JPH08202146A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非磁性一成分トナーを用いた場合の、低温低
湿環境下と高温高湿環境下の画像劣化を防止できる画像
形成装置を提供することにある。 【構成】 本発明は、非磁性一成分現像剤と、前記一成
分現像剤を担持する現像剤担持体８と、前記現像剤担持
体に当接する現像剤層規制部材７と、前記現像剤担持体
と間隙を有して静電潜像を担持する像担持体１を有する
画像形成装置において、前記非磁性一成分現像剤の凝集
度α（％）と前記現像剤層規制部材の前記現像剤担持体
の当接面の表面粗さβ（μｍ）が、 【数１】 の関係を満たすことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式による画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁性一成分現像剤（トナー）を用
いる現像装置は、特開昭６４−５２１２８号公報に示さ
れる様に、現像ブレードの当接圧，現像ブレードの現像
スリーブに対する当接部から自由端までの長さ（以降、
ＮＥ長と呼ぶ）を最適化し、現像スリーブにコートされ
るトナーの層厚，トナー電荷を制御し、高品位の画像を
得ていた。

【０００３】しかしながら、非磁性一成分トナーを用い
ると、現像ブレードの当接圧やＮＥ長を最適化しても、
現像ブレードの現像スリーブに対する接触面の表面粗さ
に応じ、低温低湿環境においてハーフトーン画像に縦筋
（以降、ＬＬモヤ）や高温高湿環境において非画像部の
カブリ（以降、ＨＨカブリ）が起き、画像劣化を招い
た。特に、表面が粗れるとＨＨカブリが起こり、鏡面に
近づくとＬＬモヤが発生した。しかも、製造する現像ブ
レードの表面粗さを全て、ＬＬモヤ無し，ＨＨカブリ無
しを両立する粗さに揃えることは、大変困難である。

【０００４】また、従来から、トナーの製造方法として
粉砕方式が用いられてきたが、粉砕方式により製造され
たトナーの粒径は、一様でなく、分布をもっている。磁
性一成分トナーを使用した現像装置では、この粒径の分
布が画像に影響を及ぼすことはないが、非磁性一成分ト
ナーを用いた現像装置では、粒径の小さいトナーの割合
（以降、微粉量と称す。詳細は後述）が多くなるとＨＨ
カブルが発生し、少なくなるとＬＬモヤが発生した。し
かも、ＨＨカブリ無し，ＬＬモヤ無しを両立する様に、
トナーの微粉量をコントロールすることは困難であるば
かりでなく、ＨＨカブリを防止する為に微粉を取り除く
と、生産性が低下し、コストアップになってしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点に鑑み、非磁性一成分トナーを用いる場合に、ＨＨカ
ブリ無し，ＬＬモヤ無しを両立し得、現像ブレード，ト
ナーの生産性向上が図れる画像形成装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】非磁性一成分現
像剤と、前記一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に当接する現像剤層規制部材と、前記
現像剤担持体と間隙を有して静電潜像を担持する像担持
体を有する画像形成装置において、前記非磁性一成分現
像剤の凝集度α（％）と前記現像剤層規制部材の前記現
像剤担持体の当接面の表面粗さβ（μｍ）が、

【０００７】

【数９】 の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置に関し、
更に、前記非磁性一成分現像剤の凝集度α（％）と前記
非磁性一成分現像剤の微粉量γ（％）が、

【０００８】

【数１０】 の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置に関す
る。

【０００９】上記関係式を満たす画像形成装置は、現像
剤層規制部材としてウレタンゴムブレードが用いられ、
ナイロンをコートした場合は上記関係式は変化する（詳
細は後述）。

【００１０】また、本発明において粒径が５．０μｍ以
下の粒子を微粉と呼び、トナー全体の粒子の個数の中
の、微粉の個数が占める割合を微粉量とする。

【００１１】本発明によれば、非磁性一成分トナーを用
いた場合でも、トナーの流動性を向上させることによ
り、ＨＨカブリ無し・ＬＬモヤ無しを両立する現像ブレ
ードの表面粗さ，トナーの微粉量のラチチュードが広が
り、現像ブレード，トナーの生産性が向上した。

【００１２】以下、本発明による、トナーの流動性と、
微粉量，現像ブレードの表面粗さと、ＨＨカブリ，ＬＬ
モヤとの関係についての実験結果を示す。

【００１３】本実験では、流動性指数として凝集度（詳
細は後述）を用いており、凝集度が小さいほど流動性が
高いことを示す。また、実験には、図８に示す非磁性一
成分現像装置を使用した。

