(57)【要約】【課題】一成分現像方式において、摩擦帯電以外の方法でトナーを帯電させることでトナー帯電量が低くなったとしても、現像効率の低下を抑制し高品位の画像を得る。【解決手段】トナー担持スリーブ３上のトナー層に、電圧を印加した電荷付与部材８により電荷を付与して帯電させた後に、トナーをトナー担持スリーブ３により感光体１と対向する現像領域まで搬送し、現像領域でトナー担持スリーブと感光体との間に形成される現像電界により現像をおこなう画像形成方法において、振動部材７によりトナー担持スリーブに振動を与えることにより現像領域のトナー担持スリーブ上のトナー層を機械的に撹乱して現像電界による現像を促進させる。【選択図】図１
2010061077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を印加した電荷付与部材により比較的抵抗の低いトナーに電荷を付与して帯電させた後に、該トナーをトナー担持体により潜像担持体と対向する現像領域まで搬送し、該現像領域で該トナー担持体と該潜像担持体との間に形成される現像電界により現像をおこなう画像形成方法において、
上記現像領域で上記トナー担持体上のトナー層を機械的に撹乱して上記現像電界による現像を促進させることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
請求項１の画像形成方法において、ポジポジプロセスを採用することを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
請求項１の画像形成方法において、上記トナーの体積固有抵抗が１０８[Ω・ｃｍ]以上１０１２[Ω・ｃｍ]以下であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】
請求項３の画像形成方法において、上記トナー帯電時のトナー層厚ｎが１層以上３層以下であり、上記電荷付与部材に印加される電圧をＶとすると、トナー層厚ｎと電圧Ｖとが、５００×ｎ［Ｖ］≧Ｖ≧４００［Ｖ］の関係を満たすことを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の何れかの画像形成方法において、上記トナー担持体を上記潜像担持体に対して、線圧０．５〜２．５［ｇｆ／ｍｍ］で当接することを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の画像形成方法において、上記トナーとして光導電性トナーを使用することを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の画像形成方法において、上記現像領域及びその近傍の上記トナー担持体に機械的振動を発生させることにより上記トナー層を機械的に撹乱することを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５または６の画像形成方法において、上記現像領域及びその近傍の上記トナー担持体上にエアを吹きかけることにより上記トナー層を機械的に撹乱することを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成方法において、上記トナーは投影時に円形度が９０％以上のトナー形状であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
比較的抵抗の低いトナーを担持して潜像担持体との対向部である現像領域まで搬送するトナー担持体と、該トナー担持体のトナー搬送方向に関して該現像領域よりも上流部で該トナー担持体上のトナー層に電荷を付与する電荷付与部材と、該現像領域で該トナー担持体と該潜像担持体との間に現像電界を形成する現像電界形成手段とを備えた現像装置において、
上記現像領域で上記トナー担持体上のトナー層を機械的に撹乱するトナー層撹乱手段を設け、該トナー層撹乱手段により該トナー層を撹乱することにより上記現像電界による現像を促進させることを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に採用される画像形成方法および現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置の現像手段として、一成分現像装置が広く用いられている。一成分現像装置の代表的な構成としては、トナー担持体にトナーを供給する供給部材として可撓性を有するスポンジローラを用い、スポンジローラによりトナーをトナー担持体に押付けることにより、トナーを摩擦帯電させつつトナー担持体上にトナーを供給する（図１０参照）。また、トナー担持体上に担持するトナー量を規制する規制部材を設け、規制部材によりトナーをトナー担持体に押付けることにより、トナーを摩擦帯電させつつトナー層を均一な薄層とする（図１１参照）。このようにして、帯電され、薄層化されたトナーはトナー担持体の表面移動により潜像担持体と対向部まで搬送され現像が行われる。
【０００３】
この一成分現像装置では、供給部材によるトナー供給時と、規制部材による規制時に、トナーをトナー担持体に押付けることによりトナーに強いストレスが与えられ、経時でトナー劣化を引き起こす。具体的には、トナーは樹脂を母体（バインダ）として周りに流動化粒子と呼ばれるシリカ、チタン等の添加剤を付着させているが、ストレスにより添加剤が母体（バインダ）内部へ埋没してしまい流動性が低下する。流動性の低下により、トナーはトナー担持体や規制部材へ付着しやすい状況となる。また、トナー担持体や規制部材には供給部や規制部で発生する摩擦熱が加わることにより、付着したトナーが溶解して剥がれなくなる、所謂、トナー担持体フィルミングや、規制部材へのトナー固着と言われる状態が発生する。このような状況では、経時でトナーの摩擦帯電が阻害され、所定の極性、帯電量が得られず地汚れが発生し易くなると共に、現像効率が低下し、画像品質が低下する。
【０００４】
特に、近年、環境問題から画像形成装置の消費エネルギーを低減させることが望まれており、消費エネルギーのおおきなトナー定着時エネルギーを低減するようトナーの溶解温度を低下させる傾向がある。さらに、定着時の離型性を良くするためにトナーにワックス材料を混合・添加するものが多くなっている。これらのトナーの特性変化も、上記問題を発生させやすい一因となっている。
