(57)【要約】【課題】凝集トナーの供給や過剰トナー供給を防ぎ、且つトナーを十分に帯電させ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】静電潜像の形成された像担持体（ＯＰＣベルト７）と、  一成分トナー層（トナー層６ｂ）が表面に形成され且つ前記像担持体（ＯＰＣベルト７）に接触してトナー層６ｂのトナーを前記像担持体（ＯＰＣベルト７）の静電潜像の部分に付着させて前記静電潜像を可視化する現像ローラ２と、前記現像ローラ２上のトナーを予め薄層形成に必要とされるトナー量に規制してトナーを供給するトナー供給装置ＴＰＤを備え、前記トナー供給装置ＴＰＤは前記現像ローラ２上に供給されるトナーの粒子の大きさを揃える篩（トナー篩板４）とこの篩（トナー篩板４）上に供給されるトナーを攪拌する攪拌部材（トナー搬送用フィン５）を有する。【選択図】  図１
2005049422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一成分トナー層が表面に形成され且つ静電潜像の形成された像担持体に接触して前記一成分トナー層のトナーを前記像担持体の静電潜像の部分に付着させて前記静電潜像を可視化する現像ローラと、前記現像ローラ上のトナーを予め薄層形成に必要とされるトナー量に規制してトナーを供給するトナー供給装置を備え、前記トナー供給装置は前記現像ローラ上に供給されるトナーの粒子の大きさを揃える篩とこの篩上に供給されるトナーを攪拌する攪拌部材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】
前記攪拌部材は、回転しながらトナー搬送の役割も果たすフィンであると共に、前記現像ローラと対応する部分が前記現像ローラとは逆方向に回転する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】
前記フィンの回転数をｆ  （ｒｐｍ）、前記現像ローラの回転数をＦ（ｒｐｍ）とすると以下の式を満たす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。
０．６    ≦  Ｆ  ／  ｆ    ≦    ２
【請求項４】
前記篩の篩穴の径Ｒ（μｍ）はトナー粒径ｒ（μｍ）  に対して以下の式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。
ｒ    ＜  Ｒ    ＜    ２ｒ
【請求項５】
前記現像ローラと前記篩は弾性的に接触することを特徴とする請求項１又は４に記載の非磁性一成分現像装置。
【請求項６】
前記篩の板厚は３  〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１，４，５のいずれか一つに記載の非磁性一成分現像装置。
【請求項７】
前記篩と前記フィン先端は接触することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６のいずれか一つに記載の非磁性一成分現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術】
この発明は、一成分のトナー層が表面に形成された現像ローラを静電潜像の形成された像担持体に接触させて、像担持体の静電潜像にトナーを付着させることにより、像担持体の静電潜像を可視化するようにした非磁性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】
この種の非磁性一成分現像装置としては、例えば感光ベルトや感光ドラム等の像担持体と、この像担持体に接触する現像ローラと、一成分のトナーを現像ローラに供給して付着させるトナー供給手段と、現像ローラの表面に接触して現像ローラの表面に付着したトナーを一様にするためのブレード（トナー規制部材）を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この非磁性一成分現像装置では、一成分のトナー層が表面に形成された現像ローラから像担持体へトナー転位を実現するために、現像ローラの表面のトナー層の膜厚をブレードを用いて規制すると共に、ブレードと現像ローラの間を非磁性トナーが通過する時に、現像ローラとブレードの接触摩擦によりトナーの帯電を実現させている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第０３２６３５００号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した非磁性一成分現像装置では、ブレードと現像ローラの接触時間が短く、当接圧力も不安定になる傾向がある。また、この非磁性一成分現像装置では、過剰にトナーが供給された場合、ブレードとの接触が不十分になり十分な帯電を得られないトナー粒子が存在してくる。この帯電が十分でないと、現像ローラ上に均一なトナー薄層が形成され難くなるため、画像の濃度ムラが生じたり、トナー脱離が生じる。このトナー脱離が生じた場合、現像装置内の汚染の原因になることも考えられる。そのため十分に帯電したトナーを現像ローラ上に供給することが求められている。
