現像装置及びこれを用いた画像形成装置
【課題】電荷注入電界によって電荷注入された導電性トナーを用いながら、画像濃度を十分確保すると共に、環境劣化や経時劣化を抑える。
【解決手段】帯電された導電性トナー２を保持搬送するトナー保持体３と、現像領域に現像電界を形成する現像電界形成手段６と、電荷注入部材８とトナー保持体３との間に電荷注入電界を作用させることで未帯電の導電性トナーに電荷注入する電荷注入手段７とを備え、トナー保持体３は、像保持体１上の静電潜像を導電性トナー２にて現像する現像トナー保持体４と、この現像トナー保持体４に対向して現像トナー保持体４よりも速い回転速度で回転可能に設けられ、導電性トナー２を保持搬送する中間トナー保持体５とを有し、現像トナー保持体４と中間トナー保持体５との間に設けられた移動電界形成手段により、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４に向かって導電性トナー２を移動させる移動電界を作用させる。
【解決手段】帯電された導電性トナー２を保持搬送するトナー保持体３と、現像領域に現像電界を形成する現像電界形成手段６と、電荷注入部材８とトナー保持体３との間に電荷注入電界を作用させることで未帯電の導電性トナーに電荷注入する電荷注入手段７とを備え、トナー保持体３は、像保持体１上の静電潜像を導電性トナー２にて現像する現像トナー保持体４と、この現像トナー保持体４に対向して現像トナー保持体４よりも速い回転速度で回転可能に設けられ、導電性トナー２を保持搬送する中間トナー保持体５とを有し、現像トナー保持体４と中間トナー保持体５との間に設けられた移動電界形成手段により、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４に向かって導電性トナー２を移動させる移動電界を作用させる。
【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用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における電子写真方式の画像形成装置では、絶縁性トナーを摩擦帯電して電荷を与え、このように摩擦帯電されたトナーを現像に適用させる方式が広く一般的に用いられている。しかしながら、摩擦帯電されたトナーには、その帯電量分布が拡がり易く、帯電量が少ない低帯電トナーや、トナー本来の帯電極性と異なる極性に帯電された逆極性トナーが含まれることが多い。そのため、トナーを保持搬送するトナー保持体から離れて装置内を浮遊したり（所謂トナークラウド）、かぶり等の画質欠陥を起こすようにもなる。
【０００３】
一方、トナーを帯電させる方式として、上述の摩擦帯電方式と異なる方式が知られている（特許文献１参照）。この特許文献には、導電性トナーを用い、電荷注入部材とトナー保持体との間にて導電性トナーを摺擦しながら単層以下に規制されたトナー層に電荷注入することにより、トナーに所定の帯電量を与えるようにする方式が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３１７８０号公報（実施の形態１、図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の技術的課題は、電荷注入電界によって電荷注入された導電性トナーを用いながら、画像濃度を十分確保すると共に、環境劣化や経時劣化を抑えることができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、像保持体表面に保持された静電潜像を導電性トナーにて可視像化する現像装置であって、前記像保持体に対向配置され且つ帯電された導電性トナーを保持搬送するトナー保持体と、このトナー保持体と前記像保持体との間の現像領域に現像電界を形成する現像電界形成手段と、前記トナー保持体の前記像保持体とは異なる側に対向配置される電荷注入部材を有し、この電荷注入部材と前記トナー保持体との間に電荷注入電界を作用させることで未帯電の導電性トナーに電荷注入する電荷注入手段とを備え、前記トナー保持体は、前記像保持体に対向して回転可能に設けられ、前記現像領域まで導電性トナーを保持搬送すると共に前記現像領域に現像電界形成手段による現像電界を作用させることで像保持体上の静電潜像を導電性トナーにて現像する現像トナー保持体と、この現像トナー保持体に対向して現像トナー保持体よりも速い回転速度で回転可能に設けられ、現像トナー保持体の現像領域から離れた中間点に至るまで前記電荷注入手段にて電荷注入された導電性トナーを保持搬送する中間トナー保持体とを有し、現像トナー保持体と中間トナー保持体との間に設けられた移動電界形成手段により、中間トナー保持体から現像トナー保持体に向かって導電性トナーを移動させる移動電界を作用させるようにした現像装置である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、前記電荷注入手段は、電荷注入電界を作用させながら導電性トナーを挟んで摺擦することで当該導電性トナーに電荷注入を行うようにした現像装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、前記トナー保持体は、現像トナー保持体及び中間トナー保持体が対向部位にて互いに異なる方向に回転するように設定されている現像装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、導電性トナーが、現像領域では当該導電性トナーの電荷保持性を保つように高抵抗に変化し、かつ、電荷注入電界作用域では当該導電性トナーの電荷注入を容易にするように低抵抗に変化するようにした現像装置である。
請求項５に係る発明は、請求項４に係る現像装置において、導電性トナーが、導電性トナー基体の周囲に絶縁性若しくは半導電性被覆層が被覆された現像装置である。
請求項６に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、中間トナー保持体が、現像トナー保持体より大きな体積抵抗率を有する表面層で被覆されている現像装置である。
請求項７に係る発明は、請求項１又は６に係る現像装置において、中間トナー保持体が、電荷注入電界にて１０１１Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有する表面層で被覆されている現像装置である。
【０００８】
請求項８に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、更に、中間トナー保持体に接するように設けられ且つ当該中間トナー保持体表面を除電する除電部材を備える現像装置である。
請求項９に係る発明は、請求項８に係る現像装置において、前記除電部材が、中間トナー保持体へ導電性トナーを供給するトナー供給部材を兼用する現像装置である。
請求項１０に係る発明は、静電潜像を形成保持する像保持体と、この像保持体に対向して設けられて前記像保持体上の静電潜像を現像する請求項１乃至９のいずれかに係る現像装置とを備える画像形成装置である。
請求項１１に係る発明は、移動可能な支持体及びこの支持体に支持されて且つ画素単位で縦横に配列された画素電極群を有する像保持体と、前記画素電極群の画素電極夫々に対し画像信号に応じた潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体に対向して設けられて当該像保持体上の潜像をトナーにて現像する請求項１乃至９のいずれかに係る現像装置とを備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、電荷注入電界によって電荷注入された導電性トナーを用いながら、画像濃度が十分確保されると共に、環境劣化や経時劣化を抑えることができ、更に、小型化された現像装置を提供できるようになる。
請求項２に係る発明によれば、導電性トナーに対する均一で安定した電荷注入がなされるようになる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、中間トナー保持体から現像トナー保持体への導電性トナーの移動が良好になされるようになり、現像トナー保持体上のトナー量を多くすることができるようになる。
請求項４に係る発明によれば、現像領域では電荷保持性が良好に保たれ、電荷注入電界作用域では電荷注入が効率的になされるようになる。
請求項５に係る発明によれば、導電性トナーの基体周囲に絶縁性又は半導電性被覆層を備えることで、導電性トナーの電界による抵抗変化が容易に実現できるようになる。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、中間トナー保持体の抵抗を現像トナー保持体より大きくすることで、電荷注入電界を有効に作用させることができると共に現像電界を徒に大きくすることもない。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、中間トナー保持体を高抵抗とすることで、電荷注入効率を高めることができるようになる。
【００１０】
請求項８に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、中間トナー保持体表面を容易に除電することができ、電荷注入電界並びに移動電界を有効に作用させることができるようになる。
請求項９に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、部材点数を削減することが可能になる。
請求項１０に係る発明によれば、電荷注入電界によって電荷注入された導電性トナーを用いながら、画像濃度が十分確保されると共に、環境劣化や経時劣化を抑えることができる画像形成装置を提供することができるようになる。
請求項１１に係る発明によれば、特に画素電極毎に潜像を形成する方式に対しては、現像電界を小さくすることが容易になり、電荷注入電界によって電荷注入された導電性トナーを用いながら、画像濃度が十分確保されると共に、環境劣化や経時劣化を抑えることが一層容易になされるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
先ず、本発明が適用される実施の形態モデルの概要を説明する。
◎実施の形態モデルの概要
図１は本発明を具現化する現像装置の実施の形態モデルを含む画像形成装置の概要を示す。同図において、画像形成装置は、静電潜像を形成保持する像保持体１と、この像保持体１に対向して設けられて像保持体１上の静電潜像を現像する現像装置とで構成されている。
そして、現像装置の代表モデルとしては、像保持体１表面に保持された静電潜像を導電性トナー２にて可視像化する現像装置であって、像保持体１に対向配置され且つ帯電された導電性トナー２を保持搬送するトナー保持体３と、このトナー保持体３と像保持体１との間の現像領域に現像電界を形成する現像電界形成手段６と、トナー保持体３の像保持体１とは異なる側に対向配置される電荷注入部材８を有し、この電荷注入部材８とトナー保持体３との間に電荷注入電界を作用させることで未帯電の導電性トナーに電荷注入する電荷注入手段７とを備え、トナー保持体３は、像保持体１に対向して回転可能に設けられ、現像領域まで導電性トナー２を保持搬送すると共に現像領域に現像電界形成手段６による現像電界を作用させることで像保持体１上の静電潜像を導電性トナー２にて現像する現像トナー保持体４と、この現像トナー保持体４に対向して現像トナー保持体４よりも速い回転速度で回転可能に設けられ、現像トナー保持体４の現像領域から離れた中間点に至るまで電荷注入手段７にて電荷注入された導電性トナー２を保持搬送する中間トナー保持体５とを有し、現像トナー保持体４と中間トナー保持体５との間に設けられた移動電界形成手段により、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４に向かって導電性トナー２を移動させる移動電界を作用させるようにしたものである。
【００１２】
ここで、導電性トナー２を扱う現像方式としては、電荷注入電界作用域に導電性トナー２が供給されるものであれば例えば一成分現像方式や二成分現像方式などのいずれの現像方式であってもよい。
また、現像トナー保持体４及び中間トナー保持体５としては、導電性トナー２を保持して搬送できるものであればその形状は限定されず、ロール状、ベルト状等任意の形態でよく、磁極を用いる態様にあってはその磁極配置等も任意に設定して差し支えない。そして、中間トナー保持体５が、「現像トナー保持体４の現像領域から離れた中間点に至るまで電荷注入手段７にて電荷注入された導電性トナー２を保持搬送する」というのは、中間トナー保持体５によって保持搬送された導電性トナー２が現像トナー保持体４に移動する位置は特に限定されず、電荷注入電界が作用する領域と現像領域との間のいずれの位置でもよいことを意味する趣旨である。
更に、現像電界形成手段６は、像保持体１とトナー保持体３との間の現像電界を形成するものを広く含み、ここでいう現像電界としては直流電界のみ、あるいは、交番電界を重畳した直流電界など適宜選定してよい。
【００１３】
また、導電性トナー２は、電荷注入時には電荷注入作用を効率的に行うと共に現像時には現像作用を良好に行うようにする観点からすれば、現像領域では当該導電性トナー２の電荷保持性を保つように高抵抗に変化し、かつ、電荷注入電界作用域では当該導電性トナー２の電荷注入を容易にするように低抵抗に変化することが好ましい。更に、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４へ移動する移動電界作用域でも導電性トナー２の電荷保持性を保つように高抵抗に変化することが好ましい。
【００１４】
そのため、本実施の形態モデルにて使用される導電性トナー２としては、導電性トナー基体をベースとし、この表面に絶縁性又は半導電性被覆層を設けた態様や、例えば絶縁性トナー基体をベースとし、その表面に導電性微粒子を埋設する等各種の態様があるが、作製を容易にする観点からすれば、導電性トナー２は、導電性トナー基体の周囲に絶縁性若しくは半導電性被覆層が被覆されたものとすることが好ましい。ここで、導電性トナー基体は結果的に導電性を有するトナー基体であればよく、例えば絶縁性トナー基体内に導電性微粒子を混入させたり、絶縁性トナー基体の外表面近傍に導電性微粒子を付着させる等適宜選定して差し支えない。また、被覆層としては、導電性トナー基体を完全に被覆する態様に限られず、不完全に被覆する態様をも含む。この場合において、トナーの導電性を調整するために、被覆層の一部に凹所を設けたり、あるいは、被覆層自体の層厚を調整することにより行うようにすればよい。
【００１５】
そして、電荷注入手段７としては、電荷注入部材８とトナー保持体３（具体的には中間トナー保持体５）との間に電荷注入電界を作用させて導電性トナー２に電荷注入するものであればよい。このとき、電荷注入部材８は導電性トナー２に対して電荷を注入する機能があればその形状は特に限定されず、例えばロール状、プレート状、ブレード状のもの等適宜選定して差し支えないが、代表的には金属ロールが挙げられる。
また、電荷注入手段７の電荷注入電界としては、直流電界のみ、あるいは、交番電界を重畳した直流電界など適宜選定してよい。
【００１６】
更に、電荷注入部材８としては、中間トナー保持体５との間で電荷注入を行う機能のみを有するものであってもよいし、トナー供給機能を兼用するものであってもよい。この場合、前者にあっては、電荷注入部材８としては電荷注入に対する機能のみを追求することができる利点がある反面、電荷注入電界作用域へ導電性トナー２を供給するトナー供給を実現する部材が別途必要になる。一方、後者にあっては、両方の機能を共に満足するものが必要となる。
【００１７】
そして、導電性トナー２に対する安定した電荷注入を行う観点から、電荷注入手段７としては、電荷注入部材８とトナー保持体３（具体的には中間トナー保持体５）との間に電荷注入電界を作用させながら導電性トナー２を挟んで摺擦することで電荷注入を行うことが好ましい。この方式によれば、正規帯電されないトナー（ＷＳＴ：Wrong Sign Tonerの略）の発生率をこの方式を採らない場合に比べ低減することができるようになる。
【００１８】
また、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間で導電性トナー２を摺擦する代表的態様としては、電荷注入手段７が電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間に回転速度差を持たせるものであればよい。より具体的には、電荷注入手段７としては回転可能な電荷注入部材８を有し、この電荷注入部材８の回転速度を中間トナー保持体５より速くする態様が挙げられる。この態様では、電荷注入部材８の回転方向は任意であるが、導電性トナー２の帯電性を考慮すると、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との速度比が１．５〜２．５倍であることが好ましい。
【００１９】
更に、電荷注入部材８がトナー供給機能を兼用する好ましい態様としては、電荷注入部材８が中間トナー保持体５との対向部位にて同方向且つ速度差をもって回転するものであればよい。すなわち、電荷注入部材８の回転方向が中間トナー保持体５との対向部位にて同方向である方式（With方式）では安定した帯電が可能であるが、電荷注入部材８の回転方向が逆方向である方式（Against方式）では、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間に導電性トナー２が挟まれる前に中間トナー保持体５にトナーが移動する挙動になるため、安定した帯電を行うことが困難となる虞がある。
【００２０】
また、前記速度差を持たせる別の電荷注入手段７としては、中間トナー保持体５に対向して電荷注入部材８を固定配置し、中間トナー保持体５との間に速度差を持たせるようにした態様が挙げられる。本態様の電荷注入部材８としてはブレード状部材が好ましい。
更に、電荷注入手段７の好ましい態様としては、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間に導電性トナー２を単層状態で挟むことが重要であり、これにより、均一な帯電を可能とし、逆極性トナーの発生をも有効に防止することができるようになる。
【００２１】
また、電荷注入手段７は、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間に電荷注入電界を作用させるものであるが、本実施の形態モデルの好ましい態様にあっては、電荷注入手段７による電荷注入方式は、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間に導電性トナー２を挟んで摺擦しているため、導電性トナー２の見かけ上の抵抗を下げた状態で電荷注入することが可能であり、その分、電荷注入電界をある程度低く設定したとしても、電荷注入後の導電性トナー２の帯電性能を良好に保つことが可能である。このため、現像電界や移動電界に比べて電荷注入電界を必ずしも大きく設定しなくても、導電性トナー２に対して電荷注入を行うことが可能になる。
よって、導電性トナー２としては、現像領域及び移動電界作用域にて高抵抗に変化し且つ電荷注入電界作用域にて低抵抗に変化するという挙動を実現することができる。
【００２２】
ただし、導電性トナー２はトナーへ作用する電界の大きさに依存して抵抗変化する挙動を示すため、現像領域や移動電界作用域に比べて電荷注入電界作用域にて導電性トナー２をより低抵抗にするには、現像電界及び移動電界より大きな電荷注入電界を作用させることが好ましい。