【００１４】図に沿って説明すると、図中矢印方向に回
転する画像担持体である導電基板上に感光層を塗布し
た、感光ドラム１は、帯電器３により一様に帯電され
る。ついで、レーザー，ＬＥＤ等の発光素子１１により
画像情報に基づいた露光がおこなわれ、感光ドラム１上
に潜像が形成される。そして、トナー収容器３１内の非
磁性一成分トナーは、図中矢印方向に回転するＲＳロー
ラ６によって、図中矢印方向に回転する現像スリーブ８
表面に塗布される。現像スリーブ８表面に塗布されたト
ナーは、ウレタンの現像ブレード７により厚みを一定に
保たれる。また、トナーは、現像ブレード７により摺擦
され負に帯電する。さらに、感光ドラム１と現像スリー
ブ８は、３００μｍの間隙をもって、非接触とされ、更
に、間には、バイアス電源３０により、直流電圧に交流
電圧を重畳した現像バイアスが印加され、電界が生じて
いる。電荷を帯びたトナーは、この電界から受ける力に
よって、現像スリーブ８の表面から感光ドラム１の表面
へ転移し、現像が行われる。次いで、像担持体上１のト
ナー像は、トナーと逆極性の直流バイアスが電源３０よ
り印加された転写ローラ１０１により、不図示の転写材
に転写される。次いで、転写材上のトナー像は定着器２
５により定着され永久像を得る。また、転写されずに感
光ドラム上に残ったトナーは、クリーナー２６によりク
リーニングされる。

【００１５】図９は、トナーの凝集度と、現像ブレード
表面の表面粗さ（Ｒ_Z）と、ＨＨカブリ，ＬＬモヤの発
生状況の関係を表している。高温高湿を示すＨＨは具体
的には３０℃，８０％ＲＨであり、低温低湿を示すＬＬ
は具体的には１５℃，１０％ＲＨである。また、粗さ測
定には、小坂研究所製非接触表面粗さ計（ＳＥ−３０
Ｋ，ＰＵ−ＯＳ−１００，ＡＹ−４１）を用いた。

【００１６】図中、領域Ａは、ＬＬモヤ無し、ＨＨカブ
リ無しを両立する凝集度と表面粗さの組み合わせを示し
ている。

【００１７】図中、領域Ｂは、ＬＬモヤの発生は実用上
問題の無いレベル、ＨＨカブリは無い、凝集度と表面粗
さの組み合わせを示している。

【００１８】図中、領域Ｃは、ＬＬモヤ無し、ＨＨカブ
リの発生は実用上問題の無いレベルの凝集度と表面粗さ
の組み合わせを示している。

【００１９】図中、領域Ｄは、ＬＬモヤ，ＨＨカブリの
発生は、共に実用上問題の無いレベルの凝集度と表面粗
さの組み合わせを示している。

【００２０】図中、領域Ｅは、ＨＨカブリは無いが、Ｌ
Ｌモヤが問題のあるレベルの凝集度と表面粗さの組み合
わせを示している。

【００２１】図中、領域Ｆは、ＬＬカブリは無いが、Ｈ
Ｈカブリが問題のあるレベルの凝集度と表面粗さの組み
合わせを示している。

【００２２】図中、領域Ｇは、トナー飛散が発生した領
域を示している。

【００２３】この図９から、トナーの凝集度が５６％の
場合、ＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が実用上問題の無い
レベルになるのは、Ｒ_Z１．４μｍ〜２．３μｍの範囲
であり、ウレタンの表面粗さをこの範囲に納めるのは大
変難しい。

【００２４】しかし、トナーの凝集度を４０％にする
と、Ｒ_Z１．０μｍ〜４．０μｍの範囲でＬＬモヤ，Ｈ
Ｈカブリの発生が実用上問題の無いレベルになった。更
に、Ｒ_Z１．０μｍ〜３．１μｍの範囲では、ＨＨカブ
リは完全に無くなり、Ｒ_Z２．２μｍ〜３．１μｍの範
囲では、ＬＬモヤは完全に無くなった。

【００２５】トナーの凝集度を３０％にすると、Ｒ
_Z０．８μｍ〜５．２μｍの範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブ
リの発生が実用上問題の無いレベルになった。更に、
２．０μｍ〜４．２μｍの範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカ
ブリは完全に無くなった。

【００２６】トナーの凝集度を２２％にすると、Ｒ
_Z０．６μｍ〜６．１μｍの範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブ
リの発生が実用上問題の無いレベルになった。更に、
１．８μｍ〜５．１μｍの範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカ
ブリは完全に無くなった。

【００２７】トナーの凝集度を１５％にすると、Ｒ
_Z０．４μｍ〜６．９μｍの範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブ
リの発生が実用上問題の無いレベルになった。更に、
１．６μｍ〜５．９μｍの範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカ
ブリは完全に無くなった。

【００２８】トナーの凝集度を１０％にすると、Ｒ
_Z０．３μｍ〜７．５μｍの範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブ
リの発生が実用上問題の無いレベルになった。更に、
１．５μｍ〜６．５μｍの範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカ
ブリは完全に無くなった。

