(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともトナーとキャリアを含む現像剤を用いて、静電潜像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置を備えた画像形成装置であって、
攪拌による相互の摩擦接触によって互いに異なる極性に帯電するトナー及びキャリアと、トナー粒子よりも小径で該トナーの表面に離脱可能に保持された状態で供給され上記トナーとは異なる極性に帯電する荷電粒子と、を含む現像剤を貯える現像剤貯留部と、
内部に磁石体を有し、上記現像剤を磁気ブラシ状に保持するとともに該現像剤貯留部から上記現像剤を搬送する第１の搬送部材と、
該第１の搬送部材による現像剤搬送量を規制する搬送量規制部材と、
第１の領域を介して上記第１の搬送部材に対向し、第２の領域を介して上記静電潜像担持体に対向する第２の搬送部材と、
上記第１の搬送部材と上記第２の搬送部材との間に第１の電界を形成して、上記第１の搬送部材が磁力によって周面に磁気ブラシ状に保持している現像剤中のトナーを上記第２の搬送部材に移動させると共に、上記トナーの表面の上記荷電粒子の一部をトナーから分離させて磁気ブラシ状の現像剤中に回収させる第１の電界形成手段と、
上記第２の搬送部材と上記静電潜像担持体との間に第２の電界を形成して、上記第２の搬送部材が保持している上記トナーを上記静電潜像担持体の静電潜像に移動させて上記静電潜像をトナー画像として可視像化する第２の電界形成手段と、
上記静電潜像坦持体上のトナー画像を所定の媒体上に転写するための転写部と、
上記静電潜像坦持体の表面に摺接する摺接端部を有し、上記該転写部による転写後に上記静電潜像坦持体の表面に残留する転写残トナーを除去する、弾性部材で形成されたクリーニングブレードと、を備え、
上記第１の電界で現像剤中に回収されなかった荷電粒子が、上記第２の電界により、上記静電潜像担持体の静電潜像にトナーと共に、又は上記静電潜像担持体の非潜像部に単独で付着し、上記クリーニングブレードの摺接端部の上記静電潜像坦持体の表面に対する摺接に伴って、上記静電潜像担持体の表面と上記クリーニングブレードの摺接端部との間に形成された楔状空間部に滞留することで、該楔状空間部へのトナー粒子の滞留が規制される、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記静電潜像担持体との対向部を通過した後の第２の搬送部材上にあるトナーを第１の搬送部材上に形成された磁気ブラシで掻き取り、上記第１の搬送部材上の現像剤中に戻すことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記第１の電界形成手段は、トナーを上記第１の搬送部材から上記第２の搬送部材へ移動させる方向の、２×１０６Ｖ／ｍ以上の直流電界を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記第１の電界形成手段は、平均的にはトナーを上記第１の搬送部材から上記第２の搬送部材へ移動させる方向の振動電界を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記第１の電界形成手段によるトナー分離電界が、２×１０６Ｖ／ｍ以上であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記荷電粒子の個数平均粒径は、１００〜８５０ｎｍであることを特徴とする請求項１から５の何れか一に記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記現像剤貯留部に対し、トナーと荷電粒子とを補給する補給部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記荷電粒子は、トナーに対し離脱可能に保持された状態で補給されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複写機，ファクシミリ装置，プリンタ或いはこれらの複合機などに適用可能な電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、電子写真方式の画像形成装置では、帯電された像坦持体（例えばドラム状あるいは無端ベルト状の感光体）の表面を露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置から供給したトナー粒子により現像して、感光体上にトナー画像を形成し、このトナー画像を転写装置によって用紙に転写することで画像形成が行われる。
このとき、転写工程を終えた感光体表面には未転写のトナー粒子が残留するため、この残留トナーを次回の画像形成プロセスに先立って除去しておくことが必要になる。このような転写残留トナー等を感光体表面から除去し清浄化する手段（クリーニング手段）としては、所謂ファーブラシや磁気ブラシ等を使用する方法やゴム等の弾性材料でなるクリーニングブレードを使用する方法など、種々の方法が知られているが、このうち弾性材料でなるクリーニングブレード（代表的にはゴムブレード）を用いて感光体表面から転写残留トナー等を掻き落とす方法が、安価で且つ操作が簡便である点で優れており、一般に幅広く採用されている。
【０００３】
近年、特に、所謂フルカラーの画像形成装置では、より一層の高画質化の要求に応えるために、トナー粒子の小径化・球形化が求められている。トナー粒子の小径化によって感光体表面に形成されるトナー画像のドットの再現性を高めることができ、また、トナー粒子の球形化によって現像性・転写性を向上させることができる。
しかしながら、このようにトナー粒子を小径化・球形化した場合、特に前述のクリーニングブレードを用いる方式では、良好なクリーニング状態を得ることが難しくなるという問題がある。尚、このクリーニングブレードによるクリーニング性能は、トナーの粒径が小さくなるほど、また、粒径分布がシャープになるほど、悪化する傾向がある。
【０００４】
上記クリーニングブレードを用いたクリーニング方式では、弾性材料でなるブレードにて感光体表面を摺擦してトナーを掻き落とす関係上、感光体表面とクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗により、当該クリーニングブレードの感光体表面と摺接するエッジ部分が微少に変形し、感光体表面との間に微少な楔状の空間部が形成される。トナー粒子が小径化されるほど、この楔状空間部にトナー粒子が侵入し易くなり、侵入したトナー粒子は非流動領域を形成することになる。
この非流動領域のトナー粒子と感光体表面との間の摩擦抵抗が比較的小さく、トナー粒子が感光体表面に対して滑っている間は、クリーニング不良が発生することはないが、潤滑作用のある外添剤がトナーに加えられている場合であっても、感光体表面に対する摺擦の繰り返しに伴う外添剤の離脱等により、非流動領域のトナー粒子と感光体表面との間の摩擦抵抗が大きくなると、トナー粒子がクリーニングブレードと感光体表面との間をすり抜けて感光体表面に残存し、次回以降の画像形成プロセスでの画像ノイズを招来する、という問題が生じる。
【０００５】
かかる問題に対して、例えば特許文献１には、ＢＥＴ比表面積が３０〜３００ｍ２／ｇの流動化剤をトナーに外添し、この流動化剤を上記楔状空間部に滞留させることでトナー粒子の侵入を阻止し、クリーニング性の向上を図ることが提案されている。しかしながら、上記流動化剤は、転写工程で転写されてしまえばクリーニング性の向上には寄与できないことになる。
【０００６】
尚、上記楔状空間部へのトナー粒子滞留によるクリーニング性悪化の問題を特に意識したものではないが、例えば特許文献２，特許文献３には、感光体表面に付着した付着物を除去することを企図して、トナーとは逆極性に帯電する粒子を現像剤中に含有させることが提案されている。この場合には、添加した粒子は、トナーとは逆極性であるため、転写工程を終えても感光体上に大きな割合で残存でき、感光体表面の付着物を効果的に除去することができる、とされている。
【０００７】
また、特許文献４には、トナーとは逆極性に帯電する粒子を現像剤中に含有させ、この粒子を上記楔状空間部に滞留させることが開示されている。ところが、この場合には、現像領域でトナーが消費されない電界条件下では、トナーとは逆極性に帯電した荷電粒子（逆極性粒子）が感光体表面の背景電位部（つまり、静電潜像の非画像部）に付着して早期に消費されることになる。特に、画像部の面積が小さな画像（例えば、文字画像など）を作成する場合、上記荷電粒子が大量に消費される。
従って、このような低印字率のプリントが継続して行われる場合には、初期的には、現像剤中の上記荷電粒子が感光体表面に十分に付着して上記楔状空間部に滞留するが、ある程度以上プリントを行った後には、現像装置中から荷電粒子が大量に失われている関係上、上記楔状空間部に到達できる荷電粒子の数が減少し、クリーニングブレードの減耗と相俟って、該クリーニングブレードによるトナークリーニング性能が低下し、画像ノイズが生じ易くなるという問題がある。
【０００８】
このため、初期の現像剤に加える荷電粒子量を多くすることが考えられるが、この場合には、初期的に供給される荷電粒子が過剰となって飛散し易くなり、また、感光体表面に付着した荷電粒子がクリーニングブレードを擦り抜けることによる当該クリーニングブレードの減耗が加速される、といった問題が生じる。
【０００９】
なお、上記楔状空間部へのトナー粒子滞留によるクリーニング性悪化の問題を念頭に置いたものではないが、例えば特許文献５には、所謂ハイブリッド現像方式の画像形成装置として、磁気ローラと、現像ローラを備えた現像装置を有し、磁気ローラの外周面に保持されたトナーとキャリアを含む現像剤からトナーだけを選択的に現像ローラの外周面に供給し、この現像ローラの外周面に保持されたトナーを用いて感光体上の静電潜像（静電潜像画像部）を現像する画像形成装置が提案されている。特徴として、この特許文献５の発明では、トナーとキャリアのいずれの表面にも保持されることなくトナーとキャリアとの間に介在し、トナーの粉砕微粉がキャリアの表面に付着してスペントが形成されることを防止する、トナーの帯電極性とは逆極性の逆帯電樹脂粒子が現像剤に含まれている。
