JPH11282242A

JPH11282242A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11282242A
Application number: JP8385098A
Authority: JP
Inventors: Shogo Sato; 正吾佐藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】非磁性１成分現像剤（例えばトナー）の劣化
を抑制すると共に、その帯電不良を防止して良好な画像
を形成することのできる画像形成装置の提供。【解決手段】本レーザプリンタでは、現像ローラ２７
と供給ローラ２８とが互いに離間した位置で回転するこ
とによって、トナーＴを摩擦帯電すると共に感光ドラム
２３の表面まで搬送している。すなわち、現像ローラ２
７と供給ローラ２８とが接触していないので、トナーＴ
の劣化を良好に抑制することができる。また、トナーＴ
には外添剤として、平均粒径が４０nmの酸化チタンと平
均粒径が１０nmのシリカとを混合して添加しているが、
大きい外添剤としての酸化チタンには導電性表面処理に
よって導電性が付与されている。このため、その外添剤
はトナーＴの摩擦帯電を殆ど阻害しない。

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、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。

【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、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、摩擦帯電等によっ
て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。また、この種の非磁性１成分現像剤を
静電潜像坦持体の表面まで搬送する構成としては、供給
手段としての供給ローラを導電性スポンジ等の弾性材料
で構成し、現像手段としての現像ローラに接触させなが
ら両ローラを同時に回転させる構成が知られている。こ
のような構成を採用した場合、非磁性１成分現像剤が現
像ローラと供給ローラとの間で擦られ、この結果、非磁
性１成分現像剤を摩擦帯電させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、供給ローラ
を現像ローラに接触させながら両ローラを同時に回転さ
せ、非磁性１成分現像剤を静電潜像坦持体の表面まで搬
送する場合、供給ローラと現像ローラとに挟まれて擦ら
れることによって非磁性１成分現像剤が劣化してしまう
という問題点があった。例えば、トナーの流動性を得る
ための外添剤がトナー母粒子に埋まり込んでしまい、ト
ナーの流動性が低下してしまうことがあった。

【０００６】そこで、現像ローラから離間した位置で回
転する円柱状の部材によって供給ローラを構成し、現像
ローラ及び供給ローラを同時に回転させる構成が考えら
れる。この場合、現像ローラと供給ローラとが接触しな
いので、非磁性１成分現像剤の劣化を良好に抑制するこ
とができる。

【０００７】しかしながら、この場合、上記両ローラが
接触しないので非磁性１成分現像剤に加わる摩擦力が低
下し、非磁性１成分現像剤の帯電不良が発生する可能性
がある。特に、平均粒径が３０nm以上の大きい外添剤
は、図５に例示する外添剤９１のように、小さい外添剤
９３に他のトナー母粒子９５が直接接触するのを防止し
てその外添剤９３のトナー母粒子９５への埋まり込みを
抑制する。ところが、この大きい外添剤９１は、トナー
母粒子９５と図示しない上記各ローラとの接触も抑制し
て上記摩擦帯電を一層阻害してしまう。このように非磁
性１成分現像剤の帯電不良が発生すると、静電潜像のト
ナーが付着すべき箇所にトナーが充分に付着せず所望の
濃度の画像が得られなかったり、静電潜像のトナーが付
着すべきでない箇所にトナーが付着してかぶりが生じた
りする。

【０００８】そこで、本発明は、非磁性１成分現像剤の
劣化を抑制すると共に、その帯電不良を防止して良好な
画像を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。

【０００９】

【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、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、
上記供給手段が、上記現像手段から離間した位置で回転
することによって上記非磁性１成分現像剤を上記現像手
段に供給し、かつ、上記現像手段との最近接距離が約２
mm以下であると共に、上記非磁性１成分現像剤の外添剤
の少なくとも１種類が、導電性を有することを特徴とし
ている。

【００１０】このように構成された本発明では、供給手
段が、現像手段から離間した位置で回転することによっ
て非磁性１成分現像剤を現像手段に供給する。このた
め、前述のように、非磁性１成分現像剤の劣化を良好に
抑制することができる。また、本発明では、供給手段と
現像手段との最近接距離が約２mm以下であるので、非磁
性１成分現像剤の搬送力が比較的確保され、非磁性１成
分現像剤の搬送力やその非磁性１成分現像剤に作用する
摩擦力が低下するのも防止できる。更に、本発明では外
添剤の少なくとも１種類が導電性を有しているので、そ
の外添剤は非磁性１成分現像剤の摩擦帯電を殆ど阻害し
ない。なお、非磁性１成分現像剤に導電性の外添剤を添
加することによってその帯電性が向上する作用機構につ
いては必ずしも明らかではないが、非磁性１成分現像剤
の電荷交換を促進するといった理由が考えられる。

