DE60016299T2

DE60016299T2 - Entwicklungsgerät mit Regulierteil für die Entwicklerschichtdicke, Kassette und Bilderzeugungsapparat mit einem solchen Gerät

Info

Publication number: DE60016299T2
Application number: DE60016299T
Authority: DE
Inventors: Shougo Nagoya-shi Sato; Mitsuru Nagoya-shi Horinoe
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2020-03-01
Also published as: CN1267003A; EP1037119B1; US6256471B1; CN1199087C; DE60016299D1; EP1037119A3; HK1030994A1; ATE284051T1; EP1037119A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technologie zum Bilden einer dünnen Schicht von Toner auf einer Entwicklerrolle, die Toner zu einer lichtempfindlichen Trommel liefert.
2. Beschreibung der zugehörigen Technik
Ein typischer Laserdrucker, der einen nicht magnetischen Einkomponententoner benutzt, weist eine Entwicklerrolle, die darauf den Toner trägt, eine Schichtdicken-Regulierungsklinge, die an einer Seite der Einwicklerrolle zum Bilden einer dünnen Tonerschicht auf der Entwicklerrolle vorgesehen ist, und eine lichtempfindliche Trommel, die der Entwicklerrolle zugewandt vorgesehen ist, auf, wobei auf der Trommel ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird.
Die Schichtdicken-Regulierungsklinge wird gegen eine Oberfläche der Entwicklerrolle gepresst. Toner, der auf die Entwicklerrolle geliefert ist, wird zwischen der Schichtdicken-Regulierungsklinge und der Entwicklerrolle gerieben, so dass der Toner ausreichend elektrisch aufgeladen wird und zur gleichen Zeit als eine dünne Schicht einer vorbestimmten Dicke auf der Entwicklerrolle angeordnet wird. Ein elektrostatisches latentes Bild wird auf der lichtempfindlichen Rolle durch gleichförmiges elektrisches Laden der Oberfläche der lichtempfindlichen Rolle durch die Benutzung einer elektrischen Lade vorrichtung und dann Bestrahlen der Oberfläche mit einem Laserstrahl auf der Grundlage vorbestimmter Bilddaten durch die Benutzung einer Laseremissionsvorrichtung erzeugt. Der somit elektrisch geladene Toner wird selektiv zu dem elektrostatischen latenten Bild auf der lichtempfindlichen Rolle übertragen, wodurch das Bild entwickelt wird.
Zum Entwickeln eines Bildes eines Toners einer einzigen nicht magnetischen Komponente jedoch wird das elektrische Laden des Toners im wesentlichen durch Reibungskontakt zwischen der Schichtdicken-Regulierungsklinge und der Entwicklerrolle durchgeführt. Daher ist es zum gleichförmigen Laden des Toners notwendig, den Toner recht kräftig zu reiben durch starkes Pressen der Schichtdicken-Regulierungsklinge gegen die Entwicklerrolle. Zum Verbessern der Fließfähigkeit und der Stabilität der elektrischen Ladung wird ein externes Additiv, das aus einem feinen Pulver von Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid oder ähnlichem hergestellt ist, zu einem Toner hinzugefügt. Wenn daher der Toner übermäßig stark gerieben wird, versinken die Partikel des externen Additivs in Tonermatrixpartikeln, so dass die Fließfähigkeit abnimmt oder die elektrische Ladungseigenschaft vom Toner abnimmt.
Aus der EP 0 390 605 A2 kann eine Entwicklervorrichtung mit einem Entwicklungsmittelträger, der ein nicht magnetischen Einkomponentenentwicklungsmittel trägt, entnommen werden. Ein Schichtdicken-Regulierungsteil ist an dem Entwicklungsmittelträger angeordnet. Das Material des Schichtdicken-Regulierungsteils kann Silikongummi sein. Ein Pressabschnitt des Schichtdicken-Regulierungsteils, an dem das Schichtdicken-Regulierungsteil die Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers presst, ist gebildet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entwicklervorrichtung und eine Kassette mit einer Aufbewahrungskammer für ein Entwicklungsmittel vorzusehen, bei denen der Toner eine verbesserte Fließfähigkeit und elektrische Ladungseigenschaft aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Entwicklervorrichtung nach den unabhängigen Ansprüchen 1 oder 3, die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Kassette nach den unabhängigen Ansprüchen 12 oder 14.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung wird die elektrische Ladungseigenschaft des Entwicklungsmittels daran gehindert, schlechter zu werden, so dass eine hohe Bildqualität aufrechterhalten werden kann. Weiter wird die Lebensdauer einer Entwicklervorrichtung ausgedehnt, so dass die laufenden Kosten abnehmen.
Wenn das Entwicklungsmittel ein polymerisierter Toner ist, erzielt der polymerisierte Toner eine gute Fließfähigkeit. Daher wird der Reibungswiderstand, der auftritt, wenn das Entwicklungsmittel zwischen dem Pressabschnitt und dem Entwicklungsmittelträger eingewickelt ist, verringert. Wenn eine sehr schwache Presskraft für den Pressabschnitt eingestellt ist, ist es wahrscheinlich, dass die Presskraft in Abhängigkeit verschiedener Bedingungen fluktuiert. Fluktuierung der Presskraft verhindert stabiles elektrisches Reibungsladen des Entwicklungsmittels. Wenn jedoch ein polymerisierter Toner mit einer hohen Fließfähigkeit angenommen wird, kann der nachtei lige Effekt der Fluktuierung der Presskraft ignoriert werden, so dass stabiles Entwickeln möglich wird.
Wenn weiterhin das Entwicklungsmittel mindestens zwei Arten von externen Additiven enthält, die eine Differenz in der Partikelgröße aufweisen, dienen relativ große externe Additivpartikel als Abstandshalter. Das heißt, relativ große Partikel und relativ kleine Partikel der externen Additive haften simultan an Partikeln des Entwicklungsmittels an, und relativ große externe Additivpartikel verhindern, dass relativ kleine externe Additivpartikel in die Partikel des Entwicklungsmittels versinken, wenn die Entwicklungsmittelpartikel kollidieren. Insbesondere kann, wenn das externe Additiv mit den relativ großen Partikeln eine spezifische BET-Oberfläche von weniger als 100 m²/g auf der Grundlage von Stickstoffabsorption aufweist, das Sinken der relativ kleinen externen Additivpartikel effektiv verhindert werden, so dass eine gute Fließfähigkeit des Entwicklungsmittel sichergestellt werden kann.
Solch eine Benutzung eines externen Additivs großer Partikel ist nicht im Stand der Technik vorstellbar, da ein Toner, der solch ein externes Additiv großer Partikel enthält, den Abrieb des Silikongummis beschleunigt. Bei der Erfindung beschränkt jedoch die Annahme eine polymerisierten Toners den Abrieb des Silikongummis und erlaubt daher, dass ein externes Additiv großer Partikel in dem Toner enthalten ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im einzelnen unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben, in denen:
1 eine Seitenschnittansicht eines Laserdruckers ist;
2 eine Seitenschnittansicht einer Entwicklereinheit ist;
3 eine Schichtdicken-Regulierungsklinge darstellt, die gegen eine Entwicklerrolle gepresst ist;
4 große und kleine externe Additivpartikel darstellt, die an Entwicklerpartikel anhaften;
5 eine schematische Darstellung eines Tonerleersensors und eines Steuersystems davon ist;
6 eine andere Ausführungsform der Schichtdicken-Regulierungsklinge zeigt;
7 ein Vergleichsbeispiel einer Schichtdicken-Regulierungsklinge zeigt; und
8 eine Seitenschnittansicht eines Laserdruckers ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bezugnehmend auf 1, ein Laserdrucker 1 weist in einem Körpergehäuse 2 eine Vorschubeinheit 4 zum Liefern von Druckblättern 3 und eine Bilderzeugungseinheit 5 zum Erzeugen eines vorbestimmten Bildes auf ein dazu geliefertes Druckblatt 3 auf.
Die Vorschubeinheit 4 ist im wesentlichen aus einem Blattvorschubtrog 100, der abnehmbar an einem Bodenabschnitt des Körpergehäuses 2 angebracht ist, einer Blattpressplatte 6, die an dem Blattvorschubtrog 100 vorgesehen ist, einer Blattvorschubrolle 7 und einem Blattvorschubkissen 8, die über einem Endabschnitt des Blattvorschubtroges 100 vorgesehen sind, und Registerrolle 9, die stromabwärts (in der Blattförderrichtung) von der Blattvorschubrolle 7 vorgesehen sind, aufgebaut.
Die Blattpressplatte 6 erlaubt, dass Druckblätter 3 darauf gestapelt werden. Ein Endabschnitt der Blattpressplatte 6 entfernt von der Blattvorschubrolle 7 ist drehbar so gelagert, dass ein anderer Endabschnitt der Blattpressplatte 6 näher zu der Blattvorschubrolle 7 aufwärts und abwärts bewegbar ist. Die Blattpressplatte 6 wird nach oben von ihrer Rückseite durch eine Feder (nicht gezeigt) gedrückt. Wenn der Stapel von Druckblättern 3 in der Menge erhöht wird, wird die Blattpressplatte 6 nach unten um das Ende der Blattpressplatte 6 entfernt von der Blattvorschubrolle 7 gegen die Druckkraft von der Feder gedreht. Die Blattvorschubrolle 7 und das Blattvorschubkissen 8 sind einander zugewandt vorgesehen. Das Blattvorschubkissen 8 wird zu der Blattvorschubrolle 7 durch eine Feder 10 gedrückt, die auf der Rückseite des Blattvorschubkissens 8 vorgesehen ist. Ein oberstes Druckblatt 3 in dem Stapel auf der Blattpressplatte 6 wird gegen die Blattvorschubrolle 7 durch die Feder gepresst, die auf der Rückseite der Blattpressplatte 6 vorgesehen ist, und zwischen der Vorschubrolle 7 und dem Blattvorschubkissen 8 aufgrund der Drehung der Blattvorschubrolle 7 eingeklemmt. Danach wird das Druckblatt 3 hineingefördert. Somit werden Druckblätter 31 zur Zeit vorgeschoben. Die Registerrollen 9 sind aus zwei Rollen aufgebaut, das heißt einer Antriebsrolle und einer angetriebenen Rolle. Die Registerrollen 9 nehmen das Druckblatt 3, das von der Blattvorschubrolle 7 gefördert ist, auf vorbestimmte Weise auf und fördern das Druckblatt 3 zu der Bilderzeugungseinheit 5.
Die Bilderzeugungseinheit 5 enthält eine Abtasteinheit 11, eine Entwicklereinheit 12 und eine Fixiereinheit 13.
Die Abtasteinheit 11 ist in einem oberen Abschnitt eines internen Raumes des Körpergehäuses 2 vorgesehen. Die Abtasteinheit 11 weist einen Laseremissionsabschnitt (nicht gezeigt), einen drehbaren Polygonspiegel 14, Linsen 15, 16 und Reflekti onsspiegel 17, 18, 19 auf. Ein Laserstrahl, der von dem Laseremissionsabschnitt auf der Grundlage von vorbestimmten Bilddaten emittiert ist, geht aufeinanderfolgend durch die optischen Elemente oder wird von ihnen reflektiert, das heißt, der Polygonspiegel 14, die Linse 15, die Reflektionsspiegel 17, 18, die Linse 16 und der Reflektionsspiegel 19 in dieser Reihenfolge, wie durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist. Der Laserstrahl ist somit auf eine lichtempfindliche Trommel 21 der Entwicklereinheit 12 (später beschrieben) gerichtet und tastet sie ab zum Bestrahlen der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 2l.
Die Entwicklereinheit 12 wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die Entwicklereinheit 12 ist unter der Abtasteinheit 11 vorgesehen. Die Entwicklereinheit 12 enthält die lichtempfindliche Trommel 21, eine Entwicklerkassette 36, eine elektrische Skorotronladevorrichtung 25 und eine Übertragungsrolle 26, die in einer Trommelkassette 20 enthalten sind, die abnehmbar an dem Körpergehäuse 2 anbringbar ist. Die Entwicklerkassette 26 ist abnehmbar an der Trommelkassette 20 angebracht und weist eine Entwicklerrolle 22, eine Schichtdicken-Regulierungsklinge 23, eine Lieferrolle 24 und einen Tonerkasten 27 auf.
Ein interner Raum der Entwicklerkassette 36 ist in eine Entwicklerkammer 51, die die Entwicklerrolle 22, die Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 und die Lieferrolle 24 enthält, und in den Tonerkasten 27, der Toner enthält, unterteilt. Die Entwicklerkammer 51 und der Tonerkasten 27 sind durch eine obere Trennwand 53 und eine untere Trennwand 54 getrennt. Zwischen der oberen Trennwand 53 und der unteren Trennwand 54 ist eine allgemein rechteckige Öffnung 52 gebildet, die sich in der Richtung der Breite der Entwicklerkassette 36 erstreckt. Die Öffnung 52 ist so gebildet, dass sich Toner, der sich in dem Tonerkasten 27 befindet, und Toner, der sich in der Entwicklerkammer 51 befindet, hin und her durch die Öffnung 52 bewegen können. Somit wird Toner ermöglicht, sich zwischen dem Tonerkasten 27 und der Entwicklerkammer 51 durch die Öffnung 52 zu bewegen.
