JP2003084504A - 現像方法及び現像装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤担持体上に担持されたトナーの帯電電
荷量(ｑ／ｍ)の変化を抑制して、残像現象を抑制して均
一な濃度の画像を形成することができる現像装置を提供
すること。 【解決手段】 現像ローラ４０２と感光体ドラム１の表
面との電位差が０Ｖであるときの、現像ローラと感光体
ドラムとの対向領域通過直後のトナーの平均帯電電荷量
をＱ１、現像ローラに現像バイアスが印加され、感光体
ドラムの表面の電位が非画像部電位であるときの、現像
ローラと感光体ドラムとの対向領域通過直後のトナーの
平均帯電電荷量をＱ２とした場合に、｜Ｑ２｜−｜Ｑ１
｜／｜Ｑ１｜≦±０．４５の関係を満足する条件下で現
像を行う。これにより、現像ローラの表面に担持された
トナーの帯電電荷量ｑ／ｍの変化率が４５％以下、残像
率Ｒが２％以内になって残像現象が抑制され、トナー像
のトナー濃度変化が許容できる範囲になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、ファッ
クス、複写機等の画像形成装置における現像方法及び装
置、画像形成装置、プロセスカートリッジに関し、詳し
くは、現像剤担持体と像担持体とが対向する現像領域
（現像ニップ領域）で、該像担持体上に形成した静電潜
像を、該現像剤担持体上に担持した現像剤により現像し
て、該像担持体上にトナー像を形成する現像方法、該現
像方法を実施するための現像装置、該現像装置を用いた
画像形成装置、該現像装置を搭載したプロセスカートリ
ッジに関するするものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記現像ニップ領域において、像
担持体上の静電潜像を現像する方式として、トナーと磁
性粒子とを含む二成分現像剤を用いて該静電潜像を現像
する二成分現像方式と、トナーのみの一成分現像剤を用
いて該静電潜像を現像する一成分現像方式とが知られて
いる。

【０００３】上記二成分現像方式は、磁石を内臓した現
像剤担持体の表面にトナーと磁性粒子とからなる二成分
現像剤をブラシ状に担持して磁気ブラシを形成し、上記
該現像剤担持体と像担持体とが対向する現像領域（現像
ニップ領域）において、該像担持体上に形成した静電潜
像に上記磁気ブラシ中のトナーのみを付着させて、該像
担持体上にトナー像を形成するものである。この２成分
現像方式は、トナー像の転写性や温度・湿度に対する現
像特性が安定且つ良好な優れた現像方式として知られて
いる。

【０００４】一方、上記一成分現像方式は、現像剤担持
体の表面にトナーのみの一成分現像剤を均一に薄層化し
て担持し、この現像剤担持体の表面に担持したトナー
を、該トナー担持体と像担持体とが対向する現像領域
（現像ニップ領域）において、像担持体上に形成した静
電潜像に接触又は非接触状態で対向させ、該静電潜像に
トナーを付着させて、該像担持体上にトナー像を形成す
るものである。この一成分現像方式は、画像の高画質化
や高解像度化に有利な現像方式として知られている。つ
まり、この一成分現像方式では、前記二成分現像方式の
現像剤のような磁性粒子を用いないので、磁気ブラシが
像担持体の表面に当たって現像ムラなどが生じる不具合
がなく、上記静電潜像に忠実な現像を行うことができ
る。

【０００５】また、上記二成分現像方式と一成分現像方
式の各長所を組み合わせた現像方式を採用したものとし
て、二成分現像剤からなる磁気ブラシを表面に形成した
トナー供給部材としての現像剤担持体を用い、該トナー
供給部材上の磁気ブラシによりトナーのみの一成分現像
剤をトナー担持体としての現像剤担持体に供給して担持
させ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）。

【０００６】これらの現像装置では、現像装置内で二成
分現像剤を攪拌し、トナー供給部材（例えば、磁気ロー
ラ、磁気ブラシ形成体など）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（例えば、現像
ローラ、トナー層保持体など）上に移動して担持され
る。

【０００７】この現像装置においては、上記トナー担持
体やトナーへのストレスが上記一成分現像方式に比して
少なくなると共に、現像が一成分現像方式で行われるの
で一成分現像方式と同等の高画質が得られる。

【０００８】しかし、上記従来の現像装置においては、
何れの現像方式のものにおいても、次のような課題があ
った。すなわち、像担持体上の静電潜像を現像（顕像
化）した後の現像剤担持体上の現像剤層は、該静電潜像
の画像部に対応して該顕像化によりトナーが消費された
トナー消費層と、該静電潜像の非画像部に対応してトナ
ーが未消費のまま残留しているトナー未消費層とに別れ
る。

【０００９】従って、このような現像装置においては、
上記トナー消費層とトナー未消費層との間で、現像剤担
持体の表面のトナー担持量に差ができる。この現像剤担
持体上のトナー担持量の差を解消するためには、該現像
剤担持体の周回により該トナー消費層に、その消費量に
応じて新たなトナーを供給すればよい。しかし、実際に
は、周回する現像剤担持体の表面のトナー消費層のみに
新たなトナーを供給することは困難であり、このような
新規トナーを単に供給するだけの方法では、現像剤担持
体上のトナー担持量の差を無くすことはできなかった。
このため、このような現像装置では、その現像剤担持体
上のトナー担持量の差が、次の現像時の画像上に濃度差
として現れる残像（ゴースト）等の所謂履歴現象が生じ
てしまうことがあった。

【００１０】このような履歴現象を解消するためには、
上記像担持体上の静電潜像を顕像化（現像）した後の現
像剤担持体上の現像剤を該現像剤担持体の表面から一旦
除去し、この現像剤が除去された現像剤担持体の表面に
新たな現像剤を供給して、上述のような現像剤担持体の
表面のトナー担持量の差を解消することが有効である。

【００１１】このような現像剤を除去・供給する方法を
実施するための現像装置においては、その現像剤担持体
上に担持されている現像剤を交換するための現像剤交換
手段が必要になる。しかし、この現像剤交換手段とし
て、例えば、ブレードやスクレーパ又はブラシローラ等
のように、現像剤担持体の表面に当接して該現像剤担持
体上の全ての現像剤を機械的に除去する手段を用いた場
合には、該現像剤担持体の表面の経時的な磨耗により現
像剤の搬送性や担持性が変化したり、除去時のストレス
によってトナーがスペント化したりする不具合を招く。
また、この場合には、現像剤担持体の周囲に、上記ブレ
ードやスクレーパ又はブラシローラ等を設置するための
設置スペースを確保する必要があるため、現像装置本体
が大型化してしまうことがある。

【００１２】このような機械的な現像剤交換手段を用い
ることによって生じる不具合を解消する方法として、上
記現像剤担持体部内に配置した磁石の磁極配置によっ
て、該現像剤担持体上の現像剤を磁力により除去する方
法がある。しかし、この方法は、上記二成分現像方式の
現像装置や、磁性トナーを用いた一成分現像方式の現像
装置においては有効であるが、非磁性トナーを用いた一
成分現像方式の現像装置には適用することができない。

【００１３】また、上記機械的な現像剤交換手段や磁石
などを用いずに現像剤担持体上の現像剤（トナー）を除
去するものとして、特開平６−６７５４６号公報に示す
「現像装置」が提案されている。この現像装置は、上記
二成分現像方式と一成分現像方式の各長所を組み合わせ
た現像方式を採用したもので、現像剤担持体とトナー担
持体間に形成される電界を、間欠的にトナーがトナー担
持体から現像剤担持体側へ移行するように切り換える電
界切換手段等を備えている。この現像装置では、上記電
界切換手段により、トナーを担持するトナー担持体の表
面やトナーに大きな機械的圧力を与えずに、トナー担持
体上のトナーを除去することができ、上記履歴現象の発
生がなく信頼性の高い現像装置を提供することができる
としている。しかし、この現像装置では、その構成や、
上記電界切替手段自体の構成が複雑になり、コストも高
くなるという欠点がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記履歴現
象の発生原因は、一般的に、現像後の現像剤担持体の表
面に担持されているトナー消費層とトナー未消費層との
間で、現像剤担持体の表面のトナー担持量に差ができる
ためであるとされている。

【００１５】ところが、前記従来の現像装置では、その
現像剤担持体の表面のトナー担持量が、上記静電潜像を
現像するのに過不足のない十分な量であるにも関らず、
上記履歴現象が原因であると思われるような残像が発生
してしまうことがあった。具体的には、例えば、図３
（ａ）に示すように、先端側の左方部分に黒ベタ画像部
Ａ、先端側の右方部分に非画像部（又は白画像部）Ｂ、
後端側の部分に低コントラスト画像部Ｃを有する原稿画
像を用いて画像形成を行った場合に、現像剤担持体の表
面に十分な量のトナーが担持されているにも関らず上記
残像が発生することがあった。つまり、上記原稿画像を
用いて画像形成を行った場合の正常なプリント画像は、
図３（ｂ）に示すように、上記低コントラスト画像部Ｃ
に対応する低コントラストプリント画像ｃの画像濃度が
均一な濃度になるはずである。ところが、実際に得られ
るプリント画像は、図３（ｃ）に示すように、上記低コ
ントラスト画像部Ｃに対応する低コントラストプリント
画像のうち、上記非画像部Ｂに対応する白紙画像ｂの直
下の部分の低コントラストプリント画像ｃ２の画像濃度
が、上記黒ベタ画像部Ａに対応する黒ベタプリント画像
ａの直下の部分の低コントラストプリント画像ｃ１の画
像濃度よりも濃くなってしまう現象(以下、この現象を
「残像現象」という)が発生することがあった。

【００１６】そこで、本発明者は、このような現象が発
生する原因を究明するために、種々の実験を行って調査
した結果、次のようなことが明らかになった。すなわ
ち、上記原稿画像のような非画像部Ｂを有する原稿画像
の場合には、上記像担持体に形成される静電潜像の、該
非画像部Ｂに対応する部分の電位が、該像担持体の地肌
部電位と等しくなっている。このため、上記低コントラ
ストプリント画像ｃ２を形成するための現像剤担持体上
のトナーが、上記像担持体表面の非画像部Ｂに対応する
部分に対向した際に、該トナーを担持している現像剤担
持体から該トナーへの電荷注入が発生する。これは、上
記非画像部Ｂに対応する像担持体の表面電位と、上記現
像剤担持体に印加されている逆極性の現像バイアスとの
間の電位差が大きくなることによる。

