JP2018017916A - 画像形成装置、現像デバイス、現像ユニットおよび現像装置 - Google Patents
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
Abstract
Description
JIS K 6229(ゴム−溶剤抽出物の求め方(定量))に準拠して、アセトンを用いて現像剤担持体をソックスレー抽出することにより求められる。
円筒状の金属素巻に圧接された現像剤担持体に通電しながら、その現像剤担持体を回転させた場合において、通電前における現像剤担持体の残留電位と通電後における現像剤担持体の残留電位との差の絶対値であり、残留電位変化=|通電前の残留電位−通電後の残留電位|により表される。ただし、現像剤担持体に対する金属素巻の押し込み量=0.5mm、現像剤担持体の回転速度=60rpm、現像剤担持体の回転時間=24時間、現像剤担持体に対する印加電圧=100Vとする。
1.画像形成装置
1−1.全体構成
1−2.現像部の構成
1−3.現像ローラの構成
1−4.現像ローラの物性
1−5.ブロック構成
1−6.トナーの構成
1−7.動作
1−8.作用および効果
2.変形例
本発明の一実施形態の画像形成装置に関して説明する。
まず、画像形成装置の全体構成に関して説明する。
筐体1は、例えば、金属材料および高分子材料などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。筐体1には、画像が形成された媒体Mを排出するためのスタッカ部2が設けられており、その画像が形成された媒体Mは、筐体1に設けられた排出口1Hから排出される。
トレイ10は、1または2以上の媒体Mを収納している。このトレイ10は、例えば、筐体1に対して着脱可能に装着されている。送り出しローラ20は、例えば、Y軸方向に延在する円筒状の部材であり、そのY軸を中心として回転可能である。以降において説明する一連の構成要素のうち、名称中に「ローラ」という文言を含んでいる構成要素は、上記した送り出しローラ20と同様に、Y軸方向に延在していると共にY軸を中心として回転可能である。
現像部30は、トナーの付着処理(現像処理)を行う現像装置である。具体的には、現像部30は、主に、潜像(静電潜像)を形成すると共に、クーロン力を利用して静電潜像にトナーを付着させる。
転写部40は、現像部30により現像処理されたトナーを用いて転写処理を行う。具体的には、転写部40は、主に、現像部30により静電潜像に付着されたトナーを媒体Mに転写させる。
定着部50は、転写部40により媒体Mに転写されたトナーを用いて定着処理を行う。具体的には、定着部50は、例えば、転写部40により媒体Mに転写されたトナーを加熱しながら加圧することにより、そのトナーを媒体Mに定着させる。
搬送ローラ61〜68のそれぞれは、媒体Mの搬送経路R1〜R5を介して互いに対向するように配置された一対のローラを含んでおり、送り出しローラ20により取り出された媒体Mを搬送させる。
搬送路切り替えガイド71,72は、媒体Mに形成される画像の様式(媒体Mの片面だけに画像が形成されるか、または媒体Mの両面に画像が形成されるか)などの条件に応じて、その媒体Mの搬送方向を切り替える。
次に、現像部30の構成に関して説明する。
現像ローラ32は、主に、供給ローラ34から供給されたトナーを担持すると共に、感光体ドラム35の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。現像ローラ32の構成に関しては、後述する(図3参照)。
現像ブレード33は、主に、現像ローラ32の表面に供給されたトナーの厚さを規制する。この現像ブレード33は、例えば、現像ローラ32から所定の距離を隔てた位置に配置されている。このため、トナーの厚さは、現像ローラ32と現像ブレード33との間の距離(間隔)に基づいて制御される。また、現像ブレード33は、例えば、ステンレスなどの金属材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。
供給ローラ34は、主に、現像ローラ32に圧接されており、その現像ローラ32の表面にトナー34を供給する。この供給ローラ34は、例えば、金属シャフトと、その金属シャフトの表面を被覆する半導電性発泡シリコンスポンジ層とを含んでおり、いわゆるスポンジローラである。
