(57)【要約】【課題】簡易な構成で、トナーに加わる機械的ストレスを抑制しながら、トナーの帯電立ち上がりを速く、且つ、帯電電荷が減衰し難くすることで、充分に帯電したトナーを像担持体との対向部に搬送する。【解決手段】トナーを含む現像剤を収容する現像剤収容部４０と、現像剤を担持して感光体１との対向部まで搬送する現像ローラ４１とを備た現像装置４おいて、トナーが母体中に電子写真用の電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有し、現像剤収容部から上記対向部に至る現像剤搬送経路途中に現像剤の通過量を規制して薄層化しながら通過するトナーに通電する薄層化通電部材としてもドクタ４２を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを含む現像剤を収容する現像剤収容部と、表面に静電潜像が形成される像担持体と対向するように配置され、該現像剤を担持して該像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体とを備え、該像担持体と該現像剤担持体との間に形成される現像電界に応じて該像担持体上の静電潜像をトナー像化する現像装置おいて、
上記トナーが母体中に電子写真用の電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有し、上記現像剤収容部から上記対向部に至る現像剤搬送経路途中に現像剤の通過量を規制して薄層化しながら通過するトナーに通電する薄層化通電部材を備え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、上記薄層化通電手段が上記現像剤担持体と現像剤を介して対向する対向部材からなり、該対向部材と該現像剤担持体との間に電位差を与えることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２の現像装置において、上記対向部材が上記現像剤担持体に担持された現像剤に圧接することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２の現像装置において、上記対向部材が上記現像剤担持体に担持された現像剤と一定の間隙を保つよう配置されたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の現像装置において、上記現像剤収容部に通過量を規制しながらトナーを供給するトナー供給部材を有し、該トナー供給部材が通過するトナーに通電するよう構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の現像装置において、上記トナーに通電すると同時または通電する前にトナーに露光する露光手段を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項６の現像装置において、上記トナーに露光する露光手段の照射光量低下抑制手段を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
潜像を担持する像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像を現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、
上記現像装置として請求項１乃至７記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置において、上記像担持体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写装置を備え、該像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング手段を有しないクリーニングレスシステムであって、該像担持体の回転方向に対して転写装置よりも下流で上記現像装置よりも上流に転写残トナーに上記トナーの正規帯電極性と同じ極性の電圧により通電する転写残トナー通電手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
トナーを含む現像剤を現像剤収容部に収容し、該現像剤を現像剤担持体の表面に担持して表面に静電潜像が形成された像担持体と対向する現像部まで搬送し、該像担持体と該現像剤担持体との間に現像電界を形成して、該現像電界によりに該像担持体上の静電潜像を該現像剤担持体上の現像剤でトナー像化して画像を形成する画像形成方法において、
上記トナーが母体中に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有し、上記現像剤収容部から上記対向部に至る現像剤搬送経路途中に現像剤の通過量を規制して薄層化するとともに該通過トナーに通電することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等において、少なくともトナーを含む現像剤を用いて像担持体表面に形成された潜像を顕像化するための現像装置、この現像装置を使用した画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、現像剤担持体上にトナーを含む現像剤を担持して像担持体と対向する現像領域まで搬送し、像担持体上の静電潜像をトナー像化する現像装置が広く用いられている。このような現像装置で、高品位の画像を得るためには、現像領域に適切な量の充分帯電したトナーを含む現像剤を搬送することとが必要である。このため、現像剤担持体上の現像剤量の通過を規制する現像剤量規制部材を設けて薄層化をおこなうとともに、現像剤規制部材を通過する際の摩擦によりトナーの帯電をおこなっている。
