JP2012113169A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

現像装置及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2012113169A
JP2012113169A JP2010262855A JP2010262855A JP2012113169A JP 2012113169 A JP2012113169 A JP 2012113169A JP 2010262855 A JP2010262855 A JP 2010262855A JP 2010262855 A JP2010262855 A JP 2010262855A JP 2012113169 A JP2012113169 A JP 2012113169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developing
developing device
developer
roller
supply roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010262855A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Kawashima
淳一 川嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Data Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Data Corp filed Critical Oki Data Corp
Priority to JP2010262855A priority Critical patent/JP2012113169A/ja
Priority to US13/298,568 priority patent/US8693928B2/en
Publication of JP2012113169A publication Critical patent/JP2012113169A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0812Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the developer regulating means, e.g. structure of doctor blade
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0808Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the developer supplying means, e.g. structure of developer supply roller

Abstract

【課題】長時間の連続印刷を行ったときには、異物が現像ブレードと現像ローラとの当接部に固着し、その結果、印刷画像上では白筋として観察されるという課題があった。
【解決手段】供給ローラ14のアスカーF硬度[°]と現像ブレード15の曲率半径R[mm]との関係が、
0.17[mm]≦R[mm]≦0.28[mm]
181.82[°]×R[mm]+9.09[°]≦F[°]≦−250[°]×R[mm]+130[°]
の組み合わせである部材により現像装置及び画像形成装置を構成している。そのため、長時間の大量印刷時において、縦白筋P1及び端部汚れP2のいずれをも回避することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
従来、例えば電子写真方式のページプリンタである画像形成装置は、感光ドラムの表面に形成された静電潜像をトナーにより現像して可視画像を形成する現像装置を有している。
現像装置は、画像形成装置に対し交換自在に構成されており、現像剤担持体である現像ローラ、現像剤であるトナーを現像ローラに供給する供給ローラ、現像ローラ上に供給されたトナーを薄層形成する現像ブレード、静電潜像担持体である感光ドラム、及び感光ドラムを負に帯電させる帯電ローラ等で構成されている。
現像ローラは、静電潜像を可視化するため、感光ドラム上にトナーを供給する機能を有している。現像ブレードは、現像ローラの表面にトナー層を形成するに当たり、現像ローラ上の余分なトナーを掻き取り、トナー層を均一な厚さにするように構成されている。現像ブレードは、トナーを掻き取りやすくするため、板状の弾性部材を略L宇状に折り曲げることによって形成され、折り曲げられた部分、即ち、エッジ部分が現像ローラ上に押し当てられるように構成されている。
このような現像装置に関する技術は、例えば、下記の特許文献1に記載されており、特許文献1によれば、次のとおりである。
エッジ部分と現像ローラとは、現像ローラの回転方向においてエッジ部分の頂点より下流側で当接するように構成されている。エッジ部分の頂点における曲率半径をRc、現像ブレードと現像ローラが当接する部分の曲率半径をR、エッジ部分の曲げ角度をθとしたとき、
1≦R/Rc≦1.2 且つ、 40[°]≦θ≦100[°]
の条件を満たすとき、印刷枚数や時間経過によらずほぼ均一な厚さのトナー層を形成することができ、画像を安定させて形成することが可能となっている。
特開2006−64922号公報
しかしながら、従来の供給ローラを使用した現像装置及び画像形成装置においては、長時間の連続印刷を行ったとき、供給ローラと現像ローラとの摩擦により供給ローラの肉厚が削られ、その破片がトナーと凝集して現像ブレードと現像ローラとの当接部付近に固着、若しくは融着(フィルミング)してしまうことがある。その結果、現像ブレードにおいて、凝集塊が固着、若しくは融着した部分では現像ローラの表面に卜ナー層が形成されず、印刷画像上では白筋として観察されるという課題があった。
本発明の現像装置は、現像剤により静電潜像を現像する像担持体と、前記像担持体に前記現像剤を供給する現像手段と、前記現像手段の表面に前記現像剤を供給する現像剤供給手段と、前記現像手段の前記表面に当接し、前記表面に現像剤層を形成する現像剤規制手段とを備えており、前記現像手段の前記表面と前記現像剤規制手段とが当接する前記現像剤規制手段における当接部の曲率半径R[mm]は、0.17[mm]以上0.28[mm]以下であり、
前記現像剤供給手段のアスカーF硬度[°]は、
181.82×R+9.09≦F≦−250×R+130
である。
本発明の画像形成装置は、前記現像装置と、記録媒体を搬送する搬送機構と、前記現像装置において可視像化された前記現像剤を前記記録媒体に転写する転写部と、前記記録媒体に転写された前記現像剤を定着させる定着部とを有している。
本発明の現像装置及び画像形成装置によれば、現像剤供給手段のアスカーF硬度[°]と現像剤規制手段の曲率半径R[mm]との関係が、
0.17[mm]≦R[mm]≦0.28[mm]
181.82[°]×R[mm]+9.09[°]≦F[°]≦−250[°]×R[mm]+130[°]
の組み合わせである部材で構成している。そのため、長時間の大量印刷時において、縦白筋及び端部汚れいずれをも回避することができる。
