(57)【要約】【課題】  供給ローラから現像ローラに十分なトナー量を搬送し、画像履歴が発生せず、ベタ画像を印字しても充分な画像が得られる安定した現像装置を提供することを目的とする。【解決手段】  現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、該現像担持体に現像剤を供給する供給部材を備え、前記現像担持体のバイアスＶｂと、を供給部材のバイアスＶａとしたとき、Ｖｂ−Ｖａがトナーの正規極性と同極性になるように現像装置を構成する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を表面に担持して搬送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供給部材を備える現像装置において、
画像形成時の少なくとも一部において、前記現像剤担持体に印加される電圧をＶｂ１、前記供給部材に印加される電圧をＶａ１としたとき、
電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）が現像剤の正規帯電極性と同極性になるようにしたことを特徴とした現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体と前記供給部材の対向部において、前記現像剤担持体と前記供給部材の回転方向は逆であ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】
前記供給部材は弾性体であり、前記現像剤担持体と前記供給部材が接触しており、且つ、前記供給部材の前記現像剤担持体の進入量が１．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２にいずれか一つに記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤担持体と前記供給部材が非接触であり、前記供給部材の周囲を回る現像剤の流れを遮断する構成とることを特徴とした請求項１又は２いずれか一つに記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤担持体と前記供給部材の間隙は０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤の流れを遮断する構成は、現像剤を収容する現像容器の壁に前記供給部材を近接させることであることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像剤の流れを遮断する構成は、現像剤を収容する現像容器に固定された弾性部材を前記供給部材に当接させることであることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像剤の流れを遮断する構成は、現像剤を収容する現像容器に固定された可撓性シートを前記供給部材に当接させることであることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項９】
前記供給部材がソリッド状の回転体であることを特徴とする請求項４乃至８いずれか一つに記載の現像装置。
【請求項１０】
非画像形成時に前記現像担持体に印加される電圧をＶｂ２、前記供給部材に印加される電圧を、Ｖａ２とした時、
電位コントラスト（Ｖｂ２−Ｖａ２）が現像剤の正規帯電極性と逆極性になるようにしたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一つに記載の現像装置。
【請求項１１】
電位コントラスト（Ｖｂ２−Ｖａ２）が現像剤の正規帯電極性と同極性でかつ、｜Ｖｂ１−Ｖａ１｜＜｜Ｖｂ２−Ｖａ２｜であることを特徴とする請求項１０に記載の現像装置。
【請求項１２】
Ｖｂ２とＶａ２が印加される時間は前記現像剤担持体が１周以上回転する時間であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の現像装置。
【請求項１３】
電位コントラスト（Ｖｂ２−Ｖａ２）が現像剤の正規帯電極性と逆極性になるようにＶｂ２とＶａ２を設定する時間ｔ１と、
電位コントラスト（Ｖｂ２−Ｖａ２）が現像剤の正規帯電極性と同極性でかつ、｜Ｖｂ１−Ｖａ１｜＜｜Ｖｂ２−Ｖａ２｜となるようにＶｂ２とＶａ２を設定する時間ｔ２を設けることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一つに記載の現像装置。
【請求項１４】
Ｖｂ１とＶｂ２が同一の電圧、又はＶａ１とＶａ２が同一の電圧であることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか一つに記載の現像装置。
【請求項１５】
少なくとも像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と
前記像担持体に潜像を形成する潜像形成手段とを有し、前記潜像を請求項１乃至１５のいずれか一つに記載の現像装置により可視化する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、静電記録装置等の画像形成装置に用いられる現像装置及び、この現像装置を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
像担持体に形成された像を形成するための電子写真方式の現像装置について、図２３を用いて説明する。図２３に示すように、静電潜像担持体である感光ドラム１に図示していない潜像形成手段によって、感光ドラム１表面に静電像が形成される。感光ドラム１と対向する位置に現像剤担持体として現像ローラ９が設けられ、その現像ローラ９表面には、現像剤であるトナーＴが付着しており、このトナーＴを感光ドラム１に付着させることにより現像が行われ、静電像を可視化する。現像ローラ９上には帯電したトナーＴが薄層形成されている。このトナー薄層形成手段としては、まず、現像ローラ９に接触している現像剤供給部材であるトナー供給ローラ１０により、トナーＴが現像ローラ９に供給・塗布される。その後、現像ローラ９上のトナーＴは、現像ローラ９の回転と伴い現像剤規制部材であるブレード１１によって薄層均一化される。また、電源（図示せず）により現像ローラや供給ローラにバイアス用電圧が印加されるようになっている。ここで、一般の現像方式として主に１成分現像方式や２成分現像方式があるが、上記現像装置の構成は主に１成分現像方式で用いられている。１成分現像剤を用いた現像装置は、小型化・取り扱いが容易である。そのため、この方式を用いて、近年多くの製品が開発されている。しかし、このような現像装置では、現像後の現像ローラ９に付着している残留トナーの除去を行わない場合、残留トナーにより生じた現像パターンが次の現像時まで残存し、それがメモリ画像となって現れる。これについて、従来の１成分現像装置の例で説明する。従来の非磁性現像剤（以下トナー）を用いた現像装置では、トナーの供給及び除去方法として弾性発泡体（以下スポンジローラ）を用いたもの等が多数開示されている。（例えば特許文献１）トナー供給方法としてスポンジローラを用いたものは、現像剤担持体（以下現像ローラ）にトナーを供給することは可能であるが、現像領域を通過した現像ローラ上の残留トナーに対して除去することが困難であった。これは、次の理由による。
【０００３】