【０００３】
ここで、高画質化のためには、現像領域に充分帯電したトナーを搬送することが必要であり、新たにトナーが大量に補給された直後等では、トナーの帯電を瞬時に立ち上げることが重要である。このため、種々の改良がなされている。
【０００４】
その一つとして、現像剤規制部材による圧力を高めて通過する際の摩擦により帯電を促進するものあげられる。しかしながら、この方法は現像剤にかかるストレスが大きくなり、現像剤の寿命が短くなってしまうという欠点がある。
【０００５】
また、特許文献１では、「現像剤供給部から供給された現像剤を搬送する現像剤担持体の現像剤に搬送方向に沿って相互に位置をずらして接触する複数の帯電部材を設け、搬送方向最上流の帯電部材は、現像剤と接触する部分が弾性体からなり、現像剤担持体上の現像剤を摩擦帯電するとともに層状にする機構を有し、帯電部材は摩擦により帯電された現像剤をさらに電荷注入により帯電する機構を有する現像装置」を提案している。この現像装置では、摩擦により帯電された現像剤にさらに電荷注入により帯電することで、帯電の立ち上がりを速くすることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１９８４０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１の現像装置では、現像剤を摩擦帯電するとともに層状にする機構と、摩擦により帯電された現像剤にさらに電荷注入により帯電する機構の二つの機構を有することになり、部品点数が増加し装置が複雑化、大型化してしまうという欠点があった。
【０００８】
また、トナーの特性によっても帯電の立ち上がりの速さは影響を受ける。さらには、上述のようなトナーの帯電の立ち上がりを速くした現像装置を用いても、トナーの特性によっては、一旦付与した帯電電荷が減衰してしまい、現像領域に充分帯電したトナーを搬送できない場合があった。そこで、帯電の立ち上がりが速く、かつ帯電電荷の維持性能も向上するように、トナー特性を含めて現像装置の構成条件を規定する必要がある。
【０００９】
本発明は、上記背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で、トナーに加わる機械的ストレスを抑制しながら、トナーの帯電立ち上がりを速く、且つ、帯電電荷が減衰し難くすることで、充分に帯電したトナーを像担持体との対向部に搬送することのできる現像装置、該現像装置を用いた画像形成装置および画像形成方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーを含む現像剤を収容する現像剤収容部と、表面に静電潜像が形成される像担持体と対向するように配置され、該現像剤を担持して該像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体とを備え、該像担持体と該現像剤担持体との間に形成される現像電界に応じて該像担持体上の静電潜像をトナー像化する現像装置おいて、上記トナーが母体中に電子写真用の電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有し、上記現像剤収容部から上記対向部に至る現像剤搬送経路途中に現像剤の通過量を規制して薄層化しながら通過するトナーに通電する薄層化通電部材を備え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、上記薄層化通電手段が上記現像剤担持体と現像剤を介して対向する対向部材からなり、該対向部材と該現像剤担持体との間に電位差を与え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２の現像装置において、上記対向部材が上記現像剤担持体に担持された現像剤に圧接する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２の現像装置において、上記対向部材が上記現像剤担持体に担持された現像剤と一定の間隙を保つよう配置された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の現像装置において、上記現像剤収容部に通過量を規制しながらトナーを供給するトナー供給部材を有し、該トナー供給部材が通過するトナーに通電するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の現像装置において、上記トナーに通電すると同時または通電する前にトナーに露光する露光手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の現像装置において、上記トナーに露光する露光手段の照射光量低下抑制手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像を現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、上記現像装置として請求項１乃至７記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、上記像担持体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写装置を備え、該像