DE102017117119A1

DE102017117119A1 - Entwicklungsvorrichtung und Prozesskartusche

Info

Publication number: DE102017117119A1
Application number: DE102017117119.3A
Authority: DE
Inventors: Takaaki Shinkawa; Kazuhiro Okubo; Jun Miura; Yoshinobu Ogawa; Ryo Sugiyama; Mitsuru Okuda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2018-02-01
Anticipated expiration: 2037-07-29
Also published as: GB2554790B; US10078291B2; JP2018060170A; US20180032000A1; JP6946086B2; GB201712038D0; CN107664937B; DE102017117119B4; CN107664937A; GB2554790A

Abstract

Die Entwicklungsvorrichtung hat ein Entwicklertrageelement, das einen Entwickler auf seiner Oberfläche trägt, ein Entwicklungsrahmenelement, das das Entwicklertrageelement drehbar stützt und den Entwickler unterbringt, und ein Regulierelement, das an dem Entwicklungsrahmenelement fixiert ist, um den an dem Entwicklertrageelement getragenen Entwickler zu regulieren, wobei das Regulierelement einen vorragenden Teil hat mit einem anliegenden Teil, der so angeordnet ist, dass er an dem Entwicklertrageelement anliegt, und einer gegenüberliegenden Fläche, die so angeordnet ist, dass sie dem Entwicklertrageelement zugewandt ist, mit dem vorragenden Teil verbunden ist und ein Ende hat, das als ein freies Ende angeordnet ist, und an der stromabwärtigen Seite in der Drehrichtung des Entwicklertrageelementes von dem vorragenden Teil positioniert ist, und wobei die gegenüberliegende Fläche eine Fläche ist, die keinen Punkt einer umgekehrten Kurve hat, bei dem der Abstand zwischen der gegenüberliegenden Fläche und dem Entwicklertrageelement konstant ist oder mit einer Distanz von dem vorragenden Teil abnimmt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Entwicklungsvorrichtungen und Prozesskartuschen, die in Bilderzeugungsgeräten umfasst sind, die in elektrofotografischen Druckern und elektrofotografischen Kopierern verwendet werden, die Bilder auf Aufzeichnungsmaterialien erzeugen.
Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Es ist bekannt, dass in einigen Bilderzeugungsvorrichtungen eine Entwicklungsvorrichtung mit einer Entwicklungseinheit wie beispielsweise ein Entwicklertrageelement (Entwicklungsrolle) oder eine Prozesskartusche mit der Entwicklungsvorrichtung und ein Bildtrageelement (fotosensitives Trommelelement) so aufgebaut ist, dass sie an der Bilderzeugungsvorrichtung anbringbar ist, was die Wartung der Vorrichtung erleichtert. Derartige Bilderzeugungsvorrichtungen verwenden einen elektrofotografischen Bilderzeugungsprozess, bei dem ein Toner auf der Oberfläche des Entwicklertrageelementes (Entwicklungsrolle) aufgebracht wird und zu einer Tonerlage mit einer gleichförmigen Dicke unter Verwendung eines Regulierelementes geformt wird. Ein elektrostatisches latentes Bild, das auf dem Bildtrageelement erzeugt wird, wird dann mit dem Toner auf dem Entwicklertrageelement entwickelt, um als ein Tonerbild visualisiert zu werden. Das Tonerbild wird dann zu einem Aufzeichnungsmaterial übertragen und auf dem Aufzeichnungsmaterial durch eine Fixiereinheit fixiert, um ein Bild zu erzeugen.
Bei einem herkömmlichen Aufbau bilden das Regulierelement und das Entwicklertrageelement einen Linienkontakt aus, das heißt sie haben eine außerordentlich kurze Kontaktbreite, die sich in der Drehrichtung des Entwicklertrageelementes erstreckt. Ein derartiger Linienkontakt führt zu schlechten Aufladeeigenschaften des Toners durch das Regulierelement. Darüber hinaus bewirkt, wenn der Toner an dem Abschnitt des Regulierelementes anhaftet, das mit dem Entwicklertrageelement in Kontakt steht, ein derartiger Linienkontakt ein schlechtes Regulieren des Toners durch das Regulierelement, was zu einer ungleichmäßigen Tonerlage führt.
Die offengelegte japanische Patentanmeldung JPH03-48876 offenbart ein Regulierelement, das ein Ende eines Entwicklertrageelementes stützt, das sich stromabwärtig seiner Drehrichtung befindet, und mit dem anderen Ende des Entwicklertrageelementes mit der Außenumfangsfläche des Entwicklertrageelementes in Kontakt steht, um einen Entwickler auf der Umfangsfläche eines Drehkörpers zu regulieren. Bei diesem Aufbau ist das Regulierelement nach außen zu dem Entwicklertrageelement nahe dem Kontaktabschnitt zwischen dem Regulierelement und dem Entwicklertrageelement gebogen, und die Kontaktbreite des Entwicklertrageelementes in seiner Drehrichtung nimmt zu, um einen Flächenkontakt zwischen dem Regulierelement und dem Entwicklertrageelement vorzusehen. Ein derartiger Aufbau kann einen gleichförmigen Kontakt zwischen dem Regulierelement und dem Entwicklertrageelement vorsehen, was die Probleme der schlechten Aufladeeigenschaften des Toners und des Anhaftens des Toners löst.
Bei diesem Aufbau ist das Regulierelement nach außen zu dem Entwicklertrageelement nahe des Kontaktabschnittes zwischen dem Regulierelement und dem Entwicklertrageelement gebogen. Dadurch steht das freie Ende des Regulierelementes mit dem Entwicklertragelement in Kontakt, während das freie Ende des Regulierelementes näher zu dem Entwicklertrageelement von der stromaufwärtigen Seite der Drehrichtung des Entwicklertragelementes zu seiner stromabwärtigen Seite ist. Anders ausgedrückt hat die stromaufwärtige Seite in der Drehrichtung des Entwicklertragelementes einen keilförmigen Raum, der zwischen dem Regulierelement und der Außenumfangsfläche des Entwicklertragelementes so ausgebildet ist, dass er eine Breite hat, die von der stromaufwärtigen Öffnung zu dem Kontaktabschnitt hin abnimmt. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben umfangreiche Forschungen und Untersuchungen im Hinblick auf diesen Aufbau betrieben und haben herausgefunden, dass der Toner, der in den keilförmigen Raum hineingelangt, eine Verformungskraft auf das Regulierelement in der Richtung aufbringen kann, in der sich das Regulierelement von der Außenumfangsfläche des Entwicklertragelementes weg schiebt, womit der Anlagedruck des Regulierelementes an dem Entwicklertragelement und somit die Anlagebreite reduziert wird. Demgemäß ist die vorliegende Erfindung darauf gerichtet, einen Aufbau einer Entwicklungsvorrichtung zu schaffen, die eine schlechte Regulierung der Tonerlage vermindern kann, um das Erzeugen von Bildfehlern zu vermindern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Entwicklungsvorrichtung geschaffen worden, die ein Entwicklertrageelement, der einen Entwickler auf seiner Oberfläche trägt, ein Entwicklungsrahmenelement, das drehbar das Entwicklertrageelement und den Entwickler unterbringt, und ein Regulierelement, das an dem Entwicklungsrahmenelement fixiert ist, um den Entwickler zu regulieren, der an dem Entwicklertrageelement getragen wird, aufweist. Das Regulierelement hat einen vorragenden Teil mit einem anliegenden Teil, der so angeordnet ist, dass er an dem Entwicklertragelement anliegt, und eine gegenüberliegende Fläche, die so angeordnet ist, dass sie dem Entwicklertrageelement zugewandt ist, mit dem vorragenden Teil verbunden ist und ein Ende hat, das als ein freies Ende angeordnet ist, und an der stromabwärtigen Seite in der Drehrichtung des Entwicklertrageelementes von dem vorragenden Teil positioniert ist, und wobei die gegenüberliegende Fläche eine Fläche ist, die keinen Punkt einer umgekehrten Kurve hat, bei dem die Distanz zwischen der gegenüberliegenden Fläche und dem Entwicklertrageelement konstant ist oder mit der Distanz von dem vorragenden Teil abnimmt.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgend dargelegten Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1A und 1B zeigen eine Darstellung des Entwicklungsblattes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Bilderzeugungsvorrichtung mit dem Entwicklungsblatt gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine Querschnittsansicht der Entwicklungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die 4A und 4B zeigen eine Darstellung eines Entwicklungsblattes gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels des Entwicklungsblattes gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines anderen Beispiels des Entwicklungsblattes der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Referenzbeispiels des Entwicklungsblattes gemäß der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines anderen Beispiels des Entwicklungsblattes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die 9A, 9B und 9C zeigen schematische Querschnittsansichten eines anderen Beispiels des Entwicklungsblattes gemäß der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Form des Anlageteils (anliegender Teil).
11 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels der Entwicklungsrolle gemäß der vorliegenden Erfindung.
12 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung zum Herstellen eines Entwicklungsblattes.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte hierbei beachtet werden, dass Maße, Materialien, Formen und relative Anordnungen der Komponenten, die in den folgenden Ausführungsbeispielen beschrieben sind, und Werte von Parametern in geeigneter Weise gemäß dem Aufbau der Vorrichtung, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird, und einer Vielfalt an Bedingungen angewendet werden können, und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die folgenden Ausführungsbeispiele beschränkt.
In der Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Ausdruck „Breite eines Nicht-Kontakt-Zwischenraums“ auf eine Distanz auf einer geraden Linie von der Mitte der Entwicklungsrolle in der Richtung ihres Radius. Anders ausgedrückt ist mit diesem Ausdruck eine Distanz von der Oberfläche der Entwicklungsrolle zu der Oberfläche des vorragenden Teils gemeint, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist. Der Ausdruck „anliegender Teil“ (Anlageteil) bezieht sich auf einen Abschnitt, bei dem ein Entwicklerlagendickensteuerabschnitt an der Oberfläche der Entwicklungsrolle anliegt. Ein Abschnitt, an dem der Entwicklerlagendickensteuerabschnitt zuerst an der sich drehenden Entwicklungsrolle anliegt, wird als der „stromaufwärtige Rand“ des anliegenden Abschnittes bezeichnet. Ein Abschnitt, bei dem die Anlage des Entwicklerlagendickensteuerabschnittes und der Entwicklungsrolle endet, ist als der „stromabwärtige Rand“ des anliegenden Abschnittes bezeichnet. Ein Abschnitt weiter stromaufwärtig des stromaufwärtigen Randes des anliegenden Abschnittes ist als „stromaufwärtig des anliegenden Abschnittes“ bezeichnet. Der Ausdruck „Längsrichtung“ bezieht sich auf eine Richtung, die parallel zu der Drehachse der Entwicklungsrolle ist. In 5 bezieht sich der Ausdruck „Längsrichtung“ auf eine Richtung senkrecht zu der Bildebene. Der Ausdruck „laterale Richtung“ bezieht sich auf die Richtung X in 5, und der Ausdruck „Dickenrichtung“ bezieht sich auf die Richtung Z in 5.
Ausführungsbeispiele
Schematischer Gesamtaufbau der Bilderzeugungsvorrichtung
Der Gesamtaufbau der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung (nachstehend ist diese als Bilderzeugungsvorrichtung bezeichnet) gemäß der vorliegenden Erfindung ist zunächst beschrieben. 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Bilderzeugungsvorrichtung 100 gemäß dem vorliegen Ausführungsbeispiel. Die Bilderzeugungsvorrichtung 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Laserdrucker für alle Farben, der ein sogenanntes In-Line-Zwischenübertragungsverfahren anwendet.
Die Bilderzeugungsvorrichtung 100 kann Bilder in allen Farben auf Aufzeichnungsmaterialien (wie beispielsweise Aufzeichnungspapier, Kunststoffblätter und Textilien) gemäß der Bildinformation erzeugen. Die Bildinformation wird zu der Bilderzeugungsvorrichtung 100 von einer Bildlesevorrichtung oder einer Hostvorrichtung (wie beispielsweise ein Personal Computer), die mit der Bilderzeugungsvorrichtung 100 verbunden ist, um eine Kommunikation mit der Bilderzeugungsvorrichtung 100 zu ermöglichen, eingegeben.
