(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーおよびキャリアを含む現像剤を貯留する現像ハウジングと、
回転駆動され、前記現像ハウジング内の前記現像剤を受け取って周面に現像剤層を担持する現像剤担持体と、
回転駆動され、前記現像剤層からトナーを受け取って周面にトナー層を担持し、表面に静電潜像が形成され前記トナーによって顕在化されるトナー画像を担持する像担持体に、前記トナーを供給するトナー担持体と、
直流電圧および交流電圧を印加可能なバイアス印加部と、
前記バイアス印加部を制御するバイアス制御部と、
前記現像剤担持体および前記トナー担持体を回転駆動させる回転駆動部と、
を有し、
前記トナーの電荷減衰定数αが、０．０２≦α≦０．０５の関係を満たし、
前記トナー担持体および前記像担持体は、互いに対向する領域において、同じ方向に回転され、
前記バイアス制御部は、前記現像剤担持体から前記トナー担持体に前記トナーが供給されるとともに前記トナー担持体から前記像担持体に前記トナーが供給される現像動作時に、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを前記トナー担持体および前記現像剤担持体に印加し、前記現像動作が実行されていない時であって前記トナー担持体に担持された前記トナーを前記現像剤担持体側に回収する回収動作時に、１８０Ｖ〜２６０Ｖの範囲に含まれる直流電圧の電位差が前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に形成されるように直流電圧のみからなる回収バイアスを前記トナー担持体および前記現像剤担持体に印加することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記バイアス制御部は、
前記トナーが前記現像剤担持体から前記トナー担持体に移動するような電界が前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に形成されるように、前記現像バイアスの前記直流電圧を設定し、
前記トナーが前記トナー担持体から前記現像剤担持体に移動するような電界が前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に形成されるように、前記回収バイアスの前記直流電圧を設定す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】
前記回収動作は、
複数のシートに連続して画像が形成されるために、前記像担持上に複数のトナー画像が所定の画像間隔をおいて連続的に形成される際の画像間において実行される第１の回収動作と、
前記複数のトナー画像のうち最初のトナー画像が形成される前、または、前記複数のトナー画像のうち最後のトナー画像が形成された後に実行される第２の回収動作と、
を含み、
前記バイアス制御部は、
前記トナーが前記現像剤担持体から前記トナー担持体に移動するような電界が前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に形成されるように、前記現像バイアスおよび前記第１の回収動作における前記回収バイアスの前記直流電圧を設定し、
前記トナーが前記トナー担持体から前記現像剤担持体に移動するような電界が前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に形成されるように、前記第２の回収動作における前記回収バイアスの前記直流電圧を設定することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記静電潜像が形成されるとともに、前記トナー画像を担持する像担持体と、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の現像装置と、
を有す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、トナーおよびキャリアを含む２成分現像剤を採用した現像装置、およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置は、像担持体（例えば、感光体ドラムや転写ベルト）上に形成された静電潜像にトナーを供給して該静電潜像を現像することにより、像担持体上にトナー像を形成する。前記現像を行う方式の一つとして、非磁性体のトナーおよび磁性体のキャリアを含む二成分現像剤を用いたタッチダウン現像方式が知られている。この場合、磁気ローラー（現像剤担持体）上に二成分現像剤層（いわゆる磁気ブラシ層）が担持され、現像ローラー（トナー担持体）上に前記二成分現像剤層からトナーを受け取ってトナー層が担持される。更に、該トナー層から像担持体にトナーが供給されることで前記静電潜像が可視化される。
【０００３】
タッチダウン現像方式が採用された現像装置において、像担持体側に供給されなかったトナーが現像ローラーのトナー層中に滞留すると、次の現像時にトナーが十分現像されず、濃度低下をもたらしてしまう。特許文献１には、現像ローラーから磁気ローラーにトナーを回収することで、現像ローラー中のトナー層のトナーの入れ替わりを促進する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−６４７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、トナー回収時に、現像ローラーおよび磁気ローラーに印加される現像バイアスによって、トナーが逆帯電することがあった。特に、電荷減衰定数が大きいトナーが使用された場合には、逆帯電したトナーによってかぶりが発生することがあった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、トナー担持体上のトナーを現像剤担持体側に回収しつつ、トナーの逆帯電を抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一局面に係る現像装置は、トナーおよびキャリアを含む現像剤を貯留する現像ハウジングと、回転駆動され、前記現像ハウジング内の前記現像剤を受け取って周面に現像剤層を担持する現像剤担持体と、回転駆動され、前記現像剤層からトナーを受け取って周面にトナー層を担持し、表面に静電潜像が形成され前記トナーによって顕在化されるトナー画像を担持する像担持体に、前記トナーを供給するトナー担持体と、直流電圧および交流電圧を印加可能なバイアス印加部と、前記バイアス印加部を制御するバイアス制御部と、前記現像剤担持体および前記トナー担持体を回転駆動させる回転駆動部と、を有し、前記トナーの電荷減衰定数αが、０．０２≦α≦０．０５の関係を満たし、前記トナー担持体および前記像担持体は、互いに対向する領域において、同じ方向に回転され、前記バイアス制御部は、前記現像剤担持体から前記トナー担持体に前記トナーが供給されるとともに前記トナー担持体から前記像担持体に前記トナーが供給される現像動作時に、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを前記トナー担持体および前記現像剤担持体に印加し、前記現像動作が実行されていない時であって前記トナー担持体に担持された前記トナーを前記現像剤担持体側に回収する回収動作時に、１８０Ｖ〜２６０Ｖの範囲に含まれる直流電圧の電位差が前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に形成されるように直流電圧のみからなる回収バイアスを前記トナー担持体および前記現像剤担持体に印加することを特徴とする。
