(57)【要約】【課題】トナー劣化と現像ローラなどの機能部材の劣化を大幅に改善することができ、画像形成装置長寿命化を図ることのできる現像装置を提供する。【解決手段】少なくとも現像剤担持体５１と、該現像剤担持体５１上へ現像剤を供給する現像剤供給部材５２と、現像剤補給部とを有し、該現像剤補給部には現像剤攪拌部材５３が備えられている一成分現像装置において、現像剤担持体５１の中央断面の重心位置をｙｄ、現像剤供給部材５２の中央断面の重心位置をｙｄｅｌ、現像剤攪拌部材５３の中央断面の重心位置をｙａとしたとき、ｙｄ＞ｙｄｅｌ＞ｙａの関係にあり、かつ、現像装置の筐体６０内の現像剤担持体回転軸方向の中央断面空間において、現像剤供給部材５２の重心位置ｙｄｅｌよりも上位にある空間の断面積をＳ１、下位にある筐体空間の断面積をＳ２としたときにＳ２＞Ｓ１の関係にある一成分現像装置である。【選択図】図５
2010204560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも現像剤担持体と、該現像剤担持体上へ現像剤を供給する現像剤供給部材と、現像剤補給部とを有し、該現像剤補給部には現像剤攪拌部材が備えられている一成分現像装置において、
前記現像剤担持体の中央断面の重心位置をｙｄ、前記現像剤供給部材の中央断面の重心位置をｙｄｅｌ、前記現像剤攪拌部材の中央断面の重心位置をｙａとしたとき、ｙｄ＞ｙｄｅｌ＞ｙａの関係にあり、かつ、現像装置の筐体内の現像剤担持体回転軸方向の中央断面空間において、現像剤供給部材の重心位置ｙｄｅｌよりも上位にある空間の断面積をＳ１、下位にある筐体空間の断面積をＳ２としたときにＳ２＞Ｓ１の関係にある
ことを特徴とする一成分現像装置。
【請求項２】
現像剤担持体に当接する位置に、現像剤供給部材より搬送されたトナー薄層を均す均し部材を配置する
ことを特徴とする請求項１記載の一成分現像用装置。
【請求項３】
前記均し部材の押圧力が、１０Ｎ／ｍ以下である
ことを特徴とする請求項２記載の一成分現像装置。
【請求項４】
現像剤攪拌部材が、現像剤補給部における現像剤補給部材を兼ねる
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の一成分現像装置。
【請求項５】
現像剤供給部材がトナー荷電部材を兼ねる
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の一成分現像装置。
【請求項６】
現像剤供給部材がローラ形のブラシローラである
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の一成分現像装置。
【請求項７】
前記ブラシローラが静電植毛法にて製造されたブラシからなる
ことを特徴とする請求項６記載の一成分現像装置。
【請求項８】
現像剤担持体へのブラシローラの押込み量ｋが、ブラシローラのパイル長（毛足長）Ｌに対して、
０．１≦ｋ／Ｌ≦０．６の範囲にある
ことを特徴とする請求項６又は７記載の一成分現像装置。
【請求項９】
潜像担持体と、少なくとも潜像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像装置とを一体化して画像形成装置に対して着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、
現像装置として、請求項１ないし８のいずれかに記載の現像装置を用いる
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
潜像を担持する潜像担持体と、
潜像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、
帯電した該潜像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光手段と、
潜像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを供給し可視像化する現像手段と、
潜像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写手段と、
被転写体上の可視像を定着させる定着手段と
を備える画像形成装置であって、
現像手段が、請求項１ないし８のいずれかに記載の現像装置である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
画像形成装置に予備荷電部材を設置する
ことを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
潜像担持体表面に均一に帯電を施す帯電工程と、
帯電した潜像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光工程と、
現像剤担持体上に現像剤層規制部材により所定層厚の現像剤層を形成し、現像剤層を介して潜像担持体表面に形成された静電潜像を現像し、可視像化する現像工程と、
潜像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写工程と、
被転写体上の可視像を定着させる定着工程と
を有する画像形成方法において、
画像形成装置として、請求項１０又は１１記載の画像形成装置を用いる
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１３】
現像剤が、重合法で製造されたトナーを含む
ことを特徴とする請求項１２記載の画像形成方法。
【請求項１４】
トナーが懸濁重合法で製造される
ことを特徴とする請求項１３記載の画像形成方法。
【請求項１５】
現像剤が液体現像剤である
ことを特徴とする請求項１２記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤担持体、現像剤供給部材及び現像剤攪拌部材の配置並びに現像装置内部の構造を特定した現像装置、この現像装置が装着された、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真プロセスの画像形成装置、この画像形成装置を用いた画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非磁性一成分現像方式の画像形成装置では、現像剤供給ローラより現像ローラにトナーを搬送し、現像ローラ上へ搬送された過剰量のトナーを規制部材で規制し、同時に規制部材と現像ローラのニップ部でトナー荷電させるシステムを用いている。このため、規制部材に搬送される未荷電のトナーは、十分な量がなければならず、この未荷電トナーは、規制部材と現像ローラニップで量を規制されると同時に荷電させられる。非磁性一成分現像方式の画像形成装置では、このようなトナー搬送−荷電のシステムが採用されている。なお、規制部材は、トナーに浸漬した状態にある。
