ПРОЯВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
DEVELOPING DEVICE AND DEVICE FOR IMAGE FORMATION

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к проявляющему устройству, эффективно используемому в качестве блока проявки устройства формирования изображения, такого как копир, факсимильный аппарат и принтер, и устройству формирования изображения, включающему в себя проявляющее устройство.
Уровень техники
[0002] Традиционно было известно проявляющее устройство, сконфигурированное, чтобы проявлять скрытое изображение, сформированное на несущем скрытое изображение элементе, посредством блока проявки. Например, существует проявляющее устройство двухкомпонентного типа, которое использует в качестве проявителя двухкомпонентный проявитель, содержащий тонер и носитель, чтобы проявлять скрытое изображение, сформированное на несущем скрытое изображение элементе. В проявляющем устройстве двухкомпонентного типа фрагмент поверхности проявляющей втулки, составляющей несущий проявитель элемент, и фрагмент поверхности несущего изображение элемента обращены друг к другу и формируют область проявки. Под действием магнитного поля блока генерирования магнитного поля, предусмотренного в проявляющей втулке, магнитная кисть формируется над проявляющей втулкой и приводится близко к или в соприкосновение с несущим скрытое изображение элементом в области проявки, чтобы, тем самым, присоединять тонер к скрытому изображению на поверхности несущего скрытое изображение элемента и проявлять скрытое изображение в видимое изображение.
[0003] В проявляющем устройстве этого вида тонер перемещается от проявляющей втулки к несущему скрытое изображение элементу под действием разности потенциалов между потенциалом поверхности проявляющей втулки, к которой прикладывается напряжение проявки, и потенциалом поверхности несущего скрытое изображение элемента. В качестве схемы для приложения напряжения проявки к проявляющей втулке известны схема приложения напряжения, состоящего только из компоненты постоянного тока (далее в данном документе упоминаемая как "проявка с DC-напряжением смещения", и схема приложения напряжения, состоящего из компоненты переменного тока (далее в данном документе упоминаемая как "проявка с AC-напряжением смещения") (см., например, PTL 1).
Между тем, в последние годы, в электрофотографических технологиях копиров или принтеров произошло ускорение в переходе от монохромных к полноцветным технологиям, и полноцветный рынок находится в тенденции расширения. При формировании изображения посредством такой электрофотографической полноцветной системы необходимо поддерживать количество тонера на несущем скрытое изображение элементе точным для электростатического скрытого изображения для того, чтобы получать чистое полноцветное изображение, превосходное по качеству воспроизводимости цвета.
Список библиографических ссылок
Патентная литература
[0004] PTL 1: Выложенная японская патентная заявка (JP-A) № 04-157486
Сущность изобретения
Техническая задача
[0005] В результате серьезных исследований изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что при проявке с DC-напряжением смещения сформированное изображение может иметь циклические изменения плотности, соответствующие периметру проявляющей втулки. Это учитывается вследствие изменений зазора между несущим скрытое изображение элементом и проявляющей втулкой (далее в данном документе упоминаемого как "зазором проявки") во время вращения проявляющей втулки, соответствующего циклу вращения проявляющей втулки, свойственного эксцентричности проявляющей втулки вследствие погрешности производства и т.д.
С другой стороны, изобретатели настоящего изобретения подтвердили, что проявка с помощью AC-напряжения смещения достигло улучшения по сравнению с проявкой с помощью DC-напряжения смещения в циклических изменениях плотности. Следовательно, изобретатели настоящего изобретения решили использовать проявку с помощью AC-напряжения смещения для блока проявки и перешли к исследованию проявки с помощью AC-напряжения смещения. В результате, выяснилось, что имеются уникальные проблемы в использовании проявки с помощью AC-напряжения смещения.
[0006] Исследования изобретателей настоящего изобретения выявили, что наложение AC-напряжения смещения вызывает проблемы, свойственные напряжению смещения положительной стороны (которое способствует возврату к втулке), такие как пропуск тонера, и прилипание носителя к несущему скрытое изображение элементу и ложное изображение с увеличением напряжения смещения, используемого вследствие увеличения начального напряжения проявки. Здесь, ложное изображение - это явление того, что различие в количестве тонера на несущем скрытое изображение элементе вследствие влияния истории непосредственно предшествующего изображения проявляется как различие в плотности на следующем проявляемом изображении.
[0007] Настоящее изобретение было выполнено, принимая во внимание проблемы, описанные выше, и нацелено добиваться цели, описанной ниже. Т.е., целью настоящего изобретения является предоставление проявляющего устройства, которое может ликвидировать циклические изменения плотности с помощью AC-напряжения смещения для проявки, может уменьшать влияния напряжения смещения положительной стороны, возникающего от использования AC-напряжения смещения для проявки, и может пресекать ухудшение характеристики проявки в течение длительного срока.
Решение проблемы
x
[0008] Средство для решения проблем, описанных выше, является следующим. Т.е., проявляющее устройство настоящего изобретения является проявляющим устройством, включающим в себя: проявитель, содержащий тонер и носитель; и несущий проявитель элемент, сконфигурированный, чтобы иметь свою поверхность, несущую на себе проявитель и являющуюся бесконечно движущейся, и чтобы проявлять скрытое изображение на поверхности несущего скрытое изображение элемента посредством подачи тонера в проявителе к скрытому изображению в области проявки, где несущий проявитель элемент обращен к несущему скрытое изображение элементу, при этом носитель содержит мелкие частицы, и значение X в объемном удельном сопротивлении R (=10) (Ω⋅см) носителя равно от 11,5 до 16,0, при этом несущий проявитель элемент включает в себя: блок генерирования магнитного поля, включающий в себя множество магнитных полюсов; и проявляющую втулку, имеющую цилиндрическую форму, окружающую блок генерирования магнитного поля и сконфигурированную, чтобы нести проявитель на внешней круговой поверхности цилиндрической формы посредством магнитной силы блока генерирования магнитного поля и выполнять перемещение поверхности посредством вращения относительно корпуса проявляющего устройства, и
при этом проявляющее устройство включает в себя блок приложения напряжения к проявляющей втулке, сконфигурированный, чтобы прикладывать напряжение, содержащее компоненту переменного тока, к проявляющей втулке.
Полезные результаты изобретения
[0009] Настоящее изобретение может предоставлять проявляющее устройство, которое может решать различные традиционные проблемы, описанные выше, добиваться цели, описанной выше, и пресекать ухудшение проявляющей способности в течение длительного срока, в то же время также пресекая циклические изменения плотности.
Краткое описание чертежей
[0010] [Фиг. 1]
Фиг. 1 - это схема, показывающая пример формы волны AC-напряжения смещения и объясняющая движение тонера.
[фиг. 2]
Фиг. 2 - это схема, показывающая другой пример формы волны AC-напряжения смещения и объясняющая движение тонера.
[фиг. 3]
Фиг. 3 - это схема, показывающая соотношение между Vpp1, Vpp2 и Voff при фиксированном условии 800 В размаха напряжения.
[фиг. 4]
Фиг. 4 - это схема, показывающая соотношение между количеством перемещенного тонера и начальным напряжением проявки при AC-проявке.
[фиг. 5]
Фиг. 5 - это чертеж в перспективе, показывающий пример ячейки измерения сопротивления, используемой для измерения объемного удельного сопротивления носителя.
[фиг. 6-A]
Фиг. 6-A - это схема, показывающая изображение состояния присутствия мелких частиц в покрывающем слое носителя.
[фиг. 6-B]
Фиг. 6-B - это схема, показывающая изображение состояния присутствия мелких частиц в покрывающем слое носителя.
[фиг. 6-C]
Фиг. 6-C - это схема, показывающая изображение состояния присутствия мелких частиц в покрывающем слое носителя.
[фиг. 7-A]
Фиг. 7-A - это схема, показывающая изображение состояния присутствия мелких частиц в покрывающем слое носителя.
[фиг. 7-B]
Фиг. 7-B - это схема, показывающая изображение состояния присутствия мелких частиц в покрывающем слое носителя.
[фиг. 8]
Фиг. 8 - это пояснительный чертеж, показывающий пример формы волны напряжения смещения для проявки, прикладываемого к проявляющей втулке проявляющего устройства настоящего изобретения.
[фиг. 9]
Фиг. 9 - это схематичный чертеж конфигурации, показывающий пример копира согласно варианту осуществления.
[Фиг. 10]
Фиг. 10 - это схематичный чертеж конфигурации блока формирования изображения.
[фиг. 11]
Фиг. 11 - это пояснительный чертеж, показывающий пример проявляющего устройства согласно варианту осуществления.
[фиг. 12]
Фиг. 12 - это чертеж в перспективе, показывающий пример проявляющего устройства в состоянии снятой проявляющей крышки.
[фиг. 13-A]
Фиг. 13-A - это вид сверху, показывающий пример проявляющего устройства в состоянии снятой проявляющей крышки.
[фиг. 13-B]
Фиг. 13-B - это вид сбоку проявляющего устройства.
[фиг. 13-C]
Фиг. 13-C - это вид в боковом разрезе проявляющего устройства.
[фиг. 14]
Фиг. 14 - это схематичный чертеж, показывающий перемещение в продольном направлении и состояние накопления проявителя в проявляющем устройстве.
[фиг. 15]
Фиг. 15 - это пояснительный чертеж, показывающий другой пример формы волны напряжения смещения для проявки, прикладываемого к проявляющей втулке проявляющего устройства настоящего изобретения.
[фиг. 16]
Фиг. 16 - это схема, показывающая результат экспериментального примера 1.
[фиг. 17]
Фиг. 17 - это схема, показывающая результат экспериментального примера 2.
[фиг. 18]
Фиг. 18 - это схема, показывающая результат экспериментального примера 3.
[Фиг. 19]
Фиг. 19 - это схема, объясняющая поперечное сечение вала проявки проявляющего устройства.
[фиг. 20-A]
Фиг. 20-A - это схема, показывающая пример нормального изображения диаграммы в виде вертикальных полос.
[фиг. 20-B]
Фиг. 20-B - это схема, показывающая пример ненормального изображения диаграммы в виде вертикальных полос.
[фиг. 21]
Фиг. 21 - это схема, объясняющая способ измерения (способ продувки) для измерения величины накопления зарядов статического электричества в проявителе.
Подробное описание вариантов осуществления
[0011] (Проявляющее устройство)
x
Проявляющее устройство настоящего изобретения включает в себя проявитель, содержащий тонер и носитель. Носитель содержит мелкие частицы, и значение X в объемном удельном сопротивлении R (=10) (Ω⋅см) носителя равно от 11,5 до 16,0.
Отметим, что в настоящей спецификации выражения "мелкие частицы", "мельчайшие частицы" и "частицы" используются, чтобы ссылаться на частицы. Однако, эти термины не предназначены, чтобы конкретно ограничивать размер частиц, на которые они ссылаются, а используются исключительно для целесообразности, чтобы прояснять, являются ли частицы, на которые выполняется ссылка, частицами, содержащимися в носителе, частицами, содержащимися в тонере, или обычными частицами. В настоящей спецификации частицы, содержащиеся в носителе, будут далее в данном документе упоминаться как "мелкие частицы", частицы, содержащиеся в тонере, будут далее в данном документе упоминаться как "мельчайшие частицы", а другие частицы будут далее в данном документе упоминаться как "частицы".
Проявляющее устройство настоящего изобретения также включает в себя несущий проявитель элемент. Несущий проявитель элемент включает в себя блок генерирования магнитного поля и проявляющую втулку. Проявляющее устройство настоящего изобретения также включает в себя блок приложения напряжения к проявляющей втулке, сконфигурированный, чтобы прикладывать напряжение, содержащее компоненту переменного тока, к проявляющей втулке.
Проявляющее устройство настоящего изобретения используется при оснащении устройства формирования изображения блоком проявки.
[0012] <Проявитель>
Проявитель содержит тонер и носитель.
[0013] <<Носитель>>
Носитель содержит, например, основные частицы и покрывающий слой, покрывающий основные частицы, и дополнительно содержит другие компоненты согласно необходимости.
x
10
Например, важно, что носитель содержит мелкие частицы в покрывающем слое, и что значение X в объемном удельном сопротивлении R (=10) (Ω⋅см) носителя находится в диапазоне от 11,5 до 16,0, т.е., что значение X, которое является обычным логарифмическим значением LogR объемного удельного сопротивления R, находится в диапазоне от 11,5 (LogΩ⋅см) до 16,0 (LogΩ⋅см). Нежелательно, чтобы обычное логарифмическое значение X удельного объемного сопротивления R было меньше 11,5 (LogΩ⋅см), поскольку способность следовать напряжению смещения для проявки будет высокой при таком значении.
Наложение AC-напряжения смещения сопровождается проблемами, свойственными напряжению смещения положительной стороны (которое способствует возврату к втулке), таким как пропуск тонера, и прилипание носителя к несущему скрытое изображение элементу и ложное изображение вместе с увеличением используемого напряжения смещения вследствие увеличения начального напряжения проявки.
Изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что использование носителя, имеющего объемное удельное сопротивление в диапазоне, описанном выше, делает более трудным возникновение вышеописанных, свойственных напряжению смещения положительной стороны проблем, поскольку использование такого носителя сдерживает способность изменения сопротивления проявителя реагировать в ответ на изменение напряжения смещения.
[0014] Как показано на фиг. 1, при наложении AC-напряжения смещения, компонента переменного тока (AC), имеющая предварительно определенную ширину пика, накладывается на среднее напряжения смещения (компоненту постоянного тока (DC), представленную посредством Voff). Следовательно, в то время как AC-напряжение смещения применяется в качестве компоненты отрицательной стороны, тонер может легко перемещаться от вала проявки к несущему скрытое изображение элементу. Напротив, в то время как AC-напряжение смещения применяется в качестве компоненты положительной стороны, тонер не может легко перемещаться.
В случае, когда размах напряжения для AC-напряжения смещения является большим (что составляет 800 В на фиг. 1), в то время как AC-напряжение смещения применяется в качестве компоненты положительной стороны, напряжение смещения действует в направлении возврата тонера от несущего скрытое изображение элемента. Стрелка a на фиг. 1 означает, что действует усилие перемещения тонера от вала проявки к фотопроводнику, а стрелка b означает, что действует усилие перемещения тонера от фотопроводника к валу проявки.
Когда временное соотношение компоненты отрицательной стороны AC-напряжения смещения больше временного соотношения его компоненты положительной стороны, как показано на фиг. 2, величина компоненты положительной стороны является большой, что вынуждает тонер возвращаться от несущего скрытое изображение элемента посредством сильного напряжения смещения.
В то время как DC-компонента (Voff) является низкой в условиях размаха напряжения 800 В, напряжение смещения (Vpp2) для возврата от несущего скрытое изображение элемента является очень сильным, как показано на фиг. 3. Следовательно, возникает явление, что тонеру трудно проявляться при низком напряжении смещения, при котором проявка начинается, что требует увеличения начального напряжения проявки, как показано на фиг. 4. Вследствие увеличения начального напряжения проявки потенциал Vpot. проявки, требуемый для того, чтобы тонер накапливался на несущем скрытое изображение элементе в предварительно определенном количестве, увеличивается, что вызывает инжекцию заряда, чтобы заряжать носитель от плюса к минусу, приводя в результате к побочному эффекту, что носитель заряжается до той же полярности, с которой тонер проявляется (т.е., прилипает) на несущем скрытое изображение элементе.
Изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что объемное удельное сопротивление носителя является очень низким, сопротивление носителя круто изменяется в ответ на крутые изменения напряжения смещения, как показано на фиг. 1 и фиг. 2, приводя к проблеме, описанной выше, тогда как, когда обычное логарифмическое напряжение X объемного удельного сопротивления R носителя равно 11,5 (LogΩ⋅см) или больше, возможно уменьшать вышеописанный побочный эффект с умеренной реакцией на напряжение смещения.
x
10
[0015] Значение X в объемном удельном сопротивлении R (=10) (Ω⋅см) носителя находится в диапазоне от 11,5 до 16,0, т.е., значение X, которое выражает объемное удельное сопротивление R как обычное логарифмическое значение LogR=X, находится в диапазоне от 11,5 (LogΩ⋅см) до 16,0 (LogΩ⋅см).
10
[0016] Объемное удельное сопротивление может быть измерено с помощью ячейки, показанной на фиг. 5. В частности, носитель (3) упаковывается в ячейке, сформированной из изготовленного из фторсодержащего полимера контейнера (2), в котором электрод (1a) и электрод (1b), оба имеющие площадь поверхности 2,5 см х 4 см, хранятся с промежутком 0,16 см. Ячейка остукивается десять раз с высоты падения 1 см со скоростью остукивания 30 ударов/мин. Далее, напряжение постоянного тока 1000 В прикладывается между электродом (1a) и электродом (1b), и тридцатью секундами позже напряжение r[Ω] носителя измеряется с помощью высокоомного измерительного устройства 4329A (изготовленного компанией Yokogawa Hewlett Packard, Ltd). Объемное удельное сопротивление R (Ω⋅см) получается согласно формуле ниже, и из результата может быть вычислен LogR=X.
rx(2,5×4)/0,16 - Формула
[0017] -Основные частицы-
Основные частицы, которые имеют магнитное свойство, конкретно не ограничиваются, и произвольные основные частицы могут быть выбраны согласно цели, пока они являются магнитным телом. Их примеры включают в себя полимерные частицы, полученные посредством диспергирования в полимере, магнитное тело, такое как ферромагнитный металл, такой как железо и кобальт, оксид железа, такой как магнетит, гематит и феррит, различные сплавы и химическое соединение. Среди них феррит на основе Mn, феррит на основе Mn-Mg и Mn-Mg-Sr-феррит предпочтительны в плане экологических соображений.
[0018] -Покрывающий слой-
Покрывающий слой покрывает поверхность основных частиц и содержит полимер и мелкие частицы.
Покрывающий слой может быть сформирован посредством применения формирующего покрывающий слой раствора, содержащего полимер и мелкие частицы, поверх основных частиц.
Вид, размер и свойство мелких частиц, которые должны быть использованы, и диспергированное состояние мелких частиц в покрывающем слое могут быть изучены для того, чтобы предоставлять носитель с электрическим сопротивлением (объемным удельным сопротивлением) в желаемом диапазоне.
[0019] Покрывающий слой конкретно не ограничивается, и произвольный покрывающий слой может быть выбран согласно цели, пока он является покрывающим слоем, содержащим мелкие частицы с соотношением от 10% по массе до 85% по массе. Соотношение мелких частиц более предпочтительно равно от 40% по массе до 85% по массе, а еще более предпочтительно от 50% по массе до 80% по массе.
Когда содержание мелких частиц меньше 10% по массе, покрывающий слой может соскабливаться. Когда он больше 85% по массе, покрывающий слой может иметь равномерное сопротивление, которое способствует высокой способности реагировать на напряжение смещения для проявки, что является неблагоприятным.
[0020] Было выявлено, что, когда содержание мелких частиц находится в диапазоне, описанном выше, изменение сопротивления проявителя следует изменению смещающего напряжения умеренным образом, что делает более вероятным возникновение вышеописанных, свойственных напряжению смещения положительной стороны проблем. Хотя причина точно не известна, считается, что присутствие, в предварительно определенном соотношении, мелких частиц, имеющих более низкое сопротивление в части полимера, имеющем более высокое сопротивление, делает сопротивление покрывающего слоя неоднородным, что, особенно при низком напряжении смещения, предоставляет возможность проявителю вести себя подобно проявителю, имеющему высокое сопротивление, которое зависит от сопротивления полимера, приводя к низкой способности следовать напряжению смещения.
[0021] Содержание мелких частиц представлено формулой ниже.
Содержание мелких частиц (% по массе")={мелкие частицы/суммарное количество мелких частиц и содержание твердого полимера)}
[0022] Также было выявлено, что состояние присутствия мелких частиц в покрывающем слое является важным. Равномерно диспергированное состояние мелких частиц неблагоприятно по той же причине, что и описанная выше.
