(57)【要約】【課題】現像剤への機械的、熱的ストレスを低減して、現像剤の溶解防止、現像剤の破損防止することにより、機械的、熱的に弱いトナーの使用が可能となる現像装置およびそれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像する現像装置２であって、トナーを現像ローラ３表面に供給する供給ローラ４と、現像ローラ３表面のトナーを層状に規制するトナー規制ブレード５とを備え、上記トナー規制ブレード５は、上記トナーと接するダイヤモンドライクカーボン層８を有する。上記トナーは、該トナー中の顔料濃度が７重量％以上２５重量％以下であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤が実質的に溶解された被覆樹脂で被覆されている。【選択図】  図１
2004212595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、
現像剤を現像剤担持体表面に供給する現像剤供給部材と、
現像剤担持体表面の現像剤を層状に規制する層厚規制部材とを備え、
上記層厚規制部材は、上記現像剤と接し、ダイヤモンドライクカーボンからなる摩擦層を有し、
上記現像剤は、該現像剤中の顔料濃度が７重量％以上２５重量％以下であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤が実質的に溶解された被覆樹脂で被覆されてい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２】
静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、
現像剤を現像剤担持体表面に供給する現像剤供給部材と、
現像剤担持体表面の現像剤を層状に規制する層厚規制部材とを備え、
上記層厚規制部材は、上記現像剤と接し、ダイヤモンドライクカーボンからなる摩擦層を有し、
上記現像剤は、融点が７５℃以下であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が帯電被覆剤が実質的に溶解された被覆樹脂で被覆されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
現像剤は非磁性１成分であ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】
層厚規制部材を用いて現像剤に電荷注入する現像剤帯電手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に用いられる現像装置および現像機構を有するユニットに関し、より詳細には、現像剤を帯電し、帯電した現像剤により静電潜像を現像するのに用いられる現像装置および現像機構を有するユニットに関する。また、上記現像装置等利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機、プリンタ等の画像形成装置は、例えば、静電潜像担持体の表面を帯電装置により帯電し、光照射によって静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、現像剤（トナー）により該静電潜像を現像することによって、潜像を可視化し画像を形成する。静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する方法としては、磁性一成分ジャンピング形式や、非磁性一成分現像形式が採用されている。このような現像形式の現像装置は、通常、現像剤供給部と、現像剤担持体と、一つのトナー規制ブレードから構成されている。トナー規制ブレードは、現像剤担持体の表面に所定の厚みのトナー層を形成するとともに、現像剤を摩擦帯電させるものである。
【０００３】
このような現像装置において、例えば、特許文献１（特開平４−００１７８１号公報）、特許文献２（特開平６−１４９０３４）、特許文献３（特開平９−１６０４５７号公報）には、現像剤担持体と当接するトナー規制ブレードの表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層を形成することが開示されている。
【０００４】
上記特許文献１〜３では、トナー規制ブレードにＤＬＣ層を設けることにより、トナー規制ブレードの損傷の抑制あるいはトナー規制ブレードへのトナー融着の抑制が図られている。つまり、上記特許文献１〜３では、トナー規制ブレードの劣化を抑制することが目的となっている。
