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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Toner, der in einer Bildgebungsvorrichtung
verwendet wird, wie etwa einem Kopiergerät, einem Faxgerät und einem
Drucker, und insbesondere in einer Bildgebungsvorrichtung, in der
Transfer von Toner von einem Tonerträger zu einer Rückelektrode
so gesteuert wird, dass der Toner an einem Bildempfangselement anhaftet,
wie etwa einem Transferpapier, einem Kopierpapier, einem Aufzeichnungspapier
und einem Transfermedium, und ein Bild entsprechend ausgebildet
wird.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Über die
letzten Jahre hat eine Bildgebungsvorrichtung des TonerJet-(eingetragenes
Warenzeichen)Verfahrens steigende Aufmerksamkeit als eine Bildgebungsvorrichtung
auf sich gezogen, die bei geringeren Kosten kleiner als eine Vorrichtung
des elektrofotografischen Verfahrens aufgebaut werden kann.
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In
diesem Typ einer Bildgebungsvorrichtung wird Transfer von Toner
von einem Tonerträger
zu einem Bildempfangselement gesteuert, der Toner wird veranlasst,
selektiv an dem Bildempfangselement in verschiedenen Positionen
anzuhaften und ein Bild wird entsprechend ausgebildet. Kurz gesagt
wird elektrisierter Toner gegen die Fläche des Tonerträgers gerieben
und es wird eine Tonerschicht auf der Fläche des Tonerträgers ausgebildet,
es wird eine Potenzialdifferenz zwischen dem Tonerträger und
einer Rückelektrode
angelegt und es entwickelt sich entsprechend ein elektrostatisches
Feld für
Transfer, was den elektrisierten Toner veranlasst, zu der Rückelektrode
von dem Tonerträger
zu transferieren. Zwischen dem Tonerträger und der Rückelektrode
ist ein Tonertransfer-Steuermittel aufgestellt, das eine Vielzahl
von Tonerweitergabeöffnungen
und Steuerelektroden, die die jeweiligen Tonerweitergabeöffnungen umgeben,
umfasst. Da eine Spannung, die an jede Steuerelektrode angelegt
wird, in Übereinstimmung mit
einem Bildsignal gesteuert wird, wird jede Tonerweitergabeöffnung elektrostatisch
geöffnet
und geschlossen, der elektrisierte Toner wird veranlasst, von dem
Tonerträger
zu der Rückelektrode
durch die Tonerweitergabeöffnungen
in Übereinstimmung
mit dem oben erwähnten
Bildsignal zu transferieren, und der Toner haftet an dem Bildempfangselement
an, das zwischen dem Tonertransfer-Steuermittel und der Rückelektrode
positioniert ist. Auf diese Art und Weise wird ein Tonerbild entsprechend
dem Bildsignal auf dem Bildempfangselement ausgebildet.
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In
diesem Typ einer Bildgebungsvorrichtung ist es in der Theorie möglich, ein
Bild unter Verwendung von Toner auszubilden, dessen Eigenschaft
ungefähr
der eines derartigen Toner ähnlich
ist, der in einer konventionellen Bildgebungsvorrichtung durch Elektrofotografie
verwendet wird. Da sich jedoch diese unterschiedlichen Typen von
Bildgebungsvorrichtungen voneinander im Sinne von Aufbau und Betriebsprinzip
unterscheiden, gibt es leicht unterschiedliche Qualitätsanforderungen
bezüglich
Toner, der in diesen Bildgebungsvorrichtungen zu verwenden ist.
Wenn Toner, der für
eine konventionelle Bildgebungsvorrichtung entwickelt wird, in einer
Bildgebungsvorrichtung des TonerJet-Verfahrens verwendet wird, kann
eine ausreichende Bildqualität
nicht immer erhalten werden.
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Z.B.
kann in einer Vorrichtung des TonerJet-Verfahrens, worin ein Element,
wie etwa eine Tonerregelklinge, in Kontakt mit einem Tonerträger für den Zweck
zum Elektrisieren des Toners und Einschränken der Stärke einer Tonerschicht aufgestellt ist,
eine Filmbildungserscheinung auftreten, dass durch Reibung induzierte
Wärmeentwicklung,
eine Druckkraft und dergleichen Tonerpartikel dazu bringen, mit
der Fläche
des Tonerträgers
zu fusionieren. Da Filmbildung an der Fläche des Tonerträgers auftritt,
kann der Toner nicht gleichmäßig in dem
Tonerträger
bleiben, und deshalb wird die Dichte eines Bildes ungleichmäßig, es
schlägt
fehl, dass ein Tonerbild in einer notwendigen Position ausgebildet
wird oder es wird ein anderer Bildfehler geschaffen.
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Wie
später
beschrieben wird, wird in diesem Typ einer Bildgebungsvorrichtung
außerdem
ein Abstandshalter weithin verwendet, um die Lücke zwischen einem Tonerträger und
dem Tonertransfer-Steuermittel konstant zu halten. In einer derartigen
Vorrichtung kann Filmbildung in dem Abstandshalter ebenso wie in
dem Tonerträger
auftreten. Da der Abstandshalter in Kontakt mit der Tonerschicht aufgestellt
ist, tritt Reibung zwischen dem Abstandshalter und der Tonerschicht
auf, was einen Anteil des Toners, der die Tonerschicht bildet, veranlassen kann,
mit der Fläche
des Abstandshalters zu fusionieren, oder den Toner dazu bringen
kann, mit dem Tonerträger
in Kontakt mit dem Abstandshalter zu fusionieren und an dem Abstandshalter
wegen Filmbildung anzukleben. Falls derartige Filmbildung in dem Abstandshalter
auftritt, kann die Tonerschicht beschädigt werden oder es kann sich
die Lücke ändern, wobei
dadurch die Qualität
eines Bildes verschlechtert wird. Somit ist es notwendig, Filmbildung
nicht nur in dem Tonerträger,
sondern ebenso auch Filmbildung in dem Abstandshalter zu betrachten.
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Da
z.B. der Toner, der von dem Tonerträger transferiert, stets die
Tonerweitergabeöffnungen
passiert, kann ferner der transferierende Toner teilweise an dem
Tonertransfer-Steuermittel anhaften und die Tonerweitergabeöffnungen
verstopfen. In diesem Fall verschlechtert sich die Dichte eines
Tonerbildes, das in dem Bildempfangselement ausgebildet wird, Drucken
wird unmöglich
oder es treten andere Bildfehler auf.
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Um
ein Tonerbild mit einer ausgezeichneten Bildqualität mit einer
Bildgebungsvorrichtung gemäß dem TonerJet-Verfahren
auszubilden, ist deshalb ein Toner erwünscht, dessen Eigenschaft für Vorrichtungen
dieses Verfahrens geeignet ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Toner vorzusehen,
der für
eine Bildgebungsvorrichtung geeignet ist, in der Transfer von Toner
von einem Tonerträger
zu einer Rückelektrode gesteuert
wird, der Toner an einem Bildempfangselement anhaftet, wie etwa
einem Transferpapier, einem Kopierpapier, einem Aufzeichnungspapier
und einem Transfermedium, und ein Bild entsprechend ausgebildet
wird.
