JP5201866B2

JP5201866B2 - 現像装置

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Publication number: JP5201866B2
Application number: JP2007097399A
Authority: JP
Inventors: 拓渡辺; 考平松田; 拓也北村
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2027-04-03
Also published as: JP2008256834A

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタなどの画像形成装置において、現像剤像担持体の表面に形成された静電潜像を現像する現像装置に関する。

従来、電子写真方式を利用した複写機、プリンタなどの画像形成装置においては、像担持体の表面上に形成された静電潜像にトナー剤等の現像剤を供給し、像担持体上の静電潜像をトナー像として可視化するための現像装置が備えられている。

このような現像装置を用いて像担持体の表面に現像剤を供給する方法のひとつとして、接触現像方式による現像剤の供給方法が提案されている。

接触現像方式は、現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体の表面に現像剤を供給するための供給部材を用いて像担持体上に現像剤を供給する方法である。像担持体の表面に現像剤を供給する場合は、供給部材によって現像剤担持体の表面に現像剤を供給し、さらに現像剤が供給された現像剤担持体の表面を像担持体の表面に接触させることで、像担持体の表面に現像剤を供給する構成である。

このような接触現像方式に用いられる現像剤担持体の表面には、現像剤と摺擦して、より多く、より確実に現像剤を担持、搬送するために、凸部が形成される。表面に凸部を設けることで現像剤を確実に捕獲することができるので、現像剤担持体の搬送性を向上させることが可能になる。

また、現像剤担持体の表面に凸部を形成する方法としては、予め現像剤担持体の表面に微粒子を分散させる方法が知られている。微粒子を現像剤担持体の表面に分散させることで、現像剤担持体の表面に凸部を形成することが可能になる。

さらに、効率的に現像剤を搬送するには、現像剤担持体の表面の中心線平均粗さＲａ（μｍ）が、３．０μｍ＜Ｒａ＜１５．０μｍの範囲内になるように凸部を形成すればよいことが知られている（特許文献１参照）。
特開平１１−１６０９９８号公報

一方、近年では、現像剤担持体のフィルミング防止が課題として挙げられている。フィルミングとは、現像剤担持体の表面上に次第に現像剤が融着し、こびりついて膜状となる現象であり、かぶり等の画像弊害の原因となるものである。

そこで、フィルミングの発生の防止策として、現像剤担持体表面の凸部を出来る限り小さくする試みがなされている。この方法によれば、かぶり等の画像弊害を減少させることが可能になる。

具体的には、現像剤担持体の表面に微粒子を分散させないことで、現像剤担持体の表面に凸部が極力形成されないようにする。このように、現像剤担持体の表面に凸部が形成されないようにして、現像剤担持体の表面の中心線平均粗さＲａ（μｍ）をＲａ＜０．３μｍとすると、フィルミングの発生を効果的に防止できることが知られている。

しかしながら、現像剤担持体の表面の中心線平均粗さＲａ（μｍ）をＲａ＜０．３μｍとした場合は、フィルミングの発生を防止することが可能になる一方で、凸部によって現像剤を捕獲することが困難になるので、現像剤担持体の搬送性が低下する。

すなわち、現像剤担持体の表面の中心線平均粗さＲａ（μｍ）が３．０μｍ＜Ｒａ＜１５．０μｍの範囲内にあれば効率的に搬送することが可能であった現像剤も、Ｒａ（μｍ）＜０．３μｍでは搬送することが困難になる。そして、搬送性が低下した現像剤担持体を用いる場合は、縦スジ状の画像不良が発生する。またこの画像不良は、低温低湿環境であるほど顕著に発生する。

ここで、表面に微粒子を分散させた「粗し粒子有り現像剤担持体」を用いた場合と、表面に微粒子を分散させず表面の中心線平均粗さＲａ（μｍ）＜０．３とした「粗し粒子無し現像剤担持体」を用いた場合を比較して、縦スジ状の画像不良の発生過程を説明する。

