(57)【要約】【課題】弾性体からなるトナー保持部材のスクラッチによる黒筋問題とキャリア劣化によるトナー帯電性の低下の問題が発生した。【解決手段】二成分現像剤からなる磁気ブラシを、弾性体からなるトナー保持部材３に摺擦して帯電したトナーを搬送した後に、静電潜像保持部材１に接触現像する現像装置であって、熱硬化性樹脂中に磁性粉を分散させた樹脂キャリア６と弾性体のトナー保持部材３とを組み合わせることによって、トナー保持部材３とキャリア６のソフトな摺擦が実現でき、トナー保持部材３のスクラッチ傷とキャリア表面の削れによる帯電性低下とを防止することができる。【選択図】図１
2005352226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像を形成し回転可能な静電潜像保持部材と、
前記静電潜像を可視化するために前記静電潜像保持部材に接触してトナーのみを保持搬送する、弾性体からなるトナー保持部材と、
前記トナー保持部材との対向位置で互いに逆方向に回転し、複数の磁界発生手段を有し、トナーと熱硬化性樹脂をバインダーとし内部に磁性体を分散した樹脂キャリアとにより形成される磁気ブラシを保持する現像剤保持部材と、
を具備し、
トナー貯蔵部より供給されたトナーを、前記現像剤保持部材上に形成される前記樹脂キャリアから形成される磁気ブラシにより、前記トナー保持部材近傍に搬送し、
前記現像剤保持部材より前記トナー保持部材に直流電界を含む静電気力を付与しつつ前記樹脂キャリア表面からトナーを剥離し、トナー保持部材にトナーを供給し、
前記トナー保持部材上のトナーを、前記静電潜像を形成された静電潜像保持部材に接触させて可視化現像させ、
現像後の前記トナー保持部材上の残留トナーを、前記樹脂キャリアにより形成される磁気ブラシにより摺擦させることにより剥離除去させるように、
構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
表面に静電潜像を形成し回転可能な静電潜像保持部材と、
前記静電潜像を可視化するために前記静電潜像保持部材に接触してトナーのみを保持搬送する弾性体からなるトナー保持部材と、
前記トナー保持部材との対向位置で互いに逆方向に回転し内部に固定した複数の磁界発生手段を有し、表面にトナーと熱硬化性樹脂をバインダーとし内部に磁性体を分散した樹脂キャリアとにより形成される磁気ブラシを保持する現像剤保持部材と、
を具備し、
トナー貯蔵部より供給されたトナーを、前記現像剤保持部材上に形成された前記樹脂キャリアから形成される磁気ブラシにより、前記トナー保持部材近傍に搬送し、
前記現像剤保持部材より前記トナー保持部材に直流電界を含む静電気力を付与しつつ前記樹脂キャリア表面からトナーを剥離し、トナー保持部材にトナー供給し、
前記トナー保持部材上のトナーを、前記静電潜像を形成された静電潜像保持部材に接触させて可視化現像させ、
現像後の前記トナー保持部材上の残留トナーを、前記樹脂キャリアにより形成される磁気ブラシにより摺擦させることにより剥離除去させるように、
構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
トナー保持部材上のトナー層厚を規制するトナー層規制部材を有することを特徴とする第１項または第２項記載の現像装置。
【請求項４】
トナー層規制部材先端部が鋭角に曲げられていることを特徴とする第３項記載の現像装置。
【請求項５】
樹脂キャリアの表面に少なくともフッ素変性シリコーン樹脂またはフッ素変性アクリル樹脂を有することを特徴とする第１項から第４項のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
体積抵抗率が５×１０７Ω・ｃｍ以上１×１０12Ω・ｃｍ以下である樹脂キャリアを用いることを特徴とする第１項から第５項のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
少なくともトナー表面形状係数ＳＦ値が１００以上１４０以下であることを特徴とする第１項から第６項のいずれかに記載の現像装置。
【請求項８】
少なくともトナー中に滑剤としてステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムの金属石けんを少なくとも一つ以上トナー中に含むことを特徴とする第１項から第７項のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
少なくともトナー層規制部材が回転体であり、トナー保持部材とカウンター方向に回転することを特徴とする第３項、第５項から第８項のいずれかに記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリやその複合機で使用される電子写真方式の画像形成装置の現像装置に係わり、更に詳細には、磁性体含有粒子を保持する磁気ロールよりトナー保持部材にトナーを付着させ、現像領域で静電潜像保持部材にトナーを接触現像する接触型一成分方式の現像装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー電子写真方式は、高速化が可能なタンデム方式の機器が急増し、更にこのタンデム方式の小型化が要望され、現像装置においては小型で高画質化な現像装置が求められている。
【０００３】
カラー電子写真方式における現像装置は、現像剤がトナーのみで構成される非磁性一成分現像装置と、現像剤が磁性粒子であるキャリアとトナーとで構成される二成分現像装置に大別される。非磁性一成分現像装置は、二成分現像装置に較べ現像剤の攪拌機構やトナー濃度センサー等が不要であるために、電子写真装置の小型化に適している。更にこの非磁性一成分現像装置は、トナー保持部材上のトナーが静電潜像保持部材に接触して現像を行う接触型非磁性一成分現像装置と、トナーが静電潜像保持部材に非接触で対向し現像を行う非接触型非磁性一成分現像装置に分類される。
【０００４】
接触型非磁性一成分現像装置は、静電潜像保持部材上の静電潜像が存在する極めて近い位置までトナーを搬送し現像するために静電潜像の現像再現性が高いという利点を有する。非接触型非磁性一成分現像装置は、静電潜像に対して一定距離が離れた位置からトナーを飛翔現像するために、画像周辺部に発生する回り込みの電界の影響により静電潜像電界の歪みが生じ現像再現性は接触方式に較べ劣るが、非接触現像が故にカブリと呼ばれる非画像部へのトナー付着が少ないという利点を有している。また、キャリアを用いないことからトナーとキャリアの混合比率を検知するトナー濃度センサーが不要で、補給機構も簡単な構成となる利点も有している。
【０００５】
