(57)【要約】【課題】高帯電性を長期にわたって維持することで、電位ムラ起因の濃度ムラの発生を抑制する現像装置を提供すること。【解決手段】現像剤担持体に担持される現像剤が、結着樹脂を含有するトナー粒子及び該トナー粒子の表面に存在する無機微粒子を有するトナーを含有し、無機微粒子のトナー粒子に対する固着率が８０％以上であり、トナーのアスペクト比が０．９０以上であり、現像剤担持体に担持される現像剤を規制する規制部材における現像剤担持体の表面に対する圧接圧をＮ（ｇｆ／ｍｍ）、現像剤担持体に当接して現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材における現像剤担持体の表面に対する圧接圧をＤ（ｇｆ／ｍｍ）とした場合に、Ｄ＋２×Ｎ−６≧０、１．５≦Ｎ≦４．０、２．０≦Ｄ≦３．５であることを特徴とする。【選択図】図２
2020079898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面に当接して前記現像剤担持体の表面へ前記現像剤を供給する供給部材と、
前記現像剤担持体の表面に当接して前記現像剤担持体の表面に担持される前記現像剤を規制する規制部材と、
を備える現像装置であって、
前記現像剤は、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在する無機微粒子を有するトナーを含有し、
前記無機微粒子の前記トナー粒子の表面に対する固着率が、８０％以上であり、
前記トナーのアスペクト比が、０．９０以上であり、
前記規制部材における前記現像剤担持体の表面に対する圧接圧をＮ（ｇｆ／ｍｍ）とし、前記供給部材における前記現像剤担持体の表面に対する圧設圧をＤ（ｇｆ／ｍｍ）とした場合に、
Ｄ＋２×Ｎ−６≧０、
１．５≦Ｎ≦４．０、
２．０≦Ｄ≦３．５
であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記無機微粒子は、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子、酸化マグネシウム微粒子、チタン酸ストロンチウム微粒子、及びアルミナ微粒子からなる群より選ばれた少なくとも一つの微粒子である、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤の移送性が、３ｍｇ／ｓｅｃ未満である、請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記無機微粒子の前記トナー粒子の表面に対する被覆率が、８０％以上、１００％以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤は非磁性一成分トナーである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤担持体と前記供給部材は、互いに当接するニップ部において各々の表面が異なる方向に移動するようにそれぞれ回転することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
使用時の姿勢において、前記供給部材は、前記ニップ部においてその表面が下方から上方へ向かう方向に移動するように回転することを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
前記現像剤担持体の単位時間当たりの回転数と、前記供給部材の単位時間当たりの回転数とが、同じであることを特徴とする請求項６又は７に記載の現像装置。
【請求項９】
使用時の姿勢において、前記規制部材が前記現像剤担持体に当接する位置は、前記ニップ部よりも下方であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
使用時の姿勢において、前記規制部材が前記現像剤担持体に当接する位置は、前記現像剤担持体の回転中心よりも下方、かつ水平方向において前記現像剤担持体の回転中心と前記供給部材の回転中心との間に位置することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１１】
現像剤を収容する枠体をさらに備え、
前記規制部材は、
一端が前記枠体に固定され、自由端である他端の側において前記現像剤担持体に当接し、
前記一端から前記他端へ延びる方向が、前記現像剤担持体と当接する部分において、前記現像剤担持体の回転方向とは逆方向であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１２】
現像剤を収容する枠体をさらに備え、
前記枠体は、
前記現像剤担持体、前記供給部材及び前記規制部材が配置される現像室と、
使用時の姿勢において前記現像室の下方に位置し前記現像室へ供給される前記現像剤を収容する収容室と、
前記収容室と前記現像室を連通する連通口を備える仕切壁部と、
を備え、
前記収容室に配置され、前記収容室から前記連通口を介して前記現像室へ現像剤を搬送する搬送部材をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１３】
前記仕切壁部と前記連通口の上端との境目の位置が、前記供給部材の上端よりも上方にあることを特徴とする請求項１２に記載の現像装置。
【請求項１４】
前記仕切壁部と前記連通口の下端との境目の位置が、前記供給部材の下端よりも上方にあることを特徴とする請求項１２または１３に記載の現像装置。
【請求項１５】
画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の現像装置と、
前記現像装置によって現像される潜像が形成される像担持体と、
を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１６】
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の現像装置と、
前記現像装置によって現像される潜像が形成される像担持体と、
を備え、
前記潜像が現像されて前記像担持体に形成された現像剤像が記録材に転写されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用する例えば複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に関し、特に画像形成装置に適応される現像装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成方式（電子写真プロセス）を用いて記録材に画像を形成する、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、その画像形成工程において、像担持体としての電子写真感光体に静電像を形成し、その静電像に対して現像剤を用いて現像する。画像形成工程における現像工程を担う現像装置は、独立したユニットとして単独で、あるいはプロセスカートリッジの一部として、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能に構成される場合がある。現像装置は、現像容器等と呼ばれ現像剤としてのトナーを収容する枠体と、該枠体の開口部に回転可能に配置され、回転することによってトナーを枠体内部から外部へ担持搬送する現像剤担持体としての現像ローラとを備える。現像装置はさらに、現像ローラにトナーを供給する供給部材としてのトナー供給ローラと、現像ローラに担持されて開口部を通過するトナーの量を規制すべく現像ローラ表面に接触する規制部材としての現像ブレードを備える。
電子写真プロセスを用いて画像を形成する方法は、現在様々な分野で利用されており、高速化と高画質化を始めとする性能の向上が求められている。高速化と高画質化の両立を行うためには、トナーの帯電量を増やすことと、寿命を通してそのトナーの帯電量を維持することが必要である。
また、トナーの主たる帯電手段は摩擦によるため、トナーの耐摩擦性が向上すれば、帯電付与部材とのシェア（摩擦機会や摩擦力）を増やすことができ、トナーの帯電量を増やすことに繋がる。
ここで、現像耐久性および保存安定性に優れたトナーとして、特許文献１では高温保存性および印刷時の常温常湿環境下や高温高湿環境下における印字耐久性に優れたトナーの為に、無機微粒子をトナー表面に外添させたトナーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４６０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述のような現像耐久性の優れたトナーにおいても、プロセス条件によってはトナーが耐えられない場合があることが分かった。
【０００５】
本発明の目的は、トナーへのシェアを増やしつつ、現像剤の高帯電性を長期にわたって維持することで、電位ムラ起因の濃度ムラの発生を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の現像装置は、
表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面に当接して前記現像剤担持体の表面へ前記現像剤を供給する供給部材と、
前記現像剤担持体の表面に当接して前記現像剤担持体の表面に担持される前記現像剤を規制する規制部材と、
を備える現像装置であって、
前記現像剤は、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在する無機微粒子を有するトナーを含有し、
前記無機微粒子の前記トナー粒子の表面に対する固着率が、８０％以上であり、
前記トナーのアスペクト比が、０．９０以上であり、
前記規制部材における前記現像剤担持体の表面に対する圧接圧をＮ（ｇｆ／ｍｍ）とし、前記供給部材における前記現像剤担持体の表面に対する圧設圧をＤ（ｇｆ／ｍｍ）とした場合に、
Ｄ＋２×Ｎ−６≧０、
１．５≦Ｎ≦４．０、
２．０≦Ｄ≦３．５
であることを特徴とする現像装置である。
上記目的を達成するため、本発明のプロセスカートリッジは、
画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
本発明の現像装置と、
前記現像装置によって現像される潜像が形成される像担持体と、
を備えることを特徴とするプロセスカートリッジである。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成装置であって、
本発明の現像装置と、
前記現像装置によって現像される潜像が形成される像担持体と、
を備え、
前記潜像が現像されて前記像担持体に形成された現像剤像が記録材に転写されることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、現像剤の高帯電性を長期にわたって維持することができ、電位変動に対する濃度変化が小さくなるため、電位ムラ起因の濃度ムラの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例に係る画像形成装置の概略断面図
【図２】実施例に係るプロセスカートリッジの概略断面図
【図３】実施例における現像ブレードと現像ローラの位置関係の説明図
【図４】実施例におけるトナー供給ローラと現像ローラの位置関係の説明図
【図５】実施例における無機微粒子を外添した表層を有するトナーの模式図
【図６】ファラデーケージの一例
【図７】画像弊害なく濃度ムラの発生を抑制することができる範囲を示すグラフ
【図８】移送性の測定の説明図
【図９】実施例に係るプロセスカートリッジの配置構成の説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○〜××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
【００１０】
