(57)【要約】【課題】使用環境や通紙枚数等の条件に拘らず、現像剤規制部材の現像剤搬送方向上流側に生じるトナー凝集体を高精度に除去でき、これに起因する画像不良を抑制できる現像装置を提供する。【解決手段】内部に配置された磁界発生手段１４７の磁力により二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体１４１と、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１４６とを有し、磁界発生手段は、現像剤規制部材の近接位置に配置され、現像剤規制部材により規制される現像剤担持体上の二成分現像剤を穂立ちさせるための磁力を生じさせる規制磁極Ｎ３極を備え、現像剤規制部材の現像剤搬送方向上流側に現像剤の帯電量を増加させるための板状の磁性体部材１４６ｂを有する現像装置において、非現像時に、現像剤担持体の回転速度を変化させながら正転、逆転を複数回繰り返し実行する。【選択図】図５
2013020092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を収容してなる現像剤収容部と、
内部に配置された磁界発生手段の磁力により外周面上に前記二成分現像剤を担持して回転により搬送する現像剤担持体と、
前記二成分現像剤を攪拌しながら前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って搬送する攪拌搬送部材と、
前記現像剤担持体に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
を有し、前記現像剤担持体上に担持した二成分現像剤を、前記現像剤規制部材により規制した後に、潜像担持体と対向する現像領域を通過させ、再び前記現像剤収容部に戻す現像装置であって、
前記磁界発生手段は、前記現像剤規制部材の近接位置に配置され、前記現像剤規制部材により規制される前記現像剤担持体上の二成分現像剤を穂立ちさせるための磁力を生じさせる規制磁極を備え、
前記現像剤規制部材の前記現像剤担持体による現像剤搬送方向上流側に配置され、前記規制磁極に対向する板状の平面部を有し且つ前記現像剤担持体の軸方向における現像有効幅に亘って延びる磁性体部材と、
前記現像剤担持体の正転、逆転の駆動を制御する制御手段とを有する現像装置において、
非現像時に、前記現像剤担持体の正転、逆転を複数回繰り返し実行することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体の回転速度を変化させながら実行することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の現像装置において、
前記現像剤担持体の回転速度は、高速から低速に変化させることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置において、
前記磁性体部材は、前記平面部と、該平面部を支持する支持部とから構成され、前記支持部介して前記現像剤規制部材に固定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置において、
前記トナーは、体積平均粒径が３〜８μｍで、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にあることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の現像装置において、
前記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の現像装置において、
前記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の現像装置において、
前記トナーは、略球形状であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の現像装置において、
前記トナーは、その形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定され（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の現像装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性キャリアとトナーからなる二成分現像剤を用いて像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置、該現像装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の現像装置には、潜像担持体と対向する現像領域に現像剤を搬送するための現像剤担持体（現像ローラ）と、現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤を攪拌しながら現像剤担持体の回転軸方向に沿って搬送するスクリュー状の攪拌搬送部材と、現像剤担持体上に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材（ドクタブレード）とが備えられている。
