(57)【要約】【課題】ＯＰＣ感光体のさらなる長寿命化を達成し、現像コントラストの変動に左右されない高画質の画像を長期にわたって安定して形成できる画像形成装置及び現像剤を提供する。【解決手段】導電性支持体と、この導電性支持体上に形成される有機光導電層とを有する有機光導電性感光体を像担持体として用い、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び電荷制御剤を含有するトナー粒子を有する現像剤であって、結着樹脂は、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、及びビニル系重合体ユニットとポリエステル重合体ユニットとを有しているハイブリッド樹脂成分を少なくとも含む樹脂であり、電荷制御剤は、スチレン系単量体とアクリル系単量体とスルホン酸含有アクリルアミド系単量体との共重合体を含む現像剤を用いて、画像を形成する。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電した後に静電潜像が形成される像担持体と、
この像担持体に対して非接触に配置され表面に現像剤層が形成される現像剤担持体を有し、この現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加して前記像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置とを有する画像形成装置において、
前記像担持体は、導電性支持体と、この導電性支持体上に形成される有機光導電層とを有する有機光導電性感光体であり、
前記現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び電荷制御剤を含有するトナー粒子を有する現像剤であり、
前記結着樹脂は、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、及びビニル系重合体ユニットとポリエステル重合体ユニットとを有しているハイブリッド樹脂成分を少なくとも含む樹脂であり、
前記電荷制御剤は、スチレン系単量体とアクリル系単量体とスルホン酸含有アクリルアミド系単量体との共重合体を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像装置は、前記現像剤担持体に供給される現像剤を収容する現像剤室を有し、前記現像剤担持体の最下部が前記現像剤室の底部に対して、少なくとも１０ｍｍ以上、上方の位置に配置されており、前記現像剤室から前記現像剤担持体に現像剤を供給する際に、現像剤をくみ上げて供給することを特徴とした請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤担持体と前記像担持体の間に発生する電界において、前記現像剤担持体上の現像剤を前記像担持体の画像部に向けて飛翔し付着させる電界の最大値が＋０．２５Ｖ／μｍ〜＋５．０Ｖ／μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像バイアス電圧は、ＡＣ電圧成分とＤＣ電圧成分とを含む電圧であ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画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤は、一成分現像剤であ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画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤は、重量平均粒径が４〜１０μｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤担持体表面と前記像担持体表面との距離が１００〜５００μｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
導電性支持体、及びこの導電性支持体上に形成される有機光導電層を少なくとも有する有機光導電性感光体であり、帯電した後に静電潜像が形成される像担持体と、
この像担持体に対して非接触に配置され表面に現像剤層が形成される現像剤担持体を有し、この現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加して前記像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置とを有する画像形成装置に用いられる現像剤において、
少なくとも結着樹脂、着色剤、及び電荷制御剤を含有するトナー粒子を有し、前記結着樹脂は、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、及びビニル系重合体ユニットとポリエステル重合体ユニットとを有しているハイブリッド樹脂成分を少なくとも含む樹脂であり、
前記電荷制御剤は、スチレン系単量体とアクリル系単量体とスルホン酸含有アクリルアミド系単量体との共重合体を含むことを特徴とする現像剤。
【請求項９】
前記現像剤担持体と前記像担持体の間に発生する電界において、前記現像剤担持体上の現像剤を前記像担持体の画像部に向けて飛翔し付着させる電界の最大値が＋０．２５Ｖ／μｍ〜＋５．０Ｖ／μｍであることを特徴とする請求項８に記載の現像剤。
【請求項１０】
前記現像バイアス電圧は、ＡＣ電圧成分とＤＣ電圧成分とを含む電圧であることを特徴とする請求項８又は９に記載の現像剤。
【請求項１１】
一成分現像剤であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の現像剤。
【請求項１２】
重量平均粒径が４〜１０μｍであることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の現像剤。
【請求項１３】
前記現像剤担持体表面と前記像担持体表面との距離が１００〜５００μｍであることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一項に記載の現像剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式、あるいはトナージェット記録法等に用いられる画像形成装置及び現像剤に関するものである。即ち、像担持体に潜像を形成し、この潜像を現像装置により可視像（現像剤像）とする画像形成装置及び現像剤に関するものであり、プリンター、複写機等のような種々の画像形成装置に使用される。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置としては、電子写真方式の複写機やプリンターが挙げられるが、このような画像形成装置としては、像担持体と、この像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した像担持体に原稿画像の画像信号あるいは入力した画像信号を反映した露光を行うことにより静電潜像を形成する露光手段と、表面に現像剤層が形成される現像剤担持体を有しこの現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加して像担持体の静電潜像を現像剤で現像する現像装置と、形成された現像剤像を転写材に転写する転写手段と、転写材上の現像剤像を転写材上に定着する定着手段とを有する画像形成装置が知られている。
【０００３】
また像担持体としては従来より種々の提案がなされているが、もっとも一般的なものとして、円筒状の導電性支持体と、この導電性支持体上に形成される光導電層と、この光導電層上に必要に応じて形成される保護層とを有する有機光導電性感光体（ＯＰＣ感光体）が知られている。
【０００４】
ＯＰＣ感光体は、ａ−Ｓｉ感光体に比べ、硬度、耐摩耗性や感度では若干劣るが、安価で、幅広い分子設計が可能であり、かつ安全性、量産性で優れているため、プリンターや中低速複写機等の比較的感光体寿命が短くとも支障がない普及機を中心に幅広く採用されてきた。さらに近年においては、感度向上、耐摩耗性向上も盛んに研究されるようになり、その結果長寿命化も達成できるようになり、ローコストと高耐久性を兼ね備えた感光体として、非常に注目を浴びるようになってきた。
【０００５】
一方で、ＯＰＣ感光体の特徴としては、長期使用すると、表面層の削れによって、暗部電位の絶対値が下がり、明部電位の絶対値が上がる傾向が知られている。このような傾向は画像濃度の低下をまねき、さらに非画像部へ現像剤が付着する背景かぶりを悪化させる原因となることが知られている。
【０００６】
また、ＯＰＣ感光体のもう１つの特徴としては、図５に示すように、一般的に感光体表面温度が低いと帯電感度が低く、また感光体表面温度が高いと帯電感度が高いという、感光体表面温度による感度差が知られている。これらのことから、ＯＰＣ感光体には、長期使用や感光体表面温度によって画像濃度の変動が生じる傾向にあることが知られており、これに起因する不良画像の発生が問題として挙げられる。
【０００７】
一方で、前記現像装置を用いる現像方法としてはジャンピング現像方法が知られている。この現像方法は現像剤の十分な摩擦帯電を実現する上で優れた現像方法である。この現像方法では、現像剤担持体にＡＣ成分とＤＣ成分からなる現像バイアス電圧を印加し、像担持体上の静電潜像と現像剤担持体の電位差によって、現像を行う方法が知られている。
【０００８】
上記の現像方法では、一般に電界強度の絶対値が大きいほど現像剤がより飛翔しやすく、現像剤担持体から像担持体に向けて現像剤を飛翔させる方向の電界強度を大きくすれば黒字部において高い画像濃度の現像が行え、像担持体から現像剤担持体に向けて現像剤を飛翔させる方向の電界強度を大きくすれば、より白地部にカブリのない現像を行えることが知られている。
【０００９】
また現像剤としては、一成分現像剤と二成分現像剤とが知られているが、画像形成装置の小型化等や構成の簡略化等の観点から一成分現像剤を用いることが有利である。現像剤には種々のものが提案されているが、一般的には環境変動により帯電性能が変化し、高湿環境での帯電不足や、低湿環境での過剰帯電を生じる傾向にあることが知られている。また、現像剤の帯電の立ち上がりが遅いことに起因して、長時間放置後に十分な画像濃度が得られなかったり、朝一の画像濃度が低い等の問題点があった。特に、現像装置を長期使用する場合には、現像装置内での現像剤の劣化が起こりやすくなり、その結果として現像剤の帯電状態が低下したり、不安定になり易く、現像能力の低下が顕著に現れることがあった。
【００１０】
