(57)【要約】【課題】  十分な画像濃度、かぶりの無い鮮明な画像を保ちつつ、現像ローラと感光ドラムの接触ニップ部でトナーが受けるダメージを抑制し、長期間使用ができる現像装置を提供することができることが挙げられる。【解決手段】  現像ローラ１１の周速度は、感光ドラム２の周速度に対して１．０５倍以上１．２倍以下であり、現像ローラ１１表面の算術平均粗さＲａは、トナーの体積平均粒径に対して０．２０倍以上０．３３倍以下であり、供給ローラ１３に印加される電位は、現像ローラ１１に印加される電位よりもトナーの正規の帯電極性側である。【選択図】  図２
2007148388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体と接触可能に設けられ、前記像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために、現像位置へ現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体へ現像剤を供給する供給部材と、を有する画像形成装置において、
前記現像剤担持体の周速は、前記像担持体の周速に対して１．０５倍以上１．２０倍以下であり、前記現像剤担持体表面の算術平均粗さＲａは、現像剤の体積平均粒径に対して０．２０倍以上０．３３倍以下であり、前記供給部材に印加される電位は、前記現像剤担持体に印加される電位よりも現像剤の正規の帯電極性側であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記供給部材は、前記現像剤担持体と接触して設けられることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成装置は、前記現像剤担持体の表面に当接する現像剤規制部材であって、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材を有し、前記現像剤担持体の電位と前記現像剤規制部材の電位との電位差は０Ｖであることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体に対する前記現像剤担持体の侵入量は、１０μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤に含まれるトナー粒子は、その形状係数ＳＦ−１の値が１００以上１６０以下であり、形状係数ＳＦ−２の値が１００以上１４０以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置は、第２の像担持体と、前記第２の像担持体と接触可能に設けられ、前記第２の像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために、現像位置へ現像剤を担持搬送する第２の現像剤担持体と、を有し、前記像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比は、前記第２の像担持体の周速に対する前記第２の現像剤担持体の周速の比よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤担持体は、有彩色の現像剤を担持することを特徴とする請求項６の画像形成装置。
【請求項８】
像担持体と、前記像担持体と接触可能に設けられ、前記像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために、現像位置へ現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に当接する現像剤規制部材であって、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、を有する画像形成装置において、
前記現像剤担持体の周速は、前記像担持体の周速に対して１．０５倍以上１．２０倍以下であり、前記現像剤担持体表面の算術平均粗さＲａは、現像剤の体積平均粒径に対して０．２０倍未満であり、前記現像剤規制部材の電位は、前記現像剤担持体の電位よりも現像剤の正規の帯電極性側にあって、前記現像剤規制部材の電位と前記現像剤担持体の電位との電位差は、５０Ｖ以上２５０Ｖ以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体に対する前記現像剤担持体の侵入量は、１０μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項８の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像剤に含まれるトナー粒子は、その形状係数ＳＦ−１の値が１００以上１６０以下であり、形状係数ＳＦ−２の値が１００以上１４０以下であることを特徴とする請求項８又は９の画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成装置は、第２の像担持体と、前記第２の像担持体と接触可能に設けられ、前記第２の像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために、現像位置へ現像剤を担持搬送する第２の現像剤担持体と、を有し、前記像担持体の周速に対する前記現像剤担持体の周速の比は、前記第２の像担持体の周速に対する前記第２の現像剤担持体の周速の比よりも小さいことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかの画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像剤担持体は、有彩色の現像剤を担持することを特徴とする請求項１１の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式を利用したレーザプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を利用した画像形成装置では、像担持体である電子写真感光体（感光体）の表面が帯電手段によって帯電され、その後この感光体の表面に画像情報に応じて光が照射されることによって、感光体の表面上に静電像（潜像）が形成される。この静電像は、現像装置から供給される現像剤のトナーによりトナー像として現像される。このトナー像は、転写手段で感光体から転写材（記録用紙、ＯＨＰシート、布等）に転写された後、定着手段によって定着処理を受ける。
【０００３】
静電像をトナー像とするための現像方法として、例えば一成分現像剤を用いた一成分現像方式が提案され、実用化されている。一成分現像方式においては、例えば、画像形成装置において現像剤を担持して回転し感光体へと搬送する現像剤担持体を、回転する感光体に対して適当な相対速度差で押圧または接触させることで、静電像を現像している。
