(57)【要約】 【課題】トナーの劣化を抑制しつつ、現像ローラへのトナー供給及び消費されずに現像ローラ上に残留するトナーの回収を円滑に行える現像装置を提供する。静電潜像の現像に供するトナーをその劣化を抑制しつつ、円滑に現像に供することができ、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーＴを担持して感光体１０に対向する現像領域Ｄａへ搬送する現像ローラ１と、ローラ１にトナーを供給する供給ローラ２と、ローラ２に接触配置された予備荷電用のローラ６’とを有し、ローラ６’周面は、ローラ２との接触ニップ部Ｎ２において、ローラ２周面と同方向に、且つ、ローラ２周面に対しローラ２の周速より小さい速度差（例えば速度差０）で移動する現像装置Ｄ、Ｄ’、Ｄ”。該現像装置を備えた画像形成装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置であって、周面上にトナーを担持して該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像領域へ搬送する現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、該供給ローラに接触配置されたトナー予備荷電用の接触部材とを有する現像装置であり、該接触部材は予備荷電用ローラであり、該供給ローラとの接触ニップ部において、該予備荷電用ローラ周面が該供給ローラ周面と同方向に、且つ、該供給ローラ周面に対し該供給ローラの周速より小さい速度差で移動することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記予備荷電用ローラは前記供給ローラと同じ周速で回転する請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記予備荷電用ローラと前記供給ローラ間に該供給ローラによって搬送されるトナーを該トナーの正規帯電極性に帯電させるための電位差を形成するバイアス電源が設けられている請求項１又は２記載の現像装置。
【請求項４】
トナーが前記予備荷電用ローラと供給ローラとの接触ニップ部及び該供給ローラを埋没させるように収容されている請求項１、２又は３記載の現像装置。
【請求項５】
静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であり、静電潜像を現像してトナー像を形成するための現像装置を１又は２以上備えており、該現像装置のうち少なくとも一つは請求項１から４のいずれかに記載の現像装置であ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、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置、具体例としては電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ機、これらのうち２以上を組み合わせた複合機等の画像形成装置及び画像形成装置に搭載する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式等の画像形成装置では、一般的には、表面が移動するように駆動される静電潜像担持体の該表面を帯電装置で帯電させ、該帯電域に画像露光装置或いは静電記録装置などで形成しようとする画像に応じた静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置により現像して可視トナー像を形成し、該可視トナー像を転写装置にて被転写体に転写する画像形成処理を実施する。
【０００３】
かかる画像形成装置は、モノクロ画像形成装置と２色以上のトナーを用いて画像形成できるカラー画像形成装置（代表的なものはフルカラー画像形成装置）に大別できる。
モノクロ画像形成装置では、一般的には、静電潜像担持体上に形成されるトナー像は、転写装置により直接、被転写体である記録媒体上に転写され、定着される。
【０００４】
カラー画像形成装置としては、所謂４サイクル型カラー画像形成装置やタンデム型カラー画像形成装置等が知られている。
