(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に当接するように支持部材で支持された弾性部材を備え、前記現像剤担持体の回転方向において上流側へ向くようにして前記弾性部材の先端を前記現像剤担持体に当接させることで、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤規制部材を前記現像剤担持体に対して圧接させる付勢手段と、
を有する現像装置において、
前記現像剤担持体は、弾性層と、前記弾性層の周りに形成されアルミナと有機成分を含有し前記弾性層よりも体積抵抗率が高い表面層を有し、
前記現像剤担持体の軸線方向から見たときの前記現像剤担持体と前記弾性部材との当接位置と前記現像剤担持体の回転中心を結ぶ方向に対する前記弾性部材の前記支持部材で支持された他端側から前記現像剤担持体と接する一端側へ延びる方向とのなす角をαとするとき、
４５°≦    α     ≦８０°なる条件を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に当接するように支持部材で支持された弾性部材を備え、前記現像剤担持体の回転方向において上流側へ向くようにして前記現像剤担持体に当接させることで、前記現像剤担持体と前記弾性部材との当接位置において前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤規制部材を前記現像剤担持体に対して圧接させる付勢手段と、
を有する現像装置において、
前記現像剤担持体は、弾性層と、前記弾性層の周りに形成されアルミナと有機成分を含有し前記弾性層よりも体積抵抗率が高い表面層を有し、
前記現像剤担持体の軸線方向から見たとき、
前記弾性部材の先端側の端面を延長した面と、この面に繋がる前記現像剤担持体に対向する対向面を延長した面と、が交差する点Ｐと、前記現像剤担持体の回転中心Ｑと、を結ぶ直線ＰＱを最短となるように設定するとともに、
前記直線ＰＱと、前記弾性部材の前記支持部材で支持された他端側から前記現像剤担持体と接する一端側へ延びる方向と、のなす角をαとするとき、
４５°≦    α     ≦８０°なる条件を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
前記有機成分は樹脂であり、前記アルミナは粒子からな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】
前記樹脂はウレタンアクリル樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記表面層の体積抵抗率は、１０９Ω・ｃｍ以上で１０１４Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記現像剤担持体の平均硬度は４５度〜７０度（ＡｓｋｅｒＣ）、前記表面層の硬度（ＭＤ−１型）が３５°〜７０°であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記弾性部材は、前記当接位置と前記当接位置とは反対側の位置との間で、折り曲げ形状を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記弾性部材における前記当接位置とは反対側の位置を片持ち支持する支持部材を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記支持部材は回転可能に設けられ、
前記支持部材の回転中心から前記当接位置までの距離よりも、前記回転中心から前記現像剤担持体の中心までの距離の方が長く設定されることを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記アルミナの凝集体径又は体積平均粒子径は、前記現像剤の体積平均粒子径の１０倍以下であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１１】
以下の条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の現像装置。
４５°≦    α     ≦７５°
【請求項１２】
前記現像剤を収容する容器を有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１３】
前記弾性部材は、金属製であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１４】
前記支持部材として屈曲した第１の面と第２の面を備える金属板を有し、前記第１の面で前記現像剤規制部材を支持し、前記第２の面で前記付勢手段の付勢力を受けることを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
【請求項１５】
前記現像剤規制部材を回転可能に支持する揺動支点軸を現像枠体が有し、
前記付勢手段は、前記現像剤規制部材が前記現像剤担持体に向けて延びる方向に沿って設けられ、
前記支持部材は前記揺動支点軸に支持される揺動枠体に取付けられていることを特徴とする請求項１４に記載の現像装置。
【請求項１６】
像担持体と、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の現像装置とを有し、画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ。
【請求項１７】
像担持体と、
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の現像装置と、
を請求項１６に記載のプロセスカートリッジ内またはプロセスカートリッジを用いない画像形成装置の装置本体内に設け、
更に前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
前記像担持体における前記現像剤を被転写材に転写する転写手段を有し、前記像担持体に残留した転写残現像剤を前記現像装置にて回収することを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
静電潜像を担持する像担持体と、
現像剤を担持し、前記像担持体に接触し前記静電潜像を前記現像剤により現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤の量を規制するための現像剤規制部材と、
を有する画像形成装置において、
前記現像剤担持体は、弾性層と、前記弾性層の周りに形成されアルミナと有機成分を含有し前記弾性層よりも体積抵抗率が高い表面層を有し、
前記現像剤規制部材は、少なくとも前記現像剤担持体に一端側の先端が当接する弾性部材と、前記現像剤担持体と当接する当接部とは反対側の他端において前記弾性部材を片持ち支持する支持部材とを有し、
前記弾性部材は前記現像剤担持体の表面の移動方向に対しカウンター当接し、
前記現像剤担持体の軸線方向から見たときの前記現像剤担持体と前記弾性部材との当接位置と前記現像剤担持体の回転中心を結ぶ方向に対する前記弾性部材の前記支持部材で支持された他端側から前記現像剤担持体と接する一端側へ延びる方向とのなす角が４５〜８０度であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
静電潜像を担持する像担持体と、
現像剤を担持し、前記像担持体に接触し前記静電潜像を前記現像剤により現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤の量を規制するための現像剤規制部材と、
を有する画像形成装置において、
前記現像剤担持体は、弾性層と、前記弾性層の周りに形成されアルミナと有機成分を含有し前記弾性層よりも体積抵抗率が高い表面層を有し、
前記現像剤規制部材は、少なくとも前記現像剤担持体に一端側の先端が当接する弾性部材と、前記現像剤担持体と当接する当接部とは反対側の他端において前記弾性部材を片持ち支持する支持部材とを有し、
前記弾性部材は前記現像剤担持体の表面の移動方向に対しカウンター当接し、前記現像剤担持体の軸線方向から見たとき、
前記弾性部材の先端側の端面を延長した面と、この面に繋がる前記現像剤担持体に対向する対向面を延長した面と、が交差する点Ｐと、前記現像剤担持体の回転中心Ｑと、を結ぶ直線ＰＱを最短となるように設定するとともに、
前記直線ＰＱと、前記弾性部材の前記支持部材で支持された他端側から前記現像剤担持体と接する一端側へ延びる方向と、のなす角が４５〜８０度であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置に用いられる現像装置およびプロセスカートリッジ並びに画像形成装置に関するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタなど）、ファクシミリ装置、及びワードプロセッサなどに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いたレーザプリンタ等の画像形成装置において、従来の一成分トナーを用いた現像方式としては、弾性層を有する現像ローラを用いた接触現像方式が提案されている。現像ローラ上に付着した現像剤の層規制及び摩擦帯電による電荷付与は、トナー規制部材を現像ローラに当接することにより行う。
【０００３】
このトナー規制部材としては、金属薄板を片持ちで支持し、その対向部の腹面を現像ローラに当接するブレード形状のものを用いることが提案されている（特許文献１）。そして、現像ブレードにより現像ローラ上にコートされた現像剤は、現像ローラ上に印加されたバイアスの電位により、感光ドラム上に形成された静電潜像を現像する。
【０００４】
さらに、トナーコート層の安定化のため、平板弾性体からなる規制部材の先端のエッジ部（端縁部）のみ又はエッジ部を含む面（エッジ部から見て現像剤担持体の移動方向下流側の面）を現像剤担持体に当接させる構成が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２―１１８３７２号公報
