CN1617052A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

一种图像形成装置，该装置中用低熔点墨粉(2)，当显像剂载体的倾斜角为θ[°]、显像剂载体的外周线速度为Vdv[mm/秒]、显像剂供给部件的外周面弹性体硬度为Asp、显像剂供给部件的外周线速度为Vsp[mm/秒]、显像剂供给部件的外周面的弹性体与显像剂载体对接而凹进的深度为δ[mm]时，由这些要素设定参数来设定使墨粉不会因显像剂供给部件(3)和与显像剂载体(4)的摩擦而恶化，进而不会熔解附着在显像剂载体(4)表面上的条件，通过实验求出该范围，并设定显像剂供给部件(3)和与显像剂载体(4)的配置、各辊的外周面材料以及各最外周的线速度等，以进入该范围内。从而能够用低熔点墨粉，提高打印速度且省电并可小型化。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种电子照相方式的图像形成装置，特别是涉及一种改良由弹性体构成的外周面上附着显像剂的显像剂供给辊和其外周面与该显像剂供给辊的外周面对接且旋转方向与之相反并从显像剂供给辊得到显像剂后提供给载有潜像的感光体的显像辊。

背景技术

一直以来，作为电子照相方式的图像形成装置的显像剂(以下称为墨粉(toner))，用高硬度、难熔性的粉状墨粉，以防止墨粉热熔固进而提高其保存性。例如，以低成本为由，一般采用其玻璃化温度Tg的指数被定义为68℃以上的具有高熔点特性的、用物理上作成粉末的粉碎法生成的粒径约为10μm的墨粉(以下称为粉状墨粉)，由于用粉碎法生成的墨粉在物理上为粉末，其粒径和组分上会有一定的偏差，但是在传统的打印速度下可形成图像，不会有负面影响。

并且，近年来，为了抑制在应对电子照相方式的打印速度提高需求时发生的显像辊的摩擦损耗，已有这样的技术公开，即增加显像剂供给辊的与显像辊之间的对接面的变形量，并控制显像剂供给辊的外周面旋转(线)速度与显像辊的外周面旋转(线)速度之比，使该比值小于一定值(例如，参照特开平10-239988号公报(第3～5页、图5))。

由于上述传统的图像形成装置中直接使用以往的粉状墨粉，在提高电子照相方式的打印速度时，为了迅速定影高硬度、难熔性的墨粉而在定影工序中需要较大电力，为了确保大电力下的散热性、安全性等，需要进行壳体等的大型化。但是，近年对图像形成装置要求进一步提高打印速度，同时要求省电且小型化。即，在传统的图像形成装置中，虽然可以通过大电力化提高打印速度，但是难以实现省电和小型化。

具体地说，例如对于打印速度的高速化，在上述特开平10-239988号公报中公开的图像形成装置中可得的显像辊的外周线速度为70～150mm/秒左右，但要求把该速度提高到150mm/秒以上。与此同时，为了实现打印机的省电与小型化，使用低熔点墨粉，以减轻定影工序的电力负担，因为使用传统的高硬度、难熔性的墨粉将难以实现。该低熔点墨粉具有例如其玻璃化温度Tg的指数被定义为67℃以下，或者，软化温度Ts的指数被定义为80℃以下且流出开始温度Tfb的指数被定义为120℃以下的低熔点特性。

但是，例如在特开平10-239988号公报中公开的图像形成装置的显像辊的外周线速度为150mm/秒以上的条件下，若单纯使用该低熔点墨粉，则由于该低熔点墨粉柔软且易熔解，在显像剂供给辊与显像辊摩擦作用下，该墨粉将会熔解附着在显像辊的表面上。

发明内容

本发明鉴于上述问题构思而成，旨在提供利用柔软且易熔解的低熔点墨粉，实现高速打印、省电以及小型化的图像形成装置。

为达成上述目的，本发明的图像形成装置是一种电子照相方式的图像形成装置，其中至少包括：在由弹性体构成的外周面上附着显像剂的显像剂供给部件，以及其外周面与显像剂供给部件的外周面对接且移动方向与该显像剂供给部件的移动方向相反，从而由显像剂供给部件得到显像剂并提供给潜像载体的显像剂载体。该图像形成装置中所利用的显像剂具有其玻璃化温度Tg的指数被定义为67℃以下，或者，软化温度Ts的指数被定义为80℃以下且流出开始温度Tfb的指数被定义为120℃以下的低熔点特性。当显像剂载体的倾斜角为θ[°]、显像剂载体的外周线速度为Vdv[mm/秒]、利用ASKER-F型弹簧式硬度试验机测定的显像剂供给部件的外周面的弹性体的硬度值为Asp[度]、显像剂供给部件的外周线速度为Vsp[mm/秒]、显像剂供给部件外周面的弹性体与显像剂载体对接的重量为δ[mm]时，由式F≡θ×δ×Asp×(Vsp+VdV)定义参数F，显像剂供给部件及显像剂载体在图像形成装置内的配置、各外周的线速度及外周的材料被设定，以使参数F满足3.0×10⁵＜F＜6.0×10⁵。

