(57)【要約】【課題】初期トナーのインストール時の低温低湿環境において、層乱れの発生を抑制し、筋状の画像欠損等の画像不良の発生を抑制することができる現像装置と、画像形成装置とを提供すること。【解決手段】感光体ドラム２に、表面に外添剤Ｐが付着したトナーを供給する現像装置１６であって、１又は複数の磁極を有するマグネットロール１７Ｂと、感光体ドラム２に対向してマグネットロール１７Ｂの外側に第１回転軸Ｊ１を中心に回転可能に配置され、外添剤Ｐにより形成される外添剤層が表面に形成され、トナーにより形成されるトナー層を外添剤層の上に形成可能である現像スリーブ１７Ａとを有する現像ローラー１７と、外添剤Ｐが付着し、現像スリーブ１７Ａに接するように設けられ、現像スリーブ１７Ａの表面に外添剤Ｐを供給する外添剤供給ブラシ２６と、トナー層を形成すると共に、トナー層を構成するトナーを帯電させる規制ブレード２１と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に、表面に外添剤が付着した現像剤を供給する現像装置であって、
１又は複数の磁極を有するマグネット部と、前記像担持体に対向して前記マグネット部を覆うように回転軸を中心に回転可能に配置され、前記外添剤により形成される外添剤層が表面に形成され、前記現像剤により形成される現像剤層を外添剤層の上に形成可能である現像スリーブと、を有する現像ローラーと、
前記外添剤が付着し、前記現像スリーブに接するように設けられ、前記現像スリーブの表面に前記外添剤を供給する外添剤供給部材と、
前記現像スリーブの表面に対向して配置され、前記現像スリーブの表面に形成される現像剤層の層厚を規制することにより前記現像層を形成すると共に、前記現像層を構成する現像剤を帯電させる層厚規制部材と、を備える現像装置。
【請求項２】
前記外添剤は無機微粒子である、請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記無機微粒子の平均粒子径が０．１μｍ以下である、請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
前記無機微粒子は酸化チタン及びシリカを含む、請求項２又は３記載の現像装置。
【請求項５】
前記外添剤の供給量が、前記現像スリーブの表面積に対して０．０３〜０．０６ｍｇ／ｃｍ２である、請求項１〜４の何れか１記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤は、磁性一成分現像剤である請求項１〜５の何れか１記載の現像装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１記載の現像装置と、
表面に静電潜像が形成されると共に、前記現像装置の現像剤層から現像剤の供給を受けて前記静電潜像にトナー画像が形成される前記像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的に又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、
前記被転写材に転写されたトナー画像を定着させる定着部と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置に備えられる現像装置として、トナー（現像剤）によりトナー層（現像剤層）を形成する現像ローラーを備え、現像ローラーに形成されたトナー層のトナーを感光体ドラム（像担持体）に供給することにより感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像する現像装置が知られている。
【０００３】
現像装置の現像ローラーは、一般的に、１又は複数の磁極を有するマグネットロールと、マグネット部の外側に配置される現像スリーブと、を備える。また、現像装置においては、通常、現像ローラー（現像スリーブの表面）に形成されたトナー層の層厚を安定に保つために、現像スリーブの表面に対向して配置され、現像ローラーの表面に形成されるトナー層の層厚を規制する層厚規制部材も設けられている。
【０００４】
良好な濃度の画像を形成するためには、トナー層の層厚を一定に保つ必要があるが、初期トナーのインストール時の低温低湿環境下で、トナーが帯電し過ぎることで、トナー同士が電気的に凝集しやすくなる。この場合、現像スリーブの表面に形成されたトナー層の厚さの乱れ（層乱れ）が生じやすくなり、層乱れに伴う画像不良が発生することがあった。
【０００５】
