(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持する現像ベルトと、
前記現像ベルトを走行自在に張設する複数の支持体と、
前記複数の支持体の間の第１接触領域で接触するように前記現像ベルトを押し込み、前記現像ベルトに前記現像剤を供給する現像剤供給部材と、
静電潜像を担持し、前記複数の支持体の間の第２接触領域で前記現像ベルトと接触して、前記現像ベルトに担持された前記現像剤を当該静電潜像上に移動させることにより、当該静電潜像を現像する像担持体とを有し、
前記第１接触領域での前記現像剤供給部材の変形量が、前記第１接触領域での前記現像ベルトの変形量以下であり、かつ、前記第１接触領域での前記現像剤供給部材の押し込み量の１０〜４０（％）の範囲となるように設定されており、
複数の前記支持体及び前記現像剤供給部材には、所定の電圧が印加されている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
さらに、前記現像ベルトと接触して、前記現像ベルトから前記現像剤を除去するクリーニング部材を有しており、
前記現像ベルトは、前記第１支持体、前記第２支持体、及び第３支持体の３本の支持体によって張設されており、かつ、前記第１接触領域が前記第３支持体と前記第１支持体との間に設けられ、さらに、前記第２接触領域が前記第１支持体と前記第２支持体との間に設けられており、
前記クリーニング部材は、前記第２支持体と前記第３支持体との間に設けられている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置において、
請求項１又は請求項２に記載の現像装置を有する
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、現像装置、及び、当該現像装置を用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置としては、プリンタや、複写機、ファクシミリ装置、複合機等がある。
この種の画像形成装置は、内部に感光ドラムを有しており、画像形成時に、感光ドラムの周囲で、帯電、露光、現像、転写等のプロセスを行うことによって、感光ドラムの表面にトナー像を形成し、そのトナー像を用紙に転写する。そして、画像形成装置は、用紙を加熱及び加圧して、トナー像を溶融させることによって、トナー像を用紙に定着させる。
【０００３】
その画像形成装置に用いる装置として、一成分現像装置が広く普及している。一成分現像装置は、現像剤として一成分のトナーを内部に収容しており、感光ドラムの表面に静電潜像を形成するとともに、トナー供給ローラによってトナーを現像ローラに供給し、現像ローラに供給されたトナーを現像ローラから感光ドラムに供給することによって、感光ドラムの表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を得る。
【０００４】
このような現像装置の中でも、現像ローラの代わりに、現像ベルトを用いた装置がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された現像装置（以下、「従来の現像装置」と称する）は、トナー供給ローラによってトナーを現像ベルトに供給し、現像ベルトに供給されたトナーを現像ベルトから感光ドラムに供給することによって、感光ドラムの表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を得る。なお、従来の現像装置は、現像に使用されなかったトナーを現像ベルトから回収し、回収されたトナーをトナー供給ローラによって再び現像ベルトに供給する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１９２６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の現像装置は、以下に説明するように、現像剤供給部材が過度に変形する場合に、画像濃度が低下し易い、という課題があった。
従来の現像装置は、画像形成時に、トナーがトナー供給ローラと現像ベルトとの間の接触領域を繰り返し通過する。トナー供給ローラは、現像剤としてのトナーを現像ベルトに供給する現像剤供給部材である。トナーは、トナー供給ローラが過度に変形する場合に、トナー供給ローラから過度な圧力を受ける。そのため、トナーは、トナー供給ローラと現像ベルトとの間の接触領域を通過する度に、磨耗され、これにより、帯電性が徐々に劣化する。画像濃度は、トナーの帯電性が劣化すると、低下する。したがって、従来の現像装置は、現像剤供給部材が過度に変形する場合に、画像濃度が低下し易かった。
【０００７】
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、現像剤供給部材が過度に変形することに起因する画像濃度の低下を抑制する現像装置、及び、当該現像装置を用いる画像形成装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、第１発明は、現像装置であって、現像剤を担持する現像ベルトと、前記現像ベルトを走行自在に張設する複数の支持体と、前記複数の支持体の間の第１接触領域で接触するように前記現像ベルトを押し込み、前記現像ベルトに前記現像剤を供給する現像剤供給部材と、静電潜像を担持し、前記複数の支持体の間の第２接触領域で前記現像ベルトと接触して、前記現像ベルトに担持された前記現像剤を当該静電潜像上に移動させることにより、当該静電潜像を現像する像担持体とを有し、前記第１接触領域での前記現像剤供給部材の変形量が、前記第１接触領域での前記現像ベルトの変形量以下であり、かつ、前記第１接触領域での前記現像剤供給部材の押し込み量の１０〜４０（％）の範囲となるように設定されており、複数の前記支持体及び前記現像剤供給部材には、所定の電圧が印加されている構成とする。
【０００９】
この現像装置は、第１接触領域での現像剤供給部材の変形量が第１接触領域での現像ベルトの変形量以下となるように設定されている。現像剤は、現像剤供給部材が過度に変形しないため、現像剤供給部材から過度な圧力を受けない。そのため、現像剤は、現像剤供給部材と現像ベルトとの間の接触領域（第１接触領域）を繰り返し通過しても、磨耗されずに、帯電性を維持することができる。現像装置によって形成される画像濃度は、現像剤の帯電性が維持されているため、低下しない。したがって、この現像装置は、画像濃度の低下を抑制することができる。
【００１０】
また、第２発明は、電子写真方式の画像形成装置であって、第１発明に係る現像装置を有する構成とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、現像剤供給部材が過度に変形することに起因する画像濃度の低下を抑制する現像装置を提供することができる。
また、第２発明によれば、第１発明に係る現像装置を用いる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１に係る画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態１に係る現像装置の構成を示す図（１）である。
【図３】実施形態１に係る現像装置の構成を示す図（２）である。
【図４】実施形態１に係る現像装置の要部の関係を示す図である。
【図５】実施形態１に係る現像装置の要部の具体的な設定例を示す図（１）である。
【図６】実施形態１に係る現像装置の要部の具体的な設定例を示す図（２）である。
【図７】実施形態１に係る現像装置の画像判定結果の一覧を示す図である。
【図８】実施形態２に係る現像装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００１４】
［実施形態１］
