JP2000089560A - Non-magnetic and one-component developing device - Google Patents
Non-magnetic and one-component developing deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置や静
電記録装置などの画像形成装置において、現像剤として
非磁性トナーのみが用いられた非磁性一成分現像装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-magnetic one-component developing apparatus using only a non-magnetic toner as a developer in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus and an electrostatic recording apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】画像形成装置では、乾式トナーを使用す
る機器が主流を占め、多くの複写機、レーザプリンタ、
普通紙ファクシミリ等として実用化され、めざましい発
展をとげている。この画像形成装置は電子写真プロセス
技術を応用した機器であり、感光体上に形成された静電
潜像をトナー粒子により顕像化するものである。2. Description of the Related Art In image forming apparatuses, equipment using dry toner occupies the mainstream, and many copiers, laser printers,
It has been put to practical use as plain paper facsimile, etc., and has achieved remarkable development. This image forming apparatus is an apparatus to which an electrophotographic process technology is applied, and visualizes an electrostatic latent image formed on a photoreceptor with toner particles.
【０００３】このような画像形成装置に用いられる現像
装置として、装置の小型化および低コスト化に有利な非
磁性一成分現像装置を用いたものが普及しつつある。As a developing device used in such an image forming apparatus, an apparatus using a non-magnetic one-component developing apparatus which is advantageous in reducing the size and cost of the apparatus is becoming widespread.
【０００４】以下に、従来の非磁性一成分現像装置の構
成および動作について図６を用いて説明する。ここで、
図６は従来の非磁性一成分現像装置が用いられた画像形
成装置の構成を示す概略図である。Hereinafter, the configuration and operation of a conventional non-magnetic one-component developing device will be described with reference to FIG. here,
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of an image forming apparatus using a conventional non-magnetic one-component developing device.
【０００５】図示する画像形成装置は電子写真プロセス
技術により感光体上に形成された静電潜像をトナー粒子
により顕像化する画像形成装置であり、静電潜像担持体
である感光体１を有している。この感光体１は、周方向
に回転して後述する用紙を搬送する。The illustrated image forming apparatus is an image forming apparatus for visualizing an electrostatic latent image formed on a photosensitive member by electrophotographic process technology with toner particles, and a photosensitive member 1 serving as an electrostatic latent image carrier. have. The photoconductor 1 rotates in the circumferential direction and conveys a sheet described later.
【０００６】感光体１に近接して、帯電器２が配設され
ている。この帯電器２は、感光体１に向けて開口部が形
成された金属製のシールド板２ｂと、たとえばタングス
テンワイヤ等からなり、このシールド板２ｂ内において
感光体１の幅方向に張架された帯電線２ａと、開口部に
取り付けられたグリッド板２ｃとから構成されている。
そして、帯電線２ａによるコロナ放電により、グリッド
板２ｃを介して感光体１が一様に帯電される。そして、
このような感光体１に露光光学系３から得られる露光光
線４を照射すると、感光体１が露光されて所定の静電潜
像が形成される。[0006] A charger 2 is provided near the photoconductor 1. The charger 2 includes a metal shield plate 2b having an opening formed toward the photoreceptor 1 and a tungsten wire, for example, and is stretched in the width direction of the photoreceptor 1 in the shield plate 2b. It is composed of a charged wire 2a and a grid plate 2c attached to the opening.
Then, the photoconductor 1 is uniformly charged via the grid plate 2c by corona discharge by the charging wire 2a. And
When the photosensitive member 1 is irradiated with the exposure light beam 4 obtained from the exposure optical system 3, the photosensitive member 1 is exposed to form a predetermined electrostatic latent image.
【０００７】現像ホッパー９に両端を回転自在に軸支さ
れたトナー攪拌部材１１で攪拌、搬送されたトナー１０
を現像ローラ５の表面に供給するトナー供給ローラ６が
設置されている。このトナー供給ローラ６は、ステンレ
ス等の金属製のシャフト６ａの周囲にウレタンやシリコ
ンなどの弾性部材が層状に形成されたものからなり、シ
ャフト６ａには定電圧電源であるトナー供給バイアス電
圧供給電源２６が接続され、直流または直流と交流とが
重畳されたトナー供給バイアス電圧が印加されている。The toner 10 agitated and conveyed by a toner agitating member 11 rotatably supported at both ends by a developing hopper 9.
Is provided on the surface of the developing roller 5. The toner supply roller 6 is made of a metal shaft 6a made of stainless steel or the like, and an elastic member such as urethane or silicon is formed in a layered manner around the shaft 6a. Reference numeral 26 is connected to apply a DC supply voltage or a toner supply bias voltage in which DC and AC are superimposed.
【０００８】現像ローラ５は、ステンレス等の金属製の
シャフト５ａを基材としてその外周面上にウレタンやシ
リコンなどの弾性部材が層状に形成されたものからな
る。そして、現像ローラ５のシャフト５ａには、定電圧
電源である現像バイアス電圧供給電源１２が接続されて
いる。The developing roller 5 has a shaft 5a made of metal such as stainless steel as a base material, and an elastic member such as urethane or silicon is formed in a layer on the outer peripheral surface. A developing bias voltage supply power supply 12 which is a constant voltage power supply is connected to the shaft 5a of the developing roller 5.
【０００９】トナー１０は非磁性一成分系トナーであ
り、たとえばポリエステル樹脂にカーボン、ワックス、
帯電制御剤等を均一分散させたものから構成されてい
る。The toner 10 is a non-magnetic one-component toner. For example, carbon, wax,
It is composed of a material in which a charge control agent and the like are uniformly dispersed.
【００１０】現像ローラ５とトナー供給ローラ６とは相
互に接触配置されており、現像ホッパー９の両端におい
て、シャフト５ａ，６ａによりそれぞれ回転自在に軸支
されている。そして、現像ローラ５と感光体１とは接触
して相互に反対方向に回転するのに対し、現像ローラ５
とトナー供給ローラ６とは接触して相互に同一方向に回
転する。また、現像ローラ５は感光体１と接触または近
接状態とされており、現像バイアス電圧電源１２より印
加されるバイアス電圧により感光体１上の静電潜像が形
成された部分にトナー供給ローラ６によりトナー１０が
転移付着されると、静電潜像が顕像化される。The developing roller 5 and the toner supply roller 6 are arranged in contact with each other, and are rotatably supported at both ends of the developing hopper 9 by shafts 5a and 6a, respectively. The developing roller 5 and the photoreceptor 1 contact each other and rotate in opposite directions.
And the toner supply roller 6 contact each other and rotate in the same direction. The developing roller 5 is in contact with or close to the photoconductor 1, and a toner supply roller 6 is provided on a portion of the photoconductor 1 where an electrostatic latent image is formed by a bias voltage applied from a developing bias voltage power supply 12. When the toner 10 is transferred and adhered, the electrostatic latent image is visualized.
【００１１】なお、トナー攪拌部材１１は現像ホッパー
９内に収容されたトナー１０の凝集を防ぐとともに、ト
ナー１０をトナー供給ローラ６の方へ搬送する。The toner agitating member 11 prevents the toner 10 contained in the developing hopper 9 from aggregating, and conveys the toner 10 toward the toner supply roller 6.
【００１２】現像ローラ５に当接してトナー規制ブレー
ド７が設けられている。このトナー規制ブレード７は、
弾性を有する金属ばね板部材７ａと現像ローラ５上に接
触するトナー規制部材７ｂとからなる。トナー規制部材
７ｂは金属ばね板部材７ａの一端にウレタンゴムやシリ
コンゴム等の弾性部材を一体形成したもので形成されて
いる。このようなトナー規制ブレード７はブレードホル
ダ８にねじ止めされている。このトナー規制ブレード７
は現像ローラ５を所定の線圧で押圧しており、トナー供
給ローラ６から現像ローラ５へ供給されてきたトナー１
０はトナー規制ブレード７で摩擦帯電され、現像ローラ
５の外周面上に薄層状態のトナー層が形成される。A toner regulating blade 7 is provided in contact with the developing roller 5. This toner regulating blade 7
It comprises an elastic metal spring plate member 7a and a toner regulating member 7b which comes into contact with the developing roller 5. The toner regulating member 7b is formed by integrally forming an elastic member such as urethane rubber or silicon rubber at one end of the metal spring plate member 7a. Such a toner regulating blade 7 is screwed to a blade holder 8. This toner regulating blade 7
Is pressing the developing roller 5 with a predetermined linear pressure, and the toner 1 supplied from the toner supply roller 6 to the developing roller 5
0 is frictionally charged by the toner regulating blade 7, and a thin toner layer is formed on the outer peripheral surface of the developing roller 5.
【００１３】搬送経路の始点に設けられた用紙カセット
１４には、用紙１５が収納されている。この用紙１５は
給紙ローラ１６によって用紙カセット１４から１枚ずつ
搬送ローラ１７へと送り出される。そして、送り出され
た用紙１５は一対の搬送ローラ１７に挟持されて矢印Ａ
で示す感光体１の方向へと搬送される。Paper 15 is stored in a paper cassette 14 provided at the starting point of the transport path. The paper 15 is sent out from the paper cassette 14 to the transport roller 17 one by one by a paper feed roller 16. Then, the fed sheet 15 is sandwiched between a pair of transport rollers 17 and is moved by an arrow A.
Is transported in the direction of the photoconductor 1 indicated by.
【００１４】用紙１５と感光体１上に形成されたトナー
像とを一致させるため、感光体１に至る前の搬送経路上
には、従動ローラ１９に当接されてレジストローラ１８
が設けられている。また、感光体１と当接して転写ロー
ラ２０が回転自在に軸支されて設けられている。In order to match the paper 15 with the toner image formed on the photoreceptor 1, on a transport path before reaching the photoreceptor 1, a registration roller 18 is brought into contact with a driven roller 19 and
Is provided. Further, a transfer roller 20 is provided so as to be rotatably supported in contact with the photoconductor 1.
【００１５】そして、感光体１の回転にともなってトナ
ー像が転写ローラ２０と感光体１の当接部に到達する
と、レジストローラ１８によりこのトナー像とタイミン
グを合わせて用紙１５もこの当接部に到達する。このと
き、転写ローラ２０の金属シャフト２０ａへ転写バイア
ス電圧供給電源２４からの高電圧を印加することにより
用紙１５の裏面にトナー１０と逆極性の電荷を付与する
と、トナー像は用紙１５上に転写される。When the toner image reaches the contact portion between the transfer roller 20 and the photosensitive member 1 with the rotation of the photosensitive member 1, the registration roller 18 aligns the timing of the toner image with the toner image, and the paper 15 is also brought into contact with the toner image. To reach. At this time, when a high voltage from a transfer bias voltage supply power supply 24 is applied to the metal shaft 20a of the transfer roller 20 to apply a charge having a polarity opposite to that of the toner 10 to the back surface of the sheet 15, the toner image is transferred onto the sheet 15. Is done.
【００１６】搬送経路の後段には、内部に熱源を有する
ヒートローラ２２と、このヒートローラ２２とともに用
紙１５を挟持搬送する加圧ローラ２３とで構成された定
着器２１が設置されている。トナー像の転写された用紙
１５はこの定着器２１へ送られてトナー像が定着され
る。一方、トナー像が用紙１５上に転写された後の感光
体１は、クリーニングブレード２５により転写残トナー
が掻き落とされ、除電器１３により光が照射されて除電
されて次のプロセスに備えられる。A fixing device 21 including a heat roller 22 having a heat source therein and a pressure roller 23 for nipping and conveying the sheet 15 together with the heat roller 22 is provided at a stage subsequent to the conveyance path. The paper 15 on which the toner image has been transferred is sent to the fixing device 21 where the toner image is fixed. On the other hand, the photoreceptor 1 after the toner image has been transferred onto the paper 15 has the transfer residual toner scraped off by the cleaning blade 25, and is irradiated with light by the charge eliminator 13 to be neutralized, thereby preparing for the next process.
【００１７】[0017]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような非磁性一成分現像装置では、トナーの帯電を摩擦
によって行うため、印字速度が速くなるとトナーに対す
るストレスが増大することにより、現像ローラとトナー
規制ブレードとの接触部においてトナーが凝集してしま
い、最終的にはトナー規制ブレードの表面にトナーが固
着するという問題が発生する。However, in the above-described non-magnetic one-component developing device, since the toner is charged by friction, when the printing speed is increased, the stress on the toner is increased. There is a problem that the toner is aggregated at a contact portion with the regulating blade, and the toner eventually adheres to the surface of the toner regulating blade.
