WO2010004886A1

WO2010004886A1 - 現像装置及び画像形成装置

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Publication number: WO2010004886A1
Application number: PCT/JP2009/061711
Authority: WO
Inventors: 整子板垣; 宏秋田
Original assignee: コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2010-01-14
Also published as: JPWO2010004886A1; US8369754B2; US20110097116A1

Abstract

　２成分現像剤を用いた現像装置において、磁気ブラシによる擦過の影響を防いだ良好な画像を得ることが可能となる現像装置を提供することを目的とする。　そのためには、２成分現像剤により像担持体１に形成された静電潜像を第１の現像領域ｎ１にて現像する第１現像ローラ４１と、外周面に第１現像ローラ４１から供給されたトナーを担持させ、像担持体１の静電潜像を第１の現像領域ｎ１よりも像担持体１の回転方向下流側の第２の現像領域ｎ２にて現像する第２現像ローラ４２と、第１の現像領域ｎ１においてスリーブ４１Ａの外周面と像担持体１の表面とは移動方向が反対方向であり、第１現像ローラ４１から第２現像ローラ４２にトナーを供給する供給位置ｎ３は、第１現像ローラの回転方向において規制位置ｎ４よりも下流であり、かつ第１の現像領域ｎ１よりも上流である現像装置とする。

Description

現像装置及び画像形成装置

　本発明は、２成分現像剤を用いた電子写真方式の画像形成に用いられる現像装置及び当該現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。

　近年、電子写真方式の画像形成装置には高速化と高画質化に対するニーズが高まっている。高速化のニーズを満足するには、感光体等の像担持体の線速度を高くする必要があるが、像担持体の線速度を高くした場合に、現像工程において様々な問題が生ずる。

　現像工程において、画質に関連した問題としては、像担持体の線速度を上げた場合に、オペレーションウィンドウと呼ばれる設定しうるカブリマージンの幅が狭くなるという現象が主たる問題となる。

　カブリマージンとは、像担持体の帯電電位（感光体における未露光部電位）と現像バイアス電位の直流成分との電位差であり、該カブリマージンは一般にカブリを発生せず、且つ、キャリア付着を発生しない値に設定される。

　カブリマージンが大きいほどカブリの発生は抑制されるが、逆に現像時の現像領域において発生するカウンターチャージ現象に伴うキャリア付着は発生し易くなる。ここでいうカウンターチャージとは、現像ローラから像担持体に現像（転移）したトナーと、現像ローラに担持されているキャリア間での電荷の授受に伴い、キャリアが電荷を帯びてしまう現象のことである。

　像担持体と現像ローラとをこれらが対向する現像領域において同方向に移動させて現像を行う正転方式の現像と、反対方向に移動させて現像を行う逆転方式の現像とがあるが、キャリア付着を抑制するという観点では逆転方式の現像が有利である。これは、逆転方式の現像においては、電荷を帯びたキャリアの移動方向が現像領域の上流側となり、現像領域の下流側では電荷を帯びていないフレッシュなキャリアを供給できるからである。

　しかし、逆転方式の現像においては、一般的に現像ローラと像担持体との相対速度が大きくなるので、現像ローラ表面に形成された磁気ブラシによる擦過の影響により、ハーフトーンやベタ黒の画像を現像するとき、画像エッジ部へトナーが掃き寄せられ、その部分が他と比べて濃くなるとい、いわゆる掃き寄せといった画質品質を低下させる問題が発生する。

　一方で、キャリアを用いずに帯電させたトナーを現像ローラに担持させて現像する、１成現像剤を用いた現像方式がある。１成分現像剤を用いた現像方式では、画像の均一性という観点からはメリットがあるが、高速化に対応することが困難なことと、階調再現性が悪いというデメリットがある。

　このような問題に対して特許文献１では、２成分現像剤を担持した内部に磁石を配した現像ローラと、１成分トナーを担持する現像ローラとを用いた画像形成装置が開示されている。当該画像形成装置は、二つの現像ローラを用いて多段現像を行うことにより現像性の向上と白抜けなどを防止しつつ、スキャベンジング現象、すなわちキャリアが機械的或いは静電気的に画像を掻きとって、画像を乱す現象を防ぐことを目的としている。