＜画像形成装置の構成＞
以下、図１を参照して、本実施形態１に係る画像形成装置の構成につき説明する。図１は、実施形態１に係る画像形成装置の構成を示す図である。なお、図１に示す例では、図１の右側が画像形成装置のフロント側となり、図１の左側が画像形成装置のリヤ側となっている。
【００１５】
本実施形態１に係る画像形成装置１は、電子写真プロセスによって画像を形成する装置である。画像形成装置１としては、プリンタや、複写機、ファクシミリ装置、複合機等がある。ここでは、画像形成装置１として、プリンタを想定して説明する。
【００１６】
図１に示すように、画像形成装置１は、給紙カセット２、給紙ローラ３、分離ローラ４、搬送ローラ５、排出部９、現像装置１０、露光装置２０、転写ユニット３０、定着器４０、及び、制御部５０を有している。
【００１７】
給紙カセット２は、印刷媒体としての用紙Ｐが内部に収容される媒体収容部である。図１に示す例では、給紙カセット２は、転写ユニット３０の下方に設けられている。
給紙ローラ３は、給紙カセット２から搬送路に用紙Ｐを１枚ずつ繰り出す部材である。分離ローラ４は、給紙ローラ３によって繰り出された用紙Ｐを１枚ずつに分離する部材である。給紙ローラ３及び分離ローラ４は、給紙カセット２の前端に設けられており、用紙Ｐを１枚ずつに分離させて給紙する給紙機構を構成している。
搬送ローラ５は、用紙Ｐを現像装置１０及び転写ユニット３０に向けて搬送する部材である。搬送ローラ５は、搬送路の上方に配置されたローラ５ａと搬送路の下方に配置されたローラ５ｂとがあり、搬送路を介して互いに対向している。
排出部９は、画像が印刷された用紙Ｐを排出する部位である。
【００１８】
現像装置１０は、図示せぬ上位装置から送信される印刷命令に基づいて、内部に設けられた感光ドラム１２の表面に画像を形成する装置である。現像装置１０は、画像形成装置１に対して装着及び取り外しが自在な構成となっている。現像装置１０の詳細については、「現像装置の構成」の章で説明する。なお、図１に示す例では、画像形成装置１は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）の各色に対応して、４つの現像装置１０が設けられている。４つの現像装置１０は、内部に収容される現像剤（トナー）の色が異なる以外は、同じ構成となっている。以下、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応する構成要素を区別する場合に、各構成要素に与えられた符号の末尾に、英文字「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」、「Ｋ」を付して説明する。
【００１９】
露光装置２０は、図示せぬ上位装置から送信される印刷命令に基づいて、現像装置１０の感光ドラム１２の表面を部分的に露光する装置である。露光装置２０は、感光ドラム１２の表面を部分的に露光することにより、感光ドラム１２の表面に静電潜像を形成する。ここでは、露光装置２０として、ＬＥＤ素子が複数配置されたＬＥＤヘッドを想定して説明するが、レーザ露光装置やその他の発光手段を用いてもよい。露光装置２０によって感光ドラム１２の表面に形成された静電潜像は、現像装置１０の内部に設けられた現像ベルト１４（図２参照）に担持されたトナーが現像ベルト１４の表面から感光ドラム１２の表面に移動することによって、トナー像として現像される。なお、図１に示す例では、画像形成装置１は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）の各色に対応して、４つの露光装置２０Ｋ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃが設けられている。
【００２０】
転写ユニット３０は、用紙Ｐを搬送しながら、現像装置１０の感光ドラム１２の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する装置である。転写ユニット３０は、搬送ベルト３１、駆動ローラ３２、従動ローラ３３、及び、転写ローラ３４を備えている。
【００２１】
搬送ベルト３１は、用紙Ｐが各感光ドラム１２Ｋ，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃの下を通過するように、用紙Ｐを搬送する部材である。搬送ベルト３１は、駆動ローラ３２と従動ローラ３３とによって張架されており、駆動ローラ３２が回転することにより、走行する。
【００２２】
駆動ローラ３２及び従動ローラ３３は、搬送ベルト３１を張架する部材である。駆動ローラ３２は、図示せぬ駆動装置によって回転駆動される。搬送ベルト３１は、駆動ローラ３２が回転することによって、走行する。一方、従動ローラ３３は、搬送ベルト３１の走行に伴って従動して回転する。
【００２３】
転写ローラ３４は、現像装置１０の感光ドラム１２の表面に形成されたトナー像を引き寄せて、トナー像を用紙Ｐに転写する部材である。転写ローラ３４は、搬送ベルト３１を介して、現像装置１０の感光ドラム１２に対向して設けられている。転写ローラ３４は、感光ドラム１２の表面に形成されたトナー像とは逆極性の電圧が印加されることによって、トナー像を引き寄せる。その際に、転写ローラ３４は、トナー像を搬送ベルト３１によって搬送される用紙Ｐに転写する。なお、図１に示す例では、画像形成装置１は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）の各色に対応して、４つの転写ローラ３４Ｋ，３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃが設けられている。
【００２４】
定着器４０は、用紙Ｐに転写されたトナー像を用紙Ｐに定着させる装置である。定着器４０は、定着ローラ４１、加圧ローラ４２、及び、加熱体としてのハロゲンランプ４３を備えている。
【００２５】
定着ローラ４１は、用紙Ｐを加熱する部材である。定着ローラ４１は、内部又は周囲にハロゲンランプ４３が設けられており、ハロゲンランプ４３によって生じた熱を用紙Ｐに伝達する。
加圧ローラ４２は、定着ローラ４１との間で用紙Ｐを挟み込んで、用紙Ｐを加圧する部材である。
定着器４０は、定着ローラ４１及び加圧ローラ４２によって、用紙Ｐを加熱及び加圧して、用紙Ｐに転写されたトナー像を溶融させる。これによって、定着器４０は、トナー像を用紙Ｐに定着させる。
【００２６】
制御部５０は、図示せぬ上位装置から送信される印刷命令に基づいて、各部を動作させて、用紙Ｐに画像を形成する機能手段である。制御部５０は、図示せぬ上位装置から印刷命令を受信すると、給紙ローラ３及び分離ローラ４を回転させて、給紙カセット２から用紙Ｐを１枚ずつ分離させて給紙し、さらに、搬送ローラ５を回転させて、用紙Ｐを搬送ベルト３１まで搬送する。そして、制御部５０は、現像装置１０及び露光装置２０を駆動させて、感光ドラム１２の表面にトナー像を形成させ、さらに、転写ユニット３０を駆動させて、トナー像を用紙Ｐに転写させながら、用紙Ｐを定着器４０まで搬送する。このとき、制御部５０は、形成する画像がカラー画像であれば、現像装置１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ及び露光装置２０Ｋ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃのそれぞれを駆動させて、感光ドラム１２の表面に各色のトナー像を形成させ、さらに、転写ユニット３０の各転写ローラ３４Ｋ，３４Ｙ，３４Ｍ，３４Ｃに電圧を印加して、各色のトナー像を用紙Ｐに順次重ねて転写させる。これによって、カラーのトナー像を形成する。この後、制御部５０は、定着器４０を駆動させて、トナー像を用紙Ｐに定着させた後、その用紙Ｐを排出部９の上に集積させる。
【００２７】