図1は本発明の実施例1における画像形成装置の概略を示す構成図である。 図2は図1中の現像ブレードと現像ローラとの当接部を示す図である。 図3は図1の画像形成装置の概略の回路図である。 図4は図1中の供給ローラの概略を示す構成図である。 図5は図1中の現像ローラの概略を示す構成図である。 図6は5%デューティの印刷パターンを示す図である。 図7は100%デューティの印刷パターンを示す図である。 図8は40%デューティの印刷パターンを示す図である。 図9は100%デューティの印刷パターンにおける縦白筋の発生を示す図である。 図10は図1中の現像ブレードのエッジ部分に異物が固着した状態を示す図である。 図11は40%デューティの印刷パターンにおける両端部での汚れの発生を示す図である。 図12は図1中の供給ローラのアスカーF硬度と30,000枚印印刷後の汚れとの関係を示す図である。 図13は図1中の現像ブレードの曲率半径Rと30,000枚印印刷後の汚れとの関係を示す図である。 図14は図1中の供給ローラのアスカーF硬度と現像ブレードの曲率半径Rとを示す図である。 図15は図14のアスカーF硬度と曲率半径Rとの組み合わせを示す図である。 図16は100%デューティの印刷パターンにおける濃度測定位置を示す図である。 図17は図14のアスカーF硬度と曲率半径Rとの組み合わせと汚れの判定結果とを示す図である。 図18は図17のアスカーF硬度と曲率半径Rとの組み合わせに対する汚れの判定結果を示すグラフである。 図19は図1中の供給ローラのクラウン比とニップ幅との関係を示す図である。 図20は図19のクラウン比と供給ローラの外径変化率とを示す図である。 図21は図19のクラウン比と汚れとの関係を示す図である。 図22はL1/L2=0.962であるときのアスカーF硬度と曲率半径Rとの組み合わせと汚れの判定結果とを示す図である。 図23は図22のアスカーF硬度と曲率半径Rとの組み合わせに対する汚れの判定結果を示すグラフである。 図24は図1中の供給ローラの部分抵抗値と汚れとの関係を示す図である。 図25はA[logΩ]=8.0[logΩ]であるときのアスカーF硬度と曲率半径Rとの組み合わせと汚れの判定結果とを示す図である。 図26は図25のアスカーF硬度と曲率半径Rとの組み合わせに対する汚れの判定結果を示すグラフである。 図27は本発明の実施例4における図1の画像形成装置の概略の回路図である。 図28は図27中のSB−DB値の制御シーケンスを示すフローチャートである。 図29は図27中のSB−DB値と汚れとの関係を示す図である。 図30は図27中の環境温度と汚れとの関係を示す図である。 図31は図27中の環境温度とSB補正値との関係を示す図である。 図32は図27中の現像ブレードの曲率半径Rと供給ローラのアスカーF硬度との組み合わせを示す図である。 図33は図32の組み合わせにおけるSB−DB制御シーケンスなしのときの汚れを示す図である。 図34は図32の組み合わせにおけるSB−DB制御シーケンスありのときの汚れを示す図である。
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
(実施例1の構成)
図1は、本発明の実施例1における画像形成装置の概略を示す構成図である。
画像形成装置は、例えば、電子写真方式のページプリンタであり、像担持体(例えば、感光ドラム)11の表面に形成された静電潜像を現像剤(例えば、トナー)Tにより現像して可視画像(以下「トナー像」という。)を形成する現像装置10を有している。
現像装置10は、静電潜像を担持する感光ドラム11と、感光ドラム11を帯電する帯電ローラ12と、感光ドラム11に接触して回転可能に配置された現像手段(例えば、現像ローラ)13と、現像ローラ13にトナーTを供給する現像剤供給手段(例えば、供給ローラ)14と、現像ローラ13の表面に供給されたトナーTを薄層形成する現像剤規制手段(例えば、現像ブレード)15と、感光ドラム11の表面の転写残トナーTを回収するためのクリーニングブレード16と、クリーニングブレード16により掻き落とされた廃トナーTを回収容器に搬送するためのスクリュ一等の部材が収められるスペース17と、現像装置10から外部へトナーTが漏れることを防止するシール材18とを有している。
現像装置10の内部には、トナーカートリッジ7から供給されたトナーTが充満している。感光ドラム11、帯電ローラ12、現像ローラ13、及び供給ローラ14は、それぞれ図1で示す矢印方向に回転するように構成されている。
発光ダイオード(以下、「LED」という。)ヘッド3は、感光ドラム11に静電潜像を形成する露光手段である。感光ドラム11の下部には、感光ドラム11に形成されたトナー像を記録媒体(例えば、用紙)Pに転写する転写ローラ4が配置されている。転写ローラ4は、図1で示す矢印方向へ回転する。
図2(a)、(b)は、図1中の現像ブレード15と現像ローラ13との当接部15aを示す図である。
現像ブレード15は、現像ローラ13の表面にトナー層を形成するに当たり、現像ローラ13上の余分なトナーTを掻き取り、トナー層を均一な厚さにする機能を有している。現像ブレード15は、トナーTを掻き取りやすくするため、板状の板金等の弾性部材を略L宇状に折り曲げることによって形成され、折り曲げられた部分、即ち、エッジ部分が現像ローラ13上に押し当てられるように構成されている。更に、現像ブレード15のエッジ部分と現像ローラ13とは、現像ローラ13の回転方向13Rにおいてエッジ部分の頂点15bより下流側の当接部15aで当接するように構成されている。
図3は、図1の画像形成装置の概略の回路図である。
画像形成装置は、図示しないリードオンリーメモリ(ROM)に格納された各種プログラムをマイクロプロセッサ等により実行して装置全体を制御する制御部20を備えている。制御部20は、感光ドラム11の回転数をカウントするドラムカウンタ20aを有している。
制御部20には、帯電ローラ12に所定の電圧を印加する帯電ローラ用電源22と、現像ローラ13に所定の電圧を印加する現像ローラ用電源23と、供給ローラ14に所定の電圧を印加する供給ローラ用電源24と、転写ローラ4に所定の電圧を印加する転写ローラ用電源25とが接続されている。
これらの各電源は、制御部20の制御により、所定のタイミングで帯電ローラ12、現像ローラ13、供給ローラ14、及び転写ローラ4に所定の電圧を加え静電潜像を現像してトナー像を形成し、これを用紙Pに転写するように構成されている。
図4(a)、(b)は、図1中の供給ローラ14の概略を示す構成図である。
図4(a)は、供給ローラ14の正面図であり、図4(b)は、図4(a)のA−A断面図である。
図4(b)において、供給ローラ14は、導電性シャフト(芯金)14aと、弾性層14bとから構成されている。導電性シャフト14aは、SUM材に無電解ニッケルメッキ処理を施して形成されている。弾性層14bは、導電性シリコーンゴム発泡体層から構成されている。発泡体層の密度は、発泡倍率、平均セル径により異なるが、100〜400[kg/m3]のものが好ましい。
弾性層14bの発泡倍率は、5〜7倍、セル径は200〜500[μm]であり、アスカーF硬度[°]に対応して変動するように構成されている。更に、導電剤としてカーボンブラックを弾性層14bに添加し、部分抵抗値[logΩ]を5[logΩ]〜9[logΩ]に調整して構成されている。本実施例1では、7[logΩ]とした。
なお、供給ローラ14の部分抵抗値[logΩ]とは、次のように測定した抵抗値である。即ち、外径6[mm]、幅1.5[mm]のボールベアリングを供給ローラ14の長手方向に対して等間隔に複数個配設し、10.8[gf]の圧力で供給ローラ14の表面に押し当て、導電性シャフト14aとの間に、DC−300[V]の電圧を印加して測定した抵抗値である。
供給ローラ14の全体の形状は、図4(a)に示すとおり、略円柱形状であり、長手方向の端部14c,14eの外径L1が中央部14dの外形L2に比べて小さいクラウン形状を成している。本実施例1においては、中央部14dの外径L2に対する端部14c,14eの外径L1の比率であるクラウン比が約0.975であり、弾性層14bの硬度が、アスカーF硬度40[°]〜80[°]であるように構成されている。
なお、アスカーFとは、SRIS0101(日本ゴム協会標準規格)に規定されたデュロメータ(スプリング式硬度計)の1つで、硬さを測定するための測定器である。アスカーF硬度[°]とは、その測定器で測定した硬度を示している。
図5は、図1中の現像ローラ13の概略を示す構成図である。
図示しないが、現像ローラ13は、略円筒形状を有しており、図5では、現像ローラ13の周方向に沿って切り取った概略断面を示している。現像ローラ13は、SUM材からなる導電性シャフト(芯金)13aと、ウレタンゴム製の弾性層13bと、弾性層13bの表面に帯電性付与剤、表面改質剤等によって処理を行った処理層13cとを有している。本実施例1では、処理液にウレタン溶液の処理液を使用している。本実施例1で使用する現像ローラ13の外径はストレート形状であり、ローラ表面の10点平均粗さRz(JIS B0601−1994)は、約2〜6[μm]である。
なお、10点平均粗さRzとは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長だけ抜き取り、この抜取り部分の平均線から縦倍率の方向に測定し、最も高い山頂から5番目までの山頂の標高(Yp)の絶対値の平均値と、最も低い谷底から5番目までの谷底の標高(Yv)の絶対値の平均値との和を求め、この値をマイクロメートル[μm]で表したものをいう。
