図面 (/)

技術 現像装置及び画像形成装置

出願人 株式会社リコー
発明者 辻真人藤田哲丸長友雄司吉瀬允紀加來佑太郎松本和樹
出願日 2016年10月17日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2016-203388
公開日 2017年6月8日 (4年8ヶ月経過) 公開番号 2017-102433
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における乾式現像
主要キーワード 付着要因 被付着体 水接触角θ 評価人 発泡シリコーン 輸送部材 研磨範囲 滴下点
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年6月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

装置の大型化を抑えつつ、規制部材トナー固着を抑制することができる現像装置及び画像形成装置を提供する。

解決手段

表面にトナー担持して表面移動するトナー担持体41と、曲げ部を有し、前記トナー担持体の前記表面と接触し該トナー担持体上のトナー量を規制する規制ニップ部Nを形成する板状の規制部材45とを備えた現像装置4において、前記規制部材は前記曲げ部で前記規制ニップ部を形成し、前記規制部材の少なくとも前記曲げ部の前記トナー担持体の表面移動方向下流側の始点から前記トナー担持体の表面移動方向下流側の所定範囲表面部分の水に対する接触角が70[°]以上である。

概要

背景

従来、トナー担持体の表面に規制部材圧接させ、トナー担持体上に担持されたトナー摩擦帯電することでトナーに電荷を付与するとともにトナー担持体上のトナーの量を規制する現像装置が知られている。

特許文献1には、係る現像装置であって、トナー担持体である現像ローラと規制部材である規制ブレードとの間に、現像ローラ軸方向に移動させることで規制ブレードの現像ローラとの摺接部に摺接するクリーナーを備えたものが記載されている。この現像装置では、規制ブレードの現像ローラとの摺接部にトナーが固着した場合に、クリーナーを現像ローラ軸方向に移動させて前記摺接部に摺接させることで、前記摺接部に固着したトナーを除去することができるとされている。

概要

装置の大型化を抑えつつ、規制部材のトナー固着を抑制することができる現像装置及び画像形成装置を提供する。表面にトナーを担持して表面移動するトナー担持体41と、曲げ部を有し、前記トナー担持体の前記表面と接触し該トナー担持体上のトナー量を規制する規制ニップ部Nを形成する板状の規制部材45とを備えた現像装置4において、前記規制部材は前記曲げ部で前記規制ニップ部を形成し、前記規制部材の少なくとも前記曲げ部の前記トナー担持体の表面移動方向下流側の始点から前記トナー担持体の表面移動方向下流側の所定範囲表面部分の水に対する接触角が70[°]以上である。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

表面にトナー担持して表面移動するトナー担持体と、曲げ部を有し、前記トナー担持体の前記表面と接触し該トナー担持体上のトナー量を規制する規制ニップ部を形成する規制部材とを備えた現像装置において、前記規制部材は前記曲げ部で前記規制ニップ部を形成し、前記規制部材の少なくとも前記曲げ部の前記トナー担持体の表面移動方向下流側の始点から前記トナー担持体の表面移動方向下流側の所定範囲表面部分の水に対する接触角が70[°]以上であることを特徴とする現像装置。

請求項2

請求項1に記載の現像装置において、前記規制部材は板状であり、該規制部材の自由端側に前記曲げ部を形成しており、前記曲げ部における前記規制部材の曲げ角が40[°]以下であることを特徴とする現像装置。

請求項3

請求項1または2に記載の現像装置において、前記規制部材の水に対する接触角が70[°]以上となる範囲が、前記規制部材の自由端から5[mm]以内の範囲であることを特徴とする現像装置。

請求項4

請求項1乃至3のいずれか一記載の現像装置において、前記トナーの軟化点が95[℃]〜120[℃]であることを特徴とする現像装置。

請求項5

請求項1乃至4のいずれか一記載の現像装置において、前記トナーの体積平均粒径Dvが7[μm]以下であることを特徴とする現像装置。

請求項6

像担持体と、前記像担持体上の潜像現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、前記現像手段として、請求項1乃至5のいずれか一記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関するものである。

背景技術

0002

従来、トナー担持体の表面に規制部材圧接させ、トナー担持体上に担持されたトナー摩擦帯電することでトナーに電荷を付与するとともにトナー担持体上のトナーの量を規制する現像装置が知られている。

