(57)【要約】【課題】長期間に渡って、現像剤担持体に安定して非磁性一成分現像剤をコートすることができる現像装置、及び該現像装置を用いた画像形成装置を提供すること。【解決手段】現像剤層厚規制部材が、現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上25gf/cm(24.5N/m)以下で当接しており、非磁性一成分現像剤の体積平均粒径をDv[μｍ]とすると、Dv/10以上Dv/3以下の粒径を有する非磁性一成分現像剤が全体の0.015体積％以上1.5体積％以下含まれ、現像剤担持体に担持された単位面積あたりの非磁性一成分現像剤の量w[mg/cm2]が、所定の範囲内にあることを特徴とする現像装置、及び該現像装置を用いた画像形成装置。【選択図】図５
2006301433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性一成分現像剤と、
該非磁性一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に近接または当接して設けられ、該非磁性一成分現像剤を該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、
該現像剤担持体に当接して設けられ、該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、
を有し、
潜像担持体に形成された静電潜像を、該現像剤担持体に担持された非磁性一成分現像剤を用いて顕像化する画像形成装置に用いられる現像装置において、
該現像剤層厚規制部材が、該現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上25gf/cm(24.5N/m)以下で当接しており、
該非磁性一成分現像剤の体積平均粒径をDv[μｍ]としたとき、Dv/10以上Dv/3以下の粒径を有する非磁性一成分現像剤が全体の0.015体積％以上1.5体積％以下含まれ、
該現像剤担持体に担持された単位面積あたりの非磁性一成分現像剤の量w[mg/cm2]が、下記式；
1000*a*ρ*(V1+V2)/S≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+4*a*ρ*Dv/10
ａ：現像剤層厚規制部材通過後の現像剤担持体上の非磁性一成分現像剤の充填率、
ρ[g/cm3]：非磁性一成分現像剤の真密度、
Dv[μｍ]：非磁性一成分現像剤の体積平均粒径、
V1[cm3]＝Σ(h1(max)−h1(x,y))*ΔS1：現像剤担持体表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h1(max)[cm]：測定領域内における現像剤担持体表面高さの最高値、
h1(x,y)[cm]：現像剤担持体表面高さ、
ΔS1[cm2]：現像剤担持体表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
V2[cm3]＝Σ(h2(max)−h2(x,y))*ΔS2：現像剤層厚規制部材表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h2(max)[cm]：測定領域内における現像剤層厚規制部材表面高さの最高値、
h2(x,y)[cm]：現像剤層厚規制部材表面高さ、
ΔS2[cm2]：現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
S[cm2]：現像剤担持体表面高さ及び現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の測定面積、
を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
非磁性一成分現像剤と、
該非磁性一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に近接または当接して設けられ、該非磁性一成分現像剤を該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、
該現像剤担持体に当接して設けられ、該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、
を有し、
潜像担持体に形成された静電潜像を、該現像剤担持体に担持された非磁性一成分現像剤を用いて顕像化する画像形成装置に用いられる現像装置において、
該現像剤層厚規制部材が、該現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上25gf/cm(24.5N/m)以下で当接しており、
該非磁性一成分現像剤の体積平均粒径をDv[μｍ]としたとき、Dv/10以上Dv/3以下の粒径を有する非磁性一成分現像剤が全体の0.015体積％以上1.5体積％以下含まれ、
該現像剤担持体に担持された単位面積あたりの非磁性一成分現像剤の量w[mg/cm2]が、下記式；
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+0.5*a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+3.5*a*ρ*Dv/10
ａ：現像剤層厚規制部材通過後の現像剤担持体上の非磁性一成分現像剤の充填率、
ρ[g/cm3]：非磁性一成分現像剤の真密度、
Dv[μｍ]：非磁性一成分現像剤の体積平均粒径、
V1[cm3]＝Σ(h1(max)−h1(x,y))*ΔS1：現像剤担持体表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h1(max)[cm]：測定領域内における現像剤担持体表面高さの最高値、
h1(x,y)[cm]：現像剤担持体表面高さ、
ΔS1[cm2]：現像剤担持体表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
V2[cm3]＝Σ(h2(max)−h2(x,y))*ΔS2：現像剤層厚規制部材表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h2(max)[cm]：測定領域内における現像剤層厚規制部材表面高さの最高値、
h2(x,y)[cm]：現像剤層厚規制部材表面高さ、
ΔS2[cm2]：現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
S[cm2]：現像剤担持体表面高さ及び現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の測定面積、
を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
非磁性一成分現像剤と、
該非磁性一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に近接または当接して設けられ、該非磁性一成分現像剤を該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、
該現像剤担持体に当接して設けられ、該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、
を有し、
潜像担持体に形成された静電潜像を、該現像剤担持体に担持された非磁性一成分現像剤を用いて顕像化する画像形成装置に用いられる現像装置において、
該現像剤層厚規制部材が、該現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上25gf/cm(24.5N/m)以下で当接しており、
該非磁性一成分現像剤の体積平均粒径をDv[μｍ]としたとき、Dv/10以上Dv/3以下の粒径を有する非磁性一成分現像剤が全体の0.015体積％以上1.5体積％以下含まれ、
該現像剤担持体に担持された単位面積あたりの非磁性一成分現像剤の量w[mg/cm2]が、下記式；
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+3*a*ρ*Dv/10
ａ：現像剤層厚規制部材通過後の現像剤担持体上の非磁性一成分現像剤の充填率、
ρ[g/cm3]：非磁性一成分現像剤の真密度、
Dv[μｍ]：非磁性一成分現像剤の体積平均粒径、
V1[cm3]＝Σ(h1(max)−h1(x,y))*ΔS1：現像剤担持体表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h1(max)[cm]：測定領域内における現像剤担持体表面高さの最高値、
h1(x,y)[cm]：現像剤担持体表面高さ、
ΔS1[cm2]：現像剤担持体表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
V2[cm3]＝Σ(h2(max)−h2(x,y))*ΔS2：現像剤層厚規制部材表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h2(max)[cm]：測定領域内における現像剤層厚規制部材表面高さの最高値、
h2(x,y)[cm]：現像剤層厚規制部材表面高さ、
ΔS2[cm2]：現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
S[cm2]：現像剤担持体表面高さ及び現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の測定面積、
を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
非磁性一成分現像剤と、
該非磁性一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に近接または当接して設けられ、該非磁性一成分現像剤を該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、
該現像剤担持体に当接して設けられ、該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、
を有し、
潜像担持体に形成された静電潜像を、該現像剤担持体に担持された非磁性一成分現像剤を用いて顕像化する画像形成装置に用いられる現像装置において、
該現像剤層厚規制部材が、該現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上25gf/cm(24.5N/m)以下で当接しており、
該非磁性一成分現像剤の体積平均粒径をDv[μｍ]としたとき、Dv/10以上Dv/3以下の粒径を有する非磁性一成分現像剤が全体の0.015体積％以上1.5体積％以下含まれ、
該現像剤担持体に担持された単位面積あたりの非磁性一成分現像剤の量w[mg/cm2]が、下記式；
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+b*a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+4*a*ρ*Dv/10
条件１：(Ry1＋Ry2)＜Dvならば、
b=1+[(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)−1]*(Ry1+Ry2)/Dv
条件２：(Ry1＋Ry2)≧Dvならば、
b=(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)
Ry1[cm]：現像剤担持体表面の最大高さ、
Ry2[cm]：現像剤層厚規制部材表面の最大高さ、
s1[cm2]：現像剤担持体表面上で、高さが平均値以上の部分の面積、
s2[cm2]：現像剤層厚規制部材表面上で、高さが平均値以上の部分の面積、
ａ：現像剤層厚規制部材通過後の現像剤担持体上の非磁性一成分現像剤の充填率、
ρ[g/cm3]：非磁性一成分現像剤の真密度、
Dv[μｍ]：非磁性一成分現像剤の体積平均粒径、
V1[cm3]＝Σ(h1(max)−h1(x,y))*ΔS1：現像剤担持体表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h1(max)[cm]：測定領域内における現像剤担持体表面高さの最高値、
h1(x,y)[cm]：現像剤担持体表面高さ、
ΔS1[cm2]：現像剤担持体表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
V2[cm3]＝Σ(h2(max)−h2(x,y))*ΔS2：現像剤層厚規制部材表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h2(max)[cm]：測定領域内における現像剤層厚規制部材表面高さの最高値、
h2(x,y)[cm]：現像剤層厚規制部材表面高さ、
ΔS2[cm2]：現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
S[cm2]：現像剤担持体表面高さ及び現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の測定面積、
を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
該現像剤層厚規制部材が、該現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上20gf/cm(19.6N/m)以下で当接していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
下記式；
Dv/5≦Ry1≦5*Dv
Ry1[cm]：現像剤担持体表面の最大高さ、
を満たすことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
下記式；
2*Dv≦Sm1≦100*Dv
Sm1[cm]：現像剤担持体表面の凹凸の平均間隔、
を満たすことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
下記式；
Ry2≦Dv
Ry2[cm]：現像剤層厚規制部材表面の最大高さ、
を満たすことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
下記式；
2*Dv≦Sm2
Sm2[cm]：現像剤層厚規制部材表面の凹凸の平均間隔、
を満たすことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
該現像剤担持体のＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度が30（度）以上であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１１】
MD-1硬度計（A型）測定時の、該現像剤担持体の微小硬度が20度以上であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１２】
該現像剤層厚規制部材と該現像剤担持体の当接位置における、該現像剤層厚規制部材の曲率半径が0.5mm以上であることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１３】
該非磁性一成分現像剤の体積平均粒径Dvが、3.0μｍ以上9.0μｍ以下であることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１４】
該非磁性一成分現像剤の体積平均粒径Dvが、3.0μｍ以上6.0μｍ以下であることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１５】
該非磁性一成分現像剤が、40℃以上70℃以下のガラス転移温度を有する結着樹脂を含むことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１６】
該非磁性一成分現像剤が、45℃以上65℃以下のガラス転移温度を有する結着樹脂を含むことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１７】
該非磁性一成分現像剤が、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において昇温時に現れる吸熱ピークとして45℃以上75℃以下の吸熱ピークを有するワックスを含むことを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１８】
該非磁性一成分現像剤が、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において昇温時に現れる吸熱ピークとして50℃以上70℃以下の吸熱ピークを有するワックスを含むことを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１９】
該現像剤層厚規制部材が固定されていることを特徴とする請求項１から１８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２０】
該現像剤供給部材が、該現像剤担持体に対して、線圧50gf/cm(49N/m)以下で当接していることを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２１】
該現像剤供給部材が、該現像剤担持体に対して、線圧40gf/cm(39.2N/m)以下で当接していることを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２２】
該現像剤供給部材から該現像剤担持体に非磁性一成分現像剤が供給されるのに必要な電圧を印加可能な電圧印加手段をさらに有し、
該現像剤供給部材が、該現像剤担持体に対して、線圧30gf/cm(29.4N/m)以下で当接していることを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２３】
該現像剤供給部材から該現像剤担持体に非磁性一成分現像剤が供給されるのに必要な電圧を印加可能な電圧印加手段をさらに有し、
該現像剤供給部材が、該現像剤担持体に対して、線圧20gf/cm(19.6N/m)以下で当接していることを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２４】
該現像剤供給部材と該現像剤担持体とが接触しており、その接触部において、該現像剤供給部材と該現像剤担持体が逆方向に移動し、
（現像剤供給部材の周速）／（現像剤担持体の周速）＜0.5
を満たすことを特徴とする請求項１から２３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２５】
該現像剤供給部材と該現像剤担持体とが接触しており、その接触部において、該現像剤供給部材と該現像剤担持体が同じ方向に移動することを特徴とする請求項１から２３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２６】
該現像剤供給部材と該現像剤担持体とが接触しており、その接触部において、該現像剤供給部材と該現像剤担持体が同じ方向に移動し、
該現像剤供給部材から該現像剤担持体に非磁性一成分現像剤が供給されるのに必要な電圧を印加可能な電圧印加手段をさらに有することを特徴とする請求項１から２１のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２７】
該現像剤供給部材から該現像剤担持体に非磁性一成分現像剤が供給されるのに必要な電圧を印加可能な電圧印加手段をさらに有し、
該現像剤供給部材と該現像剤担持体とが非接触であることを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２８】
該現像剤担持体の偏心が100μｍ以下であることを特徴とする請求項１から２７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項２９】
該非磁性一成分現像剤が、所望の極性に帯電させる荷電制御剤を内包することを特徴とする請求項１から２８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項３０】
該非磁性一成分現像剤が、所望の極性に帯電させる荷電制御剤を外添したものであることを特徴とする請求項１から２９のいずれかに記載の現像装置。
【請求項３１】
請求項１から３０のいずれかに記載の現像装置と、該現像装置が具備する現像剤担持体と当接または近接して設けられた潜像担持体と、を備え、該潜像担持体に形成された静電潜像を、該現像剤担持体に担持された非磁性一成分現像剤を用いて顕像化する画像形成装置。
【請求項３２】
該潜像担持体と該現像剤担持体とが、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上100gf/cm(98N/m)以下で当接していることを特徴とする請求項３１に記載の画像形成装置。
【請求項３３】
該潜像担持体と該現像剤担持体とが、線圧10gf/cm(9.8N/m)以上50gf/cm(49N/m)以下で当接していることを特徴とする請求項３１に記載の画像形成装置。
【請求項３４】
該潜像剤担持体と該現像剤担持体とが非接触であることを特徴とする請求項３１に記載の画像形成装置。
【請求項３５】
下記式；
｜PS2−PS1｜≦100
PS1[mm/s]：潜像担持体の周速、
PS2[mm/s]：現像剤担持体の周速、
を満たすことを特徴とする請求項３１から３４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項３６】
下記式；
｜PS2−PS1｜≦50
PS1[mm/s]：潜像担持体の周速、
PS2[mm/s]：現像剤担持体の周速、
を満たすことを特徴とする請求項３１から３４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項３７】
下記式；
w*PS2/PS1＞0.6
w[mg/cm2]：現像剤担持体に担持された単位面積あたりの非磁性一成分現像剤の量、
PS1[mm/s]：潜像担持体の周速、
PS2[mm/s]：現像剤担持体の周速、
を満たすことを特徴とする請求項３１から３６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項３８】
該現像剤担持体表面、該現像剤層厚規制部材表面、該現像剤供給部材表面、及び該潜像担持体表面の少なくともいずれかに、該非磁性一成分現像剤を所望の極性に帯電させる荷電制御剤を配置することを特徴とする請求項３１から３７のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜像担持体である感光体ドラム上の静電潜像に、非磁性一成分現像剤であるトナーを現像する現像装置に関する。また、該現像装置を用いた、複写機、レーザービームプリンタ等の電子写真式画像形成装置及び静電記録装置に代表される画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
＜電子写真装置＞
従来、電子写真法としては、米国特許第２，２９７，６９１号明細書（特許文献１）、特公昭４２−２３９１０号公報（特許文献２）及び特公昭４３−２４７４８号公報（特許文献３）等に記載されている如く、多数の方法が知られている。この種の電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機やプリンター、ファクシミリなどの画像形成装置は、感光体ドラム上に画像露光を施して、画像情報に応じた静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置によって可視像化し、可視像化されたトナー像を転写材上に転写・定着することにより、画像を形成するように構成されている。
【０００３】
このような電子写真法に用いられる現像方式としては、乾式現像方式と液体現像方式がある。液体現像方式の現像剤に比べ、乾式現像方式の現像剤の方が取り扱いやすいため、広く普及している。
【０００４】
乾式現像方式には、トナーとキャリアを用いた二成分現像方式と、トナーのみの一成分現像方式がある。一成分現像方式は、さらに磁性一成分現像方式と、非磁性一成分現像方式に分類される。
【０００５】
二成分現像方式では、現像器内においてキャリアとトナーとを混合撹拌させてトナーを帯電させ、内部にマグネットローラが設けられた現像剤搬送部材に二成分現像剤を供給し、この現像剤搬送部材により現像剤を潜像担持体と対向する現像領域まで搬送して、潜像担持体に形成された静電潜像にトナーを現像する。二成分現像方式では、多くの場合トナーを補給する方式が採用されるが、長期間に渡って静電潜像に対する現像特性に優れ、高精細な現像が可能である。
【０００６】
しかし、トナーとキャリアの比を制御するためのトナー濃度センサーや、トナーとキャリアの比を一定に保つための混合撹拌機構、劣化キャリアを新しいキャリアに入れ替える機構が必要になり、装置が大型化すると共にコストが高く付くという問題がある。
【０００７】
このため、近年は、キャリアを使用せずにトナーだけを用いるようにした一成分現像方式の現像装置が多く提案されている。
【０００８】
＜磁性一成分現像方式＞
磁性一成分現像剤は、上記のトナー濃度センサーが不要であり、現像装置の小型化が容易である。
【０００９】