Die Entwicklerkassette 36 ist abnehmbar an der Trommelkassette 20 anbringbar. Durch Ersetzen der Entwicklerkassette 36 kann die Ersetzung der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 und Tonererneuerung gleichzeitig ausgeführt werden. Ersetzen der Entwicklerkassette 36 und Ersetzen der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 kann getrennt durchgeführt werden. Typischerweise überschreitet die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel 21 die Zahl der bedruckten Blätter, die zum Aufbrauchen des gesamten Betrages von Toner benötigt wird, der in dem Tonerkasten 27 aufbewahrt wird, so dass, wenn der gesamte Betrag von Toner in dem Tonerkasten 27 verbraucht ist, die lichtempfindliche Trommel 21 immer noch brauchbar ist und braucht nicht ersetzt zu werden. Es ist anzumerken, dass die Entwicklerkassette 36 und die Trommelkassette 20 im einzelnen in dem US-Patent 6,041,203 beschrieben sind, das jedoch nicht Stand der Technik nach Art. 54(2) EPÜ ist.
Der Tonerkasten 27 enthält einen elektrisch isolierenden und positiv elektrisch geladenen Toner einer einzelnen nicht magnetischen Komponente. Die Benutzung eines positiv elektrisch geladenen Toners erlaubt die Umkehrentwicklung auf einer positiv elektrisch geladenen Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 21.
Wenn ein negativ elektrisch geladener Toner benutzt wird, muss die lichtempfindliche Trommel 21 negativ elektrisch geladen werden. Wenn die lichtempfindliche Trommel 21 negativ elektrisch geladen wird, indem die elektrische Skorotronladevor richtung 25 benutzt wird, wird, während die elektrische Skorotronladevorrichtung 25 nicht in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 21 steht, Ozon in großen Beträgen erzeugt. Wenn die lichtempfindliche Trommel 21 mit einer elektrisch leitenden Rolle oder Bürste geladen wird, die in Kontakt mit der lichtempfindliche Trommel 21 steht, damit die Erzeugung von Ozon verhindert wird, kann eine nicht gleichförmige elektrische Ladung auf der lichtempfindlichen Trommel 21 resultieren.
In einem Fall, in dem die lichtempfindliche Trommel 21 positiv elektrisch geladen ist, erzeugt das elektrische Laden der lichtempfindlichen Trommel 21 durch die Benutzung der elektrische Skorotronladevorrichtung 25, während die elektrische Ladevorrichtung 25 und die lichtempfindliche Trommel 21 nicht in Kontakt stehen, nur einen kleinen Betrag von Ozon und erzielt eine gleichförmige elektrische Ladung der lichtempfindlichen Trommel 21. Daher verringert die Übernahme von positiv elektrisch geladenem Toner die Erzeugung von Ozon und erzielt eine gleichförmige Bildentwicklung.
Der in dieser Ausführungsform benutzte Toner ist ein polymerisierter Toner, der hergestellt ist durch Hinzufügen eines externen Additivs, das ein feines Pulver aus Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid oder ähnlichem ist, zu einer Hauptkomponente, die die Tonermatrixpartikel ist, die durch Hinzufügen eines Färbemittels wie Karbonschwarz oder ähnlichem, eines Ladungskontrollmittels wie Nigrosin oder ähnliches, Wachs oder ähnliches zu sphärischen Harzpartikeln auf Styren-Akryl-Basis gebildet ist, die durch Copolymerisation erhalten sind, auf der Grundlage eines bekannten Polymerisationsverfahrens wie Suspensionspolymerisation oder ähnliches, von polymerisierbaren Monomeren, zum Beispiel Monomeren auf Styrenbasis wie Styren und ähnliches, und Monomeren auf Akrylbasis wie Akrylsäu re, Akryl(C1-C4)Akrylat, Alkyl(C1-C4), Metakrylat und ähnlichem. Die Partikelform solch eines polymerisierten Toners ist näher zu einer perfekten Kugel als die Partikelform eines pulverisierten Toners, so dass die Fließfähigkeit des polymerisierten Toners sehr gut ist. Der polymerisierte Toner weist eine verbesserte Fließfähigkeit und eine verbesserte elektrische Ladungsstabilität aufgrund der Addition des externen Additivs wie Siliziumoxid oder ähnlichem auf. Die mittlere Partikelgröße des polymerisierten Toners ist ungefähr 7–10 μm. Im Hinblick auf das externe Additiv benutzt diese Ausführungsform zwei Arten von Siliziumoxid, das heißt Siliziumoxid mit eine spezifischen BET-Oberfläche von 200 m²/g und einem Siliziumoxid mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 50 m²/g. Die kleineren Siliziumoxidpartikel mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 200 m²/g vergrößern die Fließfähigkeit des Toners, und die größeren Siliziumoxidpartikel mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 50 m²/g verhindern im wesentlichen, dass kleine Siliziumoxidpartikel in Tonermatrixpartikel versinken.
Toner innerhalb des Tonerkastens 27 wird durch einen Rührer 29 gerührt, der von einer Drehwelle 28 gelagert ist, die an einem Zentrum des Tonerkastens 27 vorgesehen ist, und er wird in die Entwicklerkammer 51 über die Öffnung 52 ausgegeben.
Die Lieferrolle 24 ist in einem Abschnitt der Entwicklerkammer 51 nahe der Öffnung 52 auf solch eine Weise vorgesehen, dass die Lieferrolle 24 in einer Richtung, die durch einen Pfeil bezeichnet ist (entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn), drehbar ist. Die Entwicklerrolle 22 ist der Lieferrolle 24 zugewandt auf solche Weise vorgesehen, dass die Entwicklerrolle 22 in eine Richtung, die durch einen Pfeil (entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn) bezeichnet ist, drehbar ist. Die Lieferrolle 24 und die Entwicklerrolle 22 sind in Kontakt miteinander so vor gesehen, dass sie gegeneinander in einem geeigneten Ausmaß durch Pressen verformt sind.
Die Lieferrolle 24 ist durch Bedecken einer metallischen Rollenwelle mit einem Rollenteil gebildet, das aus einem elektrisch leitenden Schaummaterial gebildet ist.
Die Entwicklerrolle 22 ist gebildet durch Bedecken einer metallischen Rollenwelle mit einem Rollenteil, das durch einen elektrisch leitenden elastischen Festkörper gebildet ist. Genauer, das Rollenteil der Entwicklerrolle 22 ist gebildet durch Beschichten eines Rollenkörpers, der aus einem elektrisch leitenden Urethan- oder Silikongummi, das feines Kohlenstoffpulver enthält, oder ähnlichem gebildet ist, wobei eine Beschichtungsschicht aus einem Urethan- oder Silikongummi gebildet ist, das Fluor enthält. Die Oberflächenrauhigkeit der Beschichtungsschicht ist auf 3 bis 7 μm in der 10-Punkte mittleren Rauhigkeit Rz gesetzt, was weniger als die mittlere Partikelgröße des Toners ist. Die Entwicklungsrolle 22 wird mit einer Vorspannung so beliefert, dass eine elektrische Potentialdifferenz zwischen der Entwicklerrolle 22 und der lichtempfindlichen Trommel 21 erzeugt wird. Die Entwicklerrolle 22 ist so ausgelegt, dass der Widerstand von dem Wellenkern zu der Oberfläche der Entwicklerrolle 22 ungefähr 10⁴ – 10⁸ Ω wird.
Die Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 ist naher der Entwicklerrolle 22 vorgesehen. Die Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 weist einen Klingenkörper 37, der durch ein Plattenfederteil aus nicht rostendem Stahl gebildet ist, und einen Pressabschnitt 38, der auf dem entfernten Endabschnitt des Klingenkörpers 37 vorgesehen ist und der aus einem elektrisch isolierenden Silikongummi in eine Halbkreisform im Schnitt gebildet ist, auf. Der Klingenkörper 37 ist an einem Endabschnitt davon gegenüber dem Pressabschnitt 38 an einem Abschnitt der Ent wicklerkassette 36 gelagert, der nahe der Entwicklerrolle 22 ist. Aufgrund der elastischen Kraft des Klingenkörpers 37 wird der Pressabschnitt 38 gegen die Entwicklerrolle 22 gepresst.
Toner, der in die Entwicklerkammer 51 über die Öffnung 52 ausgegeben ist, wird zu der Entwicklerrolle 22 geliefert, wenn sich die Lieferrolle 24 dreht. Toner wird positiv elektrisch zwischen der Lieferrolle 24 und der Entwicklerrolle 22 aufgrund von Reibung geladen. Nachdem er auf die Entwicklerrolle 22 geliefert ist, geht der Toner in eine Lücke zwischen der Entwicklerrolle 22 und dem Pressabschnitt 38 der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23, während sich die Entwicklerrolle 22 dreht. Toner wird zwischen dem Pressabschnitt 38 und der Entwicklerrolle 22 gerieben und auf grund von Reibung wird er ausreichend elektrisch geladen und in eine dünne Schicht einer vorbestimmten Dicke auf der Entwicklerrolle 22 gebildet. Es ist anzumerken, dass, wenn Toner zwischen der Entwicklerrolle 22 und dem Pressabschnitt 38 der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 gerieben wird, Siliziumoxidpartikel, die extern zu den Tonermatrixpartikeln hinzugefügt wurden, in die Tonermatrixpartikel sinken, so dass die Fließfähigkeit oder elektrische Ladungseigenschaften des Toners abnehmen. Weiterhin wird ein Teil des Betrages von Toner, der auf der Entwicklerrolle 22 getragen ist, für die Bildentwicklung verbraucht, und der Rest wird nicht für Entwicklung benutzt, sondern wird in die Entwicklerkammer 51 zurückgegeben.
Die lichtempfindliche Trommel 21 ist an einer Position seitlich von der Entwicklerrolle 22 auf solch eine Weise vorgesehen, dass die lichtempfindliche Trommel 21 der Entwicklerrolle 22 zugewandt ist und in eine Richtung, die durch einen Pfeil (im Uhrzeigersinn) bezeichnet ist, drehbar ist. Ein Trommelkörper der lichtempfindlichen Trommel 21 ist auf Masse gelegt, und ein Oberflächenabschnitt der lichtempfindlichen Trommel 21 ist aus einem positiv elektrisch geladenen organischen lichtempfindlichen Material gebildet, das ein Polykarbonat als eine Hauptkomponente enthält. Die elektrische Skorotronladevorrichtung 25 ist an einem vorbestimmten Abstand oberhalb von der lichtempfindlichen Trommel 21 vorgesehen. Die elektrische Skorotronladevorrichtung 25 ist eine positiv leitende elektrische Ladevorrichtung, die Koronaentladung von einem Wolframdraht erzeugt. Die elektrische Skorotronladevorrichtung 25 lädt positiv die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 21 gleichförmig auf.
Nachdem sie durch die elektrische Skorotronladevorrichtung 25 gleichförmig positiv aufgeladen ist, wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 21 einem Laserstrahl ausgesetzt, der von der Abtasteinheit 11 emittiert wird, so dass ein elektrostatisches latentes Bild auf der Grundlage vorbestimmter Bilddaten erzeugt wird. Wenn positiv geladener Toner, der auf der Entwicklerrolle 22 getragen ist, der lichtempfindlichen Trommel 21 gegenüberkommt und in Kontakt damit, während sich die Entwicklerrolle 22 dreht, wird der Toner selektiv übertragen und abgeschieden auf das elektrostatische latente Bild, das auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 21 gebildet ist, das heißt Abschnitten der positiv geladenen Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 21, die ein verringertes elektrisches Potential aufgrund der Belichtung mit dem Laserstrahl aufweisen, so dass das Bild visualisiert wird. Somit ist die Bildentwicklung (Umkehrentwicklung) bewerkstelligt.
Die Übertragungsrolle 26 ist drehbar in einer Richtung, die durch einen Pfeil (entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn) bezeichnet ist, unter der lichtempfindlichen Trommel 21 vorgesehen, wobei sie der lichtempfindlichen Trommel 21 zugewandt ist. Die Übertragungsrolle 26 ist durch Bedecken einer metallischen Rollenwelle mit einem Rollenteil gebildet, das aus einem e lektrisch leitenden Gummimaterial gebildet ist. Eine vorbestimmte Übertagungsvorspannung wird an die Übertragungsrolle 26 angelegt. Daher wird das Tonerbild, das auf der lichtempfindlichen Trommel 21 entwickelt ist, zu dem Druckblatt 3 aufgrund der Übertragungsvorspannung übertragen, wenn das Druckblatt 3 zwischen der lichtempfindlichen Trommel 21 und der Übertragungsrolle 26 vorgeschoben wird.
Die Fixiereinheit 13 ist seitlich von der Entwicklereinheit 12 vorgesehen, das heißt stromabwärts davon, wie in 1 gezeigt ist. Die Fixiereinheit 13 weist eine Heizrolle 32, eine Pressrolle 31, die gegen die Heizrolle 32 presst, und ein Paar von Förderrollen 33, die stromabwärts von der Heizrolle 32 und der Pressrolle 31 vorgesehen sind, auf. Die Heizrolle 32 ist typischerweise mit einer heizenden Halogenlampe ausgerüstet, die in einer Aluminiumröhre vorgesehen ist. Eine Oberfläche der Heizrolle 32 ist mit einem Fluorkarbonharz so beschichtet, dass sie Verbindung des Toners auf der Oberfläche verhindert. Während das Druckblatt 3 zwischen der Heizrolle 32 und der Pressrolle 31 durchgeht, nachdem Toner zu dem Druckblatt 3 in der Entwicklereinheit 12 übertragen worden ist, schmilzt Toner und wird auf dem Druckblatt 3 aufgrund der Wärme fixiert. Nachdem die Fixierung beendet ist, wird das Druckblatt 3 zu einem Paar von Blattausstoßrollen 34 durch die Vorschubrollen 33 gefördert. Das Druckblatt 3 wird dann auf einen Ausgabetrog 35 durch die Blattausstoßrollen 34 ausgestoßen.
