JP2002156826A

JP2002156826A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002156826A
Application number: JP2000349273A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Aoki; 勝弘青木; Hajime Koyama; 一小山; Takashi Hodoshima; 隆程島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2002-05-31

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー供給バイアス電圧の上限をパッシェン
の曲線に基づいて、放電が生じない値に設定し、異常放
電やリークに起因する画像濃度ムラを防止して画像の劣
化を防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】磁気ブラシローラ４０３に印加するトナ
ー供給バイアス電圧Ｖsupを−３３５Ｖ、現像ローラ４
０２に印加する現像バイアス電圧Ｖ_Ｂを−２６０Ｖ、感
光体１の露光前帯電電位Ｖ_０を−３５０Ｖ、露光後電位
Ｖ_Ｌを−６０Ｖとする。これによって、トナー供給バイ
アス電圧Ｖsup、感光体の一様帯電による帯電電位
Ｖ_０、トナー供給ポテンシャル、現像ポテンシャル、の
いずれも３５０Ｖ以下に抑え、パッシェン曲線に基づい
た放電開始電圧より低くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ＦＡＸなどの画像形成装置に係り、詳しくは、表面
にトナーを担持し潜像担持体に対向する現像領域に搬送
するトナー担持体と、トナーと磁性粒子とを含む二成分
現像剤を担持して該トナー担持体に対向するトナー供給
領域に搬送し、該二成分現像剤中のトナーを該トナー担
持体に供給するトナー供給部材とを有する現像装置を備
えた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置に用いる現
像装置として、トナーと磁性粒子とを含む二成分現像剤
を用いて潜像担持体上の静電潜像を現像する二成分現像
装置と、トナーを一成分現像剤として用いて潜像担持体
上の静電潜像を現像する一成分現像装置が知られてい
る。これらの現像装置のうち後者の一成分現像装置は、
構成が簡易で小型化できるというメリットを有してい
る。また、磁性粒子を用いないため、二成分現像剤の磁
気ブラシが潜像担持体へ当たる状態の影響で、静電潜像
に忠実でなく多少現像ムラが発生してしまう現象、いわ
ゆる磁気ブラシマークが発生しない。更に、二成分現像
装置に比して現像剤層が薄く、いわゆるエッジ効果と呼
ばれる現象も少ない。このため、一成分現像装置は、高
精細な画像の再現性に優れている。なかでも、非磁性一
成分現像剤を用いるものは、カラー化への対応が優れて
おり、高繊細なカラー画像を得る現像装置として適して
いる。

【０００３】しかしながら、通常の一成分現像装置で
は、トナー担持体上のトナーの帯電制御は該トナー担持
体に接触するブレードやトナー供給ローラ等の接触部材
による摩擦帯電で行われるため、トナーの帯電制御性の
高速化、高耐久化への対応が難しいという課題がある。
また、上記接触部材の加圧でトナー担持体上のトナーに
ストレスがかかってトナーフィルミングが起ったり、ト
ナー内に外添剤が入り込んだりすることにより、画質の
劣化を招くおそれがある。更に、トナー担持体と上記接
触部材との摩擦により両者が摩耗して現像特性が経時的
に変化するおそれもあった。これらの問題を解決するた
めに、上記従来のブレードやトナー供給ローラ等の接触
部材による摩擦帯電を用いないで、所定極性に帯電した
トナーをトナー担持体上に供給して担持させることが好
ましい。

【０００４】上記接触部材による摩擦帯電を用いないで
所定極性に帯電したトナーをトナー担持体上に供給して
担持させることができる現像装置として、二成分現像剤
からなる磁気ブラシを表面に形成したトナー供給部材を
用い、該トナー供給部材上の磁気ブラシよりトナーのみ
がトナー担持体に供給される現像装置が提案されている
（例えば、特開昭５６−４０８６２号公報、特開昭５９
−１７２６６２号公報参照）。これらの現像装置では、
トナー供給部材（磁気ローラ、磁気ブラシ形成体）上に
二成分現像剤を担持して磁気ブラシを形成する。この磁
気ブラシ中のトナーは磁性粒子との摩擦により所定極性
に帯電される。そして、このトナー供給部材上の磁気ブ
ラシから所定極性に帯電されたトナーのみが、トナー担
持体（現像ローラ、トナー層保持体）上に移動して担持
され、表面に潜像を担持した潜像担持体との対向位置で
潜像を現像するために潜像担持体側に供給されて顕像が
形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開昭
５６−４０８６２号公報等に記載されているようなトナ
ー供給部材に形成した磁気ブラシからトナーのみがトナ
ー担持体上に供給される現像装置において、トナー供給
部材からトナー担持体へ、又はトナー担持体から潜像担
持体へトナーを供給するときのトナー供給条件によって
は、画像濃度ムラなどの画像の劣化が発生する場合があ
った。

【０００６】トナー供給部材からトナー担持体へのトナ
ー供給量を確保するためにトナー担持体に印加する供給
バイアス電圧を高めに設定すると、トナー供給部材から
周辺部材への異常放電やリークが発生したり、トナー供
給部材及びトナー担持体への印加バイアスと潜像担持体
上の帯電電位の設定によってはトナー供給部材からトナ
ー担持体への異常放電やリークが発生したりして、トナ
ー供給ムラが生じて結果的に画像濃度ムラとなってしま
う恐れがある。また、一般的に現像能力を確保するため
に、潜像担持体の一様帯電電位を絶対値で５００Ｖ以上
に設定し、潜像担持体上の潜像の電位と現像バイアス電
圧との電位差である現像ポテンシャルを大きくすること
が考えられる。しかしながら、現像ポテンシャルを高く
すると、トナー担持体と潜像担持体との間で異常放電や
リークが発生したり、潜像担持体の一様帯電電位を高め
に設定した場合は、潜像担持体と他の部材との間で異常
放電やリークが発生したりしてしまう恐れもある。

【０００７】本発明は以上の背景のもとでなされたもの
であり、その目的は、異常放電やリークに起因する画像
濃度ムラを防止することにより画像の劣化を防止できる
画像形成装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の画像形成装置は、潜像担持体と、該潜像
担持体の表面を一様に帯電し画像情報に基づいて該表面
に光を照射することにより潜像を形成する潜像形成手段
と、該潜像担持体上の潜像を現像してトナー像とする現
像装置と、該潜像担持体上のトナー像を転写材に転写す
る転写装置とを備え、該現像装置が、表面にトナーを担
持し該潜像担持体に対向する現像領域に搬送するトナー
担持体と、トナーと磁性粒子とを含む二成分現像剤を担
持して該トナー担持体に対向するトナー供給領域に搬送
し、該二成分現像剤中のトナーを該トナー担持体に供給
するトナー供給部材とを有する画像形成装置において、
該トナー供給部材にトナー供給バイアスを印加するトナ
ー供給バイアス電源を設け、該トナー供給バイアス電圧
の上限を、パッシェンの曲線に基づいて、該トナー供給
部材と該トナー供給部材に近接して設けられている近接
部材との間に放電が生じない値に設定したことを特徴と
するものである。