Фиг. 6-A по фиг. 6-C и фиг. 7-A по фиг. 7-B являются чертежами, показывающими изображения состояния присутствия мелких частиц в покрывающем слое. На фиг. 6-A по фиг. 6-C и фиг. 7-A по фиг. 7-B ссылочный номер 110 обозначает мелкие частицы, ссылочный номер 111 обозначает покрывающий слой, и ссылочный номер 112 обозначает основные частицы.
Настоящие изобретатели считают состояние, показанное на фиг. 6-B, предпочтительным относительно состояний, показанных на фиг. 6-A и фиг. 6-C. Дополнительно, состояние, показанное на фиг. 7-B, в котором мелкие частицы собраны вместе до некоторой степени и рассеяны неравномерно в покрывающем слое, является предпочтительным относительно состояния, показанного на фиг. 7-A, в котором мелкие частицы рассеяны равномерно в покрывающем слое.
[0023] В настоящем изобретении размер мелких частиц, рассеянных в покрывающем слое, т.е., диаметр частицы для мелких частиц в покрывающем слое (далее в данном документе может также упоминаться как "диаметр дисперсных частиц для мелких частиц") предпочтительно равен от 50 нм до 600 нм, как будет описано ниже. Считается, что, даже если используются частицы, имеющие небольшой средний диаметр частицы, т.е., даже если размер самих мелких частиц является небольшим, результат настоящего изобретения гарантируется, пока диаметр диспергированных частиц для мелких частиц равен от 50 нм до 600 нм в результате корректировки условий диспергирования мелких частиц, способа диспергирования и т.д. Например, в случае на фиг. 7-B, в котором мелкие частицы создаются как скопления некоторых мелких частиц, скопления мелких частиц могут быть в диапазоне от 50 нм до 600 нм.
Диаметр диспергированных частиц для мелких частиц в покрывающем слое может быть измерен посредством, например, наблюдения поперечного сечения носителя с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (TEM), измерения произвольной сотни частиц и получения среднего для измеренных значений.
[0024] Толщина покрывающего слоя может управляться на основе содержания полимера относительно основных частиц. Содержание полимера относительно основных частиц конкретно не ограничивается, и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако, оно равно предпочтительно от 0,5% по массе до 3,0% по массе, поскольку возможно формировать локально состояние низкого сопротивления.
[0025] Средняя толщина h покрывающего слоя конкретно не ограничивается и может быть надлежащим образом выбрана согласно цели. Однако, когда покрывающий слой является слишком тонким, поверхность основных частиц будет легко обнажаться вследствие перемешивания в проявляющем устройстве, что может вести к большому изменению значения сопротивления. Когда покрывающий слой является слишком толстым, выступы основных частиц не будут обнажаться, что делает трудным формирование локального состояния низкого сопротивления. Толщина покрывающего слоя может управляться на основе содержания полимера относительно основных частиц.
[0026] Средняя толщина h покрывающего слоя может быть измерена, например, посредством наблюдения поперечного сечения носителя с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (TEM), измерения толщины полимерной части покрывающего слоя, покрывающего поверхность носителя, и получения среднего значения толщины. В частности, из поперечного сечения носителя, расстояние от поверхности основной частицы до поверхности покрывающего слоя измеряется в произвольных пятидесяти позициях, и вычисляется среднее измеренных значений.
[0027] -Полимер-
Полимер конкретно не ограничивается, и произвольный полимер может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя, акриловую смолу, аминополимер, поливиниловый полимер, полистирольный полимер, галогенированный олефиновый полимер, полиэстер, поликарбонат, полиэтилен, поливинилфторид, поливинилиденфторид, политрифторэтилен, полигексафторпропилен, винилиденфторид-винилфторид сополимер, фтортерполимер, такой как тетрафторэтилен-винилиден фторид-нефторированный мономер терполимер, и силиконовую смолу. Один из них может быть использован отдельно, или два или более из них могут быть использованы в сочетании. Среди них силиконовая смола является предпочтительной.
[0028] В качестве полимера благоприятно может быть использован полимер, который содержит отвержденный продукт смешивания, содержащий силановый связывающий агент и силиконовую смолу.
[0029] Силиконовая смола конкретно не ограничивается, и произвольная силиконовая смола может быть выбрана согласно цели. Однако, предпочтительно использовать полимер, который содержит поперечно-связанный продукт, полученный гидролизированием сополимера, содержащего, по меньшей мере, часть A, представленную общей формулой (A) ниже, и часть B, представленную общей формулой (B) ниже, и конденсирующий производимую силанольную группу.
[0030] [Хим.формула 1]
1
2
Общая формула (A), где в общей формуле (A) выше R представляет либо атом водорода, либо метильную группу, R представляет алкильную группу, имеющую 1-4 атома углерода, m представляет целое число от 1 до 8, и X представляет молярное соотношение в сополимере, которое равно от 10 моль% до 90 моль%.
[0031] [Хим.формула 2]
Общая формула (B)
1
2
3
где в общей формуле (B) выше R представляет либо атом водорода, либо метильную группу, R представляет алкильную группу, имеющую 1-4 атомов углерода, R представляет либо алкильную группу, имеющую 1-8 атомов углерода, либо алкоксильную группу, имеющую 1-4 атомов углерода, m представляет целое число от 1 до 8, Y представляет молярное соотношение в сополимере, которое равно от 10 моль% до 90 моль%.
[0032] Силановый связывающий агент может рассеивать мелкие частицы стабильно.
Силановый связывающий агент конкретно не ограничивается, и произвольный силановый связывающий агент может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя γ-(2-аминоэтил)аминопропил триметоксисилан, γ-(2-аминоэтил)аминопропил метил диметоксисилан, γ-метакрилокси пропил триметоксисилан, N-β-(N-винил бензил аминоэтил)γ-аминопропил триметокси силан гидрохлорид, γ-глисидокси пропил триметокси силан, γ-меркапто пропил триметокси силан, метил триметокси силан, метил триэтокси силан, винил триацетокси силан, γ-хлорпропил триметокси силан, гексаметил дисилазан, γ-анилинопропил триметокси силан, винил триметокси силан, октадецил диметил β-(триметокси силил)пропил]аммоний хлорид, γ-хлоропропил метил диметокси силан, метил трихлоросилан, диметил дихлоросилан, триметил хлоросилан, аллил триэтокси силан, 3-аминопропил метил диэтокси силан, 3-аминопропил триметокси силан, диметил диэтокси силан, 1,3-дивинил тетраметил дисилазан и метакрилокси этил диметил (3-триметокси силил пропил) аммоний хлорид. Один из них может быть использован отдельно, или два или более из них могут быть использованы в сочетании.
[0033] Силановый связывающий агент может быть надлежащим образом приготовленным продуктом или может быть коммерчески доступным продуктом. Примеры коммерчески доступного продукта включают в себя AY43-059, SR6020, SZ6023, SH6020, SH6026, SZ6032, SZ6050, AY43-310M, SZ6030, SH6040, AY43-026, AY43-031, SH6062, Z-6911, SZ6300, SZ6075, SZ6079, SZ6083, SZ6070, SZ6072, Z-6721, AY43-004, Z-6187, AY43-021, AY43-043, AY43-040, AY43-047, Z-6265, AY43-204M, AY43-048, Z-6403, AY43-206M, AY43-206E, Z6341, AY43-210MC, AY43-083, AY43-101, AY43-013, AY43-158E, Z-6920, and Z-6940 (все произведены Toray Silicone Co., Ltd.).
[0034] Содержание силанового связывающего агента конкретно не ограничивается и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако, оно предпочтительно равно от 0,1% по массе до 10% по массе относительно связующего полимера. Когда содержание меньше 0,1% по массе, адгезионная способность между основными частицами или мелкими частицами и связующим полимером может быть плохой, и покрывающий слой может осыпаться в течение долговременного использования. Когда содержание больше 10% по массе, тонерное пленкообразование может возникать в течение долговременного использования.
[0035] Покрывающий слой может быть сформирован с помощью состава покрывающего слоя, содержащего: силиконовую смолу, имеющую силанольную группу или гидролизируемую функциональную группу, или обе; катализатор полимеризации; если необходимо, полимер, отличный от силиконовой смолы, имеющей силанольную группу, или гидролизируемую функциональную группу, или обе; и растворитель.
В частности, покрывающий слой может быть сформирован конденсированием силанольной группы, в то же время покрывая основные частицы составом покрывающего слоя, или может быть сформирован конденсированием силанольной группы после покрытия основных частиц составом покрывающего слоя.
Способ конденсирования силанольной группы, в то же время покрывая основные частицы составом покрывающего слоя, конкретно не ограничивается. Примеры способа включают в себя способ покрытия основных частиц составом покрывающего слоя, в то же время применяя нагрев, освещение и т.д.
Способ конденсирования силанольной группы после покрытия основных частиц составом покрывающего слоя конкретно не ограничивается, и произвольный способ может быть выбран согласно цели. Примеры способа включают в себя способ покрытия основных частиц составом покрывающего слоя, и после этого их нагрев.
[0036] -Мелкие частицы-
Мелкие частицы конкретно не ограничиваются, и произвольные частицы могут быть выбраны согласно цели. Однако, предпочтительно, чтобы мелкие частицы содержали одно или более из окиси алюминия, окиси кремния, титана, бария, олова и углерода.
Мелкие частицы могут быть токопроводящими мелкими частицами или могут быть непроводящими мелкими частицами или могут содержать проводящие мелкие частицы и непроводящие мелкие частицы в сочетании.
[0037] Токопроводящие мелкие частицы ссылаются на мелкие частицы, имеющие удельное сопротивление порошка 100 Ω⋅см или менее. Непроводящие мелкие частицы ссылаются на мелкие частицы, имеющие удельное сопротивление порошка больше 100 Ω⋅см.
2
[0038] Удельное сопротивление порошка может быть измерено способом, описанным ниже, например. Образец (5 г) кладется в цилиндрическую винилхлоридную трубку, имеющую внутренний диаметр 1 см, и трубка помещается между верхним и нижним электродами. Давление 10 кг/см прикладывается к этим электродам с помощью обжимного пресса. Затем, в этом состоянии под давлением, электроды соединяются с LCR-измерителем (4216A, произведенный Yokogawa Hewlett Packard, Ltd.). Сопротивление r(Ω) непосредственно после соединения считывается, общая длина L (см) вычисляется с помощью толщиномера, и вычисляется удельное сопротивление порошка (Ω⋅см). Формула вычисления представлена формулой ниже.
Удельное сопротивление порошка (Ω⋅см)={(2,54/2)2xπ}xr/(L - 11,35)
r: Сопротивление непосредственно после соединения
L: Общая длина трубки, когда заполнена образцом
11,35: Общая длина трубки, когда не заполнена образцом
[0039] Токопроводящие мелкие частицы конкретно не ограничиваются, и произвольные мелкие частицы могут быть выбраны согласно цели. Его примеры включают в себя: токопроводящие мелкие частицы, полученные посредством формирования диоксида олова, оксида индия или т.п. поверх материала основания, такого как оксид алюминия, диоксид титана, оксид цинка, диоксид кремния, сульфат бария, оксид циркония или т.п.; и токопроводящие мелкие частицы, сформированные с помощью углеродной сажи. Среди них, токопроводящие мелкие частицы, полученные формированием слоя диоксида олова или диоксида индия поверх материала основания, такого как оксид алюминия, диоксид титана или сульфат бария, являются предпочтительными.
[0040] Непроводящие мелкие частицы конкретно не ограничиваются, и произвольные непроводящие мелкие частицы могут быть выбраны согласно цели. Их примеры включают в себя оксид алюминия, диоксид титана, оксид цинка, диоксид кремния, сульфат бария и оксид циркония.
[0041] Удельное сопротивление порошка из мелких частиц конкретно не ограничивается и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако, оно предпочтительно равно от -3 (LogΩ⋅см) до 3 (LogΩ⋅см). Когда удельное сопротивление порошка меньше -3 (LogΩ⋅см), имеются проблемы в том, что сопротивление мелких частиц является слишком низким для того, чтобы мелкие частицы достаточно заряжали тонер во время фрикционного заряда с тонером, и что способность следовать напряжению смещения для проявки является очень высокой, что требует увеличения начального напряжения проявки в наложении с AC-напряжением смещения. Когда удельное сопротивление порошка больше 3 (LogΩ⋅см), мелкие частицы не имеют достаточной способности регулировать сопротивление носителя, что может вызывать пограничный эффект и ухудшать четкость изображения.
[0042] Объемный средний диаметр D частиц для мелких частиц предпочтительно равен от 50 нм до 600 нм, а более предпочтительно от 100 нм до 400 нм, что являются относительно большими диаметрами частиц. С диаметром частиц в диапазоне, описанном выше, мелкие частицы могут выходить из поверхности полимерного покрывающего слоя и легко формировать состояние частично низкого сопротивления, израсходованный материал на поверхности носителя может легко соскабливаться, и сопротивление износу является отличным. Когда объемный средний диаметр D частиц меньше 50 нм, полимер и мелкие частицы будут смешиваться равномерно, и сопротивление покрывающей пленки будет равномерным, что делает способность следовать напряжению смещения высокой, требуя увеличения начального напряжения проявки при наложении с AC-напряжением смещения, проблематично.
В настоящем изобретении предпочтительным является использование мелких частиц, которые сами являются относительно большими с таким средним диаметром частиц, описанным выше. Однако, мелкие частицы не ограничиваются такими мелкими частицами, а охватывают мелкие частицы, которые превращаются в состояние диспергирования в покрывающем слое в форме скоплений, как показано на фиг. 7B, с надлежащим выбором вида и размера мелких частиц, способа диспергирования мелких частиц в покрывающем слое, способа для формирования покрывающего слоя, и т.д. В этом случае, как описано выше, необходимо только, чтобы диаметр диспергированных частиц для мелких частиц в покрывающем слое был от 50 нм до 600 нм, т.е., чтобы скопления мелких частиц были в диапазоне от 50 нм до 600 нм.
[0043] Объемный средний диаметр D частиц для мелких частиц может быть измерен, например, с помощью ультрацентробежного автоматического измерителя распределения зернистости CAPA-700 (изготовленного компанией Horiba, Ltd). В частности, измерение выполняется согласно процедуре, описанной ниже.
В миксере выжимного типа, толуольный раствор (300 мл) вливается в аминосилан (CH6020, изготовленный компанией Dow Corning Toray Co., Ltd) (30 мл). Образец (6,0 г) добавляется в него, и они разгоняются со скоростью вращения миксера, заданной на низком уровне. Жидкость для диспергирования разбавляется посредством добавления в достаточном количестве в толуольный раствор (500 мл), ранее приготовленный в 1000 мл химическом стакане. Полученный разбавленный раствор поддерживается постоянно перемешиваемым с помощью гомогенизатора. Объемный средний диаметр частиц измеряется с помощью ультрацентробежного автоматического измерителя распределения зернистости CAPA-700 (изготовленного компанией Horiba, Ltd.).
-Условия измерения-
Скорость вращения: 2000 об/мин
Максимальная зернистость: 2,0 мкм
Минимальная зернистость: 0,1 мкм
Интервал зернистости: 0,1 мкм
Вязкость дисперсионной среды: 0,59 мПа • с
3
Плотность дисперсионной среды: 0,87 г/см
Плотность частиц: абсолютная плотность, измеренная с помощью сухого автоматического плотномера сыпучих материалов ACUPIC 1330 (изготовленного компанией Shimadzu Corporation)
[0044] <<<Средневзвешенный диаметр Dw частиц носителя для проявки электростатического скрытого изображения>>>
Средневзвешенный диаметр Dw частиц носителя ссылается на диаметр частиц с суммарным процентом 50% в распределении зернистости основных частиц, полученным способом лазерной дифракции/рассеяния.
Средневзвешенный диаметр Dw частиц носителя конкретно не ограничивается и может быть надлежащим образом выбран согласно цели. Однако, он предпочтительно равен от 20 мкм до 65 мкм. Со средневзвешенным диаметром частиц в диапазоне, описанном выше, будут заметные результаты отверждения прилипания носителя и улучшения качества изображения. Средневзвешенный диаметр частиц менее 20 мкм является неблагоприятным, поскольку такая проблема как прилипание носителя будет возникать вследствие плохой равномерности частиц и существующей методики для технически грамотного удерживания таких частиц с помощью машины. С другой стороны, средневзвешенный диаметр частиц больше 65 мкм является неблагоприятным, поскольку изображение высокого разрешения не может быть получено с плохой воспроизводимостью деталей изображения.
[0045] Средневзвешенный диаметр Dw частиц вычисляется на основе распределения зернистости частиц, измеренного на основе числа частиц (т.е., соотношения между численной частотой и диаметром частиц).
В этом случае средневзвешенный диаметр Dw частиц представляется посредством формулы ниже.
2
4
Dw={l/Σ (nD)}x{2(nD)}
(В формуле выше D представляет типичный диаметр частиц (мкм) для частиц, присутствующих в каждом канале, а n представляет суммарное число частиц, присутствующих в каждом канале).
Канал представляет отрезок, на который диапазон диаметра частиц из диаграммы распределения диаметра частиц делится в единицах шага измерения. В настоящем изобретении используется одинаково делящий отрезок (шаг распределения диаметра частиц), равный 2 мкм.
В качестве типичного диаметра частиц для частиц, присутствующих в каждом канале, используется минимальное значение среди диаметров частиц для частиц, присутствующих в каждом канале.
[0046] Дополнительно, в настоящем изобретении среднечисловой диаметр Dp частиц вычисляется на основе распределения зернистости частиц, измеренного на основе числа частиц.
В этом случае среднечисловой диаметр Dp частиц представляется посредством формулы ниже.
Dp=(l/N)x(ΣnD)
(В формуле выше N представляет суммарное число измеренных частиц, n представляет суммарное число частиц, присутствующих в каждом канале, а D представляет минимальное значение диаметров частиц для частиц, присутствующих в каждом канале (2 мкм)).
[0047] В настоящем изобретении микротрековый анализатор гранулярности (модель HRA9320-X100, изготовленный компанией Honeywell Inc.) используется в качестве анализатора гранулярности для измерения распределения гранулярности. Условия измерения являются следующими.
[1] Диапазон диаметра частиц: от 100 нм до 8 мкм
[2] Длина канала (ширина канала): 2 мкм
[3] Число каналов: 46
[4] Коэффициент преломления: 2,42
[0048] <<<Намагничивание носителя для проявки электростатического скрытого изображения>>>
2
2
Намагничивание (магнитный момент) носителя конкретно не ограничивается и может быть надлежащим образом выбрано согласно цели. Однако, оно предпочтительно равно от 40 Ам/кг до 90 Ам/кг в магнитном поле 1 кЭ.
Высокочувствительный магнитометр с чувствительным образцом (VSM-P7-15, изготовленный компанией Toei Industry Co., Ltd.) может быть использован для измерения намагниченности. В качестве конкретного способа измерения, носитель отвешивается приблизительно массой 0,15 г и упаковывается в ячейку, имеющую внутренний диаметр 2,4 мм и высоту 8,5 мм, и намагниченность измеряется в магнитном поле 1000 эрстед (Э).
[0049] <<Тонер>>
Тонер содержит, например, связующий полимер, агент управления зарядом и антиадгезионный агент и дополнительно содержит другие компоненты согласно необходимости.
Тонер находится в форме, содержащей краситель, мелкие частицы, агент управления зарядом, антиадгезионный агент и т.д. в связующем полимере, главным образом, состоящем из термопластичной смолы, и может быть любым из различных типов традиционно публично известных тонеров. Способ производства тонера конкретно не ограничивается, и произвольный способ производства тонера может быть выбран из традиционных публично известных способов согласно цели. Примеры способов включают в себя способ пульверизации, способ полимеризации и способ грануляции. Форма тонера может быть неопределенной формой или может быть сферической формой. Тонер может быть магнитным тонером или может быть немагнитным тонером.