【００１１】従って、本発明の画像形成装置では、非磁
性１成分現像剤の劣化を抑制すると共に、その帯電不良
を防止して良好な画像を形成することができる。なお、
供給手段と現像手段との最近接距離は、非磁性１成分現
像剤の１層分だけ開いていれば、両者が接触している場
合と比べて非磁性１成分現像剤の劣化を充分に抑制する
ことができる。非磁性１成分現像剤の劣化を一層良好に
防止しつつ上記搬送力及び摩擦力を一層良好に確保する
上では、上記最近接距離を０．１〜０．５mmとするのが
より望ましい。

【００１２】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成分現像剤の上記導電性を有す
る外添剤の体積抵抗値が、１０³ Ω・ｃｍ以下であるこ
とを特徴としている。本発明では、上記導電性を有する
外添剤の体積抵抗値を１０³ Ω・ｃｍ以下とすることに
より、請求項１記載の発明の効果に加えて、非磁性１成
分現像剤の電荷交換を一層促進し、帯電性をより一層向
上することができるといった効果が生じる。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の構成に加え、上記非磁性１成分現像剤の外添剤が
平均粒径の異なる複数種類の外添剤を混合して構成さ
れ、上記導電性を有する外添剤が、上記複数種類の外添
剤の内の最も平均粒径が小さいものではないことを特徴
としている。

【００１４】非磁性１成分現像剤に添加される外添剤に
は大小様々なものがある。小さい外添剤は、非磁性１成
分現像剤の流動性を良好に向上させる反面、長期間使用
する間に現像剤の中に埋まり込み易い。また、大きい外
添剤は、添加し過ぎるとかえって流動性を阻害してしま
うが、前述のように添加によって小さい外添剤の埋まり
込みを抑制することができる。そこで、非磁性１成分現
像剤には、平均粒径の異なる複数種類の外添剤を添加す
るのが一般的である。

【００１５】また、大きい外添剤は前述のように、それ
が導電性を有していなければ非磁性１成分現像剤の帯電
を阻害する作用も大きい。そこで、本発明では、導電性
を有する外添剤を、上記複数種類の外添剤の内の最も平
均粒径が小さいものではないとしている。このため、外
添剤を導電性とした効果が一層顕著に現れる。従って、
本発明では、請求項１または２記載の発明の効果に加え
て、非磁性１成分現像剤の帯電不良を一層良好に防止し
て、一層良好な画像を形成することができるといった効
果が生じる。

【００１６】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、上記導電性を有する外添剤
の平均粒径が、３０nm以上であることを特徴としてい
る。平均粒径が３０nm以上の外添剤は、主として、添加
し過ぎるとかえって流動性を阻害してしまうが小さい外
添剤の埋まり込みを抑制できるタイプの外添剤である。
本発明では、導電性を有する外添剤を、平均粒径が３０
nm以上のものとしているので、その外添剤を導電性とし
た効果が一層顕著に現れる。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成分現像剤の帯電不良を一層良好に防止して、一層
良好な画像を形成することができるといった効果が生じ
る。

【００１７】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、上記導電性を有する外添剤
がシリカ、酸化チタン、またはアルミナの少なくとも１
種類以上に導電性表面処理を施したものであることを特
徴としている。シリカ、酸化チタン、及びアルミナは、
非磁性１成分現像剤の帯電性及び流動性を適切に調整し
て、良好な画像形成を行うために最も適切な外添剤とし
て知られている。本発明では、導電性を有する外添剤
を、シリカ、酸化チタン、またはアルミナの少なくとも
１種類に導電性表面処理を施したものとしているので、
きわめて良好な画像形成を行うことができる。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、一層良好な画像形成を行うことができると
いった効果が生じる。

【００１８】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、上記非磁性１成分現像剤が
平均粒径３０nm以下の疎水化処理された外添剤を約０．
５重量％以上含むことを特徴としている。平均粒径が３
０nm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帯電が不安定になったり、他の物体
に付着し易くなるのを防止して、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、供給手段と現像手段
とが離間していても上記搬送力を良好に確保することが
できる。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
層良好に搬送して、一層良好な画像を形成することがで
きるといった効果が生じる。

