(57)【要約】【課題】  従来に比べ現像ユニットの使用枚数が非常に多い条件であったとしても、現像ユニット内のトナー劣化を可能な限り低減することで良好な画像品質を維持することが出来る一成分現像装置と、この現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】  現像装置２０で、供給ローラ２２の回転方向と現像ローラ２１の回転方向とが同方向であり、現像ローラ２１に対するドクタローラ２３のドクタニップ部Ｎ２での軸方向における線押圧力が、２０［Ｎ／ｍ］以上、５０［Ｎ／ｍ］以下とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像へ一成分現像剤を供給する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に接触して現像剤を供給する現像剤供給部材と、
該現像剤供給部材に接触して該現像剤供給部材上の現像剤の層厚を規制する回転可能な現像剤層厚規制部材とを有し、
該現像剤層厚規制部材は非現像動作時には所定のタイミングで回転し、現像動作時には停止する現像装置において、
該現像剤供給部材の回転方向と該現像剤担持体の回転方向とが同方向であり、
該現像剤担持体に対する該現像剤層規制部材の軸方向における線押圧力が、
２０［Ｎ／ｍ］以上、５０［Ｎ／ｍ］以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
そのプロセス線速が１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
像担持体上に形成された静電潜像に現像装置から一成分現像剤を供給して潜像を現像し画像を形成する画像形成装置において、
該現像装置として請求項１または２の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
像担持体と、該像担持体上の潜像を現像してトナー像を形成する現像装置とを一体化して画像形成装置に対して着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、
該現像装置として請求項１または２の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置において、一成分現像剤を用いる一成分現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、１成分現像装置のトナー層規制部材として、規制ブレードがよく用いられている。
この規制ブレードとしては、現像ローラが金属或いは樹脂のようなハードローラの場合には、ウレタンゴムのような弾性を有するものが用いられる。一方、現像ローラとして基材がゴムのような弾性を有する場合には、金属ブレードが用いられることがある。この様な１成分現像装置のトナー層規制部材としてブレードを用いるのは、比較的遅い線速の場合には、所望の性能が得られて且つ低コスト化が可能である。しかしながら、近年は画像形成装置に対して、さらなる高速化のニーズが高まっており、１成分現像装置においても高速化の要求が強まっている。また、現像装置自体の長寿命化の要求も強まっている。ところが、トナー層規制部材として、規制ブレードを用いた１成分現像装置で高速化や長寿命化を実現するためには、次の問題がある。
【０００３】
１成分現像装置では、主にトナー層規制部材と現像ローラとのニップ部でトナーが帯電され、規制ブレードが弾性を有する場合には、特に規制ブレードとの摩擦によって帯電されることになる。ただ、規制ブレードの材質によっては、その表面が経時で削れていくために、トナーを帯電する能力が劣化することがあり、その結果、トナーの帯電量が減少することで地肌汚れが発生したり、細かなドットが現像されにくくなったりするという問題が発生する。また、前記ニップ部に滞留したトナーが、回転する現像ローラと規制ブレードとの間で発生する摩擦熱で溶融してトナーの塊となってニップ部に挟まることがあり、その結果、現像ローラ上でスジとなってしまい、画像上でも白スジが発生してしまうという問題が発生する。
【０００４】
