現像装置
【課題】細線や微小ドットの再現性の向上を図るとともにトナーの濃度ムラやカブリを抑制できるハイブリッド方式の現像装置を得る。
【解決手段】トナーを外周面に担持し、感光体1に対してその回転方向に沿って配置され感光体１とは非接触で配置された現像ローラ２１ａ，２１ｂと、トナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、現像ローラ２１ａ，２１ｂにトナーを供給する現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂとを備え、感光体１上に形成された静電潜像の電圧と、現像ローラ２１ａ，２１ｂに印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によりトナーを静電潜像に付着させる現像装置。感光体１の回転方向上流側に配置された第１現像ローラ２１ａに印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比が、回転方向下流側に配置された第２現像ローラ２１ｂに印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比よりも大きく設定されている。
【解決手段】トナーを外周面に担持し、感光体1に対してその回転方向に沿って配置され感光体１とは非接触で配置された現像ローラ２１ａ，２１ｂと、トナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、現像ローラ２１ａ，２１ｂにトナーを供給する現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂとを備え、感光体１上に形成された静電潜像の電圧と、現像ローラ２１ａ，２１ｂに印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によりトナーを静電潜像に付着させる現像装置。感光体１の回転方向上流側に配置された第１現像ローラ２１ａに印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比が、回転方向下流側に配置された第２現像ローラ２１ｂに印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比よりも大きく設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、特に、電子写真方式による画像形成において感光体上に形成された静電潜像を現像するための現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式による画像形成の分野において、感光体（像担持体）上に形成された静電潜像の現像方式としては、トナーのみを用いる１成分現像方式及びトナーとキャリアとを攪拌／混合した２成分現像方式の長所を併せ持つハイブリッド現像方式が注目されている。このハイブリッド現像方式では、トナーとキャリアを攪拌／混合してトナーに対する荷電を行った後に、現像剤（トナーとキャリアとの混合物）を担持する現像剤担持ローラと感光体にトナーを供給するための現像（トナー担持）ローラとの間に形成された分離電界の作用によりトナーをキャリアから分離してトナーのみを現像ローラ上に保持させ、感光体上の静電潜像に対して１成分現像を行うようにしている。
【０００３】
ハイブリッド現像においては、高速現像に対応するために、複数の現像ローラを感光体に対してその回転方向に沿って配置し、現像領域の拡大を図っている（特許文献１，２参照）。
【０００４】
このような複数の現像ローラを有するハイブリッド現像装置においては、感光体と現像ローラとの間の現像領域に交流電界を形成し、現像ローラと感光体との間でトナーを往復移動させて現像を行うのが一般的である。きめ細かな濃度（現像トナー量）の均一性を維持する現像を行うには、トナーの十分な往復回数が必要となるが、高速化に伴って現像時間が不足しているのが現状である。それを補うために交流バイアス電圧の周波数を上げて対応している。しかし、この対応策では、エッジ電界を伴い、ライン、ドットの再現性が低下する。
【０００５】
また、感光体上でトナーが低付着量となる低現像電位部分においては、感光体上に移動したトナーが現像ローラに回収されやすいので、現像電位に対する現像トナー量の特性は、線形ではなく、低現像電位部分でトナー量がより少なくなるＳ字型の特性となる。それゆえ、必然的に、現像トナー量の傾きが大きくなる領域が発生し、静電潜像の電位ムラに対する感度が高く、低電位部分に濃度ムラが発生しやすいという問題点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３７５２３号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、細線や微小ドットの再現性の向上を図るとともにトナーの濃度ムラやカブリを抑制できるハイブリッド方式の現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態である現像装置は、
トナーを外周面に担持し、像担持体に対してその回転方向に沿って像担持体とは非接触で配置された複数のトナー担持体と、
トナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、前記複数のトナー担持体にトナーを供給する現像剤担持体と、
を備え、
前記像担持体上に形成された静電潜像の電圧と前記トナー担持体に印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によりトナーを静電潜像に付着させる現像装置において、
前記像担持体の回転方向上流側に配置された第１トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比が、回転方向下流側に配置された第２トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比よりも大きいこと、
を特徴とする現像装置。
【０００９】
前記現像装置においては、像担持体の回転方向上流側に配置された第１トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比が、回転方向下流側に配置された第２トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比よりも大きいため、像担持体の回転方向上流側の現像領域を通過した後の現像トナー量が、回転方向下流側の現像領域を通過した後の現像トナー量よりも多くなり、上流側の現像領域で感光体に過剰に現像されたトナーが回転方向下流側の現像領域で回収される（回収が促進される）。その結果、細線や微小ドットの再現性が向上するとともに、特に低濃度部分でのトナーの濃度ムラやカブリが抑制される。また、第１及び第２トナー担持体に対する交流バイアス電圧の実質的な電圧差を変えることなく、平均電圧値に差を設けることができ、画像部に対する電荷のリークを防止できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、細線や微小ドットの再現性の向上を図るとともにトナーの濃度ムラやカブリを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例である現像装置と感光体ドラム及びその周辺機器を示す断面図である。