【特許文献２】特開昭６４−５７２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、高湿環境下において、トナーの帯電付与性が低下することが知られている。特に、トナー規制部材との摩擦帯電によりトナーへの電荷付与を行う１成分接触現像方式においては、トナーが電荷を得る機会が非常に少ないため、トナーの電荷付与性の低下の影響が大きい。その結果、トナーに対する帯電付与性の低下に起因する課題、たとえば、カブリ量の増加が発生する。カブリとは、本来印字しない白部（非印字部）においてトナーがわずか現像され地汚れのように現れる画像不良のことであり、トナーに対する帯電付与性の低下に起因する課題である。
【０００７】
また、感光体と現像ローラがトナーを介して接触する領域において、非印字部では、電荷を与えられたトナーは感光ドラムから現像ローラへと向かう力が働く電圧が印加されている。特許文献１では、感光体と現像ローラが接触する電圧印加領域において、上述のように印加された電圧により、トナーの電荷が現像ローラ側へ逃げ、トナー電荷の減衰に起因するカブリ量が増加すると考察している。その抑制方法として、現像ローラの体積抵抗を大きくすることが提案されている。しかしながら、単に体積抵抗を大きくすると、濃度薄など現像性の劣化が生じる。
【０００８】
また、現像装置を長期間にわたって使用した場合には、規制部材の摩耗と共にトナーの特性変化等も生じるため、トナーの層厚を安定して規制するには、規制部材の現像剤担持体に対する圧接力を十分に高くする必要がある。ところが、特許文献２のような構成では、トナーの層厚の規制のために規制部材の現像剤担持体に対する圧接力を高くすればするほど、規制部材と現像剤担持体との接触領域が拡がり易くなるような圧接力の方向になっている。よって、現像装置を長期間に渡って使用した場合に、トナーの層厚を安定して規制するのが困難となる場合がある。
【０００９】
本発明の目的は、現像性を維持したまま、高湿環境下においても経時的に安定して良好な画像を得ることができる現像装置およびプロセスカートリッジ並びに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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る現像装置は、像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接するように支持部材で支持された弾性部材を備え、前記現像剤担持体の回転方向において上流側へ向くようにして前記弾性部材の先端を前記現像剤担持体に当接させることで、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、前記現像剤規制部材を前記現像剤担持体に対して圧接させる付勢手段と、を有する現像装置において、前記現像剤担持体は、弾性層と、前記弾性層の周りに形成されアルミナと有機成分を含有し前記弾性層よりも体積抵抗率が高い表面層を有し、前記現像剤担持体の軸線方向から見たときの前記現像剤担持体と前記弾性部材との当接位置と前記現像剤担持体の回転中心を結ぶ方向に対する前記弾性部材の前記支持部材で支持された他端側から前記現像剤担持体と接する一端側へ延びる方向とのなす角をαとするとき、
４５°≦  α  ≦８０°
なる条件を満たすことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る別の現像装置は、像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接するように支持部材で支持された弾性部材を備え、前記現像剤担持体の回転方向において上流側へ向くようにして前記現像剤担持体に当接させることで、前記現像剤担持体と前記弾性部材との当接位置において前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、前記現像剤規制部材を前記現像剤担持体に対して圧接させる付勢手段と、を有する現像装置において、前記現像剤担持体は、弾性層と、前記弾性層の周りに形成されアルミナと有機成分を含有し前記弾性層よりも体積抵抗率が高い表面層を有し、前記現像剤担持体の軸線方向から見たとき、前記弾性部材の先端側の端面を延長した面と、この面に繋がる前記現像剤担持体に対向する対向面を延長した面と、が交差する点Ｐと、前記現像剤担持体の回転中心Ｑと、を結ぶ直線ＰＱを最短となるように設定するとともに、前記直線ＰＱと、前記弾性部材の前記支持部材で支持された他端側から前記現像剤担持体と接する一端側へ延びる方向と、のなす角をαとするとき、
４５°≦  α  ≦８０°なる条件を満たすことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るプロセスカートリッジは、上記現像装置を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記現像装置を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る別の画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、 現像剤を担持し、前記像担持体に接触し前記静電潜像を前記現像剤により現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持される前記現像剤の量を規制するための現像剤規制部材と、を有する画像形成装置において、前記現像剤担持体は、弾性層と、前記弾性層の周りに形成されアルミナと有機成分を含有し前記弾性層よりも体積抵抗率が高い表面層を有し、前記現像剤規制部材は、少なくとも前記現像剤担持体に一端側の先端が当接する弾性部材と、前記現像剤担持体と当接する当接部とは反対側の他端において前記弾性部材を片持ち支持する支持部材とを有し、前記弾性部材は前記現像剤担持体の表面の移動方向に対しカウンター当接し、前記現像剤担持体の軸線方向から見たときの前記現像剤担持体と前記弾性部材との当接位置と前記現像剤担持体の回転中心を結ぶ方向に対する前記弾性部材の前記支持部材で支持された他端側から前記現像剤担持体と接する一端側へ延びる方向とのなす角が４５〜８０度であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る別の画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、現像剤を担持し、前記像担持体に接触し前記静電潜像を前記現像剤により現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に担持される前記現像剤の量を規制するための現像剤規制部材と、を有する画像形成装置において、前記現像剤担持体は、弾性層と、前記弾性層の周りに形成されアルミナと有機成分を含有し前記弾性層よりも体積抵抗率が高い表面層を有し、前記現像剤規制部材は、少なくとも前記現像剤担持体に一端側の先端が当接する弾性部材と、前記現像剤担持体と当接する当接部とは反対側の他端において前記弾性部材を片持ち支持する支持部材とを有し、前記弾性部材は前記現像剤担持体の表面の移動方向に対しカウンター当接し、前記現像剤担持体の軸線方向から見たとき、前記弾性部材の先端側の端面を延長した面と、この面に繋がる前記現像剤担持体に対向する対向面を延長した面と、が交差する点Ｐと、前記現像剤担持体の回転中心Ｑと、を結ぶ直線ＰＱを最短となるように設定するとともに、前記直線ＰＱと、前記弾性部材の前記支持部材で支持された他端側から前記現像剤担持体と接する一端側へ延びる方向と、のなす角が４５〜８０度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、現像性を維持したまま、高湿環境下においても経時的に安定して良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置の概略断面図
【図２】本発明の実施形態に係る現像装置を搭載したプロセスカートリッジの概略断面図
【図３】プロセスカートリッジの変形例の概略断面図
【図４】実施例１、２の規制ブレードを説明する概略図
【図５】揺動タイプの規制ブレードを説明する概略図
【図６】実施例３の規制ブレードを説明する概略図
【図７】実施例４の規制ブレードを説明する概略図
【図８】本発明の実施形態に係る現像ローラの概略図
【図９】現像ローラの体積平均抵抗の測定を説明する概略図
【図１０】現像ローラのインピーダンス測定を説明する概略図
【図１１】現像ニップ通過前後のトナー電荷の変化を説明する概略図
【図１２】比較例１における耐久時の規制ブレードとトナー流れを説明する概略図
【図１３】比較例３における耐久時の規制ブレードとトナー流れを説明する概略図
【図１４】比較例１の規制ブレードを説明する概略図
【図１５】現像時に流れる電流を説明する概略図
【図１６】規制ブレードの変形例を説明する概略図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
《第１の実施形態》
（画像形成装置およびプロセスカートリッジ）
図１は、本実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置１００の概略構成図であり、本画像形成装置１００としては、電子写真プロセス利用のフルカラーレーザープリンタを示す。また、図２は本発明の実施形態に係る現像装置を搭載したプロセスカートリッジ１１（以下、カートリッジ）の概略断面図である。カートリッジ１１は、感光ドラム（感光体）１を備える感光体ユニット１８と、現像ユニットとしての現像装置４と、を一体的に備えるものである。
【００２０】
ａ）画像形成装置１００
以下に、画像形成装置１００の全体的な概略構成について述べる。ただし、以下に説明する実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、特に特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２１】
図２において、像担持体である感光ドラム（感光体）１は矢印ｒ方向に回転され、帯電装置である帯電ローラ２によって一様な電位Ｖｄに帯電される。次に露光装置であるレーザー光学装置３（図１）からのレーザー光により露光され、その表面に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像装置４によって現像し、トナー（現像剤）像として可視化する。可視化された感光体１上のトナー像は、一次転写装置５（図１）によって中間転写体６（図１）に転写された後、二次転写装置７（図１）によって記録メディア（被転写材）である紙８（図１）に転写される。