前述した構成等を採用して画像形成を行う、すなわちＯＰＣ感光体を用い、ジャンピング現像方法によって通常の現像剤を用いる場合では、画像形成装置の始動時にはＯＰＣ感光体の温度が低く、また現像装置における現像剤の帯電が不足しやすいことから、画像濃度の薄い画像が形成される傾向にある。このような傾向のため、始動時における画像濃度の低下を考慮して現像バイアスを設定すると、画像形成に伴ってＯＰＣ感光体の温度が上昇してきた場合等に、画像カブリが発生しやすい。また上記の場合では、長期使用に伴い、現像剤の劣化等により現像剤の帯電が不足しやすくなり、始動時に関わらず画像濃度の薄い画像が形成されやすくなる。
【００１１】
上記のような画像濃度の低下は、ＯＰＣ感光体の表面温度等に基づいて、ＯＰＣ感光体の帯電電位を調整したり、現像剤の帯電状態に基づいて現像バイアスを調整して現像コントラストを調整することにより対応可能であることが知られているが、このような対策では、装置の大型化、構成の複雑化やさらなる制御系のコストアップ等を引き起こすおそれがある。
【００１２】
また、近年、装置の小型化に伴って、現像剤担持体を現像装置の現像剤室の底部に対して上方の位置に配置し、現像装置の断面を縮小させる構成の現像装置が使用されている。しかし、このような現像装置においては、前記現像剤室から前記現像剤担持体に現像剤を供給する際に、現像剤をくみ上げて供給しなければならないため、現像剤担持体の付近に常に十分な現像剤を確保することが難しい。その結果として、現像において、現像剤の帯電状態や、現像能力の低下の影響をさらに顕著に受けやすくなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＯＰＣ感光体の更なる長期使用、及び感光体に係る制御の簡素化、現像装置の省スペース化を可能とし、長期使用後や始動時、及び現像コントラスト減少時においても画像濃度低下やかぶり現象のない良好な画像を安定して出力でき、長期使用や環境による現像剤の帯電特性の変動を抑制し、現像バイアス制御の複雑化を防止すると共に現像バイアス値を低減させ、安価で品質の高い画像を得ることのできる画像形成装置及び現像剤を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するための手段として、帯電した後に静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体に対して非接触に配置され表面に現像剤層が形成される現像剤担持体を有し、この現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加して像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置とを有する画像形成装置において、像担持体は、導電性支持体と、この導電性支持体上に形成される有機光導電層とを有する有機光導電性感光体であり、現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び電荷制御剤を含有するトナー粒子を有する現像剤であり、結着樹脂は、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、及びビニル系重合体ユニットとポリエステル重合体ユニットとを有しているハイブリッド樹脂成分を少なくとも含む樹脂であり、電荷制御剤は、スチレン系単量体とアクリル系単量体とスルホン酸含有アクリルアミド系単量体との共重合体を含むことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１５】
また、本発明は、現像剤担持体が現像装置の現像剤室の底部に対して上方に配置されており、現像剤室から現像剤担持体に現像剤を供給する際に、現像剤をくみ上げて供給する構成の現像装置においても、安定して品質の高い画像を得ることのできる画像形成装置を提供する。
【００１６】
また本発明は、導電性支持体、及びこの導電性支持体上に形成される有機光導電層を少なくとも有する有機光導電性感光体であり、帯電した後に静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体に対して非接触に配置され表面に現像剤層が形成される現像剤担持体を有し、この現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加して像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置とを有する画像形成装置に用いられる現像剤において、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び電荷制御剤を含有するトナー粒子を有し、結着樹脂は、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、及びビニル系重合体ユニットとポリエステル重合体ユニットとを有しているハイブリッド樹脂成分を少なくとも含む樹脂であり、電荷制御剤は、スチレン系単量体とアクリル系単量体とスルホン酸含有アクリルアミド系単量体との共重合体を含むことを特徴とする現像剤を提供する。
【００１７】
また本発明では、現像剤担持体と像担持体の間に発生する電界において、現像剤担持体上の現像剤を像担持体の画像部（明部）に向けて飛翔し付着させる電界の最大値を＋０．２５Ｖ／μｍ〜５．０Ｖ／μｍにすることによって、より濃度低下や背景かぶりのない良好な画像を形成することが可能である。
【００１８】
また本発明では、現像剤担持体に印加する現像バイアス電圧が、ＡＣ電圧成分とＤＣ電圧成分とを含む電圧にすることにより、現像工程の安定化が可能となり、より長期的に良好な画像を形成することが可能である。
【００１９】
また本発明では、現像剤として一成分現像剤を用いることにより、現像装置構成の簡素化が可能となり、これにより画像形成装置のコストダウンが図れる。
【００２０】
また本発明では、現像剤の重量平均粒径を４〜１０μｍにすることにより、画質が向上し、より良好な画像を形成することが可能である。
【００２１】
また本発明では、現像剤担持体と像担持体との距離を１００〜５００μｍにすることによって、より濃度低下や背景かぶりのない良好な画像を形成することが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明では、有機光導電性感光体（ＯＰＣ感光体）を像担持体として用い、この像担持体に形成される静電潜像の現像には、ジャンピング現像方式で静電潜像を現像することができる現像装置を用い、さらに以下に説明する現像剤が用いられる。
【００２３】
本発明の現像剤は、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び電荷制御剤を含有するトナー粒子を有する現像剤である。この現像剤は、主にトナー粒子から構成される一成分現像剤であっても良いし、トナー粒子とキャリア粒子とから主に構成される二成分現像剤であっても良いが、本発明では一成分現像剤であることが好ましい。
【００２４】
また本発明の現像剤は、重量平均粒径が４〜１０μｍであることが好ましい。重量平均粒径が４μｍより小さいと現像剤の比表面積が増大し、それに伴って現像剤の比電荷が増加するため、現像剤の現像剤担持体に対する静電付着力が増加し、現像性が低下する傾向にある。また、重量平均粒径が１０μｍより大きいと十分な現像性は得られるものの、現像剤粒径が大きいため、ドット再現性が低下し、画質低下をもたらす傾向にある。現像剤の重量平均粒径は、現像剤の製造過程の適所で分級を行うことにより調整することができる。
【００２５】
ここで、現像剤の重量平均粒径については、種々の方法によって測定できるが、本発明においてはコールターカウンターを用いて測定することが好ましい。より具体的には測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型あるいはコールターマルチサイザーＩＩ（コールター社製）を用いる。電解液は、１級塩化ナトリウムを用いて、約１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。このような電解液としては、例えば、ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。
【００２６】
また具体的な測定方法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩、を０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとしてトナーの場合は１００μｍアパーチャーを用いて、現像剤の体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。それから、本発明に係るところの体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径（Ｄ４）（各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする）を求める。
【００２７】
前記結着樹脂は、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、及びビニル系重合体ユニットとポリエステル重合体ユニットとを有しているハイブリッド樹脂成分を少なくとも含む樹脂である。
【００２８】
このハイブリッド樹脂成分中でビニル系重合体成分の量を規定し、さらには、このビニル系重合体成分の含有量に応じてスチレン系単量体とアクリル系単量体とスルホン酸含有アクリルアミド系単量体との共重合体を適正添加することにより、長期にわたり良好な帯電特性を有する現像剤が得られる。
【００２９】
ここで「ハイブリッド樹脂成分」とは、ビニル系重合体ユニットとポリエステルユニットとが化学的に結合された樹脂を意味する。さらにビニル系重合体ユニットとはビニル系モノマーの重合体をいい、重合度に関わらずオリゴマー等の低重合体を含む。同様にポリエステルユニットとはエステル系モノマーの重合体をいい、重合度に関わらずオリゴマー等の低重合体を含む。なおハイブリッド樹脂成分中には上記ユニットのモノマー及びこれらのモノマーによる共重合体が含まれていても良い。
【００３０】
本発明に用いられる現像剤においては、結着樹脂１００質量部当たり１０〜４０質量部のビニル系重合体を含んでいる。ここで、ビニル系重合体成分とは、ビニル系重合体及びハイブリッド樹脂成分中に含まれるビニル系重合体成分の和を表している。ビニル系重合体の含有量が上記範囲よりも小さいと耐高温オフセット性が下がる傾向にあり、ビニル系重合体の含有量が上記範囲よりも大きいと低温定着性、特にハーフトーン画像における定着能力が下がる傾向にある。
【００３１】
前記電荷制御剤は、スチレン系単量体とアクリル系単量体（スチレン／アクリル系単量体）とスルホン酸含有アクリルアミド系単量体との共重合体を含む。本発明では電荷制御剤としてスチレン／アクリル系単量体とスルホン酸含有アクリルアミド系単量体との共重合体を用いることにより、帯電特性の立ち上がりの速さを保持しつつ、高湿環境においても高い帯電量が得られ、低湿環境においても過剰帯電することのない現像剤を得ることができる。
