JPH10221933A - 非磁性一成分現像装置 - Google Patents
非磁性一成分現像装置Info
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- JPH10221933A JPH10221933A JP9021188A JP2118897A JPH10221933A JP H10221933 A JPH10221933 A JP H10221933A JP 9021188 A JP9021188 A JP 9021188A JP 2118897 A JP2118897 A JP 2118897A JP H10221933 A JPH10221933 A JP H10221933A
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- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 現像バイアス電圧を変化させて画像濃度を調
整する非磁性一成分現像装置を用いた電子写真装置にお
いて、画像先端の濃度低下や画像後端の濃度低下、現像
ムラを防止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。 【解決手段】 トナー供給ローラ6に交流と直流の重畳
電圧である振動電圧のトナー供給バイアス電圧を印加
し、現像バイアス電圧の変化に応じてトナー供給バイア
ス電圧の直流電圧を変化させ、現像バイアス電圧をV
B、トナー供給バイアス電圧の直流電圧をVSR、交流
電圧のピーク間電圧をVPP、周波数をf、現像ローラ
5とトナー供給ローラ6の接触部における相対速度を
v、現像ローラ5とトナー供給ローラ6とのニップ幅を
lとすると、|VSR−VB|≦200の関係とVPP
≧2(|VSR−VB|+50)の関係とf≧v/lの
関係を満たすことで、画像先端の濃度低下や画像後端の
濃度低下、現像ムラを防止することができる。
整する非磁性一成分現像装置を用いた電子写真装置にお
いて、画像先端の濃度低下や画像後端の濃度低下、現像
ムラを防止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。 【解決手段】 トナー供給ローラ6に交流と直流の重畳
電圧である振動電圧のトナー供給バイアス電圧を印加
し、現像バイアス電圧の変化に応じてトナー供給バイア
ス電圧の直流電圧を変化させ、現像バイアス電圧をV
B、トナー供給バイアス電圧の直流電圧をVSR、交流
電圧のピーク間電圧をVPP、周波数をf、現像ローラ
5とトナー供給ローラ6の接触部における相対速度を
v、現像ローラ5とトナー供給ローラ6とのニップ幅を
lとすると、|VSR−VB|≦200の関係とVPP
≧2(|VSR−VB|+50)の関係とf≧v/lの
関係を満たすことで、画像先端の濃度低下や画像後端の
濃度低下、現像ムラを防止することができる。
Description
【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ものである。
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ものである。
【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。
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。
【0003】この電子写真装置に用いられる現像装置に
おいて、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。
おいて、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。
【0004】以下に図面を参照しながら従来の非磁性一
成分現像装置を用いた電子写真装置の構成及び動作につ
いて説明する。図2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2において、1は
感光体であり、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(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は、タングステンワイヤ
等の帯電線2aと金属製のシールド板2bおよびグリッ
ド板2cによって構成されている。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。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。
成分現像装置を用いた電子写真装置の構成及び動作につ
いて説明する。図2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2において、1は
感光体であり、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(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は、タングステンワイヤ
等の帯電線2aと金属製のシールド板2bおよびグリッ
ド板2cによって構成されている。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。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】6は現像ホッパー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
