JP5261864B2

JP5261864B2 - カラー電子写真装置

Info

Publication number: JP5261864B2
Application number: JP2005184880A
Authority: JP
Inventors: 祐一郎鈴木; 雅彦斉藤; 克巳熊田; 一臣大西; 正治竹谷; 博文柏; 勝義小野瀬
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: JP2007003889A

Description

本発明は、カラー電子写真装置に関し、さらに詳しくは同装置に使用される現像装置の改良に関する。

従来のカラー電子写真装置用の現像装置を図１により説明する。

図１において、６は現像装置で、内部に非磁性１成分の現像剤であるトナー１７（図２参照。）、現像ローラ１０、現像ローラ１０とサッカしてサッカ量３１を形成し、トナーを供給する供給ローラ１１、該供給ローラ１１と面接触してサッカ量３０を形成するステー部材１２、現像ローラ１０上に所定量のトナーを、所定の帯電を帯びて付着させるためのブレード１３、現像装置６内部で供給ローラ２３へのトナー搬送を円滑に行うためのパドル１４，１５，１６を有する。現像装置６の大きさによっては、パドル１５，１６は更に何本か追加で設けられることもある。

現像ローラ１０、供給ローラ１１、パドル１４，１５，１６はそれぞれ、図の２２，２３，２４，２５，２６で示す矢印方向に回転するように構成されている。本実施例においては、現像ローラ１０、供給ローラ１１、パドル１４，１５，１６は一連の駆動ギアトレイン(図示せず)にて連結され、各々が連動して動くように構成されている。

前記供給ローラ１１と該供給ローラ１１に面接触する該ステー部材１２の平面部とのサッカ量３０の値そのものは規定されておらず、サッカ量は値が０を称呼として構成されてきた。そのため従来技術におけるサッカ量は構成部品の寸法ばらつき分により変動し、これがサッカ量の変動幅となり、値としては０±０．２mm（−０．２mmとはスキマ０．２mmを意味する。）にて使用されてきた。
サッカ量３０については、供給ローラ１１にてトナー１７を搬送する機能においてはサッカ量３０がスキマであっても、供給ローラ１１が回転方向２３に回転するとステー部材１２との間でトナー１７がクサビになり、供給ローラ１１とトナー１７の摩擦によってトナー１７が搬送され、現像ローラに供給される。この場合、トナー１７の搬送には供給ローラ１１のごく表面の部分しか寄与しておらず、供給ローラ１１にて薄層のトナーを搬送するに過ぎない。

一般的な用途でカラー電子写真装置が用いられる場合の印刷では、用紙総面積に占める画像の面積(以下黒化率という)は５％程度で、多くても３０％程度であり、この程度の黒化率に対しては、現像ローラに必要十分なトナーを供給することができ、十分に満足の行く画像品質の確保が可能である（例えば、特許文献1参照。）。

近年グラフィック或いは、写真画像を扱う機会が増え、これを印刷する用途でカラー電子写真装置が利用される機会が高まってきている。この利用分野において、十分に満足の行く画像品質を確保するためには現像装置としても黒化率が１００％で使用されても十分に満足の行く画像品質を確保する必要がある。高黒化率になるにつれて、供給ローラはより大量のトナーを現像ローラへと搬送しなければならず、従来技術をそのまま流用した場合、トナー搬送性能が追い付かず、画像の部分的な濃度ムラ或いは、最悪の場合画像欠損を招いていた。

特許第３４４１７３７号明細書

本発明の課題は、現像ローラへのトナー供給量を増やすための特別な搬送増量手段を設けることなく、従来構成のままで黒化率１００％印刷を実現することのできるカラー電子写真装置用の現像装置を提供することにある。

感光体に接触して回転する現像ローラと、該現像ローラに接触して該現像ローラにトナーを付着させる供給ローラと、該供給ローラに平面接触してニップ部を形成するステー部材を有し、該供給ローラの該供給ローラに面接触する該ステー部材に設けられた平面部に対する法線方向の押込み量（以下サッカ量と言う。）が０．２mm以上、１．０mm以下であることを特徴とする。

本発明によれば、供給ローラのトナー搬送能力を向上させることができ、従来構成を変えることなく黒化率１００％印刷を実現することのできるカラー電子写真装置用の現像装置を提供することができる。

以下、本発明の実施に係るカラー電子写真装置を図２〜図４により説明する。

図３は、カラー電子写真装置の概略構成図である。

図３において、カラー電子写真装置１は、機体枠体のほぼ中央部に潜像保持手段であるエンドレス感光ベルト２を垂直方向に長く設置してあり、このエンドレス感光ベルト２を間にして、図の左側にエンドレスベルトを用いた中間転写体である転写装置３と、図の右側に４色の異なる色のトナーを充填した現像装置６ｋ，６ｙ，６ｍ，６ｃを配置している。１０は現像ロールである。

現像装置６ｃの下側にはエンドレス感光ベルト２に潜像を形成するための露光装置５を設けている。エンドレス感光ベルト２は駆動装置（図示せず）により矢印２０の方向に回転する。また、転写装置３は矢印２１の方向に回転する。露光装置５はエンドレス感光ベルト２を露光することにより、エンドレス感光ベルト２の表面に静電潜像を形成する。該静電潜像は現像装置６ｋ，６ｙ，６ｍ，６ｃの何れかを選択して現像することにより、選択したトナーの顕像となる。現像しない時の現像装置６は、エンドレス感光ベルト２から離反方向に付勢され、トナーが移動できない距離または位置まで退避している。

