性片材来构成。进口密封48的底端(图中下端)被固定在显影容器40的开口边缘里,先端(图中上端)与显影辊41的表面接触。
另外,在进口密封48和显影容器40之间设有弹性部件49,并通过该弹性部件49来支持进口密封48与显影辊41接触的面的反对侧里的面。
另外,在图3中,符号50所示是与显影辊41的轴方向端部侧接触后对显影容器40和显影辊41的间隙进行封堵的端部密封。
图4所示是从垂直于显影辊的轴方向的方向看到的端部密封。
如图4所示,在显影辊41的两端部里分别设有端部密封50。端部密封50是通过双面胶带等来附设在显影容器40里的。各端部密封50在显影辊41的端部中接触后,还对显影辊41和与其接触的限制刮板43以及进口密封48进行覆盖。如此,是通过设置端部密封50,来抑制调色剂从显影辊41的两端部漏出到显影容器40的外部里的。还有,由于在限制刮板43的先端里形成有12-18°的弯曲角度,在限制刮板43的先端和显影辊41的表面以及端部密封50所围成的部位中就容易产生间隙。但是,在将显影辊41安装到显影容器40里时,通过施加在端部密封50里的压力,因端部密封50被压变形而使得所述间隙基本消失,所以就抑制了调色剂从间隙的泄漏。
图5所示是端部密封的放大截面图。
如图5所示,端部密封50包括了由双面胶带构成的粘结层,和由配设在粘结层的表面里的海绵等构成的弹性层51,和配设在弹性层51的表面里的片材状的基材52,和由从基材52突出的多根的纤维构成的竖毛层53。端部密封50借助于粘结层被粘帖固定在显影容器40的内面里,并且,竖毛层53被配设在与显影辊41接触的一侧里。另外,构成竖毛层53的多根的纤维在预先规定的方向里被倒毛加工。
另外,本实施方式所涉及的显影装置4具有对显影剂收容部47内的调色剂量(显影剂量)进行检测的显影剂量检测机构。
图6所示是显影剂量检测机构的构成。
该显影剂量检测机构34是使用光学元件来检测调色剂量的透光方式的检测机构。具体来说是,显影剂量检测机构34包括有第一导光部件35、第二导光部件36、发光元件37以及受光元件38。两导光部件35、36被设置在显影容器40里,发光元件37和受光元件38被设置在图像形成装置本体100里。从发光元件37发射的光射入到第一导光部件35的一端部35a里,并从反对侧的另一端部35b射出。然后,光从第一导光部件35的另一端部35b射入到与其相向而对的第二导光部件36的一端部36a里,并从反对侧的另一端部36b射出后到达受光元件38里。
当显影容器40内存在着足够的调色剂时,因为在相互相向而对的第一导光部件35的另一端部35b和第二导光部件36的一端部36a之间存在有调色剂而使得光被遮断,所以,光就到达不了受光元件38里。然而,当调色剂因为印刷等而被消耗时,因为调色剂的上面的下降,并且导光部件35、36的相互相向而对的端部35b、36a之间不再有调色剂,光就会到达受光元件38里。通过检测这时的受光元件38中的输出值,就能够检测显影容器40内的调色剂是否在规定量以下了。
下面,在参照图2的同时,来对显影装置及调色剂卡盒的基本动作进行说明。
首先,对调色剂卡盒的调色剂补给动作进行说明。
对显影装置4的调色剂的补给是当显影容器40内的调色剂量低于规定的基准值以后来进行的。也就是说,通过上述显影剂量检测机构34来检测到显影容器40内的调色剂量低于规定的基准值以后,就会发出调色剂补给的指令。
当调色剂补给的指令发出后,调色剂卡盒6内的搬送螺杆32就回转,并且调色剂从排出口33被排出后补给到显影容器40内。与搬送螺杆32的回转开始同时地,搅拌器31也开始回转,由此,调色剂就被搅拌后容易得到补给。之后,当显影容器40内的调色剂量超过规定的基准值时(两个导光部件35、36之间的光路被调色剂遮断时),就停止搬送螺杆32和搅拌器31的回转驱动,来结束调色剂的补给。
接着,对显影装置的显影动作进行说明。
在接到成像动作开始的指令后,显影剂收容部47内的调色剂通过回转的搅拌装置45被搅拌,并通过回转的搬送螺杆44来被供给到供给辊42里。被供给到供给辊42里的调色剂在供给夹持处通过供给辊42和显影辊41的滑动摩擦被摩擦带电后来供给到显影辊41的表面里。另外,在本实施方式中,规定的电压是通过未图示的电压施加机构来被施加到供给辊42里的,由此,通过发生在两辊41、42之间的电场,来提高调色剂对显影辊41的供给效率。还有,也可以通过电压施加机构来将电压施加到显影辊41里,或是将电压施加到显影辊41和供给辊42的双方里,来形成用于将调色剂从供给辊42供给到显影辊41里的电场。
载置在显影辊41上的调色剂在通过限制刮板43的限制夹持时,调色剂层的厚度在得到限制的同时被摩擦带电。然后,当显影辊41上的调色剂被搬送到与感光体2的相向而对的位置(显影领域)里时,调色剂就静电转移到感光体2上的静电潜像里后来形成调色剂图像。
以下,对作为本实施方式的特征部分的显影装置的构成进行说明。
在本实施方式中,作为调色剂采用的是在母体粒子里添加了经硅油表面处理后的二氧化硅粒子。这种调色剂与没有赋予硅油等的润滑剂相比后凝集力提高,调色剂的流动性下降。因此,在现有的机器中,有时就会发生调色剂不能够良好地从供给辊向显影辊供给,或者是图像浓度朝着用纸的后端降低的问题。
这里,在本实施方式所涉及的显影装置中,为了提高从供给辊向显影辊的调色剂供给能力,如图7所示地,是将供给辊42对显影辊41的咬入量f设定为多于以往的量的。该供给辊的咬入量是指以规定的加压力来使得供给辊接触到显影辊里时,在形成供给夹持的部分中的变形量。详细来说是,如图7所示地,是将显影辊41的轴中心和供给辊42的轴中心的连线m上的,没有接触到显影辊41里的状态下的供给辊42的表面位置S1和以规定的压力接触到显影辊41里的状态下的供给辊42的表面位置S2的距离,定义为供给辊42的咬入量f。具体地,在本发明中,该咬入量f设定在0.7mm以上。
如此,通过将供给辊42的咬入量f设定在0.7mm以上,供给辊42的的弹性层42b就比以往更大地被压缩。由此,即使使用凝集力高的调色剂,在供给夹持的位置或供给夹持的入口(图7的符号J所示的位置)处,附着在供给辊42里的调色剂也会被松碎而容易供给到显影辊41里。另外,通过将供给辊42的咬入量f设定在0.7mm以上,调色剂在供给夹持处就容易被带电,调色剂相对于显影辊41的静电附着力就得到提高。
另外,通过增大供给辊42对显影辊41的接触压也能够获得同样的效果。即,通过增大供给辊42的接触压,供给辊42的弹性层42b就会较大地压缩,从而提高了调色剂的松碎效果和摩擦带电的效果。具体地,在本发明中,供给辊42的接触压(线压)在30N/m以上。
<供给辊的接触压的测定方法>
上述供给辊对显影辊的接触压的测定是通过以下的方法来进行的。
首先,将供给辊设置在平板上,并在供给辊的芯棒辊的两端部里挂上重量锤后,在重力方向里施加负载。然后,以A[kg]来表示供给辊的咬入量变为规定的咬入量时的锤的重量、以B[kg]来表示供给辊的自重、以g[m/s2]来表示重力加速度、以L[m]来表示供给辊的弹性层的轴方向长度时,供给辊的接触压P[N/m]是通过下式(1)来计算的。
P=(A+B)×g÷L 式(1)
如上所述,虽然通过设定供给辊的咬入量或接触压,可以提高调色剂对显影辊的供给能力,但为了进一步提高调色剂的供给能力,也可以增强供给辊和显影辊之间的电场强度。具体地,相对于显影辊的电位,以将供给辊的电位在与调色剂的带电极性相同的极性一侧里偏移到100V以上地来施加电压为好。由此,因为供给辊和显影辊之间的电场强度变强而使得调色集移动到显影辊侧里的库仑力增大,调色剂对显影辊的供给就变得容易了。
另外,供给辊的体积阻抗以在1.0×106Ω以下为好。如此,通过较低地设定供给辊的体积阻抗,供给辊和显影辊之间的电场强度就会变大,从而能够进一步地提高调色剂对显影辊的供给能力。
<供给辊的体积阻抗的测定方法>
供给辊的体积阻抗是通过以下的方法来进行的。
首先,将金属电极辊接触到供给辊里后施加13N的负载。接着,通过一边在金属电极辊里施加10V,一边使得金属电极辊回转驱动,来使得供给辊以20rpm作从动回转。从这时的供给辊的一周的平均电流值来得到体积阻抗。
另外,供给辊的弹性层虽然是由发泡弹性部件来构成的,但优选的是该发泡弹性部件的平均发泡单元(cell)直径在250μm以下。如此,通过使用平均发泡单元直径小的部件,供给辊相对于显影辊就能够以比较均匀的接触压来接触,从而可以降低调色剂对显影辊的供给不均。
<供给辊的平均发泡单元直径的测定方法>
供给辊的平均发泡单元直径是通过以下的方法来进行的。