【００１７】これにより、上記低コントラストプリント
画像ｃ２を形成するための現像剤担持体上のトナーの帯
電電荷量（ｑ／ｍ）が低下する。そして、このトナーの
帯電電荷量の低下により、現像剤担持体の表面に対する
該トナーの付着力が低下して、上記非画像部Ｂに対応す
る白紙画像ｂの直下の部分の低コントラストプリント画
像ｃ２の静電潜像により多くのトナーが付着するように
なる。この結果、上記低コントラストプリント画像ｃ２
の画像濃度が、上記黒ベタ画像部Ａに対応する黒ベタプ
リント画像ａの直下の部分の低コントラストプリント画
像ｃ１の画像濃度よりも濃くなってしまう。

【００１８】本発明は以上の背景に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、現像剤担持体上に担持
されたトナーの帯電電荷量(ｑ／ｍ)の変化を抑制して、
残像現象を抑制して均一な濃度の画像を形成することが
できる現像方法、該現像装置を用いた画像形成装置、該
現像装置を搭載したプロセスカートリッジを提供するこ
とである。

【００１９】

【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の発明は、トナーを含む現像剤を表面に担
持して搬送するための現像剤担持体と、表面に静電潜像
が形成される像担持体とが対向する現像領域で、該像担
持体上に形成した静電潜像を、該現像剤担持体上に担持
した現像剤により現像して、該像担持体上にトナー像を
形成する現像方法において、上記現像剤担持体と上記像
担持体表面との電位差が０Ｖであるときの、現像剤担持
体と該像担持体との対向領域通過直後のトナーの平均帯
電電荷量をＱ１、該現像剤担持体に現像バイアスが印加
され、像担持体表面の電位が非画像部電位であるとき
の、現像剤担持体と像担持体との対向領域通過直後のト
ナーの平均帯電電荷量をＱ２とした場合に、｜Ｑ２｜−
｜Ｑ１｜／｜Ｑ１｜≦±０．４５の関係を満足する条件
下で現像を行うことを特徴とするものである。

【００２０】この現像方法においては、上記現像剤担持
体の表面に担持されたトナーの帯電電荷量ｑ／ｍの変化
率が、４５％以下になる。このような変化率の場合に
は、残像率Ｒが２％以内になり、前述したような残像現
象が抑制され、上記トナー像のトナー濃度変化が許容で
きる範囲になる。ここで、トナーの帯電電荷量ｑ／ｍの
変化率とは、該トナーへの前記電荷注入前後の変化率を
いう。また、残像率Ｒは、前記低コントラストプリント
画像ｃ２の光反射率ＩＤ２と、前記低コントラストプリ
ント画像ｃ１の光反射率ＩＤ１とに基いて、次式、Ｒ＝
{（ＩＤ１−ＩＤ２）／（ＩＤ１＋ＩＤ２）}×１００％
により算出した比率をいう。

【００２１】請求項２の発明は、トナーを含む現像剤を
表面に担持して搬送するための現像剤担持体と、該現像
剤担持体の表面に現像剤の薄層を形成するための現像剤
薄層形成手段と、該現像剤担持体の表面に担持されるト
ナーを帯電させるためのトナー帯電手段とを備え、該現
像剤担持体と表面に静電潜像が形成される像担持体とが
対向する現像領域で、該像担持体上に形成した静電潜像
を、該現像剤担持体上に担持した現像剤により現像し
て、該像担持体上にトナー像を形成する現像装置におい
て、上記現像剤担持体と上記像担持体表面との電位差が
０Ｖであるときの、現像剤担持体と該像担持体との対向
領域通過直後のトナーの平均帯電電荷量をＱ１、該現像
剤担持体に現像バイアスが印加され、像担持体表面の電
位が非画像部電位であるときの、現像剤担持体と像担持
体との対向領域通過直後のトナーの平均帯電電荷量をＱ
２とした場合に、｜Ｑ２｜−｜Ｑ１｜／｜Ｑ１｜≦±
０．４５の関係を満足するように、上記トナーの帯電電
荷量ｑ／ｍを制御するトナー帯電電荷量制御手段を有し
ていることを特徴とするものである。

【００２２】この現像装置においては、上記現像剤担持
体の表面に担持されたトナーの帯電電荷量ｑ／ｍの変化
率が４５％以下になり、上記像担持体上に、残像率Ｒの
絶対値｜Ｒ｜が２％以内の、上記残像現象が抑制された
均一な濃度のトナー像が形成されるようになる。

【００２３】請求項３の発明は、請求項２の現像装置に
おいて、上記現像剤担持体の表面に担持された現像後の
一部の現像剤を一旦除去し、該現像剤が除去された現像
剤担持体の表面に新たな現像剤を供給するための現像剤
交換手段を有していないことを特徴とするものである。

【００２４】請求項２で述べたように、上記残像現象を
抑制して均一な濃度のトナー像を形成することによっ
て、現像後の現像剤担持体の表面に担持されているトナ
ー消費層とトナー未消費層との間のトナー担持量の差は
少なくなる。従って、この現像装置においては、上記現
像剤交換手段を有していなくても、現像後の現像剤担持
体の表面に担持されているトナー消費層とトナー未消費
層との間のトナー担持量の差を原因とする履歴現象を解
消することが可能になる。これにより、上記現像剤交換
手段を設置するための設置スペースを確保する必要がな
くなり、現像装置本体を小型に構成することが可能にな
る。

【００２５】請求項４の発明は、請求項２の現像装置に
おいて、上記現像剤担持体の表面に担持された現像後の
一部の現像剤を一旦除去し、該現像剤が除去された現像
剤担持体の表面に新たな現像剤を供給するための現像剤
交換手段を有していることを特徴とするものである。

【００２６】上述のように、上記残像現象を抑制して均
一な濃度のトナー像を形成することによって、現像後の
現像剤担持体の表面に担持されているトナー消費層とト
ナー未消費層との間のトナー担持量の差は少なくなる。
しかし、このトナー担持量の差が著しく大きい場合に
は、上記残像現象を抑制しても、上記履歴現象を解消す
ることが難しくなる。そこで、この現像装置において
は、上記現像剤交換手段により、上記現像剤担持体の表
面に担持された現像後の一部の現像剤を一旦除去する。
そして、該現像剤が除去された現像剤担持体の表面に新
たな現像剤を供給する。これにより、現像後の現像剤担
持体の表面に担持されているトナー消費層とトナー未消
費層との間のトナー担持量の差を確実に解消することが
でき、該トナー担持量の差が原因となって現れる履歴現
象を確実に解消できるようなる。また、このような残像
現象を抑制できる構成の現像装置においては、上記現像
剤担持体の表面に担持された現像後の全ての現像剤を交
換しなくても、上記履歴現象を解消することが可能であ
る。これにより、上記現像剤交換手段として、前述した
ような、ブレードやスクレーパ又はブラシローラ等のよ
うに、現像剤担持体の表面に当接して該現像剤担持体上
の現像剤を機械的に除去する手段を用いる場合でも、該
現像剤交換手段の現像剤担持体表面への当接圧力を大き
な圧力に設定する必要がなく、該圧力による現像剤担持
体表面の磨耗や、トナーのスペント化を回避できるよう
になる。

【００２７】請求項５の発明は、請求項２、３又は４の
現像装置において、上記現像剤担持体上のトナーが、上
記像担持体の表面の地肌部含む非画像部と接触又は非接
触で対向した際の、該現像剤担持体に印加される印可バ
イアス電圧のＤＣ成分実効値Ｖｂと、該像担持体の表面
の非画像部電位Ｖｇとの差の絶対値｜Ｖｇ−Ｖｂ｜が、
該像担持体の表面の画像部電位Ｖｉと、該現像バイアス
Ｖｂとの差の絶対値の最大値｜Ｖｉ−Ｖｂ｜(ＭＡＸ)よ
り小さいことを特徴とするものである。

【００２８】図５に示すように、上記像担持体の帯電電
位ＶＤ＝−７００Ｖ、露光後電位ＶＬ＝−５０とする
と、現像バイアスＶｂの絶対値｜Ｖｂ｜が３７５Ｖ以下
で、ｑ／ｍ変化率の絶対値が４５％を超え、図６に示す
ように、残像率の絶対値が２％以上の状態になる。そこ
で、この現像装置においては、｜Ｖｇ−Ｖｂ｜≧｜Ｖｉ
−Ｖｂ｜とする（但し、ＶＤ＝Ｖｇ、ＶＬ＝Ｖｉ）。こ
れにより、上記現像剤担持体の表面に担持されたトナー
の帯電電荷量ｑ／ｍの変化率が４５％以下、残像率Ｒの
絶対値｜Ｒ｜が２％以内となり、上記像担持体上に残像
現象が抑制された均一な濃度のトナー像が形成されるよ
うになる。

【００２９】請求項６の発明は、トナーを含む現像剤を
表面に担持して搬送するための現像剤担持体と、該現像
剤担持体の表面に現像剤の薄層を形成するための現像剤
薄層形成手段と、該現像剤担持体の表面に担持されるト
ナーを帯電させるためのトナー帯電手段とを備え、該現
像剤担持体と表面に静電潜像が形成される像担持体とが
対向する現像領域で、該像担持体上に形成した静電潜像
を、該現像剤担持体上に担持した現像剤により現像し
て、該像担持体上にトナー像を形成する現像装置におい
て、現像後の上記現像剤担持体の表面に担持されている
トナー層に対して接触する、ＤＣ成分電位が現像剤担持
体と同電位に保たれた抵抗が１０^８Ω以下の導電性部材
を有していることを特徴とするものである。