給するトナー供給ローラで、トナー供給バイアス電源2
6によりトナー供給バイアス電圧が印加されている。こ
のトナー供給バイアス電圧を直流と交流の重畳電圧とす
ることで、現像ローラ5へのトナー搬送と未消費トナー
の掻き落としを同時且つ効果的に行うことが可能であ
り、画像先端濃度の低下と画像後端濃度の低下とを同時
に解消することができる。現像ローラ5とトナー供給ロ
ーラ6は接触配置され、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。5a,6aはシャフトである。
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
給するトナー供給ローラで、トナー供給バイアス電源2
6によりトナー供給バイアス電圧が印加されている。こ
のトナー供給バイアス電圧を直流と交流の重畳電圧とす
ることで、現像ローラ5へのトナー搬送と未消費トナー
の掻き落としを同時且つ効果的に行うことが可能であ
り、画像先端濃度の低下と画像後端濃度の低下とを同時
に解消することができる。現像ローラ5とトナー供給ロ
ーラ6は接触配置され、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。5a,6aはシャフトである。
【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、
現像バイアス電源12より印加されるバイアス電圧によ
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。
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、
現像バイアス電源12より印加されるバイアス電圧によ
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。8はトナー規制ブレード7を固定するブ
レードホルダであり、ねじ止めにて取り付けられる。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。
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。8はトナー規制ブレード7を固定するブ
レードホルダであり、ねじ止めにて取り付けられる。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。18は用紙1
5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、一時的に用紙15を停止待機させるためのレジスト
ローラであり、従動ローラ19に当接されている。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。
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。18は用紙1
5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、一時的に用紙15を停止待機させるためのレジスト
ローラであり、従動ローラ19に当接されている。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。
【0009】次に、用紙15は図中の左方へ送られ、内
部に熱源を有するヒートローラ22と加圧ローラ23で
構成された定着器21によって、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の挟持
回転に伴い、加圧と熱によって定着する。一方、トナー
像が用紙15上に転写された後の感光体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。
部に熱源を有するヒートローラ22と加圧ローラ23で
構成された定着器21によって、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の挟持
回転に伴い、加圧と熱によって定着する。一方、トナー
像が用紙15上に転写された後の感光体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。
【0010】このような電子写真装置においては、環境
や経時変化などにより画像濃度が変動するという問題が
あるため、自動、若しくは手動により画像濃度を調整す
る画像濃度制御手段28が設けられ、画像濃度制御手段
28は現像バイアス電圧制御手段27に信号を送り現像
ローラ5に印加する現像バイアス電圧を変化させて最適
な画像濃度に調整する。
や経時変化などにより画像濃度が変動するという問題が
あるため、自動、若しくは手動により画像濃度を調整す
る画像濃度制御手段28が設けられ、画像濃度制御手段
28は現像バイアス電圧制御手段27に信号を送り現像
ローラ5に印加する現像バイアス電圧を変化させて最適
な画像濃度に調整する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記構成のような電子
写真装置において、画像濃度を調整するために現像バイ
アス電圧のみを変化させた場合、現像ローラとトナー供
給ローラとの電位差も変化する。トナー供給ローラに印