【００１８】また、定着工程において用紙上のトナーが
ヒートローラの表面に転移するオフセット現象を防止す
るため、加熱時に十分に溶融するような低分子量のポリ
エチレンやポリプロピレン等のワックスをトナーに添加
することがある。そして、このような添加物はトナーの
凝集性を増加させるので、前述と同様に、トナー規制ブ
レードの表面にトナーが固着するという問題が発生す
る。In order to prevent an offset phenomenon in which the toner on the paper is transferred to the surface of the heat roller in the fixing step, a wax such as polyethylene or polypropylene having a low molecular weight which sufficiently melts when heated is added to the toner. There is. Then, since such an additive increases the cohesiveness of the toner, a problem that the toner adheres to the surface of the toner regulating blade occurs as described above.
【００１９】これら問題を解決するためには、トナー規
制ブレードの代わりに回動するローラ、つまりトナー規
制ローラを現像ローラに接触配置して現像ローラ上にト
ナー層を形成するトナー規制ローラ技術を適用すること
が有効である。In order to solve these problems, a roller which rotates instead of the toner regulating blade, that is, a toner regulating roller technology in which the toner regulating roller is arranged in contact with the developing roller to form a toner layer on the developing roller is applied. It is effective to do.
【００２０】トナー規制ローラ技術では、現像ローラ上
のトナー帯電量やトナー付着量を制御するためにトナー
規制バイアス電圧をトナー規制ローラに印加する。この
とき、単に直流電圧を印加しただけでは経時的に現像ロ
ーラ上のトナー量が上昇したりトナー層厚が不均一にな
るといった現象が発生する。In the toner regulating roller technology, a toner regulating bias voltage is applied to the toner regulating roller in order to control the amount of toner charged and the amount of toner attached to the developing roller. At this time, simply applying a DC voltage causes a phenomenon that the amount of toner on the developing roller increases with time and the thickness of the toner layer becomes uneven.
【００２１】そこで、本発明は、トナー規制ローラによ
り現像ローラ上に均一な厚みのトナー層を安定して形成
することのできる非磁性一成分現像装置を提供すること
を目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-magnetic one-component developing device capable of stably forming a toner layer having a uniform thickness on a developing roller by a toner regulating roller.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の非磁性一成分現像装置は、非磁性一成分現
像剤からなるトナー層が表面に形成される現像ローラ
と、現像ローラに直流電圧である現像バイアス電圧を印
加する現像バイアス電圧供給電源と、現像ローラに接触
配置され、この現像ローラにトナーを供給するトナー供
給ローラと、トナー供給ローラに直流と交流の重畳電圧
であるトナー供給バイアス電圧を印加するトナー供給バ
イアス電圧供給電源と、現像ローラに当接して設置さ
れ、現像ローラ上に所定の厚さのトナー層を形成するト
ナー規制ローラと、トナー規制ローラに直流と交流の重
畳電圧であるトナー規制バイアス電圧を印加するトナー
規制バイアス電圧供給電源と、現像ローラにより顕像化
される静電潜像が形成される静電潜像担持体とを備え、
現像バイアス電圧をＶB（Ｖ）、トナー供給バイアス電
圧の直流電圧をＶSDC（Ｖ）、トナー規制バイアス電圧
の直流電圧をＶRDC（Ｖ）とすると、負帯電の非磁性一
成分現像剤を用いた場合は、１００＜ＶB−ＶSDC＜３０
０、−５０＜ＶB−ＶRDC＜５０の関係を有し、正帯電の
非磁性一成分現像剤を用いた場合は、１００＜ＶSDC−
ＶB＜３００、−５０＜ＶB−ＶRDC＜５０の関係を有し
ているものである。In order to solve this problem, a non-magnetic one-component developing apparatus according to the present invention comprises a developing roller having a toner layer made of a non-magnetic one-component developer formed on a surface thereof; A developing bias voltage supply power source for applying a developing bias voltage which is a DC voltage to the developing roller, a toner supplying roller which is arranged in contact with the developing roller and supplies toner to the developing roller, and a superimposed voltage of DC and AC to the toner supplying roller. A toner supply bias voltage supply power source for applying a toner supply bias voltage, a toner regulating roller which is installed in contact with the developing roller and forms a toner layer of a predetermined thickness on the developing roller, and a direct current and an alternating current to the toner regulating roller. A toner regulating bias voltage supply power source for applying a toner regulating bias voltage, which is a superimposed voltage of the toner, and an electrostatic latent image to be visualized by a developing roller are formed. A latent electrostatic image bearing member to be,
Assuming that the developing bias voltage is V B (V), the DC voltage of the toner supply bias voltage is V SDC (V), and the DC voltage of the toner regulating bias voltage is V RDC (V), the negatively charged non-magnetic one-component developer is used. When used, 100 <V B −V SDC <30
0, −50 <V B −V RDC <50, and when a positively charged non-magnetic one-component developer is used, 100 <V SDC −
V B <300, those having a relationship of -50 <V B -V RDC <50 .
【００２３】これにより、トナー規制ローラにより現像
ローラ上に均一な厚みのトナー層を安定して形成するこ
とができる。Thus, a toner layer having a uniform thickness can be stably formed on the developing roller by the toner regulating roller.
【００２４】また、本発明の非磁性一成分現像装置は、
非磁性一成分現像剤からなるトナー層が表面に形成され
る現像ローラと、現像ローラに直流と交流の重畳電圧で
ある現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電圧供給
電源と、現像ローラに接触配置され、この現像ローラに
トナーを供給するトナー供給ローラと、トナー供給ロー
ラに直流電圧であるトナー供給バイアス電圧を印加する
トナー供給バイアス電圧供給電源と、現像ローラに当接
して設置され、現像ローラ上に所定の厚さのトナー層を
形成するトナー規制ローラと、トナー規制ローラに直流
電圧であるトナー規制バイアス電圧を印加するトナー規
制バイアス電圧供給電源と、現像ローラにより顕像化さ
れる静電潜像が形成される静電潜像担持体とを備え、現
像バイアス電圧の直流電圧をＶBDC（Ｖ）、トナー供給
バイアス電圧をＶS（Ｖ）、トナー規制バイアス電圧を
ＶR（Ｖ）とすると、負帯電の非磁性一成分現像剤を用
いた場合は、１００＜ＶBDC−ＶS＜３００、−５０＜Ｖ
BDC−ＶR＜５０の関係を有し、正帯電の非磁性一成分現
像剤を用いた場合は、１００＜ＶS−ＶBDC＜３００、−
５０＜ＶBDC−ＶR＜５０の関係を有しているものであ
る。Also, the non-magnetic one-component developing device of the present invention
A developing roller on which a toner layer composed of a non-magnetic one-component developer is formed; a developing bias voltage supply power source for applying a developing bias voltage that is a superimposed voltage of DC and AC to the developing roller; A toner supply roller that supplies toner to the developing roller, a toner supply bias voltage supply power source that applies a toner supply bias voltage that is a DC voltage to the toner supply roller, and is installed in contact with the developing roller. A toner regulating roller for forming a toner layer having a predetermined thickness, a toner regulating bias voltage supply power for applying a toner regulating bias voltage which is a DC voltage to the toner regulating roller, and an electrostatic latent image visualized by the developing roller And a developing bias voltage of V BDC (V) and a toner supply bias voltage of V S (V), assuming that the toner regulation bias voltage is V R (V), when a negatively charged non-magnetic one-component developer is used, 100 <V BDC −V S <300 and −50 <V
BDC -V R <has the 50 relationship, in the case of using a non-magnetic one-component developer of positively charged, 100 <V S -V BDC < 300, -
50 <V BDC −V R <50.
【００２５】これにより、トナー規制ローラにより現像
ローラ上に均一な厚みのトナー層を安定して形成するこ
とができる。Thus, a toner layer having a uniform thickness can be stably formed on the developing roller by the toner regulating roller.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、非磁性一成分現像剤からなるトナー層が表面に形成
される現像ローラと、現像ローラに直流電圧である現像
バイアス電圧を印加する現像バイアス電圧供給電源と、
現像ローラに接触配置され、この現像ローラにトナーを
供給するトナー供給ローラと、トナー供給ローラに直流
と交流の重畳電圧であるトナー供給バイアス電圧を印加
するトナー供給バイアス電圧供給電源と、現像ローラに
当接して設置され、現像ローラ上に所定の厚さのトナー
層を形成するトナー規制ローラと、トナー規制ローラに
直流と交流の重畳電圧であるトナー規制バイアス電圧を
印加するトナー規制バイアス電圧供給電源と、現像ロー
ラにより顕像化される静電潜像が形成される静電潜像担
持体とを備え、現像バイアス電圧をＶB（Ｖ）、トナー
供給バイアス電圧の直流電圧をＶSDC（Ｖ）、トナー規
制バイアス電圧の直流電圧をＶRDC（Ｖ）とすると、負
帯電の非磁性一成分現像剤を用いた場合は、１００＜Ｖ
B−ＶSDC＜３００、−５０＜ＶB−ＶRDC＜５０の関係を
有し、正帯電の非磁性一成分現像剤を用いた場合は、１
００＜Ｖ SDC−ＶB＜３００、−５０＜ＶB−ＶRDC＜５０
の関係を有している非磁性一成分現像装置であり、トナ
ー規制ローラにより現像ローラ上に均一な厚みのトナー
層を安定して形成することが可能になるという作用を有
する。また、トナー規制バイアス電圧を所定の値に設定
することにより、現像ローラ上に形成されるトナー層を
長期にわたって均一に保つことが可能になるという作用
を有する。さらに、現像ローラ上のトナー層の形成にト
ナー規制ローラを用いているので、非磁性一成分現像装
置のトルクを軽減されるとともに、トナー規制ローラへ
のトナーの固着を防止することが可能になるという作用
を有する。そして、トナー供給バイアス電圧を所定の値
に設定することにより、現像ローラ上にトナーを十分に
供給することが可能になるという作用を有する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention
Means that a toner layer composed of a non-magnetic one-component developer is formed on the surface
Developing roller and a developing roller which is a DC voltage
A developing bias voltage supply power source for applying a bias voltage,
It is arranged in contact with the developing roller, and toner is applied to this developing roller.
DC to supply toner supply roller and toner supply roller
Apply toner supply bias voltage, which is the superimposed voltage of AC
Toner supply bias voltage supply power supply and developing roller
It is installed in contact with the toner and has a predetermined thickness on the developing roller.
A toner regulating roller that forms a layer and a toner regulating roller
The toner regulation bias voltage, which is the superimposed voltage of DC and AC,
Power supply for toner regulation bias voltage to be applied and
To form an electrostatic latent image that is visualized by the
And a developing bias voltage of VB(V), toner
DC voltage of supply bias voltage is VSDC(V), toner regulation
DC voltage of control bias voltage is VRDC(V), negative
When a charged non-magnetic one-component developer is used, 100 <V
B-VSDC<300, -50 <VB-VRDC<50 relationships
When a positively charged non-magnetic one-component developer is used,
00 <V SDC-VB<300, -50 <VB-VRDC<50
Is a non-magnetic one-component developing device having the relationship of
-Toner of uniform thickness on the developing roller by the regulating roller
This has the effect that the layer can be formed stably.
I do. Also, set the toner regulation bias voltage to a predetermined value
By doing so, the toner layer formed on the developing roller is
Action to be able to keep uniform for a long time
Having. Furthermore, the toner layer is formed on the developing roller.
Non-magnetic one-component developing device
Torque is reduced, and the toner
To prevent the toner from sticking
Having. Then, the toner supply bias voltage is set to a predetermined value.
By setting to, sufficient toner can be
It has the effect of being able to supply.
