JP2010197827A - 現像剤規制部材、現像装置、画像形成装置及び現像剤規制部材の製造方法。 - Google Patents

現像剤規制部材、現像装置、画像形成装置及び現像剤規制部材の製造方法。 Download PDF

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幸良 小田
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Abstract

【課題】現像ローラ表面上の現像剤の層厚を規制する現像ブレードは、現像ローラ表面に当接される折り曲げ部を有するが、折り曲げ部の外側の当接部にシワ及びクラックが発生し、印刷時における印刷品位の低下を招く要因となっていた。
【解決手段】
曲げ角θの折り曲げ部の外側尻部7aの稜線が、現像ローラ6の表面移動方向に対して直交し、且つ外側尻部が現像ローラ6の表面に当接するように配置され、現像ローラ6上の、円形度が0.94〜0.97の範囲のトナーの層厚を規制する現像ブレード7であって、現像ブレード7の、外側尻部7aの曲率半径R(μm)と平均結晶粒径D(μm)の関係が、関係式、60×10−3×R−11≦D≦93.75×10−3×R−6.875を満たすようにする。
【選択図】図3

Description

本発明は、電子写真プリンタ、複写機、FAXなどの画像形成装置が有する現像剤担持体の表面上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材、現像剤規制部材を備えた現像装置、画像形成装置、及び現像剤規制部材の製造方法に関するものである。
従来、画像形成装置の現像装置が備える現像剤担持体である現像ローラ表面上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としては、板状部材を用いたブレード状のものがある(例えば、特許文献1参照)。このような現像剤規制部材は、金属製の板状部材を所定の曲率で折り曲げた曲げ部分を備え、曲げ部分の稜線が現像剤担持体の表面移動方向に対して直交するように配置され、曲げ部分の表面を現像剤担持体の表面に当接させていた。
特開2002―108089号公報(第3頁、図2)
しかしながら、現像剤の層厚を規制する規制部材において、金属製の板状部材を所定の曲率で折り曲げた場合、曲げ部分の外側が引き伸ばされて表面にシワ及びクラックが発生する。現像ローラに当接している規制部材の表面が荒れた状態では現像剤が固着しやすくなり、画像上に縦帯や縦筋が発生する。従って、曲げ部分のシワ及びクラックを除去するために、表面を研磨、ブラスト処理等を実施する必要があるが、この場合、後工程が必要なために製造費用が掛り、工程追加によるハンドリングにより製造管理も不安定になるという問題があった。
本発明の目的は、これらの問題点を解消し、曲げ部分のシワ及びクラックの発生を抑制し、研磨工程やブラスト処理を実施することなく、印刷時の印刷品位を向上することができる現像剤規制部材を提供することにある。
本発明による現像剤規制部材は、
弾性を備えた板状の金属材料からなり、所定の折り曲げ角度で折り曲げた折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部の外側尻部の稜線が、現像剤担持体の表面移動方向に対して交差し、且つ前記外側尻部が前記現像剤担持体の表面に当接するように配置され、該現像剤担持体上の、円形度が0.94〜0.97の範囲の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材において、
前記外側尻部の曲率半径R(μm)と前記金属材料の平均結晶粒径D(μm)の関係が、関係式、
60×10−3×R−11≦D≦93.75×10−3×R−6.875
を満たすことを特徴とする。
本発明による別の現像剤規制部材は、