このように、電荷注入電界＞現像電界（移動電界）の関係を満たす電荷注入手段７にあっては、導電性トナー２の電気抵抗を高抵抗と低抵抗の間でスイッチングさせることが容易になる。本態様における導電性トナー２としては、体積抵抗率が電荷注入電界にて１０１０Ω・ｃｍ以下であり且つ現像電界（あるいは移動電界）にて１０１１Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。これは、電荷注入電界にて１０１０Ω・ｃｍ以下であれば電荷注入させ易く、一方、現像電界にて１０１１Ω・ｃｍ以上であれば電荷保持させ易いことによる。
【００２３】
そして、このような電荷注入電界にて導電性トナー２に電荷注入を行うには、中間トナー保持体５が、電荷注入電界にて１０１１Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有する表面層で被覆されていることが好ましい。
【００２４】
また、現像領域での良好な現像を行うには、トナー保持体３（具体的には現像トナー保持体４）上に十分な量の導電性トナー２を保持している必要があり、このため、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４への導電性トナー２の移動量を多くすることが必要になる。そこで、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４への導電性トナー２の移動を良好に行うには、中間トナー保持体５と現像トナー保持体４との間に、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４への適正な導電性トナー２の移動が行われるような移動電界を作用させ、かつ、両者の間に速度差を持たせる必要がある。
更に、中間トナー保持体５と現像トナー保持体４との間にて導電性トナー２を有効に移動させるためには、現像トナー保持体４と中間トナー保持体５とが、その対向部位にて互いに異なる方向に回転するように設定することが好ましい。
【００２５】
また、中間トナー保持体５として、現像トナー保持体４よりも大きな体積抵抗率を有する表面層で被覆するようにすれば、中間トナー保持体５での電荷注入時に電荷注入電界を有効に作用させることができると共に現像電界を徒に大きくすることもない。
更に、電荷注入電界作用時や移動電界作用時に有効な電界を作用させる観点からすれば、中間トナー保持体５表面の電位を安定に保つことが必要であり、中間トナー保持体５表面を除電する除電部材を備えることが好ましい。また、このように除電部材を備える態様としては、除電部材が中間トナー保持体５へ導電性トナー２を供給するトナー供給部材を兼用することが好ましい。
【００２６】
また、導電性トナー２の抵抗変化の好ましい態様としては、転写時に形成される転写電界よりも大きく且つ電荷注入電界よりも小さい電界で高抵抗から低抵抗へスイッチングする態様が挙げられる。
本態様によれば、転写電界と電荷注入電界との中間電界にて導電性トナー２は高抵抗から低抵抗へとスイッチングするため、転写電界作用域では、導電性トナー２は高抵抗に保たれることになり、転写時において、導電性トナー２と転写媒体（記録材など）との間で電荷の移動が発生することはなく、例えば高含水紙などの転写媒体に対しても導電性トナー２の電荷が保たれ、良好な転写性能が得られるようになる。
【００２７】
次に、本実施の形態モデルの現像装置についてその作用を説明する。
図２に示すように、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間に電荷注入電界を作用させることで、導電性トナー２はこの電荷注入電界作用域にて電荷注入され、中間トナートナー保持体５側へ移動する。このとき、導電性トナー２に対し電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間で挟持して摺擦するようにして電荷注入するようにすれば、電荷注入電界作用域では、中間トナー保持体５上で単層以下のトナー層になった導電性トナー２に対し、より均一な電荷注入を行うことができるようになる。
【００２８】
そして、中間トナー保持体５上に単層以下の状態で保持された導電性トナー２は、中間トナー保持体５と現像トナー保持体４との間の移動電界作用域に至り、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４側に移動する。このとき、中間トナー保持体５の速度を現像トナー保持体４の速度より速くしていることで、現像トナー保持体４への導電性トナー２の移動量を多くすることができ、現像トナー保持体４上の導電性トナー２は中間トナー保持体５上のトナー量密度より大きいトナー量密度とすることができるようになる。
更に、このとき、中間トナー保持体５と現像トナー保持体４とを互いの対向部位にて異なる方向に（Against）回転させるようにすれば、導電性トナー２は両者のニップ域を通過することがないため、トナー帯電量の変化もなく、現像トナー保持体４への移動量を多くすることができるようになる。つまり、現像トナー保持体４上には、トナー量密度が高く且つ帯電量が安定したトナー層が形成されるようになる。
【００２９】
現像トナー保持体４上に移動した導電性トナー２は、像保持体１と現像トナー保持体４との間の現像領域に搬送され、像保持体１へと移動して像保持体１上の静電潜像を現像して可視像化する。
このとき、導電性トナー２は、現像領域では導電性トナー２が高抵抗に変化することから、導電性トナー２は電荷を保持した状態を保ち、導電性トナー２相互間での電荷の移動は行われないようになり、逆極性トナーの発生を抑えることができるようになる。
また、ここでは、現像トナー保持体４上のトナー量密度が高いことから、現像トナー保持体４の速度を徒に大きくする必要もなく、十分な画像濃度を確保することができ、細線再現性や粒状性にも優れた画像形成がなされるようになる。
【００３０】
一方、このような現像装置を、像保持体１として、移動可能な支持体及びこの支持体に支持されて且つ画素単位で縦横に配列された画素電極群を有するものを用い、これらの画素電極夫々に対し画像信号に応じた潜像を形成する潜像形成手段とを有する画像形成装置に適用することもできるようになる。この場合、帯電プロセスがなくなることによる効果があり、例えば帯電による汚れ付着等に起因する画質欠陥の発生を防ぐことができるようになる。
【００３１】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３は本発明が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、本実施の形態に係る画像形成装置は、所定方向に回転する像保持体としての感光体２０を有し、この感光体２０の周囲には、感光体２０を帯電する帯電装置２１と、この帯電された感光体２０上に潜像を形成する潜像書込装置としての例えば露光装置２２と、感光体２０上に形成された静電潜像を可視像化する現像装置３０と、感光体２０上で可視像化されたトナー像を記録材２８に転写する転写装置２４と、感光体２０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置２５とを順次配設したものである。
【００３２】
本実施の形態における現像装置３０は、図４に示すように、導電性トナー（以降適宜トナーと略す）が収容される現像ハウジング３１を有し、この現像ハウジング３１には感光体２０に対向して現像用開口３２を開設すると共に、この現像用開口３２に面して感光体２０と対向部位で同方向（With）に回転する現像ロール（現像トナー保持体に相当する）３３を配設し、感光体２０と現像ロール３３との間にバイアス電源４２によって所定の現像バイアスを印加することで、感光体２０と現像ロール３３とが対向する現像領域に現像電界を作用させるようになっている。そして、本実施の形態の現像ロール３３は、例えば外径が１４〜３０ｍｍの弾性ロール部材で構成され、その表面の体積抵抗率が１０１１Ω・ｃｍ以下のものとなっている。また、感光体２０の周速の１〜２倍で回転するように設定され、感光体２０への干渉量（間隙に相当）が−０．５〜＋０．５（食い込み側は、＋で表示）となるように調整されている。
【００３３】
また、現像ロール３３の感光体２０と異なる側には、現像ロール３３に対向して、帯電された導電性トナーを保持して搬送する中間トナー保持体としての中間ロール３４が設けられている。
本実施の形態における中間ロール３４は、現像ロール３３の外径と略同様に、例えば１４〜３０ｍｍの弾性ロール部材で構成され、現像ロール３３との対向部位にて互いに異なる方向（Against）に回転すると共に、その周速が現像ロール３３の周速の１．２〜２倍の大きさになるように設定されている。また、中間ロール３４の現像ロール３３への干渉量は−０．５〜＋０．５となっており、更に、中間ロール３４と現像ロール３３との間にバイアス電源４３によって所定の移動バイアス（０〜５０Ｖ）を印加することで、中間ロール３４と現像ロール３３とが対向する移動領域に移動電界を作用させるようになっている。そして、本実施の形態の中間ロール３４は、その表面の体積抵抗率が１０１１Ω・ｃｍ以上のものとなっている。
【００３４】
更に、中間ロール３４の略上方に対向する位置には、未帯電のトナーに電荷を注入可能な電荷注入部材としての電荷注入ロール３５が設けられている。
本実施の形態の電荷注入ロール３５は、例えば外径１０〜２０ｍｍのアルミニウム又はステンレス等の金属製のロール部材にて構成され、中間ロール３４への干渉量は０〜０．５に調整されている。また、中間ロール３４との間にバイアス電源４４によって所定の電荷注入バイアス（５０〜３００Ｖ）を印加することで、電荷注入ロール３５と中間ロール３４とが対向する電荷注入領域に電荷注入電界を作用させるようになっている。更に、電荷注入ロール３５は、中間ロール３４との対向部位で互いに同方向（With）に回転するようになっており、その周速は中間ロール３４の周速の１．５〜２．５倍となっている。尚、電荷注入ロール３５としては、表面に例えばサンドブラスト処理を施し、適度な粗面とするようにしてもよい。
【００３５】
更に、本実施の形態の現像装置３０には、中間ロール３４にトナーを供給するために、例えば外径１２〜３０ｍｍのポリウレタン樹脂等からなる導電性フォームロール構成のトナー供給ロール３６が、電荷注入ロール３５より中間ロール３４の回転方向上流側位置にて中間ロール３４に対向配置され、中間ロール３４との対向部位で互いに異なる方向（Against）に回転するように設けられている。また、トナー供給ロール３６の中間ロール３４への干渉量は＋０．５〜＋２．０（食い込み側は、＋で表示）となっており、中間ロール３４の周速の０．３〜１．０倍の周速で回転するように設定されている。そして、本実施の形態では、このトナー供給ロール３６と中間ロール３４とは電気的に短絡されている。そのため、電荷注入ロール３５と中間ロール３４との間で、中間ロール３４表面が帯電されても、トナー供給ロール３６と中間ロール３４の電位を均一にする作用が働き、中間ロール３４表面の帯電を抑える効果、すなわち、除電効果が作用するようになると共に、中間ロール３４上に付着したトナーを清掃することができ、トナー供給ロール３６が中間ロール３４のリフレッシュ機能を果たすようになっている。
【００３６】
更に、トナー供給ロール３６の後方には、トナー供給ロール３６へトナーを撹拌供給するアジテータ４１が設けられ、この部位に収容されているトナーをトナー供給ロール３６側へ供給できるようになっている。
【００３７】
また、中間ロール３４のトナー供給ロール３６と電荷注入ロール３５との間には、中間ロール３４へトナー供給ロール３６から供給されたトナーを規制して層状にする層形成ブレード３７が設けられている。この層形成ブレード３７は例えば０．０５〜０．２ｍｍ厚のステンレスやりん青銅等の板状ばね部材からなるもので、現像ハウジング３１にその一端側が固定された支持部材３７ａの自由端側に固定支持されるようになっている。そして、特に、層形成ブレード３７は自由端側の面が中間ロール３４側に所定の押圧力で圧接するように設けられており、中間ロール３４上のトナーを余分に掻き落とすことなく、層状に並べる効果がより一層発揮できるようになっている。尚、層形成ブレード３７としては、トナーを層状にできるものであれば特に限定されず、板状ばね部材表面に弾性体を設けるようにしても差し支えない。
【００３８】
一方、現像ロール３３の現像領域より下流側で中間ロール３４との間にて現像ロール３３に対向する位置には、現像ロール３３に接触するように例えばアルミニウム製の金属ロールからなるリフレッシュロール３８が設けられている。そして、このリフレッシュロール３８を接地することで、現像ロール３３上の残留トナーを静電的に除去すると共に、現像ロール３３表面の除電機能を果たすようになっている。また、このリフレッシュロール３８には図示外の金属製ブレードが設けられ、リフレッシュロール３８に付着したトナーを回収するようになっている。尚、リフレッシュロール３８としては金属ロールに限られず、例えば導電性繊維を用いたブラシを用いるようにしてもよい。
【００３９】
そして、本実施の形態で用いられる現像装置３０以外の各デバイスについては適宜選定して差し支えない。転写装置２４としては、例えば感光体２０に対向して図示外の転写ロールを配設し、この転写ロールに転写バイアスを印加することで感光体２０と転写ロールとの間に転写電界を作用させ、記録材２８上に感光体２０上のトナー像を静電的に転写させるもの等適宜選定して差し支えない。
【００４０】
ここで、本実施の形態における導電性トナーについて説明する。導電性トナーとしては、例えば図５（ａ）に示すように、導電性を有する材料からなる導電性トナー基体（導電性コア）を有し、この導電性コアの周囲を絶縁性被覆層（例えば絶縁性樹脂層）で被覆すると共に、導電性コアの一部が露出するように前記絶縁性被覆層に適宜数の凹部を設けたものが用いられる。
本実施の形態において、トナーは、重合法や各種公知のカプセル化技術で作製することができる。この時、導電性コアは、ポリエステル系樹脂やスチレンアクリル系樹脂に導電性カーボンやＩＴＯ等の透明導電粉などの導電剤を分散させたり、ポリエステル系樹脂やスチレンアクリル系樹脂からなる粒子表面を前記導電剤により被覆することによって、作製される。
【００４１】
このような態様のトナーに対し高電界を印加すると低抵抗化する傾向を示す。そして、低抵抗化する電界の大きさについては、トナーの主として凹部の占有割合、あるいは、絶縁性被覆層の厚さなどに依存する。このメカニズムについては、導電性コアが絶縁性被覆層にて被覆されているため、導電性コア自体がコア同士接触することや直接電極部材等に接触することがなく、絶縁性被覆層を介して一定の微小間隙を保つことになり、この結果、例えば高電界が印加された時、トンネル効果等により導通することになるものと推測される。
【００４２】
また、導電性トナーの他の態様としては、例えば図５（ｂ）に示すように、導電性コアを絶縁性若しくは半導電性の被覆層にて被覆し、被覆層の厚さｈを適宜調整することにより、トナーの抵抗を調整可能とした態様等適宜選定して差し支えない。このとき、半導電性の被覆層については、それ自体半導電性の材料を用いるようにしてもよいし、例えば絶縁性樹脂に、酸化チタンや酸化すず等の金属酸化物や導電性カーボンを微量含有させた半導電性樹脂を用いるようにしてもよい。そして、導電性コアとしては、例えば通常の絶縁性トナーからなる絶縁性トナー基体（絶縁性コア）の外表面近傍に導電性微粒子を付着させる態様や、絶縁性コアの内部に導電性微粒子を混入させるものなど適宜選定して差し支えない。
【００４３】
次に、導電性トナーの製造方法については、湿式製造方法、乾式製造方法、あるいは、両者を組み合わせる方法等適宜選定して差し支えない。
先ず、絶縁性コアの製造については、乾式製法である混練粉砕法や、湿式製法である乳化凝集法、溶解懸濁法等いずれの方法で作製してもよいが、トナーの粒度分布をシャープにしたり、作製されるトナーの形状制御の自由度という観点から乳化凝集法が好ましい。乳化凝集法とは、乳化重合により樹脂微粒子分散液を調製し、また着色剤を溶媒に分散した着色剤分散液や必要に応じて離型剤分散液を調製した後、これらを混合し、トナー粒径に相当する凝集粒子を形成し、加熱して凝集粒子を融合／合一してトナーを製造する方法である。この製造プロセスは一括で混合し凝集してもよいし、凝集工程を複数段階的に行わせ、第１段階の母体凝集を形成した後、凝集形成の第２段階で加えた粒子を第１段階の母体凝集粒子の表面に付着させるようにしてもよい。
また、このような乳化凝集法によるトナー作製時に、絶縁性コア表面に導電性微粒子を付着させ、更に、被覆層を被膜形成するようにしてもよい。尚、上述した製造方法は、絶縁性コアの表面に導電性微粒子を付着させるようにしているが、乳化凝集法によるトナー作製時に絶縁性コア内に導電性微粒子を混入させるようにしても差し支えない。
【００４４】
また、導電性トナーの乾式製造方法としては、例えば乳化凝集法で製造した絶縁性コアを乾燥後、その表面に導電性微粒子を付着させ、更に、被覆層としての樹脂微粒子を被膜形成するようにしたものが挙げられる。
この製造方法は、例えば撹拌混合機に絶縁性コアと導電性微粒子とを混入した後に所定時間撹拌混合し、絶縁性コアに導電性微粒子を付着させ、導電性コアを形成する（撹拌混合工程（Ｉ））。しかる後、撹拌混合機に導電性コアとポリエステルやスチレンアクリルなどからなる樹脂微粒子とを混入した後、所定時間撹拌混合し、導電性コアの周囲に被覆層（絶縁層）を形成するようにすればよい（撹拌混合工程（II））。
ここで、導電性トナーの乾式製造方法の具体例を挙げると、例えば平均粒径６．５μｍの絶縁性コアに例えばＩＴＯ微粒子（住友金属鉱山株式会社製）所定量（例えば１５ｗｔ％）加え、サンプルミル（型式：ＳＫ−Ｍ１０型協立理工株式会社製）により所定時間撹拌混合し（例えば１２０００ｒｐｍ、３０秒）、絶縁性コアの表面にＩＴＯ微粒子を付着させる。しかる後、ＩＴＯ微粒子が付着された絶縁性コア（導電性コア）に、ポリエステル等の樹脂微粒子を所定量（例えば１０ｗｔ％）加え、前記サンプルミルにて所定時間撹拌混合し（例えば１２０００ｒｐｍ、３０分）、所定の絶縁層を形成するようにするものが挙げられる。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について図３により説明する。
今、作像プロセスが開始されると、先ず、感光体２０表面が帯電装置２１により帯電され、露光装置２２が帯電された感光体２０上に静電潜像を書き込み、現像装置３０がこの静電潜像を現像して可視像化する。しかる後、感光体２０上のトナー像は転写部位へと搬送され、転写装置２４が記録材２８上に感光体２０上のトナー像を静電的に転写する。尚、感光体２０上の残留トナーはクリーニング装置２５にて清掃される。
【００４６】
ここで、本実施の形態における現像装置３０の作動について図４を基に工程別に概要を説明する。
−トナー供給−
同図において、本実施の形態における現像装置３０では、アジテータ４１により撹拌されたトナーが、トナー供給ロール３６側に供給される。トナー供給ロール３６に供給されたトナーは、トナー供給ロール３６の回転によって中間ロール３４との対向部位に運ばれ、Against回転の中間ロール３４側に供給されるようになる。
【００４７】
−層形成−
中間ロール３４上に供給されたトナーは層形成ブレード３７によってその層厚が規制され、略均一なトナー層が形成される。
【００４８】
−電荷注入−
次に、この均一に形成された中間ロール３４上のトナー層は、中間ロール３４と電荷注入ロール３５との対向部位にて、両者間に挟持され摺擦されながら、バイアス電源４４によりもたらされる電荷注入電界によって電荷注入される。
