(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、表面凸凹に起因する電界集中の発生を防止することにより、トナーの帯電性を低下させず、長期的にもトナー坦持体表面のフィルミング現象がなく、画像均一性に優れると共にトナー搬送性に優れ、現像ローラ表面での電圧降下を抑制しうる画像形成用現像装置の提供する。【解決手段】本発明の画像形成用現像装置は、トナー坦持体からなるカラー画像形成用現像装置であって、該トナー坦持体が、電圧印加可能な芯体と、該芯体表面が凸凹に粗面化処理されると共に該凸凹形状の芯体表面に設けられた高誘電性または高抵抗性のセラミックス被覆層とからなり、前記芯体表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）を凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）より厚くしたものである。【選択図】図１
2006301165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー坦持体からなる画像形成用現像装置であって、該トナー坦持体が、電圧印加可能な芯体と、該芯体表面が凸凹に粗面化処理されると共に該凸凹形状の芯体表面に設けられた高誘電性または高抵抗性のセラミックス被覆層とからなり、前記芯体表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）を凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）より厚くしたことを特徴とする画像形成用現像装置。
【請求項２】
トナー坦持体における芯体が金属ローラであり、かつ、セラミックス被覆層が、比誘電率が１００以上の高誘電体層であるローラ状トナー坦持体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成用現像装置。
【請求項３】
トナー坦持体における芯体が導電性弾性体ローラであり、かつ、セラミックス被覆層が、比抵抗が５０μΩ・ｃｍ以上の高抵抗体層であるローラ状トナー坦持体であることを特徴とする請求項１記載の画像形成用現像装置。
【請求項４】
芯体表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）が３μｍ〜１０μｍ、該凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）が１μｍ〜５μｍとされ、ｔ1 がｔ2 より２μｍ以上厚くされたことを特徴とする請求項１記載の画像形成用現像装置。
【請求項５】
芯体における表面粗度（Ｒｚ）が５μｍ〜１５μｍであることを特徴とする請求項１記載の画像形成用現像装置。
【請求項６】
セラミックス被覆層における表面粗度（Ｒｚ）が２μｍ〜１２μｍであることを特徴とする請求項１記載の画像形成用現像装置。
【請求項７】
トナーの体積平均粒径が４．５μｍ〜９μｍであり、平均円形度が０．９５〜０．９９であることを特徴とする請求項１記載の画像形成用現像装置。
【請求項８】
トナーが、負帯電性トナーであって、トナー母粒子と少なくとも正極性外添粒子とからなる非磁性一成分トナーであることを特徴とする請求項１記載の画像形成用現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式又は静電記録方式等に使用されるローラ状トナー坦持体からなる画像形成用現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式にあっては、例えば静電潜像が形成されている感光体にトナー坦持体（現像ローラ）よりトナーが供給された後、転写工程において中間転写媒体を介するかまたは介さないで感光体上のトナー像が転写紙に転写され、定着工程において紙面に熱圧定着される。一成分現像方式においては、トナー坦持体は現像装置内においてその表面にトナーが供給され、また、供給されたトナーは層規制部材により薄く均一なトナー層とされて現像位置までトナーを搬送するもので、現像位置では、感光体と接触または非接触状態で、かつ、現像バイアスの存在下で感光体上の静電潜像を顕像化する。
【０００３】
このような一成分現像方式におけるトナー坦持体としては、その表面の材質は金属やゴム弾性体等とされているが、いずれにあってもトナー搬送性を良好にするために、その表面は故意に凸凹形状とされ、特にＲｚ等の粗さ指標で管理されている。しかしながら、現像時にトナー坦持体にバイアス電圧を印加すると、このようなトナー坦持体表面の凸部に電界が集中し、トナー中に存在する反対極性トナーやトナー母粒子から遊離した反対極性の外添剤粒子が静電吸着し、短期的にはトナーの帯電性を低下させるばかりでなく、長期的にもトナー坦持体表面のフィルミング現象を生じ、画像均一性を低下させるという問題がある。このような現象を避けるために、トナー坦持体表面に高抵抗層や高誘電塗膜を設けることが考えられるが、静電集中の問題を解決できたとしても、トナー搬送性の確保に問題を生じたり、また、トナー搬送性の確保のために表面を粗面化するためには一定以上の膜厚とする必要があり、現像ローラ表面での電圧降下が問題となり、所望の現像バイアスを得るためにはより高い出力の電源を用いる必要があるという問題がある。
【０００４】
そのため、従来、トナー坦持体の芯体表面にプラズマ溶射により比抵抗が１０4 〜１０12Ω・ｃｍで、層厚１００〜１０００μｍの半導体セラミックス被覆層を設けてトナー坦持体とすることが提案（特許文献１）され、半導体層の表面を粗面化するにあたっては、セラミックス被覆層をダイアモンド研磨してＲａを０．１〜０．５μｍ、凹凸のピッチを１０μｍ程度とし、粒径が１０μｍ前後のトナーの搬送性に都合のよい凸凹を形成するとされているが、セラミックスとして炭化ケイ素等の高誘電体を平滑なトナー坦持体上に被覆すると、表面を粗面化するためには一定以上の膜厚とする必要があり、現像ローラ表面での電圧降下が問題となり、所望の現像バイアスを得るためにはより高い出力の電源を用いる必要があるという問題がある。また、セラミックスが低誘電体である場合には、表面凸凹に起因する電界集中の問題は十分には改善されず、依然として短期的にはトナーの帯電性を低下させるばかりでなく、長期的にもトナー坦持体表面のフィルミング現象を生じ、画像均一性を低下させるという問題がある。
【０００５】
また、トナー坦持体の芯体表面に、表面に金属メッキされていないホウ化金属、炭化金属、窒化金属、酸化金属、カーボンブラック等の導電性無機粉体を含有し、かつ、被覆層の表面には細かい凸凹を有する被覆層を電着塗装により形成し、体積抵抗率が１０-3〜１０4 Ω・ｃｍの現像スリーブとすることが提案（特許文献２）されているが、被覆層における凸凹は含有させる無機粉体の粒径により形成するものであり、また、表面凸凹を形成する無機粉体は導電性とされ高抵抗体ではないため、表面凸凹に起因する電界集中の問題は十分には改善されず、依然として短期的にはトナーの帯電性を低下させるばかりでなく、長期的にもトナー坦持体表面のフィルミング現象を生じ、画像均一性を低下させるという問題がある。
【特許文献１】特許第２７０５０９０号公報