采用基恩士公司制造的数码显微镜VHX-500来摄取供给辊的表面照片,并测定大致半球状的发泡单元的直径。虽然存在着即使有发泡,但被膜覆盖而没有开口的,或者是即使有开口,但开口部小于发泡尺寸的,这里,无论开口的有无或大小,测定20个发泡后膨胀的形状的大小后,来计算其平均值。
另外,本发明的技术人员进行了用于确认本发明的效果的实验。
以下,对该实验进行说明。
首先,对实验所使用的调色剂的制造方法进行说明。
<聚酯的合成>
在具有冷却管、搅拌机及氮导入管的反应容器中,放入双酚A环氧乙烷2摩尔加合物235份(part),双酚A环氧丙烷3摩尔加合物525份,对苯二甲酸205份,己二酸47份以及二丁基氧化锡2份,在常压、230℃下反应8小时后,再减压10-15mmHg反应5小时,然后在反应容器里放入偏苯三酸酐46份,在常压、180℃下反应2小时后来获得聚酯。该聚酯的数均分子量为2600,重量平均分子量为6900,玻璃化温度Tg为44℃,酸价为26。
<预聚物的合成>
在具有冷却管、搅拌机及氮导入管的反应容器中,放入双酚A环氧乙烷2摩尔加合物682份(part),双酚A环氧丙烷2摩尔加合物81份,对苯二甲酸283份,偏苯三酸酐22份以及二丁基氧化锡2份,在常压、230℃下反应8小时后,再减压10-15mmHg反应5小时来获得中间体聚酯。该中间体聚酯的数均分子量为2100,重量平均分子量为9500,玻璃化温度Tg为55℃,酸价为0.5,羟值为49。
接着,在具有冷却管、搅拌机及氮导入管的反应容器中,放入上述中间体聚酯411份,异佛尔酮二异氰酸酯89份,乙酸乙酯500份,在100℃下反应5小时来获得预聚物。该预聚物的游离异氰酸酯重量百分比为1.53%。
<母料(Master Batch)的制备>
将碳黑(卡博特公司的REGAL400R)40份、粘结树脂的聚酯树脂(三洋化成RS-801,酸价10、Mw20000、Tg64℃)60份、水30份放入亨舍尔混合机(Henschelmixer)混合后来获得在颜料凝聚体里浸透有水的混合物。将该混合物通过辊表面温度设定在130℃里的2根辊的45分钟的混碾,以粉碎机粉碎到1mm的大小里后来获得母料。
<颜料·WAX分散液(油相)的制备>
在设置有搅拌棒及温度计的容器里,放入上述聚酯545份、石蜡181份、乙酸乙酯1450份后,搅拌升温至80℃,并在80℃里保持5小时后,以1小时来冷却到30℃里。接着,在容器里放入上述母料500份、电荷控制剂100份、乙酸乙酯100份后混合1小时来获得原料溶解液。
将上述原料溶解液1500份移到容器里,采用珠磨机(艾迈克斯公司的超微粒分散粉碎机),以送液速度为1kg/hr、盘周速度为6m/秒、将0.5mm氧化锆珠进行80体积%充填、3循环(pass)的条件来进行炭黑、WAX的分散。接着,加入上述聚酯的425份和230份,以上述条件的珠磨进行1循环后来获得颜料·WAX分散液。添加乙酸乙酯来将该颜料·WAX分散液的固相浓度(130℃,
30分)调整为50%。
<水相的制备工序>
将离子交换水970份、分散稳定用的有机树脂微粒子(苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸环氧乙烷加合物硫酸脂的钠盐的共聚物)的25wt%水性分散液40份、十二烷基二苯醚二磺酸钠的48.5%水溶液(三洋化成工业的ELEMINOL MON-7)140份、90份混合搅拌后来获得乳白色的液体,并将此作为水相。
<乳化工序>
将上述颜料·WAX分散液975份、作为胺类的异佛尔酮二胺2.6份,使用TK乳化分散机(特殊机化公司)以5000rpm进行1分钟混合后,添加上述预聚物88份后,再用TK乳化分散机(特殊机化公司)以5000rpm进行1分钟混合,然后加入水相1200份,并通过TK乳化分散机以转动数8000-13000rpm来调整的同时混合20分钟后,获得乳化料浆(slurry)。
<脱溶剂工序>
在设置有搅拌机及温度计的容器里投入上述乳化料浆后以30℃、8小时来进行脱溶剂,获得分散料浆。
<洗净·干燥工序>
将上述分散料浆1100份减压过滤后,
(1)在湿滤饼里加入离子交换水100份,并以TK乳化分散机混合(转动数12000rpm、10分钟)后过滤。这时的滤液为乳白色。
(2)在(1)的湿滤饼里加入离子交换水900份,赋予超声波振动后以TK乳化分散机来混合(转动数12000rpm、30分钟)后减压过滤。重复该操作以使得浆液的导电率在10μC/cm以下。
(3)在(2)的浆液里加入10%盐酸以使得其pH值为4,并以Three-one motor搅拌30分钟后过滤。
(4)在(3)的湿滤饼里加入离子交换水100份,以TK乳化分散机来混合(转动数12000rpm、10分钟)后过滤。重复该操作以使得浆液的导电率在10μC/cm以下后,来获得湿滤饼。
使用循环风干燥机来对上述湿滤饼进行42℃、48小时的干燥,并以网眼为75μm的筛网来获得调色剂母体后,就得到了具有平均圆形度为0.974、体积平均粒径(Dv)为6.3μm、个数平均粒径(Dp)为5.3μm、Dv/Dp为1.19的粒度分布的调色剂母体。
在这样获得的调色剂母体里,通过亨舍尔混合机来混合市场销售的二氧化硅微粉体,并通过网眼为60μm的筛网来除去粗大粒子或凝集物后,就获得了调色剂。
下面,本发明的技术人员使用通过上述方法获得的调色剂来制备以下所示的调色剂1-3。
<调色剂1的制备>
在通过上述方法获得的调色剂母体100份里,通过亨舍尔混合机来混合市场销售的二氧化硅微粉体H20TM(Clariant Japan公司制:平均一次粒径为40nm、不经硅油处理)1份和RY50(Nippon Aerosil公司制:平均一次粒径为40nm、经硅油处理)2份,并通过网眼为60μm的筛网来除去粗大粒子或凝集物后获得调色剂1。另外,以下面的步骤来测得的调色剂1的加速凝集度为54.4%。<调色剂2的制备>
对于通过上述方法获得的调色剂母体100份,通过亨舍尔混合机来混合市场销售的二氧化硅微粉体H20TM(Clariant Japan公司制:平均一次粒径为12nm、不经硅油处理)1份和RX50(Nippon Aerosil公司制:平均一次粒径为40nm、不经硅油处理)2份,并通过网眼为60μm的筛网来除去粗大粒子或凝集物后获得调色剂2。另外,以下面的步骤来测得的调色剂2的加速凝集度为40.3%。
<调色剂3的制备>
在上述调色剂1的制备条件中,仅将RY50的份数变更为3份。同样地,对调色剂3测得的加速凝集度为84.7%。
<加速凝集度的测定方法>
加速凝集度的测定是通过下述的方法来进行的。测定装置可以使用细川密克朗公司的粉体综合特性测试仪(Powder Tester),并在振动台上以下面的步骤来安置附属部件。
(1) 振动槽
(2) 衬垫
(3) 分隔圈
(4) 筛网(3种)上>中>下
(5) 压杆
接着,用捏手螺母固定并启动振动台。测定条件如下所示。
筛网网眼(上)为75μm
筛网网眼(中)为45μm
筛网网眼(下)为20μm
振幅为1mm
试样采取量为2g
振动时间为10秒
测定后,从以下所示计算来求得加速凝集度。
残留在上段的筛网里的粉体的重量%×1 (a)
残留在中段的筛网里的粉体的重量%×0.6 (b)
残留在下段的筛网里的粉体的重量%×0.2 (c)
也就是说,加速凝集度(%)=(a)+(b)+(c)
图8所示是本实验结果的图表。
如图8所示,本实验进行的是对实施例1-5和比较例1-4的比较。在实施例1-5和比较例1-4中,采用的是将彩色打印机(理光公司的IPSiO SP C310)改造后能够插入图2所示的处理卡盒和调色剂卡盒的机器。另外,处理卡盒的驱动是与成像驱动马达连结后来构成,对调色剂卡盒的驱动是通过离合器来连结处理卡盒的驱动源和调色剂卡盒,并根据需要通过连结驱动源和调色剂卡盒的驱动齿轮后来进行调色剂补给。
另外,实施例1-5和比较例1-4的条件如下。
<实施例1>
在实施例1中,采用的是含有硅油的上述调色剂1。另外,供给辊是将平均发泡单元直径为100μm的发泡聚氨酯形成在芯棒辊的周围里后的辊,其外径为13.4mm、体积阻抗为3×104Ω。另外,供给辊对显影辊的咬入量为1mm,接触压为47N/m,对显影辊的施加电压为-200V,对供给辊的施加电压为-350V。即,供给辊对显影辊的电位差为-150V。
<实施例2>
实施例2对于实施例1来说,是将供给辊的弹性层和外径作了变更。具体来说是,将外径从13.4mm变更为12.8mm,并将平均发泡单元直径从100μm变更为266μm。另外,随着该变更,供给辊对显影辊的咬入量变为0.7mm,接触压变为30N/m。
