JPH10133469A

JPH10133469A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10133469A
Application number: JP28873596A
Authority: JP
Inventors: Youjirou Satou; 謡次郎佐藤; Yuji Kamiyama; 雄二神山; Hisashi Mukaidaka; 寿向高
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1996-10-30
Publication date: 1998-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】非磁性１成分現像方式における適正な現像条件
を提供すること。【解決手段】現像手段が転写後に感光体に残留したトナ
ーを回収するクリーニング手段を兼ねる非磁性一成分接
触現像方式を用いた画像形成装置において、感光体がア
モルファスシリコンであり、現像手段を構成する現像ロ
ーラがアモルファスシリコンに対し摩擦帯電系列上負に
帯電する弾性体により形成し、現像ローラにトナーを供
給する供給ローラが現像ローラに対し摩擦帯電系列上負
に帯電する弾性体により形成し、前記現像ローラ上のト
ナー層厚を規制する層規制部材が導電性ゴムであるとと
もに、感光体に対する現像ローラの周速比を１．５〜
２．５倍、現像ローラに対する供給ローラの周速比を
０．５〜１．０倍の範囲に設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アモルファスシリ
コン感光体ドラムを用いたプリンター、複写機、ファッ
クス等の電子写真方式による画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、感光体の潜像を顕在化するた
めの現像方法として、磁性一成分現像法、磁性二成分現
像法、接触非磁性一成分現像法などがある。これらの現
像方法の中でも接触非磁性一成分現像法はクリーニング
レスシステムを構築するための有用な手段であり、すで
に特開平７ー２９５３８８号公報等の技術が開示されて
いるが、この非磁性一成分現像法は、現像ローラを感光
体表面に接触させ摺擦する事から感光体に対するストレ
スが大きく感光体の膜べり問題を引き起こす事がある。
しかし対摩耗性に優れているアモルファスシリコンドラ
ムとの組み合わせは、システムの長寿命化を可能にする
ことから有用である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非磁性
一成分現像法における現像剤への帯電付与は部材、具体
的には現像ローラと供給ローラによる摩擦帯電に大きく
依存している。また、カブリの発生や現像剤のチャージ
アップ、及びこれによる画像不良を防ぎ、現像剤の帯電
を安定させるためには、現像ローラとドラム間での余分
な帯電付与をできるだけ抑えなければならない。それが
できないと、現像ローラ、ドラム間での帯電が過剰にな
った場合、転写不良や濃度低下が発生し、また、帯電が
不足した場合にはカブリや濃度ムラが発生する。同様
に、現像ローラ、供給ローラ間での帯電が不足した場合
には、カブリや濃度ムラが発生する。

【０００４】したがって、良好な画像を得るためには現
像剤への安定した帯電付与を行う部材の選定と現像条件
設定の適正化が必要となる。具体的には感光ドラム、現
像ローラ、供給ローラのそれぞれの材質の摩擦帯電系列
上の位置の適性化であり、また、感光ドラムー現像ロー
ラ間、及び現像ローラー供給ローラ間の周速差の設定が
適性な値でなければならない。

【０００５】本発明の目的は、上記の課題を解決する適
正な現像条件を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明はアモルファスシリコンに対し摩擦帯電系
列上負に帯電する弾性体により形成された現像ローラ
と、現像ローラに対し摩擦帯電系列上負に帯電する弾性
体により形成された供給ローラと、導電性ゴムによる層
規制部材とを備え、かつ、感光体に対する現像ローラの
周速比を１．５〜２．５倍、現像ローラに対する供給ロ
ーラの周速比を０．５〜１．０倍の範囲に設定した。

【０００７】具体的な部材の材質としては、ＮＢＲゴム
によって形成された現像ローラと、スポンジ上に導電性
ＰＦＡチューブを被膜した供給ローラを用いるのが好ま
しく、現像ローラはウレタン系のゴムによって形成され
たものを用いても構わない。また、アモルファスシリコ
ンドラムは、ＯＰＣに比べ比誘電率が大きいため、トナ
ーの鏡像力等による感光体表面に付着するカブリ現象が
発生しやすいことから、均一な帯電が得られ、かつドラ
ムに点接触が可能な重合法による球形トナーを使用する
のが望ましい。