【０００８】
本構成によれば、トナー担持体から現像剤担持体側にトナーを回収する回収動作時に、トナーに強い振動電界が付与されることがない。このため、トナーが電荷注入されにくく、逆帯電することが抑止される。また、逆帯電したトナーがトナー担持体の周面に偏ったトナー層を形成することがなく、画像濃度の低下が抑止される。更に、逆帯電したトナーが像担持体側に現像されることが抑止され、トナーかぶりの発生が防止される。
【０００９】
上記の構成において、前記バイアス制御部は、前記トナーが前記現像剤担持体から前記トナー担持体に移動するような電界が前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に形成されるように、前記現像バイアスの前記直流電圧を設定し、前記トナーが前記トナー担持体から前記現像剤担持体に移動するような電界が前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に形成されるように、前記回収バイアスの前記直流電圧を設定することが望ましい。
【００１０】
本構成によれば、回収動作時に、トナー担持体から現像剤担持体側へのトナーの回収が促進される。
【００１１】
上記の構成において、前記回収動作は、複数のシートに連続して画像を形成するために、前記像担持上に複数のトナー画像が所定の画像間隔をおいて連続的に形成される際の画像間において実行される第１の回収動作と、前記複数のトナー画像のうち最初のトナー画像が形成される前、または、前記複数のトナー画像のうち最後のトナー画像が形成された後に実行される第２の回収動作と、を含み、前記バイアス制御部は、前記トナーが前記現像剤担持体から前記トナー担持体に移動するような電界が前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に形成されるように、前記現像バイアスおよび前記第１の回収動作における前記回収バイアスの前記直流電圧を設定し、前記トナーが前記トナー担持体から前記現像剤担持体に移動するような電界が前記トナー担持体と前記現像剤担持体との間に形成されるように、前記第２の回収動作における前記回収バイアスの前記直流電圧を設定することが望ましい。
【００１２】
本構成によれば、複数のシートに連続して画像が形成される動作の前後には、トナー担持体から安定してトナーを引き剥がすことが可能となる。また、回収動作を実行する時間が比較的少ないシート間（紙間）では、トナー担持体上のトナーを引き剥がし過ぎることがなく、次のシートの画像形成において濃度低下が生じることが防止される。
【００１３】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記静電潜像が形成されるとともに、前記トナー画像を担持する像担持体と、上記の何れか１に記載の現像装置と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本構成によれば、トナー担持体から現像剤担持体側にトナーを回収する回収動作時に、トナーが電荷注入されにくく、逆帯電することが抑止される。この結果、安定した画像形成動作が実行される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トナー担持体上のトナーを現像剤担持体側に回収しつつ、トナーの逆帯電を抑止することが可能な現像装置、およびこれを備えた画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る現像装置内の構造を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る制御部の電気的構成を示したブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る現像動作を示した模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る回収動作を示した模式図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る現像装置に使用されるトナーの電荷減衰定数を測定する測定装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す断面図である。ここでは、画像形成装置１として、プリンター機能と複写機能とを備えた複合機を例示するが、画像形成装置は、プリンター、複写機、ファクシミリ装置であってもよい。
【００１８】
＜画像形成装置の説明＞
画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有する装置本体１０と、装置本体１０上に配置される自動原稿給送装置２０とを備える。装置本体１０の内部には、複写する原稿画像を光学的に読み取る読取ユニット２５と、シートにトナー像を形成する画像形成部３０と、前記トナー像をシートに定着させる定着部６０と、画像形成部３０へ搬送されるシートを貯留する給紙部４０と、シートを給紙部４０又は給紙トレイ４６から画像形成部３０及び定着部６０を経由してシート排出口１０Ｅまで搬送する搬送経路５０と、この搬送経路５０の一部を構成するシート搬送路を内部に有する搬送ユニット５５とが収容されている。
【００１９】
自動原稿給送装置（ＡＤＦ）２０は、装置本体１０の上面に回動自在に取り付けられている。ＡＤＦ２０は、装置本体１０における所定の原稿読取位置に向けて、複写される原稿シートを自動給送する。一方、ユーザーが手置きで原稿シートを所定の原稿読取位置に載置する場合は、ＡＤＦ２０は上方に開かれる。ＡＤＦ２０は、原稿シートが載置される原稿トレイ２１と、自動原稿読取位置を経由して原稿シートを搬送する原稿搬送部２２と、読取後の原稿シートが排出される原稿排出トレイ２３とを含む。読取ユニット２５は、装置本体１０の上面のＡＤＦ２０から自動給送される原稿シート又は手置きされる原稿シートの画像を光学的に読み取る。
【００２０】
画像形成部３０は、フルカラーのトナー画像を生成しこれをシート上に転写する処理を行うもので、タンデムに配置されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の各トナー像を形成する４つのユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋを含む画像形成ユニット３２と、該画像形成ユニット３２の上に隣接して配置された中間転写ユニット３３と、中間転写ユニット３３上に配置されたトナー補給部３４とを含む。
