JPH11212357A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非磁性１成分現像剤（例えばトナー）を均一
に安定して帯電させることにより、良好な画像を安定し
て形成することのできる画像形成装置の提供。 【解決手段】 直流電源５１は現像ローラ２７に正の電
圧Ｖｄを、直流電源５３は層厚規制ブレード３２に正の
電圧Ｖｂを、それぞれ印加する。電圧Ｖｂ，Ｖｄは、Ｖ
ｂ＞Ｖｄ＋Ｖｔ（但し、Ｖｔは現像ローラ２７に付着し
たトナーＴの層厚方向の電位差）を満たす。また、トナ
ーＴは流動性に優れた懸濁重合トナーである。よって、
逆極性に帯電したトナーＴを良好に除去することができ
る。更に、層厚規制ブレード３２に電位Ｖｂを印加した
ことによるトナーＴへの電荷注入の作用は発生せず、こ
の作用がなくても、現像ローラ２７と供給ローラ２８と
の共働による摩擦帯電によってトナーＴを充分に帯電可
能に構成されている。このため、トナーＴを均一に安定
して帯電させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤を被記録媒
体に転写して画像を形成する画像形成装置に関し、詳し
くは、帯電した非磁性１成分現像剤によって画像を形成
する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、表面に静電潜像が形成される
感光ドラム等の静電潜像坦持体と、該静電潜像坦持体の
表面にトナー等の現像剤を搬送して上記静電潜像を現像
する現像手段と、該現像手段に現像剤を供給する供給手
段と、上記現像手段の表面に付着した現像剤の層の厚さ
を、その現像剤が上記静電潜像坦持体に対向するに先立
って規制する層厚規制手段と、を備えた画像形成装置が
知られている。この種の画像形成装置では、供給手段及
び現像手段によって現像剤を静電潜像坦持体の表面に搬
送し、その現像剤によって上記静電潜像を現像し、続い
てその現像剤を被記録媒体に転写することによって画像
を形成している。現像剤の層の厚さは、静電潜像坦持体
に対向するに先立って層厚規制手段により規制されるの
で、均一な濃度の画像を形成することができる。

【０００３】上記現像剤としては、トナーとキャリアと
を含む２成分系の現像剤と、キャリアを含まない１成分
系の現像剤とが知られている。近年は、画像形成装置の
維持管理や小型化が容易な点から、２成分系の現像剤に
替わって１成分系の現像剤が多用されるようになってき
ている。１成分系の現像剤では、トナーにキャリアに相
当する物質を含有させており、磁力を利用してトナーを
移動させる場合には、トナーに磁性体を含有させる。と
ころが、磁性体は不透明であるから、特にカラー現像で
は非磁性の現像剤を使用するのが適切である。従って、
近年では、トナー等の現像剤を被記録媒体に転写して画
像を形成するいわゆる電子写真方式の画像形成装置に
は、非磁性１成分現像剤を使用することが一般的となり
つつある。

【０００４】非磁性１成分現像剤は、正または負に帯電
され、静電引力を利用して上記静電潜像を現像する。ト
ナー等の非磁性１成分現像剤を帯電させる方法として
は、ローラ等（上記供給手段や上記現像手段を兼ねる場
合もある）によってトナーを擦り合わせ、トナーを摩擦
帯電させる方法、層厚規制手段を導電性を有する材質で
構成し、その層厚規制手段を介してトナーに電荷を注入
することによってトナーを帯電させる方法、等が知られ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のいず
れの方法によっても、次のようにトナーを均一に安定し
て帯電させることは困難であった。このため、従来の画
像形成装置では、良好な画像を安定して形成することが
できなかった。

【０００６】すなわち、現像手段の表面に付着して層の
厚さを規制されたトナーは、その全てが現像に提供され
る訳ではなく、一部は現像手段の表面に付着したまま残
る。現像手段はローラ等によって構成されることが多
く、前者の摩擦帯電による方法では、現像手段に付着し
たまま残ったトナーには再び摩擦帯電が施される。この
場合、一部のトナーの摩擦帯電量が過大となり、現像手
段に強力に付着して他のトナーの帯電を阻害することが
ある。この結果、トナーに対して充分な摩擦帯電がなさ
れず、画像濃度が低下するばかりか、トナー同士の摺擦
が多く起こって所望する帯電極性とは逆極性に摩擦帯電
する場合がある。この場合、静電潜像坦持体上の静電潜
像の背景部にトナーが付着するいわゆる反転かぶりが発
生する。