４サイクル型カラー画像形成装置は、感光体のような静電潜像担持体表面を帯電させ、その帯電域に画像露光を施して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成する。かかるトナー像形成においては、互いに異なる色のトナーを収容した複数の現像装置を順次用いて、順次異なる色のトナー像を該静電潜像担持体上に形成できる。さらに、該静電潜像担持体上に形成されるトナー像を、１次転写装置を用いて順次、重ねて中間転写部材上に１次転写し、かくして形成される中間転写部材上の多重トナー像を２次転写装置で記録媒体に２次転写し、定着させて、カラー画像を得ることができる。          
【０００５】
タンデム型のカラー画像形成装置では、感光体のような静電潜像担持体、その表面を帯電させる帯電装置、画像露光装置、静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像装置等を含む画像形成部が、トナーの色に応じて複数、中間転写部材に沿って順次配置されており、各画像形成部において像担持体上に形成されるトナー像は、１次転写装置により中間転写部材に重ねて１次転写され、該中間転写部材上の多重トナー像が２次転写装置により記録媒体に２次転写され、定着される。中間転写部材は被転写体の一種と言える。
【０００６】
モノクロ画像形成装置であれ、カラー画像形成装置であれ、採用される現像装置には種々のタイプのものがあるが、その中に、周面上にトナーを担持して静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像領域へ搬送する現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給する供給ローラを備えた現像装置がある。
【０００７】
このタイプの現像装置の１例を図４を参照して説明する。
図４に示す従来例現像装置は、現像剤としてトナーを主成分とする１成分現像剤を用いる所謂１成分現像装置である。図示例では回転駆動されるドラム型感光体である静電潜像担持体１０に臨む現像ローラ１と、現像ローラ１に接触配置されたトナー供給ローラ２と、現像ローラ１に当接されたトナー規制部材３（それには限定されないが本例ではブレードタイプの部材）を含んでいる。
【０００８】
現像ローラ１及び供給ローラ２は現像装置ケース５に回転可能に支持されており、図示省略のモータで回転駆動可能である。トナー規制部材３は現像装置ケースに支持されている。現像装置ケース５内には、本例では負帯電性のトナーＴが収容されている。ケース５の現像ローラ１上部に臨む部分はシール部材４で閉じられている。
【０００９】
図示の例では、現像ローラ１は感光体１０に対し僅かな現像ギャップＤｇ（例えば１５０μｍ）をおいて対向しており、感光体１０とは反対方向に回転駆動される。供給ローラ２は現像ローラ１と同方向に回転駆動される。換言すれば、供給ローラ２は現像ローラ１との接触ニップ部Ｎ１において、供給ローラ周面が現像ローラ周面とは反対方向に移動するように所謂カウンタ回転する。
【００１０】
トナー規制部材３は、現像ローラ１と供給ローラ２との相互接触ニップ部Ｎ１より現像ローラ周面移動方向において下流側位置で現像ローラ１に当接している。トナー規制部材３は、現像ローラ１の周面に担持されて現像ローラ１と感光体１０とが対向する現像領域Ｄａへ搬送されるトナーの量を規制してトナー薄層を形成するとともにトナーＴを摩擦帯電させる。
【００１１】
図示例では、現像ローラ１はその周面を含む層が弾性を有しており、供給ローラ２はその周面を含む層が発泡材料で形成されていて、現像ローラ１に対し押し込み量δ＝１ｍｍで圧接されている。トナー規制部材３は本例ではステンレススチールからなり、約２０Ｎ／ｍの力で現像ローラ１に当接されている。
【００１２】
現像ローラ１には現像バイアス電源ＰＷ１が接続されている。現像バイアス電源ＰＷ１は図示例ではＡＣ電源Ｐａｃと直流電源Ｐｄｃとからなっており、現像ローラ１上のトナーに感光体１０上の静電潜像へ向かう静電気力を付与する電界をローラ１及び感光体１０間に形成する。本例では、電源ＰＷ１から現像ローラ１に、ピークツーピーク電圧Ｖｐｐ＝１３２０〔Ｖ〕、直流電圧Ｖｄｃ＝−３２０〔Ｖ〕、デューティ３５％（マイナス側）、周波数２ｋＨｚの矩形波現像バイアスが印加される。
【００１３】
現像ローラ１と供給ローラ２との間には、バイアス直流電源ＰＷ２及びＰＷ２’にて、トナーＴを現像ローラ１側へ向かわせる約１００〔Ｖ〕の直流電位差が形成され、この電位差によりトナーＴが供給ローラ２から現像ローラ１へ転写される。
【００１４】
