JP3944090B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の電子写真方式或いは静電記録方式を利用した画像形成装置にて用いられる現像装置、これを備えるプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、非磁性一成分現像剤を用いて静電潜像を可視化する現像装置が実用化されている。図１４は、従来の非磁性一成分現像装置の一例の概略断面を示す。
【０００３】
図１４を参照して、現像装置４は、例えば、負帯電性の絶縁性非磁性一成分現像剤であるトナー７を収容した現像容器（トナー容器）８を有する。トナー７は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の色素を有する顔料又は染料を含有する。現像容器８は、被現像対象１との対向部位が開口しており、この開口部から一部現像容器８の外に露出するように、現像剤担持体としての現像ローラ５が回転可能に設けられている。
【０００４】
現像容器８の中には、各種形状に加工された板状若しくはスクリュー等からなる現像剤攪拌部材（トナー攪拌部材）１５が設けられており、図中矢印方向に回転し、現像容器８中のトナー７を現像ローラ５の方向に搬送して、トナー供給路を形成している。トナー攪拌部材１５は、現像容器８の各種形状に合わせて、現像容器８の端部から現像ローラ５の近傍までトナー７を搬送するトナー供給路を形成するようにその形状、個数が設定される。
【０００５】
ところで、磁性現像法においては、現像ローラ５に磁力を持たせることにより、磁性体を含有する磁性一成分現像剤（トナー）を現像ローラ５に引き付けることができる。しかし、非磁性一成分現像法においては、トナーの磁性が極めて弱く、磁力によるトナー引き付けが困難であるために、別途、現像ローラ５上にトナーを載せる手段が必要となる場合が多い。後述するように他の方法もあるが、一般的には、現像ローラ５には、現像剤供給部材として剥ぎ取り／供給ローラ１３が当接又は非接触で対向配置される。
【０００６】
剥ぎ取り／供給ローラ１３は回転駆動を受け、現像ローラ５との速度差が設けられることが一般的である。剥ぎ取り／供給ローラ１３の回転方向は、現像ローラ５の回転方向と同方向の場合も逆方向の場合もあるが、現像ローラ５との周速差を設けることによって現像ローラ５に適正な量のトナーを供給すると同時に、被現像対象１との対向位置（現像部）を通過した後に、現像に供されずに現像ローラ５上に残留しているトナー７を剥ぎ取る役目を担う。
【０００７】
又、現像容器８内には現像容器仕切板１６が設けられており、トナー攪拌部材１５から供給されるトナー７が、現像ローラ５及び剥ぎ取り／供給ローラ１３の近傍に常にほぼ一定量溜まるように、その高さは適正化されている。
【０００８】
更に、現像ローラ５には、現像剤量規制部材として規制ブレード６が当接されている。規制ブレード６は、現像ローラ５上のトナー７を規制してトナー薄層を形成し、現像部（被現像対象１との対向位置）に搬送されるトナー７の量を規定すると共に、トナー７と規制ブレード６との摺擦によりトナー７を帯電させる役目を担う。規制ブレード６は、一般に、厚さ数百μｍのリン青銅、ステンレス等の金属薄板の先端に、ウレタンゴム等を接着若しくは溶着して作られる。そして、規制ブレード６は、金属薄板の弾性によって均一に現像ローラ５に当接するように設定される。
【０００９】
被現像対象１と現像ローラ５との対向部近傍の現像部に搬送されるトナー７の量及び帯電量は、現像ローラ５上に接触する規制ブレード６の当接圧や当接長さなどにより決定され、当接圧は金属薄板の材料、厚さ、たわみ量、現像ローラ５との当接角によって決定される。一般に、現像ローラ５上で搬送するトナー７の量が表面単位面積当たりで０．３〜１．０ｍｇ／ｃｍ²程度になるように、各要素が設定される。
【００１０】
被現像対象１、例えば、像担持体としての通常ドラム状とされる電子写真感光体（感光ドラム）１の表面は図１４中矢印方向に移動し、被現像対象１と現像ローラ５との対向部近傍の現像部に搬送された現像ローラ５上のトナー７は、被現像対象１上に形成された静電潜像に付着し、静電潜像をトナー像として可視化する。
【００１１】
現像ローラ５にトナーを供給する手段としては、特許文献１に開示される上記剥ぎ取り／供給ローラ１３を用いるものの他、特許文献２に開示される現像ローラ５と非接触で表面に凹凸が設けられた回転体を用いるもの、特許文献３に開示される現像ローラ５と非接触な回転多角柱を用いるものが先行技術として挙げられる。
【００１２】
ここで、現像装置内にワイヤ形状の部材を用いた先行例としては、特許文献４、特許文献５、特許文献６が挙げられる。上記特許文献４、特許文献５には、磁気ブラシ現像に関し、磁気的又は機械的に磁気ブラシの攪乱をする用途でワイヤ状部材を用いることが開示される。又、上記特許文献６には、交流電圧が印加された現像ローラ上のトナーをワイヤ状部材の機械的な当接力又は電気的な力による振動で剥ぎ取ることが開示される。これら特許文献から、後述するような、本発明者らの鋭意検討の結果によって見出された、充満されたトナー中でのワイヤ状部材と現像ローラとの間の放電が生み出すトナー供給効果、又ワイヤ状部材近傍に形成されるトナー層流、トナー供給流を利用したトナー供給効果、放電開始電圧以上の高電流域で用いる時の問題点について何らの知見が得られるものではない。
【００１３】
【特許文献１】
特公平６−１６２１０号公報
【特許文献２】
特開平２−１０１４８５号公報
【特許文献３】
特開平８−１７９６０８号公報
【特許文献４】
特開昭５６−１２３５７３号公報
【特許文献５】
特開昭５６−１２３５７４号公報
【特許文献６】
特開平６−５１６２３号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載されるような、現像剤供給部材として剥ぎ取り／供給ローラ１３を用いる方法では、現像ローラ５と剥ぎ取り／供給ローラ１３とが周速差をもって摺擦するので、現像装置４の駆動トルクが大きくなるという問題があった。
【００１５】
上記特許文献２、特許文献３に記載される現像ローラ５へのトナーの供給方法では、現像剤供給部材が現像ローラ５と非接触であるため、現像装置４の駆動トルクを軽減できると考えられる。しかし、現像剤供給部材の回転駆動を必要とするため、各可動部材の駆動の観点からは特許文献１と同等の複雑さを有していた。又、現像ローラ５と非接触で、ある程度の容積を持つ現像剤供給部材を配置するために、現像装置４の小型化の妨げとなっていた。
【００１６】
本発明は上記問題点に鑑みて成されたものであり、駆動トルクを低減し、簡便な構成で装置の小型化が可能な現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１７】
本発明の他の目的は、現像剤供給部材から現像剤担持体への局所的な電流のリークによる、現像剤担持体への現像剤の供給均一性の低下を防止し、スジ状の画像不良を防止することのできる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、現像剤供給部材から現像剤担持体に流れる電流が現像電位に影響することを防止し、所謂、カブリ等の画像不良を防止することのできる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【００１９】
本発明の他の目的は、現像剤供給部材の放電効率を加味した上で現像剤担持体上の現像剤を均一に帯電させることができ、現像剤担持体への安定した現像剤の供給性能を発揮することのできる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、現像剤を収容する現像容器と、現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対向して配置され該現像剤担持体との間の電位差が放電開始電圧以上となる電圧が印加されて現像剤を前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、を有し、前記現像剤担持体は良導電性の基層上に少なくとも１層の抵抗層を設けて成り、該現像剤担持体の表面移動速度をＶｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］、印加電流が０．０４Ｖｐ［μＡ］の時の該現像剤担持体の抵抗値をＲ１、印加電流が４Ｖｐ［μＡ］の時の該現像剤担持体の抵抗値をＲ２としたときに、前記Ｖｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］の値が５０ｍｍ／ｓｅｃと１００ｍｍ／ｓｅｃとの両方の場合に、Ｒ１／Ｒ２＜１５の関係を満たすことを特徴とする現像装置である。
【００２１】
本発明の一実施態様によると、前記Ｒ１は、Ｒ１＜１０⁸Ωの関係を満たすと共に、前記Ｒ２は、１０⁵Ω≦Ｒ２の関係を満たす。又、本発明の一実施態様では、前記現像剤担持体の前記基層への印加電流が４Ｖｐ［μＡ］の時の、前記現像剤担持体の前記基層の電位をＶ１、前記現像剤担持体の被現像対象に現像剤を供給する現像部での表面電位をＶ２としたときに、０．８＜Ｖ２／Ｖ１＜１．２の関係を満たす。更に、好ましい一実施態様によれば、前記現像剤供給部材には、前記現像材供給部材から前記現像剤担持体へ現像剤の帯電極性と同極性で０．０８Ｖｐ［μＡ］以上の電流が流れるように電圧が印加される。前記現像剤供給部材は、導電性のワイヤ状部材とすることができる。そして、前記現像容器内で前記現像剤供給部材は、少なくとも前記現像剤担持体の駆動時に、周囲が現像剤で満たされることが好ましい。又、現像装置は、静電潜像が形成される像担持体を有する画像形成装置に着脱可能であってよい。
【００２２】
