現像装置
【課題】２成分現像と１成分現像との併用型の現像装置において、高画質、高画像安定性の利点を確保しつつ、画像メモリーの発生を抑える。
【解決手段】静電潜像担持体１０に対してその回転方向上流側に配置されたトナーとキャリアとからなる現像剤を保持する現像剤担持体２１と、静電潜像担持体１０に対してその回転方向下流側にかつ現像剤担持体２１と近接して配置されたトナーのみを保持するトナー担持体２２と、トナーとキャリアとからなる現像剤を保持し、該現像剤がトナー担持体２２に接触するように配置された現像剤担持体２３と、バイアス電圧印加手段３３，３４，３５とを備えた現像装置。
【解決手段】静電潜像担持体１０に対してその回転方向上流側に配置されたトナーとキャリアとからなる現像剤を保持する現像剤担持体２１と、静電潜像担持体１０に対してその回転方向下流側にかつ現像剤担持体２１と近接して配置されたトナーのみを保持するトナー担持体２２と、トナーとキャリアとからなる現像剤を保持し、該現像剤がトナー担持体２２に接触するように配置された現像剤担持体２３と、バイアス電圧印加手段３３，３４，３５とを備えた現像装置。
【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装置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】
従来、電子写真方式による画像形成装置において、感光体上に形成された静電潜像の現像方式としては、トナーとキャリアとを攪拌／混合した現像剤を用いる２成分現像方式と、トナーのみを用いる１成分現像方式とが知られている。
【０００３】
２成分現像方式は、トナーの帯電量が安定した状態では現像トナー量の変動が少なく、グラデーション画像の階調再現性に優れているが、現像剤によって形成される磁気ブラシの接触ノイズによるドット再現性の低下、現像後に磁気ブラシ状のカウンターチャージによる現像後のトナー回収によるリード部の白抜けなどの問題点を有している。
【０００４】
１成分現像方式においてトナー層を感光体と非接触とした構成では、非接触ゆえにドット再現性が高いが、２成分現像方式に比べて階調再現性に劣り、現像領域での電界強度の変動に伴う濃度むらが生じやすく、現像ローラ上のトナー層の厚みのむらに起因する現像量の変動による濃度むらが生じやすいという問題点を有している。
【０００５】
前記二つの現像方式の問題点を解決しつつ、各現像方式の利点である、高いドット再現性、階調再現性、濃度むらの解消を達成する現像方式として、感光体に対して２成分現像ローラと１成分現像ローラとを並設配置する方式がいくつか提案されている。感光体の回転方向に対して２成分現像ローラを上流側に配置し、１成分現像ローラを下流側に配置した構成（特許文献１〜４参照）と、その逆に配置した構成とが提案されている。ドットの均一な再現性の高い高精細な画像を得るためには非接触の１成分現像ローラを下流側に配置することが望ましい。
【０００６】
さらに、フルカラーの画像形成装置でのコスト低減、省スペース化を目的とすると、二つの現像方式（２成分現像ローラと１成分現像ローラ）を単一の現像器内に配置することが望ましい。この場合には、１成分現像ローラ上にトナー層を形成するのに、２成分現像ローラ上の現像剤（キャリアとトナーとが混在）からトナーのみを電界の作用で移動させることになる。
【０００７】
このように、単一の現像器内で感光体の回転方向上流側に２成分現像ローラを、下流側に１成分現像ローラを並設した現像方式は、従来の２成分現像方式及び１成分現像方式のそれぞれに比べて、高画質、高画像安定性を確保できる現像方式として、特に、軽印刷事業に対応したフルカラーデジタル印刷機に最適である。
【０００８】
しかしながら、現像ローラ上のトナー層の電位が現像電位差に大きく影響する非接触１成分現像方式においては、現像ローラ上のトナーの層厚のむらが現像トナー量のむらを引き起こすという原理的な課題が存在し、濃度むらが顕著に現われる画像メモリーの発生が品質課題として残っている。画像メモリーの要因である１成分現像ローラ上のトナーの層厚のむらを解消するには、現像後の現像ローラ上のトナー層を除去・分離してリセットすることが必要となる。しかし、１成分現像ローラと２成分現像ローラとの対向部分では、現像剤の磁気ブラシが１成分現像ローラに接触することによって現像後のトナーを１成分現像ローラから回収することができても、平均電界としてはトナーを１成分現像ローラ側に移動させる方向の電界を形成しなければならないため、１成分現像ローラ上の現像後のトナー層のリセットは不十分なものとなる。
【０００９】
さらには、高精細画像を得るために、１成分現像ローラを下流側に配置しているため、１成分現像領域で生じた現像トナー量の差は軽減、解消することなく、画像メモリーが残ることになる。軽印刷機では、１ジョブでの印刷枚数が、オフィスに設置される通常のプリンターにおけるプリント枚数に比べて格段に多く、例えば、低い印字比率での大量のジョブが実行される際には、トナーへの現像器内部での機械的なストレスにより、外添材がトナーから離脱したり、埋没することに伴い、１成分現像ローラとトナーとの間での付着力が増大し、画像メモリーがより顕著となる場合が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０８−１７９６２２号公報
【特許文献２】特開平１０−１７１２５２号公報
【特許文献３】特開２００１−２９０３６４号公報
【特許文献４】特開２００８−２８６８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、高画質、高画像安定性の利点を確保しつつ、１成分現像ローラ上での現像後のトナー層のリセットを十分に行うことができて画像メモリーの発生を抑えることのできる、２成分現像と１成分現像との併用型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】
【００１２】
本発明の一形態である現像装置は、
静電潜像担持体に対してその回転方向上流側に配置されたトナーとキャリアとからなる現像剤を保持する第１の現像剤担持体と、
前記静電潜像担持体に対してその回転方向下流側にかつ前記第１の現像剤担持体と近接して配置されたトナーのみを保持するトナー担持体と、
トナーとキャリアとからなる現像剤を保持し、該現像剤が前記トナー担持体に接触するように配置された第２の現像剤担持体と、