【００２１】
各画像形成ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋは、感光体ドラム３２１（像担持体）と、この感光体ドラム３２１の周囲に配置された、帯電器３２２、露光器３２３、現像装置３２４、一次転写ローラー３２５及びクリーニング装置３２６とを含む。
【００２２】
感光体ドラム３２１は、その軸回りに回転し、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム３２１としては、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。帯電器３２２は、感光体ドラム３２１の表面を均一に帯電する。露光器３２３は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム３２１の周面に、原稿画像の画像データに基づく光を照射して、静電潜像を形成する。
【００２３】
現像装置３２４は、感光体ドラム３２１上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム３２１の周面にトナーを供給する。この現像装置３２４の詳細については、後記で説明する。
【００２４】
一次転写ローラー３２５は、中間転写ユニット３３に備えられている中間転写ベルト３３１を挟んで感光体ドラム３２１とニップ部を形成し、感光体ドラム３２１上のトナー像を中間転写ベルト３３１上に一次転写する。クリーニング装置３２６は、クリーニングローラー等を有し、トナー像転写後の感光体ドラム３２１の周面を清掃する。
【００２５】
中間転写ユニット３３は、中間転写ベルト３３１、駆動ローラー３３２及び従動ローラー３３３を備える。中間転写ベルト３３１は、駆動ローラー３３２及び従動ローラー３３３に架け渡された無端ベルトであって、該中間転写ベルト３３１の外周面には、複数の感光体ドラム３２１からトナー像が、同一箇所に重ねて転写される。中間転写ベルト３３１は図１では反時計回りに回転される。
【００２６】
駆動ローラー３３２の周面に対向して、二次転写ローラー３５が配置されている。駆動ローラー３３２と二次転写ローラー３５とのニップ部は、中間転写ベルト３３１に重ね塗りされたフルカラーのトナー像をシートに転写する二次転写部となる。駆動ローラー３３２又は二次転写ローラー３５のいずれか一方のローラーに、トナー像と逆極性の二次転写バイアス電位が印加され、他方のローラーは接地される。
【００２７】
トナー補給部３４は、イエロー用、マゼンタ用、シアン用及びブラック用のトナーコンテナ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃおよび３４Ｂｋを含む。これらのトナーコンテナは、それぞれ各色のトナーを貯留するものであり、各色に対応する画像形成ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂｋの現像装置３２４に、図略の供給経路を通して各色のトナーを供給する。
【００２８】
給紙部４０は、画像形成処理が施されるシートを収容する２段の給紙カセット４０Ａ、４０Ｂを備える。これら給紙カセット４０Ａ、４０Ｂは、装置本体１０の前方から手前方向に引出可能である。
【００２９】
定着部６０は、シートにトナー像を定着させる定着処理を施す誘導加熱方式の定着装置である。シートが定着部６０を通過することで、シートに転写されたトナー像が当該シートに定着される。
【００３０】
＜現像装置の構成＞
続いて、現像装置３２４について詳細に説明する。図２は、現像装置３２４の内部構造を概略的に示す垂直方向の断面図、図３は、現像装置３２４の平面図である。現像装置３２４は、該現像装置３２４の内部空間を画定する現像ハウジング８０を含む。この現像ハウジング８０には、非磁性体のトナーおよび磁性体のキャリアを含む現像剤を貯留する現像剤貯留部８１が備えられている。また、現像ハウジング８０の内部には、現像剤貯留部８１の上方に配置された磁気ローラー８２（現像剤担持体）と、磁気ローラー８２の斜め上方位置で磁気ローラー８２に対向配置された現像ローラー８３（トナー担持体）と、磁気ローラー８２に対向配置された現像剤規制ブレード８４とが配設されている。
【００３１】
現像剤貯留部８１は、現像装置３２４の長手方向に延びる２つの隣り合う現像剤貯留室８１ａ，８１ｂを含む。現像剤貯留室８１ａ，８１ｂは、現像ハウジング８０に一体に形成され長手方向に延びる仕切り板８０１によって互いに仕切られているが、図３に示すように、長手方向における両端部において連通路８０３、８０４によって互いに連通されている。各現像剤貯留室８１ａ，８１ｂには、軸回りに回転することにより現像剤を攪拌及び搬送するスクリューフィーダー８５，８６が収容されている。スクリューフィーダー８５，８６は、後記の駆動部９６２により回転駆動されるが、その回転方向が互いに逆方向に設定されている。これにより現像剤は、図３に矢印で示すように、現像剤貯留室８１ａおよび現像剤貯留室８１ｂ間を攪拌されつつ循環搬送される。この攪拌により、トナーとキャリアとが混合され、トナーが例えばプラスに帯電される。
【００３２】
磁気ローラー８２は、現像装置３２４の長手方向に沿って配設されており、後記の駆動部９６２によって、図２では時計方向に回転駆動される。磁気ローラー８２の内部には、固定式の所謂磁石ロール（図示せず）が配置されている。磁石ロールは複数の磁極を有しており、本実施形態では汲上極８２１、規制極８２２及び主極８２３を有する。汲上極８２１は現像剤貯留部８１に対向し、規制極８２２は現像剤規制ブレード８４に対向し、主極８２３は現像ローラー８３に対向している。
【００３３】
磁気ローラー８２は、汲上極８２１の磁力によって現像剤貯留部８１から現像剤をその周面８２Ａ上に磁気的に汲み上げる（受け取る）。汲み上げられた現像剤は、磁気ローラー８２の周面８２Ａ上に磁気的に現像剤層（磁気ブラシ層）として保持され、磁気ローラー８２の回転に伴って現像剤規制ブレード８４に向けて搬送される。
【００３４】
現像剤規制ブレード８４は、磁気ローラー８２の回転方向から見て現像ローラー８３よりも上流側に配置され、磁気ローラー８２の周面８２Ａに磁気的に付着した現像剤層の層厚を規制する。現像剤規制ブレード８４は、磁気ローラー８２の長手方向に沿って延びる磁性材料からなる板部材であり、現像ハウジング８０の適所に固定された所定の支持部材８４１によって支持されている。また、現像剤規制ブレード８４は、磁気ローラー８２の周面８２Ａとの間で所定の寸法の規制ギャップＧを形成する規制面８４２（つまり現像剤規制ブレード８４の先端面）を有する。
【００３５】