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング手段を有しないクリーニングレスシステムであって、該像担持体の回転方向に対して転写装置よりも下流で上記現像装置よりも上流に転写残トナーに上記トナーの正規帯電極性と同じ極性の電圧により通電する転写残トナー通電手段を備えることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、トナーを含む現像剤を現像剤収容部に収容し、該現像剤を現像剤担持体の表面に担持して表面に静電潜像が形成された像担持体と対向する現像部まで搬送し、該像担持体と該現像剤担持体との間に現像電界を形成して、該現像電界によりに該像担持体上の静電潜像を該現像剤担持体上の現像剤でトナー像化して画像を形成する画像形成方法において、上記トナーが母体中に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有し、上記現像剤収容部から上記対向部に至る現像剤搬送経路途中に現像剤の通過量を規制して薄層化するとともに該通過トナーに通電することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１乃至１０の発明においては、現像剤担持体上の現像剤の通過量を規制して薄層化しながら、通過するトナーに通電する薄層化通電手段を備える。このように、薄層化と通電とを兼ねて一つの手段で同時に行うことで、簡易な構成の装置でトナーの帯電立ち上がりを速くすることができる。
また、トナーとしては、母体中に電子写真用の電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有するものを用いる。本発明者らは、トナー母体中に電子写真用の電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有したトナーに通電するとトナーに電荷注入帯電が行われ易くその帯電の立ち上がりが早く、且つ、電荷が減衰し難いことを見出した。その理由は以下のように考えられる。電子写真用の電荷発生物質は光を吸収して電荷を生成する機能を有しているが、その内部又は表面に暗所電界下において正負極性の電荷に分離されやすい箇所を有している。薄層化通電手段により電圧が印加されると、その箇所で電荷分離が起こり、印加電圧と逆極性の電荷がトナー中の電荷輸送物質を経由して薄層化通電手段まで輸送され、トナーに印加電圧と同極性の帯電が起こると考えられる。このため、暗所での電荷注入の効率が高くなると共に、電荷が維持されやすい。
そこで、このようなトナーと薄層化通電手段とを用いることで、簡易な構成で、充分帯電トナーの帯電立ち上がりを速く、且つ、帯電電荷が減衰し難くすることができる。よって、トナーに加わる機械的ストレスを抑制しながら、充分に帯電したトナーを像担持体との対向部に搬送することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置では、像担持体としてアルミ等の素管に感光性を有する有機感光体を塗布し、感光層を形成したドラム状の感光体１を用いた。この感光体１の周囲に、帯電装置２、光書込装置３、現像装置４、転写装置５、クリーニング装置６、除電装置７を備えている。また、転写装置５の図中左側方に定着手段８を備えている。
【００１３】
このような構成において、帯電装置２によって表面を一様に帯電された感光体１は、露光によって静電潜像を形成され、トナーとキャリアを混合した二成分系現像剤を用いる現像装置４によってトナー像を形成される。このトナー像は、転写装置５によって、感光体１表面から、不図示の給紙トレイから搬送された記録紙へ転写される。この転写の際に感光体１に静電的に付着した記録紙は、該紙の重さ、剛性、紙と分離搬送手段との吸着力、分離爪等の効果で感光体ドラムから分離される。そして未定着の記録紙上のトナー像は加熱及び加圧する定着装置８によって記録紙に定着される。一方、転写されずに感光体１上に残留したトナーは、クリーニング装置６によって除去され回収される。残留トナーを除去された感光体１は除電装置７で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。なお、ここでは現像装置４としてトナーとキャリアを混合した二成分系現像剤を用いるものの例を挙げて説明するが、トナーのみからなる一成分現像剤を用いるものでもかまわない。一成分現像装置の構成については後述する。
【００１４】
図２は、現像装置４の概略構成図である。現像装置４は、ケーシングの開口から周面の一部を露出させる現像剤担持体としての現像ローラ４１と、現像ローラ４１上の現像剤の通過量を規制して薄層化するドクタ４２と、現像剤を収容する現像剤収容部４０とを備えている。現像ローラ４１は筒状のスリーブであり、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体からなり、その表面がサンドブラスト等によって十点平均粗さＲｚで１０〜２０［μｍ］程度まで粗面化せしめられている。このような粗面化により、現像剤との摩擦抵抗を高めて所定の剤汲み上げ能力を発揮する。サンドブラスト等による粗面化に代えて、表面に数十〜数百［ｍｍ］の深さの溝を複数設けたものを使用していもよい。
【００１５】
図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられるこのスリーブの内部には、図示しないマグネットローラがスリーブに連れ回らないように固定されている。このマグネットローラは、その周方向に分かれた複数の磁極を有している。これら磁極の影響により、現像ローラ４１の周囲には、法線方向に延びる複数の磁界が形成される。
