(57)【要約】【課題】  部品点数を増加させることなく、機械的ストレスを減少させて現像剤の長寿命化を図ると共に、充分帯電した現像剤を現像領域に搬送して、長期に渡りトナー飛散や地汚れを防止する。【解決手段】  トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を担持して現像領域まで搬送する現像スリーブ４３と、現像スリーブ上の現像剤の層厚を規制するドクタブレード４４とを備えた現像装置において、ドクタブレード通過直前の現像剤層厚Ｔupと、ドクタブレードと現像スリーブとの間隙Ｇｄとの関係が、７＜Ｔup／Ｇｄ＜２０を満たすようにする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、
複数の固定磁界発生手段を内包した回転可能な非磁性のスリーブからなり、該磁界発生手段により該現像剤収容部内の二成分現像剤を表面に担持させて像担持体と対向する現像領域まで搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材とを備えた現像装置において、
上記現像剤規制部材通過直前の現像剤層厚Ｔupと、該現像剤規制部材と該現像剤担持体との間隙Ｇｄとの関係が、７＜Ｔup／Ｇｄ＜２０を満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記現像剤担持体の磁界発生手段が、上記現像剤規制部材に対向する位置に、法線方向の磁束密度が最大となるような規制部磁極を有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２の現像装置において、
上記現像剤規制部材の一部もしくは全体に磁性材料を用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の現像装置において、
上記トナーが、有機溶媒中に少なくともウレア結合し得る変性されたポリエステル系樹脂と離形剤としてのワックスを含むトナー組成物とを溶解または分散させ、該溶解または分散物を水系媒体中に分散し、重付加反応させ、この分散液の溶媒を除去、洗浄して得られたものであることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４の現像装置において、
上記トナーの体積平均粒径が４μｍ以上８μｍ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４又は５の現像装置において、
上記トナーの体積平均粒径／個数平均粒径の値が１．２０以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６の現像装置において、
上記トナー粒子の円形度が０．９５以上１．００未満であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６又は７の現像装置において、
上記キャリアの重量平均粒径が２０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
静電潜像を担持する像担持体と、
該静電潜像を現像する複数の現像装置を備えたカラー画像形成装置において、
上記現像装置として、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の現像装置を採用することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１０】
潜像を担持する像担持体と、
該像担持体上の潜像にトナーを供給して現像する現像装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
上記現像装置として、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、複数の固定磁界発生手段を内包した回転可能な非磁性のスリーブからなり、該磁界発生手段により該現像剤収容部内の二成分現像剤を表面に担持させて像担持体と対向する現像領域まで搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材とを備えた現像装置を用いて、該像担持体上の静電潜像を該二成分現像材により現像を行う現像方法において、
上記現像剤規制部材通過直前の現像剤層厚Ｔupと、該現像剤規制部材と該現像剤担持体との間隙Ｇｄとの関係が、７＜Ｔup／Ｇｄ＜２０を満たした状態で、上記現像を行うことを特徴とする現像方法。
【請求項１２】
請求項１１の現像方法において、
上記現像剤担持体の磁界発生手段として、上記現像剤規制部材に対向する位置に、法線方向の磁束密度が最大となるような規制部磁極を有するものを用いて、上記現像を行うことを特徴とする現像方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２の現像方法において、
上記現像剤規制部材として、一部もしくは全体に磁性材料を用いたものを用いて、上記現像を行うことを特徴とする現像方法。
【請求項１４】
請求項１１、１２又は１３の現像方法において、
上記トナーとして、有機溶媒中に少なくともウレア結合し得る変性されたポリエステル系樹脂と離形剤としてのワックスを含むトナー組成物とを溶解または分散させ、該溶解または分散物を水系媒体中に分散し、重付加反応させ、この分散液の溶媒を除去、洗浄して得られたものを用いて、上記現像を行うことを特徴とする現像方法。
【請求項１５】
請求項１１、１２、１３又は１４の現像方法において、
上記トナーとして、体積平均粒径が４μｍ以上８μｍ以下であるものを用いて、上記現像を行うことを特徴とする現像方法。
【請求項１６】
請求項１１、１２、１３、１４又は１５の現像方法において、
上記トナーとして、体積平均粒径／個数平均粒径の値が１．２０以下であるものを用いて、上記現像を行うことを特徴とする現像方法。
【請求項１７】
請求項１１、１２、１３、１４、１５又は１６の現像方法において、
上記トナーとして、粒子の円形度が０．９５以上１．００未満であるものを用いて、上記現像を行うことを特徴とする現像方法。
【請求項１８】
請求項１１、１２、１３、１４、１５、１６又は１７の現像方法において、
上記キャリアとして、重量平均粒径が２０μｍ以上６０μｍ以下であるものを用いて、上記現像を行うことを特徴とする現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体上に担持された潜像を、トナー及び磁性キャリアを含有する二成分現像剤によって現像する現像装置、これを用いる複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及びプロセスカートリッジ並びに現像方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤（以下、現像剤という）を用いて静電潜像を顕像化する現像装置が広く用いられている。この現像装置では、現像剤収容部に収容されたトナーと磁性キャリアとからなる現像剤を摩擦帯電させる。そして、この現像剤を磁界発生手段を内包した非磁性のスリーブからなる現像剤担持体の表面に担持させて静電潜像を担持する像担持体としての感光体と対向する現像領域まで搬送する。現像領域では、感光体上の静電潜像とスリーブとの間に画像に対応した電界を形成し、この電界によりスリーブ上の現像剤中のトナーを感光体へと付着させ現像をおこない画像を形成する。