一方、従来より上記のような一成分現像装置の利点と、二成分現像装置の利点を組み合わせた現像装置が特許文献１に記載されている。これは、トナー帯電を磁性粒子からなるキャリアを用いて行い、二成分現像剤からなる磁気ブラシをトナー保持部材に摺擦し、このトナー保持部材上にトナーを転移させてトナー層を形成し、静電潜像を現像するものである。また上記特許文献１の改良方式として、トナー保持部材上のトナーが高帯電量になることを防ぐことを目的として特許文献２には現像剤保持部材と静電潜像保持部材の間にワイヤーからなる補助電極を設け、この補助電極に弱い交流電界を印加して現像するいわゆるパウダークラウド法が提案されている。
【０００６】
更に近年、静電潜像保持部材上で色重ねを行うカラー多重現像方式において、先に現像された静電潜像保持部上のトナー像を乱さないということを目的として、二成分現像剤からなる磁気ブラシをトナー保持部材に摺擦してトナー保持部材にトナーを供給し、静電潜像保持部材に非接触で現像する非接触型現像装置の改良提案がなされている。
【０００７】
たとえば、特許文献３に記載されているように磁気ロールの磁極部材がトナー供給磁極を有しその磁極幅を一定値に規定したものや、特許文献４に記載されているようにトナー保持部材にトナー掻き取り部材を設置し掻き取り部材で回収したトナーを回転電極部材で回収するものであり、画像部に対応しトナーが現像されトナー保持部材上のトナー層が減少した部分と、非画像部に対応しトナー保持部材上でトナー層が残留する部分との間で、次回転における現像特性に差が生じ、最終画像上で濃度差となって現れるいわゆる履歴現象を解決するものである
更に、上記履歴現象を解決しつつ、キャリアとトナーとの間の帯電性を確保するための手段として、抵抗値の異なる２種類のキャリアを用いる非接触型現像装置が特許文献５に開示されている。
【特許文献１】米国特許第３９２９０９８号明細書
【特許文献２】特開平３−１１３４７４号公報
【特許文献３】特開平７−１２８９８３号公報
【特許文献４】特開平１１−２３１６５２号公報
【特許文献５】特開２００２−３５１１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら前述した特許文献３や特許文献４や特許文献５に記載された非接触型の現像装置は、静電潜像に対してトナーを一定距離が離れた位置からトナーを飛翔現像するために静電潜像電界の歪みが生じ現像再現性が悪く、高画質化に適さない。また安定なトナー飛翔のために一定の距離を確保しなければならず、機械的に高精度が必要となり小型、低価格化にそぐわない。
【０００９】
また接触型一成分現像装置は、静電潜像保持部材上の静電潜像が存在する極めて近い位置までトナーを搬送し現像するために静電潜像の現像再現性が高いという利点を有する一方、現像領域で静電潜像保持部材に対し一定時間の安定したニップ接触を得るために、表面がシリコーンゴムやウレタンゴム等の低硬度の弾性部材よりなるトナー保持部材を使用する。この弾性部材よりなるトナー保持部材は、後述するトナー供給ローラとの接触により、一定動作でトナー保持部材表面にスクラッチ傷が発生し、更に進行すれば最終画像上で黒筋になるといった長期安定性に課題を有している。更にトナー保持部材にトナーを供給するローラとして、シリコーンやウレタン発泡材よりなるトナー供給ローラを使用する。このトナー供給ローラは、長期動作によりトナーがトナー供給ローラの内部に滞留・硬化することによりトナー保持部材にスクラッチ傷を発生させるといった、前記ゴム弾性を有するトナー保持部材とともに長期安定性に大きな問題があり信頼性は高いとは言えない。
【００１０】
発明者らは前記接触型一成分現像装置の長期安定性を改善することを目的として、特許文献１を参考にトナーを帯電させるために、体積平均粒径３５μｍのＭｎフェライト材料をジメチルシリコーン樹脂でコートしたキャリアを用いて、磁性体坦持体である磁気ロール上に二成分現像剤からなる磁気ブラシ形成し、ゴム弾性部材よりなるトナー保持部材に摺擦し、トナー保持部材上にトナーを転移させてトナー薄層を形成し、静電潜像を接触現像する接触型非磁性一成分現像装置を試作し、その長期連続動作試験を実施した。トナー濃度センサーも不要で複雑なトナー補給形態も不要で小型な現像装置を作成することができ、初期的には画像濃度も高く、カブリのない高画質の画像が得られた。
しかし、５０００枚の動作後に観察すると、ゴム弾性部材よりなるトナー保持部材の周方向に細かなスクラッチ傷が発生し、対応するトナー保持部材上のトナー層厚が上昇した。また、画像上に部分的に画像濃度が上昇する、いわゆる黒筋という課題が発生した。更に、現像器中に用いられた３０ｇのキャリア量は通常の二成分現像装置と比べて少ないため、動作時にキャリア表面のコーティングの摩耗やトナーに含まれる流動化剤のキャリア表面への打ち込み等のキャリアの耐久性劣化が進行し、トナー帯電性能が著しく低下し、全体の画像濃度が上昇し、非画像部へのトナー付着、いわゆるカブリの問題が発生した。
【００１１】
本発明は、以上の技術的課題を解決するために為されたものであり、トナー帯電を磁性粒子からなるキャリアを用いて行い、現像剤坦持体にて二成分現像剤からなる磁気ブラシをゴム弾性体よりなるトナー保持部材に摺擦しゴム弾性体よりなるトナー保持部材上にトナーを転移させてトナー層を形成し、静電潜像を接触現像する接触型非磁性一成分現像装置において、
弾性体であるトナー保持部材のスクラッチ傷による表面劣化を大幅に低減し、黒筋発生の防止と、磁性粒子であるキャリアの劣化が極めて少なく、トナー帯電性の変動が少なく濃度上昇やカブリが発生することなく、長期にわたった高画質の実現と、トナー濃度センサーおよび簡単なトナー補給機構による装置の小型化と、を実現した接触型非磁性一成分現像装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために、請求項１記載の発明は、表面に静電潜像を形成し回転可能な静電潜像保持部材と、前記静電潜像を可視化するために前記静電潜像保持部材に接触してトナーのみを保持搬送する弾性体からなるトナー保持部材と、前記トナー保持部材との対向位置で互いに逆方向に回転し複数の磁界発生手段を有しトナーと熱硬化性樹脂をバインダーとし内部に磁性体を分散した樹脂キャリアとにより形成される磁気ブラシを保持する現像剤保持部材と、を具備し、トナー貯蔵部より供給されたトナーを、前記現像剤保持部材上に形成される前記樹脂キャリアから形成される磁気ブラシにより、前記トナー保持部材近傍に搬送し、前記現像剤保持部材より前記トナー保持部材に直流電界を含む静電気力を付与しつつ前記樹脂キャリア表面からトナーを剥離し、トナー保持部材にトナーを供給し、前記トナー保持部材上のトナーを、前記静電潜像を形成された静電潜像保持部材に接触させて可視化現像させ、現像後の前記トナー保持部材上の残留トナーを、前記樹脂キャリアにより形成される磁気ブラシにより摺擦させることにより剥離除去させるように、構成したことを特徴とする現像装置を提供するものである。
【００１３】