現像時に黒ベタ印字時の画像濃度追従性を保って充分且つ、安定したトナー供給を行うためにトナー供給ローラにトナーの帯電極性と同極性の供給バイアスを印加しており、この場合、供給ローラと現像ローラの離接近傍もしくは接触領域において、供給ローラが機械的な力によって除去する残留トナーが、現像ローラと供給ローラ間に形成される現像ローラ側へトナーを供給する方向の電界形成によって、再度現像ローラ表面に付着してしまう。この結果、現像ローラ上の残留トナーと新しく供給されたトナーとの間に帯電量差または、単位面積当たりの付着量差が異なる可能性が生じる。その結果、出力画像に濃度ムラ（現像履歴）として現れる。
【０００４】
そこで、残留トナーを現像ローラ上から回収するローラを特別に配設し、この回収ローラにトナー帯電極性と逆極性のバイアス電圧を印加して、現像領域通過後の現像ローラ上の残留トナーを除去する方法がある。（例えば特許文献２）しかしながら、この方法では、トナーを回収するローラが必要となり、コスト的に高くなる。
【特許文献１】特開平２−１９１９７４号公報
【特許文献２】特公昭６０−７７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記従来の問題点を解消するものであって、現像ローラ上には現像履歴が発生しないようにトナーを現像領域に搬送し、且つ供給ローラから現像ローラに十分なトナー量を搬送し、ベタ画像を印字しても充分な画像が得られる安定した現像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】
【０００６】
本発明は前記事情を鑑みてなされたもので、以下の手段によって課題を解決する。
【０００７】
現像剤を表面に担持して搬送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供給部材を備える現像装置において、画像形成時の少なくとも一部に前記現像剤担持体に印加される電圧をＶｂ１、前記供給部材に印加される電圧をＶａ１としたとき、電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）が現像剤の正規帯電極性と同極性になるようにしたことを特徴とした現像装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の効果として、画像履歴の発生しない現像装置を提供することできる。
【０００９】
本発明の効果として、供給部材が現像剤の回収と供給を兼用することができるため、現像剤回収用の新たな部材が必要でなく、コストを低減させることができる。
【００１０】
本発明の別の効果として、供給部材と現像剤担持体を非接触にすることで現像剤の帯電性の劣化が少ない現像装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の別の効果として、非画像形成時に適当な電位コントラスト設定を行なうことで、現像剤担持体上の正規極性と逆極性の現像剤を回収することができ、径時的にカブリのない現像装置とすることができる。
【００１２】
本発明の別の効果として、非画像形成時に適当な電位コントラスト設定を行なうことで、現像剤担持体上の正規極性と同極性の現像剤を回収することができ、径時的にマダラ画像のない現像装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施例を以下に説明する。
【００１４】
（実施例１）
（画像形成装置の説明）
まず電子写真プロセス利用の画像形成装置断面を図１及び図２３を用いて説明する。
図２３は、従来の非磁性一成分ＤＣ接触現像方式によって現像を行う接触一成分現像装置（以下、単に現像装置という）を備えた画像形成装置（本画像形成装置は、電子写真方式のレーザビームプリンタ）を示す概略構成図である。
【００１５】
本画像形成装置は、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）１を備えている。感光ドラム１の周囲には、帯電ローラ２、現像装置３、転写ローラ４、クリーニングブレード５が設置されており、帯電ローラ２と現像装置３間の外側には潜像形成手段である露光装置６が配設されている。また、感光ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップに対して転写材搬送方向の下流側には定着装置７が配設されている。
【００１６】
感光ドラム１は、例えば負帯電の有機感光体で、アルミニウム製のドラム基体（不図示）上に感光体層（不図示）を有しており、所定の周速で矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ２により負極性の一様な帯電を受ける。
【００１７】
帯電手段としての帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に回転自在に接触し、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって感光ドラム１を負帯電の所定電位に均一に帯電する。
【００１８】
現像装置３は、一成分現像剤としての非磁性のトナーで現像を行う接触一成分現像装置であり、現像容器８の開口部に感光ドラム１と対向配置された矢印方向（反時計方向）に回転自在な現像剤担持体としての現像ローラ９、現像ローラ９に回転自在に圧接する供給部材である供給ローラ１０、現像ローラ９に当接する弾性を有する規制ブレード１１、現像容器８内のトナーを攪拌する攪拌部材１２を備えている。さらに、現像ローラには現像バイアス電源Ｓ１が、供給ローラ１０には、バイアス電源Ｓ２が接続されており、現像ローラ及び供給ローラに電圧を印加することが可能となっている。規制ブレード１１は、現像ローラ９と供給ローラ１０との圧接部に対して現像ローラ９の回転方向下流側で現像ローラ９に当接している。
【００１９】
攪拌部材１２で攪拌されたトナーは、現像ローラ９に圧接して回転する供給ローラ１０によって現像ローラ９表面に供給される。現像ローラ９表面に供給されたトナーは、現像ローラ９の回転に伴い搬送され、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部で摩擦により電荷を付与されて、現像ローラ９表面に薄層化される。薄層化されたトナーは現像ローラ９の回転によって搬送され、感光ドラム１との当接部（現像部）にて感光ドラム１上に形成された静電潜像に付着して顕像化する。なお、現像ローラ９上の現像に寄与しなかったトナーは、供給ローラ１０で剥ぎ取られる。
【００２０】
転写手段としての転写ローラ４は、感光ドラム１表面に所定の押圧力で接触して転写ニップを形成し、転写バイアス電源（不図示）から印加される転写バイアスにより、感光ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップにて感光ドラム１表面のトナー像を転写材Ｐに転写する。
【００２１】
クリーニングブレード５は、転写後に感光ドラム１表面に残った転写残トナーを除去する。
【００２２】
露光装置６は、不図示のレーザドライバ、レーザダイオード、ポリゴンミラー１４などを備えており、レーザドライバに入力される画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザダイオードから出力され、高速回転するポリゴンミラー１４で前記レーザ光を走査し、光学レンズ系１５を介して感光ドラム１表面を画像露光Ｌすることにより、画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００２３】
定着装置７は、回転自在な定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂを有しており、定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂ間の定着ニップにて転写材Ｐを挟持搬送しながら、転写材Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱、加圧して熱定着する。