本发明定义参数来设定使墨粉不会因海绵辊(sponge roller)与显像辊的摩擦而恶化，进而不会熔解附着在显像辊表面上的条件，同时由数学式设定该参数值的范围，并通过设定图像形成装置内的海绵辊和显像辊的配置、各辊的外周面材料以及各最外周的线速度等满足该数学式，从而，在用低熔点墨粉并通过提高显像辊外周线速度来提高打印速度形成图像时，也不会因显像剂供给辊和显像辊的摩擦而使墨粉熔解并附着在显像辊表面上，能够满足良好的印字效果和连续打印时的耐久性。因此，本发明的图像形成装置，能够用低熔点的墨粉实现高速打印，并且，由于采用低熔点的墨粉所以可省电且小型化。

附图说明

图1是表示本发明实施例1的电子照相方式的图像形成装置的显像部简要结构的侧剖视图。

图2是放大表示图1中的海绵辊3与显像辊4的侧剖视图。

图3是一例表示图1和图2中的显像辊4的倾斜角θ测定方法的示图。

(符号说明)

1墨粉盒、2墨粉、3海绵辊(显像剂供给部件)、4显像辊(显像剂载体)、5显像刮片、6LED头、7感光鼓(潜像载体)、8转印辊、9充电辊、10清洁辊、11打印介质、12滑台、13销、δ重叠量、θ倾斜角。

具体实施方式

下面结合附图就本发明的图像形成装置的实施方式进行说明。

实施例1

图1是表示本发明实施例1的电子照相方式的图像形成装置的显像部的简要结构的侧剖视图。

图1的显像部中，墨粉盒1是容纳粉状显像剂的墨粉2的容器。本实施例中使用的墨粉2(显像剂)可为通常使用的粉状墨粉，但是该墨粉具有如后述那样规定为玻璃化温度的低熔点的特性。

还有，墨粉被熔解的条件并不是单纯地仅由传达到墨粉上的温度决定，而取决于传达到墨粉的热量(温度×时间)，因此，当提高印刷速度时，定影部的加热时间会缩短，需要提高定影器的加热设定温度，不能仅从定影器的加热设定温度的指数定义低熔点的墨粉。为此，本实施例中的低熔点墨粉是用玻璃化温度的指数来加以定义。还有，在后述的实施例2中也用玻璃化温度的指数来定义低熔点的墨粉，但在实施例3、实施例4中由软化温度与流出开始温度的组合来加以定义。

高分子的结晶部分中的结晶状态被破坏而表现为流动状态(熔解)的状态转化时的温度为熔点，与之相对，高分子的非结晶部分中的状态转化时的温度为玻璃化温度，也就是，在低温时由于分子运动性低而处于玻璃态，随着温度的上升分子运动性高而成为橡胶态时的分界温度。例如，众所周知，作口香糖原料的醋酸乙烯在接近30℃的温度下转化为玻璃态，因此，口香糖在入口前较硬，而入口后变软。

海绵辊3(显像剂供给部件)是其外周面(以下称为周面)由海绵等的弹性体构成的辊状物，其外周面上附着墨粉2。显像辊4(显像剂载体)的周面与海绵辊3的周面对接，并且，其旋转方向与海绵辊3的周面移动方向相反，从而从海绵辊3得到墨粉2然后形成墨粉层，并将墨粉提供给后述的感光鼓7上。

显像刮片5将显像辊4上的墨粉层的压层限制成预定厚度进行薄层化，同时使墨粉2带预定极性的电荷。LED头6是例如将发光二极管(LED)对应于像素沿各辊的轴方向排成列构成的露光头，该LED头6为后述感光鼓7周面上形成静电显像而实施露光。感光鼓7(潜像载体)是在表面上形成有感光体的鼓状物，充电后的感光鼓7通过用LED头6露光，在其表面上形成静电潜像，并得到显像辊4提供的墨粉2将静电潜像的图像显像。

转印辊8将表示在感光鼓7上的显像图像的墨粉2转移到后述的打印介质11转印图像。充电辊9使感光鼓7表面的露光前的感光体带预定极性的电荷。清洁辊10刮去表示在感光鼓7上的显像图像的墨粉2利用转印辊8转印到打印介质11后在感光鼓7上残留的墨粉2。打印介质11例如为纸或者OHP用薄膜等，可在其表面上转印墨粉图像。

在各辊3、4、8～10以及感光鼓7中，用压入或其它方法固定了用以传达各自的旋转驱动力的齿轮(未作图示)。为了便于区别各齿轮，将固定在海绵辊3上的齿轮称为海绵齿轮；将固定在显像辊4上的齿轮称为显像齿轮；将固定在感光鼓7上的齿轮称为鼓齿轮；将固定在转印辊8上的齿轮称为转印齿轮；将固定在充电辊9上的齿轮称为充电齿轮；将在显像齿轮和海绵齿轮之间接地的齿轮(未作图示)称为空转齿轮。

另外，在各辊3、4、8～10以及LED头6上，根据图像形成装置(打印机)主机的电源或未图示的电源被施加偏压。还有，图像形成装置(打印机)主机的电源，例如为在一般的电子照相方式的打印机上使用的高压电源，由控制部(未作图示)控制。