【０００６】
現在この問題を解決するために、現像ローラに弾性的に接する弾性ローラを配置し、この弾性ローラ上にトナー搬送スクリューでトナーを供給すると共に、この供給されるトナーを弾性ローラで現像ローラ側に供給しながら、このトナーに弾性ローラと現像ローラとの間で生ずる摩擦で十分な摩擦帯電を与えるという方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
しかし、この方法では弾性ローラから現像ローラに供給されるトナーの量が規制されていないので、現像ローラへのトナーの過剰供給が生じたりする。このトナーの供給量が多い場合には、弾性ローラと現像ローラとの間で大きな圧力を受けるトナーが生じることにより、このトナーが凝集トナーとなってトナー堰部材側に供給される虞れもある。そのため、トナー規制部材の負荷が大きくなり、トナー溜まりが発生し易くなるという問題が生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、凝集トナーの供給や過剰トナー供給を防ぎ、且つトナーを十分に帯電させ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ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１の発明は、一成分トナー層が表面に形成され且つ静電潜像の形成された像担持体に接触して前記一成分トナー層のトナーを前記像担持体の静電潜像の部分に付着させて前記静電潜像を可視化する現像ローラと、前記現像ローラ上のトナーを予め薄層形成に必要とされるトナー量に規制してトナーを供給するトナー供給装置を備え、前記トナー供給装置は前記現像ローラ上に供給されるトナーの粒子の大きさを揃える篩とこの篩上に供給されるトナーを攪拌する攪拌部材を有する非磁性一成分現像装置としたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、前記攪拌部材は、回転しながらトナー搬送の役割も果たすフィンであると共に、前記現像ローラと対応する部分が前記現像ローラとは逆方向に回転することを特徴とする。
【００１１】
更に、請求項３の発明は、前記フィンの回転数をｆ  （ｒｐｍ）、前記現像ローラの回転数をＦ（ｒｐｍ）とすると以下の式を満たすことを特徴とする。
【００１２】
０．６    ≦  Ｆ  ／  ｆ    ≦    ２
また、請求項４の発明は、前記篩の篩穴の径Ｒ（μｍ）はトナー粒径ｒ（μｍ）  に対して以下の式を満たすことを特徴とする。
【００１３】
ｒ    ＜  Ｒ    ＜    ２ｒ
更に、請求項５の発明は、前記現像ローラと前記篩は弾性的に接触することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６の発明は、前記篩の板厚は３  〜１０ｍｍであることを特徴とする。
【００１５】
更に、請求項７の発明は、前記篩と前記フィン先端は接触することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［構成］
図１は非磁性一成分現像装置の概略図である。この非磁性一成分現像装置は、例えば複写機，ファクシミリ，プリンター等の画像形成装置に用いられる。
【００１７】
この非磁性一成分現像装置は、現像筐体１，現像ローラ２，トナー規制部材（トナー規制ローラ）３，トナー篩板（篩）４，トナー搬送用フィン（フィン）５を備えている。６はポリエステル系のトナー、７は像担持体としてのＯＰＣベルト（感光ベルト）である。尚、トナー篩板４及びトナー搬送用フィン５は現像ローラ２にトナーを供給するトナー供給装置ＴＰＤを構成している。
【００１８】
