CN1331010C - 显影剂补充器 - Google Patents

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CN1331010C CNB021313997A CN02131399A CN1331010C CN 1331010 C CN1331010 C CN 1331010C CN B021313997 A CNB021313997 A CN B021313997A CN 02131399 A CN02131399 A CN 02131399A CN 1331010 C CN1331010 C CN 1331010C
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Abstract

一种显影剂补充器,用于向成像装置补充显影剂,包括,收纳显影剂的容器;设于上述的容器的用于排出显影剂的开口;输送部件,设置于上述的容器内,通过回转输送显影剂;其中,上述的输送部件包括提升部、导向部以及落下部,上述的提升部随着回转将上述容器内的显影剂提升,上述的导向部随着回转将由上述的提升部提升的显影剂向着上述的开口部朝下方导向,上述的落下部随着回转使由上述的提升部提升的显影剂落下,而不将之输送到上述的开口侧;其中,向显影剂施加128.4g/cm2的垂直方向的载荷后,其粘结强度为大于0.60g/cm2而小于3.00g/cm2。利用本发明可以将显影剂补充容器内的显影剂彻底地且稳定地排出。

Description

显影剂补充器
技术领域
本发明涉及显影剂补充器,该补充器用于向成像装置补充显影剂,所述的成像装置是使用电子照相方式、静电记录方式成像的复印机、打印机、传真机等。
背景技术
过去,使用电子照相方式的复印机、打印机等的成像装置中,使用作为显影剂的粉末调色剂。并且,在成像装置本体的显影剂消耗后,使用显影剂补充容器向成像装置补充显影剂。
此时,由于调色剂为极其微细的粉末状,存在在进行显影剂的补充作业时的显影剂飞散,弄脏操作者、污染周围环境的问题。因此,提出并应用了如下的方式,即,将显影剂补充容器安装于成像装置本体内部,使显影剂一点一点地从小开口部排出。在该方式中,借助重力等的作用,显影剂难于自然地排除,需要显影剂搅拌输送机构。
特公平7-113796号公报公开的显影剂补充容器其整体形状为大致的圆筒形,其一端部的圆筒面设置比较小的显影剂排出用开口。并且,在容器内部设置螺旋形的显影剂搅拌输送部件,并且,穿过容器的端部壁面从容器外部接受驱动。此外,与搅拌部件的驱动侧相对的一侧为自由端。
作为其他的现有技术例,特开平7-44000号公报公开的显影剂补充容器其整体形状为圆筒形的瓶状,其内表面设置螺旋状的凸起部,在其一端侧的中心附近设置有小的显影剂排出口,并在设置排出口的一侧的容器的端面设置压出部。通过显影剂补充容器本体的回转,由螺旋状的凸起部输送到排出口侧端部的显影剂,通过设置于轴向端部的开口部附近的压出部形状导向而被提升到容器中心附近的排出口并被排除到容器外。
特开平10-26057号公报公开的显影剂补充容器也是其整体形状为圆筒形的瓶状,其内表面设置螺旋状的凸起部,在其一端侧的中心附近设置有小的显影剂排出口。并具有刮起部和将刮起的显影剂导向到排出口的导向部,所述的刮起部将由螺旋状凸起部输送到排出口侧端部的显影剂刮起。
这些现有技术例中,就特开平7-44000号公报、特开平10-260574号公报公开的器而言,由于不具有内藏于容器本体内的搅拌部件,所以不会发生如搅拌部件的轴承密封部卷入显影剂的问题。但是,由于在容器的内表面设置了螺旋状的凸起部,存在着下述的问题。
由于螺旋转的凸起部从容器的内表面凸起,容器的容积因该凸起部分而相应地减小。这一点在欲提高显影剂的输送能力,从而进一步确实地输送、控制显影剂时,必须将螺旋状的凸起部突出的很高,是非常显著的问题。并且,螺旋状的凸起部变高,则不易填充显影剂。
并且,由于螺旋状的凸起部大致在容器的整个内表面上形成,在螺旋状凸起部的根部易产生显影剂滞留、残留的显影剂量变大的问题。进一步,在因物流引起的振动、长时间在高温高湿下放置保管的情况下,在显影剂补充容器本体内显影剂凝固的状态下,无法将显影剂的凝聚物散开,从而对显影剂的输送性能产生影响。特别是,对于附着性、凝聚性强的调色剂来说,这种倾向更加显著,其现状为作为向容器内补充的显影剂被限制为可以使用的显影剂。
还有,如上所述的那样,在不设置搅拌轴、由容器的端部补充显影剂的容器的结构中,称为显影剂的流动性、凝聚度的物性值对显影剂的输送性能有很大的影响。
因此,提出了若干将显影剂补充容器的结构和显影剂的物性相结合的发明,就是说,关于将显影剂补充容器与显影剂相组合的显影剂补充器的发明。
作为其中的一个例子,在特开2000-352840号公报中,提出了将调色剂的粒度分布与上述的容器组合的发明。
还有,作为另一个例子,特开平2000-137351号公报中,提出了考虑调色剂的圆度,与不具有搅拌装置的回转式调色剂补充容器相组合的发明。
但是,如上所述,在这样的结构的显影剂补充器中,特别成问题的是:在因物流引起的振动、长时间在高温高湿下放置保管的情况下,在显影剂补充容器本体内显影剂凝固的状态下的显影剂排出性。
所以,称为调色剂的圆度、粒度分布的物性不能充分地对应这些现象,应该着眼的物性为调色剂在一定程度被压缩的状态下的物性,仅仅以其平均粒径、圆度来议论其物性是不充分的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显影剂补充器,该器具有优异的显影剂输送能力,并且从初期到最后都能维持稳定的排出量,可以完全地将显影剂补充容器内的显影剂排出。进一步,本发明的目的还在于提供一种显影剂补充器,该器即使在因物流引起的振动、长时间在高温高湿下放置保管的情况下,在显影剂补充容器本体内显影剂凝固的状态下,也容易散开、分散凝固的显影剂,维持优异的显影剂的输送能力,在显影剂容器的开口附近抑制其飞散、污染,还有,无论在何种环境下都不会发生于显影剂补充容器的开口部的显影剂的堵塞。
附图说明
图1是表示本发明涉及的显影剂补充容器的一例的部分断面斜视图。
图2是表示本发明涉及的显影剂补充容器的一例的轴向断面图。
图3说明本发明涉及的显影剂补充容器的显影剂输送的动作的说明图。
图4是说明本发明涉及的显影剂粘结强度以及剪切系数的测定方法的说明图。
图5是说明本发明涉及的显影剂粘结强度以及剪切系数的测定方法的说明图。
图6是表示本发明涉及的显影剂补充容器的另一例的部分断面斜视图。
图7是表示本发明涉及的显影剂补充容器的另一例的轴向断面图。
图8是表示应用本发明涉及的显影剂补充容器的成像装置的概略构成图。
具体实施方式
以下,基于附图,对本发明涉及的由作为显影剂的调色剂和作为显影剂补充容器的调色剂补充容器构成的调色剂补充器进行更加详细的说明。不过,本实施方式中所述的构成零件的尺寸大小、材质、形状以及其相对配置等,如无特殊记述的限定,本发明的范围不受上述条件所限。