現像剤担持体は、例えば円筒状に形成された現像スリーブ（中空体）の内部に、その現像スリーブ外周面上に現像剤中の磁性キャリアを磁力で担持させるための磁界を発生させる磁界発生手段（マグネットローラ）を備えている。
磁性キャリアにはトナーが静電的に吸着しており、現像スリーブを回転させることで現像スリーブ外周面に担持された磁性キャリアとともにトナーが現像領域へ搬送され、現像領域で潜像担持体上の潜像にトナーが供給される。磁界発生手段は、現像スリーブの回転方向に沿って複数の磁極を有している。
磁界発生手段の磁力により現像スリーブ外周面上に担持された現像剤は、現像スリーブを回転させることで現像スリーブの周方向（表面移動方向）へ搬送される。現像剤規制部材により層厚を規制された後、潜像担持体と対向する現像領域を通過し、再び現像剤収容部内に戻る。
【０００３】
この種の現像装置では、剤離れ領域から、剤切れ・汲み上げ磁極の磁力により現像スリーブ上に汲み上げられた現像剤が現像剤規制部材による規制を受ける規制位置までの現像スリーブ上において、極性の変極点が存在する。このような変極点の付近では、現像剤に作用する磁力が比較的強い上に、法線方向磁束密度が非常に小さいために穂立ちも起きないので、現像剤の密度が高い状態になっている。
したがって、剤離れ領域で現像スリーブから離脱できなった現像剤が現像スリーブ上に残存していても、残存した現像剤は変極点の付近における高密度の現像剤により掻き落とされるため、連れ回りを有効に防止できるという利点がある。
しかしながら、変極点付近で常に現像剤が高密度の状態となる結果、現像剤に大きなストレスを常時加えることになる。そのため、攪拌搬送部材を駆動するためのトルクを大きくせざるを得ず、また、攪拌搬送部材の高剛性化や大型化が必要になり、コストアップや現像装置の大型化に繋がるという不具合があった。
【０００４】
特許文献１には、現像剤規制部材による規制位置の上流側領域における現像剤の低ストレスを実現しつつ、画像濃度ムラを軽減し得る現像装置が提案されている。
この現像装置では、磁界発生手段は、現像剤規制部材の近接位置に配置され、現像剤規制部材により規制される前記現像剤担持体上の二成分現像剤を穂立ちさせるための磁力を生じさせる規制磁極を備えている。
ドクタブレードの現像スリーブ回転方向上流側には、薄板状の磁性体部材が固定されている。磁性体部材は、規制磁極に対向し且つ現像スリーブの現像有効幅に亘って延びる形状を有し、その平面が、規制磁極による法線方向磁束密度が存在する現像スリーブ上の領域における接線方向と略平行となるように配置されている。
磁性体部材の存在によって、磁性体部材と規制磁極との間の領域は、磁界集中領域となり、強い磁力によって現像剤は拘束される。現像スリーブの表面移動に伴って搬送されてきた現像剤がドクタブレードの上流側の磁界集中領域に進入すると、その表面近傍の現像剤は、この磁界集中領域ですでに拘束されている現像剤と衝突したり、その磁界集中領域中の磁界に拘束されたりして、その進行を妨げられながら磁界集中領域中を移動する。このため、磁界集中領域を通過した後はそのトナー濃度偏差が均され、改善される。これにより、現像剤の低ストレスを実現しつつ画像濃度ムラを軽減することができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のような磁性体部材を設けた構成では、現像剤規制部材の裏（現像スリーブ回転方向上流側）における現像剤で埋められていない部分にトナーが溜まってトナー凝集体が生じ、画像不良が発生することがあった。
トナー凝集体が成長していくと、部分的にドクタギャップが狭くなり、ドクタギャップが狭くなった箇所を通過した現像剤層は所定の層厚よりも薄くなる。現像剤層は所定の層厚よりも薄くなると、正規の汲み上げ量の現像剤を現像領域に運ぶことができなくなり、その部分だけ濃度の低い画像になるという、画像不良となる。
また、トナー凝集体がドクタギャップを通過して現像領域に到達すると、トナー凝集体が感光体に付着することによる地汚れやトナー凝集体近傍のトナーが現像に用いられないことによる白抜けなどの画像不良が発生するおそれがある。
【０００６】
この問題に対処すべく、特許文献２には、非現像時に、現像剤担持体を現像時とは逆方向に回転させ、該逆回転による現像剤の流動により、トナー凝集体を崩す制御が提案されている。
ジョブのエンド毎に逆転を実行することで、凝集体を除去することができるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、凝集体ができやすい高温高湿環境で連続通紙をした場合、１度の逆転動作で除去できない量の凝集体が溜まってしまうため、特許文献２の方法では十分ではなかった。
ここでの「凝集体」は強固な塊ではなく、現像剤の流れで崩れる程度の「緩凝集体」であるが、上記のような条件下では、特許文献２の方法では画像不良を来たさない程度に崩して除去することは困難であった。
【０００８】
本発明は、このような着眼に基づいてなされたもので、使用環境や通紙枚数等の条件に拘らず、現像剤規制部材の裏側に生じる「緩凝集体」を高精度に除去でき、これに起因する画像不良を抑制できる現像装置の提供を、その主な目的とする。