【００２４】
次に、上記画像形成装置による画像形成動作について説明する。
【００２５】
画像形成時には、感光ドラム１は駆動手段（不図示）により矢印方向に所定の周速で回転駆動され、帯電ローラ２により表面が一様に帯電される。そして、帯電された感光ドラム１上に潜像形成手段である露光装置６により画像露光Ｌが与えられて、入力される画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００２６】
そして、感光ドラム１上に形成された静電潜像に、現像部にて感光ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置３の現像ローラ９により、感光ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性に帯電されたトナーＴを付着させて、トナー像として可視化する。そして、感光ドラム１上のトナー像が感光ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップに到達すると、このタイミングに合わせて、用紙などの転写材Ｐがピックアップローラ１６によって一枚ずつ給紙され、レジストローラ（不図示）等によって転写ニップに搬送される。
【００２７】
そして、トナーと逆極性の転写バイアスが印加された転写ローラ４により、転写ニップに搬送された転写材Ｐに感光ドラム１上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された転写材Ｐは定着装置７に搬送され、定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂ間の定着ニップにてトナー像を転写材Ｐに加熱、加圧して熱定着した後に排紙トレイ１７上に排出され、一連の画像形成動作を終了する。
【００２８】
また、トナー像転写後の感光ドラム１表面に残留している転写残トナーは、クリーニングブレード５によって除去されて、廃トナー収納容器１３内に回収される。
【００２９】
（以下現像装置の詳細説明）
次に、本実施の形態の現像装置３について図１を用いて説明する。
【００３０】
現像装置３は、図１に示すように、トナーＴを収容した容器８の長手方向に延在する開口部に感光ドラム１と対向配置された矢印方向（反時計方向）に回転自在な直径１６ｍｍの現像ローラ９、現像ローラ９に圧接する回転自在な供給ローラ１０、現像ローラ９に当接する弾性を有する規制ブレード１１、トナーＴを攪拌する攪拌部材１２を備えている。
【００３１】
現像ローラ９は、感光ドラム１と当接幅を持って接触し、感光ドラムの周速（例えば９４．２ｍｍ／ｓｅｃ）に対して早めの周速（例えば１７０ｍｍ／ｓｅｃ）で回転される。現像ローラ９の表面は、トナーＴとの摺擦確率を高くし、且つトナーＴの搬送を良好に行うための適度な凹凸を有しており、本実施の形態では直径１６ｍｍ、長さ２４０ｍｍ、肉厚４ｍｍのシリコンゴム層上にアクリル・ウレタン系の薄層がコートされて構成されている。現像ローラ９には現像バイアス電源Ｓ１が接続されており、現像バイアス電源Ｓ１から現像ローラ９に所定電位の現像電圧を印加する。
【００３２】
トナーを現像ローラに供給する供給ローラ（弾性のローラ）１０には、バイアス電源Ｓ２から所定の電圧を印加するようになっている。
【００３３】
現像ローラ９は、抵抗を１０４〜１０６Ω、表面粗さを０．５〜０．９μｍ、硬度をアスカーＣ硬度で４５°（加重１ｋｇ）とした。現像ローラ９の抵抗値の測定は、直径３０ｍｍのアルミローラ（不図示）と現像ローラ９を当接荷重５００ｇＦで長手方向全域に当接させ、このアルミローラを０．５ｒｐｓで回転させる。そして、現像ローラ９に−４００Ｖの直流電圧を印加してアース側に１０ｋΩの抵抗を配置する。そして、この抵抗の両端の電圧を測定し、測定した電圧値から電流値を算出して現像ローラ９の抵抗を算出する。
【００３４】
また、現像ローラ９の感光ドラム１表面との当接部（現像部）に対し現像ローラ９の回転方向下流側には、可撓性のシール部材１９が設けられている。シール部材１９は、未現像トナーの現像容器８内への通過を許容すると共に、現像容器８内のトナーＴが現像ローラ９の感光ドラム１表面との当接部に対し現像ローラ９の回転方向下流側から漏出するのを防止する。
【００３５】
供給ローラ１０は、規制ブレード１１の現像ローラ９との当接部に対して現像ローラ９の回転方向上流側に当接され、矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。また、供給ローラ１０は、発泡骨格状スポンジ構造や、芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ９へのトナーＴの供給及び未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。従来、芯金上にポリウレタンフォームを設けた直径１６ｍｍの供給ローラ１０を用いた。供給ローラ１０の現像ローラ９に対する接触深さとしては、０〜３ｍｍが有効である。しかし接触深さが大きいと供給ローラと現像ローラの間での摩擦力も大きくなり、駆動源のトルクも大きくする必要がでてくるので、一般には０．５ｍｍ程度にしている。また、現像ローラ９に対してその当接部において相対速度を持たせる。即ち、現像ローラと供給ローラの対向部において、現像ローラと供給ローラの回転方向が逆になるようにする。このようにすると、供給ローラから現像ローラへのトナーの供給が効率よく行なわれる。図１の形態は、現像ローラ９との接触させ、供給ローラ１０の周速として、現像動作時に８０ｍｍ／ｓｅｃとなるように駆動手段（不図示）により所定タイミングで回転駆動する。
【００３６】
規制ブレード１１は、現像ローラ９の供給ローラ１０表面との当接部に対し現像ローラ９の回転方向上流側にて、自由端側の先端近傍が現像ローラ９の外周面に面接触にて弾性を有して当接するよう設けられている。規制ブレード１１は、シリコン、ウレタン等のゴム材料や、バネ弾性を有するＳＵＳ又はリン青銅の金属薄板を基体とし、現像ローラ９への当接面側にゴム材料等を接着して構成されている。本実施の形態では、厚さ１．０ｍｍの板状のウレタンゴムで形成された規制ブレード１１を用いた。また、規制ブレード１１の現像ローラ９に対する当接圧は、２５〜３５ｇ／ｃｍ（線圧の測定は、摩擦係数が既知の金属薄板を３枚当接部に挿入し、その中央の一枚をばね計りで引き抜いた値から換算した）に設定した。規制ブレード１１の現像ローラ９に対する当接方向としては、現像ローラ９との当接部に対して先端側が現像ローラ９の回転方向上流側に位置する、いわゆるカウンター方向になっている。
【００３７】
次に、本実施の形態の現像装置による動作について説明する。
【００３８】
現像動作時には、現像容器８内のトナーＴは、攪拌部材１２の矢印方向（時計方向）の回転に伴い供給ローラ１０側に送られる。このトナーＴは、供給ローラ１０の矢印方向（反時計方向）の回転によって現像ローラ９近傍に搬送される。そして、現像ローラ９と供給ローラ１０との当接部において、供給ローラ１０上に担持されているトナーＴは、現像ローラ９上に付着する。この時、トナーＴは現像ローラ９と摺擦されることによって摩擦帯電を受ける。
【００３９】
そして、現像ローラ９の矢印方向（反時計方向）の回転に伴い、トナーＴが弾性ブレード１１の圧接下に送られ、現像ローラ９上に薄層形成される。本実施の形態では、トナーＴの良好な帯電電荷量として−６０〜−２０μＣ／ｇ、良好なトナーコート量として０．４〜１．０ｍｇ／ｃｍ２、トナー層厚が１０〜２０μｍとなるように設定している。