　更に、特許文献２に開示された現像装置においては低コストを図るために、２成分現像剤のみを用いた現像装置において、２成分現像剤を担持するマグネットローラから１成分トナー担持ローラにトナーを供給する構成とすることにより、１成分現像剤を収納した現像室を不要としている。

特開平１０－１７１２５２号公報特開２００１－２９０３６４号公報

　しかし、特許文献１に記載の画像形成装置では、高速化を考慮した場合には１成分トナーでのトナー帯電が課題になるということと、１成分現像剤と２成分現像剤の２種類の現像剤が必要になるという問題がある。

　また特許文献２に記載の現像装置においては、マグネットローラから１成分トナー担持ローラへのトナーの供給は、マグネットローラから現像を行った後に行っているために、１成分トナー担持ローラへのトナー供給が不安定になるといった問題が懸念される。特にトナーを多く消費するベタ画像を現像する場合には影響が大きく、例えば十文字の潜像を現像する場合には縦線領域では、トナー消費が多いので１成分トナー担持ローラへのトナー供給が不足しがちになるため、横線領域を現像する際に、縦線と横線の交差する部分ではそれ以外の部分よりも供給量が不足することにより濃度が低くなる濃度ムラが発生すると考えられる。

　また更に、特許文献２に記載の現像装置においては現像領域において像担持体と現像ローラとを同方向に移動させて現像を行う正転方式の現像であることから、高速化に対応する場合に、前述のようにカブリマージンが狭くなるといった問題が懸念される。

　本願発明は上記問題に鑑み、２成分現像剤を用いた現像装置において、磁気ブラシによる擦過の影響を防いだ良好な画像を得ることが可能となる現像装置を提供することを目的とする。

　１．トナーとキャリアからなる２成分現像剤を収納する収納部と、
内部に固定磁極を備え、前記収納部に収納されている２成分現像剤を回転するスリーブの外周面に担持させ、担持させた２成分現像剤により像担持体に形成された静電潜像を第１の現像領域にて現像する第１現像ローラと、
前記スリーブの外周面に担持させる２成分現像剤の量を規制位置にて規制する層厚規制部と、
外周面に前記第１現像ローラから供給されたトナーを担持させ、前記像担持体の静電潜像を前記第１の現像領域よりも前記像担持体の回転方向下流側の第２の現像領域にて現像する第２現像ローラと、
を有する現像装置であって、
前記第１の現像領域において前記スリーブの外周面と前記像担持体の表面とは移動方向が反対方向であり、
前記第１現像ローラから前記第２現像ローラにトナーを供給する供給位置は、前記第１現像ローラの回転方向において前記規制位置よりも下流側であり、かつ前記第１の現像領域よりも上流側であることを特徴とする現像装置。

　２．前記第１現像ローラ及び前記第２現像ローラには、トナーを前記第１現像ローラから前記第２現像ローラにトナーを移動させる電界が形成されるように現像バイアスが印加されていることを特徴とする前記１に記載の現像装置。

　３．像担持体と前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像剤で現像して可視画像を形成する前記１又は２に記載の現像装置と、前記可視画像を転写媒体に転写する転写手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。

　本願発明によれば、２成分現像剤を担持する第１現像ローラと、トナーを担持する第２現像ローラと備え、かつ、前記第１現像ローラから前記第２現像ローラにトナーを供給する供給位置を第１の現像領域よりも上流である現像装置とすることにより、磁気ブラシによる擦過の影響を防いだ良好な画像を得ることが可能となる。

画像形成装置１００の要部を示す図である。第１の実施形態に係る現像装置４の周辺を示す図である。現像装置４の平面図である。第２の実施形態に係る現像装置４の周辺を示す図である。比較例１における現像装置４の周辺を示す図である。比較例２における現像装置４の周辺を示す図である。コントラスト電位Ｖｃと感光体１へ現像したトナー付着量との関係を示したものである。現像ゴーストを説明する図である。

　本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

　［画像形成装置］
　図１乃至図３に基づいて第１の実施形態に係る画像形成装置について説明する。図１は、画像形成装置１００の要部を示す図である。

　画像形成装置１００は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、ベルト状の中間転写ベルト６と給紙装置２０及び定着装置３０等から構成されている。

