JPH1069162A

JPH1069162A - 非磁性一成分現像装置

Info

Publication number: JPH1069162A
Application number: JP8226314A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Shimazaki; 大充島崎; Hirochika Taguchi; 博規田口; Kazuhiko Noda; 和彦野田; Tetsuhiro Tsuru; 哲浩津留
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1998-03-10

Abstract

(57)【要約】【課題】非磁性一成分現像方式において、環境変化に
よる印字画像の画質の変化、トナー供給ローラ等のトル
クの上昇を防ぐとともに、現像ローラ等の長寿命化を図
ることを目的とする。【解決手段】トナー６の層を形成する現像ローラ８
と、現像ローラ８に現像バイアス電圧を印加する現像バ
イアス電源１０と、現像ローラ８にトナー６を供給する
トナー供給ローラ３０と、トナー供給ローラ３０にバイ
アス電圧を印加するトナー供給バイアス電源１１と、現
像ローラ８上のトナー６の量を規制して薄層を形成する
トナー規制ブレード１２と、感光体１と、現像後の残存
トナー６を回収するトナー回収部材２２とを備えた非磁
性一成分現像装置であって、トナー供給ローラ３０が、
内側の弾性発泡体層３０ａと、弾性発泡体層３０ａと同
一又は異なる弾性材質のスキン層３０ｂと、を有してい
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のトナーを用
いた非磁性一成分現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真装置は現像剤として乾式
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において実用化さ
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、静電潜像
担持体である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。また、電子写真装置に
は一成分現像方式と二成分現像方式があるが、非磁性一
成分現像装置は、二成分現像方式と異なりキャリアとの
混合、撹拌、トナー濃度の制御機構等が不要となること
から、小型化、低コスト化に有利である。

【０００３】以下、従来の非磁性一成分現像装置を用い
た電子写真装置について、図面を用いて説明する。図３
は従来の非磁性一成分現像装置を用いた電子写真装置の
断面図である。図３において、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）又
は有機光導電体（以下、ＯＰＣという）等の感光受容層
を薄膜状に塗布して形成された静電潜像担持体である感
光体、２は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、２ａはタングステンワイヤ等の帯電
線、２ｂは金属製のシールド板、２ｃはグリッド板、３
は露光光学系、４は露光光学系３から照射される露光光
線である。帯電線２ａ、シールド板２ｂ、グリッド板２
ｃから構成された帯電器２において、帯電線２ａがコロ
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。また、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。

【０００４】５は現像ホッパー、６は現像ホッパー５に
収納されたトナー、７はトナー６を撹拌するトナー撹拌
部材、８は感光体１に接触又は近接して配設されたトナ
ー担持体である現像ローラ、８ａは現像ホッパー５の両
端に現像ローラ８を回転軸支している金属製のシャフ
ト、９は現像ローラ８に接触又は近接して配設され、ト
ナー撹拌部材７により撹拌、搬送されたトナー６を現像
ローラ８の表面に供給するトナー供給ローラ、９ａは現
像ホッパー５の両端にトナー供給ローラ９を回転軸支し
ている金属製のシャフトである。現像ローラ８とトナー
供給ローラ９は、ステンレス等の金属を基材とし、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
成されている。１０はシャフト８ａに接続され現像ロー
ラ８に現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源、
１１はシャフト９ａに接続されトナー供給ローラ９にバ
イアス電圧を印加するトナー供給バイアス電源である。

【０００５】１２はトナー規制ブレード、１２ａはトナ
ー規制ブレード１２の金属ばね板部材、１２ｂは金属ば
ね板部材１２ａの一端にシリコン又はウレタン等の弾性
部材を一体形成し、現像ローラ８上に接触するトナー規
制部材、１３はトナー規制ブレード１２をネジ止めで固
定したブレードホルダである。

【０００６】トナー撹拌部材７がトナー供給ローラ９の
回転とともに円状の軌跡を描きながらトナー６の凝集を
防いで、トナー６をトナー供給ローラ９へ搬送する。ト
ナー６はトナー供給ローラ９から現像ローラ８に供給さ
れ、トナー規制ブレード１２により摩擦帯電されて現像
ローラ８の外周面上に薄層状態を形成する。次に、現像
ローラ８に現像バイアス電源１０より印加される現像バ
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６を転移付着させて静電潜像を顕像化する。