【００４０】
画像形成時の現像ローラと供給ローラに印加される電圧の電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）は、従来の非磁性１成分の現像方式においては、供給ローラと現像ローラの間の電界Ｖｂ１−Ｖａ１がトナーの極性と逆極性になるようすることで、トナーを効率よく、搬送していた。例えば、従来の設定は、供給ローラと現像ローラの進入量が０．５ｍｍの場合、電位コントラストは（Ｖｂ１−Ｖａ１）は約＋１００Ｖに設定していた。
【００４１】
本実施例では、画像形成時に現像ローラと供給ローラに印加される電圧の電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）をトナーの正規帯電極性と同極性であるマイナスになるように設定した。ここで、画像形成時とは、現像ローラから感光ドラムに対してトナーが現像されている時を指す。
【００４２】
供給ローラ９と現像ローラ１０の侵入量は、従来よりも進入量の大きい１．５ｍｍと従来どおりの０．５ｍｍの２種類で検討した。
【００４３】
本発明の効果を説明するために、現像ローラ電位Ｖｂ１は−４００Ｖ一定で、供給ローラ電位Ｖａ１を可変にし電位コントラストの設定を変化させ画像濃度と現像履歴の評価を行った。例えば、供給ローラ電位Ｖａ１＝−６００Ｖのときの電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）は、−４００−（―６００）＝＋２００である。供給ローラ電位Ｖａ１＝−２００Ｖのときの電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）は、−４００−（−２００）＝−２００となる。
【００４４】
実施例１と実施例１’、比較例１と比較例１’の設定は以下のとおりである。
【００４５】
実施例１の電位設定は、現像ローラ電位Ｖｂ１＝−４００Ｖ、供給ローラ電位Ｖａ１＝−０Ｖで、（Ｖｂ１−Ｖａ１）＝−４００Ｖとした。
【００４６】
比較例１の電位設定は、現像ローラ電位Ｖｂ１＝−４００Ｖ、供給ローラ電位Ｖａ１＝−５００Ｖで、電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）＝１００Ｖとした。
【００４７】
実施例１と実施例１’の異なる点は、現像ローラに対する供給ローラの侵入量であり、実施例１では進入量が１．５ｍｍ、実施例１’では０．５ｍｍとなっている。その他の条件については、実施例１と実施例１’は同じ条件である。比較例１は電位コントラストをトナーの正規帯電極性と逆極性であるプラスになるように設定し、その他の構成については実施例１と同じにしている。比較例１’は電位コントラストをトナーの正規帯電極性と逆極性であるプラスになるように設定し、その他の構成については実施例１’と同じにしている。即ち比較例１’が従来同様な電位コントラスト、現像ローラと供給ローラの侵入量の条件となっている。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
以下に本実施例の効果を、実施例１、実施例１’、比較例１及び比較例１’を用いながら説明する。実験結果を図２に示す。
【００５０】
なお、画像濃度の評価は、Ｍａｃｂｅｔｈ社製のＳＥＲＩＥＳ１２００測定機を用いた。ベタ画像形成時に反射濃度が１．３以上のものを許容画像、１．５以上のものを良好画像と判断した。
【００５１】
現像履歴の評価は、図３ａの様な画像を用いて行った。図３ｂのようにベタ後のハーフトーン部が濃くなる現象をポジゴースト、図３ｃのようにベタ後のハーフトーン部が薄くなる現象をネガゴーストと称する。現像履歴の評価は図３ａのようにゴーストがないものを良好な〇レベル、微かに発生するものを△レベル、はっきりと発生しているものを×レベルとして、実験者らが官能評価した。図２は本実験の結果であり、現像ローラＶｂ１と供給ローラＶａ１の電位コントラストと画像濃度の関係を示す。また、図２のグラフ中のプロットした記号〇・△・×はゴーストのレベルを示している。
【００５２】
なお、ポジゴーストは、現像ローラ長手でトナー帯電量が低い部分の現像量が多いために、ハーフトーン画像が濃くなる現象である。
【００５３】
一方ネガゴーストは、現像ローラ長手でトナー帯電量が高い部分の現像量が少ないために、ハーフトーン画像が薄くなる現象である。
【００５４】
先に実施例について検討する。図２より、本発明による実施例１及び実施例１’共に、ハーフトーン画像におけるゴーストの発生が抑えられた。特に電位コントラストが−１０００Ｖ〜−４００Ｖの設定では良好なレベルとなった。現像履歴がないのは、現像ローラ電位Ｖｂ１−供給ローラ電位Ｖａ１のコントラストをトナーの極性と同じ（即ち−側）にすることが効いている。トナーと同極性の電位をとることで、現像に使われなかったトナーを静電的に供給ローラ側に引き戻すことができるからである。
【００５５】
本実施例１の設定ではさらにベタ濃度が良好であることが解る。供給ローラから現像ローラにトナー供給するのに、電界の作用はない。しかし、供給ローラの現像ローラに対する進入量を増やすことで、供給ローラに取り込まれるトナー量をふやすことができ、これにより良好なベタ濃度を得ることができたためである。供給ローラの現像ローラに対する侵入量は１．５ｍｍ以上あれば良好なベタ濃度を得ることができた。
【００５６】
また、供給ローラがトナーの回収と供給を兼用することができるため、トナー回収用の新たな部材が必要でなく、コストを安くすることができる。
【００５７】
次に、比較例について検討する。図２より比較例１及び比較例１’の設定は、画像濃度において良好であることがわかる。しかしながら、現像履歴（ネガメモリー）のレベルが×レベルであって、画像形成には適した設定ではない。比較例のように、従来は、現像時に黒ベタ印字時の画像濃度追従性を保つため、充分且つ、安定したトナー供給を行うために電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）をトナーの正規極性と逆極性（即ち＋側）にし、供給ローラから現像ローラへトナーが供給されるような供給バイアスを形成している。そのため、現像ローラ上の残留トナーを供給ローラで機械的に除去する除電部材の効果が得られにくくなる。つまり、現像領域通過後の現像ローラ上の残留トナーは、供給ローラに供給バイアスを印加することによって供給ローラと現像ローラの離接近傍もしくは接触領域において、供給ローラが機械的な力によって除去する残留トナーが、現像ローラと供給ローラ間に形成されるトナー供給方向の電界によって、再度現像ローラ表面に付着してしまう。そして、現像ローラ上に残ったトナーは更に、摩擦帯電され帯電量が上がってしまう。この結果、現像ローラ上の残留トナーと新しく供給されたトナーとの間に帯電量差または、単位面積当たりの付着量差が異なる可能性が生じ、その結果、出力画像に濃度ムラ（現像履歴）として現れてしまう。よって、画像濃度に関しては問題ないレベルであっても、ゴーストの発生が起こってしまう。
【００５８】
なお、画像形成時に電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）がトナーの正規極性と同極性となるようにＶｂ１、Ｖａ１が印加される時間は、画像形成時のすべてにおいてでなくてもよい。現像履歴が発生しない程度に画像形成時のすくなくとも一部の時間にもうける場合でもよい。このようにすることで、トナーの搬送性に与える影響を抑えながら、かつ現像履歴の発生しない画像形成を行なうことができる。
【００５９】