トナー規制部材３と現像ローラ１との間には電源ＰＷ２により、トナーＴを現像ローラ１側へ向かわせる約５０〔Ｖ〕の直流電位差が形成される。
【００１５】
以上説明した図４の現像装置によると、現像装置ケース５内のトナーＴは供給ローラ２により、現像ローラ１へ供給され、両ローラ２、１間の前記直流電位差によりローラ２からローラ１へ転写され、このようにして供給されたトナーＴは現像ローラ１の周面上に担持されて現像領域Ｄａへ向け搬送され、その途中で、トナー規制部材３によりトナー量が規制され、所定厚さのトナー薄層とされ、また、トナー規制部材３下の通過により摩擦帯電され、現像領域Ｄａへ到来する。現像領域Ｄａでは、既述の現像バイアスの作用で現像ギャップＤｇを往復運動しながら感光体１０上の静電潜像の現像に供される。
【００１６】
なお、感光体１０は負帯電性の感光体であり、静電潜像形成に先立つて図示省略の帯電装置により−４５０〔Ｖ〕程度に帯電され、その帯電域に図示省略の画像露光装置による画像露光により静電潜像が形成される。画像露光部分の電位は−５０〔Ｖ〕〜−７０〔Ｖ〕程度となる。
【００１７】
消費されずに現像ローラ１上に残留したトナーＴは、該ローラの回転とともに現像装置ケース５内へ戻り、供給ローラ２に擦られて現像ローラ１からケース５内への回収作用を受ける。
【００１８】
図４の現像装置の動作は以上のとおりであるが、実際には次の問題がある。
消費されずに現像ローラ１上に残留したトナーＴは、上記のように現像装置ケース５内へ戻り、供給ローラ２に擦られて現像ローラ１からケース５内への回収作用を受けるのであるが、供給ローラ２と現像ローラ１との間には供給ローラ２から現像ローラ１へ円滑にトナーを供給するための電位差が形成されている。従って、現像装置ケース５内へ戻ってきた残留トナーを供給ローラ２で現像ローラ１から回収することが困難となる。また、回収できなかったトナーは再びそのまま現像領域Ｄａへ搬送されるため、所謂残留トナーによるメモリが発生したり、トナーが劣化しやくなったりして画像品質の低下を招く。
【００１９】
かといって、残留トナーの回収を容易にするために、供給ローラ２と現像ローラ１間の電位差を小さく設定すると、供給ローラ２から現像ローラ１へのトナー供給が円滑に行われなくなる。トナー供給とトナー回収の双方を満足できる程度になし得るように両ローラ１、２間の電位差を設定することは実際には困難である。
【００２０】
そこで、この問題を解決すべく図５に例示するような現像装置が提案されている。
図５に示す現像装置は、図４の現像装置において現像ローラ１と供給ローラ２間の電位差を無しにするか、小さく設定して（図５では電位差無しにしている）、供給ローラ２を、ローラ１、２相互の接触ニップ部Ｎ１より供給ローラ周面移動方向において上流側位置で、トナー予備荷電用部材であるトナー摩擦帯電用の部材に接触させるものである。図６の例では、かかる摩擦帯電用部材として現像装置ケース５の一部５１が採用されている。
【００２１】
その他の点は図４に示す現像装置と同構成であり、図４の現像装置と同じ部品、部分には図４と同じ参照符号を付してある。
図５に示すタイプの現像装置は、例えば特開平８−３１４２７８号公報に記載されている。
【００２２】
また、従来例ではないが本発明者の研究によると、図６に示す現像装置のように、図４の現像装置において現像ローラ１と供給ローラ２間の電位差を無しにするか、小さく設定して（図６では電位差無しにしている）、供給ローラ２にトナー予備荷電用のローラ６を接触回転させることも考えられる。予備荷電用ローラ６は、供給ローラ２上のトナーを摩擦帯電させるために、供給ローラ２と同方向に回転駆動する。換言すれば、予備荷電用ローラ６は供給ローラ２との接触ニップ部Ｎ２において、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面とは反対方向に移動するように所謂カウンタ回転させる。
その他の点は図４に示す現像装置と同構成であり、図４の現像装置と同じ部品、部分には図４と同じ参照符号を付してある。
【００２３】
図５や図６に示す現像装置によると、供給ローラ２上のトナーは、トナー荷電用部材で予め摩擦帯電により荷電されるので、供給ローラ２と現像ローラ１間の転写用電位差が無いか、小さく設定されていても、円滑に供給ローラ２から現像ローラ１へ供給され、また、消費されずに戻ってくる残留トナーを供給ローラ２で現像ローラ１から回収し易くなる。
