(57)【要約】【課題】現像剤に過大な負荷をかけることなく、現像剤の量を規制する。【解決手段】現像装置４は、トナーＴを担持する現像ローラ４１と、現像ローラ４１にトナーＴを供給する供給ローラ４２と、供給ローラ４２にトナーＴを供給する補助供給ローラ４３と、供給ローラ４２上のトナーＴの量を規制する層規制ローラ４５とを備える。供給ローラ４２は、表面に弾性体を有する。層規制ローラ４５は、供給ローラ４２と接触し、供給ローラ４２との接触部Ｎ４で供給ローラ４２の移動方向と同方向に移動するように回転する導電性ローラである。【選択図】図２
2014044358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する第１の供給部材と、
前記第１の供給部材に前記現像剤を供給する第２の供給部材と、
前記第１の供給部材上の前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
を備え、
前記第１の供給部材は、表面に弾性体を有し、
前記現像剤規制部材は、前記第１の供給部材と接触し、前記第１の供給部材との接触部で前記第１の供給部材の移動方向と同方向に移動するように回転する導電性ローラである、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤規制部材は金属ローラであることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤規制部材は、前記第１の供給部材に接触する方向に変位可能に配置され、付勢手段によって前記第１の供給部材の方向に付勢され、前記第１の供給部材と連れ回ることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第１の供給部材と前記現像剤規制部材との間に電位差を付与する電位差付与手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記電位差付与手段は、前記第１の供給部材に対する前記現像剤規制部材の電位が前記現像剤の帯電極性と逆極性の電位となるように前記電位差を付与することを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記電位差付与手段は、前記第１の供給部材に対する前記現像剤規制部材の電位が前記現像剤の帯電極性と同極性の電位となるように前記電位差を付与することを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項７】
前記電位差付与手段により付与される電位差を制御する電位差制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記電位差制御手段は、環境温度および環境湿度の少なくとも一方に応じて、前記電位差を変化させることを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
潜像担持体と、
前記潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、
を有し、
前記現像装置は、
現像剤を担持し、前記潜像担持体上の潜像に前記現像剤を供給する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する第１の供給部材と、
前記第１の供給部材に前記現像剤を供給する第２の供給部材と、
前記第１の供給部材上の前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
を備え、
前記第１の供給部材は、表面に弾性体を有し、
前記現像剤規制部材は、前記第１の供給部材と接触し、前記第１の供給部材との接触部で前記第１の供給部材の移動方向と同方向に移動するように回転する導電性ローラである、
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、現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電子写真装置における現像装置として、トナーを担持する現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、該供給ローラにトナーを供給する塗布ローラと、現像ローラと接触して現像ローラ上のトナーの層厚を規制する規制ブレードと、供給ローラに圧接して供給ローラ上のトナーの層厚を規制するとともにトナーを摩擦帯電させる供給規制ブレードとを有するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２７５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載の現像装置では、供給ローラと供給規制ブレードとの間で現像剤を摩擦帯電させているので、現像剤にかかる負荷が大きい。
【０００５】
本発明は、現像剤に過大な負荷をかけることなく、現像剤の量を規制することができる現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る現像装置は、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する第１の供給部材と、前記第１の供給部材に前記現像剤を供給する第２の供給部材と、前記第１の供給部材上の前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備え、前記第１の供給部材は、表面に弾性体を有し、前記現像剤規制部材は、前記第１の供給部材と接触し、前記第１の供給部材との接触部で前記第１の供給部材の移動方向と同方向に移動するように回転する導電性ローラであることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る画像形成装置は、潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像を現像する現像装置とを有し、前記現像装置は、現像剤を担持し、前記潜像担持体上の潜像に前記現像剤を供給する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する第１の供給部材と、前記第１の供給部材に前記現像剤を供給する第２の供給部材と、前記第１の供給部材上の前記現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備え、前記第１の供給部材は、表面に弾性体を有し、前記現像剤規制部材は、前記第１の供給部材と接触し、前記第１の供給部材との接触部で前記第１の供給部材の移動方向と同方向に移動するように回転する導電性ローラであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、現像剤に過大な負荷をかけることなく、現像剤の量を規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１における画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】画像形成ユニットの構成を示す断面図である。
【図３】現像ローラ、供給ローラ、補助供給ローラ、および回収ローラの配置を示す図である。
【図４】現像ローラの構成を示す断面図である。
【図５】現像ローラの抵抗値の測定方法を説明するための図である。
【図６】供給ローラの構成を示す断面図である。
【図７】供給ローラの抵抗値の測定方法を説明するための図である。
【図８】補助供給ローラの構成を示す断面図である。
【図９】層規制ローラを供給ローラに当接させる機構を示す模式図である。
【図１０】回収ローラの構成を示す断面図である。
【図１１】回収ローラと回収ブレードとが当接した様子を示す図である。