<实施例3>
实施例3对于实施例2来说,是将供给辊的弹性层变更后,从体积阻抗的3×104Ω变为2×106Ω。
<实施例4>
实施例4对于实施例3来说,是仅将对供给辊的施加电压从-350V变更为-300V。即,供给辊对显影辊的电位差变为-100V。
<实施例5>
实施例5对于实施例1来说,仅变更了调色剂,是将调色剂1变更为加速凝集度更高的上述调色剂3。
<比较例1>
实施例1对于实施例1来说,仅变更了调色剂,是将调色剂1变更为不含有硅油的调色剂2。
<比较例2>
比较例2对于实施例2来说,是将供给辊的外径从12.8mm变更为12.4mm,并随着该变更,供给辊的咬入量从0.7mm变为0.5mm,接触压变为26N/m。
<比较例3>
比较例3对于实施例1来说,是仅将对供给辊的施加电压从-350V变更为-250V。即,供给辊对显影辊的电位差变为-50V。
<比较例4>
比较例4对于实施例1来说,是将供给辊的弹性层变更后,从体积阻抗的3×104Ω变为1×107Ω。
然后,在实施例1-5和比较例1-4中,对于图像浓度和感光体的磨耗量进行评价。具体的评价如下所示。
<图像浓度的评价方法>
在A4纸的全面里打印全黑图像直至感光体移动距离(表面移动距离)到达5000m,并通过X-Rite公司的反射浓度计(X-Rite310)来测定该图像的先端和后端的各自的图像浓度。然后,将图像先端的图像浓度和图像后端的图像浓度的图像浓度差作为ΔID(ΔID=图像先端的图像浓度-图像后端的图像浓度)来计算,当ΔID≤0.1时,就判断为即使在图像后端也获得了所需的图像浓度,并判定为“○”。与此相反地,如果ΔID>0.1时,就判断为图像后端没有获得足够的图像浓度,并判定为“×”。
<感光体的磨耗量的评价方法>
感光体的磨耗量是在上述感光体移动距离到达5000m前后时,使用Fischer Instruments公司的膜厚测定器(Fischerscope MMS)来对感光层的膜厚进行测定。以2.5μm作为磨耗量的好坏的判断标准,当从上述膜厚的测定值计算出的感光体表面的磨耗量在2.5μm以下时,就判定为“○”,与此相反地,当磨耗量超过2.5μm时就判定为“×”。
<综合评价方法>
进一步地,作为综合评价方法,是仅在上述的ΔID的判定和感光体磨耗量的判定都为“○”时,才将综合评价判定为“○”。而在其中某一方,或双方都为“×”,就将综合评价判定为“×”。
以下,对实验结果进行详细说明。
如图8所示地,在实施例1-5中,对感光体磨耗量和图像浓度差(ΔID)的评价都为“○”,所以结果是综合评价也是“○”。而在比较例1-4中,由于感光体磨耗量和图像浓度差(ΔID)中的某一方的评价为“×”,所以综合评价也是“×”。
详细来说是,比较例1的感光体的磨耗量的评价为“×”。这是因为在比较例1中采用的是不含有硅油的调色剂(调色剂2),而导致不能够降低感光体的表面磨耗的缘故。另一方面,由于在比较例2-4以及实施例1-5中,采用的是含有硅油的调色剂(调色剂1或调色剂3),所以感光体的磨耗量的评价为“○”。
然而,在比较例2-4中,图像浓度差(ΔID)的评价为“×”。这是因为在比较例2-4中,采用的是含有硅油且凝集力较高的调色剂后,对显影辊就不能够获得足够的调色剂供给量的缘故。
也就是说,在比较例2中,供给辊的咬入量和接触压是被设定为比采用上述凝集力高的调色剂时优选的基准值(咬入量在0.7mm以上,接触压在30N/m以上)要小的值(咬入量为0.5mm,接触压为26N/m)。因此,在比较例2中,在供给夹持处就不能获得足够的调色剂松碎效果和摩擦带电效果,从而导致图像浓度差(ΔID)增大。
另外,在比较例3中,供给辊相对于显影辊的电位差被设定为比采用上述凝集力高的调色剂时优选的基准值(100V以上)要小的值(50V)。因此,在比较例3中,在供给辊和显影辊之间就不能获得足够的电场强度,从而导致图像浓度差(ΔID)增大。
另外,在比较例4中,供给辊的体积阻抗被设定为比采用上述凝集力高的调色剂时优选的基准值(1.0×106Ω以下)要大的值(1.0×107Ω)。因此,在比较例4中,供给辊和显影辊之间的电场强度变小,对显影辊的调色剂供给能力变低后,导致了图像浓度差(ΔID)的增大。
另一方面,在实施例1-5中,供给辊的咬入量、接触压、体积阻抗以及供给辊对于显影辊的电位差都被设定在上述的优选的值里。其结果就是,对显影辊的调色剂补给能力得到提高,即使采用凝集力高的调色剂(调色剂1或调色剂3)也能够获得良好的图像。另外,在本实验中,由实施例5可以确认,通过使用凝集力比实施例1-4更高的调色剂(调色剂3),对于加速凝集度在54%以上的大范围的调色剂来说,也可以获得本发明的效果。
获得这样的结果可以考虑为是通过适用本发明后,使得显影辊上的调色剂的带电量和附着量得到提高的缘故。这里,为了确认这一点,对上述实施例1和2,以及上述比较例2和3中的各种调色剂带电量和附着量进行了比较。其结果如图9所示。
具体来说就是,显影辊上的调色剂的带电量和附着量是在图10所示的供给辊42的供给夹持和限制刮板43的限制夹持之间的范围H里来测定的。
在图9中,实施例2和比较例2相比较,是将实施例2的供给辊的咬入量设定为多于比较例2的。其结果是,在实施例2中,与比较例2相比,调色剂的带电量和附着量都增加了。这是因为,在实施例2中,通过增加咬入量而使得调色剂的松碎效果和摩擦带电效果得到提高的缘故。
另外,在图9中,实施例1和比较例1相比较,是将实施例1的供给辊对显影辊的电位差的绝对值设定为大于比较例3的。其结果是,在实施例1中,与比较例3相比,调色剂的带电量和附着量都增加了。这是因为,在实施例1中,供给辊和显影辊之间的电场强度变大,对显影辊的调色剂供给能力得到提高的缘故。
如上所述,根据本发明,通过将供给辊的咬入量设定在0.7mm以上,或将供给辊的接触压设定在30N/m以上,即使使用凝集力高的调色剂(加速凝集度在54%以上),也能够增加显影辊上的调色剂的带电量或附着量。如此,根据本发明,因为能够提高对显影辊的调色剂供给能力,所以就能够抑制采用凝集力高的调色剂时的图像浓度的降低,从而可以获得良好的图像。更进一步地,通过将供给辊对显影辊的电位差在与调色剂的带电极性相同的极性一侧里偏移在100V以上,就能够进一步提高调色剂供给能力。
另外,如本实施方式所示,在分别独立地构成处理卡盒和调色剂卡盒以实现处理卡盒的长寿命化的构成中,搬送使用过程,因使用凝集力高的调色剂而导致的图像浓度降低的问题容易表面化。因此,尤其是在这样的构成的显影装置里通过适用本发明,因为能够长期地将调色剂对显影辊的供给能力维持在良好里,所以能够期待获得更大的效果。
另外,如上所述,通过将供给辊的体积阻抗设定在1.0×106Ω以下,就可以增大供给辊和显影辊之间的电场强度,从而可以进一步提高对显影辊的调色剂供给能力。另外,通过使得供给辊的弹性层的平均发泡单元直径在250μm以下,就能够使得供给辊对显影辊以比较均匀的接触压来接触,还能够降低调色剂对显影辊的供给不均。
以下,对本实施方式中的其他的特征部分进行说明。
如图3及图4所示地,在本实施方式中,为了抑制显影辊41的两端部发生的调色剂泄漏而设置有端部密封50,但是,在显影装置里设置端部密封是公知的(例如可以参照专利文献1)。在具有这种端部密封的以往的机器中,在使用赋予有润滑剂成分的调色剂时,有时会产生具有纵向筋条等的异常图像,或从端部密封等发生调色剂泄漏。于是,在对这些原因进行调查之后,发现是因为端部密封和显影辊之间的产生的摩擦热而导致调色剂粘着的缘故。
也就是说,赋予有润滑剂成分的调色剂之间的凝集力提高而导致调色剂的流动性变差后,调色剂在限制刮板的长边方向的端部侧处就容易滞留。其结果就是,因显影辊和端部密封的滑动接触而产生的摩擦热积蓄到滞留的调色剂里后,调色剂被熔融,并且熔融后的调色剂粘着到限制刮板等里。然后,当这种调色剂的粘着在图像形成领域里产生时,限制刮板就不能够将显影辊上的调色剂限制到均匀的厚度里,从而就会发生混有纵向筋条等的异常图像。
另外,当端部密封的密封性不足时,调色剂从端部密封和显影辊之间侵入后,进入的调色剂就会因端部密封和显影辊之间产生的摩擦热而粘着。然后,当调色剂在端部密封和显影辊之间粘着时,显影辊就会因为粘着的调色剂而被部分地削减,调色剂泄漏就会从那里发生。尤其是,因为调色剂在端部密封和显影辊之间直接接受摩擦热,所以粘着调色剂就容易成长。因此,由于成长后的粘着调色剂,就可能降低设置在显影装置的开口部里的进口密封的密封性,从而导致调色剂泄漏的发生。