感光体ドラム35は、主に、静電潜像が表面に形成されるドラムである。この感光体ドラム35は、例えば、Y軸方向に延在する円筒状の導電性支持体と、その導電性支持体の表面を被覆する光導電層とを含む有機系感光体であり、後述するドラムモータ96の駆動力を利用して回転可能である。導電性支持体は、例えば、アルミニウムなどの金属材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含む金属パイプなどである。光導電層は、例えば、ブロッキング層、電荷発生層および電荷輸送層などを含む積層体である。なお、感光体ドラム35の一部は、筐体31に設けられた開口部31K1において露出している。
帯電ローラ36は、主に、感光体ドラム35に圧接されており、その感光体ドラム35の表面を帯電させる。この帯電ローラ36は、例えば、金属シャフトと、その金属シャフトの表面を被覆する半導電性エピクロロヒドリンゴム層とを含んでいる。
クリーニングブレード37は、主に、感光体ドラム35に圧接されており、その感光体ドラム35の表面に残留した不要なトナーなどを掻き取る。このクリーニングブレード37は、例えば、感光体ドラム35の延在方向と略平行な方向に延在しており、ウレタンゴムなどの高分子材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。
光源38は、主に、筐体31に設けられた開口部31K2を通じて感光体ドラム35の表面を露光することにより、その感光体ドラム35の表面に静電潜像を形成する露光装置である。この光源38は、例えば、発光ダイオード(LED)ヘッドなどであり、LED素子およびレンズアレイなどを含んでいる。LED素子およびレンズアレイは、そのLED素子から出力された光(照射光)が感光体ドラム35の表面において結像するように配置されている。
カートリッジ39は、主に、トナーを収納している。カートリッジ39に収納されているトナーの種類(色)は、例えば、以下の通りである。
次に、現像ローラ32の構成に関して説明する。
次に、現像ローラ32の物性に関して説明する。
次に、画像形成装置のブロック構成に関して説明する。
次に、トナーの構成に関して説明する。
イエロートナーは、例えば、イエロー着色剤を含んでいる。ただし、イエロートナーは、イエロー着色剤と共に、他の材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいてもよい。
マゼンタトナー、シアントナーおよびブラックトナーのそれぞれは、例えば、イエロー着色剤に代えてマゼンタ着色剤、シアン着色剤およびブラック着色剤のそれぞれを含んでいることを除いて、上記したイエロートナーと同様の構成を有している。マゼンタ着色剤(マゼンタ顔料)は、例えば、キナクリドンなどである。シアン着色剤(シアン顔料)は、例えば、フタロシアニンブルー(C.I.Pigment Blue 15:3)などである。ブラック着色剤(ブラック顔料)は、例えば、カーボンなどである。マゼンタ着色剤(マゼンタ染料)は、例えば、C.I.ピグメントレッド238などである。シアン着色剤(シアン染料)は、例えば、ピグメントブルー15:3などである。ブラック着色剤(ブラック染料)は、例えば、カーボンブラックなどであり、そのカーボンブラックは、例えば、ファーネスブラックおよびチャンネルブラックなどである。
ここで説明するトナーのガラス転移温度Tgは、55℃以下である。ガラス転移温度Tgが55℃を超える場合と比較して、トナーがより低温で軟化(溶融)するため、定着温度を低くすることができるからである。この定着温度とは、例えば、定着部50において媒体Mにトナーを定着させるための温度(加熱温度)である。定着温度が低いと、例えば、画像を高速で形成できる点などにおいて、利点が得られる。
次に、画像形成装置の動作に関して説明する。
最初に、トレイ10に収納された媒体Mは、送り出しローラ20により取り出される。送り出しローラ20により取り出された媒体Mは、搬送ローラ61,62により搬送経路R1に沿って矢印F1の方向に搬送される。
転写部40において、駆動ローラ42が回転すると、その駆動ローラ42の回転に応じて従動ローラ43およびバックアップローラ44が回転する。これにより、中間転写ベルト41が矢印F5の方向に移動する。
搬送経路R1に沿って搬送される媒体Mは、バックアップローラ44と2次転写ローラ46との間を通過する。