【特許文献２】特許第３２６２４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、表面凸凹に起因する電界集中の発生を防止することにより、トナーの帯電性を低下させず、長期的にもトナー坦持体表面のフィルミング現象がなく、画像均一性に優れると共にトナー搬送性に優れ、現像ローラ表面での電圧降下を抑制しうる画像形成用現像装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成用現像装置は、トナー坦持体からなる画像形成用現像装置であって、該トナー坦持体が、電圧印加可能な芯体と、該芯体表面が凸凹に粗面化処理されると共に該凸凹形状の芯体表面に設けられた高誘電性または高抵抗性のセラミックス被覆層とからなり、前記芯体表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）を凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）より厚くしたことを特徴とする。
【０００８】
トナー坦持体における芯体が金属ローラであり、かつ、セラミックス被覆層が、比誘電率が１００以上の高誘電体層であるローラ状トナー坦持体であることを特徴とする。
【０００９】
トナー坦持体における芯体が導電性弾性体ローラであり、かつ、セラミックス被覆層が、比抵抗が５０μΩ・ｃｍ以上の高抵抗体層であるローラ状トナー坦持体であることを特徴とする。
【００１０】
芯体表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）が３μｍ〜１０μｍ、該凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）が１μｍ〜５μｍとされ、ｔ1 がｔ2 より２μｍ以上厚くされたことを特徴とする。
【００１１】
芯体における表面粗度（Ｒｚ）が５μｍ〜１５μｍであることを特徴とする。
【００１２】
セラミックス被覆層における表面粗度（Ｒｚ）が２μｍ〜１２μｍであることを特徴とする。
【００１３】
トナーの体積平均粒径が４．５μｍ〜９μｍであり、平均円形度が０．９５〜０．９９であることを特徴とする。
【００１４】
トナーが、負帯電性トナーであって、トナー母粒子と少なくとも正極性外添粒子とからなる非磁性一成分トナーであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像形成用現像装置は、ローラ状芯体表面が凸凹に粗面化処理され、さらに、粗面化表面に高誘電性または高抵抗性のセラミックス被覆層を設けてトナー坦持体とするものであり、セラミックス被覆層を高誘電性または高抵抗性とすることにより、電界の集中を防止することができ、トナー中に存在する反対極性トナーやトナー母粒子から遊離した反対極性の外添剤粒子の静電吸着を防止できるので、短期的にもトナーの帯電性の低下がなく、また、長期的にもトナー坦持体表面のフィルミング現象を防止でき、画像均一性に優れるものとできる。また、画像均一性に優れるので、各色トナーの重ねに際して、色再現性に優れ、カラー画像形成用現像装置として適したものとできる。
【００１６】
また、芯体表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）を凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）より厚くすることにより、研磨等の粗面化処理を施すことなく、トナー坦持体表面をトナー搬送性に適した凸凹形状とすることができる。また、セラミックス被覆層の膜厚を薄膜化できるため、現像ローラ表面での電圧降下を抑制でき、高い出力の電源を用いることなく、所望の現像バイアスを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）は、本発明の画像形成用現像装置におけるトナー坦持体（現像ローラ）において、芯体を金属ローラ２０１とする場合の断面図であり、金属ローラ２０１上にセラミックス被覆層２０２が被覆されている。金属ローラ２０１は、アルミニウム、ＳＵＳ、真鍮等の金属からなる厚みが０．５ｍｍ〜２ｍｍで、外径が１ｃｍ〜５ｃｍの円筒形状を有するものである。
【００１８】
図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ部の拡大断面図であり、金属ローラ２０１の外表面は、サンドブラスト加工、ローレット加工等の粗面化処理されることにより、その表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍ〜１５μｍ、好ましくは７μｍ〜１０μｍとされる。Ｒｚが５μｍより小さいと、セラミックス被覆層を被覆した際にセラミックス被覆層表面の凸凹が十分に形成されず、また、１５μｍより大きいとセラミックス被覆層を被覆した際に形成されるセラミックス被覆層表面を所望の粗さとできず、トナー搬送性に問題が生じる。
【００１９】
粗面化処理を施された金属ローラ２０１表面には、多電極型のプラズマＣＶＤ法、ＨＣＤ型イオンプレーティング法を使用してセラミックス被覆層を形成することにより、金属ローラ表面の凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）を凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）より厚く（ｔ1 ＞ｔ2 ）成膜することができる。多電極型のプラズマＣＶＤ法、ＨＣＤ型イオンプレーティング法は電界の存在下での成膜であり、金属ローラ表面の凸部先端に電界が集中し、静電吸着により凸部には凹部に比してより厚く成膜でき、ｔ1 ＞ｔ2 の関係に成膜できる。
【００２０】
高誘電率セラミックスとしては、窒化チタン、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化バナジウム等が例示される。
【００２１】
多電極型のプラズマＣＶＤ法により炭化珪素膜を成膜するには、Ｓｉ（ＣＨ3 ）4 を合成ガスとし、また、窒化チタン、炭化チタン膜を成膜するにはＴｉＣｌ4 を合成ガスとする等の公知の成膜条件により成膜できる。
【００２２】
また、ＨＣＤ型イオンプレーティング法により窒化チタン膜を成膜するには、チタンを蒸発源とし、合成ガスとして窒素を使用し、また、炭化クロム膜を成膜するには、Ｃｒを蒸発源とし、Ｃ2 Ｈ2 を合成ガスとする等の公知の成膜条件により成膜できる。
【００２３】
金属ローラ表面の凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）は３μｍ〜１０μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）は１μｍ〜５μｍと膜厚とでき、また、ｔ1 をｔ2 より２μｍ以上厚く形成するとよい。
【００２４】
成膜されるセラミックス被覆層の表面粗度（Ｒｚ）は２μｍ〜１２μｍ、好ましくは５μｍ〜１０μｍ、凸凹のピッチが１０μｍ〜５０μｍとするとよい。これにより、体積平均粒径が４．５μｍ〜９μｍのトナー粒子の搬送性に優れるものとできる。
【００２５】