加している直流と交流の重畳電圧は、現像ローラへのト
ナー供給と現像ローラ上の未消費トナーの掻き落としを
同時に行うためのもので、トナー供給が不足すると全面
高濃度画像を出力した場合に画像後端の濃度が低下し、
未消費トナーの掻き落としが不十分だと現像ローラ上の
トナーが複数回現像ブレードを通過するため帯電量が上
昇し画像先端の濃度が低下する。よって現像バイアスを
変化させ、現像ローラとトナー供給ローラとの電位差が
変化すると、トナー供給と未消費トナーの掻き落としの
どちらか一方が不十分になり、画像品質が低下する。
写真装置において、画像濃度を調整するために現像バイ
アス電圧のみを変化させた場合、現像ローラとトナー供
給ローラとの電位差も変化する。トナー供給ローラに印
加している直流と交流の重畳電圧は、現像ローラへのト
ナー供給と現像ローラ上の未消費トナーの掻き落としを
同時に行うためのもので、トナー供給が不足すると全面
高濃度画像を出力した場合に画像後端の濃度が低下し、
未消費トナーの掻き落としが不十分だと現像ローラ上の
トナーが複数回現像ブレードを通過するため帯電量が上
昇し画像先端の濃度が低下する。よって現像バイアスを
変化させ、現像ローラとトナー供給ローラとの電位差が
変化すると、トナー供給と未消費トナーの掻き落としの
どちらか一方が不十分になり、画像品質が低下する。
【0012】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、画像濃度を調整するために現像バイアス電圧を変化
させ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。
で、画像濃度を調整するために現像バイアス電圧を変化
させ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。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の非
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、この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、この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ブレードとを備え、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、前記現像ローラに
直流の現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源
と、前記トナー供給ローラに交流と直流の重畳電圧であ
る振動電圧のトナー供給バイアス電圧を印加するトナー
供給バイアス電源と、前記現像バイアス電圧を変化させ
て画像濃度を制御する画像濃度制御手段と、前記トナー
供給バイアス電圧の直流電圧を変化させるトナー供給バ
イアス電圧制御手段とを備え、前記現像バイアス電圧の
変化に応じて前記トナー供給バイアス電圧の直流電圧を
変化させる。
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、この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、この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ブレードとを備え、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、前記現像ローラに
直流の現像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源
と、前記トナー供給ローラに交流と直流の重畳電圧であ
る振動電圧のトナー供給バイアス電圧を印加するトナー
供給バイアス電源と、前記現像バイアス電圧を変化させ
て画像濃度を制御する画像濃度制御手段と、前記トナー
供給バイアス電圧の直流電圧を変化させるトナー供給バ
イアス電圧制御手段とを備え、前記現像バイアス電圧の
変化に応じて前記トナー供給バイアス電圧の直流電圧を
変化させる。
【0014】請求項2記載の発明の非磁性一成分現像装
置は、前記現像バイアス電圧をVB、前記トナー供給バ
イアス電圧の直流電圧をVSRとすると、|VSR−V
B|≦200の関係を満たす。
置は、前記現像バイアス電圧をVB、前記トナー供給バ
イアス電圧の直流電圧をVSRとすると、|VSR−V
B|≦200の関係を満たす。
【0015】請求項3記載の発明の非磁性一成分現像装
置は、前記現像バイアス電圧をVB、前記トナー供給バ
イアス電圧の直流電圧をVSR、前記トナー供給バイア
ス電圧の交流電圧のピーク間電圧をVPPとすると、V
PP≧2(|VSR−VB|+50)の関係を満たす。
置は、前記現像バイアス電圧をVB、前記トナー供給バ
イアス電圧の直流電圧をVSR、前記トナー供給バイア
ス電圧の交流電圧のピーク間電圧をVPPとすると、V
PP≧2(|VSR−VB|+50)の関係を満たす。
【0016】請求項4記載の発明の非磁性一成分現像装
置は、前記トナー供給バイアス電圧の交流電圧の周波数
をf〔Hz〕、前記現像ローラと前記トナー供給ローラ
の接触部における相対速度をv〔mm/sec〕、前記
現像ローラと前記トナー供給ローラとのニップ幅をl
〔mm〕とすると、f≧v/lの関係を満たす。
置は、前記トナー供給バイアス電圧の交流電圧の周波数
をf〔Hz〕、前記現像ローラと前記トナー供給ローラ
