(57)【要約】【課題】アモルファスシリコン感光体を用いるとともに、非磁性一成分トナーを用い、かつ、非接触方式で現像を実施した場合であっても、感光体に対するトナーの付着具合を好適な範囲に調節して、画像濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる現像装置、それを含む画像形成装置、及びそれを用いた画像形成方法を提供する。【解決手段】現像装置において、感光体と、トナー担持体との間の距離をＤｓ（μｍ）とし、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数をｆ（ｋＨｚ）とし、当該ＡＣバイアスの振幅をＶpp（Ｖ）とし、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率をθ（−）としトナーの帯電量をｑ／ｍ（μＣ／ｇ）としたときに、下記関係式（１）等を満足する。（f×１．５／θ）2＞−１５．７６×ｑ／ｍ×（Ｖpp／Ｄｓ2）＋３１．９  （１）【選択図】図３
2008164944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成されたアモルファスシリコン感光体に、非磁性一成分トナー用のトナー担持体を近接させることにより、静電潜像を可視化する現像装置において、
前記アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離をＤｓ（μｍ）とし、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数をｆ（ｋＨｚ）とし、当該ＡＣバイアスの振幅をＶpp（Ｖ）とし、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率をθ（−）とし、非磁性一成分トナーの単位質量あたりの帯電量をｑ／ｍ（μＣ／ｇ）としたときに、
前記Ｄｓを５０〜１００μｍの範囲内の値とし、かつ、ｆを１０ｋＨｚ以下の値とするとともに、下記関係式（１）を満足することを特徴とする現像装置。
（f×１．５／θ）2＞−１５．７６×ｑ／ｍ×（Ｖpp／Ｄｓ2）＋３１．９  （１）
【請求項２】
前記トナー担持体の周速を９０〜３００ｍｍ／ｓｅｃの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記アモルファスシリコン感光体の周速を８０〜２００ｍｍ／ｓｅｃの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記非磁性一成分トナーの単位質量あたりの帯電量ｑ／ｍ（μＣ／ｇ）を５〜３０μＣ／ｇの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記トナー担持体の表面におけるＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠して測定される十点平均粗さを３．５〜５．０μｍの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像装置を含む画像形成装置。
【請求項７】
静電潜像が形成されたアモルファスシリコン感光体に、非磁性一成分トナー用のトナー担持体を近接させることにより、静電潜像を可視化する現像装置を用いた画像形成方法において、
前記アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離をＤｓ（μｍ）とし、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数をｆ（ｋＨｚ）とし、当該ＡＣバイアスの振幅をＶpp（Ｖ）とし、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速比をθ（−）とし、非磁性一成分トナーの単位質量あたりの帯電量をｑ／ｍ（μＣ／ｇ）としたときに、
前記Ｄｓを５０〜１００μｍの範囲内の値とし、かつ、ｆを１０ｋＨｚ以下の値とするとともに、下記関係式（１）を満足することを特徴とする画像形成方法。
（f×１．５／θ）2＞−１５．７６×ｑ／ｍ×（Ｖpp／Ｄｓ2）＋３１．９  （１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、画像形成装置及び画像形成方法に関する。特に、非磁性一成分トナーを非接触方式で現像するための現像装置、それを含む画像形成装置、及びそれを用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成方法においては、潜像担持体として電子写真感光体（感光体ドラム）が広く用いられている。かかる電子写真感光体を用いた一般的な画像形成方法は、以下のように実施されている。
すなわち、電子写真感光体の表面を、帯電手段により所定電位に帯電し、そこに露光手段によってＬＥＤ光源から光を照射することにより、露光部における電位を光減衰させ、画像に対応した静電潜像を形成する。次いで、トナー担持体を含む現像装置に対して現像バイアスを印加することにより、トナーを電子写真感光体上に移動させ、それによって静電潜像を現像し、電子写真感光体表面にトナー像を形成する。最後に、形成されたトナー像を、電子写真感光体と、転写手段とを接触、あるいは近接させて、中間転写体や、紙に対して転写する。
【０００３】
ここで、上述した電子写真感光体は、感光層がアモルファスシリコン等の無機材料からなる無機感光体と、感光層が有機材料からなる有機感光体と、に大別することができる。
これらのうち、無機感光体、特に、アモルファスシリコン感光体は、機械的強度に優れ、繰り返し使用した場合であっても感光層の摩耗が少なく、良質な画像を安定的に供給することができるという利点を有することから、広く用いられている。
しかしながら、かかるアモルファスシリコン感光体は、有機感光体と比較して、その感光層における誘電率が高いため、感光層表面に対してトナーが強固に付着しやすく、現像工程におけるトナーの離脱が不十分となって、画像濃度ムラが発生しやすいという問題が見られた。
特に、非磁性一成分トナーを非接触方式で現像する場合には、トナー担持体と電子写真感光体との間に付された現像バイアスによってトナーを飛翔させ、トナーをトナー担持体から電子写真感光体へと移動させることとなる。この場合、感光層表面に対するトナーの付着を抑制しようとすると、トナーの飛翔自体が不十分になるといった問題が生じやすく、好適な現像条件を見出すことが、非常に困難であった。
【０００４】
そこで、特に、アモルファスシリコン感光体に限定してはいないものの、感光層表面に対してトナーが強固に付着することを防ぐために、トナー担持体に対してＡＣバイアスを印加して現像する方法が開示されている（例えば、特許文献１）。
より具体的に説明すると、特許文献１においては、上述したＡＣバイアスを、ピークトゥピークの電界強度で３×１０6〜１×１０7Ｖ／ｍ、周波数を１００〜５０００Ｈｚに規定した画像形成方法が開示されている。
さらに、特許文献１では、電子写真感光体とトナー担持体との間隙を１００〜５００μｍとするとともに、電子写真感光体とトナー担持体との速度比を１．０２〜３．０倍に規定している。
【特許文献１】特開２００３−１２２０４７号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成方法は、使用される電子写真感光体における誘電率の違いについて何ら考慮していないだけでなく、使用されるトナーについても、磁性・非磁性及び一成分・二成分といったトナータイプを明確に限定していないため、非常に大雑把な画像形成方法であると言える。
したがって、電子写真感光体としてアモルファスシリコン感光体を用いるとともに、トナーとして非磁性一成分トナーを用い、かつ、非接触方式で現像を実施した場合には、現像条件の最適化が困難であった。つまり、アモルファスシリコン感光体に対するトナーの付着力を制御することが困難となって、画像濃度ムラの発生を効果的に抑制することができないという問題が見られた。
【０００６】