しかし、特許文献５の説明によれば、この逆帯電樹脂粒子は、磁気ローラから現像ローラの表面へとは移動されずに、２成分現像剤中に残留するものであるため、感光体表面に付着して上記楔状空間部に滞留することはなく、このため、トナークリーニング性能が低下し、画像ノイズが生じ易くなるという問題がある。
【特許文献１】特開平８−２９７４４６号公報
【特許文献２】特開平９−１９０００８号公報
【特許文献３】特開平１０−３１７９号公報
【特許文献４】特開２００２−３１８４６７号公報
【特許文献５】特開２００６−３０８６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、低印字率の画像の形成を連続して行う場合であっても、像坦持体表面とクリーニングブレードとで形成される微少な楔状空間部に、トナーとは逆極性に帯電した粒子を長期間にわたって必要量供給することで、上記クリーニングブレードによるトナークリーニング性能を長期間にわたって維持することができる画像形成装置を提供することを、基本的な目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、少なくともトナーとキャリアを含む現像剤を用いて、静電潜像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置を備えた画像形成装置であって、
攪拌による相互の摩擦接触によって互いに異なる極性に帯電するトナー及びキャリアと、トナー粒子よりも小径で該トナーの表面に離脱可能に保持された状態で供給され上記トナーとは異なる極性に帯電する荷電粒子と、を含む現像剤を貯える現像剤貯留部と、
内部に磁石体を有し、上記現像剤を磁気ブラシ状に保持するとともに該現像剤貯留部から上記現像剤を搬送する第１の搬送部材と、
該第１の搬送部材による現像剤搬送量を規制する搬送量規制部材と、
第１の領域を介して上記第１の搬送部材に対向し、第２の領域を介して上記静電潜像担持体に対向する第２の搬送部材と、
上記第１の搬送部材と上記第２の搬送部材との間に第１の電界を形成して、上記第１の搬送部材が磁力によって周面に磁気ブラシ状に保持している現像剤中のトナーを上記第２の搬送部材に移動させると共に、上記トナーの表面の上記荷電粒子の一部をトナーから分離させて磁気ブラシ状の現像剤中に回収させる第１の電界形成手段と、
上記第２の搬送部材と上記静電潜像担持体との間に第２の電界を形成して、上記第２の搬送部材が保持している上記トナーを上記静電潜像担持体の静電潜像に移動させて上記静電潜像をトナー画像として可視像化する第２の電界形成手段と、
上記静電潜像坦持体上のトナー画像を所定の媒体上に転写するための転写部と、
上記静電潜像坦持体の表面に摺接する摺接端部を有し、上記該転写部による転写後に上記静電潜像坦持体の表面に残留する転写残トナーを除去する、弾性部材で形成されたクリーニングブレードと、を備え、
上記第１の電界で現像剤中に回収されなかった荷電粒子が、上記第２の電界により、上記静電潜像担持体の静電潜像にトナーと共に、又は上記静電潜像担持体の非潜像部に単独で付着し、上記クリーニングブレードの摺接端部の上記静電潜像坦持体の表面に対する摺接に伴って、上記静電潜像担持体の表面と上記クリーニングブレードの摺接端部との間に形成された楔状空間部に滞留することで、該楔状空間部へのトナー粒子の滞留が規制される、ことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上記第１の電界で現像剤中に回収されなかった荷電粒子が上記第２の電界により静電潜像坦持体の表面に付着し、クリーニングブレードの摺接動作に伴って、トナー粒子よりも小径の上記荷電粒子が上記楔状空間部に滞留することで、該楔状空間部へのトナー粒子の滞留が規制され、これにより、上記クリーニングブレードによるトナークリーニング性を高めることができる。この場合において、低印字率の画像の形成を連続して行っても、トナー表面の上記荷電粒子の一部をトナーから分離させて現像剤中に回収させる第１の電界が形成されているため、静電潜像坦持体の表面に荷電粒子が過度に移行することもなく、トナーの供給に伴い必要量の荷電粒子を安定して供給できるので、クリーニング性能を長期間にわたって維持することができる。また、初期の現像剤に加える荷電粒子量を過剰な量に設定する必要がないため、荷電粒子の飛散や、静電潜像坦持体の表面に付着した荷電粒子がクリーニングブレード摺接部を擦り抜けることによる当該クリーニングブレードの減耗の加速、といった問題が生じることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下の説明では、特定の方向を意味する用語（例えば、「上」、「下」、「左」、「右」、およびそれらを含む他の用語、「時計回り方向」、「反時計回り方向」）を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明は限定的に解釈されるべきものでない。また、以下に説明する画像形成装置及び現像装置では、同一又は類似の構成部分には同一の符号を用いている。
【００１４】
〔１．画像形成装置〕
図１は、本発明に係る電子写真式画像形成装置の画像形成に関連する部分を示す。画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびそれらの機能を複合的に備えた複合機のいずれであってもよい。画像形成装置１は、静電潜像坦持体である感光体１２を有する。実施形態において、感光体１２は円筒体で構成されているが、本発明はそのような形態に限定されるものでなく、代わりに無端ベルト式の感光体も使用可能である。感光体１２は、図示しないモータに駆動連結されており、モータの駆動に基づいて矢印１４方向に回転するようにしてある。感光体１２の周囲には、感光体１２の回転方向に沿って、帯電ステーション１６、露光ステーション１８、現像ステーション２０、転写ステーション２２、およびクリーニングステーション２４が配置されている。
【００１５】
帯電ステーション１６は、感光体１２の外周面である感光体層を所定の電位に帯電する帯電装置２６を備えている。実施形態では、帯電装置２６は円筒形状のローラとして表されているが、これに代えて他の形態の帯電装置（例えば、回転型又は固定型のブラシ式帯電装置、ワイヤ放電式帯電装置）も使用できる。
露光ステーション１８は、感光体１２の近傍又は感光体１２から離れた場所に配置された露光装置２８から出射された画像光３０が、帯電された感光体１２の外周面に向けて進行するための通路３２を有する。露光ステーション１８を通過した感光体１２の外周面には、画像光が投射されて電位の減衰した部分とほぼ帯電電位を維持する部分からなる、静電潜像が形成される。実施形態では、電位の減衰した部分が静電潜像画像部、ほぼ帯電電位を維持する部分が静電潜像非画像部である。
現像ステーション２０は、粉体現像剤を用いて静電潜像を可視像化する現像装置３４を有する。現像装置３４の詳細は後に説明する。転写ステーション２２は、感光体１２の外周面に形成された可視像を紙やフィルムなどのシート３８に転写する転写装置３６を有する。実施形態では、転写装置３６は円筒形状のローラとして表されているが、他の形態の転写装置（例えば、ワイヤ放電式転写装置）も使用できる。
【００１６】
クリーニングステーション２４は、転写ステーション２２でシート３８に転写されることなく感光体１２の外周面に残留する未転写トナーを感光体１２の外周面から回収するために、クリーニングブレード４０を備えている。クリーニングブレード４０の感光体１２の外周面との摺接部分の下方およびその近傍を覆うようにしてクリーナーボックス（不図示）が付設されており、クリーニングブレード４０によって感光体１２上に残留するトナーを掻き取って上記クリーナーボックス内に回収するようになっている。
上記クリーニングブレード４０は、図２に示すように、一端側が保持部材４１により固着して保持され、他端側は感光体１２の表面に摺接する摺接端部４０ｔを備えている。上記クリーニングブレード４０は、その摺接端部４０ｔが感光体１２の表面に隙間無く密着し得るように十分な弾性を有する弾性材料で製作されている。本実施形態では、クレーニングブレード４０は例えばゴム製とした。
【００１７】
クレーニングブレード４０をこのような弾性材料で構成したことにより、クリーニングブレード４０が感光体１２の表面に摺接する際には、図３に拡大図を示すように、当該クリーニングブレードの摺接端部４０ｔが微少に変形し、感光体１２の表面１２ｆとの間に、該表面１２ｆの移動方向（図２，図３の矢印Ｙｋ参照）に向かって狭まる微少な楔状の空間部Ｋが形成される。この楔状空間部Ｋ内には、より小径の粒子ほど侵入し易く、この小径の粒子が楔状空間部Ｋ内に滞留することにで、より大径の粒子が楔状空間部Ｋ内に侵入・滞留することが規制される。
【００１８】
このような構成を備えた画像形成装置１の画像形成時、感光体１２はモータ（図示せず）の駆動に基づいて時計周り方向に回転する。このとき、帯電ステーション１６を通過する感光体外周部分は、帯電装置２６で所定の電位に帯電される。帯電された感光体外周部分は、露光ステーション１８で画像光３０が露光されて静電潜像が形成される。静電潜像は、感光体１２の回転と共に現像ステーション２０に搬送され、そこで現像装置３４によって現像剤像として可視像化される。可視像化された現像剤像は、感光体１２の回転と共に転写ステーション２２に搬送され、そこで転写装置３６によりシート３８に転写される。現像剤像が転写されたシート３８は図示しない定着ステーションに搬送され、そこでシート３８に現像剤像が固定される。転写ステーション２２を通過した感光体外周部分はクリーニングステーション２４に搬送され、そこでシート３８に転写されることなく感光体１２の外周面に残存する現像剤が回収される。