例えば、潜像担持体としての感光ドラム表面に形成した静電潜像を一成分系現像剤としての磁性トナーによって顕像化する現像装置としては、例えば図１７に示す様な装置が知られている。図１７中の現像スリーブ５８には、金属円筒管５６上に導電性樹脂被覆層５７が設けられている。図１７において、現像剤容器５３には、一成分系現像剤としての磁性トナー５４が保有されており、磁性トナー間相互の粒子摩擦及び現像剤担持体としての現像スリーブ５８と磁性トナー粒子との間の摩擦により、感光ドラム５１上に形成された静電潜像電荷と現像基準電位に対して逆極性の電荷を磁性トナー粒子に与え、磁性ブレード５２により該磁性トナーを現像スリーブ５８上に極めて薄く塗布して担持させて感光ドラム５１と現像スリーブ５８とで形成された現像領域Dへと搬送し、現像領域Dにおいて、現像スリーブ５８内に間隔６２をもって固着されている磁石５５の磁極Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２による磁界の作用で、担持されている磁性トナーを飛翔させて感光ドラム５１上の静電潜像を顕像化するものが知られている。尚、Ａ及びＢは、現像スリーブ５８及び感光ドラム５１のそれぞれの回転方向を示し、５９は現像時に現像バイアス電圧を印加する為の現像バイアス手段を示し、６０は現像剤容器５３中で磁性トナー５４を撹拌する為の撹拌翼である。
【００１０】
最近では電子写真の更なる高画質化の為に、トナーの小粒径化及び微粒子化が図られている。例えば、解像力やシャープネスを向上させ潜像を忠実に再現する為には、重量平均粒径約３〜１０μｍのトナーを用いるのが一般的である。更に、ファーストコピー時間の短縮化や省電力化の目的で、トナーの定着温度を下げる傾向にある。この様な状況下においては、トナーは更に現像スリーブ上に静電的に付着し易くなると共に、外部からの物理的な力がかかることにより現像スリーブ表面の汚染やトナーの融着が起こり易くなっている。
【００１１】
磁性ブレード５２により該磁性トナーを現像スリーブ５８上に薄く塗布する際に、磁性ブレード５２を現像スリーブ５８から離す、磁性ブレード５２の磁界を弱める等の手段を用いて、規制力を下げることでトナーにかかる負荷を下げることができる。
【００１２】
磁性ブレード５２の磁界を弱める等の手段を用いて規制力を下げると、トナー帯電量が下がり、トナーと現像スリーブ表面との鏡映力（静電気力）が下がる。しかし、磁性一成分方式では、帯電電荷量の小さいトナーが発生しても、常に磁力がトナーに働くので、磁性ブレード５２通過後に現像スリーブ５８から一部のトナーがはがれ落ちるボタ落ちが発生しにくい。
【００１３】
磁性ブレード方式以外にも、現像剤規制手段が提案されている。
【００１４】
例えば、特開昭５４−４３０３８号公報（特許文献４）に示されるような装置が挙げられる。この装置は、現像剤規制手段たるゴムもしくは金属の弾性ブレードを現像剤担持部材たる現像スリーブに当接させ、その当接部から現像剤を侵入通過させることによって現像スリーブ上にトナー薄層を形成し、且つ当接部において摩擦帯電による電荷をトナーに付与するものである。現像スリーブ内に磁石を設ければ磁石の磁気力によって現像スリーブ上にトナーを供給することができる。
【００１５】
磁性ブレード方式と同様に、規制力を弱めても、電荷量の小さいトナーが発生しても、常に磁気力がトナーに働くので、ボタ落ちが発生しにくい。
【００１６】
通常、磁性一成分現像剤は、黒色磁性体である鉄を含有しており、ブラック現像剤として用いられる。黒色磁性体である鉄を含有している場合、顔料、染料等の色材を混ぜても、色純度の高いシアン、マゼンタ、イエロー現像剤を作成できない。そこで、シアン、マゼンタ、イエロー現像剤には、黒色磁性体を含有しない非磁性現像剤を用いることが多い。
【００１７】
＜非磁性一成分現像方式＞
非磁性一成分現像方式では、現像剤担持体に現像剤供給部材を近接もしくは圧接し、現像剤担持体上に現像剤を供給して静電気力で保持させ、これを現像剤層厚規制部材により薄層化し、潜像担持体上の静電潜像に現像する。現像器は簡易な構成にできるため、軽量、低コスト化が可能である。
【００１８】
ただし、磁性一成分現像方式では、現像剤担持体にトナーを保持するために静電気力と磁気力用いたが、非磁性一成分現像方式では、現像剤担持体にトナーを保持するために静電気力のみ用いる。磁性一成分現像方式では、規制力を弱めて、電荷量の小さいトナーが発生しても、常に磁気力がトナーに働くので、現像剤担持体からトナーがはがれにくいのに対し、非磁性一成分現像方式では、規制力を弱めて電荷量の小さいトナーが発生すると、現像剤担持体とトナーの付着力が弱まり、現像剤担持体からトナーがはがれやすい。このため、非磁性一成分現像方式では、現像剤担持体上にトナーを安定して均一にコートすることが難しい。
【００１９】
例えば、現像剤層厚規制部材の規制力が弱い場合、帯電電荷量が小さいトナーが現像剤担持体上に多くコートされ、現像剤担持体とトナーの付着力が弱まり、現像剤担持体からトナー一つ一つが離れて飛散する“トナー飛散”や、現像剤担持体からトナーが塊となって剥がれ落ち画像形成時に潜像担持体に付着する“ボタ落ち”、画像形成時に静電潜像の非画像部にトナーが付着する“かぶり”が発生しやすい。反対に、現像剤層厚規制部材の規制力が強すぎると、現像剤担持体や現像剤層厚規制部材にトナーが融着・固着し、現像剤担持体上のトナー層が不均一になりやすい。
【００２０】
したがって、非磁性一成分現像方式では、長期間に渡って、現像剤担持体上にトナーを安定して均一にコートできる手段が重要である。
【００２１】
例えば、潜像担持体としての感光ドラム表面に形成した静電潜像を一成分系現像剤としての非磁性トナーによって顕像化する現像装置としては、図１に示す様な装置が知られている。
【００２２】
現像装置３は、一成分現像剤としての非磁性のトナーＴで現像を行う接触一成分現像装置であり、現像容器８の開口部に感光ドラム１と対向配置された矢印方向（反時計方向）に回転自在な現像剤担持体としての現像ローラ９、現像ローラ９に圧接する回転自在な弾性ローラ１０、現像ローラ９に当接する弾性を有する規制ブレード１１、現像容器８内のトナーＴを攪拌する攪拌部材１２を備えている。規制ブレード１１は、現像ローラ９と弾性ローラ１０との圧接部に対して現像ローラ９の回転方向下流側で現像ローラ９に当接している。
【００２３】
攪拌部材１２で攪拌されたトナーＴは、現像ローラ９に圧接して回転する弾性ローラ１０によって現像ローラ９表面に供給される。現像ローラ９表面に供給されたトナーは、現像ローラ９の回転に伴い搬送され、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部で摩擦により電荷を付与されて、現像ローラ９表面に薄層化される。薄層化されたトナーは現像ローラ９の回転によって搬送され、感光ドラム１との当接部（現像部）にて感光ドラム１上に形成された静電潜像に付着して顕像化する。なお、現像ローラ９上の現像に寄与しなかったトナーは、弾性ローラ１０で剥ぎ取られる。
【００２４】
このような現像装置を用いる場合、現像ロールと現像ロール上へのトナーの層形成および帯電を行う層形成・帯電手段としては、特開昭６３−２７９２８３号公報（特許文献５）に記載のように、現像ロールに押圧摺擦される弾性の層形成ブレードが、一般に用いられている。
また、特開昭６１−４２６７２号公報（特許文献６）には、現像剤担持体としてのフロート電極を有する中抵抗（109〜1011Ωcm）の現像ローラと、現像剤供給部材としての例えばポリウレタンからなるスポンジローラーとを圧接させるように配置し、両者の圧接部で互いの表面が逆方向に移動するようにそれぞれ回転させるものが開示されている。この現像装置には、現像ローラ上のトナー付着量を所定量に規制するために所定の当接力で現像ローラに圧接する層形成部材としてのブレードも設けられている。この現像装置において、スポンジローラーの回転で両者の圧接部に搬送したトナーを、該圧接部で摩擦帯電して現像ローラ表面に付着させる。そして、表面に付着したトナーからなるトナー層の層厚をブレードで規制して現像ローラ上に所定量のトナー層を形成する。そして、現像ローラの回転でトナー層を潜像担持体としての感光体との接触部に搬送して感光体上の静電潜像を現像する。
【００２５】
非磁性一成分現像方式には、現像剤担持体を潜像担持体に接触させて現像を行う方式と、現像剤担持体と潜像担持体の間に一定の空隙を設けて非接触で現像を行う方式がある。
【００２６】
潜像担持体に非接触で現像を行う方式では、潜像担持体との対向部である現像領域において、潜像担持体と現像剤担持体の間にトナーがはさまれて摺擦されることがないため、接触で現像を行う方式に比べて、トナーにかかる機械的負荷が小さい。
【００２７】
しかし、いずれの方式においても、現像器内でトナーが受ける機械的なストレスは大きく、使用状況や温度湿度環境が変わると現像剤担持体や現像剤層厚規制部材への融着が問題となることがある。
【００２８】
従来より、一成分現像方式の現像剤担持体としては、アルミニウムやＳＵＳステンレス鋼等の金属スリーブ、表面に樹脂層を被覆した金属スリーブまたはシリコーンゴムやＮＢＲ、ＥＰＤＭ等にカーボン等の導電剤を分散させた弾性ゴムローラ等が使用されている。また、その層規制部材としては、ウレタンゴムやシリコーンゴム等の弾性ブレード、ＳＵＳステンレス鋼、リン青銅等の金属ブレード等が使用されている。
【００２９】
静電潜像に対して、より正確に現像剤を現像することで、高精細画像を実現するために、小粒径トナーが提案されている。このような非磁性トナーの例を挙げると、特開平１０−４８８８６号公報（特許文献７）、特開平１１−１９４５３６号公報（特許文献８）等が提案されている。
【００３０】
また、定着器の設定温度を下げて、画像形成前に定着器を昇温させる時間を減らすことや、定着器の消費電力を下げることを目的に、低温で定着できるトナーが提案されている。このような非磁性トナーの例を挙げると、特開２００２−４９１７７号公報（特許文献９）、特開２００２−３７２８０６号公報（特許文献１０）、特開２００２−２３４２４号公報（特許文献１１）、特開２００２−４０７１７号公報（特許文献１２）等が提案されている。
【００３１】
このように、非磁性トナーは、より小粒径に、またより低温でも定着可能になっている。しかし、これらの特性を持ったトナーは、機械的負荷に弱く、従来よりも小さな負荷で現像剤担持体や現像剤層厚規制部材に融着、固着する。
【００３２】
したがって、これらの特性を持ったトナーを用いて画像形成するためには、従来よりもトナーにかかる機械的負荷を下げ、かつ現像剤担持体に安定してトナーを均一にコートできる現像器が必要である。
【００３３】
例えば、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接圧を下げることで、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部をトナーが通過する際に、トナーにかかる機械的負荷が下がる。
【００３４】
通常、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接圧を下げると、トナーと現像剤層厚規制部材および現像剤担持体との接触頻度が低下し、トナーの帯電量が低下する。トナーの帯電量が低下すると、現像剤担持体や潜像担持体からトナーが離れてしまう“トナー飛散”や、潜像担持体の露光されていない非印字部にトナーが付着してしまう“かぶり”等の問題が発生する。したがって、トナーとしては、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接圧を下げても、良好な帯電性を維持できなければならない。
【００３５】
このようなことから、より小粒径、またはより低温定着可能なトナーを用いて画像形成するためには、トナーと現像器構成それぞれ独立ではなく、トナーと現像器構成を組み合わせた検討が必要である。
【００３６】
ここで、現像剤層厚規制部材の線圧を低く設定することを提案した従来例を以下に示す。
【００３７】
特開平９−６１３１号公報（特許文献１３）では、非接触の非磁性一成分現像剤現像方式において、現像ローラ上で均一な現像剤層が得られ、かつ、現像剤が層形成部へ連続して安定供給でき、小粒子径の現像剤でも、飛散・カブリ等の発生がなく、十分な現像性を得ることを目的に、層規制部材の現像ローラに対する負荷が線圧において１０〜１５０gf/cmである非磁性一成分現像剤の現像方法が提案されている。この発明には、現像剤は、体積平均粒子径で１１μｍ以下、特に３〜１０μｍの粒子径が好ましい、と記載されている。
【００３８】
特開平９−８０９１０号公報（特許文献１４）では、現像スリーブ上のトナー量を一定に維持し、長時間使用時においても、画像の濃度劣化、カブリ等の画像劣化を防止し、安定して良好な画像を得ることを目的に、弾性ブレードと現像スリーブ当接部の線圧を５gf/cm以上３０gf/cm以下とする現像方法が提案されている。
【００３９】
特開平１０−２６０５８２号公報（特許文献１５）では、潜像担持体上の非画像部へのトナー付着（かぶり）を有効に抑制し、かぶりのない良好なプリント画像を長期間にわたり安定して得ることを目的に、前記トナー担持体にトナーの搬送方向に対し点接触し且つ０gf/cmより大きく２０gf/cm以下の押圧力ｐで当接し、トナー担持体２表面にトナーの薄層が形成せしめられるトナー層厚規制部材を設ける現像装置が提案されている。
【００４０】
特開２００１−３４０６３号公報（特許文献１６）では、規制部材によりトナー担持体の表面におけるトナーの量を規制すると共にこのトナーを摩擦帯電させるにあたり、トナー担持体の表面に圧接させる規制部材の圧接力を弱くした場合においても、規制部材によりトナー担持体の表面におけるトナーが均一に規制されて、濃度ムラ等のない良好な画像が安定して得られるようにすることを目的に、規制部材をトナー担持体の表面に圧接させる線圧を５Ｎ／ｍ〜５０Ｎ／ｍ（4.9gf/cm〜49gf/cm）の範囲にした現像装置が提案されている。
【００４１】
特開２００１−３３１０３４号公報（特許文献１７）では、簡単な構成で長期的に均一な現像剤薄層を形成することができ、白筋等の画質低下の発生を確実に防止可能な現像剤層厚規制部材、及びこれを用いた現像装置を提供することを目的に、現像剤層形成部材の単位面積当たりの接触圧をＰ、現像剤層形成部材の線圧をＲ、現像剤層形成部材と現像剤担持体が当接するニップ幅をｄとした場合、これらの値が、
Ｐ≦３０００ｋｇ／ｍ2           （１）
Ｒｄ≧０．００１５ｋｇ          （２）
なる関係を満たす現像装置が提案されている。ニップ幅ｄ=1mm程度ならば、Rｄ≧15gf/cmとなる。
【００４２】
次に、微粒径トナー量に関する従来例を挙げる。
【００４３】
特開平９−７３２２８号公報（特許文献１８）では、現像ローラ上のトナーの帯電量のばらつきを抑え、現像ローラ上にトナーが実質的に単層になるようにトナーを均一に付着させることを目的に、現像ローラに現像ローラ用ブレードが接触する線圧が、7〜20gf/cmである現像装置が提案されている。
【００４４】
この特許文献１８に記載された発明で用いられるトナーは、体積平均粒径（Dv）が５〜１０μｍの範囲で、体積平均粒径（Dv）と個数平均粒径（Dｎ）の比（Dv／Dｎ）が１．００〜１．４０の範囲にある非磁性一成分トナーである。Dv／Dｎから、トナー粒度分布の広がりを見積もることができるが、体積平均粒径Dvに対して微小なトナー量を規定していない。
【００４５】
特開２００２−９１０８３号公報（特許文献１９）では、環境差を問わず、耐久時でも長期に渡って安定した画像を得ることができる現像装置を提供することを目的に、フロー式粒子像分析装置（Ｆｌｏw Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｉｍａｇｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ）による円相当径０．６μｍ以上２．０μｍ未満の粒子の個数比率が３．０個数％未満であるトナーが提案されている。
【００４６】
この特許文献１９に記載された発明の一成分系現像剤が有するトナーは、平均粒径が４〜９μｍで、しかもその粒度分布がシャープであり、２μｍ以下の微粉も少ない。
【００４７】
この特許文献１９では、体積平均粒径Dvに対して微小なトナー量を規定されており、現像剤層厚規制部材は線圧20gf/cmで現像剤担持体に当接されている。
【００４８】
特開平６−３８５３号公報（特許文献２０）では、未転写トナーを回収・再利用する画像形成システムに用いられ、高い画像濃度を長期間維持し、カブリやトナー飛散の発生も起こらないトナー及び画像形成方法を提供することを目的に、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有し、重量平均粒径が４〜１１μｍであり、トナー粒度分布において、粒径２．００〜４．００μｍのトナー粒子が３〜１５個数％であり、粒径４．００〜５．０４μｍのトナー粒子が８〜１９個数％であり、かつ次式で示される重量分布変動係数Ｂw
Ｂw＝Ｓw／D4×１００
（但し、Ｓwは重量分布の標準偏差、D4は重量平均粒径）が３０以下であることを特徴とするトナー及び該トナーを用いた画像形成方法が提案されている。
【００４９】
この特許文献２０では、重量平均粒径D4付近に粒度分布が集中していることが望ましいと規定しているが、重量平均粒径D4に対して小さい粒径のトナー量は規定していない。
【００５０】
特開２００１−３５６５１５号公報（特許文献２１）では、主に二成分現像方式において、トナー小粒径化によってもトナー凝集の発生を抑制し高精細な画像を安定して実現し、機内汚染の発生しないトナーを提供することを目的に、５μｍ以下の粒径を有するトナー粒子の全トナー粒子に占める個数割合をＡ個数％とし、１２．７μｍ以上の粒径を有するトナー粒子の前記全トナー粒子に占める個数割合をＢ個数％としたとき、前記トナー粒子群が一般式（4≦A/B≦500）の関係を有し、トナーの体積平均粒径が４〜９μｍで、弾性ブレードは５×１０3〜５×１０5（Ｎ／ｍ2）の圧力（4.9-490gf/cm）で現像ローラ上に圧接する現像器が提案されている。現像剤担持体と現像剤層厚規制部材の当接幅を1mmと仮定すると、弾性ブレードは4.9-490gf/cmの線圧で現像ローラ上に圧接される。
【００５１】
この特許文献２１では、体積平均粒径Dvに対して微小なトナー量を規定されていない。
【００５２】
ここで、トナーにかかる機械的負荷の軽減を目的に、提案された従来例を示す。
【００５３】
トナーにかかる機械的負荷を下げることを目的に、像剤担持体と潜像担持体の周速比Rを１に近づける方法、すなわち像剤担持体と潜像担持体の周速差を極力小さくする方法が提案されている。
【００５４】
現像剤担持体上の単位面積あたりのトナー量w[mg/cm2]と、現像剤担持体と潜像担持体の周速比Rは、密接に関連している。
【００５５】
濃度が十分なベタ画像を出力するためには、紙上で少なくとも0.5[mg/cm2]以上のトナー量が必要であるが、ベタ画像出力時の現像効率をＥdev、転写効率をEtrとすると、
Edev*Etr*w*R≧0.5
を満たさなければならない。
【００５６】
ここで、現像剤担持体と潜像担持体の最近接部における移動方向が同じ場合、｜R−1｜が大きくなるに従って、現像剤担持体と潜像担持体の速度差が大きくなり、トナーにかかる機械的負荷が大きくなる。
【００５７】
そこでトナーにかかる機械的負荷を下げることを目的に、現像剤担持体上の単位面積あたりのトナー量w[mg/cm2]を増やして、現像剤担持体と潜像担持体の周速比Rを１に近づける方法が提案されている。
【００５８】
特開平５−２５７３７６号公報（特許文献２２）では、無帯電トナーが少なく所望の帯電量をもつトナー層を現像ローラ上に安定して形成し潜像担持体に供給することを目的に、現像ローラ表面に誘電体部と導電体部とが微小面積で混在露出すように構成し、現像ローラ表面に比較的低圧である１０乃至５０gf/cmの線圧で圧接するように層厚ならし部材を設ける方法が提案されている。この特許文献２２には、潜像担持体や転写紙上での充分なトナー付着量を、ほぼ等速現像で確保するためには、現像ローラ上のトナー付着量を、現像効率の良い接触現像法で少なくとも０．８mg/cm2、現像効率の悪い非接触現像法で少なくとも１．０mg/cm2にする必要があり、２層以上のトナー層厚にしなければならない、と記載されている。この特許文献では25gf/cm以下の低い線圧でもトナーを安定して現像剤担持体にコートする手段としての、トナー微粉量の規定は記載されていない。
【００５９】
特開平１１−２４３９９号公報（特許文献２３）では、長期に亘りトナーの帯電及び搬送が安定化し、画像かぶり、濃度むら及び筋の発生しない安定した画像濃度の得られる画像形成方法及びその方法に使用する画像形成装置を提供することを目的に、潜像担持体上に静電潜像を形成する工程と、現像剤担持体に当接する層規制部材により形成される現像剤担持体上の一成分現像剤の薄層を用いて、前記静電潜像を顕像化する工程を有する画像形成方法において、前記現像剤担持体と前記層規制部材とは、０gf/cmを越えて５０gf/cm以下の圧力で当接されている剛体を用い、かつ下記式（Ｉ）で表される前記現像剤の層厚Ｓを０．５〜１．５の範囲に形成して現像させる。
Ｓ＝３０×３1/2 Ｍ／πDvρ    （Ｉ）
（式中、Ｍは現像剤の単位面積当りの搬送量（gf/cm2）、Dvは現像剤の体積平均粒子径（μｍ）、ρは現像剤の比重（g/cm3）を示す。）
層規制部材を現像剤担持体に低線圧で当接させ、トナーの搬送量を少なくすることにより、狭いニップ幅でもトナーの凝集がなくトナーに良好な帯電を付与できるとともに、層規制部材へのトナーやその添加剤の付着・固着を防止して、長期に亘り現像剤担持体上のトナー層形成を安定して保持させる効果を狙っている。
【００６０】
この特許文献２３に記載された発明では、スリーブ上に形成されるトナー層は、前記式（Ｉ）で表されるＳを０．５≦Ｓ≦１．５の範囲に限定することで、トナーと層規制ブレード及び現像ロールのスリーブとが接触する機会が増大して、均等かつ良好に帯電したトナーのみが搬送されることになる。また、上記した狭ニップ幅、低線圧及び少搬送量という３要素を組み合わせることにより、画像形成において画像上に現れる白筋等の発生を改善できると記載されている。
【００６１】
しかし、低線圧でも搬送量が少ない時には、層規制ブレードと現像ロールの間に一つのトナーが挟み込まれて、大きな負荷を受ける機会が増えるため、層規制ブレードや現像ロールにトナーが融着することが多い。
【００６２】
特開平９−７３２２９号公報（特許文献２４）では、現像に必要且つ十分なトナーを安定に供給することにより、高濃度でしかもかぶりがなく、鮮明な画像を長期にわたって安定に形成できる現像方法を提供すると共に、有機感光体、特に単層有機感光体を使用して、非磁性一成分系現像を可能にし、現像剤コスト、装置コスト及びランニングコストを著しく低減することが可能な電子写真方法を提供することを目的に、トナー薄層の嵩密度が０．３５乃至０．５５g/cm3で且つ現像部におけるトナー量が０．５乃至０．８０mg/cm2である現像方法が提案されている。実施例には、現像剤担持体と層規制部材が、20gf/cm、15gf/cm、8gf/cmの圧力で当接されている例が記載されている。
【００６３】
この特許文献２４では、トナーのメジアン径が３乃至３０μｍ、特に４乃至２０μｍで且つD25／D75で表わす粒径の分散度が１．５０以下、特に１．４０以下である単一分散或いはこれに近い粒子から成り、D25，D75はトナー粒子全体の体積積算での２５％、７５％に当たるところの粒子径を表わす、と記載されている。
【００６４】
通常、D25の定義は、小さい粒径側から加算して、粒子全体の体積積算の25%になる粒径なので、D25＜D75となり、常に、D25/D75＜１となる。したがって、D25／D75が１．５０以下、特に１．４０以下は自明である。
【００６５】
また、D75／D25では、トナーの微粉量を適切に評価できない。2種類のトナーの個数分布を図６に、体積分布を図７に示す。ここで、トナー#1の体積平均粒径Dvは7.03μｍ、トナー#2の体積平均粒径Dvは6.98μｍである。ここで、トナー#1のDv/10以上Dv/3以下の体積%は0.140%、トナー#2のDv/10以上Dv/3以下の体積%は1.620%で、大きく異なる。しかし、トナー#1のD75／D25と、トナー#2のD75／D25はともに1.25である。
【００６６】
このように、D75／D25では、Dv/10以上Dv/3以下のトナー微粉量は適切に評価できない。D75／D25で分かるのは、静電潜像を顕像化する際に寄与する体積平均粒径Dv付近のトナー粒度分布の広がりである。
【００６７】
本文中に、トナーの微粉量に関する記載がないことと、D75／D25を用いてトナーの粒度分布を規定していることから、この特許文献２４では25gf/cm以下の低い線圧でもトナーを安定して現像剤担持体にコートする手段としての、トナー微粉量の規定は記載されていない。
【００６８】
特開平８−２７８６５９号公報（特許文献２５）では、スリーブゴーストがなく、高解像及び高精細な優れた画像を形成できる静電荷像形成用トナー、画像形成方法、現像装置及びプロセスカートリッジの提供することを目的に、結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子を有する静電荷像現像用トナーにおいて、該トナーは、トナーの重量平均粒径（DV4）をＸ（μｍ）とし、トナーの個数分布における粒径３．１７μｍ以下のトナー粒子の割合をＹ（個数％）としたとき、下記条件（１）及び（２）
−５Ｘ＋３５≦Ｙ≦−２５Ｘ＋１８０    （１）