このような従来の非磁性一成分現像に見られるようなトナー搬送−荷電システムでは、規制部材と現像ローラのニップ部でトナーを接触摩擦荷電させることになり、画像品位を満足させるには、規制部でトナー量と所定量に規制すると同時に均一かつ十分なトナー荷電量を確保しなければならない。このため、規制部材は、トナーに、より大きなストレスを与えることになる。規制部材によってトナーがストレスを受けると、短時間で外添剤が埋没したり、トナーが欠けたり、割れたりして劣化することになる。そこで、規制部のストレスを緩和させるといった低ストレス現像方式の検討が行われてきた（例えば、特許文献１及び２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、トナー劣化と現像ローラなどの機能部材の劣化を大幅に改善することができ、画像形成装置長寿命化を図ることのできる現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、以下の１ないし１５の発明によって、上記課題は解決される。
１．少なくとも現像剤担持体と、該現像剤担持体上へ現像剤を供給する現像剤供給部材と、現像剤補給部とを有し、該現像剤補給部には現像剤攪拌部材が備えられている一成分現像装置において、前記現像剤担持体の中央断面の重心位置をｙｄ、前記現像剤供給部材の中央断面の重心位置をｙｄｅｌ、前記現像剤攪拌部材の中央断面の重心位置をｙａとしたとき、ｙｄ＞ｙｄｅｌ＞ｙａの関係にあり、かつ、現像装置の筐体内の現像剤担持体回転軸方向の中央断面空間において、現像剤供給部材の重心位置ｙｄｅｌよりも上位にある空間の断面積をＳ１、下位にある筐体空間の断面積をＳ２としたときにＳ２＞Ｓ１の関係にあることを特徴とする一成分現像装置である。
２．現像剤担持体に当接する位置に、現像剤供給部材より搬送されたトナー薄層を均す均し部材を配置することを特徴とする前記１記載の一成分現像用装置である。
３．前記均し部材の押圧力が、１０Ｎ／ｍ以下であることを特徴とする前記２記載の一成分現像装置である。
４．現像剤攪拌部材が、現像剤補給部における現像剤補給部材を兼ねることを特徴とする前記１ないし３のいずれかに記載の一成分現像装置である。
５．現像剤供給部材がトナー荷電部材を兼ねることを特徴とする前記１ないし４のいずれかに記載の一成分現像装置である。
６．現像剤供給部材がローラ形のブラシローラであることを特徴とする前記１ないし５のいずれかに記載の一成分現像装置である。
７．前記ブラシローラが静電植毛法にて製造されたブラシからなることを特徴とする前記６記載の一成分現像装置である。
８．現像剤担持体へのブラシローラの押込み量ｋが、ブラシローラのパイル長（毛足長）Ｌに対して、０．１≦ｋ／Ｌ≦０．６の範囲にあることを特徴とする前記６又は７記載の一成分現像装置である
９．潜像担持体と、少なくとも潜像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像装置とを一体化して画像形成装置に対して着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、現像装置として、前記１ないし８のいずれかに記載の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジである。
１０．潜像を担持する潜像担持体と、潜像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した該潜像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光手段と、潜像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを供給し可視像化する現像手段と、潜像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写手段と、被転写体上の可視像を定着させる定着手段とを備える画像形成装置であって、現像手段が、前記１ないし８のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置である。
１１．画像形成装置に予備荷電部材を設置することを特徴とする前記１０記載の画像形成装置である。
１２．潜像担持体表面に均一に帯電を施す帯電工程と、帯電した潜像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光工程と、現像剤担持体上に現像剤層規制部材により所定層厚の現像剤層を形成し、現像剤層を介して潜像担持体表面に形成された静電潜像を現像し、可視像化する現像工程と、潜像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写工程と、被転写体上の可視像を定着させる定着工程とを有する画像形成方法において、画像形成装置として、前記１０又は１１記載の画像形成装置を用いることを特徴とする画像形成方法である。
１３．現像剤が、重合法で製造されたトナーであることを特徴とする前記１２記載の画像形成方法である。
１４．トナーが懸濁重合法で製造されることを特徴とする前記１３記載の画像形成方法である。
１５．現像剤が液体現像剤であることを特徴とする前記１２記載の画像形成方法である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)均し部材（規制部材）に突入する未荷電トナーの量を大幅に低減することができる。
（２）現像剤供給部材現像剤担持体のニップ部で荷電したトナーのみがトナー均し部材で均されて、現像ローラ上に搬送される。
（３）このため、従来のように未荷電トナーを規制部材と現像ローラのニップ部で摩擦させることにより荷電させる必要がなく、従って、規制部でのストレス低減によりトナー劣化と現像ローラなどの機能部材の劣化を大幅に改善することができ、長寿命の画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略断面図である。
【図２】感光体を配設する画像形成部の構成を示す概略断面図である。
【図３】現像装置の構成を示す概略断面図である。
【図４】現像剤供給ローラと、均しブレード又は規制ブレードとの位置関係を説明する概略断面図である。
【図５】現像装置の筐体内の現像剤担持体回転軸方向の中央断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における実施の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
