(57)【要約】【課題】トナーの劣化を抑制しつつ、現像剤担持体上のトナーの層厚を十分に規制するとともに、該トナーを十分に帯電させる。【解決手段】静電潜像担持体４上の静電潜像に付着させるためのトナーを担持する現像剤担持体３６と、現像剤担持体３６の表面に接触して配置されるとともに該接触部において現像剤担持体３６との間でトナーの供給と回収を行う供給ローラ３８と、現像剤担持体３６の表面に接触して配置されるとともに該接触部において現像剤担持体３６上のトナーの層厚を規制し且つ該トナーを摩擦帯電させる規制部材４４とを備えた現像装置１０において、供給ローラ３８により搬送されるトナーの量を規制するとともに該トナーを摩擦帯電させるための接触部材４４を、供給ローラ３８の表面に接触して設け、現像剤担持体３６と規制部材４４との線圧を５Ｎ／ｍ以上２０Ｎ／ｍ以下とする。【選択図】図２
2008090100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体上の静電潜像に付着させるためのトナーを担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に接触して配置されるとともに該接触部において上記現像剤担持体との間でトナーの供給と回収を行う供給ローラと、
上記現像剤担持体の表面に接触して配置されるとともに該接触部において上記現像剤担持体上のトナーの層厚を規制し且つ該トナーを摩擦帯電させる規制部材とを備えた現像装置であって、
上記供給ローラにより搬送されるトナーの量を規制するとともに該トナーを摩擦帯電させるための接触部材が、上記供給ローラの表面に接触して設けられ、
上記現像剤担持体と上記規制部材との線圧が５Ｎ／ｍ以上２０Ｎ／ｍ以下とされていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
上記規制部材は、上記現像剤担持体の回転軸と平行な回転軸を中心として回転可能な規制ローラであり、
該規制ローラと上記現像剤担持体は、それらの表面部分が上記規制ローラと上記現像剤担持体との接触部で互いに反対方向に移動するように回転するように構成されてい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】
上記供給ローラに印加される供給バイアス電圧が、上記現像剤担持体に印加される現像バイアス電圧と同電位若しくはほぼ同電位、または上記現像バイアス電圧に対してトナーの極性と同極性側に偏った電位となるように設定されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の現像装置。
【請求項４】
上記供給ローラの少なくとも外周に形成された発泡層が、独立気泡構造の樹脂発泡体またはゴム発泡体からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
上記現像剤担持体と上記供給ローラは、それらの表面部分が上記現像剤担持体と上記供給ローラとの接触部で互いに反対方向に移動するように回転するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の現像装置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、ファクシミリまたはこれらの機能を複合的に備えた複合機等の画像形成装置と、これらの画像形成装置において静電潜像担持体の静電潜像を現像するために用いられる現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置として、例えば特許文献１に示すように、静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを付着させて現像を行う現像剤担持体と、該現像剤担持体に接触して設けられるとともに該接触部において現像剤担持体との間でトナーの供給・回収を行う供給ローラと、現像剤担持体に接触して設けられるとともに該接触部において現像剤担持体上のトナーの層厚を規制し且つ該トナーを摩擦帯電させる規制部材とを備えたものが提案されている。
【特許文献１】特開２００６−９８７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記構成の従来の現像装置では、現像剤担持体上のトナー量を十分に規制するとともに、該トナーを十分に帯電させるために、現像剤担持体と規制部材との線圧（現像剤担持体の回転方向と直交する方向の単位長さにおいて、現像剤担持体と規制部材が互いに押圧する力の大きさ）を所定以上の大きさ（例えば２５Ｎ／ｍ）にする必要がある。そのため、現像剤担持体と規制部材との接触部においてトナーの劣化が促進される恐れがあった。