本発明の他の態様によると、現像剤を収容する現像容器と、現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対向して配置され該現像剤担持体との間の電位差が放電開始電圧以上となる電圧が印加されて現像剤を前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、を有し、前記現像剤担持体は良導電性の基層上に少なくとも１層の抵抗層を設けて成り、該現像剤担持体の表面移動速度をＶｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］、該現像剤担持体の前記基層への印加電流が４Ｖｐ［μＡ］の時の該現像剤担持体の該基層の電位をＶ１、該現像剤担持体の被現像対象に現像剤を供給する現像部での表面電位をＶ２としたときに、０．８＜Ｖ２／Ｖ１＜１．２の関係を満たすことを特徴とする現像装置が提供される。
【００２３】
本発明の他の態様によると、現像剤を収容する現像容器と、現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対向して配置され該現像剤担持体との間の電位差が放電開始電圧以上となる電圧が印加されて現像剤を前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、を有し、前記現像剤供給部材には、前記現像材供給部材から前記現像剤担持体へ現像剤の帯電極性と同極性で０．０８Ｖｐ［μＡ］以上の電流が流れるように電圧が印加されることを特徴とする現像装置が提供される。
【００２４】
本発明の他の態様によると、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであり、少なくとも静電潜像が形成される像担持体と、上記本発明の現像装置と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。
【００２５】
本発明の他の態様によると、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体上に形成される静電潜像を現像するための上記本発明の現像装置と、前記現像剤供給部材に、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間の電位差が放電開始電圧以上となる電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、前記像担持体に形成した現像剤から成る画像を記録材に転写して記録画像を形成することを特徴とする画像形成装置が提供される。本発明の好ましい一実施態様では、前記電圧印加手段は、前記現像剤供給部材と前記現像剤担持体との間の電位差が放電開始電圧以上となり、且つ、前記現像材供給部材から前記現像剤担持体へ現像剤の帯電極性と同極性で０．０８Ｖｐ［μＡ］以上の電流が流れるように、前記現像剤供給部材に電圧を印加する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２７】
実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置１００は、画像形成装置本体１００Ａに通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部ホスト機器若しくは原稿読み取り装置等からの画像情報に従って、電子写真方式を用いて記録材、例えば、記録用紙、ＯＨＰシート等に画像を形成するレーザビームプリンタである。
【００２８】
先ず、図１を参照して、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。画像形成装置１００は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ２、レーザ露光装置３ａ及び反射ミラー３ｂ等を備えて成る露光手段としてのレーザ露光光学系３、現像手段としての現像装置４、転写手段としての転写ローラ９、クリーニング手段としてのクリーニングブレード１０、廃トナー容器１１等が配置されている。
【００２９】
感光ドラム１は、図中矢印方向に回転し、高圧電源（図示せず）から給電される帯電ローラ２によって一様に−６００Ｖに帯電される。そして、レーザ露光装置３ａから発せられたレーザー光Ｌが、反射ミラー３ｂで反射されて帯電した感光ドラム１の表面に照射され、露光を受けた部分の電位が−１００Ｖへ減衰し、感光ドラム１上には静電潜像が形成される。次いで、この静電潜像は、現像装置４によって現像される。つまり、詳しくは後述するように、現像部Ｎにおいて、現像装置４が備える現像剤担持体としての現像ローラ５が感光ドラム１に当接しており、この現像ローラ５に−４００Ｖの電圧が印加されることで、現像ローラ５と感光ドラム１との間に設けられる電位差によって現像ローラ５上のトナーが感光ドラム１上の静電潜像に付着し、感光ドラム１上の潜像がトナー像として可視化される。又、現像ローラ５の周速は、対感光ドラム周速比で１１０〜１７０％程度と速くされており、現像ローラ５は感光ドラム１の回転に対して速度差を持って回転する。
【００３０】
一方、記録材収容部としてのカセット１４ａから記録材供給ローラ１４ｂによって１枚ずつ分離されて送り出された記録用紙等の記録材（被記録媒体）Ｐが、レジストローラ１４ｃによって感光ドラム１上へのトナー像の形成と同期がとられると共に、記録材搬送部１４ｄを介して感光ドラム１と転写ローラ９との対向部（転写部）Ｔに搬送されてくる。そして、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写部Ｔにおいて高圧電源（図示せず）から給電される転写ローラ９により記録材Ｐ上に静電的に転写される。
【００３１】
トナー像が転写された記録材Ｐは、感光ドラム１から分離された後、記録材搬送部１４ｅを介して定着装置１３まで搬送される。定着装置１３は、熱及び圧力によって記録材Ｐ上の未定着のトナー像を記録材Ｐに定着させる。トナー像が定着された記録材Ｐは、記録材排出ローラ１４ｆ等によって装置本体１００Ａの外に排出される。
【００３２】
又、記録材Ｐに転写されずに感光ドラム１上に残った転写残トナーは、クリーニングブレード１０により廃トナー１２として廃トナー容器１１に収納される。こうして表面をクリーニングされた感光ドラム１は、繰り返し次の画像形成プロセスに供される。
【００３３】
次に、本実施例の現像装置４について更に詳しく説明する。図２は、本実施例の現像装置４の概略断面を示す。現像装置４は、絶縁性の非磁性一成分現像剤であるトナー７を収容した現像容器８を有する。現像容器８は、被現像対象としての感光ドラム１との対向部が、感光ドラム１の長手方向に沿って開口しており、この開口部に位置して一部現像容器８の外に露出するように、現像剤担持体としての現像ローラ５が配置されている。そして、この現像ローラ５の長手方向に沿って対向するように、現像剤供給部材としてトナー７を現像ローラ５に供給するトナー供給部材（トナー供給電極）２０が設けられている。
【００３４】
現像容器８内には、板状のトナー攪拌部材１５が図中矢印方向に回転可能に設けられている。トナー攪拌部材１５は、現像容器８中のトナー７を現像ローラ５の方向に搬送して、トナー供給路を形成している。
【００３５】
又、現像容器８内には、現像容器仕切板１６が設けられており、トナー攪拌部材１５から供給されるトナー７が現像ローラ５及びトナー供給部材２０の近傍に常にほぼ一定量溜まるように、その高さは適正化されている。
【００３６】
現像ローラ５は、装置本体１００Ａが備える駆動手段（図示せず）によって回転駆動を受け、図中矢印方向に１００ｍｍ／ｓの周速度で回転する。そして、現像ローラ５は、表面に保持するトナー７を、回転に伴って現像装置４の外に設けられる被現像対象としての感光ドラム１に供給する。
【００３７】
現像ローラ５には、電圧印加手段としての現像バイアス電源２２が接続されており、感光ドラム１との間に設けられる電界によって現像ローラ５上のトナー７が引き剥がされ、感光ドラム１へと移動するように、現像ローラ５に印加されるバイアス電圧が調整される。本実施例では、現像バイアスは−４００Ｖの直流電圧とした。
【００３８】
現像ローラ５の表層のトナー７を均一な薄層にするために、現像ローラ５には、現像剤量規制部材として厚さ２００μｍのステンレスの薄板とされる規制ブレード６が当接されている。この規制ブレード６は、現像ローラ５との接触部全域に渡って比較的均等な当接圧で現像ローラ５に当接するように設定されている。
【００３９】
さて、トナー供給部材２０による現像ローラ５へのトナー供給動作について説明する。
【００４０】
本実施例では、感光ドラム１と現像ローラ５との対向部近傍の現像部Ｎに搬送されるトナー７の量は、現像ローラ５上を搬送されるトナー７の量として表面単位面積当たりで０．６ｍｇ／ｃｍ²程度となるように設定される。トナー７としては、平均粒径は５〜１５μｍの非磁性一成分現像剤を好適に用い得る。本実施例では、トナー７として、負帯電性で、平均粒径７μｍの非磁性一成分現像剤を用いた。又、本実施例では、トナー７の帯電量は約−３０μＣ／ｇである。
【００４１】
尚、トナーの平均粒径は以下のように計測した。先ず、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型或いはコールターマルチサイザー（コールター社製）等を用い、個数分布，体積分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピュータ（ＮＥＣ製）を接続する。次に、電解液として１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。上記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、例えばコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型によりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。そして、トナーの平均粒径として、体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径を求めた。
【００４２】
