JP5359256B2 - 非磁性一成分現像方法及び現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、非磁性一成分現像剤（トナー）を用いる電子写真式の画像形成装置における現像方法及び現像装置に係わり、更に詳しくは非磁性一成分現像剤（トナー）の搬送性に優れた非磁性一成分現像方法及び現像装置に関する。

従来、電子写真式の画像形成装置において、非磁性一成分現像剤のトナーを現像ローラに供給し、規制部材により、上記現像ローラにトナーの薄層を形成すると共にバイアス電圧を印加して、そのトナーの薄層を、静電潜像担持体に形成されている静電潜像に転移させ、静電潜像にトナー像を顕在化させて現像を行う非磁性一成分トナーによる現像法が知られている。

このような電子写真式の画像形成装置に用いられる現像ローラにおいては、トナーの搬送量を上げるため、ゴムローラ鏡面仕上げ機などの研磨機を用いて、ローラ表面を加工する技術は従来から知られている。そして、現像ローラは、その表面状態（研磨状態）の差が印刷画像に多大な影響を及ぼしていた。

そして、現像ローラの表面粗さを、Ｒｚ（十点平均粗さ）で１．０〜１５μｍとした導電性ゴムローラの表面に１０〜６０μｍの導電性外装皮膜を設けることで、表面粗さを長期に渡って好適な状態で維持でき、かつ外層厚さが薄いにも拘わらず耐用寿命の長い現像ローラが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

ところで、現像ローラに十分なトナー搬送性を付与するためには、現像ローラの表面粗さを増大させればよいと考えられる。そこで、物性の表面粗さを示す基準として上述したようにＲｚがある。

上記の特許文献１の技術のように、現像ローラの表面粗さをＲｚだけで規定して、この現像ローラに非磁性１成分のトナーを搬送させるタイプの電子写真方式においては、印字率３％〜１０％前後の印字サンプルにおいては問題は生じない。つまり通常の画像は印字率が５％前後であるので、印字率３％〜１０％前後の印字サンプルで問題が無ければ、通常の使用では何ら支障はない。

ところが、ベタ黒（印字率１００％近辺）の画像を印字すると、不均一画像が発生し、極端な場合には白紙に近いカスレが部分的に発生する場合がある。この不均一画像が発生する状態を、トナーの追従不良といっている。このトナーの追従不良は、上記のように現像ローラの表面粗さをＲｚだけで規定していたのでは解消しない。

そこで、ゴムローラ鏡面仕上げ機による表面研磨加工で現像ローラの表面を面積比Ｓ／Ｓ0 （凹凸部表面積Ｓ÷測定平面面積Ｓ0 ）が２．３７以上となるように仕上げると、Ｒｚとは関係なくベタ印字時のトナー追従性が良くなるという非磁性一成分現像方法及び現像装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）

また、上記の他にも、トナーの追従不良を解消するために、現像ローラや供給ローラ等の処理速度を調整する、現像ローラや供給ローラ間のバイアス電圧を調整する、ドクターブレードや現像ローラ間のバイアス電圧を調整する、更にはトナーの外添剤等を調整する等の方法で画像の均一化をはかる方法があることは良く知られている。
特開平０７−０８４４４３号公報 特開２００６−２７６５６３号公報

ところで、最近、プリンタは小型化、高速化の傾向にある。プリンタが小型化されると、これに伴って現像器が小型化し、現像ローラや供給ローラ等の径が細くなり、機械的な力に対しより変形しやすくなるという問題が発生する。

このため、感光ドラムと現像ローラ、及び供給ローラと現像ローラの均一な接触が保てなくなり、画像の白抜けや、濃度ムラ等の不具合が発生する。この不具合を避けるため、各部品をより強い圧力で接触させるという傾向が見られるようになっている。

このような部材間の圧力が、トナーに対しストレスとなっており、トナーの変形、トナーからの外添剤の脱落等の発生を促進させる傾向が発現するようになってきた。

このようにトナーから脱落した外添剤は、印字枚数が増えるに従い、静電潜像の担持体である感光体ドラムに強く押し当てられることにより、感光体ドラムの表面にフィルミング現象を発生させる。また、これとともに、トナーの流動性を悪化させる等の不具合を発生させる。

