(57)【要約】【課題】  現像剤担持体上に供給される現像剤層の均一化を図り、現像剤層の現像剤量及び現像剤帯電量をより一層均一化させ、更に、長期に亘って安定した現像特性を備えた現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】  静電潜像が担持される像担持体１に対向し回転可能で表面に一成分現像剤（以降現像剤と称す）Ｇを担持する現像剤担持体２と、この現像剤担持体２に離間配置されると共に当該現像剤担持体２との間に現像剤担持体２への現像剤供給を促す供給バイアス４が印加され且つ表面に担持された現像剤Ｇを前記現像剤担持体２に供給する現像剤供給部材３とを備え、現像剤Ｇの圧縮度が３５％以上且つ５０％未満とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が担持される像担持体に対向し回転可能で表面に一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、
この現像剤担持体に離間配置されると共に当該現像剤担持体との間に現像剤担持体への現像剤供給を促す供給バイアスが印加され且つ表面に担持された現像剤を前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部材とを備え、
現像剤の圧縮度が３５％以上且つ５０％未満であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
現像剤担持体と現像剤供給部材とのギャップが５０μｍ乃至４００μｍであることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１記載の現像装置において、
供給バイアスは、現像剤担持体に印加される現像バイアスに重畳され、１周期中に、少なくとも現像剤供給部材から現像剤担持体への現像剤の移動を促す電界成分が含まれ且つ現像剤担持体と現像剤供給部材との間で現像剤の移動に作用する作用領域と、現像剤の移動に作用しない非作用領域とを含むものであることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３記載の現像装置において、
前記１周期に占める前記作用領域の時間の割合が、０．３以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項３記載の現像装置において、
前記１周期に占める前記作用領域の時間の割合が、０．０７以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５記載の現像装置において、
現像剤供給部材上での現像剤付着量が５０乃至１００ｇ／ｍ２であり、現像剤担持体上での現像剤付着量が７ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１記載の現像装置において、
更に、前記現像剤供給部材より現像剤担持体の現像剤搬送方向下流側に配設されると共に現像剤担持体との間に現像剤を帯電制御する帯電バイアスが印加され且つ現像剤担持体上の現像剤の帯電制御を行う帯電部材を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項７記載の現像装置において、
帯電部材は、現像剤担持体との圧接力が略ゼロとなるように配設されることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項８記載の現像装置において、
現像剤担持体上の現像剤量は、前記帯電部材との対向部位を通過しても７０％以上の現像剤量が確保されることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項７記載の現像装置において、
帯電バイアスは、定電流制御によって構成されることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の現像装置において、
現像剤担持体の表面は、算術平均粗さＲａを０．７μｍ以下とするものであることを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
静電潜像が担持される像担持体と、
この像担持体上の静電潜像を現像する請求項１乃至１１のいずれかに記載の現像装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷装置等の画像形成装置で用いられる現像装置に係り、特に、一成分現像剤を用いた現像装置及びこれを用いた画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における電子写真方式等の画像形成装置で用いられる現像装置としては、トナーのみからなる一成分現像剤（トナー）を用いた一成分現像方式と、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式とが知られている。中でも、一成分現像方式の現像装置は、キャリアとの混合、撹拌、トナー濃度の制御が不要であるため、装置の小型化、低コスト化が可能であり、更に、現像剤の交換作業などが不要なため、主としてメンテナンスフリーが要望されるプリンタにおいて使用されることが多くなってきている。
【０００３】
一成分現像方式においては、現像ロール上に所定のトナー量及びトナー帯電量を備えたトナー層を形成する一般的な方式としては、発泡体からなるトナー供給ロールを現像ロールに押し付け、この押圧力にて形成されたニップ域内で、現像ロール上に多量のトナーを付着させ、その後規制ブレードによってトナーの層厚を規制し、同時に摩擦帯電を行う方法が採られる。
しかしながら、このような方式では、トナー供給ロールを現像ロールに圧接し、その接触部では互いに反対方向に移動させているため、トナーに過大なストレスが付与され、トナー表面の外添剤粒子が剥離したり、あるいは内部に埋め込まれたりして、結果的にトナー粒子の流動性、凝集性、帯電特性等が初期とは変化するようにもなり、画質が劣化する。
また、現像装置の駆動トルクが大きくなり、画像のバンディングの原因にもなる。更には、トナー供給ロールの発泡体内部にトナー粒子が入り込んで、発泡体の硬さが変化して、トナー供給能力が低下したり、この供給能力の低下による画像濃度の低下等を来す。また、現像ロール上の残留トナー（現像後に現像ロール上に残るトナー）の剥離能力が低下し、ゴースト現象が起こるという問題もある。
【０００４】
【特許文献１】特許第３０７６５０８号公報（発明の実施の形態、図２）
【特許文献２】特許第３０６９０１５号公報（実施例１、図１）
【特許文献３】特開平１０−２６８８２号公報（第１の実施形態、図２）
【特許文献４】特開平９−２７４３７６号公報（実施例１、図２）
