JP2005249883A - 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像剤担持体上に形成される現像剤層のトナー量及びトナー帯電量をより均一化し、更に、長期に亘って安定した現像特性を備えた現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 静電潜像を担持する像担持体１に対向し回転可能で表面に現像剤を担持する現像剤担持体２と、この現像剤担持体２に離間配置され回転可能で表面に現像剤を担持搬送する現像剤供給部材４を有し、この現像剤供給部材４にて現像剤担持体２上の現像剤量を規制しながら現像剤担持体２に対し現像剤を供給する規制供給手段３と、この規制供給手段３の下流側にて現像剤担持体２に対向して配置され且つ規制供給手段３にて規制供給された現像剤層を帯電調整する帯電調整部材５とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる現像装置に係り、特に、非磁性一成分現像剤を用いた現像装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。

従来における電子写真方式等の画像形成装置で用いられる現像装置としては、トナーのみからなる非磁性一成分現像剤（トナー）を用いた非磁性一成分現像方式と、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式とが知られている。中でも、非磁性一成分現像方式の現像装置は、キャリアとの混合、撹拌、トナー濃度の制御が不要であるため、装置の小型化、低コスト化が可能であり、更に、現像剤の交換作業などが不要なため、主としてメンテナンスフリーが要望されるプリンタにおいて使用されることが多くなってきている。

特開平８−１７９６０８号公報（実施例１の欄、図１） 特開平９−６２０８８号公報（発明の実施の形態の欄、図３） 特開平７−２３４５８３号公報（実施例の欄、図１）

非磁性一成分現像方式においては、現像ロール上に所定のトナー量及びトナー帯電量を備えたトナー層をいかに形成するかが重要な要因となる。このため、通常、発泡体を使ったトナー供給ロールを現像ロールに食い込ませながら現像ロール上にトナーを一定量以上付着させた後、現像ロール側に設けられた規制ブレードによって現像ロール上のトナーの層厚規制並びに帯電付与（帯電調整）を行う方式が採られている。
しかしながら、この方式では、トナー供給ロールと現像ロールとのニップ域や現像ロールと規制ブレードとのニップ域でトナーが機械的なストレスを受け、トナーの劣化が生じ易くなったり、規制ブレードによるトナー層厚規制のための圧力により発熱が生じ、規制ブレードへのトナー固着が発生する問題がある。特に、カラー画像形成用の画像形成装置に使用される現像装置では、カラー画像を形成するために、各色のトナーを完全に溶融することによって発色させることが必要なため、トナーに使用されるバインダ樹脂の低融点化傾向にあり、規制ブレードへの固着が一層発生し易い傾向にある。

このような問題を解決するために、現像ロールとトナー供給ロールとを離間配置した方式が提示されている（例えば特許文献１〜３参照）。
特許文献１では、現像ロールとトナー供給ロールを離間配置させ、このトナー供給ロールの正多角柱形状のロールを用いた例が提示されている。また、特許文献２では、トナー供給ロールの他にトナー回収ロールを供えた構成が提示されている。更に、特許文献３では、現像ロールとトナー供給ロールとの適正なギャップについて提示されている。
特に、特許文献３では、図１３に示すように、現像ロール５１とトナー供給ロール５２とのギャップｍと、現像ロール５１上のトナー層厚ｎとの関係をｍ≧ｎとする点等が提示されている。

しかしながら、これらの技術においては、図１３に代表するように、いずれも現像ロール５１とトナー供給ロール５２とが離間配置されていることから、両者のニップ域でのトナーのストレスは軽減されるものの、いずれの方式にあっても現像ロール５１側に層厚規制ブレード５３のような部材を備えている。そして、この層厚規制ブレード５３の上流側では余剰トナーの付着があり、層厚規制ブレード５３によってこの余剰トナーを掻き取ると同時にトナーへの帯電調整を行うようになっている。そのため、層厚規制ブレード５３を現像ロール５１に対してある程度強く当てる（圧接力を高くする）必要があり、層厚規制ブレード５３へのトナー固着やトナーストレスの問題は解消されずに残ることから、長寿命化にも適さない構成となっている。