【００２９】以上の様に、トナーの凝集度を下げ流動性
を上げると、ＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が実用上問題
の無いレベルの良好な画像を得ることができる表面粗さ
の範囲が広がる。凝集度が４０％になると、Ｒ_Z１．０
μｍ〜４．０μｍの広い範囲で良好な画像を得ることが
できるので十分に量産性がある。よって、凝集度を４０
％以下にすることにより、問題なく現像ブレードを生産
できる。なお、トナー凝集度が８％のトナーを用いる
と、トナー飛散が生じ画像劣化が起った。

【００３０】凝集度が下がると、ＬＬモヤ，ＨＨカブリ
の発生が問題の無いレベルになる、現像ブレードの表面
粗さの範囲が広がる理由については、明らかではない
が、以下の様に考えられる。

【００３１】先ず、表面が粗れるとＨＨカブリが発生す
るメカニズムについて考察する。トナーは、現像ブレー
ドに摺擦されることにより電荷を得るが、表面が粗れて
いると、トナーに触れる現像ブレード表面の面積が小さ
くなり、トナーが十分に摺擦されないので、電荷が十分
に与えられず、反転トナー（正規のマイナスに帯電せず
に、プラスに帯電しているトナー）が多くなり、カブリ
が発生すると考えられる。

【００３２】ところで、スリーブ上のトナーは、図１０
に示す様に、多層になっている。そのため、現像スリー
ブに近い層にあるトナーは、現像スリーブに摺擦され難
く、電荷を与えられ難しくなる。

【００３３】しかし、トナーの凝集度が下がると、トナ
ーが現像スリーブに摺擦されている間に、スリーブとブ
レードの間でトナーの循環が起こり、全ての層のトナー
が、現像ブレードに摺擦される様になるので、反転トナ
ーが無くなり、ＨＨカブリの発生が抑えられる。

【００３４】次に、現像ブレードの表面が鏡面に近づく
と、ＬＬモヤが発生するメカニズムについて考察する。
ハーフトーン画像の現像時には、現像スリーブ上に担持
されたトナーの一部は、感光ドラムに移動せず、現像器
に戻り、ＲＳローラにはぎ取られ、トナー収容器内のト
ナーに混ざる。現像ブレードの表面が鏡面に近い場合、
トナーと摺擦する現像ブレードの表面積が大きくなり、
トナーは高い電荷を持つ。この高い電荷を持つトナー
が、現像器内の電荷を持たないトナーに混ざると、トナ
ー収容器内でトナーの部分的なチャージアップが発生す
る。そして、この部分的なチャージアップの起こったト
ナーは、現像スリーブにコートしても、静電的な反発に
より、均一にコートされず、画像上に縦筋が発生すると
考えられる。ところが、トナーの凝集度が下がると、ト
ナーは混ざり易くなるため、高い電荷を持ったトナー
が、トナー収容器に混ざっても、高い電荷のトナーは、
トナー収容器内で均一に分散するので、部分的なチャー
ジアップが無くなり、ＬＬモヤは発生しにくくなる。

【００３５】以上述べたように、トナーの凝集度α
（％）と表面粗さβ（μｍ）が下記の式（１０１）、好
ましくは式（１０２）を満たすことにより、ＬＬモヤ・
ＨＨカブリによる画像劣化，現像ブレードの生産性の低
下，トナー飛散を同時に防ぐことができる。

【００３６】

【数１１】

【００３７】

【数１２】

【００３８】一方、図１１はトナーの凝集度と、トナー
の微粉量と、ＨＨカブリ，ＬＬモヤの発生状況の関係を
表している。

【００３９】図中、領域Ａは、ＬＬモヤ無し、ＨＨカブ
リ無しを両立する凝集度とトナーの微粉量の組み合わせ
を示している。

【００４０】図中、領域Ｂは、ＬＬモヤの発生は実用上
問題の無いレベル、ＨＨカブリは無い、凝集度と微粉量
の組み合わせを示している。

【００４１】図中、領域Ｃは、ＬＬモヤ無し、ＨＨカブ
リの発生は実用上問題の無いレベルの凝集度と微粉量の
組み合わせを示している。

【００４２】図中、領域Ｄは、ＬＬモヤ，ＨＨカブリの
発生は、共に実用上問題の無いレベルの凝集度と微粉量
の組み合わせを示している。

【００４３】図中、領域Ｅは、ＨＨカブリは無いが、Ｌ
Ｌモヤが問題のあるレベルの凝集度と微粉量の組み合わ
せを示している。

【００４４】図中、領域Ｆは、ＬＬカブリは無いが、Ｈ
Ｈカブリが問題のあるレベルの凝集度と微粉量の組み合
わせを示している。

【００４５】図中、領域Ｇは、トナー飛散が発生した領
域を示している。

【００４６】トナーの凝集度が５６％の場合、ＬＬモ
ヤ，ＨＨカブリの発生が実用上問題の無いレベルになる
のは、微粉量が３０％〜３３％の範囲であり、量産時に
微粉量をこの範囲に納めることは困難であるばかりでな
く、多くの微粉を取り除かなければならないために、収
率が低下し、コストアップになる。