【０００３】
この現像装置において、静電潜像に忠実な高品位な現像をおこなうためには、現像領域に適切な量の現像剤を搬送することが必要である。このため、スリーブ上に所望の量の現像剤だけを担持させて現像領域へと搬送する様に、スリーブと所定の間隙を持って対向するドクタブレード等の現像剤量規制部材を設け、スリーブ上の現像剤の余剰分を掻き取って現像剤を薄層化している。この現像剤規制部では、現像剤量規制部材を通過することのできない余剰現像剤は現像剤量規制部材でスリーブ上から掻き取られることで機械的ストレスを受けている。また、通過することのできる現像剤は現像剤量規制部材により圧縮されることで機械的ストレスを受けている。画像形成が繰り返し行われると、このような現像剤量規制部材による機械的ストレスを受け続けることで、トナー及びキャリアの破砕、トナーへの添加剤の埋没、および離脱、あるいはキャリアへのトナー成分スペント等の現像剤の劣化がおこり、現像剤中のトナーが均一に帯電することが困難になる。このため、経時で粒状性の悪化、地肌カブリ及びトナー飛散といった不具合を引き起こしてしまう。特に、トナーとしてオイルレス定着対応の定着離形性を確保するためにワックスが分散したトナーを用いた場合には、機械的ストレスで発生する熱によりトナーと同極性のワックス成分がトナー表面に浸出し、キャリア表面にフィルミングしてしまう。ワックスがキャリア表面にフィルミングすると、トナーを良好に帯電させることができなくなり、全体的なトナーの帯電量低下を招き、トナー飛散や地肌カブリといった問題を顕著に引き起こしてしまう。このような不具合を解消するためには、現像剤量規制部材による機械的ストレスを低減することが望まれる。
【０００４】
この課題を解決するために、種々の提案がなされたいる。例えば、特許文献１では、現像剤規制部材に対向する位置の現像剤担持体内の磁極の径方向磁束密度を５ｍＴ以上３５ｍＴ以下とする現像装置が提案されている。この現像装置では、現像剤規制部材に対向する磁極の磁束密度を低めにすることで、現像剤量規制部での現像剤に加わる圧力を小さくして機械的ストレスを低減させている。
【０００５】
また、特許文献２では、現像剤担持体の回転方向に沿って複数の現像剤規制部材を設置して、最下流側の現像剤規制部材を磁性部材とし、最下流と最上流の現像剤規制部材の間に現像剤担持体内の固定磁石のうち現像領域の手前側のトリミング磁極の中心部を配置するものが提案されている。この現像装置では現像剤担持体上の現像剤は複数の現像剤規制部材を通過する間に順次層形成されていく。また、トリミング磁石の磁力が主として特に最下流現像剤規制部材の磁性部材との間に作用するよう配置されているため、最下流現像剤規制部材のギャップ部位には磁気的拘束力が作用し、現像剤は穂立った状態で通過する。このため、最下流現像剤規制部材が広いギャップを有していても薄層形成は可能であり、その箇所における機械的ストレスを低減させることができる。
【０００６】
しかしながら、この現像装置では最下流現像剤規制部材以外の現像剤規制部材から受けるストレスについては、触れられておらず現像剤規制部全体として機械的ストレスがどの程度低減できるかは不明である。また、部品点数が増えて装置が煩雑になると共に、コストアップしてしまうという副作用もある。
【０００７】
さらに、特許文献３では、現像剤担持体の磁極構成を工夫することで、現像剤担持体が保持している余剰現像剤を現像ローラの回転中心高さから自重落下させて薄層化を行い、現像剤量規制部材による規制を行わない現像装置が提案されている。この現像装置では現像剤量規制部材を設ける必要がないために現像剤の機械的ストレスを低減することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−２７８６９５号公報
【特許文献２】特開平１０−３３３４３１号公報
【特許文献３】特開２００２−２５８６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
また、静電潜像に忠実な高品位の現像をおこなうためには、現像領域に搬送される現像剤量に加え、搬送される現像剤中のトナーが充分帯電していることが必要である。現像剤中のトナーは現像剤収容部でキャリアと接触することにより帯電し、さらに現像剤量規制部材の機械的ストレス下でキャリアと接触することでさらに帯電して現像領域に搬送される。このため、上記特許文献１、特許文献２のように単に現像剤量規制部材による機械的ストレスを低減した場合には現像剤中のトナーを充分に帯電させることができなくなってしまう。充分に帯電されなかったトナーは現像剤中から離脱し易くなり、トナー飛散や地汚れという不具合をひきおこしてしまう。このように、現像剤量規制部材には、現像剤へのストレスを低減することにより現像剤の長寿命化を図ると共に、トナーの帯電性を確保するという二つの課題が要求されている。
【００１０】
また、上記特許文献３の現像剤量規制部材を設けない現像装置では、現像剤に帯電を付与するための帯電部材と、現像領域に達する現像剤を均一化するための均し部材が別途必要となり、返って部品点数が増加してコストアップにつながってしまう。
【００１１】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、部品点数を増加させることなく、機械的ストレスを減少させて現像剤の長寿命化を図ると共に、充分帯電した現像剤を現像領域に搬送することができ、長期に渡りトナー飛散や地汚れをおこすことのない現像装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジ並びに現像方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、複数の固定磁界発生手段を内包した回転可能な非磁性のスリーブからなり、該磁界発生手段により該現像剤収容部内の二成分現像剤を表面に担持させて像担持体と対向する現像領域まで搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材とを備えた現像装置において、上記現像剤規制部材通過直前の現像剤層厚Ｔupと、該現像剤規制部材と該現像剤担持体との間隙Ｇｄとの関係が、７＜Ｔup／Ｇｄ＜２０を満たすことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体の磁界発生手段が、上記現像剤規制部材に対向する位置に、法線方向の磁束密度が最大となるような規制部磁極を有することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の現像装置において、上記現像剤規制部材の一部もしくは全体に磁性材料を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の現像装置において、上記トナーが、有機溶媒中に少なくともウレア結合し得る変性されたポリエステル系樹脂と離形剤としてのワックスを含むトナー組成物とを溶解または分散させ、該溶解または分散物を水系媒体中に分散し、重付加反応させ、この分散液の溶媒を除去、洗浄して得られたものであることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の現像装置において、上記トナーの体積平均粒径が４μｍ以上８μｍ以下であることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５の現像装置において、上記トナーの体積平均粒径／個数平均粒径の値が１．