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Das
Ziel gemäß der vorliegenden
Erfindung wird durch einen Toner mit den Merkmalen von Anspruch
1 erreicht.
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Das
Ziel wird ferner durch einen Toner mit den Merkmalen von Anspruch
2 erreicht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung erfüllt Toner
mindestens eine der folgenden Bedingungen: a) der Inhalt von Toner
mit einer zweiten Polarität,
die zu einer ersten Polarität
entgegengesetzt ist für
einen richtigen Transfer von dem Tonerträger zu der Rückelektrode,
und einem Tonerpartikeldurchmesser von d oder größer ist 10% nach Zählung oder
kleiner, wobei das Symbol d der Zahlenmitteldurchmesser von Toner
ist; b) der Inhalt von Toner mit einer zweiten Polarität, und einem Tonerpartikeldurchmesser
von (d/2) oder kleiner ist 2% nach einer oder kleiner. Gemäß einem
Beispiel umfasst der Toner Mutterpartikel, einen Quarzzusatz und
einen Titanoxidzusatz auf eine derartige Art und Weise, dass der
Inhalt x von dem Titanoxidzusatz die folgende Beziehung erfüllt: 0 < x ≤ 1,5 Gew.-%.
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Der
Toner gemäß der vorliegenden
Erfindung kann Toner sein, der durch ein beliebiges Verfahren hergestellt
wird, wie etwa ein Pulverisierungs- oder Polymerisationsverfahren,
solange wie der Toner eine beliebige der obigen Bedingungen erfüllt.
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Die
obigen und weitere Ziele und neuartige Merkmale der Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Beschreibung vollständiger erscheinen, wenn
sie in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung gelesen wird. Es
ist jedoch ausdrücklich
zu verstehen, dass die Zeichnung nur dem Zweck von Veranschaulichung
dient und nicht als eine Definition der Grenzen der Erfindung gedacht
ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Zeichnung, die ein Beispiel einer Bildgebungsvorrichtung zeigt,
in der Toner gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das einen elektrischen Aufbau der Bildgebungsvorrichtung
zeigt, die in 1 gezeigt wird;
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3 ist
eine teilweise auseinandergezogene Querschnittsansicht einer flexiblen
gedruckten Schaltung und eine Zeichnung eines Tonertransfermodells;
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4 ist
eine Zeichnung, die eine Steuerelektrode und eine Ablenkungselektrode
zeigt, die in einer flexiblen gedruckten Schaltung ausgebildet sind;
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5 ist
eine Grafik, die ein Ergebnis eines Experimentes von Filmbildung
zu einer Entwicklungswalze oder einem Abstandshalter zeigt, das
unter Verwendung von Toner erhalten wurde, der im Zahlenmitteldurchmesser
und/oder Inhalt von Umkehrpolaritäts-Großdurchmessertoner unterschiedlich
war;
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6A bis 6C sind
Grafiken, von denen jede ein Beispiel einer Verteilung von Elektrisierungsmengen
des Toners zeigt, der in dem in 5 gezeigten
Experiment verwendet wird;
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7A und 7B sind
schematische Diagramme, die ein Beispiel eines Mechanismus zeigen, dass
Tonerweitergabeöffnungen
verstopft werden;
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8 ist
eine Grafik, die ein Ergebnis eines Experimentes von Bildfehlern
zeigt, die Verstopfung von Tonerweitergabeöffnungen zugeschrieben werden,
das unter Verwendung von Toner erhalten wurde, der im Zahlenmitteldurchmesser
und/oder Inhalt von Umkehrpolaritäts-Feinpulvertoner verschieden war;
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9A bis 9C sind
Grafiken, von denen jede ein Beispiel einer Verteilung von Elektrisierungsmengen
des Toners zeigt, der in dem in 8 gezeigten
Experiment verwendet wird;
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10 ist
eine Grafik, die eine Verteilung von Elektrisierungsmengen von Toner
ohne Titanoxidzusatz zeigt;
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11 ist
eine Grafik, die eine Verteilung von Elektrisierungsmengen von Toner
zeigt, dem ein Titanoxidzusatz in der Menge von 0,5 Gew.-% hinzugefügt ist;
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12 ist
eine Grafik, die eine Verteilung von Elektrisierungsmengen von Toner
zeigt, dem ein Titanoxidzusatz in der Menge von 1,0 Gew.-% hinzugefügt ist;
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13 ist
eine Grafik, die eine Verteilung von Elektrisierungsmengen von Toner
zeigt, dem ein Titanoxidzusatz in der Menge von 1,5 Gew.-% hinzugefügt ist;
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14 ist
eine Grafik, die eine Beziehung zwischen der hinzugefügten Menge
von Titanoxid und einer Elektrisierungsmenge zeigt;
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15 ist
eine Grafik, die eine Beziehung zwischen der hinzugefügten Menge
von Titanoxid und der Menge von positiv elektrisiertem Toner zeigt;
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16 ist
ein Diagramm, das ein Ergebnis eines Experimentes von Bildfehlern
zeigt, die Verstopfung von Tonerweitergabeöffnungen zugeschrieben werden,
das unter Verwendung von Toner erhalten wurde, der im Sinne der
hinzugefügten
Menge von Titanoxid unterschiedlich war; und
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17 ist
eine Grafik, die eine Beziehung zwischen der hinzugefügten Menge
von Titanoxid und einer Oberflächenpotenzialdifferenz
zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Zuerst
wird eine Bildgebungsvorrichtung des TonerJet-Verfahrens beschrieben,
auf das der Toner gemäß der vorliegenden
Erfindung günstig
angewendet wird. 1 ist eine Zeichnung, die ein
Beispiel einer Bildgebungsvorrichtung zeigt, in der Toner gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann. 2 ist ein
Blockdiagramm, das einen elektrischen Aufbau der in 1 gezeigten
Bildgebungsvorrichtung zeigt. In die ser Bildgebungsvorrichtung wird
ein Bildsignal von einer externen Vorrichtung, wie etwa einem Hostcomputer,
zu einer Hauptsteuervorrichtung 101 einer Steuereinheit 100 zugeführt, und
eine Motorsteuervorrichtung 102 steuert jeweilige Abschnitte
eines Entwicklers 1 in Übereinstimmung
mit einem Signal von der Hauptsteuervorrichtung 101. Dies
führt Tonertransfer
zu einem Zwischentransferriemen 23, der um zwei Walzen 21 und 22 aufgespannt
ist, durch, der Toner haftet an dem Zwischentransferriemen 23 an,
und es wird ein Tonerbild entsprechend dem Bildsignal ausgebildet.
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In
dem Entwickler 1 wird Toner T, der als Entwicklermittel
dient, innerhalb eines Gehäuses 11 gespeichert,
und es sind eine Entwicklungswalze 12, eine Zuführungswalze 13 und
eine Regelklinge 14 in dem Entwickler 1 untergebracht.