【００２４】
【特許文献１】特開平８−３１４２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、図５に示すタイプの現像装置によると、供給ローラ２上のトナーは、静止するトナー摩擦帯電用部材（図５の例においては現像装置ケース５の一部５１）により略供給ローラ周速相当の大きい速さで接触しつつ擦られ、図６に示すタイプの現像装置によると、供給ローラ２上のトナーは、供給ローラ２の周面速さに予備荷電用ローラ６の周面速さを加えた大きい速さでローラ６に接触しつつ擦られるので、トナーが劣化しやすい。
【００２６】
そこで本発明は、静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置にして、周面上にトナーを担持して該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像領域へ搬送する現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、該供給ローラに接触配置されたトナー予備荷電用の接触部材とを有する現像装置であって、トナーの劣化を抑制しつつ、供給ローラから現像ローラへのトナー供給及び現像に消費されず現像ローラ上に残留するトナーの供給ローラによる回収を円滑に行える現像装置を提供することを第１の課題とする。
【００２７】
また本発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であって、静電潜像の現像に供するトナーをその劣化を抑制しつつ、円滑に現像に供することができ、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は前記第１の課題を解決するため、                                          静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置であって、周面上にトナーを担持して該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像領域へ搬送する現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、該供給ローラに接触配置されたトナー予備荷電用の接触部材とを有する現像装置であり、該接触部材は予備荷電用ローラであり、該供給ローラとの接触ニップ部において、該予備荷電用ローラ周面が該供給ローラ周面と同方向に、且つ、該供給ローラ周面に対し該供給ローラの周速より小さい速度差で移動する現像装置を提供する。
【００２９】
本発明に係る現像装置によると、予備荷電用ローラが供給ローラに接触配置されており、供給ローラによって現像ローラへ供給されるトナーは予め予備荷電用ローラ及び供給ローラ間において摩擦帯電するので、供給ローラと現像ローラ間のトナー転移電位差を無しにしたり、小さく設定しても、供給ローラから現像ローラへのトナー供給は可能となる。      
【００３０】
また、このように供給ローラから現像ローラへのトナー供給にあたり、供給ローラと現像ローラ間のトナー転移電位差を無しにしたり、小さく設定しても、現像ローラヘのトナー供給に実用上支障はないので、そのように該電位差を無しにしたり、小さく設定しておくことができ、そうすることで、現像に消費されずに現像ローラに担持されたまま現像領域から現像装置内へ戻ってくる残留トナーを供給ローラで現像ローラ上から円滑に回収することができ、ひいては、残留トナー回収不良があれば発生する残留トナーによるメモリの発生及び残留トナーがそのまま再度現像に供されることによるトナーの劣化が抑制される。
【００３１】
また、予備荷電用ローラは、供給ローラとの接触ニップ部において、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面と同方向に、且つ、該供給ローラ周面に対し該供給ローラの周速より小さい速度差で移動するように回されるので、前記図５の現像装置におけるように、供給ローラ上のトナーが、静止するトナー摩擦帯電用部材（図５参照）により略供給ローラ周速相当の大きい速さで接触しつつ擦られたり、図６の現像装置におけるように、供給ローラ上のトナーが、供給ローラ周面速さにカウンタ回転する予備荷電用ローラ周面速さを加えた大きい速さで予備荷電用ローラに接触しつつ擦られたりする場合と比べると、より小さい速さのもとで摺擦されるだけであるから、それだけトナーの劣化が抑制される。
