(57)【要約】【課題】現像剤に対する十分な電荷の付与と、現像剤担持体への現像剤の供給とを現像剤に対して低ストレスで行う。【解決手段】現像剤供給装置３０は、現像ローラ２２の下方に、電荷が通過可能な気流分散部材２３から上方に向かって気流を放出する気流放出部材２４と、気流分散部材２３の下方に配置された電荷放出部材２５と、気流分散部材と現像ローラとの間に配置され、トナーＴが通過可能なメッシュ電極２９と、メッシュ電極と気流分散部材との間にトナーＴを移送するアジテータ２８を有し、電荷放出部材が放出する電荷の極性について、電荷放出部材の電位＞メッシュ電極の電位＞現像ローラの電位の関係を満たすような電位差を設ける。現像ローラの表面移動方向に関して、メッシュ電極の下流端が、気流分散部材の下流端よりも上流側に位置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する表面に一成分の現像剤を担持し、潜像担持体上の潜像に該現像剤を供給して潜像を現像する現像剤担持体に該現像剤を供給する現像剤供給装置において、
上記現像剤担持体の下方に間隔を有して配置され、多孔質体からなる気流放出部から上方に向かって気流を放出する気流放出手段と、該気流放出部の下方に配置された電荷放出部材と、該気流放出部と該現像剤担持体との間に配置され、該現像剤が上下方向に通過可能な対向電極と、該対向電極と該気流放出部との間に該現像剤を移送する現像剤移送手段を有し、該電荷放出部材が放出する電荷の極性について、電荷放出部材の電位＞対向電極の電位＞現像剤担持体の電位の関係を満たすような電位差を設け、該現像剤担持体の表面移動方向に関して、該対向電極の下流端が該気流放出部の下流端よりも上流側に位置するよう配置することを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項２】
請求項１の現像剤供給装置において、上記気流放出部を構成する多孔質体は上下方向に連通する複数の開口を備え、上記対向電極が配置される領域と配置されない領域とにそれぞれ対応する部分で該開口の径が異なることを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項３】
請求項１または２の現像剤供給装置において、上記現像剤担持体と上記気流放出部とが対向する領域のうち、上記対向電極が配置される領域と配置されない領域との長さをそれぞれＬ１、Ｌ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たすことを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項４】
請求項３の現像剤供給装置において、上記現像剤担持体の線速をＶＤＲとしたとき、２００≦ＶＤＲ≦４５０［ｍｍ］の範囲で上記Ｌ１、Ｌ２がＬ１／Ｌ２≧２の関係を満たすことを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の何れかの現像剤供給装置において、上記多孔質体の開口径が上記現像剤の平均粒径よりも小さいことを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項６】
一成分の現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給手段とを有し、該現像剤担持体上の現像剤を潜像担持体上の潜像に供給して潜像を現像する現像装置において、上記現像剤供給手段として、請求項１、２、３、４または５の何れかの現像剤供給装置を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
また、潜像担持体上の潜像に現像手段が現像剤を付着させることにより該潜像を現像し、これにより得られたトナー像を最終的に記録材に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、上記現像手段として、請求項６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８】
表面移動する表面に一成分の現像剤を担持し、潜像担持体上の潜像に該現像剤を供給して潜像を現像する現像剤担持体に該現像剤を供給する現像剤供給方法において、
上記現像剤担持体の下方に間隔を有して配置された気流放出部から上方に向かって気流を放出し、上記気流放出部は下方に配置された電荷放出部材から放出された電荷を通過可能に構成し、該現像剤が上下方向に通過可能な対向電極を該気流放出部と該現像剤担持体との間で、該現像剤担持体の表面移動方向に関して、該対向電極の下流端が該気流放出部の下流端よりも上流側に位置するよう配置し、該対向電極と該気流放出部との間に該現像剤を移送し、該電荷放出部材が放出する電荷の極性について、電荷放出部材の電位＞対向電極の電位＞現像剤担持体の電位の関係を満たすように電位差を設けることを特徴とする現像剤供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置が備える一成分現像装置の現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給方法、現像剤供給装置、現像装置、及び、これらを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の一成分現像装置として、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給手段として供給ローラを備えたものが知られている。この現像装置では、供給ローラを現像剤であるトナーを介して現像剤担持体に擦るように接触させることにより、供給ローラが担持するトナーを摩擦帯電させつつ、現像剤担持体に付着させる。これにより、トナーの帯電と現像剤担持体へのトナーの供給を行っている。しかしながら、供給ローラがトナーを介して現像剤担持体に擦るように接触させることで、トナーに強いストレスが与えられ、トナーが劣化し易い。具体的には、ストレスによりトナー母体の周りに付着させているシリカ、チタン等の流動化粒子がトナー母体樹脂内部への埋没し、流動性が低下する。トナーの流動化低下により、現像剤担持体表面へのトナー付着、さらには現像剤担持体表面フィルミングが発生する。このような状態の現像剤担持体表面は、トナーを摩擦帯電させ難くなり、トナーが所望の帯電量が得られないようになる。このため、地汚れが発生し易くなると共に、現像量が低下して画像品質が低下する。
【０００３】
上述したような、現像剤供給手段を現像剤を介して現像剤担持体に擦るように接触させることに起因する問題を防止できる構成として、特許文献１に記載の現像装置がある。
特許文献１に記載の現像装置では、現像剤供給手段として、現像剤担持体に近接するように配置される導電性ワイヤ状部材を備えている。このワイヤ状部材は、現像剤担持体との間の電位差が放電開始電圧以上となり、且つ、ワイヤ状部材から現像剤担持体へ現像剤の帯電極性と同極性の電流が流れるように電圧が印加されている。この現像装置では、放電によってワイヤ状部材近傍のトナーが帯電し、ワイヤ状部材から現像剤担持体への電流によって帯電したトナーが現像剤担持体へ向かい、帯電したトナーが現像剤担持体上に供給される。このような構成であれば、現像剤の帯電及び現像剤担持体への現像剤の供給に現像剤を擦る必要がなく、上述の従来の現像装置のように、供給ローラを現像剤を介して現像剤担持体に擦るような状態で接触させることに起因する問題を防止できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の現像装置では、現像剤担持体とワイヤ状部材とが近接する位置よりも現像剤担持体の表面移動方向上流側で現像剤担持体表面が現像剤の溜まり部を通過し、現像剤が現像剤担持体の表面移動に連れ回ることでワイヤ状部材と現像剤担持体とが近接する位置に現像剤が搬送される。そして、現像剤担持体表面が現像剤の溜まり部を通過するときに、現像剤担持体の表面移動に連れ回らず溜まり部に滞留する現像剤と現像剤担持体表面とが擦るような状態で接触することになり、現像剤担持体が担持・搬送しない現像剤にストレスを加えることになる。
【０００５】
また、本出願人は、低ストレスで現像剤を帯電させつつ現像剤担持体に供給する現像剤供給装置として、特願２００８−２０５１２４号にて、「現像剤担持体の下方に配置され、多孔質体からなる気流放出部から上方に向かって気流を放出する気流放出手段と、気流放出部の下方に配置された電荷放出部材と、現像剤担持体と気流放出部との間にトナーを移送する現像剤移送部材とを有し、電荷放出部材が放出する電荷の極性について、現像剤担持体よりも電荷放出部材の方が電位が高くなるように電位差を設けた現像剤供給装置」を提案している。
【０００６】
この現像剤供給装置では、上方に向かう気流が放出される気流放出部と現像剤担持体との間にトナーを移送することによって、トナーは気流により鉛直方向に撹乱されて流動化し、移動し易い状態となる。また、電荷放出部材が放出する電荷の極性について、電荷放出部材の方が上方の現像剤担持体よりも電位が高くなるように電位差を設けているため、電荷放出部材から放出された電荷は上方の現像剤担持体に向かって移動する。電荷放出部材から放出され上方に向かった電荷は、多孔質体からなる気流放出部を通過して、上方の現像剤担持体との間にあるトナーの粒子に衝突しトナーを帯電せしめる。このとき、気流放出部と現像剤担持体との間でトナーは移動し続ける状態であり、電荷が衝突し易い位置に存在するトナーが入れ替わり続けながら帯電し続けることができる。これによりトナーの帯電量を均一化していく。帯電したトナーは、電荷放出部材と現像剤担持体との電位差によって現像剤担持体に向かって移動し、現像剤担持体に担持される。