Die Entwicklungswalze 12 ist ein Tonerträger, der
elektrisierten Toner (nämlich
elektrisierte Partikel für
die Schaffung von Bildern) T überträgt, sich
bei einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit in einer in 1 gezeigten Pfeilrichtung
D dreht und entsprechend den Toner zu einer Position (Tonertransfer-Startposition)
J transportiert, die der Rückelektrode 3 gegenüberliegt,
was später
beschrieben wird.
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Die
Entwicklungswalze 12 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet
und aus Metall, wie etwa Aluminium und Eisen, oder einer Metalllegierung
hergestellt. Ferner wird eine Gleichspannung (ein Gleichstrom) an
die Entwicklungswalze 12 von einem Entwicklungswalzen-Vorspannungsgenerator 103 angelegt,
der zu der Motorsteuervorrichtung 102 aufgestellt ist.
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In
Kontakt mit einem äußeren Umfang
der Entwicklungswalze 12 gebracht, rotiert die Zuführungswalze 13 in
einer entgegengesetzten Richtung zu der der Entwicklungswalze 12,
wobei dadurch der Toner T der Entwicklungswalze 12 zugeführt wird
und eine überschüssige Menge
des Toners T von der Entwicklungs walze 12 entfernt wird.
Die Zuführungswalze 13 wird
durch Wickeln von synthetischem Gummi, wie etwa Urethanschwamm,
um z.B. einen metallischen Kern erhalten, und da die Zuführungswalze 13 in
Reibungskontakt mit der Entwicklungswalze 12 kommt, elektrisiert
die Zuführungswalze 13 den
Toner T zu einer vorbestimmten Polarität. Diese Vorrichtung wird nachstehend
kontinuierlich unter der Maßgabe
beschrieben, dass der Toner T zu der negativen Polarität elektrisiert
ist.
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In
einer stromabwärtigen
Position in Bezug auf die Zuführungswalze 13 in
der Richtung D der Rotation der Entwicklungswalze 12 wird
die Regelklinge 14 mit dem äußeren Umfang der Entwicklungswalze 12 in
Kontakt gebracht und elektrisiert entsprechend den Toner T zu der
negativen Polarität dank
der Reibung mit der Entwicklungswalze 12, während die
Quantität
des Toners T beschränkt
wird, der in der Entwicklungswalze 12 übertragen wird. Genauer ist
die Regelklinge 14 aus einem plattenförmigen metallischen Stück 141,
das in seinem einen Ende mit dem Gehäuse 11 fixiert ist,
und einem elastischen Element 142, das an dem anderen Ende
des plattenförmigen
metallischen Stücks 141 angebracht ist,
ausgebildet. Das elastische Element 142 berührt den äußeren Umfang
der Entwicklungswalze 12 und beschränkt den Toner T. Auf der stromabwärtigen Seite
in Bezug auf die Regelklinge 14 in der Richtung D der Rotation
der Entwicklungswalze 12 (d.h. die Einspeisungsrichtung
des Toners T) schränkt
die Regelklinge 14 die Stärke einer Tonerschicht auf
der Entwicklungswalze 12 zu der vorbestimmten Stärke ein.
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Die
Rückelektrode 3 ist
angeordnet, der Entwicklungswalze 12 gegenüberzuliegen.
Genauer befindet sich die Rückelektrode 3,
wie in 1 gezeigt, auf der entgegengesetzten Seite des
Zwischentransferriemens 23 zu der Entwicklungswalze 12.
Eine Gleichspannung, die höher
als die Spannung ist, die an die Entwicklungswalze 12 angelegt
wird, wird an die Rückelektrode 3 von
einem Rückvorspanngenerator 104 angelegt,
der zu der Motorsteuervorrichtung 102 aufgestellt ist,
wodurch sich ein elektrostatisches Feld für einen Transfer, der den Toner
T zu der Rückelektrode 3 bewegt,
zwischen der Entwicklungswalze 12 und der Rückelektrode 3 entwickelt.
Wegen dem elektrostatischen Feld für den Transfer transferiert
daher der elektrisierte Toner T zu der Rückelektrode 3 von
der Entwicklungswalze 12 in der Tonertransfer-Startposition
J, und kommt an in und haftet an an der Fläche des Zwischentransferriemens 23, der
als ein Bildempfangselement dient.
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Außerdem ist
für den
Zweck zum Steuern von Transfer des elektrisierten Toners T zu dem
Zwischentransferriemen 23 eine flexible gedruckte Schaltung
(hierin nachstehend als "FPC" (flexible printed
circuit) bezeichnet) 4 als ein Tonertransfer-Steuermittel
zwischen der Entwicklungswalze 12 und der Rückelektrode 3 aufgestellt.
Der Aufbau und die Funktion der FPC 4 werden nun mit Bezug
auf 3 und 4 beschrieben.
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3 ist
eine teilweise auseinandergezogene Querschnittsansicht der flexiblen
gedruckten Schaltung und eine Zeichnung, die ein Transfermodell
des elektrisierten Toners zeigt. 4 ist eine Zeichnung,
die Steuerelektroden und Ablenkungselektroden zeigt, die in der
flexiblen gedruckten Schaltung ausgebildet sind. In dieser FPC 4 sind
Tonerweitergabeöffnungen 41 zum
Lenken des elektrisierten Toners T zu der Rückelektrode 3 von
der Entwicklungswalze 12 in einem Basiselement 42 ausgebildet,
das aus einem elektrischen Isolationsmaterial hergestellt ist, wie
etwa Polyimid. Obwohl in 3 nur eine Tonerweitergabeöffnung 41 gezeigt
wird, ist eine Vielzahl von Tonerweitergabeöffnungen 41 mit gleichem
Abstand in der Form in einer Folge in einer Richtung senkrecht zu
der Ebene von 3 ausgebildet, sodass sich der
elektrisierte Toner T durch die jeweiligen Tonerweitergabeöffnungen 41 zu
der Rückelektrode 3 bewegen
kann. Während
diese Vorrichtung erfordert, die Tonerweitergabeöffnungen in einer Folge anzuordnen,
können
die Tonerweitergabeöffnungen 41 in
mehreren Folgen angeordnet werden. Mit Bezug auf die Form der Tonerweitergabeöffnungen 41 können außerdem die
Tonerweitergabeöffnungen 41 wie
in dieser Vorrichtung rund, oder alternativ oval oder vieleckig
sein.
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Ferner
ist auf der Seite der Entwicklungswalze 12 des Basiselementes 42 eine
Steuerelektrode 43 in der Form eines Rings ausgebildet,
um jede Tonerweitergabeöffnung 41 zu
umgeben. Von jeder Steuerelektrode 43 verläuft eine
Anschlussleitung 44 in einer Richtung senkrecht zu der
Richtung der Anordnung der Tonerweitergabeöffnungen 41. Die Form der
Steuerelektroden 43 ist nicht auf eine kreisförmige Form
begrenzt, sondern kann eine beliebige gewünschte Form sein, wie etwa
z.B. eine ovale oder vieleckige Form, oder ferner alternativ eine
teilweise gekerbte Ringform an Stelle einer perfekten Ringform.