又、トナー７の帯電量は、次のようにして求めたものである。捕集具を用いて、現像ローラ５上に担持されているトナーを吸引して捕集する。捕集具には、メンブランフィルタが装着されており、吸引力２００ｍｍＨ₂Ｏで吸引されたトナーは上記フィルタに捕集される。捕集具にはエレクトロメータ（ＫＥＩＴＨＫＥＹ社製 モデル６１７型）が接続されており、捕集したトナーの総帯電量を測定する。フィルタの重量増加を計測することで捕集したトナー重量を測定し、総帯電量を捕集重量で除算し、トナーの単位重量あたりの平均帯電量を算出してトナーの帯電量とした。
【００４３】
トナー供給部材２０としては、導電性を有するワイヤ状部材を好適に用い得る。本実施例では、このワイヤ状のトナー供給部材２０として、断面がほぼ円形で、直径が０．１ｍｍのタングステンワイヤを用いた。トナー供給部材２０は、現像ローラ５の軸方向と略平行で現像ローラ５のトナー担持領域の長さに渡って張設されている。
【００４４】
トナー供給部材２０は、トナー７が現像容器８内に全く無く、現像ローラ５が駆動されていない状態で現像ローラ５に接しているか、或いは現像ローラ５から０．５ｍｍ以内に近接して配置される。通常の稼働時は、トナー供給部材２０の周りは、トナーで満たされる。
【００４５】
又、トナー供給部材２０と現像ローラ５とが接している場合であっても、その当接圧は軽く、現像ローラ５が回転駆動を受けると現像ローラ５の表面に付着するトナー７が作るトナー流によって、トナー供給部材２０が現像ローラ５からトナー数層程度の距離に離間される程度である。
【００４６】
更に、トナー供給部材２０には電圧印加手段たる供給バイアス電源２１が接続されている。そして、本発明に従って、少なくとも現像工程時には、供給バイアス電源２１により、トナー供給部材２０と現像ローラ５との間の電位差が放電開始電圧以上となるように、トナー供給部材２０に供給バイアスが印加される。又、供給バイアス電源２１は、トナー供給部材２０から現像ローラ５へトナー７の帯電極性と同極性の電流を流すように電圧を印加する。本実施例では、トナー７として負帯電性トナーを用いているので、トナー供給部材２０から現像ローラ５へは負の電流が流れている。
【００４７】
更に説明すると、図３に、本実施例の現像装置４において、現像ローラ５を上記周速度（１００ｍｍ／ｓｅｃ）で回転させ、トナー供給部材２０に印加する電圧を変えながらトナー供給部材２０に流れる電流を計測した結果を示す。又、その時の測定系を図４に示す。図４に示す測定系では、電圧計２３のプラス側を現像ローラ５、マイナス側をトナー供給部材２０に接続した。又、電流計２４はプラス側をトナー供給部材２０、マイナス側を供給バイアス電源２１に接続した。つまり、図３で電流がプラスの値であることは、現像ローラ５側からトナー供給部材２０側に電流が流れることを意味している。本実施例では負帯電性トナーを用いているので、トナー供給部材２０から現像ローラ５への電流とトナー７の帯電極性が同極性であり、トナー供給部材２０から現像ローラ５へは負の電流が流れている。
【００４８】
図３に示すように、電圧計２３によって測定される現像ローラ５とトナー供給部材２０との電位差を大きくしていくと、ある閾値の電位差以上になると電流が増える。ここでは、この閾値を放電開始電圧と定める。この放電開始電圧は、現像ローラ５の回転周速をＶｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］としたときに、０．０４Ｖｐ［μＡ］以上電流が流れる領域で電位差と電流を数点測定して近似線を算出し、電流が０となる電位差から求めることができる。本実施例では、４μＡ以上の電流が流れる３点（Ｆ，Ｇ，Ｈ）から近似直線Ｄを計算して、放電開始電圧Ｅを求めたところ、約１２１０Ｖとなった。近似直線の算出に用いる点は、電流が０．０４Ｖｐ［μＡ］の１０倍以下までの比較的低電流の点であることが、得られる放電開始電圧の精度から好ましい。
【００４９】
つまり、通常、非磁性一成分現像剤を使用する現像装置（非磁性一成分現像装置）においては、現像ローラ５上で搬送されるトナー７の量は、現像ローラ５の表面単位面積当たりで０．６ｍｇ／ｃｍ²前後、又現像ローラ５上で搬送されるトナー７の帯電量は、−３０μＣ／ｇ前後であるのが好適であり、現像ローラ５の長手長さは、Ａ４サイズの記録材Ｐに対応する現像装置で２３０ｍｍ前後、Ａ３サイズの記録材Ｐに対応する現像装置で３２０ｍｍ程度である。このとき、現像ローラ５上を通過する単位時間当たりのトナー電荷量（電流に相当する）は、Ａ４サイズの記録材Ｐに対応する現像装置で０．０４１４Ｖｐ［μＣ／ｓ］、Ａ３サイズの記録材Ｐに対応する現像装置で０．０５７６Ｖｐ［μＣ／ｓ］が好適である。
【００５０】
この程度の電流は、放電開始前の暗電流として流れる可能性があるので、この電流以上の領域を測定することで放電開始電圧を把握することができる。本発明者らの検討では、Ａ４サイズからＡ３サイズ程度の大きさの変化では、一律０．０４Ｖｐ［μＡ］以上流れる領域で近似すれば、放電開始電圧をほぼ算出できる。Ａ３サイズ以上の記録材Ｐに対応する現像装置では、その長さ分の補正を施せば良い。この放電開始電圧は、トナーの材料、トナー供給部材２０及び現像ローラ５の表層の材料、トナー供給部材２０と現像ローラ５の距離等によっても異なるが、一般に、１００〜２０００Ｖ程度である。
【００５１】
ここで、現像ローラ５上のトナー７の消費と、トナー供給部材２０によるトナー７の供給動作とを詳細に検討するために、次の観察を行った。図４に示す測定系にて電流値を測定しつつ電位差を変化させ、規制ブレード６と現像ローラ５との当接部より現像ローラ５の回転方向下流側で現像容器８の外に露出して回転している現像ローラ５の表面（図４中矢印Ｃが示す位置）のトナー７を、現像ローラ５の幅（軸方向長さ）のほぼ全域に渡って掃除機で吸引し、吸引部より現像ローラ５の回転方向上流側（図４中矢印Ｂが示す位置）のトナーの塗布具合を観察した。
【００５２】
電流値がほぼ０．０４Ｖｐ［μＡ］（本実施例では４μＡ）未満、例えば、１μＡの時は、現像ローラ５の１回転に渡って上述のように現像ローラ５上のトナー７を吸引すると、現像ローラ５の２周目からは明らかにトナー塗布量が減少する。そして、現像ローラ５の表面には、現像容器８内を通過してもほとんどトナー７が塗布されず、トナー７の吸引に対して供給が追いつかない。
【００５３】
電位差を大きくし、放電開始電圧の１２１０Ｖより大きくなり、放電電流がわずかに流れ始めると、現像ローラ５の２周目以降も、部分的に現像ローラ５の表面にはトナー供給が行われるようになる。
【００５４】
更に電位差を１３５０Ｖと大きくして、０．０８Ｖｐ［μＡ］（本実施例では８μＡ）の電流を流すと、現像ローラ５の全表面に渡ってトナー供給が行われるようになった。このように、トナー７の現像ローラ５への全面供給を行うためには、後述のように放電効率を考慮して０．０８Ｖｐ［μＡ］以上の電流を流す必要がある。
【００５５】
図５は、供給バイアスが印加されない状態での、トナー供給部材２０の近傍のトナー７の流れを模式的に示している。トナー７が無く、現像ローラ５が回転していない状態で、トナー供給部材２０は現像ローラ５に対して近接しているか若しくは現像ローラ５に当接している。そして、現像ローラ５が図中矢印Ｒ方向に回転を始めると、序々に現像ローラ５の表層のトナー７が付着し始め、現像ローラ５の表面にトナー層流Ｆｔができる。このトナー層流Ｆｔにより、トナー供給部材２０には現像ローラ５から押し離される力が働き、現像ローラ５との間に隙間ができて、その間をトナー７が流れる。
【００５６】
トナー供給部材２０がナイロン糸等の絶縁物であったり、トナー供給部材２０と現像ローラ５との間に電位差を設けない状態では、現像ローラ５上のトナー７が被現像対象たる感光ドラム１に移動することによって消費されると（上記吸引による剥ぎ取りでも同等に消費される。）、現像ローラ５の表層のトナー７が無くなり、トナー７が少ない空乏層ができる。このため、瞬時にトナー７の流れが弱まる。その後、現像ローラ５が２〜５周回転するとトナー７と現像ローラ５の表面との軽い接触をきっかけとして徐々に現像ローラ５の表面にトナー７が付着し、トナー層流Ｆｔが形成されるようになる。つまり、一度トナー７が消費されると現像ローラ５の表面にトナー層が形成されるまで現像ローラ５が数回転する必要が有り、連続的なトナー供給性能が得られない。
【００５７】
一方、図６は、トナー供給部材２０と現像ローラ５との間に電位差を設けたときの電気力線の様子を示す。トナー供給部材２０と現像ローラ５との間に電位差を設けると、これにより発生する電界によって、帯電しているトナー７は力を受ける。本実施例では、トナー７は負帯電性トナーであるため、トナー７には、図６中の矢印（電気力線）とは逆方向、即ち、トナーが現像ローラ５に供給される方向に力がかかる。
【００５８】
しかし、トナー７が負帯電性であっても、トナー７を何らかの手段で帯電させない限り、トナー７の平均帯電電荷量は少ない。この理由により、電位差が放電開始電圧以下の場合には、トナー供給部材２０と現像ローラ５との間に形成された電界によって力を受けるトナー７の量が少ない。そのため、全体的なトナー供給力の向上分としては、消費された現像ローラ５上のトナー層が復帰するまで、トナー供給部材２０と現像ローラ５との間に電位差を設けない場合に現像ローラ５を３周させる必要があったものが、２周に改善される程度である。従って、連続したトナーの供給性が得られるものではなく、トナー供給性としては依然不十分である。
【００５９】
更に電位差を大きくし、放電開始電圧を越えて、トナー供給部材２０から現像ローラ５へトナー７と負極性の電流が流れるようになると、現像ローラ５へのトナー供給量は顕著に向上する。これにより、現像ローラ５上からトナー７が消費されても直ちに供給され、連続供給が可能となる。
【００６０】
トナー供給部材２０から現像ローラ５に負極性の電流が流れる機構は次のように考えられる。つまり、放電開始電圧を越えると曲率半径が小さいトナー供給部材２０近傍の強い電界によって、現像ローラ５とトナー供給部材２０との間にあるトナー層中の空気に含まれる気体の電離が始まる。そして、正のイオンはトナー供給部材２０に衝突して電荷を失い、負のイオンは現像ローラ５側に移動するが、直ちにトナー７と衝突してトナー７を負に帯電させ、トナー７に衝突しなかった負のイオンは現像ローラ５に到達して電荷を失う。これにより、電流が流れるものと考えられる。