【０００７】
このとき、現像剤担持体と気流放出部との間で流動化しているトナーの嵩が現像剤担持体に接触しない程度の嵩であれば、現像剤担持体が担持・搬送しないトナーに現像剤担持体は接触せず、ストレスを加えることはない。また、流動化しているトナーの嵩が現像剤担持体に接触する程度の嵩であっても、流動化しているトナーは移動し易いため、現像剤担持体が担持・搬送しないトナーに擦るように接触しても従来の現像剤担持体が滞留する現像剤に擦るように接触する構成に比べて、ストレスを十分に低減することができる。このように、上記構成の現像剤供給装置では、トナーに対する電荷の付与と、電荷を付与したトナーの現像剤担持体への供給とをトナーに対して低ストレスで行うことができる。
【０００８】
しかし、上記構成では、気流放出部と現像剤担持体との間で、トナーへの電荷付与と、現像剤担持体へのトナーの供給との工程を同時に行っている。このため、トナー帯電量と現像剤担持体へのトナーの付着量との同時制御が困難という課題があった。
【０００９】
そこで、同出願では、上記構成に加え、「気流放出部と現像剤担持体との間に、電荷放出部材から放出された電荷が到達する対向電極として、上下方向にトナーが通過可能なメッシュ電極を有し、電荷放出部材が放出する電荷の極性について、電荷放出部材の電位＞メッシュ電極の電位＞現像剤担持体の電位を満たすように電位差を設けた現像剤供給装置」を提案している。メッシュ電極を設けた構成では、電荷放出部材はメッシュ電極へ向けてマイナス極性の電荷を放出することにより、気流放出部とメッシュ電極との間でトナーへの電荷付与を行い、メッシュ電極と現像剤担持体との電位差によって現像剤担持体へのトナーの供給を行う。このようにトナーへの電荷付与と現像剤担持体へのトナーの供給とを機能分離しているので、トナー帯電量と現像剤担持体へのトナーの付着量とをそれぞれ同時制御し易いというメリットがある。
【００１０】
しかし、この構成では、電荷付与工程である気流放出部とメッシュ電極との対向部の比較的上流部において、少量の電荷を付与されたトナーのなかでメッシュ電極と現像剤担持体との電位差に応じてメッシュ電極を通過して現像剤担持体との間に移動してしまうものがあることが解った。この構成では、電荷放出部材から放出されトナーに衝突しなかった電荷のほとんどは対向電極であるメッシュ電極に流れ込む。このため、メッシュ電極を通過して現像剤担持体との間に移動した帯電の十分で無いトナーは、それ以降は電荷を付与されること無く現像剤担持体に供給されてしまう。現像剤担持体上に担持されるトナーにこのような帯電の十分でないトナーが含まれると、良好な現像が行われない。
【００１１】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、現像剤に対する十分な電荷の付与と、現像剤担持体への現像剤の供給とを現像剤に対して低ストレスで行うことができる現像剤供給装置、及び、現像剤供給方法、並びに、このような現像剤供給装置を備えた現像装置、及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する表面に一成分の現像剤を担持し、潜像担持体上の潜像に該現像剤を供給して潜像を現像する現像剤担持体に該現像剤を供給する現像剤供給装置において、上記現像剤担持体の下方に間隔を有して配置され、多孔質体からなる気流放出部から上方に向かって気流を放出する気流放出手段と、該気流放出部の下方に配置された電荷放出部材と、該気流放出部と該現像剤担持体との間に配置され、該現像剤が上下方向に通過可能な対向電極と、該対向電極と該気流放出部との間に該現像剤を移送する現像剤移送手段を有し、該電荷放出部材が放出する電荷の極性について、電荷放出部材の電位＞対向電極の電位＞現像剤担持体の電位の関係を満たすような電位差を設け、該現像剤担持体の表面移動方向に関して、該対向電極の下流端が該気流放出部の下流端よりも上流側に位置するよう配置す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の現像剤供給装置において、上記気流放出部を構成する多孔質体は上下方向に連通する複数の開口を備え、上記対向電極が配置される領域と配置されない領域とにそれぞれ対応する部分で該開口の径が異なることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の現像剤供給装置において、上記現像剤担持体と上記気流放出部とが対向する領域のうち、上記対向電極が配置される領域と配置されない領域との長さをそれぞれＬ１、Ｌ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たすことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の現像剤供給装置において、上記現像剤担持体の線速をＶＤＲとしたとき、２００≦ＶＤＲ≦４５０［ｍｍ］の範囲で上記Ｌ１、Ｌ２がＬ１／Ｌ２≧２の関係を満たすことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の何れかの現像剤供給装置において、上記多孔質体の開口径が上記現像剤の平均粒径よりも小さいことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、一成分の現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給手段とを有し、該現像剤担持体上の現像剤を潜像担持体上の潜像に供給して潜像を現像する現像装置において、上記現像剤供給手段として、請求項１、２、３、４または５の何れかの現像剤供給装置を備えることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、潜像担持体上の潜像に現像手段が現像剤を付着させることにより該潜像を現像し、これにより得られたトナー像を最終的に記録材に転移させて画像形成を行う画像形成装置において、上記現像手段として、請求項６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８の発明は、表面移動する表面に一成分の現像剤を担持し、潜像担持体上の潜像に該現像剤を供給して潜像を現像する現像剤担持体に該現像剤を供給する現像剤供給方法において、上記現像剤担持体の下方に間隔を有して配置された気流放出部から上方に向かって気流を放出し、上記気流放出部は下方に配置された電荷放出部材から放出された電荷を通過可能に構成し、該現像剤が上下方向に通過可能な対向電極を該気流放出部と該現像剤担持体との間で、該現像剤担持体の表面移動方向に関して、該対向電極の下流端が該気流放出部の下流端よりも上流側に位置するよう配置し、該対向電極と該気流放出部との間に該現像剤を移送し、該電荷放出部材が放出する電荷の極性について、電荷放出部材の電位＞対向電極の電位＞現像剤担持体の電位の関係を満たすように電位差を設けることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明においては、気流放出部と現像剤担持体との間に配置される対向電極の、現像剤担持体の表面移動方向に関して下流端が、気流放出部の下流端よりも上流側に位置するよう配置する。すなわち、気流放出部と現像剤担持体との対向領域のうち、現像剤担持体の表面移動方向に関して上流領域では気流放出部と現像剤担持体との間には対向電極があり、下流領域では対向電極がない。
上流領域では、電荷放出部材から放出された電荷は、多孔質体からなる気流放出部を通過して、上方の対向電極に向かって移動する。現像剤移送手段により気流放出部と対向電極との間に移送された一成分の現像剤は、気流により撹乱され流動化して移動し易い状態となり、電荷放出部材から放出され対向電極に向かう電荷と衝突して帯電する。帯電した現像剤は対向電極を通過して、対向電極と現像剤担持体の電位差により現像剤担持体に供給され、現像剤担持体表面に担持される。
下流領域では、対向電極が無いため、電荷放出部材から放出された電荷は、多孔質体からなる気流放出部を通過して上方の現像剤担持体に向かって移動する。現像剤担持体表面には上流領域で電荷を付与された現像剤が担持されており、現像剤担持体表面に移動した電荷は、現像剤担持体表面に担持される比較的帯電量の少ない現像剤に付与されて、現像剤担持体上に担持された現像剤の帯電量を補う。
この構成では、上流領域の気流放出部と対向電極との対向部の比較的上流部において、少量の電荷を付与された状態で対向電極を通過して現像剤担持体との間に移動して現像剤担持体上に供給されるものがあっても、下流領域で現像剤担持体上の現像剤に直接電荷を付与して帯電量を補うことができる。よって、下流領域を通過した段階では、現像剤担持体上に担持される現像剤の帯電量が十分となる。
また、この構成では、現像剤担持体は、担持・搬送しない現像剤に接触せずに現像剤への帯電及び、現像剤担持体への供給を行っているので、従来の現像剤担持体が滞留する現像剤に擦るように接触する構成に比べて、ストレスを十分に低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、現像剤に対する十分な電荷の付与と、現像剤担持体への現像剤の供給とを現像剤に対して低ストレスで行うことができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１の現像装置の概略構成図。