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Außerdem sind
auf der Seite der Rückelektrode 3 des
Basiselementes 42 für
jede Tonerweitergabeöffnung 41 gepaarte
Ablenkungselektroden 45L und 45R so aufgestellt,
um einander schräg
mit Bezug auf eine Einspeisungsrichtung (d.h. eine Richtung senkrecht
zu der Folge der Tonerweitergabeöffnungen)
Y des Zwischentransferriemens 23 gegenüberzuliegen, wie in 4 gezeigt,
und Anschlussleitungen 46L und 46R erstrecken
sich jeweils von den Ablenkungselektroden 45L und 45R.
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Obwohl
in 3 und 4 nicht gezeigt, sind ein Steuervorspannungsgenerator 47 (2), ein
L-Ablenkungsvorspannungsgenerator 48L (2)
und ein R-Ablenkungsvorspannungsgenerator 48R (2),
die aus Hochspannungstreiber-ICs bestehen, in dem Basiselement 42 ausgebildet.
Von diesen ist der Steuervorspannungsgenerator 47 mit jeder
Steuerelektrode 43 elektrisch verbunden, und deshalb öffnen und
schließen
sich die oben beschriebenen Tonerweitergabeöffnungen 41 elektrosta tisch, da
eine geeignete Spannung in Übereinstimmung
mit einem Öffnungs-/Schließsteuersignal
von einer CPU 105 der Motorsteuervorrichtung 102 selektiv
angelegt wird. Mit anderen Worten wird das elektrostatische Feld
für einen
Transfer zwischen der Entwicklungswalze 12 und der Rückelektrode 3 durch
die Tonerweitergabeöffnungen 41 auf
eine derartige Weise exponiert, dass dank der jeweiligen Steuerelektroden 43 der
elektrisierte Toner T von der Entwicklungswalze 12 springt,
die Tonerweitergabeöffnungen 41 passiert
und zu der Rückelektrode 3 transferiert.
Andererseits ist die Exposition begrenzt, um dadurch Transfer des
Toners einzuschränken.
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Der
L-Ablenkungsvorspannungsgenerator 48L ist mit den Ablenkungselektroden 45L elektrisch verbunden,
wohingegen der R-Ablenkungsvorspannungsgenerator 48R mit
den Ablenkungselektroden 45R elektrisch verbunden ist.
Da eine geeignete Spannung an jede der Ablenkungselektroden 45L und 45R in Übereinstimmung
mit einem Ablenkungssteuersignal, das von der Motorsteuervorrichtung 102 zugeführt wird,
selektiv angelegt wird, wird die Trajektorie des elektrisierten
Toners T zwischen drei nachstehend beschriebenen Richtungen umgeschaltet.
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(1) Keine Ablenkung: Pfeil
P1 in 3
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Wenn
die gleiche Spannung an beide Ablenkungselektroden 45L und 45R angelegt
wird, wie in dem Pfeil P1 in 3 gezeigt,
passiert der elektrisierte Toner T die Tonerweitergabeöffnung 41 geradewegs
und transferiert zu einer Position entsprechend dieser Tonerweitergabeöffnung 41 auf
dem Zwischentransferriemen 23.
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(2) Ablenkung nach links:
Pfeil P2 in 3
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Wenn
eine höhere
Spannung an die Ablenkungselektrode 45L angelegt wird,
die sich auf der linken Seite zu der Tonerwei tergabeöffnung 41 befindet,
im Vergleich zu einer Spannung, die an die Ablenkungselektrode 45R angelegt
wird, die sich auf der rechten Seite zu der Tonerweitergabeöffnung 41 befindet,
wird der elektrisierte Toner T, der zu der negativen Polarität elektrisiert
ist, zu der linken Seite abgelenkt, wie in dem Pfeil P2 in 3 bezeichnet,
wegen einem ablenkenden elektrostatischen Feld, das sich zwischen
den zwei Ablenkungselektroden 45L und 45R entwickelt.
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(3) Ablenkung nach rechts:
Pfeil P3 in 3
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Wenn
eine höhere
Spannung an die Ablenkungselektrode 45R angelegt wird,
die sich auf der rechten Seite zu der Tonerweitergabeöffnung 41 befindet,
im Vergleich zu einer Spannung, die an die Ablenkungselektrode 45L angelegt
wird, die sich auf der linken Seite zu der Tonerweitergabeöffnung 41 befindet,
wird der elektrisierte Toner T, der zu der negativen Polarität elektrisiert
ist, zu der rechten Seite abgelenkt, wie in dem Pfeil P3 in 3 bezeichnet,
wegen einem ablenkenden elektrostatischen Feld, das sich zwischen
den zwei Ablenkungselektroden 45L und 45R entwickelt.
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Auf
diese Art und Weise transferiert gemäß dieser Vorrichtung, während die
Trajektorie des elektrisierten Toners T zwischen den drei Richtungen
umgeschaltet wird, der elektrisierte Toner T zu einem Aufschlagpunkt
PI auf dem Zwischentransferriemen 23, der den Bereich von
Ablenkung einschließt.
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Da
sich jedoch die Ablenkungselektroden 45L und 45R einander
gegenüberstehend
in einer schrägen
Richtung zu der Einspeisungsrichtung Y des Zwischentransferriemens 23 befinden,
wie oben beschrieben, in den drei obigen Bedingungen von (1) keiner
Ablenkung, (2) Ablenkung zu der linken Seite und (3) Ablenkung zu
der rechten Seite, werden, wenn der Zwischentransferriemen 23 in
einem Halt ist, drei Punkte auf dem Zwischen transferriemen 23 ausgebildet,
die sich gerade schräg
zu der Einspeisungsrichtung Y des Zwischentransferriemens 23 aufstellen.
Falls die Einspeisungsgeschwindigkeit des Zwischentransferriemens 23 so
eingestellt ist, um den Zwischentransferriemen 23 eine
Quantität von
Ablenkung (Distanz) zwischen benachbarten Punkten in einem Punktdruckzyklus
(Zeitperiode) vorzurücken,
werden sich in diesem Fall die drei Punkte in einer Richtung senkrecht
zu der Einspeisungsrichtung Y des Zwischentransferriemens 23 gerade
aufstellen. Dies erlaubt, drei Punkte durch eine Tonerweitergabeöffnung 41 zu
bilden, und daher die Dichte der Punkte zu erhöhen.
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Antistatische
halbleitende Schichten 49 sind auf einer Fläche 421 auf
der Seite der Entwicklungswalze 12 des Basiselementes 42 und
einer Fläche 422 der
Seite der Rückelektrode 3 des
Basiselementes 42 ausgebildet, und es wird ein Massepotenzial an
die halbleitenden Schichten 49 angelegt. Diese halbleitenden
Schichten 49 haben einen optimalen Widerstandswert in einer
voreingestellten Temperatur (Anfangseinrichtungstemperatur), und
geben von der FPC 4 Reibungsladungen frei, die sich entwickeln,
während
der elektrisierte Toner T, der transferiert wird wie oben beschrieben,
mit der FPC 4 in Berührung
kommt. Dies verhindert effektiv Elektrisierung der FPC 4 und
unterdrückt
einen Einfluss gegenüber
dem elektrostatischen Feld für
Transfer und dem ablenkenden elektrostatischen Feld. Kurz gesagt
ist es möglich,
eine ausgezeichnete Druckqualität
aufrechtzuerhalten, während
die Temperaturen der halbleitenden Schichten 49 auf der
Anfangseinrichtungstemperatur oder innerhalb eines tolerierbaren
Temperaturbereichs gehalten werden.