第一实施方式
图8是设有本发明的显影剂补充器的成像设备之一例的电子照相成像设备100的纵向剖面图。
由操作人员将原稿101置于原稿台玻璃102上。然后,由光学系统103的多个反射镜M和透镜Ln使原稿的光学图像在被起电机构203起电的、作为图像载置体的感光鼓104上形成静电潜像。
在感光鼓104的周围构成有成像部,该成像部配置有显影装置201、清理机构202以及一次起电机构203。显影装置201使用调色剂T作为显影剂,将感光鼓104上形成的静电潜像显影,形成调色剂像。
另一方面,从载置于供纸盒105、106、107、108内的记录媒体P(如稿纸、OHP膜等,以下记为“稿纸”。)中,选择基于由操作人员从操作部(未图示)输入的数据确定的尺寸的稿纸P。然后,稿纸送出辊105A、106A、107A、108A中对应于被选中的供纸盒的辊回转。由供纸盒105、106、107、108送出的1张稿纸经由输送部109被送至阻挡辊110处。
阻挡辊110与感光鼓104的回转及光学系统103的扫描的时机同步地将稿纸P送往感光鼓104。而且,通过转印机构111,感光鼓104上的调色剂像被转印到稿纸P上。之后,分离机构112将稿纸P与感光鼓104分离,稿纸P由输送部113送至定影部114。在定影部114处,热和压力将稿纸P上的调色剂像定影。该稿纸P被排出至托盘117。
在具有上述结构的电子照相成像设备100中,供给作为显影剂的调色剂用的显影剂补充容器1,相对于设备本体100可拆装地搁置于显影装置201处。相对于成像设备本体100,显影剂补充容器1配置于显影装置201的上方。
从显影剂补充容器1排出的调色剂T由未图示的输送机构将其填充至显影装置201的显影容器201d内。显影装置201具有显影辊201a,其与感光鼓104之间隔有微小间隙(约300μm)。调色剂T被填充至显影辊201a之上,在显影时,向显影辊201a施加显影偏压,据此,调色剂T向感光鼓104移动,将在感光鼓104上形成的静电潜像显影,形成调色剂像。
另外,清理机构202用于除去在调色剂像被转印到稿纸上之后,残留于感光鼓104上的调色剂。由于显影而减少了的调色剂T由显影剂补充容器1依次补充。
下面,以由装备于上述的成像设备100的显影剂补充容器1及其内部的包括调色剂T的显影剂构成的显影剂补充器作为本发明之一例,使用图1、图2对该具体实施方式进行说明。
图1是本实施例中的显影剂补充容器1的局部断面立体图,图2是图1的沿其轴线的剖面图。
如图1及图2所示,容器本体1形成为大致的圆筒形,在其一端面1b的大概中心部位处,凸出于其圆筒部地设置有小口径的圆形开口部1a。本实施例中,开口部1a的内径设为容器本体内径的1/7。
开口部1a为从端面的中央部分延伸出的筒状部件,具有用于排出显影剂的设于其自由端的开口(见图1和图2)。开口部1a处还设有将开口部1a封闭的封闭部件2,该封闭部件2具有如下的结构,即,其通过沿容器1之轴向(箭头方向)的相对的滑动来完成开口部1a的开闭动作。在将其设置于成像设备100时,使其轴线X-X水平交叉于稿纸P的走纸方向,在如图8所表示的位置,将开口部1a向后方按入而将其安装。
开口部1a的大小是左右作为显影剂的调色剂之排出速度的重要因素。增大开口部1a,可以增加其排出量,然而开口部1a过大,显影剂容易在开口部1a处发生倾泻,从而加重开口部1a附近的污渍程度。尤其是在刚刚将开口部1a的封闭部件2取下之后,这种倾向较明显。另外,反之,开口部1a过小,便不能获得足够的排出量,调色剂有趋于阻塞的倾向,不能排出。
针对于这一点的研究结果发现,当开口部1a为圆形时,其内径为圆筒部分的容器本体1之内径的1/20-1/3比较理想。
下面,对显影剂补充容器1的内部结构进行说明。
容器本体1呈大致的圆筒形,大致呈水平方向地配置于成像设备100本体内,容器本体瓶1由于受到来自设备本体100的回转驱动而回转。
而且,在该瓶1之内部,作为输送部件的隔板3设置于容器的大概全长范围上,将其内部分成两个部分,隔板3之两面上相对于容器本体1的回转轴线X-X对称地配置有多个凸起部3a,凸起部3a具有相对于轴线方向倾斜的面。另外,在隔板3上设有适当大小和个数的、贯穿隔板3的孔3c,这使得显影剂能够在隔板3之两面往复穿行。
图2所示的倾斜凸起部3a的倾斜角度θ是左右显影剂的输送性能的重要因素。本发明的容器的结构为倾斜角度θ在30 °-75°,比较理想的范围是45°-70 °。本实施例中,该倾斜的凸起部3a的倾斜角度为45°。
倾斜角度θ较之75°更陡时,从倾斜凸起部3a的倾斜面上滑落的显影剂呈近乎于垂直状态落下,因此,虽然显影剂变得更易滑动,其输送量变大,但相对于每一个倾斜凸起部3a的输送距离s变短,使得输送速度变低。
反之,倾斜角度θ较之30°更缓时,由于相对于每一个倾斜凸起部3a的输送距离s变长,输送速度有变高的趋势,如果角度过缓,显影剂会停留于倾斜凸起部3a上而不落下。
如此靠改变倾斜角度θ,可以获得适合于所期望的显影剂输送能力的最佳设计。
该倾斜凸起部3a的一端到达开口部1a,最终,显影剂由该凸起部3a通过开口部1a排出开口部1a。如图1和图2所示,该凸起部3a在隔板3之两面上相对于容器本体1的回转轴线X-X对称地并使显影剂在各面均能向同一回转方向输送地配置。
以下用图3说明该显影剂补充容器1的显影剂排出的原理。如图3(a)所示,容器本体1沿箭头Y方向回转,随之,显影剂被隔板3的提升部(隔板3的能够将调色剂从相对与其重力方向来讲的下方向上方提起的部分)逐渐提起。如图3(b)所示,容器1继续回转,被提升部挑起并提升的显影剂T由于重力作用,一部分被倾斜凸起部3a传向容器本体1的前方(朝向排出开口一侧),另一部分从隔板的通孔落到背后。这样,由于在进行显影剂的输送动作的同时,有效的完成了搅拌动作,从开口部排出的显影剂处于非常好的状态。
另外,由于未被提升部提起的显影剂能够从通孔穿行而过,此时,与显影剂的提升相同,通过这样的穿行,也能够完成显影剂的搅拌动作。
如图3(c)所示,重复这样的动作,可以使容器本体1内部的显影剂T朝向排出口侧,依次被搅拌并输送,最终被通向开口部1a的倾斜凸起部3a输送至开口部1a,并由开口部1a排出。
由于该倾斜凸起部3a的设置为凸起于隔板3,作为显影剂补充容器的调色剂瓶1的回转,具有搅散瓶1内部的显影剂T的凝集物的机能。进而,由于倾斜凸起部3a的倾斜,被搅散的显影剂T传向前方。如此,可以同时获得搅拌和输送这两种机能。
这样的结构,首先由于瓶1内部没有搅拌部件,没有在搅拌轴承处产生粗颗粒的危险性。
再者,显影剂被隔板3的倾斜凸起部3a高效率地输送,定量排出性能优良。
另外,贯通隔板3的通孔3c的开设,赋予显影剂以流动性,给予容器以优良的输送能力。然而,通孔3c过大或者个数过多会导致不能以隔板3将显影剂提起,所以,要将通孔3c的大小和个数调整合适。
此外,各倾斜凸起的配置为:将各倾斜凸起部向回转轴所在平面投影,各倾斜凸起部局部互相重叠。这是因为,被一个倾斜凸起部朝向开口部方向输送至前方的显影剂,在下一回转时,又被位于其前方的另一倾斜凸起部向前输送。即,实现高效率地输送显影剂。