【図２】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図３】現像装置の回転軸方向の模式図であり、（ａ）は気流放出部材と現像ローラとの対向領域のうち上流領域、（ｂ）は下流領域を示す。
【図４】帯電前と、実施例１の現像剤供給装置による上流領域通過後、下流領域通過後の現像剤の帯電量分布を比較するグラフ。
【図５】本発明と従来との現像装置で現像剤の添加剤埋没ランクの比較を行ったグラフ。
【図６】実施例２の現像装置の概略構成図。
【図７】従来の一成分現像装置の一例の概略構成図。
【図８】図７の現像装置の現像ローラへの現像剤の受け渡しの様子を示す模式図。
【図９】図７の現像装置の現像ローラ上のトナーＴの層厚を規制する様子を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を、画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタ１００という）に適用した実施形態について説明する。
図２は、実施形態に係るプリンタ１００の概略構成図である。
プリンタ１００は、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの４つの画像形成手段を斜めに並べて配置してタンデム画像形成部を構成する。タンデム画像形成部においては、個々の画像像形成手段であるトナー像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋが、図中左上から順に配置されている。ここで、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。また、タンデム画像形成部においては、個々のトナー像形成部２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのまわりに、帯電装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、感光体クリーニング装置１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ等を備えている。
【００１７】
また、タンデム画像形成部の下部に潜像形成手段としての光書込ユニット９を設ける。この光書込ユニット９は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体２１の表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。
【００１８】
また、斜めに配置されたタンデム画像形成部に沿うように、中間転写体として無端ベルト状の中間転写ベルト１を設けている。この中間転写ベルト１は、支持ローラ１ａ、１ｂ、１ｃに掛け回され、この支持ローラのうち駆動ローラ１ａの回転軸には駆動源としての図示しない駆動モータが連結されている。この駆動モータを駆動させると、中間転写ベルト１が図中反時計回りに回転移動するとともに、従動可能な支持ローラ１ｂ、１ｃが回転する。中間転写ベルト１の内側には、感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１上に転写するための一次転写装置としての一次転写ローラ１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを設ける。一次転写ローラ１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋとの間に中間転写ベルト１を挟み込み、それぞれ一次転写ニップを形成する。
【００１９】
また、一次転写ローラ１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋより中間転写ベルト１の駆動方向下流に二次転写装置としての二次転写ローラ５を設ける。この二次転写ローラ５と中間転写ベルト１を挟んで反対の側には、支持ローラ１ｂが配置されており、二次転写対向ローラとしての機能を果たし、支持ローラ１ｂと二次転写ローラ５との間で中間転写ベルト１を挟み込み、二次転写ニップを形成している。また、記録媒体としての転写しＰを収容する給紙カセット８、給紙コロ７、レジストローラ６等を備えている。さらに、二次転写ニップで中間転写ベルト１からトナー像を転写された転写紙Ｐの進行方向に関して二次転写ニップの下流側には、転写紙Ｐ上の画像を定着する定着装置４、排紙ローラ３を備えている。
【００２０】
つぎに、プリンタ１００の動作を説明する。個々のトナー像形成部２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋでその感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋを回転し、感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転とともに、まず帯電装置１７Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面を一様に帯電する。次いで画像データを光書込ユニット９からのレーザによる書込み光を照射して感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に静電潜像を形成する。その後、現像装置１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによりトナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上にそれぞれ、イエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの単色画像を形成する。また、不図示の駆動モータで駆動ローラ１ａを回転駆動して他の従動ローラ１ｂおよび１ｃ、二次転写ローラ５を従動回転し、中間転写ベルト１を回転駆動して、その可視像を各一次転写ニップで中間転写ベルト１上に順次転写する。これによって中間転写ベルト１上に合成カラー画像を形成する。画像転写後の感光体２１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面は感光体クリーニング装置１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋで残留トナーを除去して清掃して再度の画像形成に備える。
【００２１】
また、画像形成のタイミングにあわせて、給紙カセット８からは転写紙Ｐが給紙コロ７により繰り出され、レジストローラ６まで搬送され、一旦停止する。そして、画像形成動作とタイミングを取りながら、二次転写ニップに搬送される。二次転写ニップでは、中間転写ベルト１と二次転写ローラ５との間に転写紙Ｐを挟み、中間転写ベルト１上のトナー像を転写紙Ｐ上に二次転写する。
【００２２】
画像転写後の転写紙Ｐは定着装置４へと送り込まれ、定着装置４で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して、排紙ローラ３によって機外へ排出される。一方、画像転写後の中間転写ベルト１は、中間転写体クリーニング装置１２で、画像転写後に中間転写ベルト１上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部による再度の画像形成に備える。
【００２３】
なお、上述の各色のトナー像形成部２０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋが、一体的に形成され、本体に脱着可能な着脱可能なプロセスカートリッジとなっている。そして、これらの一体的なプロセスカートリッジは、プリンタ１００本体に固定された図示しないガイドレールに沿って、プリンタ本体の手前側に引き出すことができる。また、このプロセスカートリッジをプリンタ１００本体の奥側に押し込むことによって、トナー像形成部を所定の位置に装填することができる。
【００２４】
次に本実施形態の特徴部である、現像装置１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの現像剤担持体である現像ローラ２２に一成分現像剤としてのトナーＴを供給する構成について説明する。
なお、４つのトナー像形成部２０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれ同じ構成、動作をおこなうものとなっている。そこで、以下各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを省略して現像装置１０の説明を行う。
【００２５】
〔実施例１〕
以下、本発明の特徴部を備えた現像剤供給装置３０を有する現像装置１０の一つ目の実施例（以下、実施例１と呼ぶ）について説明する。
図１は、実施例１の現像装置１０の概略構成図であって、現像ローラ２２の回転軸に直交する面における断面図である。
【００２６】
図１の現像装置１０において、現像剤供給装置３０は、表面移動する表面にトナーＴを担持し、感光体２１上の潜像にトナーＴを供給して潜像を現像する現像ローラ２２にトナーＴを供給するものである。