そこで、本発明の発明者らは、鋭意検討した結果、トナー担持体への印加バイアスの周波数及び振幅と、アモルファスシリコン感光体とトナー担持体との間の距離及びそれらの周速比と、トナーの単位質量あたりの帯電量と、をそれぞれ所定の関係式を満足するように調節することにより、アモルファスシリコン感光体に対するトナーの付着具合を好適な範囲とすることができることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、アモルファスシリコン感光体を用いるとともに、非磁性一成分トナーを用い、かつ、非接触方式で現像を実施した場合であっても、アモルファスシリコン感光体に対するトナーの付着具合を好適な範囲に調節して、画像濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる現像装置、それを含む画像形成装置、及びそれを用いた画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の現像装置によれば、静電潜像が形成されたアモルファスシリコン感光体に、非磁性一成分トナー用のトナー担持体を近接させることにより、静電潜像を可視化する現像装置において、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離をＤｓ（μｍ）とし、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数をｆ（ｋＨｚ）とし、当該ＡＣバイアスの振幅をＶpp（Ｖ）とし、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率をθ（−）とし、トナーの単位質量あたりの帯電量をｑ／ｍ（μＣ／ｇ）としたときに、Ｄｓを５０〜１００μｍの範囲内の値とし、かつ、ｆを１０ｋＨｚ以下の値とするとともに、下記関係式（１）を満足することを特徴とする現像装置が提供され、上述した問題点を解決することができる。
（f×１．５／θ）2＞−１５．７６×ｑ／ｍ×（Ｖpp／Ｄｓ2）＋３１．９  （１）
【０００８】
すなわち、上述したＤｓ及びｆを、それぞれ所定の範囲とすることによって、トナーを、トナー担持体からアモルファスシリコン感光体へと確実に飛翔させることができる。
さらに、Ｄｓ、ｆ、Ｖpp、θ及びｑ／ｍが、関係式（１）を満足することによって、所定量のトナーをアモルファスシリコン感光体に対して飛翔させつつ、アモルファスシリコン感光体上に飛翔したトナーを振動させて、アモルファスシリコン感光体とトナーとの付着力を好適な範囲に調節することができる。
したがって、アモルファスシリコン感光体を用いるとともに、非磁性一成分トナーを用い、かつ、非接触方式で現像を実施した場合であっても、画像濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の現像装置を構成するにあたり、トナー担持体の周速を９０〜３００ｍｍ／ｓｅｃの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、トナー担持体上に担持されたトナーを、過不足無くアモルファスシリコン感光体に対して飛翔させることができる。
また、トナー担持体とアモルファスシリコン感光体間におけるトナーの振動回数をより好適な範囲に調節することが容易となる。
【００１０】
また、本発明の現像装置を構成するにあたり、アモルファスシリコン感光体の周速を８０〜２００ｍｍ／ｓｅｃの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、トナー担持体から飛翔して来たトナーによって、過不足無く静電潜像を現像することができる。
また、トナー担持体とアモルファスシリコン感光体間におけるトナーの振動回数をより好適な範囲に調節することが容易となる。
【００１１】
また、本発明の現像装置を構成するにあたり、非磁性一成分トナーの単位質量あたりの帯電量ｑ／ｍ（μＣ／ｇ）を５〜３０μＣ／ｇの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、トナー担持体からアモルファスシリコン感光体へのトナーの飛翔及びアモルファスシリコン感光体上でのトナーの振動において、トナーが電界により受ける力の大きさを、より好適な範囲に調節することができる。
【００１２】
また、本発明の現像装置を構成するにあたり、トナー担持体の表面におけるＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠して測定される十点平均粗さを３．５〜５．０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、トナー担持体上に形成されるトナー薄層を、より均一にすることができる。
したがって、トナー担持体からアモルファスシリコン感光体へのトナーの飛翔を、より均一にすることができる。
【００１３】
また、本発明の別の態様は、上述したいずれかの現像装置を含むことを特徴とする画像形成装置である。
すなわち、上述した所定の現像装置を含むことから、アモルファスシリコン感光体を用いるとともに、非磁性一成分トナーを用い、かつ、非接触方式で現像を実施した場合であっても、画像濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる。
したがって、トナーの着色の面から、磁性トナーを用いることが困難であるカラー画像形成装置の高画質化及び省コスト化を実現することができる。
【００１４】
また、本発明のさらに別の態様は、静電潜像が形成されたアモルファスシリコン感光体に、非磁性一成分トナー用のトナー担持体を近接させることにより、静電潜像を可視化する現像装置を用いた画像形成方法において、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離をＤｓ（μｍ）とし、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数をｆ（ｋＨｚ）とし、当該ＡＣバイアスの振幅をＶpp（Ｖ）とし、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速比をθ（−）とし、非磁性一成分トナーの単位質量あたりの帯電量をｑ／ｍ（μＣ／ｇ）としたときに、Ｄｓを５０〜１００μｍの範囲内の値とし、かつ、ｆを１０ｋＨｚ以下の値とするとともに、下記関係式（１）を満足することを特徴とする画像形成方法である。
（f×１．５／θ）2＞−１５．７６×ｑ／ｍ×（Ｖpp／Ｄｓ2）＋３１．９  （１）
【００１５】
すなわち、Ｄｓ、ｆ、Ｖpp、θ及びｑ／ｍが、所定の関係を満足するように画像形成を実施することによって、アモルファスシリコン感光体を用いるとともに、非磁性一成分トナーを用い、かつ、非接触方式で現像を実施した場合であっても、画像濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は、静電潜像が形成されたアモルファスシリコン感光体に、非磁性一成分トナー用のトナー担持体を近接させることにより、静電潜像を可視化する現像装置において、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離をＤｓ（μｍ）とし、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数をｆ（ｋＨｚ）とし、当該ＡＣバイアスの振幅をＶpp（Ｖ）とし、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率をθ（−）とし、トナーの単位質量あたりの帯電量をｑ／ｍ（μＣ／ｇ）としたときに、Ｄｓを５０〜１００μｍの範囲内の値とし、かつ、ｆを１０ｋＨｚ以下の値とするとともに、関係式（１）を満足することを特徴とする現像装置である。
以下、本発明としての現像装置を含む画像形成装置をもとに、第１の実施形態の現像装置にについて、具体的に説明する。
【００１７】
１．画像形成装置
（１）基本構成
画像形成装置は、後述する感光体ドラムと、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、クリーニング手段（クリーニングブレード及びローラ等）と、から構成してあることが好ましい。
すなわち、図１に示すように、カラー画像形成装置１００のほぼ中央に画像形成部１０が設けられている。この画像形成部１０は、感光体ドラム１を備えるとともに、感光体ドラム１の周囲には、その移動方向に沿って順に、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、転写手段５、ローラ８、クリーニングブレード６が配設されていることが好ましい。
また、感光体ドラム１の用紙搬送方向の下流側には、定着手段７が配設されていることが好ましい。さらに、画像形成装置１００の下部には、給紙部２０が設けられており、給紙部２０の給紙方向の下流側には、給紙ローラ９が配設されていることが好ましい。
【００１８】
（２）感光体ドラム
また、図１に示す感光体ドラム１は、表面に静電潜像が形成されるものである。
本発明においては、かかる感光体ドラム１として、アモルファスシリコン感光体を用いることを特徴とする。
この理由は、アモルファスシリコン感光体であれば、機械的強度に優れ、繰り返し使用した場合であっても感光層の摩耗が少なく、良質な画像を安定的に供給することができるという利点を有するためである。
また、その構成は導電性基体上にＳｉ：Ｈ：Ｂ：Ｏなどからなるキャリア注入阻止層、Ｓｉ：Ｈなどからなるキャリア励起・輸送層（光導電層）、ＳｉＣ：Ｈなどからなる表面保護層が順次積層された構成とすることができる。
【００１９】
また、アモルファスシリコン感光体の周速を８０〜２００ｍｍ／ｓｅｃの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、アモルファスシリコン感光体の周速をかかる範囲内の値とすることによって、トナー担持体から飛翔して来たトナーによって、過不足無く静電潜像を現像することができるためである。
