JPH1184867A

JPH1184867A - 非磁性一成分現像装置

Info

Publication number: JPH1184867A
Application number: JP24244597A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiro Tsuru; 哲浩津留
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 1999-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の電子写真装置の非磁性一成分現像装置
では、トナーの帯電を部材の摩擦によって行うようにし
ており、印字速度が大き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、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
があった。【解決手段】トナー規制ローラ２７を現像時には静止
させ、非現像時に所定のタイミングで回転するようにし
て、現像ローラ５とトナー規制部材の接触部においてト
ナーの凝集や固着を防止し、高品質の画像を得るように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置や静
電記録装置において、現像剤として非磁性トナーのみを
用いた非磁性一成分現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子写真装置は乾式トナーを
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。この電子写真装置は電子写真プ
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。
このような電子写真装置に用いられる現像装置として、
最近では装置の小型化、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。以下に、従
来の非磁性一成分現像装置を用いた電子写真装置の構成
および動作について図を用いて説明する。

【０００３】図２は従来の非磁性一成分現像装置を有す
る電子写真装置の概略断面図である。図２において、構
成要素として１はドラム状の感光体、２は帯電線２ａと
シールド板２ｂとグリッド板２ｃよりなる帯電器、３は
露光光学系、４は露光光線、５はシャフト５ａを有する
現像ローラ、６はシャフト６ａを有するトナー供給ロー
ラ、７は金属ばね板部材７ａとトナー規制部材７ｂとブ
レードホルダ８よりなるトナー規制ブレード、９は内部
にトナー１０とトナー撹拌部材１１を有する現像ホッ
パ、１２は現像バイアス電圧供給電源、１３は除電器、
１４は用紙カセット、１５は用紙、１６は給紙ローラ、
１７は搬送ローラ、１８はレジストローラ、１９はレジ
ストローラ１８に当接されている従動ローラ、２０は転
写ローラ、２０ａはシャフト、２１は定着器、２２はヒ
ートローラ、２３は加圧ローラ、２４は転写バイアス電
圧供給電源、２５はクリーニングブレード、２６はトナ
ー供給バイアス電圧供給電源である。

【０００４】前記の感光体１は、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（ＯＰＣ）等の感光受容層を薄膜状に
塗布して形成されている。静電潜像担持体である感光体
１に近接して配設された帯電器２の帯電線２ａはコロナ
放電を起こし、グリッド板２ｃを介して感光体１を一様
に帯電する。露光光学系３から照射される露光光線４
は、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得られ、感光体１上に静電潜
像を形成する。

【０００５】トナー供給ローラ６は、現像ホッパ９に両
端を回転自在に軸支されたトナー攪拌部材１１により攪
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の表面に供給するもので、トナー供給バイアス電
圧供給電源２６により直流または直流と交流を重畳した
トナー供給バイアス電圧が印加されている。現像ローラ
５とトナー供給ローラ６とは接触配置され、共にステン
レス等の金属を基材として、その外周面上にウレタン、
シリコン等の弾性部材が層状に形成され、現像ホッパー
９の両端に回転軸支されている。

【０００６】トナー供給ローラ６により供給されてきた
トナー１０は、トナー規制ブレード７により摩擦帯電さ
れて、現像ローラ５の外周面上に薄層状態を形成する。
現像ローラ５は、感光体１と接触または近接状態であ
り、現像バイアス電圧供給電源１２より印加される直流
の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１０を転移付着させて、静電潜像
を顕像化する。

【０００７】トナー規制ブレード７は、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か
ら成り、トナー規制部材７ｂは金属ばね板部材７ａの一
端にシリコンまたはウレタン等の弾性部材を一体形成し
たものである。ブレードホルダ８はトナー規制ブレード
７をねじ止めにて固定する。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。

【０００８】用紙カセット１４に収納されている用紙１
５は、用紙カセット１４から、半月形をした給紙ローラ
１６によって１枚ずつ搬送ローラ１７へ送り出される。
送り出された記録シートである用紙１５は、搬送ローラ
１７によって矢印Ａで示した方向へ搬送される。従動ロ
ーラ１９に当接するレジストローラ１８は、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
に、一時的に用紙１５を停止待機させるものである。

【０００９】転写ローラ２０は、ステンレス等の金属を
基材としてその外周面上に弾性部材が層状に形成され、
感光体１と当接して回転軸支されている。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、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し、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って、用紙１５の
裏面にトナー１０と逆極性の電荷を付与し、感光体１上
のトナー像を用紙１５上に転写する。