２０以下であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６の現像装置において、上記トナー粒子の円形度が０．９５以上１．００未満であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６又は７の現像装置において、上記キャリアの重量平均粒径が２０μｍ以上６０μｍ以下であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、該静電潜像を現像する複数の現像装置を備えたカラー画像形成装置において、上記現像装置として、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の現像装置を採用することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体上の潜像にトナーを供給して現像する現像装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、トナー及び磁性キャリアからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、複数の固定磁界発生手段を内包した回転可能な非磁性のスリーブからなり、該磁界発生手段により該現像剤収容部内の二成分現像剤を表面に担持させて像担持体と対向する現像領域まで搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材とを備えた現像装置を用いて、該像担持体上の静電潜像を該二成分現像材により現像を行う現像方法において、上記現像剤規制部材通過直前の現像剤層厚Ｔupと、該現像剤規制部材と該現像剤担持体との間隙Ｇｄとの関係が、７＜Ｔup／Ｇｄ＜２０を満たした状態で、上記現像を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の現像方法において、上記現像剤担持体の磁界発生手段として、上記現像剤規制部材に対向する位置に、法線方向の磁束密度が最大となるような規制部磁極を有するものを用いて、上記現像を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１１又は１２の現像方法において、上記現像剤規制部材として、一部もしくは全体に磁性材料を用いたものを用いて、上記現像を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１１、１２又は１３の現像方法において、上記トナーとして、有機溶媒中に少なくともウレア結合し得る変性されたポリエステル系樹脂と離形剤としてのワックスを含むトナー組成物とを溶解または分散させ、該溶解または分散物を水系媒体中に分散し、重付加反応させ、この分散液の溶媒を除去、洗浄して得られたものを用いて、上記現像を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１１、１２、１３又は１４の現像方法において、上記トナーとして、体積平均粒径が４μｍ以上８μｍ以下であるものを用いて、上記現像を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１１、１２、１３、１４又は１５の現像方法において、上記トナーとして、体積平均粒径／個数平均粒径の値が１．２０以下であるものを用いて、上記現像を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１１、１２、１３、１４、１５又は１６の現像方法において、上記トナーとして、粒子の円形度が０．９５以上１．００未満であるものを用いて、上記現像を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１１、１２、１３、１４、１５、１６又は１７の現像方法において、上記キャリアとして、重量平均粒径が２０μｍ以上６０μｍ以下であるものを用いて、上記現像を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項１乃至１８の発明では、以下のような考察及び実験に基づき、現像剤規制部材による機械的ストレスを減少させつつ充分帯電した現像剤を現像領域に搬送できるような条件を求めた。
まず、現像剤規制部材がトナーの帯電に与える影響については、現像剤規制部材とスリーブとの間隙（以下、ドクタギャップＧｄという）が狭いほど、現像剤規制部での現像剤中のトナーの帯電の立ち上がりが急峻であり、充分帯電したトナーを現像領域に搬送できる。
一方、現像剤規制部材によるストレスとして、図３にしめすように、現像剤が現像剤規制部材を通過する際に現像剤規制部材から摺擦されることによるものと、現像剤担持体上に保持される現像剤が現像剤規制部材前で圧縮状態になることにより受けるものとがある。現像剤が現像剤規制部材を通過する際に規制部材から摺擦されることによるものはドクタギャップＧｄを広くすることで低減できるが、上述のように現像領域に搬送されるトナーの帯電性の点から広くしすぎることはできない。そこで、現像剤規制部材から受けるストレスを長期に渡って低減するためには、現像剤規制部材前の現像剤余剰分の圧縮状態を軽減すること、すなわち、現像剤規制部材通過直前の現像剤高さＴupを低くすることが有効であると考えられる。現像剤高さＴupは、現像剤規制部材上流側でスリーブに担持される現像剤の量を減らすことにで可能であり、具体的には現像剤をスリーブ上に汲み上げる汲み上げ磁極及び現像剤規制部材に対向して設置されたドクタ磁極の磁束密度を低減することにより達成できる。