【００２２】
転写されずに感光体１に残存した転写残トナー（転写残現像剤）は、クリーニング装置であるクリーニングブレード９（図２）により掻き取られる。そして、クリーニングされた感光体１は上述の作用を繰り返し、画像形成を行う。一方、トナー像を転写された紙８は、定着装置１０（図１）によって定着された後、機外に排出される。
【００２３】
ｂ）カートリッジ１１における感光体ユニット１８
図２で、感光体１と、帯電ローラ２と、現像装置４と、クリーニングブレード９とは、感光体ユニット１８として一体に構成され、後述する現像装置４と共に一体化され、画像形成装置本体（本体）に対し着脱可能なカートリッジ１１として構成されている。本体には、図１に示すようにカートリッジ１１の装着部が４つ用意されている。そして、中間転写体６の移動方向上流側から、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが充填されたカートリッジ１１が装着されており、中間転写体６に順次転写することでカラー画像を形成することができる。
【００２４】
感光体１は、導電性基体であるＡｌ（アルミニウム）シリンダ上に、正電荷注入防止層、電荷発生層、電荷輸送層の順に重ねて塗工された有機感光体が積層されて形成されている。また、感光体１の電荷輸送層としてアリレートを用い、電荷輸送層の膜厚は２３μｍに調整した。
【００２５】
この電荷輸送層は、電荷輸送材料を結着剤と共に溶剤に溶解させて形成される。有機の電荷輸送材料の例としては、アクリル樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート、ポリサルホン、ポリフェニレンオキシド、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、及び不飽和樹脂等が挙げられる。これらの電荷輸送材料は、１種類または２種類以上組み合わせて用いることができる。
【００２６】
帯電ローラ２は、導電性支持体である芯金に半導電性のゴム層が設けられており、この帯電ローラの抵抗は、導電性のドラムに対して２００Ｖの電圧を印加したときに約１０５Ωの抵抗を示す。
【００２７】
ｃ）カートリッジ１１における現像ユニットとしての現像装置４
現像装置４は、トナー１２と、現像剤収容部である現像容器１３と、現像剤担持体である現像ローラ１４と、現像ローラ１４にトナー１２を供給する供給ローラ１５と、現像ローラ１４上のトナーを規制する現像剤規制部材である規制ブレード１６を備える。なお、現像ローラ１４は、芯金電極１４ａ、導電性の弾性層としてゴム層１４ｂを備え、また規制ブレード１６は、薄板弾性部材（弾性部材）１６ａ、支持部材１６ｂ、揺動支点軸１６ｃ、加圧バネ１６ｄを備えるが、これらについては後に詳述する。
【００２８】
現像ローラ１４は弾性ローラであって、非磁性現像剤を担持し、感光体１表面に接触することで現像を行う。現像ローラ１４へのトナーの供給は、現像ローラ１４に接触する供給ローラ１５により行う。供給ローラ１５は、現像容器１３内からトナーを搬送し、現像ローラ１４に付着させるとともに、現像ローラ１４に残ったトナーを一旦除去する機能も担う。そして、現像ローラ１４上に付着したトナーの層規制及び摩擦帯電による電荷付与は、規制ブレード１６を現像ローラ１４に当接することにより行う。
【００２９】
供給ローラ１５は現像ローラ１４（回転方向１４ｒ）に接触して図１の矢印方向に回転し、規制ブレード１６はその一端が現像ローラ１４に当接している。
【００３０】
図２で、供給ローラ１５は、導電性支持体である外径φ５．５（ｍｍ）の芯金電極１５ａの周囲に、発泡ウレタン層１５ｂが設けられている。発泡ウレタン層１５ｂを含んだ供給ローラ１５全体の外径はφ１３（ｍｍ）である。供給ローラ１５と現像ローラ１４の侵入量は１．２ｍｍである。供給ローラ１５は、現像ローラ１４との当接部において、お互いが逆方向の速度を持つような方向に回転する。発泡ウレタン層１５ｂには、この周囲に存在するトナー１２の粉圧が作用し、さらに供給ローラ１５が回転することで、トナー１２が発泡ウレタン層１５ｂ内に取り込まれる。
【００３１】
トナー１２を含んだ供給ローラ１５は、現像ローラ１４との当接部において現像ローラ１４にトナー１２を供給し、さらに摺擦することでトナー１２に予備的な摩擦帯電電荷を与える。一方、現像ローラ１４へトナー供給を行う供給ローラは、現像部で現像されずに現像ローラ１４上に残留したトナーを引きはがす役割も有する。
【００３２】
供給ローラ１５から現像ローラ１４へ供給されたトナー１２は、規制ブレード１６に達し、所望の帯電量とトナー層厚に調整される。規制ブレード１６は厚さ８０μｍのＳＵＳブレードであり、現像ローラ１４の回転に逆らう向きに配置されている。この規制ブレード１６により、現像ローラ１４上のトナー１２は規制され、均一なトナー層厚を得るとともに、摺擦による摩擦帯電により所望の電荷量を得る。また、規制ブレード１６には、現像ローラ１４に対して−２００Ｖの電位差を有して電圧を印加した。この電位差は、トナーコート層を安定化させるためのものである。
【００３３】
規制ブレード１６により現像ローラ１４上に形成されたトナー層は、感光体１と当接する現像部へ搬送され、現像部において、反転現像が行われる。図２に示す当接位置Ａにおいて、現像ローラ１４端部の不図示のコロによって、現像ローラ１４の感光体１への侵入量は４０μｍに設定される。感光体１に押しつけられることにより現像ローラ１４表面は変形することで、現像ニップを形成し安定した当接状態により現像を行うことができる。
【００３４】
現像ローラ１４は感光体１とその現像ニップにおいて、感光体１に対して１１７％の周速比を持って同方向に回転する。このような周速差は、現像するトナー量を安定させる役割を有する。
【００３５】
ｄ）電圧印加
つぎに、本実施形態における具体的な電圧について述べる。帯電ローラ２へは、−１０５０Ｖを印加することで、感光体１表面を−５００Ｖに均一に帯電することで、暗電位（Ｖｄ）を形成し、印字部は、露光手段であるレーザー光学装置３からのレーザーにより−１００Ｖ（明電位・Ｖｌ）に調整した。このとき、現像ローラ１４へは、−３００Ｖの電圧（Ｖｄｃ）を印加することで、ネガ極性のトナーは、明電位へ転移し反転現像を行う。また、｜Ｖｄ−Ｖｄｃ｜をＶｂａｃｋと呼び、Ｖｂａｃｋを２００Ｖとした。
【００３６】
ｅ）トナー１２
現像剤である１成分非磁性トナーとしてトナー１２は、結着樹脂、電荷制御剤を含むように調整され、流動化剤などを外添剤として添加することでネガ極性を有するように作製した。そして、トナー１２は、重合法により作製され、平均粒径は約５μｍに調整した。さらに、現像装置４内に充填するトナー量は、画像比率５％換算画像を６０００枚印字可能相当量とした。画像比率５％の横線の具体例としては、１ドットライン印字後、１９ドットライン非印字を繰り返すような画像を意味する。
【００３７】
ｆ）プロセススピード
画像形成プロセスにおいて、感光体１はプロセススピードとして１２０ｍｍ／ｓｅｃの速度で画像形成装置により図２の矢印ｒ方向へ回転駆動される。また、本画像形成装置１００においては、厚い記録紙（厚紙）通紙時に定着のための熱量を確保するため、６０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードの低速モードを有している。また、本実施形態においては、２種類のプロセスモードのみの動作であるが、記録紙に応じて、複数のプロセスモードを有してもよく、各プロセスモードに対応した制御を実行可能に構成されていてもよい。
【００３８】
ｇ）プロセスカートリッジの変形例
図３は、プロセスカートリッジの変形例を示す概略構成図である。本変形例を搭載した画像記録装置は、転写式電子写真プロセス利用、トナーリサイクルプロセス（クリーナレスシステム）のレーザプリンタとなる。図１に示す画像記録装置と同様の点については再度の説明を省略し、異なる点について述べる。本変形例において特徴的な点は、ドラムクリーナー９を廃し、転写残トナーをリサイクルするところにある。転写残トナーが帯電などの他のプロセスに影響を及ぼさないように循環させ、トナーを現像装置４に回収する。具体的には、図２に示したプロセスカートリッジに対し以下の構成を変更した。
【００３９】
帯電について、帯電ローラ２は図２に示したものと同様のものを用いているが、本変形例では帯電ローラ２には、帯電ローラのトナー汚れを防止する目的から帯電ローラ当接部材２０を備える。帯電ローラ２がその帯電極性と逆極性（プラス極性）のトナーで汚れた場合であっても、トナーの電荷をプラスからマイナスへと帯電し、帯電ローラから速やかに吐き出し現像器にて現像同時クリーニングにより回収することが可能となる。帯電ローラ当接部材２０は、１００μｍのポリイミドのフィルムを使用し、線圧１０（Ｎ／ｍ）以下で帯電ローラ２に当接した。
【００４０】
また、現像装置４でのトナー回収性を向上するため、非露光電位Ｖｄの絶対値および、Ｖｂａｃｋの値を大きく設定した。具体的には、帯電ローラへの印加電圧を−１３５０Ｖを印加することで、感光体１表面を一様な電位Ｖｄ＝−８００  Ｖに設定した。さらに、現像バイアスを−３００Ｖとすることで、Ｖｂａｃｋ＝５００Ｖと設定した。
【００４１】
（実施例および比較例）
以下、本実施形態における各実施例およびこれと比較するための各比較例を、規制ブレード１６および現像ローラ１４の表面層に関連して詳細に説明する。
【００４２】
１）実施例１
ａ１）規制ブレード：ＢＬ１（図４、α＝７５°）
本実施例におけるトナー規制部材（現像剤規制部材）としての規制ブレード１６について、詳細に説明する。図２で、規制ブレード１６は、現像ローラ１４の回転方向１４ｒに対して供給ローラ１５よりも下流側で現像ローラ１４に当接するように設置されている。規制ブレード１６は、薄板弾性部材（弾性部材）１６ａと、弾性部材１６ａである板材を支持する支持部材である支持板金１６ｂを備える。
【００４３】