【００１６】
現像装置４の現像剤収容部４０には、２つの現像剤攪拌搬送部材としての搬送スクリュウ４４や、図示しないトナー濃度センサ（以下、Ｔセンサという）などが設けられており、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤が収容されている。この現像剤は、磁性キャリアの表面に多数のトナーを付着させている。そして、２つの搬送スクリュウ４４によって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられる。図中左側の搬送スクリュウ４３に攪拌搬送される現像剤は、現像ローラ４１の表面に対してその軸線方向に接触する。すると、現像ローラ４１から延びる磁界の影響を受けて現像ローラ４１表面に担持されて攪拌部内から汲み上げられる。そして、現像ローラ４１表面に連れ回って搬送される。
【００１７】
上記ドクタ４２は、その先端と現像ローラ４１表面との間に所定の間隙を保持するようにケーシングに固定されている。この間隙はドクタギャップと呼ばれ、現像剤収容部４０から汲み上げられた現像剤は、現像ローラ４１表面に連れ回ってこのドクタギャップを通過する際に、層厚が規制されて現像に好ましい量になる。そして、現像ローラ４１表面の回転に伴って図示しない感光体との対向部である現像部まで搬送される。ここで、ドクタ４２は現像ローラ４１に担持された現像剤に圧接させるように配置してもよい。これにより、トナーへの通電回路抵抗を低く抑えてトナーへの電荷注入効率を高めることができる。また、ドクタ４２を現像ローラ４１に担持された現像剤にと一定の間隙を保つよう配置してもよい。これにより、トナーへの通電回路抵抗を安定に保ち、トナーへの電荷注入を過不足無く安定に保つことができる。ドクタ４２の配置については、その現像装置４に合わせ、適当な条件を選択する。また、マグネットローラから発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤のキャリアが現像ローラ４１上にチェーン状に穂立ちを起こし、このチェーン状に穂立ちを生じたキャリアに帯電トナーが付着されて、磁気ブラシが構成される。この磁気ブラシは現像ローラ４１の回転によって現像ローラ４１と同方向（図で見て時計回り方向）に移送されることとなる。現像時、現像ローラ４１には、電源により現像バイアス電圧が印加される。トナーは現像ローラ４１およびキャリアへの静電的拘束力を振り切って感光体１の潜像に対応して付着する。そして、この付着により、静電潜像がトナー像に現像される。
【００１８】
また、現像によりトナーが消費された分、現像剤収容部４０に新しいトナーを補給する。ここで、２成分現像剤でキャリア表面をトナー一層で最密に覆い尽くす程度の被覆率を１００％とした場合、非磁性トナーを用いて、被覆率が多くとも７０％程度になるようにトナー補給量を制御し、トナー帯電不足によるトナー飛散や地汚れを防止している。本現像装置４では、トナーのキャリアに対する被覆率を５０％中心に制御をおこない、トナー帯電不足によるトナー飛散や地汚れを防止した。
【００１９】
上記画像形成装置のより具体的な条件を以下に説明する。感光体１のドラム径は６０ｍｍで、ドラム線速が２４０ｍｍ／秒に設定した。現像ローラ４１のローラ径が２０ｍｍで、ローラ線速が６００ｍｍ／秒に設定した。したがって、ドラム線速に対するローラ線速比は２．５倍となる。そこで、現像ローラ４１上の現像剤と感光体１とを接触させて現像をおこなう接触現像であれば、トナーと感光体表面は現像ニップで１回乃至１．５回の割合で確実にトナー粒径レベル範囲で接触することになる。このため、現像電界が十分作用すれば、画像の欠落のない且つ画像濃度の十分な画像を得ることができる。
【００２０】
次に、本実施形態の特徴部である薄層化通電手段について説明する。この現像装置４では、現像ローラ４１上の現像剤を規制するドクタ４２がトナーに通電する帯電部材を兼ねている。すなわち、ドクタ４２に感光体１の画像部潜像電位と現像ローラ４１との最大電位差（但し、直流成分実効値は高くとも１ｋＶ）と同等以下オーダーの電圧（例えば、直流成分として現像ローラとの電位差が数百Ｖ〜高々１ｋＶ程度）をドクタ用バイアス電源４３より印加する。これにより、薄層化を行うと同時に、ドクタ４２を通過するトナーに通電をおこない、摩擦帯電と電荷注入とを同時におこなうことができる。このような構成にすることで、別途通電手段を設ける必要はなく、トナーの帯電立ち上がりを速くすることができる。
【００２１】
次に、現像剤を構成するトナーについて説明する。図３はトナーの基本構成を説明する説明図である。このトナーは、バインダー樹脂と着色剤と電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有している。バインダー樹脂が電荷輸送物質を兼ねている所謂ポリマードナーを用いる場合は、着色剤とポリマードナー及び電荷発生物質の組み合わせでも良い。電荷発生物質としては、感光体に適用されている公知の電子写真用の電荷発生物質である粒子性有機電荷発生物質を用いることが出来る。例えば、各種金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾ−ル系顔料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
【００２２】
