(57)【要約】【課題】高速化に適応した場合でもスリーブ汚染を未然に防止し、長期間の使用においても良好な現像特性を得る。【解決手段】第１現像剤担持体３ａの回転中心と第２現像剤担持体３ｂの回転中心とを結ぶ線を基準線Ｌとし、第２磁極Ｂと第１現像剤担持体３ａの回転中心とを結ぶ線と基準線Ｌとの交差角をｂ、第３磁極Ｃと第２現像剤担持体３ｂの回転中心とを結ぶ線と基準線Ｌとの交差角をｃとしたとき、ｂ≧０、かつｃ≧０を満たし、さらに各磁極の極性を規定する。感光ドラム１００と第１現像剤担持体３ａとの間の最大電界強度Ｅ１が、感光ドラム１００と第２現像剤担持体３ｂとの間の最大電界強度Ｅ２よりも大きい。また、現像剤の飽和磁化が２０Ａｍ2／ｋｇ以上、４０Ａｍ2／ｋｇ以下であって、第１現像剤担持体３ａ及び第２現像剤担持体３ｂの樹脂層の表面粗さを所定の範囲に設定する。【選択図】図１
2010107565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを有する現像剤及び該現像剤を収容するための現像容器と、潜像担持体と間隙をもって対向して配設され、前記現像剤を表面に担持して回転自在に設けられた現像剤担持体と、前記現像剤担持体上に担持される前記現像剤の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材とを備え、前記現像剤担持体に担持された前記現像剤を前記潜像担持体に対向する現像領域に搬送し、前記潜像担持体に形成された静電潜像を、前記現像剤の前記トナーを用い、前記現像剤担持体と前記潜像担持体との間に印加された現像バイアスで現像を行うことによってトナー像を得るための現像装置において、
前記現像剤担持体は、前記潜像担持体の回転方向に対して上流側に配設された第１現像剤担持体と、前記潜像担持体の回転方向の下流側に配置された第２現像剤担持体とを含み、前記第１現像剤担持体は、前記第２現像剤担持体上に担持される現像剤量を規制するように前記第２現像剤担持体に近接して配置され、前記第１現像剤担持体と前記第２現像剤担持体の各内部には、それぞれ複数の磁極を有する第１磁界発生手段及び第２磁界発生手段が固定されて配置され、
前記第１現像剤担持体及び前記第２現像剤担持体は、前記潜像担持体に対向する前記現像領域において前記潜像担持体の回転方向と同方向に回転し、
前記第１現像剤担持体の前記第１磁界発生手段は、前記潜像担持体に対向して配置された第１磁極と、前記第２現像剤担持体に対向して配置された第２磁極と、前記第１磁極と前記第２磁極との間に位置する第４磁極と、前記第２磁極よりも前記第１磁界発生手段の回転方向の下流側に位置する第５磁極とを有し、
前記第２現像剤担持体の前記第２磁界発生手段は、前記第１現像剤担持体と対向して配置された第３磁極を有し、
前記第１磁極と前記第４磁極は異極性、前記第２磁極と前記第４磁極は異極性、前記第２磁極と前記第３磁極は異極性、前記第２磁極と前記第５磁極は同極性であり、
前記第１現像剤担持体の回転中心と前記第２現像剤担持体の回転中心とを結ぶ線を基準線とし、前記第２磁極と前記第１現像剤担持体の回転中心とを結ぶ線と前記基準線との交差角をｂ、前記第３磁極と前記第２現像剤担持体の回転中心とを結ぶ線と前記基準線との交差角をｃとしたとき、前記基準線に対して前記潜像担持体側を負とし、この反対側を正としたとき、ｂ≧０、かつｃ≧０を満たし、
前記潜像担持体と前記第１現像剤担持体との間の最大電界強度をＥ１、前記潜像担持体と前記第２現像剤担持体との間の最大電界強度をＥ２としたとき、
Ｅ１  ＞  Ｅ２    ・・・・（１）
を満たし、
前記現像剤は、少なくとも結着樹脂と磁性粉を含有する磁性トナーを含む磁性一成分系現像剤であって、前記磁性トナーは、７９６ｋＡ／ｍの磁場を加えたときの飽和磁化が、２０Ａｍ2／ｋｇ以上、４０Ａｍ2／ｋｇ以下であり、
前記第１現像剤担持体及び前記第２現像剤担持体は、その基体の表面に少なくとも結着樹脂及び黒鉛粒子を含有する樹脂層を有し、前記第１現像剤担持体の樹脂層の表面の算術平均粗さをＲａ１、最大高さ粗さをＲｚ１、最大山高さをＲｐ１、前記第２現像剤担持体の樹脂層の表面の算術平均粗さをＲａ２、最大高さ粗さをＲｚ２、最大山高さをＲｐ２としたとき、Ｒａ１が、０．３０μｍ以上、１．５０μｍ以下であり、かつ、
１．７  ＞  （Ｒａ１／Ｒａ２）  ＞  １．０    ・・・・（２）
（Ｒｐ１／Ｒｚ１）  ＞  （Ｒｐ２／Ｒｚ２）    ・・・・（３）
をそれぞれ満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体の樹脂層の表面は、
ユニバーサル硬さをＨＵとすれば、
ＨＵ＝Ｋ×Ｆ／ｈ2［Ｎ／ｍｍ2］    ・・・・（４）
［ただし、Ｋは定数、Ｆは試験荷重（Ｎ）、ｈは圧子の最大押し込み深さ（ｍｍ）］
によって算出された、表面被膜物性試験におけるユニバーサル硬さＨＵの測定値による硬度分布から求められる平均値ＨＵAが、３００Ｎ／ｍｍ2以上、８００Ｎ／ｍｍ2以下である、請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像装置を用いて、前記潜像担持体に対向する前記現像領域に、前記トナーを有する前記現像剤を搬送し、前記現像剤の前記トナーによって前記潜像担持体上に形成された静電潜像を、前記現像剤担持体と前記潜像担持体との間に印加された現像バイアスで現像して可視像化することを特徴とする現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法を利用した記録方法において、潜像担持体上に形成された潜像を現像して顕像化するための現像装置及び該現像装置を用いた現像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法は、種々の手段により潜像担持体上に静電潜像を形成し、静電潜像を現像剤により顕像化し、その画像を必要に応じて紙の如き転写材に転写した後、熱、圧力又は溶剤蒸気により定着させ、印画物を得る方法である。
【０００３】
近年、電子写真法は、従来の複写機以外にも、プリンター、ファクシミリの如き多数の機器で用いられるようになってきている。電子写真法で採用される現像方式には、現像剤（以下、「トナー」とも称する）としてトナー粒子とキヤリア粒子（キヤリア）とを有する二成分現像剤を用いる二成分現像方式が知られている。また、電子写真法で採用される現像方式には、キヤリア粒子を備えず実質的にトナー粒子からなる一成分現像剤を用いる一成分現像方式も知られている。電子写真法で採用される現像方式は、これら二成分現像方式と一成分現像方式とに大別される。
【０００４】
一成分現像方式には、磁性粒子をトナーに内包させて磁力の作用によりトナーを現像剤担持体へ担持させる磁性一成分現像方式と、磁性粒子を用いずにトナーの摩擦電荷の如き作用でトナーを現像剤担持体へ担持させる非磁性一成分現像方式とがある。磁性一成分現像方式では、カーボンブラックの如き着色剤を用いずに、磁性粒子を着色剤として兼用させることも行われている。
【０００５】
静電潜像担持体としては、ドラム型の電子写真感光体、すなわち感光ドラムが広く用いられる。また、現像剤担持体としては、外周面に現像剤を担持して搬送する円筒状の現像スリーブからなるものが広く用いられる。
【０００６】
二成分現像方式は、ガラスビーズ、鉄粉の如きキヤリア粒子が必要であり、現像剤中のトナー濃度を一定に保つ必要がある。そのため、現像剤中のトナー濃度を検知して必要量のトナーを補給する装置が必要となり、現像装置が大きく、重く、かつ複雑な構成となり易い。また、二成分現像方式では、トナー成分のキヤリアへの付着（スペント）が起こり易いので、キヤリアの交換頻度を高くすることが望まれることがある。
【０００７】
一成分現像方式では、キヤリアや上述のような複雑な構成は不必要であり、現像装置自体の小型化、軽量化が可能であり、加えてキヤリアの交換の必要がないので、長期間にわたりメンテナンスの必要がない。
【０００８】
これに対して、二成分現像方式は、磁性一成分現像方式の場合のように、暗黒色の磁性粒子をトナーに使用する必要がない。また、二成分現像方式は、濃度検知装置の如き制御機能を用いることで、細かい現像条件の調整が可能である。そのため、二成分現像方式は、例えばカラー用として広く用いられてきた。
【０００９】
このような状況において、近年では、電子写真法を用いた機器の軽量化、小型化を目的として画像形成装置部分を可能な限り小さくすることが求められており、そのため一成分現像方式を用いた現像装置が使用されることが多くなってきている。
【００１０】
さらに、近年では、高速化及び高画質化（高解像、高精細）を達成することができる現像装置が要求されている。この課題に対応するため、現像装置として、現在までに諸々の手段が提案されており、この中で現像剤担持体を複数備えた現像装置が提案されている。
【００１１】
しかし、磁性一成分現像剤を複数の現像剤担持体を有する現像装置に適用する場合において、固有の問題がある。すなわち、複数の現像剤担持体間でトナーが移動できなくなり、現像剤担持体の表面に担持される現像剤量が十分に確保できなくなる場合がある。特に、この現象は、プロセス速度が高速になる程顕著となる。
【００１２】
上述の課題を解決する目的で、現像剤担持体の内部に配置された磁界発生手段を工夫した提案がされている。特許文献１では、磁界発生手段の現像極の大きさを規定した提案がされている。また、特許文献２では、磁界発生手段の磁極の大きさと現像剤担持体間の距離とを規定した提案がある。さらに、特許文献３では、各現像剤担持体の現像極の位置と半値幅を規定することが提案されている。しかし、特許文献１〜３のいずれにおいても、特にプロセス速度が比較的速い系、又は長期的な使用において、現像性を安定して維持することは困難である。これは、現像剤の循環が低下し、特に上下の現像剤担持体間で現像剤溜りが発生し易くなり、その結果、現像剤担持体の表面に担持される現像剤の担持量及び摩擦帯電量が不十分となり、十分な現像特性が得られなくなるためである。
【００１３】
一方、特許文献４では、各現像剤担持体の磁界発生手段でのカット極、現像極及び搬送極の配置を規定する提案がされている。この提案によれば、上述した上下の現像剤担持体間で現像剤溜りの発生を未然に防止することができるので、現像剤担持体の現像剤量を適正に維持することは可能になる。しかし、高画質化という観点からはこれだけで十分とは言えず、更なる改良が必要である。
【００１４】
磁性一成分現像剤を用いて複数の現像剤担持体を有する現像装置にて、磁界発生手段以外の他の方向から改良を図った提案もされている。特許文献５では、上流側の現像剤担持体の回転方向と下流側の現像剤担持体の回転方向を反対にし、かつ上流側の現像剤担持体のトナー供給量を下流側の現像剤担持体のトナー供給量よりも多くなるように設定することが紹介されている。その達成手段として、潜像担持体と下流側の現像剤担持体との間の最大電界強度を、潜像担持体と上流側の現像剤担持体との間の最大電界強度よりも小さくすることが挙げられている。しかし、これだけでは長期の使用に伴い、現像剤の循環が低下することで上下の現像剤担持体間で現像剤溜りが発生してしまい、良好な現像特性を維持することは困難である。
【００１５】
複数の現像剤担持体を有する現像装置において、現像性向上を目的として現像剤担持体の改良を図る提案もされている。例えば特許文献６では、現像剤担持体の表面のコーティング部材を構成する樹脂（Ｂ）とピグメント（Ｐ）の重量比Ｐ／Ｂを、上流よりも下流の方を大きく設定する提案がある。この結果、上流側と下流側の現像剤担持体の寿命の共通化を図っている。さらに、特許文献７では、下流側の現像剤担持体の表面を樹脂によりコーティングし、かつ表面粗さを上流の現像剤担持体の表面粗さよりも大きく設定している。これによって、下流の現像剤担持体の現像剤搬送性を維持することができる、とある。特許文献８では、現像剤担持体のコーティング部材の表面が、下流側現像剤担持体のみに第四級アンモニウム塩化合物を有することで現像剤の過剰な摩擦帯電を防止し、下流側現像剤担持体での現像剤の担持性の向上を図っている。
【００１６】
一方、特許文献９では、下流側の現像剤担持体よりも上流側の現像剤担持体で、樹脂層中のグラファイトの表面露出量を大きく設定する、という提案がある。さらに、特許文献１０では、メッキスリーブにおいて、表面のΔａ（平均傾斜）を回転速度が大きい方を回転速度の小さい方よりも小さくする、という提案がされている。これにより、長期間の使用に伴って現像剤又は現像剤中の成分が現像剤担持体の表面の凹凸部に固着する。その結果、現像剤と現像剤担持体との摩擦帯電が阻害されてしまい、現像性の低下を招くという弊害（以下、この現象を「スリーブ汚染」ともいう）を防止できるとされている。しかし、以上の提案により、スリーブ汚染の発生の低減を含め、ある程度の現像性の向上を図ることはできるものの、高解像、高精細の画像を長期にわたって得ることに対しては十分とは言い難く、更なる改善が必要である。
【００１７】
また、複数の現像剤担持体を有する現像装置における現像性の向上を達成するために、現像剤担持体の磁界発生手段の磁極配置と現像剤の改良を組み合わせた提案もされている。例えば特許文献１１では磁性現像剤の保持力と残留磁化の積を規定したものが、特許文献１２ではトナーの外添剤の種類を規定した提案がされている。しかし、特許文献１１及び特許文献１２において規定されている磁界発生手段の磁極配置は、本発明で規定する配置とは異なっており、特に高速プロセスに対応した場合に、現像安定化を図ることが困難である。
【００１８】
一方、特許文献１３及び特許文献１４では、高画質化を達成するために低飽和磁化の磁性トナーを使用する提案が開示されている。そして、低飽和磁化の磁性トナーは、磁気凝集、静電凝集を抑えつつ、現像剤担持体上での均一な穂立ちの形成及び摩擦帯電性を得ることができるため、優れたドット再現性と良好なカブリ特性が得られるとされている。しかし、低飽和磁化の磁性トナーは、磁性粉の含有量が少なく、トナー表面での磁性粉の存在比率が低い。そのため、摩擦電荷のリークサイトが少なくなり、摩擦帯電量が過大になったり、流動性が低下し易くなったりするので、良好な現像特性を得ることが困難であった。
【特許文献１】特開２００２−３６５９１６号公報
【特許文献２】特開２００２−３７２８６８号公報
【特許文献３】特開２００４−０８５６２９号公報
【特許文献４】特開２００７−２４０６１９号公報
【特許文献５】特開２００４−２０５８８６号公報
【特許文献６】特登録０３４８３４７９号公報
【特許文献７】特開２００４−０８５６３０号公報
【特許文献８】特開２００５−０９９３９４号公報
【特許文献９】特開２００１−２６５１０８号公報
【特許文献１０】特登録０３３５２４１２号公報
【特許文献１１】特開２００５−０５５６０３号公報
【特許文献１２】特開２００５−１６５１９２号公報
【特許文献１３】特開２００５−１３４７５１号公報
【特許文献１４】特開２００６−０７１８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
以上説明したように、磁性一成分現像剤を用いて複数の現像剤担持体を採用し、高速化、高耐久性及び高画質化（高解像、高精細）を達成することができる現像装置については、従来公知の技術だけでは未だ十分とは言い難く、更なる改良が必要である。
【００２０】
したがって、本発明の課題としては、長期間の使用においても現像剤担持体上の現像剤の担持性を安定させることができ、耐久性に優れ、良好な現像特性を得ることができる、複数の現像剤担持体を有する現像装置及び現像方法を提供することにある。
【００２１】
また、本発明の他の課題は、高速のプロセスシステムに適応した場合でもスリーブ汚染を未然に防止し、終始安定した現像特性を得ることができる、複数の現像剤担持体を有する現像装置及び現像方法を提供することにある。
【００２２】
さらに、本発明では、様々な環境下での使用においても、高解像度、かつ高精細な画像を得ることができる、複数の現像剤担持体を有する現像装置及び現像方法を提供することも、課題の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上述した目的を達成するため、本発明に係る現像装置は、トナーを有する現像剤及び該現像剤を収容するための現像容器と、潜像担持体と間隙をもって対向して配設され、現像剤を表面に担持して回転自在に設けられた現像剤担持体と、現像剤担持体上に担持される現像剤の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材とを備え、現像剤担持体に担持された現像剤を潜像担持体に対向する現像領域に搬送し、潜像担持体に形成された静電潜像を、現像剤のトナーを用い、現像剤担持体と潜像担持体との間に印加された現像バイアスで現像を行うことによってトナー像を得るための現像装置である。