これらの考察から、ドクタギャップＧｄと現像剤規制部材通過直前の現像剤高さＴupに関わるパラメータＴup／Ｇｄに注目し、後述する実験に示すように、ＧｄとＴupを変化させ、Ｔup／Ｇｄと帯電性能および現像剤の寿命との関係を検討した。この実験の結果、ドクタギャップＧｄが大きく、且つ、現像剤規制部材通過直前の現像剤高さＴupが低くい場合、具体的には、Ｔup／Ｇｄが７以下の場合、現像剤が過剰なストレスを受けることなくなり現像剤の寿命が長くなる。しかし、トナーの帯電量が飽和するまでの時間が長く、現像領域に搬送されるトナーが帯電しにくいためにトナー飛散や地汚れに劣ることが解った。一方、ドクタギャップＧｄが小さく、且つ、現像剤規制部材通過直前の現像剤高さＴupが高い場合、具体的には、Ｔup／Ｇｄが２０以上の場合、トナーの帯電量が飽和するまでの時間が短く、現像領域に搬送されるトナーの帯電性は良い。しかし、現像剤がストレスを受けやすく、経時でのトナー飛散及び地汚れが発生してしまい、現像剤の寿命が短いことが解った。そこで、ドクタギャップＧｄをある程度小さくしてトナーの帯電量が飽和するまでの時間を比較的短くして、かつ、現像剤規制部材通過直前の現像剤高さＴupを小さめにした場合、具体的には７＜Ｔup／Ｇｄ＜２０の範囲では、経時でのストレスが低減され、初期に比べると劣化があるものの問題無く使えるレベルであった。すなわち、７＜Ｔup／Ｇｄ＜２０の範囲では、初期、経時ともトナー飛散、地汚れ共に満足できる結果となった。このように、現像剤規制部材通過直前の現像剤層厚ＴupとドクタギャップＧｄとの関係が７＜Ｔup／Ｇｄ＜２０を満たすことで、機械的ストレスを減少させて現像剤の長寿命化を図ると共に、充分帯電した現像剤を現像領域に搬送することが可能である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１乃至８の現像装置、請求項９の画像形成装置、請求項１０のプロセスカートリッジ、請求項１１乃至１８の現像方法によれば、部品点数を増加することなく、機械的ストレスを減少させて現像剤の長寿命化を図ると共に、充分帯電した現像剤を現像領域に搬送することができ、長期に渡りトナー飛散や地汚れをおこすことがないという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、像担持体たるドラム状の感光体１の周囲に、帯電装置２、光書込装置３、現像装置４、転写装置５、ドラムクリーニング装置７、図示しない除電装置等を備えている。また、転写装置５の図中左側方に配設された定着手段６も備えている。
【００１６】
図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動せしめられる感光体１は、アルミ等からなる素管の表面に有機感光層が形成されたものであり、感光層は電化発生層と電荷輸送層からなり、回転に伴って帯電装置２によって正又は負極性に一様帯電せしめられる。そして、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいて光走査情報を構築する光書込装置３から発せられるレーザー光Ｌの走査によって露光部の電位が減衰せしめられる。これにより、露光部周囲の地肌部よりも電位の小さい静電潜像を担持する。この静電潜像は、感光体１の回転に伴って現像装置４との対向位置である現像位置を通過する際に、現像装置４の現像スリーブ４３に担持されるトナーと磁性キャリアとを含有する現像剤に摺擦せしめられる。そして、この現像剤に含まれる例えば負極性のトナーが静電的に付着せしめられてトナー画像に現像される。
【００１７】
上記現像位置よりも感光体回転方向下流側には、感光体１と転写装置５とが対向する転写位置が形成されている。感光体１上で現像されたトナー画像は、感光体１の回転に伴ってこの転写位置に進入する際に、図示しない給紙手段によってタイミングを合わせて搬送されてくるシート状の転写紙Ｓに重ね合わされる。そして、感光体１の露光部と転写装置５との間に形成される転写電界の影響を受けて記録体Ｐ上に静電転写される。この転写の際に感光体１に静電的に付着した転写紙Ｐは、紙の重さ、剛性、紙と分離搬送のための部材（図示を省略）等の作用により感光体から分離される。このようにしてトナー画像が静電転写せしめられた記録体Ｐは、転写位置から定着手段６へと送られる。
【００１８】
上記定着手段６は、内部に図示しない熱源を有する加熱ローラと、これに押圧される押圧ローラとの接触によって定着ニップを形成している。これらローラは、互いの接触部でそれぞれの表面を同方向に移動させるように回転駆動される。かかる構成の定着手段６に送られた記録体Ｓは、定着ニップに挟み込まれてローラ表面移動方向に搬送される。この際、ニップ圧や加熱の影響によってトナー画像が定着せしめられる。定着後の転写紙Ｓは、図示しない排紙手段を経由して機外へと排出される。
【００１９】
上記転写位置を通過した感光体１表面は、その回転に伴ってドラムクリーニング装置７との対向位置を通過する際に、転写残トナーがクリーニングされる。そして、図示しない除電装置によって残留電荷が取り除かれて、次の画像形成工程に備える。
【００２０】
なお、図１では、帯電装置２として、帯電バイアスが印加される帯電ローラ等のバイアス部材を感光体１に接触させる方式のものを示したが、帯電チャージャ等の非接触方式のものを用いても良い。また、レーザー光の照射によって静電潜像を形成する光書込装置３を設けた例を示したが、ＬＥＤアレイからのＬＥＤ光によって光書込を行うものを用いても良い。また、光書込ではなく、イオン噴射等によって静電潜像を形成するものでもよい。また、転写装置５として、転写チャージャなどの非接触方式のものを示したが、転写バイアスが印加される転写ローラを感光体１に接触させるローラ接触方式のものや、ベルトを接触させるベルト接触方式のものを用いても良い。また、ドラムクリーニング装置７として、クリーニングブレードによる掻き取り方式のものを示したが、クリーニングバイアスが印加されるブラシやローラを接触させる静電回収方式のものを用いてもよい。また、潜像担持体としてドラム状の感光体１を設けた例について説明したが、ベルト状の感光体などを用いても良い。また、感光体１とその周囲の機器とを個別に設けたプリンタの例について説明したが、図７に示すように感光体１とその周囲の機器とを１つのユニットとして共通のケーシング内に収めたプロセスカートリッジ５０としてもよい。例えば、感光体１、帯電装置２、現像装置４及びドラムクリーニング装置７を１つのプロセスユニットとして、プリンタ本体に対して着脱可能に構成するのである。
【００２１】
図２は、上記現像装置４の要部構成を示す拡大構成図である。現像装置４はトナーとキャリアからなる現像剤を収容する現像剤収容室を備え、内部には現像剤を撹拌、搬送するために回転駆動するスクリュ４５が設けられており、感光体１に対向する部分から現像スリーブ４３が一部分露出するよう設置されている。現像剤搬送経路には隔壁が設けられ、現像スリーブ４３から離れた方の搬送経路の図示していないトナー補給口からトナーが補給されるようになっており、補給直後の未混合の状態で現像スリーブ４３に供給されないよう、長手方向に搬送される間に充分にキャリアとの混合が行われた後に、図示していない開口部からもう一方の搬送経路に受け渡され、現像スリーブ４３に汲み上げられるようになっている。現像スリーブ７６はアルミニウムや非磁性ステンレス鋼等の材質であって、サンドブラストや溝を形成するなどして、表面に適当な凹凸を有する非磁性の円筒状部材であり、図示しない回転駆動装置により適した線速を持って回転駆動する。また、その内部には複数の磁極を持つ磁石部材を固定配置した磁石ローラ４２を有しており、現像剤を担持して、回転に伴い搬送することが可能となる。磁石ローラ４２は複数の磁極を備えており、それぞれに必要な役割がある。基本的に必要とされるのは、現像領域で現像剤を穂立ちさせる現像極、現像剤を現像スリーブ４３上に汲み上げる汲み上げ極、及び現像剤を搬送する搬送極であり、５〜１０極で構成することが可能である。