そこで、トナー層の層厚を安定に保つために、現像ローラーにおける層厚規制部材に対向するマグネットロールの磁極と同極の磁力を、層厚規制部材に印加することで、層厚規制部材と現像スリーブとの間（規制部）に働く規制力を上げている現像装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３３３４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の現像装置では、層厚規制部材と現像スリーブとの間（規制部）に働く規制力を上げることによって、規制部にトナーが詰まってしまう場合がある。この場合に、筋状の画像欠損等の画像不良が発生しやすい問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みなされたものであり、初期トナーのインストール時の低温低湿環境において、層乱れの発生を抑制し、筋状の画像欠損等の画像不良の発生を抑制することができる現像装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記現像装置を備える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】
【０００９】
本発明は、像担持体に、表面に外添剤が付着した現像剤を供給する現像装置であって、１又は複数の磁極を有するマグネット部と、前記像担持体に対向して前記マグネット部の外周面を覆うように回転軸を中心に回転可能に配置され、前記外添剤により形成される外添剤層が表面に形成され、前記現像剤により形成される現像剤層を外添剤層の上に形成可能である現像スリーブとを有する現像ローラーと、前記外添剤が付着し、前記現像スリーブに接するように設けられ、前記現像スリーブの表面に前記外添剤を供給する外添剤供給部材と、前記現像スリーブの表面に対向して配置され、前記現像スリーブの表面に形成される現像剤層の層厚を規制することにより前記現像層を形成すると共に、前記現像層を構成する現像剤を帯電させる層厚規制部材と、を備える現像装置に関する。
【００１０】
また、本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、上記現像装置と、を備える画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、初期トナーのインストール時の低温低湿環境において、層乱れの発生を抑制し、筋状の画像欠損等の画像不良の発生を抑制することができる現像装置を提供することができる。
また、本発明によれば、初期トナーのインストール時の低温低湿環境において、層乱れの発生を抑制し、筋状の画像欠損等の画像不良の発生を抑制することができる現像装置を備える画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態のプリンター１における各構成要素の配置を説明するための正面図である。
【図２】プリンター１における現像装置１６の全体構成を示す断面図である。
【図３】トナーの現像剤層が、現像スリーブ１７Ａの表面に形成された外添剤層の上に形成される様子を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１により、本実施形態における画像形成装置としてのプリンター１における全体構造を説明する。図１は、本発明の一実施形態のプリンター１における各構成要素の配置を説明するための図である。
【００１４】
図１に示すように、画像形成装置としてのプリンター１は、装置本体Ｍと、所定の画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Ｔに所定のトナー画像を形成する画像形成部ＧＫと、用紙Ｔを画像形成部ＧＫに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Ｔを排紙する給排紙部ＫＨとを有する。
装置本体Ｍにおける外形は、筐体としてのケース体ＢＤにより構成される。
【００１５】
図１に示すように、画像形成部ＧＫは、像担持体（感光体）としての感光体ドラム２と、帯電部１０と、露光ユニットとしてのレーザースキャナーユニット４と、現像装置１６と、トナーカートリッジ５と、トナー供給部６と、ドラムクリーニング部１１と、除電器１２と、転写ローラー８と、定着部９とを備える。
【００１６】
図１に示すように、給排紙部ＫＨは、給紙カセット５２と、手差し給紙部６４と、用紙Ｔの搬送路Ｌと、レジストローラー対８０と、排紙部５０とを備える。
【００１７】
以下、画像形成部ＧＫ及び給排紙部ＫＨの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部ＧＫについて説明する。
画像形成部ＧＫにおいては、感光体ドラム２の表面に沿って順に、上流側から下流側に順に、帯電部１０による帯電、レーザースキャナーユニット４による露光、現像装置１６による現像、転写ローラー８による転写、除電器１２による除電、及びドラムクリーニング部１１によるクリーニングが行われる。
【００１８】
感光体ドラム２は、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム２は、搬送路Ｌにおける用紙Ｔの搬送方向に対して直交する方向に延びる機軸を中心に、矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム２の表面には、静電潜像が形成され得る。