【０００７】１４は用紙カセット、１５は用紙カセット
１４に収納された記録用紙である用紙、１６は用紙カセ
ット１４から用紙１５を１枚ずつ送りだす半月形状の給
紙ローラ、１７ａ，１７ｂは上下一対の搬送ローラ、１
８は用紙１５と感光体１上に形成されたトナー像を一致
させるために、一時的に用紙１５を停止待機させるレジ
ストローラ、１９はレジストローラ１８に当接した従動
ローラ、２０は感光体１に当接し、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
た転写ローラ、２０ａは転写ローラ２０を回転軸支して
いる金属製のシャフト、２１はシャフト２０ａに接続さ
れた転写バイアス電源、２２はトナー回収部材、２３は
用紙１５上に転写されたトナー像を定着する定着器、２
４は定着器２３内に配設され、内部に熱源を有したヒー
トローラ、２５はヒートローラ２４に当接した加圧ロー
ラである。

【０００８】給紙ローラ１６で送り出された用紙１５
は、搬送ローラ１７ａ，１７ｂにより失印Ａで示した方
向へ搬送される。レジストローラ１８で一時的に用紙１
５を停止待機させ、感光体１の回転に伴って、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がこの当接部に
到達し、このとき転写ローラ２０の金属シャフト２０ａ
へ転写バイアス電源２１から高電圧を印加することによ
り、用紙１５の裏面にトナー６と逆極性の電荷が付与さ
れ、これにより感光体１上のトナー像が用紙１５上に転
写される。次に、用紙１５は定着器２３に搬送され、用
紙１５上に転写されたトナー像がヒートローラ２４と加
圧ローラ２５との挟持回転に伴い、加圧及び熱により定
着される。また、感光体１の外周面に付着した現像後の
残存トナーはトナー回収部材２２により回収される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の非
磁性一成分現像装置では、トナーの搬送に磁力を用いず
に、現像ローラとトナー間の静電気的な力と物理的な力
により現像ローラ上にトナー薄層を形成するので、現像
に必要なトナー量を現像ローラの一回転で直ちに供給す
ることが困難であり、現像に必要なトナー量に見合う分
のトナーが供給されなかった場合、全面が高濃度の画像
では印字画像の後端部分の画像濃度が低下するという問
題点を有していた。

【００１０】このため、トナー供給ローラへ直流バイア
ス電圧を印加し、現像ローラとトナー供給ローラ間の電
界を、トナーが現像ローラ側へ移動するように設定し
て、印字画像の後端濃度の低下を防止していた。しかし
ながら、トナー供給ローラや現像ローラ等のトルクの増
大を引き起こすとともに、トナー供給ローラの外周面が
発泡体の弾性材料であるため、トナー供給ローラの外周
面上にトナーが詰まり易く、トナー供給ローラの外周面
の硬度が高くなり、印字画像の画質変動を引き起こすと
ともに、発泡体の耐久性に欠けるという問題点を有して
いた。また、現像ローラとトナー供給ローラとの摩擦に
より現像ローラの外周面を傷つけ、印字画像の画質の劣
化を引き起こすという問題点を有していた。

【００１１】また、トナーの帯電をトナー規制ブレー
ド、トナー供給ローラの摩擦によって行うので、現像ロ
ーラ上に形成されたトナー層が消費されずに、複数回ト
ナー規制ブレードを通過すると、その都度、トナーの帯
電量が上昇するために、印字画像の先端部分の画像濃度
が低下するという問題点を有していた。

【００１２】更に、トナー供給ローラの外周面の発泡体
とトナーとのストレスによりトナーの流動性が劣化し、
環境変化にともない印字画像の画質が変化し、印字画像
の品質が不安定であるという問題点を有していた。

【００１３】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、均一な印字画像が得られるとともに、トナー供給
ローラの耐久性に優れ、トナー供給ローラ等のトルクの
上昇を防ぎ、環境変化による印字画像のばらつきを防ぐ
非磁性一成分現像装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記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、トナー供給ローラ
が、内側に配設された弾性発泡体層と、弾性発泡体層と
同一又は異なる弾性材質から形成されたスキン層と、を
有したものである。