【００１９】
〔２．現像装置〕
現像装置３４は、第１の成分粒子である非磁性トナーと第２の成分粒子である磁性キャリアを含む２成分現像剤と以下に説明する種々の部材を収容するハウジング４２を備えている。図面を簡略化することで発明の理解を容易にするため、ハウジング４２の一部は削除してある。ハウジング４２は感光体１２に向けて開放された開口部４４を備えており、この開口部４４の近傍に形成された空間４６にトナー搬送部材（第２の搬送部材）である現像ローラ４８が設けてある。現像ローラ４８は、円筒状の部材（第２の回転円筒体）であり、感光体１２と平行に且つ感光体１２の外周面と所定の現像ギャップ５０を介して、回転可能に配置されている。
【００２０】
現像ローラ４８の背後には、別の空間５２が形成されている。空間５２には、現像剤搬送部材（第１の搬送部材）である搬送ローラ５４が、現像ローラ４８と平行に且つ現像ローラ４８の外周面と所定の供給回収ギャップ５６を介して配置されている。搬送ローラ５４は、回転不能に固定された磁石体５８と、磁石体５８の周囲を回転可能に支持された円筒スリーブ６０を有している。スリーブ６０の上方には、ハウジング４２に固定され、スリーブ６０の中心軸と平行に伸びる規制板６２が、所定の規制ギャップ６４を介して対向配置されている。
【００２１】
磁石体５８は、スリーブ６０の内面に対向し、搬送ローラ５４の中心軸方向に伸びる、複数の磁極を有する。実施形態では、複数の磁極は、規制板６２の近傍にあるスリーブ６０の上部内周面部分に対向する磁極Ｓ１、供給回収ギャップ５６の近傍にあるスリーブ６０の左側内周面部分に対向する磁極Ｎ１、スリーブ６０の下部内周面部分に対向する磁極Ｓ２、スリーブ６０の右側内周面部分に対向する、２つの隣接する同極性の磁極Ｎ２，Ｎ３を含む。
【００２２】
搬送ローラ５４の背後には、現像剤攪拌室６６が形成されている。攪拌室６６は、搬送ローラ５４の近傍に形成された前室６８と搬送ローラ５４から離れた後室７０を有する。前室６８には図面の表面から裏面に向かって現像剤を攪拌しながら搬送する前攪拌搬送部材である前スクリュー７２が回転可能に配置され、後室７０には図面の裏面から表面に向かって現像剤を攪拌しながら搬送する後攪拌部材搬送部材である後スクリュー７４が回転可能に配置されている。図示するように、前室６８と後室７０は、両者の間に設けた隔壁７６で分離してもよい。この場合、前室６８と後室７０の両端近傍にある隔壁部分は除かれて連絡通路が形成されており、前室６８の下流側端部に到達した現像剤が連絡通路を介して後室７０へ送り込まれ、また後室７０の下流側端部に到達した現像剤が連絡通路を介して前室６８に送り込まれるようにしてある。
【００２３】
このように構成された現像装置３４の動作を説明する。画像形成時、図示しないモータの駆動に基づいて、現像ローラ４８とスリーブ６０はそれぞれ矢印７８，８０方向に回転する。前スクリュー７２は矢印８２方向に回転し、後スクリュー７４は矢印８４方向に回転する。これにより、現像剤攪拌室６６に収容されている現像剤２は、前室６８と後室７０を循環搬送されながら、攪拌される。その結果、現像剤に含まれるトナーとキャリアが摩擦接触し、互いに逆の極性に帯電される。本実施形態では、キャリアは正極性、トナーは負極性に帯電されるものとする。図４に示すように、キャリア４はトナー６に比べて相当大きい。そのため、図５に示すように、正極性に帯電したキャリア４の周囲に、負極性に帯電したトナー６が、主として両者の電気的な吸引力に基づいて付着している。
【００２４】
図１に戻り、帯電された現像剤２は、前スクリュー７２によって前室６８を搬送される過程で搬送ローラ５４に供給される。前スクリュー７２から搬送ローラ５４に供給された現像剤２は、磁極Ｎ３の近傍で、磁極Ｎ３の磁力によって、スリーブ６０の外周面に保持される。スリーブ６０に保持された現像剤２は、磁石体５８によって形成された磁力線に沿って磁気ブラシを構成しており、スリーブ６０の回転に基づいて反時計周り方向に搬送される。規制板６２の対向領域（規制領域８６）で磁極Ｓ１に保持されている現像剤２は、規制板６２により、規制ギャップ６４を通過する量が所定量に規制される。規制ギャップ６４を通過した現像剤２は、磁極Ｎ１が対向する、現像ローラ４８と搬送ローラ５４が対向する領域（供給回収領域）８８に搬送される。後に詳細に説明するように、供給回収領域８８のうち、主にスリーブ６０の回転方向に関して上流側の領域（供給領域）９０では、現像ローラ４８とスリーブ６０との間に形成された電界の存在により、キャリア４に付着しているトナー６が現像ローラ４８に電気的に供給される。また、供給回収領域８８のうち、主にスリーブ６０の回転方向に関して下流側の領域（回収領域）９２では、後に説明するように、現像に寄与することなく供給回収領域８８に送り戻された現像ローラ４８上のトナーが、磁極Ｎ１の磁力線に沿って形成されている磁気ブラシに掻き取られてスリーブ６０に回収される。キャリア４は磁石体５８の磁力によってスリーブ６０の外周面に保持されており、スリーブ６０から現像ローラ４８に移動することはない。供給回収領域８８を通過した現像剤２は、磁石体５８の磁力に保持され、スリーブ６０の回転と共に磁極Ｓ２の対向部を通過して磁極Ｎ２とＮ３の対向領域（放出領域９４）に到達すると、磁極Ｎ２とＮ３によって形成される反発磁界によってスリーブ６０の外周面から前室６８に放出され、前室６８を搬送されている現像剤２に混合される。
【００２５】
供給領域９０で現像ローラ４８に保持されたトナー６は、現像ローラ４８の回転と共に反時計周り方向に搬送され、感光体１２と現像ローラ４８が対向する領域（現像領域）９６で、感光体１２の外周面に形成されている静電潜像画像部に付着する。実施形態の画像形成装置では、感光体１２の外周面は帯電装置２６で負極性の所定の電位ＶＨが付与され、露光装置２８で画像光３０が投射された静電潜像画像部が所定の電位ＶＬまで減衰し、露光装置２８で画像光３０が投射されていない静電潜像非画像部はほぼ帯電電位ＶＨを維持している。したがって、現像領域９６では、感光体１２と現像ローラ４８との間に形成されている電界の作用を受けて、負極性に帯電したトナー６が静電潜像画像部に付着し、この静電潜像を現像剤像として可視像化する。
【００２６】
このようにして現像剤２からトナー６が消費されると、消費された量に見合う量のトナーが現像剤２に補給されることが好ましい。そのために、現像装置３４は、ハウジング４２に収容されているトナーとキャリアの混合比を測定する手段を備えている。また、後室７０の上方にはトナー補給部９８が設けてある。トナー補給部９８は、トナーを収容するための容器１００を有する。容器１００の底部には開口部１０２が形成されており、この開口部１０２に補給ローラ１０４が配置されている。補給ローラ１０４は図示しないモータに駆動連結されており、トナーとキャリアの混合比を測定する手段の出力に基づいてモータが駆動し、トナーが後室７０に落下補給するようにしてある。
【００２７】
〔３．電界形成手段〕
供給領域９０でスリーブ６０から現像ローラ４８にトナー６を効率的に移動させるために、現像ローラ４８とスリーブ６０は電界形成装置１１０と電気的に接続されている。電源の具体例が図７Ａ〜図１１に示してある。
【００２８】
図７Ａに示す具体例１の電界形成装置１１０は、現像ローラ４８に接続された第１の電源１１２（請求項の第２の電界形成手段に相当する。）とスリーブ６０に接続された第２の電源１１４（請求項の第１の電界形成手段に相当する。）を有する。第１の電源１１２は、現像ローラ４８とグランド１１６との間に接続された直流電源１１８を有し、トナー６の帯電極性と同一極性の第１の直流電圧ＶＤＣ１（例えば、−２００ボルト）を現像ローラ４８に印加している。第２の電源１１４は、スリーブ６０とグランド１１６との間に接続された直流電源１２０を有し、トナー６の帯電極性と同一極性で且つ第１の直流電圧よりも高圧の第２の直流電圧ＶＤＣ２（例えば、−４００ボルト）をスリーブ６０に印加する。この結果、供給領域９０では、現像ローラ４８とスリーブ６０との間に形成された直流電界の作用を受けて、負極性に帯電しているトナー６がスリーブ６０から現像ローラ４８に電気的に吸引される。このとき、正極性に帯電しているキャリア４は、スリーブ６０から現像ローラ４８に吸引されることはない。また、現像領域９６では、現像ローラ４８に保持されている負極性トナーが、図７Ｂに示すように、現像ローラ４８（ＶＤＣ１：例えば、−２００ボルト）と静電潜像画像部（ＶＬ：例えば、−８０ボルト）との電位差に基づき、静電潜像画像部に付着する。このとき、負極性トナーは、現像ローラ４８（ＶＤＣ１：例えば、−２００ボルト）と静電潜像非画像部（ＶＨ：例えば、−６００ボルト）との電位差により、静電潜像非画像部に付着することはない。
【００２９】
具体例２に係る図８Ａの電界形成装置１２２において、第１の電源１２４は、具体例１の電源と同様に、現像ローラ４８とグランド１２６との間に接続された直流電源１２８を有し、トナー６の帯電極性と同一極性の第１の直流電圧ＶＤＣ１（例えば、−２００ボルト）を現像ローラ４８に印加している。第２の電源１３０は、スリーブ６０とグランド１２６との間に直流電源１３２と交流電源１３４を有する。直流電源１３２は、トナー６の帯電極性と同一極性で且つ第１の直流電圧よりも高圧の第２の直流電圧ＶＤＣ２（例えば、−４００ボルト）をスリーブ６０に印加している。図８Ｂに示すように、交流電源１３４は、スリーブ６０とグランド１２６との間にピーク・ツー・ピーク電圧ＶＰ−Ｐが例えば３００ボルトの交流電圧ＶＡＣを印加する。その結果、供給領域９０では、現像ローラ４８とスリーブ６０との間に形成された脈流電界の作用を受けて、負極性に帯電しているトナー６がスリーブ６０から現像ローラ４８に電気的に吸引される。このとき、正極性に帯電しているキャリア４は、スリーブ６０の内部の固定磁石の磁力によってスリーブ６０に保持され、現像ローラ４８に供給されることはない。また、現像領域９６では、現像ローラ４８に保持されている負極性トナーは、現像ローラ４８（ＶＤＣ１：例えば、−２００ボルト）と静電潜像画像部（ＶＬ：例えば−８０ボルト）との電位差に基づき、静電潜像画像部に付着する。