【００１９】
帯電部１０は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。帯電部１０は、感光体ドラム２の表面を一様に負（マイナス極性）又は正（プラス極性）に帯電させる。
【００２０】
レーザースキャナーユニット４は、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム２の表面から離間して配置される。レーザースキャナーユニット４は、不図示のレーザー光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有して構成される。
【００２１】
レーザースキャナーユニット４は、ＰＣ（パーソナルコンピューター）等の外部機器から入力された画像情報に基づいて、感光体ドラム２の表面を走査露光する。レーザースキャナーユニット４により走査露光されることで、感光体ドラム２の表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。
【００２２】
現像装置１６は、感光体ドラム２に対応して設けられ、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。現像装置１６は、感光体ドラム２に形成された静電潜像に単色（通常はブラック）のトナーを付着させて、単色のトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する。現像装置１６は、感光体ドラム２の表面に対向配置された現像ローラー１７、トナー攪拌用の第１攪拌部材１８及び第２攪拌部材１９等を有して構成される。
現像装置１６の詳細については後述する。
【００２３】
トナーカートリッジ５は、現像装置１６に対応して設けられており、現像装置１６に対して供給されるトナーを収容する。
【００２４】
トナー供給部６は、トナーカートリッジ５及び現像装置１６に対応して設けられており、トナーカートリッジ５に収容されたトナーを現像装置１６に対して供給する。トナー供給部６と現像装置１６とは、不図示のトナー供給路により結ばれている。
【００２５】
転写ローラー８は、感光体ドラム２の表面に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる。転写ローラー８には、不図示の転写バイアス印加部により、感光体ドラム２に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させるための転写バイアスが印加される。転写ローラー８は、感光体ドラム２に対して当接した状態で回転可能に構成される。
【００２６】
感光体ドラム２と転写ローラー８との間で、搬送路Ｌを搬送される用紙Ｔが挟み込まれる。挟み込まれた用紙Ｔは、感光体ドラム２の表面に押し当てられる。感光体ドラム２と転写ローラー８との間で、転写ニップＮが形成される。転写ニップＮにおいて、感光体ドラム２に現像されたトナー画像が用紙Ｔに転写される。
【００２７】
除電器１２は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。除電器１２は、感光体ドラム２の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム２の表面を除電する（電荷を除去する）。
【００２８】
ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部１１は、感光体ドラム２の表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。
【００２９】
定着部９は、用紙Ｔに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融及び加圧して、用紙Ｔに定着させる。定着部９は、ヒーターにより加熱される加熱回転体９ａと、加熱回転体９ａに圧接される加圧回転体９ｂと、を備える。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとは、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間に挟み込まれた状態で用紙Ｔが搬送されることで、用紙Ｔに転写されたトナーは、溶融及び加圧され、用紙Ｔに定着される。
【００３０】
次に、給排紙部ＫＨについて説明する。
図１に示すように、装置本体Ｍの下部には、用紙Ｔを収容する１個の給紙カセット５２が配置される。給紙カセット５２は、装置本体Ｍの右側（図１における右側）から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置される載置板６０が配置される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置板６０の上に積層された状態で収容される。載置板６０に載置された用紙Ｔは、給紙カセット５２における用紙送り出し側の端部（図１において右側の端部）に配置されるカセット給紙部５１により搬送路Ｌに送り出される。カセット給紙部５１は、載置板６０上の用紙Ｔを取り出すための前送りコロ６１と、用紙Ｔを１枚ずつ搬送路Ｌに送り出すための給紙ローラー対６３とからなる重送防止機構を備える。