【０００７】特に、非磁性１成分現像剤では、２成分系
の現像剤に比べて帯電のスピードが遅く、低温低湿環境
下での画像形成時、トナーを新規に補充した直後、トナ
ーが劣化した後の画像形成時、等にかぶりが発生し易か
った。更に、トナーが多く消費される黒べたの印字領域
に続く領域には一層かぶりが発生し易かった。

【０００８】この問題を解決するために、後者の電荷注
入による方法が考えられたのであるが、この方法では、
帯電効率がトナーの抵抗値等に大きく依存し、環境の影
響を受け易く、現像剤の帯電量を制御するのが困難であ
った。また、トナーの抵抗値を充分に小さくしたり外添
剤に工夫をすれば、かぶりの発生は低減できるかも知れ
ないが、環境によって、転写不良が発生したり細線再現
性が低下したりする可能性がある。

【０００９】そこで、本発明は、非磁性１成分現像剤を
均一に安定して帯電させることにより、良好な画像を安
定して形成することのできる画像形成装置を提供するこ
とを目的としてなされた。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達するためになされた請求項１記載の発明は、表面に
静電潜像が形成される静電潜像坦持体と、該静電潜像坦
持体の表面に帯電した非磁性１成分現像剤を搬送し、上
記静電潜像を現像する現像手段と、該現像手段に上記非
磁性１成分現像剤を供給する供給手段と、上記現像手段
の表面に付着した上記非磁性１成分現像剤の層の厚さ
を、その非磁性１性分現像剤が上記静電潜像坦持体に対
向するに先立って規制し、少なくとも上記現像手段の表
面に付着した上記非磁性１成分現像剤と接する部分が導
電性を有する材料で構成されている層厚規制手段と、を
備え、上記静電潜像を現像した上記非磁性１成分現像剤
を、被記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置
において、上記非磁性１性分現像剤が略球状であり、上
記現像手段，上記供給手段，及び上記層厚規制手段が、
上記層厚規制手段を上記現像手段と同電位にしても、上
記非磁性１成分現像剤を上記静電潜像の現像に対して充
分に帯電可能に構成され、上記層厚規制手段の電位Ｖｂ
を、少なくとも画像形成時には、以下に記述する条件を
共に満たす電位に制御する電位制御手段を、更に備えた
ことを特徴としている。 条件１．電位Ｖｂが次式を満たすこと。

【００１１】Ｖｂ＞Ｖｄ＋Ｖｔ：正帯電性の非磁性１成
分現像剤を使用した場合 Ｖｂ＜Ｖｄ＋Ｖｔ：負帯電性の非磁性１成分現像剤を使
用した場合 但し、Ｖｄ：画像形成時の上記現像手段への印加電圧 Ｖｔ：上記現像手段に付着した非磁性１成分現像剤の層
厚方向の電位差 条件２．上記層厚規制手段に電位Ｖｂを印加したとき
と、上記層厚規制手段を上記現像手段と同電位にしたと
きとで、上記現像手段に付着した非磁性１成分現像剤の
単位質量当たりの帯電量が略等しいこと。

【００１２】本願出願人は、層厚規制手段の少なくとも
現像手段表面に付着した非磁性１成分現像剤と接する部
分を、導電性を有する材料で構成すると共に、その層厚
規制手段の電位Ｖｂを上記条件１を満たす電位に制御す
れば、逆極性に帯電した非磁性１成分現像剤を層厚規制
手段によって良好に除去できることを発見した。本発明
では、上記電位Ｖｂを電位制御手段により上記条件１を
満たす電位に制御しており、しかも、流動性に優れた略
球状の非磁性１成分現像剤を使用しているので、現像手
段表面に付着した逆極性に帯電した非磁性１成分現像剤
をきわめて良好に除去することができる。

【００１３】また、上記電位Ｖｂは、その電位Ｖｂを層
厚規制手段に印加したときと、層厚規制手段を現像手段
と同電位にしたときとで、現像手段に付着した非磁性１
成分現像剤の単位質量当たりの帯電量が略等しくなるよ
うに設定され（条件２）、更に、現像手段，供給手段，
及び層厚規制手段は、層厚規制手段を現像手段と同電位
にしても、非磁性１成分現像剤を静電潜像の現像に対し
て充分に帯電可能に構成されている。すなわち、本発明
では、層厚規制手段に電位Ｖｂを印加したことによる非
磁性１成分現像剤への電荷注入の作用を積極的に利用す
るものではなく、この作用がなくても、（例えば摩擦帯
電等によって）非磁性１成分現像剤を充分に帯電可能に
構成されている。このため、電荷注入によって非磁性１
成分現像剤を帯電させる場合に比べて環境の影響を受け
難い。また、層厚規制手段を通過するときに非磁性１成
分現像剤が電荷注入を受け、その非磁性１成分現像剤の
帯電量が過大となることもない。