また、上述した有機系電荷発生物質は必要ならばバインダ−樹脂と共にテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノン、メチルエチルケトン等の有機溶媒を用いてボ−ルミル、アトライタ−、サンドミル等により微粒子に分散して用いても良い。
【００２３】
バインダ−樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリカ−ボネ−ト、シリコ−ン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラ−ル、ポリビニルホルマ−ル、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ−ル、ポリアクリルアミド、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合樹脂などが用いられる。又、メラミン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂も使用可能である。これらのバインダ−樹脂は、単独または２種以上の混合物として用いることが出来る。
【００２４】
トナー母体に添加する電荷輸送物質としては正孔輸送物質と電子輸送物質とがあるが、電子輸送物質としては、たとえばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイドなどの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることが出来る。
【００２５】
本発明者らは、これら粒子状有機電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有した母体トナーからなるトナーに通電すると、トナーに電荷注入帯電が良好に行われ、且つ、その帯電電荷は立ち上がりが早い割に減衰し難いことを見出した。そのメカニズムは、以下のように考えられる。電子写真用の電荷発生物質は光を吸収して電荷を生成する機能を有しているが、その内部又は表面に暗所電界下において正負極性の電荷に分離されやすい箇所を有している。電圧印加手段によって電圧が印加されると、その箇所で電荷分離が起こり、印加電圧と逆極性の電荷がトナー中の電荷輸送物質を経由して帯電部材まで輸送され、トナーに印加電圧と同極性の帯電が起こると考えられる。
【００２６】
さらに、トナーの中に電荷を注入し易くする様に、トナー表面に公知ののカーボン、鉄粉等導電性微粒子をトナー母体の体積固有抵抗が１０９Ω・ｃｍ以上のオーダーを維持できる程度に微量適度な距離を保って表面に分散させても良い。
【００２７】
また、上述したように現像装置４の現像剤収容部４０には現像により消費した分のトナーの補給が必要となる。トナー補給量は、キャリアのトナー被覆率から適当な量になるよう制御される。図４はトナー補給部の概略構成図である。トナー補給部では、現像剤収容部と連通する補給孔４５を有し、補給孔４０を通過するトナーの量を規制しながら現像剤収容部４０にトナーを送り込むためのするためのトナー補給ブラシ４６が設けられている。このトナー補給ブラシ４６に補給ブラシ用バイアス電源４７から電圧を印加し、通過するトナーに通電する。これにより、トナー補給ブラシ４６を通過するトナーに摩擦帯電と電荷注入とを同時におこなうことができる。このため、新たに補給されたトナーは電荷を帯びているため、現像ローラ４１や現像剤中のキャリアに電気的にスムーズに吸着しやすくなり、帯電不良状態にすることなく、現像部へとスムーズに搬送させることができる。なお、図４では、補給孔４０を通過するトナーの量を規制しながら現像剤収容部４０にトナーを送り込む部材としてブラシを用いたが、スリット、孔、ローラ等の手段を用いることもできる。
【００２８】
また、図５に現像剤としてトナーからなる１成分現像剤を用いた場合の現像装置の概略構成図を示す。１成分現像装置は、ケーシングの開口から周面の一部を露出させる現像剤担持体としての現像ローラ４１と、現像ローラ４１上のトナーの通過量を規制して薄層化するドクタ６２と、トナーを収容する現像剤収容部６０と、現像剤収容部のトナーを搬送して現像ローラ６１に供給する供給ローラ６３とを備えている。この場合も、トナー薄層化するドクタ６２に電圧を印加する。これにより、薄層化を行うと同時に、ドクタ６２を通過するトナーに通電をおこない、摩擦帯電と電荷注入とを同時におこなうことができる。その際、ドクタ６２に印加する電圧は、２成分現像装置と同様である。具体的には、ドクタ６２と現像ローラ６１との電位差が、現像部の感光体１と現像ローラ６１との最大電位差（但し、直流成分実効値で高くとも１ｋＶ）と同等以下オーダーの電圧（例えば、直流成分として現像ローラとの電位差が数百Ｖ〜高くとも１ｋＶ程度）とすれば良い。このような構成にすることで、別途通電手段を設ける必要はなく、トナーの帯電立ち上がりを速くすることができる。また、現像ローラ６１にトナーを供給する供給ローラ６３に電圧を印加して、現像ローラ６１に担持させるトナーに通電をおこない、摩擦帯電と電荷注入とを同時におこなうようにしてもよい。
【００２９】
また、ドクタ６１部でトナーに通電する通電すると同時又は通電する前にトナーに露光する露光手段６４を設けてもよい。このような露光を行うことで、トナー中の電荷発生物質が電離しやすく注入帯電されやすい状態となる。この露光手段６４はトナーで汚染されると効果が少なくなる。そこで、露光手段６４の照射光量低下を抑制するよう照射光量低下抑制手段を設けることが好ましい。照射光量低下抑制手段としては、トナーが付着しにくい材料（例えばフッ素系樹脂）で被覆する、クリーニング手段を設ける等の方法があげられる。これにより、露光手段６４による効果を維持できる。