墨粉2从墨粉盒1缓慢落下，并滞留在海绵辊3的周围，在海绵辊3上附着后随着显像辊4的移动形成墨粉层，并显像感光鼓7的静电潜像，成为墨粉图像，并用转印辊8将该墨粉图像转印到打印介质11上。另外，用清洁辊10刮去在转印到打印介质11后还残留在感光鼓7上的墨粉2。因此，海绵辊3的周面与显像辊4的周面接触，并且，显像辊4、转印辊8、充电辊9、清洁辊10的各周面与感光鼓7的周面也接触。

特别是，由于海绵辊3的周面是海绵等的柔软的弹性体，使海绵辊压住显像辊4地、使海绵辊3凹进的状态与显像辊接触。

图2是放大表示图1中的海绵辊3和显像辊4的侧剖视图。

如图2所示，在连接海绵辊3的中心轴和显像辊4的中心轴的直线上，将海绵辊3的周面以变形的状态与显像辊4的周面的重叠的长度称为重叠量，并由δ表示该长度。海绵辊3的周面与显像辊4的周面在其接触面上以反方向移动，因此，长度δ的变大就意味着海绵辊3对显像辊4的挤压力以及海绵辊3变形量增大，同时也表示摩擦力、带电量增大。显像辊4由硬橡胶构成，且具有比海绵辊(供给辊)3明显高的硬度。

另外，本实施例的图像形成装置的作动如下。

在图1所示的图像形成装置中，若从控制部(未作图示)输入印刷指示，则图像形成装置(打印机)主机(未作图示)的马达开始旋转，个别按压设于打印机主机(未作图示)上的数个齿轮，向鼓齿轮传达驱动力使感光鼓7旋转。与此同时，随着鼓齿轮的旋转，驱动力传达给显像齿轮使显像辊4旋转，使得与感光鼓7的接触面同方向移动，另外，驱动力从显像齿轮经过空转齿轮转达到海绵齿轮，从而使海绵辊3旋转，使得与显像辊4的接触面反方向移动。

另一方面，驱动力从鼓齿轮传达给转印齿轮使转印辊8旋转，使得与感光鼓7的接触面同方向移动，并且，驱动力从鼓齿轮传达给充电齿轮使充电辊9旋转，使得与感光鼓7的接触面同方向移动。

并且，在上述打印机主机的马达开始旋转时，通过设置在打印机主机上的电源(未作图示)，几乎同时对各辊3、4、8～10施加各自预先设定的预定值的偏压。

设于感光鼓7周面上的感光体表面首先因施加在充电辊9的偏压而使该感光体层的接触面带电，并通过感光鼓7的旋转带一样的电荷。其次，当感光鼓7旋转而使带电部分到达LED头6下方的露光位置时，根据从控制部(未作图示)接收的必须印字的图像的数据，使LED头6发光，在感光鼓7的感光体表面上形成静电潜像。进而，该感光鼓7旋转，使形成静电潜像的部分到达显像辊4的位置，这时通过感光鼓7上的静电潜像与显像辊4的电位差，显像辊4上的被显像刮片5薄层化的墨粉层的墨粉移动到感光鼓7上，显像静电潜像。

并且，本发明图像形成装置中，往显像辊供给墨粉时，一般首先使墨粉2附着在由柔软的弹性体形成的海绵辊3周面上，并使该附着了墨粉2的海绵辊3压住显像辊4，以使海绵辊3的周面变形的状态旋转，使该两辊3、4的各接触面的移动方向相反，从而，使墨粉2较易移动，并通过两辊3、4上施加的偏压的电位差，将附着在海绵辊3上的墨粉2提供给显像辊4。

这里，使两辊3、4的各接触面按相反方向移动地旋转的理由，其一，是为了利用接触部分的摩擦使墨粉2带电，其二，是为了防止对下一次图像显像的负面影响而刮去在感光鼓7上的静电潜像显像后随旋转而来的显像辊上的残留的墨粉，其三，是为了向显像辊4均匀地供给墨粉2。

本实施例中，作为表示墨粉2的劣化程度的参数，一般采用称为“灰雾(fog)”的参数。所谓的“灰雾”又称为基础灰雾(groundfog)，是在使用白色打印介质11时，从未使用(未记录)状态下的打印介质11的白色部分的反射浓度(单位：％)减去通过电子照相方式的打印机内而经过一次印刷工艺后的该打印介质11上的应该为白色的部分(无任何记录信息的部分)的反射浓度(单位：％)的值。例如，“灰雾”等于2％表示在设未使用状态下的打印介质11的反射浓度为100％时，其经过记录后的打印介质11的白色部分的反射浓度为98％。

即，“灰雾”的值越大，就表示原为白色的部分被着色的程度越高(在图像以外的部分上附着墨粉的程度)。通常，若显像装置中该“灰雾”为2.5％以上，则肉眼看到该白色部分被着色。发生该“灰雾”的原因有：因墨粉的劣化而导致该带电不能充分实施。因此，  “灰雾”的值也表示墨粉劣化的程度。