【００２４】
現像剤担持体は、潜像担持体の回転方向に対して上流側に配設された第１現像剤担持体と、潜像担持体の回転方向の下流側に配置された第２現像剤担持体とを含む。第１現像剤担持体は、第２現像剤担持体上に担持される現像剤量を規制するように第２現像剤担持体に近接して配置されている。第１現像剤担持体と第２現像剤担持体の各内部には、それぞれ複数の磁極を有する第１磁界発生手段及び第２磁界発生手段が固定されて配置される。第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体は、潜像担持体に対向する現像領域において潜像担持体の回転方向と同方向に回転する。
【００２５】
第１現像剤担持体の第１磁界発生手段は、潜像担持体に対向して配置された第１磁極と、第２現像剤担持体に対向して配置された第２磁極と、第１磁極と第２磁極との間に位置する第４磁極と、第２磁極よりも第１磁界発生手段の回転方向の下流側に位置する第５磁極とを有する。また、第２現像剤担持体の第２磁界発生手段は、第１現像剤担持体と対向して配置された第３磁極を有する。第１磁極と第４磁極は異極性、第２磁極と第４磁極は異極性、第２磁極と第３磁極は異極性、第２磁極と第５磁極は同極性である。
【００２６】
また、第１現像剤担持体の回転中心と第２現像剤担持体の回転中心とを結ぶ線を基準線とし、第２磁極と第１現像剤担持体の回転中心とを結ぶ線と基準線との交差角をｂ、第３磁極と第２現像剤担持体の回転中心とを結ぶ線と基準線との交差角をｃとしたとき、基準線に対して潜像担持体側を負とし、この反対側を正としたとき、ｂ≧０、かつｃ≧０を満たす。
【００２７】
また、潜像担持体と第１現像剤担持体との間の最大電界強度をＥ１、潜像担持体と第２現像剤担持体との間の最大電界強度をＥ２としたとき、
Ｅ１  ＞  Ｅ２    ・・・・（１）
を満たす。
【００２８】
また、現像剤は、少なくとも結着樹脂と磁性粉を含有する磁性トナーを含む磁性一成分系現像剤であって、磁性トナーは、７９６ｋＡ／ｍの磁場を加えたときの飽和磁化が、２０Ａｍ2／ｋｇ以上、４０Ａｍ2／ｋｇ以下である。
【００２９】
さらに、第1現像剤担持体及び第２現像剤担持体は、その基体の表面に少なくとも結着樹脂及び黒鉛粒子を含有する樹脂層を有し、第１現像剤担持体の樹脂層の表面の算術平均粗さをＲａ１、最大高さ粗さをＲｚ１、最大山高さをＲｐ１、第２現像剤担持体の樹脂層の表面の算術平均粗さをＲａ２、最大高さ粗さをＲｚ２、最大山高さをＲｐ２としたとき、Ｒａ１が、０．３０μｍ以上、１．５０μｍ以下であり、かつ、
１．７  ＞  （Ｒａ１／Ｒａ２）  ＞  １．０    ・・・・（２）
（Ｒｐ１／Ｒｚ１）  ＞  （Ｒｐ２／Ｒｚ２）    ・・・・（３）
をそれぞれ満たす。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、高品位の画像が得られるとともに、環境特性及び耐久性に優れ、かつ高速化にも適応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３２】
本発明は、複数の現像剤担持体を有する構成であり、現像剤担持体の内部に配置された磁界発生手段における磁極の配置が規定されている。さらに、潜像担持体の回転方向に対して上流側に配設された現像剤担持体と潜像担持体との間の最大電界強度が、下流側に配設された現像剤担持体と潜像担持体との間の最大電界強度よりも大きくなるように設定される。現像剤としては、７９６ｋＡ／ｍの磁場を加えたときの飽和磁化が、２０Ａｍ2／ｋｇ以上、４０Ａｍ2／ｋｇ以下である磁性トナーからなる磁性一成分系現像剤を使用する。さらに、現像剤担持体としては、基体の表面に少なくとも結着樹脂及び黒鉛粒子を含有する樹脂層を有し、各現像剤担持体の樹脂層の表面の粗さパラメータを特定の範囲となるように設定する。
【００３３】
そして、上述の現像装置において磁性一成分現像剤及び現像剤担持体を併用することで、高速プロセスに適応可能であり、環境特性及び耐久性に優れ、かつ良好な画像特性が得られる。特に、複数の現像剤担持体を採用した現像装置において、スリーブ汚染や現像剤担持体間での現像剤溜りの発生のような、従来からあった課題を未然に解決でき、従来に比して、より一層高解像度で、かつ高精細なプリント画像が得られる。
【００３４】
まず、本発明における現像剤担持体について説明する。
【００３５】
本発明は、回転自在な潜像担持体に対向して配置され回転自在に設けられた第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体を有する構成であり、これら現像剤担持体に担持された磁性トナーを含む磁性一成分系現像剤が用いられる。本発明では、この磁性一成分系現像剤を用いて、現像剤担持体と潜像担持体との間に印加された現像バイアスにより現像を行うことで、潜像担持体上に形成された静電潜像を可視像化し、トナー像を得る。また、第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体は、共に潜像担持体に対して間隙をもって対向して配置されている。さらに、第１現像剤担持体は、第２現像剤担持体上に担持される現像剤量を規制すべく近接配置されている。ただし、第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体は、潜像担持体に対して所定の位置に常時配置されていても良く、静電潜像の可視像化時（現像時）のみ潜像担持体に対して所定の位置に配置されても良い。
【００３６】
本発明の現像装置では、第１現像剤担持体が担持した現像剤を、第１現像剤担持体での現像に用いた後に第１現像剤担持体から第２現像剤担持体へ渡し、第２現像剤担持体での現像に用いる構成を採っている。そのため、後述する磁界発生手段の構成との最適化を図るために、第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体は、いずれも潜像担持体に対向する現像領域において潜像担持体と同方向に回転させる必要がある。第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体のどちらか一方でも潜像担持体に対向する現像領域において潜像担持体と逆方向に回転するように設計した場合、現像剤担持体近傍での現像剤の循環が低下してしまう。特に、第１現像剤担持体から第２現像剤担持体への現像剤の受け渡しが滞ってしまい、第１現像剤担持体と第２現像剤担持体との間に現像剤が滞留し易くなる。（以下、この現像を「Ｓ−Ｓ間剤溜り」ともいう。）このＳ−Ｓ間剤溜りが発生すると、現像部位での現像剤の循環が低下し、さらに現像剤の劣化も促進されてしまうため、現像特性の低下をもたらしてしまう。
【００３７】
以下、本発明における現像剤担持体の磁極の構成について図面を参照して説明する。
【００３８】
図１は、感光ドラム（潜像担持体）の回転方向の上流側の第１現像剤担持体及び回転方向の下流側の第２現像剤担持体の最近接部での磁極配置を示す模式図である。各第１及び第２の現像剤担持体は、感光ドラムの回転方向αに対して順方向に回転する構成を採っている。
【００３９】
図１に示すように、第１現像剤担持体３ａの内部には、第１磁界発生手段としての第１マグネット１１ａが固定されて配置されている。同様に、第２現像剤担持体３ｂの内部には、第２磁界発生手段としての第２マグネット１１ｂが固定されて配置されている。第1マグネット１１ａには、第１磁極Ａ、第２磁極Ｂ、第４磁極Ｄ、第５磁極Ｅが配設されており、第２マグネット１１ｂには、第３磁極Ｃが配設されている。そして、各々の磁極の極性としては、第１磁極と第４磁極が異極性、第２磁極と第４磁極が異極性、第２磁極と第３磁極が異極性、第２磁極と第５磁極が同極性であることを特徴とする。
【００４０】
各マグネット１１ａ，１１ｂの磁極の極性を上述のように設定することで、本発明で規定する磁性トナーを含有する磁性一成分系現像剤を用いた場合に、第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体近傍での現像剤の循環を、長期にわたって安定化することができる。その結果、現像剤担持体上の現像剤の担持性を良好に維持できる。特に第１現像剤担持体と第２現像剤担持体との間隙部付近での現像剤の滞留を有効に抑制できるので、Ｓ−Ｓ間剤溜りの発生も未然に防止することができる。上述の効果は、特に高速系の現像システムに適応した際に顕著に現れる。
【００４１】
以下、この理由について詳細に説明する。第１現像剤担持体は、第２磁極Ｂよりも第１現像剤担持体の回転方向の上流側に第４磁極Ｄを、さらに下流側に第５磁極Ｅを有することを特徴とする。第４磁極Ｄは、第１磁極Ａから第２磁極Ｂへ円滑に現像剤を搬送するために有効である。第１現像剤担持体の回転に伴い、その遠心力で第１現像剤担持体上に磁気拘束力により担持されていた現像剤が第１現像剤担持体上から離れて現像剤の飛散をもたらす場合がある。しかし、第１磁極Ａと第２磁極Ｂとの間に第４磁極Ｄを配置することで、現像剤の飛散を抑制することができる。また、第１現像剤担持体の第１磁極Ａから、直接第２現像剤担持体に現像剤が飛翔する場合もある。この場合、第１現像剤担持体から第２現像剤担持体への現像剤の移動が、各現像剤担持体の間隙部での受け渡しと、上述の直接飛翔とが組み合わさることとなる。その結果、第２現像剤担持体の表面での現像剤コートのムラが発生し、現像性の低下を招く。このような事象から第４磁極Ｄが必須であると考えられる。
【００４２】
磁極の極性については、第２磁極Ｂと第４磁極Ｄとが同極性の場合、各現像剤担持体の間隙部において現像剤の滞留が発生し易くなる。この理由は、第１現像剤担持体上の現像剤が第２現像剤担持体へ搬送される際に、第２磁極Ｂと第４磁極Ｄとが同極性である場合、搬送された現像剤の一部が第４磁極Ｄの磁力によって引き戻されてしまうためである。また、第１磁極Ａと第４磁極Ｄとが同極性である場合は、現像剤の飛散を抑制する効果が小さくなるので、第２現像剤担持体上の現像剤コート層を均一化することが困難になり、現像性の低下をもたらす。
【００４３】
一方、第１現像剤担持体の第２磁極Ｂと、第２現像剤担持体の第３磁極Ｃとを同極性にした場合は、極間での反発に伴い第１現像剤担持体と第２現像剤担持体の間隙部付近での現像剤の循環性が低下し、第１現像剤担持体上での現像剤の担持性が低下してしまう。このため、現像性の低下を招くので、好ましくない。
【００４４】
また、第１現像剤担持体の第２磁極Ｂと第５磁極Ｅを同極性として隣接させることで、互いに反発極として作用させることができる。この結果、第１現像剤担持体の回転に伴って連れ回る現像剤を第１現像剤担持体上から剥離し易くなると共に、第２現像剤担持体への現像剤の供給を良好にすることができる。
【００４５】
以上説明したように、本発明における現像剤担持体の磁界発生手段（マグネット）の各磁極の極性は、本発明で規定する関係を満たすことが必要である。
【００４６】
さらに、本発明の現像装置では、第１現像剤担持体の回転中心と第２現像剤担持体の回転中心とを結ぶ線を基準線Ｌとする。また、第２磁極と第１現像剤担持体の回転中心とを結ぶ線と基準線Ｌとの交差角をｂとし、第３磁極と第２現像剤担持体の回転中心とを結ぶ線と基準線Ｌとの交差角をｃとする。そして、基準線Ｌに対して潜像担持体側を負、その反対側を正としたとき、ｂ≧０、かつ、ｃ≧０であることも特徴の１つである。
【００４７】
本発明では、上述の構成を採用し、さらに本発明で規定する飽和磁化を有する磁性一成分系現像剤を併せて用いることによって、Ｓ−Ｓ間剤溜りを未然に防止でき、現像剤担持体上の現像剤の担持量及び摩擦帯電量の適正化を図ることができる。交差角ｂ及び交差角ｃの少なくともいずれか一方が「０」未満となる場合は、第２磁極Ｂ及び第３磁極Ｃの少なくともいずれか一方が、第１現像剤担持体の回転中心と第２現像剤担持体の回転中心とを結ぶ線Ｌよりも潜像担持体側に位置している。この場合には、特に第２現像剤担持体上の現像剤の担持量を適正化する、すなわち薄層化することが困難になり、現像剤担持体上の現像剤の摩擦帯電量を安定化できず、良好な現像特性を維持できなくなる。
【００４８】
第１磁極Ａ、第２磁極Ｂ、第３磁極Ｃ、第４磁極Ｄ及び第５磁極Ｅを含む全ての磁極の磁力は、現像剤担持体の表面で２０ｍＴ以上、２００ｍＴ以下であることが好ましく、さらには２０ｍＴ以上、１２０ｍＴ以下であることが好ましい。
【００４９】
その中で、特に第２磁極Ｂ及び第３磁極Ｃは、磁力が５０ｍＴ以上、１２０ｍＴ以下が好ましく、６０ｍＴ以上、１００ｍＴ以下であることが更に好ましい。これは、本発明で規定する飽和磁化を有する磁性一成分系現像剤を使用するに際し、第１現像剤担持体からの磁性現像剤の離れ易さを規定する点でも重要である。磁力を５０ｍＴ以上にすることで適度な磁気的拘束力が発揮され、磁性現像剤の飛散を防止することができる。一方、磁力を１２０ｍＴ以下とすることで磁気拘束力が強くなり過ぎず、第１現像剤担持体と第２現像剤担持体との間での磁性現像剤の滞留やＳ−Ｓ間剤溜りの発生を未然に防止できるので、現像剤の劣化起因による現像特性の低下を防止することができる。
【００５０】
なお、第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体は、上述した磁極以外の磁極をさらに有していても良い。このような磁極は、永久磁石のように常時磁界を発生する手段によって形成されていても良く、電磁石のように任意の時期及び強度の磁界を発生する手段によって形成されても良い。
【００５１】
また、第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体は、第１現像剤担持体が担持する現像剤を第２現像剤担持体に渡すことができる位置において、互いに非接触な位置に配置される。このときの第１現像剤担持体と第２現像剤担持体との間の距離（図１中のＧｓｓ）は、磁界発生手段（マグネット）の磁極の強さや使用する現像剤の磁気特性の如き諸条件によっても異なるが、２００μｍ以上、５００μｍ以下であることが好ましい。なお、第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体は、適切な距離Ｇｓｓとなる所定の位置に常時配置されていても良く、現像時のみに距離Ｇｓｓとなる位置に配置されるように構成されても良い。
【００５２】
さらに、第１及び第２現像剤担持体は、潜像担持体（感光ドラム）の回転速度（プロセススピード）に対して３０％以上、２００％以下の回転速度で回転されることが好ましい。加えて、第１及び第２現像剤担持体は、現像位置での潜像担持体との間隙（図１中のＧａ及びＧｂ）が１５０μｍ以上、４５０μｍ以下であることが好ましい。
【００５３】
次に、潜像担持体と現像剤担持体との間の最大電界強度について説明する。
【００５４】
本発明では、潜像担持体と第１現像剤担持体との間の最大電界強度をＥ１とし、潜像担持体と第２現像剤担持体との間の最大電界強度をＥ２としたとき、下記式（１）を満たす必要がある。
Ｅ１  ＞  Ｅ２    ・・・・（１）
【００５５】
この理由は、下流側の現像剤担持体（第２現像剤担持体）の現像比率を高めて、現像量を多くした場合に、画像品質の低下をもたらすためである。具体的には、画像に尾引きや飛び散りが発生し、細線の再現性や孤立ドットの再現性が低下するという現象をもたらす。この問題を解決するためには、最大電界強度を（１）式で示した関係に設定することが有効であった。すなわち、最大電界強度を上述のように設定することで、主として回転方向の上流側に位置する第１現像剤担持体で現像機能を持たせる。一方、回転方向の下流側に位置する第２現像剤担持体は現像比率を下げて、第１現像剤担持体上の現像剤担持性及び摩擦帯電性の均一化にも貢献する、というように機能を分離することが、高画質化に対して有効であった。
【００５６】
なお、感光ドラムと第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体との間の最大電界強度を変える方法としては、光ドラムと各現像剤担持体との最近接距離（図１のＧａ及びＧｂ）を変える方法がある。また、各現像剤担持体に印加される現像バイアス（交流バイアス）のピークトゥピーク(peak to peak)電圧を変える方法もあるが、本発明ではいずれの方法が採用されても良い。