ここで、「現像剤規制部材の裏側」とは、現像剤担持体の現像時における回転方向上流側を指す。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を収容してなる現像剤収容部と、内部に配置された磁界発生手段の磁力により外周面上に前記二成分現像剤を担持して回転により搬送する現像剤担持体と、前記二成分現像剤を攪拌しながら前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って搬送する攪拌搬送部材と、前記現像剤担持体に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、を有し、前記現像剤担持体上に担持した二成分現像剤を、前記現像剤規制部材により規制した後に、潜像担持体と対向する現像領域を通過させ、再び前記現像剤収容部に戻す現像装置であって、前記磁界発生手段は、前記現像剤規制部材の近接位置に配置され、前記現像剤規制部材により規制される前記現像剤担持体上の二成分現像剤を穂立ちさせるための磁力を生じさせる規制磁極を備え、前記現像剤規制部材の前記現像剤担持体による現像剤搬送方向上流側に配置され、前記規制磁極に対向する板状の平面部を有し且つ前記現像剤担持体の軸方向における現像有効幅に亘って延びる磁性体部材と、前記現像剤担持体の正転、逆転の駆動を制御する制御手段とを有する現像装置において、非現像時に、前記現像剤担持体の正転、逆転を複数回繰り返し実行することを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現像剤規制部材の上流側における現像剤の低ストレスを実現しつつ、この部位に生じるトナー凝集体を高精度に除去でき、これに起因する画像不良を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタの概略構成図である。
【図２】イエローの作像装置を示す概略構成図である。
【図３】イエローの現像装置の外観を示す斜視図である。
【図４】同現像装置の現像剤収容部内が視認できるように上部ケーシングを取り外した状態の斜視図である。
【図５】同現像装置の概略構成とともに、現像スリーブの表面上における法線方向磁束密度（絶対値）の分布を二点鎖線で示した説明図である。
【図６】同現像装置におけるドクタブレードを現像スリーブ軸線方向から見たときの形状を示す説明図である。
【図７】同現像装置におけるドクタブレード上流側の現像剤の挙動を示す説明図である。
【図８】従来の現像装置において現像スリーブが二成分の現像剤を担持している状態でのドクタ補助部材近傍の拡大説明図である。
【図９】従来の現像装置においてドクタ補助部材近傍の現像剤の流れを矢印で示した模式図である。
【図１０】従来の現像装置においてトナー凝集体が成長する様子を説明する模式図で、（ａ）はトナー凝集体が成長し始めた状態を示す図、（ｂ）はトナー凝集体がドクタ基体の上流側のエッジ部より高くなるまで成長した状態を示す図である。
【図１１】現像剤規制部材の裏における現像剤の流れと凝集体との関係を示す模式図である。
【図１２】現像剤担持体の回転速度とこれに伴う現像剤の移動幅の関係を示す模式図である。
【図１３】形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【図１４】形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
画像形成装置である電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。なお、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の色用の部材であることを示すものである。
このプリンタは、プロセスカートリッジとしての４色分の作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋが、装置本体１側に形成された図示しない画像形成ステーションに着脱自在になっている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。このプリンタは、更に、レーザー光を照射可能な露光手段としての光学ユニット２０、中間転写体ユニット３０、給紙ユニット４０、定着ユニット５０等を備えている。
【００１３】
作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの構造は互いに同一であり、それぞれ潜像担持体としての感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｋ、これに作用するプロセス手段として、各感光体ドラムを帯電する帯電装置１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋ、感光体ドラムに残留したトナー等を除去するクリーニング装置１５Ｙ、１５Ｃ、１５Ｍ、１５Ｋが一体的にそれぞれ構成されており、これに各感光体ドラムに形成された潜像を現像する現像装置１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋが連結する構成になっている。
中間転写体ユニット３０は、中間転写体としての中間転写ベルト３１、中間転写ベルト３１を回転可能に支持する複数（ここでは３つ）のローラ３２、３３、３４、各感光体ドラム１２に形成されたトナー像を中間転写ベルト３１にそれぞれ転写する一次転写ローラ３５、及び中間転写ベルト３１上に転写されたトナー像を更に記録材としての記録紙Ｐに転写する二次転写ローラ３６を備えている。