【００１９】また、平均粒径が３０nm以下の外添剤は、
非磁性１成分現像剤の流動性を良好に高めてきわめて高
画質な画像形成を可能とするものの、圧力が加わったと
きにトナー母粒子に埋まり込み易いことで知られてい
る。これに対して、本発明では、前述のように、供給手
段が現像手段から離間した位置で回転することによっ
て、外添剤の埋まり込みを良好に抑制することができ
る。このため、平均粒径が３０nm以下の外添剤を約０．
５重量％以上添加しても、その外添剤の埋まり込みを良
好に抑制することができる。すなわち、本発明では、上
記外添剤の特性と、供給手段及び現像手段の上記構成と
の密接な相乗効果により、上記流動性及び帯電性をきわ
めて良好に確保して、きわめて高画質な画像を安定して
形成することができるといった効果が生じる。

【００２０】請求項７記載の発明は、請求項１〜６のい
ずれかに記載の構成に加え、上記供給手段が円柱形状を
有し、その中心軸回りに回転することを特徴としてい
る。本発明では、供給手段が円柱形状を有しているの
で、非磁性１成分現像剤は、鏡像力によってその供給手
段の表面に付着する。この状態で供給手段を中心軸回り
に回転させれば、供給手段と現像手段とが離間していて
も上記搬送力および摩擦力を良好に確保することができ
る。従って、本発明では、請求項１〜６のいずれかに記
載の発明の効果に加えて、非磁性１成分現像剤を一層良
好に搬送すると共に一層良好に帯電させて、一層良好な
画像を形成することができるといった効果が生じる。な
お、供給手段を金属等の導電性物質で構成すれば、上記
鏡像力が一層強くなり、更に一層良好な画像を形成する
ことができる。

【００２１】請求項８記載の発明は、請求項１〜６のい
ずれかに記載の構成に加え、上記供給手段が断面多角形
の角柱形状を有し、その中心軸回りに回転することを特
徴としている。本発明では、供給手段が断面多角形の角
柱形状を有しているので、この供給手段を中心軸回りに
回転させることにより、非磁性１成分現像剤を多角形の
角部によって押し込むようにして搬送することができ
る。従って、本発明では、請求項１〜６のいずれかに記
載の発明の効果に加えて、非磁性１成分現像剤を一層良
好に搬送すると共に一層良好に摩擦帯電させて、一層良
好な画像を形成することができるといった効果が生じ
る。なお、供給手段を断面５角形または６角形の角柱形
状とした場合、非磁性１成分現像剤の搬送量の変動を抑
制しつつ上記押し込む力を良好に確保することができ
る。従って、この場合、更に一層良好な画像を形成する
ことができる。

【００２２】

【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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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
レーザービームＬは、ポリゴンミラー２０、反射鏡２
２、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。

【００２８】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
され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３
０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１
ａ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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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、シリカ及び酸化チタンを外添剤として添加して構成
されている。そして、酸化チタンは大きい外添剤として
用いられて、その平均粒径は４０nmでその添加量はトナ
ー母粒子の１．０重量％である。酸化チタンには、アン
チモンでドーピングした酸化錫等による周知の導電性表
面処理が施されており、その体積抵抗値はおよそ５０Ω
・ｃｍである。シリカは小さい外添剤として用いられ、
その平均粒径は１０nmでその添加量は０．６重量％であ
る。シリカには、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ている。

【００３６】供給ローラ２８は、ＳＵＳやニッケルメッ
キを施した鉄等の金属によって表面が滑らかな円柱形状
に構成され、現像ローラ２７との間隔ｄは０．５mmで一
定である。また、現像ローラ２７は、シリコンゴムを基
材として円柱状に構成され、更にカーボンの微粒子を含
むと共に、表面にフッ素を含有した樹脂またはゴム材の
コート層が形成されている。

【００３７】このため、供給ローラ２８及び現像ローラ
２７が互いに離間した位置で上記方向に回転し、両者の
間でトナーＴが擦れると、トナーＴは正に摩擦帯電す
る。また、現像ローラ２７は表面が滑らかな円柱状であ
り、正に帯電したトナーＴは鏡像力によって現像ローラ
２７の表面に付着する。同様に供給ローラ２８も、金属
によって表面が滑らかな円柱形状に構成されているの
で、トナーＴは強い鏡像力によって供給ローラ２８の表
面に付着する。

【００３８】従って、供給ローラ２８及び現像ローラ２
７によって、トナーＴを正に摩擦帯電させて感光ドラム
２３の表面まで搬送することが容易にかつ良好に実施で
きる。なお、現像ローラ２７は、必ずしも基材をシリコ
ンゴムで構成しなくてもよく、例えばウレタンゴム等で
構成してもよい。

【００３９】感光ドラム２３は、ポリカーボネイト等か
ら構成されており、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。