この問題に対し、特許文献１では、トナー層規制部材をローラ形状とし、さらにはこのローラ状トナー層規制部材（以下ドクタローラ）を現像動作時に停止させ、非現像動作時に所定のタイミングで回転させるという装置が提案されている。この装置によれば、規制ブレードを用いた場合とは異なり、現像ローラとの接触面が入れ替わることで、同じ面が経時で削れることがなくなる。また、ドクタローラを所定タイミングで回転させるので、トナーがニップ部で滞留することもなくなり、上記いずれの問題点も解決することが出来る。従って、特許文献１で提案されている画像形成装置では、６０００枚印字しても良好な画像品質を維持することが可能である。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−８４８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特に近年では、一成分現像装置においても長寿命化によるランニングコスト低減の要求が大きく、トナーカートリッジを交換しながら現像ユニットを２００００枚〜３００００枚以上使用しても画像品質を維持することが要求されるようになっている。このような場合であっても、特許文献１に提案されている画像形成装置で、６０００枚程度であれば、上述したような効果を得られ、良好な画像品質を維持することが可能である。しかし、現像ユニットを長期間使用することになれば、トナーが現像ユニット内を循環する時間が長くなり、現像されるまでにトナーが受けるストレスは増加することになる。そのため、特許文献１で提案されている画像形成装置であっても、２００００枚〜３００００枚以上使用した場合には、ストレスを受けて劣化したトナーによって地汚れが悪化する等、画像品質に問題が発生し、実用に耐えられなくなることが判明した。
【０００７】
そこで本発明の目的は、従来に比べ現像ユニットの使用枚数が非常に多い条件であったとしても、現像ユニット内のトナー劣化を可能な限り低減することで良好な画像品質を維持することが出来る一成分現像装置と、この現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体上に形成された静電潜像へ一成分現像剤を供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触して現像剤を供給する現像剤供給部材と、該現像剤供給部材に接触して該現像剤供給部材上の現像剤の層厚を規制する回転可能な現像剤層厚規制部材とを有し、該現像剤層厚規制部材は非現像動作時には所定のタイミングで回転し、現像動作時には停止する現像装置において、該現像剤供給部材の回転方向と該現像剤担持体の回転方向とが同方向であり、該現像剤担持体に対する該現像剤層規制部材の軸方向における線押圧力が、２０［Ｎ／ｍ］以上、５０［Ｎ／ｍ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、そのプロセス線速が１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］以上であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、像担持体上に形成された静電潜像に現像装置から一成分現像剤を供給して潜像を現像し画像を形成する画像形成装置において、該現像装置として請求項１または２の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、像担持体と、該像担持体上の潜像を現像してトナー像を形成する現像装置とを一体化して画像形成装置に対して着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、該現像装置として請求項１または２の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１乃至４の発明によれば、供給ローラを現像ローラと同じ方向に回転させ、また、現像ローラに対するドクタローラの線押圧力を２０［Ｎ／ｍ］以上、５０［Ｎ／ｍ］以下と規定することで、従来に比べ現像ユニットの使用枚数が非常に多い条件であったとしても、現像ユニット内のトナー劣化を可能な限り低減することで良好な画像品質を維持することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を４組の現像装置を備えた画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ（以下、「プリンタ１００」という。）