３．５≦Ｘ≦６．５    （２）
を満たす粒度分布を有する静電荷像現像用トナー、該トナーを用いた画像形成方法、現像装置及びプロセスカートリッジが提案されている。
【００６９】
本文中には、ブレードとトナー担持体との当接圧力は、トナー担持体母線方向の線圧として、０．９８Ｎ／ｍ（１gf/cm）以上、好ましくは、１．２７〜２４５Ｎ／ｍ（３〜２５０gf/cm）、更に好ましくは４．９〜１１８Ｎ／ｍ（５〜１２０gf/cm）が有効であると記載されている。
【００７０】
この特許文献２５では25gf/cm未満の低い線圧でもトナーを安定して現像剤担持体にコートする手段としての、トナー微粉量の規定は記載されていないので、コートの安定性は保証できない。また、トナーに機械的負荷をかけない手段としてトナーコート量を厚くすることに関しても記載がない。
【特許文献１】米国特許第２，２９７，６９１号明細書
【特許文献２】特公昭４２−２３９１０号公報
【特許文献３】特公昭４３−２４７４８号公報
【特許文献４】特開昭５４−４３０３８号公報
【特許文献５】特開昭６３−２７９２８３号公報
【特許文献６】特開昭６１−４２６７２号公報
【特許文献７】特開平１０−４８８８６号公報
【特許文献８】特開平１１−１９４５３６号公報
【特許文献９】特開２００２−４９１７７号公報
【特許文献１０】特開２００２−３７２８０６号公報
【特許文献１１】特開２００２−２３４２４号公報
【特許文献１２】特開２００２−４０７１７号公報
【特許文献１３】特開平９−６１３１号公報
【特許文献１４】特開平９−８０９１０号公報
【特許文献１５】特開平１０−２６０５８２号公報
【特許文献１６】特開２００１−３４０６３号公報
【特許文献１７】特開２００１−３３１０３４号公報
【特許文献１８】特開平９−７３２２８号公報
【特許文献１９】特開２００２−９１０８３号公報
【特許文献２０】特開平６−３８５３号公報
【特許文献２１】特開２００１−３５６５１５号公報
【特許文献２２】特開平５−２５７３７６号公報
【特許文献２３】特開平１１−２４３９９号公報
【特許文献２４】特開平９−７３２２９号公報
【特許文献２５】特開平８−２７８６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００７１】
前述の特許文献１３〜１７では、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材の当接部の線圧を25gf/cm以下に下げても、規制可能とされている。しかし、低線圧になればなるほど、規制部材に当接圧ムラが生じた場合に、当接圧が高い所と低い所で、現像剤担持体にコートされるトナー量w[mg/cm2]が大きく変化する。特に、局所的に当接圧が低すぎる場合には、現像剤層厚規制部材通過後に現像剤担持体からトナーがはがれる“ボタ落ち”が発生する。
【００７２】
電子写真方式のレーザービームプリンタに用いる現像カートリッジを例にあげると、現像剤層厚規制部材の組み立て公差や、カートリッジ使用初期と使用後半での現像剤層厚規制部材の変形、現像剤層厚規制部材表面への微小な異物の付着等により、当接圧ムラが生じることがある。これは、現像剤層厚規制部材の、現像剤担持体と当接する部分の曲率を正や負（形状を凸型や凹型）にしたり、曲率半径の大きさを0.5mmから∞mm（平板）に変えても、当接圧ムラの生じやすさは変わらない。
【００７３】
したがって、従来例の提案を実施し、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材の当接部の線圧を25gf/cm以下に、特に20gf/cm以下に設定した場合、長期間に渡って安定して現像剤担持体にトナーをコートできない。
【００７４】
ここで本件の発明者は、
非磁性一成分トナーの体積平均粒径をDv[μｍ]
非磁性一成分トナーの体積分布の標準偏差をSvとすると、
現像剤層厚規制部材と現像剤担持体が当接する、現像剤層規制部の下流側に溜まるDv/10以上Dv/3以下の微小なトナーが、体積平均粒径Dv[μｍ]±Svの粒径の現像剤を現像剤担持体にコートするのに大きな役割を担っていることを発見した。
【００７５】
これは、現像剤層規制部下流にDv/10以上Dv/3以下の微小なトナーが溜まることで、現像剤層厚規制部材から体積平均粒径Dv[μｍ]±Svの粒径のトナーを引き剥がす層が形成されるためである。
【００７６】
本件の発明者は、Dv/10以上Dv/3以下の微小なトナーが体積%で適正量以上含まれていれば、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材の当接部の線圧を25gf/cm以下に、特に20gf/cm以下に設定した場合でも、長期間に渡って安定して現像剤担持体にトナーをコートできることを発見した。
【００７７】
しかし、前述の特許文献１３〜１７の中には、体積平均粒径Dv[μｍ]を基準にした微粒径トナー量（体積％）に関する記載はないので、25gf/cm以下の小さい線圧では、現像剤層厚規制部材当接圧ムラが生じると、現像剤担持体にコートされるトナー量w[mg/cm2]が大きく変化したり、現像剤層厚規制部材通過後に現像剤担持体からトナーがはがれる“ボタ落ち”が発生する課題がある。
【００７８】
前述した通り、本件の発明者は、現像剤層規制部下流に溜まるDv/10以上Dv/3以下の微小なトナーが、体積平均粒径Dv[μｍ]±Svの粒径の現像剤を現像剤担持体にコートするのに大きな役割を担っていることを発見した。
【００７９】
トナー全体の中に占める、Dv/10以上Dv/3以下の微小なトナーの含有量が多い方が、現像剤層規制部下流にDv/10以上Dv/3以下の微小なトナーが安定して溜まり、現像剤層厚規制部材から体積平均粒径Dv[μｍ]±Svの粒径の現像剤を引き剥がす層が安定して形成される。
【００８０】
しかし、微小なトナーは静電的付着力が強く、現像剤層厚規制部材に付着しやすい。したがって、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部の圧力が高い領域でも滞留しやすく、大きな機械的負荷を受けやすい。それに伴い、トナー表面の外添剤が減ったり、埋め込まれたり、トナーの形状が変化し、流動性の低下や付着力の上昇を招く。
【００８１】
また、Dv/10以上Dv/3以下の微小なトナーが溜まる層が安定しすぎて動かなくなる、または、微小なトナーが入れ替わらなくなると、現像剤層厚規制部材の当接圧が低くても、長期間に渡って現像器を使用している間に、小さい機械的負荷の蓄積により、現像剤層厚規制部材にトナーが融着、固着してしまう課題がある。
【００８２】
したがって、現像剤層厚規制部材の当接圧を低くし、Dv/10以上Dv/3以下の微小なトナー量（体積%）を一定値以上にするだけでは、長期間に渡って安定したコートを実現するには不十分である。したがって、トナーに含まれる微粉量を規定した特許文献１８〜２１においても長期間に渡って安定したコートを実現できていない。
【００８３】
そこで、本件の発明者は、現像剤担持体にコートされる単位面積あたりのトナー量w[mg/cm2]を一定値以上にすることで、トナーにかかる機械的負荷を軽減し、かつ長期間に渡って安定して現像剤を現像剤担持体にコートすることを実現した。
【００８４】
w[mg/cm2]を一定値以上にすることには、３つの効果がある。
【００８５】
１つ目は、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部を通過するトナー量ｗを増やすことで、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材に同時に接触し、はさまれるトナーが減る効果がある。図２にｗが大きい例、図３にｗが小さい例を挙げる。明らかに、図２（ｗ大）の方が図３（ｗ小）より、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材に同時に接触し、はさまれるトナーが少ない。トナー間に力が働く場合、より圧力が小さい方へトナーは移動できるため、大きな機械的負荷を受けにくい。しかし、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材に同時に接触し、はさまれる場合、トナーは両側の部材から直接力を受けるため、大きな機械的負荷を受けやすい。したがって、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部を通過するトナー量ｗを増やすことで、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材に同時に接触し、はさまれるトナーが減り、トナーにかかる機械的負荷を下げることができる。
【００８６】
２つ目は、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部を通過するトナー量ｗを増やすことで、当接部下流側に溜まるDv/10以上Dv/3以下の微小なトナー滞留層が紛圧で下流側に押し出され、より圧力変化が小さい領域に滞留させる効果がある。
【００８７】
図４に模式図を示す通り、ｗが大きい場合、現像剤担持体表面から、当接部下流側に溜まるDv/10以上Dv/3以下の微小なトナー滞留層までの距離が離れる。距離が離れるほど、間に入るトナーが多くなり、現像剤担持体表面から現像剤層厚規制部材に伝わる力を均一にすることができる。すなわち、現像剤層厚規制部材に近接している微小なトナー滞留層における、現像剤担持体表面の凹凸に伴う圧力変化が小さい。したがって、微小なトナー滞留層内のトナーにかかる機械的負荷は小さい。
【００８８】
それに対して、図５に模式図を示す通り、ｗが小さい場合、現像剤担持体表面から、当接部下流側に溜まるDv/10以上Dv/3以下の微小なトナー滞留層までの距離が近づく。距離が近づくほど、間に入るトナーが少なくなり、現像剤担持体表面から現像剤層厚規制部材に伝わる力を均一にすることができない。すなわち、現像剤層厚規制部材に近接している微小なトナー滞留層における、現像剤担持体表面の凹凸に伴う圧力変化が大きい。したがって、微小なトナー滞留層内のトナーにかかる機械的負荷は大きい。
【００８９】
３つ目は、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部を通過するトナー量ｗを増やすことで、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部を通過するDv/10以上Dv/3以下の微小なトナー量が増え、当接部下流側の微小なトナーが滞留する層内でのトナーの入れ替わりを促進する効果がある。これにより、当接部下流側の微小トナー滞留層に、長時間滞留するトナーが減り、トナー融着の発端となる現像剤層厚規制部材への微小トナーの付着を防止できる。
【００９０】
以上、まとめると、
１：現像剤層厚規制部材の当接圧を一定値以下、かつ
２：体積平均粒径がDvの時、Dv/10以上Dv/3以下の微小なトナー量（体積%）を一定値以上、かつ
３：現像剤担持体にコートされる単位面積あたりのトナー量w[mg/cm2]を一定値以上
にすることで、トナーにかかる機械的負荷を軽減し、長期間に渡って安定したコートを実現することが可能になる。
【００９１】
このように、トナーにかかる機械的負荷を軽減し、長期間に渡って安定したコートを実現するために必要な構成である
１：現像剤層厚規制部材の当接圧を一定値以下、かつ
２：体積平均粒径がDvの時、Dv/10以上Dv/3以下の微小なトナー量（体積%）を一定値以上、かつ
３：現像剤担持体にコートされる単位面積あたりのトナー量w[mg/cm2]を一定値以上
の全てを満たした提案はこれまでにされていない。
【００９２】
特に、体積平均粒径Dvが3μｍ以上6μｍ以下の小粒径トナーを用いて、画像形成する場合には、機械的負荷に弱くトナー融着が発生しやすく、トナーにかかる機械的負荷が小さくしなければならない。
【００９３】
同様に、トナーの結着樹脂のガラス転移温度が40℃以上かつ70℃、かつトナーのワックスが示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において、昇温時に現れる吸熱ピークが45℃以上かつ75℃以下である低温定着トナーを用いて、画像形成する場合には、機械的負荷に弱くトナー融着が発生しやすく、トナーにかかる機械的負荷が小さくしなければならない。
【００９４】
現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の線圧を下げると、使用状況や温度湿度環境によっては、トナーの帯電量が不足することがある。この場合、電荷を持たない、もしくは帯電電荷量の小さなトナーが、静電潜像の非画像部に付着する“かぶり”が発生しやすくなる。
【００９５】
本発明の目的は、係る従来技術の問題点を解決した現像装置及び該現像装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
【００９６】
即ち、本発明の目的は、長期間に渡って、現像剤担持体に安定して非磁性一成分現像剤をコートすることができる現像装置、及び該現像装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
【００９７】
さらに、本発明の目的は、体積平均粒径Dvが3μｍ以上6μｍ以下の小粒径非磁性一成分現像剤を用いた場合でも、長期間に渡って、現像剤担持体に安定して小粒径非磁性一成分現像剤をコートすることができる現像装置、及び該現像装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
【００９８】
さらに、本発明の目的は、トナーの結着樹脂のガラス転移温度が40℃以上かつ70℃、かつトナーのワックスが示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において、昇温時に現れる吸熱ピークが45℃以上かつ75℃以下である低温定着トナーを用いた場合でも、長期間に渡って、現像剤担持体に安定してトナーをコートすることができる現像装置、及び該現像装置を用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００９９】
本発明は下記の構成を特徴とする現像装置及び画像形成装置である。
【０１００】
（１）
非磁性一成分現像剤と、
該非磁性一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に近接または当接して設けられ、該非磁性一成分現像剤を該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、
該現像剤担持体に当接して設けられ、該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、
を有し、
潜像担持体に形成された静電潜像を、該現像剤担持体に担持された非磁性一成分現像剤を用いて顕像化する画像形成装置に用いられる現像装置において、
該現像剤層厚規制部材が、該現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上25gf/cm(24.5N/m)以下で当接しており、
該非磁性一成分現像剤の体積平均粒径をDv[μｍ]としたとき、Dv/10以上Dv/3以下の粒径を有する非磁性一成分現像剤が全体の0.015体積％以上1.5体積％以下含まれ、
該現像剤担持体に担持された単位面積あたりの非磁性一成分現像剤の量w[mg/cm2]が、下記式；
1000*a*ρ*(V1+V2)/S≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+4*a*ρ*Dv/10
ａ：現像剤層厚規制部材通過後の現像剤担持体上の非磁性一成分現像剤の充填率、
ρ[g/cm3]：非磁性一成分現像剤の真密度、
Dv[μｍ]：非磁性一成分現像剤の体積平均粒径、
V1[cm3]＝Σ(h1(max)−h1(x,y))*ΔS1：現像剤担持体表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h1(max)[cm]：測定領域内における現像剤担持体表面高さの最高値、
h1(x,y)[cm]：現像剤担持体表面高さ、
ΔS1[cm2]：現像剤担持体表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
V2[cm3]＝Σ(h2(max)−h2(x,y))*ΔS2：現像剤層厚規制部材表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h2(max)[cm]：測定領域内における現像剤層厚規制部材表面高さの最高値、
h2(x,y)[cm]：現像剤層厚規制部材表面高さ、
ΔS2[cm2]：現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
S[cm2]：現像剤担持体表面高さ及び現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の測定面積、
を満たすことを特徴とする現像装置。
【０１０１】
（２）
非磁性一成分現像剤と、
該非磁性一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に近接または当接して設けられ、該非磁性一成分現像剤を該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、
該現像剤担持体に当接して設けられ、該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、
を有し、
潜像担持体に形成された静電潜像を、該現像剤担持体に担持された非磁性一成分現像剤を用いて顕像化する画像形成装置に用いられる現像装置において、
該現像剤層厚規制部材が、該現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上25gf/cm(24.5N/m)以下で当接しており、
該非磁性一成分現像剤の体積平均粒径をDv[μｍ]としたとき、Dv/10以上Dv/3以下の粒径を有する非磁性一成分現像剤が全体の0.015体積％以上1.5体積％以下含まれ、
該現像剤担持体に担持された単位面積あたりの非磁性一成分現像剤の量w[mg/cm2]が、下記式；
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+0.5*a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+3.5*a*ρ*Dv/10
ａ：現像剤層厚規制部材通過後の現像剤担持体上の非磁性一成分現像剤の充填率、
ρ[g/cm3]：非磁性一成分現像剤の真密度、
Dv[μｍ]：非磁性一成分現像剤の体積平均粒径、
V1[cm3]＝Σ(h1(max)−h1(x,y))*ΔS1：現像剤担持体表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h1(max)[cm]：測定領域内における現像剤担持体表面高さの最高値、
h1(x,y)[cm]：現像剤担持体表面高さ、
ΔS1[cm2]：現像剤担持体表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
V2[cm3]＝Σ(h2(max)−h2(x,y))*ΔS2：現像剤層厚規制部材表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h2(max)[cm]：測定領域内における現像剤層厚規制部材表面高さの最高値、
h2(x,y)[cm]：現像剤層厚規制部材表面高さ、
ΔS2[cm2]：現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
S[cm2]：現像剤担持体表面高さ及び現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の測定面積、
を満たすことを特徴とする現像装置。
【０１０２】
（３）
非磁性一成分現像剤と、
該非磁性一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に近接または当接して設けられ、該非磁性一成分現像剤を該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、
該現像剤担持体に当接して設けられ、該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、
を有し、
潜像担持体に形成された静電潜像を、該現像剤担持体に担持された非磁性一成分現像剤を用いて顕像化する画像形成装置に用いられる現像装置において、
該現像剤層厚規制部材が、該現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上25gf/cm(24.5N/m)以下で当接しており、
該非磁性一成分現像剤の体積平均粒径をDv[μｍ]としたとき、Dv/10以上Dv/3以下の粒径を有する非磁性一成分現像剤が全体の0.015体積％以上1.5体積％以下含まれ、
該現像剤担持体に担持された単位面積あたりの非磁性一成分現像剤の量w[mg/cm2]が、下記式；
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+3*a*ρ*Dv/10
ａ：現像剤層厚規制部材通過後の現像剤担持体上の非磁性一成分現像剤の充填率、
ρ[g/cm3]：非磁性一成分現像剤の真密度、
Dv[μｍ]：非磁性一成分現像剤の体積平均粒径、
V1[cm3]＝Σ(h1(max)−h1(x,y))*ΔS1：現像剤担持体表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h1(max)[cm]：測定領域内における現像剤担持体表面高さの最高値、
h1(x,y)[cm]：現像剤担持体表面高さ、
ΔS1[cm2]：現像剤担持体表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
V2[cm3]＝Σ(h2(max)−h2(x,y))*ΔS2：現像剤層厚規制部材表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h2(max)[cm]：測定領域内における現像剤層厚規制部材表面高さの最高値、
h2(x,y)[cm]：現像剤層厚規制部材表面高さ、
ΔS2[cm2]：現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
S[cm2]：現像剤担持体表面高さ及び現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の測定面積、
を満たすことを特徴とする現像装置。
【０１０３】
（４）
非磁性一成分現像剤と、
該非磁性一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に近接または当接して設けられ、該非磁性一成分現像剤を該現像剤担持体に供給する現像剤供給部材と、
該現像剤担持体に当接して設けられ、該現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、
を有し、
潜像担持体に形成された静電潜像を、該現像剤担持体に担持された非磁性一成分現像剤を用いて顕像化する画像形成装置に用いられる現像装置において、
該現像剤層厚規制部材が、該現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上25gf/cm(24.5N/m)以下で当接しており、
該非磁性一成分現像剤の体積平均粒径をDv[μｍ]としたとき、Dv/10以上Dv/3以下の粒径を有する非磁性一成分現像剤が全体の0.015体積％以上1.5体積％以下含まれ、
該現像剤担持体に担持された単位面積あたりの非磁性一成分現像剤の量w[mg/cm2]が、下記式；
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+b*a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+4*a*ρ*Dv/10
条件１：(Ry1＋Ry2)＜Dvならば、
b=1+[(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)−1]*(Ry1+Ry2)/Dv
条件２：(Ry1＋Ry2)≧Dvならば、
b=(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)
Ry1[cm]：現像剤担持体表面の最大高さ、
Ry2[cm]：現像剤層厚規制部材表面の最大高さ、
s1[cm2]：現像剤担持体表面上で、高さが平均値以上の部分の面積、
s2[cm2]：現像剤層厚規制部材表面上で、高さが平均値以上の部分の面積、
ａ：現像剤層厚規制部材通過後の現像剤担持体上の非磁性一成分現像剤の充填率、
ρ[g/cm3]：非磁性一成分現像剤の真密度、
Dv[μｍ]：非磁性一成分現像剤の体積平均粒径、
V1[cm3]＝Σ(h1(max)−h1(x,y))*ΔS1：現像剤担持体表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h1(max)[cm]：測定領域内における現像剤担持体表面高さの最高値、
h1(x,y)[cm]：現像剤担持体表面高さ、
ΔS1[cm2]：現像剤担持体表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