このような状態において、両者間に挟持されたトナーは単層以下に揃えられることから、トナーと電荷注入ロール３５との接触確率が高められ、しかも、トナーの接触抵抗を小さくすることが可能になり、その分、トナーの見かけ上の抵抗が小さくなり、トナーは低抵抗な状態で電荷注入されるようになる。そのため、電荷注入電界としては、比較的低電界であっても、トナーには効率的に電荷注入が行われるようになる。特に、本実施の形態では、電荷注入ロール３５がトナーへの電荷注入機能を専用に行うことができるため、電荷注入作用を安定して行うことができるという特長がある。
このように、単層以下にしたトナーに対して電荷注入を行うことで、トナーに対する電荷注入が効果的になされ、ＷＳＴの発生を抑えることができるようになる。
そして、電荷注入ロール３５との対向部位を経た中間ロール３４上には、均一な電荷注入がなされた単層以下のトナー層となって、中間ロール３４に保持されて搬送されるようになる。
【００４９】
ここで、本実施の形態の電荷注入効果を確認するために、トナーに対する電荷注入作用について、図６〜図１０に基づいて説明すると、今、電荷注入ロール３５（注入電極に相当）と中間ロール３４（中間電極に相当）との間に単にトナー（導電性トナー）を介在させ、電荷注入電界を作用させるモデル（ただし、注入電極と中間電極との間に導電性トナーを挟んで摺擦させていない態様）を想定すると、例えば図６に示すように、電荷注入電界（導電性トナーの粒子層への印加電界に相当）の大きさに応じてＷＳＴの発生率が変化する。
【００５０】
すなわち、図６の矢印Ａで示すような電荷注入電界が低電界領域の場合には、帯電効率が悪くなり、図７に示すように、帯電できないトナー（中和トナー）が帯電したトナーに付着したり、中間電極との非静電的付着力により中間電極側へ移動する。したがって、電荷注入電界を高める程、帯電効率が上昇することでＷＳＴが減少するようになる。
一方、電荷注入電界が図６の矢印Ｂで示すような高電界領域であると、図８に示すように、帯電したトナーが中間電極へ移動し、多層を形成するようになり、トナー相互間で電荷交換が行われて分極してしまい、上層トナーがＷＳＴ化するようになる。したがって、電荷注入電界を高める程、分極に起因するＷＳＴが増加する傾向にある。更に、電荷注入電界が高電界であると、異常放電が発生し易く、その分、ＷＳＴの発生率が増加する懸念もある。
【００５１】
そこで、ＷＳＴの発生率を下げるための解決策としては、例えば図９（ａ）に示すように、低電界で高い注入効率を実現するか、あるいは、図９（ｂ）に示すように、ＷＳＴが中間電極へ移動しないようにするという方針が考えられる。更に、図１０（ａ）に示すように、高電界でもトナー層間で分極しないようにするか、あるいは、図１０（ｂ）（ｃ）に示すように、トナーが多層にならない、言い換えれば、重ならないようにする、という方針が考えられる。
【００５２】
本実施の形態はこのような方針に基づいて案出されたものであり、電荷注入ロール３５（注入電極）と中間ロール３４（中間電極）との間にトナーを挟持し、特に、摺擦しながら電荷注入するようにすれば、トナーの電荷注入ロール３５への接触確率が高まり、かつ、接触抵抗を低減することが可能であるため、低い電荷注入電界にてトナーを単層状態で効率的に電荷注入することが可能になる。また、このとき、トナー層間にせん断力が与えられるため、トナーが分極状態で重なることを防止でき、電荷注入電界が仮に高電界の場合であってもＷＳＴの発生を防止できるようになる。
【００５３】
−移動（トナー量密度向上）−
次に、電荷注入によって帯電されたトナーは中間ロール３４と現像ロール３３との対向部位に搬送される。ここでは、中間ロール３４と現像ロール３３とを互いにAgainst回転させ、バイアス電源４３により移動電界を作用させるようにしているので、トナーは中間ロール３４と現像ロール３３とのニップを通過することなく、静電的に現像ロール３３へ移動するようになり、トナー帯電量を全く変化させることがない。更に、現像ロール３３の周速に対し中間ロール３４の周速を１．２〜２倍に増加させているため、中間ロール３４から現像ロール３３へ移動するトナー量を多くすることができ、結果的に現像ロール３３上のトナー量密度を中間ロール３４上のトナー量密度の略１．２〜２倍にすることができるようになり、現像ロール３３上のトナー量密度を中間ロール３４上のトナー量密度より上昇させることができるようになる。
尚、このとき、中間ロール３４と現像ロール３３とは、必ずしもAgainst回転する必要はなく、With回転させるようにしてもよい。このことは、移動電界が電荷注入電界に比べ小さく設定されているため、この移動時にトナーの帯電状態を変化させる虞が少ないことによる。
【００５４】
−現像−
そして、現像ロール３３上に移動したトナーは、そのまま現像ロール３３上を搬送されて現像ロール３３と感光体２０との対向部位に進む。ここで、バイアス電源４２による現像電界が作用することで、現像ロール３３上のトナーが静電潜像を現像して可視像化するようになる。このとき、現像ロール３３上のトナー量密度が高くなっていることから、静電潜像に合わせた画像濃度を実現できるようになる。また、このことにより、現像ロール３３の周速を徒に速める必要もないことから、現像ロール３３の回転によって感光体２０上のトナーを掻き取ることもないため、細線再現性や粒状性等の画質劣化もなく、十分な画像濃度を得ることができるようになる。尚、現像電界は電荷注入電界より低電界となっているため、電荷注入電界にて導電性トナーに注入された電荷が、現像電界で逃げることもなく、良好な現像が実施される。
【００５５】
−転写−
更に、感光体２０上で可視像化されたトナー像は、図３に示すように、感光体２０と転写装置２４との対向する部位にて記録材２８上に転写される。
このとき、この転写工程において、感光体２０と転写装置２４とで形成される転写電界として、電荷注入電界より低電界で行うようにすれば、電荷注入電界にて導電性トナーに注入された電荷が、転写電界で逃げることなく、良好な転写が実施される。尚、トナーが転写された記録材２８は、図示外の定着装置に搬送され、トナーの定着がなされるようになっていることは云うまでもない。
【００５６】
ここで、上述した各工程のうち、トナー供給から移動までの工程におけるトナーの動きについて、図１１を下に更に詳細に説明する。
−トナー供給−
（ａ）に示すように、トナー供給ロール３６と中間ロール３４とは、Against回転し、トナー供給ロール３６の周速Ｖ１が中間ロール３４の周速Ｖ２以下であり、更に、トナー供給ロール３６が中間ロール３４に食い込んでいることから、トナー供給ロール３６によって搬送されたトナーは、中間ロール３４とのニップ域で摺擦され、中間ロール３４上に転移する。
【００５７】
−層形成−
次に、（ｂ）に示すように、中間ロール３４上のトナーは、層形成ブレード３７によって規制されることで、層形成ブレード３７を通過後の中間ロール３４上には、略均一なトナー層が形成されるようになり、次の電荷注入に供される。
【００５８】
−電荷注入−
（ｃ）に示すように、電荷注入ロール３５と中間ロール３４とはWithで回転しており、電荷注入ロール３５の周速Ｖ３が中間ロール３４の周速Ｖ２の１．５〜２．５倍となっていることから、両者の対向部位である電荷注入電界作用域において、トナーは両者間に挟持され摺擦されるため、単層以下のトナー層が形成される。このとき、電荷注入ロール３５の周速Ｖ３が中間ロール３４の周速Ｖ２より大きいことから、電荷注入電界作用域を通過した中間ロール３４上には、単層以下に整列されたトナー層が形成されるようになる。更に、電荷注入電界作用域にてトナーと電荷注入ロール３５との接触確率も高くなることから、電荷注入電界の作用によりトナー夫々が良好に電荷注入されるようになる。
【００５９】
−移動−
（ｄ）に示すように、電荷注入された中間ロール３４上のトナー層は、現像ロール３３との対向部位にて、現像ロール３３側に移動する。ここでは、現像ロール３３と中間ロール３４とがAgainst回転し、現像ロール３３の周速Ｖ４に比べ、中間ロール３４の周速Ｖ２を１．２〜２．０倍としていることで、中間ロール３４によって搬送されるトナーは、両者間に作用する移動電界も手伝って、中間ロール３４上のトナー量密度より高いトナー量密度で現像ロール３３側に移動する。
つまり、図１２に示すように、中間ロール３４の単位時間当たりの変位量をｌとし、現像ロール３３の単位時間当たりの変位量をｍとすると、中間ロール３４表面の長さｌ上に付着していたトナーがそのまま現像ロール３３のｍの範囲内に移動することになり、現像ロール３３上のトナー層は、中間ロール３４上のトナー層よりトナー量密度が大きくなるようになる。そのため、現像部位へ供給されるトナーが不足するような事態の発生を防ぐと共に、現像された画像濃度も大きい濃度で実現できるようになる。
【００６０】
本実施の形態では、導電性トナーへの電荷注入方式として、電荷注入ロール３５と中間ロール３４との間で電荷注入電界を作用させ、かつ、導電性トナーを挟んで摺擦しながら電荷注入するようにしたので、導電性トナーと電荷注入ロール３５との接触確率を高め、導電性トナーの接触抵抗を小さくすることにより、その分、見かけ上のトナー抵抗を低減することができ、比較的低い電荷注入電界で導電性トナーに対し均一に電荷注入することができる。更に、電荷注入電界作用域では中間ロール３４でのトナー層を単層以下に制御することが容易になり、トナーに対し均一な帯電を実現できると共に逆極性トナーの発生率を効果的に抑制することができる。更にまた、比較的低い電荷注入電界にて導電性トナーに対し電荷注入することができるため、異常放電の発生リスクも少なく、その分、逆極性トナーの発生率を効果的に抑制することができる。
【００６１】
そして、導電性トナーとして、電荷注入電界作用域では低抵抗に変化して電荷注入を容易にすると共に、移動電界作用域及び現像領域（現像電界作用域）では高抵抗に変化して導電性トナーの電荷保持性を確保するため、特に、電荷注入性を良好に保ちながら、現像領域での不要に電荷注入される事態を有効に回避することができる。そのため、現像領域での低電荷トナーや逆極性トナーが生成されることは少なく、かぶりやトナークラウドを有効に防止できるようになる。
特に、現像ロール上のトナー量密度を大きくすることができ、その分、画像濃度を高くすることができることから、細線再現性等も良好で、かつ、画像濃度も十分な画像を形成することができるようになる。
【００６２】
また、転写時には、トナーを摺擦することなく、トナーの移動を低電界で行うことができるため、トナーは高抵抗となり電荷保持性が向上し、記録材２８やトナー相互間でのトナー電荷の移動が発生することなく、トナーへの静電吸着力が維持されるようになる。したがって、静電転写方式においても吸湿した記録材へのトナー像の転写が可能になる。
【００６３】
◎実施の形態２
図１３は実施の形態２に係る現像装置を示す。同図において、本実施の形態における現像装置３０は、実施の形態１における現像装置と略同様に構成されるが、実施の形態１と異なり、電荷注入ロールが電荷注入に対する専用部材ではなく、中間ロール３４へのトナー供給機能を兼用するように配置されている。尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６４】
本実施の形態での現像装置３０は、現像ロール３３に対向して中間ロール３４を設け、この中間ロール３４の現像ロール３３と略反対側に電荷注入ロール３５を設けたものとなっている。また、現像ロール３３と感光体２０の間には、バイアス電源４２によって両者の対向する現像領域にて現像電界が作用するようになっている。更に、現像ロール３３と中間ロール３４とはAgainst回転するようになっており、両者の間にはバイアス電源４３によって移動電界が作用するようになっている。尚、本実施の形態にあっても、中間ロール３４の周速は現像ロール３３の周速の１．２〜２倍の速度になるようになっている。
【００６５】
また、中間ロール３４と電荷注入ロール３５とはWith回転するようになっており、両者の間にはバイアス電源４４によって電荷注入電界が作用するようになっている。
そして、本実施の形態では、電荷注入ロール３５に層形成ブレード３７が設けられており、この層形成ブレード３７は一端が支持部材３７ａによって固定支持され、自由端側が電荷注入ロール３５に対し所定の押圧力で圧接するようになっている。また、電荷注入ロール３５の回転方向で層形成ブレード３７の取付位置より上流側には、電荷注入ロール３５に対しAgainst回転するトナー供給ロール３６が設けられ、アジテータ４１によってトナー供給ロール３６に供給されたトナーを電荷注入ロール３５へ供給するようになっている。
【００６６】
更に、本実施の形態では、現像ロール３３の現像領域より下流側で移動電界作用域との間にて中間ロール３４に対向する位置にリフレッシュロール３８が設けられ、また、中間ロール３４の現像ロール３３との対向部位より下流側で電荷注入ロール３５との対向部位の間にリフレッシュロール３９が設けられている。また、これらのリフレッシュロール３８，３９が接地されることで、現像ロール３３及び中間ロール３４上のトナーを除去できるようになっていると共に、現像ロール３３及び中間ロール３４表面の除電機能を果たすようになっている。尚、リフレッシュロール３８，３９には図示外の金属製ブレードが設けられ、リフレッシュロール３８，３９上のトナーを掻き落としてリフレッシュロール３８，３９の性能を維持できるようになっている。
【００６７】
次に、本実施の形態における現像装置３０の作動について図１３を基に説明する。
現像装置３０は、現像ハウジング３１内において導電性トナーがアジテータ４１により撹拌され、撹拌されたトナーはトナー供給ロール３６側に供給される。トナー供給ロール３６と電荷注入ロール３５とは互いにAgainst回転しているため、トナー供給ロール３６に供給されたトナーは、電荷注入ロール３５との対向部位で電荷注入ロール３５側へと移動する。電荷注入ロール３５上に移動したトナーは、層形成ブレード３７によって層厚規制され、電荷注入ロール３５で搬送されるトナーは所定のトナー層を形成する。
【００６８】
層形成ブレード３７によって形成されたトナー層は、電荷注入ロール３５と中間ロール３４との対向部位にて、この間に作用する電荷注入電界により電荷が注入されて帯電される。このとき、トナーは電荷注入ロール３５と中間ロール３４との間に挟持され、かつ、両者間の周速差によって摺擦されながら単層以下の層になって電荷注入されることになり、トナーと電荷注入ロール３５との接触確率が高められ、しかも、トナーの接触抵抗を小さくすることが可能になり、その分、トナーの見かけ上の抵抗が小さくなり、トナーは低抵抗な状態で電荷注入される。
【００６９】
電荷が注入され帯電されたトナーは、中間ロール３４上に単層以下のトナー層として保持されてそのまま搬送されるようになり、中間ロール３４と現像ロール３３との対向部位に達する。ここでは、両者間にトナーの移動を容易にする方向の移動電界を作用させると共に、更に、互いにAgainst回転を行い、中間ロール３４の周速が現像ロール３３の周速より速くなっているため、現像ロール３３上には中間ロール３４上のトナー量密度より高いトナー量密度のトナー層が形成され、現像ロール３３上に保持されて搬送される。現像ロール３３によって搬送されたトナーは、感光体２０との対向部位である現像領域にて、現像電界によって感光体２０の潜像が現像されて可視像化される。
【００７０】
以上のように、本実施の形態においても、現像ロール３３上のトナー量密度を中間ロール３４上のトナー量密度より大きくすることができ、その分、画像濃度を高くすることができるようになる。また、現像領域での低電荷トナーや逆極性トナーが生成されることは少なく、かぶりやトナークラウドを有効に防止できるようになるという、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００７１】
◎実施の形態３
本実施の形態は、実施の形態１の画像形成装置と略同様に構成され、現像装置は同様の構成であるが、感光体の代わりに画素電極を備えた像保持体を用いている点が実施の形態１と異なる。尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、ここでは、その説明を省略する。
【００７２】
本実施の形態の像保持体５０は、図１４に示すように、回転可能な支持体である剛体ドラム５１上に、フィルム上に多数の画素が所謂マトリクス状に形成されたマトリクスパネル６０を巻き付けて固定支持したものとなっている。マトリクスパネル６０は、例えば耐熱性ＰＥＴ（ポリエステル樹脂）フィルムに対し、所謂ＩＣ製造プロセス等で用いられる薄膜技術を利用して作製したもので、画素が縦横にマトリクス状に配列されたものとなっている。そして、このようにマトリクス状に配列された画素は、例えば剛体ドラム５１の回転軸方向に沿った方向をデータライン（主走査方向）とし、回転方向に沿った方向を走査ライン（副走査方向）としている。そのため、マトリクスパネル６０のデータライン及び走査ラインには、各画素に接続される複数のデータ用ドライバ６１及び走査用ドライバ６２が適宜数設けられ、これらのドライバ６１，６２への入力線は更にまとめられて本数を少なくした段階でマトリクスパネル６０を通して、剛体ドラム５１の内面側にまで配線されるようになっている。
【００７３】
剛体ドラム５１は、その外周の一部に回転軸方向に沿った溝５１ａが設けられる一方、剛体ドラム５１の軸中心部には、マトリクスパネル６０と外部との電気的接続を行うための所謂スリップリング５４が挿入されるように設けられ、剛体ドラム５１はスリップリング５４の周りを回転するようになっている。
そして、剛体ドラム５１の内面側には、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、適宜数の端子５２が略剛体ドラム５１の回転軸方向に沿って設けられ、これらの端子５２は夫々マトリクスパネル６０のデータ用ドライバ６１及び走査用ドライバ６２へと接続されている。更に、これらの端子５２には、回転軸中心方向で且つ夫々の端部が互いに離間する方向に延びるスライダ５３が端子５２に接続される形で設けられ、このスライダ５３の凹部にスリップリング５４の集電環５４ａが装着されるようになっている。尚、スリップリング５４の集電環５４ａ部位は、両側の絶縁環５４ｂより径が小さくなっており、剛体ドラム５１の回転によってもスライダ５３がその対向する集電環５４ａに常時接触した状態を保つようになっている。尚、剛体ドラム５１の溝５１ａは、例えばシールテープにて塞がれており、像保持体５０が回転する際の気流の抵抗が低減されると共に、現像時の影響も防ぐようになっている。
【００７４】
そのため、マトリクスパネル６０と外部との信号の授受は、スリップリング５４の集電環５４ａに対応してスリップリング５４内に配線されたリード線５５から、集電環５４ａ及びスライダ５３を介してマトリクスパネル６０との間で行われるようになり、剛体ドラム５１が回転しても、マトリクスパネル６０との信号の授受が適切に行えるようになっている。尚、剛体ドラム５１の回転方法は、特に限定されず、例えば剛体ドラム５１の外周面端部側に回転ロールに当てて回転させるようにしてもよいし、スリップリング５４の挿入側とは異なる側で剛体ドラム５１自体を回転させる回転軸を備えるようにしても差し支えない。
【００７５】
次に、マトリクスパネル６０の画素について説明する。