【００３０】
具体例３に係る図９Ａに示す電界形成装置１３６において、第１の電源１３８は、現像ローラ４８とグランド１４０との間に直流電源１４２と交流電源１４４を有する。直流電源１４２は、トナー６の帯電極性と同一極性の第１の直流電圧ＶＤＣ１（例えば、−２００ボルト）を現像ローラ４８に印加する。交流電源１４４は、現像ローラ４８とグランド１４０との間に振幅（ピーク・ツー・ピーク電圧）ＶＰ−Ｐが例えば１，６００ボルトの交流電圧ＶＡＣを印加する。第２の電源１４６は、現像ローラ４８と交流電源１４４との間の端子１４８とスリーブ６０との間に接続された直流電源１５０を有する。直流電源１５０は、所定の直流電圧ＶＤＣ２を出力することができ、陽極が端子１４８、陰極がスリーブ６０に接続されており、これにより、スリーブ６０が現像ローラ４８に対して負極性にバイアスされている（図７Ｂ参照）。したがって、供給領域９０では、現像ローラ４８とスリーブ６０との間に形成された脈流電界の作用を受けて、負極性に帯電しているトナー６がスリーブ６０から現像ローラ４８に電気的に吸引される。また、現像領域９６では、現像ローラ４８上の負極性トナーが、現像ローラ４８（ＶＤＣ１：例えば、−２００ボルト）と静電潜像画像部（ＶＬ：例えば、−８０ボルト）との電位差に基づき、静電潜像画像部に付着する。
【００３１】
具体例４に係る図１０に示す電界形成装置１５２は、図７Ａに示す具体例の電源において、第１の電源１１２と第２の電源１１４にそれぞれ交流電界形成装置１５４，１５６を追加したものである。交流電界形成装置１５４，１５６の出力電圧はＶＡＣ１，ＶＡＣ２である。電圧ＶＡＣ１，ＶＡＣ２の電圧値や周期は同一であってもよいし、違ってもよい。具体例５に係る図１１に示す電界形成装置１５８は、図７Ａに示す実施形態の電源において、第１の電源１１２に交流電源１６０を追加したものである。交流電源１６０の出力電圧はＶＡＣである。これらの形態の電界形成装置１５２，１５８も、電界形成装置１１０，１２２，１３６と同様に、現像ローラ４８とスリーブ６０との間に形成された脈流電界の作用を受けて、供給領域９０では負極性に帯電しているトナー６をスリーブ６０から現像ローラ４８に供給し、現像領域９６では負極性に帯電しているトナー６を現像ローラ４８から静電潜像画像部（ＶＬ：−８０ボルト）との電位差に基づき、静電潜像画像部に供給する。
【００３２】
〔４．現像剤〕
本発明では、トナーとキャリアを主成分とする２成分現像剤に、第３の成分として荷電粒子（インプラント粒子）が添加されている。この荷電粒子は、現像動作に伴って感光体上へ転移し、感光体からトナーを除去するクリーニングブレードの前記楔状の空間部Ｋに滞留してトナーが楔状空間部Ｋ内に進入・滞留することを規制するもので、荷電補助の機能も持つ。
【００３３】
図４〜６を参照して具体的に説明すると、本発明の画像形成装置及び現像装置は、トナー６とキャリア４の他に、トナー６との摩擦接触によりトナー６を正規の極性（実施形態では負極性）に帯電する、トナー６よりも小径の荷電粒子８を含む。実施の形態において、荷電粒子８は、トナー６の外周面に離脱可能に保持されており、トナー補給部９８からトナー６と共に補給される。
【００３４】
画像形成時、荷電粒子８はトナー６やキャリア４とともに、ハウジング４２の中を搬送された後、スリーブ６０に保持されて規制領域８６、供給回収領域８８、放出領域９４を移動する。この搬送過程で、トナー６の表面に保持されて正極性に帯電している荷電粒子８は、供給回収領域８８の電界中に置かれると、トナー６に作用する電気的な力とは逆の方向の電気的な力を受けてトナー６の外周面から離脱する。離脱した荷電粒子８は、該分離した荷電粒子８とキャリア４との間に作用するストレスによってキャリア４の外周面に保持される又は打ち込まれる。図４に示すように、キャリア４の外周面の一部又は全体がスペント１０で覆われている場合、荷電粒子８はスペント１０に打ち込まれる。キャリア４の外周面に保持され又は打ち込まれた荷電粒子８は、トナー６との摩擦接触によりトナー６と逆の極性に帯電する。実施形態では、トナー６は負極性に帯電されるため、荷電粒子８は正極性に帯電される。その結果、荷電粒子８が打ち込まれたキャリア４は、たとえその外周面の少なくとも一部がスペント１０に被覆されていても、スペント１０の無い状態と同様の荷電性を維持し、トナー６を所定の極性に帯電する。つまり、上記荷電粒子が、キャリアに対してその荷電性を補助する荷電補助機能を果たすことになる。
【００３５】
上述のように、荷電粒子８は、トナー６と逆の極性に帯電される。そのため、図１２に示すように、供給回収領域８８では、現像ローラ４８とスリーブ６０の間に形成される電界に基づいてトナー６はスリーブ６０から現像ローラ４８に移動する。このとき、トナー６から分離した荷電粒子８は、供給領域９０でトナー６が奪われることによって比較的キャリアリッチとなっている現像剤のキャリア表面に比較的迅速に保持されることで、現像剤中に回収されるが、一部の荷電粒子８（量的には僅かであるが）は、トナー６と共に現像ローラ４８に供給される。
【００３６】
ところで、図１３に示すように、図１に示す現像装置から現像ローラを除いた形態の現像装置３４’に同様の荷電粒子を用いた場合、異なる結果を招く。この現像装置３４’では、搬送ローラ５４上に搬送され量規制された現像剤により、直接に、感光体１２上の静電潜像が現像される。
より具体的に説明すれば、現像装置３４’の搬送ローラ５４が対向する感光体１２の外周面には静電潜像が形成されており、この静電潜像は、例えば、ほぼ帯電電位を維持している高電位の静電潜像非画像部と、露光装置２８で光３０が投射されて電位の減衰している低電位の静電潜像画像部を有し、これら高電位の静電潜像非画像部と低電位の静電潜像画像部が搬送ローラ５４の対向部を通過していく。そして、画像形成時、現像領域において、例えば、負極性に帯電されているトナー６は、低電位の静電潜像画像部に付着し、静電潜像非画像部には付着しない。しかし、トナー６を負極性に帯電させる荷電粒子８は、それ自身が正極性に帯電している。したがって、現像領域で自由状態にある荷電粒子８は、図１４に示すように、静電潜像非画像部に付着する。尚、一部の荷電粒子８については、トナー６と共に静電潜像画像部に付着するものもある。このように、現像装置３４’によれば、トナー６から分離した荷電粒子８は、現像領域で感光体１２の静電潜像非画像部に大量消費される。
すなわち、画像部の面積が小さな画像（例えば、文字画像など）を作成する場合、上記荷電粒子が大量に消費される。そして、このような低印字率のプリントが継続して行われる場合には、初期的には、現像剤中の荷電粒子８が感光体１２の表面に十分に付着するが、ある程度以上プリントを行った後には、現像装置中から荷電粒子８が大量に失われることになる。尚、上述した現像装置３４に比べて、キャリア４の外周面に打ち込まれる荷電粒子８の数が極めて少なくなり、スペントが付着したキャリア４は十分なトナー荷電性能を持ち得ないことにもなる。
【００３７】
これに対し、本願発明の現像装置では、上述のように、供給回収領域８８でトナー６から分離した荷電粒子８の大部分はその後素早くキャリア４に保持されてスリーブ６０の外周面に留まることから、トナー６と同じように現像ローラ４８を介して感光体１２に供給されて消費されることは少ないので、感光体１２の表面に長期に亘って安定した荷電粒子８の供給が行える。また、長期に亘って安定したトナーの荷電性が得られることにもなる。尚、本実施形態では、このように幾らかの荷電粒子８はトナー６と共に現像ローラ４８に供給されるが、荷電粒子８はトナーと共に補給部９８から新たに補給されるため、無くなることはなく、よって、長期に亘って安定したトナーの荷電性が得られる。
【００３８】
なお、本実施形態では、トナー６とキャリア４との摩擦接触によりトナー６は負極性、キャリア４は正極性に帯電される。また、荷電粒子８は、トナー６との接触により該トナーを負極性に帯電するとともに、荷電粒子８は正極性に帯電する。本発明に用いるトナー、キャリア、荷電粒子の帯電性は、そのような組み合わせに限るものでない。具体的に、トナー６とキャリア４との摩擦接触によりトナー６は正極性、キャリア４は負極性に帯電され、荷電粒子８は、トナー６との接触により該トナーを正極性に帯電するとともに、荷電粒子８は負極性に帯電する組み合わせも考えられる。
【００３９】
以上のように構成された画像形成装置１における荷電粒子８の挙動とクリーニングブレード４０による感光体１２表面のクリーニング性との関係について纏めて説明すれば、以下の通りである。
図１に示された現像装置３４では、現像ローラ４８と搬送ローラ５４の間に、搬送ローラ５４が保持している現像剤２からトナー６を分離する電界（第１の電界）が形成されることにより、電気的に現像剤２中のトナー６を分離させて現像ローラ４８の表面に坦持させると共に、トナー６の帯電極性とは逆極性の荷電粒子８の一部は、トナー６と分離されて現像剤２中に引き戻され回収される（図１２参照）。回収されずにトナー６と共に現像ローラ４８に坦持された荷電粒子８は、現像ローラ４８と感光体１２の間の現像領域部に供給される。ここで、現像ローラ４８と感光体１２の間に、現像ローラ４８が保持しているトナー６を感光体１２の静電潜像に移動させて静電潜像をトナー画像として可視像化する電界（第２の電界）が形成されることにより、現像ローラ４８に坦持された荷電粒子８は、更にその一部が、トナー６と共に感光体１２の画像部に、又は単独で感光体１２の背景部に、それぞれ付着し、その後、感光体１２の回転動作に伴って（つまり、クリーニングブレード４０の摺接端部４０ｔが感光体１２の表面を摺接するに伴って）クリーニングステーション２４に供給される。現像剤２中に回収された、若しくは上記現像領域で消費されなかった荷電粒子８は、現像装置３４内へ戻される。
【００４０】
