JP3985774B2 - 現像器 - Google Patents
現像器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3985774B2 JP3985774B2 JP2003380049A JP2003380049A JP3985774B2 JP 3985774 B2 JP3985774 B2 JP 3985774B2 JP 2003380049 A JP2003380049 A JP 2003380049A JP 2003380049 A JP2003380049 A JP 2003380049A JP 3985774 B2 JP3985774 B2 JP 3985774B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- roller
- developing
- developing roller
- amount
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Description
前記現像ローラの端面と供給ローラ端面とをこれらローラの軸方向に関して略同じ位置に配置し,かつ,前記供給ローラの角部を面取りするとともに,
前記シール部材を、シート状のフォーム材と起毛材とを貼り合わせて構成し、主としてフォーム材によってシール圧を得、主として起毛材によってシール作用を得るようにしたことを特徴とする。
したがって、トナーの漏洩が確実に防止されることとなる。
しかも、起毛はローラの回転に沿う状態となるので、ローラの回転トルクも低減される。
<第1の実施の形態>
図1は本発明に係る現像器の第1の実施の形態を用いた画像形成装置の一例を示す模式図である。
先ず、この画像形成装置の概要について説明し、次いで、主として現像ユニットおよびこのユニットに組み込まれた現像器について詳しく説明する。
図1において、50は装置本体のケースであり、このケース50内に、露光ユニット60、給紙装置70、感光体ユニット100、現像ユニット200、中間転写ユニット300、定着ユニット400、およびこの装置全体の制御を行なう制御ユニット80、等が設けられている。
(i)図示しないホストコンピュータ(パーソナルコンピュータ等)からの印字指令信号(画像形成信号)が制御ユニット80に入力されると、感光体110、現像ユニット200の現像ローラ等、および中間転写ベルト360が回転駆動される。
現像ユニット200は、図1に示すように、略逆「L」字形のフレーム220と、このフレーム220に対して着脱可能に組み込まれた上記4つの現像器210(Y,C,M,K)とを備えている。
なお、ケース50のカバー54も、ヒンジ54aによって矢印a方向に開放可能に構成されているので、(図1において54bはカバー54の端部を示している)、このカバー54を開けることによって、任意の現像器210を、フレーム220を回動させることなく、フレーム220に対して略水平方向に着脱することができる。また、カバー54および現像ユニット200を矢印aおよびa1方向に開放した状態で、感光体ユニット100を着脱することができる。
現像器210は、ケース230と、このケース230に収納されたトナーTと、このトナーTを感光体110の表面に供給する現像ローラ211と、この現像ローラ211にトナーTを供給する供給ローラ240と、さらにこの供給ローラ240に向けてトナーTを移送する3つの移送フィン251,252,253と、上記現像ローラ211に圧接され、現像ローラ上のトナー量を規制する規制ブレード260とを備えている。
現像ローラ211は、図4に示すように、その軸212が、軸受部材232,232を介してケース本体231の側壁231a,231aに回転可能に支持されている。軸212の一端には現像ローラ211を回転駆動するための歯車213が固定されており、この歯車213に、図示しない駆動源からの動力を伝達するための伝達歯車214が噛み合っている。また、軸212の両端には、ローラ215が回転可能に設けられている。このローラ215は、後述するようにして現像ローラ211が感光体110と当接する際、感光体110の両端に設けられた図示しないフランジと当接することによって、感光体110に対する現像ローラ211の位置を規制するようになっている。
すなわち、トナーTは、移送フィン253→252→251→供給ローラ240、と経て現像ローラ211に供給される。
なお、上記軸223、カム用ピン225は、現像器210のケース本体231に設けることもできる。
クリーニング手段130は、感光体110の外周面に残留し付着しているトナーを払い落とすファーブラシ131と、さらに感光体110の外周面に残留し付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード132と、これらファーブラシ131あるいはクリーナブレード132によって払い落とされあるいは掻き落とされたトナーを搬送する搬送手段としてのトナー搬送スクリュー133とを備えている。
クリーナブレード132は、取付板132aによってサブフレーム180に取り付けられており、その先端(下端)が感光体110外周面に当接してトナーを掻き落とすようになっている。