【０００４】
そこで、本発明は、トナーの劣化を抑制しつつ、現像剤担持体上のトナーの層厚を十分に規制することができ、該トナーを十分に帯電させることができる現像装置およびこの現像装置を備えた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】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る現像装置は、
静電潜像担持体上の静電潜像に付着させるためのトナーを担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に接触して配置されるとともに該接触部において上記現像剤担持体との間でトナーの供給と回収を行う供給ローラと、
上記現像剤担持体の表面に接触して配置されるとともに該接触部において上記現像剤担持体上のトナーの層厚を規制し且つ該トナーを摩擦帯電させる規制部材とを備えたものであって、
上記供給ローラにより搬送されるトナーの量を規制するとともに該トナーを摩擦帯電させるための接触部材が、上記供給ローラの表面に接触して設けられ、
上記現像剤担持体と上記規制部材との線圧が５Ｎ／ｍ以上２０Ｎ／ｍ以下とされていることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は、上記の現像装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、供給ローラと接触部材との接触部において、供給ローラにより搬送されるトナーの量が規制されるとともに該トナーが帯電されるため、量が規制されるとともに帯電した状態のトナーを、供給ローラから現像ローラへ供給できる。したがって、現像剤担持体と規制部材との線圧を小さく設定しても、現像剤担持体と規制部材との接触部において、現像剤担持体上のトナーの層厚を十分に規制できるとともに、そのトナーを十分に帯電させることができる。
【０００８】
また、現像剤担持体と規制部材は２０Ｎ／ｍ以下の線圧で接触するため、その接触部においてトナーが受ける機械的ストレスが軽減され、これにより、トナーの劣化を抑制できる。さらに、現像剤担持体と規制部材は５Ｎ／ｍ以上の線圧で接触するため、トナーの層厚の規制と帯電を十分に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置２の概略構成を示す。ただし、本発明の特徴部分を明確にすることで発明の理解を容易にするために、画像形成装置の筺体は図面から除かれている。
【００１１】
画像形成装置２は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等の電子写真式画像形成装置である。現在、電子写真方式の画像形成装置として種々の形態のものが提案されているが、図示する画像形成装置は一つの現像装置しか備えていないモノクロ画像形成装置である。ただし、本発明は、この種の画像形成装置にのみ適用されるものではなく、他の形態の画像形成装置、例えば、所謂タンデム方式または４サイクル方式のカラー画像形成装置にも等しく適用できる。
【００１２】
画像形成装置２は、静電潜像担持体として円筒状の感光体４を有する。感光体４の周囲には、その回転方向（図上時計回り方向）に沿って順に、帯電器６、露光装置８、現像装置１０、転写ローラ１２、およびクリーニング部材１４が配置されている。感光体４と転写ローラ１２との接触部（ニップ部）は転写領域２２を形成している。
【００１３】
実施の形態では、クリーニング部材１４として板状のブレードが使用されており、その一端側が感光体４の外周面に接触している。ただし、クリーニング部材１４はブレードに限るものでなく、その他のクリーニング部材（例えば、固定ブラシ、回転ブラシ、ローラ）を使用することもできる。
【００１４】
搬送路２６は、図示しない給紙装置から、給紙ローラ対１６のニップ部２０、転写領域２２、および定着ローラ対１８のニップ部２４を通って、図示しない排紙部まで延びている。
【００１５】
画像形成動作の一例について簡単に説明する。先ず、所定の周速度で回転駆動されている感光体４の外周面が帯電器６により帯電される。次に、帯電された感光体４の外周面に、画像情報に応じた光が露光装置８から投射され、静電潜像が形成される。続いて、静電潜像は、現像装置１０から供給される現像剤のトナーにより顕在化される。このようにして感光体４上に形成されたトナー像は、感光体４の回転により転写領域２２に達する。