【０００４】
そして、現像剤としては、実質的に樹脂トナー粒子（トナー）のみから成る一成分現像剤が使用される。またトナーの帯電性の安定化や流動性の調整などのために、トナー粒子には外添剤（補助粒子）が加えられることがある。またトナー内部にはワックスを内包するものもある。これはトナーを転写材に定着させる時、定着オイルによる記録紙等の記録媒体（転写材）のぎらつきを防止するため、定着オイルをなくし、その代わりトナー内部にワックスを内包させることで定着装置と転写材を離型させるためである。非磁性一成分現像剤を用いる現像方法は、現像剤に磁性材料が不要であり、装置の簡略化及び小型化が容易である。また、非磁性一成分現像剤を使用する現像方法は、色味が良好であることからフルカラー画像形成装置への応用が容易である等の多くの利点を有している。
【０００５】
図８に従来の現像装置の概略構成を示す。
【０００６】
図８において、現像剤担持体としては、弾性及び導電性を有する現像ローラ２１を使用することができる。即ち、現像剤担持体は像担持体に押圧もしくは接触させて現像を行うものであるので、特に現像剤担持体が剛体である場合、像担持体を傷つけてしまう恐れがあるため、現像ローラ２１を弾性体により構成する。また、現像ローラ２１表面もしくは表面近傍に導電層を設け、現像バイアスを印加して使用することもできる。
【０００７】
更に、トナーへの電荷付与及び均一なトナー薄層の形成を目的とし、現像ローラに現像剤規制部材として規制ブレード２２を当接させる。この場合、規制ブレード２２は、ブレード支持板金に支持され、自由端側の先端近傍を現像ローラの外周面に面接触するように当接するゴム、またはバネ弾性を有する金属薄板の弾性ブレードを用いることが可能である。規制ブレード２２が現像容器の開口部に設置されない場合は、次に説明する弾性ローラ２３の現像容器内部において下流側に設けられる。
【０００８】
そして、現像容器内部にて、弾性ローラ２３が現像ローラに当接し、回転駆動する。弾性ローラ２３はスポンジローラであり、現像ローラ２１へトナーの供給、且つ、現像されずに現像ローラ２１上に残ったトナーの剥ぎ取りを目的とする。
【０００９】
上述した構成の現像装置において、現像ローラ２１上に非磁性トナーの薄層を良好に形成することができ、感光ドラム２４上の静電潜像を良好に現像することができた。なお、現像ローラ２１は十分な画像濃度、かぶりのない画像を得る為に、感光ドラム２４よりも速く駆動される。例えばかぶりのない高濃度の画像を得るために、現像ローラ２１と感光ドラム２４の周速比を規制するものとして特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−２２１２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、かぶりのない高濃度の画像を得るため、現像剤担持体は像担持体よりも速く駆動されることによって、接触現像方式の現像剤担持体上のトナーは、像担持体との接触ニップ部で摺擦力を受ける。そのため、装置が連続的に使用された場合には、現像剤担持体と像担持体の接触ニップ部において、摺擦力や熱によりトナー劣化が進む。トナー劣化とは、所謂、トナーの外周部に付着している外添剤がトナー中に埋め込まれたり、外添剤がトナーから遊離したりすることである。その結果、トナーの単位重量当たりの帯電電荷量の低下や凝集度が高まり、ゴースト等の画像欠陥が生じることである。
【００１１】
本発明の目的は、現像剤の劣化による画像不具合を抑制し、長期間の使用が可能な寿命が長い画像形成装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、十分な画像濃度、かぶりの無い鮮明な画像を保ちつつ、現像剤担持体と像担持体の接触領域における摺擦によって現像剤に与えるダメージを抑制できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は、像担持体と、前記像担持体と接触可能に設けられ、前記像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために、現像位置へ現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体へ現像剤を供給する供給部材と、を有する画像形成装置において、前記現像剤担持体の周速は、前記像担持体の周速に対して１．０５倍以上１．２０倍以下であり、前記現像剤担持体表面の算術平均粗さＲａは、現像剤の体積平均粒径に対して０．２０倍以上０．３３倍以下であり、前記供給部材に印加される電位は、前記現像剤担持体に印加される電位よりも現像剤の正規の帯電極性側であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
また、別の本発明は、像担持体と、前記像担持体と接触可能に設けられ、前記像担持体に形成された静電像を現像剤で現像するために、現像位置へ現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に当接する現像剤規制部材であって、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、を有する画像形成装置において、前記現像剤担持体の周速は、前記像担持体の周速に対して１．０５倍以上１．２０倍以下であり、前記現像剤担持体表面の算術平均粗さＲａは、現像剤の体積平均粒径に対して０．２０倍未満であり、前記現像剤規制部材の電位は、前記現像剤担持体の電位よりも現像剤の正規の帯電極性側にあって、前記現像剤規制部材の電位と前記現像剤担持体の電位との電位差は、５０Ｖ以上２５０Ｖ以下であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、現像剤の劣化による画像不具合を抑制することができる。又、本発明に奏し得る作用効果の一つとして、十分な画像濃度、かぶりの無い鮮明な画像を保ちつつ、現像剤担持体と像担持体の接触ニップ部で現像剤が受けるダメージを抑制し、長期間使用ができる寿命が長い装置を提供することができることが挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［実施形態１］
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１７】
図１は本発明を適用した画像形成装置の概略断面図、図２は画像形成装置に用いられる現像装置の概略断面図である。
【００１８】
まず、図１を参照して、本発明に従って構成される画像形成装置１の全体構成及び動作について説明する。
【００１９】