前記第１の現像剤担持体と前記静電潜像担持体との間、第１の現像剤担持体と前記トナー担持体との間、トナー担持体と静電潜像担持体との間、及び、前記第２の現像剤担持体とトナー担持体との間のそれぞれに電界を形成するバイアス電圧印加手段と、
を備え、
前記バイアス電圧印加手段は、
前記トナー担持体と前記第１及び第２の現像剤担持体との間に形成されるそれぞれの電界の平均電界が、前記静電潜像担持体との対向位置を基準に、トナー担持体の回転方向上流側で、第１の現像剤担持体に保持された現像剤からトナーのみがトナー担持体に向けて移動する方向に設定され、かつ、トナー担持体の回転方向下流側で、トナー担持体に保持されたトナーが第２の現像剤担持体に向けて移動する方向に設定されていること、
を特徴とする。
【００１３】
前記現像装置においては、トナー担持体と第１及び第２の現像剤担持体との間に形成されるそれぞれの電界の平均電界が、静電潜像担持体との対向位置を基準に、トナー担持体の回転方向上流側で、第１の現像剤担持体に保持された現像剤からトナーのみがトナー担持体に向けて移動する方向に設定され、かつ、トナー担持体の回転方向下流側で、トナー担持体に保持されたトナーが第２の現像剤担持体に向けて移動する方向に設定されている。それゆえ、第１の現像剤担持体上の現像剤からトナーのみがトナー担持体に供給され、トナー担持体上の現像後のトナーは第２の現像剤担持体にほぼ完全に回収されることになる。
【００１４】
即ち、トナー担持体上の現像後のトナーを電界の作用により回収するための第２の現像剤担持体を第１の現像剤担持体とは別に配置することにより、トナー担持体上の現像後のトナー層のリセットが十分に行われることになり、２成分現像と１成分現像とを併用する現像方式で、高画質、高画像安定性の利点を確保しつつ、トナー担持体上の現像後のトナー層のリセット不足による画像メモリーの発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、２成分現像と１成分現像とを併用する現像方式において、高画質、高画像安定性の利点を確保しつつ、１成分現像ローラ上での現像後のトナー層のリセットを十分に行うことができ、その結果画像メモリーの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施例である現像装置を含む画像形成装置の要部を示す概略構成図である。
【図２】前記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３】前記現像装置における２成分現像ローラに印加されるバイアス電圧と現像領域での感光体電位との関係を示すチャート図である。
【図４】前記現像装置における１成分現像ローラに印加されるバイアス電圧と現像領域での感光体電位との関係を示すチャート図である。
【図５】前記現像装置におけるトナー供給領域での電位を示すチャート図である。
【図６】前記現像装置におけるトナー回収領域での電位を示すチャート図である。
【図７】画像メモリーの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
（画像形成装置の概略構成、図１参照）
一実施例である現像装置を含む電子写真方式のフルカラー画像形成装置は、図１に示すように、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のトナー画像を感光体ドラム１０上に形成するための作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを並置したタンデム型として構成されている。各感光体ドラム１０上に形成された各色のトナー画像は矢印ｘ方向に回転する中間転写ベルト１５上に転写ローラ１６から付与される電界の作用で１次転写して合成され、転写ローラ１７から付与される電界の作用で用紙などの記録媒体Ｐ上に２次転写される。その後、記録媒体Ｐは定着ユニット１８に搬送され、トナーの定着が施され、図示しないトレイに排出される。それぞれの作像ユニット１Ｙ，１，Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、帯電チャージャー１１、露光装置１２、現像装置１３、残留トナーのクリーニングブレード１４などを備えている。
【００１９】
なお、電子写真方式によるタンデム型画像形成装置での画像形成の基本的なプロセスは周知であり、その詳細な説明は省略する。
【００２０】
（現像装置、図２参照）
一実施例である現像装置１３は、図２に示すように、感光体ドラム１０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り、概略、トナー補給槽２９、トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像剤槽２８、現像剤を外周面に担持してその回転方向に搬送する現像剤搬送ローラ２３、現像剤搬送ローラ２３から現像剤を受け渡されて感光体ドラム１０と対向する現像領域Ａにおいて静電潜像を現像する２成分現像ローラ２１、及び、２成分現像ローラ２１上の現像剤から分離供給されたトナーを担持して感光体ドラム１０と対向する現像領域Ｂにおいて静電潜像を現像する１成分現像ローラ２２を備えている。
【００２１】
２成分現像ローラ２１は感光体ドラム１０の回転方向ｙの上流側に矢印ｙ’方向に回転駆動可能に配置されている。１成分現像ローラ２２は感光体ドラム１０の回転方向ｙの下流側に矢印ｙ’方向に回転駆動可能に配置されている。現像剤搬送ローラ２３は現像剤槽２８の上部に位置するとともに、２成分現像ローラ２１及び１成分現像ローラ２２のそれぞれの周面に近接して矢印ｙ’方向に回転駆動可能に配置されている。これらのローラ２１，２２，２３は互いに非接触で近接して配置されている。２成分現像ローラ２１及び１成分現像ローラ２２のそれぞれの回転方向ｙ’は、それぞれの周面の移動方向がともに感光体ドラム１０の周面の移動方向（矢印ｙ）と対向部分で同一になるように設定されている。また、現像剤搬送ローラ２３の回転方向ｙ’は１成分現像ローラ２２の回転方向ｙ’と同一になるように設定されている。
【００２２】
また、２成分現像ローラ２１には高圧電源回路３３が接続され、１成分現像ローラ２２には高圧電源回路３４が接続され、現像剤搬送ローラ２３には高圧電源回路３５が接続されている。