弾性を備えた板状の金属材料からなり、所定の折り曲げ角度で折り曲げた折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部の外側尻部の稜線が、現像剤担持体の表面移動方向に対して交差し、且つ前記外側尻部が前記現像剤担持体の表面に当接するように配置され、該現像剤担持体上の、円形度が0.98〜0.99の範囲の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材において、
前記外側尻部の曲率半径R(μm)と前記金属材料の平均結晶粒径D(μm)の関係が、関係式、
60×10−3×R−11≦D≦250×10−3×R−35
を満たすことを特徴とする。
本発明による現像剤規制部材の製造方法は、
弾性を備えた板状の金属材料からなり、所定の折り曲げ角度で折り曲げた折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部の外側尻部の稜線が、現像剤担持体の表面移動方向に対して交差し、且つ前記外側尻部が前記現像剤担持体の表面に当接するように配置され、該現像剤担持体上の、円形度が0.94〜0.97の範囲の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材の製造方法において、
前記外側尻部の曲率半径R(μm)と前記金属材料の平均結晶粒径D(μm)の関係が、関係式、
60×10−3×R−11≦D≦93.75×10−3×R−6.875
を満たし、
更に、前記板状の金属材料において、圧延前の素材厚さをts、圧延終了後の最終厚さをtpとしたとき、関係式
ts≧3×tp
を満たす、
ように前記板状の金属材料を形成することを特徴とする。
本発明による別の現像剤規制部材の製造方法は、
弾性を備えた板状の金属材料からなり、所定の折り曲げ角度で折り曲げた折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部の外側尻部の稜線が、現像剤担持体の表面移動方向に対して交差し、且つ前記外側尻部が前記現像剤担持体の表面に当接するように配置され、該現像剤担持体上の、円形度が0.98〜0.99の範囲の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材の製造方法において、
前記外側尻部の曲率半径R(μm)と前記金属材料の平均結晶粒径D(μm)の関係が、関係式、
60×10−3×R−11≦D≦250×10−3×R−35
を満たし、
更に、前記板状の金属材料において、圧延前の素材厚さをts、圧延終了後の最終厚さをtpとしたとき、関係式
ts≧3×tp
を満たす、
ように前記板状の金属材料を形成することを特徴とする。
本発明によれば、折り曲げ部の外側尻部でのシワ及びクラックの発生を抑制し、研磨工程やブラスト処理を実施することなく、印刷時の印刷品位を向上することが可能となる。
本発明による現像剤規制部材としての現像ブレードを採用した現像装置を備えた実施の形態1の画像形成装置の要部構成を説明するための概略構成図である。 転写ローラ、露光装置、記録用紙と供に、ブラック(K)の現像ユニットの構成を模式的に示す概略構成図である。 現像ローラと現像ブレードとの当接部近傍の要部構成を概略的に示した部分拡大図である。 印刷試験1に基づく表1での総合判定の結果を、平均結晶粒径Dと曲率半径Rとを座標軸とする座標上にプロットしたグラフである。 印刷試験2に基づく表3での総合判定の結果を、平均結晶粒径Dと曲率半径Rとを座標軸とする座標上にプロットしたグラフである。
実施の形態1.
図1は、本発明による現像剤規制部材としての現像ブレードを採用した現像装置を備えた実施の形態1の画像形成装置の要部構成を説明するための概略構成図である。
同図において、画像形成装置100は、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の4色を印刷可能なカラー用電子写真式プリンタとしての構成を備えている。ロワーフレーム28には、用紙搬送ローラ対16〜19を有する概ねS字状の用紙搬送路(点線部含む)15が形成されており、この用紙搬送路15の上流側端部には、記録用紙を収納する給紙カセット20が配置され、下流側端部にはスタッカ21が設けられている。