本实施例的图像形成装置中，采用墨粉2的玻璃化温度Tg为67℃以下的低熔点粉状墨粉，显像辊4的外周的线速度为150mm/秒以上，在以这样的条件形成图像时，为了设定不因海绵辊3与显像辊4之间的摩擦而使墨粉劣化、并使该墨粉不会熔解附着在显像辊4表面上的条件，如下式(1)表示，定义参数F。

F≡θ×δ×Asp×(Vsp+Vdv)…(1)

其中，显像辊4的倾斜角为θ[°]、显像辊4的外周的线速度为Vdv[mm/秒]、用ASKER-F型(高分子计器株式会社制)弹簧式硬度试验机测定海绵辊3的外周面的弹性体硬度的值为Asp[度]、海绵辊3的外周的线速度为Vsp[mm/秒]、海绵辊3的外周面的弹性体与显像辊4对接而凹进的深度(重叠量)为δ[mm]。

这里，显像辊4的倾斜角θ是显像辊4的周面的摩擦系数的代替值。并且，墨粉2的玻璃化温度Tg例如通过用示差扫描热量测定器DSC-7(Perkin Elmer公司制)，并设定该升温时间为80℃/分后测定10mg墨粉而求得。

图3是一例测定图1以及图2中的显像辊4的倾斜角θ的方法的示图。

首先，如图3中的实线所示，将待测定的显像辊4置于水平放置的丙烯板状的滑台12上。滑台12的表面粗糙度Rz为1μm以下。其次，握住滑台12的位于显像辊4的轴向延长方向的一端(图3中的右端)，并以另一端(图3中的左端)为支点缓慢抬起，测定相对水平面的滑台12的角度。然后，记录显像辊4’在滑台12’上沿着轴向开始滑动的角度θ，称该角度θ为倾斜角。

换言之，本实施例中的倾斜角θ是指将测定对象的显像辊4置于水平板上，并以与显像辊4的长度方向一致的板的一端为支点，按一定速度抬起板的另一端时，该显像辊4在板上沿着长度方向开始滑动的角度。

还有，在图3的滑台12上打进用以支撑显像辊4的轴的圆柱状销13，以防止显像辊4沿着该圆周方向转动，但在这里该轴与销13的表面均光滑，且两者形状均为圆筒状而以垂直的状态接触，因此该接触部成为一点，其接触部的摩擦力非常小，相对于显像辊4在滑台12上滑动时的阻力来说可忽略不计。

对于表示海绵辊3的外周面的弹性体的硬度的Asp，广泛使用以ASKER-F型弹簧式硬度试验机测定海绵等软质材料的值作为表示其硬度的指标，这可以成为硬度的指标。另外，其它的值是SI单位系的值。

因此，如上述那样定义的F的值可作为方便地表示显像辊4与海绵辊3之间的作用力的指标。于是，本实施例中通过实验获得该值的范围。实验结果如下表1所示。

(表1)

	比较例1-1	实施例1-1	实施例1-2	实施例1-3	实施例1-4	实施例1-5	实施例1-6	比较例1-2
									墨粉Tg[℃]	62℃	62℃	56℃	62℃	56℃	56℃	62℃	62℃
θ[°]	33	30	25	30	30	45	39	40
									δ[mm]	0.712	0.999	1.095	1.203	1.2	0.985	1.175	1.195
Asp	48	45	50	50	45	40	55	54
									Vsp[mm/秒]	80	70	95	82	92	95	80	84
Vdv[mm/秒]	152	152	185	152	185	185	152	152
									F	2.6E+05	3.0E+05	3.8E+05	4.2E+05	4.5E+05	5.0E+05	5.8E+05	6.1E+05
灰雾	-	0.5	0.9	1.1	1.2	1.6	2.1	3.2
									墨粉熔解附着	-	无	无	无	无	无	无	有

表1的实验中，采用具有玻璃化温度Tg为67℃以下的特性的低熔点的粉状墨粉，并利用通过变化其构成要素即倾斜角θ、重叠量δ、硬度Asp、显像辊线速度Vsp、海绵辊线速度Vdv等值来改变上述F值的数种图像形成装置，连续打印3万张A4用纸，调查打印后的墨粉劣化程度(上述“灰雾”的值)与对显像辊表面的墨粉的熔解附着的有无。还有，实验中将连续打印的用纸数设为3万张是因为该图像形成装置的寿命被设定为打印3万张。

如表1所示，在F值小于3.0×10⁵的比较例1-1中，由于实施连续打印之前的初始打印时得不到良好的打印效果，不调查连续打印后的“灰雾”的值和墨粉的熔解附着的有无。此时，海绵辊3对于显像辊4的带电、前次的显像用墨粉的刮落以及这次的显像用墨粉的供给操作并没有充分实施，因此，不必连续动作，也可判断该F值不适当。