Der Laserdrucker 1 gewinnt Resttoner von der lichtempfindlichen Trommel 21, nachdem die Übertragung eines visualisierten Bildes durch die Übertragungsrolle 26 durchgeführt worden ist, durch ein allgemein genanntes reinigungsloses Verfahren zurück. Bei dem reinigungslosen Verfahren wird der Toner, der auf der lichtempfindlichen Trommel 21 verbleibt, nach der Übertragung eines visualisierten Bildes zuerst dahin gebracht, dass er der elektrischen Skorotronladevorrichtung 25 zugewandt ist, während sich die lichtempfindliche Trommel 21 dreht, so dass der Toner gleichförmig positiv durch die elektrische Skorotronladevorrichtung 25 aufgeladen wird. Wenn sich die lichtempfindliche Trommel 21 weiter dreht, wird der verbleibende Toner auf der lichtempfindlichen Trommel 21 dahin gebracht, dass er der Entwicklerrolle 22 zugewandt ist. Dann wird der Toner durch die Entwicklerrolle 22 gleichzeitig mit der Bildentwicklung aufgrund der Vorspannung, die an die Entwicklerrolle 22 angelegt ist, wiedergewonnen.
Bei dieser Ausführungsform ist die Presskraft des Pressabschnittes 38 der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 auf der Entwicklerrolle 22 auf eine sehr schwache Kraft von 15 – 30 gf/cm gesetzt. Die Presskraft der Pressabschnittes 38 auf der Entwicklerrolle 22 kann zutreffend durch geeignetes Einstellen der Position eingestellt werden, an der der Endabschnitt des Klingenkörpers 37 an der Entwicklerkassette 37 gelagert ist oder durch die Krümmung oder den Betrag der Biegungsverformung des Klingenkörpers 37 oder ähnliches.
Das Einstellen der Presskraft des Pressabschnittes 38 auf der Entwicklerrolle 22 auf eine sehr schwache Kraft von 15 – 30 gf/cm verringert deutlich das Versinken des externen Additivs in Tonermatrixpartikel, das auftritt, wenn der Toner zwischen dem Pressabschnitt 38 und der Entwicklerrolle 22 gerieben wird, und es verringert den Abrieb des Silikongummis der Entwicklerrolle 22 oder des Pressabschnittes 38. Weiterhin wird trotz solch einer schwachen Presskraft Toner ausreichend elektrisch geladen und auf der Entwicklerrolle 22 getragen, da der Toner durch den Pressabschnitt 38 gepresst wird, der aus Silikongummi mit einer sehr guten elektrischen Ladeeigenschaft gebildet ist. Daher wird die Bildentwicklung in einer guten Weise ohne einen Entwicklungsfehler durchgeführt, der durch einen elektrischen Ladefehler verursacht wird. Weiterhin werden die Lebensdauer der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 und der Entwicklereinheit 12 ausgedehnt, so dass die laufenden Kosten abnehmen.
Das Rollenteil der Entwicklerrolle 22 ist aus einem elastischen Körper eines elektrisch leitenden Urethan- oder Silikongummis gebildet. Der Pressabschnitt 38 der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 ist ebenfalls aus einem Silikongummi gebildet. Somit weist der Pressabschnitt 38 und die Entwicklerrolle 22, die Toner dazwischen pressen, Elastizität auf. Daher wird das Einsinken von externen Additivpartikeln in Tonermatrixpartikel zu der Zeit des Pressens zwischen dem Pressschnitt 38 und der Entwicklerrolle 22 weiter verringert, und der Silikongummiabrieb wird weiter verringert.
Der in dieser Ausführungsform benutzte Toner ist ein polymerisierter Toner mit einer sehr guten Fließfähigkeit, so dass der Reibungswiderstand, der Auftritt, wenn Toner zwischen den Entwicklerrolle 22 und dem Pressabschnitt 38 der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 gepresst und gerieben wird, verringert. Das heißt, wenn der Druck und die Presskraft des Pressabschnittes 38 auf die Entwicklerrolle 22 sehr schwach ist wie bei dieser Ausführungsform, kann der Druck zwischen dem Pressabschnitt 38 und der Entwicklerrolle 22 auf der Grundlage von Änderungen in der Reibungskraft fluktuieren, die in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen verursacht werden, zum Beispiel Variationen unter individuellen Geräten oder ähnlichem, so dass eine stabile elektrische Ladeeigenschaft in manchen Fällen nicht erzielt werden kann. Wenn jedoch ein polymerisierter Toner mit einer sehr guten Fließfähigkeit benutzt wird, nehmen die Fluktuationen des Druckes auf der Grundlage von Änderungen in der Reibungskraft beträchtlich ab, so dass eine stabile Bildentwicklung während einer langen Zeitdauer sichergestellt werden kann.
Weiterhin ist bei der Ausführungsform die Oberfläche des Rollenteils der Entwicklerrolle 22 mit einer Beschichtungsschicht aus Urethan- oder Silikongummi beschichtet, das Fluor enthält, was den Reibungswiderstand verringert. Somit ist die Entwicklerrolle 22 ausgelegt zum weiteren Verringern des Reibungswiderstandes, der auftritt, wenn der Toner zwischen der Entwicklerrolle 22 und dem Pressabschnitt 38 der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 gepresst und gerieben wird. Daher werden die Fluktuationen des Druckes oder der Presskraft auf der Grundlage von Änderungen in der Reibungskraft weiter stabilisiert, so dass weiter eine stabile Entwicklung während einer langen Zeit durchgeführt wird.
Weiterhin ist bei der Ausführungsform die Oberflächenrauhigkeit der Entwicklerrolle 22 geringer als die mittlere Partikelgröße des Toners. Wenn die Oberflächenrauhigkeit der Entwicklerrolle 22 größer als die mittlere Partikelgröße des Toners ist, kann Toner an Irregularitäten auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 22 stecken bleiben, so dass die Presskraft von der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 in manchen Fällen nicht den Toner erreicht, der in Irregularitäten steckt. Die Ausführungsform verursacht jedoch keinen solchen einen unerwünschten Fall. Bei der Ausführungsform wird der Toner auf der Oberfläche der Entwicklerrolle 22 durch einen konstanten Druck oder Presskraft gepresst und wird daher immer elektrisch eindeutig geladen, so dass stabile Entwicklung für eine lange Zeit sichergestellt ist.
Es ist ersichtlich aus der obigen Beschreibung, der Laserdrucker 1 der Ausführungsform kann konstant in Bild mit stabiler Qualität erzeugen, ohne dass ein Bilderzeugungsdefekt erlaubt wird, zum Beispiel Neben oder ähnliches, was aus einem elektrischen Ladefehler resultieren kann.
EXPERIMENTELLE BEISPIELE
Experimentelle Beispiele der Erfindung werden unten beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf die experimentellen Beispiele beschränkt.
1) Bilderzeugungsgerät
Ein Laserdrucker mit einem Aufbau, wie er unten beschrieben wird, wurde als ein Bilderzeugungsgerät benutzt.
Der Grundaufbau des in dem Beispielen benutzten Laserdruckers ist im wesentlichen der gleiche wie der des oben beschriebenen Laserdruckers 1.
Entwicklerrolle:
Eine Entwicklerrolle mit einer Oberflächenbeschichtungsschicht auf Fluorbasis wurde auf einem elektrisch leitenden Urethangummirollenteil benutzt.
Lieferrolle:
Eine Lieferrolle, die aus einem elektrisch leitenden Urethanschaumharz gebildet ist, wurde benutzt.
Schichtdicken-Regulierungsklinge:
Eine Schichtdicken-Regulierungsklinge wurde benutzt, die durch Bilden eines halbkreisförmigen zylindergeformten Silikongummiteils von 3,5 mm im Durchmesser auf einer nicht rostenden Stahlplattenfeder gebildet wurde. Die Schichtdicken- Regulierungsklinge wurde so eingestellt, dass sie Presskräfte vorsieht, wie in Tabelle 1 gezeigt ist.
Toner:
Ein Toner aus einer nicht magnetischen einzelnen Komponente wurde benutzt, die aus sphärischen Partikeln eines Styren-Akryl-Copolymers hergestellt wurde, das durch Suspensionspolymerisation mit Nigrosin als Ladungssteuermittel, Kohlenstoff als Farbmittel, Wachs und ähnlichem und mit externen Additiven aus Siliziumoxid einer spezifischen BET-Oberfläche von 200 m²/g und Siliziumoxid einer spezifischen BET-Oberfläche von 50 m²/g erhalten wurde.
Die Siliziumoxidpartikel waren einer bekannten Oberflächenbehandlung mit Silikonöl, Silankopplungsmittel und ähnlichem unterworfen.
Druckbedingungen:
Eine Druckgeschwindigkeit von 20 ppm (10 cm/sec im Hinblick auf die Umgangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel), ein gesamtes Blattflächendrucken einer Druckflächenrate von 4 % wurde unterbrochen mit einer Rate von 2 Blättern pro Minute durchgeführt.
2) Auswertung
Druckqualität nach 16.000 Blättern:
Nachdem 16.000 Blätter unter den zuvor erwähnten Bedingungen gedruckt waren, wurde Drucken eines Wechselmusters von einem gedruckten Punkt, der von einem 2 Punkt Leerraum gefolgt wurde, auf der gesamten Druckfläche eines jeden Blattes durchgeführt. Die Qualität des gedruckten Wechselmusters wurde ausgewertet. Resultate davon sind in Tabelle 1 gezeigt.
Zahl von Druckblättern vor Verschleiß der Schichtdicken-Regulierungsklinge:
Bei jeweils 16.000 Blättern, die unter den zuvor erwähnten Bedingungen gedruckt wurden, wurden 400 g Toner hinzugefügt. Dieser Druckvorgang wurde bis zum Auftreten eines Druckfehlers auf der Grundlage von Abnutzung der Schichtdicken-Regulierungsklinge wiederholt. Die Zahl der vor dem Auftreten des Defektes bedruckten Blätter wurde gezählt. Resultate sind in Tabelle 1 gezeigt. Das Auftreten eines Druckdefektes auf der Grundlage des Auftretens von Abnutzung der Schichtdicken-Regulierungsklinge wurde durch Benutzen des Auftretens eines Längsstreifens beim Drucken als Anzeichen erfasst. Nachdem ein Längsstreifen auftrat, wurde die Schichtdicken-Regulierungsklinge ersetzt, und die Qualität des Druckens, die durch eine neue Schichtdicken-Regulierungsklinge vorgesehen wurde, wurde geprüft zu Sehen, ob die alte Schichtdicken-Regulierungsklinge tatsächlich abgenutzt war.
Bei dem oben beschriebenen Test wurde auf das Auftreten eines Druckschleiers während einer anfänglichen Dauer des Druckens geprüft. Resultate der Prüfung sind in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, nimmt die Zahl der bedruckten Blätter vor Auftreten des Abnutzens der Schichtdicken-Regulierungsklinge mit Zunahme in der Presskraft ab. Dieses zeigt deutlich, dass die Abnutzung des Silikongummis durch Verringern der Presskraft verringert werden kann.
Die Druckqualität nach 16.000 Blättern war gut bei einer Presskraft von 15 – 30 gf/cm. Mit der Presskraft von 10 gf/cm war die elektrische Ladung des Toners unzureichend und verursachte einen Druckfehler, da die Presskraft übermäßig schwach war. Weiterhin trat bei der Presskraft von 10 gf/cm ein Druckschleier während einer anfänglichen Dauer auf.
Mit der Presskraft von 40 gf/cm und größer war die elektrische Ladung des Toners ausreichend. Wie jedoch in Tabelle 1 gezeigt ist, verursachten die starken Presskräfte eine Verschlechterung der Druckqualität aufgrund des Auftretens des Einsinkens externer additiver Partikel in die Tonermatrixpartikel.
Mit der Presskraft von 15 – 30 gf/cm wurde die Lebensdauer der Schichtdicken-Regulierungsklinge um mehr als zwei Mal der herkömmlichen Lebensdauer ausgedehnt, was ungefähr 16.000 bedruckte Blätter ist.
Änderungen in der Lebensdauer der Schichtdicken-Regulierungsklinge, die sich in dem Toneraufbau unter einer festen Presskraft ändert, wird beschrieben.
Wie in 2 und 3 gezeigt ist, ist die Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 im wesentlichen aus dem Pressabschnitt 38 zum direkten Kontakt mit Toner, der auf der Entwicklerrolle 22 getragen ist, und dem Klingenkörper 37, der aus einer Plattenfeder gebildet ist, die den Pressabschnitt 38 gegen die Entwicklerrolle 22 mit einer vorbestimmten Presskraft presst, aufgebaut. Bei den Beispielen war der Klingenkörper 35 aus einer SUS-Platte mit einer Dicke von 0,1 mm gebildet, und der Pressabschnitt 38 war durch ein Silikongummiteil mit einer Schnittform eines Halbkreises von 3,5 mm im Durchmesser gebildet. Die Entwicklerkassette 36 und die lichtempfindliche Trommel 21 waren so ausgelegt, dass sie getrennt ersetzbar sind.