【図１２】トナー撹拌バーの構成を示す斜視図である。
【図１３】実施の形態１における画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図１４】２×２ドットパターンを示す図である。
【図１５】試験の結果を示す図である。
【図１６】実施の形態２における画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図１７】層規制ローラと供給ローラとの電位差と、層規制ローラ通過後の供給ローラ上の単位面積当たりのトナー量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
実施の形態１．
［画像形成装置の構成］
図１は、実施の形態１における画像形成装置１００の構成を示す断面図である。この画像形成装置１００は、電子写真方式により画像を形成する装置であり、ここではモノクロプリンタである。
【００１１】
図１において、画像形成装置１００は、現像剤像を形成する画像形成部としての画像形成ユニット１０を有する。画像形成ユニット１０は、潜像担持体としての感光体ドラム１を有し、感光体ドラム１上に形成された潜像を現像剤としてのトナーＴで現像し、感光体ドラム１上にトナー像を形成する。画像形成ユニット１０は、画像形成装置１００の本体２０に対して着脱可能に装着される。画像形成ユニット１０については、後に詳しく説明する。
【００１２】
画像形成装置１００は、本体２０側に、露光装置であるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ヘッド３、転写装置である転写ローラ５、および定着装置８を有する。
【００１３】
ＬＥＤヘッド３は、感光体ドラム１の表面に光を照射して、感光体ドラム１上に潜像を形成する。ＬＥＤヘッド３は、画像形成ユニット１０が本体２０に装着された状態において感光体ドラム１と非接触で対向するように配置される。
【００１４】
転写ローラ５は、画像形成ユニット１０により感光体ドラム１上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する。転写ローラ５は、画像形成ユニット１０が本体２０に装着された状態において感光体ドラム１と転写部Ａで対向するように配置される。
【００１５】
定着装置８は、転写ローラ５により記録媒体Ｐに転写されたトナー像を記録媒体Ｐに定着する。
【００１６】
さらに、画像形成装置１００は、本体２０側に、記録媒体Ｐを搬送するための搬送機構９を有する。搬送機構９は、収容トレイＴＲ１内に収容された記録媒体Ｐを１枚ずつ転写部Ａに供給する搬送ローラ９ａ，９ｂ，９ｃと、定着装置８によりトナー像が定着された記録媒体Ｐを排出トレイＴＲ２に排出する排出ローラ９ｄ，９ｅとを含む。なお、記録媒体Ｐは、図１の破線矢印方向に搬送される。
【００１７】
［画像形成ユニットの構成］
図２は、画像形成ユニット１０の構成を示す断面図である。以下、図２を参照して、画像形成ユニット１０の構成について説明する。図２において、画像形成ユニット１０は、感光体ドラム１、帯電装置である帯電ローラ２、現像装置４、クリーニング装置であるクリーニングブレード６、および除電装置７を備える。
【００１８】
感光体ドラム１は、静電潜像を担持する部材であり、矢印Ｒ１方向に回転する。ここでは、感光体ドラム１は、導電性基体であるアルミ素管と、該アルミ素管の周囲に設けられた電荷発生層と、該電荷発生層の周囲に設けられた電荷輸送層とを有する。電荷発生層に用いられる電荷発生物質としては、セレンおよびその合金、セレン化ヒ素化合物、硫化カドミニウム、酸化亜鉛、その他の無機光導電物質、フタロシアニン、アゾ色素、キナクリドン、多環キノン、ピリリウム塩、チアピリリウム塩、インジゴ、チオインジゴ、アントアントロン、ピラントロン、シアニン等の各種有機顔料、染料が望ましい。また、電荷輸送層に使用される電荷輸送物質としては、例えばカルバソール、インドール、イミダゾール、オキサゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾールなどの複素環化合物、アニリン誘導体、ヒドラゾン化合物、芳香族アミン誘導体、スチルベン誘導体、またはこれらの化合物からなる基を主鎖もしくは側鎖に有する重合体などの電子供与性物質が望ましい。
【００１９】
帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させる。帯電ローラ２は、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）等の導電性の軸と、その周囲を被覆するエピクロルヒドリンなどの導電性の弾性体とを有する。帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面に接触または圧接して配置され、感光体ドラム１と連れ回り、矢印Ｒ２方向に回転する。
【００２０】
感光体ドラム１の回転方向における帯電ローラ２の下流側には、現像装置４が配置される。なお、画像形成ユニット１０が本体２０に装着された状態では、帯電ローラ２と現像装置４との間にＬＥＤヘッド３が位置する。
【００２１】
現像装置４は、感光体ドラム１上の潜像を現像剤としてのトナーＴで現像し、感光体ドラム１上にトナー像を形成する。現像装置４は、トナーＴを収容するトナーケーシング４０を有し、該トナーケーシング４０の中に、現像剤担持体としての現像ローラ４１、第１の供給部材としての供給ローラ４２、第２の供給部材としての補助供給ローラ４３、第１の現像剤規制部材としての層規制ブレード４４、第２の現像剤規制部材としての層規制ローラ４５、回収ローラ４６、回収ブレード４７、およびトナー撹拌部材であるトナー撹拌バー４８ａ，４８ｂを有する。
【００２２】
現像ローラ４１は、トナーＴを担持し、感光体ドラム１上の潜像にトナーＴを供給し、潜像をトナーＴで現像する部材である。現像ローラ４１は、感光体ドラム１と接触して配置される。トナーＴへの負荷を低減する観点より、現像ローラ４１は、感光体ドラム１との接触部Ｎ１において感光体ドラム１の移動方向と同方向に移動する向き（矢印Ｒ３方向）に回転する。
【００２３】
供給ローラ４２は、現像ローラ４１にトナーＴを供給する部材である。トナーＴへの負荷を低減する観点より、供給ローラ４２は、現像ローラ４１と非接触で配置される。供給ローラ４２は、矢印Ｒ４方向に回転し、現像ローラ４１と対向する対向部Ｎ２において、現像ローラ４１の移動方向と同方向に移動する。
【００２４】
補助供給ローラ４３は、供給ローラ４２にトナーＴを供給する部材である。具体的には、補助供給ローラ４３は、供給ローラ４２の下方に配置され、トナーＴを汲み上げて供給ローラ４２に供給する。補助供給ローラ４３は、供給ローラ４２と接触して配置される。トナーＴへの負荷を低減する観点より、補助供給ローラ４３は、供給ローラ４２との接触部Ｎ３において供給ローラ４２の移動方向と同方向に移動する向き（矢印Ｒ５方向）に回転する。
【００２５】
層規制ブレード４４は、現像ローラ４１上のトナーＴの量を規制する部材であり、供給ローラ４２から現像ローラ４１に供給されたトナーＴを薄層化する。層規制ブレード４４は、現像ローラ４１の回転方向における対向部Ｎ２の下流側かつ接触部Ｎ１の上流側で、現像ローラ４１と接触して配置される。
【００２６】
層規制ローラ４５は、供給ローラ４２上のトナーＴの量を規制する部材であり、補助供給ローラ４３から供給ローラ４２に供給されたトナーＴを薄層化する。層規制ローラ４５は、供給ローラ４２の回転方向における接触部Ｎ３の下流側かつ対向部Ｎ２の上流側で、供給ローラ４２と接触して配置される。トナーＴへの負荷を低減する観点より、層規制ローラ４５は、供給ローラ４２との接触部Ｎ４において供給ローラ４２の移動方向と同方向に移動する向き（矢印Ｒ６方向）に回転する。
【００２７】