このように、搬送ローラ５４から現像ローラ４８にトナー６が移動する際に、一旦、トナー６と荷電粒子８の一部との分離作用が行われているので、現像ローラ４８上に過剰な荷電粒子８が存在することはない。また、この分離作用の後は、大部分の荷電粒子８は回収された現像剤２と共に現像装置３４のハウジング４２内に戻されているため、プリントを続けた場合でも、これら徐々に現像ローラ４８上に供給されて消費され、荷電粒子８の量的変化（減少）は小さくて済む。尚、トナー６の減少に伴い新たなトナー６が補給されると、荷電粒子８も補充も行われるようになっている。
【００４１】
以上の作用の結果として、現像装置３４からクリーニングステーション２４に供給される荷電粒子（逆極性粒子）量のプリント継続に伴う推移を概略的に示すと図１５のように表される。この場合、第１電界で現像剤２中に回収されなかった荷電粒子が第２の電界により感光体１２の表面に付着し、クリーニングブレード４０の摺接端部４０ｔが感光体１２の表面を摺接するに伴ってクリーニングステーション２４に供給され、このクリーニングブレード４０の摺接動作に伴って、クリーニングブレード４０の摺接端部４０ｔと感光体１２の表面１２ｆとの間に形成された微少な楔状空間部Ｋ内に、トナー粒子６よりも小径の上記荷電粒子８が、トナー粒子６よりも遙かに容易に侵入し滞留する（図３参照）。つまり、楔状空間部Ｋへのトナー粒子６の滞留が規制され、これにより、上記クリーニングブレード４０によるクリーニング性を高めることができる。この場合において、低印字率の画像の形成を連続して行っても、感光体１２の表面１２ｆに必要量の荷電粒子を安定して供給できるので、クリーニング性能を長期間にわたって維持することができる。また、初期の現像剤に加える荷電粒子量を過剰な量に設定する必要がないため、荷電粒子８の飛散や、感光体１２の表面に付着した荷電粒子８がクリーニングブレード摺接部４０ｔを擦り抜けることによる当該クリーニングブレード４０の減耗の加速、といった問題が生じることもない。
【００４２】
これに対して、図１３に示す画像形成装置においては、感光体１２の静電潜像画像部では、トナー６を現像剤２から分離する方向に電界が作用し、トナー６とは逆極性の荷電粒子８がトナー６から分離されて現像剤２中に引き戻されるのに対し、静電潜像非画像部では、トナー６を現像剤２中に留める方向の電界が作用し、荷電粒子８がトナー８から分離されて感光体１２上に付着することになる。従って、特に低印字率のプリントにおいては、図１の画像形成装置１の場合に比して、多量の荷電粒子が感光体１２上（静電潜像非画像部）に消費されてしまう（図１４参照）。
この結果として、現像装置３４’からクリーニングブレード４０と感光体１２との摺接部分に供給される荷電粒子（逆極性粒子）量のプリント継続に伴う推移を概略的に示すと図１６のように表される。この場合、初期的には荷電粒子８が多すぎるために、荷電粒子８の飛散やクリーニングブレード４０の減耗が生じ易く、また、プリントを継続した後には、クリーニングブレード４０の摺接部４０ｔに供給される荷電粒子８が少ないために、クリーニング不良が生じ易くなる。
【００４３】
以上のように、図１の画像形成装置では、現像ローラ４８と搬送ローラ５４の間に形成される電界（第１電界）は、搬送ローラ５４が保持している現像剤２から常にトナー６を分離する方向に作用するのに対して、図１３に示す従来の２成分現像装置を備えた画像形成装置では、感光体１２の静電潜像画像部ではトナー６を現像剤２から分離する方向に電界が作用し、静電潜像非画像部ではトナー６を現像剤２中に留める方向の電界が作用する点が、大きく相違している。これにより、荷電粒子８の挙動に大きな差異が生じるのである。
尚、ここでは、図１３を用いて、所謂２成分現像装置における荷電粒子８（逆極性粒子）の挙動を、本願発明における場合と対比して説明したが、例えば図１７に示すような、一般的な１成分現像装置３４’’においても同様である。この現像装置３４’’では、規制部材６３で量規制されて現像ローラ４８上に搬送された現像剤２により、直接に感光体１２上の静電潜像が現像される。この現像工程で感光体上へ移動しなかった現像ローラ８上の現像剤２は、回収ローラ５５によってハウジング４２内へ回収される。
【００４４】
〔５．具体的な材料〕
現像ローラに用いる材料、現像剤、並びにトナー、キャリア、荷電粒子および現像剤に含まれる他の粒子の具体的な材料を説明する。
【００４５】
〔現像ローラ〕
現像ローラ４８に用いる好適な材料としては、例えば表面処理したアルミニウムが挙げられる。その他、アルミニウム等の導電性基体上に、例えば、ポリエステル樹脂，ポリカーボネート樹脂，アクリル樹脂，ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂，ウレタン樹脂，ポリアミド樹脂，ポリイミド樹脂，ポリスルホン樹脂，ポリエーテルケトン樹脂，塩化ビニル樹脂，酢酸ビニル樹脂，シリコーン樹脂，フッ素樹脂等の樹脂コートや、シリコーンゴム，ウレタンゴム，ニトリルゴム，天然ゴム，イソプレンゴム等のゴムコーティングを施したものを用いても良い。コーティング材料としては、これらに限定されるものではない。
また、上記コーティングのバルク若しくは表面に導電剤が添加されていても良い。この導電剤としては、電子導電剤もしくはイオン導電剤が挙げられる。電子導電剤として、ケッチェンブラック，アセチレンブラック，ファーネスブラック等のカーボンブラックや、金属粉，金属酸化物の微粒子などが挙げられるが、これらに制約されることはない。イオン導電剤としては、四級アンモニウム塩等のカチオン性化合物や両性化合物，その他イオン性高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。更に、アルミニウム等の金属材料からなる導電性ローラであっても良い。
【００４６】
〔現像剤〕
本実施形態で用いる現像剤２は、トナー６と、該トナー６を帯電するためのキャリア４と、トナー６とは逆極性に荷電する荷電粒子８を含有するもので、この荷電粒子（逆極性粒子）８はトナー６に外添されている。例えば、トナー６がキャリア４によって負に帯電されているとき、荷電粒子８は現像剤２中で正に帯電されている正荷電性粒子である。また、例えば、トナー６がキャリア４によって正に帯電されているとき、荷電粒子８は現像剤２中で負に帯電されている負荷電性粒子である。このような荷電粒子８をトナー６に外添し、且つ現像装置３４内の分離機構により、長期使用に伴ってキャリア４の表面に荷電粒子８を付着させることにより、トナー６や外添剤のキャリア４へのスペント等によりキャリア４の荷電性が低下しても、荷電粒子８もトナー６を正規の極性に荷電し得るため、キャリア４の荷電性低下を有効に補うことができ、その結果としてキャリア４の劣化を抑制できるのである。
【００４７】
〔荷電粒子〕
好適に使用される荷電粒子は、トナーの帯電極性に応じて適宜選択される。キャリアとの摩擦接触により負極性に帯電するトナーを用いる場合、荷電粒子は、トナーとの接触により正極性に帯電する微粒子が用いられる。そのような微粒子は、例えば、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム，アルミナ等の無機微粒子や、アクリル樹脂、ベンゾグァナミン樹脂、ナイロン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂で構成できる。微粒子を構成する樹脂にトナーとの接触により正極性に帯電する正荷電制御剤を含有させてもよい。正荷電制御剤には、例えば、ニグロシン染料、四級アンモニウム塩等が使用できる。荷電粒子は含窒素モノマーで構成してもよい。含窒素モノマーを構成する材料には、例えば、アクリル酸２−ジメチルアミノエチル、アクリル酸２−ジエチルアミノエチル、メタクリル酸２−ジメチルアミノエチル、メタクリル酸２−ジエチルアミノエチル、ビニールピリジン、Ｎ−ビニールカルバゾール、ビニールイミダゾールがある。
【００４８】
キャリアとの摩擦接触により正極性に帯電するトナーの場合、荷電粒子は、トナーとの接触により負極性に帯電する微粒子が用いられる。このような微粒子は、例えば、シリカ、酸化チタン等の無機微粒子、また、フッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等の、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂で構成された微粒子が使用できる。トナーとの接触により負極性に帯電する負荷電制御剤を、荷電粒子を構成する樹脂に含有させてもよい。負荷電制御剤には、例えば、サリチル酸系、ナフトール系のクロム錯体、アルミニウム錯体、鉄錯体、亜鉛錯体等を使用できる。荷電粒子は、含フッ素アクリル系モノマーや含フッ素メタクリル系モノマーの共重合体であってもよい。
【００４９】
荷電粒子の帯電性および疎水性を制御するために、無機微粒子の表面をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理してもよい。特に、無機微粒子に正極帯電性を付与する場合、アミノ基含有カップリング剤で表面処理することが好ましい。微粒子に負極性帯電性を付与する場合、フッ素基含有カップリング剤で表面処理することが好ましい。
【００５０】
〔トナー〕
トナーには、画像形成装置で従来から一般に使用されている公知のトナーを使用できる。トナー粒径としては、これに限定されるものではないが、例えば約３〜１５μｍ程度が好ましい。バインダー樹脂中に着色剤を含有させたトナー、荷電制御剤や離型剤を含有するトナー、表面に添加剤を保持するトナーも使用できる。
トナーは、例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等の公知の方法で製造できる。
【００５１】
〔バインダー樹脂〕
トナーに使用されるバインダー樹脂は、限定的ではないが、例えば、スチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、またはそれらの樹脂を任意に混ぜ合わせたものである。バインダー樹脂は、軟化温度が約８０〜１６０℃の範囲、ガラス転移点が約５０〜７５℃の範囲であることが好ましい。