また、トナー担持体とアモルファスシリコン感光体間におけるトナーの振動回数を好適な範囲に調節することが容易となるためである。
すなわち、アモルファスシリコン感光体の周速が８０ｍｍ／ｓｅｃ未満の値となると、画像形成速度が著しく低下して、実用性が低下したり、静電潜像に対するトナーの供給量が過剰となって、静電潜像の背景部に対するトナー飛翔が生じやすくなる場合があるためである。一方、アモルファスシリコン感光体の周速が２００ｍｍ／ｓｅｃを超えた値となると、静電潜像を十分に現像することが困難となったり、トナー担持体とアモルファスシリコン感光体間におけるトナーの振動回数が過度に減少する場合があるためである。その結果、アモルファスシリコン感光体に対するトナーの付着力を、好適な範囲まで低下させることが困難となる場合があるためである。
したがって、アモルファスシリコン感光体の周速を１００〜１８０ｍｍ／ｓｅｃの範囲内の値とすることがより好ましく、１２０〜１６０ｍｍ／ｓｅｃの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２０】
（３）帯電手段
また、図１に示す帯電手段２は、感光体ドラム１の上方に設置されており、感光体ドラム１を一様に帯電させるための装置である。
かかる帯電手段２の種類として、スコロトロン等の非接触型の帯電手段を用いることも好ましいが、帯電ローラを用いることがより好ましい。
この理由は、このような帯電ローラであれば、非接触帯電方式において生じやすいオゾン等の放電生成物の発生を効果的に抑制することができるためである。
【００２１】
（４）露光手段
また、図１に示す露光手段３は、図示しない画像データ入力部から読み取った原稿画像に基づいて、感光体ドラム１上に静電潜像を形成させるための装置である。
【００２２】
（５）現像手段
また、図１に示す現像手段４は、静電潜像が形成された感光体ドラム１表面にトナーを供給してトナー像を形成させる装置である。
かかる現像手段４は、ロータリラック４１と、複数の現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋとを備えていることが好ましい。
ここで、ロータリラック４１は、図示しない回転手段により回転軸４０を中心に回転しながら複数の現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを感光体ドラムに対向する現像位置に順に移動させて現像を行わせるものである。
また、複数の現像装置のうち、イエロー現像装置４Ｙ、マゼンタ現像装置４Ｍ、シアン現像装置４Ｃ、ブラック現像装置４Ｋは、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの順にロータリラック４１の円周方向に並べて保持され、隣接する現像装置は円周方向に約９０度の間隔で配置されている。
なお、現像装置についての詳細は、後の項において、関係式（１）の説明とともに記載する。
また、本発明として使用される現像手段は、特にロータリー型の現像手段に限定されるものではなく、タンデム型の現像手段を使用してもよい。
【００２３】
（６）転写手段
また、図１に示す転写手段５は、感光体ドラム１のトナー像を用紙に転写するための装置であって、中間転写ベルト５１、一次転写ローラ５２、テンションローラ５３、駆動ローラ５５、二次転写対向ローラ５４、二次転写ローラ５６を備えていることが好ましい。そして、一次転写ローラ５２は、感光体ドラム１に対してオフセット配置されており、いわゆるシロ抜け防止のために、これらの一次転写ローラ５２の間で、中間転写ベルト５１に対してカラートナーが転写するように構成されていることが好ましい。
なお、オフセット配置の程度としては、一次転写ローラ５２の最大加圧点と、感光体ドラム１から中間転写ベルト５１にカラートナーが転写される位置とがずれていれば良いが、例えば、１〜３０ｍｍの範囲内の値であることが好ましく、２〜２０ｍｍの範囲内の値であることがより好ましく、３〜１８ｍｍの範囲内の値であることがさらに好ましい。
また、中間転写ベルト５１は、一次転写ローラ５２、テンションローラ５３、駆動ローラ５５、二次転写対向ローラ５４にエンドレス状に巻きかけられ、駆動ローラ５５によって駆動されており、感光体ドラム１に形成されたトナー像が転写され、一時的に保持される転写体の役割を果たしている。
一方、二次転写ローラ５６は、中間転写ベルト５１の外周面において二次転写対向ローラ５４に対向する位置に配置され、転写材にトナー像を二次転写する役割を果たしている。
【００２４】
（７）クリーニングブレード
また、図１に示すクリーニングブレード６は、感光体ドラム１に残留した残留現像剤などの付着物をクリーニングするための装置であって、硬度６０〜８０度のゴム（例えば、ウレタンゴムなど）からなるブレードが線圧１０〜４０Ｎ／ｍで感光体ドラムに圧接していることが好ましい。
【００２５】
（８）ローラ
また、ローラ８は、感光体ドラム１の表面に当接して、トナーを回収したり吐き出したりするバッファの機能を有している。ここでローラ８は、金属シャフトの周面を硬度４０〜７０度のゴム層（例えば、発泡ゴム層など）で被覆した構成となっており、軸受けの両端にあるバネ（図示しない）により感光体ドラム１に５００〜２０００ｇｆ（バネ片側２５０〜１０００ｇｆ）で付勢されていることが好ましい。
また、ローラ８の回転方向は、感光体ドラムに対して、カウンター方向であるが、図示しないクラッチによってクリーニング動作を行わない時には、駆動伝達を停止できるように構成してあることが好ましい。
したがって、順次クリーナ部にやってくるトナーをブレードエッジ近傍に滞留させるために、ローラ８をカウンター方向に回転させているが、ローラ８へのトナー吸着・吐き出しを、ローラ８に印加するバイアス極性で制御する場合は、ウィズ方向に回転させてもよい。
また、駆動伝達クラッチは感光体ドラムを必要以上に研磨させないために設けてあるが、ドラムの積層厚みが十分ある場合は、オフ状態とするために、駆動を止める必要は無い。
【００２６】
また、ローラ８の回転速度は、接触部における表面速度がドラムのそれより速く、１〜１．５倍に設定してあることが好ましい。また、定着手段７は、転写されたトナー像を用紙に定着させるための装置である。
また、ローラに付着しているトナーの剥離を行うためのスクレーパ１１が設けてあり、ローラに付着したトナー、またはブレードによって掻き落とされてローラ上に落下したトナーを回収するための回収スクリュー１２も設けてあることが好ましい。したがって、回収スクリュー１２によれば、回収した残留トナーを図示しない廃棄トナーボックスに排出することとなる。
【００２７】
（９）トナー
（９）−１  種類
また、本発明において使用されるトナーは、非磁性一成分トナーであることを特徴とする。
この理由は、非磁性トナーであれば、トナーに対して磁性粉を含有させる必要がないことから、顔料を含有させて、カラートナーとして用いた場合であっても、顔料の色彩が損なわれることを効果的に防止することができるためである。また、トナー担持体にマグネットを使用しないため、装置の軽量化、低コスト化が可能となるためである。
また、一成分トナーであれば、キャリアを使用しないため、トナー粒子がキャリア表面に付着することによるトナーの劣化が起こらない上、トナー粒子とキャリアとを均一に混合する必要がないことから、現像装置が大型化することを防ぐことができるためである。
【００２８】
（９）−２  帯電量
また、非磁性一成分トナーの単位質量あたりの帯電量ｑ／ｍ（μＣ／ｇ）を５〜３０μＣ／ｇの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、トナーの帯電量をかかる範囲内の値とすることにより、トナー担持体からアモルファスシリコン感光体へのトナーの飛翔及びアモルファスシリコン感光体上でのトナーの振動において、トナーが電界により受ける力の大きさを、好適な範囲に調節することができるためである。
すなわち、トナーの帯電量が５μＣ／ｇ未満の値となると、トナーの帯電量が過度に不足して、トナーがバイアスにしたがって飛翔したり、アモルファスシリコン感光体上で振動することが困難となる場合があるためである。一方、トナーの帯電量が３０μＣ／ｇを超えた値となると、トナーの帯電量が過剰となって、アモルファスシリコン感光体上に強固に付着したり、トナー同士が過度に反発するといった問題が生じやすくなるためである。
したがって、非磁性一成分トナーの単位質量あたりの帯電量ｑ／ｍ（μＣ／ｇ）を７〜２７μＣ／ｇの範囲内の値とすることがより好ましく、１０〜２５μＣ／ｇの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかる帯電量の測定方法は、後の実施例において詳述する。
【００２９】
（９）−３  平均粒径