【００４０】このように構成された本レーザプリンタで
は、現像ローラ２７と供給ローラ２８とが互いに離間し
た位置で回転することによって、トナーＴを摩擦帯電す
ると共に感光ドラム２３の表面まで搬送している。すな
わち、現像ローラ２７と供給ローラ２８とが接触してい
ないので、トナーＴの劣化を良好に抑制することができ
る。また、大きい外添剤としての酸化チタンには、前述
のように導電性表面処理によって導電性を付与し、しか
も、体積抵抗値がおよそ５０Ω・ｃｍという低い値に抑
えられているために、その外添剤はトナーＴの摩擦帯電
を殆ど阻害しない。なお、トナーＴに導電性の外添剤を
添加することによってその帯電性が向上する作用機構に
ついては必ずしも明らかではないが、トナーＴのトナー
母粒子の電荷交換を促進するといった理由が考えられ
る。

【００４１】しかも、トナーＴはきわめて球状に近い懸
濁重合トナーであり、平均粒径が１０nmの疎水化処理し
たシリカを０．６重量％、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２
７と供給ローラ２８との間隔ｄは０．５mmと比較的狭く
（トナーＴの１層分よりは広い）、供給ローラ２８は上
記円柱形状を有している。このため、このレーザプリン
タ自身の構成によってもトナーＴの搬送力はきわめて良
好に確保されている。従って、本レーザプリンタでは、
トナーＴの劣化を抑制すると共にトナーＴを良好に搬送
して摩擦帯電させ、きわめて良好な画像を形成すること
ができる。

【００４２】また、平均粒径が３０nm以下の外添剤は、
トナーＴ等の非磁性１成分現像剤の流動性を良好に高め
てきわめて高画質な画像形成を可能とするものの、圧力
が加わったときにトナー母粒子に埋まり込み易いことで
知られている。これに対して、本レーザプリンタでは、
前述のように、現像ローラ２７と供給ローラ２８とが互
いに離間した位置で回転することによってトナーＴの破
損や外添剤の埋まり込みを良好に抑制することができ
る。このため、平均粒径が３０nm以下の小さい外添剤と
してのシリカ（平均粒径１０nm）を約０．５重量％以上
添加してもその外添剤の埋まり込みを良好に抑制するこ
とができる。

【００４３】更に、本レーザプリンタでは、大きい外添
剤としての酸化チタン（平均粒径４０nm）を１．０重量
％添加しているので、小さい外添剤の埋まり込みを一層
良好に抑制することができる。すなわち、トナーＴに
は、シリカ及び酸化チタンといった優れた外添剤を、し
かも平均粒径が大きいものと小さいものとを混合して添
加しているので、トナーＴの帯電性及び流動性を適切に
調整することができる。

【００４４】このように、本レーザプリンタでは、懸濁
重合トナーによって構成され、かつ、上記外添剤を添加
したトナーＴの特性と、レーザプリンタ自身の上記構成
との密接な相乗効果により、トナーＴの流動性及び帯電
性をきわめて良好に確保して、きわめて高画質な画像を
安定して形成することができる。

【００４５】なお、現像ローラ２７と供給ローラ２８と
の間隔ｄは、約２mm以下の値であれば種々の数値に設定
することができる。但し、上記間隔ｄがトナーの１層分
以上開いていればその劣化を充分に抑制することができ
る。トナーＴの劣化を良好に防止しつつ上記搬送力及び
摩擦力を良好に確保する上では、上記間隔ｄを０．１〜
０．５mmとするのが望ましい。また、上記実施の形態で
は、大きい外添剤としての酸化チタンを導電性表面処理
により体積抵抗値５０Ω・ｃｍとしたが、導電性を有す
る外添剤の体積抵抗値を１０³ Ω・ｃｍ以下にすれば、
トナーＴの摩擦帯電は殆ど阻害されず、良好な帯電性を
得ることができる。外添剤の体積抵抗値が、１０³ Ω・
ｃｍ以上になると、徐々にトナーＴの摩擦帯電が阻害さ
れるようになり、帯電性が悪化する。更に、酸化チタン
についてもシリカと同様の疎水化処理を施してもよい。

【００４６】次に、図４は、他の実施の形態のプロセス
カートリッジ３の構成を表す拡大図である。図４に例示
するレーザプリンタのプロセスカートリッジ３では、供
給ローラ２８の代わりに、ＡＢＳ等の合成樹脂等によっ
て正六角柱に構成した供給ローラ１２８を使用した。ま
た、このレーザプリンタでは、供給ローラ１２８と現像
ローラ２７との最近接距離ｄを０．５mmとした。このよ
うに構成されたレーザプリンタでも、現像ローラ２７と
供給ローラ１２８とが互いに離間した位置で回転するの
で、トナーＴの劣化を良好に防止することができる。ま
た、供給ローラ１２８は、現像ローラ２７との最近接距
離が２mm未満であると共に、角柱形状に形成されている
ので六角形の角部によってトナーＴを押し込むようにし
て搬送することができる。しかも、トナーＴは前述のよ
うに優れた流動性を有している。このため、トナーＴに
加わる搬送力及び摩擦力はきわめて良好に確保される。