【００４７】しかし、トナーの凝集度を４０％にする
と、微粉量２５％〜３９％の範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブ
リの発生が実用上問題の無いレベルになった。更に、微
粉量３０％〜３３％の範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカブリ
は完全に無くなった。

【００４８】トナーの凝集度を３３％にすると、微粉量
２３％〜４２％の範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が
実用上問題の無いレベルになった。更に２８％〜３６％
の範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカブリは完全に無くなっ
た。

【００４９】トナー凝集度を２４％にすると、微粉量１
９％〜４６％の範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が実
用上問題の無いレベルになった。更に、２５％〜４０％
の範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカブリは完全に無くなっ
た。

【００５０】トナーの凝集度を１５％にすると、凝集度
１７％〜５０％の範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が
実用上問題の無いレベルになった。更に、２２％〜４４
％の範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカブリは完全に無くなっ
た。

【００５１】トナーの凝集度を１０％にすると、微粉量
１５％〜５２％の範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が
実用上問題の無いレベルになった。更に、２０％〜４６
％の範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカブリは完全に無くなっ
た。

【００５２】以上の様に、トナーの凝集度を下げると、
ＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が実用上問題の無いレベル
の良好な画像を得ることができる微粉量の範囲が広が
る。凝集度が４０％になると、微粉量２５％〜３９％の
広い範囲で良好な画像を得ることができるので十分に量
産性がある。よって、凝集度を４０％以下にすることに
より、問題なくトナーを生産できる。なお、トナー凝集
度が８％のトナーを用いると、トナー飛散が起こった。

【００５３】凝集度が下がると、ＬＬモヤ，ＨＨカブリ
の発生が問題の無いレベルになる、微粉量の範囲が広が
る理由については、明らかではないが、以下の様に考え
られる。

【００５４】先ず、微粉量が多くなると、ＨＨカブリが
発生するメカニズムについて考察する。微粉は粒径が小
さいので、現像スリーブの凹凸に入り込み易く、ＲＳロ
ーラに掻き取られにくい。また、トナーは粒径が小さい
ほど、単位質量当りの表面積が大きくなり、現像ブレー
ドとの接触面積が大きくなり、帯電量が多くなる。この
様にして、微粉量が多くなると、高い電荷を持ったトナ
ーが現像スリーブ表面に常にコートされた状態になる。
そして、後からコートされたトナーは、スリーブ上の電
荷の高いトナーの影響で反転トナーになり、カブリが生
じると考えられる。しかし、トナーの凝集度が下がる
と、トナーが現像スリーブに摺擦されている間に、トナ
ーの循環が起こり、反転トナーになったトナーも、現像
ブレードに摺擦され、正規の負電荷をもち、反転トナー
が無くなり、ＨＨカブリの発生が抑えられると考えられ
る。

【００５５】次に、微粉量が少なくなると、ＬＬモヤが
発生するメカニズムについて考察する。ハーフトーン画
像の現像時には、現像スリーブ上に担持されたトナーの
一部は、感光ドラムに移動せず、現像器に戻り、ＲＳロ
ーラによりはぎ取られ、トナー収容器内のトナーに混ざ
る。微粉量が少ない場合、トナーの電荷を下げる作用を
するものがないので、トナーは高い電荷を持つ。この高
い電荷を持つトナーが、現像器内の電荷を持たないトナ
ーに混ざると、トナー収容器内でトナーの部分的なチャ
ージアップが発生する。そして、この部分的なチャージ
アップの起こったトナーは、現像スリーブにコートして
も、静電的な反発により、均一にコートされず、画像上
に縦筋が発生すると考えられる。ところが、トナーの凝
集度が下がると、トナーは混ざり易くなるため、高い電
荷を持ったトナーが、トナー収容器に混ざっても、高い
電荷のトナーはトナー収容器内で均一に分散するので、
部分的なチャージアップが無くなり、ＬＬモヤは発生し
にくくなる。

【００５６】以上述べたように、トナーの凝集度α
（％）と微粉量γ（％）が式（２０１）、好ましくは式
（２０２）を満たすことにより、ＬＬモヤ・ＨＨカブリ
による画像劣化，トナー生産性の低下，トナーのコスト
アップ，トナー飛散を同時に防ぐことができる。

【００５７】

【数１３】

【００５８】

【数１４】

【００５９】ここで、本発明における凝集度は、従来公
知のパウダーテスター（ホソカワミクロン株式会社製Ｐ
Ｔ−Ｅ型）により以下の方法をとって測定した。測定環
境を２３℃，６０％ＲＨとする。