本実施の形態のマトリクスパネル６０は、図１６（ａ）に示すように、縦横に画素が配列されており、各画素は、（ｂ）に示すように、所謂アクティブマトリクス方式で構成され、スイッチング素子としてのＴＦＴ６３、画素電極６４、蓄積容量６５及び配線（ソース線、ゲート線等）が夫々形成されている。各画素及び画素間の結線は、データライン毎にＴＦＴ６３のソースが結線されるソース線、走査ライン毎にＴＦＴ６３のゲートが結線されるゲート線としてまとめられている。また、ＴＦＴ６３のドレインには画素電極６４と蓄積容量６５が並列に接続され、蓄積容量６５の一方は走査ライン毎にまとめられ（図示外）、（ｃ）のように構成されている。
【００７６】
マトリクスパネル６０は、このように各画素を多数並べた構成のため、そのドライブ方式は次のように行われる。
つまり、マトリクスパネル６０は、図１７に示すように、データライン及び走査ライン毎に所定数の画素がまとめられ、ＴＦＴ６３のソース側がデータライン毎に夫々データ用ドライバ６１へ接続される一方、ＴＦＴ６３のゲート側が走査ライン毎に夫々走査用ドライバ６２に接続されており、データ用ドライバ６１及び走査用ドライバ６２は、パネルに設けられた制御装置７０によって制御されるようになっている。そのため、これらのデータ用ドライバ６１及び走査用ドライバ６２を制御することで、所定の画素が選択できるようになる。尚、図１７では、画素電極６４は省略しているが、ＴＦＴ６３と蓄積容量６５との間に接続された画素電極６４が設けられていることは云うまでもない。
【００７７】
このような像保持体５０に対し、現像装置としては、上述した実施の形態１の現像装置３０（図４参照）あるいは実施の形態２の現像装置３０（図１３参照）が適用されるようになる。そのため、画素電極６４と現像ロール３３間での現像が行われて、像保持体５０の画素電極６４夫々に応じたトナー付着がなされるようになる。尚、このときにあっても、中間ロール３４によって現像ロール３３上のトナー量が多くなっていることから、画像濃度を十分確保できると共に、かぶり等の画質低下も防ぐことができる。
そして、像保持体５０上で現像されたトナー像は、転写装置２４によって記録材２８に転写されるようになる。尚、転写に際しては、画素電極６４側を同一電位としてもよいし、画素電極６４夫々に画像信号に応じた電位を与えるようにしてもよく、後者の場合には制御が若干複雑になったとしても、画素毎にトナー量が異なっても、そのままの状態で記録材２８上に転写させることができるようになる。
【００７８】
ここで、像保持体５０での画像形成工程について説明する。
−潜像形成−
図１８（ａ）に示すように、本例の画素電極６４に形成される潜像電位は、像保持体５０の画素毎に画像信号に応じた電圧（ここでは、仮に、Ｖ、２Ｖ／３、Ｖ／３の３段階を示す）が印加されることから、隣接する画素間での影響を受け難い。また、像保持体５０の回転むらを気にする必要がなく、例えば感光体を用いた場合に感光体の回転むらがそのまま形成される画像の濃淡の縞模様（バンディング）に至る虞がない。更に、画素間での電位の差異を容易に実現できるために画像濃度を変化させ易い。尚、潜像電位を階調を付けることなく、二値化するようにしてもよいことは云うまでもない。
【００７９】
−現像−
図１８（ｂ）に示すように、現像工程自体は、形成された潜像電位の差により、画素電極６４毎に付着する付着トナー量が変化するようになり、画像の濃淡を表し易く、また、現像電界が夫々の画素と現像ロール３３との間に集中し易いために画像のシャープさが増すようにもなる。
【００８０】
−転写−
図１８（ｃ）及び（ｄ）に示すように、画像信号に応じた電圧（潜像電位とは極性が逆）を画素に加えることで、像保持体５０と記録材２８（具体的には転写装置２４にて形成される）との間に選択的な転写電界が形成されるようになり、像保持体５０上のトナーは記録材２８に略そのまま転写されるようになる。
特に、ここでは、潜像形成と同様の階調方式を利用することで、画素電極６４上のトナー付着量が異なってもそれに応じた転写電界を形成することができ、画像濃度に応じた転写を容易に実現することもできるようになる。
【００８１】
−清掃−
図１８（ｅ）に示すように、清掃時は、画像信号に応じた電圧を画素電極６４に印加することで、残留トナーが多い画素も、少ない画素も両者共に効率的な清掃が可能になる。
【００８２】
特に、画素電極６４を用いる場合、ＴＦＴ６３の耐圧の低さに対し、このような電荷注入された導電性トナーを用いることで、低い現像バイアスを利用することができ、好適となる。
また、本実施の形態では、二次元マトリクスを円筒形にした像保持体５０を示したが、例えば、二次元マトリクスをそのまま平板状のままとすることも可能である。この場合、現像ロール３３の回転に合わせて平板パネルを移動させ、また、転写時には、転写装置２４又は平板パネルの少なくとも一方を移動させるようにすればよく、記録材２８は転写装置２４の周囲を移動できるようにしていればよい。あるいは、平板パネル上のトナー像を中間転写体に一旦転写し、転写されたトナー像を記録材２８上に転写するようにしてもよい。そして、転写時や清掃時に画素電極６４に画像信号に応じた電圧を印加するようにすることも可能であることは云うまでもない。
【００８３】
以上のように、本実施の形態においても、現像ロール３３上のトナー量密度を中間ロール３４上のトナー量密度より大きくすることができ、その分、画像濃度を高くすることができるようになる。また、現像領域での低電荷トナーや逆極性トナーが生成されることは少なく、かぶりやトナークラウドを有効に防止できるようになるという、実施の形態１と同様の効果を奏する。
また、マトリクスパネル６０を用いることで、帯電工程を不要とするため、帯電装置自身がトナーに汚染されて帯電不良を起こしたり、帯電装置の放電に基づく弊害などを考慮する必要がない。更に、画素電極６４によって画像の位置が決まるため、濃度むら、色むら、すじ等の画像欠陥の発生を抑えることができ、画質が向上できるようにもなる。
【００８４】
以上説明したように、実施の形態１〜３では、所謂単色の画像形成装置を示したが、例えばこのような画像形成部を並列に配置することで、カラー画像が形成可能な画像形成装置とすることも可能である。この場合、ベルト状又はドラム状の中間転写体に対し、感光体や像保持体を夫々並列配置するようにしてもよく、あるいは、記録材搬送体に対し感光体や像保持体を夫々並列配置し、記録材上に直接トナー像を転写するようにしてもよい。
更には、一つの感光体（像保持体）に対し、複数の現像装置を並列配置するようにしてもよい。
【実施例】
【００８５】
◎実施例１
電荷注入時のＷＳＴの発生に対する中間ロールの抵抗の効果を確認するために、次の実験を行った。
実施の形態１の電荷注入ロールと中間ロールとの組合せにおいて、導電性トナーに印加する電界（粒子層印加電界：電荷注入電界に相当）とＷＳＴ発生率との関係を評価した。
注入電極（電荷注入ロール）としては、アルミニウム（無処理）をそのまま使用し、周速２１０ｍｍ／ｓで回転させた。一方、中間電極（中間ロール）としては、表面に２０μｍ厚の高抵抗弾性層（硬度：アスカーＣ硬度＝５０度）を有するロールとし、周速１２０ｍｍ／ｓで回転させた。
導電性トナーは、絶縁性トナー表面に、１５ｗｔ％のＩＴＯ微粒子を被覆した後、さらにラテックスの被覆層を設け、粒径６．５μｍの粒子とした。
尚、中間ロールの高抵抗層の体積抵抗率は、図１９のようにして求めた。
【００８６】
結果は、図２０に示すように、体積抵抗率が９．５（ＬｏｇΩｃｍ）では、ＷＳＴ発生率が大きく、体積抵抗率が１１（ＬｏｇΩｃｍ）以上であればＷＳＴ発生率が小さいことが判明した。また、粒子層印加電界が１．Ｅ＋０４（Ｖ／ｃｍ）近傍であれば、体積抵抗率が１１（ＬｏｇΩｃｍ）以上でＷＳＴ発生率が５％程度に収まることも判明した。
この後、更に試料を増やして評価したところ、中間ロールの体積抵抗率としては、１１（ＬｏｇΩｃｍ）以上であれば、ＷＳＴ発生率を実用的に問題ないレベルに収めることができることが確認された。
【００８７】
中間ロールや現像ロールに要求される性能としては、ロール自体に加わる電位が低電位であること、自己放電し易いこと、過電流に対して制御し易いこと、トナーの帯電制御に悪影響を与えないこと、などが挙げられる。そのため、体積抵抗率を１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内に設定すれば、自己放電性や過電流制御を満足できるようになるが、図２０の結果から、このような抵抗ではトナーへの帯電制御性が悪く、逆極性トナーを発生し易くなる。
したがって、電荷注入に寄与する中間ロールは、体積抵抗率を１０１１Ω・ｃｍ以上とし、この場合完全な自己放電が困難となることから、除電機構を設けるようにすることが好ましい。尚、トナーの帯電制御に関与しない現像ロールは、体積抵抗率を１０９〜１０１１Ω・ｃｍに設定することで良好な効果を得られるようになる。
【００８８】
◎比較例１
この比較例は、比較の構成として、中間ロールを用いずに、現像ロールと電荷注入ロールとで電荷注入を行い、現像ロールに単層以下のトナー層が保持された態様を想定し、この態様における画像濃度を確保するための方策として、現像ロールの周速を変化させることで、感光体上のトナー量（現像トナー量）がどう変化するかを評価したものである。
感光体側の電位を２５Ｖ、現像ロールに印加する現像バイアスを１５Ｖ、現像ロール上のトナー量を３ｇ／ｍ２としたときの周速の依存性は、図２１に示すようになった。
【００８９】
これによれば、周速比が２を超えると、現像トナー量の増加が見られないことが判明した。これは、現像ロールと感光体との摺擦により、トナーが掻き取られるためと考えられ、この方策では、所望の画像濃度が得られないばかりか、細線再現性や粒状性等の画質も低下するようになる。そのため、本発明の中間ロールの有用性が理解された。
【００９０】
◎比較例２
この比較例は、比較例１の結果から、現像ロールの周速を感光体の２倍としたときに、現像ロール上のトナー量を変化させたときの感光体上のトナー量の変化を評価したものである。
感光体側の電位を２５Ｖ、現像ロールに印加する現像バイアスを１５Ｖ、現像ロール上のトナー量を変化させたときの感光体上のトナー量（現像トナー量）は、図２２に示すようになった。
これによれば、周速比が２であっても、現像トナー量が増加することが判明した。
【００９１】
そのため、感光体上のトナー量をこのように増加することは可能になるが、比較の構成にて現像ロール上のトナー量を増加させることは、逆極性トナーの増加を来し、かぶり等の画質低下が生じるようになる。一方、本発明によれば、逆極性トナーを発生させることなく、現像ロール上のトナー量を増加させることができるため、かぶり等の画質低下を防ぎ、十分な画像濃度も得られるようになることがより一層理解される。
【００９２】
◎比較例３
この比較例は、実施の形態３のように、ＴＦＴを使用した二次元マトリクスパネルを用い、現像装置モデルにて、画素電極側の電位とトナー量との関係を評価したものである。
現像装置モデルとしては、図２３に示すように、像保持体として、二次元マトリクスパネルを用い、ＴＦＴの耐圧を考慮して、画素電極の電位を０〜２５Ｖの間で変化させた。尚、このパネル表面には、保護層として、厚さ１μｍのＳｉＯ２層を形成し、１３０ｍｍ／ｓｅｃで移動させるようにした。
【００９３】
現像ロールは、表面に厚さ１０μｍ、体積抵抗率１０１１Ω・ｃｍ、アスカーＣ硬度で４０度の弾性層を設けたものとした。
また、電荷注入ロールの代わりに、アルミプレートを使用し、現像ロールの周速の１．７５倍の速度で移動できるようにした。
更に、現像ロールとアルミプレートとの間に電荷注入電圧として１００Ｖを印加し、現像ロールには現像バイアスとして１５Ｖを加えるようにした。
使用したトナーは、導電性トナー基体の周囲に絶縁性被覆層を施した、粒径６．５μｍのものとした。
【００９４】
図２４は、画素電極全体に同一電位を与えるようにして、パネル上のトナー量（現像トナー量）を評価した結果であり、破線（比較例）は、現像バイアスを１５Ｖとしたときの画素電極の電位によってパネルに付着するトナー量（現像トナー量）の変化を示している。このことから、画素電極電位が２０Ｖの場合でも現像トナー量は４ｇ／ｍ２であり、５ｇ／ｍ２以上には至らなかった。
つまり、現像バイアスを１５Ｖとし、現像トナー量を５ｇ／ｍ２以上とするには、図中の実線（目標）より上の範囲に条件設定する必要があり、破線部からは現像感度として約１．６倍の向上が必要であることが判明した。
【００９５】
つまり、ＴＦＴを使用した二次元マトリクスパネルでは、ＴＦＴの耐圧が低く、出力電位は最大２５Ｖ程度であるが、信頼性や制御ドライバの耐圧等も考慮すれば、実用的には１５Ｖ程度が最大となる。そのため、現像時には低電位で現像できることが必要になる。電荷注入による帯電を行う方式では、トナー帯電量を低く抑え、かつ、均一に帯電できることから、このようなトナーを二次元マトリクスパネルに用いることは適している。しかしながら、一般的に必要とされる５ｇ／ｍ２以上の現像トナー量を得るには、画素電極電位で２５Ｖが必要である。そのため、現像感度の向上が必要であった。
【００９６】
これに対し、本発明では、中間ロールによって現像ロール上のトナー量を増加させることができるため、比較例２のように、現像ロールから移動させるトナー量（現像トナー量）を増加させることが容易になされるようになり、現像感度の向上が達成されるようになる。そのため、二次元マトリクスパネルを使用したものに対し好適な現像装置を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明を具現化する実施の形態モデルに係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】実施の形態モデルの作用を示す説明図である。
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図４】実施の形態１の現像装置の概要を示す説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は実施の形態１で用いられる導電性トナーの構造を示す説明図である。
【図６】従前の導電性トナーに対する粒子層への印加電界とＷＳＴ発生率との関係を示す説明図である。
【図７】従前の導電性トナーの電荷注入時（低電界作用時）における挙動を模式的に示す説明図である。
【図８】従前の導電性トナーの電荷注入時（高電界作用時）における挙動を模式的に示す説明図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は導電性トナーの電荷注入時（低電界作用時）における技術的課題に対する解決策を示す説明図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は導電性トナーの電荷注入時（高電界作用時）における技術的課題に対する解決策を示す説明図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は各工程でのトナーの動きを示す説明図である。
【図１２】移動工程でのトナーの動きを示す拡大された説明図である。
【図１３】実施の形態２に係る現像装置の概要を示す説明図である。
【図１４】実施の形態３に係る感光体の概要を示す斜視図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は実施の形態３の感光体の内部構造を示す説明図である。
【図１６】実施の形態３の画素構造を示す説明図であり、（ａ）は画素群、（ｂ）は一つの画素、（ｃ）は画素間の接続を示す。
【図１７】実施の形態３の感光体のマトリクスパネルの構成を示す説明図である。
【図１８】（ａ）〜（ｅ）は実施の形態３の作用を示す説明図である。
【図１９】実施例１の体積抵抗率を算出する方法を示す説明図である。
【図２０】実施例１の結果を示すグラフである。
【図２１】比較例１の結果を示すグラフである。
【図２２】比較例２の結果を示すグラフである。
【図２３】比較例３の現像装置モデルを示す説明図である。
【図２４】比較例３の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９８】
１…像保持体，２…導電性トナー，３…トナー保持体，４…現像トナー保持体，５…中間トナー保持体，６…現像電界形成手段，７…電荷注入手段，８…電荷注入部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における電子写真方式の画像形成装置では、絶縁性トナーを摩擦帯電して電荷を与え、このように摩擦帯電されたトナーを現像に適用させる方式が広く一般的に用いられている。しかしながら、摩擦帯電されたトナーには、その帯電量分布が拡がり易く、帯電量が少ない低帯電トナーや、トナー本来の帯電極性と異なる極性に帯電された逆極性トナーが含まれることが多い。そのため、トナーを保持搬送するトナー保持体から離れて装置内を浮遊したり（所謂トナークラウド）、かぶり等の画質欠陥を起こすようにもなる。
【０００３】
一方、トナーを帯電させる方式として、上述の摩擦帯電方式と異なる方式が知られている（特許文献１参照）。この特許文献には、導電性トナーを用い、電荷注入部材とトナー保持体との間にて導電性トナーを摺擦しながら単層以下に規制されたトナー層に電荷注入することにより、トナーに所定の帯電量を与えるようにする方式が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３１７８０号公報（実施の形態１、図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の技術的課題は、電荷注入電界によって電荷注入された導電性トナーを用いながら、画像濃度を十分確保すると共に、環境劣化や経時劣化を抑えることができる現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、像保持体表面に保持された静電潜像を導電性トナーにて可視像化する現像装置であって、前記像保持体に対向配置され且つ帯電された導電性トナーを保持搬送するトナー保持体と、このトナー保持体と前記像保持体との間の現像領域に現像電界を形成する現像電界形成手段と、前記トナー保持体の前記像保持体とは異なる側に対向配置される電荷注入部材を有し、この電荷注入部材と前記トナー保持体との間に電荷注入電界を作用させることで未帯電の導電性トナーに電荷注入する電荷注入手段とを備え、前記トナー保持体は、前記像保持体に対向して回転可能に設けられ、前記現像領域まで導電性トナーを保持搬送すると共に前記現像領域に現像電界形成手段による現像電界を作用させることで像保持体上の静電潜像を導電性トナーにて現像する現像トナー保持体と、この現像トナー保持体に対向して現像トナー保持体よりも速い回転速度で回転可能に設けられ、現像トナー保持体の現像領域から離れた中間点に至るまで前記電荷注入手段にて電荷注入された導電性トナーを保持搬送する中間トナー保持体とを有し、現像トナー保持体と中間トナー保持体との間に設けられた移動電界形成手段により、中間トナー保持体から現像トナー保持体に向かって導電性トナーを移動させる移動電界を作用させるようにした現像装置である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、前記電荷注入手段は、電荷注入電界を作用させながら導電性トナーを挟んで摺擦することで当該導電性トナーに電荷注入を行うようにした現像装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、前記トナー保持体は、現像トナー保持体及び中間トナー保持体が対向部位にて互いに異なる方向に回転するように設定されている現像装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、導電性トナーが、現像領域では当該導電性トナーの電荷保持性を保つように高抵抗に変化し、かつ、電荷注入電界作用域では当該導電性トナーの電荷注入を容易にするように低抵抗に変化するようにした現像装置である。