Der wie oben beschrieben aufgebaute Laserdrucker kann gleichförmig die Schichtdicke von Toner, der auf die Entwicklerrolle 22 geliefert ist, auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 21 aufgrund des Pressabschnittes 38, der den Toner auf der Entwicklerrolle 22 kontaktiert, beschränken. Der Toner wird reibungsmäßig elektrisch aufgrund des Reibens davon zwi schen dem Pressabschnitt 38 und der Entwicklerrolle 22 geladen, und der elektrisch geladene Toner wird auf einem elektrostatischen latenten Bild abgeschieden, das auf der lichtempfindlichen Trommel 21 gebildet ist, aufgrund elektrostatischer Anziehung. Daher wird es möglich, Toner auf ein elektrostatisches latentes Bild in einer gleichförmigen Schichtdicke abzuscheiden und den Toner zu einem Druckblatt so zu übertragen, dass ein scharfes Bild auf dem Blatt erzeugt wird.
Der Silikongummi, der den Pressabschnitt 38 bildet, weist eine gute elektrische Ladeeigenschaft in Bezug auf den Toner auf und weist auch eine geeignete Weichheit auf, so dass der Silikongummi die externen additiven Partikel daran hindern kann, in Tonermatrixpartikel zu versinken. Daher wird es möglich, gleichförmig elektrisch den Toner auf eine gute Weise zu laden und eine gute Fließfähigkeit des Toners sicherzustellen. Daher ist der Laserdrucker 1 in der Lage, ein sehr gutes Bild zu erzeugen, ohne dass ein Druckschleier oder Rauhigkeit verursacht werden.
Der Silikongummi, der den Pressabschnitt 38 bildet, neigt zum Abrieb. Daher verwendet die Ausführungsform einen polymerisierten Styren-Akryl-Toner. Polymerisierte Toner weisen Partikelformen sehr nahe zu einer Kugel auf und werden als mit einer guten Fließfähigkeit versehen angesehen im Vergleich mit pulverisierten Tonern. Unter polymerisierten Tonern weist ein suspensionspolymerisierter Toner, der durch Suspensionspolymerisation erzeugt ist, wie ein polymerisierter Styren-Akryl-Toner insbesondere eine Partikelform auf, die extrem nahe zu einer Kugel ist, und es wird angenommen, dass er eine extrem gute Fließfähigkeit aufweist. Daher verringert die Ausführungsform, die den polymerisierten Styren-Akryl-Toner verwendet, vorteilhafterweise den Abrieb des Silikongummis, der den Pressabschnitt 38 bildet, und verringert effektiv die laufenden Kosten des Laserdruckers 1.
Weiter enthält bei der Ausführungsform der Toner zwei Arten von externen Additiven mit unterschiedlichen Partikelgrößen. Als ein externer Additiv mit größerer Partikelgröße wird ein externes Additiv mit einer relativ großen spezifischen BET-Oberfläche, die weniger als 100 m²/g (bevorzugt weniger als 50 m²/g) auf der Grundlage von Stickstoffabsorption ist, zu dem Toner hinzugegeben. Die Vorteile des Hinzugebens von zwei Arten von externen Additiven mit verschiedenen Partikelgrößen werden unten beschrieben. Wie in 4 gezeigt ist, dienen größere externe additive Partikel 91 als Abstandshalter, das heißt größere externe additive Partikel 91, die auf einem Tonermatrixpartikel 95 abgeschieden sind, verhindern im wesentlichen, dass kleinere externe additive Partikel 93, die auf dem gleichen Tonermatrixpartikel 95 abgeschieden sind, ein anderes Tonermatrixpartikel 95 kontaktieren, und daher verhindert im wesentlichen, dass die kleineren externen additiven Partikel 93 in das Tonermatrixpartikel 95 versinken.
Wenn ein externes Additiv mit einer spezifischen BET-Oberfläche von weniger als ungefähr 100 m²/g als ein externes Additiv größerer Partikel benutzt wird, wird die Verhinderung des Einsinkens kleinerer externer additiver Partikel 93 weiter vorteilhafterweise erzielt, wodurch eine gute Fließfähigkeit das Toners in einer bevorzugteren Weise erzielt wird.
Gemäß der herkömmlichen Technik ist es schwierig gewesen, solch ein externes Additiv großer Partikel zu benutzen, da die Benutzung eines externen Additivs großer Teilchen den Abrieb des Silikongummis beschleunigt. Bei dieser Ausführungsform jedoch wird es möglich, da ein polymerisierter Styren-Akryl-Toner genommen wird zum Verringern des Abriebes des Silikon gummis, wie oben erwähnt wurde, ein externes Additiv großer Partikel zu benutzen. Wenn weiter der Pressabschnitt 38 der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 abnutzt, kann die Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 mit dem abgenutzten Pressabschnitt 38 leicht ersetzt werden, gleichzeitig mit einem Betrieb des Ersetzens der Entwicklerkassette 36. Daher kann der Laserdrucker 1 sehr gute Bilder erzeugen.
Tabelle 2 zeigt eine Druckqualität, die bei einem Vergleichsbeispiel erzielt wurde, bei dem ein pulverisierter Toner benutzt wurde, und die Druckqualitäten, die in den Beispielen mit verschiedenen Partikelgrößen externer Additive erzielt wurden. Die in Tabelle 2 gezeigten Daten wurden in Experimenten erhalten, bei denen jeweils die mittlere Größe der Tonermatrixpartikel 9 μm betrug und externe Additive aus Siliziumoxid benutzt wurden. Bei den Experimenten wurde ein gesamtes Blattflächenmuster mit einer Druckfläche von 4 % unterbrochen mit einer Rate von einem Blatt pro 30 Sekunden bedruckt. Bei jedem Experiment wurden 300 g Toner zu einem anfänglichen Zeitpunkt geliefert, und 250 g Toner wurden für jeweils 10.000 bedruckte Blätter hinzugegeben. Der Tonerverbrauch war ungefähr 50 g pro 1.000 Blätter.
Tabelle 2
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, nutzt sich, wenn der pulverisierte Toner benutzt wurde, der Silikongummi, der den Pressabschnitt 38 bildet, ab und verursachte einen Druckfehler zu der Zeit von 2.000 bedruckten Blättern. Dagegen erlaubten die polymerisierten Toner alle, dass mehr als 10.000 Blätter bedruckt wurden, bevor der Silikongummi abnutzte. Der Betrag des Abriebes des Pressabschnittes 38 zu der Zeit des Auftretens eines Druckfehlers betrug ungefähr 1,2 mm. Die Druckqualität wurde zu der Zeit ausgewertet, dass 10.000 Blätter gedruckt waren (bevor Toner hinzugefügt wurde). In dem Fall, in dem ein externes Additiv großer Teilchen mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 100 mm²/g oder mehr benutzt wurde, trat das Versinken der externen Additivpartikel auf, wodurch ein rauer Druck verursacht wurde. Insbesondere, wenn ein externes Additiv großer Partikel mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 150 mm²/g benutzt wurde, verschlechterte sich die Eigenschaft der Übertragung des Toners auf das Blatt, so dass Toner nicht auf ein Blatt übertragen wurde, sondern in der elektrischen Skorotronladevorrichtung 25 verblieb, das heißt ein allgemein benannter Übertragungsresttoner, der einen Belichtungsfehler verursachte (d.h. ein Phänomen, bei dem eine Übertragungsresttonermasse Belichtungslaserlicht L blockiert und der Abschnitt auf der Oberfläche der elektrischen Skorotronladevorrichtung 25 unter der Tonermasse eine Leerstelle in einem durchgehenden schwarzen Druckgebiet verursacht).
Die zuvor erwähnten Experimentresultate zeigen an, dass es wünschenswert ist, einen polymerisierten Styren-Akryl-Toner zu benutzen mit einem externen Additiv von Siliziumoxid mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 200 m²/g und einem externen Additiv aus Siliziumoxid mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 50 m²/g und den Toner durch einen neuen Toner zusammen mit der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 (Pressabschnitt 38) zu der Zeit, wenn 10.000 Blätter gedruckt sind, zu ersetzen. Wenn er auf solche Weise benutzt wird, kann der Laserdrucker 1 eine sehr gute Druckbildqualität aufrechterhalten. Obwohl der Pressabschnitt 38 bis zu mindestens 15.000 Blätter in einem Fall brauchbar verblieb, bei dem eine Kombination eines polymerisierten Toners und externe Additive, wie oben erwähnt wurden, angenommen wurden, ist es wünschenswert, wie aus Tabelle 2 zu sehen ist, den Pressabschnitt 38 zu der Zeit von ungefähr 7.000 bedruckten Blättern bei der tatsächlichen Benutzung zu ersetzen, indem verschiedene Bedingungen der Benutzung betrachtet werden.
Daher ist die Ausführungsform so ausgelegt, dass ein Betrag von Toner, der das Drucken von 7.000 Blättern erlaubt, in dem Tonerkasten 27 der Entwicklerkassette 37 aufgenommen werden kann und der Toner kann zusammen mit der Lieferrolle 24, der Entwicklerrolle 22 und der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 ersetzt werden. Diese Ersetzungstätigkeit kann getrennt von dem Ersetzen der lichtempfindlichen Trommel 21 durchgeführt werden. Wenn daher der Pressabschnitt 38 der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 abnutzt, können der Pressabschnitt 38 (oder die Schichtdicken-Regulierungsklinge 23) und der Toner durch neue ersetzt werden. Zu der Zeit ist die lichtempfindliche Trommel 21 immer noch brauchbar und braucht nicht ersetzt zu werden. Somit erleichtert die Ausführungsform das Ersetzen des Pressabschnittes 38 (oder der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23) und verringert weiter vorteilhafterweise die laufenden Kosten des Laserdruckers 1.
Obwohl die Ausführungsform einen positiv elektrisch geladenen Toner einer einzelnen nicht magnetischen Komponente benutzt, kann ein negativ elektrisch geladener Toner statt dessen benutzt werden. In dem Fall lädt der Silikongummi ebenfalls vorteilhaft und gleichförmig elektrisch den Entwickler auf, so dass im wesentlichen die gleichen Vorteile erzielt werden, wie sie durch die vorangehende Ausführungsform erzielt werden.
Weiterhin, obwohl die Ausführungsform einen suspensionspolymerisierten Toner verwendet, ist die Erfindung auch auf einen Fall anwendbar, bei dem ein polymerisierter Toner, der nicht ein suspensionspolymerisierter Toner ist, zum Beispiel ein polymerisierter Toner, der durch Emulsionspolymerisation erzeugt wird, benutzt wird. Selbst in dem Fall, in dem eine Art von Toner unterschiedlich von dem, der in der vorangehenden Ausführungsform benutzt wurde, benutzt wird, hat der Toner eine relativ gute Fließfähigkeit, wodurch Vorteile erzielt werden, die ein geringeres Ausmaß aufweisen, aber die ähnlich zu jenen sind, die durch den suspensionspolymerisierten Toner erzielt werden. Noch weiter, wenn die Entwicklerkassette 36 so ausgelegt ist, dass sie wie oben beschrieben auswechselbar ist, kann eine ausgedehnte Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel 21 zum Verringern der laufenden Kosten in einem gewissen Ausmaß erzielt werden, selbst wenn ein pulverisierter Toner benutzt wird. Bei einem Aufbau, bei dem Resttoner von der lichtempfindlichen Trommel 21 in die Entwicklerkammer 51 durch das reinigungslose Verfahren wiedergewonnen wird, wie oben beschrieben wurde, kehrt verschlechterter Toner mit einer verringerten Fließfähigkeit oder einer verringerten elektrischen Ladeeigenschaft als Resultat des Reibens in dem Pressabschnitt 38 und der Entwicklerrolle 22 gefolgt von der Abscheidung auf der lichtempfindlichen Trommel 21 in die Entwicklerkammer 51 zurück. Wenn daher eine Bilderzeugungstätigkeit wiederholt in der Entwicklerkammer 51 durchgeführt wird, nimmt der Anteil des verschlechterten Toners gleichmäßig mit dem Tonerverbrauch zu. Daher verursacht in einigen Fällen die Verschlechterung der Tonerfließfähigkeit eine Filmbildung auf der lichtempfindlichen Trommel 21, ein raues Druckbild oder ähnliches, oder die Verschlechterung der elektrischen Ladeeigenschaft verursacht eine extrem hohe Bilddichte und daher schwierig zu unterscheidende gedruckte Zeichen (zerklüftete Zeichen) oder ähnliches oder erzeugt entgegengesetzt elektrisch geladenen Toner und verursacht daher Schleier.
Daher verwendet die Ausführungsform einen Tonerleersensor 57, der eine Grenze eines Tonerverbrauchs erfasst, das heißt einen Tonerleerzustand, wenn Toner noch in der Entwicklerkassette 36 verbleibt. Der Tonerleersensor 55 ist zum Erfassen des Tonerleerzustandes ausgelegt, wenn Toner in dem Tonerkasten 27 verbleibt und der Betrag von Toner, der in dem Tonerkasten 27 verbleibt, gleich oder größer als der Betrag des Toners ist, der in der Entwicklerkammer 51 verbleibt.
Der Tonerleersensor 55 ist durch einen Fotosensor gebildet, der einen Lichtemittierer 60, der mit einem lichtemittierenden Element ausgerüstet ist, und einen Lichtempfänger 61, der mit einem lichtempfangenden Element ausgerüstet ist, auf. Wie in 5 gezeigt ist, sind der Lichtemittierer 60 und der Lichtempfänger 61 außerhalb des Tonerkastens 25 vorgesehen, genau an entgegengesetzten Seitenwänden 56, 57 des Tonerkastens 27 mit lichtdurchlässigen Fenstern 58 bzw. 59, auf solche Weise, dass der Lichtemittierer 60 und der Lichtempfänger 61 dem lichtdurchlässigen Fenster 58 bzw. 59 zugewandt sind.