トナー搬送スクリュー133は、図示しない駆動手段によって図2矢印方向に回転駆動され、トナー回収室182内に回収されたトナーを廃トナーとして、図示しない廃トナーボックスに搬送する。
図2に示すように、現像ローラ211へのトナー供給手段としての供給ローラ240の回転中心と、供給ローラ240へ掻き揚げまたは掻き下げによりトナーを移送する手段としての移送フィン251の回転中心とを結んだ線Sと水平線Hとのなす角度をθとしたとき、感光体110周りに配置された全ての現像器210(この場合、Y,C,M,Kの計4つ)に関し、θが、
−20゜<θ<75゜
の範囲となるように現像器210を配置してある。なお、θは水平線Hを基準として時計方向周りを+にとってある。
θが−20゜以下であると、移送フィン251から供給ローラ240へのトナーの移送不良が生じるおそれがあるからであり、逆にθが75゜以上であると、供給ローラ240へ向けてトナーが移送され過ぎ、トナーが圧粉状態となってしまうおそれがあるからである。圧粉状態とは、現像ローラ211、供給ローラ240、および規制ブレード260で形成される空間がトナーで満たされ、トナーにより空間の圧力が高くなる現象をいう。圧粉状態になると、規制ブレードにより現像ローラ上のトナーを適正量に制限することができず、規制部からトナーが溢れ出してしまう。
θが上記範囲内であれば、供給ローラ240にトナーが適正に供給され、したがって、現像ローラ211にも適正にトナーが供給されるので、単一の感光体110の周りに複数個の現像器210を配置することができ、結果としてアイドルタイムの短い高速な画像形成が可能となる。なお、感光体110の直径は、φ80〜90mmの範囲とする。
また、上記θの範囲は、より望ましくは、
−12゜<θ<56゜
の範囲である。
前述したように、ケース本体231内のトナーは、回転する移送フィンのフィン256がトナー貯留部233の壁面233aと摺接することにより形成される楔状空間233bに抱き込まれるようにして移送されるが、フィン256は、可撓性を有する薄板状(シート状)に構成されているから、フィン256がトナー貯留部233の壁面233aから外れる際には、前記楔状空間233bに抱き込まれるようにして移送されてきたトナーはフィン256の弾性による復元力によって弾かれるようにして放出されることとなり、その放出力はフィン256の剛性(弾性)に依存することとなる。
(1)移送フィン251,252,253のフィン256の剛性を次のようにする。
すなわち、上記角度θが小さくなるような状態で配置された現像器210(例えば現像器210K)については移送フィン251,252,253のフィン256の剛性(弾性による復元力)を比較的強いものとする。
逆に、上記角度θが大きくなるような状態で配置された現像器210(例えば現像器210Y)については移送フィン251,252,253のフィン256の剛性(弾性による復元力)を比較的弱いものとする。
このように構成することによって、トナーの移送量をより適正化することができる。
特に、供給ローラ240にトナーを移送する移送フィン251のフィン256については、上記の構成とすることが望ましい。
具体的には、トナー移送手段をn個連設した場合(この場合n=3)、n個の移送手段の移送フィンの角度を360゜/nずらすことにより、フィン256が壁面233aと摺接して回転する摺接長を移送フィン251,252,253の角度によらず略一定とすることにより、回転負荷を均等化することが可能である。
現像ローラ211は、直径φ15〜25mm(より望ましくはφ18mm程度)のSUSまたはAL材で形成し、その表面には、ブラストまたは化学研磨等で、トナーを担持するに適した粗度を付与した。
また、現像ローラ211は、図6に示すように感光体110に対してウィズ回転するようにし、その周速は、感光体110の周速に対して1.5〜2.5倍(より望ましくは2倍程度)とした。
その結果、現像器210には反作用による力F1が作用するので、この力F1が食い付き方向に作用しないようにするため、現像器210の揺動中心O3(軸223部分)と感光体110の回転中心O1とを結んだ線S2よりも、現像ローラ211の回転中心O2が、力F1の作用方向側に位置する構成とし、かつ、現像ローラ211は、力F1の作用方向側へ離間させる構成とした。
(1)供給ローラ240は、多孔質の弾性体(例えばウレタン等の発泡部材)で構成し、その表面にトナーを担持してこれを現像ローラ211に擦りつけるようにして供給する構成とした。
ここで、供給ローラ240は、その下半分程度がトナーに埋もれる(上半分がトナー面から露出する)ようにすることが、トナーを現像ローラ211に供給する上で望ましい。
また、供給ローラ240の周速を、現像ローラ211の周速に対して50%〜80%程度(より望ましくは60〜70%程度)とすることによって、現像ローラ211へのトナー供給性を確保するとともに、トナーの劣化を防止することができる。
一方、供給ローラ240は、多孔質の弾性体からなっているため、図3に示すように、現像ローラ211との圧接部240aが凹んだ状態となる。この状態を図7(a)(b)に模式的に示してある。
この図から分かるように、供給ローラ240は、圧接部240aで凹んだ分、この部分では図(b)に示すように端部が側方に突出することとなる。突出部を240bで示してある。