用紙搬送路15には、給紙カセット20から記録用紙を繰り出す用紙繰り出し部22、繰り出された記録用紙を静電効果により転写ベルト11に付着させて搬送する搬送ベルトユニット24、及びトナー画像を記録用紙に定着させる定着部25が設けられている。
搬送ベルトユニット24とによって、転写ベルト11に付着して搬送される記録用紙を挟む位置に、記録用紙の搬送方向上流側より順にブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の現像剤としてのトナーを収容する現像ユニット23K,23Y,23M,23C(これらを総称する場合は現像ユニット23と称す)が一列に、画像形成装置本体に対して着脱自在に配列されている。本実施の形態においては、これらの現像ユニット23K,23Y,23M,23Cの構成は同一であり、収容されているトナーの色のみが異なるため、ここではブラック(K)の現像ユニット23Kを例にとり、その内部構造を以下に説明する。
図2は、転写ローラ12、露光装置3、記録用紙13と供に、ブラック(K)の現像ユニット23Kの構成を模式的に示す概略構成図である。
同図に示すように、現像ユニット23Kには、表面に電荷を貯えることができ、露光によって表面の電荷を除去することができる感光体1が矢印方向に回転可能に配置され、この感光体1の周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体1の表面に一定の圧力で接触して矢印方向に回転し、電荷を供給して帯電させる帯電ローラ2、帯電された感光体1の表面に、例えばLEDヘッド等の光源による光を照射して静電潜像を形成する露光装置3が配設される。尚、この露光装置3は、画像形成装置100(図1)の本体側のアッパーカバー26に配設されている。
更に、静電潜像が形成された感光体1の表面に、所定色(ここではブラック)のトナーを付着させて現像する現像装置としての後述の現像部110、感光体1上のトナー現像を記録用紙13に転写した際に残留した転写残トナーを除去して、廃トナー収集部111に落下させるクリーニングブレード9が配設されている。このためクリーニングブレード9は弾性体で形成され、そのエッジ部が感光体1の表面に一定の圧力で接触するように配置されている。廃トナー収集部111内には、落下した転写残トナー(以後、廃トナーと称す)を所定方向に搬送するスパイラルあるいはコイルスプリングからなる廃棄トナー搬送部材35が備えられている。尚、これら各装置に用いられている回転体は、図示しない駆動源からギヤなどを経由して動力が伝達され回転する。
現像部110は、未使用のトナー4を収容し、その下部には長手方向に形成された長孔形状の下部トナー供給口34からトナー4を供給するトナーカートリッジ5、トナーカートリッジ5から供給されたトナー4を貯蔵するトナー貯蔵室112、感光体1に接触して配置される現像剤担持体としての現像ローラ6、現像ローラ6にトナー4を供給するトナー供給ローラ8、現像ローラ6上のトナー4を均一に薄層化する現像ブレード7を有し、感光体1の表面に形成された静電潜像に現像ローラ6上のトナー4を付着させて顕像化、即ち現像する。また、図示しない現像ローラ電源、供給ローラ電源、及び現像ブレード電源をそれぞれ現像ローラ6、トナー供給ロ−ラ8、及び現像ブレード7へと接続し、所定のバイアス電圧を印加できるようしてある。
尚、現像ユニット23Kは、トナーカートリッジ5を、トナー供給ローラ8の上方において、着脱自在に配置するように構成されているものであり、以後、現像ユニット23の、着脱自在なトナーカートリッジ5を除いた部分を現像ユニット本体と称す。現像ユニット本体は、外側が筐体10で囲まれ、そのカバーフレーム10a上にトナー貯蔵室112ヘトナー4を供給するためのトナーカートリッジ5が配置される。そしてカバーフレーム10aには、トナーカートリッジ5からのトナー補給を受けるためのトナー補給口10bが、トナーカートリッジ5の下部トナー供給口34に対向する位置に設けられている。