このポリエステル系トナー６は、図示しないトナー供給部からパドルＰ側に供給されて、パドルＰによりトナー篩板４，トナー搬送用フィン５側に供給されるようになっている。図１中、６ａはトナー篩板４を透過して現像ローラ２に付着したトナー、６ｂはトナー規制部材（トナー規制ローラ）３により現像ローラ２の表面に一様で薄く形成されたトナー層である。また、図１０〜図１２において６ｃはトナー規制部材３上に滞留するトナーである。
（現像ローラ２）
この現像ローラ２は、図１，図２に示したように、円柱部材８と、円柱部材８内に同心に配設された回転軸９と、円柱部材８を回転軸９に同心に支持している３つの支持部材１０を備えている。
【００１９】
この円柱部材８は、図２に示したようにアルミニウムなどの金属から形成された筒体８ａと、この筒体８ａの外周面に形成されたトナー担持層８ｂを有する。
このトナー担持層８ｂは、ゴムまたはプラスチック等の高分子材料で筒体８ａの外周面を層状に被覆することにより形成したものである。尚、現像ローラ２は、電圧が印加されるためトナー担持層８ｂに電気抵抗が必要である。このため、トナー担持層８ｂを形成する前の高分子材料にカーボンや金属酸化物等の導電剤を添加して抵抗を調整している。
【００２０】
このような現像ローラ２は、円柱部材８の外周面に形成されるトナー層６ｂを像担持体としてのＯＰＣベルト７に運搬して潜像を現像する役割を果たしている。
（トナー規制部材３）
このトナー規制部材３は、図１及び図１０〜図１２に示したように回転軸３ａと、回転軸３ａの外周に同心且つ一体に設けられた弾性筒３ｂを有する。このトナー規制部材３は、現像ローラ２とは反対方向に回転して、現像ローラ２の表面にトナー層６ｂを担持させると共に、現像ローラ２の表面に担持されるトナー層６ｂの膜厚が薄く且つ一定になるように規制する。しかも、この現像ローラ２は剛性があるので、トナー規制部材３はゴム等の弾性体から形成されている。尚、弾性筒３ｂの外表面は低摩擦係数のコーティングが施されている。
【００２１】
また、現像ローラ２及びトナー規制部材３は、共に両端支持であるため、軸方向において現像ローラとの圧接力が不均一になるのを回避するのに、両端から中央に向かうに従って径が徐々に大きくなるように設定されている。これにより、現像ローラ２及びトナー規制部材３は、軸方向の全ての部分において外表面同士の互いの当接圧力を均一に保つようになっている。
【００２２】
このトナー規制部材３の下方には、図１に示したように下端がパドルＰ側（図中右側）に位置するように傾斜するトナー回収板１４が配設されている。また、トナー篩板４の下端部には、トナー規制部材３の外表面に接触する仕切壁１５が設けられている。そして、現像ローラ２，トナー規制部材３，トナー篩板４及び仕切壁１５間には空間１６が形成されている。尚、仕切壁１５は、トナー篩板４を通過しないトナー６が空間１６側に移動するのを防止している。
（トナー篩板４）
このトナー篩板４は、剛性のある現像ローラ２に押し付けられるためにゴム等の弾性材料から形成されている。しかも、トナー篩板４は、確実な弾性接触を実現するために厚さが３ｍｍ以上に形成されていると共に、トナー供給効率低下を回避するために１０ｍｍ以下に形成されている。
【００２３】
また、トナー篩板４の篩板表面にはトナー帯電性向上のためのコーティングが施されていて、トナーがトナー篩板４を通過する時にもトナーが帯電可能になっている。
【００２４】
このトナー篩板４は、図６（ａ）〜図９（ａ）に示したように長方形状に形成され、長手方向が現像ローラ２の軸線と平行に設けられている。そして、トナー篩板４の篩穴４ａの形状は、図６（ａ）に示したような正方形（方形）、図７（ａ）に示したような菱形（正方形の形状を４５°回転させた形状）、図８（ａ）に示した縦長の長方形，図９（ａ）に示した斜め方向に長い菱形（図８（ａ）の長方形を４５°回転させた形状）など様々な形状が考えられる。
【００２５】
尚、篩穴４ａは、図７（ａ）、図９（ａ）以外の形状の菱形であっても良い。また、トナー篩板４の篩穴４ａの形状としては、円形や楕円形、或いは多角形等であっても良い。
【００２６】
ここで、篩穴４ａの開口部分の寸法は、トナーの平均粒径６．５μｍを考慮に入れると、６．５〜１３μｍの範囲に形成する。また、篩穴４ａの開口部分の寸法は、好ましくは８〜１３μｍが良い。
【００２７】
即ち、図６の場合、篩穴４ａの開口の寸法は図６（ｂ）に示したように縦寸法ａ及び横寸法ｂがそれぞれ６．５〜１３μｍ（好ましくは８〜１３μｍ）となる。また、図７の場合、篩穴４ａの開口の寸法は図７（ｂ）に示したように斜め方向の寸法ｃ及びｄがそれぞれ６．５〜１３μｍ（好ましくは８〜１３μｍ）となる。更に、図８の場合、篩穴４ａの開口の寸法は図８（ｂ）に示したように横寸法ｂが６．５〜１３μｍ（好ましくは８〜１３μｍ）となる。また、図９の場合、篩穴４ａの開口の寸法は図９（ｂ）に示したように短手方向寸法ｂが６．５〜１３μｍ（好ましくは８〜１３μｍ）となる。