このような突出部240bは、シール部材SEに食い込むように作用し、結果として供給ローラ240の駆動トルクの増大を招くこととなる。
そこで、この実施の形態では、図5に示すように、供給ローラ240の角部244に面取りを施してある。なお面取り(244)は、図示のような直線的なものでもよいし、丸く(Rを付けて)面取りしてもよい。
このように構成することによって、上述したような食い込みを防止することができ、供給ローラ240の駆動トルクの低減を図ることができる。
また、前述したような食い込みが生じると、図7(b)に示すように、食い込み部においてシール部材SEと現像ローラ211の端面との間に隙間Cが生じ、この隙間Cにトナーが入り込んでシール性が低下するとともに、現像ローラ211の端部がトナーで汚れるという問題が生じる。しかし、この実施の形態によれば、このような問題を未然に防止することができる。すなわち、シール性を向上させるとともに、現像ローラ211の端部のトナー汚れを防止することができる。
前述したように、現像ローラ211の軸212、供給ローラ240の軸241、および移送フィン251,252,253の各軸254は、ケース本体231の側壁231aに回転可能に支持されており、少なくともその一端は、側壁231aを貫通しているから、この部分には、トナーの漏れを防止するためのシール部材を設ける必要がある。
この実施の形態では、図5(a)に示すように、シール部材270を、シート状のフォーム材271と起毛材272とを貼り合わせて構成し、主としてフォーム材271によってシール圧を得、主として起毛材272によってシール作用を得るようにした。
この図から分かるように、起毛材272は、その起毛273が、ローラの回転にしたがって不連続の渦巻状となり、いわばラビリンスシール状となる。
したがって、トナーの漏洩が確実に防止されることとなる。
しかも、起毛273はローラの回転に沿う状態となるので、ローラの回転トルクも低減される。
なお、シール部材270は、図5には示していないが、移送フィン251,252,253の軸に対しても同様に設けられている。
また、図5(a)において274はフッ素系の低摩擦材からなるシート状潤滑材である。
図4に示したように、現像ローラ211の軸212は、軸受部材232,232を介してケース本体231の側壁231a,231aに支持されており、その一端に固定された歯車213には、動力伝達用の伝達歯車214が噛み合っている。また、軸212の両端には、ローラ215が回転可能に設けられており、このローラ215は、図6に示したようにして現像ローラ211が感光体110に圧接される際、感光体110の両端に設けられた図示しないフランジ(あるいは感光体の画像形成領域外部分)と当接することによって、感光体110に対する現像ローラ211の位置を規制するようになっている。
したがって、現像ローラ211が感光体110に圧接された際には、ローラ215,215で両端支持状態となった軸212に対し、ケース本体231および軸受部材232,232を介して横荷重が作用し、軸212が撓んでしまうおそれがある。
ここで、仮に何等の方策も講じないとしたならば、軸212が撓むことによって、歯車213と伝達歯車214との噛み合い状態が不安定化するおそれがある。
そこで、この実施の形態では、図4に示すように、歯車213と伝達歯車214とにそれぞれ基準面213a,214aを設け、これら基準面を当接させることによって歯車213と伝達歯車214との噛み合い状態の安定化を図っている。
(1)現像器210については、各々形状または色彩を異にすることによって、装着位置を明確にすることができる。
図8は本発明に係る現像器の第2の実施の形態を用いた画像形成装置の主要部を示す模式図である。
この第2の実施の形態が、上述した第1の実施の形態と異なる点は、ブラック用の現像器210K’にあり、その他の点に変わりはない。
この実施の形態のブラック用の現像器210K’は、多少大きく形成してあり、トナーの容量を多くしてある。また、移送フィンは、251’,253’の2つとしてある。
一般に、4色のトナーのうち、ブラックトナーの消費量が最も多いと予想されるので、この実施の形態のように、ブラック用の現像器210K’を大型化することが望ましい。
以下の説明は、トナー、現像ローラ211、供給ローラ240、および規制ブレード260、の具体的構成について説明しようとするものであるが、その具体的構成の意義を明らかにするため、ないしは理解を助けるために、先ず、トナーおよび上記構成部材による現像特性を、搬送性、供給性、現像ローラフィルミング現象、規制ブレードフィルミング現象、現像効率、シール性、かぶり現象、耐久性、履歴現象、画像ムラ、および先後端濃度差、に分けてとらえ、これらの性質ないし現象等に与える上記各構成の影響について説明するとともに、現像器を構成する上で重要と思われるホッパ容量および保存性についても言及し、次いで、最終的に、上記具体的構成をどのようにしたかについて説明する。
なお、この実施例のトナーの基本構成は、顔料、CCA(荷電制御剤)、およびワックスを合成樹脂で結着し、その表面に、主として耐久性を付与するための比較的大粒径の外添剤と、主として流動性を付与するための比較的小粒径の外添剤とを付着させた構成となっている。