【００１４】従って、本発明では、非磁性１成分現像剤
を均一に安定して帯電させることができ、その結果、良
好な画像を安定して形成することができる。なお、本発
明では、電位Ｖｂの印加時に逆極性に帯電した非磁性１
成分現像剤が除去されるが、このような非磁性１成分現
像剤は、現像手段によって搬送される非磁性１成分現像
剤の全体に比べればごく一部であり、通常は殆ど発生し
ない。このため、非磁性１成分現像剤の単位質量当たり
の帯電量は逆極性に帯電した非磁性１成分現像剤の除去
によっても殆ど変化せず、上記条件２の成立は維持され
る。また、条件２における上記各帯電量は必ずしも厳密
に一致する必要はなく、例えば、±５％以内の範囲で相
違しても同様の作用・効果が生じる。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成に加え、上記非磁性１成分現像剤が重合によって得ら
れた重合トナーであることを特徴としている。重合によ
って得られた重合トナーは、非磁性１成分現像剤の内で
も一層球状に近く、きわめて良好な流動性を有すること
が知られている。本発明では、非磁性１成分現像剤をこ
のような重合トナーとしているので、逆極性に帯電した
非磁性１成分現像剤を層厚規制手段によって除去するこ
とが一層良好に行える。従って、本発明では、請求項１
記載の発明の効果に加えて、非磁性１成分現像剤を一層
均一に、かつ一層安定して帯電させることができ、その
結果、一層良好な画像を一層安定して形成することがで
きるといった効果が生じる。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項２記載の構
成に加え、上記重合トナーが懸濁重合によって得られた
懸濁重合トナーであることを特徴としている。懸濁重合
によって得られた懸濁重合トナーは、重合トナーの内で
も一層球状に近く、一層良好な流動性を有することが知
られている。本発明では、非磁性１成分現像剤をこのよ
うな懸濁重合トナーとしているので、逆極性に帯電した
非磁性１成分現像剤を層厚規制手段によって除去するこ
とが、一層良好に行える。従って、本発明では、請求項
２記載の発明の効果に加えて、非磁性１成分現像剤を一
層均一に、かつ一層安定して帯電させることができ、そ
の結果、一層良好な画像を一層安定して形成することが
できるといった効果が生じる。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１〜３のい
ずれかに記載の構成に加え、上記非磁性１成分現像剤
に、平均粒径が３０nm以下の疎水化処理した外添剤が約
０．５重量％以上添加されたことを特徴としている。平
均粒径が３０nm以下の外添剤は、非磁性１成分現像剤同
士が衝突したときにも引っかかり合わず、その添加によ
って非磁性１成分現像剤の流動性を良好に向上させるこ
とが知られている。また、その外添剤に疎水化処理を施
せば、外添剤が水分を吸収して他の物体に付着するのを
防止して、非磁性１成分現像剤の流動性を一層向上させ
ることができる。本発明では、このような外添剤を非磁
性１成分現像剤に約０．５重量％以上添加しているの
で、その非磁性１成分現像剤の流動性がきわめて向上す
る。このため、逆極性に帯電した非磁性１成分現像剤を
層厚規制手段によって除去することが、一層良好に行え
る。従って、本発明では、請求項１〜３のいずれかに記
載の発明の効果に加えて、非磁性１成分現像剤を一層均
一に、かつ一層安定して帯電させることができ、その結
果、一層良好な画像を一層安定して形成することができ
るといった効果が生じる。

【００１８】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のい
ずれかに記載の構成に加え、上記現像手段の表面粗さが
上記非磁性１成分現像剤の平均粒径よりも小さいことを
特徴としている。本発明では、現像手段の表面粗さが非
磁性１成分現像剤の平均粒径よりも小さいので、非磁性
１成分現像剤の現像手段表面への埋まり込み，引っかか
り等を良好に防止することができる。このため、逆極性
に帯電した非磁性１成分現像剤を層厚規制手段によって
除去することが、一層良好に行える。従って、本発明で
は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明の効果に加え
て、非磁性１成分現像剤を一層均一に、かつ一層安定し
て帯電させることができ、その結果、一層良好な画像を
一層安定して形成することができるといった効果が生じ
る。