另外,如图11所示地,当调色剂进入到端部密封500和显影辊410之间后(参照图中箭头Y1方向),进入的调色剂受到显影辊410的转动力后移动(参照图中箭头Y2方向),并有可能到达限制刮板430的先端430a里。尤其是,在限制刮板430的先端430a中,由于限制刮板430被夹入到端部密封500和显影辊410之间里,限制刮板430的接触压就会增大。因此,当调色剂到达限制刮板430的先端430a里时,因为高的接触压和摩擦热的影响,就更容易发生调色剂的粘着。
另外,这种调色剂的粘着在采用玻化转变温度(Tg)较低的调色剂,或粒径较小的调色剂时也容易发生。
更进一步地,这种问题在分别独立地构成处理卡盒和调色剂卡盒以实现处理卡盒的长寿命化的构成中更容易表面化。
还有,在特开2005-31432号公报中,公开了一种即使调色剂进入到显影辊和端部密封之间,该调色剂也能够回到显影辊的轴方向中央部侧里显影装置。
具体来说是,在该显影装置中,如图12(a)所示地,是使得端部密封500的倒毛方向向着显影辊410的转动方向为朝向显影辊410的轴方向中央侧里倾斜的。由此,就如图12(b)所示地,即使调色剂进入到端部密封500和显影辊410之间(参照图中箭头Y1方向),通过显影辊410的回转后,也能够将调色剂在端部密封500的倒毛方向里移送(参照图中箭头Y3方向),并使其返回到轴方向中央侧里。
然而,在上述公开公报(特开2005-31432号公报)中,没有特别地提到显影辊和端部密封之间产生的摩擦热,对于在使用凝集力高、流动性低的调色剂时,并没有建议对因摩擦热导致的调色剂的粘着进行抑制的方法。
对此,在本实施方式中,在使用凝集力高的调色剂的时候,为了抑制上述的调色剂的粘着,采用了以下的构成。
具体来说是,在本实施方式中,如图13所示地,是将端部密封50对显影辊41的咬入量设定在0.3mm以上2.1mm以下的范围里。这里所说的端部密封50的咬入量是指以规定的加压力来使得端部密封接触到显影辊里时,在形成夹持部的部分中的变形量。还有,端部密封50虽然在将限制刮板43或进口密封48的长边方向的端部夹入到其与显影辊41之间的部位中也有变形(压缩),但端部密封50的咬入量并不是指该部位中的变形量。也就是说,是将端部密封50对显影辊41直接接触的部位中的变形量来作为端部密封50的咬入量的。
如图13所示,在本实施方式中,在以r[mm]来表示显影辊41的半径、以t[mm]来表示端部密封50与显影辊41接触的规定的部位中的端部密封50的厚度、以d[mm]来表示从显影辊41的轴中心到对应于所述规定的部位的端部密封50的粘帖部分为止的距离时,端部密封50的咬入量k是通过下式(2)来计算的。还有,这里所说的端部密封50的厚度t是指图5所示的从粘结层54的背面到形成竖毛层53的纤维的先端为止的厚度。
k=r+t-d 式(2)
如上所述,在本实施方式中,通过将端部密封50的咬入量设定在0.3mm以上2.1mm以下的范围里,就能够降低以往的端部密封50和显影辊41的接触压,并抑制两者间的摩擦热的发生。由此,即使使用凝集力高的调色剂,也可以抑制因端部密封50和显影辊41之间产生的摩擦热而导致的调色剂的粘着。
另外,通过将端部密封50对显影辊41的接触压设定得较小后,也能够获得同样的效果。但因为需要确保一定程度的密封性,所以适宜将端部密封50对显影辊41的接触压(面压)设定在0.25N/cm2以上7.5N/cm2以下的范围里。如此,通过设定端部密封50的接触压,也能够降低端部密封50和显影辊41之间产生的摩擦热,并可以抑制调色剂的粘着。
另外,端部密封50对显影辊41的接触压以从显影辊41的轴方向端部侧向着中央侧里增大为好。由此,因为端部密封50的接触压在调色剂侵入侧较大,从而就能够更切实地抑制调色剂对端部密封50和显影辊41之间的侵入。另一方面,从调色剂侵入侧开始朝着反对侧,因为端部密封50的接触压降低,所以就能够降低摩擦热的发生,并抑制调色剂的粘着。
另外,在本实施方式中,与上述公开公报(特开2005-31432号公报)所记载的显影装置同样地,是使得端部密封500的竖毛层的倒毛方向向着显影辊的回转方向(详细来说是,与显影辊的端部密封的接触部位中的表面移动方向)为朝向显影辊的轴方向中央侧里倾斜的(参照图12)。由此,即使调色剂进入到端部密封500和显影辊410之间,通过显影辊410的回转后,也能够将调色剂在端部密封500的倒毛方向里移送,并使其返回到轴方向中央侧里,从而能够事先避免调色剂的粘着。
另外,如图14所示地,端部密封50的倒毛方向Z1相对于显影辊41与端部密封50接触部位中的表面移动方向Z2所成的角度θ以被设定在30°以上60°以下为好。通过这样来设定角度θ,就可以利用显影辊41的回转力使得调色剂容易地在倒毛方向里移动了。
另外,端部密封50与显影辊41的接触面侧(在本实施方式中为竖毛层53)以氟素系的材料来形成为好。通过以氟素系的材料来形成与显影辊41的接触面侧,就能够提高端部密封50对显影辊41的滑动性,并进一步降低摩擦热的发生。
另外,显影辊41的表面硬度以在JISA硬度的60°以下为好。如此,通过将显影辊41的表面硬度设定为较低,就能够降低端部密封50或限制刮板43对显影辊43的接触压,并抑制调色剂的粘着。
另外,本发明的技术人员进行了实验来确认如上所述地设定端部密封的咬入量及接触压和端部密封的倒毛方向所成角度θ时的效果。
以下,对该实验进行说明。
图15所示是本实验结果的图表。
如图15所示,本实验进行的是对实施例1-4和比较例1-6的比较。在本实验采用的调色剂1-3A中,调色剂1及调色剂2是与上述实验所使用的调色剂1及调色剂2同样的调色剂。但是,本实验所使用的调色剂3A与上述的调色剂3不同。这里采用的调色剂3A是加速凝集度为47.8%的调色剂(理光公司的IPSiO SP C310所使用的黑色调色剂)。该调色剂3A与调色剂1及调色剂2不同,是经过前混合处理→熔融混碾处理→粉碎处理→分级处理→外添加混合处理→筛选处理后制备的粉碎调色剂。另外,加速凝集度的测定方法与上述相同。
另外,本实验所使用的调色剂1-3A的玻化转变温度(Tg)通过下述的测定方法测定时,调色剂1为41.3℃、调色剂2为44.1℃、调色剂3A为66.1℃。
<玻化转变点的测定方法>
作为所使用的调色剂的玻化转变温度(Tg)的测定,可以采用示差扫描量热仪(如SeikoInstruments公司的DSC-6220R),首先,从室温开始以10℃/min的升温速度加热至150℃后,在150℃下放置10min。接着,将试样冷却到室温后放置10min,以10℃/min的升温速度再次加热至150℃后,就可以通过玻化转变温度以下的基准线(base line)和显示玻化转变的曲线部分的接线的交点来求取。
在本实验中,实施例1-4和比较例1-6的条件如下。
<实施例1>
在实施例1中,采用的是含有硅油的上述调色剂1。端部密封对显影辊的咬入量和接触压分别设定为0.3mm和0.28N/cm2。另外,端部密封的倒毛方向所成的角度θ设定为30°。限制刮板的先端的弯曲角度为18°。
<实施例2>
实施例2对于上述实施例1来说,是将端部密封对显影辊的咬入量和接触压增大后,分别变更为2.1mm和7.4N/cm2。
<实施例3>
实施例3对于上述实施例1来说,是将端部密封的倒毛方向所成的角度θ变更为45°。
<实施例4>
实施例4对于上述实施例1来说,是将端部密封的倒毛方向所成的角度θ变更为60°。
<比较例1>
实施例1对于上述实施例3来说,仅变更了调色剂,是将调色剂1变更为不含有硅油的调色剂2。
<比较例2>
比较例2对于上述实施例3来说,是减小了端部密封对显影辊的咬入量和接触压后,分别变更为0.2mm和0.15N/cm2。
<比较例3>
比较例3对于上述实施例3来说,是增大了端部密封对显影辊的咬入量和接触压后,分别变更为2.7mm和9.6N/cm2。
<比较例4>
实施例4对于上述实施例1来说,是将端部密封的倒毛方向所成的角度θ变更为15°。
<比较例5>
实施例5对于上述实施例1来说,是将端部密封的倒毛方向所成的角度θ变更为75°。
<比较例6>
实施例6对于上述实施例3来说,仅变更了调色剂,是将调色剂1变更为不含有硅油的调色剂3。
还有,各实施例及各比较例中的端部密封的接触压是以接触面积除以端部密封通过显影辊而压缩的部位的反弹力后来计算的。
然后,在实施例1-4和比较例1-6中,对于调色剂对限制刮板的先端的粘着、调色剂泄漏、感光体的磨耗量等进行评价。详细来说,是如下所述地来评价的。
<调色剂粘着的评价方法>