【００５２】
〔着色剤〕
着色剤は、公知の材料、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、活性炭、マグネタイト、ベンジンイエロー、パーマネントイエロー、ナフトールイエロー、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、ウルトラマリンブルー、ローズベンガル、レーキーレッド等を用いることができる。着色剤の添加量は、一般に、バインダー樹脂１００重量部に対して、２〜２０重量部であることが好ましい。
【００５３】
〔荷電制御剤〕
荷電制御剤は、従来から荷電制御剤として知られている材料が使用できる。具体的に、正極性に帯電するトナーには、例えばニグロシン系染料、４級アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタン系化合物、イミダゾール系化合物、ポリアミン樹脂が荷電制御剤として使用できる。負極性に帯電するトナーには、Ｃｒ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ等の金属含有アゾ系染料、サリチル酸金属化合物、アルキルサリチル酸金属化合物、カーリックスアレーン化合物が荷電制御剤として使用できる。荷電制御剤は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の割合で用いることが好ましい。
【００５４】
〔離型剤〕
離型剤は、従来から離型剤として使用されている公知のものを使用できる。離型剤の材料には、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、カルナバワックス、サゾールワックス、又はそれらを適宜組み合わせた混合物が用いられる。離型剤は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の割合で用いることが好ましい。
【００５５】
〔その他の添加剤〕
その他、現像剤の流動化を促進する流動化剤を添加してもよい。流動化剤には、例えば、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等が使用できる。特にシランカップリング剤、チタンカップリング剤、およびシリコンオイル等で撥水化した材料を用いることが好ましい。流動化剤は、トナー１００重量部に対して、０．１〜５重量部の割合で添加させることが好ましい。これら添加剤の個数平均一次粒径は１０〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００５６】
〔キャリア〕
キャリアは、従来から一般に使用されている公知のキャリアを使用できる。バインダー型キャリアやコート型キャリアのいずれを用いてもよい。キャリア粒径は、限定的ではないが、約１５〜１００μｍが好ましい。
【００５７】
バインダー型キャリアは、磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散させたものであり、表面に正極性または負極性に帯電する微粒子又はコーティング層を有するものが使用できる。バインダー型キャリアの極性等の帯電特性は、バインダー樹脂の材質、帯電性微粒子、表面コーティング層の種類によって制御できる。
【００５８】
バインダー型キャリアに用いられるバインダー樹脂としては、ポリスチレン系樹脂に代表されるビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の硬化性樹脂が例示される。
【００５９】
バインダー型キャリアの磁性体微粒子としては、マグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネルフェライト、鉄以外の金属（Ｍｎ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃｕ等）を一種または二種以上含有するスピネルフェライト、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト、表面に酸化層を有する鉄や合金の粒子を用いることができる。キャリアの形状は、粒状、球状、針状のいずれであってもよい。特に高磁化を要する場合には、鉄系の強磁性微粒子を用いることが好ましい。化学的な安定性を考慮すると、マグネタイト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトの強磁性微粒子を用いることが好ましい。強磁性微粒子の種類及び含有量を適宜選択することにより、所望の磁化を有する磁性樹脂キャリアを得ることができる。磁性体微粒子は磁性樹脂キャリア中に５０〜９０重量％の量で添加することが適当である。
【００６０】
バインダー型キャリアの表面コート材としては、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等が用いられる。これらの樹脂をキャリア表面にコートし硬化させてコート層を形成することにより、キャリアの電荷付与能力を向上できる。
【００６１】
バインダー型キャリアの表面への帯電性微粒子あるいは導電性微粒子の固着は、例えば、磁性樹脂キャリアと微粒子とを均一混合し、磁性樹脂キャリアの表面にこれら微粒子を付着させた後、機械的・熱的な衝撃力を与えることにより微粒子を磁性樹脂キャリア中に打ち込むことで行われる。この場合、微粒子は、磁性樹脂キャリア中に完全に埋設されるのではなく、その一部が磁性樹脂キャリア表面から突出するように固定される。帯電性微粒子には、有機、無機の絶縁性材料が用いられる。具体的に、有機系の絶縁性材料としては、ポリスチレン、スチレン系共重合物、アクリル樹脂、各種アクリル共重合物、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂およびこれらの架橋物などの有機絶縁性微粒子がある。電荷付与能力および帯電極性は、帯電性微粒子の素材、重合触媒、表面処理等に調整できる。無機系の絶縁性材料としては、シリカ、二酸化チタン等の負極性に帯電する無機微粒子や、チタン酸ストロンチウム、アルミナ等の正極性に帯電する無機微粒子が用いられる。
【００６２】
コート型キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子を樹脂で被覆したキャリアであり、バインダー型キャリア同様に、キャリア表面に正極性または負極性に帯電する帯電性微粒子を固着することができる。コート型キャリアの極性等の帯電特性は、表面コーティング層の種類や帯電性微粒子の選択により調整できる。コーティング樹脂は、バインダー型キャリアのバインダー樹脂と同様の樹脂が使用可能である。
【００６３】
トナーとキャリアの混合比は所望のトナー帯電量が得られるよう調整されれば良く、トナー比はトナーとキャリアとの合計量に対して３〜５０重量％、好ましくは６〜３０重量％が好ましい。
【００６４】
〔実験Ｉ〕
図１に示す本実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置と、図１３に示す従来の２成分現像装置を備えた画像形成装置と、図１７に示す従来の１成分現像装置を備えた画像形成装置とを用いて、本発明の作用効果を調べた。この実験では、以下のトナー（トナーＡと称する），キャリア，クリーニング装置を用いた。
【００６５】
〔トナーＡ〕
トナーＡの製造方法は以下のとおりである。湿式造粒法で作成された体積平均粒径約６．５μｍのトナー母材１００重量部に、複数の添加剤−第１の疎水性シリカ０．２重量部、第２の疎水性シリカ０．５重量部、疎水性酸化チタン０．５重量部−を添加した。次に、三井鉱山社製のヘンシェルミキサを用い、添加剤が添加されたトナー母材を攪拌して添加剤をトナー母材の表面に付着させた（つまり外添処理した）。ミキサの回転速度は４０ｍ／秒、攪拌時間は３分間であった。その後、荷電粒子（逆極性粒子）として、個数平均粒径３５０ｎｍのチタン酸ストロンチウムを添加した。荷電粒子の添加量は、トナーＡに含まれるトナー母材粒子１００重量部に対して、２重量部であった。次に、この荷電粒子が添加されたトナーを三井鉱山社製のヘンシェルミキサで攪拌し、トナーの表面に荷電粒子を付着させて、負極帯電性のトナーＡを得た。ミキサの回転速度は４０ｍ／秒、攪拌時間は３分間であった。
ここで用いた第１の疎水性シリカは、個数平均一次粒径１６ｎｍのシリカ（＃１３０：日本アエロジル社製）を疎水化剤のヘキサメチルジラザン（ＨＭＤＳ）で表面処理して得たものである。第２の疎水性シリカは、固体平均一次粒径２０ｎｍのシリカ（＃９０：日本アエロジル社製）をＨＭＤＳで表面処理して得たものである。疎水性酸化チタンは、個数平均一次粒径３０ｎｍのアナターゼ型酸化チタンを、水系湿式環境で、疎水化剤のイソブチルトリメトキシシランにより表面処理して得たものである。
【００６６】
〔キャリア〕
実験に用いたキャリアは、コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製bizhub C350キャリアである。このキャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子にアクリル樹脂をコーティングしたコート型キャリアである。
【００６７】
〔クリーニング装置〕
下記の特性を示すポリウレタン系のクリーニングブレード（北辰ゴム社製）を用いた。
・ゴム硬度：６７度
・ヤング率：５５ｋｇ／ｃｍ２
・反発弾性：５２％
また、このクリーニングブレードを感光体表面に圧接させるに際しては、圧接角（図２における角度β）を所定角度（１４度または１７度）、圧接力を所定値（２．５ｇ／ｍｍまたは３．５ｇ／ｍｍ）となるように調整した。
【００６８】
〔実施例１〕
現像装置は図１に示す本実施形態に係る現像装置を使用した。