【００３２】
本発明に用いられる現像剤では、結着樹脂１００質量部当たり０．５〜１０質量部の割合で電荷制御剤を含有している。電荷制御剤の含有量が上記範囲よりも小さいと電荷制御剤の配合による効果が十分に発揮されにくく、電荷制御剤の含有量が上記範囲よりも大きいと、定着性に対して悪影響を及ぼしたり、帯電特性が不安定になりやすくなる傾向にある。
【００３３】
また、結着樹脂１００質量部当たりに含まれるビニル系重合体成分の量（Ａ）と結着樹脂１００質量部当たりに含まれる電荷制御剤の量（Ｂ）との間で下記式
Ｂ／Ａ≦０．２５
を満足することが好ましい。これは以下に記す理由による。
【００３４】
本発明で用いられるスチレン／アクリル系単量体とスルホン酸含有アクリルアミド系単量体との共重合体からなる電荷制御剤は、結着樹脂製造時、又は現像剤製造時の溶融混練時において、結着樹脂中のビニル系共重合体成分と相溶することにより、結着樹脂中、又はトナー粒子中に分散される。このため、電荷制御剤を比較的多く含有させる場合には、結着樹脂中のビニル系共重合体を多く含有させておくことにより、トナー粒子を微粒子化した場合でも、均一に分散させることが可能となる。この為、Ｂ／Ａが０．２５より大きくなると、電荷制御剤の結着樹脂中若しくはトナー粒子中における分散状態が悪化し、電荷制御剤の偏在が起こりやすくなり、その結果、環境変動、経時によって帯電特性が不安定な現像剤になる場合が多い。
【００３５】
上記結着樹脂を調整できる製造方法としては、例えば、ポリエステルユニット調整後に、この存在下にビニル系重合体ユニット及びハイブリッド樹脂成分を製造する方法があり、ハイブリッド樹脂成分はポリエステルユニット（必要に応じてポリエステルモノマーも添加できる）とビニル系モノマー及び／又はビニル系重合体ユニットとの反応により製造される。好ましくはこの工程でワックスを添加する。
【００３６】
この製造方法は、ビニル系重合体ユニットの分子量制御が容易であり、ハイブリッド樹脂成分の生成を制御することができ、かつワックスを添加する場合にはその分散状態を制御できる点で好ましいが、製造方法は、特にこれに限定するものではない。
【００３７】
また、本発明において、ハイブリッド樹脂成分におけるポリエステルユニット及び／又はポリエステル樹脂成分を合成するためのモノマーとビニル系モノマーとの仕込み比は、６０／４０質量％から９０／１０質量％であることが好ましい。ビニル系モノマーが４０質量％より多くなると低温定着性が不十分となる傾向にあり、１０質量％よりも少なくなると耐高温オフセット性が不十分になる傾向にある。
【００３８】
本発明に用いられるポリエステル樹脂（ポリエステルユニットを含む）のモノマーとしては、通常知られている多価アルコールと多価カルボン酸とを用いることができ、以下のものが挙げられる。
【００３９】
アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−エチル１，３−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールＡ、また（１）式で表されるビスフェノール誘導体、及び下記（２）式で示されるジオール類が挙げられる。
【００４０】
【化１】
2004170602.tif 000002
【００４１】
【化２】
2004170602.tif 000003
【００４２】
また、２価のカルボン酸としてはフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸等のベンゼンジカルボン酸類又はその無水物；こはく酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸等のアルキルジカルボン酸類又はその無水物、またさらに炭素数６〜１８のアルキル基で置換されたこはく酸若しくはその無水物：フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸又はその無水物等が挙げられる。
【００４３】
また、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビット、ソルビタン、さらには、例えばノボラック型フェノール樹脂のオキシアルキレンエーテル等の多価アルコール類；トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸やその無水物等の多価カルボン酸類等が挙げられる。
【００４４】
本発明の現像剤において、結着樹脂のポリエステルユニットは３価以上の多価カルボン酸若しくは多価アルコールによって架橋されていることが好ましく、架橋成分としては無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ペンタエリスリトール、ノボラック型フェノール樹脂のオキシアルキレンエーテルが好ましいものとして挙げられる。
【００４５】
本発明に用いられるポリエステル樹脂（ポリエステルユニットを含む）のモノマーとしては、通常知られている多価アルコールと多価カルボン酸とを用いることができ、以下のものが挙げられる。
【００４６】
本発明に用いられるビニル系樹脂（ビニル系重合体ユニットを含む）を生成するためのビニル系モノマーとしては、例えばスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン、ｍ−ニトロスチレン、ｏ−ニトロスチレン、ｐ−ニトロスチレンの如きスチレン及びその誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きエチレン不飽和モノオレフィン類；ブタジエン、イソプレンの如き不飽和ポリエン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニルの如きハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸−ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸−ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸−２−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル類：ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンの如きＮ−ビニル化合物；ビニルナフタリン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸若しくはメタクリル酸誘導体等が挙げられる。
【００４７】
さらに、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸；マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物；マレイン酸メチルハーフエステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトフコン酸エチルハーフエステル、シトラコン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフエステルの如き不飽和塩基酸のハーフエステル；ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和塩基酸エステル；アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸の如きα、β−不飽和酸無水物；該α、β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物；アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマー等が挙げられる。
【００４８】
さらに、２−ヒドロキシルエチルアクリレート、２−ヒドロキシルエチルメタクリレート、２−ヒドロキシルプロピルメタクリレート等のアクリル酸又はメタクリル酸エステル類、４−（１−ヒドロキシ−１−メチルブチル）スチレン、４−（１−ヒドロキシ−１−メチルヘキシル）スチレンの如きヒドロキシル基を有するモノマー等が挙げられる。
【００４９】
また、ビニル系樹脂は、必要に応じて以下に例示するような架橋性モノマー（架橋剤）で架橋された重合体であってもよい。
【００５０】
芳香族ジビニル化合物として例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンが挙げられ；アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、エチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたものが挙げられ：エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類としては、例えばジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジアクリレート、ポリエチレングリコール＃６００ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたものが挙げられ；芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、ポリオキシエチレン（２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン（４）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたものが挙げられ；ポリエステル型ジアクリレート類として例えば、商品名ＭＡＮＤＡ（日本化薬）が挙げられる。
【００５１】
多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたもの；トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート；が挙げられる。
【００５２】
これらの架橋剤は、架橋しようとする他のモノマー成分１００質量％に対して、０．０１〜１０質量％（さらに好ましくは０．０３〜５質量％）用いることができる。架橋剤の使用量が上記範囲よりも小さいと耐高温オフセット性の向上が不十分となる傾向にあり、架橋剤の使用量が上記範囲よりも大きいと低温定着性が悪化する傾向にある。
【００５３】
本発明ではビニル系共重合体成分及びポリエステル樹脂成分の少なくともいずれかの中に、両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、例えばフマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸又はその無水物等が挙げられる。ビニル系共重合体成分を構成するモノマーとしては、カルボキシル基又はヒドロキシル基を有するものや、アクリル酸若しくはメタクリル酸エステル類が挙げられる。