（トナー搬送用フィン５）
このトナー搬送用フィン（トナー搬送部材）５は図３に示したように４つの攪拌板部５ａを備え、４つの攪拌板部５ａは十字状に結合されている。このトナー搬送用フィン５は、現像ローラ２及びトナー篩板４と平行に配設されていると共に、トナー篩板４の長手方向両端まで延びている。また、トナー搬送用フィン５は、４つの攪拌板部５ａの交差部５ｂを中心に図３中矢印Ａで示したように時計回り方向に回転駆動されるようになっている（図１参照）。
【００２８】
また、トナー搬送用フィン５は、現像ローラ２が図１中時計回り方向に回転駆動されると、トナー凝集を防ぐために図１中時計回り方向に回転してトナーを攪拌しながら、トナー６をトナー篩板４を介して現像ローラ２に側に供給する役割を持っている。この際、トナー搬送用フィン５と現像ローラ２は、トナー篩板４に接する側の回転移動方向が互いに逆向きである。
【００２９】
しかも、各攪拌板部５ａの断面形状は、トナー篩板４との接触時間と接触面積を稼ぐために、回転方向が突形状となるように円弧状に湾曲している。
【００３０】
また、トナー搬送用フィン５は、攪拌板部５ａの先端に沿って両端まで延び且つ攪拌板部５ａの先端に取り付けられた弾性材料製のマイラー（弾性体）１２を有する。このマイラー１２は、トナー搬送用フィン５の回転方向に突形状となるように湾曲させられている。また、マイラー１２は、断面が先端に向かうに従って先細り形状になるように形成されている。
【００３１】
しかも、トナー搬送用フィン５の回転時にフィン先端のマイラー１２とトナー篩板４は僅かに接するようになっている。ここで、マイラー１２は、断面が先端に向かうに従って先細り形状になるように形成されているので、回転しながらトナー篩板４と接触する際に撓むことができるようになっている。また、トナー搬送用フィン５は、図１中時計回り方向に回転する際、マイラー１２がトナー篩板４に軽く接触させるようになっている。
（制御回路）
また、現像ローラ２は図１３に示したローラ駆動モータ１７で回転駆動され、トナー搬送用フィン５は図１３に示したフィン駆動モータ１８で回転駆動され、パドルＰは図１３に示したパドル駆動モータ１９で回転駆動され、トナー規制ローラであるトナー規制部材３は図１３に示した規制部材駆動モータ２０で回転駆動されるようになっている。
【００３２】
この各駆動モータ１７〜２０は、演算制御回路２１により駆動制御されるようになっている。この演算制御回路２１は、図１では図示しないが、図１のＯＰＣベルト７を駆動する図１３のベルト駆動モータ２２、図１３の画像読取部２３、画像読取部２３から送られてきた画像信号データ又は他のコンピュータやファクシミリ等のデータ処理装置２４から送られてきたデータに基づいて半導体レーザからの光をＯＰＣベルトに照射する光書き込み装置２５を作動制御するようになっている。
【００３３】
次に、この様な構成の非磁性一成分現像装置の作用を説明する。
【００３４】
この様な構成において演算制御回路２１は、図１３のベルト駆動モータ２２を作動制御してＯＰＣベルト７を回転させると共に、図１３の画像読取部２３から送られてきた画像信号データ又はデータ処理装置２４から送られてきたデータに基づいて光書き込み装置２５の半導体レーザを制御して、この半導体レーザによりＯＰＣベルト７に上記データに基づく静電潜像を形成する。
【００３５】
そして、演算制御回路２１は、静電潜像がＯＰＣベルト７に形成されると、更にベルト駆動モータ２２を作動制御してＯＰＣベルト７を反時計回り方向に回転させると共に、駆動モータ１７を駆動制御して現像ローラ２を図１中時計回り方向に回転させる一方、フィン駆動モータ１８を駆動制御してトナー搬送用フィン５を図１中時計回り方向に回転させる。これにより、現像ローラ２とトナー搬送用フィン５はトナー篩板４に接触する部分が互いに反対方向に回転する。
【００３６】
これに伴い演算制御回路２１は、パドル駆動モータ１９を駆動制御してパドルＰを図１中時計回り方向に回転させ、図示しないトナー供給部からパドルＰ側に供給されるポリエステル系のトナー６をトナー篩板４，トナー搬送用フィン５側に供給させる。
【００３７】
これによりパドルＰにより供給されるトナー６はトナー搬送用フィン５により攪拌されると共に、このトナー６がトナー搬送用フィン５で上方に掻き上げられ、トナー６がトナー篩板４側に搬送させられる。尚、演算制御回路２１は、トナー搬送用フィン５の回転数を調整することで、トナー篩板４に供給するトナー量を薄層形成分  ＋  α  に規制する。
