Устройство формирования изображений

Устройство формирования изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству формирования изображений.

Уровень техники

[0002] Множество устройств формирования изображений, таких как копировальные устройства, принтеры или факсимильные аппараты, выполнено с возможностью формирования скрытого электростатического изображения на носителе изображения и проявления скрытого электростатического изображения в видимое изображение проявителем, посредством чего получают записанное изображение, с применением устройства с сухим проявлением, в котором в качестве проявителя (или в качестве части проявителя) используется порошковый тонер.

Дополнительно, недавняя популяризация электрофотографических устройств формирования цветных изображений и легкая доступность оцифрованных изображений привели к требованиям по созданию печатных изображений с более высокой четкостью.

Следовательно, существуют исследования по получению более высокого разрешения и более высокого значения градаций серого в изображении, среди которых имеется исследование по созданию более сферических и меньших по диаметру частиц тонера для формирования изображения с высокой четкостью, в качестве улучшения тонера для визуализации скрытого электростатического изображения. Тонер, произведенный методом пульверизации, имеет ограничения в этих свойствах, и поэтому ранее был известен так называемый полимеризационный тонер, производящийся методом полимеризации суспензии, методом полимеризации эмульсии, методом полимеризации дисперсии и т.д., которые могут сделать частицы сферическими и небольшими в диаметре.

[0003] Между тем примеры блока очистки, обычно используемого на этапе очистки в процессе электрофотографии, включают блок, полученный путем соединения ракельного элемента в форме плоской пластины, выполненного из уретанового каучука и т.п., с опорным элементом, сформированным из листового металла в продольном направлении. В этом блоке очистки концевая часть ракельного элемента, которая находится напротив его связанной части, соединенной с опорным элементом, вдавливается для примыкания к поверхности носителя изображения под заданным давлением с тем, чтобы, будучи упруго деформированным, ракельный элемент формировал область контакта ракеля между поверхностью носителя изображения и ракельным элементом, и при скольжении стирал поверхность носителя изображения. Когда поверхность носителя изображения подвергается стиранию при скольжении, с поверхности носителя изображения удаляются и собираются остаточный тонер или постороннее вещество. Обычно такой способ очистки широко известен как способ очистки ракеля.

[0004] Представленный здесь патентный документ 1 раскрывает, что ударная вязкость ракеля с упругим телом в качестве блока очистки предписана находящейся в диапазоне от 19% до 43%, что поверхностный слой, более жесткий, чем ракель с упругим телом, предоставляется путем обработки поверхности, и что коэффициент трения передней концевой кромки предписан как составляющий 0,5 или ниже, для обеспечения возможности очистки в условиях низких температур. Однако, когда предоставляется поверхностный слой, более жесткий, чем у ракеля с упругим телом, как в патентном документе 1, износ носителя изображения может стимулироваться, когда носитель изображения стирают при скольжении (износоустойчивость проходящего листа может быть ухудшена), если микротвердость части поверхностного слоя, который контактирует с носителем изображения, слишком высока. Следовательно, с помощью методики, раскрытой в патентном документе 1, срок службы элемента может сократиться, и краевая часть ракеля может стать хрупкой, что приведет к таким проблемам, как трещины или дефекты края, что может значительно ухудшить способность очистки от тонера. С другой стороны, если микротвердость поверхностного слоя является слишком низкой вследствие недостаточной обработки поверхности, то способность к соскребанию пленочного материала на носителе изображения будет плохой, что может привести к сбою очистки вследствие поломки кромки ракеля на покрытой пленкой части носителя изображения.

[0005] Как описано выше, твердость слоя обработки поверхности имеет значительное влияние на очистку, что делает необходимым управление слоем обработки поверхности.

В блоке, выполненном с возможностью формирования слоя обработки поверхности по ракелю с упругим телом, твердость микрообластей слоя обработки поверхности определяется физическими свойствами материала обработки, в результате чего вероятно, что твердость будет, напротив, немного слишком высокой. Следовательно, можно легко оценить, что вероятность возникновения проблем, таких как вышеописанный износ носителя изображения, будет высокой. Это позволяет выбирать только материал, имеющий относительно низкую твердость резинового покрытия от 70° до 75°, что может сделать невозможным обеспечение примыкающего давления, требуемого для чистящего ракеля.