また、トナー粒子の平均粒径を５〜２０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、トナー粒子の平均粒径が５μｍ未満の値となると、安定的に製造することが困難となったり、残留トナーのクリーニング効率が低下する場合があるためである。一方、トナー粒子の平均粒径が２０μｍを超えた値となると、トナーの流動性が低下して、トナー担持体上に、均一なトナー薄層を形成することが困難となる場合があるためである。
したがって、トナー粒子の平均粒子径を６〜１５μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、７〜１２μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかるトナー粒子の平均粒径は、例えば、ベックマンコールター社製のコールターマルチサイザー３を用いて測定することができる。
【００３０】
（９）−４  平均円形度
また、トナー粒子の平均円形度を０．９〜０．９９の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、トナー粒子の平均円形度をかかる範囲内の値とすることで、アモルファスシリコン感光体に対するトナー粒子の付着力を、より効果的に抑制することができるためである。
すなわち、トナー粒子の平均円形度が０．９未満の値となると、その比表面積が過度に増大してしまい、アモルファスシリコン感光体に対するトナー粒子の付着力を制御することが困難となる場合があるためである。一方、トナー粒子の平均円形度が０．９９を超えた値となると、トナー粒子における摩擦帯電特性が低下する場合があるためである。
したがって、トナー粒子の平均円形度を０．９２〜０．９７の範囲内の値とすることがより好ましく、０．９３〜０．９６の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、本発明における平均円形度とは、下記式（２）によって定義される値の算術平均である。
なお、トナー粒子の平均円形度は、トナー粒子をイオン交換水等に分散させて、測定用分散液を調製し、かかる分散液を、例えば、シスメックス社製のＦＰＩＡ−１０００等のフロー式粒子像測定装置を用いて測定することができる。
【００３１】
【数１】
2008164944.tif 000003
【００３２】
（９）−５  製造方法
また、トナー粒子の製造方法としては、懸濁重合法を用いることが好ましい。
この理由は、懸濁重合法によって製造される電子写真用トナーは粒度分布が狭く、均一なトナー粒子を安定的に得ることができるためである。
また、懸濁条件を変更することでより小粒径化が可能であるため、帯電特性に優れたトナー粒子を得ることができるためである。
【００３３】
ここで、懸濁重合法の概要を説明する。
すなわち、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、スチレンスルホン酸、ジメチルアミノエチルアクリレート等のラジカル重合性モノマー中に、重合開始剤と顔料、離型剤及び電荷制御剤等を分散含有させて、分散液を得る。次いで、得られた分散液を水中に加え、所定の粒径を有する液滴に分散させた後に、加熱により重合させる。最後に、得られた粒子を濾過及び乾燥させて、トナー粒子とすることができる。
なお、解砕法等の、他の製造方法を用いることも可能である。
【００３４】
また、トナー粒子に対して、外添剤を添加することも好ましい。
この理由は、外添剤を添加することにより、トナーの流動性、付着性及び帯電性等の諸特性を容易に調節することができるためである。
かかる外添剤としては、例えば、酸化チタン粒子や、シリカ粒子等の無機微粒子が好適に用いられる。
なお、かかる無機微粒子の平均粒径としては２〜１００ｎｍの範囲内の値とすることが好ましく、５〜８０ｎｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
また、これらの外添剤とトナー粒子との混合は、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合機等の公知の混合装置を用いて実施することができる。
【００３５】
２．現像条件
（１）現像装置の概要
本発明としての現像装置は、トナー担持体からアモルファスシリコン感光体へと、トナーを飛翔させて現像する非接触方式の現像装置であることを特徴とする。
この理由は、既に、トナーの項において記載したように、本発明においては、トナーとして、非磁性一成分トナーを用いることを必須としているためである。
また、かかる非接触方式の現像装置であれば、形成画像における背景部の汚れを効果的に抑制することができるばかりか、高速現像への適用が容易である等の利点があるためである。
【００３６】
ここで、本発明としての現像装置の基本構成を、図２を用いて説明する。
なお、図２に示す現像装置４´は、上述した図１における現像手段４に含まれる４つの現像装置（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ及び４Ｋ）のうちの一つである。
すなわち、図２に示すように、トナーは、トナー撹拌部１０２に充填されており、トナー撹拌部材１０７が回転することで、トナー撹拌部１０２内のトナーを均一に撹拌している。
また、トナー撹拌部１０２には、トナー供給ローラ１０４が配置されており、トナーはこのトナー供給ローラ１０４によって、トナー担持体１０３に供給される。このとき、トナー供給ローラ１０４とトナー担持体１０３とは、図中矢印で示すように、当接部分で逆方向に運動するように、それぞれ同方向に回転している。そして、トナー供給ローラ１０４とトナー担持体１０３との間には、トナーがトナー供給ローラ１０４からトナー担持体１０３へと移動する極性で、電圧が印加されている。そして、トナー担持体１０３へと移動したトナーは、規制ブレード１０５を通過し、現像領域Ｚへと送り込まれる。
次いで、現像領域Ｚにおいて、トナー担持体１０３とアモルファスシリコン感光体１とは、図中矢印で示すように、現像領域Ｚにおいて同方向に運動するように、それぞれ逆方向に回転している。そして、トナー担持体１０３に対してＡＣ＋ＤＣバイアスを印加し、トナーをトナー担持体１０３からアモルファスシリコン感光体１へと飛翔させることで現像を行うことを特徴としている。
また、現像領域Ｚにおいて使用されずに、トナー担持体１０４上に残留したトナーは、シール部材１０６を通過し、トナー供給ローラ１０４で掻きとられ、再び使用されることとなる。
【００３７】
また、現像領域Ｚにおけるアモルファスシリコン感光体１と、トナー担持体１０３との間の距離Ｄｓ（μｍ）を５０〜１００μｍの範囲内の値とするとともに、トナー担持体１０３に印加されるＡＣバイアスの周波数ｆ（ｋＨｚ）を１０ｋＨｚ以下の値とすることを特徴とする。
この理由は、かかる距離Ｄｓ及び周波数ｆを、それぞれ所定の範囲内の値とすることによって、トナーを、トナー担持体１０３からアモルファスシリコン感光体１へと確実に飛翔させることができるためである。
すなわち、周波数ｆが１０ｋＨｚを超える値となると、その分トナーの飛翔距離が小さくなり、画像濃度が低下する場合があるためである。
また、周波数ｆを所定以上の範囲とするとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離Ｄｓを所定の範囲に規定する必要がある。
すなわち、距離Ｄｓが５０μｍ未満の値となると、距離Ｄｓが過度に小さくなって、現像バイアスのリークが発生したり、静電潜像の背景部に対するトナー飛翔が生じやすくなる場合があるためである。一方、距離Ｄｓが１００μｍを超えた値となると、周波数ｆとの関係で、トナーを、トナー担持体からアモルファスシリコン感光体へと確実に飛翔させることが困難となる場合があるためである。
したがって、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数ｆ（ｋＨｚ）を２〜８ｋＨｚの範囲内の値とすることがより好ましく、３．５〜７ｋＨｚの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離Ｄｓ（μｍ）を５５〜９０μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、６０〜８０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３８】
また、トナー担持体１０３に印加されるＡＣバイアスの振幅Ｖpp（Ｖ）を５００〜１５００Ｖの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる振幅Ｖppが５００Ｖ未満の値となると、アモルファスシリコン感光体上において、トナーを振動させる効果が不十分となる場合があるためである。
一方、振幅Ｖppが１５００Ｖを超えた値となると、現像電界が大きくなるとともに、回収電界も大きくなるため、アモルファスシリコン感光体に飛翔したトナーが、トナー担持体の側に過度に回収されてしまったり、リークの発生が起こりやすくなる場合があるためである。