【０００５】
本件発明者らは、特許文献４（特開２０００−８２４９０号公報）において被覆樹脂で被覆された高濃度の顔料および低融点の樹脂を含むトナー（高顔料トナー）についての出願を行っている。つまり、トナーの顔料部数を増加させて着色力を高め（トナーの耐破壊性が低下する）、トナーの軟化点を低減させて定着エネルギーを削減するといったトナーの改良を行っている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−００１７８１（公開日：１９９２年１月７日）
【０００７】
【特許文献２】
特開平６−１４９０３４（公開日：１９９４年５月２７日）
【０００８】
【特許文献３】
特開平９−１６０４５７号公報（公開日：１９９７年６月２０日）
【０００９】
【特許文献４】
特開２００２−８２４９０号公報（公開日：２００２年３月２２日）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このようなストレスに弱いトナーを用いることについては、上記特許文献１〜３では考慮していない。そのため、ＤＬＣのトナーに対する特性については考慮したものではない。つまり、上記特許文献１〜３に記載の現像装置は、トナーに対する特性を規定したものではなく、上記の高顔料トナー等には適合できていない。
【００１１】
本発明は上記の問題を鑑みなされたものであって、現像剤への機械的あるいは熱的ストレスを低減して、現像剤の溶解防止、現像剤の破損防止することにより、機械的あるいは熱的に弱いトナーの使用が可能となる現像装置およびそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の現像装置は、上記の課題を解決するために、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、現像剤を現像剤担持体表面に供給する現像剤供給部材と、現像剤担持体表面の現像剤を層状に規制する層厚規制部材とを備え、上記層厚規制部材は、上記現像剤と接し、ダイヤモンドライクカーボンからなる摩擦層を有し、上記現像剤は、該現像剤中の顔料濃度が７重量％以上２５重量％以下であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤が実質的に溶解された被覆樹脂で被覆されていることを特徴としている。
【００１３】
上記本発明の構成によれば、層厚規制部材の表面の摩擦層をダイヤモンドライクカーボン層（ＤＬＣ層）で形成しているので、現像剤に与える機械的な摩擦を最小限に留めることが可能となり、現像剤の機械的、熱的ストレスを抑制することが可能となる。したがって、機械的、熱的ストレスに弱い現像剤の破断、溶解を防止することができる。また、破断された現像剤による装置内部を汚染を防止することができる。
【００１４】
従来は、紙等の印字媒体上において十分高い印字濃度を得るために、印字媒体への現像剤の付着量を高くしている例えば、トナー付着量を１ｍｇ／ｃｍ２という値とし、それによって、画像濃度ＩＤ＝１．４という所望の濃度を得るようにしている。そのため、現像剤の消費量が多くなるという問題がある。また、疎水性シリカ等の外添剤を現像剤の表面に外添して耐電特性および流動性を制御する手法が広く用いられているが、層厚規制部材との摩擦等のため、機械的なストレスにより外添剤が脱落もしくは現像剤内部へ埋没してしまい、現像剤の特性の劣化を引き起こすという問題がある。
【００１５】
そこで、上記の構成の現像装置では、上記の現像剤を用いることにより、現像剤中の顔料濃度が従来よりも増加すると印字媒体上の印字濃度を保ちながら現像剤の消費量を抑えることが可能となる。しかも、上記現像剤は、現像剤中の顔料濃度を増加させ、主樹脂の濃度がその分低下することにより、機械的な負荷に対して弱くなっているが、層厚規制部材がＤＬＣ層を有しているため、摩擦等によって現像剤が破断されることを防止することができる。
【００１６】
本発明の現像装置は、上記の課題を解決するために、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、現像剤を現像剤担持体表面に供給する現像剤供給部材と、現像剤担持体表面の現像剤を層状に規制する層厚規制部材とを備え、上記層厚規制部材は、上記現像剤と接し、ダイヤモンドライクカーボンからなる摩擦層を有し、上記現像剤は、融点が７５℃以下であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が帯電被覆剤が実質的に溶解された被覆樹脂で被覆されていることを特徴としている。