【００６０】（１）トナーを測定環境下に１２時間放置
した後、５．０ｇを正確に計り取る。

【００６１】（２）振動台に、上から１００メッシュ
（目開き１５０μｍ）、２００メッシュ（目開き７５μ
ｍ）、４００メッシュ（目開き３８μｍ）のふるいを重
ねてセットする。

【００６２】（３）精秤した５．０ｇのトナーを静かに
ふるい（１００メッシュ上）にのせ、振動系に１８Ｖの
電圧を印加して１５秒間振動させる。

【００６３】（４）静かに各ふるいの上に残ったトナー
量を精秤する。

【００６４】

【数１５】 凝集度（％）＝ｘ＋ｙ＋ｚ

【００６５】凝集度は流動性向上剤の量と種類及び混合
機の種類と混合条件の４因子を適当に選択組み合わせる
ことにより、所望の流動性指数のトナーを得ることがで
きる。

【００６６】混合機としては、例えば、ロータリーブレ
ンダー，コンテナドラムミキサー，ターブラミキサー，
Ｖ型ブレンダーダブルコーンブレンダー，リボン形ブレ
ンダー，パドル形ブレンダー，たて形リボン形ブレンダ
ー，ナウターミキサー，ヘンシェルミキサー，マイクロ
スピードミキサー，フロージェットミキサーなどを適時
用いることができる。

【００６７】また、本発明の装置に用いられる非磁性一
成分トナーは、上記凝集度を満足するものであれば、公
知の素材（結着樹脂，着色剤等）を用いて公知の製法に
て得られたものを適用することができ、特に粉砕法によ
り得られたトナーにその効果を発揮する。

【００６８】

【実施例】実施例１ 図１は、本発明の第１の実施例である。装置の基本構成
は、既に述べた図８と同様であるが、本実施例では、現
像ブレード７として、厚さ０．９ｍｍ，表面粗さ３．０
μｍのウレタンゴムのブレードを、ニップ幅０．５ｍ
ｍ，ＮＥ長１．５ｍｍ，当接圧２０ｇ／ｃｍで、スリー
ブに当接した。また、トナーは、微粉量２０％，凝集度
２０％の非磁性一成分トナーを使用した。

【００６９】本実施例で用いた現像ブレードの表面粗
さ，トナーの凝集度，トナーの微粉量は、前述の式（１
０２），（２０２）を満たしているので、ＬＬモヤ・Ｈ
Ｈカブリによる画像劣化，トナー生産性の低下，トナー
のコストアップ，現像ブレードの生産性の低下がなく、
トナー飛散の生じない量産性が高い現像器である。

【００７０】また、図２に示す様に、本実施例における
「ニップ幅」とは現像ブレードの現像スリーブに当接し
ている部分の幅をいい、「ＮＥ長」とは現像ブレードの
現像スリーブに対する当接部分の現像スリーブ回転方向
下流側から現像ブレードの自由端までの先端の長さをい
い、「当接圧」とは現像ブレードの現像スリーブに対す
る当接部の現像スリーブ長手方向の単位長さ当りの力で
表したものである。

【００７１】実施例２ 図３は、本発明の第２の実施例である。装置の基本構成
は、既に述べた図８と同様であるが、本実施例では、現
像ブレード７’として、ウレタンゴムのブレードの表面
に、ナイロンを２０μｍコートしたものを用いた（以
降、このブレードをナイロンブレードと呼ぶ）。

【００７２】ナイロンブレードを用いると、細線の再現
性が向上した。また、現像ブレードの表面粗さ，微粉量
に起因して、ＨＨカブリ，ＬＬカブリの発生する状況が
変化したので、以下に本実施例による結果を示す。

【００７３】図４は、トナーの凝集度と、表面にナイロ
ンをコートした現像ブレード表面の表面粗さ（Ｒ_Z）
と、ＨＨカブリ，ＬＬモヤの発生状況の関係を表してい
る。図９の場合と同じ粗さ計を用いた。

【００７４】また、図４中の各領域は図９の各領域に対
応するものである（但し、図４中は図９の領域Ｄはな
し）。

【００７５】この図４から、トナーの凝集度が５６％の
場合、ＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が実用上問題の無い
レベルになるのは、Ｒ_Z２．５μｍ〜３．４μｍの範囲
であり、表面粗さをこの範囲に納めるのはたいへん難し
い。

【００７６】しかし、トナーの凝集度を４０％にする
と、Ｒ_Z１．８μｍ〜４．８μｍの範囲でＬＬモヤ，Ｈ
Ｈカブリの発生が実用上問題の無いレベルになった。更
に、Ｒ_Z２．０μｍ〜４．２μｍではＬＬモヤ，ＨＨカ
ブリは完全になくなった。

【００７７】トナーの凝集度を３０％にすると、Ｒ
_Z１．３μｍ〜６．０μｍの範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブ
リの発生が実用上問題の無いレベルになった。更に、
１．６μｍ〜５．２μｍの範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカ
ブリは完全に無くなった。

