(57)【要約】【課題】現像剤に強いストレスを与えることなく現像剤担持体上に現像剤の薄層を形成し、装置の耐久性の向上を図ることが可能な現像装置を提供する。【解決手段】表面移動する表面に一成分の現像剤であるトナーＴを担持し、潜像担持体である感光体１０上の潜像にトナーＴを供給して潜像を現像する現像剤担持体である現像ローラ４１と、現像ローラ４１の表面に供給するトナーＴを収容する現像剤容器であるトナー容器４２とを有する現像装置４０において、トナー容器４２内のトナーＴに空気を導入する気体導入手段であるエアーポンプ３１を備え、エアーポンプ３１によって空気を導入することによってトナー容器４２内のトナーＴの嵩密度が低下し、嵩密度が低下したトナーＴが現像ローラ４１に接触し、接触したトナーＴが現像ローラ４１に担持されることによってトナーＴが現像ローラ４１に供給される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する表面に一成分の現像剤を担持し、潜像担持体上の潜像に現像剤を供給して潜像を現像する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に供給する現像剤を収容する現像剤容器とを有する現像装置において、
上記現像剤容器内の現像剤に気体を導入する気体導入手段を備え、
該気体導入手段が気体を導入することによって現像剤の嵩密度が低下し、
嵩密度が低下した現像剤が上記現像剤担持体に接触し、接触した現像剤が該現像剤担持体に担持されることによって現像剤が該現像剤担持体に供給されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記気体導入手段が気体を導入しない状態では上記現像剤容器内の現像剤の嵩はその上部が上記現像剤担持体に届かない位置となる嵩であり、
該気体導入手段が気体を導入した状態では現像剤の嵩密度が低下することによって該現像剤容器内の現像剤の嵩が増してその上部の位置が上昇し、該現像剤担持体に届く程度の嵩となることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２の現像装置において、
上記現像剤容器の下方に配置されて上下方向に連通する複数の孔部を有する多孔質体を備え、
上記気体導入手段が該多孔質体の下方から気体を送ることにより、該多孔質体を通して該現像容器内の現像剤の下方から気体を導入することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３の現像装置において、
上記多孔質体の複数の孔部の開口径は、現像剤の平均粒径よりも小さいことを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項５】
請求項３または４の現像装置において、
上記多孔質体を多孔質焼結体で形成することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項３または４の現像装置において、
上記多孔質体を金属焼結体で形成することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の現像装置において、
上記現像剤容器から上記現像剤担持体に現像剤が供給される位置に対して該現像剤担持体の表面移動方向下流側、且つ、該現像剤担持体と該潜像担持体とが対向する現像領域に対して該現像剤担持体の表面移動方向上流側の位置に該現像剤担持体に対して非接触に配置され、該現像剤担持体上の現像剤に電荷を付与する現像剤帯電手段を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
潜像担持体上の潜像に現像手段が一成分の現像剤を付着させることにより現像し、これにより得られたトナー像を最終的に記録媒体に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６または７の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置が備える一成分の現像装置、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、非磁性または磁性の一成分の現像剤（以下、トナーと呼ぶ）を現像剤担持体（以下、現像ローラと呼ぶ）に担持し、潜像担持体（以下、感光体と呼ぶ）と現像ローラとが対向する現像領域で、現像ローラ上のトナーを感光体上の潜像に供給することで現像する一成分の現像装置が知られている。
このような一成分の現像装置としては、現像ローラにトナーを供給する現像剤供給手段として現像ローラに接触するローラ状の供給ローラ、及び、現像ローラ上のトナーの層厚を規制するように現像ローラに対して所定の間隙で対向配置された規制部材を備えたものがある。
接触型の供給ローラによってトナーを供給する構成では、現像ローラへのトナーの供給時にトナーに対して強いストレスが与えられるため樹脂で形成されたトナーが劣化しやすい。また、規制部材と現像ローラとの間隙を通過するときにもトナーに対して強いストレスが与えられるためトナーが劣化しやすい。トナーの劣化とは、具体的にはトナー母体の周りに付着させている流動化粒子と呼ばれるシリカ、酸化チタン等の添加剤のトナー樹脂内部への埋没であり、添加剤が埋没することで流動性が低下して現像ローラ、規制部材に付着し易くなる。さらに、ストレスを与えられるときに摩擦熱も加わることでトナーが溶解し、所謂、現像ローラへのフィルミング、規制部材へのトナー固着と言われる状態が発生する。現像ローラへのフィルムングや規制部材へのトナーの固着が発生すると現像ローラのトナーの担持量が不安定になって画像不良の原因となるため、現像ローラや規制部材を交換する必要が生じる。このため、トナーに強いストレスを与える構成は現像装置の耐久性を悪化させている。
【０００３】
特許文献１には、規制部材に対して現像ローラの表面移動方向上流側に、回転することによって現像ローラ上に担持されるトナーを掻き乱して流動化させる流動化ローラを設けた現像装置が記載されている。このような現像装置では、流動化ローラがトナーを流動化させることによって流動化部材を備えない構成に比べ、規制部材による機械的なストレスを軽減することができるものの、規制部材によってトナーに強いストレスを与える構成であることには変わりない。また、接触型の供給ローラによって現像ローラにトナーを供給する構成であるため、供給時にトナーに対して強いストレスが与えられる。