本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、現像剤担持体上に形成される現像剤層のトナー量及びトナー帯電量をより均一化し、更に、長期に亘って安定した現像特性を備えた現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。

すなわち、本発明は、図１に示すように、静電潜像を担持する像担持体１に対向し回転可能で表面に現像剤を担持する現像剤担持体２と、この現像剤担持体２に離間配置され回転可能で表面に現像剤を担持搬送する現像剤供給部材４を有し、この現像剤供給部材４にて現像剤担持体２上の現像剤量を規制しながら現像剤担持体２に対し現像剤を供給する規制供給手段３と、この規制供給手段３の下流側にて現像剤担持体２に対向して配置され且つ規制供給手段３にて規制供給された現像剤層を帯電調整する帯電調整部材５とを備えたことを特徴とするものである。

このような技術的手段において、本願に係る現像装置は、非磁性一成分現像剤（現像剤）を使用するものであり、現像剤担持体２は現像剤を担持できるものであればよく、ドラム状、ベルト状を含む。また、効果的に現像を行う観点からは、現像剤担持体２が像担持体１とは接触配置される態様が好ましいが、非接触であっても差し支えない。更に、現像剤担持体２としては弾性体であっても剛体であっても差し支えない。
また、現像剤供給部材４は、現像剤を担持搬送する観点から発泡体構成が好ましいが、特にこれに限定されず、現像剤を担持搬送できるものであればよい。
更に、現像剤担持体２と現像剤供給部材４との回転方向は、両者の対向部位で同一方向（Ｗｉｔｈ方向）でも異なる方向（Ａｇａｉｎｓｔ方向）でも差し支えない。

そして、本発明における規制供給手段３により、現像剤担持体２へ層厚規制された現像剤が供給されるため、この規制された現像剤に対し現像剤担持体２上で帯電調整を行う帯電調整部材５を備えることでよい。したがって、従来技術における現像剤担持体２上に配設され、現像剤の層厚規制並びに帯電付与を行う層厚規制部材を不要としたことに特徴点を有する。
このとき、規制供給手段３としては、現像剤供給機能と現像剤層厚規制機能とを備えていればよく、例えば、現像剤担持体２と現像剤供給部材４とのギャップ、現像剤担持体２と現像剤供給部材４との間に印加される供給電界６等によって調整される。尚、規制供給手段３での現像剤帯電機能の有無は問わないが、通常低帯電されることが多い。
また、帯電調整部材５としては、現像剤担持体２上に供給される層厚規制された現像剤に対し、予め決められた現像剤の層厚に対応した弱い圧力で帯電調整（摩擦帯電）するようにすればよい。尚、帯電調整部材５での現像剤の層厚規制は殆ど行われないが、帯電調整部材５が現像剤担持体２に接触した構成のため、微調整が行われることは差し支えない。更に、帯電調整部材５としては、ブレード状、ロール状いずれの形状であっても差し支えない。

そして、本発明における規制供給手段３の第一の態様としては、現像剤担持体２と現像剤供給部材４との間に現像剤を現像剤供給部材４から現像剤担持体２へ供給する供給電界６を印加し且つ現像剤担持体２と現像剤供給部材４とを両者の対向部位で互いに同一方向に回転させ、更に現像剤担持体２が現像剤供給部材４上の現像剤担持体２への最近接点を通る接線より上方に配置する点が挙げられる。このことにより、現像剤担持体２と現像剤供給部材４とのニップ域下流側で吹き出した現像剤が現像剤担持体２側に付着し難くなり現像剤担持体２上の現像剤量が安定する。