　画像形成装置１００の上部には、スキャナー１１０が設置されている。原稿台上に載置された原稿はスキャナー１１０の原稿画像走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれる。ラインイメージセンサにより光電変換されたアナログ信号は、制御手段において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光部３に入力される。

　なお本願明細書においては構成要素を総称する場合にはアルファベットの添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成要素を指す場合にはＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の添え字を付した参照符号で示す。

　イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｙ、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｍ、シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｃ、及びブラック（Ｋ）色の画像を形成する画像形成手段１０Ｋは、それぞれ像担持体としてのドラム状感光体１の周囲に配置された帯電極２、露光部３、現像装置４及びクリーニング部５を有する（Ｍ、Ｃ、Ｋについては参照符号を省略）。

　感光体１は、例えば、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層がドラム状の金属基体の外周面に形成されてなる有機感光体よりなり、搬送される用紙Ｓの幅方向（図１において、紙面に対して垂直な方向）に伸びる状態で配設されている。感光層を構成する樹脂としては、例えばポリカーボネイト等を例示することができる。なお図１に示した実施形態においては、ドラム状感光体１を用いた構成例について説明したがこれに限られず、ベルト状感光体を用いてもよい。

　現像装置４はそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の異なる色の小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する。２成分現像剤として、フェライトをコアとしてその周りに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエステルを主材料として顔料あるいはカーボンブラック等の着色剤、荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなる。キャリアは粒径１０～５０μｍ、飽和磁化１０～８０ｅｍｕ／ｇ、トナーは粒径４～１０μｍである。トナーの帯電特性は負帯電特性であり平均電荷量としては－２０～－６０μＣ／ｇである。２成分現像剤としてはこれらのキャリアとトナーとを、トナー濃度４～１０質量％になるよう混合したものを用いている。

　ベルト状の中間転写ベルト６は、複数のローラにより、回転可能に支持されている。中間転写ベルト６は、体積抵抗率１０^６～１０^１２Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．０４～０．１０ｍｍの半導電性シームレスベルトである。

　画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより感光体１上に形成された各色のトナー画像は、回転する中間転写ベルト６上に一次転写ローラ７により逐次転写されて（一次転写）、合成されたカラー画像が形成される。一方、画像転写後の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは各色のクリーニング部５によりにより残留トナーが除去される。

　給紙装置２０の用紙収納部（トレイ）２１内に収容された用紙Ｓは、第１給紙部２２により給紙され、給紙ローラ２３、２４、２５Ａ、２５Ｂ、レジストローラ（第２給紙部）２６等を経て、二次転写ローラ９に搬送され、用紙Ｓ上にカラー画像が転写される（二次転写）。

　なお、画像形成装置１００の下部に鉛直方向に縦列配置された３段の用紙収納部２１は、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付した。また、３段の給紙部２２も、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付してある。用紙収納部２１、給紙部２２を含めて給紙装置２０と称す。

　カラー画像が転写された用紙Ｓは、定着装置３０において用紙Ｓが挟持され、熱と圧力とを加えることにより用紙Ｓ上のカラートナー画像（あるいはトナー画像）が定着されて用紙Ｓ上に固定され、搬送ローラ対３７に挟持されて搬送され、排紙搬送路に設けられた排紙ローラ２７から排出され、機外の排紙トレイ９０上に載置される。

　一方、二次転写ローラ９により用紙Ｓにカラー画像を転写した後、用紙Ｓを曲率分離した中間転写ベルト６は、クリーニング部６１により残留トナーが除去される。

　用紙Ｓの両面に複写する場合には、用紙Ｓの第１面に形成した画像を定着処理した後、用紙Ｓを分岐板２９により排紙搬送路から分岐させ、両面搬送路２８に導入して表裏反転してから再び給紙ローラ２５Ｂから搬送される。用紙Ｓは画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋによって第２面に各色の画像が両面に形成され、定着装置３０により加熱定着処理され、排紙ローラ２７によって装置外に排出される。