【００３０】この現像装置においては、上記現像後の上
記現像剤担持体の表面に担持されているトナー層が上記
導電性部材に接触する。これにより、該像担持体から該
トナーに注入された電荷が、該導電性部材を通して消失
されて、該電荷注入により低下したトナーの帯電電荷量
が、低下以前の帯電電荷量に復帰される。これにより、
上記像担持体上に、上記残像現象が抑制された均一な濃
度のトナー像が形成されるようになる。

【００３１】請求項７の発明は、請求項２、３、４、５
又は６の現像装置において、上記現像剤担持体の表面に
担持される担持トナー量(ｍ／ａ)の現像直前の単位面積
当りの最少トナー量Ｍｍｉｎに、該現像剤担持体と上記
像担持体との線速比Ｘを乗じた値（Ｍｍｉｎ・Ｘ）が、
該現像直前の最多トナー量Ｍｍａｘで現像したときの、
単位面積当りの現像トナー量の８０％以上になるよう
に、該現像剤担持体へのトナーの供給量、該トナー層の
層厚、及び現像バイアスのパラメータ条件を設定したこ
とを特徴とするものである。

【００３２】この現像装置においては、上記現像剤担持
体の表面に担持される担持トナー量(ｍ／ａ)の変化が抑
制されるようになり、上記残像現象及び履歴現象の発生
が抑制されるようになる。

【００３３】請求項８の発明は、請求項２、３、４、
５、６又は７の現像装置において、上記現像剤担持体の
表面に担持されている現像剤に摺擦接触して、該現像剤
を均すための現像剤均し部材を有していることを特徴と
するものである。

【００３４】この現像装置においては、上記現像剤均し
部材により上記現像剤担持体の表面に担持されている現
像剤が摺擦されて該現像剤が均される。これにより、該
現像剤担持体の表面に担持される担持トナー量(ｍ／ａ)
のムラが低減されるようになり、上記残像現象及び履歴
現象の発生が抑制されるようになる。

【００３５】請求項９の発明は、請求項５の現像装置に
おいて、上記トナーの比誘電率を３以上、体積固有抵抗
を１０^１０Ω・ｃｍ以上としたことを特徴とすることを
特徴とするものである。

【００３６】トナー誘電率Ｅ＝３．５、体積固有抵抗Ｒ
＝１０^１０Ω・ｃｍでは、Ｌｏｇ（ＲＥ）＝１０．５４
で、残像率が１．５％になるが、トナー誘電率Ｅ＝３．
８、体積固有抵抗Ｒ＝１０^９Ω・ｃｍでは、Ｌｏｇ（Ｒ
Ｅ）＝９．５８で、残像率が４．０％になってしまう。
このように、上記トナーの抵抗が低いと、低い電位差で
トナーに電荷注入が起りやすくなる。そこで、この現像
装置においては、このトナーの比誘電率を３以上、体積
固有抵抗を１０^１０Ω・ｃｍ以上として、該トナーへの
電荷注入を抑制する。これにより、該トナーが上記像担
持体の表面の非画像部に対向した際の、静電誘導や電荷
注入による該トナーの帯電電荷量の変化が起り難くな
り、該静電誘導や電荷注入を原因とする残像現象の発生
を抑制できるようになる。

【００３７】請求項１０の発明は、請求項６の現像装置
において、上記トナーの比誘電率を４以下、体積固有抵
抗を１０^１５Ω・ｃｍ以下としたことを特徴とすること
を特徴とするものである。

【００３８】トナー誘電率Ｅ＝４、体積固有抵抗Ｒ＝１
０^１５Ω・ｃｍでは、Ｌｏｇ（ＲＥ）＝１５．６０で、
残像率が１．５％になるが、トナー誘電率Ｅ＝３、体積
固有抵抗Ｒ＝１０^１６Ω・ｃｍでは、Ｌｏｇ（ＲＥ）＝
１６．４８で、残像率が４．０％になってしまう。これ
は、上記ＲＥが大きいと、トナーの帯電立ち上げ又は立
下り時に、トナーの帯電電荷が安定するまでに、時間が
長くかかってしまうためと考えられる。そこで、この現
像装置においては、上記トナーの比誘電率を４以下、体
積固有抵抗を１０^１５Ω・ｃｍ以下とする。これによ
り、上記トナーが上記像担持体の表面の非画像部に対向
した際の、静電誘導や電荷注入による該トナーの帯電電
荷量の変化が、現像後の上記現像剤担持の表面に担持さ
れた現像剤が上記現像領域に至る前に低減されるように
なり、該静電誘導や電荷注入を原因とする残像現象の発
生が抑制されるようになる。

【００３９】請求項１１の発明は、請求項６の現像装置
において、上記導電性部材のＤＣ成分電位が、現像バイ
アスＶｂと上記像担持体の非画像部電位Ｖｇとの差の絶
対値｜Ｖｇ−Ｖｂ｜の電位差以下に保たれていることを
特徴とするものである。

【００４０】図６に示すように、｜Ｖｇ−Ｖｂ｜＝｜−
３００Ｖ｜のときの残像率は１．５％であった。この電
位をＶｒとすると、上記請求項６の導電部材を設けるこ
とにより、｜Ｖｒ−Ｖｂ｜＝｜Ｖｇ−Ｖｂ｜−１０％で
は、残像率が１．２％と更に下がった。一方、｜Ｖｒ−
Ｖｂ｜＝｜Ｖｇ−Ｖｂ｜＋１０％に高めた場合には、残
像率が５％まで上がってしまった。そこで、この現像装
置においては、上記導電性部材のＤＣ成分電位を、現像
バイアスＶｂと上記像担持体の非画像部電位Ｖｇとの差
の絶対値｜Ｖｇ−Ｖｂ｜の電位差以下に保つようにす
る。これにより、上記トナーが上記像担持体の表面の非
画像部に対向した際の、静電誘導や電荷注入による該ト
ナーの帯電電荷量の変化が、現像後の上記現像剤担持の
表面に担持された現像剤が上記現像領域に至る前に低減
されるようになり、該静電誘導や電荷注入を原因とする
残像現象の発生が抑制されるようになる。

【００４１】請求項１２の発明は、請求項７の現像装置
において、上記現像剤担持体と上記像担持体との線速比
Ｘが１．１倍以上、該現像剤担持体の表面のトナー被覆
率がトナー一層最密被覆レベル以上であることを特徴と
するものである。

【００４２】上記トナーの見かけ上の嵩密度（空隙を含
む）は、高々、トナーの真比重の４０％程度である。タ
ッピングしてトナーが変形や溶融を起さない程度に嵩を
詰めると、球形トナー等の流動性の優れたトナーは、そ
の真比重が５０％レベルまで高まる。ここでは、このよ
うな状態を「最密被覆レベル」という。つまり、トナー
の真比重が１．２のとき、トナーの最密被覆レベルは、
０．６（ｇ／ｃｍ^３）になる。従って、例えば、トナー
の体積平均粒径が７μｍのときは、上記「トナー被覆率
がトナー一層最密被覆レベル」とは、０．６×０．７＝
０．４２（ｍｇ／ｃｍ^２）を示している。ところで、ト
ナーの被覆状態が上記トナー一層最密被覆レベル０．６
×０．７＝０．４２（ｍｇ／ｃｍ^２）を示し、図６に示
す残像率が１．５％になる条件であっても、図７に示す
現像ローラ４０２と磁気ブラシローラ４０３との間隙
を、０．４ｍｍから０．５ｍｍに広げて、上記トナー一
層最密被覆レベルを０．３２（ｍｇ／ｃｍ^２）と少なく
すると、残像率が５％になってしまった。そこで、この
現像装置においては、上記現像剤担持体と上記像担持体
との線速比Ｘを１．１倍以上、該現像剤担持体の表面の
トナー被覆率をトナー一層最密被覆レベル以上とする。
これにより、上記現像剤担持体の表面に担持されるトナ
ー量が、最高濃度画像部で現像不足が生じないレベルに
なり、濃度不足のないトナー像を形成できるようにな
る。

【００４３】請求項１３の発明は、請求項８の現像装置
において、上記現像剤均し部材は、上記現像剤担持体の
表面への当接により、該現像剤均し部材の表面が該現像
剤担持体の表面形状に沿って変形可能な部材からなる回
転部材で構成されていることを特徴とするものである。

【００４４】この現像装置においては、上記現像剤均し
部材が、上記現像剤担持体の表面形状に沿って変形して
回転するので、該現像剤担持体や該現像剤に過大なスト
レスを与えることなく、該現像剤担持体の表面に担持さ
れる担持トナー量(ｍ／ａ)のムラを低減できるようにな
る。

【００４５】請求項１４の発明は、磁性粒子を含む現像
剤を担持搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対
向配置されたトナー担持体とが対向するトナー受渡領域
で、該トナー受渡領域に対向するように配置したトナー
受渡磁極により、該現像剤担持体上の現像剤を穂立ちさ
せて、該現像剤担持体により担持搬送される現像剤中の
トナーを該トナー担持体上に受け渡した後、このトナー
担持体上に受け渡されたトナーにより、該トナー担持体
に対向するように配置された像担持体上の静電潜像を、
該トナー担持体と該像担持体とが対向する現像領域で、
可視像化する構成の現像装置において、上記現像剤担持
体と上記像担持体表面との電位差が０Ｖであるときの、
現像剤担持体と該像担持体との対向領域通過直後のトナ
ーの平均帯電電荷量をＱ１、該現像剤担持体に現像バイ
アスが印加され、像担持体表面の電位が非画像部電位で
あるときの、現像剤担持体と像担持体との対向領域通過
直後のトナーの平均帯電電荷量をＱ２とした場合に、｜
Ｑ２｜−｜Ｑ１｜／｜Ｑ１｜≦±０．４５の関係を満足
するように、上記トナーの帯電電荷量ｑ／ｍを制御する
トナー帯電電荷量制御手段を有していることを特徴とす
るものである。

【００４６】この現像装置においては、上記トナー担持
体の表面に担持されたトナーの帯電電荷量ｑ／ｍの変化
率が４５％以下になり、上記像担持体上に、残像率Ｒが
２％以内の、上記残像現象が抑制された均一な濃度のト
ナー像が形成されるようになる。