【００２３】
現像剤槽２８内の現像剤のトナー濃度は磁気センサ２５によって検出され、不足分のトナーはトナー補給槽２９から補給ローラ２７の回転に基づいて補給される。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現像剤搬送ローラ２３の直下に搬送される。攪拌搬送ローラ２６による現像剤の攪拌／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。
【００２４】
現像剤搬送ローラ２３は、その表面がブラスト処理されたスリーブ２３ａとその内部に位置固定された磁石２３ｂとで構成されている。ローラ２３の近傍に搬送された現像剤は、磁石２３ｂの磁力によってスリーブ２３ａの表面に引き付けられ、スリーブ２３ａの回転に伴って矢印ｙ’方向に搬送され、規制板２４によって通過量を規制・計量された後、２成分現像ローラ２１との対向部分に搬送される。
【００２５】
２成分現像ローラ２１は、スリーブ２１ａとその内部に位置固定された磁石２１ｂとで構成され、磁石２１ｂは前記磁石２３ｂとはその対向部分において異なる磁性の磁極が対向配置されている。その結果、現像剤搬送ローラ２３上の現像剤は、２成分現像ローラ２１に受け渡され、スリーブ２１ａの矢印ｙ’方向の回転に伴って感光体ドラム１０と対向する２成分現像領域Ａに供給される。現像領域Ａにおいて、２成分現像ローラ２１上の現像剤は磁気ブラシ状となって感光体ドラム１０の表面に接触する。そして、２成分現像ローラ２１に高圧電源回路３３から印加されるバイアス電圧によって、感光体ドラム１０上の静電潜像と２成分現像ローラ２１との間に形成される電界により、トナーが静電潜像へ移動（現像）する。感光体ドラム１０と２成分現像ローラ２１との間の電位差による電場が平衡状態に到達した時点で現像を終了する。このとき、現像領域Ａに供給されたトナーのうち、感光体ドラム１０上の静電潜像を現像するのに使用されるトナーはソリッド部分を現像した場合であっても現像剤中の１割程度であり、現像に寄与しなかった残りのトナーを含む現像剤はさらに１成分現像ローラ２２との対向部分（トナー供給領域Ｃ）へと搬送される。
【００２６】
トナー供給領域Ｃにおいて、２成分現像ローラ２１上の現像剤は磁気ブラシ状となって１成分現像ローラ２２の表面に接触する。そして、１成分現像ローラ２２に高圧電源回路３４から印加されるバイアス電圧によって、２成分現像ローラ２１と１成分現像ローラ２２との間に形成される電界により、トナーが１成分現像ローラ２２へ移動し、１成分現像ローラ２２上にトナー層が形成される。
【００２７】
さらに、２成分現像ローラ２１の回転に伴ってローラ２１上の現像剤は現像剤搬送ローラ２３との対向部分に搬送され、この対向部分において、磁石２１ｂと磁石２３ｂとは異なる磁性の磁極が対向配置されていることから、現像剤は現像剤搬送ローラ２３へ受け渡される。受け渡された現像剤は、ローラ２３の回転に伴って矢印ｙ’方向に搬送され、磁石２３ｂの磁極Ｓ，Ｓ間で磁気保持力を失い、重力の作用で現像剤槽２８へ落下・回収される。
【００２８】
一方、１成分現像ローラ２２上に供給されたトナーは、ローラ２２の回転に伴って感光体ドラム１０と対向する１成分現像領域Ｂに供給される。現像領域Ｂにおいて、１成分現像ローラ２２に高圧電源回路３４から印加されるバイアス電圧によって、感光体ドラム１０上の静電潜像と１成分現像ローラ２２との間に形成される電界により、トナーが静電潜像へ移動（現像）する。感光体ドラム１０と１成分現像ローラ２２との間の電位差による電場が平衡状態に到達した時点で現像を終了する。
【００２９】
このとき、現像領域Ｂに供給されたトナーのうち、現像に寄与しなかった残りのトナーはさらに現像剤搬送ローラ２３との対向部分（トナー回収領域Ｄ）へと搬送される。トナー回収領域Ｄにおいて、現像剤搬送ローラ２３上の現像剤は１成分現像ローラ２２上のトナー層と接触する。そして、現像剤搬送ローラ２３に高圧電源回路３５から印加されるバイアス電圧によって、現像剤搬送ローラ２３と１成分現像ローラ２２との間に形成される電界により、１成分現像ローラ２２上のトナーは全てローラ２２から分離されて現像剤搬送ローラ２３上の現像剤へと回収される。
【００３０】
ところで、前記１成分現像ローラ２２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。導電性の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。但し、コーティング材料としてはこれらに限定されることはない。
【００３１】
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、弱帯電や未帯電トナーによる画像へのかぶりが発生することなく、２成分現像ローラ２１、１成分現像ローラ２２から現像領域Ａ，Ｂへのトナーの供給不足が生じない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。
【００３２】
以下に、実験を行った現像装置１３の具体例と、２成分現像ローラ２１、１成分現像ローラ２２及び現像剤搬送ローラ２３に印加されるバイアス電圧の具体的数値について説明する。システム速度（記録媒体Ｐの搬送速度）は８００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００３３】
図３に、２成分現像ローラ２１に印加する交流バイアス電圧Ｖ１と現像領域Ａにおける静電潜像電位との関係を示し、図４に、１成分現像ローラ２２に印加する交流バイアス電圧Ｖ２と現像領域Ｂにおける静電潜像電位との関係を示す。
【００３４】
図３に示すように、２成分現像ローラ２１には、振幅Ｖ１ｐｐ１２００Ｖ、Ｖ１ｍｉｎ−８５０Ｖ、Ｖ１ｍａx３５０Ｖ、Ｖ１ｄｃ−２５０Ｖ、マイナス側デューティ比５０％、周波数５ｋＨｚの矩形波を印加した。図４に示すように、１成分現像ローラ２２には、振幅Ｖ２ｐｐ２０００Ｖ、Ｖ２ｍｉｎ−１１５０Ｖ、Ｖ２ｍａx８５０Ｖ、Ｖ２ｄｃ−１５０Ｖ、マイナス側デューティ比５０％、周波数５ｋＨｚの矩形波を印加した。感光体ドラム１０上の静電潜像の背景部電位Ｖｏは−４００Ｖ、ソリッド部電位Ｖｉは−５０Ｖである。２成分現像ローラ２１上の現像剤搬送量は６００ｇ／ｍ2、１成分現像ローラ２２上のトナー搬送量は４ｇ／ｍ2に設定されている。
【００３５】