したがって、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅Ｖpp（Ｖ）を６００〜１３００Ｖの範囲内の値とすることがより好ましく、７００〜１２００Ｖの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３９】
また、トナー担持体１０３に印加されるＤＣバイアス（Ｖ）を１０〜１５０Ｖの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるＤＣバイアスが１０Ｖ未満の値となると、トナーを、トナー担持体からアモルファスシリコン感光体へと十分に飛翔させることが困難となる場合があるためである。一方、ＤＣバイアスが１５０Ｖを超えた値となると、重畳されるＡＣバイアスによって、アモルファスシリコン感光体上でトナーを振動させる効果が、過度に抑制される場合があるためである。
したがって、トナー担持体に印加されるＤＣバイアス（Ｖ）を３０〜１３０Ｖの範囲内の値とすることがより好ましく、６０〜９０Ｖの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４０】
また、ＤＣバイアスと、それに重畳されたＡＣバイアスと、によって生じるアモルファスシリコン感光体１と、トナー担持体１０３との間の電界強度のピーク−ピーク値を３×１０6〜２．５×１０7Ｖ／ｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、電界強度のピーク−ピーク値（Ｖ／ｍ）をかかる範囲内の値とすることにより、現像電界と回収電界とのバランスを向上させることができるためである。
その結果、アモルファスシリコン感光体とトナーとの付着力を、より好適な範囲に調節することができるためである。
したがって、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の電界強度のピーク−ピーク値を５×１０６〜２．３×１０７Ｖ／ｍの範囲内の値とすることがより好ましく、９×１０６〜２．０×１０７Ｖ／ｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、詳細については、上述したＡＣバイアスの振幅Ｖpp（Ｖ）における内容と重複するため、省略する。
【００４１】
また、トナー担持体１０３の周速を９０〜３００ｍｍ／ｓｅｃの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、トナー担持体の周速をかかる範囲内の値とすることによって、トナー担持体上に担持されたトナーを、過不足無くアモルファスシリコン感光体に対して飛翔させることができるためである。
また、トナー担持体とアモルファスシリコン感光体間におけるトナーの振動回数を調節することが容易となるためである。
すなわち、トナー担持体の周速が９０ｍｍ／ｓｅｃ未満の値となると、アモルファスシリコン感光体上に形成された静電潜像に対するトナーの供給量が過度に少なくなる場合があるためである。一方、トナー担持体の周速が３００ｍｍ／ｓｅｃを超えた値となると、静電潜像に対するトナーの供給量が過剰となって、静電潜像の背景部に対するトナー飛翔が生じやすくなる場合があるためである。
したがって、トナー担持体の周速を１１０〜２７０ｍｍ／ｓｅｃの範囲内の値とすることがより好ましく、１３０〜２５０ｍｍ／ｓｅｃの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４２】
また、トナー担持体１０３の周速／アモルファスシリコン感光体１の周速の比率θ（−）を０．５〜２の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、周速の比率θが０．５未満の値となると、アモルファスシリコン感光体に対するトナー担持体の相対的な移動速度が過度に小さくなって、アモルファスシリコン感光体上に形成された静電潜像に対して供給されるトナーが不足する場合があるためである。一方、周速の比率θが２を超えた値となると、アモルファスシリコン感光体に対するトナー担持体の相対的な移動速度が、過度に大きくなって、ＡＣバイアスによって生じるアモルファスシリコン感光体とトナー担持体間におけるトナーの振動が不十分となる場合があるためである。
したがって、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率θ（−）を０．８〜１．８の範囲内の値とすることがより好ましく、０．９〜１．５の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４３】
また、トナー担持体１０３の表面におけるＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠して測定される十点平均粗さを３．５〜５．０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、十点平均粗さをかかる範囲内の値とすることによって、トナー担持体上に形成されるトナー薄層を、より均一にすることができるためである。
すなわち、かかる十点平均粗さが３．５μｍより小さくなっても、５．０μｍより大きくなっても、経時変化や環境変化が生じた場合に、トナー担持体上のトナー薄層をさらに均一に保持形成することが困難となる場合があるためである。
したがって、現像スリーブのＪＩＳ  Ｂ０６０１に準拠して測定される十点平均粗さを３．８〜４．８μｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
【００４４】
（２）関係式（１）
また、上述したアモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離Ｄｓ（μｍ）と、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数ｆ（ｋＨｚ）と、当該ＡＣバイアスの振幅Ｖpp（Ｖ）と、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率θ（−）と、トナーの単位質量あたりの帯電量ｑ／ｍ（μＣ／ｇ）とが、下記関係式（１）を満足することを特徴とする。
（f×１．５／θ）2＞−１５．７６×ｑ／ｍ×（Ｖpp／Ｄｓ2）＋３１．９  （１）
【００４５】
この理由は、Ｄｓ、ｆ、Ｖpp、θ及びｑ／ｍが、関係式（１）を満足することによって、所定量のトナーをアモルファスシリコン感光体に対して飛翔させつつ、アモルファスシリコン感光体上に飛翔したトナーを振動させて、アモルファスシリコン感光体とトナーとの付着力を、好適な範囲に調節することができるためである。
したがって、アモルファスシリコン感光体を用いるとともに、非磁性一成分トナーを用い、かつ、非接触方式で現像した場合であっても、画像濃度ムラの発生を効果的に抑制することができるためである。
【００４６】
ここで、従来の問題点を具体的に説明すると、アモルファスシリコン感光体は、有機感光体と比較して、その感光層における誘電率が高いため、感光層表面に対してトナーが強固に付着しやすく、現像工程におけるトナーの離脱が不十分となって、画像濃度ムラが発生しやすいという問題が見られた。
特に、非磁性一成分トナーを非接触方式で現像する場合には、トナー担持体と電子写真感光体との間に付された現像バイアスによってトナーを飛翔させ、トナーをトナー担持体から電子写真感光体へと移動させることとなる。したがって、感光層表面に対するトナーの付着を抑制しようとすると、トナーの飛翔自体が不十分になるといった問題が生じやすく、好適な現像条件を見出すことが、非常に困難であった。
そこで、本発明者らは、これらの問題を解決できる現像条件として、以下に示す過程を経て、関係式（１）を導出したものである。
【００４７】
すなわち、現像特性は、現像領域におけるトナーの移動距離との関係が深いことが知られている。より具体的には、トナーの移動距離が、上述したＤｓに対して十分であると、画像濃度が向上し、画像濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる。
したがって、以下に示すように、まず、トナーの運動方程式に着目した。
【００４８】
トナーの移動距離  ∝  ０．５×ａｔ2・・・運動方程式
（ａ：加速度、ｔ：時間）
∝  ｑＥ／ｍ×ｔ2
（ｑ：トナーの電荷、ｍ：トナーの質量、Ｅ：現像電界）
∝  ｑ／ｍ×Ｖ／Ｄｓ×（１／２ｆ）2
（Ｖ：現像バイアス）
【００４９】
また、トナーの移動距離を「ｎ×Ｄｓ」（ｎは、正の定数）とすると、
ｎ×Ｄｓ    ∝  ｑ／ｍ×Ｖ／Ｄｓ×（１／２ｆ）2
（２ｆ）2    ∝  ｑ／ｍ×Ｖ／（Ｄｓ×ｎ×Ｄｓ）
ｆ2        ∝  １／ｎ×｛（ｑ／ｍ）×（Ｖ／Ｄｓ）｝／Ｄｓ
【００５０】