【００２２】
さらに、現像領域より現像スリーブ４３回転方向上流側には、現像スリーブ４３上の現像剤の量を規制する現像材規制部材としてのドクタブレード４４を設置している。このドクタブレード４４によって現像スリーブ４３上の現像剤量を所望量に規制した上で、現像スリーブ４３内部の磁石ローラ４２により磁気ブラシを形成させ、現像領域で感光体１上の静電潜像に接触させる。また、現像スリーブ４３には現像領域において現像電界を形成するための現像バイアス電圧を印加する図示しない電源が接続されており、この現像電界により現像スリーブ４３上の現像剤中の帯電トナーが感光体１上の静電潜像に付着することにより画像を形成することが可能となる。
【００２３】
上記現像スリーブ４３の線速は感光体１の線速に対して１．１倍〜３．０倍の間で用いるのが良く、１．５倍〜２．５倍で用いるのが好適である。この範囲以下の線速で使用した場合には画像濃度が不足し、これ以上だと、トナー飛散や画像の乱れを生じてしまう。また、感光体ドラム７１と現像スリーブ７６との間の現像ギャップＧｐは、使用するキャリア粒径や汲み上げ量ρによって最適値は異なるが、現像能力に余裕度を持たせるためにも０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの狭い幅で使用するのが好適である。
【００２４】
また、現像剤を構成するトナーとしては、従来公知のものが使用できる。結着樹脂、ワックス成分、着色剤、その他場合によっては荷電制御剤等をミキサー等を用いて混合し、熱ロール、エクストルーダー等の混練機を用い混練した後、冷却固化し、これをジェットミル等の粉砕で粉砕し、その後分級し得られるトナーを用いても良い。さらに、小粒径、かつ円形状であり、なおかつ狭幅分布の粒径分布のトナーを製造しやすい重合法を用いたトナーを用いると、画像、製造コストの点からも好ましい。トナーの体積平均粒径としては、４〜８μｍであれば好適である。一般的にはトナーの粒子径は小さい程、高解像で高画質の画像を得るために有利であるといわれているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利になりがちである。また、トナーが小粒径になるほど、キャリア表面にトナーが融着しやすくなり、キャリアの帯電能力低下が早まる。また、トナー粒径がこの範囲よりも大きい場合には、高解像な画像を得ることが困難になってしまう。また、Ｄｖ／Ｄｎの比についても同様なことがいえる。
【００２５】
トナーの流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、シリカやアルミナ、酸化チタン等の無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ2／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが適当であり、特に０．５〜３．０重量％であることが好適である。
【００２６】
現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア１００重量部に対してトナー１〜１０重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径２０〜２００μｍ程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、ポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、およびシリコーン樹脂等が使用できる。キャリア粒径としては、以下の実施の形態においては３５μｍのキャリアを使用して行ったが、２０μｍ〜１００μｍであれば適当であり、３０μｍ〜６０μｍであれば好適である。キャリア粒径もトナーと同様粒径が小さい程高解像な画像を得ることができるが、小さ過ぎるとキャリア飛散、キャリア付着を引き起こしてしまうため好ましくない。
【００２７】
以上の構成において、現像装置４の寿命は主に現像剤の劣化によって決定され、特に現像装置４内で繰り返し使用され続けるキャリアの帯電能力の低下が大きい。キャリアの帯電能力低下は、主にトナーの成分が局部的にキャリアに付着してしまうためである。特にオイルレス定着用のトナーには定着離形性を確保するためにワックスが分散しており、現像剤にストレスを加えた場合には、それにより発生する熱によりワックス成分がトナー表面に浸出し、キャリア表面がワックスによってフィルミングされてしまう。その結果、トナー極性と同極性のワックスがキャリアに付着することにより、トナーと接触してもトナーを帯電させることが出来なくなってしまう現象である。このようにキャリアの帯電能力が低下すると、全体的なトナーの帯電量低下を招くため、トナー飛散や地肌カブリといった諸問題を引き起こしてしまう。
【００２８】
また、現像装置４中で現像剤にストレスを与える主な部分は、ドクタブレード４４である。図４は現像装置４のみを単体で取り出し、外部から駆動を与え、長時間現像剤を現像装置４中で撹拌し続けた際のキャリアの帯電能力の変化を、ドクタブレード４４が有る場合と無い場合とで比較したものである。キャリアの帯電能力は、現像剤からキャリアのみを取り出し、未使用の新しいトナーと所定量及び所定時間混合撹拌した際の帯電量であり、以下ＣＡという。ＣＡは経時においても変化無いことが望ましく、ＣＡが低下することによってトナーに帯電を与える能力の低下から現像剤の寿命であると考えられる。図４におけるＣＡの変化を比較すると、現像剤の寿命を大きく左右しているのはドクタブレード４４であることが判る。これは、ドクタブレード４４によって機械的ストレスを受けることで発生した熱により、トナーと同極性のワックス成分がトナー表面に浸出し、キャリア表面にフィルミングした結果、ＣＡが低下してトナーに帯電を与える能力が低下したものと考えられる。従って、現像装置４の長寿命化を図るためには、ドクタブレード４４から現像剤へのストレスを低減させることが最も有効である。
【００２９】
また、ドクタブレード４４におけるストレスが現像剤に与える影響として、トナーの添加剤がトナー中に埋没もしくは離脱してしまうということが挙げられる。これは、現像剤がドクタブレード４４を繰り返し通過する間に摺擦されることによってトナーが現像剤中で圧力を受けるためであり、高画像面積の画像を連続して出力する場合にはトナーの入れ替えが頻繁に起こるため特に問題化しないが、低画像面積の画像を連続出力した場合には起こり易くなる。こういった場合、トナー表面から外添剤がなくなり、トナーとキャリア間の付着力が強くなってしまい、現像能力の低下につながる。さらに、キャリアが添加剤の無いトナーに覆われてしまった場合に新たに補給されたトナーと入れ替わることが困難になるため、補給されたトナーが未帯電のまま現像領域に搬送されることにより、地汚れ、トナー飛散発生の原因となってしまう。また、感光体１に付着したトナーが転写されにくくなることにより、画像の粒状性低下、濃度不足が発生してしまうという不具合がある。