２成分現像ローラ２１及び１成分現像ローラ２２の回転方向は前述のとおりであり、感光体ドラム１０の回転周速度に対する各ローラ２１，２２の回転周速度の比率は、ローラ２１が１．２、ローラ２２が１である。ローラ２１と感光体ドラム１０との間隔は０．２ｍｍ、ローラ２２と感光体ドラム１０との間隔は０．２５ｍｍである。
【００３６】
前記交流バイアス電圧Ｖ１，Ｖ２の印加で発生する交流電界の作用により、現像領域Ａ，Ｂにおいてトナーは、往復動を繰り返しながら、２成分現像領域Ａにおいては、トナー移動後の感光体上の表面電位とトナー移動後にカウンターチャージが発生する２成分現像ローラ２１上の磁気ブラシ先端部電位とが釣り合う平衡状態で平均的なトナー移動を終了する。１成分現像領域Ｂにおいては、トナー移動後の感光体上の表面電位と１成分現像ローラ２２上のトナー層の表層電位とが釣り合う平衡状態で平均的なトナー移動を終了する。この１成分現像によって、２成分現像時の磁気ブラシによる機械的な摺擦や磁気ブラシの先端部のカウンターチャージによるトナーの回収でのドット、ライン画像などの再現性の低下が修正される。
【００３７】
図５に、２成分現像ローラ２１と１成分現像ローラ２２の対向部分であるトナー供給領域Ｃにおいてローラ２１，２２に印加されるバイアス電圧Ｖ１，Ｖ２と、その結果トナー供給領域Ｃにおいてトナーに作用する電界の関係を示す。ローラ２１，２２には前述のバイアス電圧Ｖ１，Ｖ２が印加され、交流バイアス電圧の位相が他方の逆極性位相と一致するように位相を反転して設定されている。その結果、振幅ΔＶ１ｐp３２００Ｖ、平均電位ΔＶ１ａｖｇ−１００Ｖ、トナー供給位相デューティ比５０％、周波数５ｋＨｚのトナー供給電界が形成される。２成分現像ローラ２１と１成分現像ローラ２２との間隔は０．２５ｍｍに設定されており、前記供給電界の作用により、１成分現像ローラ２２上に４ｇ／ｍ2のトナー層が形成される。
【００３８】
図６に、１成分現像ローラ２２と現像剤搬送ローラ２３との対向部分であるトナー回収領域Ｄにおいて、ローラ２２，２３に印加されるバイアス電圧Ｖ２，Ｖ３と、その結果トナー回収領域Ｄにおいてトナーに作用する電界の関係を示す。１成分現像ローラ２２には前述のバイアス電圧Ｖ２が印加され、現像剤搬送ローラ２３には、振幅Ｖ３ｐｐ１２００Ｖ、Ｖ３ｍｉｎ−６５０Ｖ、Ｖ３ｍａｘ５５０Ｖ、Ｖ３ｄｃ−５０Ｖ、マイナス側デューティ比５０％、周波数５ｋＨｚの矩形波交流バイアス電圧Ｖ３を印加した。ローラ２２，２３に印加される交流バイアス電圧の位相は、他方の逆極性位相と一致するように位相を反転して設定されている。その結果、振幅ΔＶ２ｐｐ３２００Ｖ、平均電位ΔＶ２ａｖｇ１００Ｖ、トナー回収位相デューティ比５０％、周波数５ｋＨｚのトナー回収電界が形成される。１成分現像ローラ２２と現像剤搬送ローラ２３との間隔は０．２５ｍｍに設定されており、前記回収電界の作用により、１成分現像ローラ２２上の現像後トナーは全て現像剤搬送ローラ２３上の現像剤へと移動・回収される。
【００３９】
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。
【００４０】
前記条件において、印字比率が０％、２％、５％、１０％、２０％のＡ４サイズ片面連続印字出力を行った後、図７に示す「ＡＢＣＤ」の画像を有するチャートを印字出力した。その際、１ｂｙ１網点部での画像メモリーを目視で評価したところ、全ての印字比率の出力後において画像メモリーは発生しなかった。
【００４１】
（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。
【００４２】
例えば、２成分現像ローラ２１と現像剤搬送ローラ２３との間で直接的に現像剤を受け渡すことなく、他のローラを介して受け渡すように構成してもよい。また、感光体ドラム１０、２成分現像ローラ２１、１成分現像ローラ２２及び現像剤搬送ローラ２３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】
【００４３】
以上のように、本発明は、２成分現像と１成分現像との併用型の現像装置に有用であり、特に、高画質、高画像安定性の利点を確保しつつ、画像メモリーの発生を抑えることができる点で優れている。
【符号の説明】
【００４４】
１０…感光体ドラム
１３…現像装置
２１…２成分現像ローラ（第１の現像剤担持体）
２２…１成分現像ローラ（トナー担持体）
２３…現像剤搬送ローラ（第２の現像剤担持体）
３３，３４，３５…高圧電源回路（バイアス電圧印加手段）
Ａ…２成分現像領域
Ｂ…１成分現像領域
Ｃ…トナー供給領域
Ｄ…トナー回収領域
【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装置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】
従来、電子写真方式による画像形成装置において、感光体上に形成された静電潜像の現像方式としては、トナーとキャリアとを攪拌／混合した現像剤を用いる２成分現像方式と、トナーのみを用いる１成分現像方式とが知られている。
【０００３】
２成分現像方式は、トナーの帯電量が安定した状態では現像トナー量の変動が少なく、グラデーション画像の階調再現性に優れているが、現像剤によって形成される磁気ブラシの接触ノイズによるドット再現性の低下、現像後に磁気ブラシ状のカウンターチャージによる現像後のトナー回収によるリード部の白抜けなどの問題点を有している。
【０００４】
１成分現像方式においてトナー層を感光体と非接触とした構成では、非接触ゆえにドット再現性が高いが、２成分現像方式に比べて階調再現性に劣り、現像領域での電界強度の変動に伴う濃度むらが生じやすく、現像ローラ上のトナー層の厚みのむらに起因する現像量の変動による濃度むらが生じやすいという問題点を有している。
【０００５】
前記二つの現像方式の問題点を解決しつつ、各現像方式の利点である、高いドット再現性、階調再現性、濃度むらの解消を達成する現像方式として、感光体に対して２成分現像ローラと１成分現像ローラとを並設配置する方式がいくつか提案されている。感光体の回転方向に対して２成分現像ローラを上流側に配置し、１成分現像ローラを下流側に配置した構成（特許文献１〜４参照）と、その逆に配置した構成とが提案されている。ドットの均一な再現性の高い高精細な画像を得るためには非接触の１成分現像ローラを下流側に配置することが望ましい。