本発明の画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、潜像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した該潜像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光手段と、潜像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを供給し可視像化する現像手段と、潜像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写手段と、被転写体上の可視像を定着させる定着手段と、を少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。本発明の画像形成装置において、現像手段としては、後述する一成分現像装置を用いる。
本発明の画像形成方法は、上記画像形成装置を用い、潜像担持体表面に均一に帯電を施す帯電工程と、帯電した潜像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光工程と、現像剤担持体上に現像剤層規制部材により所定層厚の現像剤層を形成し、現像剤層を介して潜像担持体表面に形成された静電潜像を現像し、可視像化する現像工程と、潜像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写工程と、被転写体上の可視像を定着させる定着工程と、を有し、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
【０００８】
前記現像による可視像の形成、は現像剤担持体としての現像ローラ上にトナー層を形成し、現像ローラ上のトナー層を潜像担持体である感光体ドラムと接触させるように搬送することにより、感光体ドラム上の静電潜像を現像することでなされる。トナーは、撹拌手段により攪拌され、機械的に現像剤供給部材へ供給される。現像剤供給部材から供給され、現像剤担持体に堆積したトナーは現像剤担持体の表面に当接するよう設けられた均し部材を通過することで均一な薄層に形成されるとともに、さらに帯電される。潜像担持体上に形成された静電潜像は、現像領域において、前記現像手段により帯電したトナーを付着させることで現像され、トナー像となる。
本発明のプロセスカートリッジは、潜像担持体と、少なくとも潜像担持体上の潜像を現像剤で現像する現像装置とを一体化して画像形成装置に対して着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、現像装置として、後述する一成分現像装置を用いる。
本発明の画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジによれば、定着性に優れ、現像プロセスにおけるストレスに対して割れなどの劣化のない静電潜像現像用トナーを用いることで、良好な画像を提供することができる。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。ここでは、電子写真方式の画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。画像形成装置は、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成するものである。
まず、複数の潜像担持体を備え、該複数の潜像担持体を表面移動部材の移動方向に並列させる画像形成装置（「タンデム型画像形成装置」）の基本的な構成について説明する。
この画像形成装置は、潜像担持体として４つの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えている。なお、ここではドラム状の感光体を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、比較的薄い円筒状の導電性基体上に感光層を形成し、更にその感光層の上に保護層を形成したものであり、また、感光層と保護層との間に中間層を設けてもよい。
【００１０】
図２は、感光体を配設する画像形成部２の構成を示す概略図である。なお、画像形成部２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋにおける各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ周りの構成はすべて同じであるため、１つの作像形成部２についてのみ図示し、色分け用の符号Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋについては省略してある。図２において、感光体１の周りには、その表面移動方向に沿って、帯電手段としての帯電装置３、現像手段としての現像装置５、感光体１上のトナー像を記録媒体又は中間転写体１０に転写する転写手段としての転写装置６、感光体１上の未転写トナーを除去するクリーニング装置７の順に配置されている。帯電装置３と現像装置５との間には、帯電した感光体１の表面の画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光手段としての露光装置４から発せられる光が感光体１まで通過できるようにスペースが確保されている。図２において１００は、後述するプロセスカートリッジである。
【００１１】
帯電装置３は、感光体１の表面を負極性に帯電する。本実施形態における帯電装置３は、いわゆる接触・近接帯電方式で帯電処理を行う帯電部材としての帯電ローラを備えている。かなわち、この帯電装置３は、帯電ローラを感光体１の表面に接触又は近接させ、その帯電ローラに負極性バイアスを印加することで、感光体１の表面を帯電する。感光体１の表面電位が−５００Ｖとなるような直流の帯電バイアスを帯電ローラに印加している。
なお、帯電バイアスとして、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたものを利用することもできる。また、帯電装置３には、帯電ローラの表面をクリーニングするクリーニングブラシが設けてもよい。なお、帯電装置３として、帯電ローラの周面上の軸方向両端部分に薄いフィルムを巻き付け、これを感光体１の表面に当接するように設置してもよい。この構成においては、帯電ローラの表面と感光体１の表面との間は、フィルムの厚さ分だけ離間した極めて近接した状態となる。したがって、帯電ローラに印加される帯電バイアスによって、帯電ローラの表面と感光体１の表面との間に放電が発生し、その放電によって感光体１の表面が帯電される。
このようにして帯電した感光体１の表面には、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、感光体１に対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態の露光装置４は、レーザ方式であるが、ＬＥＤアレイと結像手段とからなる他の方式を採用することもできる。
【００１２】