【０００９】請求項１の画像形成装置においては、トナ
ー供給バイアス電圧の上限を、パッシェン曲線に基づい
て、トナー供給部材とトナー供給部材に近接して設けら
れている近接部材との間の間隙、両者間の電位差等の関
係からトナー供給部材と近接部材との間に放電が生じな
いように設定する。これにより、トナー供給バイアス電
圧を上記上限以下に設定して、トナー供給部材と近接部
材との間に異常放電やリークが発生することを防止す
る。

【００１０】また、請求項２の画像形成装置は、請求項
１の画像形成装置において、上記トナー供給バイアス電
圧の絶対値を３５０Ｖ以下にしたことを特徴とするもの
である。

【００１１】請求項２の画像形成装置においては、パッ
シェン曲線から、トナー供給部材と近接部材との間の間
隙がいかなる大きさであっても放電が生じることがない
ような電位差である３５０Ｖ以下にトナー供給バイアス
電圧の絶対値を設定し、トナー供給部材と近接部材との
間に生じる異常放電やリークを確実に防止する。

【００１２】請求項３の画像形成装置は、請求項２の画
像形成装置において、上記トナー担持体と上記トナー供
給部材との間の電位差であるトナー供給ポテンシャルを
３５０Ｖ以下にしたことを特徴とするものである。

【００１３】請求項３の画像形成装置においては、トナ
ー担持体と上記トナー供給部材との間の電位差であるト
ナー供給ポテンシャルを、パッシェン曲線に基づいて放
電が発生しない大きさである３５０Ｖ以下にし、トナー
担持体とトナー供給部材との間に生じる異常放電やリー
クを確実に防止する。

【００１４】請求項４の画像形成装置は、請求項２又は
３の画像形成装置において、上記潜像担持体と上記トナ
ー担持体との間の電位差である現像ポテンシャルを３５
０Ｖ以下にしたことを特徴とするものである。

【００１５】請求項４の画像形成装置においては、潜像
担持体とトナー担持体との間の電位差である現像ポテン
シャルを、パッシェン曲線に基づいて放電が発生しない
大きさである３５０Ｖ以下にし、潜像担持体とトナー担
持体との間に生じる異常放電やリークを確実に防止す
る。

【００１６】請求項５の画像形成装置は、請求項２，３
又は４の画像形成装置において、上記潜像担持体表面の
一様帯電による帯電電位の絶対値を３５０Ｖ以下にした
ことを特徴とするものである。

【００１７】請求項５の画像形成装置においては、潜像
担持体表面の一様帯電電位を、パッシェン曲線に基づい
て放電が発生しない大きさである３５０Ｖ以下にし、潜
像担持体とその近接部材との間に生じる異常放電やリー
クを確実に防止する。また、この異常放電やリークによ
って生じる現像バイアス変動も防止する。

【００１８】請求項６の画像形成装置は、請求項２，
３，４又は５の画像形成装置において、上記トナー担持
体として表面に弾性層を有するトナー担持ローラを用
い、該トナー担持ローラに現像バイアス電圧を印加する
現像バイアス電源を有し、該トナー担持ローラの実効抵
抗値をＲ、上記潜像担持体上の画像部電位Ｖ_Ｌと上記現
像バイアス電圧Ｖ_Ｂとの差である現像ポテンシャルを｜
Ｖ_Ｌ−Ｖ_Ｂ｜、潜像担持体線速をｖｐ、トナー帯電量を
ｑ、潜像担持体上のトナー担持領域面積をａとすると
き、Ｒ≦｜Ｖ_Ｌ−Ｖ_Ｂ｜／{（ｑ／ａ）・ｖｐ} Ｒ＝Ｒ₀・ｔ／ＳＲ₀：トナー担持ローラの体積抵抗ｔ：弾性層肉厚Ｓ：トナー担持ローラニップ部面積の関係を満たすトナー担持ローラを用いることを特徴と
すものである。

【００１９】ここで、トナー担持ローラの弾性層肉厚と
現像ニップ部面積を一定にした場合に、トナー担持ロー
ラの体積抵抗値Ｒ_０が高くなると、現像電流が流れにく
くなり、現像γの傾きが小さくなって飽和現像ポテンシ
ャルも大きくなってしまうことが判明した。

【００２０】請求項６の画像形成装置においては、トナ
ー担持ローラの実効抵抗値Ｒの上限が以下の数１の関係
を満たすように設定した。

【数１】Ｒ≦｜Ｖ_Ｌ−Ｖ_Ｂ｜／{（ｑ／ａ）・ｖｐ} 上記数１のようにＲの範囲を規定することで、トナー担
持ローラの弾性層肉厚と現像ニップ部面積が種々に変化
しても、現像ポテンシャルを下げ、飽和現像ポテンシャ
ルをパッシェン曲線に基づいた放電が発生しない範囲内
に収めることが可能となる。これによって、潜像担持体
の帯電電位を低くしつつ、高品質の画像を形成すること
が可能となる。

【００２１】請求項７の画像形成装置は、請求項５の画
像形成装置において、上記潜像担持体の感光層厚みを
ｄ、該感光層の比誘電率をεとするとき、等価誘電厚み
ｄ／εを１２[μｍ]より小さくすることを特徴とするも
のである。

【００２２】ここで、潜像担持体の静電容量[μＦ／ｍ
^２]は、感光層の厚みｄを薄くするに従って大きくなる
(図５参照）。また、比誘電率εを高めることでも静電
容量[μＦ／ｍ^２]を大きくすることが可能である。

【００２３】請求項７の画像形成装置においては、潜像
担持体の等価誘電厚みｄ／εを１２[μｍ]より小さく
し、潜像担持体の静電容量[μＦ／ｍ^２]を低く抑える。
表２は、本発明者らが等価誘電厚みｄ／εを種々に変化
させて画像を形成した結果を示したデータである。この
データから、潜像担持体表面の一様帯電電位が３５０Ｖ
以下であっても潜像担持体の等価誘電厚みが１２[μｍ]
以上のときには地汚れが発生し、それ未満では地汚れの
状態が徐々に減少し、６[μｍ]でほとんど地汚れのない
状態が得られた。従って、本発明においては、等価誘電
厚みｄ／εを１２[μｍ]より小さくすることで地汚れを
防止するものである。