并且，在F值大于6.0×10⁵的比较例1-2中，“灰雾”的值超过2.5％，并且，在显像辊4的表面上墨粉被熔解并附着，因此，这时也可判断该F值不适当。

其它实施例1-1～1-6中，“灰雾”的值小于2.5％，并且，在显像辊4的表面上也不熔解并附着墨粉，因此，这时可判断该F值适当。

由上述实验结果可知，当F值小于3.0×10⁵或者大于6.0×10⁵时，会影响图像形成装置的打印效果或者连续打印的耐久性。即，作为墨粉2采用具有玻璃化温度Tg为67℃以下的特性的粉状墨粉时，设定海绵辊3与显像辊4的配置、各辊的外周面的材料以及各最外周的线速度，使F值在大于3.0×10⁵且小于6.0×10⁵的范围内，从而获得良好的打印效果并满足连续打印的耐久性。这里，由式2表示该F值的范围。

3.0×10⁵＜F＜6.0×10⁵…  (2)

如此，本实施例中定义用以设定墨粉不会因海绵辊3与显像辊4的摩擦而劣化且不会熔解并附着在显像辊4的表面上的条件的参数F，同时由式2设定该参数F的范围，并且，设定图像形成装置内的海绵辊3和显像辊4的配置、各辊的外周面材料以及各最外周的线速度等，以满足该式2，从而，用墨粉2的玻璃化温度Tg为67℃以下的低熔点的粉状墨粉，并在显像辊4的外周的线速度为150mm/秒以上的条件下形成图像时，也不会因显像剂供给辊和显像辊的摩擦而使墨粉熔解附着在显像辊的表面上，并获得良好的打印效果以及满足连续打印的耐久性，因此，能用低熔点的墨粉提高打印速度。并且，本实施例中，由于墨粉为低熔点的粉状墨粉，能够实现图像形成装置的省电和小型化。

实施例2

在上述实施例1中，作为墨粉2采用其玻璃化温度Tg为67℃以下的粉状墨粉，该粉状墨粉的上述粒径约为10μm，但由于设该粉状墨粉的物理形态为粉末，为此其粒径或组分中会有一定的偏差，因此显像的图像的色泽上也会发生一些偏差。近年来作为墨粉2可以利用以化学方式聚合的墨粉(以下称为聚合墨粉)，由于聚合墨粉可以使其形状接近于球形，所以能够减小驱动图像形成装置时所需的转矩，并且，能够使该粒径大致均匀，从而能够将显像的图像的色泽均匀。于是，在以下的实施例2中，就其形状接近球形的聚合墨粉作为低熔点墨粉加以使用时的情形进行说明。

还有，本实施例与实施例1的相同点是图像形成装置的构成与动作、F的定义、设显像辊4的外周的线速度为150mm/秒以上的条件形成图像等，其不同点是墨粉2采用玻璃化温度Tg为67℃以下的低熔点的聚合墨粉。本实施例中通过实验求得F值的范围，其实验结果如下表2所示。

(表2)

	比较例2-1	实施例2-1	实施例2-2	实施例2-3	实施例2-4	实施例2-5	实施例2-6	比较例2-2
									墨粉Tg[℃]	53℃	53℃	60℃	53℃	60℃	53℃	60℃	60℃
θ[°]	10	10	20	20	30	25	40	30
									δ[mm]	0.935	1.016	0.950	1.016	0.999	1.275	0.999	1.35
Asp	40	45	50	55	45	55	45	55
									Vsp[mm/秒]	90	95	90	95	145	110	145	105
Vdv[mm/秒]	176	176	213	176	213	176	213	213
									F	9.9E+04	1.2E+05	2.9E+05	3.0E+05	4.8E+05	5.0E+05	6.4E+05	7.1E+05
“灰雾”	-	0.6	O.9	1.0	1.7	1.9	2.3	3.8
									墨粉熔解附着	-	无	无	无	无	无	无	有

表2的实验中，除了用具有玻璃化温度Tg为67℃以下的特性的低熔点的聚合墨粉以外，其它条件的设定与表1的实验相同。

如表2所示，在F值小于1.0×10⁵的比较例2-1中，由于实施连续打印之前的初始打印时得不到良好的打印效果，不调查连续打印后的“灰雾”的值和墨粉的熔解附着的有无。此时，海绵辊3对于显像辊4的带电、前次的显像用墨粉的刮落以及这次的显像用墨粉的供给操作并没有充分实施，因此，不必连续动作，也可判断该F值不适当。

并且，在F值大于7.0×10⁵的比较例2-2中，“灰雾”的值超过2.5％，并且，在显像辊4的表面上墨粉被熔解并附着，因此，这时也可判断该F值不适当。

其它实施例2-1～2-6中，“灰雾”的值小于2.5％，并且，在显像辊4的表面上也不熔解并附着墨粉，因此，这时可判断该F值适当。

由上述实验结果可知，当F值小于1.0×10⁵或者大于7.0×10⁵时，会影响图像形成装置的打印效果或者连续打印的耐久性。即，作为墨粉2采用具有玻璃化温度Tg为67℃以下的特性的低熔点的聚合墨粉时，设定海绵辊3与显像辊4的配置、各辊的外周面的材料以及各最外周的线速度，使F值在大于1.0×10⁵且小于7.0×10⁵的范围内，从而获得良好的打印效果并满足连续打印的耐久性。这里，由式3表示该F值的范围。