本発明の現像装置においては、フェライトコアをベースとしたキャリアは硬度が高く、弾性体である現像剤坦持体にスクラッチ傷を発生させるが、樹脂中に磁性体粉を分散した樹脂キャリアは、樹脂含有から得られる弾性作用により、キャリア自身の硬度が抑えられ、弾性体であるトナー保持部材にスクラッチ傷が入りにくくなる。
しかし、熱可塑性樹脂中に磁性体粉を分散したキャリアの場合、トナー保持部材と摺擦した際のストレスにより、キャリアから磁性体粉が遊離し、キャリアが変形することによってトナー保持部材にスクラッチ傷が発生する。また、磁性粉の遊離によりキャリア自体の変形が起こり、トナー保持部材へのキャリア付着量が大幅に増加する。この付着によって現像剤坦持体上のキャリアが減少し、磁気ブラシの高さが低くなり、トナー保持部材へのトナー供給能力が低下する。
【００１４】
これに対し、熱硬化性樹脂をバインダーとした樹脂キャリアを用いた場合は、キャリア自体の硬度を押さえられるとともに、ストレスに強く磁性体粉の遊離しにくいためスクラッチ傷の発生を抑止できることが判った。また、トナー保持部材が弾性体であるために、キャリアの受けるストレスが小さくなり、キャリア表面の樹脂コート材のはがれ量を抑止でき、長期にわたり帯電性を維持できることが判った。
以上のように、本発明によれば、「弾性体であるトナー保持部材」に対し、「熱硬化性樹脂をバインダーとした樹脂キャリアおよびトナーから構成されるところの、柔らかな磁気ブラシ」を接触させるように構成されているので、トナー保持部材と磁気ブラシとの更なるソフトな摺擦が可能となり、このことにより、「スクラッチ傷の抑止」と「帯電性の安定化」が併せて実現でき、小型、高画質な現像装置の長寿命化が達成できる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明は、表面に静電潜像を形成し回転可能な静電潜像保持部材と、前記静電潜像を可視化するために前記静電潜像保持部材に接触してトナーのみを保持搬送する弾性体からなるトナー保持部材と、前記トナー保持部材との対向位置で互いに逆方向に回転し内部に固定した複数の磁界発生手段を有し表面にトナーと熱硬化性樹脂をバインダーとし内部に磁性体を分散した樹脂キャリアとにより形成される磁気ブラシを保持する現像剤保持部材と、を具備し、トナー貯蔵部より供給されたトナーを、前記現像剤保持部材上に形成された前記樹脂キャリアから形成される磁気ブラシにより、前記トナー保持部材近傍に搬送し、前記現像剤保持部材より前記トナー保持部材に直流電界を含む静電気力を付与しつつ前記樹脂キャリア表面からトナーを剥離し、トナー保持部材にトナー供給し、
前記トナー保持部材上のトナーを、前記静電潜像を形成された静電潜像保持部材に接触させて可視化現像させ、現像後の前記トナー保持部材上の残留トナーを、前記樹脂キャリアにより形成される磁気ブラシにより摺擦させることにより剥離除去させるように、構成したことを特徴とする現像装置を提供するものである。
【００１６】
本発明の現像装置においては、現像剤坦持体内部の磁石を固定することにより、トナー保持部材と現像剤坦持体との近接部において、現像剤密度の変化が小さくなり、必要以上にキャリアがトナー保持部材に強く摺擦することを防止できる。キャリアによるトナー保持部材への摩耗を低減でき、弾性体であるトナー保持部材に対するスクラッチ傷を防止できる。
【００１７】
さらに、トナー保持部材からキャリアが受けるストレスの低減により、キャリア表面の樹脂コート剤のはがれが防止でき、長期にわたり帯電特性の安定化を実現できる。
【００１８】
また、請求項３記載の発明は、特許請求の範囲にある第１項または第２項記載の現像装置であって、トナー保持部材上のトナー層厚を規制するトナー層規制部材を有することを特徴とする現像装置を提供するものである。
【００１９】
本発明の現像装置においては、トナー層規制部材によってトナー保持部材上で均一なトナー層を形成できるため、トナー帯電性が安定し、高画質な画像を得ることができる。
【００２０】
また、請求項４記載の発明は、トナー層規制部材先端部が鋭角に曲げられていることを特徴とする現像装置を提供するものである。
【００２１】
本発明の現像装置においては、鋭角なブレード先端部と樹脂キャリアによって、キャリアがトナー保持部材に付着しても、層規制部においてキャリア自身がトナー保持部材に対して食い込みにくくなるのでスクラッチ傷の発生を低減できる。
【００２２】
さらに、鋭角な層規制によってトナー層厚が安定し、長期にわたりトナー帯電特性の安定化が実現できる。
【００２３】
また、請求項５記載の発明は、樹脂キャリアの表面に少なくともフッ素変性シリコーン樹脂またはフッ素変性アクリル樹脂を有することを特徴とする現像装置を提供するものである。
【００２４】
本発明の現像装置においては、滑り性の高いキャリアによって、トナー保持部材を摺擦した際にも、スクラッチ傷は発生しにくい。このことからトナー保持部材のさらなる長寿命化を実現できる。
【００２５】
また、キャリア表面のすべり性が高く弾性体であるトナー保持部材からのストレスも低減できるので、キャリア表面の樹脂コート剤のはがれを抑止できる効果により長期にわたり帯電特性の安定化を実現できる。
【００２６】
また、請求項６記載の発明は、体積抵抗率が５×１０７Ω・ｃｍ以上１×１０12Ω・ｃｍ以下である樹脂キャリアを用いることを特徴とする現像装置を提供するものである。
【００２７】
本発明の現像装置においては、低抵抗のキャリアによって、現像剤坦持体とトナー保持部材間での印加バイアスによる電界によりトナーをトナー保持部材へ移動することが可能である。そのため、磁気ブラシのトナー保持部材に対する食い込み量を小さくできるので、トナー保持部材への摺擦によるスクラッチ傷を低減できる。
【００２８】
さらに、トナーとの電荷移動速度が速くなるためトナー帯電が早く立ち上がるとともに、過帯電トナーに対しては除電作用が得られる。そのためトナー帯電量が安定する。
【００２９】
また、請求項７記載の発明は、少なくともトナー表面形状係数ＳＦ値が１００以上１４０以下であることを特徴とする現像装置を提供するものである。
【００３０】
本発明の現像装置においては、球形度の高いトナーはトナー保持部材と樹脂キャリア間で潤滑性の機能を発揮する。その結果、キャリアがトナー保持部材を摩耗する力が小さく、スクラッチ傷の低減を実現できる。
【００３１】
さらに、ストレスを受けた際も形状変形が起こりにくく、離形剤であるワックス成分のキャリアへの移行が発生しにくいためキャリアの帯電性能低下を防止することができる。
【００３２】
また、請求項８記載の発明は、少なくともトナー中に滑剤としてステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムの金属石けんを少なくとも一つ以上トナー中に含むことを特徴とする現像装置を提供するものである。