【００７８】トナーの凝集度を２２％にすると、Ｒ
_Z１．０μｍ〜６．８μｍの範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブ
リの発生が実用上問題の無いレベルになった。更に、
１．２μｍ〜６．１μｍの範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカ
ブリは完全に無くなった。

【００７９】トナーの凝集度を１５％にすると、Ｒ
_Z０．６μｍ〜７．５μｍの範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブ
リの発生が実用上問題の無いレベルになった。更に、
０．９μｍ〜６．８μｍの範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカ
ブリは完全に無くなった。

【００８０】トナーの凝集度を１０％にすると、Ｒ
_Z０．４μｍ〜７．９μｍの範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブ
リの発生が実用上問題の無いレベルになった。更に、
０．６μｍ〜７．２μｍの範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカ
ブリは完全に無くなった。

【００８１】なお、トナー凝集度が８％のトナーを用い
ると、トナー飛散が発生し、画像劣化が起こった。

【００８２】以上述べたように、トナーの凝集度α
（％）と表面粗さβ（μｍ）が式（１１１）、好ましく
は式（１１２）を満たすことにより、ＬＬモヤ・ＨＨカ
ブリによる画像劣化，ブレード生産性の低下，トナー飛
散を同時に防ぐことができる。

【００８３】

【数１８】

【００８４】

【数１９】

【００８５】一方、図５はナイロンをコートした現像ブ
レードを用いた時の、トナーの凝集度と、トナーの微粉
量と、ＨＨカブリ，ＬＬモヤの発生状況の関係を表して
いる。

【００８６】図５中の各領域は図１１の各領域に対応す
るものである。

【００８７】この図５から、トナー凝集度が５６％の場
合、ＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が実用上問題の無いレ
ベルになるのは、微粉量が３３％〜３６％の範囲であ
り、量産時に微粉量をこの範囲に納めることは困難であ
るばかりでなく、多くの微粉を取り除かなければならな
いために、収率が低下し、コストアップになる。

【００８８】しかし、トナーの凝集度を４０％にする
と、微粉量２８％〜４２％の範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブ
リの発生が実用上問題の無いレベルになった。更に、微
粉量３３％〜３６％の範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカブリ
は完全に無くなった。

【００８９】トナーの凝集度を３３％にすると、微粉量
２６％〜４５％の範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が
実用上問題の無いレベルになった。更に、３１％〜３９
％の範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカブリは完全に無くなっ
た。

【００９０】トナーの凝集度を２４％にすると、微粉量
２２％〜４９％の範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が
実用上問題の無いレベルになった。更に、２８％〜４３
％の範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカブリは完全に無くなっ
た。

【００９１】トナーの凝集度を１５％にすると、凝集度
２０％〜５３％の範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が
実用上問題の無いレベルになった。更に、２５％〜４７
％の範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカブリは完全に無くなっ
た。

【００９２】トナーの凝集度を１０％にすると、微粉量
１８％〜５５％の範囲でＬＬモヤ，ＨＨカブリの発生が
実用上問題の無いレベルになった。更に、２３％〜４９
％の範囲では、ＬＬモヤ，ＨＨカブリは完全に無くなっ
た。

【００９３】以上の様に、トナーの凝集度を下げると、
ナイロンブレードを用いた場合でも、ＬＬモヤ，ＨＨカ
ブリの発生が実用上問題の無いレベルの良好な画像を得
ることができる微粉量の範囲が広がる。なお、トナー凝
集度が８％のトナーを用いると、トナー飛散が発生し画
像劣化が起った。

【００９４】以上述べたように、トナーの凝集度α
（％）と微粉量γ（％）が式（２１１）、好ましくは式
（２１２）を満たすことにより、ＬＬモヤ・ＨＨカブリ
による画像劣化，トナー生産性の低下，トナーのコスト
アップ，トナー飛散を同時に防ぐことができる。

【００９５】

【数２０】

【００９６】

【数２１】

【００９７】この様に、ナイロンブレードを用いると、
ウレタンブレードを用いた場合と、表面粗さ，微粉量に
対するＨＨカブリ，ＬＬモヤの発生状況が変化する理由
は定かでないが、ナイロンは、ウレタンよりも電荷付与
能力が高いので、現像ブレードの表面粗さ，微粉量に起
因して、ＨＨカブリ，ＬＬモヤの発生する状況が変化し
たと考えられる。

【００９８】本実施例では、表面粗さ３．２μｍのナイ
ロンブレード、凝集度２０％，微粉量３０％のトナーを
用いた。これらの条件は式（２１１），（２１２）を満
たし、ＬＬモヤ・ＨＨカブリによる画像劣化，トナー生
産性の低下，トナーのコストアップ，現像ブレードの生
産性の低下，トナー飛散が無く、更に細線再現性の優れ
た、量産性の高い現像器である。