また、プリンタの高速化においても、同様にトナーがストレスをより受けやすくなっており、トナーの変形、外添剤の脱落等を促進させる傾向が出てきて、上述したと同様な悪影響を及ぼす現象を発生させている。そして、これらを要因としてトナーの追従不良が更に悪化している。

ここで、詳細に追従不良と上記一連の要因の関連性を検討した結果、外添剤が剥離することにより、トナーの流動性が悪化することが判明する。外添剤はトナーの流動性を良くするために添加されているものであるから、外添剤が剥離するとトナーの流動性が悪化するのは当然のことといえる。

また、ドラムフィルミング現象を解消させるため、一般的に外添剤に離型性等の処理をしているがこの処理が更にトナーの流動性を悪化させている。

この２重の要因による流動性の更なる悪化が、現像器内のトナーの動きにおいて、巨視的な視点では流動しているが、微視的な視点では停滞しており、いたるとこで小空隙を発生させて、この小空隙が追従性を失わせる原因となっているのが判明する。

この小空隙の存在は、現像ローラ上のトナー層を不均一化させ、特に現像ローラに均一で大量なトナー層を必要とするベタ画像において、顕著な濃度ムラを発生させる原因となる。従って、この小空隙の発生を解消することができれば追従性を解消することが可能であると考えられる。

この解決方法としては、直ちに考えられるのは、一つには外添剤を増加させること、２つには攪拌装置をつけることがある。しかしながら、外添剤を増加させると、更に脱落する外添剤が増加し、ドラムフィルミング現象が増加して問題がある。更には、脱落した外添剤が現像器内に滞留し、画像スジ等を発生させるという問題もある。

また、攪拌装置をつけるのは、攪拌装置の羽の動きとともに羽が通過する直前のトナーの密な部分、羽が通過した直後のトナーの疎な部分が交互に発生し、この粗密のムラが供給ローラや現像ローラへのトナー付着量に影響を与え、現像ローラ上のトナー層のムラを引き起こす要因となる。

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、簡単な方法により非磁性一成分現像剤（トナー）の追従性を向上させ現像ローラによる優れた搬送性を実現する非磁性一成分現像方法及び現像装置を提供することである。

先ず、本発明の非磁性一成分現像方法は、少なくとも、非磁性一成分現像剤を収容する現像器と、該現像器の下部に配置され、該現像器の上記非磁性一成分現像剤を現像部へ回転しつつ磁力に依らずに搬送し、該現像部において像担持体の静電潜像を上記非磁性一成分現像剤で現像する現像ローラと、上記現像器内において上記現像ローラに接し該現像ローラと同一回転方向に回転して該現像ローラの周面に圧摺接しながら該現像ローラに上記非磁性一成分現像剤を供給する現像剤供給ローラと、該現像剤供給ローラよりも上記現像ローラの搬送方向下流側で上記現像ローラに接触すべく配設され、上記現像ローラにより回転搬送される上記非磁性一成分現像剤の層厚を規制するドクターブレードと、を備える非磁性一成分現像装置における現像方法であって、上記ドクターブレードが上記現像ローラに接触する位置を含む水平面と、該水平面と上記現像剤供給ローラの交差部と、上記現像ローラ及び上記現像剤供給ローラの圧摺接部と、で形成される断面がほぼ三角形を成す領域に、上記非磁性一成分現像剤の個々の粒体よりも重量と粒径が大きいアルミナまたはジルコニアを含む非磁性体のボール体を滞留させるように構成される。

そして、上記ボール体は、例えば、上記現像ローラ及び上記現像剤供給ローラの回転力を伝達されて上記断面がほぼ三角形を成す領域内で無作為的に回転し、該領域内の上記非磁性一成分現像剤間の小空隙の閉成を解消させて上記現像ローラ周面上への追従不良を解消させ、上記現像ローラ周面上への上記非磁性一成分現像剤の付着量を安定した薄層とする、ように機能する。