また、セラミックス被覆層は比誘電率が１００以上の高誘電率セラミックス被覆層とするとよく、これにより、凸部に電荷が集中することのない被覆層とできる。プラズマＣＶＤ法やイオンプレーティング法によると、セラミックス被覆層を薄膜化できるので、現像ローラ表面に高誘電体層を設けても、現像ローラ表面の電圧降下を抑制することができる。
【００２６】
次に、図２（ａ）は、芯体を支持体２０３上に被覆された導電性弾性ローラ２０４とする場合の断面図であり、導電性弾性ローラ２０４上にはセラミックス被覆層２０２が被覆される。
【００２７】
導電性弾性ローラ２０４は、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、エチレン−プロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ハイスチレンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、シリコンゴム、天然ゴム（ＮＲ）等に導電性物質が混練され、体積抵抗が１０-10 Ω・ｃｍ以下で厚みが０．５ｍｍ〜１０ｍｍ、外径が１ｃｍ〜５ｃｍの円筒形状を有するものである。
【００２８】
図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ部の拡大断面図であり、導電性弾性ローラ２０４の外表面は、サンドブラスト加工、ローレット加工等により粗面化処理され、その表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍ〜１５μｍ、好ましくは７μｍ〜１０μｍとされる。Ｒｚが５μｍより小さいと、セラミックス被覆層２０２を被覆した際にセラミックス被覆層表面の凸凹が十分に形成されず、また、１５μｍより大きいとセラミックス被覆層を被覆した際に形成されるセラミックス被覆層表面を所望の粗さとできず、トナー搬送性に問題が生じるものとなる。
【００２９】
粗面化された導電性弾性ローラ２０４表面には、電着塗装によりセラミックス被覆層を形成するとよく、導電性弾性ローラ表面の凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）を凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）より厚く（ｔ1 ＞ｔ2 ）成膜することができる。電着塗装は電界の存在下での成膜であり、導電性弾性ローラ表面の凸部先端に電界が集中し、静電吸着により凸部には凹部に比してより厚く成膜でき、ｔ1 ＞ｔ2 の関係に成膜できる。
【００３０】
電着塗料は、体積平均粒径が０．０５μｍ〜１μｍに調整された窒化硼素（ＢＮ）、炭化珪素、炭化チタン、窒化アルミニウム等の高抵抗のセラミックス粒子とカーボンブラック粒子とを、ナイロン等の電着樹脂と共にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）中に溶解・懸濁させたもので、電着塗料中に分散されたセラミックス粒子等を電気泳動作用により電着樹脂と共に導電性弾性ローラ表面に共析させるものである。
【００３１】
導電性弾性ローラ表面の凸部上におけるセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）としては３μｍ〜１０μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）は１μｍ〜５μｍに成膜し、ｔ1 をｔ2 より２μｍ以上厚く形成するとよい。
【００３２】
また、成膜されるセラミックス被覆層の表面粗度（Ｒｚ）は２μｍ〜１２μｍ、好ましくは５μｍ〜１０μｍ、凸凹のピッチが１０μｍ〜５０μｍとするとよい。これにより、体積平均粒径が４．５μｍ〜９μｍのトナー粒子の搬送性に優れるものとできる。
【００３３】
また、セラミックス被覆層としては、比抵抗が５０μΩ・ｃｍ以上、好ましくは７０μΩ・ｃｍ以上の高抵抗体層とするとよく、これにより、凸部に電界が集中することのない被覆層とでき、また、セラミックス被覆層を薄膜化でき、現像ローラ表面に高抵抗体層を設けても現像ローラ表面の電圧降下を抑制することができる。
【００３４】
次に、本発明で使用するトナーについて説明する。本発明におけるトナーは、非磁性一成分球形トナーとするとよく、トナー粒子は、トナー母粒子に外添剤を外添させて形成される。
【００３５】
トナー母粒子は、粉砕法、重合法、溶解懸濁法のいずれによるものでもよい。粉砕法による方法としては、バインダー樹脂に少なくとも顔料を含有し、離型剤、荷電制御剤等を添加し、ヘンシェルミキサー等で均一混合した後、２軸押し出し機で溶融混練され、冷却後、粗粉砕−微粉砕工程を経て、分級処理されてトナー母粒子とされる。
【００３６】
バインダー樹脂としては、スチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体、ポリエステル樹脂等が例示され、着色剤、離型剤、荷電制御剤等が添加される。フルカラー用着色剤としては、カーボンブラック、ランプブラック、マグネタイト、チタンブラック、クロムイエロー、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇ、カルコオイルブルー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、マラカイトグリーンレーキ、キノリンイエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１６２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等の染料および顔料を単独あるいは混合して使用できる。
【００３７】
トナー母粒子における成分比としては、バインダー樹脂１００質量部に対して、着色剤は０．５〜１５質量部、好ましくは１〜１０質量部であり、また、離型剤は１〜１０質量部、好ましくは２．５〜８質量部であり、また、荷電制御剤は０．１〜７質量部、好ましくは０．５〜５質量部である。
【００３８】
粉砕法トナーにあっては、転写効率の向上のために球形化処理されるとよく、粉砕工程で、比較的丸い球状で粉砕可能な装置、例えば機械式粉砕機として知られるターボミル（ターボ工業製）を使用すれば円形度を０．９３まで高めることができ、また、粉砕したトナーを熱風球形化装置（日本ニューマチック工業製）を使用することによって円形度を１．００まで高めることができる。
【００３９】
次に、重合法トナーは、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等により得られるものであり、フルカラートナーに適したものとできる。懸濁重合法においては、重合性単量体、着色顔料、離型剤と、更に、必要により染料、重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤を添加した複合物を溶解又は分散させた単量体組成物を、懸濁安定剤（水溶性高分子、難水溶性無機物質）を含む水相中に攪拌しながら添加して造粒し、重合させて所望の粒子サイズを有する着色重合トナー粒子を形成するものである。重合法トナー作製に用いられる材料において、着色剤に関しては、上述した粉砕トナーと同様の材料が使用できる。乳化重合法においては、単量体と離型剤、必要により更に重合開始剤、乳化剤（界面活性剤）などを水中に分散させて重合を行い、次いで凝集過程で着色剤、荷電制御剤と凝集剤（電解質）等を添加することによって所望の粒子サイズを有する着色トナー粒子を形成する。