本実施例では、画像形成装置１は電子写真方式を利用して転写材（記録用紙、ＯＨＰシート、布等）に画像を形成して出力するレーザビームプリンタである。画像形成装置本体（装置本体）に対して通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、原稿読み取り装置等からの画像情報信号に応じて転写材に画像が形成される。又、本実施例の画像形成装置１は、非磁性一成分現像剤を使用する現像装置４を備えている。
【００２０】
図１において像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、感光ドラム２という）は、表面が移動可能であり、図示矢印Ｃ方向に回転する。回転する感光ドラム２の表面は、帯電手段としての帯電ローラ３によって所定の極性（本実施例では負極性）・電位に帯電される。その後、露光手段であるレーザー光学装置５ａからのレーザー光５により露光され、その表面に静電潜像が形成される。感光ドラム２に現像剤を担持搬送する現像剤担持体が所定の侵入量をもって押圧、接触され、この静電潜像は、現像剤像（トナー像）として可視化される。
【００２１】
可視化された感光ドラム２上のトナー像は転写ローラ７によって転写材としての記録媒体に転写される。転写されずに感光ドラム２に残存した転写残トナーは、クリーニング手段を構成するクリーニング部材であるクリーニングブレード８により掻き取られ、廃トナー容器に収納される。クリーニングされた感光ドラム２は上述作用を繰り返し、画像形成を行う。
【００２２】
一方、トナー像が転写された記録媒体（転写材）は、定着装置９によって加熱され、トナー像は記録媒体に溶融定着される。定着された記録媒体は装置外に排紙される。
【００２３】
この画像形成装置に備えられた現像装置について、図２に基づき説明する。
【００２４】
図２において、現像装置４は、現像剤として正規の帯電極性が負帯電極性の非磁性一成分トナーを収容する現像容器１０で構成される。現像容器１０内の長手方向に延在する開口部に位置し、感光ドラム２と対向配置された現像剤担持体としての現像ローラ１１を備え、感光ドラム２上の静電潜像を現像、可視化するようになっている。
【００２５】
現像剤としては、非磁性一成分現像剤が使用されている。トナー内部にはワックスを内包している。これは、トナーを転写材に定着させる時、定着オイルによる記録紙等の記録媒体（転写材）のぎらつきを防止するため、定着オイルをなくし、その代わりトナー内部にワックスを内包させることで定着装置９と転写材を離型させるためである。また高画質化のために転写効率が向上するように、流動性付与剤としてシリカを外添している。トナー表面を外添剤によって被膜することで、負性帯電性能の向上、且つ、トナー間に微小な隙間を設けることによる流動性の向上を達成している。本実施例に使用される外添剤としては、例えば、金属酸化物（酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛など）・窒化物（窒化ケイ素など）・炭化物（炭化ケイ素など）がある。他には、金属塩（硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど）・脂肪酸金属塩（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど）・カーボンブラック・シリカなどでも良い。これらの外添剤は、トナー粒子１００重量部に対し、０．０１〜１０重量部が用いられ、好ましくは、０．０５〜５重量部が用いられる。これらの外添剤は、単独で用いても、又、複数併用しても良い。それぞれ疎水化処理を行われたものがより好ましい。外添剤の添加量が０．０１重部未満の場合には、一成分系現像剤の流動性が悪化し、転写及び現像の効率が低下してしまい、画像の濃度ムラや画像部周辺にトナーが飛び散ってしまう、所謂飛び散りが発生する。一方、外添剤の量が１０重量部を超える場合には、過多な外添剤が感光ドラムや現像ローラに付着してトナーへの帯電性を悪化させたり、画像を乱したりする。また、このようなトナーの外形の状態は、画像解析装置で測定される球形度を表す形状係数ＳＦ−１の値が１００以上１６０以下であることが好ましく、形状係数ＳＦ−２の値は１００以上１４０以下であるのが好ましい。これらの範囲内であれば、トナーは、球形状で且つ平滑な表面形状を有する。なお、形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２の測定のために、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、倍率５００倍に拡大したトナー像を１００個、無作為にサンプリングした。その画像情報に対してインターフェースを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入し解析を行い、ＳＦ−１、ＳＦ−２は以下に定義される式に基づき得られた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１／π４）×１００
ＡＲＥＡ：トナー投影面積、ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＰＥＲＩ：周長
なお、形状係数と、実際の形状との対応関係は、ＳＦ−１についてはトナー粒子の丸さの度合いを示し、数値が大きくなるに従い、球形から徐々に不定形になることに対応する。また、ＳＦ−２についてはトナー粒子の凸凹度合いを示し、同様に、数値が大きくなるに従い、トナー表面の凸凹が顕著となることに対応するものである。これにより、トナーは良好な転がり性を有し、摩擦帯電において、均一な帯電が行われやすい。そのため、画像かぶりの原因となる、未帯電ないしは反転トナーの量を低減しやすく有利である。また、トナーが均一に帯電されることで、電界に対する一様な追従性に優れるため、良好な現像性能及び転写性能が発揮される。従って、高画質化にあたって、微小な静電潜像の再現が要求される場合においても有利であり、良好な転写性能によって残トナー量も少なくすることができる。
【００２６】
弾性を備える現像ローラ１１は、上記開口部にて図２に示す右略半周を現像容器１０に突入し、左略半周面を現像容器１０から露出して横設される。この現像容器１０から露出した面は、現像装置４の左方に位置する感光ドラム２に対して現像位置で所定の侵入量となるように押圧、接触するように設けられる。ここでは、感光ドラム２と現像ローラ１１の周方向の平均侵入量を１０μｍ〜５０μｍとするのが良い。侵入量とは、感光ドラムに現像ローラを押圧した状態における現像ローラ表面の位置と、その状態から現像ローラの軸を動かすことなく感光ドラムだけを取り外した状態における現像ローラ表面の位置と、の差である。平均侵入量が１０μｍ未満であると、現像ローラ１１から感光ドラム２の非画像部に付着してしまったトナーを掻き取りにくくなってしまう。それにより、現像ローラ１１から感光ドラム２の非画像部に付着する、所謂、かぶりトナーが増加する。また、安定した十分な画像濃度も得られない。一方、侵入量を５０μｍより大きくすると、現像ローラ１１と感光ドラム２の摩擦が高くなり、トナーが劣化しやすくなる。即ち、トナーの外周部に付着している外添剤がトナー中に埋め込まれたり、外添剤がトナーから遊離したりし、トナー単位重量当たりの帯電電荷量の低下や凝集度が高まり、ゴースト等の画像欠陥が生じる。