同じ環境下では、図５に示すように、「粗し粒子有り現像剤担持体」を用いた場合は縦スジ状の画像不良は発生せず、「粗し粒子無し現像剤担持体」を用いた場合は縦スジ状の画像不良が発生した。すなわち、縦スジ状の画像不良は、現像剤担持体の表面の粗し粒子の有無、つまり、現像剤担持体の表面の中心線平均粗さの値に依存することがわかった。

「粗し粒子無し現像剤担持体」を用いる場合に縦スジ状の画像不良が発生する現象を観察すると、画像不良発生時、画像不良発生箇所の現像剤の層厚にはムラが生じていることが観察された。

すなわち「粗し粒子無し現像剤担持体」は、現像剤担持体の搬送性が低いために、現像剤担持体の表面上に供給された現像剤の大半が、供給された現像剤の層厚を規制する規制部材と現像剤担持体表面との当接ニップを通過できない。そして当接ニップを通過できない現像剤は、当接ニップの上流側近傍で滞留し、規制部材に付着する。

そして、一度規制部材に現像剤が付着すると、現像剤が付着した部分では現像剤の層厚を規制することが困難になる。その結果、現像剤担持体の表面で現像剤の層厚が不足してしまい、縦スジ状の画像不良を生じてしまう。

一方「粗し粒子有り現像剤担持体」を用いる場合は、規制部材と現像剤担持体との当接ニップ上流側近傍で現像剤が滞留することがあっても、現像剤担持体の表面に形成された凸部が、搬送してきた現像剤と共に押し流す。よって規制部材に現像剤が付着することもないので、縦スジ状の画像不良はほとんど発生しない。

以上のように、「粗し粒子無し現像剤担持体」（Ｒａ（μｍ）＜０．３μｍ）を用いる場合は、フィルミングの発生を防止することが出来るが、現像剤の搬送性が低いので規制部材に現像剤が付着して縦スジ状の画像不良を生じてしまった。

すなわち、フィルミングの発生の防止、及び縦スジ状の画像不良の発生の防止の両方を達成することは困難であった。

本発明は、上記現状を鑑みてなされたものであり、現像剤担持体の表面の中心線平均粗さＲａ（μｍ）をＲａ＜０．３μｍとしてフィルミングの発生を防止しつつ、画像不良を引き起こさない現像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、現像剤を担持する回転自在な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接し、前記現像剤担持体の表面上に前記現像剤を供給する回転自在な供給部材と、前記現像剤担持体および前記供給部材に電圧を印加する電圧印加部材と、を備え、前記供給部材と前記現像剤担持体の間に生じた電位差を利用して、前記供給部材側から前記現像剤担持体の表面上へ前記現像剤を供給する現像装置において、前記現像剤担持体の表面の中心線平均粗さＲａ（μｍ）が、Ｒａ＜０．３であるとともに、前記現像剤担持体の表面上に前記現像剤を供給する場合は、前記供給部材に電圧を印加すると同時もしくは印加した後であって、前記現像剤担持体の回転を開始する前に、前記現像剤担持体へ電圧を印加し、前記供給部材の回転を開始すると同時もしくは開始した後に、前記現像剤担持体の回転を開始するように、前記現像剤担持体、および前記供給部材の電圧印加タイミング、および回転開始タイミングを制御する制御手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、現像剤担持体の表面の中心線平均粗さＲａ（μｍ）をＲａ＜０．３μｍとしてフィルミングの発生を防止しつつ、画像不良を引き起こさない現像装置を提供することが可能になる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

［画像形成装置の全体構成］
図１を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る画像形成装置として、フルカラーレーザプリンタ１００の断面の概略構成を示すものである。

画像形成装置の下部には、シート材Ｐを積載する給送部１６が備えられ、複数のシート材Ｐが給送カセット１７に収容されている。そして画像形成開始の信号が入力されると、給送部１６に積載されるシート材Ｐが給送される。