【００２７】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、トナー供給バイアス電圧の振幅
電圧をＶSPP（Ｖ）、トナー規制バイアス電圧の振幅電
圧をＶRPP（Ｖ）とすると、１００＜ＶSPP＜２×｜Ｖ
SDC｜、１００＜ＶRPP＜２×｜ＶRDC｜の関係を有して
いる非磁性一成分現像装置であり、現像ローラ上に形成
されるトナー層を長期にわたって均一に保つことが可能
になるという作用を有する。また、現像ローラ上にトナ
ーを十分に供給することが可能になるという作用を有す
る。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the amplitude voltage of the toner supply bias voltage is V SPP (V) and the amplitude voltage of the toner regulation bias voltage is V RPP (V). Then, 100 <V SPP <2 × | V
SDC |, 100 <V RPP <2 × | V RDC | This is a non-magnetic one-component developing device, which can keep the toner layer formed on the developing roller uniform for a long period of time. It has the action of: Further, it has an effect that the toner can be sufficiently supplied onto the developing roller.
【００２８】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、トナー供給バイアス電圧の周波
数をｆS（Ｈｚ）、トナー規制バイアス電圧の周波数を
ｆR（Ｈｚ）、現像ローラとトナー供給ローラとの接触
部における相対速度をＡS（ｍｍ／ｓ）、現像ローラと
トナー規制ローラとの接触部における相対速度をＡ
R（ｍｍ／ｓ）、現像ローラとトナー供給ローラとのニ
ップ幅をｌS（ｍｍ）、現像ローラとトナー規制ローラ
とのニップ幅をｌR（ｍｍ）とすると、ｆS＞ＡS／ｌS、
ｆR＞ＡR／ｌRの関係を有している非磁性一成分現像装
置であり、トナー供給バイアス電圧およびトナー規制バ
イアス電圧の周波数に起因する現像ローラ上のトナー層
のムラを防止することが可能になるという作用を有す
る。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the frequency of the toner supply bias voltage is f S (Hz), the frequency of the toner regulation bias voltage is f R (Hz), and the development is performed. The relative speed at the contact portion between the roller and the toner supply roller is A S (mm / s), and the relative speed at the contact portion between the developing roller and the toner regulating roller is A.
Assuming that R (mm / s), the nip width between the developing roller and the toner supply roller is l S (mm), and the nip width between the developing roller and the toner regulating roller is l R (mm), f S > A S / l S ,
A non-magnetic one-component developing device having a relationship of f R > A R / l R to prevent unevenness of a toner layer on a developing roller due to a frequency of a toner supply bias voltage and a toner regulation bias voltage. Has the effect that it becomes possible.
【００２９】本発明の請求項４に記載の発明は、非磁性
一成分現像剤からなるトナー層が表面に形成される現像
ローラと、現像ローラに直流と交流の重畳電圧である現
像バイアス電圧を印加する現像バイアス電圧供給電源
と、現像ローラに接触配置され、この現像ローラにトナ
ーを供給するトナー供給ローラと、トナー供給ローラに
直流電圧であるトナー供給バイアス電圧を印加するトナ
ー供給バイアス電圧供給電源と、現像ローラに当接して
設置され、現像ローラ上に所定の厚さのトナー層を形成
するトナー規制ローラと、トナー規制ローラに直流電圧
であるトナー規制バイアス電圧を印加するトナー規制バ
イアス電圧供給電源と、現像ローラにより顕像化される
静電潜像が形成される静電潜像担持体とを備え、現像バ
イアス電圧の直流電圧をＶBDC（Ｖ）、トナー供給バイ
アス電圧をＶS（Ｖ）、トナー規制バイアス電圧をＶ
R（Ｖ）とすると、負帯電の非磁性一成分現像剤を用い
た場合は、１００＜ＶBDC−ＶS＜３００、−５０＜Ｖ
BDC−ＶR＜５０の関係を有し、正帯電の非磁性一成分現
像剤を用いた場合は、１００＜ＶS−ＶBDC＜３００、−
５０＜ＶBDC−ＶR＜５０の関係を有している非磁性一成
分現像装置であり、トナー規制ローラにより現像ローラ
上に均一な厚みのトナー層を安定して形成することが可
能になるという作用を有する。また、トナー規制バイア
ス電圧を所定の値に設定することにより、現像ローラ上
に形成されるトナー層を長期にわたって均一に保つこと
が可能になるという作用を有する。さらに、現像ローラ
上のトナー層の形成にトナー規制ローラを用いているの
で、非磁性一成分現像装置のトルクを軽減されるととも
に、トナー規制ローラへのトナーの固着を防止すること
が可能になるという作用を有する。そして、トナー供給
バイアス電圧を所定の値に設定することにより、現像ロ
ーラ上にトナーを十分に供給することが可能になるとい
う作用を有する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a developing roller in which a toner layer made of a non-magnetic one-component developer is formed on the surface, and a developing bias voltage which is a superimposed voltage of DC and AC is applied to the developing roller. A developing bias voltage supply power supply to be applied; a toner supply roller that is arranged in contact with the developing roller to supply toner to the developing roller; and a toner supply bias voltage supply power supply that applies a toner supply bias voltage that is a DC voltage to the toner supply roller. A toner regulating roller which is installed in contact with the developing roller and forms a toner layer of a predetermined thickness on the developing roller; and a toner regulating bias voltage supply for applying a DC regulating toner bias voltage to the toner regulating roller. A power supply; and an electrostatic latent image carrier on which an electrostatic latent image visualized by the developing roller is formed. The V BDC (V), the toner supply bias voltage V S (V), the toner regulating bias voltage V
When R (V), in the case of using a non-magnetic one-component developer of negative charging, 100 <V BDC -V S < 300, -50 <V
BDC -V R <has the 50 relationship, in the case of using a non-magnetic one-component developer of positively charged, 100 <V S -V BDC < 300, -
This is a non-magnetic one-component developing device having a relationship of 50 <V BDC -V R <50, and a toner regulating roller can stably form a toner layer having a uniform thickness on a developing roller. It has the action of: Further, by setting the toner regulating bias voltage to a predetermined value, there is an effect that the toner layer formed on the developing roller can be kept uniform for a long time. Further, since the toner regulating roller is used to form the toner layer on the developing roller, the torque of the non-magnetic one-component developing device can be reduced, and the toner can be prevented from sticking to the toner regulating roller. It has the action of: By setting the toner supply bias voltage to a predetermined value, there is an effect that toner can be sufficiently supplied onto the developing roller.
【００３０】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
４記載の発明において、現像バイアス電圧の振幅電圧を
ＶBPP（Ｖ）とすると、１００＜ＶBPP＜２×｜ＶBDC｜
の関係を有している非磁性一成分現像装置であり、現像
ローラ上に形成されるトナー層を長期にわたって均一に
保つことが可能になるという作用を有する。また、現像
ローラ上にトナーを十分に供給することが可能になると
いう作用を有する。According to a fifth aspect of the present invention, when the amplitude voltage of the developing bias voltage is V BPP (V) in the fourth aspect of the invention, 100 <V BPP <2 × | V BDC |
Is a non-magnetic one-component developing device having the following relationship, and has an effect that a toner layer formed on a developing roller can be kept uniform for a long period of time. Further, it has an effect that the toner can be sufficiently supplied onto the developing roller.
【００３１】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
４記載の発明において、現像バイアス電圧の周波数をｆ
B（Ｈｚ）、現像ローラとトナー供給ローラとの接触部
における相対速度をＡS（ｍｍ／ｓ）、現像ローラとト
ナー規制ローラとの接触部における相対速度をＡR（ｍ
ｍ／ｓ）、現像ローラとトナー供給ローラとのニップ幅
をｌS（ｍｍ）、現像ローラとトナー規制ローラとのニ
ップ幅をｌR（ｍｍ）とすると、ＡS／ｌS＞ＡR／ｌRの
場合にはｆB＞ＡS／ｌS、ＡS／ｌS＜ＡR／ｌRの場合に
はｆB＞ＡR／ｌRの関係を有している非磁性一成分現像
装置であり、トナー供給バイアス電圧およびトナー規制
バイアス電圧の周波数に起因する現像ローラ上のトナー
層のムラを防止することが可能になるという作用を有す
る。According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the frequency of the developing bias voltage is set to f.
B (Hz), the relative speed at the contact portion between the developing roller and the toner supply roller is A S (mm / s), and the relative speed at the contact portion between the developing roller and the toner regulating roller is A R (m
m / s), assuming that the nip width between the developing roller and the toner supply roller is l S (mm) and the nip width between the developing roller and the toner regulating roller is l R (mm), A S / l S > A R / l in the case of R is f B> a S / l S , a S / l S <A R /l R Nobaainiwaf B> a R / l non-magnetic one-component has a relationship of R development This is an apparatus that has an effect that it is possible to prevent unevenness of the toner layer on the developing roller due to the frequency of the toner supply bias voltage and the toner regulating bias voltage.
【００３２】以下、本発明の実施の形態について図面を
用いて説明する。図１は本発明の実施の形態における非
磁性一成分現像装置が用いられた画像形成装置の構成を
示す概略図である。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus using a non-magnetic one-component developing device according to an embodiment of the present invention.
【００３３】本実施の形態の画像形成装置は電子写真プ
ロセス技術により感光体上に形成された静電潜像をトナ
ー粒子により顕像化する画像形成装置であり、図１に示
すように、アルミニウム等の金属ドラムを基材とし、そ
の外周面上にセレン（Ｓｅ）あるいは有機光導電体（以
下、「ＯＰＣ」という。）等の感光受容層を薄膜状に塗
布してなる感光体１を有している。そしてこの感光体１
は、周方向に回転して後述する用紙を搬送するようにな
っている。The image forming apparatus according to the present embodiment is an image forming apparatus for visualizing an electrostatic latent image formed on a photoreceptor by an electrophotographic process technique using toner particles. As shown in FIG. The photosensitive member 1 is formed by applying a photosensitive receiving layer such as selenium (Se) or an organic photoconductor (hereinafter, referred to as “OPC”) in a thin film on the outer peripheral surface of a metal drum such as a substrate. are doing. And this photoconductor 1
Is adapted to rotate in the circumferential direction to convey a sheet described later.
【００３４】静電潜像担持体である感光体１に近接し
て、帯電器２が配設されている。この帯電器２は、感光
体１に向けて開口部が形成された金属製のシールド板２
ｂと、たとえばタングステンワイヤ等からなり、このシ
ールド板２ｂ内において感光体１の幅方向に張架された
帯電線２ａと、開口部に取り付けられたグリッド板２ｃ
とから構成されている。そして、帯電線２ａによるコロ
ナ放電により、グリッド板２ｃを介して感光体１が一様
に帯電される。A charger 2 is provided near the photosensitive member 1 serving as an electrostatic latent image carrier. The charger 2 includes a metal shield plate 2 having an opening formed toward the photoconductor 1.
b, for example, a tungsten wire or the like, a charged wire 2a stretched in the width direction of the photoreceptor 1 in the shield plate 2b, and a grid plate 2c attached to the opening.
It is composed of Then, the photoconductor 1 is uniformly charged via the grid plate 2c by corona discharge by the charging wire 2a.
【００３５】このような感光体１に、画像信号をレーザ
駆動回路（図示せず）により光強度変調やパルス幅変調
して露光光学系３から得られる露光光線４を照射する
と、感光体１が露光されて所定の静電潜像が形成され
る。When the photosensitive member 1 is irradiated with an exposure light beam 4 obtained from an exposure optical system 3 by modulating an image signal with a light intensity modulation or a pulse width by a laser driving circuit (not shown), the photosensitive member 1 Upon exposure, a predetermined electrostatic latent image is formed.
【００３６】現像ホッパー９に両端を回転自在に軸支さ
れたトナー攪拌部材１１で攪拌、搬送されたトナー１０
をトナー担持体である現像ローラ５の表面に供給すると
ともに、現像されずに残存した現像ローラ５上のトナー
１０を掻き落とすため、トナー供給ローラ６が設置され
ている。このトナー供給ローラ６は、ステンレス等の金
属製のシャフト６ａを基材としてその外周面上に導電性
発泡体を形成したものであり、抵抗値は１０6Ω・ｃｍ
となっている。トナー供給ローラ６のシャフト６ａには
定電圧電源であるトナー供給バイアス電圧供給電源２６
が接続され、直流または直流と交流とが重畳されたトナ
ー供給バイアス電圧が印加されている。本実施の形態に
おいては、トナー供給バイアス電圧は−３５０Ｖ、トナ
ー供給ローラ６と現像ローラ５とのニップ幅は２ｍｍと
なっている。The toner 10 which has been stirred and conveyed by a toner stirring member 11 whose both ends are rotatably supported by a developing hopper 9 is provided.