Die Bilderzeugungsvorrichtung 100 hat eine Vielzahl an Bilderzeugungseinheiten, das heißt eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Prozesskartusche 10y, 10m, 10c und 10b zum Erzeugen von Bildern jeweils in gelber (y), magentafarbener (m), cyanfarbener (c) und schwarzer (b) Farbe. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die erste bis vierte Prozesskartusche 10y, 10m, 10c und 10b in einer Reihe in der Richtung angeordnet, die die vertikale Richtung schneidet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Aufbau und der Betriebsvorgang bei der ersten bis vierten Prozesskartusche 10y, 10m, 10c und 10b im Wesentlichen die gleichen mit der Ausnahme, dass die Farben der zu erzeugenden Bilder unterschiedlich sind. Demgemäß sind, sofern es keinen Bedarf an einer Unterscheidung der einzelnen Prozesskartuschen gibt, diese Prozesskartuschen nachstehend gemeinsam ohne Verwendung der angehängten Bezugszeichenelemente y, m, c und b beschrieben, die den Bezugszeichen hinzugefügt sind, um die Farben aufzuzeigen, für die die Kartuschen vorgesehen sind.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat als eine Vielzahl an Bildtrageelementen die Bilderzeugungsvorrichtung 100 vier trommelförmige elektrofotografische Fotosensitivelemente, das heißt die fotosensitiven Trommelelemente 1 (1y, 1m, 1c und 1b), die in der Richtung ausgerichtet sind, die die Vertikalrichtung schneidet. Jedes der fotosensitiven Trommelelemente 1 wird so angetrieben, dass es durch eine (nicht gezeigte) Antriebseinheit (Antriebsquelle) gedreht wird. Aufladerollen 2 (2y, 2m, 2c und 2b), eine Abtasteinheit (Belichtungsvorrichtung) 7, Entwicklungseinheiten (Entwicklungsvorrichtungen) 3 (3y, 3m, 3c und 3b) und Reinigungselemente 5 (5y, 5m, 5c und 5b) sind um die fotosensitiven Trommelelemente 1 herum angeordnet. Die Aufladerolle 2 ist eine Aufladeeinheit, die die Oberfläche des fotosensitiven Trommelelementes 1 gleichförmig auflädt. Die Abtasteinheit 7 ist eine Belichtungseinheit, die ein elektrostatisches Bild (elektrostatisches latentes Bild) auf dem fotosensitiven Trommelelement 1 durch Bestrahlung des fotosensitiven Trommelelementes 1 mit Laserstrahlbündeln auf der Basis eines Abgabesignals erzeugt, das durch eine CPU 9 von einer Bildinformation berechnet wird, die von der Hostvorrichtung wie beispielsweise ein Personal Computer eingegeben wird. Die Entwicklungseinheit 5 entwickelt das elektrostatische Bild als ein Entwicklerbild (nachstehend ist dies als Tonerbild bezeichnet). Das Reinigungselement 3 ist eine Reinigungseinheit, die den Resttoner (Übertragungsresttoner) auf der Oberfläche des fotosensitiven Trommelelementes 1 nach der Übertragung entfernt.
Das fotosensitive Trommelelement 1 und die Aufladerolle 2, die Entwicklungseinheit 3 und das Reinigungselement 5, die an dem fotosensitiven Trommelelement 1 einwirken, sind zu einer Prozesseinheit integriert, um eine Prozesskartusche 10 auszubilden. Die Prozesskartusche 10 ist an der Bilderzeugungsvorrichtung 100 durch eine Montageeinheit abnehmbar anbringbar, die in der Bilderzeugungsvorrichtung 100 angeordnet ist, wie beispielsweise eine Montageführung und ein Positionierelement.
Ein Zwischenübertragungsriemen 61 ist so angeordnet, dass er den vier fotosensitiven Trommelelementen 1 zugewandt ist, als ein Zwischenübertragungskörper für ein Übertragen der Tonerbilder auf den fotosensitiven Trommelelementen 1 zu einem Aufzeichnungsmaterial P. Der Zwischenübertragungsriemen 61 in der Form eines endlosen Riemens liegt an sämtlichen fotosensitiven Trommelelementen 1 so an, dass er in der Pfeilrichtung R2 (in der Richtung des Uhrzeigersinns), wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, zirkuliert (dreht). Der Zwischenübertragungsriemen 61 ist um eine Vielzahl an Stützelementen gewunden, das heißt eine Sekundärübertragungsoppositionsrolle 62, eine Antriebsrolle 63 und eine Folgerolle 64.
Vier Primärübertragungsrollen 4 (4y, 4m, 4c und 4b) als Primärübertragungseinheiten sind an der Innenumfangsfläche des Zwischenübertragungsriemens 5 so ausgerichtet, dass sie den jeweiligen fotosensitiven Trommelelementen 1 zugewandt sind. Die Primärübertragungsrolle 4 drückt den Zwischenübertragungsriemen 61 gegen das fotosensitive Trommelelement 1, um einen Primärübertragungsabschnitt auszubilden, in welchem der Zwischenübertragungsriemen 61 an dem fotosensitiven Trommelelement 1 anliegt.
Als eine Sekundärübertragungseinheit ist eine Sekundärübertragungsrolle 65 an einer Position angeordnet, an der sie der Sekundärübertragungsoppositionsrolle 62 an der Außenumfangsfläche des Zwischenübertragungsriemens 61 zugewandt ist. Die Sekundärübertragungsrolle 65 wird gegen die Sekundärübertragungsoppositionsrolle 62 gedrückt, wobei der Zwischenübertragungsriemen 65 zwischen ihnen so angeordnet ist, dass ein Sekundärübertragungsabschnitt ausgebildet ist, in dem der Zwischenübertragungsriemen 61 an der Sekundärübertragungsrolle 65 anliegt.
Das Aufzeichnungsmaterial P mit dem darauf übertragenen Tonerbild wird zu einer Fixiervorrichtung 8 als eine Fixiereinheit transportiert. Wärme und Druck werden auf das Aufzeichnungsmaterial P in der Fixiervorrichtung 8 aufgebracht, um das Tonerbild auf das Aufzeichnungsmaterial P zu fixieren.
Die Bilderzeugungsvorrichtung 100 kann außerdem ein monochromatisches Bild oder ein mehrfarbiges Bild unter Verwendung lediglich einer Bilderzeugungseinheit oder einiger (aber nicht aller) der Bilderzeugungseinheiten wunschgemäß erzeugen.
Bilderzeugungsprozess
Während der Bilderzeugung wird die Oberfläche des fotosensitiven Trommelelementes 1 zunächst gleichförmig durch die Aufladerolle 2 aufgeladen. Danach wird die aufgeladene Oberfläche des fotosensitiven Trommelelementes 1 abgetastet und mit Laserlicht, das von der Scannereinheit 7 ausgegeben wird, auf der Basis des Abgabesignals belichtet, das von der Bilderzeugungseingabe von der Hostvorrichtung durch die CPU 9 berechnet wird, wobei ein elektrostatisches Bild auf dem fotosensitiven Trommelelement 1 gemäß den Bildinformationen erzeugt wird. Danach wird das elektrostatische Bild, das auf dem fotosensitiven Trommelelement 1 erzeugt wird, als ein Tonerbild durch die Entwicklungseinheit 3 entwickelt. Eine elektrische Spannung mit einer Polarität, die der Aufladepolarität des Toners entgegengesetzt ist, wird dann auf die Primärübertragungsrolle 4 von einer Primärübertragungsspannungsenergiequelle (Hochspannungsenergiequelle) als eine Primärübertragungsspannungsaufbringeinheit aufgebracht. Das Tonerbild auf dem fotosensitiven Trommelelement 1 wird dadurch auf den Zwischenübertragungsriemen 61 primär-übertragen. Während der Erzeugung eines Bildes in allen Farben wird der Prozess wiederholt bei der ersten bis vierten Prozesskartusche (10y, 10m, 10c und 10b) ausgeführt, um die lagenweise vorhandenen Tonerbilder der jeweiligen Farben zu dem Zwischenübertragungsriemen 61 einer Primärübertragung zu unterziehen.
Anschließend wird das Aufzeichnungsmaterial P zu dem Sekundärübertragungsabschnitt synchron zu der Bewegung des Zwischenübertragungsriemens 61 transportiert. Eine elektrische Spannung mit einer Polarität, die der Aufladepolarität des Toners entgegen gesetzt ist, wird auf die Sekundärübertragungsrolle 65 von einer Sekundärübertragungsspannungsenergiequelle (Hochspannungsenergiequelle) als eine (nicht gezeigte) Sekundärübertragungsspannungsaufbringeinheit aufgebracht. Die Tonerbilder der vier Farben auf dem Zwischenübertragungsriemen 61 werden dadurch gemeinsam auf das Aufzeichnungsmaterial P, das durch die Platzzuführeinheit transportiert wird, durch den Betrieb der Sekundärübertragungsrolle 65 in einer Sekundärübertragung übertragen, die an dem Zwischenübertragungsriemen 61 anliegt, wobei das Aufzeichnungsmaterial P zwischen ihnen angeordnet ist.
Das Aufzeichnungsmaterial P mit dem zu ihm übertragenen Tonerbild wird zu der Fixiervorrichtung 8 als eine Fixiereinheit transportiert. In der Fixiervorrichtung 8 werden Wärme und Druck auf das Aufzeichnungsmaterial P aufgebracht, um das übertragene Tonerbild zu fixieren, und das Aufzeichnungsmaterial P wird aus der Bilderzeugungsvorrichtung 100 ausgegeben.
Der an dem fotosensitiven Trommelelement 1 nach dem Primärübertragungsschritt verbleibende Primärübertragungsresttoner wird durch ein Reinigungselement 51 entfernt, um wiedergewonnen zu werden.
Die Entwicklungseinheit 3 führt eine Umkehrentwicklung in dem Zustand aus, bei dem die Entwicklungsrolle (nachstehend beschrieben) als ein Entwicklertragelement mit dem fotosensitiven Trommelelement 1 in Kontakt steht. Das heißt bei der verwendeten Entwicklungseinheit 4 wird der Toner, der so aufgeladen wird, dass er die gleiche Polarität wie die Aufladepolarität des fotosensitiven Trommelelementes 1 (negative Polarität im vorliegenden Ausführungsbeispiel) hat, auf einen Abschnitt (Bildabschnitt, belichteter Abschnitt) des fotosensitiven Trommelelementes 1 aufgetragen, dessen Aufladung als ein Ergebnis der Belichtung zerfällt, wodurch das elektrostatische Bild entwickelt wird.
Aufbau der Prozesskartusche
Der Gesamtaufbau der Prozesskartusche 10, die an der Bilderzeugungsvorrichtung 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu montieren ist, ist nachstehend beschrieben. Die Prozesskartuschen 10 der vier Farben haben die gleiche Form mit der Ausnahme eines (nicht gezeigten) Identifikationsabschnittes, und die Entwicklungseinheiten 4 der Prozesskartuschen 10 bringen jeweils Toner in gelber (y) magentafarbener (m), cyanfarbener (c) und schwarzer (b) Farbe unter. Die Entwicklungseinheit 3 verwendet einen nichtmagnetischen Einkomponententoner als einen Entwickler.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf 2. ein Querschnitt des fotosensitiven Trommelelementes 1 entlang einer Richtung beschrieben, die sich mit der Längsrichtung (Drehachsenlinienrichtung) schneidet. Die Prozesskartusche 10 ist so aufgebaut, dass eine Fotosensitivelementeinheit mit dem fotosensitiven Trommelelement 1 und die Entwicklungseinheit (Entwicklungsvorrichtung) 3 mit einer drehbaren Entwicklungsrolle 11 zu einem Element integriert sind.
Die Fotosensitivelementeinheit hat das fotosensitive Trommelelemente 1 und die Reinigungseinheit (Reinigungsvorrichtung) 5, in der ein Reinigungsblatt 51 und die Aufladerolle 2 in einem Reinigungsrahmen so angeordnet sind, dass sie mit der Umfangsfläche des fotosensitiven Trommelelementes 1 in Kontakt stehen. Das fotosensitive Trommelelement 1 ist durch (nicht gezeigte) Lager in Bezug auf den Reinigungsrahmen 5 drehbar gestützt. Durch eine Übertragung der Antriebskraft der Antriebseinheit (Antriebsquelle, nicht gezeigt) zu der Fotosensitivelementeinheit wird das fotosensitive Trommelelement 1 so angetrieben, dass es in der Richtung des Pfeiles R1, der in der Zeichnung gezeigt ist (Richtung des Gegenuhrzeigersinns) gemäß dem Bilderzeugungsvorgang gedreht wird. Die Reinigungseinheit ist so aufgebaut, dass der Übertragungsresttoner, der von der Oberfläche des fotosensitiven Trommelelementes 1 durch das Reinigungsblatt 51 entfernt wird, in den Reinigungsrahmen fällt, um in diesem untergebracht zu werden. Die Reinigungseinheit 5 ist außerdem so aufgebaut, dass der Rollenabschnitt des leitfähigen Gummis der Aufladerolle 2 in einen Presskontakt mit dem fotosensitiven Trommelelement 1 gebracht wird, um sich dem fotosensitiven Trommelelement 1 folgend zu drehen.
Wie dies in 3 gezeigt ist, hat die Entwicklungseinheit 3 eine Entwicklungsrolle 22, die einen Toner T trägt, das Entwicklungsblatt (Regulierelement) 11 und ein Entwicklungsrahmenelement 20, das die Entwicklungsrolle 22 und das Entwicklungsblatt 11 fixiert. Das Entwicklungsrahmenelement 20 hat eine Entwicklungskammer 20a, in der die Entwicklungsrolle 22 angeordnet ist, und eine Entwicklungsöffnung (Öffnungsabschnitt) 20b, die von der Entwicklungskammer 20a zu der Außenseite reicht. Ein Ende eines Entwicklungsblattes 30 ist an der Entwicklungsöffnung 20b fixiert, und das andere Ende des Entwicklungsblattes 30 liegt an der Entwicklungsrolle 22 an, was eine Regulierung der Menge an Toner ermöglicht, die auf der Entwicklungsrolle 22 aufzubringen ist, und ein Reibungsaufladen (tribomatisches Aufladen) des Toners P ermöglicht. Die Entwicklungsrolle 22 ist in der Entwicklungsöffnung 20b angeordnet, um ein Anliegen mit dem fotosensitiven Trommelelement 1 zu ermöglichen. Die Entwicklungsrolle 22 hat beispielsweise ein Laminat aus einem Substrat 22a, einer elektrisch leitfähigen elastischen Lage 22b und einer Oberflächenlage 22c in dieser Reihenfolge, und ist so angeordnet, dass sie so angetrieben wird, dass sie in der Pfeilrichtung in der Zeichnung gedreht wird.
Entwicklungsrolle
Wie dies in den 9A bis 9C gezeigt ist, hat die Entwicklungsrolle gemäß der vorliegenden Erfindung ein Laminat mit beispielsweise einem zylindrischen oder hohlen zylindrischen leitfähigen Substrat 22a, einer leitfähigen elastischen Lage 22b, die an der Außenumfangsfläche des Substrates ausgebildet ist, und einer Oberflächenlage 22c, die an der Außenumfangsfläche der elastischen leitfähigen Lage angeordnet ist. Die Entwicklungsrolle kann einen beliebigen anderen Aufbau haben und eine bekannte Entwicklungsrolle kann angewendet werden.