この式で、左辺は、ＡＣバイアスにおける振動数の２乗なので、トナーの振動回数を表している（左辺の値が大きい程、トナーの振動回数が多くなることを示す）。また、右辺は、「現像電界／Ｄｓ」に比例するので、トナーの移動性能、つまり、トナー担持体とアモルファスシリコン感光体間での移動のしやすさを表している（右辺の値が大きい程、トナーの移動性が向上することを示す）。
一方、実際は、アモルファスシリコン感光体及びトナー担持体は、それぞれ回転している。したがって、トナーの振動回数は、θ（トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率）の影響を受けることとなる。
ここで、θ＝１．５の場合を基準として、θ＝１．０５とした場合におけるトナーの振動回数の違いを考えてみると、θ＝１．０５の場合の方が、基準であるθ＝１．５の場合と比較して、１．５／１．０５＝１．４３（倍）となり、振動回数が１．４３倍に増加することがわかる。
なお、上述したθについての記載は、アモルファスシリコン感光体の周速を一定とし、トナー担持体の周速を変化させた場合を主に想定した場合の記載である。
【００５１】
そこで、トナーの振動回数を示す上述した式の左辺に対して、θの影響を加味すると、
（ｆ×１．５／θ）2  ∝  １／ｎ×｛（ｑ／ｍ）×（Ｖ／Ｄｓ）｝／Ｄｓ
という関係式が導出される。
最後に、かかる関係式に対して、実際の現像条件を代入するとともに、その際の画像濃度ムラの発生との相関を調べることにより、関係式（１）を得ることができる。
なお、関係式（１）とする段階で、現像バイアスＶを、ＡＣバイアスの振幅Ｖppとする理由としては、ＡＣバイアスは、トナーの飛翔を制御するものである一方、ＤＣバイアスは、感光体へのトナーの付着量を制御するものであるためである。
【００５２】
また、関係式（１）における左辺（（ｆ×１．５／θ）2）の値を９５（１×１０-6／ｓｅｃ2）以下の値とすることが好ましい。
この理由は、関係式（１）における左辺の値が９５（１×１０-6／ｓｅｃ2）を超えた値となると、トナーの振動回数が過度に増加して、画像濃度が不足する場合があるためである。一方、関係式（１）における左辺の値が過度の小さな値となると、トナーの振動回数が不足して、アモルファスシリコン感光体に対するトナーの付着力を十分に低下させることが困難となる場合がある。
したがって、関係式（１）における左辺（（ｆ×１．５／θ）2）の値を３〜９０（１×１０-6／ｓｅｃ2）の範囲内の値とすることがより好ましく、５〜８５（１×１０-6／ｓｅｃ2）の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００５３】
また、関係式（１）における右辺の変数部分（ｑ／ｍ×（Ｖpp／Ｄｓ2））の値を７（１×１０-6／ｓｅｃ2）以下の値とすることが好ましい。
この理由は、関係式（１）における右辺の変数部分の値が７（１×１０-6／ｓｅｃ2）を超えた値となると、トナーの移動性能が過度に増加して、アモルファスシリコン感光体とトナー担持体間において、リークが発生しやすくなる場合があるためである。一方、関係式（１）における右辺の変数部分の値が過度に小さな値となると、トナーの移動性が過度に低下して、トナー担持体からアモルファスシリコン感光体へと、十分にトナーを飛翔させることが困難となる場合がある。
したがって、関係式（１）における右辺の変数部分（ｑ／ｍ×（Ｖpp／Ｄｓ2））の値を１〜６．５（１×１０-6／ｓｅｃ2）の範囲内の値とすることがより好ましく、２〜６（１×１０-6／ｓｅｃ2）の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００５４】
次いで、図３を用いて、関係式（１）と、画像濃度ムラの発生と、の関係について説明する。
図３には、横軸に、関係式（１）における右辺の変数部分（ｑ／ｍ×（Ｖpp／Ｄｓ2））（１×１０-6／ｓｅｃ2）を採り、縦軸に、関係式（１）における左辺（（ｆ×１．５／θ）2）（１×１０-6／ｓｅｃ2）を採った散布図が示してある。
また、散布図中のプロットの位置は、それぞれの現像条件によって決定され、それぞれのプロットにおけるマーカーの違いは、以下に示すように、形成画像における画像濃度ムラの発生の有無、及び、θの値の違いによって決定されている。
◆：画像濃度ムラの発生が確認されない（θ＝１．５）。
◇：画像濃度ムラの発生が確認される（θ＝１．５）。
▲：画像濃度ムラの発生が確認されない（θ＝１．０５）。
△：画像濃度ムラの発生が確認される（θ＝１．０５）。
なお、散布図中の直線Ａは下記関係式（３）をグラフ化したものである。
（f×１．５／θ）2＝−１５．７６×ｑ／ｍ×（Ｖpp／Ｄｓ2）＋３１．９  （３）
【００５５】
かかる散布図から理解されるように、直線Ａより上方の領域においては、画像濃度ムラの発生を効果的に抑制でき、逆に、直線Ａより下方の領域においては、画像濃度ムラの発生を抑制することが困難となっている。
したがって、現像条件が、関係式（１）を満足することによって、画像濃度ムラの発生を効果的に抑制できることが理解される。
【００５６】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、静電潜像が形成されたアモルファスシリコン感光体に、非磁性一成分トナー用のトナー担持体を近接させることにより、静電潜像を可視化する現像装置を用いた画像形成方法において、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離をＤｓ（μｍ）とし、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数をｆ（ｋＨｚ）とし、当該ＡＣバイアスの振幅をＶpp（Ｖ）とし、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速比をθ（−）とし、非磁性一成分トナーの単質量あたりの帯電量をｑ／ｍ（μＣ／ｇ）としたときに、Ｄｓを５０〜１００μｍの範囲内の値とし、かつ、ｆを１０ｋＨｚ以下の値とするとともに、関係式（１）を満足することを特徴とする画像形成方法である。
以下、第１の実施形態における記載内容との重複を避けるため、主に第１の実施形態と異なる内容について記載する。
【００５７】
上述した画像形成装置を用いた画像形成方法について図１を参照しつつ、その動作について順を追って説明する。
まず、画像形成装置１００の感光体ドラム１を、矢印で示す方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転させた後、その表面を帯電手段２によって所定電位に帯電させる。
次いで、露光手段３により、画像情報に応じて光変調されながら反射ミラー等を介して、感光体ドラム１の表面を露光する。この露光により、感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。
次いで、この静電潜像に基づいて、現像手段４により潜像現像が行われる。この現像手段４の内部にはトナーが収納されており、このトナーが感光体ドラム１表面の静電潜像に対応して付着することで、トナー像が形成される。
なお、現像工程についての詳細は、既に第１の実施形態において記載したので、省略する。
また、記録紙２０は、所定の転写搬送経路に沿って、２次転写ローラ５６と中間転写ベルト５１のニップ位置まで搬送される。このとき、２次転写ローラ５２に転写バイアスを印加することにより、記録材２０上にトナー像を転写することができる。
【００５８】
次いで、トナー像が転写された後の記録紙２０は、定着器に搬送される。次いで、この定着器によって、加熱、加圧処理されて表面にトナー像が定着された後、排出ローラによって画像形成装置１００の外部に排出される。
一方、トナー像転写後の感光体ドラム１はそのまま回転を続け、転写時に記録紙２０に転写されなかった残留トナー（付着物）が感光体１の表面から、ローラ８及びクリーニングブレード６によって除去される。
なお、本発明の画像形成方法は、Ｄｓ、ｆ、Ｖpp、θ及びｑ／ｍが、所定の関係を満足するように画像形成を実施することを特徴とする。
したがって、アモルファスシリコン感光体を用いるとともに、非磁性一成分トナーを用い、かつ、非接触方式で現像を実施した場合であっても、画像濃度ムラの発生を効果的に抑制することができる。
【実施例】
【００５９】
［実施例１］
図２に示す現像装置４´を搭載した図１に示す画像形成装置１００を用いて、通常環境（温度：２０℃、湿度６５％ＲＨ）にて１０００枚画像パターンを印字して、画像濃度ムラ及びリークの発生を目視にて確認し、下記基準に沿って評価した。得られた結果を表１に示す。なお、現像条件は、以下に示す。
【００６０】
画像濃度ムラの評価基準は、以下の通りである。
○：画像濃度ムラが確認されない。
×：画像濃度ムラが確認される。
【００６１】
また、リークの発生の評価基準は、以下の通りである。
○：リークの発生が確認されない。
△：微小なリークが確認されるが許容レベルである。
×：明確なリークが確認される。
【００６２】
また、同様の画像形成装置を用いて画像形成を実施し、画像濃度の評価を行った。