特許文献２には、非接触の供給ローラを備え、帯電させたトナーを供給ローラと現像ローラとの電位差によって供給する現像装置が記載されている。このような現像装置では、供給時にトナーに対して強いストレスが与えられることを防止することができる。しかし、現像ローラに供給されたトナーを規制部材によって層厚を規制しているため規制部材によってトナーに強いストレスを与える構成である。
【特許文献１】特開２００５−９１９５９号公報
【特許文献２】特開２００３−８４５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現像領域において現像ローラ上のトナー担持量が均一でないと、感光体上の潜像に対するトナーの供給量が不安定になり、所望の画像濃度が得られなくなる。このため、現像ローラ上にトナーを均一に薄層化して担持させる必要がある。従来、現像ローラ上にトナーを供給する構成は磁性トナーと非磁性トナーとによって異なる。
磁性トナーを使用する現像装置では、現像ローラが表面移動する現像スリーブと現像スリーブの内部に配置されたマグネットローラによって構成され、マグネットローラが磁力によって磁性トナーを引き寄せることで現像スリーブ上にトナーを供給する。一方、非磁性トナーを使用する現像装置では、現像ローラに所定の電圧を印加する構成とトナーを所定の極性に予め帯電させる極性とを備え、供給ローラと現像ローラとの電位差によって現像ローラ上にトナーを移動させ、現像ローラ上にトナーを供給する。
このように、現像ローラにトナーを供給する構成としては磁力を用いた構成と電位差を用いた構成とが知られている。そして、何れの構成であっても現像領域での現像に必要な量のトナーを担持させることは可能であるが、現像ローラにトナーを供給するときにトナーの担持量が適切になるように供給量を制御することは困難であった。このため、従来の現像装置では現像に必要な量よりも多くのトナーを現像ローラに担持させ、規制部材で規制することによって現像ローラ上にトナーを均一に薄層化して担持させている。よって、従来の現像装置では規制部材によって現像ローラ上のトナーの層厚を規制する構成が必要であった。
しかしながら、上述したように従来の現像装置では規制部材によってトナーに強いストレスを与える構成であり、この構成は現像装置の耐久性を悪化させるものである。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、現像剤に強いストレスを与えることなく現像剤担持体上に現像剤の薄層を形成し、装置の耐久性の向上を図ることが可能な現像装置、並びに、このような現像装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する表面に一成分の現像剤を担持し、潜像担持体上の潜像に現像剤を供給して潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面に供給する現像剤を収容する現像剤容器とを有する現像装置において、上記現像剤容器内の現像剤に気体を導入する気体導入手段を備え、該気体導入手段が気体を導入することによって現像剤の嵩密度が低下し、嵩密度が低下した現像剤が上記現像剤担持体に接触し、接触した現像剤が該現像剤担持体に担持されることによって現像剤が該現像剤担持体に供給されることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記気体導入手段が気体を導入しない状態では上記現像剤容器内の現像剤の嵩はその上部が上記現像剤担持体に届かない位置となる嵩であり、該気体導入手段が気体を導入した状態では現像剤の嵩密度が低下することによって該現像剤容器内の現像剤の嵩が増してその上部の位置が上昇し、該現像剤担持体に届く程度の嵩となることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の現像装置において、上記現像剤容器の下方に配置されて上下方向に連通する複数の孔部を有する多孔質体を備え、上記気体導入手段が該多孔質体の下方から気体を送ることにより、該多孔質体を通して該現像容器内の現像剤の下方から気体を導入することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の現像装置において、上記多孔質体の複数の孔部の開口径は、現像剤の平均粒径よりも小さいことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４の現像装置において、上記多孔質体を多孔質焼結体で形成することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項３または４の現像装置において、上記多孔質体を金属焼結体で形成することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の現像装置において、上記現像剤容器から上記現像剤担持体に現像剤が供給される位置に対して該現像剤担持体の表面移動方向下流側、且つ、該現像剤担持体と該潜像担持体とが対向する現像領域に対して該現像剤担持体の表面移動方向上流側の位置に該現像剤担持体に対して非接触に配置され、該現像剤担持体上の現像剤に電荷を付与する現像剤帯電手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、潜像担持体上の潜像に現像手段が一成分の現像剤を付着させることにより現像し、これにより得られたトナー像を最終的に記録媒体に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、上記現像手段として、請求項１、２、３、４、５、６または７の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明者らが請求項１の構成を備えた現像装置のように、現像剤容器内の現像剤に気体を導入することで現像剤の嵩密度を低下させ、嵩密度が低下した現像剤を表面移動する現像剤担持体に接触させたところ、現像剤一層分の均一な薄層を現像剤担持体上に形成させることができることが実験的に確認された。
これは以下の理由によるものと考えられる。