Substrat
Das Substrat, das in der Entwicklungsrolle umfasst ist, hat eine Leitfähigkeit und stützt eine auf ihr angeordnete leitfähige elastische Lage. Beispiele der Materialien für das Substrat umfassen Metalle wie beispielsweise Eisen, Kupfer, Aluminium und Nickel; und diese Metalle enthaltende Legierungen wie beispielsweise rostfreier Stahl, Duralumin, Messing und Bronze. Um eine Kratzfestigkeit zu verleihen, kann die Oberfläche des Substrates in dem Bereich plattiert sein, bei dem die Leitfähigkeit nicht beeinträchtigt wird. Darüber hinaus können Kunststoffsubstrate (Harzsubstrate), die leitfähige Oberflächen haben, die mit Metallen beschichtet sind, und jene, die aus leitfähigen Kunststoffzusammensetzungen vorbereitet sind, ebenfalls angewendet werden.
Leitfähige elastische Lage
Die leitfähige elastische Lage ist so angeordnet, dass sie eine Entwicklungsrolle mit der Elastizität vorsieht, die für die Vorrichtung erforderlich ist, die die Entwicklungsrolle hat. Die leitfähige elastische Lage kann spezifisch entweder einen massiven Körper oder einen geschäumten Körper haben. Die leitfähige elastische Lage kann eine einzelne Lage oder eine Vielzahl an Lagen haben. Die Entwicklungsrolle wird stets gegen die fotosensitive Trommel und den Toner unter Druck gedrückt. Um eine Beschädigung dieser Elemente, die gegenseitig erfolgen könnte, zu vermeiden, ist eine leitfähige elastische Lage mit einer geringen Härte und einer geringen Kompressionsverformung beispielsweise angeordnet.
Beispiele der Materialien für die leitfähige elastische Lage umfassen natürlichen Gummi (Kautschuk), Isoprengummi, Styrengummi, Butylgummi, Butadiengummi, Fluorocarbongummi, Urethangummi und Silikongummi. Diese können einzeln oder in Kombinationen aus zwei oder mehr angewendet werden.
Die leitfähige elastische Lage kann leitfähige Mittel, nicht leitfähige Füllstoffe und eine Vielfalt an Additivkomponenten enthalten, die für ein Formen benötigt werden, wie beispielsweise vernetzende Mittel, Katalysatoren und Dispersionsunterstützer gemäß den Funktionen, die für die Entwicklungsrolle erforderlich sind.
Beispiele der leitfähigen Mittel, die in der leitfähigen elastischen Lage compoundiert (vermischt) sind, umfassen eine Vielfalt an leitfähigen Metallen oder Legierungen, leitfähige Metalloxide, Feinpartikel von Isolationssubstanzen, die mit diesen leitfähigen Metallmaterialien beschichtet sind, elektrisch leitfähige Mittel wie beispielsweise Carbon Black und ionisch leitfähige Mittel. Diese leitfähigen Mittel können einzeln oder in Kombination aus zwei oder mehr in der Form von Pulver oder Fasern angewendet werden. Unter diesen leitfähigen Mitteln kann ein elektrisch leitfähiges Mittel Carbon Black angewendet werden aufgrund seiner hohen Steuerbarkeit, der Leitfähigkeit und der geringen Kosten. Ein derartiges leitfähiges Mittel kann enthalten sein, um den spezifischen Durchgangswiderstand der leitfähigen elastischen Lage auf 1 × 10⁴ bis 1 × 10¹⁰ Ω∙cm zu steuern. Eine Entwicklungsrolle mit einer leitfähigen elastischen Lage mit einem spezifischen Durchgangswiderstand in diesem Bereich erleichtert die Steuerung der Menge an Toner, die auf der fotosensitiven Trommel zu entwickeln ist. Die leitfähige elastische Lage hat einen spezifischen Durchgangswiderstand von vorzugsweise mehr als 1 × 10⁴ bis 1 × 10⁹ Ω∙cm.
Beispiele der nicht leitfähigen Füllstoffe, die in der leitfähigen elastischen Lage wahlweise enthalten sind, umfassen: Diatomit, Quarzpulver, trockenes Silika (Siliziumoxid), feuchtes Silika (Siliziumoxid), Titanoxid, Zinkoxid, Aminokieselsäure, Calciumcarbonat, Zirkoniumsilikat, Aluminiumsilikat, Talkum, Alumina (Aluminiumoxid) und Eisenoxid.
Die leitfähige elastische Lage verleiht die Elastizität, die für die Entwicklungsrolle erforderlich ist. Die leitfähige elastische Lage kann eine Härte nach Asker C von 10 Grad oder mehr und 80 Grad oder weniger beispielsweise haben. Eine leitfähige elastische Lage mit einer Härte nach Asker C von 10 Grad oder mehr kann die Kompressionsverformung verringern, die durch jedes Element bewirkt wird, das der Entwicklungsrolle zugewandt angeordnet ist. Eine leitfähige elastische Lage mit einer Härte nach Asker C von 80 Grad oder weniger kann die Spannung vermindern, die auf dem Toner aufgebracht wird, und kann eine Verringerung bei der Bildqualität vermeiden, die durch wiederholtes Erzeugen von Bildern verursacht wird. Hierbei kann die Härte nach Asker C durch den Wert spezifiziert werden, der durch ein Asker-Gummi-Durometer (hergestellt durch Kobunshi Keiki Co., Ltd.) gemessen wird.
Die leitfähige elastische Lage hat eine Dicke von beispielsweise 0,1 mm oder mehr und 50 mm oder weniger. Die Dicke beträgt vorzugsweise 0,5 mm oder mehr und 10 mm oder weniger.
Beispiele des Verfahrens zum Formen der leitfähigen elastischen Lage umfassen eine Vielfalt an Formverfahren, wie beispielsweise Extrusionsformen, Pressformen, Spritzformen, Flüssigspritzformen und Formspritzformen, bei dem das Material ausgehärtet wird durch ein eine geeignete Zeit lang erfolgendes Erwärmen bei einer geeigneten Temperatur, um eine leitfähige elastische Lage über ein Substrat zu formen. Beim Formeinspritzformen wird ein nicht ausgehärtetes Material für eine leitfähige elastische Lage in eine zylindrische Metallform, in der ein Substrat angeordnet ist, eingespritzt und durch Erwärmen ausgehärtet. Ein derartiges Verfahren ermöglicht das Formen der leitfähigen elastischen Lage um das Substrat herum mit einer hohen Genauigkeit.
Oberflächenlage
Die Entwicklungsrolle kann eine derartige Lage haben wie beispielsweise eine Oberflächenlage auf dem Außenumfang der leitfähigen elastischen Lage, die Eigenschaften hat, die für die Entwicklungsrolle benötigt werde, die den Toner transportiert oder auflädt. Die Oberflächenlage kann eine Kunststofflage sein, um diese Eigenschaften zu erfüllen. Beispiele des Kunststoffes, der die Oberflächenlage ausbildet, umfassen: fluorinierte Kunststoffe, Polyamidkunststoffe, Melaminkunststoffe, Silikonkunststoffe, Urethankunststoffe und Gemische aus ihnen.
Die Oberflächenlage in der Anwendung kann einen Kunststoff und Carbon Black enthalten, was eine Leitfähigkeit und Verstärkungseigenschaften der Oberflächenlage verleiht. Die Menge an Carbon Black, die zu compoundieren ist, kann 3 Masseprozent oder mehr und 30 Masseprozent oder weniger relativ zu der Kunststoffkomponente betragen. Die Oberflächenlage kann wie folgt ausgebildet sein: der Kunststoff wird mit Carbon Black und einem Lösungsmittel vermischt und wird dispergiert, um eine Beschichtungslösung vorzubereiten, und die Beschichtungslösung wird auf eine leitfähige elastische Lage aufgetragen. Ein beliebiges Lösungsmittel, das das Harz auflösen kann, das für die Oberflächenlage verwendet wird, kann für die Beschichtungslösung verwendet werden.
Die Oberflächenlage kann eine Dicke von 4 µm oder mehr und 50 µm oder weniger haben. Die Oberflächenlage mit einer Dicke von 4 µm oder mehr kann einen Verschleiß während der Anwendung reduzieren. Eine Oberflächenlage mit einer Dicke von 50 µm oder weniger kann die Spannung vermindern, die auf den Toner aufgebracht wird, die durch die Oberflächenhärte der Entwicklungsrolle bewirkt wird.
Die Oberflächenlage kann eine beliebige Oberflächenrauigkeit aufweisen. Die Oberflächenrauigkeit der Oberflächenlage kann in geeigneter Weise bei der Anwendung eingestellt werden, um die Kraft zum Transportieren des Toners sicherzustellen und somit Bilder in hoher Qualität zu erzielen. Ein effektives Verfahren zum Steuern der Oberflächenrauigkeit ist jenes, bei dem ein Partikel mit einer erwünschten Partikelgröße in der Oberflächenlage enthalten ist. Das Partikel, das in der Oberflächenlage verwendet wird, kann ein Metallpartikel und ein Kunststoffpartikel mit einer Partikelgröße von 0,1 µm oder mehr und 30,0 µm oder weniger sein. Unter diesen Partikeln wird ein Harzpartikel noch eher bevorzugt aufgrund deren hoher Flexibilität, relativ geringer spezifischer Dichte und der ohne weiteres erzielbaren Stabilität des Beschichtungsmateriales. Wenn die Oberflächenlage einer Vielzahl an Teillagen (Teilschichten) hat, kann ein derartiges Partikel in sämtlichen der vielen Teillagen enthalten sein oder kann in zumindest einer Lage dieser Teillagen enthalten sein.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Entwicklungsrolle 22 und das fotosensitive Trommelelement 1 so gedreht, dass in dem zugewandten Abschnitt die Oberflächen der Entwicklungsrolle 22 und des fotosensitiven Trommelelementes 1 sich in der gleichen Richtung bewegen (von der stromaufwärtigen Richtung zu der stromabwärtigen Richtung in der Richtung der Schwerkraft im vorliegenden Ausführungsbespiel). Eine vorbestimmte Gleichspannung wird an der Entwicklungsrolle 22 angelegt, und ein elektrostatisches latentes Bild wird mit dem Toner visualisiert, der durch die Reibungsaufladung in dem Entwicklungsabschnitt negativ aufgeladen wird, bei dem die Entwicklungsrolle mit dem fotosensitiven Trommelelement 1 in Kontakt steht. Ein Tonerbild wird dadurch erzeugt. Während die Entwicklungsrolle 22 in Kontakt mit dem fotosensitiven Trommelelement 1 im vorliegenden Ausführungsbeispiel angeordnet ist, kann die Entwicklungsrolle 22 von dem fotosensitiven Trommelelement 1 mit einem vorbestimmten Intervall beabstandet sein, wobei sie so angeordnet ist, dass sie nahe zu dem fotosensitiven Trommelelement 1 ist.
Aufbau des Entwicklungsblattes
Der Aufbau des Entwicklungsblattes gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die 1A und 1B beschrieben. Das Entwicklungsblatt 30 liegt an der Entwicklungsrolle 22 so an, dass es in die Gegenrichtung gerichtet ist, wodurch ein Regulieren der Menge des Toners ausgeführt wird, die aufzubringen ist, und der Toner aufgeladen wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das verwendete Entwicklungsblatt 30 ein Stützteil 32, das aus einer SUS-Platte in der Form einer Blattfeder ausgebildet ist und eine Dicke von 50 bis 120 µm hat. Die Oberfläche des Blattteils 31 wird in Anlage mit der Entwicklungsrolle 22 unter Verwendung der Federelastizität des Stützteils 32 gebracht. Das Entwicklungsblatt 11 hat das Blattteil 31, das an einem Ende von ihm in der lateralen Richtung ausgebildet ist, und das andere Ende des Entwicklungsblattes 11 ist mit einem Stützelement S verbunden, das an dem Entwicklungsrahmenelement 20 so fixiert ist, dass es gestützt ist.
Das Stützteil und das Blattteil können aus einem einzigen Material ausgebildet sein oder sie können aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein. Ein beliebiges Stützteil kann bei dem Entwicklungsblatt angewendet werden, solange das Stützteil das Blattteil stützen kann. In der vorliegenden Erfindung können das Stützteil und das Blattteil einen beliebigen anderen Aufbau außer den Aufbau haben, bei dem diese Teile als einzelne unabhängige Elemente wie vorstehend beschrieben vorhanden sind; diese Teile können einstückig gestaltet werden, um sich als den Stütz- und Blattabschnitt des Entwicklungsblattes zu präsentieren.
Blattabschnitt
Beispiele des Materials für den Blattteil umfassen elastische Materialien wie beispielsweise Gummi und thermoplastische Elastomere und eine Vielfalt an Kunststoffen, wobei die Materialien nicht darauf beschränkt sind. Spezifische Beispiele von ihnen umfassen: Gummis mit einer Gummielastizität wie beispielsweise thermisch aushärtender Polyurethangummi, Silikongummi und flüssiger Gummi; thermoplastische Kunststoffe wie beispielsweise Polyesterkunststoffe, Polyamidkunststoffe und Polyetherkunststoffe; und thermoplastische Elastomere wie beispielsweise Polyesterelastomere, Polyurethanelastomere und Polyamidelastomere.
Wenn das Material für den Blattteil sich von dem Material für den Stützteil unterscheidet, können die folgenden Materialien für den Blattteil verwendet werden: thermisch aushärtende Kunststoffe oder Gummis wie beispielsweise Silikonkunststoffe, Silkongummis, Urethankunststoffe, Urethangummis, Phenolkunststoffe, Ureakunststoffe, Melaninkunststoffe, Acrylkunststoffe und Epoxidkunststoffe; und thermoplatische Kunststoffe wie beispielsweise Acrylkunststoffe, Polyethylenkunststoffe, Polyamidkunststoffe, Polyesterkunststoffe und Polyetherkunststoffe. Unter diesen Materialien können die thermoplastischen Kunststoffe beim Formen der Blattteile angewendet werden, da diese Kunststoffe ohne Weiteres zu einer erwünschten Form durch Erwärmen verformt werden können.