そして、弾性部材１６ａの自由端、つまり一端側の先端は、現像ローラ１４の回転方向１４ｒの下流側から上流側に向かい、現像ローラ１４とカウンター当接するように設けられている。また、現像ローラ１４と当接する弾性部材１６ａの当接部とは短手方向反対側の他端において弾性部材１６ａを片持ち支持する支持板金１６ｂが設けられている。ここで、弾性部材１６ａは薄い板状の金属からなる弾性部材（板バネ）である。一方、支持板金１６ｂは、弾性部材２１ａより厚い金属板であってＬ字形状に屈曲し、揺動支点軸１６ｃを有する揺動枠体１７により取付けられている。支持板金１６ｂは、弾性部材１６ａを支持する支持部材となっている。
【００４４】
揺動枠体１７は、長手方向（現像ローラ１４の軸線方向）においてその両端に揺動支点軸１６ｃを設けた枠体である。揺動支点軸１６ｃは、揺動枠体１７及び支持部材１６ｂを回転可能にする軸部であって、現像装置４の枠体（現像容器１３）に保持されている。
【００４５】
次に、規制ブレード１６の現像ローラ１４に対する押圧力について説明する。現像装置４の枠体には、支持部材１６ｂに対して押圧する加圧手段である加圧バネ１６ｄが設置されており、揺動支点軸１６ｃを中心に回動することにより規制ブレード１６は現像ローラ１４へ加圧当接する。加圧バネ１６ｄは、弾性部材１６ａにモーメントを加えることで、弾性部材１６ａを現像ローラ１４に対して圧接させる付勢手段としての機能を備える。
【００４６】
なお、本実施例においては、図２に示すように加圧バネ１６ｄは圧縮バネであるが、弾性部材１６ａを加圧する方法には特に制約はなく、圧縮バネではなく引張りコイルばねや板バネ等を代替加圧方法として適用してもよい。
【００４７】
加圧バネ１６ｄは、弾性部材１６ａに直接取り付けられるのではなく、支持板金１６ｂに取り付けられている。加圧バネ１６ｄが弾性部材１６ａを直接付勢した場合に、弾性部材１６ａが変形するのを避けるためである。特に、本実施例では支持板金１６ｂは弾性部材１６ａより厚い金属であって、さらにＬ字形状に屈曲しているため強度が高く、加圧バネ１６ｄから付勢力を受けた場合であっても変形しにくい。これにより、支持板金１６ｂの変形も抑えられる。この結果、規制ブレード１６の弾性部材１６ａが現像ローラ１４を押圧する力を一定に保てるようになる。
【００４８】
次に、規制ブレード１６と現像ローラ１４の位置関係について、図４を用いて述べる。現像ローラ１４の軸線方向から見たとき、図４（ａ）に示すように位置Ｐと現像ローラ１４の回転中心Ｑを結ぶ方向と、弾性部材１６ａの支持板金１６ｂで支持された他端側から現像ローラ１４と接する一端側へ延びる方向と、のなす角をαとする。なお、本実施例では、位置Ｐを現像ローラ１４と弾性部材１６ａの当接位置とした。
【００４９】
この他、弾性部材１６ａの先端側の端面を延長した延在面と、この端面に繋がる現像ローラ１４に対向する対向面を延長した延在面と、が交差する点（稜線）を位置Ｐとし、直線ＰＱが最短となるように設定してもよい。そして、位置Ｐと、現像ローラ１４の回転中心Ｑを結ぶＰＱを結ぶ方向と弾性部材１６ａの支持板金１６ｂで支持された他端側から現像ローラ１４と接する一端側へ延びる方向とのなす角αが４５〜８０度であることが好ましい。即ち、確実に弾性部材１６ａが現像ローラ１４に対してエッジ当接を行うための角度αに関して、以下の条件を満たすことが好ましい。
【００５０】
４５°≦  α  ≦８０°
ここで、図４（ｂ）に示すように、現像ローラ１４の半径をＭ、弾性部材１６ａの支持板金１６ｂで支持された他端側から現像ローラ１４と接する一端側へ延びる方向と平行な面との間隔をＨとするとき、以下の式を満たすことになる。
【００５１】
ｓｉｎ４５°≦  Ｈ／Ｍ  ≦  ｓｉｎ８０°
角度αに関して、４５°より小さい場合には、弾性部材１６ａの先端部が現像ローラ１４の回転によって巻き込まれ易くなり、トナーの層厚を安定して規制するのが困難になる。また、特に金属板の型による打ち抜き（プレス加工）で製造した金属製薄板を弾性部材１６ａとして使用する場合などには、破断面のバリがトナーの層厚の規制に影響し易くなり、規制後のトナーの薄層に縦筋などが発生し易くなる。
【００５２】
また、角度αに関して、８０°より大きい場合には、後述する比較例１に関する図１２に説明するように、規制ブレード１６の表面にトナー凝集塊等の融着物や凝集塊が発生し、トナーコート層上に筋が発生し、中間調画像中に縦筋を生じる。
【００５３】
これらに鑑み、本実施例では、角度αを７５°に設定した。また、現像ローラ１４と規制ブレード１６の間に生じる押圧力に対して、弾性部材１６ａのたわみ変形の度合い（たわみ角度の大きさ）が安定するためには、ヤング率が６８０００ＭＰａ以上の材料であることが望ましい。即ち、弾性部材１６ａが金属製であることが望ましい。そのため、本実施例においては、弾性部材１６ａとしてステンレスを使用したが、リン青銅やアルミ等の他の金属であっても良い。なお、ここで言う金属には、合金を含むものとする。
【００５４】
次に、揺動タイプの本実施例における揺動支点Ｒの位置に関して、図５を用いて述べる。揺動支点Ｒと交点Ｐの距離ＰＲは、揺動支点Ｒと現像ローラ１４の回転中心Ｑの距離ＱＲより小さく設定されている。これにより、現像ローラ１４の外径振れ等が生じても、確実の規制ブレード先端の当接が可能となる。即ち、現像ローラ１４の半径の変動や凹み、現像装置４の組み立て公差のばらつき等が生じても、弾性部材１６ａが揺動支点Ｒを支点に回転することで両者は確実に当接する。
【００５５】
ｂ１）現像ローラ：Ｄｅｖ１（図８）
図８に示す本実施例に用いる現像ローラ（弾性層の周りの表面層が、アルミナと有機成分を含有し、体積抵抗率が弾性層よりも高い）は、以下のように作製した。ここで、アルミナとは、αアルミナやγアルミナ等の酸化アルミニウム、ベーマイトや擬ベーマイト等の酸化アルミニウム水和物、水酸アルミニウム、後述のアルミニウムアルコキシドを加水分解、縮合反応により得られるアルミニウム化合物等を示す。
【００５６】
本実施例では、導電性支持体である外径φ６（ｍｍ）の芯金電極１４ａの周囲に、導電剤が配合された導電性のゴム層１４ｂを設け、現像ローラ１４の基体１４ｂ１の外径をφ１１．５（ｍｍ）とした。ここで、ゴム層１４ｂの材質は、シリコンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン共重合体）、ヒドリンゴム、又はこれらが混合されたゴムなど、一般的なゴムが使用可能である。
【００５７】
本実施例においては、シリコンゴムを２．５ｍｍ，ウレタン層を１０ｕｍ形成し、基体１４ｂ１とした。また、導電剤としては、カーボン粒子、金属粒子、イオン導電粒子等を分散させることで所望の抵抗値を得ることができ、本実施例においてはカーボン粒子を用いた。また、現像ローラ１４全体の硬度に関し、シリコンゴム量と充填剤であるシリカ量を調整することで、所望の硬度を有する現像ローラ１４を作製した。
【００５８】
次に、表面層材料としての塗工液について述べる。アルミナ粉末としての酸化アルミニウム（平均粒径５０ｎｍ，ＳＥＭによる１０点平均）と、有機成分としてのウレタンアクリレート（新中村化学工業製・ＵＡ−１１００Ｈ）を重量比３／７の配合比にし、メチルエチルケトンを適宜、希釈することで調整した。さらに、光開始剤（ＢＡＳＦ社イルガキュア１８４）をウレタンアクリレート重量に対して５％添加した。調整した塗工液を、上述の現像ローラ１４上にスプレー塗工し、紫外線照射（低圧水銀）することによりアルミナを含有するウレタンアクリル樹脂表面層として１．２ｕｍを形成した。
【００５９】
本実施例に使用する有機成分としての樹脂としては、電子線又は紫外線等の電離放射線照射した際に硬化するものであれば特に限定されない。例えば、ウレタンアクリレート系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂及びエポキシアクリレート系樹脂等の中から適宜選択することができる。また、紫外線照射により硬化する場合、光重合開始剤としてアセトフェノン類、ベンゾフェノン類等を混合することが望ましい。
【００６０】
なお、上記樹脂として分子内に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する紫外線硬化可能な多官能アクリレ−トの具体例として、ネオペンチルグリコ−ルジ（メタ）アクリレ−ト、１、６ヘキサンジオ−ルジ（メタ）アクリレ−トを挙げることができる。あるいは、トリメチロ−ルプロパントリ（メタ）アクリレ−ト、ジトリメチロ−ルプロパンテトラ（メタ）アクリレ−ト、ペンタエリスリト−ルテトラ（メタ）アクリレ−ト、ペンタエリスリト−ルトリ（メタ）アクリレ−トを挙げることができる。
【００６１】
あるいは、ジペンタエリスリト−ルヘキサ（メタ）アクリレ−ト等のポリオ−ルポリアクリレ−ト、ビスフェノ−ルＡジグリシジルエ−テルのジアクリレ−ト、ネオペンチルグリコ−ルジグリシジルエ−テルのジアクリレ−トを挙げることができる。あるいは、１、６ヘキサンジオ−ルジグリシジルエ−テルのジ（メタ）アクリレ−トなどのエポキシ（メタ）アクリレ−トを挙げることができる。あるいは、多価アルコ−ルと多価カルボン酸及び／又はその無水物とアクリル酸とをエステル化することによって得ることが出来るポリエステル（メタ）アクリレ−トを挙げることができる。
【００６２】
あるいは、多価アルコ−ル、多価イソシアネ−ト及び水酸基含有（メタ）アクリレ−トを反応させることによって得られるウレタン（メタ）アクリレ−ト、ポリシロキサンポリ（メタ）アクリレ−ト等を挙げることができる。
【００６３】
上記の重合性アクリレ−トは、単独で用いても２種以上混合して用いてもよく、２−ヒドロキシ（メタ）アクリレ−ト、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレ−ト、グリシジル（メタ）アクリレ−ト等の単官能アクリレ−トを添加することもできる。また、硬度を調整する目的で使用される重合性オリゴマ−を添加することができる。
【００６４】
このようなオリゴマ−としては、末端（メタ）アクリレ−トポリメチル（メタ）アクリレ−ト、末端スチリルポリ（メタ）アクリレ−ト、末端（メタ）アクリレ−トポリスチレンを挙げることができる。あるいは、末端（メタ）アクリレ−トポリエチレングリコ−ル、末端（メタ）アクリレ−トアクリロニトリル−スチレン共重合体、末端（メタ）アクリレ−トスチレン−メチルメタクリレ−ト共重合体などのマクロモノマ−を挙げることができる。