【００３３】
金属石けんの作用によって、トナー保持部材への現像剤のソフトな摺擦を実現により弾性部材へのスクラッチ傷を低減できる。
【００３４】
さらに、滑剤の性質によりキャリアとトナー保持部材との柔らかな接触を実現できるためキャリア表面材料の摩耗が起こりにくく、安定した帯電性能を維持することができる。
【００３５】
また、請求項９記載の発明は、少なくともトナー層規制部材が回転体であり、トナー保持部材とカウンター方向に回転することを特徴とする現像装置を提供するものである。
【００３６】
トナー保持部材とカウンター回転するトナー層規制部材によって、樹脂キャリアが層規制部分に詰まりにくいため弾性部材へのスクラッチ傷を低減できる。
【発明の効果】
【００３７】
以上説明したように、接触型非磁性一成分方式の現像装置において、弾性体であるトナー保持部材のスクラッチ傷による表面劣化を大幅に低減し、更に磁性粒子であるキャリアの劣化が極めて少なく長期にわたって画像が安定し、トナー濃度センサーおよび複雑なトナー補給機構の必要がない小型な現像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明に係る現像装置について好適な実施例に基づいて添付の図面を参照して説明する。
【００３９】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１である現像装置を添付の図面を用いて説明する。図１は、本発明
の実施の形態１の現像装置Ｆの主要部を示す断面図であり、まず、その動作を説明する。
【００４０】
静電潜像保持部材１は積層型有機感光体であり、外径は２４ｍｍで、外部からの駆動（図示せず）によって周速１００ｍｍ/ｓで、矢印Ａ方向に回転する。
【００４１】
帯電部材２は外径６ｍｍの金属シャフト上に肉厚３ｍｍのエピクロルヒドリンゴムを形成し、外径を１２ｍｍとした帯電ローラである。有機感光体に片側３Ｎの力で押圧して、感光体に従動させた。ＡＣ帯電方式を用い、帯電印加電圧として、ＤＣ成分は−４００Ｖ、ＡＣ成分は正弦波で周波数１ＫＨｚ、振幅１．５ｋＶｐ−ｐ（ピーク  ｔｏ  ピーク）とした。感光体帯電電位を表面電位計ＭＯＤＥＬ３４４（Ｔｒｅｋ社製）で測定したところ−４００Ｖであった。
【００４２】
帯電させた感光体上に静電潜像を作成するために、露光装置として６００ＤＰＩ（ドット／ｉｎｃｈ）の解像度を有するレーザースキャナーユニット（図示せず）を用いた。実際の所望の画像に対する静電潜像形成を行った。ベタ画像を露光してその部分の電位を測定したところ−５０Ｖであった。
【００４３】
次に現像器内でのトナーの動作について説明する。
実験に用いたトナー４はマゼンタトナーであり、ポリエステル樹脂８６重量％にマゼンタ着色剤であるアゾ系顔料５重量％、離型剤カルナウバワックス６重量％、および、サルチル酸系亜鉛からなる電荷制御剤３重量％を予備混合、溶融混練し、粗粉砕後に微粉砕、分級し、平均粒径が７．１μｍの非磁性のトナー母体粒子を得た。このトナー母体粒子９８．５重量％に外添剤として疎水性シリカ１．０重量％と疎水性のチタニア０．５重量％を外添（混合）処理したものである。
【００４４】
本トナーはトナーホッパー７と現像器中に合計で約８０ｇ収容可能である。
トナーホッパー７は外径３０ｍｍ、長さ２４０ｍｍ、内部容積約１６５ｃｍ3の大きさを有し、その中にトナー４を５０ｇ充填した。このトナーホッパー７内には攪拌、供給を目的とした２枚のＰＥＴフィルムからなるアジテータ８を設置した。それぞれのＰＥＴシートは長さ１７ｍｍ、厚み０．２ｍｍのからなり０．５回／秒で回転させた。
トナーホッパーと現像器の間には幅８ｍｍの開口部９を設け、アジテータ８の回転によってトナーを現像部に送る構成とした。
【００４５】
現像剤保持部材５は直径６ｍｍの金属シャフトに厚み４ｍｍの磁極の角度が９０度である４極の最大磁力が８０ｍＴであるバリウムフェライト磁石を具備し、外径１４ｍｍのマグネットロールとし、周速１５０ｍｍ／ｓで矢印Ｃ方向に回転させた。
【００４６】
このマグネットローラ上に樹脂キャリア６を３０．０ｇとトナー４とによって磁気ブラシを形成した。穂立ち高さは０．８〜１．５ｍｍとなった。この樹脂キャリア６としてキャリアＡを試作した。主成分として熱硬化性のフェノール樹脂１２重量％に、平均粒径０．２μｍのマグネタイト８８重量％を分散させ、体積平均粒径を３５μｍとした。さらに、キャリア表面をジメチルシリコーン樹脂でコート処理を行い、体積抵抗値を１×１０13Ω・ｃｍとした。比重は３．７ｇ／ｃｍ３、磁化は６０．２（Ａｍ２／ｋｇ）となった。
【００４７】
トナー保持部材３は直径が８ｍｍの金属シャフトに厚み４ｍｍでゴム硬度４５度（ＪＩＳ−Ａ）であるシリコーンゴムを接着し、外径１６．０ｍｍの弾性を有する現像ローラとした。  この現像ローラを周速１３３ｍｍ/ｓで、矢印Ｂ方向に回転させた。静電潜像保持体１に対して総圧１３Ｎの力で押圧した。現像バイアス（図示せず）としてＤＣ成分−２００Ｖ、ＡＣ成分は周波数１０００Ｈｚ、振幅４００Ｖｐ−ｐ（ピークｔｏピーク）の正弦波とした。
【００４８】
現像ローラとマグネットローラ間の距離を０．５ｍｍとして、マグネットローラに−３００Ｖを印加し、電位差は１００Ｖ（直流成分）とし、磁気ブラシ上のトナーを現像ローラ上に移動させた。
【００４９】
前述した静電潜像に対し、トナー層を表面に有する現像ローラを接触現像させて、感光体上にトナー像を形成した。
【００５０】
また、本実施例の現像装置Ｆに用いた樹脂キャリア６であるキャリアＡと比較するために、熱可塑性の樹脂中に磁性体粉を用いたキャリアＢとフェライトコアからなるキャリアＣと粒径な大きな磁性体粉からなるキャリアＤを作成した。
【００５１】
キャリアＢは主成分として熱可塑性のスチレンアクリル樹脂１２重量％に、平均粒径０．２μｍのマグネタイト８８重量％を分散させ、体積平均粒径３５μｍのコア材とした。
さらに、コア材の表面をジメチルシリコーン樹脂でコート処理を行い、体積抵抗値８×１０12Ω・ｃｍ、比重３．６ｇ／ｃｍ３、磁化６０．１Ａｍ２／ｋｇとしたキャリアを作成した。
【００５２】
キャリアＣはコア材である体積平均粒径３５μｍのＭｎ系フェライトの表面にジメチルシリコーン樹脂をコートして、体積抵抗値２×１０13Ω・ｃｍ、比重４．４ｇ／ｃｍ３、磁化６１．９Ａｍ２／ｋｇであるキャリアを作成した。
【００５３】
キャリアＤはキャリアＡの平均粒径０．２μｍのマグネタイトに対して、平均粒径５μｍのマグネタイトをフェノール樹脂中に８８重量％分散させて、体積平均粒径を３５μｍのコア材とした。さらに、コア材の表面をジメチルシリコーン樹脂でコート処理し、体積抵抗値１×１０13Ω・ｃｍ、比重３．８ｇ／ｃｍ３、磁化６０．４Ａｍ２／ｋｇとしたキャリアを作成した。
【００５４】