【特許文献５】特許第３１５４５４５号公報（課題を解決するための手段）
【特許文献６】特開平８−１７９６０３号公報（実施例、図１）
【特許文献７】特開２００４−１２６００６号公報（発明の実施の形態、図１）
【特許文献８】特開平９−３１１５３９号公報（発明の実施の形態、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような問題を解決するために、現像ロールとトナー供給ロールとを離間配置した方式（非接触トナー供給方式）が提案されている（例えば特許文献１〜４参照）。
特許文献１には、現像ロールとトナー供給ロールとのギャップを現像ロール上のトナー層厚より大きくすることが記されている。また、特許文献２には、現像ロールとトナー供給ロールを離間配置させ、このトナー供給ロールに正多角柱形状のロールを用いた例が示されている。更に、特許文献３には、現像バイアスとして交流のピーク条件を規定することで、地肌かぶりを解消しようとする方式が示されている。更にまた、特許文献４では、現像ロール上の残留トナーはトナー供給ロールによって剥ぎ取らずに、層厚規制する弾性ブレードにて調整することでトナーでのストレスの発生を防止し、かぶりを防ぐことができることが示されている。また、このとき、弾性ブレードと現像ロール間に交流バイアスを印加することで、両者の微小間隙にて現像ロール上のトナーを飛翔、撹拌させるようにしている。そのため、この特許文献では、所謂球形トナーの形状係数を規定し、滑り性がよいトナーが望ましいとしている。
【０００６】
しかしながら、このような非接触トナー供給方式においては、いずれも現像ロールとトナー供給ロールとが離間配置されることによって、現像ロール上に供給されるトナーのストレスは軽減されるものの、現像ロール上に均一なトナー層を形成し難いという技術的課題が新たに見出された。
この種の技術的課題は、現像ロールとトナー供給ロールとの間のギャップに充填されるトナーの流動性に起因するものと推測される。
すなわち、トナーの流動性が良すぎると、両ロール間のギャップに充填されたトナーが下方に流れ易く、現像ロール側にトナーが旨く供給されず、現像ロール上には薄く不均一なトナー層が形成される可能性が高い。
一方、流動性が悪すぎると、ギャップでのトナーのパッキングを起こし易くなり、現像ロールには、このある程度パッキングされたトナーがランダムに供給されるようになり、不均一なトナー層となる。
そのため、従来は、トナー供給量を多くして、現像ロール上には多くのトナーを供給し、不均一で厚いトナー層を形成した後、例えば層規制ブレード等によって均一な薄層にするという手法が採用されている。
【０００７】
したがって、このような方式では、層厚規制ブレードを現像ロールに対してある程度強く押し当てる（圧接力を高くする）必要があり、層厚規制ブレードへのトナー固着やトナーストレスの問題は解消されずに残る。
そのため、トナー粒子に過大なストレスが与えられ、トナー表面の外添剤粒子が剥離したり、トナーに埋め込まれることで、トナーの流動特性、帯電特性が変化し、画質が劣化するという問題は完全には解消されない。また、層厚規制部材へトナーが固着し、画像に白スジ（固着物によるトナー層の掻き取りによるトナー不足が原因）や黒スジ（固着物が剥がれることで画像上に付着することや、あるいは固着物が弾性現像ロール表面を削り、その凹溝にトナーが埋まることなどが原因）が発生するという問題も解消されない。
【０００８】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、現像剤担持体上に供給される現像剤層の均一化を図り、現像剤層の現像剤量及び現像剤帯電量をより一層均一化させ、更に、長期に亘って安定した現像特性を備えた現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、本件発明者は、現像ロールへのトナーを供給する際、現像ロールとトナー供給ロールとのギャップにおけるトナーの流動性に対し、これを左右するファクターとして、粉体としての特性であるトナーの圧縮度に対する検討を進めた結果、この圧縮度を適切に選定することで、現像ロールへのトナー供給時に薄層形成が可能であることを見出した。
【００１０】
すなわち、本発明は、図１に示すように、静電潜像が担持される像担持体１に対向し回転可能で表面に一成分現像剤（以降現像剤と称す）Ｇを担持する現像剤担持体２と、この現像剤担持体２に離間配置されると共に当該現像剤担持体２との間に現像剤担持体２への現像剤供給を促す供給バイアス４が印加され且つ表面に担持された現像剤Ｇを前記現像剤担持体２に供給する現像剤供給部材３とを備え、現像剤Ｇの圧縮度が３５％以上且つ５０％未満であることを特徴とするものである。
【００１１】
このような技術的手段において、現像剤担持体２は現像剤Ｇを担持できるものであればよく、ドラム状、ベルト状を含む。また、効果的に現像を行う観点からは、現像剤担持体２は像担持体１と接触配置される態様が好ましいが、非接触であっても差し支えない。更に、現像剤担持体２としては弾性体であっても剛体であってもよく、例えば可撓性チューブであっても差し支えない。
また、現像剤供給部材３は、現像剤担持体２とのギャップを安定に保つ観点から剛体が好ましいが、特にこれに限定されず、現像剤Ｇを担持搬送できるものであればよい。
【００１２】
そして、本発明においては、現像剤担持体２と現像剤供給部材３とは両者の対向部位で互いに同じ方向に移動する構成（Ｗｉｔｈ構成）であっても互いに反対方向に移動する構成（Ａｇａｉｎｓｔ構成）であってもよい。
【００１３】
そして、特に、本発明においては、現像剤Ｇの圧縮度を３５％以上且つ５０％未満とすることで、現像剤Ｇの所望の流動性が確保され、現像剤供給部材３から現像剤担持体２への現像剤供給が安定し、現像剤担持体２上には均一な現像剤層が形成されるようになる。
仮に、現像剤Ｇの圧縮度が３５％未満であると、現像剤担持体２と現像剤供給部材３とのギャップに流入した現像剤Ｇは瞬く間にこのギャップから流出（噴出）してしまい、現像剤Ｇの粒子相互が圧縮されず、現像剤Ｇを現像剤担持体２側へ適度に押し付ける力が作用できなくなり、現像剤担持体２への現像剤Ｇの付着を阻害するようになる。そのため、現像剤担持体２上には現像剤Ｇの薄層が全く形成されないか、あるいは極薄い層（例えば１層未満）程度しか形成されないようになる。
【００１４】
また、圧縮度が５０％以上では、現像剤担持体２と現像剤供給部材３とのギャップで、現像剤Ｇが圧縮され過ぎてギャップ内の現像剤Ｇの密度が高くなり過ぎ、現像剤Ｇが板状になって現像剤担持体２側に厚い板状の層がそのまま形成されたり、一旦形成された層が現像剤担持体２から剥離して所望の現像剤薄層が形成されないようになる。更には、現像剤Ｇの粒子間の付着力も増大し、現像剤担持体２上に形成された現像剤薄層の上に凝集した現像剤Ｇがひだ状に積層形成されるようにもなる。