磁性材料から形成された現像剤規制ブレード８４は、磁気ローラー８２の規制極８２２によって磁化される。これにより、現像剤規制ブレード８４の規制面８４２と規制極８２２との間には、すなわち規制ギャップＧには、磁路が形成される。汲上極８２１によって磁気ローラー８２の周面８２Ａ上に付着した現像剤層が、磁気ローラー８２の回転に伴って規制ギャップＧ内に搬送されると、現像剤層の層厚は規制ギャップＧにおいて規制される。これにより、周面８２Ａ上には所定厚さの均一な現像剤層が形成される。
【００３６】
現像ローラー８３は、現像装置３２４の長手方向に沿って、且つ、磁気ローラー８２に対して平行に延びるように配設されている。現像ローラー８３は、後記の駆動部９６２によって、図２では時計方向に回転駆動される。現像ローラー８３は、磁気ローラー８２の周面８２Ａ上に保持された現像剤層に接触した状態で回転しつつ、前記現像剤層からトナーを受け取ってトナー層を担持する周面８３Ａを有する。現像動作が行なわれる現像時には、現像ローラー８３は、感光体ドラム３２１の周面に前記トナー層からトナーを供給する。
【００３７】
現像ローラー８３の周面８３Ａと磁気ローラー８２の周面８２Ａとの間には、所定の寸法の隙間Ｓが形成されている。隙間Ｓは例えば約１３０μｍに設定されている。現像ローラー８３は、現像ハウジング８０に形成された開口を通して感光体ドラム３２１に臨むように配置され、周面８３Ａと感光体ドラム３２１の周面との間にも所定の寸法の隙間が形成されている。
【００３８】
＜電気的構成、ブロック図＞
続いて、画像形成装置１の主要な電気的構成について説明する。画像形成装置１は、当該画像形成装置１の各部の動作を統括的に制御する制御部９０を備える。図４は、制御部９０の機能ブロック図である。制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。また、制御部９０には、前述の画像形成部３０に加え、第１印加部８８（バイアス印加部）、第２印加部８９（バイアス印加部）、駆動部９６２（回転駆動部）、画像メモリー９６３、Ｉ／Ｆ９６４などが電気的に接続されている。
【００３９】
第１印加部８８は、直流電源と交流電源とから構成され、後記のバイアス制御部９２からの制御信号に基づき、現像装置３２４内の磁気ローラー８２にバイアスを印加する。同様に、第２印加部８９は、直流電源と交流電源とから構成され、バイアス制御部９２からの制御信号に基づき、現像装置３２４内の現像ローラー８３にバイアスを印加する。これらの印加部は、直流電圧に交流電圧が重畳されたバイアス、または、直流電圧のみからなるバイアスを印加することができる。
【００４０】
駆動部９６２は、モーター及びそのトルクを伝達するギア機構からなり、制御部９０の駆動制御部９１からの制御信号に応じて、後記の現像動作及び回収動作時に、現像装置３２４内の現像ローラー８３、磁気ローラー８２およびスクリューフィーダー８５、８６などを回転駆動させる。
【００４１】
画像メモリー９６３は、当該画像形成装置１がプリンターとして機能する場合に、例えばパーソナルコンピューターなどの外部機器から与えられる印刷用画像データを一時的に記憶する。また、画像メモリー９６３は、画像形成装置１が複写機として機能する場合には、ＡＤＦ２０により光学的に読み取られた画像データを一時的に記憶する。
【００４２】
Ｉ／Ｆ９６４は、外部機器とのデータ通信を実現させるためのインターフェイス回路であり、例えば画像形成装置１と外部機器とを接続するネットワークの通信プロトコルに従った通信信号を作成すると共に、ネットワーク側からの通信信号を画像形成装置１が処理可能な形式のデータに変換する。パーソナルコンピューター等から送信される印刷指示信号はＩ／Ｆ９６４を介して制御部９０に与えられ、また画像データは、Ｉ／Ｆ９６４を介して画像メモリー９６３に記憶される。
【００４３】
制御部９０は、前記ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより、駆動制御部９１、バイアス制御部９２、および電位情報記憶部９３を備えるように機能する。
【００４４】
駆動制御部９１は、駆動部９６２を制御して、現像装置３２４の磁気ローラー８２、現像ローラー８３などを回転駆動させる。本実施形態では、後記の現像動作および回収動作において、駆動制御部９１は、上記の各部材を回転させる。
【００４５】
バイアス制御部９２は、後記の現像動作の実行に際し、現像ローラー８３および磁気ローラー８２へのバイアス設定値を決定し、第１印加部８８および第２印加部８９を制御して、現像バイアスを印加させる。また、バイアス制御部９２は、後記の回収動作の実行に際し、現像ローラー８３および磁気ローラー８２へのバイアス設定値を決定し、第１印加部８８および第２印加部８９を制御して、回収バイアスを印加させる。
【００４６】
電位情報記憶部９５は、種々の条件下においてバイアス制御部９２が設定する現像動作時の現像バイアス及び回収動作時の回収バイアス、並びに磁気ローラー８２と現像ローラー８３との電位差の設定値などを記憶する。
【００４７】
＜現像バイアスの印加、現像動作について＞
次に、図５を参照して、現像装置３２４のバイアス印加のための構成及び現像動作について説明する。現像装置３２４は、現像動作を制御するために、前述の第１印加部８８、第２印加部８９（いずれもバイアス印加部）、および制御部９０を含む。図５に示すように、第１印加部８８は、直列に接続された直流電圧源８８１と交流電圧源８８２とを有し、磁気ローラー８２に接続されている。直流電圧源８８１から出力された直流バイアスに交流電圧源８８２から出力された交流バイアスが重畳された電圧が磁気ローラー８２に印加される。第２印加部８９は、直列に接続された直流電圧源８９１と交流電圧源８９２とを有し、現像ローラー８３に接続されている。直流電圧源８９１から出力された直流バイアスに交流電圧源８９２から出力された交流バイアスが重畳された電圧が、現像ローラー８３に印加される。なお、後記の回収動作時には、交流電圧源８８２、８９２は交流バイアスを出力しない。
【００４８】
磁気ローラー８２および現像ローラー８３に印加される直流バイアスおよび交流バイアスの値は、現像装置３２４が感光体ドラム３２１の周面上にトナーを供給する（静電潜像を現像する）現像動作に際し、供給されるトナーの帯電性に応じて変更される。また、現像動作終了後に、現像ローラー８３に付着したトナーを磁気ローラー８２に回収するための回収動作において、更に異なるバイアスの値が磁気ローラー８２および現像ローラー８３に印加される。
【００４９】
次に、感光体ドラム３２１上の静電潜像の現像メカニズム（現像動作）を説明する。磁気ローラー８２の周面８２Ａ上の磁気ブラシ層は、現像剤規制ブレード８４によって層厚が均一に規制された後、磁気ローラー８２の回転に伴って現像ローラー８３に向けて搬送される。その後、隙間Ｓ（図２）の領域において、磁気ブラシ層中の多数の磁気ブラシＤＢが、回転中の現像ローラー８３の周面８３Ａに接触する。
【００５０】