采用与上述实验同样的彩色打印机后,在温度为27℃、湿度为80%的环境下,进行打印驱动以使感光体移动距离(表面移动距离)到达5000m,驱动后,观察限制刮板的先端来确认有无调色剂的粘着。如果没有调色剂粘着,就判定为“○”,有调色剂粘着时就判定为“×”。
<调色剂泄漏的评价方法>
调色剂泄漏的评价是在上述感光体移动距离到达5000m后,来进行端部密封的状态的观察和确认有无调色剂泄漏的。其结果是,当端部密封的密封面上没有调色剂时,就判定为“○”,有调色剂时就判定为“×”。
<感光体的磨耗量的评价方法>
感光体的磨耗量的评价与上述实验同样地进行。
<综合评价方法>
进一步地,作为综合评价方法,是仅在上述的调色剂粘着、调色剂泄漏和感光体磨耗量的判定都为“○”时,才将综合评价判定为“○”。而在其中某一方为“×”时,就将综合评价判定为“×”。
以下,对实验结果进行详细说明。
如图15所示地,在实施例1-4中,对调色剂粘着、调色剂泄漏和感光体磨耗量的评价都为“○”,所以结果是综合评价也是“○”。而在比较例1-6中,由于某一方的评价为“×”,所以综合评价也是“×”。
详细来说是,比较例1和比较例6的感光体的磨耗量的评价为“×”。这是因为在比较例1和比较例6中采用的是不含有硅油的调色剂(调色剂2或调色剂3),而导致不能够降低感光体的表面磨耗的缘故。另一方面,由于在比较例2-5以及实施例1-4中,采用的是含有硅油的调色剂(调色剂1),所以感光体的磨耗量的评价为“○”。
然而,在比较例2中,调色剂泄漏的评价是为“×”。这是因为在比较例2中,将端部密封的咬入量和接触压设定为比用于确保密封性的必要值(咬入量为0.3mm以上,接触压为0.15N/m以上)更小的值里后,发生了调色剂泄漏的缘故。
另外,在比较例3中,调色剂粘着的评价是为“×”。这是因为在比较例3中使用的是含有硅油的凝聚力较高的调色剂,端部密封的咬入量和接触压被设定为比上述优选的上限值(咬入量为2.1mm以下,接触压为7.5N/m以下)更大的值(咬入量为2.7mm,接触压为9.6N/m)。因此而导致了端部密封和显影辊之间的摩擦热增大并发生调色剂的粘着的缘故。
另外,在比较例4中,调色剂粘着的评价和调色剂泄漏的评价是为“×”。这是因为倒毛方向所成的角度θ被设定在比上述优选范围(30°以上60°以下)更小的值(15°)里后,不能够使得侵入到端部密封和显影辊之间里的调色剂有效地返回而产生调色剂粘着和调色剂泄漏的缘故。
比较例5和比较例4同样地,调色剂粘着的评价和调色剂泄漏的评价为“×”。这是因为在比较例5中,倒毛方向所成的角度θ也没有被设定在上述优选的范围内。这时候,倒毛方向所成的角度θ是被设定在比上述优选范围(30°以上60°以下)更大的值(75°)里。因此,调色剂就容易进入到端部密封的毛的间隙里而产生调色剂粘着和调色剂泄漏。
另一方面,实施例1-4中的端部密封的咬入量、接触压、倒毛方向所成角度θ都被设定在上述的优选的值里。其结果就是,能够防止调色剂粘着及调色剂泄漏。
如上所述,在本实施方式中,通过将端部密封的咬入量设定在0.3mm以上2.1mm以下的范围里,或将端部密封的接触压设定在0.25N/cm2以上7.5N/cm2以下的范围里,即使使用凝集力高(加速凝集度在54%以上)的调色剂,也能够在确保密封性的同时,来降低端部密封和显影辊之间发生的摩擦热。由此,就能够抑制限制刮板或端部密封和显影辊之间的调色剂的粘着。
如此,根据本实施方式所涉及的显影装置,因为能够抑制调色剂对限制刮板等的粘着,所以就能够抑制混有纵向筋条等的异常图像的发生,并获得良好的图像。另外,万一,即使调色剂侵入到端部密封和显影辊之间里,也因为能够抑制侵入的调色剂在两者间的粘着,所以就可以将端部密封或进口密封的密封性维持在良好里。
另外,通过将端部密封的倒毛方向配设为向着显影辊的回转方向是朝向显影辊的轴方向中央侧里倾斜的,即使调色剂侵入到端部密封和显影辊之间里,也可以返回该调色剂,并预先避免两者间的调色剂的粘着。
另外,调色剂粘着的问题如本实施方式所示,在分别独立地构成处理卡盒和调色剂卡盒以实现处理卡盒的长寿命化的构成中容易表面化。因此,通过在这样的构成的显影装置里适用本实施方式的构成,就可以长期地将显影辊、限制刮板及端部密封的功能维持在良好里,因而能够期待获得更大的效果。
另外,如图2所示地,在将显影剂收容部47设置到显影辊41、供给辊42、限制刮板43的上方里的所谓的竖立型的显影装置中,显影辊41的周边的调色剂受到上方的调色剂的负荷倾向于容易凝集。也就是说,在竖立型的显影装置中,在设置于显影容器40的下部里的显影辊41、供给辊42、限制刮板43的位置处,由于调色剂压力增大,所以就容易发生调色剂的粘着。因此,通过将本实施方式的构成适用到这种竖立型的显影装置里,就能够有效地抑制调色剂的粘着,并获得良好的图像。
另外,作为显影剂,在使用玻化转变温度(Tg)在40℃以下的比较容易融化的调色剂时,或采用小粒径的调色剂时,也容易发生调色剂的粘着,因此,在这种情况下,通过适用本实施方式的构成,也能够有效地抑制调色剂的粘着。
以下,进一步对本实施方式中的其他的特征部分进行说明。
如图3及图4所示,在本实施方式中,是在显影容器40的开口部40a附近设置了进口密封48,对于在显影装置里设置进口密封的技术来说是公知的(可以参照专利文献1)。在具有这种进口密封的以往的机器中,在使用赋予有润滑剂成分的调色剂时,有时会产生混有纵向筋条等的异常图像,或从进口密封发生调色剂泄漏。于是,在对这些原因进行调查之后,发现是因为进口密封和显影辊之间的调色剂粘着的缘故。
也就是说,赋予有润滑剂成分的调色剂之间的凝集力提高而导致调色剂的流动性变差后,就容易受到显影装置内的搬送螺杆或搅拌器等的驱动产生的应力。当调色剂受到的应力增大时,就会较快地产生调色剂外添加剂埋没到调色剂内等的调色剂的劣化,从而导致调色剂容易粘着到显影装置内的各种部件里。另外,在使用玻化转变温度(Tg)低的调色剂时,或采用小粒径的调色剂时,尤其容易发生调色剂的粘着。
在使用这种凝聚力高的调色剂时,调色剂具有在进口密封和显影辊的夹持部处被羁绊后堆积的倾向。然后,当进口密封被堆积后的调色剂损伤时,就会该伤痕为起点发生调色剂的粘着。其结果是,进口密封的调色剂的粘着部位以外的部位中的磨耗加快,进口密封对显影辊的接触压在调色剂粘着的部位处局部升高。由此,显影辊就会因为粘着的调色剂而被部分地削减,从而发生混有纵向筋条等的异常图像。另外,由于显影辊被部分地削减,调色剂泄漏就会从那里发生。
还有,在特开2006-259469号公报中,建议了这样一种技术,即,通过将进口密封对显影辊的接触压设定在规定的范围里,来降低进口密封和显影辊之间产生的摩擦热,并抑制该摩擦热导致的调色剂的粘着。
然而,在上述公开公报(特开2006-259469号公报)中,没有提到在使用凝集力高、流动性低的调色剂时,如何对进口密封里发生的调色剂的粘着进行抑制的方法。
对此,在本实施方式中,在使用凝集力高的调色剂的时候,为了抑制上述的调色剂对进口密封的粘着,采用了以下的构成。
具体来说是,在本实施方式中,如图16所示地,是将进口密封48对显影辊41的咬入量q设定在0.4mm以下。这里所说的进口密封48的咬入量是指以规定的加压力来使得进口密封接触到显影辊里时,在形成夹持部的部分中的变形量。详细来说就是,如图16所示地,是将形成进口密封48的夹持部的规定部位没有与显影辊41接触状态下的位置U1,和该规定部位与显影辊41接触状态下的位置U2之间的距离定义为进口密封48的咬入量q。
例如,如图17所示,在本实施方式的进口密封48中,在以X[mm]来表示因为与显影辊41接触而变形的臂部55全体的长度、以Q[mm]来表示因为与显影辊41接触而导致的臂部先端55a的变形量、以x[mm]来表示从臂部底端55b到形成夹持部的部位为止的长度时,进口密封48的咬入量q是通过下式(3)来计算的。
q=Q×x÷X 式(3)
如上所述,在本实施方式中,通过将进口密封48的咬入量设定在0.4mm以下里,就能够降低以往的进口密封48和显影辊41的接触压,并且,即使使用凝集力高的调色剂时,调色剂在进口密封48里粘着,也能够降低调色剂没有粘着部位处的进口密封48的磨耗。由此,因为能够抑制进口密封48对显影辊41的接触压的局部的升高,就能够降低调色剂粘着部位处的显影辊41的部分的磨耗,并抑制异常图像的发生。另外,因为能够降低显影辊41中的部分的磨耗,所以还能够抑制该处的调色剂泄漏。