に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタ１００の概略構成を示す正面図である。このプリンタ１００は、複数の支持ローラに掛け回された潜像担持体としての感光体ベルト１０を備えている。感光体ベルト１０は図中の矢印Ａで示した時計方向に回転駆動され、その周りには、帯電器３、光書き込みユニット４、４組の現像装置５Ｂｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙが配設されている。この現像装置５Ｂｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙはそれぞれ、現像部２０Ｂｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙとトナーカートリッジ３０Ｂｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙとを備え、これらを一体としてプリンタ１００本体から着脱可能となっている。また中間転写体としての中間転写ベルト６、感光体クリーニング装置７なども配置されている。感光体ベルト１０の表面には有機感光層が形成されている。
【００１１】
現像装置５Ｂｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙをプリンタ本体に対して着脱可能としているが、その構成は上述のものに限るものではない。例えば、現像装置５Ｂｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙと感光体ベルト１０とを一体としたプロセスカートリッジとして、プリンタ１００本体から着脱可能な構成としても良い。また、感光体としてはプリンタ１００のように４色全ての現像装置に対向する一つの感光体を設けるものに限らず、４色の各現像装置に対応した感光体を設けてもよい。この場合のプロセスカートリッジとしては各色の感光体と現像装置とを一体とし、各色ごとのプロセスカートリッジとして、それぞれプリンタ本体に対して着脱可能とする。このように、感光体と現像装置とを一体としたプロセスカートリッジとしてプリンタ本体に対して着脱可能とすることで、プロセスカートリッジ内で感光体と現像ローラの位置が決まるので、感光体と現像ローラとの間に微少なギャップを容易に形成することができる。また、感光体と同時に交換すれば、装着の度にギャップの調整を行う必要はないのでユーザでも交換が容易である。また、感光体と現像装置とを一体としたプロセスカートリッジについて説明したが、これに限るものではなく、感光体クリーニング装置、帯電器等も一体としてプロセスカートリッジ化することもできる。
さらに、本実施形態の特徴部を有する現像装置を、プリンタ１００では４つの現像装置５Ｂｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙを備えたフルカラーのプリンタであるが、現像装置を１つだけ備えた単色のプリンタにおいても適用可能である。単色のプリンタにおいても、感光体と現像装置とを一体としたプロセスカートリッジとすることで、交換が容易になる。
【００１２】
プリンタ１００で画像形成動作（プリント動作）を実行するときは、帯電器３に高電圧が印加され感光体ベルト１０が一様に帯電される。そして、カラー画像情報たとえば外部のコンピュータから送られてきたカラー画像信号が、図示しない画像信号処理部で光書き込み信号に変換されて光書き込みユニット４に送られる。光書き込みユニット４では、光書き込み信号に基づいて図示しない光源としてのレーザが制御される。これにより、Ｂｌａｃｋ（Ｂｋ）、Ｃｙａｎ（Ｃ）、Ｍａｇｅｎｔａ（Ｍ）、Ｙｅｌｌｏｗ（Ｙ）の画像信号に対応した光書き込みが行われる。このレーザからの光が、ポリンゴンミラー８、ｆ／θレンズ９及び反射ミラー１０を介して感光体ベルト１０に照射され、感光体ベルト１０上に静電潜像が形成される。