【００２７】
像担持体としての感光ドラム２はアルミシリンダーを基体とし、その周囲に所定厚みの感光層を塗工した剛体である。感光ドラム２は画像形成時において画像形成工程に至る前に、帯電ローラ３によって帯電される。帯電された感光ドラム２の表面は、露光手段（画像書き込み手段）としてのレーザスキャナによって画像情報信号に応じて走査露光される。これにより、感光ドラム２上に静電像が形成される。感光ドラム２に形成された静電像は、次いで、現像装置４によって現像剤のトナーが供給されて、可視像、即ち、トナー像として可視化される。
【００２８】
本実施例において、現像ローラ１１は、シリコンゴムを基層とし、アクリル・ウレタン系ゴムを表面に２０μｍコートした二層構造であり、１０３〜１０７Ωの抵抗を有している。現像ローラ１１の抵抗値は、外径３０ｍｍのステンレス円筒部材と現像ローラ１１を接触させて、現像ローラ１１の芯金とステンレス円筒部材の間に１００Ｖの直流電圧を印加した場合、両者に流れる電流値から、現像ローラ１１の抵抗値を算出した。また、弾性層としては、シリコンゴム、ウレタンゴム、ブチルゴム、エピクロロヒドリンゴム、二トリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）及びその発泡体等の一般的なゴムが使用可能である。なお、表層として、負帯電性トナーを用いる場合には、トナーを負に摩擦帯電するのに適したウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂等が使用可能である。又、正帯電性のトナーを用いる場合には、表層として、トナーを正に摩擦帯電するのに適したフッ素樹脂等が使用可能である。現像ローラの硬度は高分子計器社製のＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度計にて荷重を１ｋｇかけて測定した場合、３５°〜６５°のものを使用した。より好ましくはＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度計で４５°〜６０°の硬度である。
【００２９】
現像ローラ１１は図２の矢印方向Ａに回転駆動させる。そして、現像ローラ１１の周速は、感光ドラム２の周速に対して１０５％以上１２０％以下の周速比で回転し、直径は１６ｍｍのものを使用した。現像ローラ１１の回転方向は、現像ローラ１１と感光ドラム２との接触部において、感光ドラム２の回転方向と同じ方向である。上記周速比が１０５％よりも小さくなると現像ローラ１１と感光ドラム２の接触ニップ中での摺擦力がなくなるため、現像ローラ１１から感光ドラム２の非画像部に付着する（かぶり）トナーを再び、現像ローラ１１に回収できず、かぶりトナーが増加する。特に周速比１００％では、速度差がなくなるため、摺擦力が働かず、かぶりが極端に悪化する。一方、周速比１２０％を超えると現像ローラ１１と感光ドラム２の摺擦力が高くなる。そのため、かぶりトナーは減少するが、トナーへのダメージが大きくなり、トナー外周部に付着している外添剤がトナー中に埋め込まれたり、外添剤がトナーから遊離したりする、所謂、トナー劣化が進んでしまう。よって、上記周速比は１０５％以上１２０％以下に設定している。また、小坂研究所の表面粗さ試験機「ＳＥ−３０Ｈ」を使用し、現像ローラ１１の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）は、現像ローラ１１の平均粗さＲａをＡ［μｍ］、現像剤の体積平均粒子径をＸ［μｍ］とすると、
【００３０】
【数１】
2007148388.tif 000003
【００３１】
を満たすものを使用した。現像ロ−ラ１１の表面粗さは、芯金に対して、弾性層を形成後、その最表層を研磨加工した後に、現像ローラ１１面を成す樹脂層を１０μｍ程度の薄層にロールコート、スプレーコート、ディッピング等の手法より形成することが挙げられる。また、弾性層を研磨加工する変わりに、現像ローラ１１面を成す樹脂層中に、適度な大きさの粒子を分散し、層の表面部に凸凹を形成することで、所望の表面粗さを得ても良い。本実施例では体積平均粒子径が６μｍのトナーを使用したため、現像ローラ１１の平均粗さＲａは１．２μｍ〜２．０μｍのものを使用した。粒子径の測定はコールター社製のＬＳ−２３０型レーザ回折式粒度分布測定装置にリキッドモジュールを取り付けて０．０４から２０００μｍの粒径を測定範囲とし、得られる体積基準の粒度分布により算出した。条件（１）式でＡ／Ｘが０．２０を下回る場合は、トナーの搬送性が不十分となり、十分なベタ黒濃度が得られない。さらに現像ローラ１１表面の凸凹が少ないため、現像ローラ１１から感光ドラム２の非画像部に付着してしまったトナーを掻き取る効果がなくなり、かぶりトナーが増加してしまう。一方、条件（１）式でＡ／Ｘが０．３３を超える場合は、トナーの搬送力が増し、現像ローラ１１上のトナーコート量が増え、摩擦帯電が不十分となる。よって未帯電トナーが増え、かぶりトナーが増加してしまう。
【００３２】
現像ローラ１１の下方には、弾性層を備える供給部材としての供給ローラ１３が現像ローラ１１に当接され、回転可能に支持されて現像ローラ１１と同一方向（矢印Ｂ）に回転駆動する。供給ローラ１３は現像ローラ１１へのトナーの供給、かつ現像されずに現像ローラ１１上に残ったトナーの剥ぎ取りを目的とする。供給ローラ１３は，スポンジ構造や、芯金に上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ１１へのトナー供給及び未現像トナー剥ぎ取りの点から好ましい。供給ローラの表層は少なくとも半独立の発泡弾性体の材料からなる。より好ましくは連続発泡弾性の材料を使用することが望ましい。それぞれの発泡が連なって穴のようになった連泡の方が、供給ローラ内に多くのトナーを含むことができるからである。本実施例においては連泡性ウレタンスポンジローラを使用した。また、発泡弾性部材として、シリコンゴム、エチレンプロピレエンゴム（ＥＰＤＭゴム）等を発泡させた発泡ゴム等を使用してもよく、連続発泡性に限定されるものではなく、独立発泡性の発泡弾性部材を使用することも可能である。供給ローラ１３の現像ローラ１１に対する当接幅としては、１〜６ｍｍが有効で、また、現像ローラ１１に対してその当接部において相対速度を持たせることが好ましい。図２に示すように、供給ローラ１３の回転方向は、供給ローラ１３と現像ローラ１１との接触部において現像ローラ１３の回転方向と逆方向であるのが良い。