【０００６】
さらに、フルカラーの画像形成装置でのコスト低減、省スペース化を目的とすると、二つの現像方式（２成分現像ローラと１成分現像ローラ）を単一の現像器内に配置することが望ましい。この場合には、１成分現像ローラ上にトナー層を形成するのに、２成分現像ローラ上の現像剤（キャリアとトナーとが混在）からトナーのみを電界の作用で移動させることになる。
【０００７】
このように、単一の現像器内で感光体の回転方向上流側に２成分現像ローラを、下流側に１成分現像ローラを並設した現像方式は、従来の２成分現像方式及び１成分現像方式のそれぞれに比べて、高画質、高画像安定性を確保できる現像方式として、特に、軽印刷事業に対応したフルカラーデジタル印刷機に最適である。
【０００８】
しかしながら、現像ローラ上のトナー層の電位が現像電位差に大きく影響する非接触１成分現像方式においては、現像ローラ上のトナーの層厚のむらが現像トナー量のむらを引き起こすという原理的な課題が存在し、濃度むらが顕著に現われる画像メモリーの発生が品質課題として残っている。画像メモリーの要因である１成分現像ローラ上のトナーの層厚のむらを解消するには、現像後の現像ローラ上のトナー層を除去・分離してリセットすることが必要となる。しかし、１成分現像ローラと２成分現像ローラとの対向部分では、現像剤の磁気ブラシが１成分現像ローラに接触することによって現像後のトナーを１成分現像ローラから回収することができても、平均電界としてはトナーを１成分現像ローラ側に移動させる方向の電界を形成しなければならないため、１成分現像ローラ上の現像後のトナー層のリセットは不十分なものとなる。
【０００９】
さらには、高精細画像を得るために、１成分現像ローラを下流側に配置しているため、１成分現像領域で生じた現像トナー量の差は軽減、解消することなく、画像メモリーが残ることになる。軽印刷機では、１ジョブでの印刷枚数が、オフィスに設置される通常のプリンターにおけるプリント枚数に比べて格段に多く、例えば、低い印字比率での大量のジョブが実行される際には、トナーへの現像器内部での機械的なストレスにより、外添材がトナーから離脱したり、埋没することに伴い、１成分現像ローラとトナーとの間での付着力が増大し、画像メモリーがより顕著となる場合が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０８−１７９６２２号公報
【特許文献２】特開平１０−１７１２５２号公報
【特許文献３】特開２００１−２９０３６４号公報
【特許文献４】特開２００８−２８６８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、高画質、高画像安定性の利点を確保しつつ、１成分現像ローラ上での現像後のトナー層のリセットを十分に行うことができて画像メモリーの発生を抑えることのできる、２成分現像と１成分現像との併用型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】
【００１２】
本発明の一形態である現像装置は、
静電潜像担持体に対してその回転方向上流側に配置されたトナーとキャリアとからなる現像剤を保持する第１の現像剤担持体と、
前記静電潜像担持体に対してその回転方向下流側にかつ前記第１の現像剤担持体と近接して配置されたトナーのみを保持するトナー担持体と、
トナーとキャリアとからなる現像剤を保持し、該現像剤が前記トナー担持体に接触するように配置された第２の現像剤担持体と、
前記第１の現像剤担持体と前記静電潜像担持体との間、第１の現像剤担持体と前記トナー担持体との間、トナー担持体と静電潜像担持体との間、及び、前記第２の現像剤担持体とトナー担持体との間のそれぞれに電界を形成するバイアス電圧印加手段と、
を備え、
前記バイアス電圧印加手段は、
前記トナー担持体と前記第１及び第２の現像剤担持体との間に形成されるそれぞれの電界の平均電界が、前記静電潜像担持体との対向位置を基準に、トナー担持体の回転方向上流側で、第１の現像剤担持体に保持された現像剤からトナーのみがトナー担持体に向けて移動する方向に設定され、かつ、トナー担持体の回転方向下流側で、トナー担持体に保持されたトナーが第２の現像剤担持体に向けて移動する方向に設定されていること、
を特徴とする。
【００１３】
前記現像装置においては、トナー担持体と第１及び第２の現像剤担持体との間に形成されるそれぞれの電界の平均電界が、静電潜像担持体との対向位置を基準に、トナー担持体の回転方向上流側で、第１の現像剤担持体に保持された現像剤からトナーのみがトナー担持体に向けて移動する方向に設定され、かつ、トナー担持体の回転方向下流側で、トナー担持体に保持されたトナーが第２の現像剤担持体に向けて移動する方向に設定されている。それゆえ、第１の現像剤担持体上の現像剤からトナーのみがトナー担持体に供給され、トナー担持体上の現像後のトナーは第２の現像剤担持体にほぼ完全に回収されることになる。
【００１４】
即ち、トナー担持体上の現像後のトナーを電界の作用により回収するための第２の現像剤担持体を第１の現像剤担持体とは別に配置することにより、トナー担持体上の現像後のトナー層のリセットが十分に行われることになり、２成分現像と１成分現像とを併用する現像方式で、高画質、高画像安定性の利点を確保しつつ、トナー担持体上の現像後のトナー層のリセット不足による画像メモリーの発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、２成分現像と１成分現像とを併用する現像方式において、高画質、高画像安定性の利点を確保しつつ、１成分現像ローラ上での現像後のトナー層のリセットを十分に行うことができ、その結果画像メモリーの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施例である現像装置を含む画像形成装置の要部を示す概略構成図である。
【図２】前記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３】前記現像装置における２成分現像ローラに印加されるバイアス電圧と現像領域での感光体電位との関係を示すチャート図である。
【図４】前記現像装置における１成分現像ローラに印加されるバイアス電圧と現像領域での感光体電位との関係を示すチャート図である。
【図５】前記現像装置におけるトナー供給領域での電位を示すチャート図である。