【００１５】
ここで、トナーの粉体としての特性である圧縮度に関しては以下のような先行技術があるが、本件とは関連しないことを補足する。
すなわち、特許文献５には、二成分現像剤におけるトナーとして、体積平均粒径が６．０〜１１．０μｍ、５μｍ以下の微粉を２２〜９０％の範囲で含有し、圧縮度が３０％以下であればよいと記されている。また、特許文献６には、トナー供給ロールへの目詰まりを防ぐ観点から、平均粒径３〜２０μｍで圧縮度３５％以下のトナーが好ましいと記されている。更に、特許文献７には、平均粒径４〜１２μｍで圧縮度が５〜４０％のトナーが好ましいと記されている。
【００１６】
このような技術において、特許文献５は二成分現像剤に関する方式であり、圧縮度を制限することで現像剤を補給する際の例えばオーガでの補給性能が確保される効果が挙げられている。また、特許文献６や特許文献７に記載された方式は、現像ロールとトナー供給ロールとが接触する方式であり、圧縮度を制限することでトナー供給ロール（発泡体）への目詰まりを防いだり、トナー収容部での混合性能を確保される効果が挙げられている。
したがって、特許文献５〜７では、現像ロールとトナー供給ロールとを離間配置させた非接触トナー供給方式に関するものではなく、トナー供給ロールと現像ロールとのギャップでのトナーの流動性に着目したものとはいえず、本件とは課題が全く異なるものであるから、本件とは無関係である。
【００１７】
また、本発明においては、現像剤担持体２と現像剤供給部材３とのギャップを現像剤Ｇの供給性を考慮すると適宜選定して差し支えないが、５０〜４００μｍとすることが好ましく、ギャップがこの範囲内であれば、現像剤Ｇの圧縮度を３５％以上５０％未満とすることで、ギャップ内での現像剤Ｇの流動性が良好に保たれ、現像剤供給部材３から現像剤担持体２への現像剤供給が一層有効に行われる。仮に、ギャップが５０μｍ未満では、現像剤Ｇがギャップに詰まって凝集し易くなり、４００μｍ以上では、現像剤Ｇの薄層形成が難しくなり、供給バイアス４を工夫して現像剤担持体２上に現像剤Ｇを供給したとしても、表面の均一性に欠けた厚い現像剤層になり易い。
【００１８】
また、本発明における供給バイアス４としては、現像剤担持体２に印加される現像バイアスに重畳され、１周期中に、少なくとも現像剤供給部材３から現像剤担持体２への現像剤Ｇの移動を促す電界成分が含まれ且つ現像剤担持体２と現像剤供給部材３との間で現像剤Ｇの移動に作用する作用領域と、現像剤Ｇの移動に作用しない非作用領域とを含むようにすることが好ましく、このような供給バイアス４を現像剤担持体２と現像剤供給部材３との間に印加することで、現像剤供給部材３から現像剤担持体２への現像剤供給量を一層制御し易くなり、現像剤担持体２への現像剤薄層形成が安定して行われるようになる。
【００１９】
すなわち、本発明においては、このような供給バイアス４を印加することで、現像剤担持体２と現像剤供給部材３とのギャップでの現像剤Ｇに対し、粒子を解きほぐす効果が加えられるようになり、圧縮度の上昇が抑えられ、このギャップでの現像剤Ｇの流動性が阻害されることもない。圧縮度が大となるほど現像剤担持体２への現像剤供給量が増加する傾向にあるので、所定量の薄層を現像剤担持体２上に形成するためには、供給バイアス４の非作用領域を大きくすることが必要となる。
【００２０】
圧縮度が３５〜５０％の現像剤においては、この供給バイアス４の１周期に占める作用領域の時間の割合（デューティ比）を、０．３以下とすることが好ましく、この場合、現像剤担持体２への現像剤供給量を１０ｇ／ｍ２以下にすることができる。
更に、１周期に占める作用領域の時間の割合（デューティ比）を、０．０７以下とすることが一層好ましく、この場合、現像剤担持体２への現像剤供給量を７ｇ／ｍ２以下にすることができ、所望の現像剤薄層が容易に形成できる。
【００２１】
ここで、供給バイアス４に近似した先行技術としては、例えば特許文献８にて示される技術があるが、本発明の供給バイアス４とは全く相違するものである。
特許文献８には、現像剤担持体上の現像後の残留現像剤を除去し、ゴーストを防止する目的で、現像剤担持体に現像バイアスとしてブランクパルス（交流電圧と直流電圧を重畳して印加する区間（振幅部）と、これに続いて直流電圧のみを印加する区間（ブランク部）の全体を１サイクルとして、このサイクルを繰り返すバイアス）を印加する非接触現像方式が開示されている。そして、このとき、現像剤供給部材には一定電圧を印加するか、上述のブランクパルスを印加するようになっている。
しかしながら、この場合、現像剤供給部材から現像剤担持体に供給される現像剤量が不足することに対しては、現像剤供給部材と現像剤担持体との間の電界作用によって防止することしか記されておらず、現像剤担持体へ供給される現像剤量を必要以上に多くならないように規制し、かつ、均一な薄層にするために必要な現像剤及び供給バイアスに要求される特性については何ら示されていない。また、現像剤担持体と現像剤供給部材とのギャップでの現像剤の流動性に着目したものでもない。よって、本件とは異なるものである。
【００２２】
また、本発明においては、上述のごとく、薄層とする現像剤供給量を供給する観点から、現像剤供給部材３上の現像剤付着量が５０〜１００ｇ／ｍ２であり、現像剤担持体２上の現像剤付着量が７ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。このようにすれば、現像剤担持体２上での現像剤量を少量で均一な量にすることができ、後述する帯電部材５では主として帯電付与を行えばよいようになり、現像剤Ｇへのストレス付与を一層少なくすることができる。
【００２３】
本発明にあっては、更に、前記現像剤供給部材３より現像剤担持体２の現像剤搬送方向下流側に配設されると共に現像剤担持体２との間に現像剤Ｇを帯電制御する帯電バイアス６が印加され且つ現像剤担持体２上の現像剤Ｇの帯電制御を行う帯電部材５を備えるようにすることが好ましい。このような帯電部材５を備えることで、現像剤担持体２上の現像剤Ｇを均一帯電することが可能になる。また、帯電部材５としては、現像剤担持体２と接触、離間のいずれの態様であってもよく、現像剤担持体２上の現像剤層へのストレスを一層低減する観点から、帯電部材５はロール部材が好ましい。更に、現像剤担持体２上の現像剤量を安定させる観点から、帯電部材５は、現像剤担持体２との圧接力が略ゼロとなるように配設されることが好ましい。尚、圧接力が略ゼロとは、帯電部材５が現像剤担持体２と離間配置される態様及び例えば帯電部材５の芯ぶれ等によって帯電部材５の１周中に少なくとも帯電部材５と現像剤担持体２とが離間するようになっている態様をも含む。
【００２４】