【００４７】請求項１５の発明は、像担持体と、該像担
持体の表面に潜像を書き込む潜像書込み手段と、該潜像
書込み手段により像担持体上に書き込まれた潜像をトナ
ー像化する現像手段と、該現像手段により像担持体上に
形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段とを
有する画像形成装置において、上記現像手段として、請
求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１
２、１３又は１４の現像装置を用いることを特徴とする
ものである。

【００４８】この画像形成装置においては、上記現像手
段として、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１
０、１１、１２、１３又は１４の現像装置が用いられる
ので、上記残像現象や履歴現象の少ない高画質の画像を
形成することができるようになる。

【００４９】請求項１６の発明は、像担持体と、該像担
持体の表面を均一に帯電する帯電手段と、該帯電手段に
より均一に帯電された像担持体の表面を露光して該像担
持体の表面に静電潜像を形成する光学系と、現像剤を担
持搬送する現像剤担持体を備えた現像手段と、現像剤担
持体と該像担持体とが対向する現像領域に現像バイアス
を印加する現像バイアス印加手段と、該現像手段により
像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する
転写手段とを有する画像形成装置において、上記現像手
段として、請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１
０、１１、１２、１３又は１４の現像装置を使用し、上
記像担持体の表面の暗部電位をＶＤ、該像担持体の露光
後の表面電位をＶＬ、上記現像バイアスをＶＢとしたと
き、０＜｜ＶＤ｜−｜ＶＢ｜＜｜ＶＤ−ＶＬ｜＜４００
Ｖの関係を満たすことを特徴とするものである。

【００５０】この画像形成装置においては、この画像形
成装置においては、上記関係が満たされることにより、
上記像担持体上に低電位コントラストの高精細な潜像を
形成して、画質の良好な画像を形成することができ、該
像担持体の表面の静電ハザードを低減できる画像形成装
置を提供することができるようになる。

【００５１】請求項１７の発明は、像担持体と、該像担
持体の表面を帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯
電された像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込み手
段と、該潜像書込み手段により像担持体上に書き込まれ
た潜像をトナー像化する現像手段と、該現像手段により
像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する
転写手段と、該トナー像を転写材上に転写した後の像担
持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを有
する画像形成装置で用いられるプロセスカ−トリッジで
あって、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成さ
れ、且つ上記像担持体と、上記現像手段と、上記帯電手
段、転写手段、クリーニング手段のうちの少なくとも１
つの手段とを一体化して支持するプロセスカートリッジ
において、上記現像手段として、請求項２、３、４、
５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３又は１４
の現像装置を用いることを特徴とするものである。

【００５２】このプロセスカ−トリッジにおいては、そ
の現像手段として、請求項２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１、１２、１３又は１４の現像装置が
用いられる。これにより、画質の良好な画像を形成する
ことができ、上記像担持体の表面の静電ハザードを低減
できるプロセスカートリッジを提供することができるよ
うになる。特に、請求項３の現像装置を用いた場合に
は、上記現像剤交換手段を有していないので、該現像装
置の小型化及び低廉化を図ることが可能になり、小型で
低コストなプロセスカートリッジを提供することができ
るようになる。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、画像形成装置で
あるプリンタに適用した一実施形態について説明する。
なお、本実施形態は、プリンタ以外に、複写機やファク
シミリなどにも適用することができる。まず、本実施形
態の説明に先立って、本発明が適用されるプリンタにつ
いて説明する。このプリンタの主要部の概略構成を図１
に示す。

【００５４】図１において、像担持体である感光体ドラ
ム１の周囲には、感光体ドラム１の表面を一様帯電する
帯電手段としての帯電ローラ等の帯電装置２、この帯電
装置２で一様帯電処理された感光体ドラム１の表面にレ
ーザ光線Ｌにより静電潜像を形成する図示しない露光装
置、この露光装置により感光体ドラム１上に形成された
静電潜像に対して帯電トナーを付着させることでトナー
像を形成する現像手段としての現像装置４、感光体ドラ
ム１上に形成されたトナー像を転写材としての記録紙に
転写する転写手段としての転写装置５、転写後に感光体
ドラム１上に残った転写残トナーを除去するクリーニン
グ手段としてのクリーニング装置７、クリーニング後の
感光体ドラム１上の残留電位を除去する除電手段として
の除電ランプ８が配置されている。上記転写装置５とし
ては、転写ベルト、転写ローラ、転写チャージャ等を利
用することができる。

【００５５】感光体ドラム１は、図１の矢印方向に回転
駆動されて表面が移動する。この感光体ドラム１の表面
には、帯電装置２によって該表面が一様に帯電された
後、レーザ光線Ｌによって静電潜像が形成される。この
静電潜像は、感光体ドラム１の回転により、現像装置４
に設けられる現像剤担持体としての現像ローラ４１との
対向位置である現像領域において、該現像装置４から供
給される現像剤中の帯電トナーによりトナー像化され
る。

【００５６】このようにして感光体ドラム１上に形成さ
れたトナー像は、感光体ドラム１の回転により、上記転
写装置５との対向位置まで移動し、図示しない給紙トレ
イから搬送された記録紙上に転写される。このトナー像
が転写された記録紙は、上記転写ベルト５により定着装
置６に向けて搬送され、該定着装置６によって転写され
たトナー像が定着される。一方、該記録紙に転写されず
に感光体ドラム１上に残った転写残トナーは、上記クリ
ーニング装置７によって回収される。これにより、表面
がクリーニングされた感光体ドラム１は、上記除電ラン
プ８により、該表面上の残留電荷が除去されて初期化さ
れて、次の画像形成プロセスに供されることになる。

【００５７】図２に、上記現像装置４の一例として、一
成分現像方式の現像ローラ上にトナーを供給するための
トナー供給手段として、二成分現像方式の磁気ブラシロ
ーラを用いた一成分現像装置４００を示す。図２におい
て、一成分現像装置４００のケーシング４０１の内部に
は、感光体ドラム１側から、現像剤担持体（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、４
０５が配設されている。ケーシング４０１内のトナーと
磁性粒子（キャリア）とを含む二成分現像剤（以下「現
像剤」という。）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４０
３上の現像剤中のトナーのみが、キャリアから分離され
て現像ローラ４０２に供給される。

【００５８】上記トナーは、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（ＣＣ
Ａ）、色剤を混合し、その周りにシリカ、酸化チタン等
の物質を外添することでその流動性を高めている。添加
剤の粒径は、通常０．１〜１．５（μｍ）の範囲であ
る。色剤としては、カ−ボンブラック、フタロシアニン
ブル−、キナクリドン、カ−ミン等を挙げることができ
る。帯電極性は、本実施形態では負帯電とした。また、
上記トナーは、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。このトナーの体積平均粒径の
範囲は、３〜１２μｍが好適であるが、本実施形態では
７μｍとし、１２００ｄｐｉ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。

【００５９】上記キャリアとしては、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、表層が
シリコン樹脂等で被覆されたものを用いている。キャリ
アの粒径は、２０〜５０μｍの範囲が良好である。また
抵抗はダイナミック抵抗で１０〜１０^８Ωの範囲が最適
である。但し測定方法は磁石を内包したローラに坦持し
て、幅５０ｍｍ、長さ１ｍｍの面積の電極を当接させ、
耐圧上限レベル（高抵抗シリコンコートキャリアでは４
００Ｖから低抵抗鉄粉キャリアでは数Ｖ）の印加電圧を
印加した時の測定値である。

【００６０】上記磁気ブラシローラ４０３は、非磁性の
回転可能なスリーブ４０７の内部に、複数の磁極を有す
る磁石ローラ４０８を配設して構成されている。磁石ロ
ーラ４０８は、固定されており、現像剤が所定の場所を
通過するときに、該現像剤に磁力を作用するようになっ
ている。本実施形態では、上記スリーブ４０７の直径を
φ１８とし、その表面は、サンドブラスト処理により、
表面粗さが１０〜２０μｍＲＺの範囲に入る粗さに処理
されている。

【００６１】磁石ローラ４０８は、規制ブレード４０６
の箇所から、磁気ブラシローラ４０３の回転方向に、Ｎ
１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２の４磁極を有する。この磁石ロー
ラ４０８によりスリーブ４０７の表面に担持されたトナ
ーとキャリアは、現像剤として磁気ブラシローラ４０３
上に坦持され、トナーがキャリア５と混合されることで
規定の帯電量を得る。本実施形態におけるトナーの帯電
量は、−１０〜−４０[μＣ／ｇ]の範囲が好適である。
上記現像ローラ４０２は、磁気ブラシローラ４０３上に
現像剤の磁気ブラシを形成する磁石ローラ４０８の磁極
Ｓ１側の領域に、磁気ブラシローラ４０３上の現像剤の
磁気ブラシと接触するようにして対向し、且つ像坦持体
としての感光体ドラム１に対向して配設されている。

【００６２】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
形成された現像剤による磁気ブラシと接触している。現
像ローラ４０２及び磁気ブラシローラ４０３は、図１の
矢印に示した方向にそれぞれ回転する。ここで、磁気ブ
ラシローラ４０３は図示の回転方向と逆の方向でも使用
可能である。

【００６３】上記現像ローラ４０２は、感光体ドラム１
に当接して、感光体ドラム１上の静電潜像を現像する。
感光体ドラム１としては、アルミ等の素管に感光性を有
する有機感光体を塗布し、感光層を形成したものが一般
的であるが、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（ＰＥ
Ｎ）、ニッケル等に感光層を形成したベルト感光体も使
用することが可能である。

【００６４】次に、上記一成分現像装置４００の動作を
説明する。ケーシング４０１に収容された現像剤は、上
記攪拌・搬送部材４０４、４０５や、磁気ブラシローラ
４０３の回転力、磁石ローラ４０８の磁力によって攪拌
される。これにより、現像剤中のトナーとキャリアとが
混合・攪拌され、トナー６にキャリアとの摩擦帯電によ
り電荷が付与される。一方、磁気ブラシローラ４０３上
に坦持された現像剤の一部は、規制ブレード４０６によ
って規制される。これにより、磁気ブラシローラ４０３
上に坦持された現像剤のうち、一定量の現像剤が印加バ
イアス電圧により現像ローラ４０２に転移し、残りの現
像剤がケーシング４０１内に戻される。