【００２４】請求項８の画像形成装置は、請求項１，
２，３，４，５，６又は７の画像形成装置において、上
記トナー担持体の表層部の構成材料としてフッ素系樹脂
を用いることを特徴とするものである。

【００２５】請求項８の画像形成装置においては、トナ
ー担持体の表層部にフッ素系樹脂を用いることによりト
ナーとトナー担持体との間のファン・デル・ワールス力
を低減し、トナーのトナー担持体に対する非静電的付着
力を一般的にトナー担持体として用いられているシリコ
ン樹脂よりも低くする。これによって、トナーの潜像担
持体への転移開始となる潜像担持体初期帯電電位を下
げ、飽和現像ポテンシャルを低下させる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、画像形成装置と
しての電子写真式レーザプリンタ（以下「プリンタ」と
いう。）に適用した実施形態について説明する。まず、
図１を用いて、本実施形態に係るプリンタの全体の概略
構成について説明する。このプリンタは、潜像担持体と
してのドラム状の感光体１の周辺に、感光体１の表面を
一様帯電する帯電装置２、画像情報に基づいて変調され
たレーザー光線等を感光体１に照射する露光装置３、感
光体１に形成された静電潜像に対し該トナー担持体とし
ての現像ローラ４０２上の帯電トナーを付着させること
でトナー像を形成する現像装置４、感光体１上に形成さ
れたトナー像を転写材としての転写紙２０に転写する転
写装置５、転写後に感光体１上に残ったトナーを除去す
るクリーニング装置６等が順に配設されている。また、
感光体１上に静電潜像を形成する潜像形成手段は、上記
帯電装置２及び露光装置３により構成されている。ま
た、図示しない給紙トレイ等から転写紙を給紙・搬送す
る図示しない給紙搬送装置と、転写装置５で転写された
トナー像を転写紙２０に定着する図示しない定着装置と
が備えられている。

【００２７】なお、上記プリンタを構成する複数の装置
の一部は、プリンタ本体に対して着脱可能に一体構造物
（ユニット）として構成してもよい。例えば、図２に示
すように、感光体１と帯電装置２と現像装置４とクリー
ニング装置６とを、プリンタ本体に対して着脱可能に、
一体構造物である画像形成プロセスユニットとして構成
してもよい。

【００２８】上記構成のプリンタにおいて、矢印ａ方向
に回転する感光体１の表面は、帯電装置２で一様帯電さ
れた後、画像情報に基づいて変調されたレーザー光線が
感光体軸方向にスキャンされて照射される。これによ
り、感光体１上に静電潜像が形成される。感光体１上に
形成された静電潜像は、現像領域Ａ１において、現像装
置４により帯電したトナーを付着させることで現像さ
れ、トナー像となる。一方、転写紙２０は図示しない給
紙搬送装置で給紙・搬送され、レジストローラ７により
所定のタイミングで感光体１と転写装置５とが対向する
転写部に送出・搬送される。そして転写装置５により、
転写紙２０に感光体１上のトナー像とは逆極性の電荷を
付与することで、感光体１上に形成されたトナー像が転
写紙２０に転写される。次いで、転写紙２０は、感光体
１から分離され、図示しない定着装置に送られ、該定着
装置でトナー像が定着された転写紙２０が出力される。
転写装置５でトナー像が転写された後の感光体１の表面
は、クリーニング装置６でクリーニングされ、感光体１
上に残ったトナーが除去される。

【００２９】次に、本実施形態を構成する各部材につい
て詳しく説明する。上記感光体１はアルミ等の素管に感
光性を有する無機又は有機感光体１を塗布し、感光層を
形成したものであるが、厚みの比較的薄いポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート
（ＰＥＮ）、ニッケル等に感光層を形成したベルト感光
体１を使用することも可能である。なお、本実施形態で
は負極性に一様帯電する感光体１を使用しているが、ト
ナーの帯電極性等との関係を考慮し必要に応じて正極性
に一様帯電するものを使用してもよい。また、本実施形
態の感光体１の直径は５０ｍｍであり、線速２００ｍｍ
／ｓｅｃで回転駆動している。

【００３０】図２は、現像装置４の概略構成図である。
この現像装置４のケーシング４０１の内部には、感光体
１側から、トナー担持体としての現像ローラ４０２、ト
ナー供給部材としての磁気ブラシローラ４０３、攪拌・
搬送部材４０４、４０５が配設されている。ケーシング
４０１内のトナー１０と磁性粒子１１とを含む二成分現
像剤（以下「現像剤」という。）１２は、攪拌・搬送部
材４０４、４０５で攪拌され、その一部が、磁気ブラシ
ローラ４０３上に担持される。磁気ブラシローラ4０３
上の現像剤１２は、現像剤規制部材としての規制ブレー
ド４０６で層厚が規制された後、トナー供給領域Ａ２で
現像ローラ４０２に接触する。このトナー供給領域Ａ２
で磁気ブラシローラ４０３上の現像剤１２よりトナー１
０のみ分離されて現像ローラ４０２に供給される。

【００３１】上記現像剤１２を構成するトナー１０は、
ポリエステル、ポリオ−ル、スチレンアクリル等の樹脂
に帯電制御剤（ＣＣＡ）及び色剤を混合したものであ
り、その周りにシリカ、酸化チタン等の外添剤を添加す
ることで流動性を高めている。添加剤の粒径は通常０．
１〜１．５μmの範囲である。色剤としてはカーボンブ
ラック、フタロシアニンブルー、キナクリドン、カーミ
ン等を挙げることができる。トナー１０は更に場合によ
ってはワックス等を分散混合させた母体トナーに上記種
類の添加剤を外添しているものも使用することができ
る。また、上記トナーは粉砕法で作成されたものである
が、球形化処理の方法としては、重合法や、粉砕トナー
を加熱して表面を溶融して元に戻す加熱法などがある。
加熱法で作成されたトナーは、球形度（ＳＦ係数）が９
５％以上と極めて高く、形状による添加剤の被覆率
［％］も極めて高くなる。トナー１０の体積平均粒径は
３〜１２μｍの範囲が好適である。本実施形態で用いた
トナー7の体積平均粒径は６μｍであり、１２００ｄｐ
ｉ以上の高解像度の画像にも十分対応することが可能で
ある。また、本実施形態では、帯電極性が負極性のトナ
ー１０を使用しているが、感光体１の帯電極性などに応
じて帯電極性が正極性のトナーを使用してもよい。

