JP3362676B2

JP3362676B2 - 非磁性一成分現像装置

Info

Publication number: JP3362676B2
Application number: JP25499998A
Authority: JP
Inventors: 哲浩津留
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-09-09
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 2003-01-07
Anticipated expiration: 2018-09-09
Also published as: JP2000089560A

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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Ｖ_B（Ｖ）、トナー供給バイアス電
圧の直流電圧をＶ_SDC（Ｖ）、トナー規制バイアス電圧
の直流電圧をＶ_RDC（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−Ｖ_SDC＜３０
０、−５０＜Ｖ_B−Ｖ_RDC＜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＜Ｖ_SDC−
Ｖ_B＜３００、−５０＜Ｖ_B−Ｖ_RDC＜５０の関係を有し
ているものである。

【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。

【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Ｖ_BDC（Ｖ）、トナー供給
バイアス電圧をＶ_S（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＜Ｖ_BDC−Ｖ_S＜３００、−５０＜Ｖ
_BDC−Ｖ_R＜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＜Ｖ_S−Ｖ_BDC＜３００、−
５０＜Ｖ_BDC−Ｖ_R＜５０の関係を有しているものであ
る。

【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。

【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Ｖ_B（Ｖ）、トナー
供給バイアス電圧の直流電圧をＶ_SDC（Ｖ）、トナー規
制バイアス電圧の直流電圧をＶ_RDC（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−Ｖ_SDC＜３００、−５０＜Ｖ_B−Ｖ_RDC＜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−Ｖ_B＜３００、−５０＜Ｖ_B−Ｖ_RDC＜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。

【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Ｖ_SPP（Ｖ）、トナー規制バイアス電圧の振幅電
圧をＶ_RPP（Ｖ）とすると、１００＜Ｖ_SPP＜２×｜Ｖ
_SDC｜、１００＜Ｖ_RPP＜２×｜Ｖ_RDC｜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。

【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ｆ_S（Ｈｚ）、トナー規制バイアス電圧の周波数を
ｆ_R（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Ａ_S（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ｌ_S（ｍｍ）、現像ローラとトナー規制ローラ
とのニップ幅をｌ_R（ｍｍ）とすると、ｆ_S＞Ａ_S／ｌ_S、
ｆ_R＞Ａ_R／ｌ_R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。

【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Ｖ_BDC（Ｖ）、トナー供給バイ
アス電圧をＶ_S（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＜Ｖ_BDC−Ｖ_S＜３００、−５０＜Ｖ
_BDC−Ｖ_R＜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＜Ｖ_S−Ｖ_BDC＜３００、−
５０＜Ｖ_BDC−Ｖ_R＜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。

【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
Ｖ_BPP（Ｖ）とすると、１００＜Ｖ_BPP＜２×｜Ｖ_BDC｜
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。

【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Ａ_S（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（ｍ
ｍ／ｓ）、現像ローラとトナー供給ローラとのニップ幅
をｌ_S（ｍｍ）、現像ローラとトナー規制ローラとのニ
ップ幅をｌ_R（ｍｍ）とすると、Ａ_S／ｌ_S＞Ａ_R／ｌ_Rの
場合にはｆ_B＞Ａ_S／ｌ_S、Ａ_S／ｌ_S＜Ａ_R／ｌ_Rの場合に
はｆ_B＞Ａ_R／ｌ_R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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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Ｖ_SPPとＶ_RPPはともに４００Ｖ、周波数
ｆ_Sとｆ_Rはともに１ｋＨｚとした。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【表２】

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表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。

【００６２】また、図２および図３から明らかなよう
に、Ｖ_B−Ｖ_RDC＜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、Ｖ_B−Ｖ_RDC＞−
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Ｖ_B−Ｖ_RDC＞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Ｖ_B−Ｖ_RDC＜−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。

【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＜Ｖ_B−Ｖ_SDC＜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−Ｖ_SDC＜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Ｖ_B−Ｖ_SDC＞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。