【００６５】本実施形態では、上記規制ブレード４０６
と磁気ブラシローラ４０３との間の最近接部に於ける間
隔が５００μｍに設定され、また、規制ブレード４０６
に対向した磁石ローラ４０８の磁極Ｎ１が、規制ブレー
ド４−６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、現像剤の
循環流を容易に形成することができる。

【００６６】また、本実施形態では、上述したように、
像担持体としてアルミ素管をベースとした剛体の感光体
ドラム１を想定しているので、現像ロ−ラ４０２として
は、ゴム材料が良好で、硬度は１０〜７０ＨＳ・ＪＩＳ
−Ａの範囲が良好である。また、本実施形態で用いる現
像ロ−ラ４０２としては、直径が１０〜３０ｍｍ、表面
を適宜あらして粗さＲｚ（十点平均粗さ）１〜４[μｍ]
としたものを用いている。この値はトナーの体積平均粒
径に対して１３〜８０（％）となり、現像ロ−ラ４０２
表面に埋没することなくトナーが搬送される。ここでゴ
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。

【００６７】また、上記像担持体として、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
を低くする必要が無いので、現像ローラ４０２として金
属ローラ等も使用可能である。ここで、現像ロ−ラ４０
２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好ましい。本実施形態における現
像ローラ４０２は、トナーを坦持する機能だけを有して
いればよい。従って、この現像ローラ４０２は、従来の
一成分現像装置の現像ローラのようにトナーとの摩擦帯
電によりトナーに帯電電荷を付与する必要が無いので、
現像ローラ４０２としては電気抵抗、表面性、硬度と寸
法精度を満たせば良く、材料の選択幅が格段に増える。

【００６８】上記現像ローラ４０２の表層コート材料
は、帯電がトナーと逆極性でも良いし、同極性でも良
い。前者では表層にシリコン、アクリル、ポリウレタン
等の樹脂、ゴムを含有する材料を、また後者ではフッ素
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、以下同じ）系材料は表面
エネルギーが低く、離型性が優れるているので、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。一般
的な樹脂材料としては、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（ＦＥ
Ｐ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦ
Ｅ）、テトラフルオロエチレン／エチレン共重合体（Ｅ
ＴＦＥ），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（Ｐ
ＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等を挙げ
ることができる。

【００６９】これに導電性を得るために適宜カーボンブ
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固有抵抗を設定するもので、１
０３〜１０８Ω・ｃｍに設定できるようにベース層の抵
抗と調整を行う。本実施例で使用するベース層の体積固
有抵抗は１０３〜１０５Ω・ｃｍなので表層の体積固有
抵抗は少し高めに設定することがある。

【００７０】上記コ−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ときに、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。

【００７１】上記磁気ブラシローラ４０３への電圧印加
による電界効果で現像ローラ４０２上に転移したトナー
は、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を、現像ロ
ーラ４０２に印加された現像バイアスにより現像する。
これにより、感光体ドラム１上にトナー像が形成され
る。ちなみに、本実施形態では、感光体ドラム１の線速
を２００mm/s、現像ローラ４０２の線速を、１．１倍以
上の３００ｍｍ／ｓとしている。また、感光体ドラム１
の直径を５０ｍｍ、磁気ブラシローラ４０３の直径を１
８ｍｍ、現像ロ−ラ４０２の直径を１６ｍｍとして、現
像行程が行われる。感光体ドラム１上に形成されたトナ
ー像は、その後、転写、定着工程を経てプリント画像と
して完成される。

【００７２】ところで、上述のような構成の現像装置に
おいては、従来の条件で現像を行うと、図３（ａ）に示
す原稿画像のように、先端側の一部に黒ベタ画像Ａと、
非画像部（又は白画像部）Ｂとを有し、後端側の部分に
低コントラスト画像部Ｃを有する場合に、前記履歴現象
が原因であると思われるような残像が発生してしまうこ
とがあった。具体的には、図３（ｃ）に示すように、上
記低コントラスト画像部Ｃに対応する低コントラストプ
リント画像のうち、上記非画像部Ｂに対応する白紙画像
ｂの直下の部分の低コントラストプリント画像ｃ２の画
像濃度が、上記黒ベタ画像部Ａに対応する黒ベタプリン
ト画像ａの直下の部分の低コントラストプリント画像ｃ
１の画像濃度よりも濃くなって、著しい画像劣化をきた
すことがあった。

【００７３】そこで、上記従来の現像条件による残像状
態での残像率を、次式、Ｒ＝{（ＩＤ２−ＩＤ１）／
（ＩＤ２＋ＩＤ１）}×１００％により計算したとこ
ろ、残像率Ｒが−２％より小さくなって、補給不良状態
のネガ残像を示した。この時使用したトナーの粒径は７
μｍ径、キャリア径は５０μｍである。また、シリコン
コートでダイナミック抵抗は１０^８Ωであり、トナーＴ
Ｃは５ｗｔ％であった。また磁気ブラシローラ４０３の
現像ローラ４０２に対する回転線速比；αＳｕ＝２，供
給電位差は４００Ｖであった。

【００７４】また、この場合の画像形成条件は、感光体
ドラム１の表面の帯電電位ＶＤ＝−４５０Ｖ、露光後電
位ＶＬ＝−６０Ｖ、現像バイアスＶＢ＝−３１０Ｖであ
り、非画像部（地肌部）のポテンシャル（ＶＤ−ＶＢ）
は−１４０Ｖ、画像部（ベタ埋まり部）の現像ポテンシ
ャル（ＶＬ−ＶＢ）は＋２５０Ｖに設定している。即ち
｜ＶＬ−ＶＢ｜≧｜ＶＤ−ＶＢ｜となっている。

【００７５】図４に示すように、トナーの体積固有抵抗
Ｒ（Ω・ｃｍ）と比誘電率Ｅを乗じた値ＲＥの常用対数
値ＬｏｇＲＥが１１と比較的大きな値の場合には、｜Ｖ
Ｌ−ＶＢ｜＝｜ＶＤ−ＶＢ｜でも、現像ローラ４０２上
トナーの感光体ドラム１の非画像部との接触による帯電
量低下が、たかだか４５％に収まっていて、上記残像率
Ｒも許容限界レベルに収まっている。これに対し、Ｌｏ
ｇＲＥが１０と比較的小さい場合は、｜ＶＤ−ＶＢ｜が
１７０Ｖレベルと明らかに｜ＶＬ−ＶＢ｜より小さな値
で、上記残像率Ｒが許容限界レベルである２％を超えて
しまう場合がある。

【００７６】このように、この種の現像装置では、上記
残像率Ｒが０．５％以下で最良画質の画像が得られ、残
像率Ｒが０．５％〜２％で許容できる良好な画像が得ら
れる。従って、この残像率Ｒが２％よりも大きくなる
と、残像により著しい画像劣化をきたす。なお、ここで
いう残像率Ｒは何れも絶対値である。

【００７７】このような残像現象の発生原因を調べた結
果、上記低コントラストプリント画像ｃ２を形成するた
めの現像剤担持体上のトナーが、上記像担持体表面の非
画像部Ｂに対応する部分に対向した際に、該トナーを担
持している現像剤担持体から該トナーへの電荷注入が発
生することが原因であることをつきとめた。この電荷注
入は、上記非画像部Ｂに対応する像担持体の表面電位
と、上記現像剤担持体に印加されている逆極性の現像バ
イアスとの間の電位差が大きくなることによって生じ
る。

【００７８】つまり、上述のような電荷注入が起ると、
上記低コントラストプリント画像ｃ２を形成するための
現像剤担持体上のトナーの帯電電荷量（ｑ／ｍ）が低下
する。そして、このトナーの帯電電荷量の低下により、
現像剤担持体の表面に対する該トナーの付着力が低下し
て、上記非画像部Ｂに対応する白紙画像ｂの直下の部分
の低コントラストプリント画像ｃ２の静電潜像により多
くのトナーが付着するようになる。この結果、上記低コ
ントラストプリント画像ｃ２の画像濃度が、上記黒ベタ
画像部Ａに対応する黒ベタプリント画像ａの直下の部分
の低コントラストプリント画像ｃ１の画像濃度よりも濃
くなってしまう。

【００７９】そこで、上記現像装置における、感光体ド
ラム１の地肌ポテンシャルと、現像剤担持体と像担持体
表面との電位差が０Ｖであるときの、現像剤担持体と像
担持体との対向領域通過直後のトナーの平均帯電電荷量
（ｑ／ｍ）に対する、現像剤担持体に現像バイアスが印
加され、像担持体表面の電位が非画像部電位であるとき
の、現像剤担持体と像担持体の対向領域通過直後のトナ
ーの平均帯電電荷量（ｑ／ｍ）の変化率（ｑ／ｍ変化
率）との関係、及びｑ／ｍ変化率と上記残像率Ｒとの関
係について調べた。ここで、現像剤担持体と像担持体表
面との電位差が０Ｖであるときの、現像剤担持体と像担
持体との対向領域通過直後のトナーの平均帯電電荷量
（ｑ／ｍ）は、供給前の現像剤中の帯電電荷量が２０μ
Ｃ／ｇで、現像ローラ上の現像剤担持体と像担持体表面
との電位差が０Ｖであるときの、現像剤担持体と像担持
体との対向領域通過直後のトナーの平均帯電電荷量が２
３μＣ／ｇであった。また、感光体ドラムの線速は１８
０ｍｍ／ｓｅｃ、該感光体ドラムと現像ローラとの線速
比は１．５、現像ローラと磁気ブラシローラとの線速比
は２、現像ポテンシャルは１００Ｖ、供給ポテンシャル
は１００Ｖとした。