の接触部における相対速度をv〔mm/sec〕、前記
現像ローラと前記トナー供給ローラとのニップ幅をl
〔mm〕とすると、f≧v/lの関係を満たす。
【0017】
【発明の実施の形態】請求項1記載の発明は、現像バイ
アス電圧を変化させて画像濃度を調整する手段とトナー
供給バイアス電圧を変化させる手段とを備え、現像バイ
アス電圧の変化に応じてトナー供給バイアス電圧の直流
電圧を変化させるようにしたもので、非磁性一成分現像
装置において画像先端の濃度低下や画像後端の濃度低下
を防止することができる。
アス電圧を変化させて画像濃度を調整する手段とトナー
供給バイアス電圧を変化させる手段とを備え、現像バイ
アス電圧の変化に応じてトナー供給バイアス電圧の直流
電圧を変化させるようにしたもので、非磁性一成分現像
装置において画像先端の濃度低下や画像後端の濃度低下
を防止することができる。
【0018】請求項2記載の発明は、現像バイアス電圧
をVB、トナー供給バイアス電圧の直流電圧をVSRと
すると、|VSR−VB|≦200の関係を満たすよう
にしたもので、非磁性一成分現像装置において画像先端
の濃度低下や画像後端の濃度低下を防止することができ
る。
をVB、トナー供給バイアス電圧の直流電圧をVSRと
すると、|VSR−VB|≦200の関係を満たすよう
にしたもので、非磁性一成分現像装置において画像先端
の濃度低下や画像後端の濃度低下を防止することができ
る。
【0019】請求項3記載の発明は、現像バイアス電圧
をVB、トナー供給バイアス電圧の直流電圧をVSR、
トナー供給バイアス電圧の交流電圧のピーク間電圧をV
PPとすると、VPP≧2(|VSR−VB|+50)
の関係を満たすようにしたもので、非磁性一成分現像装
置において画像先端の濃度低下や画像後端の濃度低下を
防止することができる。
をVB、トナー供給バイアス電圧の直流電圧をVSR、
トナー供給バイアス電圧の交流電圧のピーク間電圧をV
PPとすると、VPP≧2(|VSR−VB|+50)
の関係を満たすようにしたもので、非磁性一成分現像装
置において画像先端の濃度低下や画像後端の濃度低下を
防止することができる。
【0020】請求項4記載の発明は、トナー供給バイア
ス電圧の交流電圧の周波数をf〔Hz〕、現像ローラと
トナー供給ローラの接触部における相対速度をv〔mm
/sec〕、現像ローラとトナー供給ローラとのニップ
幅をl〔mm〕とすると、f≧v/lの関係を満たすよ
うにしたもので、交流電圧の周波数に起因する周期的な
現像ムラを防止することができる。
ス電圧の交流電圧の周波数をf〔Hz〕、現像ローラと
トナー供給ローラの接触部における相対速度をv〔mm
/sec〕、現像ローラとトナー供給ローラとのニップ
幅をl〔mm〕とすると、f≧v/lの関係を満たすよ
うにしたもので、交流電圧の周波数に起因する周期的な
現像ムラを防止することができる。
【0021】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。図1は本発明の一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る。図2に
示す従来の要素と同一のものには、同一符号を付すこと
により説明は省略する。
る。図1は本発明の一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る。図2に
示す従来の要素と同一のものには、同一符号を付すこと
により説明は省略する。
【0022】感光体1、現像ローラ5及びトナー供給ロ
ーラ6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。
ーラ6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。
【0023】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
バイアス電源12が接続されている。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
粗さ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、7μmRz以下が好ましい。本実
施の形態において現像ローラ5は、ゴム硬度40度、表
面粗さ3μmRzとした。
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
バイアス電源12が接続されている。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
粗さ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、7μmRz以下が好ましい。本実
施の形態において現像ローラ5は、ゴム硬度40度、表
面粗さ3μmRzとした。
【0024】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10
6Ωであり、シャフト6aにはトナー供給バイアス電源
26が接続されている。このトナー供給バイアス電圧を
直流と交流の重畳電圧とすることで、トナー供給ローラ
6は現像ホッパー9から供給されたトナー10を現像ロ
ーラ5に供給すると共に、現像されずに残存した現像ロ
ーラ5上のトナー10を掻き落とす機能を有する。トナ
ー供給ローラ6と現像ローラ5とのニップ幅は2mmで
ある。
6aの周囲に導電性発泡体を形成したもので抵抗値10
6Ωであり、シャフト6aにはトナー供給バイアス電源