【００６１】
又、現像ローラ５へのトナー供給性が急激に向上する理由は、次のように考えられる。つまり、放電によって、トナー供給部材２０の近傍における帯電したトナー７の割合が急増し、現像ローラ５とトナー供給部材２０との間に形成されている電界によって、現像ローラ５へ向かうトナー供給圧が急増し、トナー供給流ができる。このためトナー供給性が急激に向上するものと考えられる。
【００６２】
更に説明すると、図７は、放電開始電圧以上の電位差を現像ローラ５とトナー供給部材２０との間に設けた時のトナー７の流れを模式的に示している。上述のように、このとき、トナー供給部材２０の近傍のトナー７が帯電され、電界によって現像ローラ５に押し付けられる。これにより、トナー７が消費されて現像ローラ５の表層に空乏層ができても、現像ローラ５とトナー供給部材２０との間に、帯電したトナー７によるトナー供給流Ｆｏが直ちに形成される。続いて、トナー供給部材２０の下流側のトナー供給流Ｆ₁が形成される。このトナー供給流ＦｏとＦ₁によってトナー供給圧が高まり、現像ローラ５にトナーが連続供給されるものと考えられる。
【００６３】
このように、トナー供給部材２０による現像ローラ５へのトナー供給には、
（１）トナー供給部材２０の近傍のトナー７の帯電
（２）現像ローラ５に帯電したトナー７を向かわせる電界
の２つが揃うことが必要である。
【００６４】
尚、本実施例では現像剤として負帯電性トナーを用いる場合について説明するが、正帯電性トナーの場合は、負帯電性トナーの場合と逆の電位差、つまり、本実施例ではトナー供給部材２０の電位が現像ローラ５の電位に対してマイナス側になるような電位差を設けているのに対して、これとは反対にトナー供給部材２０の電位が現像ローラ５の電位に対してプラス側になるような電位差を設ければ良い。正帯電性トナーを用いる場合も、上記同様に放電開始電圧が存在し、放電開始電圧以上の電位差を設ければトナー供給部材２０から現像ローラ５に向かう電流が流れ、現像ローラ５へのトナーの連続供給が可能となる。
【００６５】
又、トナー供給部材２０と現像ローラ５との間の電位差は、上述した放電によるトナー７の帯電、電界による帯電されたトナー７の供給流Ｆ₀、Ｆ₁の形成を考えると直流であることが好ましい。
【００６６】
上記トナー供給部材２０を備えた現像装置４におけるトナー供給性、形成画像の品位について更に詳細に検討した。
【００６７】
トナー供給部材２０の近傍に充満される程度の量のトナー７を現像容器８内に入れた。そして、現像ローラ５とトナー供給部材２０の電位差を放電開始電圧（本実施例では１２１０Ｖ）以下、例えば、１０００Ｖにして、画像比率１００％の画像、所謂、ベタ画像（１００％印字）を印字すると、１枚目の記録材Ｐで画像先端と画像後端との間に顕著な濃度差が見られ、十分なトナー供給性が得られない。これに対して、上記電位差を２０００Ｖとし、現像ローラ５からトナー供給部材２０に１００μＡの電流を流し、ベタ画像（１００％印字）を１０枚連続して印字して画像先端と画像後半側の濃度差を見ると、１０枚とも問題となる程の大きな濃度差は無く、１枚目と１０枚目の濃度も特に差異はなかった。
【００６８】
しかし、上述のような現像ローラ５に対する放電を伴うトナー供給部材２０を用いる現像装置４では、場合によっては縦スジ状（記録材Ｐの搬送方向のスジ）の濃度ムラや、本来印字しない領域にトナー７が付着するカブリと呼ばれる画像不良が発生することが分かった。
【００６９】
斯かる事情に鑑みて、本発明者らは鋭意検討した結果、現像ローラ５への印加電流が０．０４Ｖｐ［μＡ］である時の現像ローラ５の抵抗値をＲ１、印加電流が４Ｖｐ［μＡ］である時の現像ローラ５の抵抗値をＲ２としたときに、抵抗値Ｒ１、Ｒ２を、
Ｒ１／Ｒ２＜１５ ・・・（１）
の関係を満足するように設定することで、上記縦スジ状の濃度ムラを防止できることを見出した。
【００７０】
又、現像ローラ５への印加電流が４Ｖｐ［μＡ］である時の、現像ローラ５の芯金（芯材、基層）の電位をＶ１、現像ローラ５の現像部Ｎでの表面電位をＶ２としたときに、Ｖ１、Ｖ２を、
０．８＜Ｖ２／Ｖ１＜１．２ ・・・（２）
の関係を満足するように設定することで、上記カブリを防止できることを見出した。以下、詳述する。
【００７１】
上記抵抗値Ｒ１及びＲ２を計測するための装置の模式図を図８に示す。この計測装置は、アルミ等の良導電性の金属円柱（金属ドラム）２５を具備しており、この金属ドラム２５を、図中矢印方向に現像ローラ５の周速Ｖｐ［ｍｍ／ｓ］に相当する速度で回転させる。ここでは、金属ドラム２５の外径は３０ｍｍとし、回転周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓと１００ｍｍ／ｓの場合について計測を行った。
【００７２】
現像ローラ５は金属ドラム２５に加圧手段２６、２７によって押圧され、金属ドラム２５の回転に従動してほぼ同周速で回転する。本実施例では、片側５００ｇｆずつで計１ｋｇｆ（≒９．８Ｎ）の力で当接させた。
【００７３】
又、現像ローラ５の芯金にはバイアス電源Ｖｏ（ＴＲＥＫ社製 高圧電源６１０Ｃ）が接続され、これにより、現像ローラ５は給電を受ける。金属ドラム２５は抵抗３０を介して接地されており、抵抗３０の両端に発生する電圧を電圧計３１（横河電機社製 ペンレコーダーＬＲ８０００）で計測する。抵抗３０としては１〜１００ｋΩのものを好適に用いることができ、ここでは１００ｋΩとした。そして、表面電位センサ（ＴＲＥＫ社製 表面電位測定器３４４）２８を現像ローラ５と金属ドラム２５との当接部の略反対側に設け、現像ローラ５の表面電位を計測する。
【００７４】
この計測装置を用いて、既知の電圧Ｖｏと電圧計３１で計測した電圧Ｖｒから、現像ローラ５の抵抗値と、流れている電流値とを計算することができる。Ｖｏを調整して任意の電流における現像ローラ５の抵抗値を測定できる。
【００７５】
ここで、現像ローラ５の抵抗値を計測するときの電流は、０．０４Ｖｐ［μＡ］と４Ｖｐ［μＡ］の２点とするのが好ましい。
【００７６】
つまり、上述のように、現像ローラ５上のトナーは、単位時間当たり０．０４Ｖｐ［μＣ／ｓ］の電荷量を持って通過するので、現像効率が１００％の場合、０．０４Ｖｐ［μＡ］がほぼ現像電流に近い値となる。よって、現像ローラ５に流れる電流が０．０４Ｖｐ［μＡ］である時の現像ローラ５の抵抗値Ｒ１を計測することで、現像部Ｎからみた現像ローラ５の抵抗を知ることができる。
【００７７】
又、本発明者らは、鋭意検討の結果、トナー供給部材２０は現像ローラ５に対して放電し、その放電電流の０．１〜５０％程度がトナーの帯電に使われることを見出した。この放電効率の代表値は１％と見ておけば良く、単位時間当たりの現像ローラ５上のトナーの電荷量が０．０４Ｖｐ［μＣ／ｓ］であるので、現像効率１００％の場合（現像ローラ５上のトナーがほぼすべて消費される場合）でも、トナー供給部材２０から現像ローラ５に４Ｖｐ［μＡ］流すと、現像ローラ５上のトナーをほぼ全て適度に帯電できる。よって、現像ローラ５に流れる電流が４Ｖｐ［μＡ］時の現像ローラ５の抵抗値Ｒ２を計測することで、トナー供給部材２０からみた現像ローラ５の抵抗を知ることができる。
【００７８】
そして、本発明者らは多くの実験研究を重ね、Ｒ１／Ｒ２は、現像ローラ５に流れる電流による抵抗変動を表す指数となり、この指数が大きいとトナー供給部材２０から現像ローラ５への放電均一性が損なわれ、局所的な電流のリークによるトナーの供給ムラが発生し、スジ状（記録材Ｐの搬送方向のスジ）の画像不良（リークスジ）が発生することを見出した。
【００７９】
又、同様に、現像ローラ５に流れる電流が４Ｖｐ［μＡ］である時の、現像ローラ５の芯金の電圧（図８中のＶｏ）をＶ１、現像ローラ５の現像部Ｎでの表面電位（図８に示す計測装置における電位計２８での計測値）をＶ２とするときに、Ｖ２／Ｖ１が小さい場合には、トナー供給部材２０に印加される電圧によって現像部Ｎの電位が影響を受けて本来印字しない非画像部にカブリが発生し、Ｖ２／Ｖ１が大きい場合には、摩擦によって現像ローラ５の表面が帯電し、カブリ又は濃度薄が発生することが分かった。
【００８０】
以下、本実施例に従う現像装置のいくつかの具体例、及び比較例を挙げて更に詳細に説明する。
【００８１】
ここで、以下の各例において、トナー７としては平均粒径が７μｍの非磁性一成分現像剤を用い、感光ドラム１の明部電位、暗部電位、現像電位は上記の通りとし、又印字中にトナー供給部材２０から現像ローラ５０には、いずれも約１００μＡの電流が流れるようトナー供給部材２０への印加バイアスを調整したことは共通である。
【００８２】
（具体例１）
現像ローラ５は、図９（ａ）に示すように、直径８ｍｍのＳＵＳ製の芯金５ａの上に、弾性体層（抵抗層）５ｂとして厚み４ｍｍの中抵抗ＥＰＤＭ層を設け、最外層（抵抗層）５ｃにイオン導電性のウレタンを１０μｍの厚みでコーティングして成る。中抵抗ＥＰＤＭ層５ｂは、カーボンが分散されており、導電形態は電子導電である。この現像ローラ５を図２の現像装置４に用い、同現像装置４を図１の画像形成装置１００に装着して、現像ローラ５の周速Ｖｐを５０ｍｍ／ｓ及び１００ｍｍ／ｓとして、１００％印字及び０％印字を行った。
【００８３】
上述の方法で計測したＲ１／Ｒ２は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で５．１０、１００ｍｍ／ｓの時で５．５０であった。又、Ｖ２／Ｖ１は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で０．９７、１００ｍｍ／ｓの時で０．９３であった。
【００８４】
現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓのいずれの場合でも、１００％印字の場合にわずかに縦スジが発生していたが、許容範囲内であり、濃度に問題はなかった。又、０％印字でのカブリの発生も問題はなかった。
【００８５】
（具体例２）