実施例１の現像剤供給装置３０は、現像ローラ２２との間に間隔を有するように現像ローラ２２の下方に配置され、下方から上方に気流が通過可能な気流放出部を構成する気流分散部材２３から上方に向かう気流であるエアＦ１を放出する気流放出手段としての気流放出部材２４を備える。気流放出部材２４の一部を形成する気流分散部材２３は下方から上方に向けて電荷が通過可能となっている。また、気流分散部材２３の下方には、マイナス極性の電荷を放出する電荷放出部材２５が配置されている。
【００２７】
気流分散部材２３と現像ローラ２２との間には、電荷放出部材２５から放出された電荷が到達する対向電極としてのメッシュ電極２９を備えている。メッシュ電極２９はトナーＴが通過可能なメッシュ状の金属板である。そして、現像ローラ２２、電荷放出部材２５、及び、メッシュ電極２９のマイナス極性方向の電位が、電荷放出部材２５の電位＞メッシュ電極２９の電位＞現像ローラ２２の電位の関係を満たすように各部材の間に電位差を設けている。また、トナーＴを収容する現像剤収容部としてのホッパ１４中のトナーＴをメッシュ電極２９と気流分散部材２３との間に移送する現像剤移送手段であるアジテータ２８がホッパ１４内に配置されている。なお、現像剤移送手段としてはアジテータ２８に限るものではなく、ホッパ１４内のトナーＴを気流分散部材２３とメッシュ電極２９との間に移送する構成であればよい。
【００２８】
また、本実施例１の現像剤供給装置３０では、メッシュ電極２９は、現像ローラ２２の表面移動方向に関して、下流端が気流分散部材２３の下流端より上流側に配置される。すなわち、現像ローラ２２の表面移動方向に関して上流領域では気流分散部材２３と現像ローラ２２との間にはメッシュ電極２９があり、下流領域ではメッシュ電極２９がない。
【００２９】
図３（ａ）は、気流分散部材２３と現像ローラ２２との対向領域のうち上流領域における現像装置１０の回転軸方向の模式図である。上流領域においては、電荷放出部材２５の電位＞メッシュ電極２９の電位＞現像ローラ２２の電位の関係を満たしている。このため、電荷放出部材２５から放出されたマイナス極性の電荷は、図３（ａ）中の破線の矢印Ｅで模式的に示すようにメッシュ電極２９に向かって移動する構成であって、電荷放出部材２５から放出され、トナーＴに衝突しなかった電荷のほとんどは対向電極であるメッシュ電極２９に流れ込む構成である。
【００３０】
図３（ｂ）は、気流分散部材２３と現像ローラ２２との対向領域のうち下流領域における現像装置１０の回転軸方向の模式図である。下流領域においては、メッシュ電極２９はなく、電荷放出部材２５の電位＞現像ローラ２２の電位の関係を満たしている。このため、電荷放出部材２５から放出されたマイナス極性の電荷は、図３（ｂ）中の破線の矢印Ｅで模式的に示すように現像ローラ２２に向かって移動する構成であって、電荷放出部材２５から放出され、トナーＴに衝突しなかった電荷が到達する対向電極は現像ローラ２２が兼ねる構成である。
【００３１】
以下、実施例１の現像装置１０の各部についてより詳細な説明を行う。
気流放出部材２４と現像ローラ２２との間の距離Ｇａｐは最大で数ミリであり、本実施例１ではＧａｐは６［ｍｍ］である。また、気流放出部材２４の上面を構成する気流分散部材２３と上流領域に配置されたメッシュ電極２９までの距離Ｄｐは０．５［ｍｍ］〜４．０［ｍｍ］程度である。現像装置１０の使用初期状態では、ホッパ１４内に平均粒径５．８［μｍ］のトナーＴが１００〜１５０［ｇ］存在している。この中には回転軸の周りに羽根をつけたアジテータ２８が配設され、回転している。これによりトナーＴを少量ずつ、上流領域の気流分散部材２３とメッシュ電極２９との間に移送することが可能である。気流分散部材２３の表面は水平面に対して５〜１０［°］程度の傾きを有している。アジテータ２８で供給されたトナーＴが気流放出部材２４のエアＦ１の放出により気流分散部材２３表面に対して垂直方向にトナーＴを撹乱し、トナーＴを流動化する。このため、気流分散部材２３の表面近傍でトナーＴへの電荷放出部材２５から放出される電荷の授受を促し、傾きを有した気流分散部材２３表面に沿ってトナーＴが動き易くなるという効果を得られる。なお、エアＦ１によってトナーＴを流動化するとトナーＴの嵩は若干上昇するが、エアＦ１によって流動化しただけの状態（気流放出部材２４とメッシュ電極２９との間の電界の影響を受けない状態）では、メッシュ電極２９の表面にトナーＴが到達しない程度のトナーＴの量とエアＦ１の強さとの関係になっている。
【００３２】
気流放出部材２４は、エアパイプ２６を介して接続されたエアポンプ６０により、ケーシングの内部にエア流Ｆ２が供給される。気流分散部材２３はＰＴＦＡの樹脂を固めた、上下方向に連通する複数の開口を備えた多孔質体である。気流放出部材２４を形成するケーシングは、気流分散部材２３の開口、及び、エアパイプ２６との接続部以外の箇所は密閉された状態であり、エアパイプ２６を介して供給されたエア流Ｆ２は気流分散部材２３の開口から上方へ向かってエアＦ１として放出される。
【００３３】
気流分散部材２３としての多孔質体は、厚みＤＰＥを０．１［ｍｍ］〜０．５［ｍｍ］程度とすることにより、電荷放出部材２５から放出される電荷が気流分散部材２３を通過することができるが、気流分散部材２３の厚みが厚すぎると、気流分散部材２３を通過する電荷の電荷量が不十分となり、トナーＴが帯電量不足となるおそれがある。
【００３４】
電荷放出部材２５は気流放出部材２４のケーシング内に配置されている。本実施例１の現像剤供給装置３０が備える電荷放出部材２５はワイヤチャージャであり、コロトロンである。電荷放出部材２５としては、他に山型の板状電極や複数の針を含む針状電極等を挙げることができ、それぞれを気流放出部材２４内に配設することにより、電荷放出部材２５としての機能を発揮することができる。電荷放出部材２５のワイヤと気流放出部材２４の出口部の気流分散部材２３までの距離は５．５［ｍｍ］、ワイヤの周りを囲った気流放出部材２４のケーシングは接地されており、その幅Ｗは１５［ｍｍ］、高さＨは８［ｍｍ］である。これらケーシングを含めた寸法は一通りではなく放電の特性を踏まえた上で決定されるもので自由度は十分広いものである。なお、電荷放出部材としてはワイヤチャージャに限るものではなく、例えば、ローラ状の放電ローラを用いてもよい。
【００３５】
現像電源Ｖｄ、メッシュ電極電源Ｖｅ及びチャージャ電源ＶｃｈはＤＣ電源であり、それぞれ電荷放出部材２５のワイヤ、メッシュ電極２９、及び現像ローラ２２に電圧が印加される。本実施例１の現像剤供給装置３０ではワイヤに−６．２［ｋＶ］の電圧を、メッシュ電極２９には−６００［Ｖ］の電圧をそれぞれ印加している。これにより、上流領域では電荷放出部材２５から放電された電荷が電界と気流とによってメッシュ電極２９方向に向かう。また、現像ローラ２２には−４００［Ｖ］の電圧を印加しており、上流領域のメッシュ電極２９と現像ローラ２２との間に形成された電界により、帯電したトナーＴが現像ローラ２２側に移動する。また、下流領域では、電荷放出部材２５と現像ローラ２２との間に形成された電界と気流とにより、電荷放出部材２５からの放電電荷が現像ローラ２２方向に向かう。
【００３６】
図１に示すように、現像ローラ２２と気流分散部材２３とが対向する領域のうち、メッシュ電極２９が配置された上流領域の長さをＬ１、メッシュ電極２９がない下流領域の長さをＬ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たすように構成されている。本実施例１では、上流領域の長さＬ１を２０［ｍｍ］、下流領域の長さＬ２を１２［ｍｍ］としている。
【００３７】
上流領域では、電荷放出部材２５とメッシュ電極２９との間に形成された電界と、多孔質体からなる気流分散部材２３を備えた気流放出部材２４及び電荷放出部材２５の構成とにより、電荷放出部材２５から放出された電荷は静電引力が作用すると共に気流放出部材２４から放出されるエアＦ１によりメッシュ電極２９の方向に移動する。このとき、エアＦ１によって電荷放出部材２５とメッシュ電極２９との間に存在するトナーＴが流動化するとともに、流動化したトナーＴの個々の面が、電荷放出部材２５の放電面に向く為、トナーＴに対して均一に電荷が付与される。このようにして帯電したトナーＴは、メッシュ電極２９を通過して、メッシュ電極２９と現像ローラ２２との間に形成される電界により現像ローラ２２に供給され、現像ローラ２２表面に担持される。
【００３８】
下流領域では、電荷放出部材２５と現像ローラ２２との間に形成された電界と、多孔質体からなる気流分散部材２３を備えた気流放出部材２４及び電荷放出部材２５の構成とにより、電荷放出部材２５から放出された電荷は静電引力が作用すると共に気流放出部材２４から放出されるエアＦ１により現像ローラ２２の方向に移動する。現像ローラ２２表面には上流領域で電荷を付与されたトナーＴが担持されており、現像ローラ２２表面に移動した電荷は、現像ローラ２２表面に担持される比較的帯電量の少ないトナーＴに付与されて、現像ローラ２２上に担持されたトナーの帯電量を補う。このような上流領域、下流領域のトナー帯電工程により、現像ローラ２２上に担持されるトナーＴは、十分な帯電量を有するようになる。
【００３９】