【００３２】上記磁性粒子１１は金属もしくは樹脂をコ
アとしてフェライト等の磁性材料を含有し、表層はシリ
コン樹脂等で被覆されたものである。磁性粒子１１の粒
径は２０〜５０μｍの範囲が好適である。また、磁性粒
子１１の抵抗は、ダイナミック抵抗ＤＲで１０^４〜１０
^８Ωの範囲が好適である。ここで、上記磁性粒子１１の
ダイナミック抵抗ＤＲの測定は、まず、接地した台座２
００の上方に、固定磁石を所定位置に内蔵した直径φ２
０ｍｍの回転可能なスリーブをセットする。このスリー
ブの表面には、幅Ｗ＝６５ｍｍ及び長さＬ＝０．５〜１
ｍｍの対向面積を有する対向電極（ドクタ）を、ギャッ
プｇ＝０．９ｍｍで対向させる。次に、スリーブを回転
速度６００ｒｐｍ（線速６２８［ｍｍ／ｓｅｃ］）で回
転駆動し始める。そして、回転しているスリーブ上に測
定対象の磁性粒子を所定量だけ担持させ、該スリーブの
回転により該磁性粒子を１０分間攪拌する。次に、スリ
ーブに電圧を印加しない状態で、スリーブと対向電極と
の間を流れる電流Ｉoff［Ａ］を電流計で測定する。次
に、直流電源からスリーブに耐圧上限レベル（高抵抗シ
リコンコートキャリアでは４００Ｖから鉄粉キャリアで
は数Ｖ）の印加電圧ＥＶを５分間印加する。そして、電
圧Ｅを印加した状態でスリーブ２０１と対向電極２０２
との間を流れる電流Ｉon［Ａ］を電流計２０３で測定す
る。これらの測定結果から、次式を用いてダイナミック
抵抗ＤＲ［Ω］を算出する。

【００３３】上記磁気ブラシローラ４０３は、複数の磁
極を有する磁石部材４０７を内蔵した非磁性の回転可能
なスリーブ４０８で構成されている。磁石部材４０７は
固定配置され、現像剤１２がスリーブ４０８上の所定箇
所を通過するときに磁力が作用するようになっている。
本実施形態で用いたスリーブ４０８は、直径がφ１８ｍ
ｍであり、表面粗さＲｚ（十点平均粗さ）が１０〜２０
μｍの範囲に入るようにサンドブラスト処理されてい
る。

【００３４】磁気ブラシローラ４０３に内蔵された磁石
部材４０７は、規制ブレード４０６による規制箇所から
磁気ブラシローラ４０３の回転方向にＮ極（Ｎ１）、Ｓ
極（Ｓ１）、Ｎ極（Ｎ２）、Ｓ極（Ｓ２）、Ｓ極（Ｓ
３）の５つの磁極を有する。なお、磁石部材４０７の磁
極の配置は、図３の構成に限定されるものではなく、磁
気ブラシローラ４０３の周囲の規制ブレード４０６等の
配置に応じて他の配置に設定してもよい。また、図３の
現像装置の例では磁石部材４０７を固定配置しスリーブ
４０８を回転駆動するように構成したが、スリーブ４０
８を固定配置しその内側のローラ状の磁石部材を回転さ
せるように構成してもよい。

【００３５】上記磁石部材４０７の磁力により、スリー
ブ４０８上にトナー１０及び磁性粒子１１からなる現像
剤１３がブラシ状に担持される。そして、磁気ブラシロ
ーラ４０３上の磁気ブラシ中のトナー１０は、磁性粒子
１１と混合されることで規定の帯電量を得る。この磁気
ブラシローラ４０３上のトナーの帯電量としては、−１
０〜−３０［μＣ／ｇ］の範囲が好適であり、本実施形
態においてもこの範囲で行っている。

【００３６】上記現像ローラ４０２は、磁気ブラシロー
ラ４０３内の磁極Ｎ２に隣接するトナー供給領域Ａ２で
磁気ブラシローラ４０３上の磁気ブラシと接触するよう
にして対向するとともに、現像領域Ａ１で感光体１に対
向するように配設されている。また、本実施形態では規
制ブレード４０６と磁気ブラシローラ４０３の間の最近
接部における間隔が５００μｍに設定され、また規制ブ
レード４０６に対向した磁石部材４０７の磁極Ｎ１を、
規制ブレード４０６との対向位置よりも磁気ブラシロー
ラ４０３の回転方向上流側に数度傾斜して位置してい
る。これにより、ケーシング４０１内における現像剤１
２の循環流を容易に形成することができる。

【００３７】上記規制ブレード４０６は、磁気ブラシロ
ーラ４０３との対向部で磁気ブラシローラ４０３上に形
成された現像剤１２の量を規制するように磁気ブラシと
接触し、所定量の現像剤がトナー供給領域に搬送される
ようにするとともに、現像剤１２中のトナー１０と磁性
粒子１１との摩擦帯電を促進させている。

【００３８】また、現像ローラ４０２及び磁気ブラシロ
ーラ４０３はそれぞれ、図示しない回転駆動装置により
図３の矢印ｂ方向及びｃ方向に回転駆動され、トナー供
給領域Ａ２では両ローラの表面が互いに逆方向に移動す
るようになっている。本実施形態では、感光体１の線速
２００［ｍｍ／ｓ］に対し、現像ローラ４０２を線速３
００［ｍｍ／ｓ］で回転駆動している。

【００３９】また、現像ローラ４０２の軸部には、現像
領域Ａ１に現像電界を形成するための現像バイアス電圧
Ｖ_Ｂを印加する電源４０９が接続されている。また、磁
気ブラシローラ４０３のスリーブ４０８には、トナー供
給領域Ａ２にトナー供給用電界を形成するためのトナー
供給バイアス電圧Ｖsupを印加する電源４１０が接続さ
れている。

【００４０】上記構成の現像装置４において、ケーシン
グ４０１内に収容された現像剤１２は、トナー１０と磁
性粒子１１が混合されたものであり、攪拌・搬送部材４
０４，４０５や磁気ブラシローラ４０３のスリーブ４０
８の回転力、磁石部材４０７の磁力によって攪拌され、
そのときに、トナー１０に磁性粒子１１との摩擦帯電に
より電荷が付与される。