本発明の現像剤は、トナー粒子及び該トナー粒子の表面に存在する無機微粒子を有する。
【００１１】
トナー粒子は結着樹脂を含有してもよい。該結着樹脂としては、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂が挙げられる。
ポリエステル樹脂は、通常一般に知られている、アルコール成分と酸成分とを縮重合する方法を用いて製造するとよい。
ビニル系樹脂としては、スチレン及びその誘導体；不飽和モノオレフィン類；不飽和ポリエン類；α−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；アクリル酸エステル類；ビニルケトン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドのようなアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体などの重合性単量体を重合して製造するとよい。
【００１２】
トナー粒子は離型剤を含有してもよい。該離型剤としては離型性を高められるものであれば制限はないが、例えば以下のものが挙げられる。
ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素系ワックス。
離型剤の含有量は、結着樹脂又は結着樹脂を生成する重合性単量体１００．０質量部に対して、１．０質量部以上３０．０質量部以下であることが好ましく、５．０質量部以上２５．０質量部以下であることがより好ましい。
【００１３】
本発明のトナーは、磁性一成分トナー、非磁性一成分トナーのいずれのトナーとしても使用できるが、非磁性一成分トナーであることが好ましい。
非磁性一成分トナーとして用いる場合の着色剤としては、従来知られている種々の染料や顔料などが挙げられる。
黒色着色剤としては、カーボンブラック、又は以下に示すイエロー、マゼンタ、及びシアン着色剤を用い黒色に調色されたものが挙げられる。
イエロー着色剤としては、モノアゾ化合物、ジスアゾ化合物、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物などが挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、モノアゾ化合物、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物などが挙げられる。
シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物などが挙げられる。
該着色剤の含有量は、結着樹脂又は結着樹脂を生成する重合性単量体１００．０質量部に対して、１．０質量部以上２０．０質量部以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明に用いられる無機微粒子としては、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子、酸化マグネシウム微粒子、チタン酸ストロンチウム微粒子、アルミナ微粒子、酸化亜鉛微粒子、酸化セリウム微粒子及び炭酸カルシウム微粒子等が挙げられる。これらの微粒子群の中から任意の組み合わせで選択される２種以上を用いることもできる。
これらのうち、無機微粒子は、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子、酸化マグネシウム微粒子、チタン酸ストロンチウム微粒子、及びアルミナ微粒子からなる群より選ばれた少なくとも一つの微粒子であることが好ましい。
該無機微粒子は、シランカップリング剤、シリコーンオイル又はそれらの混合物のような疎水化剤で疎水化処理されていてもよい。
該無機微粒子の一次粒子の個数平均粒径（Ｄ１）は、５ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、１５ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、２５ｎｍ以上であることが好ましく、また、５００ｎｍ以下、４００ｎｍ以下、３００ｎｍ以下、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下であることが好ましい。該数値範囲は任意に組み合わせることができる。
該無機微粒子の含有量は、トナー粒子１００．０質量部に対して、０．１質量部以上１０．０質量部以下であることが好ましく、１．０質量部以上５．０質量部以下であることがより好ましい。
【００１５】
＜無機微粒子の一次粒子の個数平均粒径（Ｄ１）の測定方法＞
無機微粒子の一次粒子の個数平均粒径は、走査型電子顕微鏡でトナー粒子表面に存在する無機微粒子を観察して求める。走査型電子顕微鏡としては、日立超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡Ｓ−４８００（日立製作所製）を用いる。Ｓ−４８００の画像撮影条件は以下の通りである。なお、予めエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＡＸ社製）による元素分析を行い、それぞれの粒子がシリカ微粒子、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子など、その組成を確認した上で測定を行う。
（１）試料作製
試料台（アルミニウム試料台１５ｍｍ×６ｍｍ）に導電性ペーストを薄く塗り、その上にトナーを吹きつける。さらにエアブローして、余分なトナーを試料台から除去し十分乾燥させる。試料台を試料ホルダーにセットし、試料高さゲージにより試料台高さを３６ｍｍに調節する。
（２）Ｓ−４８００観察条件設定
無機微粒子の一次粒子の個数平均粒径の算出は、Ｓ−４８００の反射電子像観察により得られた画像を用いて行う。反射電子像は二次電子像と比べて無機微粒子のチャージアップが少ないため、無機微粒子の粒径を精度良く測定することができる。
Ｓ−４８００の筐体に取り付けられているアンチコンタミネーショントラップに液体窒素を溢れるまで注入し、３０分間置く。Ｓ−４８００の「ＰＣＳＴＥＭ」を起動し、フラッシング（電子源であるＦＥチップの清浄化）を行う。画面上のコントロールパネルの加速電圧表示部分をクリックし、［フラッシング］ボタンを押し、フラッシング実行ダイアログを開く。
フラッシング強度が２であることを確認し、実行する。フラッシングによるエミッション電流が２０〜４０μＡであることを確認する。試料ホルダーをＳ−４８００筐体の試料室に挿入する。コントロールパネル上の［原点］を押し試料ホルダーを観察位置に移動させる。
加速電圧表示部をクリックしてＨＶ設定ダイアログを開き、加速電圧を［０．８ｋＶ］、エミッション電流を［２０μＡ］に設定する。オペレーションパネルの［基本］のタブ内にて、信号選択を［ＳＥ］に設置し、ＳＥ検出器を［上（Ｕ）］及び［＋ＢＳＥ］を選択し、［＋ＢＳＥ］の右の選択ボックスで［Ｌ．Ａ．１００］を選択し、反射電子像で観察するモードにする。
同じくオペレーションパネルの［基本］のタブ内にて、電子光学系条件ブロックのプローブ電流を［Ｎｏｒｍａｌ］に、焦点モードを［ＵＨＲ］に、ＷＤを［３．０ｍｍ］に設定する。コントロールパネルの加速電圧表示部の［ＯＮ］ボタンを押し、加速電圧を印加する。
（３）無機微粒子の個数平均粒径（Ｄ１）の算出
コントロールパネルの倍率表示部内をドラッグして、倍率を１０００００（１００ｋ）倍に設定する。操作パネルのフォーカスつまみ［ＣＯＡＲＳＥ］を回転させ、ある程度焦点が合ったところでアパーチャアライメントの調整を行う。コントロールパネルの［Ａｌｉｇｎ］をクリックし、アライメントダイアログを表示し、［ビーム］を選択する。操作パネルのＳＴＩＧＭＡ／ＡＬＩＧＮＭＥＮＴつまみ（Ｘ，Ｙ）を回転し、表示されるビームを同心円の中心に移動させる。
次に［アパーチャ］を選択し、ＳＴＩＧＭＡ／ＡＬＩＧＮＭＥＮＴつまみ（Ｘ，Ｙ）を一つずつ回し、像の動きを止める又は最小の動きになるように合わせる。アパーチャダイアログを閉じ、オートフォーカスで、ピントを合わせる。この操作をさらに２度繰り返し、ピントを合わせる。
トナー粒子表面上の少なくとも３００個の無機微粒子の粒径を測定して、平均粒径を求める。ここで、無機微粒子は外添方法によっては凝集塊として存在するものもあるため、一次粒子と確認できるものの最大径を求め、得られた最大径を算術平均することによって、無機微粒子の一次粒子の個数平均粒径（Ｄ１）を得る。
【００１６】
＜トナー粒子の製造方法＞
トナー粒子の製造方法は公知の手段を用いることができ、混練粉砕法や湿式製造法を用いることができる。粒子径の均一化や形状制御性の観点からは湿式製造法を好ましく用いることができる。さらに、湿式製造法には懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合凝集法、乳化凝集法などを挙げることができる。
【００１７】
ここでは懸濁重合法について説明する。懸濁重合法においてはまず、結着樹脂を生成するための重合性単量体、着色剤及び必要に応じてその他の添加剤をボールミル、超音波分散機のような分散機を用いてこれらを均一に溶解又は分散させた重合性単量体組成物を調製する（重合性単量体組成物の調製工程）。このとき、必要に応じて多官能性単量体や連鎖移動剤、また、離型剤としてのワックスや荷電制御剤、可塑剤などを適宜加えることができる。
【００１８】
次に、上記重合性単量体組成物を予め用意しておいた水系媒体中に投入し、高せん断力を有する撹拌機や分散機により、重合性単量体組成物からなる液滴を所望のトナー粒子のサイズに形成する（造粒工程）。
造粒工程における水系媒体は分散安定剤を含有していることが、トナー粒子の粒径制御、粒度分布のシャープ化、製造過程におけるトナー粒子の合一を抑制するために好ましい。分散安定剤としては、一般的に立体障害による反発力を発現させる高分子と、静電気的な反発力で分散安定化を図る難水溶性無機化合物とに大別される。難水溶性無機化合物の微粒子は、酸やアルカリにより溶解するため、重合後に酸やアルカリで洗浄することにより溶解させて容易に除去することができるため、好適に用いられる。
【００１９】
造粒工程の後、あるいは造粒工程を行いながら、好ましくは５０℃以上９０℃以下の温度に設定して、重合性単量体組成物に含まれる重合性単量体の重合を行い、トナー粒子分散液を得る（重合工程）。
重合工程では容器内の温度分布が均一になる様に攪拌操作を行うことが好ましい。重合開始剤を添加する場合、任意のタイミングと所要時間で行うことができる。また、所望の分子量分布を得る目的で重合反応後半に昇温してもよく、さらに、未反応の重合性単量体、副生成物などを系外に除去するために反応後半、または反応終了後に、一部水系媒体を蒸留操作により留去してもよい。蒸留操作は常圧又は減圧下で行うことができる。
【００２０】
トナー粒子の粒径は、高精細かつ高解像の画像を得るという観点から重量平均粒径が３．０μｍ以上１０．０μｍ以下であることが好ましい。トナーの重量平均粒径は細孔電気抵抗法により測定することができる。例えば「コールター・カウンター  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３」（ベックマン・コールター（株）製）用いて測定することができる。こうして得られたトナー粒子分散液は、トナー粒子と水系媒体を固液分離する濾過工程へと送られる。
【００２１】
得られたトナー粒子分散液からトナー粒子を得るための固液分離は、一般的な濾過方法で行うことができ、その後トナー粒子表面から除去しきれなかった異物を除去するため、リスラリーや洗浄水のかけ洗いなどによって更に洗浄を行うことが好ましい。十分な洗浄が行なわれた後に、再び固液分離してトナーケーキを得る。その後、公知の乾燥手段により乾燥され、必要であれば分級により所定外の粒径を有する粒子群を分離してトナー粒子を得る。このとき分離された所定外の粒径を有する粒子群は最終的な収率を向上させるために再利用してもよい。