【００１０】次に、用紙１５を図中の左方へ送り、用紙
１５上に転写されたトナー像をヒートローラ２２と加圧
ローラ２３との挟持回転に伴い加圧と熱によって定着す
る。

【００１１】一方、トナー像を用紙１５上に転写した後
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、次のプロセスに備える。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電子写真装置の非磁性一成分現像装置では、トナー
の帯電を部材の摩擦によって行うため、印字速度が大き
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５とトナー規制ブレード７との接触部に
おいてトナーが凝集し、最終的にはトナー規制ブレード
７の表面にトナーが固着するという問題点を有してい
た。

【００１３】また、定着工程において、用紙上のトナー
がヒートローラ２２の表面に転移するオフセット現象防
止のため、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、ポリプロピレン等のワックスをトナーに添
加しても、トナーの凝集性を増加させ、同様の問題点を
有する。

【００１４】本発明は、電子写真装置の印字速度の高速
化や定着オフセット現象を防止した場合でも、高品質の
画像を形成することが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。

【００１５】

【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、非磁性一成分の
トナー層を表面に形成する現像ローラと、前記現像ロー
ラに接触配置しこの現像ローラにトナーを供給する導電
性部材で構成されたトナー供給ローラと、前記現像ロー
ラ上のトナーを規制し薄層を形成するトナー規制ローラ
から成り、静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付着
させ可視像化する非磁性一成分現像装置であって、前記
トナー規制ローラを現像時には静止させ、非現像時に所
定のタイミングで回転するようにしたものである。

【００１６】本発明の非磁性一成分現像装置によれば、
印字速度の高速化や定着部のオフセット現象防止を図っ
た場合にも、現像ローラとトナー規制部材の接触部にお
いてトナーの凝集や固着を防止し、高品質の画像を得る
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、非磁性一成分のトナー層を表面に形成する現像ロー
ラと、前記現像ローラに接触配置しこの現像ローラにト
ナーを供給する導電性部材で構成されたトナー供給ロー
ラと、前記現像ローラ上のトナーを規制し薄層を形成す
るトナー規制ローラから成り、静電潜像担持体上の静電
潜像にトナーを付着させ可視像化する非磁性一成分現像
装置であって、前記トナー規制ローラを現像時には静止
させ、非現像時に所定のタイミングで回転させるように
した非磁性一成分現像装置であり、現像ローラとトナー
規制部材の接触部においてトナーの凝集や固着を防止で
きるという作用を有する。

【００１８】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の非磁性一成分現像装置において、トナー規制
ローラの回転方向は、現像ローラの回転方向と同方向と
したものであり、帯電量の低下やトナーの凝集、固着を
防止できるという作用を有する。

【００１９】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１に記載の非磁性一成分現像装置において、現像ローラ
とトナー規制ローラの回転時の周速比をｒとすると、
０．１≦ｒ≦１の条件を満たすようにしたものであり、
同じく帯電量の低下やトナーの凝集、固着を防止できる
という作用を有する。

【００２０】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１に記載の非磁性一成分現像装置において、トナー規制
ローラに直流電圧を印加し、現像ローラに印加する直流
の現像バイアス電圧をＶｂ、前記トナー規制ローラに印
加するトナー規制バイアス電圧をＶｒとすると、前記ト
ナー規制ローラ静止時には｜Ｖｂ｜≦｜Ｖｒ｜の関係を
満たし、回転時には｜Ｖｂ｜≧｜Ｖｒ｜の関係を満たす
ようにしたものであり、同じく帯電量の低下やトナーの
凝集、固着を防止できるという作用を有する。

【００２１】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
４に記載の非磁性一成分現像装置において、トナー規制
バイアス電圧は直流成分と交流成分を重畳した電圧であ
って、前記トナー規制バイアス電圧の直流電圧をＶｒ／
ＤＣとすると、トナー規制ローラ静止時には｜Ｖｂ｜≦
｜Ｖｒ／ＤＣ｜の関係を満たし、回転時には｜Ｖｂ｜≧
｜Ｖｒ／ＤＣ｜の関係を満たすようにしたものであり、
同じく帯電量の低下やトナーの凝集、固着を防止できる
という作用を有する。