【００５４】
ところで前記ハイブリッド樹脂成分は、モノマーから生成する製造方法には限定されず、ビニル系樹脂とポリエステル樹脂とを結合させることによっても製造することができる。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、どちらか一方若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。
【００５５】
上記のような重合反応を行う際に好適に用いられる重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、ジメチル−２，２’−アゾビスイソプチレート、１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）、２−（カーバモイルアゾ）−イソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）、２−フェニルアゾ−２，４−ジメチル−４−メトキシバレロニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチル−プロパン）、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドの如きケトンパーオキサイド類、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−クミルパーオキサイド、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｍ−トリオイルパーオキサイド、ジ−イソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−ｎ−プロビルパーオキシジカーボネート、ジ−２−エトキシエチルパーオキシカーボネート、ジ−メトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ（３−メチル−３−メトキシブチル）パーオキシカーボネート、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエイト、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエイト、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエイト、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、ｔ−ブチルパーオキシアリルカーボネート、ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキサノエト、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシアゼレート等が挙げられる。
【００５６】
本発明において使用される電荷制御樹脂に使用されるスチレン／アクリル系単量体としては、上述のビニル系樹脂を生成するためのビニル系モノマーの中から適宜選択される。好ましくはスチレンとアクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステルとの組み合わせが挙げられる。
【００５７】
またスルホン酸含有アクリルアミド系単量体としては、２−アクリルアミドプロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−ｎ−ブタンスルホン酸、２−アクリルアミド−ｎ−ヘキサンスルホン酸、２−アクリルアミド−ｎ−オクタンスルホン酸、２−アクリルアミド−ｎ−ドデカンスルホン酸、２−アクリルアミド−ｎ−テトラデカンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−フェニルプロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−２，２，４−トリメチルペンタンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルフェニルエタンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−（４−クロロフェニル）プロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−カルボキシメチルプロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−（２−ピリジル）プロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−１−メチルプロパンスルホン酸、３−アクリルアミド−３−メチルブタンスルホン酸、２−メタクリルアミド−ｎ−デカンスルホン酸、２−メタクリルアミド−ｎ−テトラデカンスルホン酸等を挙げることができる。好ましくは２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸が挙げられる。
【００５８】
電荷制御樹脂を合成する際に使用される重合開始剤としては、前述した重合開始剤の中から適宜選択される。好ましくは過酸化物系の重合開始剤が使用される。
【００５９】
また電荷制御樹脂の合成方法としては、特に制限はなく、溶液重合、懸濁重合、塊状重合等いずれの方法も使用可能であるが、低級アルコールを含む有機溶剤中で共重合せしめる溶液重合が好ましい。
【００６０】
また本発明の現像剤では、公知の電荷制御剤と組み合わせて使用することもできる。例えば、他の有機金属錯体、金属塩、キレート化合物で、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、ヒドロキシカルボン酸、金属錯体、ポリカルボン酸金属錯体、ポリオール金属錯体等が挙げられる。そのほかには、カルボン酸の金属塩、カルボン酸無水物、エステル類等のカルボン酸誘導体や芳香族系化合物の縮合体等も挙げられる。またビスフェノール類・カリックスアレーン等のフェノール誘導体等も用いられる。
【００６１】
本発明の現像剤を磁性トナーとして用いる場合、磁性トナーに含まれる磁性材料としては、マグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄：Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのような金属、あるいはこれらの金属とＡｌ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖのような金属との合金、及びこれらの混合物等が挙げられる。磁性材料は、磁化の強さ等の磁気特性や、平均粒径等の各種物性から選択することが好ましい。
【００６２】
また、一成分、二成分を問わず着色剤としては、上記の磁性材料の他、カーボンブラック、チタンホワイトやその他あらゆる顔料及び染料を用いることができる。
【００６３】
また本発明に用いられる現像剤には、トナー粒子の他にも流動性を向上させる観点から選ばれる無機酸化物等の無機微粉体や、帯電特性を調整する観点から選ばれる金属酸化物等の導電性粒子等を外添しても良い。
【００６４】
また現像剤の製造方法は従来より種々の方法が知られているが、本発明では製造方法は特に限定されず、重合法であっても粉砕法であっても良い。生産性等の観点から粉砕法であることが好ましい。また粉砕法においては、溶融混練物の固化体を粉砕した後に粉砕物の形状を整えるための機械的処理を行っても良いし、また粉砕後のいずれのステップであっても良いが、粉砕物を粒径に応じて分類する分級が行われる。重合法においても、重合により生成したトナー粒子を分級することが好ましい。
【００６５】
次に、本発明に用いられる画像形成装置について説明する。本発明における画像形成装置は。帯電した後に静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体に対して非接触に配置され表面に現像剤層が形成される現像剤担持体を有し、この現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加して像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置とを有する。
【００６６】
像担持体には前述したようにＯＰＣ感光体が用いられる。像担持体は導電性支持体と、この導電性支持体に形成される有機光導電層とを有する。導電性支持体は従来より知られているように、アルミニウムやステンレス等の非磁性金属材料で形成され回転自在に設けられる円筒状の支持体が好ましい。また有機光導電層についても従来より知られている種々の材料を用いることができ、また公知の方法で層形成させることができる。またその層構造についても、従来より知られているように、単層型でも良いし積層型でも良い。好ましくは表面層又は保護層と呼ばれる比較的硬い層が形成される構造が好ましい。
【００６７】
現像剤担持体には、従来より知られているように、アルミニウムやステンレス等の導電性かつ非磁性の金属で形成され回転自在に設けられる円筒状の担持体を用い、この担持体の中に回転不可に固定される磁石等の磁界発生手段を設けた構成を採用することが好ましい。
【００６８】
また像担持体を帯電させるための構成としては、従来より知られている帯電手段が用いられ、像担持体に静電潜像を形成するための構成としては、従来より知られている露光手段が用いられ、また現像装置には、上記現像剤担持体を有する従来より知られている現像装置が用いられる。このほかにも本発明の画像形成装置には、従来より知られている種々の手段や部材等が用いられる。
【００６９】
図１に基づいて本発明の画像形成装置について説明する。図１は本発明における画像形成装置の一例を示す要部断面図である。図１に示すように、本実施形態の画像形成装置には、ＯＰＣ感光体である像担持体１が回転自在に設けられ、その周囲には一次帯電装置２、露光装置１０、現像装置３、転写装置４、クリーニング装置５が配置されている。
【００７０】
一連の画像形成の過程を簡単に説明する。
像担持体１は、矢印Ａの方向に回転しており、一次帯電装置２によってその表面を一様に−７００Ｖに帯電される。その後、露光装置１０が原稿画像あるいは画像信号に対応した画像露光を像担持体１に照射することにより、画像露光を照射された像担持体１の表面の電位は−１００Ｖとなり、像担持体１上に静電潜像が形成される。そして、現像装置３によって静電潜像を現像し、現像剤像とした後、転写装置４で不図示の転写材に転写され、不図示の定着装置によって転写材上の現像剤像が定着されて、画像が出力される。一方、転写装置を通過した像担持体１では、クリーニング装置５によって、像担持体１表面に付着している残留現像剤が除去される。