この非磁性一成分現像方法において、上記ボール体は、例えば、形状は球形であり、球形の直径φは「０．５ｍｍ≦φ＜２．０ｍｍ」であることが好まく、また、例えば、その素材の比重Ｒは「３．８ｇ／ｃｍ^3≦Ｒ≦６．０ｃｍ^3」であることが好ましい。

次に、本発明の非磁性一成分現像装置は、上記の非磁性一成分現像方法を用いて上記非磁性一成分現像剤の上記現像ローラへの供給と上記像担持体への現像を行うように構成される。

本発明によれば、簡単な方法により非磁性一成分現像剤（トナー）の追従性を向上させ現像ローラによる優れた搬送性を実現する非磁性一成分現像方法及び現像装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における非磁性１成分トナーを用いる現像装置を備えたカラー画像形成装置（以下、単にプリンタという）の内部構成を説明する断面図である。

図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、給紙部４、及び両面印刷用搬送ユニット５で構成されている。

上記画像形成部２は、同図の右から左へ４個の画像形成ユニット６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）を多段式に並設した構成からなる。

上記４個の画像形成ユニット６のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット６Ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。

上記の各画像形成ユニット６は、トナー容器（トナーカートリッジ）に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット６Ｋを例にしてその構成を説明する。

画像形成ユニット６は、最下部に感光体ドラム７を備えている。この感光体ドラム７は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム７の周面近傍を取り巻いて、クリーナ８、帯電ローラ９、光書込ヘッド１１、及び現像器１２の現像ローラ１３が配置されている。

現像器１２は、上部のトナー容器に同図にはＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋで示すようにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備えている。

また、現像器１２の下部には側面開口部に上述した現像ローラ１３を備え、内部にトナー撹拌部材、現像ローラ１３にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ１３上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。

中間転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の転写ベルト１４と、この転写ベルト１４を掛け渡されて転写ベルト１４を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ１５と従動ローラ１６を備えている。

上記の転写ベルト１４は、トナー像を直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットといっている。

この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の転写ベルト１４のループ内にベルト位置制御機構１７を備えている。ベルト位置制御機構１７は、転写ベルト１４を介して感光体ドラム７の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ１８を備えている。

ベルト位置制御機構１７は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙに対応する３個の一次転写ローラ１８を鉤型の支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。

そして、ベルト位置制御機構１７は、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋに対応する１個の一次転写ローラ１８を上記３個の一次転写ローラ１８の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて転写ベルト１４を感光体ドラム７から離接させる。

すなわち、ベルト位置制御機構１７は、中間転写ベルトユニット３の転写ベルト１４の位置を、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１４に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット６Ｋに対応する一次転写ローラ１８のみが転写ベルト１４に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１８が転写ベルト１４から離れる）に切換える。

上記の中間転写ベルトユニット３には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット６Ｍの更に上流側に、ベルトクリーナユニットが配置され、下面部のほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器１９が着脱自在に配置されている。

給紙部４は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２１を備え、２個の給紙カセット２１の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ２２、給送ローラ２３、捌きローラ２４、待機搬送ローラ対２５が配置されている。

待機搬送ローラ対２５の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト１４を介して従動ローラ１６に圧接する二次転写ローラ２６が配設されて、用紙への二次転写部を形成している。

この二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式熱定着装置２７が配置されて、ベルト式熱定着装置２７の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着装置２７から搬出する搬出ローラ対２８、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー２９に排紙する排紙ローラ対３１が配設されている。

両面印刷用搬送ユニット５は、上記搬出ローラ対２８と排紙ローラ対３１との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路３２ａ、それから下方に曲がる中間返送路３２ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路３２ｃ、及びこれらの返送路の途中に配置された４組の返送ローラ対３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを備えている。

上記終端返送路３２ｃの出口は、給紙部４の下方の給紙カセット２１に対応する待機搬送ローラ対２５への搬送路に連絡している。また、本例において中間転写ベルトユニット３の上面部には、クリーニング部３５及び取り込みローラ３６が配置されている。