給送部１６からシート材Ｐが給送される際は、給送カセット１７に積載されるシート材Ｐのうち、最上位に位置するシート材Ｐから順次給送される。最上位のシート材Ｐには給送ローラ１８が当接し、給送ローラ１８の回転に伴ってシート材Ｐをレジストローラ対１９のニップへ順次給送される。

一方、転写部５に備えられる転写ベルト１１に対向する位置には、シート材Ｐに転写する画像を担持する像担持体としての感光ドラム１ａ〜１ｄが設けられる。これらの感光ドラム１ａ〜１ｄに対して、露光手段としてのスキャナユニット３ａ〜３ｄが画像情報に基づきレーザー光を感光ドラム１ａ〜１ｄの表面上に照射することで、それぞれの感光ドラム１ａ〜１ｄの表面には静電潜像が形成される。

そして静電潜像が形成された感光ドラム１ａ〜１ｄに対して、トナー剤（現像剤）が収容される現像装置４ａ〜４ｄからトナー剤が供給され、感光ドラム１ａ〜１ｄの表面上にトナー像を形成する。なお、本実施の形態に係るそれぞれの現像装置４ａ〜４ｄは、感光ドラム１ａ〜１ｄと共にプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄにそれぞれ収容されており、さらにそれぞれのプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄが装置本体から着脱自在に構成されてい
る。プロセスカートリッジ７ａ〜７ｄの構成については、後に説明する。

トナー像が形成された感光ドラム１ａ〜１ｄは、転写部５においてシート材Ｐと当接することで、給送部１６から搬送されたシート材Ｐに画像を転写する。そして画像が転写されたシート材Ｐは定着部２０へ搬送され、シート材Ｐ上に画像が永久定着され、排出部２４に排出される。

［給送部］
複数のシート材Ｐを積載する給送部１６には、シート材Ｐを収容する給送カセット１７が備えられる。画像形成時には、半月状の給送ローラ１８とレジストローラ対１９が画像形成動作に応じて駆動回転し、給送カセット１７に収容されるシート材Ｐを給送ローラ１８が給送する。

給送されたシート材Ｐの先端は、レジストローラ対１９のニップに突き当たり、一旦停止する。しかしながら給送ローラ１８は駆動状態にあるので、先端がレジストローラ対１９のニップに突き当てられた状態のシート材Ｐには、ループが形成される。

そしてループが形成されることでシート材Ｐが１枚ずつに分離され、分離されたシート材Ｐは、転写ベルト１１の回転と画像書き出し位置の同期をとって、レジストローラ対１９から転写ベルト１１へ順次給送される。

［スキャナユニット］
スキャナユニット３ａ〜３ｄは、感光ドラム１ａ〜１ｄの表面上にレーザー光を照射して静電潜像を形成する為のものである。静電潜像を形成する際は、画像情報に基づきレーザーダイオード（不図示）からレーザー光が射出され、射出されたレーザー光がスキャナモーター（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９ａ〜９ｄに照射される。

そしてポリゴンミラー９ａ〜９ｄで反射されたレーザー光は、結像レンズ１０ａ〜１０ｄを介して、既に表面が帯電された感光ドラム１ａ〜１ｄに照射され、感光ドラム１ａ〜１ｄの表面上に静電潜像を形成する。

［プロセスカートリッジ］
図２、図３を参照して、プロセスカートリッジ７ａ〜７ｄの構成について説明する。図２は、図１に示す画像形成装置のプロセスカートリッジ７を拡大した概略断面図である。図３は現像装置４を拡大したものである。

プロセスカートリッジ７は、感光ドラム１の表面上に形成された静電潜像にトナー剤（現像剤）を供給して、静電潜像をトナー像として現像するための現像手段として設けられるものである。