このとき、バイアス制御部９２は、第１印加部８８および第２印加部８９を制御して所定の直流バイアスおよび交流バイアスを磁気ローラー８２および現像ローラー８３のそれぞれに印加する。これにより、磁気ローラー８２の周面８２Ａと現像ローラー８３の周面８３Ａとの間に所定の電位差（現像用電位差）が生じる。なお、バイアス制御部９２は、トナーが磁気ローラー８２から現像ローラー８３に移動するような電界が磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間に形成されるように、現像バイアスの直流電圧を設定する。そして、交流電圧は、磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間に振動電界を形成し、トナーの移動を促進する。この現像用電位差により、周面８２Ａと周面８３Ａとの対向位置において（主極８２３（図２）と周面８３Ａとの対向位置において）、磁気ブラシＤＢからトナーＴのみが周面８３Ａに移動し、磁気ブラシＤＢのキャリアＣと残留する一部のトナーとは周面８２Ａ上に残る。これにより、現像ローラー８３の周面８３Ａ上に所定厚さのトナー層ＴＬが担持される。
【００５１】
周面８３Ａ上のトナー層ＴＬは、現像ローラー８３の回転に伴って感光体ドラム３２１の周面に向けて搬送される。現像ローラー８３には、直流電圧と交流電圧との重畳電圧が印加されている。したがって、静電潜像に応じて表面に電位を有している感光体ドラム３２１の周面と該現像ローラー８３の周面８３Ａとの間には所定の電位差が生じている。この電位差により、トナー層ＴＬのトナーＴが感光体ドラム３２１の周面に移動する。これにより、感光体ドラム３２１の周面上の静電潜像が現像され、トナー像が形成される。
【００５２】
＜回収動作の説明＞
次に、本実施形態における現像装置３２４内の回収動作について説明する。図６は、現像ローラー８３から磁気ローラー８２側へのトナーの回収動作を説明するための模式図である。この回収動作は、先の現像動作が実行されていないタイミングであって、たとえば画像形成動作中のシート間に相当する時間や、画像形成動作前後などに実行される。
【００５３】
実際の現像動作では、トナー層ＴＬ中のトナーＴのうち、感光体ドラム３２１に移動せず周面８３Ａ上に残留する残留トナーＲＴが発生する。残留トナーＲＴは、現像ローラー８３の回転に伴って周面８３Ａと磁気ローラー８２の周面８２Ａとの対向位置に搬送されたとき、磁気ブラシＤＢによる掻き取り力と両ローラー８２、８３間の電気的な力とによって回収される。当該電気的な力は、後記のとおり、直流電圧の電位差によって形成される。回収した残留トナーＲＴを有する磁気ブラシＤＢは、磁気ローラー８２の回転に伴って主極８２３よりも下流側に搬送されると、前記磁石ロールの回収極（図示せず）の磁力によって周面８２Ａから回収され、スクリューフィーダー８５、８６を収容する現像剤貯留部８１（図２）に戻される。
【００５４】
画像形成装置１によって出力される画像の中には、用紙面積に対する印字率が数％程度という比較的トナー消費が少ない条件が存在する。このような条件においては、現像装置３２４内で消費されずに循環し続けるトナーが増え、トナーの帯電量が高くなることがある（チャージアップ現象）。この場合、トナー層ＴＬ中には、感光体ドラム３２１側に飛翔しにくい小粒径のトナーが多く存在することとなる。したがって、上記の回収動作を促進させ、現像ローラー８３から磁気ローラー８２に、小粒径トナーの回収を定期的に実行することが望ましい。
【００５５】
なお、本実施形態では、回収動作は、第１の回収動作と、第２の回収動作とを含む。第１の回収動作は、複数のシートに連続して画像が形成されるために、感光体ドラム３２１上に複数のトナー画像が所定の画像間隔をおいて連続的に形成される際の画像間において実行される回収動作である。換言すれば、第１の回収動作は、シート間（紙間）に対応して実行される。一方、第２の回収動作は、上記の複数のトナー画像のうち最初のトナー画像が形成される前、または、複数のトナー画像のうち最後のトナー画像が形成された後に実行される回収動作である。換言すれば、第２の回収動作は、画像形成装置１の印刷ジョブ前、または印刷ジョブ後に実行される。なお、他の実施形態において、第２の回収動作は、画像形成装置１の電源がオンされた際や画質セットアップ動作時に、実行されてもよい。
【００５６】
＜トナーの電荷減衰定数について＞
上記のように、現像ローラー８３の周面８３Ａ上に担持されるトナーの入れ替わりを促進することで、安定した帯電量を備えたトナーを感光体ドラム３２１に供給することが可能となる。しかしながら、現像ローラー８３から磁気ローラー８２側にトナーを回収する際に、トナーに強い電界が付与されると、電荷注入が発生し、トナーの逆帯電が引き起こされる。通常、プラス極性に帯電されるトナーが、マイナス極性に帯電されると、現像ローラー８３の周面８３Ａにおいて、逆帯電トナーのトナー層が形成されてしまう。このような逆帯電トナーのトナー層は、抵抗層として機能するため、磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間に形成される現像電位差の実効値を変動させる。この結果、磁気ローラー８２から現像ローラー８３に充分なトナーが供給されず、画像濃度の低下がもたらされる。また、現像装置３２４内において正帯電トナーと逆帯電トナーとが混在すると、現像装置３２４の白地部（背景部）に対して、誤って逆帯電トナーが現像されることがある。すなわち、トナーかぶりが生じることとなる。そして、このようなトナーの逆帯電は、電荷注入されやすいトナーにおいて顕著となる。トナーが電荷注入されやすいか否かは、トナーの電荷減衰定数αによって評価することが可能である。
【００５７】
＜電荷減衰定数の測定について＞
図７を参照して、まず、電荷減衰定数αの測定に用いられる静電気拡散率測定装置９７０の構成について説明する。静電気拡散率測定装置９７０は、恒温恒湿器９７１と、コロナ放電を行う放電部９７５および表面電位測定を行うセンサ部９７６を含む測定部９７２と、試料を充填するための凹部９７３ａが形成された金属製の測定セル９７３と、測定部９７２と接続され、当該測定部９７２の動作を制御する制御部９７４とを有する。測定セル９７３の凹部９７３ａは、上面視において矩形の開口を有する。凹部９７３ａの開口サイズは１０ｍｍ×１０ｍｍであり、深さは１ｍｍである。静電気拡散率測定装置９７０としては、株式会社ナノシーズ製のＮＳ−Ｄ１００型を用いることができる。次に、上記静電気拡散率測定装置９７０による電荷減衰定数αの測定方法について説明する。まず、測定対象であるトナーが測定セル９７３の凹部９７３ａに入れられ、当該トナーがスライドガラスなどにより上方から押し込まれる。そして、測定セル９７３上でスライドガラスを往復移動させることにより、凹部９７３ａから溢れたトナーが擦り切られる。凹部９７３ａへのトナーの充填量はスライドガラスによる押し込みの程度により調整可能であり、０．０４ｇ以上０．０６ｇ以下に調整されることが好ましい。
【００５８】