【００８０】この結果、表１に示すようなデータが得ら
れた。なお、表１では、上述の現像剤担持体と像担持体
表面との電位差が０Ｖであるときの、現像剤担持体と像
担持体との対向領域通過直後のトナーの平均帯電電荷量
をＡ（ｑ／ｍ）、現像剤担持体に現像バイアスが印加さ
れ、像担持体表面の電位が非画像部電位であるときの、
現像剤担持体と像担持体の対向領域通過直後のトナーの
平均帯電電荷量をＢ（ｑ／ｍ）として表示した。

【表１】

【００８１】表１に示すデータに基いて得た、上記プリ
ンタで用いられるトナーの帯電電荷量（ｑ／ｍ）の変化
率と、感光体ドラムの地肌ポテンシャル（Ｖ）との関係
を示すグラフを図５に示す。また、上記現像装置により
形成される残像現象が発生したプリント画像の残像率
と、上記プリンタで用いられるトナーの帯電電荷量（ｑ
／ｍ）の変化率との関係を示すグラフを図６に示す。図
６に示すグラフから明らかなように、現像剤担持体と像
担持体表面との電位差が０Ｖであるときの、現像剤担持
体と像担持体との対向領域通過直後のトナーの平均帯電
電荷量（ｑ／ｍ）に対する、現像剤担持体に現像バイア
スが印加され、像担持体表面の電位が非画像部電位であ
るときの、現像剤担持体と像担持体の対向領域通過直後
のトナーの平均帯電電荷量（ｑ／ｍ）の変化率（ｑ／ｍ
変化率）の絶対値が、４５％以下の場合に、上記残像率
Ｒ（絶対値）が２％以下になって、残像が抑制された良
好な画像を得られるようになる。

【００８２】このような現像装置においては、例えば、
図７に示すように、現像領域を通過した後の現像ローラ
４０２上のトナーに接触させるように、所定レベルの電
圧（本例では現像ローラ４０２と同電位）を印可した導
電性部材からなる低抵抗ローラ（抵抗；１０^８Ω以下）
を配置する。これにより、現像領域を通過する際に受け
たトナーの帯電電荷量ｑ／ｍの変化を軽減することがで
きる。なお、このような効果を得るには、トナーの体積
固有抵抗Ｒと比誘電率Ｅを乗じた値の常用体数値Ｌｏｇ
ＲＥは、１５以下が応答時間を長くしないために有効で
ある。

【００８３】また、本実施形態の現像装置では、現像直
前のトナーの平均帯電量ｑ／ｍ（絶対値）を１０μＣ／
ｇ以上に保つことが感光体ドラム１の地肌部へのトナー
付着を抑える上で好適である。

【００８４】更に、上記感光体ドラム１の暗部電位をＶ
Ｄ、露光後電位をＶＬ、現像バイアス電圧をＶＢとし
て、０＜｜ＶＤ｜−｜ＶＢ｜＜｜ＶＤ−ＶＬ｜＜４００
Ｖに設定した場合は、感光体ドラム１の長寿命化が図れ
る。

【００８５】また、上記現像装置の供給ポテンシャルΔ
ＶＳｕを現像ポテンシャルの１．５倍より小さい値（本
例では１００Ｖ）に設定したところ、未現像時にも変化
の少ない安定したトナー薄層が形成でき、残像の発生し
ない均一な画像が得られた。

【００８６】本実施形態の上記現像装置で使用される現
像剤のキャリアに対するトナーの被覆率は４０％以上が
好適である。一般にキャリアに対する被覆率Ｔｎは、ト
ナーＴＣの関数であり、以下の式で算出できる（被覆す
るトナー層は１層）。

【数１】 ここで、Ｃ：ＴＣ[ｗｔ％]、ｒ：トナー粒子半径、Ｒ：
キャリア粒子半径、ρｒ：トナーの真比重、ρＣ：キャ
リアの真比重５０μｍ径のキャリア、７μｍ径のトナー
の組合せで、ＴＣ＝５ｗｔ％では被覆率は３６．７％，
５．５ｗｔ％では４０．６％，６ｗｔ％では４４．５％
である。３種類の条件で画像を比較したところ、５．５
ｗｔ％以上、すなわち被覆率が４０％以上の時は問題無
く均一な画像が得られた。反対に、５．５ｗｔ％より小
さいときはベタ消費直後の低コントラスト画像の濃度が
低くなった。

【００８７】キャリアに対するトナーの被覆率の寄与は
如何にトナーを高効率で現像できるのかという点と考え
る。また被覆率の規定はトナー粒径等が変化した場合で
も適用可能である。ここでトナー粒径を６μｍ、５μｍ
とした場合を考え比較を行う。上記式１を使用して比較
すると、現状の７μｍ径のトナーではＴＣの下限が５．
５ｗｔ％であったのが、６μｍ径のトナーでは４．６ｗ
ｔ％，５μｍ径のトナーに至っては３．８ｗｔ％が下限
となり、トナー粒径を小さくすることで被覆率を維持し
つつトナーＴＣを下げることが可能となり、トナー飛散
等の悪影響が抑えることが可能である（図３（ｃ）参
照）。被覆率が４０％を下回ったときは、トナー帯電量
の変化が５０％以下の場合でもベタ消費直後の現像能力
が低減するために残像が発生してしまい、画像品質が劣
化したものとなる。

【００８８】ここで、二成分現像方式の現像装置におけ
るトナー供給時の現像剤７中のトナーＴＣ（トナーのキ
ャリアに対する重量比）と画像品質との関係を述べる。
２成分現像方式の場合、本実施例で使用している現像剤
７（トナー＋キャリア）ではトナーのキャリアに対する
トナーＴＣが５〜８wt％となっている。使用しているト
ナー粒径は７μｍ、キャリア粒径は５０μｍである。現
像スリーブと感光体ドラムとの間隔を０．６ｍｍとして
現像ポテンシャルを５５０[Ｖ]とすると均一な画像が得
られ、残像（ゴースト）と呼ばれる異常画像は発生し難
い。

【００８９】これに対し、図２に示した一成分現像装置
４００では、上記磁気ブラシローラ４０３のほかに、更
に現像ローラ４０２を配設している。ここで、２成分現
像装置の現像スリーブに相当する磁気ブラシローラ４０
３と現像ローラ４０２との間隔は、０．６ｍｍに設定さ
れており、それぞれの間には印加バイアス電圧の差によ
る供給電位差を設定している。その値は現像ポテンシャ
ル２５０Ｖの１．５倍以下で、本例では１００[Ｖ]であ
る。更に現像剤７に於けるトナーＴＣを５ｗｔ％とする
と、ベタ消費直後の低コントラスト画像の濃度はベタ消
費無しのものと比較して低くなる。ここでは、上述した
ような残像現象が発生する。ところが現像剤７に於ける
トナーＴＣを５．５ｗｔ％としたものは、ベタ消費直後
でもトナーが十分供給され画像に於いても残像の発生は
見られなかった。

【００９０】また、上記磁気ブラシローラ４０３の現像
ローラ４０２に対する回転線速比は、本例では２成分現
像装置に現像ローラ４０２を非接触で配設させたもので
あるが、現像ローラ４０２の表面に担持されているトナ
ーを、該現像ローラ４０２の表面から剥離（除去）する
ための前記現像剤交換手段に相当する部材の当接は一切
無い。

【００９１】また、現像ローラ４０２と磁気ブラシロー
ラ４０３との間には、両者に印加したバイアス電圧によ
る電位差で電界が形成される。この供給電位差がΔＶＳ
ｕ＝ＶＳｕ−ＶＢ＝１５０Ｖ以下で供給を行わないと、
未現像状態で現像ローラ４０２を作動させた際に現像ロ
ーラ４０２上のトナー付着量が増加してしまう。その場
合、必然的にベタ消費後の現像ローラ４０２へのトナー
供給能力は低下する。

【００９２】このようなトナー供給能力の低下を補うた
めには、磁気ブラシローラ４０３の現像ローラ４０２に
対する回転線速比を高めることが有効である。なお、こ
こで使用したトナーの粒径は７μｍ径、キャリアは５０
μｍ径でシリコンコートでダイナミック抵抗は１０^８Ω
以下であり、トナーＴＣは５〜８ｗｔ％であった。また
同一条件で回転線速比のみを変化させた場合の残像の発
生状態を残像率で比較したところ磁気ブラシローラ４０
３の現像ローラ４０２に対する回転線速比；αＳｕ＞
２．０の範囲で問題の無いレベルであった。該磁気ブラ
シローラ４０３の磁気ブラシは、剤溢れしないレベルで
現像ローラ４０２に当接させている。

【００９３】上記磁気ブラシローラ４０３による未現像
時の現像ローラ４０２への付着量を安定化する条件を設
定した場合に、必然的にベタ消費後の現像ローラ３への
トナー供給能力は低下する。その場合の補填方法とし
て、磁気ブラシローラ４０３上の現像剤中のキャリアの
抵抗を１０^３Ω以下とする。印加電圧は数Ｖのレベルで
ある。使用したトナーの粒径は７μｍ径、キャリアは５
０μｍ径であった。またトナーＴＣは５wt%であり、磁
気ブラシローラ４０３の現像ローラ４０２に対する回転
線速比αＳｕは２倍であった。

【００９４】なお、本実施形態に係るプリンタにおける
現像装置は、カラー画像形成装置の現像装置として用い
ることができる。また、この現像装置は、プロセスカー
トリッジの現像装置として使用することができる。図８
に、低電位プロセスによる現像装置４を搭載したプロセ
スカ−トリッジ１００の概略構成を示す。このプロセス
カートリッジ１００は、図８に示すように、上述の感光
体ドラム１、帯電装置２、現像装置４、及びクリ−ニン
グ装置７等の各作像機器が、カートリッジケース１０１
内に一体化されて配設されている。このプロセスカート
リッジ１００は、複写機やプリンタ等の画像形成装置本
体に対して着脱自在に装着される。