また、プロセスカートリッジ７は、（感光ドラム１）、（帯電ローラ２）、（クリーニング部材６）、（現像装置４）を備える。これらがカートリッジ化されて一体に構成されており、ユーザーは装置本体からプロセスカートリッジ７ａ〜７ｄを簡易な操作で着脱することが可能である。

（感光ドラム）
本実施の形態における感光ドラム１は、直径３０ｍｍのアルミ素管の外周面上に有機光導電層を塗布したものであって、不図示の駆動手段によって図２における反時計回りに回転する。

（帯電ローラ）
感光ドラム１の外周上には、感光ドラム１の表面に当接して感光ドラム１の表面上を帯電させる接触帯電方式を利用する帯電ローラ２が備えられる。帯電ローラ２を感光ドラム１に当接させ、電圧印加部材１０２が帯電バイアスを印加することにより、感光ドラム１の表面上を一様に帯電させることが可能になる。

そして表面上を一様に帯電された感光ドラム１に対して、上記で説明したスキャナユニット３からレーザー光が照射され、感光ドラム１の表面上には静電潜像が形成される。

（クリーニング部材）
クリーニング部材６は、感光ドラム１からシート材Ｐにトナー像を転写した後に、転写されずに感光ドラム１の表面上に残った残トナー剤を除去するためのものである。

クリーニング部材６は、図２に示すようにＳＵＳ板金の先端にゴムチップを圧着させ、感光ドラム１に対して所定の角度と侵入量で当接されている。また、ゴムチップの先端には潤滑油が塗布されており、良好なクリーニング性能が持続可能な構成となっている。

（現像装置）
現像装置４は、感光ドラム１の表面にトナー剤（現像剤）を供給し、静電潜像をトナー像として現像するためのものであり、枠体として現像容器４５を有する。

また、現像容器４５内には、トナー剤容器４４が設けられている。そしてイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色のトナー剤（現像剤）が、それぞれトナー剤容器４４ａ〜４４ｄに収容される。すなわち、現像装置４ａ〜４ｄはこれら各色の現像に対応するものであって、現像装置４ａはイエローのトナー剤を現像するものであり、同様に現像装置４ｂはマゼンダ、現像装置４ｃはシアン、現像装置４ｄはブラックに対応する。

また、トナー剤容器４４内には、感光ドラム１に当接して、トナー剤（現像剤）を担持する回転自在の現像剤担持体として、現像ローラ４１が備えられる。さらに現像ローラ４１に当接し、現像ローラ４１にトナー剤（現像剤）を供給する回転自在な供給部材として、トナー剤供給ローラ４３が備えられる。

現像ローラ（現像剤担持体）４１は、ＳＵＳの芯金の外周に導電性のウレタンスポンジが巻かれたもので、本実施の形態では直径が１６ｍｍとなるように設定されている。また、本実施の形態に用いられるウレタンスポンジとしては、体積抵抗が１０^４〜１０^６Ω、硬度はＡｓｋｅｒＣ硬度で５０°、ＭＤ１硬度で４０°となるものを用いた。

また、本実施の形態における現像ローラ（現像剤担持体）４１は、表面に微粒子の分散を行わず、表面の中心線平均粗さＲａ（μｍ）がＲａ（μｍ）＜０．３μｍを満たすものを用いる。上記で説明したように、Ｒａ（μｍ）の値をこの値に設定することで、フィルミングを防止することが可能になる。

なお、本実施の形態で用いられる中心線平均粗さＲａ（μｍ）の測定方法は、ＪＩＳＢ０６０１に準ずる。具体的には、現像ローラ（現像剤担持体）４１の表面の粗さ曲線のうち、中心線方向に２．５ｍｍの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ軸、縦倍率の方向をＹ軸とした。そして、この粗さ曲線をＹ＝ｆ（Ｘ）で表すとき、次式によって求められるものをＲａ（μｍ）とした。なお、次式におけるａは、中心線平均粗さの測定距離とする。