【００７１】
次に、本実施形態の現像装置について、図２を用いて詳しく説明する。
現像装置３は、現像剤担持体６、現像剤層厚規制部材７、現像剤８、現像剤室９、ＤＣ電源部とＡＣ電源部を含む現像バイアス電源２０から構成される。上記のように構成された現像装置が起動して現像剤担持体６が矢印Ｂ方向に回転して、現像剤室９内では、現像剤８同士あるいは現像剤８と現像剤担持体６表面との接触摩擦等によって、電荷が現像剤８に与えられ、現像剤担持体６表面に塗布されて現像剤層を形成する。
【００７２】
現像剤担持体６表面に塗布された現像剤８は、現像剤担持体６の内部に配置された不図示の多極永久磁石の内の、一つの極位置にほぼ対向して配設された現像剤層厚規制部材７により、さらに摩擦され電荷を付与されると同時に、現像剤層が薄層になるように規制される。その後、現像剤は、現像剤担持体によって、像担持体１と現像剤担持体６とで形成される現像領域に搬送される。そして、現像領域において、現像剤担持体内に固着された磁石による磁界と、現像バイアス電源からの現像バイアス電圧の印加による電界の作用により、現像剤が飛翔し像担持体上の静電潜像が現像されて可視化される。
【００７３】
ここで、現像剤担持体と像担持体との距離ｄは、１００〜５００μｍに設定することが望ましい。１００μｍより小さいと、現像剤担持体上からドラムに向かって現像剤が飛翔し易くなりすぎるため、現像バイアス等の若干の設定のふれによって、画像濃度が濃くなったり、消費量が増加する等、安定して良好な画像を得ることが困難になる。
【００７４】
また、５００μｍより大きいと、現像剤担持体上からドラムに向かって現像剤を飛翔させるために、より強い電界強度が必要となり、電源のコストアップを引き起こすほか、現像剤の飛翔距離が長いことによって、ドラム上の画像部に対して、正確に現像剤が付着せずに画質低下が発生したり、現像剤担持体とドラムの間で現像剤が飛散し、現像装置周辺の現像剤汚れが発生したりするため、好ましくない。
【００７５】
ここで、画像部における電界強度、すなわち現像剤単位体上の現像剤を像担持体の画像部に向けて飛翔し付着させる電界の強さは＋０．２５〜＋５．０Ｖ／μｍであることが好ましい。画像部における電界強度が＋０．２５Ｖ／μｍより小さいと、現像剤担持体上の現像剤がドラムに向かって十分に飛翔できない為、十分な画像濃度が得られない傾向にある。また、電界強度が＋５．０Ｖ／μｍより大きいと、現像剤担持体上からドラムに向かって飛翔する現像剤の量が多すぎてしまい、背景かぶりや現像剤の消費量の増加を招くことがある。
【００７６】
なお上記電界強度は、像担持体と現像剤担持体との表面電位差を、像担持体と現像剤担持体の表面間距離で除することで求められる。また電界強度については、表面電位差を求めるにあたり、現像剤が向かう方の担持体表面電位から、現像剤が離れようとする方の担持体表面電位を引くことで、現像剤が向かう方向の電界強度が求められる。
【００７７】
また現像バイアス電圧は、ＡＣ電圧とＤＣ電圧とを含む電圧成分であることが好ましい。上記の成分であると、現像剤を現像剤担持体から像担持体に向けて付着させる方向の電界と、像担持体から現像剤担持体に向けて戻す方向の電界とが交互に形成されるため、過不足のない静電潜像の現像という観点から好ましい。
【００７８】
【実施例】
＜実施例１＞
本実施例では、前述した構成の画像形成装置として、キヤノン製デジタル複写機ＧＰ４０５を用いた。本実施例では、ＧＰ４０５にて使用されているＯＰＣ感光体を像担持体としてそのまま用いた。この像担持体は、平均寿命（交換時の目安）が５５０００枚として市販されているものである。本実施例ではこの像担持体を初期の状態では、非画像部（暗部）が−７００Ｖ、潜像である画像部（明部）が−１００Ｖとなるように帯電した。また像担持体の露光に使用するレーザー光量は２０ｍＶに設定した。また現像装置においては、ＤＣ成分−５００Ｖ、ＡＣ成分振幅６００Ｖ、Ｄｕｔｙ５０％、周波数１０００Ｈｚの現像バイアス電圧を現像剤担持体に印加した。現像剤担持体の表面電位は、−８００Ｖから−２００Ｖの間を１０００Ｈｚの周期で変化する。なお本実施例では、負に帯電する一成分現像剤を用いた反転現像であり、現像剤担持体と像担持体との距離ｄは２００μｍである。
【００７９】
画像形成初期の状態では、図３に示すように像担持体表面と現像剤担持体表面との電位差（像担持体表面電位−現像剤担持体表面電位）は、画像部で＋７００Ｖ、非画像部で＋１００Ｖであり、電界強度（像担持体表面と現像剤担持体表面との電位差／像担持体表面と現像剤担持体表面の距離）は、画像部（明部）では＋７００／２００＝＋３．５Ｖ／μｍ、非画像部（暗部）では＋１００／２００＝＋０．５Ｖ／μｍであった。よって、像担持体の画像部（明部）に向けて現像剤を飛翔させ付着させる電界である現像コントラストは４００Ｖであり、非画像部に付着した現像剤を像担持体から現像剤担持体に引き戻す電界である引き戻し電界は２００Ｖであった。
【００８０】
なお、現像剤担持体及び像担持体の表面電位は、表面電位計トレック３４４（トレック社製）によって測定した。現像剤担持体の表面電位については、現像剤担持体に印加されている電圧を、デジタルマルチメーター（ＦＬＵＫＥ  ８０６０Ａ（ＦＬＵＫＥ社製））にて測定した。
【００８１】
次に、本実施例で使用した現像剤について説明する。まず本実施例で使用した現像剤における結着樹脂の製造方法について説明する。結着樹脂材料の配合量を表１に示す。
【００８２】
【表１】
2004170602.tif 000004
【００８３】
上記の表に示すポリエステルモノマーをエステル化触媒と共に４口フラスコに仕込み、減圧装置、水分離装置、窒素ガス導入装置、温度測定装置及び攪拌装置を装着して窒素雰囲気下にて１３０℃の温度で攪拌しつつ、ビニル系共重合体モノマーを混合したものを滴下ロートから４時間かけて滴下した。１３０℃に保持したまま３時間熟成し、２３０℃に昇温して反応を行った。反応終了後容器から取り出し、冷却、粉砕し、ポリエステル樹脂、ビニル系重合体及びポリエステルユニットとビニル系重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂成分からなり、軟化点１３０℃の結着樹脂（Ａ）を得た。軟化点の測定はＡＳＴＭ  Ｅ２８−６７に準拠して行った。
【００８４】
また、本実施例で使用した現像剤の電荷制御樹脂の製造方法としては、
メタノール                                          ３００ｇ
トルエン                                            １００ｇ
スチレン                                            ４６８ｇ
２−エチルヘキシルアクリレート                        ９０ｇ
２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸      ４２ｇ
ラウロイルパーオキサイド                                ６ｇ
上記原料をフラスコに仕込み、攪拌装置、温度測定装置、窒素導入装置を装着して、窒素雰囲気下６５℃で溶液重合させ、１０時間保持して重合反応を終了させた。得られた重合物を減圧乾燥、粉砕して、重量平均分子量１００００の電荷制御樹脂（ａ）を得た。
【００８５】
結着樹脂（Ａ）                                      １００質量部
電荷制御樹脂（ａ）                                      ２質量部
磁性酸化鉄                                            ９０質量部
（平均粒径：０．２μｍ、Ｈｃ：９．５ｋＡ／ｍ、σｓ：８２Ａｍ２／ｋｇ、σｒ：１０Ａｍ２／ｋｇ）
ポリエチレンワックス（融点：１０８℃）                  ５質量部
上記混合物を、１３０℃に加熱された二軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混合物をハンマーミルで粗粉砕した。この粗粉砕物をジェットミルで微粉砕し、得られた微粉砕物を風力分級機で分級し、重量平均径７．５μｍの磁性トナー粒子を得た。この磁性トナー粒子１００質量部に、疎水性乾式シリカ（ＢＥＴ１８０ｍ２／ｇ）１．２質量部をヘンシェルミキサーにて外部添加して一成分磁性現像剤を生成した。
【００８６】
この現像剤を先に説明した画像形成装置に用いて、１日当たり５０００枚の画像出力を行い、長期にわたる画像出力試験を行った。その際、１日の出力試験の最初と最後に像担持体の表面電位を測定し、画像部（明部）に対する電界強度を計算する共に、画像をサンプリングし、その濃度をマクベス社製反射濃度計ＲＤ９１８で測定し、画像濃度推移を観察した。画像濃度の基準値は、画像部におけるべた黒画像が、マクベス社製反射濃度計ＲＤ９１８の測定値で１．２以上とし、７００００枚を画像出力した時点で画像濃度が１．２を下回ったため、画像濃度不足と判断し、試験を終了した。
【００８７】
本実施例では、５５０００枚使用後の像担持体及び現像剤担持体の表面電位を測定した。その結果、像担持体の表面電位は、図４に示すように非画像部（暗部）が−６００Ｖ、静電潜像である画像部（明部）が−２００Ｖであった。また像担持体表面と現像剤担持体表面との電位差（像担持体表面電位−現像剤担持体表面電位）は、画像部（明部）で＋６００Ｖ、非画像部（暗部）で＋２００Ｖであり、電界強度（像担持体表面と現像剤担持体表面との電位差／像担持体と現像剤担持体表面の距離）は、画像部（明部）では＋６００／２００＝＋３．０Ｖ／μｍ、非画像部（暗部）では＋２００／２００＝＋１．０Ｖ／μｍであった。よって、５５０００枚使用後の現像コントラストは３００Ｖであり、引き戻し電界は１００Ｖであった。
【００８８】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後、さらに７００００枚出力後において、像担持体の画像部（明部）の表面電位を１日の出力試験の最初と最後に測定した。その結果を図６に示す。画像部における像担持体の表面電位は、初期の状態で−１００Ｖであり、画像出力枚数が増えるに従って低下し、５５０００枚出力時には−２００Ｖとなった。その後、さらに加速的に低下し、画像出力試験を終了した７００００枚時点では、−３００Ｖとなった。
【００８９】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後、さらに７００００枚出力後において、画像部に対する電界強度の推移を測定した。結果を図７に示す。画像部における像担持体の表面電位が低下するに従って、電界強度は小さくなる。初期の状態では、３．５Ｖ／μｍであったが、５５０００枚出力時には３．０Ｖ／μｍとなり、画像出力試験を終了した７００００枚時点では、２．５Ｖ／μｍとなった。