[0050] Связующий полимер конкретно не ограничивается, и произвольный связующий полимер может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя: стирольный связующий полимер, включающий в себя гомополимер стирола или его продукт замещения, такой как полистирол, и поливинил толуол, и стирольный сополимер, такой как стирол-п-хлорстирол сополимер, стирол-пропилен сополимер, стирол-винил толуол сополимер, стирол-метил акрилат сополимер, стирол-этил акрилат сополимер, стирол-бутил акрилат сополимер, стирол-метил метакрилат сополимер, стирол-этил метакрилат сополимер, стирол-бутил метакрилат сополимер, стирол-а-метил хлорометакрилат сополимер, стирол-акрилонитрил сополимер, стирол-винил метил эфир сополимер, стирол-метил винил кетон сополимер, стирол-бутадиен сополимер, стирол-изопрен сополимер, стирол-малеиновая кислота сополимер, и стирол-малеат сополимер; акриловый связующий полимер, такой как полиметил метакрилат, и полбутил метакрилат; поливинил хлоридный полимер; поливинил ацетатный полимер; полиэтиленовый полимер; полипропиленовый полимер; полиэстерный полимер; полиуретановый полимер; эпоксидную смолу; поливинил бутиральный полимер; полимер полиакриловой кислоты; канифоль; модифицированная канифоль; терпеновую смолу; фенольную смолу; алифатический или алифатический углеводородный полимер; смолу из ароматической фракции нефти; хлорированный парафин; и парафиновый воск. Один из них может быть использован отдельно, или два или более из них могут быть использованы в сочетании. Среди них полиэфирная смола является предпочтительной, поскольку она может сдерживать вязкость расплава тонера больше, в то же время обеспечивая устойчивость его хранения.
[0051] Полиэфирная смола конкретно не ограничивается, и произвольная полиэфирная смола может быть выбрана согласно цели. Ее примеры включают в себя полимер, полученный посредством реакции поликонденсации между спиртовым компонентом и компонентом карбоновой кислоты. Полиэфирная смола может быть использована в сочетании с кристаллизованной полиэфирной смолой.
[0052] Спиртовой компонент конкретно не ограничивается, и произвольный спиртовой компонент может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя: диолы, такие как полиэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,4-пропиленгликоль, неопентилгликоль 1,4-бутандиол; этерифицированные бисфенолы, такие как 1,4-бис(гидроксиметил)циклогексан, бисфенол A, гидрогенизированный бисфенол A, полиоксиэтиленированный бисфенол A и полиоксипропиленированный бифенол A; мономеры двухатомного спирта, полученные заменой насыщенной или ненасыщенной углеводородной группы, имеющей 3-22 атома углерода в описанных выше; другие мономеры двухатомного спирта; и трехатомные или более высокие спиртовые мономеры, такие как сорбитол, 1,2,3,6-гексантетрол, 1,4-сорбитан, пентаэтитритол, дипентаэритритол, трипентаэритритол, сахарозу, 1,2,4-бутантриол, 1,2,5-пентантриол, глисерол, 2-метилпропентриол, 2-метил-1,2,4-бутантриол, триметилолэтан, триметилолпропан и 1,3,5-тргдроксиметилбензол. Один из них может быть использован отдельно, или два или более из них могут быть использованы в сочетании.
[0053] Компонент карбоновой кислоты конкретно не ограничивается, и произвольный компонент карбоновой кислоты может быть выбран согласно цели. Его примеры включают в себя: монокарбоновую кислоту, такую как пальмитиновая кислота, стеариновую кислоту и олеиновую кислоту; малеиновую кислоту; фумаровую кислоту; мезаконовую кислоту; цитраконовую кислоту; терефталевую кислоту; циклогексан дикарбоновую кислоту; янтарную кислоту; адипиновую кислоту; себациновую кислоту; малоновую кислоту; двухатомный мономер органической кислоты, полученный замещением насыщенной или ненасыщенной углеводородной группы, имеющей 3-22 атома углерода в описанных выше; ангидрид таких кислот, описанных выше; димерную кислоту, состоящую из короткой цепи алкилэфира и линоленовой кислоты; 1,2,4-бензол трикарбоновую кислоту; 1,2,5-бензолтрикарбоновую кислоту; 2,5,7-нафталинтрикарбоновую кислоту; 1,2,4-нафталинтрикарбоновую кислоту; 1,2,4-бутантрикарбоновую кислоту; 1,2,5-гексантрикарбоновую кислоту; 1,3-дикарбоновую-2-метил-2-метиленкарбоксипропан;
тетра(метиленкарбоксил)метан; 1,2,7,8-октантетракарбоновую кислоту; эмполтримерную кислоту; и трехатомный или более многоатомный мономер карбоновой кислоты ангидрида таких кислот, описанных выше. Один из них может быть использован отдельно, или два или более из них могут быть использованы в сочетании.
[0054] Когда используется в сочетании с кристаллизованной полиэфирной смолой, полиэфирная смола может быть зафиксирована при более низкой температуре и может обеспечивать более значительную глянцевитость изображению даже при более низкой температуре. При температуре стеклования кристаллизованная полиэфирная смола вызывает переход кристалла и резко снижает свою вязкость расплава из своего твердого состояния, чтобы, тем самым, выражать свойство фиксирования поверх носителя для регистрации, такого как бумага. Здесь, кристаллический полиэфир ссылается на полиэфир, имеющий кристалличность, указанную посредством индекса кристалличности, который определяется как соотношение между точкой размягчения и максимальной эндотермической пиковой температурой посредством дифференциального сканирующего калориметра (DSC), т.е., температура размягчения/максимальную эндотермическую пиковую температуру. Кристаллический полиэфир имеет индекс кристалличности от 0,6 до 1,5, предпочтительно от 0,8 до 1,2.
[0055] Содержание кристаллического полиэфира относительно полиэфирной смолы предпочтительно равно от 1 части по массе до 35 частей по массе, а более предпочтительно от 1 части по массе до 25 частей по массе относительно 100 частей по массе полиэфирной смолы. Когда содержание больше 35 частей по массе, тонер вероятно должен вызывать покрытие пленкой на поверхности несущего изображение элемента, такого как несущий скрытое изображение элемент, и устойчивость хранения тонера будет плохой.
[0056] Примеры эпоксидной смолы включают в себя продукт поликонденсации бисфенола А и эпохлоргидрина. Эпоксидная смола может быть надлежащим образом приготовленным продуктом или может быть коммерчески доступным продуктом. Примеры коммерчески доступного продукта включают в себя: EPOMIK R362, R364, R365, R366, R367, and R369 (все произведены Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.); EPOTOHTO YD-011, YD-012, YD-014, YD-904, и YD-017 (все произведены Tohto Kasei Co., Ltd.); и EPOCOAT 1002, 1004, и 1007 (все произведены Shell Chemical Japan Co.).
[0057] Краситель, используемый в тонере, может иметь предназначенный цветовой тон, полученный с помощью одного или смеси любых традиционных публично известных красок или пигментов, таких как углеродная сажа, ламповая сажа, железный черный, ультрамарин, нигрозиновый краситель, анилиновый синий, фталоцианиновый синий, ганза желтый G, родамин G6 лак, халькопирит масляный синий, желтый хром, хинакридон, бензидиновый желтый, бенгальский розовый, триалилметановый краситель и моноазо- или диазо- краситель или пигмент. Прозрачный тонер не должен содержать такой краситель.
[0058] Черный тонер может быть магнитным тонером, содержащим магнитное тело. Магнитное тело конкретно не ограничивается, и произвольное магнитное тело может быть выбрано согласно цели. Примеры его включают в себя ферромагнитное тело, такое как железо и кобальт, и мелкие частицы магнетита, гематита, Li-феррита, Mn-Zn-феррита, Cu-Zn-феррита, Ni-Zn-феррита и Ba-феррита. Для достаточного управления фрикционной поляризуемостью тонера тонер может содержать так называемый управляющий зарядом агент, такой как металлическая сложная соль моноазокрасителя, нитрогуматную кислоту и ее соль, салициловую кислоту, соль нафтойной кислоты, аминосоединение металокомплекса дикарбоновой кислоты с Co, Cr и Fe, четвертичное аммониевое соединение и органический краситель.
Белый или прозрачный материал, такой как соль металла белой производной салициловой кислоты, является предпочтительным для цветного тонера, отличного от черного тонера.
[0059] Тонер может содержать антиадгезионный агент согласно необходимости.
Антиадгезионный агент может быть одним из или смесью какого-либо из низкомолекулярного полипропилена, низкомолекулярного полиэтилена, карнаубского воска, микрокристаллического парафина, восковой фракции масла хохобы, рисового воска, воска монтановой кислоты и т.д. Однако, антиадгезионный агент не ограничивается этим.
2
2
Тонер может содержать добавку. Для того, чтобы получать благоприятное изображение, важно обеспечивать достаточную подвижность тонеру. Кстати, в целом, эффективно добавлять извне мелкие частицы гидрофобизованного оксида металла или мелкие частицы смазки, такой как химреагент для снижения гидравлических потерь. Оксид металла, мелкие частицы органической смолы, металлическое мыло и т.д. могут быть использованы в качестве добавки. Конкретные примеры таких добавок включают в себя: смазку, такую как фторсодержащий полимер (например, политетрафторэтилен) и стеарат цинка, и полирующую присадку, такую как оксид церия и карбид кремния; обеспечивающий подвижность агент, такой как неорганический оксид, такой как SiO и TiO, поверхность которого может быть гидрофобирована; и материалы, известные как замедлитель затвердевания, и продукты, полученные применения обработки поверхности этих материалов. Особенно предпочтительно использовать гидрофобный диоксид кремния, чтобы улучшать подвижность тонера.
[0060] Средневзвешенный диаметр частиц тонера, используемого в проявителе настоящего изобретения, предпочтительно равен от 3,0 мкм до 9,0 мкм, а более предпочтительно от 3,0 мкм до 6,0 мкм.
Средневзвешенный диаметр частиц может быть измерен с помощью, например, COULTER MULTISIZER II (произведенного компанией Coulter Counter Inc.).
[0061] <<Способ производства проявителя>>
Способ производства проявителя конкретно не ограничивается, и произвольный способ может быть выбран согласно цели. Примеры его включают в себя способ производства проявителя смешиванием носителя и тонера и перемешивания их с помощью миксера Turbula.
[0062] <<Добавляемый проявитель>>
Добавляемый проявитель содержит носитель для проявки электростатического скрытого изображения настоящего изобретения, описанный выше, и тонер. Добавляемый проявитель может быть использован в устройстве формирования изображения, сконфигурированном, чтобы выполнять формирование изображения, в то же время отводя любой избыточный проявитель в проявляющем устройстве. Проявляющее устройство, которое использует добавляемый проявитель, может добиваться устойчивого качества изображения в течение очень длительного времени. Т.е., устройство формирования изображения, которое использует добавляемый проявитель, может получать стабильные изображения, поскольку оно поддерживает величину накопления зарядов статического электричества стабильной в течение длительного времени посредством замены ухудшившегося носителя в проявляющем устройстве неухудшенным носителем, содержащимся в добавляемом проявителе. Эта система очень эффективна для печати изображения, имеющего большую площадь заполнения изображения. Ухудшение носителя во время печати изображения, имеющего большую площадь заполнения изображения, возникает, главным образом, вследствие ухудшения зарядной способности носителя, вызываемого тонером, расходуемым на носителе. С такой системой ухудшившийся носитель будет заменен в коротких циклах во время печати изображения, имеющего большую площадь заполнения изображения, поскольку количество носителя, которое должно быть пополнено, также будет большим.
Содержание носителя в добавляемом проявителе конкретно не ограничивается и может надлежащим образом быть выбрано согласно цели. Однако, оно предпочтительно равно от 3% по массе до 30% по массе.
Соотношение компонентов смеси в добавляемом проявителе равно от 2 частей по массе до 50 частей по массе тонера, а предпочтительно от 5 частей по массе до 12 частей по массе тонера, относительно 1 части по массе носителя. Когда тонера меньше 2 частей по массе, количество носителя, которое должно быть пополнено, является слишком высоким, и эта чрезмерная подача носителя и чрезмерно высокая концентрация носителя в проявляющем устройстве имеют тенденцию к увеличению величины накопления зарядов статического электричества в тонере. Увеличение в величине накопления зарядов статического электричества в тонере ведет к ухудшению проявляющей способности и ухудшению плотности изображения. Когда тонера больше 50 частей по массе, пропорция носителя в добавляемом тонере является слишком низкой, и возможность пополнения носителя в устройстве формирования изображения является низкой, что делает невозможным прогнозирование воздействия на ухудшение носителя.
В предпочтительном варианте осуществления проявляющего устройства настоящего изобретения проявитель используется как уложенный в контейнер хранения, который может легко деформироваться, и имеется устройство пополнения проявителя, сконфигурированное, чтобы подавать добавляемый проявитель в проявляющее устройство посредством всасывания добавляемого проявителя с помощью всасывающего насоса.
[0063] <Несущий проявитель элемент>
Проявляющее устройство настоящего изобретения включает в себя несущий проявитель элемент.
Несущий проявитель элемент конфигурируется, чтобы иметь свою поверхность, несущую на себе проявитель и являющуюся бесконечно движущейся, и проявлять скрытое изображение на поверхности несущего скрытое изображение элемента посредством подачи тонера в проявителе к скрытому изображению в области проявки, где несущий проявитель элемент обращен к несущему скрытое изображение элементу.
Несущий проявитель элемент включает в себя: блок генерирования магнитного поля, включающий в себя множество магнитных полюсов; и проявляющую втулку, имеющую цилиндрическую форму, окружающую блок генерирования магнитного поля, и сконфигурированную, чтобы нести проявитель на внешней круговой поверхности цилиндрической формы посредством магнитной силы блока генерирования магнитного поля и выполнять перемещение поверхности посредством вращения относительно корпуса проявляющего устройства.
В предпочтительном варианте осуществления несущего проявитель элемента несущий проявитель элемент может иметь, на внешней круговой поверхности проявляющей втулки, слой поверхности с низким коэффициентом трения, коэффициент трения которого относительно тонера меньше коэффициента трения материала трубчатого элемента втулки, формирующего цилиндрическую форму относительно тонера.
[0064] В частности, конфигурация вала 50 проявки, который является несущим проявитель элементом, будет описана со ссылкой на чертежи.
Фиг. 19 - это увеличенный пояснительный чертеж вала 50 проявки, предусмотренного в проявляющем устройстве 5.
Как показано на фиг. 19, проявляющая втулка 51, составляющая вал 50 проявки, предусмотренный в проявляющем устройстве 5, включает в себя трубчатый элемент 51a втулки, формирующий цилиндрическую форму и изготовленный из основного материала, и маловязкую пленку 51b. Материалом трубчатого элемента втулки предпочтительно является алюминий. Маловязкая пленка 51b является слоем поверхности с низким коэффициентом трения, коэффициент трения которого относительно тонера меньше коэффициента трения поверхности трубчатого элемента 51 втулки, изготовленного из алюминия. Слой поверхности с низким коэффициентом трения предпочтительно изготавливается из тетраэдрального аморфного углерода.
[0065] Как показано на фиг. 11, проявляющее устройство 5 дополнительно содержит блок 151 питания проявляющей втулки, который является блоком приложения напряжения к проявляющей втулке, сконфигурированным, чтобы прикладывать напряжение, в котором компонента переменного тока накладывается на компоненту постоянного тока, к трубчатому элементу 51a втулки для проявляющей втулки 51. Проявляющая втулка 51, которая является немагнитной, но токопроводящей, может быть реализована с помощью алюминия в трубчатом элементе 51a втулки.
[0066] <Блок приложения напряжения к проявляющей втулке>
Проявляющее устройство настоящего изобретения включает в себя блок приложения напряжения к проявляющей втулке, сконфигурированный, чтобы прикладывать напряжение, содержащее компоненту переменного тока, к проявляющей втулке. Это делает возможным уменьшение циклических изменений плотности (неравномерности плотности).
Условия блока приложения напряжения к проявляющей втулке предпочтительно являются следующими, например.
Предпочтительно, что в блоке приложения напряжения к проявляющей втулке напряжение смещения, в котором компонента переменного тока (AC) накладывается на компоненту постоянного тока (DC), имеют соотношение размаха, представленное формулой ниже, между своим максимальным значением (названным Vpp1) и своим минимальным значением (названным Vpp2) на стороне обычной полярности заряда тонера. |Vppl-Vpp2|≤l,500V
Предпочтительно, что в блоке приложения напряжения к проявляющей втулке напряжение смещения, в котором компонента переменного тока (AC) накладывается на компоненту постоянного тока (DC), имеет соотношение размаха, представленное формулой ниже, между максимальным своим значением (упоминаемым как Vpp1) и минимальным своим значением (упоминаемым как Vpp2) на стороне обычной полярности заряда тонера, и потенциалом (VL) фрагмента изображения для скрытого изображения на несущем скрытое изображение элементе. |Vpp1|>|Vpp2|>|VL|
Предпочтительно, чтобы коэффициент заполнения компоненты положительной полярности для компоненты переменного тока AC-напряжения смещения для проявки блока приложения напряжения к проявляющей втулке был 20% или менее.
Предпочтительно, чтобы частота f AC-напряжения смещения для проявки блока приложения напряжения к проявляющей втулке была 2 (кГц) или ниже.
[0067] Необходимо лишь, чтобы блок приложения напряжения к проявляющей втулке, включенный в проявляющее устройство настоящего изобретения, был блоком, сконфигурированным, чтобы прикладывать напряжение, содержащее компоненту переменного тока, как описано выше.
Такие условия как коэффициент заполнения компоненты положительной полярности для компоненты напряжения смещения переменного тока и т.д. особо не ограничиваются и могут быть надлежащим образом выбраны согласно цели. Например, пока используется носитель, который показывает объемное удельное сопротивление, указанное в настоящем изобретении, планируемый результат настоящего изобретения может быть достигнут независимо от того, равен ли коэффициент заполнения положительной стороны (который будет описан подробно ниже) 20% или менее, или больше 20%, например, 30% или более или 50% или более.
Однако, изобретатели настоящего изобретения обнаружили более предпочтительным использование блока приложения напряжения к проявляющей втулке, в котором коэффициент заполнения положительной стороны равен 20% или менее, в частности.
[0068] Среди форм волн AC-напряжения смещения для проявки изобретатели настоящего изобретения обнаружили форму волны AC-напряжения смещения для проявки, которая имеет низкую частоту, и компонента которой, имеющая полярность, противоположную постоянной полярности заряда тонера, имеет низкий коэффициент заполнения. Здесь, AC-напряжение смещения для проявки, которое показывает форму волны, имеющую эти свойства, которые могут быть благоприятно использованы в настоящем варианте осуществления, будет целесообразно упоминаться как "RP-напряжение смещения для проявки", а схема проявки для приложения RP-напряжения смещения для проявки будет целесообразно упоминаться как "RP-проявка".
RP-проявка использует коэффициент заполнения положительной стороны, равный 20%. Например, форма волны RP-напряжения смещения для проявки, имеющая коэффициент заполнения положительной стороны 7%, показана на фиг. 8.
По сравнению с этим обычное AC-проявка, отличное от RP-проявки, использует коэффициент заполнения положительной стороны 30% или более, а зачастую около 50%. Например, форма волны AC-напряжения смещения для проявки, имеющая коэффициент заполнения положительной стороны 70%, показана на фиг. 15. Изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что использование блока приложения RP-напряжения смещения для проявки в качестве блока приложения напряжения к проявляющей втулке приводит к хорошим результатам с точки зрения размывания фона, периферийного белого пропуска и зернистости, как будет показано в экспериментальных примерах 1-3 ниже.
В настоящем варианте осуществления использование RP-проявки, в частности, в качестве AC-проявки, делает возможным пресечение ухудшения проявляющей способности в течение длительного срока, в то же время пресекая циклические изменения плотности (неравномерность плотности), и пресечение размывания фона, формирование периферийного белого пропуска и ухудшение зернистости, как будет показано в экспериментальных примерах ниже.
Воздействия напряжения смещения положительной стороны, возникающие от использования AC-напряжения смещения для проявки, которые являются предметом изучения настоящего изобретения, особенно заметны с RP-напряжением смещения для проявки. Следовательно, проявляющее устройство, имеющее конфигурацию, указанную в настоящем изобретении, особенно эффективно в случае, когда проявляющее устройство использует RP-проявка.