本実施例１の現像装置１０の構成では、上流領域のなかの比較的上流部において、少量の電荷を付与された状態でメッシュ電極２９を通過して現像ローラ２２との間に移動して現像ローラ２２上に供給されるものがあっても、下流領域の現像ローラ２２上のトナーＴに直接電荷を付与する。これにより、下流領域を通過した段階では、現像ローラ２２上に担持されるトナーの帯電量が十分となる。このように、主として上流領域でトナーＴの帯電と現像ローラ２２への供給をおこない、下流領域で帯電の不十分なまま現像ローラ２２に供給されたトナーの帯電量を補うため、上流領域と下流領域の長さがＬ１＞Ｌ２の関係を満たすように構成している。
【００４０】
なお、アジテータ２８により上流領域の気流放出部材２４とメッシュ電極２９との間に移送されたトナーＴのうちの、現像ローラ２２に供給されなかったトナーＴの一部が拡散して、下流領域の気流分散部材２３と現像ローラ２２との間にも存在する（図３（ｂ）参照）。このようなトナーＴは少量であるが、気流分散部材２４から放出された気流により垂直方向に撹乱され流動化して移動しやすい状態となり、電荷放出部材２５から放出した電荷と衝突して帯電する。十分に帯電したトナーＴは電位差により現像ローラ２２に供給される。しかし、下流領域では、存在するトナーＴが少量であるため、電荷放出部材２５から放出した電荷のうちほとんどは現像ローラ２２表面に向かって移動して、現像ローラ２２表面の十分に帯電していないトナーへの電荷付与に供される。
【００４１】
また、気流分散部材２３としての多孔質体は、上流領域では５［μｍ］、下流領域では８［μｍ］と開口径の大きさを変えている。これは、気流分散部材２３とメッシュ電極２９との間に平均粒径５．８［μｍ］のトナーＴが移送される上流領域では、複数の開口の大きさをトナーＴの粒径よりも小さくすることにより、気流分散部材２３を挟んで電荷放出部材２５側へのトナーＴの侵入を防いでいる。これにより電荷放出部材２５にトナーＴが付着することを防止でき、電荷放出部材２５をフレッシュな状態で維持することができる。一方、下流領域では、存在するトナーは少なく、現像ローラ２２上への電荷の供給効率より、それよりも大きい開口径としている。なお、多孔質体の開口径は、使用するトナーの平均粒径に併せて適宜変更する。
【００４２】
本実施例１の条件で、表面移動により上流領域を通過した現像ローラ２２の表面上の現像剤薄層特性は、付着量が０．３［ｍｇ／ｃｍ２］で、帯電量が平均で−８．５［μＣ／ｇ］となっていた。また、下流領域を通過した現像ローラ２２の表面上の現像剤薄層特性は、付着量が０．３［ｍｇ／ｃｍ２］で、帯電量が平均で−１８［μＣ／ｇ］となっていた。また、上流領域、下流領域を通過した現像ローラ２２の表面上のトナーＴを回収し、現像装置１０で使用する前のトナーＴと帯電量分布を比較したものを図４に示す。図４中の「帯電前」が現像装置１０で使用する前のトナーＴの帯電量分布を示すグラフであり、「Ｌ１通過後」が上流領域を通過した現像ローラ２２の表面上のトナーＴの帯電量分布を示すグラフであり、「Ｌ２通過後」が下流領域を通過した現像ローラ２２の表面上のトナーＴの帯電量分布を示すグラフである。なお、図４に示す帯電量分布は、（株）ホソカワミクロン製  Ｅ−Ｓｐａｒｔ  Ａｎａｌｙｚｅｒを使用し、それぞれトナーＴの１０００〜３０００個をサンプリングして得られたデータである。図４に示すように、上流領域、下流領域を通過することにより帯電量分布のピーク値は、マイナス帯電が強まる方向にシフトしており、さらに、図４中のβでしめす領域の分布が増加し、全体としてマイナス帯電が強まったことが確認できる。これより、ほとんど未帯電だったものが上流領域、下流領域における放電による電荷付与を受け、トナーＴが現像ローラ２２に供給されたときにはマイナス側の帯電量分布が増加している効果が得られることが確認された。
【００４３】
なお、現像装置１０では、電荷が付与されトナーＴが現像ローラ２２により搬送されることで、現像ローラ２２と感光体２１との対向部である現像領域において感光体２１と対向する。そして、感光体２１上の潜像の電位と現像ローラ２２に印加された現像バイアスとによる電界で現像が行われ顕像化される。その後、適宜、転写、定着工程を経て画像が形成される。尚、現像領域で現像に用いられなかったトナーＴはバイアス電圧が印加され、現像ローラ２２と同じ表面移動速度、且つ、同方向に回転する回収ローラ２７により回収されて、適宜ホッパ１４内へ戻される。
【００４４】
次に、実施例１の現像装置１０で用いることができる現像ローラ２２について説明する。
現像ローラ２２の表層コート材料は、シリコン、アクリル、ポリウレタン等の樹脂、ゴムを含有する材料を挙げることができる。また別の材料としては、フッ素を含有する材料を挙げることができる。フッ素を含んだいわゆるテフロン（登録商標）系材料は表面エネルギーが低く、離型性が優れるため、経時における現像剤フィルミングが発生しにくい。また、上記表層コート材料に用いることができる一般的な樹脂材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニールエーテル（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等を挙げることができる。これに導電性を得るために適宜カ−ボンブラック等の導電性材料を含有させることが多い。更にトナーＴが均一に現像ローラ２２に付着するように、他の樹脂を混ぜ合わせることもある。電気抵抗に関してはコート層を含めてバルクの体積抵抗率を設定するもので、１０３〜１０８［Ω・ｃｍ］に設定できるようにベース層の抵抗と調整を行う。本実施形態で使用する現像ローラ２２のベース層の体積抵抗率は１０３〜１０５［Ω・ｃｍ］なので、表層の体積抵抗率は少し高めに設定することがある。
【００４５】
本実施形態のプリンタ１００ではアルミ素管をベースとした剛体のドラム状の感光体２１を用いているので、現像装置１０の現像ローラ２２はゴム材料を選択すると硬度は１０〜７０［°］（ＪＩＳ−Ａ）の範囲が良好である。また、現像ローラ２２の直径は１０〜３０［ｍｍ］が好適である。本実施形態の現像装置１０ではでは直径１６［ｍｍ］のものを用いた。また、現像ローラ２２の表面は適宜あらして粗さＲｚ（十点平均粗さ）を１〜４［μｍ］とした。この表面粗さＲｚの範囲は、トナーの体積平均粒径に対して１３〜８０［％］となり、現像ローラ２２の表面に埋没することなくトナーが搬送される範囲である。ここで、現像ローラ２２のゴム材料として使用できるものとしてシリコン、ブタジエン、ＮＢＲ、ヒドリン、ＥＰＤＭ等を挙げることができる。また現像ローラ２２の硬度を下げるために、金属薄板を使用した無端状ベルト等も使用可能である。
【００４６】
本実施形態の現像装置１０に用いるトナーＴは、高画質画像を実現するために、トナーの平均粒径が３〜８［μｍ］であることが必要である。このトナーの重量平均粒径は３〜８［μｍ］であり、さらに好ましくは４〜７［μｍ］である。重量平均粒径２［μｍ］未満では長期間の使用でのトナー飛散による機内の汚れ、低湿環境下での画像濃度低下、感光体クリーニング不良等という問題が生じやすい。また重量平均粒径が８［μｍ］を超える場合では１００［μｍ］以下の微小スポットの解像度が充分でなく非画像部への飛び散りも多く画像品位が劣る傾向となる。
【００４７】
ここで、トナーの詳細を以下に示す。
樹脂としては、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコン樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等がある。ビニル樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体：スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体：ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等がある。
【００４８】
ポリエステル樹脂としては以下のＡ群に示したような２価のアルコールと、Ｂ群に示したような二塩基酸塩からなるものであり、さらにＣ群に示したような３価以上のアルコールあるいはカルボン酸を第三成分として加えてもよい。
Ａ群：エチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４ブテンジオール、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等。
Ｂ群：マレイン酸、フマール酸、メサコニン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、リノレイン酸、またはこれらの酸無水物または低級アルコールのエステル等。
Ｃ群：グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の３価以上のアルコール、トリメリト酸、ピロメリト酸等の３価以上のカルボン酸等。ポリオール樹脂としては、エポキシ樹脂と２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物、もしくはそのグリシジルエーテルとエポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個有する化合物と、エポキシ樹脂と反応する活性水素を分子中に２個以上有する化合物を反応してなるものなどがある。
【００４９】
本実施形態のトナーで用いる顔料としては以下のものが用いられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。
黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキが挙げられる。
また、橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫが挙げられる。
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂが挙げられる。
紫色顔料としては、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキが挙げられる。
青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣが挙げられる。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ等がある。
【００５０】
これらは１種または２種以上を使用することができる。特にカラートナーにおいては、良好な顔料の均一分散が必須となり、顔料を直接大量の樹脂中に投入するのではなく、一度高濃度に顔料を分散させたマスターバッチを作製し、それを希釈する形で投入する方式が用いられている。この場合、一般的には、分散性を助けるために溶剤が使用されていたが、環境等の問題があり、本実施形態で用いるトナーでは水を使用して分散させた。水を使用する場合、マスターバッチ中の残水分が問題にならないように、温度コントロールが重要になる。
【００５１】
本実施形態で用いるトナーには定着時のオフセット防止のために離型剤を内添することが可能である。離型剤としては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックスなどの天然ワックス、モンタンワックスおよびその誘導体、パラフィンワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックスおよびその誘導体、サゾールワックス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキルリン酸エステル等がある。これら離型剤の融点は６５〜９０［℃］であることが好ましい。この範囲より低い場合には、トナーの保存時のブロッキングが発生しやすくなり、この範囲より高い場合には定着ローラ温度が低い領域でオフセットが発生しやすくなる場合がある。
【００５２】
トナーには離型剤等の分散性を向上させるなどの目的の為に、添加剤を加えても良い。添加剤としては、スチレンアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等があり、それぞれの樹脂を２種以上混合した物でも良い。
トナーの樹脂としては、結晶性ポリエステルを用いても良い。結晶性を有し、分子量分布がシャープでかつその低分子量分の絶対量を可能な限り多くした脂肪族系ポリエステルである。この樹脂はガラス転移温度（Ｔｇ）において結晶転移を起こすと同時に、固体状態から急激に溶融粘度が低下し、紙への定着機能を発現する。この結晶性ポリエステル樹脂の使用により、樹脂のＴｇや分子量を下げ過ぎることなくトナーの低温定着化を達成することができる。そのため、Ｔｇ低下に伴う保存性の低下はない。また、低分子量化に伴う高すぎる光沢や耐オフセット性の悪化もない。したがってこの結晶性ポリエステル樹脂の導入は、トナーの低温定着性の向上に非常に有効である。
なお、トナー粒子の円形度はフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測した。
【００５３】
また、本実施形態で用いるトナーは流動性向上剤として無機微粉体をトナー表面に付着または固着させる。この無機微粉体の平均粒径は１０〜２００［ｎｍ］が適している。１０［ｎｍ］より小さい粒径の場合には流動性に効果のある凹凸表面を作り出すことが難しく、２００［ｎｍ］より大きい粒径の場合には粉体形状がラフになり、トナー形状の問題が生じる。
上記無機微粉体としてはＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｖ、Ｚｒ等の酸化物や複合酸化物が挙げられる。これらのうち二酸化珪素（シリカ）、二酸化チタン（チタニア）、アルミナの微粒子が好適に用いられる。さらに、疎水化処理剤等により表面改質処理することが有効である。疎水化処理剤の代表例としては以下のものが挙げられる。
ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、ｐ−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等。
【００５４】
無機微粉体はトナーに対して０．１〜３［重量％］使用されるのが好ましい。０．１［重量％］未満では、トナー凝集を改善する効果が乏しくなり、３［重量％］を超える場合は、細線間のトナー飛び散り、機内の汚染、感光体の傷や摩耗等の問題が生じやすい傾向がある。
また、少なくとも樹脂、顔料からなる粉体の表面に電荷制御剤を付着または固着させ、粉体表面形状を小さな周期と大きな周期を持つようにしても良い。その平均粒径は１０〜２００［ｎｍ］の小さい粒径のものが最適である。１０［ｎｍ］より小さい粒径の場合には流動性に効果のある凹凸表面を作り出すことが難しく、２００［ｎｍ］より大きい粒径の場合には粉体形状がラフになり、トナー形状の問題が生じる。
【００５５】
また、本実施形態で用いるトナーには、実質的な悪影響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン（登録商標）粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末；あるいは酸化セリウム粉末、炭化珪素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤；あるいは例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末等の導電性付与剤を現像性向上剤として少量用いることもできる。
【００５６】
図５は、経時におけるトナーの添加剤埋没ランクを本発明を適用した現像装置と従来の現像装置（図７参照）とで比較を行ったグラフである。図５に示すように、本発明では１００［ｋ枚］を越えても添加剤埋没ランクは４.７を維持しているのに対して現行のものでは２０［ｋ枚］でランク３になり、５０［ｋ枚］ではランク１となった。
なお、図５に示す添加剤埋没ランクの各ランクの評価基準は以下のとおりである。
ランク１：全ての外添剤が埋没して表面に残存していない状態。
ランク２：ほとんどの外添剤がトナーに埋没して表面に残存していない状態。
ランク３：ほとんどの外添剤がトナーに埋没しているが、トナー表面には残存している状態。
ランク４：一部の外添剤が埋没した状態。
ランク５：外添剤が埋没していない状態。
【００５７】
このように、本実施形態の現像装置１０が備える現像剤供給装置３０のように、現像ローラ２２へトナーの供給及びトナーへの電荷付与を従来の摩擦帯電を利用せずに非接触で非静電的付着力、放電によるイオンシャワーを利用することによって、トナーに機械的なストレスを与える事無く、画像形成を行えるため、経時でもトナーの劣化を防止することができ、画像品質を維持することができる。
【００５８】
〔実施例２〕
次に、本発明の特徴部を備えた現像剤供給装置３０を有する現像装置１０の二つ目の実施例（以下、実施例２と呼ぶ）について説明する。なお、実施例１と共通する構成については説明を省略する。
図６は、実施例２の現像装置１０の概略構成図であり、現像ローラ２２の回転軸に直交する面における断面図である。
【００５９】
実施例２の現像剤供給装置３０は、実施例１と同様に現像ローラ２２との間に間隔を有するように現像ローラ２２の下方に配置され、下方から上方に気流が通過可能な気流放出部を構成する気流分散部材２３から上方に向かう気流であるエアＦ１を放出する気流放出部材２４を備える。気流放出部材２４の一部を形成する気流分散部材２３は下方から上方に向けて電荷が通過可能となっている。また、気流分散部材２３の下方には、マイナス極性の電荷を放出する電荷放出部材２５が配置されている。
【００６０】
気流分散部材２３と現像ローラ２２との間には、電荷放出部材２５から放出された電荷が到達する対向電極としてのメッシュ電極２９を備えている。メッシュ電極２９はトナーＴが通過可能なメッシュ状の金属板である。そして、現像ローラ２２、電荷放出部材２５、及び、メッシュ電極２９のマイナス極性方向の電位が、電荷放出部材２５の電位＞メッシュ電極２９の電位＞現像ローラ２２の電位の関係を満たすように各部材の間に電位差を設けている。
【００６１】
実施例２の現像装置１０では、メッシュ電極２９と気流分散部材２３との間までは、トナーホッパ４３より粉体ポンプ４０によってトナーＴが搬送・供給される。粉体ポンプ４０は、主としてステータ４２とロータ４１からなる。この粉体ポンプ４０は従来公知の通称「モーノポンプ」と称されるもので、雌ねじ型ステータ４２内に挿入された雄ねじ型ロータ４１を、不図示の駆動装置の駆動軸に連結したコネクティングロッドを介し偏心センタを中心に回転させる。これにより、ステータ４２の横断面長円形孔（回転偏心空間）内をその長手方向軸方向に移動回転する横断面円形のロータ４１によるポンピング作用によって、被移送物たるトナーＴをステータ４２内に吸い込み、ステータ４２を通して吐出させ、その前後で圧縮空気を不図示の空気供給装置により供給することでトナーＴを拡散状態で流動させ、トナーＴの搬送を実現する。トナーホッパ４３中のトナーは粉体ポンプ４０によって気流分散部材２３とメッシュ電極２９との間の帯電・供給領域に搬送され、供給される。