另外,通过将进口密封48对显影辊41的接触压设定得较小后,也能够获得同样的效果。具体来说是,以将进口密封48的接触压(面压)设定在0.5N/cm2以下为好。如此,通过设定进口密封48的接触压,就能够降低显影辊41的部分的磨耗,从而抑制异常图像的发生或调色剂泄漏。
另外,如图18所示地,进口密封48和显影辊41的夹持部处的显影辊41的圆周方向的宽度W以被设定在0.5mm以上3.0mm以下的范围里为好。这里,将所述夹持部的宽度W设定在0.5mm以上是因为,当不满0.5mm时,是不能够确保足够的密封性的。另外,将所述夹持部的宽度W设定在3.0mm以下是因为,当超过3.0mm时,就不利于布置的缘故。
另外,在本实施方式中,随着将进口密封48的接触压设定为较小,是在进口密封48和显影容器40之间设置了弹性部件49(参照图16)来提高密封性的。即,弹性部件49是通过支持进口密封48与显影辊41接触的面的反对侧的面,来稳定进口密封48对显影辊41的接触压的。另外,通过弹性部件49能够降低装置运输时等的进口密封48的振动,从而可以更切实地抑制调色剂从显影容器40的泄漏。
另外,进口密封48的表面硬度以在马氏硬度(HMT115)的80N/mm2以上为好。如此,因为进口密封48的表面硬度变硬,调色剂的粘着的起点就不容易在进口密封48里引起伤痕,从而可以更有效地抑制调色剂的粘着。
另外,为了减小进口密封48的接触压,也可以降低显影辊41的表面硬度。具体来说就是使得显影辊41的表面硬度在JISA硬度的60°以下。由此,因为显影辊41的表面通过进口密封48的接触压而容易变形,就能够扩大进口密封48和显影辊41的上述夹持部的宽度W。其结果是,能够降低进口密封48的接触压,并有效抑制调色剂的粘着。另外,通过降低显影辊41的表面硬度,因为即使在进口密封48里产生微小的调色剂的粘着,也能够通过显影辊的表面来吸收该调色剂的凹凸,所以,显影辊41的表面就不容易因粘着的调色剂而被削减。
另外,本发明的技术人员进行了实验来确认如上所述地设定进口密封的接触压及表面硬度等时的效果。
以下,对该实验进行说明。
图19所示是本实验结果的图表。
如图19所示,本实验进行的是对实施例1-4和比较例1-5的比较。本实验采用的调色剂1及调色剂2与上述实验所使用的调色剂1及调色剂2是同样的调色剂。
在本实验中,实施例1-4和比较例1-5的条件如下。
<实施例1>
在实施例1中,采用的是含有硅油的上述调色剂1。进口密封使用的是市场销售的PET制片材(三菱树脂公司的“DIALAMY(商品名)”)。进口密封的表面硬度为马氏硬度的135N/mm2。另外,将进口密封对显影辊的接触压(线压)设定为0.3N/mm、夹持宽度设定为1mm。另外,显影辊的表面硬度为JISA硬度的50°。
<实施例2>
实施例2对于上述实施例1来说,是将显影辊的表面硬度从50°变更为60°。
<实施例3>
实施例3对于上述实施例1来说,是将进口密封的表面硬度从135N/mm2变更为80N/mm2。另外,在进口密封和显影容器之间设置弹性部件,并将进口密封的接触压从0.3N/mm变更为0.5N/mm,将夹持宽度从1mm变更为3mm。
<实施例4>
实施例4对于上述实施例1来说,是将进口密封的表面硬度从135N/mm2变更为105N/mm2。另外,将设置在进口密封和显影容器之间弹性部件的宽度变更,并将夹持宽度从1mm变更为0.5mm。
<比较例1>
实施例1对于上述实施例3来说,仅变更了调色剂,是将调色剂1变更为不含有硅油的调色剂2。
<比较例2>
比较例2对于上述实施例1来说,是将设置在进口密封和显影容器之间弹性部件的变更,并将进口密封的接触压从0.3N/mm变更为0.7N/mm。
<比较例3>
比较例3对于上述实施例1来说,是将进口密封的表面硬度从135N/mm2变更为25N/mm2。
<比较例4>
实施例4对于上述实施例1来说,是将进口密封的表面硬度从135N/mm2变更为80N/mm2,并将夹持宽度从1mm变更为0.4mm。
<比较例5>
实施例5对于上述实施例1来说,是将显影辊的表面硬度从50°变更为65°。
还有,各实施例及各比较例中的进口密封的接触压是以显影辊和进口密封的接触面积除以进口密封的反弹力后来计算的。
然后,在实施例1-4和比较例1-5中,对图像筋条、调色剂泄漏、感光体的磨耗量等进行评价。详细来说,是如下所述地来评价的。
<图像筋条的评价方法>
采用与上述实验同样的彩色打印机后,在温度为27℃、湿度为80%的环境下,以印字率为30%的规定的打印图案来连续地打印2000页后,打印半色调(Halftone)图像,并计算所得到的半色调图像里的浓色筋条的根数。如果没有筋条,就判定为“○”,有筋条时就判定为“×”。
<调色剂泄漏的评价方法>
调色剂泄漏的评价是使用理光公司的IPSiO SP C310的处理组件,并将该处理组件的8个角部依次朝下后,从20cm高处使处理组件落下,并记录落下后的调色剂泄漏所发生的次数。其结果是,当调色剂泄漏的发生次数不满3次时,就判定为“○”,在3次以上时就判定为“×”。
<感光体的磨耗量的评价方法>
感光体的磨耗量的评价与上述实验同样地进行。
<综合评价方法>
进一步地,作为综合评价方法,是仅在上述的图像筋条、调色剂泄漏和感光体磨耗量的判定都为“○”时,才将综合评价判定为“○”。其中某一方为“×”时,就将综合评价判定为“×”。
以下,对实验结果进行详细说明。
如图19所示地,在实施例1-4中,对图像筋条、调色剂泄漏和感光体磨耗量的评价都为“○”,所以结果是综合评价也是“○”。另一方面,在比较例1-5中,由于某一方的评价为“×”,所以综合评价也是“×”。
详细来说是,比较例1的感光体的磨耗量的评价为“×”。这是因为在比较例1中采用的是不含有硅油的调色剂(调色剂2),而导致不能够降低感光体的表面磨耗的缘故。另一方面,由于在比较例2-5以及实施例1-4中,采用的是含有硅油的调色剂(调色剂1),所以感光体的磨耗量的评价为“○”。
然而,在比较例2中,图像筋条的评价是为“×”。这是因为在比较例2中,进口密封的接触压被设定在比上述优选的上限值(0.5N/mm2以下)更大的值里(0.7N/mm2)。也就是说,因为进口密封的接触压没有被降低,调色剂粘着时在该调色剂的粘着的部位中的显影辊的磨耗就加快,从而发生图像筋条的缘故。
另外,在比较例3中,图像筋条和调色剂泄漏的评价为“×”。这是因为在比较例3中,进口密封的表面硬度被设定在比上述优选的值(80N/mm2以上)更低的值(25N/mm2)里后,进口密封就容易被调色剂损伤的缘故。也就是说,由于进口密封被调色剂损伤,就以该伤痕为起点发生调色剂的粘着,并在该调色剂的粘着的部位处因显影辊的磨耗得到部分的加快,所以就容易发生图像筋条和调色剂泄漏。
另外,在比较例4中,图像筋条和调色剂泄漏的评价是为“×”。这里,调色剂泄漏的评价为“×”是因为夹持宽度被设定在比用于确保密封性所必要的值(0.5mm以上)更小的值(0.4mm)里后,就不能够获得足够的密封性的缘故。另外,图像筋条的评价为“×”是因为如上所述地,由于夹持宽度较小,以面压来考虑时,就会超过上述的优选值(0.5N/mm2以下)(在本实验中是以线压来设定接触压的),从而导致调色剂的粘着的部位处的显影辊的磨耗被加快,并发生图像筋条的缘故。另外,该显影辊的磨耗也被认为是上述调色剂泄漏的要因。
比较例5的图像筋条的评价为“×”。这是因为显影辊的表面硬度被设定在比上述优选的值(60°以下)更高的值(65°)里后,就不能够通过显影辊的表面来吸收粘着在进口密封里的调色剂的凹凸,从而导致显影辊的表面被损伤的缘故。
另一方面,实施例1-4中的进口密封的表面硬度、接触压、夹持宽度以及显影辊的表面硬度都被设定在上述的优选的值里。其结果就是,能够抑制图像筋条和调色剂泄漏。
如上所述,在本实施方式中,通过将进口密封的接触压设定在0.5N/mm2以下,或将进口密封的咬入量设定在0.4mm以下,即使使用凝集力高(加速凝集度在54%以上)的调色剂,也能够在抑制纵向筋条等混入的异常图像的发生的同时,来维持密封性。
也就是说,使用凝集力高的调色剂后,即使调色剂在进口密封里粘着,因为将进口密封的接触压设定得较低,所以就能够降低调色剂没有粘着的部位处的进口密封的磨耗。由此,因为能够抑制进口密封的接触压在调色剂粘着的部位中的局部的升高,就能够降低调色剂粘着的部位中的显影辊的部分的磨耗,从而可以抑制异常图像的发生。另外,因为能够抑制显影辊中的部分的磨耗,所以还可以抑制该处的调色剂泄漏。
另外,尤其是在使用玻化转变温度(Tg)低的调色剂或小粒径的调色剂时,虽然容易发生调色剂的粘着,但正因为在这种情况下,如果采用本实施方式的构成,就可以获得更大的效果。