また、現像装置Ｆのトナー保持部材３の弾性体で作成した現像ローラにかわり、外径１６ｍｍの金属スリーブを用いた現像装置Ｘを試作した。静電潜像保持体とトナー保持部材との間には０．２ｍｍのギャップを設けた。
【００５５】
また、現像装置Ｆにおいて、現像剤坦持体５とトナー保持部材３である現像ローラとの距離を０．５ｍｍとしたが、この距離を０．２ｍｍと短い条件に設定した現像装置Ｙを作成した。
【００５６】
また、現像装置Ｆのトナー保持部材３として、外径６ｍｍ金属シャフトに肉厚４ｍｍ、ゴム硬度５度（ＪＩＳ−Ａ）であるシリコーンゴムを装着した現像ローラを用いた現像装置Ｚを作成した。
【００５７】
本発明において、トナーの粒度分布はコールターカウンター（コールターカウンター社製）を用いて測定した。
【００５８】
本発明のキャリアの磁化の強さを測定するために振動試料型磁力計（VSM-P7-15型：東英工業株式会社）を用いた。測定磁界は７９．５８ｋＡ／ｍ（１ｋＯｅ）、測定環境は温度を２３℃、湿度を５０％とした。
【００５９】
本発明におけるキャリア抵抗測定装置として極超絶縁抵抗計ＳＭ−８２１０（東亜ＤＫＫ（株）製）を用いた。電極間距離を０．４ｍｍとし、電極のそれぞれの外側部分に幅３０ｍｍ×１３ｍｍの断面積を有する磁石を貼り付けて対向させた。電極内部の磁力はガウスメータ（ＨＧＭ８９００：東洋磁気工業（株）製）で測定したところ６０ｍＴであった。電極間に０．２ｇのキャリアを投入し、５０Ｖの電圧を印加し、３０秒後の抵抗値を測定した。電極面積と電極間距離から体積抵抗率を計算した。測定環境は温度を２３℃、湿度を５０％とした。
【００６０】
本発明のキャリアの比重測定にはベッグマン（株）製の空気比較式比重計を用いた。サンプル量は３０ｇとして測定した。
【００６１】
本発明のキャリアの粒度分布測定には、測定装置としてレーザー回折／散乱の原理を使用したＬＡ−９２０（堀場製作所製）を用いた。界面活性剤ラウリル硫酸ナトリウムを添加した分散液中でキャリア粒径の測定を行った。
【００６２】
画像評価装置としてＫＸ−ＣＬ５００（Ｐａｎａｓｏｎｉｃ製）の、現像器部分を改造した装置を用いた。本機はプロセス速度１００ｍｍ／ｓで動作し、Ａ４用紙が約１６枚／分の印字できる。
【００６３】
感光体上に形成したトナー像はポリカーボネートフィルムから作成した中間転写ベルトへ、ベルト背面に位置する１次転写ローラに＋６００Ｖを印加することで移動する。次に、紙の背面にバイアス＋１０００Ｖを印加した２次転写ローラによって、ベルト上から紙へトナーを転写した。最後に、紙を定着器に通して定着してカラー画像を作成した。感光体上や中間転写ベルト上に残ったトナーはウレタンゴムからなるクリーニングブレードによって回収した。
【００６４】
黒化率５％の印字サンプルを用いて、３枚／分の間欠印字動作で印字試験を行った。
【００６５】
黒筋評価は黒化率２５％のハーフトーン画像を用いて、画像解析装置ＮＥＸＩＶ（ニコン製）にて評価を行った。判断基準は黒筋部の濃度上昇０．０５以下を○とし、０．０５を超えるものは×とした。
【００６６】
また、トナー保持体上の帯電量評価し、トナー帯電性能の評価を行った。本評価方法は現像器が単独で回転可能な治具を作成し、トナー保持体上のトナーを吸引し、エレクトロメーター６５１７Ａ（ＫＥＩＴＨＬＥＹ社製）で電荷量を測定し、吸引したトナーをフィルターに集めて重量を測定した。電荷量と重量から帯電量Ｑ／ｍ（μＣ／ｇ）を算出した。初期と５万枚後の比較を行った。
【００６７】
ベタ画像濃度は画像上から１０点を抽出して反射濃度計ＲＤ９１４（マクベス社製）で測定を行った。非画像部へのトナー付着であるカブリはフォトボルトＭＯＤＥＬ５７７（米国フォトボルト社製）を用いて評価を行った。カブリは印字後の紙上での反射率の低下が１．０％以下であることを目標とした。
【００６８】
４種類のキャリアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用いて本実施例の現像装置Ｆでの評価を行った。黒筋の評価結果を（表１）に、帯電量と画像濃度、カブリの評価結果を（表２）に示す。ここでｋ枚とは１０００枚を表現したものである。
【００６９】
（表１）に示すようにキャリアＡでは５０ｋ枚まで黒筋は発生しなかったが、キャリアＢ，Ｄでは３０ｋ枚時点で黒筋が発生し、キャリアＣでは５ｋ枚時点で黒筋が発生した。また、（表２）に示すように、キャリアＡでは初期と５０ｋ枚での性能比較において５０ｋ枚時点で帯電量低下率は９．９％と良好な結果が得られた、画像濃度上昇も抑えられ、カブリも問題のないレベルであったが、キャリアＢ、Ｃ、Ｄではともに帯電量低下が大きく、濃度上昇とカブリも発生した。
【００７０】
現象を解析するために、キャリアＡ〜Ｄの実験で６０ｋ枚後に現像剤坦持体に付着しているキャリア量とトナー保持部材の外径を測定した。
【００７１】
現像剤に付着しているキャリア量を測定したところキャリアＡが２９．８ｇ、キャリアＣが２９．９ｇ、キャリアＤが２９．７ｇに対し、キャリアＢは２４．２ｇに減少していた。
【００７２】
次に、トナー保持部材の外径を測定した。長手方向に１０ｍｍきざみで測定を行い平均値とした。キャリアＡを用いた場合に１５．９２ｍｍに対し、キャリアＢは１５．４２ｍｍ、キャリアＣは１４．８３ｍｍ、キャリアＤは１５．１２ｍｍとなった。キャリアＢ、Ｃ、Ｄは保持部材を多く削ることが判った。
【００７３】
キャリアＣ、Ｄは硬度の高い磁性体の粒径が大きいので、キャリア自体の研磨能力が上がりトナー保持部材が削れたと考えられる。
【００７４】
また、キャリアＢの熱可塑性の樹脂をバインダーとして用いた場合は、キャリアから磁性粉が遊離し、キャリア自身が変形して凹凸が増えることによって、トナー保持部材を削ったと考えられる。
【００７５】
また、現像装置Ｘ，現像装置Ｙ、現像装置Ｚでの評価結果を示す。黒筋の評価結果を（表１）に、帯電量、画像濃度、カブリの評価結果を（表２）に示す。
【００７６】
現像装置Ｘでは６０ｋ枚まで黒筋は未発生であったが、帯電量低下率が３８．４％と低下し、画像濃度の上昇とカブリの発生も見られた。キャリアの体積抵抗値を測定したところ、体積抵抗値は５．２×１０9Ω・ｃｍまで低下した。剛体であるローラとの接触によってキャリア表面がけずれ、帯電性能が低下したと考えられる。金属ローラであるため、ローラ側は摩耗しないので黒筋は発生しなかった。
【００７７】
また、現像装置Ｙでは、２０ｋ枚と早い段階で黒筋が発生し、帯電量も２２．６％低下し、画像濃度の上昇とカブリ発生が見られた。
【００７８】
キャリアの体積抵抗値を測定したところ７．１×１０９Ω・ｃｍまでの低下し、トナー保持部材のローラ外径も１５．２２ｍｍとなる測定結果が得られた。また、現像装置Ｙと現像装置Ｆとでのトナー保持部材と現像剤坦持体を駆動するためのトルクを測定した。現像装置Ｆの駆動トルクが０．１２Ｎ・ｍに対し、現像装置Ｙでのトルクが０．１８Ｎ・ｍとなることが判った。
【００７９】