次に、トナー充填後の測定セル９７３が温度３２．５℃、相対湿度８０％の環境下において１２時間放置される。次に、測定セル９７３が接地された状態で静電気拡散率測定装置９７０内に配置され、放電部９７５からトナーに対してコロナ放電が行われる。そして、コロナ放電終了後０．７秒を経過した後から、センサ部９７６によりトナーの表面電位が連続的に測定される。この測定結果に基づいて、下記の（式１）によりトナーの電荷減衰定数α（電荷減衰速度）が算出される。下記の（式１）において、Ｖはトナーの表面電位（Ｖ）を示し、Ｖ０は初期のトナーの表面電位（Ｖ）を示し、αはトナーの電荷減衰定数（電荷減衰速度）を示し、ｔは減衰時間（秒）を示している。
【００５９】
Ｖ＝Ｖ０×ｅｘｐ（−α√ｔ）・・・・（式１）
本実施形態では、トナーの電荷減衰定数αが、０．０２≦α≦０．０５の関係を満たすように、トナーの材料、形状および構造などが設定されている。上記のトナーは比較的電荷注入されやすいものである。このようなトナーは磁気ローラー８２上に担持される現像剤の磁気ブラシの抵抗を下げる効果がある。これにより、磁気ローラー８２から現像ローラー８３に誤ってキャリアが移動することが抑制される。なお、トナーの電荷減衰定数αを調整する方法は、公知の方法を選択可能である。一例として、本実施形態では、トナーはコアーシェル構造のトナーである。以下に、本実施形態に係るトナーについて、説明する。
【００６０】
＜トナーについて＞
（トナーコア）
トナーコア材は一般的な粉砕法によって作製された分級品からなり、本実施形態ではアニオン性を示す。トナーコア材がアニオン性を示すかどうかは、日本画像学会が提供する標準キャリアとの摩擦帯電によって検出可能であり、水系媒体下でのアニオン性については、ゼータ電位での計測が有効である。すなわち標準化キャリアとの摩擦帯電にて−１０μＣ／ｇ以上の負帯電性、ゼータ電位にて−１０ｍＶ以上のアニオン性を示せばよい。
【００６１】
（トナーシェル）
トナーコアのシェル化はトナーコア表面に熱硬化性樹脂を被覆させることで行う。又、トナーシェルは、カチオン性の性質も有する。被覆の方法としては、所望の平均粒子径および粒子径分布を実現できるものであれば特に制限されないが、固体状のトナーコア上に被膜を形成するため、樹脂原料を反応場に水系媒体側からのみ供給する方式で作製できるものとされる。具体的には、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、液中硬化被覆法、コアセルベーション法などにより作製される被膜が好ましく、反応性などの観点から、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法により作製される被膜が好ましい。ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法においては、水系媒体にのみに樹脂被膜の原料が存在しており、この原料がトナーコア上で反応して樹脂化し、被膜が形成される。シェル化に用いる樹脂原料としては、上記の様な方法で形成されるものであれば特に制限されないが、トナーの凝集を十分抑制でき成膜性に優れる等の理由から、メラミン系、尿素レゾルシン系などの尿素系、ウレタン系、アミド系、オレフィン系、ゼラチン・アラビアゴム系などを使用し、吸水性が低く貯蔵安定性に優れる等の理由から、メラミン系および尿素レゾルシン系などの尿素系などが好ましい。メラミン系樹脂および尿素レゾルシン系などの尿素系樹脂は低吸水性であるため、薄膜被覆トナーを乾燥する際に薄膜被覆トナーが結着することを抑制し、トナーの平均粒子径および粒子径分布が変化することを抑制でき、また、貯蔵中に腐敗することもない。
【００６２】
具体的にはメラミンとホルムアルデヒド、あるいは尿素とホルムアルデヒドとの不可反応によって生成される前駆体（メチロール化物）であるメチロールメラミンあるいはメチロール化尿素を用いることによりトナーコア表面の皮膜化が可能である。またこれらの皮膜化は該メチロール化物を溶解することができる溶媒中で行うことが好ましく、該溶媒として水、メタノール、あるいはエタノールが好ましい。水、メタノール、あるいはエタノールのような溶媒中でシェル層を形成する場合、トナーコア表面に均一に該メチロール化物を被覆させるために、トナーコアを溶媒中に高度に分散させることが好ましい。また溶媒中にトナーコアを高度に分散させる為、溶媒中に分散剤を含有させることができる。分散剤の種類は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されることはない。例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリパラビニルフェノール、部分鹸化ポリ酢酸ビニル、イソプレンススルホン酸、ポリエーテル、イゾブチレン/無水マレイン酸共重合体、ポリアスパラギン酸ナトリウム、デンプン、アラビアゴム、ポリビニルピロリドン及びリグニンスルホン酸ナトリウムを用いることができる。これらの分散剤は、１種を用いても、２種以上を組み合わせて使用しても良い。分散剤の使用量は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されることはない。例えばトナーコア１００質量部に対し、７５質量部以下が好ましい。トナーコアを高度に分散させた溶媒中でメチロールメラミンあるいはメチロール尿素からなるシェル層を形成するための温度は、特に限定されないが、４０度以上８０度以下が好ましく、５５度以上７０度以下がより好ましい。このような範囲の温度によりトナーコア表面にシェル層を形成することにより、トナーコア粒子表面を被覆するシェル層の形成が良好に進行し、シェル化トナーの分散液を得ることができる。その後、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経て、シェル化トナー母粒子が得られる。このシェル層の厚みや、このシェル層の外側に添加するシリカや酸化チタンなどによって、抵抗調整を行なうことが可能となる。
【００６３】
＜回収バイアスの制御について＞
本実施形態では、電荷減衰定数αが０．０２≦α≦０．０５の関係を満たす場合でも、トナーの電荷注入、逆帯電を抑止しつつ、現像ローラー８３の周面８３Ａ上のトナーの入れ替わりが促進される。このために、バイアス制御部９２は、回収動作時における回収バイアスを好適に制御する。詳しくは、バイアス制御部９２は、現像ローラー８３に担持されたトナーを磁気ローラー８２側に回収する回収動作時には、直流電圧のみからなる回収バイアスを現像ローラー８３および磁気ローラー８２に印加する。この結果、回収動作時に、トナーに強い振動電界が付与されることがない。このため、トナーが電荷注入されにくく、逆（負）帯電することが抑止される。また、逆帯電したトナーが現像ローラー８３の周面８３Ａに偏ったトナー層を形成することがなく、画像濃度の低下が抑止される。更に、逆帯電したトナーが感光体ドラム３２１側に現像されることが抑止され、トナーかぶりの発生が防止される。
【００６４】