更进一步地,在本实施方式中,通过将进口密封的夹持宽度设定在0.5mm以上3.0mm以下的范围里,就可以获得进口密封的密封性和布置性的并存。
另外,通过使得进口密封的表面硬度在马氏硬度80N/mm2以上,就能够抑制成为调色剂的粘着的起点的伤痕在进口密封里的发生。由此,就可以更有效地抑制调色剂的粘着。
另外,通过使得显影辊的表面硬度在JISA硬度60°以下,就能够拓宽夹持宽度。由此就能够降低进口密封的接触压,并可以有效地抑制调色剂的粘着。另外,这时候,即使在进口密封里产生微小的调色剂粘着,因为能够通过显影辊的表面来吸收该调色剂的凹凸,所以,显影辊的表面就不容易被削减,从而可以更有效地抑制异常图像的发生或调色剂泄漏。
另外,如本实施方式所示,通过在进口密封和显影容器之间设置弹性部件,就能够实现进口密封的接触压的稳定化,并提高密封性。另外,通过设置弹性部件,还能够降低运输时等的进口密封的振动,从而可以更切实地抑制调色剂的泄漏。
还有,本发明不局限于上述的实施方式,在本发明的技术思想的范围内,除了前述各实施方式所示之外,还可以对前述各实施方式进行适当的变更,专利说明书的公开内容不局限于上述的说明。
另外,在用于确认本实施方式中的特征部分的效果的上述各实验中,作为凝集力高的调色剂虽然采用的是赋予有硅油等润滑剂成分的调色剂,但在采用其它的凝集力高的显影剂的装置中也能够获得同样的效果。还有,本发明所使用的显影剂既可以是仅为磁性或非磁性调色剂的单成分显影剂,也可以是将调色剂和载体混合后的双成分显影剂。
另外,本发明所涉及的显影装置不局限于图1所示的彩色激光打印机,也可以是黑白打印机、复印机、传真机或搭载在它们的复合机里。
本专利申请的基础和优先权要求是2012年03月12日、在日本专利局申请的日本专利申请JP 2012-054771,其全部内容在此引作结合。
Claims (9)
1.一种显影装置,其包括:
显影剂载置体;
显影剂供给部件,其与所述显影剂载置体接触后,将显影剂供给到显影剂载置体的表面里,
其特征在于,所述显影剂的加速凝集度在54%以上,并将所述显影剂供给部件对所述显影剂载置体的咬入量设定在0.7mm以上。
2.一种显影装置,其包括:
显影剂载置体;
显影剂供给部件,其与所述显影剂载置体接触后,将显影剂供给到显影剂载置体的表面里,
其特征在于,所述显影剂的加速凝集度在54%以上,并将所述显影剂供给部件对所述显影剂载置体的接触压设定在30N/m以上。
3.根据权利要求1或2所述的显影装置,其包括:
电压施加机构,其将电压施加到所述显影剂载置体和所述显影剂供给部件中的至少一方里,
其特征在于,施加电压后,使得所述显影剂供给部件的电位相对于所述显影剂载置体的电位是在与显影剂的带电极性相同的极性一侧里偏移100V以上。
4.根据权利要求1至3中任何一项所述的显影装置,其特征在于:
所述显影剂供给部件在其表面里具有由发泡弹性部件形成的弹性层,并使得所述弹性层的平均发泡单元直径在250μm以下。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的显影装置,其特征在于:
将所述显影剂供给部件的体积阻抗设定在1.0×106Ω以下。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的显影装置,其特征在于:
作为所述显影剂采用的是在母体粒子里外添加了经硅油表面处理后的二氧化硅粒子的调色剂。
7.根据权利要求1至6中任何一项所述的显影装置,其特征在于包括:
显影剂收容部,其收容显影剂;
显影剂量检测机构,其对所述显影剂收容部内的显影剂量进行检测;
补给口,其从外部将显影剂补给到所述显影剂收容部内。
8.一种处理组件,其至少包括:
潜像载置体,其在表面里载置潜像;
显影装置,其将显影剂供给到所述潜像载置体上的潜像里,
并被构成为相对于图像形成装置本体是可以装卸的,
其特征在于,作为所述显影装置,包括另外权利要求1至7中任何一项所述的显影装置。
9.一种图像形成装置,其特征在于:
包括权利要求1至7中任何一项所述的显影装置,还包括权利要求8所述的处理卡盒。
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JP6300015B2 (ja) | 2014-04-07 | 2018-03-28 | 株式会社リコー | 粉体搬送部材、粉体搬送装置、現像装置、プロセスユニット、及び画像形成装置 |
JP6436801B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2018-12-12 | 株式会社沖データ | 画像形成ユニット及び画像形成装置 |
JP6554843B2 (ja) * | 2015-03-16 | 2019-08-07 | 富士ゼロックス株式会社 | 現像剤の収容体および画像形成装置 |
JP2017032783A (ja) | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
US10036976B2 (en) | 2015-12-17 | 2018-07-31 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device, and image forming apparatus and process unit incorporating same |
JP6945801B2 (ja) | 2017-06-15 | 2021-10-06 | 株式会社リコー | 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 |
JP6463534B1 (ja) * | 2017-09-11 | 2019-02-06 | キヤノン株式会社 | 現像剤担持体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置 |
US10095175B1 (en) * | 2017-11-08 | 2018-10-09 | Lexmark International, Inc. | Removing residual toner from end seal regions of a developer roll of an imaging device |
WO2021149547A1 (ja) * | 2020-01-24 | 2021-07-29 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 現像装置およびこれを備えた画像形成装置 |
JP2022019314A (ja) * | 2020-07-17 | 2022-01-27 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 現像装置およびこれを備えた画像形成装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5324884A (en) * | 1992-01-14 | 1994-06-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Developing device having first and second toner supply means with an electric field generated therebetween |
US5339141A (en) * | 1992-02-16 | 1994-08-16 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device with a developer carrier capable of forming numerous microfields thereon |
US20020136973A1 (en) * | 2000-11-06 | 2002-09-26 | Hideki Sugiura | External additive for electrophotographic toner, method for manufacturing the external additive, electrophotographic toner using the external additive, and image forming apparatus using the electrophotographic toner |