層規制ローラ４５の表面に電荷がたまると、該電荷がトナー帯電量に悪影響を及ぼす可能性があることから、ここでは、層規制ローラ４５は、導電性ローラである。この場合、層規制ローラ４５は、トナー帯電量または画像形成に悪影響を及ぼすほどの電荷を帯びない程度の導電性を有すればよい。
【００２８】
層規制ローラ４５を長手方向で供給ローラ４２に満遍なく接触させる観点より、供給ローラ４２および層規制ローラ４５の少なくとも一方は、表面に弾性体を有する。ここでは、層規制ローラ４５は供給ローラ４２より小径であり、層規制ローラ４５の剛性を確保する観点より、供給ローラ４２が表面に弾性体を有し、層規制ローラ４５は表面が硬質なローラである。具体的には、層規制ローラ４５は、導電性および剛性の観点より、金属ローラであり、全体または実質的に全体が金属で形成される。
【００２９】
層規制ローラ４５の供給ローラ４２に対する当接力の変動を抑える観点より、層規制ローラ４５は、供給ローラ４２に接触する方向に変位可能に配置され、後述するばね等の付勢手段によって供給ローラ４２の方向に付勢され、供給ローラ４２と連れ回る。
【００３０】
また、層規制ローラ４５によって供給ローラ４２上のトナーＴの量を長手方向で均一に規制する観点より、層規制ローラ４５および供給ローラ４２は、層規制ローラ４５の供給ローラ４２に対する当接力が長手方向で均一となるように構成される。
【００３１】
回収ローラ４６は、感光体ドラム１へ現像されずに現像ローラ４１上に残ったトナーＴを回収する部材である。回収ローラ４６は、現像ローラ４１の回転方向における接触部Ｎ１の下流側かつ対向部Ｎ２の上流側で、現像ローラ４１と接触して配置される。トナーＴへの負荷を低減する観点より、回収ローラ４６は、現像ローラ４１との接触部Ｎ５において現像ローラ４１の移動方向と同方向に移動する向き（矢印Ｒ７方向）に回転する。
【００３２】
回収ブレード４７は、回収ローラ４６上のトナーＴを回収ローラ４６から掻き落とす部材である。回収ブレード４７は、回収ローラ４６と接触して配置される。
【００３３】
トナー撹拌バー４８ａ，４８ｂは、トナーケーシング４０内のトナーＴを撹拌する部材であり、それぞれ図２の円形の破線で示されるように図中矢印方向に回転する。
【００３４】
感光体ドラム１の回転方向における現像装置４の下流側には、クリーニングブレード６が配置される。なお、画像形成ユニット１０が本体２０に装着された状態では、現像装置４とクリーニングブレード６との間に転写ローラ５が位置する。クリーニングブレード６は、感光体ドラム１上のトナーＴを除去する部材である。クリーニングブレード６は、感光体ドラム１と接触し、転写部Ａで転写されずに感光体ドラム１上に残ったトナーＴを感光体ドラム１上から掻き落とす。クリーニングブレード６は、例えばゴムブレードにより構成され、ゴムブレードの先端を感光体ドラム１の表面に当て込むように配置される。
【００３５】
感光体ドラム１の回転方向におけるクリーニングブレード６と帯電ローラ２との間には、除電装置７が、感光体ドラム１と非接触で対向して配置される。除電装置７は、感光体ドラム１の表面を除電する装置であり、感光体ドラム１の表面に除電光を照射して感光体ドラム１の帯電電位をリセットする。
【００３６】
上記構成を有する画像形成ユニット１０において、感光体ドラム１、帯電ローラ２、現像ローラ４１、供給ローラ４２、補助供給ローラ４３、層規制ローラ４５、および回収ローラ４６は、それぞれ長手方向に延びる円筒状の部材であり、それぞれの長手方向が同一方向（図２の紙面に垂直な方向）を向くように配置される。なお、図２では、上記各部材の断面が円形で示されているが、実際には、各部材は、他の部材との接触部において変形している。ただし、感光体ドラム１および層規制ローラ４５は、他の部材より高い剛性を有し、実質的に変形しない。
【００３７】
感光体ドラム１、現像ローラ４１、供給ローラ４２、補助供給ローラ４３、回収ローラ４６、およびトナー撹拌バー４８ａ，４８ｂは、それぞれ、回転中心軸が固定されており、図示せぬギア列を介して、後述する駆動モータの駆動力を受けて回転する。帯電ローラ２および層規制ローラ４５は上記ギア列に接続されておらず、帯電ローラ２は感光体ドラム１と連れ回り、層規制ローラ４５は供給ローラ４２と連れ回る。層規制ローラ４５の回転を連れ回りにするのは、トナーＴへの負荷を軽減するためである。
【００３８】
図３は、現像ローラ４１、供給ローラ４２、補助供給ローラ４３、および回収ローラ４６の配置を示す図である。以下、図３を参照して、ローラ間のくい込み量Ｄおよび離間量Ｇを示す。
【００３９】
ここで、くい込み量Ｄは、例えばローラＡとローラＢとが接触している場合に、ローラＡの外径を２ａ、ローラＢの外径を２ｂ、ローラＡとローラＢの回転中心間の距離をｒとしたときに、
Ｄ＝（ａ＋ｂ）−ｒ
で表される。
【００４０】
離間量Ｇは、例えばローラＡとローラＢとが離間している（すなわち非接触で対向している）場合に、ローラＡの外径を２ａ、ローラＢの外径を２ｂ、ローラＡとローラＢの回転中心間の距離をｒとしたときに、
Ｇ＝ｒ−（ａ＋ｂ）
で表される。
【００４１】
本実施の形態では、現像ローラ４１と供給ローラ４２との離間量Ｇ１は０．２５ｍｍ、供給ローラ４２と補助供給ローラ４３とのくい込み量Ｄ２は０．７５ｍｍ、現像ローラ４１と回収ローラ４６とのくい込み量Ｄ３は０．１ｍｍである。
【００４２】
［現像装置の構成］
以下、現像装置４の具体的な構成例を示す。
本例では、トナーＴは、粉砕法で製造され、結着樹脂としてポリエステル、着色剤としてカーボンブラックを用いた、非磁性一成分の負帯電性トナーである。トナーＴには、流動性および帯電性をコントロールするために添加剤が添加されている。添加剤としては、例えば、酸化チタン、アルミナ、シリカなどがあり、さらにシリカとしてはシリコーンオイル処理やジシラザン処理などを施したものがある。トナーの体積平均粒子径は５．７μｍ、円形度は０．９２、ブローオフ帯電量は−３６μＣ／ｇである。なお、体積平均粒子径は、粒度分布測定装置（コールター社製、コールターマルチサイザーＩＩ）を使用して測定される。また、円形度は、フロー式粒子像分析装置（シスメックス株式会社製、ＦＰＩＡ−３０００）を使用して測定される。ブローオフ帯電量は、粉体帯電量測定装置（京セラ株式会社製、ＴＹＰＥ  ＴＢ−２０３）を使用し、トナー０．５ｇとフェライトキャリア（パウダーテック株式会社製、Ｆ−６０）９．５ｇを混合し、３０分攪拌した後、ブロー圧７．０ｋＰａ、吸引圧−４．５ｋＰａの条件で飽和帯電量を測定することで得られる。
【００４３】
現像ローラ４１は、図４に示されるように、導電性の軸４１ａと、該軸４１ａの周囲を被覆する導電性の弾性層４１ｂとを有する。軸４１ａは、例えば金属製であり、本例ではステンレス製である。弾性層４１ｂの材料としては、シリコーンゴムやウレタンゴムなどの一般的なゴム材料が使用可能であり、本例ではシリコーンゴムが使用される。さらに、トナーＴへの電荷付与性を考慮して、弾性層４１ｂ上には、弾性層４１ｂの表面を被覆する表層４１ｃとして、アクリル樹脂にカーボンブラック等を分散した半導電性樹脂膜が形成される。弾性層４１ｂのゴム硬度は、アスカーＣ硬度で５０〜８０°程度が適当であり、本例ではアスカーＣ硬度で６０°である。
【００４４】
現像ローラ４１の表面粗さおよび抵抗値は、後述する層規制ブレード４４の設定条件を鑑み、現像ローラ４１上のトナー層厚およびトナー帯電量が所望の量となるように設定される。本例では、現像ローラ４１の表面の十点平均粗さＲｚは、２〜８μｍである。ここで、十点平均粗さＲｚは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に基づくものであり、具体的には、表面粗さ・輪郭形状測定機（小坂研究所製、サーフコーダＳＥＦ３５００）を用い、触針半径２μｍ、触針圧０．７ｍＮ、触針の送り速さ０．１ｍｍ／ｓｅｃの条件で測定される。これは、後述する他のローラの十点平均粗さＲｚについても同様である。