【００１６】
一方、そのタイミングに合わせて、給紙装置に収容された用紙（記録媒体）が、給紙ローラ１６の回転により搬送路２６に送り出されて転写領域２２に搬送される。そして、転写領域２２において、感光体４上のトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は、搬送路２６のさらに下流側へ搬送され、定着ローラ１８によってトナー像が用紙に定着された後、排紙部に送り出される。
【００１７】
用紙に転写されることなく感光体４上に残留しているトナーは、感光体４とクリーニング部材１４との接触部に達すると、クリーニング部材１４で掻き取られ、感光体４の外周面から除去される。
【００１８】
次に、現像装置１０の構成を詳細に説明する。
【００１９】
図２は、第１の実施形態に係る現像装置１０を示している。図２に示すように、現像装置１０はハウジング３２を有し、ハウジング３２の内部にトナーと各種の部材が収容されている。
【００２０】
トナーとしては、負極性に帯電する例えば一成分トナーが用いられ、必要に応じてチタン酸ストロンチウム等を含む外添剤が添加される。なお、本発明は、正極性に帯電するトナーを用いることを妨げるものではない。
【００２１】
現像装置１０は、感光体４上の静電潜像に付着させるためのトナーを担持する現像ローラ３６（請求の範囲における現像剤担持体に対応。）と、現像ローラ３６の表面に接触して配置されるとともに該接触部において現像ローラ３６との間でトナーの供給と回収を行う供給ローラ３８と、現像ローラ３６の表面に接触して配置されるとともに該接触部において現像ローラ３６上のトナーの層厚を規制し且つ該トナーを摩擦帯電させる規制ローラ４４（請求の範囲における規制部材に対応。）とを備えている。
【００２２】
現像ローラ３６と供給ローラ３８は、互いに平行な回転軸を中心としてそれぞれ回転可能に設けられている。具体的に、現像ローラ３６と供給ローラ３８は、図示しない駆動源に連結されており、その駆動源の駆動に基づいて図上反時計回り方向に回転するようになっている。すなわち、現像ローラ３６と供給ローラ３８は、それらの表面部分が現像ローラ３６と供給ローラ３８との接触部で互いに反対方向に移動するように、すなわち所謂カウンタ方向に回転するようになっている。供給ローラ３８の具体的な構成は後述する。
【００２３】
供給ローラ３８には、供給ローラ３８により搬送されるトナーの量を規制するとともに該トナーを摩擦帯電させるための接触部材５４が接触して配置されている。接触部材５４の具体的な構成は後述する。
【００２４】
規制ローラ４４は、現像ローラ３６の回転軸と平行な回転軸を中心として回転可能に設けられている。具体的に、規制ローラ４４は、図示しない駆動源に連結され、その駆動源の駆動に基づいて図上反時計回り方向に回転するようになっている。すなわち、規制ローラ４４と現像ローラ３６は、それらの表面部分が規制ローラ４４と現像ローラ３６との接触部で互いに反対方向に移動するように、すなわち所謂カウンタ方向に回転するようになっている。規制ローラ４４の具体的な構成は後述する。
【００２５】
現像ローラ３６には現像バイアス印加手段としての電源７０が接続され、この電源７０により現像ローラ３６に現像バイアス電圧ＶDが印加される。供給ローラ３８には供給バイアス印加手段としての電源７２が接続され、この電源７２により供給ローラ３８に供給バイアス電圧ＶSが印加される。現像バイアス電圧ＶDと供給バイアス電圧ＶSの具体的な構成は後述する。
【００２６】
なお、本実施形態では、現像ローラ３６と供給ローラ３８には、別々の電源７０，７２が接続されているが、共通の電源を接続してもよい。
【００２７】
このような構成からなる現像装置１０では、供給ローラ３８の回転に基づいて、ハウジング３２に収容されているトナー、特に供給ローラ３８の周囲に存在するトナーが図上反時計回り方向に搬送される。供給ローラ３８に搬送されるトナーは、供給ローラ３８と接触部材５４が接触する第１の規制・帯電領域６５に達すると、供給ローラ３８による搬送量が規制されるとともに、供給ローラ３８と接触部材５４との摩擦接触により帯電される。
【００２８】
このようにして搬送量が規制されるとともに摩擦帯電されたトナーは、さらに供給ローラ３８によって搬送され、現像ローラ３６と供給ローラ３８の対向する供給・回収領域６６で現像ローラ３６に担持される。このとき、現像ローラ３６に供給されるトナーは、現像ローラ３６と供給ローラ３８との摩擦接触により再び帯電される。