【図２】現像ローラに印加されるバイアス電圧を示すチャート図であり、（Ａ）は上流側の現像ローラに印加する交流バイアス電圧と感光体上のソリッド状の潜像電位との関係を示し、（Ｂ）は下流側の現像ローラと感光体上のソリッド状の潜像電位との関係を示す。
【図３】（Ａ）は上流側の現像剤担持ローラに印加される交流バイアス電圧を示すチャート図であり、（Ｂ）は下流流側の現像剤担持ローラに印加される交流バイアス電圧を示すチャート図である。
【図４】感光体上へのトナー付着の状態を示す説明図である。
【図５】第２実施例である現像装置と感光体ドラム及びその周辺機器を示す断面図である。
【図６】現像ローラに印加される交流バイアス電圧の平均電圧値と現像剤担持ローラに印加される直流バイアス電圧との関係を示すチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る現像装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図面において、同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
（現像装置の第１実施例、図１〜図４参照）
第１実施例である現像装置２Ａは、感光体（像担持体）１上に形成された静電潜像をトナーによって可視像化するものである。感光体１は、図１に示すように矢印で示す反時計回り方向回転に伴って、帯電用ローラ６にて所定の電位に均一に帯電され、図示しないレーザ走査装置から放射されるレーザビームＢにて静電潜像を形成され、現像装置２Ａにて現像され、転写ローラ８から付与される電界にて記録紙Ｓにトナー画像が転写され、ブレード９にて残留トナーが除去される。また、図示しないイレーサにて残留電化が除去される。なお、この種の作像手段を用いて電子写真法にて画像を形成するプロセスは周知であり、詳細な説明は省略する。
【００１４】
なお、帯電手段や転写手段としてはローラ６やローラ８に代えてコロトロン方式あるいはスコロトロン方式の放電器であってもよく、露光装置もレーザ以外の光を用いるものであってもよい。
【００１５】
現像装置２Ａは、トナー補給ボトル３と、トナーとキャリアとからなる現像剤２５を収容する現像剤槽２８と、現像剤２５を外周面に担持してその回転方向に搬送する第１及び第２現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂと、該ローラ２３ａ，２３ｂの外周面からトナーを分離して自らの外周面に担持してその回転方向（時計回り方向）に搬送する第１及び第２現像（トナー担持）ローラ２１ａ，２１ｂを備え、ハイブリッド現像を行うものである。また、第１及び第２現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂには高圧電源回路４ａ，４ｂが接続され、第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂには高圧電源回路５ａ，５ｂが接続されている。
【００１６】
トナーは、トナー補給ボトル３からトナー補給ローラ２７の回転に基づいて現像剤槽２８へ所定量ずつ補給される。現像剤槽２８の底部には二つの攪拌搬送ローラ２６が配置されている。補給されたトナーはローラ２６の回転に基づいてキャリアと攪拌／混合され、所定の電位に帯電されて第１現像剤担持ローラ２３ａの下部に搬送される。攪拌搬送ローラ２６による現像剤２５の攪拌／混合作用は従来の現像装置と同様であり、その詳細な説明は省略する。
【００１７】
第１及び第２現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂは、矢印方向に回転駆動されるスリーブと、該スリーブに内蔵／固定された磁石ローラとで構成されている。第１現像剤担持ローラ２３ａのスリーブは反時計回り方向に回転し、第２現像剤担持ローラ２３ｂのスリーブは時計回り方向に回転する。それぞれの磁石ローラは、スリーブの回転方向に沿って、Ｎ極、Ｓ極を有している。
【００１８】
攪拌搬送ローラ２６によって第１現像剤担持ローラ２３ａの近傍に搬送された現像剤２５は、まず、規制ブレード２４で層厚（通過量）を規制されて第１現像剤担持ローラ２３ａに供給され、ローラ２３ａ，２３ｂの対向部分において、内蔵磁石による磁力の作用で第１現像剤担持ローラ２３ａに保持されているトナーのおおよそ半分の量が第２現像剤担持ローラ２３ｂに供給される。その後、トナーはローラ２３ａ，２３ｂから現像ローラ２１ａ，２１ｂに供給されることになる。
【００１９】
第１現像ローラ２１ａは、感光体１の回転方向（反時計回り方向）の上流側に配置され、矢印で示すように時計回り方向に回転駆動される。第２現像ローラ２１ｂは、感光体１の回転方向の下流側に配置され、矢印で示すように時計回り方向に回転駆動される。
【００２０】
第１及び第２現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂと第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂの対向領域には、高圧電源回路４ａ，４ｂによってトナーを現像剤２５から電気的に分離してローラ２１ａ，２１ｂの外周面に移行させる電界が形成される。また、第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂと感光体１とが対向する現像領域ａ，ｂには、高圧電源回路５ａ，５ｂによってトナーを感光体１の外周面に移動させる電界が形成される。
【００２１】
第１現像剤担持ローラ２３ａから第１現像ローラ２１ａの外周面に層状に担持されたトナーは、第１現像ローラ２１ａの回転に基づいて、感光体１と対向する現像領域ａに搬送される。これらのトナーは、感光体１上に形成された静電潜像の電圧と現像ローラ２１ａに高圧電源回路５ａから印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によって感光体１と現像ローラ２１ａの間を往復運動しながら静電潜像を現像する。また、第２現像剤担持ローラ２３ｂから第２現像ローラ２１ｂの外周面に層状に担持されたトナーは、第２現像ローラ２１ｂの回転に基づいて、感光体１と対向する現像領域ｂに搬送される。これらのトナーは、感光体１上に形成された静電潜像の電圧と現像ローラ２１ｂに高圧電源回路５ｂから印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によって感光体１と現像ローラ２１ｂの間を往復運動しながら静電潜像を現像する。
【００２２】
現像ローラ２１ａ，２１ｂは、金属材からなる導電性ローラ、例えば、アルマイト加工を表面に施したアルミニウム製ローラで構成されている。ローラ基体上にポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などのコーティングを施したり、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどのコーティングを施したものであってもよい。