【００１３】
感光体ベルト１０上の静電潜像は、潜像とは逆極性の電荷にて帯電された各色トナーをそれぞれ有する各現像装置５Ｂｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙによって各色ごとに現像される。これにより、感光体ベルト１０上には、各色ごとにトナー像が形成される。
【００１４】
感光体ベルト１０と中間転写ベルト６との接触部においては、中間転写ベルト６にトナーと逆極性の電荷を印加することにより、感光体ベルト１０上のトナー像が中間転写ベルト６上に転写される。このトナー像の形成及び転写動作を４回くり返すことにより、中間転写ベルト６上に４色重ねのカラートナー像が形成される。この中間転写ベルト６上のカラートナー像は、給紙カセット４０又は手差しトレイ４１から搬送ローラ対４２によって送られてきた記録材としての転写紙に、二次転写部材としての紙転写ローラ４３によって転写される。カラートナー像が転写された転写紙は、定着ローラ対４４からなる定着部に搬送され、該トナー像が溶融定着される。
【００１５】
次に、本実施形態に係る現像ユニットとしての現像装置５Ｂｋについて図２を用いて説明する。図２はプリンタ１００に用いられる黒トナーの現像部２０Ｂｋを備えた現像装置５Ｂｋの概略構成図である。他の色の現像装置も用いるトナーの色が異なる点以外の構成は同じなので、ここでは現像装置５Ｂｋについてのみ説明し、以下、色を表すＢｋの記載は省略する。
この現像装置５は、現像部２０が、感光体ベルト１０にトナーを現像する現像ローラ２１、現像ローラ２１のトナー付着量を規制しかつトナーを本帯電させるローラ状トナー層規制部材であるドクタローラ２３等を備えている。さらに、ドクタローラ２３の表面のトナーを掻き落とす掻き落とし部材２４、現像ローラ２１にトナーを予備帯電させながら供給するトナー供給ローラ２２も備えている。ここでは感光体としてベルト状の感光体ベルト１０を記しているが、これに限るものではない。現像ローラの硬度を低くすることでドラム状の感光体を用いることも可能である。なお、図２における感光体ベルト１０の移動方向は図示矢印方向である。
【００１６】
次に、現像ローラ２１は感光体ベルト１０の進行方向と同方向、すなわち図２で時計回り（以下、ＣＷという）の方向に、感光体ベルト１０に対して線速比１．１〜２．０倍程度の速さで回転している。供給ローラ２２は、金属芯金とその芯金周辺にポリウレタン、シリコン、ＥＰＤＭ、ポリカーボネートなどの発泡材を形成したものからなっている。この供給ローラ２２は現像ローラ２１に所定のニップ（以下、供給ニップＮ１と呼ぶ）が形成されるように接触されており、相対線速差を有するようにＣＷもしくは反時計回り（以下、ＣＣＷという）に回転し、供給ローラ２２上のトナーを、該ニップ内で現像ローラ２１表面に擦りつけることで、トナーを予備帯電しながら供給している。また、図２で斜線部分がトナーの存在する領域である。次に、ドクタローラ２３は現像動作時には停止しており、非現像動作時には所定のタイミングで現像ローラ２１の回転方向と同方向に必要な角度だけ回転させる。この動作によって、トナーが現像ローラとドクタ部材であるドクタローラとの対抗部で滞留することがなくなる。規制ブレードを有する構成では、回転する現像ローラとドクタ部材である規制ブレードとの対抗部でトナーが滞留してしまう。トナーが滞留すると現像ローラと規制ブレードとの間で発生する摩擦熱で滞留したトナーが溶融してトナーの塊となって現像ローラと規制ブレードとの対抗部に挟まることがある。その結果、現像ローラ上でスジとなってしまい、画像上でも白スジが発生してしまうという問題があった。現像部２０ではトナーが現像ローラとドクタ部材との対抗部で滞留することがなくなるので、この問題が発生しなくなる。
【００１７】
次にトナーカートリッジ３０を説明する。その内部にはアジテータ３１を有し、トナーを現像部方向に搬送している。現像部２０とトナーカートリッジ３０の接続部には補給口３５があり、この補給口３５からトナーが現像部２０へ向かって補給される。本発明の構成では、トナーカートリッジ内のトナーが無くなったときにトナーカートリッジのみを新しく交換することで、現像部２０を長期間使用できるようにしている。