【００４０】
重合性単量体成分としては、例えばスチレン、またはその誘導体、ジビニルベンゼン、アクリル酸メチル等の（メタ）アクリル酸エステル誘導体等が挙げられ、乳化剤（界面活性剤）としては、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム等、また、重合開始剤としては、過硫酸カリウム等、また、凝集剤（電解質）としては、例えば、塩化ナトリウム等が挙げられる。
【００４１】
重合法トナーの円形度の調節法としては、乳化重合法は２次粒子の凝集過程で温度と時間を制御することで、円形度を自由に変えることができ、その範囲は０．９４〜１．００とできる。懸濁重合法では、真球のトナーの作成が可能であり、円形度は０．９８〜１．００の範囲とできる。平均円形度を０．９５〜０．９９とするには、トナーのＴｇ温度以上で加熱変形させることで適宜調節できる。
【００４２】
次に、溶解懸濁法トナーについて説明する。バインダー樹脂としては、上記粉砕トナーの項で説明したバインダー樹脂を用いることができるが、カラー発色性等の観点からポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂としては、特開２００３−１４０３８０に記載のものが例示される。
【００４３】
溶解懸濁法トナー母粒子は、バインダー樹脂と粉砕トナーの項で記載した着色剤、必要により離型剤や電荷制御剤とを有機溶媒中に溶解・分散した後、得られる有機溶媒への溶解・分散液に水性媒体を徐々に投入して転相乳化させることにより、混合物の微粒子を形成することができる。得られた微粒子を凝集させて所望の大きさの着色剤含有樹脂微粒子に造粒した後、分離・洗浄・乾燥の各工程を経てトナー母粒子とすることとができる。溶解懸濁法においては、乳化と会合を制御しながらトナー母粒子を製造することが可能である。
【００４４】
本発明におけるトナー母粒子やトナー粒子の体積平均粒径は、粉砕法トナー母粒子、重合法トナー母粒子、溶解懸濁法トナー母粒子共に９μｍ以下であることが好ましく、８μｍ〜４．５μｍであることがより好ましい。体積平均粒径が９μｍよりも大きいトナー粒子では、１２００ｄｐｉ以上の高解像度で潜像を形成しても、その解像度の再現性が小粒子径のトナーに比べて低下し、また４．５μｍ以下になると、トナーによる隠蔽性が低下するとともに、流動性を高めるために外添剤の使用量が増大し、その結果、定着性能が低下する傾向がある。
【００４５】
また、本発明におけるトナー母粒子やトナー粒子の体積平均粒径、平均円形度は、フロー式粒子像分析装置（シスメックス製  ＦＰＩＡ２１００）で測定した値である。
【００４６】
トナー母粒子形状としては、真球に近い形状のトナー粒子が好ましい。具体的には、トナー母粒子は下記式
Ｒ＝Ｌ0 ／Ｌ1 
｛但し、式中、Ｌ1（μｍ）は、測定対象のトナー粒子の投影像の周囲長、Ｌ0（μｍ）は、測定対象のトナー粒子の投影像の面積に等しい面積の真円（完全な幾何学的円）の周囲長を表す。｝
で表される平均円形度（Ｒ）が０．９５〜０．９９、好ましくは０．９７２〜０．９８３とするとよい。これにより、転写効率が高く、連続印字しても転写効率の変動が少なく、帯電量の安定すると共に、クリーニング性にも優れるトナーとできる。
【００４７】
次に、外添粒子としては、環境安定性に優れる疎水化処理された外添粒子が例示される。なお、外添剤粒子の粒径は電子顕微鏡法により測定されるものであり、外添剤粒子の平均粒径は一次平均粒径である。
【００４８】
外添剤粒子としては、負帯電性のシリカ微粒子や帯電調整を目的として正帯電性シリカ微粒子が例示されるが、シリカ微粒子はトナーの流動性向上を目的として、トナー母粒子１００質量部に対して０．５〜２．０質量部、好ましくは０．５〜１．５質量部添加される。シリカ微粒子は疎水化処理されていることが好ましい。疎水性シリカ微粒子としては、市販の日本アエロジル（株）製のＲＸ２００（平均粒径１２ｎｍ）、同ＲＸ５０（４０ｎｍ）などが例示される。
【００４９】
また、外添粒子として、比較的電気抵抗率の小さい酸化チタンの微粒子が例示される。酸化チタンは、粒径あるいは長軸の大きさが１０ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは１０ｎｍ〜４０ｎｍであり、トナー母粒子１００質量部に対して０．２〜１．０質量部添加される。酸化チタンの微粒子の表面は疎水性であることが、トナーの外部環境の変化に対する帯電性の変化を小さくし（すなわち、安定な帯電性を維持し）、かつトナーの流動性を良好にするために好ましい。酸化チタン微粒子の疎水化は、上記負帯電性シリカ微粒子の疎水化と同じ方法で行われる。疎水性酸化チタン微粒子としては、チタン工業（株）製のＳＴＴ−３０Ｓ（平均粒径３０ｎｍ）などが例示される。酸化チタン粒子は例えば負帯電性トナーから遊離すると正極性外添粒子として挙動する。
【００５０】
酸化チタン微粒子以外の無機微粒子も、帯電性の制御、流動性の向上を目的として外添され得る。例えば、無機微粒子としては、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、酸化錫、酸化ジルコニア、酸化マグネシウム、酸化インジウム等の金属酸化物の微粒子、窒化珪素等窒化物の微粒子、炭化珪素等の炭化物の微粒子、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の金属塩の微粒子、並びにこれらの複合物等の無機微粒子が挙げられる。電気抵抗が１０9 Ωｃｍ以下の、比較的電気抵抗の小さい金属酸化物の微粒子が好ましく用いられる。添加する無機微粒子の大きさとしては、粒径が１０〜３０ｎｍの大きさであることが好ましい。これらの無機微粒子は、帯電特性の安定化を目的として、その表面を疎水化処理することが好ましい。
【００５１】
トナー母粒子を外添粒子により外添処理するには、三井鉱山（株）製のヘンシェルミキサー、Ｑ型ミキサー等を使用して外添処理するとよい。
【００５２】
次に、本発明における現像装置を組み込んだカラー画像形成装置について説明する。
【００５３】
図３はタンデムタイプを例とした画像形成装置の全体構成を示す断面図であり、画像形成装置１は、ハウジング３と、ハウジング３の上部に形成された排紙トレイ５と、ハウジング前面に開閉可能に設けられた扉体７とを備え、ハウジング３内には、露光ユニット９、画像形成ユニット１１、送風ファン１３、転写ベルトユニット１５及び給紙ユニット１７が設けられ、扉体７内には用紙搬送ユニット１９が設けられている。
【００５４】