　図２は、第１の実施形態に係る現像装置４周辺を示す図である。図３は、現像装置４の平面図である。

　現像装置４は、筐体４０、第１現像ローラ４１、第２現像ローラ４２、供給スクリュウ４３、撹拌スクリュウ４４、層厚規制部材４５等から構成されている。ｎ１は、第１の現像領域、ｎ２は第２の現像領域、ｎ３は供給位置、ｎ４は規制位置である。詳細については以下説明する。

　［第１現像ローラ４１］
　第１現像ローラ４１は回転するスリーブ４１Ａと回転しない固定磁石４１Ｂとから構成されている。スリーブ４１Ａはアルミニウム、ＳＵＳ等の金属からなる。例えば、第１現像ローラ４１の外径は２５ｍｍであり、その表面に、規制位置ｎ４において層厚規制部材４５で層厚規制された２５０ｇ／ｍ^２の現像剤を担持する。

　スリーブ４１Ａには、現像バイアスとして交流電源によるＡＣ電圧と、直流電源によるＤＣ電圧とが重畳されている。

　図２おいて、第１現像ローラ４１（スリーブ４１Ａ）、供給スクリュウ４３、及び感光体１は反時計方向に回転する。第１の現像領域ｎ１においては、感光体１とスリーブ４１Ａの外周面との移動方向は反対方向の、逆転方式の現像である。また感光体１の線速度３００ｍｍ／ｓに対して第１現像ローラ４１の線速度は５４０ｍｍ／ｓと両者の回転速度比は２倍弱である。

　固定磁石４１Ｂは、スリーブ４１Ａの内方に配置され、５極の磁極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を有する。磁極Ｎ１は主磁極、磁極Ｓ１は剥取磁極、磁極Ｓ２は汲上磁極である。

　固定磁石４１Ｂの複数個の磁極のうち互いに隣接する磁極Ｓ１、Ｓ２は、同極性に配置され反発磁界を形成している。現像剤剥ぎ取り用の剥取磁極Ｓ１は、スリーブ４１Ａ上の現像剤を剥ぎ取り飛散させる。現像剤受け入れ用の汲上磁極Ｓ２は、供給スクリュウ４３により供給された現像剤を汲み上げてスリーブ４１Ａ上に付着させる。また汲上磁極Ｓ２の近傍には、層厚規制部材４５が配置されている。

　［第２現像ローラ４２］
　第２現像ローラ４２は、中空の円筒形状のスリーブ４２Ａと被膜層４２Ｂで構成し、スリーブ４２Ａは体積固有抵抗が６Ω・ｃｍ以下の導電性材料で非磁性のＳＵＳ、アルミニウム等の導電性金属からなる。スリーブ４２Ａの表面層に設けた被膜層４２Ｂは、導電性の樹脂からなる。例えば第２現像ローラ４２の外径は、１８ｍｍでありその表面に２ｇ／ｍ^２のトナーを担持する。

　第２現像ローラ４２は、図２において反時計方向に回転し、第２の現像領域ｎ２において感光体１と第２現像ローラ４２とは移動方向が反対方向である。

　スリーブ４２Ａには。交流電源による交流電圧と、直流電源による直流電圧とが重畳される。なお、当該交流電源と、前述の第１現像ローラ４１に電源供給する交流電源とは、ＡＣ成分の周波数と、位相は一致させている。

　第２現像ローラ４２は図２において反時計方向に回転する。第２の現像領域ｎ２においては、感光体１と第２現像ローラ４２の外周面との移動方向は反対方向の、逆転方式の現像である。また感光体１の線速度よりも第２現像ローラ４２の線速度が大きくなるように、感光体１の線速度を３００ｍｍ／ｓ、第２現像ローラ４２の線速度を３６０ｍｍ／ｓとしている。

　第２の現像領域における第２現像ローラ４２と感光体１との隙間は、非接触現像となるように０．１５ｍｍの隙間を設けている。

　感光体１の潜像は、第１の現像領域ｎ１とそれに続く第２の現像領域ｎ２で現像を行うが、現像のほとんどは第１の現像領域ｎ１において第１現像ローラ４１により行われる。第２の現像領域ｎ２において行われる第２現像ローラ４２による現像は、第１の現像ローラにより行われた際に生じた掃き目等の現像不具合を是正するための補助的なものである。