0003

特許文献1には、係る現像装置であって、トナー担持体である現像ローラと規制部材である規制ブレードとの間に、現像ローラ軸方向に移動させることで規制ブレードの現像ローラとの摺接部に摺接するクリーナーを備えたものが記載されている。この現像装置では、規制ブレードの現像ローラとの摺接部にトナーが固着した場合に、クリーナーを現像ローラ軸方向に移動させて前記摺接部に摺接させることで、前記摺接部に固着したトナーを除去することができるとされている。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、規制ブレードに固着したトナーを除去するためにクリーナーを設けると、現像装置内にクリーナーを設置するためのスペースを確保する必要があり、その分、現像装置の大型化を招いてしまうといった問題が生じる。

課題を解決するための手段

0005

上記課題を解決するために、本発明は、表面にトナーを担持して表面移動するトナー担持体と、曲げ部を有し、前記トナー担持体の前記表面と接触し該トナー担持体上のトナー量を規制する規制ニップ部を形成する規制部材とを備えた現像装置において、前記規制部材は前記曲げ部で前記規制ニップ部を形成し、前記規制部材の少なくとも前記曲げ部の前記トナー担持体の表面移動方向下流側の始点から前記トナー担持体の表面移動方向下流側の所定範囲表面部分の水に対する接触角が70[°]以上であることを特徴とする。

発明の効果

0006

以上、本発明によれば、現像装置の大型化を抑えつつ、規制部材のトナー固着を抑制することができるという優れた効果がある。

図面の簡単な説明

0007

現像装置の規制ニップ部について説明する図。
実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。
K色のプロセスカートリッジとその周辺とを示す概略構成図。
水接触角測定方法の説明図。
評価実験の結果に基づいた、曲げ加工部の曲げ角と水接触角とによる白スジ発生の関係を示すグラフ

実施例

0008

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図2は、実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図である。図2において、このプリンタは、イエローマゼンタシアンブラック(以下、Y、M、C、Bkと記す)のトナー像を形成するための4つのプロセスカートリッジ10Y,M,C,Bkを備えている。これらは、互いに異なる色のY,M,C,Bkトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時交換される。Bkトナー像を形成するためのプロセスカートリッジ10Bkを例にすると、図3に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体1Bk、帯電装置2Bk、現像装置4Bk、転写残トナー除去手段たるドラムクリーニング装置6Bkなどを備えている。プロセスカートリッジ10Bkは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。

0009

現像装置4Bkは、非磁性トナーを含有する現像剤を用いて現像を行う一成分現像装置であり、トナー担持体たる現像ローラ41Bk、現像ローラ41Bkにトナーを供給するトナー供給部材たるトナー供給ローラ42Bkを備えている。現像装置4Bkの上方にはトナー収容器7Bkが配置されている。トナー収容器7Bkには、新規トナーを貯留しているトナー貯留部71Bkと、トナー貯留部71Bkの上方に配置され、廃トナーを収容する廃トナー収容部72Bkとを備えている。トナー貯留部71Bk内には、駆動手段によって回転駆動されるアジテータ71aBkが設けられている。また、スクリュあるいはコイルなどからなり、現像装置4Bkとトナー貯留部71Bkとの連結部としての供給口に向かってトナー貯留部内の新規トナーを搬送する搬送部材71bBkが設けられている。搬送部材71bBkは、駆動手段により回転駆動される。アジテータ71aBkは、トナー貯留部71Bk内の新規トナーの流動性を保つために常に回転駆動させ、トナー貯留部内の新規トナーを常に攪拌しておくことが好ましい。

0010

現像装置4Bk内には、トナー供給口から供給されたトナー貯留部71Bkの新規トナーを現像装置4Bk内の軸方向全域移送するためのスクリュなどで構成されたトナー輸送部材44Bkが設けられている。また、現像装置4Bk内のトナーを攪拌するアジテータ43Bkや、トナー担持体である現像ローラ41Bkなども備えている。また、現像ローラ41Bkの表面に先端を当接させ、現像ローラ41Bkに担持されたトナー層薄層化する規制ブレード45Bk、現像ローラ41Bkと当接し、現像ローラ41Bkにトナーを供給するトナー供給ローラ42Bkなども備えている。