【００２２】
＜トナー粒子への無機微粒子の外添方法＞
上記工程にて、製造したトナー粒子に対して、流動性や帯電特性、高耐久性等を向上さ
せる目的で無機微粒子を添加する。例えば、トナー粒子と無機微粒子を高速回転する羽根を備えた混合装置に投入し、十分混合するとよい。
トナー粒子の表面に存在する無機微粒子とトナー粒子は、隙間なく接していることが好ましい。これにより、トナー粒子の表層よりも内部の樹脂成分や離型剤等によるブリードの発生が抑えられ、保存安定性、環境安定性及び現像耐久性に優れたトナーを得ることができる。
【００２３】
本発明において、無機微粒子のトナー粒子の表面に対する固着率は、８０％以上であり、８５％以上、９０％以上であることが好ましい。また、該固着率は１００％以下であることが好ましい。なお、上記数値範囲は任意に組み合わせることができる。
該固着率が上記範囲である場合、現像ブレードや現像ローラへのトナー融着が防止され、現像スジの発生を抑制することができる。また、帯電付与部材とのシェアに耐えることが可能となり、トナーの帯電量が維持され、電位ムラ起因の濃度ムラ及びボタ落ちを抑制することができる。
なお、上記固着率は、トナー粒子と無機微粒子の混合物に、高速接触による撃力又はせん断力を加減することにより、上記範囲に調整することができる。
【００２４】
本発明において、無機微粒子のトナー粒子の表面に対する被覆率は、８０％以上、８５％以上、９０％以上であることが好ましく、また、１００％以下、であることが好ましい。上記数値範囲は任意に組み合わせることができる。
該被覆率が上記範囲である場合、現像ブレードや現像ローラへのトナー融着が防止されやすく、現像スジの発生をより抑制させやすい。また、帯電付与部材とのシェアに耐えることがより容易になり、トナーの帯電量が維持され、電位ムラ起因の濃度ムラ及びボタ落ちをより抑制させやすい。
なお、上記被覆率は、無機微粒子の添加量により、上記範囲に調整することができる。
【００２５】
＜トナー粒子の表面に対する無機微粒子の固着率の測定方法＞
（１）サンプルの準備
洗浄前トナー：実施例で作製した各種トナーをそのまま用いた。
洗浄後トナー：５０ｍＬ容量のバイアルに「コンタミノンＮ」（非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるｐＨ７の精密測定器洗浄用中性洗剤の２質量％水溶液）２０ｇを秤量し、トナー１ｇと混合する。いわき産業社製「ＫＭ  Ｓｈａｋｅｒ」（ｍｏｄｅｌ：  Ｖ．ＳＸ）にセットし、ｓｐｅｅｄを５０に設定して３０秒間振とうする。その後、遠心分離機（１０００ｒｐｍにて５分間）にて、トナーと水溶液を分離する。上澄液を分離し、沈殿しているトナーを真空乾燥することで乾固させる。
外添剤除去トナー：外添剤除去トナーとは、この試験において遊離しうる外添剤を除いた状態を意味する。サンプル調製方法は、トナーを溶かさないイソプロパノール中にトナーを入れ、超音波洗浄機にて１０分間振動を与える。その後、遠心分離機（１０００ｒｐｍにて５分間）にて、トナーと溶液を分離する。上澄液を分離し、沈殿しているトナーを真空乾燥することで乾固させる。
（２）固着率の測定
上記洗浄前トナー、洗浄後トナー、及び外添剤除去トナーについて、波長分散型蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ）により、無機微粒子に由来する各元素の強度を測定することにより、無機微粒子の定量を行い、どの程度遊離したかを求める。
（ｉ）使用装置の例
蛍光Ｘ線分析装置３０８０（理学電気（株））
試料プレス成型機ＭＡＥＫＡＷＡ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅ（ＭＦＧ  Ｃｏ，ＬＴＤ製）
（ｉｉ）測定条件
測定電位、電圧    ５０ｋＶ、５０〜７０ｍＡ
２θ角度          ａ
結晶板            ＬｉＦ
測定時間          ６０秒
（ｉｉｉ）トナー粒子の表面に対する固着率の算出方法
まず、上記方法にて洗浄前トナー、洗浄後トナー及び外添剤除去トナーにおける、無機微粒子に由来する各元素の強度を求める。その後、下記式に基づき、トナー粒子の表面に対する無機微粒子の固着率を算出する。
［式］無機微粒子の固着率（％）＝
（洗浄後トナーの無機微粒子に由来する元素の強度−外添剤除去トナーの無機微粒子に由来する元素の強度）／（洗浄前トナーの無機微粒子に由来する元素の強度−外添剤除去トナーの無機微粒子に由来する元素の強度）×１００
【００２６】
＜無機微粒子のトナー粒子の表面に対する被覆率の測定方法＞
無機微粒子のトナー粒子の表面に対する被覆率は、日立超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡Ｓ−４８００（（株）日立ハイテクノロジーズ）にて撮影されたトナー粒子表面画像を、画像解析ソフトＩｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ  ｖｅｒ．５．０（（株）日本ローパー）により解析して算出する。Ｓ−４８００の画像撮影条件は以下の通りである。
（１）試料作製
試料台（アルミニウム試料台１５ｍｍ×６ｍｍ）に導電性ペーストを薄く塗り、その上にトナーを吹きつける。さらにエアブローして、余分なトナーを試料台から除去し十分乾燥させる。試料台を試料ホルダーにセットし、試料高さゲージにより試料台高さを３６ｍｍに調節する。
（２）Ｓ−４８００観察条件設定
上記被覆率の算出は、Ｓ−４８００の反射電子像観察により得られた画像を用いて行う。反射電子像は二次電子像と比べて無機微粒子のチャージアップが少ないため、被覆率を精度良く測定することができる。
Ｓ−４８００の筐体に取り付けられているアンチコンタミネーショントラップに液体窒素を溢れるまで注入し、３０分間置く。Ｓ−４８００の「ＰＣ−ＳＥＭ」を起動し、フラッシング（電子源であるＦＥチップの清浄化）を行う。画面上のコントロールパネルの加速電圧表示部分をクリックし、［フラッシング］ボタンを押し、フラッシング実行ダイアログを開く。フラッシング強度が２であることを確認し、実行する。フラッシングによるエミッション電流が２０〜４０μＡであることを確認する。試料ホルダーをＳ−４８００筐体の試料室に挿入する。コントロールパネル上の［原点］を押し試料ホルダーを観察位置に移動させる。
加速電圧表示部をクリックしてＨＶ設定ダイアログを開き、加速電圧を［０．８ｋＶ］、エミッション電流を［２０μＡ］に設定する。オペレーションパネルの［基本］のタブ内にて、信号選択を［ＳＥ］に設置し、ＳＥ検出器を［上（Ｕ）］及び［＋ＢＳＥ］を選択し、［＋ＢＳＥ］の右の選択ボックスで［Ｌ．Ａ．１００］を選択し、反射電子像で観察するモードにする。同じくオペレーションパネルの［基本］のタブ内にて、電子光学系条件ブロックのプローブ電流を［Ｎｏｒｍａｌ］に、焦点モードを［ＵＨＲ］に、ＷＤを［３．０ｍｍ］に設定する。コントロールパネルの加速電圧表示部の［ＯＮ］ボタンを押し、加速電圧を印加する。
（３）トナーの個数平均粒径（Ｄ１）の算出
コントロールパネルの倍率表示部内をドラッグして、倍率を５０００（５ｋ）倍に設定する。操作パネルのフォーカスつまみ［ＣＯＡＲＳＥ］を回転させ、ある程度焦点が合ったところでアパーチャアライメントの調整を行う。コントロールパネルの［Ａｌｉｇｎ］をクリックし、アライメントダイアログを表示し、［ビーム］を選択する。操作パネルのＳＴＩＧＭＡ／ＡＬＩＧＮＭＥＮＴつまみ（Ｘ，Ｙ）を回転し、表示されるビームを同心円の中心に移動させる。
次に［アパーチャ］を選択し、ＳＴＩＧＭＡ／ＡＬＩＧＮＭＥＮＴつまみ（Ｘ，Ｙ）を
一つずつ回し、像の動きを止める又は最小の動きになるように合わせる。アパーチャダイアログを閉じ、オートフォーカスで、ピントを合わせる。この操作をさらに２度繰り返し、ピントを合わせる。
その後、トナー３００個について粒径を測定して個数平均粒径（Ｄ１）を求める。なお、個々の粒子の粒径は、トナーの粒子を観察した際の最大径とする。
（４）焦点調整
（３）で得た、個数平均粒径（Ｄ１）の±０．１μｍの粒子について、最大径の中点を測定画面の中央に合わせた状態でコントロールパネルの倍率表示部内をドラッグして、倍率を１００００（１０ｋ）倍に設定する。操作パネルのフォーカスつまみ［ＣＯＡＲＳＥ］を回転させ、ある程度焦点が合ったところでアパーチャアライメントの調整を行う。コントロールパネルの［Ａｌｉｇｎ］をクリックし、アライメントダイアログを表示し、［ビーム］を選択する。操作パネルのＳＴＩＧＭＡ／ＡＬＩＧＮＭＥＮＴつまみ（Ｘ，Ｙ）を回転し、表示されるビームを同心円の中心に移動させる。次に［アパーチャ］を選択し、ＳＴＩＧＭＡ／ＡＬＩＧＮＭＥＮＴつまみ（Ｘ，Ｙ）を一つずつ回し、像の動きを止める又は最小の動きになるように合わせる。アパーチャダイアログを閉じ、オートフォーカスで、ピントを合わせる。その後、倍率を５００００（５０ｋ）倍に設定し、上記と同様にフォーカスつまみ、ＳＴＩＧＭＡ／ＡＬＩＧＮＭＥＮＴつまみを使用して焦点調整を行い、再度オートフォーカスでピントを合わせる。この操作を再度繰り返し、ピントを合わせる。ここで、観察面の傾斜角度が大きいと被覆率の測定精度が低くなりやすいので、ピント調整の際に観察面全体のピントが同時に合うものを選ぶことで、表面の傾斜が極力無いものを選択して解析する。
（５）画像保存
ＡＢＣモードで明るさ合わせを行い、サイズ１２８０×９６０ピクセルで写真撮影して保存する。この画像ファイルを用いて下記の解析を行う。トナーの粒子一つに対して写真を１枚撮影し、少なくともトナー３０粒子以上について画像を得る。
（６）画像解析
本発明では下記解析ソフトを用いて、上述した手法で得た画像を２値化処理することで被覆率を算出する。このとき、上記一画面を正方形で１２分割してそれぞれ解析する。
画像解析ソフトＩｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ  ｖｅｒ．５．０の解析条件は以下の通りである。
ツールバーの「測定」から「カウント／サイズ」、「オプション」の順に選択し、二値化条件を設定する。オブジェト抽出オプションの中で８連結を選択し、平滑化を０とする。その他、予め選別、穴を埋める、包括線は選択せず、「境界線を除外」は「なし」とする。
ツールバーの「選択」から「測定項目」を選択し、面積の選別レンジに２〜１０７と入力する。
被覆率の計算は、正方形の領域を囲って解析を行う。この時、領域の面積（Ｃ）は、２４０００〜２６０００ピクセルになるようにする。「処理」−２値化で自動２値化し、無機微粒子の無い領域の面積の総和（Ｄ）を算出する。
正方形の領域の面積Ｃ、無機微粒子の無い領域の面積の総和Ｄから下記式で無機微粒子の被覆率が求められる。
無機微粒子の被覆率（％）＝１００−（Ｄ／Ｃ×１００）
上述した被覆率の計算を３０粒子以上のトナー粒子について行う。得られた全データの算術平均値を本発明における無機微粒子のトナー粒子の表面に対する被覆率（％）とする。
【００２７】
本発明において、トナーのアスペクト比は、０．９０以上であり、０．９１以上、０．９２以上、０．９４以上、０．９５以上であることが好ましい。また、該アスペクト比は１．００以下であることが好ましい。なお、上記数値範囲は任意に組み合わせることができる。
該アスペクト比が上記範囲である場合、無機微粒子のトナー粒子表面への拡散・固着の均一性が向上し、トナーが無機微粒子を介して点接触状態を維持しやすくなる。更には、トナー自身の流動性が向上し、良く転がることで帯電特性を促進させることが可能である。
なお、上記アスペクト比は、トナー粒子の製造過程において、適切に分級を実施することや、表面処理を加えることなどにより、上記範囲に調整することができる。
該トナーのアスペクト比は、トナーを投影した時の最小長さの最大長さに対する比（短辺／長辺）を示す指標である。アスペクト比が１．００に近いほど真球状に近くなる。