現像ローラ５は、図９（ｂ）に示すように、直径８ｍｍのＳＵＳ製の芯金５ａの上に、弾性体層（抵抗層）５ｂとして厚み４ｍｍの中抵抗ゴム層を設けて成る。中抵抗ゴム層５ｂは、ＮＢＲとヒドリンゴムのブレンドで、イオン導電剤が分散されており、導電形態はイオン導電である。この現像ローラ５を図２の現像装置４に用い、同現像装置４を図１の画像形成装置１００に装着して、現像ローラ５の周速Ｖｐを５０ｍｍ／ｓ及び１００ｍｍ／ｓとして、１００％印字及び０％印字を行った。
【００８６】
上述の方法で計測したＲ１／Ｒ２は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で１．１２、１００ｍｍ／ｓの時で１．１９であった。又、Ｖ２／Ｖ１は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で１．０１、１００ｍｍ／ｓの時で１．００であった。
【００８７】
現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓのいずれの場合でも、１００％印字での画質、濃度に問題はなかった。又、０％印字でのカブリの発生も問題はなかった。
【００８８】
（具体例３）
現像ローラ５は、図９（ａ）に示すように、直径８ｍｍのＳＵＳ製の芯金５ａの上に、弾性体層（抵抗層）５ｂとして厚み４ｍｍの中抵抗ゴム層を設け、最外層（抵抗層）５ｃにイオン導電性のウレタンを１０μｍの厚みでコーティングして成る。中抵抗ゴム層５ｂは、ＮＢＲとヒドリンゴムのブレンドで、イオン導電剤が分散されており、導電形態はイオン導電である。この現像ローラ５を図２の現像装置４に用い、同現像装置４を図１の画像形成装置１００に装着して、現像ローラ５の周速Ｖｐを５０ｍｍ／ｓ及び１００ｍｍ／ｓとして、１００％印字及び０％印字を行った。
【００８９】
上述の方法で計測したＲ１／Ｒ２は、現像ローラ５周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で０．９９、１００ｍｍ／ｓの時で１．１８であった。又、Ｖ２／Ｖ１は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で０．９９、１００ｍｍ／ｓの時で１．００であった。
【００９０】
現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓのいずれの場合でも、１００％印字での画質、濃度に問題はなかった。又、０％印字でのカブリの発生も問題はなかった。
【００９１】
（具体例４）
現像ローラ５は、図９（ｂ）に示すように、直径８ｍｍのＳＵＳ製の芯金５ａの上に、弾性体層（抵抗層）５ｂとして厚み４ｍｍの中抵抗シリコーン層を設けて成る。中抵抗シリコーン層５ｂにはカーボンが分散されており、導電形態は電子導電である。この現像ローラ５を図２の現像装置４に用い、同現像装置４を図１の画像形成装置１００に装着して、現像ローラ５の周速Ｖｐを５０ｍｍ／ｓ及び１００ｍｍ／ｓとして、１００％印字及び０％印字を行った。
【００９２】
上述の方法で計測したＲ１／Ｒ２は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で１３．０８、１００ｍｍ／ｓの時で１２．１５であった。又、Ｖ２／Ｖ１は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で０．９８、１００ｍｍ／ｓの時で０．９９であった。
【００９３】
現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓのいずれの場合でも、１００％印字の場合に具体例１より目立つ縦スジが発生していたが、許容範囲内であり、濃度に問題はなかった。又、０％印字でのカブリの発生も問題はなかった。
【００９４】
（具体例５）
現像ローラ５は、図９（ｂ）に示すように、直径８ｍｍのＳＵＳ製の芯金５ａの上に、弾性体層（抵抗層）５ｂとして厚み４ｍｍの中抵抗ゴム層を設けて成る。中抵抗ゴム層５ｂは、ＮＢＲとヒドリンゴムのブレンドで、イオン導電剤が分散されており、導電形態はイオン導電である。この現像ローラ５を図２の現像装置４に用い、同現像装置４を図１の画像形成装置１００に装着して、現像ローラ５の周速を５０ｍｍ／ｓ及び１００ｍｍ／ｓとして、１００％印字及び０％印字を行った。
【００９５】
上述の方法で計測したＲ１／Ｒ２は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で１．２３、１００ｍｍ／ｓの時で１．２７であった。又、Ｖ２／Ｖ１は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で１．００、１００ｍｍ／ｓの時で１．００であった。
【００９６】
現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓのいずれの場合でも、１００％印字での画質、濃度に問題はなかった。又、０％印字でのカブリの発生も問題はなかった。
【００９７】
（具体例６）
現像ローラ５は、図９（ｂ）に示すように、直径８ｍｍのＳＵＳ製の芯金５ａの上に、弾性体層（抵抗層）５ｂとして厚み４ｍｍの中抵抗ゴム層を設けて成る。中抵抗ゴム層５ｂには、ウレタンを用い、このゴムにはイオン導電剤が分散されており、導電形態はイオン導電である。この現像ローラ５を図２の現像装置４に用い、同現像装置４を図１の画像形成装置１００に装着して、現像ローラ５の周速Ｖｐを５０ｍｍ／ｓ及び１００ｍｍ／ｓとして、１００％印字及び０％印字を行った。
【００９８】
上述の方法で計測したＲ１／Ｒ２は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で２．０２、１００ｍｍ／ｓの時で２．３３であった。又、Ｖ２／Ｖ１は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で１．００、１００ｍｍ／ｓの時で１．００であった。
【００９９】
現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓのいずれの場合でも、１００％印字での画質、濃度に問題はなかった。又、０％印字でのカブリの発生も問題はなかった。
【０１００】
（比較例１）
現像ローラ５は、図９（ａ）に示すように、直径８ｍｍのＳＵＳ製の芯金５ａの上に、弾性体層（抵抗層）５ｂとして厚み４ｍｍの中抵抗シリコーンゴム層を設け、最外層（抵抗層）５ｃにカーボンが分散された電子導電のウレタンを１０μｍの厚みでコーティングして成る。中抵抗シリコーンゴム層５ｂにはカーボンが分散されており、導電形態は電子導電である。この現像ローラ５を図２の現像装置４に用い、同現像装置４を図１の画像形成装置１００に装着して、現像ローラ５の周速Ｖｐを５０ｍｍ／ｓ及び１００ｍｍ／ｓとして、１００％印字及び０％印字を行った。
【０１０１】
上述の方法で計測したＲ１／Ｒ２は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で３８．２５、１００ｍｍ／ｓの時で１５．４２であった。又、Ｖ２／Ｖ１は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で０．６７、１００ｍｍ／ｓの時で０．７４であった。
【０１０２】
現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓのいずれの場合でも、１００％印字の場合に具体例５より明らかに目立つ縦スジが発生し、濃度ムラが顕著であった。画像濃度は濃く、０％印字で顕著なカブリが発生した。
【０１０３】
（比較例２）
現像ローラ５は、図９（ａ）に示すように、直径８ｍｍのＳＵＳ製の芯金５ａの上に、弾性体層（抵抗層）５ｂとして厚み４ｍｍの中抵抗ゴム層を設け、最外層（抵抗層）５ｃにカーボンが分散された電子導電のウレタンを１０μｍの厚みでコーティングして成る。中抵抗ゴム層５ｂは、ＮＢＲとヒドリンゴムのブレンドで、イオン導電剤が分散されており、導電形態はイオン導電である。この現像ローラ５を図２の現像装置４に用い、同現像装置４を図１の画像形成装置１００に装着して、現像ローラ５の周速Ｖｐを５０ｍｍ／ｓ及び１００ｍｍ／ｓとして、１００％印字及び０％印字を行った。
【０１０４】
上述の方法で計測したＲ１／Ｒ２は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で１．９３、１００ｍｍ／ｓの時で１．８３であった。又、Ｖ２／Ｖ１は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で０．６２、１００ｍｍ／ｓの時で０．５９であった。
【０１０５】
現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓのいずれの場合でも、１００％印字の場合に縦スジの発生はなかったが、濃度が濃く、０％印字で顕著なカブリが発生した。
【０１０６】
（比較例３）
現像ローラ５は、図９（ｂ）に示すように、直径８ｍｍのＳＵＳ製の芯金５ａの上に、弾性体層（抵抗層）５ｂとして厚み４ｍｍの中抵抗シリコーンゴム層を設け成る。中抵抗シリコーンゴム層５ｂには、カーボンが分散されており、導電形態は電子導電である。この現像ローラ５を図２の現像装置４に用い、同現像装置４を図１の画像形成装置１００に装着して、現像ローラ５の周速Ｖｐを５０ｍｍ／ｓ及び１００ｍｍ／ｓで１００％印字及び０％印字を行った。
【０１０７】
上述の方法で計測したＲ１／Ｒ２は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で１５．１０、１００ｍｍ／ｓの時で１６．７９であった。又、Ｖ２／Ｖ１は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で０．８３、１００ｍｍ／ｓの時で０．８４であった。
【０１０８】
現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓのいずれの場合でも、１００％印字の場合に縦スジが発生し、最大濃度は問題なかったが、濃度ムラが顕著であった。０％印字でのカブリの発生は問題なかった。