画像形成ユニット１１は、異なる色のトナーを収納する４つの現像装置をセットすることができる４つの画像形成ステーション２１を備えている。４つの画像形成ステーション２１は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各現像装置用であり、図中、符号２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋで示している。各画像形成ステーション２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋには、感光ドラム２３と、感光ドラム２３の周囲に設けられた、コロナ帯電手段２５と、本発明の現像装置１００とが配設されている。
【００５５】
転写ベルトユニット１５は、図示しない駆動源に回転駆動される駆動ローラ２７と、駆動ローラ２７の斜め上方に設けられる従動ローラ２９と、テンションローラ３１と、これら各ローラ間に張架され、図３の反時計方向Ｘへ循環駆動される中間転写ベルト３３と、中間転写ベルト３３の表面に当接するクリーニング手段３４とを備えている。従動ローラ２９、テンションローラ３１および中間転写ベルト３３は、駆動ローラ２７に対して傾斜するように並んで配設されており、これにより中間転写ベルト３３が駆動されるとき、ベルト搬送方向Ｘが下向きになるベルト面３５が下側に位置し、搬送方向が上向きとなるベルト面３７が上側に位置するようになっている。
【００５６】
感光ドラム２３は、アーチ状のラインに沿ってベルト面３５に圧接され、図３中、矢印で示す方向に回転駆動される。テンションローラ３１の位置を調節することにより、中間転写ベルト３３の張力、アーチの曲率等を制御することができる。
【００５７】
駆動ローラ２７は、２次転写ローラ３９のバックアップローラを兼ねている。
また駆動ローラ２７の周面には、例えば厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率１０5Ω・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、２次転写ローラ３９を介して供給される２次転写バイアスの導電経路を構成している。また駆動ローラ２７の径は従動ローラ２９及びテンションローラ３１の径より小さく、これにより２次転写後の記録紙が記録紙自身の弾性力で剥離し易くすることができる。従動ローラ２９はクリーニング手段３４のバックアップローラとしても機能している。
【００５８】
クリーニング手段３４は、搬送方向下向きのベルト面３５側に設けられ、２次転写後に中間転写ベルト３３の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレード４１と、回収したトナーを搬送するトナー搬送経路４２とを備えている。クリーニングブレード４１は、従動ローラ２９に中間転写ベルト３３が巻回している箇所に当接している。また中間転写ベルト３３の裏面には、各画像形成ステーション２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの感光ドラム２３に対向する位置に１次転写部材４３が当接し、１次転写部材４３には転写バイアスが印加されるようになっている。
【００５９】
露光ユニット９は、画像形成ユニット１１の斜め下方の空間に設けられており、その斜め上方には送風ファン１３が設けられている。露光ユニット９の下方には給紙ユニット１７が設けられている。露光ユニット９は、底部にポリゴンミラーモータ４５及びポリゴンミラー４７からなるスキャナ手段４９を垂直に配設している。また光路Ｂには、単一のｆ−θレンズ５１及び反射ミラー５３が設けられ、反射ミラー５３の上方には各色の走査光路が感光ドラム２３にそれぞれ非平行となって折り返すように複数の折り返しミラー５５が設けられている。
【００６０】
露光ユニット９では、ポリゴンミラー４７から各色に対応した画像信号が、共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成されたレーザビームで射出され、ｆ−θレンズ５１、反射ミラー５３、折り返しミラー５５を経て、各画像形成ステーション２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの感光ドラム２３に照射され、潜像が形成される。各画像形成ユニット１１に対する露光ユニット９のポリゴンミラー４７から感光ドラム２３までの光路長がほぼ同一の長さになるように構成されており、そのため各光路で走査された光ビームの走査幅もほぼ同一になり、画像信号の形成にも特別な構成を必要としない。従ってレーザ光源は、それぞれ異なる画像信号によってそれぞれ異なる色の画像に対応して変調されるにも関わらず、共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成可能であり、共通の反射面を用いるために副走査方向の相対差から生じる色ずれを防止し、構造が簡単で安価なカラー画像形成装置を構成することができる。
【００６１】
送風ファン１３は、冷却手段として機能し、矢印の方向へ空気を導き、露光ユニット９やその他の発熱部からの熱を放出する機能を果たす。これによりポリゴンミラーモータ４５の温度上昇を抑制し、画質劣化の防止とポリゴンミラーモータ４５の寿命の長期化を図ることができる。
【００６２】
給紙ユニット１７は、記録媒体Ｐが積層されている給紙カセット５７と、給紙カセット５７から記録媒体Ｐを１枚ずつ給送するピックアップローラ５９とを備えている。用紙搬送ユニット１９は、２次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するゲートローラ対６１と、駆動ローラ２７及び中間転写ベルト３３に圧接される２次転写ローラ３９と、定着手段６３と、排紙ローラ対６５と、両面プリント用搬送路６７とを備えている。
【００６３】
定着手段６３は、少なくとも一方にハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵した回転自在な定着ローラ対６９と、定着ローラ対６９の少なくとも一方側のローラを他方側へ押圧付勢してシート材に２次転写された２次画像を記録媒体Ｐに押圧する押圧手段とを有し、記録媒体に２次転写された２次画像は、定着ローラ対６９の形成するニップ部において所定温度で記録媒体に定着される。
【００６４】
本発明で使用する現像装置１００は、トナーを循環して使用するタイプのものであり、各画像形成ステーション２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋにセットして使用する。これら現像装置の構成は基本的に同じである。
【００６５】
図４は現像装置１００の断面図である。現像装置１００は、内部にほぼ円筒状のトナー収容部１０１が形成されたハウジング１０３を備え、ハウジング１０３に対して供給ローラ１０５および現像ローラ１０７が設けられている。現像装置１００が画像形成ステーションにセットされた状態（図３参照）では、現像ローラ１０７は感光ドラム２３に対して僅かな間隔（例えば１００〜３００μｍ）を開けて隣接しており、感光ドラム２３の回転方向（図中の矢印参照）と反対方向へ回転駆動しながら、現像ローラ１０７の周面に供給されたトナーで感光ドラム２３上に形成された潜像を現像する機能を有する。このような現像作用は、現像ローラ１０７に現像バイアス電源（図示しない）から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを印加させて、現像ローラと感光ドラムとの間に振動電圧を作用させ、感光ドラム２３に形成された静電潜像部分に現像ローラ１０７からトナーが供給されることにより行われる。尚、現像ローラ１０７を感光ドラム２３の周面に接触させて現像を行うことも可能である。