【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。

【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。

【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Ｖ_SDCは−５
００Ｖ、交流電圧の周波数ｆ_Sは１ｋＨｚ、トナー規制
バイアス電圧の直流電圧Ｖ_RDCは−３００Ｖ、交流電圧
の周波数ｆ_Rは１ｋＨｚとした。

【００６７】

【表５】

【００６８】

【表６】

【００６９】（表５）から明らかなように、１００＜Ｖ
_RPP＜２×｜Ｖ_RDC｜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Ｖ_RPP＜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、Ｖ_RPP＞２×｜Ｖ_R _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。

【００７０】また、（表６）から明らかなように、１０
０＜Ｖ_SPP＜２×｜Ｖ_SDC｜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Ｖ_SPP＜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×｜Ｖ_SDC｜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。

【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。

【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Ｂ_Sおよびトナー規
制ローラ２７の周速度Ｂ_R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。

【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ｆ_Rを１ｋＨｚ、トナー規制ロー
ラ２７の周速度Ｂ_R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ｆ_Sとトナー供
給ローラ６の周速度Ｂ_S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ｆ_Sを１ｋＨｚ、トナー供給ローラ６の周速度
Ｂ_S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ｆ_Rとトナー規制ローラ２７
の周速度Ｂ_R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Ｖ_Bは−３０
０Ｖ、トナー供給バイアス電圧の直流電圧Ｖ_SDCは−５
００Ｖ、振幅電圧Ｖ_SPPは４００Ｖ、トナー規制バイア
ス電圧の直流電圧Ｖ_RDCは−３００Ｖ、振幅電圧Ｖ_RPPは
４００Ｖとした。

【００７４】

【表７】

【００７５】

【表８】

【００７６】（表７）の結果から、Ｂ_S＝１００ｍｍ／
ｓｅｃの場合はｆ_S＝２１０Ｈｚで周期ムラが目立たな
くなり、ｆ_S＝２２０Ｈｚでは全くなくなった。また、
Ｂ_S＝１６０ｍｍ／ｓｅｃの場合はｆ_S＝２４０Ｈｚの周
期ムラが目立たなくなり、ｆ_S＝２５０Ｈｚでは全くな
くなった。（表８）の結果では、Ｂ_R＝８０ｍｍ／ｓｅ
ｃの場合はｆ_S＝２００Ｈｚの周期ムラが目立たなくな
り、ｆ_S＝２１０Ｈｚでは全くなくなった。また、Ｂ_S＝
１６０ｍｍ／ｓｅｃの場合はｆ_S＝２５０Ｈｚの周期ム
ラが目立たなくなり、ｆ_S＝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。

【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ｌ_S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、ｆ_S＞Ａ_S／ｌ_S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ｌ_Sは２ｍｍであるから、Ｂ_S＝１０
０ｍｍ／ｓｅｃの場合の周波数ｆ_S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、ｆ_R＞Ａ_R／ｌ _Rの関係を満たす必要がある。

【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。

【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。

【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。

【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Ｖ_BPPは４００Ｖ、周波数ｆ_Bは１ｋＨｚとし
た。

【００８２】

【表９】

【００８３】

【表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。

【００８５】また、図４および図５から明らかなよう
に、Ｖ_BDC−Ｖ_R＜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、Ｖ_BDC−Ｖ_R＞−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。

【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＜Ｖ_BDC−Ｖ_S＜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。

【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。

【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。

【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。

【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Ｖ_Sは−５００Ｖ、
トナー規制バイアス電圧Ｖ_Rは−３００Ｖ、現像バイア
ス電圧の交流電圧の周波数ｆ_Bは１ｋＨｚとした。

【００９１】

【表１１】

【００９２】

【表１２】

【００９３】（表１１）から明らかなように、１００＜
Ｖ_BPP＜２×｜Ｖ_BDC｜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。

【００９４】また、（表１２）から明らかなように、１
００＜Ｖ_BPP＜２×｜Ｖ_BDC｜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。

【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。

【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。

【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Ｂ_Sおよび
トナー規制ローラ２７の周速度Ｂ_R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。