<搬送性>
ここでいう搬送性は、移送フィン251等による供給ローラ240へのトナーの移送性である。
搬送性を上げすぎると、供給ローラ240および現像ローラ211に過剰のトナーが供給され、ついには現像ローラ211上のトナーを規制することができなくなり、現像器210外にトナーが溢れ出してしまう。
逆に、搬送性が悪いと、供給ローラ240および現像ローラ211へのトナーの供給量が不足し、所望の画像が形成されなくなってしまう。
搬送性は、トナーの流動性によって左右される。特に、トナーの流動性に影響を及ぼす小粒径の外添剤の量を1.0%以上とすると、良好な搬送性が得られるが、3.0%を越えると搬送性が上がりすぎてしまう。
また、A.D(ゆるみ見かけ密度)は、0.30g/cc以上とすることが望ましい。
ここでいう供給性は、供給ローラ240から現像ローラ211へのトナーの送り性である。
供給性が悪いと、供給ローラ240の周期で画像抜けが生じる。
供給性は、トナーの性質、供給ローラ240および現像ローラ211の構成によって左右される。
トナーは、小粒径外添剤の量を1.0%以上とすることによって流動性を向上させ、供給性を向上させることができる。また、顔料の量を15%以下、CCAの量を3%以下とすることによって帯電の立ち上がりを良くし、供給性を向上させることができる。
供給ローラ240と現像ローラ211との食い込み深さ(供給ローラ240の凹み深さ)を0.1mm以上とすることによって、現像ローラ211へトナーが十分に擦り付けられ、トナーの摩擦帯電が良くなって供給性が向上する。
また、現像ローラ211の表面粗さを、Rz5μm以上とすることによって、機械的搬送力を向上させ、良好な供給性を得ることができる。
これらは、単独でも供給性を向上させることができるが、組み合わせることによってより効果的に供給性を向上させることができるようになる。
一方、供給性を上げすぎると、現像ローラ211へのトナーの供給が過剰となり、現像ローラ211上のトナー量を適正化するための規制を行なうことが困難になって、トナーが現像器210外に溢れ出してしまう。特に、トナーの小粒径外添剤の量が3.0%を越えると、トナーの流動性が良くなりすぎて、供給性が上がりすぎてしまう。
また、現像量(実際に感光体110に現像されたトナー量)は、0.80mg/cm2以下とし、搬送量(現像に供される現像ローラ211上のトナー量)は、0.60mg/cm2以下とし、帯電量は−8μC/g以下とすることが望ましい。
この現象は、現像ローラ211表面にトナーが融着する現象である。
現像ローラフィルミングが生じると、その相当部分の画像が欠落したり、濃淡が生じたりする。
現像ローラフィルミングは、特にトナーの供給性に左右される。
トナーの供給性が悪いと、現像ローラ211上においてトナーの量が極端に少ない部分ができ、その部分のトナーが規制ブレード260と現像ローラ211とによって過剰のストレスを受けることとなり、これによって現像ローラフィルミング現象が生じる。
そこで、トナーの供給性を良くするために、CCAの量を3%以下、顔料の量を15%以下、小粒径外添剤の量を1.5%以上とする。これらは、単独でも効果があるが、組み合わせることによってさらに良くなる。
この現象は、規制ブレード260にトナーが融着する現象である。
この現象が発生すると、その相当部分の画像が欠落する(白スジになる)。
この現象は、トナーの供給性と、規制ブレード260の現像ローラ211への当接部の状態とによって左右される。
トナーの供給性が悪いと、現像ローラ211上においてトナーの量が極端に少ない部分ができ、その部分のトナーが規制ブレード260と現像ローラ211とによって過剰のストレスを受けることとなり、これによって規制ブレードフィルミング現象が生じる。
そこで、トナーの供給性を良くするために、CCAの量を3%以下、顔料の量を15%以下、小粒径外添剤の量を1.5%以上とする。また、Tg(ガラス転移点)を55゜C以上、Tm(溶融温度)を110゜C以上とすることによってトナーの耐擦性を向上させ、フィルミング現象を抑制することができる。
さらに、規制ブレード260は、現像ローラ211に対する当接R(規制ブレード260における現像ローラ211への当接部の曲率半径(円弧状部の半径))を100μm以上、当接角度(規制ブレード260が現像ローラ211に当接する点を通る現像ローラ211に対する接線と規制ブレード260とがなす角度α(図6参照))を50゜以上とすることにより、現像ローラ211と規制ブレード260との当接部で形成される空間の大きさを、規制ブレード260で規制された現像ローラ211上のトナーが供給ローラ240側に戻ることのできる大きさとすることができる。この空間の大きさが小さいと、トナーがこの空間に詰まりフィルミングを起こすこととなる。
これらは、単独でも効果があるが、組み合わせることによってさらに良くなる。
現像ローラ211により現像位置に運ばれたトナー量のうち、実際に感光体110の現像に供されたトナー量の割合である。
すなわち、現像効率は、
現像量/(搬送量×感光体に対する現像ローラの周速比)×100(%)
である。
現像効率を向上させるためには、CCAの量を0.5%以上とし、現像量を0.80mg/cm2以下とし、搬送量を0.35mg/cm2以上とすることが望ましい。