すなわち、画像濃度ムラ及びリークの発生の評価と同様に画像形成を実施した後、印字された画像評価パターンであるソリッド画像濃度を、マクベス反射濃度計（マクベス社製）を用いて測定した。より具体的には、ソリッド画像パターンの黒ベタ部における、任意の９箇所での濃度測定を行い、その平均値を算出して画像濃度とした。次いで、かかる画像濃度を、下記基準に沿って評価した。得られた結果を表１に示す。
○：画像濃度が１．４以上の値であるである。
△：画像濃度が１．２〜１．４未満の値である。
×：画像濃度が１．２未満の値である。
【００６３】
また、上述した画像形成における現像条件は、以下に示す通りである。
プリント速度：  ６枚／ｍｉｎ
感光体周速：    １５０ｍｍ／ｓｅｃ
トナー供給ローラ周速：トナー担持体に対して周速比０．７  （カウンター回転）
感光体電位（Ｖ0）＝＋３００Ｖ
感光体明電位（ＶL）＝＋２０Ｖ
トナー担持体バイアス（ＡＣ成分）：矩形波
トナー供給ローラバイアス：規制ブレードバイアスと同電位
トナー（懸濁重合トナー）：平均粒径８μｍ、正帯電特性、円形度０．９７以上
トナー担持体：シリコンゴム、ゴム硬度：アスカーＡ５７度
感光体：アモルファスシリコン感光体
アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）：１００μｍ
トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）：５ｋＨｚ
トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）：１０００Ｖ
トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率（θ）：１．５
トナー帯電量（ｑ／ｍ）：１４．５μＣ／ｇ
【００６４】
また、その他の条件として、トナー供給ローラは、発泡ウレタンの半導電性材料からなり、抵抗値が３×１０8Ωのものを用いた。
また、トナー担持体へのトナー供給ローラの押し込み量を０．９ｍｍとし、トナー供給ローラのバイアスは、トナー担持体に対して＋１００Ｖに設定した。
なお、トナー帯電量（ｑ／ｍ）の測定は、トレック社製のＱ／Ｍ  Ｍｅｔｅｒ：ＭＯＤＥＬ  ２１０ＨＳ−２Ａを用いて実施した。
すなわち、トナー担持体上のトナーを吸引し、そのときにＱ／Ｍメーターにて測定された帯電量の値と、回収したトナーの重量から、トナー帯電量（ｑ／ｍ）を算出した。
【００６５】
［実施例２］
実施例２においては、現像条件におけるアモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を７５μｍに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００６６】
［実施例３］
実施例３においては、現像条件におけるアモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００６７】
［実施例４］
実施例４においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を８００Ｖに変えるとともに、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を４ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００６８】
［実施例５］
実施例５においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を８５０Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を７５μｍに変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を４ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００６９】
［実施例６］
実施例６においては、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を７５μｍに変えるとともに、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を３ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００７０】
［実施例７］
実施例７においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を８００Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を３ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００７１】
［実施例８］
実施例８においては、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変えるとともに、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を２．５ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００７２】
［実施例９］
実施例９においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を８００Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を２．５ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００７３】
［実施例１０］
実施例１０においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を６５０Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を２．５ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００７４】
［実施例１１］
実施例１１においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を６５０Ｖに変えるとともに、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率（θ）を１．０５に変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を３．５ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００７５】
［実施例１２］
実施例１２においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を６５０Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変え、さらに、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率（θ）を１．０５に変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を３．５ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００７６】
［実施例１３］
実施例１３においては、現像条件におけるアモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を７５μｍに変えるとともに、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率（θ）を１．０５に変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を２．８ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００７７】
［実施例１４］
実施例１４においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を９００Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変え、さらに、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率（θ）を１．０５に変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を２．１ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００７８】
［実施例１５］