このように構成される現像ローラ（現像剤担持体）４１ａ〜４１ｄは、それぞれが感光ドラム１ａ〜１ｄの表面に対し、５０μｍ侵入するように配置され、芯金の両端部を現像容器４５ａ〜４５ｄに回転可能に支持される。芯金の一端は不図示の駆動ギアを介して駆動源に接続され、現像時には周速２３５ｍｍ／ｓｅｃで回転する。また、電圧印加部材１０２によって芯金の端部から所定の電圧を印加することが可能で、本実施の形態においては現像ローラ４１の表面に−３００ｖの電圧が印加される。なお、電圧の大きさ、印加タイミングは、制御手段としてのＣＰＵ（不図示）によって制御される。

一方、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３は、表面層が弾性部材から構成される弾性ローラであって、本実施の形態においては直径１６ｍｍのウレタンスポンジローラが用いられる。このウレタンスポンジローラの体積抵抗は１０^７Ω程度であって、現像ローラ（現像剤担持体）４１に対して９０％の周速で現像ローラ４１と同一方向へ回転している。また、電圧印加部材１０２によって−８００ｖに印加され、その印加タイミング、大きさは装置本体内部に設けられた不図示のＣＰＵ（制御手段）１０１によって制御される。

また、現像ローラ（現像剤担持体）４１の外周に圧接し、現像ローラ４１の表面上に供給されたトナー剤（現像剤）の層厚を規制する規制部材として、現像ブレード４２が設けられる。現像ブレード４２は、トナー剤の層厚を規制するとともに、電圧印加部材１０２に接続され、現像ローラ４１の表面上に供給されたトナー剤を帯電させる役割も担う。

現像ブレード４２は、弾性を有するものであって、本実施の形態においてはＳＵＳの支持板金に支持された厚さ６０μｍのＳＵＳブレードが用いられている。そして自由端側の先端から１ｍｍ内側の部分で現像ローラ（現像剤担持体）４１の表面と当接するように設けられる。

この際、現像ブレード４２は、現像ブレード４２の自由端側が、現像ローラ４１の回転方向上流側を向くように設置される。

また、本実施の形態では、現像ブレード４２には、電圧印加部材１０２によって−５００ｖの電圧が印加されており、現像ブレード４２がトナー剤（現像剤）と摺擦することで、トナー剤を帯電させる構成である。さらに、現像ブレード４２を、現像ローラ（現像剤担持体）４１の表面に対し９．８〜５８．８Ｎ／ｍ^２の圧力で当接させることで、供給されるトナー剤の層厚を均一に規制し、均一なトナーコートを形成することが可能になる。

上記の構成で、感光体１の表面上に形成された静電潜像に、供給部材側からトナー剤（現像剤）を供給する場合の動作について説明する。

現像開始の信号が入力されると、トナー剤容器４４内のトナー剤はトナー剤搬送攪拌機構（不図示）によって、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３側へ送り込まれる。

そして、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３、現像ローラ（現像剤担持体）４１に電圧印加部材１０２によって電圧が印加される。トナー剤供給ローラ（供給部材）４３、現像ローラ（現像剤担持体）４１に電圧が印加されると、トナー剤供給ローラ４３と現像ローラ４１の間に電位差が生じる。なお、上記で説明したように本実施の形態では、トナー
剤供給ローラ４３を−８００ｖに、現像ローラ４１を−３００ｖに印加する構成としたが、印加される電圧値はこれに限定されるわけではない。

この電位差を利用して、トナー剤（現像剤）がトナー剤供給ローラ（供給部材）４３から現像ローラ（現像剤担持体）４１の表面へ供給される。なお、本実施の形態では、トナー剤（現像剤）粒子は負電荷に帯電しているものとする。しかしながら、正電荷に帯電したトナー剤粒子を用いる場合であっても良く、その場合はトナー剤供給ローラ４３、現像ローラ４１、現像ブレード４２等の印加電圧を上記で説明した値とは逆の符号の値とすればよい。