【００３１】
装置本体Ｍの右側（図１において右側）には、手差し給紙部６４が設けられる。手差し給紙部６４は、給紙カセット５２にセットされる用紙Ｔとは異なる大きさや種類の用紙Ｔを装置本体Ｍに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部６４は、閉状態において装置本体Ｍの前面の一部を構成する手差しトレイ６５と、給紙コロ６６とを備える。手差しトレイ６５は、その下端が給紙コロ６６の近傍に回動自在（開閉自在）に取り付けられる。開状態の手差しトレイ６５には、用紙Ｔが載置される。給紙コロ６６は、開状態の手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔを手差し搬送路Ｌａに給紙する。
【００３２】
装置本体Ｍにおける上方側には、排紙部５０が設けられる。排紙部５０は、第３ローラー対５３により用紙Ｔを装置本体Ｍの外部に排紙する。排紙部５０の詳細については後述する。
【００３３】
用紙Ｔを搬送する搬送路Ｌは、カセット給紙部５１から転写ニップＮまでの第１搬送路Ｌ１と、転写ニップＮから定着部９までの第２搬送路Ｌ２と、定着部９から排紙部５０までの第３搬送路Ｌ３と、手差し給紙部６４から供給される用紙を第１搬送路Ｌ１に合流させる手差し搬送路Ｌａと、第３搬送路Ｌ３を下流側から上流側へ搬送する用紙を、表裏反転させて第１搬送路Ｌ１に戻す戻り搬送路Ｌｂとを備える。
【００３４】
また、第１搬送路Ｌ１の途中には、第１合流部Ｐ１及び第２合流部Ｐ２が設けられている。第３搬送路Ｌ３の途中には、第１分岐部Ｑ１が設けられている。
第１合流部Ｐ１は、手差し搬送路Ｌａが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。第２合流部Ｐ２は、戻り搬送路Ｌｂが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。
第１分岐部Ｑ１は、戻り搬送路Ｌｂが第３搬送路Ｌ３から分岐する分岐部で、第１ローラー対５４ａ及び第２ローラー対５４ｂを有する。第１ローラー対５４ａの一方のローラーと第２ローラー対５４ｂの一方のローラーとは兼用される。
【００３５】
第１搬送路Ｌ１の途中（詳細には、第２合流部Ｐ２と転写ローラー８との間）には、用紙Ｔを検出するためのセンサーと、用紙Ｔのスキュー（斜め給紙）補正や画像形成部ＧＫにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラー対８０とが配置される。センサーは、用紙Ｔの搬送方向におけるレジストローラー対８０の直前（搬送方向における上流側）に配置される。レジストローラー対８０は、センサーからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Ｔを搬送する。
【００３６】
戻し搬送路Ｌｂは、用紙Ｔに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面（未印刷面）を感光体ドラム２に対向させるために設けられる搬送路である。
戻し搬送路Ｌｂによれば、第１分岐部Ｑ１から第１ローラー対５４ａにより排紙部５０側に搬送された用紙Ｔを表裏反転させて第２ローラー対５４ｂにより第１搬送路Ｌ１に戻して、転写ローラー８の上流側に配置されたレジストローラー対８０の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Ｌｂにより表裏反転された用紙Ｔには、転写ニップＮにおいて未印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。
【００３７】
第３搬送路Ｌ３における端部には、排紙部５０が形成される。排紙部５０は、装置本体Ｍにおける上方側に配置される。排紙部５０は、装置本体Ｍの右側（図１において右側、手差し給紙部６４側）に向けて開口している。排紙部５０は、第３搬送路Ｌ３を搬送される用紙Ｔを第３ローラー対５３により装置本体Ｍの外部に排紙する。
【００３８】
排紙部５０における開口側には、排紙集積部Ｍ１が形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面（外面）に形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部Ｍ１の底面は、装置本体Ｍにおける上面の一部を構成する。排紙集積部Ｍ１には、所定のトナー画像が形成され排紙部５０から排紙された用紙Ｔが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサーが配置される。
【００３９】
以下、図面を参照して、本実施形態のプリンター１における特徴部分である現像装置１６に係る構成について説明する。