【００５７】
本発明においては、最大電界強度Ｅ１及びＥ２は１．５×１０6Ｖ／ｍ以上、７．０×１０7Ｖ／ｍ以下の範囲にあることが好ましい。また、交流バイアスの周波数は２０００Ｈｚ以上、４０００Ｈｚ以下であることが好ましい。この範囲に設定することにより良好な現像特性、特に高精細画像を得ることができる。
【００５８】
さらに、本発明の現像装置では、第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体における周速度と最大電界強度との積から算出した現像寄与度をそれぞれＤｒ１、Ｄｒ２としたとき、Ｄｒ１を１００とした場合のＤｒ２の比率が２０以上、８０以下であることが好ましい。現像寄与度を上述した範囲内に設定することで、良好な現像特性が得られ、高精細なプリント画像を得ることができる。
【００５９】
次に、現像剤について説明する。
【００６０】
本発明の現像装置に使用できる現像剤は、少なくとも結着樹脂と磁性粉を含有する磁性トナーを含む磁性一成分系現像剤であって、磁性トナーは７９６ｋＡ／ｍの磁場を加えた際の飽和磁化が、２０Ａｍ2／ｋｇ以上、４０Ａｍ2／ｋｇ以下であることを特徴とする。飽和磁化を上述した範囲内に設定することにより、現像剤担持体上の磁性現像剤の「穂立ち」を短く、かつ密に形成することが可能になるため、尾引きや飛び散りの如き弊害の発生を抑制することができ、その結果、高精細な画像を得ることができる。さらには、現像剤の滞留起因による現像剤の劣化を抑制することができ、長期安定性に優れた現像特性を維持することができる。
【００６１】
磁性トナーの飽和磁化を、本発明で規定する範囲内にする方法としては、例えば、磁性粉が有する飽和磁化を考慮し、磁性粉の添加量を調整することが挙げられる。
【００６２】
本発明で用いることができる磁性粉としては、マグネタイト、マグヘマイト、フェライトの如き酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルの如き金属が挙げられる。また、磁性粉としてはこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、錫、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムの如き金属との合金やその混合物が挙げられる。磁性粉は、その表面又は内部にケイ素元素を含有するものが好ましい。これらの中でも工業的及びコストメリットの面から酸化鉄が好適に用いられ、特にマグネタイトを好ましく用いることができる。この場合、例えばマグネタイトの形状を変えて磁気異方性に特徴を持たせたり、任意のドーパントを添加したりすることで、磁気的特性を制御することが可能である。
【００６３】
磁性粉の一次平均粒子径としては、トナー粒子に対する分散性を考慮すると、好ましくは０．０５μｍ以上、１．００μｍ以下、より好ましくは０．１０μｍ以上、０．５０μｍ以下である。さらに、トナー粒子に含有させる磁性粉の量は、所望のトナー磁気特性を得る目的から、結着樹脂が１００質量部に対して３０質量部以上、１００質量部以下、好ましくは４０質量部以上、９０質量部以下である。ただし、この適正添加量は磁性粉自身が有する飽和磁化の値によって変わることがある。
【００６４】
本発明に用いることができる磁性粉は、飽和磁化σｓが６０Ａｍ2／ｋｇ以上、１００Ａｍ2／ｋｇ以下、さらには７０Ａｍ2／ｋｇ以上、９５Ａｍ2／ｋｇ以下であることが好ましい。飽和磁化σｓが、上述の範囲内にある磁性粉を使用し、添加量を、上述した範囲内に設定することで、本発明で規定する飽和磁化を有する磁性現像剤を製造することができる。さらに、磁性粉としては、残留磁化σｒが５Ａｍ2／ｋｇ以上、２０Ａｍ2／ｋｇ以下であるものが好ましく、１０Ａｍ2／ｋｇ以上、２０Ａｍ2／ｋｇ以下であるものがより好ましい。また、磁性粉としては、保磁力Ｈｃが１ｋＡ／ｍ以上、以上３０ｋＡ／ｍ以下であるものが好ましく、５ｋＡ／ｍ以上、１５ｋＡ／ｍ以下であるものがより好ましい。このような磁気特性を有することで、複数の現像剤担持体を用いる磁性一成分現像方式において、長期間安定的に優れた現像特性を維持することが可能となる。
【００６５】
本発明に用いることができる磁性一成分現像剤（磁性トナー）の結着樹脂としては、一般に公知の樹脂が使用可能であり、以下のものが挙げられる。ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂。これらの中でも特にビニル系樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。
【００６６】
本発明に用いられる磁性一成分現像剤（磁性トナー）には、摩擦帯電特性を向上させる目的で、荷電制御剤を磁性トナー粒子に配合（内添）、又は磁性トナー粒子と混合（外添）して用いることができる。これは、荷電制御剤によって、現像システムに応じた最適の摩擦帯電量コントロールが可能となるためである。
【００６７】
正摩擦帯電性の荷電制御剤としては以下のものが挙げられる。この荷電制御剤としては、ニグロシン、トリアミノトリフェニルメタン系染料、イミダゾール化合物の如き含窒素複素環化合物及び脂肪酸金属塩による変性物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩が挙げられる。同様に、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き四級アンモニウム塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドの如きジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレートが挙げられる。また同様に、ジオクチルスズボレード、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレートを、単独又は２種類以上を組み合わせたものが挙げられる。
【００６８】
負摩擦帯電性の荷電制御剤としては、有機金属化合物、キレート化合物が有効である。その例としてはアルミニウムアセチルアセトナート、鉄（II）アセチルアセトナート、３，５−ジターシャリーブチルサリチル酸クロムが挙げられる。この荷電制御剤としては、特に、アセチルアセトン金属錯体、モノアゾ金属錯体、ナフトエ酸又はサリチル酸系の金属錯体又は塩が好ましい。
【００６９】
本発明において使用できる負摩擦帯電性の荷電制御剤の具体例としては、Ｓｐｉｌｏｎ  Ｂｌａｃｋ  ＴＲＨ、Ｔ−７７、Ｔ−９５（保土谷化学社）、ＢＯＮＴＲＯＮ（登録商標）Ｓ−３４、Ｓ−４４、Ｓ−５４、Ｅ−８４、Ｅ−８８、Ｅ−８９、Ｅ−１０１（オリヱント化学社）が挙げられる。
【００７０】
正摩擦帯電性の荷電制御剤として好ましいものには、例えばＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５  （保土谷化学社）、ＢＯＮＴＲＯＮ（登録商標）  Ｎ−０１、Ｎ−０４、Ｎ−０７、Ｐ−５１（オリヱント化学社）、コピーブルーＰＲ（クラリアント社）が挙げられる。
【００７１】
また、本発明では、荷電制御樹脂も用いることができ、上述の荷電制御剤と併用することもできる。
【００７２】
これらの荷電制御剤の使用量は、結着樹脂の種類、他の添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に決定されるものではない。しかし、荷電制御剤の使用量は、結着樹脂１００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、０．１質量部以上、５．０質量部以下の範囲で用いられることがより好ましい。
【００７３】
本発明に用いられる磁性一成分現像剤（磁性トナー）には、離型剤を使用することが好ましい。離型剤としては、以下のものが挙げられる。離型剤としては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスが挙げられる。同様に、離型剤としては、カルナバワックス、フィッシャートロプシュワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス類が挙げられる。
【００７４】
本発明に用いられる磁性一成分現像剤（磁性トナー）には、環境安定性、帯電安定性、現像性、流動性、及び保存性向上のために、シリカ微粉体やアルミナの如き無機微粉体を適宜添加（外添）して用いることが好ましい。無機微粉体は、環境安定化を図るために疎水化処理を施したものであることがより好ましい。また、以下のような外添剤を更に加えて用いても良い。例えばポリフッ化エチレン、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデンの如き滑剤、中でもポリフッ化ビニリデンが好ましい。また、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、ケイ酸ストロンチウムの如きクリーニング助材が挙げられる。
【００７５】
また、本発明に用いられる磁性一成分現像剤（磁性トナー）は、画像濃度、解像度の如き観点から、重量平均粒径が４．０μm以上、９．０μｍ以下であることが好ましい。
【００７６】
本発明に用いられる磁性一成分現像剤（磁性トナー）を作製するには、結着樹脂、磁性粉、離型剤、必要に応じて荷電制御剤、その他の添加剤をヘンシェルミキサー、ボールミキサーの如き混合機により充分に混合する。そして、混合物を、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融して樹脂類を互いに相溶させた中に磁性粉、離型剤を分散又は溶解させる。その後、冷却固化させた後、粉砕及び分級を行ってトナー粒子を得ることができる。そして、必要に応じて所望の添加剤をヘンシェルミキサーの如き混合機によりトナー粒子と充分に混合し、現像剤（トナー）を得ることができる。
【００７７】
混合機としては、例えば、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）、スーパーミキサー（カワタ社製）、リボコーン（大川原製作所社製）が挙げられる。同様に、混合機としては、ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス（ホソカワミクロン社製）、スパイラルピンミキサー（太平洋機工社製）、レーディゲミキサー（マツボー社製）が挙げられる。
【００７８】
熱混練機としては、例えば、ＫＲＣニーダー（栗本鉄工所社製）、ブス・コ・ニーダー（Ｂｕｓｓ社製）、ＴＥＭ型押し出し機（東芝機械社製）、ＴＥＸ二軸混練機（日本製鋼所社製）、ＰＣＭ混練機（池貝鉄工所社製）が挙げられる。同様に、熱混練機としては、三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー（井上製作所社製）、ニーデックス（三井鉱山社製）、ＭＳ式加圧ニーダー、ニダールーダー（森山製作所社製）、バンバリーミキサー（神戸製銅所社製）が挙げられる。
【００７９】
粉砕機としては、例えば、カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ（ホソカワミクロン社製）、ＩＤＳ型ミル、ＰＪＭジェット粉砕機（日本ニューマチック工業社製）、クロスジェットミル（栗本鉄工所社製）が挙げられる。同様に、熱混練機としては、ウルマックス（日曹エンジニアリング社製）、ＳＫジェット・オー・ミル（セイシン企業社製）、クリプトロン（川崎重工業社製）、ターボミル（ターボ工業社製）、スーパーローター（日清エンジニアリング社製）が挙げられる。
【００８０】
分級機としては、例えば、クラッシール、マイクロンクラッシファイアー、スペディッククラシファイアー（セイシン企業社製）、ターボクラッシファイアー（日清エンジニアリング社製）が挙げられる。同様に、分級機としては、ミクロンセパレータ、ターボプレックス（ＡＴＰ）、ＴＳＰセパレータ（ホソカワミクロン社製）、エルボージェット（日鉄鉱業社製）が挙げられる。さらに、分級機としては、ディスパージョンセパレータ（日本ニューマチック工業社製）、ＹＭマイクロカット（安川商事社製）が挙げられる。
【００８１】
粗粒をふるい分けるために用いられる篩い装置としては、例えばウルトラソニック（晃栄産業社製）、レゾナシーブ、ジャイロシフター（徳寿工作所社）、バイブラソニックシステム（ダルトン社製）が挙げられる。同様に、篩い装置としては、ソニクリーン（新東工業社製）、ターボスクリーナー（ターボ工業社製）、ミクロシフター（槙野産業社製）、円形振動篩いが挙げられる。
【００８２】
他の方法としては以下のような方法がある。例えば、ディスク又は多流体ノズルを用い溶融混合物を空気中に霧化して得る方法や、結着樹脂溶液中に構成材料を分散した後に噴霧乾燥することにより得る方法や、懸濁重合方法を用いて生成する方法が挙げられる。同様に、他の方法としては、水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法や、樹脂微粒子及び着色剤を溶液中において会合させて生成させる会合重合法が挙げられる。
【００８３】
さらに、本発明において、磁性一成分現像剤（磁性トナー）は球形化処理、表面平滑化処理を施して用いることがより好ましい。このような処理を施すことにより、転写性が良好となり好ましい。そのような方法としては、以下の方法がある。攪拌羽根又はブレード、及びライナー又はケーシングを有する装置で、トナーをブレードとライナーとの間の微小間隙を通過させる際に、機械的な力により表面を平滑化したり、トナーを球形化したりする方法が挙げられる。また、同様に、温水中にトナーを懸濁させ球形化する方法や、熱気流中にトナーを曝し、球形化する方法が挙げられる。
【００８４】
次に、本発明に係る現像剤担持体の構成について説明する。
【００８５】
現像剤担持体の基体としては、例えば円筒状部材、円柱状部材、ベルト状部材があるが、本発明においては、金属材の如き剛体の円筒管又は中実棒を好ましく用いることができる。特に本発明では、基体はアルミニウム、ステンレス鋼、真鍮の如き非磁性の金属又は合金を円筒状に成型し、研磨、研削の如き処理を施したものが好適に用いられる。
【００８６】
これらの基体は画像の均一性を良くするために、高精度に成型あるいは加工されて用いられる。例えば、長手方向の真直度は３０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下が好ましい。現像剤担持体と潜像担持体との間隙の振れ、例えば、垂直面に対し均一なスペーサーを介して突き当て、現像剤担持体を回転させた場合の垂直面との間隙の振れも３０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下である。材料コストや加工のしやすさの点からアルミニウムが好ましく用いられる。
【００８７】
また、弾性層を有する基体としては、芯材と、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ、シリコンゴムの如きゴムやエラストマーを含む層構成を有する円筒部材が好ましく用いられる。
【００８８】
図２〜図５に、本実施形態の現像剤担持体の模式的な断面図を示す。
【００８９】
図２は、樹脂層１が金属製の円筒管からなる基体２上に形成されている状態を模式的に示す断面図である。図２に示すように、樹脂層１には、黒鉛粒子ｂが結着樹脂ａ中に分散されている。
【００９０】
図３に示す構成では、樹脂層１の結着樹脂ａ中に、黒鉛粒子ｂに加えて固体粒子ｃを更に添加されている。これによって、樹脂層１の表面の耐摩耗性や潤滑性、摩擦帯電付与性が高められている。
【００９１】
固体粒子ｃは、樹脂層１の表面への導電性付与、磁性トナーに対する離型性及び磁性トナーへの摩擦帯電付与性や、樹脂層の補強の如き性能の向上に寄与している。固体粒子ｃとしては、例えば導電剤、固体潤滑剤、荷電制御剤、補強剤が挙げられる。また、固体粒子ｃには、樹脂層の表面の凹凸付与形成の如き機能を持たせても良い。
【００９２】
図４に示す構成では、樹脂層１の表面に凹凸を形成し、表面粗さを制御するために、結着樹脂ａ中に、更に球状の凹凸形成粒子ｄが添加されている。凹凸形成粒子ｄの粒径及び添加量を調整することで、樹脂層１の表面の凹凸を更に制御し易いようにした構成である。一方、黒鉛粒子ｂは小さな凹凸を形成して、磁性トナー粒子と樹脂層との摩擦帯電付与性や磁性トナー粒子との離型性を調整する役割も果たす。