【００９０】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後、さらに７００００枚出力後において、出力画像濃度の推移を測定した。結果を図８に示す。画像出力試験の初期より、安定して１．２以上の画像濃度で推移し、７００００枚出力した時点で画像濃度１．２を下回った。
【００９１】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後、さらに７００００枚出力後において、現像装置の現像能力を確認する為、画像部における電界強度に対する出力画像濃度の関係を測定した。結果を図９に示す。本実施例で使用した現像剤においては、電界強度２．５Ｖ以上の領域において、画像濃度１．２以上を安定して出力できる特性を示し、この特性は、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後、さらには７００００枚出力後で変化することはなく、長期にわたる画像出力試験において現像性が低下することはなかった。
【００９２】
また、現像装置が初期状態及び５５０００枚耐久後の状態での現像剤担持体上での現像剤について、単位質量当たりの帯電量を測定したところ、表２に示す様に初期と耐久後で現像剤の帯電量の差は見られなかった。
【００９３】
【表２】
2004170602.tif 000005
【００９４】
なお上記現像剤の帯電量は、現像剤担持体上から採取した現像剤の電荷をクーロンメーター（アドバンテスト社製  デジタルエレクトロメーターＴＲ８６５２）で測定し、現像剤１ｇ当たりの値に換算したものである。
【００９５】
また、出力枚数が５００００枚を経過した時点で、像担持体の温度特性が大きくなり、１日の最初（１枚目）と最後（５０００枚目）で、画像部における表面電位の差が大きくなった為、出力枚数が５００００枚を経過した時点から３日間連続で１日の最初と最後における表面電位、電界強度、及び画像濃度の測定も行った。
【００９６】
５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部における表面電位の推移を測定した。結果を図１０に示す。図中の○印は１日の最初の表面電位であり−２２０Ｖ、▲印は１日の最後での表面電位であり−１８０Ｖ、１日の最初と最後で画像部における表面電位差は４０Ｖであった。
【００９７】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部において、像担持体の表面電位の推移に対応する電界強度の推移を測定した。結果を図１１に示す。１日の最初では表面電位が高いため電界強度は小さくなり２．９Ｖ／μｍであった。また、１日の最後では表面電位が低いため電界強度は大きくなり３．１Ｖ／μｍであった。また１日の最初と最後で画像部における電界強度差は０．２Ｖ／μｍであった。
【００９８】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部において、像担持体の表面電位の推移に対応する出力画像濃度の推移を測定した。結果を図１２に示す。図１２に示したように、１日の最初と最後で電界強度が変化しているにもかかわらず、画像濃度は安定して推移し、１日の最初と最後で差は見られなかった。
【００９９】
以上説明したように、本実施例では前述した現像剤を用いた場合は小さい電界強度で高い画像濃度が得られる為、像担持体として有機光導電性感光体（ＯＰＣ感光体）を用いた画像形成装置によって一成分ジャンピング現像方式で画像出力を実施した場合、画像出力枚数が平均寿命を過ぎ、像担持体の特性によって像担持体における表面電位が低下し、電界強度が低下した場合でも十分な画像濃度を維持でき、結果として、像担持体の寿命を平均寿命よりも１５０００枚延命できた。
【０１００】
また、像担持体が耐久劣化して温度特性が顕著になった場合でも、温度特性による電界強度への影響を受けることなく、安定して濃度の高い画像を出力することができ、１日の最初と最後で画像濃度が異なるという不具合は生じなかった。これによって、従来この不具合を解消する為に採用していた、像担持体の温度を検知し、それによって帯電電位を変更する等の対策や、現像バイアス電圧を変更して暫定的に現像コントラストを大きくする等の対策を施すことなく、低ランニングコストが達成できる画像形成装置を提案することができた。
【０１０１】
＜比較例＞
本比較例では、ビニル系モノマーのみを使用して共重合して得られた樹脂を結着樹脂として用い、さらに電荷制御樹脂を添加しない現像剤を用いた以外は、実施例１と同様の画像出力試験を行った。出力画像が５５０００枚の時点で画像濃度が１．２を下回った為、試験を終了した。
【０１０２】
画像出力試験の初期と５５０００枚出力後において、像担持体の画像部（明部）の表面電位を１日の出力試験の最初と最後に測定した。結果を図１３に示す。図６と同様に、画像部における像担持体の表面電位は、初期の状態で−１００Ｖであり、画像出力枚数が増えるに従って低下し、５５０００枚出力時には−２００Ｖとなった。
【０１０３】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後において、画像部に対する電界強度の推移を測定した。結果を図１４に示す。画像部における像担持体の表面電位が低下するに従って、電界強度は小さくなる。初期の状態では、３．５Ｖ／μｍであったが、５５０００枚出力時には３．０Ｖ／μｍとなった。
【０１０４】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後において、出力画像濃度の推移を測定した。結果を図１５に示す。画像出力試験の初期より、安定して１．２以上の画像濃度で推移していたが、徐々に画像濃度が下がる傾向が見られ、５５０００枚出力した時点で濃度１．２を下回った。
【０１０５】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後において、画像部における電界強度に対する出力画像濃度の関係を測定した。結果を図１６に示す。本比較例で使用した現像剤においては、画像出力試験の初期では電界強度２．５Ｖ／μｍ以上の領域において、画像濃度１．２以上を出力できる特性を示していたが、５５０００枚出力後では現像能力の劣化が見られ３．０Ｖ／μｍ以上の領域で画像濃度１．２以上を出力できる特性を示した。このため、図１４及び図１５で示したように、電界強度が３．０Ｖ／μｍになった５５０００枚出力時点で、画像濃度が１．２を下回った。
【０１０６】
また、現像装置が初期状態及び５５０００万枚使用後の状態での現像剤担持体上の現像剤について、単位質量当たりの帯電量を測定したところ、表３に示すように長期使用による現像剤の帯電劣化が見られ、これによって現像能力の低下が起こっていたことがわかる。
【０１０７】
【表３】
2004170602.tif 000006
【０１０８】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部における表面電位の推移を測定した。結果を図１７に示す。図中の○印は１日の最初の電位であり−２２０Ｖ、▲印は１日の最後での電位であり−１８０Ｖ、１日の最初と最後で画像部における電位差は４０Ｖであった。
【０１０９】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部における表面電位の推移に対応する電界強度の推移を測定した。結果を図１８に示す。図中の○印は１日の最初の電界強度あり、▲印は１日の最後での電界強度である。１日の最初では電位が高いため電界強度は小さくなり２．９Ｖ／μｍである。また、１日の最後では電位が低い為電界強度は大きくなり３．１Ｖ／μｍであり、１日の最初と最後で画像部における電界強度差は０．２Ｖ／μｍであった。
【０１１０】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部における表面電位の推移に対応する出力画像濃度の推移を測定した。結果を図１９に示す。図中の○印は１日の最初の画像濃度であり、▲印は１日の最後での画像濃度である。図１８で示した１日の最初と最後での電界強度の変化に対応して画像濃度が変化しており、電界強度が低い１日の最初では画像濃度も低く、電界強度が高い１日の最後では画像濃度も高いという濃度差が生じた。
【０１１１】
この濃度差を解消する為に、従来採用している対策として、像担持体の温度を検知し、それによって帯電電位を変更した。実際には像担持体の温度が低い時には帯電の設定値を低くし、感度が悪く露光による電位低下が十分でなくても画像部における像担持体の表面電位が１日の最後と同様に−１８０Ｖになるようにした。具体的には、１日の最初の像担持体温度が低い時には、像担持体の帯電の設定値を−６６０Ｖとした。これによって実際の帯電電位は−５６０Ｖとなり、露光後の表面電位は１日の最後と同様に−１８０Ｖになった。
【０１１２】
５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部における表面電位の推移を測定した。結果を図２０に示す。図中の○印は１日の最初の電位であり−１８０Ｖ、▲印は１日の最後での電位であり−１８０Ｖ、１日の最初と最後で画像部における電位差は見られなかった。
【０１１３】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部において、像担持体の表面電位の推移に対応する電界強度の推移を測定した。結果を図２１に示す。図中の○印は１日の最初の電界強度あり、▲印は１日の最後での電界強度である。１日の最初と最後でドラムの電位差がない為、電界強度は朝晩ともに３．１Ｖ／μｍであり、１日の最初と最後で画像部における電界強度差はない。
【０１１４】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部において、像担持体の出力画像濃度の推移を測定した。結果を図２２に示す。図中の○印は１日の最初の画像濃度であり、▲印は１日の最後での画像濃度である。図２１で示した通り１日の最初と最後で電界強度の変化がないので、画像濃度も１日の最初と最後で画像濃度差は生じなかった。
【０１１５】
＜実施例２＞
本実施例は、現像バイアス電圧のＤＣ電圧成分及びＡＣ電圧成分の振幅を小さくした以外は、実施例１と同様の画像出力試験を行った。より詳しくは、現像剤担持体には、ＤＣ電圧成分−４５０Ｖ、ＡＣ電圧成分の振幅５００Ｖ、Ｄｕｔｙ５０％、周波数１０００Ｈｚの現像バイアス電圧を印加し、実施例１と比較して、ＤＣ電圧成分を５０Ｖ小さくし、ＡＣ電圧成分振幅を１００Ｖ小さくした。よって、現像剤担持体の表面電位は、−７００Ｖから−２００Ｖの間を１０００Ｈｚの周期で変化している。
【０１１６】