【００４５】
現像ローラ４１の抵抗値は、弾性層４１ｂおよび表層４１ｃを含めた測定で１×１０６〜１×１０９Ωの範囲が好ましい。本例では、現像ローラ４１の抵抗値は７．５×１０７Ωである。この抵抗値の測定方法を図５により説明する。図５の（ａ）および（ｂ）は、それぞれ現像ローラ４１を正面および側面から見た様子を示す。現像ローラ４１の抵抗値は、ハイレジスタンスメータ（ヒューレット・パッカード社製、型番：４３３９Ｂ）５１を用いて測定される。具体的には、現像ローラ４１の表面に、現像ローラ４１の長手方向に沿ってＰ１からＰ６までの計６箇所で、幅２．０ｍｍ、直径６．０ｍｍのステンレス製のボールベアリング５２を２０ｇｆの荷重Ｗ１で接触させる。そして、Ｐ１からＰ６までのそれぞれの箇所において、ハイレジスタンスメータ５１を現像ローラ４１の軸４１ａおよびボールベアリング５２と接続し、現像ローラ４１を図中矢印方向に６０ｒｐｍの速度で回転させながら、現像ローラ４１の軸４１ａとボールベアリング５２との間に−１００Ｖの電圧を印加し、軸４１ａとローラ表面（表層４１ｃの表面）との間の抵抗値を、現像ローラ４１の１周につき１００ポイント測定する。そして、測定された計６００ポイントの抵抗値の平均値を現像ローラ４１の抵抗値として算出する。
【００４６】
供給ローラ４２は、図６に示されるように、導電性の軸４２ａと、該軸４２ａの周囲を被覆する弾性層４２ｂと、該弾性層４２ｂの周囲を被覆するチューブ４２ｃとを有する。軸４２ａは、例えば金属製であり、本例ではステンレス製である。弾性層４２ｂはウレタンにより形成され、チューブ４２ｃはエピクロルヒドリンゴムにより形成される。チューブ４２ｃの表面には、イソシアネート処理が施されている。供給ローラ４２の表面の十点平均粗さＲｚは１０μｍである。供給ローラ４２の表面のアスカーＣ硬度は１０〜４０°程度が適当であり、本例では３４°である。
【００４７】
供給ローラ４２の抵抗値は、弾性層４２ｂおよびチューブ４２ｃを含めた測定で５．０×１０７Ωである。この抵抗値の測定方法を図７により説明する。図７の（ａ）および（ｂ）は、それぞれ供給ローラ４２を正面および側面から見た様子を示す。供給ローラ４２の抵抗値は、ハイレジスタンスメータ５１を用いて測定される。具体的には、供給ローラ４２の軸４２ａの両端にそれぞれ５００ｇｆの荷重Ｗ２をかけて、直径３０ｍｍのステンレス製の金属ローラ５３に供給ローラ４２を押し当てる。そして、金属ローラ５３を図中矢印方向に６０ｒｐｍの速度で回転させ、供給ローラ４２の軸４２ａと金属ローラ５３との間に−１００Ｖの電圧を印加し、軸４２ａとローラ表面（チューブ４２ｃの表面）との間の抵抗値を、供給ローラ４２の１周につき１００ポイント測定し、その平均値を供給ローラ４２の抵抗値として算出する。
【００４８】
補助供給ローラ４３は、図８に示されるように、導電性の軸４３ａと、該軸４３ａの周囲を被覆する発泡体層４３ｂとを有する。軸４３ａは、例えば金属製であり、本例ではステンレス製である。発泡体層４３ｂは、シリコーンゴムスポンジで形成される。シリコーンゴムスポンジは、未加硫のシリコーンゴムコンパウンドを押し出し等の方法で成形し、加熱により加硫発泡して得られる。シリコーンゴムコンパウンドは、ジメチルシリコーン生ゴム、メチルフェニルシリコーン生ゴム等の各種生ゴムに、補強性シリカ充填剤、加硫硬化に必要な加硫剤および発泡剤を添加して形成される。発泡剤としては、重炭酸ナトリウム等の無機発泡剤や、ＡＤＣＡ（アゾジカルボンアミド）等の有機発泡剤が用いられる。また、半導電性を付与するために、アセチレンブラックやカーボンブラック等が添加されてもよい。また、補助供給ローラ４３の硬度の調整は、加硫剤の添加量により調製される。本例では、補助供給ローラ４３のセル目（発泡により生じた微細な孔）の直径は２００〜５００μｍであり、アスカーＦ硬度は３０〜７０°である。
【００４９】
層規制ブレード４４は、ステンレス製の板状部材であり、その板厚は０．０８ｍｍである。図２に示されるように、層規制ブレード４４の現像ローラ４１との当接部には曲げ加工が施されており、曲げ部の曲率半径は０．１８ｍｍである。層規制ブレード４４の現像ローラ４１に対する線圧は３５ｇｆ／ｃｍである。
【００５０】
層規制ローラ４５は、金属ローラであり、本例ではステンレス製である。層規制ローラ４５の外径は、供給ローラ４２の外径より小さく、本例では供給ローラ４２の軸４２ａの外径と略同じである。図９は、層規制ローラ４５を供給ローラ４２に当接させる機構を示す模式図である。層規制ローラ４５は、供給ローラ４２に接触する方向（図中矢印方向）に変位可能に配置されるとともに、供給ローラ４２との接触部Ｎ４の外側の両端部Ｅ１，Ｅ２で、付勢手段としてのばね６１，６２によって、供給ローラ４２を押し込む向き（図中矢印方向）に力を受ける。ばね６１の一端６１ａはトナーケーシング４０に固定され、他端６１ｂは層規制ローラ４５の端部Ｅ１に接続される。同様に、ばね６２の一端６２ａはトナーケーシング４０に固定され、他端６２ｂは層規制ローラ４５の端部Ｅ２に接続される。ばね６１，６２の層規制ローラ４５に対するばね力の大きさは互いに同じである。具体的には、ばね６１と６２とで、ばね定数、自由長、および初期（現像装置４の組み立て当初）における縮み量は同じである。当該構成により、層規制ローラ４５から供給ローラ４２に対し、長手方向において均一な力が加えられる。すなわち、長手方向のいずれの当接箇所においても同一の力が加えられる。なお、例えば、層規制ローラ４５の端部Ｅ１，Ｅ２は、トナーケーシング４０に変位可能に支持された軸受により回転可能に支持されてもよく、ばね６１，６２の端部６１ｂ、６２ｂは、それぞれ軸受を介して層規制ローラ４５の端部Ｅ１，Ｅ２に接続されてもよい。
【００５１】
回収ローラ４６は、図１０に示されるように、導電性の軸４６ａと、該軸４６ａの周囲を被覆する第１の弾性層４６ｂと、該第１の弾性層４６ｂの周囲を被覆する第２の弾性層４６ｃとを有する。軸４６ａは、例えば金属製であり、本例ではステンレス製である。また、本例では、第１の弾性層４６ｂはウレタンスポンジで形成され、第２の弾性層４６ｃはナイロンスリーブで構成される。回収ブレード４７によるトナーＴの掻き落とし性を考慮して、第２の弾性層４６ｃの表面の十点平均粗さＲｚは１μｍ以下である。また、回収ローラ４６の表面のアスカーＣ硬度は４３°である。回収ローラ４６の抵抗値は、第１の弾性層４６ｂおよび第２の弾性層４６ｃを含めた測定で１×１０６Ωである。この抵抗値の測定方法は、上記の供給ローラ４２の抵抗値の測定方法と同様である。
【００５２】
回収ブレード４７は、図１１に示されるように、回収ローラ４６の表面と接触する弾性体４７ａと、該弾性体４７ａを保持する金属製の固定板４７ｂとを有する。弾性体４７ａは、厚さ２ｍｍのウレタンで構成される。固定板４７ｂは、トナーケーシング４０に固定される。回収ブレード４７は、回収ローラ４６に対して線圧５０ｇｆ／ｍｍで、エッジ部が回収ローラ４６に対して１ｍｍ程度くい込むように配置される。
【００５３】
トナー撹拌バー４８ａは、図１２に示されるように、クランク形状の金属バーであり、回転することによりトナー撹拌バー４８ａの周囲のトナーＴを撹拌するように構成される。トナー撹拌バー４８ｂは、トナー撹拌バー４８ａと同じ構成を有し、回転することにより周囲のトナーＴを撹拌する。
【００５４】
［制御系の構成］
図１３は、画像形成装置１００の制御系を示すブロック図である。図１３において、画像形成装置１００は、印刷制御部７１、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）制御部７２、受信メモリ７３、画像データ編集メモリ７４、操作部７５、センサ群７６、帯電ローラ用電源７７、現像ローラ用電源７８、供給ローラ用電源７９、補助供給ローラ用電源８０、回収ローラ用電源８１、転写ローラ用電源８２、露光制御部８３、除電用電源８４、定着制御部８５、搬送モータ制御部８６、駆動制御部８７を有する。