【０００５】
そこで、トナーを帯電させる際の摩擦による強いストレスを抑制するために、摩擦帯電以外の方法を用いてトナーを帯電させるものが提案されている。例えば、特許文献１では、導電性トナーを用い、電荷付与部材としての導電性塗料が塗布されたトナー容器の内壁に、電圧を印加することによってトナー容器内に収容される導電性トナーに電荷を付与して帯電させた後、トナーをトナー担持体に飛翔させて供給するものが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３００６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の電荷付与部材により導電性トナーに電荷を付与して帯電させる装置では、摩擦帯電に比べて十分なトナーの帯電量が得ることは難しく、また、トナーが電荷を保持している時間が短い。このため、現像領域におけるにトナー帯電量は低くなってしまう。よって、現像するためには強い現像電界が必要となり、現像効率としては低くならざるを得ない。
【０００８】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、一成分現像方式において、摩擦帯電以外の方法でトナーを帯電させることでトナー帯電量が低くなったとしても、現像効率の低下を抑制し高品位の画像を得ることができる画像形成方法及び現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、電圧を印加した電荷付与部材により比較的抵抗の低いトナーに電荷を付与して帯電させた後に、該トナーをトナー担持体により潜像担持体と対向する現像領域まで搬送し、該現像領域で該トナー担持体と該潜像担持体との間に形成される現像電界により現像をおこなう画像形成方法において、上記現像領域で上記トナー担持体上のトナー層を機械的に撹乱して上記現像電界による現像を促進させることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成方法において、ポジポジプロセスを採用することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の画像形成方法において、上記トナーの体積固有抵抗が１０８[Ω・ｃｍ]以上１０１２[Ω・ｃｍ]以下であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成方法において、上記トナー帯電時のトナー層厚ｎが１層以上３層以下であり、上記電荷付与部材に印加される電圧をＶとすると、トナー層厚ｎと電圧Ｖとが、５００×ｎ［Ｖ］≧Ｖ≧４００［Ｖ］の関係を満たすことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の何れかの画像形成方法において、上記トナー担持体を上記潜像担持体に対して、線圧０．５〜２．５［ｇｆ／ｍｍ］で当接することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の画像形成方法において、上記トナーとして光導電性トナーを使用することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の画像形成方法において、上記現像領域及びその近傍の上記トナー担持体に機械的振動を発生させることにより上記トナー層を機械的に撹乱することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の画像形成方法において、上記現像領域及びその近傍の上記トナー担持体上にエアを吹きかけることにより上記トナー層を機械的に撹乱することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７または８の画像形成方法において、上記トナーは投影時に円形度が９０％以上のトナー形状であることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、比較的抵抗の低いトナーを担持して潜像担持体との対向部である現像領域まで搬送するトナー担持体と、該トナー担持体のトナー搬送方向に関して該現像領域よりも上流部で該トナー担持体上のトナー層に電荷を付与する電荷付与部材と、該現像領域で該トナー担持体と該潜像担持体との間に現像電界を形成する現像電界形成手段とを備えた現像装置において、上記現像領域で上記トナー担持体上のトナー層を機械的に撹乱するトナー層撹乱手段を設け、該トナー層撹乱手段により該トナー層を撹乱することにより上記現像電界による現像を促進させることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明においては、現像領域においてトナー層を機械的手段により撹乱することにより、トナーはトナー担持体表面との付着力が弱い状態となる。このようなトナー担持体表面との付着力が弱いトナーを用いて現像を行うことにより、現像電界に対する感度が上がり、現像効率が向上する。よって、トナーへのストレスを抑制するために、電荷付与部材によりトナーを帯電することによりトナー帯電量が低くなったとしても、現像効率の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、本発明によれば、一成分現像方式において、摩擦帯電以外の方法でトナーを帯電させることでトナー帯電量が低くなったとしても、現像効率の低下を抑制し高品位の画像を得ることができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した画像形成方法の実施形態について説明する。本発明に係る画像形成方法では、接触または非接触現像の一成分現像方法を用いる。例えば，アルミスリーブを用いた接触現像法、導電性ゴムベルトを用いた接触現像法、また、アルミ素管の表面にカーボンブラック、金属フィラー等を含む導電性樹脂層を形成した現像スリーブを用いる非接触現像法等である。
【００１３】
＜第一の実施形態＞