そして、現像剤担持体２上の現像剤量は、前記帯電部材５との対向部位を通過しても７０％以上の現像剤量が確保されるようにすることが、現像剤Ｇへの帯電部材５によるストレス付与を小さくする観点から好ましい。
また、帯電バイアス６は、定電流制御によって構成されることが好ましく、このことにより、現像剤Ｇへの帯電制御が一層安定し、現像特性の安定性を一層向上させることができる。
【００２５】
更に、本発明においては、現像剤担持体２の表面は、算術平均粗さＲａを０．７μｍ以下とすることが好ましく、現像剤担持体２の表面粗さを小さくすることで、現像後の現像剤担持体２上に残る残留現像剤を現像剤担持体２から容易に剥離することができ、現像剤供給部材３からの現像剤Ｇの安定した供給が一層可能になり、現像剤担持体２での現像剤Ｇの薄層形成が一層安定するようになる。仮に、算術平均粗さＲａが０．７μｍ以上であると、現像剤担持体２表面からの残留現像剤の剥離性能が劣り、現像履歴を解消することが困難となる。その結果、ゴースト画像が出やすくなる。
更にまた、本発明による画像形成装置の態様としては、静電潜像が担持される像担持体１と、この像担持体１上の静電潜像を現像する現像装置として、上述の現像装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、現像剤担持体と、この現像剤担持体に離間配置され、現像剤担持体との間に現像剤担持体への現像剤供給を促す供給バイアスが印加され且つ表面に担持された現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤供給部材とを備え、使用する現像剤の圧縮度が３５％以上且つ５０％未満としたので、現像剤供給部材と現像剤担持体とのギャップで現像剤の流動性が適正に維持され、流動しすぎたり、パッキングすることもなく、現像剤供給が良好になされる結果、現像剤担持体上での均一な現像剤薄層形成が可能になる。
このため、長期に亘って良好な画質を維持できる現像装置を提供することが可能になり、更に、これらの現像装置を用いることで、長期に亘って安定した画像が形成できる画像形成装置を容易に構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明が適用された実施の形態１の画像形成装置を示す。
同図において、符号２１は、矢印方向に回転する有機感光体からなる静電潜像を担持する感光体であり、この感光体２１は帯電ロール等の帯電装置２２によって帯電され、レーザ書き込み装置やＬＥＤアレイを有する露光装置２３によって静電潜像が書き込まれる。この書き込まれた静電潜像は、光の当たった感光体２１表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。
また、現像装置３０は、現像ハウジング３１内に一成分現像剤であるトナーを収容し、現像剤担持体としての現像ロール３２にトナーを担持させ、この現像ロール３２にバイアス電源３３から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを印加することで、現像ロール３２を静電潜像の高電位部と低電位部との中間電位に保持し、静電潜像の画像部を帯電されたトナーにて現像するようにしたものである。
【００２８】
更に、現像ロール３２の背後には、現像ロール３２と離間した位置にトナーを現像ロール３２へ供給するトナー供給ロール３４が配設されている。
また、転写装置２６は、例えば感光体２１に接触配置された転写ロールにて構成され、バイアス電源２７によって感光体２１上で現像されたトナー像が引き付けられる方向の転写バイアスを印加されることで、感光体２１上のトナー像を記録材２８に転写させるようにしたものである。
更に、感光体２１上に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置２９によって除去される。
【００２９】
更にまた、感光体２１上のトナー像が転写された記録材２８は、定着装置５０に搬送され、この定着装置５０によりトナー像は記録材２８に定着される。
定着装置５０は、例えばヒートロール方式で、加熱ロール５１と加圧ロール５２とを有し、この加熱ロール５１と加圧ロール５２との間に記録材２８を通過させることによりトナー像が記録材２８に定着されるようになっている。
【００３０】
ここで、本件発明の特徴点である現像装置３０について、図３に基づいて詳細に説明する。同図において、現像装置３０は、感光体２１に向かって開口する現像ハウジング３１を有し、この現像ハウジング３１の開口に面する位置に、感光体２１とギャップをもって現像ロール３２を回動自在に収容している。
本実施の形態での現像ロール３２は、例えばステンレス（ＳＵＳ）の表面を鏡面仕上げした金属ロールで構成され、表面粗さは、算術平均粗さＲａが０．１４５μｍ、最大高さＲｙが１．８０１μｍ、十点平均粗さＲｚが１．１１８μｍとなっている。尚、表面粗さの測定は、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に準拠し、（株）東京精密製Ｓｕｒｆｃｏｍ１４００Ａにて、ロールの円周方向に沿って測定長１．５ｍｍ、カットオフ波長０．２５ｍｍ、測定速度０．３ｍｍ／ｓｅｃの条件で測定した。
【００３１】
この現像ロール３２の背後には、現像ロール３２と１００μｍのギャップをもって離間した位置に、現像ロール３２に現像剤としてのトナーを供給するためＳＵＳの表面を鏡面仕上げした金属ロールからなるトナー供給ロール３４が配設され、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とは両者の対向部位で互いに同方向（Ｗｉｔｈ方向）に回転するように構成されている。尚、トナー供給ロール３４としては、現像ロール３２にトナーを供給できるものであればベルト状であっても差し支えない。
そして、本実施の形態では、トナー供給ロール３４と現像ロール３２との間にはバイアス電源３５が接続され、トナー供給ロール３４から現像ロール３２へのトナー供給を行う供給バイアスが印加されるようになっている。
また、このトナー供給ロール３４の背後には、トナーを収容するトナーホッパ３６が設けられ、例えば図示外のアジテータによってトナーが撹拌され、トナー供給ロール３４側へトナーが搬送されるようになっている。尚、図中符号３７は、トナー供給ロール３４上のトナーを掻き落とすためのＰＥＴ（ポリエステル）シート等の掻き落とし部材であり、トナー供給ロール３４に付着したトナーを掻き落とし、トナー供給ロール３４上のトナー量が安定に維持されるようになっている。
【００３２】
更に、本実施の形態においては、現像ロール３２と対向する位置で、現像ロール３２とトナー供給ロール３４との対向部位のトナー搬送方向下流側に、現像ロール３２上のトナーの帯電を行う帯電部材としての帯電ロール４１が配設されている。