現像ローラ6とトナー供給ローラ8とは、一定の圧力で当接するように、互いに平行に配置され、それぞれ同図に示される矢印の方向(同方向)に回転し、図示しない供給ローラ電源によって供給される供給バイアス電圧によりトナー供給ローラ8から現像ローラ6にトナー4を供給する。現像ブレード7と現像ローラ6とは、同図に示すように、例えば現像ブレード7の折り曲げ部分が現像ローラ6の周面に一定の圧力で接触するように、互いに平行に配置される。現像バイアス電圧が付与された現像ローラ6は、感光体1に一定の圧力で接触し、露光装置3によって作られた静電潜像を、現像ブレード7よって薄層化されたトナー4によって現像する。尚、これら各装置に用いられている回転体は、図示しない駆動源からギヤなどを経由して動力が伝達されて回転する。また現像ブレード7については後で詳しく説明する。
図1に示すように、上記した4つの現像ユニット23の各感光体1に対向する位置には、それぞれ導電性のゴム等によって形成された転写ローラ12が、記録用紙13(図2)を静電吸引して搬送する転写ベルト11を介して圧接された状態で配設されている。これらの転写ローラ12は、感光体1上のトナー現像を記録用紙13(図2)に転写するが、この転写時に、各感光体1の表面電位とこれらの各感光体に対向して配置された各転写ローラ12の表面電位に電位差を持たせるための電圧が印加される。
定着部25(図1)は、内部に加熱ローラとバックアップローラとを有し、上記した4組の現像ユニット23と転写ローラ12とによって、図2に示すように記録用紙13上に順次重ねて転写された各色の転写済みトナー14を加圧・加熱することによって定着する。ここで定着された記録用紙13は、後段の用紙搬送ローラ対18,19によって、記録用紙のスタッカ21に搬送される。
また、図2に示すように、トナーカートリッジ5の内部には、未使用のトナーを収納するトナー収容部5aと、前記した廃トナー収集部111に収容され、図示しない搬送手段によって搬送される廃トナーを収納する廃トナー収容部33が形成されている。トナー収容部5aのトナー4は、内部に配置されて矢印方向に回転するトナー攪拌部材39によって、下部トナー供給口34に導かれる。この下部トナー供給口34は、必要に応じて、トナー収容部5a内に回動自在に配置されたシャッタ40によって開閉される。
ここで、現像ブレード7及び現像ブレード7と現像ローラ6との関係について、更に説明する。
上記したように、現像ブレード7は、例えばその折り曲げ部分が現像ローラ6の周面に一定の圧力で接触するように現像ローラ6と平行に配置されるが、押し圧力が低すぎると、現像ローラ6上のトナー4を規制できなくなる。トナー4の規制ができなくなると、トナー4の層厚が不安定となり、画像上に汚れや縦帯が発生する。逆に押し圧力が高すぎると、現像ローラ6上のトナー4をせき止めて十分にトナー4を搬送することができなくなり画像上にかすれが発生する。従ってここでは、トナー4の規制を適正に保つために、現像ローラ6に対する線圧が10〜50(N/m)となる押し圧力で現像ブレード7を当接させている。
図3は、現像ローラ6と現像ブレード7との当接部近傍の要部構成を概略的に示した部分拡大図である。
現像ブレード7は、ここでは、材質記号SUS301B−TA(テンションアニール処理したもの)の金属板ばねを使用し、その板厚tがtp=0.08mmであり、先端部近傍を、外側の曲率半径R、曲げ角θとなるように折り曲げた形状をしている。また現像ブレード7は、折り曲げ部の外側尻部7aの稜線が、現像ローラ6の表面移動方向に対して直交して現像ローラ6に当接し、現像ローラ6の長手方向に一定の圧力で接触するように配置されている。
例えば、ここで使用する材質記号SUS301B−TAの現像ブレード7は、表面の十点平均粗さRzが1〜2(μm)、表面の算術平均粗さRaが0.1〜0.3(μm)であり、折り曲げ部の外側尻部7aの粗さが小さいため、後述するように外側の曲率半径Rを適当に設定することにより、研磨工程がなくてもトナーの固着が抑制できる。
現像ローラ6は、その外層が弾性層であり、表面の十点平均粗さRzが2〜10(μm)、表面の算術平均粗さRaが0.4〜1.4(μm)であり、製品ゴム硬度アスカーCが65°〜85°の範囲の弾性部材で形成されている。またトナー4は、円形度0.94〜0.99程度の円形に近い形状であることが望ましい。