すなわち、現像剤に気体を導入して現像剤の嵩密度を低下させることによって現像剤の粒子同士の間の凝集力が気体を導入する前よりも低下する。このように粒子同士の凝集力が低下した状態の現像剤に現像剤担持体の表面が接触することにより、現像剤担持体とその表面に接触する現像剤の粒子との間に働くファンデルワールス力の方が現像剤の粒子同士の間に働く凝集力よりも大きくなる。これにより、ファンデルワールス力によって引き付けられた現像剤の粒子が現像剤担持体上に担持される。また、ファンデルワールス力によって現像剤担持体が現像剤を引き付ける力はあまり大きくなく、現像剤担持体上に担持された現像剤の粒子の上にさらに他の現像剤の粒子を担持するほどの力は生じない。このため、現像剤担持体上に現像剤一層分の薄層が形成された状態から更に他の現像剤の粒子が付着することが無いため、現像剤一層分の均一な薄層を現像剤担持体上に形成させることができる。
【０００８】
現像剤を現像剤担持体に供給するときに現像剤一層分の均一な薄層を現像剤担持体上に形成させることができるため、規制部材によって現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する構成が不要となる。このため、従来の現像装置のように規制部材によって現像剤に強いストレスを与えることなく現像剤担持体上に現像剤の薄層を形成することができる。
また、嵩密度を低下させた現像剤を現像剤担持体に接触させることで現像剤を現像剤担持体に供給するため供給時に現像剤にストレスを与える接触型の供給ローラを設ける構成も不要となり、供給時に現像剤に対して強いストレスが与えられることを防止することができる。
このように、現像剤担持体に現像剤を供給するためにも、現像剤の薄層を形成するためにも、現像剤に対して強いストレスを与える必要が無いため、現像剤の劣化を防止することができ、現像剤の劣化に起因する現像装置の寿命を延ばすことができる。このため、現像装置の耐久性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１乃至８の発明においては、現像剤に強いストレスを与えることなく現像剤担持体上に現像剤の薄層を形成し、現像装置の耐久性の向上を図ることが可能であるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を、画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタ１００という）に適用した実施形態について説明する。
図２は、実施形態に係るプリンタ１００の概略構成図である。
プリンタ１００は、基体上に感光層を形成されたドラム状の潜像担持体である感光体１０を備え、感光体１０の周りに、現像装置４０、帯電装置２０、除電ランプ５１、クリーニング装置５０、及び、転写ローラ７０等を備える。また、プリンタ１００は、現像装置４０が備える現像ローラ４１に感光体１０が対向する位置に対して感光体表面移動方向上流側、且つ、帯電装置２０に感光体１０が対向する位置に対して感光体表面移動方向下流側の位置に画像情報に応じたレーザー光３０を照射する不図示の露光装置を備える。また、記録媒体としての転写紙Ｐを感光体１０と転写ローラ７０とが対向する転写位置で搬送する転写搬送ベルト７１と、転写紙Ｐを収容する給紙カセット６０と、給紙カセット６０内の転写紙Ｐの一番上の一枚を転写位置に向けて送り出す給紙ローラ６１とを備える。さらに、給紙ローラ６１によって送り出された転写紙Ｐを所定のタイミングで転写位置に向けて搬送するレジストローラ対６２と、転写位置でトナー像が転写され、未定着のトナー像を担持する転写紙Ｐにトナー像を定着させる定着装置８０とを備える。なお、転写ローラ７０は転写搬送ベルト７１を挟んで感光体１０と対向する位置に配置され、不図示の転写電源によって電圧が印加され、感光体１０との間に転写電界を形成する。
【００１１】
次に、プリンタ１００の動作について説明する。
感光体１０は、不図示の駆動装置によって図２中の矢示方向に回転駆動される。感光体１０は帯電装置２０によって一様に帯電され、不図示の露光装置からの画像情報に応じたレーザー光３０による書き込みによって、感光体１０の表面に静電潜像が形成される。
そして、この感光体１０の表面の静電潜像は、本発明に係る現像装置４０によってトナーが付着されて可視像化される。一方、給紙カセット６０から給紙ローラ６１によって取り出され送り出された転写紙Ｐはレジストローラ対６２の２つのローラに狭持された状態で一度停止する。そして、感光体１０上に形成されたトナー像と転写紙Ｐとが転写位置で重なるタイミングとなるようにレジストローラ対６２が駆動し、レジストローラ対６２から転写搬送ベルト７１に受け渡された転写紙Ｐが感光体１０と転写ローラ７０とが対向する転写位置に到達する。転写位置では、感光体１０と転写ローラ７０との間に形成された転写電界によって感光体１０上のトナー像が転写紙Ｐ上に転写される。
トナー像が転写された転写紙Ｐは、転写搬送ベルト７１に担持・搬送されることで感光体１０の表面より分離されて、転写搬送ベルト７１によって定着装置８０へと搬送される。定着装置８０に到達した転写紙Ｐは、定着装置８０が備える二つのローラで形成される定着ニップで、熱及び圧力によってトナー像が定着され、プリンタ１００の機外の不図示の排紙トレイへと排紙される。
一方、転写ローラ７０と対向する転写位置を通過した後の感光体１０の表面に残留しているトナーはクリーニング装置５０によって除去され、感光体１０表面に残留している電荷は除電ランプ５１によって消去される。
【００１２】
感光体１０表面を一様帯電する帯電装置２０としては、スコロトロンチャージャ、でもコロトロンチャージャでも使用可能である。また、非接触の帯電ローラや接触型の帯電ローラの使用も可能である。
【００１３】
次に、プリンタ１００の特徴部である現像装置４０について説明する。
図１は、本実施形態の現像装置４０等を備える感光体ユニットの拡大説明図である。