【００２２】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
４に記載の非磁性一成分現像装置において、トナー規制
バイアス電圧はトナー規制ローラ静止時には直流電圧で
あり、回転時には直流成分と交流成分を重畳した電圧で
あって、前記トナー規制ローラ静止時には｜Ｖｂ｜≦｜
Ｖｒ｜の関係を満たし、回転時には｜Ｖｂ｜≧｜Ｖｒ／
ＤＣ｜の関係を満たすようにしたものであり、同じく帯
電量の低下やトナーの凝集、固着を防止できるという作
用を有する。

【００２３】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
５または６に記載の非磁性一成分現像装置において、ト
ナー規制バイアスの交流電圧成分のピーク間電圧をＶｒ
／ｐｐとすると、２００Ｖ＜Ｖｒ／ｐｐ＜１０００Ｖの
関係を満たすようにしたものであり、同じく帯電量の低
下やトナーの凝集、固着を防止できるという作用を有す
る。

【００２４】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
５または６に記載の非磁性一成分現像装置において、ト
ナー規制バイアスの交流電圧成分の周波数をｆ、現像ロ
ーラとトナー規制ローラの接触部における相対速度を
ｖ、現像ローラと前記トナー規制ローラのニップ幅をｌ
とすると、ｆ≧ｖ／ｌの関係を満たすようにしたもので
あり、トナー規制ローラに直流と交流の重畳電圧を印加
した場合でも、交流電圧の周波数に起因する周期ムラを
防止するという作用を有する。

【００２５】以下、本発明の実施の形態について、図１
を用いて説明する。なお、これらの図面において前記従
来例と同一の部材には同一の符号を付しており、また、
重複した説明は省略されている。

【００２６】（実施の形態１）本発明の実施の形態１の
非磁性一成分現像装置が用いられた電子写真装置の概略
構成図である。

【００２７】図１に示すように、この実施の形態１の非
磁性一成分現像装置が用いられた画像形成装置は、前記
図２で示す従来の電子写真装置に対し、トナー規制ブレ
ード７を省き、トナー規制ローラ２７とトナー規制バイ
アス電圧供給電源２８を付加した構成となっている。そ
して、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の回転方向は図１に示す矢印
方向となっており、各接触部において摩擦接触の状態に
なっている。

【００２８】現像ローラ５は、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で、抵抗値１０６Ωである。
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。本実施
の形態１では、現像バイアス電圧は−２５０Ｖとした。

【００２９】この現像ローラ５のゴム硬度は３０〜６０
度の範囲が好ましく、また表面粗度は表面の平滑性が高
い方がトナー薄層形成において均一化が図れるため、７
μｍＲｚ以下が好ましい。また、現像ローラ５は、ゴム
硬度４０度、表面粗度３μｍＲｚとした。

【００３０】トナー供給ローラ６は、金属製のシャフト
６ａの周囲に導電性発泡体を形成したもので、抵抗値１
０６Ωであり、シャフト６ａにはトナー供給バイアス電
圧供給電源２６が接続されている。本実施の形態１で
は、トナー供給バイアス電圧は−３５０Ｖとし、トナー
供給ローラ６と現像ローラ５とのニップ幅は２ｍｍとし
た。

【００３１】トナー規制ローラ２７は、金属製ローラで
あり、トナー規制バイアス電圧供給電源２８が接続され
ている。このトナー規制ローラ２７の表面粗度は表面の
平滑性が高い方がトナー薄層形成において均一化が図れ
るため、５μｍＲｚ以下が好ましい。本実施の形態１に
おいては、３μｍＲｚとした。

【００３２】トナー規制ローラ２７は、押圧することに
より現像ローラ５上のトナー量を規制し、その表面にト
ナー層を形成する。本実施の形態１のように非磁性一成
分接触現像方式においては、現像ローラ５上のトナー量
は０．４〜０．６ｍｇ／ｃｍ ²の範囲が好ましい。トナ
ー規制ローラ２７と現像ローラのニップ幅は２ｍｍとし
た。

【００３３】トナー１０は非磁性一成分系トナーであ
り、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である。

【００３４】転写ローラ２０は、金属製のシャフト２０
ａの周囲に導電性発泡体を形成したもので、抵抗値１０
７Ωであり、シャフト２０ａには転写バイアス電源２４
が接続されている。転写バイアス電源２４は、定電流電
源である。