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Auf
der stromaufwärtigen
Seite zu der Tonertransfer-Startposition J in der Richtung D der
Rotation der Entwicklungswalze 12, zwischen der FPC 4 mit
einer derartigen wie oben beschriebenen Struktur und der Entwicklungswalze 12,
ist ein Abstandshalter 5, der sich in der Längsrichtung
X der Entwicklungswalze 12 (einer Richtung, die zu der
Ebene von 3 senkrecht ist) erstreckt,
zu der Vorwärtsseite zu
den Tonerweitergabeöffnungen 41 der
FPC 4 eingeführt,
wie von der Rotationsrichtung D gesehen. Da der Abstandshalter 5 teilweise
an die Tonerschicht TL anstößt, die
auf der Entwicklungswalze 12 getragen wird, ist eine Lücke GP zwischen
der Entwicklungswalze 12 und den Tonerweitergabeöffnungen 41 der
FPC 4 so definiert, um auf einem konstanten Wert zu bleiben.
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In
der Bildgebungsvorrichtung mit einem derartigen Aufbau wie oben
beschriebenen gibt, während
das Bildsignal von einer externen Vorrichtung zu der Hauptsteuervorrichtung 101 der
Steuereinheit 100 zugeführt
wird, die Hauptsteuervorrichtung 101 ein Signal entsprechend
dem Bildsignal zu der Motorsteuervorrichtung 102 aus. In
der Motorsteuervorrichtung 102, die dieses Signal empfängt, führt die CPU 105 ein
Steuersignal entsprechend diesem Signal zu dem Steuervorspannungsgenerator 47,
dem L-Ablenkungsvorspannungsgenerator 48L und dem R-Ablenkungsvorspannungsgenerator 48R zu,
wodurch der Toner T transferiert wird und an dem Zwischentransferriemen 23 anhaftet
und ein Tonerbild entsprechend dem Bildsignal ausgebildet wird.
In einer vorbestimmten Transferregion TR wird das Tonerbild auf
ein Blatt S transferiert, wie etwa ein Transferpapier und ein transparentes
Blatt für
einen Overhead-Projektor, das aus einer Kassette 7 genommen wird.
Das Blatt S, das nun einen Platz für das Bild bietet, wird dann
zu einer Entnahmeablage, die nicht gezeigt wird, über eine
Fixiereinheit 8 befördert.
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Eine
Bildgebungsvorrichtung, in der Toner gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann, ist nicht auf die oben beschriebene Vorrichtung
begrenzt, sondern kann eine Vorrichtung sein, deren Aufbau ist wie
nachstehend beschrieben wird. Genauer kann, obwohl die halbleitenden Schichten 49 für den Zweck
der Verhinderung von Elektrisierung der FPC 4 in der obigen
Vorrichtung angeordnet sind, der Toner gemäß der vorliegenden Erfindung
in einer Bildgebungsvorrichtung verwendet werden, worin halbleitende
Schichten für
Elektrisierungsverhinderung nicht angeordnet sind.
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Obwohl
die obige Vorrichtung eine Bildgebungsvorrichtung ist, worin die
Richtung des Transfers des elektrisierten Toners T zwischen drei
Richtungen P1, P2 und P3 mittels Ablenkungselektroden 45L und 45R umgeschaltet
wird, ist der Toner gemäß der vorliegenden
Erfindung ferner auf eine Bildgebungsvorrichtung anwendbar, in der
die Richtung des Transfers des elektrisierten Toners T fixiert ist.
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Obwohl
ein vorbestimmte Gleichspannung an eine Entwicklungswalze 12 von
dem Entwicklungswalzen-Vorspannungsgenerator 103 in der
obigen Vorrichtung angelegt wird, ist der Toner gemäß der vorliegenden
Erfindung ferner auf eine Bildgebungsvorrichtung anwendbar, in der
die Entwicklungswalze 12 geerdet ist oder eine Wechselspannung
an die Entwicklungswalze 12 angelegt wird.
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Obwohl
die obige Vorrichtung eine Bildgebungsvorrichtung ist, die ein Bild
mit nur einem Entwickler 1 ausbildet, um sogenannten monochromen Druck
durchzuführen,
ist der Toner gemäß der vorliegenden
Erfindung ferner auf eine Farbbildgebungsvorrichtung des so genannten
Tandemverfahrens anwendbar, worin z.B. ähnliche Entwickler 1 für vier Typen
von Toner von gelb, magentarot, cyan und schwarz in einer Folge
entlang einer Einspeisungsrichtung Y eines Zwischentransferriemens 23 oder eines
Blattes S angeordnet sind, um dadurch ein Vollfarbbild auszubilden.
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Als
Nächstes
wird Toner, der in einer Bildgebungsvorrichtung mit einem derartigen
Aufbau verwendet wird, als bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Während
eine Vielfalt von Eigenschaften des Toners, die in dem Folgenden
beschrieben wird, z.B. unter Verwendung der nachstehenden Ausrüstung evaluiert
werden kann, können
stattdessen andere Ausrüstung
und Verfahren zum Evaluieren ähnlicher
Eigenschaften verwendet werden: E-Spart Analyzer (E-SPART2; HOSOKAWAMICRON
CORPORATION) zum Evaluieren von Partikeldurchmessern und Elektrisierungsmengen
von Toner; ein elektrostatischer Spannungsmesser (MODEL344; TREK,
INC.) zum Evaluieren eines Oberflächenpotenzials einer Tonerschicht.
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Als
ein Ergebnis verschiedener Experimente und Beobachtung haben die
Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass ein Vorhandensein
eines Toners, der zu einer zweiten Polarität elektrisiert ist, insbesondere
Toner, dessen Partikeldurchmesser groß ist, für Filmbildung in einem Tonerträger verantwortlich
ist. Die zweite Polarität
ist einer ersten Polarität
für einen
Transfer zu einer Rückelektrode
von dem Tonerträger
entgegengesetzt. Der Toner mit der zweiten Polarität verbleibt
auf dem Tonerträger
ohne Transferieren in einer Tonertransfer-Startposition. Es entsteht
Reibung zwischen dem verbliebenen Toner und einer Tonerregelklinge
oder dergleichen, um dadurch den Toner in einen Tonerfilm zusammen
zu fusionieren. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben auch
herausgefunden, dass Filmbildung verhindert werden kann, falls der
Inhalt des Toners, der zu der zweiten Polarität elektrisiert wird und dessen
Partikeldurchmesser d oder größer sind
(hierin nachstehend als "Umkehrpolaritäts-Großdurchmessertoner" bezeichnet) auf
10% nach Zählung
oder kleiner gesetzt wird, wobei der Zahlenmitteldurchmesser des
Toners d ist.