【００１５】これにより、従来の非磁性一成分現像装置
のトナー供給ローラ等の卜ルク増大や、印字画像の画質
の変化や、トナー供給ローラとの摩擦による現像ローラ
の傷の発生等を防ぐとともに、トナー供給ローラの耐久
性を向上することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、非磁性一成分現像剤のトナーの層を表面に形成する
現像ローラと、前記現像ローラに現像バイアス電圧（Ｖ
ｂ）を印加する現像バイアス電源と、前記現像ローラに
接触して前記トナーを予備帯電させ、前記現像ローラに
前記トナーを供給するトナー供給ローラと、前記トナー
供給ローラにバイアス電圧（Ｖｓｒ）を印加するトナー
供給バイアス電源と、前記現像ローラ上のトナー量を規
制して薄層を形成するトナー規制ブレードと、静電潜像
が形成される静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体の
外周面の現像後の残存トナーを回収するトナー回収部材
と、を備えた非磁性一成分現像装置であって、前記トナ
ー供給ローラが、内側に配設された弾性発泡体層と、前
記弾性発泡体層と同一又は異なる弾性材質から形成され
たスキン層と、を有したものである。

【００１７】この構成により、トナー供給ローラ等のト
ルクの上昇を防ぐとともに、トナー供給ローラとの摩擦
による現像ローラの傷の発生等を防ぎ、現像ローラの耐
久性や印字画像の画質を向上させるという作用を有す
る。

【００１８】また、弾性発泡体層の材質とスキン層の材
質とが同一の場合、バイアス電圧の印加を従来と同様の
条件でできるとともに、製造上、同一のプロセスで管理
ができるという作用を有し、一方、弾性発泡体層の材質
とスキン層の材質とが異なる場合、バイアス電圧の印加
を従来と同様の条件でできるとともに、表面のスキン層
の耐摩耗性を向上できるという作用を有する。

【００１９】ここで、弾性材質としては、ウレタンゴム
の他にシリコンゴム、ＣＲゴム、ＥＰＤＭゴム、ＮＢ
Ｒ、ＮＢＲ−エピクロロヒドリン、イソプレン、ブタジ
エン等が用いられる。

【００２０】本発明の請求項２に記載の非磁性一成分現
像装置は、請求項１に記載の発明において、トナー供給
ローラの弾性発泡体層が導電性を有したものであり、こ
れにより、バイアス電圧の印加ができ、トナーの搬送性
を向上できるとともに、現像ローラの長寿命化や印字画
質の安定化が図れるという作用を有する。

【００２１】本発明の請求項３に記載の非磁性一成分現
像装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記
トナー供給バイアス電源が、前記現像ローラに印加され
る現像バイアス電圧（Ｖｂ）と同極性のバイアス電圧
（Ｖｓｒ）を前記トナー供給ローラに印加し、かつ、｜
Ｖｂ｜≦｜Ｖｓｒ｜の関係を有したものである。

【００２２】これにより、トナーが正帯電性トナーの場
合には、Ｖｂ≦Ｖｓｒの関係を満たし、負帯電性卜ナー
の場合には、Ｖｓｒ≦Ｖｂの関係を満たすため、画像の
形成時にトナーを現像ローラ側へ引く力が働き、画像の
形成時に現像ローラ上へのトナーの搬送を行うことがで
きるという作用を有する。また、全面がベタ塗りの印字
画像の際のトナーの追従性を向上でき、印字画像の濃度
のムラを防止できるという作用を有する。

【００２３】本発明の請求項４に記載の非磁性一成分現
像装置は、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の発
明において、前記トナー供給ローラの弾性発泡体層と前
記スキン層が、０．１％〜５％の圧縮残留歪を有したも
のである。

【００２４】これにより、均一な画像を得ることがで
き、印字画像の濃度のムラを防止できるという作用を有
する。

【００２５】また、圧縮残留歪が５％より高いと、現像
ローラとの応力が歪みとしてトナー供給ローラに残り易
くなり、印字画像の濃度のムラが発生し、圧縮残留歪が
０．１％より低いと現像ローラとの食い込み量が確保で
きなくなるためである。

【００２６】本発明の請求項５に記載の非磁性一成分現
像装置は、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の発
明において、前記トナー供給ローラが、両端部の直径よ
り中央部の直径が大きいクラウン形状で形成された構成
を有している。

【００２７】この構成により、トナー供給ローラのシャ
フトの歪みによるトナー供給ローラの中央部のＮＩＰ幅
の不足を解消できるという作用を有する。

【００２８】ここで、中央部の直径と両端部の直径との
差は、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ、特に０．８ｍｍ〜１．
０ｍｍが印字画像の濃度のムラを防ぐ点で好ましい。

【００２９】本発明の請求項６に記載の非磁性一成分現
像装置は、請求項１乃至５の内のいずれか１項に記載の
発明において、前記トナー供給ローラが、アスカーＣで
１°〜４０°のゴム硬度を有したものである。