請求項５に係る発明は、請求項４に係る現像装置において、導電性トナーが、導電性トナー基体の周囲に絶縁性若しくは半導電性被覆層が被覆された現像装置である。
請求項６に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、中間トナー保持体が、現像トナー保持体より大きな体積抵抗率を有する表面層で被覆されている現像装置である。
請求項７に係る発明は、請求項１又は６に係る現像装置において、中間トナー保持体が、電荷注入電界にて１０１１Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有する表面層で被覆されている現像装置である。
【０００８】
請求項８に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、更に、中間トナー保持体に接するように設けられ且つ当該中間トナー保持体表面を除電する除電部材を備える現像装置である。
請求項９に係る発明は、請求項８に係る現像装置において、前記除電部材が、中間トナー保持体へ導電性トナーを供給するトナー供給部材を兼用する現像装置である。
請求項１０に係る発明は、静電潜像を形成保持する像保持体と、この像保持体に対向して設けられて前記像保持体上の静電潜像を現像する請求項１乃至９のいずれかに係る現像装置とを備える画像形成装置である。
請求項１１に係る発明は、移動可能な支持体及びこの支持体に支持されて且つ画素単位で縦横に配列された画素電極群を有する像保持体と、前記画素電極群の画素電極夫々に対し画像信号に応じた潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体に対向して設けられて当該像保持体上の潜像をトナーにて現像する請求項１乃至９のいずれかに係る現像装置とを備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、電荷注入電界によって電荷注入された導電性トナーを用いながら、画像濃度が十分確保されると共に、環境劣化や経時劣化を抑えることができ、更に、小型化された現像装置を提供できるようになる。
請求項２に係る発明によれば、導電性トナーに対する均一で安定した電荷注入がなされるようになる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、中間トナー保持体から現像トナー保持体への導電性トナーの移動が良好になされるようになり、現像トナー保持体上のトナー量を多くすることができるようになる。
請求項４に係る発明によれば、現像領域では電荷保持性が良好に保たれ、電荷注入電界作用域では電荷注入が効率的になされるようになる。
請求項５に係る発明によれば、導電性トナーの基体周囲に絶縁性又は半導電性被覆層を備えることで、導電性トナーの電界による抵抗変化が容易に実現できるようになる。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有しないものに比べ、中間トナー保持体の抵抗を現像トナー保持体より大きくすることで、電荷注入電界を有効に作用させることができると共に現像電界を徒に大きくすることもない。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、中間トナー保持体を高抵抗とすることで、電荷注入効率を高めることができるようになる。
【００１０】
請求項８に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、中間トナー保持体表面を容易に除電することができ、電荷注入電界並びに移動電界を有効に作用させることができるようになる。
請求項９に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、部材点数を削減することが可能になる。
請求項１０に係る発明によれば、電荷注入電界によって電荷注入された導電性トナーを用いながら、画像濃度が十分確保されると共に、環境劣化や経時劣化を抑えることができる画像形成装置を提供することができるようになる。
請求項１１に係る発明によれば、特に画素電極毎に潜像を形成する方式に対しては、現像電界を小さくすることが容易になり、電荷注入電界によって電荷注入された導電性トナーを用いながら、画像濃度が十分確保されると共に、環境劣化や経時劣化を抑えることが一層容易になされるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
先ず、本発明が適用される実施の形態モデルの概要を説明する。
◎実施の形態モデルの概要
図１は本発明を具現化する現像装置の実施の形態モデルを含む画像形成装置の概要を示す。同図において、画像形成装置は、静電潜像を形成保持する像保持体１と、この像保持体１に対向して設けられて像保持体１上の静電潜像を現像する現像装置とで構成されている。
そして、現像装置の代表モデルとしては、像保持体１表面に保持された静電潜像を導電性トナー２にて可視像化する現像装置であって、像保持体１に対向配置され且つ帯電された導電性トナー２を保持搬送するトナー保持体３と、このトナー保持体３と像保持体１との間の現像領域に現像電界を形成する現像電界形成手段６と、トナー保持体３の像保持体１とは異なる側に対向配置される電荷注入部材８を有し、この電荷注入部材８とトナー保持体３との間に電荷注入電界を作用させることで未帯電の導電性トナーに電荷注入する電荷注入手段７とを備え、トナー保持体３は、像保持体１に対向して回転可能に設けられ、現像領域まで導電性トナー２を保持搬送すると共に現像領域に現像電界形成手段６による現像電界を作用させることで像保持体１上の静電潜像を導電性トナー２にて現像する現像トナー保持体４と、この現像トナー保持体４に対向して現像トナー保持体４よりも速い回転速度で回転可能に設けられ、現像トナー保持体４の現像領域から離れた中間点に至るまで電荷注入手段７にて電荷注入された導電性トナー２を保持搬送する中間トナー保持体５とを有し、現像トナー保持体４と中間トナー保持体５との間に設けられた移動電界形成手段により、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４に向かって導電性トナー２を移動させる移動電界を作用させるようにしたものである。
【００１２】
ここで、導電性トナー２を扱う現像方式としては、電荷注入電界作用域に導電性トナー２が供給されるものであれば例えば一成分現像方式や二成分現像方式などのいずれの現像方式であってもよい。
また、現像トナー保持体４及び中間トナー保持体５としては、導電性トナー２を保持して搬送できるものであればその形状は限定されず、ロール状、ベルト状等任意の形態でよく、磁極を用いる態様にあってはその磁極配置等も任意に設定して差し支えない。そして、中間トナー保持体５が、「現像トナー保持体４の現像領域から離れた中間点に至るまで電荷注入手段７にて電荷注入された導電性トナー２を保持搬送する」というのは、中間トナー保持体５によって保持搬送された導電性トナー２が現像トナー保持体４に移動する位置は特に限定されず、電荷注入電界が作用する領域と現像領域との間のいずれの位置でもよいことを意味する趣旨である。
更に、現像電界形成手段６は、像保持体１とトナー保持体３との間の現像電界を形成するものを広く含み、ここでいう現像電界としては直流電界のみ、あるいは、交番電界を重畳した直流電界など適宜選定してよい。
【００１３】
また、導電性トナー２は、電荷注入時には電荷注入作用を効率的に行うと共に現像時には現像作用を良好に行うようにする観点からすれば、現像領域では当該導電性トナー２の電荷保持性を保つように高抵抗に変化し、かつ、電荷注入電界作用域では当該導電性トナー２の電荷注入を容易にするように低抵抗に変化することが好ましい。更に、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４へ移動する移動電界作用域でも導電性トナー２の電荷保持性を保つように高抵抗に変化することが好ましい。
【００１４】
そのため、本実施の形態モデルにて使用される導電性トナー２としては、導電性トナー基体をベースとし、この表面に絶縁性又は半導電性被覆層を設けた態様や、例えば絶縁性トナー基体をベースとし、その表面に導電性微粒子を埋設する等各種の態様があるが、作製を容易にする観点からすれば、導電性トナー２は、導電性トナー基体の周囲に絶縁性若しくは半導電性被覆層が被覆されたものとすることが好ましい。ここで、導電性トナー基体は結果的に導電性を有するトナー基体であればよく、例えば絶縁性トナー基体内に導電性微粒子を混入させたり、絶縁性トナー基体の外表面近傍に導電性微粒子を付着させる等適宜選定して差し支えない。また、被覆層としては、導電性トナー基体を完全に被覆する態様に限られず、不完全に被覆する態様をも含む。この場合において、トナーの導電性を調整するために、被覆層の一部に凹所を設けたり、あるいは、被覆層自体の層厚を調整することにより行うようにすればよい。
【００１５】
そして、電荷注入手段７としては、電荷注入部材８とトナー保持体３（具体的には中間トナー保持体５）との間に電荷注入電界を作用させて導電性トナー２に電荷注入するものであればよい。このとき、電荷注入部材８は導電性トナー２に対して電荷を注入する機能があればその形状は特に限定されず、例えばロール状、プレート状、ブレード状のもの等適宜選定して差し支えないが、代表的には金属ロールが挙げられる。
また、電荷注入手段７の電荷注入電界としては、直流電界のみ、あるいは、交番電界を重畳した直流電界など適宜選定してよい。
【００１６】
更に、電荷注入部材８としては、中間トナー保持体５との間で電荷注入を行う機能のみを有するものであってもよいし、トナー供給機能を兼用するものであってもよい。この場合、前者にあっては、電荷注入部材８としては電荷注入に対する機能のみを追求することができる利点がある反面、電荷注入電界作用域へ導電性トナー２を供給するトナー供給を実現する部材が別途必要になる。一方、後者にあっては、両方の機能を共に満足するものが必要となる。
【００１７】
そして、導電性トナー２に対する安定した電荷注入を行う観点から、電荷注入手段７としては、電荷注入部材８とトナー保持体３（具体的には中間トナー保持体５）との間に電荷注入電界を作用させながら導電性トナー２を挟んで摺擦することで電荷注入を行うことが好ましい。この方式によれば、正規帯電されないトナー（ＷＳＴ：Wrong Sign Tonerの略）の発生率をこの方式を採らない場合に比べ低減することができるようになる。
【００１８】
また、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間で導電性トナー２を摺擦する代表的態様としては、電荷注入手段７が電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間に回転速度差を持たせるものであればよい。より具体的には、電荷注入手段７としては回転可能な電荷注入部材８を有し、この電荷注入部材８の回転速度を中間トナー保持体５より速くする態様が挙げられる。この態様では、電荷注入部材８の回転方向は任意であるが、導電性トナー２の帯電性を考慮すると、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との速度比が１．５〜２．５倍であることが好ましい。
【００１９】
更に、電荷注入部材８がトナー供給機能を兼用する好ましい態様としては、電荷注入部材８が中間トナー保持体５との対向部位にて同方向且つ速度差をもって回転するものであればよい。すなわち、電荷注入部材８の回転方向が中間トナー保持体５との対向部位にて同方向である方式（With方式）では安定した帯電が可能であるが、電荷注入部材８の回転方向が逆方向である方式（Against方式）では、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間に導電性トナー２が挟まれる前に中間トナー保持体５にトナーが移動する挙動になるため、安定した帯電を行うことが困難となる虞がある。
【００２０】
また、前記速度差を持たせる別の電荷注入手段７としては、中間トナー保持体５に対向して電荷注入部材８を固定配置し、中間トナー保持体５との間に速度差を持たせるようにした態様が挙げられる。本態様の電荷注入部材８としてはブレード状部材が好ましい。
更に、電荷注入手段７の好ましい態様としては、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間に導電性トナー２を単層状態で挟むことが重要であり、これにより、均一な帯電を可能とし、逆極性トナーの発生をも有効に防止することができるようになる。
【００２１】
また、電荷注入手段７は、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間に電荷注入電界を作用させるものであるが、本実施の形態モデルの好ましい態様にあっては、電荷注入手段７による電荷注入方式は、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間に導電性トナー２を挟んで摺擦しているため、導電性トナー２の見かけ上の抵抗を下げた状態で電荷注入することが可能であり、その分、電荷注入電界をある程度低く設定したとしても、電荷注入後の導電性トナー２の帯電性能を良好に保つことが可能である。このため、現像電界や移動電界に比べて電荷注入電界を必ずしも大きく設定しなくても、導電性トナー２に対して電荷注入を行うことが可能になる。
よって、導電性トナー２としては、現像領域及び移動電界作用域にて高抵抗に変化し且つ電荷注入電界作用域にて低抵抗に変化するという挙動を実現することができる。
【００２２】
ただし、導電性トナー２はトナーへ作用する電界の大きさに依存して抵抗変化する挙動を示すため、現像領域や移動電界作用域に比べて電荷注入電界作用域にて導電性トナー２をより低抵抗にするには、現像電界及び移動電界より大きな電荷注入電界を作用させることが好ましい。
このように、電荷注入電界＞現像電界（移動電界）の関係を満たす電荷注入手段７にあっては、導電性トナー２の電気抵抗を高抵抗と低抵抗の間でスイッチングさせることが容易になる。本態様における導電性トナー２としては、体積抵抗率が電荷注入電界にて１０１０Ω・ｃｍ以下であり且つ現像電界（あるいは移動電界）にて１０１１Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。これは、電荷注入電界にて１０１０Ω・ｃｍ以下であれば電荷注入させ易く、一方、現像電界にて１０１１Ω・ｃｍ以上であれば電荷保持させ易いことによる。
【００２３】
そして、このような電荷注入電界にて導電性トナー２に電荷注入を行うには、中間トナー保持体５が、電荷注入電界にて１０１１Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有する表面層で被覆されていることが好ましい。
【００２４】
また、現像領域での良好な現像を行うには、トナー保持体３（具体的には現像トナー保持体４）上に十分な量の導電性トナー２を保持している必要があり、このため、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４への導電性トナー２の移動量を多くすることが必要になる。そこで、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４への導電性トナー２の移動を良好に行うには、中間トナー保持体５と現像トナー保持体４との間に、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４への適正な導電性トナー２の移動が行われるような移動電界を作用させ、かつ、両者の間に速度差を持たせる必要がある。
更に、中間トナー保持体５と現像トナー保持体４との間にて導電性トナー２を有効に移動させるためには、現像トナー保持体４と中間トナー保持体５とが、その対向部位にて互いに異なる方向に回転するように設定することが好ましい。
【００２５】
また、中間トナー保持体５として、現像トナー保持体４よりも大きな体積抵抗率を有する表面層で被覆するようにすれば、中間トナー保持体５での電荷注入時に電荷注入電界を有効に作用させることができると共に現像電界を徒に大きくすることもない。
更に、電荷注入電界作用時や移動電界作用時に有効な電界を作用させる観点からすれば、中間トナー保持体５表面の電位を安定に保つことが必要であり、中間トナー保持体５表面を除電する除電部材を備えることが好ましい。また、このように除電部材を備える態様としては、除電部材が中間トナー保持体５へ導電性トナー２を供給するトナー供給部材を兼用することが好ましい。
【００２６】
また、導電性トナー２の抵抗変化の好ましい態様としては、転写時に形成される転写電界よりも大きく且つ電荷注入電界よりも小さい電界で高抵抗から低抵抗へスイッチングする態様が挙げられる。
本態様によれば、転写電界と電荷注入電界との中間電界にて導電性トナー２は高抵抗から低抵抗へとスイッチングするため、転写電界作用域では、導電性トナー２は高抵抗に保たれることになり、転写時において、導電性トナー２と転写媒体（記録材など）との間で電荷の移動が発生することはなく、例えば高含水紙などの転写媒体に対しても導電性トナー２の電荷が保たれ、良好な転写性能が得られるようになる。
【００２７】
次に、本実施の形態モデルの現像装置についてその作用を説明する。
図２に示すように、電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間に電荷注入電界を作用させることで、導電性トナー２はこの電荷注入電界作用域にて電荷注入され、中間トナートナー保持体５側へ移動する。このとき、導電性トナー２に対し電荷注入部材８と中間トナー保持体５との間で挟持して摺擦するようにして電荷注入するようにすれば、電荷注入電界作用域では、中間トナー保持体５上で単層以下のトナー層になった導電性トナー２に対し、より均一な電荷注入を行うことができるようになる。
【００２８】
そして、中間トナー保持体５上に単層以下の状態で保持された導電性トナー２は、中間トナー保持体５と現像トナー保持体４との間の移動電界作用域に至り、中間トナー保持体５から現像トナー保持体４側に移動する。このとき、中間トナー保持体５の速度を現像トナー保持体４の速度より速くしていることで、現像トナー保持体４への導電性トナー２の移動量を多くすることができ、現像トナー保持体４上の導電性トナー２は中間トナー保持体５上のトナー量密度より大きいトナー量密度とすることができるようになる。
更に、このとき、中間トナー保持体５と現像トナー保持体４とを互いの対向部位にて異なる方向に（Against）回転させるようにすれば、導電性トナー２は両者のニップ域を通過することがないため、トナー帯電量の変化もなく、現像トナー保持体４への移動量を多くすることができるようになる。つまり、現像トナー保持体４上には、トナー量密度が高く且つ帯電量が安定したトナー層が形成されるようになる。
【００２９】
現像トナー保持体４上に移動した導電性トナー２は、像保持体１と現像トナー保持体４との間の現像領域に搬送され、像保持体１へと移動して像保持体１上の静電潜像を現像して可視像化する。
このとき、導電性トナー２は、現像領域では導電性トナー２が高抵抗に変化することから、導電性トナー２は電荷を保持した状態を保ち、導電性トナー２相互間での電荷の移動は行われないようになり、逆極性トナーの発生を抑えることができるようになる。