【００６５】
現像ローラ１４の抵抗値は、２×１０４Ω〜５×１０６Ωであることが望ましい。２×１０４Ω以下であると、弾性層に流れる電流が多くなり、必要な電流量が大きくなってしまうためである。また、５×１０６Ω以上となると、現像時に流れる電流を阻害され易くなるからである。本実施例では、現像ローラ１４の抵抗値が５×１０５Ωのものを用いた。
【００６６】
（現像ローラの抵抗の測定法）
現像ローラ１４の抵抗の測定法について説明する。図９は、本実施例の現像ローラ１４の抵抗の測定法を説明する図である。測定対象である現像ローラ１４は、ステンレス等からなる導電性芯金１４ａと、その外周に形成された弾性層１４ｂからなる複層構造を有する。また、現像ローラ１４の長手方向（軸線方向）の幅は約２３０ｍｍである。この測定方法では、φ３０ｍｍのステンレス鋼であって、矢印方向に約４８ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転する円筒部材Ｇ１が用いられる。抵抗を測定する時は、現像ローラ１４は円筒部材Ｇ１の回転に伴って、従動回転する。
【００６７】
現像ローラ１４の端部には、円筒部材Ｇ１への侵入量を４０μｍに規制する（現像ローラ１４と円筒部材Ｇ１との当接領域を一定にするため）端部コロが嵌合される。端部コロは、現像ローラ１４の外径よりも８０μｍ外径が小さい円筒形状を有している。図９に示すＦは、現像ローラ１４の両端部（導電性芯金１４ａの両端部）に付加される荷重を示すものであり、測定の際は、片側５００ｇ重ずつ、計１ｋｇ重の荷重により現像ローラ１４が円筒部材Ｇ１側に押圧されている。
【００６８】
また、この測定方法には測定回路Ｇ２（図９）が用いられる。測定回路Ｇ２は、電源Ｅｉｎ、抵抗Ｒｏ、電圧計Ｅｏｕｔから構成される。本測定方法では、Ｅｉｎ：３００Ｖ（ＤＣ）として測定を行った。また、抵抗Ｒｏには、抵抗値：１００Ω〜１０ＭΩのものが使用可能である。
【００６９】
なお、抵抗Ｒｏは微弱電流を測定するためのものであるため、測定対象である現像ローラ１４の抵抗の×１０−２〜×１０−４の抵抗値を用いるとよい。すなわち、現像ローラ１４の抵抗値が１×１０６Ω程度であれば、抵抗Ｒｏの抵抗値は１ｋΩ程度でよい。この測定回路Ｇ２を用いると、現像ローラ１４の抵抗値Ｒｂは次式により算出される。なお、Ｅｏｕｔは、電圧を印加してから１０秒後の値を測定した。
【００７０】
Ｒｂ＝Ｒｏ×（Ｅｉｎ／Ｅｏｕｔ−１）（Ω）
（現像ローラの各層の体積抵抗率の測定：交流インピーダンス）
次に、現像ローラ１４の各層の抵抗率について述べる。本実施例において、表面層の体積抵抗率は、５×１０１１Ω・ｃｍ、基体の体積抵抗率は、１０８Ωｃｍであり、表層層の体積抵抗率が基体の体積抵抗率より高く設定している。体積抵抗率の測定は、以下のように行った。
【００７１】
現像ローラ１４のローラ表面に、図１０のように幅５ｍｍの導電テープを１ｍｍ間隔に３本巻き、３本の導電テープのうち中央に位置する導電テープＤ２と現像ローラ１４の芯金間に直流に交流を重畳した後述の電圧を電源Ｓ０から印加する。上述の中央の導電テープＤ２以外の２つの導電テープＤ１とＤ３はアースに接地し、中央の導電テープＤ２と芯金間に流れる電流を電流計Ｓ２により検知することで現像ローラ１４の動径方向の体積抵抗率を測定する。
【００７２】
ここで印加する電圧は、直流電圧２０Ｖ、交流電圧のＶｐｐ１Ｖ、周波数１Ｈｚ〜１ＭｅＨｚまで変化させ、Ｃｏｌ−Ｃｏｌプロットにより各層の体積抵抗を算出する。さらに、現像ローラ１４の断面を切り出しＳＥＭ観察により各層の膜厚を１０点測定し、各層の平均膜厚を算出し、前述の体積抵抗率から、各層の体積抵抗率を導出した。本インピーダンス測定は３０℃、８０％ＲＨ環境下にて実施した。
【００７３】
発明者らは鋭意検討を重ねた結果、上述のような現像ローラ１４の表面層と基体の体積抵抗率の関係に設定することで、良好な画像が得られることを認識した。まず、始めに表面層と基体の体積抵抗率の関係による濃度変動及び階調性変動について述べる。
【００７４】
通常、安定した画像を得るためには、基体の抵抗を調整し、感光体−現像ローラ間に適切な電位差を設けることで、画像濃度や階調性を得ることができる。本実施例においては、基体より体積抵抗率の高い被覆層（表面層）を形成するため、画像濃度や階調性の変化を抑えることが出来ていると考えられる。
【００７５】
図１５（ａ）に示すように、電荷を有する現像ローラ１４上のトナーは、現像ローラ１４上から感光体１へ現像が行われる際、現像するトナー移動分の電荷量が現像ローラ１４へも流れる。この時発生する電流は、基体の抵抗率より低抵抗な被覆層（表面層）を有する場合、図１５（ｃ）のような経路で表面層を流れ易くなる。その結果、現像ローラ１４と感光体１が当接する現像ニップ前後において所定値より電圧降下が生じ、現像時所望の電界強度が変動し、画像濃度や階調性が変化する。
【００７６】
さらに、その状態で層の厚みが増加すると、より表面を流れる電流が増加し、より現像ニップ中での電界強度の低下を生じる。一方、本実施例においては基体の体積抵抗率より大きい体積抵抗率の表面層を有しているため、回り込み電流が著しく抑制できるため（図１５（ｂ））、現像ニップ内での電界強度低下を抑制できる。その結果、所望の画像濃度および階調性を得ることができる。
【００７７】
そのため、本実施例においては、基体の体積抵抗率より表面層の体積抵抗率を大きくすることで、良好な画像を得ることができる。また、表面層に流れる電流を抑え、かつ、全体抵抗の著しい増加を抑制するためには、表面層の平均膜厚は５．０ｕｍ以下であることが好ましい。表面層の平均膜厚が５．０ｕｍ以上の場合、回り込み電流は抑制できるものの、表面層分の電圧降下分が大きくなり、現像ニップ内でトナー層に印加される電界強度が低下し、現像できるトナー量が減少し、濃度低下を生じる。本実施例における表層の平均膜厚は、１．５ｕｍとした。
【００７８】
表面層の体積抵抗率は、１０１０〜１０１４Ω・ｃｍが好ましい。表面層の体積抵抗率が１０１４Ω・ｃｍ以上では表層膜厚のバラツキにより、画像濃度の軽微な均一性が低下する、また１０１０Ω・ｃｍ以下では、表層膜厚のバラツキにより、局部的にトナーの電荷減衰が発生するため、カブリ量の微増を生じ易くなる。
【００７９】
加えて、本実施例に用いる樹脂はアルミナと同程度の抵抗率を有していることが好ましく、具体的には、樹脂の体積抵抗率は１０９Ω・ｃｍ以上で１０１４Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【００８０】
樹脂の体積抵抗率の測定は、上記インピーダンスにおいて、表面層に樹脂とアルミナの２つの成分を仮定し、算出した。本実施例における樹脂の体積抵抗率は１０１１Ω・ｃｍであった。樹脂の体積抵抗率が１０９Ω・ｃｍより低い場合、樹脂を伝ってトナー電荷の減衰が生じ、１０１４Ω・ｃｍを超える場合、現像ローラ１４上に印字履歴により電荷が残留するため中間調画像中に濃度差を生じる。
【００８１】
（現像ローラの平均硬度の測定）
現像ローラ１４の平均硬度に関し、ＡｓｋｅｒＣゴム硬度計（高分子計器株式会社製）を用いて測定した。本実施例では、平均硬度が３０度〜８０度（ＡｓｋｅｒＣ）以下、更には４５度〜７０度（ＡｓｋｅｒＣ）以下の現像ローラ１４が好適に使用される。
【００８２】
平均硬度が８０度（ＡｓｋｅｒＣ）以上になると、現像ローラ１４の摺擦によってトナーが溶融し、ブレード融着やローラ融着を発生させてしまうので好ましくない。また、現像ローラ１４と感光体１との接触状態が不安定となり易い。一方、平均硬度が３０度（ＡｓｋｅｒＣ）以下となると、強い圧縮歪みによる変形により、現像ローラ１４としての使用が困難になる。なお、本実施例では、平均硬度が５５度（ＡｓｋｅｒＣ）の現像ローラ１４を用いた。
【００８３】
（現像ローラの表面硬度）
現像ローラ１４の表面層の硬度は、マイクロ硬度（ＭＤ−１型）で３５°〜８０°以下が好ましい。さらには、３５°〜７０°であることがより好ましい。さらには、４０°〜７０°であることがより好ましい。表面硬度が８０°を超える場合は、著しいトナー劣化を生じることで、転写性の劣化によりベタ黒画像濃度や中間調画像濃度が低下する。また、ＭＤ１硬度が３５°未満の場合、現像ローラ表層の摩耗が劣化するため、経時的に安定したトナーコート層及び画像形成を行うことが出来ない。
【００８４】
２）比較例１（従来技術）
ａ２）規制ブレード：ＢＬ４（図１４、α＝８２°）
本比較例における図１４に示す規制ブレード１６は、現像容器１３に固定された支持板金に、リン青銅板やステンレス板などの弾性部材１６ａが片持ちで固定支持され、その対向部の自由端側が現像ローラ１４に対して当接している。本規制ブレード構成において、角度αは８２°である。また、支持板金は厚さ１．２ｍｍの鉄板を使用し、弾性部材１６ａは厚み８０μｍのステンレス板である。
【００８５】
本比較例においては、弾性部材１６ａに対し現像ローラ１４を一定量押し込んだ状態で弾性部材１６ａを撓み変形させることによって、当接圧を確保することが可能となる。具体的には、現像ローラ１４の弾性部材１６ａに対する押し込み量を１．２ｍｍとしている。
【００８６】
ｂ２）現像ローラ：Ｄｅｖ４
本比較例に用いる現像ローラ（弾性層の周りの表面層が、アルミナを含有しない）は、以下のように作製した。即ち、導電性支持体である外径φ６（ｍｍ）の芯金電極１４ａの周囲に、導電剤が配合された導電性のシリコンゴム層１４ｂを設けた。シリコンゴム層１４ｂの表層には、被覆層（表面層）として粗し粒子と導電剤を分散させたウレタン樹脂を１０μｍコーティングし、現像ローラ１４全体の外径をφ１１．５（ｍｍ）とした。
【００８７】
３）比較例２
ａ３）規制ブレード：ＢＬ４（図１４、α＝８２°）
比較例１におけるものと同様であり、説明は割愛する。
【００８８】
ｂ３）現像ローラ：Ｄｅｖ３
本比較例に用いる現像ローラ（弾性層の周りの表面層が、アルミナを含有する）は、以下のように作製した。即ち、導電性支持体である外径φ６（ｍｍ）の芯金電極１４ａの周囲に、導電剤が配合された導電性のゴム層１４ｂを設け、現像ローラ１４基体の外径をφ１１．５（ｍｍ）とした。ここで、ゴム層の材質はシリコンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン共重合体）、ヒドリンゴム、又はこれらが混合されたゴム、一般的にゴムが使用可能である。本例においてはシリコンゴムを２．５ｍｍ，ウレタン層１０ｕｍ形成し、基体１４ｂ１とした。