【００４７】更に、トナーＴの大きい外添剤としての酸
化チタンには、前述のように導電性表面処理が施されて
いる。従って、本実施の形態でも、前述の実施の形態と
同様の作用・効果が生じる。なお、供給ローラ１２８は
断面形状が他の多角形となる角柱形状に構成してもよい
が、三角柱，四角柱ではトナーＴの搬送量に有意の変動
が生じる。また、七角柱以上では、上記押し込む力が低
下する。従って、供給ローラ１２８は五角柱または六角
柱に構成するのが望ましい。また、七角柱以上に構成す
る場合は、鏡像力が良好に作用するように、金属等の導
電性物質で構成するのが望ましい。

【００４８】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、上記実
施の形態ではトナー母粒子の平均粒径を９μｍとしたが
６μｍ〜１０μｍの範囲で変更してもよい。大きい外添
剤（酸化チタン）の平均粒径を４０nm、添加量をトナー
母粒子の１．０重量％としたが、平均粒径３０nm以上
（望ましくは４０nm以上）、添加量１．０重量％以下の
範囲で変更してもよい。また、小さい外添剤（シリカ）
の平均粒径を１０nm、添加量をトナー母粒子の０．６重
量％としたが、平均粒径３０nm未満、添加量０．５重量
％以上の範囲で変更してもよい。

【００４９】また、外添剤としては上記の他、アルミ
ナ，酸化亜鉛等の種々の外添剤を使用することができ、
３種類以上の外添剤を添加しても、酸化チタンは導電性
にせずそれ以外の外添剤を導電性にしても、また、全て
の外添剤を導電性にしてもよい。また、本発明は、層圧
規制ブレード３２をＳＵＳの板バネを曲げたものではな
く、板バネにシリコーンゴムなどの軟弾性体を一体に設
けたものを使用する画像形成装置にも、同様に適用する
ことができる。更に、本発明は、懸濁重合トナー以外の
非磁性１成分現像剤を用いた画像形成装置、例えば、乳
化重合等によって得られた他の重合トナーを用いた画像
形成装置にも、同様に適用することができる。トナーＴ
をこのような構成と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。また、本発明は、レーザプリンタに限らず、フ
ァクシミリ，複写機等の非磁性１成分の現像剤を用いて
電子写真方式により画像を形成する装置にも同様に適用
できる。

【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】そのプロセスカートリッジの構成を表す拡大
図である。

【図４】他の実施の形態のプロセスカートリッジの構
成を表す拡大図である。

【図５】大小の外添剤を混合して添加する効果を表す
説明図である。

【符号の説明】

２…スキャナユニット３…プロセスカートリッジ
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２７…現像ローラ２８
…供給ローラ２９…トナーカートリッジＰ…記録紙Ｔ…
トナー

Claims

【特許請求の範囲】

【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、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、上記供給手段が、上記現像手段から離間した位置で回転
することによって上記非磁性１成分現像剤を上記現像手
段に供給し、かつ、上記現像手段との最近接距離が約２
mm以下であると共に、上記非磁性１成分現像剤の外添剤の少なくとも１種類
が、導電性を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記非磁性１成分現像剤の上記導電性を
有する外添剤の体積抵抗値が、１０³ Ω・ｃｍ以下であ
る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】上記非磁性１成分現像剤の外添剤が平均
粒径の異なる複数種類の外添剤を混合して構成され、上
記導電性を有する外添剤が、上記複数種類の外添剤の内
の最も平均粒径が小さいものではないことを特徴とする
請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】上記導電性を有する外添剤の平均粒径
が、３０nm以上である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。
【請求項５】上記導電性を有する外添剤がシリカ、酸
化チタン、またはアルミナの少なくとも１種類以上に導
電性表面処理を施したものである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。
【請求項６】上記非磁性１成分現像剤が平均粒径３０
nm以下の疎水化処理された外添剤を約０．５重量％以上
含む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。
【請求項７】上記供給手段が円柱形状を有し、その中
心軸回りに回転することを特徴とする請求項１〜６のい
ずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】上記供給手段が断面多角形の角柱形状を
有し、その中心軸回りに回転することを特徴とする請求
項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。