本実施の形態では、現像ローラ１１との当接幅を３ｍｍに設定するが、この時の供給ローラ１３と現像ローラ１１の線圧は４０ｇｆ／ｃｍ（０．３９２Ｎ／ｃｍ）である。また、供給ローラ１３の回転軸である芯金には、感光ドラム２上の静電潜像を現像する際、現像バイアスと異なる電圧が印加され、本実施例で使用した供給ローラ１３の抵抗値は１０８Ω程度であり、ゴム硬度はアスカーＣＳＣ２硬度（高分子計器（株）製）で１５°程度である。なお現像バイアスは、電源１５によって現像ローラに印加される。本実施例で使用した供給ローラ１３の抵抗値は１０８Ω程度であり、供給ローラの回転軸である芯金には、感光ドラム２上の静電潜像を現像する際、供給ローラバイアス印加手段により供給ローラから現像ローラへトナーが供給される方向のバイアスを印加する電源１６を設けた。本実施例では現像バイアスを基準として供給ローラのバイアスを−２５０Ｖ印加した。即ち、供給ローラに印加される電位は、現像ローラに印加される電位よりもトナーの正規極性側であり、両者の電位差が２５０Ｖである。このように、供給ローラへバイアスを印加することにより、現像ローラへトナーが供給されやすくなり、画像濃度の向上、及び感光ドラムへのかぶりの少ない画像を得ることができる。
【００３３】
現像ローラ１１の上方には、弾性を有する規制部材としての規制ブレード１２が取り付けられている。規制ブレード１２はステンレス鋼、リン青銅等の金属性薄板や安定した規制力とトナーへの安定した（負）帯電付与性のあるポリアミドエストラマー（ＰＡＥ）などの樹脂で構成する。規制ブレード１２は、支持板金に支持され、自由端側の先端近傍を現像ローラ１１の外周面に面接触にて当接するように設けられている。このとき現像ローラ１１に対する規制ブレード１２の接触圧は線圧で１０〜４５ｇ／ｃｍが好適である。１０ｇ／ｃｍ未満になると、トナーに対して適切な帯電付与ができず、「かぶり」となって画質を低下させる。４５ｇ／ｃｍを超えると、圧力等によりトナーに混合されている外添剤がトナー表面から剥離しやすくなり、トナーを劣化させ、トナーの帯電性が低下していくことになる。線圧の測定方法としては、引き抜き板として長さ１００ｍｍ×幅１５ｍｍ×厚さ３０μｍのステンレス薄板と、挟み板として長さ１８０ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚さ３０μｍのステンレス薄板の長さを半分にするように折ったものを用意する。そして挟み板の間に引き抜き板を挿入し、挟み板を現像ローラ１１と規制ブレード１２の間に挿入する。その状態でバネばかり等で引き抜き圧を一定速度で引き抜き、その時のバネばかりの値（単位：ｇ）を読む。バネばかりの値を１．５で除算して、単位をｇ／ｃｍにした場合の線圧が求められる。本実施例では、安定した加圧力の得られるリン青銅版表面にポリアミドエラストマー（ＰＡＥ）を貼り付けた構造等のものを用いてもよいが、規制ブレード１２にバネ弾性を有する金属薄板等の弾性導電性薄板を使用した。当接方向としては、当接部に対して自由端側の先端が、現像ローラ１１の回転方向上流側に位置するカウンタ方向となっている。規制ブレード１２の支持板金への支持方法は特に限定されるものではないが、ビス等による締め付けあるいは溶接等である。そして、規制ブレード１２の表面の平均粗さＲａは１μｍ程度のものを使用した。また、本実施例では図２に示す通り、現像ローラ１１と規制ブレード１２間の電位差はないように互いに同電位としている。しかしながら、ベタ黒濃度、かぶりに有利な方向に作用するため、リン青銅等の金属性薄板の規制ブレード１２にブレードバイアスを印加してブレードとローラ間に電位差を形成しても良い。ベタ黒濃度とは、感光体の画像部において、感光体の表面電位と現像ローラに印加される現像バイアスとの電位差（現像コントラスト）を最大にした場合の転写材上における画像濃度である。
【００３４】
つまり、本実施形態では、感光ドラム２に対する現像ローラ１１の周速比が１０５％〜１２０％（即ち１．０５倍〜１．２０倍）の画像形成装置において、現像ローラ１１の表面の算術平均粗さＲａが（１）式を満たすようにしている。これによって、十分な画像濃度、かぶりの無い鮮明な画像を保ちつつ、感光ドラム２に対する現像ローラ１１の周速比を下げることでトナー劣化を抑制できた。
【００３５】
本実施形態の画像形成装置１において画像出力耐久試験を行った。上述のように本実施例の画像形成装置１が備える現像装置４では、装置の連続使用時に、感光ドラム２と現像ローラ１１の接触ニップ部での摺擦などの機会的なトナーへのダメージが小さいため、トナー劣化の防止に有利である。その結果、例えば周速比１２０％の場合、従来構成の現像装置２０に比べ、規制ブレード１２へのトナーの融着、現像ローラ１１上におけるスジ状のトナーの凸凹、画像濃度むら、画像かぶり等の画像欠陥が発生しない耐久枚数が１．５倍〜２．０倍に増加した。これにより現像剤の劣化を抑制することで長期間使用できる寿命が長い装置を提供することができた。
【００３６】
［実施形態２］
次に、本発明の他の実施形態における画像形成装置に用いられる現像装置について、図３に基づき説明する。本実施形態の現像装置及び画像形成装置の基本的構成及び動作は、実施形態１のものとほぼ同じである。従って、実施形態１のものと実質的に同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。本実施形態は、現像ローラ１１の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）が、現像ローラ１１の平均粗さＲａをＡ［μｍ］、現像剤の体積平均粒子径をＸ［μｍ］とすると、
Ａ／Ｘ＜０．２０・・・（２）
を満たすものを使用した点が実施形態１と異なる。また、規制ブレード１２はリン青銅等の金属性薄板の規制ブレード１２を使用し、ブレードバイアス印加手段である電源１４により現像ローラ１１の電位を基準として、規制ブレード１２にバイアス−５０Ｖ〜−２５０Ｖを印加する。本実施形態である現像ローラ１１の周速度が２４０ｍｍ／ｓｅｃの時、ブレードバイアスを印加することにより規制ブレード１２と現像ローラ１１間に３μＡ〜７μＡの電流が流れた。規制ブレード１２の電位は、現像ローラ１１の電位に対してトナーの正規の帯電極性側であるのが良い。即ち、本実施例においては、トナーの正規の帯電極性が負であるため、規制ブレード１２の電位は、現像ローラ１１の電位よりも負側となっている。従って、トナーは規制ブレード１２よりも現像ローラ１１へ向けて付着しやすくなるため、現像ローラ１２上のトナーの層の厚さが適正に保たれる。このように規制ブレード１２の電位は、現像ローラ１１の電位よりも負側であって、かつ現像ローラの電位に対して５０Ｖ以上２５０Ｖ以下の電位差であるのが良い。
【００３７】
従って、トナーの正規の帯電極性が正である場合、現像ローラの電位を基準として、規制ブレードの電位は＋５０Ｖ以上＋２５０Ｖ以下であるのが良い。