Is supplied to the surface of the developing roller 5 which is a toner carrier, and a toner supply roller 6 is provided to scrape off the toner 10 on the developing roller 5 which has not been developed and remains. The toner supply roller 6 is formed by forming a conductive foam on the outer peripheral surface of a shaft 6a made of a metal such as stainless steel and has a resistance value of 10 6 Ω · cm.
It has become. A toner supply bias voltage supply power supply 26, which is a constant voltage power supply, is provided on a shaft 6a of the toner supply roller 6.
And a toner supply bias voltage in which DC or DC and AC are superimposed is applied. In the present embodiment, the toner supply bias voltage is -350 V, and the nip width between the toner supply roller 6 and the developing roller 5 is 2 mm.
【００３７】現像ローラ５は、ステンレス等の金属製の
シャフト５ａを基材としてその外周面上に導電性弾性部
材であるシリコンゴムを形成した単層構成のものであ
り、抵抗値はたとえば１０6Ω・ｃｍとなっている。そ
して、現像ローラ５のシャフト５ａには、定電圧電源で
ある現像バイアス電圧供給電源１２が接続されている。The developing roller 5 is intended a metal shaft 5a of stainless steel or the like of the single-layer silicon rubber was formed is a conductive elastic member on its outer circumferential surface as a base material, the resistance value, for example 10 6 Ω · cm. A developing bias voltage supply power supply 12 which is a constant voltage power supply is connected to the shaft 5a of the developing roller 5.
【００３８】ここで、現像ローラ５のゴム硬度は３０度
〜６０度の範囲がクリープの防止や打痕防止の点で好ま
しく、また、表面粗度は表面の平滑性が高い方がトナー
薄層の形成において均一化が図れるため、１μｍＲｚ〜
７μｍＲｚが好ましい。なお、本実施の形態における現
像ローラ５は、ゴム硬度が４０度、表面粗度が２μｍＲ
ｚとされている。Here, the rubber hardness of the developing roller 5 is preferably in the range of 30 to 60 degrees from the viewpoint of prevention of creep and dents. Since uniformity can be achieved in the formation of
7 μmRz is preferred. The developing roller 5 according to the present embodiment has a rubber hardness of 40 degrees and a surface roughness of 2 μmR.
z.
【００３９】トナー１０は負帯電性の非磁性一成分系ト
ナーであり、たとえばポリエステル樹脂にカーボン、ワ
ックス、帯電制御剤等を均一分散させたものから構成さ
れている。The toner 10 is a negatively chargeable non-magnetic one-component toner, and is made of, for example, a polyester resin in which carbon, wax, a charge control agent, and the like are uniformly dispersed.
【００４０】現像ローラ５とトナー供給ローラ６とは相
互に接触配置されており、現像ホッパー９の両端におい
て、シャフト５ａ，６ａによりそれぞれ回転自在に軸支
されている。図示するように、現像ローラ５と感光体１
とは接触して相互に反対方向に回転するのに対し、現像
ローラ５とトナー供給ローラ６とは接触して相互に同一
方向に回転するようになっている（反時計回りである矢
印Ｃで示す現像ローラ５の回転方向および矢印Ｂで示す
トナー供給ローラ６の回転方向に対して、時計回りであ
る矢印Ｄで示す感光体１の回転方向）。したがって、現
像ローラ５とトナ供給ローラ６とは摩擦接触の状態にな
っている。The developing roller 5 and the toner supply roller 6 are arranged in contact with each other, and are rotatably supported at both ends of the developing hopper 9 by shafts 5a and 6a, respectively. As shown, the developing roller 5 and the photoconductor 1
And the developing roller 5 and the toner supply roller 6 come into contact with each other and rotate in the same direction (in the counterclockwise direction indicated by an arrow C). The rotation direction of the photoconductor 1 indicated by an arrow D that is clockwise with respect to the rotation direction of the developing roller 5 and the rotation direction of the toner supply roller 6 indicated by an arrow B). Therefore, the developing roller 5 and the toner supply roller 6 are in frictional contact.
【００４１】そして、現像ローラ５は感光体１と接触ま
たは近接状態とされており、現像バイアス電圧電源１２
より印加される直流電圧である現像バイアス電圧、また
は直流と交流の重畳電圧である現像バイアス電圧により
感光体１上の静電潜像が形成された部分にトナー供給ロ
ーラ６によりトナー１０が転移付着されると、静電潜像
が顕像化される。The developing roller 5 is in contact with or in proximity to the photoconductor 1, and the developing bias voltage power supply 12
The toner 10 is transferred and adhered by the toner supply roller 6 to the portion where the electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 1 by a developing bias voltage which is a DC voltage applied from the developing device or a developing bias voltage which is a superimposed voltage of DC and AC. Then, the electrostatic latent image is visualized.
【００４２】なお、トナー攪拌部材１１はトナー供給ロ
ーラ６の回転とともに円の軌跡を描き、現像ホッパー９
内に収容されたトナー１０の凝集を防ぐとともに、トナ
ー１０をトナー供給ローラ６の方へ搬送する。The toner agitating member 11 draws a locus of a circle with the rotation of the toner supply roller 6, and the developing hopper 9
The toner 10 is prevented from aggregating, and the toner 10 is conveyed toward the toner supply roller 6.
【００４３】現像ローラ５に当接して、現像ローラ５に
供給されるトナー量を規制してこの現像ローラ５上に所
定の厚さのトナー層を形成する金属製のトナー規制ロー
ラ２７が設けられている。このトナー規制ローラ２７に
は、直流電圧または直流と交流の重畳電圧であるトナー
規制バイアス電圧をトナー規制ローラ２７に印加するト
ナー規制バイアス電圧供給電源２８が接続されており、
矢印Ｅで示すように、現像ローラ５およびトナー供給ロ
ーラ６と同方向である反時計回りに回転する。A metal toner regulating roller 27 is provided in contact with the developing roller 5 to regulate the amount of toner supplied to the developing roller 5 and form a toner layer of a predetermined thickness on the developing roller 5. ing. The toner regulating roller 27 is connected to a toner regulating bias voltage supply power supply 28 that applies a toner regulating bias voltage, which is a DC voltage or a superimposed voltage of DC and AC, to the toner regulating roller 27.
As indicated by an arrow E, the developing roller 5 and the toner supply roller 6 rotate counterclockwise in the same direction.
【００４４】ここで、トナー規制ローラ２７表面の平滑
性が高い方がトナー薄層の形成において均一化が図れる
ため、その表面粗度０．１μｍＲｚ〜５μｍＲｚの範囲
が好ましい。本実施の形態におけるトナー規制ローラ２
７は、表面粗度が０．５μｍＲｚとなっている。また、
トナー規制ローラ２７と現像ローラ５のニップ幅は２ｍ
ｍとなっている。Here, the higher the smoothness of the surface of the toner regulating roller 27 is, the more uniform the formation of a thin toner layer can be made. Therefore, the surface roughness is preferably in the range of 0.1 μmRz to 5 μmRz. Toner regulating roller 2 in the present embodiment
No. 7 has a surface roughness of 0.5 μmRz. Also,
The nip width between the toner regulating roller 27 and the developing roller 5 is 2 m.
m.
【００４５】また、非磁性一成分現像方式において、現
像時の現像ローラ５上のトナー量は０．４ｍｇ／ｃｍ2
〜０．６ｍｇ／ｃｍ2の範囲が好ましい。これは、現像
動作時に現像ローラ５上のトナー量を多くすると、トナ
ー１０と現像ローラ５との接触による摩擦帯電の過程で
トナー１０と現像ローラ５とが十分に接触できずにトナ
ー１０の帯電量が低下し、カブリや飛び散りなどの画像
品質の低下を招くためである。そして、高画質の印字画
像を得るため、本実施の形態における現像動作時の現像
ローラ５上のトナー量は０．５ｍｇ／ｃｍ2に設定され
ている。In the non-magnetic one-component developing system, the amount of toner on the developing roller 5 during development is 0.4 mg / cm 2.
The range is preferably 0.6 mg / cm 2 to 0.6 mg / cm 2 . This is because if the amount of toner on the developing roller 5 is increased during the developing operation, the toner 10 and the developing roller 5 cannot be sufficiently contacted in the process of frictional charging due to the contact between the toner 10 and the developing roller 5, and the toner 10 is charged. This is because the amount is reduced and image quality such as fogging and scattering is reduced. In order to obtain a high-quality printed image, the toner amount on the developing roller 5 during the developing operation in this embodiment is set to 0.5 mg / cm 2 .
【００４６】なお、感光体１、現像ローラ５、トナー供
給ローラ６およびトナー規制ローラ２７は、各々の接触
部において常時接触した状態で配設されている。The photosensitive member 1, the developing roller 5, the toner supply roller 6, and the toner regulating roller 27 are disposed so as to be in constant contact with each other at the respective contact portions.
【００４７】搬送経路の始点に設けられた用紙カセット
１４には、用紙１５が収納されている。この用紙１５は
半月形をした給紙ローラ１６によって用紙カセット１４
から１枚ずつ搬送ローラ１７へと送り出される。そし
て、送り出された記録シートである用紙１５は一対の搬
送ローラ１７に挟持されて矢印Ａで示す感光体１の方向
へと搬送される。Paper 15 is stored in a paper cassette 14 provided at the starting point of the transport path. The paper 15 is fed to a paper cassette 14 by a half-moon shaped paper feed roller 16.
Are fed out to the transport roller 17 one by one. Then, the fed recording sheet 15 is nipped by a pair of transport rollers 17 and transported in the direction of the photoconductor 1 indicated by an arrow A.
【００４８】一時的に用紙１５を停止待機させて用紙１
５と感光体１上に形成されたトナー像とを一致させるた
め、感光体１に至る前の搬送経路上には、従動ローラ１
９に当接されてレジストローラ１８が設けられている。
また、感光体１と当接して転写ローラ２０が回転自在に
軸支されて設けられている。この転写ローラ２０はステ
ンレス等の金属製のシャフト２０ａの周囲に導電性発泡
体を形成したものからなり、抵抗値は１０7Ω・ｃｍと
なっている。シャフト２０ａには定電流電源である転写
バイアス電圧供給電源２４が接続されている。The paper 15 is temporarily stopped and waited, and the paper 1 is stopped.
In order to make the toner image 5 and the toner image formed on the photoconductor 1 coincide with each other, a driven roller 1
9 is provided with a registration roller 18.
Further, a transfer roller 20 is provided so as to be rotatably supported in contact with the photoconductor 1. The transfer roller 20 is formed by forming a conductive foam around a metal shaft 20a made of stainless steel or the like, and has a resistance value of 10 7 Ω · cm. A transfer bias voltage supply power supply 24, which is a constant current power supply, is connected to the shaft 20a.
【００４９】そして、感光体１の回転にともなってトナ
ー像が転写ローラ２０と感光体１の当接部に到達する
と、レジストローラ１８によりこのトナー像とタイミン
グを合わせて用紙１５もこの当接部に到達する。このと
き、転写ローラ２０の金属シャフト２０ａへ転写バイア
ス電圧供給電源２４からの高電圧を印加することにより
用紙１５の裏面にトナー１０と逆極性の電荷を付与する
と、感光体１上のトナー像は用紙１５上に転写される。When the toner image reaches the contact portion between the transfer roller 20 and the photosensitive member 1 with the rotation of the photosensitive member 1, the paper 15 is also brought into contact with the toner image by the registration roller 18 in timing. To reach. At this time, when a high voltage from the transfer bias voltage supply power supply 24 is applied to the metal shaft 20a of the transfer roller 20 to apply a charge having a polarity opposite to that of the toner 10 to the back surface of the sheet 15, the toner image on the photoconductor 1 becomes The image is transferred onto the paper 15.