V2[cm3]＝Σ(h2(max)−h2(x,y))*ΔS2：現像剤層厚規制部材表面における（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h2(max)[cm]：測定領域内における現像剤層厚規制部材表面高さの最高値、
h2(x,y)[cm]：現像剤層厚規制部材表面高さ、
ΔS2[cm2]：現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
S[cm2]：現像剤担持体表面高さ及び現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の測定面積、
を満たすことを特徴とする現像装置。
【０１０４】
（５）
該現像剤層厚規制部材が、該現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上20gf/cm(19.6N/m)以下で当接していることを特徴とする前記（１）から（４）のいずれかに記載の現像装置。
【０１０５】
（６）
下記式；
Dv/5≦Ry1≦5*Dv
Ry1[cm]：現像剤担持体表面の最大高さ、
を満たすことを特徴とする前記（１）から（５）のいずれかに記載の現像装置。
【０１０６】
（７）
下記式；
2*Dv≦Sm1≦100*Dv
Sm1[cm]：現像剤担持体表面の凹凸の平均間隔、
を満たすことを特徴とする前記（１）から（６）のいずれかに記載の現像装置。
【０１０７】
（８）
下記式；
Ry2≦Dv
Ry2[cm]：現像剤層厚規制部材表面の最大高さ、
を満たすことを特徴とする前記（１）から（７）のいずれかに記載の現像装置。
【０１０８】
（９）
下記式；
2*Dv≦Sm2
Sm2[cm]：現像剤層厚規制部材表面の凹凸の平均間隔、
を満たすことを特徴とする前記（１）から（８）のいずれかに記載の現像装置。
【０１０９】
（１０）
該現像剤担持体のＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度が30（度）以上であることを特徴とする前記（１）から（９）のいずれかに記載の現像装置。
【０１１０】
（１１）
MD-1硬度計（A型）測定時の、該現像剤担持体の微小硬度が20度以上であることを特徴とする前記（１）から（１０）のいずれかに記載の現像装置。
【０１１１】
（１２）
該現像剤層厚規制部材と該現像剤担持体の当接位置における、該現像剤層厚規制部材の曲率半径が0.5mm以上であることを特徴とする前記（１）から（１１）のいずれかに記載の現像装置。
【０１１２】
（１３）
該非磁性一成分現像剤の体積平均粒径Dvが、3.0μｍ以上9.0μｍ以下であることを特徴とする前記（１）から（１２）のいずれかに記載の現像装置。
【０１１３】
（１４）
該非磁性一成分現像剤の体積平均粒径Dvが、3.0μｍ以上6.0μｍ以下であることを特徴とする前記（１）から（１２）のいずれかに記載の現像装置。
【０１１４】
（１５）
該非磁性一成分現像剤が、40℃以上70℃以下のガラス転移温度を有する結着樹脂を含むことを特徴とする前記（１）から（１４）のいずれかに記載の現像装置。
【０１１５】
（１６）
該非磁性一成分現像剤が、45℃以上65℃以下のガラス転移温度を有する結着樹脂を含むことを特徴とする前記（１）から（１４）のいずれかに記載の現像装置。
【０１１６】
（１７）
該非磁性一成分現像剤が、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において昇温時に現れる吸熱ピークとして45℃以上75℃以下の吸熱ピークを有するワックスを含むことを特徴とする前記（１）から（１６）のいずれかに記載の現像装置。
【０１１７】
（１８）
該非磁性一成分現像剤が、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において昇温時に現れる吸熱ピークとして50℃以上70℃以下の吸熱ピークを有するワックスを含むことを特徴とする前記（１）から（１６）のいずれかに記載の現像装置。
【０１１８】
（１９）
該現像剤層厚規制部材が固定されていることを特徴とする前記（１）から（１８）のいずれかに記載の現像装置。
【０１１９】
（２０）
該現像剤供給部材が、該現像剤担持体に対して、線圧50gf/cm(49N/m)以下で当接していることを特徴とする前記（１）から（１９）のいずれかに記載の現像装置。
【０１２０】
（２１）
該現像剤供給部材が、該現像剤担持体に対して、線圧40gf/cm(39.2N/m)以下で当接していることを特徴とする前記（１）から（１９）のいずれかに記載の現像装置。
【０１２１】
（２２）
該現像剤供給部材から該現像剤担持体に非磁性一成分現像剤が供給されるのに必要な電圧を印加可能な電圧印加手段をさらに有し、
該現像剤供給部材が、該現像剤担持体に対して、線圧30gf/cm(29.4N/m)以下で当接していることを特徴とする前記（１）から（１９）のいずれかに記載の現像装置。
【０１２２】
（２３）
該現像剤供給部材から該現像剤担持体に非磁性一成分現像剤が供給されるのに必要な電圧を印加可能な電圧印加手段をさらに有し、
該現像剤供給部材が、該現像剤担持体に対して、線圧20gf/cm(19.6N/m)以下で当接していることを特徴とする前記（１）から（１９）のいずれかに記載の現像装置。
【０１２３】
（２４）
該現像剤供給部材と該現像剤担持体とが接触しており、その接触部において、該現像剤供給部材と該現像剤担持体が逆方向に移動し、
（現像剤供給部材の周速）／（現像剤担持体の周速）＜0.5
を満たすことを特徴とする前記（１）から（２３）のいずれかに記載の現像装置。
【０１２４】
（２５）
該現像剤供給部材と該現像剤担持体とが接触しており、その接触部において、該現像剤供給部材と該現像剤担持体が同じ方向に移動することを特徴とする前記（１）から（２３）のいずれかに記載の現像装置。
【０１２５】
（２６）
該現像剤供給部材と該現像剤担持体とが接触しており、その接触部において、該現像剤供給部材と該現像剤担持体が同じ方向に移動し、
該現像剤供給部材から該現像剤担持体に非磁性一成分現像剤が供給されるのに必要な電圧を印加可能な電圧印加手段をさらに有することを特徴とする前記（１）から（２１）のいずれかに記載の現像装置。
【０１２６】
（２７）
該現像剤供給部材から該現像剤担持体に非磁性一成分現像剤が供給されるのに必要な電圧を印加可能な電圧印加手段をさらに有し、
該現像剤供給部材と該現像剤担持体とが非接触であることを特徴とする前記（１）から（１９）のいずれかに記載の現像装置。
【０１２７】
（２８）
該現像剤担持体の偏心が100μｍ以下であることを特徴とする前記（１）から（２７）のいずれかに記載の現像装置。
【０１２８】
（２９）
該非磁性一成分現像剤が、所望の極性に帯電させる荷電制御剤を内包することを特徴とする前記（１）から（２８）のいずれかに記載の現像装置。
【０１２９】
（３０）
該非磁性一成分現像剤が、所望の極性に帯電させる荷電制御剤を外添したものであることを特徴とする前記（１）から（２９）のいずれかに記載の現像装置。
【０１３０】
（３１）
前記（１）から（３０）のいずれかに記載の現像装置と、該現像装置が具備する現像剤担持体と当接または近接して設けられた潜像担持体と、を備え、該潜像担持体に形成された静電潜像を、該現像剤担持体に担持された非磁性一成分現像剤を用いて顕像化する画像形成装置。
【０１３１】
（３２）
該潜像担持体と該現像剤担持体とが、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上100gf/cm(98N/m)以下で当接していることを特徴とする前記（３１）に記載の画像形成装置。
【０１３２】
（３３）
該潜像担持体と該現像剤担持体とが、線圧10gf/cm(9.8N/m)以上50gf/cm(49N/m)以下で当接していることを特徴とする前記（３１）に記載の画像形成装置。
【０１３３】
（３４）
該潜像剤担持体と該現像剤担持体とが非接触であることを特徴とする前記（３１）に記載の画像形成装置。
【０１３４】
（３５）
下記式；
｜PS2−PS1｜≦100
PS1[mm/s]：潜像担持体の周速、
PS2[mm/s]：現像剤担持体の周速、
を満たすことを特徴とする前記（３１）から（３４）のいずれかに記載の画像形成装置。
【０１３５】
（３６）
下記式；
｜PS2−PS1｜≦50
PS1[mm/s]：潜像担持体の周速、
PS2[mm/s]：現像剤担持体の周速、
を満たすことを特徴とする前記（３１）から（３４）のいずれかに記載の画像形成装置。
【０１３６】
（３７）
下記式；
w*PS2/PS1＞0.6
w[mg/cm2]：現像剤担持体に担持された単位面積あたりの非磁性一成分現像剤の量、
PS1[mm/s]：潜像担持体の周速、
PS2[mm/s]：現像剤担持体の周速、
を満たすことを特徴とする前記（３１）から（３６）のいずれかに記載の画像形成装置。
【０１３７】
（３８）
該現像剤担持体表面、該現像剤層厚規制部材表面、該現像剤供給部材表面、及び該潜像担持体表面の少なくともいずれかに、該非磁性一成分現像剤を所望の極性に帯電させる荷電制御剤を配置することを特徴とする前記（３１）から（３７）のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【０１３８】
本発明によれば、現像装置内においてトナーにかかる機械的負荷を下げ、現像剤担持体や現像剤層厚規制部材へのトナー融着を防止できる。また、現像剤層厚規制部材通過後に現像剤担持体からトナーがはがれることを防止できる。これにより、長期間に渡って現像剤担持体に安定してトナーをコートすることができる。特に、小粒径トナーや低温定着トナーを用いた場合に効果が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１３９】
（実施例１）
実施例１では、現像剤担持体として半導電性の現像ローラ又は表面に誘電層を形成した現像ローラを用いて、潜像担持体である感光体の表面層に押し当てる構成で現像を行う、いわゆる非磁性一成分ＤＣ接触現像方法について記載する。
【０１４０】
図８は、非磁性一成分ＤＣ接触現像方式によって現像を行う接触一成分現像装置（以下、単に現像装置という）を備えた画像形成装置（本画像形成装置は、電子写真方式のレーザービームプリンタ）の一例を示す概略構成図である。
【０１４１】
本画像形成装置は、潜像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）１を備えている。感光ドラム１の周囲には、帯電ローラ２、現像装置３、転写ローラ４、クリーニングブレード５が設置されており、帯電ローラ２と現像装置３間の外側には露光装置６が配設されている。また、感光ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップに対して転写材搬送方向の下流側には定着装置７が配設されている。
【０１４２】
感光ドラム１は、直径30[mm]の負帯電の有機感光体で、アルミニウム製のドラム基体（不図示）上に感光体層（不図示）を有しており、所定の周速で矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ２により負極性の一様な帯電を受ける。
【０１４３】
帯電手段としての帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に回転自在に接触し、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって感光ドラム１を負帯電の所定電位に均一に帯電する。
【０１４４】
現像装置３は、非磁性一成分現像剤としての非磁性のトナーＴで現像を行う接触一成分現像装置であり、現像容器８の開口部で感光ドラム１と対向配置され、矢印方向（反時計方向）に回転自在な現像剤担持体としての現像ローラ９、現像ローラ９に圧接する回転自在な現像剤供給部材としての弾性ローラ１０、現像ローラ９に当接する弾性を有する現像剤層厚規制部材としての規制ブレード１１、現像容器８内のトナーＴを攪拌する攪拌部材１２を備えている。規制ブレード１１は、現像ローラ９と弾性ローラ１０との圧接部に対して現像ローラ９の回転方向下流側で現像ローラ９に当接している。
【０１４５】
攪拌部材１２で攪拌されたトナーＴは、現像ローラ９に圧接して回転する弾性ローラ１０によって現像ローラ９表面に供給される。現像ローラ９表面に供給されたトナーは、現像ローラ９の回転に伴い搬送され、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部で摩擦により電荷を付与されて、現像ローラ９表面に薄層化される。薄層化されたトナーは現像ローラ９の回転によって搬送され、感光ドラム１との当接部（現像部）にて感光ドラム１上に形成された静電潜像に付着して顕像化する。なお、現像ローラ９上の現像に寄与しなかったトナーは、弾性ローラ１０で剥ぎ取られる。
【０１４６】
転写手段としての転写ローラ４は、感光ドラム１表面に所定の押圧力で接触して転写ニップを形成し、転写バイアス電源（不図示）から印加される転写バイアスにより、感光ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップにて感光ドラム１表面のトナー像を転写材Ｐに転写する。
【０１４７】
クリーニングブレード５は、転写後に感光ドラム１表面に残った転写残トナーを除去する。
【０１４８】
露光装置６は、不図示のレーザドライバ、レーザダイオード、ポリゴンミラー１４などを備えており、レーザドライバに入力される画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザダイオードから出力され、高速回転するポリゴンミラー１４で前記レーザ光を走査し、光学レンズ系１５を介して感光ドラム１表面を画像露光Ｌすることにより、画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【０１４９】
定着装置７は、回転自在な定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂを有しており、定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂ間の定着ニップにて転写材Ｐを挟持搬送しながら、転写材Ｐの表面に転写されたトナー像を加熱、加圧して熱定着する。
【０１５０】
次に、上記画像形成装置による画像形成動作の一例について説明する。
【０１５１】
画像形成時には、感光ドラム１は駆動手段（不図示）により矢印方向に、一秒間に一回転、すなわち周速94.2[mm/s]で回転駆動される。帯電バイアス（例えば、−１３００ＶのDＣ電圧）が印加された帯電ローラ２により表面が一様に帯電される。そして、帯電された感光ドラム１上に露光装置６により画像露光Ｌが与えられて、入力される画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【０１５２】
この際、感光ドラム１上の画像露光Ｌがされない部分の暗部電位は−７００Ｖ、画像露光Ｌされた部分の明部電位は−１５０Ｖとなるように露光装置６のレーザパワーが調整されている。
【０１５３】
そして、この静電潜像に、現像部にて感光ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置３の現像ローラ９により、感光ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性に帯電された一成分現像剤としての非磁性のトナーＴを付着させて反転現像し、トナー像として可視化する（現像装置３の詳細な説明及び現像剤（トナーＴ）については後述する）。
【０１５４】
そして、感光ドラム１上のトナー像が感光ドラム１と転写ローラ４間の転写ニップに到達すると、このタイミングに合わせて用紙などの転写材Ｐがピックアップローラ１６によって一枚ずつ給紙され、レジストローラ（不図示）等によって転写ニップに搬送される。そして、前記トナーと逆極性（正極性）の転写バイアスが印加された転写ローラ４により、感光ドラム１上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された転写材Ｐは定着装置７に搬送され、定着ローラ７ａと加圧ローラ７ｂ間の定着ニップにてトナー像を転写材Ｐに加熱、加圧して熱定着した後に排紙トレイ１７上に排出される。
【０１５５】
また、トナー像転写後の感光ドラム１表面に残留している転写残トナーは、クリーニングブレード５によって除去されて、廃トナー収納容器１３内に回収される。
【０１５６】
また、本実施の形態では、感光ドラム１と現像装置３は、プロセスカートリッジ（不図示）として一体に構成されており、このプロセスカートリッジは画像形成装置本体に対して着脱自在である。
【０１５７】
現像装置を含むプロセスカートリッジの概略構成図を図９に示す。なお、上記した画像形成装置の現像装置と同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１５８】
この現像装置３による現像動作時においては、攪拌部材１２で攪拌されたトナーＴは、現像ローラ９に圧接して回転する弾性ローラ１０によって現像ローラ９表面に供給される。現像バイアスが印加されている現像ローラ９表面に供給されたトナーは、現像ローラ９の回転に伴い搬送され、規制ブレード１１と現像ローラ９の当接部で摩擦により電荷を付与されて、現像ローラ９表面に薄層化される。そして、薄層化され電荷が付与されたトナーは現像ローラ９の回転によって搬送され、感光ドラム１との当接部（現像部）にて感光ドラム１上に形成された静電潜像に付着して顕像化する。その後、感光ドラム１と現像ローラ９の当接部で現像されずに現像ローラ９表面に残存したトナーは、弾性ローラ１０によって剥ぎ取られて現像容器８内に戻される。
【０１５９】
次に、現像装置の詳細について説明する。
【０１６０】
図８、図９に示すように、トナーＴを収容した現像容器８の長手方向に延在する開口部に感光ドラム１と対向配置された矢印方向（反時計方向）に回転自在な直径１６ｍｍの現像ローラ９、現像ローラ９に圧接する回転自在な弾性ローラ１０、現像ローラ９に当接する弾性を有する規制ブレード１１、トナーＴを攪拌する攪拌部材１２を備えている。
【０１６１】
現像ローラ９は、感光ドラム１と当接幅を持って接触し、感光ドラム１の周速（９４．２ｍｍ／ｓ）に対して速めの周速（例えば１２０ｍｍ／ｓｅｃ）で回転される。現像ローラ９の表面は、トナーＴとの摺擦確率を高くし、且つトナーＴの搬送を良好に行うための適度な凹凸を有しており、本実施の形態では直径１６ｍｍ、長さ２４０ｍｍ、肉厚４ｍｍのシリコーンゴム層上にアクリル・ウレタン系の薄層がコートされて構成されている。現像ローラ９には現像バイアス電源Ｓ１が接続されており、現像バイアス電源Ｓ１から現像ローラ９に負極性の所定電位の現像バイアスを印加する。
【０１６２】
また、現像ローラ９は、例えば、抵抗が１０4〜１０6Ω、算術平均粗さRaが０．３〜５．０μｍ、硬度がアスカーＣ硬度で４０°〜７０℃（加重１ｋｇ）に調整される。
【０１６３】
実施例１で用いた現像ローラの表面粗さは、算術平均粗さRa1.0μｍ、十点平均粗さRz3.6μｍ、最大高さRy4.7μｍである。
【０１６４】
現像ローラ９の抵抗値の測定は、直径３０ｍｍのアルミローラ（不図示）と現像ローラ９を当接荷重５００ｇＦで長手方向全域に当接させ、このアルミローラを０．５ｒｐｓで回転させる。そして、現像ローラ９に−４００Ｖの直流電圧を印加してアース側に１０ｋΩの抵抗を配置する。そして、この抵抗の両端の電圧を測定し、測定した電圧値から電流値を算出して現像ローラ９の抵抗を算出する。
【０１６５】
また、現像ローラ９の感光ドラム１表面との当接部（現像部）に対し現像ローラ９の回転方向下流側には、可撓性のシール部材１９が設けられている。シール部材１９は、未現像トナーの現像容器８内への通過を許容すると共に、現像容器８内のトナーＴが現像ローラ９の感光ドラム１表面との当接部に対し現像ローラ９の回転方向下流側から漏出するのを防止する。
【０１６６】
弾性ローラ１０は、規制ブレード１１の現像ローラ９との当接部に対して現像ローラ９の回転方向上流側に当接され、矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。また、弾性ローラ１０は、発泡骨格状スポンジ構造や、芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ９へのトナーＴの供給及び未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。本実施の形態では、芯金上にポリウレタンフォームを設けた直径１６ｍｍの弾性ローラ１０を用いた。弾性ローラ１０の現像ローラ９に対する当接幅としては、１〜６ｍｍが有効で、また、現像ローラ９に対してその当接部において相対速度を持たせることが好ましい。本実施の形態では、現像ローラ９との当接幅を３ｍｍに設定するが、この時の弾性ローラと現像ローラの線圧は40gf/cmである。
【０１６７】
弾性ローラ１０の周速として、現像動作時に８０ｍｍ／ｓｅｃとなるように駆動手段（不図示）により所定タイミングで回転駆動する。弾性ローラと現像ローラの接触位置において、弾性ローラの回転方向は、現像ローラの回転方向と逆方向である。
【０１６８】
弾性ローラの電位と現像ローラの電位は、等電位である。
【０１６９】
規制ブレード１１は、現像ローラ９の弾性ローラ１０表面との当接部に対し現像ローラ９の回転方向上流側にて、自由端側の先端近傍が現像ローラ９の外周面に面接触にて弾性を有して当接するよう設けられている。規制ブレード１１は、シリコーン、ウレタン等のゴム材料や、バネ弾性を有するＳＵＳ又はリン青銅の金属薄板を基体とし、現像ローラ９への当接面側にゴム材料等を接着して構成されている。本実施の形態では、厚さ１．０ｍｍの板状のウレタンゴムで形成された規制ブレード１１を用いた。また、規制ブレード１１の現像ローラ９に対する当接圧は、５〜２５ｇ／ｃｍ（線圧の測定は、摩擦係数が既知の金属薄板を３枚当接部に挿入し、その中央の一枚をばね計りで引き抜いた値から換算した）に設定した。規制ブレード１１の現像ローラ９に対する当接方向としては、現像ローラ９との当接部に対して先端側が現像ローラ９の回転方向上流側に位置する、いわゆるカウンター方向になっている。
【０１７０】
現像容器８内に充填されているトナーＴは非磁性一成分現像剤であり、転写性に優れ、且つ転写されずに感光ドラム１上に残存した転写残トナーをクリーニングブレード５によってクリーニングする際に、潤滑性が高いことから感光ドラム１の摩耗の少ないなどの利点を有するトナー、即ち球形状のトナーであり、且つ表面が平滑であるものを用いている。
【０１７１】
トナーＴの形状係数として、ＳＦ−１が１００〜１８０であり、ＳＦ−２が１００〜１４０であるものを用いることが好ましい。なお、このＳＦ−１、ＳＦ−２は、日立製作所ＦＥ−ＳＥＭ（商品名：Ｓ−８００）を用いてトナー像を無作為に１００個サンプリングし、その画像情報をインターフェイスを介してニコレ社製の画像解析装置（商品名：Ｌｕｚｅｘ３）に導入して解析を行い、下式より算出し得られた値を定義している。
【０１７２】
ＳＦ−１＝（ＭＸＬＮＧ）2／（ＡＲＥＡ×（π／４）×１００）…（１）
ＳＦ−２＝（ＰＥＲＩ）2／（ＡＲＥＡ×（π／４）×１００）…（２）
ここで、ＡＲＥＡはトナー投影面積、ＭＸＬＮＧは絶対最大長、ＰＥＲＩは周長である。
【０１７３】
このトナーＴの形状係数ＳＦ−１は球形度合いを示し、１００から大きくなるにつれて球形から徐々に不定形となる。また、ＳＦ−２は凹凸度合いを示し、１００から大きくなるにつれてトナー表面の凹凸が顕著になる。
【０１７４】
トナーＴの製造方法としては、上記形状係数（ＳＦ−１、ＳＦ−２）の範囲内になれば、いわゆる粉砕方法による製造方法の他に、特開昭３６−１０２３１号公報、特開昭５９−５３８５６号公報に開示されている懸濁重合方法を用いて直接トナーを生成する方法や、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方法、又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法等を用いてトナーを製造することも可能である。
【０１７５】
本実施の形態では、トナーＴの形状係数ＳＦ−１を１００〜１８０に、ＳＦ−２を１００〜１４０に容易にコントロールでき、比較的容易に粒度分布がシャープで粒径が３〜９μｍの微粒子トナーが得られる常圧下での、又は加圧下での懸濁重合方法を用い、モノマーとしてスチレンとｎ−ブチルアクリレート、荷電制御剤としてサリチル酸金属化合物、極性レジンとして飽和ポリエステル、更にワックスと着色剤を加え、着色懸濁粒子を製造した。
【０１７６】
そして、これに疎水性シリカを着色懸濁粒子１００質量部に対して１．５質量部外添することによって、上述したような転写性に優れた負極性のトナーＴを製造した。このトナーＴのトナー体積抵抗値としては１０14Ω・ｃｍ以上である。
【０１７７】
トナーＴの体積抵抗値の測定条件は、直径φ：６ｍｍ、測定電極板面積：０．２８３ｃｍ2、圧力：１５００ｇの錘を用い、圧力：９６．１ｋＰａ、測定時の粉体層厚：０．５〜１．０ｍｍとし、４００Ｖの直流電圧を微小電流計（ＹＨＰ４１４０ｐＡ ＭＥＴＥＲ／DＣ ＶＯＬＴＡＧＥ ＳＯＵＣＥ）で電流値を測定し、測定した電流値より体積抵抗値（比抵抗）を算出する。
【０１７８】