【００３０】これにより、トナー供給ローラと現像ロー
ラとのＮＩＰ幅を安定して確保することができるという
作用を有する。

【００３１】また、ゴム硬度が４０°より高くなるとト
ナー供給ローラの現像ローラへのストレスが上昇し、現
像ローラのトルクが大きくなり、ゴム硬度が１°より低
くなると安定した印字画像の確保ができなくなるためで
ある。

【００３２】本発明の請求項７に記載の非磁性一成分現
像装置は、請求項１乃至６の内いずれか１項に記載の発
明において、前記トナー供給ローラが、１０⁵〜１０⁹Ω
の抵抗値を有したものである。

【００３３】これにより、トナー供給ローラへバイアス
電圧を印加することができ、印字画像の画質を安定でき
るという作用を有する。

【００３４】また、トナー供給ローラの抵抗値が、１０
⁵Ω未満であれば、トナー供給ローラと現像ローラとの
間でバイアス電圧を印加した際にリークが発生し、１０
⁹Ωを超えるとバイアス電圧を印加してもトナーを移動
させる効果がなくなるため、印字画像の画質が不安定に
なるためである。

【００３５】（実施の形態）以下、本発明の実施の形態
について図１乃至図３を用いて説明する。図１は本発明
の実施の形態における非磁性一成分現像装置を用いた電
子写真装置の断面図であり、図２は本発明の実施の形態
におけるトナー供給ローラの拡大断面図である。図３に
示す従来の要素と同一のものには、同一の符号を付して
説明を省略する。

【００３６】３０は本実施の形態におけるトナー供給ロ
ーラであり、現像ローラ８と摩擦接触の状態で配設され
ている。３０ａはトナー供給ローラ３０の弾性発泡体
層、３０ｂは弾性発泡体層３０ａの外周に配設されたス
キン層である。

【００３７】従来例と異なるのは、トナー供給ローラ３
０が弾性発泡体層３０ａとスキン層３０ｂを有している
点であり、図１に示すように、トナー供給ローラ３０の
内側に配設された弾性発泡体層３０ａと外周部がスキン
層３０ｂにより形成されたトナー供給ローラ３０は、現
像ローラ８と接触して配設され、現像ローラ８との接触
部において任意の幅で接触し、トナー供給ローラ３０の
回転方向は現像ローラ８と同一の回転方向である。ま
た、シャフト９ａにトナー供給バイアス電源１１が接続
され、現像バイアス電圧（Ｖｂ）値より絶対値で大きな
バイアス電圧（Ｖｓｒ）を印加している。

【００３８】以下、本実施の形態における非磁性一成分
現像装置を用いた電子写真装置について説明する。

【００３９】感光体１は、負帯電型ＯＰＣであり、帯電
器２により−７００Ｖに均一帯電されている。現像ロー
ラ８は、金属製のシャフト８ａ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
構成であり、抵抗値が１０⁶Ωである。現像ローラ８の
金属製のシャフ卜８ａには、−３００Ｖの定電圧電源で
ある現像バイアス電源１０が接続されている。ここで、
現像ローラ８のゴム硬度は３０°〜６０°がクリープの
防止や打コン防止の点で好ましく、また、表面粗さは表
面の平滑性の高い方がトナー薄層の形成において均一化
が図れるため、２μｍＲｚ〜７μｍＲｚが好ましい。本
実施の形態における現像ローラ８は、ゴム硬度４０°、
表面粗さ３μｍＲｚである。

【００４０】トナー規制ブレード１２は、ステンレス
板、リン青銅板等の弾性を有する金属ばね板部材１２ａ
と、その一端に弾性部材であるゴム硬度６０°のウレタ
ンゴムを一体成形したトナー規制部材１２ｂと、を有し
たものであり、ブレードホルダ１３にねじ止めされてい
る。トナー規制部材１２ｂは、現像ローラ８を線圧８０
ｇ／ｃｍで押圧し、現像ローラ８の表面に０．５ｍｇ／
ｃｍ²のトナー層を形成している。実施の形態の非磁性
一成分現像装置においては、現像ローラ８上のトナー層
が１〜３形成され、印字画像の濃度のバランスがとれる
ため、現像ローラ８上のトナー層は０．３〜０．６ｍｇ
／ｃｍ²の範囲が好ましい。

【００４１】トナー６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
を均一分散させた負帯電性トナーである。