【００２９】
現像ローラ３６に担持されたトナーは、現像ローラ３６の回転とともに、現像ローラ３６と規制ローラ４４が接触する第２の規制・帯電領域６７に達すると、規制ローラ４４によって層厚が規制されるとともに、規制ローラ４４との摩擦接触により更に帯電される。
【００３０】
このようにして所定の電荷が与えられたトナーは、現像ローラ３６の回転と共に感光体４と現像ローラ３６が対向する現像領域６８に達する。現像領域６８に達したトナーは、感光体４が担持する静電潜像（作像部分）に付着し、感光体４の外周面にトナー像を形成する。
【００３１】
現像領域６８を通過後、静電潜像の現像に供されずに現像ローラ３６上に残されたトナーは、供給・回収領域６６で供給ローラ３８によって回収される。
【００３２】
次に、供給ローラ３８の構成を説明する。
【００３３】
供給ローラ３８は、円柱状の芯金４６と、該芯金４６の外周に形成された発泡層４８から構成されている。
【００３４】
芯金４６の素材としては、例えば鉄、ステンレス、アルミニウム、樹脂等が用いられる。芯金４６の表面には、腐食等を防止するためメッキ処理を行うようにしても良い。
【００３５】
発泡層４８の素材としては、独立気泡構造の樹脂発泡体またはゴム発泡体が用いられる。独立気泡構造の発泡体を用いることにより、連続気泡構造の発泡体を用いる場合に比べて、現像ローラ３６から回収したトナーが発泡層４８の内部に入り込み難くなるため、トナーの滞留により発泡層４８の硬度が上昇することを防止できる。したがって、第１の帯電領域６５や供給・回収領域６６においてトナーにかかる機械的ストレスが増大することを防止でき、トナーの劣化を抑制できる。
【００３６】
発泡層４８の素材として、具体的には、耐久性に優れたポリウレタン発泡体を用いることが望ましい。ただし、発泡層４８の素材としてポリウレタン発泡体以外の発泡体を用いてもよく、例えば、ポリエーテル樹脂またはゴム等を用いることもできる。
【００３７】
発泡層４８の素材としてポリウレタン発泡体を用いる場合における発泡体の製造方法の一例を説明する。
【００３８】
先ず、ポリオール（具体的には、ポリエーテルポリオール）と、イソシアネート（具体的には、トルエンジフェニルジイソシアネート）を混合させた発泡原料を、空気を混ぜ込むための混合装置（オークスミキサ等）に供給して撹拌することで、泡状体を調製する。続いて、泡状体を成形型に流し込んで、加熱により硬化させることで、ポリウレタン発泡体を製造する。
【００３９】
続いて、接触部材５４の構成を説明する。
【００４０】
接触部材５４は、供給ローラ３８に当接する例えば帯状の帯電部材５６を備えている。帯電部材５６は、該帯電部材５６が取り付けられた支持部材５８を介してハウジング３２の内周面に取り付けられている。ただし、帯電部材５６は、支持部材５８を介することなく直接ハウジング３２に取り付けるようにしても良い。
【００４１】
帯電部材５６は、供給ローラ３８の回転方向（図上反時計回り方向）における発泡層４８との接触幅が例えば３ｍｍ、発泡層４８を径方向内側に押し込む押し込み深さが例えば０．５ｍｍとなるように配置されている。
【００４２】
帯電部材５６の素材としては、例えば金属が用いられ、より具体的には例えばアルミニウムが用いられる。ただし、帯電部材５６の素材は、供給ローラ３８との摩擦接触によりトナーを帯電させる部材であれば特に限定されるものではなく、例えば、ナイロン樹脂、ＳＵＳまたは銅等を用いることもできる。
【００４３】
支持部材５８は、例えば断面略矩形の長尺部材であり、支持部材５８の下面がハウジング３２に接着等により固定され、支持部材５８の上面に帯電部材５６が蒸着または接着等により取り付けられている。支持部材５８としては種々の素材が用いられるが、例えばポリウレタン発泡体が用いられる。
【００４４】
このように接触部材５４を設けることで、供給ローラ３８によるトナーの搬送量が第１の規制・帯電領域６５で規制されるため、供給ローラ３８から現像ローラ３６へ必要量以上のトナーが供給されることを防止でき、現像ローラ３６上のトナーの層厚を、第２の規制・帯電領域６７で規制する前に予め小さく形成できる。したがって、第２の規制・帯電領域６７において、規制ローラ４４と現像ローラ３６との線圧を小さくしても、現像ローラ３６上のトナーの層厚を十分に規制できる。
【００４５】