Wenn das Stützteil und das Blattteil aus verschiedenen Materialien ausgebildet sind, kann das Blattteil eine beliebige Dicke (Distanz in der Richtung Z in 5) haben. Das Blattteil in dem Entwicklerlagendickensteuerabschnitt kann eine Dicke von 10 µm oder mehr und 3 mm oder weniger haben. Ein Blattteil mit einer Dicke von 10 µm oder mehr in dem Entwicklerlagendickensteuerabschnitt kann die Haltbarkeit gegenüber Verschleiß sicherstellen, der durch die Reibung mit der Entwicklungsrolle verursacht wird, während die Elastizität als ein Kunststoff oder ein Gummi beibehalten bleibt. Ein Blattteil mit einer Dicke von 3 mm oder weniger in dem Entwicklerlagendickensteuerabschnitt kann einen stabilen Anlagedruck zu der Entwicklungsrolle vorsehen.
Der Blattteil kann an einem beliebigen Ort in Bezug auf den Stützteil ausgebildet sein. Der Blattteil kann an einer Oberfläche des Stützteils ausgebildet sein, die an der Entwicklungsrolle anliegt, oder er kann so ausgebildet sein, dass er beide Oberflächen des Stützteils bedeckt. Beispielsweise kann, wie dies in 5 gezeigt ist, ein Blattteil mit einem Entwicklerregulierabschnitt und einem vorragenden Teil an einem Ende des Stützteils ausgebildet sein, und das Stützteil kann sich zu der Position des vorragenden Teils erstrecken.
Das Blattteil kann durch Metallformformen, Extrusionsformen, Beschichtungsformen, Blattbindeformen (Blattverbindungsformen) oder Einspritzformen ausgebildet sein. Spezifisch kann ein Blattteil beim Metallformformen oder Extrusionsformen wie folgt geformt werden: ein Stützteil, an dem bei Bedarf ein Haftmittel aufgetragen ist, wird in einer Form Metallform angeordnet, ein durch Erwärmen geschmolzenes Kunststoffmaterial wird in die Form Metallform eingespritzt, um einen Blattteil auszuformen, der mit dem Stützteil verbunden ist. Beim Blattbindeformen kann ein Blattteil, das zu einem Blatt (Blattform) durch Extrusionsformen geformt ist, mit einem Stützteil, an dem ein Haftmittel aufgetragen ist, verbunden werden. Beim Einspritzformen (Spritzformen) kann das Kunststoffmaterial in einen Metallformhohlraum eingespritzt werden und abkühlen, um einen Blattteil auszuformen.
Eine Haftmittellage kann an dem Stützteil bei Bedarf beim Ausbilden des Blattteils ausgebildet werden. Beispiele des Materials für die Haftmittellage umfassen heißschmelzende Adhäsive wie beispielsweise Polyurethan, Polyester, Ethylenvinylalkohol (EVA) und Polyamidadhäsive.
Stützteil
Beispiele des Materials für den Stützteil umfassen SUS, Metalle wie beispielsweise oberflächenbehandelte Stahlbleche wie beispielsweise Stahlbleche, die einem Chromatierungsbeschichten ausgesetzt wurden, rostfreier Stahl, Phosphorbronze und Aluminium; und Kunststoffe wie beispielsweise acrylische Kunststoffe, Polyethylenkunststoffe und Polyesterkunststoffe, wobei die Materialien nicht darauf beschränkt sind. Wenn diese Kunststoffe bei der Anwendung eine Leitfähigkeit erforderlich machen, kann ein elektrisch leitfähiges Material den Kunststoffen hinzugegeben werden.
Das Stützteil kann eine beliebige Dicke (Distanz in der Richtung Z in 5) haben. Die Dicke kann 0,05 mm oder mehr und 3 mm oder weniger betragen. Insbesondere wenn das Stützteil eine dünne Platte mit einer Dicke von 0,05 mm oder mehr und 0,15 mm oder weniger ist, hat das Stützteil geeignete Federeigenschaften, die das Blattteil in Anlage mit der Entwicklungsrolle unter einen geeigneten Anlagedruck bringen kann, um den Toner an der Entwicklungsrolle zu einer geeigneten Dicke zu regulieren. Ein Stützteil mit einer Dicke von 0,8 mm oder mehr kann die Montage und das Positionieren des Entwicklungsblattes an der Entwicklungsvorrichtung, der Prozesskartusche und der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung ohne Verformung (Distorsion) erleichtern. Aus diesem Grund kann das Blattteil in Anlage stabil mit der Entwicklungsrolle unter einen geeigneten Anlagedruck gebracht werden.
Wenn das Stützteil und das Blattteil aus einem einzelnen metallischen Material ausgebildet sind, kann das Stützteil durch ein derartiges Verfahren wie beispielsweise Biegen (wie beispielsweise Pressen), elektrochemisches Schneiden, Schneiden per elektrischer Entladung oder Laserstrahlschneiden geformt werden.
Ein Stützteil, das aus einem thermoplastischen Harz ausgebildet ist, kann durch Extrusionsformen oder Spritzformen beispielsweise geformt werden. Insbesondere kann beim Extrusionsformen das durch Erwärmen geschmolzene thermoplastische Harz (thermoplastischer Kunststoff) in eine Formmetallform zum Ausformen eines Stützteils eingespritzt werden. Beim Spritzformen kann das thermoplastische Harz (thermoplastischer Kunststoff) in eine Metallformaushöhlung eingespritzt werden und abgekühlt werden, um ein Stützteil zu formen.
Leitfähiges Mittel
Das Stützteil, das Blattteil und die Haftmittellage können bei Bedarf ein leitfähiges Mittel enthalten. Beispiele des leitfähigen Mittels umfassen ionisch leitfähige Mittel und elektronisch (elektrisch) leitfähige Mittel wie beispielsweise Carbon Black.
Beispiele von Carbon Black umfassen spezifisch leitfähiges Carbon Black wie beispielsweise „Ketjenblack“ (Handelsname, hergestellt durch die Lion Corporation) und Acetylenblack; und Carbon Black für Gummi wie beispielsweise SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, FT und MT. Im Übrigen kann Carbon Black für farbige Tinte, die einer Oxidationsbehandlung ausgesetzt ist, und Pyrolyse Carbon Black angewendet werden. Carbon Black kann in einer Menge von 5 Masseteile oder mehr und 50 Masseteile oder weniger relativ zu 100 Masseteilen des Harzes (Kunststoff) oder Gummis angewendet werden. Der Gehalt an Carbon Black im Harz (Kunststoff) oder Gummi kann mit einer thermogravimetrischen Analysiereinrichtung (TGA) gemessen werden.
Zusätzlich zu dem vorstehend erwähnten Carbon Black umfassen Beispiele von anwendbaren elektrisch (elektronisch) leitfähigen Mitteln: Graphite wie beispielsweise natürliches Graphit und künstliches Graphit; Pulvermetalle wie beispielsweise Kupfer, Nickel, Eisen und Aluminium; Pulvermetalloxide wie beispielsweise Titanoxid, Zinkoxid und Zinnoxid; und leitfähige Polymere wie beispielsweise Polyanilin, Polypyrrol und Polyacetylen. Diese leitfähigen Mittel können einzeln oder können in Kombinationen von zwei oder mehr bei Bedarf angewendet werden.
Beispiele des ionisch leitfähigen Mittels umfassen: Perchlorate, Chlorate, Hydrochloride, Bromate, Iodate, Fluorborsäuresalze, Trifluoromethylsulfate, Sulfonate und Bis(Trifluormethylsulfonsäure)imidsalze, enthaltend Ammoniumionen wie beispielsweise Tetraethylammonium, Tetrabutylammonium, Lauryltrimethylammonium, Dodecyltrimethylammonium, Stearyltrimethylammonium, Octadecyltrimethylammonium, Hexadecyltrimethylammonium, Benzyltrimethylammonium und modifiziertes aliphatisches Dimethylethylammonium; Perchlorate, Chlorate, Hydrochloride, Bromate, Iodate, Fluorborsäuresalze, Trifluoromethylsulfate, Sulfonate und Bis(Trifluormethylsulfonsäure)imidsalze, enthaltend ein Alkalimetall oder alkalines Erdmetall wie beispielsweise Lithium, Natrium, Kalzium oder Magnesium. Unter diesen können Trifluormethylsulfate und Bis(Trifluormethylsulfonsäure)imidsalze eines Alkalimetalls oder Ammoniumions angewendet werden. Diese Salze sind geeignet, da sie eine Struktur aus einem Anion, der Fluorin enthält, haben und somit einen starken Effekt zum Verleihen von Leitfähigkeit besitzen. Diese Salze können einzeln oder in Kombinationen aus zwei oder mehr bei Bedarf angewendet werden.
Das Stützteil, das Blattteil und die Haftmittellage können andere Additive wie beispielsweise ein Ladungssteuermittel, ein Schmiermittel, einen Füllstoff, einen Antioxidanten und ein Antialterungsmittel in den Bereichen enthalten, die die Funktionen des Harzes (Kunststoff) oder Gummis und des leitfähigen Mittels nicht beeinträchtigen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das Blattteil 31 einen vorragenden Teil 31d, der zu der Entwicklungsrolle 22 vorragt, um mit der Entwicklungsrolle 22 in Kontakt zu gelangen, und eine gegenüberliegende Fläche 31c1, die der Entwicklungsrolle 22 zugewandt ist und ein Ende, das mit dem vorragenden Teil 31d verbunden ist, und ein anderes Ende, das als ein freies Ende angeordnet ist, in Aufeinanderfolge von der stromabwärtigen Seite der Drehrichtung der Entwicklungsrolle 22. Der vorragende Teil 31d hat einen anliegenden Teil (Zwischenraumabschnitt) N, der mit der Entwicklungsrolle 22 in Kontakt steht.
In dem anliegenden Teil (Zwischenraumabschnitt) N wird der Toner T durch Reibung mit der Entwicklungsrolle 22 per Reibung aufgeladen, die als ein Ergebnis der Drehung der Entwicklungsrolle 22 erzeugt wird; wobei die Dicke des Toners T an der Entwicklungsrolle 22 gleichzeitig reguliert wird, wenn der Toner aufgeladen wird, wodurch eine Tonerlage mit einer gleichförmigen Dicke vorgesehen wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Anlagebreite (Zwischenraumbreite) W zwischen dem Blattteil 31 und der Entwicklungsrolle 22 600 bis 800 µm, wenn das Blattteil 31 an der Entwicklungsrolle 22 unter einer Kraft von 50 gf/cm anliegt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine vorbestimmte elektrische Spannung an dem Entwicklungsblatt 30 von einer (nicht gezeigten) Blattspannungsenergiezufuhr aufgebracht, um die Schicht des Toners zu stabilisieren.
Das Blattteil kann eine Länge W des Entwicklerlagendickensteuerabschnittes in der Drehrichtung der Entwicklungsrolle (Distanz des Bogens in 10) von 1,0 mm oder mehr und 5,0 mm oder weniger haben, wobei der Entwicklerlagendickensteuerabschnitt der anliegende Teil mit der Entwicklungsrolle ist. Wie dies in 10 gezeigt ist, kann ein Entwicklerlagendickensteuerabschnitt mit einer gekrümmten Fläche, die entlang der Oberfläche der Entwicklungsrolle ausgebildet ist, eine lange Anlagebreite sicherstellen.
An der gegenüberliegenden Fläche 31c führt die Drehung der Entwicklungsrolle 22 zu einem Zuführen des Toners zwischen der Entwicklungsrolle 22 und der gegenüberliegenden Fläche 31c1, und ein Druck F2 wird in der normalen Richtung der gegenüberliegenden Fläche 31c1 von dem Toner aufgebracht.
In diesem Aufbau der gegenüberliegenden Fläche 31c1 ist die Distanz zu der Entwicklungsrolle 22 identisch oder reduziert von einem Ende, das mit dem vorragenden Teil 31d verbunden ist, zu dem anderen Ende, das als ein freies Ende angeordnet ist. Genauer gesagt hat die gegenüberliegende Fläche 31c1 eine gekrümmte Fläche mit einem Krümmungsradius R ohne einen Punkt einer rückkehrenden Kurve. Da die gegenüberliegende Fläche 31c1 eine gekrümmte Fläche ohne einen Punkt einer rückkehrenden Kurve ist, kann der Druck F2 von dem Toner, der eine Kraft ist, die in der Richtung aufgebracht wird, die senkrecht zu der Ebene ist, die sich in der lateralen Richtung (seitliche Richtung) des Stützteils 32 zum Verformen des Entwicklungsblattes 30 erstreckt, teilweise als eine Kraft dispergiert (aufgeteilt, zerstreut) werden, die in der lateralen Richtung des Stützteils 32 aufgebracht wird. Dieses teilweise erfolgende Dispergieren des Drucks F2 kann viel Kraft dispergieren, die auf das Entwicklungsblatt 30 von dem Toner aufgebracht wird, und das Verformen des Entwicklungsblattes 30 verhindern, das durch das Entwicklungsblatt 30 bewirkt wird, das in der Richtung weg von der Entwicklungsrolle 22 heraufgedrückt wird. Als ein Ergebnis kann ein geeigneter Anlagedruck zwischen dem Entwicklungsblatt 30 und der Entwicklungsrolle 22 aufgebracht werden, was eine vorbestimmte Anlagebreite W vorsieht.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung, die weitere Untersuchungen vorgenommen haben, haben herausgefunden, dass ein Krümmungsradius R der gegenüberliegenden Fläche 31c1 innerhalb des folgenden Bereiches sein kann. Wenn der Radius der Entwicklungsrolle 22 X (mm) ist, kann die fortlaufende gekrümmte Fläche, die die gegenüberliegende Fläche 31c1 ausbildet, einen Krümmungsradius R haben, der durch einen Ausdruck R = X ± 0,5 X (mm) repräsentiert wird. Gemäß dieser Erkenntnis kann der Krümmungsradius R innerhalb des Bereiches der unteren Grenze, bei der die Entwicklungsrolle 22 nicht an dem distalen Ende des Entwicklungsblattes 30 anliegt, bis zu einem Wert gesteuert werden, bei dem die Erzeugung der Kraft, die zu der Verformung des Entwicklungsblattes 30 beiträgt, reduziert werden kann, während die Menge des Toners, der zwischen der gegenüberliegenden Fläche 31c1 und der Entwicklungsrolle 22 zuzuführen ist, geeignet gesteuert wird.