【００３８】
しかも、トナー搬送用フィン５が図１中時計回り方向に回転させられると、トナー搬送用フィン５に設けられたマイラー１２の先端が図４に二点鎖線で示すようにトナー篩板４に僅かに接しながら上方に移動して、トナー篩板４がマイラー１２により擦られ、トナー６が摩擦帯電させられる。このトナー篩板４上のトナー６には凝集トナーが混在している。
【００３９】
この凝集トナーを含むトナー６は、トナー搬送用フィン５の回転に伴いマイラー１２によりトナー篩板４に押し付けられて、トナー篩板４を通過し、現像ローラ２側に移動させられる。
【００４０】
この際、トナー６に凝集トナーが含まれている場合には、この凝集トナーがトナー篩板４を通過する際に粉砕されて、凝集トナーのないトナー６ｎの微粒子が個々に帯電されて現像ローラ２上に供給される。
【００４１】
この現像ローラ２上に供給されたトナー６ｎは、図５に示すように、トナー篩板４と現像ローラ２の間に入り込み、現像ローラ２の回転時に現像ローラ２とトナー篩板４との摩擦力によって所定の帯電電荷を得ることになる。この所定の帯電電荷を得たトナー６ａは現像ローラ２の外表面に帯電電荷（静電気）により付着させられる。
【００４２】
この現像ローラ２の外周面に付着させられたトナー６ａは現像ローラ２の回転に伴いトナー規制部材３の部分を通過する。この際、現像ローラ２の外周面に付着させられたトナー６ａは、トナー規制部材３によって規制されて、トナー規制部材３の部分を通過後は現像ローラ２の表面に所定の電荷を持った均一な薄いトナー層６ｂを形成することになる。また、トナー６ａは均一な薄いトナー層６ｂを形成する量よりもαだけ多めに供給されるため、トナー規制部材３上に図１０〜図１２のように滞留トナー６ｃとして滞留することになる。
【００４３】
この滞留トナー６ｃには凝集トナーが存在せず且つ余剰トナーが少ないために、当接位置での滞留トナー凝固が原因で発生する画像上の白スジ（通紙方向即ち現像ローラ２の回転方向の白スジ）等も発生し難くなり、トナー規制部材３の高耐久化にも繋がる。また、トナー帯電量が十分なためカブリのない良好なコピー画像も得られることになる。
【００４４】
このようにして現像ローラ２に付着させられた均一な薄いトナー層６ｂは、現像ローラ２の時計回り方向の回転及びＯＰＣベルト７の反時計回り方向の回転に伴い、ＯＰＣベルト７に圧接させられる。これにより均一な薄いトナー層６ｂは、現像ローラ２の外周面の静電潜像の部分に圧接された部分が現像ローラ２の外周面に付着させられて、現像ローラ２の外周面にトナーによる画像を形成する。
【００４５】
この画像はＯＰＣベルト７の回転により、図示しないコピー用紙に転写された後に熱定着されて現像装置から排出される。
【００４６】
また、演算制御回路２１は、上述のようにしてコピー用紙に画像が形成されて現像装置から排出されると、駆動モータ１７〜１９を作動停止させた後、規制部材駆動モータ２０を作動制御して、図１中トナー規制部材３を反時計回り方向に所定量回動させ、トナー規制部材３の現像ローラ２への接触位置を変える。
【００４７】
この様な動作が繰り返されて、コピー用紙に画像又は文字等のデータが形成される。尚、トナー回収板１４上に落下したトナーは、トナー回収板１４の傾斜に沿ってパドルＰ側に降下させられ、再利用される。
【００４８】
【実施例】
次に、この様な構成の非磁性一成分現像装置による高耐久の事前テストとして以下に関する比較実験を行った。
１．現像ローラとフィンの回転速度の関係
２．トナー篩板の穴の形状、大きさ
３．トナー篩板の材質
評価項目は、濃度ムラと画像白スジ発生枚数、滞留トナー量、トナー帯電量を評価する。本実験に用いた現像ローラ２の筒体８ａには、アルミニウム製でφ２６ｍｍの円筒体を用いている。回転軸９にはステンレスを用いている。また、筒体８ａの表面には、ポリエステル樹脂をベースとして硬化剤にメラミン、導電成分としてＩＴＯを分散したものを塗布した。更に、トナー規制部材３（中央部の径が大きいローラ形状）にはゴムを用い、トナー規制部材３の外表面すなわちイソシアンネートで硬化させたフッ素系の樹脂をベースとする塗膜層を形成して、この塗幕層には導電成分としてカーボンブラックを均一に混在させた。また、トナー篩板４の篩穴４ａの大きさは１０μｍとした。
実験結果
【００４９】
【表１】
2005049422.tif 000003
【００５０】
【表２】
2005049422.tif 000004
【００５１】