第一の実施形態に係る一成分現像方法は、比較的低抵抗のトナーを用い、電荷注入によりトナーを帯電させ、機械的振動を与えて現像領域においてトナー層を撹乱させてトナー担持体とトナーとの付着力を弱め、現像電界による現像を促進させるものである。図１は、第一の実施形態に係る一成分現像方法で用いられる現像装置の概略構成図である。この現像装置２では、潜像担持体である感光体１に対向するよう、トナー担持体として回転可能なトナー担持スリーブ３が配置されている。現像装置２は、トナー１２を収容するホッパ部４と、ホッパ部４より斜め下方に配置されトナー担持スリーブ３を収容するスリーブ収容部１１とを備えている。
【００１４】
ホッパ部４には、回転軸の周りに羽根をつけたアジテータ５が配設されており、収容されるトナー１２を攪拌する。この攪拌により、トナー１２は当初凝集状態にあっても解された状態になり、トナー間距離が広がる。これにより、トナー１２の流動性が高く動き易い流動化状態となる。ホッパ部４で攪拌された流動化状態となったトナー１２は、トナー間付着力が小さいのでホッパ部４から落下して、スリーブ収容部１１のトナー担持スリーブ３の近傍に流れ出す。なお、ホッパ部４には、トナーが１００〜１５０［ｇ］存在している。
【００１５】
スリーブ収容部１１には、トナーをトナー担持スリーブ３表面に供給するトナー供給手段として板状のトナー供給部材６が設けられている。この板状のトナー供給部材６は、ホッパ部４から流入したトナーをガイドしてトナー担持スリーブ３表面に押付けることなく接触させるよう、トナー担持スリーブ３と所定の間隙を持って対向するよう配置されている。このトナー供給部材６とトナー担持スリーブ３との距離Ｌ１は０．５［ｍｍ］〜１．５［ｍｍ］程度が良い。また、トナー担持スリーブ３の回転方向に関してトナー供給部材６よりも下流で、感光体１と対向する現像領域より上流には、トナー担持スリーブ３表面に対向するよう電荷付与部材（電極）８が配置されており、電源１３よりトナーの帯電極性である負の電圧が印加される。このトナー帯電部材８とトナー担持スリーブ３の距離Ｌ２は０.１［ｍｍ］〜０.３［ｍｍ］程度が良い。
【００１６】
ホッパ部４から流入したトナーは、トナー供給部材６によりガイドされ、トナー担持スリーブ３表面に押付けられることなく接触する。このように、トナーはトナー担持スリーブ３へ押付けられることがないため、摩擦帯電は生じず、ほとんど帯電していないほぼ未帯電状態である。ほぼ未帯電状態のトナーは、トナー担持スリーブ３への表面付着力や、トナー粒子同士のファンデルワールス力等によってトナー担持スリーブ３表面に担持される。言い換えれば、従来の現像装置は、トナー供給部材によりトナーをトナー担持スリーブ３に押付けてトナーを摩擦帯電させつつ供給するものや、帯電したトナーを静電的に供給するものであった。このような従来の現像装置では、帯電トナーがトナー担持スリーブ３に静電的拘束力を含めた力で担持されるため、担持量が増加し層厚が厚い状態となる。これに対し、本実施形態の現像装置２では、ほぼ未帯電状態のトナーをトナー担持スリーブ３からの静電的拘束力を含まないの力で担持しているので、従来の現像装置に比べトナー層は薄層となる。
【００１７】
さらに、トナーを流動化状態としているため、トナー担持スリーブ３との接触確率が増加する。また、トナーの対トナー担持体付着力＞トナー間付着力の関係になるため、トナー層は厚層とはならず、具体的には１層から多くとも３層の薄層となる。
【００１８】
このようにしてトナー担持スリーブ３に均一な薄層状態で担持されたトナーは、トナー担持スリーブ３の回転により、電荷付与部材（電極）８まで搬送され、トナーはトナー担持スリーブ３と電荷付与部材８との間に挟まれ、電荷注入により帯電する。例えば、電荷付与部材（電極）８に電圧−１０００［Ｖ］を印加すると、トナー電位で−３３５Ｖ、トナー帯電量として約―９[μＣ／ｇ]程度得られる。図２に、印加電圧とトナー層電位の関係を示す。なお、図２の関係はトナー粒径に依存してその範囲は移動すると予測される。
【００１９】
電荷付与部材（電極）８により帯電したトナーは、トナー担持スリーブ３の回転により、現像領域へ搬送される。感光体１上には、公知の帯電、露光工程（不図示）により、ネガポジプロセスに対応する静電潜像が形成されている。現像領域では、トナー担持スリーブ３と感光体１との間に現像電界が形成されており、トナー担持スリーブ３上のトナーが感光体１上の静電潜像の画像部に移動する。
【００２０】
また、図３のように、電荷付与部材（電極）８に対向するトナー担持スリーブ３の内側には、高抵抗部材１０を配置し、電源１４より高抵抗部材１０に正の電圧が印加することにより、対向するトナー担持スリーブ３上のトナーに負の電荷を付与してもよい。高抵抗部材は厚み５０［μｍ］〜２００［μｍ］の範囲が適当である。この場合、感光体１にポジポジプロセスに対応する静電潜像が形成して現像を行うと、現像電界を形成するための電圧の極性と、高抵抗部材１０に印加する電圧の極性が同じになるため、電源の数を少なくできコストダウンにつながる。
【００２１】
ここで、従来の摩擦帯電によりトナーを帯電させる方法では、トナー帯電量として約−１０〜−２０[μＣ／ｇ]に帯電させ、上記現像電界によりトナー担持スリーブ３上のトナーを感光体１上の静電潜像の画像部に移動させている。これに対して、本実施形態の図１に示す現像装置を用いて、摩擦帯電以外の方法でトナーを帯電させるものでは、電荷付与部材（電極）８に電圧−１０００［Ｖ］を印加しても、トナー帯電量は−１０[μＣ／ｇ]となっており、従来に比べ帯電量が低くなる。また、特許文献１に記載された現像装置では、容器内の塊状のトナーを電荷注入により帯電させるため、さらに帯電量が低くなると考えられる。このようにトナーへのストレスを抑制するために電荷付与部材（電極）８によりトナーを帯電することでトナー帯電量が低くなっても、現像効率の低下を抑制することが望まれる。
【００２２】