【００３５】以上のように構成された電子写真装置を用
いて、トナー規制ローラ２７を常に回転させた場合、常
に静止させた場合、現像時は静止させ非現像時に回転さ
せた場合、現像時は回転させ非現像時に静止させた場
合、および従来のトナー規制ブレードを使用した場合、
６０００枚印字した後にカブリとトナー凝集・固着に関
して評価した。カブリとは、感光体１上のレーザ未露光
部分である白地の部分にトナーが付着する現象であり、
トナー帯電量が低下した場合に発生する。評価は○、
△、×の三段階評価とした。

【００３６】なお、トナー規制バイアス電圧は直流電圧
とし、電圧値は−３５０Ｖ、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２８０ｍｍ／ｓｅｃ、トナー供給ローラ６の周速度
は１９２ｍｍ／ｓｅｃ、トナー規制ローラ２７の周速度
は１４０ｍｍ／ｓｅｃとした。

【００３７】評価結果を（表１）に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】（表１）から明らかなように、トナー規制
ローラ２７は現像時には静止しており、非現像時に所定
のタイミングで回転するようにしたことで、非磁性一成
分現像装置において帯電量の低下やトナー凝集、固着を
防止することができた。

【００４０】これは、トナー規制ローラ２７を回転させ
て現像ローラ５とトナー規制ローラ２７との接触部にお
いてトナー１０が循環するためと考えることができる。
また、現像時にトナー規制ローラ２７が回転した場合に
カブリが発生する理由は、トナー規制ローラ２７が回転
することによって現像ローラ５とトナー規制ローラ２７
との接触部の相対速度が大きくなり、トナーに対する機
械的ストレスが大きくなるためにトナー１０が経時的に
劣化するためと考えることができる。つまり、トナー規
制ローラ２７が回転する時間は極力短くする必要があ
る。トナー規制ローラ２７を回転させたときと静止させ
たときでは現像ローラ５上のトナーの薄層状態が異なる
ため、本発明のようにトナー規制ローラ２７の回転は非
現像時に行うことが最適である。

【００４１】本実施の形態１では、非現像時にトナー規
制ローラ２７を常に回転させたが、システムに応じては
常に回転させる必要はなく、非現像時に所定のタイミン
グで定期的に回転させればよい。

【００４２】（実施の形態２）本実施の形態２による電
子写真装置の構成は図１に示すものと同様であり、その
説明は省略する。また、電源１２，２４，２６，２８に
よる印加電圧、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、ト
ナー規制ローラ２７、トナー１０、転写ローラ２０の特
性等、およびプロセス速度、現像ローラ５の周速度、ト
ナー供給ローラ６の周速度も実施の形態１の場合と同様
である。

【００４３】以上のように構成された電子写真装置を用
いて、トナー規制ローラ２７を現像時は静止させ、非現
像時に回転させてその回転方向を現像ローラと同方向の
場合と逆方向の場合で、６０００枚印字した後にカブリ
とトナー凝集・固着に関して評価した。評価は○、△、
×の三段階評価とした。

【００４４】なお、トナー規制ローラ２７の周速度は１
４０ｍｍ／ｓｅｃとした。評価結果を（表２）に示す。

【００４５】

【表２】

【００４６】（表２）から明らかなように、トナー規制
ローラ２７の回転方向を現像ローラ５の回転方向と同方
向にすることによって、非磁性一成分現像装置において
帯電量の低下やトナー凝集、固着を防止することができ
た。

【００４７】これは、トナー規制ローラ２７の回転方向
を現像ローラ５の回転方向と逆方向にした場合には、現
像ローラ５とトナー規制ローラ２７の接触部のトナー１
０を循環することはできず、逆に接触部にトナー１０を
搬送しトナー凝集を加速するためであると考えることが
できる。

【００４８】本実施の形態２では、非現像時にトナー規
制ローラ２７を常に回転させたが、システムに応じては
常に回転させる必要はなく、非現像時に所定のタイミン
グで定期的に回転させればよい。

【００４９】（実施の形態３）本実施の形態３による電
子写真装置の構成は図１に示すものと同様であり、その
説明は省略する。また、電源１２，２４，２６，２８に
よる印加電圧、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、ト
ナー規制ローラ２７、トナー１０、転写ローラ２０の特
性等、およびプロセス速度、現像ローラ５の周速度、ト
ナー供給ローラ６の周速度も実施の形態１の場合と同様
である。