また、接触部材５４を設けることで、供給ローラ３８により搬送されるトナーが第１の規制・帯電領域６５で摩擦帯電されるため、予め帯電した状態のトナーを供給ローラ３８から現像ローラ３６へ供給できる。したがって、第２の規制・帯電領域６７において、規制ローラ４４と現像ローラ３６との線圧を小さくしても、現像ローラ３６上のトナーを十分に帯電させることができる。
【００４６】
次に、規制ローラ４４の構成を説明する。
【００４７】
規制ローラ４４は、円柱状の芯金７６と、芯金７６の外周に形成された軟質層７８と、軟質層７８の外周に形成された被覆層８０とを有する。
【００４８】
規制ローラ４４の外径は、特に限定されるものではないが、例えば１２ｍｍとされている。また、芯金７６の径は例えば５ｍｍ、軟質層７８の厚みは例えば３．５ｍｍ、被覆層８０の厚みは例えば１００μｍとされている。
【００４９】
芯金７６の素材としては、ステンレスが用いられるが、その他の素材を用いてもよく、例えば、鉄、アルミニウム、または樹脂等を用いることもできる。
【００５０】
軟質層７８としては軟質の素材が用いられ、具体的には、例えば、低硬度の樹脂発泡体またはゴム発泡体が用いられる。軟質層７８のより具体的な素材としては、例えばポリウレタン発泡体が挙げられる。
【００５１】
被覆層８０の素材としては、例えば樹脂が用いられ、より具体的には例えばポリアミド樹脂が用いられる。
【００５２】
規制ローラ４４の製造方法の一例を説明する。
【００５３】
先ず、規制ローラ４４の軟質層７８を構成するポリウレタン発泡体を、上述した供給ローラ３８の発泡層４８を構成するポリウレタン発泡体と同様の方法で製造する。続いて、その発泡体に芯金嵌入用の穴を形成し、ホットメルト接着剤を塗布した状態の芯金７６を、発泡体の芯金嵌入用の穴に嵌入する。次に、加熱により芯金７６と発泡体を十分に接着させた後、発泡体の表面を切削加工することで、均一な厚みを有する軟質層７８を形成する。その後、予めチューブ状に形成した被覆層８０を軟質層７８に被せ、被覆層８０と軟質層７８の長手方向端部同士を導電性接着剤で接着することで、規制ローラ４４が製造される。
【００５４】
上述のように、規制ローラ４４は、軟質層７８を備えているため、現像ローラ３６に対する接触圧の均一化を図ることができ、これにより、第２の規制・帯電領域６７を通過するトナーの層厚を均一に規制できる。
【００５５】
また、軟質層７８は被覆層８０により被覆されているため、軟質層７８の内部にトナーが入り込むことを防止でき、トナーの滞留による軟質層７８の硬度上昇を防止できる。
【００５６】
さらに、規制ローラ４４は、現像ローラ３６に対して所謂カウンタ方向に回転しているため、第２の規制・帯電領域６７で規制するトナーの層厚を安定させることができるとともに、そのトナーを安定的に帯電させることができる。したがって、規制ローラ４４と現像ローラ３６との線圧を一層低減することが可能である。
【００５７】
規制ローラ４４と現像ローラ３６との線圧は、５Ｎ／ｍ以上２０Ｎ／ｍ以下となるように設定することが好ましい。規制ローラ４４と現像ローラ３６との線圧が５Ｎ／ｍ未満であると、第２の規制・帯電領域６７においてトナーの層厚を十分に規制できなくなるとともに、該トナーを十分に帯電させることができない。また、規制ローラ４４と現像ローラ３６との線圧が２０Ｎ／ｍより大きいと、第２の規制・帯電領域６７においてトナーに与える機械的ストレスが大きくなるため、トナーの劣化を促進させてしまう。
【００５８】
続いて、現像バイアス電圧ＶDと供給バイアス電圧ＶSについて説明する。
【００５９】
現像バイアス電圧ＶDは、感光体４と現像ローラ３６との間に、現像ローラ３６に担持されたトナーを感光体４の静電潜像へ移動させるための電界（供給電界）を形成するために印加される電圧である。具体的に、現像バイアス電圧ＶDは、直流電圧と交流電圧を重畳した電圧であり、図３に示すように、例えば−１０００Ｖ（最小電圧値ＶD(L)）と例えば４００Ｖ（最大電圧値ＶD(H)）の間で変動するようになっている。なお、ｄｕｔｙ（周期に対する供給電界が発生する時間の比率）は例えば３５％とされている。
【００６０】
供給バイアス電圧ＶSは、図３に示すように、現像バイアス電圧ＶDに対してトナーの極性と同極性側、すなわち負極性側に偏った電位となるように設定されている。これにより、供給バイアスＶSB、すなわち、供給バイアス電圧ＶSと現像バイアス電圧ＶDとの電位差（ＶS−ＶD）が生じ、供給バイアスＶSBは、トナーの極性と同極性すなわち負極性となる。
【００６１】
具体的に、供給バイアスＶSBは、現像バイアス電圧ＶDの変動に同期して現像バイアス電圧ＶDが最小電圧値ＶD(L)のときに印加される。供給バイアスＶSBは、例えば−５００Ｖ以上０Ｖ以下に設定することが好ましい。