ここで、現像ローラ6と現像ブレード7との当接部近傍におけるトナー4の移動について説明する。現像ローラ6にトナー4を供給するトナー供給ローラ8と現像ローラ6との接触圧、周速差、及びバイアス制御により、現像ローラ6上に担持されるトナー4は、現像ローラ6と現像ブレード7との当接部に搬送される。ここでは、現像ブレード7の外側尻部7aが、適度な線圧、即ち10〜50(N/m)で現像ローラ6に当接してトナー4の層厚を規制するため、この当接部を通過して搬送されるトナー4は薄層化される。
通常、現像ブレード7は、金属製の板状部材からなるため、曲げた外側が引き伸ばされることにより、外側尻部7aに曲げシワ、クラックが発生する。この曲げシワ、クラックにはトナー4が固着するため、トナー4の層規制に影響を与え、画像上に縦筋、縦帯が発生する。従来、現像ブレード7の外側尻部7aのシワ及びクラックを除去するため、一般的に研磨、ブラスト処理が行われる。
ここで、用いる金属材料の平均結晶粒径Dと曲率半径Rとを適当に設定することによって外側尻部7aの曲げシワ、クラックの発生が抑制され、研磨、ブラスト処理が不要となる現像ブレードについて以下に説明する。
先ず、平均結晶粒径D、曲率半径Rの異なる複数の現像ブレードを試験試料として用意して行った印刷試験1について説明する。
印刷試験1は、以下の試験条件で行った。
(1)トナーは、円形度0.94〜0.97のものを使用した。
(2)評価用の試験機として、画像形成装置100と同様の要部構成を有するものを使用した。
(3)平均結晶粒径Dの値が異なる金属材料として、材質記号SUS301B−TAとSUS304B−TAの2種類を選択し、圧延、冷却により板厚tp=80(μm)、曲げ角度θ=90(°)に形成した。
(4)現像ローラに当接する試験試料の現像ブレードの線圧を29.4(N/m)に設定した。
(5)現像ローラは、表面粗さ十点平均粗さRzが2〜10(μm)、算術平均粗さRaが0.4〜1.4(μm)、製品ゴム硬度アスカーCが70°〜85°のものを使用した。
(6)評価環境は、RT(約24℃/約45%)、HH(約27℃/約80%)、LL(約10℃/約20%)とした。
(7)A4の普通印刷紙を約12k枚(評価環境毎に4k枚)、全面ベタ画像印刷(濃度100%)、2×2印刷(濃度25%)した後に、印刷画像上に現れる縦筋(幅2mm未満の縦線)及び縦帯(幅2mm以上の縦線)の発生状態を○、△、×で判定した。
表1は、上記印刷試験の結果を表すもので、同表中の実験結果の判定では、
○・・帯、筋が確認されない場合、
△・・帯、筋が確認され、所定の限度見本と比較して許容範囲の場合、
×・・帯、筋が確認され、所定の限度見本と比較してNGの場合、
とし、同表中の総合判定での判定では、
×・・実験結果判定×が1つでもある場合、
△・・帯、実験結果判定△が2つ以上の場合、
○・・実験結果判定△が1つ以下の場合、
とした。
尚、実験結果判定△は許容範囲であるが、ここでは、同じ印刷面に2つ以上存在する可能性があるものは、総合判定での判定では△とした。
Figure 2010197827
同表のレベル判定及び総合判定の結果から以下の結果が導かれる。
(1)結晶粒径D=40(μm)では、曲率半径R≧500(μm)が望ましい。
(2)結晶粒径D=10(μm)では、350(μm)≧曲率半径R≧180(μm)であれば使用可能である。
また、曲率半径が大きくなるとピーク圧力が低下するため、現像ローラに対する現像剤規制部材の圧力を上げる必要がり、実使用に適さなくなる。このため、
曲率半径Rは、 180(μm)<R≦600(μm)の範囲とするのが望ましい。
尚、同表においては、総合判定が「○」の評価となった、平均結晶粒径D及び曲率半径Rを備えた現像ブレードが本発明に基づく現像剤規制部材に相当するものである。
図4のグラフは、印刷試験1に基づく表1での総合判定の結果を、平均結晶粒径Dと曲率半径Rとを座標軸とする座標上にプロットしたものである。