注）・実施例のトナー搬送用フィン５の回転は現像ローラ２と逆回転、比較例は順回転とする。尚、ここで逆回転とは現像ローラ２とトナー搬送用フィン５がトナー篩板４に接する部分において互いに反対方向に回転することを意味し、順回転とは現像ローラ２とトナー搬送用フィン５がトナー篩板４に接する部分において互いに同じ方向に回転することを意味する。
【００５２】
・比較例のトナー篩板４の材質は弾性体であることを前提とする（剛体での接触回転はキズが発生するため）。
【００５３】
・濃度ムラは５段階評価で高い程良い。ランク３以上が規格である。
【００５４】
・画像白スジ発生枚数は１０Ｋ通紙後に２０枚以下を許容範囲とする。ここで、ｋはコピー枚数又はプリント枚数等の画像形成転写回数が１０００枚であることを意味する。
【００５５】
・滞留トナー量は、現像ローラ２とトナー規制部材（薄層ローラ）３の縊れ部分に滞留している滞留トナー６ｃの量を３段階で評価した。数値が高い程多く滞留している（図１０、図１１、図１２参照）
・ランク２以下を許容範囲とする。
【００５６】
・トナー帯電量は６０分空回し後の値である。−１５  〜  −４０μＣ／ｇを許容範囲とする。
【００５７】
このような実験結果について考察すると、この実験結果の項目に効いてくる要因には、
「・  濃度ムラ
・  フィンの回転数による現像ローラへの供給トナー量、均一薄層形成、トナー帯電量
・画像白スジ発生枚数・滞留トナー量
・  現像ローラへの供給トナー量、凝集トナー供給の有無
・トナー帯電量
・  篩板とマイラーの摩擦、篩板と現像ローラの摩擦」
等がある。
【００５８】
この様な表２の比較例１，２において、トナー搬送用フィン５は順回転であるために現像ローラ２の円周方向に均一なトナー供給が実現されず、また回転数が高いために過剰のトナーが供給され、濃度ムラのランクが下がったものと考えられる。滞留トナー６ｃに関しては、過剰のトナー供給に加え、トナー篩板４の篩穴４ａの開口径がトナー粒径よりも大きいために、過剰供給トナーの中に粉砕されなかった凝集トナーが混じってしまった事も要因であると考えられる。
【００５９】
また、２Ｋ通紙後（２，０００枚のプリント又は複写後）には初期的なトナー凝固が観察され、５Ｋ通紙後（５，０００枚のプリント又は複写後）には凝固したトナーが現像ローラ２とトナー規制部材３の間に入り込み、これが原因で均一なトナー薄層（トナー層６ｂ）が形成されず、画像に白スジが発生するようになったと言える。
【００６０】
一方、表１の実施例においてはトナー搬送用フィン５が逆回転であるため、現像ローラ２の円周方向に均一なトナー供給が実現された為に濃度ムラのランクが高くなったと言える。またトナー篩板４の篩穴４ａの開口径が８〜１３μｍと規制されているために凝集トナーの供給も回避できたと言える。画像白スジ発生や滞留トナー６ｃに関してはトナー搬送用フィン５の回転方向に関わらず、回転数のみに影響を受ける結果となった。
【００６１】
更に、トナー帯電量についてはトナー搬送用フィン５の回転方向に関わらず、回転数に比例して高まることが判明し、トナー篩板４の材質はウレタンよりシリコンの方が若干良い傾向であった。
【００６２】
以上の結果から、
「・トナー搬送用フィン５の回転数は現像ローラ２の回転数に近い程良く、トナー搬送用フィン５と現像ローラ２の回転方向はトナー篩板４に接する部分において逆回転である事が望ましい。
【００６３】
・トナー篩板４の篩穴４ａの開口は、トナー粒径を考慮にいれて８〜１３μｍが望ましい。
【００６４】
・トナー篩板４の材質はシリコンが望ましい。」
等のことが明らかになった。
【００６５】
以上説明したように、この発明の実施の形態の非磁性一成分現像装置は、  一成分トナー層（トナー層６ｂ）が表面に形成され且つ静電潜像の形成された像担持体（ＯＰＣベルト７）に接触して前記一成分トナー層６ｂのトナーを前記像担持体（ＯＰＣベルト７）の静電潜像の部分に付着させて前記静電潜像を可視化する現像ローラ２と、前記現像ローラ２上のトナーを予め薄層形成に必要とされるトナー量に規制してトナーを供給するトナー供給装置ＴＰＤを備え、前記トナー供給装置ＴＰＤは前記現像ローラ２上に供給されるトナーの粒子の大きさを揃える篩（トナー篩板４）とこの篩（トナー篩板４）上に供給されるトナーを攪拌する攪拌部材（トナー搬送用フィン５）を有する。
【００６６】
この構成によれば、篩（トナー篩板４）と攪拌部材（トナー搬送用フィン５）を有することで、予め現像ローラ２上にトナーの薄層形成に必要とされるトナー量を規制して供給することが可能である。しかも、凝集トナーの供給や過剰トナー供給を防ぎ、且つトナーを十分に帯電させることができる。