なお、バイアス制御部９２は、回収動作時に、トナーが現像ローラー８３から磁気ローラー８２に移動するような電界が現像ローラー８３と磁気ローラー８２との間に形成されるように、回収バイアスの直流電圧を設定してもよい。この場合、磁気ローラー８２上の磁気ブラシの機械的な掻き取り力に加え、直流電圧の電位差によってトナーが積極的に回収される。このような直流電圧値の設定は、前述の第２の回収動作において実行されることが望ましい。画像形成装置１における印刷動作の前後などでは、回収動作を実行する時間に余裕があるため、確実に現像ローラー８３からトナーを引き剥がすことが可能である。
【００６５】
また、バイアス制御部９２は、回収動作時に、トナーが磁気ローラー８２から現像ローラー８３に移動するような電界が現像ローラー８３と磁気ローラー８２との間に形成されるように、回収バイアスの直流電圧を設定してもよい。この場合、直流電圧の電位差によって生じる電界の向きにおいては、一見、トナーの回収が阻害されるように見えるが、実際には、磁気ローラー８２上の磁気ブラシの機械的な掻き取り力によって、現像ローラー８３から所定量のトナーを回収することが可能である。また、現像動作時よりも直流電圧による電位差（現像用電位差）を縮小することで、トナーの回収を促進することができる。このような直流電圧値の設定は、前述の第１の回収動作において実行されることが望ましい。画像形成装置１における印刷動作のシート間（紙間）では、回収動作を実行する時間が少ないため、現像ローラー８３上のトナーを引き剥がし過ぎると、次のシートの画像形成において濃度低下が生じやすい。したがって、第１の回収動作では、現像ローラー８３上の所定量のトナーが回収され、次の現像動作に先だって新たなトナーが現像ローラー８３に供給されることで、濃度低下が抑止される。なお、シート間が充分大きく設けられた場合には、トナーが現像ローラー８３から磁気ローラー８２に移動するような電界が現像ローラー８３と磁気ローラー８２との間に形成されるように、回収バイアスの直流電圧が設定されてもよい。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明の実施形態につき更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。なお、実施した比較実験での各実験条件は以下のとおりである。
【００６７】
［実験１］
実験１では、回収動作時の交流バイアスの影響が評価される。
＜実験条件＞
・環境：温度２４度、相対湿度４０％
・プリント速度：４０ｐｐｍ
・現像方式：タッチダウン現像方式
・感光体ドラム３２１：ａ−Ｓｉ感光体
・感光体ドラム３２１の線速：２５０ｍｍ／ｓｅｃ
・現像ローラー８３の周面８３Ａ：アルマイト処理＋樹脂コート
・現像ローラー８３の線速：感光体ドラム３２１に対して線速比１．６（ウィズ回転）
・感光体ドラム３２１と現像ローラー８３との間の距離：０．１１ｍｍ
・現像ローラー８３と磁気ローラー８２との間の距離：０．２７ｍｍ
・感光体ドラム３２１の白地部（背景部）電位Ｖ０：＋２５０Ｖ
・感光体ドラム３２１の画像部電位ＶＬ：＋１５Ｖ
・現像ローラー８３の現像バイアス：周波数＝３．９ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ＝４０％、Ｖｐｐ＝１５００Ｖ、Ｖｄｃ（直流電圧）＝１００Ｖ
・磁気ローラー８２の現像バイアス：周波数＝３．９ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ＝６０％、Ｖｐｐ＝１２７０Ｖ、Ｖｄｃ（直流電圧）＝２５０Ｖ
・トナー：正帯電極性マゼンタトナー、平均粒径６．７μｍ
・印刷画像：印字率５％の画像が１ジョブあたり１０枚ずつ、所定の枚数まで印刷される。
【００６８】
＜比較例１＞
比較例１では、回収動作時に、直流電圧に交流電圧を重畳させた回収バイアスが印加される。
・トナーの電荷減衰定数α：０．０５
・第１の回収動作時の現像ローラー８３の回収バイアス：周波数＝３．９ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ＝４０％、Ｖｐｐ＝１５００Ｖ、Ｖｄｃ（直流電圧）＝１００Ｖ
・第１の回収動作時の磁気ローラー８２の回収バイアス：周波数＝３．９ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ＝６０％、Ｖｐｐ＝１２７０Ｖ、Ｖｄｃ（直流電圧）＝１５０Ｖ
・第２の回収動作時の現像ローラー８３の回収バイアス：周波数＝３．９ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ＝４０％、Ｖｐｐ＝１５００Ｖ、Ｖｄｃ（直流電圧）＝１００Ｖ
・第２の回収動作時の磁気ローラー８２の回収バイアス：周波数＝３．９ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ＝６０％、Ｖｐｐ＝１２７０Ｖ、Ｖｄｃ（直流電圧）＝０Ｖ
＜実施例１＞
実施例１では、回収動作時に、直流電圧のみからなる回収バイアスが印加される。
・トナーの電荷減衰定数α：０．０５
・第１の回収動作時の現像ローラー８３の回収バイアス：Ｖｄｃ（直流電圧）＝１００Ｖ
・第１の回収動作時の磁気ローラー８２の回収バイアス：Ｖｄｃ（直流電圧）＝１５０Ｖ
・第２の回収動作時の現像ローラー８３の回収バイアス：Ｖｄｃ（直流電圧）＝１００Ｖ
・第２の回収動作時の磁気ローラー８２の回収バイアス：Ｖｄｃ（直流電圧）＝０Ｖ
＜比較例２＞
比較例２では、回収動作時に、直流電圧のみからなる回収バイアスが印加される。ただし、トナーの電荷減衰定数は、０．０５よりも大きく設定される。
・トナーの電荷減衰定数α：０．０５４
・第１の回収動作時の現像ローラー８３の回収バイアス：Ｖｄｃ（直流電圧）＝１００Ｖ
・第１の回収動作時の磁気ローラー８２の回収バイアス：Ｖｄｃ（直流電圧）＝１５０Ｖ
・第２の回収動作時の現像ローラー８３の回収バイアス：Ｖｄｃ（直流電圧）＝１００Ｖ
・第２の回収動作時の磁気ローラー８２の回収バイアス：Ｖｄｃ（直流電圧）＝０Ｖ
上記の条件のもと、シート間では、磁気ローラー８２上の磁気ブラシが現像ローラー８３上のトナーを少量回収する（第１の回収動作）。また、連続印字（各ジョブ）の終了時に、磁気ローラー８２上の磁気ブラシが現像ローラー８３上のトナーをほぼ全て回収する（第２の回収動作）。表１に、比較例１、実施例１および比較例２における、印刷枚数に対するトナーかぶりの評価結果が示される。なお、トナーかぶりの評価は、所定の評価基準Ｆ．Ｄによって実施し、Ｆ．Ｄが０．０１以上の場合を×とし、０．０１未満の場合を○と示している。
【００６９】
【表１】
0006314852.tif 000002
【００７０】