本実施の形態における帯電ロール４１は、ＳＵＳ等の金属製ロールに体積抵抗率１×１０１０Ω・ｃｍの１００μｍ厚のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）チューブを被覆したもので、現像ロール３２に対し、ギャップが０〜５０μｍとなるように設けられている。このギャップが０〜５０μｍとは、各ロールの寸法公差と取り付け公差によって、帯電ロール４１を１回転させた際に、この範囲で実際のギャップが変動することを示している。
【００３３】
また、この帯電ロール４１には、現像ロール３２との間にバイアス電源４３を接続し、帯電ロール４１と現像ロール３２との間で定電流制御された帯電バイアスが印加されるようになっている。
更に、帯電ロール４１の現像ロール３２と略反対側には、帯電ロール４１上の付着トナーを掻き取る、例えばＰＥＴ（ポリエステル）シートからなる掻き取り部材４４が設けられ、帯電ロール４１表面をクリーニングすることで常に安定した帯電バイアスが印加され、現像ロール３２上のトナーへの安定した帯電制御が行われるようになっている。
【００３４】
ここで、本実施の形態におけるトナー供給ロール３４と現像ロール３２との間に印加される供給バイアスについて説明する。
図４は、本実施の形態における供給バイアスの電圧波形の一例を示すもので、台形波（矩形波）の大きな電圧変動がある作用時間（作用領域に相当）と、その後に続く電圧ゼロの非作用時間（非作用領域に相当）とで１周期をなす電圧波形となっている。そして、この電圧波形が加わるように、バイアス電源３５が構成されている。尚、トナー供給ロール３４には、現像ロール３２へ印加される現像バイアスに重畳された波形として加えられる。
すなわち、本実施の形態では、トナー供給ロール３４から現像ロール３２へのトナー飛翔を台形波の大きな変動がある作用時間に行い、１周期に占める作用時間の割合（デューティ比）を変えることで現像ロール３２へ供給されるトナー量を制御できるようにしている。また、トナーが不要な帯電をすることもない。仮に、この作用時間を連続させると、供給されるトナー量が多くなりすぎて所定の供給量に制御することが困難となる。
【００３５】
そして、本実施の形態における一成分トナーは、重合トナーや粉砕トナーの区別なく、トナーの圧縮度が３５〜５０％のものを適宜選定して使用した。
トナーの圧縮度は、パウダーテスターＰ−１００（ホソカワミクロン社製）を使用し、ゆるみ見かけ比重Ａと、固め見かけ比重Ｐとを測定し、次式で求めた。
圧縮度（％）＝１００（Ｐ−Ａ）／Ｐ
ここで、ゆるみ見かけ比重Ａと固め見かけ比重Ｐとは、次の方法によって測定した。
（１）ゆるみ見かけ比重Ａ
直径５ｃｍ、高さ５．２ｃｍ、内容量１００ｍＬのカップにトナーが山盛りになるまでの時間が、おおよそ２０〜３０秒くらいになるように流出速度を調整しながら、測定用トナーを上部シュートから流出させてカップに山盛りに盛る。すばやく金属ブレードでカップ表面をすり切って電子天秤で秤量する。このとき、「カップ内のトナー質量÷１００」がゆるみ見かけ比重Ａとなる。
（２）固め見かけ比重Ｐ
ゆるみ見かけ比重で使用した測定用カップに、付属のキャップを継ぎ足す。トナーをキャップの上部まで静かに入れ、カップを１８０回タップさせる。タッピングが終了した時点でキャップを外し、カップに山盛りになっている余分なトナーを金属ブレードですり切って電子天秤で秤量する。このとき、「カップ内のトナー質量÷１００」が固め見かけ比重Ｐとなる。
【００３６】
次に、本実施の形態に係る、特に現像装置３０の作動について図３を基に説明する。
同図において、トナーホッパ３６内でアジテータ（図示せず）によって撹拌されたトナーは、トナー供給ロール３４へ供給される。このとき、トナー供給ロール３４上には厚みむらや付着むらがあり、トナー量も大量の、おおよそ５０〜１００ｇ／ｍ２の付着量である。尚、付着量は雰囲気の温湿度、トナーホッパ３６内のトナー量等に応じて変動する。
そして、トナー供給ロール３４と現像ロール３２との対向ギャップに達すると、トナー供給ロール３４に付着したトナーは、バイアス電源３５による供給バイアスによりギャップ内で往復振動する。この往復振動は、トナーのうち、ごく僅かに帯電している粒子に作用する静電力によって生じているものと考えられる。尚、この対向ギャップに至るまで、トナーには積極的な帯電（摩擦帯電）は施されていないことから、このごく僅かの帯電は、トナーホッパ３６の内壁やアジテータとトナー粒子との摺擦、トナー粒子間での摩擦等によってごく小さい摩擦帯電電荷を帯びているものと推定される。
【００３７】
通常、トナー粒子がトナーホッパ３６の内壁やアジテータと摺擦することでは、その材料による単一電荷を帯びるが、トナー粒子間での摩擦では両極性電荷を帯びることから、供給バイアスの交番電界作用により一部のトナー粒子が現像ロール３２側に付着することとなる。
このとき、供給バイアスの交番電界により、トナー粒子がギャップ間で往復振動を行う結果、現像ロール３２上に付着したトナーは均一な層を構成する。仮に、供給バイアスとして直流電界のみを印加すると、現像ロール３２上に形成されるトナー層は厚みむらの大きな不均一な層が形成されることになる。
また、本実施の形態では、供給バイアスとして、図４に示す波形を使用していることから、トナー供給ロール３４から現像ロール３２へ供給されるトナー量をコントロールすることができ、現像ロール３２上には、トナーの薄層が形成される。
【００３８】
すなわち、現像ロール３２とトナー供給ロール３４との間のバイアス電源３５による供給バイアスによって、現像ロール３２へ所定量のトナーが供給され、現像ロール３２上には均一なトナー薄層が形成される。
このとき、本実施の形態では、供給バイアスとして、図４に示す電圧波形のバイアスが印加されているが、このようなバイアスを印加するには、例えばＣＰＵ等を基にした波形発生回路を用い、現像バイアスとしては直流成分と交流成分を重畳したものをバイアス電源３３に、更に、供給バイアスとしては図４のような波形を合成した後バイアス電源３５に印加するようにすればよい。
【００３９】
更に、このとき、本実施の形態では、トナーの圧縮度が３５〜５０％となっているため、例えば圧縮度が小さすぎて対向ギャップの下流側出口から瞬く間に噴出して対向ギャップ内のトナー量が不足するようなこともない。また、例えば圧縮度が大きすぎて対向ギャップでのトナー密度が異常に大きくなることもない。そのため、現像ロール３２へトナーを適度に押し付ける力が作用し、現像ロール３２へのトナー供給が十分なされることとなる。
【００４０】