【００４２】転写ローラ２０は、金属性のシャフト２０
ａの周囲に導電性発泡体を形成したものであり、抵抗値
は１０⁷Ωである。金属性のシャフト２０ａには４μＡ
の定電流電源である転写バイアス電源２１が接続されて
いる。

【００４３】尚、本実施の形態では、トナー供給ローラ
３０のトナー供給バイアス電源１１と、現像バイアス電
源１０との２つの電源を用いることで、トナー供給ロー
ラ３０及び現像ローラ８間の電位差を設定したが、トナ
ー供給バイアス電源１１又は現像バイアス電源１０の内
いずれか１つのバイアス電源を用いて、抵抗による分圧
で電気的に出力を変更しても良い。また、負帯電の感光
体１、負帯電性のトナー６ではなく、正帯電の感光体
１、正帯電性のトナー６でも同様に適用できる。更に、
トナー規制部材１２ｂとして弾性部材であるウレタンゴ
ムを使用したが、この他にシリコンゴム、フッ素ゴム、
アクリルゴム、ブタジエンゴム、ＥＰＤＭゴム等の各種
ゴム材、剛性部材である各種樹脂材、また金属部材を用
いてもよい。ただし、現像ローラ８上のトナー６の付着
量の経時的な変化を防ぐために、耐摩耗特性が優れてい
ることが好ましい。更に、現像ローラ８は弾性ローラに
限る必要はなく、金属ローラ、樹脂ローラでもよく、ま
た、現像ローラ８と感光体１は非接触で配設されていて
もよい。

【００４４】以上のように構成された本実施の形態にお
ける非磁性一成分現像装置を用いた電子写真装置につい
て、印字動作を説明する。

【００４５】帯電器２により感光体１を−７００Ｖに均
一帯電した後、露光光学系３により露光し、露光後の感
光体１の表面電位を−１００Ｖまで減衰させ、現像ロー
ラ８に現像バイアス電圧（Ｖｂ）を印加し、感光体１上
にトナー像を形成する。転写ローラ２０から用紙１５に
４μＡの電流を流してトナー像を転写し、電子写真プロ
セスとして一般に知られている定着工程を経て、用紙１
５にトナー像が定着される。

【００４６】

【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。

【００４７】（実験例１〜４）本発明の実施の形態の非
磁性一成分現像装置を用いた電子写真装置において、ト
ナー供給ローラ３０の形状や圧縮残留歪、ゴム硬度、抵
抗値等の物性、スキン層３０ｂ及び弾性発泡体層３０ａ
の材質、バイアス電圧（Ｖｓｒ）、現像ローラ８の現像
バイアス電圧（Ｖｂ）を変化させて全面を高濃度とした
印字画像の先端部分と後端部分の濃度差と印字動作前後
のトナー供給ローラのトルク差と現像ローラに発生した
傷の試験を行った。

【００４８】ここで、トナー供給ローラ３０の中央部の
直径をφ１、両端部の直径をφ２とし、クラウン形状の
トナー供給ローラ３０をクラウン量φ１−φ２で表す。

【００４９】印字動作を行う際の電子写真プロセス条件
としては、プロセス速度が７６ｍｍ／ｓｅｃ、現像ロー
ラ８の周速度が１５２ｍｍ／ｓｅｃ、トナー供給ローラ
３０の周速度が１０６ｍｍ／ｓｅｃに設定した。また、
温度及び湿度が、１０℃／２０％ＲＨである低温／低湿
の環境（以下、Ｌ／Ｌという）、２０℃／６０％ＲＨで
ある常温／常湿の環境（以下、Ｎ／Ｎという）、３５℃
／８５％ＲＨである高温／高湿の環境（以下、Ｈ／Ｈと
いう）の３環境で印字動作の試験を行った。

【００５０】測定方法としては、各環境下において印字
動作を行い、印字画像の前端部分と後端部分の印字濃度
差をマクベス濃度計により評価した。また、トナー供給
ローラの初期トルクと１２Ｋの印字後のトナー供給ロー
ラのトルクの差をトルクメータにより測定した。更に、
１２Ｋの印字後の現像ローラ８の傷の発生の有無も測定
した。

【００５１】（実験例５〜８）本発明の実施の形態の非
磁性一成分現像装置を用いた電子写真装置において、実
験例１〜４で使用した負帯電性のトナーと同粒径の正帯
電性のトナーを使用し、感光体１を帯電器２により＋７
００Ｖに均一に帯電し、露光光学系３により露光し、露
光後の感光体１の表面電位を＋１２０Ｖまで減衰させて
実験例１〜４と同様に試験を行った。