【００４１】一方、磁気ブラシローラ４０３上に担持さ
れた現像剤１２は規制ブレード４０６によって規制さ
れ、現像剤１２の一定量がトナー供給バイアスで形成さ
れた電界等により、現像ローラ４０２に転移し、残りは
ケーシング４０１内に戻される。

【００４２】上記トナー供給領域Ａ２では、磁気ブラシ
中のトナーが分離されて現像ローラ４０２に転移し、薄
層状のトナー１０が担持される。そして、現像ローラ４
０２上に担持された薄層状のトナー１０は、該ローラ４
０２の回転により現像領域Ａ１に搬送される。そして、
上記現像バイアスで形成された現像電界により、感光体
１上の静電潜像に選択的に付着し、該静電潜像が現像さ
れる。

【００４３】本実施形態の現像装置では、アルミ素管を
ベースとした剛体のドラム状の感光体１を用いているの
で、現像ローラ４０２はゴム材料が良好で、硬度は１０
〜７０°（ＪＩＳ−Ａ）の範囲が良好である。また、現
像ローラ４０２の直径は１０〜３０ｍｍが好適である。
本実施形態では直径１６ｍｍのものを用いた。また、現
像ローラ４０２の表面は適宜あらして粗さＲｚ（十点平
均粗さ）を１〜４μｍとした。この表面粗さＲｚの範囲
は、トナー１０の体積平均粒径に対して１３〜８０%と
なり、現像ローラ４０２の表面に埋没することなくトナ
ー１０が搬送される範囲である。ここで、現像ローラ４
０２のゴム材料として使用できるものとしてシリコン、
ブタジエン、ＮＢＲ、ヒドリン、ＥＰＤＭ等を挙げるこ
とができる。また、いわゆるベルト感光体を使用した場
合には現像ローラ４０２の硬度は低くする必要がないの
で、金属ローラ等も使用可能である。また、上記現像ロ
ーラ４０２の表面には、経時品質を安定化させるために
適宜コ−ト材料を被覆することが有好である。また、本
実施形態における現像ローラ４０２の機能はトナーを担
持するためだけのものであり、従来の一成分現像装置の
ようにトナー１０と現像ローラ４０２との摩擦帯電によ
るトナー１０への帯電電荷付与の必要がないために、現
像ローラ４０２は電気抵抗、表面性、硬度と寸法精度を
満たせば良く、材料の選択幅は格段に広がることとな
る。

【００４４】上記現像ローラ４０２の表層コート材料
は、帯電がトナー１０と逆極性でも良いし、トナーを所
望の極性に摩擦帯電する機能を持たせない場合は同極性
でも良い。前者の表層コート材料としては、シリコン、
アクリル、ポリウレタン等の樹脂、ゴムを含有する材料
を挙げることができる。また後者の表層コート材料とし
ては、フッ素を含有する材料を挙げることができる。フ
ッ素を含んだいわゆるテフロン（登録商標）系材料は表
面エネルギーが低く、離型性が優れるため、経時におけ
るトナーフィルミングが極めて発生しにくい。また、上
記表層コート材料に用いることができる一般的な樹脂材
料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、
テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニール
エーテル（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサ
フルオロプロピレン重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリ
フルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチ
レン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、クロロトリフル
オロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリ
ビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフル
オライド（ＰＶＦ）等を挙げることができる。これに導
電性を得るために適宜カ−ボンブラック等の導電性材料
を含有させることが多い。更に均一に現像ローラ４０２
にコートできるように、他の樹脂を混ぜ合わせることも
ある。電気抵抗に関してはコート層を含めてバルクの体
積抵抗率を設定するもので、層厚１〜５ｍｍで１０^３〜
１０^５Ω・ｃｍに設定できるようにベース層の抵抗と調
整を行う。本実施形態で使用するベース層の体積抵抗率
は１０^２〜１０^５Ω・ｃｍなので、表層の体積抵抗率は
少し高めに設定することがある。本実施形態において
は、その体積低効率を１０^４Ω・ｃｍとしている。

【００４５】また、上記現像ローラ４０２のコ−ト層の
厚みは５〜５０μｍの範囲が良好で、５０μｍを越える
コート層の硬度とベース層の硬度差が大きい場合で応力
が発生した時にひび割れ等の不具合が生じやすくなる。
また５μｍを下回ると表面磨耗が進むとベース層の露出
が発生してトナーが付着しやすくなる。

【００４６】ところで、トナー供給バイアス電圧Ｖsup
が高くなると、磁気ブラシローラ４０３から周辺部材へ
の異常放電やリークが発生し、トナー供給ムラが生じて
結果的に画像濃度ムラとなってしまうおそれがある。

【００４７】図４は、２枚のマイラーシートの空隙幅
［μｍ］を横軸に空隙電圧［Ｖ］を縦軸にとった時の放
電が発生する破壊電圧を示した正規のパッシェン曲線で
ある。この図から、破壊電圧の最小値は３５０［Ｖ］程
度でありこの値を超えると、空隙幅の設定によっては放
電が発生することが分かる。３５０［Ｖ］を超えると空
隙幅が１０［μｍ］弱のときに放電が発生する。また、
電圧が上がっていくと、破壊電圧を超える空隙幅の範囲
も広くなり、放電が発生する領域が広がることが分か
る。以下に、パッシェン曲線に基づいて、放電が発生し
ないよう種々の電圧を設定した実施例１について説明す
る。

【００４８】〔実施例１〕実施例１においては、各部材
に印加するバイアス電圧を以下のように設定している。
磁気ブラシローラ４０３に印加するトナー供給バイアス
電圧Ｖsupを−３３５Ｖ、現像ローラ４０２に印加する
現像バイアス電圧Ｖ_Ｂを−２６０Ｖ、感光体１の露光前
帯電電位Ｖ_０を−３５０Ｖ、露光後電位Ｖ_Ｌを−６０Ｖ
としている。また、感光体１としては感光層の厚みが２
８μｍのものを用い、書込み系にはビームスポット系が
５０×６０μｍ、光量が０．４６ｍＷのものを使用す
る。これによって、現像バイアス電圧Ｖ_Ｂとトナー供給
バイアス電圧Ｖsupとの差であるトナー供給ポテンシャ
ル｜Ｖ_Ｂ−Ｖsup｜が７５Ｖ、画像部電位Ｖ_Ｌと現像バ
イアス電圧Ｖ_Ｂとの差である現像ポテンシャル｜Ｖ_Ｌ−
Ｖ_Ｂ｜が２００Ｖとなる。