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Es
wurden zwanzig Typen von Toner T(1) bis T(20) vorbereitet, die voneinander
im Sinne einer Kombination vom Zahlenmitteldurchmesser d des Toners
und Inhalt (% nach Zählung)
von Um kehrpolaritäts-Großdurchmessertoner
vorbereitet. Es wurden Bilder mit der in 1 gezeigten
Bildgebungsvorrichtung unter Verwendung eines derartigen Toners
ausgebildet, und es wurde verifiziert, ob Filmbildung auf der Fläche der
Entwicklungswalze 12 oder einem Abstandshalter 5 aufgetreten
ist. 5 ist eine Grafik, die die Ergebnisse zusammenfasst.
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Der
Zahlenmitteldurchmesser d(μm)
und der Inhalt (% nach Zählung)
des Umkehrpolaritäts-Großdurchmessertoners
in Bezug auf jeden von dem Toner T(1) bis T(20) wurden basierend
auf den Messergebnissen mit dem oben erwähnten E-Spart Analyzer kalkuliert.
Mit Bezug auf den Toner T(6), T(8) und T(17) sind Verteilungen von
Elektrisierungsmengen in 3000 Zählungen,
identifiziert mit dem E-Sparte Analyzer, wie in 6A bis 6C gezeigt.
Daten (Zahlenmitteldurchmesser d, Inhalt), die von jedem Teil der
Messdaten erhalten werden, sind wie folgt:
Toner T(6): (5,62 μm, 6,0% nach
Zählung)
Toner
T(8): (5,57 μm,
8,5% nach Zählung)
Toner
T(17): (6,06 μm,
15,7% nach Zählung)
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Daten
bezüglich
der anderen Toner wurden ähnlich
identifiziert.
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Bezüglich Toner,
der Filmbildung in der Entwicklungswalze 12 oder dem Abstandshalter 5 verursacht,
sind entsprechende Koordinatenpositionen (Zahlenmitteldurchmesser
d, Inhalt) in 5 mit dem Symbol "x" bezeichnet. Bezüglich Toner, der keine Filmbildung
verursacht, sind Koordinatenpositionen (Zahlenmitteldurchmesser
d, Inhalt) in 5 mit dem Symbol "O" bezeichnet.
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Wenn
ein Bild unter Verwendung von Toner ausgebildet wird, in dem Umkehrungspolaritäts-Großdurchmessertoner
in der Menge von 10% nach Zählung
oder weniger enthalten ist, tritt, wie in 5 gezeigt,
Filmbildung nicht auf, und es wird ein Bild mit einer ausgezeichneten
Qualität
ausgebildet. Wenn andererseits ein Bild unter Verwendung von Toner
ausgebildet wird, in dem Umkehrungspolaritäts-Großdurchmessertoner in einer
Menge enthalten ist, die 10% nach Zählung überschreitet, tritt Filmbildung
in der Entwicklungswalze 12 oder dem Abstandshalter 5 auf.
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Die
Verwendung von Toner gemäß der vorliegenden
Erfindung in dieser Bildgebungsvorrichtung realisiert auch einen
Effekt zum Unterdrücken von
Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41. Sobald
Toner, der zu einer ersten Polarität elektrisiert ist, die z.B.
die negative Polarität
ist, die Entwicklungswalze 12 verlässt, würde der Toner zu dem Zwischentransferriemen 23 transferiert.
Sobald Toner, der zu einer zweiten Polarität elektrisiert ist (was in diesem
Beispiel die positive Polarität
ist), transferiert der Toner andererseits in einer Richtung, die
sich von der des Toners mit der ersten Polarität unterscheidet, um am meisten
an der FPC 4 anzuhaften. Anhaftung von derartigem Toner,
der zu der zweiten Polarität elektrisiert
ist, ist eine der Hauptursachen von Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41.
Außerdem
wird das Problem von Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41 mit
dem Toner beträchtlicher und
ernsthafter, während
die Tonerpartikeldurchmesser größer werden.
Da der Inhalt von Umkehrpolaritäts-Großdurchmessertoner,
der Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41 stark
beeinflusst, auf 10% nach Zählung
oder weniger im Toner gemäß der vorliegenden
Erfindung gedrückt
wird, wird jedoch Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41 effektiv
unterdrückt.
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Ferner
haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein Phänomen, das
als eine der Hauptursachen von Verstopfung von Tonerweitergabeöffnungen
in einer Bildgebungsvorrichtung des TonerJet-Verfahrens dient, als
ein Ergebnis verschiedener Ex perimente und Beobachtung identifiziert.
D.h. Toner haftet an und wächst
am Tonertransfer-Steuermittel auf der Seite der Rückelektrode
des Tonertransfer-Steuermittels, und der anhaftende Toner ist Toner,
dessen Partikeldurchmesser (d/2) oder kleiner ist und die zweite
Polarität
(hierin nachstehend als "Umkehrpolaritäts-Feinpulvertoner" bezeichnet) hat, die
der ersten Polarität
entgegengesetzt ist, die für Transfer
zu einem Bildempfangselement ist. Die Erfinder der vorliegenden
Erfindung haben herausgefunden, dass Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen
verhindert werden kann, falls der Inhalt des Umkehrpolaritäts-Feinpulvertoners
auf 2% nach Zählung
oder kleiner gedrückt
wird. Das Symbol d ist der Zahlenmitteldurchmesser vom Toner.
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung glauben, dass Verstopfung der
Tonerweitergabeöffnungen
in einem Mechanismus wie dem in 7A und 7B gezeigten
geschieht. Mit der Entwicklungswalze 12, die ein Tonerträger ist,
der sowohl Toner T0 mit einem Zahlenmitteldurchmesser von d und elektrisiert
zu der ersten Polarität
als auch Umkehrpolaritäts-Feinpulvertoner
T1 mit Partikeldurchmessern von (d/2) oder kleiner trägt, werden
der Toner T0 und T1 zu einer Tonertransfer-Startposition J transportiert. Da Steuerelektroden 43 den
Toner veranlassen, von der Entwicklungswalze 12 zu der
Rückelektrode 3 zu
transferieren, passieren die Toner T0 und T1 die Tonerweitergabeöffnungen 41,
wobei sie zusammen elektrostatisch anhaften (7A). Der
negativ elektrisierte Toner T0, der so die Tonerweitergabeöffnungen 41 passiert,
transferiert wie er ist zu der Rückelektrode 3 und
kommt in dem Bildempfangselement 23 an, wohingegen der
Umkehrpolaritäts-Feinpulvertoner T1
von dem Toner T0 durch ein elektrisches Feld getrennt wird, das
sich zwischen den Steuerelektroden 43 (oder den Ablenkungselektroden 45L und 45R)
und der Rückelektrode 3 entwickelt,
und haftet an der Seite der Rückelektrode 3 einer
FPC 4 an, die als das Tonertransfer-Steuer mittel dient
(7B). Auf eine ähnliche
Art und Weise zum obigen transferiert der Umkehrpolaritäts-Feinpulvertoner
zu der Seite der Rückelektrode 3 der
FPC 4 einer nach dem anderen. Da der Umkehrpolaritäts-Feinpulvertoner
ausflockt und wächst,
verstopfen die Tonerweitergabeöffnungen 41.