【００９５】上記プロセスカートリッジ１００を有する
画像形成装置は、その感光体ドラム１が所定の周速度で
回転駆動される。感光体ドラム１は、その回転過程にお
いて、上記帯電装置２によりその表面に、正または負の
所定電位の均一帯電を受ける。次いで、スリット露光や
レーザービーム走査露光等の像露光手段からの画像露光
光Ｌにより、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成さ
れる。感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像は、
上記現像装置４の現像ローラ４１から供給される現像剤
中のトナーにより現像される。このようにして、感光体
ドラム１の表面に形成されたトナー像は、給紙部から感
光体ドラム１と転写装置５の転写ローラとの間に、感光
体ドラム１の回転と同期して給送された転写紙に転写さ
れる。像転写を受けた転写紙は、感光体ドラム１の表面
から分離され、図示しない定着装置へ導入されて像定着
された後、複写物（コピ−）として装置外へプリントア
ウトされる。上記像転写後の感光体ドラム１の表面は、
上記クリ−ニング装置７によって転写残トナ−の除去を
受けて清浄面化され、更に除電装置８により除電された
後、繰り返し画像形成に使用される。

【００９６】このようなプロセスカートリッジ１００
は、画像形成装置本体から独立して取り外しが可能であ
る。上記感光体ドラム１、及び現像装置４は、上述した
ように、上記現像装置４を使用することにより、ともに
寿命を延ばすことが可能である。しかし、必ずしも両者
の寿命が一致するとは限らない。このプロセスカートリ
ッジ１００は、このような場合に、感光体ドラム１と現
像装置４とを、それぞれ別々に容易に交換することが可
能となる。また、感光体ドラム１と現像装置４とを独立
して配設できるので、簡単な機構を追加することで、非
現像時に現像ローラ４１を感光体ドラム１から退避させ
ることが可能となり、現像ローラ４１のトナーフィルミ
ングの促進が低減され、現像装置４の寿命を更に延ばす
ことができる。

【００９７】図９に、上記プリンタの現像装置として使
用可能な二成分現像装置４の一例の概略構成を示す。図
９において、現像ローラ４１は、感光体ドラム１に近接
するようにして配置されており、両者の対向部分に現像
領域が形成されるようになっている。上記現像ローラ４
１は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂な
どの非磁性体からなる円筒状に形成された現像スリーブ
４３と、この現像スリーブ４３の表面上に現像剤を穂立
ちさせるように磁界を形成する磁界発生手段としての磁
石ローラ４４とで構成されている。なお、上記現像領域
とは、現像スリーブ４３上の磁気ブラシが感光体ドラム
１と接触している範囲をいう。

【００９８】上記現像スリーブ４３は、図示しない回転
駆動機構によって矢印方向（時計回り方向）に回転自在
となるように支持されており、上記磁石ローラ４４は、
該現像スリーブ４３内に固定状態で配設されている。こ
れにより、現像装置４の現像ケーシング４６内の現像剤
中の磁性キャリアが、磁石ローラ４４からでる磁力線に
沿うようにして、現像スリーブ４３上にチェーン状に穂
立ちする。そして、このチェーン状に穂立ちした磁性キ
ャリアに現像剤中の帯電トナーが付着して、現像スリー
ブ４３の表面上に磁気ブラシが形成される。

【００９９】この現像スリーブ４３の表面上に形成され
た磁気ブラシは、現像スリーブ４３の回転に伴って、現
像スリーブ４３と同方向すなわち時計回り方向に搬送さ
れる。この現像剤の搬送方向における現像領域の上流側
部分には、現像剤チェーンの穂の高さ、すなわち現像剤
の量を規制する現像剤規制部材としてのドクターブレー
ド４５が設置されている。さらに、感光体ドラム１に対
向する現像ローラ４１の後方領域には、現像ケーシング
４６内の現像剤を撹拌させながら現像ローラ４１側に汲
み上げるスクリュー４７が設置されている。

【０１００】上記現像装置において、現像時、現像ロー
ラ４１には、図示しない電源により現像バイアスとし
て、直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧が
印加される。背景部電位と画像部電位は、上記振動バイ
アス電位の最大値と最小値の間に位置している。これに
よって、上記現像領域に向きが交互に変化する交互電界
が形成される。この交互電界中で現像剤のトナーとキャ
リアとが激しく振動し、トナーが現像ローラ４１および
キャリアへの静電的拘束力を振り切って感光体ドラム１
に飛翔し、感光体ドラム１の静電潜像に対応して付着す
る。

【０１０１】上記振動バイアス電圧の最大値と最小値の
差(ピーク間電圧)は、０．５〜５ＫＶが好ましく、周波
数は１〜１０ＫＨｚが好ましい。また、振動バイアス電
圧の波形は、矩形波、サイン波、三角波等が使用でき
る。振動バイアスの直流電圧成分は、上記背景部電位と
画像部電位の間の値であるが、画像部電位よりも背景部
電位に近い値である方が、背景部電位領域へのかぶりト
ナーの付着を防止する上で好ましい。

【０１０２】ここで、上記振動バイアス電圧の波形が矩
形波の場合、デューティ比を５０％以下とすることが望
ましい。ここでデューティ比とは、振動バイアスの1周
期中でトナーが感光体ドラム１に向おうとする時間の割
合である。このようにすることにより、トナーが感光体
に向おうとするピーク値とバイアスの時間平均値との差
を大きくすることができるので、トナーの運動がさらに
活発化し、トナーが潜像面の電位分布に忠実に付着して
ざらつき感や解像力を向上させることができる。またト
ナーとは逆極性の電荷を有するキャリアが感光体ドラム
１に向おうとするピーク値とバイアスの時間平均値との
差を小さくすることができるので、キャリアの運動を沈
静化し、静電潜像の背景部にキャリアが付着する確率を
大幅に低減することができる。

【０１０３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、現像剤担持体
の表面に担持されたトナーの帯電電荷量ｑ／ｍの変化率
が４５％以下になるので、トナー像のトナー濃度変化が
許容できる残像率Ｒが２％以内になり、画像の残像現象
の発生が抑制されるという優れた効果がある。

【０１０４】請求項２、３、４、５、７、８、９、１
０、１１、１２、１３、１４の発明によれば、現像剤担
持体の表面に担持されたトナーの帯電電荷量ｑ／ｍの変
化率が４５％以下になり、像担持体上に、残像率Ｒが２
％以内の、上記残像現象が抑制された均一な濃度のトナ
ー像が形成されるようになるという優れた効果がある。

【０１０５】請求項６、７、８、９、１０、１１、１
２、１３、１４の発明によれば、現像後の現像剤担持体
の表面に担持されているトナー層が上記導電性部材に接
触することにより、該像担持体から該トナーに注入され
た電荷が、該導電性部材を通して消失されて、該電荷注
入により低下したトナーの帯電電荷量が、低下以前の帯
電電荷量に復帰されるので、像担持体上に、上記残像現
象が抑制された均一な濃度のトナー像が形成されるよう
になるという優れた効果がある。

【０１０６】請求項１５及び１６の発明によれば、像担
持体上に形成した静電潜像が、請求項１、２、３、４、
５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３又は１４
の現像装置を用いてトナー像化されるので、残像現象が
抑制された均一な濃度の画質の良好な画像が形成される
ようになるという優れた効果がある。

【０１０７】特に、請求項１６の発明によれば、像担持
体上に低電位コントラストの高精細な潜像を形成して、
画質の良好な画像を形成することができ、該像担持体の
表面の静電ハザードを低減できる画像形成装置を提供す
ることができるようになるという優れた効果がある。

【０１０８】請求項１７の発明によれば、現像手段とし
て、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１
０、１１、１２、１３又は１４の現像装置が用いられる
ので、画質の良好な画像を形成することができ、像担持
体の表面の静電ハザードを低減できるプロセスカ−トリ
ッジを提供することができるようになるという優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるプリンタの概略構成図。

【図２】本発明が適用されるプリンタの現像装置を示す
概略構成図。

【図３】（ａ）は、上記プリンタでプリントする原稿画
像の一例を示す概略平面図。（ｂ）は、上記プリンタに
より形成される正常なプリント画像を示す概略平面図。
（ｃ）は、上記プリンタにより形成される異常なプリン
ト画像を示す概略平面図。

【図４】上記プリンタで用いられるトナーの帯電電荷量
（ｑ／ｍ）の変化率と、感光体ドラムの非画像部ポテン
シャル（Ｖ）との関係を示すグラフ。

【図５】上記プリンタで用いられるトナーの帯電電荷量
（ｑ／ｍ）の変化率と、感光体ドラムの地肌ポテンシャ
ル（Ｖ）との関係を示すグラフ。

【図６】上記現像装置により形成される残像現象が発生
したプリント画像の残像率と、上記プリンタで用いられ
るトナーの帯電電荷量（ｑ／ｍ）の変化率との関係を示
すグラフ。

【図７】本発明の実施形態に係る現像装置の一例を示す
概略構成図。

【図８】本発明の他の実施形態に係る現像装置を搭載し
たプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図。

【図９】本発明の他の実施形態に係る二成分現像装置の
概略構成図。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 帯電装置 ４ 現像装置 ５ 転写装置 ６ 定着装置 ７ クリーニング装置 ８ 除電ランプ ４１ 現像ローラ ４１ａ 回転軸 ４１ｂ 軸受 ４３ 現像スリーブ ４４ 磁石ローラ ４５ ドクターブレード １００ プロセスカートリッジ ４００ 一成分現像装置 ４０１ ケーシング ４０２ 現像ローラ ４０３ 磁気ブラシローラ ４０４，４０５ 攪拌・搬送部材 ４０６ 規制ブレード ４０７ スリーブ ４０８ 磁石ローラ ５００ 低抵抗ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７ Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ａ ５０７Ｅ (72)発明者 青木 勝弘 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (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 (72)発明者 三好 康雄 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 門田 一郎 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） 2H005 AA00 EA01 2H073 AA01 BA02 BA04 BA13 BA23 BA43 CA02 CA03 2H077 AB02 AB18 AC02 AC04 AC12 AC13 AC16 AD02 AD13 AD14 AD17 AD18 AD23 AD31 AD35 AD36 AE06 BA09 EA01 EA03 EA11 FA22 FA27