本発明においては、トナーに含まれる結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、４０〜７０℃であることがよい。Ｔｇが４０℃未満の場合にはトナーの保存安定性や耐久安定性の面から問題が生じることがあり、７０℃を超える場合にはトナーの定着点の上昇をもたらす場合がある。フルカラー画像を形成するためのカラートナーの場合においては各色トナーの定着時の混色性が低下し色再現性にやや劣り、ＯＨＰ画像の透明性が低下する。特に、４５〜６５℃であることが好ましい。
【０１７９】
トナーに含まれるワックスの最大吸熱ピークは、４５〜７５℃であることが好ましい。ワックスの最大吸熱ピークが４５℃未満の場合、本発明に用いられる樹脂のガラス転移温度よりも低くなるために、高温環境に放置した際にトナー表面に溶け出すため、耐ブロッキング性能が大幅に悪くなる。一方、最大吸熱ピークが７５℃より大きい場合、トナー定着溶融時にワックスが迅速に溶融トナー表面に移行できず、離型性が悪くなるために、高温オフセットが発生し易くなる。特に、５０〜７０℃であることが好ましい。
【０１８０】
尚、本発明においてＴｇ及び最大吸熱ピークの測定には、例えばパーキンエルマー社製商品名「ＤＳＣ−７」を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８２に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定試料は２〜１０ｍｇ、好ましくは５ｍｇを精密に秤量する。測定試料はアルミニウム製パンを用い対照用に空パンをセットし、測定温度範囲３０〜２００℃の間で、昇温速度１０℃／ｍｉｎで常温常湿下測定を行う。２回目の昇温過程で得られる、温度３０〜２００℃の範囲におけるＤＳＣ曲線をもって解析を行う。
【０１８１】
ガラス転移温度（Ｔｇ）については、得られたＤＳＣ曲線より中点法で解析を行った値を用いる。また、ワックスの融点ついては、得られたＤＳＣ曲線の吸熱メインピークの温度値を用いる。
【０１８２】
次に、本実施の形態の現像装置３による現像動作について説明する。
【０１８３】
現像動作時には、現像容器８内のトナーＴは、攪拌部材１２の矢印方向（時計方向）の回転に伴い弾性ローラ１０側に送られる。このトナーＴは、弾性ローラ１０の矢印方向（反時計方向）の回転によって現像ローラ９近傍に搬送される。そして、現像ローラ９と弾性ローラ１０との当接部において、弾性ローラ１０上に担持されているトナーＴは、現像ローラ９と摺擦されることによって摩擦帯電を受け、現像ローラ９上に付着する。
【０１８４】
そして、現像ローラ９の矢印方向（反時計方向）の回転に伴い、トナーＴが弾性ブレード１１の圧接下に送られ、現像ローラ９上に薄層形成され、感光ドラム１との対向部である現像部へ搬送される。本実施の形態では、トナーＴの良好な帯電電荷量として−３０〜−５μＣ／ｇとなるように設定している。本実施の形態における、良好なトナーコート量については後述する。
【０１８５】
この現像部において、現像ローラ９上に薄層形成されたトナーＴが、−３００Ｖの現像バイアスが印加された現像ローラ９によって感光ドラム１上に形成されている静電潜像に付着し、トナー像として現像される。
【０１８６】
また、現像ローラ９上の現像に寄与しなかったトナーは、弾性ローラ１０との当接部において現像ローラ９表面から剥ぎ取られる。この剥ぎ取られたトナー大部分は、弾性ローラ１０の回転に伴い搬送され現像容器８内のトナーＴと混ざりあい、トナーＴの帯電電荷が分散される。そして、同時に弾性ローラ１０の回転により現像ローラ９上に新たなトナーＴが供給され、上述した現像動作を繰り返す。
【０１８７】
また、上述した本実施の形態では、感光ドラム１と現像装置３は、プロセスカートリッジとして一体に形成され、画像形成装置本体に対して着脱自在な構成であったが、これ以外にも、例えば感光ドラム１、現像装置３、帯電ローラ２、クリーニングブレード５、廃トナー収納容器１３をプロセスカートリッジとして一体に形成して、画像形成装置本体に対して着脱自在な構成な画像形成装置、あるいは現像装置３を画像形成装置本体に固定配置して、トナーのみを補給する構成の画像形成装置においても、同様に本発明を適用することができる。
【０１８８】
＜非磁性一成分トナーの評価＞
本実施例において製造したトナーを評価するために、フロー式粒子像分析装置（Ｆｌｏｗ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｉｍａｇｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を使用した。
【０１８９】
具体的には、東亜医用電子社製の測定装置ＦＰＩＡ−１０００（商品名）を用いた。
【０１９０】
「ＦＰＩＡ−１０００（商品名）」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度及び円形度標準偏差の算出に当たって、粒子を得られた円形度によって、円形度０．４〜１．０を６１分割したクラスに分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度及び円形度標準偏差の算出を行う算出法を用いている。しかしながら、この算出法で算出される平均円形度及び円形度標準偏差の各値と、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式によって算出される平均円形度及び円形度標準偏差の各値との誤差は、非常に少なく、実質的には無視できる程度であり、本発明においては、算出時間の短縮化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこのような算出法を用いても良い。
【０１９１】
測定は、フィルターを通して微細なごみを取り除き、その結果として１０-3ｃｍ3の水中に測定範囲（例えば、円相当径０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満）の粒子数が２０個以下の水１０ｍｌ中にノニオン系界面活性剤（好ましくは和光純薬社製商品名コンタミノンＮ）を数滴加え、更に、測定試料を５ｍｇ加え、超音波分散器ＳＴＭ社製ＵＨ−５０（商品名）で２０ｋＨｚ，５０Ｗ／１０ｃｍ3の条件で５分間分散処理を行い、測定試料の粒子濃度が４０００〜８０００個／１０-3ｃｍ3（測定円相当径範囲の粒子を対象として）の試料分散液を用いて、０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定する。
【０１９２】
測定の概略は、東亜医用電子社（株）発行のＦＰＩＡ−１０００（商品名）のカタログ（１９９５年６月版）、測定装置の操作マニアル及び特開平８−１３６４３９号公報に記載されているが、以下の通りである。
【０１９３】
試料分散液は、フラットで扁平な透明フローセル（厚み約２００μｍ）の流路（流れ方向に沿って広がっている）を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するように、ストロボとＣＣＤカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために１／３０秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する２次元画像として撮影される。それぞれの粒子の２次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。それぞれの粒子の２次元画像の投影面積及び投影像の周囲長から上記の円形度算出式を用いて各粒子の円形度を算出する。
【０１９４】
円形度はトナー及びトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
【０１９５】
約１分間で、１２００個以上の粒子の円相当径を測定することができ、円相当径分布に基づく数及び規定された円相当径を有する粒子の割合（個数％）を測定できる。結果（頻度％及び累積％）は、０．０６〜４００μｍの範囲を２２６チャンネル（１オクターブに対し３０チャンネルに分割）に分割して得ることができる。実際の測定では、円相当径が０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満の範囲で粒子の測定を行う。
【０１９６】
トナーの評価には、体積平均粒径Dv、体積分布変動係数Ｂ、トナーの円形度の平均値、Dv/10[μｍ]からDv/3[μｍ]までの小さな粒径のトナーが占める体積％であるN1を用いた。
【０１９７】
ここで、体積分布変動係数Ｂ＝Sv／Dv×１００（但し、Svは体積分布の標準偏差、Dvは体積平均粒径）で、Bは体積分布の広がりを示す指標である。
【０１９８】
従来技術では、微粒径トナーの量は個数％で規定されているが、本発明ではDv/10[μｍ]からDv/3[μｍ]までの小さな粒径のトナーが占める体積％で規定する。これには、三つ理由がある。
【０１９９】
一つ目は、本発明では、現像ローラと現像ブレードの当接部下流に溜まる、Dv/10からDv/3までの小さな粒径のトナーからなる層に入ることができるトナーの体積を評価したいためである。
【０２００】
二つ目は、個数%で規定する場合、粒度分布測定前の分散処理の手段（超音波分散器等）や分散時間により、０．６μｍから２．０μｍの微小なトナーの個数分布が変化しやすいので、本発明では、体積％で評価する。
【０２０１】
三つ目は、図１３に示すとおり、個数分布次第で、同じ体積％における個数％は変化するため、Dv/10以上Dv/3以下の微小な粒径のトナーが占める体積％を評価できないためである。
【０２０２】
本実施例で用いるトナーの測定結果を表１に示す。
【０２０３】
表１中のａは、現像ローラ上におけるトナー充填率である。トナー充填率の算出方法は、以下の方法を採用した。
手順１：現像ローラを回転させて、現像ローラ上にトナーをコートする。
手順２：Micromap社製商品名「Micromap557N」三次元非接触表面形状計測システムを用いて、現像ローラ表面のトナーの高さ分布を測定する。
【０２０４】
640×480pixelの2/3"CCDを使用し、対物レンズ×５を用いて、1600μｍ×1200μｍの領域を測定した。
【０２０５】
最表層にあるトナー粒子の高さの最高点を抽出し、点在データを2次元スプライン補間により、面状分布に補間する。この高さ分布を、トナーの高さ分布ｈt(x,y)と定義する。ここで、xは横方向、yは縦方向の測定位置を示す。
手順３：続いて、手順２で測定した領域のトナーを除去し、現像ローラ表面の高さ分布ｈr(x,y)を測定する。
手順４：測定領域内でトナーが占める体積V3[cm3]、Σ(ｈt(x,y)−ｈr(x,y))Δx×Δyを求める。
【０２０６】
ここで、Δx＝1600μｍ／640＝2.5μｍ、Δy＝1200μｍ／480＝2.5μｍで、1≦x≦640、1≦y≦480の区間で加算する。
手順５：現像ローラにコートされる、単位面積当たりのトナー量w[mg/cm2]を測定する。
手順６：既知であるトナーの真密度をρ[g/cm3]とすると、充填率ａ＝w／(1000×ρ×V3)が算出できる。
【０２０７】
現像ローラの直径が16mm、測定領域が1600μｍ×1200μｍなので、測定領域内で現像ローラ表面が曲率半径8mmで湾曲している。本実施例では、湾曲分の高さ補正を行わなかったが、必要に応じて、トナーの高さ分布ｈt(x,y)と、現像ローラ表面の高さ分布ｈr(x,y)を算出する時に逐次補正しても良い。
【０２０８】
現像ブレード通過後のトナー充填率を算出した目的は、現像ローラと現像ブレードの当接部におけるトナーの充填率を見積もるためである。
【０２０９】
現像ローラと現像ブレードの当接部における平均当接圧は、線圧25[gf/cm]、当接幅1[mm]の時、0.25[kgf/cm2]である。これに対して、大気圧は1[kgf/cm2]である。現像ブレード通過後にトナー充填率を測定する時まで、現像ローラ表面のトナー分布は不動である。現像ローラ表面のトナー充填率は、現像ブレード通過後（1kgf/cm2）と、現像ローラと現像ブレードの当接部（当接圧＋大気圧＝1.25kgf/cm2）で、大きく変化しない。
【０２１０】
そこで、現像ブレード通過後の現像ローラ上のトナー充填率を、現像ローラと現像ブレードの当接部におけるトナー充填率に代替して用いる。
【０２１１】
＜トナー及び現像装置の評価＞
表１に挙げたトナーを用いて、現像ブレードの線圧設定を変えた時の、現像ブレードに対する“トナー融着”及び、現像ブレード通過後に現像ローラからトナーがはがれる“ボタ落ち”を評価した。
【０２１２】
評価方法は、温度23.5℃、湿度50%RH環境で、現像装置を10時間回転させた時の、“トナー融着”及び“ボタ落ち”を評価し、画像出力試験を行う。
【０２１３】
“トナー融着”の項目では、○は融着無し、△は融着有り（画像に与える影響小）、×は融着有り（画像に与える影響大）とし、−はボタ落ち発生のため評価を途中で中止したことを示す。
【０２１４】
“ボタ落ち”の項目では、○はボタ落ち無し、△はボタ落ちあり（画像に与える影響小）、×はボタ落ちあり（画像に与える影響大）とし、−はトナー融着発生のため評価を途中で中止したことを示す。
【０２１５】
表２ａ及び表２ｂにトナー及び現像装置構成の評価結果を示す。
【０２１６】
表中のDvはトナー体積平均粒径、N1はDv/10以上かつDv/3以下を満たすトナーの体積％、aは現像ブレード通過後の現像ローラ上のトナー充填率、“線圧”は現像ブレードと現像ローラを当接するときの線圧、wは現像ローラ上のトナーコート量[mg/cm2]である。
【０２１７】
現像ローラと現像ブレードの当接部において、トナーが摺擦されることによって、現像ブレードに対するトナー融着が発生する。そこで、トナーが現像ローラと現像ブレードに直接挟み込まれるか、否かを見積もるために、
w1=1000*a*ρ*(V1+V2)/S、及びw2＝a*ρ*Dv/10
を算出し、測定された現像ローラ上のトナーコート量w[mg/cm2]と、w1、w1+w2、w1+3*w2、w1+4*w2の大小関係を比較した。ここで、
ａ：現像ブレード通過後の、現像ローラ上のトナー充填率、
ρ[g/cm3]：トナー真密度、
Dv[μｍ]：トナー体積平均粒径、
V1[cm3]＝Σ(h1(max)−h1(x,y))×ΔS1：（最高高さ−表面高さ）の面積積分
h1(max)[cm]：測定領域内における現像ローラ表面の高さの最高値
h1(x,y)[cm]：位置(x,y)における現像ローラ表面の高さ
ΔS1[cm2]：現像ローラ表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積
V2[cm3]＝Σ(h2(max)−h2(x,y))×ΔS2：（最高高さ−表面高さ）の面積積分
h2(max)[cm]：測定領域内における現像ブレード表面の高さの最高値
h2(x,y)[cm]：現像ブレード表面の高さ
ΔS2[cm2]：現像ブレード表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積
S[cm2]：現像剤担持体表面高さ及び現像ブレード表面測定高さ時の測定面積、
である。
【０２１８】
w1は、現像ローラが回転しても現像ローラと現像ブレードが接触しない最小の体積が(V1+V2)で、充填率ａ、真密度ρのトナーを充填した場合の、単位面積当たりのトナーの重さである。図１０にV1（横線部の積分）及びV2（縦線部の積分）を示す。
【０２１９】
前述のMicromap社製商品名「Micromap557N」三次元非接触表面形状計測システムを用いて、現像ローラ表面及び、現像ブレード表面の形状分布を測定し、V1及びV2を算出した。
【０２２０】
図１０に示すとおり、V1は、h1(max)（測定領域内における現像ローラ表面の最高値）から、h1(x,y)（各位置(x,y)における現像ローラ表面の高さ）を差し引いた値を積分して算出した体積である。同様に、V2は、h2(max)（測定領域内における現像ブレード表面の最高値）から、h2(x,y)（各位置(x,y)における現像ブレード表面の高さ）を差し引いた値を積分して算出した体積である。
【０２２１】
w2は、体積平均粒径Ｄｖ分だけ、充填率ａで、真密度ρのトナーを充填した場合の、単位面積当たりのトナーの重さである。表面が荒れていない理想的な平面上にw2だけ均一に敷き詰めると、ほぼトナー一層分敷き詰められる。従って、図１１に示すとおり、w2は、単位面積当たりのトナー一層分の重さに相当する。
【０２２２】
本実施例で用いた現像ローラ、現像ブレードの表面形状を、Micromap社製商品名Micromap557Nを用いて、測定した結果、本実施例では、ρ＝1.1[g/cm3]、(V1+V2)/S＝2.35μmである。
【０２２３】
表２ａ及び表２ｂの結果をまとめると、円形度が高く、体積分布変動係数Ｂが25≦B≦30を満たす体積粒度分布がシャープなトナーでは、
条件１：現像ブレードの線圧を25gf/cm以下（より好ましくは20gf/cm以下）
条件２：0.015≦N1≦1.5
条件３：1000*a*ρ*(V1+V2)/S≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+4*a*ρ*Dv/10
（より好ましくは、1000*a*ρ*(V1+V2)/S+a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+3*a*ρ*Dv/10）
の3条件満たせば、“トナー融着”と“ボタ落ち”を両立した現像器を実現できる。
【０２２４】
ここで、1000*a*ρ*(V1+V2)/S≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+4*a*ρ*Dv/10
を満たす場合、
少なくとも、現像ローラ表面凸部と現像ブレード表面凸部が接触しない。これにより、現像ブレード融着が発生する際に核となる、体積平均粒径Ｄｖ／10程度の微小なトナーが、現像ローラ表面凸部とＤブレード表面凸部両方に同時に接触し、直接はさみ込まれることを防止する。
【０２２５】
また、現像ローラと現像ブレードの当接部下流には、Dv/10以上Dv/3以下の微小なトナーが溜まり、現像ブレードから体積平均粒径Dv±Sv（標準偏差）の粒径のトナーを引き剥がす層が形成される。現像ローラ上のトナーコート量wを適正値に設定することで、トナー溜まり中の微粉トナーの入れ替わりを促進することができる。
【０２２６】
現像ローラ上にコートするトナー量の上限は、ボタ落ち、かぶり、転写抜けが軽微にしか発生しない条件である。ボタ落ち発生時には、かぶり、転写抜けも発生する。  かぶり、転写抜けは、現像ローラと現像ブレードの当接部において十分にトナーを摩擦帯電することができない時に、所望の帯電極性と反対のトナーや、帯電電荷量の小さいトナーが現像ローラ上に増えることによって生じる、画像不良である。
【０２２７】
次に、
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+0.5*a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+3.5*a*ρ*Dv/10
を満たす場合、
現像ローラ表面をほぼトナーで埋め尽くし、現像ローラ表面凸部と現像ブレード表面凸部が接触しない。これにより、現像ブレード融着が発生する際に核となる、体積平均粒径Ｄｖ／10程度の微小なトナーが、現像ローラ表面凸部とＤブレード表面凸部両方に同時に接触し、直接はさみ込まれることを防止する。
かつ、少なくとも現像ローラ表面最表層の体積平均粒径Dv[μｍ]±Sv（体積分布標準偏差）のトナーが現像ローラ表面凸部と現像ブレード表面凸部にスペーサとして働き、付着力の強いDv／3以下の微小なトナーが現像ローラ表面凸部とＤブレード表面凸部両方に同時に接触し、直接はさみ込まれることを防止する。これにより、トナー融着初期に、融着物に付着しやすいDv／3以下の微小なトナーが大きな機械的負荷を受けず、トナー母体からの外添剤の剥離や、トナー母体への外添剤の埋め込みが発生しにくくなり、流動性を保つため、融着物が成長しにくくなる。
【０２２８】
現像ローラ上にコートするトナー量の上限は、ボタ落ち、かぶり、転写抜けがほとんど発生しない条件である。
【０２２９】
さらに、
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+3*a*ρ*Dv/10
を満たす場合、
現像ローラ表面をトナーで埋め尽くし、現像ローラ表面凸部と現像ブレード表面凸部が接触しない。これにより、現像ブレード融着が発生する際に核となる、体積平均粒径Ｄｖ／10程度の微小なトナーが、現像ローラ表面凸部とＤブレード表面凸部両方に同時に接触し、直接はさみ込まれることを防止する。かつ、現像ローラ表面最表層の体積平均粒径Dv[μｍ]±Sv（体積分布標準偏差）のトナーが現像ローラ表面凸部とＤブレード表面凸部両方に同時に接触し、直接はさみ込まれることを防止する。これにより、トナー全体が大きな機械的負荷を受けず、トナー母体からの外添剤の剥離や、トナー母体への外添剤の埋め込みが発生しにくくなり、流動性を保つため、トナー融着しにくくなる。
【０２３０】
現像ローラ上にコートするトナー量の上限は、ボタ落ち、かぶり、転写抜けが発生しない条件である。
【０２３１】
表２ａ及び表２ｂから分かるように、現像ローラにコートできるトナー質量の上限は、粒径によらずほぼ一定である。従って、小粒径トナーほど現像ローラ上に形成される層の数が多い。これは、小粒径トナーのほうが、付着力が強いため、現像ローラ表面に付着していなくてもボタ落ちしないためである。
【０２３２】
このように条件１から条件３を満たす現像器を用いることで、トナーにかかる機械的負荷を軽減し、長期間に渡って安定したコートを実現できる。特に、体積平均粒径Dvが3.0μｍから6.0μｍの小粒径トナーを用いて、画像形成する場合には、機械的負荷に弱いため、トナーに与える機械的負荷が小さくても成り立つ上記のような現像器が必要である。
【０２３３】
表２ａ及び表２ｂから分かるように、現像ローラに当接する現像ブレードの線圧を、35gf/cm、25gf/cm、15gf/cm、5gf/cmと変えた時でも、トナー充填率ａは大きく変化しない。
【０２３４】
表１に示した通り、実施例１で用いた充填率ａは、0.48≦ａ≦0.54を満たす。
【０２３５】
本件の発明者は、本実施例以外にもトナーの母体を変えたり、外添剤を変えてトナー充填率を測定した。その結果、現像ローラ上のトナー充填率は、母体の体積平均粒径Ｄｖ及び、体積分布変動係数Ｂ、円形度の影響が大きく、外添剤の影響は小さいことを確認した。
【０２３６】
トナー充填率測定には、±0.02程度の測定誤差がある、不安定な測定である。これは紛体固有の特性に関連する。頻繁に撹拌され適度に空気と混合するトナー容器内では充填率は低いが、一方で、現像ブレードと現像ローラの当接部ではトナーは圧縮されて充填率が高くなる。このように、現像ローラや供給ローラ等が駆動され、現像器内をトナーが移動すると、激しくトナー充填率は変動する。また、現像ブレードと現像ローラの当接部よりも上流のトナー充填状態は、高印字時（トナー消費量大）と、低印字時（トナー消費量小）では、異なる。したがって、動作時の現像ローラ上のトナー充填率測定には、±0.02程度の測定誤差がある。
【０２３７】
そこで、現像ローラ上のトナー充填率を複数回にわたって測定し、その平均値を用いても良い。
【０２３８】
本件の発明者は、
体積平均粒径Ｄｖ[μｍ]が、3≦Dv≦9を満たし、
体積分布変動係数Ｂが、15≦Ｂ≦17.5を満たし、
トナー円形度が、0.97≦円形度
を満たす本実施例に用いたトナーの充填率を、ａ＝0.50として、現像ローラ上のトナーコート量wを設定することで、トナー融着とボタ落ちが発生しない良好な現像器構成を実現できることを確認した。
【０２３９】
ただし、本発明の実施形態として、上記以外のトナーを用いてもよい。特に、
体積平均粒径Ｄｖ[μｍ]が、3≦Dv≦9を満たし、
体積分布変動係数Ｂが、Ｂ≦25を満たし、
トナー円形度が、0.85≦円形度
を満たすトナーを用いることが好ましい。
【０２４０】
本実施例では、現像ローラ上のトナー充填率ａが、0.48≦ａ≦0.54を満たすトナーを例に挙げた。
【０２４１】
ここで、ａが0.4未満のトナーを用いると、トナー間の接触面積が小さくなり、流動性が高過ぎて、“ボタ落ち”が発生しやすくなり、現像ローラ上のトナーコート量ｗを小さく設定しなければならない。この場合ベタ画像を出力するためには、現像ローラと感光ドラムの周速比を2倍から4倍に設定しなければならない。したがって、トナーにかかる機械的負荷を下げるためには、ａが0.4以上であることが好ましい。
【０２４２】
また、ａが0.7より大きいトナーを用いると、トナーが充填されすぎてトナーの流動性が悪くなり、現像ローラ上のコートが不均一になり、スジ状やマダラ状の画像不良が発生しやすい。したがって、ａが0.7以下であることが好ましい。
【０２４３】
まとめると、本発明の実施形態の現像器構成としては、現像ローラ上のトナー充填率ａが、0.4≦ａ≦0.7を満たすトナーを用いることが望ましい。
【０２４４】
＜現像ブレード及び現像ローラの表面形状に合わせた適正なコート量wの規定＞
現像ローラ上のトナーコート量wの下限を決める上で重要な値であるw1＝1000*a*ρ*(V1+V2)/Sは、現像ローラ表面及び現像ブレード表面の凹凸形状に大きな影響を受ける。以下で説明する。
【０２４５】
現像ローラの表面粗さに比べて、現像ブレードの表面粗さが無視できるくらい小さい場合を例に挙げる。
【０２４６】
本実施例で用いた現像ローラの表面形状の高さ分布を図１２に示す。
【０２４７】