【００６６】
供給ローラ１０５は、表面がウレタンスポンジで形成されており、供給ローラ１０５の周面が現像ローラ１０７に接触した状態で現像ローラ１０７と同方向（図４では反時計回り方向）に回転可能である。供給ローラ１０５にも現像ローラ１０７に印加される現像バイアス電圧と同等の電圧が印加されるようになっている。
【００６７】
現像ローラ１０７には、規制ブレード１０９が、板バネ部材１１１及びその下側に設けられる弾性部材１１２の作用により、常時現像ローラ１０７の周面の長手方向に亘って均一となるように圧接されており、現像ローラ１０７の周面に付着したトナーのうち余分な分を掻き落として、一定量のトナーが現像ローラ１０７の周面に担持されるようにしている。また規制ブレード１０９は、トナー１１３を適切に帯電させる機能をも有する。
【００６８】
掻き落とされたトナーは、自然落下してトナー収容部１０１内のトナー１１３に混入されるが、この点については後で詳述する。また現像ローラ１０７周面の上側には、ハウジング１０３に一端が固定されているシール部材１１５の他端側が圧接しており、これによりハウジング１０３内のトナー１１３が外部へ飛散することを防止している。
【００６９】
トナー収容部１０１内には、回転軸１１７を中心として図４の時計回り方向に回転するアジテータ１１９が設けられている。アジテータ１１９は、回転軸１１７を中心に互いに反対方向へ延びる２つのアーム部材１２１を備え、各アーム部材１２１はトナー収容部１０１の断面の円の直径よりも若干短い寸法に設定されている。各アーム部材１２１の先端からはアジテータ１１９の回転方向と反対方向へ撹拌フィン１２３が延びている。撹拌フィン１２３は、可撓性を有するシート部材から構成されており、その先端側は可撓性に起因する弾性力により円筒状のトナー収容部１０１の内周面に圧接している。このような構成によりアジテータ１１９が回転するとき、トナー収容部１０１の内周面と撹拌フィン１２３との間の領域１２５に存在するトナー１１３を撹拌フィン１２３で掻き上げるようにして、後述するトナーガイド部材上に搬送することができる。
【００７０】
トナー収容部１０１内に収容されるトナー１１３の上面１１４は、規制ブレード１０９が現像ローラ１０７の周面に当接している箇所１２７よりも低い位置となるように設定されている。これはトナー量が規制ブレード１０９を埋没させる程多いと、規制ブレード１０９によって掻き落とされたトナーが当該規制ブレードの近くに存在することになる結果、トナー収容部１０１内へ戻される循環経路が阻害され、また規制ブレード１０９が現像ローラ１０７から余分なトナーを掻き落として現像領域に搬送するトナー量を規制する機能およびトナーを適切に帯電させる機能が阻害されるからである。
【００７１】
本実施の形態では、トナー収容部１０１内に収容されるトナー１１３の上面１１４の位置は、より具体的には、規制ブレード１０９の下端より下方であって、板バネ部材１１１と弾性部材１１２との交点１２８の位置を上限として設定されている。トナー収容部１０１内のトナー１１３の上面１１４の位置が、前記交点１２８より上にまでくると板バネ部材１１１の動きを拘束する虞があり、これにより適正な規制圧が得られなくなる虞があり、その結果として、「一定量のトナーを現像ローラ１０７の周面に担持させる機能」や「トナーを適正に帯電させる機能」が阻害される虞がある。しかし、上記の如く、トナー１１３の上面１１４位置の上限を前記交点１２８の位置とすることにより、前記各機能が阻害される虞をなくすことができる。
【００７２】
規制ブレード１０９が現像ローラ１０７の周面に当接している箇所１２７と、トナー収容部１０１内に収容されるトナー１１３の上面１１４との間には、トナー１１３の安息角以上の傾斜角度でトナーの上面１１４側へ斜めに傾斜しているトナー案内面１２９がハウジング１０３の一部として形成されている。トナー案内面１２９は、規制ブレード１０９によって現像ローラ１０７の周面から掻き落とされたトナー１１３をトナー収容部１０１側へ案内する機能を有する。
【００７３】
規制ブレード１０９によって現像ローラ１０７の周面から掻き落とされたトナー１１３は、必ずしもトナー案内面１２９によってトナー収容部１０１に案内される必要はなく、掻き落とされたトナー１１３が直接、トナー収容部１０１に落下するような構成としてもよい。このように規制ブレード１０９が現像ローラ１０７の周面に当接している箇所１２７の下方には、規制ブレード１０９によって現像ローラ１０７の周面から掻き落とされたトナー１１３がトナー収容部１０１へ導かれるためのトナー案内空間部１３１が形成されている。
【００７４】
トナー収容部１０１の上方にはトナーガイド部材１３３が設けられている。トナーガイド部材１３３は、供給ローラ１０５から離れた側の端部１３４に設けられ、撹拌フィン１２３によって搬送されたトナー１１３を掻き取るための鋭角的に形成されたスクレーパ１３５と、該スクレーパ１３５よりも供給ローラ１０５側において上面側がトナー１１３の安息角以上の角度で傾斜し且つ平面的に形成された平坦搬送部１３７と、該平坦搬送部１３７の下流側に形成され、上面側が凹曲面を形成するように湾曲している湾曲部１４１と、該湾曲部１４１より下流側において供給ローラ１０５の周面に設定された適切な線圧で接触している当接部１４３とを備えて成る。前記平坦搬送部１３７、前記湾曲部１４１および前記当接部１４３を含むトナーガイド部材１３３の表面粗さは、トナー平均粒径未満に形成されている。
【００７５】
また、上記の当接部１４３の存在により、供給ローラ１０５の下面側に付着しているトナー１１３が重力により落下し、現像ローラへ供給できるトナーの量が減少することによる画像濃度低下を防止することができる。また湾曲部１４１と供給ローラ１０５の周面との間には、断面が楔形に狭まるようなトナーの一時貯留部１３９が形成されている。ここで断面が楔状とは、入口側が相対的に大きく、トナーの進行方向に向かって狭くなっていき、且つ楔の先端側においてトナーが自然滑落しない程度に十分狭くなっていることを意味する。
【００７６】
このような形状を有するトナーガイド部材１３３では、撹拌フィン１２３によって搬送されたトナー１１３をスクレーパ１３５で掻き取った後、トナー１１３は平坦搬送部１３７に沿って、その幅方向に亘って及びその傾斜方向の任意の地点において均一の速度で重力落下してゆき、一旦、トナーの一時貯留部１３９に貯留される。楔形に狭まるトナーの一時貯留部１３９では、トナー１１３が狭い領域に進行していくのに伴い、供給ローラ１０５の周面に対する圧接力が徐々に増加するため、供給ローラ１０５の周面にトナー１１３が押し付けられて、該周面にトナー１１３が担持され易くなる。尚、トナー１１３が当接部１４３を越えて押し出された場合には、トナー案内空間部１３１を落下して、直接にまたはトナー案内面１２９に案内されてトナー収容部１０１に戻される。
【実施例】
【００７７】
以下に、（１）実施例で使用したトナーの製法、および酸化チタン外添粒子の遊離率、（２）実施例等で得られるトナー坦持体における表面粗さ測定方法、（３）トナー坦持体表面の膜厚測定方法について説明する。