【００５０】搬送経路の後段には、内部に熱源を有する
ヒートローラ２２と、このヒートローラ２２とともに用
紙１５を挟持搬送する加圧ローラ２３とで構成された定
着器２１が設置されている。したがって、トナー像の転
写された用紙１５はこの定着器２１へ送られ、ここでヒ
ートローラ２２と加圧ローラ２３の挟持回転により加圧
と熱によってトナー像が定着される。一方、トナー像が
用紙１５上に転写された後の感光体１は、クリーニング
ブレード２５により転写残トナーが掻き落とされ、除電
器１３により光が照射されて除電されて次のプロセスに
備えられる。At the subsequent stage of the transport path, there is provided a fixing device 21 composed of a heat roller 22 having a heat source therein, and a pressure roller 23 for sandwiching and transporting the sheet 15 together with the heat roller 22. Accordingly, the paper 15 on which the toner image has been transferred is sent to the fixing device 21, where the toner image is fixed by pressure and heat by the sandwiching rotation of the heat roller 22 and the pressure roller 23. On the other hand, the photoreceptor 1 after the toner image has been transferred onto the paper 15 has the transfer residual toner scraped off by the cleaning blade 25, and is irradiated with light by the charge eliminator 13 to be neutralized, thereby preparing for the next process.
【００５１】[0051]
【実施例】次に、以上のような構成を有する非磁性一成
分現像装置を用いた画像形成装置による具体例を説明す
る。Next, a specific example of an image forming apparatus using a non-magnetic one-component developing device having the above-described configuration will be described.
【００５２】（実施例１）図２は実施例１における現像
装置単体動作時間と現像ローラ上トナー量との関係を示
すグラフ、図３は実施例１における現像装置単体動作時
間とトナー帯電量との関係を示すグラフである。(Embodiment 1) FIG. 2 is a graph showing the relationship between the operating time of the developing device alone and the amount of toner on the developing roller in Embodiment 1, and FIG. 3 is a graph showing the operating time of the developing device alone and the toner charge amount in Embodiment 1. 6 is a graph showing the relationship of.
【００５３】図１に示した非磁性一成分現像装置を用い
た画像形成装置において、現像バイアス電圧、トナー供
給バイアス電圧、トナー規制バイアス電圧の直流電圧を
変化させて非磁性一成分現像装置を８時間単体動作さ
せ、２時間毎に現像ローラ５上のトナー量およびトナー
帯電量の測定を行った。また、同じく２時間毎に全面高
濃度画像を採取した。In the image forming apparatus using the non-magnetic one-component developing device shown in FIG. 1, the non-magnetic one-component developing device is changed to eight by changing the DC voltage of the developing bias voltage, the toner supply bias voltage and the toner regulating bias voltage. The unit was operated alone for a period of time, and the toner amount and the toner charge amount on the developing roller 5 were measured every two hours. Similarly, high-density images were taken every two hours.
【００５４】ここで、感光体１の周速度であるプロセス
速度は２００ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラ５の周速度は３
２０ｍｍ／ｓｅｃ、トナー供給ローラ６の周速度は１６
０ｍｍ／ｓｅｃ、トナー規制ローラ２７の周速度は８０
ｍｍ／ｓｅｃに設定した。Here, the peripheral speed of the photosensitive member 1 is 200 mm / sec, and the peripheral speed of the developing roller 5 is 3 mm.
20 mm / sec, the peripheral speed of the toner supply roller 6 is 16
0 mm / sec, the peripheral speed of the toner regulating roller 27 is 80
mm / sec.
【００５５】採取した全面高濃度画像は、現像ローラ５
上のトナー層が不均一になることから発生する「画像濃
度ムラ」と、現像ローラ５へのトナー供給が不足するこ
とから発生する「画像後端部濃度低下」の度合いを目視
評価した。画像濃度ムラ評価は、画像濃度ムラなしが
○、画像濃度ムラ多少有りが△、画像濃度ムラ有りが
×、の三段階評価とした。同じく画像後端部濃度低下評
価も、画像後端部濃度低下なしが○、画像後端部濃度低
下多少有りが△、画像後端部濃度低下有りが×、の三段
階評価である。The entire high-density image collected is
The degree of “image density unevenness” caused by the non-uniformity of the upper toner layer and the degree of “image trailing edge density decrease” caused by insufficient toner supply to the developing roller 5 were visually evaluated. The evaluation of image density unevenness was evaluated in three steps: 評 価 when there was no image density unevenness, Δ when there was some image density unevenness, and x when there was image density unevenness. Similarly, the evaluation of the image rear end density reduction is a three-stage evaluation of ○ when there is no image rear end density reduction, Δ when there is some image rear end density reduction, and x when there is image rear end density reduction.
【００５６】以下、現像バイアス電圧、トナー供給バイ
アス電圧、トナー規制バイアス電圧のすべてが直流電圧
の場合の画像濃度ムラ評価結果を（表１）、画像後端部
濃度低下評価結果を（表２）に示す。また、現像バイア
ス電圧は直流電圧でトナー供給バイアス電圧とトナー規
制バイアス電圧は直流に交流を重畳した電圧の場合の画
像濃度ムラ評価結果を（表３）、画像後端部濃度低下評
価結果を（表４）、現像ローラ上トナー量の測定結果を
図２、トナー帯電量の測定結果を図３に示す。なお、ト
ナー供給バイアス電圧とトナー規制バイアス電圧の交流
電圧の振幅電圧ＶSPPとＶRPPはともに４００Ｖ、周波数
ｆSとｆRはともに１ｋＨｚとした。Hereinafter, the evaluation results of the image density unevenness when the developing bias voltage, the toner supply bias voltage, and the toner regulating bias voltage are all DC voltages (Table 1) and the evaluation results of the image trailing edge density reduction (Table 2) are shown. Shown in Further, the evaluation results of the image density unevenness when the developing bias voltage is a DC voltage and the toner supply bias voltage and the toner regulating bias voltage are voltages obtained by superimposing AC on DC (Table 3), Table 4), the measurement result of the toner amount on the developing roller is shown in FIG. 2, and the measurement result of the toner charge amount is shown in FIG. The amplitude voltages V SPP and V RPP of the AC voltage of the toner supply bias voltage and the toner regulation bias voltage were both 400 V, and the frequencies f S and f R were both 1 kHz.
【００５７】[0057]
【表１】 [Table 1]
【００５８】[0058]
【表２】 [Table 2]
【００５９】[0059]
【表３】 [Table 3]
【００６０】[0060]
【表４】 [Table 4]
【００６１】（表１）および（表３）から明らかなよう
に、現像バイアス電圧を直流電圧としトナー規制バイア
ス電圧を直流と交流の重畳電圧とすることによって、現
像ローラ上トナー層の不均一に起因する画像濃度ムラを
改善できることが判明した。これは、現像ローラ５とト
ナー規制ローラ２７との接触部から成るトナー規制部付
近において、経時的に異物やトナー１０の凝集物が溜ま
って現像ローラ上トナー層が不均一になっていたもの
が、２つのローラ５，２７間に交流電界を発生させるこ
とによって異物やトナー１０の凝集物が振動してトナー
規制部付近から除去されるためと考えられる。As is clear from Tables 1 and 3, by setting the developing bias voltage to a DC voltage and setting the toner regulating bias voltage to a superimposed voltage of DC and AC, the toner layer on the developing roller becomes uneven. It has been found that the resulting image density unevenness can be improved. This is because, in the vicinity of the toner regulating portion, which is a contact portion between the developing roller 5 and the toner regulating roller 27, foreign substances and agglomerates of the toner 10 accumulate over time and the toner layer on the developing roller becomes uneven. It is considered that the generation of an AC electric field between the two rollers 5 and 27 causes foreign matters and aggregates of the toner 10 to vibrate and be removed from the vicinity of the toner regulating portion.
【００６２】また、図２および図３から明らかなよう
に、ＶB−ＶRDC＜５０の関係を有することにより、現像
ローラ上トナー量およびトナー帯電量の経時的な変動を
小さくできることが判明した。さらに、ＶB−ＶRDC＞−
５０の関係を有することにより、０．４ｍｇ／ｃｍ2以
上の現像ローラ上トナー量を達成できることが判明し
た。これは、トナー規制部においてトナー１０が現像ロ
ーラ５側へ移動する電界を大きくするＶB−ＶRDC＞５０
の条件では、トナー規制能力が不足し、経時的劣化に伴
うトナー１０の流動性悪化により現像ローラ上トナー量
が上昇するためである。また、トナー規制部においてト
ナー１０がトナー規制ローラ２７側へ移動する電界を大
きくするＶB−ＶRDC＜−５０の条件では、トナー規制能
力が過剰になり、十分なトナー量が通過できず必要な現
像ローラ上トナー量が得られないためである。As is apparent from FIGS. 2 and 3, it was found that the relationship of V B -V RDC <50 can reduce the variation over time in the toner amount and the toner charge amount on the developing roller. . Further, V B −V RDC > −
It has been found that by having the relationship of 50, a toner amount on the developing roller of 0.4 mg / cm 2 or more can be achieved. This is because V B -V RDC > 50 which increases the electric field at which the toner 10 moves toward the developing roller 5 in the toner regulating section.
Under the condition (1), the toner regulating ability is insufficient, and the amount of toner on the developing roller increases due to deterioration in the fluidity of the toner 10 due to deterioration with time. Further, under the condition of V B -V RDC <−50, in which the electric field at which the toner 10 moves to the toner regulating roller 27 side in the toner regulating section, the toner regulating ability becomes excessive and a sufficient amount of toner cannot be passed. This is because a sufficient amount of toner on the developing roller cannot be obtained.
【００６３】また、（表２）および（表４）から明らか
なように、現像バイアス電圧を直流電圧とし、トナー供
給バイアス電圧を直流と交流の重畳電圧とすることによ
って、現像ローラ５へのトナー供給不足による画像後端
部濃度低下を改善できることが判明した。さらに、１０
０＜ＶB−ＶSDC＜３００の範囲内で画像後端部濃度低下
を最も改善できることが判明した。これは、現像ローラ
５とトナー供給ローラ６との接触部から成るトナー供給
部において交流電界を発生させることにより、トナー供
給ローラ６に静電的および機械的に付着したトナー１０
が移動しやすくなり、現像ローラ５に対するトナー供給
能力が向上するためと考えられる。また、トナー供給部
においてトナー１０が現像ローラ５側へ移動する電界が
小さいＶ B−ＶSDC＜１００の条件では、十分なトナー１
０を現像ローラ５に供給することができず、トナー供給
部においてトナー１０が現像ローラ５側へ移動する電界
が大きいＶB−ＶSDC＞３００の条件では、現像ローラ５
に対するトナー１０の供給が過多になり十分に帯電され
ないトナー粒子が発生するためと考えられる。Further, it is clear from (Table 2) and (Table 4)
In this way, the developing bias voltage is set to a DC voltage,
The supply bias voltage is a superimposed voltage of DC and AC.
The rear end of the image due to insufficient toner supply to the developing roller 5
It has been found that the reduction in partial concentration can be improved. In addition, 10
0 <VB-VSDCImage density lower at the rear end within the range of <300
Was found to be the best. This is the developing roller
Toner supply comprising a contact portion between toner supply roller 5 and toner supply roller 6
By generating an AC electric field in the
Toner 10 electrostatically and mechanically attached to supply roller 6
Is easy to move, and toner is supplied to the developing roller 5.
It is considered that the ability is improved. Also, the toner supply section
The electric field at which the toner 10 moves to the developing roller 5 side
Small V B-VSDCUnder the condition of <100, sufficient toner 1
0 cannot be supplied to the developing roller 5 and the toner is supplied.
Electric field in which toner 10 moves to developing roller 5 side
Is large VB-VSDC> 300, the developing roller 5
Supply of toner 10 to
It is considered that no toner particles are generated.
【００６４】なお、実施例１では負帯電性の非磁性一成
分系トナーを用いたが、正帯電性の非磁性一成分系トナ
ーを用いた場合でも、各バイアス電圧の直流電圧の極性
を反転させることにより同様に適用できる。Although the negatively chargeable non-magnetic one-component toner is used in the first embodiment, the polarity of the DC voltage of each bias voltage is inverted even when the positively chargeable non-magnetic one-component toner is used. By doing so, it can be similarly applied.
【００６５】（実施例２）本発明の実施の形態の非磁性
一成分現像装置を用いた画像形成装置において、現像バ
イアス電圧は直流電圧、トナー供給バイアス電圧とトナ
ー規制バイアス電圧は直流と交流の重畳電圧とし、交流
電圧の振幅電圧を変化させて実施例１と同様の動作を実
行した。Example 2 In an image forming apparatus using a non-magnetic one-component developing device according to an embodiment of the present invention, the developing bias voltage is a DC voltage, and the toner supply bias voltage and the toner regulating bias voltage are DC and AC. The same operation as in Example 1 was performed by changing the amplitude voltage of the AC voltage as the superimposed voltage.