【００９３】
図５に示す構成では、固体粒子ｃと凹凸形成粒子ｄの双方が、樹脂層１の表面に凹凸を形成するのに寄与している。このような構成は、例えば、凹凸形成粒子ｄに対して、凹凸形成以外の導電性や摩擦帯電付与性及び耐摩耗性の如き他の機能を持たせようとした場合に採られる。
【００９４】
図２から図５で示した構成を採ることにより、スリーブゴーストの改善を図ることも可能となる。このスリーブゴーストは、新たに摩擦帯電されて供給された現像剤と、現像工程終了後、消費されずに現像剤担持体上に残存した現像剤との摩擦帯電量の差によって生じる現象である。このような現像剤層中の現像剤の摩擦帯電量の不均一性を解消するためには、黒鉛粒子の如き潤滑性を有する導電剤が分散された樹脂層が、基体の表面に設けられた現像剤担持体を使用することが効果的である。
【００９５】
本発明の現像装置に適用可能である現像剤担持体は、第１現像剤担持体の樹脂層の表面の算術平均粗さをＲａ１、第２現像剤担持体の樹脂層の表面の算術平均粗さをＲａ２としたとき、Ｒａ１が、０．３０μｍ以上、１．５０μｍ以下である。特に、長期間にわたって良好な現像特性を得るためには、Ｒａ１は０．５０μｍ以上、１．２０μｍ以下に制御することがより好ましい。
【００９６】
算術平均粗さＲａ１を上述した数値範囲内に制御することで、第１現像剤担持体上に担持される現像剤量を適正量に制御できると共に、現像剤に対して適正量の摩擦帯電付与が実現できるため、良好な現像特性が得られる。
【００９７】
すなわち、算術平均粗さＲａ１が０．３０μｍ未満の場合には、現像剤の十分な搬送性が得られず、現像剤不足による画像濃度薄や、現像剤の過剰な摩擦帯電に伴い、飛び散りやブロッチの如き弊害が発生し易くなるので好ましくない。また、算術平均粗さＲａ１が１．５０μｍよりも大きい場合は、現像剤の担持量が過多となるので、現像剤への摩擦帯電付与が不均一となり、反転カブリ、帯電不足によって画像濃度薄の如き弊害が発生し易くなるので好ましくない。
【００９８】
次に、式（２）について説明する。
【００９９】
上述のように本発明の現像装置は、高画質化を達成するために、潜像担持体と第１現像剤担持体との間の最大電界強度Ｅ１を、潜像担持体と第２現像剤担持体との間の最大電界強度Ｅ２よりも大きくし、第１現像剤担持体の現像比率を高くすることを特徴としている。このようにして、第２現像剤担持体は現像機能の比率を下げて、その代わりに第１現像剤担持体との間（Ｇｓｓ）において磁性現像剤への摩擦帯電付与を果たすことで、第１現像剤担持体上の現像剤担持性及び摩擦帯電性の適正化を図る機能をもたせている。その影響で、プリント動作を続けるのに伴い、第２現像剤担持体上には耐久で劣化して摩擦帯電性が低下した現像剤や、高摩擦帯電が付与された微粒径の現像剤が蓄積されてしまう。そして、現像剤の比率が高まるのに従って、現像剤が現像剤担持体の樹脂層の表面に強固に付着してしまう現象（以下、この現象を「スリーブ汚染」とも言う）が発生してしまう。第２現像剤担持体でスリーブ汚染が発生した場合、第２現像剤担持体の現像特性が低下するばかりでなく、第１現像剤担持体上の現像剤の担持性も低下してしまい、現像特性の低下をもたらすことになってしまう。この現象を未然に防止するためには、第１現像剤担持体と第２現像剤担持体の樹脂層の表面のＲａを式（２）のように特定の関係に設定することが有効である。
１．７  ＞  （Ｒａ１／Ｒａ２）  ＞  １．０    ・・・・（２）
【０１００】
すなわち、（Ｒａ１／Ｒａ２）を１．０よりも大きくする、言い換えればＲａ１をＲａ２よりも大きく設定することで、第２現像剤担持体の、第１現像剤担持体上における現像剤担持性及び摩擦帯電性の適正化を図る機能が発揮でき、高画質化に貢献できる。また、（Ｒａ１／Ｒａ２）を１．７未満に設定することによって、第２現像剤担持体の現像機能が発揮でき、高耐久性に貢献できる。
【０１０１】
しかし、本発明の現像装置にて、スリーブ汚染現象を解決するためには上記だけでは十分ではないことがわかった。つまり、本発明のような複数の現像剤担持体を有する現像装置では、従来から表面粗さパラメータとして用いていた十点平均粗さＲｚjisや算術平均粗さＲaだけではスリーブ汚染との相関が明確に説明できないことがわかった。
【０１０２】
そのため、本発明者らが鋭意検討を行った結果、粗さ測定により求められた粗さ曲線における「最大山高さ」（Ｒｐ）に着目し、これと全体の粗さ、すなわち「最大高さ粗さ」（Ｒｚ）との比率を規定することが必要であることがわかった。
【０１０３】
最大山高さＲｐ及び最大高さ粗さＲｚは、表面粗さ曲線から得られる特性値であり、次のようにして求められる。
【０１０４】
図６に示すように、現像剤担持体の表面粗さを、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１の規定に基づいて測定して粗さ曲線を求める。そして、最大山高さＲｐは、基準長さにおける粗さ曲線の山高さの最大値であり、基準長さにおける粗さ曲線の山高さの最大値Ｒｐと谷深さの最大値Ｒｖとの和が、最大高さ粗さＲｚである。
【０１０５】
本発明では上記（２）式に加えて、式（３）に挙げたように、最大高さ粗さＲｚに対する最大山高さＲｐの比率を、第１現像剤担持体よりも第２現像剤担持体で小さくする、すなわち第２現像剤担持体の突出部（凸部）の高さを低くすることが特徴の１つである。これによって、第２現像剤担持体のスリーブ汚染現象を未然に防止することができることがわかった。
（Ｒｐ１／Ｒｚ１）  ＞  （Ｒｐ２／Ｒｚ２）    ・・・・（３）
（ただし、式（３）において、第１現像剤担持体の樹脂層の表面の最大高さ粗さがＲｚ１、最大山高さがＲｐ１、第２現像剤担持体の樹脂層の表面の最大高さ粗さがＲｚ２、最大山高さがＲｐ２である。）
【０１０６】
この理由は、第２現像剤担持体上に担持されている、耐久劣化した現像剤や微粒径の現像剤は、現像剤担持体の樹脂層の表面の突出部（凸部）にトラップされ易く、この部位を起点にスリーブ汚染が発生する。そのため、樹脂層の表面の突出部を少なくし、かつ山高さを低くすることが、第２現像剤担持体のスリーブ汚染防止に対して有効であると考えている。なお、粗さ曲線での谷部（凹部）でも凸部と同様に耐久劣化した現像剤や微粒径の現像剤の蓄積に伴う弊害が考えられる。確かに、トナー粒子からの遊離外添剤起因のスリーブ汚染の場合、遊離外添剤は粗さ曲線での谷部（凹部）にトラップされ易いので、谷部の深さによる影響が大きく現れると考えられる。しかし、本発明では遊離外添剤ではなく、むしろ現像剤母体の要因であるため、凹部深さの寄与度は突出部（凸部）高さほど大きくなかった。なお、スリーブ汚染の要因となる物質が現像剤担持体の突出部（凸部）と谷部（凹部）のいずれに蓄積するか、については明確な理由はわかっていないが、静電的な因子と粒径因子の両方で決まると考えている。
【０１０７】
（Ｒｐ１／Ｒｚ１）が（Ｒｐ２／Ｒｚ２）よりも小さい場合は、第２現像剤担持体でのスリーブ汚染を防止できなくなるだけでなく、第１現像剤担持体上における現像剤担持性及び摩擦帯電特性の適正化を図ることも困難になるので、好ましくない。
【０１０８】
なお、（Ｒｐ／Ｒｚ）の制御方法は、後述する樹脂層の表面の磨き加工によって突出部（凸部）の高さを調整する方法を挙げることができる。また、樹脂層を構成するために添加する材料の添加量や粒径を適宜調整することで表面粗さを制御する方法も挙げられる。
【０１０９】
次に、現像剤担持体の表面に設けられる樹脂層の構成材料について、詳細に説明する。
【０１１０】
本発明に用いられる現像剤担持体を構成する樹脂層の結着樹脂材料としては、一般に公知の樹脂が使用可能である。
【０１１１】
結着樹脂材料としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂の如き熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂が挙げられる。同様に、結着樹脂材料としては、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、繊維素系樹脂、アクリル系樹脂の如き熱可塑性樹脂が挙げられる。
【０１１２】
特にこれらの樹脂の中でも、フェノール樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂の如き機械的性質に優れたものが好ましい。また、シリコン樹脂、フッ素樹脂の如き離型性を有するものが好ましい。
【０１１３】
次に、黒鉛粒子について説明する。
【０１１４】
樹脂層の表面粗さを本発明で規定する範囲内にするためには、黒鉛粒子の体積平均粒径を０．３０μｍ以上、４．５０μｍ以下とすることが好ましい。
【０１１５】
また、本発明に用いる黒鉛粒子としては、特に黒鉛化度ｐ（００２）が０．２０以上、０．９５以下であることが好ましい。
【０１１６】
黒鉛化度ｐ（００２）とは、Ｆｒａｎｋｌｉｎのｐ値といわれるもので、黒鉛粒子のＸ線回折図から得られる黒鉛の格子間隔ｄ（００２）から、下記計算式（５）で求められる。このｐ（００２）値は、炭素の六方網目平面の積み重なりのうち、無秩序な部分の割合を示すものであり、この値が小さいほど黒鉛化の程度が大きい。
ｄ（００２）＝３．４４０−０．０８６（１−ｐ2）    ・・・・（５）
【０１１７】
黒鉛粒子のｐ（００２）値が０．９５を超える場合は、耐摩耗性には優れているが、導電性や潤滑性が低下して現像剤のチャージアップを誘発する場合がある。そのため、カブリ・画像濃度、濃度ムラの如き画質の低下を招くことがある。また、このｐ（００２）値が０．２０未満である場合は、黒鉛粒子が耐摩耗性に劣るため、樹脂層の表面の耐摩耗性、樹脂層の機械的強度が低下してしまう場合がある。このように黒鉛粒子のｐ（００２）値を特定の範囲に設定することで、良導電性、高潤滑性を有すると共に、樹脂層の機械的強度の低下を防止し、樹脂層が選択的に削れるのを抑制することができ、更なる高耐久性を図ることができる。本発明で使用できる黒鉛粒子としては、グラファイト、及びメソカーボンマイクロビーズ又はメソフェーズピッチ粒子を焼成して得られた黒鉛粒子が挙げられる。
【０１１８】
このうちグラファイトには、天然黒鉛、人造黒鉛が知られている。人造黒鉛は、例えばピッチコークスをタールピッチにより固めて１２００℃程度で一度焼成した後に、黒鉛化炉で２３００℃位の高温で処理することによって、炭素の結晶が成長して黒鉛に変化する。
【０１１９】
天然黒鉛は、長い間の天然の地熱と地下の高圧によって黒鉛化したものが地中により産出するものである。これらの黒鉛は、種々の優れた性質を有していることから工業的に広い用途を持っている。
【０１２０】
黒鉛は、暗灰色又は黒色の光沢がある非常に柔らかい滑性を有する結晶鉱物で、例えば鉛筆等に利用され、その他耐熱性、化学的安定性、潤滑性、耐火性に優れるため、例えば電気材料に粉末や固体や塗料の形で利用されている。
【０１２１】
結晶構造は六方晶とその他菱面晶系に属するものがあり、層状構造を有している。電気的特性に関しては、炭素と炭素の結合の間に自由電子が存在し、電気の良導体となっている。さらに、グラファイトは、構造的な性質の１つである「劈開性」に見られるように結晶構造に異方性があり、これによって樹脂層の表面に出現させた場合、表面に潤滑性を付与させることも可能であることからも、好ましい材料である。
【０１２２】
特に本発明では、黒鉛粒子として、メソカーボンマイクロビーズ又はメソフェーズピッチ粒子を焼成して得られた黒鉛粒子を使用することが好ましい。
【０１２３】
このような黒鉛粒子は、上記グラファイトとは原材料及び製造工程が異なる。そのため、該黒鉛粒子は、結晶性グラファイトよりも黒鉛化度が若干低いものの、結晶性グラファイトと同様に高い導電性や潤滑性を有している。さらに、粒子の形状が結晶性グラファイトの燐片状又は針状とは異なり、塊状又はほぼ球状であり、しかも粒子自身の硬度が比較的高いことが特徴である。したがって、このような特性を有する黒鉛粒子は樹脂層中で均一に分散し易くなるので、均一な表面粗度と耐摩耗性を樹脂層の表面に与えることができる。さらには、粒子自身の形状が変化し難いために樹脂層の削れ、あるいはその影響による粒子自身の脱落が生じたとしても、樹脂層中から粒子が再度突出あるいは露出してくることもあり、表面形状の変化を小さく抑えることができる。さらに、現像剤担持体の表面の樹脂層中に黒鉛粒子を配すると、現像剤のチャージアップを発生させることなく、結晶性グラファイトを用いた場合よりも現像剤への摩擦帯電付与能を向上することが可能となる。したがって、樹脂層の表面粗さ及び硬さを本発明で規定する範囲内に収めるためには、より好ましい材料だと言える。
【０１２４】
通常、沸点が５００℃以上の有機化合物は、常圧下、不活性気相中で加熱すれば固相又は液相を経由して炭素化されるが、２００℃付近までの温度で分解を始め、残留物中では環化が起き、ついで４００℃までの間に芳香族化する。この温度を超すと、芳香族同士の重縮合がすすむ。中でも縮合多環芳香族やそれらの混合物であるピッチ類のように、この温度で液状を示すものは、４００℃以上で縮合多環芳香族の平面分子からなる液晶状態をつくる。この液晶のことをメソフェーズと呼ぶ。メソフェーズは、５００℃までの間で更に高分子化が進んで層状構造を作ったまま固化する。層状構造は、選択的な配向性の高いものであり、高温処理で黒鉛化になり易い性質を有している。
【０１２５】
よって、原材料としてメソカーボンマイクロビーズやメソフェーズピッチ粒子のような光学的に異方性であり、しかも単一の相からなる粒子を用いて黒鉛化することによって、黒鉛粒子の結晶性を高め、かつ塊状又はほぼ球状の形状を保持させることができる。上記の原材料の光学的異方性は、芳香族分子の積層から生じるものであり、その秩序性が黒鉛化処理でさらに発達し、高い結晶性を有する黒鉛粒子が得られる。
【０１２６】
メソカーボンマイクロビーズを得る方法として代表的なものは以下の通りである。
【０１２７】
石炭系重質油又は石油系重質油を３００℃以上、５００℃以下の温度で熱処理し、重縮合させて粗メソカーボンマイクロビーズを生成する。この反応生成物を、濾過、静置沈降、遠心分離の如き処理に供することによりメソカーボンマイクロビーズを分離した後、ベンゼン、トルエン、キシレン等の溶剤で洗浄し、更に乾燥することによって得る。
【０１２８】
メソカーボンマイクロビーズを用いて黒鉛化する方法としては、まず乾燥を終えたメソカーボンマイクロビーズを、破壊させない程度の温和な力で機械的に一次分散させておくことが黒鉛化後の粒子の合一防止や均一な粒度を得るために好ましい。この一次分散を終えたメソカーボンマイクロビーズは、不活性雰囲気下において２００℃以上、１５００℃以下の温度で一次加熱処理され、炭化される。一次加熱処理を終えた炭化物は、やはり炭化物を破壊させない程度の温和な力で炭化物を機械的に分散させることが黒鉛化後の粒子の合一防止や均一な粒度を得るために好ましい。
【０１２９】
二次分散処理を終えた炭化物は、不活性雰囲気下において２０００℃以上、３５００℃以下で二次加熱処理することにより所望の黒鉛粒子が得られる。
【０１３０】
メソフェーズピッチ粒子を得る方法としては、例えば、コールタールピッチから溶剤分別によりβ−レジンを抽出し、これを水素添加、重質化処理を行うことによって得る方法がある。さらに、この重質化処理後、微粉砕し、次いでベンゼン又はトルエンの如き溶剤により、溶剤可溶分を除去することで得ることもできる。得られたメソフェーズピッチ粒子はキノリン可溶分が９５質量％以上であることが好ましい。すなわち、キノリン可溶分が９５質量％未満であるものは粒子内部が液相炭化し難く、固相炭化するため、粒子が破砕状のままとなり、球状のものが得られないことがある。
【０１３１】
メソフェーズピッチ粒子を用いて黒鉛化する方法としては、先ず、メソフェーズピッチ粒子を２μｍ以上、２５μｍ以下に微粉砕して、これを空気中にて２００℃以上、３５０℃以下で熱処理して、軽度に酸化処理する。この酸化処理によって、メソフェーズピッチ粒子は表面のみ不融化され、次工程の黒鉛化熱処理時の溶融、融着が防止される。この酸化処理されたバルクメソフェーズピッチ粒子は、酸素含有量が５質量％以上、１５質量％以下であることが好ましい。５質量％未満である場合、熱処理時の粒子同士の融着が促進されることがあり、また１５質量％を超えた場合、粒子内部まで酸化されてしまい、形状が破砕状のまま黒鉛化してしまい、球状のものが得られ難いことがある。