【００５５】
印刷制御部７１は、画像形成装置１００の全体の動作またはシーケンスを制御する。具体的には、印刷制御部７１は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、入出力ポート等によって構成され、図示されない上位装置からＩ／Ｆ制御部７２を介して印刷データおよび制御コマンドを受信して画像形成装置１００の印刷動作を制御する。
【００５６】
Ｉ／Ｆ制御部７２は、上位装置から印刷データおよび制御コマンドを受信する。受信メモリ７３は、Ｉ／Ｆ制御部７２により受信された印刷データを一時的に記録する。画像データ編集メモリ７４は、受信メモリ７３に記録された印刷データを受け取り、該印刷データを編集処理することによって画像データ（またはイメージデータ）を生成し、該画像データを記録する。操作部７５は、画像形成装置１００の状態を表示するための表示部（例えばＬＥＤ）や、画像形成装置１００に対する操作者からの指示を受け付けるための操作受付部（例えばスイッチ）を備える。センサ群７６は、画像形成装置１００の動作や状態を監視するための各種のセンサであり、例えば、用紙位置検出センサ、温湿度センサ、印刷濃度センサを含む。
【００５７】
帯電ローラ用電源７７は、感光体ドラム１の表面を帯電させるために、帯電ローラ２に所定の電圧を印加する。現像ローラ用電源７８は、感光体ドラム１上の静電潜像にトナーＴを付着させるために、現像ローラ４１に所定の電圧を印加する。供給ローラ用電源７９は、供給ローラ４２から現像ローラ４１にトナーＴを供給するために、所定の電圧を供給ローラ４２に印加する。本実施の形態では、供給ローラ用電源７９は、供給ローラ４２および層規制ローラ４５に同じ電圧を印加する。補助供給ローラ用電源８０は、補助供給ローラ４３から供給ローラ４２にトナーＴを供給するために、補助供給ローラ４３に所定の電流を流す。回収ローラ用電源８１は、現像ローラ４１上のトナーＴを回収ローラ４６により回収するために、回収ローラ４６に所定の電圧を印加する。転写ローラ用電源８２は、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写するために、転写ローラ５に所定の電圧を印加する。なお、帯電ローラ用電源７７、現像ローラ用電源７８、供給ローラ用電源７９、補助供給ローラ用電源８０、回収ローラ用電源８１、および転写ローラ用電源８２は、印刷制御部７１からの指示によって、印加する電圧値または電流値を変更することができるように構成されている。
【００５８】
露光制御部８３は、画像データ編集メモリ７４に記録されたイメージデータをＬＥＤヘッド３に送り、ＬＥＤヘッド３を駆動する。除電用電源８４は、除電光を発光させるために除電装置７に所定の電圧を印加する。この電圧印加のＯＮ／ＯＦＦは、印刷制御部７１からの指示により制御される。
【００５９】
定着制御部８５は、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を記録媒体Ｐに定着するために、定着装置８に電圧を印加する。具体的には、定着装置８は、記録媒体Ｐ上のトナーＴを溶融するためのヒータおよび定着装置８の温度を検出する温度センサ等を備え、定着制御部８５は、上記温度センサの出力を読み込み、該センサ出力に基づいて上記ヒータを通電させ、定着装置８が一定の温度になるように制御する。
【００６０】
搬送モータ制御部８６は、印刷制御部７１からの指示に従い、搬送ローラ９ａ〜９ｅを駆動する搬送モータ８８を制御し、所定のタイミングで記録媒体Ｐを搬送したり停止させたりする。駆動制御部８７は、印刷制御部７１からの指示に従い、感光体ドラム１を駆動するための駆動モータ８９を制御する。駆動制御部８７によって駆動モータ８９が駆動されると、感光体ドラム１は図１の矢印Ｒ１方向に回転する。
【００６１】
［画像形成装置の動作］
以下、図１，２，１３を参照して、画像形成装置１００の印刷時の動作を説明する。
画像形成装置１００の印刷制御部７１は、図示せぬパーソナルコンピュータ等の上位装置から印刷命令を受けると、駆動制御部８７を介して駆動モータ８９を駆動し、感光体ドラム１を矢印Ｒ１方向に一定の周速度で回転させる。感光体ドラム１の回転による駆動力は図示せぬギア列によって伝達され、該ギア列からの駆動力により、現像ローラ４１、供給ローラ４２、補助供給ローラ４３、回収ローラ４６、およびトナー撹拌バー４８ａ，４８ｂが、それぞれ図示矢印方向に回転する。このとき、帯電ローラ２に対し、帯電ローラ用電源７７から直流電圧が印加され、感光体ドラム１の表面は一様または均一に帯電される。そして、帯電された感光体ドラム１の表面に対し、イメージデータまたは画像信号に対応した光がＬＥＤヘッド３から照射され、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。さらに、後に詳述する現像装置４の動作により、感光体ドラム１上の静電潜像に対してトナーＴが付与され、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。
【００６２】
一方、記録媒体Ｐが、搬送ローラ９ａ，９ｂ，９ｃにより搬送されて転写部Ａへと送られる。転写ローラ５には転写ローラ用電源８２より電圧が印加され、該電圧によって生じる電界により、感光体ドラム１上に形成されたトナー像が記録媒体Ｐに転写される。
【００６３】
その後、記録媒体Ｐはさらに定着装置８へ搬送され、定着装置８において、熱および圧力により、記録媒体Ｐ上のトナーＴが溶融して記録媒体Ｐの繊維間に浸透し、トナー像の記録媒体Ｐへの定着が行われる。トナー像が定着された記録媒体Ｐは、搬送ローラ９ｄ，９ｅにより画像形成装置１００外部または排出トレイＴＲ２へ送出される。
【００６４】
また、転写後の感光体ドラム１上には若干量のトナーＴが残留する場合があるが、この残留トナーＴは、クリーニングブレード６により除去される。さらに、除電装置７からの除電光が感光体ドラム１に照射されることにより、感光体ドラム１上の残留電荷が除去される。除電装置７により除電された感光体ドラム１の表面は、再び帯電ローラ２により帯電される。このようにして、感光体ドラム１の表面は、繰り返し画像形成に利用される。
【００６５】
［現像装置の動作］
以下、図２を参照して、現像装置４の画像形成時の動作を説明する。
補助供給ローラ４３は、矢印Ｒ５方向に回転し、そのスポンジ表面およびセル目内にトナーＴを担持して汲み上げ、供給ローラ４２との接触部Ｎ３に搬送する。
【００６６】
供給ローラ４２には供給ローラ用電源７９により直流電圧−５００Ｖが印加されている。また、補助供給ローラ４３には、補助供給ローラ用電源８０により、供給ローラ４２から補助供給ローラ４３に一定の電流（本例では１０μＡ）が流れるよう、−１ｋＶ〜−４ｋＶの電圧が印加される。これにより、供給ローラ４２と補助供給ローラ４３との接触部Ｎ３において、補助供給ローラ４３から供給ローラ４２に向かって、補助供給ローラ４３と供給ローラ４２との間のトナーＴを通過しながら負電荷が移動し、この際、トナーＴが負に帯電するとともに、補助供給ローラ４３と供給ローラ４２との間の電界の作用により、トナーＴは供給ローラ４２の表面に付着する。
【００６７】
供給ローラ４２に付着したトナーＴは、供給ローラ４２の回転により層規制ローラ４５との接触部Ｎ４に搬送される。層規制ローラ４５を通過する前の時点では、供給ローラ４２上の長手方向におけるトナー量の分布は不均一である。供給ローラ４２上のトナーＴの量は層規制ローラ４５により規制され、層規制ローラ４５通過後の供給ローラ４２の表面上には、供給ローラ４２の長手方向に均一な厚さを有するトナーＴの薄層が形成される。
【００６８】
ここで、層規制ローラ４５の供給ローラ４２上のトナーＴの量を規制する作用について説明する。ここでは、上記具体的な構成例に係る現像装置４における作用を例示する。
【００６９】