ここでいうシール性は、現像ローラ211の端面および下面に設けられているトナーシール(下面のシールは図3において275で示されている)からのトナーの漏れ具合である。
トナー漏れは、画像領域内では画像欠陥につながり、たとえ画像領域外であったとしても機内汚染を生じる。
シール性は、トナーの流動性によって影響される。トナーの流動性が極端に高いと、現像ローラ211とトナーシールの隙間からトナーが漏れ易くなる。
したがって、トナーの流動性を左右する小粒径外添剤の量を3.0%以下とすることが望ましい。
また、A.Dは、0.40g/ccとすることが望ましい。
この現象は、非画像部(通常白部)へトナーが付着する現象である。
このため、通常、負帯電トナーが非画像部に対して付着するということはないのであるが、現像ローラ上に正帯電のトナーがあると、これが非画像部に付着してしまう。また、帯電量が低いトナーが存在すると、現像ローラへの拘束力(トナーの現像ローラへの静電気力等による吸着力)が弱いので、その他の力により感光体に付着してしまうこともある。
したがって、トナーの帯電極性を揃え、トナーの帯電量を大きくする(負帯電トナーにおいては小さくする)ことによって、かぶり現象を少なくすることができる。
トナーの帯電量を大きくするためには、搬送量を少なくし、規制ブレード、現像ローラ等の帯電付与部材とトナーとの接触機会を増やし、摩擦帯電させる。
なお、搬送量は0.60mg/cm2以下とし、帯電量は−8μC/g以下とすることが望ましい。また、供給ローラは現像ローラと同電位とすることが望ましい。
ここでいう耐久性は、画像形成を重ねることによる画像の劣化の程度である。
画像の劣化は、トナー自身の劣化、トナーのフィルミング、規制ブレード260等の摩耗によって生じる。
トナーは、その表面に付着していた小粒径外添剤が樹脂中に埋没してしまうことにより、その供給性および転写性が劣化する。
そこで、トナーの小粒径外添剤の量を1.5%以上とし、大粒径外添剤の量を0.5%以上とすることによって小粒径外添剤の埋没を抑制することが望ましい。なお、大粒径外添剤の種類はシリコンオイルとし、その粒径は40nm程度とすることが望ましい。
また、CCA量および顔料量が多いとフィルミングが生じ易く耐久性が劣化するので、CCA量は3%以下、顔料量は15%以下とすることが望ましい。
この現象は、先に形成した画像のパターンが後に形成される画像に影響を与える現象である。
履歴現象は、トナーの帯電の立ち上がりが悪いと発生する。帯電の立ち上がりは、トナーのCCA量、外添剤量によって左右される。
CCAの量を0.5%以上とすると、帯電の立ち上がりが良くなる。
このCCAの効果は、外添剤の被覆率が低い方が、CCAを練り込んだ母粒子が帯電付与部材と直接接触しやすくなることから、発現し易くなる。
また、小粒径外添剤を多量に添付すると、被覆率が上がってCCAの効果が出ずらくなるのに対し、大粒径の外添剤を用いると、同じ重量比添加量では、小粒径添加剤に比べて被覆率が低くなるのでCCAの効果が出易くなる。
一方、外添剤の量が少ないと供給性が低下することとなる。
そこで、大粒径外添剤の量は、1.5%以上、5%以下とし、小粒径外添剤の量は、1.5%以上、3%以下とすることが望ましい。
なお、大粒径の種類はシリコンオイルで処理したもの、小粒径の外添剤の種類はHMDS(ヘキサメチルジシラザン)で処理したものとし、大粒径の外添剤の粒径は40nm程度、小粒径の外添剤の粒径は14nm程度とするのが望ましい。
また、トナーの帯電量は、その先後端差(後述する)が15μC/g以下となるようにするのが望ましい。
この現象は、均一な画像を形成しようとしているのに、画像が不均一になる現象である。
この現象は、現像ローラ、供給ローラ等、回転体の回転周期に依存して発生する。
回転体の振れが大きいと画像むらが生じ易くなるので、現像ローラについては、その回転中心に対する振れを30μm以下、供給ローラについては、その回転中心に対する振れを150μm以下とすることが望ましい。
また、現像ローラとして用いるパイプの、表面粗さを調整する前の下地の粗さが、Rmax1μmを越えていると、その後の処理で表面粗さを均一にするのが困難となり画像ムラが発生し易くなる。したがって、上記パイプの下地の粗さは、Rmax1μm以下とすることが望ましい。
さらに、現像ローラの回転中心をなす軸の材質が弱いと、回転時に外力によって撓む量が大きくなるので、軸の材質は鉄とすることが望ましい。
この現象は、ベタ画像を形成した際、画像の先端部分とその他の後端部分とで濃度(現像量)が異なる現象である。
この現象は、先端部分とその他の後端部分とに相当した現像ローラ上のトナーの帯電量、搬送量が異なり、結果として先端と後端とでの現像量が異なってしまうことによって発生する。
この現象は、先端と後端とでの、トナーの搬送量差を0.15mg/cm2以内とし、帯電量の差を15μC/g以内とすることによって抑制することができる。また、現像量の差を0.15mg/cm2以内とすることによって抑制することができる。現像ローラの線速が300mm/s以上、規制荷重が50g/cm以下で、トナーの搬送量差を小さくするには、規制ブレードをエッジ当接する必要がある。規制ブレードが稜線の前後の面を含む面接触すると、搬送量差が大きくなってしまう。規制ブレード画面接触するのを防ぐには、当接角度を50゜以上85゜以下にする。