【００６２】
このように、供給ローラ３８に供給バイアスＶSBを印加することで、供給ローラ３８から現像ローラ３６へのトナーの移動が促進され、供給ローラ３８のトナー供給性能を高めることができる。
【００６３】
図４は、第２の実施形態に係る現像装置８２を示している。
【００６４】
図４に示すように、本実施形態に係る現像装置８２では、規制部材として規制ブレード８４が用いられている。
【００６５】
規制ブレード８４は、その一端部がハウジング３２に固定され、他端部において現像ローラ３６の表面に接触するように設けられている。これにより、規制ブレード８４と現像ローラ３６との接触部に、第１の実施形態と同様、第２の規制・帯電領域６７が形成される。
【００６６】
規制ブレード８４と現像ローラ３６との線圧は、１０Ｎ／ｍ以上２０Ｎ／ｍ以下に設定することが好ましい。規制ブレード８４と現像ローラ３６との線圧が１０Ｎ／ｍ未満であると、第２の規制・帯電領域６７においてトナーの層厚を十分に規制できなくなるとともに、該トナーを十分に帯電させることができない。また、規制ブレード８４と現像ローラ３６との線圧が２０Ｎ／ｍより大きいと、第２の規制・帯電領域６７においてトナーに与える機械的ストレスが大きくなるため、トナーの劣化を促進させてしまう。
【００６７】
規制ブレード８４の素材としては、ステンレスが用いられるが、これに限られるものではない。
【００６８】
本実施形態でも、第１の実施形態と同様、接触部材５４が設けられており、接触部材５４と供給ローラ３８が接触する第１の規制・帯電領域６５において、供給ローラ３８によるトナーの搬送量が規制されるとともに、そのトナーが摩擦帯電される。したがって、供給ローラ３８から現像ローラ３６へ必要量以上のトナーが供給されることを防止できるため、現像ローラ３６上のトナーの層厚を、第２の規制・帯電領域６７で規制する前に予め小さく形成できる。また、供給ローラ３８により搬送されるトナーは、ある程度の大きさの電荷を帯びた状態で現像ローラ３６へ供給される。そのため、第２の規制・帯電領域６７において、規制ローラ４４と現像ローラ３６との線圧を小さくしても、現像ローラ３６上のトナーの層厚を十分に規制できるとともに、そのトナーを十分に帯電させることができる。
【００６９】
なお、第２の実施形態において、その他の構成及び効果は第１の実施形態と同様であり、図４において、第１の実施形態と同様の機能を有する部材については同符号を付してある。
【００７０】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００７１】
例えば、上述の実施形態において、供給バイアスＶSBは、現像バイアス電圧ＶDの変動に同期して現像バイアス電圧ＶDが最小電圧値ＶD(L)のときに印加されるようになっているが、現像バイアス電圧ＶDが最大電圧値ＶD(H)のときに印加したり、現像バイアス電圧ＶDが最小電圧値ＶD(L)のときと最大電圧値ＶD(H)のときの両方に印加したりするようにしてもよい。
【００７２】
また、上述の実施形態では、供給バイアス電圧ＶSが、現像バイアス電圧ＶDに対してトナーの極性と同極性側に偏った電位となるよう設定する場合について説明したが、供給バイアス電圧ＶSは、現像バイアス電圧ＶDと同電位又はほぼ同電位であってもよい。
【００７３】
さらに、上述の実施形態では、現像バイアス電圧ＶDが、図３において矩形波で示される電圧とされているが、現像バイアス電圧ＶDは直流電圧であってもよい。その場合も、供給バイアス電圧ＶSは、現像バイアス電圧ＶDに対してトナーの極性と同極性側に偏った電位、または現像バイアス電圧ＶDと同電位若しくはほぼ同電位となるように設定される。
【００７４】
さらにまた、上述の実施形態では、第１の規制・帯電領域６５におけるトナーの帯電を、供給ローラ３８と接触部材５４との摩擦接触に伴う摩擦帯電により行う構成について説明したが、第１の規制・帯電領域６５におけるトナーの帯電は、接触部材５４にバイアス電圧を印加することで行うこともできる。
【実施例】
【００７５】
２４種類の現像装置（実施例１〜実施例８、比較例１〜比較例１４）を用意し、それぞれの現像装置の性能（トナーの劣化、現像ローラ上のトナー量の安定性、現像ローラ上のトナーの帯電量）を評価する試験を行った。
【００７６】
試験は雰囲気温度２３℃、相対湿度６５％の環境下で行い、画像形成装置としてはＫＯＮＩＣＡＭＩＮＯＬＴＡ社製ｍａｇｉｃｏｌｏｒ２３００ＤＬを用いた。トナーは、負極性に帯電するＫＯＮＩＣＡＭＩＮＯＬＴＡ社製ｍａｇｉｃｏｌｏｒ２３００ＤＬ用のものを使用した。