【００４９】以上のように各バイアス電圧値を設定する
ことによって、トナー供給バイアス電圧Ｖsup、感光体
１の一様帯電による帯電電位Ｖ_０、トナー供給ポテンシ
ャル｜Ｖ_Ｂ−Ｖsup｜、現像ポテンシャル｜Ｖ_Ｌ−Ｖ_Ｂ
｜、のいずれも３５０Ｖ以下に抑えることができ、図４
に示すパッシェン曲線に基づいた放電開始電圧より低く
することができる。従って、磁気ブラシローラ４０３か
ら周辺部材への異常放電やリークを防止できると共に、
磁気ブラシローラ４０３から現像ローラ４０２へ、現像
ローラ４０２から感光体１へ、感光体１から周辺部材へ
の異常放電やリークを防止することができ、各領域での
トナー供給ムラをそれぞれ防止することができる。これ
によって、画像濃度ムラを防止でき、良好な画像を得る
ことができる。

【００５０】尚、上記実施例１においては、トナー供給
ポテンシャル｜Ｖ_Ｂ−Ｖsup｜と現像ポテンシャル｜Ｖ
_Ｌ−Ｖ_Ｂ｜との関係が、

【数２】｜Ｖ_Ｂ−Ｖsup｜／｜Ｖ_Ｌ−Ｖ_Ｂ｜＜１．５の関係を満たしている。本発明者らの鋭意研究によっ
て、トナー供給ポテンシャルを現像ポテンシャルの１．
５倍未満にすることでより良好な画像が得られることが
判明した。従って、本実施例１においては、より良好が
画像を得ることができるものである。

【００５１】ところで、本発明者らの鋭意研究によっ
て、現像ローラ４０２の体積固有抵抗Ｒ_０が、画像の状
態に影響することが判明した。次に、現像ローラ４０２
の体積固有抵抗Ｒ_０観点で良好な画像が得られるように
した実施例２に係る構成について説明する。〔実施例２〕図５は、現像ローラ４０２の弾性層肉厚と
現像ニップ部面積を一定にし現像ローラ４０２の体積固
有抵抗Ｒ_０を種々に変化させたときの、現像ポテンシャ
ル[Ｖ]に対するトナー付着量[ｍｇ／ｃｍ^２]（以下、現
像γという）の関係を示した図である。図５中の記号
「△」は現像ローラ４０２の体積固有抵抗Ｒ_０が１０ ^３
Ωｃｍ、記号「●」はＲ_０が１０^４Ωｃｍ、記号「▲」
はＲ_０が１０^５Ωｃｍ、記号「×」はＲ_０が１０^６Ωｃ
ｍ、記号「○」はＲ_０が１０^７Ωｃｍのときの現像γを
示したものである。この図より、現像ローラ４０２の体
積固有抵抗Ｒ_０を低くすると、現像γの傾きが大きくな
り、より少ない現像ポテンシャルで飽和することがわか
る。これは、現像ローラ４０２の体積固有抵抗Ｒ_０を低
くすることによって現像電流が流れ易くなり、結果とし
て現像され易くなるためである。具体的には、現像ロー
ラ４０２の体積固有抵抗Ｒ_０が１０^７Ωｃｍを超えると
飽和現像ポテンシャルが略３５０Ｖを超えてしまい、地
汚れが発生してしまうが、現像ローラ４０２の体積固有
抵抗Ｒ_０が１０^７Ωｃｍ、１０^６Ωｃｍ、１０^５Ωｃ
ｍ、１０^４Ωｃｍで飽和現像ポテンシャルがそれぞれ３
３０Ｖ、２９０Ｖ、２５０Ｖ、２００Ｖとなり、地汚れ
の問題がなく、地肌ポテンシャルを含めて良好な画像を
形成することができる。

【００５２】そして、本実施例２においては、現像ポテ
ンシャルと現像電流との比と、現像ローラ４０２の実効
抵抗値Ｒとの関係を以下の関係を満たすように設定して
いる。

【数３】Ｒ≦｜Ｖ_Ｌ−Ｖ_Ｂ｜／{（ｑ／ａ）・ｖｐ} Ｒ＝Ｒ₀・ｔ／ＳＲ₀：現像ローラの体積抵抗ｔ：弾性層肉厚Ｓ：現像ローラの現像ニップ部(圧接部）面積ｑ：トナー帯電量ａ：感光体上のトナー担持領域面積ｖｐ：感光体線速本実施例においては、現像ポテンシャルを５０Ｖ、ｑ／
ａを３０×１０^−９[Ｃ／ｃｍ^２]、感光体線速ｖｐを５
００ｍｍ／ｓ、現像ローラ４０２の体積抵抗Ｒ_０を１０
^７Ωｃｍ、弾性層肉圧ｔを４ｍｍ、現像ローラ４０２の
現像ニップ部を現像ローラ幅２４０ｍｍ、ニップ幅１ｍ
ｍとしている。このように設定すると、現像ローラ４０
２の実効抵抗値Ｒが１．７×１０^６Ωｃｍとなり、右辺
が３×１０^６Ωとなり、上記関係を満たしている。ここ
で、上記各設定値を変えずに現像ローラ４０２の体積抵
抗Ｒ_０のみを１０ ^８Ωｃｍにすると、現像ローラ４０２
の実効抵抗値Ｒが１．７×１０^７Ωｃｍとなり、数３を
満たさなくなる。すると、図５の現像γから、飽和現像
ポテンシャルが３５０Ｖを超えてしまうことが予測でき
る。従って、上記数３を満たすことが良好な画像を形成
するために有効であることが分かる。

【００５３】

【表１】表１の実施例２と従来例は、現像ローラ４０２の抵抗値
のみ変え、その他の条件を統一して画像を形成した時
の、感光体帯電電荷量と感光体表面電位及び飽和現像ポ
テンシャルと地肌ポテンシャルを示したものである。両
者とも感光層の厚みを２８μｍ、感光体１の静電容量を
０．７９[μＦ／ｍ^２]とし、現像ローラ抵抗値を従来例
では１０^７Ωｃｍ、実施例２では１０^４Ωｃｍのものを
用いた。この結果、従来例が感光体表面電位が−５００
[Ｖ]であるのに対して実施例２では−３００[Ｖ]とな
り、感光体帯電電荷量を−３９５[μＣ／ｍ^２]から−２
３７[μＣ／ｍ^２]へと約６０％に低減することができ
た。従って、逆バイアス地汚れ余裕度を高めて地汚れを
発生しにくく出来るのに加えて、感光体１の静電疲労に
対する寿命も約１．７倍に延ばすことができる。