また、本態様において、現像剤供給部材４の周速を現像剤担持体２の周速より大きくすることで、現像剤供給部材４から現像剤担持体２への現像剤供給効率が向上することから好ましく、現像剤供給部材４の周速を現像剤担持体２の周速の１．５倍以上にすることで、一層供給効率が向上する。
更に、本態様では、現像剤担持体２と現像剤供給部材４との間に交流電圧を重畳した直流電圧を印加することで、現像剤供給部材４から現像剤担持体２へ供給する現像剤量を一層制御し易くなる。
更にまた、現像剤供給部材４のニップ域下流側にクリーニング部材を設けることで、現像剤供給部材４上の現像剤が除去され、現像剤担持体２と現像剤供給部材４との供給電界６が一定になることから好ましい。そして、現像剤担持体２にも剥離部材を備えることで、現像剤に印加される供給電界６が一層安定化することから好ましい。

一方、本発明における規制供給手段３の第二の態様としては、現像剤担持体２と現像剤供給部材４との間に現像剤を現像剤供給部材４から現像剤担持体２へ供給する供給電界６を印加し且つ現像剤担持体２と現像剤供給部材４とを両者の対向部位で互いに異なる方向に回転させ、更に現像剤担持体２表面に余分な現像剤が付着するのを防止する付着防止手段を配設する点が挙げられる。現像剤担持体２と現像剤供給部材４とをＡｇａｉｎｓｔ構成とした場合は、現像剤供給部材４のニップ域下流側には、必然的に現像剤の溜りが発生するようになる。本態様においては、別途付着防止手段を備えることで、前述の溜りによる現像剤担持体２への余分な現像剤の付着を抑止しようとするものである。

本態様においても、第一の態様と同様に、現像剤担持体２と現像剤供給部材４との間に交流電圧を重畳した直流電圧を印加することで、現像剤供給部材４から現像剤担持体２へ供給する現像剤量を一層制御し易くなる。
また、本態様における付着防止手段としては、現像剤の溜りを現像剤供給部材４側に抑え、現像剤担持体２側へ余分な現像剤が行かないように、現像剤担持体２と現像剤供給部材４との対向部位に近接し且つ現像剤担持体２及び現像剤供給部材４と離間した位置に付着規制部材を配設する構成が挙げられる。
更に、他の付着防止手段としては、現像剤供給部材４に対向して配置され且つ現像剤供給部材４上の現像剤搬送量を規制する規制部材を設け、現像剤担持体２と現像剤供給部材４とのニップ域上流側に現像剤の溜りを作らないようにした構成が挙げられる。
そして、本発明による画像形成装置の態様としては、静電潜像を担持する像担持体１と、この像担持体１上の静電潜像を現像する現像装置として、上述の現像装置を備えたことを特徴とするものである。

本発明に係る現像装置によれば、現像剤担持体と現像剤供給部材とを離間配置し、現像剤供給部材から現像剤担持体への現像剤供給時に層厚規制を行い、層厚規制後に帯電調整を行うようにしたので、圧接力の小さな帯電調整部材を備えることができ、現像剤へのストレスが小さく、現像剤の固着も抑止された現像特性を得ることができる。
また、これらの現像装置を用いることで、長期に亘って安定した画像形成が可能な画像形成装置を容易に構築できる。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明が適用された実施の形態１の画像形成装置を示す。
同図において、符号２１は、矢印方向に回転する有機感光体からなる静電潜像を担持する感光体であり、この感光体２１はスコロトロン等の帯電装置２２によって帯電され、レーザ書込み装置やＬＥＤアレイを有する露光装置２３によって静電潜像が書き込まれる。この書き込まれた静電潜像は、光の当たった感光体２１表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。
また、現像装置３０は、現像ハウジング３１内に非磁性一成分現像剤であるトナーを収容し、現像剤担持体としての現像ロール３２にトナーを担持させ、この現像ロール３２にバイアス電源３３からの現像バイアスを印加することで、現像ロール３２を静電潜像の高電位部と低電位部との中間電位に保持し、静電潜像の画像部を帯電されたトナーにて現像するようにしたものである。
更に、現像ロール３２の背後には、現像ロール３２と離間した位置にトナーを現像ロール３２へ供給するトナー供給ロール３４が配設され、このトナー供給ロール３４に接続されたバイアス電源３５と前記現像ロール３２側のバイアス電源３３とで構成される電界により、現像剤がトナー供給ロール３４から現像ロール３２へ供給されるようになっている。
また、転写装置２６は、例えば感光体２１に接触配置される転写ロールにて構成され、バイアス電源２７によって感光体２１上のトナー像が引き付けられる方向の転写バイアスを印加することで、感光体２１上のトナー像を記録材２８に転写させるようにしたものである。
また、感光体２１上に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置２９によって除去される。