像担持体の表面電位は、画像形成初期の状態で、非画像部（暗部）が−７００Ｖ、静電潜像である画像部（明部）が−１００Ｖであり、５５０００枚使用後の表層が削れた状態では、非画像部（暗部）が−６００Ｖ、潜像である画像部（明部）が−２００Ｖであった。よって、現像時の電界強度は、像担持体が初期の状態では、像担持体表面と現像剤担持体表面との表面電位差は、画像部で＋６００Ｖ、非画像部で０Ｖであり、電界強度は、画像部（明部）では＋６００／２００＝＋３．０Ｖ／μｍ、非画像部（暗部）では０／２００＝０Ｖ／μｍとなる。
【０１１７】
像担持体の長期使用後は、像担持体表面と現像剤担持体表面との電位差は、画像部（明部）で＋５００Ｖ、非画像部（暗部）で＋１００Ｖであり、電界強度は、画像部では＋５００／２００＝＋２．５Ｖ／μｍ、暗部では＋１００／２００＝＋０．５Ｖ／μｍであった。
【０１１８】
上記の現像条件で実施例１と同様の画像出力試験を行った。出力画像が５５０００枚の時点で画像濃度が１．２を下回った為、試験を終了した。
【０１１９】
画像出力試験の初期と５５０００枚出力後において、像担持体の画像部（明部）の表面電位を１日の出力試験の最初と最後に測定した。結果を図２３に示す。図６と同様に、画像部における像担持体の表面電位は、初期の状態で−１００Ｖであり、画像出力枚数が増えるに従って低下し、５５０００枚出力時には−２００Ｖとなった。
【０１２０】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後において、画像部に対する電界強度の推移を測定した。結果を図２４に示す。画像部における像担持体の表面電位が低下するに従って電界強度は小さくなる。初期の状態では３．０Ｖ／μｍであったが、５５０００枚出力時には２．５Ｖ／μｍとなった。
【０１２１】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後において、出力画像濃度の推移を測定した結果を図２５に示す。画像出力試験の初期より、安定して１．２以上の画像濃度で推移し、５５０００枚出力した時点で画像濃度１．２を下回った。
【０１２２】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後において、画像部における電界強度に対する出力画像濃度を測定した。結果を図２６に示す。本実施例で使用した現像剤においては、電界強度２．５Ｖ以上の領域において、画像濃度１．２以上を安定して出力できる特性を示し、この特性は、画像出力試験の初期と５００００枚出力後で変化することはなく、長期にわたる画像出力試験において現像の低下は見られなかった。
【０１２３】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部における表面電位の推移を測定した。結果を図２７に示す。図中の○印は１日の最初の表面電位であり−２００Ｖ、▲印は１日の最後での表面電位であり−１６０Ｖ、１日の最初と最後で画像部における表面電位差は４０Ｖであった。
【０１２４】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部において、像担持体の表面電位の推移に対応する電界強度の推移を測定した。結果を図２８に示す。図中の○印は１日の最初の電界強度あり、▲印は１日の最後での電界強度である。１日の最初では表面電位が高いため電界強度は小さくなり２．５Ｖ／μｍであった。また、１日の最後では表面電位が低いため電界強度は大きくなり２．７Ｖ／μｍであった。また、１日の最初と最後で画像部における電界強度差は０．２Ｖ／μｍであった。
【０１２５】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部において、像担持体の表面電位の推移に対応する出力画像濃度の推移を測定した。結果を図２９に示す。図２８に示したように、１日の最初と最後で電界強度が変化しているにもかかわらず画像濃度は安定して推移し、１日の最初と最後で画像濃度差が生じるという不具合は発生しなかった。
【０１２６】
以上説明したように、本実施例では現像バイアス電圧の設定を低くしたにもかかわらず、像担持体の寿命である５５０００枚を不具合の発生もなく出力することができた。これによって、従来よりも現像バイアス電圧値を低くすることが可能となり、電源のコストダウンを図ることができた。
【０１２７】
＜実施例３＞
本実施例では、像担持体の露光に使用するレーザー光量を２０ｍＶから１６ｍＶに変更した以外は実施例１と同様の画像出力試験を行った。露光条件の変更により、像担持体の表面電位は、画像形成初期の状態で、非画像部（暗部）が−７００Ｖ、静電潜像である画像部（明部）が−２００Ｖであり、５５０００枚使用後の表層が削れた状態では、非画像部（暗部）が−６００Ｖ、潜像である画像部（明部）が−３００Ｖであった。よって、現像時の電界強度は、像担持体が初期の状態では、像担持体表面と現像剤担持体表面との電位差は、画像部で＋６００Ｖ、非画像部で＋１００Ｖであり、電界強度は、画像部（明部）では＋６００／２００＝＋３．０Ｖ／μｍ、非画像部（暗部）では１００／２００＝０．５Ｖ／μｍであった。
【０１２８】
像担持体の長期使用後では、像担持体表面と現像剤担持体表面との電位差は、画像部（明部）で＋５００Ｖ、非画像部（暗部）で＋２００Ｖであり、電界強度は、画像部では＋５００／２００＝＋２．５Ｖ／μｍ、暗部では＋１００／２００＝＋０．５Ｖ／μｍであった。出力画像が５５０００枚の時点で画像濃度が１．２を下回った為、試験を終了した。
【０１２９】
画像出力試験の初期と５５０００枚出力後において、像担持体の画像部（明部）の表面電位を１日の出力試験の最初と最後に測定した。結果を図３０に示す。画像部における像担持体の表面電位は初期の状態で−２００Ｖであり、画像出力枚数が増えるに従って実施例１、２と同様に低下し、５５０００枚出力時には−３００Ｖとなった。
【０１３０】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後において、画像部に対する電界強度の推移を測定した。結果を図３１に示す。画像部における像担持体の表面電位が低下するに従って、電界強度は小さくなる。初期の状態では３．０Ｖ／μｍであったが、５５０００枚出力時には２．５Ｖ／μｍとなった。
【０１３１】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後において、出力画像濃度の推移を測定した。結果を図３２に示す。画像出力試験の初期より、安定して１．２以上の画像濃度で推移し、５５０００枚出力した時点で画像濃度１．２を下回った。
【０１３２】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後において、画像部における電界強度に対する出力画像濃度の関係を測定した。結果を図３３に示す。実施例１、２と同様に、電界強度２．５Ｖ以上の領域において、画像濃度１．２以上を安定して出力できる特性を示し、この特性は画像出力試験の初期と５５０００枚出力後で変化することはなく、長期にわたる画像出力試験において現像能力は劣化することがなかった。
【０１３３】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部における表面電位の推移を測定した。結果を図３４に示す。図中の○印は１日の最初の表面電位であり−３００Ｖ、▲印は１日の最後での表面電位であり−２６０Ｖ、１日の最初と最後で画像部における表面電位差は４０Ｖであった。
【０１３４】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部において、像担持体の表面電位の推移に対応する電界強度の推移を測定した。結果を図３５に示す。図中の○印は１日の最初の電界強度あり、▲印は１日の最後での電界強度である。１日の最初では表面電位が高いため電界強度は小さくなり２．５Ｖ／μｍであった。１日の最後では表面電位が低いため電界強度は大きくなり２．７Ｖ／μｍであった。また、１日の最初と最後で画像部における電界強度差は０．２Ｖ／μｍであった。
【０１３５】
また、５５０００枚出力付近での３日間の像担持体の画像部において、像担持体の表面電位の推移に対応する出力画像濃度の推移を測定した。結果を図３６に示す。実施例１、２と同様に、１日の最初と最後で電界強度が変化しているにもかかわらず画像濃度は安定して推移し、１日の最初と最後で画像濃度差が生じるという不具合は発生しなかった。
【０１３６】
以上説明したように、本実施例では像担持体である感光ドラムにおける露光時のレーザー光量を低くしたにもかかわらず、像担持体の寿命である５５０００枚を不具合なく出力することができた。これによって、従来よりもレーザー光量を低くすることが可能となり、コストダウンを図ることができた。
【０１３７】
＜実施例４＞
本実施例は、現像設定に関しては実施例１と同様に設定した。現像装置は、現像剤担持体が現像装置の現像剤室の底部に対して２０ｍｍ上方に配置され、現像剤室から現像剤担持体に現像剤を供給する際に、現像剤をくみ上げて供給する構成とした。現像剤室内には、現像剤をくみ上げて現像剤担持体に供給する為の攪拌棒を配置した。本実施例で使用した現像装置の概略断面図を図３７に示す。
【０１３８】
本実施例は実施例１と同様に、１日当たり５０００枚の画像出力を行い、長期にわたる画像出力試験を行った。その際、１日の出力試験の最初と最後に像担持体の表面電位を測定し、画像部（明部）に対する電界強度を計算する共に、画像をサンプリングし、その濃度をマクベス社製反射濃度計ＲＤ９１８で測定し、画像濃度推移を観察した。画像濃度の基準値は、画像部におけるべた黒画像がマクベス社製反射濃度計ＲＤ９１８の測定値で１．２以上とし、７００００枚を画像出力した時点で画像濃度が１．２を下回ったため、画像濃度不足と判断し、試験を終了した。
【０１３９】
実施例１と同様に、５５０００枚使用後の像担持体及び現像剤担持体の表面電位を測定した。その結果、像担持体の表面電位は、非画像部（暗部）が−６００Ｖ、静電潜像である画像部（明部）が−２００Ｖであった。また像担持体表面と現像剤担持体表面との電位差（像担持体表面電位−現像剤担持体表面電位）は、画像部（明部）で＋６００Ｖ、非画像部（暗部）で＋２００Ｖであり、電界強度（像担持体表面と現像剤担持体表面との電位差／像担持体と現像剤担持体表面の距離）は、画像部（明部）では＋６００／２００＝＋３．０Ｖ／μｍ、非画像部（暗部）では＋２００／２００＝＋１．０Ｖ／μｍであった。よって、５５０００枚使用後の現像コントラストは３００Ｖであり、引き戻し電界は１００Ｖであった。
【０１４０】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後、さらに７００００枚出力後において、像担持体の画像部（明部）の表面電位を１日の出力試験の最初と最後に測定した。画像部における像担持体の表面電位は、初期の状態で−１００Ｖであり、画像出力枚数が増えるに従って低下し、５５０００枚出力時には−２００Ｖとなった。その後、さらに加速的に低下し、画像出力試験を終了した７００００枚時点では、−３００Ｖとなった。