図９に示されるように、層規制ローラ４５の両端部Ｅ１，Ｅ２は同じ強さのばね６１，６２で押されており、供給ローラ４２に対し層規制ローラ４５からローラの長手方向に均一な大きさの力が加えられている。このため、供給ローラ４２と層規制ローラ４５との間を通過するトナーＴに対しても、ローラの長手方向において均一な大きさの力がかかる。層規制ローラ４５は金属ローラであり、その表面は硬い。一方、層規制ローラ４５と対向する供給ローラ４２はチューブローラであり、金属ローラに比べ表面が柔らかい。硬いローラが柔らかいローラに対し長手方向に均一な大きさの力で押し付けられると、ローラ間距離（２つのローラの表面間の距離）は、どの瞬間においても長手方向で均一であろうとする。ローラ間のある部分に周りより多くトナーＴが搬送されてきた場合、その部分では周りに比べて、トナーＴが受ける力（ローラ間の通過を阻止する力）が大きくなり、ローラ間の通過を阻止されるトナーＴの量が多くなる。この作用により、ローラ間を通過することができるトナーＴの量は、ローラの長手方向で一律に決まる。これにより、層規制ローラ４５通過後の供給ローラ４２の表面上には、供給ローラ４２の長手方向で均一に薄層化されたトナーＴの層が形成される。
【００７０】
層規制ローラ４５通過後の供給ローラ４２上のトナーＴは、供給ローラ４２の回転により、供給ローラ４２と現像ローラ４１との対向部Ｎ２に搬送される。現像ローラ４１および層規制ブレード４４には、現像ローラ用電源７８により直流電圧−２００Ｖが印加されており、対向部Ｎ２において、供給ローラ４２に担持されたトナーＴは、供給ローラ４２と現像ローラ４１との間の電界によって現像ローラ４１の表面に移動する。
【００７１】
現像ローラ４１の表面に移動したトナーＴは、現像ローラ４１の回転によって搬送され、層規制ブレード４４によりさらに薄層化された後、感光体ドラム１上に形成された静電潜像に付着し、現像が行われる。
【００７２】
上記静電潜像の現像に寄与せず現像ローラ４１の表面に残留したトナーＴは、現像ローラ４１の回転により、トナー回収領域である、現像ローラ４１と回収ローラ４６との接触部（またはくい込み部）Ｎ５に到達する。回収ローラ４６には、回収ローラ用電源８１により直流電圧−１００Ｖが印加されており、接触部Ｎ５において、現像ローラ４１上の現像残トナーＴは、現像ローラ４１と回収ローラ４６との間の電界によって回収ローラ４６に移動して回収される。
【００７３】
回収ローラ４６に回収されたトナーＴは、回収ローラ４６の回転によって搬送され、回収ブレード４７により掻き落とされ、再びトナーケーシング４０内のトナーＴとして利用される。
【００７４】
［現像装置の評価］
本実施の形態の効果を確認するため、実施例の現像装置と、比較例１〜４の現像装置とを評価する試験を行った。この試験では、実施例の現像装置として、上記具体的な構成例に係る現像装置を用いた。
【００７５】
（比較例）
比較例１の現像装置は、第２の現像剤規制部材がない現像装置である。具体的には、比較例１の現像装置は、層規制ローラ４５を持たない点を除き、上記具体的な構成例に係る現像装置と同じ構成を有する。
【００７６】
比較例２の現像装置は、第２の現像剤規制部材が金属製のブレードである現像装置である。具体的には、比較例２の現像装置は、層規制ローラ４５の代わりに金属ブレードを有する点を除き、上記具体的な構成例に係る現像装置と同じ構成を有する。
【００７７】
比較例３の現像装置は、第２の現像剤規制部材がフィルムである現像装置である。具体的には、比較例３の現像装置は、層規制ローラ４５の代わりにフィルムを有する点を除き、上記具体的な構成例に係る現像装置と同じ構成を有する。
【００７８】
比較例４の現像装置は、第２の現像剤規制部材がゴム製のブレードである現像装置である。具体的には、比較例４の現像装置は、層規制ローラ４５の代わりにゴムブレードを有する点を除き、上記具体的な構成例に係る現像装置と同じ構成を有する。
【００７９】
（試験の内容）
実施例および比較例１〜４の現像装置の各々について、以下の試験を行った。
上述の構成を有する画像形成装置に試験対象の現像装置を組み込み、温度２３℃、湿度４０％の環境下において、所定の印刷パターンで所定の目標印刷枚数まで連続印刷試験を行った。そして、連続印刷試験中に、一定の印刷枚数毎に、ベタ印刷画像および２×２印刷画像を印字し、ベタ印刷画像における白抜け（またはかすれ）の状態、および２×２印刷画像における汚れの状態について判定を行った。
【００８０】
ここで、ベタ印刷画像とは、画像を構成する全ドットが印字ドット（現像されるべきドット）である静電潜像を形成し、該静電潜像を現像することにより得られる印刷画像であり、具体的には、ＬＥＤヘッド３が感光体ドラム１に対して全露光することにより得られる。また、２×２印刷画像とは、図１４に示されるような２×２ドットパターンを有する静電潜像を形成し、該静電潜像を現像することにより得られる印刷画像である。２×２ドットパターンは、２×２ドットのマトリクス状の４個の印字ドットが、縦方向および横方向に２ドット間隔でマトリクス状に配列されたパターンである。
【００８１】
白抜けは、トナーの供給量不足によってベタ印刷画像において白く抜ける（またはかすれる）現象である。白抜けの判定では、ベタ印刷画像における白抜けが占める割合（画像全体に対する白抜け部分の面積比率）が６％以上である場合に不良（ＮＧ）、６％未満である場合に良好（ＯＫ）と判定した。
【００８２】
汚れは、トナーの帯電量や供給量の過多により、現像ローラ４１上のトナー層の表面電位が感光体ドラム１上の非印字部分（２×２ドットパターンの印字ドット間に対応する部分）の電位よりも高くなり、すなわち感光体ドラム１上の非印字部分の電位よりトナー層の表面電位が負となり、本来現像されるべきでない部分（非印字部分）にトナーが付着して印刷画像が汚れる現象である。汚れの判定では、汚れの発生が見られる場合に不良（ＮＧ）、汚れの発生が見られない場合に良好（ＯＫ）と判定した。
【００８３】
（試験の結果）
図１５は、本試験の結果を示す。図１５には、実施例および比較例１〜４の各々について、「白抜け有無」、「汚れ有無」、および「総合判定」が示されている。「白抜け有無」の欄において、「○」は白抜けが発生しなかったことを表し、「×」は白抜けが発生したことを表す。「汚れ有無」の欄において、「○」は汚れが発生しなかったことを表し、「×」は汚れが発生したことを表す。「総合判定」の欄において、「ＯＫ」は白抜けも汚れも発生しなかったことを表し、「ＮＧ」は白抜けおよび汚れの少なくとも１つが発生したことを表す。なお、比較例１〜４のいずれにおいても、初期では画像不良は発生しなかった。
【００８４】
比較例１では、白抜けおよび汚れの両方が発生した。これは、次の理由によるものと考えられる。比較例１においては、供給ローラ４２上のトナー量を規制する現像剤規制部材がない。このため、供給ローラ４２上における単位面積当たりのトナー量が、供給ローラ４２の長手方向の各位置で様々な値を取る。すなわち、供給ローラ４２上の長手方向におけるトナー量の分布が不均一となる。このため、供給ローラ４２上のトナー量が多い箇所では、トナー供給量が過剰となり汚れが発生する。逆に、供給ローラ４２上のトナー量が少ない箇所では、トナー供給量が不足して白抜けが発生する。
【００８５】
比較例２では、白抜けおよび汚れの両方が発生した。これは、次の理由によるものと考えられる。比較例２においては、供給ローラ４２が回転するのに対して金属ブレードは固定されている。このため、金属ブレードからトナーＴに対して大きな負荷がかかり、トナーＴの添加剤の脱離や埋没が起こりトナーＴが劣化する。トナーＴが劣化し、トナーＴの帯電量が不十分になると、供給ローラ４２から現像ローラ４１にトナーＴが移るための静電気力が足りなくなり、現像ローラ４１上のトナー量が不足して白抜けが発生する。逆に、トナーＴが帯電過多になると、感光体ドラム１上の非印字部分の電位よりも現像ローラ４１上のトナー層の電位の方が高くなり、本来現像されるべきでない箇所がトナーＴで現像され、汚れが発生する。