【００７７】
各現像装置は、ＫＯＮＩＣＡＭＩＮＯＬＴＡ社製ｍａｇｉｃｏｌｏｒ２３００ＤＬのトナーカートリッジを、下記の構成となるように適宜改造して製造した。
【００７８】
各現像装置において、供給ローラの回転方向は、現像ローラに対する所謂カウンタ方向に設定し、現像ローラに印加する現像バイアス電圧は、上記実施形態と同様に直流と交流を重畳した電圧（最大電圧値４００Ｖ、最小電圧値−１０００Ｖ）となるように設定した。
【００７９】
実施例１、実施例３、実施例５、実施例７、比較例１、比較例３、比較例５、比較例７、比較例９、比較例１１及び比較例１３の供給ローラには、現像バイアス電圧が最小電圧値ＶD(L)のときに−２００Ｖの供給バイアスを印加した。実施例２、実施例４、実施例６、実施例８、比較例２、比較例４、比較例６、比較例８、比較例１０、比較例１２及び比較例１４では、供給バイアス電圧が現像バイアス電圧と同電位となるように設定した。
【００８０】
供給ローラは、上記実施形態と同様の方法により製造したポリウレタン発泡体をローラの形状に切削加工して製造した。供給ローラの外径は、改造前と同様、１１．６ｍｍとした。
【００８１】
実施例１〜実施例８及び比較例１〜比較例８では、上記実施形態と同様に接触部材を設け、比較例９〜比較例１４では接触部材を設けなかった。接触部材としては、ポリウレタン発泡体からなる支持部材の表面に、アルミニウムからなる帯電部材を接着してなるものを用いた。また、接触部材は、供給ローラの回転方向における発泡層との接触幅が３ｍｍ、発泡層を径方向内側に押し込む押し込み深さが０．５ｍｍとなるように配置した。
【００８２】
規制部材として、実施例１〜実施例４、比較例１〜比較例４及び比較例９〜比較例１２では規制ブレードを用い、実施例５〜実施例８、比較例５〜比較例８、比較例１３及び比較例１４では規制ローラを用いた。規制ブレードを用いた現像装置では、改造前に設けられていた２つの規制ブレードのうち、現像ローラの回転方向下流側のブレードを取り外すとともに、上流側のブレードの厚み及び現像ローラへの押し当て位置を適宜変更することで、そのブレードを図５に示す各値の線圧で現像ローラの表面に接触させた。規制ローラは、軟質層に添加する発泡剤の量を適宜変化させた上で上記実施形態と同様の方法により製造し、図５に示す各値の線圧で現像ローラに接触させた。規制ローラの回転方向は、現像ローラに対する所謂カウンタ方向に設定した。
【００８３】
トナーの劣化については、次のように性能評価を行った。
【００８４】
先ず、改造後の各現像装置にトナー１００ｇを充填し、Ａ４縦の用紙を５ｋ枚印字する場合と同様の駆動を外部駆動機により行った。次に、その駆動により得られた耐久後のトナーを改造前の現像装置に充填し、その現像装置を画像形成装置に装着して印字を行い、カブリの発生状況を目視で確認した。評価は、カブリが発生しなかったものを「○」、カブリは発生したがあまり目立たないものを「△」、カブリがひどく画像に影響を及ぼすものを「×」で表した（図５参照）。
【００８５】
現像ローラ上のトナー量の安定性については、次のように性能評価を行った。
【００８６】
先ず、改造後の各現像装置に新しいトナーを充填した場合と、改造後の各現像装置に耐久後のトナーを充填した場合のそれぞれについて、現像装置を所定時間（現像ローラが１０回転するために要する時間）駆動した後、現像ローラによるトナーの搬送量を測定した。
【００８７】
耐久後のトナーとしては、改造前の現像装置からバッファ弁を取り外したものに新しいトナーを１００ｇ充填し、この状態の現像装置を画像形成装置に装着して白紙画像を５ｋ枚印字した後のトナーを用いた。
【００８８】
トナーの搬送量については、現像ローラ上のトナーを吸引ポンプにより吸引し、吸引したトナーの重量を測定した後、現像ローラの表面においてトナーの吸引を行った部分の面積と、測定したトナー重量とから単位面積当たりのトナー搬送量（ｇ／ｍ２）を算出した。その後、新しいトナーを使用したときの搬送量（Ｍｎ）と、耐久後のトナーを使用したときの搬送量（Ｍｏ）との差（Ｍｎ−Ｍｏ）を算出した。
【００８９】
評価は、トナー搬送量の差（Ｍｎ−Ｍｏ）が２ｇ／ｍ２以下（例えば、新しいトナーを使用したときの搬送量が６ｇ／ｍ２であるとき、その搬送量の約３３％以下）のものを「◎」、トナー搬送量の差（Ｍｎ−Ｍｏ）が２ｇ／ｍ２より大きく４ｇ／ｍ２未満（例えば、新しいトナーを使用したときの搬送量が６ｇ／ｍ２であるとき、その搬送量の約３３％〜約６６％）のものを「○」、トナー搬送量の差（Ｍｎ−Ｍｏ）が４ｇ／ｍ２以上（例えば、新しいトナーを使用したときの搬送量が６ｇ／ｍ２であるとき、その搬送量の約６６％以上）のものを「×」で表した（図５参照）。