【００６２】
なお、粉体ポンプ４０としては、ステータ４２の内面もしくはロータ４１の表面に、即ち、粉体ポンプ４０の内壁に、トナーＴに対し表面エネルギーが低い材料（トナーと逆極性に帯電し易い材料）、例えばシリコン、ウレタン等の樹脂材料を１〜１０［μｍ］程度の厚みで塗布する、ポンプ内を立体的な繊維構造とし、その構造部分に上記帯電し易い材料を塗布することにより、気流分散部材２３とメッシュ電極２９との間の帯電・供給領域に達するまでにトナーＴが受ける機械的ストレスを非常に少なくすることができる。
【００６３】
気流放出部材２４の上面を構成する気流分散部材２３とメッシュ電極２９までの距離Ｄｐは０．５［ｍｍ］〜４．０［ｍｍ］程度である。この距離Ｄｐは適宜大きくする事は可能であるが、気流分散部材２３とメッシュ電極２９との間に存在するトナーＴの厚みをなるべく薄くするという観点から数［ｍｍ］程度が上限と考えられる。トナーＴの厚みを薄くする理由は、トナーＴの層が厚すぎると電荷が十分、個々のトナーＴ表面に到達することが出来ず、全体での帯電量分布を測定した時にブロードな分布となる為である。
【００６４】
本実施例２では、電荷放出部材２５のワイヤとして６０［μｍ］径のタングステンワイヤを用い、このワイヤとしては表面を金メッキしたりして耐久性を向上させても良い。電荷放出部材２５のワイヤには適正なテンションで懸架されており、これにチャージャ電源Ｖｃｈによって−６．２［ｋＶ］の電圧が印加されている。またメッシュ電極２９には、電極電源Ｖｅによって−６００［Ｖ］の電圧が印加されており、電荷放出部材２５とメッシュ電極２９との間の電位差は−５．６［ｋＶ］である。一方、現像ローラ２２には現像電源Ｖｄによって−４００［Ｖ］の電圧が印加されているがプロセス条件に応じて、現像バイアスとして更に−６００［Ｖ］程度まで印加電圧が可変である。このため、現像バイアスの変化に応じてメッシュ電極２９、及び、電荷放出部材２５のワイヤに印加される電圧は相対関係を維持して変更されることになり、適正な供給条件を確保できることとなる。
【００６５】
また、本実施例２の現像剤供給装置３０では、メッシュ電極２９は、現像ローラ２２の表面移動方向に関して、下流端が気流分散部材２３の下流端より上流側に配置される。すなわち、現像ローラ２２の表面移動方向に関して上流領域では、気流分散部材２３と現像ローラ２２との間にはメッシュ電極２９があり、下流領域ではメッシュ電極２９がない。このため、実施例１と同様に、気流分散部材２３と現像ローラ２２との対向領域のうち上流領域では図３（ａ）、下流領域では図３（ｂ）の模式図に示すようになっている。
【００６６】
このような構成では、上流領域では、電荷放出部材２５とメッシュ電極２９との間に形成された電界と、多孔質体からなる気流分散部材２３を備えた気流放出部材２４及び電荷放出部材２５の構成とにより、電荷放出部材２５から放出された電荷は静電引力が作用すると共に気流放出部材２４から放出されるエアＦ１によりメッシュ電極２９の方向に移動する。このとき、エアＦ１によって電荷放出部材２５とメッシュ電極２９との間に存在するトナーＴが流動化するとともに、流動化したトナーＴの個々の面が、電荷放出部材２５の放電面に向く為、トナーＴに対して均一に電荷が付与される。このようにして帯電したトナーＴは、メッシュ電極２９を通過して、メッシュ電極２９と現像ローラ２２との間に形成される電界により現像ローラ２２に供給され、現像ローラ２２表面に担持される。なお、電荷放出部材２５から放出され、トナーＴに衝突しなかった電荷のほとんどはメッシュ電極２９に流れ込む。
【００６７】
下流領域では、電荷放出部材２５と現像ローラ２２との間に形成された電界と、多孔質体からなる気流分散部材２３を備えた気流放出部材２４及び電荷放出部材２５の構成とにより、電荷放出部材２５から放出された電荷は静電引力が作用すると共に気流放出部材２４から放出されるエアＦ１により現像ローラ２２の方向に移動する。現像ローラ２２表面には上流領域で電荷を付与されたトナーＴが担持されており、現像ローラ２２表面に移動した電荷は、現像ローラ２２表面に担持される比較的帯電量の少ないトナーＴに付与されて、現像ローラ２２上に担持されたトナーの帯電量を補う。なお、下流領域では、現像ローラ２２に担持されるトナーＴに付与されなかった電荷は、対向電極としての現像ローラ２２に流れ込む。
このような上流領域、下流領域のトナー帯電工程により、現像ローラ２２上に担持されるトナーＴは、十分な帯電量を有するようになる。
【００６８】
また、現像ローラ２２と気流分散部材２３とが対向する領域のうち、メッシュ電極２９が配置された上流領域の長さをＬ１、メッシュ電極２９がない下流領域の長さをＬ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たすように構成されている。これは、主として上流領域でトナーの流動化状態で電荷付与と現像ローラ２２への供給をおこない、下流領域で帯電の不十分なまま現像ローラ２２に供給されたトナーの帯電量を補うため、上流領域と下流領域の長さがＬ１＞Ｌ２の関係を満たすことにより、良好な帯電特性が得るためである。
【００６９】
さらに詳しくは、実施例２の構成で、現像ローラ２２の線速を２００〜４５０［ｍｍ／ｓｅｃ］とした時、上流領域と下流領域の長さＬ１、Ｌ２は、Ｌ１／Ｌ２≧２とすることが好ましいことが解った。実施例２では、上流領域Ｌ１の長さは５．７［ｍｍ］、下流領域Ｌ２の長さは２．８［ｍｍ］に設定している。詳しくは、トナー供給量に依存して実施例２の条件では、粒径５[μm]のトナーが付着量０．３［ｍｇ／ｃｍ２］で薄層が形成されるときに、上流領域の時間を５［ｍｓ］、下流領域の時間を２．５［ｍｓ］以上に設定するものである。ここで、上流領域の時間を５［ｍｓ］でないと供給量が増加して十分な帯電による付着力が得られなくなる。
【００７０】
また、下流領域でこれらに電荷を与えられても飛散する可能性があるためである。そこで、以下の理由から下流領域の時間を少なくとも１［ｍｓ］以上とすることが望ましい。本実施例２では、現像ローラ２２表面上の現像剤薄層特性は、付着量が０．３［ｍｇ／ｃｍ２］としており、ほぼ一層のトナー層がある。このようなトナー付着量の現像ローラ２２表面が線速４５０［ｍｍ／ｓｅｃ］で移動する際、１［ｍｓ］の面積は幅を３３０［ｍｍ］として１．４８×１０−６［ｍ２］となる。全体の放電量は電流量が６００「μＡ］×１［ｍｓ］として６００×１０−９［ｃ］。また、トナーの比重を１．２とし、半径２．５［μｍ］とすると、トナー１個当たり１８．７５×１０−１８［ｋｇ／個］となり、付着量から１．６×１０１４個になる。これより、１個当たり２．５×１０−２［ｆｃ／個］となる。下流領域でこれ以上でないと電荷量が十分増加せず地汚れ及び飛散の原因になり、画像形成に悪影響を及ぼす虞があるためである。
【００７１】
ここで、従来の現像装置の課題について説明する。
図７に示すように、従来の一成分方式の現像装置１０では、現像剤担持体である現像ローラ２２にトナーを供給するのに現像剤供給部材として可撓性を有する発泡性材料である所謂、スポンジローラからなる供給ローラ４１２を備える。そして、図８に示すように供給ローラ４１２をトナーＴを介して現像ローラ２２に擦るような態様で接触させることで、担持するトナーＴを摩擦帯電させつつ、現像ローラ２２にトナーＴ付着させることで現像ローラ２２へのトナーＴの供給を行っている。このときの供給ローラ４１２と現像ローラ２２との間での摩擦による一次帯電は補助的な帯電であり、供給ローラ４１２によるトナーＴの供給は過剰供給であって、供給ローラ４１２によって現像ローラ２２上に供給されたトナーＴは、帯電状態、付着状態ともに不均一な状態である。このため、規制ブレード４１３による均し（トナーＴの層厚の均一化）と、規制ブレード４１３とトナーＴとの摩擦による電荷付与を行う二帯電が必要となる。
図９は、図７に示す現像装置１０の現像ローラ２２上のトナーＴの層厚を規制部材である規制ブレード４１３によって規制する様子を示す模式図である。図９に示すように、従来の現像装置１０では、現像前にトナー薄層を整えるために規制ブレード４１３をトナーＴを介して現像ローラ２２へ当接させて圧接する様態で、ある層厚に均すことを行い、現像ローラ２２が潜像担持体と対向して現像が行われる。
このような供給時（図８）と薄層形成時（図９）とにトナーに強いストレスが与えられるので樹脂で形成されたトナーを使用するプロセスではトナーが劣化し易い。具体的にはトナー母体の周りに付着させている流動化粒子と呼ばれるシリカ、チタン等の添加剤のトナー樹脂内部への埋没であり、埋没することで流動性が低下して現像剤担持体、規制部材に付着し易くなる。更に摩擦熱も加わる事で溶解してしまう事で所謂、現像剤担持体へのフィルミング、規制部材への現像剤固着と言われる状態が発生する。現像剤担持体と摩擦帯電するシステムでは表層がトナー樹脂で覆われてしまうことでトナー同士の摩擦帯電と同じような状態となり、所定の極性、帯電量が得られず地汚れが発生し易くなると共に現像量が低下して画像品質が低下する。また、環境問題にも関わり画像形成装置の消費エネルギーの低減の観点から、特に定着で消費するエネルギーを低減する為にトナーの溶解温度を低下させている。更に定着時の離型性を良くするために従来の定着部材へのオイル塗布からトナー内にワックス材料を混合・添加する方式が多く行われてきている。ワックスも現像器の部材に付着し易くフィルミングが発生する原因となる。これらの点も併せて上記問題に対する更なる加速要因となってきている。