なお、トナーのCCAの量は、0.5%以上とすることが望ましい。
所定枚数の画像を形成するのに必要な現像器ケース内のトナーの容量である。
高濃度のトナー(顔料を多く含むトナー)を用いることにより、少量のトナーでも所望の画像濃度を確保することができる。したがって、高濃度のトナーを用いることによって、画像濃度を確保しつつホッパー容量を小さくすることができ、現像器210をコンパクトにすることが可能となる。
顔料の量は5%以上とする事が望ましい。
輸送環境、保存環境等、装置を稼働していない状態での上記諸特性の劣化具合である。
この劣化は、トナーが現像器内で固まるいわゆるブロッキングが原因で生じる。
トナーのTgを55゜C以上とすることによって、ブロッキングを防止することができる。
前述したように、トナーは、顔料、CCA(荷電制御剤)、およびワックスを合成樹脂で結着し、その表面に、主として耐久性を付与するための比較的大径の外添剤と、主として流動性を付与するための比較的小径の外添剤とを付着させることによって構成されている。
この実施例では、これらの組成要素ないし特性を次のようにした。
合成樹脂は定着性を向上させるために、ポリエステルとした。
(2)顔料
顔料の量は5%以上、15%以下とした。
前述したように、画像濃度を確保しつつホッパー容量を小さくし、現像器210をコンパクトにするためである。
また、顔料の量が5%以下であると、カラー画像の彩度が低下してしまうからであり、15%を越えると、供給性が低下し、現像ローラフィルミングやブレードフィルミングが生じ易くなるからである。
(3)CCA
CCAの量は0.5%以上、3%以下とした。
その理由は上述した通りである。
また、CCAの量が3%を越えると、転写性が低下するからである。
(4)ワックス
ワックスの量は0.5%以上とした。
これは、トナーの定着ローラからの剥離性を良くするためである。また、トナーの紙等の記録媒体への定着強度を強くするためでもある。
(5)比較的大径の外添剤
大径の外添剤はシリコンオイルとし、、その粒径は40nm程度とし、その量は、0.5%以上、5%以下とした。
その理由は上述した通りである。
(6)比較的小径の外添剤
小径の外添剤はHMDSとし、その粒径は14nm程度とし、その量は1.0%以上、3%以下とした。
その理由は上述した通りである。
また、添加量を3%以上とすると、定着性が低下するからである。
なお、転写性を向上させるためには、添加量を1.5%以上とすることが望ましい。
(7)粒径
トナーの粒径は、6μm以上、9μm以下とした。
6μm以下とすると、クリーニング性が低下し、また高コストとなるからである。
逆に9μm以上であると、解像度が低下するからである。
なお、今回用いたトナーの粒度分布を図9に示した。このトナーの粒度分布は、コールター・カウンターmodel TA−IIを用いて測定した。アパーチャー径は100μm、電解液はISOTON−IIを用いた。
図9(a)に示す表では、右欄に個数を、左欄に体積を、そして下段に測定結果を、上段に、この測定結果に基づいて計算した計算値を示した。なお、「体積」というのは、測定されたトナー粒子が球であるとみなした場合の体積である。
図9(b)(c)に示すグラフにおいて、棒グラフは、個数データを、折れ線グラフは累積データを示している。
図9(a)に示す表中、下段の測定結果を示す項目の意味は次の通りである。
DIF N:最も基本的なデータであり、I/Oから入力される個数データ(トナーの個数データ)を各チャンネルごとに表示したものである。
DIF %:上記個数データ(DIF N)を各チャンネルごとに%表示したものである。
CUM N:上記個数データ(DIF N)を累積して表示したものである。
CUM %:上記DIF %を累積して表示したものである。
また、上段の計算値を示す項目の意味は次の通りである。
6.35μ↓:6.35μm以下のものの累積%値を表示したものである。
KURTOSIS:分布の尖度(とがり度)を表したものである。
SKEWNESS:分布の歪度を表したものである。
平均:算術平均粒径を表示したものである。
25%:累積%が25%に達したときの、粒子径の値である(図9(b)(c)のグラフ参照)
50%:累積%が50%に達したときの、粒子径の値である(図9(b)(c)のグラフ参照)
75%:累積%が75%に達したときの、粒子径の値である(図9(b)(c)のグラフ参照)
CV%:変動係数(%)である。
SDμ:標準偏差(μm)である。
A.Dは0.30g/cc以上、0.40g/cc以下とした。
その理由は上述した通りである。
また、この範囲であると、良好な転写性が得られるからである。
なお、0.40g/cc以下とすることのによってクリーニング性も向上する。
(9)外添剤の被覆率
外添剤の被覆率は、100%以上、すなわち、トナー粒子の略全表面を外添剤(の投影面積換算)で覆うことができる量以上を添加することとした。
(10)Tg
Tgは、55゜C以上とした。
その理由は上述した通りである。
(11)Tm
Tmは110゜C以上、130゜C以下とした。
その理由は上述した通りである。