【００８９】
また、導電剤としては、カーボン粒子、金属粒子、イオン導電粒子等を分散させることで所望の抵抗値を得ることができ、本比較例においてはカーボン粒子を用いた。また、現像ローラ全体の硬度調整のためには、シリコンゴム量と充填剤であるシリカ量を調整することで、所望の硬度を有する現像ローラ１４を作製した。
【００９０】
次に、コロイダルアルミナ溶液を調整し、上述の導電弾性層を有する現像ローラ基体をコロイダルアルミナ溶液へディッピング処理することにより、アルミナ表面層を１．５ｕｍ形成した。
【００９１】
ここで、使用したコロイダルアルミナ溶液は、日産化学製アルミナゾル液５２０（平均粒径２０ｎｍ、ベーマイト）とエタノールを体積比率１：４になるように攪拌、混合することで調整した。
【００９２】
また本比較例において、ディッピング前に現像ローラ基体１４ｂ１表面にＵＶ照射を行うことで、コロイダルアルミナ溶液の塗工性及び密着性を向上させている。アルミナ表層を形成後、１４０℃、１５分の乾燥を行った。
【００９３】
４）比較例３
ａ４）規制ブレード：ＢＬ１（図４、α＝７５°）
比較例２と異なり、規制ブレードとして実施例１のＢＬ１を用いた。
【００９４】
ｂ４）現像ローラ：Ｄｅｖ３
比較例２におけるものと同様であり、説明は割愛する。
【００９５】
５）実施例２
ａ５）規制ブレード：ＢＬ１（図４、α＝７５°）
実施例１におけるものと同様であり、説明は割愛する。
【００９６】
ｂ５）現像ローラ：Ｄｅｖ２
本実施例に用いる現像ローラ（弾性層の周りの表面層が、アルミナと有機成分を含有し、体積抵抗率が弾性層よりも高い）は、以下のように作製した。即ち、導電性支持体である外径φ６（ｍｍ）の芯金電極１４ａの周囲に、導電剤が配合された導電性のゴム層１４ｂを設け、現像ローラ１４基体の外径はφ１１．５（ｍｍ）とした。本実施例においてはウレタンゴムを用いた。つぎに、アルミナゾル溶液を調整し、上述した導電弾性層を有する現像ローラ基体上にディッピングによりアルミナ被覆層を１．５ｕｍ形成した。
【００９７】
ここで、使用したアルミナゾル溶液は、アルミニウムアルコキシドであるアルミニウム−ｓｅｃ−ブトキシド（Ａｌ（Ｏ−ｓｅｃ−Ｂｕ）３）とイソプロピルアルコールを体積比率１：９になるように攪拌、混合することで調整した。そして、安定化剤であるアセチルアセトンをアルミニウムアルコキシドに対ししてモル比率で１となるように混合し、室温にて３時間攪拌しアルミナゾル液を調整した。
【００９８】
なお、本実施例においてディッピング前に現像ローラ基体表面にＵＶ照射を行うことで、アルミナゾル溶液の塗工性及び密着性を向上させている。アルミナ表層を形成後、２００℃、１５分の乾燥を行った。このときの現像ローラの表面層の有機成分は、アセチルアセトン及びブチル基により形成している。
【００９９】
６）実施例３
ａ６）規制ブレード：ＢＬ２（図６、α＝７５°）
図６に示すように、本実施例の規制ブレード１６は、弾性部材１６ａが折り曲げ形状を備える。本実施例の規制ブレード１６は、板状の弾性部材１６ａと、弾性部材１６ａを支持する支持部材１６ｂと、を有する。弾性部材１６ａは、支持部において、現像枠体に固定された支持部材１６ｂにより、片持ちで固定支持される。弾性部材１６ａは、支持部材１６ｂに支持される支持部とは反対側である自由端側の先端部において、現像ローラ１４に当接する。
【０１００】
本構成では、弾性部材１６ａと現像ローラ１４が無負荷状態で接触してから、弾性部材１６ａに対して現像ローラ１４を一定量押し込むことで、弾性部材１６ａを現像ローラ１４に圧接させる。このとき、弾性部材１６ａが現像ローラ１４に圧接され、その弾性復元力によって所定の圧接力が得られる。
【０１０１】
規制ブレード１６は、現像ローラ１４との当接位置において、弾性部材１６ａの自由端側の先端部が、現像ローラ１４の移動方向上流側を向いた状態（カウンター方向）で現像ローラ１４に当接するように設けられる。これにより、現像ローラ１４に担持されて搬送されてきたトナーを弾性部材１６ａと現像ローラ１４との当接位置に取り込む量を少なくすることができ、トナーの粉圧による圧接力の低下を低減することができる。
【０１０２】
弾性部材１６ａには、ステンレス鋼、リン青銅、アルミニウム合金などの金属製薄板や、高硬度の導電性樹脂などで形成された薄板など、弾性（ばね性）を有する材料で形成された板状部材が使用可能である。また、支持部材１６ｂには、弾性部材１６ａよりも厚い金属板などの板状部材で形成されたものが使用可能である。本実施例では、厚さ１．２ｍｍの鉄板を断面Ｌ字形状に屈曲させた支持部材１６ｂに、厚さ０．０８ｍｍのステンレス鋼薄板からなる弾性部材１６ａを固定して構成された規制ブレード１６を用いる。
【０１０３】
また、本弾性部材２１ａは、所定の角度で現像ローラ１４に当接するよう設ける。なお規制ブレードＢＬ１同様、角度αは７５°となるように設けた。
【０１０４】
また、本構成においては、弾性部材１６ａを先端から３．０ｍｍの所で、先端側を現像ローラ１４方向側に２０°折り曲げた。なお、弾性部材１６ａの形状や寸法は、本実施例のものに限定されるものではなく、折り曲げ部の位置や折り曲げ角度が異なるものなどであってもよい。例えば、図１６（ａ）に示すように、弾性部材１６ａは、支持部材１６ｂから先端部までの自由長さ方向において少なくとも２箇所で折り曲げられていてもよい。また、図１６（ｂ）の弾性部材１６ａは、現像ローラ１４とは逆側に凸の湾曲面を有する。このように弾性部材２１ａの形状を変更することで、規制ブレードの配置の自由度が増す。
【０１０５】
ｂ６）現像ローラ：Ｄｅｖ１
実施例１におけるものと同様であり、説明は割愛する。
【０１０６】
７）実施例４
ａ７）規制ブレード：ＢＬ３（図７、α＝７５°）
本実施例に用いた規制ブレード１６について、図７を用いて説明する。基本的には規制ブレードＢＬ１と同じであるが、弾性部材としてＢＬ２（実施例３）にて用いた折り曲げ形状を備える弾性部材１６ａを用いた。このときのなす角αは７５°とした。
【０１０７】
ｂ７）現像ローラ：Ｄｅｖ１
実施例１におけるものと同様であり、説明は割愛する。
【０１０８】
（各実施例および各比較例における評価方法）
１）高湿環境下カブリ評価（初期および耐久後）
カブリとは、本来印字しない白部（未露光部）においてトナーがわずか現像され地汚れのように現れる画像不良のことである。カブリ量の評価方法は以下のように行った。
【０１０９】
ベタ白画像、印字中に、画像形成装置を停止する。現像後、かつ、転写前の感光体上のトナーを一旦透明性のテープに転写し、トナーが付着したテープを記録紙などに貼り付ける。また同一の記録紙上に、トナー付着していないテープも同時に貼り付ける。その記録紙に貼り付けられたテープの上から、光学反射率測定機（東京電飾製ＴＣ−６ＤＳ）によりグリーンフィルタによる光学反射率を測定し、トナー付着していないテープの反射率から差し引いてカブリ分の反射率量を求めカブリ量として評価した。カブリ量はテープ上を３点以上測定しその平均値を求めた。
××：カブリ量が５．０以上である。
【０１１０】
×：カブリ量が３．０〜５．０％未満である。
【０１１１】
△：カブリ量が１．０〜３．０％未満である。
【０１１２】
○：カブリ量が１．０％未満である。
【０１１３】
カブリ評価は、試験環境３０℃、８０％ＲＨ、１００枚および６０００枚印字終了後、２４時間放置後に行った。印字テストは、画像比率５％の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。ここで、画像比率５％の横線とは、具体的に、１ドットライン印字後、１９ドットライン非印字を繰り返す画像を用いた。また、連続通紙は、通常速（１２０ｍｍ／ｓｅｃ）にて行い、カブリ評価は、低速モード（６０ｍｍ／ｓｅｃ）にて実施した。また、通紙枚数１００枚後の評価を初期、６０００枚後の画像評価を耐久後とした。
【０１１４】
２）ベタ画像濃度評価（初期および耐久後）
初期画像濃度評価は、画像形成装置を評価環境３０℃、８０％Ｒｈにて１日放置して当該環境になじませた後、１００枚印字後および６０００枚印字に行った。１００枚および６０００枚の印字テストは、画像比率５％の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。ここで、通紙枚数１００枚後の評価を初期、３０００枚後の画像評価を耐久後とした。また、画像評価はベタ黒画像を連続３枚出力し、３枚目のベタ画像紙面内１０点を抽出しその平均値をベタ黒画像濃度とした。
【０１１５】
ここで、ベタ画像濃度はｓｐｅｃｔｏｒｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ５００（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて行った。印字テスト及び評価画像は単色であり、通常紙速度（１２０ｍｍ／ｓｅｃ）にて出力した。そして、以下に説
明する○、△、×の記号で評価を行った。
【０１１６】
○：ベタ黒画像において、１０点平均が１．３以上
△：ベタ黒画像において、１０点平均が１．１以上、１．３未満
×：ベタ黒画像において、１０点平均が１．０以上、１．１未満
××：ベタ黒画像において、１０点平均が１．０未満
３）低湿環境下カブリ評価（初期）
基本的には、高湿環境下カブリの評価方法に準ずるが、以下の点が異なる。評価環境は１５．０℃、１０％ＲＨにて、通常紙速度にて通紙及び評価を実施した。
【０１１７】
４）耐久時の中間調画像の縦筋（ＨＴ筋）評価
耐久時の中間調画像の均一性評価は、１５．０℃、１０％ＲＨにて２４時間放置し、当該環境になじませた後、６０００枚印字後に行った。画像比率５％の縦線の記録画像を連続的に通紙して行った。ここで中間調画像は、印字テスト及び評価画像は単色であり、通常紙速度（１２０ｍｍ／ｓｅｃ）にて出力した。そして、以下に説明する○、×の記号で評価を行った。
【０１１８】
○：中間調画像１及び中間調画像２に縦筋状の濃淡ムラが目視により認識できない。
【０１１９】
△：中間調画像１及び中間調画像２のどちらか一方に濃淡ムラが目視により認識できる。
【０１２０】