図２は、プリンター１における現像装置１６の全体構成を示す断面図である。また、図３は、トナー母粒子Ｄの現像剤層が、現像スリーブ１７Ａの表面に形成された外添剤層の上に形成される様子を説明するための図である。
【００４０】
まず、現像装置１６について説明する。
図２に示すように、現像装置１６は、収容室２０と、第１攪拌ローラー１８と、第２攪拌ローラー１９と、現像ローラー１７と、層厚規制部材としての規制ブレード２１と、外添剤供給部材としての外添剤供給ブラシ２６と、を備える。第１攪拌ローラー１８、第２攪拌ローラー１９、現像ローラー１７、規制ブレード２１は、収容室２０の内部に配置される。
【００４１】
収容室２０には、現像剤が収容される。現像剤は、磁性を有する磁性トナーからなる磁性一成分現像剤である。収容室２０における感光体ドラム２に対向する部分には、開口部２３が形成される。収容室２０内に収容された現像剤としてのトナーは、開口部２３を通じて現像ローラー１７から感光体ドラム２に供給される。現像装置１６は、感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像を現像する。
【００４２】
収容室２０は、その内部に各部材を収容する所定形状の空間を有している。また、収容室２０は、トナーを収容して攪拌する攪拌室２５を備えている。
攪拌室２５は、仕切板２４によって、図１における右側の第１攪拌室２５Ａと、図１における左側の第２攪拌室２５Ｂとの２室に仕切られている。第１攪拌ローラー１８及び第２攪拌ローラー１９は、水平方向に並列して仕切板２４を挟んで収容室２０内に配置されている。第１攪拌室２５Ａには、第１攪拌ローラー１８が配置される。また、第２攪拌室２５Ｂには、第２攪拌ローラー１９が配置される。
【００４３】
仕切板２４に対して第１攪拌ローラー１８及び第２攪拌ローラー１９の回転軸方向の両端部側には、第１攪拌室２５Ａと第２攪拌室２５Ｂとをつなぐ第１流通口（図示せず）及び第２流通口（不図示せず）が形成される。
【００４４】
第１攪拌室２５Ａの上部の所定位置には、トナーを収容室２０に供給するための現像剤供給開口部２９が形成される。トナーは、トナーカートリッジ５からトナー供給部６及び現像剤供給開口部２９を介して収容室２０に供給される。
【００４５】
第１攪拌ローラー１８は、第１攪拌室２５Ａに配置される。第１攪拌ローラー１８は、矢印Ａ方向に回転する。第１攪拌ローラー１８は、現像剤供給開口部２９から第１攪拌室２５Ａに供給されたトナーを攪拌すると共に、第１流通口を介して第１攪拌室２５Ａから第２攪拌室２５Ｂへ搬送する。
【００４６】
第２攪拌部材１９は、第２攪拌室２５Ｂに配置される。第２攪拌部材１９は、第２攪拌室２５Ｂに搬送されたトナーを攪拌して搬送すると共に、搬送するトナーの一部を後述する現像ローラー１７に供給する。第２攪拌部材１９により攪拌されたトナーは、トナー粒子の相互間の摩擦により帯電される。
【００４７】
第２攪拌部材１９は、現像ローラー１７に対向して配置される。
第２攪拌部材１９は、図２に示すように、第４回転軸Ｊ４に平行な第３回転軸Ｊ３方向に延びるように形成される。第２攪拌部材１９は、第３回転軸Ｊ３を中心に矢印Ｂ方向に回転可能に構成される。第２攪拌部材１９は、軸部としての螺旋羽根部１９１と、パドル部１９２と、を有する。
【００４８】
螺旋羽根部１９１は、第３回転軸Ｊ３方向に延びるように配置されており、螺旋形状に形成される。パドル部１９２は、突出部としての複数の支持部材１９３と、延在棒状部１９４とにより構成される。
【００４９】
パドル部１９２における複数の支持部材１９３は、所定長さを有する棒状の部材である。複数の支持部材１９３それぞれは、螺旋羽根部１９１の外周面から第３回転軸Ｊ３方向に直交する方向に突出するように形成される。また、複数の支持部材１９３それぞれが延びる方向は、同一方向である。
複数の支持部材１９３は、所定間隔をあけて第３回転軸Ｊ３方向に沿うように直列に配置される。延在棒状部１９４は、複数の支持部材１９３の先端部に配置される。延在棒状部１９４は、第３回転軸Ｊ３方向に延びるように形成される。
【００５０】
現像ローラー１７は、マグネット部Ｂと、マグネットロール１７Ｂを覆うように配置される現像スリーブ１７Ａと、を有して構成される。
マグネットロール１７Ｂは、１又は複数の磁極が埋設されると共に、円柱状に形成される。本実施形態においては、マグネットロール１７Ｂは、後述する規制ブレード２１の磁石２１１の先端が対向する部分に、Ｎ極の磁極を有する。マグネットロール１７Ｂは、現像スリーブ１７Ａの内部における所定位置に、回転しない状態で固定される。
【００５１】
現像スリーブ１７Ａは、非磁性部材により円筒形状に形成される。現像スリーブ１７Ａは、第１回転軸Ｊ１を中心に矢印Ｃ方向に回転可能に構成される。現像スリーブ１７Ａは、不図示の現像ローラー駆動部によって回転駆動される。現像スリーブ１７Ａと第２攪拌ローラー１９との回転方向は、第２攪拌ローラー１９と現像スリーブ１７Ａとが互いに対向した部分において同じ向きになっている。