（実施例２）
次に本発明の第２の実施例を以下に説明する。
【００６０】
画像形成装置や現像装置の概略は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００６１】
本実施例２は、図４に示したように現像ローラと供給ローラを非接触にしたものである。現像ローラと供給ローラの隙間ｇは０．５ｍｍに設定している。
【００６２】
このように、現像ローラと供給ローラを非接触とすることで、トナーは、現像ローラと供給ローラの間で擦擦されないので、トナーの摩擦による帯電が少なくなり帯電量は総じて低くなる。
【００６３】
本実施例２における、現像ローラ上のトナー帯電量を測定したところ、約−２０μｃ／ｇで、一方比較例１’におけるトナー帯電量は、約−４０μｃ／ｇであった。
【００６４】
実施例１と実施例２における、現像コントラスト（ドラム電位と現像電位の差）とドラム上に現像されたトナー量の関係を図５に示す。
【００６５】
トナーの帯電量が低い実施例２の方が、低い現像コントラストでも、現像しやすいことがわかる。つまり実施例２の構成は、ベタ画像の濃度を安定させるに適した構成である。また、従来の供給ローラが現像ローラと接触した系では、供給ローラ表面の凹凸が現像ローラとこすれる際の物理的力によって、現像ローラ上のトナーを剥ぎ取っていた。しかし、供給ローラの凹部に一旦トナーが詰まってしまうと、このトナーを剥ぎ取る力が劣化してしまう。すると、剥ぎ取られずに現像ローラ上に残ったトナーは、低印字率で繰り返しプリントが行われた際には、現像ローラと接する供給ローラ・現像ブレード・感光ドラムと繰り返し擦擦されトナー劣化してしまう。トナーの劣化とは、過度な摩擦が繰り返されることによってトナーの外添が剥離したり、トナーが粉砕されてしまったりする現象である。このようになると、非画像部にも、トナーが薄っすらと現像されてしまう現象（所謂カブリ）が発生してしまう。以下に本実施例２と比較例１’の構成において、低印字率で連続プリントしたときの紙上のカブリとベタ画像濃度を図６に経時的に示す。なお各々の例の電位設定は、以下のようになっている。
【００６６】
実施例２の電位設定は、実施例１と同様な設定で、供給ローラ電位Ｖａ１＝０Ｖ  現像ローラ電位Ｖｂ１＝−４００Ｖで電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）は−４００Ｖ
比較例１’の電位設定は、供給ローラ電位Ｖａ１＝−５００Ｖ  現像ローラ電位Ｖｂ１＝−４００Ｖで電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）は＋１００Ｖである。
【００６７】
本評価は、実施例１と同様な画像形成装置において、Ａ４サイズの普通紙（坪量６４ｇ／ｍ＾２）のものを用い、印字率２％のテキスト画像で通紙耐久を行いながら、定期的に白ベタ画像を採取し、そのときのカブリを測定した。カブリは、未印字の紙と、白ベタ印字した紙の反射率の差を測定したものである。
【００６８】
反射率の測定は、東京電色（株）製のＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲ  ＴＣ−６ＤＳを用いた。紙上のカブリは、１．０（％）以下であれば、ほとんど目視でわからないレベルであり問題ない。図６から本実施例２は、耐久を通じてカブリおよびベタ濃度ともに良好であることがわかる。
【００６９】
以上のように、本実施２においては、装置にとって苛酷な低印字率の画像を多数印字しても、カブリが発生しないようにすることができた。
【００７０】
（実施例３）
次に第３の発明の効果を実施例３を用いて説明する。
【００７１】
実施例３の形態を図７に示す。
【００７２】
供給ローラ、現像ローラの各々バイアス値Ｖａ１、Ｖｂ１は、実施例２と同様で、Ｖａ１＝０Ｖ、Ｖｂ１＝−４００Ｖで、Ｖｂ１−Ｖａ１＝―４００である。
【００７３】
本実施例３は、供給ローラと現像容器の壁が略接し、供給ローラの周りを流れるトナーの遮断していることを特徴としている。
【００７４】
これにより、供給ローラから現像ローラにトナーをより安定して供給することができる。
【００７５】
図８は図７の現像部の略拡大図である。
【００７６】
図８に示すように、前の現像時に使用されず現像ローラに残ったトナーは、矢印ａとｂの方向に流れる。このうち矢印ａ方向のトナーは、供給ローラが現像容器と近接しているため、行き場がなくなってしまう。そのため、ほとんどのトナーはｂ方向に向かって流れるようになり現像ローラへトナーを供給する流れを作る。また、現像ローラと供給ローラの回転方向が、それぞれの対向部において逆方方向になっているとｂ方向に流れたトナーは現像ローラ回転に沿って現像部へさらに供給され易くなることになる。つまり、現像ローラから供給ローラ側に移動したトナーは、現像ローラ回転方向下流側の現像ローラと供給ローラの対向部（所謂現像材供給部）に向かう（図８の矢印ｂ）。また供給ローラの回転によって、現像容器側からトナーが搬送される（図８の矢印ｃ）。供給ローラの周囲を回るトナーの流れを遮断する構成をとることで、トナーを現像剤供給部に必然的に流れる構成にする。このようにすると、所謂現像剤供給部の紛圧を増大させることができるため、現像ローラにトナーを安定して搬送でき、装置にとって苛酷な条件で印字しても、良好なベタ画像を得ることができるわけである。
【００７７】
以下に本実施例３を用いて、第３の発明の効果を説明する。また比較として、前述した実施例２および、比較例２で同様の実験を行なった。実験の条件は以下の通りである。
【００７８】
供給ローラと現像容器の壁との間の隙間の条件は、実施例３では、供給ローラと現像容器の壁が略接しているため供給ローラと現像容器との隙間をほぼ無くなっている。実施例２及び比較例２は、供給ローラと現像容器との隙間が２．０ｍｍと大きくなっている。
【００７９】
次に、供給ローラと現像ローラの隙間の条件は、実施例２及び実施例３は供給ローラと現像ローラの隙間が０．５ｍｍと狭いのに対し、比較例２は供給ローラと現像ローラの隙間が２．０ｍｍと広くなっている。
【００８０】
図９は、本実施例３、比較として前述した実施例２、および比較例２において、現像装置のトナー量と、２３℃５０％ＲＨの常温常湿環境（以下ＮＮ環境）と３０℃８０％ＲＨ環境の高温多湿環境（以下ＨＨ環境）でベタ濃度の推移実験を行なった結果である。
【００８１】
トナーを消費させるために５％のテキスト画像を用いて耐久を行い、現像装置のトナー量を測定しながらベタ画像をサンプリングした。
【００８２】
ベタ画像をサンプリングするときは、環境で２４時間放置してから行った。
【００８３】
本実験においては、初期にトナーを２００ｇ充填した。
【００８４】
図９にみるように、本実施例２では、トナーが少なくなった耐久後半においても、良好なベタ濃度を得ることができた。一方、比較例２おいては、耐久初期から、ベタ濃度が低下している。
【００８５】
これは、供給ローラと現像ローラの隙間が２．０ｍｍと広いために、現像剤供給部に紛圧がかからないためである。
【００８６】
また、本実施例２においても、ＨＨ環境の耐久後半において、ベタ濃度が低下してる。これは、ＨＨ環境で、２４時間放置されたことで、トナーが吸湿して流動性が悪くなったからである。
【００８７】
耐久の後半になってこの現象が発生しやすいのは、トナー量が少なくなって、現像剤供給部の紛圧が減ること、耐久によりトナーの外添剤が剥離して全体的に流動性が低下することが重なって発生している。
【００８８】