　［現像剤の循環］
　図３に示すように現像装置４は、供給スクリュウ４３を収容する現像剤供給室４０１と、撹拌スクリュウ４４を収容する現像剤撹拌室４０２とから成る。現像剤供給室４０１と現像剤撹拌室４０２とは、現像装置４の底部から直立した隔壁４０３を挟んで両側に形成されている。当該現像剤供給室４０１及び現像剤撹拌室４０２が本願発明における収納部として機能する。

　供給スクリュウ４３は、撹拌スクリュウ４４から搬送された現像剤を撹拌して搬送し、第１現像ローラ４１に均一に供給する。供給スクリュウ４３、撹拌スクリュウ４４は何れも螺旋状のスクリュウ部材である。

　撹拌スクリュウ４４は供給スクリュウ４３に平行配置され、トナー補給部４７から補給される新規トナーとスリーブ４１Ａから還流された現像剤とを混合、撹拌して供給スクリュウ４３の上流部に搬送する。

　供給スクリュウ４３は回転軸方向に現像剤を搬送させるとともに、回転軸のほぼ直角方向に現像剤を放出させる。

　供給スクリュウ４３により搬送された現像剤は、前述のとおり、汲上磁極Ｓ２によりスリーブ４１Ａ上に付着させられる。

　［第１現像ローラ４１周辺の現像剤の循環］
　第１現像ローラ４１表面上において回転方向の順に、規制位置ｎ４、供給位置ｎ３、第１の現像領域ｎ１が続いている。

　第１現像ローラ４１上を搬送される現像剤量は、規制位置ｎ４において層厚規制部材４５により所定量以下となるように規制される。

　規制位置ｎ４における第１現像ローラ４１と層厚規制部材４５との隙間、供給位置ｎ３における第１現像ローラ４１と第２現像ローラ４２との隙間、及び第１の現像領域ｎ１における第１現像ローラ４１と感光体１との隙間は、略同等としており、例えば０．２８ｍｍである。このような条件としていることから供給位置ｎ３、第１の現像領域ｎ１では２成分現像剤が形成した磁気ブラシは、第２現像ローラ４２、感光体１にそれぞれ接触している。

　供給位置ｎ３は、第１現像ローラ４１と第２現像ローラ４２との近接点であり、当該供給位置ｎ３において、第１現像ローラ４１から第２現像ローラ４２にトナーを供給する。第２現像ローラ４２は前述のとおり非磁性の中空の金属ローラで構成されていることから、第１現像ローラ４１上の現像剤のうちキャリアは第１現像ローラ４１の表面に留まったままであり、トナーのみを、第１現像ローラ４１と第２現像ローラ４２との間で形成した電界により供給させる。前述のとおり、図２において第２現像ローラ４２を反時計方向に回転させる構成としていることにより供給位置ｎ３で第１現像ローラ４１と第２現像ローラ４２とは移動方向が反対方向となり、第１現像ローラ４１から第２現像ローラ４２へのトナー供給を安定して行うことができる。なお、同図において第２現像ローラ４２を時計方向に回転する構成としてもよい、その場合には第２の現像領域ｎ２における感光体１と第２現像ローラ４２の回転方向は同方向となるので、掃き目等の現像不具合を是正する効果はより向上する。

　第１現像ローラ４１のスリーブ４１Ａには直流電源によりＤＣ電圧Ｖ１が印加され、第２現像ローラ４２のスリーブ４２Ａには直流電源によりＤＣ電圧Ｖ２が印加されている。例えばＶ１としては－５００Ｖであり、Ｖ２は－２００Ｖであり、トナーの帯電特性は負帯電トナーであることから、第１現像ローラ４１と第２現像ローラ４２との間で形成した電界により第１現像ローラ４１上を搬送された２成分現像剤のうちトナーのみを、第２現像ローラ４２に供給する。また第２現像ローラ４２上に形成されたトナー層のトナーの電荷によって、電界は飽和するので所定量以上のトナーが、第２現像ローラ４２に供給されることはない。