Список ссылок

Патентная литература

[0006] Патентная литература 1: Японская выложенная патентная заявка (JP-A) № 2010-210879

Сущность изобретения

Техническая проблема

[0007] Настоящее изобретение было выполнено ввиду вышеописанных проблем предшествующего уровня техники, и цель настоящего изобретения состоит в предоставлении устройства формирования изображений, которое может обеспечить высококачественные изображения путем подавления проблем очистки в различных условиях применения.

Решение проблемы

[0008] Устройство формирования изображений согласно настоящему изобретению для решения вышеописанных проблем включает в себя:

носитель изображения; блок зарядки, выполненный с возможностью электрической зарядки поверхности носителя изображения;

блок проявления, выполненный с возможностью проявления тонером скрытого электростатического изображения, сформированного на носителе изображения блоком экспонирования, выполненным с возможностью выполнения экспонирования светом;

блок переноса, выполненный с возможностью переноса проявленного тонера на элемент приема; и блок очистки, выполненный с возможностью очистки остаточного тонера из тонера, остающегося на носителе изображения неперенесенным,

при этом тонер содержит: одну или более поверхностных добавок; и частицы основы, выполненные из по меньшей мере связующей смолы и красящего вещества,

при этом содержание упомянутых одной или более поверхностных добавок в тонере составляет от 4 массовых частей до 7 массовых частей на 100 массовых частей частиц основы,

при этом первичные частицы по меньшей мере одной из упомянутых одной или более поверхностных добавок имеют среднечисленный диаметр частиц от 0,01 мкм до 0,05 мкм,

при этом блок очистки включает в себя ракель с упругим телом, и

при этом ракель с упругим телом имеет модуль упругости поверхности от 15 Н/мм² до 25 Н/мм² и коэффициент поверхностного трения от 0,5 до 0,7 в его опорной части, примыкающей к носителю изображения.

Преимущественные эффекты изобретения

[0009] Настоящее изобретение может предоставить устройство формирования изображений, которое может обеспечить высококачественные изображения путем подавления проблем с очисткой при различных условиях применения.

Краткое описание чертежей

[0010] Фиг. 1 представляет собой схематическую диаграмму поперечного сечения, показывающую конфигурацию устройства формирования изображений по настоящему изобретению в одном варианту осуществления.

Фиг. 2 представляет собой схематическую увеличенную диаграмму, показывающую конфигурацию технологического картриджа устройства формирования изображений по настоящему изобретению в одном варианте осуществления.

Фиг. 3 представляет собой схематическую диаграмму поперечного сечения, показывающую конфигурацию устройства проявления по фиг. 2.

Фиг. 4 представляет собой схематическую увеличенную диаграмму, показывающую конфигурацию устройства очистки устройства формирования изображений по настоящему изобретению в одном варианте осуществления.

Фиг. 5 представляет собой схематическую увеличенную диаграмму примыкающей части между чистящим ракелем и фотопроводником по фиг. 4.

Фиг. 6 представляет собой СЭМ-изображение одного примера картриджа, используемого в настоящем изобретении.

Фиг. 7 представляет собой диаграмму, объясняющую способ вычисления степени покрытия выступами над частицей тонера по настоящему изобретению.

Описание вариантов осуществления

[0011] Устройство формирования изображений по настоящему изобретению включает в себя: носитель изображения; блок зарядки, выполненный с возможностью электрической зарядки поверхности носителя изображения; блок проявления, выполненный с возможностью проявления тонером скрытого электростатического изображения, сформированного на носителе изображения блоком экспонирования, выполненным с возможностью выполнения экспонирования светом; блок переноса, выполненный с возможностью переноса проявленного тонера на элемент приема; и блок очистки, выполненный с возможностью очистки остаточного тонера из тонера, остающегося на носителе изображения, при этом тонер содержит: одну или более поверхностных добавок; и частицы основы, выполненные из по меньшей мере связующей смолы и красящего вещества, при этом содержание одной или более поверхностных добавок в тонере составляет от 4 массовых частей до 7 массовых частей на 100 массовых частей частиц основы, при этом частицы основы по меньшей мере одной из упомянутых одной или более поверхностных добавок имеют среднечисленный диаметр частиц от 0,01 мкм до 0,05 мкм, при этом блок очистки включает в себя ракель с упругим телом, и при этом ракель с упругим телом имеет модуль упругости поверхности от 15 Н/м² до 25 Н/м² и коэффициент поверхностного трения от 0,5 до 0,7 в его опорной части, примыкающей к носителю изображения.