クリーニング部３５は、転写ベルト１４の上面に当接して廃トナーを擦り取って除去し、取り込みローラ３６はクリーニング部３５が除去した廃トナーを引き継いで、図示を省略したベルトクリーナユニットの一時貯留部に溜め込み、その溜め込まれた廃トナーを搬送スクリューにより落下筒内を上部まで搬送し、落下筒を介して廃トナー回収容器１９に送り込んでいる。

また、上記のクリーニング部３５を適度の圧力で転写ベルト１４に圧接させるために、中間転写ベルトユニット３側には、下方から転写ベルト１４をクリーニング部３５に向けて押圧する押圧ローラ３７が設けられている。

図１に示すように、この画像形成装置１は、従来の用紙に直接トナー像を転写する方式ではなく、待機搬送ローラ対２５により二次転写部まで鉛直方向に搬送される用紙に中間転写ベルト１４を介してトナー像を転写する方式となっている。

したがって、用紙の搬送路に発生する用紙ジャム等の不具合を回復するメンテナンス処理時には、図１の右側を開放するのみで対処できるようになっている。

そして、用紙ジャム等の不具合はキット類の配設部では発生しないので、図１の左側に集中するキット類などの消耗品の着脱の操作は、長手方向に入れ替え操作するだけの小さなスペースで良いように構成されている。

これにより、キット間の寸法は、可及的に縮小されており、装置本体全体の小型化が図られている。また、光書込みヘッド自体も小型化され、感光体ドラムに、より近接している構成となっている。

図２は、画像形成ユニット６を示す断面図である。尚、図２には、図１と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。

図２に示すように、図１に示した現像器１２は上部トナーホッパー３８と下部トナーホッパー３９からなるトナーカートリッジ４０と、外装フレーム４１を備えた現像器４２とから成る。

そして、外装フレーム４１により、トナーカートリッジ４０、現像器４２、及びドラムユニット４３が合体して一体となり、画像形成ユニット６を構成している。

図３は、図２に示した画像形成ユニット６の現像器４２とドラムユニット４３の部分のみを簡略に模式的に示す図である。図１及び図２に示す現像器４２は、特には図示していないが、上部のトナーカートリッジ４０から供給される非磁性一成分現像剤を収容している。

図１でも簡単に説明したが、ここで、現像器４２全体の構成と基本動作を改めて説明する。現像ローラ１３は、現像器４２の下部に配置され、現像器４２の非磁性一成分現像剤（以下、単にトナーという）を、感光体ドラム７との対向部で形成される現像部へと回転搬送する。

像担持体としての感光体ドラム７の周面上には、図１に示した光書込ヘッド１１により静電潜像が形成されている。現像ローラ１３は、現像部において感光体ドラム１１の静電潜像をトナーで現像する。

現像器４２内には、現像ローラ１３に接して現像剤供給ローラ４４が配設されている。現像剤供給ローラ４４は、矢印ａ及びｂで示すように、現像ローラ１３と同一回転方向となる反時計回り方向に回転して、現像ローラ１３の周面に圧摺接し、圧摺接しながら現像ローラ１３の周面に現像器４２内のトナーを供給する。

現像剤供給ローラ４４よりも現像ローラ１３の搬送方向（回転方向）下流側に、ドクターブレード４５が現像ローラ１３に接触すべく配設されている。ドクターブレード４５は、現像ローラ１３により回転搬送されるトナーの層を一定の厚さに規制する。

これらの現像ローラ１３、現像剤供給ローラ４４、及びドクターブレード４５の上方、つまり、図２に示すトナーカートリッジ４０のトナー供給口に近接する位置に、トナーを攪拌する攪拌部材４６が配設されている。

この攪拌部材４６は、トナーカートリッジ４０から供給又は補給されるトナーを、滞りなく下方の現像ローラ１３、現像剤供給ローラ４４、及びドクターブレード４５が協働する位置に送るために配置されている。