【００１９】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれかに記載の構成に加え、上記現像手段の印加電圧Ｖ
ｄと上記層厚規制手段の電位Ｖｂとの電位差が、パッシ
ェンの法則に基づく放電破壊電圧を超えないことを特徴
としている。上記現像手段の印加電圧Ｖｄと上記層厚規
制手段の電位Ｖｂとの電位差が、パッシェンの法則に基
づく放電破壊電圧を超えると、上記電位Ｖｂを安定して
保持することが困難となるが、本発明では、上記電位差
が上記放電破壊電圧を超えないようにしている。このた
め、層厚規制手段の電位Ｖｂを安定して保持することが
でき、逆極性に帯電した非磁性１成分現像剤を層厚規制
手段によって除去することが一層安定して行える。従っ
て、本発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の発明
の効果に加えて、非磁性１成分現像剤を一層安定して帯
電させることができ、その結果、良好な画像を一層安定
して形成することができるといった効果が生じる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、図
面と共に説明する。図１は、本発明が適用された画像形
成装置としてのレーザプリンタの主要構成部品の斜視
図、図２は、そのレーザプリンタの概略側断面図であ
る。

【００２１】本レーザプリンタにおける合成樹脂製の本
体ケース１は、図１に示すように、メインフレーム１ａ
と、このメインフレーム１ａの四周（前後及び左右両
側）外面を覆うメインカバー体１ｂとからなり、メイン
フレーム１ａとメインカバー体１ｂとを一体的に射出成
形等により形成したものである。

【００２２】また、メインフレーム１ａには、上面から
露光ユニットとしてのスキャナユニット２と画像形成部
としてのプロセスカートリッジ３と、定着部としての定
着ユニット４と、給紙ユニット５とが装着される。そし
て、駆動モータとギヤ列とを含む駆動系ユニット６は、
メインカバー体１ｂの図１の左側内面とそれに近接する
メインフレーム１ａの左側との間の収納凹所１ｄ内に本
体ケース１の下方から挿入して装着固定される。更に、
メインフレーム１ａ及びメインカバー体１ｂの上面を覆
うための合成樹脂製の本体カバーとしてのトップカバー
７には、メインフレーム１ａの右側に上向きに突出する
操作パネル部１ｃを貫通させる孔７ａと、給紙ユニット
５の基部を貫通させるための孔７ｂとが穿設されてい
る。排紙トレイ８の基部はトップカバー７の前端の左右
両側に突設したブラケット９（図１で一方のみ示す）に
上下揺動可能に装着されており、不使用の場合には、排
紙トレイ８をトップカバー７の上面側に折り畳んで覆う
ことができる。

【００２３】給紙ユニット５におけるフィダー部ケース
５ａ内には、積層された状態で被記録媒体としての記録
紙Ｐがセットされる。図２に示すように、記録紙Ｐの先
端側は、フィダー部ケース５ａ内のばね１０ａで付勢さ
れた支持板１０にて給紙ローラ１１に向かって押圧され
ている。このため、駆動系ユニット６から動力伝達され
て回転する給紙ローラ１１と分離パッド１２とによっ
て、記録紙Ｐを１枚ずつ分離して上下一対のレジストロ
ーラ１３，１４に送ることが可能である。

【００２４】プロセスカートリッジ３は、レジストロー
ラ１３，１４にて給送されてくる上記分離された記録紙
Ｐの表面にトナーＴ（図３）により画像を形成する。更
に、定着ユニット４は、トナーＴの画像が形成された記
録紙Ｐを、加熱ローラ１５と押圧ローラ１６とにて挟持
することで加熱して、記録紙Ｐ上のトナー画像を定着す
る。定着ユニット４のケース内における下流側に配置さ
れた排紙ローラ１７とピンチローラ１８とからなる排紙
部は、トナー画像が定着された記録紙Ｐを排紙トレイ８
に排出する。給紙ローラ１１から排紙部までが、被記録
媒体搬送ルートである。なお、給紙ユニット５には斜め
上方向に開口する手挿口５ｂが設けられ、フィダー部ケ
ース５ａ内の記録紙Ｐとは別の記録紙を、上記被記録媒
体搬送ルートへ挿入して印刷できるようにされている。

【００２５】本体ケース１における上面開放箱体状のメ
インフレーム１ａの平面視ほぼ中央部に配置するプロセ
スカートリッジ３の下方の部位には、スキャナユニット
２の上支持板２ａが、メインフレーム１ａの底板部の上
面側に一体的に形成したステー部にビス等にて固定され
る。そして、露光ユニットとしてのスキャナユニット２
には、合成樹脂製の上支持板２ａの下面側に、レーザ発
光部（図示せず）、ポリゴンミラー２０、レンズ２１、
反射鏡２２等が配置されている。上記上支持板２ａに
は、静電潜像坦持体としての感光ドラム２３の軸線に沿
って延びるように穿設された横長スキャナ孔を覆う硝子
板２４が設けられている。レーザ発光部から出射された
レーザビームＬは、ポリゴンミラー２０、反射鏡２２、
レンズ２１、硝子板２４等を介してプロセスカートリッ
ジ３における感光ドラム２３の外周面に照射される。