将本实施例的调色剂容器1与周面上有螺旋状凸起部的容器相比较,由隔板3和倾斜凸起部3a搅拌显影剂的搅拌效果好,能够赋予瓶1内的显影剂以流动性能。
另外,由于设有隔板3,瓶1被加强,具有可以实现薄壁化的优点。
不过,上述调色剂补充容器1的结构,在运输过程中产生震动或在长期置于高温高湿的环境中保存的情况下,由于容器本体1内没有搅拌部件,当容器本体1内的调色剂凝集成块,发生所谓的调色剂结块现象时,没有将其搅散的机构,所以产生不能获得满意的排出性能的担忧。尤其是附着性、凝集性强的显影剂,这种倾向比较明显。因此,这样的显影剂不能使显影剂补充容器的结构的机能得以充分发挥。
而且,将运输过程中产生震动或长期置于高温高湿的环境中保存的附着性、凝集性强的显影剂收纳于显影剂补充容器1时,显影剂T在作为排出口的开口部1a处或凝集或附着,使开口部1a趋于堵塞,明显地阻碍其排出性能,进而,显影剂的补充成为不可能。
因此,本发明对适合收纳于作为显影剂补充器的显影剂补充容器1的显影剂进行了研究。
一般,用“凝集”度表示显影剂T的附着性和凝集性,具体为将显影剂T的粉体置于筛网并使之振动,测定残留于筛网上的粉体的比例来确定,但是这种测定方法中的“凝集度”只是表示显影剂T处于被筛网赋予以流动性的状态下的物理参数,没能获得与显影剂在显影剂补充容器的输送性能、排出性能相对应的值。
对上述问题进行了专门研究的结果是,本发明中的特征是充分注意到了一定程度的固结状态的显影剂的粉体层的附着特性和剪切特性这一点。
在此,显影剂的粉体层在显影剂只包含调色剂时当然表示该调色剂,而在显影剂为调色剂和载体的混合物的情况下表示该混合物(粉体)。
因此,从作为表示显影剂的粉体层的附着特性和剪切特性的参数值的粉体的粘结强度和剪切系数着眼,与具有一定程度范围内的这些物理参数值的显影剂相结合,完全没有出现上述问题,最大限度且成倍地发挥了本发明的显影剂补充容器的结构的效果,摸索出了能够提供极好的显影剂补充器的方法。
本发明中的显影剂的粘结强度和剪切系数的测定方法叙述如下。使用下面将要说明的显影剂的上述的显影剂补充容器,能够从显影剂补充器的初始使用阶段开始进行良好的搅拌和输送。即,能够提供可信度高的显影剂补充器。
该测定使用粉床测定器(power bed tester)(产品名称PTHN-13BA型:三协电业制造)。
首先,将重锤相对于显影剂T的粉体层T2的垂直载荷为128.4g/cm2地载置于其上并放置10分钟,从而使粉体层T2处于压缩状态,之后,进行下面将要说明的显影剂T的与粉体层T2相关的2种测定。另外,测定时,支承台42’上的粉体层T2的厚度最好在大约1cm以上,本实施例中的粉体层的厚度大约为1cm。而且,测定环境为:温度23℃,相对湿度50%。
该垂直载荷,通过对容器1内的显影剂T在运输中,或因长期放置而呈固结状态时,可以使显影剂T的体积密度再现的垂直载荷进行研究,又经验得知:使载荷保持在128.4g/cm2的情况下放置10分钟较好。
此外,重锤的放置时间不必一定为10分钟,只要是在获取粘结强度和剪切系数的多次测定中,在拉伸强度和剪切强度没有大的变动的情况下,能够获得稳定的值的时间(粉体层的压缩状态达到饱和的时间)即可。即,本实施例中,对拉伸强度和剪切强度进行多次测定,用其各自的平均值来求粘结强度和剪切系数。
具体方法如图4所示,将内部收纳有粉体层T2的可动盒41沿水平方向牵引来测定可动盒41内的粉体层T2发生断裂时(在左右方向上大约被分成2部分时)的拉伸强度σT
接下来,如图5所示,对应于将有凹槽的一方向上地配置的支承台42’(SUS制),使有凹槽的一方向下地配置可动板42(铝制),以使粉体层T2能够被夹于其中,然后从粉体层T2的上方边向其施加垂直应力σ,边将可动板42沿水平方向移动,使粉体层T2被剪切(粉体层T2在上下方向被大致地分为2部分),测定剪切强度τ。另外,该剪切强度τ在垂直应力σ不同的情况下,测定2次得τi(τ1、τ2)。还有,剪切强度有在可动板的水平移动初期变大,之后降至某一值(稳定状态)的倾向。本实施例中,以可动板的水平移动开始初期的值作为剪切强度。
将所测定的拉伸强度σT同第一次的剪切强度τ1(垂直应力σ1)及第二次的剪切强度τ2(垂直应力σ2)代入warren spring的式(2)中,计算出粘结强度τ0剪切系数n。
12)n=(σ12)/στ(i=1、2) (2)
另外,测定剪切强度τi时用的带有凹槽的可动板42使用下列条件的板:
凹槽的高度:1mm
凹槽的齿间距:1.5mm
本发明中,通过上述测定方法得到的显影剂的粉体层T2的粘结强度τ0,亦即施加128.4g/cm2的垂直方向的载荷之后,粘结强度在0.60g/cm2以上、以下3.00g/cm2比较理想。
如粘结强度不足0.60g/cm2,显影剂T容易在显影剂补充容器1的开口部1a处发生倾泻,开口部1a及显影装置的结合部附近的显影剂污渍程度加重。
尤其是在显影剂补充容器1的开口部1a刚刚取下之后,即使没有排出动作,显影剂T的排出量也会较多,有发生倾泻的倾向。而且,在将显影剂T填充到容器1时,显影剂久久不下沉,内置物的体积密度难于减小,所以难于填充,在制造上存在问题。
另外,如粘结强度在3.00g/cm2以上,显影剂T容易凝结,使容器1的开口部1a发生堵塞,显影剂不能够排出的可能性较高。再者,容器1以及倾斜凸起部3a上附着的显影剂T变多,其结果为,不能被使用而残留下来的显影剂T的量变多。
故此,显影剂T在施加128.4g/cm2垂直方向的载荷后的剪切系数以1.02-5.00比较理想。
剪切系数不足1.02时,显影剂T容易在开口部1a处发生倾泻,从而加重开口部1a附近的污渍程度。尤其是在刚刚将开口部1a的封闭部件2取下之后,引起一次倾泻大量显影剂T的弊病。
剪切系数大于5.00时,由于本发明的结构是靠显影剂T在倾斜凸起部3a滑动而输送的,于是,显影剂T在倾斜凸起部3a的倾斜面上部能够有效地滑动,导致输送性能恶化。输送速度也减缓,而且,最后不能被使用而残留下来的显影剂T以及附着于容器1的内壁及倾斜凸起部3a上的显影剂T增多。还有,由于在运输过程中产生震动或在长期置于高温高湿的环境中保存等的情况下,显影剂在容器本体内凝结而呈固结状态时,显影剂颗粒间的粘结力高,即使容器回转,显影剂的凝结物也不散开,使得显影剂不能排出。
获得显影剂的施加128.4g/cm2垂直方向的载荷后的粉体层的粘结强度值为0.60g/cm2-3.00g/cm2以及剪切系数为1.02-5.00的方法虽然不限,但是以,例如,作为方法之一,本发明的显影剂补充容器中收纳的显影剂为了显示其良好的排出特性,给其调色剂颗粒添加了在作为赋予流动性能的添加剂的、经过疏水化处理的二氧化硅微粒、氧化铝微粒以及氧化钛微粒中的至少一种,从而抑制其调色剂的凝结性、附着性的方法为好。
此外,由于赋予流动性能的添加剂经过疏水化处理,因此,即使是在高温高湿的环境下,除去水分的影响之外,能够防止凝结。而且,能够不依赖于环境而长期维持稳定的起电性能。