図１に示すように、現像装置４０は、非磁性一成分の現像剤であるトナーＴを収容するトナー容器４２と、トナー容器４２からトナーＴを供給され、トナーＴを担持して感光体１０との対向部である現像領域まで搬送する現像ローラ４１と、トナー容器４２内に空気を導入するエアーポンプ３１とを有する。トナー容器４２の下方にはエアーポンプ３１から空気が送り込まれる空気室４５が配置され、空気室４５とトナー容器４２との間には多孔質焼結体からなり複数の孔部を備える多孔質体４６が配置されている。また、トナー容器４２にはトナー容器４２に供給するトナーＴを収容するトナーホッパ４４が接続されており、トナーホッパ４４は不図示のトナー補給装置によって不図示のトナーボトルからトナーＴが補給される。トナー容器４２及びトナーホッパ４４内には、容器アジテータ４７及びホッパアジテータ４８がそれぞれ配置されており、トナー容器４２及びトナーホッパ４４内のトナーＴを攪拌して流動性を維持する構成となっている。
【００１４】
現像ローラ４１は図１中の矢印で示すように図１中の時計回り方向に表面移動する。現像ローラ４１がトナー容器４２からトナーＴを供給される位置に対して現像ローラ４１の表面移動方向下流側、且つ、現像ローラ４１が感光体１０と対向する現像領域に対して現像ローラ４１の表面移動方向上流側の現像ローラ４１の表面と対向する位置にトナーに電荷を付与するトナー帯電装置４３が配置されている。この現像装置４０内に配置されたトナー帯電装置４３は非接触の帯電装置であり、スコロトロンチャージャやコロトロンチャージャが使用可能である。また、非接触であれば帯電ローラの使用も可能である。
【００１５】
エアーポンプ３１は空気室４５に接続された吸気管３２とがつながっており、エアーポンプ３１が駆動すると吸気管３２を介して空気室４５内に空気を導入する。また、トナー容器４２の上部には排気管３３が接続されており、トナー容器４２内の空気を排気できるようになっている。
【００１６】
現像装置４０が停止している状態ではエアーポンプ３１も停止しており、トナー容器４２内の現像ローラ４１の下方にあるトナーＴの嵩の上部の位置が図１中の位置Ａの位置となる。現像装置４０が現像動作を開始するとエアーポンプ３１も駆動し、トナー容器４２の下方に設置された多孔質体４６を通して空気がトナー容器４２内に供給される。これにより、トナー容器４２内のトナーＴ全体に空気が行き渡り、トナーＴの嵩密度が下がって、トナーＴの嵩の上部の位置が図１中の位置Ｂの位置まで上昇し、トナーＴが現像ローラ４１に接触する。そして、現像ローラ４１に接触したトナーＴは現像ローラ４１に汲み上げられる。
トナーＴが現像ローラ４１に近づくことによって、トナーＴの粒子（以下、トナー粒子と呼ぶ）と現像ローラ４１との間にファンデルワールス力が働き、現像ローラ４１にトナー粒子が引き付けられる。それに対して、現像ローラ４１に付着したトナー粒子を現像ローラ４１から引き剥がす方向の力であるトナー粒子同士の付着力（凝集力）は、トナーＴ中に十分空気が導入されていることによって小さくなっている。このため、現像ローラ４１とトナー粒子との付着力がトナー粒子同士の凝集力よりも大きく作用するため、現像ローラ４１上にはトナーがほぼ一層相当付着させることができる。
【００１７】
上述したように、現像装置４０は画像信号が入力されるとエアーポンプ３１が駆動することによって、トナー容器４２内のトナーＴの嵩密度を減らして、トナーＴの嵩の上部の位置を上昇させる。これにより、トナーＴの嵩の上部の位置が現像装置４０の停止時よりも現像動作時の方が高くなり、現像動作中はトナー容器４２内のトナーＴが現像ローラ４１と接触して、現像ローラ４１上にはトナーがほぼ１層相当付着するため、現像ローラ４１上にトナーＴを均一に薄層化して担持させることができる。このため、従来の現像装置のように現像剤担持体上のトナーの担持量を規制する規制部材が不要となる。
このため、従来の現像装置のように規制部材によって現像剤に強いストレスを与えることなく現像剤担持体上に現像剤の薄層を形成することができる。また、規制部材によるトナーの層厚の規制は、現像ローラに対して大きな力が繰り返しかかるため現像ローラや現像ローラを支持する各部材に対する負荷が大きくなり、この負荷も現像装置の寿命の低下につながるが、規制部材を備えない現像装置４０ではこのような寿命の低下も防止することができる。
【００１８】
また、トナー容器４２内のトナーＴと現像ローラ４１が接触することにより現像ローラ４１に担持されたトナーＴは現像ローラ４１の表面移動によってトナー帯電装置４３との対向部に到達し、トナー帯電装置４３によって所定の電荷量のそれられる。トナー帯電装置４３との対向部を通過したトナーＴは現像領域に到達する。現像領域では感光体１０上の潜像の画像電位に応じて帯電したトナーＴが現像ローラ４１から感光体１０へ移動し、トナー像が形成される。
プリンタ１００では感光体１０上にトナー像を形成する現像方法として、接触または非接触現像方式に使用する一成分現像方法を用いる。接触または非接触現像方式はさまざまな公知のものが使用できる。例えば、現像剤担持体としてアルミスリーブを用いた接触現像法、現像剤担持体として導電性ゴムベルトを用いた接触現像法、アルミ素管の表面にカーボンブラック、金属フィラー等を含む導電性樹脂層を形成した現像剤担持体を用いる非接触現像法等がある。
感光体１０上の潜像に供給されたトナーＴはトナー像を形成し、転写位置で転写紙Ｐに転写され、定着装置８０で転写紙Ｐに定着される。一方、現像領域で現像に用いられず、現像ローラ４１に残ったトナーＴは現像ローラ４１の表面に担持されたまま現像ローラ４１がトナー容器４２内のトナーＴと接触する供給位置に到達する。現像ローラ４１表面の現像領域でトナーＴが消費された部分には供給位置で接触したトナーＴが付着する。一方、現像領域でトナーＴが消費された部分には現像領域を通過したトナーＴが付着したままの状態で供給位置を通過する。これにより、トナーＴが消費された部分にのみトナーＴが供給され、現像ローラ４１上に再度トナーＴの均一な薄層が形成され、トナー帯電装置４３によって供給位置で新たに供給されたトナーＴに電荷が付与される。
【００１９】
本実施形態の現像装置４０は現像領域を通過した現像ローラ４１の表面に残ったトナーを回収する回収部材は備えておらず、現像領域を通過したトナーＴは、現像に用いられるまで現像ローラ４１に付着したままの状態となる。従来の現像装置では現像ローラ上のトナーは規制部材によって摺擦されるため、現像ローラに担持されたままであると現像ローラに担持されたままのトナーは他のトナーに比して著しく劣化するおそれがあり、現像領域を通過したトナーを回収する回収部材を備えていた。一方、本実施形態の現像装置４０であれば、従来の現像装置のように規制部材による規制部を通過することによるトナーの劣化が生じにくいため、現像ローラ４１に付着したままのトナーが存在しても不具合が生じにくい。このため、回収部材を配置する必要がなく部材点数を減少し、コストの削減を図ることができる。