【０１３２】
最後に、酸化処理したメソフェーズピッチ粒子を窒素、アルゴンの如き不活性雰囲気下にて、温度２０００℃以上、３５００℃以下で熱処理することにより、所望の黒鉛粒子が得られる。
【０１３３】
上記いずれの原材料を用いた黒鉛粒子の生成方法においても、黒鉛粒子の最終焼成温度は２０００℃以上、３５００℃以下が好ましく、２３００℃以上、３２００℃以下がより好ましい。
【０１３４】
焼成温度を上記の範囲内にすることで、黒鉛粒子を十分に黒鉛化できる。そのため、黒鉛化が不十分な場合に認められることがある、導電性や潤滑性の低下によるトナーのチャージアップ、さらにはスリーブゴースト、カブリ、画像濃度の如き画質の低下を抑制できる。さらに、現像スジ、濃度ムラの如き画像劣化の発生を抑制できる。
【０１３５】
さらに、黒鉛粒子の黒鉛化の程度が高くなり過ぎてしまった場合に見られることがある黒鉛粒子の硬度の低下、それに起因する黒鉛粒子の耐摩耗性の低下による樹脂層の表面の耐摩耗性、樹脂層の機械的強度及び現像剤への摩擦帯電付与性の低下を抑えられる。
【０１３６】
また、上述したいずれの原材料から得られた黒鉛粒子であっても、いずれの製法で得られたかにかかわらず、分級により粒度分布をある程度均一にしておくことが、樹脂層の表面形状を均一にするために好ましい。
【０１３７】
さらに、本発明に用いられる現像剤担持体の樹脂層の表面は、下記式（４）、
ユニバーサル硬さＨＵ＝Ｋ×Ｆ／ｈ2［Ｎ／ｍｍ2］    ・・・・（４）
［式中、Ｋは定数、Ｆは試験荷重（Ｎ）、ｈは圧子の最大押し込み深さ（ｍｍ）を表す。］
で計算された、表面被膜物性試験におけるユニバーサル硬さＨＵの測定値による硬度分布から求められる平均値ＨＵAが、３００Ｎ／ｍｍ2以上、８００Ｎ／ｍｍ2以下であることが好ましい。
【０１３８】
この条件を満たすためにも、説明した特定の黒鉛化度ｐを有する黒鉛粒子を使用することが好ましい。
【０１３９】
平均値ＨＵAが、上述した範囲内の場合は、樹脂層の耐摩耗性が十分となり、耐久による現像特性の低下が抑えられる。つまり、現像装置は、更なる高耐久性及び長寿命化を達成することができる。したがって、樹脂層の摩耗による現像剤担持体上の現像剤の担持性及び搬送性の低下をもたらすことがないので、ベタ画像のスジ・ムラの如き画像劣化が生じ難い。
【０１４０】
その他の固体粒子として添加可能な材料について説明する。
【０１４１】
本発明において、現像剤担持体上に形成される樹脂層は、体積抵抗値として、１０4Ω・ｃｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０3Ω・ｃｍ以下である。この範囲に制御することにより、チャージアップによる現像剤の現像剤担持体上への固着や、現像剤のチャージアップに伴って生じる現像剤担持体の表面から現像剤への摩擦帯電付与不良を未然に防ぐことができる。また、現像剤への摩擦帯電付与不良の発生に起因するブロッチ（斑点画像や波模様画像）や画像濃度低下も有効に抑えられる。
【０１４２】
本発明において、樹脂層の体積抵抗値を上記の値に調整するためには、黒鉛粒子に加えて、下記に挙げる導電性付与粒子を樹脂層中に含有させることが好ましい。この導電性付与粒子としては、アルミニウム、銅、ニッケル、銀の如き金属粉体の微粉末、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化モリブデン、チタン酸カリウムの如き導電性金属酸化物が挙げられる。同様に、導電性付与粒子としては、各種カーボンファイバー、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャネルブラックの如きカーボンブラック、さらには金属繊維が挙げられる。
【０１４３】
本発明においては、カーボンブラック、特に導電性のアモルファスカーボンが好適に用いられる。この理由は、特に電気伝導性に優れ、高分子材料に充填して導電性を付与し、その添加量をコントロールするだけで、ある程度任意の導電度を得ることができるためである。また、塗料にした場合のチキソ性効果により分散安定性・塗工安定性も良好となりうる。
【０１４４】
また、本発明においてカーボンブラックの添加量は、カーボンブラックの粒径によっても異なるが、結着樹脂１００質量部に対して１質量部以上、１００質量部以下の範囲とすることが好ましい。添加量をこの範囲内とすることで、樹脂層の体積抵抗値を所望のレベルに下げることができる。また、樹脂層の強度（耐摩耗性）の低下も抑えることができる。
【０１４５】
本発明に使用できる現像剤担持体としては、樹脂層の摩擦帯電付与能を制御する目的で、樹脂層中に荷電制御剤を添加する構成をとることは好ましい。
【０１４６】
樹脂層の摩擦帯電特性を負荷電性に制御するものとしては、例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸系の金属錯体がある。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールの如きフェノール誘導体類がある。
【０１４７】
これらの荷電制御剤の中でも、例えば特開平１０−３２６０４０号公報に記載されているような、鉄粉に対して正帯電性である第４級アンモニウム塩化合物を樹脂層中に含有させることが好ましい。ここでいう鉄粉は、３０μｍ以上、２００μｍ以下の中心粒子径を有し、樹脂で被覆されていない鉄粉キヤリアを指しており、その具体例としては、ＥＦＶ２００／３００（パウダーテック社製）、ＤＳＰ１３８（同和鉄粉工業社製）を挙げることができる。このとき、樹脂層は、樹脂構造中にアミノ基、＝ＮＨ基、又は−ＮＨ−結合の少なくともいずれかを有することが、特に本発明で規定した範囲内の飽和磁化を有する磁性現像剤に対して、良好な摩擦帯電付与が達成できるので好ましい。
【０１４８】
現像剤担持体上に、第４級アンモニウム塩化合物を含有する樹脂層が設けられることで、比較的低飽和磁である磁性現像剤（磁性トナー粒子）の過剰帯電を未然に防ぐ方向に働き、磁性現像剤への摩擦帯電付与を制御することができる。これにより、現像剤担持体上での磁性現像剤のチャージアップを防ぎ、摩擦帯電安定性を保持でき、その結果、環境安定性及び長期安定性を有する高精細な画像を提供することが可能となる。
【０１４９】
この明確な理由は定かではないが、自身が鉄粉に対して正帯電性である第四級アンモニウム塩化合物は、添加されると、構造中に−ＮＨ2基、＝ＮＨ基又は−ＮＨ−結合の少なくとも１つを含む結着樹脂中に均一に分散される。そして、さらには、結着樹脂の構造中に取り込まれてしまうようになる。そして、アンモニウムイオンのカウンターイオンの摩擦帯電極性が発現するようになり、その結果、このような化合物を有する樹脂層が負の摩擦帯電特性を持つようになるものと考えられる。
【０１５０】
樹脂層は、アンモニウムイオンのカウンターイオン中に硫黄元素がスルフォン酸基のかたちで含有されることによって、負の摩擦帯電特性を高めることができる。
【０１５１】
本発明において好適に使用される、上記した機能を有する第４級アンモニウム塩化合物としては、鉄粉に対して正の摩擦帯電特性を有するものであればいずれのものでもよいが、例えば、下記一般式（Ａ）で表される化合物が挙げられる。
【０１５２】
【数１】
2010107565.tif 000003
【０１５３】
（一般式中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基を表し、Ｘ-は酸イオンを表わす。）
一般式（Ａ）におけるＸ-の酸イオンの具体例としては、有機硫酸イオン、有機スルフォン酸イオン、有機リン酸イオン、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、モリブデン原子あるいはタングステン原子を含むヘテロポリ酸イオンが挙げられる。中でも、前述したようにスルフォン酸基を含有していることがより好ましい。
【０１５４】
また、樹脂層に正の摩擦帯電を付与させるための物質としては下記のようなものが挙げられる。このような物質としては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物、トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩が挙げられる。また、これらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料が挙げられる。なお、レーキ化剤としては、例えば燐タングステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物が挙げられる。同様に、高級脂肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドの如きジオルガノスズオキサイドが挙げられる。また同様に、ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類；グアニジン化合物；イミダゾール化合物が挙げられる。
【０１５５】
また、本発明で使用することができるこれらの荷電制御剤の添加量は、結着樹脂１００質量部に対して１質量部以上、１００質量部以下とすることが好ましい。添加量をこの範囲内とすることで、樹脂層が有する摩擦帯電量を適正に制御することができる。
【０１５６】
なお、荷電制御剤は、体積平均粒径が好ましくは２０．０μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以上、１５．０μｍ以下のものを使用するのがよい。この範囲内のものを用いることによって、樹脂層中への分散性を損なうことなく、摩擦帯電特性の向上効果が十分に得られる。
【０１５７】
さらに、本発明においては、現像剤担持体の樹脂層の表面に対する現像剤の付着をより軽減化するため、樹脂層中に固体潤滑剤を混合させることもできる。この際に使用し得る固体潤滑剤として、例えば、二硫化モリブデン、窒化硼素、フッ化グラファイト、銀−セレンニオブ、塩化カルシウム−グラファイト、滑石が挙げられる。また、本発明で使用することができるこれらの固体潤滑剤の添加量は、結着樹脂１００質量部に対して１質量部以上、１００質量部以下とすることが好ましい。この範囲内とした場合、樹脂層の表面に対する現像剤成分の付着性の改善効果が得られる。また、樹脂層の強度（耐摩耗性）の低下も抑制できる。本発明では、固体潤滑剤の体積平均粒径は０．２μｍ以上、２０．０μｍ以下、より好ましくは１．０μｍ以上、１５．０μｍ以下のものを使用するのが良い。固体潤滑剤の体積平均粒径が０．２μｍ未満の場合には、潤滑性が十分に得られ難くなることがある。体積平均粒径が２０．０μｍを越える場合には、樹脂層の表面形状への影響が大きく表面性が不均一となり易く、樹脂層の表面粗さを、本発明で規定する範囲内に制御することが困難な場合がある。また、現像剤への均一な摩擦帯電付与及び樹脂層の強度の点で不十分になることがある。
【０１５８】
本発明では耐久性の向上を図る観点から、樹脂層の表面のユニバーサル硬さを高める目的で、高硬度粒子を添加してもかまわない。この高硬度粒子としては、旧モース硬度で６以上のものが好ましい。旧モース硬度６以上の高硬度粒子は、粒子自身の硬度が大きく、耐摩耗性が非常に優れていることから、樹脂層の耐摩耗性を向上すると共に、樹脂層全体の補強効果を高めることができる。さらに、黒鉛粒子と併用することで、樹脂層が選択的に削れるのを抑制することができる。また、樹脂層の表面粗さを長期に渡る繰り返し使用によってもほとんど変化することなく維持できるため、現像剤の摩擦帯電量及び担持量を更に安定化させるという相乗効果を発揮することができる。
【０１５９】
このような高硬度粒子としては、例えば、酸化セリウム、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化チタンの如き酸化物；窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化チタンの如き窒化物が挙げられる。同様に、高硬度粒子としては、炭化珪素、炭化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化バナジウム、炭化ジルコニウムの如き炭化物；ホウ化ジルコニウム、ホウ化チタン、ホウ化珪素、ホウ化タングステンの如きホウ化物が挙げられる。また、これらのうちの１種、又は必要に応じて２種以上を用いることができる。
【０１６０】
本発明に使用可能な高硬度粒子としては、体積平均粒径が０．３μｍ以上、２０．０μｍ以下、好ましくは１．０μｍ以上、１５．０μｍ以下である。高硬度粒子の体積平均粒径が０．３μｍ未満では、樹脂層の表面に均一な表面粗さを形成する効果及び樹脂層の補強効果を高める効果が小さい。体積平均粒径が２０．０μｍを超える場合には、樹脂層の表面粗さが大きくなり、本発明で規定する範囲内にすることが困難となる場合がある。また、本発明では高硬度粒子の添加量は、結着樹脂１００質量部に対して１質量部以上、５０質量部以下とすることが好ましい。この範囲内とすることで、樹脂層の補強効果が十分に得られる。
【０１６１】
また、本発明で使用可能な高硬度粒子の真比重は、３．５ｇ／ｃｍ3以下、好ましくは１．０ｇ／ｃｍ3以上、２．７ｇ／ｃｍ3以下であることが良い。すなわち、高硬度粒子の真比重が３．５ｇ／ｃｍ3を超える場合には、樹脂層中での高硬度粒子の分散性を十分に行うことが困難となることがある。そのため、樹脂層の表面に均一な粗さを付与し難くなったり、樹脂層の補強が十分に達成できなくなったりする場合がある。
【０１６２】
なお、本発明においては、分散性の向上を目的として、高硬度粒子の表面にカップリング処理が施されていてもかまわない。このようなカップリング剤としては、例えばシラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤を挙げることができる。
【０１６３】
さらに、本発明において、用いる高硬度粒子の体積抵抗値は、１０6Ω・ｃｍ以下、好ましくは１０-3Ω・ｃｍ以上、１０6Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。高硬度粒子の体積抵抗値を上記範囲内とすることで、現像剤のチャージアップに伴って生じる現像剤担持体の表面から現像剤への摩擦帯電付与不良を未然に防ぐことができる。
【０１６４】
次に、凹凸形成粒子について説明する。
【０１６５】
本発明に使用可能な現像剤担持体は、樹脂層の表面に凹凸を形成するために、樹脂層中に凹凸形成粒子を含有させることが可能である。
【０１６６】
そのために使用する凹凸形成粒子としては以下の物が挙げられる。
【０１６７】
凹凸形成粒子としては、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルアクリレート、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンの如きビニル系重合体や共重合体、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素系樹脂、シリコン樹脂が挙げられる。同様に、凹凸形成粒子としては、ポリエステル樹脂の樹脂粒子、アルミナ、酸化亜鉛、シリコン、酸化チタン、酸化錫等の酸化物粒子、炭素化粒子、導電処理を施した樹脂粒子の導電性粒子が挙げられる。
【０１６８】
また、耐摩耗性や導電性、疎水性のような機能を付与する目的で、粒子表面に金属酸化物の無機微粉末を付着させても良い。
【０１６９】
凹凸形成粒子には、樹脂層の表面の凹凸形成に加えて、樹脂層のユニバーサル硬度を高めて樹脂層の補強機能をも付与することも可能である。このような凹凸形成粒子としては、特開平０８−２４０９８１号公報に記載された導電性球状粒子の如き球状粒子を挙げることができる。
【０１７０】
本発明において用いることができる凹凸形成粒子は、体積抵抗値が１０7Ω・ｃｍ以下、より好ましくは１０-3Ω・ｃｍ以上、１０6Ω・ｃｍ以下の粒子であることが好ましい。
【０１７１】
体積抵抗値を上記範囲内に設定することで、摩耗によって樹脂層の表面に露出した粒子を核として現像剤の汚染や融着を発生することがなく、迅速でかつ均一な摩擦帯電が行われ難くなることがない。
【０１７２】