【０１０９】
（比較例４）
現像ローラ５は、図９（ａ）に示すように、直径８ｍｍのＳＵＳ製の芯金５ａの上に、弾性体層（抵抗層）５ｂとして厚み４ｍｍの中抵抗シリコーンゴム層を設け、最外層（抵抗層）５ｃはカーボンが分散された電子導電のナイロンから成る３０μｍ厚のチューブで被覆して成る。中抵抗シリコーンゴム層５ｂにはカーボンが分散されており、導電形態は電子導電である。この現像ローラ５を図２の現像装置４に用い、同現像装置４を図１の画像形成装置１００に装着して、現像ローラ５の周速Ｖｐを５０ｍｍ／ｓ及び１００ｍｍ／ｓとし、１００％印字及び０％印字を行った。
【０１１０】
上述の方法で計測したＲ１／Ｒ２は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で１７．６１、１００ｍｍ／ｓの時で１８．００であった。又、Ｖ２／Ｖ１は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で１．３０、１００ｍｍ／ｓの時で１．２２であった。
【０１１１】
現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓのいずれの場合でも、１００％印字の場合に縦スジが発生し、最大濃度は問題なかったが、濃度ムラが顕著であった。０％印字で顕著なカブリが発生した。
【０１１２】
（比較例５）
現像ローラ５は、図９（ａ）に示すように、直径８ｍｍのＳＵＳ製の芯金５ａの上に、弾性体層（抵抗層）５ｂとして厚み４ｍｍの中抵抗ゴム層を設け、最外層（抵抗層）５ｃはカーボンが分散された電子導電のナイロンから成る３０μｍ厚のチューブで被覆して成る。中抵抗ゴム層５ｂは、ＮＢＲとヒドリンゴムのブレンドであり、イオン導電剤が分散されており、導電形態はイオン導電である。この現像ローラ５を図２の現像装置４に用い、同現像装置４を図１の画像形成装置１００に装着して、現像ローラ５の周速Ｖｐを５０ｍｍ／ｓ及び１００ｍｍ／ｓとして、１００％印字及び０％印字を行った。
【０１１３】
上述の方法で計測したＲ１／Ｒ２は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で４．６５、１００ｍｍ／ｓの時４．７３であった。又、Ｖ２／Ｖ１は、現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓの時で０．２６、１００ｍｍ／ｓの時で０．２２であった。
【０１１４】
現像ローラ５の周速Ｖｐが５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓのいずれの場合でも、１００％印字の場合に縦スジの発生はなかったが、０％印字で顕著なカブリが発生した。
【０１１５】
【表１】

【０１１６】
【表２】

【０１１７】
表１及び表２に、上記具体例１〜６、比較例１〜５の結果をまとめた。表１はＶｐ＝５０ｍｍ／ｓの場合、表２はＶｐ＝１００ｍｍ／ｓの場合を示す。
【０１１８】
又、表１及び表２に基づいて、横軸に抵抗変動Ｒ１／Ｒ２をとり、縦軸を電位減衰率Ｖ２／Ｖ１として、Ｖｐ＝５０ｍｍ／ｓの場合及びＶｐ＝１００ｍｍ／ｓの場合のリークスジの発生状況を同時にプロットしたグラフを図１０に示す。図中の○はリークスジが問題なかった場合、△は若干スジの発生はあったものの許容範囲内であった場合、×はスジの発生が顕著であった場合を表す。
【０１１９】
図１０から、リークスジの発生を軽減するためには、上記現像ローラ５の抵抗値Ｒ１、Ｒ２は、
Ｒ１／Ｒ２＜１５ ・・・（１）
の領域となるように設定することが好ましいことが分かる。又、更にリークスジの発生を軽減させるためには、上記現像ローラ５の抵抗値Ｒ１、Ｒ２は、
Ｒ１／Ｒ２＜５ ・・・（３）
の領域となるように設定することがより好ましいことが分かる。
【０１２０】
表１、表２に示すように、上記各具体例において、Ｖｐ＝５０ｍｍ／ｓの場合とＶｐ＝１００ｍｍ／ｓの場合とのＲ１／Ｒ２の変動は２０％以下であり、Ｖ２／Ｖ１の変動は５％以下である。
【０１２１】
本発明者らの検討では、Ｒ１／Ｒ２は基本となる印加電流値によって変化するものの、その変動幅は小さく、安定した指数である。例えば、トナー７の帯電量が極端に低く、現像電流が０．０４Ｖｐ［μＡ］の半分以下である場合や、放電効率が０．５％程度で使用してトナー供給部材２０から流れる電流が８Ｖｐ［μＡ］以上である場合でも、耐リーク性能を表す指数として用いることは十分可能である。つまり、代表値として好適である現像ローラ５に流れる電流が０．０４Ｖｐ［μＡ］の時と４Ｖｐ［μＡ］の時とで計測することに意味があるものの、実際の現像装置においては、現像電流自体が０．０４Ｖｐである場合に限定されるものではない。同様に、トナー供給部材２０から流れる電流も、４Ｖｐに限定されるものではなく、４Ｖｐ以下はもちろんであるがそれ以上の電流値であっても良い。
【０１２２】
上記式（１）、Ｒ１／Ｒ２＜１５、を達成し得る現像ローラ５の導電性弾性体としては、例えば、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン−ターポリマー）、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイソプレン、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム等のゴムや、ＲＢ（ブタジエン樹脂）、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレンエラストマー）等のポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル系樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体等の高分子材料に導電剤を分散したものを挙げることができる。
【０１２３】
導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、ＴｉＯ₂、ＳｎＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₅、ＺｎＯ等の金属酸化物、Ｃｕ、Ａｇ等の金属、これらを粒子表面に被覆して導電化した粒子等の導電粒子が挙げられるが、Ｒ１／Ｒ２を小さくできる点で、特に、イオン導電系の導電機構を付与できるものが好適である。このような導電剤としては、例えば、ＬｉＣｌＯ₄、ＫＳＣＮ、ＮａＳＣＮ、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃等のイオン性電解質が適している。又、ポリマー主鎖中或いは側鎖に、極性を有する分子又は原子団を導入したり、イオン対を形成する分子又は原子団を導入することによって導電化することも可能である。
【０１２４】
更に、上記式（３）、Ｒ１／Ｒ２＜５、を達成するためには、上記に列挙したイオン導電性の導電剤を用いると共に、母材としては上記に挙げたものの中でも極性を有するものが特に好ましく、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水添ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）、更にイソプレン等の第３成分を共重合したＮＢＲや、カルボキシルキ等の官能基を導入した変性ＮＢＲ、ブタジエン部位を内部架橋したＮＢＲ等のニトリルゴム、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体等のアルキルエーテルポリマー、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合ゴム（ＥＣＯ）、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合ゴム等のヒドリンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム等があげられる。これらのなかでも、極性ポリマー自身の電気抵抗が低い点で、ＣＯ、ＥＣＯ等のヒドリンゴム、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ等のニトリルゴム、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体等のアルキルエーテル系ポリマーが好適に用いられる。
【０１２５】
ところで、Ｒ１／Ｒ２＜１５の場合であって、電流のリークが抑えられている場合でも、抵抗値Ｒ２が低すぎると、トナー供給部材２０に放電開始電圧以上の電圧が印加されている際に、現像ローラ５上の局所的な低抵抗部をきっかけにして現像ローラ５の芯金５ａとトナー供給部材２０との間での電流のリークが発生し、横スジ状の濃度ムラが発生してしまうため、抵抗値Ｒ２は、１×１０⁵Ω以上であることが好ましい。
【０１２６】
例えば、上記具体例４の現像ローラ５について電子導電剤の配合量を増量し、Ｖｐ＝１００ｍｍ／ｓにおける抵抗値Ｒ２を８×１０⁴Ωとしたものを用いると、Ｒ１／Ｒ２が１３であっても周方向の局所的な低抵抗部で電流のリークが発生し、横スジ状の画像不良が発生した。
【０１２７】
現像ローラ５の抵抗値の下限は、トナー供給部材２０との間での電流のリークと関連があることから、比較的大電流が流れ、実際の使用状態に近いため上記抵抗値Ｒ１でなく、抵抗値Ｒ２を計測することが好ましい。
【０１２８】
又、抵抗値Ｒ１が１×１０⁸Ω以上である場合、放電開始電圧が上昇し、通常使用時にトナー供給部材２０と現像ローラ５との電位差が６ｋＶ以上必要になることがある。このとき上記各具体例のように弾性体層（抵抗層）５ｂの肉厚が４ｍｍの現像ローラ５を用いた場合、トナー供給部材２０と、現像ローラ５の芯金５ａの弾性層（抵抗層）５ｂが付いていない部分との間の空気層が絶縁破壊され、電流がリークすることがある。更に、現像ローラ５として、Ｖｐ＝１００ｍｍ／ｓのときに抵抗値Ｒ１が１．３×１０⁸Ωであるものを用いた場合、放電開始電圧は２０００Ｖ程度で、６ｋＶの電位差を設けたときに絶縁破壊による電流のリークが発生し、それ以上電圧を上げることができず、満足な供給性能を得ることができなかった。