本発明におけるトナーのアスペクト比は、＜無機微粒子のトナー粒子の表面に対する被覆率の測定方法＞と同様に（１）から（６）の操作を実施し、該走査電子顕微鏡により、トナーの最大長さを計測する。また、計測コマンドの中から、最小長さを選択し、その値を得る。そして、最小長さの最大長さに対する比を算出し、アスペクト比とする。なお、得られたトナー１００個の算術平均値を、本発明のトナーのアスペクト比とする。
【００２８】
＜トナー中の無機微粒子の含有量の測定方法＞
無機微粒子の含有量の測定は、波長分散型蛍光Ｘ線分析装置「Ａｘｉｏｓ」（ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社製）と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ＳｕｐｅｒＱ  ｖｅｒ．４．０Ｆ」（ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社製）を用いる。
なお、Ｘ線管球のアノードとしてはＲｈを用い、測定雰囲気は真空、測定径（コリメーターマスク径）は２７ｍｍ、測定時間１０秒とする。また、軽元素を測定する場合にはプロポーショナルカウンタ（ＰＣ）、重元素を測定する場合にはシンチレーションカウンタ（ＳＣ）で検出する。
【００２９】
測定サンプルとしては、専用のプレス用アルミリングの中にトナー４ｇを入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「ＢＲＥ−３２」（前川試験機製作所社製）を用いて、２０ＭＰａで、６０秒間加圧し、厚さ２ｍｍ、直径３９ｍｍに成型したペレットを用いる。
無機微粒子を含まないトナー１００質量部に対して、シリカ（ＳｉＯ２）微粒子を０．５質量部となるように添加し、コーヒーミルを用いて充分混合する。同様にして、シリカ微粒子を５．０質量部、１０．０質量部となるようにトナーとそれぞれ混合し、これらを検量線用の試料とする。
それぞれの試料について、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにして検量線用の試料のペレットを作製し、ＰＥＴを分光結晶に用いた際に回折角（２θ）＝１０９．０８°に観測されるＳｉ−Ｋα線の計数率（単位：ｃｐｓ）を測定する。この際、Ｘ線発生装置の加速電圧、電流値はそれぞれ、２４ｋＶ、１００ｍＡとする。得られたＸ線の計数率を縦軸に、各検量線用試料中のＳｉＯ２添加量を横軸として、一次関数の検量線を得る。
次に、分析対象のトナーを、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにしてペレットとし、そのＳｉ−Ｋα線の計数率を測定する。そして、上記の検量線からトナー中のシリカ微粒子の含有量を求める。なお、酸化チタン微粒子、酸化マグネシウム微粒子、チタン酸ストロンチウム微粒子、アルミナ微粒子などの場合も、検量線用の試料、分光結晶の種類、回折角をそれぞれの元素に合致するように変更して測定するとよい。
【００３０】
＜トナー（粒子）の粒径の測定方法＞
細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置（商品名：コールター・カウンター  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３）と、専用ソフト（商品名：ベックマン・コールター  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３  Ｖｅｒｓｉｏｎ３．５１、ベックマン・コールター社製）を用いる。アパーチャ径は１００μｍを用い、実効測定チャンネル数２万５千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約１質量％となるようにしたもの、例えば、ベックマン・コールター社製のＩＳＯＴＯＮ  ＩＩ（商品名）が使用できる。なお、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行う。
前記専用ソフトの「標準測定方法（ＳＯＭ）を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を５００００粒子に設定し、測定回数を１回、Ｋｄ値は（標準粒子１０．０μｍ、ベックマン・コールター社製）を用いて得られた値を設定する。閾値／ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを１６００μＡに、ゲインを２に、電解液をＩＳＯＴＯＮ  ＩＩ（商品名）に設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを２５６粒径ビンに、粒径範囲を２μｍ以上６０μｍ以下に設定する。
具体的な測定法は以下の通りである。
（１）Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３専用のガラス製２５０ｍＬ丸底ビーカーに前記電解水溶液約２００ｍＬを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで２４回転／秒にて行う。そして、解析ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
（２）ガラス製の１００ｍＬ平底ビーカーに前記電解水溶液約３０ｍＬを入れる。ここにコンタミノンＮ（商品名）（精密測定器洗浄用中性洗剤の１０質量％水溶液、和光純薬工業（株）製）をイオン交換水で３質量倍に希釈した希釈液を約０．３ｍＬ加える。
（３）発振周波数５０ｋＨｚの発振器２個を、位相を１８０度ずらした状態で内蔵し、電気的出力１２０Ｗの超音波分散器（商品名：Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｔｅｔｏｒａ１５０、日科機バイオス（株）製）
の水槽内にイオン交換水所定量とコンタミノンＮ（商品名）を約２ｍＬ添加する。
（４）前記（２）のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
（５）前記（４）のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー（粒子）約１０ｍｇを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに６０秒間超音波分散処理を継続する。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が１０℃以上４０℃以下となる様に適宜調節する。
（６）サンプルスタンド内に設置した前記（１）の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナー（粒子）を分散した前記（５）の電解水溶液を滴下し、測定濃度が約５％となるように調整する。そして、測定粒子数が５００００個になるまで測定を行う。
（７）測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径（Ｄ４）を算出する。なお、専用ソフトでグラフ／体積％と設定したときの、分析／体積統計値（算術平均）画面の「平均径」が重量平均粒径（Ｄ４）である。専用ソフトでグラフ／個数％と設定したときの、「分析／個数統計値（算術平均）」画面の「平均径」が個数平均粒径（Ｄ１）である。
【００３１】
＜トナーの移送性の測定方法＞
トナーは、初期状態より、感光ドラムや現像ローラ及び現像ブレードにおいて、摺擦され続けることで、外添剤が遊離したり、トナーの表面に埋没したりする傾向にある。
特に、耐久後半においては、上記の傾向が進み、トナーの移送性が上昇する。
移送性測定は、粉体の様々な流動性阻害要因を含む総合的な流動特性を測定するものである。つまり、総合的な解析により、求める物理量を推定する有効な手段である。
移送性は、トナー間の摩擦力＋凝集度の違いを測定しており、トナーの流動性に影響の大きい表面状態（界面状態）を測っている。
【００３２】
図８（ａ）に、移送性測定器の構成を示す図である。
サンプル４１となるトナー約１ｇを加振器４２と連結された移送テーブルに搬送させ、電子天秤等４３で単位時間あたりのトナー搬送量を測定する。
加振器４２と連結された移送テーブルとしては、パーツフィーダ等に代表される装置を採用している。パーツフィーダは、磁石と板バネで構成され、電磁石のＯＮ／ＯＦＦによ
る力を用いて、板バネを利用し増幅して、振動を発生させる。この振動は、板バネの角度を調整することで方向性を持たせることが可能で、「ボウル」内に投入した部材（ワーク）を一定方向に搬出することができる。今回は、部材をトナーに置き換えて、実験することで、トナー移送性を測定することができる。移送性測定器としては、加振移送式流動性測定装置（ＤＩＴ株式会社製）を用いた。実際の測定条件は、常温常湿（２５℃／５０％）の環境下において１晩放置し、十分に環境になじませた後、振幅は０．２２ｍｍ（Ｐ−Ｐ），周波数は１３５Ｈｚで測定を行った。
【００３３】
図８（ｂ）は、移送性を測定する為の単位時間当たりのトナー排出重量を示す図である。
これより、移送性＝単位時間あたりの排出質量であり、（ｍ１−ｍ０）／（ｔ１−ｔ０）（ｍｇ／ｓｅｃ）として、算出することができる。
その結果、トナーの初期状態と末期状態については、前述した傾向がみられる。
初期には、トナーに付着する無機微粒子等の外添剤が多いので界面状態がよく滑性が大きい為、摩擦が低下する。そのため、流動性は高く移送性としては小さい値をとる傾向にある。
耐久末期には、無機微粒子等の外添剤が遊離、埋まり込みにより摩擦が増加し流動性が低くなり、移送性としては増加する傾向にある。
本発明の現像剤の移送性は、３ｍｇ／ｓｅｃ未満であることが好ましい。
【００３４】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて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、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００３５】
［実施例］
＜画像形成装置の全体的な概略構成＞
図１を参照して、本発明の実施例に係る電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置）の全体構成について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本発明が適用可能な画像形成装置としては、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリなどが挙げられ、ここではレーザプリンタに適用した場合について説明する。本実施例の画像形成装置１００は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザプリンタである。画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録材（例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置本体１００Ａに接続された画像読み取り装置、或いは、画像形成装置本体１００Ａに通信可能に接続されたパーンナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置本体１００Ａに入力される。
【００３６】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。尚、本実施例では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。
【００３７】