【００１８】
この現像装置５を用いて、経時で画像品質の劣化をおさえるべく検討を行った。プリンタ１００は画像形成の高速化を図るため、プロセス線速を１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］に設定し、現像ローラ２１の周速は感光体ベルト１０の周速に対して線速比１．５となるように設定した。ドクタローラ２３は金属芯金にゴム層を形成してローラ形状とし、このゴムの表層には樹脂をコーティングすることで、摩擦係数が小さくなり、表面性が良好になるように構成した。ここでのドクタローラ２３は、現像装置５のサイズを小型化するためにその径がφ１４程度のものを用いている。また、ドクタローラ２３の両端部は、押圧バネ１９により支持されており、現像ローラ２１に向けて加圧力を与えている。ドクタローラ２３を両端で支持し、押圧した状態で、現像ローラ２１が回転するとドクタローラ２３の中央部に現像ローラ２１から離れる方向に微小なたわみが生じてしまう。そのためドクタローラ２３と現像ローラ２１とのニップ部であるドクタニップ部Ｎ２の中央部での線押圧力が端部より小さくなるという問題が生じる。この問題の発生を抑制するために、ドクタローラ２３の中央部の径を端部の径よりも若干太くすることで軸方向の線押圧力がほぼ一定になるようにしている。
現像装置内での現像剤の劣化について、後述する比較例１、比較例２及び実施例に記載の検討を行った。
【００１９】
＜比較例１＞
比較例１として、図２に示す構成とは供給ローラ２２の回転方向が逆（現像ローラ２１と供給ローラ２２との回転方向が逆、言い換えると、供給ニップ部Ｎ１での現像ローラ２１の表面移動方向と供給ローラ２２の表面移動方向とが同じ）の構成について検討した。
プロセス線速を１８０ｍｍ／ｓｅｃにすると、現像ローラ２１の表面移動速度が高速となるため、現像ローラ２１表面に担持されるトナーの中に帯電量が十分ではないトナーが存在しやすくなる。帯電量が十分でないトナーは現像ローラ２１に対する吸着力が弱いため、トナー飛散等の問題が発生し易い。この問題の発生を抑制するためには、ドクタニップ部Ｎ２でトナーを十分に帯電させるべく、ドクタローラ２３と現像ローラ２１との線押圧力を高くする必要があった。しかし、線押圧力を高くした場合には、現像装置５を駆動するトルクが高くなってしまう。この、駆動トルクを下げるべく、従来の現像装置は供給ローラ２２の回転方向を現像ローラ２１と反対方向、すなわち供給ニップ部Ｎ１での現像ローラ２１表面の移動方向と供給ローラ表面２２の移動方向とを同方向とし、線速差を設けるようにしていた。この構成により、トナー飛散を抑制しつつ、現像装置５を駆動するトルクが高くなることを抑制することができた。
【００２０】
上述の構成で、１００００枚程度まで地汚れ等が発生しない条件を検討して設計した条件(以後、Ａタイプのドクタローラと呼ぶ)での、複数ユニットのドクタローラ２３の現像ローラ２１に対する線押圧力を実際に測定すると、線押圧力分布は図３のようになった。軸方向での線押圧力をほぼ一定になるように設計しているが、加工精度の問題により、その製造誤差が公差内であっても圧力が大きいため寸法ばらつき等を原因とした圧力偏差は生じてしまい、軸方向の線押圧力の分布はは３０［Ｎ/ｍ］以上、８０［Ｎ/ｍ］以下の範囲となったこの構成で画像形成を行ったところ、１００００枚出力程度までは画像品質が維持できたが、徐々に地汚れが目立つようになり、画像品質が維持出来ず、１００００枚以上の使用には耐えられなかった。これは最大で８０［Ｎ／ｍ］もの高い線押圧によりトナーがストレスを受けつづけ、トナーが劣化したためと思われる。また、現像装置内のトナー劣化に伴って、現像ローラ上にトナーがフィルミングするという問題も発生した。
【００２１】
このため、経時でのトナーの劣化が少ない現像装置の構成を探索すべく、次の評価を行った。