また、130゜C以上であると、定着性が低下するからである。
(12)分子量分布
分子量分布(MW/MN)は、100以上とした。
100以下であると、定着性が低下するからである。
(13)現像量
現像量は、0.40mg/cm2以上、0.80mg/cm2以下とし、先後端差は0.15mg/cm2以内とした。
その理由は上述した通りである。
また、0.40mg/cm2以下であると、画像濃度が低下するからであり、逆に0.80mg/cm2以上であると、転写性が低下するからである。
(14)搬送量
搬送量は、0.35mg/cm2以上、0.60mg/cm2以下とし、先後端差は0.15mg/cm2以内とした。
その理由は上述した通りである。
(15)帯電量
帯電量は、−35μC/g以上、−8μC/g以下とした。
−8μC/g以下とした理由は上述した通りである。
また、−35μC/g以下とすると、転写性が低下するからである。
(1)軸材質は鉄とし、その径はφ5mmとした。
(2)フランジ端面(現像ローラの端面(側面))の表面粗さは、Rmax0.5μm以下とした。
シール性を向上させるためである。
(3)現像ローラの角部(円筒面と端面(側面)との角部)はRを付けて面取りし、そのRは0.1mm以上とした。
角部で感光体110を傷つけないようにするためである。
(4)表面粗さは、Rz5μm以上、Rz10μm以下とした。
Rz5μm以下であると、トナーの供給性が低下するからであり、逆に、Rz10μm以上であると、画像の解像度が低下するからである。
(5)振れは30μm以下とした。
その理由は上述した通りである。
また、振れが30μm以上であると、トナーの供給性も低下するからである。
(6)外径公差は±0.02mm程度とした。
供給性を確保するためであり、また、画像ムラを防止するためである。
(1)軸材質は鉄とし、その径はφ5mmとした。
画像ムラを防止するためである。
(2)振れは150μm以下とした。
画像ムラを防止するためである。
(3)外径公差は±0.15mm程度とした。
供給性を確保するためであり、また、画像ムラを防止するためである。
(4)硬度は40゜以上、70゜以下とした。
40゜以下であると供給性が低下し、70゜以上であると駆動トルクが増大するからである。
(5)連泡率は、30〜80%とした。
供給性を確保するためである。
(6)研磨方向は(供給ローラの回転方向に対して)順方向とした。
供給性を確保するためである。
(7)現像ローラ211に対する周速比は50%〜80%程度、より望ましくは60〜70%、具体的には64%程度とした。
50%以下であると現像ローラへのトナー供給性が確保されなくなり、80%以上であると、トナーを劣化させてしまい、また駆動トルクも増大するからである。
(8)食い込み深さ(現像ローラとの当接部における凹み量)は0.1mm以上、0.4mm以下とした。
0.1mm以下であると、現像ローラへのトナーの擦り付けが不十分となり、0.4mm以上とすると駆動トルクが増大するからである。
(9)電位は現像ローラと同電位とした。
かぶりおよび履歴を防止するためである。
(1)現像ローラ211に対する当接Rは30μm以上、150μm以下とした。
30μm以上とするのは、必要なトナー搬送量を確保を防止するためであり、150μm以下とするのは、先後端濃度差を小さくするためである。
(2)現像ローラ211との当接角度は50゜以上、85゜以下とした。
50゜以上とするのは、先後端濃度差を小さくするためであり、85゜以下とするのは、ブレードフィルミングを防止するためである。
(3)真直度は、30μm以下とした。
画像ムラ(画像全体、特に幅方向に生ずる濃淡ムラ)を低下させるためである。
(4)表面粗さは、Rz15μm以下とした。
スジムラ(細い筋状の画像ムラであって、特に紙搬送方向と平行な線状に画像の抜けが生ずるムラ)を低下させるためである。
210 現像器
211 現像ローラ
212 軸
230 ケース
240 供給ローラ
241 軸
244 角部
270 シール部材
271 フォーム材
272 起毛材272
SE シール部材
Claims (1)
- トナーが収容されたケースと、このケースに軸で回転可能に支持された現像ローラと、前記ケースに軸で回転可能に支持され、現像ローラに圧接することにより前記トナーを現像ローラの表面に供給する弾性体からなる供給ローラであってその弾性により前記現像ローラとの圧接部が凹んだ状態となる供給ローラと、これら現像ローラおよび供給ローラの側部に設けられ、その軸部分からトナーがケース外に漏出するのを防止するシール部材とを備えたものであって、
前記現像ローラの端面と供給ローラ端面とをこれらローラの軸方向に関して略同じ位置に配置し,かつ,前記供給ローラの角部を面取りするとともに,