【００２３】
ちなみに、トナーとキャリアとの混合物である現像剤において、トナーとしては、一般に用いられている、バインダ樹脂中に着色剤や必要に応じて荷電制御材や離型材などを含有させ、外添材を処理したものを使用することができる。トナー粒径としては３〜１０μｍ程度が望ましい。キャリアとしては、一般に使用されている、バインダ型キャリアやコート型キャリアなどを使用することができる。キャリア粒径としては１５〜１００μｍ程度が好ましい。トナーとキャリアとの混合比は、所望のトナー帯電量が得られるように調整されていればよく、実際上、キャリアの表面に対するトナーの被覆率が２０〜４０％程度となるように設定される。
【００２４】
ここで、現像ローラ２１ａ，２１ｂに印加されるバイアス電圧について説明する。高圧電源回路４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂによって、現像ローラ２１ａ，２１ｂと現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂとの間には交流電界が形成され、現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂから現像ローラ２１ａ，２１ｂへトナーが供給される電位関係とされている。現像領域ａ，ｂでは、現像ローラ２１ａ，２１ｂと感光体１との間の空間を電界力によってトナーが飛翔して感光体１上の静電潜像を忠実に現像するために、現像ローラ２１ａ，２１ｂと感光体１との間が非接触に構成されたうえで、交流電界が形成されるようになっている。
【００２５】
図２（Ａ）に上流側の第１現像ローラ２１ａに印加する交流バイアス電圧と感光体１上のソリッド状の潜像電位との関係を示し、図２（Ｂ）に下流側の第２現像ローラ２１ｂと感光体１上のソリッド状の潜像電位との関係を示す。図３（Ａ）に第１現像剤担持ローラ２３ａに印加される交流バイアス電圧を示し、図３（Ｂ）に第２現像剤担持ローラ２３ｂに印加される交流バイアス電圧を示す。ここでの交流バイアス電圧は、図２（Ａ），（Ｂ）に示した第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂに印加される交流バイアス電圧とは逆位相であり、そのデューティ比は第１現像ローラ２１ａに印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比と等しく設定されている。なお、感光体１及びトナーはマイナス帯電である。
【００２６】
ここで、現像装置２Ａにおいては、図４に示すように、上流側の第１現像ローラ２１ａの現像領域ａを通過した後の現像トナー量Ｍ１が、下流側の第２現像ローラ２１ｂの現像領域ｂを通過した後の現像トナー量Ｍ２よりも多くなるように、高圧電源回路５ａ，５ｂから印加される交流バイアス電圧が設定されている。即ち、感光体１の回転方向上流側に配置された第１現像ローラ２１ａに印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比が、回転方向下流側に配置された第２現像ローラ２１ｂに印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比よりも大きく設定されている。図２（Ａ），（Ｂ）には、その一例として、第１現像ローラ２１ａに印加する交流バイアス電圧の現像デューティ比を６０％、第２現像ローラ２１ｂに印加する交流バイアス電圧の現像デューティ比を４０％に設定している。トナーは、交流バイアス電圧の最小値印加期間において感光体１側に移動し、最大値印加期間において感光体１から離間するため、現像デューティ比が大きくなるとトナーの現像量が増加する。
【００２７】
図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、現像ローラ２１ａ，２１ｂには、矩形波の交流バイアス電圧が印加され（ピーク−ピーク電圧値はＶ１（Ａ）ｐｐ，Ｖ１（Ｂ）ｐｐともに２５００Ｖ）、その中心値（ローラ２１ａに対してはＶ１（Ａ）ｄｃ：−４００Ｖ、ローラ２１ｂに対してはＶ１（Ｂ）ｄｃ：−４００Ｖ）とされている。トナーは、印加されるバイアス電圧が最大値にあるときに感光体１に移動し、最小値にあるときに現像ローラ２１ａ，２１ｂに移動する。
【００２８】
ところで、現像デューティ比を変化させると、現像平均電圧値Ｖ１（Ａ）ａｖｇ，Ｖ１（Ｂ）ａｖｇが変化する。この平均電圧値と感光体１上の静電潜像電位Ｖｉとの差が、実際に現像されるトナー量に相当する。平均電圧値が潜像電位Ｖｉに対してよりマイナス側であればあるほど現像過多となり、逆にプラス側であればあるほど回収過多となる。本実施例では、前述のように、上流側の現像領域ａにおいて現像過多、下流側の現像領域ｂにおいて回収過多に設定している。
【００２９】
現像バイアス電圧が−４００Ｖで、ピーク−ピーク電圧値が２５００Ｖ、現像デューティ比が６０％の場合、上流側の現像領域ａでの平均電圧値は−６５０Ｖとなる。この平均電圧値が潜像電位Ｖｉを基準としたときの差が大きいほど現像量が増加する。一方、背景画像部電位Ｖｏ：−５００Ｖを基準としたときの差が小さいのでトナーの回収量は低下する。下流側の現像領域ｂにおいては、現像バイアス電圧が−４００Ｖ、ピーク−ピーク電圧値は２５００Ｖで同じであるが、現像デューティ比が４０％であるので、平均電圧値は−１５０Ｖとなり、トナーの回収量が増加する。
【００３０】
このような本実施例においては、第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂに対する交流バイアス電圧の実質的な電圧差を変えることなく、換言すれば、第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂへ印加電圧の中心値Ｖ１（Ａ）ｄｃ，Ｖ１（Ｂ）ｄｃを同じにして平均電圧値Ｖ１（Ａ）ａｖｇ，Ｖ１（Ｂ）ａｖｇに差を設けることになるので、画像部に対する電荷のリークが防止される。
【００３１】
ちなみに、従来の現像装置においては、現像領域ａ，ｂでのそれぞれの現像トナー量を積み上げるようにして目標とする現像トナー量を達成している。これに対して、本実施例では、上流側の現像領域ａを通過した後の現像トナー量Ｍ１を多くして、いわば過剰に現像を行い、下流側の現像領域ｂを通過した後の現像トナー量Ｍ２を少なくして、過剰に現像されたトナーを下流側の現像領域ｂで回収するようにしている。その結果、細線や微小ドットの再現性が向上するとともに、特に低濃度部分でのトナーの濃度ムラやカブリが抑制される。
【００３２】
（現像装置の第２実施例、図５及び図６参照）
第２実施例である現像装置２Ｂは、図５に示すように、前記第１実施例で示した第１及び第２現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂを、一つの現像剤担持ローラ２３で構成したものである。現像剤担持ローラ２３は、矢印方向（時計回り方向）に回転駆動されるスリーブと、該スリーブに内蔵／固定された磁石ローラとで構成されており、高圧電源回路４が接続されている。磁石ローラは、スリーブの回転方向に沿って、磁極Ｎ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｓ２，Ｓ３，Ｎ３，Ｓ４を有している。スリーブの回転方向は第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂの回転方向と同じであり、対向部分において互いに反対方向に移動する。