【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
Ｖ_BDCは−３００Ｖ、振幅電圧Ｖ_BPPは４００Ｖ、トナー
供給バイアス電圧Ｖ_Sは−５００Ｖ、トナー規制バイア
ス電圧Ｖ_Rは−３００Ｖとした。

【００９９】

【表１３】

【０１００】（表１３）の結果から、Ｂ_S＝１００ｍｍ
／ｓｅｃ、Ｂ_R＝１８０ｍｍ／ｓｅｃの場合はｆ_B＝２５
０Ｈｚで周期ムラが目立たなくなり、ｆ_B＝２６０Ｈｚ
では全くなくなった。また、Ｂ_S＝１６０ｍｍ／ｓｅ
ｃ、Ｂ_R＝８０ｍｍ／ｓｅｃの場合はｆ_B＝２４０Ｈｚで
周期ムラが目立たなくなり、ｆ_B＝２５０Ｈｚでは全く
なくなった。

【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。

【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、Ａ_S／ｌ_S＞Ａ_R／ｌ_Rの場合にはｆ_B＞
Ａ_S／ｌ_S、Ａ_S／ｌ_S＜Ａ_R／ｌ_Rの場合にはｆ_B＞Ａ_R／ｌ
_Rの関係を満たす必要がある。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【符号の説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−283369（ＪＰ，Ａ) 特開平７−64392（ＪＰ，Ａ) 特開平４−269777（ＪＰ，Ａ) 特開平６−75465（ＪＰ，Ａ) 特開平６−186832（ＪＰ，Ａ) 特開平８−227211（ＪＰ，Ａ) 特開平６−89058（ＪＰ，Ａ) 特開平９−127771（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 15/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】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、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Ｖ_B（Ｖ）、前記トナー供給バ
イアス電圧の直流電圧をＶ_SDC（Ｖ）、前記トナー規制
バイアス電圧の直流電圧をＶ_RDC（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＜
Ｖ_B−Ｖ_SDC＜３００、−５０＜Ｖ_B−Ｖ_RDC＜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＜Ｖ_SDC−Ｖ_B＜３００、−５０＜Ｖ_B−Ｖ_RDC
＜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。
【請求項２】前記トナー供給バイアス電圧の振幅電圧を
Ｖ_SPP（Ｖ）、前記トナー規制バイアス電圧の振幅電圧
をＶ_RPP（Ｖ）とすると、１００＜Ｖ_SPP＜２×｜Ｖ_SDC
｜、１００＜Ｖ_RPP＜２×｜Ｖ_RDC｜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。
【請求項３】前記トナー供給バイアス電圧の周波数をｆ
_S（Ｈｚ）、前記トナー規制バイアス電圧の周波数をｆ_R
（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Ａ_S（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Ａ_R（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ｌ_S（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ｌ_R（ｍｍ）
とすると、ｆ_S＞Ａ_S／ｌ_S、ｆ_R＞Ａ_R／ｌ_R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。
【請求項４】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、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Ｖ_BDC（Ｖ）、前記
トナー供給バイアス電圧をＶ_S（Ｖ）、前記トナー規制
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＜Ｖ_BDC−Ｖ_S＜３０
０、−５０＜Ｖ_BD _C−Ｖ_R＜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＜Ｖ_S−Ｖ
_BDC＜３００、−５０＜Ｖ_BDC−Ｖ_R＜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。
【請求項５】前記現像バイアス電圧の振幅電圧をＶ_BPP
（Ｖ）とすると、１００＜Ｖ_BPP＜２×｜Ｖ_BDC｜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。
【請求項６】前記現像バイアス電圧の周波数をｆ_B（Ｈ
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Ａ_S（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Ａ_R（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ｌ_S（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ｌ_R（ｍｍ）とす
ると、Ａ_S／ｌ_S＞Ａ_R／ｌ_Rの場合にはｆ_B＞Ａ_S／ｌ_S、
Ａ_S／ｌ_S＜Ａ_R／ｌ_Rの場合にはｆ_B＞Ａ_R／ｌ_R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。