(実施例1の動作)
図1〜図3を参照して実施例1の動作を説明する。
画像形成装置に電源が投入されると、制御部20の指示により、帯電ローラ用電源22と、現像ローラ用電源23と、供給ローラ用電源34と、転写ローラ用電源25とから、それぞれ、帯電ローラ12と、現像ローラ13と、供給ローラ14と、転写ローラ4とに所定の電圧が印加され、これらのローラが回転を開始する。同時にホッピングローラ1と、用紙搬送ローラ対2a,2b等の駆動用モータにも電源が供給される。
用紙Pは、ホッピングローラ1により繰り出され、用紙搬送ローラ対2a,2b等により媒体搬送方向Xの方向に搬送され、現像装置10に至る。現像装置10において、感光ドラム11は、帯電ローラ12によりマイナスの高電圧で帯電される。図示しない上位装置から受信した画像データに基づき、LEDヘッド3により感光ドラム11上に静電潜像が形成される。
供給ローラ14は、現像ローラ13と接触して回転してすることにより、トナーカートリッジ7から供給されるトナーTを現像ローラ13に供給する。現像ブレード15は、現像ローラ13に当接しており、現像ローラ13上の余分なトナーTを掻き落とし、一定の厚さにすると同時にトナーTを帯電させる。
図2に示すとおり、現像ブレード15のエッジ部分と現像ローラ13とは、現像ローラ13の回転方向13Rにおいてエッジ部分の頂点15bより下流側の当接部15aで当接している。
この当接部15a付近において、当接部15aの曲率半径R[mm]が大きい程、供給ローラ14の磨耗した破片や凝固したトナーTの塊等の異物15cがエッジ部分に固着しやすい傾向がある。例えば、図2(a)は、図2(b)に比べ曲率半径R[mm]が大きいので異物15cが固着し易いことを示している。なお、本実施例1では、当接部15aの曲率半径R[mm]を0.25[mm]としている。
トナーTが付着した現像ローラ13が感光ドラム11と接触して回転することにより、感光ドラム11上の静電潜像が現像されてトナー像が形成される。形成されたトナー像は、転写ローラ4にプラスの高電圧が印加され、クーロン力により用紙Pに転写される。転写されたトナー像は、定着器5で用紙Pに定着される。トナー像が定着した用紙Pは、用紙搬送ローラ対6a,6bにより外部に排出される。
(実施例1の印刷汚れの評価)
図1中の現像ブレード15の曲率半径R[mm]及び供給ローラ14のアスカーF硬度[°]と、縦白筋P1及び端部汚れP2の発生との関係の評価を、次の(1)評価1〜(3)評価3に分けて説明する。
(1) 評価1
図6は5%デューティの印刷パターンを示す図である。
5%デューティとは、印刷対象の画像データのビットマップイメージのうちの5%のドットが印刷されることを意味する。
図7は、100%デューティの印刷パターンを示す図である。
100%デューティとは、画像データのビットマップイメージのすべてのドットが印刷されるべた印刷を意味している。
図8は、40%デューティの印刷パターンを示す図である。
図8は、画像データのビットマップイメージの40%のドットが印刷されるハーフトーン印刷を示している。
図9は、100%デューティの印刷パターンにおける縦白筋P1の発生を示す図である。
図9は、図5に示した5%デューティの印刷パターンを30,000枚印刷した後に、図7に示した100%デューティの印刷パターンを印刷したときに発生する縦白筋P1を示している。
図10(a),(b)は、図1中の現像ブレード15のエッジ部分に異物15cが固着した状態を示す図である。
図10(a),(b)は、図6に示した5%デューティの印刷パターンを30,000枚印刷した後に、現像ブレード15の当接部15a付近に固着した異物15cの大きさの比較を示している。図10(a)は、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]が大きい場合、即ち、硬い弾性層14bの供給ローラ14を使用した場合であり、図10(b)に比べて、全体的に異物15cが小さい傾向にあることを示している。図10(b)は、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]が小さい場合、即ち、柔らかい弾性層14bの供給ローラ14を使用した場合であり、図10(a)に比べて、全体的に異物15cが大きい傾向にあることを示している。
具体的には、供給ローラ14の初期アスカーF硬度[°]が50[°]のときの異物15cは、1つの破片が直径200〜600[μm]の大きなものが多いのに対し、供給ローラ14の初期アスカーF硬度[°]が70[°]のときには、異物15cの数は多いが、個々の大きさは直径50〜150[μm]程度である。
このため、供給ローラ14の初期アスカーF硬度[°]が低いほど、現像ブレード15の当接部15a付近に詰まる異物15cが大きくなり、縦白筋P1が目立つようになる。
図11は、40%デューティの印刷パターンにおける両端部での汚れの発生を示す図である。
図11は、図6に示した5%デューティの印刷パターンを30,000枚印刷した後に、40%ディーティーのハーフトーンパターンを印刷したときに画像上の両端部に汚れが発生した様子を示している。
図12は、図1中の供給ローラ14のアスカーF硬度[°]と30,000枚印印刷後の汚れとの関係を示す図である。
図12において、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]が40[°],50[°],60[°],70[°],80[°]のそれぞれの場合について、図6に示した5%デューティの印刷パターンを、30,000枚印刷した後に、図7に示した100%デューティの印刷パターンを印刷したときに発生する縦白筋P1の発生状況と、図6に示した5%デューティの印刷パターンを、30,000枚印刷した後に、図8に示した40%デューティのハーフトーンパターンを印刷したときに、画像上の両端部に発生する端部汚れP2の発生状況を示している。
なお、図12において、○印は、縦白筋P1及び端部汚れP2が目視でほとんど確認できない場合、△印は、縦白筋P1又は端部汚れP2が目視で僅かに確認できる場合、×印は、縦白筋P1又は端部汚れP2が目視で確認できる場合を示している。○印、△印、及び×印は、以下同様の意味で用いる。
本評価1の手順は、次のとおりである。
現像ブレード15の現像ローラ13との当接部15aの曲率半径R[mm]=0.25[mm]の現像ブレード15を使用した画像形成装置を用い、図6に示す5%デューティの印刷パターンを30,000枚印刷した後に、図7に示す100%デューティのパターン及び図8に示す40%デューティのハーフトーンの印刷パターンを印刷して印刷汚れの発生を評価する。
このときの印刷環境は、温度22[℃]、湿度50[%]である。印刷時に各部材に印加した電圧はそれぞれ、
現像ローラ13 :−200[V]
供給ローラ14 :−300[V]
帯電ローラ12 :−1100[V]
現像ブレード15:−300[V]
である。
使用した画像形成装置の印刷速度は、一般的な普通紙(坪量68〜75[g/ cm2])で片面印刷38[ppm]である。
図12によれば、図7に示す100%デューティ印刷のパターンを印刷したときには、5%デューティの印刷パターンを30,000枚印刷する前の供給ローラ14のアスカーF硬度(以下、「初期アスカーF硬度」という。)[°]が柔らかいところ(例えば、40[°]、50[°])で縦白筋P1が発生し易く、硬いところ(例えば、70[°]、80[°])で端部汚れP2が発生し易くなっている。
この縦白筋P1は、現像ブレード15と現像ローラ13との当接部15a付近(=エッジ部分)に固着した異物15cの影響で、現像ローラ13上にトナーTを薄層形成できない部分が白筋となって見える現象である。
この縦白筋P1の原因となる異物15cは、画像形成装置を長時間印刷動作させたことで、供給ローラ14の弾性層14bが現像ローラ13の摩擦により磨耗され、その結果発生したスポンジ破片と、トナーTとが熱により固まったものである。供給ローラ14の初期アスカーF硬度[°]が柔らかいほど、縦白筋P1の発生が目立つ理由は、弾性層14bが柔らかい方が、現像ローラ13との摩擦によって削り取られる供給ローラ14のスポンジ破片が大きいからである。