表面粗さは、算術平均粗さRa1.04μｍ、十点平均粗さRz3.60μｍ、最大高さRy4.66μｍである。s1/Sは、58.2%である。
【０２４８】
ここで、s1：現像ローラ表面の高さが平均値以上の部分の面積、S：全測定面積とする。
【０２４９】
s1/Sが0.5より大きければ現像ローラ表面に凹部が目立ち、s1/Sが0.5より小さければ現像ローラ表面に凸部が目立ち、0.5から値が外れるほど凹部もしくは凸部が独立して存在する。
【０２５０】
ここで、図１４を用いて凸部の、図１５を用いて凹部の存在状態の例を挙げる。
【０２５１】
ある現像ローラにおいて、図１４が周方向の表面高さ分布で、長手方向はすべて同じ高さと仮定した場合、s1/Sは0.3になる。また、別の現像ローラにおいて、図１５を周方向の表面高さ分布で、長手方向はすべて同じ高さと仮定した場合、s1/Sは0.7になる。
【０２５２】
共に、周方向の算術平均粗さRaは6.0μｍ、十点平均粗さRzは1.61μｍであるが、図１４には凸部が有り、図１５には凹部がある。このようにRa、Rzだけでは表面の凹部または凸部の存在状態は分からない。しかし、本発明において現像ローラ上のトナーコート量を決める上で重要な値であるV1は、図１４の縦線部、図１５の縦線部を見て分かるとおり、大きく異なり、w1も大きく異なる。ここで、
V1[cm3]＝Σ(h1(max)−h1(x,y))×ΔS1：（最高高さ−表面高さ）の面積積分
h1(max)[cm]：測定領域内における現像ローラ表面の高さの最高値
h1(x,y)[cm]：位置(x,y)における現像ローラ表面の高さ
ΔS1[cm]：現像ローラ表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積
S[cm2]：現像ローラ表面高さ測定時の測定面積、
である。
【０２５３】
そこで、本発明では、体積平均粒径Dv、現像ローラ表面最大高さRy1、現像ブレード表面最大高さRy2、現像ローラ表面の高さが平均値以上の部分の面積s1、現像ブレード表面の高さが平均値以上の部分の面積s2を用いて、現像ローラ上のトナーコート量wを規定する。
【０２５４】
Micromap社製商品名「Micromap557N」三次元非接触表面形状計測システムを用いて、現像ローラ及び現像ブレード表面の高さ分布を測定する。
【０２５５】
640×480pixelの2/3"CCDを使用し、対物レンズ×５を用いて、1600μｍ×1200μｍの領域を測定した。
【０２５６】
現像ローラ表面の最大高さRy1及び現像ブレード表面の最大高さRy2と、トナー体積平均粒径Dvの大小関係を比較して条件を分ける。この条件から、現像ローラ表面凸部と現像ブレード表面凸部が接触しない、現像ローラ上のトナーコート量wの範囲を設定できる。
【０２５７】
wを規定する際には、現像ローラ表面及び現像ブレードの凹凸の分布状態を見積もることができるs1/S及びs2/Sを用いる。
【０２５８】
本件の発明者は、現像ローラ表面及び現像ブレード表面の形状を考慮して、以下に示す条件式の通りに、現像ローラ上のトナーコート量wを設定した。
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+b*a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+4*a*ρ*Dv/10
条件１：(Ry1＋Ry2)＜Dvならば、
b=1+[(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)−1]*(Ry1+Ry2)/Dv
条件２：(Ry1＋Ry2)≧Dvならば、
b=(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)
ここで、
Ry1[μｍ]：現像ローラ表面の最大高さ、
Ry2[μｍ]：現像ブレード表面の最大高さ、
s1[cm2]：現像ローラ表面上で、高さが平均値以上の部分の面積、
s2[cm2]：現像ブレード表面上で、高さが平均値以上の部分の面積、
ａ：現像ブレード通過後の、現像ローラ上のトナーの充填率、
ρ[g/cm3]：トナーの真密度、
Dv[μｍ]：トナーの体積平均粒径、
V1[cm3]＝Σ(h1(max)−h1(x,y))×ΔS1：（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h1(max)[cm]：測定領域内における現像ローラ表面の高さの最高値、
h1(x,y)[cm]：位置(x,y)における現像ローラ表面の高さ、
ΔS1：現像ローラ表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
V2[cm3]＝Σ(h2(max)−h2(x,y))×ΔS2：（最高高さ−表面高さ）の面積積分、
h2(max)[cm]：測定領域内における現像ブレード表面の高さの最高値、
h2(x,y)[cm]：現像ブレード表面の高さ、
ΔS2：現像ブレード表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積、
S[cm2]：現像剤担持体表面高さ及び現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の測定面積、
である。
【０２５９】
上記の条件について、w1＝1000*a*ρ*(V1+V2)/S、及びw2＝a*ρ*Dv/10を用いて説明する。
条件１：(Ry1＋Ry2)＜Dv
(Ry1＋Ry2)＜＜Dvの時は、現像ローラ及び現像ブレード表面形状の凹凸を見積もる指標である、s1/S及びs2/Sの値によらず、w1＜＜w2となる。従って、体積平均粒径Dv±Sv（標準偏差）のトナーがスペーサとして働き、現像ローラ表面凸部と現像ブレード表面凸部が接触しないためには、少なくともw1+w2≦wが満たされなければならない。
例えば、Ry1=0.5μｍ、Ry2=0.1μｍ、Dv＝6.0μｍで、
a=0.5、ρ=1.1、V1/S＝0.25μｍ、V2/S＝0.05μｍ、s1/S＝0.5、s2/S＝0.5の場合、
0.33≦w≦1.34
を満たせばよい。
【０２６０】
また、(Ry1＋Ry2)＜Dvの時、常にw1＜w2を満たす。
【０２６１】
現像ローラ及び現像ブレード表面に凸部より凹部が目立つ場合すなわち、s1/S＞0.5かつ、s2/S＞0.5の場合、
w1が小さくなる。w1だけでは過小で現像ローラ及び現像ローラの表面が露出するため、b*w2を加えた、w1+b*w2を、wの下限とする。ここで、
b=1+[(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)−1]*(Ry1+Ry2)/Dv
である。凹部が孤立しているほどs1/S、またはs2/Sが1に近づき、bの値が1に近づく。
s1/S＞0.5かつs2/S＞0.5の例を挙げると、
例えば、Ry1=3.0μｍ、Ry2=1.0μｍ、Dv＝6.0μｍで、
a=0.5、ρ=1.1、V1/S＝0.64μｍ、V2/S＝0.21μｍ、s1/S＝0.7、s2/S＝0.7の場合、
0.31≦w≦1.37
を満たせばよい。
【０２６２】
反対に、現像ローラ及び現像ブレード表面に凹部より凸部が目立つ場合すなわち、s1/S＜0.5かつ、s2/S＜0.5の場合、
w1が大きくなるが、w1だけでは現像ローラ及び現像ローラの表面を十分に覆いきれないため、b*w2を加えた、w1+b*w2を、wの下限とする。ここで、
b=1+[(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)−1]*(Ry1+Ry2)/Dv
である。凸部が孤立しているほどs1/S、またはs2/Sが0に近づき、bの値が0に近づく。
s1/S＜0.5かつs2/S＜0.5の例を挙げると、
Ry1=3.0μｍ、Ry2=1.0μｍ、Dv＝6.0μｍで、
a=0.5、ρ=1.1、V1/S＝2.35μｍ、V2/S＝0.78μｍ、s1/S＝0.3、s2/S＝0.3の場合、
0.35≦w≦1.49
を満たせばよい。
【０２６３】
現像ローラ表面及び現像ブレード表面が、s1/S＜0.5かつs2/S＞0.5、またはs1/S＞0.5かつs2/S＜0.5の場合、w1に、現像ローラ及び現像ローラの表面を十分に覆うために必要なb*w2を加えた、w1+b*w2を、wの下限とする。ここで、
b=(Dv−Ry1−Ry2)/Dv+(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)
である。
s1/S＞0.5かつs2/S＜0.5の例を挙げると、
Ry1=3.0μｍ、Ry2=1.0μｍ、Dv＝6.0μｍで、
a=0.5、ρ=1.1、V1/S＝0.64μｍ、V2/S＝0.78μｍ、s1/S＝0.7、s2/S＝0.3の場合、
0.32≦w≦1.40
を満たせばよい。
s1/S＜0.5かつs2/S＞0.5の例を挙げると、
Ry1=3.0μｍ、Ry2=1.0μｍ、Dv＝6.0μｍで、
a=0.5、ρ=1.1、V1/S＝2.35μｍ、V2/S＝0.21μｍ、s1/S＝0.3、s2/S＝0.7の場合、
0.34≦w≦1.46
を満たせばよい。
【０２６４】
このように、
条件１：(Ry1＋Ry2)＜Dvの時、
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+b*a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+4*a*ρ*Dv/10
b=1+[(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)−1]*(Ry1+Ry2)/Dv
を満たすことで、
少なくとも現像ブレード融着が発生する際に核となる、体積平均粒径Ｄｖ／10程度の微小なトナーが、現像ローラ表面と現像ブレード表面両方に同時に接触し、直接はさみ込まれることを防止できる。
【０２６５】
次に、条件２：(Ry1＋Ry2)≧Dv
の条件式について説明する。
【０２６６】
現像ローラ及び現像ブレード表面に凸部より凹部が目立つ場合すなわち、s1/S＞0.5かつ、
s2/S＞0.5の場合、例えw1＞w2でも、w1だけでは過小で現像ローラ及び現像ローラの表面が露出する。そこで、表面の凹凸の分布状態を考慮して、b*w2を加えた、w1+b*w2を、wの下限とする。ここで、
b=(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)
である。凹部が孤立しているほどs1/S、またはs2/Sが1に近づき、bの値が1に近づく。
s1/S＞0.5かつs2/S＞0.5の例を挙げると、
Ry1=12.0μｍ、Ry2=1.0μｍ、Dv＝6.0μｍで、
a=0.5、ρ=1.1、V1/S＝2.59μｍ、V2/S＝0.21μｍ、s1/S＝0.7、s2/S＝0.7の場合、
0.39≦w≦1.47
を満たせばよい。
【０２６７】
反対に、現像ローラ及び現像ブレード表面に凹部より凸部が目立つ場合すなわち、s1/S＜0.5かつ、s2/S＜0.5の場合、
w1は大きくなるが、例えw1＞w2でも、w1だけでは現像ローラ及び現像ローラの表面を十分に覆いきれないため、b*w2を加えた、w1+b*w2を、wの下限とする。ここで、
b=(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)
である。凸部が孤立しているほどs1/S、またはs2/Sが0に近づき、bの値が0に近づく。
s1/S＜0.5かつs2/S＜0.5の例を挙げると、
Ry1=12.0μｍ、Ry2=1.0μｍ、Dv＝6.0μｍで、
a=0.5、ρ=1.1、V1/S＝9.39μｍ、V2/S＝0.78μｍ、s1/S＝0.3、s2/S＝0.3の場合、
0.66≦w≦1.88
を満たせばよい。
【０２６８】
現像ローラ表面及び現像ブレード表面が、s1/S＜0.5かつs2/S＞0.5、またはs1/S＞0.5かつs2/S＜0.5の場合、w1に、現像ローラ及び現像ローラの表面を十分に覆うために必要なb*w2を加えた、w1+b*w2を、wの下限とする。ここで、
b=(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)
である。
s1/S＜0.5かつs2/S＞0.5の例を挙げると、
Ry1=12.0μｍ、Ry2=1.0μｍ、Dv＝6.0μｍで、
a=0.5、ρ=1.1、V1/S＝2.59μｍ、V2/S＝0.78μｍ、s1/S＝0.7、s2/S＝0.3の場合、
0.41≦w≦1.51
を満たせばよい。
s1/S＞0.5かつs2/S＜0.5の例を挙げると、
Ry1=12.0μｍ、Ry2=1.0μｍ、Dv＝6.0μｍで、
a=0.5、ρ=1.1、V1/S＝9.39μｍ、V2/S＝0.21μｍ、s1/S＝0.3、s2/S＝0.7の場合、
0.64≦w≦1.85
を満たせばよい。
【０２６９】
このように、
条件２：(Ry1＋Ry2)≧Dvの時、
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+b*a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+4*a*ρ*Dv/10
b=(Ry1*s1/S+Ry2*s2/S)/(Ry1+Ry2)
を満たすことで、
少なくとも現像ブレード融着が発生する際に核となる、体積平均粒径Ｄｖ／10程度の微小なトナーが、現像ローラ表面と現像ブレード表面両方に同時に接触し、直接はさみ込まれることを防止できる。
【０２７０】
上記のとおり、現像ローラ及び現像ブレードの表面形状を考慮して現像ローラ上のトナーコート量wを規定することで、トナー融着とボタ落ちが発生しない良好な現像器構成を実現できることを確認した。
【０２７１】
なお、本発明では、現像ローラ・現像ブレード表面形状に合うように現像ローラ上のトナーコート量を決めているため、従来例のように、現像ローラ・現像ブレード表面形状を考慮せず、単に現像ローラ上のトナーコート量を規定する方法とは異なる。
【０２７２】
本実施例では、現像ローラ表面の最大高さRy1、現像ブレード表面の最大高さRy2に、制限を設けなかったが、トナーにかかる機械的負荷を下げるための現像装置構成として、好ましい範囲がある。
【０２７３】
現像ローラ表面の最大高さRy1は、Dv/5≦Ry1≦5*Dvの範囲が好ましい。Dv/5＞Ry1の場合、現像ローラ表面が平坦過ぎて、現像ローラ上のトナーコート量が充分な量を確保できないことがある。Ry1＞5*Dvの場合、現像ローラ表面が粗過ぎて、現像ローラ表面に直接付着したトナーが動きにくくなり、現像ローラへのトナー融着が発生することがある。
【０２７４】
現像ローラ表面の凹凸の平均間隔Sm1は、2*Dv≦Sm1≦100*Dvの範囲が好ましい。2*Dv＞Sm1の場合、凹凸の間隔が短すぎて、現像ローラ表面の凹部に付着したトナーが離れにくくなり、現像ローラ表面にトナーが固着することがある。Sm1＞100*Dvの場合、凹凸の間隔が長すぎて、凹部または凸部の影響が小さくなり、現像ローラ上のトナーコート量は、充分な量を確保できないことがある。
【０２７５】
現像ブレード表面の最大高さRy2は、Ry2≦Dvの範囲が好ましい。Ry2＞Dvの場合、現像ブレード表面の凹部にトナーが付着しやすくなり、現像ブレードへのトナー融着が発生することがある。また、現像ブレードと現像ローラの当接圧が長手方向で不均一になり、現像ローラ上のコート量に長手ムラが発生することがある。特に、Ry2≦Dv/2の範囲が好ましい。
【０２７６】
現像ブレード表面の凹凸の平均間隔Sm2は、2*Dv≦Sm2の範囲が好ましい。2*Dv＞Sm2の場合、凹凸の間隔が短すぎて、現像ブレード表面の凹部に付着したトナーが離れにくくなり、現像ブレード表面にトナーが融着することがある。
【０２７７】
本実施例の現像ローラ表面の凹凸形状を制御するために、現像ローラ表面層に各種粒子を入れると良い。例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、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、ポリスチレン等のビニル系重合体や共重合体、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂粒子、アルミナ、酸化亜鉛、シリコーン、酸化チタン、酸化錫等の酸化物粒子、炭素粒子、導電化処理を施した樹脂粒子等の導電性粒子を用いても良い。
【０２７８】
これらの粒子の粒径は、個数平均粒径で１．０〜３０μｍが好ましく、より好ましくは３．０〜２０μｍである。１．０μｍ未満では均一な表面凹凸は難しく、表面粗さを大きくしようとした場合、添加量が過大になり、樹脂被覆層が脆くなり耐摩耗性が低下することがある。逆に３０μｍより大きくなると、粒子が被覆層表面から突出しすぎるため、トナーコート層の厚みが大きくなり過ぎて、不均一になることがある。
【０２７９】
このうち、樹脂粒子としては、例えば、懸濁重合法や分散重合法等による球状の樹脂粒子等が好ましく用いられる。ここで、球状とは、粒子の長径／短径の比が１．０〜１．５程度のものをいい、好ましくは長径／短径の比が１．０〜１．２の粒子、更に好ましくは真球状の粒子を使用する。球状の樹脂粒子は、より少ない添加量で好適な表面粗さが得られ、更に均一な表面形状が得られやすい。
【０２８０】
＜補足＞本実施例では、現像剤層厚規制部材が、現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上で当接する条件で、画像出力試験を行った。これは、線圧が低すぎると、現像装置に衝撃が加わった時に、現像剤層厚規制部材と現像剤担持体の間から現像剤が漏れやすくなるため、線圧5gf/cm(4.9N/m)以上であることが好ましいためである。
【０２８１】
本実施例では、東亜医用電子社製の測定装置ＦＰＩＡ−１０００（商品名）を用いて、トナーの粒度分布、円形度を測定したが、必ずしもこの限りではない。トナー粒子の粒度分布が正確にはかれるならば、どのような装置を用いても良い。
【０２８２】
本実施例に用いられるトナーの体積平均粒径Dvは、3.0μｍ以上9.0μｍ以下が好ましい。トナーの体積平均粒径Dvが3μｍ未満だと、静電気的付着力（鏡映力）が大きくなり、現像器内での、トナー搬送や、現像剤担持体へのトナー供給及び規制が難しくなることがある。また、トナーの体積平均粒径Dvが9μｍより大きいと、高画質画像の出力が難しいことがある。例えば、現在のレーザービームプリンタの標準は600dpiであるが、その一画素は、42.3μｍ×42.3μｍである。さらに高画質を実現できる1200dpiの一画素は、21.2μｍ×21.2μｍであるが、トナーの体積平均粒径Dvが9μｍより大きいと、一画素を忠実に再現することが難しいことがある。
【０２８３】
トナーの体積平均粒径Dvが、3.0μｍ以上6.0μｍ以下の小粒径トナーは、そもそも静電気的付着力が大きいためブレードに付着しやすく、融着しやすい。したがって、トナーの体積平均粒径Dvが、3.0μｍ以上6.0μｍ以下の小粒径トナーは、トナーにかかる機械的負荷を下げなければならないので、本発明を実施した場合の効果は大きい。
【０２８４】
現在、トナーを定着する温度を下げ、低消費電力や印刷までの待ち時間の短縮を目的に、低温で定着可能なトナーが開発されている。
【０２８５】
本実施例では、トナーの結着樹脂は、ガラス転移温度が好ましくは40℃以上かつ65℃以下、より好ましくは、45℃以上かつ60℃以下を満たす。
【０２８６】
また、トナーのワックスは、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において、昇温時に現れる吸熱ピークが45℃以上かつ70℃以下、より好ましくは、50℃以上かつ65℃以下を満たす。これにより、トナーの定着性と耐オフセット性を両立できる。
【０２８７】
このような低温定着用トナーは、従来のトナーより軟化しやすく、トナーにかかる機械的負荷を下げなければならないので、本発明を実施した場合の効果が大きい。
【０２８８】
ただし、本発明は、このような低温定着トナーに限定したものではない。例えば、トナーの結着樹脂は、ガラス転移温度が40℃以上かつ120℃以下で、トナーのワックスは、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において、昇温時に現れる吸熱ピークが45℃以上かつ130℃以下であるトナーを用いてもよい。
【０２８９】
また、定着器内に、トナーを加熱溶融する部材と、トナーを離型する機構が組み込まれているならば、トナー中にワックスが入っていなくてもよい。例えば、トナーを加熱溶融する部材に、離型剤としてシリコーンオイルを塗布する機構が組み込まれている場合、トナー中にワックスを入れなくてもよい。
【０２９０】
現像ローラと現像ブレードを当接したときに、現像ローラ表面形状がどのように変化するかを確認するために、現像ローラと透明なガラス板（平板）を当接し、加圧した時と加圧していない時の表面形状変化を確認した。
【０２９１】
本発明では、現像ローラと現像ブレードの線圧の最大値は25gf/cmであるので、加圧時の線圧を25gf/cmに設定した。
【０２９２】
その結果、アスカーC硬度が30°以上の現像ローラを用いた場合には、表面形状（表面の高さ分布）の変化はなかった。
【０２９３】
同様に、MD-1硬度計（A型）測定時の、微小硬度が20度以上の現像ローラを用いた場合には、表面形状（表面の高さ分布）の変化はなかった。
【０２９４】
従って、本発明を実施する場合には、アスカーC硬度が30°以上の現像ローラを用いることが好ましい。また、本発明を実施する場合には、MD-1硬度計（A型）測定時の、微小硬度が20度以上の現像ローラを用いることが好ましい。
【０２９５】
本実施形態では、芯金の上に、シリコーンゴム層を付け、さらにアクリル・ウレタン系の薄層がコートされて構成されているが、必ずしもこの限りではない。例えば、芯金に樹脂層をコートした硬度の高い現像ローラを用いても良い。
【０２９６】
本実施例では、現像ブレードは固定している。しかし、画像形成時に固定されているならば、常に固定されていなくても良い。例えば、現像剤層厚規制部材が可動式になっていて、非画像形成時に現像剤層厚規制部材を動かし、現像剤層厚規制部材に付いている付着物をこすりとっても良い。
【０２９７】
本実施例では、現像ブレードの形状は、平板であるが、この形状に限定するものではない。
【０２９８】
現像ブレードの形状によって、現像ブレードと現像ローラの当接部の圧力分布及び当接幅が変化する。これにより、現像ブレードと現像ローラの当接部下流において、Dv/10以上からDv/3以下までの小さな粒径のトナーが溜まる層の位置、幅、量が変化する。この小粒径トナーが溜まる層は、トナーコートの安定性や、トナー融着に深く関係する。
【０２９９】
本発明を実施する場合には、現像ブレードと現像ローラの線圧が25gf/cmで、かつ現像ブレードと現像ローラの当接位置における現像ブレードの曲率半径は0.5mm以上であることが好ましい。この時、現像ブレードと現像ローラの当接位置における現像ブレードの曲率は、正（凸型）でも負（凹型）でもよい。現像ブレードと現像ローラの当接位置における現像ブレードの曲率半径は0.5mm未満である時、現像ブレードと現像ローラの当接部におけるピーク圧が高くなり、トナーにかかる機械的負荷が大きく、トナー融着することがある。
【０３００】
本実施例では、芯金上にポリウレタンフォームを設けた直径１６ｍｍの弾性ローラを用いて、現像ローラへのトナーの供給及び未現像トナーの剥ぎ取りをおこなっている。また、弾性ローラと現像ローラを当接幅３ｍｍで接触させている。この時の、弾性ローラと現像ローラの線圧は40gf/cmである。弾性ローラ芯金の電位と現像ローラ芯金の電位は、等電位になっている。また、弾性ローラと現像ローラの接触位置において、弾性ローラの回転方向は、現像ローラの回転方向と逆である。
【０３０１】
本実施形態例のように、体積平均粒径Dvが3.0μｍ以上6.0μｍ以下の小粒径トナーを用いる場合、もしくは、結着樹脂のガラス転移温度が40℃以上かつ65℃以下で、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線において、昇温時に現れるワックスの吸熱ピークが45℃以上かつ70℃以下である、低温定着トナーを用いる場合には、弾性ローラと現像ローラの線圧は50gf/cm以下であることが好ましい。特に、弾性ローラと現像ローラの線圧は40gf/cm以下であることが好ましい。弾性ローラと現像ローラの線圧は50gf/cmより大きい場合、弾性ローラが現像ローラから未現像トナーを剥ぎ取ったり、弾性ローラから現像ローラへトナーを供給する際に、トナーが激しく摺擦されることがなる。そして、トナー表面から外添剤がなくなり、現像ブレードに付着しやすくなり、トナー融着が発生することがある。
【０３０２】
トナー供給方法は、本実施例以外の方法を用いても良い。
【０３０３】
本実施例では、弾性ローラに付着したトナーを現像ローラにこすることにより、弾性ローラから現像ローラへトナーが供給される。この方法以外に、弾性ローラ芯金と、現像ローラ芯金の間に電位差を設け、電界を使って、弾性ローラから現像ローラへトナーを供給しても良い。電界によって弾性ローラから現像ローラへトナーを供給できるので、強くこすらなくても良い。すなわち、弾性ローラ芯金と、現像ローラ芯金の間に電位差を設け、弾性ローラから現像ローラへトナーを供給する場合には、弾性ローラと現像ローラの線圧は30gf/cm以下、より好ましくは20gf/cmに設定することで、トナーに大きな機械的負荷をかけずにすむ。さらに、トナーにかける機械的負荷を小さくするために、弾性ローラ芯金と現像ローラ芯金の間に電位差を設け、弾性ローラから現像ローラへトナーを供給し、弾性ローラと現像ローラを非接触にしてもよい。