図１に示すトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋから現像装置５内に補給されたトナーは、現像剤供給ローラ（現像剤供給部材）５２によって搬送され、現像ローラ（現像剤担持体）５１上に担持されることになる。この現像ローラ５１は、感光体１と対向する領域に搬送される。ここで、現像ローラ５１は、感光体１と対向する領域（以下、「現像領域」と記す。）において感光体１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ５１上のトナーが、感光体１の表面を摺擦しながら、トナーを感光体１の表面に供給する。このとき、現像ローラ５１には、図示しない電源から−３００Ｖの現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。そして、感光体１上の静電潜像と現像ローラ５１との間では、現像ローラ５１上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。これにより、現像ローラ５１上のトナーは、感光体１上の静電潜像に付着することになる。この付着によって感光体１上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像に現像される。
【００１３】
転写装置６における中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１１、１２、１３に張架されており、図１中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト１０上には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、ここでは転写チリの発生が少ない一次転写ローラ１４を用いた構成を採用している。具体的には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと接触する中間転写ベルト１０の部分の裏面に、それぞれ転写装置６としての一次転写ローラ１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋを配置している。ここでは、各一次転写ローラ１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋにより押圧された中間転写ベルト１０の部分と各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋとによって、一次転写ニップ部が形成される。そして、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１０上に転写する際には、各一次転写ローラ１４に正極性のバイアスが印加される。これにより、各一次転写ニップ部には転写電界が形成され、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト１０上に静電的に付着し、転写される。
中間転写ベルト１０の周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置１５が設けられている。このベルトクリーニング装置１５は、中間転写ベルト１０の表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレードで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置１５内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。
【００１４】
また、支持ローラ１３に張架された中間転写ベルト１０の部分には、二次転写ローラ１６が接触して配置されている。この中間転写ベルト１０と二次転写ローラ１６との間には二次転写ニップ部が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録部材としての記録紙が送り込まれるようになっている。この記録紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット２０内に収容されており、給紙ローラ２１、レジストローラ対２２等によって、二次転写ニップ部まで搬送される。そして、中間転写ベルト１０上に重ね合わされたトナー像は、二次転写ニップ部において、記録紙上に一括して転写される。この二次転写時には、二次転写ローラ１６に正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト１０上のトナー像が記録紙上に転写される。記録紙としては、代表的には、普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ＯＨＰ用のＰＥＴベース等も用いることができる。
【００１５】
二次転写ニップ部の記録紙搬送方向下流側には、定着手段が配置されている。定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトの組み合わせ等が挙げられる。なお、加熱加圧手段による加熱温度は８０〜２００℃が好ましい。図１においては、定着手段としての加熱定着装置２３が配置されている。この加熱定着装置２３は、ヒータを内蔵した加熱ローラ２３ａと、圧力を加えるための加圧ローラ２３ｂとを備えている。二次転写ニップ部を通過した記録紙は、これらのローラ間に挟み込まれ、熱と圧力を受けることになる。これにより、記録紙上に載っていたトナーが溶融し、トナー像が記録紙に定着される。そして、定着後の記録紙は、排紙ローラ２４によって、装置上面の排紙トレイ上に排出される。
定着は、各色のトナー像に対して、記録紙に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナー像を積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
【００１６】
現像装置５は、図１に示したトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋから、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。このトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋは、それぞれが単体で交換できるように、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。このような構成とすることで、トナーエンド時にはトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋだけを交換すればよい。したがって、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用でき、ユーザーの出費を抑えることができる。
クリーニングは、例えば、感光体上に残留するトナーを、クリーニング手段により除去することにより、好適に行うことができる。クリーニング手段は、特に制限はなく、感光体上に残留するトナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