【００３０】
また、図６に示すように、感光体１上の転写残トナーを除去するクリーニング装置を設けないクリーニングレスシステムを採用することもできる。この場合、感光体１の回転方向に対して転写装置５よりも下流で現像装置４よりも上流に転写残トナーにトナーの正規帯電極性と同じ極性の電圧により通電する転写残トナー通電手段８を備える。これにより、転写部で逆極性の電荷を付与され逆帯電した感光体１上の転写残トナーが、転写残トナー通電手段８により電荷注入により正規極性に戻る。正規極性になった転写残トナーは現像装置４の非画像域電界作用で現像装置４に回収できる。よって、クリーニングレスシステムにおける現像装置４のトナー回収効率を向上させることができる。
【００３１】
以上、上述の実施形態で述べたように、簡易な構成で、トナーに加わる機械的ストレスを抑制しながら、トナーの帯電立ち上がりを速く、且つ、帯電電荷が減衰し難くすることで、充分に帯電したトナーを感光体１との対向部に搬送することができる。
また、薄層化通電手段が現像ローラ４１と現像剤を介して対向する対向部材としてのドクタ４２からなり、ドクタ４２と現像ローラ４１との間に電位差を与える。このような構成とすることで、簡易な構成でトナーの摩擦帯電と電荷注入を同時におこなうことができる。
また、ドクタ４２を現像ローラ４１に担持された現像剤に圧接させるように配置する。これにより、トナーへの通電回路抵抗を低く抑えてトナーへの電荷注入効率を高めることができる。
また、ドクタ４２を現像ローラ４１に担持された現像剤にと一定の間隙を保つよう配置する。これにより、トナーへの通電回路抵抗を安定に保ち、トナーへの電荷注入を過不足無く安定に保つことができる。
また、現像剤収容部４０に通過量を規制しながらトナーを供給するトナー供給部材としてのトナー補給ブラシ４６を設け、トナー補給ブラシ４６を通過するトナーに通電するようにする。これにより、現像剤収容部４０に供給されるトナーに摩擦帯電及び電荷注入により帯電させて、現像ローラ４１や、２成分現像剤使用時のキャリアに電気的にスムーズに吸着させる。このため、トナーの帯電が安定し、帯電不良状態にすることなく、現像部へとスムーズに搬送させることができる。
また、トナーに通電すると同時または通電する前にトナーに露光する露光手段６４を備えたもよい。このような露光を行うことで、トナー中の電荷発生物質が電離しやすく注入帯電されやすい状態となり、電荷注入効率を高めることができる。
また、トナーに露光する露光手段６４の通電トナー照射光量低下抑制手段を備えてもよい。この露光手段６４はトナーで汚染されると効果が少なくなる。そこで、照射光量低下抑制手段を設け、露光手段６４による効果を維持する。
また、感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写後、感光体１上の転写残トナーを除去するクリーニング手段を有しないクリーニングレスシステムであって、感光体の回転方向に対して転写装置よりも下流で現像装置よりも上流に転写残トナーにトナーの正規帯電極性と同じ極性の電圧により通電する転写残トナー通電手段を備えてもよい。これにより、転写部で逆極性の電荷を付与され逆帯電した感光体１上の転写残トナーが、転写残トナー通電手段８により電荷注入により正規極性に戻る。正規極性になった転写残トナーは現像装置４の非画像域電界作用で現像装置４に回収できる。よって、クリーニングレスシステムにおける現像装置４のトナー回収効率を向上させることができる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１乃至７の現像装置、請求項８、９の画像形成装置、請求項１０の画像形成方法によれば、簡易の構成で、トナーに加わる機械的ストレスを抑制しながら、トナーの帯電立ち上がりを速く、且つ、帯電電荷が減衰し難くすることで、充分に帯電したトナーを像担持体との対向部に搬送することのできるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の要部の説明図。
【図２】現像装置の要部構成を示す拡大構成図。
【図３】トナーの構成説明図。
【図４】トナー供給部の概略構成図。
【図５】変形例に係る現像装置の概略構成図。
【図６】クリーナーレスシステムの概略構成図。
【符号の説明】
１    感光体
２    帯電装置
３    画像露光装置
４    現像装置
５    転写装置
６    クリーニング装置
７    除電送値
８    定着装置
４０  現像剤収容部
４１  現像ローラ
４２  ドクタ
４３  ドクタ用バイアス電源
４４  搬送スクリュウ
４５  トナー補給孔
４６  トナー補給ブラシ
４７  トナー補給ブラシ用バイアス電源
５０  トナー
５１  バインダー樹脂
５２  電荷発生物質
５３  電荷輸送物質
５４  着色剤
６０  現像剤収容部
６１  現像ローラ
６２  ドクタ
６３  供給ローラ
６４  露光手段
６５  アジテータ
【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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【図６】
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