Die lichtdurchlässigen Fenster 58, 59 in den gegenüberliegenden Seitenwänden 56, 57 des Tonerkastens 27 sind so gebildet, dass ein Reiniger 39, der in dem Tonerkasten 27 vorgesehen ist, die Fensteroberflächen abwischt, während er sich dreht. Die lichtdurchlässigen Fenster 58, 59 sind an Positionen gebildet, an denen ein Abschnitt des Tonerkastens 27 mit einer Kapazität gleich oder größer als da Volumen des Toners, der in der Entwicklerkammer 51 enthalten sein kann, definiert ist. Die Positionen der lichtdurchlässigen Fenster 58, 59 sind geeignet gemäß der Kapazität der Entwicklerkammer 51 und der Kapazität des Tonerkastens 27 bestimmt. In 2 ist das Volumen des Toners, der in der Entwicklerkammer 51 aufgenommen werden kann, durch ein gestrichelte Linie 62 bezeichnet, und ein Abschnitt des Tonerkastens 27 mit einer Kapazität im wesentlichen gleich dem Volumen des Toners, der in der Entwicklerkammer 51 aufgenommen werden kann, ist durch eine gestrichelte Linie 63 bezeichnet.
Der Lichtemittierer 60 und der Lichtempfänger 61 sind durch einen Rahmen (nicht gezeigt) des Körpergehäuses 2 auf solch eine Weise gelagert, dass der Lichtemittierer 60 und der Lichtempfänger 61 den lichtdurchlässigen Fenstern 58, 59 zugewandt sind, die an Positionen gebildet sind, wie entsprechend oben beschrieben wurde. Daher kann der Tonerleersensor 55 den Tonerleerzustand fassen, wenn der Betrag von Toner, der in dem Tonerkasten 27 verbleibt, gleich oder größer als der Betrag von Toner ist, der in der Entwicklerkammer 51 verbleibt.
Wie aus der Darstellung eines Steuersystems des Tonerleersensor 55 in 5 ersichtlich ist, während der Betrag von Toner, der in dem Tonerkasten 27 verbleibt, relativ groß ist, empfängt der Lichtempfänger 61 Licht nicht, das von dem Lichtemittierer 60 emittiert ist, da das Licht von dem Lichtemittierer 60 durch den Toner in dem Tonerkasten 27 blockiert ist. In dem Fall erzeugt der Lichtempfänger 61 eine Ausgabe auf der Grundlage des Lichtempfangs. Wenn der Betrag von Toner in dem Tonerkasten 27 relativ klein wird, erreicht Licht von dem Lichtemittierer 60 den Lichtempfänger 61 jedes Mal, wenn Toner in dem Tonerkasten 27 durch den Rührer 29 gerührt wird. In dem Fall erzeugt der Lichtempfänger 61 daher eine Ausgabe auf der Grundlage des Betrages des empfangenen Lichtes. Zum Beispiel kann der Lichtempfänger 61 so ausgelegt sein, dass die Ausgabe des Lichtempfängers 61 in der Form eines Pulssignals erzeugt wird, und die Pulsbreite wird erhöht, wenn der Betrag des Toners in dem Tonerkasten 27 abnimmt. Die Ausgabe des Lichtempfängers 61 wird durch eine CPU 67 über einen Eingangs-/Ausgangsport 66 einer Steuereinheit 65 überwacht, wie in 5 gezeigt ist. Die CPU 67 ist mit einem ROM 68, der Programme speichert, und einem RAM 69, der zum Speichern von Daten und ähnlichem benutzt wird, verbunden. Dem Programm folgend, das in dem ROM 68 gespeichert ist, misst die CPU 67 die Breite des Pulssignals, das von dem Lichtempfänger 61 empfangen ist, und speichert es in dem RAM 69 und bestimmt, ob die gespeicherte Pulsbreite einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet hat. Wenn es hat. Wenn es bestimmt wird, dass die Pulsbreite den vorbestimmten Schwellenwert überschritten hat, gibt die CPU 67 das Erfassen des Tonerleerzustandes über den Eingangs/Ausgangsport 66 aus, so dass eine Anzeigetafel 70 eine Bezeichnung anzeigt zum Anweisen eines Benutzers, dass die Entwicklerkassette 36 zu ersetzen ist, dass Toner hinzuzufügen ist.
Das Vorsehen des Tonerleersensors 55, wie oben beschrieben wurde, macht es möglich, den Tonerleerzustand zu erkennen, während Toner in der Entwicklerkassette 36 bleibt, obwohl der Anteil des verschlechterten Toners an dem gesamten Betrag des Toners, der in der Entwicklerkassette 36 vorhanden ist, zunimmt, während die Bilderzeugungstätigkeit wiederholt wird. Daher wird es möglich, den verschlechterten Toner durch frischen Toner zu einem frühen Zeitpunkt zu ersetzen, an dem Bildentwicklung durchgeführt, in dem Toner benutzt wird mit einem niedrigen Anteil verschlechterten Toners im Vergleich mit einem Aufbau, der erlaubt, dass Toner verbraucht wird, bis der Toner vollständig in die Entwicklerkammer 51 und den Tonerkasten 27 ausgelaufen ist, ohne dass eine Anzeige vor der Erschöpfung erzeugt wird.
Das heißt, der Anteil des verschlechterten Toners an dem Gesamtbetrag des Toners, der in der Entwicklerkammer 51 verbleibt, ist ziemlich hoch unmittelbar bevor der Toner in der Entwicklerkammer 51 und dem Tonerkasten 27 vollständig aufgebraucht ist. Wenn solch Toner für Bildentwicklung benutzt wird, treten verschiedene Probleme auf, zum Beispiel eine Filmbildung auf der lichtempfindlichen Trommel 21 und ähnliches. Wenn jedoch der verschlechterte Toner durch neuen Toner ersetzt wird, wenn ein bestimmter Betrag von Toner in der Entwicklerkassette 36 verbleibt, wird eine Bildentwicklung durch die Benutzung von Toner mit einem hohen Anteil von verschlech terten Toner unmittelbar vor dem vollständigen Verbrauch des Toners vermieden. Daher kann die Bildentwicklung konstant und stabil durchgeführt werden, ohne dass das Auftreten verschiedener Probleme ermöglicht wird, wie oben erwähnt wurde, und die Lebensdauer des Laserdruckers 1 kann vergrößert werden.
Es ist anzumerken, dass die Entwicklerkassette 36 und die lichtempfindliche Trommel 21 in der Ausführungsform trennbar sind. Daher ist es möglich, die Entwicklerkassette 36 allein zu ersetzen, wenn ein bestimmter Betrag von Toner in der Entwicklerkassette 36 verbleibt, das heißt, wenn der Anteil des verschlechterten Toners noch niedrig ist, auf der Grundlage der Erfassung durch den Tonerleersensor 55. Folglich ist es möglich, die Benutzung der lichtempfindlichen Trommel 21 fortzusetzen, ohne dass signifikante Probleme auf der lichtempfindlichen Trommel 21 aufgrund verschlechterten Toners verursacht werden. Somit ist es möglich, die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel 21 auszudehnen und deutlich die laufenden Kosten zu verringern, während der Betrag von vergeudeten Teilen und ähnlichem verringert wird.
Weiter wird dem Toner ermöglicht, sich in beide Richtungen zwischen dem Tonerkasten 27 und der Entwicklerkammer 51 durch die Öffnung 52 zu bewegen, die dazwischen gebildet ist, das heißt, der Toner, der in dem Tonerkasten 27 vorhanden ist, kann sich in die Entwicklerkammer 51 bewegen, und der Toner, der in der Entwicklerkammer 51 vorhanden ist, kann sich in den Tonerkasten 27 bewegen. In einem Zustand, in dem sich der Toner auf diese Weise bewegen kann, erfasst der Tonerleersensor 55 den Tonerleerzustand, während Toner in dem Tonerkasten 27 verbleibt.
Das heißt, da Toner, der in dem Tonerkasten 27 vorhanden ist, und Toner, der in der Entwicklerkammer 51 vorhanden ist, sich zwischen dem Tonerkasten 27 und der Entwicklerkammer 51 bewegen kann, ist es nicht nur für ungebrauchten (frischen) Toner möglich, sich von dem Tonerkasten in die Entwicklerkammer 51 zu bewegen, sondern auch für verschlechterten Toner, sich von der Entwicklerkammer 51 in den Tonerkasten 27 zu bewegen. Daher wird verschlechterter Toner daran gehindert, in der Entwicklerkammer 51 zu bleiben, und er wird auch effektiv daran gehindert, wiederholt zwischen dem Pressabschnitt 38 der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 und der Entwicklerrolle 22 gerieben zu werden, und er wird daher daran gehindert, schnell sich zu verschlechtern. Weiter ist es auch möglich, den Anstieg des Anteils von verschlechterten Toner an dem Gesamtbetrag von Toner zu begrenzen, der in der Entwicklerkammer 51 vorhanden ist.
Obwohl der Toner, der in dem Tonerkasten 27 vorhanden ist, und der Toner, der in der Entwicklerkammer 51 vorhanden ist, sich zwischen dem Tonerkasten 27 und der Entwicklerkammer 51 bewegen kann, bleibt Toner nur in der Entwicklerkammer 51 und verschlechtert sich schnell, wenn Toner verbraucht wird, wenn der Betrag von Toner, der in der Entwicklerkammer 51 vorhanden ist, unzureichend wird, um zu ermöglichen, dass Toner zu dem Tonerkasten 27 zurückkehrt, das heißt wenn Toner in dem Tonerkasten 27 alle wird. Daher erfasst der Tonerleersensor 55 den Tonerleerzustand, während Toner in dem Tonerkasten 27 verbleibt, das heißt während es möglich ist, für Toner, der in dem Tonerkasten 27 vorhanden ist, und Toner, der in der Entwicklerkammer 51 vorhanden ist, sich zwischen dem Tonerkasten 27 und der Entwicklerkammer 51 zu bewegen. Diese Erfassungsweise des Tonerleersensors 55 verhindert, dass Toner, der nur in der Entwicklerkammer 51 verbleibt und macht es daher möglich, konstant ein Bild von durchgehender Qualität zu erzeugen und erstreckt die Lebensdauer des Laserdruckers 1. Weiterhin tritt, da ein polymerisierter Toner mit einer sehr guten Fließfähigkeit benutzt wird, ein Kreisfluss von Toner auf, während sich die Entwicklerrolle 22 und die Lieferrolle 24 drehen. Als Resultat wird es für den Toner möglich, der in dem Tonerkasten 27 vorhanden ist, und für den Toner, der in der Entwicklerkammer 51 vorhanden ist, sich glatter zwischen dem Tonerkasten 27 und der Entwicklerkammer 51 zu bewegen, und es wird auch möglich, effektiver Toner daran zu hindern, nur in der Entwicklerkammer 51 zu bleiben.
Weiterhin ist der Tonerleersensor 55 an dem Tonerkasten 27 vorgesehen, und der Lichtemittierer 60 und der Lichtempfänger 61 sind an solchen Positionen vorgesehen, dass ein erfassbares Volumen von Toner, der in dem Tonerkasten 27 enthalten ist, gleich oder größer als das Volumen von Toner ist, dem erlaubt wird, in der Entwicklerkammer 51 vorhanden zu sein. Daher erfasst der Tonerleersensor 55 den Tonerleerzustand, wenn der Betrag von Toner, der in dem Tonerkasten 27 vorhanden ist, gleich oder größer als der Betrag von Toner ist, der in der Entwicklerkammer 51 vorhanden ist. Daher wird es möglich, Toner durch frischen Toner zu ersetzen, während Bildentwicklung durchgeführt wird durch Benutzen von Toner mit einem niedrigen Anteil von verschlechtertem Toner. Als Resultat wird es möglich, stabil ein Bild zu erzeugen, und es wird auch möglich, die Lebensdauer des Laserdruckers 1 zu erweitern.
Noch weiter sind der Lichtemittierer 60 und der Lichtempfänger 61 an gegenüberliegenden Seiten des Tonerkastens 27 vorgesehen, und sie sind an Positionen vorgesehen, an denen ein Teil des Tonerkastens 27 mit einer Kapazität gleich oder größer als das Volumen von Toner, der in der Entwicklerkammer 51 vorhanden sein kann, definiert ist. Diese einfache Anordnung verringert Kosten.
Bei der Ausführungsform sind die Entwicklerrolle 22 und die lichtempfindliche Trommel 21 einander gegenüber und einander berührend vorgesehen. Daher ist es wahrscheinlich, dass sich ein Film auf der lichtempfindlichen Trommel 21 bildet, der durch verschlechterten Toner verursacht wird. Die Bestimmung durch den Tonerleersensor 55 macht es jedoch möglich, nur die Entwicklerkassette 36 durch eine neue zu ersetzen, während die Bildentwicklung durch Benutzen von Toner durchgeführt wird, der einen niedrigen Anteil von verschlechtertem Toner aufweist. Daher wird es möglich, wirksam das Auftreten eines Filmes zu verhindern und die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel 21 auszudehnen.
Obwohl in der Ausführungsform der Lichtemittierer 60 und der Lichtempfänger 61 des Tonerleersensors 55 an Positionen relativ zu dem Tonerkasten 27 vorgesehen sind, an denen ein Teil des Tonerkastens 27 mit einer Kapazität gleich oder größer als das Volumen von Toner, der in der Entwicklerkammer 51 aufnehmbar ist, definiert ist, können der Lichtemittierer 60 und der Lichtempfänger 61 an irgendeiner geeigneten Position vorgesehen sein, solange die Positionen dem Tonerleersensor 55 ermöglichen, den Tonerleerzustand zu erfassen, während Toner selbst in einem kleinen Betrag in der Entwicklerkassette 36 vorhanden ist. Zum Beispiel können der Lichtemittierer 60 und der Lichtempfänger 61 an der Entwicklerkammer 51 vorgesehen sein. Selbst in dem Fall, in dem der Lichtemittierer 60 und der Lichtempfänger 61 an dem Tonerkasten 27 vorgesehen sind, sind die Positionen davon nicht auf die wie oben beschriebenen Positionen begrenzt.