【００３３】
攪拌搬送ローラ２６によって現像剤担持ローラ２３の近傍に搬送された現像剤２５は、磁石ローラの磁極Ｓ３の磁力によってスリーブの外周面に担持され、規制ブレード２４で層厚（通過量）を規制されて第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂとの対向部分に送られる。磁石ローラの主磁極Ｎ１，Ｓ１は第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂのそれぞれと対向して配置されており、現像剤２５からトナーを分離して現像ローラ２１ａ，２１ｂに供給する。磁極Ｓ２，Ｓ３は、現像剤槽２８の直上に配置され、スリーブ上に担持されている現像剤２５をスリーブから剥離するための反発磁界を発生させる。
【００３４】
そして、前記第１実施例で説明したように、現像剤担持ローラ２３と第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂの対向領域には、高圧電源回路４によってトナーを現像剤２５から電気的に分離してローラ２１ａ，２１ｂの外周面に移行させる電界が形成される。また、第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂと感光体１とが対向する現像領域ａ，ｂには、高圧電源回路５ａ，５ｂによってトナーを感光体１の外周面に移動させる電界が形成される。図６に、現像ローラ２１ａ，２１ｂに印加される交流バイアス電圧の平均電圧値と現像剤担持ローラ２３に印加される交流バイアス電圧の平均電圧値との関係を示す。図６は一例であって、上流側の現像ローラ２１ａのデューティ比を５５％、下流側の現像ローラ２１ｂのデューティ比を４５％とした場合である。この場合、Ｖ２（Ａ）ａｖｇはＶ１（Ｂ）ａｖｇやＶ１（Ａ）ａｖｇよりもマイナス側でないと、トナーは現像ローラ２１ａ，２１ｂに供給されない。
【００３５】
その他の構成及び作用は図１に示した第１実施例と同様であり、現像のための交流バイアス電圧の印加は図２に示したとおりである。従って、第２実施例である現像装置２Ｂにおいても第１実施例と同様に、細線や微小ドットの再現性が向上するとともに、特に低濃度部分でのトナーの濃度ムラやカブリが抑制される。
【００３６】
（実験例）
第１実施例である現像装置２Ａを用いて以下の実験（本発明例１〜８、比較例１〜６）を行った。システム速度（用紙搬送速度）は７００ｍｍ／ｓｅｃである。現像バイアス条件はそれぞれの実験例（本発明例及び比較例ともに）以下の表１に示すとおりである。
【００３７】
固定条件として、感光体１の直径は１００ｍｍ、感光体１と現像ローラ２１ａ，２１ｂとの最近接部のギャップＤｓは２５０μｍ、現像ローラ２１ａ，２１ｂには周波数５ｋＨｚの交流バイアス電圧を図２に示す矩形波として印加した。現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂの上の単位面積当たりの現像剤搬送量が６ｇ／ｍ2となるように、現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂに印加するバイアス電圧を調整した。感光体１上に形成された静電潜像の背景部電位は−５００Ｖ、ソリッド状画像部電位は−５０Ｖである。また、現像ローラ２１ａ，２１ｂの回転数は、それらの回転周速と感光体１の回転周速の比がそれぞれ１．５：１となるように設定した。
【００３８】
現像剤としては以下のものを用いた。トナーは、湿式造粒法により作成された体積平均粒径約６．５μｍのトナー母材１００重量部に対し、第１の疎水性シリカ０．２重量部と第２の疎水性シリカ０．５重量部と疎水性酸化チタン０．５重量部を外添処理した負極性のものを用いた。キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子にアクリル系樹脂コートがなされているコート型キャリアで、平均粒径約３３μｍのものを用いた。現像剤中のトナー比率（現像剤全量に対するトナー量の割合）は８ｗｔ％とした。
【００３９】
各種項目については以下の表１に示す数値に設定した。ピーク−ピーク電圧値「Ｖｐｐ」及び「ＤＣバイアス」は、上流側及び下流側の現像ローラ２１ａ，２１ｂに共通して同じ値が印加される。「現像量の関係」は、現像領域ａを通過後の現像トナー量Ｍ１と、現像領域ｂを通過後の現像トナー量Ｍ２との大小関係である。
【００４０】
前記各種条件に基づいて、本発明例１〜８及び比較例１〜６に示すように変化させてプリント処理を行い、細線（１２００ｄｐｉで１ドットの縦線、斜め線）の再現性、ハーフトーン部の濃度ムラ、画像背景部へのトナーのカブリ、画像部への電荷のリークについて評価した。なお、下流側の現像領域ｂを通過後の現像トナー量については、必要な画像濃度が得られる付着量である５ｇ／ｍ2に設定している。
【００４１】
いずれの評価項目においても、極めて良好なレベルを◎、実用上良好とされるレベルを○、好ましくないレベルを×（目視で明らかに不良）として表１に記載した。本発明例１〜８は、全て現像トナー量Ｍ１，Ｍ２がＭ１＞Ｍ２の関係を満たし、全ての画像品質で良好な評価を得た。これに対して、比較例１〜６は、いずれも、Ｍ１＜Ｍ２の関係にあり、細線再現性、濃度ムラ、ガブリ、リークのいずれかが好ましくないレベルに評価された。
【００４２】
【表１】
【００４３】
（他の実施例）
なお、本発明に係る現像装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００４４】
例えば、感光体、現像剤ローラ、第１及び第２現像ローラの回転方向は前記実施例に記載した方向に限定するものではない。各種ローラは種々の材料にて製作することができる。また、トナーやキャリアも種々の材料を用いることができる。現像方式も従来知られている正規現像あるいは反転現像のいずれであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明は、現像装置に有用であり、特に、細線や微小ドットの再現性が向上し、トナーの濃度ムラやカブリを抑制できる点で優れている。
【符号の説明】
【００４６】
１…感光体
２Ａ，２Ｂ…現像装置
５ａ，５ｂ…高圧電源回路
２１ａ…第１現像ローラ
２１ｂ…第２現像ローラ
２３，２３ａ，２３ｂ…現像剤担持ローラ
ａ，ｂ…現像領域
Ｍ１，Ｍ２…現像トナー量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、特に、電子写真方式による画像形成において感光体上に形成された静電潜像を現像するための現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式による画像形成の分野において、感光体（像担持体）上に形成された静電潜像の現像方式としては、トナーのみを用いる１成分現像方式及びトナーとキャリアとを攪拌／混合した２成分現像方式の長所を併せ持つハイブリッド現像方式が注目されている。このハイブリッド現像方式では、トナーとキャリアを攪拌／混合してトナーに対する荷電を行った後に、現像剤（トナーとキャリアとの混合物）を担持する現像剤担持ローラと感光体にトナーを供給するための現像（トナー担持）ローラとの間に形成された分離電界の作用によりトナーをキャリアから分離してトナーのみを現像ローラ上に保持させ、感光体上の静電潜像に対して１成分現像を行うようにしている。