以上のように、本実施の形態では、現像ロール３２上に供給されたトナーは均一性に富んだ薄層として形成されることから、その後トナー層厚や付着量を規制する必要がなく、定電流制御された帯電バイアスが印加された帯電ロール４１によって、所定の帯電量が容易に付与される。その後、この所定の帯電量が付与された均一なトナー薄層が、感光体２１と現像ロール３２との対向部位である現像領域にて現像に供される。その結果、常時安定した現像特性が維持できるようになる。
【００４１】
本実施の形態では、トナーを帯電した後の帯電ロール４１上にはごく僅かのトナーが付着する。そのため、掻き取り部材４４によってこの付着したトナーを帯電ロール４１から掻き取ることで、常に安定した帯電バイアスを印加できるようになる。
【００４２】
また、現像領域では、現像ロール３２上に均一に形成されたトナー薄層が感光体２１側の静電潜像に沿って現像され、トナー消費量が箇所毎に異なる。その結果、現像を終えた後の現像ロール３２上には消費されなかったトナーが残留している。そして、この残留トナーは現像ロール３２の回転に伴ってそのまま搬送され、トナー供給ロール３４との対向部位に到達する。本実施の形態では、現像ロール３２表面の粗さを小さくしていることから、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とのギャップ間で飛翔するトナーによって、現像ロール３２上の残留トナーは容易に剥離されるようになる。その結果、この現像ロール３２上に新たなトナーが供給され、トナー薄層が形成されるようになる。
更に、トナー供給ロール３４上で現像ロール３２側に供給されなかったトナーは、掻き落とし部材３７によって掻き取られ、トナー供給ロール３４上に供給されるトナー量も常時安定する。そのため、現像ロール３２へ供給されるトナー量の安定性が一層維持されることとなる。
【００４３】
本実施の形態では、供給バイアスとして図４に示す台形波（矩形波）を使用したが、これに限らず、作用時間と非作用時間をもっていれば、例えば正弦波や三角波であってもよい。また、図５に示すような波形であっても差し支えない。
図５における波形は、作用時間では片側（本例ではマイナス電圧）にのみ三角波の電圧ＶＬが印加され、非作用時間では、作用時間の三角波の面積に等しい面積を有する三角波の電圧ＶＨが作用時間とは異なるプラス電圧側に形成されている。
【００４４】
このような電界を供給バイアスとして印加したときの作用について、負帯電トナーを使用したときを想定し、図３の現像装置３０を基に説明する。
今トナーホッパ３６内の負帯電トナーは、殆ど帯電していないが、個々のトナー粒子では僅かにマイナスに帯電していたり、プラスに帯電したり、これらのトナー粒子が混在している。また、トナー供給ロール３４に担持される段階で、トナー粒子同士が接触し、一方がマイナスに他方がプラスに帯電する。
このような各種の帯電量をもつトナー粒子が存在しているときに、現像ロール３２とトナー供給ロール３４との間に、図５の供給バイアスを印加する（トナー供給ロール３４側にマイナス側のピークが大きい）と、マイナスに帯電したトナー粒子が現像ロール３２側に強く引き付けられ、プラスに帯電したトナー粒子が現像ロール３２側に向かう力を小さくすることができる。
【００４５】
そのため、現像ロール３２上のトナーは、マイナスに帯電したトナー粒子が多くなり、極性を揃え易くなる。そして、現像ロール３２上に供給されたトナーの帯電量は一定量確保されることから、その後の帯電ロール４１での帯電を行う際に、例えば接触圧（線圧）を小さくしてトナーへのストレスを低減させるようにしても、目標のトナー帯電量を得ることができるようになる。結果的に、長寿命化が可能な現像装置３０を提供することが可能になる。
【００４６】
また、図６は、実施の形態１の変形例としての現像装置３０を示しているが、実施の形態１の帯電ロール４１の代わりに帯電シート４２で現像ロール３２上のトナーの帯電制御を行うようにしている。
この帯電シート４２は、イオン伝導性物質で抵抗値を調整し、体積抵抗率１×１０８Ω・ｃｍ、弾性率１．２×１０９Ｐａ、厚み１００μｍのＰＡシート（ポリアミド：具体的には６６ナイロン）のシート片４２ｂの一端を導電性支持部材４２ａに固定し、他端を現像ロール３２に軽く接触するように配置したもので、接触圧としては２ｇｆ／ｃｍ以下となっている。
本実施の形態においても、帯電シート４２と現像ロール３２との接触圧は十分小さくなっていることから、帯電シート４２へのトナー固着も発生せず、帯電ロール４１（実施の形態１参照）を使用したときと同様の効果を奏する。
また、本実施の形態の構成にて、現像ロール３２の表面粗さを変えて確認したところ、算術平均粗さＲａが０．７μｍ以下であれば、現像履歴が解消されることが確認された。
【００４７】
◎実施の形態２
図７は、本発明が適用された実施の形態２に係る現像装置３０が使用された画像形成装置の概要を示す。同図において、本実施の形態は、実施の形態１の画像形成装置（図２参照）と略同様に構成され、感光体２１及び現像ロール３２の回転方向が実施の形態１と異なる。そのため、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、ここでは、画像形成装置の詳細な説明は省略する。
【００４８】
本実施の形態における現像装置３０は、図８に示すように、感光体２１に向かって開口する現像ハウジング３１を有し、この現像ハウジング３１の開口に面し且つ感光体２１と対向して接触する位置に、現像ロール３２を回動自在に収容している。
本実施の形態における現像ロール３２は、厚さ１００μｍのＰＶＤＦの可撓性チューブ６１内に可撓性チューブ６１の形状保持を行う摺動部材６２を固定的に設け、更に、その可撓性チューブ６１の両端部内部には、可撓性チューブ６１を内面から押圧するリング状の支持部材６３を設けた構造を採っている。このとき、可撓性チューブ６１表面の算術平均粗さＲａは０．１７２μｍとなっている。
【００４９】
この現像ロール３２の背後には、現像ロール３２と離間配置され、現像ロール３２にトナーを供給するトナー供給ロール３４が配設されている。本実施の形態におけるトナー供給ロール３４は、ステンレス等の金属ロールで構成され、現像ロール３２との間にはトナー供給ロール３４から現像ロール３２側へトナーを供給するための図示外の供給バイアス（実施の形態１と同様で、例えば図４に示す）が印加されている。
また、このトナー供給ロール３４の背後には、トナーを収容するトナーホッパ３６が設けられ、アジテータ３８の回転によってトナーが撹拌されるようになっている。このアジテータ３８は、プラスチック製のシャフト３８ａにポリエステルフィルム等の樹脂フィルムの羽根３８ｂを装着した構成をしており、現像動作時にシャフト３８ａの回転によって羽根３８ｂが回転することで、トナーホッパ３６内のトナーを撹拌すると共に、トナー供給ロール３４側へトナーを供給するようになっている。