本問題はキャリアとトナー保持部材との距離が０．２ｍｍとので近い状態で、双方ともにストレスが加わり発生した課題と考えられる。
【００８０】
また、現像装置Ｚでも、３０ｋ枚と早い段階で黒筋が発生し、帯電量も１９．３％低下し、画像濃度の上昇とカブリ発生が見られた。
【００８１】
トナー保持部材のローラ外径も１５．０１ｍｍとなる測定結果が得られた。ゴム硬度が低くいためトナー保持部材が柔らかく弾性がなくなり、研磨された結果と考える。
【００８２】
以上のことからふまえて、熱硬化性の樹脂をバインダーとして磁性体を分散した樹脂キャリアと弾性体のトナー保持部材を組み合わせ時に、双方の弾性作用によってトナー保持部材とキャリア表面の両者の摩耗が低減でき、その結果、黒筋の発生とトナー帯電性の低下とを防止できることがわかった。本作用によって現像装置の長寿命化を実現できる。
【００８３】
【表１】
2005352226.tif 000003
【００８４】
【表２】
2005352226.tif 000004
【００８５】
なお、本発明において負帯電極性を有する有機積層型感光体を用いたが、電荷輸送層と電荷発生層が同一層となっている単層型有機感光体やａ−Ｓｉ材料を用いた構成の感光体等でも構わず、感光体の帯電極性も負帯電や正帯電のいずれでも構わない。
【００８６】
また、本発明においてはエピクロルヒドリンゴムからなる帯電ローラにＡＣバイアスを印加する方式を用いたが、ＤＣ帯電ローラ方式であっても構わない。帯電ローラとしてウレタンゴム、シリコーンゴム、ＮＢＲゴム、アクリルゴム、フッ素ゴムなどを使用することができ、必要に応じて表面コート等の処理を行うことも可能である。また、従来から多く用いているワイヤー、グリッドを用いたスコロトロン方式や固体帯電素子を用いた方式でも構わない。
【００８７】
また、本発明の現像剤保持部材に４極構成の磁石を用いたが、６極、８極等の複数極を用いても構わない。ピーク磁力も必要に応じて適宜設定できる。磁石はバリウムフェライト系や希土類を用いた磁石等を使用できる。また、耐久性向上のために表面に樹脂コート等を施しても構わない。
【００８８】
また、現像剤保持部材の高さを規制するための部材を設けることによって現像剤の磁気ブラシの高さを調節しても構わない。
【００８９】
また、回転速度はトナー保持部材に対して周速比０．５〜３．０が望ましい。周速比が低いと最大画像濃度が低くなり、周速比が高いと駆動に負荷がかかりトルク変動し、速度ムラによるジッター画像が発生する。
【００９０】
また、本発明においては現像ローラとしてシリコーンゴムを用いて、ＡＣバイアスを印加する方式を用いた。なお、ＤＣバイアス印加のみの現像であっても構わない。また、弾性ゴムローラとしてウレタンゴム、シリコーンゴム、ＮＢＲゴムなどを使用することができ、必要に応じて表面処理を行うことが可能である。ゴム硬度は接触一成分現像を行う上で１０〜７５度（ＪＩＳ−Ａ規格）が望ましい。ゴム硬度が低いとローラの永久変形起こし易く、高いと感光体との接触がうまくいかない。
【００９１】
回転速度は静電潜像保持体に対して周速比０．８〜３．０が望ましい。周速比が低いと画像濃度不足の原因となり、周速比が高いとトルク変動の原因となる。
【００９２】
回転方向は本発明とは逆方向であっても構わない。装置全体の構成を考慮して選択することが可能である。
【００９３】
また、本発明においては１００Ｖ程度の電位差を現像剤坦持体とトナー保持部材との間に印加した。電位差は５０〜５００Ｖが望ましい。電位差が低いとトナー移動が行われなくなり、電位差が高いとリーク等の問題が発生する。また、トナー移動の促進のために周波数１〜６ｋＨｚ、振幅５００〜２０００Ｖ程度の矩形波や正弦波の電圧を適宜に設定することにより更にトナー移動が促進される。
【００９４】
また、本発明においてはベタ画像部の全面露光されている部分でトナー保持部材と静電潜像保持体間に３５０Ｖの電位差を形成した。必要に応じて画像濃度等を調整しながら現像電位は５０〜５００Ｖに設定することが望ましい。また、トナー移動の促進のために周波数１〜６ｋＨｚ、振幅２００〜１５００Ｖ程度の矩形波や正弦波の交流電圧を印加することによって更にトナー移動が容易となる。交流バイアス印加によって、必要画像濃度の確保、非画像部へのトナー付着の防止、微小ドット再現性の向上が実現できる。
【００９５】
また、本発明においてキャリアは現像剤保持体のみに坦持させているが、必要に応じて従来２成分現像器で用いているような２本のスクリューにてキャリアとトナーとを攪拌する部分を設けてもかまわない。
【００９６】
なお、本発明においては結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いたが、スチレンアクリル樹脂、エポキシ樹脂等を用いても構わない。
【００９７】
また、本発明においては使用可能な顔料としては、カーボンブラック、鉄黒、グラファイト、ニグロシン、アゾ染料の金属錯体の黒顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１，３，７４，９７，９８等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２，１３，１４，１７等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９，７７，７９、Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー１６４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８，４９：１，５３：１，５７，５７：１，８１，１２２，５等の赤色顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド４９，５２，５８，８等の赤色染料、Ｃ．Ｉ．ピグネント・ブルー１５：３等のフタロシアニン及びその誘導体の青色染顔料が１種類又は２種類以上で配合される。添加量は結着樹脂１００重量部に対し、３〜８重量部が好ましい。
【００９８】
また、トナーを帯電させる目的で必要に応じて１種類以上の帯電制御剤を添加してもよい。１〜７重量％程度の材料を負帯電、正帯電の目的に応じて添加を行うことができる。
【００９９】
また、トナーの帯電や流動性の向上を目的としてシリカ、アルミナ、チタニア等の平均粒径が５〜２００ｎｍの微粒子の添加を行う。必要に応じて微粒子表面に疎水化や帯電制御を目的としてシランカップリング剤、シリコーンオイル等により表面処理を行うことができる。
【０１００】
また、トナー平均粒径は３〜１２μｍが望ましい。粒径が大きいと高解像度の実現が難しくなる。また、粒径が小さすぎるとトナー流動性が悪く、キャリアとの混合攪拌性が悪くなる。
【０１０１】