26が接続されている。このトナー供給バイアス電圧を
直流と交流の重畳電圧とすることで、トナー供給ローラ
6は現像ホッパー9から供給されたトナー10を現像ロ
ーラ5に供給すると共に、現像されずに残存した現像ロ
ーラ5上のトナー10を掻き落とす機能を有する。トナ
ー供給ローラ6と現像ローラ5とのニップ幅は2mmで
ある。
【0025】トナー規制ブレード7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7aと、そ
の一端にトナー規制部材7bとして弾性部材であるゴム
硬度60度のウレタンゴムを一体成形したもので、ブレ
ードホルダ8にねじ止めされている。トナー規制部材7
bは現像ローラ5を線圧80g/cmで押圧し、現像ロ
ーラ5の表面にトナー層を形成する。本実施の形態のよ
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上のトナー層は0.4〜0.6mg/cm2の範囲が
好ましい。
リン青銅板等の弾性を有する金属ばね板部材7aと、そ
の一端にトナー規制部材7bとして弾性部材であるゴム
硬度60度のウレタンゴムを一体成形したもので、ブレ
ードホルダ8にねじ止めされている。トナー規制部材7
bは現像ローラ5を線圧80g/cmで押圧し、現像ロ
ーラ5の表面にトナー層を形成する。本実施の形態のよ
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上のトナー層は0.4〜0.6mg/cm2の範囲が
好ましい。
【0026】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。
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。
【0027】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107
Ω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。
aの周囲に導電性発泡体を形成したもので抵抗値107
Ω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。
【0028】現像バイアス電源12とトナー供給バイア
ス電源26にはそれぞれ現像バイアス電圧制御手段27
とトナー供給バイアス電圧制御手段29とが接続され、
更に現像バイアス電圧制御手段27とトナー供給バイア
ス電圧制御手段29には画像濃度制御手段28が接続さ
れている。画像濃度制御手段28は操作パネル(図示せ
ず)から手入力することにより現像バイアス電源12と
トナー供給バイアス電源26との出力電圧を変化させ
て、画像濃度を7段階変化させることができる。
ス電源26にはそれぞれ現像バイアス電圧制御手段27
とトナー供給バイアス電圧制御手段29とが接続され、
更に現像バイアス電圧制御手段27とトナー供給バイア
ス電圧制御手段29には画像濃度制御手段28が接続さ
れている。画像濃度制御手段28は操作パネル(図示せ
ず)から手入力することにより現像バイアス電源12と
トナー供給バイアス電源26との出力電圧を変化させ
て、画像濃度を7段階変化させることができる。
【0029】(実施の形態1)以上のように構成された
非磁性一成分現像装置を用いた画像形成装置について、
感光体1とトナー10はともに負帯電型を用いて以下の
印字動作を行った。ここで、プロセス速度は76mm/
sec、現像ローラ5の周速度は105mm/sec、
トナー供給ローラ6の周速度は75mm/secであ
る。
非磁性一成分現像装置を用いた画像形成装置について、
感光体1とトナー10はともに負帯電型を用いて以下の
印字動作を行った。ここで、プロセス速度は76mm/
sec、現像ローラ5の周速度は105mm/sec、
トナー供給ローラ6の周速度は75mm/secであ
る。
【0030】まず、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5に現像
バイアス電圧を印加して感光体1上にトナー像を形成
し、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へて用紙15にトナー像を得た。
このとき、トナー供給バイアス電圧の交流のピーク間電
圧VPPは700V、周波数fは300Hzとした。
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5に現像
バイアス電圧を印加して感光体1上にトナー像を形成
し、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へて用紙15にトナー像を得た。
このとき、トナー供給バイアス電圧の交流のピーク間電
圧VPPは700V、周波数fは300Hzとした。
【0031】現像バイアス電圧は画像濃度制御手段28
により7段階切り替えることができるが、ここではその
最小値である−400Vと最大値である−100V、中
間値の−250Vとし、現像バイアス電圧VBとトナー
供給バイアス電圧の直流電圧VSRとの電位差VSR−
VBを変化させて上記印字動作により全面高濃度画像を
得た後、画像先端の濃度低下と画像後端の濃度低下につ
いての画像品質を目視評価した。評価は、○,△,×の
3段階評価とし、結果を(表1)に示す。
により7段階切り替えることができるが、ここではその
最小値である−400Vと最大値である−100V、中