另外,赋予流动性能的添加剂的原始粒子的平均颗粒直径在1-100nm较好,如在4-80nm更好。
小于1nm时,容易在添加时被埋入显影剂的调色剂表面,附着性及凝结性变强,而且发生转印不良的现象。而大于100nm时,不仅强化调色剂的凝结性,而且,造成起电不均,发生静电凝集,产生灰雾或调色剂飞散等弊病。
另外,赋予流动性能的添加剂这样的微粒,相对于显影剂的调色剂颗粒的重量比为100重量份添加0.03-5重量份较好。
在该范围内添加时,能过获得适当的表面覆盖率,抑制调色剂颗粒间的相互附着、凝结。
测定这样的赋予流动性能的添加剂的原始颗粒的直径的方法,采用通过透射电子显微镜观察赋予流动性能的添加剂,测定视野中的1nm以上的100颗粒子的直径,求其平均值。
制造这样的显影剂的方法,如在后面的实施例2中将要说明的那样,可以采用将各种成分混合并粉碎的粉碎法,也可以采用在溶剂中重合的重合法,本实施例中的显影剂采用构成如下的非磁性调色剂A:
调色剂A
聚酯93重量份
石蜡5重量份
酞菁铜7重量份
带电控制剂2重量份
将上述物质用粉体混合机进行予混合之后,由双轴挤压机加热,将其熔炼。待熔炼物冷却后,用锤式粉碎机将其进行粗粉碎至1-2mm程度,再以喷气气流式微粉碎机进行微粉碎。然后,用多级分级装置将所得微粉碎物中的微粉及粗粉同时且严格地去除,得氰基调色剂粒子。所得的氰基调色剂粒子的体积平均直径为8.5μm。
相对于100重量份的该氰基调色剂粒子,用亨歇尔搅拌机 添加0.8重量份的平均直径5nm的经疏水化处理的氧化钛,得氰基调色剂A。
在给调色剂A的粉体层施加128.4g/cm2垂直方向的载荷后,粘结强度为2.3g/cm2,剪切系数为3.37。
另外,石蜡的添加量为每100重量份的调色剂的粘结树脂添加5.4重量份。
在前面说明过的如图1、2所示的结构的显影剂补充容器1中,填充作为显影剂T的调色剂A,,将其安装于图8的成像设备100并使之回转,从排出初始阶段开始便显示出了良好的显影剂排出性能,显影剂T也几乎全部被排出,残留的显影剂T极少,且几乎没有显影剂T附着于容器1内壁上。
而且,即使由于在容器1内最初的高湿度等条件引起的显影剂T凝结成块状,一旦容器1回转,凝结物即刻便很有成效地散开,显示出了良好的排出性能。另外,开口部1a处的由显影剂T而引起的堵塞现象也没有发生。显影剂T也几乎全部被排出,残留的显影剂T极少,且几乎没有显影剂T附着于容器1内壁上。
对比例1
这里,作为本实施例的比较例,对作为显影剂T的由粉碎法制造的调色剂F进行说明。调色剂F中含有的石蜡的量相对于粘结树脂为10重量份,但是,在调色剂F中没有添加如调色剂A中所添加的经过疏水化处理的氧化钛那样的赋予流动性的添加剂。
调色剂F
苯乙烯丙烯酸树脂100重量份
平均直径0.05μm的磁性体90重量份
石蜡10重量份
将上述各成分用粉体混合机进行予混合之后,由双轴挤压机加热,将其熔炼。待熔炼物冷却后,用锤式粉碎机将其进行粗粉碎至1-2mm程度,再以机械式微粉碎机进行微粉碎。然后,用多级分级装置将所得微粉碎物中的微粉及粗粉同时且严格地去除,得氰基调色剂粒子。所得的氰基调色剂粒子的体积为平均直径9.8μm。
相对于100重量份的该氰基调色剂粒子,用亨歇尔搅拌机 添加0.5重量份的平均直径120nm的氧化钛,得氰基调色剂F。
在给调色剂F的粉体层施加128.4g/cm2垂直方向的载荷后,对其粘结强度以及剪切系数按上述方法进行测定的结果是3.8g/cm2和6.9,显示为在本发明的范围外的值。
在前面说明过的如图1、2所示的结构的显影剂补充容器1中,填充作为显影剂T的调色剂F,,将其安装于图8的成像设备100并使之回转,大约有10%以上的显影剂T最后没有被排出而残留下来。而且,附着于容器1内壁上的显影剂T也较多。
而且,由于在容器1内最初的高湿度等条件引起显影剂T凝结成块状,显影剂T的块状物必须使容器1回转5分钟以上才能散开。再者,即使在散开之后,也以极其缓慢的排出速度排出,质量相当差。
本实施例的调色剂A与比较例之一的调色剂F相比较即可明了,显影剂的粉体层的粘结强度在本发明的范围内,即,在施加128.4g/cm2的垂直方向的载荷后在0.60g/cm2-3.00g/cm2的范围内的值显示良好的结果。
另外,由于调色剂A中含有调色剂F所不含的如经过疏水化处理的氧化钛那样的赋予流动性的添加剂,因此可以预料其在指定的压力下能够降低固结状态的物质的粘结强度或者剪切系数,使之被控制在本发明的范围内。
由上述事实可以了解到,本发明中使用的作为显影剂的粉体层的粘结强度在施加128.4g/cm2的垂直方向的载荷时在0.60g/cm2-3.00g/cm2的范围内时,能够不受环境影响,保持显影剂补充容器内的显影剂的输送性能,而且,要将其粘结强度以及剪切系数调整在该范围之内,向其添加在原始粒子的平均颗粒直径为1-100nm的经过疏水化处理的二氧化硅、经过疏水化处理的氧化钛以及经过疏水化处理的氧化铝中的至少一种赋予流动性的添加剂的方法比较有效。
而且,作为适合于本发明的显影剂补充器的本实施例的显影剂补充容器1如上所述,具有下列特征。
(1)由于其圆筒状的结构,显影剂能够在容器内壁滑动,显影剂的输送性能得以提高,残留下来的显影剂少。
(2)开口部位于容器本体的回转轴方向上的一端侧的端面上,由于设置于回转轴线上,在显影剂补充容器的开口部附近显影剂的飞散或污渍少,又因开口部呈圆形,封住开口部的密封部件的密封性能高,显影剂不易泄漏,再者,开口部的内径为容器本体内径的1/20-1/3,不仅能够最大限度地防止由于显影剂在开口部的泄漏或倾泻而引起的污渍,而且能够对显影剂的输送速度进行适当的控制。
(3)由于设置于隔板上的凸起部中,至少有一端具有与开口部相连接的部位,能够切实地将显影剂输送至开口部。
(4)由于倾斜的凸起部的倾斜角度在30°-75°的范围内,能够切实地维持显影剂的输送性能,而且,在该范围内调整倾斜角度,能够实现对所期望的显影剂输送能力的最佳设计。
(5)由于隔板上设有通孔,显影剂补充容器内部的显影剂的搅拌效果高,且赋予其以流动性,提高了显影剂的输送性能,残留下来的显影剂少。
具有上述(1)-(5)所述特征的本实施例的显影剂补充容器1,为这种显影剂补充容器中较好的一例,本发明能够适用于以下结构的显影剂补充容器:具有用于排出显影剂的开口部的容器本体、连续地设置于容器本体内部的回转轴方向上,且将容器本体内分割成多个空间地设置的隔板,其中,隔板上设有凸出于其表面且具有相对于轴线倾斜的面的凸起部。
在该显影剂补充容器内,收纳如调色剂A那样的,在施加128.4g/cm2的垂直方向的载荷后,粉体层的粘结强度为0.60g/cm2-3.00g/cm2的显影剂,形成的显影剂补充器,价格低,且安装于如图8所示的成像设备100,实施成像过程中也完全不发生粗粒现象。
而且,这种能够反复使用的,可靠度高的显影剂补充容器结构,具有优良的显影剂输送能力,且后期的排出也能够维持稳定的排出量。