【００５４】以上のことから、上記数３の関係を満たす
ことによって、現像ローラ４０２の弾性層肉厚と現像ニ
ップ部面積によらず常に現像ポテンシャルを下げつつ十
分な現像電流を得ることができ、飽和現像ポテンシャル
を下げることができる。

【００５５】〔実施例３〕更に、地汚れを防止できる実
施例３の構成について説明する。本実施例は、感光体１
の等価誘電厚みｄ／εを１２[μｍ]より小さくするよう
にしたものである。ここで、ｄは感光層厚みを、εは感
光層の比誘電率を示すものである。等価誘電厚みｄ／ε
は感光体１の静電容量Ｃ[μＦ／ｍ^２]に影響し、静電容
量Ｃは次式で決定する。

【数４】Ｃ＝ε・ε０・Ｓ／ｄ ε０：真空の誘電率従って、静電容量Ｃは感光層厚みｄを薄くするに従って
大きくなり、また比誘電率εを高めることでも大きくな
る。図６は、感光層厚みｄと静電容量Ｃとの関係を示し
た図である。この図からも、感光層厚みｄを薄くするに
従って静電容量Ｃが大きくなることが分かる。

【００５６】図７は、感光層厚みを変えたて現像γを測
定した結果を示す図である。図７中の記号「○」は感光
層厚みが２８μｍ、記号「●」は感光層厚みが１５μｍ
のときの現像γを示している。この図から、感光層厚み
が２８μｍのとき飽和現像ポテンシャルが２５０Ｖであ
ったものが、感光層厚みが１５μｍになると飽和現像ポ
テンシャルが１００Ｖにまで下がっている。そして、飽
和現像ポテンシャルを下げることによって、地肌ポテン
シャルも下げることができ、地汚れ余裕度を向上させる
ことができる。

【００５７】

【表２】表２のＢ０、Ｂ１、２、３は、感光層厚みを１５μｍ〜
３１μｍの範囲で変化させることによって等価誘電厚み
を変化させたもので、このうちＢ１、２、３は、感光体
帯電電荷量が等しいときの感光体帯電電位と地肌ポテン
シャルの変化を表したものである。また、図８は、Ｂ
１、２、３について地肌ポテンシャルに対する地汚れラ
ンクの関係を示した図である。Ｂ１、２、３の結果よ
り、感光体帯電電荷量が等しい場合、静電容量が変化す
ると共に感光体表面の帯電電位も変化するが、書込み系
の光エネルギーは上記のように十分であることから、感
光体１の画像部電位Ｖ_Ｌは一律に−６０Ｖとなる。飽和
現像ポテンシャルを１００Ｖと考えると、それぞれの場
合の地肌ポテンシャルが得られる。この地肌ポテンシャ
ルは、等価誘電厚みｄ／εがＢ１の１１．２[μｍ]のと
きには１４０Ｖであったものが、Ｂ２の１２[μｍ]のと
きに１６０Ｖ、Ｂ３の１２．４[μｍ]のときには１７４
Ｖと上昇している。そして、地汚れのランクは、Ｂ１で
ランク３、Ｂ２とＢ３でランク１となった。これによ
り、等価誘電厚みｄ／εが１２[μｍ]以上のとき、感光
体帯電電荷量を３５０Ｖ以下にし現像バイアス電圧を固
定していても、地肌ポテンシャルが上昇することによっ
て地汚れが悪化してしまい、等価誘電厚みｄ／εが１２
[μｍ]より小さいと地汚れが発生しにくいと言える。
尚、地汚れ発生の境界を静電容量に換算すると０．７４
[μＦ／ｍ^２]となり、これ以下では地汚れが発生すると
言える。

【００５８】以上のことから、本実施例３においては感
光体１の等価誘電厚みｄ／εを１２[μｍ]より小さく
し、感光体１の静電容量[μＦ／ｍ^２]を低く抑えること
で地汚れを防止することができる。

【００５９】〔実施例４〕次に、更に飽和現像ポテンシ
ャルを低下させることができる実施例について説明す
る。この実施例においては、現像ローラ４０２とトナー
の非静電的付着力を低減させる事で現像開始電圧Ｖｋを
低減させ、これによって飽和現像時の現像ポテンシャル
を低減させている。図９は、現像ローラ表層部の材料に
よる現像γの違いを示した図である。この図の記号
「●」はウレタン樹脂を使用した場合、記号「○」はフ
ッ素系樹脂を使用した場合を示している。この図から分
かるように、現像ローラ４０２の表層部にフッ素系樹脂
を使用すると、ウレタン樹脂を使用した場合に比して現
像開始電圧が低減し、飽和現像ポテンシャルが低くなっ
ている。

【００６０】現像特性のうち、現像開始電圧はトナーの
静電的付着力と非静電的付着力によって決まり、静電的
付着力がトナーの帯電量や現像電界に依存するのに対し
て、非静電的付着力は主に現像ローラ４０２の表面エネ
ルギーと大きく関わり、トナー１０−現像ローラ４０２
間のファン・デル・ワールス力に依存する。特にファン・
デル・ワールス力はトナー１０と現像ローラ４０２が近
接する事で作用するもので、一般的にシリコン樹脂より
もフッ素樹脂の方が低いと言われている。本実施例４で
は現像ローラ４０２の表層部の材質に従来のシリコン系
樹脂に対してフッ素系樹脂を使用し、従来例のシリコン
系樹脂に対して現像開始電圧を低減させ、飽和現像ポテ
ンシャルを従来の３００[Ｖ]から２５０[Ｖ]に約５０
[Ｖ]低下させるものである。これによって、感光体１の
初期帯電電位を下げる事が可能となり、より低電位プロ
セスを実現させる事ができる。これによって、感光体帯
電電位を低下させることができ、感光体１とその近接部
材との間に生じる異常放電やリークをより確実に防止で
きると共に、感光体１への通電電荷量を低減することが
できるので、感光層の寿命を伸ばすことができる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１乃至８の画像形成装置によれ
ば、トナー供給部材と近接部材との間に生じる異常放電
やリークに起因する画像濃度ムラを防止することがで
き、画像の劣化を防止できるという優れた効果がある。

【００６２】請求項２乃至８の画像形成装置によれば、
トナー供給部材と近接部材との間に生じる異常放電やリ
ークに起因する画像濃度ムラを確実に防止することがで
き、画像の劣化をより確実に防止できるという優れた効
果がある。