＜現像装置の構成＞
以下、図２及び図３を参照して、本実施形態１に係る現像装置１０の構成につき説明する。図２及び図３は、それぞれ、実施形態１に係る現像装置の構成を示す図である。図２は、現像装置１０の全体構成を示しており、図３は、その要部を拡大して示している。なお、図２及び図３は、現像装置１０の一例として現像装置１０Ｋの構成を示しているが、４つの現像装置１０Ｋ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは、いずれも同じ構成になっている。
【００２８】
図２に示されるように、現像装置１０は、トナーカートリッジ１１、感光ドラム１２、帯電ローラ１３、現像ベルト１４、駆動ローラ１５ａ、従動ローラ１５ｂ、トナー供給ローラ１６、現像ブレード１７、及び、クリーニングブレード１８を有している。
【００２９】
トナーカートリッジ１１は、現像剤としての未使用のトナーＴＮを内部に収容する現像剤収容部である。トナーカートリッジ１１は、トナー供給ローラ１６の上方に設けられている。
【００３０】
感光ドラム１２は、表面に像を担持する像担持体である。感光ドラム１２は、表層が有機光半導体から成る感光体によって、ドラム状に形成されている。感光ドラム１２は、図示せぬ駆動装置によって矢印ａ方向に回転駆動される。感光ドラム１２の周囲には、感光ドラム１２の回転方向に沿って、帯電ローラ１３、現像ベルト１４、及び、クリーニングブレード１８が設けられている。なお、画像形成装置１は、現像装置１０が装着されることにより、感光ドラム１２の周囲に、露光装置２０、及び、転写ローラ３４を配置した構成となる。露光装置２０は、帯電ローラ１３と現像ベルト１４との間に配置される。また、転写ローラ３４は、搬送ベルト３１を介して感光ドラム１２と対向するように、現像ベルト１４とクリーニングブレード１８との間に配置される。
【００３１】
帯電ローラ１３は、感光ドラム１２の表面を一様に帯電させる部材である。帯電ローラ１３は、感光ドラム１２の感光体に電荷を与え、感光ドラム１２の表面を一様に、約−６００（Ｖ）に帯電させる。そのために、現像装置１０は、負の極性の直流の電圧を帯電ローラ１３に印加する。この帯電ローラ１３は、感光ドラム１２の感光体の膜減り量を少なくするために、感光ドラム１２に連れ回されて回転する構成となっている。感光ドラム１２の表面は、帯電ローラ１３によって帯電された後、露光装置２０によって部分的に露光されて、静電潜像が形成される。
【００３２】
現像ベルト１４は、トナーＴＮを搬送する部材である。現像ベルト１４は、表面にトナーＴＮを担持する現像剤担持体として機能する。現像ベルト１４は、例えば、クロロプレンゴム、半導電性のウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ＮＢＲゴム等のゴム材によって構成される。
【００３３】
現像ベルト１４は、駆動ローラ１５ａと従動ローラ１５ｂとによって張架されている。現像ベルト１４の周囲には、トナー供給ローラ１６と感光ドラム１２とが設けられている。トナー供給ローラ１６及び感光ドラム１２は、それぞれ、駆動ローラ１５ａと従動ローラ１５ｂとの間の張架された現像ベルト１４の両側の張架部分に当接している。トナー供給ローラ１６及び感光ドラム１２は、それぞれ、現像ベルト１４の張架部分を、駆動ローラ１５ａと従動ローラ１５ｂとの張架によって形成されたループの外側から内側に向けて押し込むように、配置されている。現像ベルト１４は、トナー供給ローラ１６及び感光ドラム１２のこのような配置により、図３に示す当接部Ａ１〜当接部Ａ２の領域（以下、「第１接触領域Ａ１−Ａ２」と称する）で、トナー供給ローラ１６と当接しており、また、図３に示す当接部Ｂ１〜当接部Ｂ２の領域（以下、「第２接触領域Ｂ１−Ｂ２」と称する）で、感光ドラム１２と当接している。
【００３４】
現像ベルト１４は、駆動ローラ１５ａが回転することにより、矢印ｂ方向に走行する。このとき、現像ベルト１４は、トナー供給ローラ１６の回転方向（矢印ｃ方向）に対して逆向きに、第１接触領域Ａ１−Ａ２におけるトナー供給ローラ１６の周速とほぼ同じ速度で走行する。また、現像ベルト１４は、感光ドラム１２の回転方向（矢印ａ方向）と同じ向きに、第２接触領域Ｂ１−Ｂ２における感光ドラム１２の周速の１．１〜１．５倍の速度で走行する。
【００３５】
現像ベルト１４は、走行することにより、トナー供給ローラ１６と当接する側の張架部分が、従動ローラ１５ｂから離れ、図３に示す当接部Ａ１でトナー供給ローラ１６との接触を開始し、図３に示す当接部Ａ２でトナー供給ローラ１６との接触を終了し、その後、駆動ローラ１５ａとの接触を開始する。また、現像ベルト１４は、感光ドラム１２と当接する側の張架部分が、駆動ローラ１５ａから離れ、図３に示す当接部Ｂ１で感光ドラム１２との接触を開始し、図３に示す当接部Ｂ２で感光ドラム１２との接触を終了し、その後、従動ローラ１５ｂとの接触を開始する。
【００３６】
現像ベルト１４は、走行することにより、当接部Ａ２で、トナー供給ローラ１６によってトナーＴＮが供給され、表面にトナーＴＮを担持した状態で感光ドラム１２に向けて走行する。その際に、現像ベルト１４に担持されたトナーＴＮは、現像ブレード１７の先端と接触し、これによって、層厚が一定に調整される。その後、トナーＴＮは、第２接触領域Ｂ１−Ｂ２に到達すると、感光ドラム１２と接触する。すると、トナーＴＮは、現像ベルト１４の表面から感光ドラム１２の表面に形成された静電潜像上に移動する。その結果、現像装置１０は、トナーＴＮによって感光ドラム１２の表面に形成された静電潜像をトナー像として現像する。
【００３７】
駆動ローラ１５ａ及び従動ローラ１５ｂは、現像ベルト１４を走行自在に支持する支持体である。駆動ローラ１５ａ及び従動ローラ１５ｂは、それぞれ、現像ベルト１４の走行性を高くするために、金属等の導電性の材料によって構成されている。例えば、駆動ローラ１５ａは、金属製のシャフトの周囲に導電性の弾性層が形成された構成とすることができる。又は、駆動ローラ１５ａは、弾性層を形成する以外に、シャフトにサンドブラスト処理や、ローレッド加工等を施すことによっても形成することができる。
【００３８】
駆動ローラ１５ａは、感光ドラム１２の回転に合わせて、図示せぬ駆動装置によって回転駆動される。現像ベルト１４は、駆動ローラ１５ａが回転することによって、矢印ｂ方向に走行する。一方、従動ローラ１５ｂは、現像ベルト１４の走行に伴って従動して回転する。そのために、現像装置１０は、図示せぬコイルばね等の付勢部材によって、従動ローラ１５ｂを駆動ローラ１５ａから離間する方向に付勢して、一定の張力を現像ベルト１４に与えている。なお、図２に示す例では、上方に設けられたローラを駆動ローラ１５ａとし、下方に設けられたローラを従動ローラ１５ｂとしているが、２つのローラは、逆であってもよい。
【００３９】
トナー供給ローラ１６は、トナーＴＮを現像ベルト１４に供給する現像剤供給部材である。トナー供給ローラ１６は、表層が、例えば、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム等のゴム材によって構成されており、そのゴム材で金属軸を被覆することによって形成されている。トナー供給ローラ１６は、図示せぬ駆動装置によって矢印ｃ方向に回転駆動される。その際に、トナー供給ローラ１６は、当接部Ａ２（図３参照）で、現像に使用されるトナーＴＮを現像ベルト１４に供給するとともに、当接部Ａ１（図３参照）で、現像ベルト１４から現像に使用されなかったトナーＴＮを回収する。
【００４０】
現像ブレード１７は、現像ベルト１４に供給されたトナーＴＮの薄層を規制する現像剤規制部材である。現像ブレード１７は、現像ベルト１４を介して駆動ローラ１５ａと対向するように、設けられている。現像ブレード１７は、先端が折り曲げられた、弾性を有する金属薄板によって構成されている。現像ブレード１７は、先端が所定の圧力で現像ベルト１４の表面と当接することにより、現像ベルト１４の表面に付着しているトナーＴＮを一定の層厚に調整する。