【０００８】また感光体と現像ローラ間の周速比は、
１．８〜２．０倍の間に設定するのがより好ましく、
１．６倍以下では帯電不良によるカブリ及び濃度の低下
が発生し、また、２．５倍以上ではドラム、現像ローラ
間での過剰帯電による画像不良が発生する。一方、現像
ローラ、供給ローラ間の周速比は０．６〜０．９倍の間
に設定するのがより好ましく、０．５倍以下ではトナー
の供給不足が発生し、また、１．０倍以上ではトナーが
過剰補給となり、帯電不足が発生しやすい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って、説明する。

【００１０】図１は、本発明が適用される画像形成装置
の概略説明図である。

【００１１】図上時計周りに回転するアモルファスシリ
コン感光体１の周囲に、回転方向に沿って露光用ＬＥＤ
ヘッド２及びセルフォックレンズ３からなる光学系、現
像ユニット４、転写ローラ５、クリーニング手段６、除
電ランプ７、帯電ユニット８が配設されている。

【００１２】現像ユニット４は、非磁性１成分トナーが
収納された現像容器４１とウレタンゴム等の弾性材料か
ら構成された弾性体４２からなる現像ローラ４０と、該
ローラ４０へのトナー層厚を規制する現像ブレード１７
と、前記現像ローラ４０にトナーを供給する供給ローラ
４５等を備え、前記現像ローラ４０、供給ローラ４５、
現像ブレード１７等には、例えば５０〜５００Ｖの間で
任意に設定できる図示しない直流現像バイアス電源に接
続して現像を行うように構成する。

【００１３】記録紙９に転写されない残留トナーは、ク
リーニング手段６により拘束されるが、若干のトナー
は、残留トナー４９として現像容器４１に移送される。
残留トナー４９は、現像ローラ４０の弾性体４２に再度
接触し、現像ローラ４０は感光体１との接触位置におい
て、感光体１より周速度が速く回転しているので、現像
ローラ４０の弾性体４２により残留トナー４９は、符号
５１に示すようにこすり落とされるとともに、新しいト
ナー４８が感光体１の表面の潜像を現像する。

【００１４】また、符号５１で示すように現像容器４１
内の下部に落下せず、現像ローラ４０に付着された残留
トナー５２は、現像ローラ４０と供給ローラ４５がお互
いに影響を及ぼし合うニップ領域において、符号５３に
示すように現像容器４１の下方に落下され回収される。

【００１５】本発明は、感光体１と現像ローラ４０が摺
擦式であるために、抵抗値が低過ぎると、リークする関
係上トナーは重合トナーであって１０6 Ω・ｃｍ以上の
高抵抗若しくは絶縁性トナーが用いられる。

【００１６】重合トナーは、モノマーからポリマーを重
合する段階において、着色剤、電荷制御剤等をポリマー
粒子中に包含させてトナー粒子を製作するので、球形の
粒子が得られ、電荷は球形粒子に均一に帯電するので、
感光体表面とは点接触により１粒子に対して接触箇所が
少なく鏡像力は小さい。

【００１７】前記現像ローラ４０は、感光体１に１ｍｍ
以上のニップ幅で摺擦するとともに、該摺擦位置では同
方向に回転し、その位置での周速差は感光体１に対して
１．５倍以上、好ましくは１．６〜２倍の速さに設定さ
れている。

【００１８】クリーニング手段６は、転写ローラ５の下
流側に位置し、ポリエステル、アクリル、カーボン入り
レーヨン、ナイロン、ビニロン等の導電性繊維を回転軸
の周囲に、または繊維を巻回して回転ローラ状に導電性
クリーニングローラ６ａとして形成し、その外周面が感
光体１の表面に接触し、その接触位置で感光体１の回転
方向と同じ方向に回転するよう配置されている。

【００１９】帯電ユニット８には、既に公知であるスコ
ロトロン方式の帯電器にて感光体上に均一に帯電させ
た。図中８１はコロナ放電線、８２は制御グリッド、８
３は放電バイアス、８４は帯電制御バイアスである。

【００２０】本発明は、このように構成される。

【００２１】ほとんどの残留トナーは、クリーニング手
段６により除去されて、現像容器４１に移送される残留
トナーは少ない。

【００２２】一方、図２において、記録紙９に転写され
ない残留トナーは、前記クリーニング手段６により転写
時においては拘束されるが、若干のトナーは残留トナー
４９として現像容器４１に移送されると考えるべきであ
り、その残留トナー４９は、現像ローラ４０の弾性体４
２に再度接触し、現像ローラ４０と感光体１との接触位
置において、感光体１より周速度が速く回転しているの
で、現像ローラ４０の弾性体４２により残留トナー４９
は符号５１に示すようにこすり落とされるとともに新し
いトナー４８が感光体１の表面の潜像を現像する。