印刷試験1の結果から、平均結晶粒径Dが40(μm)の現像ブレードでは総合判定が「○」となる曲率半径Rの下限(500μm)が示され、一方、平均結晶粒径Dが10(μm)の現像ブレードでは総合判定が「○」となる曲率半径Rの上限(350μm)が示されている。従って、各平均結晶粒径D毎に、総合判定が「○」となる曲率半径Rの良好な領域があり、その曲率半径Rの領域は平均結晶粒径Dが大きくなるに伴って数値の大きい方向に移動することが判る。
同図中の直線L1は、各平均結晶粒径Dでの曲率半径Rの良好な領域の下限を特定する線で、2つの座標点(500μm、40μm)及び(180μm、10μm)を通過する線として求めた。一方同図中の直線L2は、各平均結晶粒径Dでの曲率半径Rの良好な領域の上限を特定する線で、2つの座標点(600μm、25μm)及び(350μm、10μm)を通過する線として求めた。即ち、
直線L1は、D=93.75×10−3×R−6.875
直線L2は、D=60×10−3×R−11
である。
従って、現像ブレード7は、平均結晶粒径D(μm)、曲げ部の曲率R(μm)のとき、不等式(1)
60×10−3×R−11≦D≦93.75×10−3×R−6.875 ・・・(1)
を満たすことが望ましい。
以上のように、使用するトナーの円形度が0.94〜0.97の範囲に有る場合、現像ブレード7の平均結晶粒径D及び曲率半径Rの関係を、上記不等式(1)を満たすように設定することで、折り曲げ部の外側尻部7aにおけるシワ及びクラックの発生が抑制され、これによりこの部分に現像剤が固着するのが抑制されるため、印刷時において縦筋及び縦帯の発生を抑制し、印刷品位を向上することができる。
また、発明者等の実験によれば、現像ブレード7の板厚は、圧延前の素材厚さをts、圧延終了後の最終厚さをtpとしたとき
ts≧3×tp
を満たすことで安定した結晶粒径を得られることがわかった。これは、圧延前の素材厚さをできるだけ厚くし、焼鈍前の圧延率を大きくとることで、焼鈍前材料の組織の微細化が図れるためと思われる。
次に、平均結晶粒径D、曲率半径Rの異なる複数の現像ブレードを試験試料として用意し、各現像ブレードの折り曲げ部の外側尻部表面に対する後工程(研磨工程・ブラスト仕上げ)の有無による現像ローラ上のトナーの、付着量(mg)及び電位(−V)の関係を調べる試験2を行い、その結果を表2に示す。
Figure 2010197827
同表から明らかなように、平均結晶粒径Dが同じ場合、曲率半径Rが大きくなるに従って、電位(−V)が増加し、付着量も増えることがわかる。更に曲率半径Rが場合には、研磨工程、ブラスト仕上げ処理を行うことによって、電位(−V)が増加し、付着量も増えることがわかる。また、発明者等の実験によれば、例えば、トナーの電位が、−40(V)以下の場合、トナー供給性が不足して印刷濃度が薄くなり、−70(V)以上では逆にトナー供給過多となって汚れ易くなり、また曲率半径Rが大きくなるに従って、トナー電位が上がるため制御が難しくなる傾向にあることがわかっている。
従って、上記印刷試験1の結果によれば、条件によって、種々の平均結晶粒径Dの金属材料を使用することが可能であるが、平均結晶粒径Dが小さいほど、曲率半径Rが小さい領域での使用が可能となるため、例えば、現像ブレードの金属材料として、平均結晶粒径D=約40(μm)の材質記号SUS304B−TAと、平均結晶粒径D=約10(μm)の材質記号SUS301B−TAのもの比較した場合、平均結晶粒径D=約10(μm)の材質記号SUS301B−TAを使用することが好ましい。
以上のように、本実施の形態の現像部の構成によれば、使用するトナーの円形度が0.94〜0.97の範囲に有る場合、現像ブレードの、平均結晶粒径D(μm)と曲げ部の曲率R(μm)の関係が、上記した不等式(1)を満たすように構成することにより、現像ブレードの折り曲げ部の外側尻部におけるシワ及びクラックの発生が抑制され、これによりこの部分に現像剤が固着するのが抑制されるため、印刷時において縦筋及び縦帯の発生を抑制し、印刷品位を向上することができる。
更に、曲げ部にシワ及びクラックの発生が抑制されるため、研磨工程やブラスト処理などの後工程が不要になり、これにより製造費用を抑えられると同時に製造管理の安定化にも効果が得られる。
実施の形態2.