図４(a),(b) は、本発明の実施形態に関わる非磁性一成分のトナーによる現像方法を説明する図である。図４(a) はトナーの特殊領域を説明する図であり、同図(b) は、その領域を含む拡大図である。

図４(a) に示すように、現像ローラ１３、現像剤供給ローラ４４、及びドクターブレード４５の３部材の間には、ドクターブレード４５が現像ローラ１３に接触する位置を含む水平面と、現像ローラ１３及び現像剤供給ローラ４４の圧摺接部とで形成される断面がほぼ三角形を成す、トナーが特に密集する特殊領域４９が形成されている。

図４(b) に示すように、本例においては、現像器４２のトナー４７内には、トナー４７の個々の粒体よりも重量と粒径が大きいボール体４８が混入されている。これらのボール体４８は、自重によりトナーの下方に沈んで上記の特殊領域４９に滞留する。

図５(a) 〜(d) は、本発明の実施形態に関わる非磁性一成分のトナーによる現像方法の実際例を説明する図である。上記の図４(b) に示すように特殊領域４９に滞留したボール体４８は、図５(a) に示すように、現像ローラ１３及び現像剤供給ローラ４４の、矢印ａ及びｂで示す同一回転方向となる反時計回り方向、つまり相互の圧摺接部では反対方向の向きとなる回転方向の回転力を伝達される。

これにより、ボール体４８は、上記の特殊領域４９の中で、あたかも水中に入れた笊の中で洗われる芋の如く、無作為的にぶつかり合い且つ回転する。このボール体４８の無作為的な衝突と回転は、特殊領域４９内に存在するトナー４７に対しトナー間に形成される小空隙を解消させる。

小空隙を作ることのなくなった特殊領域４９内のトナー４７は、流動性と均一性を与えられて現像ローラ１３周面上への追従不良を解消され、安定した薄層の付着量となって現像ローラ１３の周面上に付着する。

このように機能するボール体４８を、特殊領域４９に滞留させておくには、ボール体４８の粒径が小さ過ぎると、図５(b) に示すように現像ローラ１３と現像剤供給ローラ４４との圧摺接部から下方に漏れ出して、特殊領域４９内のボール体４８が適量以下となって上述した機能が弱まる。

逆に、ボール体４８の粒径が大き過ぎると、図５(c) に示すように、ドクターブレード４５と現像剤供給ローラ４４との間に形成されている間隙を下方に通過できず、この場合は、上述した機能が全く発揮できない。

したがって、図４(a) のように、ボール体４８を特殊領域４９内に、程よく滞留させておくためには、ボール体４８の大きさは、現像ローラ１３と現像剤供給ローラ４４との圧摺接部から下方に漏れ出ないように適度に大きく、且つドクターブレード４５と現像剤供給ローラ４４との間に形成されている図５(d) に示す間隙ｗを下方に通過できるように適度に小さくなければならない。

上述したボール体４８の無作為的な衝突と回転が特殊領域４９内に存在するトナー４７に対してトナー間に形成される小空隙を解消させ、且つそのような機能を継続的に発揮できるボール体４８の素材と形状と大きさを見出すまでには、本発明の発明者は各種の実験を行った。

図６は、ボール体４８の特殊領域４９内においてトナー間に形成される小空隙を解消させる機能を調査した実験結果を示す図表である。同図に示す図表５０には、左から右へ、ボール体４８のボール径（ｍｍ）の欄５１、材料の欄５２、特殊領域４９内への充填量（ｇ）の欄５３、テスト結果の欄５４、及び材料の比重の欄５５から成る。

また、上記の各欄に対応する各行には、ボール径（ｍｍ）の欄５１の上から下に見て、ボールなしに対応する行５６、φ０．３に対応する行５７、φ０．５に対応する行５８、５９、及び６０、φ１．５に対応する行６１、φ２に対応する行６２から成る。

このテストにおいて使用されたボール体４８は、いずれも形状は球形である。図表５０の行の最初にあるボール径（ｍｍ）の欄５１のボールなしの行５６は、比較の上で念のため表記したものであり、当然ながら、材料の欄５２は空欄、充填量（ｇ）の欄５３は０、比重の欄５５は空欄で、テスト結果の欄５４に記載された評価は「×」である。