まず、現像部２０に１００グラムのトナーを入れ、６０秒間現像装置の作像動作を行わない状態、つまり、空回しした状態で現像ローラ２１上の帯電量分布を測定する。この帯電量分布の測定はホソカワミクロン社製Ｅ−ＳＰＡＲＴアナライザーを用い、個々のトナーの帯電量ｑを粒径ｄで割ったｑ／ｄの個数分布で評価した。この帯電量分布を測定した後、現像部単体で６０分間空回しを行なった。これは、画像出力によるトナー消費無しで現像装置が駆動されている状態なので、実際の使用条件とは異なるが、トナーの劣化を加速して評価することが出来るものである。６０分間空回し後の現像ローラ２１上の帯電量分布を、再度Ｅ−ＳＰＡＲＴアナライザーを用いて測定し、空回し前の帯電量分布と比較した。その結果を図４に示す。
【００２２】
図４からわかるように、空回し前のトナーに比べ、空回し後のトナーはかなり弱帯電のものや、プラスに逆帯電したものが増加している。これら弱帯電トナーや逆帯電トナーは地汚れ等の画像品質を劣化させる原因であるため、その割合をみるために現像に寄与しない帯電量の目安であるｑ／ｄ≧−１のトナー個数の、測定個数全部に対する割合を計算すると、空回し前は８．３％、空回し後は６０．５％となった。
【００２３】
このように経時でトナー劣化して大幅に弱帯電トナー及び逆帯電トナーが増加している。このトナーを劣化させる大きな要因としては、現像ローラ２１とドクタローラ２３とのドクタニップ部Ｎ２での線押圧力が最高で８０［Ｎ／ｍ］と高く、現像ローラ２１上のトナーがドクタニップ部Ｎ１を通過する際に大きなストレスがかかるためと考えられる。また、ユーザーの利用頻度が高い平均画像面積３％程度の条件では、現像ローラ２１上のトナーの内、実際には現像されないトナーが現像ローラ２１に非常に多く付着したままである。従って、実際に現像される以前にドクタローラ２３とのドクタニップ部Ｎ２を多数回通過することになり、現像ローラ２１上のトナーには繰り返し大きなストレスがかかるのである。このように、繰り返し大きなストレスがかかる状態が続くと、トナーの劣化が進み、弱帯電トナー及び逆帯電トナーが増加してしまう。
【００２４】
＜比較例２＞
次に比較例２として、比較例１とは供給ローラ２２の回転方向が逆（図２と同方向）で、ドクタニップ部Ｎ２における線押圧力の分布が比較例１と同じとなる構成について検討した。
現像ローラ２１上のトナーに対して大きなストレスが繰り返しかかることを解決するには、現像ローラ２１上のトナーが供給ローラ２２との供給ニップ部Ｎ１で一度かきとられて、トナーが入れ替えられる必要がある。発明者は考察の結果、この入れ替わりは、現像ローラ２１の回転方向と供給ローラ２２の回転方向とが反対方向の場合（供給ニップ部Ｎ２での現像ローラ２１と供給ローラ２２との表面移動方向が同方向の場合、つまり図２に示す回転方向の場合）には少なく、逆に、同方向とした場合（供給ニップ部Ｎ１での現像ローラ２１と供給ローラ２２との表面移動方向が逆方向の場合、つまり比較例１で説明した構成の場合）には多くなると推測した。そして、供給ローラ２２の回転方向を現像ローラ２１の回転方向と同方向にして上述の図４と同じ評価を行った。その結果を図５に示す。図５からわかるように、図４で示した実験結果に比べて、空回し後の弱帯電トナー及び逆帯電トナーの割合は少なくなった。図４での検討と同様に、弱帯電トナー及び逆帯電トナーの割合を測定すると、その割合は空回し前が７．０％、６０分空回し後が４６．４％となった。
【００２５】
さらに、供給ローラの回転方向と現像ローラの回転方向とが同じ方向か異なる方向かによって、トナー帯電量がどれだけ異なるかの検討を行った。結果、図４と図５との帯電量分布を比較するとわかるように、現像ローラの回転方向と供給ローラの回転方向が同方向である図４の場合に比べ、回転方向を反対方向にした図５の場合のトナー帯電量が高くなることが判明した。比較例１の図４に示した帯電量分布の状態でトナー飛散を抑制ことができるので、比較例２の図５に示した帯電量の状態はトナー飛散を抑制するという観点ではトナーの帯電量は必要量以上となる。つまり、トナーの帯電量不足に起因するトナー飛散を抑制するために高い線押圧力に設定していたドクタローラ２３と現像ローラ２１とのドクタニップ部Ｎ２の線押圧を、比較例１及び比較例２の構成よりも低く設定することができることになる。
【００２６】
＜実施例＞