さらには、粒子の真密度としては３ｇ／ｃｍ3以下であることがより好ましい。導電性であっても、粒子の真密度が高過ぎる場合、同じ粗さを形成するために添加量を増やさなければならない。さらに、樹脂又は樹脂組成物と真密度差が大きくなるため、製造時の粒子の分散状態が不均一となり易く、したがって形成された樹脂層においても分散状態が不均一になることがある。また粒子が球状であると、樹脂層の表面粗さの均一化が図り易くなり、加えて現像剤（トナー粒子）との接触面積が低減されるので、現像剤の付着を軽減することができるのでより好ましい。
【０１７３】
さらに、凹凸形成粒子の粒径は、体積平均粒径で２．０μｍ以上、２０．０μｍ以下であることが好ましい。特には、４．０μｍ以上、１５．０μｍ以下である。この範囲であれば、均一な表面凹凸を形成できる。また表面粗さを大きくしようとした場合でも、添加量が過大になりことがない。そのため、樹脂層が脆くなることや耐摩耗性の低下が抑制できる。さらに、粒子が現像剤担持体の表面から突出し過ぎることがなく、樹脂層の表面粗さを容易に制御することができる。
【０１７４】
本発明において、現像剤担持体の基体の表面に樹脂層を形成する方法としては、各成分を溶剤中に分散混合して塗料化し、基体上に塗工し、乾燥させることにより樹脂層を得ることが可能である。各成分の分散混合には、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミルの如きビーズを利用した公知の分散装置が好適に利用可能である。また、塗工方法としては、ディッピング法、スプレー法、ロールコート法のような公知の方法が適用可能である。
【０１７５】
また、各成分を、混合機を用いて乾式混合を行った後、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて充分に混練し、冷却固化後、粉砕、分級を行い、粉体塗料を得る。そして、粉体塗料を、静電塗工ガンを使用して、静電塗工法により基体上に塗工後、成膜化することにより得る方法を用いることも可能である。
【０１７６】
本発明の現像装置に用いることができる現像剤担持体は、樹脂層の表面粗さのパラメータを本発明で規定する範囲内に制御する目的で、表面処理工程として、表面に磨き加工を施すことは好例である。
【０１７７】
これは粗さの調整だけでなく、樹脂層の表面に黒鉛粒子の露出性を高めることができ、その結果、現像剤に対する摩擦帯電付与能力や潤滑性を高めることができるためである。
【０１７８】
磨き加工としては、フェルト、織布、紙の如き砥粒を含まない磨き部材を用いても良いが、研磨粒子を表面に担持した帯状研磨材を用いた方が効率の面から好ましい。
【０１７９】
本発明にて使用することができる帯状研磨材としては、酸化アルミニウム、シリコンカーバイト、酸化クロム、ダイヤモンドの如き比較的高硬度の微粒子を、ポリエステルの如きフィルムに塗布して固定したものを用いることができる。また、これら研磨粒子の粒度としてはＪＩＳ  Ｒ  ６００１において＃８００以上のものが好ましい。粒度が＃８００未満（粗過ぎるもの）では、樹脂層の表面粗さが不均一になり易い。
【０１８０】
以下に、本発明で用いることができる磨き加工法の一例を示す。
【０１８１】
図７は、現像剤担持体３表面の樹脂層の表面処理を行うための磨き装置を示す概略図である。
【０１８２】
図７に示す磨き装置は、帯状研磨材（研磨テープ）２１の繰り出し軸２６、巻き取り軸２７を備えており、帯状研磨材２１は、図７に示すように、現像剤担持体３とプーリ２２、２３、２４、２５とに掛けられている。プーリ２４、２５を矢印Ｆ１方向に変位させることによって帯状研磨材２１の現像剤担持体３への当接力を調節でき、プーリ２２、２３を矢印Ｆ２方向に変位させることで帯状研磨材２１の現像剤担持体３への巻き付け角度θを調節することができる。これらプーリ２２〜２５、繰り出し軸２６及び巻き取り軸２７は１つの台に載置されており、この台を紙面に垂直な方向、すなわち現像剤担持体３の長手方向に移動させることにより、現像剤担持体３をその長手方向に沿って摺擦磨きすることができる。その際、現像剤担持体３は回転駆動されている。上記台を移動させずに、現像剤担持体３自身を長手方向に移動させてもよい。
【０１８３】
図７に示す磨き装置では、研磨強度は、例えば帯状研磨材２１の現像剤担持体３への当接力、帯状研磨材２１の移動速度や送り速度、及び研磨粒子の材質や粒径によって任意の範囲で調整することが可能である。
【０１８４】
次に、実施形態の現像装置の構成例について図面を参照して説明する。図８に、実施形態における、磁性一成分系の現像装置の模式図を示す。
【０１８５】
図８に示すように、公知のプロセスにより形成された潜像担持体として、例えば、感光ドラム１００は、矢印α方向に回転する。第１現像スリーブ１４ａ及び第２現像スリーブ１４ｂは、現像容器１０に供給された磁性トナー粒子を有する磁性一成分現像剤を担持している。そして矢印β方向に回転することによって、第１現像スリーブ１４ａと感光ドラム１００とが対向している現像領域Ｄａ及び第２現像スリーブ１４ｂと感光ドラム１００とが対向している現像領域Ｄｂに現像剤をそれぞれ搬送する。第１現像剤担持体３ａ及び第２現像剤担持体３ｂは、それぞれ第１現像スリーブ１４ａ及び第２現像スリーブ１４ｂ内に、磁性現像剤を磁気的に吸引して保持するために、第１マグネット１１ａ及び第２マグネット１１ｂが配置されている。
【０１８６】
実施形態の現像装置で用いられる第１現像スリーブ１４ａ及び第２現像スリーブ１４ｂは、それぞれ基体としての金属円筒管１２ａ及び１２ｂ上に形成された樹脂層１３ａ及び１３ｂを有する。現像容器１０は、第１室１６、第２室１７に分割されており、第１室１６に存在する磁性現像剤は、攪拌搬送部材１８により現像容器１０及び仕切り部材により形成される隙間を通過して第２室１７に搬送される。第２室１７へ搬送された磁性現像剤は、更に攪拌搬送部材１９ａ及び１９ｂによって現像剤担持体近傍へ搬送される。そして、第１マグネット１１ａ及び第２マグネット１１ｂによる磁力の作用により、第１現像スリーブ１４ａ及び第２現像スリーブ１４ｂ、すなわち第１現像剤担持体３ａ及び第２現像剤担持体３ｂ上に担持される。なお、現像容器１０内の磁性現像剤が消費されて少なくなると、現像剤供給手段２０より新たな磁性現像剤が現像容器１０内に随時供給され、常時現像容器１０内の現像剤を一定量に保持されるようにしている。
【０１８７】
磁性現像剤は、磁性トナー粒子相互間及び第１現像剤担持体３ａ上の樹脂層１３ａ又は第２現像剤担持体３ｂ上の樹脂層１３ｂとの摩擦により、感光ドラム１００上の静電潜像を現像することが可能な摩擦帯電電荷を得る。ここでは、現像剤層厚規制部材としての強磁性金属製の磁性規制ブレード（ドクターブレード）１５が、第１現像剤担持体３ａの表面から５０μｍ以上、５００μｍ以下の間隙をあけて第１現像剤担持体３ａに対向するように装着されている。これによって、磁性規制ブレード１５は、現像領域Ｄａに搬送される現像剤の層厚を規制することが可能にされている。第１マグネット１１ａの磁極Ｉ（カット極）からの磁力線が磁性規制ブレード１５に集中することにより、第１現像剤担持体３ａ上に現像剤の薄層が形成される。なお、この磁性規制ブレード１５に代えて非磁性の規制ブレードを使用することもできる。これに対し、第２現像剤担持体３ｂはドクターブレードを備えておらず、本発明の現像剤担持体の構成及び磁性現像剤により発現する間隙部での磁気的拘束力の如き作用により、磁性現像剤の層厚規制が行われる。
【０１８８】
次に、現像容器内での磁性現像剤の移動について説明する。
【０１８９】
第１現像剤担持体３ａには、第１マグネット１１ａによって、第１現像剤担持体３ａ上の磁性現像剤を規制するためのカット極Iと、現像剤層厚規制部材周辺における磁性現像剤への負荷を低減させる反発極IVとが形成されている。また、第１現像剤担持体３ａには、現像剤を第１現像剤担持体３ａ上で搬送させる搬送極II、IIIがそれぞれ形成されている。
【０１９０】
また、第２現像剤担持体３ｂには、現像容器１０に収容されている磁性現像剤を第２現像剤担持体３ｂに担持させるための搬送、取り込み極VIIIが形成されている。また、第２現像剤担持体３ｂには、第２現像剤担持体３ｂ上の磁性現像剤で感光ドラム１００の静電潜像を現像するための現像極Ｖが形成されている。さらに、第２現像剤担持体３ｂには、磁性現像剤を第２現像剤担持体３ｂ上で搬送させる搬送極VI、VIIがそれぞれ形成されている。
【０１９１】
各現像剤担持体３ａ，３ｂは、感光ドラム１００の回転方向αに対して順方向に回転する。一方、各現像剤担持体３ａ，３ｂの内側に僅かなクリアランスをもって設置される第１及び第２マグネット１１ａ，１１ｂは、任意の角度で現像容器１０に固定される。なお、本例では、現像剤層厚規制部材として、第１現像剤担持体３ａに対して非接触に配置される磁性規制ブレード１５が用いられているが、本発明では第１現像剤担持体３ａに一定の当接圧で圧接して配置される弾性ブレードを用いても良い。
【０１９２】
さらに、現像剤担持体３ａ，３ｂと感光ドラム１００との間に印加する現像バイアスについて説明する。
【０１９３】
実施形態の現像装置は、感光ドラム１００上の静電潜像を、現像剤担持体３ａ，３ｂ上の磁性現像剤を現像バイアスを用いて、間隙をもって対向する感光ドラム１００へ飛翔させることで現像を行うことを特徴としている。そのため、各現像剤担持体３ａ，３ｂと感光ドラム１００との間には、バイアス手段としての現像バイアス電源（不図示）によって現像バイアス電圧が印加される。
【０１９４】
この現像バイアス電圧として直流電圧を使用するときに、静電潜像の画像部（現像剤が付着して可視化される領域）の電位と背景部の電位との間の値の電圧を各現像剤担持体３ａ及び３ｂに印加するのが好ましい。現像された画像の濃度を高め、かつ階調性及び画質を向上させるためには、現像バイアスとして交流バイアス電圧を印加して、現像領域Ｄａ及びＤｂに向きが交互に反転する振動電界を形成してもよい。この場合には、上記した画像部の電位と、背景部の電位との中間の値を有する直流電圧成分を重畳した交流バイアス電圧を印加するのが好ましい。本発明では、感光ドラム１００と第１現像剤担持体３ａとの間の最大電界強度Ｅ１と、感光ドラム１００と第２現像剤担持体３ｂとの間の最大電界強度Ｅ２とが、式（１）の関係を満たしていることが特徴である。そのために、第１現像剤担持体３ａと第２現像剤担持体３ｂとで異なる現像バイアス電源から現像バイアスを印加する形態であってもかまわない。また、同じ現像バイアス電源を用いて現像バイアスを印加するものの、例えば感光ドラム１００との距離を変えることで式（１）の関係を満たす形態を採用してもかまわない。
【０１９５】
なお、本実施形態では、実用性の観点から好ましい形態として、２つの現像剤担持体を用いる構成を示している。しかし、現像剤担持体間における磁性現像剤の円滑な流動、及び現像剤担持体間の間隙部における磁性現像剤の滞留の抑制は、上述した磁極Ｂと磁極Ｃとの関係を満たす２つ以上の現像剤担持体と、上述した磁性現像剤とを用いることで得られることは明らかである。したがって、３つ以上の現像剤担持体を用いる場合であっても、これらの現像剤担持体が隣り合う現像剤担持体の間のそれぞれの基準線に対して、上述のような磁極の相対的な位置関係を有していれば、上述と同様に効果を得ることができる。つまり、本発明には、このような３つ以上の現像剤担持体を用いる構成も含まれる。
【０１９６】
また、本発明は、本発明の現像装置を用いて、静電潜像担持体に対向する現像領域へ現像剤を搬送し、現像剤により静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視像化する現像方法を含んでいる。この現像方法を採用することで、上述と同様の効果を得ることができる。
【０１９７】
以下、本発明に関わる物性の測定方法について述べる。
【０１９８】
（１）第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体の各磁極の磁気特性
ＢＥＬＬ社製のガウスメーターモデル６４０を用いて測定を行った。本発明では、現像剤担持体の表面から１００μｍ上方に離間した位置にアクシャルプローブをセットして得られた測定値を採用した。
【０１９９】
（２）現像剤及び磁性粉の磁気特性
現像剤及び磁性粉の磁気特性（保磁力Ｈｃ、残留磁化σｒ、飽和磁化σｓ）は、振動試料型磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５（東英工業株式会社製）を用い、外部磁場を７９６ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）として測定した。
【０２００】
（３）トナー粒子の重量平均粒径
トナー粒子の重量平均粒径測定はコールターカウンター法を用いて行った。測定器としては、コールターマルチサイザーＩＩＩ（ベックマン・コールター社製）を用いた。電解液はＩＳＯＴＯＮ  Ｒ−ＩＩ（ベックマン・コールター社製）を使用した。測定法としては、電解液（１００ｍｌ以上、１５０ｍｌ以下）中に、分散剤として０．１ｍｌ以上、５ｍｌ以下の界面活性剤（アルキルベンゼンスルフォン酸塩）を加え、更に２ｍｇ以上、２０ｍｇ以下の測定試料を加えた。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で１分間以上、３分間以下の分散処理を行い、測定装置によりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、２．００μｍ以上のトナー粒子の体積・個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。それから体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径（Ｄ４）（各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする）を算出した。チャンネルとしては、以下の１３チャンネルを用いた。
１）２．００μｍ以上、２．５２μｍ未満；
２）２．５２μｍ以上、３．１７μｍ未満；
３）３．１７μｍ以上、４．００μｍ未満；
４）４．００μｍ以上、５．０４μｍ未満；
５）５．０４μｍ以上、６．３５μｍ未満；
６）６．３５μｍ以上、８．００μｍ未満；
７）８．００μｍ以上、１０．０８μｍ未満；
８）１０．０８μｍ以上、１２．７０μｍ未満；
９）１２．７０μｍ以上、１６．００μｍ未満；
１０）１６．００μｍ以上、２０．２０μｍ未満；
１１）２０．２０μｍ以上、２５．４０μｍ未満；
１２）２５．４０μｍ以上、３２．００μｍ未満；
１３）３２．００μｍ以上、４０．３０μｍ未満。
【０２０１】
（４）樹脂層の表面粗さ（算術平均粗さＲａ、最大高さ粗さＲｚ、最大山高さＲｐ）の測定
樹脂層の表面粗さの測定は、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（２００１）の表面粗さに基づき、東京精密社製のＳＵＲＦＣＯＭ  １５００ＤＸを用いた。測定条件としてはカットオフ０．８ｍｍ、評価長さ４ｍｍ、送り速度０．５ｍｍ／ｓにて、軸方向３点×周方向３点＝９点について各々測定し、その平均値をとった。
【０２０２】
（５）黒鉛粒子の黒鉛化度ｐ（００２）
黒鉛化度ｐ（００２）は、マックサイエンス社製の強力型全自動Ｘ線回折装置“ＭＸＰ１８”システムにより、黒鉛のＸ線回折スペクトルから得られる格子間隔ｄ（００２）を測定することで、ｄ（００２）＝３．４４０−０．０８６（１−ｐ2）で求めた。
【０２０３】
なお、格子間隔ｄ（００２）は、ＣｕＫαをＸ線源とし、ＣｕＫβ線はニッケルフィルターにより除去した。標準物質に高純度シリコンを使用し、Ｃ（００２）及びＳｉ（１１１）回折パターンのピーク位置から算出した。主な測定条件は以下のとおりである。
・Ｘ線発生装置：１８ｋＷ
・ゴニオメータ：横型ゴニオメータ
・モノクロメータ：使用
・管電圧：３０．０ｋＶ
・管電流：１０．０ｍＡ
・測定法：連続法
・スキャン軸：２θ／θ
・サンプリング間隔：０．０２０ｄｅｇ
・スキャン速度：６．０００ｄｅｇ／ｍｉｎ
・発散スリット：０．５０ｄｅｇ
・散乱スリット：０．５０ｄｅｇ
・受光スリット：０．３０ｍｍ
【０２０４】
（６）黒鉛粒子、凹凸形成粒子及び固体潤滑剤の粒径測定
レーザー回折型粒度分布計のコールターＬＳ−２３０型粒度分布計（ベックマン・コールター社製）を用いて測定した。測定方法としては、水系モジュールを用い、測定溶媒としてはイソプロピルアルコールを使用した。イソプロピルアルコールにて粒度分布計の測定系内を５分間洗浄し、消泡剤として測定系内に１０ｍｇ以上、２５ｍｇ以下の亜硫酸ナトリウムを加えて、バックグラウンドファンクションを実行した。