本実施形態の現像装置４では、現像効率の低下を抑制するため、現像領域でトナー担持スリーブ３表面の非静電的付着力の影響を低減するよう、現像領域で当接圧を弱めた状態でトナー層を機械的手段により攪拌することでトナーをトナー担持スリーブ３表面から離脱させる。従来の一成分接触現像方式では、トナー層における空気層といわれる、所謂、エアギャップの存在で電界の形成状態が変化するため、当接圧は高めている。また、一旦、感光体１の地肌領域に付着したトナーをトナー担持スリーブ３に戻すために当接圧を作用させて、所謂、スキャベンジ効果を得ようとしている。しかし、当接圧を高めた状態では、トナーに機械的なダメージが与えられて変化し易くなる。また、当接圧を高めた状態では、トナーの動きが拘束されることにより、トナーの動きを阻害してしまう。このようなことより、本実施形態の現像装置４では、現像領域で当接圧を弱めた状態、すなわち、エアギャップを長く取ってトナーが可動な範囲を与えることと、機械的手段によりトナーを撹乱させることで、トナー担持スリーブ３上のトナーはトナー担持スリーブ３表面との付着力が弱い状態となる。このようなトナー担持スリーブ３表面との付着力が弱いトナーを用いて現像を行うことにより、現像効率は向上する。よって、摩擦帯電ではなく、電荷付与部材８によりトナーに電荷を付与することで、摩擦帯電に比べてトナー帯電量が低くなっても、現像効率の低下を抑制することができる。
【００２３】
具体的には、感光体１とトナー担持スリーブ３の当接圧は２［ｇｆ／ｍｍ］に設定しており、従来の接触現像では当接状態が不安定になる領域に相当するが、現像ギャップはほぼ０が得られている状態である。この当接圧は、０．５［ｇｆ／ｍｍ］より小さくなると、エアギャップが大きくなり過ぎて現像電界が十分作用しない部分ができ、一部で現像できなくなる。また２．５［ｇｆ／ｍｍ］より大きくなると、通常の接触現像の条件となり、トナーが動きにくくなる。
【００２４】
また、現像領域の下流部には、トナー担持スリーブ３上のトナーを回収する回収バイアスが印加され、トナー担持スリーブ３と同速、同方向に回転する回収部材としての回収ローラ９が当接している。そして、この回収ローラ９よりもさらに下流のトナーが付着する上記トナー供給部より上流のトナー担持スリーブ３に振動部材７が当接している。振動部材７は、トナー担持スリーブ表面へ当接するものでも良いし、トナー担持スリーブ３を駆動する軸等に当接するものでも良い。この振動部材７は、トナー担持スリーブ３に振動数１００〜１０００［Ｈｚ］の機械的振動を適宜与えることで、トナー担持スリーブ３上のトナーが振動により撹乱され、トナー担持スリーブ３との付着力が低減する。現像領域では、トナー担持スリーブ３と感光体１との間に、潜像と現像バイアスにより電界が形成されているのでトナーは潜像に付着することで顕像化される。ここで、このようなトナー担持スリーブ３表面との付着力が弱いトナーを用いて現像を行うことにより、現像効率は向上する。図４は、上記現像装置２と、従来の現像装置の当接圧で攪拌手段を設けない現像装置の、現像ポテンシャルと付着量の関係を示すグラフである。本実施形態の現像装置２では、現像領域で当接圧を弱め、トナー層を機械的手段により攪拌することで現像効率を向上させることができる。
【００２５】
感光体１上に現像されたトナー像は、その後、転写、定着工程を経て画像が形成される。なお、現像されなかったトナーは、回収ローラ９により回収されて適宜ホッパ部４へ戻される。
【００２６】
また、図５に、本実施形態の現像装置と従来の摩擦帯電によりトナーを帯電させる現像装置の、経時におけるトナーの添加剤埋没ランクを比較した実験結果を示す。本実施形態の現像装置２では、１００［ｋ枚（千枚）］を越えても添加剤埋没ランクは４を維持している。これに対して、従来の摩擦帯電によるものでは２０［ｋ枚］でランク３になり、４０［ｋ枚］ではランク１となった。これより、本実施形態の現像装置２では、トナー担持スリーブ３へのトナーの供給及びトナーの電荷付与を、従来の摩擦帯電を利用せずに電荷注入による電荷付与を行うことで、機械的なストレスを与えること無く、画像形成を行えるため、経時でも劣化することなく、画像品質を維持することができる。
【００２７】
次に、図１の現像装置に採用されるトナー担持スリーブ３について説明する。図１では、感光体１としてアルミ素管をベースとした剛体のドラム状の感光体１を用いているので、トナー担持スリーブ３は、弾性を有するゴム材料を用いる。硬度は１０〜７０°（ＪＩＳ−Ａ）の範囲が良好である。
【００２８】
また、トナー担持スリーブ３は、ゴム材料からなるベース層に表面コート層を施したものである。ベース層のゴム材料としては、シリコン、ブタジエン、ＮＢＲ、ヒドリン、ＥＰＤＭ等を挙げることができる。また、トナー担持スリーブ３の硬度を更に下げるために、ゴム、金属薄板を使用した無端状ベルト等も使用可能である。
【００２９】
表面コート層の材料は、シリコン、アクリル、ポリウレタン等の樹脂、ゴムを含有する材料を挙げることができる。また別の材料としては、フッ素を含有する材料を挙げることができる。フッ素を含んだいわゆるテフロン（登録商標）系材料は表面エネルギーが低く、離型性が優れるため、経時におけるトナーフィルミングが極めて発生しにくい。また、表面コート層の材料に用いることができる一般的な樹脂材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニールエーテル（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等を挙げることができる。これに導電性を得るために適宜カ−ボンブラック等の導電性材料を含有させることが多い。更に均一にトナー担持体にコートできるように、他の樹脂を混ぜ合わせることもある。
【００３０】
電気抵抗は、表面コート層を含めてバルクの体積抵抗率を設定するもので、１０２〜１０６［Ω・ｃｍ］に設定できるようにベース層の抵抗と調整を行う。本実施形態で使用するベース層の体積抵抗率は１０１〜１０５［Ω・ｃｍ］なので、表面層の体積抵抗率は少し高めに設定することがある。
【００３１】
トナー担持スリーブ３の直径は１０〜３０［ｍｍ］が好適である。本実施形態では直径１６［ｍｍ］のものを用いた。また、トナー担持スリーブ３の表面は適宜あらして粗さＲｚ（十点平均粗さ）を１〜４［μｍ］とした。この表面粗さＲｚの範囲は、トナー１０の体積平均粒径に対して１３〜８０％となり、トナー担持スリーブ３の表面に埋没することなくトナー１２が搬送される範囲である。
【００３２】
また、本実施形態で用いるトナーは、高画質画像を実現するために、体積平均粒径が４〜８［μｍ］であることが有利である。本トナーの重量平均粒径は３〜８［μｍ］であり、さらに好ましくは５〜７［μｍ］である。重量平均粒径３［μｍ］未満では長期間の使用でのトナー飛散による機内の汚れ、低湿環境下での画像濃度低下、感光体クリーニング不良等という問題が生じやすく、人体への影響も懸念される。また重量平均粒径が８［μｍ］を超える場合では１００［μｍ］以下の微小スポットの解像度が充分でなく非画像部への飛び散りも多く画像品位が劣る傾向となる。