【００９０】
現像ローラ上のトナーの帯電量については、次のように性能評価を行った。
【００９１】
改造後の各現像装置に耐久後のトナーを充填した場合について、現像装置を所定時間（現像ローラが１０回転するために要する時間）駆動した後、現像ローラの帯電量を測定した。
【００９２】
耐久後のトナーとしては、改造前の現像装置からバッファ弁を取り外したものに新しいトナーを１００ｇ充填し、この状態の現像装置を画像形成装置に装着して白紙画像を５ｋ枚印字した後のトナーを用いた。
【００９３】
トナーの帯電量については、現像ローラ上のトナーを吸引ポンプにより吸引し、吸引したトナーの重量を測定するとともに、現像ローラの表面においてトナーを吸引した部分の電荷量を測定し、測定したトナー重量と電荷量とから単位重量当たりのトナー帯電量（μＣ／ｇ）を算出した。
【００９４】
評価は、トナー帯電量が２０μＣ以上５０μＣ未満であるものを「◎」、トナー帯電量が１０μＣ以上２０μＣ未満であるものを「○」、トナー帯電量が１０μＣ未満または５０μＣ以上であるものを「×」で表した（図５参照）。
【００９５】
図５に示す試験結果を検討する。
【００９６】
実施例１〜実施例８では、トナーの劣化、現像ローラ上のトナー搬送量の安定性、及び現像ローラ上のトナーの帯電量のいずれにおいても、良好な性能を有することを確認できた。
【００９７】
規制部材（規制ブレード又は規制ローラ）を４０Ｎ／ｍの線圧で現像ローラに接触させた比較例１、比較例２、比較例５、比較例６、比較例９及び比較例１０では、トナーの劣化が確認された。規制部材と現像ローラとの線圧を４０Ｎ／ｍとした場合、規制部材と現像ローラとの接触部を通過するトナーが、大きな機械的ストレスを受けてしまい、トナーの劣化が促進されるためだと考えられる。
【００９８】
規制部材を３Ｎ／ｍの線圧で現像ローラに接触させた比較例３、比較例４、比較例７及び比較例８では、現像ローラ上のトナー搬送量の安定性が悪く、現像ローラ上のトナーの帯電量が不足することを確認できた。規制部材と現像ローラとの線圧を３Ｎ／ｍとした場合、規制部材と現像ローラとの接触部で、トナーの層厚が十分に規制されず、そのトナーが十分に帯電されないためだと考えられる。
【００９９】
接触部材を設けず、規制ブレードを８Ｎ／ｍの線圧で現像ローラに接触させた比較例１１及び比較例１２では、現像ローラ上のトナーの帯電量が不足することを確認できた。これは、規制ブレードと現像ローラとの線圧が小さいことに加えて、接触部材と供給ローラとの摩擦接触による帯電が行われないことが原因であると考えられる。
【０１００】
接触部材を設けず、規制ローラを１０Ｎ／ｍの線圧で現像ローラに接触させた比較例１３及び比較例１４でも、現像ローラ上のトナーの帯電量が不足することを確認できた。これは、上述のように、接触部材を設けない場合、規制部材と現像ローラとの線圧を２０Ｎ／ｍよりも大きくしなければ、現像ローラ上のトナーの層厚を十分に規制できないためだと考えられる。これに対して、接触部材を設け、規制ローラを５Ｎ／ｍの線圧で現像ローラに接触させた実施例７及び実施例８では、現像ローラ上のトナーが十分に帯電されている。したがって、接触部材を設ける場合は、規制ローラと現像ローラとの線圧が５Ｎ／ｍであっても、現像ローラ上のトナーを十分に帯電させることができるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る現像装置を示す断面図である。
【図３】現像バイアス電圧と供給バイアス電圧の態様を示すグラフである。
【図４】第２の実施形態に係る現像装置を示す断面図である。
【図５】現像装置の性能評価試験の結果を示す表である。
【符号の説明】
【０１０２】
２：画像形成装置、
４：静電潜像担持体（感光体）、
１０，８２：現像装置、
３６：現像剤担持体（現像ローラ）、
３８：供給ローラ、
４４：規制部材（規制ローラ）、
４８：発泡層、
５４：接触部材、
８４：規制部材（規制ブレード）、
ＶD：現像バイアス電圧、
ＶS：供給バイアス電圧。
【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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