0011

トナー供給ローラ42Bkは、現像ローラ41Bkに当接し、現像ローラ41Bkと共回り回転、または、現像ローラ41Bkの進行方向と逆方向(カウンター方向)に回転して、トナー供給ローラ42Bkに付着したトナーを現像ローラ41Bkへ供給している。トナー供給ローラ42Bkは、表面には空孔セル)を有した構造の発泡部材被覆されており、現像装置4Bk内のトナーを効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ41Bkとの当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止している。

0012

なお、現像ローラ41は、金属製のシャフト周りに例えばウレタンゴムシリコーンゴム、NBR等の弾性体を設け、表面にアクリル樹脂ウレタン樹脂などの樹脂コート層を設けたものがある。樹脂コート層の厚みは1[μm]から30[μm]の範囲が好ましい。樹脂コート層は形成せずにUV照射などで表面処理を施してもよい。また、トナー供給ローラ42は、一般的に金属製のシャフトの周りに発泡ウレタン発泡シリコーン発泡EPDMなどの発泡部材を設けたものがある。発泡部材には導電処理を施すことが好ましい。トナー供給ローラ42は、現像ローラ41に当接させて回転させる。また、トナー供給ローラ42は、現像ローラ41に残留したトナーを掻き取り、新たにトナーを現像ローラ41に供給する。

0013

トナー供給ローラ42Bkには、電圧印加手段たる電源からトナーの正規帯電極性負極性)の電圧印加されている。この電圧は、現像ローラ41Bkに印加されている電圧(負極性電圧)よりも低い負極性電圧、すなわち、現像ローラ41Bkに印加されている電圧よりも絶対値が大きい負極性電圧である。これにより、現像ローラ41Bkとの当接部では、電界が形成される。現像装置4Bk内のトナーは、アジテータ43Bkによって攪拌されながら摩擦帯電が促され、正規帯電極性である負極性に帯電している。そのため、トナー供給ローラ42Bkに保持され当接部へ搬送されたトナーは、上記電界の影響によりトナー供給ローラ42Bkから現像ローラ41Bkへ向かって移動し、現像ローラ41Bkに静電的に付着する。現像ローラ41Bkに付着したBkトナーは、現像ローラ41Bkの回転に伴ってローラと規制ブレード45Bkとの当接位置を通過する際に、ローラ表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のBkトナーは、現像ローラ41Bkと感光体1Bkとの当接部である現像領域において、感光体1Bk表面のBk用の静電潜像に付着する。この付着により、Bk用の静電潜像がBkトナー像に現像される。

0014

ドラムクリーニング装置6Bkは、先端が感光体表面に当接した弾性体から構成されるクリーニングブレード61Bkと、クリーニングブレード61Bkによって除去された廃トナーを搬送するための廃トナー搬送部材62Bkなどを備えている。感光体1Bkからドラムクリーニング装置6Bkのクリーニングブレード61Bkによって除去されたトナーは、廃トナーとして廃トナー搬送部材62Bkからトナー回収経路を介して廃トナー回収スクリュ73Bkにより廃トナー収容部72Bkへ搬送される。廃トナー収容部72Bkに回収された廃トナーは、再び現像するトナーとして使用しないで廃トナー収容部72Bkに溜め込んだままとなる構成となっている。トナー収容器7Bkは、装置本体に対して着脱可能に設けられており、トナー貯留部71Bk内の新規トナーが無くなると、装置本体から取り外され、新規トナーが収容された別のトナー収容器7Bkと交換される。このとき、トナー収容器7Bkの廃トナー収容部72Bkに溜まった廃トナーが、同時に回収される。

0015

制御部は、現像装置内のトナー残量所定値未満となったら、搬送部材71bBkを回転駆動させて、トナー貯留部71Bkから現像装置4Bk内へ新規トナーを供給する。すなわち、制御部と、搬送部材71bBkとで、トナー供給手段を構成している。また、装置の温湿度環境により、トナー流動性が変動する。このため、搬送部材71bBkを常に一定時間駆動させた場合、装置の環境により現像装置4Bk内に供給する新規トナー量がばらついてしまう。このため、温湿度センサの検知結果に基づき、搬送部材71bBkの駆動時間を変化させるのが好ましい。

0016

図3を用いてBk用のプロセスカートリッジ10Bkについて説明したが、他色用のプロセスカートリッジ10Y,M,CはBk用のプロセスカートリッジ10Bkと同様の構成になっている。そのため、同様のプロセスにより、感光体1Y,M,C表面にY,M,Cトナー像が形成されるので説明を省略する。