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーを含む現像剤を表面に担持して搬送
   するための現像剤担持体と、表面に静電潜像が形成され
   る像担持体とが対向する現像領域で、該像担持体上に形
   成した静電潜像を、該現像剤担持体上に担持した現像剤
   により現像して、該像担持体上にトナー像を形成する現
   像方法において、 上記現像剤担持体と上記像担持体表面との電位差が０Ｖ
   であるときの、現像剤担持体と該像担持体との対向領域
   通過直後のトナーの平均帯電電荷量をＱ１、該現像剤担
   持体に現像バイアスが印加され、像担持体表面の電位が
   非画像部電位であるときの、現像剤担持体と像担持体と
   の対向領域通過直後のトナーの平均帯電電荷量をＱ２と
   した場合に、｜Ｑ２｜−｜Ｑ１｜／｜Ｑ１｜≦±０．４
   ５の関係を満足する条件下で現像を行うことを特徴とす
   る現像方法。
2. 【請求項２】トナーを含む現像剤を表面に担持して搬送
   するための現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面に現
   像剤の薄層を形成するための現像剤薄層形成手段と、該
   現像剤担持体の表面に担持されるトナーを帯電させるた
   めのトナー帯電手段とを備え、該現像剤担持体と表面に
   静電潜像が形成される像担持体とが対向する現像領域
   で、該像担持体上に形成した静電潜像を、該現像剤担持
   体上に担持した現像剤により現像して、該像担持体上に
   トナー像を形成する現像装置において、 上記現像剤担持体と上記像担持体表面との電位差が０Ｖ
   であるときの、現像剤担持体と該像担持体との対向領域
   通過直後のトナーの平均帯電電荷量をＱ１、該現像剤担
   持体に現像バイアスが印加され、像担持体表面の電位が
   非画像部電位であるときの、現像剤担持体と像担持体と
   の対向領域通過直後のトナーの平均帯電電荷量をＱ２と
   した場合に、｜Ｑ２｜−｜Ｑ１｜／｜Ｑ１｜≦±０．４
   ５の関係を満足するように、上記トナーの帯電電荷量ｑ
   ／ｍを制御するトナー帯電電荷量制御手段を有している
   ことを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】請求項２の現像装置において、 上記現像剤担持体の表面に担持された現像後の一部の現
   像剤を一旦除去し、該現像剤が除去された現像剤担持体
   の表面に新たな現像剤を供給するための現像剤交換手段
   を有していないことを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】請求項２の現像装置において、 上記現像剤担持体の表面に担持された現像後の一部の現
   像剤を一旦除去し、該現像剤が除去された現像剤担持体
   の表面に新たな現像剤を供給するための現像剤交換手段
   を有していることを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】請求項２、３又は４の現像装置において、 上記現像剤担持体上のトナーが、上記像担持体の表面の
   地肌部含む非画像部と接触又は非接触で対向した際の、
   該現像剤担持体に印加される印可バイアス電圧のＤＣ成
   分実効値Ｖｂと、該像担持体の表面の非画像部電位Ｖｇ
   との差の絶対値｜Ｖｇ−Ｖｂ｜が、該像担持体の表面の
   画像部電位Ｖｉと、該現像バイアスＶｂとの差の絶対値
   の最大値｜Ｖｉ−Ｖｂ｜(ＭＡＸ)より小さいことを特徴
   とする現像装置。
6. 【請求項６】トナーを含む現像剤を表面に担持して搬送
   するための現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面に現
   像剤の薄層を形成するための現像剤薄層形成手段と、該
   現像剤担持体の表面に担持されるトナーを帯電させるた
   めのトナー帯電手段とを備え、該現像剤担持体と表面に
   静電潜像が形成される像担持体とが対向する現像領域
   で、該像担持体上に形成した静電潜像を、該現像剤担持
   体上に担持した現像剤により現像して、該像担持体上に
   トナー像を形成する現像装置において、 現像後の上記現像剤担持体の表面に担持されているトナ
   ー層に対して接触する、ＤＣ成分電位が現像剤担持体と
   同電位に保たれた抵抗が１０^８Ω以下の導電性部材を有
   していることを特徴とする現像装置。
7. 【請求項７】請求項２、３、４、５又は６の現像装置に
   おいて、 上記現像剤担持体の表面に担持される担持トナー量(ｍ
   ／ａ)の現像直前の単位面積当りの最少トナー量Ｍｍｉ
   ｎに、該現像剤担持体と上記像担持体との線速比Ｘを乗
   じた値（Ｍｍｉｎ・Ｘ）が、該現像直前の最多トナー量
   Ｍｍａｘで現像したときの、単位面積当りの現像トナー
   量の８０％以上になるように、該現像剤担持体へのトナ
   ーの供給量、該トナー層の層厚、及び現像バイアスのパ
   ラメータ条件を設定したことを特徴とする現像装置。
8. 【請求項８】請求項２、３、４、５、６又は７の現像装
   置において、 上記現像剤担持体の表面に担持されている現像剤に摺擦
   接触して、該現像剤を均すための現像剤均し部材を有し
   ていることを特徴とする現像装置。
9. 【請求項９】請求項５の現像装置において、 上記トナーの比誘電率を３以上、体積固有抵抗を１０
   ^１０Ω・ｃｍ以上としたことを特徴とする現像装置。
10. 【請求項１０】請求項６の現像装置において、 上記トナーの比誘電率を４以下、体積固有抵抗を１０
    ^１５Ω・ｃｍ以下としたことを特徴とすることを特徴と
    する現像装置。
11. 【請求項１１】請求項６の現像装置において、 上記導電性部材のＤＣ成分電位が、現像バイアスＶｂと
    上記像担持体の非画像部電位Ｖｇとの差の絶対値｜Ｖｇ
    −Ｖｂ｜の電位差以下に保たれていることを特徴とする
    現像装置。
12. 【請求項１２】請求項７の現像装置において、 上記現像剤担持体と上記像担持体との線速比Ｘが１．１
    倍以上、該現像剤担持体の表面のトナー被覆率がトナー
    一層最密被覆レベル以上であることを特徴とする現像装
    置。
13. 【請求項１３】請求項８の現像装置において、 上記現像剤均し部材は、上記現像剤担持体の表面への当
    接により、該現像剤均し部材の表面が該現像剤担持体の
    表面形状に沿って変形可能な部材からなる回転部材で構
    成されていることを特徴とする現像装置。
14. 【請求項１４】磁性粒子を含む現像剤を担持搬送する現
    像剤担持体と、該現像剤担持体に対向配置されたトナー
    担持体とが対向するトナー受渡領域で、該トナー受渡領
    域に対向するように配置したトナー受渡磁極により、該
    現像剤担持体上の現像剤を穂立ちさせて、該現像剤担持
    体により担持搬送される現像剤中のトナーを該トナー担
    持体上に受け渡した後、このトナー担持体上に受け渡さ
    れたトナーにより、該トナー担持体に対向するように配
    置された像担持体上の静電潜像を、該トナー担持体と該
    像担持体とが対向する現像領域で、可視像化する構成の
    現像装置において、 上記現像剤担持体と上記像担持体表面との電位差が０Ｖ
    であるときの、現像剤担持体と該像担持体との対向領域
    通過直後のトナーの平均帯電電荷量をＱ１、該現像剤担
    持体に現像バイアスが印加され、像担持体表面の電位が
    非画像部電位であるときの、現像剤担持体と像担持体と
    の対向領域通過直後のトナーの平均帯電電荷量をＱ２と
    した場合に、｜Ｑ２｜−｜Ｑ１｜／｜Ｑ１｜≦±０．４
    ５の関係を満足するように、上記トナーの帯電電荷量ｑ
    ／ｍを制御するトナー帯電電荷量制御手段を有している
    ことを特徴とする現像装置。
15. 【請求項１５】像担持体と、該像担持体の表面に潜像を
    書き込む潜像書込み手段と、該潜像書込み手段により像
    担持体上に書き込まれた潜像をトナー像化する現像手段
    と、該現像手段により像担持体上に形成されたトナー像
    を転写材上に転写する転写手段とを有する画像形成装置
    において、 上記現像手段として、請求項２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０、１１、１２、１３又は１４の現像装置を
    用いることを特徴とする画像形成装置。
16. 【請求項１６】像担持体と、該像担持体の表面を均一に
    帯電する帯電手段と、該帯電手段により均一に帯電され
    た像担持体の表面を露光して該像担持体の表面に静電潜
    像を形成する光学系と、現像剤を担持搬送する現像剤担
    持体を備えた現像手段と、現像剤担持体と該像担持体と
    が対向する現像領域に現像バイアスを印加する現像バイ
    アス印加手段と、該現像手段により像担持体上に形成さ
    れたトナー像を転写材上に転写する転写手段とを有する
    画像形成装置において、 上記現像手段として、請求項２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０、１１、１２、１３又は１４の現像装置を
    使用し、上記像担持体の表面の暗部電位をＶＤ、該像担
    持体の露光後の表面電位をＶＬ、上記現像バイアスをＶ
    Ｂとしたとき、０＜｜ＶＤ｜−｜ＶＢ｜＜｜ＶＤ−ＶＬ
    ｜＜４００Ｖの関係を満たすことを特徴とする画像形成
    装置。
17. 【請求項１７】像担持体と、該像担持体の表面を帯電す
    る帯電手段と、該帯電手段により帯電された像担持体の
    表面に潜像を書き込む潜像書込み手段と、該潜像書込み
    手段により像担持体上に書き込まれた潜像をトナー像化
    する現像手段と、該現像手段により像担持体上に形成さ
    れたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、該トナ
    ー像を転写材上に転写した後の像担持体上の残留トナー
    を除去するクリーニング手段とを有する画像形成装置で
    用いられるプロセスカ−トリッジであって、 画像形成装置本体に対して着脱自在に構成され、且つ上
    記像担持体と、上記現像手段と、上記帯電手段、転写手
    段、クリーニング手段のうちの少なくとも１つの手段と
    を一体化して支持するプロセスカートリッジにおいて、
    上記現像手段として、請求項２、３、４、５、６、７、
    ８、９、１０、１１、１２、１３又は１４の現像装置を
    用いることを特徴とするプロセスカ−トリッジ。