【００３０】
このように、現像剤が受けるストレスとして最も大きいのはドクタブレード４４から受けるものであり、種々の問題が発生することがわかった。そのストレスは、図３に示すように、現像剤がドクタブレード４４を通過する際にドクタブレード４４から摺擦されるものと、現像スリーブ４３上に保持される現像剤がドクタブレード４４前で圧縮状態になることにより受けるものがある。
【００３１】
ところで、静電潜像に忠実な高品位の現像をおこなうためには、現像領域に搬送される現像剤中のトナーが充分帯電していることが必要である。ここで、現像剤中のトナーはドクタブレード４４の機械的ストレス下でキャリアと接触することでさらに帯電をおこない、充分に帯電した状態になって現像領域に搬送される。このため、ドクタブレード４４を通過する現像剤に対する機械的ストレスを低減した場合には、現像領域に搬送される現像剤中のトナーを充分に帯電させることができず、トナー飛散や地汚れという不具合をひきおこしてしまう。
【００３２】
そこで、ストレスによる長期の現像剤の劣化を低減するためには、ドクタブレード４４前の現像剤余剰分の圧縮状態を軽減していくこと、即ち現像スリーブ４３に担持される現像剤の量を減らしていくことがストレスの低減に有効であると考えられる。担持量低減については、ドクタブレード４４より回転方向上流側の磁石ローラ４２の磁力を低減することにより達成できる。さらに、ドクタブレード４４からの摺擦力を軽減するために、ドクタブレード４４の一部もしくは全体に磁性材料を用いることも有効である。ドクタブレード４４に磁性材料を用いた場合には、ドクタブレード４４に近接している磁石ローラ４２内の磁極から出た磁束がドクタブレード４４に集中することにより、磁性材料を使用しない場合に比べて現像スリーブ４３とドクタブレード４４との間隙Ｇｄを広く使用することが可能になるためである。
【００３３】
次に、ドクタブレード４４がトナーの帯電に与える影響について調査した結果について図５に基づき説明する。図５は、ドクタギャップＧｄが異なる３つの条件と、ドクタブレード４４が無い条件と、ドクタブレード４４に磁性板を追加した条件において、現像装置４内に補給されたトナーの帯電量が、現像スリーブ４３の回転時間と共にどのように上昇していくかを測定したものである。ドクタブレード４４が無い場合にはトナーにはほとんど帯電が付与されず、ドクタギャップＧｄを狭くしていくと、トナーの帯電量の立ち上りが急峻になっているのがわかる。また、磁性板を追加したドクタブレード４４では、ドクタギャップＧｄが同じでも帯電立ち上り性が向上していることがわかる。特に、現像装置４においては補給されたトナーが瞬時に所望の帯電量になることが重要であり、必要な帯電量を得られなかった場合には地汚れやトナー飛散等の不具合が発生してしまう。このようなことから、トナーの帯電立ち上りは急峻であればあるほど好ましいといえる。しかしながら、ドクタギャップＧｄを狭くした分だけ現像剤がドクタブレード４４通過時に受けるストレスは大きいものと考えられ、それらを両立させることが重要である。
【００３４】
本実施例では、実験機において各種条件を変更した状態での評価を行い、その可否判断を行った。以下に、実験の条件を記す。現像スリーブ４３と感光体１との最近接距離０．３ｍｍ、感光体径３０ｍｍ、感光体線速２４０ｍｍ/ｓｅｃであり、現像スリーブ径１８ｍｍ、現像スリーブ線速４０８ｍｍ/ｓｅｃとする。使用したトナーの粒径は５．５μｍで、円形度０．９８、体積平均粒径/個数平均粒径が１．１５、キャリアの粒径は３５μｍで、現像装置内の現像剤総量は２８０ｇである。また、ドクタブレード４４と対向するドクタ磁極の法線方向最大磁束密度を示す位置は略０度に設定した。
【００３５】
上記基本構成に加え、表１に示したように、ドクタギャップＧｄとして互いに異なる４つの条件を用い、ドクタブレード前の現像剤高さＴupとして互いに異なる３つの条件を用いた、条件１〜１２までの評価を行った。
【表１】
2005037878.tif 000003
【００３６】
なお、ドクタブレード前の現像剤高さＴupについては、現像剤を現像スリーブ４３上に汲み上げる汲み上げ磁極及びドクタブレード４４に対向して設置されたドクタ磁極の磁束密度を変更することで如何様にも変更可能である。評価項目については以下に記した通りである。
トナー表面添加剤状態：画像出力せずに、３０分現像装置を駆動させた後に現像剤を取り出し、ＳＥＭにてトナーの表面観察を行った際の添加剤の存在状態で、○：初期と変化無くトナー表面を添加剤が被覆している状態、△：初期に比べてトナー表面の添加剤が減少している状態、×：トナー表面に添加剤が全く見られない状態として、評価を行った。
飽和帯電量到達時間：現像装置を単体で駆動させた際のドクタ通過後のトナー帯電量を１秒毎に測定し、飽和帯電量に達するまでの時間を比較するもので、時間の短い条件ほど良いといえる。
トナー飛散及び地汚れ：実験機において、画像面積率５％のチャートを５００００枚連続出力した際の機内の汚れ、及び画像背景部の地汚れを、目視にて○：良、△：可、×：不可として評価を行った。
ＣＡ低下量：トナー飛散及び地汚れの評価と同様に、実験機において、画像面積率５％のチャートを５００００枚連続出力した現像剤からキャリアのみを取り出し、新しいトナーと所定量、所定時間混合した際の帯電量を初期と比較評価したもので、低下が少ない条件ほど良いといえる。
【００３７】
この結果以下のことが解った。ドクタギャップＧｄが同一でドクタ前現像剤の高さが異なる条件１〜３の結果について述べる。条件１では、ドクタブレード前現像剤高さが低く、現像剤が過剰なストレスを受けることなくドクタを通過するために、トナー表面の添加剤存在状態が初期と変わらず、経時でのＣＡ低下量も少ない。しかし、トナーの帯電量が飽和するまでの時間が長く、随時補給されるトナーが帯電しにくいためにトナー飛散や地汚れに劣る結果となった。条件２では、ドクタブレード前現像剤高さが条件１に比べて高いために、トナーの帯電量が飽和するまでの時間が短くなっている。トナーの添加剤状態は初期に比べると少なくなっているものの、問題無く使えるレベルであり、経時においてもトナー飛散、地汚れ、ＣＡ低下共に満足できる結果となった。条件３ではドクタブレード前に現像剤が過剰に存在するために、現像剤がストレスを受けやすく、トナー表面に添加剤が存在しなうことと、ＣＡが大きく低下してしまっており、経時でのトナー飛散及び地汚れが発生してしまった。以上条件１〜３において、ドクタブレード前の現像剤高さは低いほど現像剤へのストレスは低いためトナー表面の添加剤付着状態及び経時でのＣＡの維持には有利であるが、トナーが帯電しにくいためにトナー飛散や地汚れに悪く、ドクタ前現像剤高さが高くなるほど低い場合に比べて逆の傾向があり、結果としてトナー飛散や地汚れが発生してしまうということがわかった。以上の傾向は条件４〜１２においても同様であり、各評価項目全て満足したのは条件２、５、７、８、１０、１１であった。特に、条件７、８及び１１では、ドクタブレード４４に磁性板を追加したことにより、全項目において良好な結果が得られた。