【００７２】
特開２００５−９１９５９号公報に記載の現像装置は、供給部材による現像剤の供給直後に流動化部材を現像剤担持体周辺に設けたのち、規制部材を当接させるので流動化効果は得られても、現像剤に与える供給時、薄層形成時の機械的ストレスは従来と同じと予測でき、現像剤の劣化時間は従来と変わらず比較的早くなると考える。
また、特許文献１に記載の現像装置は、放電部材によって現像剤に電荷を付与し、放電部材と現像剤担持体との間の電界によって現像剤担持体に現像剤を供給するものであるため、現像剤の帯電及び供給の工程自体では現像剤のストレスを軽減することができるが、現像剤担持体に担持されない現像剤の溜まり部に滞留する現像剤に表面移動する現像剤担持体を擦るように接触するため、現像剤にストレスが付与される。また、現像剤担持体上の現像剤は規制部材によって規制されて薄層化されるため、薄層形成時のストレスは従来並であり、現像剤の劣化を十分に防止することができない。
【００７３】
このような問題に対して、実施例１、または、実施例２を用いて説明した現像剤供給装置３０を備える現像装置１０では、流動化したトナーＴに放電によって電荷を付与し、電界によって現像ローラ２２にトナーＴを供給するため、従来の現像装置に比べて供給時のトナーへのストレスを軽減することができる。
【００７４】
上述したように、実施例１及び実施例２として、本発明を実施するための最良の形態を図に基づいて説明した。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすとは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
また、本発明に係る現像方法は、接触または非接触現像方式に使用する一成分現像方法を用いる。接触または非接触現像方式は色々な公知のものが使用される。例えば、アルミスリーブを用いた接触現像法、導電性ゴムベルトを用いた接触現像法、アルミ素管の表面にカーボンブラック、金属フィラー等を含む導電性樹脂層を形成した現像スリーブを用いる非接触現像法等がある。
【００７５】
以上、本実施形態の現像装置１０が備える現像剤供給装置３０は、表面移動する表面に一成分現像剤であるトナーＴを担持し、潜像担持体である感光体２１上の潜像にトナーＴを供給して潜像を現像する現像剤担持体としての現像ローラ２２にトナーＴを供給するものである。この現像剤供給装置３０は、現像ローラ２２の下方に配置され、気流放出部を構成する気流分散部材２３から上方に向かって気流を放出する気流放出手段としての気流放出部材２４と、気流分散部材２３の下方に配置された電荷放出部材２５とを備える。そして、電荷放出部材２５が放出する電荷の極性について、電荷放出部材２５の電位＞メッシュ電極の電位＞現像ローラの電位の関係を満たすような電位差を設ける。さらに、メッシュ電極２９は、現像ローラ２２の表面移動方向に関して、下流端が気流分散部材２３の下流端より上流側に配置される。すなわち、現像ローラ２２の表面移動方向に関して上流領域では、気流分散部材２３と現像ローラ２２との間にはメッシュ電極２９があり、下流領域ではメッシュ電極２９がない。
上流領域では、電荷放出部材２５から放出された電荷は、多孔質体からなる気流分散部材２３を通過して、上方のメッシュ電極２９に向かって移動する。気流分散部材２３とメッシュ電極２９との間に移送されたトナーＴは、気流により撹乱され流動化して移動し易い状態となり、電荷放出部材２５から放出されメッシュ電極２９に向かう電荷と衝突して帯電する。帯電したトナーＴはメッシュ電極２９を通過して、メッシュ電極２９と現像ローラ２２との電位差により現像ローラ２２に供給され表面に担持される。
下流領域では、メッシュ電極２９が無いため、電荷放出部材２５から放出された電荷は気流分散部材２３を通過して上方の現像ローラ２２に向かって移動する。現像ローラ２２表面には上流領域で電荷を付与されたトナーＴが担持されており、現像ローラ２２表面に移動した電荷は、現像ローラ２２表面に担持される比較的帯電量の少ないトナーＴに付与されて、現像ローラ２２上に担持されたトナーＴの帯電量を補う。
この構成では、上流領域の気流分散部材２３とメッシュ電極２９との対向部の比較的上流部において、少量の電荷を付与された状態でメッシュ電極２９を通過して現像ローラ２２との間に移動して現像ローラ２２上に供給されるものがあっても、下流領域で現像ローラ２２上のトナーＴに直接電荷を付与して帯電量を補うことができる。よって、下流領域を通過した段階では、現像ローラ２２上に担持されるトナーＴの帯電量が十分となる。
また、この構成では、現像ローラ２２は、担持・搬送しないトナーＴに接触せずにトナーＴへの帯電及び、現像ローラ２２への供給を行っているので、従来の現像剤担持体が滞留する現像剤に擦るように接触する構成に比べて、ストレスを十分に低減することができる。
また、本実施形態の現像装置１０が備える現像剤供給装置３０は、気流分散部材２３を構成する多孔質体は上下方向に連通する複数の開口を備え、メッシュ電極２９が配置される領域と配置されない領域とにそれぞれ対応する部分で開口の径が異なる。具体的には、上流領域においては開口径を小さくして気流分散部材２３を通過するトナーＴによる電荷放出部材２５の汚れ防止を図り、トナーの少ない下流領域では開口径を大きくして電荷付与の効率向上を図っている。
また、本実施形態の現像装置１０が備える現像剤供給装置３０は、現像ローラ２２と気流分散部材２３とが対向する領域のうち、メッシュ電極２９が配置される領域と配置されない領域との長さをそれぞれＬ１、Ｌ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たしている。これは、主として上流領域でトナーの帯電と現像ローラ２２への供給をおこない、下流領域で帯電の不十分なまま現像ローラに供給されたトナーの帯電量を補うためである。
特に、実施例２では、現像ローラ２２の線速をＶＤＲとしたとき、２００≦ＶＤＲ≦４５０［ｍｍ］の範囲で上記Ｌ１、Ｌ２がＬ１／Ｌ２≧２の関係を満たしている。これにより、さらに効果的に良好な帯電量が得られる。
また、本実施形態の現像装置１０が備える現像剤供給装置３０は、多孔質体の開口径がトナーＴの平均粒径よりも小さいものを採用することにより、気流分散部材２３を通過するトナーによる電荷放出部材２５の汚れ防止を図る。
また、本実施形態の現像装置１０は、一成分の現像剤であるトナーＴを担持する現像剤担持体としての現像ローラ２２と、現像ローラ２２にトナーを供給する現像剤供給手段とを有し、現像ローラ２２上のトナーＴを潜像担持体である感光体２１上の潜像に供給して潜像を現像するものである。そして、現像剤供給手段として、実施例１または実施例２を用いて説明した現像剤供給装置３０を備えため、経時でも安定して高品質の現像を行うことが出来る。さらに、現像装置１０を構成する部材とトナーＴとの摩擦帯電が無く、部材に対して溶解したトナーが付着することを防止でき、現像装置の長寿命化を図ることができる。
また、本実施形態の画像形成装置としてのプリンタ１００は、潜像担持体である感光体２１上の潜像に現像手段がトナーＴを付着させることにより潜像を現像し、これにより得られたトナー像を最終的に記録材に転移させて画像形成を行うものである。そして、現像手段として、実施例１または実施例２を用いて説明した現像装置１０を備えため、経時でも安定して高品質の画像形成を行うことが出来る。さらに、現像装置１０を構成する部材とトナーＴとの摩擦帯電が無く、部材に対して溶解したトナーが付着することを防止でき、現像装置の長寿命化を図ることができ、プリンタ１００の装置全体としての長寿命化を図ることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１      中間転写ベルト
３      排紙ローラ
４      定着装置
５      二次転写ローラ
６      レジストローラ
７      給紙コロ
８      給紙カセット
９      光書込ユニット
１０    現像装置
１１    一次転写装置
１２    中間転写体クリーニング装置
１７    帯電装置
１８    感光体クリーニング装置
２０    トナー像形成部
２１    感光体
２２    現像ローラ
２３    気流分散部材
２４    気流放出部材
２５    電荷放出部材
２６    エアパイプ
２７    回収ローラ
２８    アジテータ
２９    メッシュ電極
３０    現像剤供給装置
４０    粉体ポンプ
４１    ロータ
４２    ステータ
４３    トナーホッパ
１００  プリンタ
４１２  供給ローラ
４１３  規制ブレード
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特許３８１７４９６号公報
【図１】
2011034053.tif 000003
【図２】
2011034053.tif 000004
【図３】
2011034053.tif 000005
【図４】
2011034053.tif 000006
【図５】
2011034053.tif 000007
【図６】
2011034053.tif 000008
【図７】
2011034053.tif 000009
【図８】
2011034053.tif 000010
【図９】
2011034053.tif 000011