【０１２９】
現像ローラ５の弾性体層５ｂの肉厚を１０ｍｍ以上とすれば、１０ｋＶ程度の電位差でも絶縁破壊は発生しなかったが、高温高湿環境（温度３２℃，相対湿度８０％）で沿面で絶縁破壊を起こし、それ以上電圧を上げることができず、満足な供給性能を得ることができなかった。又、現像ローラ５が大型化してしまうので、いずれにしろ好ましくない。
【０１３０】
現像ローラ５の抵抗値の上限は、抵抗値Ｒ２で計測すると大電流を流す必要があり、上記空間または沿面でのリークの危険を伴うため、比較的電流、つまり印加電圧の少ない抵抗値Ｒ１で計測する方が好ましい。
【０１３１】
このように、抵抗値Ｒ１が、
Ｒ１＜１０⁸Ω
を満たすと共に、抵抗値Ｒ２が、
１０⁵Ω≦Ｒ２
を満たすことが好ましい。
【０１３２】
図１１は、図１０と同様に、横軸に抵抗変動Ｒ１／Ｒ２をとり、縦軸を電位減衰率Ｖ２／Ｖ１として、上記表１及び表２の結果を濃度ムラ、カブリの発生状況についてプロットしたグラフである。図中の○は濃度、カブリともに問題なかった場合、×はカブリの発生が顕著であった場合や濃度が濃すぎる場合を表す。
【０１３３】
図１１より、電位Ｖ１、Ｖ２は、カブリの防止を可能とするためには、
０．８＜Ｖ２／Ｖ１＜１．２ ・・・（２）
となるように設定することが好ましい。
【０１３４】
斯かる条件を満足する現像ローラ５としては、芯金（芯材、基層）５ａの上に単層の抵抗層として導電弾性体層５ｂを成形したものがまず挙げられる。単層であればトナー供給部材２０と芯金５ａとの間の抵抗値の方が、トナー供給部材２０から現像部Ｎまでの抵抗値より低くなるため、トナー供給部材２０から現像ローラ５に流れる電流が現像部Ｎの電位に影響を与えることが少なくなり、
Ｖ２／Ｖ１＞０．８
の条件を達成し易い。又、単層の弾性体層５ｂの表面を紫外線照射、オゾン暴露、化学的処理によって表面処理し表面抵抗を上昇させるような処理を施すことが更に好ましい。
【０１３５】
現像ローラ５の抵抗層が複数層からなる場合は、トナー供給部材２０の放電電流による現像部Ｎへの影響を軽減するために、４Ｖｐ［μＡ］の電流の印加時に表層（最外層）５ｃの体積抵抗値が内層である弾性体層５ｂの体積抵抗値と同等以上であることが好ましい。但し、表層５ｃの体積抵抗値が高すぎると、摩擦帯電により強く帯電され、
Ｖ２／Ｖ１＜１．２
の条件を達成できなくなるため好ましくない。
【０１３６】
このことから、表層（最外層）５ｃを構成する材料は、抵抗値の印加電圧依存性が少ないイオン導電性の導電機構を有する材料であれば、使用可能な抵抗値が広がるためより好ましい。表層５ｃの材料としては、上記の弾性体層５ｂと同様の材料を用いることができる。
【０１３７】
本発明者らの鋭意検討の結果、トナー供給部材２０の放電効率が最大でも５０％程度であることから、トナー供給部材２０から現像ローラ５へ流れる電流は少なくとも現像ローラ５上のトナー７の帯電量の倍は必要であることが見出された。このために、トナー供給部材２０から現像ローラ５へ流れる電流は、０．０８Ｖｐ［μＡ］以上であることが好ましい。又、放電効率が低い状態で使用した方が、環境変動、トナー量の変化等の外乱に対する安定性に優れている。このため、安定したトナー供給性能を得ることができる点で、この電流は０．８Ｖｐ［μＡ］以上であることがより好ましい。一方、この電流は、トナー供給部材２０の昇温によるトナー融着を防止する点から、例えば、Ａ４幅のトナー供給部材２０で１００ｍＡ以下、より好ましくは１０ｍＡ以下であることが好ましい。
【０１３８】
以上、本実施例によれば、本発明に従うトナー供給部材２０を用いることで、従来回転駆動が必要であった剥ぎ取り／供給ローラを省略することが可能となり、現像装置４の駆動トルクを軽減することができる。しかも、本実施例によれば、トナー供給部材２０を用いた際に発生する可能性のあるスジ状の画像ムラ、カブリ等の問題を防止することができる。
【０１３９】
実施例２
次に、本発明を適用しうる画像形成装置の他の実施例について説明する。図１２は、本実施例の画像形成装置２００の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置２００は、プロセスカートリッジ着脱式とされていることを除いて、基本的な構成及び動作は、上記実施例のものと同様である。従って、同様の構成、作用を有する要素には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【０１４０】
図１３は、本実施例の画像形成装置２００に着脱可能なプロセスカートリッジ２００Ｂの概略断面を示す。本実施例において、プロセスカートリッジ２００Ｂは、クリーナ枠体５１と、現像枠体５２とが一体ユニットとなって装置本体２００Ａから着脱可能となっている。クリーナ枠体５１は、廃トナー１２を格納する廃トナー容器１１を備え、又クリーニングブレード１０、帯電ローラ２、感光ドラム１を支持する支持部材を兼ねている。現像枠体５２は、トナー７が充填されている現像容器８を備え、又規制ブレード６、現像ローラ５、トナー供給部材２０を支持する部材を兼ねており、現像装置４を構成する。本実施例のプロセスカートリッジ２００Ｂが備える現像装置４（現像枠体５２）は、上記実施例にて説明したものと同様である。そして、プロセスカートリッジ２００Ｂは、装置本体２００Ａに設けられた装着ガイド、位置決め手段等の装着手段５０を介して装置本体２００Ａに対して取り外し可能に装着される。
【０１４１】
クリーナ枠体５１と現像枠体５２とは、プロセスカートリッジ２００Ｂ内で所定の相互配置関係をもって組み付けられ、感光ドラム１と現像ローラ５とが所定の圧力で当接される。プロセスカートリッジ２００Ｂが装置本体２００Ａに装着された状態で、装置本体２００Ａに設けられた駆動手段（図示せず）と、感光ドラム１に駆動を伝達する感光ドラムギヤ（図示せず）とがかみ合い、感光ドラム１は駆動可能な状態となる。又、感光ドラムギアと、現像ローラ５に駆動を伝達する現像ローラギヤ（図示せず）とがかみ合い、感光ドラム１と現像ローラ５とは、所定の周速差で回転駆動を受ける。
【０１４２】
又、プロセスカートリッジ２００Ｂが装置本体２００Ａに装着されると、トナー供給部材２０、現像ローラ５への給電接点部として、プロセスカートリッジ２００Ｂ側に設けられたカートリッジ側供給バイアス接点５３ａ、カートリッジ側現像バイアス接点５４ａが、それぞれ装置本体２００Ａ側に設けられた装置本体側供給バイアス接点５３ｂ、装置本体側現像バイアス接点５４ｂと電気的に接続される。これにより、これら接点部を介して、装置本体２００Ａに設けられた供給バイアス電源２１、現像バイアス電源２２から、プロセスカートリッジ２００Ｂの現像装置４に設けられたトナー供給部材２０、現像ローラ５に、それぞれ供給バイアス、現像バイアスを印加することができるようになる。
【０１４３】
このような、プロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体２００Ａに着脱可能とするプロセスカートリッジ方式を採用することで、例えばトナー７が消耗した場合や、感光ドラム１が寿命となった場合や、廃トナー容器１１内の回収トナー１２がいっぱいになった場合など、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができ、格段に操作性を向上させることができる。
【０１４４】
尚、本実施例では、プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段として、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段とを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを装置本体に対して着脱可能としているが、プロセスカートリッジはこの形態に限定されるものではない。プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを装置本体に対して着脱可能としたものである。本発明は、少なくとも電子写真感光体と、現像剤を収容する現像容器、現像容器内の現像剤を被現像対象へと搬送する現像剤担持体及び現像剤供給部材を備える現像装置と、を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを装置本体に対して着脱可能としたものであれば、好適に適用できる。
【０１４５】
本実施例のプロセスカートリッジ２００Ｂと、現像剤供給部材として剥ぎ取り／供給ローラ１３を用いた従来現像装置（図１４）を備えるプロセスカートリッジとで、駆動トルクを測定し、比較したところ、本実施例のプロセスカートリッジ２００Ｂでは、剥ぎ取り／供給ローラ１３を用いた従来のプロセスカートリッジに比べて３割程駆動トルクを軽減することができた。又、本実施例のプロセスカートリッジ２００Ｂでは、同じ容積のトナーを収納するために必要な現像容器８としては、剥ぎ取り／供給ローラ１３を備えた従来のプロセスカートリッジと比較して４０ｃｍ³ほど削減することができた。
【０１４６】
このように、本実施例によれば、本発明に従うトナー供給部材２０を用いることで、従来回転駆動が必要であった剥ぎ取り／供給ローラを省略することが可能となり、プロセスカートリッジ２００Ｂの駆動トルクを軽減することができる。又、従来の剥ぎ取り／供給ローラに比べて現像剤供給部材が小型化されるためにプロセスカートリッジ２００Ｂを小型化することが可能となる。このように、プロセスカートリッジ２００Ｂの低トルク化、小型化が可能である。
【０１４７】
（他の実施例）
以上、芯材にタングステンワイヤを用いたトナー供給部材２０について述べたが、トナー供給部材２０の芯材はタングステンに限らず、導電性を有していればその材料は問わない。又、上述のように、トナー供給部材２０の線径（外径）は、トナーとの摺擦に耐え得る機械的強度を有していれば良く、例えば金属であればある程度の張力でも破断しない１０μｍ以上であることが好ましい。
【０１４８】