Obwohl bei der Ausführungsform der Betrag vom Toner durch den Photosensor erfasst wird, der im wesentlichen aus dem Lichtemittierer 60 und dem Lichtempfänger 61 aufgebaut ist, ist es auch möglich, den Rotationswiderstand des Rührers 29 stattdes sen zu erfassen. Es ist auch möglich, ein Verfahren zu verwenden, bei dem Elektroden an solchen Positionen vorgesehen sind, dass sie den Toner kontaktieren können, und der elektrische Widerstand wird erfasst. Obwohl bei der Ausführungsform nach dem Erfassen des Tonerleerzustandes die Anzeigetafel 70 eine Bezeichnung zum Anweisen anzeigt, dass die Entwicklerkassette 36 zu ersetzen ist, ist es auch möglich, den Laserdrucker 1 zu stoppen, nachdem der Tonerleerzustand erfasst ist. Es ist auch möglich, ein Erfassungssignal zu übertragen, das die Erfassung des Tonerleerzustands bezeichnet, zu einem Personal Computer, der mit dem Laserdrucker 1 verbunden ist, und eine geeignete Tätigkeit auszuführen, zum Beispiel Anzeigen, Stoppen und ähnliches in dem Personal Computer.
EXPERIMENTELLE BEISPIELE
Die Erfindung wird weiter speziell unter Bezugnahme auf experimentelle Beispiele beschrieben.
1) Bilderzeugungsgerät
Ein Laserdrucker mit einem Aufbau, wie er unten beschrieben wird, wurde als ein Bilderzeugungsgerät benutzt.
Der grundlegende Aufbau des Laserdruckers, der in diesen Beispielen benutzt wurde, ist im wesentlichen der gleiche wie der des oben beschriebenen Laserdruckers 1.
Entwicklerkassette:
Eine Entwicklerkassette, die getrennt von einer Trommelkassette ersetzbar ist, wurde benutzt.
Entwicklerrolle:
Eine Entwicklerrolle mit einer Oberflächenbeschichtungsschicht auf Fluorbasis, die auf einem elektrisch leitenden Urethangummirollenteil gebildet ist, wurde benutzt.
Lieferrolle:
Eine Lieferrolle, die aus einem elektrisch leitenden Urethanschaumgummi gebildet ist, wurde benutzt.
Schichtdicken-Regulierungsklinge:
Eine Schichtdicken-Regulierungsklinge mit einem halbkreisförmigen zylinderförmigen Silikongummiteil von 3,5 mm im Durchmesser, das zusammen mit einer Plattenfeder gebildet ist, wurde benutzt.
Toner:
Ein Toner einer einzelnen nicht magnetischen Komponente, der aus sphärischen Partikeln eines Styren-Akryl-Copolymers hergestellt ist, das durch Suspensionspolymerisation erhalten ist, wenn Nigrosin als Ladungskontrollmittel, Kohlenstoff als Farbmittel, Wachs und ähnliches und mit externen Additiven aus Siliziumoxid einer spezifischen BET-Oberfläche von 200 m²/g und Siliziumoxid einer spezifischen Oberfläche von 50 m²/g wurde benutzt.
Die Siliziumoxidpartikel waren einer bekannten Oberflächenbehandlung mit Silikonöl, einem Silankopplungsmittel oder ähnlichem unterworfen.
Druckbedingungen:
Bei einer Druckgeschwindigkeit von 20 ppm (10 cm/sec im Hinblick auf die Umfangsgeschwindigkeit der lichtempfindlichen Trommel), ein gesamtes Blattflächendrucken einer Druckflächenrate von 4 % wurde unterbrochen mit einer Rate von zwei Blättern pro Minute durchgeführt.
2) Auswertung
Vor der Auswertung wurde geprüft, dass unter den zuvor erwähnten Druckbedingungen der Tonerverbrauch pro 1.000 Blätter 25 g betrug, und der in der Tonerkassette zu der Zeit des Erschöpfens des Toners in dem Tonerkasten verbleibende Toner ungefähr 30 g betrug.
Nachdem 125 g Toner (entsprechend dem Drucken von 5.000 Blättern) und ein Betrag von Toner entsprechend dem Betrag von Toner, von dem gewünscht wurde, dass er bleibt (in Tabelle 3 gezeigt), in die Entwicklerkassette gegeben wurden, wurde ein Ausdauertest des Druckens von 5.000 Blättern unter den zuvor erwähnten Druckbedingungen durchgeführt. Nachdem 5.000 Blätter gedruckt wurden, wurde nur die Entwicklerkassette ersetzt (die lichtempfindliche Trommel verblieb). Dann wurde das Drucken eines unterbrochenen Musters von einem gedruckten Punkt gefolgt von einem Leerraum von zwei Punkten auf der gesamten Druckfläche eines jeden Blattes durchgeführt. Eine Auswertung, ob eine Filmbildung auf der lichtempfindlichen Trommel auftrat, wurde durchgeführt. In einem Fall, in dem keine Filmbildung auf der lichtempfindlichen Trommel auftrat, wurde der Ausdauerdrucktest für neue 5.000 Blätter durchgeführt. Der Ausdauerdrucktest wurde wiederholt, bis eine Filmbildung auf der lichtempfindliche Trommel auftrat. Resultate sind in Tabelle 3 gezeigt. Ob eine Filmbildung auf der lichtempfindlichen Trommel auftrat, wurde auf der Grundlage bestimmt, ob die Dichteunverträglichkeit in einer Längsstreifenweise in dem unterbrochenen Muster auftrat.
Tabelle 3
Tabelle 3 zeigt an, dass es möglich ist, die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel auszudehnen, indem die Entwicklerkassette ersetzt wird, während etwas Toner darin verbleibt. Das heißt, in dem Fall, in dem der Toner vollständig verbraucht war (kein Resttoner), wurde die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel nicht länger als die Lebensdauer der Entwicklerkassette, und daher war das Enthalten der lichtempfindlichen Trommel in einer Kassette getrennt von der Entwicklerkassette unnütz. Wenn die Entwicklerkassette ersetzt wurde, während etwas Toner darin verblieb, wurde die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel länger mit der Zunahme des Betrages des verbleibenden Toners. Insbesondere in dem Fall, in dem die Entwicklerkassette ersetzt wurde, wenn der Betrag des verbleibenden Toners 60 g betrug, trat eine Filmbildung nicht auf, bis 40.000 Blätter gedruckt wurden. Somit zeigen die Resultate, dass die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel deutlich ausgedehnt werden durch Ersetzen der Tonerkassette, während der Betrag von Toner, der in dem Tonerkasten verbleibt, gleich oder größer als der Betrag des Toners ist, der in der Entwicklerkammer bleibt.
Die zuvor erwähnten Beispiele benutzen einen Toner, der durch Mischen von Nigrosin als ein Ladungskontrollmittel mit einer polymerisierten Styren-Akryl-Toner und Hinzufügen von Siliziumoxid dazu erzeugt wird. Ein Toner, der ein Ladungskontrollharz als ein Ladungskontrollmittel enthält, wird unten beschrieben. Typische Ladungskontrollharze sind farblos und durchsichtig und daher geeignet für Vollfarbentwicklung.
Das Ladungskontrollharz, das in dem Toner benutzt wird, kann erhalten werden durch Copolymerisieren eines ionischen Monomers mit einer ionischen funktionellen Gruppe, wie ein Ammoniumsalz oder ähnliches, zum Beispiel N, N-Diethyl-N-Methyl-2-(Metakryloyloxyl)-Ethylammonium-P-Toluensulfonat, und ein Monomer, das mit einem ionischen Monomer wie oben erwähnt wurde, copolymerisierbar ist, zum Beispiel ein Monomer auf Styrenbasis wie ein Styren oder ähnliches oder ein Monomer auf Akrylbasis wie Akrylsäure, Alkyl(C1-C4)Akrylate, Alkyl(C1-C4)Metakrylat oder ähnliches. Wenn solch ein Ladungskontrollharz benutzt wird, wird es möglich, willkürlich einen Intermolekularabstand zwischen ionischen Funktionsgruppen benachbart zueinander durch Auswählen eines geeigneten Teiles eines jeden Monomers einzustellen. Wenn das Ladungskontrollmittel eine einzelne Verbindung mit einer ionischen Funktionsgruppe ist, wie ein quaternäres Ammoniumsalz oder ähnliches, gibt es eine Gefahr, dass aufgrund der unmittelbaren Nachbarschaft der ionischen Funktionsgruppen der elektrische Widerstand abnimmt und die elektrische Ladungseigenschaft sich verschlechtert, wenn der Betrag der hinzugefügten Verbindung zunimmt. Die Benutzung des Ladungskontrollharzes verhindert jedoch, dass der elektrische Widerstand abnimmt mit der Zunahme des Betrages des hinzugefügten Ladungskontrollmittels, und bevorzugt verbessert es die elektrische Ladungseigenschaft. Insbesondere ist ein quaternäres Ammoniumsalz, das Styren-Akryl-Copolymer enthält, das durch Copolymerisation von Monomeren erhalten ist, die oben als Beispiele erwähnt sind, hervorragend in der Dispergierbarkeit und der elektrischen Ladungsstabilität.
Bei der Ausführungsform ist der Pressabschnitt 38 der Schichtdicken-Regulierungsklinge 23 aus einem Silikongummi gebildet, das eine besonders gute elektrische Ladungseigenschaft in Bezug auf Toner aufweist. Selbst wenn daher der Toner ein Ladungskontrollharz als Ladungskontrollmittel enthält, wird der Toner ausreichend elektrisch geladen aufgrund der Reibung zwischen dem Pressabschnitt 38 und der Entwicklerrolle 22. Folglich wird es möglich, bevorzugt ein Bild zu entwickeln, ohne dass ein Entwicklungsfehler aufgrund eines elektrischen Tonerladefehlers erlaubt wird. Somit kann ein hochqualitatives Bild erzeugt werden.
Weiterhin wird bei der Ausführungsform ein polymerisierter Toner mit einer guten Fließfähigkeit benutzt, und Fluor ist in einem Oberflächenabschnitt der Entwicklerrolle 22 enthalten, so dass der Toner ausreichend elektrisch geladen werden kann, ohne dass es notwendig ist, stark den Pressabschnitt 38 gegen die Entwicklerrolle 22 zu pressen. Daher wird, obwohl der Pressabschnitt 38 aus einem Silikongummi gebildet ist, das zum Abrieb neigt, der Abrieb des Silikongummis bemerkenswert verringert, und die Lebensdauer des Pressabschnitts 38 deutlich vergrößert.
Weiterhin weist bei der Ausführungsform ein Kontaktabschnitt des Pressabschnittes 38, der die Entwicklerrolle 22 und Toner kontaktiert, eine Kissenform ohne Winkelkante oder ähnlichem auf, so dass die Kontaktfläche mit Toner relativ groß ist. Daher wird die elektrische Ladung des Toners weiter verbessert. Der Abrieb des Kontaktabschnittes aufgrund des Kontakts mit Toner wird verringert. Somit ist der Pressabschnitt 38 so ausgelegt, dass der Abrieb des Pressabschnittes 38 weiter verringert werden kann.
Der Kontaktabschnitt des Pressabschnitts 38, der die Entwicklerrolle 22 kontaktiert, kann jede Form haben, zum Beispiel eine flache Form, wie in 6 gezeigt ist, solange der Kontaktabschnitt keinen Winkelabschnitt aufweist. Wenn der Kontaktabschnitt jedoch einen Winkelabschnitt aufweist, wie in 1 gezeigt ist, das heißt wenn ein Winkelabschnitt des Pressabschnittes 38 die Entwicklerrolle 22 und Toner kontaktiert, können, obwohl der Aufbau des Pressabschnittes 38, der in 7 gezeigt ist, der gleiche ist, wie der, der in 6 gezeigt ist, die Vorteile, die oben erwähnt wurden, nicht erzielt werden.
8 ist eine Schnittansicht von Abschnitten einer Ausführungsform eines Farblaserdruckers.
Bezugnehmend auf 8 weist ein Laserfarbdrucker 151 in einem Körpergehäuse 152 eine Vorschubeinheit 154 zum Liefern von Druckblättern 153 und eine Bilderzeugungseinheit 155 zum Erzeugen eines vorbestimmten Bildes auf einem Druckblatt 153, das dahin geliefert ist, auf.
Die Vorschubeinheit 154 ist in einem Bodenabschnitt mit dem Körpergehäuse 152 versehen. Die Vorschubeinheit 154 weist einen Blattvorschubtrog 101, eine Blattpressplatte 156, die in dem Blattvorschubtrog 101 vorgesehen ist, eine Blattvorschubrolle 157 und Registerrollen 158 auf. Ein Stapel von Druckblättern 153, die auf die Blattpressplatte 156 gesetzt sind, wird gegen die Blattvorschubrolle 157 durch eine Druckkraft von einer Feder (nicht gezeigt) gepresst. Das oberste Druckblatt 153 in dem Stapel wird zu den Registerrollen 158 durch Drehen der Blattvorschubrolle 157 hereingeführt. Nachdem es durch die Registerrollen 158 in einer vorbestimmten Weise registriert ist, wird das Druckblatt 153 zu der Bilderzeugungseinheit 155 befördert.