【０１４１】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後、さらに７００００枚出力後において、画像部に対する電界強度の推移を測定した。画像部における像担持体の表面電位が低下するに従って、電界強度は小さくなる。初期の状態では、３．５Ｖ／μｍであったが、５５０００枚出力時には３．０Ｖ／μｍとなり、画像出力試験を終了した７００００枚時点では、２．５Ｖ／μｍとなった。
【０１４２】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後、さらに７００００枚出力後において、出力画像濃度の推移を測定した。画像出力試験の初期より、安定して１．２以上の画像濃度で推移し、７００００枚出力した時点で画像濃度１．２を下回った。
【０１４３】
また、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後、さらに７００００枚出力後において、現像装置の現像能力を確認する為、画像部における電界強度に対する出力画像濃度の関係を測定した。本実施例で使用した現像剤においては、電界強度２．５Ｖ以上の領域において、画像濃度１．２以上を安定して出力できる特性を示し、この特性は、画像出力試験の初期と５５０００枚出力後、さらには７００００枚出力後で変化することはなく、長期にわたる画像出力試験において現像性が低下することはなかった。
【０１４４】
また、現像装置が初期状態及び５５０００枚耐久後の状態での現像剤担持体上での現像剤について、単位質量当たりの帯電量を測定したところ、初期と耐久後で現像剤の帯電量の差は見られなかった。これらは全て実施例１と同じ結果である。
【０１４５】
本実施例では、現像装置を現像剤担持体が現像装置の現像剤室の底部に対して上方に配置されており、現像剤室から現像剤担持体に現像剤を供給する際に、現像剤をくみ上げて供給する構成の現像装置を用いた場合、つまり現像剤担持体近傍に常に十分な現像剤を保持することが難しい構成においても、現像剤担持体に現像剤をくみ上げて供給する構成でない現像装置を用いたときと同様に、長期にわたり良好な画像を出力することができた。
【０１４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、帯電した後に静電潜像が形成される像担持体と、この像担持体に対して非接触に配置され表面に現像剤層が形成される現像剤担持体を有し、この現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加して像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置とを有する画像形成装置において、像担持体には、導電性支持体と、この導電性支持体上に形成される有機光導電層とを有する有機光導電性感光体を用い、現像剤には、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び電荷制御剤を含有するトナー粒子を有する現像剤であり、結着樹脂は、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、及びビニル系重合体ユニットとポリエステル重合体ユニットとを有しているハイブリッド樹脂成分を少なくとも含む樹脂であり、電荷制御剤は、スチレン系単量体とアクリル系単量体とスルホン酸含有アクリルアミド系単量体との共重合体を含む現像剤を用いることにより、第１に、比較的安価なＯＰＣ感光体との組み合わせにおいて、長期使用後や朝一（即ち休止後）においても、画像濃度低下やかぶり現象のない良好な画像を安定して出力でき、第２に、長期使用後や現像コントラスト減少時においても、濃度低下のない画像を提供できるため、ＯＰＣ感光体の特性により従来より問題となっていた不具合を改善し、ＯＰＣ感光体の更なる長期使用、及び像担持体に係る制御の簡易化を可能とし、コストダウンを図れ、第３に、現像バイアス構成制御等の複雑化を防止し、現像バイアス値を低減させることができる。よって、安価でかつ高品質の画像出力が可能である画像形成装置を提供することが可能となる。
【０１４７】
また、本発明は、現像剤担持体が現像装置の現像剤室の底部に対して上方に配置されており、現像剤室から現像剤担持体に現像剤を供給する際に、現像剤をくみ上げて供給する構成の現像装置においても、安定して品質の高い画像を得ることができる。
【０１４８】
また本発明では、現像剤担持体と像担持体の間に発生する電界において、現像剤担持体上の現像剤を像担持体の画像部に向けて飛翔し付着させる電界の最大値が＋０．２５Ｖ／μｍ〜＋５．０Ｖ／μｍであると、画像濃度の低下や背景かぶりのない良好な画像を形成する上でより効果的である。
【０１４９】
また本発明では、現像バイアス電圧は、ＡＣ電圧成分とＤＣ電圧成分とを含む電圧であると、現像工程を安定化させ、長期的に良好な画像を形成する上でより効果的である。
【０１５０】
また本発明では、現像剤は一成分現像剤であると、現像装置の構成を簡略化し、安価な画像形成装置を提供する上でより効果的である。
【０１５１】
また本発明では、現像剤は重量平均粒径が４〜１０μｍであると、高画質で良好な画像を形成する上でより効果的である。
【０１５２】
また本発明では、現像剤担持体表面と像担持体表面との距離が１００〜５００μｍであると、画像濃度の低下や背景かぶりのない良好な画像を形成する上でより一層効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置における一実施の形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置に用いられる現像装置の一例を示す概略断面図である。
【図３】実施例１において画像形成初期における像担持体の帯電電位を説明する図である。
【図４】実施例１において長期使用後における像担持体の帯電電位を説明する図である。
【図５】像担持体の一般的な温度特性を表す図である。
【図６】実施例１における像担持体の表面電位の変化を表す図である。
【図７】実施例１において像担持体と現像剤担持体との間における電界強度の変化を表す図である
【図８】実施例１における出力画像濃度の推移を表す図である。
【図９】実施例１における電界強度と出力画像濃度の関係を表す図である。
【図１０】実施例１において像担持体の温度特性による表面電位の変化を表す図である。
【図１１】実施例１において像担持体の温度特性による電界強度の変化を表す図である。
【図１２】実施例１において像担持体の温度特性に対する出力画像濃度を表す図である。
【図１３】比較例における像担持体の表面電位の変化を表す図である。
【図１４】比較例において像担持体と現像剤担持体との間における電界強度の変化を表す図である
【図１５】比較例における出力画像濃度の推移を表す図である。
【図１６】比較例における電界強度と出力画像濃度の関係を表す図である。
【図１７】比較例において像担持体の温度特性による表面電位の変化を表す図である。
【図１８】比較例において像担持体の温度特性による電界強度の変化を表す図である。
【図１９】比較例において像担持体の温度特性に対する出力画像濃度を表す図である。
【図２０】比較例の対策後における像担持体の温度特性による表面電位の変化を表す図である。
【図２１】比較例の対策後における像担持体の温度特性による電界強度の変化を表す図である。
【図２２】比較例の対策後における像担持体の温度特性に対する出力画像濃度を表す図である。
【図２３】実施例２における像担持体の表面電位の変化を表す図である。
【図２４】実施例２において像担持体と現像剤担持体との間における電界強度の変化を表す図である
【図２５】実施例２における出力画像濃度の推移を表す図である。
【図２６】実施例２における電界強度と出力画像濃度の関係を表す図である。
【図２７】実施例２において像担持体の温度特性による表面電位の変化を表す図である。
【図２８】実施例２において像担持体の温度特性による電界強度の変化を表す図である。
【図２９】実施例２において像担持体の温度特性に対する出力画像濃度を表す図である。
【図３０】実施例３における像担持体の表面電位の変化を表す図である。
【図３１】実施例３において像担持体と現像剤担持体との間における電界強度の変化を表す図である
【図３２】実施例３における出力画像濃度の推移を表す図である。
【図３３】実施例３における電界強度と出力画像濃度の関係を表す図である。
【図３４】実施例３において像担持体の温度特性による表面電位の変化を表す図である。
【図３５】実施例３において像担持体の温度特性による電界強度の変化を表す図である。
【図３６】実施例３において像担持体の温度特性に対する出力画像濃度を表す図である。
【図３７】実施例４において用いた現像装置の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  像担持体
２  一次帯電装置
３  現像装置
４  転写装置
５  クリーニング装置
６  現像剤担持体
７  現像剤層厚規制部材
８  現像剤
９  現像剤室
１０  露光装置
２０  現像バイアス電源
３０  攪拌棒
【図１】
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【図２】
2004170602.tif 000008
【図３】
2004170602.tif 000009
【図４】
2004170602.tif 000010
【図５】
2004170602.tif 000011
【図６】
2004170602.tif 000012
【図７】
2004170602.tif 000013
【図８】
2004170602.tif 000014
【図９】
2004170602.tif 000015
【図１０】
2004170602.tif 000016
【図１１】
2004170602.tif 000017
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2004170602.tif 000026
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2004170602.tif 000034
【図２９】
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【図３０】
2004170602.tif 000036
【図３１】
2004170602.tif 000037
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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