【００２６】図２及び図３に示すように、プロセスカー
トリッジ３は、感光ドラム２３とその上面に当接した転
写ローラ２５、給紙方向において感光ドラム２３よりも
上流側に配置された現像手段としての現像ローラ２７、
及び、その更に上流側に配置された供給手段としての供
給ローラ２８を有する現像装置、更にその上流側に配置
した現像剤供給部すなわちプロセスカートリッジ３に対
して着脱可能なトナーカートリッジ２９、また感光ドラ
ム２３よりも下流側に配置したクリーニングローラ３０
等からなっている。プロセスカートリッジ３は、これら
の構成要素が合成樹脂製のケース３４に組み込まれるこ
とよってカートリッジ化されており、このカートリッジ
化したプロセスカートリッジ３は、メインフレーム１ａ
に着脱可能に装着される。なお、感光ドラム２３，現像
ローラ２７，及び供給ローラ２８は、いずれも図２にお
ける時計回りに回転する。

【００２７】プロセスカートリッジ３と定着ユニット４
との間には、感光体ドラム２３を除電するための除電ラ
ンプ３０ａが設けられている。また、感光ドラム２３の
下方には帯電器２６が設けられている。帯電器２６は、
タングステン等からなる放電用ワイヤ２６ａとグリッド
電極２６ｂとを備える周知の正帯電用のスコロトロン型
帯電器であり、スキャナユニット２の上支持板２ａ上面
に一体に設けられている。

【００２８】感光ドラム２３の外周面には、帯電器２６
にて帯電された感光層に、スキャナユニット２により画
像情報に従って変調されたレーザービームＬが走査され
ることによって静電潜像が形成される。すなわち、スキ
ャナユニット２は静電潜像形成手段に相当する。図３の
拡大図に示すように、トナーカートリッジ２９内に収納
された現像剤としてのトナーＴは、攪拌体３１にて攪拌
されて放出された後、供給ローラ２８を介して現像ロー
ラ２７の外周面に担持され、層厚規制ブレード３２によ
って現像ローラ２７外周面の層の厚さが規制される。感
光ドラム２３の静電潜像は、現像ローラ２７からトナー
Ｔが付着することによって顕像化（現像）される。な
お、このトナーＴの構成、上記現像の機構等について
は、後に詳述する。

【００２９】トナーＴによって感光ドラム２３に形成さ
れた像（トナー画像）は、感光ドラム２３の電位とは逆
電位の転写バイアスが印加された転写ローラ２５と感光
ドラム２３との間を通る記録紙Ｐに転写され、トナー画
像を形成する。そして、感光ドラム２３上に残ったトナ
ーＴはクリーニングローラ３０で一時的に回収された
後、所定のタイミングで感光ドラム２３に戻され、現像
ローラ２７によりプロセスカートリッジ３内に回収され
る。

【００３０】なお、スキャナユニット２の上支持板２ａ
（図２）には、上向きに突出するトナーセンサ３３を設
け、発光部と受光部との対からなるトナーセンサ３３が
プロセスカートリッジ３におけるトナーカートリッジ２
９の下面凹所内に臨んで、トナーカートリッジ２９内の
トナーＴの有無を検出できるようになっている。

【００３１】図２に戻って、メインフレーム１ａの前部
位とメインカバー体１ｂの前部位との連設部下面側に
は、冷却ファン３５を収納するための収納部３６と、記
録紙Ｐの通過方向と直交する左右方向に延びる通風ダク
ト３７とが連通して形成される。そして、通風ダクト３
７の上面板部３７ａを断面下向きＶ字状に形成し、この
上面板部３７ａをプロセスカートリッジ３と定着ユニッ
ト４との間に位置させて、定着ユニット４における加熱
ローラ１５から発生する熱がプロセスカートリッジ３側
に直接伝達しないように遮断する。

【００３２】また、冷却ファン３５で発生した冷却風
は、通風ダクト３７内を通ってメインフレーム１ａの一
側下面を伝い、電源部３９及び駆動系ユニット６の上記
駆動モータを冷却する一方、上面板部３７ａの内、プロ
セスカートリッジ３側に開口した複数箇所のスリット孔
から吹き出し、該冷却風は、プロセスカートリッジ３と
定着ユニット４の間を通過して上昇し、トップカバー７
に複数穿設した排気孔４０（図１）から装置外に排出さ
れる。