次の行５７のボール径（ｍｍ）の欄５１のφ０．３に対応する行には、材料の欄５２には、ジルコニア、充填量（ｇ）の欄５３には、５０、テスト結果の欄５４には、評価が「初期改善途中から再発」、比重の欄５５には、６と記述されている。

次の行５８のボール径（ｍｍ）の欄５１のφ０．５に対応する行には、材料の欄５２には、ジルコニア、充填量（ｇ）の欄５３には、５０、テスト結果の欄５４には、評価が「○」、比重の欄５５には、６と記述されている。

次の行５９のボール径（ｍｍ）の欄５１のφ０．５に対応する行には、材料の欄５２には、アルミナ、充填量（ｇ）の欄５３には、３０、テスト結果の欄５４には、評価は「○」、比重の欄５５には、３．８と記述されている。

次の行６０のボール径（ｍｍ）の欄５１のφ０．５に対応する行には、材料の欄５２には、Ｐ．Ｐ．、充填量（ｇ）の欄５３には、１０、テスト結果の欄５４には、評価は「×」、比重の欄５５には、０．９と記述されている。

次の行６１のボール径（ｍｍ）の欄５１のφ１．５に対応する行には、材料の欄５２には、ジルコニア、充填量（ｇ）の欄５３には、５０、テスト結果の欄５４には、評価は「○」、比重の欄５５には、６と記述されている。

最後の行６２のボール径（ｍｍ）の欄５１のφ２に対応する行には、材料の欄５２には、アルミナ、充填量（ｇ）の欄５３には、３０、テスト結果の欄５４には、評価は「×」、比重の欄５５には、３．８と記述されている。

これらのテスト結果を総合すると、ボール体４８の球形の直径φは０．５ｍｍ以上で且つ２ｍｍ未満、すなわち「０．５ｍｍ≦φ＜２．０ｍｍ」であれば良いことが分かる。この径の構成で、現像ローラ１３と現像剤供給ローラ４４との圧摺接部から下方に漏れることなく且つドクターブレード４５と現像剤供給ローラ４４との間に形成されている間隙ｗを通過できることが判明した。

また、ボール体４８の素材としては、上記の径の範囲であれば、アルミナ又はジルコニアを用いてよく、アルミナの場合は比重は３．８ｇ／ｃｍ^3、また、ジルコニアの場合であれば比重は６ｇ／ｃｍ^3である。

これらのことから、素材の硬度が十分に硬く、比重が３．８〜６ｇ／ｃｍ^3の範囲のものであれば、素材としてはアルミナ又はジルコニアでなくても良いことが予測される。

実施形態１における非磁性１成分トナーを用いる現像装置を備えたプリンタの内部構成を説明する断面図である。 実施形態１におけるプリンタの画像形成ユニットを示す断面図である。 実施形態１におけるプリンタの画像形成ユニットの現像部とドラムユニットの部分のみを簡略に模式的に示す図である。 (a),(b) は実施形態１におけるプリンタの非磁性一成分のトナーによる現像方法を説明する図である。 (a) 〜(d) は実施形態１におけるプリンタの非磁性一成分のトナーによる現像方法の実際例を説明する図である。 実施形態１におけるプリンタのボール体の特殊領域内においてトナー間に形成される小空隙を解消させる機能を調査した実験結果を示す図表である。