本実施例では、画像形成装置１００は、複数の像担持体として、鉛直方向と交差する方向に並設された４個の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は、図示しない駆動手段（駆動源）により図示矢印Ａ方向（時計方向）に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１の表面を均―に帯電する帯電手段としての帯電ローラ２、画像情報に基づきレーザを照射して感光ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段としてのスキャナユニット（露光装置）３が配置されている。さらに、感光ドラム１の周囲には、静電像をトナー像（現像剤像）として現像する現像手段としての現像ユニット（現像装置）４、転写後の感光ドラム１の表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング部材６が配置されている。さらに、４個の感光ドラム１に対向して、感光ドラム１上のトナー像を記録材１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト５が感光ドラム１の上方に配置されている。
【００３８】
なお、本実施例では、現像装置としての現像ユニット４は、現像剤として非磁性一成分現像剤のトナーを用いる。また、本実施例では、現像ユニット４は、現像剤担持体としての現像ローラを感光ドラム１に対して接触させて反転現像を行うものである。即ち、本実施例では、現像ユニット４は、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを、感光ドラム１上の露光により電荷が減衰した部分（画像部、露光部）に付着させることで静電像を現像する。
【００３９】
本実施例では、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像ユニット４及びクリーニング部材６とは、一体化され、即ち、一体的にカートリッジ化されて、プロセスカートリッジ７を形成している。プロセスカートリッジ７は、画像形成装置本体１００Ａに設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置１００に着脱可能となっている。本実施例では、各色用のプロセスカートリッジ７は、全て同一形状を有しており、各色用のプロセスカートリッジ７内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。
【００４０】
中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト５は、全ての感光ドラム１に当接し、図示矢印Ｂ方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト５は、複数の支持部材として、駆動ローラ５１、二次転写対向ローラ５２、従動ローラ５３に掛け渡されている。中間転写ベルト５の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ８が並設されている。一次転写ローラ８は、中間転写ベルト５を感光ドラム１に向けて押圧し、中間転写ベルト５と感光ドラム１とが当接する一次転写部Ｎ１を形成する。そして、一次転写ローラ８に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。
【００４１】
また、中間転写ベルト５の外周面側において二次転写対向ローラ５２に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ９が配置されている。二次転写ローラ９は、中間転写ベルト５を介して二次転写対向ローラ５２に圧接し、中間転写ベルト５と二次転写ローラ９とが当接する二次転写部Ｎ２を形成する。そして、二次転写ローラ９に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト５上のトナー像が記録材１２に転写（二次転写）される。
【００４２】
更に説明すれば、画像形成時には、先ず、感光体ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次いで、スキャナユニット３から発された画像情報に応じたレーザ光によって、帯電した感光体ドラム１の表面が走査露光され、感光体ドラム１上に画像情報に従った静電像が形成される。次いで、感光体ドラム１上に形成された静電像は、現像ユニット４によってトナー像として現像される。感光体ドラム１上に形成されたトナー像
は、一次転写ローラ８の作用によって中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。
【００４３】
例えば、フルカラー画像の形成時には、上述した一次転写までのプロセスが、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次に行われ、中間転写ベルト５上に各色のトナー像が次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト５の移動と同期が取られて記録材１２が二次転写部Ｎ２へと搬送される。中間転写ベルト５上の４色トナー像は、記録材１２を介して中間転写ベルト５に当接している二次転写ローラ９の作用によって、一括して記録材１２上に二次転写される。トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置１０に搬送される。定着装置１０において記録材１２に熱及び圧力を加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。トナー像が定着された記録材１２は、定着装置１０からさらに下流に搬送され、機外に排紙される。
【００４４】
一次転写工程後に感光ドラム１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング部材６によって除去、回収される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト５上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１１によって清掃される。なお、画像形成装置１００は、所望の一つの画像形成部のみを用いて、又は、幾つか（全てではない）の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。
【００４５】
＜プロセスカートリッジの概略構成＞
図２を参照して、本実施例の画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジ７の全体構成について説明する。本実施例では、収容しているトナーの種類（色）を除いて、各色用のプロセスカートリッジ７の構成及び動作は実質的に同一である。図２は、感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）に沿って見た本実施例のプロセスカートリッジ７の概略断面（主断面）図である。図２のプロセスカートリッジ７の姿勢は、画像形成装置本体に装着された状態での姿勢（使用時の姿勢）であり、以下でプロセスカートリッジの各部材の位置関係や方向等について記載する場合はこの姿勢における位置関係や方向等を示している。すなわち、図２における紙面の上下方向が鉛直方向に対応し、紙面の左右方向が水平方向に対応する。なお、この配置構成の設定は、画像形成装置が、通常の設置状態として、水平面に設置されることを前提とした設定である。
【００４６】
プロセスカートリッジ７は、感光ドラム１等を備えた感光体ユニット１３と、現像ローラ１７等を備えた現像ユニット４と、を一体化して構成される。感光体ユニット１３は、感光体ユニット１３内の各種要素を支持する枠体としてのクリーニング枠体１４を有する。クリーニング枠体１４には、感光ドラム１が図示しない軸受を介して回転可能に取り付けられている。感光ドラム１は、図示しない駆動手段（駆動源）としての駆動モータの駆動力が感光体ユニット１３に伝達されることで、画像形成動作に応じて図示矢印Ａ方向（時計方向）に回転駆動される。本実施例にて、画像形成プロセスの中心となる感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光ドラム１を用いている。
【００４７】
また、感光体ユニット１３には、感光ドラム１の周面上に接触するように、クリーニング部材６、帯電ローラ２が配置されている。クリーニング部材６によって感光ドラム１の表面から除去された転写残トナーは、クリーニング枠体１４内に落下、収容される。帯電手段である帯電ローラ２は、導電性ゴムのローラ部を感光ドラム１に加圧接触することで従動回転する。ここで、帯電ローラ２の芯金には、帯電工程として、感光ドラム１に対して所定の直流電圧が印加されており、これにより感光ドラム１の表面には、一様な暗部電位（Ｖｄ）が形成される。前述のスキャナユニット３からのレーザ光によって画像データに対応して発光されるレーザ光のスポットパターンは、感光ドラム１を露光し、露光された部位は、キャリア発生層からのキャリアにより表面の電荷が消失し、電位が低下する。
この結果、露光部位は所定の明部電位（Ｖｌ）、未露光部位は所定の暗部電位（Ｖｄ）の静電潜像が、感光ドラム１上に形成される。本実施例では、Ｖｄ＝−５００Ｖ、Ｖｌ＝−１００Ｖとしている。
【００４８】
＜現像ユニット＞
現像ユニット４は、現像ローラ１７と、現像ブレード２１と、トナー供給ローラ２０と、攪拌搬送部材２２と、を備える。現像ローラ１７は、現像剤担持体として、トナー４０を担持するの。現像ブレード２１は、規制部材として、現像ローラ１７上に担持されるトナー４０（の層厚）を規制する。トナー供給ローラ２０は、現像剤供給部材として、現像ローラ１７にトナー４０を供給する。攪拌搬送部材２２は、搬送部材として、トナー４０をトナー供給ローラ２０へ搬送するの。現像ユニット４は、現像ローラ１７、トナー供給ローラ２０、撹拌搬送部材２２がそれぞれ回転可能に組み付けられる枠体としての現像容器１８を備える。現像容器１８は、撹拌搬送部材２２が配置されるトナー収容室１８ａと、現像ローラ１７及びトナー供給ローラ２０が配置される現像室１８ｂと、トナー収容室１８ａと現像室１８ｂとをトナー４０の移動が可能なように互いに連通する連通口１８ｃと、を有する。連通口１８ｃは、トナー収容室１８ａと現像室１８ｂとを仕切る仕切壁部１８ｄ（１８ｄ１〜１８ｄ３）に設けられている。
【００４９】
仕切壁部１８ｄは、現像枠体１８の内部空間をトナー収容室１８ａと現像室１８ｂとに区画する。仕切壁部１８ｄは、現像枠体１８内部空間を、連通口１８ｃ上方で仕切る第１壁部１８ｄ１と、連通口１８ｃ下方で仕切る第２壁部１８ｄ２と、第２壁部１８ｄ２に連なり、トナー供給ローラ２０、現像ローラ１７の下方で仕切る第３壁部１８ｄ３と、を有する。第１壁部１８ｄ１、第２壁部１８ｄ２は、連通口１８ｃのトナー収容室１８ａから現像室１８ｂに向かう開口方向が水平方向よりも上方に向くように、鉛直方向に対して傾斜した方向に延びている。連通口１８ｃは、仕切壁部１８ｄにおけるトナー供給ローラ２０に対して現像ローラ１７とは反対側の領域において、現像室１８ｂにおけるトナー供給ローラ２０よりも上方の空間と対向するように開口している。これにより、現像室１８ｂの内部空間が上方に向かうほど水平方向に広がるとともに、トナー収容室１８ａの下方から上方に向かって攪拌搬送部材２２に汲み上げられるトナー４０を連通口１８ｃが受け入れやすいように構成される。第３壁部１８ｄ３は、第２壁部１８ｄ２の下端からトナー供給ローラ２０、現像ローラ１７の下方を略水平方向に延びている。第３壁部１８ｄ３は、第２壁部１８ｄ２とともに、連通口１８ｃを通過したトナー４０のうち、トナー供給ローラ２０や現像ローラ１７からこぼれ落ちたトナー４０を受けとめるような構成（トナー４０の貯留槽）を形成している。この第２壁部１８ｄ２、第３壁部１８ｄ３からなる構成は、長手方向（現像ローラ１７またはトナー供給ローラ２０の回転軸線に沿った方向）において現像枠体１８の一方の側面から他方の側面にわたって形成されている。