【０００３】
ハイブリッド現像においては、高速現像に対応するために、複数の現像ローラを感光体に対してその回転方向に沿って配置し、現像領域の拡大を図っている（特許文献１，２参照）。
【０００４】
このような複数の現像ローラを有するハイブリッド現像装置においては、感光体と現像ローラとの間の現像領域に交流電界を形成し、現像ローラと感光体との間でトナーを往復移動させて現像を行うのが一般的である。きめ細かな濃度（現像トナー量）の均一性を維持する現像を行うには、トナーの十分な往復回数が必要となるが、高速化に伴って現像時間が不足しているのが現状である。それを補うために交流バイアス電圧の周波数を上げて対応している。しかし、この対応策では、エッジ電界を伴い、ライン、ドットの再現性が低下する。
【０００５】
また、感光体上でトナーが低付着量となる低現像電位部分においては、感光体上に移動したトナーが現像ローラに回収されやすいので、現像電位に対する現像トナー量の特性は、線形ではなく、低現像電位部分でトナー量がより少なくなるＳ字型の特性となる。それゆえ、必然的に、現像トナー量の傾きが大きくなる領域が発生し、静電潜像の電位ムラに対する感度が高く、低電位部分に濃度ムラが発生しやすいという問題点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３７５２３号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、細線や微小ドットの再現性の向上を図るとともにトナーの濃度ムラやカブリを抑制できるハイブリッド方式の現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態である現像装置は、
トナーを外周面に担持し、像担持体に対してその回転方向に沿って像担持体とは非接触で配置された複数のトナー担持体と、
トナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、前記複数のトナー担持体にトナーを供給する現像剤担持体と、
を備え、
前記像担持体上に形成された静電潜像の電圧と前記トナー担持体に印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によりトナーを静電潜像に付着させる現像装置において、
前記像担持体の回転方向上流側に配置された第１トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比が、回転方向下流側に配置された第２トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比よりも大きいこと、
を特徴とする現像装置。
【０００９】
前記現像装置においては、像担持体の回転方向上流側に配置された第１トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比が、回転方向下流側に配置された第２トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比よりも大きいため、像担持体の回転方向上流側の現像領域を通過した後の現像トナー量が、回転方向下流側の現像領域を通過した後の現像トナー量よりも多くなり、上流側の現像領域で感光体に過剰に現像されたトナーが回転方向下流側の現像領域で回収される（回収が促進される）。その結果、細線や微小ドットの再現性が向上するとともに、特に低濃度部分でのトナーの濃度ムラやカブリが抑制される。また、第１及び第２トナー担持体に対する交流バイアス電圧の実質的な電圧差を変えることなく、平均電圧値に差を設けることができ、画像部に対する電荷のリークを防止できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、細線や微小ドットの再現性の向上を図るとともにトナーの濃度ムラやカブリを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例である現像装置と感光体ドラム及びその周辺機器を示す断面図である。
【図２】現像ローラに印加されるバイアス電圧を示すチャート図であり、（Ａ）は上流側の現像ローラに印加する交流バイアス電圧と感光体上のソリッド状の潜像電位との関係を示し、（Ｂ）は下流側の現像ローラと感光体上のソリッド状の潜像電位との関係を示す。
【図３】（Ａ）は上流側の現像剤担持ローラに印加される交流バイアス電圧を示すチャート図であり、（Ｂ）は下流流側の現像剤担持ローラに印加される交流バイアス電圧を示すチャート図である。
【図４】感光体上へのトナー付着の状態を示す説明図である。
【図５】第２実施例である現像装置と感光体ドラム及びその周辺機器を示す断面図である。
【図６】現像ローラに印加される交流バイアス電圧の平均電圧値と現像剤担持ローラに印加される直流バイアス電圧との関係を示すチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る現像装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図面において、同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
（現像装置の第１実施例、図１〜図４参照）
第１実施例である現像装置２Ａは、感光体（像担持体）１上に形成された静電潜像をトナーによって可視像化するものである。感光体１は、図１に示すように矢印で示す反時計回り方向回転に伴って、帯電用ローラ６にて所定の電位に均一に帯電され、図示しないレーザ走査装置から放射されるレーザビームＢにて静電潜像を形成され、現像装置２Ａにて現像され、転写ローラ８から付与される電界にて記録紙Ｓにトナー画像が転写され、ブレード９にて残留トナーが除去される。また、図示しないイレーサにて残留電化が除去される。なお、この種の作像手段を用いて電子写真法にて画像を形成するプロセスは周知であり、詳細な説明は省略する。
【００１４】
なお、帯電手段や転写手段としてはローラ６やローラ８に代えてコロトロン方式あるいはスコロトロン方式の放電器であってもよく、露光装置もレーザ以外の光を用いるものであってもよい。
【００１５】
現像装置２Ａは、トナー補給ボトル３と、トナーとキャリアとからなる現像剤２５を収容する現像剤槽２８と、現像剤２５を外周面に担持してその回転方向に搬送する第１及び第２現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂと、該ローラ２３ａ，２３ｂの外周面からトナーを分離して自らの外周面に担持してその回転方向（時計回り方向）に搬送する第１及び第２現像（トナー担持）ローラ２１ａ，２１ｂを備え、ハイブリッド現像を行うものである。また、第１及び第２現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂには高圧電源回路４ａ，４ｂが接続され、第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂには高圧電源回路５ａ，５ｂが接続されている。