【０２０５】
次に、イソプロピルアルコール５０ｍｌ中に、３滴以上、４滴以下の界面活性剤を加え、更に５ｍｇ以上、２５ｍｇ以下の測定試料を加えた。試料を懸濁した水溶液は、超音波分散器にて１分間以上、３分間以下の分散処理を行って試料液とした。その後、測定装置の測定系内に試料液を徐々に加えて、装置の画面上のＰＩＤＳが４５％以上、５５％以下になるように測定系内の試料濃度を調整して測定を行い、個数分布から算出した個数平均粒径、及び体積分布から算出した体積平均粒径を求めた。
【０２０６】
（７）樹脂層の体積抵抗の測定
樹脂層の体積抵抗値は、厚さ１００μｍのＰＥＴシート上に、現像剤担持体上の樹脂層を構成する同じ塗工液を用い、厚さ７μｍ以上、２０μｍ以下の樹脂層を形成し、ロレスターＡＰ（三菱油化（株）製）に４端子プローブを取り付けて測定した。なお、測定環境は、温度が２０℃以上、２５℃以下で、かつ、５０％ＲＨ以上、６０ＲＨ％以下とした。
【０２０７】
（８）凹凸形成粒子の体積抵抗の測定
試料を４０ｍｍφのアルミリングに入れ、２５００Ｎで加圧成型し、抵抗率計ロレスターＡＰ、又はハイレスターＩＰ（共に、三菱油化（株）製）にて４端子プローブを用いて体積抵抗値を測定した。なお、測定環境は、温度が２０℃以上、２５℃以下で、かつ、５０％ＲＨ以上、６０％ＲＨ以下とした。
【０２０８】
（９）凹凸形成粒子の真密度の測定
乾式密度計アキュピック１３３０（島津製作所製）を用いて測定した。
【０２０９】
（１０）現像剤担持体上の樹脂層の表面のユニバーサル硬さＨＵ
ユニバーサル硬さＨＵは、ＩＳＯ／ＦＤＩＳ１４５７７に準拠するフィッシャー・インストルメンツ社製のフィッシャースコープＨ１００Ｖ（商品名）を用いる表面被膜物性試験から得られる硬さ値である。圧子には、対面角度が１３６°に規定されている四角錘のダイヤモンド圧子を使用した。そして、測定荷重Ｆ（単位：Ｎ）を段階的にかけて被硬さ測定試料に圧子を押し込んでいき、荷重をかけた状態での押し込み深さｈ（単位：ｍｍ）を電気的に検出して読み取り、下記式（４）で計算される値である。
ＨＵ＝Ｋ×Ｆ／ｈ2  ［Ｎ／ｍｍ2］    ・・・（４）
ここで、Ｋは定数であり、１／２６．４３である。
【０２１０】
測定用試料は、現像剤担持体の場合、基体の表面に樹脂層を形成した試料を用いるが、測定精度を向上させるためには樹脂層の表面が平滑である方がよいので、研磨処理等の平滑化処理を施した後に測定することが更に好ましい。したがって、本発明においては、樹脂層の表面を♯２０００の研磨テープを用いて研磨処理を施し、研磨処理後の表面粗さＲａが０．２μｍ以下になるように調整したものを測定した。
【０２１１】
試験荷重Ｆ及び圧子の最大押し込み深さｈは、樹脂層の表面粗さの影響を受けず、かつ、下地の基体の影響を受けない程度の範囲が好ましい。したがって、本発明においては、圧子の最大押し込み深さｈを１μｍ以上、２μｍ以下になるよう試験荷重Ｆをかけて測定した。なお、測定環境は２３℃、５０％とし、測定回数は異なる測定点にて１００回とし、その測定値から求めた平均値をＨＵAとした。
【実施例】
【０２１２】
次に、具体的な実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。なお、以下の配合における部数は、特に定めない限りすべて質量部を指している。
【０２１３】
＜＜現像剤＞＞
＜結着樹脂の製造例＞
プロピレンオキサイド付加ビスフェノールＡ                    ７０ｍｏｌ％
エチレンオキサイド付加ビスフェノールＡ                      ３３ｍｏｌ％
テレフタル酸                                                ２８ｍｏｌ％
トリメリット酸                                              ３０ｍｏｌ％
アジピン酸                                                  ３８ｍｏｌ％
上記原料を５リットル４口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、Ｎ2ガス導入管、温度計及び撹拌装置を付し、フラスコ内にＮ2ガスを導入しながら１８０℃で縮重合反応を行い、ポリエステル樹脂の製造を行った。このポリエステル樹脂溶液中に、
スチレン                                                    ８５ｍｏｌ％
ｎ−ブチルアクリレート                                      １２ｍｏｌ％
ベンゾイルパーオキサイド                                      ３ｍｏｌ％
の混合物を滴下ロートから４時間かけて滴下した。なお、ポリエステル部（ＰＥＳ）とスチレンアクリル部（Ｓｔ−Ａｃ）との質量比はＰＥＳ／Ｓｔ−Ａｃ＝８５／１５となるようにした。その後、１４０℃で５時間反応した後、２３０℃に昇温してジブチル錫オキシド（ＤＢＯ）を０．２質量％添加し、６時間縮重合反応を行った。重合終了後、濾別し、充分に水洗した後に脱水乾燥して結着樹脂を得た。
【０２１４】
＜現像剤の製造例１＞
結着樹脂                                                    １００部
マグネタイト                                                      ７０部
（八面体、平均粒子径＝０．１８μｍ、保磁力Ｈｃ＝１０．４ｋＡ／ｍ、残留磁化σｒ＝１５．７Ａｍ2／ｋｇ、飽和磁化σｓ＝８５．５Ａｍ2／ｋｇ）
負帯電性荷電制御剤                                                  ３部
（オリヱント社製、商品名：Ｅ−１０１）
低分子量エチレンープロピレン共重合体                                ３部
（三洋化成社製、商品名：ビスコール５５０−Ｐ）
上記混合物をヘンシェルミキサー（ＦＭ−７５型、三井三池化工機（株）社製）を用いて充分に混合した後、温度１３０℃に設定した２軸混練機（ＰＣＭ−３０型、池貝鉄工（株）社製）にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて１ｍｍ以下に粗粉砕し、トナー製造用粉体原料である粉体原料（粗粉砕物）を得た。
【０２１５】
そして、粉体原料を、ターボミルＴ−２５０型（ターボ工業社製）を用いて微粉砕を行った後、熱球形化処理を行った。熱球形化処理を行った微粉砕粉を、コアンダ効果を利用した多分割分級装置（エルボジェット分級機、日鉄鉱業社製）で、超微粉及び粗粉を同時に分級除去して、重量平均粒子径（Ｄ4）が６．３μｍの磁性トナー粒子を得た。
【０２１６】
次に、疎水化処理シリカ微粉体を、以下のようにして製造した。
【０２１７】
四塩化ケイ素を気相中にて１０００℃で焼成し、アモルファスのシリカ微粉体を得た。このシリカ微粉体を気相中で分散させ、シリカ微粉体１００部に対してヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を固形分で１５部を噴霧し、粒子の合一が生じないように十分に攪拌しながら反応させた。更に十分に攪拌しながら、ジメチルシリコンオイルを固形分で１５部を噴霧し、反応を行った。
【０２１８】
これを乾燥後、１３０℃で２時間加熱処理し、その後、凝集体がなくなるまで繰り返しジェットミルにて解砕処理を行うことで得た。得られたシリカ微粉体の一次平均粒径は１２ｎｍであった。
【０２１９】
磁性トナー粒子１００部に対し、疎水化処理されたシリカ微粉体１．２部とチタン酸ストロンチウム３．５部を添加し、ヘンシェルミキサー（ＦＭ−７５型、三井三池化工機（株）製）にて外添することで磁性現像剤Ｇ−１を得た。磁性現像剤Ｇ−１の７９６ｋＡ／ｍの磁場を加えた際の飽和磁化は３１Ａｍ2／ｋｇであった。
【０２２０】
＜現像剤の製造例２＞
現像剤の製造例１において、マグネタイトの添加量を４０部とする点だけが異なっている。これ以外は、現像剤の製造例１と同様にして磁性現像剤Ｇ−２を得た。磁性現像剤Ｇ−２は重量平均粒子径（Ｄ4）が６．５μｍ、７９６ｋＡ／ｍの磁場を加えた際の飽和磁化は２０Ａｍ2／ｋｇであった。
【０２２１】
＜現像剤の製造例３＞
現像剤の製造例１において、マグネタイトの添加量を９０部とする点だけが異なっている。これ以外は、現像剤の製造例１と同様にして磁性現像剤Ｇ−３を得た。磁性現像剤Ｇ−３は重量平均粒子径（Ｄ4）が６．４μｍ、７９６ｋＡ／ｍの磁場を加えた際の飽和磁化は４０Ａｍ2／ｋｇであった。
【０２２２】
＜比較現像剤の製造例１＞
上述の現像剤の製造例１において、磁性粉として球状マグネタイト（平均粒子径＝０．２０μｍ、保磁力Ｈｃ＝７．４ｋＡ／ｍ、残留磁化σｒ＝５．２Ａｍ2／ｋｇ、飽和磁化σｓ＝７０．５Ａｍ2／ｋｇ）を３０部添加する点だけが異なっている。これ以外は現像剤の製造例１と同様にして磁性現像剤Ｇ’−１を得た。磁性現像剤Ｇ’−１は重量平均粒子径（Ｄ4）が６．５μｍ、７９６ｋＡ／ｍの磁場を加えた際の飽和磁化は１５Ａｍ2／ｋｇであった。
【０２２３】
＜比較現像剤の製造例２＞
現像剤の製造例１において、磁性粉として六面体のマグネタイト（平均粒子径＝０．１０μｍ、保磁力Ｈｃ＝１３．４ｋＡ／ｍ、残留磁化σｒ＝１５．５Ａｍ2／ｋｇ、飽和磁化σｓ＝９１．５Ａｍ2／ｋｇ）を１１０部添加する点だけが異なっている。これ以外は現像剤の製造例１と同様にして磁性現像剤Ｇ’−２を得た。磁性現像剤Ｇ’−２は重量平均粒子径（Ｄ4）が６．３μｍ、７９６ｋＡ／ｍの磁場を加えた際の飽和磁化は４５Ａｍ2／ｋｇであった。
【０２２４】
＜＜現像剤担持体の表面の樹脂層＞＞
＜結着樹脂＞
レゾ−ル型フェノール樹脂（メタノール４０質量％含有、大日本インキ化学工業社製、商品名：Ｊ３２５）を用いた。
【０２２５】
＜カーボンブラック＞
導電性カーボンブラックとしては、Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＶｕｌｃａｎ  ＸＣ−７２（商品名）を用いた。
【０２２６】
＜黒鉛粒子の製造例１＞
黒鉛粒子として、コールタールピッチから溶剤分別によりβ−レジンを抽出し、これを水素添加、重質化処理を行った後、次いでトルエンにより溶剤可溶分を除去することでバルクメソフェーズピッチを得た。そのバルクメソフェーズピッチを微粉砕し、その粒子を空気中において９００℃で酸化処理した後、窒素雰囲気下中にて２８５０℃で焼成し黒鉛化させ、更に分級して得られた体積平均粒径２．９６μmの黒鉛粒子をＫ−１とした。黒鉛粒子Ｋ−１の黒鉛化度ｐ（００２）は０．５２であった。
【０２２７】
＜黒鉛粒子の製造例２＞
石炭系重質油を熱処理することで得られたメソカーボンマイクロビーズを、洗浄・乾燥した後、アトマイザーミルで機械的に分散を行い、窒素雰囲気下において１０００℃で一次加熱処理を行って炭化させた。次いで、アトマイザーミルで二次分散を行った後、窒素雰囲気下において１９００℃で熱処理し、更に分級して体積平均粒径３．８２μｍの黒鉛粒子を集め、黒鉛粒子Ｋ−２とした。黒鉛粒子Ｋ−２の黒鉛化度ｐ（００２）は０．９６であった。
【０２２８】
＜黒鉛粒子の製造例３＞
黒鉛粒子の原材料として、コークスとタールピッチの混合物を用い、この混合物をタールピッチの軟化点以上の温度で練り込み、押出し成型し、窒素雰囲気下において１０００℃で一次焼成を行って炭化させた。続いて、コールタールピッチを含浸させた後、窒素雰囲気下において２８００℃で二次焼成を行い、更に粉砕及び分級して体積平均粒径５．２２μｍの黒鉛粒子Ｋ−３を得た。黒鉛粒子Ｋ−３の黒鉛化度ｐ（００２）は０．１０であった。
【０２２９】
＜凹凸形成粒子＞
導電性球状粒子であるニカビーズ  ＩＣＢ０５２０及びニカビーズ  ＩＣＢ１０２０（いずれも商品名、日本カーボン社製）及びホウ酸アルミニウム微粒子であるアルボライト  ＰＦ０８（商品名、四国化成社製）を使用した。以下、ニカビーズ  ＩＣＢ０５２０をＣ−１、ニカビーズ  ＩＣＢ１０２０をＣ−２、アルボライト  ＰＦ０８をＣ−３と標記する。
【０２３０】
なお、Ｃ−１、Ｃ−２及びＣ−３の体積平均粒径はそれぞれ６．１０μｍ、１１．８９μｍ及び７．５２μｍであった。
【０２３１】
＜現像スリーブの製造例＞
基体の表面に樹脂被覆層を有する現像スリーブを以下のようにして作製した。
結着樹脂                                        固形分として１００部
導電性カーボンブラック                                          ４部
黒鉛粒子Ｋ−１                                                ３６部
下記構造式（１）で示される第４級アンモニウム塩化合物（ＡＭ）  ３０部
（個数平均粒径：３．０μｍ）
凹凸形成粒子Ｃ−１                                            ４２部
エタノール                                                  １３０部
【０２３２】
【数２】
2010107565.tif 000004
【０２３３】
上記材料に直径１ｍｍのガラスビーズをメディア粒子として加え、サンドミルにて１時間分散し、フルイを用いてビーズを分離し、エタノールで固形分を３８％に調整し塗工液Ｐ−１を得た。外径３２ｍｍφ、中心線平均粗さＲａ＝０．２μｍで研削加工を行ったアルミニウム製の円筒管を用いた。このアルミニウム製の円筒管を垂直に立てて上下端部にマスキングを施した状態で一定の回転速度で回転させるとともに、この塗工液を用いてスプレーガンを一定速度で下降させながら塗工することによって、樹脂層を形成した。続いて、熱風乾燥炉を用いて１５０℃で３０分間加熱することで、樹脂層を硬化させた。
【０２３４】
樹脂層を空冷した後、図７に示した磨き装置を用いて、樹脂層の表面を研磨した。使用した帯状研磨材（研磨テープ）は、ＷＡ＃３０００（商品名；レフライト社製）、帯状研磨材のテンションが１５Ｎ、帯状研磨材の移動速度が４０ｍｍ／ｓ、現像スリーブの回転速度が１０００ｒｐｍで実施した。このようにして得られた現像スリーブＳＡ−１の樹脂層の処方及び物性を表１に示した。
【０２３５】
更に、外径２４ｍｍφ、中心線平均粗さＲａ＝０．２μｍの研削加工したアルミニウム製の円筒管も用意した。このアルミニウム製の円筒管を垂直に立てて上下端部にマスキングを施した状態で、一定の回転速度で回転させるとともに、塗工液Ｐ−１を用いてスプレーガンを一定速度で下降させながら塗工することによって、樹脂層を形成した。続いて、熱風乾燥炉を用いて１５０℃で３０分間加熱することで、樹脂層を硬化させた。
【０２３６】
樹脂層を空冷した後、磨き装置を用いて樹脂層の表面を研磨した。研磨条件は、帯状研磨材の移動速度を１５ｍｍ／ｓとする点のみを異ならせ、これ以外は、上述した３２ｍｍφの場合と同様に行った。上述のようにして得られた現像スリーブＳＢ−１の樹脂層の処方及び物性を表１に示した。
【０２３７】
なお、樹脂層の厚さは、塗工液の塗布量を調整していずれも１０μｍとなるようにした。
【０２３８】
＜表１．現像スリーブＳＡ−１〜ＳＡ―１１、ＳＡ’―１〜ＳＡ’―６及びＳＢ−１〜ＳＢ−１２、ＳＢ’―１〜ＳＢ’―５の処方と物性＞
【０２３９】
【表１】
2010107565.tif 000005
【０２４０】
＜現像スリーブＳＡ−２〜ＳＡ−１１、ＳＡ’−１〜ＳＡ’−６及びＳＢ−２〜ＳＢ−１２、ＳＢ’−１〜ＳＢ’−５の製造例＞
現像スリーブＳＡ−１及びＳＢ−１と同様の方法にて、現像スリーブＳＡ−２〜ＳＡ−８、ＳＡ’―１〜ＳＡ’５（いずれも外径３２ｍｍφ）；現像スリーブＳＡ−９〜ＳＡ−１１、ＳＡ’―６（いずれも外径２０ｍｍφ）の製造を行った。同様に、現像スリーブＳＢ−２〜ＳＢ−９、ＳＢ’―１〜ＳＢ’―４（いずれも外径２４ｍｍφ）；現像スリーブＳＢ−１０〜ＳＢ−１２、ＳＢ’―５（いずれも外径２０ｍｍφ）の製造を行った。各現像スリーブの樹脂層処方及び物性を表１に示した。
【０２４１】
ここで、樹脂層の研磨に関しては帯状研磨材の移動速度を変更する以外は、現像スリーブＳＡ−１と同様の条件にて行った。ただし、ＳＢ’−３については同じ条件で２回研磨を行った。
【０２４２】
また、現像スリーブＳＡ’―６は以下のようにして表面のメッキ処理を行った。
【０２４３】