【００５２】
現像スリーブ１７Ａは、図３に示すように、外添剤供給ブラシ２６から外添剤の供給を受けて、表面に外添剤層を形成する。外添剤層の形成過程については後に詳述する。そして、外添剤Ｐが外添されたトナー母粒子Ｄの供給を受けて外添剤層の上にトナー層を形成する。トナー層は、具体的には次のように形成される。現像スリーブ１７Ａには、第２攪拌部材１９により搬送される外添剤Ｐが外添されたトナー母粒子Ｄの一部が、マグネットロール１７Ｂの磁力により外周面（表面）上に保持（被着）されて、トナー層が形成される。現像スリーブ１７Ａには、電圧印加部（図示せず）により所定の電圧が印加される。
【００５３】
また、現像スリーブ１７Ａは、現像スリーブ１７Ａの一部が開口部２３を介して感光体ドラム２に対向して近接配置される。現像スリーブ１７Ａに形成されるトナー層を構成するトナーは、現像スリーブ１７Ａと感光体ドラム２との電圧差により、開口部２３を介して感光体ドラム２に移動（供給）される。このように、現像ローラー１７は、トナー層のトナーを感光体ドラム２に供給して感光体ドラム２に形成された静電潜像を、現像する。
【００５４】
現像スリーブ１７Ａは、図３に示すように、トナー母粒子Ｄの供給を受けて表面にトナー層を形成する前に、外添剤供給ブラシ２６により、トナーに用いられる外添剤と同じ外添剤Ｐが現像スリーブ１７Ａの表面に供給され、外添剤層を形成する。まず、本発明の現像装置において好適に用いられるトナーに用いられる外添剤Ｐについて説明する。
【００５５】
本発明の現像装置１６では、現像スリーブ１７Ａの表面に、トナーに用いられる外添剤と同じ外添剤Ｐを用いることにより、現像スリーブ１７Ａの表面とトナーとの摩擦が起こりにくくなり、トナーの過剰な帯電が起こりにくい。これにより層乱れが抑制でき、層乱れに伴う画像不良の発生を抑制できる。また、トナーの層乱れが抑制できるため、規制ブレード２１と現像スリーブ１７Ａとの間にトナーが詰まることを抑制でき、筋状の画像欠損等の画像不良が発生しにくくなる。また、トナーに用いられている外添剤と同じ外添剤を現像スリーブ１７Ａの表面に供給するため、トナーとの組合せによる不具合が生じにくい。
【００５６】
トナーのインストール前に、現像スリーブ１７Ａの表面に供給され、外添剤層を形成するために用いられる外添剤の供給量は、現像スリーブ１７Ａの表面積に対して０．０３〜０．０６ｍｇ／ｃｍ２が好ましい。
【００５７】
また、外添剤Ｐとしては、平均粒子径が０．１μｍ以下である微粒子状の外添剤を用いるのが好ましい。平均粒子径が０．１μｍ以下の外添剤を用いることによって、規制ブレード２１と現像スリーブ１７Ａとの間にトナーが詰まることを抑制でき、筋状の画像欠損等の画像不良が発生しにくくなる。また外添剤Ｐは、無機微粒子を用いるのが好ましい。
【００５８】
また、無機微粒子は、酸化チタン及びシリカを含むのが好ましい。無機微粒子が酸化チタン及びシリカを含む場合、その含有率は、現像装置内に供給する前のトナーに用いられている外添剤と同じ含有率で用いるのが好ましい。また、酸化チタン及びシリカの含有比は、現像装置内に供給する前のトナーに用いられる外添剤と同じ含有比で用いるのが好ましい。
【００５９】
外添剤供給ブラシ２６の備えるブラシ毛２６１には、トナーに用いられる外添剤と同じ外添剤が予め付着されている。外添剤供給ブラシ２６に付着させる外添剤は、トナーのインストール前の現像スリーブ１７Ａの表面に対する外添剤の供給量が、上記の好適な範囲となるような量が付着されている。外添剤供給ブラシ２６は、ブラシ毛２６１に付着した外添剤を現像スリーブ１７Ａの表面に均一に供給する。具体的には、ブラシ毛９２に付着した外添剤が、ブラシ毛９２により現像スリーブ１７Ａの表面に押し広げられることで、現像スリーブ１７Ａの表面に均一に供給される。
【００６０】
外添剤供給ブラシ２６は、現像スリーブ１７Ａの表面に接触しながら回転軸２６２を中心に回転可能に配置される。また、外添剤供給ブラシ２６は、回転軸９１の回転軸を中心に図２における現像ローラー１７の回転方向と逆方向（Ｄ方向）に回転可能に構成される。現像スリーブ１７Ａの表面への外添剤供給ブラシ２６の侵入量（ブラシ毛２６１の先端部分が変形せずにそのまま現像スリーブ１７Ａの表面に侵入したとした場合の仮想量（長））は、本発明の目的を阻害しない範囲で特に限定されず、０．５〜５ｍｍが好ましく、１〜３ｍｍがより好ましい。
【００６１】
外添剤供給ブラシ２６のブラシ毛２６１は、回転軸９１の周面から径方向外側に延びるように略均一に植毛された多数本の毛からなる。ブラシ毛２６１の長さは、現像スリーブ１７Ａの表面に対する上記の侵入量の条件を満たし、ブラシ毛２６１の先端部が他の部材に接触しない範囲の長さから適宜選択することができる。
【００６２】
なお、外添剤を現像スリーブ１７Ａの表面に均一に供給する方法は、外添剤供給ブラシ２６を用いる方法に制限されず、外添剤供給ブラシ２６に変えて、又は外添剤供給ブラシ２６と共にスポンジ（化粧用パフ）や綿布等で供給してもよい。