0017

先の図2に示すように、プロセスカートリッジ10Y,M,C,Bkの鉛直方向下方には、無端移動体である中間転写ベルト15を備えた転写手段たる転写ユニット30が配設されている。中間転写ベルト15は、テンションローラ23、二次転写対向ローラ21によって張架されており、二次転写対向ローラ21の延長方向に取り付けられた駆動モーターによって図中矢印C方向に回転する。転写ユニット30は、中間転写ベルト15の他に、4つの一次転写ローラとしての一次転写ローラ5Y,M,C,Bk、ベルトクリーニング装置33などを備えている。この転写ユニット30は、プリンタ100本体に対して着脱可能に構成されており、一度に消耗部品を交換できるようになっている。

0018

このような構成において、画像形成ネガポジ方式(露光部電位の絶対値を未露光部電位の絶対値よりも低くしトナーを付着させる)で行われる場合、各帯電装置2Y,M,C,Bkによって各感光体1Y,M,C,Bkの表面が一様に負極性に帯電される。次に、感光体1Y,M,C,Bkの鉛直方向上方に配置された潜像形成手段としての露光装置から、各感光体1Y,M,C,Bkに対して画像情報に応じた光3Y,M,C,Bkが照射され、各感光体1Y,M,C,Bk上にそれぞれの色ごとの静電潜像が形成される。この露光装置から照射される光3としては、レーザー光線またはLED光線などを用いることができる。次に、各現像装置4Y,M,C,Bkの現像ローラ41Y,M,C,Bkに、電源から負極性で、感光体1Y,M,C,Bk上の非露光部電位よりも絶対値の大きい現像バイアスを印加する。これにより、その現像ローラ41Y,M,C,Bk上に担持されたトナーを感光体1Y,M,C,Bk上の静電潜像に移動させ、その静電潜像にトナーを付着させる。これにより、感光体1Y,M,C,Bk上に静電潜像に対応したトナー像が形成される。

0019

現像装置4Y,M,C,Bkによってそれぞれ現像された各感光体1Y,M,C,Bk上の各色トナー像は、中間転写体たる中間転写ベルト15上に互いに重なり合うように一次転写される。中間転写ベルト15に転写されず各感光体1Y,M,C,Bkに残った転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置6Y,M,C,Bkのクリーニングブレード61Y,M,C,Bk上により感光体表面から除去される。

0020

また、プリンタは、中間転写ベルト15の鉛直方向下方に給紙カセットが配置されている。給紙カセットから給送された転写紙は、搬送ガイドによってガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラが設けられている一時停止位置に送られる。転写紙は、レジストローラにより所定のタイミングで中間転写ベルト15の二次転写対向ローラ21に巻き付いた部分と二次転写ローラ22との間の二次転写部に供給される。そして、二次転写ローラ22に電源により所定の二次転写バイアスを印加させることで中間転写ベルト15上に形成されたカラー画像が、転写紙上に二次転写され、転写紙上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット26でトナー像が定着された後、排紙トレイ上に排出される。また、二次転写後の中間転写ベルト15に残った転写残トナーが、ベルトクリーニング装置33により除去される。ベルトクリーニング装置33には、クリーニングブレード14は中間転写ベルト移動方向に対してカウンターとなるように、中間転写ベルトおもて面に当接させたクリーニングブレード14が設けられている。また、中間転写ベルト15を介してクリーニングブレード14と対向するように金属製のクリーニング対向ローラ17が設けられている。クリーニングブレードにより除去されたトナーは搬送コイル18などで搬送され廃トナー収容部72に収容される。ベルトクリーニング装置33のクリーニングブレード14で中間転写ベルト15上から除去された転写残トナーは、廃トナーとして、搬送コイル18により、ベルトクリーニング装置33から、トナー収容器7内の廃トナー収容部72へ搬送される。

0021

また、図2に示すように、Bk色のプロセスカートリッジ10Bkよりも中間転写ベルト移動方向下流側には、中間転写ベルト上のトナーを検知するトナー検知センサ150が設けられている。トナー検知センサ150は、中間転写ベルト15上に転移したトナーの付着量や各色のトナー像の位置を測定して画像濃度や位置あわせの調整に使用するセンサであり、正反射拡散反射方式を組み合わせたものである。