また、本実施の形態において、感光体２１上のトナー像を転写された記録材２８は、定着装置５０に搬送され、この定着装置５０によりトナー像は記録材２８に定着される。
定着装置５０は、例えばヒートロール方式で、加熱ロール５１と加圧ロール５２とを有し、この加熱ロール５１と加圧ロール５２との間に記録材２８を通過させることによりトナー像を記録材２８に定着するようになっている。

ここで、本件発明の特徴点である現像装置３０について、図２及び図３に基づいて詳細に説明する。同図において、現像装置３０は、感光体２１に向かって開口する現像ハウジング３１を有し、この現像ハウジング３１の開口に面し且つ感光体２１と対向して離間する位置に、現像ロール３２を回動自在に収容している。
本実施の形態では、この現像ロール３２は、例えばアルミニウムやステンレス等からなる金属ロールの外周部に、ウレタンゴム又はシリコーンゴム等からなる半導電性ゴムで被覆した構成を採っているが、金属ロールであっても差し支えない。

この現像ロール３２の背後には、現像ロール３２と離間配置され、現像ロール３２に現像剤としてのトナーを供給する弾性発泡体からなるトナー供給ロール３４が配設され、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とは両者の対向部位で同じ方向（Ｗｉｔｈ方向）に回転するように構成されている。
尚、トナー供給ロール３４としては、現像ロール３２にトナーを供給できるものであればよく、ロール状、ベルト状、ブラシ状いずれであってもよい。
そして、本実施の形態においては、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とは、図４に示すように、トナー供給ロール３４上で現像ロール３２への最近接点を通る接線ｓより上方に現像ロール３２が配置され、両者のギャップは１００μｍになるように構成されている。更に、現像ロール３２の周速よりトナー供給ロール３４の周速を大きくし、その比が１．５になるように設定されている。
また、図３に示すように、このトナー供給ロール３４の背後には、トナーを収容するトナーホッパ３６が設けられ、アジテータ３７によってトナーが撹拌されるようになっている。尚、アジテータ３７は、そのシャフト３７ａが樹脂製であり、トナーを撹拌する羽根３７ｂがＰＥＴシート等の樹脂シートで構成され、トナーホッパ３６内のトナーを撹拌すると共に、トナー供給ロール３４側にトナーを供給するようになっている。

現像ロール３２と対向する位置には、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とのニップ域の下流側に、現像ロール３２上のトナーの帯電調整を行う帯電調整部材３８が一端を現像ハウジング３１に固定支持されている。本実施の形態においては、この帯電調整部材３８は、例えば０．０５ｍｍｔのＳＵＳ板を使用しており、現像ロール３２に対する接触圧は極小さく設定されている。そのため、現像ロール３２に対する変形等もなく、またトナーがこの帯電調整部材３８に固着することもないようになっている。尚、本実施の形態では、帯電調整部材３８としてＳＵＳ板を使用したが、例えばりん青銅等の他の金属であってもよいし、金属の上にウレタンゴム等の樹脂コートを施したものを使用してもよい。
また、現像ロール３２と対向する位置には、感光体２１との対向部位である現像領域の下流側に、現像で消費されなかったトナーを剥離する剥離用部材３９が配設されている。この剥離用部材３９としては、ＰＥＴ樹脂の板を使用しているが、金属等の板であっても差し支えない。