【００５０】以上のように構成された電子写真装置を用
いて、トナー規制ローラ２７を現像時は静止させ、非現
像時に回転させてその周速度を１４ｍｍ／ｓｅｃから３
００ｍｍ／ｓｅｃまで変化させて６０００枚印字した後
にカブリとトナー凝集・固着に関して評価した。評価は
○、△、×の三段階評価とした。

【００５１】評価結果を（表３）に示す。

【００５２】

【表３】

【００５３】（表３）から明らかなように、現像ローラ
５とトナー規制ローラ２７の回転時の周速比をｒとする
と、０．１≦ｒ≦１の条件を満たすように設定すること
によって、非磁性一成分現像装置において帯電量の低下
やトナー凝集、固着を防止することができた。

【００５４】これは、現像ローラ５とトナー規制ローラ
２７の回転時の周速比ｒを０．１以下にすると、現像ロ
ーラ５とトナー規制ローラ２７の接触部のトナー１０を
循環する能力が低下し、ｒを１以上にすると現像ローラ
５とトナー規制ローラ２７の接触部のトナー１０に対す
るストレスが大きくなり、トナー１０の帯電量が低下す
るためであると考えることができる。

【００５５】本実施の形態３では、非現像時にトナー規
制ローラ２７を常に回転させたが、システムに応じては
常に回転させる必要はなく、非現像時に所定のタイミン
グで定期的に回転させればよい。

【００５６】（実施の形態４）本実施の形態４による電
子写真装置の構成は図１に示すものと同様であり、その
説明は省略する。また、電源１２，２４，２６による印
加電圧、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、トナー規
制ローラ２７、トナー１０、転写ローラ２０の特性等、
およびプロセス速度、現像ローラ５の周速度、トナー供
給ローラ６、トナー規制ローラ２７の周速度も実施の形
態１の場合と同様である。

【００５７】以上のように構成された電子写真装置を用
いて、トナー規制ローラ２７を現像時は静止させ非現像
時に回転させて、トナー規制バイアス電圧供給電源２８
の出力電圧を直流電圧とし、トナー規制ローラ２７の回
転時と静止時とで独立して制御しその電圧値を−１５０
Ｖから−３５０Ｖまで変化させて、６０００枚印字した
後にカブリとトナー凝集・固着に関して評価した。評価
は○、△、×の三段階評価とした。

【００５８】評価結果を（表４）に示す。

【００５９】

【表４】

【００６０】（表４）から明らかなように、トナー規制
ローラ２７に直流電圧を印加し、現像ローラ５に印加す
る直流の現像バイアス電圧をＶｂ、トナー規制ローラ２
７に印加するトナー規制バイアス電圧をＶｒとすると、
トナー規制ローラ２７の静止時には｜Ｖｂ｜≦｜Ｖｒ｜
の関係を満たし、回転時には｜Ｖｂ｜≧｜Ｖｒ｜の関係
を満たすようにすることによって、非磁性一成分現像装
置において帯電量の低下やトナー凝集、固着を防止する
ことができた。

【００６１】これは、トナー規制ローラ２７の静止時に
｜Ｖｂ｜≦｜Ｖｒ｜の関係を満たすようにすることで負
帯電トナーであるトナー１０を電荷注入によりその帯電
量を均一にする効果が得られ、また、回転時に｜Ｖｂ｜
≧｜Ｖｒ｜の関係を満たすようにすることで、トナー規
制ローラ２７側にトナー１０を移動させる電界が働き、
トナー凝集、固着を防止する効果が得られるためと考え
ることができる。

【００６２】本実施の形態４では、非現像時にトナー規
制ローラ２７を常に回転させたが、システムに応じては
常に回転させる必要はなく、非現像時に所定のタイミン
グで定期的に回転させればよい。

【００６３】（実施の形態５）本実施の形態５による電
子写真装置の構成は図１に示すものと同様であり、その
説明は省略する。また、電源１２，２４，２６による印
加電圧、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、トナー規
制ローラ２７、トナー１０、転写ローラ２０の特性等、
およびプロセス速度、現像ローラ５の周速度、トナー供
給ローラ６、トナー規制ローラ２７の周速度も実施の形
態１の場合と同様である。