なお、本実施形態の現像装置４０は、上述のような回収部材を設けない構成であるが、本発明の特徴部を備えた現像装置においては回収部材を設けた構成であっても良い。
【００２０】
トナー容器４２内でのトナーＴの嵩密度は、エアーポンプ３１が停止状態では、０．５〜０．７［ｇ／ｃｃ］であったものが、エアーポンプ３１の駆動を開始し空気が導入されると０．３５〜０．４５［ｇ／ｃｃ］となる。空気の流量は単位面積あたり０．４［Ｎｌ／ｍｉｎ］以上の流量があれば、十分にトナーＴの嵩を上昇させることができ、現像剤担持体にトナーを付着させることができる。図３にトナー容器４２内のトナーＴに導入する空気の流入量とトナーＴの嵩の上昇量と関係を示した。このときの多孔質体４６に付いては後述の超密度ポリエチレンの多孔質焼結体である。
また、多孔質体４６に設けられた複数の孔部の開口径はトナーＴの平均粒径よりも小さいため、トナーＴが多孔質体４６の上方のトナー容器４２から多孔質体４６の下方の空気室４５に落下することを防止できる。
【００２１】
現像装置４０では、トナー帯電装置４３としてＤＣスコロトロンチャージャを用い、ワイヤーに−５［ｋＶ］、グリッドには−５０［Ｖ］の電圧を印加してトナーに電荷を与えた。
トナーＴは、重量平均粒径５．８［μｍ］であり、現像ローラ４１表面のトナーＴの付着量が０．３［ｍｇ／ｃｍ２］のときに、トナーＴの電荷量は−３８［μＣ／ｇ］であった。
【００２２】
図４は、現像装置４０が備えるエアーポンプ３１の概略説明図である。
本実施形態のエアーポンプ３１は、ダイヤフライム式エアーポンプである。エアーポンプ３１は、ポンプ本体３１０と、ポンプ本体３１０に対して振動する振動板３１１と、回転駆動することによって振動板３１１を振動させるロータ３１２とを備える。ポンプ本体３１０は、不図示の付勢部材によってポンプ本体３１０の図中上方の開口部を塞ぐようにポンプ本体３１０の内壁に向かって付勢された吸気弁３１３と、不図示の付勢部材によってポンプ本体３１０の図中下方の開口部を塞ぐようにポンプ本体３１０の外壁に向かって付勢された排気弁３１４とを備える。エアーポンプ３１は、ロータ３１２が図中矢印Ｃ方向に回転することにより、振動板３１１が矢印Ｄで示すように振動する。振動板３１１が図４中右側に移動することにより、吸気弁３１３がポンプ本体３１０の内側に移動して図中上方の開口部を解放し、図中矢印Ａ１で示すように吸気を行う。一方、振動板３１１が図４中左側に移動することにより、吸気弁３１３が付勢部材の付勢力によって図中上方の開口部を塞ぎ、排気弁３１４がポンプ本体３１０に対して外側に移動して図中下方の開口部を解放し、図中矢印Ａ２で示すように排気を行う。
【００２３】
排気弁３１４を設けたポンプ本体３１０の図中下方の開口部は吸気管３２を介して現像装置４０の空気室４５に接続させており、エアーポンプ３１が駆動することにより、エアーポンプ３１からトナー容器４２への空気の導入が行われる。
なお、現像装置４０のように、多孔質体４６の下方に空気室４５を設けることにより脈動が無くなりトナー容器４２内のトナーＴに均一に空気が行き渡り、トナーＴの嵩密度が一様になり、現像ローラ４１にトナーＴを均一に付着させることが可能である。また、トナー容器４２内が空気の導入により圧力が上昇しトナーが飛散することがある。このため、図５に示すように、現像装置４０の吸気管３２に接続されトナーＴに空気を導入する吸気エアーポンプ３１ａの他に、現像装置４０の排気管３３に接続さ、現像装置４０内を減圧する空気抜き用の排気エアーポンプ３１ｂを接続することが望ましい。図５に示す構成では、吸気エアーポンプ３１ａが駆動することにより、吸気エアーポンプ３１ａから排気されたＡ２で示す気流がＡ３で示すように現像装置４０内に導入される。一方、排気エアーポンプ３１ｂが駆動することにより、Ａ５で示すように排気エアーポンプ３１ｂに吸引する気流側発生し、Ａ４で示すように現像装置４０から排気される気流が発生し、現像装置４０内を減圧する空気抜きを行うことができる。排気エアーポンプ３１ｂによって吸引された気体はＡ６で示すように排気エアーポンプ３１ｂから装置外に排出される。
なお、エアーポンプ３１としては、本実施形態のようにダイヤフラム式エアーポンプを使用することができるほかに、スクリュポンプ、ブロアポンプを使用することもちろん可能であるが、小型化軽量化が容易なダイヤフラム式エアーポンプが望ましい。
また、本実施形態ではエアーポンプ３１がトナー容器４２に導入する気体として空気を導入しているが、空気に限らずトナーＴに対して不活性で、且つ、トナー容器４２に導入することによってトナーＴの嵩密度を低下させることができる気体であればよい。
【００２４】
次に、本発明を適用した現像装置４０に用いることができる現像剤担持体について説明する。
現像剤担持体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。また別の材料としては、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、現像剤担持体の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。また、ドーピングしたポリアセチレン、ポリチオフェン等の導電性高分子の樹脂を混ぜて、低抵抗化することも可能である。更に均一にトナー担持体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、１０３〜１０８［Ω・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１０３〜１０５［Ω・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。
【００２５】