进而,显影剂补充容器内最后不能被使用而残留下来的显影剂,以及附着于容器内壁上的显影剂极少,显影剂补充容器内的显影剂几乎能够完全排出。
而且,即使是在运输过程中产生震动或在长期置于高温高湿的环境中保存等的情况下,显影剂补充容器本体内的显影剂发生凝结的状态,仅以较小的外力即能够使显影剂散开,从而能够维持显影剂的输送能力,能够提供始终可以维持稳定的排出量的显影剂补充器。
另外,显影剂补充容器的开口部附近的显影剂飞散、污渍现象得到极大的抑制,而且,无论在怎样的环境中,都能够提供显影剂在显影剂补充容器的开口部完全不发生堵塞的显影剂部补充器。
还有,上述说明的显影剂补充容器的结构,收纳在施加128.4g/cm2的垂直方向的载荷后,粉体层的剪切系数在1.02-5.00的显影剂比较理想。
第二实施方式
对于本实施例中,使在施加128.4g/cm2的垂直方向的载荷后,显影剂的粉体层的粘结强度为0.60g/cm2-3.00g/cm2之内,以及剪切系数为1.02-5.00之内的值的方法进行说明。
作为方法之一,有如在实施例1中举例说明了的,在收纳于本发明的调色剂补充容器1的显影剂T中,添加原始颗粒的平均粒子直径为1-100nm,经过疏水化处理的二氧化硅、经过疏水化处理的氧化钛以及经过疏水化处理的氧化铝中的至少一种作为抑制显影剂的凝结性和附着性的赋予流动性的添加剂的方法。
添加这些赋予流动性的添加剂,获得适当的表面覆盖率,因此,即使在高温高湿的环境下,也能够长时间地维持稳定的起电性能,抑制调色剂颗粒间发生附着和凝结。
这样,作为阻止调色剂颗粒间的引力,减少调色剂颗粒间的接触面积,使显影剂的粉体层在指定的压力下的固结状态的粘结强度以及剪切系数在指定值的方法,除了给显影剂添加赋予流动性的添加剂之外,对显影剂中的调色剂的形状进行控制的方法也比较好。
作为控制调色剂的形状、使粉体层的粘结强度在施加垂直载荷128.4g/cm2时为0.60g/cm2-3.00g/cm2的方法,在显影剂的调色剂中,以下面的式(3)所表示的调色剂圆度为0.900以上的占80%以上、100%以下,更加好的有在该条件之上,使0.95以上的个数基准在67%以上、100%以下的方法。
圆度a=LO/L (3)
(式中,LO表示与粒子像具有相同的投影面积的圆的周长,L表示粒子像的周长。)
调色剂中圆度a在0.900以上的不足80%时,调色剂颗粒间的接触面积增大,调色剂颗粒间的摩擦力变大。这样,如图1和图2所示的显影剂补充容器1的结构中,没有搅拌部件,在运输过程中发生结块现象时,仅以简单的外力不能解决此凝结状态,甚至不能排出,而且,在倾斜凸起部3a上不易滑动,形影剂的输送能力恶化,转印效率也变差。
求平均圆度的方法采用定量地表现粒子的形状的简便方法,本发明采用东亚医用电子株式会社生产的液流式粒子像分析装置[FPIA-1000(商品名)]进行测定,被测定的粒子的圆度用下面的式(4)算出,将测定的全体粒子的圆度的和处以全体粒子数所得的值定义为平均圆度。
圆度a=LO/L (4)
(式中,LO表示与粒子像具有相同的投影面积的圆的周长,L表示粒子像的周长。)
该圆度为衡量调色剂粒子的凹凸程度的指标,调色剂为完整的球形的场合表示为1.00,表面形状愈复杂,圆度的值愈小。另外,本发明中圆度分布的标准偏差为分布不均的指标,其数值愈小,表示其分布愈集中。
这里使用的测定装置[FPIA-1000],采用在算出各粒子的圆度之后,根据所得的圆度,将圆度0.4-1.0分割成61组,用分割点的中心值及频率算出平均圆度及圆度标准偏差的计算方法。通过这种计算方法算出的平均圆度及圆度标准偏差的各数值,与上述直接用各粒子的圆度算出的平均圆度及圆度标准偏差的各数值之间的误差非常小,小到实际上可以忽略的程度。
本发明中,出于为了缩短计算时间,简化计算算式之类的处理数据上的缘故,采用了利用上述直接用各粒子的圆度的计算的概念,局部改进了的测定装置[FPIA-1000(商品名)]的计算方法。
具体的圆度a的测定方法是,在预先将不纯物质除去的100-150ml的水中加入0.1-0.5ml的作为分散剂的表面活性剂,比较理想的为烷基苯磺酸盐,再加入0.1-0.5g左右的测定试料。将分散有试料的悬浊液用超声波分散机进行1-3分钟的分散处理,使分散液的浓度为1.2-2.0万个/μl,采用上述液流式粒子像测定装置[FPIA-1000(商品名)],测定具有圆当量直径在0.60μm以上159.21μm以下的粒子的圆度的分布。
测定的简要过程记载于东亚医用电子株式会社发行的[FPIA-1000(商品名)]产品目录(1995年6月版)的测定装置的操作手册及特开平8-136439号公报,介绍如下。
使试料分散液通过扁平的透明液流槽(厚度约200μm)的流道(随着流动方向扩展)。对于液流槽而言相互对置地安装有频闪观测仪和CCD照相机,并使其形成相对于液流槽的厚度而言交叉通过的光路。在试料分散液流动的过程中,为了获得流过液流槽的粒子的图像,频闪观测仪发出的光每隔1/30秒照射一次,其结果是各粒子的在与液流槽平行的具有一定范围的二维图像被摄影。由各粒子的二维图像的面积算出具有与相同面积的圆的直径相当的圆当量直径。根据各粒子的二维图像的投影面积及投影像的周长,用上述的圆度算式(4)算出各粒子的圆度。
使被测定的显影剂中的调色剂的圆度a在0.900以上的方法并不受限定于上述方法,可以适当地选择,例如,在通过粉碎法制造调色剂中,将至少含有粘结树脂和着色剂的混合物熔炼,待所得混合熔炼物冷却之后,将其粉碎的粉碎装置。
该粉碎装置可以是,例如,使用喷气气流的喷气气流式粉碎装置,特别是冲击型气流式粉碎机,和机械式粉碎装置。另外,粉碎之后,还可以通过混成机改变粒子的形状。
除粉碎法以外,也可以采用将聚合性单体、着色剂及石蜡的混合物聚合,直接获得调色剂粒子的聚合体调色剂制造方法。
另一方面,近年来,成像设备的高速化需求高涨,为了提高定影时的调色剂的耐偏移性,多在显影剂的调色剂中添加石蜡等离型性高的材料。本发明的调色剂补充容器,不言而喻,足以应付这样的高速机械所对应的成像设备,其内部收纳的显影剂如在施加指定的压力而成固结状态时的粘结强度、剪切系数在本发明的范围内,在显影剂中添加石蜡也没有任何问题。
在显影剂为在调色剂中添加石蜡的情况下,石蜡的添加量以每100重量份的粘结树脂添加0.5-20重量份比较好。
如添加量不足0.5重量份,无论采用粉碎法,还是采用聚合法,都会对显影剂的低温定影性能、耐结块性能以及耐偏移性能产生不良影响。
此外,如添加量超过20重量份,采用粉碎法制造时,石蜡分散于粘结树脂中,存在于调色剂粒子表面,因此,调色剂的附着性和凝结性变强。而且,游离石蜡多,造成游离石蜡附着于显影剂补充容器的倾斜突起部或容器内壁上,对显影剂的输送性能也产生不良影响。
采用聚合法制造时,也会发生在造粒时,容易引起调色剂粒子间聚合,聚合性单体、着色剂和石蜡的混合物被聚合,直接获得调色剂粒子,从而使调色剂粒子内部包存有较多的石蜡,而在制造时存在没有聚合的游离石蜡的现象。与采用粉碎法制造的调色剂相同,对显影剂的输送性能产生不良影响。