【００６４】以上のように構成された電子写真装置を用
いて、トナー規制ローラ２７を現像時は静止させ非現像
時に回転させて、トナー規制バイアス電圧供給電源２８
の出力電圧を交流と直流の重畳電圧とし、トナー規制ロ
ーラ２７の回転時と静止時とで独立して制御しその直流
電圧値を−１５０Ｖから−３５０Ｖまで変化させて、６
０００枚印字した後にカブリとトナー凝集・固着に関し
て評価した。評価は○、△、×の三段階評価とした。

【００６５】なお、トナー規制バイアスの交流電圧のピ
ーク間電圧は５００Ｖ、周波数は５００Ｈｚとした。

【００６６】評価結果を（表５）に示す。

【００６７】

【表５】

【００６８】（表５）から明らかなように、トナー規制
ローラ２７に直流と交流の重畳電圧を印加し、現像ロー
ラ５に印加する直流の現像バイアス電圧をＶｂ、トナー
規制ローラ２７に印加するトナー規制バイアスの直流電
圧をＶｒ／ＤＣとすると、トナー規制ローラ２７の静止
時には｜Ｖｂ｜≦｜Ｖｒ／ＤＣ｜の関係を満たし、回転
時には｜Ｖｒ｜≧｜Ｖｒ／ＤＣ｜の関係を満たすように
することによって、非磁性一成分現像装置において帯電
量の低下やトナー凝集、固着を防止することができた。

【００６９】これは、トナー規制ローラ２７の静止時に
｜Ｖｂ｜≦｜Ｖｒ／ＤＣ｜の関係を満たすようにするこ
とで負帯電トナーであるトナー１０を電荷注入によりそ
の帯電量を均一にする効果が得られ、また、回転時に｜
Ｖｂ｜≧｜Ｖｒ／ＤＣ｜の関係を満たすようにすること
でトナー規制ローラ２７側にトナー１０を移動させる電
界が働き、トナー凝集、固着を防止する効果が得られる
ためと考えることができる。

【００７０】本実施の形態５では、非現像時にトナー規
制ローラ２７を常に回転させたが、システムに応じては
常に回転させる必要はなく、非現像時に所定のタイミン
グで定期的に回転させればよい。

【００７１】（実施の形態６）本実施の形態６による電
子写真装置の構成は図１に示すものと同様であり、その
説明は省略する。また、電源１２，２４，２６による印
加電圧、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、トナー規
制ローラ２７、トナー１０、転写ローラ２０の特性等、
およびプロセス速度、現像ローラ５の周速度、トナー供
給ローラ６、トナー規制ローラ２７の周速度も実施の形
態１の場合と同様である。

【００７２】以上のように構成された電子写真装置を用
いて、トナー規制ローラ２７を現像時には静止させ直流
電圧を印加し、非現像時には回転させて交流と直流の重
畳電圧を印加した。そして、それぞれの直流電圧値を−
１５０Ｖから−３５０Ｖまで変化させて、６０００枚印
字した後にカブリとトナー凝集・固着に関して評価し
た。評価は○、△、×の三段階評価とした。

【００７３】なお、トナー規制バイアスの交流電圧のピ
ーク間電圧は５００Ｖ、周波数は５００Ｈｚとした。

【００７４】評価結果を（表６）に示す。

【００７５】

【表６】

【００７６】（表６）から明らかなように、トナー規制
ローラ２７の静止時には直流電圧を印加し、回転時には
直流と交流の重畳電圧を印加して、現像ローラ５に印加
する直流の現像バイアス電圧をＶｂ、トナー規制ローラ
２７の静止時に印加するトナー規制バイアスの直流電圧
をＶｒ、トナー規制ローラ２７の回転時に印加するトナ
ー規制バイアスの直流電圧をＶｒ／ＤＣとすると、トナ
ー規制ローラ２７の静止時には｜Ｖｂ｜≦｜Ｖｒ｜の関
係を満たし、回転時には｜Ｖｂ｜≦｜Ｖｒ／ＤＣ｜の関
係を満たすようにすることによって、非磁性一成分現像
装置において帯電量の低下やトナー凝集、固着を防止す
ることができた。

【００７７】これは、トナー規制ローラ２７の静止時に
｜Ｖｂ｜≦｜Ｖｒ｜の関係を満たすようにすることで、
負帯電トナーであるトナー１０を電荷注入によりその帯
電量を均一にする効果が得られ、また、回転時に｜Ｖｂ
｜≧｜Ｖｒ／ＤＣ｜の関係を満たすようにすることで、
トナー規制ローラ２７側にトナー１０を移動させる電界
が働き、トナー凝集、固着を防止する効果が得られるた
めと考えることができる。