【００３８】
現像ローラ１１の平均粗さＲａが（２）式を満たすような小さな値になると、Ｒａが大きいときに比べて、トナーの搬送力が劣り、十分なベタ黒濃度が得にくくなる。そこで、トナーの正規の帯電極性が負の場合、十分なベタ黒濃度を得るために規制ブレード１２を現像ローラ１１に対して低い電位（負側の電位）にするのが良い。これにより、規制ブレード１２と現像ローラ１１間に上記に示したような電流が流れ、電界の力により現像ローラ１１上のトナーコート量（規制ブレードによって規制された後のトナーコート量）が増加した。また、トナーが電界の力により現像ローラ１１に押し付けられてコートされているため、現像ローラ１１上のトナーコート量が増えても、かぶりトナーは増えなかった。また、本実施例では図３に示すように、現像ローラ１１の下方に当接されている供給ローラ１３の芯金には、感光ドラム２上の静電潜像を現像する際、電源１５によって現像バイアスと同じ電圧を印加した。
【００３９】
つまり、本実施形態では、現像ローラ１１の平均粗さＲａが（２）式を満たし、感光ドラム２に対する現像ローラ１１の周速比が１０５％〜１２０％の画像形成装置でも、規制ブレードバイアスが現像ローラの電位に対して−５０Ｖ〜−２５０Ｖ（トナーが負帯電極性の場合）を満たすことによって、十分な画像濃度、かぶりの無い鮮明な画像を保ちつつ、感光ドラム２に対する現像ローラ１１の周速比を下げることでトナー劣化を抑制できた。
【００４０】
本実施形態の画像形成装置１においても画像出力耐久試験を行った。上述のように本実施例の画像形成装置１が備える現像装置４では、装置の連続使用時に、感光ドラム２と現像ローラ１１の接触ニップ部での摺擦などの機会的なトナーへのダメージが小さいため、トナー劣化の防止に有利である。また、現像ローラ１１の平均粗さＲａを小さくすることにより、現像ローラ１１上の凹部へのトナー固着（フィルミング）も防止でき、現像ローラ１１と感光ドラム２間に余計な摩擦力が働かなくなった。その結果、例えば周速比１２０％の場合、従来構成の現像装置２０に比べ、規制ブレード１２へのトナーの融着、現像ローラ１１上におけるスジ状のトナーの凸凹、画像濃度むら、画像かぶり等の画像欠陥が発生しない耐久枚数が１．８倍〜２．５倍に増加した。これにより現像剤の劣化を抑制することで長期間使用できる寿命が長い装置を提供することができた。
【００４１】
次に、比較例１〜３、実験例１〜３を用いて、この画像形成装置１の効果を説明する。
【００４２】
［比較例１］
本例では従来の現像装置（図８）のように、感光ドラム２４の周速に対する現像ローラ２１の周速の周速比を１３５％とした。さらに、トナーの体積平均粒子径を６μｍ、現像ローラ２１の平均粗さＲａを１．０μｍ、現像ローラ２１と感光ドラム２４の侵入量を４０μｍ、現像ローラ２１と規制ブレード２２との間に電位差を設けない画像形成装置を用いて画像評価を行った。ここで常温常湿（２５℃、６０％ＲＨ）で、５０００枚のプリントアウト試験を行うと、現像ローラと感光ドラム間の摺擦力や熱等によりトナー劣化が進み、先の画像形成の履歴が現れる所謂、ゴーストや現像スジ等の画像欠陥が生じてしまった。
【００４３】
［比較例２］
比較例１の結果から、現像ローラ１１と感光ドラム２間の摺擦力や熱等によるトナー劣化を抑えるために、感光ドラム２に対する現像ローラ１１の周速比を比較例１よりも小さくした。
【００４４】
結果として、現像ローラ１１と感光ドラム２の周速比を小さくすることで、現像ローラ１１と感光ドラム２間の摺擦力や熱等によるトナー劣化を抑えることができ、５０００枚のプリントアウト試験を行っても、ゴースト、現像スジ等の画像欠陥は生じなかった。
【００４５】
しかし、現像ローラ１１と感光ドラム２間の周速比を小さくすることで、表１で示すようにかぶりが悪化し、十分なベタ黒濃度も得られなかった。これは、周速比が小さくなることにより、現像ローラ１１と感光ドラム２間の摺擦力が小さくなり、かぶりトナーの掻き取り効果が弱まった上に、ベタ黒濃度を出すための十分なトナー搬送がされなかったためである。ベタ黒濃度は感光体に形成される静電潜像の電位（明部電位）と現像バイアスとの電位差が最大になる場合の最大画像濃度である。
【００４６】
表１において、かぶりの測定は白色度計（東京電飾製ＴＣ−６ＤＳ）を用いて行った。ドラム上かぶりの測定は、ドラム上のかぶりトナーをマイラーテープでサンプリングして白色度を測定、この値とマイラーテープのみの白色度の差分をドラム上かぶりとした。そして、ドラム上かぶりは０．７以下を良好とし、ドラム上かぶりが０．７より大きくなると、光沢紙やカラーの画像形成装置の場合、ＹＭＣＫ４色のかぶりが影響するため、かぶりが目立つ。また、ベタ黒濃度は光学濃度で１．３以上で均一な画像がでるため良好とし、１．３未満は、画像濃度が薄いか、画像濃度が不均一になるため不良とした。即ち、表１の結果により、かぶりとベタ黒濃度の両者とも良好となるような範囲はなかった。
【００４７】
【表１】
2007148388.tif 000004
【００４８】
［比較例３］
比較例２の結果から、現像ローラ１１と感光ドラム２間の周速差がなく、摺擦力が働かない、感光ドラムに対する現像ローラの周速比１００％の場合において、かぶりとベタ黒濃度が極端に不良である。そこで、現像ローラ１１上のトナーコート量を増やし、かぶりトナーを掻き取ることを考えた。
【００４９】
現像ローラ１１のトナー搬送力を高め、現像ローラ１１上のトナーコート量を増やすために、現像ローラ１１平均粗さＲａを大きくし、トナー搬送性を高めることを試みた（表２）。しかし、現像ローラ１１上のトナーコート量が増加すると、コートされたトナーの中間層が規制ブレード１２と十分に接触できず、摩擦帯電が阻害され、未帯電トナー、反転トナーが増加し、かぶりが増えてしまった。そこで、規制ブレードバイアスを現像ローラ１１に対して、−５０Ｖ〜−２５０Ｖ印加することによって、電界の力によりトナーコート量の増加を試みた（表２）。結果として、現像ローラ１１と規制ブレード１２間に働く電界の力により、現像ローラ１１上のトナーが現像ローラ１１方向に押し付けられる。これによりトナーコート層の密度は高くなり、ベタ黒濃度が高くなった。
【００５０】
【表２】
2007148388.tif 000005
【００５１】
しかし、周速比１００％では、現像ローラ１１と感光ドラム２の摺擦力がないため、現像ローラ１１の凸凹が掻き取り効果として働かず、現像ローラ１１から感光ドラム２の非画像部に付着したトナーを再び、現像ローラ１１に回収できない。よって、バイアス等をかけることによって、現像ローラ１１上のトナーコート量の増加はするが、かぶりトナーはトナーコート量増加と共に増えてしまった。
【００５２】
［実験例１］
比較例１〜３の結果から、現像ローラ１１と感光ドラム２間で摺擦力が働く周速比１２０％の場合において、かぶりとベタ黒濃度対策のため、規制ブレードによって規制された、現像ローラ１１上のトナーコート量を増やし、かぶりトナーを掻き取ることを考えた。