К частицам основы тонера для добавления поляризуемости тонеру и подавления смазывания фона добавляют поверхностные добавки. Когда поверхностная добавка, выполненная из компонента с небольшим диаметром частиц, добавляется в большом количестве, эффект подавления смазывания фона является высоким, поскольку может быть получена большая площадь поверхности. Однако, вследствие небольшого диаметра ее частиц, такая поверхностная добавка плохо очищается и является причиной дефектов изображения, таких как разводы, вследствие проблем с очисткой. Следовательно, вышеописанная конфигурация по настоящему изобретению применяется в качестве ракеля с упругим телом, (1) что позволяет подавить скачкообразное движение вследствие трения скольжения между носителем изображения и ракелем с упругим телом, и, следовательно, сформировать стабильный слой покрытия тонером, и (2) что обеспечивает высокий модуль упругости поверхности и высокую соскабливающую способность для соскабливания поверхности носителя изображения, что приводит к улучшению способности очищения носителя изображения.

На основе вышеописанных факторов можно предоставить устройство формирования изображений, которое может формировать предпочитаемые изображения в течение длительного срока.

[0012] Здесь механизм по настоящему изобретению будет дополнительно описан до описания настоящего изобретения.

В результате проведения серьезных исследований с точки зрения свойств поверхности и очищающей способности ракеля с упругим телом, авторы настоящего изобретения обнаружили, что модуль упругости поверхности ракеля с упругим телом оказывает значительное влияние в этом отношении.

Для выполнения очистки тонера обязательно, чтобы накопленный слой тонера и поверхностных добавок присутствовал около зоны контакта между очищающим ракелем (ракелем с упругим телом) и носителем изображения (фотопроводником) на стороне выше по потоку от зоны контакта.

Блок очистки по настоящему изобретению сконструирован путем включения ракеля с упругим телом, и ракель с упругим телом имеет модуль упругости поверхности от 15 Н/мм² до 25 Н/мм² и коэффициент поверхностного трения от 0,5 до 0,7 в его опорной части, примыкающей к носителю изображения. С помощью блока очистки с такой конфигурацией сила трения между блоком очистки и носителем изображения и колебания могут быть подавлены при различных условиях применения, что позволяет сформировать накопленный слой более прочно, и, следовательно, подавить проблемы с очисткой.

[0013] Дополнительно, согласно настоящему изобретению, даже когда содержание поверхностных добавок (например, кремнезема (диоксида кремния)) в тонере, используемом для формирования изображений, составляет от 4 массовых частей до 7 массовых частей на 100 массовых частей основы тонера, можно предотвратить дефектность изображения у сплошного изображения вследствие пленкообразования из поверхностных добавок на носителе изображения.

Даже когда количество добавок для поверхностных добавок увеличивают для обеспечения того, чтобы тонер обладал достаточной поляризуемостью, блок очистки по настоящему изобретению может одновременно обладать возможностью скольжения по носителю изображения (фотопроводнику) и обладать способностью соскребания для соскребания поверхности носителя изображения, основанной на соответствующем модуле упругости поверхности. Следовательно, согласно настоящему изобретению, проблемы с очисткой не возникнут, и существует эффект, который делает возможным большее подавление возможностей роста пленок путем соскребания пленочного покрытия с носителя изображения, возникающего вследствие проскальзывания и накопления мельчайших поверхностных добавок, которое не может быть предотвращено с помощью чистящего ракеля.