【００３８】
さらに、これらのことから、ドクタギャップＧｄとドクタブレード４４前の現像剤高さＴupに関わるパラメータＴup／Ｇｄに注目し、Ｔup／Ｇｄと帯電性能および現像剤の寿命との関係を検討した。この結果、ドクタギャップＧｄが大きく、且つ、ドクタブレード４４前の現像剤高さＴupが低い場合、具体的には、Ｔup／Ｇｄが７以下の場合、現像剤が過剰なストレスを受けることなくなり現像剤の寿命が長くなる。しかし、トナーの帯電量が飽和するまでの時間が長く、現像領域に搬送されるトナーが帯電しにくいためにトナー飛散や地汚れに劣ることが解った。一方、ドクタギャップＧｄが小さく、且つ、ドクタブレード４４前の現像剤高さＴupが高い場合、具体的には、Ｔup／Ｇｄが２０以上の場合、トナーの帯電量が飽和するまでの時間が短く、現像領域に搬送されるトナーの帯電性は良い。しかし、現像剤がストレスを受けやすく、経時でのトナー飛散及び地汚れが発生してしまい、現像剤の寿命が短いことが解った。そこで、ドクタギャップＧｄをある程度小さくしてトナーの帯電量が飽和するまでの時間を比較的短くして、かつ、ドクタブレード４４前の現像剤高さＴupを小さめにした場合、具体的には７＜Ｔup／Ｇｄ＜２０の範囲では、経時でのストレスが低減され、初期に比べると劣化があるものの問題無く使えるレベルであった。すなわち、７＜Ｔup／Ｇｄ＜２０の範囲では、初期、経時ともトナー飛散、地汚れ共に満足できる結果となった。
【００３９】
また、上記現像装置をフルカラープリンタに採用することもできる。図６は、フルカラープリンタの画像形成部の一例の概略構成図である。このプリンタは、黒（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ状のトナー像形成部１８Ｂｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃを備えたタンデム方式のカラープリンタである。以下、各符号の添字Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃは、それぞれ黒、イエロー、マゼンダ、シアンをしめす。４組のトナー像形成部１８Ｂｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃの下方には、中間転写体としての中間転写ベルト１０を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニットが配設されている。この中間転写ベルト１０の移動方向における上流側から、４組のトナー像形成部１８Ｂｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃが順に配置されている。また、これらのトナー像形成部１８Ｂｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃは、各々潜像担持体としてのドラム上の感光体２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃを備えている。また、トナー像形成部１８Ｂｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃの上方には、図示しない露光装置７が配設されている。露光装置は、画像データに基づいて各感光体２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃの表面にレーザー光を走査しながら照射する。この光照射により、感光体２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ上に黒、イエロー、マゼンダ、シアンの静電潜像が形成される。トナー像形成部１８Ｂｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃは、現像剤として、互いに異なる色のイエロー、マゼンダ、シアン、黒トナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっているので、以下イエローのトナー像形成部１８Ｙを代表例として用いて説明する。
【００４０】
このトナー像形成部１８Ｙは、ドラム状の感光体２０Ｙ、クリーニング装置６３Ｙ、付図事の除電装置、帯電装置、現像装置６１Ｙ等を備えている。このトナー像形成部１８Ｙは、プリンタ本体に脱着可能であり、その寿命到達時に一度に消耗部品を交換できるようになっている。この帯電装置は、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動される感光体２０Ｙの表面を一様帯電させる。一様帯電した感光体２０Ｙの表面は、露光装置によりレーザー光Ｌを照射されイエロー画像用の静電潜像を形成する。この静電潜像は、イエロートナーを用いる現像装置６１Ｙによって現像される。そして、中間転写ベルト１０上に１次転写される。クリーニング装置６３Ｙは、１次転写工程を経た後の感光体２０Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置は、クリーニング後の感光体２０Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２０Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他のトナー像形成部１８Ｂｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃにおいても、同様にして感光体２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ上に黒、マゼンダ、シアントナー像が形成される。
【００４１】
中間転写ユニットは、中間転写ベルト１０の他、４つの１次転写バイアスローラ６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、中間転写ベルトクリーニング装置１７などを備えている。また、２次転写バックアップローラ１６、クリーニングバックアップローラ１５、テンションローラ１４なども備えている。中間転写ベルト１０は、これら３つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中矢印方向に無端移動せしめられる。１次転写バイアスローラ６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１０を感光体２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト１０の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ６２Ｂｋ、６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃを除くローラは、全て電気的に接地されている。中間転写ベルト１０は、その無端移動に伴って黒、イエロー、マゼンダ、シアン用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ上の黒、イエロー、マゼンダ、シアントナー像を重ね合わせるように１次転写される。これにより、中間転写ベルト１０上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００４２】