【００６３】
図２に示すように、規制ブレード２１は、現像ローラー１７の外周面（表面）に先端が近接した状態で対向配置される。規制ブレード２１は、現像ローラー１７の回転方向Ｃに対して感光体ドラム２よりも上流側に配置される。規制ブレード２１は、現像ローラー１７の外周面に対して略直交する位置関係となるように配置される。
【００６４】
規制ブレード２１は、現像ローラー１７が感光体ドラム２にトナーを供給する前（現像前）に、現像ローラー１７の表面に形成されるトナー層の厚さを規制する。これにより、現像スリーブ１７Ａの表面には、第１現像剤層が形成される。具体的には、規制ブレード２１は、現像ローラー１７の表面に付着したトナーの量を規制することにより、現像ローラー１７の表面に、数１０μｍ程度の一定の厚さのトナーの薄層を形成する。
また、規制ブレード２１は、現像ローラーに形成されるトナー層の厚さを規制する際に、現像ローラー１７上の第１現像剤層を構成するトナーを帯電させる。
【００６５】
また、規制ブレード２１には、規制ブレード２１の長手方向と略同一の長さを有する永久磁石からなるブレードマグネット２１１が固定されている。ブレードマグネット２１１は、規制ブレード２１に磁性を付与している。通常、規制ブレード２１には、マグネットロール１７Ｂに埋め込まれているＮ極の磁極が対向するため、ブレードマグネット２１１のＮ極を下に向けて固定することにより、規制ブレード２１の先端にはＳ極が誘起され、規制ブレード２１と、現像ローラー１７とに引き合う方向の磁界が発生する。こうすることで、現像スリーブ１７Ａと規制ブレード２１との間に、磁界によって、トナー層の厚さを規制するための規制力が生じる。磁界による規制力は、ブレードマグネット２１１、及びマグネットロール１７Ｂに埋め込まれている磁極の何れか一方、又は双方の磁力を調整することによって調整できる。
【００６６】
次に、図２及び図３を参照して、現像装置１６の動作について説明する。
まず、図３に示すように、現像装置１６にトナーが供給される前に、トナーに用いられる外添剤と同じ外添剤が付着される外添剤供給ブラシ２６により、外添剤Ｐが現像スリーブ１７Ａの表面に供給され、現像スリーブ１７Ａの表面に外添剤層を形成する。
【００６７】
次いで、図２に示すように、現像剤供給開口部２９から供給されたトナーは、第１攪拌室２５Ａに供給される。第１攪拌室２５Ａに供給されたトナーは、第１攪拌ローラー１８の回転により攪拌されながら搬送される。そして、第１攪拌ローラー１８により搬送されるトナーは、不図示の第１流通口を介して第１攪拌室２５Ａから第２攪拌室２５Ｂに搬送される。
【００６８】
第２攪拌室２５Ｂに供給されたトナーは、第２攪拌ローラー１９の回転により攪拌されながら搬送される。そして、第２攪拌ローラー１９に搬送されるトナーの一部は、現像ローラー１７における現像スリーブ１７Ａの表面に供給される。これにより、現像スリーブ１７Ａには、マグネットロール１７Ｂの磁力によって外周面（表面）上にトナーが保持（被着）されて、トナー層が形成される。
【００６９】
次に、図３に示すように、現像ローラー１７の表面に形成されたトナー層は、現像ローラー１７の回転により、規制ブレード２１に対向する位置へ搬送される。現像ローラー１７の回転により搬送されるトナー層は、規制ブレード２１と近接する位置を通過する。現像ローラー１７の表面に形成されたトナー層は、感光体ドラム２と対向する位置に移動される前（感光体ドラム２に対して現像ローラー１７の回転方向Ｃの上流側）において、規制ブレード２１により層厚が規制される。具体的には、現像ローラー１７上のトナーは、規制ブレード２１により規制されて、数１０μｍ程度の一定の厚さのトナーの薄層に形成される。また、規制ブレード２１により、現像ローラー１７上のトナー層のトナーは、帯電される。
【００７０】
次に、規制ブレード２１により層厚が規制されたトナー層は、現像ローラー１７の回転により感光体ドラム２と対向する位置へと搬送される。
一方、感光体ドラム２の表面は、帯電部１０によって一様に負（マイナス極性）又は正（プラス極性）に帯電されている。そして、レーザースキャナーユニット４の走査露光により、感光体ドラム２の表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成されている。
【００７１】
ここで、現像ローラー１７の表面に形成されたトナー層は、感光体ドラム２と対向する位置まで搬送される。現像スリーブ１７Ａには、電圧印加部（図示せず）により所定の電圧が印加されている。これにより、現像ローラー１７と感光体ドラム２とが対向した位置において、感光体ドラム２と現像ローラー１７との間の電圧差により、感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像は、現像ローラー１７上のトナー層を構成するトナーによって現像される。
【００７２】
現像装置１６によれば、例えば、次のような効果が奏される。