【図６】前記現像装置におけるトナー回収領域での電位を示すチャート図である。
【図７】画像メモリーの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
（画像形成装置の概略構成、図１参照）
一実施例である現像装置を含む電子写真方式のフルカラー画像形成装置は、図１に示すように、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のトナー画像を感光体ドラム１０上に形成するための作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを並置したタンデム型として構成されている。各感光体ドラム１０上に形成された各色のトナー画像は矢印ｘ方向に回転する中間転写ベルト１５上に転写ローラ１６から付与される電界の作用で１次転写して合成され、転写ローラ１７から付与される電界の作用で用紙などの記録媒体Ｐ上に２次転写される。その後、記録媒体Ｐは定着ユニット１８に搬送され、トナーの定着が施され、図示しないトレイに排出される。それぞれの作像ユニット１Ｙ，１，Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、帯電チャージャー１１、露光装置１２、現像装置１３、残留トナーのクリーニングブレード１４などを備えている。
【００１９】
なお、電子写真方式によるタンデム型画像形成装置での画像形成の基本的なプロセスは周知であり、その詳細な説明は省略する。
【００２０】
（現像装置、図２参照）
一実施例である現像装置１３は、図２に示すように、感光体ドラム１０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り、概略、トナー補給槽２９、トナーとキャリアとからなる現像剤を収容する現像剤槽２８、現像剤を外周面に担持してその回転方向に搬送する現像剤搬送ローラ２３、現像剤搬送ローラ２３から現像剤を受け渡されて感光体ドラム１０と対向する現像領域Ａにおいて静電潜像を現像する２成分現像ローラ２１、及び、２成分現像ローラ２１上の現像剤から分離供給されたトナーを担持して感光体ドラム１０と対向する現像領域Ｂにおいて静電潜像を現像する１成分現像ローラ２２を備えている。
【００２１】
２成分現像ローラ２１は感光体ドラム１０の回転方向ｙの上流側に矢印ｙ’方向に回転駆動可能に配置されている。１成分現像ローラ２２は感光体ドラム１０の回転方向ｙの下流側に矢印ｙ’方向に回転駆動可能に配置されている。現像剤搬送ローラ２３は現像剤槽２８の上部に位置するとともに、２成分現像ローラ２１及び１成分現像ローラ２２のそれぞれの周面に近接して矢印ｙ’方向に回転駆動可能に配置されている。これらのローラ２１，２２，２３は互いに非接触で近接して配置されている。２成分現像ローラ２１及び１成分現像ローラ２２のそれぞれの回転方向ｙ’は、それぞれの周面の移動方向がともに感光体ドラム１０の周面の移動方向（矢印ｙ）と対向部分で同一になるように設定されている。また、現像剤搬送ローラ２３の回転方向ｙ’は１成分現像ローラ２２の回転方向ｙ’と同一になるように設定されている。
【００２２】
また、２成分現像ローラ２１には高圧電源回路３３が接続され、１成分現像ローラ２２には高圧電源回路３４が接続され、現像剤搬送ローラ２３には高圧電源回路３５が接続されている。
【００２３】
現像剤槽２８内の現像剤のトナー濃度は磁気センサ２５によって検出され、不足分のトナーはトナー補給槽２９から補給ローラ２７の回転に基づいて補給される。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現像剤搬送ローラ２３の直下に搬送される。攪拌搬送ローラ２６による現像剤の攪拌／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。
【００２４】
現像剤搬送ローラ２３は、その表面がブラスト処理されたスリーブ２３ａとその内部に位置固定された磁石２３ｂとで構成されている。ローラ２３の近傍に搬送された現像剤は、磁石２３ｂの磁力によってスリーブ２３ａの表面に引き付けられ、スリーブ２３ａの回転に伴って矢印ｙ’方向に搬送され、規制板２４によって通過量を規制・計量された後、２成分現像ローラ２１との対向部分に搬送される。
【００２５】
２成分現像ローラ２１は、スリーブ２１ａとその内部に位置固定された磁石２１ｂとで構成され、磁石２１ｂは前記磁石２３ｂとはその対向部分において異なる磁性の磁極が対向配置されている。その結果、現像剤搬送ローラ２３上の現像剤は、２成分現像ローラ２１に受け渡され、スリーブ２１ａの矢印ｙ’方向の回転に伴って感光体ドラム１０と対向する２成分現像領域Ａに供給される。現像領域Ａにおいて、２成分現像ローラ２１上の現像剤は磁気ブラシ状となって感光体ドラム１０の表面に接触する。そして、２成分現像ローラ２１に高圧電源回路３３から印加されるバイアス電圧によって、感光体ドラム１０上の静電潜像と２成分現像ローラ２１との間に形成される電界により、トナーが静電潜像へ移動（現像）する。感光体ドラム１０と２成分現像ローラ２１との間の電位差による電場が平衡状態に到達した時点で現像を終了する。このとき、現像領域Ａに供給されたトナーのうち、感光体ドラム１０上の静電潜像を現像するのに使用されるトナーはソリッド部分を現像した場合であっても現像剤中の１割程度であり、現像に寄与しなかった残りのトナーを含む現像剤はさらに１成分現像ローラ２２との対向部分（トナー供給領域Ｃ）へと搬送される。
【００２６】
トナー供給領域Ｃにおいて、２成分現像ローラ２１上の現像剤は磁気ブラシ状となって１成分現像ローラ２２の表面に接触する。そして、１成分現像ローラ２２に高圧電源回路３４から印加されるバイアス電圧によって、２成分現像ローラ２１と１成分現像ローラ２２との間に形成される電界により、トナーが１成分現像ローラ２２へ移動し、１成分現像ローラ２２上にトナー層が形成される。
【００２７】
さらに、２成分現像ローラ２１の回転に伴ってローラ２１上の現像剤は現像剤搬送ローラ２３との対向部分に搬送され、この対向部分において、磁石２１ｂと磁石２３ｂとは異なる磁性の磁極が対向配置されていることから、現像剤は現像剤搬送ローラ２３へ受け渡される。受け渡された現像剤は、ローラ２３の回転に伴って矢印ｙ’方向に搬送され、磁石２３ｂの磁極Ｓ，Ｓ間で磁気保持力を失い、重力の作用で現像剤槽２８へ落下・回収される。