【００５０】
ここで、現像室１８ｂの内部空間を、第１の空間、第２の空間、第３の空間に区分けして考える。図８において第１の空間をＳ１、第２の空間をＳ２、第３の空間をＳ３の符号でそれぞれ示している。
【００５１】
第１の空間とは、現像室１８ｂにおけるニップ部Ｎの上方の空間を指す。より具体的には、第１の空間とは、現像室１８ｂの内部空間のうち、ニップ部Ｎよりも上方においてトナー供給ローラ２０及び現像ローラ１７の周面と現像室１８ｂの内壁面とが互いに対向する空間領域のことである。第１の空間は、トナー供給ローラ２０及び現像ローラ１７の周面のうちニップ部Ｎよりも上方の領域と、これらに対向する現像室１８ｂの内壁面と、現像室１８ｂの長手方向両側面と、によって囲まれる。
【００５２】
第２の空間とは、現像室１８ｂにおいて、トナー供給ローラ２０下方の狭小部を境界として、トナー供給ローラ２０の回転下流方向に空間が拡大するよう設けられた空間を指す
。
ここで狭小部とは、現像室１８ｂの内部空間を区画する壁部１８ｄの第３壁部１８ｄ３と、トナー供給ローラ２０周面との対向領域において、両者の間隔が最も狭くなる部分を指す。
より具体的には、第２の空間は、トナー供給ローラ２０周面と第３壁部１８ｄ３との対向空間において狭小部を境にトナー供給ローラ２０の回転方向下流側に向かうほど、トナー供給ローラ２０周面と第３壁部１８ｄ３との間の間隔が徐々に拡大する空間領域である。第２の空間は、狭小部よりもトナー供給ローラ２０回転方向下流側において、第３壁部１８ｄ３と、これに対向するトナー供給ローラ２０及び現像ローラ１７の周面の領域と、現像ブレード２１と、現像室１８ｂの長手方向両側面と、によって囲まれる。
【００５３】
第３の空間とは、現像室１８ｂの内部において前記狭小部を境界としてトナー供給ローラ２０の回転上流方向に空間が拡大するよう設けられた空間を指す。より具体的には、第３の空間は、トナー供給ローラ２０周面と第３壁部１８ｄ３との対向空間において狭小部を境に上記回転方向上流側に向かうほど、トナー供給ローラ２０周面と第３壁部１８ｄ３との間の間隔が徐々に拡大する空間領域である。第３の空間は、狭小部よりもトナー供給ローラ２０回転方向上流側において、第２壁部１８ｄ２及び第３壁部１８ｄ３と、これらに対向するトナー供給ローラ２０周面の領域と、現像室１８ｂの長手方向両側面と、によって囲まれる。
本実施例では、図２、図８等に示す断面において、第２の空間の方が第３の空間よりも広くなるように構成されている。
【００５４】
攪拌搬送部材２２により汲み上げられたトナー４０は、連通口１８ｃ上端（第１壁部１８ｄ１下端との境目）がトナー供給ローラ２０上端よりも上方に配置されていることで、トナー供給ローラ２０を乗り越えてニップ部Ｎの上方（第１の空間）に供給される。ニップ部Ｎの上方（第１の空間）に供給されたトナー４０は、トナー供給ローラ２０の変形によりトナー供給ローラ２０の内部（発泡層の気泡空洞内）に吸い込まれ、トナー供給ローラ２０の回転によって図の反時計方向に移動し、ニップ部Ｎの下端に到達する。また、攪拌搬送部材２２により汲み上げられ、トナー供給ローラ２０表面に供給されたトナー４０の一部は、トナー供給ローラ２０の矢印Ｅ方向の回転によってトナー収容室１８ａに一部が戻る。残りのトナー４０は、トナー供給ローラ２０下方の領域（第３の空間→第２の空間）に向かって搬送される。
【００５５】
ニップ部Ｎの下端に到達した所でトナー供給ローラ２０の変形によりトナー供給ローラ２０の内部（発泡層の気泡空洞内）からトナー４０が吐き出され、ニップ部Ｎで摺擦されながら現像ローラ１７に供給される。現像ローラ１７に付着したトナー４０は、現像ブレード２１に規制、及び帯電され、規制部を通過したトナー４０により現像ローラ１７上に均一なトナーコートが形成される。また、現像部で現像せずに残ったトナー４０もニップ部Ｎでトナー供給ローラ２０と現像ローラ１７の表面が互いに逆方向に回転することで強く掻きとられる。現像ブレード２１で規制されて現像ローラ１７から脱離したトナー４０は現像ブレード２１の下方（第２の空間）に落下する。また、トナー供給ローラ２０の内部から吐き出され、現像ローラ１７に付着しなかったトナー４０は、ニップ部Ｎの下方（第２の空間）に吐き出される。
以上の動作が繰り返されると、第２の空間にトナー４０が蓄積されていきトナー４０の圧密状態を形成する。圧密状態が形成されると圧密部からトナー供給ローラ２０表面、乃至は内部にトナー４０が供給されるようになる。また、圧密状態の形成により、狭小部を通り抜け、第２の空間（圧密空間）から第３の空間にトナー４０が移動する。そのトナー４０の流れの圧力により、トナー４０の一部は、連通口１８ｃ下方の第２壁部１８ｄ２の上端を乗り越え、トナー収容室１８ａへと戻される。
【００５６】
図８を参照して、本実施例の現像室１８ｂ内の各部材の配置構成の詳細を説明する。図８は、本実施例に係る現像装置における各部材の配置関係を説明する模式的断面図である。
本実施例においては、（ｉ）現像室１８ｂとトナー収容室１８ａとを隔てている連通口１８ｃの上端（第１壁部１８ｄ１における連通口１８ｃとの境目）は、トナー供給ローラ２０上端に対して上方に配置した。すなわち、図８に示すように、連通口１８ｃの上端を通る水平線ｈ１は、トナー供給ローラ２０の上端を通る水平線ｈ２よりも上方に位置している。
また、（ｉｉ）ニップ部Ｎの中心（高さ方向における中央部、又はトナー供給ローラ２０と現像ローラ１７の回転中心を結ぶ線と交わる位置）は、連通口１８ｃ下端に対して上方に、ニップ部Ｎの下端は、連通口１８ｃ下端に対して上方に配置した。すなわち、図８に示すように、ニップ部Ｎの中心を通る水平線ｈ４は、連通口１８ｃの下端（第２壁部１８ｄ２の上端（第２壁部１８ｄ２における連通口１８ｃとの境目））を通る水平線ｈ６よりも上方に位置している。また、ニップ部Ｎの下端を通る水平線ｈ５は、連通口１８ｃの下端を通る水平線ｈ６よりも上方に位置している。
また、（ｉｉｉ）連通口１８ｃ下端（第２壁部１８ｄ２の上端）は、現像ブレード２１と現像ローラ１７との当接位置２１ｃの現像ローラ１７回転方向上流側の端部２１ｂに対して上方に配置した。すなわち、図８に示すように、連通口１８ｃの下端（第２壁部１８ｄ２の上端）を通る水平線ｈ６は、現像ブレード２１の現像ローラ１７との当接位置２１ｃを通る水平線ｈ７よりも上方に位置している。
また、（ｉｖ）第２の空間と第３の空間を形成する現像室１８ｂ内面のうち第３壁部１８ｄ３上面は、次のように配置した。まず、現像ブレード２１における現像ローラ１７との当接位置２１ｃよりも現像ローラ１７回転方向上流側に位置する端部２１ｂ（自由端先端）を基準とした鉛直線を引く（図８参照）。そして、その鉛直線と第２の空間に面する現像室１８ｂ内面（第３壁部１８ｄ３上面）との交点の位置を基準とし、その基準点から狭小部に対して水平方向に離れた位置から、狭小部を挟んだ第３の空間側に向かって略水平に延びる面となるように配置した。
（ｖ）連通口１８ｃの下端は、トナー供給ローラ２０の下端よりも上方に配置した。すなわち、図８に示すように、連通口１８ｃの下端（第２壁部１８ｄ２の上端）を通る水平線ｈ６は、トナー供給ローラ２０の下端を通る水平線ｈ８よりも上方に位置している。
【００５７】
以下に、（ｉ）〜（ｖ）の配置構成の作用効果について説明する。
（ｉ）連通口１８ｃ上端とトナー供給ローラ２０上端の配置関係
前述したようにトナー供給ローラ２０への主なトナー供給は、攪拌搬送部材２２によりトナー４０が汲み上げられ、ニップ部Ｎの上方（第１の空間）に直接供給されることで行われる。本実施例では連通口１８ｃの上端がトナー供給ローラ２０の上端よりも上方に配置されているため、トナー供給ローラ２０を乗り越えてニップ部Ｎの上方（第１の空間）のトナー供給ローラ２０の吸い込み口にトナー４０を供給することができる。（トナー供給ローラ２０は、現像ローラ１７に対してカウンター方向に回転しているためニップ部Ｎの上方でトナー４０を吸い込む）。連通口１８ｃの上端がトナー供給ローラ２０の上端よりも下方に配置されている場合には、連通口１８ｃの上端がトナー供給経路を塞ぐため、攪拌搬送部材２２により直接、ニップ部Ｎの上方の空間にトナー供給することが困難となる。また、そのような場合には、トナー供給ローラ２０の側面に供給されたトナー４０は、トナー供給ローラ２０の回転によりトナー収容室１８ａ方向に戻されてしまって、トナー供給ローラ２０に対して十分なトナー供給を行うことができない場合がある。
（ｉｉ）ニップ部Ｎの中心（高さ方向における中央部）と連通口１８ｃ下端の配置関係
連通口１８ｃの下端がニップ部Ｎの中心位置（高さ方向における中央部の高さ）よりも上方では、現像室１８ｂ内の第２の空間と第３の空間に収容されるトナー剤面の高さがニップ部Ｎの中心を超える。このような配置ではニップ部Ｎにトナー４０が侵入しやすくなり、現像動作後に現像ローラ１７上に残ったトナー４０に対するトナー供給ローラ２０の
機械的剥ぎ取り力が弱くなって、剥ぎ取り不足に起因する現像スジが発生しやすくなった。そのため連通口１８ｃの下端の位置は、少なくともニップ部Ｎの上端よりも下方に設けることが必要である。すなわち、図８に示すように、連通口１８ｃ下端を通る水平線ｈ６が、ニップ部Ｎ上端を通る水平線ｈ３よりも下方に位置するように構成する。さらに、連通口１８ｃの下端を、ニップ部Ｎの中心位置よりも下方に配置することで、トナー供給ローラ２０の剥ぎ取り性能を向上させることができるため望ましい。更には、連通口１８ｃの下端は、ニップ部Ｎの下端よりも下方に配置することでトナー供給ローラ２０の剥ぎ取り性能を更に向上させることができるため、より望ましい。すなわち、図８に示すように、連通口１８ｃ下端を通る水平線ｈ６が、ニップ部Ｎ下端を通る水平線ｈ５よりも下方に位置するように構成することが望ましい。
（ｉｉｉ）連通口１８ｃ下端と現像ブレード２１先端部との配置関係
連通口１８ｃの下端を、現像ブレード２１と現像ローラ１７との当接位置２１ｃの現像ローラ１７の回転方向上流側の端部２１ｂに対して、同じ位置、乃至は上方に配置する。こうすることで、現像ブレード２１で規制された余剰のトナー４０が第２の空間に絶え間なく供給される。こうすることで、第２の空間でのトナー４０の圧密度がより高まり、第２の空間からのトナー供給ローラ２０へのトナー供給と、第３の空間から連通口１８ｃ下端の壁を乗り越えてトナー収容室１８ａに戻るトナー４０の流れと、を形成することができる。本実施例の他の構成要件を満たしつつ、連通口１８ｃの下端が、現像ブレード２１における現像ローラ１７との当接位置２１ｃよりも現像ローラ１７の回転方向上流側の端部２１ｂに対して下方にある場合には、第２の空間の圧密度が高まり難かった。
（ｉｖ）現像ブレード２１先端部と現像容器内壁の角度の配置関係
また、第２の空間から第３の空間にトナー４０が移動するためには、トナー４０の移動を妨げないように第２の空間と第３の空間に面する現像枠体１８壁部内面（第３壁部３０ｃ上面）の角度を適切に設定することが必要である。そこで、本実施例では、上述した鉛直線（図８参照）と現像枠体１８壁部内面（第３壁部１８ｄ３上面）との交点よりも、狭小部に対して水平方向に離れた位置から現像枠体１８壁部内面が略水平となるように構成した。こうすることで、トナー供給ローラ２０から現像ローラ１７に供給され現像ブレード２１で規制された後、第２の空間に落下したトナー４０が狭小部を挟んだ第３の空間の方向に向かって移動しやすくなる。
なお、第２の空間から第３の空間に向かってトナーがより移動しやすくなるように、第２の空間から第３の空間に向かって降下する（第３壁部１８ｄ３上面に傾斜をつける）ように構成してもよい。こうすることで、第２の空間から第３の空間へのトナー循環をより促進することができる。
（ｖ）連通口１８ｃの下端とトナー供給ローラ２０との配置関係