【００７８】
（１）  トナーの調製
スチレンモノマー８０質量部、アクリル酸ブチルモノマー２０質量部、アクリル酸モノマー５質量部からなるモノマー混合物を準備した。この混合物を、水１０５質量部、ノニオン系乳化剤（ニューコール５０６：日本乳化剤（株）製）１質量部、アニオン系乳化剤（リボタックＴＥ：ライオン（株）製）１．５質量部、および過硫酸カリウム０．５５質量部からなる水溶液に加え、分散・乳化して、乳化重合を行い、乳白色の粒径０．２５μｍの樹脂エマルジョンを得た。
【００７９】
得られた樹脂エマルジョンを２００質量部、ポリエチレンワックスエマルジョン（三洋化成工業（株）製）を２０重量部およびフタロシアニンブルー７質量部を、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（界面活性剤）を０．２質量部含有する５００ｇの水中に分散した。次に、ジエチルアミンを添加してｐＨを５．５に調整した後、攪拌しながら電解質である硫酸アルミニウムを０．３質量部加えた。ついで、ＴＫホモミキサーで高速攪拌し、分散を行った。
【００８０】
さらに、スチレンモノマー４０質量部、アクリル酸ブチル１０質量部、およびサリチル酸亜鉛５質量部を水４０質量部とともに追加し、窒素気流下で攪拌しながら、９０℃に加熱し、過酸化水素水を加えて５時間重合させ、粒子を成長させた。重合停止後、会合粒子の結合強度を向上させるためにｐＨを５以上に調整しながら、９５℃に昇温し、９５℃で５時間保持した。得られた粒子を水洗し、４５℃で真空乾燥を１０時間行った。この方法で、体積平均粒径が７．０μｍのトナー母粒子を調製した。得られたトナー母粒子の平均円形度は、０．９７であった。
【００８１】
トナー母粒子１００質量部に対して、日本アエロジル（株）製、疎水性負帯電性シリカ粒子「ＲＸ２００」（平均粒径１２ｎｍ）を１質量部、日本アエロジル（株）製、疎水性負帯電性シリカ粒子「ＲＸ５０」（平均粒径４０ｎｍ）を１質量部、チタン工業（株）製、疎水性酸化チタン粒子「ＳＴＴ−３０Ｓ」（平均粒径５０ｎｍ）を０．５質量部の割合で添加し、三井鉱山社製「ＦＭ２０Ｂ型ヘンシェルミキサー」を使用し、攪拌羽根周速３０ｍ／ｓｅｃ、攪拌時間５ｍｉｎ．の混合条件で外添処理し、体積平均粒径が７．０μｍの負帯電性トナー粒子を得た。
【００８２】
また、得られたトナーにおける酸化チタン微粒子の遊離率は２．４２％であった。なお、酸化チタン微粒子の遊離率は、ＰＴ１０００パーティクルアナライザー（横河電気（株）製）を用いて測定した。この外添剤の遊離率の測定方法の詳細は、特許文献（特開２００２−２０２６２２号公報等）に記載されている。簡単に述べると、この原理は、トナー粒子をプラズマ中に導入して、トナー粒子を励起・発光させ、その強さと時間を測定することにより、遊離率を求めるものである。即ち、ＴｉＯ2 の遊離率は、ＴｉＯ2が外添されたトナー粒子をプラズマ中に導入し、トナー粒子中のＴｉＯ2 の発光強度を測定する。その発光強度から、ＴｉＯ2が外添されたトナー粒子を真球粒子と仮定して、ＴｉＯ2の粒径（等価粒径）を求める。遊離したＴｉＯ2も、トナー粒子の場合と同様に、その発光強度からＴｉＯ2の等価粒径が求められる。ただし、遊離したＴｉＯ2の発光強度は小さいので、等価粒径は小さくなるので、等価粒径を比較することにより、トナー粒子に外添しているものと遊離している外添剤とが区別される。従って、外添剤ＴｉＯ2の全検出個数を求め、等価粒径の小さい個体を遊離外添剤粒子数とすると、以下の式（Ｘ）により求められる。
【００８３】
遊離率（％）＝（遊離ＴｉＯ2の検出数）／ＴｉＯ2の全検出数×１００
・・・・  （Ｘ）
具体的には下記の測定条件とした。
横河電気（株）製「パーティクルアナライザー  ＰＴ１０００」
１回の測定におけるＣ（母材）検出数：４，０００〜６，０００個
１サンプルにおけるスキャン数（測定回数）：６回
ノイズカットレベル：１．５Ｖ以下
ソート時間：３０ｄｉｇｉｔ
使用ガス：  ０．１％Ｏ2 を含むＨｅガス
（２）  トナー坦持体における表面粗さ測定方法
表面粗さは（株）キーエンス社製  レーザー顕微鏡「ＶＫ−９５００」を使用し、観察倍率１０００倍で得られるもので、ＪＩＳ  Ｂ−０６０１−１９９４に準拠し、現像ロールの軸方向と周縁方向の２箇所の線粗さの平均値で求める。
【００８４】
（３）  トナー坦持体表面の膜厚測定方法
現像ローラ表面の塗膜の膜厚測定は、日立製作所製「ＦＩＢ（ＦＢ２０００）」を用い、ビーム径１μｍ、ビーム電流１０ｎＡで、塗膜を表面から研削して計測した。
【００８５】
以下、本発明および比較例のトナー坦持体について実施例として示す。
（実施例１）
鉄製ローラ（ＳＵＳ３０４、厚み１ｍｍ、外径１８ｍｍ）表面を、ショットブラスト（ブラスト砥粒：１００〜２００番のアルミナビーズ）処理し、表面粗度（Ｒｚ）を３μｍとした。
【００８６】
次いで、粗面化した鉄製ローラ表面に、東芝タンガロイ（株）製の多電極型のプラズマＣＶＤ装置（合成ガス：Ｓｉ（ＣＨ3 ）4 、合成温度を１４０℃、ガス流量５００ｃｍ3 ／ｍｉｎ．炉内ガス圧５０ｔｏｒｒ）で、ＳｉＣ膜を成膜した。成膜後の現像ローラ表面粗度（Ｒｚ）は７μｍであった。
【００８７】
成膜後、セラミックス被覆層の膜厚（平均値）を測定した。芯体（鉄製ローラ）表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）は７μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）は３μｍであった。
【００８８】
（実施例２）
アルミニウム製ローラ（厚み２ｍｍ、外径１８ｍｍ）表面を、ショットブラスト（ブラスト砥粒：１００〜２００番のアルミナビーズ）処理し、表面粗度（Ｒｚ）を３μｍとした。
【００８９】
次いで、粗面化したアルミニウム製ローラ表面にＵＬＶＡＣ（株）製のＨＣＤ型イオンプレーティング装置（蒸発源：チタン、合成ガス：Ｎ2 、反応温度：３００℃、ガス流量７０ｃｍ3 ／ｍｉｎ．炉内ガス圧１×１０-3ｔｏｒｒ）でＴｉＮ膜を成膜した。成膜後の現像ローラ表面粗度（Ｒｚ）は７μｍであった。
【００９０】
成膜後、セラミックス被覆層の膜厚を測定した。芯体（Ａｌ製ローラ）表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）は８μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）は３μｍであった。
【００９１】
（実施例３）
鉄製支持体上に、ＮＢＲゴムを１ｍｍの膜厚で被覆した導電性ＮＢＲゴム製ローラ（表面比抵抗１０-5Ω・ｃｍ、外径１８ｍｍ）表面を、研磨加工法により粗面処理し、表面粗度（Ｒｚ）を３μｍとした。
【００９２】
次いで、粗面化したＮＢＲゴム製ローラ表面に、電着塗料として、平均粒径１μｍに調整されたＢＮ微粒子１０質量部、カーボンブラック粒子１０質量部、ナイロン樹脂８０質量部をイソプロパノールに溶解・懸濁して固形分１５％とした溶解・懸濁液を使用し、（株）イセヤマ製の電着塗装装置（印加電圧２００Ｖ）により、セラミックス被覆層を電着塗装した。成膜後の現像ローラ表面粗度（Ｒｚ）は７μｍであった。
【００９３】