また、ここでは、現像トナー保持体４上のトナー量密度が高いことから、現像トナー保持体４の速度を徒に大きくする必要もなく、十分な画像濃度を確保することができ、細線再現性や粒状性にも優れた画像形成がなされるようになる。
【００３０】
一方、このような現像装置を、像保持体１として、移動可能な支持体及びこの支持体に支持されて且つ画素単位で縦横に配列された画素電極群を有するものを用い、これらの画素電極夫々に対し画像信号に応じた潜像を形成する潜像形成手段とを有する画像形成装置に適用することもできるようになる。この場合、帯電プロセスがなくなることによる効果があり、例えば帯電による汚れ付着等に起因する画質欠陥の発生を防ぐことができるようになる。
【００３１】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３は本発明が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、本実施の形態に係る画像形成装置は、所定方向に回転する像保持体としての感光体２０を有し、この感光体２０の周囲には、感光体２０を帯電する帯電装置２１と、この帯電された感光体２０上に潜像を形成する潜像書込装置としての例えば露光装置２２と、感光体２０上に形成された静電潜像を可視像化する現像装置３０と、感光体２０上で可視像化されたトナー像を記録材２８に転写する転写装置２４と、感光体２０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置２５とを順次配設したものである。
【００３２】
本実施の形態における現像装置３０は、図４に示すように、導電性トナー（以降適宜トナーと略す）が収容される現像ハウジング３１を有し、この現像ハウジング３１には感光体２０に対向して現像用開口３２を開設すると共に、この現像用開口３２に面して感光体２０と対向部位で同方向（With）に回転する現像ロール（現像トナー保持体に相当する）３３を配設し、感光体２０と現像ロール３３との間にバイアス電源４２によって所定の現像バイアスを印加することで、感光体２０と現像ロール３３とが対向する現像領域に現像電界を作用させるようになっている。そして、本実施の形態の現像ロール３３は、例えば外径が１４〜３０ｍｍの弾性ロール部材で構成され、その表面の体積抵抗率が１０１１Ω・ｃｍ以下のものとなっている。また、感光体２０の周速の１〜２倍で回転するように設定され、感光体２０への干渉量（間隙に相当）が−０．５〜＋０．５（食い込み側は、＋で表示）となるように調整されている。
【００３３】
また、現像ロール３３の感光体２０と異なる側には、現像ロール３３に対向して、帯電された導電性トナーを保持して搬送する中間トナー保持体としての中間ロール３４が設けられている。
本実施の形態における中間ロール３４は、現像ロール３３の外径と略同様に、例えば１４〜３０ｍｍの弾性ロール部材で構成され、現像ロール３３との対向部位にて互いに異なる方向（Against）に回転すると共に、その周速が現像ロール３３の周速の１．２〜２倍の大きさになるように設定されている。また、中間ロール３４の現像ロール３３への干渉量は−０．５〜＋０．５となっており、更に、中間ロール３４と現像ロール３３との間にバイアス電源４３によって所定の移動バイアス（０〜５０Ｖ）を印加することで、中間ロール３４と現像ロール３３とが対向する移動領域に移動電界を作用させるようになっている。そして、本実施の形態の中間ロール３４は、その表面の体積抵抗率が１０１１Ω・ｃｍ以上のものとなっている。
【００３４】
更に、中間ロール３４の略上方に対向する位置には、未帯電のトナーに電荷を注入可能な電荷注入部材としての電荷注入ロール３５が設けられている。
本実施の形態の電荷注入ロール３５は、例えば外径１０〜２０ｍｍのアルミニウム又はステンレス等の金属製のロール部材にて構成され、中間ロール３４への干渉量は０〜０．５に調整されている。また、中間ロール３４との間にバイアス電源４４によって所定の電荷注入バイアス（５０〜３００Ｖ）を印加することで、電荷注入ロール３５と中間ロール３４とが対向する電荷注入領域に電荷注入電界を作用させるようになっている。更に、電荷注入ロール３５は、中間ロール３４との対向部位で互いに同方向（With）に回転するようになっており、その周速は中間ロール３４の周速の１．５〜２．５倍となっている。尚、電荷注入ロール３５としては、表面に例えばサンドブラスト処理を施し、適度な粗面とするようにしてもよい。
【００３５】
更に、本実施の形態の現像装置３０には、中間ロール３４にトナーを供給するために、例えば外径１２〜３０ｍｍのポリウレタン樹脂等からなる導電性フォームロール構成のトナー供給ロール３６が、電荷注入ロール３５より中間ロール３４の回転方向上流側位置にて中間ロール３４に対向配置され、中間ロール３４との対向部位で互いに異なる方向（Against）に回転するように設けられている。また、トナー供給ロール３６の中間ロール３４への干渉量は＋０．５〜＋２．０（食い込み側は、＋で表示）となっており、中間ロール３４の周速の０．３〜１．０倍の周速で回転するように設定されている。そして、本実施の形態では、このトナー供給ロール３６と中間ロール３４とは電気的に短絡されている。そのため、電荷注入ロール３５と中間ロール３４との間で、中間ロール３４表面が帯電されても、トナー供給ロール３６と中間ロール３４の電位を均一にする作用が働き、中間ロール３４表面の帯電を抑える効果、すなわち、除電効果が作用するようになると共に、中間ロール３４上に付着したトナーを清掃することができ、トナー供給ロール３６が中間ロール３４のリフレッシュ機能を果たすようになっている。
【００３６】
更に、トナー供給ロール３６の後方には、トナー供給ロール３６へトナーを撹拌供給するアジテータ４１が設けられ、この部位に収容されているトナーをトナー供給ロール３６側へ供給できるようになっている。
【００３７】
また、中間ロール３４のトナー供給ロール３６と電荷注入ロール３５との間には、中間ロール３４へトナー供給ロール３６から供給されたトナーを規制して層状にする層形成ブレード３７が設けられている。この層形成ブレード３７は例えば０．０５〜０．２ｍｍ厚のステンレスやりん青銅等の板状ばね部材からなるもので、現像ハウジング３１にその一端側が固定された支持部材３７ａの自由端側に固定支持されるようになっている。そして、特に、層形成ブレード３７は自由端側の面が中間ロール３４側に所定の押圧力で圧接するように設けられており、中間ロール３４上のトナーを余分に掻き落とすことなく、層状に並べる効果がより一層発揮できるようになっている。尚、層形成ブレード３７としては、トナーを層状にできるものであれば特に限定されず、板状ばね部材表面に弾性体を設けるようにしても差し支えない。
【００３８】
一方、現像ロール３３の現像領域より下流側で中間ロール３４との間にて現像ロール３３に対向する位置には、現像ロール３３に接触するように例えばアルミニウム製の金属ロールからなるリフレッシュロール３８が設けられている。そして、このリフレッシュロール３８を接地することで、現像ロール３３上の残留トナーを静電的に除去すると共に、現像ロール３３表面の除電機能を果たすようになっている。また、このリフレッシュロール３８には図示外の金属製ブレードが設けられ、リフレッシュロール３８に付着したトナーを回収するようになっている。尚、リフレッシュロール３８としては金属ロールに限られず、例えば導電性繊維を用いたブラシを用いるようにしてもよい。
【００３９】
そして、本実施の形態で用いられる現像装置３０以外の各デバイスについては適宜選定して差し支えない。転写装置２４としては、例えば感光体２０に対向して図示外の転写ロールを配設し、この転写ロールに転写バイアスを印加することで感光体２０と転写ロールとの間に転写電界を作用させ、記録材２８上に感光体２０上のトナー像を静電的に転写させるもの等適宜選定して差し支えない。
【００４０】
ここで、本実施の形態における導電性トナーについて説明する。導電性トナーとしては、例えば図５（ａ）に示すように、導電性を有する材料からなる導電性トナー基体（導電性コア）を有し、この導電性コアの周囲を絶縁性被覆層（例えば絶縁性樹脂層）で被覆すると共に、導電性コアの一部が露出するように前記絶縁性被覆層に適宜数の凹部を設けたものが用いられる。
本実施の形態において、トナーは、重合法や各種公知のカプセル化技術で作製することができる。この時、導電性コアは、ポリエステル系樹脂やスチレンアクリル系樹脂に導電性カーボンやＩＴＯ等の透明導電粉などの導電剤を分散させたり、ポリエステル系樹脂やスチレンアクリル系樹脂からなる粒子表面を前記導電剤により被覆することによって、作製される。
【００４１】
このような態様のトナーに対し高電界を印加すると低抵抗化する傾向を示す。そして、低抵抗化する電界の大きさについては、トナーの主として凹部の占有割合、あるいは、絶縁性被覆層の厚さなどに依存する。このメカニズムについては、導電性コアが絶縁性被覆層にて被覆されているため、導電性コア自体がコア同士接触することや直接電極部材等に接触することがなく、絶縁性被覆層を介して一定の微小間隙を保つことになり、この結果、例えば高電界が印加された時、トンネル効果等により導通することになるものと推測される。
【００４２】
また、導電性トナーの他の態様としては、例えば図５（ｂ）に示すように、導電性コアを絶縁性若しくは半導電性の被覆層にて被覆し、被覆層の厚さｈを適宜調整することにより、トナーの抵抗を調整可能とした態様等適宜選定して差し支えない。このとき、半導電性の被覆層については、それ自体半導電性の材料を用いるようにしてもよいし、例えば絶縁性樹脂に、酸化チタンや酸化すず等の金属酸化物や導電性カーボンを微量含有させた半導電性樹脂を用いるようにしてもよい。そして、導電性コアとしては、例えば通常の絶縁性トナーからなる絶縁性トナー基体（絶縁性コア）の外表面近傍に導電性微粒子を付着させる態様や、絶縁性コアの内部に導電性微粒子を混入させるものなど適宜選定して差し支えない。
【００４３】
次に、導電性トナーの製造方法については、湿式製造方法、乾式製造方法、あるいは、両者を組み合わせる方法等適宜選定して差し支えない。
先ず、絶縁性コアの製造については、乾式製法である混練粉砕法や、湿式製法である乳化凝集法、溶解懸濁法等いずれの方法で作製してもよいが、トナーの粒度分布をシャープにしたり、作製されるトナーの形状制御の自由度という観点から乳化凝集法が好ましい。乳化凝集法とは、乳化重合により樹脂微粒子分散液を調製し、また着色剤を溶媒に分散した着色剤分散液や必要に応じて離型剤分散液を調製した後、これらを混合し、トナー粒径に相当する凝集粒子を形成し、加熱して凝集粒子を融合／合一してトナーを製造する方法である。この製造プロセスは一括で混合し凝集してもよいし、凝集工程を複数段階的に行わせ、第１段階の母体凝集を形成した後、凝集形成の第２段階で加えた粒子を第１段階の母体凝集粒子の表面に付着させるようにしてもよい。
また、このような乳化凝集法によるトナー作製時に、絶縁性コア表面に導電性微粒子を付着させ、更に、被覆層を被膜形成するようにしてもよい。尚、上述した製造方法は、絶縁性コアの表面に導電性微粒子を付着させるようにしているが、乳化凝集法によるトナー作製時に絶縁性コア内に導電性微粒子を混入させるようにしても差し支えない。
【００４４】
また、導電性トナーの乾式製造方法としては、例えば乳化凝集法で製造した絶縁性コアを乾燥後、その表面に導電性微粒子を付着させ、更に、被覆層としての樹脂微粒子を被膜形成するようにしたものが挙げられる。
この製造方法は、例えば撹拌混合機に絶縁性コアと導電性微粒子とを混入した後に所定時間撹拌混合し、絶縁性コアに導電性微粒子を付着させ、導電性コアを形成する（撹拌混合工程（Ｉ））。しかる後、撹拌混合機に導電性コアとポリエステルやスチレンアクリルなどからなる樹脂微粒子とを混入した後、所定時間撹拌混合し、導電性コアの周囲に被覆層（絶縁層）を形成するようにすればよい（撹拌混合工程（II））。
ここで、導電性トナーの乾式製造方法の具体例を挙げると、例えば平均粒径６．５μｍの絶縁性コアに例えばＩＴＯ微粒子（住友金属鉱山株式会社製）所定量（例えば１５ｗｔ％）加え、サンプルミル（型式：ＳＫ−Ｍ１０型協立理工株式会社製）により所定時間撹拌混合し（例えば１２０００ｒｐｍ、３０秒）、絶縁性コアの表面にＩＴＯ微粒子を付着させる。しかる後、ＩＴＯ微粒子が付着された絶縁性コア（導電性コア）に、ポリエステル等の樹脂微粒子を所定量（例えば１０ｗｔ％）加え、前記サンプルミルにて所定時間撹拌混合し（例えば１２０００ｒｐｍ、３０分）、所定の絶縁層を形成するようにするものが挙げられる。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について図３により説明する。
今、作像プロセスが開始されると、先ず、感光体２０表面が帯電装置２１により帯電され、露光装置２２が帯電された感光体２０上に静電潜像を書き込み、現像装置３０がこの静電潜像を現像して可視像化する。しかる後、感光体２０上のトナー像は転写部位へと搬送され、転写装置２４が記録材２８上に感光体２０上のトナー像を静電的に転写する。尚、感光体２０上の残留トナーはクリーニング装置２５にて清掃される。
【００４６】
ここで、本実施の形態における現像装置３０の作動について図４を基に工程別に概要を説明する。
−トナー供給−
同図において、本実施の形態における現像装置３０では、アジテータ４１により撹拌されたトナーが、トナー供給ロール３６側に供給される。トナー供給ロール３６に供給されたトナーは、トナー供給ロール３６の回転によって中間ロール３４との対向部位に運ばれ、Against回転の中間ロール３４側に供給されるようになる。
【００４７】
−層形成−
中間ロール３４上に供給されたトナーは層形成ブレード３７によってその層厚が規制され、略均一なトナー層が形成される。
【００４８】
−電荷注入−
次に、この均一に形成された中間ロール３４上のトナー層は、中間ロール３４と電荷注入ロール３５との対向部位にて、両者間に挟持され摺擦されながら、バイアス電源４４によりもたらされる電荷注入電界によって電荷注入される。
このような状態において、両者間に挟持されたトナーは単層以下に揃えられることから、トナーと電荷注入ロール３５との接触確率が高められ、しかも、トナーの接触抵抗を小さくすることが可能になり、その分、トナーの見かけ上の抵抗が小さくなり、トナーは低抵抗な状態で電荷注入されるようになる。そのため、電荷注入電界としては、比較的低電界であっても、トナーには効率的に電荷注入が行われるようになる。特に、本実施の形態では、電荷注入ロール３５がトナーへの電荷注入機能を専用に行うことができるため、電荷注入作用を安定して行うことができるという特長がある。
このように、単層以下にしたトナーに対して電荷注入を行うことで、トナーに対する電荷注入が効果的になされ、ＷＳＴの発生を抑えることができるようになる。
そして、電荷注入ロール３５との対向部位を経た中間ロール３４上には、均一な電荷注入がなされた単層以下のトナー層となって、中間ロール３４に保持されて搬送されるようになる。
【００４９】
ここで、本実施の形態の電荷注入効果を確認するために、トナーに対する電荷注入作用について、図６〜図１０に基づいて説明すると、今、電荷注入ロール３５（注入電極に相当）と中間ロール３４（中間電極に相当）との間に単にトナー（導電性トナー）を介在させ、電荷注入電界を作用させるモデル（ただし、注入電極と中間電極との間に導電性トナーを挟んで摺擦させていない態様）を想定すると、例えば図６に示すように、電荷注入電界（導電性トナーの粒子層への印加電界に相当）の大きさに応じてＷＳＴの発生率が変化する。
【００５０】
すなわち、図６の矢印Ａで示すような電荷注入電界が低電界領域の場合には、帯電効率が悪くなり、図７に示すように、帯電できないトナー（中和トナー）が帯電したトナーに付着したり、中間電極との非静電的付着力により中間電極側へ移動する。したがって、電荷注入電界を高める程、帯電効率が上昇することでＷＳＴが減少するようになる。
一方、電荷注入電界が図６の矢印Ｂで示すような高電界領域であると、図８に示すように、帯電したトナーが中間電極へ移動し、多層を形成するようになり、トナー相互間で電荷交換が行われて分極してしまい、上層トナーがＷＳＴ化するようになる。したがって、電荷注入電界を高める程、分極に起因するＷＳＴが増加する傾向にある。更に、電荷注入電界が高電界であると、異常放電が発生し易く、その分、ＷＳＴの発生率が増加する懸念もある。
【００５１】
そこで、ＷＳＴの発生率を下げるための解決策としては、例えば図９（ａ）に示すように、低電界で高い注入効率を実現するか、あるいは、図９（ｂ）に示すように、ＷＳＴが中間電極へ移動しないようにするという方針が考えられる。更に、図１０（ａ）に示すように、高電界でもトナー層間で分極しないようにするか、あるいは、図１０（ｂ）（ｃ）に示すように、トナーが多層にならない、言い換えれば、重ならないようにする、という方針が考えられる。
【００５２】
本実施の形態はこのような方針に基づいて案出されたものであり、電荷注入ロール３５（注入電極）と中間ロール３４（中間電極）との間にトナーを挟持し、特に、摺擦しながら電荷注入するようにすれば、トナーの電荷注入ロール３５への接触確率が高まり、かつ、接触抵抗を低減することが可能であるため、低い電荷注入電界にてトナーを単層状態で効率的に電荷注入することが可能になる。また、このとき、トナー層間にせん断力が与えられるため、トナーが分極状態で重なることを防止でき、電荷注入電界が仮に高電界の場合であってもＷＳＴの発生を防止できるようになる。
【００５３】
−移動（トナー量密度向上）−
次に、電荷注入によって帯電されたトナーは中間ロール３４と現像ロール３３との対向部位に搬送される。ここでは、中間ロール３４と現像ロール３３とを互いにAgainst回転させ、バイアス電源４３により移動電界を作用させるようにしているので、トナーは中間ロール３４と現像ロール３３とのニップを通過することなく、静電的に現像ロール３３へ移動するようになり、トナー帯電量を全く変化させることがない。更に、現像ロール３３の周速に対し中間ロール３４の周速を１．２〜２倍に増加させているため、中間ロール３４から現像ロール３３へ移動するトナー量を多くすることができ、結果的に現像ロール３３上のトナー量密度を中間ロール３４上のトナー量密度の略１．２〜２倍にすることができるようになり、現像ロール３３上のトナー量密度を中間ロール３４上のトナー量密度より上昇させることができるようになる。
尚、このとき、中間ロール３４と現像ロール３３とは、必ずしもAgainst回転する必要はなく、With回転させるようにしてもよい。このことは、移動電界が電荷注入電界に比べ小さく設定されているため、この移動時にトナーの帯電状態を変化させる虞が少ないことによる。
【００５４】
−現像−
そして、現像ロール３３上に移動したトナーは、そのまま現像ロール３３上を搬送されて現像ロール３３と感光体２０との対向部位に進む。ここで、バイアス電源４２による現像電界が作用することで、現像ロール３３上のトナーが静電潜像を現像して可視像化するようになる。このとき、現像ロール３３上のトナー量密度が高くなっていることから、静電潜像に合わせた画像濃度を実現できるようになる。また、このことにより、現像ロール３３の周速を徒に速める必要もないことから、現像ロール３３の回転によって感光体２０上のトナーを掻き取ることもないため、細線再現性や粒状性等の画質劣化もなく、十分な画像濃度を得ることができるようになる。尚、現像電界は電荷注入電界より低電界となっているため、電荷注入電界にて導電性トナーに注入された電荷が、現像電界で逃げることもなく、良好な現像が実施される。
【００５５】
−転写−