本現像装置及び画像形成装置では、アルミ素管をベースとした剛体のドラム状の感光体を用いているので、トナー担持体は弾性体であるゴム材料の現像剤担持体が良好で、硬度は１０〜７０［°］（ＪＩＳ−Ａ）の範囲が良好である。また、トナー担持体の直径は１０〜３０［ｍｍ］が好適である。本実施形態では直径１６［ｍｍ］のものを用いた。また、トナー担持体の表面は適宜あらして粗さＲｚ（十点平均粗さ）を０．１〜４［μｍ］とした。ここで、現像ローラ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、ウレタンゴム等を挙げることができる。
また、接触現像を行うためにトナー担持体として、硬度を下げるために、金属薄板を使用した無端状ベルト等も使用可能である。
【００２６】
つぎに、多孔質体４６で用いる焼結多孔質体について説明する。
樹脂製の焼結多孔体は、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、４弗化エチレン、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、等の粒子を型に流しいれて焼結し作製する。
樹脂によってはトナーと反応してしまうため、ポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂やフッ素系樹脂、ＰＥＴ、ＰＥＥＫなどの素材の方がよい。本実施形態では多孔質焼結体として超高密度ポリエチレン製の粒径１０［μｍ］の樹脂を焼結した開口径４［μm］のものを用いたが、他の樹脂でも良い。
樹脂の焼結体は成型加工が可能で、低コストで作成が可能である。
なお、多孔質体４６としては、樹脂製のものに限らず金属製の金属焼結体であってもよい。金属焼結体は、ＡＬ、銅、鋼、ステンレス（ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ４３０等）、青銅、真鍮などの粒子を焼結させ、多孔質焼結体としたものが、使用可能である。
【００２７】
また、本実施形態の現像装置４０で用いるトナーＴは、高画質画像を実現するために、トナーの平均粒径が３〜８［μｍ］であることがのぞましい。本実施形態ではトナーＴの重量平均粒径は４〜７［μｍ］であるが、さらに好ましくは重量平均粒径が４〜６［μｍ］である。重量平均粒径４［μｍ］未満では長期間の使用でのトナー飛散による機内の汚れ、低湿環境下での画像濃度低下、感光体クリーニング不良等という問題が生じやすい。また、重量平均粒径が８［μｍ］を超える場合では１００［μｍ］以下の微小スポットの解像度が充分でなく非画像部への飛び散りも多く画像品位が劣る傾向となる。
【００２８】
また、トナーには主に樹脂成分、顔料成分、ワックス成分及び外側の添加剤から形成されている。
樹脂としては、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコン樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等がある。ビニル樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体：スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体：ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等がある。
【００２９】
ポリエステル樹脂としては以下のＡ群に示したような２価のアルコールと、Ｂ群に示したような二塩基酸塩からなるものであり、さらにＣ群に示したような３価以上のアルコールあるいはカルボン酸を第三成分として加えてもよい。
Ａ群：エチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４ブテンジオール、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等。
Ｂ群：マレイン酸、フマール酸、メサコニン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、リノレイン酸、またはこれらの酸無水物または低級アルコールのエステル等。
Ｃ群：グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の３価以上のアルコール、トリメリト酸、ピロメリト酸等の３価以上のカルボン酸等。
ポリオール樹脂としては、エポキシ樹脂と２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物、もしくはそのグリシジルエーテルとエポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個有する化合物と、エポキシ樹脂と反応する活性水素を分子中に２個以上有する化合物を反応してなるものなどがある。
【００３０】
本発明で用いる顔料としては以下のものが用いられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。
黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキが挙げられる。
また、橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫが挙げられる。
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂが挙げられる。
紫色顔料としては、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキが挙げられる。
青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣが挙げられる。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ等がある。
これらは１種または２種以上を使用することができる。特にカラートナーにおいては、良好な顔料の均一分散が必須となり、顔料を直接大量の樹脂中に投入するのではなく、一度高濃度に顔料を分散させたマスターバッチを作製し、それを希釈する形で投入する方式が用いられている。この場合、一般的には、分散性を助けるために溶剤が使用されていたが、環境等の問題があり、本発明では水を使用して分散させた。水を使用する場合、マスターバッチ中の残水分が問題にならないように、温度コントロールが重要になる。
【００３１】