【００４１】
クリーニングブレード１８は、転写後に感光ドラム１２の表面に残留しているトナーＴＮを除去するクリーニング部材である。クリーニングブレード１８は、転写ローラ３４と帯電ローラ１３との間で感光ドラム１２に当接するように、設けられている。クリーニングブレード１８は、先端が折り曲げられた、弾性を有する金属薄板によって構成されている。クリーニングブレード１８は、先端が所定の圧力で感光ドラム１２の表面と当接することにより、感光ドラム１２の表面からトナーＴＮを掻き取る。
【００４２】
図３に示すように、現像装置１０は、動作時に、印加電圧電源１９ａによって、電圧ＶＤの電位を駆動ローラ１５ａに与え、印加電圧電源１９ｂによって、電圧ＶＲの電位を従動ローラ１５ｂに与える。そのため、現像ベルト１４の張架部分には、電位ＶＤと電位ＶＲとの電位差によって、微小な電流が流れる。また、現像装置１０は、印加電圧電源１９ｃによって、電圧ＶＳの電位をトナー供給ローラ１６に与える。
【００４３】
なお、印加電圧電源１９ａ，１９ｂ，１９ｃの各電圧ＶＤ，ＶＲ，ＶＳは、それぞれ、例えば、以下の値に設定される。
（１）印加電圧電源１９ａの電圧ＶＤ：「−１００（Ｖ）」
（２）印加電圧電源１９ｂの電圧ＶＲ：「−４００（Ｖ）」
（３）印加電圧電源１９ｃの電圧ＶＳ：「−３００（Ｖ）」
【００４４】
現像ベルト１４の電気抵抗値は、現像ベルト１４の周長に比例する。そのため、現像ベルト１４は、駆動ローラ１５ａと従動ローラ１５ｂとの間で抵抗分圧された電位分布となる。例えば、現像ベルト１４の当接部Ａ１には、当接部Ａ１から駆動ローラ１５ａまでの距離と当接部Ａ１から従動ローラ１５ｂまでの距離との比によって、電位ＶＤと電位ＶＲとを分圧した電位（以下、「第１分圧電位Ｖｄ１（図示せず）」と称する）が現れる。また、現像ベルト１４の当接部Ａ２には、当接部Ａ２から駆動ローラ１５ａまでの距離と当接部Ａ２から従動ローラ１５ｂまでの距離との比によって、電位ＶＤと電位ＶＲとを分圧した電位（以下、「第２分圧電位Ｖｄ２（図示せず）」と称する）が現れる。
【００４５】
しかも、現像装置１０は、印加電圧電源１９ｃによって、「Ｖｄ１＜ＶＳ＜Ｖｄ２」の関係になっている、電圧ＶＳの電位をトナー供給ローラ１６に与える。そのため、当接部Ａ１には、第１分圧電位Ｖｄ１（図示せず）と電位ＶＳとの電位差によって電界が形成される。この電界は、第１分圧電位Ｖｄ１と電位ＶＳとが「Ｖｄ１＜ＶＳ」の関係になっており、また、現像に使用されずに現像ベルト１４に残ったトナーＴＮ（以下、「現像残トナーＴＮｂ」と称する）が負に帯電されているため、現像残トナーＴＮｂを現像ベルト１４の表面からトナー供給ローラ１６の表面に移動させるように作用する。また、当接部Ａ２には、第２分圧電位Ｖｄ２（図示せず）と電位ＶＳとの電位差によって電界が形成される。この電界は、電位ＶＳと第２分圧電位Ｖｄ２とが「ＶＳ＜Ｖｄ２」の関係になっており、また、トナー供給ローラ１６に付着したトナーＴＮが負に帯電されているため、トナー供給ローラ１６に付着したトナーＴＮをトナー供給ローラ１６の表面から現像ベルト１４の表面に移動させるように作用する。
【００４６】
＜現像剤の構成＞
各現像装置１０は、それぞれ、一成分のトナーＴＮを使用する。トナーＴＮは、ポリエステル、ポリスチレン等の樹脂成分、着色剤、離型剤、帯電制御剤等を含むトナー本体、及び、トナー本体の表層に加えられたシリカ等の外添剤から成り、粉砕法や重合法等の製造方法によって形成される。
【００４７】
トナーＴＮは、３〜１０（μｍ）の体積平均粒径を有し、０．９０以上かつ０．９８以下の範囲の平均球形度φを有する。なお、トナーＴＮの平均球形度φは、トナーＴＮの凹凸の度合いを示す指標である。
【００４８】
トナーＴＮの平均球形度φは、測定されたトナー粒子（トナー検出粒子数、３５００個）の球形度の総和を測定されたトナー粒子の数で除算することによって算出される。そのトナー粒子の球形度は、以下の式（１）で表すことができる。
トナー粒子の球形度＝（粒子投影面積に等しい円の周囲長）／（粒子投影像の周囲長）…（１）
トナー粒子の球形度は、トナーＴＮが完全な球形である場合に、１．００になり、トナー粒子の表面形状が複雑になるほど、小さな値になる。
粒子投影面積は、２値化されたトナー粒子像の面積である。
粒子投影像の周囲長は、トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さである。
トナーＴＮの平均球形度φの測定は、フロー式粒子像分析装置（例えば、東亜医用電子社製、ＦＰＩＡ−２０００）を使用することによって、行うことができる。
【００４９】
トナーＴＮは、帯電制御剤、外添剤等によって、ブローオフ法で測定した場合の帯電量（μＱ／ｍ）が、−６０（μＱ／ｍ）以上かつ−２０（μＱ／ｍ）以下の範囲になるように調整される。
【００５０】
＜画像形成装置及び現像装置の動作＞
以下、図２及び図３を参照して、画像形成装置１及び現像装置１０の動作につき説明する。
【００５１】
係る構成において、画像形成装置１は、図示せぬ上位装置から印刷命令を受信すると、制御部５０（図１参照）が、印刷命令に基づいて、現像装置１０、露光装置２０、転写ユニット３０（図１参照）、及び、定着器４０（図１参照）を駆動させる。
【００５２】
これに応答して、現像装置１０は、図示せぬ駆動装置によって感光ドラム１２を矢印ａ方向に回転させながら、帯電ローラ１３によって感光ドラム１２の表面を一様に帯電させる。そして、露光装置２０が、一様に帯電された感光ドラム１２の表面を部分的に露光して、感光ドラム１２の表面に静電潜像を形成する。
【００５３】
また、現像装置１０は、図示せぬ駆動装置によってトナー供給ローラ１６を矢印ｃ方向に回転駆動させる。このとき、トナー供給ローラ１６とその周囲のトナーＴＮとの間には、ワンデルワールス力、及び、スポンジ状に形成されたトナー供給ローラ１６の表面粗さによる微小クーロン力が、付着力として働く。そのため、トナーＴＮが、トナー供給ローラ１６の表面に付着する。
【００５４】
同時に、現像装置１０は、図示せぬ駆動装置によって駆動ローラ１５ａを駆動させて、現像ベルト１４を矢印ｂ方向に走行させる。このとき、現像ベルト１４は、トナー供給ローラ１６の回転方向に対して逆向きに、第１接触領域Ａ１−Ａ２におけるトナー供給ローラ１６の周速とほぼ同じ速度で走行する。また、現像ベルト１４は、感光ドラム１２の回転方向と同じ向きに、第２接触領域Ｂ１−Ｂ２における感光ドラム１２の周速の１．１〜１．５倍の速度で走行する。
【００５５】
トナー供給ローラ１６の表面に付着したトナーＴＮは、当接部Ａ２に発生した電界によって、トナー供給ローラ１６の表面から現像ベルト１４の表面に移動する。これにより、現像装置１０は、当接部Ａ２で、現像に使用するトナーＴＮを現像ベルト１４に供給する。
【００５６】
現像ベルト１４は、表面にトナーＴＮを担持した状態で感光ドラム１２に向けて走行する。その際に、現像ベルト１４に担持されたトナーＴＮは、現像ブレード１７の先端と接触し、これによって、層厚が一定に調整される。その後、トナーＴＮは、第２接触領域Ｂ１−Ｂ２に到達すると、感光ドラム１２と接触する。すると、トナーＴＮは、当接部Ｂ２に発生した電界によって、現像ベルト１４の表面から感光ドラム１２の表面に形成された静電潜像上に移動する。その結果、現像装置１０は、トナーＴＮによって感光ドラム１２の表面に形成された静電潜像をトナー像として現像する。このようにして、現像ベルト１４に担持されたトナーＴＮは、現像に使用される。
【００５７】
トナー像の形成に合わせて、転写ユニット３０（図１参照）が、用紙Ｐを定着器４０に向けて搬送する。その際に、転写ユニット３０は、転写ローラ３４によって感光ドラム１２の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写させる。