【００６６】また、他のプロセス条件は実施例１と同様
である。以下、実施例２の画像濃度ムラ評価結果を（表
５）、画像後端部濃度低下評価結果を（表６）に示す。
なお、トナー供給バイアス電圧の直流電圧ＶSDCは−５
００Ｖ、交流電圧の周波数ｆSは１ｋＨｚ、トナー規制
バイアス電圧の直流電圧ＶRDCは−３００Ｖ、交流電圧
の周波数ｆRは１ｋＨｚとした。The other process conditions are the same as in the first embodiment. Hereinafter, the evaluation results of the image density unevenness of Example 2 are shown in (Table 5), and the evaluation results of the image rear end density reduction are shown in (Table 6).
The DC voltage V SDC of the toner supply bias voltage is −5.
00V, the frequency f S of the AC voltage is 1 kHz, the DC voltage V RDC toner regulating bias voltage -300 V, frequency f R of the alternating voltage was 1 kHz.
【００６７】[0067]
【表５】 [Table 5]
【００６８】[0068]
【表６】 [Table 6]
【００６９】（表５）から明らかなように、１００＜Ｖ
RPP＜２×｜ＶRDC｜の関係を有することにより、現像ロ
ーラ上トナー層の不均一に起因する画像濃度ムラを改善
できることが判明した。これは、交流電圧の振幅電圧が
小さいＶRPP＜１００の条件では、トナー規制部付近に
存在する異物やトナー１０の凝集物の振動が不十分でト
ナー規制部付近から除去されないためと考えられる。ま
た、ＶRPP＞２×｜ＶR DC｜の条件では、トナー規制バイ
アス電圧の極性が一定時間反転することになるためリー
クが発生しやすくなり、トナー１０の規制条件が不安定
になるためと考えられる。As is apparent from Table 5, 100 <V
It has been found that by having the relationship of RPP <2 × | V RDC |, it is possible to improve image density unevenness caused by unevenness of the toner layer on the developing roller. This is presumably because, under the condition of V RPP <100 where the amplitude voltage of the AC voltage is small, the vibration of the foreign matter and the aggregates of the toner 10 near the toner regulating unit is not sufficiently removed from the vicinity of the toner regulating unit. Further, under the condition of V RPP > 2 × | V R DC |, the polarity of the toner regulating bias voltage is inverted for a certain period of time, so that leakage is likely to occur, and the regulating condition of the toner 10 becomes unstable. Conceivable.
【００７０】また、（表６）から明らかなように、１０
０＜ＶSPP＜２×｜ＶSDC｜の関係を有することにより、
現像ローラ５へのトナー供給不足に起因する画像後端部
濃度低下を改善できることが判明した。これは、交流電
圧の振幅電圧が小さいＶSPP＜１００の条件では、トナ
ー供給ローラ６に静電的および機械的に付着したトナー
１０が十分に移動できないためと考えられる。また、Ｖ
SPP＞２×｜ＶSDC｜の条件では、トナー供給バイアス電
圧の極性が一定時間反転することになるためリークが発
生しやすくなり、トナー１０の供給条件が不安定になる
ためと考えられる。As is clear from (Table 6), 10
By having a relationship of 0 <V SPP <2 × | V SDC |
It has been found that the lowering of the density at the rear end of the image caused by insufficient toner supply to the developing roller 5 can be improved. It is considered that this is because the toner 10 electrostatically and mechanically attached to the toner supply roller 6 cannot sufficiently move under the condition of V SPP <100 where the amplitude voltage of the AC voltage is small. Also, V
It is considered that under the condition of SPP > 2 × | V SDC |, the polarity of the toner supply bias voltage is inverted for a certain period of time, so that a leak easily occurs and the supply condition of the toner 10 becomes unstable.
【００７１】なお、実施例２では負帯電性の非磁性一成
分系トナーを用いたが、正帯電性の非磁性一成分系トナ
ーを用いた場合でも、各バイアス電圧の直流電圧の極性
を反転させることにより同様に適用できる。Although the negatively chargeable non-magnetic one-component toner is used in the second embodiment, the polarity of the DC voltage of each bias voltage is inverted even when the positively chargeable non-magnetic one-component toner is used. By doing so, it can be similarly applied.
【００７２】（実施例３）図１に示した非磁性一成分現
像装置を用いた画像形成装置において、現像バイアス電
圧は直流電圧、トナー供給バイアス電圧とトナー規制バ
イアス電圧は直流と交流の重畳電圧とし、交流電圧の周
波数、トナー供給ローラ６の周速度ＢSおよびトナー規
制ローラ２７の周速度ＢRを変化させて周波数に起因す
る現像ローラ上トナー層の周期ムラを評価した。評価
は、全面高濃度画像を採取し目視にて行った。周期ムラ
評価は、周期ムラなしが○、周期ムラ多少有りが△、周
期ムラ有りが×、の三段階評価とした。Embodiment 3 In the image forming apparatus using the non-magnetic one-component developing device shown in FIG. 1, the developing bias voltage is a DC voltage, and the toner supply bias voltage and the toner regulating bias voltage are DC and AC superimposed voltages. and then, the frequency of the AC voltage, to evaluate the cycle unevenness of the developing roller on the toner layer due to frequency by changing the circumferential speed B R of the peripheral speed B S and the toner regulating roller 27 of the toner supply roller 6. The evaluation was performed by collecting a high-density image over the entire surface and visually observing the image. The periodic unevenness evaluation was a three-stage evaluation of ○ when there was no periodic unevenness, Δ when there was some periodic unevenness, and x when there was periodic unevenness.
【００７３】また、他のプロセス条件は実施例１と同様
である。以下、実施例３おいて、トナー規制バイアス電
圧の交流電圧の周波数ｆRを１ｋＨｚ、トナー規制ロー
ラ２７の周速度ＢRを８０ｍｍ／ｓｅｃに固定してトナ
ー供給バイアス電圧の交流電圧の周波数ｆSとトナー供
給ローラ６の周速度ＢSを変化させた場合の周期ムラ評
価結果を（表７）、トナー供給バイアス電圧の交流電圧
の周波数ｆSを１ｋＨｚ、トナー供給ローラ６の周速度
ＢSを１６０ｍｍ／ｓｅｃに固定してトナー規制バイア
ス電圧の交流電圧の周波数ｆRとトナー規制ローラ２７
の周速度ＢRを変化させた場合の周期ムラ評価結果を
（表８）に示す。なお、現像バイアス電圧ＶBは−３０
０Ｖ、トナー供給バイアス電圧の直流電圧ＶSDCは−５
００Ｖ、振幅電圧ＶSPPは４００Ｖ、トナー規制バイア
ス電圧の直流電圧ＶRDCは−３００Ｖ、振幅電圧ＶRPPは
４００Ｖとした。Other process conditions are the same as in the first embodiment. Hereinafter, examples 3 Oite, 1 kHz frequency f R of the alternating voltage of the toner regulating bias voltage, by fixing the peripheral speed B R of the toner regulating roller 27 to 80 mm / sec of the AC voltage of the toner supply bias voltage frequency f S And the periodic unevenness evaluation results when the peripheral speed B S of the toner supply roller 6 is changed (Table 7). The frequency f S of the AC voltage of the toner supply bias voltage is 1 kHz, and the peripheral speed B S of the toner supply roller 6 is The frequency f R of the AC voltage of the toner regulating bias voltage and the toner regulating roller 27 are fixed at 160 mm / sec.
(Table 8) shows the results of the evaluation of the period unevenness when the peripheral speed BR is changed. Incidentally, the developing bias voltage V B -30
0 V, DC voltage VSDC of toner supply bias voltage is -5
00 V, the amplitude voltage V SPP was 400 V, the DC voltage V RDC of the toner regulating bias voltage was −300 V, and the amplitude voltage V RPP was 400 V.
【００７４】[0074]
【表７】 [Table 7]
【００７５】[0075]
【表８】 [Table 8]
【００７６】（表７）の結果から、ＢS＝１００ｍｍ／
ｓｅｃの場合はｆS＝２１０Ｈｚで周期ムラが目立たな
くなり、ｆS＝２２０Ｈｚでは全くなくなった。また、
ＢS＝１６０ｍｍ／ｓｅｃの場合はｆS＝２４０Ｈｚの周
期ムラが目立たなくなり、ｆS＝２５０Ｈｚでは全くな
くなった。（表８）の結果では、ＢR＝８０ｍｍ／ｓｅ
ｃの場合はｆS＝２００Ｈｚの周期ムラが目立たなくな
り、ｆS＝２１０Ｈｚでは全くなくなった。また、ＢS＝
１６０ｍｍ／ｓｅｃの場合はｆS＝２５０Ｈｚの周期ム
ラが目立たなくなり、ｆS＝２６０Ｈｚでは全くなくな
った。このように、現像ローラ５とトナー供給ローラ
６、現像ローラ５とトナー規制ローラ２７の接触部にお
ける相対速度の違いによって、トナー供給バイアス電圧
とトナー規制バイアス電圧の交流電圧の周波数の適正値
が異なることから以下のことが判明した。From the results shown in Table 7, B S = 100 mm /
In the case of sec no longer noticeable period unevenness f S = 210Hz, no longer entirely in f S = 220Hz. Also,
In the case of B S = 160 mm / sec, the periodic unevenness of f S = 240 Hz became inconspicuous, and in the case of f S = 250 Hz, it disappeared at all. According to the results in Table 8, B R = 80 mm / sec
In the case of c, the periodic unevenness at f s = 200 Hz became inconspicuous, and at f s = 210 Hz, it disappeared at all. Also, B S =
In the case of the 160mm / sec will not be noticeable period unevenness of f S = 250Hz, no longer entirely in f S = 260Hz. As described above, the appropriate value of the frequency of the AC voltage between the toner supply bias voltage and the toner regulation bias voltage differs depending on the difference in the relative speed at the contact portion between the developing roller 5 and the toner supply roller 6 and the contact portion between the development roller 5 and the toner regulation roller 27. From the above, the following was found.
【００７７】すなわち、トナー供給ローラ６が現像ロー
ラ５とトナー供給ローラ６のニップ幅ｌSを通過する間
に交流電圧の周期が１以上ないと現像ローラ上トナー層
にムラが生じ、周期ムラが発生する。よって周期ムラが
発生しないためには、ｆS＞ＡS／ｌSの関係を満たす必
要がある。実施例３では、現像ローラ５とトナー供給ロ
ーラ６とのニップ幅ｌSは２ｍｍであるから、ＢS＝１０
０ｍｍ／ｓｅｃの場合の周波数ｆSの適正値は２１０Ｈ
ｚ以上となる。トナー規制ローラ２７の場合も同様に考
えることができるため、周期ムラが発生しないために
は、ｆR＞ＡR／ｌ Rの関係を満たす必要がある。That is, the toner supply roller 6 is
N and the nip width l of the toner supply roller 6SWhile passing
If the AC voltage cycle is not 1 or more, the toner layer on the developing roller
Unevenness occurs, and periodic unevenness occurs. Therefore, periodic unevenness
To avoid this, fS> AS/ LSMust satisfy the relationship
It is necessary. In the third embodiment, the developing roller 5 and the toner supply roller
Nip width 1 with roller 6SIs 2 mm, so BS= 10
Frequency f at 0 mm / secSIs 210H
z or more. The same applies to the case of the toner regulating roller 27.
To prevent irregularities in the period.
Is fR> AR/ L RIt is necessary to satisfy the relationship.
【００７８】なお、実施例３では負帯電性の非磁性一成
分系トナーを用いたが、正帯電性の非磁性一成分系トナ
ーを用いた場合でも、各バイアス電圧の直流電圧を極性
を反転させることにより同様に適用できる。Although the negatively chargeable non-magnetic one-component toner is used in the third embodiment, even when a positively chargeable non-magnetic one-component toner is used, the polarity of the DC voltage of each bias voltage is inverted. By doing so, it can be similarly applied.
【００７９】（実施例４）図４は実施例４における現像
装置単体動作時間と現像ローラ上トナー量との関係を示
すグラフ、図５は実施例４における現像装置単体動作時
間とトナー帯電量との関係を示すグラフである。(Embodiment 4) FIG. 4 is a graph showing the relationship between the operating time of the developing device alone and the amount of toner on the developing roller in Embodiment 4, and FIG. 5 is a graph showing the operating time of the developing device alone and the toner charge amount in Embodiment 4. 6 is a graph showing the relationship of.