AD-проявка, включающее в себя RP-проявка, будет описано подробно в разделе ниже, описывающем устройство формирования изображения.
[0069] (Вариант осуществления устройства формирования изображения, включающего в себя проявляющее устройство)
Проявляющее устройство настоящего изобретения используется при оснащении устройства формирования изображения блоком проявки.
Устройство формирования изображения включает в себя несущий скрытое изображение элемент, блок формирования скрытого изображения, сконфигурированный, чтобы формировать скрытое изображение на несущем скрытое изображение элементе, блок проявки, сконфигурированный, чтобы формировать тонерное изображение посредством проявки скрытого изображения, сформированного на несущем скрытое изображение элементе, с помощью проявителя, блок переноса, сконфигурированный, чтобы переносить тонерное изображение, сформированное поверх несущего скрытое изображение элемента на носитель регистрации, и блок закрепления, сконфигурированный, чтобы закреплять тонерное изображение, перенесенное на носитель регистрации, на нем, и дополнительно содержит другие блоки, такие как блок очистки, блок устранения заряда, блок рециркуляции и блок управления согласно необходимости.
В предпочтительном варианте осуществления блок проявки выполняет проявку с помощью проявителя, формирующего магнитную кисть, чтобы формировать тонерное изображение.
[0070] Вариант осуществления сдвоенного цветного копира (далее в данном документе называемого копиром 500) в качестве устройства формирования изображения, использующего проявляющее устройство настоящего изобретения, будет описано ниже.
Фиг. 9 - это схематичный чертеж конфигурации копира 500. Копир 500 включает в себя блок 4 считывания оригинала и блок 3 транспортировки оригинала над блоком 100 принтера в качестве основной части устройства формирования изображения и включает в себя блок 7 подачи бумаги под блоком 100 принтера. Блок 3 транспортировки оригинала транспортирует оригинал к блоку 4 считывания оригинала, и блок 4 считывания оригинала считывает информацию изображения оригинала, транспортированного к нему. Блок 7 подачи бумаги является контейнером с носителем записи для хранения листов P для переноса, которые являются носителями записи, и включает в себя кассету 26 для подачи бумаги, хранящую листы P для переноса, и вал 27 подачи бумаги, сконфигурированный, чтобы посылать лист P для переноса в кассете 26 для подачи бумаги в блок 100 принтера. Линия с чередующимися длинными и короткими штрихами на фиг. 9 указывает путь, по которому лист P для переноса транспортируется в копире 500.
[0071] Верхний фрагмент блока 100 принтера формирует лоток 30 для выдачи бумаги, в который листы P для переноса, на которых выходное изображение было сформировано, укладываются стопкой. Блок 100 принтера включает в себя четыре блока 6 формирования изображения (Y, M, C и K) в качестве блока формирования изображения, сконфигурированного, чтобы формировать тонерные изображения соответствующих цветов (желтого, пурпурного, голубого и черного), и промежуточный блок 10 переноса. Блоки 6 (Y, M, C и K) формирования изображения включают в себя фотопроводники 1 (Y, M, C и K) в форме барабана, которые являются несущими скрытое изображение элементами, на которых тонерные изображения соответствующих цветов должны быть сформированы, и проявляющие устройства 5 (Y, M, C и K), которые являются блоками проявки, сконфигурированными, чтобы проявлять электростатические скрытые изображения, сформированные на поверхности фотопроводников 1 (Y, M, C и K).
Как показано на фиг. 9, блоки 6 (Y, M, C и K) формирования изображения, соответствующие соответственным цветам (желтому, пурпурному, голубому и черному), размещаются бок о бок таким образом, чтобы быть обращенными к промежуточному ремню 8 переноса промежуточного блока 10 переноса.
[0072] Промежуточный блок 10 переноса включает в себя промежуточный ремень 8 переноса и первые вали 9 (Y, M, C и K) с напряжением смещения для переноса. Промежуточный ремень 8 переноса является промежуточным элементом переноса, на который тонерные изображения соответствующих цветов, сформированные на поверхности фотопроводников 1 (Y, M, C и K), переносятся и накладываются, чтобы формировать цветное тонерное изображение на его поверхности. Первые вали 9 (Y, M, C и K) с напряжением смещения для переноса являются первыми блоками переноса, сконфигурированными, чтобы переносить тонерные изображения, сформированные на поверхности фотопроводников 1 (Y, M, C и K), на промежуточный ремень 8 переноса.
[0073] Блок 100 принтера включает в себя второй вал 19 смещения ремня переноса, сконфигурированный, чтобы переносить цветное тонерное изображение на промежуточном ремне 8 переноса на лист P для переноса. Блок 100 принтера также включает в себя пару валов 28 регистрации, сконфигурированных, чтобы останавливать транспортировку листа P для переноса, отправленного посредством вала 27 подачи бумаги, однократно и регулировать время транспортировки листа P для переноса ко второму зажиму для переноса, в котором промежуточный ремень 8 переноса и второй вал 19 смещения ремня переноса обращены друг к другу. Блок 100 принтера также включает в себя закрепляющее устройство 20, сконфигурированное, чтобы закреплять незакрепленное тонерное изображение на листе P переноса, над вторым зажимом для переноса.
Имеются контейнеры 11 (Y, M, C и K) с тонером для соответствующих цветов в блоке 100 принтера под лотком 30 для выдачи бумаги и над промежуточным блоком 10 переноса. Контейнеры 11 (Y, M, C и K) для тонера соответствующих цветов хранят тонеры соответствующих цветов (желтый, пурпурный, голубой и черный), которые должны подаваться соответствующим проявляющим устройствам 5 (Y, M, C и K).
[0074] Фиг. 10 - это увеличенный пояснительный чертеж одного из четырех блоков 6 (Y, M, C и K) формирования изображения.
Четыре блока 6 (Y, M, C и K) формирования изображения, установленные в блоке 100 принтера, имеют практически одинаковую конфигурацию и функционирование, за исключением того, что они используют тонеры различных цветов в процессе формирования изображения. Следовательно, знаки "Y, M, C и K", указывающие соответствующие цвета, будут опущены в последующем описании и чертежах, на которых делается ссылка в описании, когда это уместно.
[0075] Как показано на фиг. 10, блок 6 формирования изображения является обрабатывающим картриджем, в котором фотопроводник 1 и проявляющее устройство 5 поддерживаются в объединенном состоянии. Обрабатывающий картридж является присоединяемым к и отсоединяемым от корпуса копира 500. Это облегчает замену проявляющего устройства 5 в корпусе копира 500, оснащенного проявляющим устройством 5, и улучшает удобство технического обслуживания копира 500.
Как показано на фиг. 10, блок 6 формирования изображения включает в себя проявляющее устройство 5, устройство 2 очистки фотопроводника, устройство 4 подачи смазки и зарядное устройство 40 около фотопроводника 1 (фиг. 9 показывает только проявляющее устройство 5 в качестве устройства около фотопроводника 1). В блоке 6 формирования изображения настоящего варианта осуществления устройство 2 очистки фотопроводника конфигурируется, чтобы выполнять очистку с помощью лезвия 2a очистки, а зарядное устройство 40 конфигурируется, чтобы выполнять зарядку с помощью вала 4a заряда.
[0076] Во время формирования изображения процесс формирования изображения (этап заряда, этап экспозиции, этап проявки, этап переноса и этап очистки) выполняется на фотопроводнике 1, и желаемое тонерное изображение формируется на фотопроводнике 1. В настоящем варианте осуществления фотопроводник 1, зарядное устройство 40, проявляющее устройство 5 и устройство 2 очистки фотопроводника объединяются в качестве блока 6 формирования изображения, который является обрабатывающим картриджем, который должен быть установлен в корпусе устройства копира 500 присоединяемым и отсоединяемым образом. Блок формирования изображения может также быть сконфигурирован так, что фотопроводник 1, зарядное устройство 40, проявляющее устройство 5 и устройство 2 очистки фотопроводника могут быть установлены в корпусе устройства формирования изображения индивидуально присоединяемым и отсоединяемым образом. С такой конфигурацией каждое устройство индивидуально заменяется новым устройством, когда его срок эксплуатации истекает.
[0077] Нормальная операция формирования цветного изображения копира 500 настоящего изобретения будет описана ниже.
Сначала, когда неиллюстрированная кнопка старта нажимается в состоянии, когда оригинал устанавливается на столик оригинала блока 3 транспортировки оригинала, оригинал транспортируется со столика оригинала и помещается поверх контактного стекла блока 4 считывания оригинала посредством транспортировочного вала блока 3 транспортировки оригинала. Блок 4 считывания оригинала оптически считывает информацию изображения оригинала, помещенного поверх контактного стекла.
[0078] В частности, блок 4 считывания оригинала сканирует изображение оригинала поверх контактного стекла, освещая оригинал светом, излучаемым осветительной лампой. Затем, блок 4 считывания оригинала пропускает свет, отраженный от оригинала, через ряд зеркал и линз для того, чтобы свет был изображен поверх цветового датчика. Информация цветного изображения оригинала считывается датчиком цвета как каждый хроматически разложенный свет RGB (красного, зеленого или синего) цвета, который затем преобразуется в электрический сигнал изображения. Затем, блок обработки изображения выполняет процессы, такие как процесс преобразования цвета, процесс хроматической компенсации, процесс корректировки пространственной частоты и т.д. на основе хроматически разложенных RGB-сигналов изображения и получает информацию цветного изображения для желтого, пурпурного, синего и черного цветов.
[0079] Информация изображения для каждого из желтого, пурпурного, голубого и черного цветов отправляется неиллюстрированному экспонирующему устройству. Затем, экспонирующее устройство испускает лазерный свет L на основе информации изображения соответствующих цветов на соответствующие фотопроводники 1 (Y, M, C и K).
[0080] Между тем, четыре фотопроводника 1 (Y, M, C и K) приводятся во вращение в направлении часовой стрелки на фиг. 9 и фиг. 10 посредством неиллюстрированного блока привода. Затем, поверхности фотопроводников 1 (Y, M, C и K) электрически заряжаются равномерно в области, где фотопроводники обращены к валу 4a заряда зарядного устройства 40 (этап заряда). В результате, потенциал заряда формируется на поверхностях фотопроводников 1 (Y, M, C и K). После этого электрически заряженные поверхности фотопроводников 1 (Y, M, C и K) достигают позиций, в которых они облучаются лазерным лучом L, излучаемым неиллюстрированным экспонирующим устройством.
В экспонирующем устройстве четыре источника света излучают лазерный луч L, соответствующий сигналам изображения, способом, который соответствует соответствующим цветам. Каждый лазерный луч L проходит по каждому различному световому пути для каждой из цветных компонент из желтого, пурпурного, голубого и черного цвета и облучает поверхность каждого фотопроводника 1 (Y, M, C и K) (этап экспонирования).
[0081] Этап экспонирования будет описан, беря желтый цвет в качестве примера. Лазерный луч L, соответствующий желтой компоненте, облучает поверхность желтого фотопроводника 1Y, который находится первым по порядку, считая с левой стороны листа на фиг. 9. В это время лазерный луч L для желтой компоненты выполняет сканирование по желтому фотопроводнику 1Y в направлении вдоль оси вращения фотопроводника (основное направление сканирования) посредством вращения многоугольного зеркала с высокой скоростью. Посредством сканирования лазерным лучом L таким способом электростатическое скрытое изображение, соответствующее желтой компоненте, формируется на поверхности желтого фотопроводника 1Y, который был электрически заряжен посредством зарядного устройства 40.
[0082] Аналогично, лазерный луч L, соответствующий пурпурной компоненте, облучает поверхность пурпурного фотопроводника 1M, который находится вторым по порядку с левой стороны листа на фиг. 9, чтобы формировать электростатическое скрытое изображение, соответствующее пурпурной компоненте. Лазерный луч L, соответствующий голубой компоненте, облучает поверхность голубого фотопроводника 1C, который находится третьим по порядку, считая с левой стороны листа на фиг. 9, чтобы формировать электростатическое скрытое изображение, соответствующее голубой компоненте. Лазерный луч L, соответствующий черной компоненте, облучает поверхность черного фотопроводника 1K, который находится четвертым по порядку, считая с левой стороны листа на фиг. 9, чтобы формировать электростатическое скрытое изображение, соответствующее черной компоненте.
[0083] После этого поверхности фотопроводников 1 (Y, M, C и K), на которых сформированы электростатические скрытые изображения соответствующих цветов, достигают позиций, в которых они обращены к проявляющим устройствам 5. В обращенных позициях проявляющие устройства 5 (Y, M, C и K), хранящие проявители, содержащие тонеры соответствующих цветов и носитель, подают тонеры соответствующих цветов к скрытым изображениям на поверхностях фотопроводников 1 (Y, M, C и K) и проявляют скрытые изображения на фотопроводниках 1 (Y, M, C и K) (этап проявки). В результате, желаемые тонерные изображения формируются на фотопроводниках 1 (Y, M, C и K).
[0084] Поверхности фотопроводников 1 (Y, M, C и K), которые прошли через позиции, в которых они обращены к проявляющим устройствам 5, достигают позиций, в которых они обращены к промежуточному ремню 8 переноса. В соответствующих обращенных позициях первые вали 9 (Y, M, C и K) смещения ремня переноса установлены таким образом, чтобы упираться во внутреннюю круговую поверхность промежуточного ремня 8 переноса. Фотопроводники 1 (Y, M, C и K) и первые вали 9 (Y, M, C и K) смещения ремня переноса формируют первые зажимы переноса посредством обращения лицевыми сторонами друг к другу через промежуточный ремень 8 переноса. Затем, в первых зажимах переноса, тонерные изображения соответствующих цветов, сформированные на фотопроводниках 1 (Y, M, C и K) переносятся последовательно на промежуточный ремень 8 переноса и накладываются (первый этап переноса). В это время неперенесенные тонеры остаются на поверхностях фотопроводников 1, хоть и в небольшом количестве.
[0085] Поверхности фотопроводников 1, которые прошли через первые зажимы переноса, достигают позиций, в которых они обращены к устройствам 2 очистки фотопроводников, соответственно. В позициях, в которых поверхности обращены к устройствам 2 очистки фотопроводников, неперенесенные тонеры, остающиеся на фотопроводниках 1, соскабливаются и собираются посредством лезвий 2a очистки (этап очистки фотопроводника).
Поверхности фотопроводников 1, которые прошли через позиции, в которых они обращены к устройствам 2 очистки фотопроводников, достигают позиций устранения заряда, в которых они обращены к неиллюстрированным блокам устранения заряда. В позициях остаточные заряды на поверхностях фотопроводников 1 устраняются.
Таким образом, последовательность процесса формирования изображения, выполняемого на поверхностях фотопроводников 1, завершается, и операция формирования следующего изображения находится в состоянии готовности.
[0086] Как описано выше, процесс формирования изображения выполняется посредством соответствующих четырех блоков 6 (Y, M, C и K) формирования изображения. Т.е., лазерный луч L на основе информации изображения излучается по направлению к фотопроводникам 1 соответствующих блоков 6 (Y, M, C и K) формирования изображения посредством неиллюстрированного экспонирующего устройства, расположенного под четырьмя блоками 6 формирования изображения на фиг. 9. В частности, проявляющее устройство излучает лазерный луч L из источников света и облучает поверхности фотопроводников 1 лазерным лучом L через множество оптических элементов во время сканирования лазерным лучом L с помощью многоугольного зеркала, которое приводится во вращение. После этого тонерные изображения соответствующих цветов, сформированные на поверхностях соответствующих фотопроводников 1 посредством этапа проявки, переносятся на промежуточный ремень 8 переноса и накладываются вместе. Таким образом, цветное изображение формируется на промежуточном ремне 8 переноса.
[0087] Как описано выше, четыре первых вала 9 (Y, M, C и K) смещения ремня переноса формируют первые зажимы переноса, удерживая промежуточный ремень 8 переноса между собой и фотопроводниками 1 (Y, M, C и K). Напряжение смещения для переноса, имеющее полярность, противоположную полярности тонера, прикладывается к первым валам 9 (Y, M, C и K) смещения переноса.
Промежуточный ремень 8 переноса выполняет перемещение поверхности в направлении стрелки на фиг. 9 и проходит первые зажимы переноса первых валов 9 (Y, M, C и K) смещения переноса последовательно. Таким образом, тонерные изображения соответствующих цветов на фотопроводниках 1 (Y, M, C и K) сначала переносятся на промежуточный ремень 8 переноса и накладываются.
[0088] Промежуточный ремень 8 переноса, несущий цветное тонерное изображение, получающееся в результате из тонерных изображений соответствующих цветов на четырех фотопроводниках 1 (Y, M, C и K), перенесенных и наложенных на него, выполняет перемещение поверхности в направлении против часовой стрелки на фиг. 9 и достигает позиции, в которой он обращен ко второму валу 19 смещения переноса. В обращенной позиции второй зажим для переноса формируется посредством второго прижимного вала 12 переноса, удерживающего промежуточный ремень 8 переноса между собой и вторым валом 19 с напряжением смещения для переноса.
[0089] Между тем, лист P для переноса, подаваемый посредством вала 27 подачи бумаги из кассеты 26 для подачи бумаги, хранящей листы P для переноса, направляется к паре валов 28 регистрации после прохождения транспортной направляющей и останавливается однократно посредством столкновения с парой валов 28 регистрации. Лист P для переноса, столкнувшийся с парой валов 28 регистрации, транспортируется ко второму зажиму для переноса синхронно с моментом времени, в который цветное тонерное изображение, сформированное на промежуточном ремне 8 переноса, приходит ко второму зажиму переноса.
В частности, множество листов P для переноса, которые являются принимающими элементами, хранятся в уложенном стопкой состоянии в кассете 26 для подачи бумаги. Когда вал 27 подачи бумаги приводится во вращение в направлении против часовой стрелки на фиг. 9, самый верхний лист P для переноса подается по направлению к валовому зажиму пары валов 28 регистрации. Лист P для переноса, транспортированный к паре валов 28 регистрации, однократно останавливается в позиции валового зажима пары валов 28 регистрации, которые прекращают приводиться во вращение. Затем, пара валов 28 регистрации приводится во вращение в момент времени, синхронный с цветным изображением на промежуточном ремне 8 переноса, и лист P для переноса транспортируется по направлению ко второму зажиму для переноса.
[0090] Затем, цветное тонерное изображение, сформированное на промежуточном ремне 8 переноса, переносится на лист P для переноса во втором зажиме для переноса, и желаемое цветное изображение формируется на листе P для переноса (второй этап переноса). В это время неперенесенный тонер, который не был перенесен на лист P для переноса, остался на промежуточном ремне 8 переноса.
[0091] Поверхность промежуточного ремня 8 переноса, прошедшая через второй зажим для переноса, достигает позиции, в которой она обращается к неиллюстрированному устройству очистки промежуточного ремня переноса. В обращенной позиции неперенесенный тонер, налипший на промежуточный ремень 8 переноса, собирается посредством устройства очистки промежуточного ремня переноса, и поверхность промежуточного ремня 8 переноса восстанавливается до первоначального состояния. Таким образом, последовательность процесса переноса, выполняемого на поверхности промежуточного ремня 8 переноса, завершается.
[0092] Между тем, лист P для переноса, на который цветное тонерное изображение было перенесено во втором зажиме для переноса, транспортируется к закрепляющему устройству 20. Закрепляющее устройство 20 закрепляет цветное тонерное изображение на листе P для переноса посредством нагрева и давления в закрепляющем зажиме, сформированном закрепляющим валом и прижимным валом (этап закрепления).
Лист P для переноса, прошедший через закрепляющее устройство 20, выпускается наружу из блока 100 принтера между валами пары валов 25 выброса бумаги. Лист P для переноса, выпущенный наружу из корпуса устройства копира 500, укладывается стопкой последовательно в лоток 30 для вывода бумаги в качестве выходного изображения.
Таким образом, последовательность процесса формирования изображения копира 500 в качестве устройства формирования изображения завершается.
[0093] Далее, конфигурация и работа проявляющего устройства 5, включенного в блок 6 формирования изображения, будут описаны более конкретно со ссылкой на фиг. 11, фиг. 12, фиг. 13-A, фиг. 13-B и фиг. 13-C.