本発明のトナーには電荷制御剤をトナー粒子内部に配合（内添）している。電荷制御剤によって、現像システムに応じた最適の電荷量コントロールが可能となり、特に本発明を適用した現像装置では、粒度分布と電荷量とのバランスを更に安定したものとすることが可能である。トナーを正電荷性に制御するものとして、ニグロシンおよび四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン系染料、イミダゾール金属錯体や塩類を、単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。また、トナーを負電荷性に制御するものとしてサリチル酸金属錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合物等が用いられる。また、本発明におけるトナーには定着時のオフセット防止のために離型剤を内添することが可能である。離型剤としては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックスなどの天然ワックス、モンタンワックスおよびその誘導体、パラフィンワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックスおよびその誘導体、サゾールワックス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキルリン酸エステル等がある。これら離型剤の融点は６５〜９０［℃］であることが好ましい。この範囲より低い場合には、トナーの保存時のブロッキングが発生しやすくなり、この範囲より高い場合には定着温度が低い領域でオフセットが発生しやすくなる場合がある。
【００３２】
離型剤等の分散性を向上させるなどの目的の為に、添加剤を加えても良い。添加剤としては、スチレンアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等があり、それぞれの樹脂を２種以上混合した物でも良い。
樹脂は、結晶性ポリエステルを用いても良い。結晶性を有し、分子量分布がシャープでかつその低分子量分の絶対量を可能な限り多くした脂肪族系ポリエステルである。この樹脂はガラス転移温度（Ｔｇ）において結晶転移を起こすと同時に、固体状態から急激に溶融粘度が低下し、紙への定着機能を発現する。この結晶性ポリエステル樹脂の使用により、樹脂のＴｇや分子量を下げ過ぎることなく低温定着化を達成することができる。そのため、Ｔｇ低下に伴なう保存性の低下はない。また、低分子量化に伴なう高すぎる光沢や耐オフセット性の悪化もない。したがってこの結晶性ポリエステル樹脂の導入は、トナーの低温定着性の向上に非常に有効である。
トナーＴとしては、流動性向上剤として無機微粉体をトナー表面に付着または固着させてもよい。この無機微粉体の平均粒径は１０〜２００［ｎｍ］が適している。１０［ｎｍ］より小さい粒径の場合には流動性に効果のある凹凸表面を作り出すことが難しく、２００［ｎｍ］より大きい粒径の場合には粉体形状がラフになり、トナー形状の問題が生じる。
本発明の無機微粉体としてはＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｖ、Ｚｒ等の酸化物、水酸化物、炭酸化物、硫化物や複合酸化物が挙げられ、これらのうち安全性・安定性等から以下の酸化物を採用する事が多い。
特に、酸化珪素（シリカ）、酸化酸化チタン、酸化アルミ（アルミナ、コランダム）の微粒子が好適に用いられる。
【００３３】
さらに、疎水化処理剤等により添加剤の表面改質処理することが有効である。疎水化処理剤の代表例はシランカップリング剤で、以下のものが挙げられる。
ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、ｐ−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等。
無機微粉体はトナーに対して０．１〜２［重量％］使用されるのが好ましい。０．１［重量％］未満では、トナー凝集を改善する効果が乏しくなり、２［重量％］を超える場合は、細線間のトナー飛び散り、機内の汚染、感光体の傷や摩耗等の問題が生じやすい傾向がある。
また、少なくとも樹脂、顔料からなる粉体の表面に電荷制御剤を付着または固着させ、粉体表面形状を小さな周期と大きな周期を持つようにしても良い。その平均粒径は５〜２００［ｎｍ］の小さい粒径のものが最適である。
また、本発明のトナーには、実質的な悪影響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末等の金属石鹸粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末、あるいは酸化セリウム粉末、炭化珪素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤、あるいは、例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末、酸化インジウム粉末等及び絶縁性の粉末に前記導電性粒子を被覆処理した粉体等の導電性付与剤を現像性向上剤として少量用いることもできる。
【００３４】
なお、本実施形態のプリンタ１００では、転写搬送ベルト７１に対して、感光体ユニットが一つだけ配置されたモノクロの画像形成装置であるが、図６に示すように転写搬送ベルト７１上に複数の感光体ユニットを載せたカラー画像形成装置であっても本発明は適用可能である。
また、図２及び図６に示すプリンタ１００では感光体１０上のトナー像を直接、転写紙Ｐに転写する構成であるが、感光体上のトナーを中間転写体を介して転写紙に転写する構成であってもよい。
【００３５】