本実施例３では、装置にとって苛酷な条件であるＨＨ環境で、トナーが少なくなるまで、プリントを繰り返しても、良好なベタ画像濃度をえる事ができる。これは、供給ローラが現像容器と略接しているため、ほとんどのトナーはｂ方向に向かって流れるようになり、所謂現像剤供給部の紛圧を増大させることができるためである。なお、供給ローラと現像ローラとの隙間が０．５ｍｍ以下であるときに、特に耐久を通して良好な画像濃度を得ることができるためと考えられる。
【００８９】
（実施例４および実施例５）
次に第４および第５の発明の効果について、図１０、１１、１２の実施例を用いて説明する。
【００９０】
本実施例４は供給ローラの周囲を回るトナーの流れを遮断する構成をとることで、トナーを強制的に現像剤供給部に流れるようにし、所謂現像剤供給部の粉圧を増大させるために、供給ローラと現像容器の隙間を塞ぐ弾性部材を設けたことを特徴としている。
【００９１】
図１０は、本実施例４で、隙間を防ぐ弾性部材は、供給ローラに当接しているポリエステル材質のシート２０厚さ（ｔ＝０．１ｍｍ）である。
【００９２】
粉圧がかかる理由は前述した実施例３の理由と同様で、現像剤供給部近傍のトナー循環は、図１１のようである。
【００９３】
また本実施例４の変形例として、実施例５は、図１２でしめしたように、シート状部材の代わりに、スポンジ状のモルトプレーン２１を当接している。
【００９４】
本実施例４および実施例５によれば、供給ローラと現像容器の隙間を確実に防ぐことができる。現像剤供給部の紛圧を増大させることができる。そのため良好なベタ画像濃度をえることができる。
【００９５】
前述した実施例３においては、供給ローラが現像容器に略接触することで、供給ローラと現像容器の隙間を塞いでいた。そのため、供給ローラには、高い部品精度が必要であった。また現像容器が撓むことのないように設計する必要があった。そうしないと、供給ローラと現像容器が干渉してしまったり、供給ローラと現像容器の隙間が空いてしまうからである。
本実施例４によれば、確実に供給ローラと現像容器の隙間を塞ぐことができ、現像剤供給部に紛圧を加圧することができ、良好なベタ画像を得ることができた。
【００９６】
また、可撓性のシート部材やモルトプレーン等の弾性部材が供給ローラと当接することで、供給ローラ表面のトナーを掻き落とす効果もあり、供給ローラ表面のトナーを常にフレッシュすることができ、供給ローラ表面のフィルミングを防ぐことができる。
【００９７】
ほかにも、例えば供給ローラが弾性スポンジローラであった場合、スポンジのセル内にトナー詰まってトナーの搬送力低下する問題を防ぐ効果もある。
【００９８】
（実施例６）
次に第６の発明をについて説明する。
【００９９】
本発明は供給ローラがソリッド状の回転体であることを特徴としたものである。現像装置の構成は、前述した本実施例４の図１０とほぼ同様で、違いは、供給ローラがアルミ材質のソリッド状で、表面が滑らかなものを用いた点にある。供給ローラがスポンジ形状の場合、トナーがセルに詰まってしまい搬送力が経時的に変化するような問題があった。一方、本実施例６によれば、供給ローラは、ソリッド形状でありトナーの搬送力は耐久を通じて安定している。従来のスポンジ状供給ローラは、そのスポンジのセル部分によってトナーを捕獲し搬送する役目と、現像ローラに接触して現像ローラ上のトナーを剥ぎ取る役目があった。そのためには、供給ローラはスポンジ状である方が好適であった。しかし本発明構成は、現像剤供給部に紛圧をかけることで、現像ローラにトナーを搬送するため、供給ローラ表面が凹凸でなくてもトナーを搬送することが可能になった。さらに、現像ローラ上のトナー剥ぎ取りは、現像ローラと供給ローラの電位コントラストで行っているので、供給ローラを物理的に、現像ローラに強く接触させる必要がない。そのため、供給ローラには、凹凸のあるスポンジでなくソリッド形状のローラを使用することができるわけである。特に、現像ローラと供給ローラに均一な電位を形成するには、現像ローラと供給ローラ各々の表面の距離が均一の方がよく、それには、ソリッド形状が適している。またスポンジタイプは供給ローラ表面の凹凸の具合が、経時的に変化してしまう。スポンジタイプの供給ローラを用いた現像装置は、使用初期は、さほどスポンジのセルにトナーが入り込まないが、経時的にセルの中に埋まってしまう。そうするとトナー搬送量が減ってしまうわけである。
【０１００】
他のソリッド状の供給ローラ例として、導電性の金属の表面に、反導電性のゴム材質をコーティングしたものがあげられる。このように、反導電性にすることで、供給ローラにバイアス印加して、現像ローラとの電位差が大きくなった場合に、現像ローラに電流リークし、現像ローラが損傷するのを防ぐことができる。
【０１０１】
（実施例７）
実施例７は、非画像形成時における現像ローラと供給ローラのバイアスの印加方法を規定している。
【０１０２】
実施例２のように、供給ローラが非接触で、静電的な力によって現像ローラ上のトナーを剥ぎ取る構成においては、正規の極性のトナー（ここでは負（−）極性のトナー）を回収することはできる。
【０１０３】
しかしながら、逆極性に帯電してしまったトナー（ここでは正（＋）極性のトナー）が現像ローラ上にあった場合には、このトナーを静電的に回収することが困難である。また、正規極性のトナーであっても、強い正規極性のトナー（ここでは強い負（−）極性のトナー）がある場合は、トナーが強い鏡映力によって現像ローラ上に付着しているため、電界でトナーを回収することが困難になってしまう。このように、現像ローラ上に逆極性のトナーや、強い正規の極性のトナーは、供給ローラ側に回収されにくく、現像ローラ上のトナーは消費されない状態が多い場合（例えば、装置の電源をＯＮしたときのイニシャライズ動作や低印字率の画像を繰り返えした時など）、現像ローラ上にトナーは次第に溜まってしまい不均一なトナー層が形成されてしまう場合がある。
【０１０４】
このような状態で比較的印字率の高いハーフトーン画像を印字してしまった場合に、図２２のようなマダラ画像が発生してしまう。
【０１０５】
また、現像ローラ上に逆極性のトナーがあった場合に、非画像部に薄くトナーが現像されてしまう現像である反転カブリともいう現象も発生する。
【０１０６】
実施例７は上記した逆極性のトナーによるマダラ画像やカブリを防ぐために、非画像形成時における現像ローラと供給ローラのバイアスの印加方法を規定している。実施例７の構成は図１３に示すような構成になっており実施例２と同じである。
【０１０７】
以下に実施例７におけるバイアスの印加方法について図１４を用いて説明する。
【０１０８】
先ず、感光ドラム１の回転と帯電装置２による帯電を行うと同時に、かぶりを防止するために現像ローラに＋４００Ｖの逆バイアスをｔ０のタイミングで印加する。
【０１０９】
このときｔ０時間＝（帯電ローラ〜現像ローラ間のドラム上距離／プロセス速度）である。
【０１１０】
次いで、現像ローラバイアスＶｂ−４００Ｖ、供給ローラに＋トナーの回収バイアスＶａ−１５００Ｖ、電位コントラスト（Ｖｂ−Ｖａ）＋１１００Ｖをｔ１のタイミングで印加する。
【０１１１】
そして、画像形成タイミングで、供給ローラバイアスＶａを０Ｖに印加する。
【０１１２】
このようにすることで、画像形成時の電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）は−４００Ｖとなるため、実施例２と同じように現像履歴がなく、画像濃度の良好な画像を形成でき、非画像形成時は電位コントラスト（Ｖｂ２−Ｖａ２）は＋１１００Ｖとなるため、非画像形成時に現像ローラ上に＋帯電のトナーがあった場合でも、ｔ１のタイミングで供給ローラ側に回収することができる。そのため、マダラ画像の発生や画像の白地部が薄っすらとトナーで汚れる（所謂カブリ）現象を防ぐことができる。ここで非画像形成時とは画像形成時以外の時をさす。ｔ１時間は現像ローラ外周が１周以上移動する時間にすると良い。１周以上移動する時間にすることにより、現像ローラの全周に渡って＋帯電のトナーを供給ローラに回収することができる。