【００７８】本実施の形態６では、非現像時にトナー規
制ローラ２７を常に回転させたが、システムに応じては
常に回転させる必要はなく、非現像時に所定のタイミン
グで定期的に回転させればよい。

【００７９】（実施の形態７）本実施の形態７による電
子写真装置の構成は図１に示すものと同様であり、その
説明は省略する。また、電源１２，２４，２６による印
加電圧、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、トナー規
制ローラ２７、トナー１０、転写ローラ２０の特性等、
およびプロセス速度、現像ローラ５の周速度、トナー供
給ローラ６、トナー規制ローラ２７の周速度も実施の形
態１の場合と同様である。

【００８０】以上のように構成された電子写真装置を用
いて、トナー規制ローラ２７を現像時には静止させ直流
電圧を印加し、非現像時には回転させて、トナー規制バ
イアス電圧供給電源２８の出力電圧を交流と直流の重畳
電圧とし、トナー規制ローラ２７の回転時と静止時とで
独立して制御し、その交流電圧のピーク間電圧を−１０
０Ｖから−１２００Ｖまで変化させて、６０００枚印字
した後にカブリとトナー凝集・固着に関して評価した。
評価は○、△、×の三段階評価とした。

【００８１】なお、トナー規制バイアスの直流電圧は−
２５０Ｖ、交流電圧の周波数は５００Ｈｚとした。

【００８２】評価結果を（表７）に示す。

【００８３】

【表７】

【００８４】（表７）から明らかなように、トナー規制
ローラ２７に直流と交流の重畳電圧を印加し、その交流
電圧のピーク間電圧をＶｒ／ｐｐとすると、２００Ｖ＜
Ｖｒ／ｐｐ＜１０００Ｖの関係を満たすことによって、
非磁性一成分現像装置において帯電量の低下やトナー凝
集、固着を防止することができた。

【００８５】これは、トナー規制ローラ２７に印加する
交流電圧のピーク間電圧が小さいとトナー１０の循環に
対する効果が小さく、また、ピーク間電圧が大きいとト
ナー１０を十分に規制することができず、現像ローラ５
上のトナー帯電量が不足するためであると考えることが
できる。

【００８６】本実施の形態７では、非現像時にトナー規
制ローラ２７を常に回転させたが、システムに応じては
常に回転させる必要はなく、非現像時に所定のタイミン
グで定期的に回転させればよい。

【００８７】また、トナー規制ローラ２７に直流と交流
の重畳電圧を印加するすべての場合に適用できる。

【００８８】（実施の形態８）本実施の形態８による電
子写真装置の構成は図１に示すものと同様であり、その
説明は省略する。また、電源１２，２４，２６による印
加電圧、現像ローラ５、トナー供給ローラ６、トナー規
制ローラ２７、トナー１０、転写ローラ２０の特性等、
およびプロセス速度、現像ローラ５の周速度、トナー供
給ローラ６の周速度も実施の形態１の場合と同様であ
る。

【００８９】以上のように構成された電子写真装置を用
いて、トナー規制ローラ２７を現像時には静止させ非現
像時には回転させて、トナー規制バイアス電圧供給電源
２８の出力電圧を交流と直流の重畳電圧とし、トナー規
制ローラ２７の回転時と静止時とで独立して制御し、そ
の交流電圧の周波数を１２０Ｈｚから３００Ｈｚまで変
化させ、トナー規制ローラ２７の周速度を１００ｍｍ／
ｓｅｃから１４０ｍｍ／ｓｅｃまで変化させて、交流電
圧の周波数に起因する周期ムラについて評価した。評価
は○、△、×の三段階評価とした。

【００９０】なお、トナー規制バイアスの直流電圧は−
２５０Ｖ、交流電圧のピーク間電圧は５００Ｖとした。

【００９１】評価結果を（表８）に示す。

【００９２】

【表８】

【００９３】（表８）から明らかなように、トナー規制
ローラ２７に直流と交流の重畳電圧を印加し、その周波
数をｆ、現像ローラ５とトナー規制ローラ２７との相対
速度をｖ、現像ローラ５とトナー規制ローラ２７とのニ
ップ幅をｌとすると、ｆ≧ｖ／ｌの関係を満たすことに
よって、トナー規制ローラ２７に直流と交流の重畳電圧
を印加した場合でも、交流電圧の周波数に起因する周期
ムラを防止することができた。