そして現像ブレード４２によって均一な層厚に規制された後、感光体１へトナー剤が供給され、感光ドラム１上の静電潜像がトナー像として現像される。

なお、現像ローラ（現像剤担持体）４１、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３を回転させるタイミング、電圧が印加されるタイミングは、装置本体内部に設けられた不図示のＣＰＵ（制御手段）によって制御される。この制御手段の構成については後で説明する。

［転写部］
図１を参照して転写部５の構成についてより詳細に説明する。

転写部５は、それぞれの現像装置４ａ〜４ｄによって感光ドラム１ａ〜１ｄに現像されたトナー像をシート材Ｐに転写するものである。転写部５には、感光ドラム１ａ〜１ｄに接しつつ循環移動する転写ベルト１１と、転写ベルト１１の内側に配置され、それぞれの感光ドラム１ａ〜１ｄに対向して配置される転写ローラ１２ａ〜１２ｄが設けられる（図１参照）。

転写ベルト１１は高抵抗のフィルム状部材で構成され、外周面にシート材Ｐを静電吸着させて感光ドラム１ａ〜１ｄに順次接触させるために循環移動する。これにより、シート材Ｐは転写位置まで搬送され、それぞれの転写位置において感光ドラム１から画像が転写される。

転写ローラ１２ａ〜１２ｄは、高抵抗のスポンジローラから構成される。転写ローラ１２ａ〜１２ｄから正極性の電荷が静電転写ベルト１１を介してシート材Ｐに印加され、これによって感光ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー剤がシート材Ｐに転写される。

［定着部］
図１に示す定着部２０は、シート材Ｐに転写された画像をシート材Ｐに定着させるものである。

定着部２０は、回転してシート材Ｐに熱を付与する加熱ローラ２１ａと、これに圧接してシート材Ｐに圧力を付与する加圧ローラ２１ｂとを備える。

転写部５において画像が転写されたシート材Ｐは、加熱ローラ２１ａと加圧ローラ２１ｂのニップを通過する際に、加熱ローラ２１ａと加圧ローラ２１ｂによって加熱、加圧されることで、シート材Ｐ上に画像が永久定着される。

［制御手段の構成］
図４，６を参照して制御手段の構成について説明する。図４は現像ローラ４１の回転開始タイミングと、トナー剤供給ローラ４３の電圧印加タイミングを示すものである。図６は、回転開始タイミング、電圧印加タイミングを変えて画像不良の有無を調べた際の検討
結果である。

本実施の形態に係る画像形成装置は、現像ローラ（現像剤担持体）４１及びトナー剤供給ローラ（供給部材）４３に電圧を印加する際の電圧印加タイミング、回転を開始する際の回転開始タイミングを制御する制御手段として、不図示のＣＰＵを備える。なお、制御手段としてのＣＰＵ（不図示）は、現像ローラ４１、トナー剤供給ローラ４３以外の各駆動部の駆動を制御する構成であってもよい。

上記で説明したように、感光ドラム１の表面にトナー像を現像する際には、まずトナー剤容器４４に収容されるトナー剤（現像剤）を、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３が現像ローラ（現像剤担持体）４１の表面に供給する。そして現像ブレード４２によってトナー剤の層厚が規制された後、感光ドラム１の表面に形成された静電潜像にトナー剤が供給され、トナー像が現像される。

この際、現像ローラ（現像剤担持体）４１及びトナー剤供給ローラ（供給部材）４３に電圧印加部材１０２によって電圧が印加されることで、現像ローラ４１とトナー剤供給ローラ４３の間には電界が形成される。

そして、形成される電界においてトナー剤（現像剤）が静電気力を受け、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３側から現像ローラ（現像剤担持体）４１の表面にトナー剤が供給される。トナー剤が供給された現像ローラ４１は、回転して像担持体としての感光ドラム１の表面へトナーを供給する。