また、トナー供給ロール３４に対向する位置には、トナー供給ロール３４上のトナーを剥離して現像ロール３２とトナー供給ロール３４との間の供給電界が一定になるようにする剥離ブレード４０が配設されている。
そして、剥離ブレード４０によってトナー供給ロール３４から剥離されたトナーは、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とのニップ域から吐き出されたトナーと相俟って、トナー供給ロール３４と現像ハウジング３１との隙間に落下し、パドル４１を介してトナーホッパ３６へ戻されることとなる。このパドル４１は、ＰＥＴ樹脂の板からなる羽根を備えており、この回転によって、トナーをトナーホッパ３６に戻すように構成されている。

また、本実施の形態においては、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とのニップ域から吹き出すトナーが、現像ハウジング３１の壁面によって反射し、現像ロール３２上への余分なトナー付着にならないように、ニップ域から壁面までの距離を１５ｍｍ以上取り、更に、吹き出したトナーが当たる壁面（α領域）の角度を水平面より６０°以上としている。

次に本実施の形態に係る、特に現像装置３０の作動について、図３を基に説明する。
同図において、トナーホッパ３６内でアジテータ３７よって撹拌されたトナーは、アジテータ３７の羽根３７ｂによってトナー供給ロール３４側に供給される。トナー供給ロール３４側に供給されたトナーは、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とのニップ域の上流側にトナー溜りを構成し、このトナー溜りのトナーは、現像ロール３２とトナー供給ロール３４の回転に伴って両者のニップ域を通って下流側に搬送される。
このとき、本実施の形態では、現像ロール３２とトナー供給ロール３４との間の供給電界として、交流電圧が重畳された直流電圧が印加される。また、トナー供給ロール３４の周速を現像ロール３２の周速の１．５倍としていることから、現像ロール３２上に所定のトナー付着が行われ、また、ニップ域から吹き出したトナーが現像ロール３２側に向かうこともなく、現像ロール３２上のトナー量は安定する。
この現像ロール３２上に層厚規制されて供給されたトナーは、続く帯電調整部材３８によって所定の帯電量に帯電され、現像ロール３２上を搬送され、感光体２１（図２参照）との現像領域にて現像に供される。そして、現像で消費されなかったトナーは、更に下流側に配設された剥離用部材３９によって現像ロール３２表面から剥離される。ここで剥離されたトナーは、この剥離用部材３９をガイドに前述のトナー溜り方向に戻される。

一方、剥離ブレード４０によってトナー供給ロール３４上から剥離されたトナーは、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とのニップ域から吹き出したトナーと同様に、現像ハウジング３１内をパドル４１方向へ落下し、パドル４１の回転に伴ってトナーホッパ３６に戻される。

本実施の形態においては、一旦層厚規制されて現像ロール３２に供給されたトナーに余分なトナー付着が生じないことから、現像ロール３２上のトナー層厚が安定し、帯電調整部材３８では帯電調整のみを行うようにしたので、帯電調整部材３８による現像ロール３２への負荷が小さく、現像ロール３２の劣化を防ぎ、同時にトナーへのストレスも加えない現像が可能となる。また、トナー供給ロール３４や現像ロール３２に剥離部材（具体的には剥離ブレード４０，剥離用部材３９）を備えることで、現像ロール３２とトナー供給ロール３４間の供給電界が一層安定することから、現像ロール３２へのトナー供給量も一層安定させることが可能である。更に、供給電界によってトナー付着量を制御できるため、画像濃度の調整、安定化を図ることができる。
したがって、現像ロール３２へのトナー供給の均一性を確保することが可能になると共に、長期使用に対してもトナーの供給条件の変動を抑えることができる。

尚、本実施の形態では、帯電調整部材３８として金属のブレードを使用したが、本件での帯電調整部材３８としては、トナー層厚の規制力は必要ないため、例えば帯電ローラや帯電フィルム等のブレードよりもさらに線圧が小さな部材を用いることも可能となる。