また、本発明において、熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が用いることができる。熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂に比べ、耐久性、耐衝撃性、耐熱性に優れているので、これらの利点を生かした磁性体と熱硬化性樹脂とからなる樹脂キャリアが望まれる。
【０１０２】
また、本発明に用いる強磁性鉄化合物粒子粉末としては、マグネタイト、マグヘマイト等の強磁性酸化鉄粒子粉末、鉄以外の金属（Ｍｎ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｃｕ等）を一種又は二種以上含有するスピネルフェライト粒子粉末、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト粒子粉末、表面に酸化被膜を有する鉄や鉄合金の微粒子粉末を用いることができる。好ましくはマグネタイト等の強磁性酸化鉄粒子粉末である。前記強磁性鉄化合物粒子の粒径は、０．０２〜３μｍであることが望ましい。その形状は、粒状、球状、針状のいずれであってもよい。
【０１０３】
熱硬化樹脂中の磁性体添加量は５０〜９０重量％が望ましい。９０重量％を越えると樹脂中への分散が困難になり磁性体が離脱する。一方、５０重量％に満たない場合、キャリアの磁気力が小さくなりトナー保持部材へキャリアが付着しやすくなる問題が発生する。
【０１０４】
また、本発明においてキャリア表面の被覆層を形成する樹脂としては、１種又は２種以上の樹脂であり、より具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂等から選ばれた樹脂の１種又は２種以上の樹脂が好ましい。
【０１０５】
また、本発明においてキャリア表面の樹脂による被覆層の形成は、例えばスプレードライヤーを用いて磁性体分散粒子に樹脂を吹きつける方法、ヘンシェルミキサー、ハイスピードミキサー等を用いて磁性体分散粒子と樹脂とを乾式混合する方法、樹脂を含む溶剤中に磁性体分散粒子を含浸する方法等のいずれの方法であってもよい。
【０１０６】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２の現像装置の断面図である。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１０７】
現像剤保持部材２１は直径６ｍｍの金属シャフトに厚み３ｍｍの磁極の角度が９０度である４極の最大磁力が８０ｍＴである磁石を具備し、外径１２ｍｍのマグネットロールを形成し、シャフトを固定した一定の磁界を形成した。さらにその外側にＳＵＳをサンドブラスト処理した肉厚０．５ｍｍで外径１４ｍｍスリーブを装着し、そのスリーブを周速１５０ｍｍ／ｓで矢印Ｄ方向に回転させた。
【０１０８】
黒筋の評価結果を（表３）に示す。６０ｋ枚まで黒筋は発生しなかった。また、（表４）に示すように、初期と５０ｋ枚での性能比較において帯電量低下率は６．２％と良好な結果が得られ、さらに、画像濃度上昇も抑えられ、カブリも問題のないレベルであった。
【０１０９】
磁石を固定することによりトナー保持部材最近接部分の磁気ブラシの高さは、１．０〜１．１ｍｍの範囲で安定したためにトナー保持部材とキャリアとの相互の摩耗が減少し、黒筋防止と帯電性の安定化が実現できたと考えられる。
【０１１０】
【表３】
2005352226.tif 000005
【０１１１】
【表４】
2005352226.tif 000006
【０１１２】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３の現像装置の断面図である。図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１１３】
層規制部材２５は厚み０．１ｍｍ、長さ１８ｍｍの金属板を先端２ｍｍ部分で図中に示したように折り曲げ角θを９０°にし、支持部材２６である厚さ２ｍｍの２枚の金属板に６ｍｍほど挟み込んで図中に示したように自由長Ｌを１０ｍｍにした金属ブレードであり、現像ローラに対して０．７５ｍｍ食い込ませ、現像ローラ上のトナーを薄層化した。現像ローラ接線方向とブレード板の角度を３０度とした。０．４ｍｇ／ｃｍ２の均一なトナー層を現像ローラ上に形成した。
【０１１４】
黒筋の評価結果を（表３）に示す。６０ｋ枚まで黒筋は発生しなかった。また、（表４）に示すように、初期と５０ｋ枚での性能比較において帯電量低下率は０．６％と良好な結果が得られ、さらに、画像濃度上昇も抑えられ、カブリも問題のないレベルであった。
【０１１５】
特に帯電性が安定した効果はトナー層規制部材によってより均一なトナー層が得られた効果であると考える。
【０１１６】
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態３の現像装置の断面図である。図４において、図１、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１１７】
層規制部材３１は自由長Ｌを１０ｍｍにした金属ブレードであり、現像ローラに対して０．７５ｍｍ食い込ませ、図中に示したように折り曲げ角θを１０°〜９０°まで１０°きざみの９条件で実験を行った。
【０１１８】
θが１０°〜７０°の条件で図５に示すように、黒筋に対する寿命が特に長くなった。
【０１１９】
６０°条件の実験結果は（表３）と（表４）に示した。初期と５０ｋ枚での性能比較において帯電量低下率は１４．１％と良好な結果が得られ、さらに、画像濃度上昇も抑えられ、カブリも問題のないレベルであった。
本効果は鋭角な層規制部材によりキャリアの層規制部のつまりを改善できた効果と考える。
【０１２０】
（実施の形態５）
実施の形態１の樹脂キャリア６において、表面にフッ素変性シリコーン樹脂をコートしたキャリアを使用した。
【０１２１】
黒筋の評価結果を（表３）に示す。８０ｋ枚まで黒筋は発生しなかった。また、（表４）に示すように、初期と５０ｋ枚での性能比較において帯電量低下率は１．６％と良好な結果が得られ、さらに、画像濃度上昇も抑えられ、カブリも問題のないレベルであった。
【０１２２】
この効果は、フッ素材料の滑性によって、キャリアとトナー保持部材部分の相互の摩耗を低減でき、結果として、黒筋防止と帯電量低下が得られたと考える。
【０１２３】
（実施の形態６）
実施の形態１の樹脂キャリア６の表面コート剤中に添加した導電剤であるカーボンブラック量を３０、２５、２０、１５、１０、７、４重量％と７条件変更して、それぞれ体積抵抗値を１×１０７Ω・ｃｍ、５×１０７Ω・ｃｍ、１×１０8Ω・ｃｍ、２×１０10Ω・ｃｍ、１×１０12Ω・ｃｍ、１×１０13Ω・ｃｍ、５×１０14Ω・ｃｍのキャリアとした。黒筋の評価結果を図６に示す。体積抵抗率１×１０13Ω・ｃｍ以下で黒筋の問題がより発生しにくくなることが判った。しかしながら、１×１０７Ω・ｃｍのキャリアでは現像剤坦持体とトナー保持体の間でリークが発生し、キャリアがトナー保持体に付着する問題が発生した。また、体積抵抗率１×１０12Ω・ｃｍのキャリアは（表４）に示すように、初期と５０ｋ枚での性能比較において帯電量低下率は３．０％と良好な結果が得られ、さらに、画像濃度上昇も抑えられ、カブリも問題のないレベルであった。