【０３０４】
本実施例では、負極性に帯電するトナーを用いて、負極性に帯電する感光ドラム上の静電潜像に、トナーを現像する。したがって、現像部において、電荷を持たないトナーや、正極性の電荷を持ったトナーが多く存在する場合、非画像部にトナーが付着する“かぶり”が発生しやすい。
【０３０５】
弾性ローラ芯金と、現像ローラ芯金の間に電位差を設け、弾性ローラから現像ローラへトナーを供給する長所として、現像ローラに供給したい極性の電荷を供給できることがある。
【０３０６】
トナーにかかる機械的負荷を下げる方法として、弾性ローラと現像ローラの周速差を下げる、すなわち等速に近づける方法がある。弾性ローラから現像ローラへ充分な量のトナーが供給できて、均一なベタ画像を出力できるならば、弾性ローラと現像ローラの周速差を下げることが望ましい。例えば、弾性ローラと現像ローラの接触位置において、弾性ローラの回転方向は、現像ローラの回転方向と同じであっても良い。
【０３０７】
現像ブレード通過後の現像ローラ上のトナーコート量wは、弾性ローラから現像ローラへのトナー供給力と、現像ブレードと現像ローラの当接位置における規制力に大きく依存する。したがって、現像ブレードの設定（規制力）を変えなくても、弾性ローラから現像ローラへのトナー供給力を変えることで、現像ローラ上のトナーコート量wは変化する。
【０３０８】
表５に、弾性ローラと現像ローラの線圧を変えた例及び、弾性ローラ芯金と、現像ローラ芯金の間に電位差を設けた例、弾性ローラと現像ローラの周速差を変えた例を示す。
【０３０９】
表中の項目はそれぞれ以下のとおりである。
Vdev−Vsup：（現像ローラに印加する電圧）−（弾性ローラに印加する電圧）
線圧：現像ローラと弾性ローラの線圧[gf/cm]
周速：弾性ローラの周速[mm/s]（現像ローラの周速は120mm/s）
回転方向：弾性ローラと現像ローラの接触位置における、弾性ローラの回転方向と、現像ローラの回転方向の関係
w：現像ローラ上のトナーコート量[mg/cm2]
なお、表中の“トナー供給力”の項目は、現像ローラ上のトナーが大量に消費されるベタ画像を出力した時に画像先端と後端の濃度を比較して差があるか否かを主観評価することで、弾性ローラから現像ローラへ充分な量のトナーが供給できているか否かを判断した。具体的には、○は画像先端と後端で濃度差無し、△は画像先端と後端で濃度差有り（濃度差小）、×は画像先端と後端で濃度差有り（濃度差大）であることを示す。
【０３１０】
表５に示すとおり、線圧を下げるとトナー供給力が下がる。弾性ローラ芯金と、現像ローラ芯金の間に電位差を設けた場合、コート量wを調整できる。周速を下げると、トナー供給力が下がる。
【０３１１】
Dv/10以上Dv/3以下の小さな粒径のトナーからなる、現像ブレードと現像ローラの当接位置下流のトナー溜まりは、現像ローラの偏心により、移動する。トナー溜まりの位置により、体積平均粒径がDv±Sv（標準偏差）付近のトナーが、現像ブレード規制部を通過できる量が変化し、現像ローラ上のトナーコート量wは不安定になる。例えば、現像ローラの偏心が100μｍになると、現像ローラ上のトナーコート量wが一周する間に±20%以上変化する。
【０３１２】
従って、現像ローラ一周内で、周方向の画像濃度ムラが生じないためには、現像ローラの偏心が80μｍ以下であることが好ましい。特に、現像ローラの偏心が60μｍ以下であることが好ましい。
【０３１３】
本実施例では、感光ドラムと現像ローラは、線圧20gf/cmで当接されている。本発明を実施する場合には、5gf/cm以上100gf/cm以下が好ましい。特に、10gf/cm以上50gf/cm以下がより好ましい。5gf/cm未満ならば、当接圧が低すぎて感光ドラムと現像ローラの接触状態が不安定になり、トナーの現像量が不安定になる。また、100gf/cmより大きい線圧で感光ドラムと現像ローラを当接する場合には、現像部においてトナーにかかる機械的負荷が大きくなり、現像ローラや現像ブレードに対するトナー融着が発生しやすい。
【０３１４】
本実施例では、感光ドラムの周速PS1は94.2mm/s、現像ローラの周速PS2は120mm/sである。従って、｜PS2−PS1｜は25.8mm/sである。本発明を実施する場合には、｜PS2−PS1｜≦100が好ましい。特に、｜PS2−PS1｜≦50がより好ましい。｜PS2−PS1｜＞100の時、感光ドラムと現像ローラの周速差が大きく、感光ドラムと現像ローラが当接している領域をトナーが通過するときに大きなせん断力を受け、トナーにかかる機械的負荷が大きくなることがある。したがって、現像ローラや現像ブレードへのトナー融着が発生しやすくなることがある。
【０３１５】
表６に、感光ドラムと現像ローラを当接し、10時間空回転した時の“現像ブレードへのトナー融着”と“ベタ画像”を評価した結果を示す。この結果より、感光ドラムと現像ローラの線圧を下げるに従って、トナー融着しなくなることが分かる。
【０３１６】
次に、現像ローラ上のトナーコート量wと、現像ローラの周速v1の積である、w*v1を一定にして、すなわち、感光ドラムと現像ローラの当接部を通過するトナー量を一定にした場合の結果を示す。感光ドラムと現像ローラの当接部を通過するトナー量を一定にした理由は、ベタ画像出力時に十分な画像濃度を達成するためには、紙上で0.5g/cm2以上のトナーが必要であるためである。
【０３１７】
なお、本実施例におけるベタ画像出力時の、現像効率は90%、転写効率は90%であるので、少なくとも現像ローラ上のトナーコート量wは0.6mg/cm2以上必要である。
【０３１８】
ここで、現像ローラ上のトナーコート量wは、現像ローラにトナーを供給する弾性ローラに印加するバイアスを変えることで、調整した。現像ローラ上のトナーコート量wを増やし、感光ドラムと現像ローラの周速差を小さくするにしたがって、トナー融着しなくなる。これは、現像ローラ上のトナーコート量wを増やすことで、現像ローラと現像ブレードに同時に接触し直接はさみ込まれるトナーが減る効果と、感光ドラムと現像ブレードに同時に接触し直接はさみ込まれるトナーが減る効果と、感光ドラムと現像ローラの周速差を小さくすることで、現像部でトナーが受けるせん断応力が小さくなる効果が複合的に積み重なった結果である。
【０３１９】
本実施の形態では、感光ドラムと現像装置は、プロセスカートリッジとして一体に構成されており、このプロセスカートリッジは画像形成装置本体に対して着脱自在である。本実施例では、トナーが消費されて現像器内にトナーが無くなった場合、トナーが充填されている新しいプロセスカートリッジと交換する方式を挙げた。必ずしもこの限りではなく、トナーが消費されて現像器内にトナーが無くなった場合、トナーが充填されているホッパーから、プロセスカートリッジに新しいトナーを補給する方式を用いてもよい。
【０３２０】
（実施例２）
画像形成装置及び現像装置の構成は、実施例１と同様である。
【０３２１】
実施例１では、円形度が高く粒度分布がシャープである、
体積平均粒径Ｄｖ[μｍ]が、3≦Dv≦9を満たし、
体積分布変動係数Ｂが、15≦Ｂ≦17.5を満たし、
トナー円形度が、0.97≦円形度
を満たすトナーを例に挙げた。
これに対して、実施例２では、円形度が低く粒度分布がブロードである、
体積平均粒径Ｄｖ[μｍ]が、3≦Dv≦9を満たし、
体積分布変動係数Ｂが、15≦Ｂ≦25を満たし、
トナー円形度が、0.90≦円形度≦0.97
を満たすトナーを例に挙げる。
【０３２２】
＜本実施例における非磁性一成分トナー＞
実施例２では、粉砕法を用いて非磁性一成分カラートナーを製造した。
【０３２３】
結着樹脂としてポリエステル樹脂、ワックスとしてパラフィンワックス、荷電制御剤として芳香族オキシカルボン酸Ａｌ化合物、及び着色剤としてYMCK各色ごとに異なる顔料を用いた。
【０３２４】
結着樹脂、ワックス、荷電制御剤及び着色剤をヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、二軸式押出し機を用い、任意のバレル温度にて溶融混練し、冷却後ハンマーミルを用いて約１〜２ｍｍ程度粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。得られた微粉砕物を多分割分級装置で微粉及び粗粉を所望の粒度分布になるように除去して、体積平均粒径Dvが3.0μｍ〜9.0μｍのカラートナーを得た。
【０３２５】
さらに、一部のカラートナーには円形度を上げるために、熱球形化処理を施した。
【０３２６】
そして、これに疎水性シリカを１．５質量部外添した。
【０３２７】
本発明においては、トナー結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、４０〜７０℃であることがよい。Ｔｇが４０℃未満の場合にはトナーの保存安定性や耐久安定性の面から問題が生じやすく、７０℃を超える場合にはトナーの定着点の上昇をもたらすことがある。特にフルカラー画像を形成するためのカラートナーの場合においては各色トナーの定着時の混色性が低下し色再現性にやや劣り、ＯＨＰ画像の透明性が低下することがある。
【０３２８】
トナーに含まれるワックスの最大吸熱ピークは、４５〜７５℃であることが好ましい。ワックスの最大吸熱ピークが４５℃未満の場合、本発明に用いられる樹脂のガラス転移温度よりも低くなるために、高温環境に放置した際にトナー表面に溶け出すため、耐ブロッキング性能が大幅に悪くなることがある。一方、最大吸熱ピークが７５℃より大きい場合、トナー定着溶融時にワックスが迅速に溶融トナー表面に移行できず、離型性が悪くなるために、高温オフセットが発生することがある。
【０３２９】
製造したトナーの体積平均粒径Dv及び粒度分布を評価するために、フロー式粒子像分析装置（Ｆｌｏｗ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｉｍａｇｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ）を使用した。具体的には、東亜医用電子社製の測定装置ＦＰＩＡ−１０００（商品名）を用いた。
【０３３０】
測定は、フィルターを通して微細なごみを取り除き、その結果として１０-3ｃｍ3の水中に測定範囲（例えば、円相当径０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満）の粒子数が２０個以下の水１０ｍｌ中にノニオン系界面活性剤（好ましくは和光純薬社製コンタミノンＮ（商品名））を数滴加え、更に、測定試料を５ｍｇ加え、超音波分散器ＳＴＭ社製ＵＨ−５０（商品名）で２０ｋＨｚ，５０Ｗ／１０ｃｍ3の条件で５分間分散処理を行い、測定試料の粒子濃度が４０００〜８０００個／１０-3ｃｍ3（測定円相当径範囲の粒子を対象として）の試料分散液を用いて、０．６０μｍ以上１５９．２１μｍ未満の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定する。
【０３３１】
トナーの評価には、体積平均粒径Dv、体積分布変動係数Ｂ、トナーの円形度の平均値、Dv/10[μｍ]からDv/3[μｍ]までの小さな粒径のトナーが占める体積％であるN1を用いた。
【０３３２】
ここで、体積分布変動係数Ｂ＝Sv／Dv×１００（但し、Svは体積分布の標準偏差、Dvは体積平均粒径）で、Bは体積分布の広がりを示す指標である。
【０３３３】
使用した評価値の定義は、実施例１と同様である。
【０３３４】
実施例２で用いるトナーを表３ａ及び表３ｂに示す。
【０３３５】
表３ａに示すトナーは球形化処理していないが、表３ｂに示すトナーは球形化処理している。
【０３３６】
ａは、現像ローラ上におけるトナー充填率で、算出方法は実施例１と同様である。
【０３３７】
表３ａ及び表３ｂに示したトナーを用いて、現像ブレードの線圧設定を変えた時の、現像ブレードに対する“トナー融着”及び、現像ブレード通過後に現像ローラからトナーがはがれる“ボタ落ち”を評価した。
【０３３８】
評価方法は、温度23.5℃、湿度50%RH環境で、現像器のみ10時間回転させた時の、“トナー融着”及び“ボタ落ち”を評価し、画像出力試験を行う。
【０３３９】
“トナー融着”の項目では、○は融着無し、△は融着有り（画像に与える影響小）、×は融着有り（画像に与える影響大）とし、−はボタ落ち発生のため評価を途中で中止したことを示す。“ボタ落ち”の項目では、○はボタ落ち無し、△はボタ落ちあり（画像に与える影響小）、×はボタ落ちあり（画像に与える影響大）とし、−はトナー融着発生のため評価を途中で中止したことを示す。
【０３４０】
表４ａ〜表４ｄにトナー及び現像器構成の評価結果を示す。
【０３４１】
現像ローラと現像ブレードの当接部において、トナーが摺擦されることによって、現像ブレードに対するトナー融着が発生する。そこで、トナーが現像ローラと現像ブレードに直接挟み込まれるか、否かを見積もるために、
w1=1000*a*ρ*(V1+V2)/S、及びw2＝a*ρ*Dv/10
を算出した。算出方法は、実施例１と同様である。
【０３４２】
w1は、現像ローラが回転しても現像ブレードと現像ブレードが接触しない最小の体積(V1+V2)を、充填率ａで、真密度ρのトナーを充填した場合の、単位面積当たりのトナーの重さである。w2は、体積平均粒径Ｄｖ分だけ、充填率ａで、真密度ρのトナーを充填した場合の、単位面積当たりのトナーの重さである。表面が荒れていない理想的な平面上にw2だけ均一に敷き詰めると、ほぼトナー一層分敷き詰められるので、w2は、単位面積当たりのトナー一層分の重さに相当する。
【０３４３】
表４ａ〜表４ｄの結果をまとめると、円形度が低く、体積分布変動係数Ｂが15≦B≦20を満たすトナーでは、
条件１：現像ブレードの線圧を25gf/cm以下（より好ましくは20gf/cm以下）
条件２：0.01≦N1≦2（より好ましくは0.02≦N1≦1.5、さらに好ましくは0.04≦N1≦1）
条件３：1000*a*ρ*(V1+V2)/S≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+4*a*ρ*Dv/10
（より好ましくは、1000*a*ρ*(V1+V2)/S+a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+3*a*ρ*Dv/10）
の3条件満たせば、“トナー融着”と“ボタ落ち”を両立した現像器を実現できる。
【０３４４】
ここで、1000*a*ρ*(V1+V2)/S≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+4*a*ρ*Dv/10
を満たす場合、少なくとも、現像ローラ表面凸部と現像ブレード表面凸部が接触しない。これにより、現像ブレード融着が発生する際に核となる、体積平均粒径Ｄｖ／10程度の微小なトナーが、現像ローラ表面凸部とＤブレード表面凸部両方に同時に接触し、直接はさみ込まれることを防止する。
【０３４５】
また、現像ローラと現像ブレードの当接部下流には、Dv/10以上Dv/3以下の微小なトナーが溜まり、現像ブレードから体積平均粒径Dv±Sv（標準偏差）の粒径のトナーを引き剥がす層が形成される。現像ローラ上のトナーコート量wを適正値に設定することで、トナー溜まり中の微粉トナーの入れ替わりを促進することができる。
【０３４６】
現像ローラ上にコートするトナー量の上限は、ボタ落ち、かぶり、転写抜けから判断した。かぶり、転写抜けは、所望の帯電極性と反対のトナーや、帯電電荷量の小さいトナーが現像ローラ上に増えることによって生じる、画像不良である。
【０３４７】
次に、
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+0.5*a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+3.5*a*ρ*Dv/10
を満たす場合、現像ローラ表面をほぼトナーで埋め尽くし、現像ローラ表面凸部と現像ブレード表面凸部が接触しない。これにより、現像ブレード融着が発生する際に核となる、体積平均粒径Ｄｖ／10程度の微小なトナーが、現像ローラ表面凸部とＤブレード表面凸部両方に同時に接触し、直接はさみ込まれることを防止する。
【０３４８】
かつ、少なくとも現像ローラ表面最表層の体積平均粒径Dv[μｍ]±Sv（体積分布標準偏差）のトナーが現像ローラ表面凸部と現像ブレード表面凸部にスペーサとして働き、付着力の強いDv／3以下の微小なトナーが現像ローラ表面凸部とＤブレード表面凸部両方に同時に接触し、直接はさみ込まれることを防止する。これにより、トナー融着初期に、融着物に付着しやすいDv／3以下の微小なトナーが大きな機械的負荷を受けず、トナー母体からの外添剤の剥離や、トナー母体への外添剤の埋め込みが発生しにくくなり、流動性を保つため、融着物が成長しにくくなる。
【０３４９】
さらに、
1000*a*ρ*(V1+V2)/S+a*ρ*Dv/10≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+3*a*ρ*Dv/10
を満たす場合、現像ローラ表面をトナーで埋め尽くし、現像ローラ表面凸部と現像ブレード表面凸部が接触しない。これにより、現像ブレード融着が発生する際に核となる、体積平均粒径Ｄｖ／10程度の微小なトナーが、現像ローラ表面凸部とＤブレード表面凸部両方に同時に接触し、直接はさみ込まれることを防止する。
【０３５０】
かつ、現像ローラ表面最表層の体積平均粒径Dv[μｍ]±Sv（体積分布標準偏差）のトナーが現像ローラ表面凸部とＤブレード表面凸部両方に同時に接触し、直接はさみ込まれることを防止する。これにより、トナー全体が大きな機械的負荷を受けず、トナー母体からの外添剤の剥離や、トナー母体への外添剤の埋め込みが発生しにくくなり、流動性を保つため、トナー融着しにくくなる。
【０３５１】
表４ａ〜表４ｄから分かるように、現像ローラにコートできるトナー質量の上限は、粒径によらずほぼ一定である。従って、小粒径トナーほど現像ローラ上に形成される層の数が多い。これは、小粒径トナーのほうが、付着力が強いため、現像ローラ表面に付着していなくてもボタ落ちしないためである。
【０３５２】
このように条件１から条件３を満たす現像装置を用いることで、トナーにかかる機械的負荷を軽減し、長期間に渡って安定したコートを実現できる。
【０３５３】
特に、体積平均粒径Dvが3.0μｍから6.0μｍの小粒径トナーを用いて、画像形成する場合には、機械的負荷に弱いため、トナーに与える機械的負荷が小さくても成り立つ上記のような現像器が必要である。
【０３５４】
表４ａ〜表４ｄから分かるように、現像ローラに当接する現像ブレードの線圧を、35gf/cm、25gf/cm、15gf/cm、5gf/cmと変えた時でも、トナー充填率ａは大きく変化しない。
【０３５５】
表４ａ〜表４ｄに示した通り、実施例２で用いたトナーの充填率ａは、0.49≦ａ≦0.61を満たす。
【０３５６】
本件の発明者は、本実施例以外にもトナーの母体を変えたり、外添剤を変えてトナー充填率を測定した。その結果、現像ローラ上のトナー充填率は、母体の体積平均粒径Ｄｖ及び、体積分布変動係数Ｂ、円形度の影響が大きく、外添剤の影響は小さいことを確認した。
【０３５７】
トナー充填率測定には、±0.02程度の測定誤差がある、不安定な測定である。これは紛体固有の特性に関連する。頻繁に撹拌され適度に空気と混合するトナー容器内では充填率は低いが、一方で、現像ブレードと現像ローラの当接部ではトナーは圧縮されて充填率が高くなる。このように、現像ローラや供給ローラ等が駆動され、現像器内をトナーが移動すると、激しくトナー充填率は変動する。
【０３５８】
また、現像ブレードと現像ローラの当接部よりも上流のトナー充填状態は、高印字時（トナー消費量大）と、低印字時（トナー消費量小）では、異なる。
【０３５９】
したがって、動作時の現像ローラ上のトナー充填率測定には、±0.02程度の測定誤差がある。そこで、現像ローラ上のトナー充填率を複数回にわたって測定し、その平均値を用いても良い。
【０３６０】
本件の発明者は、
体積平均粒径Ｄｖ[μｍ]が、3≦Dv≦9を満たし、
体積分布変動係数Ｂが、17.5≦Ｂ≦20を満たし、
トナー円形度が、0.90≦円形度≦0.955
を満たす本実施例に用いたトナーの充填率を、ａ＝0.56として、現像ローラ上のトナーコート量wを設定することで、トナー融着とボタ落ちが発生しない良好な現像器構成を実現できることを確認した。
【０３６１】
同様に、体積平均粒径Ｄｖ[μｍ]が、3≦Dv≦9を満たし、
体積分布変動係数Ｂが、15≦Ｂ≦17.5を満たし、
トナー円形度が、0.96≦円形度≦0.97
を満たす本実施例に用いたトナーの充填率を、ａ＝0.54として、現像ローラ上のトナーコート量wを設定することで、トナー融着とボタ落ちが発生しない良好な現像器構成を実現できることを確認した。
【０３６２】
粉砕法を用いて製造されたトナーは、形がいびつになっており、円形度が低い。このようなトナーは、接触面積が大きくなりやすく付着力が強い。トナーの付着力を下げたい場合、必要に応じて球形化処理及び表面平滑化処理が施されるが、本実施例では、トナー表面を熱で溶かして球形化する処理を施したが、必ずしもこの方法に限定するものではない。
【０３６３】
例えば、攪拌羽根又はブレード等、及びライナー又はケーシング等を有する装置を用いて、トナーがブレードとライナーの間の微小間隙を通過する際に、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、温水中にトナーを懸濁させ球形化する方法、熱気流中にトナーを曝し、球形化する方法等がある。
【０３６４】
本実施例では、トナーに疎水性シリカを１．５質量部外添したが、必ずしもこの限りではない。
【０３６５】
トナー粒子には、流動性向上剤が外添されていることが画質向上のために好ましい。流動性向上剤としては、トナー粒子に外添することにより、流動性が添加前後を比較すると増加し得るものである。例えば、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末；湿式製法によるシリカ微粉末、乾式製法によるシリカ微粉末の如きシリカ微粉末、それらシリカ微粉末をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイルの如き処理剤により表面処理を施した処理シリカ微粉末；酸化チタン微粉末；アルミナ微粉末、処理酸化チタン微粉末、処理酸化アルミナ微粉末が挙げられる。
【０３６６】
流動性向上剤は、ＢＥＴ法で測定した窒素吸着により比表面積が３０ｍ2／ｇ以上、好ましくは５０ｍ2／ｇ以上のものが良好な結果を与える。トナー粒子１００質量部に対して流動性向上剤０．０１〜８質量部、好ましくは０．１〜４質量部使用するのが良い。
【０３６７】
本実施例では、トナーの結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いたが必ずしもこの限りではない。トナーに用いられる結着樹脂としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロルスチレンの如きスチレン及びその置換体の単重合体；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−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−ジメチルアミノエチル共重合体、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−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、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−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の如き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；ポリ酢酸ビニル；ポリエチレン；ポリプロピレン；ポリビニルブチラール；ポリアクリル酸樹脂；ロジン；変性ロジン；テルペン樹脂；フェノール樹脂；脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂；芳香族系石油樹脂；パラフィンワックス；カルナバワックスを単独或いは混合して使用することができる。
【０３６８】
耐ブロッキング性、低温定着性、耐高温オフセット性、光沢性、ＯＨＰ透明性に優れるとともに転写性も良好なカラートナーを得ることを目的に、ハイブリッド樹脂を用いてもよい。
【０３６９】
ここでは、ハイブリッド樹脂として、ビニル系重合体ユニットとポリエステルユニットが化学的に結合された樹脂を例に挙げる。具体的には、ポリエステルユニットと（メタ）アクリル酸エステルの如きカルボン酸エステル基を有するモノマーを重合したビニル系重合体ユニットとがエステル交換反応によって形成されるものであり、好ましくはビニル系重合体を幹重合体、ポリエステルユニットを枝重合体としたグラフト共重合体（あるいはブロック共重合体）を形成するものである。
【０３７０】
ここで、ビニル系共重合体成分及び／又はポリエステル樹脂成分中に、両樹脂成分と反応し得るモノマー成分を含むことが好ましい。ポリエステル樹脂成分を構成するモノマーのうちビニル系共重合体と反応し得るものとしては、例えば、フタル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸又はその無水物などが挙げられる。ビニル系共重合体成分を構成するモノマーのうちポリエステル樹脂成分と反応し得るものとしては、カルボキシル基又はヒドロキシ基を有するものや、アクリル酸もしくはメタクリル酸エステル類が挙げられる。