Eine derartige Steuerung des Krümmungsradius R kann eine Verringerung des Anlagedrucks zwischen dem Entwicklungsblatt 30 und der Entwicklungsrolle 22 vermeiden und das Anhaften des Toners in dem Kontaktabschnitt zwischen dem Entwicklungsblatt 30 und der Entwicklungsrolle 22 reduzieren. Somit kann im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine schlechte Regulierung des Toners durch das Entwicklungsblatt 30 und ein Erzeugen von Bildfehlern reduziert werden.
Die Tonerpartikel des Toners T können im Stand der Technik eine ungleichmäßige Aufladungsmenge haben. Dies ist wahrscheinlich der Fall, weil der Toner T hauptsächlich drei Arten an Tonerpartikeln enthält. Bei dem Tonerpartikel der ersten Art handelt es sich um einen Tonerpartikel T1, der mit der aufzuladenden Entwicklungsrolle 22 in Kontakt steht. Jenes der zweiten Art ist ein Tonerpartikel T2, der im Gegensatz dazu nicht mit der Entwicklungsrolle 22 in Kontakt steht und überhaupt nicht aufgeladen ist. Jener der dritten Art ist ein Tonerpartikel T3, der mit der Entwicklungsrolle 22 nicht in Kontakt steht, aber von dem Tonerpartikel T1 durch einen Kontakt mit dem Tonerpartikel T1 indirekt aufgeladen wird, der mit der aufzuladenden Entwicklungsrolle 22 in Kontakt steht. Wie dies vorstehend beschrieben ist, enthält der Toner T die Tonerpartikel T1, T2 und T3 in unterschiedlichen Mengen an Aufladungen, die durch die Entwicklungsrolle 22 erteilt werden. Derartige unterschiedliche Mengen an Aufladungen der Tonerpartikel können die Tonerdichten der Bilderzeugungsabschnitte reduzieren oder können eine Nebelbildung oder ein Anhaften des Toners an Nichtbilderzeugungsabschnitten während des Entwickelns des elektrostatischen latenten Bildes an dem fotosensitiven Trommelelement 1 verursachen, um Bildfehler zu erzeugen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Distanz der geraden Linie, die beide Enden der fortlaufenden gekrümmten Fläche verbindet, die die gegenüberliegende Fläche 31c1 ausbildet, d. h. die Länge L der gegenüberliegenden Fläche 31c1 zu der Höhendifferenz, die den vorragenden Teil 31d ausbildet, der von dem freien Ende (distales Ende) in dem Blattteil 31 vorragt, auf 0,85 ≤ L1 (mm) ≤ 2,00 gesteuert. Die maximale Höhe des vorragenden Teils 31c1 von dem Verbindungsabschnitt zwischen der gegenüberliegenden Fläche 31c1 und dem vorragenden Teil 31d in der Richtung, die senkrecht zu der Ebene ist, die sich in der lateralen Richtung des Stützteils 32 erstreckt, d. h. die Höhe H des Vorragens des vorragenden Teils 31c1 wird auf 0,1 ≤ H (mm) ≤ 0,3 gesteuert. Bei einem derartigen Aufbau können die Tonerpartikel T1, T2 und T3 besser miteinander in dem Raum in Kontakt stehen, der zwischen der Entwicklungsrolle 22 und der gegenüberliegenden Fläche 31c1 definiert ist; wobei als ein Ergebnis eine gleichförmige Auflademenge (Menge an Aufladungen) den jeweiligen Tonerpartikeln des Toners T mitgeteilt wird, was somit die Erzeugung von Bildfehlern wie beispielsweise Nebelbildung reduziert.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist außerdem in dem Bereich der gegenüberliegenden Fläche 31c1 des Entwicklungsblattes 30 die Dicke in der normalen Richtung der Entwicklungsrolle 22 in dem anliegenden Teil (Zwischenraumabschnitt) N von einem Ende, das mit dem vorragenden Teil 31d verbunden ist, zu dem anderen Ende, das als ein freies Ende angeordnet ist, vergrößert. Da ein Aufbau des Entwicklungsblattes in ausreichender Weise die Anlagebreite W zwischen dem Blattteil 31 und der Entwicklungsrolle 22 sicherstellen kann und außerdem ein vorbestimmtes Positionieren des Anlageteils N unabhängig von dem Anlagezustand beibehalten kann, wird ein stabiles Anliegen des Blattteils 31 mit der Entwicklungsrolle 22 vorgesehen.
Obwohl das in 5 gezeigte Entwicklungsblatt eine Form hat, die sich von derjenigen des Entwicklungsblattes in den 1A und 1B unterscheidet, haben diese beiden Entwicklungsblätter den Entwicklerlagendickensteuerabschnitt und den vorragenden Teil, bei dem die Oberfläche (gegenüberliegende Fläche) des vorragenden Teils, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist, nach innen gekrümmt ist. Der Blattteil hat den Entwicklerlagendickensteuerabschnitt und den vorragenden Teil, und der vorragende Teil 31c ist in der Richtung des distalen Endes des Blattteils 31 angeordnet.
Gemäß der Entwicklungsvorrichtung mit diesem Aufbau wird der Toner, der durch die Entwicklungsrolle transportiert wird und eine außerordentlich hohe Auflademenge nach dem Entwickeln eines ausgefüllten weißen Bildes hat, von der Oberfläche der Entwicklungsrolle in dem „Tonerentfernbereich“ entfernt, der durch den Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Entwicklungsrolle und dem vorragenden Teil (gegenüberliegende Fläche 31c1) des Entwicklungsblattes ausgebildet ist. Darüber hinaus werden der Toner, der von der Entwicklungsrolle entfernt wird, und der Toner, der von der Entwicklungskammer 20a zugeführt wird, miteinander zirkulieren, um eine gleichförmige Auflademenge des Toners vorzusehen, was Geisterbilder reduziert.
Einer der bekannten Bildfehler, die auf eine Differenz bei der Menge an Aufladungen des Toner zurückführbar ist, ist ein Geisterbild (ein Phänomen, bei dem die Spur des Bildes, das zuvor erzeugt worden ist, auf dem Bild erscheint, das anschließend erzeugt wird). Die Differenz bei der Menge an Aufladungen des Toners, die durch das Entwicklungsblatt bei der nächsten Bilderzeugung reguliert wird, neigt dazu, in dem Bereich umfangreich zu werden, bei dem ein ausgefülltes weißes Bild mit einer Bilddichte von 0 % entwickelt wird, und in dem Bereich, bei dem ein ausgefülltes schwarzes Bild mit einer Bilddichte von 100 % entwickelt wird. Der Toner an der Entwicklungsrolle wird in dem Bereich mit einer niedrigen Bilddichte, insbesondere in dem Bereich eines ausgefüllten weißen Bildes, kaum entwickelt. Aus diesem Grund wird der Toner einer wiederholten Reibung zwischen dem Entwicklungsblatt und der Entwicklerzuführrolle ausgesetzt, was es wahrscheinlich macht, dass dies zu einer hohen Menge an Aufladungen des Toners führt. Der Toner an der Entwicklungsrolle wird in dem Bereich mit einer hohen Bilddichte, insbesondere der Bereich eines ausgefüllten schwarzen Bildes, am stärksten entwickelt. Als ein Ergebnis erhöht sich die Differenz bei der Menge an Aufladungen des Toners zwischen dem Bereich des ausgefüllten schwarzen Bildes und dem Bereich des ausgefüllten weißen Bildes, womit das Geisterbild erzeugt wird.
Um dieses Problem zu vermeiden, ist das Entwicklungsblatt so ausgebildet, dass es die durch die Ausdrücke (1), (2) und (3) repräsentierten Beziehungen erfüllt. Anders ausgedrückt ist ein Nichtkontaktzwischenraum in Bezug auf die Oberfläche der Entwicklungsrolle stromaufwärtig des anliegenden Teils zwischen dem Entwicklerlagendickensteuerabschnitt und der Entwicklungsrolle ausgebildet. Die Breite des Zwischenraums ist als G definiert und die maximale Breite und die minimale Breite des Zwischenraums sind jeweils als Gmax und Gmin definiert, wobei die Breite G die Beziehungen erfüllt, die durch die folgenden Ausdrücke repräsentiert werden: 0,05 mm ≤ G ≤ 0,5 mm (1) Gmax/Gmin ≤ 3,0 (2)
Die fortlaufende Länge L2 der Oberfläche der Entwicklungsrolle in der Drehrichtung erfüllt die Beziehung, die durch Ausdruck (3) repräsentiert wird, in dem Zwischenraum, womit die Beziehungen erfüllt sind, die durch die Ausdrücke (1) und (2) repräsentiert werden: L2 ≥ 0,8 mm. (3)
Ein derartiger Aufbau bewirkt einen Effekt zum Entfernen des Toners an der Entwicklungsrolle und ein Zirkulieren des Toners in dem Tonerentfernbereich. Der Tonerentfernbereich kann so sichergestellt werden, dass er einen langen und schmalen Zwischenraum in der Tonertransportrichtung (Drehrichtung der Entwicklungsrolle) hat, in die der Toner dicht gefüllt wird. In einem derartigen Zwischenraum ergibt sich die Zirkulation des Toners mit der Reibung zwischen der Oberfläche der Entwicklungsrolle und dem Toner. Als ein Ergebnis kann der Toner an der Entwicklungsrolle einen gleichförmigen Aufladezustand haben, was die Erzeugung von Geisterbildern reduziert, die durch die Differenz beim Aufladezustand des Toners an der Entwicklungsrolle verursacht wird.
In der Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung beträgt die Breite G des Zwischenraums in dem vorragenden Teil 0,05 mm oder mehr und 0,5 mm oder weniger. Da der Toner übermäßig dicht in einem Zwischenraum mit einer Breite G von weniger als 0,05 mm eingefüllt wird, zirkuliert der Toner unzureichend, was zu Schwierigkeiten beim Verleihen einer gleichförmigen Auflademenge dem Toner, der von der Entwicklungsrolle entfernt wird, und dem Toner führt, der von der Entwicklungskammer 20a zugeführt wird. Da der Toner in einem Zwischenraum, der eine Breite G von mehr als 0,5 mm in dem vorragenden Teil hat, nicht dicht eingefüllt wird, empfängt der Toner eine unzureichende Reibung. Als ein Ergebnis kann der Toner, der eine übermäßig hohe Auflademenge hat, nach dem Entwickeln des ausgefüllten weißen Bildes nicht von der Oberfläche der Entwicklungsrolle entfernt werden. In einem Zwischenraum mit einer Breite G in dem Bereich von 0,05 mm oder mehr und 0,3 mm oder weniger werden das Entfernen des Toners von der Oberfläche der Entwicklungsrolle und die Zirkulation des Toners in dem Zwischenraumbereich des vorragenden Teils in geeigneter Weise ausgeführt.
In der Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung beträgt das Verhältnis „Gmax/Gmin“ der maximalen Breite des Zwischenraums gegenüber der minimalen Breite 3,0 oder weniger. Bei einem Verhältnis Gmax/Gmin von mehr als 3,0 wird der Toner ungleichmäßig in den Zwischenraumbereich des vorragenden Teils eingefüllt. Wenn der stromaufwärtige Zwischenraum des vorragenden Teils eine minimale Breite Gmin hat, der stromabwärtige Zwischenraum eine maximale Gmax hat und das Verhältnis Gmax/Gmin größer als 3,0 ist, bewegt sich der Toner ohne Weiteres in dem Zwischenraumbereich in dem vorragenden Teil und wird in dem Zwischenraumbereich gleichförmig eingefüllt. Aus diesem Grund empfängt der Toner eine unzureichende Reibung, und der Toner, der eine übermäßig hohe Auflademenge nach dem Entwickeln des ausgefüllten weißen Bildes hat, wird nicht von der Oberfläche der Entwicklungsrolle entfernt. Wenn der stromaufwärtige Zwischenraum des vorragenden Teils eine maximale Breite Gmax hat, der stromabwärtige Zwischenraum eine minimale Breite Gmin hat und das Verhältnis Gmax/Gmin größer als 3,0 ist, wird eine große Menge des Toners in den stromaufwärtigen Abschnitt des Zwischenraumbereiches hineingenommen und wird übermäßig dicht in dem stromabwärtigen Abschnitt des Zwischenraumbereiches eingefüllt. Der übermäßig dicht eingefüllte Toner kann den Entwicklerlagendickensteuerabschnitt nach oben drücken, was eine schlechte Regulierung des Toners bewirkt.
L2 beträgt 0,8 mm oder mehr, wobei L2 eine fortlaufende Länge der Oberfläche der Entwicklungsrolle in der Drehrichtung der Entwicklungsrolle in dem Zwischenraum ist, die die Beziehungen erfüllt, die durch die Ausdrücke (1) und (2) repräsentiert werden. Eine Länge L2 von weniger als 0,8 mm führt zu einer unzureichenden Tonerreibungszeit in dem Tonerentfernbereich, und somit wird der Toner, der eine übermäßig hohe Auflademenge nach dem Entwickeln des ausgefüllten weißen Bildes hat, nicht von der Oberfläche der Entwicklungsrolle entfernt. Die Länge L2 kann 3,0 mm oder weniger betragen. Bei einer Länge L2 von 3,0 mm oder weniger wird der Toner, der in dem Tonerentfernbereich dicht eingefüllt ist, nicht die Oberfläche des vorragenden Teils nach oben drücken, was in geeigneter Weise die Dicke der Tonerlage in dem Entwicklerlagendickensteuerabschnitt reguliert.
Die Länge L2 ist eine Distanz in der Umfangsrichtung, die beispielsweise in 10 gezeigt ist. Anders ausgedrückt ist die Länge L2 eine Distanz an der Entwicklungsrolle zwischen zwei Schnittpunkten von zwei geraden Linien D und D und der Oberfläche der Entwicklungsrolle, wobei die geraden Linien D und D zwei Punkte an der Oberfläche des vorragenden Teils 31c und die Mitte des Querschnittskreises der Entwicklungsrolle verbinden.