又、上記各実施例では、トナー供給部材２０を１本有する現像装置４について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数本設けることも可能である。トナー供給部材２０を複数本用いることにより、現像ローラ５へのトナーの供給能力が増え、高速稼動する現像装置４に対応することが可能となる。
【０１４９】
現像装置４が備える現像剤担持体（現像部材）は、上記各実施例における弾性ローラに限定されず、トナー供給部材２０と対向する表層が絶縁層でなく、多少の導電性を有し、ローラの芯金に相当する良導電性の基層があれば、その形態は任意である。例えば、チューブ状のトナー担持体やベルト状のトナー担持体であっても構わない。又、金属円筒に硬質のフェノール樹脂等の表層を持つものでも構わない。
【０１５０】
又、上記各実施例では、画像形成装置は現像装置を１つ有するとして説明したが、画像形成装置が例えば複数の電子写真方式の画像形成部を有するなど、複数の現像装置或いはプロセスカートリッジを有する場合にも、本発明は等しく適用可能である。
【０１５１】
更に、本発明は、現像装置が単体で装置本体に対して着脱可能なカートリッジ（現像カートリッジ）とされている場合にも等しく適用可能である。この場合、現像カートリッジは、装置本体に設けられた装着手段を介して、装置本体に対して取り外し可能に装着される。現像カートリッジは、実質的に、上記実施例２にて説明したプロセスカートリッジ２００Ｂからクリーニング枠体５１を除いたものと同一と考えることができる。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現像装置によれば、駆動トルクを低減し、簡便な構成で装置の小型化が可能である。しかも、本発明の現像装置によれば、現像剤供給部材から現像剤担持体への局所的な電流のリークによる、現像剤担持体への現像剤の供給均一性の低下を防止し、スジ状の画像不良を防止することができ、又、現像剤供給部材から現像剤担持体に流れる電流が現像電位に影響することを防止し、所謂、カブリ等の画像不良を防止することができ、更に、現像剤供給部材の放電効率を加味した上で現像剤担持体上の現像剤を均一に帯電させることができ、現像剤担持体への安定した現像剤の供給性能を発揮することができる。又、本発明によれば、斯かる本発明の現像装置を備え、対応する作用効果を発揮し得るプロセスカートリッジ及び画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】本発明に係る現像装置の一実施例の概略断面図である。
【図３】現像ローラとトナー供給部材との間の電位差、及びそこに流れる電流との関係の一例を示すグラフ図である。
【図４】図３の結果を得た測定系を説明するための説明図である。
【図５】トナー供給部材の動作を説明するための断面模式図である。
【図６】トナー供給部材の動作を説明するための断面模式図である。
【図７】トナー供給部材の動作を説明するための断面模式図である。
【図８】現像ローラの特性を測定する測定装置を説明するための模式図である。
【図９】現像ローラの層構成を説明するための断面模式図である。
【図１０】リークスジに対する抵抗変動（Ｒ１／Ｒ２）と電位減衰率（Ｖ２／Ｖ１）の影響を示すグラフ図である。
【図１１】濃度ムラ、カブリに対する抵抗変動（Ｒ１／Ｒ２）と電位減衰率（Ｖ２／Ｖ１）の影響を示すグラフ図である。
【図１２】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面図である。
【図１３】本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例の概略断面図である。
【図１４】従来の現像装置の一例の概略断面図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム（電子写真感光体、像担持体）
２ 帯電ローラ（帯電手段）
３ レーザ露光光学系（露光手段）
４ 現像装置（現像手段）
５ 現像ローラ（現像剤担持体）
６ 規制ブレード（現像剤量規制部材）
７ トナー（現像剤）
８ 現像容器
９ 転写ローラ（転写手段）
１０ クリーニングブレード（クリーニング手段）
１１ 廃トナー容器
２０ トナー供給部材（現像剤供給部材）
２１ 供給バイアス電源（電圧印加手段）
２２ 現像バイアス電源（電圧印加手段）
１００ 画像形成装置
１００Ａ 画像形成装置本体
２００ 画像形成装置
２００Ａ 画像形成装置本体
２００Ｂ プロセスカートリッジ
Ｐ 記録材

Claims (12)

1. 現像剤を収容する現像容器と、現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対向して配置され該現像剤担持体との間の電位差が放電開始電圧以上となる電圧が印加されて現像剤を前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、を有し、
   前記現像剤担持体は良導電性の基層上に少なくとも１層の抵抗層を設けて成り、該現像剤担持体の表面移動速度をＶｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］、印加電流が０．０４Ｖｐ［μＡ］の時の該現像剤担持体の抵抗値をＲ１、印加電流が４Ｖｐ［μＡ］の時の該現像剤担持体の抵抗値をＲ２としたときに、前記Ｖｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］の値が５０ｍｍ／ｓｅｃと１００ｍｍ／ｓｅｃとの両方の場合に、
   Ｒ１／Ｒ２＜１５
   の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
2. 前記Ｒ１は、
   Ｒ１＜１０⁸Ω
   の関係を満たすと共に、前記Ｒ２は、
   １０⁵Ω≦Ｒ２
   の関係を満たすことを特徴とする請求項１の現像装置。
3. 前記現像剤担持体の前記基層への印加電流が４Ｖｐ［μＡ］の時の、前記現像剤担持体の前記基層の電位をＶ１、前記現像剤担持体の被現像対象に現像剤を供給する現像部での表面電位をＶ２としたときに、
   ０．８＜Ｖ２／Ｖ１＜１．２
   の関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２の現像装置。
4. 前記現像剤供給部材には、前記現像材供給部材から前記現像剤担持体へ現像剤の帯電極性と同極性で０．０８Ｖｐ［μＡ］以上の電流が流れるように電圧が印加されることを特徴とする請求項１、２又は３の現像装置。
5. 現像剤を収容する現像容器と、現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対向して配置され該現像剤担持体との間の電位差が放電開始電圧以上となる電圧が印加されて現像剤を前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、を有し、
   前記現像剤担持体は良導電性の基層上に少なくとも１層の抵抗層を設けて成り、該現像剤担持体の表面移動速度をＶｐ［ｍｍ／ｓｅｃ］、該現像剤担持体の前記基層への印加電流が４Ｖｐ［μＡ］の時の該現像剤担持体の該基層の電位をＶ１、該現像剤担持体の被現像対象に現像剤を供給する現像部での表面電位をＶ２としたときに、
   ０．８＜Ｖ２／Ｖ１＜１．２
   の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
6. 現像剤を収容する現像容器と、現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対向して配置され該現像剤担持体との間の電位差が放電開始電圧以上となる電圧が印加されて現像剤を前記現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、を有し、
   前記現像剤供給部材には、前記現像材供給部材から前記現像剤担持体へ現像剤の帯電極性と同極性で０．０８Ｖｐ［μＡ］以上の電流が流れるように電圧が印加されることを特徴とする現像装置。
7. 前記現像剤供給部材は、導電性のワイヤ状部材であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の現像装置。
8. 前記現像容器内で前記現像剤供給部材は、少なくとも前記現像剤担持体の駆動時に、周囲が現像剤で満たされることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の現像装置。
9. 静電潜像が形成される像担持体を有する画像形成装置に着脱可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の現像装置。
10. 画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであり、少なくとも静電潜像が形成される像担持体と、請求項１〜８のいずれかの項に記載の現像装置と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
11. 静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体上に形成される静電潜像を現像するための請求項１〜８のいずれかの項に記載の現像装置と、前記現像剤供給部材に、前記現像剤担持体と前記現像剤供給部材との間の電位差が放電開始電圧以上となる電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、前記像担持体に形成した現像剤から成る画像を記録材に転写して記録画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
12. 前記電圧印加手段は、前記現像材供給部材から前記現像剤担持体へ現像剤の帯電極性と同極性で０．０８Ｖｐ［μＡ］以上の電流が流れるように、前記現像剤供給部材に電圧を印加することを特徴とする請求項１１の画像形成装置。

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