　本実施形態による効果は以下のとおりである。
（１）第１の現像領域ｎ１においてスリーブ４１Ａの外周面と感光体１の表面とは移動方向が反対方向である逆転方式の現像としていることから、キャリア付着を抑制することができ、カブリマージンを広げることができる。
（２）第１の現像領域ｎ１よりも感光体１の回転方向下流側に第２の現像領域ｎ２を配置させていることから、まずは第１の現像領域ｎ１において２成分現像剤により現像を行っている。このことから１成分現像のみを行う現像装置に比べて、階調再現性にすぐれ、感光体１の電位変動による濃度ムラが発生せず、また高速化に対応しやすいというメリットがある。但し、逆転方式の現像であることから、キャリアにより形成される磁性ブラシが感光体１に形成したトナー画像を機械的、電気的に掻き取るために、ｄｏｔ再現性、細線の再現性、粒状性の悪化、掃き寄せの不具合が発生し易い。
（３）上記掻き取られた部分に対しては、第２の現像領域ｎ２において第２現像ローラ４２により、補うことができるので、不具合を改善することができ、ひいては高画質化を図ることができる。
（４）更に、供給位置ｎ３を第１の現像領域ｎ１よりも、第１現像ローラ４１の回転方向上流側に配置させていることから、第１現像ローラ４１による第２現像ローラ４２へのトナーの供給を現像に先だって行うことができる。このようにしたことから、供給位置ｎ３を第１の現像領域ｎ１よりも同回転方向下流側に配置させた場合に比べて、現像時における感光体１の潜像の履歴（トナー現像量）の影響を受けることなく、トナーの供給を行うことができる。このことから第２現像ローラ４２の表面のトナー搬送量の均一性が保たれ、ひいては画像の均一化を達成することが可能となる。

　［第２の実施形態］
　図４は、第２の実施形態に係る現像装置４である。図１乃至図３に示した第１の実施形態に係る現像装置４と共通する構成要素に関しては、同符号を付すことにより説明に代える。

　図４に示すように、感光体１は同図において時計方向に回転し、第１現像ローラ４１は時計方向に回転し、第２現像ローラ４２は反時計方向に回転する。このような構成としていることから、第２の実施形態においても、第１の実施形態に係る現像装置４と同様に第１の現像領域ｎ１においては感光体１とスリーブ４１Ａの外周面との移動方向は反対方向の逆転方式の現像である。一方、第２の現像領域ｎ２においては感光体１と第２現像ローラ４２の外周面との移動方向は同方向の正転方式の現像としている。また供給位置ｎ３における第１現像ローラ４１と第２現像ローラ４２の移動方向は同方向である。なお、第２現像ローラ４２の回転方向を時計方向として、第１の実施形態と同様に第２の現像領域ｎ２においては逆転方式の現像とし、供給位置ｎ３においては逆転方式の供給となるようにしてもよい。

　次に、本願発明の実施例について説明する。

　［実験条件］
［実施例］
　図１乃至図２、及び図４に示した実施形態に係る画像形成装置１００及び現像装置４を用いた。その他の条件は表１に示すとおりである。
［比較例１］
　図５に比較例１の現像装置４を示す。比較例１における現像装置４の構成は、図４に示す現像装置４と同様であるが、第１現像ローラ４１の回転方向が図５に示すように反時計回転方向であり、第１の現像領域ｎ１において感光体１と第１現像ローラ４１との移動方向が同方向の正転方式の現像である。また第１現像ローラ４１の回転方向が反時計方向であることから層厚規制部材４５の位置は、第１現像ローラ４１の上方に位置している。その他の条件は表１に示すとおりである。
［比較例２］
　比較例２は、１成分現像剤としてのトナーのみを担持する第２現像ローラ４２は設けずに、第１現像ローラ４１のみによる構成の現像装置４を用いた。図６は、比較例２における現像装置４の周辺を示す図である。同図に示すように第１現像ローラ４１の回転方向は反時計回転方向であり、実施例と同様に、第１の現像領域ｎ１において感光体１と第１現像ローラ４１との移動方向が逆の逆転方式の現像である。
［共通条件］
トナー平均粒径：６．５μｍ
キャリア平均粒径：３３μｍ
キャリア磁化：６０ｅｍｕ／ｇ
制御トナー濃度：７．５質量％
現像剤の使用履歴：印字率（カバレッジ率ともいう）０％でＡ４判用紙を連続２０００枚通紙した状態の現像剤を用いた。