縦白筋P1の発生の場合とは逆に、供給ローラ14の初期アスカーF硬度[°]が硬いほど、汚れの程度が悪い傾向がある。この端部汚れP2は、印刷時の現像ローラ13と供給ローラ14との間のニップにより、摩擦帯電したトナーTが原因となっている。
供給ローラ14のアスカーF硬度[°]が硬ければ硬いほど、現像ローラ13と供給ローラ14との圧接によるトナー摩擦帯電が強くなるため、トナー層の電位が高くなり、画像上に端部汚れP2が発生することになる。つまり、本実施例1では、クラウン比=0.975であり、供給ローラ14の端部14c,14eと中央部14dとの外径に十分な差がない。このため、中央部14dにおける撓みの影響で、現像ローラ13と供給ローラ14との圧接力は、供給ローラ14の端部14c,14eにおいて強くなる。従って、端部14c,14eでのトナーTの摩擦帯電が強くなり、画像上の汚れは端部14c,14eで顕著となる。
(2) 評価2
次に、現像ブレード15の当接部15aの曲率半径R[mm]と印刷汚れの発生との関係を評価する。
図13は、図1中の現像ブレード15の曲率半径R[mm]と30,000枚印印刷後の汚れとの関係を示す図である。
図13は、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]が40[°]のとき、及び60[°]のときの現像ブレード15の当接部15aの曲率半径R[mm]と、30,000枚印刷後の縦白筋P1及び端部汚れP2との関係を示している。
本評価2では、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]=40[°]及び60[°]のそれぞれに対し、現像ブレード15の当接部15aの曲率半径R[mm]=0.17[mm],0.20[mm],・・・,0.30[mm]について、縦白筋P1及び端部汚れP2の発生状況を評価する。他の評価の条件は、評価1と同様である。
評価結果を図13に示す。図13によれば、曲率半径R[mm]=0.23[mm]以下で縦白筋P1は、概ね発生しない。つまり、曲率半径R[mm]を小さくすることで、大きな異物15cが現像ブレード15の当接部15a付近に固着することを防ぐことができる。特に、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]が小さく(例えば、アスカーF硬度[°]=40[°])、現像ブレード15の当接部15a付近に固着する異物15cが大きい場合、非常に効果がある。このため、現像ブレード15の曲率半径R[mm]を小さくすることで、縦白筋P1を改善することができる。
但し、図示しないが、曲率半径R[mm]を下げすぎると、トナー層が極端に薄くなり濃度低下を起し、残像、かすれの原因に繋がる。そのため、無制限に曲率半径R[mm]を下げることはできない。
(3) 評価3
本評価3では、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]と現像ブレード15の曲率半径R[mm]との組み合わせに対する縦白筋P1及び端部汚れP2の発生状況を評価する。
図14は、図1中の供給ローラ14のアスカーF硬度[°]と現像ブレード15の曲率半径R[mm]とを示す図である。
図14は、本評価3において使用する供給ローラ14のアスカーF硬度[°]と現像ブレード15の曲率半径R[mm]の内訳を示している。
図15は、図14のアスカーF硬度[°]と曲率半径R[mm]との組み合わせを示す図である。
図15は、本評価3において使用する供給ローラ14のアスカーF硬度[°]と現像ブレード15の曲率半径R[mm]の組み合わせを示している。
図16は、100%デューティの印刷パターンにおける濃度測定位置P3a,P3b,P3cを示す図である。
図17は、図14のアスカーF硬度[°]と曲率半径R[mm]との組み合わせと汚れの判定結果とを示す図である。
図17は、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]が35[°],40[°],45[°],・・・,80[°],85[°]と、現像ブレード15の曲率半径R[mm]が0.14,0.15,0.17・・・,0.28,0.30との組み合わせのそれぞれの場合について、図6に示した5%デューティの印刷パターンを30,000枚印刷した後に、図7に示した100%デューティの印刷パターンを、印刷したときに発生する縦白筋P1の発生状況と、図6に示した5%デューティの印刷パターンを、30,000枚印刷した後に、図8に示した40%ディーティーのハーフトーンパターンを印刷したときに、画像上の両端部発生する端部汚れP2の発生状況とを示している。
図17中の○印、△印、×印の意味は、図13の説明で述べたとおりである。黒塗り三角印は、縦白筋P1及び端部汚れP2が目視でほとんど確認できないが、100%デューティの印刷濃度が一定の値に満たない濃度不足の場合を意味している。以下同様の意味で使用する。
図18は、図17のアスカーF硬度[°]と曲率半径R[mm]との組み合わせに対する汚れの判定結果を示すグラフである。
横軸は、現像ブレード15の曲率半径R[mm]であり、縦軸は、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]である。
図18のグラフにおいて、実線で示した三角形の内部の領域が縦白筋P1及び端部汚れP2が目視でほとんど確認できない領域である。しかしながら、曲率半径R[mm]=0.15において、アスカーF硬度[°]=75[°],80[°],85[°]では、良好な印刷結果が得られたが、70[°]以下では、印刷濃度が不足している。曲率半径R[mm]=0.14においは、すべてのプロットで印刷濃度が不足している。
評価3における評価条件は次のとおりである。
供給ローラ14の中央部14dの外径L2に対する端部14c,14dの 外径L1の比率=約0.975
供給ローラ14の部分抵抗値[logΩ]=7[logΩ]
現像ローラ13の形状:ストレート形状
現像ローラ13の10点平均粗さRz:4[μm]
使用した画像形成装置:株式会社沖データ製のML9600PS
使用したトナーT:粒径が約6[μm]の微粉砕トナー
このときの印刷環境は、温度22[℃]、湿度50[%]である。印刷時に各部材に印加した電圧はそれぞれ、
帯電ローラ12 :−1100[V]
現像ローラ13 :−200[V]
供給ローラ14 :−300[V]
現像ブレード15:−300[V]
である。
評価の手順として、前記の図15の組み合わせで供給ローラ14、現像ブレード15を使用した画像形成装置(ML9600PS)を用い、5%デューティの印刷パターンを30,000枚印刷した後、100%デューティの印刷パターンと40%デューティのハーフトーンの印刷パターンとを印刷する。
印刷後、図16に示した100%デューティの印刷パターンにおける濃度測定位置P3a,P3b,P3cの濃度を測定する。濃度の測定については、X−Rite社製のX−Rite500分光濃度計を用いて、光学密度(以下「OD;Optical Density」という。」値を測定し、3点の平均を算出して求める。
ここで、濃度を求める意味は、現像ブレード15の曲率半径R[mm]を下げると、現像ブレード15で形成されるトナー層が薄くなり、残像、かすれ等の画像上の問題を引き起こすため、1つの指標としてOD値を使用する。評価の結果、OD値ρの許容範囲は、1.20≦ρとした。OD値ρが1.2を越えた場合、100%デューティで印刷された画像の実際の印刷出力画像は、デューティ80%以上で出力される。デューティ80%以上の印刷出力画像を目視で見たとき、100%デューティの画像と濃淡差において違和感がない。そのため、OD値ρの許容範囲を、1.20≦ρとした。
既に述べたように、図18は、図17のアスカーF硬度[°]と曲率半径R[mm]との組み合わせと汚れの判定結果をグラフにしたものである。
横軸は、現像ブレード15の曲率半径R[mm]であり、縦軸は、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]である。
図18のグラフにおいて、実線で示した三角形の内部の領域が縦白筋P1及び端部汚れP2が目視でほとんど確認できない領域である。しかしながら、曲率半径R[mm]=0.15において、アスカーF硬度[°]=75[°],80[°],85[°]で良好な印刷結果が得られたが、70[°]以下では、ρ≦1.2(印刷濃度不足)となった。曲率半径R[mm]=0.14においては、すべて、ρ≦1.2となった。この結果、曲率半径R[mm]=0.15は、良好なOD値を得るには不安定な領域であり、印刷濃度が不十分である。よって、曲率半径R[mm]の下限値は、0.17と判断される。