【００３３】次に、上記トナー画像の現像機構について
説明する。先ず、トナーカートリッジ２９に収納された
トナーＴは、懸濁重合によって球状に形成したスチレン
−アクリル系樹脂に、カーボンブラック等の周知の着色
剤、及びニグロシン，トリフェニルメタン，４級アンモ
ニウム塩等の荷電制御剤を添加してなる平均粒径が９μ
ｍのトナー母粒子を有している。このようなトナーＴ
は、正帯電性の非磁性１成分現像剤として知られてい
る。そして、上記トナーＴは、そのトナー母粒子の表面
に、シリカを外添剤として添加して構成されている。ま
た、上記外添剤としてのシリカには、それぞれシランカ
ップリング剤等による周知の疎水化処理が施され、平均
粒径が１０nmで、その添加量はトナー母粒子の０．６重
量％である。

【００３４】供給ローラ２８は、導電性を有するウレタ
ンフォームによって構成されたいわゆる発泡ローラであ
る。また、現像ローラ２７は、カーボン等の導電性粒
子、またはフィラーを分散させることによって、導電性
を有したシリコンゴムまたはウレタンゴムによって円柱
状に構成され、その表面に、フッ素を含むコート層が形
成されている。そして、現像ローラ２７の表面粗さＲｚ
はトナー母粒子の平均粒径より小さい３μｍである。こ
のため、供給ローラ２８及び現像ローラ２７が互いに接
触しながら上記方向に回転し、両者の間でトナーＴが擦
れると、トナーＴは容易に正に摩擦帯電する。また、層
厚規制ブレード３２もＳＵＳ等の導電性の金属で構成さ
れており、現像ローラ２７及び層厚規制ブレード３２に
は、図４に示すように直流電源５１及び５３がそれぞれ
接続されている。直流電源５１，５３は共に−極が接地
され、直流電源５１は現像ローラ２７に正の電圧Ｖｄ
を、直流電源５３は層厚規制ブレード３２に正の電圧Ｖ
ｂを、それぞれ印加する。

【００３５】感光ドラム２３は、例えば、接地されたア
ルミニウム製の円筒スリーブ外周部に、ポリカーボネイ
トに光導電性樹脂を分散させた光導電層を形成して構成
される。このため、現像ローラ２７と感光ドラム２３と
の対向部では、感光ドラム２３上に形成されたプラス極
性（正帯電）の静電潜像に対して、正に帯電したトナー
Ｔを反転現像方式で現像することができる。そして、こ
のように現像されたトナー画像を、前述のように転写ロ
ーラ２５との対向位置で記録紙Ｐに転写することによ
り、記録紙Ｐに所望の画像を形成することができる。

【００３６】本レーザプリンタでは、上記電圧Ｖｂ，Ｖ
ｄを次のように設定している。すなわち、Ｖｂ＞Ｖｄ＋
Ｖｔ（但し、Ｖｔは現像ローラ２７に付着したトナーＴ
の層厚方向の電位差）を満たし、かつ、層厚規制ブレー
ド３２に電圧Ｖｂを印加したときと、層厚規制ブレード
３２を現像ローラ２７と同電位にしたときとで、層厚規
制ブレード３２通過後の現像ローラ２７に付着したトナ
ーＴの単位質量当たりの帯電量が等しくなる（±５％以
内の範囲で相違してもよい）ようにしている。また、電
圧Ｖｂ，Ｖｄの電位差は、パッシェンの法則に基づく放
電破壊電圧を超えないように設定されている。すなわ
ち、Ｖｂ，Ｖｄ（単位Ｖ）が、 Ｖｂ−Ｖｄ＜３１２＋６．２×現像ローラ２７上のトナ
ーＴの層厚（μｍ） を満たすように設定されている。更に、本レーザプリン
タでは、層厚規制ブレード３２を現像ローラ２７と同電
位にしても、トナーＴには感光ドラム２３に形成された
静電潜像の現像に対して充分な摩擦帯電が施せるよう
に、現像ローラ２７及び供給ローラ２８の材質，位置関
係，圧接力等が規定されている。すなわち、層厚規制ブ
レード３２は層厚規制手段に、直流電源５１，５３は電
位制御手段に、それぞれ相当する。なお、トナーＴの層
厚方向の電位差Ｖｔは、現像ローラ２７をアースに接地
した状態でその現像ローラ２７の表面に付着したトナー
Ｔの表面電位を測定することによって、実験的に求め
た。