Die Bilderzeugungseinheit 155 enthält eine Abtasteinheit 159, eine Entwicklereinheit 160 und eine Fixiereinheit 161.
Die Abtasteinheit 159 ist in einem oberen Abschnitt eines internen Raumes des Körpergehäuses 152 vorgesehen. Die Abtasteinheit 159 weist einen Laseremissionsabschnitt (nicht gezeigt), einen drehbaren Polygonspiegel 162, Linsen 163, 164 und Reflektionsspiegel 165, 166 auf. Ein Laserstrahl, der von dem Laseremissionsabschnitt auf der Grundlage von vorbestimmten Bilddaten emittiert wird, geht aufeinanderfolgend durch oder wird reflektiert von den optischen Elemente, das heißt den Polygonspiegel 162, die Linse 164, den Reflektionsspiegel 166, die Linse 163 und den Reflektionsspiegel 165 in dieser Reihenfolge, wie durch einen Pfeil bezeichnet ist. Der Laserstrahl wird somit zu einer lichtempfindlichen Trommel 168 der Entwicklereinheit 160 gerichtet und tastet darüber mit hoher Geschwindigkeit zum Bestrahlen der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 168 ab.
Die Entwicklereinheit 160 ist unter der Abtasteinheit 159 vorgesehen. Die Entwicklereinheit 160 enthält die lichtempfindliche Trommel 168, eine drehbare Entwicklereinheit 169, eine elektrische Skorotronladevorrichtung 170, eine Zwischenübertragungstrommel 171 und eine Übertragungsrolle 172. Die drehbare Entwicklereinheit 169 ist in dem Körpergehäuse 152 vorgesehen und weist eine kreisförmige Röhrenform auf und ist drehbar um eine Antriebswelle 167 in einer Richtung, die durch einen Pfeil bezeichnet ist (im Uhrzeigersinn). Vier Entwicklerkassetten 177, das heißt eine Cyan-Entwicklerkassette 17C, eine Magenta-Entwicklerkassette 177M, eine Gelb-Entwicklerkassette 177Y und eine Schwarz-Entwicklerkassette 177K sind abnehmbar an der drehbaren Entwicklereinheit 169 angebracht. Jede Entwicklerkassette 177 ist mit einer Entwicklerrolle 173, einer Schichtdicken-Regulierungsklinge 174, einer Lieferrolle 175 und einem Tonerkasten 176 versehen.
Cyanfarbener, magentafarbener, gelber und schwarzer positiv elektrisch geladener nicht magnetischer Einkomponententoner sind in den entsprechenden Tonerkästen 176 der Entwicklerkassetten 177 enthalten. Jeder Toner ist ein polymerisierter Toner, wie oben beschrieben wurde, und enthält ein Ladungskontrollharz, wie oben beschrieben wurde. Da das Ladungskontrollharz farblos und transparent ist, kann das Ladungskontrollharz in den Farbtonern benutzt werden, die die entsprechenden Farbmittel enthalten.
Der Toner in jedem Tonerkasten 176 wird durch einen Rührer 178 gerührt und wird über eine Tonerlieferöffnung 179, die in einem Seitenabschnitt des Tonerkastens 176 gebildet ist, ausgegeben.
In jeder Entwicklerkassette 177 sind die Lieferrolle 175 und die Entwicklerrolle 173 an Positionen seitlich von der Tonerlieferöffnung 179 vorgesehen, wie bei dem oben beschriebenen Aufbau. Die Schichtdicken-Regulierungsklinge 174 ist nahe der Entwicklerrolle 173 vorgesehen. Jede Schichtdicken-Regulierungsklinge 174 weist einen aus Silikongummi gemachten Pressabschnitt 180 auf, der eine halbkreisförmige Schnittform aufweist.
Nachdem er von der Tonerlieferöffnung 179 ausgegeben ist, wird der Toner zu der Entwicklerrolle 173 durch Drehung der Lieferrolle 175 geliefert. Der Toner wird positiv elektrisch aufgrund von Reibung zwischen der Lieferrolle 175 und der Entwicklerrolle 173 geladen. Nachdem er auf die Entwicklerrolle 173 geliefert ist, tritt der Toner in eine Lücke zwischen der Entwicklerrolle 173 und dem Pressabschnitt 180 der Schichtdi cken-Regulierungsklinge 174, wenn sich die Entwicklerrolle 173 dreht. Zwischen dem Pressabschnitt 180 und der Entwicklerrolle 173 wird der Toner ausreichend elektrisch aufgrund von Reibung geladen und in eine dünne Schicht geformt mit einer vorbestimmten Dicke und wird auf der Entwicklerrolle 173 getragen.
Die lichtempfindliche Trommel 168 ist aus einem positiv elektrisch geladenen Material gebildet und drehbar in einer Richtung, die durch einen Pfeil (im Uhrzeigersinn) bezeichnet ist, vorgesehen. Nachdem sie gleichförmig positiv elektrisch durch die positive ladende elektrische Skorotronladevorrichtung 170 geladen ist, die über der lichtempfindlichen Trommel 168 vorgesehen ist, wird die lichtempfindliche Trommel 168 mit einem Laserstrahl von der Abtasteinheit 159 belichtet, so dass ein elektrostatisches latentes Bild auf der Grundlage vorbestimmter Bilddaten auf der lichtempfindlichen Trommel 168 gebildet wird.
Wenn die Entwicklerrolle 173 einer Entwicklerkassette 177 solch eine Position erreicht, dass die Entwicklerrolle 173 der Kassette 177 einer lichtempfindlichen Trommel 168 zugewandt ist, während sich die drehbare Entwicklereinheit 169 dreht, kontaktiert der positiv elektrisch geladene Toner, der auf der Entwicklerrolle 173 getragen ist, die lichtempfindliche Trommel 168, wenn sich die Entwicklerrolle 173 dreht. Somit wird Toner von der Entwicklerrolle 173 auf das elektrostatische latente Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 168 übertragen, wodurch das Bild visualisiert wird. Die Bildentwicklung ist somit erzielt. Das visualisierte Bild auf der lichtempfindliche Trommel 168 wird auf die Zwischenübertragungstrommel 171 übertragen. Die Zwischenübertragungstrommel 171 ist in solcher Weise vorgesehen, dass die Zwischenübertragungstrommel 171 der lichtempfindlichen Trommel 168 zugewandt ist und drehbar ist.
Die Zwischenübertragungstrommel 171 wird mit einer vorbestimmten Übertragungsvorspannung beaufschlagt.
Somit kommen, während sich die drehbare Entwicklereinheit 169 dreht, die Entwicklerrollen 173 der Entwicklerkassetten 177 aufeinanderfolgend dahin, dass sie der lichtempfindliche Trommel 168 zugewandt sind, so dass ein Farbbild auf der Zwischenübertragungstrommel 171 gebildet wird. Wenn zum Beispiel die Entwicklerrolle 173 der Cyanentwicklerkassette 177C dahin kommt, dass sie der lichtempfindlichen Trommel 168 zugewandt ist, während sich die drehbare Entwicklereinheit 169 dreht, wird der Cyantoner von der Cyanentwicklerkassette 177C zum Bilden eines sichtbaren Bildes auf der lichtempfindliche Trommel 168 benutzt, das dann zu der Zwischenübertragungstrommel 171 übertragen wird. Wenn die Entwicklerrolle 173 der Magentaentwicklerkassette 177M dahin kommt, dass sie der lichtempfindlichen Trommel 168 zugewandt ist, während sich die drehbare Entwicklereinheit 169 dreht, wird der Magentatoner von der Magentaentwicklerkassette 177M benutzt zum Bilden eines sichtbaren Bildes auf der lichtempfindlichen Trommel 168, das dann zu der Zwischenübertragungstrommel 171 übertragen wird, genauer dem Cyantonerbild auf der Zwischenübertragungstrommel 171 überlagert wird. Ähnliche Tätigkeiten werden mit dem gelben Toner von der Gelbentwicklerkassette 177Y und dem schwarzen Toner von der Schwarzentwicklerkassette 177K wiederholt zum Erzeugen eines Farbbildes auf der Zwischenübertragungstrommel 171.
Das so auf der Zwischenübertragungstrommel 171 erzeugte Farbbild wird zusammen zu einem Druckblatt 153 übertragen, während das Druckblatt 153 zwischen der Zwischenübertragungstrommel 171 und der Übertragungsrolle 172 durchgeht, die drehbar der Zwischenübertragungstrommel 171 zugewandt vorgesehen ist und mit einer vorbestimmten Vorspannung beliefert wird.
Nachdem es auf das Druckblatt 153 übertragen ist, wird das Farbbild fixiert, während das Druckblatt 153 zwischen einer Heizrolle 181 und einer Pressrolle 182 der Fixiereinheit 161 durchgeht, die stromabwärts von der Entwicklereinheit 160 vorgesehen ist. Danach wird das Druckblatt 153 durch Paare von Ausstoßrollen 183, 184, 185 gefördert und dann auf einen Ausgabetrog 186 ausgestoßen.
Reinigerkästen 188, die jeweils eine drehbare Reinigerbürste 187 enthalten, sind seitlich von der lichtempfindlichen Trommel 168 bzw. der Zwischenübertragungstrommel 171 vorgesehen. Die Reinigerbürste 187 eines jeden Reinigerkastens 188 wird mit einer vorbestimmten Vorspannung in Bezug auf die lichtempfindliche Trommel 168 und die Zwischenübertragungstrommel 171 beliefert, so dass die Reinigerbürsten 187 Toner nach Entwicklung und Übertragung eines Bildes wiedergewinnen können.
Da das Ladungskontrollmittel, das bei dieser Ausführungsform benutzt wird, ein transparentes und farbloses Ladungskontrollharz ist, kann der Laserfarbdrucker 151 leicht ein Farbbild unter Benutzung von Farbtonern erzeugen, der jeweils ein gelbes, magentafarbenes, cyanfarbenes oder schwarzes Farbmittel zum Entwickeln eines Bildes einer jeden Farbe benutzt und sichtbare Bilder von Farbtonern auf der Zwischentrommel überlagert. Weiterhin ist jeder Farbtoner ausreichend elektrisch reibungsgeladen aufgrund des Kontaktes mit dem Pressabschnitt 180 aus Silikongummi, der Schichtdicken-Regulierungsklinge 174, so dass ein Bild eines jeden Farbtoners auf gute Weise ohne Entwicklungsfehler entwickelt wird, der durch einen elektrischen Ladungseigenschaftsfehler verursacht wird. Somit kann der Laserfarbdrucker 151 ein hochqualitatives Vollfarbbild auf einem Druckblatt 153 erzeugen.
Obwohl die obige Ausführungsform die positiv elektrisch geladenen Toner verwendet, ist es auch möglich, negativ elektrisch geladene Toner zu benutzen. Es ist auch möglich, pulverisierte Toner anstelle von polymerisierten Tonern zu benutzen. Wenn negativ elektrisch geladene Toner benutzt werden, kann es ratsam sein, dass der Toner ein Ladungskontrollharz mit einer anionischen funktionellen Gruppe aufweist.
Toner wie oben erwähnt sind anwendbar nicht nur auf einen Zwischenübertragungslaserdrucker, wie oben beschrieben wurde, sondern auch auf einen Tandemfarblaserdrucker.
EXPERIMENTELLE BEISPIELE
Experimentelle Beispiele werden unten beschrieben.
1) Entwicklungsvorrichtung und Verfahren
Eine Entwicklervorrichtung mit Komponenten, wie sie unten beschrieben sind, wurde benutzt.
Lichtempfindliche Trommel:
Eine positiv elektrisch geladene lichtempfindliche Trommel wurde in der Entwicklervorrichtung eingesetzt.
Entwicklerrolle:
Eine Entwicklerrolle mit einer Oberflächenbeschichtungsschicht auf Fluorbasis, die auf einem elektrisch leitenden Urethangummirollenteil gebildet ist und einen gesamten Körperwiderstand von 10⁶ Ω aufweist, wurde eingesetzt.
Lieferrolle:
Eine Lieferrolle, die aus einem elektrisch leitenden offenzelligen Urethanschaumgummi gebildet ist, wurde eingesetzt.
Toner:
Positive elektrisch geladene nicht magnetische Einkomponententoner, die jeweils als Hauptkomponente ein Styrenakrylcopolymer, das durch Suspensionspolymerisation erzeugt ist, und weiter einer quaternäres Ammoniumsalz, das Styrenakrylcopolymer als Ladungskontrollmittel enthält, und Kohlenstoff und Wachs enthält, enthalten, wurden benutzt.
Schichtdicken-Regulierungsteil:
Drei Arten von Schichtdicken-Regulierungsteilen, wie unten beschrieben, wurden benutzt.
Silikongummi:
Eine Art von Schichtdicken-Regulierungsteil war ein Silikongummiteil mit einer Schnittform eines Halbkreises von 3,5 mm im Durchmesser und zusammen mit einer nicht rostenden dünnen Stahlplatte von 0,1 mm in Dicke gebildet.
Urethangummi:
Ein anderer Typ war ein Urethangummiteil mit einer Schnittform eines Halbkreises von 3,5 mm im Durchmesser und zusammen mit einer nicht rostenden dünnen Stahlplatte von 0,1 mm in Dicke gebildet.