【００２３】本発明においては、現像ローラ４０を感光
体１に摺擦させるとともに、感光体１に対して周速差を
もたせて現像するように構成したので、現像容器４１内
において、現像と共に現像容器内にトナーの回収を行う
ことが出来、現像に利用されない残留トナーの再利用が
可能である。

【００２４】

【実施例】以上の様な装置構成で、各部材の材質及び周
速について以下のように設定した。

【００２５】感光体ドラム１は、カーボンリッチのアモ
ルファスシリコンドラムを用い、帯電はコロナ帯電、露
光はＬＥＤヘッド、現像ローラ４０の材質はＮＢＲゴム
（アクリロニトリルブタジェン共重合ゴム）で抵抗は１
０6 Ω・ｃｍ、直径は１８ｍｍ、供給ローラ４５の材質
はウレタンスポンジとし、その表面に被覆する導電性Ｐ
ＦＡチューブの抵抗は１０6 Ω・ｃｍ、直径は１２ｍｍ
とした。また層規制部材である現像ブレード１７の材質
は、導電性ウレタンゴムで抵抗は１０6 Ω・ｃｍ、トナ
ーはスチレン−アクリル系樹脂（重合法により生成）で
正帯電疎水性シリカを外添したものを用いた。

【００２６】プロセスの設定は、帯電電位４５０Ｖ、現
像バイアス１５０Ｖ、供給バイアスは４５０Ｖ、ブレー
ドバイアス４５０Ｖ、ドラム１と現像ローラ４０の周速
比は１：１．８、現像ローラ４０と供給ローラ４５との
周速比は１：０．８とした。比較例として、現像ローラ
の材質をシリコンゴム又はウレタンゴム、供給ローラの
材質をシリコンスポンジ、ウレタンスポンジ、ドラムと
現像ローラ間の周速比を１．６倍、２．４倍、２．９倍
のものを用いて実験した。

【００２７】各部材の材質による画像形成状態を表１に
示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】この表１から、現像ローラとしてＮＢＲゴ
ムを用い、供給ローラとして表面に導電性のＰＦＡチュ
ーブを用いると良好であることがわかる。

【００３０】周速比による画像形成状態を表２に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】この表２から現像ローラの対ドラム周速比
を１．８、供給ローラの対現像ローラ周速比を０．８の
ものを用いると良好であることがわかる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アモルファスシリコンドラムを用いた非磁性一成分現像
方式において、カブリ、ドット抜け、濃度不足のない鮮
明な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される画像形成装置を示す概略説
明図である。

【図２】現像容器内の構成を示す構成図である。

【符号の説明】

１感光体２露光用ヘッド３光学系４現像ユニット５転写ローラ６クリーニング手段６ａ導電性クリーニングローラ７除電ランプ８帯電ユニット９記録紙１７現像ブレード４０現像ローラ４１現像容器４２弾性体４５供給ローラ４８トナー４９残留トナー５０トナー５１残留トナー８１コロナ放電線８２制御グリッド８３放電バイアス８４帯電制御バイアス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像手段が転写後に感光体に残留したトナ
ーを回収するクリーニング手段を兼ねる非磁性一成分接
触現像方式を用いた画像形成装置において、前記感光体
がアモルファスシリコンであり、現像手段を構成する現
像ローラがアモルファスシリコンに対し摩擦帯電系列上
負に帯電する弾性体により形成し、前記現像ローラにト
ナーを供給する供給ローラが現像ローラに対し摩擦帯電
系列上負に帯電する弾性体により形成し、前記現像ロー
ラ上のトナー層厚を規制する層規制部材が導電性ゴムで
あるとともに、前記感光体に対する前記現像ローラの周
速比を１．５〜２．５倍、前記現像ローラに対する前記
供給ローラの周速比を０．５〜１．０倍の範囲に設定し
たことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】表面にＮＢＲゴム（アクリロニトリルブタ
ジェン共重合ゴム）を有する現像ローラと、表面に導電
性ＰＦＡを有する供給ローラを用いたことを特徴とする
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】重合法により生成されたトナーを用いたこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。