【００５２】（比較例１，２）図３に示した従来の非磁
性一成分現像装置を用いた電子写真装置で、トナー供給
ローラ９の外周面がウレタンゴムの一層構造又はＥＰＤ
Ｍゴムの一層構造で形成され、トナー供給バイアス電源
１１により、トナー供給ローラ９にバイアス電圧（Ｖｓ
ｒ）を印加して、印字を行う際の電子写真プロセス条
件、測定方法を実験例１〜８と同様にして試験を行っ
た。また、現像ローラ８への現像バイアス電圧をＶｂと
した。

【００５３】以下、実験例１〜４のプロセス条件を（表
１）に、実験例５〜８及び比較例１，２のプロセス条件
を（表２）に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】この（表１）から明らかなように、実験例
１として、弾性発泡体層３０ａとスキン層３０ｂがウレ
タンゴム、トナー供給ローラ３０の抵抗値が３×１０⁷
Ω、トナー供給ローラ３０のゴム硬度がアスカーＣで３
５°、トナー供給ローラ３０の圧縮残留歪が２％、トナ
ー供給ローラ３０のクラウン量が０．０７ｍｍ、現像バ
イアス電圧Ｖｂが−３００Ｖ、バイアス電圧Ｖｓｒが−
４００Ｖに設定した。

【００５６】実験例２として、弾性発泡体層３０ａがウ
レタンゴム、スキン層３０ｂがＣＲゴム、トナー供給ロ
ーラ３０の抵抗値が５×１０⁸Ω、トナー供給ローラ３
０のゴム硬度がアスカーＣで３５°、トナー供給ローラ
３０の圧縮残留歪が２％、トナー供給ローラ３０のクラ
ウン量が０．０５ｍｍ、現像バイアス電圧Ｖｂが−３０
０Ｖ、バイアス電圧Ｖｓｒが−５００Ｖに設定した。

【００５７】実験例３として、弾性発泡体層３０ａがウ
レタンゴム、スキン層３０ｂがシリコンゴム、トナー供
給ローラ３０の抵抗値が２×１０⁷Ω、トナー供給ロー
ラ３０のゴム硬度がアスカーＣで３０°、トナー供給ロ
ーラ３０の圧縮残留歪が３％、トナー供給ローラ３０の
クラウン量が０．０６ｍｍ、現像バイアス電圧Ｖｂが−
３００Ｖ、バイアス電圧Ｖｓｒが−４００Ｖに設定し
た。

【００５８】実験例４として、弾性発泡体層３０ａがＣ
Ｒゴム、スキン層３０ｂがウレタンゴム、トナー供給ロ
ーラ３０の抵抗値が６×１０⁶Ω、トナー供給ローラ３
０のゴム硬度がアスカーＣで３８°、トナー供給ローラ
３０の圧縮残留歪が１％、トナー供給ローラ３０のクラ
ウン量が０．０５ｍｍ、現像バイアス電圧Ｖｂが−３５
０Ｖ、バイアス電圧Ｖｓｒが−５００Ｖに設定した。

【００５９】

【表２】

【００６０】この（表２）から明らかなように、実験例
５として、弾性発泡体層３０ａがシリコンゴム、スキン
層３０ｂがウレタンゴム、トナー供給ローラ３０の抵抗
値が８×１０⁵Ω、トナー供給ローラ３０のゴム硬度が
アスカーＣで３２°、トナー供給ローラ３０の圧縮残留
歪が３％、トナー供給ローラ３０のクラウン量が０．１
０ｍｍ、現像バイアス電圧Ｖｂが＋３５０Ｖ、バイアス
電圧Ｖｓｒが＋５００Ｖに設定した。

【００６１】実験例６として、弾性発泡体層３０ａがＥ
ＰＤＭゴム、スキン層３０ｂがウレタンゴム、トナー供
給ローラ３０の抵抗値が３×１０⁸Ω、トナー供給ロー
ラ３０のゴム硬度がアスカーＣで３０°、トナー供給ロ
ーラ３０の圧縮残留歪が４％、トナー供給ローラ３０の
クラウン量が０．０８ｍｍ、現像バイアス電圧Ｖｂが＋
３５０Ｖ、バイアス電圧Ｖｓｒが＋５００Ｖに設定し
た。