しかし、本実施の形態のように現像ローラ４１の搬送性が低い場合は、現像ブレード４２と現像ローラ４１のニップをトナー剤（現像剤）が通過できず、通過できないトナー剤が現像ブレード４２の近傍で滞留し、現像ブレード４２の表面に付着する。その結果、縦スジ状の画像不良が発生する。

しかし、現像ローラ（現像剤担持体）４１の搬送性が低い場合でも、十分量のトナー剤（現像剤）を現像ローラ４１の表面に供給すると、現像ブレード４２の近傍で滞留するトナー剤を押し流す。よって、現像ブレード４２にはトナー剤が付着しにくくなり、縦スジ状の画像不良を生じる可能性が低くなることが確認されている。

すなわち、本実施の形態においては、制御手段によってトナー剤供給ローラ（供給部材）４３と現像ローラ（現像剤担持体）４１の電圧印加タイミング、回転開始タイミングを制御することで、現像ローラ４１に十分量のトナー剤を供給することを可能にする。

十分量のトナー剤（現像剤）を供給するために、本実施の形態における制御手段は、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３に電圧を印加した後に、現像ローラ（現像剤担持体）４１に電圧を印加する構成とした。

仮にトナー剤供給ローラ（供給部材）４３よりも先に現像ローラ（現像剤担持体）４１に電圧を印加すると、現像ローラ４１とトナー剤供給ローラ４３の間で現像ローラ４１からトナー剤（現像剤）を剥ぎ取る方向に電界が形成されてしまう。

これによって現像ローラ（現像剤担持体）４１からトナー剤（現像剤）が剥ぎ取られるので、現像ローラ４１の表面に十分量のトナー剤を供給することが困難になる。

よって、本実施の形態における制御手段は、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３に電圧を印加した後に、現像ローラ（現像剤担持体）４１に電圧を印加することで、現像ロー
ラ４１の表面により多くのトナー剤（現像剤）が供給されることを可能にした。なお、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３の電圧印加タイミングと現像ローラ（現像剤担持体）４１の電圧印加タイミングを同時に行う制御構成であってもよい。この構成であっても、トナー剤供給ローラ４３と現像ローラ４１の間に、現像ローラ４１からトナー剤を剥ぎ取る向きの電界を生じることはないので、現像ローラ４１の表面により多くのトナー剤（現像剤）を供給することが可能である。

さらに、本実施の形態における制御手段は、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３と、現像ローラ（現像剤担持体）４１が同時に回転を開始するように、各々の回転開始タイミングを制御する構成とした。さらに、現像ローラ４１の電圧印加タイミングは、現像ローラ４１の回転開始タイミングよりも前になるように制御する構成とした。

いったん現像ブレード（規制部材）４２にトナー剤（現像剤）が付着すると、その後に現像ローラ（現像剤担持体）４１へのトナー剤供給量を増加させても、縦スジ状の画像不良が発生してしまうことが確認されている（図６）。

仮にトナー剤供給ローラ（供給部材）４３よりも先に現像ローラ（現像剤担持体）４１を回転させると、トナー剤供給ローラ４３によってトナー剤（現像剤）が十分に供給されない状態で、現像ローラ４１が回転することになる。その結果、現像ブレード４２にトナーが付着し、画像不良が発生する。

同様に、仮に現像ローラ（現像剤担持体）４１に電圧を印加する前に現像ローラ４１が回転すると、トナー剤（現像剤）が十分に供給されない状態で、現像ローラ４１が回転することになる。その結果、現像ブレード４２にトナーが付着し、画像不良が発生する。

以上より、本実施の形態における制御手段は、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３と、現像ローラ（現像剤担持体）４１が同時に回転を開始するように、各々の回転開始タイミングを制御する構成とした。さらに、現像ローラ４１の電圧印加タイミングは、現像ローラ４１の回転開始タイミングよりも前になるように制御する構成とした。