Фиг. 11 - это пояснительный чертеж проявляющего устройства 5 настоящего варианта осуществления. Фиг. 11 - это чертеж, поясняющий поперечное сечение проявляющего устройства 5. Проявляющее устройство 5 включает в себя корпус 58 в качестве проявляющего корпуса для хранения проявителя. Корпус 58 состоит из нижнего проявляющего корпуса 58a, верхнего проявляющего корпуса 58b и проявляющей крышки 58c.
[0094] Фиг. 12 - это пояснительный чертеж в перспективе проявляющего устройства 5 в состоянии, когда проявляющая крышка 58c снята.
Фиг. 13-A по 13-C являются пояснительными чертежами проявляющего устройства 5. Фиг. 13-A - это вид сверху проявляющего устройства 5, показанного на фиг. 12, в состоянии, когда проявляющая крышка 58c снята. Фиг. 13-B - это вид сбоку проявляющего устройства 5, видимый с направления стрелки "A", показанной на фиг. 12. Фиг. 13-C - это вид сбоку в разрезе проявляющего устройства 5, видимый с направления стрелки "A", показанной на фиг. 12.
[0095] Проявляющее устройство 5 включает в себя вал 50 проявки, который является несущим проявитель элементом, обращенным к фотопроводнику 1, подающий шнек 53, который является подающим/транспортирующим элементом, собирающий шнек 54, который является собирающим/транспортирующим элементом, дозирующее лезвие 52, которое является элементом регулировки проявителя, и разделительный элемент 57. Подающий шнек 53 и собирающий шнек 54 являются винтовыми элементами, полученными посредством предоставления винтового ножа вокруг вала вращения, и конфигурируются, чтобы транспортировать проявитель G в осевом направлении вала вращения посредством вращения.
[0096] Корпус 58 имеет проявляющее отверстие 58e в качестве отверстия для того, чтобы поверхность вала 50 проявки частично раскрывалась в области проявки, где вал 50 проявки обращается к фотопроводнику 1.
Дозирующее лезвие 52 располагается, чтобы быть обращенным к поверхности вала 50 проявки, и конфигурируется, чтобы регулировать количество проявителя G, производимого на поверхности вала 50 проявки.
[0097] Подающий шнек 53 и собирающий шнек 54 являются множеством транспортирующих элементов, которые конфигурируются, чтобы перемешивать и транспортировать проявитель G, хранящийся в проявляющем устройстве 5, и формировать путь циркуляции. Из множества транспортных элементов подающий шнек 53 располагается, чтобы быть обращенным к валу 50 проявки, и конфигурируется, чтобы подавать проявитель G к валу 50 проявки во время транспортировки проявителя G в своем продольном направлении, тогда как собирающий шнек 54 конфигурируется, чтобы транспортировать проявитель G, в то же время смешивая и перемешивая его с подаваемым тонером.
[0098] В пространстве внутри корпуса 58 проявляющего устройства 5 путь 53a подачи/транспортировки, на котором располагается подающий шнек 53, и путь 54a сбора/транспортировки, на котором располагается собирающий шнек 54, пространственно разделяются разделительным элементом 57. Разделительный элемент 57 располагается так, что его крайний фрагмент в его поперечном сечении, взятом ортогонально осевому направлению (т.е., поперечном сечении, показанном на пояснительном чертеже на фиг. 11), обращен к поверхности вала 50 проявки поблизости от поверхности, и, таким образом, конфигурируется, чтобы функционировать также в качестве разделяющего лезвия, способствующего отделению проявителя G от поверхности вала 50 проявки. Функционирование разделительного элемента 57 в качестве отделяющего лезвия препятствует достижению проявителем G, прошедшим область проявки, пути 53a подачи/транспортировки и делает возможным для проявителя G перемещаться на путь 54a сбора/транспортировки без застревания.
[0099] Как показано на фиг. 11, вал 50 проявки включает в себя: магнитный вал 55, состоящий из множества магнитов, закрепленных внутри него; и проявляющую втулку 51, сконфигурированную, чтобы вращаться поверх окружности магнитного вала 55. Проявляющая втулка 51 является элементом, изготовленным из немагнитного материала и имеющим цилиндрическую форму, окружающую магнитный вал 55 внутри нее и вращаемую при необходимости. В качестве множества магнитных полюсов первый магнитный полюс P1 (полюс S), второй магнитный полюс P2 (полюс N), третий магнитный полюс P3 (полюс S), четвертый магнитный полюс P4 (полюс N) и пятый магнитный полюс P5 (полюс N) формируются на поверхности проявляющей втулки 51 посредством магнитного вала 55. Посредством вращения проявляющей втулки 51 поверх окружности магнитного вала 55, формирующего пять магнитных полюсов, проявитель G перемещается по валу 50 проявки вместе с вращением. На фиг. 11 каждый из "P1"-"P5" представляет распределение плотности магнитного потока (абсолютное значение) для магнитного поля, сформированного на поверхности проявляющей втулки 51 каждым магнитным полюсом в направлении, перпендикулярном поверхности проявляющей втулки 51.
[0100] Проявляющее устройство 5 хранит двухкомпонентный проявитель G, содержащий тонер и носитель (включающий в себя также случай, где добавлены добавки и т.д.) в пространстве, сформированном посредством корпуса 58 (на пути 53a подачи/транспортировки и пути 54a сбора/транспортировки). Проявляющее устройство 5 включает в себя подающий шнек 53 и собирающий шнек 54, которые являются элементами транспортировки проявителя, сконфигурированными, чтобы транспортировать проявитель G в своем продольном направлении (в осевом направлении оси вращения проявляющей втулки 51) и формировать путь рециркуляции. В проявляющем устройстве 5 путь 53a подачи/транспортировки и путь 54a сбора/транспортировки формируются посредством разделительного элемента 57, расположенного между подающим шнеком 53 и собирающим шнеком 54. Проявляющее устройство 5 включает в себя неиллюстрированный датчик концентрации тонера, сконфигурированный, чтобы обнаруживать концентрацию тонера в проявителе G, хранящемся на пути 53a подачи/транспортировки или пути 54a сбора/транспортировки.
[0101] Дозирующее лезвие 52 располагается под валом 50 проявки, в позиции, которая находится выше по потоку, в направлении перемещения поверхности проявляющей втулки 51, от области проявки, где фотопроводник 1 и проявляющая втулка 51 обращены друг к другу, чтобы регулировать в этой позиции количество проявителя, переносимого на поверхность проявляющей втулки 51 и продвигающегося вперед к области проявки.
[0102] Проявляющее устройство 5 использует двухкомпонентный проявитель G. Следовательно, тонер подается в проявляющее устройство 5 через отверстие 59 подачи тонера, предусмотренное в фрагменте проявляющего устройства, в соответствии с расходом тонера в проявляющем устройстве 5. Подаваемый тонер перемешивается и смешивается с проявителем G в проявляющем устройстве 5, в то же время транспортируясь посредством собирающего шнека 54 и подающего шнека 53, которые являются элементами транспортировки проявителя. Проявитель G, перемешанный и смешанный посредством элемента транспортировки проявителя таким образом, частично подается к поверхности проявляющей втулки 51, которая является несущим проявитель элементом, и переносится на ее поверхность. Проявитель G, перенесенный на поверхность проявляющей втулки 51, достигает области проявки после регулирования до надлежащего количества посредством дозирующего лезвия 52, расположенного под проявляющей втулкой 51. В области проявки тонер, содержащийся в проявителе G на поверхности проявляющей втулки 51, прикрепляется к скрытому изображению на поверхности фотопроводника 1.
[0103] Проявляющее устройство 5 настоящего варианта осуществления заполняется предварительно определенным количеством проявителя G. Проявитель G является проявителем, который описан выше. Посредством подающего шнека 53 и собирающего шнека 54, размещенных параллельно, вращаемых со скорость от 600 об/мин до 800 об/мин, проявитель G транспортируется, и тонер и носитель смешиваются друг с другом, так что тонер может заряжаться. Дополнительно, посредством вращающихся подающего шнека 53 и собирающего шнека 54 совершенно новый тонер, подаваемый из отверстия 59 для подачи тонера, перемешивается в проявителе G и смешивается так, что процентная доля содержания тонера в проявителе G является равномерной.
[0104] Равномерно смешанный проявитель G переправляется на внешнюю круговую поверхность проявляющей втулки 51 посредством магнитной силы пятого магнитного полюса P5 магнитного вала 55, заключенного в проявляющую втулку 51, в то же время транспортируясь посредством подающего шнека 53, который располагается поблизости и параллельно с проявляющей втулкой 51, в продольном направлении подающего шнека 53. Проявитель G, переправленный к поверхности проявляющей втулки 51, достигает области проявки посредством вращения проявляющей втулки 51 в направлении против часовой стрелки, как указано стрелкой на фиг. 11.
После приложения напряжения проявки к проявляющей втулке 51 посредством источника 151 питания проявляющей втулки, который должен быть конкретно описан ниже, электрическое поле проявки формируется между проявляющей втулкой 51 и фотопроводником 1 в области проявки. В этом электрическом поле проявки тонер, содержащийся в проявителе G на поверхности проявляющей втулки 51, подается к скрытому изображению на поверхности фотопроводника 1, и скрытое изображение на фотопроводнике 1 проявляется в области проявки.
[0105] Проявитель G на поверхности проявляющей втулки 51, который прошел область проявки, собирается на путь 54a сбора/транспортировки в проявляющем устройстве 5 вместе с вращением проявляющей втулки 51. В частности, проявитель G, отделяющийся от поверхности проявляющей втулки 51, падает на и соскальзывает вниз по верхней поверхности разделяющего элемента 57 и собирается посредством собирающего шнека 54.
[0106] Стрелки на фиг. 13-A и фиг. 13-C указывают поток проявителя G в проявляющем устройстве 5. Стрелка "a" на фиг. 13-A и фиг. 13-C указывает ход проявителя G, транспортируемого посредством собирающего шнека 54 по пути 54a сбора/транспортировки. Стрелки "b" на фиг. 13-A указывают ход проявителя G, перенесенного на проявляющую втулку 51 и транспортированного на путь 54a сбора/транспортировки. Стрелка "c" на фиг. 13-C указывает ход проявителя G, транспортируемого посредством подающего шнека 53 по пути 53a подачи/транспортировки.
[0107] Как показано на фиг. 13-C, верхний путь 54a сбора/транспортировки и нижний путь 53a подачи/транспортировки сообщаются друг с другом вертикально, в нижней по потоку крайней области α собирающего шнека и нижней по потоку крайней области β подающего шнека, которые являются областями в крайних в осевом направлении фрагментах подающего шнека 53 и собирающего шнека 54. Проявитель G транспортируется с верхнего пути 54a сбора/транспортировки на нижний путь 53a подачи/транспортировки в нижней по потоку крайней области α собирающего шнека и с нижнего пути 53a подачи/транспортировки на верхний путь 54a сбора/транспортировки в нижней по потоку крайней области β подающего шнека. В нижней по потоку крайней области α собирающего шнека и нижней по потоку крайней области β подающего шнека, которые являются сообщающимися областями, шнеки оборудованы лопаткой или обратно навернутым шнеком, чтобы иметь форму, способную транспортировать в направлении, перпендикулярном направлению транспортировки.
[0108] Фиг. 14 - это схематичный чертеж, показывающий перемещение проявителя G в продольном направлении (осевом направлении) и состояние накопления проявителя G в проявляющем устройстве 5. Оконтуренные стрелки на фиг. 14 указывают ход проявителя G в проявляющем устройстве 5. Как показано на фиг. 13-C, отверстия (отверстие 72 для подъема вещества и отверстие 71 для падения вещества), через которые путь 53a подачи/транспортировки и путь 54a сбора/транспортировки сообщаются друг с другом, предусматриваются на обоих концах разделительного элемента 57 (опущен на фиг. 14) в продольном направлении проявляющего устройства 5, соответственно.
Как показано на фиг. 14, проявитель G, достигший конца пути 53a подачи/транспортировки на стороне ниже по потоку в направлении транспортировки подающего шнека 53, передается на верхний по потоку в направлении транспортировки конец пути 54a сбора/транспортировки через отверстие 72 подъема вещества, которое является одним из отверстий, предусмотренных в разделительном элементе 57, как указано стрелкой "d". С другой стороны, проявитель G, достигший конца пути 54a сбора/транспортировки на стороне ниже по потоку в направлении транспортировки собирающего шнека 54, передается на верхний по потоку в направлении транспортировки конец пути 53a подачи/транспортировки через отверстие 71 падения вещества, которое является одним из отверстий, предусмотренных в разделительном элементе 57, как показано стрелкой "e".
[0109] Фиг. 14 показывает, что некоторое расстояние присутствует между путем 53a подачи/транспортировки и путем 54a сбора/транспортировки с целью показа для примера подачи и сбора проявителя G в и из проявляющей втулки 51. Однако, путь 53a подачи/транспортировки и путь 54a сбора/транспортировки делятся посредством пластинчатого разделительного элемента 57, как показано на фиг. 11 и фиг. 13-C, и отверстие 72 подъема вещества и отверстие 71 падения вещества, которые являются отверстиями в разделительном элементе 57, являются сквозными отверстиями, которые проходят сквозь разделительный элемент 57 с одной его стороны до обратной его стороны.
[0110] Как показано на фиг. 14, проявитель G на пути 53a подачи/транспортировки ниже пути 54a сбора/транспортировки поднимается на поверхность проявляющей втулки 51, в то же время транспортируясь посредством подающего шнека 53 в продольном направлении. В это время проявитель G поднимается на поверхность проявляющей втулки 51 посредством вращения подающего шнека 53 и магнитной силы пятого магнитного полюса P5, функционирующего в качестве поднимающего магнитного полюса. Проявитель G на поверхности проявляющей втулки 51, который прошел через область проявки после подъема на поверхность проявляющей втулки 51, отделяется от поверхности проявляющей втулки 51 и отправляется на путь 54a сбора/транспортировки. В это время проявитель G на поверхности проявляющей втулки 51 отделяется от поверхности проявляющей втулки 51 посредством действия магнитной силы отделяющего вещество магнитного полюса, состоящего из четвертого магнитного полюса P4 и пятого магнитного полюса P5, которые являются соседними магнитными полюсами, имеющими одинаковую полярность (N-полюса), и посредством действия разделительного элемента 57, функционирующего в качестве отделяющего лезвия.
[0111] Проявляющее устройство 5 формирует отталкивающие магнитные силы на отделяющем вещество магнитном полюсе, состоящем из четвертого магнитного полюса P4 и пятого магнитного полюса P5. Проявитель G, транспортированный в секцию, в котором формируются отталкивающие магнитные силы, высвобождается в направлении результирующего перпендикулярного направления и касательного к вращению направления на отделяющем вещество магнитном полюсе, падает на разделительный элемент 57 посредством своего собственного веса и собирается.
[0112] Собирающий шнек 54 на пути 54a сбора/транспортировки, расположенном выше пути 53a подачи/транспортировки, транспортирует проявитель G, который был отделен от проявляющей втулки 51 в позиции отделяющего вещество магнитного поля, в своем продольном направлении (в направлении, противоположном направлению транспортировки посредством подающего шнека 53).
Нижняя по потоку сторона пути 53a подачи/транспортировки, который является путем транспортировки посредством подающего шнека 53, и верхняя по потоку сторона пути 54a сбора/транспортировки, который является путем транспортировки посредством собирающего шнека 54, сообщаются друг с другом через отверстие 72 подъема вещества. Проявитель G, который достиг нижнего по потоку конца пути 53a подачи/транспортировки, остается в этой позиции, толкается вверх посредством проявителя G, транспортируемого сюда впоследствии, и достигает верхнего по потоку конца пути 54a сбора/транспортировки.
[0113] Отверстие 59 подачи тонера предусматривается на верхнем по потоку конце пути 54a сбора/транспортировки, и совершенно новый тонер подается, когда необходимо, из контейнера 11 для тонера через неиллюстрированное устройство подачи тонера. Верхний по потоку конец пути 53a подачи/транспортировки и нижний по потоку конец пути 54a сбора/транспортировки сообщаются друг с другом через отверстие 71 для падения вещества. Проявитель G, который достиг нижнего по потоку конца пути 54a сбора/транспортировки, падает из отверстия 71 для падения вещества посредством своего собственного веса и передается на верхний по потоку конец пути 53a подачи/транспортировки.
[0114] Как описано выше, проявляющее устройство 5 вращает подающий шнек 53 и собирающий шнек 54 в направлениях, указанных стрелками на фиг. 11, и имеет проявитель G, притягиваемый к проявляющей втулке 51 посредством магнитной притягивающей силы магнитного вала 55, заключенного в проявляющую втулку 51. Кроме того, проявляющее устройство 5 поднимает и подает проявитель G непрерывно к области проявки посредством вращения проявляющей втулки 51 с предварительно определенным коэффициентом скорости относительно фотопроводника 1.
[0115] Проявляющее устройство 5 использует систему подачи проявителя G к проявляющей втулке 51, в то же время перемешивая и транспортируя проявитель G по пути 53a подачи/транспортировки посредством подающего шнека 53 и собирая проявитель G, который был подан к проявляющей втулке 51, полностью в собирающий шнек 54. Следовательно, количество проявителя G ниже, когда ближе к нижней по потоку стороне в направлении транспортировки подающего шнека 53 на пути 53a подачи/транспортировки, и состояние накопления проявителя G на пути 53a подачи/транспортировки является преувеличенным, как показано на фиг. 14.
[0116] Здесь, емкость транспортировки проявителя подающего шнека 53, которая может быть вычислена на основе диаметра лопаток подающего шнека 53, шага лопаток, скорости вращения и т.д., упоминается как "Wm", а емкость транспортировки проявителя по проявляющей втулке 51 упоминается как "Ws". В этом случае, когда "Wm" и "Ws" находятся в соотношении "Wm>Ws", проявитель G будет транспортироваться к поверхности проявляющей втулки 51 равномерно. Пока это условие не установится, проявитель G будет небольшим на нижней по потоку стороне в направлении транспортировки подающего шнека 53 на пути 53a подачи/транспортировки, и проявитель G не может быть подан к проявляющей втулке 51 на нижней по потоку стороне. Следовательно, необходимо задавать емкость транспортировки проявителя подающего шнека 53 выше транспортируемого количества проявителя G по проявляющей втулке 51.
[0117] Проявляющее устройство 5 собирает проявитель G из проявляющей втулки 51 на путь 54a сбора/транспортировки. В это время какой-либо проявитель G, который не может быть собран, поскольку проявитель G на пути 54a сбора/транспортировки является рыхлым, поступает на путь 53a подачи/транспортировки через зазор между разделительным элементом 57 и проявляющей втулкой 51 и подается снова к поверхности проявляющей втулки 51 без достаточного перемешивания посредством подающего шнека 53. В этом случае недостаточно перемешанный проявитель G достигает области проявки, создавая причину формирования дефектного изображения. Следовательно, также необходимо задавать емкость транспортировки проявителя собирающего шнека 54 выше транспортируемого количества проявителя G через проявляющую втулку 51.
Как указано выше, необходимо задавать емкости транспортировки проявителя подающего шнека 53 и собирающего шнека 54 выше транспортируемого количества проявителя G через проявляющую втулку 51, что неизбежно требует настроек высокоскоростного вращения для шнеков.
[0118] Далее будет описано напряжение смещения для проявки, прикладываемое к проявляющей втулке 51 проявляющего устройства 5.
В настоящем варианте осуществления напряжение смещения для проявки используется, пока оно является AC-напряжением смещения для проявки. Однако, среди таких AC-напряжений смещения для проявки более предпочтительно использовать RP-напряжение смещения для проявки.
Следовательно, напряжение Vb смещения для проявки, которое должно быть приложено посредством источника 151 питания проявляющей втулки к проявляющей втулке 51 проявляющего устройства 5, будет описано со ссылкой на фиг. 8, показывающую форму волны RP-напряжения смещения для проявки.