【０１１３】
以下図１５に本実施例７と比較例３において、かぶりの評価を行った結果を示す。
【０１１４】
なお比較例３は、図１４に示したバイアス制御のうちバイアスのｔ１部分がないものであって、それ以外の点では実施例７と同じである。即ち、比較例３は実施例７と違い現像ローラ側から供給ローラ側に引き戻すバイアスはない条件である。
【０１１５】
強い＋帯電のトナーは、現像装置が低印字率で耐久したときに、現像ローラ上で、トナーが現像ブレードや感光ドラムと擦擦して発生しやすくなる。そこで、本評価は、２％の低印字率画像で耐久してカブリの評価を行った。カブリは、ベタ白画像を用いた。なお本現像装置の初期トナー充填量は１００ｇで、現像装置の寿命は、５％画像データで５Ｋ枚に設定している。
【０１１６】
カブリの評価は、Ａ４サイズの普通紙（坪量６４ｇ／ｍ＾２）のものを用い、印字率２％のテキスト画像で通紙耐久を行いながら、定期的に白ベタ画像を採取し、そのときのカブリを測定した。カブリは、未印字の紙と、白ベタ印字した紙の反射率の差を測定したものである。
【０１１７】
反射率の測定は、東京電色（株）製のＤＥＮＳＩＴＯＭＥＴＥＲ  ＴＣ−６ＤＳを用いた。紙上のカブリは、１．０（％）以下であれば、ほとんど目視でわからないレベルであり問題ない。３．０（％）以上になると目視でもはっきりわかり、問題となってしまう。図１５における記号は、〇は１．０（％）以下のカブリ、△は１．０〜３．０（％）のカブリ、×は（３％）以上のカブリを示している。
【０１１８】
図１５から本実施例７は、耐久を通じてカブリが良好であることがわかる。
【０１１９】
以上のように、本実施７においては、装置にとって苛酷な低印字率の画像を多数印字しても、カブリが発生しないようにすることができた。
【０１２０】
比較例３においては、現像ローラ上に＋極性トナーが多くあったために、感光ドラム側に静電気力で移動してしまいカブリが発生していた。
【０１２１】
一方本実施例７は、現像ローラ上に＋極性のトナーがあった状態でも、画像形成の直前に供給ローラ側に回収することができたため、画像上のカブリを抑えることができた。
【０１２２】
図１６は、本実施例７と比較例３における画像形成時の現像ローラ１周分（画像先端にあたる）が現像動作に入ったときの粒径の小さい５μｍのトナーの帯電量分布を測定した図である。粒径の小さいトナーは、摩擦によって外添が剥離して帯電能が劣化しやすいためカブリの発生に影響が大きい。なお本現像装置におけるトナーの平均粒径は７μｍである。
【０１２３】
図１６に示すように、実施例７に比べ比較例３では、耐久で＋トナーが多くなっていることがわかる。
【０１２４】
このように＋トナーが現像ローラ上に多いために、カブリが発生してしまう。一方本実施例７によれば、耐久を通じてもさほど＋トナーが増えていないことがわかる。そのためカブリも発生しないわけである。
【０１２５】
このように、非画像形成時に電位コントラスト（Ｖｂ２−Ｖａ２）がトナーの極性と逆極性になる時間を少なくとももうけることにより耐久を通じてカブリが発生しないようにできた。
【０１２６】
（実施例８）
本実施例８は、実施例７で説明した強正規極性（本実施例では、強−トナー）による問題点を解決するためのものである。実施例８では、現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、該現像担持体に現像剤を供給する供給部材を備え、画像形成時の前記現像担持体と供給部材の各々のバイアスをＶｂ１、Ｖａ１として、非画像形成時の前記現像担持体と供給部材の各々のバイアスをＶｂ２、Ｖａ２としたときに、Ｖｂ２−Ｖａ２がトナーの極性と同極性であるマイナス極性かつ、｜Ｖｂ１−Ｖａ１｜＜｜Ｖｂ２−Ｖａ２｜の関係になるように構成したものである。
【０１２７】
これにより現像ローラ上の強い正規極性トナーを供給部材側に戻すことができる。
【０１２８】
本実施例における供給ローラと現像ローラのバイアスの関係を図１７に示す。
【０１２９】
画像形成装置や現像装置は実施例７と同様であるので省略する。
【０１３０】
先ず、感光ドラム１の回転と帯電装置２による帯電を行うと同時に、かぶりを防止するために現像ローラに＋４００Ｖの逆バイアスをｔ０のタイミングで印加する。
【０１３１】
このときｔ０時間＝（帯電ローラ〜現像ローラ間のドラム上距離／プロセス速度）である。
【０１３２】
次いで、現像ローラバイアスＶｂ２を−４００Ｖ、供給ローラに回収バイアスＶａ２を＋４００Ｖをｔ１のタイミングで印加する。
【０１３３】
ｔ１時間は現像ローラ外周が１周移動する時間以上である。
【０１３４】
そして、画像形成のタイミングで、供給ローラバイアスを０Ｖに印加する。
【０１３５】
このようにすることで、画像形成時の電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）は−４００Ｖとなるため、実施例２と同じように現像履歴がなく、画像濃度の良好な画像を形成できる。非画像形成時の電位コントラスト（Ｖｂ２−Ｖａ２）は−８００Ｖとなるため、非画像形成時に現像ローラ上に強−帯電のトナーがあった場合でも、ｔ１のタイミングで供給ローラ側に回収することができる。そのため、ハーフトーン画像で、マダラ抜けのような画像がでることを防ぐことができる。ｔ１時間は現像ローラ外周が１周以上移動する時間とするとよい。１周以上移動する時間にすることにより、現像ローラの全周に渡って強−帯電のトナーを供給ローラに回収することができる。
【０１３６】
非画像形成時にこのようなバイアスの設定をするのは、画像形成時の電位コントラストは現像ローラへのトナーの供給性を加味し必要以上に大きくすることができないが、非画像形成時においては供給性について考慮する必要がないため電位コントラストを大きくし強−帯電のトナーを回収できるような電位設定をすることができるためである。
【０１３７】
以下図１８に、本実施例８と比較例３において、耐久を行って、ハーフトーン画像におけるマダラ抜けの画像評価を行った結果を示す。図１８のように、本実施例８によれば、比較例３のようなマダラ画像が発生することはなかった。
【０１３８】
耐久は前述した実施例７の場合と同様の条件でおこなった。評価したハーフトーン画像としては、６００ｄｐｉ画像で、２ドット分の横線と３ドット分のスペースを繰り返すハーフトーンのパターンを用いた。
【０１３９】
図１８中のまだら画像の評価は、まったくマダラ画像の現象が発生していないものを○、若干発生しているものを△、はっきりと発生しているものを×として，官能評価した基準を以下にしめす。
【０１４０】
なお比較例３のバイアス制御は、実施例７の説明のところでした通りバイアス制御のうちｔ１部分がないものである。
【０１４１】
即ち、比較例３のバイアスは、本実施例８と違い、現像ローラ側から供給ローラ側に−帯電トナーを強く引き戻すバイアスはない。
【０１４２】
強い−帯電のトナーは、現像装置が低印字率で耐久したときに、現像ローラ上で、トナーが現像ブレードや感光ドラムと擦擦されて、摩擦帯電を繰り返して発生しやすくなる。
【０１４３】