【０１２４】
本検討結果からキャリア抵抗を５×１０７Ω・ｃｍ以上１×１０12Ω・ｃｍ以下とすることで、黒筋対策に対して効果があることが判った。
【０１２５】
この効果は、キャリアのトナー保持部材に対する付着力が低減でき、キャリアとトナー保持部材の相互摩耗を防止できるために、黒筋に対する改善効果が得られたと考えられる。
【０１２６】
（実施の形態７）
実施の形態１のトナー４において、トナー表面の球形化処理には装置として、粉砕、分球工程を経た後の形状係数ＳＦ値１６０のトナー母体を、熱を利用したサフュージング装置（日本ニューマチック製）にて３５０度，３２０度，２９０度．２６０度，２３０度，２００度，処理無しの７条件で球形処理を行った。形状係数ＳＦ値は１０１，１０７，１２１，１３２，１４０，１４９，１６０となった。
【０１２７】
なお、形状係数ＳＦ値は、画像解析装置により、光学顕微鏡による各トナー粒子の投影面積（Ａ）と最大長（ＭＬ）から、（数１）により算出した。実際には５００個を計測後に平均値を求めた。
【０１２８】
【数１】
2005352226.tif 000007
【０１２９】
黒筋の評価結果を図７に示す。形状係数ＳＦ値１４０以下のトナーを用いると黒筋が発生しにくくなった。また、ＳＦ値１４０のトナーにおいて（表４）に示すように、初期と５０ｋ枚での性能比較において帯電量低下率は４．５％と良好な結果が得られ、さらに、画像濃度上昇も抑えられ、カブリも問題のないレベルであった。球形トナーの滑性によって黒筋防止と帯電特性の安定化を実現できた。
【０１３０】
なお、本発明においてトナーの球形化度を高める方法として熱処理方法を用いたが、トナー母体を作成する方法として、懸濁重合法、乳化重合法等を用いても構わない。
【０１３１】
（実施の形態８）
実施の形態１のトナー４に外添剤としてステアリン酸亜鉛を１．５重量％添加した。本トナーを用いて評価を行った。
黒筋の評価結果を（表３）に示す。７０ｋ枚まで黒筋は発生しなかった。また、（表４）に示すように、初期と５０ｋ枚での性能比較において帯電量低下率は３．１％と良好な結果が得られ、さらに、画像濃度上昇も抑えられ、カブリも問題のないレベルであった。ステアリン酸亜鉛の滑性によって良好な結果が得られたと考える。
【０１３２】
（実施の形態９）
実施の形態３において、現像剤保持体５に代わり実施の形態２で使用した現像剤坦持体２１を用い、また、層規制部材２５に代わり実施の形態４で使用した折り曲げ角度６０度の層規制部材３１を用いた現像装置での評価を行った。
黒筋の評価結果を（表３）に示す。１００ｋ枚まで黒筋は発生しなかった。また、（表４）に示すように、初期と５０ｋ枚での性能比較において帯電量低下率は１．０％と良好な結果が得られ、さらに、画像濃度上昇も抑えられ、カブリも問題のないレベルであった。
【０１３３】
（実施の形態１０）
実施の形態３において、現像剤保持体５に代わり実施の形態２で使用した現像剤坦持体２１を用い、また、樹脂キャリア６に代わり実施の形態４で使用したフッ素変性シリコーン樹脂で表面をコートしたキャリアを用いた現像装置での評価を行った。
【０１３４】
黒筋の評価結果を（表３）に示す。１００ｋ枚まで黒筋は発生しなかった。また、（表４）に示すように、初期と５０ｋ枚での性能比較において帯電量低下率は０．５％と良好な結果が得られ、さらに、画像濃度上昇も抑えられ、カブリも問題のないレベルであった。
【０１３５】
（実施の形態１１）
図８は、本発明の実施の形態１０の現像装置の断面図である。図８において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【０１３６】
層規制部材４１は外径１２ｍｍにした金属ローラであり、回転方向Ｄにて周速５０ｍｍ／ｓで回転する。
【０１３７】
黒筋の評価結果を（表３）に示す。１００ｋ枚まで黒筋は発生しなかった。また、（表４）に示すように、初期と５０ｋ枚での性能比較において帯電量低下率は５．０％と良好な結果が得られ、さらに、画像濃度上昇も抑えられ、カブリも問題のないレベルであった。
【０１３８】
また、本発明においては、金属板を折り曲げた板や回転体からなる金属ローラを用いたが、ウレタンゴム等からなるゴムブレードを用いても構わない。トナーが薄層になる条件を満たす中で、トナー保持体に対する食い込み量、圧接力等を適宜に設定することができる。また、金属板の段差を利用した、いわゆる段差ブレードを用いる層規制方法を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明にかかる電子写真方式を用いた現像装置は小型、長寿命、高画質等の特長を、複写機、ＦＡＸ、プリンタ、ＭＦＰ（マルチファンクションプリンター等として有用である。またプリント基板のパターン作成等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の実施の形態１における現像装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態２における現像装置の断面図
【図３】本発明の実施の形態３における現像装置の断面図
【図４】本発明の実施の形態４における現像装置の断面図
【図５】本発明の実施の形態４におけるブレード折り曲げ角度と黒筋の関係を示したグラフ
【図６】本発明の実施の形態６における体積抵抗値と黒筋の関係を示したグラフ
【図７】本発明の実施の形態７における形状係数ＳＦ値と黒筋の関係を示したグラフ
【図８】本発明の実施の形態１１における現像装置の断面図
【符号の説明】
【０１４１】
１    静電潜像保持部材
２    帯電部材
３    トナー保持部材
４    トナー
５    現像剤保持部材
６    樹脂キャリア
７    トナーホッパー
８    アジテータ
９    開口部
【図１】
2005352226.tif 000008
【図２】
2005352226.tif 000009
【図３】
2005352226.tif 000010
【図４】
2005352226.tif 000011
【図５】
2005352226.tif 000012
【図６】
2005352226.tif 000013
【図７】
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【図８】
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