×：中間調画像１及び中間調画像２に縦線状の濃淡ムラが目視により認識できる。
【０１２１】
本評価において中間調画像１とは主走査方向の１ラインを記録し、その後４ラインを非記録とする縞模様、中間調画像２とは主走査方向の１ラインを記録し、その後２ラインを非記録とする縞模様を意味し、全体として中間調の濃度を表現している。
【０１２２】
さらに、本評価において、上記評価○のものにおいて、以下の評価を行い、基準を満たすものを◎とした。即ち、６０００枚印字後にさらに、画像比率１％の縦線を５００枚連続通紙して中間調画像の評価を実施した。
【０１２３】
◎：上記○評価同様、中間調画像１及び中間調画像２に縦筋状の濃淡ムラが目視により認識できない。
【０１２４】
５）クリーナレス時の耐久後かぶり評価（耐久後）
プロセスカートリッジの変形例（図３）における評価も行った。本評価は、上述した耐久後カブリ評価に準ずる。
【０１２５】
以下、表１に各評価結果を示す。
【０１２６】
【表１】
0006758887.tif 000002
【０１２７】
（従来技術である比較例１に対する実施例１の優位性）
先ず、実施例１の従来技術である比較例１に対する優位性について述べる。比較例１には、カブリ量の増加が見られる。この理由は現像ニップ間でのトナー電荷の減衰が多いためと考えられ、特に耐久後は、トナー電荷の減衰に加え、トナーの電荷付与性の低下により、カブリ量が著しく増加する。
【０１２８】
一方、実施例１においては、耐久を通してカブリ量を抑制している。即ち、現像ローラに高抵抗な表面層を形成することで効果的にトナー電荷の減衰を抑制する。特に耐久後のトナーの帯電付与性低下時にも、現像ニップ間でのトナー電荷の減衰を抑制するため、カブリ量を抑制することができる。
【０１２９】
加えて、表面層中に占有するアルミナ表層はトナーへのネガ電荷付与性があるため、カブリ量の増加を著しく抑制することができる（図１１上）。検証としては、ベタ白通紙中に本体電源を切り、現像ローラ上のトナーの電荷量分布を測定し、感光体に現像ローラが当接する現像ニップ通過前後のそれぞれの現像ローラ上のトナーの電荷量分布を測定し変化量を評価することにより行った。
【０１３０】
図１１下には、比較例１の現像ローラを用いた時の感光体と現像ローラ当接する現像ニップ通過前後の現像ローラ上の電荷量分布を示している。従来技術である比較例１においては、当接部通過前より通過後にトナーの電荷量が大きく下がっていることが分かる。
【０１３１】
図１１の横軸に関し、Ｑはトナー１つの電荷量、ｄはトナー粒径であり、ホソカワミクロン社製Ｅ−ＳＰＡＲＴアナライザーにより測定した。このトナー電荷量の減衰は、特に感光体と現像ローラ間に形成される電界強度が大きいほどトナー電荷の減衰量が大きく、カブリ量が増加する。また、電界強度同様、プロセススピードが遅いほどトナー電荷の減衰量が増加し、カブリ量が増加する。その理由は感光体と現像ローラが当接する当接ニップ間を現像ローラ上トナーが通過する際の時間が増え、トナー電荷の減衰がより進行するためである。
【０１３２】
さて、実施例１及び比較例１の初期のベタ画像濃度はともに良好である。実施例１においては、高抵抗な表面層を薄層にて形成するため、従来同様の画像濃度を得ることが出来る。一方、比較例１は耐久後、画像濃度の低下が生じる。この理由は、耐久後、トナーの電荷性が低下することで転写性の劣化を生じ、紙上へ到達するトナー量が減少して画像濃度が低下するためと考えられる。
【０１３３】
さらに、実施例１においては、現像ローラ上のトナーコート層を安定化するため、現像ローラと規制ブレード間に電位差を設けている。その電位差は、マイナス電荷が現像ローラ側へ押し付けられる方向であり、ネガ化したトナーおよびトナー表面上の電荷は、現像ローラ側への力が働く。そのため、規制ブレードと現像ローラが当接するブレードニップにおいてもトナー電荷の減衰が発生し、トナー電荷量の著しい低下をもたらす。その結果、より電荷量の少ないトナーをドラム上に供給するため、転写部でトナーが移動しにくくなるからであると考えられる。
【０１３４】
実施例１においては、耐久後劣化の進行したトナーの電荷性低下時にも、表面層のアルミナによる電荷付与性に加え、感光体と当接する現像ニップ内、規制ブレードと当接するブレードニップ内でのトナーの電荷減衰も安定して抑制できる。このため、高い転写性を維持することができる。
【０１３５】
次に、プロセスカートリッジの変形例（図３）における評価結果について述べる。プロセスカートリッジの変形例（図３）は、クリーニングブレードを有していないため、転写されずに感光体上に残留したトナーは、帯電ローラ通過時にネガ化され、現像ニップにおいて現像装置で回収される。また、現像ニップでの戻りトナーの回収性を向上するため、Ｖｂａｃｋを５００Ｖと大きく設定したものである。従来技術である比較例１はＶｂａｃｋが大きいため、現像ニップ通過時、トナー電荷の減衰が大きくカブリ量の増加が見られる。
【０１３６】
さらに、比較例１はカブリ量が多いのに加え、転写出来ずに残留したトナー量が多いため、帯電ローラと感光体の当接部に到達するトナー量が著しく多い。そのため、帯電ローラ表面へ蓄積するトナー量が多く、所望の帯電性能を得ることが出来ない。その結果、例えば印字履歴に応じた中間調均一画像中に濃度差を生じる。
【０１３７】
一方、実施例１においては、プロセスカートリッジの変形例（図３）においても良好な画像を得ることができる。その理由は、Ｖｂａｃｋが大きいため現像ニップ通過時にトナー電荷が減衰し易い形態であるにも拘らず、効果的にトナー電荷の減衰を抑制でき、またトナー電荷の帯電付与も行うことが出来るためである。このため、カブリ量の増加を著しく抑制出来るとともに、高い転写性も維持できるため転写出来ずに残留したトナーを抑制でき、帯電ローラ汚れによる中間調画像濃度変動を抑制することができる。
【０１３８】
以上、述べたように、安定して良好な画像を得ることができ、プロセスカートリッジの変形例（図３）のようなクリーナレスシステムにおいても、転写出来ずに感光体上に残留したトナーを著しく抑制できる。そのため、帯電ローラ汚れを抑制できる。そして、回収性向上のため、Ｖｂａｃｋが大きい設定であってもカブリ量を抑制できるため、転写出来ずに残ったトナーを効果的に現像装置に回収することが出来る。
【０１３９】
（各比較技術に対する実施例１の優位性）
次に、比較技術と対比することで、各実施例の優位性について述べる。先ず比較例１は、前述したように、帯電付与能が低く、現像ニップ通過時の電荷の減衰も大きいため、高湿下のカブリ量の増加及び転写性の低下によるベタ画像濃度低下を生じる。比較例２は、比較例１と比較し、帯電付与能及び現像ニップ通過時の減衰を抑制するため、アルミナ粒子の凝集により表面層を形成した例である。そのため、比較例１に比べ、カブリ量の増加及びベタ画像濃度低下が改善している。しかしながら、低湿環境下において、カブリ量が増加した。
【０１４０】
この理由は、以下のように考えられる。即ち、低湿環境下において、トナーの所持する帯電量が大きい場合、トナー同士が静電的に引き付け合い、凝集を生じる、いわゆる静電凝集し易い状態となる。トナーの凝集が促進すると、トナー規制部を凝集状態で通過する。その結果、現像ローラ上のトナー層の乱れや凝集トナーの一部に未帯電トナーが混在すると、カブリ量の増加を生じる。
【０１４１】
比較例２の規制ブレードＢＬ１は低規制力であり、トナーの帯電量が高く、静電凝集し易いときに、安定したトナーコート層の形成が難しい。一方、比較例３は、比較例２に比べ、高規制力である規制ブレードＢＬ１を用いている。ＢＬ１はエッジ当接を安定して形成できるため、トナーコート層の安定化により低湿下でのカブリ量の増加を抑制する。しかしながら、ベタ画像濃度の低下は、比較例２より大きい。
【０１４２】
この理由は、規制力の高いＢＬ１の規制ブレードはその高い規制力を得るため、現像ローラ表面へエッジ当接を維持するように構成しているため、現像ローラ表面層が削れ、薄くなったと考えられる。その結果、高帯電付与のであるアルミナ粒子による帯電付与性が減少し、転写性が劣化し、ベタ画像濃度の低下を生じたと考えられる。
【０１４３】
このことは、耐久後の高湿下カブリ量は比較例２と比較例３は同等であるが、Ｖｂａｃｋが大きい設定であるプロセスカートリッジの変形例（図３）においては比較例２より比較例３は高湿下カブリの増加が大きいことからも、表面層の膜厚の低下が示唆される。すなわち、表面層の薄層化に伴い低抵抗化が進行し、現像ニップ通過時のトナー電荷量抑制効果が得られないと考えられる。
【０１４４】
一方、実施例１においては、表面層にアルミナと樹脂を混合しており、摩耗性が高く、安定して高帯電付与及び電荷減衰抑制効果を得ることができる。特に、帯電量が高いトナーに対して高規制力である規制ブレード使用時であっても、安定してトナーコート層を形成することが可能である。その結果、経時的かつ、湿度に依らず、安定し良好な画像を得ることができる。
【０１４５】
（低湿下の中間調画像中の縦筋評価結果に関する各実施例および各比較例の比較）
次に、低湿下の中間調画像中の縦筋評価結果を実施例１〜４及び比較例１〜３を比較することで、各実施例の優位性について述べる。
【０１４６】
１）比較例１
比較例１においては、中間調画像中の縦筋を生じる。その理由は、以下のように推測される。比較例１の規制ブレードは角度αが８２°と大きく、現像装置に固定支持された例である。このため、規制ブレードと現像ローラ当接部をトナーが通過すると、トナー表面に外添された無機粒子により削れが生じると初期の当接圧分布から、当初得られていた当接先端部（エッジ部）でのシャープな当接圧を得られなくなる（図１２（ｂ））。
【０１４７】
加えて、規制ブレード先端の削れにより取込口が大きくなり、トナーの通過量も増加する。図１２の黒矢印にて示すようなトナー搬送は、現像ローラ表面とトナーの付着力に依存する。しかしながら、規制ブレードの削れが進行すると、トナー取込量が増加するものの、現像ローラ上のトナー搬送量の増加は小さい。このため、規制ブレード付近のトナー（１２Ｎ）は滞留し易く、当接ニップ出口付近において、規制ブレードへの融着や固着が発生する。
【０１４８】