[0014] Плохо заряженный тонер содержит слабо заряженные или противоположно заряженные компоненты тонера. В электрическом потенциале носителя изображения в его области, в которой изображение не сформировано, опорный элемент для тонера (например, проявочный ролик) не может удерживать эти компоненты тонера. Затем эти слабо заряженные или противоположно заряженные компоненты тонера прилипают к поверхности носителя изображения, что не только снижает эффективность потребления тонера вследствие нецелесообразного потребления тонера, но также делает невозможным получение изображения подходящего качества, поскольку прилипший тонер, если его слишком много, будет визуально восприниматься как смазывание на области фона изображения.

Следовательно, для способствования поляризуемости тонера, к основе тонера добавляют и прикрепляют поверхностные добавки, имеющие меньший диаметр частиц, чем у тонера, такие как диоксид кремния для обеспечения поляризуемости, для улучшения тем самым поляризуемости тонера в целом и преодоления проблем.

Однако такая поверхностная добавка имеет очень небольшой диаметр частиц и не может быть очищена с помощью стандартного чистящего ракеля и проскальзывает через ракель, что приводит к проблемам с очисткой или поломке ракеля вследствие пленкообразования из проскользнувшей поверхностной добавки на носителе изображения.

[0015] Следовательно, коэффициент поверхностного трения чистящего ракеля по настоящему изобретению устанавливается в вышеописанном диапазоне, что может стабилизировать краевой режим работы ракеля, который сопровождает динамический контакт между поверхностью носителя изображения и примыкающей частью ракеля, что обеспечивает значительное функциональное улучшение по сравнению с проскальзыванием поверхностной добавки. Дополнительно, модуль упругости поверхности чистящего ракеля по настоящему изобретению устанавливается в вышеописанном диапазоне, что значительно улучшает способность к соскребанию носителя изображения и обеспечивает больший эффект в подавлении пленкообразования.

Дополнительно, согласно настоящему изобретению, достаточная очищающая способность может быть обеспечена, даже когда количество поверхностной добавки установлено на такое количество, при котором может быть обеспечена достаточная поляризуемость тонера. Следовательно, повышение эффективности потребления тонера и подходящее качество изображения могут быть реализованы одновременно в течение длительного срока.

[0016] <<Устройство формирования изображений>>

Устройство формирования изображений по настоящему изобретению будет описано ниже более подробно со ссылкой на чертежи.

Описанные ниже варианты осуществления являются предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения, и, следовательно, ограничены различными технически благоприятными способами. Однако объем настоящего изобретения не ограничивается этими вариантами осуществления, если приведенное ниже описание не включает конкретное упоминание о том, что настоящее изобретение ограничивается ими.

[0017] Фиг. 1 представляет собой схематическую диаграмму, показывающую конфигурацию устройства формирования изображений по настоящему изобретению в одном варианте осуществления. Вариант осуществления устройства формирования изображений, показанный на фиг. 1, является примером так называемого тандемного устройства формирования изображений.

В некотором смысле окружающие имеющий форму барабана фотопроводник 1, который является носителем изображения, устройство 2 зарядки в качестве блока зарядки, выполненного с возможностью электрической зарядки поверхности барабана, экспонирование 3 светом, сформированным из лазерного светового пучка для формирования скрытого электростатического изображения на электрически заряженной поверхности, который испускается из блока экспонирования, устройство 5 проявления в качестве блока проявления, выполненного с возможностью формирования тонерного изображения путем прикрепления электрически заряженного тонера к скрытому электростатическому изображению на поверхности барабана, устройство переноса 7 в качестве блока переноса, выполненного с возможностью переноса сформированного тонерного изображения по барабану на принимающий элемент (ленту 13 переноса) и устройство очистки 12 в качестве блока очистки, выполненного с возможностью удаления остаточного тонера на барабане, расположены в указанном порядке. Съемный контейнер 4 для подачи тонера, содержащий тонер, предусмотрен выше устройства 5 проявления и соединен с устройством проявления, а также подает тонер в устройство проявления.