【００１７】
静電潜像担持体で現像された現像剤像は、紙等の印字媒体に転写された後、定着させるのに熱が加えられ現像剤が溶融することにより印字媒体に固着させる方法が用いられる。このように、現像剤像を溶着させる定着方法においては、現像剤の溶解温度以上に印字媒体の温度を上昇させる必要があり、設定温度が高すぎると無駄な電力消費を行うばかりでなく、定着装置を高い温度で維持するためには装置が大型化する。また、印字媒体に急激に高い温度を加えるため印字媒体にカールが発生したり、電源投入時には定着装置を所定の温度に上昇させる必要があるので、ファーストプリントに長時間を必要とする。したがって、融点に低い現像剤を用いることが好ましい。
【００１８】
しかしながら、融点の低い現像剤を現像剤規制部材との摩擦などによって、現像剤が溶融温度に達すると現像剤が破断されてしまう可能性がある。
【００１９】
そこで、上記の構成の現像装置では、層厚規制部材がＤＬＣ層を有しているため、現像剤に与える摩擦による熱的ストレスを最小限に留めることが可能となり、融点の低い現像剤に使用することができる。
【００２０】
本発明の現像装置では、現像剤は非磁性１成分であることが好ましい。
【００２１】
また、本発明の現像装置では、層厚規制部材を用いて現像剤に電荷注入する現像剤帯電手段を備えていることが好ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、現像剤帯電手段で現像剤に電気的に電荷注入を行うことにより、現像剤に対する摩擦を最小限に抑制して摩擦熱の低減が可能となると共に、現像剤を所定の帯電量に帯電させることができる。これにより、均一に現像することができる。
【００２３】
本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、上記現像装置を備えていることを特徴としている。これにより、現像剤の機械的、熱的ストレスを抑制することが可能となる。したがって、機械的、熱的ストレスに弱い現像剤の破断、溶解を防止することができる。また、破断された現像剤による装置内部を汚染を防止することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について、図１ないし４に基づいて説明すれば、以下の通りである。まず、本実施の形態にかかる現像装置について、図１に基づいて説明する。
【００２５】
現像装置２は、図１に示すように、感光体ドラム（潜像保持体）１と対向するように配置され、該感光体ドラム１の表面に形成される静電潜像を、現像剤として例えば１成分系の非磁性よりなるトナー（現像剤）を用いて現像するものである。
【００２６】
現像装置２は、トナーを貯蔵する現像槽７、攪拌部材６、供給ローラ（現像剤供給手段）４、現像ローラ（現像剤担持体）３、およびトナー規制ブレード（層厚規制部材）５を備えた構成となっている。
【００２７】
上記撹拌部材６、供給ローラ４及び現像ローラ３は、その回転軸が現像槽７を構成する側壁面に回転可能に支持されており、図示されていない現像槽７外に突出した駆動ギアに、駆動源であるモータからの回転力がクラッチ等の伝達手段を介して必要に応じて伝達されることにより回転されるようになっている。
【００２８】
攪拌部材６は、現像装置２内に配置されており、現像槽７に貯蔵されているトナーを、攪拌して摩擦帯電させるとともに、供給ローラ４に供給するようになっている。
【００２９】
供給ローラ４は、現像装置１内に配置されており、現像ローラ３と互いの外周面同士が対面するように回転可能に連設され、攪拌部材６により供給されたトナーを現像ローラ３の外周面（表面）に供給し、トナー層を形成するようになっている。
【００３０】
トナー規制ブレード５は、現像ローラ３の回転方向に対し、供給ローラ４の下流側、かつ感光体ドラム２の上流側にてトナー規制ブレード５の先端部、若しくは中央部が現像ローラ３と所定のニップをもって接触（当接）して配置されている。トナー規制ブレード５は、上記ニップにより現像ローラ３表面に形成されるトナー層の層厚を一定となるように規制する。このトナー規制ブレード５は現像槽７の側壁に固定されていればよい。
【００３１】