На пояснительном чертеже, показанном на фиг. 8, "GND" указывает напряжение заземления, которое равно "0 В". Более высокие позиции на фиг. 8 указывают более высокие значения на стороне отрицательной полярности, а более низкие позиции на фиг. 8 указывают более высокие значения на стороне положительной полярности. "T" на фиг. 8 указывает 1 цикл напряжения Vb смещения для проявки, которое изменяет свое электрическое напряжение циклически вследствие компоненты переменного тока. "T1" на фиг. 8 указывает интервал времени, в течение которого напряжение компоненты стороны положительной полярности прикладывается во время 1 цикла напряжения Vb смещения для проявки. "T2" на фиг. 8 указывает интервал времени, в течение которого напряжение компоненты стороны отрицательной полярности прикладывается во время 1 цикла напряжения Vb смещения для проявки.
[0119] Напряжение Vb смещения для проявки настоящего варианта осуществления, показанное на фиг. 8, является электрическим напряжением, содержащим компоненту переменного тока, имеющую частоту (1/T), равную 2,0 кГц или ниже. В напряжении Vb смещения для проявки, коэффициент заполнения (T1/Tx100, далее в данном документе упоминаемый как "коэффициент заполнения положительной стороны") компоненты, полярность которой (положительная полярность) является противоположной обычной полярности заряда тонера (отрицательной полярности), равен 20% или менее, и разница между максимальным значением (упоминаемым как Vpp1) на стороне обычной полярности заряда тонера, т.е., наивысшее значение (Vpp1), видимое с отрицательной стороны на стороне отрицательной полярности напряжения Vb смещения для проявки, и минимальным значением (упоминаемым как Vpp2) на стороне обычной полярности заряда тонера, т.е., наименьшее значение (Vpp2), видимое с отрицательной стороны на стороне отрицательной полярности напряжения Vb смещения для проявки, равна 1500 В или меньше. Здесь, минимальное значение на стороне обычной полярности заряда тонера является значением, которое наиболее близко к 0 В, когда потенциал поверхности проявляющей втулки 51 колеблется только на стороне отрицательной полярности, и является значением, которое является максимальным значением на стороне положительной полярности, когда потенциал поверхности колеблется только на стороне положительной полярности.
[0120] Коэффициент заполнения положительной стороны является долей интервала времени, в течение которого прикладывается компонента AC-напряжения смещения, т.е. на стороне положительной полярности раскрытого потенциала VL, и является значением, полученным делением интервала времени (T1), в течение которого напряжение на стороне положительной полярности прикладывается во время одного цикла AC-напряжения смещения, на интервал времени (T) одного цикла AC-напряжения смещения. Пока напряжение на стороне положительной полярности раскрытого потенциала VL прикладывается, формируется электрическое поле, которое работает, чтобы всасывать тонер, присоединенный к электростатическому скрытому изображению на фотопроводнике 1, обратно в проявляющую втулку 51.
Частота указывает, сколько циклов волн присутствует в секунду, и представляется как "1/T", где "T" указывает интервал времени одного цикла.
В примере формы волны, показанной на фиг. 8, частота равна 1 кГц, коэффициент заполнения положительной стороны равен 7%, значение Vpp размаха напряжения, которое представляет разницу между максимальным значением и минимальным значением напряжения Vb смещения для проявки, равно 1000 В.
[0121] "Vbav" на фиг. 8 указывает среднее значение напряжения Vb смещения для проявки (далее в данном документе упоминаемое как "среднее значение напряжения смещения для проявки" или также как Voff). В примере, показанном на фиг. 8, среднее значение напряжения смещения для проявки равно -500 В. Потенциал Vd заряда является значением, которое находится на стороне отрицательной полярности для Vbav с разницей ΔV3. Потенциал VL экспонирования равен -100 В. Верхнее предельное значение отрицательной стороны напряжения Vb смещения для проявки является значением, которое находится на стороне отрицательной полярности потенциала Vd заряда с разницей ΔV1, показанной на фиг. 8. Верхнее предельное значение отрицательной стороны напряжения Vb смещения для проявки является значением, которое находится на стороне отрицательной полярности среднего значения Vbav напряжения смещения для проявки с разницей ΔV2, показанной на фиг. 8. Устанавливается "ΔV2=ΔV1+ΔV3".
[0122] Нижнее предельное значение отрицательной стороны (т.е., верхнее предельное значение положительной стороны) напряжения Vb смещения для проявки является значением, которое находится на стороне положительной полярности потенциала VL экспонирования с разницей ΔV4, показанной на фиг. 8. Нижнее предельное значение отрицательной стороны (т.е., верхнее предельное значение положительной стороны) напряжения Vb смещения для проявки является значением, которое находится на стороне положительной полярности среднего значения Vbav напряжения смещения для проявки с разницей ΔV5, показанной на фиг. 8.
В примере, показанном на фиг. 8, потенциал Vpot проявки, который является разностью потенциалов между средним значением Vbav напряжения смещения для проявки и потенциалом VL экспонирования, равен 400 В.
[0123] Необходимо лишь, чтобы проявляющее устройство настоящего изобретения использовало AC-напряжение смещения для проявки в блоке приложения напряжения к проявляющей втулке. Проявляющее устройство может включать в себя блок приложения напряжения к проявляющей втулке, который не ограничивается RP-проявкой, в котором коэффициент заполнения положительной стороны, описанный выше, равен 20% или меньше, но может использовать AC-напряжение смещения для проявки, имеющее коэффициент заполнения положительной стороны больше 20%, например, AC-напряжение смещения для проявки, имеющее коэффициент заполнения положительной стороны 30% или больше, или 50% или выше. В настоящем изобретении AC-напряжение смещения для проявки, имеющее коэффициент заполнения положительной стороны, равный 70%, как показано на фиг. 15, может также быть использовано.
В форме волны напряжения Vb смещения проявки для проявки с помощью AC-напряжения смещения, показанной на фиг. 15, частота равна 9 кГц, коэффициент заполнения положительной стороны (T1/Tx100) равен 70%, и значение Vpp размаха напряжения, которое является разницей между максимальным значением и минимальным значением напряжения Vb смещения для проявки, равно 1500 В. В форме волны, показанной на фиг. 15, среднее значение Vbav напряжения смещения для проявки равно -300 В, а потенциал VL экспонирования равен -100 В. В примере, показанном на фиг. 15, потенциал Vpot проявки равен 200 В.
[0124] Интервал времени, в течение которого прикладывается напряжение на стороне положительной полярности потенциала VL экспонирования, является значительно более коротким, а интервал времени, в течение которого прикладывается напряжение на стороне отрицательной полярности потенциала VL экспонирования, является более длительным в форме волны RP-напряжения смещения для проявки, показанной на фиг. 8, чем в форме волны AC-напряжения смещения для проявки, показанной на фиг. 15. В частности, в проявке с помощью AC-напряжения смещения, в котором обычная полярность заряда тонера является отрицательной полярностью, коэффициент заполнения положительной стороны типично равен 30% или выше (70% в форме волны, показанной на фиг. 15). С другой стороны, в форме волны RP-напряжения смещения для проявки, коэффициент заполнения положительной стороны равен 7%, что равно 20% или менее.
В проявке с помощью AC-напряжения смещения, главным образом, используется высокочастотная форма волны, аналогично частоте формы волны, показанной на фиг. 15, равная 9 кГц. С другой стороны, частота RP-формы волны равна 990 Гц, что равно 2 кГц или ниже.
[0125] Таким образом, форма волны RP-напряжения смещения для проявки имеет более низкую частоту и меньший коэффициент заполнения для компоненты, имеющей полярность, противоположную обычной полярности заряда тонера, чем имеет форма волны типичного AC-напряжения смещения для проявки, известная до сих пор.
Изобретатели настоящего изобретения выполнили формирование изображения с помощью RP-проявки и, в результате, подтвердили, что RP-проявка может пресекать неравномерность плотности вследствие цикла вращения проявляющей втулки 51 и может также пресекать создание периферийного пропуска белого цвета и ухудшения зернистости. Изобретатели настоящего изобретения выполнили формирование изображения, изменяя только условия напряжения смещения для проявки, которое должно быть приложено к проявляющей втулке 51, и, в результате, смогли получить улучшение по сравнению с типичной проявкой с помощью AC-напряжения смещения с точки зрения зернистости, которая была сравнимым уровнем зернистости с уровнем, полученным посредством проявки с помощью DC-напряжения смещения.
[0126] Среднее значение Vbav напряжения смещения для проявки в RP-проявке, показанном в качестве примера на фиг. 8, и проявке с помощью AC-напряжения смещения, показанном в качестве примера на фиг. 15, соответствует напряжению Vb смещения для проявки в проявке с помощью DC-напряжения смещения. Следовательно, когда потенциал поверхности фотопроводника 1 находится на более низкой стороне, т.е., на стороне положительной полярности для среднего значения Vbav напряжения смещения для проявки на фиг. 8 и фиг. 15, тонер перемещается от проявляющей втулки 51 к поверхности фотопроводника 1 и проявляется. Когда потенциал поверхности фотопроводника 1 находится на верхней стороне, т.е., на стороне отрицательной полярности для среднего значения Vbav напряжения смещения для проявки, тонер не перемещается от проявляющей втулки 51 к поверхности фотопроводника 1 и не проявляется.
Следовательно, пока среднее значение Vbav напряжения смещения для проявки ниже потенциала Vd заряда и выше потенциала VL экспонирования в области отрицательной полярности (Vd>Vbav>VL), электростатическое скрытое изображение на фотопроводнике 1 может быть проявлено.
[0127] Потенциал VL экспонирования может быть в диапазоне от 0 В до +100 В, как в традиционных устройствах формирования изображения. В примерах, показанных на фиг. 8 и фиг. 15, потенциал VL экспонирования равен -100 В.
Дополнительно, RP-проявка, использующая низкую частоту, может пресекать формирование периферийного пропуска белого цвета, который формируется при проявке с помощью AC-напряжения смещения, использующем высокую частоту. Кроме того, RP-проявка с помощью небольшого коэффициента заполнения положительной стороны может пресекать ухудшение зернистости, которое возникает при проявке с помощью AC-напряжения смещения, использующем низкую частоту и высокий коэффициент заполнения положительной стороны.
[0128] Потенциал проявляющей втулки 51 и потенциал фотопроводника 1 будут сейчас описаны. В типичной электрофотографии фотопроводник 1 электрически заряжается равномерно посредством блока заряда, электростатическое скрытое изображение формируется на поверхности фотопроводника 1 посредством блока экспонирования, и тонерное изображение формируется с помощью электростатического скрытого изображения на поверхности фотопроводника 1, проявленного с помощью тонера, содержащегося в проявителе, перенесенном на проявляющую втулку 51. Здесь, потенциал, который является более высоким, на стороне обычной полярности заряда тонера (на стороне отрицательной полярности в настоящем варианте осуществления), чем потенциал электростатического скрытого изображения, сформированного посредством экспонирования, прикладывается к проявляющей втулке 51, которая формирует разность потенциалов, посредством которой тонер перемещается и проявляется из проявляющей втулки 51 на электростатическое скрытое изображение на фотопроводнике 1.
[0129] При приложении DC-напряжения смещения напряжение, прикладываемое к проявляющей втулке 51, является постоянным, и потенциал поверхности проявляющей втулки 51 является постоянным. Следовательно, имеется только такая разница потенциалов между проявляющей втулкой 51 и электростатическим скрытым изображением на фотопроводнике 1, посредством которой тонер перемещается от проявляющей втулки 51 к электростатическому скрытому изображению.
С другой стороны, при приложении AC-напряжения смещения к проявляющей втулке 51 разность потенциалов, посредством которой тонер проявляется из проявляющей втулки 51 на фотопроводнике 1, и разность потенциалов, посредством которой тонер всасывается обратно в проявляющую втулку 51, поочередно формируются в мгновение времени относительно электростатического скрытого изображения. Причина того, почему тонер может проявляться на электростатическом скрытом изображении, несмотря на тот факт, что разность потенциалов, посредством которой тонер всасывается обратно с фотопроводника 1 в проявляющую втулку 51, также формируется, является следующей. Т.е., разность потенциалов между средним потенциалом AC-напряжения смещения и потенциалом электростатического скрытого изображения на фотопроводнике 1 является такой разностью потенциалов, которая достаточна, чтобы тонер перемещался к фотопроводнику 1.
[0130] Применение AC-напряжения смещения имеет больший эффект, чем имеет применение DC-напряжения смещения, с точки зрения пресечения неравномерности плотности. Это, как считается, должно быть, поскольку всасывание обратно тонера от фотопроводника 1 в проявляющую втулку 51 и перемещение его снова к фотопроводнику 1 может делать накопление количества тонера на фотопроводнике 1 равномерным, а разницу плотности на изображении меньшей. В результате серьезных исследований изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что больший эффект пресечения неравномерности плотности проявляется с более высокой частотой AC-напряжения смещения или большим значением размаха напряжения (т.е., значения, указывающего разницу между максимальным значением и минимальным значением напряжения смещения для проявки).
[0131] Однако, в результате дальнейших исследований изобретатели настоящего изобретения обнаружили следующее.
Т.е., при более высокой частоте, сопровождаемой более значительным эффектом всасывания обратно тонера, белый пропуск вероятно должен формироваться около границы между фрагментом высокой плотности и фрагментом низкой плотности (далее в данном документе упоминаемый как "периферийный белый пропуск"). Желательно задавать частоту AC-напряжения смещения в 2 кГц или ниже, чтобы пресекать этот периферийный белый пропуск.
Кроме того, большее значение размаха напряжения, ведущее к большему перемещению тонера с более значительным эффектом пресечения неравномерности плотности, однако, делает более вероятным для тонера присоединение к фрагменту без изображения на фотопроводнике 1 (размывание фона) в то же время. Следовательно, значение размаха напряжения предпочтительно равно 1500 В или меньше.
[0132] При таких условиях ухудшение зернистости (чешуйчатость) может возникать на изображении вследствие эффекта обратного всасывания тонера AC-напряжения смещения. Чтобы пресекать ухудшение зернистости, предпочтительно, чтобы коэффициент заполнения положительной стороны, который указывает отношение интервала времени, в течение которого прикладывается напряжение на стороне полярности, противоположной электростатической полярности тонера, к интервалу времени одного цикла AC-напряжения смещения, был равен 20% или менее.
[0133] Экспериментальные примеры, исследующие соответствующие условия для значения размаха напряжения и частоты и коэффициента заполнения положительной стороны AC-напряжения смещения, будут описаны ниже. <Экспериментальный пример 1>
В экспериментальном примере 1 верхнее предельное значение для значения размаха напряжения (далее в данном документе также упоминаемое как "значение Vpp") было подтверждено на основе соотношения между значением размаха напряжения и размыванием фона. Для оценки размывания фона состояние присоединения тонера к фрагменту без изображения было визуально проверено, когда было выведено произвольное изображение.
Условия оценки экспериментального примера 1 показаны ниже.
-Устройство формирования изображения: IMAGIO MP C5000
-Проявитель: голубой проявитель
-Проявляющая втулка: алюминиевая втулка, на которую было нанесено покрытие из тетраэдрального аморфного углерода (далее в данном документе упоминаемое как "ta-C-покрытие")
-Напряжение смещения для проявки: только DC-напряжение смещения, и наложенное на AC-компоненту DC-напряжение смещения (с частотой 990 Гц и коэффициентом заполнения положительной стороны 7%)
[0134] Критерии категорий оценки размывания фона показаны ниже.
Категория "5": Нет размывания фона
Категория "4": Нет проблем
Категория "3": Приемлемо
Категория "2": Неприемлемо
Категория "1": Хуже чем "2"
[0135] Результаты оценки, на основе вышеописанных критериев оценки, экспериментального примера 1, выполненного в изменяющихся условиях напряжения смещения для проявки, показаны на фиг. 16.
В качестве условий напряжения смещения для проявки, формирование изображения было выполнено с помощью как DC-напряжения смещения, так и AC-напряжения смещения, и в случае AC-напряжения смещения формирование изображения было выполнено со значением Vpp каждого из 1 кВ, 1,25 кВ, 1,5 кВ и 1,75 кВ.
Из результатов экспериментального примера 1, показанного на фиг. 16, видно, что с помощью DC-напряжения смещения проблемы не возникли вследствие размывания фона, тогда как с AC-напряжением смещения неприемлемое размывание фона возникло, когда значение Vpp было 1,75 кВ. Следовательно, желательно задавать значение Vpp в 1,5 кВ или меньше при применении AC-напряжения смещения.
[0136] <Экспериментальный пример 2>
В экспериментальном примере 2 верхнее предельное значение частоты напряжения смещения для проявки было подтверждено на основе соотношения между частотой напряжения смещения для проявки и периферийным белым пропуском. "Периферийный белый пропуск" ссылается на проблему того, что отсутствие изображения около границы между фрагментом высокой плотности и фрагментом низкой плотности выглядит белым. Для оценки периферийного белого пропуска изображение, состоящее из сплошных фрагментов и фрагментов 50%-плотности, размещенных в шахматной формации, было визуально проверено.
Условия оценки экспериментального примера 2 показаны ниже.
-Устройство формирования изображения: IMAGIO MP C5000
-Проявитель: голубой проявитель
-Проявляющая втулка: алюминиевая втулка с ta-C-покрытием
-Напряжение смещения для проявки: только DC-напряжение смещения, и наложенное на AC-компоненту DC-напряжение смещения (со значением размаха напряжения 800 В и коэффициентом заполнения положительной стороны 7%)
[0137] Критерии категорий оценки периферийного белого пропуска показаны ниже.
Категория "5": Нет периферийного белого пропуска
Категория "4": Нет проблем
Категория "3": Приемлемо
Категория "2": Неприемлемо
Категория "1": Хуже чем "2"
[0138] Результаты оценки, на основе вышеописанных критериев оценки, экспериментального примера 2, выполненного в изменяющихся условиях напряжения смещения для проявки, показаны на фиг. 17.
В качестве условий напряжения смещения для проявки, формирование изображения было выполнено с помощью как DC-напряжения смещения, так и AC-напряжения смещения, и в случае AC-напряжения смещения формирование изображения было выполнено с частотой из каждой из 0,99 кГц, 2 кГц, 5,5 кГц и 9 кГц.
[0139] Из результатов экспериментального примера 2, показанных на фиг. 17, видно, что с DC-напряжением смещения периферийный белый пропуск не был сформирован. Между тем, с AC-напряжением смещения, результаты были категории "3" или выше в диапазоне, в котором были выполнены эксперименты. Когда частота была 5,5 кГц, результатом была категория "3", тогда как когда частота была 2 кГц, результатом была категория "4", которая указала очевидное улучшение в пресечении периферийного белого пропуска. Следовательно, желательно задавать частоту в 2 кГц или ниже при применении AC-напряжения смещения.
[0140] Дополнительно, как показано на фиг. 17, когда частота была 0,99 кГц, не было периферийного белого пропуска, и категория периферийного белого пропуска была выше, чем когда частота была 2 кГц. Следовательно, частота для применения AC-напряжения смещения была предпочтительно 2 кГц или ниже, а более предпочтительно 1 кГц или ниже, чтобы пресекать формирование периферийного белого пропуска.
[0141] Однако, когда частота является слишком низкой, неравномерность плотности изображения вследствие циклов AC-напряжения смещения будет визуально наблюдаться. В частности, изменения плотности изображения, зависящие от позиций направления транспортировки на листе для переноса, будут визуально восприниматься как рисунок в полоску.
Частота была сдвинута ниже 990 Гц, и в результате, неравномерность плотности изображения визуально не наблюдалась при частоте не ниже 800 Гц. При частоте 700 Гц начинал просматриваться рисунок в полоску. При частоте 600 Гц, рисунок в полоску явно наблюдался. Следовательно, частота предпочтительно равна 800 Гц или выше.
[0142] <Экспериментальный пример 3>
В экспериментальном примере 3 верхнее предельное значение коэффициента заполнения положительной стороны для напряжения смещения для проявки было подтверждено на основе соотношения между коэффициентом заполнения положительной стороны для напряжения смещения для проявки и зернистостью на изображении. Для оценки зернистости было визуально проверено изображение, имеющее степень занятости изображения 70%. "Зернистость" - это значение, оценивающее шероховатость при касании по изображению, и меньшее значение означает более хорошее качество изображения.