Показанный здесь контейнер 4 для подачи тонера имеет конфигурацию для переноса тонера непосредственно в контейнер проявителя. Однако он может иметь конфигурацию для подачи тонера в контейнер проявителя через канал подачи, предусмотренный в корпусе устройства формирования изображений.

[0018] В тандемной электрофотографической системе по поверхности фотопроводника 1 преимущественно формируются одноцветные изображения, например, черного (Bk) цвета, голубого (C) цвета, пурпурного (M) цвета и желтого (Y) цвета. Области, заключенные в пунктирные линии, составляют блоки формирования изображений (технологические картриджи), соответствующие указанным цветам. В этой конфигурации формирование изображения в соответствии с отрицательно-положительным способом (то есть способом прикрепления тонера к открытому участку путем понижения электрического потенциала открытого участка) выполняется таким образом, чтобы поверхность фотопроводника 1 была равномерно электрически заряжена отрицательно зарядным роликом устройства 2 зарядки, скрытое электростатическое изображение формировалось на поверхности фотопроводника 1 под воздействием света 3, а тонер прикреплялся к поверхности фотопроводника 1 устройством 5 проявления для визуализации скрытого электростатического изображения.

[0019] Изображение, визуализированное тонером, переносится с поверхности фотопроводника 1 лентой 13 переноса и устройством 7 переноса, а остаточный компонент тонера, оставшийся неперенесенным с фотопроводника 1 на ленту 13 переноса, удаляется с поверхности фотопроводника 1 чистящим ракелем 11 устройства 12 очистки.

Тонерное изображение, перенесенное на поверхность ленты 13 переноса, передается на лист записи, переданный из лотка подачи бумаги (не проиллюстрирован), с помощью напряжения смещения, приложенного на второй ролик 8 переноса во втором блоке переноса.

Остаточный компонент тонера или компонент поверхностной добавки после второго переноса удаляется устройством 16 очистки ленты переноса. Устройство 16 очистки ленты переноса содержит ролик 17 с металлической поверхностью для очистки, ракель 14 очистки ленты переноса, выполненный примыкающим к ремню в направлении, противоположном направлению движения ленты, и собирающий ролик 18, и счищает остаточный компонент тонера или компонент поверхностной добавки с ленты 13 переноса и сохраняет его в непроиллюстрированном блоке хранения отработанного тонера.

[0020] Тонерное изображение, перенесенное на лист для записи, фиксируется посредством плавления на листе для записи в качестве зафиксированного изображения и выдается через непроиллюстрированный порт выдачи бумаги.

[0021] Около ленты 13 переноса предусмотрен датчик 15, который используется для измерения количества наносимого тонера, перенесенного на ленту 13 переноса, и положения каждого цвета для регулирования плотности изображения и позиционного выравнивания. Датчик 15 является системой, в которой объединены схемы зеркального и диффузного отражения.

[0022] <Участок технологического картриджа>

Далее будет дополнительно описана конфигурация вокруг фотопроводника устройства формирования изображений.

Фиг. 2 представляет собой схематическую увеличенную диаграмму, показывающую конфигурацию технологического картриджа устройства формирования изображений по настоящему изобретению в одном варианте осуществления. Фиг. 3 представляет собой схематическую диаграмму поперечного сечения, показывающую конфигурацию устройства проявления по фиг. 2.

Контейнер 31 для хранения тонера соединен с устройством 33 проявления. Предпочтительно постоянное перемешивание внутреннего пространства контейнера для хранения тонера лопаткой 30 для перемешивания и т.п. для поддержания текучести тонера. В контейнере 31 для хранения тонера тонер может быть перемещен блоком 32 транспортировки, таким как шнек или спираль, к порту подачи тонера, который расположен в соединительной части, в которой контейнер для хранения тонера соединен с устройством проявления или каналом подачи тонера в устройство формирования изображений (здесь далее описание будет основываться на конфигурации, в которой тонер подается непосредственно в контейнер проявителя). Блок 32 транспортировки может быть соединен с непроиллюстрированной секцией привода основного корпуса. Секцией привода основного корпуса и блоком транспортировки можно управлять для их соединения друг с другом или разъединения друг от друга с помощью известных средств, таких как муфта, таким образом, чтобы они могли приводиться в движение для подачи тонера при необходимости.