◎実施の形態２
図５は、本発明が適用された実施の形態２に係る現像装置３０の要部を示す。同図において、本実施の形態は、実施の形態１における現像装置３０と略同様に構成されるが、現像ロール３２とトナー供給ロール３４の回転方向が異なる点と、現像ハウジング３１内にトナーホッパ３６と現像室４９を仕切る仕切壁４２を備えている点が異なり、本実施の形態では、トナー量を多く積載することが可能な構成となっている。
そのため、本実施の形態では、トナーホッパ３６内に二つのアジテータ３７，４３を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、図６に示すように、現像ロール３２とトナー供給ロール３４との配置がなされ、トナー供給ロール３４の接線ｓの上方に現像ロール３２を配置している。更に、本実施の形態では、この接線ｓが鉛直線となす角度をθとしたとき、θが１０°以上になるようになっている。そして、両者のニップ域の延長方向１５ｍｍ以上の位置に仕切壁４２が設置されている。このため、ニップ域から吹き出したトナーは、現像ロール３２側に余分なトナー付着をもたらすことがないようになっている。
また、本実施の形態では、図５に示すように、現像ロール３２には帯電調整部材３８を備えているが、特に実施の形態１のような剥離用部材は備えていない。一方、トナー供給ロール３４には剥離ブレード４０が備えている。
そして、特に、本実施の形態においては、トナーの供給をトナー供給ロール３４の下方から行っているため、トナー供給ロール３４と現像ロール３２とのニップ域に向かうトナー供給経路４４は、下流側に向かって狭くなっている。このため、トナーがトナー供給ロール３４の回転に伴い、このトナー供給経路４４にトナー溜りを作ることもなく、ニップ域に一層確実に搬送されるようになる。
また、このトナー供給経路４４の上流側入口付近には、トナーがこのトナー供給経路４４に供給されるように、撹拌棒４５を備え、この撹拌棒４５を回転させることでこの部位でのトナーの溜りを防ぎ、トナー供給経路４４への流入を行うようになっている。

そのため、本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を奏する。更に、本実施の形態においては、ニップ域から吹き出すトナーを上方に設けたので、実施の形態１のように吹き出す空間を下側に設ける構成より薄型の現像装置３０が可能になる。
尚、本実施の形態における撹拌棒４５は、トナーを軸方向に撹拌する態様ではなく、回転方向に撹拌すればよいことから、例えば表面に凹凸を持った金属棒が使用される。

更に、本実施の形態の変形例として、図７に示すように、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とのニップ域から仕切壁４２に向かって吹き出すトナーを、仕切壁４２に穴４６を空けて直接トナーホッパ３６側に回収するようにすれば、仕切壁４２を現像ロール３２側に近づけることも可能である。そのため、現像室４９を狭くでき、より小型の現像装置３０が可能になる。尚、図７においては、バイアス電源や撹拌棒は省略している。

◎実施の形態３
図８は、本発明が適用された実施の形態３に係る現像装置３０の要部を示す。同図において、本実施の形態は、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とが、実施の形態１，２と異なり、両者の対向部位で互いに反対方向（Ａｇａｉｎｓｔ方向）に回転している。更に、本実施の形態においては、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とのニップ域のトナー供給ロール３４の上流域に形成されるトナー溜りβが現像ロール３２に接触しないように、付着規制部材４７を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とのニップ域にて現像ロール３２側に供給されたトナーには、その表面にトナー溜りβのトナーが付着することなく、ニップ域を越えた現像ロール３２上のトナー層は所定の量となっている。そのため、現像ロール３２の下流側に対向配置された帯電調整部材３８によって、帯電調整されるのみであるため、この帯電調整部材３８を現像ロール３２に対し、弱い圧力で当てるだけでよい。よって、実施の形態１と同様の効果を奏するようになる。