そこで実施例として、供給ローラ２２の回転方向が比較例２と同方向で、ドクタニップ部Ｎ２における線押圧力の分布が比較例１及び２よりも低い構成について検討した。
現像ローラ２１の回転方向と供給ローラ２２の回転方向とを同方向にし、且つ比較例１及び２の押圧バネ１９よりもバネ定数が小さい押圧バネ１９を用いて、ドクタローラ２３のドクタニップ部Ｎ２での線押圧力を低くしたもの（線押圧力分布を図６に示す）を用いて上述の比較例１及び２と同じ評価を行った。ニップ部Ｎ２での線押圧力を低く設定するため、ドクタニップ部Ｎ２でのトナーの帯電性は比較例１及び２の構成に比べて低くなるが、比較例１の構成よりも供給ニップ部Ｎ１でのトナー帯電量が向上するため、結果的にトナー飛散を抑制し、且つ現像に必要な帯電量を得ることができた。ドクタニップ部Ｎ２での線押圧力分布としては５０［Ｎ／ｍ］以下に設定する事ができた。また、ドクタニップ部Ｎ２での線押圧力が低すぎると、帯電量が十分でないトナーがドクタニップ部Ｎ２をすり抜けてしまい、トナー飛散が生じてしまう。これを防止するために、ドクタローラ２３の現像ローラ２１に対する線圧押圧力は２０［Ｎ／ｍ］を下回らないように設定した。
実施例での現像部２０を空回し前後の帯電量分布を図７に示す。図からわかるように、図５の条件よりさらに空回し後の弱帯電トナー及び逆帯電トナーの割合が減少し、その割合は空回し前が１０．１％、６０分空回し後が３３．０％となった。このような構成により、長期間の使用に耐え得る現像装置５とすることができた。  また、比較例２と比べてドクタローラ２３の現像ローラ２１に対しての押圧力を低く設定することが出るため、現像装置５の駆動トルクを比較例２の構成よりも低くすることができる。
【００２７】
以上、本実施形態の現像装置２０によれば、供給ローラ２２の回転方向と現像ローラ２１の回転方向とを同方向とすることで、現像装置２０の使用枚数が非常に多い条件であったとしても、弱帯電トナー及び逆帯電トナーの割合が減少し、画像品質を維持することが可能となる。さらには、供給ローラ２２の回転方向と現像ローラ２１の回転方向とを同方向とし、且つ現像ローラ２１に対するドクタローラ２３の線押圧力を５０［Ｎ/ｍ］以下に設定すると、さらに長期間、例えば３００００枚以上の使用枚数であっても画像品質の劣化がほとんどなく、現像ローラのトナーフィルミングも発生することのない現像装置を実現できる。また、線押圧力を２０［Ｎ／ｍ］以上とすることで、帯電量不足のトナーのすり抜けを防止することができ、トナーのすり抜けに起因するトナー飛散を防止することができる。
また、プロセス線速を１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］に設定してあるので、画像形成の高速化を図ることができる。さらに、帯電量が十分でないトナーがドクタニップ部Ｎ２をすり抜けることを抑制しているので、プロセス線速を１８０［ｍｍ／ｓｅｃ］と高速に設定しても、トナー飛散を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置全体の概略構成図。
【図２】本実施形態に係る現像装置を備えたプロセスカートリッジの概略構成図。
【図３】比較例１及び２の帯電ローラの軸方向距離と線押圧力との関係図。
【図４】比較例１のトナー帯電量の測定値を示す図。
【図５】比較例２のトナー帯電量の測定値を示す図。
【図６】実施例の帯電ローラの軸方向距離と線押圧力との関係図。
【図７】実施例のトナー帯電量の測定値を示す図。
【符号の説明】
【００２９】
５    現像装置
１０  感光体（像担持体）
２０  現像部
２１  現像ローラ
２２  供給ローラ
２３  ドクタローラ
２４  掻き落とし部材
２５  アジテータ
３０  トナーカートリッジ
３１  アジテータ
【図１】
2006126634.tif 000003
【図２】
2006126634.tif 000004
【図３】
2006126634.tif 000005
【図４】
2006126634.tif 000006
【図５】
2006126634.tif 000007
【図６】
2006126634.tif 000008
【図７】
2006126634.tif 000009