かくしてそれだけ長期にわたり良好なトナー画像を形成できる。
【００３２】
本発明に係る現像装置において、「予備荷電用ローラ周面が、供給ローラ周面に対し該供給ローラの周速より小さい速度差で移動する」における該「小さい速度差」には、速度差が実質上無い場合、換言すれば、予備荷電ローラ周速が供給ローラ周速と等しい場合も含まれる。このような場合でも、トナーが両ローラ間の接触ニップ部に入り込み出てくるまでの間に摩擦帯電が可能である。
【００３３】
このように「予備荷電用ローラ周面が、供給ローラ周面に対し該供給ローラの周速より小さい速度差で移動する」設定とする場合、より確実にトナーを予備荷電するために、予備荷電用ローラと供給ローラ間に該供給ローラによって搬送されるトナーを該トナーの正規帯電極性に帯電させるための電位差を形成するバイアス電源を設けてもよい。かかるバイアス電源による予備荷電ローラからの電荷注入により、より確実にトナーを予備荷電することができる。特に、本発明に係る現像装置を搭載する画像形成装置におけるプロセス速度（画像形成速度）が大きい場合には、このようなバイアス電源を設けることが望ましい。
【００３４】
また、本発明に係る現像装置のように、予備荷電用ローラと供給ローラとの接触ニップ部において、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面と同方向に移動する場合、該接触ニップ部でのトナー粉圧が、供給ローラを図５のように静止部材に接触させたり、図６のようにカウンタ回転の荷電ローラに接触させる場合と比べると低下するので、接触ニップ部でのトナー粉圧を向上させ、それにより供給ローラ上に保持されるトナー量を確保するために、現像装置にトナーを、予備荷電用ローラと供給ローラとの接触ニップ部及び該供給ローラが埋没する程度に収容するようにしてもよい。特に、本発明に係る現像装置を搭載する画像形成装置におけるプロセス速度（画像形成速度）が大きい場合には、このように十分なトナーが収容されていることが望ましい。
【００３５】
前記の「予備荷電用ローラと供給ローラ間に該供給ローラによって搬送されるトナーを該トナーの正規帯電極性に帯電させるための電位差を形成するバイアス電源」と、今説明した「トナーが前記予備荷電用ローラと供給ローラとの接触ニップ部及び該供給ローラを埋没させるように収容されている」ことの双方を採用してもよい。
【００３６】
本発明は前記第２の課題を解決するため、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であり、静電潜像を現像してトナー像を形成するための現像装置を１又は２以上備えており、該現像装置のうち少なくとも一つが、本発明に係る現像装置である画像形成装置を提供する。
【００３７】
本発明に係る画像形成装置は、搭載されている少なくとも一つの現像装置が本発明に係る現像装置であるから、それだけ静電潜像の現像に供するトナーをその劣化を抑制しつつ、円滑に現像に供することができ、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる。
【００３８】
本発明に係る画像形成装置はモノクロ画像を形成するものでも、既述の４サイクル型カラー画像形成装置、タンデム型カラー画像形成装置等のカラー画像形成装置でもよい。モノクロ画像形成装置の場合は、静電潜像担持体上に形成されたトナー像は、通常、直接、被転写体である記録媒体に転写され、定着される。カラー画像形成装置では、一般的には、静電潜像担持体に形成されたトナー像は、一旦、中間の被転写体である中間転写体に転写され、中間転写体から最終的な被転写体である記録媒体に転写され、定着される。
【発明の効果】
【００３９】
以上説明したように本発明によると、静電潜像担持体上に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置にして、周面上にトナーを担持して該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像領域へ搬送する現像ローラと、該現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、該供給ローラに接触配置されたトナー予備荷電用の接触部材とを有する現像装置であって、トナーの劣化を抑制しつつ、供給ローラから現像ローラへのトナー供給及び現像に消費されず現像ローラ上に残留するトナーの供給ローラによる回収を円滑に行える現像装置を提供することができる。