Условия оценки экспериментального примера 3 показаны ниже.
-Устройство формирования изображения: IMAGIO MP C5000
-Проявитель: голубой проявитель
-Проявляющая втулка: алюминиевая втулка с ta-C-покрытием
-Напряжение смещения для проявки: только DC-напряжение смещения, и наложенное на AC-компоненту DC-напряжение смещения (со значением размаха напряжения 800 В и частотой 990 Hz)
[0143] Критерии категорий оценки зернистости показаны ниже.
Категория "5": Зернистость хорошая
Категория "4": Нет проблем
Категория "3": Приемлемо
Категория "2": Неприемлемо
Категория "1": Хуже чем "2"
[0144] Результаты оценки, на основе вышеописанных критериев оценки, экспериментального примера 3, выполненного в изменяющихся условиях напряжения смещения для проявки, показаны на фиг. 18.
В качестве условий напряжения смещения для проявки, формирование изображения было выполнено с помощью как DC-напряжения смещения, так и AC-напряжения смещения, и в случае AC-напряжения смещения формирование изображения было выполнено с коэффициентом заполнения положительной стороны для каждого из 4%, 7%, 20% и 50%.
Из результатов экспериментального примера 3, показанного на фиг. 18, видно, что с DC-напряжением смещения зернистость была хорошей. Между тем, с AC-напряжением смещения, зернистость была хуже категории "2", указывающей "неприемлемый" уровень, когда коэффициент заполнения положительной стороны был 50%, и созданное изображение было шершавым для прикосновения. Когда коэффициент заполнения положительной стороны был 20%, зернистость была оценена как категория "4", указывающая уровень "без проблем", который был лучше категории "3", указывающей "приемлемый" уровень.
[0145] Представляется приемлемым задавать частоту AC-напряжения смещения в 2 кГц или ниже, чтобы предотвращать периферийный белый пропуск, как видно из фиг. 17. Однако, когда формирование изображения было выполнено посредством применения AC-напряжения смещения, имеющего частоту 990 Гц, которая была ниже 2 кГц, зернистость при коэффициенте заполнения положительной стороны 50% была хуже зернистости посредством применения DC-напряжения смещения, как видно из фиг. 18. В этом отношении, понижение коэффициента заполнения положительной стороны (до 20% или меньше) может уменьшать эффект обратного всасывания тонера для перемещения тонера от электростатического скрытого изображения на фотопроводнике 1 в проявляющую втулку 51, приводя к пресечению ухудшения зернистости. Следовательно, желательно задавать коэффициент заполнения положительной стороны в 20% или меньше при задании частоты в 2 кГц или ниже в схеме применения AC-напряжения смещения.
[0146] Кроме того, коэффициент заполнения положительной стороны 4% более желателен, чем 20%, поскольку категория зернистости будет даже выше.
Примеры
[0147] Примеры настоящего изобретения будут описаны ниже. Однако, настоящее изобретение не ограничивается этими примерами каким-либо средством. "Часть" и "%" представляют "часть по массе" и "% по массе", пока иное явно не указано.
[0148] <Основные частицы>
3
2
2
3
3
Порошки MnCO, Mg(OH), FeO и SrCO были взвешены и смешаны вместе, чтобы, таким образом, получать порошковую смесь.
Порошковая смесь была обожжена с помощью калильной печи при температуре 850°C в течение 1 часа в атмосферном воздухе, и полученный продукт обжига был охлажден и растерт в порошок, имеющий средний диаметр частиц 3 мкм.
Дисперсант и вода были добавлены в полученный порошок, чтобы суспендировать порошок. Полученная суспензия была подана в распылительную сушилку, чтобы гранулироваться, чтобы, тем самым, получать гранулированный продукт, имеющий средний диаметр частиц около 40 мкм.
Гранулированный продукт был загружен в обжиговую печь и обожжен в атмосфере азота при температуре 1180°C в течение 4 часов. Полученный обожженный продукт был растолчен с помощью измельчителя и просеян для регулировки зернистости, чтобы, тем самым, получать сферические ферритовые частицы (основные частицы 1), имеющие объемный средний диаметр частиц около 35 мкм.
2
3
Был выполнен компонентный анализ основных частиц 1, и результатами были MnO: 40,0 моль%, MgO: 10,0 моль%, FeO: 50 моль% и SrO: 0,4 моль%. Арифметическая средняя шероховатость Ra2 поверхности для основных частиц 1 была 0,63 мкм.
[0149] <Мелкие частицы>
<<Производство частиц 1>>
Оксид алюминия (AKP-30, изготовленный компанией Sumitomo Chemical Co., Ltd) (100 г) был рассеян в воде (1 л), чтобы создавать жидкую суспензию, и эта жидкость была нагрета до 70°C. Раствор, полученный растворением хлористого олова (100 г) и пятиокиси фосфора (3 г) в 2 N соляной кислоте (1 л), и аммиачная вода с 12% по массе была влита в жидкую суспензию за 2 часа, так что pH жидкой суспензии будет составлять от 7 до 8. После вливания жидкая суспензия была отфильтрована и промыта, и полученный пирог был просушен при температуре 110°C. Затем, полученный сухой порошок был обработан потоком азота при температуре 500°C в течение 1 часа, чтобы, тем самым, получать частицы 1, которые были токопроводящими мелкими частицами.
Полученные частицы 1 имеют объемный средний диаметр частиц 350 нм и удельное сопротивление порошка 1,3 (LogΩ⋅см).
[0150] <<Производство частиц 2>>
Для частиц 2 был использован оксид алюминия (AKP-30, изготовленный компанией Sumitomo Chemical Co., Ltd.), который был повергнут обработке поверхности и имеет объемный средний диаметр частиц 30 нм и удельное сопротивление порошка 0,5 (LogΩ⋅см). Слой поверхностной обработки был двухслойной структурой, состоящей из нижнего слоя, выполненного из окиси олова, и верхнего слоя, выполненного из окиси олова, содержащей окись индия.
[0151] <<Частицы 3>>
Был использован оксид алюминия (AKP-30, изготовленный компанией Sumitomo Chemical Co., Ltd.). Его объемный средний диаметр частиц был 300 нм, а удельное сопротивление его порошка было 4,8 (LogΩ⋅см).
[0152] <<Частицы 4>>
2
Для частиц 4 был использован BLACK PEARLS-2000 (изготовленный компанией Cabot Corporation, с удельной площадью поверхности 1500 мм/г и аспектным отношением, равным 3). Его объемный средний диаметр частиц был 12 нм, а удельное сопротивление его порошка было -1,5 (LogΩ⋅см).
[0153] <Полимер>
<<Полимер 1>>
Был использован раствор силиконовой смолы SR2410 (изготовленный компанией Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.).
[0154] <<Полимер 2>>
2
3
6
3
3
Толуол (300 г) был залит во флакон, оснащенный перемешивателем, и нагрет до 90°C под потоком газообразного азота. В который в течение 1 часа поступала каплями смесь 3-метакрилокси пропил трис (триметил силокси) силана, представленного структурной формулой: CH=CMe - COO - CH - Si(OSiMe) (где Me представляет метильную группу) (200 ммоль, SILAPLANE TM-0701T, изготовленного компанией Chisso Corporation) (84,4 г), 3-метакрилокси пропил метил диетокси силана (39 г) (150 ммоль), метил метакрилата (65,0 г) (650 ммоль) и 2,2'-азобис-2-метил бутиронитрила (0,58 г) (3 ммоль). После того как введение каплями было завершено, раствор, полученный растворением 2,2'-азобис-2-метил бутиронитрила (0,06 г) (0,3 ммоль) в толуоле (15 г), был дополнительно добавлен в него (получая в результате итоговую величину 2,2'-азобис-2-метил бутиронитрила, равную 0,64 г, 3,3 ммоль), и они смешивались при температуре от 90°C до 100°C в течение 3 часов, чтобы вызывать сополимеризацию радикалов, чтобы, тем самым, получать метакриловый сополимер (полимер 2).
2
Средневесовой молекулярный вес полученного полимера 2 был 33000. Затем, полимер 2 был разбавлен толуолом, так что содержание сухого вещества полимера 2 было 23% по массе. Раствор полимера 2, полученный таким способом, имел вязкость 8,8 мм/с и удельную плотность 0,91.
[0155] (Пример 1)
Носитель, использованный в примере 1, был произведен способом, описанным ниже.
<Производство носителя 1>
Чтобы формировать покрывающий слой носителя 1 для проявки электростатического скрытого изображения, был приготовлен формирующий покрывающий слой раствор A (с содержанием сухих веществ 10% по массе), имеющий состав, описанный ниже.
-Состав формирующего покрывающий слой раствора A-
-Полимер покрывающего слоя (полимер 1) (с содержанием сухих веществ 43%) - 10 частей по массе
-Полимер покрывающего слоя (полимер 2) (с содержанием сухих веществ 23%) - 1 часть по массе
-Токопроводящие мелкие частицы 1-18,1 частей по массе
-Катализатор - 1 часть по массе (титана диисопропокси бис(этил ацетоацетат)) (ORGATIX TC-750, изготовленный компанией Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.)
-Силановый связывающий агент - 0,6 частей по массе (SH6020, изготовленный компанией Dow Corning Toray Co., Ltd.)
-Толуол - 197,3 частей по массе
[0156] Способ диспергирования формирующего покрывающий слой раствора не был конкретно ограничен. В примере 1 диспергирование было выполнено с помощью TK смесителя-гомогенизатора при 13000 об/мин в течение 10 минут.
Формирующий покрывающий слой раствор A был нанесен поверх основных частиц 1 (1000 частей по массе) и высушен. Нанесение и сушка были выполнены с помощью устройства нанесения псевдоожиженного слоя с внутренней температурой каждого приемника для жидкости, управляемой до 70°C. Полученный носитель был обожжен в электрической печи при температуре 180°C в течение 2 часов, чтобы, тем самым, получать носитель 1.
Свойства носителя 1 показаны в таблице 1-1 ниже. Диаметр дисперсных частиц для мелких частиц в покрывающем слое, показанном в таблице 1-1, был получен посредством наблюдения поперечного сечения носителя с помощью трансмиссионного электронного микроскопа (TEM), измерения диаметра произвольной сотни частиц и усреднения измерений.
[0157] <Производство проявителя 1>
Тонер (70 частей по массе) для коммерчески доступного цифрового полноцветного принтера (RICOH PRO C901, изготовленного компанией Ricoh Company, Ltd.) был смешан с носителем 1 (930 частей по массе), полученным выше, и они были перемешаны с помощью миксера Turbula со скоростью 81 об/мин в течение 5 минут, чтобы, тем самым, производить проявитель для оценки. Кроме того, проявитель для добавления был произведен таким способом, что концентрация тонера будет 10% по массе, с помощью носителя и тонера, описанных выше.
[0158] <Оценка изображения>
Коммерчески доступный цифровой полноцветный копир (IMAGIO MP C500, изготовленный компанией Ricoh Company, Ltd.) был заново изготовлен и оснащен проявляющим устройством, имеющим условия, показанные в таблицах 2-1 и 2-2 ниже, и загружен проявителем 1, полученным выше, чтобы выполнять формирование изображения для оценки изображения. В качестве условий проявляющего устройства наличие или отсутствие покрытия из маловязкой пленки 51 поверх проявляющей втулки 51 и множество напряжений, которые должны быть приложены, были изменены от этих условий в проявляющем устройстве, показанном на фиг. 11, как показано в таблицах 2-1 и 2-2 ниже.
[0159] С помощью устройства формирования изображения, полученного выше, были выполнены различные оценочные эксперименты, описанные ниже. Результаты показаны в таблицах 3-1 и 3-2.
[0160] <<Способ оценки неравномерности плотности>>
Изображение, имеющее процентное отношение точек 75% (только в голубом цвете), было напечатано на листе, имеющем размер A3, и отклонение яркости цвета (максимальная яркость цвета - минимальная яркость цвета) в изображении было измерено. X-RITE 939 (изготовленный компанией X-Rite, Inc.) был использован для измерения яркости цвета.
<Критерии оценки неравномерности плотности>
A: Отклонение яркости цвета в изображении было менее 1,0.
B: Отклонение яркости цвета в изображении было 1,0 или более, но менее 1,5.
C: Отклонение яркости цвета в изображении было 1,5 или более, но менее 2,0.
D: Отклонение яркости цвета в изображении было 2,0 или больше (с неравномерностью плотности).
[0161] <<Оценка влияния (ложное изображение) гистерезиса>>
Символьная диаграмма, имеющая степень заполнения изображения 8% (с размером символа около 2 мм х 2 мм для каждого символа), была выведена на 100000 листов. После этого диаграмма в виде вертикальных полос, показанная на фиг. 20, была напечатана, и разница плотности между фрагментом (a), напечатанным во время одного оборота втулки, и фрагментом (b), напечатанным после одного оборота втулки, была измерена, чтобы, тем самым, оценивать какое-либо влияние истории непосредственно предшествующего изображения. Инструмент измерения значения цвета (X-RITE 938, изготовленный компанией X-Rite, Inc.) был использован для измерения. Разница плотности была измерена в трех позициях, а именно, центре, сзади и спереди втулки, и их средняя разность AID плотности была получена. Критерии оценки являются следующими.
<Критерии оценки>
A: AID была 0,01 или меньше.
B: AID была 0,03 или меньше, но больше 0,01.
C: AID была 0,06 или меньше, но больше 0,031.
D: AID была больше 0,06.
Здесь, A указывает "очень хороший" уровень, B указывает "хороший" уровень, C указывает "приемлемый" уровень, и D указывает "практически неиспользуемый" уровень. A, B и C являются удовлетворительными уровнями, а D является неприемлемым уровнем.
[0162] <<Оценка первоначальной адгезии носителя>>
Сплошное изображение было проявлено с помощью фонового значения потенциала, зафиксированного в 150 В.
В это время потенциал Vpot. проявки, требуемый для того, чтобы плотность сплошного изображения достигла 1,0, был измерен.
2
Дополнительно, число частиц носителя, прилипших на поверхности фотопроводника, когда потенциал Vpot. проявки был подан, было подсчитано посредством наблюдения с помощью увеличительного стекла из пяти полей обзора и оценено как величина адгезии носителя сплошного изображения. Число прилипших частиц носителя на 100 см было усреднено для пяти полей обзора, и среднее число было использовано в качестве величины адгезии носителя сплошного изображения.
<Критерии оценки>
A: 20 частиц или менее
B: От 21 частицы до 60 частиц
C: От 61 частицы до 80 частиц
D: 81 частица или более
A, B и C являются удовлетворительными уровнями, а D является неприемлемым уровнем.
[0163] <<Оценка пограничного эффекта>>
Тестовый образец, имеющий изображение с большой площадью, был выведен. Различие между плотностью изображения в центральном фрагменте и плотностью изображения в крайнем фрагменте в полученном образце изображения было оценено на основе критериев оценки ниже посредством визуальной проверки.
<Критерии оценки>
A: Нет различия
B: Было легкое различие.
C: Было различие, но оно было приемлемым.
D: Было различие до неприемлемого уровня.
A, B и C являются удовлетворительными уровнями, а D является неприемлемым уровнем.
[0164] <<Оценка четкости изображения>>
Символьная диаграмма, имеющая степень заполнения изображения 5% (с размером символа около 2 мм х 2 мм для каждого символа), была выведена. Четкость изображения была оценена на основе воспроизводимости в фрагменте символьного изображения и классифицировано, как описано ниже.
<Критерии оценки>
A: Очень хорошая
B: Хорошая
C: Приемлемый уровень
D: Практически неиспользуемый уровень
A, B и C являются удовлетворительными уровнями, а D является неприемлемым уровнем.
[0165] <<Оценка размывания фона>>
После испытания долговечности вывода для вывода диаграммы со степенью заполнения изображения 5% непрерывно на 100000 листах условие загрязнения тонером в копире было визуально проверено и оценено на основе критериев ниже.
<Критерии оценки>
A: Загрязнение тонером не наблюдалось совсем, с очень хорошим состоянием. B: Загрязнение тонером почти не наблюдалось, с хорошим состоянием. C: Загрязнение наблюдалось, но было практически непроблематичным. D: Было сильное загрязнение, которое было за пределами приемлемого уровня и было проблематичным.
A, B и C являются удовлетворительными уровнями, а D является неприемлемым уровнем.
[0166] <<Оценка наложения цвета>>
Был выведен полноцветный тестовый образец. Состояние наложения цвета в полученном образце изображения было визуально проверено и оценено на основе критериев оценки ниже.
<Критерии оценки>
A: Полностью непроблематичный уровень.
B: Было легкое наложение цвета, но это был практически приемлемый уровень.
C: Практически неприемлемый уровень.
[0167] <<Оценка долговечности>>
Оценка работы была выполнена на 100000 листах одним цветом. Объемное удельное сопротивление (LogΩ⋅см) носителя, после того как прогон был завершен, была измерена, и в то же время, адгезия носителя, величина уменьшения в накоплении зарядов статического электричества и величина уменьшения сопротивления были оценены. Адгезия носителя была оценена тем же образом, что и оценка первоначальной адгезии носителя, описанная выше.
[0168] <<<Оценка величины уменьшения в накоплении зарядов статического электричества>>>
Величина уменьшения в накоплении зарядов статического электричества была получена как разница между величиной накопления зарядов статического электричества (Q11364) перед прогоном, измеренной посредством выполнения тестирования продувкой заряженного с помощью трения образца, содержащего смесь носителя (93% по массе) и тонера (7% по массе), с помощью обычного устройства продувки (TB-200, изготовленного компанией Toshiba Chemical Corporation), и величиной накопления зарядов статического электричества (Q2) после прогона, измеренной тем же способом, что и выше, посредством удаления тонера в проявителе с помощью устройства продувки (см. фиг. 21), чтобы получать носитель.
Практически непроблематичный уровень величины уменьшения в накоплении зарядов статического электричества равен 10,0 мкс/г или менее на основе абсолютного значения. Причинами уменьшения в величине накопления зарядов статического электричества являются тонер, расходуемый на поверхности носителя, и износ покрывающей пленки поверх носителя. Следовательно, расход тонера и долговечность покрывающей носитель пленки могут быть оценены на основе величины уменьшения в накоплении зарядов статического электричества.
[0169] <<<Оценка величины уменьшения сопротивления>>>
10
10
Величина уменьшения сопротивления была получена как разница между обычным логарифмическим значением X1 (=LogR1) объемного удельного сопротивления R1 носителя перед прогоном, измеренным с помощью высокоомного измерителя через тридцать секунд после приложения 1000 В напряжения постоянного тока к носителю, загруженному между измеряющими сопротивление параллельными электродами (с зазором 2 мм), и обычным логарифмическим значением X2 (=LogR2) объемного удельного сопротивления R2 носителя после прогона, измеренным тем же способом, что и вышеописанный способ измерения объемного удельного сопротивления, после удаления тонера в проявителе с помощью устройства продувки (см. фиг. 21).
Практически непроблематичный уровень величины уменьшения сопротивления равен 3,0 (LogΩ⋅см) или менее на основе абсолютного значения.
Причинами изменения сопротивления являются соскабливание связующей полимерной пленки носителя, расход тонерной компоненты, отсоединение мелких частиц, имеющих большой диаметр частиц в покрывающей носитель пленке, и т.д. Следовательно, создание этих проблем может быть оценено на основе величины уменьшения сопротивления.
[0170] (Примеры 2-27)
Носители 2-27, используемые в примерах 2-27, были созданы тем же образом, что и в примере 1, за исключением того, что вид мелких частиц, способ диспергирования мелких частиц и условия производства носителя были изменены от примера 1, как показано в таблицах 1-1 и 1-2.
Как показано в таблице 1-2, формирующий покрывающий слой раствор для носителя 21 был диспергирован посредством диспергирования среды в течение 1 часа. Здесь, диспергирование среды ссылается на диспергирование с помощью бисерной мельницы, использующей шарики Zr, имеющие диаметр от приблизительно 0,1 мм до 0,3 мм, что является способом диспергирования для получения желаемого диаметра частиц в условиях, в которых скопления вследствие избыточной энергии дисперсионного взаимодействия не будут создаваться. Диспергирующее устройство конкретно не ограничивается, но ULTRA APEX MILL, произведенный компанией Kotobuki Industries, Co., Ltd., был использован в примере.