【００８０】本発明の実施の形態の非磁性一成分現像装
置を用いた画像形成装置において、現像バイアス電圧は
直流と交流の重畳電圧、トナー供給バイアス電圧とトナ
ー規制バイアス電圧は直流電圧とし、各バイアス電圧の
直流電圧を変化させて実施例１と同様の動作を実行し
た。In the image forming apparatus using the non-magnetic one-component developing device according to the embodiment of the present invention, the developing bias voltage is a superimposed DC and AC voltage, and the toner supply bias voltage and the toner regulating bias voltage are DC voltages. The same operation as in Example 1 was performed by changing the DC voltage of the bias voltage.
【００８１】また、他のプロセス条件は実施例１と同様
である。以下、実施例４の画像濃度ムラ評価結果を（表
９）、画像後端部濃度低下評価結果を（表１０）、現像
ローラ上トナー量の測定結果を図４、トナー帯電量の測
定結果を図５に示す。なお、現像バイアスの交流電圧の
振幅電圧ＶBPPは４００Ｖ、周波数ｆBは１ｋＨｚとし
た。The other process conditions are the same as in the first embodiment. Hereinafter, the evaluation results of the image density unevenness of Example 4 (Table 9), the evaluation results of the image trailing edge density reduction (Table 10), the measurement results of the toner amount on the developing roller, and the measurement results of the toner charge amount are shown. As shown in FIG. The amplitude voltage V BPP of the AC voltage of the developing bias was 400 V, and the frequency f B was 1 kHz.
【００８２】[0082]
【表９】 [Table 9]
【００８３】[0083]
【表１０】 [Table 10]
【００８４】（表１）および（表９）から明らかなよう
に、現像バイアス電圧を直流と交流の重畳電圧とし、ト
ナー規制バイアス電圧を直流電圧とすることによって、
現像ローラ上トナー層の不均一に起因する画像濃度ムラ
を改善できることが判明した。As is clear from Tables 1 and 9, the developing bias voltage is a superimposed voltage of DC and AC, and the toner regulating bias voltage is DC voltage.
It has been found that image density unevenness caused by unevenness of the toner layer on the developing roller can be improved.
【００８５】また、図４および図５から明らかなよう
に、ＶBDC−ＶR＜５０の関係を有することにより、現像
ローラ上トナー量、トナー帯電量の経時的な変動を小さ
くできることが判明した。さらに、ＶBDC−ＶR＞−５０
の関係を有することにより、０．４ｍｇ／ｃｍ2以上の
現像ローラ上トナー量を達成できることが判明した。Further, as is apparent from FIGS. 4 and 5, it was found that the relationship of V BDC -V R <50 can reduce the variation over time in the toner amount on the developing roller and the toner charge amount. . Further, V BDC −V R > −50
It has been found that by having the relationship, a toner amount on the developing roller of 0.4 mg / cm 2 or more can be achieved.
【００８６】また、（表２）および（表１０）から明ら
かなように、現像バイアス電圧を直流と交流の重畳電圧
とし、トナー供給バイアス電圧を直流電圧とすることに
よって、現像ローラ５へのトナー供給不足による画像後
端部濃度低下を改善できることが判明した。さらに、１
００＜ＶBDC−ＶS＜３００の範囲内で画像後端部濃度低
下を最も改善できることが判明した。As is clear from Tables 2 and 10, the developing bias voltage is a superimposed voltage of DC and AC, and the toner supply bias voltage is a DC voltage. It has been found that the lowering of the density at the rear end of the image due to insufficient supply can be improved. In addition, 1
00 can be most improved image rear end density decrease was found in the range of <V BDC -V S <300.
【００８７】このような効果が得られる理由は、実施例
１の場合と同様に考えることができる。したがって、こ
こでは重複した説明は省略する。The reason why such an effect is obtained can be considered in the same manner as in the first embodiment. Therefore, duplicate description is omitted here.
【００８８】なお、実施例４では負帯電性の非磁性一成
分系トナーを用いたが、正帯電性の非磁性一成分系トナ
ーを用いた場合でも、各バイアス電圧の直流電圧の極性
を反転させることにより同様に適用できる。Although the negatively chargeable non-magnetic one-component toner is used in the fourth embodiment, the polarity of the DC voltage of each bias voltage is inverted even when the positively chargeable non-magnetic one-component toner is used. By doing so, it can be similarly applied.
【００８９】（実施例５）本発明の実施の形態の非磁性
一成分現像装置を用いた画像形成装置において、現像バ
イアス電圧は直流と交流の重畳電圧、トナー供給バイア
ス電圧とトナー規制バイアス電圧は直流電圧とし、交流
電圧の振幅電圧を変化させて実施例１と同様の動作を実
行した。(Embodiment 5) In an image forming apparatus using a non-magnetic one-component developing device according to an embodiment of the present invention, the developing bias voltage is a superimposed DC and AC voltage, and the toner supply bias voltage and the toner regulating bias voltage are The same operation as in Example 1 was performed by changing the amplitude voltage of the AC voltage to a DC voltage.
【００９０】また、他のプロセス条件は実施例１と同様
である。以下、実施例５の画像濃度ムラ評価結果を（表
１１）、画像後端部濃度低下評価結果を（表１２）に示
す。なお、トナー供給バイアス電圧ＶSは−５００Ｖ、
トナー規制バイアス電圧ＶRは−３００Ｖ、現像バイア
ス電圧の交流電圧の周波数ｆBは１ｋＨｚとした。The other process conditions are the same as in the first embodiment. Hereinafter, the evaluation results of the image density unevenness of Example 5 are shown in (Table 11), and the evaluation results of the image trailing edge density reduction are shown in (Table 12). The toner supply bias voltage V S is -500 V,
Toner regulating bias voltage V R is -300 V, the frequency f B of the AC voltage of the developing bias voltage was 1 kHz.
【００９１】[0091]
【表１１】 [Table 11]
【００９２】[0092]
【表１２】 [Table 12]
【００９３】（表１１）から明らかなように、１００＜
ＶBPP＜２×｜ＶBDC｜の関係を有することにより、現像
ローラ上トナー層の不均一に起因する画像濃度ムラを改
善できることが判明した。As apparent from (Table 11), 100 <
It has been found that by having the relationship of V BPP <2 × | V BDC |, it is possible to improve the image density unevenness caused by the non-uniformity of the toner layer on the developing roller.
【００９４】また、（表１２）から明らかなように、１
００＜ＶBPP＜２×｜ＶBDC｜の関係を有することによ
り、現像ローラ５へのトナー供給不足に起因する画像後
端部濃度低下を改善できることが判明した。As is clear from (Table 12), 1
It has been found that by having the relationship of 00 <V BPP <2 × | V BDC |, it is possible to improve the lowering of the image rear end density caused by insufficient toner supply to the developing roller 5.
【００９５】このような効果が得られる理由は、実施例
２の場合と同様に考えることができるので、重複した説
明は省略する。The reason why such an effect is obtained can be considered in the same manner as in the case of the second embodiment, and a duplicate description will be omitted.
【００９６】なお、実施例５では負帯電性の非磁性一成
分系トナーを用いたが、正帯電性の非磁性一成分系トナ
ーを用いた場合でも、各バイアス電圧の直流電圧の極性
を反転させることにより同様に適用できる。Although the negatively chargeable non-magnetic one-component toner is used in the fifth embodiment, the polarity of the DC voltage of each bias voltage is inverted even when the positively chargeable non-magnetic one-component toner is used. By doing so, it can be similarly applied.
【００９７】（実施例６）本発明の実施の形態の非磁性
一成分現像装置を用いた画像形成装置において、現像バ
イアス電圧は直流と交流の重畳電圧、トナー供給バイア
ス電圧とトナー規制バイアス電圧は直流電圧とし、交流
電圧の周波数、トナー供給ローラ６の周速度ＢSおよび
トナー規制ローラ２７の周速度ＢRを変化させて周波数
に起因する現像ローラ上トナー層の周期ムラを評価し
た。評価方法は、実施例３と同様である。(Embodiment 6) In an image forming apparatus using a non-magnetic one-component developing device according to an embodiment of the present invention, the developing bias voltage is a superimposed DC and AC voltage, and the toner supply bias voltage and the toner regulating bias voltage are and a DC voltage, the frequency of the AC voltage, to evaluate the cycle unevenness of the developing roller on the toner layer due to frequency by changing the circumferential speed B R of the peripheral speed B S and the toner regulating roller 27 of the toner supply roller 6. The evaluation method is the same as that of the third embodiment.
【００９８】また、他のプロセス条件は実施例１と同様
である。以下、実施例６において、周期ムラ評価結果を
（表１３）に示す。なお、現像バイアス電圧の直流電圧
ＶBDCは−３００Ｖ、振幅電圧ＶBPPは４００Ｖ、トナー
供給バイアス電圧ＶSは−５００Ｖ、トナー規制バイア
ス電圧ＶRは−３００Ｖとした。The other process conditions are the same as in the first embodiment. Hereinafter, in Example 6, the results of the periodic unevenness evaluation are shown in (Table 13). Incidentally, the DC voltage V BDC of the developing bias voltage is -300 V, the amplitude voltage V BPP is 400V, the toner supply bias voltage V S -500 V, the toner regulating bias voltage V R is set to -300 V.
【００９９】[0099]
【表１３】 [Table 13]
【０１００】（表１３）の結果から、ＢS＝１００ｍｍ
／ｓｅｃ、ＢR＝１８０ｍｍ／ｓｅｃの場合はｆB＝２５
０Ｈｚで周期ムラが目立たなくなり、ｆB＝２６０Ｈｚ
では全くなくなった。また、ＢS＝１６０ｍｍ／ｓｅ
ｃ、ＢR＝８０ｍｍ／ｓｅｃの場合はｆB＝２４０Ｈｚで
周期ムラが目立たなくなり、ｆB＝２５０Ｈｚでは全く
なくなった。From the results of (Table 13), B S = 100 mm
/ Sec, in the case of B R = 180mm / sec f B = 25
At 0 Hz, the periodic unevenness becomes inconspicuous, and f B = 260 Hz
Then it was completely gone. Also, B S = 160 mm / se
c, when B R = 80 mm / sec, the periodic unevenness became inconspicuous at f B = 240 Hz, and completely disappeared at f B = 250 Hz.
【０１０１】このような効果が得られる理由は実施例３
の場合と同様のため、重複した説明は省略する。The reason why such an effect can be obtained is that in the third embodiment.
Since it is the same as the case described above, the duplicate description will be omitted.
【０１０２】以上実施例６の結果から、周期ムラが発生
しないためには、ＡS／ｌS＞ＡR／ｌRの場合にはｆB＞
ＡS／ｌS、ＡS／ｌS＜ＡR／ｌRの場合にはｆB＞ＡR／ｌ
Rの関係を満たす必要がある。According to the results of the sixth embodiment, in order to prevent the occurrence of period unevenness, in the case of A S / l S > A R / l R , f B >
A S / l S, A S / l S <A R /l R Nobaainiwaf B> A R / l
It is necessary to satisfy R relation.
【０１０３】なお、実施例６では負帯電性の非磁性一成
分系トナーを用いたが、正帯電性の非磁性一成分系トナ
ーを用いた場合でも、各バイアス電圧の直流電圧の極性
を反転させることにより同様に適用できる。Although the negatively chargeable non-magnetic one-component toner is used in the sixth embodiment, the polarity of the DC voltage of each bias voltage is inverted even when the positively chargeable non-magnetic one-component toner is used. By doing so, it can be similarly applied.
【０１０４】[0104]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、トナー
規制ローラにより現像ローラ上に均一な厚みのトナー層
を安定して形成することが可能になるという有効な効果
が得られる。As described above, according to the present invention, there is obtained an effective effect that a toner layer having a uniform thickness can be stably formed on a developing roller by a toner regulating roller.
【０１０５】また、本発明によれば、トナー規制バイア
ス電圧を所定の値に設定することにより、現像ローラ上
に形成されるトナー層を長期にわたって均一に保つこと
が可能になるという有効な効果が得られる。Further, according to the present invention, by setting the toner regulating bias voltage to a predetermined value, there is an effective effect that the toner layer formed on the developing roller can be kept uniform for a long period of time. can get.