【００３３】
トナーの詳細を以下に示す。樹脂としては、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、シリコン樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等がある。ビニル樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体：スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体：ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等がある。
【００３４】
ポリエステル樹脂としては以下のＡ群に示したような２価のアルコールと、Ｂ群に示したような二塩基酸塩からなるものであり、さらにＣ群に示したような３価以上のアルコールあるいはカルボン酸を第三成分として加えてもよい。Ａ群：エチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４ブテンジオール、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等。
Ｂ群：マレイン酸、フマール酸、メサコニン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、リノレイン酸、またはこれらの酸無水物または低級アルコールのエステル等。
Ｃ群：グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の３価以上のアルコール、トリメリト酸、ピロメリト酸等の３価以上のカルボン酸等。ポリオール樹脂としては、エポキシ樹脂と２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物、もしくはそのグリシジルエーテルとエポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個有する化合物と、エポキシ樹脂と反応する活性水素を分子中に２個以上有する化合物を反応してなるものなどがある。
【００３５】
また、顔料としては以下のものが用いられる。黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキが挙げられる。また、橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダンスレンブリリアントオレンジＧＫが挙げられる。赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂが挙げられる。
【００３６】
紫色顔料としては、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキが挙げられる。青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーＢＣが挙げられる。緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ等がある。これらは１種または２種以上を使用することができる。特にカラートナーにおいては、良好な顔料の均一分散が必須となり、顔料を直接大量の樹脂中に投入するのではなく、一度高濃度に顔料を分散させたマスターバッチを作製し、それを希釈する形で投入する方式が用いられている。この場合、一般的には、分散性を助けるために溶剤が使用されていたが、環境等の問題があり、本実施形態では水を使用して分散させた。水を使用する場合、マスターバッチ中の残水分が問題にならないように、温度コントロールが重要になる。
【００３７】
また、本実施形態のトナーには電荷制御剤をトナー粒子内部に配合（内添）している。電荷制御剤によって、現像システムに応じた最適の電荷量コントロールが可能となり、特に本発明では、粒度分布と電荷量とのバランスを更に安定したものとすることが可能である。トナーを正電荷性に制御するものとして、ニグロシンおよび四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン系染料、イミダゾール金属錯体や塩類を、単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。また、トナーを負電荷性に制御するものとしてサリチル酸金属錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合物等が用いられる。
【００３８】
また、本発明におけるトナーには定着時のオフセット防止のために離型剤を内添することが可能である。離型剤としては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックスなどの天然ワックス、モンタンワックスおよびその誘導体、パラフィンワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックスおよびその誘導体、サゾールワックス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキルリン酸エステル等がある。これら離型剤の融点は６５〜９０℃であることが好ましい。この範囲より低い場合には、トナーの保存時のブロッキングが発生しやすくなり、この範囲より高い場合には定着ローラ温度が低い領域でオフセットが発生しやすくなる場合がある。
離型剤等の分散性を向上させるなどの目的の為に、添加剤を加えても良い。添加剤としては、スチレンアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等があり、それぞれの樹脂を２種以上混合した物でも良い。樹脂は、結晶性ポリエステルを用いても良い。結晶性を有し、分子量分布がシャープでかつその低分子量分の絶対量を可能な限り多くした脂肪族系ポリエステルである。この樹脂はガラス転移温度（Ｔｇ）において結晶転移を起こすと同時に、固体状態から急激に溶融粘度が低下し、紙への定着機能を発現する。この結晶性ポリエステル樹脂の使用により、樹脂のＴｇや分子量を下げ過ぎることなく低温定着化を達成することができる。そのため、Ｔｇ低下に伴う保存性の低下はない。また、低分子量化に伴う高すぎる光沢や耐オフセット性の悪化もない。したがってこの結晶性ポリエステル樹脂の導入は、トナーの低温定着性の向上に非常に有効である。