1.0×10⁵＜F＜7.0×10⁵…  (3)

如此，本实施例中定义用以设定墨粉不会因海绵辊3与显像辊4的摩擦而劣化且不会熔解并附着在显像辊4的表面上的条件的参数F，同时由式3设定该参数F的范围，并且，设定图像形成装置内的海绵辊3和显像辊4的配置、各辊的外周面材料以及各最外周的线速度等，以满足该式3，从而，作为墨粉采用玻璃化温度Tg为67℃以下的低熔点的聚合墨粉，并在显像辊4的外周的线速度为150mm/秒以上的条件下形成图像时，也不会因显像剂供给辊和显像辊的摩擦而使墨粉熔解附着在显像辊的表面上，并获得良好的打印效果以及满足连续打印的耐久性，因此，能用低熔点的墨粉提高打印速度。另外，由于式3中F值的范围比式2更宽，与满足式2的设定相比满足本实施例的式3的图像形成装置的设定较易实现。本实施例中，由于墨粉为低熔点的聚合墨粉，能够实现图像形成装置的省电和小型化，并且，由于聚合墨粉的粒子形状接近于球状、粒径和组分均匀且粒径为7μm左右，比粉状墨粉的10μm小，从而能够减小驱动图像形成装置的所需的转矩，并使显像的图像的色泽均匀，能够提高打印性能或者图像品质。

还有，本实施例中，作为粒子形状接近球形的墨粉2采用聚合墨粉，但是，例如能够将粉状墨粉的形状经后处理等大致制成球形，则可以用该球形化的粉状墨粉。

另外，本实施例中，用单纯且均匀结构的聚合墨粉作为墨粉2，例如能够用其显像剂壳体的软化温度高于充满该壳体中的显像剂的软化温度的胶囊结构的聚合墨粉。例如，可以用粒径为7μm且其称为薄壳(shell)的壳体厚度为数十nm的微型胶囊墨粉(日本zeon株式会社制)作为这种胶囊结构的聚合墨粉。这时，不仅具有使用上述聚合墨粉时的优点，而且防止墨粉因热融导致的劣化，从而能够提高保存性，因此，更能回避因显像剂供给辊与显像辊的摩擦而使显像辊的表面上墨粉熔解附着的现象。

实施例3

在上述实施例1中公开了作为墨粉2采用其玻璃化温度Tg为67℃以下的粉状墨粉的场合，对于该低熔点墨粉，例如可以用软化温度Ts来测定墨粉的熔解性，并且，可以用流出开始温度Tfb来测定墨粉的硬度。本实施例3中就采用通过软化温度Ts和流出开始温度Tfb来测定的墨粉的情形。

因此，本实施例与实施例1的相同点是图像形成装置的构成与动作、F的定义、设显像辊4的外周的线速度为150mm/秒以上的条件形成图像等，其不同点是墨粉2采用软化温度Ts为80℃以下且流出开始温度Tfb为120℃以下的低熔点的粉状墨粉。这里，软化温度Ts以及流出开始温度Tfb是表示墨粉2的熔解性的指数。例如，能够通过用流动性评价装置(如流动试验机CFT-500C(株式会社岛津制作所制))，测定试料的从固体区经过渡区、橡胶状弹性区到流动区的经过而获得该指数，其中，用成型器加重而制作直径为1cm、长度为1cm以上的墨粉的试料，且使熔融的墨粉通过的模具(dies)的φ值为0.5mm、长度为1mm，其测定条件为，加重：10Kg、升温速度：以3℃/分随时间按一定比例升温。此时，从固体区转移到过渡区时的温度为软化温度Ts，从橡胶状弹性区转移到试料流出的流动区时的温度为流出开始温度Tfb，即，软化温度Ts的值低的墨粉更易熔解，流出开始温度Tfb的值低的墨粉更软。本实施例中通过实验求得F值的范围，其实验结果如下表3所示。

(表3)

	比较例3-1	实施例3-1	实施例3-2	实施例3-3	实施例3-4	实施例3-5	实施例3-6	比较例3-2
									Ts[℃]	77℃	77℃	63℃	77℃	63℃	63℃	77℃	77℃
Tfb[℃]	103℃	103℃	119℃	103℃	119℃	119℃	103℃	103℃
									θ[°]	33	30	25	30	30	45	39	40
δ[mm]	0.712	0.999	1.095	1.203	1.2	0.985	1.175	1.195
									Asp	48	45	50	50	45	40	55	54
Vsp[mm/秒]	80	70	95	82	92	95	80	84
									Vdv[mm/秒]	152	152	185	152	185	185	152	152
F	2.6E+05	3.0E+05	3.8E+05	4.2E+05	4.5E+05	5.0E+05	5.8E+05	6.1E+05
									“灰雾”	-	0.5	0.9	1.1	1.2	1.6	2.1	3.2
墨粉熔解附着	-	无	无	无	无	无	无	有