【００６７】
この様に、現像ローラ２上にトナーを補給する時に供給ローラ（弾性ローラ）を用いるのではなく、フィン（トナー搬送用フィン５）でトナーを掻き落とし、篩（トナー篩板４）にかけることで凝集トナーの供給を防ぐことができる。しかも、このようにすることでトナー量を規制して、薄層形成に必要なトナーに比べ過剰な量のトナーが供給されるのを防止し、トナー規制部材３の負荷を軽減することができる。
【００６８】
また、攪拌部材（トナー搬送用フィン５）でトナーを掻き落とし篩（トナー篩板４）にかけることで、凝集トナーの供給や過剰トナー供給を防ぐことができる。尚、像担持体としてはＯＰＣベルト７以外に感光ドラム等の感光体であってもよい。
【００６９】
また、この発明の実施の形態の非磁性一成分現像装置の前記攪拌部材（トナー搬送用フィン５）は、回転しながらトナー搬送の役割も果たすフィンであると共に、前記現像ローラ２と対応する部分が現像ローラ２とは逆方向に回転するようになっている。
【００７０】
この構成によれば、前記フィン（トナー搬送用フィン５）と前記現像ローラ２と対応する部分が逆回転することで、前記現像ローラ２の円周方向に均一なトナー供給が実現可能となる。
【００７１】
更に、この発明の実施の形態の非磁性一成分現像装置では、前記フィン（トナー搬送用フィン５）の回転数をｆ  （ｒｐｍ）、前記現像ローラ２の回転数をＦ（ｒｐｍ）とすると以下の式を満たす様になっている。
【００７２】
０．６≦Ｆ／ｆ≦２
この構成によれば前記フィン（トナー搬送用フィン５）の回転数と前記現像ローラ２の回転数が０．６≦Ｆ／ｆ≦２の範囲に決められていることで、予めトナー薄層形成分＋αのトナー供給が可能となる。
【００７３】
更に、この発明の実施の形態の非磁性一成分現像装置の前記篩（トナー篩板４）の篩穴４ａの径Ｒ（μｍ）はトナー粒径ｒ（μｍ）  に対して以下の式を満たすようになっている。
【００７４】
ｒ＜Ｒ＜２ｒ
この構成によれば、篩（トナー篩板４）の篩穴４ａの穴径がｒ＜Ｒ＜２ｒのように決められていることで、凝集トナー供給を回避することが可能となる。
【００７５】
尚、この径Ｒは、篩穴４ａに内接する円を想定したときの円の径を意味する。
従って、図６（ｂ）、図７（ｂ）では篩穴４ａの上述した寸法ａ，ｂ，ｃ，ｄ等が径Ｒに対応し、図８（ｂ）、図９（ｂ）では篩穴４ａの上述した寸法ａが径Ｒに対応する。この様に径Ｒ（μｍ）は篩穴４ａの大きさを意味している。
【００７６】
また、この発明の実施の形態の非磁性一成分現像装置では、前記現像ローラ２と前記篩（トナー篩板４）は弾性的に接触するようになっている。
【００７７】
この構成によれば、現像ローラ２と篩（トナー篩板４）が弾性的に接触するために、篩（トナー篩板４）と現像ローラ２との摩擦が生じ、この摩擦によりトナーを十分に帯電させることができる。この結果、現像ローラ２にトナーの薄層（トナー層６ｂ）を形成するために適度な量の帯電トナーを安定して現像ローラ２に供給できる。
【００７８】
また、この発明の実施の形態の非磁性一成分現像装置では、前記篩（トナー篩板４）の板厚は３  〜１０ｍｍに形成されている。
【００７９】
この構成によれば、前記篩（トナー篩板４）の板厚が３  〜１０ｍｍに決められていることで、現像ローラ２にトナーの薄層（トナー層６ｂ）を形成するために適度な量の帯電トナーを安定して現像ローラ２に供給できる。その結果、現像ローラは充分な帯電を得た適量のトナーを得ることが可能となる。
【００８０】
更に、この発明の実施の形態の非磁性一成分現像装置では、篩（トナー篩板４）とフィン（トナー搬送用フィン５）先端は接触するようになっている。
【００８１】
この構成によれば、篩（トナー篩板４）とフィン（トナー搬送用フィン５）先端が接触することで、トナーを篩（トナー篩板４）から掻き落すことが可能となる。また、フィン（トナー搬送用フィン５）、トナー、篩（トナー篩板４）の間で摩擦が生じるため、トナーを帯電させることが可能である。
【００８２】
更に、この発明の実施の形態の非磁性一成分現像装置では、円柱状のトナー規制部材３が現像ローラ２に軽く圧接した構成としている。この構成によれば、トナー規制部材３と現像ローラ２の接触時間が長く、当接圧力も安定する。また、過剰にトナーが供給されこともなく、トナー粒子はトナー規制部材３との接触が十分になり十分な帯電が得られる。この帯電が十分であるため、現像ローラ２上に均一なトナー薄層（トナー層６ｂ）が形成され、画像の濃度ムラが生ずることがなく、トナー脱離も生じなくなる。この結果、トナー脱離による現像装置内の汚染が生じるのを未然に防止できる。