【００３７】このため、本レーザプリンタでは、次のよ
うな作用・効果が生じる。本願出願人は、層厚規制ブレ
ード３２の少なくとも現像ローラ２７表面に付着したト
ナーＴと接する部分を、導電性を有する材料で構成する
と共に、その層厚規制ブレード３２に印加した電圧Ｖｂ
を上記式Ｖｂ＞Ｖｄ＋Ｖｔを満たすようにすれば、逆極
性（−）に帯電したトナーＴを層厚規制ブレード３２に
よって良好に除去できることを発見した。本レーザプリ
ンタでは、層厚規制ブレード３２及び現像ローラ２７
に、直流電源５１，５３によって上記式を満たす正の電
圧Ｖｂ，Ｖｄを印加している。このため、本レーザプリ
ンタでは、現像ローラ２７の表面に付着して逆極性に帯
電したトナーＴを良好に除去することができる。従っ
て、かぶりのない良好な画像が形成できる。

【００３８】しかも、トナーＴはきわめて球状に近く、
かつ、流動性に優れた懸濁重合トナーであり、また、平
均粒径が３０nm以下の疎水化処理したシリカを０．５重
量％以上、外添剤として添加しているためきわめて流動
性に優れている。更に、現像ローラ２７の表面にはフッ
素を含むコート層が形成されているため、その表面粗さ
がトナーＴの平均粒径よりも小さくなっており、トナー
Ｔの現像ローラ２７表面への埋まり込み，引っかかり等
も良好に防止することができる。このため、本レーザプ
リンタでは、現像ローラ２７表面に付着して逆極性に帯
電したトナーＴをきわめて良好に除去することができ
る。なお、トナーＴを乳化重合等によって得られた他の
重合トナーで構成した場合にも、比較的良好な流動性が
得られ、上記トナーＴにやや劣るものの同様の効果が得
られる。

【００３９】また、電圧Ｖｂは、層厚規制ブレード３２
にその電圧Ｖｂを印加したときと、層厚規制ブレード３
２を現像ローラ２７と同電位にしたときとで、層厚規制
ブレード３２通過後の現像ローラ２７に付着したトナー
Ｔの単位質量当たりの帯電量が等しくなるように設定さ
れ、更に、現像ローラ２７及び供給ローラ２８は、層厚
規制ブレード３２を現像ローラ２７と同電位にしても、
トナーＴを静電潜像の現像に対して充分に帯電可能に構
成されている。すなわち、本レーザプリンタでは、層厚
規制ブレード３２に電位Ｖｂを印加したことによるトナ
ーＴへの電荷注入の作用は発生せず、この作用がなくて
も、現像ローラ２７と供給ローラ２８との共働による摩
擦帯電によってトナーＴを充分に帯電可能に構成されて
いる。

【００４０】このため、電荷注入によってトナーＴを帯
電させる場合のように環境の影響を受けることもない。
また、層厚規制ブレード３２を通過するときにトナーＴ
が電荷注入を受け、そのトナーＴの帯電量が過大となる
こともない。従って、本レーザプリンタでは、トナーＴ
をきわめて均一に、かつきわめて安定して帯電させるこ
とができ、その結果、きわめて良好な画像をきわめて安
定して形成することができる。更に、本レーザプリンタ
では、上記電圧Ｖｂ，Ｖｄの電位差がパッシェンの法則
に基づく放電破壊電圧を超えないようにしているので、
層厚規制ブレード３２の電位Ｖｂを安定して保持するこ
とができる。従って、本レーザプリンタでは、トナーＴ
を一層安定して帯電させることができ、その結果、前述
のような良好な画像を一層安定して形成することができ
るといった効果が生じる。

【００４１】なお、本発明は上記実施の形態になんら限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の形態で実施することができる。例えば、外添剤
としては上記シリカの他、アルミナ、酸化チタン等、種
々の外添剤を使用することができ、外添剤の平均粒径を
３０nm以下としてトナー母粒子の０．５重量％以上添加
してもよい。また、平均粒径が３０nm以上（望ましくは
４０nm以上）の外添剤をトナー母粒子の０．８重量％以
下、上記外添剤と混合してトナーＴに添加してもよい。
この種の外添剤は、添加し過ぎるとかえってトナーＴの
流動性を阻害してしまうが、小さい外添剤（例えば平均
粒径が３０nm以下の外添剤）のトナー母粒子への埋まり
込みを抑制することができる。この大小の外添剤を混合
して添加することによってトナーＴの流動性が一層良好
に確保され、一層良好な画像を一層安定して形成するこ
とができる。また、トナー母粒子の平均粒径は６μｍ〜
１０μｍでもよく、現像ローラの表面粗さＲｚは３μｍ
〜４μｍとしてもよい。