【００９４】これは、トナー規制ローラ２７が、現像ロ
ーラ５とトナー規制ローラ２７のニップ幅ｌを通過する
間に交流電圧の周期がｌ以上ないと現像ローラ上のトナ
ー層にムラが生じるためであると考えることができる。

【００９５】本実施の形態８では、非現像時にトナー規
制ローラ２７を常に回転させたが、システムに応じては
常に回転させる必要はなく、非現像時に所定のタイミン
グで定期的に回転させればよい。

【００９６】また、トナー規制ローラ２７に直流と交流
の重畳電圧を印加するすべての場合に適用できる。

【００９７】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明に
よれば、非磁性一成分現像装置において印字速度の高速
化や定着部のオフセット現象防止を図った場合にも、現
像ローラとトナー規制部材の接触部においてトナーの凝
集や固着を防止し、高品質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の非磁性一成分現像装置
が用いられた電子写真装置の概略構成図

【図２】従来の非磁性一成分現像装置が用いられた電子
写真装置の概略構成図

【符号の説明】

１感光体２帯電器３露光光学系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１５用紙２１定着器２４転写バイアス供給電源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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性一成分のトナー層を表面に形成する
現像ローラと、前記現像ローラに接触配置しこの現像ロ
ーラにトナーを供給する導電性部材で構成されたトナー
供給ローラと、前記現像ローラ上のトナーを規制し薄層
を形成するトナー規制ローラから成り、静電潜像担持体
上の静電潜像にトナーを付着させ可視像化する非磁性一
成分現像装置であって、前記トナー規制ローラを現像時
には静止させ、非現像時に所定のタイミングで回転させ
るようにしたことを特徴とする非磁性一成分現像装置。
【請求項２】トナー規制ローラの回転方向は、現像ロー
ラの回転方向と同方向であることを特徴とする請求項１
に記載の非磁性一成分現像装置。
【請求項３】現像ローラとトナー規制ローラの回転時の
周速比をｒとすると、０．１≦ｒ≦１の条件を満たすこ
とを特徴とする請求項１に記載の非磁性一成分現像装
置。
【請求項４】トナー規制ローラに直流電圧を印加し、現
像ローラに印加する直流の現像バイアス電圧をＶｂ、前
記トナー規制ローラに印加するトナー規制バイアス電圧
をＶｒとすると、前記トナー規制ローラ静止時には｜Ｖ
ｂ｜≦｜Ｖｒ｜の関係を満たし、回転時には｜Ｖｂ｜≧
｜Ｖｒ｜の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記
載の非磁性一成分現像装置。
【請求項５】トナー規制バイアス電圧は直流成分と交流
成分を重畳した電圧であって、前記トナー規制バイアス
電圧の直流電圧をＶｒ／ＤＣとすると、トナー規制ロー
ラ静止時には｜Ｖｂ｜≦｜Ｖｒ／ＤＣ｜の関係を満た
し、回転時には｜Ｖｂ｜≧｜Ｖｒ／ＤＣ｜の関係を満た
すことを特徴とする請求項４に記載の非磁性一成分現像
装置。
【請求項６】トナー規制バイアス電圧はトナー規制ロー
ラ静止時には直流電圧であり、回転時には直流成分と交
流成分を重畳した電圧であって、前記トナー規制ローラ
静止時には｜Ｖｂ｜≦｜Ｖｒ｜の関係を満たし、回転時
には｜Ｖｂ｜≧｜Ｖｒ／ＤＣ｜の関係を満たすことを特
徴とする請求項４に記載の非磁性一成分現像装置。
【請求項７】トナー規制バイアスの交流電圧成分のピー
ク間電圧をＶｒ／ｐｐとすると、２００Ｖ＜Ｖｒ／ｐｐ
＜１０００Ｖの関係を満たすことを特徴とする請求項５
または請求項６に記載の非磁性一成分現像装置。
【請求項８】トナー規制バイアスの交流電圧成分の周波
数をｆ、現像ローラとトナー規制ローラの接触部におけ
る相対速度をｖ、現像ローラと前記トナー規制ローラの
ニップ幅をｌとすると、ｆ≧ｖ／ｌの関係を満たすこと
を特徴とする請求項５または請求項６に記載の非磁性一
成分現像装置。