【００９９】実施例３ 図６は本発明の第３の実施例である。本実施例は、カラ
ー化の可能な非磁性一成分トナーを用いた、カラー画像
形成装置である。

【０１００】本実施例では、現像ブレードとして、厚さ
０．９ｍｍ，表面粗さ３．０μｍのウレタンゴムのブレ
ードを、ニップ幅０．５ｍｍ，ＮＥ長１．５ｍｍ，当接
圧２０ｇ／ｃｍで、スリーブに当接した。また、トナー
は、微粉量３０％，凝集度２０％の非磁性一成分トナー
を使用した。

【０１０１】図６は本実施例のカラー画像形成装置の側
断面図であり、図示の様に装置全体内には感光ドラム
１、コロナ帯電器２、ローラ帯電器３、更に感光ドラム
１の右辺には、トナー及びトナー収納部と現像を行うた
めの現像手段とを一体的にカートリッジ化し、収納トナ
ーの消費完了により交換される、装置本体より着脱可能
な複数個の現像カートリッジ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを
回転可能の支持体で担持し、支持体回転軸を中心とする
同一円筒上に各現像カートリッジ４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄの現像用開口面５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを有する回転
現像装置９を設定するものである。現像カートリッジ４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ内部には、図７に示す如くイエロ
ートナー，マゼンタトナー，シアントナー，黒トナーが
それぞれ収容されており、更に塗布ローラ６ａ，６ｂ，
６ｃ，６ｄ、トナー規制部材７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが
あり、現像スリーブ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの回転に伴
い、トナーのＲＳローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ上で現
像スリーブ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ上にトナーを塗布
し、更に現像ブレード７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄによって
必要な電荷がトナーに与えられる。

【０１０２】また、感光ドラム１の周速の１．０〜２．
０の範囲で周速を選ぶことが好ましい。また、支持体回
転軸３１に取り付けられた現像カートリッジ４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄは図７の如く現像カートリッジ４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄの現像用開口面５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ
が常に感光ドラム面に対向する様駆動される。なおこの
現像カートリッジ４はトナー補給やメンテナンス等の煩
わしさを解消するものであり、特別な知識・技術を有さ
ないユーザーでも簡易に交換可能としたものである。

【０１０３】左辺には、転写紙（不図示）を保持し且つ
感光ドラム１上の像を転写紙（不図示）上に転移させる
機能を有する転写ローラ１０が配置されている。以上の
構成によって、感光ドラム１は、不図示の駆動手段によ
って１００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で図示矢印方向に駆動
される。また、感光ドラム１は、直径４０ｍｍのアルミ
シリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）から成る光
導電体を塗布して構成されるが、前述ＯＰＣは、α−Ｓ
ｉ，ＣｄＳ，Ｓｅ等でも良い。

【０１０４】次に、装置本体内の上方には、露光装置を
構成するレーザーダイオード１１，高速モーター１２に
よって、回転駆動される多面鏡１３，レンズ１４及び折
り返しミラー１５が配置され、前述帯電ローラ３には、
−７００Ｖの直流電圧に交流周波数７００ＨｚでＶ
_pp（ピークツウピーク）：−１５００Ｖ交流電圧が重畳
され、略−７００Ｖに均一に帯電される。

【０１０５】前述レーザーダイオード１１にはイエロー
の画像模様に従った信号が入力されると、光路１６を通
って感光ドラム１に照射され、感光ドラム１は、光の照
射された箇所は略−１００Ｖになる。更に感光ドラム１
が矢印方向に進むと現像カートリッジ４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄによって可視化される。更に、転写行程を詳述
すると、感光ドラム１の画像と同期して転写紙カセット
１７内からピックアップローラ１８によって転写紙が給
紙され、転写ローラ１０に吸着される様、この転写ロー
ラ１０は直径１５６ｍｍの金属シリンダー１９に厚さ２
ｍｍの弾性層２０を巻き付け、更に上層には厚さ１００
μｍのＰＶＤＦ２１を巻き付けて構成され、感光ドラム
１と略同速で矢印方向に回転する同弾性層は、イノアッ
ク製の発泡ウレタンを使用した。

【０１０６】この転写ローラ１０へ前述転写紙が供給さ
れるとグリッパー２２によって、転写紙（不図示）が保
持され、感光ドラム１上のトナー像は、不図示の電源に
よって感光ドラム１と転写ローラ１０間の電圧によっ
て、転写紙（不図示）上に転写される。同時に転写紙
（不図示）への電荷注入により、転写ローラ１０へ吸着
される。必要に応じて吸着ローラ２３間に電圧印加し、
予め吸着しても良い。

【０１０７】以上の行程をマゼンタ色，シアン色，黒色
を行うことによって転写紙上には複数色のトナー像が形
成される。この転写紙は、分離爪２４によって転写ロー
ラ１０から剥され、更に転写紙は従来公知の加熱，加圧
の定着装置２５によって溶融固着されカラー画像が得ら
れる。