2次転写処理において媒体Mにトナーが転写されたのち、その媒体Mは、引き続き搬送経路R1に沿って矢印F1の方向に搬送されるため、定着部50に投入される。
現像部30(30K,30C,30M,30Y)では、感光体ドラム35の表面に不要なトナーが残留する場合がある。この不要なトナーは、例えば、1次転写処理において用いられたトナーの一部などであり、より具体的には、中間転写ベルト41に転写されずに感光体ドラム35の表面に残留したトナーなどである。
この画像形成装置では、現像ローラ32が静電潜像にトナーを付着させており、トナーのガラス転移温度Tgが55℃以下、現像ローラ32の抽出残渣が0.25%以下、現像ローラ32の残留電位変化が2V以下である。すなわち、現像ローラ32のうちの最表層である表面改質層322Bの抽出残渣が0.25%以下であると共に、その表面改質層322Bの残留電位変化が2V以下である。
画像形成装置の構成および動作などは、以下で説明するように、適宜変更可能である。
1.現像ローラの製造
2.画像の評価
3.考察
まず、現像ローラを製造した。
以下の手順により、導電性弾性層(内部層および表面改質層)を含む現像ローラを製造した。
表面改質層および内部層を含む導電性弾性層を形成する代わりに、導電性弾性材料層の上にコート層を形成したことを除いて、実験例1〜8と同様の手順により、現像ローラを製造した
以下の手順により、上記した現像ローラが搭載された画像形成装置を用いて媒体の表面に画像を形成したのち、その画像の品質(画質)を評価した。
シアン着色剤:フタロシアニンブルー(C.I.Pigment Blue 15:3) 4質量部
結着剤:非晶質ポリエステル(花王株式会社製のOCR−40) 70質量部、非晶質ポリエステル(花王株式会社製のOCR−4) 20質量部および結晶性ポリエステル(花王株式会社製のOCR−13) 10質量部
外添剤:疎水性シリカ(日本アエロジル株式会社製のR972) 2.5質量部および疎水性シリカ(日本アエロジル株式会社製のRY−50) 2質量部
離型剤:株式会社加藤洋行製のカルナウバワックス1号 3質量部
帯電制御剤:オリエント化学工業株式会社製のボントロンE−84 0.2質量部
表1から明らかなように、現像ローラの構成および物性と画質との関係を調べたところ、その現像ローラの構成および物性に関して所定の条件が満たされていると、優れた画質が得られた。
Claims (12)
- 潜像にトナーを付着させる現像剤担持体を含む現像部と、
前記現像部により前記潜像に付着された前記トナーを媒体に転写させる転写部と、
前記転写部により前記媒体に転写された前記トナーを前記媒体に定着させる定着部と
を備え、
前記トナーのガラス転移温度Tgは、55℃以下であり、
下記で説明される前記現像剤担持体の抽出残渣は、0.25%以下であり、
下記で説明される前記現像剤担持体の残留電位変化は、2V以下である、
画像形成装置。
<抽出残渣>
JIS K 6229(ゴム−溶剤抽出物の求め方(定量))に準拠して、アセトンを用いて現像剤担持体をソックスレー抽出することにより求められる。
<残留電位変化>
円筒状の金属素巻に圧接された現像剤担持体に通電しながら、その現像剤担持体を回転させた場合において、通電前における現像剤担持体の残留電位と通電後における現像剤担持体の残留電位との差の絶対値であり、残留電位変化=|通電前の残留電位−通電後の残留電位|により表される。ただし、現像剤担持体に対する金属素巻の押し込み量=0.5mm、現像剤担持体の回転速度=60rpm、現像剤担持体の回転時間=24時間、現像剤担持体に対する印加電圧=100Vとする。 - 前記現像剤担持体は、
導電性軸体と、
前記導電性軸体の表面を被覆すると共にイソシアネート化合物を含有する表面改質層を含む導電性弾性層と
を備えた、請求項1記載の画像形成装置。 - 前記導電性弾性層は、
前記導電性軸体の表面を被覆すると共に前記イソシアネート化合物とは異なる他のイソシアネート化合物を含有する内部層と、
前記内部層に隣接されると共に前記イソシアネート化合物を含有する前記表面改質層と
を含む、請求項2記載の画像形成装置。 - 前記現像部は、さらに、前記現像剤担持体の表面に供給される前記トナーの厚さを規制する規制部材を含む、