本実施の形態では、円形度0.98〜0.99のトナーを使用して実施された印刷試験2について説明する。
本実施の形態で説明する印刷試験2は、円形度0.98〜0.99(実施の形態1では円形度0.94〜0.97)のトナーを用いた以外は、実施の形態1で説明した印刷試験と全く同じ条件で行った。従って、重複する部分についてはここでの記述を省略し、異なる点を重点的に説明する。
平均結晶粒径D、曲率半径Rの異なる複数の現像ブレードを試験試料として用意して行った印刷試験2では、円形度0.98〜0.99のトナーを使用した以外は、実施の形態1で説明した印刷試験1の前記試験条件(2)〜(6)の下で行った。表3に試験結果を示す。
Figure 2010197827
同表のレベル判定及び総合判定の結果から以下の結果が導かれる。
(1)結晶粒径D=40(μm)では、曲率半径R≧300(μm)が望ましい。
(2)結晶粒径D=10(μm)では、350(μm)≧曲率半径R≧180(μm)であれば使用可能である。
また、曲率半径が大きくなるとピーク圧力が低下するため、現像ローラに対する現像剤規制部材の圧力を上げる必要がり、実使用に適さなくなる。このため、
曲率半径Rは、 180(μm)<R≦600(μm)の範囲とするのが望ましい。
尚、同表においては、総合判定が「○」の評価となった、平均結晶粒径D及び曲率半径Rを備えた現像ブレードが本発明に基づく現像剤規制部材に相当するものである。
図5のグラフは、印刷試験2に基づく表3での総合判定の結果を、平均結晶粒径Dと曲率半径Rとを座標軸とする座標上にプロットしたものである。
印刷試験2の結果から、平均結晶粒径Dが40(μm)の現像ブレードでは総合判定が「○」となる曲率半径Rの下限(300μm)が示され、一方、平均結晶粒径Dが10(μm)の現像ブレードでは総合判定が「○」となる曲率半径Rの上限(350μm)が示されている。従って、各平均結晶粒径D毎に、総合判定が「○」となる曲率半径Rの良好な領域があり、その曲率半径Rの領域は平均結晶粒径Dが大きくなるに伴って数値の大きい方向に移動することが判る。
同図中の直線L1は、各平均結晶粒径Dでの曲率半径Rの良好な領域の下限を特定する線で、2つの座標点(300μm、40μm)及び(180μm、10μm)を通過する線として求めた。一方同図中の直線L2は、各平均結晶粒径Dでの曲率半径Rの良好な領域の上限を特定する線で、2つの座標点(600μm、25μm)及び(350μm、10μm)を通過する線として求めた。即ち、
直線L1は、D=250×10−3×R−35
直線L2は、D=60×10−3×R−11
である。
従って、現像ブレード7は、平均結晶粒径D(μm)、曲げ部の曲率R(μm)のとき、不等式(2)
60×10−3×R−11≦D≦250×10−3×R−35 ・・・(2)
を満たすことが望ましい。
以上のように、使用するトナーの円形度が0.98〜0.99の範囲に有る場合、現像ブレード7の平均結晶粒径D及び曲率半径Rの関係を、上記不等式(2)を満たすように設定することで、折り曲げ部の外側尻部7aにおけるシワ及びクラックの発生が抑制され、これによりこの部分に現像剤が固着するのが抑制されるため、印刷時において縦筋及び縦帯の発生を抑制し、印刷品位を向上することができる。
また、平均結晶粒径Dが10μm以上ならば、現像剤円形度0.94〜0.97で良好な範囲は、現像剤円形度0.98〜0.99においても良好であることがわかる。
以上のように、本実施の形態の現像部の構成によれば、使用するトナーの円形度が0.98〜0.99の範囲に有る場合、現像ブレードの、平均結晶粒径D(μm)と曲げ部の曲率R(μm)の関係が、上記した不等式(2)を満たすように構成することにより、現像ブレードの折り曲げ部の外側尻部におけるシワ及びクラックの発生が抑制され、これによりこの部分に現像剤が固着するのが抑制されるため、印刷時において縦筋及び縦帯の発生を抑制し、印刷品位を向上することができる。
更に、曲げ部にシワ及びクラックの発生が抑制されるため、研磨工程やブラスト処理などの後工程が不要になり、これにより製造費用を抑えられると同時に製造管理の安定化にも効果が得られる。
1 感光体、 2 帯電ローラ、 3 露光装置、 4 トナー、 5 トナーカートリッジ、 5a トナー収容部、 6 現像ローラ、 7 現像ブレード、 7a 外側尻部、 8 トナー供給ローラ、 10 筐体、 10a カバーフレーム、 10b トナー補給口、 11 転写ベルト、 12 転写ローラ、 13 記録用紙、 14 転写済みトナー、 15 用紙搬送路、 16 用紙搬送ローラ対、 17 用紙搬送ローラ対、 18 用紙搬送ローラ対、 19 用紙搬送ローラ対、 20 給紙カセット、 21 スタッカ、 22 用紙繰り出し部、 23 現像ユニット、 24 搬送ベルトユニット、 25 定着部、 26 アッパーカバー、 28 ロワーフレーム、 33 廃トナー収容部、 34 下部トナー供給口、 35 廃棄トナー搬送部材、 39 トナー攪拌部材、 100 画像形成装置、 110 現像部、 111 廃トナー収集部、 112 トナー貯蔵室。

Claims (11)