0022

図1は、現像装置4の規制ニップ部Nについて説明する図である。規制ブレード45は、金属製の薄板の一端側を補強のためにホルダ46に固定したものである。前記金属製の薄板としては、ステンレス鋼製の厚さ0.1[mm]のものを使用しており、厚さは0.04[mm]から0.2[mm]程度のものが使用可能である。ステンレス鋼等の金属製の薄板は、圧延して生産され、薄板の表面にはその工程でできた凹凸がある。また、規制ブレード45の自由端の先端から所定の距離の位置に、現像ローラ41側が凸となるような曲げ加工を施して曲げ加工部Mを設けている。本実施形態においては、規制ブレード45の自由端の先端から0.5[mm]の位置に曲げ加工部Mを設けている。曲げ加工部Mにおける規制ブレード45の曲げ角θMは、10度から約90度が好ましく、10度から40度が更に好ましい。なお、曲げ角θMは、規制ブレード45を、長手方向から見たときの曲げ加工部Mよりも現像ローラ回転方向下流側の現像ローラ41と対向する面(曲げ加工部の現像ローラ回転方向下流側の始点A2と固定端Bとを通る直線L1)と、曲げ加工部Mよりも現像ローラ回転方向上流側の現像ローラと対向する面(曲げ加工部Mの現像ローラ回転方向上流側の始点A1と自由端Cとを通る直線L2)とで成す角度(外角)である。そして、このように曲げ加工を施した規制ブレード45の現像ローラ41に対向する表面を、ラッピングフィルム等で研磨し現像ローラ41に対向する表面を平滑化した。ラッピングフィルムは、ポリエステルやPETなどの基材に、酸化アルミニウム酸化クロム酸化ケイ素ダイヤモンドなどの微粒子研磨剤を塗布したものである。なお、規制ブレード45の現像ローラ41に対向する表面を平滑にするための研磨方法は、他にブラスト研磨化学研磨等の方法も採用可能である。また、薄板そのものの表面が十分に平滑であれば、このような研磨処理を行わなくてもよい。

0023

なお、規制ブレード45のラッピングフィルムによる研磨範囲は、自由端Cから5[mm]の範囲としている。これは、ラッピングフィルムにて規制ブレード45の研磨を実施する場合、研磨範囲により加工時間が長くなり、また研磨によって消費するラッピングフィルムのコストも高くなることから、現像ローラ41との接触領域近傍に研磨範囲を限定した。このようにラッピングフィルムによる規制ブレード45の範囲を限定することで、製造コスト部品コストの低減を図ることが可能となる。

0024

規制ブレード45のホルダ46への固定方法は、カシメ加工を採用しているが、溶接圧入ネジ止め等も採用できる。規制ブレード45の自由長は11[mm]である。薄板の自由端側の付近を曲げ加工している。そうすることで、規制ニップ部Nを通過後の現像ローラ41上のトナー量を絞ることができる。また、規制ブレード45の曲げ加工部Mと現像ローラ41とを所定圧力で当接させることで、現像ローラと規制ブレード45との間に規制ニップ部Nを形成している。なお、本実施形態においては、現像ローラ41の曲げ加工部Mと規制ブレード45との当接圧は、40[N/m]に設定している。トナー供給ローラ42から現像ローラ41に移動したトナーは、現像ローラ41の回転に伴い規制ニップ部Nに運ばれ、規制ブレード45により規制されて規制ニップ部Nを通過後の現像ローラ41上のトナー量を均一化する。

0025

ここで、規制ブレード45の曲げ加工部Mよりも現像ローラ回転方向下流側で規制ブレード表面にトナーが付着し留まると、現像ローラ41と規制ブレード45との摩擦により生じた摩擦熱の影響でトナーが軟化溶融して規制ブレード45に固着する。固着したトナーの上にさらにトナーが付着してそのトナーの軟化を招きさらに固着する。それが繰り返されて、数十[μm]から数百[μm]程度の大きさの固着に成長すると、その固着が現像ローラ41上のトナー層の運搬阻害し、現像ローラ41の円周方向にトナーのないリング状の筋を形成し、それが画像上の白筋となって顕在化する。