この結果を、式を用いて表すと、次のとおりとなる。
現像ブレード15の当接部15aの曲率半径をR[mm]とし、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]をF[°]とすると、
0.17[mm]≦R[mm]≦0.28[mm]
181.82[°]×R[mm]+9.09[°]≦F[°]≦−250[°]×R[mm]+130[°]
(実施例1の効果)
本実施例1の現像装置10及び画像形成装置によれば、供給ローラ14の弾性層14bのアスカーF硬度[°]と現像ブレード15の曲率半径R[mm]との関係が、
0.17[mm]≦R[mm]≦0.28[mm]
181.82[°]×R[mm]+9.09[°]≦F[°]≦−250[°]×R[mm]+130[°]
の組み合わせである部材で現像装置10を構成している。そのため、長時間の大量印刷時において、縦白筋P1及び端部汚れP2のいずれをも回避することができる。
(実施例2の画像形成装置の構成)
本実施例2における画像形成装置の構成は、実施例1とほぼ同様の構成である。本実施例2と実施例1との相違点は、次のとおりである。
実施例1で使用した供給ローラ14の形状は、図3(a)に示すとおり、長手方向の端部14c,14eの外径L1が中央部14dの外形L2に比べて小さいクラウン形状を成している。実施例1の画像形成装置では、中央部14dの外径L2に対する端部14c,14eの外径L1の比率が約0.975である供給ローラ14で構成した。
これに対し、本実施例2の画像形成装置では、この比率をクラウン比Bとし、クラウン比Bを変化させた供給ローラ14から構成されている。
なお、クラウン比B=L1/L2であるから、クラウン比Bが増加するとは、外径L1と外径L2の差が小さくなることを意味し、クラウン比B=1で、外径L1=外径L2となる。逆に、クラウン比Bが減少するとは、外径L1と外径L2の差が大きくなることを意味する。
(実施例2の動作)
実施例2における画像形成装置の動作は、実施例1と同様である。
(実施例2印刷汚れの評価)
現像装置10では、現像ローラ13と供給ローラ14とが一定の軸間でニップされており、端部14c,14eと中央部14dでのニップ量のバランスが画像形成において重要である。
図19は、図1中の供給ローラ14のクラウン比Bとニップ幅[mm]との関係を示す図である。
図19は、現像装置10内において、供給ローラ14が現像ローラ13にニップしている状態と同条件の荷重360[gf]を供給ローラ14に対してかけ、その際のニップ幅[mm]を測定した結果である。図19によれば、クラウン比Bを増やしていくと端部ニップ幅[mm]は増加し、中央のニップ幅[mm]は減少する。逆にクラウンB比を減らしていくと端部ニップ幅[mm]は減少し、中央ニップ幅[mm]は増加する。
実施例1で使用した供給ローラ14は、クラウン比B=0.975であったが、この形状であると、図19によれば、中央ニップ幅[mm]に比べ端部ニップ幅[mm]が大きいため、端部14c,14eでのトナーTの摩擦帯電が強くなり、端部汚れP2の要因となる。
更に、現像ローラ13と供給ローラ14とのニップが強い部分で、供給ローラ14の磨耗量が増加する傾向がある。
図20は、図19のクラウン比Bと供給ローラ14の外径変化率とを示す図である。
図20は、30,000枚を印刷する前と、30,000枚を印刷した後の端部14c,14eの外径の変化量をクラウン比Bごとに比較したものである。
図20から、クラウン比Bが減少するに連れて、供給ローラ14の端部磨耗量が減少している傾向が見える。
つまり、供給ローラ14のクラウン比Bを減少させることで、供給ローラ14の磨耗による破片を減少させることができる。従って、印刷によって発生した、現像ブレード15の現像ローラ13との当接部15a付近に固着する異物15cの量を減少させることができる。結果的に縦白筋P1の改善につながり、画像品質の向上に繋がる。
図21は、図19のクラウン比Bと汚れとの関係を示す図である。
図21は、供給ローラ14のクラワン比Bと縦白筋P1及び端部汚れP2の関係を示している。使用した供給ローラ14の部分抵抗値A[logΩ]は、7.00[logΩ]、アスカーF硬度[°]は、50[°]、現像ブレード15の曲率半径R[mm]は、0.23[mm]である。クラウン比Bを減少させることで、縦白筋P1及び端部汚れP2が共に改善していることが分かる。
図22は、L1/L2=0.962であるときのアスカー硬度と曲率半径Rとの組み合わせと汚れの判定結果とを示す図である。
図23は、図22のアスカー硬度と曲率半径Rとの組み合わせと汚れの判定結果を示すグラフである。
横軸は、現像ブレード15の曲率半径R[mm]であり、縦軸は、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]である。
実施例1において使用した図16に示す供給ローラ14のアスカーF硬度[°]と、現像ブレード15の曲率半径R[mm]との組み合わせについて、供給ローラ14のクラウン比Bを図21のように条件振りを行い、実施例1と同様に縦白筋P1及び端部汚れP2の比較の評価を行った。結果を図23に図示する。クラウン比Bを0.962まで減少させることで、図23中破線で示す範囲まで縦白筋P1及び端部汚れP2の良好範囲が広がっている。
しかし、副作用としてクラウン比Bが0.936以下では、図示しないかぶりが紙面上で目立ち始める。クラウン比Bを1より大きくすると、現像ローラ13の端部と供給ローラ14の端部における摩擦帯電が強くなることに起因する汚れが発生する。更に、端部の摩耗が強いため供給ローラ14の寿命特性が著しく低下してしまう。これらを考慮してクラウン比Bの良好範囲を設定している。従ってこの副作用を考慮して、30,000枚の印刷後、縦白筋P1及び端部汚れP2が目立たない条件を決定すると、良好範囲は以下のような式となる。
Rを現像ブレード15の曲率半径R[mm]、Fを供給ローラ14のアスカーF硬度[°]、Bをクラウン比Bとすると、
0.17[mm]≦R[mm]≦0.28[mm]
0.962≦B<1
181.82[°]×R[mm]+9.09[°]+5×(L1/L2−0.975)/0.013≦F[°]≦−250[°]×R[mm]+130[°]+5×(0.975−L1/L2)/0.013
(実施例2の効果)
本実施例2によれば、供給ローラ14の中央部14dの外径L2に対する端部14c,14eの外径L1の比を小さくすることで、現像ローラ13と供給ローラ14との端部14c,14eにおける圧接力が軽減し、印刷時における供給ローラ14の磨耗量が減少している。このため、現像ブレード15における現像ローラ13との当接部15a付近に固着する異物15cが減少し、縦白筋P1の発生を防止することができる。更に、現像ローラ13と供給ローラ14との端部14c,14eにおける圧接力が軽減したので、トナーTの摩擦帯電が弱まり、端部汚れP2の改善にも効果がる。
縦白筋P1及び端部汚れP2の良好範囲は、以下のような式となる。
Rを現像ブレード15の曲率半径R[mm]、Fを供給ローラ14のアスカーF硬度[°]、Bをクラウン比Bとすると、
0.17[mm]≦R[mm]≦0.28[mm]
0.962≦B<1
181.82[°]×R[mm]+9.09[°]+5×(L1/L2−0.975)/0.013≦F[°]≦−250[°]×R[mm]+130[°]+5×(0.975−L1/L2)/0.013
(実施例3の構成)
本実施例3における画像形成装置の構成は、実施例1とほぼ同様の構成である。本実施例3と実施例1との相違点は、次のとおりである。
実施例1の画像形成装置は、部分抵抗値A[logΩ]が7.00[logΩ]の供給ローラ14で構成したが、本実施例3の画像形成装置では、部分抵抗値A[logΩ]を変化させた供給ローラ14から構成されている。
(実施例3の動作)
実施例3における画像形成装置の動作は、実施例1と同様である。
(実施例3の印刷汚れの評価)
実施例1において使用した供給ローラ14の部分抵抗値A[logΩ]は、7.00[logΩ]であるが、本実施例3においては、供給ローラ14の部分抵抗値A[logΩ]を変化させて、印刷画像上の汚れとの関係を評価する。