US6711372B1 (en) * | 1999-08-19 | 2004-03-23 | Katsuragawa Denki Kabushiki Kaisha | Developing apparatus |
CN1959555A (zh) * | 2005-11-01 | 2007-05-09 | 佳能株式会社 | 成像设备 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60257459A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-19 | Canon Inc | 回転現像装置 |
US5424814A (en) * | 1992-01-11 | 1995-06-13 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device with microfields formed on developer carrier |
US5899597A (en) * | 1993-12-22 | 1999-05-04 | Ricoh Company Ltd. | Toner cartridge with an external reflector for a developer apparatus capable of optically end-detecting |
JPH0844206A (ja) * | 1994-07-26 | 1996-02-16 | Toshiba Corp | 現像装置 |
JP3919848B2 (ja) * | 1996-06-25 | 2007-05-30 | セイコーエプソン株式会社 | 現像装置 |
JP4268697B2 (ja) * | 1997-08-20 | 2009-05-27 | 槌屋ティスコ株式会社 | 粉粒体の漏れ防止用のシール材を備えた電子写真装置及びシール材 |
JP2000347446A (ja) * | 1999-04-02 | 2000-12-15 | Oki Data Corp | トナー及び現像装置 |
JP3558276B2 (ja) * | 2000-01-26 | 2004-08-25 | シャープ株式会社 | 現像装置 |
JP2002055521A (ja) * | 2000-08-10 | 2002-02-20 | Minolta Co Ltd | 現像装置及び画像形成装置 |
JP2002333768A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-22 | Sharp Corp | 現像方法および画像形成装置 |
JP2003207983A (ja) * | 2002-01-11 | 2003-07-25 | Canon Inc | 画像形成方法および画像形成装置 |
JP2005031432A (ja) * | 2003-07-14 | 2005-02-03 | Fuji Denki Gazo Device Kk | 電子写真用プロセスユニット |
JP3926317B2 (ja) * | 2003-11-28 | 2007-06-06 | シャープ株式会社 | トナー残量検出装置、及びそれを備える画像形成装置 |
JP4785408B2 (ja) * | 2005-04-18 | 2011-10-05 | キヤノン株式会社 | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2006301481A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Brother Ind Ltd | 現像装置および画像形成装置 |
JP4563919B2 (ja) * | 2005-10-31 | 2010-10-20 | 京セラミタ株式会社 | 画像形成装置 |
JP2007148388A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-06-14 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2007219294A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Brother Ind Ltd | 画像形成装置および現像剤カートリッジ |
JP5053764B2 (ja) * | 2007-09-03 | 2012-10-17 | キヤノン株式会社 | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
EP2175325B1 (en) * | 2008-10-10 | 2016-08-17 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Developing device comprising a sealing arrangement |
JP5448746B2 (ja) * | 2009-11-24 | 2014-03-19 | キヤノン株式会社 | 現像装置及び画像形成装置 |
JP5728970B2 (ja) * | 2011-01-26 | 2015-06-03 | 株式会社リコー | 現像剤量検知装置、現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 |
-
2012
- 2012-12-06 JP JP2012267322A patent/JP2013218274A/ja active Pending
-
2013
- 2013-03-04 CN CN201310066865.3A patent/CN103309201B/zh active Active
- 2013-03-12 US US13/795,008 patent/US20130236217A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5324884A (en) * | 1992-01-14 | 1994-06-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Developing device having first and second toner supply means with an electric field generated therebetween |
US5339141A (en) * | 1992-02-16 | 1994-08-16 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device with a developer carrier capable of forming numerous microfields thereon |
US6711372B1 (en) * | 1999-08-19 | 2004-03-23 | Katsuragawa Denki Kabushiki Kaisha | Developing apparatus |
US20020136973A1 (en) * | 2000-11-06 | 2002-09-26 | Hideki Sugiura | External additive for electrophotographic toner, method for manufacturing the external additive, electrophotographic toner using the external additive, and image forming apparatus using the electrophotographic toner |
CN1959555A (zh) * | 2005-11-01 | 2007-05-09 | 佳能株式会社 | 成像设备 |
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