現像装置１６においては、本発明の現像装置１６に供給されるトナーに外添される外添剤と同じ外添剤が付着し、現像ローラーに接するように設けられ、トナー層が形成される前に、現像スリーブ１７Ａの表面に外添剤を供給して、現像スリーブ１７Ａの表面に外添剤層を形成させる外添剤供給ブラシ２６を備える。
【００７３】
そのため、外添剤のスペーサー効果により、現像スリーブ１７Ａとトナーとの摩擦が抑制され、トナーの過剰な帯電が抑制される。このため、トナーが電気的に凝集することが抑えられ、現像スリーブ１７Ａの表面にトナー層を安定して形成することができるため、層乱れの発生を抑制することができる。また、現像スリーブ１７Ａの表面にトナー層を安定して形成することができるため、規制ブレード２１と現像スリーブ１７Ａとの間にトナーが詰まりにくくなることによって、筋状の画像欠損等の画像不良の発生を抑制することができる。
【００７４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態においては、現像剤を磁性一成分現像剤としたが、これに制限されない。例えば、現像剤をトナーとキャリアからなる磁性二成分現像剤としてもよい。
本発明の画像形成装置の種類は、特に限定がなく、プリンター以外に、コピー機、ファクシミリ、又はこれらの複合機等であってもよい。
シート状の被転写材は、用紙に制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明の実施例及び比較例を用いて、本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものでない。
【００７６】
〔実施例１、並びに比較例１、及び比較例２〕
実施例１、並びに比較例１、及び比較例２で用いたプリンターは、表１に記載の磁力のブレードマグネットを用い、表１に記載の量の外添剤を、現像スリーブの表面に供給し、プリンターの装置構成、及び現像剤の構成を以下の通りとした。なお、現像スリーブの表面に供給させる外添剤は、下記の現像剤構成に記した外添剤と同じ組成である。また、外添剤の現像スリーブの表面に対する供給は、外添剤供給ブラシにより行った。
＜プリンター構成＞
感光体ドラム線速：１４７ｍｍ／ｓ
感光体ドラム／現像スリーブ線速比：１．４
感光体ドラム／現像ギャップ：０．２９ｍｍ
＜現像装置構成＞
規制ブレード：ＳＵＳ４３０（厚み：０．２ｍｍ）
ブレード／現像スリーブギャップ：０．３５ｍｍ
＜現像ローラー構成＞
ローラー径：２０ｍｍ
規制極磁力：８０ｍＴ
ブラスト条件：ビーズブラスト（＃２００）
スリーブ表面粗さ：４．０μｍ
スリーブ材質：ＳＵＳ３０５
スリーブ表面積（ブラスト処理前）：１９０．４ｃｍ２
＜現像剤構成＞
（トナー母粒子）
平均粒子径：６．８μｍ
供給量：１５０ｇ
（外添剤）
平均粒子径：０．１μｍ
シリカ：酸化チタン＝５：６
【００７７】
まず、１０℃１５％ＲＨ環境下において、現像装置内にトナーを供給し、４時間エージングを行った後、層乱れの発生の有無について評価を行った。次いで、層乱れの発生がなかった現像装置を用いて、１×１ドットの２５％ハーフ画像を出力して、規制ブレード／現像スリーブギャップで現像剤が詰まることによって生じる画像欠陥（筋状画像）の発生の有無について評価を行った。層乱れの発生と、画像欠陥の発生との評価結果を表１に記す。
【００７８】
【表１】
2013222079.tif 000003
【００７９】
表１に示すように、ブレードマグネットの磁力を４５０Ｇとし、現像スリーブに現像剤層を形成させる前に、予め外添剤を供給し、外添剤層を形成させた実施例１の現像装置では、層乱れが発生しにくく、規制ブレード／現像スリーブギャップで現像剤が詰まることによって生じる画像欠陥も発生しにくいことが分かる。
【００８０】
一方、ブレードマグネットの磁力を４５０Ｇとし、現像スリーブに現像剤層を形成させる前に、予め外添剤層を形成させなかった比較例１の現像装置では、層乱れが発生しやすいことが分かる。
また、ブレードマグネットの磁力を１０００Ｇとし、現像スリーブに現像剤層を形成させる前に、予め外添剤層を形成させなかった比較例２の現像装置では、層乱れは発生しないことが分かる。ブレードマグネットの磁力が高いため、規制ブレード／現像スリーブギャップにかかる規制力が高くなりやすいためと考えられる。しかし、規制ブレード／現像スリーブギャップで現像剤が詰まることによって生じる画像欠陥が発生しやすいことが分かる。これは、規制ブレード／現像スリーブギャップの規制力が高すぎるためと考えられる。
【符号の説明】
【００８１】
１……プリンター（画像形成装置）、２……感光体ドラム（像担持体）、１６……現像装置、１７……現像ローラー、１７Ａ……現像スリーブ、１７Ｂ……マグネットロール、２１……規制ブレード（層厚規制部材）、２１１……ブレードマグネット、２６……外添剤供給ブラシ、Ｊ１……第１回転軸、Ｊ２……第２回転軸
【図１】
2013222079.tif 000004
【図２】
2013222079.tif 000005
【図３】
2013222079.tif 000006