【００３９】
なお、トナー粒子の円形度はフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測した。
【００４０】
また、前述したように本実施形態のトナーは流動性向上剤として無機微粉体をトナー表面に付着または固着させる。この無機微粉体の平均粒径は１０〜２００［ｎｍ］が適している。１０［ｎｍ］より小さい粒径の場合には流動性に効果のある凹凸表面を作り出すことが難しく、２００［ｎｍ］より大きい粒径の場合には粉体形状がラフになり、トナー形状の問題が生じる。本発明の無機微粉体としてはＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｖ、Ｚｒ等の酸化物や複合酸化物が挙げられる。これらのうち二酸化珪素（シリカ）、二酸化チタン（チタニア）、アルミナの微粒子が好適に用いられる。さらに、疎水化処理剤等により表面改質処理することが有効である。疎水化処理剤の代表例としては以下のものが挙げられる。ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、ｐ−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等。
【００４１】
無機微粉体はトナーに対して０．１〜２重量％使用されるのが好ましい。０．１重量％未満では、トナー凝集を改善する効果が乏しくなり、２重量％を超える場合は、細線間のトナー飛び散り、機内の汚染、感光体の傷や摩耗等の問題が生じやすい傾向がある。また、少なくとも樹脂、顔料からなる粉体の表面に電荷制御剤を付着または固着させ、粉体表面形状を小さな周期と大きな周期を持つようにしても良い。その平均粒径は１０〜２００［ｎｍ］の小さい粒径のものが最適である。１０［ｎｍ］より小さい粒径の場合には流動性に効果のある凹凸表面を作り出すことが難しく、２００［ｎｍ］より大きい粒径の場合には粉体形状がラフになり、トナー形状の問題が生じる。また、本実施形態のトナーには、実質的な悪影響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末；あるいは酸化セリウム粉末、炭化珪素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤を現像性向上剤として少量用いることもできる。また、本評価法は混練り工程や粉砕工程を用いないで作製するスプレードライ法などで作製したトナー、カプセルトナーにも使用できる。
【００４２】
トナーの抵抗調整は導電性材料の含有、分散による行う。材料はカーボン系ではアセチルブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、炭素繊維、黒鉛等を上げる事ができる。また金属系では酸化スズ(ＳｎＯ２)、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属粉末がある。これを適宜トナーバインダ樹脂に分散する事で抵抗調整が可能である。
【００４３】
次に、トナーの抵抗測定について説明する。図９は、トナーの抵抗測定方法の説明図である。図９に示すように、トナーの抵抗測定は、トナーを真鍮の電極３０，３１で挟み込んで電圧をかけたときの電流値から抵抗を求め厚み、面積から粉体としての体積固有抵抗を求めるものである。このとき、下部電極３０に測定する粉体を乗せる。そしてタッピングするように振動を与えてなるべく充填率を上げるようにする。そして上部電極３１を置き、上より５００［ｇ］の錘（不図示）を乗せて上下電極３０，３１に１００［Ｖ］の電圧を印加し、その時に流れる電流を電流計で測定する。本実施形態で使用したトナーはポリエステルのバインダ樹脂にカーボンブラックを約３０部添加して分散させて作製したものである。なお、粒径は体積平均粒径６[μｍ]である。実験室の２２．５℃６５％環境での測定値は１×１０９[Ω・ｃｍ]であった。抵抗を変え測定を行った結果、一部粒径は２５[μｍ]のものも含むが１０７[Ω・ｃｍ]以下の、所謂、低抵抗領域では電荷注入は行われたが、吸引して電荷量を測定したところ、粒子単独で電荷を保持できていなかった。また１０１２[Ω・ｃｍ]より高抵抗領域では電荷注入ができなかった。この結果より本測定を使用したときに使用可能なトナー粉体の体積固有抵抗Ｒの範囲は１０８≦Ｒ≦１０１２[Ω・ｃｍ]と考えられる。
【００４４】
次に、電荷付与部材（電極）８によるトナー帯電時のトナー層厚ｎと、電荷付与部材（電極）８に印加される電圧をＶとの関係を説明する。上述の電圧が印加された電荷付与部材（電極）８をトナー層に接触させて電荷注入により電荷を付与する。トナーが電荷付与部材（電極）８に接触する回路中にある時は、電荷が充電された状態であるが、トナーが電荷付与部材（電極）８から離脱した時、高抵抗領域に存在する電荷が残ると考えられる。よって、トナー全体の体積固有抵抗が低過ぎるとトナーを離脱させて電荷量を測定した場合にはほとんど残留していない。このため、上述のように、トナー層状態で体積固有抵抗が１０８〜１０１２［Ω・ｃｍ］としている。
【００４５】
この回路中の電荷注入時のメカニズムは、導電材料間に誘電材料が挟まれてコンデンサを形成しているモデルとして考えることができる。
【００４６】
まず、コンデンサモデルについて説明する。
面積Ｓの平行板コンデンサの両極板の間に厚さｄ１、ｄ２、・・・・、ｄｎ、誘電率ε１、ε２、・・・・、εｎの誘電体板でみたされているときの静電容量を求めると、両極板に面密度±σの真電荷を与える。極板導体面のところで電束密度はＤ＝σであるが、電荷のない境界では電束密度の法線成分は不変であるから電束密度はどこでもＤである。各誘電体内の電界をＥ１，Ｅ２，・・・、Ｅｎとすると、σ＝Ｄ＝ε１Ｅ１＝ε２Ｅ２＝・・・・＝εｎＥｎ。ゆえに、Ｅ１＝σ／ε１、Ｅ２＝σ／ε２、・・・・、Ｅｎ＝σ／εｎとなるため、電位差Ｖ＝Ｅ１ｄ１＋Ｅ２ｄ２＋・・・・＋Ｅｎｄｎ＝σ（ｄ１／ε１＋ｄ２／ε２＋・・・・＋ｄｎ／εｎ）となる。よって容量は式１で与えられる。
【数１】
2010061077.tif 000003