現像ローラ３は、現像装置２内に感光体ドラム１と対向する箇所にて回転可能に配置されており、供給ローラ４により供給されたトナーを感光体ドラム２と対向する現像領域へ搬送するようになっている。
【００３２】
また、トナー規制ブレード５は、厚みが１ｍｍ程度のＳＵＳなどを導電性基材として、表面にはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）層（低摩擦層）８が１μｍ〜０．５μｍの厚みで被覆されている。上記ＤＬＣは、ｓｐ３軌道を有するダイヤモンドと類似のＣ−Ｃ結合を有する物質から形成される。しかし、ｓｐ２軌道を有するグラファイトと類似の構造を持つ物質でもかまわないし、非晶質性のものでもかまわない。
【００３３】
トナー規制ブレード５にＤＬＣ層８を形成するための表面加工は、一般的にスパッタリング、熱フィラメントＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、電子衝撃ＣＶＤ法、グロー放電分解法などにより形成されるが、その形成方法は特に限定されるものではない。また、ＤＬＣ層８を形成する際に、添加剤として、フッ素系ハロゲン元素、窒素、リン、ホウ素などを必要に応じて加えても良い。また、加工条件を制御することによりＤＬＣ層８の特性をコントロールすることも可能である。
【００３４】
ＤＬＣ層８は潤滑性、耐久性、クリーニング性に優れ、トナー規制ブレード５に用いた場合であってもトナーの付着がほとんど無く、トナー規制ブレード５とトナーとの摩擦抵抗が小さく、高い熱伝導率を備えている。そのため、トナーとの摩擦量を低減することが可能であり、高顔料トナーの破損、低融点トナーの溶解等、トナーに対する機械的、熱的ストレスを抑制することが可能となる。
【００３５】
また、トナー規制ブレード５は、バイアス印加手段（現像剤帯電手段）９によりマイナスのバイアスが印加されており、現像ローラ３表面におけるトナー層厚を規制すると同時に、トナーにマイナスの電荷を注入することが好ましい。これにより、トナー規制ブレード５によってトナーを摩擦することによるトナーの帯電量が少なくとも、トナーを所定の電位に帯電することができる。
【００３６】
トナーに電荷注入するトナー帯電手段としては、上記バイアス印加手段９に限定されるわけではない。現像剤帯電手段は、たとえば、現像ローラに対して非接触に配置されると共に帯電されるトナーに向けて電子を放出可能な電子放出部を備えており、該電子放出部より放出された電子を該トナーに向けて降り注ぐことによりトナーを帯電するようになっているトナー帯電手段であってもよい。これにより、現像ローラにおいて安定したトナーの帯電量を確保することができ、非接触であるため、トナーへストレス等の影響を抑制することができる。
【００３７】
ここで、上記現像装置２を備えた画像形成装置におけるプロセス部について、図２を参照して簡単に説明する。
【００３８】
上記プロセス部は、図２に示すように、主に感光体ドラム１、帯電ローラ１０、レーザビーム照射装置（露光手段）（図示せず）、現像装置２、転写用放電ローラ１１、クリーニング手段（図示せず）、除電手段（図示せず）、定着ローラ１２からなる。また、図２中において、Ｐは記録用紙（印字媒体）、Ｌは上記レーザビーム照射装置から照射されて感光体ドラム１表面に静電潜像を書き込む光ビームを示している。
【００３９】
感光体ドラム１は、所定方向（図２に示す矢印Ａ方向）に一定の速度で回転しており、まず、その外周表面が帯電ローラ１０によって均一帯電される。均一帯電された感光体ドラム１の表面には、露光手段により画像データに応じて制御される光ビームＬが照射され、静電潜像が形成される。
【００４０】
感光体ドラム１上に形成された上記静電潜像は、感光体ドラム１の回転によって、現像装置２と対向する位置まで移動し、該現像装置２によってトナーを供給されて可視化される（感光体ドラム１上にトナー像が形成される）。このとき、現像装置２の現像ローラ３は、感光体ドラム１に供給するトナーを担持搬送するために所定方向（図２に示す矢印Ｂ方向）に感光体ドラム１と同じ周速度で回転している。
【００４１】
図示されていないレーザビーム照射装置は、画像形成装置全体を制御するためのマイクロコンピュータからの制御信号に基づいて、外部より入力される画像情報を光情報に変換して光学像を感光体１表面に光ビームＬとして照射するものである。このレーザビーム照射装置は、制御回路からの制御により半導体レーザを駆動する。これにより、感光体１表面には、照射された光学像に応じた電荷による静電潜像が形成される。この静電潜像に、次の現像装置２から担持搬送されたトナーが付着し、現像される。この場合、トナーは、光ビームＬがされた領域に付着するように、帯電の極性が設定されている。