リサイクルは、例えば、クリーニング手段により除去したトナーを、リサイクル手段により現像手段に搬送することにより、好適に行うことができる。リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
制御は、例えば、制御手段により各手段を制御することにより、好適に行うことができる。制御手段は、各手段を制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【００１７】
本発明の一成分現像装置は、少なくとも現像剤担持体と、該現像剤担持体上へ現像剤を供給する現像剤供給部材と、現像剤補給部とを有し、該現像剤補給部には現像剤攪拌部材が備えられている。また、現像剤担持体に当接する位置に、現像剤供給部材より搬送されたトナー薄層を均す均し部材が配置されている。
図３は現像装置の構成を示す概略断面図であり、図３（Ａ）は本発明の現像装置の構成を示し、図３（Ｂ）は従来の現像装置の構成を示す。図４は現像剤供給ローラと、均しブレード又は規制ブレードとの位置関係を説明する概略断面図であり、図４（Ａ）は本発明の現像装置における構成を示し、図４（Ｂ）は従来の現像装置における構成を示す。
図４に示すように、現像ローラ５１は周面にトナー５７を担持し、図３に示す感光体１に接して回転すると共に、感光体１上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う。現像剤供給ローラ５２は、現像ローラ５１の周面に接し、現像ローラ５１上にトナーを荷電−搬送させる。本発明では、現像剤供給ローラ５２は、現像ローラ５１よりも軸の位置で下方に配置し、さらには、現像装置内でトナーを攪拌させる現像剤攪拌部材（攪拌パドル）５３、及び不図示のトナー補給部材（スクリュー）は、さらに下方に配置する構成をとる。このように構成をとることで、現像剤供給ローラ５２で汲み上げられたトナーだけが現像ローラ５１に搬送される。図３（Ｂ）に示すように、従来の現像装置では、現像ローラ５１と現像剤供給ローラ５７とがほぼ同じ高さの位置に配置され、現像剤攪拌部材５３は現像ローラ５１よりも上方に配置されている。図３において、５５は規制ブレード、５６はトナー、６０、６１は現像装置筐体である。
【００１８】
図４（Ａ）に示す本発明の構成では、未帯電トナー５８はトナー供給ニップで摩擦され、帯電し、現像ローラ５１上に帯電トナー６２が供給される。現像ローラ５１上の帯電トナー６２の層は、均しブレード（均し部材）５４により均され、追加荷電させられる。
均しブレード５４又は規制ブレード５５を通過する前のトナーの状態について本発明の現像装置と従来の現像装置とを比較すると、従来の現像装置では、トナー帯電量（ｑ／ｍ）の目標値に鑑みて、トナー荷電量がかなり不足し、また、ホッパー部から直接供給されるトナーが主なので、トナーの供給量は目標値よりもはるかに過剰であり、過剰分のトナーは帯電していない。現像剤供給ローラがトナーを荷電し、荷電したトナーを供給するので、供給されるトナー量は目標値に達していない。これに対して、本発明の現像装置では、トナーの荷電量は不足しているが、従来の現像装置ほどではなく、トナーの供給量は目標値よりもやや多めであるがトナーは帯電している。現像剤供給ローラがトナーを荷電し、荷電されたトナーが供給されることから、本発明の現像装置と従来の従来の現像装置とでは、現像剤供給ローラの仕事量が相違すると言える。
また、均しブレード５４又は規制ブレード５５を通過した後のトナーの状態についは、本発明の現像装置及び従来の現像装置共に、均しブレードがトーを荷電し、同時にトナー量を調整しているので、トナー帯電量とトナー供給量とが目標値を達成するためには、従来の現像装置では、均しブレードの仕事量が大きく、ストレスが大きくなっている。
【００１９】
本発明の一成分現像装置は、現像剤担持体の中央断面の重心位置をｙｄ、現像剤供給部材の中央断面の重心位置をｙｄｅｌ、現像剤攪拌部材の中央断面の重心位置をｙａとしたとき、ｙｄ＞ｙｄｅｌ＞ｙａ（式（１））の関係にあり、かつ、現像装置内の現像剤担持体回転軸方向の中央断面空間において、現像剤供給部材の重心位置ｙｄｅｌよりも上位にある筐体空間の断面積をＳ１、下位にある筐体空間の断面積をＳ２としたときにＳ２＞Ｓ１（式（２））の関係にあることを特徴とする。
上記式（１）及び（２）について、図５を参照して説明する。図５は、現像装置の筐体内の現像剤担持体回転軸方向の中央断面図である。図５（Ａ）に示すように、ｙｄは、現像装置下部の水平面から現像ローラ５１の重心までの直線距離、ｙｄｅｌは、上記と同じ面から現像剤供給ローラ５２の重心までの直線距離、ｙａは、上記と同じ面から攪拌部材５３の重心までの直線距離である。図５においては、重心は中心の位置にある。また、図５（Ｂ）に示すように、筐体空間の断面を、ｙｄｅｌを通る水平線で分割したときに、ｙｄｅｌよりも上位にある筐体空間の断面積をＳ１、下位にある筐体空間の断面積をＳ２とする。
Ｓ２＜Ｓ１の関係にあると規制ブレードが現像剤であるトナーへ浸漬した状態になり、過剰なトナーが規制部に存在することになる。さらに、トナー消費に伴い、新たに追加補給されたトナー（初期トナー）と現像ローラに滞留するトナー（劣化トナー）が、規制ブレード浸漬部周辺に局所的に混在することになる。初期トナーと劣化トナーの混合比が高いとトナーの帯電不良などを原因とした極端な画像低下を引き起こす。Ｓ２＞Ｓ１とすることで、規制ブレードを現像剤に浸漬しない構成とすることができ、追加補給トナーに関しても、規制部周辺で局所的に混在することもない。
また、筐体の断面面を紙出力し、紙の重量を面積換算することにより、Ｓ１、Ｓ２を求めた。また、ＣＡＤ図面などを画像解析処理することでＳ１、Ｓ２を求めることも可能である。
【００２０】
現像ローラと現像剤供給ローラは、接触／非接触どちらで用いてもよい。それぞれの回転方向は、ニップ部で同一方向（ウィズ）での反対方向（カウンタ）のどちらでもよい。本発明では、現像ローラと現像剤供給ローラを接触させ、ウィズ方向で回転させている。
（現像ローラ）
現像ローラとしては、金属ローラ及び弾性ローラが好適に用いられる。金属ローラとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルミニウムローラ等が挙げられる。金属ローラは、ブラスト処理を施すことで、比較的容易に任意の表面摩擦係数を有する現像ローラを作製することができる。具体的には、アルミニウムローラにガラスビーズブラストで処理することにより、ローラ表面を粗面化でき、現像ローラ上に適正なトナー付着量が得られる。