外径３２ｍｍφ、中心線平均粗さＲａ＝０．２μｍで研削加工したアルミニウム製の円筒管を用いて、まずその表面をブラスト処理した。ブラスト処理では、ブラスト砥粒として、粒径が５０μｍの球形ガラスビーズを用いた。ブラスト処理では、このガラスビーズを３６ｒｐｍの回転速度で回転しているアルミニウム製の円筒管に対して、この円筒管から距離１５０ｍｍの位置から、７ｍｍ径のノズルを用いて４方向からブラスト圧２．４５×１０6Ｐａで９秒間吹き付けた。ブラスト処理後、アルミニウム製の円筒管表面に残存しているブラスト砥粒を取り除くために洗浄を行い、その後、乾燥させた。乾燥及び空冷後に、円筒管の表面粗さ測定を行った。測定結果は、中心線平均粗さＲａが０．９３μｍであった。
【０２４４】
次に、メッキ前処理として、アルミニウム製の円筒管の表面をジンケート処理をして、表面に亜鉛を付着させた。このジンケート処理には、市販ジンケート処理剤（商品名：シューマ  Ｋ−１０２，日本カニゼン株式会社製）を用いた。
【０２４５】
ジンケート処理後、Ｎｉ−Ｐメッキ液中に浸して厚さ７μｍで無電界Ｎｉ−Ｐメッキ層を形成させた。Ｎｉ−Ｐメッキ層中のＰ濃度は１０．３質量％で行った。無電界Ｎｉ−Ｐメッキ液としては、市販のメッキ液（商品名：Ｓ−７５４，日本カニゼン株式会社製）を用いた。
【０２４６】
続いて、Ｎｉ−Ｐメッキ処理が施されたアルミニウム製円筒管をＣｒメッキ液（市販の触媒無水クロム酸液）中に浸して電気メッキを行い、厚さ１μｍでＣｒメッキ層を形成した。
【０２４７】
現像スリーブＳＢ´―５は以下のようにして製造を行った。外径２４ｍｍφ、中心線平均粗さＲａ＝０．２μｍで研削加工したアルミニウム製の円筒管を用いて、まずその表面をブラスト処理した。ブラスト処理では、ブラスト砥粒として、粒径が５０μｍの球形ガラスビーズを用いた。ブラスト処理では、ガラスビーズを３６ｒｐｍの回転速度で回転しているアルミニウム製の円筒管に対して、この円筒管から距離１５０ｍｍの位置から、７ｍｍ径のノズルを用いて４方向からブラスト圧１．５×１０6Ｐａで９秒間吹き付けた。ブラスト処理後、アルミニウム製の円筒管表面に残存しているブラスト砥粒を取り除くために洗浄を行い、その後、乾燥させた。乾燥及び空冷後に、表面粗さ測定を行った。測定結果は、中心線平均粗さＲａが０．８０μｍであった。メッキ処理については、上述の現像スリーブＳＡ’―６と同条件で実施した。
【０２４８】
＜＜磁界発生手段＞＞
本発明では、上述のように作製した現像スリーブに、磁界発生手段としてのマグネットローラを装着し、フランジを嵌合した現像剤担持体として使用した。
【０２４９】
マグネットローラは、現像スリーブの内壁から５００μｍのクリアランスを隔てて設置されるように製造した。
【０２５０】
本実施例及び比較例で用いたマグネットローラについて、表２（第１マグネット）と表３（第２マグネット）に示す。
【０２５１】
なお、マグネットローラの磁力に関して、本実施例では現像剤担持体の表面から垂直方向上方の１００μｍの位置で測定した場合と、現像剤担持体を通さずにマグネットローラ表面から垂直方向上方に１．２ｍｍの位置で測定した場合とでは、ほぼ同じ値が得られた。各場合におけるマグネットローラの磁力（測定値）の差が測定誤差程度であったので、表２及び表３中の各磁極の磁力については、マグネットローラ上の各磁極から垂直方向に１．２ｍｍ上方での測定値を記載した。
【０２５２】
また、各磁極の角度については、第１現像剤担持体の中心軸と第２現像剤担持体の中心軸とを結ぶ線を基準線（０°）としたときに、各現像剤担持体の磁極から中心軸を結ぶ線と基準線との交差角を示す。この交差角が基準線より潜像担持体側にある場合を（−）、その反対側にある場合を（＋）でそれぞれ示した。
【０２５３】
なお、本発明の現像装置で特に重要なのは、第１現像剤担持体と第２現像剤担持体間の間隙部付近の磁気的特性を左右する第１磁極Ａ、第２磁極Ｂ、第３磁極Ｃ、第４磁極Ｄ及び第５磁極Ｅの位置関係である。この他の磁極の位置関係は、第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体近傍の現像剤搬送に対してはそれほど影響を及ぼさないので、一定とした。すなわち、以下のように設定した。
・第I磁極：Ｓ極、磁力９５ｍＴ、角度＋１５０°
・第II磁極：Ｎ極、磁力９０ｍＴ、角度−１７０°
・第III磁極：Ｓ極、磁力９０ｍＴ、角度−１２５°
・第IV磁極：Ｓ極、磁力８５ｍＴ、角度＋１００°
・第V磁極：Ｎ極、磁力１００ｍＴ、角度−８０°
・第VI磁極：Ｓ極、磁力１１０ｍＴ、角度−１３０°
・第VII磁極：Ｎ極、磁力６０ｍＴ、角度＋１２０°
・第VIII磁極：Ｎ極、磁力７５ｍＴ、角度＋７０°
【０２５４】
＜表２．第１マグネット（マグネットローラ）の測定値＞
【０２５５】
【表２】
2010107565.tif 000006
【０２５６】
＜表３．第２マグネット（マグネットローラ）の測定値＞
【０２５７】
【表３】
2010107565.tif 000007
【０２５８】
＜実施例１＞
作製した現像スリーブＳＡ−１にマグネットローラＭａｇ−１を、現像スリーブＳＢ−１にマグネットローラＭａｇ−２をそれぞれ装着してフランジを嵌合し、それぞれ第１現像剤担持体、第２現像剤担持体とした。そして、図８に示したような構成の現像装置に組み込んだ。現像装置をキヤノン社製のデジタル複写機ＩＲ−５０７５（商品名）改造機に装着した。画像評価は、常温／常湿度環境（Ｎ／Ｎ；２３℃／５０％ＲＨ）、常温／低湿度環境（Ｎ／Ｌ；２３℃／５％ＲＨ）及び高温／高湿度環境（Ｈ／Ｈ；３５℃／８５％ＲＨ）において、画像比率５％の文字画像をＡ４横送りで連続５００ｋ枚複写耐久により行った。その他の評価条件は以下の通りであり、表４及び表５にも示した。
・プロセス速度（潜像担持体の周速）：７００ｍｍ／ｓ
・第１現像剤担持体の周速：８００ｍｍ／ｓ
・第２現像剤担持体の周速：４００ｍｍ／ｓ
・現像剤層厚規制部材と第１現像剤担持体との間隙：２００μｍ
・第１現像剤担持体と第２現像剤担持体との間隙（Ｇｓｓ）：２５０μｍ
・第１現像剤担持体と潜像担持体との間隙（Ｇａ）：２５０μｍ
・第２現像剤担持体と潜像担持体との間隙（Ｇｂ）：３６０μｍ
・現像バイアス  Ｖｐ−ｐ：１５００Ｖ、周波数：２７００Ｈｚ
画像評価の結果は表８に挙げたように、いずれの環境下においても終始良好な画像特性を得ることができた。
【０２５９】
評価方法及び評価基準は以下の通りである。
【０２６０】
（１）Ｓ−Ｓ間剤溜り
５００ｋ耐久の終了後に、現像装置を評価機本体から取り出し、第１現像剤担持体と第２現像剤担持体との間の間隙部を目視評価し、現像剤滞留の状態を評価した。
Ａ：現像剤の滞留無し。
Ｂ：極僅かに現像剤の滞留はあるが、第２現像剤担持体の現像剤コート性は正常である。
Ｃ：現像剤の滞留は見られるものの、第２現像剤担持体への局部的な滞留現像剤の塊の吐き出しは無く、画像に影響しない。
Ｄ：現像剤の滞留が見られ、第２現像剤担持体への局部的な滞留現像剤の塊の吐き出しも発生した。
Ｅ：現像剤の滞留が見られ、さらに間隙部で現像剤の固着が発生した。
【０２６１】
（２）スリーブ汚染性（５００ｋ枚耐久後のみ）
第１及び第２現像剤担持体の表面をキーエンス社製の超深度形状測定顕微鏡を用いて、２００倍の倍率下にて観察し、スリーブ汚染の程度を下記の基準に基づいて評価した。
Ａ：第１及び第２現像剤担持体の各表面共にスリーブ汚染は観察されない。
Ｂ：第２現像剤担持体の表面のみやや汚染が観察される。
Ｃ：第２現像剤担持体の表面にて部分的に汚染が観察される。
Ｄ：第２現像剤担持体の表面の全域にわたって汚染が広がっている。
Ｅ：第１及び第２現像剤担持体の各表面共に全域に汚染が見られる。
【０２６２】
（３）画像濃度
画像比率５．５％であるテストチャート上の５ｍｍφ丸部のコピー画像濃度を、反射濃度計ＲＤ９１８（マクベス製）により反射濃度測定を行い、１０点の平均値をとって画像濃度とした。
Ａ：濃度１．５０以上
Ｂ：濃度１．４０以上１．５０未満
Ｃ：濃度１．３０以上１．４０未満
Ｄ：濃度１．２０以上１．３０未満
Ｅ：濃度１．２０未満
【０２６３】
（４）ベタ画像上のスジ及びムラ
ベタ黒画像及びハーフトーン画像の画出しを行い、それぞれの画像においてスジ及びムラを目視により観察し、以下の基準に従い評価した。
Ａ：ベタ黒画像及びハーフトーン画像共にスジ及びムラは見られない。
Ｂ：ハーフトーン画像にて軽微なスジの発生があるが、ベタ黒画像ではスジは見られない。
Ｃ：ベタ黒画像及びハーフトーン画像共に軽微なスジが確認されるが、ムラの発生はない。
Ｄ：ベタ黒画像及びハーフトーン画像共に明瞭なスジが発生しており、更にハーフトーン画像上にてムラも確認できる。
Ｅ：ベタ黒画像及びハーフトーン画像共に明瞭なスジだけでなく、顕著なムラの発生も見られる。
【０２６４】
（５）飛び散り
画像飛び散りの評価は、４ドットの横ラインを１７６ドットスペースおきに印字した横ラインパターンの画像飛び散りレベルを５０倍に拡大して評価した。
Ａ：拡大観察によっても画像飛び散りが見られない。
Ｂ：拡大観察により画像飛び散りが横ライン上の一部見られる。
Ｃ：拡大観察により画像飛び散りが横ラインのほぼ全域に見られるが、太さにムラは見られない。
Ｄ：飛び散りにより、横ラインの太さにムラが見られる。
Ｅ：飛び散りにより、ラインの太さムラに加えて、ラインのつぶれも見られる。
【０２６５】
（６）スリーブゴースト
図９（ａ）に示すように、幅ｘ×長さｌの帯状ベタ黒部を出力した後、図９（ｂ）に示すように、幅ｙ（ただし、ｙ＞ｘ）×長さｌのハーフトーンを出力する。このハーフトーン画像の画像濃度を、図９（ｃ）に示すように、領域ア、領域イ及び領域ウでそれぞれ画像濃度を測定し、現れた濃度差（濃淡の程度）を、下記基準にてスリーブゴーストを評価した。領域アは、画像形成開始点から第１現像剤担持体が１回転するまでの長さｚ以降の部分である。領域イは、画像形成開始点から第１現像剤担持体が１回転するまでの長さｚの部分であり、ベタ黒画像の画出しをした部分と重なる部分である。領域ウは、画像形成開始点から第１現像剤担持体が１回転するまでの長さｚの部分であり、ハーフトーンのみを画出しした部分である。
Ａ：濃度差が見られない（濃度差が０．０２未満）。
Ｂ：領域イと領域ウで軽微な濃度差が見られる（濃度差が０．０２以上０．０４未満）。
Ｃ：領域ア、領域イ、領域ウの各々で若干の濃度差が見られる（濃度差が０．０４以上０．０７未満）。
Ｄ：各領域での濃度差が見られる（濃度差が０．０７以上０．１２未満）。
Ｅ：顕著な濃度差が見られる（濃度差が０．１２以上）。
【０２６６】
＜表４．実施例１〜実施例１５及び比較例１〜比較例１７の評価条件＞
【０２６７】
【表４】
2010107565.tif 000008
【０２６８】
＜表５．実施例１〜実施例１５及び比較例１〜比較例１７の評価条件（続き）＞
【０２６９】
【表５】
2010107565.tif 000009
【０２７０】
＜実施例２〜実施例１５及び比較例１〜比較例１７＞
表４及び表５に挙げた条件に変更する以外は、実施例１と同様にして画像評価を行った。結果は表８〜表１１に記載した。
【０２７１】
＜実施例１６＞
作製した現像スリーブＳＡ−９に、外径２０ｍｍφの円筒管内部に入るように改良したマグネットローラＭａｇ−１を装着してフランジを嵌合し、第１現像剤担持体とした。同様に、現像スリーブＳＢ−１０に上述の改良を施したマグネットローラＭａｇ−１２を装着してフランジを嵌合し、第２現像剤担持体とした。そして、図８に示したような構成の現像装置に組み込んだ。現像装置をキヤノン社製のデジタル複写機ＩＲ−５０７５（商品名）の改造機に装着した。画像評価は、常温／常湿度環境（２３℃／５０％ＲＨ）、常温／低湿度環境（２３℃／５％ＲＨ）及び高温／高湿度環境（３５℃／８５％ＲＨ）において、画像比率５％の文字画像をＡ４横送りで連続５００ｋ枚複写耐久により行った。その他の評価条件は以下の通りであり、表６及び表７にも記載した。
【０２７２】
・プロセス速度（潜像担持体の周速）：５００ｍｍ／ｓ
・第１現像剤担持体の周速：５００ｍｍ／ｓ
・第２現像剤担持体の周速：５００ｍｍ／ｓ
・現像剤層厚規制部材と第１現像剤担持体との間隙：２５０μｍ
・第１現像剤担持体と第２現像剤担持体との間隙（Ｇｓｓ）：３５０μｍ
・第１現像剤担持体と潜像担持体との間隙（Ｇａ）：２００μｍ
・第２現像剤担持体と潜像担持体との間隙（Ｇｂ）：３００μｍ
・現像バイアス  Ｖｐ−ｐ：１２００Ｖ、周波数：２７００Ｈｚ
画像評価の結果は表１１に示したように、いずれの環境下においても終始良好な画像特性を得ることができた。
【０２７３】
＜表６．実施例１６〜実施例２１及び比較例１８〜比較例１９の評価条件＞
【０２７４】
【表６】
2010107565.tif 000010
【０２７５】
＜表７．実施例１６〜実施例２１及び比較例１８〜比較例１９の評価条件（続き）＞
【０２７６】
【表７】
2010107565.tif 000011
【０２７７】
＜実施例１７〜実施例２１、及び比較例１８〜比較例１９＞
表６及び表７に挙げた条件に変更する以外は、実施例１６と同様にして画像評価を行った。結果は表１１に記載した。
【０２７８】
ただし、比較例１８は、潜像担持体に対向する現像領域において、第２現像剤担持体を潜像担持体の回転方向と逆方向に回転するように設定した。
【０２７９】
さらに、比較例１９は、メッキスリーブからなる現像剤担持体を使用した。画像評価において、Ｎ／Ｌ環境下では終始ハーフトーン画像上に、現像剤の過剰な摩擦帯電に伴うブロッチ（波模様状のムラ）の発生が確認された。
【０２８０】
また、実施例２１は、現像バイアスとして、第１現像剤担持体にはＶｐ−ｐ：１５００Ｖ、周波数：２７００Ｈｚ、第２現像剤担持体にはＶｐ−ｐ：１０００Ｖ、周波数：２７００Ｈｚ、の交流バイアスを印加した。
【０２８１】
＜表８．実施例１〜実施例３及び比較例１〜比較例７の画像評価結果＞
【０２８２】
【表８】
2010107565.tif 000012
【０２８３】
＜表９．実施例４〜実施例９及び比較例８〜比較例１１の画像評価結果＞
【０２８４】
【表９】
2010107565.tif 000013
【０２８５】
＜表１０．実施例１０〜実施例１３及び比較例１２〜比較例１７の画像評価結果＞
【０２８６】
【表１０】
2010107565.tif 000014
【０２８７】
＜表１１．実施例１４〜実施例２１及び比較例１８〜比較例１９の画像評価結果＞
【０２８８】
【表１１】
2010107565.tif 000015
【図面の簡単な説明】
【０２８９】
【図１】本実施形態の現像装置における、第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体の最近接部での磁極配置を示す模式図である。
【図２】本発明に使用可能な現像剤担持体の表面上の樹脂層を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明に使用可能な現像剤担持体の表面上の他の樹脂層を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明に使用可能な現像剤担持体の表面上の他の樹脂層を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明に使用可能な現像剤担持体の表面上の他の樹脂層を模式的に示す断面図である。
【図６】樹脂層の表面の「最大山高さ」（Ｒｐ）と「最大高さ粗さ」（Ｒｚ）を説明するための模式図である。
【図７】現像剤担持体上の樹脂層の表面を研磨するための、帯状研磨材を用いた磨き加工機を示す模式図である。
【図８】本実施形態の磁性一成分系の現像装置を示す模式図である。
【図９】実施例で用いた、スリーブゴーストの評価方法を説明するためのプリント画像の模式図である。
【符号の説明】
【０２９０】
１  樹脂層
２  基体
３ａ  第１現像剤担持体
３ｂ  第２現像剤担持体
１１ａ  第１マグネット（第１磁界発生手段）
１１ｂ  第２マグネット（第２磁界発生手段）
１２ａ、１２ｂ  基体
１３ａ、１３ｂ  樹脂層
１４ａ  第１現像スリーブ
１４ｂ  第２現像スリーブ
１５  磁性規制ブレード（現像剤層厚規制部材）
１００  感光ドラム（潜像担持体）
Ａ  第１磁極
Ｂ  第２磁極
Ｃ  第３磁極
Ｄ  第４磁極
Ｅ  第５磁極
Ｌ  基準線
ａ  結着樹脂
ｂ  黒鉛粒子
ｃ  固体粒子
ｄ  凹凸形成粒子
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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