【００４０】
また本発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を被転写体に転写する画像形成装置であって、静電潜像の現像に供するトナーをその劣化を抑制しつつ、円滑に現像に供することができ、それだけ長期にわたり良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るモノクロ画像形成装置例の概略構成を示す図である。
図１に示す画像形成装置は、静電潜像担持体としてドラム型の回転駆動される感光体１０を備えている。感光体１０は本例では負帯電性の感光体である。
【００４２】
感光体１０の周囲には、帯電装置２０、画像露光装置３０、現像装置Ｄ、転写装置４０、クリーニング装置５０及びイレーサ６０がこの順序で配置されている。転写装置４０は本例では転写ローラ４０１を用いて感光体上トナー像を記録媒体Ｓに転写するものである。
【００４３】
記録媒体Ｓの搬送方向において転写ローラ４０１の上流側にはタイミングローラ対７０が設けられており、さらにその上流側には図示省略の記録媒体供給部が設けられている。  転写ローラ４０１の下流側には、トナー像を記録媒体Ｓに定着させる定着装置８０が設けられており、さらにその下流側には図示省略の記録媒体排出トレイが設けられている。      
【００４４】
図１の画像形成装置によると、次のようにして画像形成される。
回転駆動される感光体１０の表面が帯電装置２０により所定電位に帯電（本例では、−４５０〔Ｖ〕）され、その帯電域に画像露光装置３０から原稿画像に応じた画像露光が施され、それにより原稿画像に対応した静電潜像が形成される。感光体１０の露光部分の帯電電位は本例では−５０〔Ｖ〕〜−７０〔Ｖ〕程度に低下する。
【００４５】
この静電潜像は、現像装置Ｄにより負帯電性トナーＴを用いて反転現像され、可視トナー像となる。一方、図示省略の記録媒体供給部から記録媒体Ｓがタイミングローラ対７０へ供給される。タイミングローラ対７０は、感光体１０上のトナー像が転写ローラ４０１へ到来するタイミングで記録媒体Ｓを感光体１０と転写ローラ４０１との間へ送り込む。      
【００４６】
かくして転写装置４０の作用でトナー像が記録媒体Ｓに転写される。この記録媒体Ｓはひきつづき定着装置８０へ搬送され、そこでトナー像が定着され、その後記録媒体排出トレイに排出される。
転写後感光体１０上に残留するトナーはクリーニング装置５０により除去清掃され、残留電荷はイレーサ６０により消去され、次の画像形成に備えられる。
【００４７】
ここで現像装置Ｄについてさらに説明する。
現像装置Ｄは、図６の現像装置において、予備荷電用ローラ６に代えて予備荷電用ローラ６’を採用したものである。それ以外の点は、図６に示す現像装置と実質上同構成である。図６の現像装置と同じ部品、部分等には同じ参照符号を付してある。
【００４８】
すなわち、図１において、１は現像ローラ、２は現像ローラ１に負帯電性トナーＴを供給する供給ローラ、３は現像ローラ１に当接配置されたトナー規制部材、４はシール部材、５は現像装置ケースである。現像ローラ１は、感光体１０に対し僅かな現像ギャップＤｇ（本例では１５０μｍ）をおいて対向している。感光体１０上の静電潜像の現像にあたっては、現像ローラ１は感光体１０とは反対方向に回転駆動され、供給ローラ２は現像ローラ１と同方向に回転される。
【００４９】
現像ローラ１は、交流電源Ｐａｃ及び直流電源Ｐｄｃを含む現像バイアス電源ＰＷ１から現像バイアスを印加されて現像ローラ１周面上に担持したトナーを感光体１０上の静電潜像の現像に供する。
【００５０】
このときの現像バイアスは、既述のとおり、ピークツーピーク電圧Ｖｐｐ＝１３２０〔Ｖ〕、直流電圧Ｖｄｃ＝−３２０〔Ｖ〕、デューティ３５％（マイナス側）、周波数２ｋＨｚの矩形波バイアスである。この現像バイアスのもとで、トナーＴは現像ギャップＤｇを往復動しつつ静電潜像を現像する。
【００５１】
また、現像ローラ１とトナー規制部材３との間にはバイアス電源ＰＷ２により、トナーＴを現像ローラ１側へ向かわせる約５０〔Ｖ〕の直流電位差が形成される。
現像ローラ１と供給ローラ２間には電位差がない。