0026

規制ブレード表面へのトナー付着要因については、非静電的付着要因と、静電的付着要因とに分類でき、非静電的要因による付着の寄与が大きい。トナーの非静電的付着要因に関わる特性として、トナーの軟化点がある。近年、省エネルギー化を図るために定着温度下げるためトナーの低軟化点化が進んでいる。低軟化点トナーは柔らかくなりやすく、また柔らかくなったトナーは表面に粘性を持つため、付着しやすい。また、被付着体との接触面積を小さくするため、トナー母体の表面に外添材を付与するが、一成分現像方式では、トナーが各摺動箇所ストレスを受けるため、経時でこれらの外添材が剥離することで、さらに付着しやすくなる。

0027

低軟化点トナーを用いる場合、規制ブレード45の現像ローラ41に対向する表面をトナー付着し難い特性とすることで、規制ブレード45上のトナー固着を回避することが可能となる。規制ブレード45へのトナーの付着性を示すパラメータとしては、規制ブレード45の表面の水に対する接触角である水接触角を用いることができる。水接触角は、角度が大きいほど対象物を弾きやすく、付着しにくい表面状態であることを示し、本実施形態においては、規制ブレード45がトナー付着しにくい表面状態であることを示すことになる。そこで、本実施形態においては、上述したように、規制ブレードの現像ローラ41に対向する表面にラッピングフィルム等で研磨して平滑化して、トナー付着し難い特性とした。上述では、規制ブレード45のラッピングフィルムによる研磨範囲は、自由端Cから5[mm]の範囲としているが、曲げ加工部Mの現像ローラ回転方向下流側の始点A2から現像ローラ回転方向下流側のトナーが付着するおそれがある所定範囲の表面部分を、少なくとも平滑化すればよい。

0028

なお、低軟化点トナーとして、軟化点が95[℃]〜120[℃]のトナーを用いるのが望ましく、本実施形態においては、軟化点が110[℃]のトナーを用いている。軟化点が95[℃]を下回ると、耐トナー固着性が著しく悪化してしまう。一方、軟化点が120[℃]を上回ると、定着温度の上昇により省エネルギー化の達成が困難になってしまう。また、本実施形態においては、体積平均粒径Dvが7[μm]以下のトナーを用いている。トナーの体積平均粒径Dvが7[μm]を上回ると、定着温度の上昇により省エネルギー化を達成するのが困難になり、また高解像度化も困難になってしまう。

0029

[評価実験]
規制ブレード45において、曲げ加工部Mの曲げ角θMと水接触角θWとによる白スジ発生及び解像度についての評価実験を行った。表1には、各実施例の条件及び評価結果を示しており、表2には比較例の条件及び評価結果を示している。なお、各実施例及び各比較例で共通の条件は以下の通りである。

0030

<規制ブレード45>
金属製の薄板として、ステンレス鋼(SUS304材)を用いて規制ブレード45を作製した。規制ブレード45の自由端側の先端から0.5[mm]の位置に、曲げ角θM20[°]で曲げ加工を施し、曲げ加工部M(規制ブレード45の自由端Cから5[mm]の範囲)をラッピングフィルムで研磨した。

0031

<規制ブレード45の水接触角の測定方法>
測定装置
自動接触角計DM500(協和界面科学株式会社製)
測定条件
液滴量:2[μl]
着滴後の測定開始時間:1000[ms]
測定回数:液滴滴下点を変えて、同一サンプルを3箇所測定、平均値測定値とする。
・長手方向の滴下位置:両端から5[cm]と中央との合計3箇所(なお、水接触角の測定値は前記3箇所の平均値とする。)
・短手方向の滴下位置:曲げ加工部Mの曲げ部分(R部分)の現像ローラ回転方向下流側の始点A2から固定端B側(ホルダ46側)へ0[mm]〜3[mm]の範囲
測定手順
純水をマイクロシリンジにセットし、純水を2[ml]滴下し、滴下から1000[ms]後の液滴の形状から数1に示す式を用いてθ/2法により水接触角θWを求める(図4参照)。

0032

θW:水接触角
h:接地面からの液滴の高さ
r:接地面の幅の半分

0033

<トナー>
軟化点が110[℃]、体積平均粒径Dvが6.5[μm]のトナーを用いた。

0034

<トナーの軟化点の測定方法>
フローテスター(CFT−500/島津製作所社製)を用い、測定試料1.0[g]を量する。そして、H1.0[mm]×φ0.5[mm]のダイを用いて、昇温速度3.0[℃/min]、予熱時間120[s]、荷重30[kg]、測定温度範囲40[℃]〜140[℃]の条件で測定を行ない、前記測定試料が1/2流出したときの温度を軟化点とした。