弾性ローラとしては、弾性ゴム層を被覆したローラが用いられ、さらに、表面にはトナーと逆の極性に帯電しやすい材料からなる表面コート層が設けられる。弾性ゴム層は、均しブレードとの当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止するために、ＪＩＳ−Ａで６０度以下の硬度に設定される。表面粗さ（Ｒａ）は、０．３〜２．０μｍに設定され、必要量のトナーが表面に保持される。また、現像ローラには、潜像担持体との間に電界を形成させるための現像バイアスが印加されるので、弾性ゴム層は、１０３〜１０１０Ωの抵抗値に設定される。
【００２１】
（現像剤供給ローラ）
現像剤供給ローラは、弾性ローラ、弾性スポンジローラ、ブラシローラなどから選ばれる。本発明実施の形態としては、トナーの汲み上げ性、現像ローラへのトナー搬送機能及びトナーの荷電性の観点からブラシローラを用いることが好ましい。現像剤供給ローラは、トナーを荷電する荷電部材を兼ねることができる。
現像ローラと現像剤供給ローラの接触状態は、軸間距離から計算した押込み量（ｍｍ）で現像ローラへのブラシローラの押込み量ｋが、ブラシローラのパイル長（毛足長）Ｌに対して、０．１≦ｋ／Ｌ≦０．６の範囲にあることが好ましい。ｋ／Ｌが０．１未満であると、現像ローラと現像剤供給ローラのニップ部での摩擦帯電が不十分でトナーの荷電性が低下する恐れがある。また、ｋ／Ｌが０．６を超えると、各ローラの回転トルクが増加するといった問題が生じる。上記ブラシローラとしては、静電植毛法で製造されたものを用いることが、トナーの帯電性、現像ローラ上のトナー薄層の均一性の観点から好ましい。
（現像剤攪拌部材）
現像剤攪拌部材は、スクリュー、スパイラル、パドル等の形状を有し、現像剤補給部における現像剤補給部材を兼ねることもできる。現像剤補給部材としては、スクリュー、スパイラル形状を有したものなどを挙げることができる。
【００２２】
均しブレードに突入するトナーを均しブレードの手前で十分に（目標値の３０％〜１００％）荷電し、トナー帯電量（ｑ／ｍ）を−５〜−４０μＣにするため、現像ローラ５１と現像剤供給ローラ５２には、バイアスを印加することが好ましい。そのときのバイアス電圧は、ＤＣ電圧、ＡＣ電圧、及びＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させた電圧のうちのいずれでもよい。現像剤供給ローラに印加させるバイアス電圧は、用いるトナーが負帯電性の場合は、同極性のＤＣ電圧で、現像ローラの電位に対して、０〜−１０００Ｖ程度の電位差が生じるように設定するのが好ましい。トナーの帯電極性に対して反対の極性の電位差とすると、トナーが十分に帯電しない。また、−１０００Ｖを超えると放電やブラシが絶縁破壊を起こしたりするので好ましくない。
現像剤供給ローラから供給された現像ローラ５１上のトナー薄層を規制し均す、均しブレード５４には、金属ブレード、樹脂ブレード、金属ローラ及び樹脂ローラなどを用いることができる。また、均しブレード５４の現像ローラ５１への押圧力は、１０Ｎ／ｍ以下であることが好ましい。押圧力が大きいと、トナーあるいは現像ローラ５１に必要以上のストレスが加わるため、トナーが劣化し、耐久時の画像劣化の原因となる。また、均しブレード５４と現像ローラ５１に、ＤＣ電圧、ＡＣ電圧、又はＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳したバイアス電圧を印加することができる。なお、従来の一成分現像装置では、この押圧力は１０〜６０Ｎ／ｍである。
【００２３】
本発明で用いるトナーは、粉砕法、重合法などいずれの製法で製造されるトナーであってもよい。使用するトナーの体積平均粒子径は９μｍ以下が好ましい。小粒子径トナーは、粉砕法で製造しても、重合法で製造してもよいが、体積平均粒子径が７μｍ以下の小粒子径トナーの製造には、製造エネルギの観点から重合法で製造することが好ましく、懸濁重合法で製造することがより好ましい。上記体積平均粒径の下限は１μｍ程度である。また、本発明においては、公知の液体現像剤を使用することもできる。
＜トナー用樹脂＞
本発明では少なくともエチレン性不飽和二重結合を有するモノマーと架橋剤および着色剤とを含む重合性モノマー混合液を、分散安定剤を用いて水中に分散させ、懸濁重合することにより得られる樹脂組成物を用いることができる。
本発明に使用する重合性単量体はラジカル重合性のものであり、生成した重合体がトナーの要求される熱特性と静電気特性を有するよう一種または二種以上を組合せて使用される。このような単量体の例としては、モノビニル芳香族単量体、アクリル系単量体、ビニルエステル系単量体、ビニルエーテル系単量体、ジオレフィン系単量体、モノオレフィン系単量体などがある。
【００２４】
モノビニル単量体としては、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｐ−エチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、３，４−ジクロロスチレン等のスチレンとその誘導体などが挙げられる。
アクリル系単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−アミノアクリル酸プロピル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどが挙げられる。
ビニルエステル系単量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなど、ビニルエーテル系単量体としては、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルフェニルエーテルなどがある。ジオレフィン系単量体としては、例えばブタジエン、イソプレン、クロロプレンなど、モノオレフィン系単量体としてはエチレン、プロピレン、イソブチレン、ブテン−１、ペンテン−１、４−メチルペンテン−１などが挙げられる。
【００２５】
本発明に使用する油溶性重合開始剤としては、公知の重合開始剤を一種または二種以上組合せて使用することができる。例えば、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチル）バレロニトリル、２，２′−アゾビス４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、ベンゾイルパ−オキサイド、２，４−ジクロロパ−オキサイド、イソプロピルパ−オキシカ−ボネ−ト、クメンハイドロパ−オキサイド、ラウロイルパ−オキサイド系開始剤などを使用して重合を行なうことができる。これらの重合開始剤の使用量は、単量体組成物の約０．１〜５質量％であることが好ましい。また、二段階以上に分けて添加する場合の量と添加時期については、任意に調節可能であるが、好ましくは重合初期に全開始剤量の１／１０〜１／３を加え、高分子量成分を生成させた後、１〜２時間後に残りの量を加えると良い。