Количеством подаваемого тонера можно управлять посредством времени работы привода, в течение которого работает секция привода. Например, может быть применен способ контроля изменения времени работы привода в соответствии с изменениями текучести тонера из-за условий температуры и влажности.

[0023] В устройстве 33 проявления имеется разделительной пластина 34, которая расположена в осевом направлении элемента проявления и может сделать внутреннее пространство устройства проявления делимым, и имеются участки с отверстиями 35 и 36 по меньшей мере на обоих концах разделительной пластины 34 в направлении большей длины разделительной пластины для обеспечения возможности перемещения тонера между верхним резервуаром и нижним резервуаром. Тонер, поданный в устройство проявления из контейнера подачи тонера, как описано выше, может быть передан в осевом направлении элемента 41 проявления первым блоком 37 транспортировки тонера, расположенном в верхнем резервуаре и состоящем из шнека и т.п., перемещен в нижний резервуар через участок с отверстием на стороне ниже по потоку в направлении переноса, и может быть передан в осевом направлении элемента проявления вторым блоком 38 транспортировки тонера, расположенным в нижнем резервуаре и также состоящем из шнека и т.п., в противоположном направлении от направления переноса первым блоком 37 транспортировки тонера. Тонер может перемещаться в верхний резервуар через участок с отверстием разделительной пластины на стороне ниже по потоку от второго блока транспортировки тонера. Следовательно, тонер в устройстве проявления может циркулировать внутри него в направлении большей длины.

[0024] Скоростью переноса тонера можно управлять посредством конфигурации элементов переноса. Когда используется шнековой элемент, скорость переноса тонера возрастает пропорционально шагу шнека. Это происходит потому, что возрастает количество тонера, передаваемое за одно вращение шнека. Скоростью переноса тонера можно также управлять путем увеличения диаметра шнека.

[0025] Приводная сила может быть передана к первым и вторым блокам переноса тонера от источника привода, расположенного в корпусе устройства формирования изображений и т.п., через блок 39 передач привода, состоящий из зубчатой шестерни, муфты и т.п. Тонер в устройстве проявления может перемещаться к элементу 41 проявления через элемент 40 подачи тонера, состоящий из губки и т.п., через которую тонер может подаваться в элемент 41 проявления.

Тонер, перемещенный к элементу 41 проявления через элемент 40 подачи тонера, формирует однородный слой тонера, который будет нанесен на элемент 41 проявления регулирующим элементом 42. После этого количество тонера, соответствующее поверхностному потенциалу барабана 43 фотопроводника, перемещается на поверхность барабана 43 фотопроводника и переносится на принимающий элемент (ленту переноса) непроиллюстрированным блоком переноса. Как описано выше, остаточный тонер из тонера, перемещенного на барабан 43 фотопроводника, который остается неперемещенным на фотопроводнике, удаляется блоком 44 очистки и собирается в контейнере для хранения отработанного тонера, предусмотренном в устройстве формирования изображений.

[0026] <Устройство очистки>

Далее будет описано устройство очистки.

Фиг. 4 представляет собой схематическую увеличенную диаграмму, показывающую конфигурацию устройства очистки устройства формирования изображений по настоящему изобретению в одном варианте осуществления. Фиг. 5 представляет собой схематическую увеличенную диаграмму примыкающей части между ракелем очистки и фотопроводником по фиг. 4.

Устройство очистки 12 по существу состоит из ракеля 11 с упругим телом, произведенного путем соединения ракеля, выполненного из упругого материала, такого как полиуретан, с опорным элементом, выполненным из металла, такого как SUS. Устройство очистки может очищать поверхность фотопроводника 1 путем осуществления примыкания переднего торца ракеля 11 с упругим телом к фотопроводнику 1 во встречном направлении и соскребания тонера, прикрепленного к фотопроводнику, или любого другого прикрепленного вещества.