【００６３】請求項３の画像形成装置によれば、トナー
担持体とトナー供給部材との間に生じる異常放電やリー
クに起因する画像濃度ムラを確実に防止することがで
き、画像の劣化をより確実に防止できるという優れた効
果がある。

【００６４】請求項４の画像形成装置によれば、潜像担
持体とトナー担持体との間に生じる異常放電やリークに
起因する画像濃度ムラを確実に防止することができ、画
像の劣化をより確実に防止できるという優れた効果があ
る。

【００６５】請求項５の画像形成装置によれば、潜像担
持体とその近接部材との間に生じる異常放電やリーク、
更には現像バイアス変動等に起因する画像濃度ムラを確
実に防止することができ、画像の劣化をより確実に防止
できるという優れた効果がある。また、潜像担持体の一
様帯電電位を大きくすると、潜像持体上の地肌部の電位
と現像バイアス電圧との間の電位差が必然的に大きくな
り、飽和現像ポテンシャルも大きくなってしまうため、
いわゆる逆バイアス地汚れ余裕度が低くなって地汚れが
発生しやすくなる。請求項５の構成によれば、このよう
な地汚れも防止することができるという優れた効果があ
る。

【００６６】請求項６の画像形成装置によれば、トナー
担持ローラの実効抵抗値Ｒの上限を規定することによっ
て、飽和現像ポテンシャルをパッシェン曲線に基づいた
放電が発生しない範囲内に収めることができ、画像の劣
化をより確実に防止できるという優れた効果がある。

【００６７】請求項７の画像形成装置によれば、潜像担
持体の静電容量[μＦ／ｍ^２]の上昇によって発生する地
汚れを防止でき、より良好な画像を得ることができると
いう優れた効果がある。

【００６８】請求項８の画像形成装置によれば、トナー
担持体の表層部にフッ素系樹脂を用いるという容易な構
成で飽和現像時の潜像担持体表面の帯電電位を低下させ
ることができ、潜像担持体とその近接部材との間に生じ
る異常放電やリークを確実に防止することができるとい
う優れた効果がある。また、潜像担持体への通電電荷量
を低減することができるので、潜像担持体の感光層の寿
命を伸ばすことができるという優れた効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。

【図２】同プリンタに用いることができるプロセスユニ
ットの斜視図。

【図３】同プリンタに用いる現像装置の概略構成図。

【図４】正規のパッシェン曲線を示した図。

【図５】現像ローラの実効抵抗値Ｒを種々に変化させた
ときの現像γを示した図。

【図６】感光層厚みｄと静電容量Ｃとの関係を示した
図。

【図７】感光層厚みが２８μｍと１５μｍのときの現像
γを示した図。

【図８】感光体上帯電電荷量一定の場合の地肌ポテンシ
ャルに対する地汚れランクの関係を示した図。

【図９】現像ローラ表層部の材料による現像γの違いを
示した図。

【符号の説明】

１感光体２帯電装置３露光装置４現像装置５転写装置６クリーニング装置１０トナー１１磁性粒子１２二成分現像剤２０転写紙５０画像形成プロセスユニット４０１ケーシング４０２現像ローラ（トナー担持体）４０３磁気ブラシローラ（トナー供給部材）４０４，４０５攪拌・搬送部材４０６規制ブレード４０７磁石部材４０８スリーブ４０９電源（現像バイアス用）４１０電源（トナー供給バイアス用）Ａ１現像領域Ａ２トナー供給領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者程島隆東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H068 AA28 2H073 AA02 BA02 BA13 BA25 BA41 BA45 CA03 2H077 AC04 AC13 AD06 AD35 DB08 EA01 FA13 FA16 FA21 FA29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体と、該潜像担持体の表面を一様
に帯電し画像情報に基づいて該表面に光を照射すること
により潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上
の潜像を現像してトナー像とする現像装置と、該潜像担
持体上のトナー像を転写材に転写する転写装置とを備
え、該現像装置が、表面にトナーを担持し該潜像担持体
に対向する現像領域に搬送するトナー担持体と、トナー
と磁性粒子とを含む二成分現像剤を担持して該トナー担
持体に対向するトナー供給領域に搬送し、該二成分現像
剤中のトナーを該トナー担持体に供給するトナー供給部
材とを有する画像形成装置において、該トナー供給部材にトナー供給バイアスを印加するトナ
ー供給バイアス電源を設け、該トナー供給バイアス電圧
の上限を、パッシェンの曲線に基づいて、該トナー供給
部材と該トナー供給部材に近接して設けられている近接
部材との間に放電が生じない値に設定したことを特徴と
する画像形成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記ト
ナー供給バイアス電圧の絶対値を３５０Ｖ以下にしたこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２の画像形成装置において、上記ト
ナー担持体と上記トナー供給部材との間の電位差である
トナー供給ポテンシャルを３５０Ｖ以下にしたことを特
徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項２又は３の画像形成装置において、
上記潜像担持体と上記トナー担持体との間の電位差であ
る現像ポテンシャルを３５０Ｖ以下にしたことを特徴と
する画像形成装置。
【請求項５】請求項２，３又は４の画像形成装置におい
て、上記潜像担持体表面の一様帯電による帯電電位の絶対値
を３５０Ｖ以下にしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項２，３，４又は５の画像形成装置に
おいて、上記トナー担持体として表面に弾性層を有するトナー担
持ローラを用い、該トナー担持ローラに現像バイアス電
圧を印加する現像バイアス電源を有し、該トナー担持ロ
ーラの実効抵抗値をＲ、上記潜像担持体上の画像部電位
Ｖ_Ｌと上記現像バイアス電圧Ｖ_Ｂとの差である現像ポテ
ンシャルを｜Ｖ_Ｌ−Ｖ_Ｂ｜、潜像担持体線速をｖｐ、ト
ナー帯電量をｑ、潜像担持体上のトナー担持領域面積を
ａとするとき、Ｒ≦｜Ｖ_Ｌ−Ｖ_Ｂ｜／{（ｑ／ａ）・ｖｐ} Ｒ＝Ｒ₀・ｔ／ＳＲ₀：トナー担持ローラの体積抵抗ｔ：弾性層肉厚Ｓ：トナー担持ローラニップ部面積の関係を満たすトナー担持ローラを用いることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項７】請求項５の画像形成装置において、上記潜像担持体の感光層厚みをｄ、該感光層の比誘電率
をεとするとき、等価誘電厚みｄ／εを１２[μｍ]より
小さくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項１，２，３，４，５，６又は７の画
像形成装置において、上記トナー担持体の表層部の構成材料としてフッ素系樹
脂を用いることを特徴とする画像形成装置。