【００５２】
しかし、図６の現像装置と異なり、予備荷電用ローラ６’は、供給ローラ２との接触ニップ部Ｎ２において、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面と同方向に、且つ、供給ローラ周面に対し供給ローラの周速より小さい速度差で移動するように回される。
ここでは、予備荷電用ローラ６’は供給ローラ２と同じ周速で回転するように、供給ローラ２に従動回転する。
【００５３】
この現像装置Ｄによると、予備荷電用ローラ６’が供給ローラ２に接触配置されており、供給ローラ２によって現像ローラ１へ供給されるトナーＴは予め予備荷電用ローラ６’及び供給ローラ２間において摩擦帯電するので、供給ローラ２と現像ローラ１間のトナー転移電位差が無いけれども、供給ローラ２から現像ローラ１へトナーが円滑に供給される。
【００５４】
また、このように供給ローラ２と現像ローラ１間のトナー転移電位差が無いように設定されているので、現像に消費されずに現像ローラ１に担持されたまま現像領域Ｄａから現像装置Ｄ内へ戻ってくる残留トナーを供給ローラ２で現像ローラ１から円滑に回収することができ、ひいては、残留トナー回収不良があれば発生する残留トナーによるメモリの発生及び残留トナーがそのまま再度現像に供されることによるトナーの劣化が抑制される。      
【００５５】
また、予備荷電ローラ６’によるトナーＴの摩擦帯電においては、予備荷電用ローラ６’は供給ローラ２と同じ周速で回転するので、該ローラ６’の部分でのトナーの劣化がそれだけ抑制される。
かくしてそれだけ長期にわたり良好なトナー画像を形成できる。
【００５６】
図２は本発明に係る現像装置の他の例を示している。図２に示す現像装置Ｄ’は、図１に示す現像装置Ｄにおいて、予備荷電用ローラ６’にバイアス直流電源ＰＷ３からバイアスを印加できるようにしたもので、このバアイアス電源ＰＷ３により、予備荷電用ローラ６’と供給ローラ２間に、供給ローラ２によって搬送されるトナーＴを該トナーの正規帯電極性（本例では負）に帯電させるための直流電位差を形成することができ、該直流電位差により、供給ローラ２によって現像ローラ１に供給されるトナーをより確実に予備帯電させることができる。
【００５７】
かかるバイアス電源ＰＷ３による直流電位差としては、それには限定されないが例えば１００〔Ｖ〕程度を挙げることができる。
画像形成装置のプロセス速度（画像形成速度）が大きい場合には、このように予備荷電用ローラ６’と供給ローラ２間に電位差を設けることが望ましい。
図２に示す現像装置Ｄ’における他の点は、図１に示す現像装置Ｄと実質上同じであり、図１に示す現像装置Ｄにおける部分、部品と実質上同じ部品、部分には図１と同じ参照符号を付してある。
【００５８】
図３は本発明に係る現像装置の他の例を示している。図３に示す現像装置Ｄ”は、図２に示す現像装置Ｄ’において、現像装置ケース５内に収容するトナーの量を、該トナーの上面位置Ｔｐが供給ローラ２より高い位置にくるように設定し、予備荷電用ローラ６’及び供給ローラ２の接触ニップ部Ｎ２並びに供給ローラ２が共にトナーに没するように設定したものである。
【００５９】
図１、図２の現像装置Ｄ、Ｄ’では、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面と同方向に移動するので、現像装置ケース５内のトナー量が少なすぎると、ローラ６’とローラ２の接触ニップ部Ｎ２においてトナー粉圧が低下し、供給ローラ２が保持するトナー量が少なくなることがある。しかし、図３の現像装置Ｄ”のように、トナー量をその上面位置Ｔｐが供給ローラ２より高い位置にくるように設定することで、接触ニップ部Ｎ２においてトナー粉圧を向上させることができ、それにより、供給ローラ２で保持されるトナー量を多くすることができる。
図１の現像装置Ｄ’においても、現像装置ケース５内トナー量をその上面が供給ローラ２より上にくるように設定してもよい。
【００６０】
画像形成装置のプロセス速度（画像形成速度）が大きい場合には、このようなトナー量を採用することが望ましい。
図３に示す現像装置Ｄ”における他の点は、図２に示す現像装置Ｄ’と実質上同じであり、図２に示す現像装置Ｄ’における部分、部品と実質上同じ部品、部分には図２と同じ参照符号を付してある。
【００６１】
次に、本発明の効果を確認するために行った実験例を比較実験例ととともに以下の表にまとめて示す。