図２は、図１に構成を示す現像装置模式図の部分拡大図で、本件発明によるトナー搬送形態を表す模式図である。図２（ａ）は、供給ローラ１１とステー部材１２のサッカ量３０ａが浅い場合を示し、図２（ｂ）は、供給ローラ１１とステー部材１２のサッカ量３０ｂが深い場合を示す。図２において、図１と同一符号は同一部分を示す。

図２において、３２は供給ローラ１１により搬送されるトナー１７の層厚、３５は現像ローラ１０により搬送されるトナー量である。

図２に示す通り、供給ローラ１１とステー部材１２とのサッカ量３０の浅い場合、深い場合によってトナー１７が供給ローラ１１の素材(発泡ポリウレタンスポンジ)外層に保持される層厚３２が変わる。このことにより、トナー１７の搬送量(＝供給ローラ１回転あたりのトナー搬送能力)が変化する。

本実施例においては、サッカ量３０はステー部材１２の軸方向に亘って０．３mmとした。これにより黒化率１００％時に十分なトナー１７を現像ローラ１０に搬送出来るようにした。

サッカ量３０の値設定に当たっては、本実施例に示す現像装置６の装置性能の評価データ(実測値)を基に設定した。

図４に、本実施例に示す現像装置６の性能(実測値)を示す。図４は、供給ローラ１１とステー部材１２とのサッカ量３０をパラメータとして、供給ローラ１１のトナー搬送量及び、現像装置６の駆動トルクを示している。本実施例に示す現像装置６の所要性能を満足させるため、それぞれのパラメータにおける使用可能領域の共通範囲として当該サッカ量３０を設定している。

本実施例で使用した発泡ウレタンスポンジの物性は、通気性が１００cc/cm²/sec(JIS-K-6400)、硬度がアスカーＦ８８°、密度８０(kg/ｍ^３)、電気抵抗５×１０⁴である。発泡ウレタンスポンジの硬度が高すぎると駆動抵抗が増大して、上述のサッカ量３０を増やした場合に図４に示す性能曲線よりも現像装置駆動トルクが増大してしまう。これは駆動系の再設計、装置サイズの増大を伴う等の不利益が生ずるので、従来の動力源をそのまま流用可能な発泡ウレタンスポンジとして、上述の値を採用している。通気性に関しては、通気性の値が低いスポンジ材は、該供給ローラが該現像ローラへトナー受け渡しを行う際に、供給ローラ深層に保持されたトナーがスポンジ中を移動して表層へと達する際に抵抗となり、結果としてトナー搬送能力の低いスポンジと変わらなくなってしまうことと、背反要素として、あまり通気性の高いスポンジはスポンジ自体のセル構造が脆弱となり耐久性に問題が出てくる。スポンジ網目構造の強度は、スポンジの密度からも推し量れることから、トナー搬送性とスポンジ耐久性のバランス値として通気性、密度を各々上記の値とした。

従来のカラー電子写真装置における下像装置の断面図。本発明カラー電子写真装置における現像装置の断面拡大図。本発明カラー電子写真装置の概略構成図。本発明カラー電子写真装置における現像器性能グラフ。

符号の説明

１…カラー電子写真装置、２…感光ベルト、３…転写装置、４…帯電装置、５…露光装置、６，６ｋ，６ｙ，６ｍ，６ｃ…現像装置、１０…現像ローラ、１１…供給ローラ、１２…ステー部材、１２a…板状弾性体、１２ｂ…ポリウレタン製トナーシールシート、１３…ブレード、１４…パドル、１５…パドル、１６…パドル、１７…トナー、２０…感光体回転方向、２１…転写装置回転方向、２２…現像ローラ回転方向、２３…供給ローラ回転方向、２４，２５，２６…パドル回転方向、１３…ブレード、３０，３０ａ，３０ｂ…現像ローラとステー部材とのサッカ量、３１…現像ローラと供給ローラとのサッカ量、３２ａ，３２ｂ…供給ローラのトナー搬送層厚、３５ａ，３５ｂ…現像ローラのトナー搬送量。

Claims

非磁性１成分の現像剤であるトナーを使用し、感光体と、複数の着脱可能な現像装置を備えたカラー電子写真装置において、前記感光体に接触して回転する現像ローラと、該現像ローラに接触して該現像ローラにトナーを付着させる供給ローラと、該供給ローラに面接触してニップ部を形成するステー部材とを有し、前記ステー部材は、板状弾性体と該板状弾性体の一部に先端を該板状弾性体の前記現像ローラ側端部を超えて該現像ローラに向けて貼られたポリウレタン製トナーシールシートとからなり、トナーは、前記板状弾性体の上に保持され、前記ポリウレタン製トナーシールシート上の前記ニップ部に搬送され、前記供給ローラに面接触する前記ステー部材に設けられた平面部に対する前記供給ローラの法線方向の押込み量であるサッカ量は、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、前記供給ローラは、材質が発泡ポリウレタンスポンジ製で、通気性が７０ｃｃ／ｃｍ ^２／ｓｅｃ以上、硬度がアスカーＦ７０°〜１００°、密度６０〜１２０（ｋｇ／ｍ ^３）、電気抵抗１×１０ ^５以下であることを特徴とするカラー電子写真装置。