また、本実施例の構成において、連通口１８ｃの下端はトナー供給ローラ２０の下端よりも上方に配置した。こうすることで第３の空間からトナー収容室１８ａに戻るトナー量を適正量に制御することができ、それにより第２の空間に適切な圧密空間を形成することができる。
【００５８】
現像室１８ｂは、トナー４０を現像容器１８外部へ運び出すための開口部として現像開口が設けられており、その現像開口を塞ぐような配置で現像ローラ１７が現像容器１８に回転可能に組み付けられている。すなわち、現像容器１８に収容されたトナー４０は、回転する現像ローラ１７に担持搬送されることで現像開口を通過して現像容器１８の外部へ移動し、感光ドラム１の静電潜像の現像に供されることになる。その際、現像容器１８外部へ運び出されるトナー量は、現像ブレード２１によって規制、調整されることになる。トナー収容室１８ａは、現像室１８ｂよりも重力方向下方に位置する。現像ブレード２１が現像ローラ１７に当接する位置は、現像ローラ１７の回転中心よりも下方、かつ水平方向において現像ローラ１７の回転中心とトナー供給ローラ２０の回転中心との間に位置する。
【００５９】
攪拌搬送部材２２は、トナー収容室１８ａ内に収容されたトナー４０を攪拌すると共に、現像室１８ｂ内のトナー供給ローラ２０の上部に向けて図中矢印Ｇ方向にトナー４０を搬送する。本実施例において、撹拌搬送部材２２は１３０ｒｐｍの回転速度で駆動回転している。現像ローラ１７と感光ドラム１とは、対向部において各々の表面が同方向（本実施例では下から上に向かう方向）に移動するようにそれぞれ回転する。なお、本実施例では、現像ローラ１７は、感光ドラム１に接触して配置されているが、現像ローラ１７は、感光ドラム１に対して所定間隔を開けて近接配置される構成であってもよい。本実施例においては、現像ローラ１７に印加された所定のＤＣバイアスに対して、摩擦帯電によりマイナスに帯電したトナー４０が、感光ドラム１に接触する現像部において、その電位差から、明部電位部にのみ転移して静電潜像を顕像化する。本実施例においては、現像ローラ１７に対してＶ＝−３００Ｖを印加することにより、明部電位部との電位差ΔＶ＝２００Ｖを形成し、トナー像を形成している。
【００６０】
＜現像ブレードの構成＞
現像ブレード２１は、現像ローラ１７の回転に対し、カウンター方向を向くように配置されており、現像ローラ１７に担持されるトナー量を規制する部材である。また、トナー４０は、現像ブレード２１と現像ローラ１７との摺擦により摩擦帯電されて電荷を付与されると同時に層厚規制される。現像ブレード２１は、長手方向と直交する短手方向の一方の端部２１ａが現像容器１８にビス等の締結具によって固定され、他方の端部２１ｂは自由端となっている。現像ブレード２１が、現像容器１８に固定された一端２１ａから現像ローラ１７に当接する他端２１ｂへ延びる方向は、現像ローラ１７と当接する部分において、現像ローラ１７の回転方向とは逆方向（カウンター方向）となる。
本実施例においては、現像ブレード２１として短手方向の自由長が８ｍｍ、厚みが０．０８ｍｍの板バネ状のＳＵＳ性の薄板を用いている。ここで、現像ブレード２１としてはこの限りではなく、リン青銅やアルミニウム等の金属薄板でも良い。
【００６１】
現像ブレード２１に不図示のブレードバイアス電源から所定電圧を印加し、トナーコートの安定化を図っており、ブレードバイアスとしてＶ＝−５００Ｖを印加している。
【００６２】
ここで、図３を参照して、現像ブレード２１における現像ローラ１７の表面に対する圧接圧Ｎ（ｇｆ／ｍｍ）の変更方法について説明する。図３は、現像ブレード２１と現像ローラ１７の位置関係について説明する模式図である。図３に示すような現像ローラ１７の回転軸に垂直な断面における座標系を考える。すなわち、上記断面において、現像ローラ１７に押し付けられている状態における現像ブレード２１の延びる方向と略平行な方向をｙ軸、ｙ軸に垂直な方向をｘ軸とする。そして、原点は現像ローラ１７の回転中心Ｏとし、現像ローラ１７の中心座標が（ｘ，ｙ）＝（０，０）となる座標系である。この座標系において、現像ブレ―ド先端２１ｂのｘ軸方向の位置をＸ値、ｙ軸方向の位置をＹ値とする。圧接圧Ｎ（ｇｆ／ｍｍ）を変更する際は、上記Ｘ値、Ｙ値を変更することで行った。
【００６３】
＜トナー供給ローラの構成＞
トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７とは、互いに当接するニップ部Ｎにおいて各々の表面が異なる方向に移動するようにそれぞれ回転する。本実施例では、トナー供給ローラ２０が、ニップ部Ｎにおいてその表面が下方から上方へ向かう方向に移動するように回転し、現像ローラ１７が、ニップ部Ｎにおいてその表面が上方から下方へ向かう方向に移動するように回転する。すなわち、トナー供給ローラ２０は図示矢印Ｅ方向（時計回りの方向）に、現像ローラ１７は矢印Ｄ方向（反時計回りの方向）に回転している。
【００６４】
トナー供給ローラ２０は、導電性芯金の外周に発泡体層を形成した弾性スポンジローラであり、可撓性を有する材料、例えば発泡ポリウレタン等で構成され、５０〜５００μｍの径のセルでトナーを保持し易い構造となっている。また、硬度は５０〜８０゜（Ａｓｋ
ｅｒＦ）として、現像ローラ１７とも均一に当接させることができる。抵抗値は１．０×１０８で、外径３０ｍｍのステンレス円筒部材とトナー供給ローラ２０を接触対向させて、トナー供給ローラ２０の芯金とステンレス円筒部材の間に１００Ｖの直流電圧を印加した場合の電流値から算出し、測定環境は２３．０℃、５０％ＲＨで行った。トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７とは、ニップ部Ｎにおいて互いに逆方向に周速差を持って回転している。この動作により、トナー供給ローラ２０による現像ローラ１７へのトナー供給を行っている。その際、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７との電位差を調整することにより、現像ローラ１７へのトナー供給量を調整することが出来る。
【００６５】
本実施例においては、トナー供給ローラ２０が７００ｒｐｍ、現像ローラ１７が７００ｒｐｍの回転速度で駆動回転し、現像ローラ１７に対してトナー供給ローラ２０がΔ−１００Ｖとなるよう、トナー供給ローラ２０に対してはＶ＝−４００Ｖを印加している。そうすることで、トナー供給ローラ２０から現像ローラ１７に電気的にトナー４０が供給しやすい状態にしている。
なお、ここで示すトナー供給ローラ２０と現像ローラ１７の単位時間当たりの回転数（ｒｐｍ）は一例であり、それぞれの周面の移動速度の相対的な兼ね合いで適宜設定されるものである。すなわち、ニップ部Ｎにおいてトナー供給ローラ２０周面が現像ローラ１７周面が移動する方向とは逆方向かつ下方から上方に向かって移動し、かつ本実施例の構成と同様の周速差を持つように回転する構成となるのであれば、ここで示した回転数に限定されない。
【００６６】
さらに、図４を参照して、トナー供給ローラ２０における現像ローラ１７の表面に対する圧接圧Ｄ（ｇｆ／ｍｍ）の変更方法について説明する。図４は、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７の位置関係を説明する模式図である。図４に示すように、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７は所定の侵入量、トナー供給ローラ２０が現像ローラ１７により凹状とされるその凹み量△Ｅを持って接触している。凹み量ΔＥは、図４に示すように、現像ローラ１７あるいはトナー供給ローラ２０の回転軸方向に見て、接触による変形を生じていない状態の現像ローラ１７とトナー供給ローラ２０を仮想的に重ねたときの両者の重なり量として規定される。具体的には、図４に示すように、上記回転軸方向に見て、トナー供給ローラ２０に対して最も入り込んだ現像ローラ１７外周上の１点と、現像ローラ１７に対して最も入り込んだトナー供給ローラ２０外周上の１点と、を結んだ線分の長さが、凹み量ΔＥとなる。あるいは、上記回転軸方向に見て、上記仮想的に重ねたトナー供給ローラ２０と現像ローラ１７の重なり部において、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７の回転中心を結ぶ線と交わる線分領域の長さが、凹み量ΔＥとなる。この凹み量△Ｅを変更することで圧接圧Ｄ（ｇｆ／ｍｍ）を変更した。なお、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７は、共に外径１５ｍｍである。また、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７は、中心高さが略同じになるように配置した。
【００６７】
＜圧接圧の測定方法＞
現像ブレード２１における現像ローラ１７の表面に対する圧接圧Ｎ（ｇｆ／ｍｍ）の測定は、次のように行った。現像ローラ１７を取り外した現像装置を専用の測定治具に装着し、仮想の現像ローラとしての現像ローラ１７と等しい直径のアルミスリーブに現像ブレード２１を当接させて測定する。測定子の長手は５０ｍｍであり、両端２点と中央３点の測定ポイントでの平均値からトナー供給ローラ２０の当接圧を算出する。
【００６８】
トナー供給ローラ２０における現像ローラ１７の表面に対する圧接圧Ｄ（ｇｆ／ｍｍ）の測定場合は、次のように行った。トナー供給ローラ２０を専用の測定治具に装着し、仮想の現像ローラとしての現像ローラ１７と等しい直径のアルミスリーブにトナー供給ローラ２０を当接させて測定する。測定子の長手は５０ｍｍであり、両端２点と中央１点の測定ポイントでの平均値からトナー供給ローラ２０の当接圧を算出する。
【００６９】
上記圧接圧の測定条件は、常温常湿（２５℃／５０％）の環境下において１晩放置し、十分に環境になじませた後、行った。
本実施例における、トナー供給ローラの現像ローラの表面に対する圧接圧Ｄ（ｇｆ／ｍｍ）と、トナー供給ローラが現像ローラにより凹状とされるその凹み量△Ｅと、の関係を表１に示す。また、本実施例における、現像ブレードの現像ローラの表面に対する圧接圧Ｎ（ｇｆ／ｍｍ）と、現像ブレ―ド先端２１ｂのＸ値、Ｙ値と、の関係を表２に示す。
【００７０】
【表１】
2020079898.tif 000003
【００７１】
【表２】
2020079898.tif 000004
【００７２】
＜本実施例に用いるトナー＞
本実施例に用いたトナー４０の模式図を図５に示す。本実施例では、トナー粒子４０ａに無機微粒子４０ｂを外添したトナー４０を用いている。
以下、各材料の「部」は特に断りがない場合、全て質量基準である。
【００７３】
（水系媒体１の調製工程）
反応容器中のイオン交換水１０００．０部に、リン酸ナトリウム（ラサ工業社製・１２水和物）１４．０部を投入し、窒素パージしながら６５℃で１．０時間保温した。
Ｔ．Ｋ．ホモミクサー（特殊機化工業株式会社製）を用いて、１２０００ｒｐｍにて攪拌しながら、イオン交換水１０．０部に９．２部の塩化カルシウム（２水和物）を溶解した塩化カルシウム水溶液を一括投入し、分散安定剤を含む水系媒体を調製した。さらに、水系媒体に１０質量％塩酸を投入し、ｐＨを５．０に調整し、水系媒体１を得た。
【００７４】
（重合性単量体組成物の調製工程）
・スチレン                                      ：６０．０部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３                ：６．５部
前記材料をアトライタ（三井三池化工機株式会社製）に投入し、さらに直径１．７ｍｍのジルコニア粒子を用いて、２２０ｒｐｍで５．０時間分散させて、顔料分散液を調製し
た。前記顔料分散液に下記材料を加えた。
・スチレン                                      ：２０．０部
・ｎ−ブチルアクリレート                        ：２０．０部