【００８６】
比較例３では、汚れが発生した。これは、次の理由によるものと考えられる。比較例３においては、供給ローラ４２に対してフィルムを当接させている。しかし、フィルムでは供給ローラ４２上のトナー量を規制する力が弱く、トナーＴがフィルムをすり抜けてしまい、汚れが発生する。また、比較例３では、放電による白抜けが発生することがあった。フィルムは波打ちしやすく、フィルムから供給ローラ４２への放電が発生する。放電が発生した箇所では、トナーＴの供給が阻害され、画像上で放電による白抜けが発生する。
【００８７】
比較例４では、白抜けが発生した。これは、次の理由によるものと考えられる。比較例４においては、供給ローラ４２が回転するのに対してゴムブレードは固定されている。このため、トナーＴがゴムブレードを通過する際にトナーＴに摩擦力がかかり、トナーＴが劣化し、トナーＴの帯電量が不十分となり、トナー供給量が不足して白抜けが発生する。
【００８８】
実施例の現像装置では、白抜けも汚れも発生せず、長期に渡って良好な画像が得られた。これは、次の理由によるものと考えられる。実施例の現像装置では、層規制ローラ４５は、供給ローラ４２との接触部で供給ローラ４２の移動方向と同方向に移動するように回転する。すなわち、供給ローラ４２と層規制ローラ４５とは、ならい方向に回転する。このため、現像剤規制部材が固定されている構成と比較して、トナーＴにかかる負荷が小さく、トナーＴの劣化による画像不良が発生しない。また、供給ローラ４２の表面が弾性体で構成されていることから、供給ローラ４２と層規制ローラ４５とが長手方向において満遍なく接触し、供給ローラ４２上のトナーＴが層規制ローラ４５により長手方向で満遍なく規制される。また、層規制ローラ４５は、供給ローラ４２への当接方向に変位可能に配置され、供給ローラ４２に対する当接力が長手方向で均一となるようにバネ６１，６２で付勢されている。このことから、層規制ローラ４５を通過するトナー流量が供給ローラ４２の長手方向で均一かつ一定となり、供給ローラ４２上のトナー量の分布の不均一による画像不良が発生しない。
【００８９】
［効果］
以上説明した本実施の形態１によれば、下記（１）〜（６）の効果が得られ得る。
（１）本実施の形態では、現像装置は、供給ローラ上のトナーの量を規制する層規制ローラを備え、供給ローラおよび層規制ローラの少なくとも一方は、表面に弾性体を有し、層規制ローラは、供給ローラとの接触部で供給ローラの移動方向と同方向に移動するように回転する。このため、本実施の形態によれば、トナーに過大な負荷をかけることなく、供給ローラ上のトナー量を規制することができる。
【００９０】
具体的には、層規制ローラが供給ローラとの接触部で供給ローラの移動方向と同方向に移動するように回転することにより、すなわち供給ローラと層規制ローラとが接触してならい方向に回転することにより、現像剤規制部材が固定されている構成と比較して、現像剤規制部材とトナーとの摩擦が少なくなり、トナーへの負荷が低減される。これにより、トナーの劣化による画像不良の発生を防止または軽減することができる。例えば、特許文献１に記載された現像装置では、固定された供給規制ブレードによりトナーに負荷がかかり、トナーの添加剤の脱離や埋没が起こり、トナーの劣化による白抜けや汚れ等の画像不良が発生するという問題があるが、本実施の形態によれば、当該問題を回避または軽減することができる。
【００９１】
また、供給ローラおよび層規制ローラの少なくとも一方が表面に弾性体を有することにより、両ローラとも表面が硬質である場合と比較して、供給ローラと層規制ローラとが満遍なくまたは均一に接触し、供給ローラ上のトナー量が層規制ローラにより満遍なくまたは均一に規制される。これにより、供給ローラ上のトナー量の分布の不均一による画像不良の発生を防止または軽減することができる。
【００９２】
（２）層規制ローラは、導電性ローラである。本態様によれば、層規制ローラ表面の帯電を抑制でき、該帯電による画像不良の発生を抑えることができる。また、層規制ローラの表面を除電する部材を別途設ける場合と比較して、簡易な構成で層規制ローラ表面の帯電を抑制できる。
【００９３】
（３）供給ローラが、表面に弾性体を有する。本態様によれば、層規制ローラを剛性の高い部材で構成することができ、層規制ローラの変形によってトナー量の規制が不均一になることを防止または軽減することができる。また、層規制ローラの剛性を確保しながら、層規制ローラを小径にすることができる。
【００９４】
（４）供給ローラが表面に弾性体を有し、層規制ローラは金属ローラである。本態様によれば、金属ローラの高い導電性により層規制ローラ表面の帯電を抑制でき、金属ローラの高い剛性により層規制ローラの変形を抑制できる。
【００９５】
（５）層規制ローラは、供給ローラに接触する方向に変位可能に配置され、付勢手段によって供給ローラの方向に付勢され、供給ローラと連れ回る。本態様によれば、層規制ローラの供給ローラに対する当接力の変動を抑えることができる。具体的には、ローラの偏心、ローラの外径のふれ、ローラ間のトナー量の変化等による当接力の変動を抑えることができ、ローラの偏心等によらず当接力を略一定に維持することができる。これにより、層規制ローラを通過するトナー量の変動を抑えることができ、トナー供給の過不足による画像不良の発生を防止または軽減することができる。
【００９６】
（６）現像装置は、層規制ローラの供給ローラに対する当接力（すなわち層規制ローラが供給ローラを押す力）が供給ローラの長手方向で均一となるように構成される。本態様によれば、層規制ローラを通過するトナー量を供給ローラの長手方向で均一にすることができる。これにより、層規制ローラ通過後の供給ローラ上のトナー量を供給ローラの長手方向において均一にすることができ、かすれや汚れなどの画像不良の発生を良好に抑制することができる。
【００９７】
実施の形態２．
図１６は、実施の形態２における画像形成装置２００の制御系を示すブロック図である。画像形成装置２００の断面図は図１と同一であり、画像形成ユニット１０の断面図は図２と同一である。この画像形成装置２００は、実施の形態１の画像形成装置１００に対し、供給ローラ４２と層規制ローラ４５との間に電位差を付与する点で異なっており、その他の部分については同様である。以下の説明では、実施の形態１と同様の部分については、同一の符号を付し、説明を省略または簡略化する。
【００９８】
図１６において、画像形成装置２００は、図１３に示される構成に加えて、層規制ローラ用電源９０を有する。
【００９９】
層規制ローラ用電源９０は、層規制ローラ４５に電圧を印加する電源であり、供給ローラ用電源７９とともに電位差付与手段として機能する。層規制ローラ用電源９０は、供給ローラ用電源７９から供給ローラ４２に印加される電圧と異なる電圧を層規制ローラ４５に印加することにより、供給ローラ４２と層規制ローラ４５との間に電位差を付与することができる。
【０１００】
層規制ローラ用電源９０は、例えば、供給ローラ４２に対する層規制ローラ４５の電位がトナーＴの帯電極性と逆極性の電位となるように上記電位差を付与する。この場合、供給ローラ４２と層規制ローラ４５との接触部Ｎ４を通過するトナーＴは、供給ローラ４２と層規制ローラ４５との間の電界により、層規制ローラ４５側に力を受ける。このため、電位差がない場合よりも、層規制ローラ４５通過後の供給ローラ４２上のトナー量が少なくなる。
【０１０１】
層規制ローラ用電源９０は、供給ローラ４２に対する層規制ローラ４５の電位がトナーＴの帯電極性と同極性の電位となるように上記電位差を付与してもよい。この場合、接触部Ｎ４を通過するトナーＴは、供給ローラ４２と層規制ローラ４５との間の電界により、供給ローラ４２側に力を受ける。このため、電位差がない場合よりも、層規制ローラ４５通過後の供給ローラ４２上のトナー量が多くなる。