[0027] В качестве материала ракеля 11 с упругим телом могут использоваться упругие материалы, такие как неопреновая резина, хлоропреновый каучук, силиконовая резина и акриловый каучук. Однако предпочтителен чистящий ракель, выполненный из полиуретанового каучука, который не повреждает фотопроводник химически и обладает отличной износостойкостью, озоностойкостью, маслостойкостью и т.д. Твердость резины ракеля с упругим телом, выраженная как твердость по JIS-A, предпочтительно составляет от 76° до 82°. Предпочтительно, чтобы твердость резины ракеля с упругим телом, выраженная как твердость по JIS-A, находилась в этом диапазоне, поскольку модуль упругости поверхности ракеля с упругим телом может быть установлен высоким, что улучшает способность к соскребанию.

Когда твердость резины больше 82°, ракель с упругим телом имеет плохую гибкость и имеет тенденцию к формированию так называемого неравномерного примыкания, что может усложнить формирование равномерного давления примыкания даже в осевом направлении. С другой стороны, когда твердость резины составляет менее 76°, становится сложнее ракелю очистки и фотопроводнику иметь требуемую силу давления относительно друг друга. Следовательно, когда ракель с упругим телом выполнен таким образом, что он сжимается в большей степени для обеспечения надавливающего усилия, участок передней торцевой кромки ракеля смещается вверх, тем самым вызывая так называемое явление примыкания нижней части.

[0028] Опорный элемент ввинчивается в оболочку (корпус) блока формирования изображений, и передний торец ракеля с упругим телом 11 выполнен примыкающим к фотопроводнику 1. Здесь предпочтительно, чтобы угол θ, образующийся между касательной линией к поверхности фотопроводника 1 (касательная линия, параллельная направлению вращения) и передним торцом 19 ракеля с упругим телом 11, когда они примыкают друг к другу, составлял от 77° до 82°, поскольку ракель с упругим телом не имел бы таких проблем, как визг или подпрыгивание.

Когда угол θ составляет менее 77° могут возникнуть сильные краевые эффекты в передней торцевой части ракеля в точке, примыкающей к фотопроводнику, что может сделать удерживаемый слой тонера нестабильным и вызвать проблему с очисткой. Дополнительно, существует большая вероятность того, что вследствие проблем с очисткой может быть получено дефектное изображение, и что кромка ракеля может подпрыгивать при следовании за фотопроводником.

С другой стороны, когда угол θ больше 82°, кромка ракеля с упругим телом не может жестко примыкать к фотопроводнику, но имеет нижнюю часть, примыкающую к нему, что может быть причиной проблемы с очисткой.

[0029] Давление примыкания (линейное давление) чистящего ракеля к носителю изображения может быть измерено датчиком давления, установленным на поверхностном положении фотопроводника. Давление примыкания предпочтительно составляет от 30 Н/м до 70 Н/м. В этом диапазоне чистящий ракель может обеспечить тесный контакт с носителем изображения при примыкании переднего торца ракеля с упругим телом к носителю изображения с достаточно высоким давлением.

Когда давление примыкания (линейное давление) ниже 30 Н/м, чистящий ракель не может иметь достаточной силы для блокирования тонера вследствие его плохого контактного давления, что может быть причиной проблем с очисткой. С другой стороны, когда давление примыкания (линейное давление) выше 70 Н/м, слишком плотное контактное давление может вызывать такие проблемы, как вибрация, и для приведения во вращение фотопроводника требуется больший вращающий момент, который требует пропорционально более высокой мощности двигателя, что является невыгодным в экономическом аспекте.

[0030] Коэффициентом поверхностного трения и модулем упругости поверхности резинового материала чистящего ракеля (ракеля 11 с упругим телом) можно управлять путем формования полиуретанового материала в форме полос, погружения его в жидкость для обработки на основе изоцианата, высушивания и удаления растворителя, и подвергания ракеля с упругим телом поверхностной обработке. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим, и обработка жидкостью для обработки на основе изоцианата может быть выполнена различными общеизвестными способами, такими как нанесение покрытия напылением вместо погружения.