実施例１５においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を１２５０Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変え、かつ、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率（θ）を１．０５に変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００７９】
［実施例１６］
実施例１６においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を１２５０Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００８０】
［実施例１７］
実施例１７においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を１２００Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変え、かつ、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率（θ）を１．０５に変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００８１】
［実施例１８］
実施例１８においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を１２００Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００８２】
［実施例１９］
実施例１９においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を９００Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を７．５ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００８３】
［実施例２０］
実施例２０においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を９００Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を７５μｍに変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を７．５ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００８４】
［実施例２１］
実施例２１においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を９００Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を７５μｍに変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を１０ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００８５】
［実施例２２］
実施例２２においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を９００Ｖに変えるとともに、アモルファスシリコン感光体と、トナー担持体との間の距離（Ｄｓ）を５０μｍに変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を１０ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００８６】
［比較例１］
比較例１においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を３００Ｖに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００８７】
［比較例２］
比較例２においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を６５０Ｖに変えるとともに、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を４ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００８８】
［比較例３］
比較例３においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を３ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００８９】
［比較例４］
比較例４においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を６５０Ｖに変えるとともに、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を３ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００９０】
［比較例５］
比較例５においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を２．５ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００９１】
［比較例６］
比較例６においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を６５０Ｖに変えるとともに、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を２．５ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００９２】
［比較例７］
比較例７においては、現像条件におけるトナー担持体に印加されるＡＣバイアスの振幅（Ｖpp）を８００Ｖに変えるとともに、トナー担持体の周速／アモルファスシリコン感光体の周速の比率（θ）を１．０５に変え、かつ、トナー担持体に印加されるＡＣバイアスの周波数（ｆ）を２．１ｋＨｚに変えたほかは、実施例１と同様に画像形成を実施するとともに、画像濃度ムラ、画像濃度の不足及びリークの発生を目視にて評価した。得られた結果を表１に示す。
【００９３】
【表１】
2008164944.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明にかかる現像装置、それを含む画像形成装置、及びそれを用いた画像形成方法によれば、トナー担持体への印加電圧の周波数及び振幅と、アモルファスシリコン感光体とトナー担持体との間の距離及びそれらの周速比と、トナーの単位質量あたりの帯電量と、をそれぞれ所定の関係式を満足するように調節することにより、アモルファスシリコン感光体に対するトナーの付着具合を好適な範囲とすることができるようになった。
したがって、アモルファスシリコン感光体を用いるとともに、非磁性一成分トナーを用い、かつ、非接触方式で現像を実施した場合であっても、アモルファスシリコン感光体に対するトナーの付着具合を好適な範囲に調節して、画像濃度ムラの発生を効果的に抑制することができるようになった。
よって、本発明の現像装置、それを含む画像形成装置、及びそれを用いた画像形成方法は、カラー画像形成装置の高画質化、省コスト化等に寄与することが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明としての画像形成装置の概要を説明するために供する図である。
【図２】本発明としての現像装置の概要を説明するために供する図である。
【図３】関係式（１）と、画像濃度ムラの発生と、の関係を説明するために供する図である。
【符号の説明】
【００９６】
１：感光体ドラム、２：帯電手段、３：露光手段、４：現像手段、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ：複数の現像装置、５：転写手段、６：クリーニングブレード７：定着手段、８：ローラ、９：給紙ローラ、１０：画像形成部、１１：スクレーパ、１２：回収スクリュー、２０：給紙部、３０：排紙部、４０：回転軸、４１：ロータリラック、５１：中間転写ベルト、５２、５３：一次転写ローラ、５４：二次転写対向ローラ、５５：駆動ローラ、５６：二次転写ローラ、１００：画像形成装置（カラー画像形成装置）、１０１：トナー供給部、１０２：トナー撹拌部、１０３：トナー担持体、１０４：トナー供給ローラ、１０５：規制ブレード、１０６：シール部材、１０７：撹拌部材
【図１】
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【図２】
2008164944.tif 000006
【図３】
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