表3的实验中，除了用软化温度Ts为80℃以下且流出开始温度Tfb为120℃以下的低熔点的粉状墨粉以外，其它条件的设定与表1的实验相同。

如表3所示，在F值小于3.0×10⁵的比较例3-1中，由于实施连续打印之前的初始打印时得不到良好的打印效果，不调查连续打印后的“灰雾”的值和墨粉的熔解附着的有无。此时，海绵辊3对于显像辊4的带电、前次的显像用墨粉的刮落以及这次的显像用墨粉的供给操作并没有充分实施，因此，不必连续动作，也可判断该F值不适当。

并且，在F值大于6.0×10⁵的比较例3—2中，“灰雾”的值超过2.5％，并且，在显像辊4的表面上墨粉被熔解并附着，因此，这时也可判断该F值不适当。

其它实施例3-1～3-6中，“灰雾”的值小于2.5％，并且，在显像辊4的表面上也不熔解并附着墨粉，因此，这时可判断该F值适当。

由上述实验结果可知，当F值小于3.0×10⁵或者大于6.0×10⁵时，会影响图像形成装置的打印效果或者连续打印的耐久性。即，作为墨粉2采用软化温度Ts为80℃以下且流出开始温度Tfb为120℃以下的低熔点的粉状墨粉时，设定海绵辊3与显像辊4的配置、各辊的外周面的材料以及各最外周的线速度，使F值在大于3.0×10⁵且小于6.0×10⁵的范围内，从而获得良好的打印效果并满足连续打印的耐久性。这里，由式4表示该F值的范围。

3.0×10⁵＜F＜6.0×10⁵…  (4)

还有，式4中F值的范围成为与式2同相的范围。

如此，本实施例中定义用以设定墨粉不会因海绵辊3与显像辊4的摩擦而劣化且不会熔解并附着在显像辊4的表面上的条件的参数F，同时由式4设定该参数F的范围，并且，设定图像形成装置内的海绵辊3和显像辊4的配置、各辊的外周面材料以及各最外周的线速度等，以满足该式4，从而，作为墨粉采用软化温度Ts为80℃以下且流出开始温度Tfb为120℃以下的低熔点(又软又易熔解)的粉状墨粉，并在显像辊4的外周的线速度为150mm/秒以上的条件下形成图像时，也不会因显像剂供给辊和显像辊的摩擦而使墨粉熔解附着在显像辊的表面上，并获得良好的打印效果以及满足连续打印的耐久性，因此，能用低熔点的墨粉提高打印速度。另外，本实施例中，由于墨粉为低熔点的粉状墨粉，能够实现图像形成装置的省电和小型化。

实施例4

在上述实施例3中公开了作为墨粉2采用软化温度Ts为80℃以下且流出开始温度Tfb为120℃以下的低熔点的粉状墨粉的场合，但如实施例2中说明的那样，由于设该粉状墨粉的物理形态为粉末，其粒径或组分中会有一定的偏差，进而显像的图像的色泽上也会发生一些偏差，近年来常用其形状接近于球形且粒径大致均匀的聚合墨粉。于是，在以下的实施例4中，就其形状接近球形的聚合墨粉作为低熔点墨粉加以使用时的情形进行说明。

还有，本实施例与实施例3的相同点是图像形成装置的构成与动作、F的定义、设显像辊4的外周的线速度为150mm/秒以上的条件形成图像等，其不同点是墨粉2采用软化温度Ts为80℃以下且流出开始温度Tfb为120℃以下的低熔点的聚合墨粉。本实施例中通过实验求得F值的范围，其实验结果如下表4所示。

(表4)

	比较例4-1	实施例4-1	实施例4-2	实施例4-3	实施例4-4	实施例4-5	实施例4-6	比较例4-2
									Ts[℃]	68℃	68℃	73℃	68℃	73℃	68℃	73℃	73℃
Tfb[℃]	108℃	108℃	110℃	108℃	110℃	108℃	110℃	110℃
									θ[°]	10	10	20	20	30	25	40	30
δ[mm]	0.935	1.016	0.950	1.016	0.999	1.275	0.999	1.35
									Asp	40	45	50	55	45	55	45	55
Vsp[mm/秒]	90	95	90	95	145	110	145	105
									Vdv[mm/秒]	176	176	213	176	213	176	213	213
F	9.9E+04	1.2E+05	2.9E+05	3.0E+05	4.8E+05	5.0E+05	6.4E+05	7.1E+05
									“灰雾”	-	0.6	0.9	1.0	1.7	1.9	2.3	3.8
墨粉熔解附着	-	无	无	无	无	无	无	有

表4的实验中，除了用软化温度Ts为80℃以下且流出开始温度Tfb为120℃以下的低熔点的聚合墨粉以外，其它条件的设定与表3的实验相同。

如表4所示，在F值小于1.0×10⁵的比较例4-1中，由于实施连续打印之前的初始打印时得不到良好的打印效果，不调查连续打印后的“灰雾”的值和墨粉的熔解附着的有无。此时，海绵辊3对于显像辊4的带电、前次的显像用墨粉的刮落以及这次的显像用墨粉的供给操作并没有充分实施，因此，不必连续动作，也可判断该F值不适当。