【００５８】
この後、定着器４０が、用紙Ｐを加熱及び加圧して、トナー像を溶融させ、これによって、トナー像を用紙Ｐに定着させる。画像形成装置１は、トナー像が定着された用紙Ｐを排出部９（図１参照）に搬送して、排出部９に排出する。
【００５９】
なお、第２接触領域Ｂ１−Ｂ２を通過した現像ベルト１４の表面には、現像に使用されなかった現像残トナーＴＮｂが付着している。現像装置１０は、図示せぬ駆動装置によって駆動ローラ１５ａをさらに回転駆動させて、現像残トナーＴＮｂを第１接触領域Ａ１−Ａ２に向けて搬送する。
【００６０】
現像残トナーＴＮｂは、第１接触領域Ａ１−Ａ２に到達すると、トナー供給ローラ１６と接触する。すると、現像残トナーＴＮｂは、当接部Ａ１に発生した電界によってトナー供給ローラ１６に電気的に引き寄せられるとともに、スポンジ状に形成されたトナー供給ローラ１６の表層によって物理的に掻き取られて、現像ベルト１４の表面からトナー供給ローラ１６の表面に移動する。これにより、現像装置１０は、現像残トナーＴＮｂを回収する。
【００６１】
回収された現像残トナーＴＮｂは、トナー供給ローラ１６が回転することにより、当接部Ａ２に搬送される。その結果、現像残トナーＴＮｂは、再び現像に使用される。したがって、現像装置１０は、画像形成時において、現像ベルト１４に対してトナー供給ローラ１６によるトナーＴＮの供給と回収とを繰り返し行う。
【００６２】
また、転写後の感光ドラム１２の表面には、トナーＴＮが残留している。現像装置１０は、クリーニングブレード１８によって感光ドラム１２の表面に残留しているトナーＴＮを感光ドラム１２から掻き落とす。掻き落とされたトナーＴＮは、例えば、図示せぬ搬送機構によって当接部Ａ２に搬送されて、再び現像に使用される。
【００６３】
＜画像濃度の低下を抑制するための配置関係＞
ところで、現像装置１０は、トナー供給ローラ１６が過度に変形することに起因する画像濃度の低下を抑制する必要がある。そのためには、現像装置１０は、第１接触領域Ａ１−Ａ２において、トナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３（図４（ｂ）参照）が現像ベルト１４の変形量Ｌ２（図４（ｂ）参照）以下となる関係（「Ｌ３≦Ｌ２」となる関係）で配置されることが好ましい。現像ベルト１４及びトナー供給ローラ１６は、この関係を満たすように、現像ベルト１４の伸び率及びトナー供給ローラ１６の硬度が設定されている。
【００６４】
以下に、図４を参照して、現像ベルト１４及びトナー供給ローラ１６の関係につき説明する。図４は、実施形態１に係る現像装置の要部の関係を示す図である。図４に示すように、現像装置１０は、トナー供給ローラ１６が第１接触領域Ａ１−Ａ２で現像ベルト１４をループの内側方向に押し込み、感光ドラム１２が第２接触領域Ｂ１−Ｂ２で現像ベルト１４をループの内側方向に押し込む構成となっている。
【００６５】
ここでは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第１接触領域Ａ１−Ａ２において、現像ベルト１４に対するトナー供給ローラ１６の押し込み量を「Ｌ１」とし、トナー供給ローラ１６の押し込みによる現像ベルト１４の変形量を「Ｌ２」とし、トナー供給ローラ１６の押し込みによるトナー供給ローラ１６の変形量を「Ｌ３」として説明する。
【００６６】
トナー供給ローラ１６の押し込み量Ｌ１は、現像ベルト１４の変形量Ｌ２とトナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３との和となる。すなわち、「Ｌ１＝（Ｌ２＋Ｌ３）」となる。
【００６７】
このトナー供給ローラ１６の押し込み量Ｌ１は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、トナー供給ローラ１６の中心点を「Ｇ」とし、トナー供給ローラ１６の半径を「Ｒ１」とし、駆動ローラ１５ａと従動ローラ１５ｂとの接線を「ＥＦ」とし、接線ＥＦとトナー供給ローラ１６の中心点Ｇからの垂線との交点を「Ｈ」とし、トナー供給ローラ１６の中心点Ｇから接線ＥＦまでの垂線の線分を「ＧＨ」とした場合に、トナー供給ローラ１６の半径Ｒ１から線分ＧＨの長さを差し引いた値となる。すなわち、「Ｌ１＝（Ｒ１−ＧＨ）」となる。
【００６８】
そして、現像ベルト１４及びトナー供給ローラ１６は、トナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３が現像ベルト１４の変形量Ｌ２以下（「Ｌ３≦Ｌ２」）になる関係で配置される。すなわち、現像ベルト１４及びトナー供給ローラ１６は、「Ｌ３≦Ｌ２」となる関係で配置される。
【００６９】
例えば、仮に、トナー供給ローラ１６の押し込み量Ｌ１が４（ｍｍ）である場合に、現像ベルト１４の変形量Ｌ２が３（ｍｍ）で、かつ、トナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３が１（ｍｍ）になっていれば、この関係を満たす。前記した通り、現像ベルト１４及びトナー供給ローラ１６は、この関係を満たすように、現像ベルト１４の伸び率及びトナー供給ローラ１６の硬度が設定される。
【００７０】
一例として、図５及び図６に、具体的な設定例を示す。図５及び図６は、それぞれ、実施形態１に係る現像装置の要部の具体的な設定例を示す図である。なお、ここでは、現像ベルト１４は、断面形状が円形になっているものとして説明する。
【００７１】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、設定例では、現像装置１０の要部が、以下の条件で設定されている。
１．駆動ローラ１５ａ及び従動ローラ１５ｂの設定
（１）駆動ローラ１５ａの直径：「１４（ｍｍφ）」
（２）従動ローラ１５ｂの直径：「７（ｍｍφ）」
（３）駆動ローラ１５ａと従動ローラ１５ｂとの軸間距離：「２２．８（ｍｍ）」
２．現像ベルト１４の設定
（１）現像ベルト１４の内周長：「７８．５（ｍｍ）」
（２）現像ベルト１４の厚さ：「１（ｍｍ）」
３．感光ドラム１２及びトナー供給ローラ１６の設定
（１）感光ドラム１２の直径：「３０（ｍｍφ）」
（２）トナー供給ローラ１６の直径：「１４（ｍｍφ）」
【００７２】
なお、現像ベルト１４のニップ幅（ローラ部材との間の接触部分の幅）は、２〜２０（ｍｍ）の範囲となるように設定されるとよい。ここでは、ニップ幅は、８（ｍｍ）に設定されているものとする。
また、現像ベルト１４に対するトナー供給ローラ１６の押し込み量Ｌ１（図４（ａ）参照）は、１〜６（ｍｍ）の範囲となるように設定されるとよい。ここでは、押し込み量Ｌ１は、４（ｍｍ）に設定されているものとする。
【００７３】
係る条件において、設定例では、現像ベルト１４は、（１）現像ベルト１４に対する押し込みがない場合（すなわち、駆動ローラ１５ａと従動ローラ１５ｂとによって張架されているだけの場合）と、（２）現像ベルト１４に対する押し込みがある場合（すなわち、駆動ローラ１５ａと従動ローラ１５ｂとによって張架され、さらに、感光ドラム１２とトナー供給ローラ１６とによって押し込まれている場合）とで、図６に示す値に設定されている。
【００７４】
そして、例えば、トナー供給ローラ１６の押し込み量Ｌ１が４（ｍｍ）である場合に、現像ベルト１４の変形量Ｌ２が３（ｍｍ）で、かつ、トナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３が１（ｍｍ）であれば、「Ｌ３≦Ｌ２」の関係を満たすので、現像ベルト１４の伸び率及びトナー供給ローラ１６の硬度は、この関係を満たす値となるように、設定される。
【００７５】