【００４７】
このモデルで、誘電体板を、比誘電率ε、厚みｄの同一なトナであり、ｎ層状態と仮定すると、式２が与えられる。
【数２】
2010061077.tif 000004
【００４８】
すなわち、式２ではεｔが大きい程、容量が大きくなる。またｎ・ｄが小さい（薄い）程、容量が大きくなる。これが、ある時間で充電されたとするとＱ＝ＣＶより電荷を得ることができる。よって、トナー層数ｎが小さく、薄い程トナーの静電容量は増加し、多くの電荷量が保持できる。
【００４９】
しかしながら、トナー層数が少ないと電極間距離が小さくなるためリーク等の問題が発生し易くなる。そこで、本発明者は、トナー粒径がＡ：４[μｍ]の場合とＢ：１０[μｍ]の場合について式１の範囲が妥当か実験にて確認した。
【００５０】
Ａの場合、１層ではトナー層厚は４[μｍ]であり、３層では１２[μｍ]となる。それぞれに、電圧を５００［Ｖ］、１５００［Ｖ］を印加すると、電界はいずれも１２５［Ｖ／μｍ］となる。このように電界を一定にすることで、注入される電荷量が一定になり、トナーの電荷量を制御できる。
【００５１】
Ｂの場合、１層ではトナー層厚は１０[μｍ]であり、３層では３０[μｍ]となる。それぞれに、電圧を５００［Ｖ］、１５００［Ｖ］を印加すると、電界はいずれも５０［Ｖ／μｍ］となる。このように、Ｂの場合は、Ａの場合と比較して０.４倍の電荷量になる。よって、トナー層は粒径が小さく薄い方が与えられる電荷量が増加する。このような範囲で適宜、印加電圧を変化させる事で形成する電界を変化させて電荷注入量を調整し帯電工程を終了する。ここで、１層で５００［Ｖ］を越えると、Ｂのトナー粒径１０［μｍ］でも強い電界が形成されるので、リークする可能性が高まり結果的には注入量が著しく低下する虞がある。また印加電圧が４００［Ｖ］より小さいと、Ｂのトナー粒径１０［μｍ］のトナー３層では、電界が１３.３［Ｖ／μｍ］より下回り、電荷量はかなり低くなり実用上使用できなくなる
【００５２】
そこで、電荷注入時のトナー層が１層以上３層以下であり、上記電荷付与部材に印加される電圧をＶとすると、トナー層厚ｎと電圧Ｖとが、５００×ｎ［Ｖ］≧Ｖ≧４００［Ｖ］の関係を満たすようにする。図６は、トナー層厚ｎと電圧Ｖとが、５００×ｎ［Ｖ］≧Ｖ≧４００［Ｖ］の関係を満たす範囲を示すグラフである。これにより、適量の電荷をトナーに注入して、適当なトナー帯電量を得ることができる。
【００５３】
＜第二の実施形態＞
第二の実施形態に係る一成分現像方法は、光導電性のトナーを用い、トナーに光を照射して低抵抗化した後に電荷注入によりトナーを帯電させる。そして、現像領域においてエアを吹きかけてトナー層を撹乱してトナー担持体とトナーとの付着力を弱め、現像電界による現像を促進させる。図７は、第二の実施形態に係る一成分現像方法で用いられる現像装置の概略構成図である。図７に基づき、第一の実施形態と異なる構成、動作を説明する。
【００５４】
図７の現像装置２０では、トナー担持体は可撓性を有する無端移動するトナー担持ベルト２１で構成され、二つのローラ２２，２３に張架されて、図中反時計方向に表面移動する。このようなトナー担持ベルト２１の鉛直方向のほぼ半分までの表面が、トナーを収容するホッパ部２４内のトナーに接触するように配置されている。この接触により、トナーはほぼ未帯電状態であるが非静電的付着力によってトナー担持ベルト２１表面に付着する。また、図７中右側のローラ２２は表面に凹凸を有するものであり、このローラ２２近傍のトナー担持ベルト２１は凹凸により伸ばされて表面積が大きくなった状態で表面にトナーが付着する。そして、トナー担持ベルト２１の表面移動により、ローラ２２による張架部を離れると、表面積が元に戻った状態となり、実質的に付着量が増加する。これにより、トナー担持ベルト２１への供給量を多めに制御することが可能となる。
【００５５】
トナー担持ベルト２１としては、上述のように可撓性を有するもので、ゴム材料の表層に樹脂がコーティングされているものが用いられる。ゴムはＪＩＳ  Ａで２０°〜３０°相当のシリコン、ブタジエン等のゴム材料が最適である。本実施例では厚みが１．５［ｍｍ］、ＪＩＳ  Ａで２５°のシリコンゴムを使用している。表層にはシリコン系樹脂を厚み２０［μｍ］でコーティングした。
【００５６】
また、本実施形態で使用するトナーは、母体の樹脂に酸化亜鉛ＺｎＯを２０部添加したもので、光導電性を有するものであり、光照射により低抵抗化する。なお、酸化亜鉛の添加量は使用するプロセス等に依存して適宜変更可能なもので合わせるように決めればよい。
【００５７】
トナー担持ベルト２１の表面移動方向に関してローラ２２より下流で、感光体１と対向する現像領域より上流には、トナー担持ベルト２１表面に対向するよう電荷付与部材（電極）８が配置されており、電源１３よりトナーの帯電極性である負の電圧が印加される。また、電荷付与部材（電極）８の直前のトナー担持ベルト２１表面のトナー層に光を照射する光照射手段（不図示）を設ける。
【００５８】
トナー担持ベルト２１上のトナー層は、光照射手段により可視光を照射され低抵抗化する。低抵抗化した状態で、電圧を印加された電荷付与部材（電極）８により電荷を付与されることによりトナー層に電荷注入される。なお、このような光導電性トナーを用いることにより、現像に用いられなかった残トナーを光照射により低抵抗化し、残トナーの再使用時に容易に除電することができる。また光照射手段による光照射量に応じて抵抗を調整できるので、高湿環境時に光照射量を少なく、また低湿時に光照射量を多くすることで、電荷注入時に電荷量を調整し、画像形成プロセスを最適化する事が可能となる。
【００５９】
さらに、本実施形態の現像装置２０では、現像領域及び現像領域近傍のトナー担持ベルト２１上の帯電したトナー層にエアを吹き付けるエア吹き付け手段２５を設ける。エア吹き付け手段２５としては、図８に示すような形状のエアノズル２６をエアポンプ（不図示）に接続したものを用いる。本実施形態では、エア吹き付け量は、０．５［ｌ／ｍｉｎ］程度である。エアポンプ（不図示）の作動により、現像領域及び現像領域近傍のトナー担持ベルト２１上の帯電したトナー層に吹き付けられると、エアによりトナー層がトナー担持ベルト２１から離脱し易く、トナー担持ベルト２１との付着力が低減され、トナー層が撹乱される。離脱したトナーはクラウド化し感光体１とトナー担持ベルト２１の間に形成された現像電界の強さに応じて現像され、顕像化される。現像領域では、トナー担持ベルト２１と感光体１との間に、潜像と現像バイアスにより電界が形成されているのでトナーは潜像に付着することで顕像化される。ここで、このようなトナー担持ベルト２１表面との付着力が弱いトナーを用いて現像を行うことにより、現像効率は向上する。なお、現像装置２０には、エア抜きの為のフィルタ（不図示）を設ける。