【００６２】実験例７として、弾性発泡体層３０ａがウ
レタンゴム、スキン層３０ｂがＥＰＤＭゴム、トナー供
給ローラ３０の抵抗値が１×１０⁹Ω、トナー供給ロー
ラ３０のゴム硬度がアスカーＣで２０°、トナー供給ロ
ーラ３０の圧縮残留歪が５％、トナー供給ローラ３０の
クラウン量が０．０７ｍｍ、現像バイアス電圧Ｖｂが＋
３００Ｖ、バイアス電圧Ｖｓｒが＋４５０Ｖに設定し
た。

【００６３】実験例８として、弾性発泡体層３０ａがシ
リコンゴム、スキン層３０ｂがＥＰＤＭゴム、トナー供
給ローラ３０の抵抗値が３×１０⁵Ω、トナー供給ロー
ラ３０のゴム硬度がアスカーＣで３０°、トナー供給ロ
ーラ３０の圧縮残留歪が２％、トナー供給ローラ３０の
クラウン量が０．０５ｍｍ、現像バイアス電圧Ｖｂが＋
３００Ｖ、バイアス電圧Ｖｓｒが＋４５０Ｖに設定し
た。

【００６４】比較例１として、実験例１〜４で使用した
負帯電性のトナーを使用し、トナー供給ローラ９がウレ
タンゴムの一層構造で形成され、トナー供給ローラ９の
抵抗値が３×１０¹⁰Ω、トナー供給ローラ９のゴム硬度
がアスカーＣで４５°、トナー供給ローラ９の圧縮残留
歪が８％、トナー供給ローラ３０のクラウン量が０ｍ
ｍ、現像バイアス電圧Ｖｂが−３００Ｖ、バイアス電圧
Ｖｓｒが−４５０Ｖに設定した。

【００６５】比較例２として、実験例５〜８で使用した
正帯電性のトナーを使用し、トナー供給ローラ９がＥＰ
ＤＭゴムの一層構造で形成され、トナー供給ローラ９の
抵抗値が７×１０¹¹Ω、トナー供給ローラ９のゴム硬度
がアスカーＣで４２°、トナー供給ローラ９の圧縮残留
歪が７％、トナー供給ローラ３０のクラウン量が０ｍ
ｍ、現像バイアス電圧Ｖｂが＋３００Ｖ、バイアス電圧
Ｖｓｒが＋５００Ｖに設定した。

【００６６】以上、実験例１〜４の全面を高濃度とした
印字画像の先端部分と後端部分の濃度差の試験の結果、
印字動作前後のトナー供給ローラのトルク差の試験の結
果、現像ローラに発生した傷の試験の結果を（表３）
に、実験例５〜８及び比較例１，２の全面を高濃度とし
た印字画像の先端部分と後端部分の濃度差の試験の結
果、印字動作前後のトナー供給ローラのトルク差の試験
の結果、現像ローラに発生した傷の試験の結果を（表
４）に示す。

【００６７】

【表３】

【００６８】この（表３）から明らかなように、実験例
１〜４において、各環境における印字画像の先端部分の
濃度と後端部分の濃度の濃度差がほとんどなく、環境変
化による印字濃度のばらつきを防ぐことが判明した。

【００６９】また、トナー供給ローラの初期トルク及び
初期トルクと印字動作後のトルク差が小さく、印字動作
に伴うトルクの増大を防ぐことが判明した。

【００７０】更に、現像ローラにトナー供給ローラとの
接触によって発生する傷がなく、現像ローラへのストレ
スを低減できることが判明した。

【００７１】

【表４】

【００７２】この（表４）から明らかなように、実験例
５〜８において、正帯電性のトナーを使用した場合に
も、実験例１〜４と同様に印字濃度のばらつきを防ぐこ
とが判明した。また、正帯電性のトナーを使用した場合
にも、実験例１〜４と同様に初期トルク及び印字動作前
後のトナー供給ローラのトルク差の増大を防ぐことが判
明した。更に、正帯電性のトナーを使用した場合にも、
実験例１〜４と同様に現像ローラにトナー供給ローラと
の接触によって発生する傷がなく、現像ローラへのスト
レスを低減できることが判明した。

【００７３】一方、比較例１，２において、環境変化に
より印字濃度にばらつきが生じ、印字画像が不安定であ
った。また、初期トルク及び印字動作前後のトナー供給
ローラのトルク差が大きく、印字画像が不安定であっ
た。更に、トナー供給ローラとの接触によって現像ロー
ラに傷を発生させ、印字画像にスジがはいり、印字画像
が不安定であった。