Falls umgekehrt der Inhalt von Toner (Umkehrpolaritäts-Feinpulvertoner)
mit Partikeldurchmessern von (d/2) oder kleiner und elektrisiert
zu der zweiten Polarität
klein ist, und um genauer zu sein 2% nach Zählung oder kleiner, wird Verstopfung
der Tonerweitergabeöffnungen 41 effektiv
verhindert.
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Es
wurden zwanzig Typen von voneinander verschiedenen Tonern T(21)
bis T(40) im Sinne von Kombinationen von Zahlenmitteldurchmesser
d vom Toner und Inhalt (% nach Zählung)
von Umkehrpolaritäts-Feinpulvertoner
vorbereitet. Es wurden Bilder mit der in 1 gezeigten
Bildgebungsvorrichtung unter Verwendung eines derartigen Toners
ausgebildet, und es wurde verifiziert, ob Bildfehler aufgetreten sind,
die Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41 zuzuschreiben
sind. 8 ist eine Grafik, die die Ergebnisse zusammenfasst.
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Der
Zahlenmitteldurchmesser d(μm)
und der Inhalt (% nach Zählung)
des Umkehrpolaritäts-Feinpulvertoners
in Bezug auf jeden der Toner T(21) bis T(40) wurden basierend auf
den Messergebnissen mit dem oben erwähnten E-Spart Analyzer kalkuliert. Mit
Bezug auf die T(22), T(28) und T(36) sind Verteilungen von Elektrisierungsmengen
in 3000 Zählungen,
die mit dem E-Spart Analyzer identifiziert werden, wie in 9A bis 9C gezeigt.
Daten (Zahlenmitteldurchmesser d, Inhalt), die aus jedem Teil von
Messdaten erhalten werden, sind wie folgt:
Toner T(22): (5,76 μm, 0,2% nach
Zählung)
Toner
T(28): (5,45 μm,
2,0% nach Zählung)
Toner
T(36): (5,25 μm,
2,9% nach Zählung)
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Daten
bezüglich
der anderen Toner wurden ähnlich
identifiziert.
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Bezüglich Toner,
der Bildfehler verursacht, die Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41 zugeschrieben
werden, sind entsprechende Koordinatenpositionen (Zahlenmitteldurchmesser
d, Inhalt) in 8 mit dem Symbol "x" bezeichnet. Bezüglich Toner, der keine Bildfehler
wegen Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41 verursacht,
sind Koordinatenpositionen (Zahlenmitteldurchmesser d, Inhalt) in 8 mit
dem Symbol "O" bezeichnet.
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Wie
in 8 gezeigt wird, wenn ein Bild unter Verwendung
von Toner ausgebildet wird, in dem Umkehrpolaritäts-Feinpulvertoner in der Menge
von 2% nach Zählung
oder kleiner enthalten ist, ein Bild mit einer ausgezeichneten Qualität ohne Bildfehler ausgebildet,
die Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41 zugeschrieben
werden. Wenn im Gegensatz dazu ein Bild unter Verwendung von Toner
ausgebildet wurde, in dem Umkehrpolaritäts-Feinpulvertoner in der Menge
enthalten war, die 2% nach Zählung überschreitet,
sind Bildfehler wegen Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41 aufgetreten, und
es wurde kein Bild mit einer ausgezeichneten Qualität ausgebildet.
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Als
ein Ergebnis verschiedener Experimente und Beobachtung haben die
Erfinder der vorliegenden Erfindung des weiteren eine andere von
Hauptursachen von Verstopfung von Tonerweitergabeöffnungen
in einer konventionellen Bildgebungsvorrichtung identifiziert. Während gewöhnlich ein
Quarzzusatz Toner in vielen Fällen
in dem Bestreben hinzugefügt
wird, das Fließverhalten
zu verbessern und Elektrisierungsmengen zu steuern, wird, wenn ein
derartiger Toner, dem ein Quarzzusatz hinzugefügt ist, z.B. zu der negativen
Polarität
elektrisiert wird, eine Verteilung von Elektrisierungsmengen des
Toners über einen
relativ breiten Bereich ausgebreitet und es gibt Toner, der übermäßig zu der
negativen Polarität
elektrisiert ist, und positiv elektrisierten Toner, der zu der entgegengesetzten
Polarität
elektrisiert ist. Der zu der negativen Polarität übermäßig elektrisierte Toner bleibt
wegen Bildkraft, die auf den Toner wirkt, fest durch den Tonerträger getragen,
und deshalb verschlechtert sich die Leichtigkeit von Tonertransfer, d.h.
die Transferfähigkeit
des Toners, was wiederum die Dichte eines Bildes reduziert und die
Qualität
des Bildes verschlechtert. In der Zwischenzeit haftet der positiv
elektrisierte Toner, beeinflusst durch die Kraft eines elektrischen
Feldes, das sich zwischen dem Tonertransfer-Steuermittel und der
Rückelektrode entwickelt,
an Kantenabschnitten der Tonerweitergabeöffnungen, Abschnitten um die
Tonerweitergabeöffnungen
herum und dergleichen an, und verstopft entsprechend die Tonerweitergabeöffnungen.
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Mit
Titanoxid, das dem Toner als externer Zusatz hinzugefügt wird,
ist es möglich, übermäßige Elektrisierung
des Toners zu verhindern, die Bildkraft niederzuhalten, die auf
den Toner wirkt, entsprechend die Leichtigkeit von Tonertransfer
zu steigern und die Dichte und die Qualität eines Bildes zu verbessern.
Außerdem
ist es mit der Menge von Toner mit der Umkehrpolarität, verringert
durch Hinzufügen des
Titanoxidzusatzes, möglich,
Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen
zu verhindern. Selbst wenn die hinzugefügte Menge des Titanoxidzusatzes relativ
klein ist, ist die Menge von Toner mit der Umkehrpolarität kleiner
als dort, wo der Titanoxidzusatz nicht hinzugefügt wird, wird jedoch die Menge
von Toner mit der Umkehrpolarität
entgegengesetzt größer als
dort, wo der Titanoxidzusatz nicht hinzugefügt ist, falls die hinzugefügte Menge
des Titanoxidzusatzes 1,5 Gew.-% überschreitet. Unter Bemerkung
dessen ist es wünschenswert,
den Inhalt x des Titanoxidzusatzes zu dem nachstehenden Bereich
einzustellen:
0 < x ≤ 1,5 Gew.-%
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Bei
Betrachtung der effektiven Unterdrückung der Menge von Toner,
der insbesondere zu der Umkehrpolarität elektrisiert ist, und der
effektiven Verhinderung von Verstopfung, ist es noch wünschenswerter,
den Inhalt x von Titanoxidzusatz zu dem nachstehenden Bereich einzustellen:
0,2
Gew.-% ≤ x ≤ 1,0 Gew.-%.