尚、符号３１ａは、現像ハウジング３１の一部に設けられ、トナーホッパ３６内のトナーが現像ロール３２へ直接触れるのを防ぐ仕切壁であり、この仕切壁３１ａによって、現像ロール３２上へ供給されたトナー層へ余分なトナーが降りかからないようになっている。
【００５０】
更に、本実施の形態においては、現像ロール３２とトナー供給ロール３４との対向部位より現像ロール３２の回転方向下流側には、現像ロール３２上のトナー層に対しトナー帯電量を規制する帯電ロール４７が配置されている。この帯電ロール４７は、ステンレス等の金属製ロールが使用され、現像ロール３２に対しＷｉｔｈ方向に回転（互いの対向部位では同方向に回転）すると共に、現像ロール３２に対し所定量食い込んだ状態で維持されている。また、この帯電ロール４７のシャフトには図示外のバイアス電源が接続され、現像ロール３２との対向部位で現像ロール３２上のトナー層に有効な帯電量を付与するための帯電バイアスが印加されるようになっている。そのため、この帯電ロール４７によって、トナー帯電量が適正に規制されたトナー層が現像ロール３２上に形成されるようになり、感光体２１と現像ロール３２との対向部位である現像領域で安定した現像が行われるようになっている。
【００５１】
ここで、特に、現像ロール３２と帯電ロール４７との圧接状態について、詳細に説明する。図９は、現像ロール３２の内部断面を示したもので、現像ロール３２の内部の摺動部材６２には、帯電ロール４７と対向する位置に凹部（図中Ａで示す部分）を備え、現像ロール３２の可撓性チューブ６１と帯電ロール４７との安定した圧接が十分確保されるように、可撓性チューブ６１が変形可能なスペースが確保されている。
また、この現像ロール３２と帯電ロール４７との関係は、図１０の断面図に示すようになっている。すなわち、帯電ロール４７の軸４７ａに装着されたゴム等の弾性コロからなる押圧部材４８に対し、現像ロール３２の可撓性チューブ６１を挟んで対向する位置に当該可撓性チューブ６１を支持する支持部材６３を設け、帯電ロール４７の回転に伴い押圧部材４８と可撓性チューブ６１との摩擦力によって可撓性チューブ６１が摺動部材６２の周りを回転するようになっている。
更に、本実施の形態では、図８に示すように、現像ロール３２と感光体２１との対向部位より現像ロール３２の回転方向下流側で、現像ロール３２とトナー供給ロール３４との対向部位より上流側には、現像ロール３２上のトナーを回収するトナー回収ロール４９が設けられ残留トナーを回収できるようになっている。
【００５２】
次に、このような実施の形態に係る、特に現像装置３０の作動について、図８〜１０を基に説明する。
トナーホッパ３６内でアジテータ３８によって撹拌されたトナーは、アジテータ３８の羽根３８ｂの回転によってトナー供給ロール３４側に供給される。トナー供給ロール３４上に担持されたトナーは、トナー供給ロール３４の回転に伴い搬送され、現像ロール３２との対向部位に到達する。この対向部位での現像ロール３２とトナー供給ロール３４との機械的な摺擦力や供給バイアスによる電界作用により、トナー供給ロール３４上のトナーは現像ロール３２側へ供給される。
このとき、現像ロール３２とトナー供給ロール３４とはＡｇａｉｓｔ方向（両者の対向部位で互いに反対方向）に回転しており、更に、適切なギャップが維持されていることから、トナー供給ロール３４から現像ロール３２へのトナー供給量が安定する。尚、例えばＷｉｔｈ方向の回転であれば、トナーの供給量が不安定になり易い。
【００５３】
現像ロール３２へ供給されたトナーは、帯電ロール４７によって所定の帯電制御が行われ、現像ロール３２上には所定のトナー帯電量で且つ所定のトナー量のトナー薄層が形成される。このとき、現像ロール３２の可撓性チューブ６１と帯電ロール４７とは、可撓性チューブ６１に内包された摺動部材６２の凹部（図中Ａで示す部分）によって、可撓性チューブ６１と帯電ロール４７とのニップ形状が安定し、トナーの帯電制御が安定して行われるようになる。
そして、この現像ロール３２上の十分コントロールされたトナー薄層が、現像ロール３２と感光体２１との対向部位の現像領域に搬送されることになる。
現像領域では、図示外の現像バイアスにより接触現像が行われ、感光体２１上の静電潜像が顕像化される。また、現像ロール３２上で現像されずに残った残留トナーは、現像ロール３２上をそのまま搬送され、トナー回収ロール４９にて容易に回収される。
以上のように、本実施の形態においても、トナーの圧縮度を３５〜５０％としていることから、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【実施例】
【００５４】
ここでは、本発明に係るトナーとして、実施例１〜５、比較のためのトナーとして比較例１，２の７種のトナーを作製し、各種の画像評価を行った。尚、トナーの圧縮度の測定は、実施の形態１に記載した方法で行い、測定環境としては、２５℃５０％ＲＨとした。
また、トナーの体積中心粒径は、コールターカウンタ（コールター社製）にて測定した値であり、形状係数は、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ：ニコン社製）で撮影した拡大写真をイメージアナライザＬＵＺＥＸ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）により画像解析を行い、次の式にて算出したものである。
形状係数＝｛（トナー径の絶対最大長）２／トナーの投影面積｝×（π／４）×１００
ここで、形状係数は、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積の比で表され、真球の場合１００となり、真球の形状が崩れるにつれ増加するようになる。尚、求める形状係数は、トナー粒子複数個に対する平均値を代表値としている。
【００５５】
○実施例１
所謂重合トナーで、体積中心粒径（Ｄ５０）が６．５μｍ、形状係数が１２３のトナーであり、圧縮度が４２．３％のもの。
○実施例２
重合トナーで、体積中心粒径が６．７μｍ、形状係数が１３８のトナーであり、圧縮度が４６．４％のもの。
○実施例３
所謂粉砕トナーで、体積中心粒径が８．９μｍの不定形トナーであり、圧縮度が４７．０％のもの。
○実施例４
重合トナーで、体積中心粒径が５．８μｍ、形状係数が１３２のトナーであり、圧縮度が４３．６％のもの。
○実施例５
重合トナーで、体積中心粒径が６．９μｍ、形状係数が１１９のトナーであり、圧縮度が３５．５％のもの。
○比較例１
粉砕トナーで、体積中心粒径が７．９μｍの不定形トナーであり、圧縮度が５１．４％のもの。
○比較例２
重合トナーで、体積中心粒径が６．９μｍ、形状係数が１１９のトナーであり、圧縮度が２３．０％のもの。
【００５６】
◎性能評価１
本性能評価は、実施の形態１の現像装置の構成にて、上述した実施例１〜５及び比較例１，２の７種のトナーを使用したときに、現像ロール上に形成されるトナー層の状態を評価確認したものである。