【００４２】更に、本発明は、原稿に反射されたレーザ
ービームＬによって静電潜像を形成するコピー機等の画
像形成装置にも、層厚規制ブレード３２によってトナー
Ｔを摩擦帯電させる画像形成装置にも、同様に適用する
ことができる。また更に、本発明は、負帯電性の非磁性
１成分現像剤を用いた画像形成装置にも適用することが
できる。但し、この場合、上記Ｖｂ，Ｖｄはいずれも負
の電圧となり、以下の及びの条件、望ましくは〜
の条件を満たすことが要求される。 ．Ｖｂ＜Ｖｄ＋Ｖｔ ．層厚規制ブレード３２に電圧Ｖｂを印加したとき
と、層厚規制ブレード３２を現像ローラ２７と同電位に
したときとで、現像ローラ２７に付着したトナーＴの単
位質量当たりの帯電量が略等しくなる。 ．Ｖｄ−Ｖｂ＜３１２＋６．２×現像ローラ２７上の
トナーＴの層厚（μｍ）なお、条件における上記各帯
電量は必ずしも厳密に一致する必要はなく、例えば、±
５％以内の範囲で相違してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施の形態のレーザプリンタの主要構成部
品の斜視図である。

【図２】 上記レーザプリンタの概略側断面図である。

【図３】 そのプロセスユニットの構成を表す拡大図で
ある。

【図４】 そのプロセスユニットの電位制御系の構成を
表す説明図である。

【符号の説明】

２…スキャナユニット ３…プロセスユニット
４…定着ユニット ５…給紙ユニット ６…駆動系ユニット ２３
…感光ドラム ２６…帯電器 ２６ａ…放電用ワイヤ ２７…
現像ローラ ２８…供給ローラ ２９…トナーカートリッジ ３
２…層厚規制ブレード ５１，５３…直流電源 Ｐ…記録紙 Ｔ…トナ
ー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に静電潜像が形成される静電潜像坦
   持体と、該静電潜像坦持体の表面に帯電した非磁性１成
   分現像剤を搬送し、上記静電潜像を現像する現像手段
   と、 該現像手段に上記非磁性１成分現像剤を供給する供給手
   段と、 上記現像手段の表面に付着した上記非磁性１成分現像剤
   の層の厚さを、その非磁性１性分現像剤が上記静電潜像
   坦持体に対向するに先立って規制し、少なくとも上記現
   像手段の表面に付着した上記非磁性１成分現像剤と接す
   る部分が導電性を有する材料で構成されている層厚規制
   手段と、 を備え、上記静電潜像を現像した上記非磁性１成分現像
   剤を、被記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装
   置において、 上記非磁性１性分現像剤が略球状であり、 上記現像手段，上記供給手段，及び上記層厚規制手段
   が、上記層厚規制手段を上記現像手段と同電位にして
   も、上記非磁性１成分現像剤を上記静電潜像の現像に対
   して充分に帯電可能に構成され、 上記層厚規制手段の電位Ｖｂを、少なくとも画像形成時
   には、以下に記述する条件を共に満たす電位に制御する
   電位制御手段を、更に備えたことを特徴とする画像形成
   装置。 条件１．電位Ｖｂが次式を満たすこと。 Ｖｂ＞Ｖｄ＋Ｖｔ：正帯電性の非磁性１成分現像剤を使
   用した場合 Ｖｂ＜Ｖｄ＋Ｖｔ：負帯電性の非磁性１成分現像剤を使
   用した場合 但し、Ｖｄ：画像形成時の上記現像手段への印加電圧 Ｖｔ：上記現像手段に付着した非磁性１成分現像剤の層
   厚方向の電位差 条件２．上記層厚規制手段に電位Ｖｂを印加したとき
   と、上記層厚規制手段を上記現像手段と同電位にしたと
   きとで、上記現像手段に付着した非磁性１成分現像剤の
   単位質量当たりの帯電量が略等しいこと。
2. 【請求項２】 上記非磁性１成分現像剤が重合によって
   得られた重合トナーであることを特徴とする請求項１記
   載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 上記重合トナーが懸濁重合によって得ら
   れた懸濁重合トナーであることを特徴とする請求項２記
   載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 上記非磁性１成分現像剤に、平均粒径が
   ３０nm以下の疎水化処理した外添剤が約０．５重量％以
   上添加されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 上記現像手段の表面粗さが上記非磁性１
   成分現像剤の平均粒径よりも小さいことを特徴とする請
   求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 上記現像手段の印加電圧Ｖｄと上記層厚
   規制手段の電位Ｖｂとの電位差が、パッシェンの法則に
   基づく放電破壊電圧を超えないことを特徴とする請求項
   １〜５のいずれかに記載の画像形成装置。