更に、感光体２０上で可視像化されたトナー像は、図３に示すように、感光体２０と転写装置２４との対向する部位にて記録材２８上に転写される。
このとき、この転写工程において、感光体２０と転写装置２４とで形成される転写電界として、電荷注入電界より低電界で行うようにすれば、電荷注入電界にて導電性トナーに注入された電荷が、転写電界で逃げることなく、良好な転写が実施される。尚、トナーが転写された記録材２８は、図示外の定着装置に搬送され、トナーの定着がなされるようになっていることは云うまでもない。
【００５６】
ここで、上述した各工程のうち、トナー供給から移動までの工程におけるトナーの動きについて、図１１を下に更に詳細に説明する。
−トナー供給−
（ａ）に示すように、トナー供給ロール３６と中間ロール３４とは、Against回転し、トナー供給ロール３６の周速Ｖ１が中間ロール３４の周速Ｖ２以下であり、更に、トナー供給ロール３６が中間ロール３４に食い込んでいることから、トナー供給ロール３６によって搬送されたトナーは、中間ロール３４とのニップ域で摺擦され、中間ロール３４上に転移する。
【００５７】
−層形成−
次に、（ｂ）に示すように、中間ロール３４上のトナーは、層形成ブレード３７によって規制されることで、層形成ブレード３７を通過後の中間ロール３４上には、略均一なトナー層が形成されるようになり、次の電荷注入に供される。
【００５８】
−電荷注入−
（ｃ）に示すように、電荷注入ロール３５と中間ロール３４とはWithで回転しており、電荷注入ロール３５の周速Ｖ３が中間ロール３４の周速Ｖ２の１．５〜２．５倍となっていることから、両者の対向部位である電荷注入電界作用域において、トナーは両者間に挟持され摺擦されるため、単層以下のトナー層が形成される。このとき、電荷注入ロール３５の周速Ｖ３が中間ロール３４の周速Ｖ２より大きいことから、電荷注入電界作用域を通過した中間ロール３４上には、単層以下に整列されたトナー層が形成されるようになる。更に、電荷注入電界作用域にてトナーと電荷注入ロール３５との接触確率も高くなることから、電荷注入電界の作用によりトナー夫々が良好に電荷注入されるようになる。
【００５９】
−移動−
（ｄ）に示すように、電荷注入された中間ロール３４上のトナー層は、現像ロール３３との対向部位にて、現像ロール３３側に移動する。ここでは、現像ロール３３と中間ロール３４とがAgainst回転し、現像ロール３３の周速Ｖ４に比べ、中間ロール３４の周速Ｖ２を１．２〜２．０倍としていることで、中間ロール３４によって搬送されるトナーは、両者間に作用する移動電界も手伝って、中間ロール３４上のトナー量密度より高いトナー量密度で現像ロール３３側に移動する。
つまり、図１２に示すように、中間ロール３４の単位時間当たりの変位量をｌとし、現像ロール３３の単位時間当たりの変位量をｍとすると、中間ロール３４表面の長さｌ上に付着していたトナーがそのまま現像ロール３３のｍの範囲内に移動することになり、現像ロール３３上のトナー層は、中間ロール３４上のトナー層よりトナー量密度が大きくなるようになる。そのため、現像部位へ供給されるトナーが不足するような事態の発生を防ぐと共に、現像された画像濃度も大きい濃度で実現できるようになる。
【００６０】
本実施の形態では、導電性トナーへの電荷注入方式として、電荷注入ロール３５と中間ロール３４との間で電荷注入電界を作用させ、かつ、導電性トナーを挟んで摺擦しながら電荷注入するようにしたので、導電性トナーと電荷注入ロール３５との接触確率を高め、導電性トナーの接触抵抗を小さくすることにより、その分、見かけ上のトナー抵抗を低減することができ、比較的低い電荷注入電界で導電性トナーに対し均一に電荷注入することができる。更に、電荷注入電界作用域では中間ロール３４でのトナー層を単層以下に制御することが容易になり、トナーに対し均一な帯電を実現できると共に逆極性トナーの発生率を効果的に抑制することができる。更にまた、比較的低い電荷注入電界にて導電性トナーに対し電荷注入することができるため、異常放電の発生リスクも少なく、その分、逆極性トナーの発生率を効果的に抑制することができる。
【００６１】
そして、導電性トナーとして、電荷注入電界作用域では低抵抗に変化して電荷注入を容易にすると共に、移動電界作用域及び現像領域（現像電界作用域）では高抵抗に変化して導電性トナーの電荷保持性を確保するため、特に、電荷注入性を良好に保ちながら、現像領域での不要に電荷注入される事態を有効に回避することができる。そのため、現像領域での低電荷トナーや逆極性トナーが生成されることは少なく、かぶりやトナークラウドを有効に防止できるようになる。
特に、現像ロール上のトナー量密度を大きくすることができ、その分、画像濃度を高くすることができることから、細線再現性等も良好で、かつ、画像濃度も十分な画像を形成することができるようになる。
【００６２】
また、転写時には、トナーを摺擦することなく、トナーの移動を低電界で行うことができるため、トナーは高抵抗となり電荷保持性が向上し、記録材２８やトナー相互間でのトナー電荷の移動が発生することなく、トナーへの静電吸着力が維持されるようになる。したがって、静電転写方式においても吸湿した記録材へのトナー像の転写が可能になる。
【００６３】
◎実施の形態２
図１３は実施の形態２に係る現像装置を示す。同図において、本実施の形態における現像装置３０は、実施の形態１における現像装置と略同様に構成されるが、実施の形態１と異なり、電荷注入ロールが電荷注入に対する専用部材ではなく、中間ロール３４へのトナー供給機能を兼用するように配置されている。尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６４】
本実施の形態での現像装置３０は、現像ロール３３に対向して中間ロール３４を設け、この中間ロール３４の現像ロール３３と略反対側に電荷注入ロール３５を設けたものとなっている。また、現像ロール３３と感光体２０の間には、バイアス電源４２によって両者の対向する現像領域にて現像電界が作用するようになっている。更に、現像ロール３３と中間ロール３４とはAgainst回転するようになっており、両者の間にはバイアス電源４３によって移動電界が作用するようになっている。尚、本実施の形態にあっても、中間ロール３４の周速は現像ロール３３の周速の１．２〜２倍の速度になるようになっている。
【００６５】
また、中間ロール３４と電荷注入ロール３５とはWith回転するようになっており、両者の間にはバイアス電源４４によって電荷注入電界が作用するようになっている。
そして、本実施の形態では、電荷注入ロール３５に層形成ブレード３７が設けられており、この層形成ブレード３７は一端が支持部材３７ａによって固定支持され、自由端側が電荷注入ロール３５に対し所定の押圧力で圧接するようになっている。また、電荷注入ロール３５の回転方向で層形成ブレード３７の取付位置より上流側には、電荷注入ロール３５に対しAgainst回転するトナー供給ロール３６が設けられ、アジテータ４１によってトナー供給ロール３６に供給されたトナーを電荷注入ロール３５へ供給するようになっている。
【００６６】
更に、本実施の形態では、現像ロール３３の現像領域より下流側で移動電界作用域との間にて中間ロール３４に対向する位置にリフレッシュロール３８が設けられ、また、中間ロール３４の現像ロール３３との対向部位より下流側で電荷注入ロール３５との対向部位の間にリフレッシュロール３９が設けられている。また、これらのリフレッシュロール３８，３９が接地されることで、現像ロール３３及び中間ロール３４上のトナーを除去できるようになっていると共に、現像ロール３３及び中間ロール３４表面の除電機能を果たすようになっている。尚、リフレッシュロール３８，３９には図示外の金属製ブレードが設けられ、リフレッシュロール３８，３９上のトナーを掻き落としてリフレッシュロール３８，３９の性能を維持できるようになっている。
【００６７】
次に、本実施の形態における現像装置３０の作動について図１３を基に説明する。
現像装置３０は、現像ハウジング３１内において導電性トナーがアジテータ４１により撹拌され、撹拌されたトナーはトナー供給ロール３６側に供給される。トナー供給ロール３６と電荷注入ロール３５とは互いにAgainst回転しているため、トナー供給ロール３６に供給されたトナーは、電荷注入ロール３５との対向部位で電荷注入ロール３５側へと移動する。電荷注入ロール３５上に移動したトナーは、層形成ブレード３７によって層厚規制され、電荷注入ロール３５で搬送されるトナーは所定のトナー層を形成する。
【００６８】
層形成ブレード３７によって形成されたトナー層は、電荷注入ロール３５と中間ロール３４との対向部位にて、この間に作用する電荷注入電界により電荷が注入されて帯電される。このとき、トナーは電荷注入ロール３５と中間ロール３４との間に挟持され、かつ、両者間の周速差によって摺擦されながら単層以下の層になって電荷注入されることになり、トナーと電荷注入ロール３５との接触確率が高められ、しかも、トナーの接触抵抗を小さくすることが可能になり、その分、トナーの見かけ上の抵抗が小さくなり、トナーは低抵抗な状態で電荷注入される。
【００６９】
電荷が注入され帯電されたトナーは、中間ロール３４上に単層以下のトナー層として保持されてそのまま搬送されるようになり、中間ロール３４と現像ロール３３との対向部位に達する。ここでは、両者間にトナーの移動を容易にする方向の移動電界を作用させると共に、更に、互いにAgainst回転を行い、中間ロール３４の周速が現像ロール３３の周速より速くなっているため、現像ロール３３上には中間ロール３４上のトナー量密度より高いトナー量密度のトナー層が形成され、現像ロール３３上に保持されて搬送される。現像ロール３３によって搬送されたトナーは、感光体２０との対向部位である現像領域にて、現像電界によって感光体２０の潜像が現像されて可視像化される。
【００７０】
以上のように、本実施の形態においても、現像ロール３３上のトナー量密度を中間ロール３４上のトナー量密度より大きくすることができ、その分、画像濃度を高くすることができるようになる。また、現像領域での低電荷トナーや逆極性トナーが生成されることは少なく、かぶりやトナークラウドを有効に防止できるようになるという、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００７１】
◎実施の形態３
本実施の形態は、実施の形態１の画像形成装置と略同様に構成され、現像装置は同様の構成であるが、感光体の代わりに画素電極を備えた像保持体を用いている点が実施の形態１と異なる。尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、ここでは、その説明を省略する。
【００７２】
本実施の形態の像保持体５０は、図１４に示すように、回転可能な支持体である剛体ドラム５１上に、フィルム上に多数の画素が所謂マトリクス状に形成されたマトリクスパネル６０を巻き付けて固定支持したものとなっている。マトリクスパネル６０は、例えば耐熱性ＰＥＴ（ポリエステル樹脂）フィルムに対し、所謂ＩＣ製造プロセス等で用いられる薄膜技術を利用して作製したもので、画素が縦横にマトリクス状に配列されたものとなっている。そして、このようにマトリクス状に配列された画素は、例えば剛体ドラム５１の回転軸方向に沿った方向をデータライン（主走査方向）とし、回転方向に沿った方向を走査ライン（副走査方向）としている。そのため、マトリクスパネル６０のデータライン及び走査ラインには、各画素に接続される複数のデータ用ドライバ６１及び走査用ドライバ６２が適宜数設けられ、これらのドライバ６１，６２への入力線は更にまとめられて本数を少なくした段階でマトリクスパネル６０を通して、剛体ドラム５１の内面側にまで配線されるようになっている。
【００７３】
剛体ドラム５１は、その外周の一部に回転軸方向に沿った溝５１ａが設けられる一方、剛体ドラム５１の軸中心部には、マトリクスパネル６０と外部との電気的接続を行うための所謂スリップリング５４が挿入されるように設けられ、剛体ドラム５１はスリップリング５４の周りを回転するようになっている。
そして、剛体ドラム５１の内面側には、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、適宜数の端子５２が略剛体ドラム５１の回転軸方向に沿って設けられ、これらの端子５２は夫々マトリクスパネル６０のデータ用ドライバ６１及び走査用ドライバ６２へと接続されている。更に、これらの端子５２には、回転軸中心方向で且つ夫々の端部が互いに離間する方向に延びるスライダ５３が端子５２に接続される形で設けられ、このスライダ５３の凹部にスリップリング５４の集電環５４ａが装着されるようになっている。尚、スリップリング５４の集電環５４ａ部位は、両側の絶縁環５４ｂより径が小さくなっており、剛体ドラム５１の回転によってもスライダ５３がその対向する集電環５４ａに常時接触した状態を保つようになっている。尚、剛体ドラム５１の溝５１ａは、例えばシールテープにて塞がれており、像保持体５０が回転する際の気流の抵抗が低減されると共に、現像時の影響も防ぐようになっている。
【００７４】
そのため、マトリクスパネル６０と外部との信号の授受は、スリップリング５４の集電環５４ａに対応してスリップリング５４内に配線されたリード線５５から、集電環５４ａ及びスライダ５３を介してマトリクスパネル６０との間で行われるようになり、剛体ドラム５１が回転しても、マトリクスパネル６０との信号の授受が適切に行えるようになっている。尚、剛体ドラム５１の回転方法は、特に限定されず、例えば剛体ドラム５１の外周面端部側に回転ロールに当てて回転させるようにしてもよいし、スリップリング５４の挿入側とは異なる側で剛体ドラム５１自体を回転させる回転軸を備えるようにしても差し支えない。
【００７５】
次に、マトリクスパネル６０の画素について説明する。
本実施の形態のマトリクスパネル６０は、図１６（ａ）に示すように、縦横に画素が配列されており、各画素は、（ｂ）に示すように、所謂アクティブマトリクス方式で構成され、スイッチング素子としてのＴＦＴ６３、画素電極６４、蓄積容量６５及び配線（ソース線、ゲート線等）が夫々形成されている。各画素及び画素間の結線は、データライン毎にＴＦＴ６３のソースが結線されるソース線、走査ライン毎にＴＦＴ６３のゲートが結線されるゲート線としてまとめられている。また、ＴＦＴ６３のドレインには画素電極６４と蓄積容量６５が並列に接続され、蓄積容量６５の一方は走査ライン毎にまとめられ（図示外）、（ｃ）のように構成されている。
【００７６】
マトリクスパネル６０は、このように各画素を多数並べた構成のため、そのドライブ方式は次のように行われる。
つまり、マトリクスパネル６０は、図１７に示すように、データライン及び走査ライン毎に所定数の画素がまとめられ、ＴＦＴ６３のソース側がデータライン毎に夫々データ用ドライバ６１へ接続される一方、ＴＦＴ６３のゲート側が走査ライン毎に夫々走査用ドライバ６２に接続されており、データ用ドライバ６１及び走査用ドライバ６２は、パネルに設けられた制御装置７０によって制御されるようになっている。そのため、これらのデータ用ドライバ６１及び走査用ドライバ６２を制御することで、所定の画素が選択できるようになる。尚、図１７では、画素電極６４は省略しているが、ＴＦＴ６３と蓄積容量６５との間に接続された画素電極６４が設けられていることは云うまでもない。
【００７７】
このような像保持体５０に対し、現像装置としては、上述した実施の形態１の現像装置３０（図４参照）あるいは実施の形態２の現像装置３０（図１３参照）が適用されるようになる。そのため、画素電極６４と現像ロール３３間での現像が行われて、像保持体５０の画素電極６４夫々に応じたトナー付着がなされるようになる。尚、このときにあっても、中間ロール３４によって現像ロール３３上のトナー量が多くなっていることから、画像濃度を十分確保できると共に、かぶり等の画質低下も防ぐことができる。
そして、像保持体５０上で現像されたトナー像は、転写装置２４によって記録材２８に転写されるようになる。尚、転写に際しては、画素電極６４側を同一電位としてもよいし、画素電極６４夫々に画像信号に応じた電位を与えるようにしてもよく、後者の場合には制御が若干複雑になったとしても、画素毎にトナー量が異なっても、そのままの状態で記録材２８上に転写させることができるようになる。
【００７８】
ここで、像保持体５０での画像形成工程について説明する。
−潜像形成−
図１８（ａ）に示すように、本例の画素電極６４に形成される潜像電位は、像保持体５０の画素毎に画像信号に応じた電圧（ここでは、仮に、Ｖ、２Ｖ／３、Ｖ／３の３段階を示す）が印加されることから、隣接する画素間での影響を受け難い。また、像保持体５０の回転むらを気にする必要がなく、例えば感光体を用いた場合に感光体の回転むらがそのまま形成される画像の濃淡の縞模様（バンディング）に至る虞がない。更に、画素間での電位の差異を容易に実現できるために画像濃度を変化させ易い。尚、潜像電位を階調を付けることなく、二値化するようにしてもよいことは云うまでもない。
【００７９】
−現像−
図１８（ｂ）に示すように、現像工程自体は、形成された潜像電位の差により、画素電極６４毎に付着する付着トナー量が変化するようになり、画像の濃淡を表し易く、また、現像電界が夫々の画素と現像ロール３３との間に集中し易いために画像のシャープさが増すようにもなる。
【００８０】
−転写−
図１８（ｃ）及び（ｄ）に示すように、画像信号に応じた電圧（潜像電位とは極性が逆）を画素に加えることで、像保持体５０と記録材２８（具体的には転写装置２４にて形成される）との間に選択的な転写電界が形成されるようになり、像保持体５０上のトナーは記録材２８に略そのまま転写されるようになる。
特に、ここでは、潜像形成と同様の階調方式を利用することで、画素電極６４上のトナー付着量が異なってもそれに応じた転写電界を形成することができ、画像濃度に応じた転写を容易に実現することもできるようになる。
【００８１】
−清掃−
図１８（ｅ）に示すように、清掃時は、画像信号に応じた電圧を画素電極６４に印加することで、残留トナーが多い画素も、少ない画素も両者共に効率的な清掃が可能になる。
【００８２】
特に、画素電極６４を用いる場合、ＴＦＴ６３の耐圧の低さに対し、このような電荷注入された導電性トナーを用いることで、低い現像バイアスを利用することができ、好適となる。
また、本実施の形態では、二次元マトリクスを円筒形にした像保持体５０を示したが、例えば、二次元マトリクスをそのまま平板状のままとすることも可能である。この場合、現像ロール３３の回転に合わせて平板パネルを移動させ、また、転写時には、転写装置２４又は平板パネルの少なくとも一方を移動させるようにすればよく、記録材２８は転写装置２４の周囲を移動できるようにしていればよい。あるいは、平板パネル上のトナー像を中間転写体に一旦転写し、転写されたトナー像を記録材２８上に転写するようにしてもよい。そして、転写時や清掃時に画素電極６４に画像信号に応じた電圧を印加するようにすることも可能であることは云うまでもない。
【００８３】
以上のように、本実施の形態においても、現像ロール３３上のトナー量密度を中間ロール３４上のトナー量密度より大きくすることができ、その分、画像濃度を高くすることができるようになる。また、現像領域での低電荷トナーや逆極性トナーが生成されることは少なく、かぶりやトナークラウドを有効に防止できるようになるという、実施の形態１と同様の効果を奏する。
また、マトリクスパネル６０を用いることで、帯電工程を不要とするため、帯電装置自身がトナーに汚染されて帯電不良を起こしたり、帯電装置の放電に基づく弊害などを考慮する必要がない。更に、画素電極６４によって画像の位置が決まるため、濃度むら、色むら、すじ等の画像欠陥の発生を抑えることができ、画質が向上できるようにもなる。