【００２８】
一方、１成分現像ローラ２２上に供給されたトナーは、ローラ２２の回転に伴って感光体ドラム１０と対向する１成分現像領域Ｂに供給される。現像領域Ｂにおいて、１成分現像ローラ２２に高圧電源回路３４から印加されるバイアス電圧によって、感光体ドラム１０上の静電潜像と１成分現像ローラ２２との間に形成される電界により、トナーが静電潜像へ移動（現像）する。感光体ドラム１０と１成分現像ローラ２２との間の電位差による電場が平衡状態に到達した時点で現像を終了する。
【００２９】
このとき、現像領域Ｂに供給されたトナーのうち、現像に寄与しなかった残りのトナーはさらに現像剤搬送ローラ２３との対向部分（トナー回収領域Ｄ）へと搬送される。トナー回収領域Ｄにおいて、現像剤搬送ローラ２３上の現像剤は１成分現像ローラ２２上のトナー層と接触する。そして、現像剤搬送ローラ２３に高圧電源回路３５から印加されるバイアス電圧によって、現像剤搬送ローラ２３と１成分現像ローラ２２との間に形成される電界により、１成分現像ローラ２２上のトナーは全てローラ２２から分離されて現像剤搬送ローラ２３上の現像剤へと回収される。
【００３０】
ところで、前記１成分現像ローラ２２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。導電性の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。但し、コーティング材料としてはこれらに限定されることはない。
【００３１】
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、弱帯電や未帯電トナーによる画像へのかぶりが発生することなく、２成分現像ローラ２１、１成分現像ローラ２２から現像領域Ａ，Ｂへのトナーの供給不足が生じない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。
【００３２】
以下に、実験を行った現像装置１３の具体例と、２成分現像ローラ２１、１成分現像ローラ２２及び現像剤搬送ローラ２３に印加されるバイアス電圧の具体的数値について説明する。システム速度（記録媒体Ｐの搬送速度）は８００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００３３】
図３に、２成分現像ローラ２１に印加する交流バイアス電圧Ｖ１と現像領域Ａにおける静電潜像電位との関係を示し、図４に、１成分現像ローラ２２に印加する交流バイアス電圧Ｖ２と現像領域Ｂにおける静電潜像電位との関係を示す。
【００３４】
図３に示すように、２成分現像ローラ２１には、振幅Ｖ１ｐｐ１２００Ｖ、Ｖ１ｍｉｎ−８５０Ｖ、Ｖ１ｍａx３５０Ｖ、Ｖ１ｄｃ−２５０Ｖ、マイナス側デューティ比５０％、周波数５ｋＨｚの矩形波を印加した。図４に示すように、１成分現像ローラ２２には、振幅Ｖ２ｐｐ２０００Ｖ、Ｖ２ｍｉｎ−１１５０Ｖ、Ｖ２ｍａx８５０Ｖ、Ｖ２ｄｃ−１５０Ｖ、マイナス側デューティ比５０％、周波数５ｋＨｚの矩形波を印加した。感光体ドラム１０上の静電潜像の背景部電位Ｖｏは−４００Ｖ、ソリッド部電位Ｖｉは−５０Ｖである。２成分現像ローラ２１上の現像剤搬送量は６００ｇ／ｍ2、１成分現像ローラ２２上のトナー搬送量は４ｇ／ｍ2に設定されている。
【００３５】
２成分現像ローラ２１及び１成分現像ローラ２２の回転方向は前述のとおりであり、感光体ドラム１０の回転周速度に対する各ローラ２１，２２の回転周速度の比率は、ローラ２１が１．２、ローラ２２が１である。ローラ２１と感光体ドラム１０との間隔は０．２ｍｍ、ローラ２２と感光体ドラム１０との間隔は０．２５ｍｍである。
【００３６】
前記交流バイアス電圧Ｖ１，Ｖ２の印加で発生する交流電界の作用により、現像領域Ａ，Ｂにおいてトナーは、往復動を繰り返しながら、２成分現像領域Ａにおいては、トナー移動後の感光体上の表面電位とトナー移動後にカウンターチャージが発生する２成分現像ローラ２１上の磁気ブラシ先端部電位とが釣り合う平衡状態で平均的なトナー移動を終了する。１成分現像領域Ｂにおいては、トナー移動後の感光体上の表面電位と１成分現像ローラ２２上のトナー層の表層電位とが釣り合う平衡状態で平均的なトナー移動を終了する。この１成分現像によって、２成分現像時の磁気ブラシによる機械的な摺擦や磁気ブラシの先端部のカウンターチャージによるトナーの回収でのドット、ライン画像などの再現性の低下が修正される。
【００３７】
図５に、２成分現像ローラ２１と１成分現像ローラ２２の対向部分であるトナー供給領域Ｃにおいてローラ２１，２２に印加されるバイアス電圧Ｖ１，Ｖ２と、その結果トナー供給領域Ｃにおいてトナーに作用する電界の関係を示す。ローラ２１，２２には前述のバイアス電圧Ｖ１，Ｖ２が印加され、交流バイアス電圧の位相が他方の逆極性位相と一致するように位相を反転して設定されている。その結果、振幅ΔＶ１ｐp３２００Ｖ、平均電位ΔＶ１ａｖｇ−１００Ｖ、トナー供給位相デューティ比５０％、周波数５ｋＨｚのトナー供給電界が形成される。２成分現像ローラ２１と１成分現像ローラ２２との間隔は０．２５ｍｍに設定されており、前記供給電界の作用により、１成分現像ローラ２２上に４ｇ／ｍ2のトナー層が形成される。
【００３８】
図６に、１成分現像ローラ２２と現像剤搬送ローラ２３との対向部分であるトナー回収領域Ｄにおいて、ローラ２２，２３に印加されるバイアス電圧Ｖ２，Ｖ３と、その結果トナー回収領域Ｄにおいてトナーに作用する電界の関係を示す。１成分現像ローラ２２には前述のバイアス電圧Ｖ２が印加され、現像剤搬送ローラ２３には、振幅Ｖ３ｐｐ１２００Ｖ、Ｖ３ｍｉｎ−６５０Ｖ、Ｖ３ｍａｘ５５０Ｖ、Ｖ３ｄｃ−５０Ｖ、マイナス側デューティ比５０％、周波数５ｋＨｚの矩形波交流バイアス電圧Ｖ３を印加した。ローラ２２，２３に印加される交流バイアス電圧の位相は、他方の逆極性位相と一致するように位相を反転して設定されている。その結果、振幅ΔＶ２ｐｐ３２００Ｖ、平均電位ΔＶ２ａｖｇ１００Ｖ、トナー回収位相デューティ比５０％、周波数５ｋＨｚのトナー回収電界が形成される。１成分現像ローラ２２と現像剤搬送ローラ２３との間隔は０．２５ｍｍに設定されており、前記回収電界の作用により、１成分現像ローラ２２上の現像後トナーは全て現像剤搬送ローラ２３上の現像剤へと移動・回収される。