成膜後、セラミックス被覆層の膜厚を測定した。芯体（導電性ＮＢＲゴム製ローラ）表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）は７μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）は４μｍであった。
【００９４】
（実施例４）
鉄製支持体上に、シリコーンゴムを１ｍｍの膜厚で被覆した導電性シリコーンゴム製ローラ（表面比抵抗１０-6Ω・ｃｍ、外径１８ｍｍ）表面をトラバース研磨加工により粗面処理し、表面粗度（Ｒｚ）を３μｍとした。
【００９５】
次いで、粗面化した導電性シリコーンゴム製ローラ表面に、電着塗料として、平均粒径１μｍに調整されたＳｉＣ微粒子１０質量部、カーボンブラック粒子１０質量部、ナイロン樹脂８０質量部をイソプロパノールに溶解・懸濁して固形分１０％とした溶解・懸濁液を使用し、（株）イセヤマ製の電着塗装装置（印加電圧１５０Ｖ）により、セラミックス被覆層を電着塗装した。成膜後の現像ローラ表面粗度（Ｒｚ）は７μｍであった。
【００９６】
成膜後、セラミックス被覆層の膜厚を測定した。芯体（導電性シリコーンゴム製）表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）は５μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）は４μｍであった。
【００９７】
（比較例１）
鉄製ローラ（ＳＵＳ３０４、厚み１ｍｍ、外径１８ｍｍ）表面を、ショットブラスト（ブラスト砥粒：１５０〜３００番のアルミナビーズ）処理し、表面粗度（Ｒｚ）を３μｍとした。
【００９８】
次いで、粗面化した鉄製ローラ表面にケイ酸を水で３倍に希釈した溶液をスプレーコーティングし、７０℃で乾燥した後、２モル％の酢酸アッモニウム水溶液中に浸漬した。これを水洗後、１４０℃の熱風乾燥機中で乾燥させ、水ガラス被膜を得た。成膜後の現像ローラ表面粗度（Ｒｚ）は７μｍであった。
【００９９】
成膜後、セラミックス被覆層の膜厚を測定した。芯体（鉄製ローラ）表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）は６μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）は６μｍであった。
【０１００】
（比較例２）
鉄製支持体上に、ＮＢＲゴムを１ｍｍの膜厚で被覆した導電性ＮＢＲゴム製ローラ（表面比抵抗１０-6Ω・ｃｍ、外径１８ｍｍ）表面をプランジ研磨加工により粗面処理し、表面粗度（Ｒｚ）を３μｍとした。
【０１０１】
次いで、粗面化したＮＢＲゴム製ローラ表面に、電着塗料として、カーボンブラック粒子１０質量部、ナイロン樹脂８０質量部をイソプロパノールに溶解・懸濁して固形分１０％とした溶解・懸濁液を使用し、（株）イセヤマ製の電着塗装装置（印加電圧１５０Ｖ）により電着塗装した。成膜後の現像ローラ表面粗度（Ｒｚ）は７μｍであった。
【０１０２】
成膜後、セラミックス被覆層の膜厚を測定した。芯体（導電性ＮＢＲゴム製ローラ）表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ1 ）は１５μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚（ｔ2 ）は１０μｍであった。
【０１０３】
（評価）
セイコーエプソン（株）製「カラーレーザープリンター  ＬＰ９０００Ｃ」のブラック現像カートリッジに上記で調製したトナーを投入した後、本発明および比較例のトナー坦持体（現像ローラ）を取り付け、現像ギャップ１２０μｍ、直流電圧（ＤＣ）の現像バイアス−２００Ｖ、これに重畳する交流電圧（ＡＣ）３ｋＨｚ、Ｐ−Ｐ電圧１．５ｋＶとし、反時計方向に回転する現像ローラの周速は、時計方向に回転する潜像坦持体に対して１．６倍の周速比とした。
【０１０４】
Ａ３サイズのモノクロベタ画像を印字した後の画像先端と後端の画像濃度差により初期の画像均一性を、また、Ａ４サイズで５％トナー消費パターンを連続３０００枚印字した際の画像濃度低下より３０００枚印字後の画像均一性の良否を判定した。
【０１０５】
画像均一性の評価は、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製「５２８型濃度計」を用い、画像濃度（ＯＤ値）差が０．１以内を○、０．１より大きい場合は×として表示した。
【０１０６】
現像ローラ表面での初期と３０００枚印字後のフィルミングの評価は、現像ローラ表面を光学顕微鏡（１００倍程度）で観察し、現像ローラ回転方向での摺擦痕の発生の有無を観察し、摺擦痕の発生が視認されない場合を○、摺擦痕の発生が視認された場合を×とした。結果を下記表１に示す。
【０１０７】
【表１】
2006301165.tif 000003
【０１０８】
表１から明らかなように、本発明の画像形成用現像装置は、トナー中に反対極性外添粒子を含有していても、初期、３０００枚印字後における画像均一性、また、現像ローラ上へのフィルミングを生じないものとでき、また、高い出力の電源を用いることなく、所望の現像バイアスを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明の画像形成用現像装置によれば、表面凸凹に起因する電界集中の発生を防止することにより、トナーの帯電性を低下させず、長期的にもトナー坦持体表面のフィルミング現象がなく、画像均一性に優れると共にトナー搬送性に優れ、また、現像ローラ表面での電圧降下を抑制できるので、産業上の利用価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】図１は、本発明の画像形成用現像装置のトナー坦持体（現像ローラ）の断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大断面図であり、トナー坦持体（現像ローラ）における、芯体を金属ローラとする場合の断面図である。
【図２】図２は、本発明の画像形成用現像装置のトナー坦持体（現像ローラ）の断面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の拡大断面図であり、トナー坦持体（現像ローラ）における芯体を導電性弾性体ローラとする場合の断面図である。
【図３】図３は、タンデムタイプの画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図４】図４は、現像装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１１１】
２３…感光ドラム、１００…現像装置、１０１…トナー収容部、１０３…ハウジング、１０５…供給ローラ、１０７…現像ローラ、１０９…規制ブレード、１１１…板バネ部材、１１２…弾性部材、１１３…トナー、２０１…金属ローラ、２０２…セラミックス被覆層、２０３…支持体、２０４…導電性弾性ローラ。
【図１】
2006301165.tif 000004
【図２】
2006301165.tif 000005
【図３】
2006301165.tif 000006
【図４】
2006301165.tif 000007