このとき、仮に図９に示すような付着規制部材４７を備えない構成の場合には、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とのニップ域を越えた現像ロール３２上には、トナー溜りβのトナーが再付着し、帯電調整部材３８では、現像ロール３２上のトナー層厚規制と帯電調整の機能を併せ持つことが必要になる。そのため、帯電調整部材３８を現像ロール３２に強く当てる必要があり、現像ロール３２の劣化やトナーへのストレスをもたらすようになる。よって、本実施の形態のように付着規制部材４７を備える構成での優位性は明らかである。

◎実施の形態４
図１０は、本発明が適用された実施の形態４に係る現像装置３０の要部を示す。同図において、本実施の形態は、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とが、実施の形態３と同様に両者の対向部位で互いに反対方向（Ａｇａｉｎｓｔ方向）に回転している。更に、本実施の形態においては、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とのニップ域のトナー供給ロール３４の上流側に、トナー供給ロール３４とは離間配置される、例えばアルミ板からなる規制部材４８を備えている。尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

同図において、トナー供給ロール３４へ図示外のトナーホッパから供給されるトナーは、規制部材４８によってトナー供給ロール３４上のトナー供給量が規制され、現像ロール３２とのニップ域には、所定のトナー量のみが搬送されるようになっている。
そして、この所定のトナー量のみをニップ域に搬送することで、ニップ域のトナー供給ロール３４上流側にはトナー溜りを形成することもなく、ニップ域を越えた現像ロール３２上にトナーが再付着することもない。よって、本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果を奏する。

◎実施例１
本実施例は、実施の形態１の構成（図３参照）にて、現像ロールとトナー供給ロールとのバイアス差と現像ロール上のトナー付着量との関係を評価確認したもので、このときの現像ロールとトナー供給ロールとのギャップは５０μｍ及び２００μｍとした。
本実施例では、現像ロールとトナー供給ロール間の供給バイアスとして、交流電圧を２ｋＨｚ、１ｋＶｐｐとし、ここに直流電圧Ｖ_ＤＣを重畳して行った。尚、使用したトナーは負帯電トナーである。
結果は、図１１に示すように、直流電圧Ｖ_ＤＣを−４０Ｖから＋２００Ｖ（現像ロール側をプラス）とした領域では、ギャップの大小に関係なく、ほぼリニアにトナー付着量が増大する傾向が見受けられた。また、ギャップ５０μｍと２００μｍとでは、前者の方が若干付着量が多い傾向を示した。
したがって、現像ロールとトナー供給ロールとの間の供給バイアスを調整する（具体的には供給バイアスの直流電圧Ｖ_ＤＣを調整する）ことで、現像ロール上に所定量のトナーを付着させることが可能になることが確認された。そのため、この供給バイアスの調整によって、画像濃度の調整、安定化を図ることができる。

本実施例では、現像ロールとトナー供給ロールとのギャップを５０μｍ及び２００μｍとして評価したが、このギャップが５０μｍ程度であれば、現像ロールに付着するトナー層厚が制限され、供給電界の効果が明確に現れにくくなる。また、このギャップが２００μｍを超えると、供給電界を強くしたり、現像ロール上のトナー層厚が厚くなる等の懸念があり、実用的なギャップとしては２００μｍ程度までと判断された。

◎実施例２
本実施例も実施例１と同様に、実施の形態１の構成（図３参照）にて行い、現像ロールに対するトナー供給ロールとの周速比（トナー供給ロール周速／現像ロール周速）と現像ロール上のトナー付着量を評価確認したものである。
本実施例では、現像ロールとトナー供給ロールとのギャップを１００μｍ、供給バイアスを直流電圧４０Ｖ、交流電圧を２ｋＨｚ、１．６ｋＶｐｐとして行った。
結果は、図１２に示すように、周速比１．５〜６ではほぼ一定のトナー付着量が得られた。このことから、現像ロールへのトナー付着量は供給電界に主として左右され、周速比は１．５以上あればギャップ間を十分な量のトナーが通過し安定したトナー付着量を得られることが確認された。