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Es
wurde Toner vorbereitet unter Verwendung von 200 V (Durchmesser
von primären
Partikeln ist 12 nm), verfügbar
von Nippon Aerosil Co., Ltd. und OX50 (Durchmesser von primären Partikeln ist
40 nm), verfügbar
von Nippon Aerosil Co., Ltd. als Quarzzuschläge, die dem Toner hinzuzufügen sind, und
unter Verwendung von Titanoxid, das unter dem Namen von STT-30S
von TITAN KOGYO KK vermarktet wird, als ein Titanoxidzusatz, der
dem Toner hinzuzufügen
ist. Die Menge von hinzugefügtem
200 V und die Menge von hinzugefügtem
OX50 waren beide auf 0,5 Gew.-% fixiert, und die Menge von hinzugefügtem Titanoxid
STT-30S wurde durch acht Stufen von 0 Gew.-%, 0,2 Gew.-%, 0,5 Gew.-%,
1,0 Gew.-%, 1,5 Gew.-%, 2,0 Gew.-%, 2,5 Gew.-% und 3,0 Gew.-% geändert, wobei
dadurch acht Typen von Toner T(0), T(0,2), T(0,5), T(1,0), T(1,5),
T(2,0), T(2,5) und T(3,0) vorbereitet wurden.
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Ein
Gehäuse 11 des
Entwicklers 1 wurde mit jedem der Toner T(0) bis T(3,0)
gefüllt,
und unter Verwendung des E-Spart Analyzer wurden die Partikeldurchmesser
und die Elektrisierungsmengen des Toners, der von dem Tonerträger (was
die in 1 gezeigte Entwicklungswalze 12 war)
genommen wird, gemessen. Zum Beispiel mit Bezug auf den Toner T(0),
T(0,5), T(1,0) und T(1,5) sind Verteilungen von Elektrisierungsmengen
in 3000 Zählungen,
identifiziert mit dem E-Spart Analyzer, jeweils wie in 10 bis 13 gezeigt.
Obwohl Messergebnisse (Grafiken von Verteilungen von Elektrisierungsmengen)
in den Zeichnungen nicht gezeigt werden, wurden unter Verwendung
des E-Spart Analyzer die anderen Toner T(2,0), T(2,5) und T(3,0) ähnlich gemessen.
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Das
Ergebnis in 14 wurde erhalten, wobei eine
durchschnittliche Elektrisierungsmenge für jede hinzugefügte Menge
basierend auf diesen Ergebnissen kalkuliert wurde.
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Außerdem wurde
die Menge von positiv elektrisiertem Toner (% nach Zählung) für jede hinzugefügte Menge
basierend auf den obigen Messergebnissen kalkuliert, wodurch das
Ergebnis in 15 erhalten wurde. Wie 15 deutlich
zeigt, kann mit Titanoxid, das in der Menge x so hinzugefügt wird,
um das Folgende zu erfüllen,
die Menge von positiv elektrisiertem Toner reduziert werden, kleiner
als die Menge von positiv elektrisiertem Toner gemäß der konventionellen
Technik zu sein (die Menge von positiv elektrisiertem Toner T(0):
gestrichelte Linie in 15):
0 < x ≤ 1,5
Gew.-%.
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Bei
Betrachtung von Verhinderung von Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41 mittels Verringerung
in der Menge von positiv elektrisiertem Toner ist es ferner wünschenswerter,
den Titanoxidzusatz in der Menge x so hinzuzufügen, um das Folgende zu erfüllen:
0,2
Gew.-% ≤ x ≤ 1,0 Gew.-%.
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Ob
Verstopfung während
Ausbildung eines Bildes mit dem Toner T(0) bis T(3,0) aufgetreten
ist, wurde unterdessen in Übereinstimmung
damit evaluiert, ob ein Bildfehler, der charakteristische weiße Streifen
zeigt, auf einem "vollen" Bild auf einem weißen Blatt
S aufgetreten ist, wobei die in 1 ge zeigte
Bildgebungsvorrichtung verwendet wird. 16 zeigt
das Ergebnis. Wie in 16 gezeigt, ist ein weißer Streifen
auf dem Blatt S nicht aufgetreten und Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41 wurde
nicht gefunden, wenn ein Bild unter Verwendung von Toner ausgebildet
wurde, in dem der Titanoxidzusatz in dem Bereich von 0,2 Gew.-%
bis 1,5 Gew.-% enthalten war. Wenn im Gegensatz dazu Toner, in dem
kein Titanoxidzusatz verwendet wurde, oder der Titanoxidzusatz in
der Menge von 0,2 Gew.-% oder mehr enthalten war, verwendet wurde, wurden
weiße
Streifen bestätigt,
die Verstopfung der Tonerweitergabeöffnungen 41 dargestellt
haben.
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Ferner
kommt in der Bildgebungsvorrichtung mit einem Aufbau wie dem, der
in 1 gezeigt wird, die Tonerschicht, die durch eine
Regelklinge 14 eingeschränkt wird, stets mit dem Abstandshalter 5 in Berührung, bevor
sie zu der Tonertransfer-Startposition J transportiert wird, und
das Berühren
erhöht
die Elektrisierungsmenge des Toners und führt zu übermäßiger Elektrisierung, was als
eine von Hauptursachen einer verschlechterten Bildqualität dienen
kann.
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Um
dieses Phänomen
zu verifizieren, wurden, wobei das Gehäuse 11 des Entwicklers 1 mit
jedem der acht Typen von Toner T(0) bis T(3,0) gefüllt wurde,
Oberflächenpotenziale
einer Tonerschicht TL vor und nach der Berührung mit dem Abstandshalter 5 in
verschiedenen Bereichen entlang einer axialen Richtung (X-Richtung)
der Entwicklungswalze 12 gemessen, und es wurden Differenzen
zwischen den Potenzialen vor einer Berührung und nach einer Berührung kalkuliert.
Die so kalkulierten Differenzen wurden entlang der axialen Richtung
(X-Richtung) der Entwicklungswalze 12 integriert, und es
wurden "Oberflächenpotenzialdifferenzen", die mit den jeweiligen
hinzugefügten
Mengen (0 Gew.-%, 0,2 Gew.-%, 0,5 Gew.-%, 1,0 Gew.-%, 1,5 Gew.-%,
2,0 Gew.-%, 2,5 Gew.-% und 3,0 Gew.-%) in Verbindung stehen, kalkuliert. 17 ist
eine Grafik, die dies zusammenfasst.
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Wie
in 17 gezeigt, haben sich die Oberflächenpotenzialdifferenzen
drastisch verringert, da der Titanoxidzusatz dem Toner hinzugefügt wurde, und
eine Änderung
in der Elektrisierungsmenge zwischen vor und nach der Berührung mit
dem Abstandshalter 5 wurde kleiner. Daher ist es mit dem
Titanoxidzusatz, der dem Toner hinzugefügt wird, effektiv möglich, übermäßige Elektrisierung
des Toners zu verhindern, die die Qualität eines Bildes verschlechtert.