【００３９】
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。
【００４０】
前記条件において、印字比率が０％、２％、５％、１０％、２０％のＡ４サイズ片面連続印字出力を行った後、図７に示す「ＡＢＣＤ」の画像を有するチャートを印字出力した。その際、１ｂｙ１網点部での画像メモリーを目視で評価したところ、全ての印字比率の出力後において画像メモリーは発生しなかった。
【００４１】
（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。
【００４２】
例えば、２成分現像ローラ２１と現像剤搬送ローラ２３との間で直接的に現像剤を受け渡すことなく、他のローラを介して受け渡すように構成してもよい。また、感光体ドラム１０、２成分現像ローラ２１、１成分現像ローラ２２及び現像剤搬送ローラ２３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】
【００４３】
以上のように、本発明は、２成分現像と１成分現像との併用型の現像装置に有用であり、特に、高画質、高画像安定性の利点を確保しつつ、画像メモリーの発生を抑えることができる点で優れている。
【符号の説明】
【００４４】
１０…感光体ドラム
１３…現像装置
２１…２成分現像ローラ（第１の現像剤担持体）
２２…１成分現像ローラ（トナー担持体）
２３…現像剤搬送ローラ（第２の現像剤担持体）
３３，３４，３５…高圧電源回路（バイアス電圧印加手段）
Ａ…２成分現像領域
Ｂ…１成分現像領域
Ｃ…トナー供給領域
Ｄ…トナー回収領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体に対してその回転方向上流側に配置されたトナーとキャリアとからなる現像剤を保持する第１の現像剤担持体と、
前記静電潜像担持体に対してその回転方向下流側にかつ前記第１の現像剤担持体と近接して配置されたトナーのみを保持するトナー担持体と、
トナーとキャリアとからなる現像剤を保持し、該現像剤が前記トナー担持体に接触するように配置された第２の現像剤担持体と、
前記第１の現像剤担持体と前記静電潜像担持体との間、第１の現像剤担持体と前記トナー担持体との間、トナー担持体と静電潜像担持体との間、及び、前記第２の現像剤担持体とトナー担持体との間のそれぞれに電界を形成するバイアス電圧印加手段と、
を備え、
前記バイアス電圧印加手段は、
前記トナー担持体と前記第１及び第２の現像剤担持体との間に形成されるそれぞれの電界の平均電界が、前記静電潜像担持体との対向位置を基準に、トナー担持体の回転方向上流側で、第１の現像剤担持体に保持された現像剤からトナーのみがトナー担持体に向けて移動する方向に設定され、かつ、トナー担持体の回転方向下流側で、トナー担持体に保持されたトナーが第２の現像剤担持体に向けて移動する方向に設定されていること、
を特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第１の現像剤担持体及び前記トナー担持体のそれぞれの回転方向は、それぞれの周面の移動方向がともに前記静電潜像担持体の周面の移動方向と対向部分で同一になるように設定されており、
前記第２の現像剤担持体の回転方向は前記トナー担持体の回転方向と同一にな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３】
前記第１及び第２の現像剤担持体の間で現像剤の受け渡しが行われること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【請求項１】
静電潜像担持体に対してその回転方向上流側に配置されたトナーとキャリアとからなる現像剤を保持する第１の現像剤担持体と、
前記静電潜像担持体に対してその回転方向下流側にかつ前記第１の現像剤担持体と近接して配置されたトナーのみを保持するトナー担持体と、
トナーとキャリアとからなる現像剤を保持し、該現像剤が前記トナー担持体に接触するように配置された第２の現像剤担持体と、
前記第１の現像剤担持体と前記静電潜像担持体との間、第１の現像剤担持体と前記トナー担持体との間、トナー担持体と静電潜像担持体との間、及び、前記第２の現像剤担持体とトナー担持体との間のそれぞれに電界を形成するバイアス電圧印加手段と、
を備え、
前記バイアス電圧印加手段は、
前記トナー担持体と前記第１及び第２の現像剤担持体との間に形成されるそれぞれの電界の平均電界が、前記静電潜像担持体との対向位置を基準に、トナー担持体の回転方向上流側で、第１の現像剤担持体に保持された現像剤からトナーのみがトナー担持体に向けて移動する方向に設定され、かつ、トナー担持体の回転方向下流側で、トナー担持体に保持されたトナーが第２の現像剤担持体に向けて移動する方向に設定されていること、
を特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第１の現像剤担持体及び前記トナー担持体のそれぞれの回転方向は、それぞれの周面の移動方向がともに前記静電潜像担持体の周面の移動方向と対向部分で同一になるように設定されており、
前記第２の現像剤担持体の回転方向は前記トナー担持体の回転方向と同一にな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３】
前記第１及び第２の現像剤担持体の間で現像剤の受け渡しが行われること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２５５９９５（Ｐ２０１２−２５５９９５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３０１７７（Ｐ２０１１−１３０１７７）
【出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【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２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【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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