表１を参照して、比較例１では印刷枚数１１００枚で、トナーの逆帯電によるトナーかぶりが発生したが、実施例１では印刷枚数１５００枚を経過しても、トナーかぶりが発生しない結果となった。また、電荷減衰定数α=０．０５４の比較例２では印刷枚数１５００枚でトナーかぶりが発生した。これは、回収動作時に交流バイアスの印加を抑えても、トナーの電荷減衰が大きくなるためである。このような点からも、トナーの電荷減衰定数αは、α≦０．０５の範囲に設定されることが望ましい。
【００７１】
［実験２］
実験２では、異なる電荷減衰定数αのトナーに対して、磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間の電位差が変化された際の現像ゴーストが評価される。
＜実験条件＞
・環境：温度２５度、相対湿度４５％
・プリント速度：４０ｐｐｍ
・現像方式：タッチダウン現像方式
・感光体ドラム３２１：ａ−Ｓｉ感光体
・感光体ドラム３２１の線速：２５０ｍｍ／ｓｅｃ
・現像ローラー８３の周面８３Ａ：アルマイト処理＋樹脂コート
・現像ローラー８３の線速：感光体ドラム３２１に対して線速比１．６（ウィズ回転）
・感光体ドラム３２１と現像ローラー８３との間の距離：０．１１ｍｍ
・現像ローラー８３と磁気ローラー８２との間の距離：０．２７ｍｍ
・感光体ドラム３２１の白地部（背景部）電位Ｖ０：＋２５０Ｖ
・感光体ドラム３２１の画像部電位ＶＬ：＋１５Ｖ
・現像ローラー８３の現像バイアス：周波数＝３．９ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ＝４０％、Ｖｐｐ＝１５００Ｖ、Ｖｄｃ（直流電圧）＝１００Ｖ
・磁気ローラー８２の現像バイアス：周波数＝３．９ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ＝６０％、Ｖｐｐ＝１２７０Ｖ、Ｖｄｃ（直流電圧）＝可変
・トナー：正帯電極性マゼンタトナー、平均粒径６．７μｍ
＜実施例２＞
・トナーの電荷減衰定数α：０．０２
＜比較例３＞
・トナーの電荷減衰定数α：０．０１５
上記の条件のもと、現像動作時に磁気ローラー８２に印加される直流電圧の値（Ｖｄｃ）が変化されることで、磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間の直流電圧の電位差（単位Ｖ）が調整される。表２に、実施例２および比較例３において、磁気ローラー８２と現像ローラー８３との間の直流電圧の電位差（単位Ｖ）（表２では、ＭＳ間ΔＶ）が変化された場合の現像ゴーストおよび画像濃度の評価結果が示される。なお、現像ゴーストは、現像ローラー８３上のトナーが磁気ローラー８２側に充分回収されないために現像ローラー８３上に画像履歴が残り、感光体ドラム３２１上のトナー画像に生じる画像欠陥である。現像ゴーストの評価は、目視で判断され、現像ゴーストが発生している場合には×とされ、現像ゴーストが発生していない場合は、○と示されている。また、画像濃度Ｉ．Ｄは、公知の反射濃度計で測定され、Ｉ．Ｄが１．３５以上の場合には○とされ、Ｉ．Ｄが１．３５未満の場合には×と示されている。
【００７２】
【表２】
0006314852.tif 000003
【００７３】
表２を参照して、実施例２では、画像濃度Ｉ．Ｄおよび現像ゴーストの結果がいずれも良好な範囲が確保（ＭＳ間ΔＶ＝１８０〜２６０Ｖ）されている。一方、比較例３では、画像濃度Ｉ．Ｄおよび現像ゴーストの結果がいずれも良好な範囲が確保されていない。実施例２では、ＭＳ間ΔＶ=２６０Ｖで現像ゴーストが発生したが、比較例３では、ＭＳ間ΔＶ＝１８０Ｖにおいて現像ゴーストが発生している。これは、比較例３で使用されたトナーの電荷減衰定数αが小さいため、トナーの帯電量が高くなり、現像ローラー８３上のトナーが磁気ローラー８２側に回収しきれなかったことが原因と推定される。また、比較例３では、トナーの帯電量が高いために、現像ローラー８３から感光体ドラム３２１への現像性が低く、画像濃度Ｉ．Ｄも出にくい結果となっている。このような点からも、トナーの電荷減衰定数αは、α≧０．０２の範囲に設定されることが望ましい。なお、タッチダウン現像方式においては、キャリアが誤って現像ローラー８３側に移動しないためにも、ＭＳ間ΔＶが２６０Ｖ以下の範囲に設定されることが望ましい。
【００７４】
以上、本発明の実施形態に係る現像装置３２４およびこれを備えた画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。
【００７５】
（１）上記の実施形態では、回収動作において、現像ローラー８３及び磁気ローラー８２ともに、直流電圧（Ｖｄｃ）のみが印加される態様にて説明した。なお、回収動作時のトナーの逆帯電を防止するためには、同じＶｐｐ（ピーク間電圧）で、同じＤｕｔｙの交流バイアスが、現像ローラー８３および磁気ローラー８２に同位相で印加されてもよい。この場合、実質的には、現像ローラー８３と磁気ローラー８２との間に直流電圧のみが印加され、交流電圧による振動電界がトナーには及びにくい。なお、この場合は、現像ローラー８３および磁気ローラー８２に交流電圧が印加されるため、両者の間でトナーが飛散することがある。トナーの飛散を抑止しつつ、トナーの逆帯電を防止するためには、上記のように、回収バイアスは直流電圧からなることが望ましい。
【００７６】
（２）また、上記の実施形態では、現像ローラー８３と磁気ローラー８２とが対向する領域において、両者が異なる向き（カウンタ方向）に回転される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。現像ローラー８３および磁気ローラー８２はウィズ方向に回転されるものでもよい。なお、上記のように、現像ローラー８３および磁気ローラー８２がカウンタ方向で回転される場合、磁気ローラー８２上の磁気ブラシが、現像ローラー８３上のトナー層に強く衝突するため、機械的な掻き取り力が増し、回収動作が効率的に実現される。また、この場合、現像ローラー８３と磁気ローラー８２とが対向する領域において、回収されるトナーの密度が高くなる。このため、回収動作時に交流電圧が印加されると、多くのトナーの逆帯電が促進されてしまう。上記の実施形態では、回収動作時に交流電圧が印加されないため、トナーの逆帯電を防止しつつ、効率的なトナー回収が実現される。
【符号の説明】
【００７７】
１  画像形成装置
３０  画像形成部
３２１  感光体ドラム（像担持体）
３２４  現像装置
８０  現像ハウジング
８２  磁気ローラー（現像剤担持体）
８３  現像ローラー（トナー担持体）
８８  第１印加部（バイアス印加部）
８９  第２印加部（バイアス印加部）
９０  制御部
９１  駆動制御部
９２  バイアス制御部
９３  電位情報記憶部
９６２  駆動部（回転駆動部）
【図１】
0006314852.tif 000004
【図２】
0006314852.tif 000005
【図３】
0006314852.tif 000006
【図４】
0006314852.tif 000007
【図５】
0006314852.tif 000008
【図６】
0006314852.tif 000009
【図７】
0006314852.tif 000010