[0031] Коэффициент поверхностного трения ракеля с упругим телом предпочтительно составляет от 0,5 до 0,7. Когда коэффициент поверхностного трения будет больше 0,7, ракель с упругим телом будет примыкать к фотопроводнику в таком состоянии, что расстояние, до которого кромка ракеля будет следовать за фотопроводником в направлении вращения, будет большим, что делает удерживаемый слой тонера нестабильным, что может быть причиной проблемы с очисткой. С другой стороны, когда коэффициент поверхностного трения меньше 0,5, передний торец ракеля может проскальзывать и чистящий ракель не может иметь достаточной силы блокирования тонера вследствие плохого контактного давления, что может быть причиной проблемы с очисткой.

[0032] Модуль упругости поверхности опорной части, примыкающей к носителю изображения, предпочтительно составляет от 15 Н/мм² до 25 Н/мм².

Когда модуль упругости поверхности составляет менее 15 Н/мм², не может быть получен достаточный эффект в отношении способности к соскабливанию с поверхности фотопроводника.

С другой стороны, когда модуль упругости поверхности больше 25 Н/мм², твердость самого ракеля с упругим телом (особенно, когда это полиуретановый ракель) будет повышаться, и он станет хрупким в условиях низких температур, что может привести к отщеплению кромки ракеля и повышению степени износа фотопроводника, приводя к более короткому сроку службы элементов. Кроме того, кромка ракеля будет иметь слишком высокую твердость для того, чтобы иметь достаточно тесный контакт с фотопроводником, что может привести к просачиванию тонера.

[0033] Коэффициентом поверхностного трения и модулем упругости поверхности можно управлять посредством концентрации жидкости для обработки на основе изоцианата. При увеличении концентрации жидкости для обработки можно уменьшить коэффициент поверхностного трения и увеличить модуль упругости поверхности.

[0034] (Коэффициент поверхностного трения)

Будет описан способ измерения коэффициента поверхностного трения согласно настоящему изобретению.

Масса, выполненная из SUS и весящая 117 г, помещается на ракель с упругим телом, сформованный в форме полосы. Затем масса оттягивается в горизонтальном направлении с помощью такого материала, имеющего небольшую упругую деформацию, как проволока, которая присоединена к одному концу массы, и с помощью цифрового динамометра, присоединенного к его другому концу, и получаемое в результате тянущее усилие преобразуется в коэффициент поверхностного трения согласно формуле F=μN. Среднее значение, взятое за период от 5 секунд до 10 секунд после того, как масса начинает перемещаться, используется в качестве коэффициента поверхностного трения.

[0035] (Модуль упругости поверхности)

Будет описан способ измерения модуля упругости поверхности согласно настоящему изобретению.

Измеренное положение включено в примыкающую поверхность сформованного в форме полосы ракеля с упругим телом, примыкающего к фотопроводнику, и находится на расстоянии от положения кромки переднего торца, составляющем 30 мкм. Для измерения используется прибор для определения микротвердости (DUH-211S, производства Shimadzu Corporation).

[0036] <Тонер>

Тонер по настоящему изобретению представляет собой тонер с добавлением или поддержкой поверхностных добавок для способствования текучести, проявляемости, поляризуемости и т.д. его частиц основы, которые содержат связующую смолу и красящее вещество в качестве обязательных компонентов. Частицы основы тонера могут содержать антиадгезионный агент, агент управления зарядом, пластификатор и другие необходимые компоненты при необходимости.

[0037] (Связующая смола)

Примеры связующей смолы включают сложный полиэфир, полиуретан, полимочевину, эпоксидную смолу и виниловую смолу. Также может использоваться гибридная смола, в которой химически связаны различные виды смол. Кроме того, могут быть включены в концы или в боковые цепи смолы и соединены друг другом в процессе получения тонера реактивные функциональные группы, таким образом удлиняя смолу. Одна из вышеупомянутых смол может использоваться отдельно, но для получения тонера с выступами для управления профилем поверхности предпочтительно, чтобы смола, составляющая частицы тонера, отличалась от смолы, составляющей выступы.

[0038] В качестве смолы, составляющей частицы основы, используется смола, которая является по меньшей мере частично растворимой в органическом растворителе. Показатель