例えば、設定例では、現像ベルト１４は、現像ベルト１４に対する押し込みがない場合（図５（ａ）参照）に、図６に示すように、張架時の内周長が「７９．０（ｍｍ）」となり、内周長の伸びが「０．５（ｍｍ）」となり、伸び率が「０．６４％」となるように、伸び率が設定されている。
【００７６】
ここで、図６に示す「（２）張架時の内周長」は、例えば、「（２４．１＋２２．５＋９．９＋２２．５）＝７９．０（ｍｍ）」のように、現像ベルト１４の各部分の値（図５（ａ）参照）を合計することによって算出される。また、図６に示す「（３）内周長の伸び」は、例えば、「（７９．０−７８．５）＝０．５（ｍｍ）」のように、図６に示す「（２）張架時の内周長」から図６に示す「（１）内周長」を差し引くことによって算出される。また、図６に示す「（４）伸び率」は、例えば、「（０．５÷７８．５）＝０．６４（％）」のように、図６に示す「（３）内周長の伸び」を図６に示す「（１）内周長」で除することによって算出される。
【００７７】
また、設定例では、現像ベルト１４は、現像ベルト１４に対する押し込みがある場合（図５（ｂ）参照）に、図６に示すように、内周長が「１．０（ｍｍ）」伸びた状態となり、その伸び率が「１．２７％」となるように、伸び率が設定されている。
そして、このような設定を満たすように、例えば、現像ベルト１４のゴム硬度として「ＪＩＳ＿Ａ４５°」が設定され、トナー供給ローラ１６の硬度として「アスカーＦ５０（°）」が設定される。
【００７８】
係る構成において、トナー供給ローラ１６は、好ましくは、１０７〜１０９（Ωｃｍ）の体積抵抗率を有しているとよい。
【００７９】
また、現像ベルト１４は、好ましくは、１０５〜１０８（Ωｃｍ）の体積抵抗率を有し、表面粗さＲｚが２〜１５（μｍ）の範囲になるように形成されるとよい。なお、現像ベルト１４の体積抵抗率は、１０５（Ωｃｍ）未満になると、駆動ローラ１５ａに印加された電圧により、現像ベルト１４上に電流がリークしてしまうため、好ましくない。また、現像ベルト１４の体積抵抗率は、１０８（Ωｃｍ）を超えると、前記した抵抗分圧による電位の勾配を所望の通りに発生させることが困難になるため、好ましくない。
【００８０】
＜実証実験＞
画像濃度の低下の抑制を確認するために、前記した設定例の現像装置１０を搭載する画像形成装置１を用いて、以下の実験を行った。
【００８１】
実験では、温度２２℃、湿度４０％の室温環境下で、Ａ４サイズの用紙Ｐを横送りして、まず、１枚の１００％デューティの印刷を行い、次に、２００００枚の５％デューティの印刷（以下、「一般印刷」と称する）を行い、その後に、１枚の１００％デューティの印刷を行って、２００００枚の一般印刷の前と後とで、１００％デューティの印刷の濃度（ＯＤ値）を比較した。これにより、２００００枚の一般印刷の影響で、画像濃度がどのように変動するのかを測定した。なお、濃度の測定は、分光色彩濃度計としてＸ−Ｒｉｔｅ５２８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて行った。
【００８２】
その結果、前記した設定例の現像装置１０を搭載する画像形成装置１によれば、２００００枚の一般印刷の前と後とで、濃度変動の少ない安定した画像を形成することが確認できた。
この実験結果は、第１接触領域Ａ１−Ａ２での負荷が軽減されて、トナーＴＮの磨耗が抑制されたことにより、得られたものである。
【００８３】
なお、実験では、現像ベルト１４及びトナー供給ローラ１６は、ニップ幅が２〜２０（ｍｍ）の範囲で、かつ、現像ベルト１４に対するトナー供給ローラ１６の押し込み量Ｌ１が１〜６（ｍｍ）の範囲である場合に、良好となった。
【００８４】
この範囲外で不良となる理由は、以下の通りである。
（１）ニップ幅が２０（ｍｍ）よりも広い場合に、現像ベルト１４とトナー供給ローラ１６との間の接触面積が大きくなり過ぎるため、トナーＴＮへのダメージ（例えば、外添剤が欠落したり、トナーＴＮが溶融したりする等）が大きくなる。その結果、トナーＴＮの劣化が著しくなる。
（２）ニップ幅が２（ｍｍ）未満である場合に、現像ベルト１４とトナー供給ローラ１６との間の接触面積が小さくなり過ぎるため、現像ベルト１４の抵抗分圧による電位差を得ることが困難になる。その結果、トナー供給ローラ１６による現像ベルト１４上の現像残トナーＴＮｂの回収が不十分になる。
（３）押し込み量Ｌ１が６（ｍｍ）よりも大きい場合に、現像ベルト１４とトナー供給ローラ１６との間の摩擦抵抗による負荷が増大する。その結果、トナーＴＮの劣化が著しくなる。
（４）押し込み量Ｌ１が１（ｍｍ）未満である場合に、十分なニップ幅をとることが困難になる。また、現像ベルト１４の抵抗分圧による電位差を得ることが困難になる。その結果、トナー供給ローラ１６による現像ベルト１４上の現像残トナーＴＮｂの回収が不十分になる。
【００８５】
さらに、前記した設定例の現像装置１０を搭載する画像形成装置１を用いて、図７に示す表１〜表４のように、押し込み量Ｌ１、現像ベルト１４の変形量Ｌ２、及び、トナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３の値を変更して、同様の実験を行った。図７は、実施形態１に係る現像装置の画像判定結果の一覧を示す図である。
【００８６】
図７（ａ）の表１は、押し込み量Ｌ１を１（ｍｍ）とし、現像ベルト１４の変形量Ｌ２及びトナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３の値を０．１（ｍｍ）ずつ変更した場合の画像判定結果を示している。また、図７（ｂ）の表２は、押し込み量Ｌ１を２（ｍｍ）とし、現像ベルト１４の変形量Ｌ２及びトナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３の値を０．２（ｍｍ）ずつ変更した場合の画像判定結果を示している。図７（ｃ）の表３は、押し込み量Ｌ１を４（ｍｍ）とし、現像ベルト１４の変形量Ｌ２及びトナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３の値を０．４（ｍｍ）ずつ変更した場合の画像判定結果を示している。図７（ｄ）の表４は、押し込み量Ｌ１を６（ｍｍ）とし、現像ベルト１４の変形量Ｌ２及びトナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３の値を０．６（ｍｍ）ずつ変更した場合の画像判定結果を示している。
【００８７】
図７に示す表１〜表４は、それぞれ、一般印刷の前と後とで、１００％デューティの印刷の濃度変動が小さく、良好な画質の画像を「○」とし、濃度変動がある程度認められるが、問題がないレベルの画質の画像を「△」とし、濃度変動が大きく、不良な画質の画像を「×」として示している。
【００８８】
例えば、ＯＤ値の変動の差が０．１未満である場合に、画像判定結果は「○」となり、ＯＤ値の変動の差が０．１以上かつ０．３未満である場合に、画像判定結果は「△」となり、ＯＤ値の変動の差が０．３以上の場合に、画像判定結果は「×」となる。
【００８９】
実験では、トナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３が現像ベルト１４の変形量Ｌ２以下（「Ｌ３≦Ｌ２」）である場合に、トナーＴＮの磨耗量が減少し、濃度変動の少ない安定した画像が得られた。
また、実験では、トナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３が、トナー供給ローラ１６の押し込み量Ｌ１の０〜５０（％）である場合に、濃度変動の少ない、良好な画像が得られ、特に、トナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３が、トナー供給ローラ１６の押し込み量Ｌ１の１０〜４０（％）である場合に、より濃度変動の少ない、最適な画像が得られた。
【００９０】