図１９に、本実施例２と比較例１における画像形成時の現像ローラ１周分（画像先端にあたる）が現像動作に入ったときの平均粒径７μｍトナーの帯電量分布を測定した図である。小粒径トナーほど帯電性の劣化がないため７μｍのトナーは現像ブレードや感光ドラムとの摺擦により強−帯電トナーになりやすく、マダラ画像の発生に影響が高い。図にしめしたように比較例では、耐久によって強い−側のトナーが増えていることが解る。一方本実施例８ではさほど強い−トナーは増えていない。強い−トナーが現像ローラ上にあると、このトナーは、強い鏡映力によって現像ローラ上に強く付着される。そのため、このトナーを供給ローラ側に回収するには、より強い電界が必要になるわけである。また、強い−トナーが現像ローラ上に増えると、現像ローラ上のトナー層が不均一になって、ブツブツの状態のトナー層になってしまう。そしてハーフトーン画像プリントした場合に、図２２のようなマダラ画像が発生してしまうわけである。
【０１４４】
本実施例のように、非画像形成時に電位コントラスト（Ｖｂ２−Ｖａ２）が｜Ｖｂ１−Ｖａ１｜＜｜Ｖｂ２−Ｖａ２｜の関係になる時間を少なくとももうけることにより耐久を通じてマダラ画像が発生しないようにすることができた。
【０１４５】
（実施例９）
本実施例９は、非画像形成時のバイアス電圧の設定方法として、画像形成時に現像ローラに印加されるバイアスをＶｂ２、供給ローラに印加されるバイアスをＶa２とし、非画像形成時に現像ローラに印加されるバイアスをＶｂ２、供給ローラに印加されるバイアスをＶａ２としたときに、
Ｖｂ２−Ｖａ２が現像剤の正規帯電極性と逆極性になるようにＶｂ２とＶａ２を設定する時間ｔ１と、Ｖｂ２−Ｖａ２が現像剤の正規帯電極性と同極性でかつ、｜Ｖｂ１−Ｖａ１｜＜｜Ｖｂ２−Ｖａ２｜となるようにＶｂ２とＶａ２を設定する時間ｔ２を設けている。
【０１４６】
これにより現像ローラ上の逆極性トナーと強い正極性トナーを供給部材側に、効率よく回収するようにことができる。
【０１４７】
そのときの供給ローラと現像ローラのバイアスの関係を図２０に示す。
【０１４８】
画像形成装置や現像装置は実施例７と同様であるので省略する。
【０１４９】
先ず、感光ドラム１の回転と帯電装置２による帯電を行うと同時に、かぶりを防止するために現像ローラに＋４００Ｖの逆バイアスをｔ０のタイミングで印加する。
【０１５０】
このときｔ０時間＝（帯電ローラ〜現像ローラ間のドラム上距離／プロセス速度）である。
次いで、現像ローラバイアス−４００Ｖ、供給ローラに逆極性（＋）トナーの回収バイアス−１５００Ｖをｔ２のタイミングで印加する。
【０１５１】
ｔ２時間は現像ローラ外周が１周移動する時間以上である。
【０１５２】
そして次に、供給ローラに強い正極性（−）トナーの回収バイアス＋４００Ｖをｔ１のタイミングで印加する。
【０１５３】
ｔ１及びｔ２時間は現像ローラ外周が１周移動する時間以上である。
【０１５４】
なお本実施例では、ｔ１とｔ２のタイミングを１セットとして、画像形成前に１セット実行しているが、より効果が得るために、複数セット実行してもよい。
【０１５５】
そしてつぎに、画像形成タイミングで、供給ローラバイアスを０Ｖに印加する。
【０１５６】
次いで、現像ローラバイアスＶｂ２を−４００Ｖ、供給ローラに回収バイアスＶａ２を＋４００Ｖをｔ１のタイミングで印加する。
【０１５７】
そして、画像形成のタイミングで、供給ローラバイアスを０Ｖに印加する。
【０１５８】
このようにすることで、画像形成時の電位コントラスト（Ｖｂ１−Ｖａ１）は−４００Ｖとなるため、実施例２と同じように現像履歴がなく、画像濃度の良好な画像を形成できる。非画像形成時は電位コントラスト（Ｖｂ２−Ｖａ２）が＋１１００Ｖとなる時間ｔ１により、現像ローラ上に＋帯電のトナーがあった場合でも、ｔ１のタイミングで供給ローラ側に回収することができる。そのため、マダラ画像の発生や画像の白地部が薄っすらとトナーで汚れる（所謂カブリ）現象を防ぐことができる。また、非画像形成時に電位コントラスト（Ｖｂ２−Ｖａ２）が−８００Ｖとなる時間ｔ２により、非画像形成時に現像ローラ上に強−帯電のトナーがあった場合でも、ｔ１のタイミングで供給ローラ側に回収することができる。そのため、ハーフトーン画像で、マダラ抜けのような画像がでることを防ぐことができる。
【０１５９】
即ち、非画像形成時に現像ローラ上に逆極性（＋）トナーや、強く帯電した（−）トナーがあった場合でも、供給ローラ側に回収することができる。
【０１６０】
そのため、ハーフトーン画像で、マダラ抜けのような画像がでることを防ぐことができる。
【０１６１】
以下図２１に本実施例９と比較例３において、白ベタ画像のカブリとハーフトーン画像におけるマダラ抜けの画像評価を行った結果を示す。
【０１６２】
評価は、前述した実施例７と同様で、トナーが劣化しやすい低印字率パターン（２％のテキスト画像）で耐久をしながら、白ベタとハーフトーン画像をサンプリングし、その画像からカブリとマダラ画像を評価した。評価基準は、前述した実施例７および実施例８の場合と同様である。図２１のように本実施例９によれば、耐久を通じてカブリやマダラ画像の発生はなく、安定した画像を得ることができた。
【０１６３】
なお、実施例７〜９のように、画像形成時の現像ローラバイアス電圧Ｖｂ１と非画像形成時の現像ローラバイアスＶｂ２を同じにすることにより、バイアス電圧変更のシーケンスが簡易になり好ましい。同様に供給ローラに印加されるバイアス電圧を画像形成時と非画像形成時で同じにし、現像ローラに印加されるバイアス電圧を変更する構成にしても、バイアス電圧変更のシーケンスが簡易になる。
【０１６４】
また、実施例中のバイアス電圧の電位設定、印加時間は一実施例であり、本発明の思想、構成上、効果が得られる範囲内でどのような値に設定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】本発明による実施例１を説明するための現像装置断面図
【図２】本発明による実施例１を説明するためのグラフ
【図３】本発明による実施例１の画像評価パターンを説明するための図
【図４】本発明による実施例２を説明するための現像装置断面図
【図５】本発明による実施例２を説明するためのグラフ
【図６】本発明による実施例２を説明するためのグラフ
【図７】本発明による実施例３を説明するための現像装置断面図
【図８】本発明による実施例３を説明するための現像装置の図
【図９】本発明による実施例３を説明するためのグラフ
【図１０】本発明による実施例４を説明するための現像装置断面図
【図１１】本発明による実施例４を説明するための現像装置の図
【図１２】本発明による実施例５を説明するための現像装置の図
【図１３】本発明による実施例７を説明するための現像装置断面図
【図１４】本発明による実施例７を説明するバイアスタイミング図
【図１５】本発明による実施例７の画像評価結果を説明するための図
【図１６】本発明による実施例７を説明するためのトナー帯電量分布を示す図
【図１７】本発明による実施例８を説明するバイアスタイミング図
【図１８】本発明による実施例８の画像評価結果を説明するための図
【図１９】本発明による実施例８を説明するためのトナー帯電量分布を示す図
【図２０】本発明による実施例９を説明するバイアスタイミング図
【図２１】本発明による実施例９の画像評価結果を説明するための図
【図２２】本発明を説明するための評価画像パターン図
【図２３】本発明による実施例を説明するための画像形成装置全体断面図
【符号の説明】
【０１６６】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  現像装置
４  転写ローラ
６  露光装置
７  定着装置
８  現像容器
９  現像ローラ
１０  供給ローラ
１１  規制ブレード
１２  攪拌部材
２０  シート
２１  モルトプレーン
Ｓ１  現像バイアス電源
Ｓ２  バイアス電源
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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