・架橋剤（ジビニルベンゼン）                      ：０．３部
・飽和ポリエステル樹脂                            ：５．０部
（プロピレンオキサイド変性ビスフェノールＡ（２モル付加物）とテレフタル酸との重縮合物（モル比１０：１２）、ガラス転移温度Ｔｇ＝６８℃、重量平均分子量Ｍｗ＝１００００、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ＝５．１２）
・フィッシャートロプシュワックス（融点７８℃）    ：７．０部
これを６５℃に保温し、Ｔ．Ｋ．ホモミクサー（特殊機化工業株式会社製）を用いて、５００ｒｐｍにて均一に溶解、分散し、重合性単量体組成物を調製した。
【００７５】
（造粒工程）
水系媒体１の温度を７０℃、Ｔ．Ｋ．ホモミクサーの回転数を１２０００ｒｐｍに保ちながら、水系媒体１中に重合性単量体組成物を投入し、重合開始剤であるｔ−ブチルパーオキシピバレート９．０部を添加した。そのまま該撹拌装置にて１２０００ｒｐｍを維持しつつ１０分間造粒した。
【００７６】
（重合工程）
造粒工程の後、攪拌機をプロペラ撹拌羽根に換え１５０ｒｐｍで攪拌しながら７０℃を保持して５．０時間重合を行い、８５℃に昇温して２．０時間加熱することで重合反応を行ってトナー粒子を得た。スラリーの温度を５５℃に冷却してｐＨを測定したところ、ｐＨ＝５．０だった。
【００７７】
（洗浄、乾燥工程）
重合工程終了後、トナー粒子のスラリーを冷却し、トナー粒子のスラリーに塩酸を加えｐＨ＝１．５以下に調整して１時間撹拌放置してから加圧ろ過器で固液分離し、トナーケーキを得た。これをイオン交換水でリスラリーして再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。リスラリーと固液分離とを、ろ液の電気伝導度が５．０μＳ／ｃｍ以下となるまで繰り返した後に、最終的に固液分離してトナーケーキを得た。
【００７８】
得られたトナーケーキは気流乾燥機フラッシュジェットドライヤー（セイシン企業製）にて乾燥を行い、更にコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて微粗粉をカットしてトナー粒子ａを得た。乾燥の条件は吹き込み温度９０℃、乾燥機出口温度４０℃、トナーケーキの供給速度はトナーケーキの含水率に応じて出口温度が４０℃から外れない速度に調整した。また、造粒工程において、撹拌装置の回転数及び造粒時間を変更することにより、トナー粒子ｂ〜トナー粒子ｆを得た。
【００７９】
（外添工程）
本実施例においては、得られたトナー粒子ａ〜トナー粒子ｆに対して、下記条件で無機微粒子を外添してトナーａ〜トナーｆを作製した。
（無機微粒子の外添条件）
トナー粒子１００部に対して、シリカ微粒子（一次粒子の個数平均粒径：１０ｎｍ）２．０部〜５．０部を、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製、ＦＭ−１０Ｃ）で１０分間〜３０分間乾式混合した。
【００８０】
トナーのアスペクト比、無機微粒子のトナー粒子に対する固着率、及び、無機微粒子のトナー粒子に対する被覆率の測定は、発明を実施するための形態で述べた方法で実施した。結果を表３に示す。
【００８１】
【表３】
2020079898.tif 000005
【００８２】
＜実験内容１＞
本実施例の構成において、以下の実験を行った。
現像ブレードにおける現像ローラの表面に対する圧接圧を３．５（ｇｆ／ｍｍ）、トナー供給ローラにおける現像ローラの表面に対する圧接圧を３．０（ｇｆ／ｍｍ）に設定し、トナーａ〜ｆを用いて、現像スジ、トナー帯電量の維持性能、濃度ムラ、ボタ落ちを評価した。
評価条件は、常温常湿（２５℃／５０％）の環境下において１晩放置し、十分に環境になじませた後、実験用画像を記録材に形成する画像形成を、１００００枚の記録材に対して間欠的に行った（耐久テスト）後に、上記の評価を行った。本実施例では、実験用画像として、画像印字率５％の横線を用いた。
評価方法に関しては、以下に詳しく述べる。
【００８３】
＜現像スジの評価＞
ＬＥＴＴＥＲサイズのＸＥＲＯＸ４２００用紙（ＸＥＲＯＸ社製、７５ｇ／ｍ２）にハーフトーン（トナーの載り量：０．２ｍｇ／ｃｍ２）の画像をプリントアウトし、現像スジを以下の通りランク付けした。Ｂ以上を良好と判断した。
Ａ：現像ローラ上にも、画像上にも排紙方向の縦スジは見られない。
Ｂ：現像ローラの両端に周方向の細いスジが軽微に見られる。または画像上に排紙方向の縦スジがほんの少し見られる。
Ｃ：現像ローラ上に多数のスジが見られる。または、画像上に１本以上の顕著なスジ、あるいは多数の細かいスジが見られる。
【００８４】
＜トナー帯電量の評価＞
ベタ黒画像を１０枚出力する。１０枚目の出力中に強制的にマシンを停止して、規制ブレードを通過した直後の現像ローラ上のトナー帯電量を測定する。現像ローラ上の帯電量の測定は、図６の透視図に示すファラデーケージを用いて行った。内部（図の右側）を減圧状態にして現像ローラ上のトナーが吸い込まれるようにし、トナーフィルター３３を設けてトナーを捕集した。なお、３１は吸引部であり、３２はホルダーである。この捕集したトナーの質量Ｍとクーロンメーターにて直接測定した総電荷量Ｑより、単位質量当たりの電荷量Ｑ／Ｍ（μＣ／ｇ）を計算し、トナー帯電量（Ｑ／Ｍ）とし、以下の通りランク付けした。
Ａ：−３５μＣ／ｇ未満
Ｂ：−３５μＣ／ｇ以上−２９μＣ／ｇ未満
Ｃ：−２９μＣ／ｇ以上
【００８５】
＜濃度ムラの評価＞
ＬＥＴＴＥＲサイズのＸＥＲＯＸ４２００用紙（ＸＥＲＯＸ社製、７５ｇ／ｍ２）にハ
ーフトーン（トナーの載り量：０．２ｍｇ／ｃｍ２）の画像をプリントアウトし、濃度ムラを以下の通りランク付けした。Ｂ以上を良好と判断した。測定は、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製ｓｐｅｃｔｏｒｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ  ５００を用いて行った。
Ａ：画像上の濃度差が０．２未満
Ｂ：画像上の濃度差が０．２以上０．３未満
Ｃ：画像上の濃度差が０．３以上
【００８６】
＜ボタ落ちの評価＞
耐久テストを実施し終了した画像形成装置を分解し、現像ブレード上にトナーのボタ落ちがあるか無いかを調査し、○×で評価した。
この評価における「トナーボタ落ち」の発生とは、現像ローラのトナー規制部より下流部において、トナーが現像ローラ上に保持されずに現像ブレード上にトナーが落下している状態である。トナーボタ落ちが発生した状態で画像形成を継続すると、画像形成本体内や記録紙への汚染に発展し画像品質の低下が生じる。
【００８７】
＜実験結果１＞
以下、本実施例の現像スジ、トナー帯電量の維持性能、濃度ムラの評価結果を表４に示す。
【００８８】
【表４】
2020079898.tif 000006
【００８９】
まず、本実施例の構成において、トナーａ〜トナーｄを用いた場合、固着率が８０％以上である為、現像スジを抑制しつつ、帯電量を維持することができた。したがって、濃度ムラの発生を抑制できた。
【００９０】
トナーｅを用いた場合は、固着率が８０％未満の為、現像ブレードや現像ローラにトナーが融着してしまい、現像スジが発生した。また、帯電付与部材とのシェアに耐えられず、トナーの帯電量が低下し、電位ムラ起因の濃度ムラとボタ落ちが発生した。
したがって、固着率８０％以上である。
【００９１】
さらに、トナーｆを用いた場合は、トナーのアスペクト比が０．９０未満の為、現像ブレードや現像ローラにトナーが融着してしまい、現像スジが発生した。また、帯電付与部材とのシェアに耐えられず、トナーの帯電量が低下し、電位ムラ起因の濃度ムラとボタ落ちが発生した。したがって、トナーのアスペクト比は、０．９０以上である。
【００９２】
これらの実験結果より、以下のことが分かった。
現像ブレードにおける現像ローラの表面に対する圧接圧を３．５（ｇｆ／ｍｍ）、トナー供給ローラにおける現像ローラの表面に対する圧接圧Ｄを３．０（ｇｆ／ｍｍ）に設定し、無機微粒子のトナー粒子に対する固着率が８０％以上、且つ、トナーのアスペクト比
が０．９０以上の場合、融着起因による現像スジを抑制しつつ、帯電量を維持することができた。
【００９３】
＜実験内容２＞
本実施例の構成において、以下の実験を行った。
現像ブレードにおける現像ローラの表面に対する圧接圧Ｎ（ｇｆ／ｍｍ）、トナー供給ローラにおける現像ローラに対する圧設圧Ｄ（ｇｆ／ｍｍ）をいくつか振り、トナーａ及びｃを用いて、現像スジ、濃度ムラ、ボタ落ちを評価した。
評価条件、評価方法は＜実験内容１＞と同様に行った。
【００９４】
＜実験結果２＞
以下、圧接圧Ｎ及び圧接圧Ｄを振った場合の、トナーａ及びｃにおける現像スジ、濃度ムラの評価結果を表５、表６に示す。また、画像弊害なく、現像剤の高帯電性を長期にわたって維持することができ、かつ、電位ムラ起因の濃度ムラの発生を抑制することができる範囲を、図７の黒線枠で示す。
【００９５】
【表５】
2020079898.tif 000007
【００９６】
【表６】
2020079898.tif 000008
【００９７】
本実施例の構成においては、Ｄ＋２×Ｎ−６≧０、１．５≦Ｎ≦４．０、２．０≦Ｄ≦３．５で部材削れ起因による現像スジを抑制しつつ、帯電量を維持することができた。
Ｄ＋２×Ｎ−６＜０の場合、トナーへの帯電付与部材（現像ブレード）とのシェアが弱いため、トナーの帯電量が足りず、電位ムラ起因の濃度ムラが発生する。
Ｎ＞４．０、あるいはＤ＞３．５の場合、トナーへのシェアが強すぎるため、トナー供給ローラあるいは現像ブレードにトナーが融着し、現像スジが発生する。
Ｄ＜２．０の場合、トナー供給ローラから現像ローラへのトナー供給量が足りず、濃度ムラが発生する。
Ｎ＜１．５の場合、現像ブレードにおける現像ローラの表面に対する圧接圧が足りず、ボタ落ちが発生する。さらに、ボタ落ちたトナーが現像ローラ上のコートを阻害し、現像スジが発生する。
【００９８】
以上の結果から、
先ず、トナーとして、トナー粒子の表面に存在する無機微粒子の固着率が８０％以上であり、トナーのアスペクト比が０．９０以上であるトナーを用いる。さらに、現像ブレードにおいて現像ローラの表面に対する圧接圧をＮ（ｇｆ／ｍｍ）、トナー供給ローラにおいて現像ローラに対する圧設圧をＤ（ｇｆ／ｍｍ）とした場合に、次の関係を満たすような構成を採用する。
Ｄ＋２×Ｎ−６≧０、
１．５≦Ｎ≦４．０、
２．０≦Ｄ≦３．５
かかる構成を採用すれば、画像弊害なく、現像剤の高帯電性を長期に渡って維持することができ、電位ムラ起因の濃度ムラの発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１…感光体ドラム、２…帯電ローラ、３…スキャナユニット、４…現像ユニット、５…中間転写ベルト、６…クリーニング部材、７…プロセスカートリッジ、８…一次転写ロー
ラ、９…二次転写ローラ、１０…定着装置、１１…中間転写ベルトクリーニング装置、１２…記録材、１３…感光体ユニット、１４…クリーニング枠体、１７…現像ローラ、１８…トナー収容室、２０…トナー供給ローラ、２２…撹拌搬送部材、３０…ファラデーケージ、３１…吸引部、３２…ホルダー、３３…トナーフィルター、４０…トナー、４０ａ…トナー粒子、４０ｂ…無機微粒子、４１…トナー、４２…加振器、４３…電子天秤、５１…駆動ローラ、５２…二次転写対向ローラ、５３…従動ローラ、１００…画像形成装置
【図１】
2020079898.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020079898.tif 000015
【図８】
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【図９】
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