［実験結果］
　表２に実験結果、表３に評価基準を示す。表２に示すように本願発明の実施例においては、粒状性、現像ゴースト、掃き寄せともに比較例１及び比較例２に比べて良好な結果を示していることが分かる。なお現像ゴーストの評価方法に関しては後述する。

　図７は、コントラスト電位Ｖｃと感光体１へ現像したトナー付着量との関係を示したものである。比較例１に比べて、実施例及び比較例２では階調再現性が良好であることが分かる。

　［現像ゴーストの定義］
　表２、表３に示した現像ゴーストについて図に基づいて説明する。図８（ａ）は、現像ゴースト評価用画像パターンを示す図である。図示の黒色で塗りつぶした部分は、記録紙Ｐの黒ベタ部分Ｗ１、その他の余白部分は白色部分Ｗ２である。

　上記の現像ゴースト評価用画像パターンを、図１に示す画像形成装置を実験機として使用し、黒色現像剤によりプリントアウトし、記録紙Ｐ上に形成されたパターンの透過濃度を透過濃度計で測定した。

　図示のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ部分は上記の黒ベタ部分Ｗ１の濃度測定位置を示す。ｂ、ｄ、ｆ、ｈ、ｊ部分はそれ以前の白色部分Ｗ２で現像剤消耗がないから、現像処理時に充分な画像濃度が得られる。しかし、ａ、ｃ、ｅ、ｇ、ｉ、ｋ部分はそれ以前の黒ベタ部分Ｗ１で現像剤消耗が多いから現像処理時に画像濃度が低下する。従って、ａ、ｃ、ｅ、ｇ、ｉ、ｋ部分の各画像濃度は、ｂ、ｄ、ｆ、ｈ、ｊ部分より低下して濃度差を生じ画像が薄くなる。これらの濃度差が発生した画像をゴーストと呼ぶ。

　図８（ｂ）は、現像ゴースト評価用画像パターンにより画像を形成した場合、記録紙搬送方向に直交するＺ１－Ｚ２領域の画像濃度を測定したもので、現像ゴーストが発生せず均一な画像濃度を示す。

　図８（ｃ）は、現像ゴーストが発生して濃度測定領域ａ、ｃ、ｅ、ｇ、ｉ、ｋの画像濃度が低下した状態を示す。

　４　現像装置
　４０　筐体
　４１　第１現像ローラ
　４１Ａ　スリーブ
　４１Ｂ　固定磁石
　４２　第２現像ローラ
　４２Ａ　スリーブ
　４２Ｂ　被膜層
　４３　供給スクリュウ
　４４　撹拌スクリュウ
　４５　層厚規制部材
　ｎ１　第１の現像領域
　ｎ２　第２の現像領域
　ｎ３　供給位置
　ｎ４　規制位置

Claims

トナーとキャリアからなる２成分現像剤を収納する収納部と、
内部に固定磁極を備え、前記収納部に収納されている２成分現像剤を回転するスリーブの外周面に担持させ、担持させた２成分現像剤により像担持体に形成された静電潜像を第１の現像領域にて現像する第１現像ローラと、
前記スリーブの外周面に担持させる２成分現像剤の量を規制位置にて規制する層厚規制部と、
外周面に前記第１現像ローラから供給されたトナーを担持させ、前記像担持体の静電潜像を前記第１の現像領域よりも前記像担持体の回転方向下流側の第２の現像領域にて現像する第２現像ローラと、
を有する現像装置であって、
前記第１の現像領域において前記スリーブの外周面と前記像担持体の表面とは移動方向が反対方向であり、
前記第１現像ローラから前記第２現像ローラにトナーを供給する供給位置は、前記第１現像ローラの回転方向において前記規制位置よりも下流側であり、かつ前記第１の現像領域よりも上流側であることを特徴とする現像装置。
前記第１現像ローラ及び前記第２現像ローラには、トナーを前記第１現像ローラから前記第２現像ローラにトナーを移動させる電界が形成されるように現像バイアスが印加されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
像担持体と前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記像担持体表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像剤で現像して可視画像を形成する請求項１又は２に記載の現像装置と、前記可視画像を転写媒体に転写する転写手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。