In der Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat der vorragende Teil des Entwicklungsblattes, der der Fläche der Entwicklungsrolle zugewandt ist, eine nach innen gekrümmte Oberfläche. Ein vorragender Teil mit einer nach innen gekrümmten Oberfläche kann einen Zwischenraum vorsehen, der eine Breite G in dem Bereich von 0,05 mm oder mehr und 0,5 mm oder weniger hat, um die Länge L2 des Zwischenraumbereiches zu vergrößern. Darüber hinaus kann die Oberfläche des vorragenden Teils eine nach innen gekrümmte Form haben. Ein vorragender Teil mit einer nach innen gekrümmten Oberfläche kann einen langen und schmalen Zwischenraum in der Drehrichtung der Entwicklungsrolle sicherstellen, was daher die Reibung des Toners und ein effektives Entfernen des Entwicklers von der Oberfläche der Entwicklungsrolle erleichtert.
Darüber hinaus kann der Entwicklerlagendickensteuerabschnitt eine Länge (Bogenlänge) W von 1,0 mm oder mehr und 5,0 mm oder weniger haben. Eine erhöhte Reibungsdistanz zwischen dem Entwicklungsblatt und der Entwicklungsrolle kann eine gleichförmig hohe Menge an Aufladungen des Toners vorsehen.
Abwandlungen
Im Ausführungsbeispiel hat, wie dies in den 1A und 1B gezeigt ist, der Blattteil 31 eine gegenüberliegende Oberfläche 31c1 mit einer gekrümmten Fläche mit einem Krümmungsradius R, die der Entwicklungsrolle 22 bei einem vorbestimmten Intervall (Abstand) zugewandt ist. Das Blattteil kann jedoch einen beliebigen anderen Aufbau haben. Beispielsweise kann, wie dies in den 4A und 4B als eine Abwandlung der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, der Blattteil 31 eine gegenüberliegende Fläche 31c1 haben, die der Entwicklungsrolle 22 bei einem vorbestimmten Intervall zugewandt ist und eine Neigung gegenüber einer Ebene hat, in der sich das Stützteil 32 erstreckt. Das Blattteil gemäß dieser Abwandlung hat den gleichen Aufbau wie beim Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme der Form der gegenüberliegenden Fläche 31c1, und die gleichen Bezugszeichen sind den gleichen Komponenten zugewiesen worden, wobei deren Beschreibung unterbleibt.
Das Entwicklungsblatt 30 ist so ausgebildet, dass das distale Ende des Stützabschnittes 32 mit dem Blattteil 31 bedeckt ist. Wie im Ausführungsbeispiel hat das Blattteil 31 die maximale Höhe H (mm) des vorragenden Teils 31c1 von dem Verbindungsabschnitt zwischen einer gegenüberliegenden Fläche 31c2 und dem vorragenden Teil 31d in der Richtung, die senkrecht zu der Ebene ist, die sich in der lateralen Richtung des Stützteils 32 erstreckt, d. h. die Höhe des Vorragens des vorragenden Teils 31c1.
Wie dies in 4B gezeigt ist, hat in dieser Abwandlung die gegenüberliegende Fläche 31c2 eine flache Fläche, die um einen Winkel θ (°) gegenüber der normalen Richtung der Entwicklungsrolle 22 geneigt ist, oder eine geneigte Fläche in dem anliegenden Teil (Zwischenraumabschnitt) N. Anders ausgedrückt hat die gegenüberliegende Fläche 31c2 einen Winkel θ und eine vorbestimmte Länge L1, und wie im Ausführungsbeispiel ist die Distanz zu der Entwicklungsrolle 22 von einem Ende, das mit dem vorragenden Teil 31d verbunden ist, zu dem anderen Ende, das als ein freies Ende angeordnet ist, reduziert.
Der Toner wird zwischen der Entwicklungsrolle 22 und der gegenüberliegenden Fläche 31c2 als ein Ergebnis einer Drehung der Entwicklungsrolle 22 zugeführt, und ein Druck F3 von dem Toner wird in der normalen Richtung der gegenüberliegenden Fläche 31c2 erzeugt. Dieser Aufbau wandelt jedoch teilweise den Druck F3 von dem Toner, der eine Kraft ist, die in der Richtung aufgebracht wird, die senkrecht zu der Ebene ist, die sich in der lateralen Richtung des Stützabschnittes 32 erstreckt, um das Entwicklungsblatt 30 zu verformen, in die Kraft um, die in der lateralen Richtung des Stützteils 32 aufgebracht wird. Als ein Ergebnis kann die Kraft, die von dem Toner auf das Entwicklungsblatt 30 aufgebracht wird, verteilt werden, was die Verformung des Entwicklungsblattes 30 verhindert, die durch das Entwicklungsblatt 30 erzeugt wird, das in der Richtung weg von der Entwicklungsrolle 22 heraufgedrückt wird. Als ein Ergebnis wird ein geeigneter Anlagedruck zwischen dem Entwicklungsblatt 30 und der Entwicklungsrolle 22 aufgebracht, was eine vorbestimmte Anlagebreite W vorsieht. Die Erfinder, die umfangreiche Untersuchungen ausgeführt haben, haben herausgefunden, dass der Winkel θ der Entwicklungsrolle 22, der zu der stromaufwärtigen Seite in der Drehrichtung geneigt ist, noch eher vorzugsweise 77° oder weniger gegenüber der normalen Richtung der Entwicklungsrolle 22 in dem anliegenden Teil (Zwischenraumabschnitt) N hat. Ein Winkel θ, der innerhalb dieses Bereiches gesteuert wird, kann eine geeignete Menge des Toners zwischen der gegenüberliegenden Fläche 31c2 und der Entwicklungsrolle 22 zuführen und gleichzeitig das Erzeugen der Kraft reduzieren, die zu der Verformung des Entwicklungsblattes 30 beiträgt.
In einem Bereich, in dem die gegenüberliegende Fläche 31c2 in dem Entwicklungsblatt 30 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, hat der anliegende Teil (Zwischenraumabschnitt) N eine zunehmende Dicke von einem Ende, das mit dem vorragenden Teil 31d verbunden ist, zu dem anderen Ende, das als ein freies Ende angeordnet ist, in der normalen Richtung der Entwicklungsrolle 22. Eine derartige zunehmende Dicke kann eine ausreichende Anlagebreite W zwischen dem Blattteil 31 und der Entwicklungsrolle 22 sicherstellen und außerdem ein vorbestimmtes Positionieren des anliegenden Teils N unabhängig von dem Anlagezustand beibehalten, was ein stabiles Anliegen des Blattteils 31 mit der Entwicklungsrolle 22 vorsieht.
Der vorstehend beschriebene Aufbau unterdrückt eine Verringerung des Anlagedrucks zwischen dem Entwicklungsblatt 30 und der Entwicklungsrolle 22 und reduziert ein Anhaften des Toners an dem Kontaktabschnitt zwischen dem Entwicklungsblatt 30 und der Entwicklungsrolle 22. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit eine schlechte Regulierung des Toners durch das Entwicklungsblatt 30 und somit die Erzeugung von Bildfehlern reduziert werden.
Auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die gegenüberliegende Fläche 31c2 eine Länge L1, die auf 0,85 ≤ L1 (mm) ≤ 2,00 gesteuert wird, wobei die Länge L1 eine Länge von dem freien Ende (distales Ende) des Blattteils 31 zu der den vorragenden Teil 31d ausbildenden Höhendifferenz ist. Die maximale Höhe des vorragenden Teils 31c1 von dem Verbindungsabschnitt zwischen der gegenüberliegenden Fläche 31c2 und dem vorragenden Teil 31d in der Richtung, die senkrecht zu der Ebene ist, die sich in der lateralen Richtung des Stützteils 32 erstreckt, d. h. die Höhe H des Vorsprungs des vorragenden Teils 31c1, wird auf 0,1 ≤ H (mm) ≤ 0,3 gesteuert. Somit gelangen die Tonerpartikel T1, T2 und T3 besser miteinander in dem Raum in Kontakt, der zwischen der Entwicklungsrolle 22 und der gegenüberliegenden Fläche 31c2 definiert ist; wobei als ein Ergebnis eine gleichförmige Auflademenge (Menge an Aufladungen) den jeweiligen Tonerpartikeln des Toners T mitgeteilt wird, was das Erzeugen von Bildfehlern wie beispielsweise eine Nebelbildung verringert.
Weitere Ausführungsbeispiele
In dem vorragenden Teil des Entwicklungsblattes hat die Oberfläche, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist, eine nach innen gekrümmte Form. Eine derartige nach innen gekrümmte Oberfläche des vorragenden Teils kann einen Zwischenraum mit einer schmalen Breite, die die Beziehungen erfüllt, die durch die Ausdrücke (1) und (2) repräsentiert werden, zu der Oberfläche der Entwicklungsrolle entlang einer langen Distanz in der Drehrichtung der Entwicklungsrolle sicherstellen. Der vorragende Teil kann gebogene Formen und Kurvenformen haben. Kurvenformen können angewendet werden. Da jene Kurvenformen keine Ecken besitzen, kann der Toner an der Seite der Oberfläche des vorragenden Teils sanft und gleichmäßig zirkulieren. Darüber hinaus kann die Kurvenform der Oberfläche des vorragenden Teils eine Bogenform eines Kreises sein, der zu einem Querschnittskreis der Entwicklungsrolle konzentrisch ist. In diesem Fall kann ein Zwischenraum mit einer schmalen Breite relativ zu der Oberfläche der Entwicklungsrolle über eine lange Distanz der Entwicklungsrolle in der Drehrichtung sichergestellt werden. Beispiele der Form des vorragenden Teils umfassen jene, die in den 5 bis 10 gezeigt sind.
Wie dies in 5 dargestellt ist, kann eine Höhendifferenz in der Grenze zwischen einem Entwicklerlagendickensteuerabschnitt 31a und dem vorragenden Teil 31c angeordnet sein. Ein Toner, der in den Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Entwicklungsrolle und dem vorragenden Teil 31c dicht eingefüllt ist, kann die Oberfläche des vorragenden Teils in einigen Fällen nach oben anheben. Die Höhendifferenz kann den Randabschnitt sicherstellen, der die Dicke der Tonerlage steuert, womit der Fehler bei der Steuerung der Dicke der Tonerlage reduziert wird.
Die Dicke der Tonerlage wird gesteuert und der Toner wird aufgeladen durch Reibung zwischen dem Entwicklerlagendickensteuerabschnitt und der Oberfläche der Entwicklungsrolle. Der Entwicklerlagendickensteuerabschnitt kann eine beliebige Form haben aus: einer flachen Fläche, einer Kurvenform, einer vorragenden Form oder einer vertieften Form. Eine Kurvenform wird besonders bevorzugt, wie sie in 8 gezeigt ist. Ein Entwicklerlagendickensteuerabschnitt mit einer Kurvenform kann die Reibungsdistanz durch den Entwicklerlagendickensteuerabschnitt und die Entwicklerrolle vergrößern, um eine gleichförmig hohe Menge an Aufladungen des Toners vorzusehen. Darüber hinaus kann der Entwicklerlagendickensteuerabschnitt eine Kurvenform entlang der Oberfläche der Entwicklungsrolle haben.
Wenn der Stützteil und der Blattteil aus verschiedenen Materialien ausgebildet sind, kann der Stützteil so angeordnet sein, dass er sich bis zu der Position des vorragenden Teils erstreckt. Der Stützteil, der sich bis zu dieser Position erstreckt, verbessert die Steifigkeit des vorragenden Teils, und daher kann ein erwünschter Zwischenraum sogar dann beibehalten bleiben, wenn der Toner in den Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Entwicklungsrolle und der Oberfläche des vorragenden Teils dicht eingefüllt ist.
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend anhand von Herstellbespielen und Beispielen noch genauer beschrieben. Der Ausdruck „distales Ende“ des vorragenden Teils des Entwicklungsblattes bezieht sich auf das Ende in der Richtung X in 5, und der Ausdruck „Basis“ des vorragenden Teils des Entwicklungsblattes bezieht sich auf die Position an der Grenze zwischen dem Entwicklerlagendickensteuerabschnitt und dem vorragenden Teil.
Beispiel 2
1. Vorbereitung des Entwicklungsblattes
Ein thermoplastisches Polyesterharz (Kunststoff) (TPEE) (hergestellt durch Du Pont-Toray Co., Ltd.; Handelsname: Hytrel 4047N) wurde als ein Material für ein Blattelement verwendet. Ein angewendetes Stützteil wurde aus einem Material SUS-304-1/2H in der Form eines langen Blattes mit einer Länge in der Längsrichtung von 15,2 mm und einer Dicke von 0,08 mm ausgebildet.
12 zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen eines Entwicklungsblattes. Ein Material für ein Blattteil wurde in einer Extrusionsformmaschine 113 bei 200 °C zunächst geschmolzen und wurde in den Formholraum einer Metallform 112 für die Extrusion eingespritzt. Zur gleichen Zeit wurde, während ein Stützteil durch den Formholraum der Metallform für die Extrusion lief, eine Endfläche des Stützteils in der lateralen Richtung mit dem Material für ein Blattteil beschichtet. Die Temperatur der Metallform 112 wurde auf 250 °C eingestellt.
Das Blattteil, das aus der Metallform 112 für die Extrusion ausgegeben wurde, wurde durch eine Kühleinrichtung 114 verfestigt, um ein Element vorzubereiten, das das Stützteil mit einer Anlagestützfläche, einer distalen Endfläche und einer Fläche, die zu der Anlagestützfläche entgegengesetzt ist, die mit dem Blattteil bedeckt wird, hat. Dieses Element wurde zu einer Länge von 226 mm durch eine Schneideinrichtung 116 in der Längsrichtung geschnitten und dann wurde die Fläche, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist, behandelt, um ein Entwicklungsblatt Nr. 1, das in 8 gezeigt ist, vorzubereiten, das einen vorragenden Teil mit einem Oberflächenkrümmungsradius R von 6,20 mm und einer Länge L₀ von 1,0 mm hat.
2. Vorbereitung der Entwicklungsrolle