特に、比較例１においては、帯電付与能が低い従来の現像ローラＤｅｖ４であるため、トナー搬送量が低く、トナーの滞留を加速する。その結果、規制ブレード表面にトナー凝集塊等の融着物や凝集塊が発生し、トナーコート層上に筋が発生し、中間調画像中に縦筋を生じる。また、図１２（ｃ）のように、規制ブレード入口近傍でも、搬送量の低下や取込量の増加により、規制されるトナーが減少する。
【０１４９】
このため、規制ブレード入口付近にもトナー滞留（１２Ｎ）が生じ易く、トナー凝集塊、ブレード融着、固着が発生し、中間調画像中の縦筋を生じる。比較例２は、搬送量アップとして帯電付与能が高いアルミナ表面層を形成した例であるが、中間調画像中の縦筋は比較例１と同等であった。その理由は、搬送量アップによりトナー滞留は抑制されるものの、搬送量アップは規制ブレードの削れを促進し、比較例１以上に当接ニップ内の圧低下領域の拡大を生じる。その結果、トナー搬送量アップにも関わらず、トナー滞留を形成し、中間調画像中の縦筋が生じるからである。
【０１５０】
比較例３は比較例２同様、搬送量が高い現像ローラを用い、規制ブレードの削れを促進する例であるが、規制ブレードの削れが促進してもエッジ当接が形成し易いため、規制力の著しい低下を生じない。その理由は、図１３（ｂ）に示すように、角度αが７５°と大きくなっているため、規制ブレード先端の削れが生じても取込口が大きく変化しないからである。
【０１５１】
加えて、図１３（ｃ）に示すように揺動支点を中心とし規制ブレード先端の旋回１６ｒのため、当接部が削れた方向に押付られるため、規制力の低下を生じない。しかしながら、エッジ当接が継続的に維持されるため、現像ローラ表層の摩耗を促進し、耐久後半時、搬送力が低下、トナー滞留を形成し、軽微の中間調画像不良を生じる。
【０１５２】
一方、実施例１においては、表面層にアルミナと樹脂を混合しており、摩耗性が高く、安定して高帯電付与及び電荷減衰抑制効果を得ることができる。特に、帯電量が高いトナーに対して高規制力である規制ブレード使用時であっても、安定してトナーコート層を形成することが可能である。その結果、高規制力を維持しながら、トナー搬送量も高く維持できるため、中間調画像不良を著しく抑制する。
【０１５３】
特にトナー搬送量の維持により、規制ブレードを削る作用も維持することから、規制ブレード１６の表面は適宜、リフレッシュ面が形成され、トナー凝集塊や融着物が生成するのを効果的に抑制することができる。その結果、経時的に、かつ湿度に依らず、安定して良好な画像を得ることができる。
【０１５４】
実施例１においては、耐久後の規制ブレード１６の観察を実施すると、金属表面部が鏡面化し、固着物や付着物も無く、良好な状態であることを確認した。
【０１５５】
ここで、規制ブレード１６の先端が削れてもリフレッシュ面を形成し、安定したトナーコート層を形成するためには、角度αは既述したように４５°以上で８０°以下であることが好ましく、さらに７５°以下であることがより好ましい。即ち、角度αに関して、以下の条件を満たすことがより好ましい。
【０１５６】
４５°≦  α  ≦７５°
さらに、現像ローラの表面硬度に関しては、４０°以上で７０°以下であることが好ましい。表面硬度が７０°を超える場合は、著しいトナー劣化を生じることで、転写性の劣化によりベタ黒画像濃度や中間調画像濃度が低下する。またＭＤ１硬度が４０°未満の場合、現像ローラ表層の摩耗が劣化するため、経時的に安定したトナーコート層及び画像形成を行うことが出来ない。
【０１５７】
（各実施例における比較）
実施例２は、表面層をアルミナゾルにより形成した例である。アルミナゾルによる表面層は、比較例２のアルミナ粒子の凝集により形成された表面層より耐摩耗性が向上するため、耐久後半の表面層の摩耗による画像不良を改善する。実施例３は、規制ブレードのエッジ当接を簡易に維持するため、規制ブレード先端近傍にマゲを形成し、α値を大きくした例である。規制ブレードが固定されているため、削れによる当接圧変化は生じるため、実施例１には、やや劣るものの、経時的に良好な画像を得ることができる。
【０１５８】
また、実施例１及び実施例４は揺動支点を有しており、ブレードが削れても当接圧変動が著しく小さい。その結果、経時的に安定した画像を得ることが出来る。また実施例４は、先端近傍にマゲを形成するため、より安価な薄い金属や硬度の低い材質であっても安定した規制を行うことが出来る。
【０１５９】
（更なる実施例）
１）実施例５
基本的には実施例１に準ずるが、以下の点が異なる。アルミナ粉末は酸化アルミニウム（平均粒径５０ｎｍ）、ウレタンアクリレート（荒川化学工業：ビームセット５５０Ｂ）、ヘキサンジオールアクリレートを３：７となるように調整した。
【０１６０】
２）実施例６
基本的には実施例１に準ずるが、以下の点が異なる。アルミナ粉末は酸化アルミニウム（平均粒径５０ｎｍ）、ウレタンアクリレート（荒川化学工業：ビームセット５５０Ｂ）、ヘキサンジオールアクリレートを３：５：２となるように調整した。
【０１６１】
３）実施例７
基本的には実施例１に準ずるが、以下の点が異なる。アルミナ粉末は酸化アルミニウム（平均粒径５０ｎｍ）、ウレタンアクリレート（荒川化学工業：ビームセット５５０Ｂ）、ヘキサンジオールアクリレートを３：４：３となるように調整した。
【０１６２】
４）実施例８
基本的には実施例１に準ずるが、以下の点が異なる。アルミナ粉末は酸化アルミニウム（平均粒径５０ｎｍ）とエポキシアクリレート（荒川化学工業：ビームセット１２００）が重量比３／７の配合比に、メチルエチルケトンを適宜、希釈することで調整した。調整した塗工液を、上述の現像ローラ上にスプレー塗工し、紫外線照射（低圧水銀）することにより表面層１．２ｕｍを形成した。
【０１６３】
５）実施例９
基本的には実施例１に準ずるが、以下の点が異なる。アルミナ粉末は酸化アルミニウム（平均粒径５０ｎｍ）とポリウレタン樹脂（荒川化学工業：ユリアーノＫＬ‐５９３）が重量比１／３の配合比に、イソプロピルアルコールを適宜、希釈することで調整した。調整した塗工液を、上述の現像ローラ上にスプレー塗工し、８０℃，３０分加熱することにより表面層１．２ｕｍを形成した。
【０１６４】
（更なる実施例５〜９の評価結果）
ａ）実施例５〜７の評価結果
実施例５と実施例６は、同等の評価結果であった。実施例７は、中間調画像の縦筋が軽微に発生した。現像ローラの表面をＳＥＭ及びＥＤＸにより観察すると、アルミナ粒子の凝集した粒径は実施例６のローラが約６５ｕｍ、実施例５のローラが約４８ｕｍであり、実施例５は明確な凝集した粒径が判別できず、均一に分散していた。トナー粒径は５ｕｍを使用していることから、トナー粒径に対するアルミナ凝集の粒径は実施例５、６はそれぞれ９．６倍、１３倍であった。
【０１６５】
アルミナ粒子の凝集理由は、以下のように考えられる。即ち、使用したモノマーは常温で液体であり、現像ローラ表面へ塗工直後、流動し易く、風乾、乾燥の時にモノマー周りの流動可能なアルミナ粒子が凝集を生じるため、形成していると考えられる。塗工液においてアルミナ等の沈降を抑制し、長期保管に優れるためには、アルミナ粒子の粒径は１００ｎｍ以下であることが好ましく、トナーへの帯電付与能を確実に行うためには、アルミナ粒子は３０ｎｍ以上の粒径又は凝集塊を形成することが好ましい。
【０１６６】
実施例６において、耐久後の規制ブレードを観察すると、規制ブレードの長手方向に、上記のアルミナ凝集サイズ程度の凹凸が観測された。上記のことは、以下のように推察される。即ち、現像ローラ上のトナーは、アルミナ部と樹脂部において帯電付与能及び静電付着を加味した付着力が部分的に異なると考えられる。そのため、現像ローラ上において動き易い領域と動きにくい領域が耐久後半のトナー劣化時に顕在化すると考えられる。その結果、長手方向においてトナーの流れが変わり、規制ブレードの削れ方に違いが生じたためと思われる。
【０１６７】
上記のことから、規制ブレードにつき長手方向でトナーの均一な流れを形成するためには、トナー粒径（トナーの体積平均粒子径）に対するアルミナ凝集の粒径（凝集体径又は体積平均粒子径）は１０倍以下であることが好ましい。そして、均一な分散状態であることがより好ましい。また、均一であってもアルミナ粒径がトナー粒径の１０倍を超えると上記と同様、長手方向でトナーの均一な流れの形成が困難なため、使用するアルミナ粒径はトナー粒径の１０倍以下であることがより好ましい。
【０１６８】
ｂ）実施例８の評価結果
実施例１に対して、評価結果の異なる点について述べる。実施例８は、実施例１に比べ、耐久後のカブリ及びベタ画像濃度の低下を軽微に生じた。この理由は、やや表面硬度（ＭＤ−１）が８０°と高く、トナーの劣化を促進したと考えられる。従って、耐摩耗性を有し、表面硬度が著しく高くなるのを抑制するためにはウレタンアクリル樹脂を用いることが好ましい。
【０１６９】
ｃ）実施例９の評価結果
実施例１に対して、評価結果の異なる点について述べる。実施例９は、実施例１と比較し、高湿下のカブリ量及びベタ濃度画像が軽微に劣化した。理由としては、アルミナ表面にウレタンが多いためと考えられる。実施例１と実施例９の現像ローラ表面の観察をすると、実施例９の現像ローラは樹脂に覆われ、実施例１の現像ローラはアルミナ粒子形状が明確に確認できる。即ち、アルミナを表出しアルミナの特性を効果的に得るためには、ウレタンアクリル樹脂を用いることが好ましい。
【０１７０】
（変形例）
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。
【０１７１】
（変形例１）
上述した実施形態では、プロセスカートリッジ１１は、感光体ユニット１８および現像ユニットとしての現像装置４を一体的に備え、画像形成装置本体に着脱可能としたものであったが、本発明はこれに限られない。プロセスカートリッジ１１が二体構造として感光体ユニット１８と現像ユニットとしての現像装置４に分けられ、少なくとも一方が画像形成装置本体に着脱可能な構成としても良い。
【０１７２】
また、上述した実施形態に係る現像装置をプロセスカートリッジ内でなく、プロセスカートリッジを用いない画像形成装置の装置本体内に設けても良い。
【符号の説明】
【０１７３】
１４・・現像ローラ、１４ｂ・・弾性層、１６・・規制ブレード、１６ａ・・薄板弾性部材、１６ｄ・・加圧バネ
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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