【０１０６】さらに、本発明によれば、現像ローラ上の
トナー層の形成にトナー規制ローラを用いているので、
非磁性一成分現像装置のトルクを軽減されるとともに、
トナー規制ローラへのトナーの固着を防止することが可
能になるという有効な効果が得られる。Further, according to the present invention, since the toner regulating roller is used for forming the toner layer on the developing roller,
While reducing the torque of the non-magnetic one-component developing device,
An effective effect is obtained that it is possible to prevent the toner from sticking to the toner regulating roller.
【０１０７】本発明によれば、トナー供給バイアス電圧
を所定の値に設定することにより、現像ローラ上にトナ
ーを十分に供給することが可能になるという有効な効果
が得られる。According to the present invention, by setting the toner supply bias voltage to a predetermined value, an effective effect that the toner can be sufficiently supplied onto the developing roller can be obtained.
【０１０８】そして、本発明によれば、トナー供給バイ
アス電圧およびトナー規制バイアス電圧の周波数に起因
する現像ローラ上のトナー層のムラを防止することが可
能になるという有効な効果が得られる。According to the present invention, there is obtained an effective effect that it is possible to prevent unevenness of the toner layer on the developing roller due to the frequency of the toner supply bias voltage and the toner regulating bias voltage.
【図１】本発明の実施の形態における非磁性一成分現像
装置が用いられた画像形成装置の構成を示す概略図FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an image forming apparatus using a non-magnetic one-component developing device according to an embodiment of the present invention.
【図２】実施例１における現像装置単体動作時間と現像
ローラ上トナー量との関係を示すグラフFIG. 2 is a graph showing the relationship between the operating time of a developing device alone and the amount of toner on a developing roller in Example 1.
【図３】実施例１における現像装置単体動作時間とトナ
ー帯電量との関係を示すグラフFIG. 3 is a graph showing the relationship between the operation time of a single developing device and the amount of toner charge in Example 1.
【図４】実施例４における現像装置単体動作時間と現像
ローラ上トナー量との関係を示すグラフFIG. 4 is a graph showing the relationship between the operation time of a single developing device and the amount of toner on a developing roller according to a fourth embodiment.
【図５】実施例４における現像装置単体動作時間とトナ
ー帯電量との関係を示すグラフFIG. 5 is a graph showing the relationship between the operation time of a developing device alone and the amount of toner charge in Embodiment 4.
【図６】従来の非磁性一成分現像装置が用いられた画像
形成装置の構成を示す概略図FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus using a conventional non-magnetic one-component developing device.
１ 感光体（静電潜像担持体） ５ 現像ローラ ６ トナー供給ローラ １０ トナー １２ 現像バイアス電圧供給電源 ２６ トナー供給バイアス電圧供給電源 ２７ トナー規制ローラ ２８ トナー規制バイアス電圧供給電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor (electrostatic latent image carrier) 5 Developing roller 6 Toner supply roller 10 Toner 12 Developing bias voltage supply power supply 26 Toner supply bias voltage supply power supply 27 Toner regulation roller 28 Toner regulation bias voltage supply power supply
Claims (6)
面に形成される現像ローラと、 前記現像ローラに直流電圧である現像バイアス電圧を印
加する現像バイアス電圧供給電源と、 前記現像ローラに接触配置され、この現像ローラにトナ
ーを供給するトナー供給ローラと、 前記トナー供給ローラに直流と交流の重畳電圧であるト
ナー供給バイアス電圧を印加するトナー供給バイアス電
圧供給電源と、 前記現像ローラに当接して設置され、前記現像ローラ上
に所定の厚さのトナー層を形成するトナー規制ローラ
と、 前記トナー規制ローラに直流と交流の重畳電圧であるト
ナー規制バイアス電圧を印加するトナー規制バイアス電
圧供給電源と、 前記現像ローラにより顕像化される静電潜像が形成され
る静電潜像担持体とを備え、 前記現像バイアス電圧をＶB（Ｖ）、前記トナー供給バ
イアス電圧の直流電圧をＶSDC（Ｖ）、前記トナー規制
バイアス電圧の直流電圧をＶRDC（Ｖ）とすると、負帯
電の前記非磁性一成分現像剤を用いた場合は、１００＜
ＶB−ＶSDC＜３００、−５０＜ＶB−ＶRDC＜５０の関係
を有し、正帯電の前記非磁性一成分現像剤を用いた場合
は、１００＜ＶSDC−ＶB＜３００、−５０＜ＶB−ＶRDC
＜５０の関係を有していることを特徴とする非磁性一成
分現像装置。A developing roller having a toner layer formed of a non-magnetic one-component developer formed on a surface thereof; a developing bias voltage supply power source for applying a developing bias voltage which is a DC voltage to the developing roller; A toner supply roller for supplying toner to the developing roller, a toner supply bias voltage supply for applying a toner supply bias voltage that is a superimposed DC and AC voltage to the toner supply roller, A toner regulating roller which is installed in contact with the developing roller to form a toner layer having a predetermined thickness on the developing roller; and a toner regulating bias voltage supply which applies a toner regulating bias voltage which is a superimposed voltage of DC and AC to the toner regulating roller. A power supply; and an electrostatic latent image carrier on which an electrostatic latent image visualized by the developing roller is formed. Assuming that the bias voltage is V B (V), the DC voltage of the toner supply bias voltage is V SDC (V), and the DC voltage of the toner regulation bias voltage is V RDC (V), the negatively charged nonmagnetic one-component developing device is used. When the agent is used, 100 <
V B -V SDC <300, -50 <V B -V RDC < has 50 relationship, in the case of using the non-magnetic one-component developer of positively charged, 100 <V SDC -V B < 300, −50 <V B −V RDC
<50. A non-magnetic one-component developing device having a relationship of <50.
ＶSPP（Ｖ）、前記トナー規制バイアス電圧の振幅電圧
をＶRPP（Ｖ）とすると、１００＜ＶSPP＜２×｜ＶSDC
｜、１００＜ＶRPP＜２×｜ＶRDC｜の関係を有している
ことを特徴とする請求項１記載の非磁性一成分現像装
置。2. Assuming that the amplitude voltage of the toner supply bias voltage is V SPP (V) and the amplitude voltage of the toner regulation bias voltage is V RPP (V), 100 <V SPP <2 × | V SDC
2. The non-magnetic one-component developing apparatus according to claim 1, wherein a relationship of |, 100 <V RPP <2 × | V RDC | is satisfied.
S（Ｈｚ）、前記トナー規制バイアス電圧の周波数をｆR
（Ｈｚ）、前記現像ローラと前記トナー供給ローラとの
接触部における相対速度をＡS（ｍｍ／ｓ）、前記現像
ローラと前記トナー規制ローラとの接触部における相対
速度をＡR（ｍｍ／ｓ）、前記現像ローラと前記トナー
供給ローラとのニップ幅をｌS（ｍｍ）、前記現像ロー
ラと前記トナー規制ローラとのニップ幅をｌR（ｍｍ）
とすると、ｆS＞ＡS／ｌS、ｆR＞ＡR／ｌRの関係を有し
ていることを特徴とする請求項１記載の非磁性一成分現
像装置。3. The frequency of the toner supply bias voltage is f
S (Hz), the frequency of the toner regulation bias voltage is f R
(Hz), the relative speed at the contact portion between the developing roller and the toner supply roller is A S (mm / s), and the relative speed at the contact portion between the developing roller and the toner regulating roller is A R (mm / s). ), The nip width between the developing roller and the toner supply roller is l S (mm), and the nip width between the developing roller and the toner regulating roller is l R (mm).
To the, f S> A S / l S, f R> A R / l non-magnetic one-component developing device according to claim 1, characterized in that it has a relationship of R.
面に形成される現像ローラと、 前記現像ローラに直流と交流の重畳電圧である現像バイ
アス電圧を印加する現像バイアス電圧供給電源と、 前記現像ローラに接触配置され、この現像ローラにトナ
ーを供給するトナー供給ローラと、 前記トナー供給ローラに直流電圧であるトナー供給バイ
アス電圧を印加するトナー供給バイアス電圧供給電源
と、 前記現像ローラに当接して設置され、前記現像ローラ上
に所定の厚さのトナー層を形成するトナー規制ローラ
と、 前記トナー規制ローラに直流電圧であるトナー規制バイ
アス電圧を印加するトナー規制バイアス電圧供給電源
と、 前記現像ローラにより顕像化される静電潜像が形成され
る静電潜像担持体とを備え、 前記現像バイアス電圧の直流電圧をＶBDC（Ｖ）、前記
トナー供給バイアス電圧をＶS（Ｖ）、前記トナー規制
バイアス電圧をＶR（Ｖ）とすると、負帯電の非磁性一
成分現像剤を用いた場合は、１００＜ＶBDC−ＶS＜３０
０、−５０＜ＶBD C−ＶR＜５０の関係を有し、正帯電の
非磁性一成分現像剤を用いた場合は、１００＜ＶS−Ｖ
BDC＜３００、−５０＜ＶBDC−ＶR＜５０の関係を有し
ていることを特徴とする非磁性一成分現像装置。4. A developing roller on which a toner layer made of a non-magnetic one-component developer is formed on a surface, a developing bias voltage supply power source for applying a developing bias voltage which is a superimposed DC and AC voltage to the developing roller, A toner supply roller that is arranged in contact with the developing roller and supplies toner to the developing roller; a toner supply bias voltage supply power supply that applies a toner supply bias voltage that is a DC voltage to the toner supply roller; A toner regulating roller that is provided in contact with and forms a toner layer of a predetermined thickness on the developing roller; a toner regulating bias voltage supply power source that applies a toner regulating bias voltage that is a DC voltage to the toner regulating roller; An electrostatic latent image carrier on which an electrostatic latent image visualized by a developing roller is formed; Assuming that the flow voltage is V BDC (V), the toner supply bias voltage is V S (V), and the toner regulation bias voltage is V R (V), when a negatively charged non-magnetic one-component developer is used, 100 <V BDC −V S <30
0, -50 <has the relationship V BD C -V R <50, in the case of using a non-magnetic one-component developer of positively charged, 100 <V S -V
A non-magnetic one-component developing device, wherein BDC <300 and -50 <V BDC -V R <50.
（Ｖ）とすると、１００＜ＶBPP＜２×｜ＶBDC｜の関係
を有していることを特徴とする請求項４記載の非磁性一
成分現像装置。5. The method according to claim 1, wherein the amplitude voltage of said developing bias voltage is V BPP
5. The non-magnetic one-component developing apparatus according to claim 4, wherein, when (V), a relationship of 100 <V BPP <2 × | V BDC | is satisfied.
ｚ）、前記現像ローラと前記トナー供給ローラとの接触
部における相対速度をＡS（ｍｍ／ｓ）、前記現像ロー
ラと前記トナー規制ローラとの接触部における相対速度
をＡR（ｍｍ／ｓ）、前記現像ローラと前記トナー供給
ローラとのニップ幅をｌS（ｍｍ）、前記現像ローラと
前記トナー規制ローラとのニップ幅をｌR（ｍｍ）とす
ると、ＡS／ｌS＞ＡR／ｌRの場合にはｆB＞ＡS／ｌS、
ＡS／ｌS＜ＡR／ｌRの場合にはｆB＞ＡR／ｌRの関係を
有していることを特徴とする請求項４記載の非磁性一成
分現像装置。6. A developing bias voltage having a frequency of f B (H
z), the relative speed at the contact portion between the developing roller and the toner supply roller is A S (mm / s), and the relative speed at the contact portion between the developing roller and the toner regulating roller is A R (mm / s). Assuming that the nip width between the developing roller and the toner supply roller is l S (mm) and the nip width between the developing roller and the toner regulating roller is l R (mm), A S / l S > A R / In the case of l R , f B > A S / l S ,
A S / l S <A R /l R Nobaainiwaf B> A R / l non-magnetic one-component developing device according to claim 4, characterized in that it has a relationship of R.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006154255A (en) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Fuji Xerox Co Ltd | Developing device and image forming apparatus using the same |
| JP2006195182A (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Fuji Xerox Co Ltd | Developing apparatus and image forming apparatus using same |
| JP2008185838A (en) * | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Developing device |
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