【００４２】
転写用放電ローラ４は、感光体ドラム１上に現像によって形成されたトナー像を用紙Ｐに静電転写する。感光体ドラム１の回転方向における転写用放電ローラ１１の下流側には、さらにクリーニング手段および除電手段が配置され、該クリーニング手段は転写後の感光体ドラム１表面の残留トナーを除去し、該除電手段は感光体ドラム１表面を除電する。
【００４３】
トナー像が転写された後の用紙Ｐは定着ローラ１２に搬送され、該用紙Ｐが上下一対の定着ローラ１２の間を通過する際に加熱および加圧を受け、トナー像が用紙Ｐ上に定着される。そしてこのトナー像が定着された用紙Ｐが画像形成装置の外部へと搬出される。
【００４４】
上記の現像装置２は、レーザプリンタにのみ限定して適用できるだけでなく、形成された潜像をトナーに可視像化（顕像化）する画像形成装置の現像手段として用いることができる。
【００４５】
また、上記現像装置２においては、トナー規制ブレード５にＤＬＣ層８を形成しているので、高顔料濃度のトナーを使用することができる。上記高顔料濃度のトナーとしては、高顔料濃度の顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電制御剤が実質的に溶解された被覆樹脂で被覆されたトナーが挙げられる。この高顔料トナーにおいて、トナー中の顔料の濃度は、トナー全体に対して７重量％以上が好ましく、１０重量％以上がより好ましいとともに、トナー全体に対して２５重量％以下が好ましく、２０重量％以下がより好ましい。
【００４６】
トナー中の顔料の濃度をトナー全体に対して７重量％以上２５重量％以下にすれば、例えば、画像濃度ＩＤが１．４となるときの印字媒体上へのトナーの付着量として０．０５ｍｇ／ｃｍ２以上０．９５ｍｇ／ｃｍ２以下を達成することができる。また、トナー中の顔料の濃度をトナー全体に対して１０重量％以上２０重量％以下にすれば、例えば、画像濃度ＩＤが１．４となるときの印字媒体上へのトナーの付着量として０．１ｍｇ／ｃｍ２以上０．４ｍｇ／ｃｍ２以下を達成することができる。
【００４７】
なお、ここでは、画像濃度ＩＤについては、一般に使用者から望まれる画像濃度値として１．４という値を選んでいる。またここでは、画像濃度ＩＤは、マクベス濃度計を用いて測定している。
【００４８】
画像濃度ＩＤは、印字濃度（ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｅｎｓｉｔｙ、ＯＤ）であり、印刷面が光を吸収する程度を表す値である。すなわち、ＩＤは反射率濃度または透過率濃度であって、入射光量をＰｉ、反射光量または透過光量をＰｏとすると、ＩＤは、反射率または透過率の逆数の常用対数で表される。すなわち、
ＩＤ＝１０ｌｏｇ（Ｐｉ／Ｐｏ）
である。通常の印画像のような反射原稿に対しては反射率濃度、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクタ）のような透過原稿に対しては透過率濃度を用いる。ＩＤは、光学濃度計により測定される。また、カラー原稿の濃度測定は各インクに合わせた色フィルタを通して行い、反射率濃度または透過率濃度として各色の値を表記する。
【００４９】
またここでは、トナー付着量は以下のようにして測定している。すなわち、面積Ｓ（ｃｍ２）の記録紙の重量を電子天秤で測定して得た値をｍ１（ｍｇ／ｃｍ２）とする。面積Ｓ（ｃｍ２）の未定着画像（この記録紙の上にトナーを転写した後、定着する前の画像）の重量を電子天秤で測定して得た値をｍ２（ｍｇ／ｃｍ２）とする。すると、トナー付着量はｍ２−ｍ１で求められる。
【００５０】
ここで、トナー規制ブレード５におけるＤＬＣ層８の有無による特性の変化とトナーへの影響とを確認した実験結果を、表１〜表３に示す。本実験では、トナー規制ブレード５の押圧力は２ｋｇとした。また、トナーとしては、融点が７５℃のものを用いた。
【００５１】
【表１】
2004212595.tif 000003
【００５２】
【表２】
2004212595.tif 000004
【００５３】
【表３】
2004212595.tif 000005
【００５４】