【００６０】
以上、上記第一の実施形態及び第二の実施形態おいては、本発明を実施するための最良の形態について説明した。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最良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。
【００６１】
以上、本実施形態の画像形成方法によれば、比較的抵抗の低いトナーに電圧を印加した電荷付与部材８により電荷を付与して帯電させた後に、トナー担持体３，２１により感光体１と対向する現像領域まで搬送し、現像領域で現像電界により現像をおこなう。ここで、現像領域のトナー担持体３，２１のトナー層を機械的手段により撹乱することにより、トナーはトナー担持体表面との付着力が弱い状態となる。このようなトナー担持体表面との付着力が弱いトナーを用いて現像を行うことにより、現像効率は向上する。よって、トナーへのストレスを抑制するために、電荷付与部材によりトナーを帯電することでトナー帯電量が低くなっても、現像効率の低下を抑制することができる。
また、ポジポジプロセスを採用することにより、現像電界を形成するための電圧の極性と、帯電させるために印加する電圧の極性が同じになるため、電源の数を少なくできコストダウンにつながる。
また、使用するトナーの体積固有抵抗を１０８[Ω・ｃｍ]以上１０１２[Ω・ｃｍ]以下とする。これより低抵抗では、電荷付与部材により電荷注入は行われたが、粒子単独で電荷を保持できていなかった。また、これより高抵抗では電荷注入に時間を要してしまい、帯電立ち上がりが悪くなる。そこで、トナーの体積固有抵抗を上記範囲にすることにより、帯電立ち上がり性と電荷保持性とを共に良好にする。これにより、画像形成速度の対応領域が広げることができる。 
また、電荷付与部材８による電荷付与時のトナー層厚をｎが１層以上３層以下であり、電荷付与部材８に印加される電圧をＶとすると、トナー層厚ｎと電圧Ｖとが、５００×ｎ［Ｖ］≧Ｖ≧４００［Ｖ］の関係を満たすようにする。印加電圧Ｖがこれより低いと、トナー帯電量はかなり低くなり実用上使用できなくなる。また、印加電圧Ｖがこれより高いと、強い電界が形成されるので、リークする可能性が高まり結果的には注入量が著しく低下する虞がある。
また、トナー担持体３，２１を感光体１に対して、線圧０．５〜２．５［ｇｆ／ｍｍ］で当接する。ここで、当接圧が高い状態では、機械的手段によりトナー層を撹乱しようとしても、トナーの動きが拘束されてトナーの動きを阻害してしまう。よって、上記範囲のように当接圧を弱め、トナーが可動な範囲を与えることで、機械的手段によりトナーを撹乱してトナーとトナー担持スリーブ３表面との付着力を効率よく弱い状態とすることができ、現像効率をさらに向上させることができる。
また、上記トナーとして光導電性トナーを使用することにより、光量を調整してトナーへの電荷注入効率をコントロールできるので、環境、経時においても、安定した現像を行える。
また、現像領域及びその近傍のトナー担持体３に振動部材７により機械的振動を発生させることにより、容易にトナー層を撹乱できる。
また、現像領域及びその近傍のトナー担持体２１にエアを吹きかけることにより、容易にトナー層を撹乱することができる。
また、トナーは投影時に円形度が９０％以上のトナー形状であるものを用いることにより、トナーの添加剤の被覆率が向上するので流動性が得られ易くなり、均一な層厚分布でトナー担持体３，２１上に担持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第一の実施形態に係る現像装置の概略構成図。
【図２】第一の実施形態における印加電圧とトナー層電位の関係を示すグラフ。
【図３】第一の実施形態に係る変形例の現像装置の概略構成図。
【図４】第一の実施形態における現像ポテンシャルと付着量の関係を示すグラフ。
【図５】第一の実施形態における経時のトナーの添加剤埋没ランクを示すグラフ。
【図６】トナー層厚ｎと電荷付与部材への印加電圧Ｖとの適正範囲を示すグラフ。
【図７】第二の実施形態に係る現像装置の概略構成図。
【図８】第二の実施形態に用いるエア吹き付け手段の概略構成図。
【図９】トナーの抵抗測定方法の説明図。
【図１０】従来の一成分現像装置におけるトナー供給部の説明図。
【図１１】従来の一成分現像装置におけるトナー層規制部の説明図。
【符号の説明】
【００６３】
１      感光体
２      現像装置
３      トナー担持スリーブ
４      ホッパ部
５      アジテータ
６      トナー供給部材
７      振動部材
８      電荷付与部材（電極）
９      回収ローラ
１０    高抵抗体
１１    スリーブ収容部
１２    トナー
１３    電源
１４    電源
２０    現像装置
２１    トナー担持ベルト
２２、２３  ローラ
２４    ホッパ部
２５    エア吹き付け手段
２６    エアノズル
２７    絶縁層
２８    現像バイアス印加電極
３０    下部電極
３１    上部電極
４０    トナー担持体
４１    供給ローラ
４２    規制ブレード
【図１】
2010061077.tif 000005
【図２】
2010061077.tif 000006
【図３】
2010061077.tif 000007
【図４】
2010061077.tif 000008
【図５】
2010061077.tif 000009
【図６】
2010061077.tif 000010
【図７】
2010061077.tif 000011
【図８】
2010061077.tif 000012
【図９】
2010061077.tif 000013
【図１０】
2010061077.tif 000014
【図１１】
2010061077.tif 000015