【００５３】
そこで、図６に、トナーの体積平均粒子径を６μｍ、感光ドラムに対する現像ローラの周速比を１２０％とした場合において、現像ローラ１１の平均粗さＲａを０．１μｍ〜３．５μｍに変化させたときのドラム上かぶりと現像ローラ１１上のトナーコート量（ｍｇ／ｃｍ２）の値を図６に示す。図６の実線の縦軸がドラム上かぶりを示し、破線の縦軸がトナーコート量を示す。トナーコート量は、ベタ黒濃度と相関があり、周速比１２０％ではトナーコート量が０．３８（ｍｇ／ｃｍ２）程度以上であれば、１．３以上の十分なベタ黒濃度が得られる。
【００５４】
平均粗さＲａの増加に対して線形的に、現像ローラ１１のトナーコート量は増加する。一方、ドラム上かぶりは、所定範囲内ではトナーコート量の増加に対して線形的に増加するが、平均粗さＲａが略０．９μｍ、略２．１μｍのところに変曲点を持ち、トナーコート量の増加に対してかぶりが減少している。これはつまり、平均粗さＲａが０．９μｍ〜２．１μｍのところでは、感光ドラム２と現像ローラ１１間に周速差がある場合、現像ローラ１１の凸凹が掻き取り効果として働くためである。そして、この掻き取り効果により現像ローラ１１から感光ドラム２の非画像部に付着したトナーを再び、現像ローラ１１に回収できるためである。現像ローラ１１の平均粗さＲａを１．２μｍより低くすると、現像ローラ１１の凸凹が掻き取り効果が働かず、かぶりは増加する。また、搬送力がないため、現像ローラ１１上に十分なトナーコートができない。一方、平均粗さＲａを２．０μｍを超えると、現像ローラ１１上のトナーコート量が増え、トナー層の中心付近のトナーが十分に帯電されず、かぶりが増加する。また、平均粗さＲａが大きくなりすぎると、現像ローラ１１の凸凹より、画像上にスジがでてしまう。これらの結果から、トナーの体積平均粒子径が６μｍの場合、現像ローラ１１の平均粗さＲａが１．２μｍ〜２．０μｍとすると、トナーの搬送力を保ち、１．３以上のベタ黒濃度、０．７以下のかぶりとなるので好ましい。また、トナーの搬送力を保ち、かぶりトナーの増加も抑えることができる平均粗さＲａはこの範囲に限るものではなく、トナー体積平均粒子径によって変化する。ここでは、トナーの体積平均粒子径６μｍを使用した場合を示したが、現像ローラ１１の平均粗さＲａ＝Ａ［μｍ］、現像剤の体積平均粒子径＝Ｘ［μｍ］とすると、
【００５５】
【数２】
2007148388.tif 000006
【００５６】
を満たす平均粗さＲａの現像ローラ１１であればよい。例えば、体積平均粒子径が５μｍのトナーの場合、現像ローラ１１の平均粗さＲａは１．０μｍ〜１．６５μｍ、体積平均粒子径が８μｍのトナーの場合、現像ローラ１１の平均粗さＲａは１．６μｍ〜２．６μｍとするのが良かった。この範囲であれば、現像ローラ１１への十分なトナーコートを維持しつつ、現像ローラ１１から感光ドラム２の非画像部に付着してしまったトナーを掻き取ることができる。表３に感光ドラムの周速に対する現像ローラの周速の比である周速比１２０％時に、現像ローラの平均粗さＲａと現像剤の体積平均粒子径を変えたときのベタ黒濃度とかぶりの結果を示す。比較例２で示した場合と同じように、ベタ黒濃度は光学濃度１．３以上で良好（○）、ドラム上かぶりは０．７より小さい時を良好（○）とした。そして、ベタ黒濃度とドラム上かぶり共に良好（○）の場合において（１）式を満たすことを表３は示す。
【００５７】
【表３】
2007148388.tif 000007
【００５８】
現像ローラ１１の平均粗さＲａがトナーの体積平均粒子径の０．２倍に対して小さいとき、トナー搬送力に欠ける。一方、現像ローラ１１の平均粗さＲａがトナーの体積平均粒子径の０．３３倍に対して大きいときは、トナーの搬送量が多すぎ、かぶりトナーが増加してしまう。また、トナーの体積平均粒子径が大きくなると、現像ローラ１１の平均粗さＲａも（１）式を満たすような大きさがないと、感光ドラム２の非画像部に付着したトナーを十分に掻き取り、回収することができない。一方、トナーの体積平均粒子径が小さい場合、現像ローラ１１の平均粗さＲａが大きくなってくると、トナー搬送は十分にできても、現像ローラ１１の表面の凸凹がトナー粒径と対応していない。従って、感光ドラム２の非画像部に付着したトナーを十分に掻き取り、回収することはできない。
【００５９】
［実験例２］
実験例２において、現像ローラ１１と感光ドラム２間で摺擦力が働くように周速比１０５％とした。さらに、実験例１で示したものと同様に、現像ローラ１１の平均粗さＲａを０．１μｍ〜３．５μｍに変化させ、そのときのドラム上かぶりと現像ローラ１１上のトナーコート量（ｍｇ／ｃｍ２）の値を調べた結果を図７に示す。図７の実線の縦軸がドラム上かぶりを示し、破線の縦軸がトナーコート量を示す。破線の縦軸は、トナーコート量で示したが、ベタ黒濃度と相関があり、周速比１０５％ではトナーコート量が０．４３（ｍｇ／ｃｍ２）程度あれば、１．３以上の十分なベタ黒濃度が得られる。
【００６０】
ドラム上かぶりが０．７以下、ベタ黒濃度は１．３以上となる場合、良好な画像が得られる。そのために実験例１と同様に、トナーの体積平均粒子径が６μｍのとき、現像ローラ１１の平均粗さＲａが１．２μｍ〜２．０μｍとすることで、十分なトナーコート量で、さらに現像ローラ１１の凸凹が掻き取り効果として働き、カブリを抑制することができる。ここでは、トナー体積平均粒子径を６μｍを使用した場合を示したが、実験例１で示した表３と同様に、周速比１０５％の場合でも現像ローラ１１の表面粗さＲａをＡ［μｍ］、現像剤の体積平均粒子径をＸ［μｍ］とすると、
【００６１】
【数３】
2007148388.tif 000008
【００６２】
を満たす平均粗さＲａであればベタ黒濃度およびかぶりは共に良好である。
【００６３】
［実験例３］
実験例１〜２で示したように、トナーの体積平均粒子径が６μｍの場合、現像ローラ１１の平均粗さＲａをＡ［μｍ］、現像剤の体積平均粒子径をＸ［μｍ］とすると、
【００６４】
【数４】
2007148388.tif 000009
【００６５】
を満たす平均粗さＲａでない場合、かぶりトナーが増加したり、ベタ黒濃度が低下したりする弊害が生じる。
【００６６】
そこで、Ａ／Ｘ＜０．２とした場合について試みた。即ち、周速比１０５％、トナーの体積平均粒子径が６μｍをしたまま現像ローラの平均粗さＲａを０．１μｍ（Ａ／Ｘ＝０．０２）において、規制ブレード１２にブレードバイアスをかけることを試みた。規制ブレードバイアス変化時のベタ黒濃度及びドラム上かぶりの特性を表４に示す。ここで、トナーの正規の帯電極性は負である。
【００６７】
【表４】
2007148388.tif 000010
【００６８】