前記シール部材を、シート状のフォーム材と起毛材とを貼り合わせて構成し、主としてフォーム材によってシール圧を得、主として起毛材によってシール作用を得るようにしたことを特徴とする現像器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003380049A JP3985774B2 (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 現像器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003380049A JP3985774B2 (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 現像器 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3267897A Division JP3510074B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 現像器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004126616A JP2004126616A (ja) | 2004-04-22 |
JP3985774B2 true JP3985774B2 (ja) | 2007-10-03 |
Family
ID=32291018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003380049A Expired - Lifetime JP3985774B2 (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 現像器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3985774B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2690505B1 (en) | 2011-03-24 | 2018-07-11 | Mitsubishi Chemical Corporation | Process cartridge and image forming device |
JP2015099221A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | ブラザー工業株式会社 | 現像カートリッジ |
-
2003
- 2003-11-10 JP JP2003380049A patent/JP3985774B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004126616A (ja) | 2004-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6198893B1 (en) | Image forming apparatus having a plurality of developing units | |
JP3985774B2 (ja) | 現像器 | |
JPH10239982A (ja) | 現像器 | |
JP5426148B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP3510074B2 (ja) | 現像器 | |
JP3436698B2 (ja) | 一成分トナーの現像装置 | |
JP3558107B2 (ja) | 現像器 | |
JPH10239894A (ja) | 現像器 | |
JP3436697B2 (ja) | 一成分トナーの現像装置 | |
JPH10240009A (ja) | 現像器 | |
JP5249914B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5248307B2 (ja) | 現像装置及びそれを備える画像形成装置 | |
JPH10239997A (ja) | 現像器 | |
JPH10239971A (ja) | 現像器 | |
JP2009063855A (ja) | 現像装置及び画像形成装置 | |
JPH10239895A (ja) | 現像器 | |
JPH10239987A (ja) | 現像器 | |
JPH10240000A (ja) | 現像器 | |
JP3502967B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JPH10240006A (ja) | 現像器 | |
JP4655696B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2006308871A (ja) | 画像形成装置 | |
JP7166811B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2008096688A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2002258606A (ja) | 一成分トナーの現像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070619 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070702 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100720 Year of fee payment: 3 |