【００８３】
【発明の効果】
請求項１の発明は、以上説明したように構成したので、篩と攪拌部材を有することで、予め現像ローラ上にトナーの薄層形成に必要とされるトナー量を規制して供給することが可能である。しかも、凝集トナーの供給や過剰トナー供給を防ぎ、且つトナーを十分に帯電させることができる。この様に、現像ローラ上にトナーを補給する時に供給ローラ（弾性ローラ）を用いるのではなく、フィンでトナーを掻き落とし、篩にかけることで凝集トナーの供給を防ぐことができる。しかも、このようにすることでトナー量を規制して、薄層形成に必要なトナーに比べ過剰な量のトナーが供給されるのを防止し、トナー規制部材の負荷を軽減することができる。また、攪拌部材でトナーを掻き落とし篩にかけることで、凝集トナーの供給や過剰トナー供給を防ぐことができる。
【００８４】
また、請求項２の発明によれば、前記フィンと前記現像ローラと対応する部分が逆回転することで、前記現像ローラの円周方向に均一なトナー供給が実現可能となる。
【００８５】
更に、請求項３の発明によれば、前記フィンの回転数と前記現像ローラの回転数が０．６≦Ｆ／ｆ≦２の範囲に決められていることで、予めトナー薄層形成分＋αのトナー供給が可能となる。
【００８６】
更に、請求項４の発明によれば、篩の篩穴の穴径がｒ＜Ｒ＜２ｒのように決められていることで、凝集トナー供給を回避することが可能となる。
【００８７】
また、請求項５の発明によれば、現像ローラとトナー篩板が弾性的に接触するために、篩と現像ローラとの摩擦が生じ、この摩擦によりトナーを十分に帯電させることができる。この結果、現像ローラにトナーの薄層を形成するために適度な量の帯電トナーを安定して現像ローラに供給できる。
【００８８】
また、請求項６の発明によれば、前記篩の板厚が３  〜１０ｍｍに決められていることで、現像ローラにトナーの薄層を形成するために適度な量の帯電トナーを安定して現像ローラに供給できる。その結果、現像ローラは充分な帯電を得た適量のトナーを得ることが可能となる。
【００８９】
更に、請求項７の発明によれば、篩とフィン先端が接触することで、トナーを篩から掻き落すことが可能となる。また、フィン、トナー、篩の間で摩擦が生じるため、トナーを帯電させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
この発明に係る非磁性一成分現像装置の概略的な概念図である。
【図２】
図１の現像ローラの拡大説明図である。
【図３】
図１のトナー搬送用フィンの拡大説明図である。
【図４】
図１のトナー搬送用フィンとトナー篩板及びトナーとの関係を示す部分拡大説明図である。
【図５】
図１の現像ローラとトナー篩板との関係を示す拡大説明図である。
【図６】
（ａ）は図１のトナー篩板の拡大平面図、（ｂ）は（ａ）の篩穴の説明図である。
【図７】
（ａ）は図１のトナー篩板の他の例を示す拡大平面図、（ｂ）は（ａ）の篩穴の説明図である。
【図８】
（ａ）は図１のトナー篩板の更に他の例を示す拡大平面図、（ｂ）は（ａ）の篩穴の説明図である。
【図９】
（ａ）は図１のトナー篩板の更に他の例を示す拡大平面図、（ｂ）は（ａ）の篩穴の説明図である。
【図１０】
図１の現像ローラとトナー規制部材との関係の一例を示す拡大説明図である。
【図１１】
図１の現像ローラとトナー規制部材との関係の他の例を示す拡大説明図である。
【図１２】
図１の現像ローラとトナー規制部材との関係の更に他の例を示す拡大説明図である。
【図１３】
図１の非磁性一成分現像装置の制御回路図である。
【符号の説明】
２…現像ローラ
４…トナー篩板（篩）
４ａ…篩穴
５…トナー搬送用フィン（攪拌部材）
６…トナー
６ｂ…トナー層（一成分トナー層）
７…ＯＰＣベルト（像担持体）
ＴＰＤ…トナー供給装置
【図１】
2005049422.tif 000005
【図２】
2005049422.tif 000006
【図３】
2005049422.tif 000007
【図４】
2005049422.tif 000008
【図５】
2005049422.tif 000009
【図６】
2005049422.tif 000010
【図７】
2005049422.tif 000011
【図８】
2005049422.tif 000012
【図９】
2005049422.tif 000013
【図１０】
2005049422.tif 000014
【図１１】
2005049422.tif 000015
【図１２】
2005049422.tif 000016
【図１３】
2005049422.tif 000017