Ein Substrat wurde vorbereitet, das einen Wellenkern aus SUS304 mit einem Außendurchmesser von 6 mm und einer Länge von 270mm und einen Primer (Handelsname: DY35-051; hergestellt durch Dow Corning Toray Co., Ltd.) hatte, der auf diesen aufgebracht und eingebrannt wurde. Das Substrat wurde in einer Metallform angeordnet. Eine Silikongummizusammensetzung der Additionsart, die durch Mischen der in der nachstehend aufgezeigten Tabelle 1 gezeigten Materialien vorbereitet wurde, wurde in den Hohlraum eingespritzt, der in der Metallform definiert war. Tabelle 1

Materialien	Masseteile
Flüssiges Silikongummimaterial (Handelsname: SE6724A/B, hergestellt durch Dow Corning Toray Co., Ltd.)	100
Carbon Black (Handelsname: TOKABLACK #7360SB, hergestellt durch Tokai Carbon Co., Ltd.)	20
Platinkatalysator	0,1

Anschließend wurde die Silikongummizusammensetzung ausgehärtet, indem die Metallform bei einer Temperatur von 150 °C 15 Minuten lang erwärmt wurde. Das Produkt wurde aus der Form entfernt und wurde bei einer Temperatur von 180 °C 1 Stunde lang weiter erwärmt, um die Aushärtreaktion zu vollenden. Eine leitfähige elastische Rolle, die ein Substrat und eine leitfähige elastische Lage mit einer Dicke von 3 mm, die an dem Außenumfang des Substrates angeordnet wurde, hatte, wurde vorbereitet. Anschließend wurden die in der nachstehend ausgezeigten Tabelle 2 ausgeführten Materialien gewichtet, und 100 Masseteile an Methylethylketon wurden hinzugegeben. Diese Materialien wurden mit einer Perlmühle dispergiert, um eine Oberflächenlagenbeschichtungslösung vorzubereiten. Tabelle 2

Materialien	Masseteile
Polyol (Handelsname: N5120, hergestellt durch Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.)	87
Isocyanate (Handelsname: L-55E, hergestellt durch Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.)	13
Carbon Black (Handelsname: MA77, hergestellt durch Mitsubishi Chemical Corporation)	20
Acrylpartikel (Handelsname: G-800 Transparent, hergestellt durch Negami Chemical Industrial Co., Ltd.)	50

Anschließend wurde das obere Ende des Substrates bei der leitfähigen elastischen Rolle so gehalten, dass die Längsrichtung der leitfähigen elastischen Rolle in der vertikalen Richtung ausgerichtet war. Die leitfähige elastische Rolle wurde in die Oberflächenlagenbeschichtungslösung getaucht und wurde beschichtet durch ein derartiges Eintauchen, dass sich eine Fülldicke von 10,0 µm ergab. Die Eintauchzeit betrug 9 Sekunden. Die Aufnahmerate des Werkstücks von der Beschichtungslösung war die Anfangsaufnahmerate von 30 mm/s und die Endaufnahmerate von 20 mm/s. Die Aufnahmerate zwischen der Anfangsaufnahmerate und der Endaufnahmerate wurde relativ zur Zeit linear variiert. Das Werkstück wurde in einem Ofen bei einer Temperatur von 80 °C 15 Minuten lang getrocknet und wurde in einem Ofen bei einer Temperatur von 140 °C 2 Stunden lang erwärmt, um eine Aushärtreaktion auszuführen. Eine Oberflächenlage wurde dadurch ausgebildet, um eine Entwicklungsrolle Nr. 1 mit einem Krümmungsradius DR von 6,0 mm vorzubereiten.
3. Vorbereitung der Entwicklungsvorrichtung
Das Entwicklungsblatt Nr. 1 und die Entwicklungsrolle Nr. 1 wurden an der in 5 gezeigten Entwicklungsvorrichtung montiert und wurden so eingestellt, dass die maximale Breite Gmax und die minimale Breite Gmin des Zwischenraums beide 0,2 mm betrugen, das Verhältnis Gmax/Gmin 1,0 betrug, und die fortlaufende Länge L2 des Zwischenraums die Ausdrücke (1) und (2) in der Drehrichtung der Oberfläche der Entwicklungsrolle (nachstehend ist diese als „Länge L2 des Entfernbereiches“ bezeichnet) erfüllte, betrug 1,0 mm.
4. Messung der Form des Zwischenraums zwischen dem Entwicklungsblatt und der Entwicklungsrolle
10 zeigt eine Querschnittsansicht eines anliegenden Teils zwischen dem Entwicklungsblatt und der Entwicklungsrolle unter Betrachtung in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Entwicklungsblattes. Die Ansicht wurde 500-fach unter Verwendung eines digitalen Mikroskops (hergestellt durch Keyence Corporation; VHX-5000) vergrößert. Die Länge L2 eines Zwischenraums mit einer Zwischenraumbreite G von 0,05 mm oder mehr und 0,5 mm oder weniger und einem Verhältnis Gmax/Gmin von 3,0 oder weniger wurde an der Oberfläche der Entwicklungsrolle gemessen. Die Messung wurde bei einem Abstand von 0,1 mm entlang der Oberfläche der Entwicklungsrolle ausgeführt.
5. Auswertung von Geisterbildern unter Verwendung der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung
Die Entwicklungsrolle Nr. 1 und das Entwicklungsblatt Nr. 1 wurden zu einer Entwicklungsvorrichtung einer Prozesskartusche für eine elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung (Handelsname: CLJ CP4525, hergestellt durch Hewlett-Packard Company) integriert. Die elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung wurde unter einer Umgebung einer niedrigen Temperatur und einer niedrigen Feuchtigkeit bei einer Temperatur von 15 °C und einer relativen Feuchtigkeit von 10 % 24 Stunden lang belassen. Danach wurde ein Bild für eine Auswertung gedruckt, um die Entwicklung von Geisterbildern auszuwerten.
Die Bestimmung der Entwicklung von Geisterbildern wurde unter Verwendung eines Bildes für eine Auswertung ausgeführt, bei der ein ausgefülltes schwarzes Muster von 5 mm × 5 mm bei einem Intervall von 10 mm an dem Führungsende eines Blattes gedruckt wurde, und ein Halbtonbild wurde danach gedruckt. Bei diesem Bild wurden die Dichte des Halbtonbildes bei einem Abstand der Entwicklungsrolle nach dem Drucken des ausgefüllten schwarten Musters und die Dichte des Halbtonbildes in einem anderen Abschnitt unter Verwendung eines durch die X-Rite, Incorporated hergestellten Spektrodensitometers 500 gemessen. Die gedruckten Bilder wurden aus der Differenz bei der Dichte des Halbtonbildes gemäß den folgenden Kriterien einer Rangfolge klassifiziert:

A:: Die Differenz bei der Dichte des Halbtonbildes war geringer als 0,04.
B:: Die Differenz bei der Dichte des Halbtonbildes war 0,04 oder mehr und geringer als 0,08.
C:: Die Differenz bei der Dichte des Halbtonbildes war 0,08 oder mehr.

Beispiele 3 und 4
Ein Entwicklungsblatt Nr. 2 wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 mit der Ausnahme vorbereitet, dass der Krümmungsradius R der Oberfläche des vorragenden Teils, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist, 6,05 mm (Beispiel 2) oder 6,50 mm (Beispiel 3) betrug, und die Länge L₀ des vorragenden Teils betrug 1,0 mm. Die maximale Breite Gmax und die minimale Breite Gmin des Zwischenraums, das Verhältnis Gmax/Gmin und die Länge L2 des Entwicklerentfernbereiches wurden so festgelegt, dass ein in Tabelle 4 gezeigter Zwischenraums ausgebildet wurde. Mit Ausnahme davon wurden Entwicklungsvorrichtungen in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 vorbereitet, gemessen und ausgewertet.
Beispiel 5
Wie dies in 6 gezeigt ist, wurde ein Entwicklungsblatt Nr. 4 in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 mit der Ausnahme vorbereitet, dass ein Zwischenraum so ausgebildet wurde, dass die minimale Breite Gmin 0,10 mm an dem distalen Ende des vorragenden Teils betrug, die maximale Breite Gmax 0,20 mm an der Basis des vorragenden Teils betrug und das Verhältnis Gmax/Gmin 2,0 betrug. Darüber hinaus wurde eine Entwicklungsvorrichtung vorbereitet, gemessen und ausgewertet.
Beispiel 6
Wie dies in 7 gezeigt ist, wurde ein Entwicklungsblatt Nr. 5 in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 mit der Ausnahme vorbereitet, dass ein Zwischenraum so ausgebildet wurde, dass die maximale Breite Gmax 0,20 mm an dem distalen Ende des vorragenden Teils betrug, die minimale Breite Gmin 0,10 mm an der Basis des vorragenden Teils betrug und das Verhältnis Gmax/Gmin 2,0 betrug. Darüber hinaus wurde eine Entwicklungsvorrichtung vorbereitet, gemessen und ausgewertet.
Beispiel 7
Eine Entwicklungsvorrichtung wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 4 mit der Ausnahme vorbereitet, dass ein Zwischenraum so ausgebildet wurde, dass Gmax, Gmin und das Verhältnis Gmax/Gmin wie in Tabelle 4 gezeigt betrugen. Die Entwicklungsvorrichtung wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 4 gemessen und ausgewertet.
Beispiel 8
Eine Entwicklungsvorrichtung wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 5 mit der Ausnahme vorbereitet, dass ein Zwischenraum so ausgebildet wurde, dass Gmax, Gmin und das Verhälnis Gmax/Gmin wie in Tabelle 4 gezeigt betrugen. Die Entwicklungsvorrichtung wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 5 gemessen und ausgewertet.
Beispiele 9 bis 11
Entwicklungsblätter Nr. 8 bis 10 wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 mit der Ausnahme vorbereitet, dass bei dem Entwicklungsblatt der Krümmungsradius R der Oberfläche des vorragenden Teils, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist, 6,20 mm betrug, und die Länge L₀ des vorragenden Teils 0,8 mm (Beispiel 8), 3,0 mm (Beispiel 9) oder 2,0 mm (Beispiel 10) betrug. Die Länge L2 des Entwicklerentfernbereiches wurde bei 0,8 mm festgelegt. Mit Ausnahme davon wurde eine Entwicklungsvorrichtung in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 vorbereitet, gemessen und ausgewertet.
Beispiel 12
Wie dies in 9A gezeigt ist, wurde als das Entwicklungsblatt 30 ein Entwicklungsblatt Nr. 11 vorbereitet, bei dem die Oberfläche des vorragenden Teils 31c, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist, eine gebogene Form hatte, und die Länge L₀ des vorragenden Teils in drei Längen geteilt war, eine Länge L₀₁ des vorragenden Teils an dem distalen Ende, eine Länge L₀₂ in dem mittleren vorragenden Teil und eine Länge L₀₃ des vorragenden Teils an der Basis. Der Winkel, der durch L₀₁ und L₀₂ ausgebildet wurde, und der Winkel, der durch L₀₂ und L₀₃ ausgebildet wurde, die der Oberfläche des vorragenden Teils zugewandt waren, betrug 170°. Mit Ausnahme davon wurde eine Entwicklungsvorrichtung in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 vorbereitet, gemessen und ausgewertet.
Beispiel 13
Ein Entwicklungsblatt Nr. 12 wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 mit der Ausnahme vorbereitet, dass der Krümmungsradius R der Oberfläche des vorragenden Teils, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist, 6,30 mm betrug, und die Länge L₀ des vorragenden Teils betrug 1,0 mm. Gmax wurde bei 0,30 mm festgelegt, und Gmin wurde bei 0,30 mm festgelegt. Mit Ausnahme davon wurde eine Entwicklungsvorrichtung in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 vorbereitet, gemessen und ausgewertet.
Beispiel 14
Ein Entwicklungsblatt Nr. 13 wurde in der gleichen Wiese wie bei Beispiel 4 mit der Ausnahme vorbereitet, dass der Krümmungsradius R der Oberfläche des vorragenden Teils, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist, 6,30 mm betrug, die Länge L₀ des vorragenden Teils 1,0 mm betrug und, wie dies in 6 gezeigt ist, ein Zwischenraum so ausgebildet wurde, dass er ein Gmin von 0,10 mm an dem distalen Ende des vorragenden Teils, ein Gmax von 0,30 mm in dem vorragenden Teil dem Entwicklerlagendickensteuerabschnitt zugewandt, und ein Verhältnis Gmax/Gmin von 3,0 hatte. Bei dem nächsten Schritt wurde eine Entwicklungsvorrichtung in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 vorbereitet, gemessen und ausgewertet.
Beispiel 15
Ein Entwicklungsblatt Nr. 14 wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 5 mit der Ausnahme vorbereitet, dass der Krümmungsradius R der Oberfläche des vorragenden Teils, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist, 6,30 mm betrug, die Länge L₀ des vorragenden Teils 1,0 mm betrug, und, wie dies in 7 gezeigt ist, ein Zwischenraum so ausgebildet wurde, dass er ein Gmax von 0,30 mm an dem distalen Ende des vorragenden Teils, ein Gmin von 0,10 mm in dem vorragenden Teil zugewandt dem Entwicklerlagendickensteuerabschnitt, und ein Verhältnis Gmax/Gmin von 3,0 hatte. Bei dem nächsten Schritt wurde mit Ausnahme davon eine Entwicklungsvorrichtung in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 vorbereitet, gemessen und ausgewertet.
Beispiele 16 bis 18
Entwicklungsblätter Nr. 15 bis 17 wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 mit der Ausnahme vorbereitet, dass die Länge W des Entwicklerlagendickensteuerabschnittes 1,0 mm (Beispiel 15), 3,0 mm (Beispiel 16) oder 5,0 mm (Beispiel 17) betrug. Bei dem nächsten Schritt wurden Entwicklungsvorrichtungen in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 vorbereitet, gemessen und ausgewertet.
Beispiel 19
Eine Entwicklungsvorrichtung wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 mit der Ausnahme vorbereitet, dass der Krümmungsradius R der Fläche des vorragenden Teils, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist, 6,20 mm betrug, und die Länge L₀ des vorragenden Teils 4,0 mm betrug. Die Entwicklungsvorrichtung wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 gemessen und ausgewertet.
Beispiel 20
Dieses Bespiel ist ein in 9B gezeigtes beispielsartiges Entwicklungsblatt, bei dem der Stützteil und der Blattteil aus dem gleichen Material ausgebildet sind.
1. Vorbereitung des Entwicklungsblattes