另外,本发明的显影剂,既适用于在调色剂粒子中添加磁性物质的磁性调色剂,又适用于非磁性调色剂。而且,也能够适用于调色剂和载体的混合物。
对于本实施例,还将采用具备这些性质的,在本发明的范围内的,第一实施例使用的粉碎法制造的非磁性调色剂--调色剂A以外的显影剂,使用实施例1中的显影剂调色剂A、对比例1中的调色剂F、以及另外的调色剂B、C、D和双组分调色剂E,与实施例1中相同的显影剂补充容器1组合成显影剂补充器,进行比较说明。
调色剂A:实施例1中所说明的调色剂相同,为非磁性调色剂,在整体重量份中含有0.8重量份的、平均直径5nm的、经过疏水化处理的钛,相对于100重量份的粘结树脂,添加5.4重量份的石蜡。调色剂A是氰基调色剂,使用其它颜色的非磁性颜料也显示同样的结果。
实验例1
实验例1之图1所示的构成的显影剂补充容器1中,对于容器的内容积填充0.43g/cc量的作为显影剂T的调色剂A,容器在17rpm的转速下回转,对显影剂T进行排出性试验。从排出初期表现出良好的显影剂排出性,显影剂T大致在最后被排出,残留的显影剂极少,几乎在容器内壁上没有附着的显影剂T。
还有,同样地,对于容器的内容积填充0.43g/cc量的调色剂A,将显影剂补充容器横置,拍击1000回后,同样进行排出实验。在容器内,开始虽然显影剂T是结块的,但使容器回转一周后,该结块立即有效地散开,表现出良好的排出性。此外,在开口部1a的显影剂几乎没有发生堵塞。显影剂T大致在最后被排出,残留的显影剂极少,几乎在容器内壁上没有附着的显影剂T。
调色剂B:相对于用粉碎法制作的非磁性调色剂A,调色剂B的特征为添加了磁体的具有磁性的调色剂。此外,在调色剂中,相对于其整体重量份含有0.9重量份的平均粒径为18nm的经疏水化处理的二氧化硅,石蜡的含量为相对于粘着树脂之重量份为100,其含量为8重量份。
实验例2
调色剂B
聚酯树脂重量份为100、平均粒径为0.4μm的磁性体重量份为90、石蜡重量份为8。
将上述的混合物熔融炼制,然后将冷却后的混合物用锤式粉碎机粗粉碎。将粗粉碎的混合物用喷射式粉碎机微粉碎,将得到的微粉碎物用风力分级机分级得到体积平均粒径为7.3μm的磁性调色剂。
相对于该调色剂粒子的重量份100,将0.9重量份的平均粒径为18nm的经疏水化处理的二氧化硅利用亨歇尔搅拌机混合器填入其中,得到调色剂B。
实验例1之图1所示的构成的显影剂补充容器1中,对于容器的内容积填充0.60g/cc量的作为显影剂T的调色剂B,容器在17rpm的转速下回转,对显影剂T进行排出性试验。从排出初期表现出良好的显影剂排出性,显影剂T大致在最后被排出,残留的显影剂极少,几乎在容器内壁上没有附着的显影剂T。
还有,同样地,对于容器的内容积填充0.60g/cc量的调色剂B,将显影剂补充容器横置,拍击1000回后,同样进行排出实验。在容器内,开始虽然显影剂T是结块的,但使容器回转一周后,该结块立即有效地散开,表现出良好的排出性。此外,在开口部1a的显影剂几乎没有发生堵塞。显影剂T大致在最后被排出,残留的显影剂极少,几乎在容器内壁上没有附着的显影剂T。
调色剂C
调色剂A、B均为粉碎法制成的,作为调色剂C采用由重量法制成的非磁性调色剂。其中含有经疏水化处理的二氧化硅重量份1,石蜡的含量为相对于粘着树脂之重量份为100,其含量为9.80重量份。
还有,用这样的重量法制作的调色剂中,石蜡的含量为相对于粘着树脂之重量份为100,其含量最好为0.5-20重量份。
实验例3
先说明调色剂C的制作方法。在重量份为710的离子交换水中,投入重量份为450的0.1M-Na3PO4水溶液,加温至60度后,利用均化搅拌器以1300rpm的转速搅拌。并在其中缓缓加入重量份为68的1.0M-CaCl2水溶液,得到含有Ca3(PO4)2的PH6的水性介质。
将160重量份的苯乙烯、34重量份的丙烯酸正丁酯、12重量份的酞菁铜染料、2重量份的电荷控制剂、10重量份的饱和聚酯、20重量份的石蜡加热到60度,利用均化搅拌器将之均匀地溶解、分散。向其中溶解聚合起始剂,调制聚合性单体组合物。向上述的水性介质中投入上述的聚合性单体组合物,在60度、N2氛围中利用克莱尔搅拌器搅拌10分钟,将聚合性单体组合物粒化。之后,用搅拌叶片持续搅拌水性介质,进行聚合反应。
聚合反应完成后,将之冷却,加入盐酸使之ph值为2,在使磷酸钙溶解后,过滤、水洗、干燥,得到聚合粒子(调色剂粒子)。
相对于得到的聚合粒子(调色剂粒子)100重量份,添加一次粒子径为50nm的经疏水化处理的重量份1的二氧化硅,得到调色剂C。
实验例1之图1所示的构成的显影剂补充容器1中,向容器的内容积填充0.46g/cc量的作为显影剂T的调色剂C,容器在17rpm的转速下回转,对显影剂T进行排出性试验。从排出初期表现出良好的显影剂排出性,显影剂T大致在最后被排出,残留的显影剂极少,几乎在容器内壁上没有附着的显影剂T。
还有,同样地,对于容器的内容积填充0.46g/cc量的调色剂C,将显影剂补充容器横置,拍击1000回后,同样进行排出实验。在容器内,开始虽然显影剂T是结块的,但使容器回转一周后,该结块立即有效地散开,表现出良好的排出性。此外,在开口部1a的显影剂几乎没有发生堵塞。显影剂T大致在最后被排出,残留的显影剂极少,几乎在容器内壁上没有附着的显影剂T。
调色剂D
调色剂D为在用粉碎法制作调色剂中,添加了作为磁体的氧化铁,从而为磁性的调色剂。此外,在调色剂中,含有10重量份的平均粒径为10nm的经疏水化处理的二氧化硅,石蜡的含量为相对于粘着树脂之重量份为100,其含量为6.86重量份。
在本发明的显影剂补充器收纳的显影剂为磁性调色剂的场合,该磁性体最好为:特别是其个数平均粒径为0.1-1.0μm的磁性氧化铁。
在为磁性氧化铁的场合,如果其粒径在0.1μm以下,则磁性体本身会凝聚,调色剂中的磁性体的分散性变差,调色剂的凝聚性变强。
相反,即使其粒径在0.1μm以上,调色剂中的磁性体的分散变差,磁性体偏置于调色剂表面,产生磁性凝聚,调色剂的凝聚性变强。
此外,磁性体的个数平均粒径的测定方法如下。
磁性体的个数平均粒径是利用透射电子显微镜在放大倍数为4万倍拍摄的照片,随机地选择300个磁性体,用数字转换器(digitizer)进行测定来求得的。
实验例4
调色剂D的制作方法如下。
将100重量份的含有聚酯单元和乙烯类聚合体单元的共混树脂成分、2重量份的含有磺酸基的聚合体、1重量份的电荷控制剂、7重量份的石蜡、平均粒径为0.18μm的磁性氧化铁100重量份的混合物用粉体混合机进行预混合,并将该预混合物用二轴挤压机加热、熔融、混匀。将该熔融混匀物冷却后,用锤式粉碎机将之粗粉碎到1-2mm程度,再利用机械粉碎装置进行微粉碎。将得到的微粉碎物利用多分割分级装置严密地同时除去微粉和粗粉,得到磁性调色剂粒子。所得到的磁性调色剂粒子的体积平均值径为7.2μm。
相对于该磁性调色剂粒子的重量份100,将1.0重量份的平均粒径为10nm的经疏水化处理的二氧化硅利用亨歇尔搅拌机混合器填入其中,得到调色剂D。