【００１６】
トナーは、トナー補給ボトル３からトナー補給ローラ２７の回転に基づいて現像剤槽２８へ所定量ずつ補給される。現像剤槽２８の底部には二つの攪拌搬送ローラ２６が配置されている。補給されたトナーはローラ２６の回転に基づいてキャリアと攪拌／混合され、所定の電位に帯電されて第１現像剤担持ローラ２３ａの下部に搬送される。攪拌搬送ローラ２６による現像剤２５の攪拌／混合作用は従来の現像装置と同様であり、その詳細な説明は省略する。
【００１７】
第１及び第２現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂは、矢印方向に回転駆動されるスリーブと、該スリーブに内蔵／固定された磁石ローラとで構成されている。第１現像剤担持ローラ２３ａのスリーブは反時計回り方向に回転し、第２現像剤担持ローラ２３ｂのスリーブは時計回り方向に回転する。それぞれの磁石ローラは、スリーブの回転方向に沿って、Ｎ極、Ｓ極を有している。
【００１８】
攪拌搬送ローラ２６によって第１現像剤担持ローラ２３ａの近傍に搬送された現像剤２５は、まず、規制ブレード２４で層厚（通過量）を規制されて第１現像剤担持ローラ２３ａに供給され、ローラ２３ａ，２３ｂの対向部分において、内蔵磁石による磁力の作用で第１現像剤担持ローラ２３ａに保持されているトナーのおおよそ半分の量が第２現像剤担持ローラ２３ｂに供給される。その後、トナーはローラ２３ａ，２３ｂから現像ローラ２１ａ，２１ｂに供給されることになる。
【００１９】
第１現像ローラ２１ａは、感光体１の回転方向（反時計回り方向）の上流側に配置され、矢印で示すように時計回り方向に回転駆動される。第２現像ローラ２１ｂは、感光体１の回転方向の下流側に配置され、矢印で示すように時計回り方向に回転駆動される。
【００２０】
第１及び第２現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂと第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂの対向領域には、高圧電源回路４ａ，４ｂによってトナーを現像剤２５から電気的に分離してローラ２１ａ，２１ｂの外周面に移行させる電界が形成される。また、第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂと感光体１とが対向する現像領域ａ，ｂには、高圧電源回路５ａ，５ｂによってトナーを感光体１の外周面に移動させる電界が形成される。
【００２１】
第１現像剤担持ローラ２３ａから第１現像ローラ２１ａの外周面に層状に担持されたトナーは、第１現像ローラ２１ａの回転に基づいて、感光体１と対向する現像領域ａに搬送される。これらのトナーは、感光体１上に形成された静電潜像の電圧と現像ローラ２１ａに高圧電源回路５ａから印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によって感光体１と現像ローラ２１ａの間を往復運動しながら静電潜像を現像する。また、第２現像剤担持ローラ２３ｂから第２現像ローラ２１ｂの外周面に層状に担持されたトナーは、第２現像ローラ２１ｂの回転に基づいて、感光体１と対向する現像領域ｂに搬送される。これらのトナーは、感光体１上に形成された静電潜像の電圧と現像ローラ２１ｂに高圧電源回路５ｂから印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によって感光体１と現像ローラ２１ｂの間を往復運動しながら静電潜像を現像する。
【００２２】
現像ローラ２１ａ，２１ｂは、金属材からなる導電性ローラ、例えば、アルマイト加工を表面に施したアルミニウム製ローラで構成されている。ローラ基体上にポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などのコーティングを施したり、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどのコーティングを施したものであってもよい。
【００２３】
ちなみに、トナーとキャリアとの混合物である現像剤において、トナーとしては、一般に用いられている、バインダ樹脂中に着色剤や必要に応じて荷電制御材や離型材などを含有させ、外添材を処理したものを使用することができる。トナー粒径としては３〜１０μｍ程度が望ましい。キャリアとしては、一般に使用されている、バインダ型キャリアやコート型キャリアなどを使用することができる。キャリア粒径としては１５〜１００μｍ程度が好ましい。トナーとキャリアとの混合比は、所望のトナー帯電量が得られるように調整されていればよく、実際上、キャリアの表面に対するトナーの被覆率が２０〜４０％程度となるように設定される。
【００２４】
ここで、現像ローラ２１ａ，２１ｂに印加されるバイアス電圧について説明する。高圧電源回路４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂによって、現像ローラ２１ａ，２１ｂと現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂとの間には交流電界が形成され、現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂから現像ローラ２１ａ，２１ｂへトナーが供給される電位関係とされている。現像領域ａ，ｂでは、現像ローラ２１ａ，２１ｂと感光体１との間の空間を電界力によってトナーが飛翔して感光体１上の静電潜像を忠実に現像するために、現像ローラ２１ａ，２１ｂと感光体１との間が非接触に構成されたうえで、交流電界が形成されるようになっている。
【００２５】
図２（Ａ）に上流側の第１現像ローラ２１ａに印加する交流バイアス電圧と感光体１上のソリッド状の潜像電位との関係を示し、図２（Ｂ）に下流側の第２現像ローラ２１ｂと感光体１上のソリッド状の潜像電位との関係を示す。図３（Ａ）に第１現像剤担持ローラ２３ａに印加される交流バイアス電圧を示し、図３（Ｂ）に第２現像剤担持ローラ２３ｂに印加される交流バイアス電圧を示す。ここでの交流バイアス電圧は、図２（Ａ），（Ｂ）に示した第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂに印加される交流バイアス電圧とは逆位相であり、そのデューティ比は第１現像ローラ２１ａに印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比と等しく設定されている。なお、感光体１及びトナーはマイナス帯電である。
【００２６】