  1. 弾性を備えた板状の金属材料からなり、所定の折り曲げ角度で折り曲げた折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部の外側尻部の稜線が、現像剤担持体の表面移動方向に対して交差し、且つ前記外側尻部が前記現像剤担持体の表面に当接するように配置され、該現像剤担持体上の、円形度が0.94〜0.97の範囲の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材において、
    前記外側尻部の曲率半径R(μm)と前記金属材料の平均結晶粒径D(μm)の関係が、関係式、
    60×10−3×R−11≦D≦93.75×10−3×R−6.875
    を満たすことを特徴とする現像剤規制部材。
  2. 弾性を備えた板状の金属材料からなり、所定の折り曲げ角度で折り曲げた折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部の外側尻部の稜線が、現像剤担持体の表面移動方向に対して交差し、且つ前記外側尻部が前記現像剤担持体の表面に当接するように配置され、該現像剤担持体上の、円形度が0.98〜0.99の範囲の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材において、
    前記外側尻部の曲率半径R(μm)と前記金属材料の平均結晶粒径D(μm)の関係が、関係式、
    60×10−3×R−11≦D≦250×10−3×R−35
    を満たすことを特徴とする現像剤規制部材。
  3. 前記現像剤規制部材は、平均結晶粒径Dが10μm以上で、
    D≦93.75×10−3×R−6.875を更に満たし、
    前記現像剤円形度0.94〜0.97の範囲及び現像剤円形度0.98〜0.99の範囲の現像剤の層厚を規制することを特徴とする請求項1記載の現像剤規制部材。
  4. 前記外側尻部の表面粗さの算術平均粗さRaが
    0.1(μm)〜0.3(μm)
    であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の現像剤規制部材。
  5. 前記現像剤担持体を備え、請求項1乃至4の何れか1項の現像剤規制部材を用いることを特徴とする現像装置。
  6. 前記現像剤担持体は、外層が弾性を有するローラ状部材であり、外層の製品ゴム硬度がアスカーCで65〜85°の範囲であり、外層表面の十点平均表面粗さRzが2〜10(μm)、算術平均粗さRaが0.4〜1.4(μm)の範囲であることを特徴とする請求項5記載の現像装置。
  7. 前記現像剤担持体への前記現像剤規制部材の線圧が、10〜50(N/m)の範囲であることを特徴とする請求項6記載の現像装置。
  8. 前記現像剤担持体によって現像される静電潜像を形成する潜像担持体を備えたことを特徴とする請求項5乃至7の何れか1項に記載の現像装置。
  9. 請求項8の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  10. 弾性を備えた板状の金属材料からなり、所定の折り曲げ角度で折り曲げた折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部の外側尻部の稜線が、現像剤担持体の表面移動方向に対して交差し、且つ前記外側尻部が前記現像剤担持体の表面に当接するように配置され、該現像剤担持体上の、円形度が0.94〜0.97の範囲の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材の製造方法において、
    前記外側尻部の曲率半径R(μm)と前記金属材料の平均結晶粒径D(μm)の関係が、関係式、
    60×10−3×R−11≦D≦93.75×10−3×R−6.875
    を満たし、
    更に、前記板状の金属材料において、圧延前の素材厚さをts、圧延終了後の最終厚さをtpとしたとき、関係式
    ts≧3×tp
    を満たす、
    ように前記板状の金属材料を形成することを特徴とする現像剤規制部材の製造方法。
  11. 弾性を備えた板状の金属材料からなり、所定の折り曲げ角度で折り曲げた折り曲げ部を有し、前記折り曲げ部の外側尻部の稜線が、現像剤担持体の表面移動方向に対して交差し、且つ前記外側尻部が前記現像剤担持体の表面に当接するように配置され、該現像剤担持体上の、円形度が0.98〜0.99の範囲の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材の製造方法において、
    前記外側尻部の曲率半径R(μm)と前記金属材料の平均結晶粒径D(μm)の関係が、関係式、
    60×10−3×R−11≦D≦250×10−3×R−35
    を満たし、
    更に、前記板状の金属材料において、圧延前の素材厚さをts、圧延終了後の最終厚さをtpとしたとき、関係式
    ts≧3×tp
    を満たす、
    ように前記板状の金属材料を形成することを特徴とする現像剤規制部材の製造方法。
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