架橋剤としては一分子中に不飽和結合を二個以上有する架橋性単量体を用い、共重合させることが好ましい。架橋性単量体としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジエチレングリコールメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリルなどが挙げられる。これらの架橋性単量体を重合性単量体に対して共重合させる割合は、単量体全量に対して０．２〜２質量％であることが好ましい。架橋性単量体の使用量が単量体全量の０．２質量％未満であると、トナーの耐オフセット性が低い、また重合中に粒子の合一が起こり易く粒子径分布が広くなる。逆に、架橋性単量体の量が単量体全量の２質量％を超えると、トナーの軟化温度が上昇し、定着性が悪くなるという不都合を生じる。
【００２６】
＜着色剤＞
本発明において、着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５質量％、好ましくは３〜１０質量％である。
【００２７】
＜離型剤＞
また、本発明において、離型剤としては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワックス、サゾールワックスなど）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナウバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）；及びジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。
本発明においては、トナー中のワックス含有量が、樹脂成分１００質量％に対して５〜１５質量％であることがより好ましい。トナー全量に対するワックス量が５％未満だと、ワックスによる離型効果がなくなり、オフセット防止の余裕度がなくなることがある。一方、１５％を超えると、ワックスは低温で溶融するため、熱エネルギ、機械エネルギの影響を受けやすく、現像部での攪拌時などにワックスがトナー内部から染み出し、トナー規制部材や静電潜像担持体に付着し、画像ノイズを発生させることがある。また、ワックスの示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定される昇温時の吸熱ピークは、６５〜１１５℃でトナーの低温定着が可能になるが、融点が６５℃未満では流動性が悪くなり、１１５℃より高いと定着性が悪くなる傾向がある。
【００２８】
＜帯電制御剤＞
本発明に係る非磁性一成分トナーには、上記した帯電制御剤に加えて必要に応じてさらに帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、四級アンモニウム塩（フッ素変性四級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ
ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【００２９】
＜外添剤＞
（無機微粒子）
トナー粒子間の付着力を制御する方法としては、樹脂設計を行うことで母体樹脂そのものの付着性を制御する方法や、トナー粒子表面を被覆する外添剤の種類や添加量、あるいは外添処理方法を変えることで、トナー粒子間の付着性を制御することができる。
本発明においては、トナー粒子表面を外添剤により被覆することにより、トナー粒子に適度な流動性と帯電性を付与すると共に、クリーニング性の向上や感光体帯電部材等の接触部材からのストレスを緩和することができる構成をとることが望ましく、トナー表面の外添剤被覆率が、好ましくは５〜９９％、さらに好ましくは１０〜９９％である。
外添剤として、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、５ｎｍ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。
【００３０】
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、チタニア、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ケイ素／酸化マグネシウムや酸化ケイ素／酸化アルミニウムなどの複合酸化物、酸化ジルコニウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、カーボンブラックなどを挙げることができる。
外添剤としては、特に帯電安定性、現像性、流動性、保存性向上のため、少なくとも１種はシリカ、アルミナ、チタニア、あるいはその複酸化物の中から選ばれる微粒子であることが好ましい。さらには、シリカであることがより好ましい。例えば、かかるシリカは硅素ハロゲン化物やアルコキシドの蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ、及びアルコキシド水ガラスから製造されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能である。表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少ない乾式シリカの方がより好ましい。乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム、塩化チタンの如き他の金属ハロゲン化合物を硅素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能でありそれらも包含する。
これらの外添剤は、トナー粒子１００質量部に対し、好ましくは０．０１〜１０質量部用いられ、より好ましくは０．０５〜５質量部用いられる。これら外添剤は、単独で用いても、また、複数併用してもよい。疎水化処理を行ったものが、より好ましく用いることができる。
（高分子系微粒子）
外添剤としては、高分子系微粒子を用いることもでき、高分子系微粒子としては、例えばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子などを挙げることができる。
【００３１】
（外添剤の表面処理）
このような外添剤は、必要に応じ、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。好ましい表面処理剤としては、例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなど挙げられる。その他有機硅素化合物、有機チタン化合物などの処理剤を用いることもできる。高い帯電量を維持し、低消費量及び高転写率を達成するためには、無機微粒子は少なくともシリコーンオイルで処理されていることがさらに好ましい。
これら外添剤は、母体トナーと混合機にて攪拌混合し、母体表面に機械的に付着させる。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）、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）、レーディゲキサー（マツボー社製）などが挙げられる。