以上、本実施形態によれば、表面移動する表面に一成分の現像剤であるトナーＴを担持し、潜像担持体である感光体１０上の潜像にトナーＴを供給して潜像を現像する現像剤担持体である現像ローラ４１と、現像ローラ４１の表面に供給するトナーＴを収容する現像剤容器であるトナー容器４２とを有する現像装置４０において、トナー容器４２内のトナーＴに空気を導入する気体導入手段であるエアーポンプ３１を備え、エアーポンプ３１によって空気を導入することによってトナー容器４２内のトナーＴの嵩密度が低下し、嵩密度が低下したトナーＴが現像ローラ４１に接触し、接触したトナーＴが現像ローラ４１に担持されることによってトナーＴが現像ローラ４１に供給される。トナーＴに空気を導入してトナーＴの嵩密度を低下させることによってトナーＴの粒子同士の間の凝集力が空気を導入する前よりも低下する。このように粒子同士の凝集力が低下した状態のトナーＴに現像ローラ４１の表面が接触することにより、現像ローラ４１とその表面に接触する現像剤の粒子との間に働くファンデルワールス力の方がトナーＴの粒子同士の間に働く凝集力よりも大きくなる。これにより、ファンデルワールス力によって引き付けられたトナーＴの粒子が現像ローラ４１上に担持される。また、ファンデルワールス力によって現像ローラ４１がトナーＴを引き付ける力はあまり大きくなく、現像ローラ４１上に担持されたトナーＴの粒子の上にさらに他のトナーの粒子を担持するほどの力は生じない。このため、現像ローラ４１上にトナーＴの一層分の薄層が形成された状態から更に他のトナーＴの粒子が付着することが無いため、トナーＴの一層分の均一な薄層を現像ローラ４１上に形成させることができる。
トナーＴを現像ローラ４１に供給するときにトナーＴの一層分の均一な薄層を現像ローラ４１上に形成させることができるため、規制部材によって現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する構成が不要となる。このため、従来の現像装置のように規制部材によって現像剤に強いストレスを与えることなく現像ローラ４１上にトナーＴの薄層を形成することができる。
また、嵩密度を低下させたトナーＴを現像ローラ４１に接触させることでトナーＴを現像ローラ４１に供給するため供給時にトナーＴにストレスを与える接触型の供給ローラを設ける構成も不要となり、供給時にトナーＴに対して強いストレスが与えられることを防止することができる。
このように、現像ローラ４１にトナーＴを供給するためにも、トナーＴの薄層を形成するためにも、トナーＴに対して強いストレスを与える必要が無いため、トナーＴの劣化を防止することができ、トナーＴの劣化に起因する現像装置４０の寿命を延ばすことができる。このため、現像装置４０の耐久性の向上を図ることができる。
【００３６】
また、現像装置４０では、エアーポンプ３１によって空気を導入しない状態ではトナーＴの嵩はその上部が現像ローラ４１に届かない位置Ａであり、エアーポンプ３１によって空気を導入してトナーＴの嵩密度が低下することによってトナーＴの上部の位置が上昇し、現像ローラ４１に届く位置Ｂとなる。トナーＴの嵩密度を下げることによってトナーＴの上部の位置を上昇させることができ、更に流動性も向上することで、均一なトナー薄層を現像ローラ４１上に形成することができる。
【００３７】
また、現像装置４０では、トナー容器４２の下方に配置されて上下方向に連通する複数の孔部を有する多孔質体４６を備え、エアーポンプ３１が多孔質体４６の下方から空気を送ることにより、多孔質体４６を通してトナー容器４２内のトナーＴの下方から空気を導入する。トナー容器４２の下方から多孔質体４６を通して空気を導入することによってトナーＴが分散し、流動化してトナーの嵩密度が低下する。これにより、トナーＴが現像ローラ４１に均一に接触することができトナーＴによる現像ローラ４１上の薄層が均一になる。
【００３８】
また、現像装置４０の多孔質体４６の複数の孔部の開口径は、トナーＴの平均粒径よりも小さいため、トナーＴの空気室４５への流出・逆流、及び、孔部へのトナーのつまりを防止でき、トナー容器４２内のトナーＴに安定した空気が供給できる。そのため流動化したときのトナーＴの嵩の上部の位置Ｂが安定する。
【００３９】
また、多孔質体４６を多孔質焼結体で形成することにより、材料が安価で軽いため、コンパクトで軽い現像装置４０を安価に得ることができる。
また、多孔質体４６としては金属焼結体で形成してもよい。
【００４０】
また、現像装置４０は、トナー容器４２から現像ローラ４１にトナーＴが供給される位置に対して現像ローラ４１の表面移動方向下流側、且つ、現像領域に対して現像ローラ４１の表面移動方向上流側の位置に、現像剤帯電手段としての非接触のトナー帯電装置４３を備える。非接触の帯電装置によって現像ローラ４１上のトナーを帯電することによって、ファンデルワールス力によって担持されて現像ローラ４１に対する付着力の弱いトナーＴの薄層を維持することができる。
【００４１】
また、潜像担持体である感光体１０上の潜像に現像手段が一成分の現像剤であるトナーＴを付着させることにより現像し、これにより得られたトナー像を最終的に記録媒体である転写紙Ｐに転移させて画像形成を行う画像形成装置であるプリンタ１００において、現像手段として、本実施形態の現像装置４０を用いることにより、耐久性の高い現像装置が得られるため、現像装置のメンテナンスの頻度が少なくできる画像形成装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施形態に係る感光体ユニットの拡大説明図。
【図２】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】トナー容器内のトナーに導入する空気の流入量とトナーの嵩の上昇量と関係を示したグラフ。
【図４】エアーポンプの概略説明図。
【図５】排気エアーポンプを備えた現像装置の説明図。
【図６】複数の感光体ユニットを備えたプリンタの概略構成図。
【符号の説明】
【００４３】
１０  感光体
２０  帯電装置
３０  レーザー光
３１  エアーポンプ
３１ａ  吸気エアーポンプ
３１ｂ  排気エアーポンプ
３２  吸気管
３３  排気管
４０  現像装置
４１  現像ローラ
４２  トナー容器
４３  トナー帯電装置
４４  トナーホッパ
４５  空気室
４６  多孔質体
４７  容器アジテータ
４８  ホッパアジテータ
５０  クリーニング装置
５１  除電ランプ
６０  給紙カセット
６１  給紙ローラ
６２  レジストローラ対
７０  転写ローラ
７１  転写搬送ベルト
８０  定着装置
１００  プリンタ
３１０  ポンプ本体
３１１  振動板
３１２  ロータ
３１３  吸気弁
３１４  排気弁
Ｐ  転写紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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