Zwei Materialien, die bei Komponente (1) in Tabelle 3 nachstehend gezeigt sind, reagierten unter Rühren bei einer Temperatur von 80 °C 3 Stunden lang, um ein Prepolymer (NCO %: 8,50 %) vorzubereiten. Fünf Materialien, die bei Komponente (2) in Tabelle 3 gezeigt sind, wurden mit dem Prepolymer gemischt, um eine Polyurethanelastomer-Rohmaterialzusammensetzung vorzubereiten. Diese Zusammensetzung wurde in den Hohlraum einer Metallform für das Formen eingespritzt und wurde bei einer Temperatur von 130 °C 2 Minuten lang ausgehärtet; das Werkstück wurde aus der Metallform entfernt, um ein elastisches Element vorzubereiten. Dieses elastische Element wurde zu einer Größe von 226 mm in der Längsrichtung, 15,2 mm in der lateralen Richtung (seitliche Richtung) und einer Dicke von 2,0 mm geschnitten. Bei dem nächsten Schritt wurde das elastische Element weiter behandelt, um das in 9B gezeigte Entwicklungsblatt Nr. 19 vorzubereiten, bei dem die Oberfläche des vorragenden Teils 31c, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist, einen Krümmungsradius R von 6,20 mm hatte und der vorragende Teil eine Länge L₀ von 1,0 mm hatte. Tabelle 3

	Abkürzungen	Materialien	Verwendete Menge g
Komponente (1)	MDI	4,4'-Diphenylmethane diisocyanate (Handelsname; Millionate MT, hergestellt durch Tosoh Corporation)	326,3
Komponente (1)	PBA	Polybutylene adipate polyester polyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2500	673,7
Komponente (2)	PHA	Polyhexylene adipate polyester polyol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1000	150,8
	14BD	1,4-Butanediol	26,2
	TMP	Trimethylolpropane	21,4
	Katalysator A	Polycat46 (Handelsname, hergestellt durch by Air Products Japan K. K.)	0,07
	Katalysator B	N,N-Dimethylaminohexanol (Handelsname; KAOLIZER No.25, hergestellt durch Kao Corporation)	0,28

2. Vorbereitung und Auswertung der Entwicklungsvorrichtung
Eine Entwicklungsvorrichtung wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 mit der Ausnahme vorbereitet, dass das Entwicklungsblatt verwendet wurde. Die Messung und die Auswertung wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 ausgeführt.
Beispiel 21
Wie dies in 9C gezeigt ist, wurde ein Entwicklungsblatt verwendet, das ein Stützteil und ein Blattteil hatte, die aus dem gleichen Material ausgebildet waren. Ein Entwicklungsblatt Nr. 20 wurde vorbereitet durch Pressen eines Materials SUS-304-1/2H zu einer Größe von 50,2 mm in der lateralen Richtung, 226 mm in der Längsrichtung und einer Dicke von 0,08 mm. Mit Ausnahme davon wurden eine Entwicklungsrolle und ein Entwicklungsblatt in eine Entwicklungsvorrichtung in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 eingebaut. Die Messung und die Auswertung wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 ausgeführt.
Der Aufbau der Elemente, die gemessenen Werte und die Ergebnisse der Auswertung bei den Beispielen sind in Tabelle 4 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Entwicklungsblatt Nr. 21 wurde vorbereitet, bei dem die Oberfläche des vorragenden Teils, die der Entwicklungsrolle zugewandt ist, eine lineare Form hatte und ein Zwischenraum so ausgebildet wurde, dass er eine minimale Breite Gmin von 0,20 mm in dem mittleren Abschnitt der Oberfläche des vorragenden Teils hatte. Eine Entwicklungsrolle und ein Entwicklungsblatt wurden in eine Entwicklungsvorrichtung in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 eingebaut. Die Messung und die Auswertung wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 ausgeführt.
Vergleichsbeispiel 2
Ein Entwicklungsblatt wurde so eingestellt, dass der Krümmungsradius R 6,03 mm betrug, und ein Zwischenraum wurde so ausgebildet, dass er eine maximale Breite Gmax und eine minimale Breite Gmin von 0,03 mm hatte. Mit Ausnahme davon wurde eine Entwicklungsvorrichtung in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 vorbereitet, und die Messung und die Auswertung wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 ausgeführt.
Vergleichsbeispiel 3
Ein Entwicklungsblatt wurde so festgelegt, dass der Krümmungsradius R 6,60 mm betrug, und ein Zwischenraum wurde so ausgebildet, dass er eine maximale Breite Gmax und eine minimale Breite Gmin von 0,6 mm hatte. Mit Ausnahme davon wurde eine Entwicklungsvorrichtung in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 vorbereitet, und die Messung und die Auswertung wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 ausgeführt.
Vergleichsbeispiel 4
Ein Entwicklungsblatt wurde so festgelegt, dass die Länge L₀ des vorragenden Teils 0,5 mm betrug, und ein Zwischenraum wurde so ausgebildet, dass er eine Länge L des Tonerentfernbereiches von 0,5 mm hatte. Mit Ausnahme davon wurde eine Entwicklungsvorrichtung in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 vorbereitet, und die Messung und die Auswertung wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 ausgeführt.
Vergleichsbeispiel 5
Eine Entwicklungsvorrichtung wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 mit der Ausnahme vorbereitet, dass, wie dies in 6 gezeigt ist, ein Zwischenraum so ausgebildet wurde, dass er eine minimale Breite Gmin von 0,05 mm an dem distalen Ende des vorragenden Teils, eine maximale Breite Gmax von 0,20 mm an der Basis des vorragenden Teils und ein Verhältnis Gmax/Gmin von 4,0 hatte. Die Messung und die Auswertung wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 ausgeführt.
Vergleichsbeispiel 6
Eine Entwicklungsvorrichtung wurde in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 mit der Ausnahme vorbereitet, dass, wie in 7 gezeigt, ein Zwischenraum so ausgebildet wurde, dass er eine maximale Breite Gmax von 0,20 mm an dem distalen Ende des vorragenden Teils, einen minimalen Abstand Gmin von 0,05 mm an der Basis des vorragenden Teils, und ein Verhältnis Gmax/Gmin von 4,0 hatte. Die Messung und die Auswertung wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 2 ausgeführt.
Der Aufbau der Elemente, die gemessenen Werte und die Ergebnisse der Auswertung bei den Vergleichsbeispielen sind in Tabelle 5 gezeigt.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann die Entwicklungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Erzeugung von Geisterbildern reduzieren, da die Entwicklungsrolle und der vorragende Teil des Entwicklungsblattes, der der Entwicklungsrolle zugewandt ist, eine nach innen gekrümmte Oberfläche haben, und der Tonerentfernbereich, der sämtliche der in den Ausdrücken (1), (2) und (3) repräsentierten Beziehungen erfüllt, angeordnet ist.
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben ist, sollte verständlich sein, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Der Umfang der beigefügten Ansprüche ist gemäß der breitesten Interpretation so zu verstehen, dass er sämtliche derartigen Abwandlungen und äquivalente Strukturen und Funktionen umfasst.
Die Entwicklungsvorrichtung hat ein Entwicklertrageelement, das einen Entwickler auf seiner Oberfläche trägt, ein Entwicklungsrahmenelement, das das Entwicklertrageelement drehbar stützt und den Entwickler unterbringt, und ein Regulierelement, das an dem Entwicklungsrahmenelement fixiert ist, um den an dem Entwicklertrageelement getragenen Entwickler zu regulieren, wobei das Regulierelement einen vorragenden Teil hat mit einem anliegenden Teil, der so angeordnet ist, dass er an dem Entwicklertrageelement anliegt, und einer gegenüberliegenden Fläche, die so angeordnet ist, dass sie dem Entwicklertrageelement zugewandt ist, mit dem vorragenden Teil verbunden ist und ein Ende hat, das als ein freies Ende angeordnet ist, und an der stromabwärtigen Seite in der Drehrichtung des Entwicklertrageelementes von dem vorragenden Teil positioniert ist, und wobei die gegenüberliegende Fläche eine Fläche ist, die keinen Punkt einer umgekehrten Kurve hat, bei dem der Abstand zwischen der gegenüberliegenden Fläche und dem Entwicklertrageelement konstant ist oder mit einer Distanz von dem vorragenden Teil abnimmt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 03-48876 [0004]

Claims

Entwicklungsvorrichtung mit: einem Entwicklertrageelement, der einen Entwickler auf seiner Oberfläche trägt, einem Entwicklungsrahmenelement, das drehbar das Entwicklertrageelement und den Entwickler unterbringt, und einem Regulierelement, das an dem Entwicklungsrahmenelement fixiert ist, um den Entwickler zu regulieren, der an dem Entwicklertrageelement getragen wird, wobei das Regulierelement einen vorragenden Teil hat mit einem anliegenden Teil, der so angeordnet ist, dass er an dem Entwicklertragelement anliegt, und einer gegenüberliegenden Fläche, die so angeordnet ist, dass sie dem Entwicklertrageelement zugewandt ist, mit dem vorragenden Teil verbunden ist und ein Ende hat, das als ein freies Ende angeordnet ist, und an der stromabwärtigen Seite in der Drehrichtung des Entwicklertrageelementes von dem vorragenden Teil positioniert ist, und die gegenüberliegende Fläche eine Fläche ist, die keinen Punkt einer umgekehrten Kurve hat, bei dem die Distanz zwischen der gegenüberliegenden Fläche und dem Entwicklertrageelement konstant ist oder mit der Distanz von dem vorragenden Teil abnimmt.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Oberfläche der gegenüberliegenden Fläche einen Krümmungsradius R in dem Bereich hat, der durch einen Ausdruck R = X ± 0,5 X (mm) repräsentiert wird, wobei das Entwicklertrageelement einen Radius X hat.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei bei dem Regulierelement in dem Bereich, in dem die gegenüberliegende Fläche ausgebildet ist, die Dicke des Regulierelementes in einer normalen Richtung des Entwicklertrageelementes in dem anliegenden Teil mit einer Distanz von dem vorragenden Teil zunimmt.
Entwicklungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die gegenüberliegende Fläche eben ist und einen Neigungswinkel weg von einer Normalen zu dem Entwicklertrageelement in der normalen Richtung des Entwicklertrageelementes hat, wobei der Neigungswinkel 77° oder weniger beträgt.
Entwicklungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Entwicklertrageelement ein Blattteil, das den vorragenden Teil und die gegenüberliegende Fläche hat, und einen Stützteil hat, der an dem Entwicklungsrahmenelement fixiert ist und so angeordnet ist, dass er den Blattteil stützt.
Entwicklungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Entwickler ein nichtmagnetischer Einkomponententoner ist.
Entwicklungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die gegenüberliegende Fläche eine Länge L von 0,85 ≤ L (mm) ≤ 2,00 hat, wobei L eine Länge von dem freien Ende zu der Basis des vorragenden Teils ist, und der vorragende Teil eine maximale Höhe H von 0,1 ≤ H (mm) ≤ 0,3 hat.
Prozesskartusche mit: einem Bildtrageelement mit einer Oberfläche, an der ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird, und einer Entwicklungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, die so angeordnet ist, dass sie das elektrostatische latente Bild auf dem Bildtrageelement mit einem Entwickler entwickelt, der an einem Entwicklertrageelement getragen wird.