なお、トナー供給ローラ１６の直径を適宜変更して実験したところ、トナー供給ローラ１６の直径が１０〜３０（ｍｍ）の範囲である場合に、現像装置１０は、このような傾向となることを確認することができた。そのため、トナー供給ローラ１６の直径は、１０〜３０（ｍｍ）の範囲であることが好ましい。
【００９１】
しかしながら、トナー供給ローラ１６の直径が１０（ｍｍ）未満である場合に、現像装置１０は、トナー供給ローラ１６の回転速度が速くなり、第１接触領域Ａ１−Ａ２で、現像ベルト１４とトナー供給ローラ１６との摩擦抵抗による負荷が増大する。その結果、トナーＴＮの劣化が著しくなり、これによって、濃度変動が大きくなり、画像不良が発生する。そのため、トナー供給ローラ１６の直径は、１０（ｍｍ）未満になると、好ましくない。
【００９２】
また、トナー供給ローラ１６の直径は、３０（ｍｍ）よりも大きくなると、現像装置１０が大型化してしまうため、好ましくない。
【００９３】
また、トナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３が現像ベルト１４の変形量Ｌ２よりも大きい（「Ｌ３＞Ｌ２」）場合に、第１接触領域Ａ１−Ａ２で、現像ベルト１４とトナー供給ローラ１６との間の圧力が増大する。その結果、トナーＴＮの劣化が著しくなり、これによって、濃度変動が大きくなり、画像不良が発生する。そのため、トナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３は、現像ベルト１４の変形量Ｌ２よりも大きいと、好ましくない。
【００９４】
このように、現像装置１０は、第１接触領域Ａ１−Ａ２でのトナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３が第１接触領域Ａ１−Ａ２での現像ベルト１４の変形量Ｌ２以下となるように、現像ベルト１４の伸び率及びトナー供給ローラ１６の硬度が設定されているため、現像ベルト１４及びトナー供給ローラ１６の劣化を抑制することができ、さらに、トナーＴＮの劣化を抑制することができる。したがって、現像装置１０は、経時での画像濃度の変動が小さい、安定した画像を得ることができる。
【００９５】
以上の通り、本実施形態１に係る現像装置１０によれば、トナー供給ローラ１６の変形量を規制しているため、トナー供給ローラ１６が過度に変形するのを防止し、これによって、トナーＴＮの磨耗及びトナーＴＮの帯電性の劣化を抑制することができる。その結果、現像装置１０によれば、トナー供給ローラ１６が過度に変形することに起因する画像濃度の低下を防止し、もって、画像品位を向上させることができる。
【００９６】
［実施形態２］
以下に、図８を参照して、本実施形態２に係る現像装置１１０の構成につき説明する。図８は、実施形態２に係る現像装置の構成を示す図である。
【００９７】
図８に示すように、本実施形態２に係る現像装置１１０は、実施形態１の現像装置１０と比較すると、以下の（１）〜（４）の点で、相違している。
（１）現像装置１１０は、従動ローラ１５ｃが追加されており、駆動ローラ１５ａと従動ローラ１５ｂと従動ローラ１５ｃの３つのローラで現像ベルト１４を張架している。
（２）現像装置１１０は、印加電圧電源１９ｄが追加されており、印加電圧電源１９ａが電圧ＶＤを駆動ローラ１５ａに印加し、印加電圧電源１９ｂが電圧ＶＲ１を従動ローラ１５ｂに印加し、印加電圧電源１９ｃが電圧ＶＳをトナー供給ローラ１６に印加し、印加電圧電源１９ｄが電圧ＶＲ２を従動ローラ１５ｃに印加する。
（３）現像装置１１０は、現像ベルト１４が、従動ローラ１５ｃと駆動ローラ１５ａとの間の、当接部Ｃ１〜当接部Ｃ２の領域（以下、「第１接触領域Ｃ１−Ｃ２」）で、トナー供給ローラ１６と当接している。
（４）現像装置１１０は、クリーニングブレード１１８が従動ローラ１５ｂと従動ローラ１５ｃとの間に設けられており、クリーニングブレード１１８によって現像残トナーＴＮｂを現像ベルト１４から掻き落とす。
【００９８】
以下に、現像装置１１０の動作につき説明する。ここでは、現像装置１１０の現像動作について、実施形態１の現像装置１０と相違する動作を重点的に説明し、実施形態１の現像装置１０と同様の動作については、前記した実施形態１の現像装置１０の動作をこの実施形態２の現像装置１１０に読み替えるものとして、詳細な説明を省略する。なお、ここでは、本実施形態２に係る現像装置１１０を搭載する画像形成装置を、「画像形成装置１０１」として説明する。
【００９９】
なお、図８に示すように、現像装置１１０は、動作時に、印加電圧電源１９ａによって、電圧ＶＤの電位を駆動ローラ１５ａに与え、印加電圧電源１９ｂによって、電圧ＶＲ１の電位を従動ローラ１５ｂに与え、さらに、印加電圧電源１９ｄによって、電圧ＶＲ２の電位を従動ローラ１５ｃに与える。そのため、現像ベルト１４の張架部分には、与えられた各電位の電位差によって、微小な電流が流れる。また、現像装置１０は、印加電圧電源１９ｃによって、電圧ＶＳの電位をトナー供給ローラ１６に与える。
【０１００】
なお、印加電圧電源１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの各電圧ＶＤ，ＶＲ１，ＶＳ，ＶＲ２は、それぞれ、例えば、以下の値に設定される。
（１）印加電圧電源１９ａの電圧ＶＤ：「−１００（Ｖ）」
（２）印加電圧電源１９ｂの電圧ＶＲ１：「−３００（Ｖ）」
（３）印加電圧電源１９ｃの電圧ＶＳ：「−３００（Ｖ）」
（４）印加電圧電源１９ｄの電圧ＶＲ２：「−５００（Ｖ）」
【０１０１】
現像ベルト１４の電気抵抗値は、前記した通り、現像ベルト１４の周長に比例する。そのため、現像ベルト１４には、駆動ローラ１５ａと従動ローラ１５ｃとの間で抵抗分圧された電位分布となる。例えば、現像ベルト１４の当接部Ｃ１には、当接部Ｃ１から駆動ローラ１５ａまでの距離と当接部Ｃ１から従動ローラ１５ｃまでの距離との比によって、電位ＶＤと電位ＶＲ２とを分圧した電位（以下、「第３分圧電位Ｖｄ３（図示せず）」と称する）が現れる。また、現像ベルト１４の当接部Ｃ２には、当接部Ｃ２から駆動ローラ１５ａまでの距離と当接部Ｃ２から従動ローラ１５ｃまでの距離との比によって、電位ＶＤと電位ＶＲ２とを分圧した電位（以下、「第４分圧電位Ｖｄ４（図示せず）」と称する）が現れる。
【０１０２】
しかも、現像装置１１０は、印加電圧電源１９ｃによって、「Ｖｄ３＜ＶＳ＜Ｖｄ４」の関係になっている、電圧ＶＳの電位をトナー供給ローラ１６に与える。そのため、当接部Ｃ１には、第３分圧電位Ｖｄ３（図示せず）と電位ＶＳとの電位差によって電界が形成される。この電界は、第３分圧電位Ｖｄ３と電位ＶＳとが「Ｖｄ３＜ＶＳ」の関係になっており、また、現像残トナーＴＮｂが負に帯電されているため、現像残トナーＴＮｂを現像ベルト１４の表面からトナー供給ローラ１６の表面に移動させるように作用する。また、当接部Ｃ２には、第４分圧電位Ｖｄ４（図示せず）と電位ＶＳとの電位差によって電界が形成される。この電界は、電位ＶＳと第４分圧電位Ｖｄ４とが「ＶＳ＜Ｖｄ４」の関係になっており、また、トナー供給ローラ１６に付着したトナーＴＮが負に帯電されているため、トナー供給ローラ１６に付着したトナーＴＮをトナー供給ローラ１６の表面から現像ベルト１４の表面に移動させるように作用する。
【０１０３】
画像形成装置１０１は、図示せぬ上位装置から印刷命令を受信すると、制御部５０（図１参照）が、印刷命令に基づいて、現像装置１１０（図８参照）、露光装置２０（図１参照）、転写ユニット３０（図１参照）、及び、定着器４０（図１参照）を駆動させる。
【０１０４】
これに応答して、現像装置１１０は、図示せぬ駆動装置によって感光ドラム１２を矢印ａ方向に回転させながら、帯電ローラ１３によって感光ドラム１２の表面を一様に帯電させる。そして、露光装置２０が、一様に帯電された感光ドラム１２の表面を部分的に露光して、感光ドラム１２の表面に静電潜像を形成する。