また、中間転写ベルト１０の下方で、トナー像形成部１８Ｃよりも下流側で、２次転写バックアップローラ１６に対向するように、２次転写装置２２を備えている。ここで、２次転写バックアップローラ１６は、２次転写装置２２との間に中間転写ベルト１０を挟み込んで２次転写ニップを形成している。さらに、２次転写ニップの下流には、図示しない定着ユニット、排紙ローラ対などを備えている。
【００４３】
転写紙Ｐは適切なタイミングで、２次転写ニップに向けて送り込まれる。中間転写ベルト１０上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１０には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１７によってクリーニングされる。２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された４色トナー像が定着される。その後、転写紙Ｐは、排紙ローラ対のローラ間を経て機外へと排出される。
【００４４】
このようなカラープリンタにおいても、各現像装置６１Ｂｋ、６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃのドクタブレード通過直前の現像剤層厚Ｔupと、ドクタギャップＧｄとが、７＜Ｔup／Ｇｄ＜２０の関係を満たすようにする。これにより、機械的ストレスを減少させて現像剤の長寿命化を図ると共に、充分帯電した現像剤を現像領域に搬送することができ、高品位なフルカラー画像を得ることができる。
【００４５】
以上の実施形態においては、ドクタブレード４４通過直前の現像剤層厚Ｔupと、ドクタギャップＧｄとが、７＜Ｔup／Ｇｄ＜２０の関係を満たすことで、機械的ストレスを減少させて現像剤の長寿命化を図ると共に、充分帯電した現像剤を現像領域に搬送することができる。
また、現像スリーブ４３の磁界発生手段としての磁石ローラ４２のドクタブレード４４に対向する位置に、法線方向の磁束密度が最大となるようなドクタ磁極を有する。これにより、トナーの帯電立ち上げ性をよくすることができる。
また、ドクタブレード４４の一部もしくは全体に磁性材料を用いることで、トナーの帯電立ち上げ性をよくすることができる。
また、上記トナーとして、有機溶媒中に少なくともウレア結合し得る変性されたポリエステル系樹脂と離形剤としてのワックスを含むトナー組成物とを溶解または分散させ、該溶解または分散物を水系媒体中に分散し、重付加反応させ、この分散液の溶媒を除去、洗浄して得られたものを用いる。これにより製造コストが抑えられると共に、粒径分布の狭い球形トナーを使用することができ、粒状性に優れた画像を得ることができる。また、トナーの流動性が良く、現像剤中への分散が良く、帯電立ち上りに優れる。
また、トナーの体積平均粒径が４μｍ以上８μｍ以下のものを用いる。この様に粒径の小さいトナーを用いることで、解像度が高く粒状性に優れた画像を得ることができる。
また、上記トナーの体積平均粒径／個数平均粒径の値が１．２０以下とする。これによりトナー粒径分布が狭く、均一な粒径のトナーにより、均一な現像が可能となる
また、トナー粒子の円形度が０．９５以上１．００未満とする。このような球形トナーを使用することができ、粒状性に優れた画像を得ることができる。
また、キャリアの重量平均粒径が２０μｍ以上６０μｍ以下のものを用いる。このように粒径の小さいキャリアをもちいることにより、トナーに安定した帯電を付与すると同時に緻密な磁気ブラシを形成でき、粒状性に優れた画像を得ることができる。
また、静電潜像を担持する像担持体と、該静電潜像を現像する複数の現像装置を備えたカラー画像形成装置において、この現像装置を用いる。現像剤へのストレス低減とトナー帯電帯電立ち上げ性が両立している現像装置により、長期に渡って地汚れやトナー飛散等の異常画像が発生せず、高画像品質のフルカラー画像を得ることができる。
また、少なくとも感光体とこの現像装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジとする。これにより、地汚れ、トナー飛散等が発生することなく、高解像かつ粒状性の良い、安定した画像を形成することができるプロセスカートリッジを提供することができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、現像剤規制部材として、ブレード状のドクタブレード４４を用いる場合について説明したが、図８に示すようなローラ状のドクタローラ１４４などの他の形状の現像剤規制部材を用いても、同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の要部の説明図。
【図２】現像装置の要部構成を示す拡大構成図。
【図３】現像剤規制部の説明図。
【図４】ドクタの帯電性に与える影響のグラフ。
【図５】ドクタの現像剤劣化に与える影響のグラフ。
【図６】カラー画像形成装置の要部の説明図。
【図７】プロセススカートリッジの説明図。
【図８】ドクタブレードに代えてドクタローラを用いた場合の現像剤規制部の拡大図。
【符号の説明】
【００４８】
１    感光体
２    帯電装置
３    画像露光装置
４    現像装置
５    転写装置
６    定着装置
７    クリーニング装置
１０  中間転写ベルト
１８Ｂｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ  トナー像形成部
２０Ｂｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ  感光体
４１  現像容器
４２  磁石ローラ
４３  現像スリーブ
４４  ドクタブレード
４５  搬送スクリュウ
５０  プロセスカートリッジ
６１Ｂｋ、６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ  現像装置
１４４  ドクタローラ
【図１】
2005037878.tif 000004
【図２】
2005037878.tif 000005
【図３】
2005037878.tif 000006
【図４】
2005037878.tif 000007
【図５】
2005037878.tif 000008
【図６】
2005037878.tif 000009
【図７】
2005037878.tif 000010
【図８】
2005037878.tif 000011