上記の表１〜３からも明らかなようにトナー規制ブレード５にＤＬＣ層８を形成することにより、トナー規制ブレード５と現像ローラ３との摩擦が小さくなり、モータのトルクが低下し、トナーへの帯電量も低下していることが理解できる。
【００５５】
また、表１より、ＤＬＣ層を形成したトナー規制ブレードにおける動摩擦係数が小さいことから所定時間経過後の帯電量の変動も小さく、トナー融着がないことから、トナーに機械的、熱的ストレス等の悪影響を与えていないことも明確である。また、表２より、トナー規制ブレードにバイアスを印加することにより、トナーを帯電させることができることがわかる。
【００５６】
これに対し、表３より、ＤＬＣ層を形成していないトナー規制ブレードでは、所定時間経過後のトナーの帯電量の変動が大きく、トナー融着が見られることにより、トナーに機械的、熱的ストレス等の悪影響があることが理解できる。
【００５７】
また、図３はトナー規制ブレードを従来のＳＵＳ材と、ＤＬＣ加工を施したものとを比較するためのものであり、現像ローラの回転トルクの測定を行ったグラフである。トナー規制ブレードは共に２ｋｇで現像ローラに押圧したものである。
【００５８】
ＳＵＳ部材で形成されたトナー規制ブレードでは時間経過と共に現像ローラとトナー規制ブレードとの摩擦が増加することにより現像ローラの回転トルクが増加していることが理解できる。
【００５９】
これに対して、ＤＬＣは高い硬度、滑らかな表面、低い摩擦係数であるので、ＳＵＳ材にＤＬＣ加工を施したトナー規制ブレードでは現像ローラとトナー規制ブレードとの摩擦が安定していることが理解できる。
【００６０】
次に、図４は層厚規制部材を従来のＳＵＳ材と、ＤＬＣ加工を施したものとを比較するためのものであり、トナーの帯電量を時間経過と共に確認を行ったグラフである。
【００６１】
ＳＵＳ材の場合には、現像ローラとトナー規制ブレードと所定の動摩擦係数をもっているため、初期ではトナーを飽和帯電させることができるが、時間経過とともにトナーの融着等が起こり、トナーの帯電量が低下していることが理解できる。
【００６２】
これに対し、ＤＬＣ加工を施したトナー規制ブレードの場合では、現像ローラとトナー規制ブレードとの動摩擦係数が小さいため、トナーの電荷量はＳＵＳ材に比して低くなっている。
【００６３】
しかしながら、トナーの帯電量は時間経過に関係なく安定しているので、外部から一定の電荷を加える（図４の一点鎖線）ことにより所定の電荷量に制御することが容易となる。
【００６４】
上記のように、現像装置２では、トナー規制ブレード５には、ＤＬＣ層８が形成されているので、トナー規制ブレード５によるトナーへの加圧力および熱的負荷を大幅に低減することができる。なお、トナー規制ブレード５は、現像ローラ３に対して少なくともトナーの層厚規制に必要な程度の力にて圧接されていればよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の現像装置は、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、現像剤を現像剤担持体表面に供給する現像剤供給部材と、現像剤担持体表面の現像剤を層状に規制する層厚規制部材とを備え、上記層厚規制部材は、上記現像剤と接し、ダイヤモンドライクカーボンからなる摩擦層を有し、上記現像剤は、該現像剤中の顔料濃度が７重量％以上２５重量％以下であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が、帯電被覆剤が実質的に溶解された被覆樹脂で被覆されている構成である。
【００６６】
上記本発明の構成によれば、層厚規制部材の表面の摩擦層をダイヤモンドライクカーボン層（ＤＬＣ層）で形成しているので、現像剤に与える機械的な摩擦を最小限に留めることが可能となり、現像剤の機械的、熱的ストレスを抑制することが可能となる。したがって、機械的、熱的ストレスに弱い現像剤の破断、溶解を防止することができる。また、破断された現像剤による装置内部を汚染を防止することができる。
【００６７】
従来は、紙等の印字媒体上において十分高い印字濃度を得るために、印字媒体への現像剤の付着量を高くしている例えば、トナー付着量を１ｍｇ／ｃｍ２という値とし、それによって、画像濃度ＩＤ＝１．４という所望の濃度を得るようにしている。そのため、現像剤の消費量が多くなるという問題がある。また、疎水性シリカ等の外添剤を現像剤の表面に外添して耐電特性および流動性を制御する手法が広く用いられているが、層厚規制部材との摩擦等のため、機械的なストレスにより外添剤が脱落もしくは現像剤内部へ埋没してしまい、現像剤の特性の劣化を引き起こすという問題がある。