符号の説明

１ 画像形成装置（プリンタ）
２ 画像形成部
３ 中間転写ベルトユニット
４ 給紙部
５ 両面印刷用搬送ユニット
６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ） 画像形成ユニット
７（７ｍ、７ｃ、７ｙ、７ｋ） 感光体ドラム
８ クリーナ
９ 帯電ローラ
１１ 光書込ヘッド
１２ 現像器
１３ 現像ローラ
１４ 転写ベルト
１５ 駆動ローラ
１６ 従動ローラ
１７ ベルト位置制御機構
１８ 一次転写ローラ
１９ 廃トナー回収容器
２１ 給紙カセット
２２ 用紙取出ローラ
２３ 給送ローラ
２４ 捌きローラ
２５ 待機搬送ローラ対
２６ 二次転写ローラ
２７ ベルト式熱定着装置
２８ 搬出ローラ対
２９ 排紙トレー
３１ 排紙ローラ対
３２ａ 開始返送路
３２ｂ 中間返送路
３２ｃ 終端返送路
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ 返送ローラ対
３５ クリーニング部
３６ 取り込みローラ
３７ 押圧ローラ
３８ 上部トナーホッパー
３９ 下部トナーホッパー
４０ トナーカートリッジ
４１ 外装フレーム
４２ 現像器
４３ ドラムユニット
４４ 供給ローラ
４５ ドクターブレード
４６ 攪拌部材
４７ 非磁性一成分現像剤（トナー）
４８ ボール体
４９ 特殊領域
５０ 図表
５１ ボール径（ｍｍ）欄
５２ 材料欄
５３ 充填量（ｇ）欄
５４ テスト結果欄
５５ 比重欄
５６ ボール径（ｍｍ）欄ボールなしに対応する行
５７ ボール径（ｍｍ）欄φ０．３に対応する行
５８ ボール径（ｍｍ）欄φ０．５に対応する行
５９ ボール径（ｍｍ）欄φ０．５に対応する行
６０ ボール径（ｍｍ）欄φ０．５に対応する行
６１ ボール径（ｍｍ）欄φ１．５に対応する行
６２ ボール径（ｍｍ）欄φ２に対応する行

Claims (5)

1. 少なくとも、非磁性一成分現像剤を収容する現像器と、
   該現像器の下部に配置され、該現像器の前記非磁性一成分現像剤を現像部へ回転しつつ磁力に依らずに搬送し、該現像部において像担持体の静電潜像を前記非磁性一成分現像剤で現像する現像ローラと、
   前記現像器内において前記現像ローラに接し該現像ローラと同一回転方向に回転して該現像ローラの周面に圧摺接しながら該現像ローラに前記非磁性一成分現像剤を供給する現像剤供給ローラと、
   該現像剤供給ローラよりも前記現像ローラの搬送方向下流側で前記現像ローラに接触すべく配設され、前記現像ローラにより回転搬送される前記非磁性一成分現像剤の層厚を規制するドクターブレードと、
   を備える非磁性一成分現像装置における現像方法であって、
   前記ドクターブレードが前記現像ローラに接触する位置を含む水平面と、該水平面と前記現像剤供給ローラの交差部と、前記現像ローラ及び前記現像剤供給ローラの圧摺接部と、で形成される断面がほぼ三角形を成す領域に、前記非磁性一成分現像剤の個々の粒体よりも重量と粒径が大きいアルミナまたはジルコニアを含む非磁性体のボール体を滞留させる、
   ことを特徴とする非磁性一成分現像方法。
2. 前記ボール体は、前記現像ローラ及び前記現像剤供給ローラの回転力を伝達されて前記断面がほぼ三角形を成す領域内で無作為的に衝突し且つ回転し、該領域内の前記非磁性一成分現像剤間の小空隙の形成を解消させて前記現像ローラ周面上への追従不良を解消させ、前記現像ローラ周面上への前記非磁性一成分現像剤の付着量を安定した薄層とする、ことを特徴とする請求項１記載の非磁性一成分現像方法。
3. 前記ボール体は、形状は球形であり、球形の直径φは「０．５ｍｍ≦φ＜２．０ｍｍ」である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の非磁性一成分現像方法。
4. 前記ボール体は、その素材の比重Ｒは「３．８ｇ／ｃｍ^3≦Ｒ≦６．０ｃｍ^3」である、ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の非磁性一成分現像方法。
5. 請求項１乃至４に記載のいずれか１項又は全項に記載の非磁性一成分現像方法を用いて前記非磁性一成分現像剤の前記現像ローラへの供給と前記像担持体への現像を行う、ことを特徴とする非磁性一成分現像装置。