現像剤は、上述のキャリアとトナーＡを用いた。現像剤中のトナー比率を８％に調整した。トナー比率は、現像剤全体の重量に対する、トナーと荷電粒子を含む添加材との合計重量の割合である（この点は、以下においても同様である）。
電界形成装置は、図１１に示す形態を採用し、搬送ローラに直流電圧ＶＤＣ２：−５００ボルトを印加し、現像ローラには、直流電圧ＶＤＣ１：−３００ボルトと交流電圧を印加した。交流電圧は、周波数：２ｋＨｚ、振幅ＶＰ−Ｐ：１，６００ボルト、マイナスデューティ比（トナー回収デューティ比）：４０％、プラスデューティ比（トナー供給デューティ比）：６０％の矩形波であった（図１８参照）。したがって、負極性に帯電したトナーをスリーブから現像ローラにバイアスする供給電位差（トナー供給電圧）は１，０００ボルト、現像ローラからスリーブにトナーをバイアスする回収電圧差（トナー回収電圧）は６００ボルトである。
【００６９】
現像ローラには、表面をアルマイト処理したアルミニウムローラを用いた。現像ローラと搬送ローラのスリーブとの供給回収ギャップは最近接部で０．３ｍｍに設定した。これにより、現像ローラとスリーブの間に形成されるトナーの供給電界は、３．３×１０６Ｖ／ｍ（＝１，０００Ｖ／０．３ｍｍ）であった。規制板とスリーブの規制ギャップは、スリーブ上の磁気ブラシが現像ローラの外周面に摺刷するように、０．４ｍｍとした。現像ローラとスリーブは同一方向に回転し、供給回収領域でスリーブ上の現像剤搬送方向と現像ローラ上のトナーが逆方向に移動するようにした。感光体の帯電電位は−５５０ボルト、感光体に形成された静電潜像非画像部画像部の電位は−６０ボルトとした。感光体と現像ローラの現像ギャップは０．１５ｍｍに設定した。
【００７０】
〔比較例１〕
現像装置は、図１３に示す従来の２成分現像装置を使用した。
現像剤は、実施例１と同一のものを用いた。
搬送ローラには、振幅１，４００ボルト、直流電圧成分−３００ボルト、マイナスデューティ比５０％、周波数４ｋＨｚの矩形波を印加した。搬送ローラと感光体の最近接部の現像ギャップは０．３ｍｍに設定した。その他の条件は、実施例１と同一である。
【００７１】
〔比較例２〕
現像装置は、図１７に示す従来の１成分現像装置を使用した。
現像剤は、実施例１と同一のものを用いた。
現像ローラには、振幅１，６００ボルト、直流電圧成分−３００ボルト、マイナスデューティ比４０％、周波数２ｋＨｚの矩形波を印加した。現像ローラと感光体の最近接部の現像ギャップは０．１５ｍｍに設定した。その他の条件は、実施例１と同一である。
【００７２】
〔評価〕
コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製複写機bizhub C３５０を改造した画像形成装置を用い、クリーニングブレードの圧接角と圧接力の組み合わせを種々変更して、画像面積率５％のオリジナル画像を、クリーニング不良（拭き残し）が発生し易い低温低湿（１０℃，１５％ＲＨ）環境にて、５０，０００枚印刷した。最初の５０００枚の後は１０，０００枚の印刷ごとにクリーニング不良発生の有無を判定した。各条件でのクリーニング不良の判定結果を表１に示す。
ここで、クリーニング不良の判定は、次の基準によって行った。
○：評価時点で、クリーニング不良によるスジ状の画像欠陥の発生なし。
×：評価時点で、画像領域の一部においてクリーニング不良によるスジ状の画像欠陥の発生あり。
××：評価時点で、画像領域の全面においてクリーニング不良によるスジ状の画像欠陥が発生。
【００７３】
【表１】
0005386782.tif 000002
【００７４】
また、上記評価試験の各評価ポイントで、クリーナーボックス内の廃棄現像剤をサンプリングして分析し、トナーＡ中に添加した荷電粒子（逆極性粒子）であるチタン酸ストロンチウムの含有量を調べた。分析には、（株）島津製作所製の蛍光Ｘ線分析装置ＸＲＦ−１８００を用いた。
表１に示す４つのクリーニング条件での含有量データを平均し、実施例１，比較例１及び比較例２のそれぞれにおける廃棄現像剤中のチタン酸ストロンチウムの含有量を調べた結果を、図１９のグラフに示す。
【００７５】
以上より、本発明の実施例（実施例１）では、クリーニングブレードの圧接角および圧接力の設定条件の如何に拘わらず、長期間にわたってクリーニング性能を良好に維持できることが判り、また、その場合、クリーニングブレードの摺接端部へはチタン酸ストロンチウムが（従って荷電粒子が）安定して供給されていることが判る。一方、従来の２成分現像装置や１成分現像装置を用いた比較例においては、クリーニングブレードの摺接端部へのチタン酸ストロンチウムの供給量は初期的には多いものの、耐久試験を継続するに連れて大幅に減少し、特に、その中盤以降では、供給量が実施例１に比してかなり少量になることが判り、また、これに伴って、特に、圧接角が小さく且つ圧接力が低い設定条件で、クリーニング不良が発生し易くなることが判る。
更に、耐久試験を継続した場合におけるクリーナーボックス中のチタン酸ストロンチウム含有量の推移より、図１に示す本実施形態の現像装置を用いた印刷の場合には、第１の電界によってトナーから分離されたチタン酸ストロンチウムの多くが現像槽中に維持され、長期間にわたって安定的にチタン酸ストロンチウムをクリーニングブレードの摺接端部へ供給するのに寄与しているものと考えられる。
【００７６】
〔実験ＩＩ〕
次に、図１に示す本実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置と実施例１のトナー（トナーＡ）とを用い、トナーの供給回収領域にて搬送ローラと現像ローラとの間で現像剤に作用する電界条件を種々変化させて実験ＩＩを行った。
クリーニングブレードは実験Ｉにおける場合と同様のものを用い、圧接角を１４度に、圧接力を３ｇ／ｍｍに、それぞれ固定した。また、現像ローラと搬送ローラのスリーブとの供給回収ギャップは、最近接部の設定値を０．２５ｍｍ，０．３０ｍｍ及び０．４５ｍｍの３種類に変化させた。
更に、変化させた電界条件、すなわち、電界の種類（直流／振動），トナー供給方向電位差および電界，トナー回収方向電位差および電界・平均電界（トナー供給方向をプラスとして）を表２に示す。
【００７７】
以上の各条件を種々組み合わせて変更し、１６通りの試験条件（実験番号１〜１６）を設定し、画像面積率５％のオリジナル画像を用いて５０，０００枚印刷する耐久試験を行い、初期の０枚から５０００枚までと、末期の４５０００枚から５００００枚の期間でクリーナーボックス内の廃棄現像剤をサンプリングして分析し、トナーＡ中に添加した荷電粒子（逆極性粒子）であるチタン酸ストロンチウムの含有量を測定し、初期から末期に至る間での含有量の変化を調べ、その変化量にて安定性を評価した。尚、チタン酸ストロンチウムの分析手法は実験Ｉにおける場合と同様である。
ここで、安定性の評価は、クリーナーボックス内の廃棄現像剤中のチタン酸ストロンチウム含有量の初期と末期との差に基づいて、以下の基準で判定した。
◎：差が０．５未満
○：差が０．５〜１．０
△：差が１．０〜１．５
×：差が１．５以上（これは実験Ｉにおける比較例１や比較例２と同レベルである）
【００７８】
実験結果を表２に示す。
【表２】
0005386782.tif 000003
【００７９】
表２の結果より、供給回収部に直流電界で且つ２×１０６Ｖ／ｍ以下の弱いトナー供給電界（換言すれば逆極性粒子の分離・回収電界）しか作用しない場合（実験番号１，２，１３）には、耐久試験におけるチタン酸ストロンチウム供給量の変動が大きいことが判る。実験Ｉでの比較例と併せて考えれば、このような条件でのクリーニング性を確保するには、クリーニングブレードの圧接力を高める等の方策を併用する必要があり、好ましくない。これは、逆極性粒子の分離電界が弱いために、逆極性粒子がトナーと共に挙動してしまい、感光体の静電潜像非画像部での消費が増えるためであると考えられる。従って、供給回収部に直流電界を用いる場合には、最低でも２×１０６Ｖ／ｍ以上のトナー供給電界を作用させる必要がある。
【００８０】
一方、供給回収部に振動電界を作用させた場合には、実験番号２と４及び実験番号３と５をそれぞれ対比して判るように、平均電界が直流電界と同じであっても、耐久試験を行った場合に荷電補助作用が生じ易くなる。これは、振動電界で瞬間的に電界が切り替わりながら作用することで、トナーと逆極性粒子とが分離し易くなるためと考えられる。従って、本作用を発現させる観点から、供給回収部には振動電界を作用させることが望ましい。また、振動電界を作用させる場合には、表２の結果より、好ましくは２×１０６Ｖ／ｍ以上のトナー供給方向電界を作用させることで、非常に良好な結果が得られる。
【００８１】
〔実験ＩＩＩ〕
次に、図１に示す本実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置を用い、トナーに外添する逆極性粒子の粒径を種々変えて実験ＩＩＩを行った。
トナーＡは実験Ｉの実施例１で説明した通りであり、これに対して逆極性粒子の粒径を変えたトナーＢ〜Ｆを以下のようにして得た。
【００８２】
〔トナーＢ〕
実施例１で用いたトナーＡの逆極性粒子（個数平均粒径３５ｎｍ）に代えて、個数平均粒径２１０ｎｍのチタン酸ストロンチウムをトナー母材粒子１００重量部に対して２重量部添加し、この逆極性粒子が添加されたトナーを、上記ヘンシェルミキサを用いて４０ｍ／ｓの速度で３分間にわたって攪拌することで、トナーの表面に逆極性粒子を付着させ（外添処理し）、負極帯電性のトナーＢを得た。
〔トナーＣ〕
トナーＡの荷電粒子に代えて、個数平均粒径１４０ｎｍのチタン酸ストロンチウムをトナー母材粒子１００重量部に対して２重量部用いた。外添処理方法はトナーＢと同じである。
〔トナーＤ〕
トナーＡの荷電粒子に代えて、個数平均粒径７０ｎｍのチタン酸ストロンチウムをトナー母材粒子１００重量部に対して２重量部用いた。外添処理方法はトナーＢと同じである。
〔トナーＥ〕
トナーＡの荷電粒子に代えて、個数平均粒径８５０ｎｍのチタン酸ストロンチウムをトナー母材粒子１００重量部に対して２重量部用いた。外添処理方法はトナーＢと同じである。