【０１０５】
また、現像装置１１０は、図示せぬ駆動装置によってトナー供給ローラ１６を矢印ｃ方向に回転駆動させる。このとき、トナーＴＮが、トナー供給ローラ１６の表面に付着する。
【０１０６】
同時に、現像装置１１０は、図示せぬ駆動装置によって駆動ローラ１５ａを駆動させて、現像ベルト１４を矢印ｂ方向に走行させる。このとき、現像ベルト１４は、トナー供給ローラ１６の回転方向に対して逆向きに、第１接触領域Ｃ１−Ｃ２におけるトナー供給ローラ１６の周速とほぼ同じ速度で走行する。また、現像ベルト１４は、感光ドラム１２の回転方向と同じ向きに、第２接触領域Ｂ１−Ｂ２における感光ドラム１２の周速の１．１〜１．５倍の速度で走行する。
【０１０７】
トナー供給ローラ１６の表面に付着したトナーＴＮは、当接部Ｃ２に発生した電界によって、トナー供給ローラ１６の表面から現像ベルト１４の表面に移動する。これにより、現像装置１１０は、当接部Ｃ２で、現像に使用するトナーＴＮを現像ベルト１４に供給する。
【０１０８】
現像ベルト１４は、表面にトナーＴＮを担持した状態で感光ドラム１２に向けて走行する。その際に、現像ベルト１４に担持されたトナーＴＮは、現像ブレード１７の先端と接触し、これによって、層厚が一定に調整される。その後、トナーＴＮは、第２接触領域Ｂ１−Ｂ２に到達すると、感光ドラム１２と接触する。すると、トナーＴＮは、当接部Ｂ２に発生した電界によって、現像ベルト１４の表面から感光ドラム１２の表面に形成された静電潜像上に移動する。その結果、現像装置１１０は、トナーＴＮによって感光ドラム１２の表面に形成された静電潜像をトナー像として現像する。
【０１０９】
トナー像の形成に合わせて、転写ユニット３０（図１参照）が、用紙Ｐを定着器４０に向けて搬送する。その際に、転写ユニット３０は、転写ローラ３４によって感光ドラム１２の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写させる。
【０１１０】
この後、定着器４０が、用紙Ｐを加熱及び加圧して、トナー像を溶融させ、これによって、トナー像を用紙Ｐに定着させる。画像形成装置１０１は、トナー像が定着された用紙Ｐを排出部９（図１参照）に搬送して、排出部９に排出する。
【０１１１】
なお、第２接触領域Ｂ１−Ｂ２を通過した現像ベルト１４の表面には、現像に使用されなかった現像残トナーＴＮｂが付着している。
現像装置１１０は、図示せぬ駆動装置によって駆動ローラ１５ａをさらに回転駆動させて、現像残トナーＴＮｂを第１接触領域Ｃ１−Ｃ２に向けて搬送する。その際に、現像装置１１０は、従動ローラ１５ｂと従動ローラ１５ｃとの間に設けられたクリーニングブレード１１８によって、現像残トナーＴＮｂを現像ベルト１４から掻き落とす。そして、現像装置１１０は、図示せぬ搬送機構によって、掻き落とされた現像残トナーＴＮｂを当接部Ｃ２に搬送して、再び現像に使用する。
【０１１２】
また、現像装置１１０は、当接部Ｃ１に、第３分圧電位Ｖｄ３（図示せず）と電位ＶＳとの電位差によって電界が形成されている。現像装置１１０は、クリーニングブレード１１８によっても掻き落とされなかった現像残トナーＴＮｂを、当接部Ｃ１に形成された電界によってトナー供給ローラ１６に電気的に引き寄せるとともに、スポンジ状に形成されたトナー供給ローラ１６の表層によって物理的に掻き取る。これによって、現像装置１１０は、クリーニングブレード１１８によっても掻き落とされなかった現像残トナーＴＮｂを、現像ベルト１４の表面からトナー供給ローラ１６の表面に移動させる。そして、現像装置１１０は、トナー供給ローラ１６を回転駆動させて、トナー供給ローラ１６の表面に移動させた現像残トナーＴＮｂを当接部Ｃ２に搬送して、再び現像に使用する。
【０１１３】
このように、現像装置１１０は、現像ベルト１４を、駆動ローラ１５ａ、従動ローラ１５ｂ、及び、従動ローラ１５ｃの３つのローラによって張架している。そのため、現像装置１１０は、従動ローラ１５ｂと従動ローラ１５ｃとの間に、クリーニングブレード１１８等の、現像ベルト１４から現像残トナーＴＮｂを掻き落とすためのクリーニング部材を配置することができる。これにより、この現像装置１１０を搭載する画像形成装置１０１は、実施形態１の画像形成装置１よりも、さらに、経時での画像濃度の変動が小さい、安定した画像を得ることができる。
【０１１４】
例えば、現像装置１１０を搭載する画像形成装置１０１を用いて実施形態１と同様の実験を行ったところ、実験では、トナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３が、トナー供給ローラ１６の押し込み量Ｌ１の０〜５０（％）である場合に、実施形態１に係る画像形成装置１と同様に、濃度変動の少ない、良好な画像が得られ、さらに、トナー供給ローラ１６の変形量Ｌ３が、トナー供給ローラ１６の押し込み量Ｌ１の１０〜４０（％）である場合に、実施形態１に係る画像形成装置１よりも、濃度変動の少ない、最適な画像が得られた。
【０１１５】
本実施形態２に係る現像装置１１０によれば、従動ローラ１５ｂと従動ローラ１５ｃとの間に、クリーニングブレード１１８等のクリーニング部材を設けることができるため、実施形態１の現像装置１０よりも良好な画像を得ることができる。
【０１１６】
本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や変形を行うことができる。
例えば、本発明は、プリンタに限らず、複写機や、ファクシミリ装置、複合機等の、電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置の現像装置に用いることができる。また、画像形成装置は、カラー印刷用の装置であってもよいし、単色印刷用の装置であってもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１，１０１    画像形成装置（プリンタ）
２    給紙カセット
３    給紙ローラ
４    分離ローラ
５（５ａ，５ｂ）    搬送ローラ
９    排出部
１０，１１０    現像装置
１１    トナーカートリッジ（現像剤収容部）
１２    感光ドラム（像担持体）
１３    帯電ローラ
１４    現像ベルト（現像剤担持体）
１５ａ，３２    駆動ローラ
１５ｂ，１５ｃ，３３    従動ローラ
１６    トナー供給ローラ（供給部材）
１７    現像ブレード（現像剤規制部材）
１８，１１８    クリーニングブレード（クリーニング部材）
１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ）    印加電圧電源
２０    露光装置（ＬＥＤヘッド）
３０    転写ユニット
３１    搬送ベルト（搬送部材）
３４    転写ローラ（転写部材）
４０    定着器
４１    定着ローラ
４２    加圧ローラ
４３    ハロゲンランプ（加熱体）
５０    制御部
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２    当接部
Ｌ１    トナー供給ローラの押し込み量
Ｌ２    現像ベルトの変形量
Ｌ３    トナー供給ローラの変形量
Ｐ    用紙
ＴＮ    トナー（現像剤）
ＴＮｂ    現像残トナー
【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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【図７】
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【図８】
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