【００３２】
（クリーニング助剤）
静電潜像担持体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング助剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１〜１μｍのものが好ましい。
【００３３】
本発明の一成分現像装置は、潜像担持体、潜像帯電手段、現像手段、潜像担持体等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカ−トリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカ−トリッジを複写機やプリンタ−等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
【実施例】
【００３４】
（実施例１）
図１に示した構成の画像形成装置により画像出力を行った。
（トナー）
画質を考慮して、体積平均粒子径が６．５μｍ、外添剤として、個数平均粒子径が、１２ｎｍ、ＢＥＴ比表面積が２００ｍ２／ｇのシリカ微粒子をトナー１００質量部に対して、３質量部添加し処理されたＹＭＣＫ各色のスチレン−アクリル樹脂を主な構成要素とする懸濁重合トナーを用いて画像出力を行った。
（現像装置の構成）
現像装置として、図３（Ａ）に示すように、現像ローラ、現像剤供給ローラ、均しブレード及び攪拌パドルから構成される現像装置を用いた。この現像装置は、図５（Ｂ）に示すように、現像装置の断面図において、現像剤供給ローラ５２の軸から上の部分の面積Ｓ１、現像剤供給ローラ５２の軸から下の部分の面積Ｓ２のそれぞれの測定値は１２１ｍｍ２及び３０８ｍｍ２であり、Ｓ１＜Ｓ２の関係を満たしている。
現像ローラとしては、φ１４ｍｍ、ゴム厚３ｍｍのウレタン製の現像ローラ（硬度４５°体積抵抗率１０（ＬｏｇΩ））を用いた。また、現像剤供給ローラとしては、φ１４ｍｍ、毛足長３ｍｍ、抵抗率８（ＬｏｇΩ）の２Ｄ（デニール）のナイロン製の静電植毛ブラシローラを用いた。さらに、均し部材としては、厚さ５０μｍのＳＵＳ製の金属ブレードを８．５Ｎ／ｍの圧力となるよう現像ローラに当接させた。攪拌パドルとしては、φ１２ｍｍのスパイラル形状のものを用いた。
現像ローラと現像剤供給ローラは、ニップで同方向に回転するようにさせ、現像ローラは、周速が１８０ｍｍ／ｓｅｃ、現像剤供給ローラは、２００ｍｍ／ｓｅｃになるようにし、現像ローラに１ｍｍ押し込むようにした。感光体と現像ローラは、同じく同方向に回転させるように構成させ、１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転するようにし、現像ニップが０．７ｍｍになるよう現像ローラの押込み量を調整した。
画像出力時、現像ローラには、ＤＣ−２５０Ｖ、現像剤供給ローラには、ＤＣ−７５０Ｖ、均しブレードには−３５０Ｖのバイアス電圧を印加するようにした。
【００３５】
（比較例１）
図１に示した構成の画像形成装置において、現像装置として図３（Ｂ）に示す構成のものを装着した画像形成装置により画像出力を行った。
（現像装置の構成）
現像装置として、図３（Ｂ）に示すように、現像ローラ、現像剤供給ローラ、規制ブレード及び攪拌パドルから構成される現像装置を用いた。この現像装置は、図５（Ｂ）に準じた現像装置の断面図において、現像剤供給ローラ５２の軸から上の部分の面積Ｓ１、現像剤供給ローラ５２の軸から下の部分の面積Ｓ２のそれぞれの測定値は４５０ｍｍ２及び３３ｍｍ２であり、Ｓ１＜Ｓ２の関係が満たされていない。
現像ローラとしては、φ１４ｍｍ、ゴム厚３ｍｍのウレタン製の現像ローラ（硬度４５°体積抵抗率１０（ＬｏｇΩ））を用いた。また、現像剤供給ローラとしては、φ１４ｍｍ、ウレタンスポンジローラを用いた。さらに、規制ブレードとしては、厚さ１００μｍのＳＵＳ製の金属ブレードを５０Ｎ／ｍの圧力となるよう現像ローラに当接させた。攪拌パドルとしては、φ１２ｍｍのスパイラル形状のものを用いた。
現像ローラと現像剤供給ローラは、ニップで逆方向に回転するようにさせ、現像ローラは、周速が１８０ｍｍ／ｓｅｃ、現像剤供給ローラは、２００ｍｍ／ｓｅｃになるようにし、現像ローラに１ｍｍ押し込むようにした。感光体と現像ローラは、同じく同方向に回転させるように構成させ、１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転するようにし、現像ニップが０．７ｍｍになるよう現像ローラの押込み量を調整した。
画像出力時、現像ローラには、ＤＣ−２５０Ｖ、現像剤供給ローラには、ＤＣ−７５０Ｖ、規制ブレードには−３５０Ｖのバイアス電圧を印加するようにした。
【００３６】
（評価）
実施例１及び比較例１のそれぞれの画像装置において、ＹＭＣＫの１００％ベタ画像及びテストチャート画像の出力を行った。このとき、初期の現像ローラ上のトナー搬送量Ｍ／Ａ（ｇ／ｍ２）及びトナー帯電量ｑ／ｍ（−μＣ／ｇ）及び耐久後のそれぞれのトナー搬送量Ｍ／Ａ（ｇ／ｍ２）及びトナー帯電量ｑ／ｍ（−μＣ／ｇ）の測定を行った。結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2010204560.tif 000003
以上説明したように本願発明によれば、トナーを現像装置の下方からトナーを汲み上げ、現像ローラ上に供給するため、未荷電のトナーが規制部材（均し部材）に搬送されることがない。このため、従来の現像装置のように規制ブレードでトナーの量を規制し、同時にトナーを荷電させる必要がないので、規制部材の押圧力を低減できる。よって、トナーや現像ローラの劣化を抑制できる。
【符号の説明】
【００３８】
１  感光体
２  画像形成部
３  帯電装置
４  露光装置
５  現像装置
６  転写装置
７  クリーニング装置
１０  中間転写ベルト
１１、１２、１３  支持ローラ
１４  一次転写ローラ
１５  ベルトクリーニング装置
１６  二次転写ローラ
２０  給紙カセット
２１  給紙ローラ
２２  レジストローラ対
２３  加熱定着装置
２３ａ  加熱ローラ
２３ｂ  加圧ローラ
２４  排紙ローラ
３１  トナーボトル
５１  現像ローラ
５２  現像剤供給ローラ
５３  攪拌パドル
５４  均しブレード
５５  規制ブレード
５６  トナー
５７  現像剤供給ローラ
６０、６１  現像装置筐体
６２  帯電トナー
６３  未帯電トナー
１００  プロセスカートリッジ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】特開２００３−１９５５９２号公報
【特許文献２】特開２００７−１７８９９１号公報
【図１】
2010204560.tif 000004
【図２】
2010204560.tif 000005
【図３】
2010204560.tif 000006
【図４】
2010204560.tif 000007
【図５】
2010204560.tif 000008