【０１０８】また、感光ドラム１上の転写残トナーは公
知のファーブラシ，ブレード手段等のクリーニング装置
２６によって清掃される。また、転写ローラ１０上のト
ナーも必要に応じてファーブラシ，ウエブ等の転写ロー
ラクリーニング装置２７によって清掃する。

【０１０９】

【発明の効果】本発明によれば、非磁性一成分トナーを
用いた場合でも、トナーの凝集度を下げることにより、
ＨＨカブリ無し，ＬＬモヤ無しを両立する、現像ブレー
ドの表面粗さ，微粉量の範囲が広がり、現像ブレード，
トナーの生産性が向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す画像形成装置の概
略構成図である。

【図２】現像ブレードと現像スリーブとの当接部分付近
を示す概略図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示す画像形成装置の概
略構成図である。

【図４】本発明の第２の実施例における凝集度とブレー
ド表面粗さの関係を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例における凝集度と微粉量
の関係を示す図である。

【図６】本発明の第３の実施例を示す画像形成装置の概
略構成図である。

【図７】図６に示す装置の一部拡大図である。

【図８】本発明の装置構成の詳細を説明するための図で
ある。

【図９】凝集度とブレード表面粗さとの関係を示す図で
ある。

【図１０】現像スリーブ上のトナー層厚規制の模様を示
す図である。

【図１１】凝集度と微粉量との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（潜像担持体） ３ 帯電手段 ６ ＲＳローラ ７，７’ 現像ブレード（現像剤層規制部材） ８ 現像スリーブ（現像剤担持体） １１ 発光素子 ２６ クリーニング手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内山 明彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 笹目 裕志 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 鶴谷 貴明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 前橋 洋一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 小林 達也 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 藤井 春夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性一成分現像剤と、前記一成分現像
   剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接
   する現像剤層規制部材と、前記現像剤担持体と間隙を有
   して静電潜像を担持する像担持体を有する画像形成装置
   において、 前記非磁性一成分現像剤の凝集度α（％）と前記現像剤
   層規制部材の前記現像剤担持体の当接面の表面粗さβ
   （μｍ）が、 【数１】 の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記非磁性一成分現像剤の凝集度α
   （％）と前記現像剤層規制部材の前記現像剤担持体の当
   接面の表面粗さβ（μｍ）が、 【数２】 の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の画像
   形成装置。
3. 【請求項３】 前記現像剤層規制部材が、ウレタンブレ
   ードであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画
   像形成装置。
4. 【請求項４】 非磁性一成分現像剤と、前記一成分現像
   剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接
   する現像剤層規制部材と、前記現像剤担持体と間隙を有
   して静電潜像を担持する像担持体を有する画像形成装置
   において、 前記非磁性一成分現像剤の凝集度α（％）と前記非磁性
   一成分現像剤の微粉量γ（％）が、 【数３】 の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記非磁性一成分現像剤の凝集度α
   （％）と前記非磁性一成分現像剤の微粉量γ（％）が、 【数４】 の関係を満たすことを特徴とする請求項４に記載の画像
   形成装置。
6. 【請求項６】 前記現像剤層規制部材が、ウレタンブレ
   ードであることを特徴とする請求項４又は５に記載の画
   像形成装置。
7. 【請求項７】 非磁性一成分現像剤と、前記一成分現像
   剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接
   する現像剤層規制部材と、前記現像剤担持体と間隙を有
   して静電潜像を担持する像担持体を有する画像形成装置
   において、 前記非磁性一成分現像剤の凝集度α（％）と前記現像剤
   層規制部材の前記現像剤担持体の当接面の表面粗さβ
   （μｍ）が、 【数５】 の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記非磁性一成分現像剤の凝集度α
   （％）と前記現像剤層規制部材の前記現像剤担持体の当
   接面の表面粗さβ（μｍ）が、 【数６】 の関係を満たすことを特徴とする請求項７に記載の画像
   形成装置。
9. 【請求項９】 前記現像剤層規制部材が、ナイロンをコ
   ートしたウレタンブレードであることを特徴とする請求
   項７又は８に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 非磁性一成分現像剤と、前記一成分現
    像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当
    接する現像剤層規制部材と、前記現像剤担持体と間隙を
    有して静電潜像を担持する像担持体を有する画像形成装
    置において、 前記非磁性一成分現像剤の凝集度α（％）と前記非磁性
    一成分現像剤の微粉量γ（％）が、 【数７】 の関係を満たすことを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記非磁性一成分現像剤の凝集度α
    （％）と前記非磁性一成分現像剤の微粉量γ（％）が、 【数８】 の関係を満たすことを特徴とする請求項１０に記載の画
    像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記現像剤層規制部材が、ナイロンを
    コートしたウレタンブレードであることを特徴とする請
    求項１０又は１１に記載の画像形成装置。