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記現像部は、さらに、前記現像剤担持体に圧接されると共に前記潜像が表面に形成される像担持体を含む、
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記現像部は、さらに、前記現像剤担持体に圧接されると共に前記現像剤担持体の表面に前記トナーを供給する供給部材を含む、
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記現像剤担持体のゴム硬度は、JIS A 50度以下である、
請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 潜像にトナーを付着させる現像剤担持体を備え、
前記トナーのガラス転移温度Tgは、55℃以下であり、
下記で説明される前記現像剤担持体の抽出残渣は、0.25%以下であり、
下記で説明される前記現像剤担持体の残留電位変化は、2V以下である、
現像デバイス。
<抽出残渣>
JIS K 6229(ゴム−溶剤抽出物の求め方(定量))に準拠して、アセトンを用いて現像剤担持体をソックスレー抽出することにより求められる。
<残留電位変化>
円筒状の金属素巻に圧接された現像剤担持体に通電しながら、その現像剤担持体を回転させた場合において、通電前における現像剤担持体の残留電位と通電後における現像剤担持体の残留電位との差の絶対値であり、残留電位変化=|通電前の残留電位−通電後の残留電位|により表される。ただし、現像剤担持体に対する金属素巻の押し込み量=0.5mm、現像剤担持体の回転速度=60rpm、現像剤担持体の回転時間=24時間、現像剤担持体に対する印加電圧=100Vとする。 - さらに、前記現像剤担持体の表面に供給される前記トナーの厚さを規制する規制部材を備えた、
請求項8記載の現像デバイス。 - さらに、前記現像剤担持体に圧接されると共に前記現像剤担持体の表面に前記トナーを供給する供給部材を備えた、
請求項8または請求項9に記載の現像デバイス。 - 潜像にトナーを付着させる現像剤担持体を含む現像デバイスと、
前記現像剤担持体に圧接されると共に前記潜像が表面に形成される像担持体と
を備え、
前記トナーのガラス転移温度Tgは、55℃以下であり、
下記で説明される前記現像剤担持体の抽出残渣は、0.25%以下であり、
下記で説明される前記現像剤担持体の残留電位変化は、2V以下である、
現像ユニット。
<抽出残渣>
JIS K 6229(ゴム−溶剤抽出物の求め方(定量))に準拠して、アセトンを用いて現像剤担持体をソックスレー抽出することにより求められる。
<残留電位変化>
円筒状の金属素巻に圧接された現像剤担持体に通電しながら、その現像剤担持体を回転させた場合において、通電前における現像剤担持体の残留電位と通電後における現像剤担持体の残留電位との差の絶対値であり、残留電位変化=|通電前の残留電位−通電後の残留電位|により表される。ただし、現像剤担持体に対する金属素巻の押し込み量=0.5mm、現像剤担持体の回転速度=60rpm、現像剤担持体の回転時間=24時間、現像剤担持体に対する印加電圧=100Vとする。 - 潜像にトナーを付着させる現像剤担持体を含む現像デバイスと、
前記現像剤担持体に圧接されると共に前記潜像が表面に形成される像担持体と、
前記トナーを収納する収納部材と
を備え、
前記トナーのガラス転移温度Tgは、55℃以下であり、
下記で説明される前記現像剤担持体の抽出残渣は、0.25%以下であり、
下記で説明される前記現像剤担持体の残留電位変化は、2V以下である、
現像装置。
<抽出残渣>
JIS K 6229(ゴム−溶剤抽出物の求め方(定量))に準拠して、アセトンを用いて現像剤担持体をソックスレー抽出することにより求められる。
<残留電位変化>
円筒状の金属素巻に圧接された現像剤担持体に通電しながら、その現像剤担持体を回転させた場合において、通電前における現像剤担持体の残留電位と通電後における現像剤担持体の残留電位との差の絶対値であり、残留電位変化=|通電前の残留電位−通電後の残留電位|により表される。ただし、現像剤担持体に対する金属素巻の押し込み量=0.5mm、現像剤担持体の回転速度=60rpm、現像剤担持体の回転時間=24時間、現像剤担持体に対する印加電圧=100Vとする。
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