0035

<白スジの評価方法
実験装置として、「(株)リコー製カラープリンタSP C730」を用い、この実験装置の全色の現像装置4及びトナー収容器7に、各実施例または各比較例の規制ブレード45及びトナーを適用してランニング試験を行った。前記ランニング試験としては、各色印字率5[%]のフルカラーチャート、A4横用紙、1ジョブあたり3枚の印刷を繰り返し行ない、1000枚毎に、2by2ハーフトーンチャートを各色1枚出力した。そして、4色の2by2画像のうち、最も早く縦白スジが現れたタイミングを記録した。なお、印字率5[%]のフルカラーチャートが合計4万枚になるまでランニング試験を行った。判定方法は以下の通りであって、目標は2万枚で白スジが発生しないことであり、4万枚で白スジが発生しなければ、なお良い。

0036

・1.5万枚未満で白スジが発生:「×」
・1.5万枚以上3万枚未満で白スジが発生:「△」
・3万枚以上4万枚未満で白スジが発生:「○」
・4万枚で白スジの発生無し:「◎」

0037

<解像度の評価方法>
実験装置として、「(株)リコー製カラープリンタSP C730」を用いて画像の解像度を評価した。そして、任意の風景画像を各1枚選定し印刷して、各実施例または各比較例の規制ブレード45及びトナーを全色の現像装置4及びトナー収容器7に適用した実験装置と適用していない実験装置とでそれぞれ形成した画像を比較し解像度を官能評価した。詳しくは、評価人数5人で、前記適用した実験装置の画像と、前記適用していない実験装置の画像とを比較し、どちらが解像度が高いかを官能評価した。そして、5人中、前記適用した実験装置の画像の解像度が、前記適用していない実験装置の画像の解像度と同等以上であると評価した人数のほうが多ければ「○」とした。また、5人中、前記適用した実験装置の画像の解像度が、前記適用していない実験装置の画像の解像度より劣っていると評価した人数のほうが多ければ「×」とした。

0038

0039

0040

表1に示すように、実施例1及び実施例2の条件においては、白スジの評価結果が「◎」判定であり、解像度の評価結果が「○」判定であった。実施例3、実施例5及び実施例6の条件においては、白スジの評価結果が「○」判定であり、解像度の評価結果が「○」判定であった。実施例4、実施例7及び実施例8の条件においては、白スジの評価結果が「△」判定であり、解像度の評価結果が「○」判定であった。また、表1から水接触角θWが同じ角度の場合には、曲げ角θMの角度が小さいほど白スジの発生を抑えられることがわかる。特に、曲げ角θMが40[°]以下の場合に、より効果的に白スジの発生を抑えることができる。解像度の評価結果は、いずれの実施例の条件でも解像度の評価結果が「○」判定であった。

0041

一方、表2に示すように、比較例1の条件においては、白スジの評価結果が「△」判定であり、解像度の評価結果が「○」判定であった。比較例2、比較例3、比較例4及び比較例5の条件においては、白スジの評価結果が「×」判定であり、解像度の評価結果が「○」判定であった。

0042

図5に、評価実験の結果に基づいて、曲げ加工部Mの曲げ角θMと水接触角θWとによる白スジ発生の関係を示す。評価実験の結果から、規制ブレード45の曲げ加工部Mよりも現像ローラ回転方向下流側の現像ローラに対向する表面の水に対する接触角が70[°]以上であることで、規制ブレード45の上記対向する表面がトナーの付着し難い表面状態となり、規制ブレード45の曲げ加工部Mよりも現像ローラ回転方向下流側の表面でのトナー固着が抑えられ、長期にわたり白スジ発生を抑制できる。よって、規制ブレード45に固着したトナーを除去するための清掃部材が不要なため現像装置4の大型化を抑えつつ、規制ブレード45のトナー固着を抑制し長期にわたり画像に白スジが発生するのを抑制することができる。また、曲げ加工部Mにおける規制ブレード45の曲げ角θMを40[°]以下とすることで、より効果的に白スジの発生を抑えることができる。

0043

また、規制ブレード45の曲げ角θMを約90[°]から浅曲げ化することで、トナー固着を回避することが可能である。本実施形態においては、曲げ加工部Mの曲げ角θMが約90[°]の規制ブレード45に対してもトナー固着の回避に有効であり、曲げ角θMを約90[°]から浅曲げ化することで、更にトナー固着に対して有利となる。