図24は、図1中の供給ローラ14の部分抵抗値A[logΩ]と汚れとの関係を示す図である。
図24において、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]は60[°]、現像ブレード15の曲率半径R[mm]は0.20[mm]、クラウン比Bは0.975である。図24によれば、部分抵抗値A[logΩ]が高くなると、縦白筋P1が悪化し、逆に部分抵抗値A[logΩ]が低くなると、端部汚れP2が悪化する傾向がある。
実施例1において使用した図16で示される供給ローラ14のアスカーF硬度[°]と、現像ブレード15の曲率半径R[mm]との組み合わせについて、更に、供給ローラ14の部分抵抗値A[logΩ]を、図24のように条件振りを行い、実施例1と同様の縦白筋P1及び端部汚れP2の評価を行った。
図25は、A[logΩ]=8.0[logΩ]であるときのアスカー硬度と曲率半径Rとの組み合わせと汚れの判定結果とを示す図である。
図26は、図25のアスカーF硬度と曲率半径Rとの組み合わせに対する汚れの判定結果を示すグラフである。
横軸は、現像ブレード15の曲率半径R[mm]であり、縦軸は、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]である。
評価の結果を図24に示す。部分抵抗値A[logΩ]を増加させることで、縦白筋P1及び端部汚れP2の良好範囲が破線で示す領域まで広がっている。破線は、部分抵抗値A[logΩ]=8.00[logΩ]のケースを示している。
しかし、副作用として部分抵抗値A[logΩ]が8.00[logΩ]を越えると、図示しない、かぶりが印刷画像上で目立ち始める。又、部分抵抗値Aを6.0[logΩ]よりも小さくすると、供給ローラ14から現像ローラ13へのトナーTの供給量が増加して結果として汚れが発生する。これらを考慮して部分抵抗値Aの良好範囲を設定した。従って、このかぶりの発生を考慮して、30,000枚の印刷後において、縦白筋P1及び端部汚れP2が防止できる条件を求めると、良好範囲は以下のような式となる。
Rを現像ブレード15の曲率半径R[mm]、Fを供給ローラ14のアスカーF硬度[°]、Aを部分抵抗値A[logΩ]とすると、
0.17[°]≦R[°]≦0.28[°]
6.0[logΩ]≦A[logΩ]≦8.00[logΩ]
181.82[°]×R[mm]+9.09[°]+5×(7−A[logΩ])≦F[°]≦−250[°]×R[mm]+130[°]+5×(A[logΩ]−7)
(実施例3の効果)
実施例3によれば、供給ローラ14の部分抵抗値A[logΩ]を大きくすることで、端部汚れP2の改善に効果がある。縦白筋P1及び端部汚れP2の良好範囲は、以下のような式となる。
Rを現像ブレード15の曲率半径R[mm]、Fを供給ローラ14のアスカーF硬度[°]、Aを部分抵抗値A[logΩ]とすると、
0.17[°]≦R[°]≦0.28[°]
6.0[logΩ]≦A[logΩ]≦8.00[logΩ]
181.82[°]×R[mm]+9.09[°]+5×(7−A[logΩ])≦F[°]≦−250[°]×R[mm]+130[°]+5×(A[logΩ]−7)
(実施例4の構成)
図27は、本発明の実施例4における図1の画像形成装置の概略の回路図であり、実施例1を示す図3中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
本実施例4における画像形成装置は、実施例1を示す図2の画像形成装置とほぼ同様の構成を有している。本実施例4の画像形成装置には、実施例1を示す図2の画像形成装置に対し、新たに、環境温度C[℃]を検知する環境センサ20bが設けられている。更に、図25には、説明のため、現像ローラ13に印加されるバイアスDB[V]、供給ローラ14に印加されるバイアスSB[V]、及びバイアスSB[V]の補正値D[V]の符号がそれぞれ付されている。
(実施例4の動作)
図28は、図27中のSB−DB値[V]の制御シーケンスを示すフローチャートである。
図28を用いて、図27中のSB−DB値[V]の制御シーケンスを説明する。
ステップS1において、制御部20Aは、環境センサ20bにより、環境温度C[℃]を取得する。ステップS2において、取得した環境温度C[℃]に基づいて、分岐する。即ち、環境温度C[℃]が20℃未満のときには、ステップS5へ進み、ステップS5において、印刷動作が開始され印刷の終了で本処理が終了する。
ステップS2において、環境温度C[℃]が20℃以上で、且つ、36℃未満のときには、ステップS3へ進み、SB補正値D[V]=−2.5[V]×C[℃]+40[V]とし、ステップS5へ進む。ステップS2において、環境温度C[℃]が36℃以上のときには、ステップS4へ進み、SB補正値D[V]=−50[V]とし、ステップS5へ進む。
図28のSB−DB値[V]の制御シーケンスをまとめると、次のとおりである。
C[℃]<20℃のときには、D[V]=0、
20℃≦C[℃]<36℃のときには、
D[V]=−2.5[V]×C[℃]+40[V]、
C[℃]≦36℃のときには、
D[V]=−50℃、
縦白筋P1が悪化する20[℃]以上の環境温度C[℃]で、SB補正を行う。環境温度[℃]が36[℃]以上では、SB補正値D[V]を−50[V]とし、これを下限のSB補正値[V]としている。なお、補正の基準となるSB−DB値[V]は、−300−(−200)=−100[V]である。
(実施例2印刷汚れの評価)
本実施例4では、現像ローラ13と供給ローラ14とに印加する電圧値と縦白筋P1及び端部汚れP2との関係について評価する。ここで、現像ローラ13に印加されるバイアスをDB[V]、供給ローラ14に印加されるバイアスをSB[V]とする
図29は、図27中のSB−DB値[V]と汚れとの関係を示す図である。
図29においては、使用した供給ローラ14のアスカーF硬度[°]=60[°]、現像ブレード15の当接部15aの曲率半径R[mm]=0.20[mm]、部分抵抗値A[logΩ]=7.00[logΩ]の条件で、SB−DB値[V]を、−25[V]〜−225[V]と変化させたときの縦白筋P1及び端部汚れP2の発生状況を示している。
図29によれば、−25[V]及び−50[V]で縦白筋P1の発生が見られ、−175[V],−200[V],−225[V]で端部汚れP2が発生している。
端部汚れP2の発生の原因は、次のとおりである。即ち、本実施例4で使用されるトナーTは、負帯電の現像剤であるため、供給ローラ14と現像ローラ13との電位差が負の方向に高いほど、供給ローラ14から現像ローラ13に移動するトナーTの量が多くなる。そのため、SB−DB値[V]の絶対値が高い方が、現像ローラ13に形成されるトナー層は厚くなり、その許容量を超えることで印刷画像の端部汚れP2が発生しやすくなる。
一方、SB−DB値[V]の絶対値が増加すると、現像ローラ13上に形成されるトナー層が厚くなるため、現像ブレード15の現像ローラ13との当接部15a付近に異物15cが固着していたとしても、異物15cがある部分とない部分を通るトナーTの量の差が小さくなり、結果として縦白筋P1が目立たなくなるためである。
図30は、図27中の環境温度C[℃]と汚れとの関係を示す図である。
図30において、使用した供給ローラ14の部分抵抗値A[logΩ]は、7.00[logΩ]、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]は、60[°]、クラウン比Bは、0.975、現像ブレードの曲率半径R[mm]は、0.20[mm]である。図30によれば、24℃以上の高温で縦白筋P1が発生している。このように、印刷環境温度C[℃]が高温であるほど、固着する異物15cは多くなる。
一方、前述したように、SB−DB値[V]の絶対値を高くすると、縦白筋P1の発生が回避できることが分かっている。従って、高温環境ではSB−DB値[V]の絶対値を高くすることで、縦白筋P1を回避できることが予想される。その際にSB−DB値[V]の絶対値を高くしすぎると、図30に示すように端部汚れP2が悪化する。