表４で示すように、規制ブレード１２に印加するバイアスである規制ブレードバイアスを現像ローラ１１を基準として、−５０Ｖ〜−２５０Ｖ印加することによって、規制ブレード１２と現像ローラ１１間に３μＡ〜７μＡの電流が流れた（現像ローラ１１の周速度は２４０ｍｍ／ｓｅｃ）。よって、電界の力により、現像ローラ１１上にトナーが押し付けられ、トナーが現像ローラ上に最密充填され、トナーコート量が増した。また、電界の効果によりトナーを現像ローラ１１方向に押し付けるため、現像ローラ１１上のトナーコート量が増えても、かぶりトナーは軽減した。よって、規制ブレードバイアスをかけることにより、ベタ黒濃度を高め、かぶりを軽減することができた。また、現像ローラに対して−２５０Ｖを超える規制ブレードバイアスを印加しても、さらなるベタ濃度向上、かぶり低下にはつながらず、逆に電気的な影響によりトナーの外添剤遊離等のトナー劣化が生じてしまった。そして、現像ローラに対して−５０Ｖよりも低い規制ブレードバイアスでは、ベタ黒濃度、かぶりに効果はない。つまり、Ａ／Ｘ＜０．２とした場合でも規制ブレードバイアスを現像ローラ１１に対して−５０Ｖ〜−２５０Ｖ印加することにより、かぶりトナーの増加も抑え、画像濃度を高めることができる。即ち、規制ブレードの電位は、現像ローラの電位よりも、トナーの正規極性側で、両者の電位差は５０Ｖ〜２５０Ｖが好ましいことがわかった。
【００６９】
そして、現像ローラ１１の平均粗さＲａを小さくすることにより、現像ローラ１１上の凹部へのトナー固着（フィルミング）も防止でき、現像ローラ１１と感光ドラム２間に余計な摩擦力が働かなくなった。
【００７０】
［実験例４］
実験例４において、現像ローラ１１と感光ドラム２間で摺擦力が働くように周速比１２０％とした。その他については、実験例３で示した様に、トナーの体積平均粒子径を６μｍ、現像ローラ１１の平均粗さＲａを０．１μｍ（Ａ／Ｘ＝０．０２）として、規制ブレード１２にブレードバイアスを印加した。規制ブレードバイアス変化時のベタ黒濃度及びドラム上かぶりの特性を表５に示す。
【００７１】
【表５】
2007148388.tif 000011
【００７２】
実験例１と同様に、周速比１２０％でＡ／Ｘ＜０．２とした場合でも規制ブレードバイアスを現像ローラの電位に対して−５０Ｖ〜−２５０Ｖとすることで、ドラム上かぶりが０．７以下、ベタ黒濃度は１．３以上となる良好な画像が得られる。
【００７３】
実験例３、４をまとめると、感光ドラムに対する現像ローラの周速度を１．０５倍〜１．２０倍、Ａ／Ｘ＜０．２、規制ブレードの電位が現像ローラの電位に対してトナーの正規帯電極性側であって両者の電位差を５０Ｖ〜２５０Ｖとするのが良かった。このように用いることによって、ドラム上かぶり、ベタ黒濃度を良好とすることができる。
【００７４】
［実施形態３］
図５は、本発明を適用した画像形成装置に着脱自在のプロセスカートリッジ３０の一例を示す概略断面図である。
【００７５】
プロセスカートリッジ３０は、現像剤担持体としての現像ローラ１１とこの現像ローラ１１の外周面にて面接触にて当接するように設けられた現像剤規制部材の規制ブレード１２、供給ローラ１３等で構成される、現像装置４を備える。この現像装置４は、実施例１にて説明したものと同様の構成である。プロセスカートリッジは、この現像装置４と、感光ドラム２、帯電手段３、クリーニング手段を構成するクリーニングブレード８及び廃トナー容器と、で構成され、プラスチック製の支持枠体によって一体化される。
【００７６】
即ち、本実施例のプロセスカートリッジ３０は、上述した現像装置４と、感光ドラム２に作用するプロセス構成部を一体的にユニット化したものである。クリーニング手段と帯電手段は設けられないこともある。
【００７７】
従って、上述した全ての現像装置４構成部が同様にプロセスカートリッジ３０において適用されるものであり、又、このプロセスカートリッジ３０は画像形成装置に着脱可能に設けられるものである。よって、プロセスカートリッジ３０を取り替えることで、画像形成手段全てが交換でき、メンテナンス性が向上する。
【００７８】
また、ＹＭＣＫ４台のプロセスカートリッジ３０を設けた、カラーの画像形成装置の概略構成図を図５を示す。本例の現像装置はドラム上かぶりが０．７以下になるため、４色現像してもかぶりの目立たない画像を得ることができる。よって、カラーの画像形成装置においても、十分な画像濃度、かぶりの無い鮮明な画像を保ちつつ、現像剤担持体と像担持体の接触領域における摺擦によって現像剤に与えるダメージを抑制できる。
【００７９】
また、ブラックのかぶりは人間の目には感度が高く、他色と比較して使用頻度が高い。よって、カラー（ＹＭＣ）の画像形成ステーションにおいて、感光ドラム（第１の像担持体）２に対する現像ローラ（第１の現像剤担持体）１１の周速比を１０５％、ブラック（Ｋ）の画像形成ステーションにおいて、感光ドラム（第２の像担持体）に対する現像ローラ（第２の現像剤担持体）の周速比を１２０％となるように周速比を設定するように構成することが好ましい。即ち、有彩色の現像装置の周速比を無彩色の現像装置の周速比よりも小さくしている。これにより、ブラックの文字品位が高いまま、かぶりを抑制でき、カラー画像の耐久性も向上する。
【００８０】
なお、以上の実施例において、現像ローラ１１は常時感光ドラム２と接触させていたが、現像時以外は感光ドラム２と離間させても良い。
【００８１】
また、感光ドラム２と現像ローラ１１との間で、周速比を形成するためには、感光ドラムに設けるギアと現像ローラに設けるギアとの直径の関係などを調整することにより可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る現像装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る現像装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】本発明に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】本発明に係る現像ローラの平均粗さＲａとかぶり及びトナーコート量の特性を示す図。
【図７】本発明に係る現像ローラの平均粗さＲａとかぶり及びトナーコート量の特性を示す図。
【図８】従来の現像装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  画像形成装置
２  感光ドラム  （像担持体）
３  帯電手段
４  現像装置
１０  現像容器
１１  現像ローラ  （現像剤担持体）
１２  現像ブレード  （現像剤規制部材）
１３  供給ローラ
１４  ブレードバイアス印加手段
１５  現像バイアス印加手段
２０  従来の現像装置
３０  プロセスカートリッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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