【０１０２】
供給ローラ４２と層規制ローラ４５との間に付与される電位差は、固定であってもよいが、ここでは可変である。
【０１０３】
本実施の形態では、印刷制御部７１は、供給ローラ４２と層規制ローラ４５との間に付与される電位差を制御する電位差制御手段として機能する。具体的には、印刷制御部７１は、供給ローラ用電源７９から供給ローラ４２への印加電圧と、層規制ローラ用電源９０から層規制ローラ４５への印加電圧とを独立に制御して、上記電位差を制御する。例えば、印刷制御部７１は、供給ローラ４２に一定の電圧を印加し、層規制ローラ４５への印加電圧を変化させて、電位差を変化させる。
【０１０４】
印刷制御部７１は、例えば、低温低湿環境（例えば、温度１０℃、湿度２０％）などの汚れの発生しやすい条件では、供給ローラ４２上のトナー量を減らすように電位差を制御し、高温高湿環境（例えば、温度３０℃、湿度８０％）などの白抜けの発生しやすい条件では、供給ローラ４２上のトナー量を増やすように電位差を制御する。
【０１０５】
一つの態様では、印刷制御部７１は、環境温度および環境湿度の少なくとも一方に応じて、上記電位差を変化させる。例えば、印刷制御部７１は、環境温度および環境湿度を示す情報を取得し、該情報から低温低湿環境であると判断した場合、常温常湿環境（例えば、温度２３℃、湿度４０％）のときよりも供給ローラ４２上のトナー量が減るように電位差を制御する。一方、印刷制御部７１は、上記情報から高温高湿環境であると判断した場合、常温常湿環境のときよりも供給ローラ４２上のトナー量が増えるように電位差を制御する。なお、印刷制御部７１は、環境温度および環境湿度の少なくとも一方を示す情報を取得し、該情報に応じて電位差を連続的または段階的に変化させてもよい。環境温度および環境湿度の少なくとも一方を示す情報としては、例えば、温度センサの出力、湿度センサの出力、部材間の電圧−電流特性を示す情報がある。
【０１０６】
図１７は、層規制ローラ４５に印加される電圧ＲＢと供給ローラ４２に印加される電圧ＳＢとの電圧差（すなわち層規制ローラ４５と供給ローラ４２との電位差）ＲＢ−ＳＢを変化させた際の、層規制ローラ４５通過後の供給ローラ４２上の単位面積当たりのトナーＴの量の変化の様子を示す。図１７の結果を得るための測定では、供給ローラ４２に直流電圧−５００Ｖを印加し、層規制ローラ４５への直流電圧を変化させて、電圧差ＲＢ−ＳＢを変化させた。
【０１０７】
図１７より、電圧差ＲＢ−ＳＢが大きくなるほど、層規制ローラ４５通過後の供給ローラ４２上のトナーＴの量が少なくなることが分かる。電圧差ＲＢ−ＳＢが正の場合、供給ローラ４２と層規制ローラ４５との間の電界により、供給ローラ４２と層規制ローラ４５との接触部Ｎ４を通過するトナーＴは、層規制ローラ４５側に移動するように力を受ける。このため、層規制ローラ４５通過後に供給ローラ４２上に残留するトナーＴの量が、電圧差ＲＢ−ＳＢが０の場合より少なくなっている。一方、電圧差ＲＢ−ＳＢが負の場合には、電圧差ＲＢ−ＳＢが０の場合より多くなっている。
【０１０８】
以上説明した本実施の形態２によれば、上記実施の形態１の効果の他に、下記（７）〜（１１）の効果が得られ得る。
（７）本実施の形態では、現像装置は、供給ローラと層規制ローラとの間に電位差を付与する電位差付与手段を備える。本実施の形態によれば、両ローラ間に電位差を付与しない場合、例えば両ローラに同じ電圧を印加する場合と比べて、層規制ローラ通過後の供給ローラ上のトナーの量を多くしたり少なくしたりすることができる。
【０１０９】
（８）電位差付与手段は、供給ローラに対する層規制ローラの電位がトナーの帯電極性と逆極性の電位となるように上記電位差を付与する。本態様によれば、電位差を付与しない場合と比較して、層規制ローラ通過後の供給ローラ上のトナーの量を減らすことができる。これにより、例えば、汚れの発生を防ぐことができる。
【０１１０】
（９）電位差付与手段は、供給ローラに対する層規制ローラの電位がトナーの帯電極性と同極性の電位となるように上記電位差を付与する。本態様によれば、電位差を付与しない場合と比較して、層規制ローラ通過後の供給ローラ上のトナーの量を増やすことができる。これにより、例えば、白抜けの発生を防ぐことができる。
【０１１１】
（１０）現像装置は、電位差付与手段により付与される電位差を制御する電位差制御手段を備える。本態様によれば、供給ローラと層規制ローラとの間の電界を変化させ、層規制ローラと供給ローラとの間を通過するトナーにはたらく力の大きさを制御し、層規制ローラ通過後の供給ローラ上のトナーの量を調整することができる。これにより、現像ローラ上のトナーの量の調整が可能となり、より良好な印刷画像を得ることが可能となる。例えば、汚れの発生しやすい条件ではトナー量を減らし、白抜けの発生しやすい条件ではトナー量を増やすなど、条件に応じてトナー量を制御し、より安定して汚れや白抜けの発生のない画像を得ることができる。
【０１１２】
（１１）電位差制御手段は、環境温度および環境湿度の少なくとも一方に応じて、上記電位差を変化させる。本態様によれば、環境温度または環境湿度に応じて供給ローラ上のトナー量を調整することができ、例えば、低温低湿環境での汚れや高温高湿環境での白抜けの発生をより適切に抑えることができる。
【０１１３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様で実施することができる。
【０１１４】
例えば、上記実施の形態では、本発明をモノクロプリンタに適用した例を説明したが、本発明は、カラープリンタ、複写機、複合機（ＭＦＰ：ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）など、他の種類の画像形成装置にも適用可能である。また、トナーも、上記非磁性一成分方式のものに限られず、他の種類のものであってもよい。
【０１１５】
また、現像装置または画像形成装置において、適宜、部材の追加、部材の省略、部材の変更（材質、形状、電気的特性等の変更）が行われてもよい。例えば、層規制ローラ４５は、金属軸の外周に金属以外の硬質層が形成されたローラなど、表面に金属以外の硬質な部材を有するローラであってもよいし、金属軸の外周に弾性層が形成されたローラなど、表面に弾性体を有するローラであってもよい。また、供給ローラ４２は、金属ローラなど、表面が硬質なローラであってもよい。
【０１１６】
また、現像装置または画像形成装置において、各部材の位置、配置方法、および回転方向、ならびに部材間の位置関係（例えば接触／非接触）は、適宜変更されてもよい。例えば、層規制ローラ４５は、その回転軸が固定されて、供給ローラ４２に対して所定のくい込み量で接触するように配置されてもよい。この場合、層規制ローラ４５は、駆動モータ等の駆動源からの駆動力により回転するように構成されてもよいし、供給ローラ４２と連れ回るように構成されてもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１  感光体ドラム、  ２  帯電ローラ、  ３  ＬＥＤヘッド、  ４  現像装置、  ５  転写ローラ、  ６  クリーニングブレード、  ７  除電装置、  ８  定着装置、  １０  画像形成ユニット、  ４０  トナーケーシング、  ４１  現像ローラ、  ４２  供給ローラ、  ４３  補助供給ローラ、  ４４  層規制ブレード、  ４５  層規制ローラ、  ４６  回収ローラ、  ４７  回収ブレード、  ４８ａ，４８ｂ  トナー撹拌バー、  ７１  印刷制御部、  ７９  供給ローラ用電源、  ９０  層規制ローラ用電源、  １００，２００  画像形成装置。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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