本発明に係る現像装置の概要を示す説明図である。 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。 実施の形態１の現像装置を示す説明図である。 実施の形態１の現像装置の要部拡大図である。 実施の形態２に係る現像装置を示す説明図である。 実施の形態２の要部拡大図である。 実施の形態２の変形例を示す説明図である。 実施の形態３に係る現像装置の要部拡大図である。 実施の形態３の比較例を示す説明図である。 実施の形態４に係る現像装置を示す説明図である。 実施例１の結果を示すグラフである。 実施例２の結果を示すグラフである。 従来例としての現像装置を示す説明図である。

符号の説明

１…像担持体，２…現像剤担持体，３…規制供給手段，４…現像剤供給部材，５…帯電調整部材，６…供給電界

Claims (11)

1. 静電潜像を担持する像担持体に対向し回転可能で表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、
   この現像剤担持体に離間配置され回転可能で表面に現像剤を担持搬送する現像剤供給部材を有し、この現像剤供給部材にて現像剤担持体上の現像剤量を規制しながら現像剤担持体に対し現像剤を供給する規制供給手段と、
   この規制供給手段の下流側にて現像剤担持体に対向して配置され且つ規制供給手段にて規制供給された現像剤層を帯電調整する帯電調整部材とを備えたことを特徴とする現像装置。
2. 請求項１記載の現像装置において、
   規制供給手段は、現像剤担持体と現像剤供給部材との間に現像剤を現像剤供給部材から現像剤担持体へ供給する供給電界を印加し、現像剤担持体と現像剤供給部材とを両者の対向部位で互いに同一方向に回転させ、更に現像剤担持体が現像剤供給部材上の現像剤担持体への最近接点を通る接線より上方に配置したことを特徴とする現像装置。
3. 請求項２記載の現像装置において、
   現像剤供給部材の周速を現像剤担持体の周速より大きくしたことを特徴とする現像装置。
4. 請求項２記載の現像装置において、
   現像剤担持体と現像剤供給部材との間に印加する供給電界は、交流電圧を重畳した直流電圧であることを特徴とする現像装置。
5. 請求項２記載の現像装置において、
   規制供給手段は、現像剤供給部材上の現像剤担持体と現像剤供給部材との対向部位下流側に、現像剤供給部材に対向して配置され且つ現像剤供給部材上の現像剤を除去するクリーニング部材を備えたことを特徴とする現像装置。
6. 請求項５記載の現像装置において、
   規制供給手段は、更に、現像剤担持体上の現像剤担持体と現像剤供給部材との対向部位上流側に、現像剤担持体に対向して配置され且つ現像剤担持体上の現像剤を剥離する剥離部材を備えたことを特徴とする現像装置。
7. 請求項１記載の現像装置において、
   規制供給手段は、現像剤担持体と現像剤供給部材との間に現像剤を現像剤供給部材から現像剤担持体へ供給する供給電界を印加し、現像剤担持体と現像剤供給部材とを両者の対向部位で互いに異なる方向に回転させ、更に現像剤担持体表面に余分な現像剤が付着するのを防止する付着防止手段を配設したことを特徴とする現像装置。
8. 請求項７記載の現像装置において、
   現像剤担持体と現像剤供給部材との間に印加する供給電界は、交流電圧を重畳した直流電圧であることを特徴とする現像装置。
9. 請求項７記載の現像装置において、
   付着防止手段は、現像剤担持体と現像剤供給部材との対向部位に近接し且つ現像剤担持体及び現像剤供給部材と離間した位置に配設された付着規制部材であることを特徴とする現像装置。
10. 請求項７記載の現像装置において、
    付着防止手段は、現像剤供給部材に対向して配置され且つ現像剤供給部材上の現像剤搬送量を規制する規制部材であることを特徴とする現像装置。
11. 静電潜像を担持する像担持体と、
    この像担持体上の静電潜像を現像する請求項１乃至１０のいずれかに記載の現像装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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