ここで、現像装置２Ａにおいては、図４に示すように、上流側の第１現像ローラ２１ａの現像領域ａを通過した後の現像トナー量Ｍ１が、下流側の第２現像ローラ２１ｂの現像領域ｂを通過した後の現像トナー量Ｍ２よりも多くなるように、高圧電源回路５ａ，５ｂから印加される交流バイアス電圧が設定されている。即ち、感光体１の回転方向上流側に配置された第１現像ローラ２１ａに印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比が、回転方向下流側に配置された第２現像ローラ２１ｂに印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比よりも大きく設定されている。図２（Ａ），（Ｂ）には、その一例として、第１現像ローラ２１ａに印加する交流バイアス電圧の現像デューティ比を６０％、第２現像ローラ２１ｂに印加する交流バイアス電圧の現像デューティ比を４０％に設定している。トナーは、交流バイアス電圧の最小値印加期間において感光体１側に移動し、最大値印加期間において感光体１から離間するため、現像デューティ比が大きくなるとトナーの現像量が増加する。
【００２７】
図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、現像ローラ２１ａ，２１ｂには、矩形波の交流バイアス電圧が印加され（ピーク−ピーク電圧値はＶ１（Ａ）ｐｐ，Ｖ１（Ｂ）ｐｐともに２５００Ｖ）、その中心値（ローラ２１ａに対してはＶ１（Ａ）ｄｃ：−４００Ｖ、ローラ２１ｂに対してはＶ１（Ｂ）ｄｃ：−４００Ｖ）とされている。トナーは、印加されるバイアス電圧が最大値にあるときに感光体１に移動し、最小値にあるときに現像ローラ２１ａ，２１ｂに移動する。
【００２８】
ところで、現像デューティ比を変化させると、現像平均電圧値Ｖ１（Ａ）ａｖｇ，Ｖ１（Ｂ）ａｖｇが変化する。この平均電圧値と感光体１上の静電潜像電位Ｖｉとの差が、実際に現像されるトナー量に相当する。平均電圧値が潜像電位Ｖｉに対してよりマイナス側であればあるほど現像過多となり、逆にプラス側であればあるほど回収過多となる。本実施例では、前述のように、上流側の現像領域ａにおいて現像過多、下流側の現像領域ｂにおいて回収過多に設定している。
【００２９】
現像バイアス電圧が−４００Ｖで、ピーク−ピーク電圧値が２５００Ｖ、現像デューティ比が６０％の場合、上流側の現像領域ａでの平均電圧値は−６５０Ｖとなる。この平均電圧値が潜像電位Ｖｉを基準としたときの差が大きいほど現像量が増加する。一方、背景画像部電位Ｖｏ：−５００Ｖを基準としたときの差が小さいのでトナーの回収量は低下する。下流側の現像領域ｂにおいては、現像バイアス電圧が−４００Ｖ、ピーク−ピーク電圧値は２５００Ｖで同じであるが、現像デューティ比が４０％であるので、平均電圧値は−１５０Ｖとなり、トナーの回収量が増加する。
【００３０】
このような本実施例においては、第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂに対する交流バイアス電圧の実質的な電圧差を変えることなく、換言すれば、第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂへ印加電圧の中心値Ｖ１（Ａ）ｄｃ，Ｖ１（Ｂ）ｄｃを同じにして平均電圧値Ｖ１（Ａ）ａｖｇ，Ｖ１（Ｂ）ａｖｇに差を設けることになるので、画像部に対する電荷のリークが防止される。
【００３１】
ちなみに、従来の現像装置においては、現像領域ａ，ｂでのそれぞれの現像トナー量を積み上げるようにして目標とする現像トナー量を達成している。これに対して、本実施例では、上流側の現像領域ａを通過した後の現像トナー量Ｍ１を多くして、いわば過剰に現像を行い、下流側の現像領域ｂを通過した後の現像トナー量Ｍ２を少なくして、過剰に現像されたトナーを下流側の現像領域ｂで回収するようにしている。その結果、細線や微小ドットの再現性が向上するとともに、特に低濃度部分でのトナーの濃度ムラやカブリが抑制される。
【００３２】
（現像装置の第２実施例、図５及び図６参照）
第２実施例である現像装置２Ｂは、図５に示すように、前記第１実施例で示した第１及び第２現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂを、一つの現像剤担持ローラ２３で構成したものである。現像剤担持ローラ２３は、矢印方向（時計回り方向）に回転駆動されるスリーブと、該スリーブに内蔵／固定された磁石ローラとで構成されており、高圧電源回路４が接続されている。磁石ローラは、スリーブの回転方向に沿って、磁極Ｎ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｓ２，Ｓ３，Ｎ３，Ｓ４を有している。スリーブの回転方向は第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂの回転方向と同じであり、対向部分において互いに反対方向に移動する。
【００３３】
攪拌搬送ローラ２６によって現像剤担持ローラ２３の近傍に搬送された現像剤２５は、磁石ローラの磁極Ｓ３の磁力によってスリーブの外周面に担持され、規制ブレード２４で層厚（通過量）を規制されて第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂとの対向部分に送られる。磁石ローラの主磁極Ｎ１，Ｓ１は第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂのそれぞれと対向して配置されており、現像剤２５からトナーを分離して現像ローラ２１ａ，２１ｂに供給する。磁極Ｓ２，Ｓ３は、現像剤槽２８の直上に配置され、スリーブ上に担持されている現像剤２５をスリーブから剥離するための反発磁界を発生させる。
【００３４】
そして、前記第１実施例で説明したように、現像剤担持ローラ２３と第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂの対向領域には、高圧電源回路４によってトナーを現像剤２５から電気的に分離してローラ２１ａ，２１ｂの外周面に移行させる電界が形成される。また、第１及び第２現像ローラ２１ａ，２１ｂと感光体１とが対向する現像領域ａ，ｂには、高圧電源回路５ａ，５ｂによってトナーを感光体１の外周面に移動させる電界が形成される。図６に、現像ローラ２１ａ，２１ｂに印加される交流バイアス電圧の平均電圧値と現像剤担持ローラ２３に印加される交流バイアス電圧の平均電圧値との関係を示す。図６は一例であって、上流側の現像ローラ２１ａのデューティ比を５５％、下流側の現像ローラ２１ｂのデューティ比を４５％とした場合である。この場合、Ｖ２（Ａ）ａｖｇはＶ１（Ｂ）ａｖｇやＶ１（Ａ）ａｖｇよりもマイナス側でないと、トナーは現像ローラ２１ａ，２１ｂに供給されない。
【００３５】
その他の構成及び作用は図１に示した第１実施例と同様であり、現像のための交流バイアス電圧の印加は図２に示したとおりである。従って、第２実施例である現像装置２Ｂにおいても第１実施例と同様に、細線や微小ドットの再現性が向上するとともに、特に低濃度部分でのトナーの濃度ムラやカブリが抑制される。
【００３６】
（実験例）
第１実施例である現像装置２Ａを用いて以下の実験（本発明例１〜８、比較例１〜６）を行った。システム速度（用紙搬送速度）は７００ｍｍ／ｓｅｃである。現像バイアス条件はそれぞれの実験例（本発明例及び比較例ともに）以下の表１に示すとおりである。
【００３７】