【００７４】以上のように、本実施の形態によれば、ト
ナー供給ローラに弾性発泡体層とスキン層を有すること
により、温度及び湿度の環境変化の影響を受けにくく、
印字画像の先端部分の濃度と、後端部分の濃度との濃度
差がほとんどなく印字濃度のばらつきを防ぎ、トナー供
給ローラの初期トルク及び印字動作後のトルク差を低減
させるとともに、現像ローラのトナー供給ローラとの接
触によって発生する傷も低減することができた。

【００７５】

【発明の効果】以上のように本発明の非磁性一成分現像
装置は、トナー供給ローラが、内側の弾性発泡体層と、
弾性発泡体層の外周に形成された弾性発泡体層と同一又
は異なる弾性材質からなるスキン層と、を有したことに
より、環境変化による印字画像の画質の変化及びトナー
供給ローラのトルクの上昇を防止し、トナー供給ローラ
との摩擦による現像ローラの傷の発生等を防ぎ、現像ロ
ーラの長寿命化を図れ、高品質の画像を得ることができ
るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における非磁性一成分現像
装置を用いた電子写真装置の断面図

【図２】本発明の実施の形態におけるトナー供給ローラ
の拡大断面図

【図３】従来の非磁性一成分現像装置を用いた電子写真
装置の断面図

【符号の説明】

１感光体２帯電器２ａ帯電線２ｂシールド板２ｃグリッド板３露光光学系４露光光線５現像ホッパー６トナー７トナー撹拌部材８現像ローラ８ａシャフト９トナー供給ローラ９ａシャフト１０現像バイアス電源１１トナー供給バイアス電源１２トナー規制ブレード１２ａ金属ばね板部材１２ｂトナー規制部材１３ブレードホルダ１４用紙カセット１５用紙１６給紙ローラ１７ａ搬送ローラ１７ｂ搬送ローラ１８レジストローラ１９従動ローラ２０転写ローラ２０ａシャフト２１転写バイアス電源２２トナー回収部材２３定着器２４ヒートローラ２５加圧ローラ３０トナー供給ローラ３０ａ弾性発泡体層３０ｂスキン層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者津留哲浩大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性一成分現像剤のトナーの層を表面に
形成する現像ローラと、前記現像ローラに現像バイアス
電圧（以下Ｖｂという）を印加する現像バイアス電源
と、前記現像ローラに接触して前記トナーを予備帯電さ
せ、前記現像ローラに前記トナーを供給するトナー供給
ローラと、前記トナー供給ローラにバイアス電圧（以下
Ｖｓｒという）を印加するトナー供給バイアス電源と、
前記現像ローラ上のトナー量を規制して薄層を形成する
トナー規制ブレードと、静電潜像が形成される静電潜像
担持体と、前記静電潜像担持体の外周面の現像後の残存
トナーを回収するトナー回収部材と、を備えた非磁性一
成分現像装置であって、前記トナー供給ローラが、内側に配設された弾性発泡体
層と、前記弾性発泡体層と同一又は異なる弾性材質から
形成されたスキン層と、を有することを特徴とする非磁
性一成分現像装置。
【請求項２】前記トナー供給ローラの前記弾性発泡体層
が導電性を有してい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】前記トナー供給バイアス電源が、前記現像
ローラに印加される現像バイアス電圧（Ｖｂ）と同極性
のバイアス電圧（Ｖｓｒ）を前記トナー供給ローラに印
加し、かつ、｜Ｖｂ｜≦｜Ｖｓｒ｜の関係を有している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の非磁性一成分
現像装置。
【請求項４】前記トナー供給ローラの弾性発泡体層と前
記スキン層が、０．１％〜５％の圧縮残留歪を有してい
ることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に
記載の非磁性一成分現像装置。
【請求項５】前記トナー供給ローラが、両端部の直径よ
り中央部の直径が大きいクラウン形状で形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記
載の非磁性一成分現像装置。
【請求項６】前記トナー供給ローラが、アスカーＣで１
°〜４０°のゴム硬度を有していることを特徴とする請
求項１乃至５の内いずれか１項に記載の非磁性一成分現
像装置。
【請求項７】前記トナー供給ローラが、１０⁵〜１０⁹Ω
の抵抗値を有していることを特徴とする請求項１乃至６
の内いずれか１項に記載の非磁性一成分現像装置。