間値の−250Vとし、現像バイアス電圧VBとトナー
供給バイアス電圧の直流電圧VSRとの電位差VSR−
VBを変化させて上記印字動作により全面高濃度画像を
得た後、画像先端の濃度低下と画像後端の濃度低下につ
いての画像品質を目視評価した。評価は、○,△,×の
3段階評価とし、結果を(表1)に示す。
【0032】
【表1】 (表1)から明らかなように、現像バイアス電圧の変化
に応じてトナー供給バイアス電圧の直流電圧を変化する
ようにして、現像バイアス電圧をVB、トナー供給バイ
アス電圧の直流電圧をVSRとすると、|VSR−VB
|≦200の関係を満たすことで、非磁性一成分現像装
置において画像先端の濃度低下や画像後端の濃度低下を
防止することができた。
に応じてトナー供給バイアス電圧の直流電圧を変化する
ようにして、現像バイアス電圧をVB、トナー供給バイ
アス電圧の直流電圧をVSRとすると、|VSR−VB
|≦200の関係を満たすことで、非磁性一成分現像装
置において画像先端の濃度低下や画像後端の濃度低下を
防止することができた。
【0033】(実施の形態2)次に、トナー供給バイア
スの交流電圧のピーク間電圧VPPと、トナー供給バイ
アスの直流電圧VSRと現像バイアスVBとの電位差V
SR−VBとを変化させて画像品質を評価した。
スの交流電圧のピーク間電圧VPPと、トナー供給バイ
アスの直流電圧VSRと現像バイアスVBとの電位差V
SR−VBとを変化させて画像品質を評価した。
【0034】現像バイアスVBは−250V、トナー供
給バイアスの直流電圧VSRは−350V、トナー供給
バイアスの交流電圧の周波数fは300Hz、プロセス
速度は76mm/sec、現像ローラ5の周速度は10
5mm/sec、トナー供給ローラ6の周速度は75m
m/secとした。
給バイアスの直流電圧VSRは−350V、トナー供給
バイアスの交流電圧の周波数fは300Hz、プロセス
速度は76mm/sec、現像ローラ5の周速度は10
5mm/sec、トナー供給ローラ6の周速度は75m
m/secとした。
【0035】上記条件において、構成および印字動作は
実施の形態1の場合と同様で全面高濃度画像を得た後、
画像先端の濃度低下や画像後端の濃度低下を目視評価し
た。評価は、○,△,×の3段階評価とし、結果を(表
2)に示す。
実施の形態1の場合と同様で全面高濃度画像を得た後、
画像先端の濃度低下や画像後端の濃度低下を目視評価し
た。評価は、○,△,×の3段階評価とし、結果を(表
2)に示す。
【0036】
【表2】 (表2)から明らかなように、現像バイアス電圧をV
B、トナー供給バイアス電圧の直流電圧をVSR、トナ
ー供給バイアス電圧の交流電圧のピーク間電圧をVPP
とすると、VPP≧2(|VSR−VB|+50)の関
係を満たすことで、非磁性一成分現像装置において画像
先端の濃度低下や画像後端の濃度低下を防止することが
できた。
B、トナー供給バイアス電圧の直流電圧をVSR、トナ
ー供給バイアス電圧の交流電圧のピーク間電圧をVPP
とすると、VPP≧2(|VSR−VB|+50)の関
係を満たすことで、非磁性一成分現像装置において画像
先端の濃度低下や画像後端の濃度低下を防止することが
できた。
【0037】(実施の形態3)次に、トナー供給バイア
スの交流電圧の周波数fと、現像ローラ5とトナー供給
ローラ6の接触部における相対速度vとを変化させて画
像品質を評価した。vを変化させる手段としては、トナ
ー供給ローラ6の周速度を変化させることによって行っ
た。
スの交流電圧の周波数fと、現像ローラ5とトナー供給
ローラ6の接触部における相対速度vとを変化させて画
像品質を評価した。vを変化させる手段としては、トナ
ー供給ローラ6の周速度を変化させることによって行っ
た。
【0038】現像バイアスVBは−250V、トナー供
給バイアスの直流電圧VSRは−350V、トナー供給
バイアスの交流電圧のピーク間電圧VPPは500V、
プロセス速度は76mm/sec、現像ローラ5の周速
度は105mm/sec、トナー供給ローラ6と現像ロ
ーラ5とのニップ幅lは2mmとした。
給バイアスの直流電圧VSRは−350V、トナー供給
バイアスの交流電圧のピーク間電圧VPPは500V、
プロセス速度は76mm/sec、現像ローラ5の周速
度は105mm/sec、トナー供給ローラ6と現像ロ
ーラ5とのニップ幅lは2mmとした。
【0039】上記条件において、構成および印字動作は
実施の形態1の場合と同様で全面高濃度画像を得た後、
交流電圧の周波数に起因する周期的な現像ムラを目視評
価した。評価は、○,△,×の3段階評価とし、結果を
(表3)に示す。
実施の形態1の場合と同様で全面高濃度画像を得た後、
交流電圧の周波数に起因する周期的な現像ムラを目視評
価した。評価は、○,△,×の3段階評価とし、結果を
(表3)に示す。
【0040】
【表3】 (表3)の結果から、v=180mm/secの場合は
f=90Hzで現像ムラが目立たなくなり、f=120
Hzでは全くなくなった。また、v=240mm/se
cの場合はf=120Hzで現像ムラが目立たなくな
り、f=150Hzで全くなくなった。このように、現
像ローラ5とトナー供給ローラ6の接触部における相対
速度vの違いによってトナー供給バイアスの交流電圧の
周波数fの適正値が異なることから、以下のことが判明
した。
f=90Hzで現像ムラが目立たなくなり、f=120
Hzでは全くなくなった。また、v=240mm/se
cの場合はf=120Hzで現像ムラが目立たなくな
り、f=150Hzで全くなくなった。このように、現