【００６８】
そこで、上記の構成の現像装置では、上記の現像剤を用いることにより、現像剤中の顔料濃度が従来よりも増加すると印字媒体上の印字濃度を保ちながら現像剤の消費量を抑えることが可能となる。しかも、上記現像剤は、現像剤中の顔料濃度を増加させ、主樹脂の濃度がその分低下することにより、機械的な負荷に対して弱くなっているが、層厚規制部材がＤＬＣ層を有しているため、摩擦等によって現像剤が破断されることを防止することができる。
【００６９】
以上のように、本発明の現像装置は、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置であって、現像剤を現像剤担持体表面に供給する現像剤供給部材と、現像剤担持体表面の現像剤を層状に規制する層厚規制部材とを備え、上記層厚規制部材は、上記現像剤と接し、ダイヤモンドライクカーボンからなる摩擦層を有し、上記現像剤は、融点が７５℃以下であり、かつ、顔料を主樹脂間に分散させてなる顔料分散体の表面が帯電被覆剤が実質的に溶解された被覆樹脂で被覆されている構成である。
【００７０】
静電潜像担持体で現像された現像剤像は、紙等の印字媒体に転写された後、定着させるのに熱が加えられ現像剤が溶融することにより印字媒体に固着させる方法が用いられる。このように、現像剤像を溶着させる定着方法においては、現像剤の溶解温度以上に印字媒体の温度を上昇させる必要があり、設定温度が高すぎると無駄な電力消費を行うばかりでなく、定着装置を高い温度で維持するためには装置が大型化する。また、印字媒体に急激に高い温度を加えるため印字媒体にカールが発生したり、電源投入時には定着装置を所定の温度に上昇させる必要があるので、ファーストプリントに長時間を必要とする。したがって、融点に低い現像剤を用いることが好ましい。
【００７１】
しかしながら、融点の低い現像剤を現像剤規制部材との摩擦などによって、現像剤が溶融温度に達すると現像剤が破断されてしまう可能性がある。
【００７２】
そこで、上記の構成の現像装置では、層厚規制部材がＤＬＣ層を有しているため、現像剤に与える摩擦による熱的ストレスを最小限に留めることが可能となり、融点の低い現像剤に使用することができる。
【００７３】
本発明の現像装置では、現像剤は非磁性１成分であることが好ましい。
【００７４】
また、本発明の現像装置では、層厚規制部材を用いて現像剤に電荷注入する現像剤帯電手段を備えていることが好ましい。
【００７５】
上記の構成によれば、現像剤帯電手段で現像剤に電気的に電荷注入を行うことにより、現像剤に対する摩擦を最小限に抑制して摩擦熱の低減が可能となると共に、現像剤を所定の帯電量に帯電させることができる。これにより、均一に現像することができるという効果を奏する。
【００７６】
上記のように、本発明の画像形成装置は、上記現像装置を備えていることを特徴としている。これにより、現像剤の機械的、熱的ストレスを抑制することが可能となる。したがって、機械的、熱的ストレスに弱い現像剤の破断、溶解を防止することができるという効果を奏する。また、破断された現像剤による装置内部を汚染を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる現像装置の要部の断面図である。
【図２】上記現像装置を備える画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】トナー規制ブレードを従来のＳＵＳ材と、ＤＬＣ加工を施したものとにおける現像ローラのトルクを比較するためのグラフである。
【図４】トナー規制ブレードを従来のＳＵＳ材と、ＤＬＣ加工を施したものとにおけるトナーの帯電量を比較するためのグラフである。
【符号の説明】
１    感光体ドラム（潜像保持体）
２    現像装置
３    供給ローラ（現像剤供給手段）
４    現像ローラ（現像剤担持体）
５    トナー規制ブレード（層厚規制部材）
６    攪拌部材
７    現像槽
８    ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）層（低摩擦層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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