図31は、図27中の環境温度C[℃]とSB補正値D[V]との関係を示す図である。図32は、図27中の現像ブレード15の曲率半径R[mm]と供給ローラ14のアスカーF硬度[°]との組み合わせを示す図である。図33は、図32の組み合わせにおけるSB−DB制御シーケンスなしのときの汚れを示す図である。図34は、図32の組み合わせにおけるSB−DB制御シーケンスありのときの汚れを示す図である。
次に、環境温度[℃]に応じて、SB−DB値[V]を制御して、図31に示すSB補正値[V]を出力する機能を有する画像形成装置を用いて、図32の条件の供給ローラ14について、実施例1と同様の評価を行い、実際に縦白筋P1が回避できるかどうかを確認する。なお、図32に示した、現像ブレード15の曲率半径R[mm]と供給ローラ14のアスカーF硬度[°]の組み合わせは、いずれも、実施例1において縦白筋P1が発生した組み合わせである。
図33は、SB−DB制御シーケンスなしのときの汚れの発生状況を示している。現像ブレー15の曲率半径R[mm]=0.18[mm]、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]=38[°]のとき、環境温度[℃]=28[℃],36[℃]において汚れが発生している。同様に、現像ブレー15の曲率半径R[mm]=0.20[mm],0.22[mm]で、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]=41[°],44[°]のとき、環境温度[℃]=28[℃],36[℃]において汚れが発生している。現像ブレー15の曲率半径R[mm]=0.24[mm],0.26[mm]で、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]=50,55のとき、環境温度[℃]=36[℃]において、僅かに汚れが発生している。
一方、図33に示すように、SB−DB制御シーケンスありのときには、現像ブレー15の曲率半径R[mm]と、供給ローラ14のアスカーF硬度[°]とのすべての組み合わせについて、すべての温度で縦白筋P1及び端部汚れP2に問題はなかった。
(実施例4の効果)
実施例4によれば、環境温度[℃]に応じてSB−DB値[V]を制御する機能を画像形成装置に備えることにより、縦白筋P1をある程度回避することが可能である。SB補正値D[V]は、次のように求められる。
環境温度C[℃]をC[℃]、SB補正値D[V]をD[V]とすると、
C[℃]<20℃のときには、D[V]=0、
20℃≦C[℃]<36℃のときには、D[V]=−2.5[V]×C[℃]+40[V]、
C[℃]≦36℃のときには、D[V]=−50℃、
(変形例)
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)、(b)のようなものがある。
(a) 実施例1〜4では、画像形成装置としてページプリンタを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ファクシミリ装置、複写機やMFP(MultiFunction Printer/Product/Peripheral)等にも適用できる。
(b) 実施例1〜4では、タンデム方式の直接印刷方式のページプリンタを例に説明したが、中間転写方式の画像形成装置でも適用可能である。
10 現像装置
11 感光ドラム
12 帯電ローラ
13 現像ローラ
14 供給ローラ
14b 弾性層
14c,14e 端部
14d 中央部
15 現像ブレード
15a 当接部
15b エッジ部の頂点
15c 異物
P 用紙

Claims (17)

  1. 現像剤により静電潜像を現像する像担持体と、
    前記像担持体に前記現像剤を供給する現像手段と、
    前記現像手段の表面に前記現像剤を供給する現像剤供給手段と、
    前記現像手段の前記表面に当接し、前記表面に現像剤層を形成する現像剤規制手段と、
    を備えた現像装置において、
    前記現像手段の前記表面と前記現像剤規制手段とが当接する前記現像剤規制手段における当接部の曲率半径R[mm]は、0.17[mm]以上0.28[mm]以下であり、
    前記現像剤供給手段のアスカーF硬度[°]は、
    181.82×R+9.09≦F≦−250×R+130
    であること特徴とする現像装置。
  2. 前記現像剤供給手段は、略円柱形状を有し、
    前記現像剤供給手段の長手方向の端部近傍での外径をL1、長手方向中央部での外径をL2としたとき、0.962≦Ll/L2<1であることを特徴とする請求項1記載の現像装置。
  3. 前記現像剤供給手段の前記アスカーF硬度[°]は、
    181.82×R+9.09+5×(L1/L2−0.975)/0.013≦F≦−250×R+130+5×(0.975−L1/L2)/0.013
    であることを特徴とする請求項2記載の現像装置。
  4. 前記現像剤供給手段の部分抵抗値A[logΩ]は、
    6.00以上で、8.00[logΩ]以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像装置。
  5. 前記現像剤供給手段の前記アスカーF硬度[°]は、
    181.82×R+9.09+5×(7−A)≦F≦−250×R+130+5×(A−7)
    であることを特徴とする請求項4記載の現像装置。
  6. 前記現像剤供給手段は、
    所定の電圧SB[V]が印加されると、前記現像手段に前記現像剤を供給するものであり、
    前記現像装置は、
    印刷環境での温度C[℃]に応じて前記電圧SB[V]を制御する電圧制御手段を設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の現像装置。
  7. 前記電圧制御手段は、
    前記電圧SB[V]に対し、印刷環境での温度C[℃]に応じて、印加電圧補正値D[V]が、
    C[℃]<20℃のときには、D[V]=0、
    20℃≦C[℃]<36[℃]のときには、D[V]=−2.5[V]×C[℃]
    +40[V]、
    C[℃]≦36[℃]のときには、D[V]=−50℃、
    となるように制御することを特徴とする請求項6記載の現像装置。
  8. 前記現像剤供給手段は、
    前記現像手段に接触して回転し、前記現像手段に現像剤を供給する供給ローラであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の現像装置。
  9. 前記供給ローラは、
    スポンジローラであることを特徴とする請求項8記載の現像装置。
  10. 前記スポンジローラは、
    導電性のシャフトである第1の芯金部と、前記第1の芯金部の周囲に形成された導電性の発泡体層であることを特徴とする請求項9記載の現像装置。
  11. 前記発泡体層は、
    シリコーンゴムにより構成されていることを特徴とする請求項10記載の現像装置。
  12. 前記現像手段は、
    前記像担持体に対向し、前記供給ローラから供給される前記現像剤を前記像担持体に供給する現像ローラであることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の現像装置。
  13. 前記現像ローラは、
    導電性シャフトである第2の芯金部と、前記第2の芯金部の周囲に形成された弾性層と、前記弾性層の表面において帯電性及び一定の粗さを有すように処理された処理層と、を備えたことを特徴とする請求項12記載の現像装置。
  14. 前記弾性層は、
    ウレタンゴムにより構成されていることを特徴とする請求項13記載の現像装置。
  15. 前記現像剤規制手段は、
    弾性部材からなる板材を略L字状に折り曲げて形成された現像ブレードであることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の現像装置。
  16. 前記現像剤規制手段は、
    一端が固定され、他端が略L字状に折り曲げられた現像ブレードであることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の現像装置。
  17. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の現像装置と、
    記録媒体を搬送する搬送機構と、
    前記現像装置において可視像化された前記現像剤を前記記録媒体に転写する転写部と、