Значения объемного удельного сопротивления носителей 2-27 являются такими, как показано в таблицах 1-1 и 1-2.
Проявители 2-27, содержащие носители 2-27, были произведены тем же образом, что и в примере 1.
Оценка изображения проявляющих устройств из примеров 2-27 была выполнена с помощью проявителей 2-27 и с тем же проявляющим устройством, которое используется в примере 1, за исключением того, что присутствие или отсутствие и вид покрытия маловязкой пленки поверх проявляющей втулки и условия напряжений, которые должны быть приложены, были изменены по сравнению с примером 1, как показано в таблицах 2-1 и 2-2. Результаты показаны в таблицах 3-1 и 3-2.
[0171] (Сравнительные примеры 1-7)
Сравнительные носители 1-7, используемые в сравнительных примерах 1-7, были созданы тем же образом, что и в примере 1, за исключением того, что вид мелких частиц, способ диспергирования мелких частиц и условия производства носителя были изменены по сравнению с примером 1, как показано в таблице 1-2.
Как показано в таблице 1-2, диспергирование среды было выполнено для сравнительных носителей 6 и 7, аналогично носителю 21, используемому в примере 21.
Значения объемного удельного сопротивления сравнительных носителей 1-7 являются такими, как показано в таблице 1-2.
Сравнительные проявители 1-7, содержащие сравнительные носители 1-7, были произведены тем же образом, что и в примере 1.
Оценка изображения проявляющих устройств из сравнительных примеров 1-7 была выполнена с помощью сравнительных проявителей 1-7 и того же проявляющего устройства, которое используется в примере 1, за исключением того, что присутствие или отсутствие и вид покрытия маловязкой пленки поверх проявляющей втулки и условия напряжений, которые должны быть приложены, были изменены с примера 1, как показано в таблицах 2-1 и 2-2. Результаты показаны в таблицах 3-1 и 3-2.
[0172] [Таблица 1-1]
Носитель
Объемное удельное сопротивление (LogΩ⋅см)
Мелкие частицы
Вид
Удельное сопротивление порошка (LogΩ⋅см)
Средний диаметр частиц (нм)
Условие диспергирования
Диаметр диспергированных частиц (нм)
Содержание (% по массе)
Пример 1
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Пример 2
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Пример 3
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Пример 4
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Пример 5
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Пример 8
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Пример 7
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Пример 8
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Пример 9
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Пример 10
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Пример 11
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Пример 12
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Пример 13
13
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
50
Пример 14
13
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
50
Пример 15
16
Частицы 3
4,8
300
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
350
50
Пример 16
11,5
Частицы 2
0,5
300
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
350
40
Пример 17
11,5
Частицы 4
-1,5
12
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
10
[Таблица 1-2]
Носитель
Объемное удельное сопротивление (LogΩ⋅см)
Мелкие частицы
Вид
Удельное сопротивление порошка (LogΩ⋅см)
Средний диаметр частиц (нм)
Условие диспергирования
Диаметр диспергированных частиц (нм)
Содержание (% по массе)
Пример 18
12
Частицы 4
-1,5
12
Смеситель-гомогенизатор 30 мин
200
10
Пример 19
12,5
Частицы 4
-1,5
12
Смеситель-гомогенизатор 80 мин
100
10
Пример 20
11,5
Частицы 4
-1,5
12
Смеситель-гомогенизатор 60 мин
100
20
Пример 21
12
Частицы 4
-1,5
12
Диспергирование среды 1 час
30
20
Пример 22
13
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
50
Пример 23
12,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
62
Пример 24
13,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
40
Пример 25
14
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
30
Пример 26
15
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
10
Пример 27
16
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
8
Сравн.Пример 1
11,5
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
80
Сравн.пример 2
9
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
100
Сравн.пример 3
11
Частицы 1
1,3
350
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
90
Сравн.Пример 4
7
Частицы 4
-1,5
12
Смеситель-гомогенизатор 10 мин
400
30
Сравн.пример 5
10
Частицы 4
-1. 5
12
Смеситель-гомогенизатор 60 мин
100
30
Сравн.пример 6
9
Частицы 4
-1. 5
12
Диспергирование среды 1 час
30
35
Сравн.Пример 7
9,5
Частицы 4
-1. 5
12
Диспергирование среды 2 час
15
35
[0173] [Таблица 2-1]
Устройство
Схема напряжения смещения
|Vpp1-Vpp2|
Vpp1
Vpp2
VL
Voff (DC)
Пример 1
AC
1,500
-900
600
-100
-150
Пример 2
AC
850
-700
150
-100
-275
Пример 3
AC
600
-800
-200
-100
-500
Пример 4
AC
700
-850
-150
-100
-500
Пример 5
AC
1,300
-1,150
150
-100
-500
Пример 6
AC
1,550
-1,150
400
-100
-375
Пример 7
AC
100
-450
-350
-100
-400
Пример 8
AC
600
-920
-320
-60
-500
Пример 9
AC
600
-680
-80
-60
-500
Пример 10
AC
600
-632
-32
-30
-500
Пример 11
AC
600
-608
-8
5
-500
Пример 12
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 13
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 14
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 15
AC
600
-530
70
-60
-506
Пример 16
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 17
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 18
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 19
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 20
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 21
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 22
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 23
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 24
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 25
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 26
AC
600
-530
70
-60
-500
Пример 27
AC
600
-530
70
-60
-500
Сравн.пример 1
DC
Нет
Нет
Нет
-100
-500
Сравн.пример 2
AC
600
-530
70
-60
-500
Сравн.пример 3
AC
600
-530
70
-60
-500
Сравн.пример 4
AC
600
-530
70
-60
-500
Сравн.пример 5
AC
600
-530
70
-60
-500
Сравн.пример 8
AC
600
-530
70
-60
-500
Сравн.пример 7
AC
600
-530
70
-60
-500
[Таблица 2-2]
Устройство
Коэффициент заполнения положительной стороны (%)
Частота F (кГц)
Элемент трубки втулки
Материал поверхности втулки
Пример 1
50
1,8
Al
Нет
Пример 2
50
1,8
Al
Нет
Пример 3
50
1,8
Al
Нет
Пример 4
50
1,8
Al
Нет
Пример 5
50
1,8
Al
Нет
Пример 6
50
1,8
Al
Нет
Пример 7
50
1,8
Al
Нет
Пример 8
70
1,8
Al
Нет
Пример 9
30
1,8
Al
Нет
Пример 10
22
1,8
Al
Нет
Пример 11
18
1,8
Al
Нет
Пример 12
5
1,8
Al
Нет
Пример 13
5
1,8
Al
Нет
Пример 14
5
1,8
Al
TAC
Пример 15
4
1,8
Al
TAC
Пример 16
5
1,8
Al
TAC
Пример 17
5
1,8
Al
TAC
Пример 18
5
1,8
Al
TAC
Пример 19
5
1,8
Al
TAC
Пример 20
5
1,8
Al
TAC
Пример 21
5
1,8
Al
TAC
Пример 22
5
1,8
Al
TiO<sub>2</sub>
Пример 23
5
1,8
Al
TAC
Пример 24
5
1,8
Al
TAC
Пример 25
5
1,8
Al
TAC
Пример 26
5
1,8
Al
TAC
Пример 27
5
1,8
Al
TAC
Сравн.пример 1
Нет
-
Al
Нет
Сравн.пример 2
5
1,8
Al
TAC
Сравн.пример 3
5
1,8
Al
TAC
Сравн.пример 4
5
1,8
Al
TAC
Сравн.пример 5
5
1,8
Al
TAC
Сравн.пример 6
5
1,8
Al
TAC
Сравн.пример 7
5
1,8
Al
TAC
[0174] [Таблица 3-1]
Неравномерность плотности
Ложное изображение
Первоначальная адгезия носителя
Пограничный эффект
Четкость изображения
Оценка
ΔID
Требуемый потенциал проявки (Vpot.)
Адгезия носителя сплошного изображения
Пример 1
C
C
0,06
800
C
B
B
Пример 2
C
C
0,05
600
B
B
B
Пример 3
C
C
0,03
350
A
B
B
Пример 4
C
C
0,03
400
A
B
B
Пример 5
C
C
0,04
600
B
B
B
Пример 6
C
C
0,06
700
C
C
C
Пример 7
C
C
0,05
400
B
B
B
Пример 8
C
C
0,06
650
C
C
C
Пример 9
C
C
0,04
380
B
B
B
Пример 10
C
B
0,03
400
B
B
B
Пример 11
B
B
0,02
450
B
B
B
Пример 12
A
B
0,02
500
C
B
B
Пример 13
A
B
0,02
300
A
B
B
Пример 14
A
A
0
300
A
B
B
Пример 15
C
C
0,05
350
A
C
C
Пример 16
A
A
0
400
B
B
B
Пример 17
A
A
0
500
C
B
B
Пример 18
A
A
0,01
400
B
B
B
Пример 19
A
B
0,03
350
A
B
B
Пример 20
A
A
0,01
500
C
B
B
Пример 21
A
C
0,04
400
B
C
C
Пример 22
B
A
0,01
300
A
B
B
Пример 23
A
A
0,01
280
B
B
B
Пример 24
B
B
0,03
260
B
B
B
Пример 25
B
C
0,04
280
B
B
B
Пример 26
C
C
0,05
300
A
C
C
Пример 27
C
C
0,06
350
A
C
C
Сравн.пример 1
B
D
0,1
400
B
B
B
Сравн.пример 2
A
A
0
900
D
B
B
Сравн.пример 3
A
A
0
800
D
B
B
Сравн.пример 4
A
A
0
650
D
B
B
Сравн. пример 5
A
B
0,02
750
D
B
B
Сравн.пример 6
C
C
0,03
850
B
B
B
Сравн.пример 7
C
D
0,09
900
D
B
B
[Таблица 3-2]
Размытие фона
Наложение цвета
Долговечность
Объемное удельное сопротивление (LogΩ⋅см)
Адгезия носителя после прогона
Уменьшение в накоплении зарядов статического электричества (мкс/г)
Уменьшение сопротивления (LogΩ⋅см)
Пример 1
B
A
10,5
B
5,0
1,0
Пример 2
B
A
10,5
B
5,0
1,0
Пример 3
B
A
10,5
B
5,0
1,0
Пример 4
B
A
10,5
B
5,0
1,0
Пример 5
B
A
10,5
C
5,0
1,0
Пример 6
B
A
10,5
C
5,0
1,0
Пример 7
B
A
10,5
B
5,0
1,0
Пример 8
B
A
10,5
B
5,0
1,0
Пример 9
B
A
10,5
B
5,0
1,0
Пример 10
B
A
10,5
B
5,0
1,0
Пример 11
C
A
10,5
B
5,0
1,0
Пример 12
B
A
10,5
B
5,0
1,0
Пример 13
B
A
10,5
B
5,0
2,5
Пример 14
A
A
10,5
B
5,0
2,5
Пример 15
B
A
16
B
5,0
0,0
Пример 16
B
A
10
B
2,0
1,5
Пример 17
B
B
9
C
3,0
2,5
Пример 18
B
B
9
C
5,0
3,0
Пример 19
B
B
9
C
8,0
3,5
Пример 20
B
B
1,0
C
5,0
1,5
Пример 21
B
B
9
C
2,0
3,0
Пример 22
B
A
10,5
B
5,0
2,5
Пример 23
C
A
10,5
B
6,0
2,0
Пример 24
B
A
1,1
B
2,0
2,5
Пример 25
B
A
13
B
6,0
1,0
Пример 26
B
A
12
B
9,0
3,0
Пример 27
B
A
7,5
C
10,0
8,5
Сравн.пример 1
B
A
10,5
B
5,0
2,5
Сравн.пример 2
B
A
11,5
B
15,0
-2,5
Сравн.пример 3
B
A
12
B
15,0
-1,0
Сравн.пример 4
B
C
7
D
9,0
0,0
Сравн.пример 5
B
C
1,0
C
8,0
0,0
Сравн.пример 6
D
B
7,5
D
4,0
1,5
Сравн.пример 7
D
B
6,5
D
6,0
3,0
[0175] Как указано посредством результатов примеров 1-25, было обнаружено, что проявляющее устройство настоящего изобретения может ликвидировать циклические изменения плотности, уменьшать воздействия напряжения смещения положительной стороны, возникающие от использования AC-напряжения смещения для проявки, и пресекать ухудшение способности проявки в течение длительного срока. В частности, было обнаружено, что проявляющее устройство, использующее RP-напряжение смещения проявки в качестве AC-напряжения смещения проявки, показало благоприятные и хорошо сбалансированные результаты во всех пунктах оценки.
[0176] Аспекты настоящего изобретения являются следующими, например.
<1> Проявляющее устройство, включающее в себя: проявитель, содержащий тонер и носитель; и несущий проявитель элемент, сконфигурированный, чтобы иметь свою поверхность, несущую на себе проявитель и являющуюся бесконечно движущейся, и проявлять скрытое изображение на поверхности несущего скрытое изображение элемента посредством подачи тонера в проявителе к скрытому изображению в области проявки, где несущий проявитель элемент обращен к несущему скрытое изображение элементу,
x
при этом носитель содержит мелкие частицы, и значение X в удельном объемном сопротивлении R (=10) (Ω⋅см) носителя равно от 11,5 до 16,0,
при этом несущий проявитель элемент включает в себя: блок генерирования магнитного поля, включающий в себя множество магнитных полюсов; и проявляющую втулку, имеющую цилиндрическую форму, окружающую блок генерирования магнитного поля и сконфигурированную, чтобы нести проявитель на внешней круговой поверхности цилиндрической формы посредством магнитной силы блока генерирования магнитного поля и выполнять перемещение поверхности посредством вращения относительно корпуса проявляющего устройства, и
при этом проявляющее устройство включает в себя блок приложения напряжения к проявляющей втулке, сконфигурированный, чтобы прикладывать напряжение, содержащее компоненту переменного тока, к проявляющей втулке.
<2> Проявляющее устройство согласно <1>,
в котором, в блоке приложения напряжения к проявляющей втулке, напряжение смещения, в котором компонента переменного тока (AC) накладывается на компоненту постоянного тока (DC), имеет соотношение размаха напряжения, представленное формулой ниже, между своим максимальным значением (названным Vpp1) и своим минимальным значением (названным Vpp2) на стороне обычной полярности заряда тонера, |Vpp1-Vpp2|≤1500 В.
<3> Проявляющее устройство согласно <1> или <2>,
в котором, в блоке приложения напряжения к проявляющей втулке, напряжение смещения, в котором компонента переменного тока (AC) накладывается на компоненту постоянного тока (DC), имеет соотношение размаха, представленное формулой ниже, между максимальным своим значением (упоминаемым как Vpp1) и минимальным своим значением (упоминаемым как Vpp2) на стороне обычной полярности заряда тонера и потенциалом (VL) фрагмента изображения для скрытого изображения на несущем скрытое изображение элементе, |Vpp1|>|Vpp2|>|VL|.
<4> Проявляющее устройство согласно любому из <1>-<3>,
в котором блок приложения напряжения к проявляющей втулке, компонента положительной полярности компоненты переменного тока AC-напряжения смещения для проявки имеет коэффициент заполнения 20% или меньше.
<5> Проявляющее устройство согласно любому из <1>-<4>,
в котором, в блоке приложения напряжения к проявляющей втулке, AC-напряжение смещения для проявки имеет частоту f, равную 2 (кГц) или ниже.
<6> Проявляющее устройство согласно любому из <1>-<5>, в котором носитель включает в себя покрывающий слой, содержащий мелкие частицы и полимер, и содержание мелких частиц относительно общего количества полимера и мелких частиц в покрывающем слое равно от 10% по массе до 85% по массе.
<7> Проявляющее устройство согласно любому из <1>-<6>, в котором мелкие частицы имеют удельное сопротивление порошка от -3 (LogΩ⋅см) до 3 (LogΩ⋅см).
<8> Проявляющее устройство согласно любому из <1>-<7>, в котором мелкие частицы являются мелкими частицами, содержащими одно или более из окиси алюминия, окиси кремния, титана, бария, олова и углерода.
<9> Проявляющее устройство согласно любому из <1>-<8>, в котором носитель включает в себя покрывающий слой, содержащий мелкие частицы и полимер, и диаметр диспергированных частиц для мелких частиц в покрывающем слое равен от 50 нм до 600 нм.
<10> Проявляющее устройство согласно любому из <1>-<9>, включающее в себя: слой поверхности с низким коэффициентом трения на внешней круговой поверхности проявляющей втулки,
при этом коэффициент трения слоя поверхности с низким коэффициентом трения относительно тонера меньше коэффициента трения материала трубчатого элемента втулки, формирующего цилиндрическую форму относительно тонера.
<11> Проявляющее устройство согласно <10>, в котором материалом трубчатого элемента втулки является алюминий.
<12> Проявляющее устройство согласно <10> или <11>, в котором слой поверхности с низким коэффициентом трения выполнен из тетраэдрального аморфного углерода.
<13> Устройство формирования изображения, включающее в себя: несущий скрытое изображение элемент;
блок формирования скрытого изображения, сконфигурированный, чтобы формировать скрытое изображение на несущем скрытое изображение элементе;
блок проявки, сконфигурированный, чтобы формировать тонерное изображение посредством проявки скрытого изображения, сформированного на несущем скрытое изображение элементе, с помощью проявителя;
блок переноса, сконфигурированный, чтобы переносить тонерное изображение, сформированное на несущем скрытое изображение элементе, на носитель записи; и
блок закрепления, сконфигурированный, чтобы закреплять тонерное изображение, перенесенное на носитель записи, на нем,
при этом проявляющее устройство согласно любому из <1>-<12> используется в качестве блока проявки.
Список ссылочных символов
[0177] 1 несущий электростатическое скрытое изображение элемент (фотопроводник)
1Y желтый фотопроводник
1C голубой фотопроводник
1K черный фотопроводник
1M пурпурный фотопроводник
2a лезвие очистки
2 устройство очистки фотопроводника
3 блок транспортировки оригинала
4 блок считывания оригинала
4a вал заряда
5C голубое проявляющее устройство
5K черное проявляющее устройство
5 проявляющее устройство
6 блок формирования изображения
7 блок подачи бумаги
8 промежуточный ремень переноса
9 первый вал с напряжением смещения для переноса
10 промежуточный блок переноса
11 контейнер для тонера
12 второй прижимной вал переноса
19 второй вал с напряжением смещения для переноса
20 закрепляющее устройство
25 пара валов выдачи бумаги
26 кассета для подачи бумаги
27 вал подачи бумаги
28 пара валов регистрации
30 лоток для выдачи бумаги
40 зарядное устройство
41 устройство подачи смазки
50 вал проявки
51 проявляющая втулка
51a трубчатый элемент втулки
51b маловязкая пленка
52 дозирующее лезвие
53 подающий шнек
53a путь подачи/транспортировки
54 собирающий шнек
54a путь сбора/транспортировки
55 магнитный вал
57 разделительный элемент
58 корпус
58a нижний корпус проявки
58b верхний корпус проявки
58c крышка для проявки
58e отверстие для проявки
59 отверстие подачи тонера
71 отверстие для падения вещества
72 отверстие для подъема вещества
100 блок принтера
110 мелкие частицы
111 покрывающий слой
112 основные частицы
151 источник питания проявляющей втулки
500 копир
G проявитель
P зазор проявки
L лазерный луч
P лист для переноса
P1 первый магнитный полюс
P2 второй магнитный полюс
P3 третий магнитный полюс
P4 четвертый магнитный полюс
P5 пятый магнитный полюс
T тонер
Vb напряжение смещения для проявки
Vbav среднее значение напряжения смещения для проявки
Vd потенциал заряда
VL потенциал экспонирования
Vpot потенциал проявки
Vpp значение размаха
α нижняя по потоку крайняя область собирающего шнека
β нижняя по потоку крайняя область подающего шнека