〔トナーＦ〕
トナーＡの荷電粒子に代えて、個数平均粒径１０００ｎｍのチタン酸ストロンチウムをトナー母材粒子１００重量部に対して２重量部用いた。外添処理方法はトナーＢと同じである。
【００８３】
この実験ＩＩＩでは、トナーとして、荷電粒子の粒径が異なるトナーＢ〜Ｆを用いた以外は実験Ｉの実施例１と同様の構成を有する現像装置を用い、トナーをトナーＡ〜Ｆに変更して、画像面積率５％のオリジナル画像を用いて５０，０００枚印刷する耐久試験を行い、実験ＩＩにおける場合と同様に、初期の０枚から５０００枚までと、末期の４５０００枚から５００００枚の期間でクリーナーボックス内の廃棄現像剤をサンプリングして分析し、トナーＡ中に添加した荷電粒子（逆極性粒子）であるチタン酸ストロンチウムの含有量を測定し、初期から末期に至る間での含有量の変化を調べ、その変化量にて安定性を評価した。この安定性の評価基準は、実験ＩＩにおける場合と同様とした。
また、実験Ｉにおける場合と同様の評価基準で、５００００枚印刷後のクリーニング不良発生の有無を調べた。
【００８４】
実験ＩＩＩでの評価結果を表３に示す。
【表３】
0005386782.tif 000004
【００８５】
表３の結果より、荷電粒子の個数平均粒径が変わると、クリーナーボックス中の荷電粒子量の耐久試験後の変化が小さくても、クリーニング不良が発生する場合があることが判る。
これについては、以下のように考えることができる。すなわち、トナー母材および荷電粒子の材料が同じであっても、個数平均粒径が７０ｎｍと非常に小さい荷電粒子を外添したトナーＤでは、荷電粒子のトナーからの分離が行われ難くなり、トナーと一緒でなければクリーニングブレードの摺接端部に荷電粒子が供給されない。つまり、低印字率の画像の印刷が続いても、感光体の静電潜像非画像部への荷電粒子の付着量が非常に少なく、クリーニングブレード４０の摺接端部４０ｔと感光体表面１２ｆとの間に形成される微少な楔状空間部Ｋ（図３参照）内に荷電粒子８が滞留せず、トナー粒子６が侵入・滞留することとなり、トナーが擦り抜け易くなる。耐久試験の初期であれば、クリーニングブレード４０の摺接端部４０ｔが減耗していないので、荷電粒子８が楔状空間部Ｋ内に滞留していなくてもクリーニング性能を維持できるが、耐久試験を継続するに連れてクリーニングブレード４０の摺接端部４０ｔが減耗した状態では、楔状空間部Ｋ内への荷電粒子８の滞留がなければ、正常なクリーニングを行うことが難しくなったものと考えられる。
【００８６】
上記トナーＤのように個数平均粒径が非常に小さい荷電粒子を外添したトナーの場合、耐久試験後でも十分な量の荷電粒子を保持しているので、像間などを利用して所謂ベタパッチを印字し、転写することなくクリーニングブレードの摺接端部にトナーを供給することで、荷電粒子を上記楔状空間部に滞留させるようにすることも考えられる。しかしながら、本来、印字のために使用すべきトナーを像間にて廃棄することとなるため、トナーの無駄となり、また廃棄トナーの増大を招くので、決して好ましくはない。
【００８７】
一方、個数平均粒径が１０００ｎｍと非常に大きい荷電粒子を外添したトナーＦでは、荷電粒子がトナーからの非常に分離し易く、第１の電界形成手段によるトナー分離電界によって、その殆どが現像槽内に戻されてしまい、現像ローラへ供給される荷電粒子が初期から非常に少ない状態となる。このため、クリーニングブレード４０の摺接端部４０ｔへの荷電粒子の供給が不足し、上記の場合と同様に、特に耐久試験によりクリーニングブレードが減耗することと相俟って、クリーニング不良を招来し易くなる。また、現像槽内の荷電粒子の濃度が高まるために、現像剤の流動性や荷電性にも悪影響を及ぼすおそれがあり、好ましくない。
以上より、トナーに外添する荷電粒子の個数平均粒径は、１００ｎｍ〜８５０ｎｍの範囲とすることが好ましい。
【００８８】
尚、以上の説明は、負極性に帯電するトナーと現像剤中で正極性に帯電する荷電粒子を用いた場合についてのものであったが、本発明は、かかる場合に限定されるものではなく、正極性に帯電するトナーと現像剤中で負極性に帯電する荷電粒子を用いた場合についても、有効に適用できるものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成と本発明に係る現像装置の断面を示す図である。
【図２】上記画像成形装置のクリーニングブレードを示す図である。
【図３】上記クリーニングブレードの摺接端部およびの感光体表面との間に形成される楔状空間部を拡大して示す図である。
【図４】現像剤の組成を模式的に説明する図である。
【図５】キャリアの表面に、荷電粒子を保持したトナーが付着している状態を模式的に示す図である。
【図６】スペントが付着したキャリアの表面に荷電粒子が打ち込まれた状態を模式的に示す図である。
【図７Ａ】電界形成装置の一具体例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示す電界形成装置から搬送ローラのスリーブと現像ローラに供給されている電圧の関係を示す図である。
【図８Ａ】電界形成装置の他の具体例を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す電界形成装置から搬送ローラのスリーブと現像ローラに供給されている電圧の関係を示す図である。
【図９Ａ】電界形成装置の他の具体例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示す電界形成装置から搬送ローラのスリーブと現像ローラに供給されている電圧の関係を示す図である。
【図１０】電界形成装置の他の具体例を示す図である。
【図１１】電界形成装置の他の具体例を示す図。
【図１２】供給回収領域におけるトナーと荷電粒子の動きを模式的に示す図である。
【図１３】図１の現像装置から現像ローラを削除した他の形態の現像装置の断面図とそれを含む画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図１４】図１３に示す現像装置の現像領域におけるトナーと荷電粒子の動きを模式的に示す図である。
【図１５】図１に示す現像装置からクリーニングステーションに供給される逆極性粒子量のプリント継続に伴う推移を概略的に示す図である。
【図１６】図１３に示す現像装置からクリーニングステーションに供給される逆極性粒子量のプリント継続に伴う推移を概略的に示す図である。
【図１７】１成分現像装置の一例を概略的に示す断面図である。
【図１８】実験Ｉの実施例１において搬送ローラのスリーブと現像ローラに供給される電圧の波形を示す図である。
【図１９】実験Ｉにおいて印刷枚数とクリーナーボックス内での逆極性粒子量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９０】
１：画像形成装置、２：現像剤、４：キャリア、６：トナー、８：荷電粒子、１０：スペント、１２：感光体、１２ｆ：感光体の表面、１６：帯電ステーション、１８：露光ステーション、２０：現像ステーション、２２：転写ステーション、２４：クリーニングステーション、２６：帯電装置、２８：露光装置、３０：画像光、３２：通路、３４：現像装置、３６：転写装置、３８：シート、４０：クリーニングブレード、４０ｔ：摺接端部、４２：ハウジング、４４：開口部、４６：第２の空間、４８：現像ローラ、５０：現像ギャップ、５２：第２の空間、５４：搬送ローラ、５６：供給回収ギャップ、５８：磁石体、６０：スリーブ、６３：規制板、６４：規制ギャップ、６６：現像剤攪拌室、６８：前室、７０：後室、７２：前スクリュー、７４：後スクリュー、７６：隔壁、８６：規制領域、８８：供給回収領域、９０：供給領域、９２：回収領域、９４：放出領域、９６：現像領域、９８：トナー補給部、１００：容器、１０２：開口部、１０４：補給ローラ、１１０：電界形成装置、１１２：第１の電源、１１４：第２の電源、１１６：グランド、１１８：直流電源、１２０：直流電源、１２２：電界形成装置、１２４：第１の電源、１２６：グランド、１２８：直流電源、１３０：第２の電源、１３２：直流電源、１３４：交流電源、１３６：電界形成装置、１３８：第１の電源、１４０：グランド、１４２：直流電源、１４４：交流電源、１４６：第２の電源、１４８：端子、１５０：直流電源、１５２：電界形成装置、１５４：交流電源、１５６：交流電源、１５８：電界形成装置、１６０：交流電源、Ｋ：楔状空間部。
【図１】
0005386782.tif 000005
【図２】
0005386782.tif 000006
【図３】
0005386782.tif 000007
【図４】
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【図５】
0005386782.tif 000009
【図６】
0005386782.tif 000010
【図７Ａ】
0005386782.tif 000011
【図７Ｂ】
0005386782.tif 000012
【図８Ａ】
0005386782.tif 000013
【図８Ｂ】
0005386782.tif 000014
【図９Ａ】
0005386782.tif 000015
【図９Ｂ】
0005386782.tif 000016
【図１０】
0005386782.tif 000017
【図１１】
0005386782.tif 000018
【図１２】
0005386782.tif 000019
【図１３】
0005386782.tif 000020
【図１４】
0005386782.tif 000021
【図１５】
0005386782.tif 000022
【図１６】
0005386782.tif 000023
【図１７】
0005386782.tif 000024
【図１８】
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【図１９】
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