实验例1之图1所示的构成的显影剂补充容器1中,对于容器的内容积填充0.60g/cc量的作为显影剂T的调色剂D,容器在17rpm的转速下回转,对显影剂T进行排出性试验。从排出初期表现出良好的显影剂排出性,显影剂T大致在最后被排出,残留的显影剂极少,几乎在容器内壁上没有附着的显影剂T。
还有,同样地,对于容器的内容积填充0.60g/cc量的调色剂D,将显影剂补充容器横置,拍击1000回后,同样进行排出实验。在容器内,开始虽然显影剂T是结块的,但使容器回转一周后,该结块立即有效地散开,表现出良好的排出性。此外,在开口部1a的显影剂几乎没有发生堵塞。显影剂T大致在最后被排出,残留的显影剂极少,几乎在容器内壁上没有附着的显影剂T。
双成分显影剂E
本发明也可以使用双成分显影剂。下面就在调色剂A中添加了载体的双成分显影剂E的显影剂补充器进行说明。
此外,在双成分显影方式中,作为抑制显影剂带电变差的方法,采用定期或者连续地向显影装置内供给新的载体以及调色剂的混合物的方式。通过利用这样的显影方式,与不使用这样的方式的场合相比较,可以抑制显影剂带电变差,延长交换周期,或实现无交换。
即使是在这样的构成地成像装置中,当然,显影剂补充容器中收纳的显影剂为调色剂和载体的混合物,但在本发明的显影剂补充容器中收纳作为显影剂的调色剂和载体的混合物,也毫无问题。
此时,载体的混合比最好为相对于全部的显影剂,载体的含有率为40%以下。如果混合重量百分比40%以上的话,在本发明的容器构成中,会产生容易在容器内调色剂与载体的偏析的问题。
实验例5
双成分显影剂E如下制成。
原料:平均粒径45μm的调色体A重量份80、纯比重为5.1的Mn-Mg的铁素体载体20重量份。
将纯比重为5.1的Mn-Mg的铁素体载体20重量份利用混合器充分地预混合于调色体A重量份80中。因此,对于全部的显影剂来说,混入的载体为重量百分比20%。
该显影剂的粘结强度为2.5g/cm2
实验例1之图1所示的构成的显影剂补充容器1中,对于容器的内容积填充0.45g/cc量的作为显影剂T的调色剂E,容器在17rpm的转速下回转,对显影剂T进行排出性试验。从排出初期表现出良好的显影剂排出性,显影剂T大致在最后被排出,残留的显影剂极少,几乎在容器内壁上没有附着的显影剂T。
此外,对于排出的显影剂T依次测定调色剂和载体的混合比率,发现几乎没有调色剂与载体的偏析的问题。
还有,同样地,对于容器的内容积填充0.43g/cc量的调色剂E,将显影剂补充容器横置,拍击1000回后,同样进行排出实验。在容器内,开始虽然显影剂T是结块的,但使容器回转一周后,该结块立即有效地散开,表现出良好的排出性。此外,在开口部1a的显影剂几乎没有发生堵塞。显影剂T大致在最后被排出,残留的显影剂极少,几乎在容器内壁上没有附着的显影剂T。
此外,对于排出的显影剂T依次测定调色剂和载体的混合比率,发现几乎没有调色剂与载体的偏析的问题。
比较例2
此处,作为比较例,使用与在实施例1中作为比较例1说明的同样的调色剂F。在调色剂F中,石蜡的量相对于粘着树脂为10重量份,但是,在实验例1-4使用的调色剂A、B、C、D中没有添加经疏水化处理的二氧化硅、经疏水化处理的氧化钛、或者经疏水化处理的氧化铝等流动性赋予剂。
实验例1之图1所示的构成的显影剂补充容器1中,对于容器的内容积填充0.43g/cc量的作为显影剂T的调色剂F,容器在17rpm的转速下回转,对显影剂T进行排出性试验。显影剂T在最后有10%以上没有被排出,而残留下来。在容器1内壁上也有较多的附着显影剂T。
还有,同样地,对于容器的内容积填充0.43g/cc量的调色剂F,将显影剂补充容器横置,拍击1000回后,同样进行排出实验。在容器内,结块的显影剂如果容器回转不在5分钟以上,该结块不会散开。并且,即使是散开后,其排出速度也很慢,虽然被排出了,排出的相当差。
实验例1-5以及比较例1说明的调色剂A、B、C、D和F之由上述方法测定的粘结强度、剪切系数和圆度如下表1所示。
该调色剂的物性值如表1。
表1
    粘结强度(g/cm2)     剪切系数     圆度0.900以上的比率
调色剂A     2.3     3.37     82%
调色剂B     1.4     2.56     86%
调色剂C     0.75     1.2     97%
调色剂D     0.75     1.04     98%
调色剂F     3.8     6.9     74%
对照实验例1-5以及比较例2的结果和表1进行研究的话,显示出:显影剂的粉层体的粘结强度在赋予其128.4g/cm2的垂直方向的载荷时,其值在大于0.60g/cm2而小于3.00g/cm2的范围内为最好。
并且,根据表1,粘结强度、剪切系数在本发明的范围外的调色剂F,调色剂的圆度在0.900以上的比率未在80%以上,从比较例2所述的实验结果来看,其为不良。由此,调色剂的圆度在0.900以上的比率在80%以上是将粘结强度、剪切系数置于在本发明的范围内的一个重要的因素。
并且,作为调整圆度的方法,无论使用粉碎法还是聚合法,亦或是非磁性调色剂还是磁性调色剂均可。
如实验例1-5所述的那样,调色剂A-D中,含有一次粒子的平均粒径是1-100nm的疏水化处理的二氧化硅、经疏水化处理的氧化钛、或者经疏水化处理的氧化铝等流动性赋予剂,但调色剂F中不含有流动性赋予剂。由此,在显影剂中添加流动性赋予剂是重要的,可以降低剪切系数、粘结强度,将它们置于本发明的范围内。
如上所示,本发明所使用的显影剂,如实施例1所说明的那样,在显影剂的粉体层中,在赋予其128.4g/cm2的垂直方向的载荷时,其值在大于0.60g/cm2而小于3.00g/cm2的范围内的话,可以有效的发挥显影剂补充容器的功能,可以显著地提高显影剂的输送性能以及排出性。
并且,为了将剪切系数、粘结强度置于本发明的范围内,可以发现:一次粒子的平均粒径是1-100nm的疏水化处理的二氧化硅、经疏水化处理的氧化钛、或者经疏水化处理的氧化铝等流动性赋予剂的添加,以及使调色剂的圆度在0.900以上的粒子的个数基准累计值在80%以上都是有效的方法。
还有,如上述的实验例1-5所示的那样,使用调色剂A-E的显影剂补充器,显影剂的粉状层被施加128.4g/cm2的垂直方向的载荷后,其剪切系数为大于1.02小于5.00,则上述的效果较稳定。
实施例3
在本实施实例中,显影剂补充容器的构成如图6、7所示,使用了显影剂补充容器20。图6是表示显影剂补充容器20的部分断面斜视图。图7是表示显影剂补充容器20的轴向断面图。
首先对容器20的内部构成进行说明。
显影剂补充容器为大致形成圆筒形状的调色剂瓶20。与实施例1说明的显影剂补充容器1相同,它大致成水平地配置于成像装置100之本体内,受到来自装置本体100的回转驱动而回转。
并且,该调色剂瓶20的内部沿着瓶的整体方向设置隔壁,从而将调色剂瓶体一分为二,在隔壁3的两表面上设有多个凸起部3a,该凸起部3a具有相对于瓶20的回转轴线倾斜的倾斜面。如图6所示,该凸起部3a相对于回转轴X-X对称配置于隔壁3的表面和里面,已分别在同一回转方向输送显影剂。