固定条件として、感光体１の直径は１００ｍｍ、感光体１と現像ローラ２１ａ，２１ｂとの最近接部のギャップＤｓは２５０μｍ、現像ローラ２１ａ，２１ｂには周波数５ｋＨｚの交流バイアス電圧を図２に示す矩形波として印加した。現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂの上の単位面積当たりの現像剤搬送量が６ｇ／ｍ2となるように、現像剤担持ローラ２３ａ，２３ｂに印加するバイアス電圧を調整した。感光体１上に形成された静電潜像の背景部電位は−５００Ｖ、ソリッド状画像部電位は−５０Ｖである。また、現像ローラ２１ａ，２１ｂの回転数は、それらの回転周速と感光体１の回転周速の比がそれぞれ１．５：１となるように設定した。
【００３８】
現像剤としては以下のものを用いた。トナーは、湿式造粒法により作成された体積平均粒径約６．５μｍのトナー母材１００重量部に対し、第１の疎水性シリカ０．２重量部と第２の疎水性シリカ０．５重量部と疎水性酸化チタン０．５重量部を外添処理した負極性のものを用いた。キャリアは、磁性体からなるキャリアコア粒子にアクリル系樹脂コートがなされているコート型キャリアで、平均粒径約３３μｍのものを用いた。現像剤中のトナー比率（現像剤全量に対するトナー量の割合）は８ｗｔ％とした。
【００３９】
各種項目については以下の表１に示す数値に設定した。ピーク−ピーク電圧値「Ｖｐｐ」及び「ＤＣバイアス」は、上流側及び下流側の現像ローラ２１ａ，２１ｂに共通して同じ値が印加される。「現像量の関係」は、現像領域ａを通過後の現像トナー量Ｍ１と、現像領域ｂを通過後の現像トナー量Ｍ２との大小関係である。
【００４０】
前記各種条件に基づいて、本発明例１〜８及び比較例１〜６に示すように変化させてプリント処理を行い、細線（１２００ｄｐｉで１ドットの縦線、斜め線）の再現性、ハーフトーン部の濃度ムラ、画像背景部へのトナーのカブリ、画像部への電荷のリークについて評価した。なお、下流側の現像領域ｂを通過後の現像トナー量については、必要な画像濃度が得られる付着量である５ｇ／ｍ2に設定している。
【００４１】
いずれの評価項目においても、極めて良好なレベルを◎、実用上良好とされるレベルを○、好ましくないレベルを×（目視で明らかに不良）として表１に記載した。本発明例１〜８は、全て現像トナー量Ｍ１，Ｍ２がＭ１＞Ｍ２の関係を満たし、全ての画像品質で良好な評価を得た。これに対して、比較例１〜６は、いずれも、Ｍ１＜Ｍ２の関係にあり、細線再現性、濃度ムラ、ガブリ、リークのいずれかが好ましくないレベルに評価された。
【００４２】
【表１】
【００４３】
（他の実施例）
なお、本発明に係る現像装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００４４】
例えば、感光体、現像剤ローラ、第１及び第２現像ローラの回転方向は前記実施例に記載した方向に限定するものではない。各種ローラは種々の材料にて製作することができる。また、トナーやキャリアも種々の材料を用いることができる。現像方式も従来知られている正規現像あるいは反転現像のいずれであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、本発明は、現像装置に有用であり、特に、細線や微小ドットの再現性が向上し、トナーの濃度ムラやカブリを抑制できる点で優れている。
【符号の説明】
【００４６】
１…感光体
２Ａ，２Ｂ…現像装置
５ａ，５ｂ…高圧電源回路
２１ａ…第１現像ローラ
２１ｂ…第２現像ローラ
２３，２３ａ，２３ｂ…現像剤担持ローラ
ａ，ｂ…現像領域
Ｍ１，Ｍ２…現像トナー量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを外周面に担持し、像担持体に対してその回転方向に沿って像担持体とは非接触で配置された複数のトナー担持体と、
トナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、前記複数のトナー担持体にトナーを供給する現像剤担持体と、
を備え、
前記像担持体上に形成された静電潜像の電圧と前記トナー担持体に印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によりトナーを静電潜像に付着させる現像装置において、
前記像担持体の回転方向上流側に配置された第１トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比が、回転方向下流側に配置された第２トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比よりも大きいこと、
を特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体は、第１トナー担持体に対向する第１現像剤担持体と、第２トナー担持体に対向する第２現像剤担持体とからなり、
第１及び第２現像剤担持体に印加される交流バイアス電圧は、第１及び第２トナー担持体に印加される交流バイアス電圧とは逆位相であり、
第１及び第２現像時担持体に印加される交流バイアス電圧のデューティ比は第１トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比と等しいこと、
を特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項１】
トナーを外周面に担持し、像担持体に対してその回転方向に沿って像担持体とは非接触で配置された複数のトナー担持体と、
トナーとキャリアとからなる現像剤を担持し、前記複数のトナー担持体にトナーを供給する現像剤担持体と、
を備え、
前記像担持体上に形成された静電潜像の電圧と前記トナー担持体に印加された交流バイアス電圧との間で形成される電界によりトナーを静電潜像に付着させる現像装置において、
前記像担持体の回転方向上流側に配置された第１トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比が、回転方向下流側に配置された第２トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比よりも大きいこと、
を特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体は、第１トナー担持体に対向する第１現像剤担持体と、第２トナー担持体に対向する第２現像剤担持体とからなり、
第１及び第２現像剤担持体に印加される交流バイアス電圧は、第１及び第２トナー担持体に印加される交流バイアス電圧とは逆位相であり、
第１及び第２現像時担持体に印加される交流バイアス電圧のデューティ比は第１トナー担持体に印加される交流バイアス電圧の現像デューティ比と等しいこと、
を特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２５７５３４（Ｐ２０１１−２５７５３４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３０９０９（Ｐ２０１０−１３０９０９）
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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