以下の表で、実験例１は図１の現像装置Ｄによる実験例、実験例２は図１の現像装置Ｄにおいてプロセス速度を大きくした場合の実験例、実験例３は図３の現像装置Ｄ”による実験例であり、比較実験例１、２、３はそれぞれ図４、図５、図６に示す現像装置による実験例である。
【００６２】
また、「ウイズ」は、予備荷電用ローラ６’と供給ローラ２の接触ニップ部Ｎ２において、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面と同方向に移動することを示しており、「カウンタ」は、接触ニップ部Ｎ２において、予備荷電用ローラ周面が供給ローラ周面とは反対方向に移動することを示している。
【００６３】
「供給バイアス」とは、現像ローラ１に対する供給ローラ２の電位である。
「接触部材条件」欄における「バイアス（トナー帯電）」とは、供給ローラ２に対する予備荷電用接触部材（本発明では予備荷電用ローラ６’のこと）の電位である。
【００６４】
供給ローラ２から現像ローラ１へのトナー供給性は現像ローラ１によるトナー搬送量及び現像ローラ１上のトナーの帯電量で評価し、搬送量については５ｇ／ｍ2 〜８ｇ／ｍ2 であれば良好「○」とし、それよりやや少ない場合は「△」とし、それ以外は不良「×」とし、トナー帯電量については−２０μＣ／ｇ〜−４０μＣ／ｇであれば良好「○」とし、それ以外は不良「×」とした。
【００６５】
現像ローラ１からの供給ローラ２によるトナー回収性については、得られた画像上におけるメモリの有無を目視観察し、メモリが実用上認められないと判断してもよいときは良好「○」とし、メモリが実用上無視できない状態で発生していたときは不良「×」とした。
【００６６】
トナー劣化の有無の評価は、得られた画像上にトナー飛散が実用上認められないと判断してもよいときは良好「○」とし、トナー飛散が実用上無視できない状態で発生していたときは不良「△」又はさらに不良「×」とした。
以下の表に示すとおり、本発明に係る現像装置を採用した実験例１、２、３では、実験例２において、プロセス速度が大きくなった分、現像ローラ上トナー搬送量がやや少なくなった点を除けば、良好であり、全体的評価としての総合評価も良好であった。
なお、実験例３では、現像装置内トナー量を供給ローラを埋没させる量に設定したので、現像ローラ上トナー搬送量は良好であった。
【００６７】
【表１】
2007286399.tif 000003
【００６８】
以上モノクロ画像形成装置及びそれに搭載された現像装置について説明したが、本発明は４サイクル型カラー画像形成装置、タンデム型カラー画像形成装置等のカラー画像形成装置及び該カラー画像形成装置に搭載される現像装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、トナーの劣化を抑制しつつ円滑に静電潜像を現像できる現像装置を提供すること、トナーの劣化を抑制しつつ円滑に静電潜像を現像して良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る画像形成装置例の構成の概略を示す図である。
【図２】本発明に係る現像装置の他の例を示す図である。
【図３】本発明に係る現像装置のさらに他の例を示す図である。
【図４】従来例現像装置を示す図である。
【図５】他の従来例現像装置を示す図である。
【図６】さらに考えられる現像装置例を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
Ｄ、Ｄ’、Ｄ”  現像装置
１０  感光体
２０  帯電装置
３０  画像露光装置
Ｄ  現像装置
１  現像ローラ
２  供給ローラ
３  予備荷電用ローラ
４  シール部材
５  現像装置ケース
６、６’  予備荷電用ローラ
ＰＷ１  バイアス電源
Ｐａｃ  交流電源
Ｐｄｃ  直流電源
ＰＷ２、ＰＷ２’、ＰＷ３  直流バイアス電源
Ｔ  トナー
Ｔｐ  トナー上面位置
Ｄａ  現像領域
Ｄｇ  現像ギャップ
４０  転写装置
４０１  転写ローラ
５０  クリーニング装置
６０  イレーサ
７０  タイミングローラ対
８０  定着装置
Ｓ  記録媒体
【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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