并且，在F值大于7.0×10⁵的比较例4-2中，“灰雾”的值超过2.5％，并且，在显像辊4的表面上墨粉被熔解并附着，因此，这时也可判断该F值不适当。

其它实施例4-1～4-6中，“灰雾”的值小于2.5％，并且，在显像辊4的表面上也不熔解并附着墨粉，因此，这时可判断该F值适当。

由上述实验结果可知，当F值小于1.0×10⁵或者大于7.0×10⁵时，会影响图像形成装置的打印效果或者连续打印的耐久性。即，作为墨粉2采用具有软化温度Ts为80℃以下且流出开始温度Tfb为120℃以下的特性的低熔点的聚合墨粉时，设定海绵辊3与显像辊4的配置、各辊的外周面的材料以及各最外周的线速度，使F值在大于1.0×10⁵且小于7.0×10⁵的范围内，从而获得良好的打印效果并满足连续打印的耐久性。这里，由式5表示该F值的范围。

1.0×10⁵＜F＜7.0×10⁵…  (5)

还有，式5中F值的范围成为与式3同相的范围。

如此，本实施例中定义用以设定墨粉不会因海绵辊3与显像辊4的摩擦而熔解附着在显像辊4的表面上的条件的参数F，同时由式5设定该参数F的范围，并且，设定图像形成装置内的海绵辊3和显像辊4的配置、各辊的外周面材料以及各最外周的线速度等，以满足该式5，从而，作为墨粉采用软化温度Ts为80℃以下且流出开始温度Tfb为120℃以下的低熔点(又软又易熔解)的聚合墨粉，并在显像辊4的外周的线速度为150mm/秒以上的条件下形成图像时，也不会因显像剂供给辊和显像辊的摩擦而使墨粉熔解附着在显像辊的表面上，并获得良好的打印效果以及满足连续打印的耐久性，因此，能用低熔点的墨粉提高打印速度。另外，由于式5中F值的范围比式4更宽，与满足式4的设定相比满足本实施例的式5的图像形成装置的设定较易实现。本实施例中，由于墨粉为低熔点的聚合墨粉，能够实现图像形成装置的省电和小型化，并且，由于聚合墨粉的粒子形状接近于球状、粒径和组分均匀且粒径为7μm左右，比粉状墨粉的1Oμm小，从而能够减小驱动图像形成装置的所需的转矩，并使显像的图像的色泽均匀，能够提高打印性能或者图像品质。

还有，本实施例中，作为粒子形状接近球形的墨粉2采用聚合墨粉，但可以与实施例2同样地，例如能够将粉状墨粉的形状经后处理等大致制成球形，则可以用该球形化的粉状墨粉，也可以用聚合墨粉。在采用胶囊结构的聚合墨粉时，不仅具有使用上述聚合墨粉时的优点，而且防止墨粉因热融导致的劣化，从而能够提高保存性，因此，更能回避因显像剂供给辊与显像辊的摩擦而使显像辊的表面上墨粉熔解附着的现象。

Claims (5)

1.一种电子照相方式的图像形成装置，其中至少包括：在由弹性体构成的外周面上附着显像剂的显像剂供给部件，以及其外周面与显像剂供给部件的外周面对接且移动方向与该显像剂供给部件的移动方向相反，从而由显像剂供给部件得到显像剂并提供给潜像载体的显像剂载体，其特征在于：

所述显像剂具有其玻璃化温度Tg的指数被定义为67℃以下，或者，软化温度Ts的指数被定义为80℃以下且流出开始温度Tfb的指数被定义为120℃以下的低熔点的特性；

当所述显像剂载体的倾斜角为θ[°]、显像剂载体的外周线速度为Vdv[mm/秒]、利用ASKER-F型弹簧式硬度试验机测定的显像剂供给部件的外周面的弹性体的硬度值为Asp[度]、显像剂供给部件的外周线速度为Vsp[mm/秒]、显像剂供给部件外周面的弹性体与显像剂载体对接的重叠量为δ[mm]时，由式

F≡θ×δ×Asp×(Vsp+Vdv)

定义参数F，所述显像剂供给部件及所述显像剂载体在图像形成装置内的配置、所述各外周的线速度及所述外周的材料被设定，以使参数F满足

3.0×10⁵＜F＜6.0×10⁵。

2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：

作为所述低熔点的显像剂，采用其形状略为球形的显像剂时，

所述显像剂供给部件与所述显像剂载体，设定图像形成装置内的配置、所述各最外周的线速度以及所述外周的材料等，扩大所述参数F的所述范围，使所述参数F满足以下条件，即

1.0×10⁵＜F＜7.0×10⁵。

3.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于：

所述低熔点的显像剂是利用化学聚合的方式制造的粒子。

4.如权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于：

所述低熔点的显像剂是一种其显像剂的壳体的软化温度高于充满该壳体中的显像剂的软化温度的胶囊结构的显像剂。

5.如权利要求1至权利要求4的任一项所述的图像形成装置，其特征在于：

使所述显像剂载体的外周面移动的线速度为150mm/秒以上。

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