【０３７１】
ビニル系樹脂とポリエステル樹脂の反応生成物を得る方法としては、先に挙げたビニル系樹脂及びポリエステル樹脂のそれぞれと反応しうるモノマー成分を含むポリマーが存在しているところで、どちらか一方もしくは両方の樹脂の重合反応をさせることにより得る方法が好ましい。
【０３７２】
本発明に用いられる離型剤（ワックス）としては次のものが挙げられる。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；酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物；脂肪族炭化水素系ワックスのブロック共重合物；カルナバワックス、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；及び脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを一部または全部を脱酸化したものなどが挙げられる。さらに、離型剤として、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸の如き飽和直鎖脂肪酸；ブランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸；ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールの如き飽和アルコール；ソルビトールの如き多価アルコール；リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪酸アミド；メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪酸ビスアミド；エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−ジオレイルアジピン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド；ｍ−キシレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ′−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド；ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの如き脂肪酸金属塩（一般に金属石けんといわれているもの）；脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如きビニルモノマーをグラフト化させたグラフトワックス；ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物；植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。特に好ましく用いられるワックスとしては、パラフィンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスである。
【０３７３】
次に、本発明において用いたワックス分散剤について鋭意検討した内容に関して説明する。
【０３７４】
本発明におけるワックスの添加方法としては、トナー製造時にバインダーその他の材料と共に同時添加するのではなく、予めパラフィンの如き離型剤を樹脂組成物中に微分散させた「ワックス分散剤」という形態で添加するのが良い。以下にワックス分散剤について述べる。
【０３７５】
ワックス分散剤としては、（ｉ）ポリエステル樹脂、（ｉｉ）炭化水素系ワックス、（ｉｉｉ）スチレン系モノマーとＮ含有ビニルモノマー、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、アクリル酸エステルモノマー及びメタアクリル酸エステルモノマーから選ばれる１種又は２種以上のモノマーとを用いて合成された共重合体とポリオレフィンとを少なくとも有するものが良い。
【０３７６】
本発明において用いた炭化水素系ワックスは、該ワックス分散剤中において予め微分散される。
【０３７７】
炭化水素系ワックスのＤＳＣによって測定される昇温時の吸熱曲線において、最大吸熱ピークの極大値が４５〜７５℃にあること、また、トナーの質量を基準として０．１〜６質量%含有させることが良い。ワックスの量が０．１質量％未満の場合は、特に定着オイルの塗布量を減らした場合もしくは全く使用しない場合の離型効果が得られないことがあり、６質量％よりも多い場合は、顔料の分散が悪くなり、結果的にトナーの彩度を損なうことがある。また、最大吸熱ピークが４５℃未満のワックスを用いた場合、本発明に用いられる樹脂のガラス転移温度よりも低くなるために、高温環境に放置した際にトナー表面に溶け出すため、耐ブロッキング性能が悪くなることがある。一方、最大吸熱ピークが７５℃より大きい場合、トナー定着溶融時にワックスが迅速に溶融トナー表面に移行できず、離型性が悪くなるために、高温オフセットが発生し易くなることがある。
【０３７８】
炭化水素系ワックスのＧＰＣによる分子量分布において、重量平均分子量（Ｍｗ）が４００〜８００であることが好ましく、数平均分子量（Ｍｎ）が４００〜６００であることが好ましく、重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．０〜２．０であることが好ましい。炭化水素系ワックスの数平均分子量（Ｍｎ）が４００未満の場合又は重量平均分子量（Ｍｗ）が４００未満の場合、高温環境に放置した際にトナー表面に溶け出すため、耐ブロッキング性能が大幅に悪くなることがある。また、炭化水素系ワックスの数平均分子量（Ｍｎ）が６００を超える場合又は重量平均分子量（Ｍｗ）が８００を超える場合、もしくは重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．０を超える場合、トナー定着溶融時にワックスが迅速に溶融トナー表面に移行できず、離型性が悪くなるために、高温オフセットが発生し易くなることがある。
【０３７９】
本発明におけるメインバインダーであるポリエステル樹脂と炭化水素系ワックスとの相溶性は、元来より乏しいため、そのままの状態で添加してトナー化した際には、トナー中にワックスが偏析して存在し、遊離ワックス等も発生することから、結果的に白抜けの発生や帯電不良等の不具合が発生することがある。
【０３８０】
そこで、（ｉｉｉ）スチレン系モノマーとＮ含有ビニルモノマー、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、アクリル酸エステルモノマー及びメタアクリル酸エステルモノマーから選ばれる１種又は２種以上のモノマーとを用いて合成された共重合体とポリオレフィンとをグラフトさせた共重合体中に、（ｉｉ）炭化水素系ワックスを予め微分散させた樹脂組成物をワックス分散剤とし、該ワックス分散剤を（ｉ）ポリエステル樹脂中にマスターバッチとして溶融混合させたものを「ワックス分散剤マスターバッチ」として、トナー製造時に添加して用いた。
【０３８１】
（実施例３）
実施例１と実施例２では、非磁性一成分トナーを用いて、感光ドラムと現像ローラが接触する現像方式の現像装置の例を挙げた。
【０３８２】
本実施例では、非磁性一成分トナーを用いて、感光ドラムと現像ローラが接触しない現像方式の現像装置の例を挙げる。
【０３８３】
なお、本実施例では、実施例１または実施例２で例示したトナーを用いる。
【０３８４】
図１６は、本実施例の現像装置の模式図を示す。図１６において、公知のプロセスにより形成された静電潜像を保持する潜像担持体、例えば、電子写真感光ドラム１は、矢印Ｂ方向に回転される。現像剤担持体としての現像ローラ９は、非磁性一成分トナーを担持して矢印Ａ方向に回転することによって、現像ローラ９と感光ドラム１とが対向している現像領域Ｄにトナーを搬送する。
【０３８５】
本発明の現像装置で用いられる現像ローラ９は、基体としての芯金上に被覆された導電性被覆層を有する。
【０３８６】
現像剤５４は、非磁性トナー相互間及び現像ローラ９上の導電性被覆層との摩擦によって、感光ドラム１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。
【０３８７】
現像ローラ９上の現像剤５４の層厚を規制する現像剤層厚規制部材として、ウレタンゴム、シリコーンゴムの如きゴム弾性を有する材料、或いはリン青銅、ステンレス鋼の如き金属弾性を有する材料の弾性板からなる弾性規制ブレード１１を使用し、この弾性規制ブレード１１を現像ローラ９の回転方向と逆方向の向きで圧接させる。現像ローラ９に対して、現像剤層を介して現像剤層厚規制部材を弾性的に圧接することによって、現像スリーブ上に現像剤の薄層を形成することができる。
【０３８８】
この様にして現像ローラ９上に形成される現像剤５４の薄層の厚みは、現像領域Ｄにおける現像ローラ９と感光ドラム１との間の最小間隙よりも更に薄いものであることが好ましい。
【０３８９】
弾性ローラ（不図示）は、弾性規制ブレード１１の現像ローラ９との当接部に対して現像ローラ９の回転方向上流側に当接され、矢印方向（反時計方向）に回転駆動される。また、弾性ローラは、発泡骨格状スポンジ構造や、芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ９へのトナー５４の供給及び未現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましい。本実施の形態では、芯金上にポリウレタンフォームを設けた弾性ローラを用いた。弾性ローラの電位と現像ローラ９の電位は、等電位である。
【０３９０】
現像ローラ９に担持された非磁性トナーを有する一成分系現像剤５４を飛翔させる為、上記現像ローラ９にはバイアス手段としての現像バイアス電源６４により現像バイアス電圧が印加される。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は、静電潜像の画像部（現像剤５４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中間の値の電圧を現像ローラ９に印加するのが好ましい。現像された画像の濃度を高め、或いは階調性を向上させる為には、現像ローラ９に交番バイアス電圧を印加し、現像領域Ｄ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、上記した現像画像部の電位と背景部の電位の中間の値を有する直流電圧成分を重畳した交番バイアス電圧を現像ローラ９に印加するのが好ましい。
【０３９１】
高電位部と低電位部を有する静電潜像の高電位部にトナーを付着させて可視化する、所謂、正規現像の場合には、静電潜像の極性と逆極性に帯電するトナーを使用する。高電位部と低電位部を有する静電潜像の低電位部にトナーを付着させて可視化する、所謂、反転現像の場合には、静電潜像の極性と同極性に帯電するトナーを使用する。高電位、低電位というのは、絶対値による表現である。これらいずれの場合にも、現像剤５４は少なくとも現像ローラ９との摩擦により帯電する。
【０３９２】
画像形成時には、感光層及び導電性基体を有する感光ドラム（即ち、潜像担持体）１は、矢印方向に動く。現像剤担持体である非磁性の円筒の現像ローラ９は、現像領域Ｄにおいて感光ドラム１の表面と同方向に進む様に回転する。現像剤容器５３内の一成分系現像剤５４は、現像ローラ９上に塗布されて担持され、且つ現像ローラ９の表面との摩擦及び／又はトナー同士の摩擦によって、例えば、マイナスの帯電電荷が与えられる。更に、弾性規制ブレード１１を現像ローラ９を弾性的に押圧する様に設け、現像剤層の厚さを薄く且つ均一に規制して、現像領域Ｄにおける感光ドラム１と現像ローラ９との間隙よりも薄い現像剤層を形成させる。現像ローラ９の回転速度を調整することによって、現像ローラ９の表面速度が感光ドラム１の表面の速度と実質的に等速、もしくはそれに近い速度となる様にする。現像領域Ｄにおいて、現像ローラ９に現像バイアス電圧として、交流バイアス又はパルスバイアスをバイアス印加手段６４により印加してもよい。この交流バイアスはｆが２００〜４，０００Ｈｚ、Ｖppが５００〜３，０００Ｖであればよい。
【０３９３】
現像領域Ｄにおいて、感光ドラム１の表面の静電潜像、及び交流バイアス又はパルスバイアスの如き現像バイアスによって発生する現像電界によって、現像剤が現像スリーブから感光ドラム上の静電潜像に飛翔する。
【０３９４】
このように、非磁性一成分トナーを用いて、感光ドラムと現像ローラが非接触である現像方式の現像装置を用い、
現像剤層厚規制部材を現像剤担持体に対して、線圧5gf/cm以上25gf/cm以下で当接し、
現像剤の体積平均粒径をDv[μｍ]とすると、Dv/10以上Dv/3以下のトナーを、0.015体積％以上1.5体積％以下含み、
現像剤担持体に担持された単位面積あたりの現像剤量w[mg/cm2]が、
1000*a*ρ*(V1+V2)/S≦w≦1000*a*ρ*(V1+V2)/S+4*a*ρ*Dv/10
ａ：該現像剤層厚規制部材と該現像剤担持体との当接位置における現像剤の充填率、
ρ[g/cm3]：トナーの真密度、
Dv[μｍ]：トナーの体積平均粒径、
V1[cm3]＝Σ(h1(max)−h1(x,y))*ΔS1：（最高高さ−表面高さ）の面積積分
h1(max)[cm]：測定領域内における現像剤担持体表面の高さの最高値
h1(x,y)[cm]：現像剤担持体表面の高さ
ΔS1[cm2]：現像剤担持体表面測定高さ時の、１測定点当たりの面積
V2[cm3]＝Σ(h2(max)−h2(x,y))*ΔS2：（最高高さ−表面高さ）の面積積分
h2(max)[cm]：測定領域内における現像剤層厚規制部材表面の最高値
h2(x,y)[cm]：現像剤層厚規制部材表面の高さ
ΔS2：現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の、１測定点当たりの面積
S[cm2]：現像剤担持体表面高さ及び現像剤層厚規制部材表面高さ測定時の測定面積、
を満たすことで、
現像器内でトナーにかかる機械的負荷を下げることができる。
【０３９５】
特に、実施例１及び実施例2に比べて、感光ドラムと現像ローラが当接する現像領域において、トナーにかかる機械的負荷を下げることができる。
【０３９６】
（実施例４）
実施例１から実施例３を実施することにより、現像ブレードへのトナー融着の防止と、ボタ落ちの防止を実現することができる。
【０３９７】
しかし、現像ブレードと現像ローラの線圧や、トナー供給用の弾性ローラと現像ローラの線圧を下げているので、使用状況や温度湿度環境によっては、トナーの帯電量が不足することがある。この場合、電荷を持たない、もしくは帯電電荷量の小さなトナーが、静電潜像の非画像部に付着し、かぶりが発生しやすくなる。
【０３９８】
そこで、本実施例では、本発明を実施した場合でも、帯電電荷量が小さい、もしくは帯電極性が所望の極性と逆のトナーの発生を防止する手段を例示する。
【０３９９】
第一の手段として、トナーに荷電制御剤を含有させる方法がある。荷電制御剤には、負荷電制御剤及び正荷電制御剤がある。
【０４００】
例えば、トナーを負荷電性に制御するものとして下記物質がある。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、ビスフェノール等のフェノール誘導体類等がある。
【０４０１】
また、トナーを正帯電させるための物質としては下記のようなものがある。例えば、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、及び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（レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りん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、フェロシアン化物等）、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等のジオルガノスズオキサイド；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等の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等が挙げられる。
【０４０２】
これらの荷電制御剤は、トナーに外添して用いてもよい。その場合は、流動性改善等の目的で無機微粉末の如き粉末を併用して外添する。このような微粉末としては、シリカ微粉末、アルミナ、チタニア、酸化ゲルマニウム、酸化ジルコニウム等の金属酸化物；炭化ケイ素、炭化チタン等の炭化物；及び窒化ケイ素、窒化ゲルマニウム等の窒化物等の無機微粉体が用いられる。これらの微粉体は、有機ケイ素化合物やチタンカップリング剤等で有機処理して用いることが可能である。
【０４０３】
荷電制御剤以外にも、トナーを負極性に帯電するものとして、負帯電性を示すフッ素樹脂、塩素樹脂、アクリロニトリル樹脂等の負帯電性材料を用いても良い。
【０４０４】
トナーを正極性に帯電するものとして、正帯電性を示すアクリル樹脂、ナイロン、ポリエステル樹脂又は４級アンモニウム塩等の正帯電性材料を用いても良い。
【０４０５】
これにより、現像器内にある帯電電荷量が小さいもしくは、所望の帯電極性と逆であるトナーを減らすことができる。
【０４０６】
第二の手段として、トナーと接触する部材に荷電制御剤を含有させる方法がある。
【０４０７】
トナーと接触する部材、例えば、現像ローラや、トナー供給用の弾性ローラ、現像ブレード、感光ドラム等のトナーが圧接される部材の表面に、トナーが所望の極性に帯電するように荷電制御剤を配置することが好ましい。
【０４０８】
さらに、現像装置内の撹拌部材、現像装置内の壁面等の表面に、トナーが所望の極性に帯電する荷電制御剤を配置してもよい。
【０４０９】
使用する荷電制御剤及び帯電性材料は、既述のものを用いる。
【０４１０】
これにより、現像器内にある帯電電荷量が小さいもしくは、所望の帯電極性と逆であるトナーを減らすことができる。
【０４１１】
第三の手段として、現像器内にトナーを所望の極性に摩擦帯電する機構を設ける方法がある。例えば、現像ローラにトナーを供給する前に、キャリアとトナーを混合して摩擦帯電される領域を設け、電界によってトナーだけ現像ローラに供給される機構を設けてもよい。
【０４１２】
これにより、現像器内にある帯電電荷量が小さいもしくは、所望の帯電極性と逆であるトナーを減らすことができる。
【０４１３】
第四の手段として、トナーを供給する手段にバイアスを印加して、所望の極性のトナーのみ現像ローラに供給する機構を設ける方法がある。
【０４１４】
例えば、実施例１に記載の弾性ローラにバイアスを印加して、所望の極性のトナーのみ現像ローラに供給してもよい。
【０４１５】
これにより、帯電電荷量が小さいもしくは、所望の帯電極性と逆であるトナーが現像ローラに供給されることを防止できる。
【０４１６】
これらの手段を組み合わせることで、帯電電荷量が小さいもしくは、帯電極性が逆であるトナーを減らすことができ、帯電電荷量が小さいもしくは、帯電極性が逆であるトナーが現像ローラに供給されること防止できる。これにより、トナーにかかる機械的負荷を下げることと、画像形成時に非画像部にトナーが付着する“カブリ”の発生を防止することを両立することができる。
【０４１７】
【表１】
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【０４１８】
【表２】
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【０４１９】
【表３】
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【０４２０】
【表４】
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【０４２１】
【表５】
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【０４２２】
【表６】
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【０４２３】
【表７】
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【０４２４】
【表８】
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【０４２５】
【表９】
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【０４２６】
【表１０】
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【０４２７】
【表１１】
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【図面の簡単な説明】
【０４２８】
【図１】非磁性一成分現像方式を用いた現像装置付近の概略構成図である。
【図２】現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部を通過するトナー量が多い場合の、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材の当接部中央の模式図である。
【図３】現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部を通過するトナー量が少ない場合の、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材の当接部中央の模式図である。
【図４】現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部を通過するトナー量が多い場合の、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材の当接部下流側の模式図である。
【図５】現像剤担持体と現像剤層厚規制部材との当接部を通過するトナー量が少ない場合の、現像剤担持体と現像剤層厚規制部材の当接部下流側の模式図である。
【図６】同程度の体積平均粒径を有する２種類のトナーの個数分布を比較した図である。
【図７】同程度の体積平均粒径を有する２種類のトナーの体積分布を比較した図である。
【図８】非磁性一成分ＤＣ接触現像方式によって現像を行う接触一成分現像装置を備えた画像形成装置の一例の概略構成図である。
【図９】現像装置を含むプロセスカートリッジの一例の概略構成図である。
【図１０】現像ローラが回転しても、現像ローラと現像ブレードが接触しない状態をを示す模式図である。
【図１１】トナー体積平均粒径Dv一層分に相当するトナーコート層の模式図である。
【図１２】実施例１で用いた現像ローラの表面形状の高さ分布を示す図である。
【図１３】個数％表示と体積％表示を比較した図である。
【図１４】現像ローラ表面において凸部が目立つ場合の、表面高さ分布を示す図である。
【図１５】現像ローラ表面において凹部が目立つ場合の、表面高さ分布図を示す図である。
【図１６】実施例３の現像装置の概略構成図である。
【図１７】磁性一成分現像方式を用いた現像装置付近の概略構成図である。
【符号の説明】
【０４２９】
１      感光ドラム（潜像担持体）
２      帯電ローラ
３      現像装置
４      転写ローラ
５      クリーニングブレード
６      露光装置
７      定着装置
８      現像容器
９      現像ローラ（現像剤担持体）
１０    弾性ローラ（現像剤供給部材）
１１    規制ブレード（現像剤層厚規制部材）
１２    撹拌部材
１３    廃トナー収納容器
１４    ポリゴンミラー
１５    光学レンズ系
１６    ピックアップローラ
１７    排出トレイ
１９    シール部材
２０    トナー帯電ローラ（現像剤帯電部材）
５１    感光ドラム（潜像担持体）
５２    磁性ブレード
５３    ホッパー（現像剤容器）
５４    現像剤（トナー）
５５    マグネットローラ（磁石）
５６    金属円筒管
５７    導電性樹脂被覆層
５８    現像スリーブ
５９    現像バイアス手段（電源）
６０    撹拌翼
６２    間隙
６４    現像バイアス電源
Ｎ１、Ｎ２、Ｓ１、Ｓ２    磁極
Ａ    現像スリーブ回転方向
Ｂ    感光ドラム回転方向
Ｄ    現像領域
Ｔ    トナー
Ｐ    転写材
【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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【図１０】
2006301433.tif 000023
【図１１】
2006301433.tif 000024
【図１２】
2006301433.tif 000025
【図１３】
2006301433.tif 000026
【図１４】
2006301433.tif 000027
【図１５】
2006301433.tif 000028
【図１６】
2006301433.tif 000029
【図１７】
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