像ローラ5とトナー供給ローラ6の接触部における相対
速度vの違いによってトナー供給バイアスの交流電圧の
周波数fの適正値が異なることから、以下のことが判明
した。
【0041】トナー供給ローラ6が、現像ローラ5とト
ナー供給ローラ6のニップ幅lを通過する間に交流電圧
の周期が1以上ないと現像ローラ上トナー層にムラが生
じ、現像ムラが発生する。よって現像ムラが生じないた
めには、v/l≦fの関係を満たす必要がある。本実施
の形態では、現像ローラ5とトナー供給ローラ6とのニ
ップ幅は2mmであるから、v=180mm/secの
場合の周波数fの適正値は90Hz以上となる。
ナー供給ローラ6のニップ幅lを通過する間に交流電圧
の周期が1以上ないと現像ローラ上トナー層にムラが生
じ、現像ムラが発生する。よって現像ムラが生じないた
めには、v/l≦fの関係を満たす必要がある。本実施
の形態では、現像ローラ5とトナー供給ローラ6とのニ
ップ幅は2mmであるから、v=180mm/secの
場合の周波数fの適正値は90Hz以上となる。
【0042】以上のように、トナー供給バイアス電圧の
交流電圧の周波数をf〔Hz〕、現像ローラとトナー供
給ローラの接触部における相対速度をv〔mm/se
c〕、現像ローラとトナー供給ローラとのニップ幅をl
〔mm〕とすると、f≧v/lの関係を満たすことで、
交流電圧の周波数に起因する周期的な現像ムラを防止す
ることができた。
交流電圧の周波数をf〔Hz〕、現像ローラとトナー供
給ローラの接触部における相対速度をv〔mm/se
c〕、現像ローラとトナー供給ローラとのニップ幅をl
〔mm〕とすると、f≧v/lの関係を満たすことで、
交流電圧の周波数に起因する周期的な現像ムラを防止す
ることができた。
【0043】本実施の形態では、画像濃度制御は操作パ
ネルからの手入力で行ったが、電子写真装置内に温度検
知素子、湿度検知素子、画像濃度検知素子などの各種検
知素子を設け、その検知信号より自動で画像濃度制御を
行った場合にも適用できる。また、トナー規制部材7b
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良い。但し、現
像ローラ5上のトナー付着量の経時変化を防ぐため、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5に関しても弾性ローラに限る必要はなく、金属ロー
ラ、樹脂ローラであっても差し支えない。
ネルからの手入力で行ったが、電子写真装置内に温度検
知素子、湿度検知素子、画像濃度検知素子などの各種検
知素子を設け、その検知信号より自動で画像濃度制御を
行った場合にも適用できる。また、トナー規制部材7b
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良い。但し、現
像ローラ5上のトナー付着量の経時変化を防ぐため、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5に関しても弾性ローラに限る必要はなく、金属ロー
ラ、樹脂ローラであっても差し支えない。
【0044】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、現像バイ
アス電圧を変化させて画像濃度を調整する非磁性一成分
現像装置において、現像バイアス電圧の変化に応じてト
ナー供給バイアス電圧の直流電圧を変化させ、トナー供
給バイアス電圧を現像未消費トナーの掻き落としとトナ
ー供給を同時に行うことができるように設定することに
より、画像先端の濃度低下や画像後端の濃度低下、現像
ムラを防止することができる。
アス電圧を変化させて画像濃度を調整する非磁性一成分
現像装置において、現像バイアス電圧の変化に応じてト
ナー供給バイアス電圧の直流電圧を変化させ、トナー供
給バイアス電圧を現像未消費トナーの掻き落としとトナ
ー供給を同時に行うことができるように設定することに
より、画像先端の濃度低下や画像後端の濃度低下、現像
ムラを防止することができる。
【図1】本発明の一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
像装置を用いた電子写真装置の断面図
【図2】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
装置の断面図
5 現像ローラ 6 トナー供給ローラ 12 現像バイアス電源 26 トナー供給バイアス電源 27 現像バイアス電圧制御手段 28 画像濃度制御手段 29 トナー供給バイアス電圧制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 和彦 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 (4)
- 【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、この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、この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ブレードとを備え、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、前記現像ローラに直流の現像
バイアス電圧を印加する現像バイアス電源と、前記トナ
ー供給ローラに交流と直流の重畳電圧である振動電圧の
トナー供給バイアス電圧を印加するトナー供給バイアス