Nicht rostender Stahl:
Die dritte Art von Schichtdicken-Regulierungsteil war ein gebogener Abschnitt (Krümmung von 0,3 mm) aus nicht röstendem Stahl, der durch Biegen einer dünnen nicht rostenden Stahlplatte von 0,1 mm in Dicke ungefähr in einem rechten Winkel gebildet wurdet, so dass der gebildete Abschnitt zum Kratzen von Toner funktioniert.
Das verwendete Entwicklungsverfahren war allgemein ein Kontaktumkehrentwicklungsverfahren auf der Grundlage eines Kontaktes zwischen eine Entwicklerrolle und einer lichtempfindlichen Trommel.
2) Auswertung
Die drei Arten von Schichtdicken-Regulierungsteilen, das Silikongummiteil, das Urethangummiteil und das nicht rostende Stahlteil wurden durch Messen des Druckschleiers ausgewertet, der bei der Benutzung eines jeden der Teile auftritt.
Der Druckschleier wurde für jedes Schichtdicken-Regulierungsklingenteil gemessen, nachdem Bildentwicklung durchgeführt wurde unter Benutzung des Schichtdicken-Regulierungsklingenteils, indem Toner gesammelt wurde, der auf der lichtempfindlichen Trommel abgeschieden ist, durch die Benutzung eines Stückes eines Klebebandes (sogenanntes Reparaturband) und Kleben des Stückes von Band auf weißes Papier und Kleben eines anderen Stückes des gleichen Klebebandes, das nicht in Kontakt mit Toner auf der lichtempfindlichen Trommel gebracht wurde, auf das gleiche Papier als Leerprobe und dann Messen der Reflektivität (%) eines jeden Stückes von Bandes und Bestimmen der Reflektivitätsdifferenz zwischen den zwei Stücken von Band. Die Reflektivitätsdifferenz wird dem Toner zugeordnet, der auf der lichtempfindliche Trommel abgeschieden ist. Eine größere Reflektivitätsdifferenz zeigt ein größeres Grad von Schleier an. Die erlaubte Reflektivitätsdifferenz beträgt 2 oder weniger. Resultate sind in Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 4
Tabelle 4 zeigt an, dass das Schichtdicken-Regulierungssilikongummiteil praktisch keinen Schleier verursacht. Visuelle Beobachtung von Stücken vom Band, die auf das weiße Papier geklebt sind, bestätigte, dass das Silikongummiteil keinen Schleier verursachte.
Es ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die besonderen Formen beschränkt ist, die in der vorangehenden Ausführungsform gezeigt sind. Verschiedene Modifikationen und Änderungen können daran gemacht werden, ohne dass der Umfang der Erfindung verlassen wird.

Claims

Entwicklervorrichtung (12) mit: einem Entwicklungsmittelträger (22), der darauf ein nicht magnetisches Einkomponentenentwicklungsmittel (95) trägt; worin das Entwicklungsmittel (95) ein Ladungskontrollharz zum Vorsehen einer elektrischen Ladungseigenschaft enthält, das Ladungskontrollharz ein Harz ist, das durch Copolymerisieren eines ionischen Monomers mit einer ionischen funktionellen Gruppe und eines copolymerisierbaren Monomers, das mit dem ionischen Monomer copolymerisierbar ist, erzeugt ist, worin das copolymerisierbare Monomer ein Monomer auf Styrenbasis und ein Monomer auf Akrylbasis enthält; und einem Schichtdicken-Regulierungsteil (23), das eine Oberfläche des Entwicklungsmittelsträgers (22) presst und das eine dünne Schicht des Entwicklungsmittels (95) auf dem Entwicklungsmittelträger (22) bildet; worin ein Pressabschnitt (38) des Schichtdicken-Regulierungsteils, an dem das Schichtdicken-Regulierungsteil (23) die Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers (22) presst, aus Silikongummi gebildet ist.
Entwicklervorrichtung nach Anspruch 1, bei der die ionische funktionelle Gruppe ein quaternäres Ammoniumsalz enthält.
Entwicklervorrichtung (12) mit: einem Entwicklungsmittelträger (22), der darauf ein nicht magnetisches Einkomponentenentwicklungsmittel (95) trägt; worin das Entwicklungsmittel (95) ein Ladungskontrollharz zum Vorsehen einer elektrischen Quadereigenschaft enthält, das Ladungskontrollharz ein Harz ist, das durch Copolymerisieren eines ionischen Monomers mit einer ionischen funktionellen Gruppe und eines copolymerisierbaren Monomers, das mit dem ionischen Monomer copolymerisierbar ist, erzeugt ist, worin die ionische funktionelle Gruppe ein quaternäres Ammoniumsalz enthält; und einem Schichtdicken-Regulierungsteil (23), das eine Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers (22) presst und das eine dünne Schicht des Entwicklungsmittel (95) auf dem Entwicklungsmittelträger (22) bildet; worin ein Pressabschnitt (38) des Schichtdicken-Regulierungsteils (23), an dem das Schichtdicken-Regulierungsteil (23) die Oberflächen des Entwicklungsmittelträgers (22) presst, aus einem Silikongummi gebildet ist.
Entwicklervorrichtung nach Anspruch 3, bei der das copolymerisierbare Monomer ein Monomer auf Styrenbasis enthält.
Entwicklervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der das copolymerisierbare Monomer ein Monomer auf Akrylbasis enthält.
Entwicklervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der eine Presskraft, mit der der Pressabschnitt (38) die Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers (22) presst, in einem Bereich von ungefähr 15 gf/cm bis ungefähr 30 gf/cm ist.
Entwicklervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers (22) aus einem elektrisch leitenden elastischen Material gebildet ist, das bevorzugt eines von Urethangummi und Silikongummi ist und/ oder Fluor enthält.
Entwicklervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Entwicklungsmittel (95) ein polymerisierter Toner ist, der durch Polymerisieren eines polymerisierbaren Monomers erzeugt ist, bevorzugt mindestens zwei Arten von externen Additiven (91, 93) enthält, die sich in der Partikelgröße unterscheiden.
Entwicklervorrichtung nach Anspruch 8, bei der ein externes Additiv (91) mit einer relativ großen Partikelgröße von der anderen Art des externen Additivs (93) eine spezifische BET-Oberflächenfläche aufweist, die kleiner als 100 m²/g ist, oder das andere der zwei Arten von externen Additiven (91, 93) ein externes Additiv enthält mit einer spezifischen BET-Oberflächenfläche von 200 m²/g und ein externes Additiv eine spezifische BET-Oberflächenfläche 50 m²/g aufweist.
Entwicklervorrichtung nach Anspruch 8, bei der Karbonschwarz als Färbemittel benutzt wird und/oder Nigrosin als ein Ladungskontrollmittel benutzt wird.
Entwicklervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Oberflächenrauhigkeit der Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers (22) weniger als eine mittlere Partikelgröße des Entwicklungsmittels (95) ist.
Kassette (36) mit: einer Entwicklungsmittelaufbewahrungskammer (27), die ein nicht magnetisches Einkomponentenentwicklungsmittel (95) enthält; worin das Entwicklungsmittel (95) ein Ladungskontrollharz zum Vorsehen einer elektrischen Ladeeigenschaft enthält, das Ladungskontrollharz ein Herz ist, das durch Copolymerisieren eines ionischen Monomers mit einer ionischen funktionellen Gruppe und eines copolymerisierbaren Monomers, das mit dem ionischen Monomer copolymerisierbar ist, erzeugt ist, worin das copolymerisierbare Monomer ein Monomer auf Styrenbasis und ein Monomer auf Akrylbasis enthält; einem Entwicklungsmittelträger (22), der darauf das nicht magnetische Einkomponentenentwicklungsmittel (95) trägt; ein Liefermittel (24), das das Entwicklungsmittel (95) von der Entwicklungsmittelaufbewahrungskammer (27) zu dem Entwicklungsmittelträger (22) liefert; und einem Schichtdicken-Regulierungsteil (23), das eine Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers (22) trägt und eine dünne Schicht des Entwicklungsmittels (95) auf dem Entwicklungsmittelträger (22) bildet; worin ein Pressabschnitt (38) des Schichtdicken-Regulierungsteils (23), an dem das Schichtdicken-Regulierungsteil (23) die Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers (22) presst, aus einem Silikongummi gebildet ist.
Kassette nach Anspruch 12, bei der die ionische funktionelle Gruppe ein quaternäres Ammoniumsalz enthält.
Kassette (36) mit: einer Entwicklungsmittelaufbewahrungskammer (27), die ein nicht magnetisches Einkomponentenentwicklungsmittel (95) enthält; worin das Entwicklungsmittel (95) ein Ladungssteuerharz zum Vorsehen einer elektrischen Ladeeigenschaft enthält, das Ladesteuerharz ein Harz ist, das durch Copolymerisieren eines ionischen Monomers mit einer ionischen funktionellen Gruppe und eines copolymerisierbaren Monomers, das mit dem ionischen Monomer copolymerisierbar ist, erzeugt ist, worin die ionische funktionelle Gruppe ein quaternäres Ammoniumsalz enthält; einem Entwicklungsmittelträger (22), der darauf das nicht magnetische Einkomponentenentwicklungsmittel (95) trägt; einem Lieferteil (24), das das Entwicklungsmittel (95) von der Entwicklungsmittelaufbewahrungskammer (27) zu dem Entwicklungsmittelträger (22) liefert; und einem Schichtdicken-Regulierungsteil (23), das eine Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers (22) presst und eine dünne Schicht des Entwicklungsmittels (95) auf dem Entwicklungsmittelträger (22) bildet; worin ein Pressabschnitt (38) des Schichtdicken-Regulierungsteils (23), an dem das Schichtdicken-Regulierungsteil (23) die Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers (22) presst, aus einem Silikonharz gebildet ist.
Kassette nach Anspruch 14, bei der das copolymerisierbare Monomer ein Monomer auf Styrenbasis enthält.
Kassette nach Anspruch 14 oder 15, bei der das copolymerisierbare Monomer ein Monomer auf Akrylbasis enthält.
Kassette nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei der eine Presskraft, mit der der Pressabschnitt (38) die Oberfläche des Entwicklungsmittelträgers (22) presst, in einem Bereich von ungefähr 15 gf/cm bis ungefähr 30 gf/cm ist.
Kassette nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei der das Entwicklungsmittel (95) ein polymerisierter Toner ist, der durch Polymerisieren eines polymerisierbaren Monomers erzeugt ist, bevorzugt mindestens zwei Arten von externen Additiven (91, 93) enthält, die sich in Partikelgröße unterscheiden.
Kassette nach Anspruch 18, bei der ein externes Additiv (91) mit einer relativ großen Partikelgröße von der anderen Art von externen Additiv (93) eine spezifische BET-Oberfläche aufweist, die kleiner als 100 m²/g ist, oder mindestens zwei Arten von externen Additiven (91, 93) ein externes Additiv mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 200 m²/g und ein externes Additiv mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 50 m²/g enthalten.
Kassette nach Anspruch 18, bei der Karbonschwarz als Färbemittel benutzt wird und/oder Nigrosin als ein Ladungskontrollmittel benutzt wird.
Kassette nach einem der Ansprüche 12 bis 20, bei der die Kassette abnehmbar von einer Kassette (20) entfernbar ist, die eine lichtempfindliche Trommel (21) enthält.
Bilderzeugungsgerät mit: einer Kassette (36), wie sie in einem der Ansprüche 12 bis 21 beansprucht ist, und einem elektrostatischen latenten Bildträger (21), der so vorgesehen ist, dass er dem Entwicklungsmittelträger (22) zugewandt ist, worin ein elektrostatisches latentes Bild auf dem elektrostatischen latenten Bildträger (21) gebildet ist.
Bilderzeugungsgerät mit: einer Entwicklervorrichtung, wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 11 beansprucht ist, einer Entwicklermittelaufbewahrungskammer (27), die das nicht magnetische Einkomponentenentwicklungsmittel (95) enthält; einem Liefermittel (24), das das Entwicklungsmittel (95) von der Entwicklungsmittelaufbewahrungskammer (27) zu dem Entwicklungsmittelträger (22) liefert; einer Entwicklerkammer (51), die den Entwicklungsmittelträger (22) und das Schichtdicken-Regulierungsteil (23) und einen Öffnungsabschnitt (52) enthält, über die die Entwicklungsmittelaufbewahrungskammer (27) und die Entwicklerkammer (51) miteinander in Verbindung stehen; und einem Entwicklungsmittelbetragsdetektor (58, 59, 60, 61), der einen Zustand erfasst, das ein Betrag von Entwicklungsmittel (95), der in der Entwicklungsmittelaufbewahrungskammer (27) verbleibt, im wesentlichen gleich einen Betrag von Entwicklungsmittel (95) ist, dem erlaubt ist, in der Entwicklerkammer (51) vorhanden zu sein.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 22, bei dem die Kassette weiter eine Entwicklerkammer (51) aufweist, die den Entwicklungsmittelträger (22) und das Schichtdicken-Regulierungsteil (23) und einen Öffnungsabschnitt (52) enthält, über den die Entwicklungsmittelaufbewahrungskammer (27) und die Entwicklerkammer (51) miteinander in Verbindung stehen, wobei das Gerät bevorzugt einen Entwicklungsmittelbetragsdetektor (58, 59, 60, 61) aufweist, der einen Zustand erfasst, das ein Betrag des Entwicklungsmittels (95), der in der Entwicklungsmittelaufbewahrungskammer (27) verbleibt, im wesentlichen gleich oder größer als ein entsprechender Betrag des Entwicklungsmittels (95) ist, dem erlaubt ist, in der Entwicklerkammer (51) vorhanden zu sein.