0044

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
表面にトナーを担持して表面移動する現像ローラ41などのトナー担持体と、曲げ加工部Mなどの曲げ部を有し、前記トナー担持体の前記表面と接触し該トナー担持体上のトナー量を規制する規制ニップ部Nなどの規制ニップ部を形成する規制ブレード45などの規制部材とを備えた現像装置4などの現像装置において、前記規制部材は前記曲げ部で前記規制ニップ部を形成し、前記規制部材の少なくとも前記曲げ部の前記トナー担持体の表面移動方向下流側の始点A2から前記トナー担持体の表面移動方向下流側の所定範囲の表面部分の水に対する接触角が70[°]以上である。
規制部材の表面の水に対する接触角が大きいほど、トナーを弾きやすく、トナーが付着しにくい表面状態であることを示す。そして、少なくとも前記曲げ部の前記トナー担持体の表面移動方向下流側の始点A2から前記トナー担持体の表面移動方向下流側の所定範囲の表面部分がトナーの付着し難い表面状態である規制部材を用いることで、規制部材のトナー固着が抑えられ、規制部材に固着したトナーを除去するための清掃部材が不要となり、現像装置の大型化を抑えることができる。
(態様A)においては、上述した実験で明らかにしたように、前記規制部材の少なくとも前記表面部分の水に対する接触角が70[°]以上であることで、現像装置の大型化を抑えつつ、前記規制部材のトナー固着を抑制することができる。
(態様B)
(態様A)において、前記規制部材は板状であり、該規制部材の自由端側に曲げ加工部Mなどの曲げ部を形成しており、前記曲げ部における前記規制部材の曲げ角が40[°]以下である。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記規制部材のトナー固着をより効果的に抑制することができる。
(態様C)
(態様A)または(態様B)において、前記規制部材の水に対する接触角が70[°]以上となる範囲が、前記トナー担持体と接触する自由端Cから5[mm]以内の範囲である。これによれば、上記実施形態について説明したように、製造コストや部品コストの低減を図ることが可能となる。
(態様D)
(態様A)乃至(態様C)において、前記トナーの体積平均粒径Dvが7[μm]以下である。これによれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー化や高解像度化を図ることが可能となる。
(態様E)
像担持体と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、前記現像手段として、(態様A)乃至(態様D)のいずれか一記載の現像装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像装置の大型化を抑えつつ、規制部材のトナー固着を抑制し画像に白スジが発生するのを抑制することができる。

0045

1感光体
2帯電装置
4現像装置
5一次転写ローラ
6ドラムクリーニング装置
7トナー収容器
10プロセスカートリッジ
14クリーニングブレード
15中間転写ベルト
17クリーニング対向ローラ
18搬送コイル
21二次転写対向ローラ
22二次転写ローラ
23テンションローラ
26定着ユニット
30転写ユニット
33ベルトクリーニング装置
41現像ローラ
42トナー供給ローラ
43アジテータ
44トナー輸送部材
45規制ブレード
46ホルダ
61 クリーニングブレード
62廃トナー搬送部材
71トナー貯留部
71a アジテータ
71b搬送部材
72廃トナー収容部
73 廃トナー回収スクリュ
100プリンタ
150 トナー検知センサ

先行技術

0046

特開2009−282461号公報

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 住友理工株式会社の「 電子写真機器用導電性ロール」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題】芯金で構成される軸体と導電性ゴム弾性体層の間の耐久試験後の接着力に優れる電子写真機器用導電性ロールを提供すること。【解決手段】芯金で構成される軸体12と、軸体12の外周面上に形成された接着剤層... 詳細

  • 京セラドキュメントソリューションズ株式会社の「 画像形成装置」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題】一定の濃度でシートに画像を形成できる画像処理装置を提供する。【解決手段】画像形成装置100は、感光体ドラム101と、現像ローラー112と、電流検知回路70と、高圧電源24と、電源制御部21とを... 詳細

  • キヤノン株式会社の「 現像剤補給容器」が 公開されました。( 2021/09/30)

    【課題】 蛇腹ポンプ3の内部に侵入した現像剤が、物流等の振動によって固まった場合、蛇腹ポンプ3を伸縮させる駆動力が非常に大きくなるため、動作不良や部材破損が発生する懸念がある。【解決手段】 蛇腹ポ... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