評価は、トナー供給ロールから現像ロールに供給されたトナーの状況を目視確認し、現像ロール上のトナー薄層の薄層均一性について行った。
結果は、図１１に示すように、重合トナー及び粉砕トナーの区別なく、トナーの圧縮度のみに依存し、実施例１〜５では均一性に優れ、比較例１，２では厚すぎてひだ状スジが発生したり、薄すぎて斑状になったりする結果しか得られなかった。
このことからすれば、トナーの圧縮度が３５％以上で５０％未満であれば、現像ロール上では均一なトナー薄層が形成されることが理解される。
尚、体積中心粒径や形状係数が略同様で、圧縮度が異なるトナーについて、同様の評価を行ったところ、同様な傾向が見られた。
【００５７】
本性能評価では、更に、実施例３及び実施例５のトナーを使用し、現像ロールとして次の２種のものを組み合わせた状態でも現像ロール上のトナー層の均一性について評価した。
現像ロールとしては、算術平均粗さＲａが０．７μｍのアルミニウムパイプ及び算術平均粗さＲａが０．１１２μｍのＰＡ（ポリアミド）チューブをＳＵＳパイプに被覆したものとした。
結果は、いずれの組み合わせにおいても、上述同様、薄層均一性は優れたものであった。
【００５８】
◎性能評価２
本性能評価は、実施の形態１の構成にて、供給バイアスのデューティ比を変えたときの現像ロール上に供給されるトナー薄層のトナー供給量及びトナー層表面電位を測定したものである。
使用したトナーは、実施例１のトナーとした。
また、現像ロールは直径３０ｍｍのＳＵＳロールで周速を２２０ｍｍ／ｓｅｃ、トナー供給ロールは直径２０ｍｍのＳＵＳロールで周速を４４０ｍｍ／ｓｅｃ、現像ロールとトナー供給ロールとのギャップを１００μｍとした。また、帯電ロールは直径１４．９ｍｍのＳＵＳロールにＰＶＤＦチューブを被覆したもので周速を１１０ｍｍ／ｓｅｃとした。
そして、現像ロールとトナー供給ロールとの間へ印加する供給バイアスとしては、図４の電圧波形で、ピーク間電圧Ｖｐｐが１．５ｋＶ、１周期が０．５ｍｓｅｃとなるように調整した。また、帯電ロールには、帯電バイアスとして現像ロールの軸方向有効長８ｃｍ当たり−１０μＡとなるように、定電流を付加した（これにより、トナー帯電量は約−３０μＣ／ｇとなった）。
【００５９】
結果は、図１２に示すように、トナー供給量はデューティ比に比例して増加する傾向が確認された。また、トナー層表面電位は、デューティ比０．６程度までは０〜５Ｖ程度であったが、それを超えると急激にトナー層表面電位（絶対値）が増加する傾向が確認された。
本性能評価でのトナーは、供給時に積極的な摩擦力は加えておらず、トナーの帯電量はかなり小さいものと推測され、結果もそれを反映したものであった。
これらの結果から、現像ロールでのトナー付着量（トナー供給量に相当）を６〜１４ｇ／ｍ２程度と薄層にした場合には、トナー層表面電位は０〜＋５Ｖ程度と小さくなることから、このような薄層のトナー層を供給することで、供給されたトナーは殆ど帯電していないレベルと判断して差し支えないことが確認された。
その後、更に、現像ロールとトナー供給ロールとのギャップを５０〜４００μｍとして、上記と同様の評価を行ったところ、同様の効果が得られることが確認された。
したがって、このことから、本件では十分均一な帯電量制御が可能であることが理解された。
【００６０】
◎性能評価３
本性能評価は、実施の形態１の構成にて、帯電ロールに印加する定電流値と、帯電ロールによって帯電制御された現像ロール上のトナー薄層の帯電量との関係を測定したものである。このとき、使用したトナーとしては、実施例３の、粉砕トナー、体積中心粒径８．９μｍ、不定形、圧縮度４７．０％のものとした。
結果は、図１３に示すように、電流値に比例して帯電量が大きくなる（負帯電トナーを使用したことから帯電量の絶対値が大きくなる）ことが確認された。このことから、本性能評価によれば、帯電ロールの定電流値を変えることで０〜−６０μＣ／ｇの帯電量制御が任意に可能になることが確認された。
以上のことから、本件における現像ロール上のトナー薄層の帯電制御が十分有効であることが確認された。
【００６１】
また、このとき、現像ロール上のトナーの付着量は、帯電ロールへの通過前が約７ｇ／ｍ２であり、通過後が約５〜６ｇ／ｍ２であった。この減少した付着量分のトナーは、帯電ロールに付着しており、掻き取り部材で掻き落とした。すなわち、本性能評価では、帯電ロールで通過を規制されたトナー量は１４〜２９％程度であった。一方、従来のようにブレード規制を行った場合には、トナー供給ロールから供給されて現像ロールに付着した３０〜５０ｇ／ｍ２程度のトナー層が、ブレード通過後に５ｇ／ｍ２程度になるように規制されることが一般的であり、通過を規制されたトナー量が８３〜９０％になる。したがって、本性能評価では従来方式に比べて通過を規制されるトナー量が圧倒的に少ないことになり、トナーへのストレス付与が大幅に低減されることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る現像装置の概要を示す説明図である。
【図２】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
【図３】実施の形態１の現像装置を示す説明図である。
【図４】実施の形態１の供給バイアスの波形を示す説明図である。
【図５】実施の形態１の供給バイアスの他の波形を示す説明図である。
【図６】実施の形態１の変形例としての現像装置を示す説明図である。
【図７】実施の形態２に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図８】実施の形態２の現像装置の概要を示す説明図である。
【図９】実施の形態２の現像装置の要部を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２の現像装置の要部断面図である。
【図１１】性能評価１の結果を示す説明図である。
【図１２】性能評価２の結果を示す説明図である。
【図１３】性能評価３の結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…像担持体，２…現像剤担持体，３…現像剤供給部材，４…供給バイアス，５…帯電部材，６…帯電バイアス，Ｇ…現像剤
【図１】
2006154255.tif 000003
【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】
2006154255.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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