電源と、前記現像バイアス電圧を変化させて画像濃度を
制御する画像濃度制御手段と、前記トナー供給バイアス
電圧の直流電圧を変化させるトナー供給バイアス電圧制
御手段とを備え、前記現像バイアス電圧の変化に応じて
前記トナー供給バイアス電圧の直流電圧を変化させるこ
とを特徴とする非磁性一成分現像装置。 - 【請求項2】前記現像バイアス電圧をVB、前記トナー
供給バイアス電圧の直流電圧をVSRとすると、|VS
R−VB|≦200の関係を満たすことを特徴とする請
求項1記載の非磁性一成分現像装置。 - 【請求項3】前記現像バイアス電圧をVB、前記トナー
供給バイアス電圧の直流電圧をVSR、前記トナー供給
バイアス電圧の交流電圧のピーク間電圧をVPPとする
と、VPP≧2(|VSR−VB|+50)の関係を満
たすことを特徴とする請求項1記載の非磁性一成分現像
装置。 - 【請求項4】前記トナー供給バイアス電圧の交流電圧の
周波数をf〔Hz〕、前記現像ローラと前記トナー供給
ローラの接触部における相対速度をv〔mm/se
c〕、前記現像ローラと前記トナー供給ローラとのニッ
プ幅をl〔mm〕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1記載の非磁性一成分現像装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9021188A JPH10221933A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 非磁性一成分現像装置 |
| US08/856,251 US5826138A (en) | 1997-02-04 | 1997-05-14 | Toner supply roller applied with a.c. voltage in nonmagnetic single component developing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9021188A JPH10221933A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 非磁性一成分現像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10221933A true JPH10221933A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12047987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9021188A Pending JPH10221933A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 非磁性一成分現像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5826138A (ja) |
| JP (1) | JPH10221933A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5899609A (en) * | 1996-07-09 | 1999-05-04 | Aetas Peripheral Corporation | Developing unit and developing method |
| KR100291421B1 (ko) * | 1997-12-20 | 2001-06-01 | 윤종용 | 화상형성장치의 잔류토너 제거방법 및 그 장치 |
| US6134397A (en) * | 1998-04-09 | 2000-10-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Non-magnetic one-component developing apparatus |
| JP4265810B2 (ja) * | 2007-01-29 | 2009-05-20 | 株式会社沖データ | 画像形成装置 |
| JP4702465B2 (ja) * | 2009-03-09 | 2011-06-15 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5172169A (en) * | 1990-04-09 | 1992-12-15 | Ricoh Company, Ltd. | Developer carrier of a developing device and a method of producing the same |
| JPH06331778A (ja) * | 1993-05-25 | 1994-12-02 | Hitachi Ltd | 高速増殖炉炉壁の冷却構造 |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP9021188A patent/JPH10221933A/ja active Pending
- 1997-05-14 US US08/856,251 patent/US5826138A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5826138A (en) | 1998-10-20 |
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