    前記記録媒体に転写された前記現像剤を定着させる定着部と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
JP2010262855A 2010-11-25 2010-11-25 現像装置及び画像形成装置 Pending JP2012113169A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010262855A JP2012113169A (ja) 2010-11-25 2010-11-25 現像装置及び画像形成装置
US13/298,568 US8693928B2 (en) 2010-11-25 2011-11-17 Development device and image formation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010262855A JP2012113169A (ja) 2010-11-25 2010-11-25 現像装置及び画像形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012113169A true JP2012113169A (ja) 2012-06-14

Family

ID=46126741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010262855A Pending JP2012113169A (ja) 2010-11-25 2010-11-25 現像装置及び画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8693928B2 (ja)
JP (1) JP2012113169A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013073003A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Oki Data Corp 現像装置および画像形成装置
US9026013B2 (en) * 2012-12-21 2015-05-05 Xerox Corporation System and apparatus for toner charging using charge/metering blade having an adjustable nip
JP5917439B2 (ja) * 2013-05-24 2016-05-11 株式会社沖データ 現像装置及び画像形成装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000275953A (ja) * 1999-03-26 2000-10-06 Tokai Rubber Ind Ltd トナー供給ロール
JP2001281982A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Bridgestone Corp 現像装置
JP2005215057A (ja) * 2004-01-27 2005-08-11 Oki Data Corp 現像装置及び画像形成装置
JP2009175372A (ja) * 2008-01-23 2009-08-06 Oki Data Corp 現像装置及び画像形成装置
JP2010217707A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Oki Data Corp 画像形成装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005300634A (ja) * 2004-04-07 2005-10-27 Oki Data Corp 現像剤担持体及び画像形成装置
JP4401867B2 (ja) * 2004-05-20 2010-01-20 株式会社沖データ 画像形成装置
JP4527472B2 (ja) 2004-08-26 2010-08-18 株式会社沖データ 現像装置及び画像形成装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000275953A (ja) * 1999-03-26 2000-10-06 Tokai Rubber Ind Ltd トナー供給ロール
JP2001281982A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Bridgestone Corp 現像装置
JP2005215057A (ja) * 2004-01-27 2005-08-11 Oki Data Corp 現像装置及び画像形成装置
JP2009175372A (ja) * 2008-01-23 2009-08-06 Oki Data Corp 現像装置及び画像形成装置
JP2010217707A (ja) * 2009-03-18 2010-09-30 Oki Data Corp 画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8693928B2 (en) 2014-04-08
US20120134697A1 (en) 2012-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5477712B2 (ja) 現像装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジ
JP4612697B2 (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP5128550B2 (ja) 画像形成装置
JP2012113169A (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP2022019498A (ja) 現像装置およびこれを備えた画像形成装置
US10768546B2 (en) Cartridge and image forming apparatus
JP4598091B2 (ja) 画像形成装置、現像装置及び画像形成装置における現像剤調整方法
JP4934347B2 (ja) 現像剤量規制ブレード
JP4976509B2 (ja) 画像形成装置
US5621505A (en) Developing apparatus having rotatable developer supply member for developer carrying member
JP2009162977A (ja) 画像形成装置
JP6104841B2 (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP2017009988A (ja) 画像形成装置
JP5162720B2 (ja) 画像形成装置
JP5257344B2 (ja) 画像形成装置
JP2015028517A (ja) 現像器、画像形成ユニット及び画像形成装置
JP7172578B2 (ja) 画像形成装置
JP4377441B2 (ja) 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2012042607A (ja) 画像形成装置
JP2018017868A (ja) 画像形成装置
JP2009047855A (ja) 画像形成装置
JP2024013515A (ja) 画像形成装置
US9395677B1 (en) Image forming apparatus, image formation system and control method
JP4742708B2 (ja) トナー供給ローラおよび現像装置
JP2014092558A (ja) 現像装置、画像形成装置および現像方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130327

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140224

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140624