この構成によれば、現像ローラ（現像剤担持体）４１の表面に十分量のトナー剤（現像剤）を供給した状態で現像ローラ４１を回転させることが可能になる。よって、現像ブレード（規制部材）４２にトナー剤（現像剤）が付着する可能性が低くなり、縦スジ状の画像不良が発生する可能性が低くなる。なお、本実施の形態では、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３と、現像ローラ４１の回転開始タイミングを同時に制御する構成としたが、トナー剤供給ローラ４３を先に回転させた後に、現像ローラ４１を回転させる構成であってもよい。

トナー剤供給部材（供給部材）４３および現像ローラ４１（現像剤担持体）の回転開始タイミング、電圧印加タイミングを上記のように制御することで、搬送性能の低い現像ローラ４１を用いる場合であっても、画像不良を生じる可能性が低くなる。

また、上記で説明した制御の構成によれば、少なくともトナー剤供給ローラ（供給部材）４３に印加した後に、現像ローラ（現像剤担持体）４１を回転開始することになる（図４参照）。このような制御構成とした場合の画像不良の有無についての検討結果を図６に示す。

さらに、上記制御構成に加え、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３に印加する電圧の電圧値を制御して、トナー剤供給ローラ４３と現像ローラ４１の間の電位差を大きくすることで、現像ローラ４１の表面に十分量のトナー剤を供給してもよい。

本実施の形態では、トナー剤供給ローラ（供給部材）４３を−８００ｖに印加する構成とした。しかしながら、電圧印加部材１０２、制御手段１０１によってトナー剤供給ローラ４３に印加する電圧値を変えることで、より多くのトナー剤（現像剤）を現像ローラ４１に供給することが可能になる。

以上より、本発明によれば、現像剤担持体の表面の中心線平均粗さＲａ（μｍ）をＲａ＜０．３μｍとしてフィルミングの発生を防止しつつ、画像不良を引き起こさない現像装置を提供することが可能になる。

本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図本実施の形態におけるプロセスカートリッジの概略構成図本実施の形態における現像装置の概略構成図本実施の形態における制御手段の制御構成を示す図現像剤担持体の表面の粗し粒子の有無と画像不良の有無の関係電圧印加タイミングと回転開始タイミングの前後と画像不良の有無の関係

符号の説明

１感光ドラム
４現像部
５転写部
６クリーニング部材
７プロセスカートリッジ
１１静電転写ベルト
１２転写ローラ
１６給送部
１７給送カセット
１８給送ローラ
２４排出部
４１現像ローラ（現像剤担持体）
４２現像ブレード
４３トナー剤供給ローラ（供給部材）
４４トナー剤容器
４５現像容器
１０２電圧印加部材
Ｐシート材

Claims

現像剤を担持する回転自在な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に当接し、前記現像剤担持体の表面上に前記現像剤を供給する回転自在な供給部材と、
前記現像剤担持体および前記供給部材に電圧を印加する電圧印加部材と、
を備え、
前記供給部材と前記現像剤担持体の間に生じた電位差を利用して、前記供給部材側から前記現像剤担持体の表面上へ前記現像剤を供給する現像装置において、
前記現像剤担持体の表面の中心線平均粗さＲａ（μｍ）が、Ｒａ＜０．３であるとともに、
前記現像剤担持体の表面上に前記現像剤を供給する場合は、
前記供給部材に電圧を印加すると同時もしくは印加した後であって、前記現像剤担持体の回転を開始する前に、前記現像剤担持体へ電圧を印加し、
前記供給部材の回転を開始すると同時もしくは開始した後に、前記現像剤担持体の回転を開始するように、
前記現像剤担持体、および前記供給部材の電圧印加タイミング、および回転開始タイミングを制御する制御手段を備えることを特徴とする現像装置。