【００８４】
以上説明したように、実施の形態１〜３では、所謂単色の画像形成装置を示したが、例えばこのような画像形成部を並列に配置することで、カラー画像が形成可能な画像形成装置とすることも可能である。この場合、ベルト状又はドラム状の中間転写体に対し、感光体や像保持体を夫々並列配置するようにしてもよく、あるいは、記録材搬送体に対し感光体や像保持体を夫々並列配置し、記録材上に直接トナー像を転写するようにしてもよい。
更には、一つの感光体（像保持体）に対し、複数の現像装置を並列配置するようにしてもよい。
【実施例】
【００８５】
◎実施例１
電荷注入時のＷＳＴの発生に対する中間ロールの抵抗の効果を確認するために、次の実験を行った。
実施の形態１の電荷注入ロールと中間ロールとの組合せにおいて、導電性トナーに印加する電界（粒子層印加電界：電荷注入電界に相当）とＷＳＴ発生率との関係を評価した。
注入電極（電荷注入ロール）としては、アルミニウム（無処理）をそのまま使用し、周速２１０ｍｍ／ｓで回転させた。一方、中間電極（中間ロール）としては、表面に２０μｍ厚の高抵抗弾性層（硬度：アスカーＣ硬度＝５０度）を有するロールとし、周速１２０ｍｍ／ｓで回転させた。
導電性トナーは、絶縁性トナー表面に、１５ｗｔ％のＩＴＯ微粒子を被覆した後、さらにラテックスの被覆層を設け、粒径６．５μｍの粒子とした。
尚、中間ロールの高抵抗層の体積抵抗率は、図１９のようにして求めた。
【００８６】
結果は、図２０に示すように、体積抵抗率が９．５（ＬｏｇΩｃｍ）では、ＷＳＴ発生率が大きく、体積抵抗率が１１（ＬｏｇΩｃｍ）以上であればＷＳＴ発生率が小さいことが判明した。また、粒子層印加電界が１．Ｅ＋０４（Ｖ／ｃｍ）近傍であれば、体積抵抗率が１１（ＬｏｇΩｃｍ）以上でＷＳＴ発生率が５％程度に収まることも判明した。
この後、更に試料を増やして評価したところ、中間ロールの体積抵抗率としては、１１（ＬｏｇΩｃｍ）以上であれば、ＷＳＴ発生率を実用的に問題ないレベルに収めることができることが確認された。
【００８７】
中間ロールや現像ロールに要求される性能としては、ロール自体に加わる電位が低電位であること、自己放電し易いこと、過電流に対して制御し易いこと、トナーの帯電制御に悪影響を与えないこと、などが挙げられる。そのため、体積抵抗率を１０９〜１０１１Ω・ｃｍの範囲内に設定すれば、自己放電性や過電流制御を満足できるようになるが、図２０の結果から、このような抵抗ではトナーへの帯電制御性が悪く、逆極性トナーを発生し易くなる。
したがって、電荷注入に寄与する中間ロールは、体積抵抗率を１０１１Ω・ｃｍ以上とし、この場合完全な自己放電が困難となることから、除電機構を設けるようにすることが好ましい。尚、トナーの帯電制御に関与しない現像ロールは、体積抵抗率を１０９〜１０１１Ω・ｃｍに設定することで良好な効果を得られるようになる。
【００８８】
◎比較例１
この比較例は、比較の構成として、中間ロールを用いずに、現像ロールと電荷注入ロールとで電荷注入を行い、現像ロールに単層以下のトナー層が保持された態様を想定し、この態様における画像濃度を確保するための方策として、現像ロールの周速を変化させることで、感光体上のトナー量（現像トナー量）がどう変化するかを評価したものである。
感光体側の電位を２５Ｖ、現像ロールに印加する現像バイアスを１５Ｖ、現像ロール上のトナー量を３ｇ／ｍ２としたときの周速の依存性は、図２１に示すようになった。
【００８９】
これによれば、周速比が２を超えると、現像トナー量の増加が見られないことが判明した。これは、現像ロールと感光体との摺擦により、トナーが掻き取られるためと考えられ、この方策では、所望の画像濃度が得られないばかりか、細線再現性や粒状性等の画質も低下するようになる。そのため、本発明の中間ロールの有用性が理解された。
【００９０】
◎比較例２
この比較例は、比較例１の結果から、現像ロールの周速を感光体の２倍としたときに、現像ロール上のトナー量を変化させたときの感光体上のトナー量の変化を評価したものである。
感光体側の電位を２５Ｖ、現像ロールに印加する現像バイアスを１５Ｖ、現像ロール上のトナー量を変化させたときの感光体上のトナー量（現像トナー量）は、図２２に示すようになった。
これによれば、周速比が２であっても、現像トナー量が増加することが判明した。
【００９１】
そのため、感光体上のトナー量をこのように増加することは可能になるが、比較の構成にて現像ロール上のトナー量を増加させることは、逆極性トナーの増加を来し、かぶり等の画質低下が生じるようになる。一方、本発明によれば、逆極性トナーを発生させることなく、現像ロール上のトナー量を増加させることができるため、かぶり等の画質低下を防ぎ、十分な画像濃度も得られるようになることがより一層理解される。
【００９２】
◎比較例３
この比較例は、実施の形態３のように、ＴＦＴを使用した二次元マトリクスパネルを用い、現像装置モデルにて、画素電極側の電位とトナー量との関係を評価したものである。
現像装置モデルとしては、図２３に示すように、像保持体として、二次元マトリクスパネルを用い、ＴＦＴの耐圧を考慮して、画素電極の電位を０〜２５Ｖの間で変化させた。尚、このパネル表面には、保護層として、厚さ１μｍのＳｉＯ２層を形成し、１３０ｍｍ／ｓｅｃで移動させるようにした。
【００９３】
現像ロールは、表面に厚さ１０μｍ、体積抵抗率１０１１Ω・ｃｍ、アスカーＣ硬度で４０度の弾性層を設けたものとした。
また、電荷注入ロールの代わりに、アルミプレートを使用し、現像ロールの周速の１．７５倍の速度で移動できるようにした。
更に、現像ロールとアルミプレートとの間に電荷注入電圧として１００Ｖを印加し、現像ロールには現像バイアスとして１５Ｖを加えるようにした。
使用したトナーは、導電性トナー基体の周囲に絶縁性被覆層を施した、粒径６．５μｍのものとした。
【００９４】
図２４は、画素電極全体に同一電位を与えるようにして、パネル上のトナー量（現像トナー量）を評価した結果であり、破線（比較例）は、現像バイアスを１５Ｖとしたときの画素電極の電位によってパネルに付着するトナー量（現像トナー量）の変化を示している。このことから、画素電極電位が２０Ｖの場合でも現像トナー量は４ｇ／ｍ２であり、５ｇ／ｍ２以上には至らなかった。
つまり、現像バイアスを１５Ｖとし、現像トナー量を５ｇ／ｍ２以上とするには、図中の実線（目標）より上の範囲に条件設定する必要があり、破線部からは現像感度として約１．６倍の向上が必要であることが判明した。
【００９５】
つまり、ＴＦＴを使用した二次元マトリクスパネルでは、ＴＦＴの耐圧が低く、出力電位は最大２５Ｖ程度であるが、信頼性や制御ドライバの耐圧等も考慮すれば、実用的には１５Ｖ程度が最大となる。そのため、現像時には低電位で現像できることが必要になる。電荷注入による帯電を行う方式では、トナー帯電量を低く抑え、かつ、均一に帯電できることから、このようなトナーを二次元マトリクスパネルに用いることは適している。しかしながら、一般的に必要とされる５ｇ／ｍ２以上の現像トナー量を得るには、画素電極電位で２５Ｖが必要である。そのため、現像感度の向上が必要であった。
【００９６】
これに対し、本発明では、中間ロールによって現像ロール上のトナー量を増加させることができるため、比較例２のように、現像ロールから移動させるトナー量（現像トナー量）を増加させることが容易になされるようになり、現像感度の向上が達成されるようになる。そのため、二次元マトリクスパネルを使用したものに対し好適な現像装置を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明を具現化する実施の形態モデルに係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】実施の形態モデルの作用を示す説明図である。
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図４】実施の形態１の現像装置の概要を示す説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は実施の形態１で用いられる導電性トナーの構造を示す説明図である。
【図６】従前の導電性トナーに対する粒子層への印加電界とＷＳＴ発生率との関係を示す説明図である。
【図７】従前の導電性トナーの電荷注入時（低電界作用時）における挙動を模式的に示す説明図である。
【図８】従前の導電性トナーの電荷注入時（高電界作用時）における挙動を模式的に示す説明図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は導電性トナーの電荷注入時（低電界作用時）における技術的課題に対する解決策を示す説明図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は導電性トナーの電荷注入時（高電界作用時）における技術的課題に対する解決策を示す説明図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は各工程でのトナーの動きを示す説明図である。
【図１２】移動工程でのトナーの動きを示す拡大された説明図である。
【図１３】実施の形態２に係る現像装置の概要を示す説明図である。
【図１４】実施の形態３に係る感光体の概要を示す斜視図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は実施の形態３の感光体の内部構造を示す説明図である。
【図１６】実施の形態３の画素構造を示す説明図であり、（ａ）は画素群、（ｂ）は一つの画素、（ｃ）は画素間の接続を示す。
【図１７】実施の形態３の感光体のマトリクスパネルの構成を示す説明図である。
【図１８】（ａ）〜（ｅ）は実施の形態３の作用を示す説明図である。
【図１９】実施例１の体積抵抗率を算出する方法を示す説明図である。
【図２０】実施例１の結果を示すグラフである。
【図２１】比較例１の結果を示すグラフである。
【図２２】比較例２の結果を示すグラフである。
【図２３】比較例３の現像装置モデルを示す説明図である。
【図２４】比較例３の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９８】
１…像保持体，２…導電性トナー，３…トナー保持体，４…現像トナー保持体，５…中間トナー保持体，６…現像電界形成手段，７…電荷注入手段，８…電荷注入部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像保持体表面に保持された静電潜像を導電性トナーにて可視像化する現像装置であって、
前記像保持体に対向配置され且つ帯電された導電性トナーを保持搬送するトナー保持体と、
このトナー保持体と前記像保持体との間の現像領域に現像電界を形成する現像電界形成手段と、
前記トナー保持体の前記像保持体とは異なる側に対向配置される電荷注入部材を有し、この電荷注入部材と前記トナー保持体との間に電荷注入電界を作用させることで未帯電の導電性トナーに電荷注入する電荷注入手段とを備え、
前記トナー保持体は、
前記像保持体に対向して回転可能に設けられ、前記現像領域まで導電性トナーを保持搬送すると共に前記現像領域に現像電界形成手段による現像電界を作用させることで像保持体上の静電潜像を導電性トナーにて現像する現像トナー保持体と、
この現像トナー保持体に対向して現像トナー保持体よりも速い回転速度で回転可能に設けられ、現像トナー保持体の現像領域から離れた中間点に至るまで前記電荷注入手段にて電荷注入された導電性トナーを保持搬送する中間トナー保持体とを有し、
現像トナー保持体と中間トナー保持体との間に設けられた移動電界形成手段により、中間トナー保持体から現像トナー保持体に向かって導電性トナーを移動させる移動電界を作用させるようにしたものであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記電荷注入手段は、電荷注入電界を作用させながら導電性トナーを挟んで摺擦することで当該導電性トナーに電荷注入を行うことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１記載の現像装置において、
前記トナー保持体は、現像トナー保持体及び中間トナー保持体が対向部位にて互いに異なる方向に回転するように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１記載の現像装置において、
導電性トナーは、現像領域では当該導電性トナーの電荷保持性を保つように高抵抗に変化し、かつ、電荷注入電界作用域では当該導電性トナーの電荷注入を容易にするように低抵抗に変化することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４記載の現像装置において、
導電性トナーは、導電性トナー基体の周囲に絶縁性若しくは半導電性被覆層が被覆されたものであることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１記載の現像装置において、
中間トナー保持体は、現像トナー保持体より大きな体積抵抗率を有する表面層で被覆されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１又は６記載の現像装置において、
中間トナー保持体は、電荷注入電界にて１０１１Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有する表面層で被覆されていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１記載の現像装置において、
更に、中間トナー保持体に接するように設けられ且つ当該中間トナー保持体表面を除電する除電部材を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項８記載の現像装置において、
前記除電部材は、中間トナー保持体へ導電性トナーを供給するトナー供給部材を兼用することを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
静電潜像を形成保持する像保持体と、
この像保持体に対向して設けられて前記像保持体上の静電潜像を現像する請求項１乃至９のいずれかに記載の現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
移動可能な支持体及びこの支持体に支持されて且つ画素単位で縦横に配列された画素電極群を有する像保持体と、
前記画素電極群の画素電極夫々に対し画像信号に応じた潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に対向して設けられて当該像保持体上の潜像をトナーにて現像する請求項１乃至９のいずれかに記載の現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
像保持体表面に保持された静電潜像を導電性トナーにて可視像化する現像装置であって、
前記像保持体に対向配置され且つ帯電された導電性トナーを保持搬送するトナー保持体と、
このトナー保持体と前記像保持体との間の現像領域に現像電界を形成する現像電界形成手段と、
前記トナー保持体の前記像保持体とは異なる側に対向配置される電荷注入部材を有し、この電荷注入部材と前記トナー保持体との間に電荷注入電界を作用させることで未帯電の導電性トナーに電荷注入する電荷注入手段とを備え、
前記トナー保持体は、
前記像保持体に対向して回転可能に設けられ、前記現像領域まで導電性トナーを保持搬送すると共に前記現像領域に現像電界形成手段による現像電界を作用させることで像保持体上の静電潜像を導電性トナーにて現像する現像トナー保持体と、
この現像トナー保持体に対向して現像トナー保持体よりも速い回転速度で回転可能に設けられ、現像トナー保持体の現像領域から離れた中間点に至るまで前記電荷注入手段にて電荷注入された導電性トナーを保持搬送する中間トナー保持体とを有し、
現像トナー保持体と中間トナー保持体との間に設けられた移動電界形成手段により、中間トナー保持体から現像トナー保持体に向かって導電性トナーを移動させる移動電界を作用させるようにしたものであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記電荷注入手段は、電荷注入電界を作用させながら導電性トナーを挟んで摺擦することで当該導電性トナーに電荷注入を行うことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１記載の現像装置において、
前記トナー保持体は、現像トナー保持体及び中間トナー保持体が対向部位にて互いに異なる方向に回転するように設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１記載の現像装置において、
導電性トナーは、現像領域では当該導電性トナーの電荷保持性を保つように高抵抗に変化し、かつ、電荷注入電界作用域では当該導電性トナーの電荷注入を容易にするように低抵抗に変化することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４記載の現像装置において、
導電性トナーは、導電性トナー基体の周囲に絶縁性若しくは半導電性被覆層が被覆されたものであることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１記載の現像装置において、
中間トナー保持体は、現像トナー保持体より大きな体積抵抗率を有する表面層で被覆されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１又は６記載の現像装置において、
中間トナー保持体は、電荷注入電界にて１０１１Ω・ｃｍ以上の体積抵抗率を有する表面層で被覆されていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１記載の現像装置において、
更に、中間トナー保持体に接するように設けられ且つ当該中間トナー保持体表面を除電する除電部材を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項８記載の現像装置において、
前記除電部材は、中間トナー保持体へ導電性トナーを供給するトナー供給部材を兼用することを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
静電潜像を形成保持する像保持体と、
この像保持体に対向して設けられて前記像保持体上の静電潜像を現像する請求項１乃至９のいずれかに記載の現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
移動可能な支持体及びこの支持体に支持されて且つ画素単位で縦横に配列された画素電極群を有する像保持体と、
前記画素電極群の画素電極夫々に対し画像信号に応じた潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体に対向して設けられて当該像保持体上の潜像をトナーにて現像する請求項１乃至９のいずれかに記載の現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００９−９３０７５（Ｐ２００９−９３０７５Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６５７０２（Ｐ２００７−２６５７０２）
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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