本实施例的特征为开口部1a设置于容器的圆周面上。开口部1a上设置封闭开口部1a的封闭部件2,该封闭部件2通过在调色剂瓶20的轴向(箭头方向)相对滑动,对开口部1a进行开闭。封闭部件2由沿着容器本体20的外周的圆弧状门部件2a以及贴附于该门部件2a的内表面的密封垫部件2b构成。
封闭部件2安装于容器本体20,可自由往返于关闭和打开容器本体20的开口部1a的位置之间。其安装方法为:设置于门部件2a平行的导轨,在相对应的容器本体20的开口部1a的周围设置平行的导向部,通过其相互配合进行安装。
封闭部件2的移动方向既可以是沿着容器本体20的周面的方向,也可以是沿着容器本体20的回转轴X-X的方向,如果为后者,那么,在沿着回转轴线X-X方向安装或拆下显影剂补充容器20时,最好利用其动作进行封闭部件2的开闭。
密封垫部件2b最好是发泡聚氨酯类,用两面胶带将之固定于门部件2a上既简便又实用。作为密封垫部件也可以用其它的发泡体、橡胶等弹性体,固定手段也不限于两面胶带,可以应用其他的过去的公知的方法。将封闭部件2安装于容器本体1,并将密封垫部件压缩预定的量,密封开口部1a。
如本实施例所述,本发明也适用于将开口部设置于周面的容器,可得到实施例1同样的效果,如图8的成像设备100那样,在正下方配置显影装置201的情况下,能够直接补充显影剂,不必设置连接显影装置和显影剂补充容器的输送路径,能够实现成像设备的结构精简化。
而且,本实施例的显影剂补充容器中,只要显影剂的份体层的粘结强度在施加128.4g/cm2的垂直方向的载荷时为0.60g/cm2-3.00g/cm2,可以适用如实施例2所说明的,采用粉碎法制造的调色剂、采用聚合法制造的调色剂、非磁性或磁性调色剂以及添加有媒介物的调色剂,并且可以获得与实施例1所显示的相同的效果。
如上述说明的那样,由于上述实施例的显影剂补充容器内收纳的显影剂的粉体层的粘结强度,在施加128.4g/cm2的垂直方向的载荷时为0.60g/cm2-3.00g/cm2,价格低,完全不发生粗粒现象,而且,这种能够反复使用的,可靠度高的显影剂补充容器结构,具有优良的显影剂输送能力,且后期的排出也能够维持稳定的排出量。
进而,显影剂补充容器内最后不能被使用而残留下来的显影剂,以及附着于容器内壁上的显影剂极少,显影剂补充容器内的显影剂几乎能够完全排出。而且,即使是在运输过程中产生震动或在长期置于高温高湿的环境中保存等的情况下,显影剂补充容器本体内的显影剂发生凝结的状态,仅以较小的外力即能够使显影剂散开,从而能够维持显影剂的输送能力,显影剂补充容器的开口部附近的显影剂飞散、污渍现象得到极大的抑制,而且,无论在怎样的环境中,都能够提供显影剂在显影剂补充容器的开口部完全不发生堵塞的显影剂部补充器。

Claims (21)

1.一种显影剂补充器,用于向成像装置补充显影剂,所述显影剂补充器包括:
可旋转的容器,该容器具有收纳显影剂的构造;
开口部,该开口部设于上述的容器上、用于排出显影剂;
输送部件,该输送部件设置于上述的容器内,其被构造和定位成通过与所述容器一体回转来向上述开口部输送上述容器内的显影剂,
其中,上述的输送部件具有可旋转的板形部件,该板形部件在上述容器的纵向上延伸,上述板形部件包括:凸起部,该凸起部相对于回转轴线倾斜,以便随着回转使显影剂基本上向下朝上述开口部导向;通孔,该通孔使上述板形部件上的显影剂随着回转而下落,从而搅拌显影剂,
其中,向显影剂层施加128.4g/cm2的垂直方向的载荷后,其粘结强度为不小于0.60g/cm2且小于3.00g/cm2
2.如权利要求1所述的显影剂补充器,其中,向显影剂施加垂直方向的载荷后,其剪切系数为不小于1.02且小于5.00。
3.如权利要求1所述的显影剂补充器,其中,在上述板形部件的一侧上、在纵向上的不同位置上还具有多个上述凸起部。
4.如权利要求1所述的显影剂补充器,其中,在上述板形部件的两侧上、在纵向上的不同位置上还具有多个上述凸起部。
5.如权利要求4所述的显影剂补充器,其中,在上述板形部件的两侧上具有多个上述凸起部,以使在上述板形部件旋转一整周的过程中将显影剂排出两次。
6.如权利要求1所述的显影剂补充器,其中,上述板形部件沿上述容器的整个长度方向延伸。
7.如权利要求1所述的显影剂补充器,其中,在上述板形部件沿径向将上述容器的内部分成两个相等的部分。
8.如权利要求3、4、5中任一项所述的显影剂补充器,其中,上述多个凸起部中的一个与上述开口部相邻。
9.如权利要求3、4、5中任一项所述的显影剂补充器,其中,如此设置上述多个凸起部,即,在从垂直于旋转轴线的方向看时它们部分地叠置。
10.如权利要求3、4、5中任一项所述的显影剂补充器,其中,上述通孔设于每两个邻近的凸起部之间。
11.如权利要求8所述的显影剂补充器,上述开口部为从端面的中央部分延伸出的筒状部件,具有用于排出显影剂的、设于其自由端的开口。
12.一种显影剂补充器,用于向成像装置补充显影剂,所述显影剂补充器包括:
可旋转的容器,该容器用于收纳显影剂;
开口部,该开口部设于上述的容器上、用于排出显影剂;
输送部件,该输送部件设置于上述的容器内,通过与所述容器一体回转来向上述开口部输送显影剂,
其中,上述的输送部件具有板形部件,该板形部件在上述容器的纵向上延伸,上述板形部件包括:凸起部,该凸起部相对于回转轴呈倾斜状,从而将显影剂导向、使其随着回转朝向上述开口部充分下落;通孔,该通孔使上述板形部件上的显影剂随着回转而下落,从而搅拌显影剂,
其中,向显影剂施加128.4g/cm2的垂直方向的载荷后,其剪切系数为不小于1.02且小于5.00。
13.如权利要求12所述的显影剂补充器,其中,上述板形部件沿上述容器的整个长度方向延伸。
14.如权利要求12所述的显影剂补充器,其中,在上述板形部件沿径向将上述容器的内部分成两个相等的部分。
15.如权利要求12所述的显影剂补充器,其中,在上述板形部件的一面上、在纵向上的不同位置上还具有多个上述凸起部。
16.如权利要求12所述的显影剂补充器,其中,在上述板形部件的两面上、在纵向上的不同位置上还具有多个上述凸起部。
17.如权利要求16所述的显影剂补充器,其中,在上述板形部件的两面上具有多个上述凸起部,以使在上述板形部件旋转一整周的过程中将显影剂排出两次。
18.如权利要求15、16、17中任一项所述的显影剂补充器,其中,上述多个凸起部中的一个与上述开口部相邻。
19.如权利要求15、16、17中任一项所述的显影剂补充器,其中,如此设置上述多个凸起部,即,在从垂直于旋转轴线的方向看时它们部分地叠置。
20.如权利要求15、16、17中任一项所述的显影剂补充器,其中,上述通孔设于每两个邻近的凸起部之间。
21.如权利要求18所述的显影剂补充器,上述开口部为从端面的中央部分延伸出的筒状部件,具有用于排出显影剂的、设于其自由端的开口。
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