【００１４】
給紙ユニット４０は、給紙カセット４１又は手差し給紙トレイ４２から記録紙Ｐを二次転写領域に搬送する給紙ローラ４３、レジストローラ４４等を備えている。
定着ユニット５０は、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２を備え、記録紙Ｐ上のトナー像に熱と圧を加えることで定着を行う周知の構成が採られている。
装置本体１の上部には、後述するトナー補給口１４５への補給トナーがそれぞれ収納されたトナーボトル６０Ｙ、６０Ｃ、６０Ｍ、６０Ｋが各作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋと個別に装置本体１から着脱可能に装着されている。
【００１５】
このような構成において、まず１色目、イエローの作像装置１０Ｙにおいて、感光体ドラム１２Ｙが帯電装置１３Ｙによって一様に帯電された後、潜像形成手段としての光学ユニット２０から照射されたレーザー光によって潜像が現像装置１４Ｙによって現像されてトナー像が形成される。感光体ドラム１２Ｙ上に形成されたＹトナー像は、一次転写ローラ３５Ｙの作用によって中間転写ベルト３１上に転写される。
一次転写が終了した感光体ドラム１２Ｙはクリーニング装置１５Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に備える。クリーニング装置１５Ｙによって回収された残留トナーは、作像装置１０Ｙの取出方向（感光体ドラムの回転軸方向）に設置された廃トナー回収ボトル１６に貯蔵される。廃トナー回収ボトル１６は、貯蔵量が満杯になると交換できるように画像形成装置本体１に対して着脱自在とされている。
同様の画像形成工程がＣ、Ｍ、Ｋ用の各作像装置１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順次重ねて転写される。一方、給紙カセット４１又は手差し給紙トレイ４２から二次転写領域に搬送された記録紙Ｐには、二次転写ローラ３６の作用によって中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像が転写される。トナー像を転写された記録紙Ｐは定着ユニット５０に搬送され、この定着ユニット５０の定着ローラ５１と加圧ローラ５２のニップ部にてトナー像が定着され、排紙ローラ５５によって装置上部の排紙トレイ５６に排紙される。
【００１６】
次に作像装置の具体的な構成について説明する。
各作像装置１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの構成は、使用するトナーの色が異なる以外は、同一構成であるので、以下、イエローの作像装置１０Ｙを例に挙げて説明する。
図２は、Ｙトナー像を生成するための作像装置１０Ｙを示す概略構成図である。
作像装置１０Ｙに設けられた帯電装置１３Ｙは、帯電ローラ１３１と、帯電ローラ１３１の表面を清掃するクリーニングローラ１３２とを備えている。クリーニング装置１５Ｙは、感光体ドラム表面に接触するクリーニングブラシ１５１及びクリーニングブレード１５２と、クリーニングブラシ１５１及びクリーニングブレード１５２で掻き取ったトナーを廃トナー回収ボトル１６へ向かって搬送するトナー回収コイル１５３とを備えている。
【００１７】
現像装置１４Ｙは、磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を担持して感光体ドラム１２Ｙと対向する現像領域に図２において反時計回りに回転移動することで搬送する現像剤担持体の中空体を構成する非磁性の現像スリーブ１４１を備えている。
現像スリーブ１４１の内部には、周方向に複数の磁極を備えた磁界発生手段としてのマグネットローラ１４７が固定配置されている。現像スリーブ１４１及びマグネットローラ１４７によって現像剤担持体（現像ローラ）が構成されている。また、現像スリーブ１４１と対向配置され、現像スリーブ１４１の表面に担持された現像剤の層厚を規制するための現像剤規制部材としてのドクタブレード１４６も備えている。
また、現像装置１４Ｙ内に収納されている磁性キャリアとトナー補給口１４５から供給される補給トナーとを撹拌しながら感光体ドラム１２Ｙの軸線方向に往復搬送させるための攪拌搬送部材としての２本の搬送スクリュー（１４２、１４３）も備えている。これらの部材は、現像ケーシング１４４に収納支持されている。特に、ドクタブレード１４６は現像ケーシング１４４に挟まれるように支持されている。
【００１８】
ドクタブレード１４６について補足すると、本実施形態のドクタブレード１４６は、図６を用いて後述するように、非磁性部材で形成されたドクタ基体１４６ａと、磁性体部材としてのドクタ補助部材１４６ｂとから構成されている。ドクタ基体１４６ａは、現像領域へ搬送する現像剤量をある一定量に規制する機能を主に果たすものであり、現像剤の規制時には現像剤圧をドクタ基体１４６ａで受けることになる。そのため、このドクタ基体１４６ａには、一般に、ある程度の強度を確保すべく、厚さ（現像スリーブによる現像剤搬送方向に対応する長さ）を例えば約１．５〜２［ｍｍ］程度は確保しなければならず、かつ、その先端部（現像スリーブ表面と対向する端部）においては０．０５［ｍｍ］程度の真直性が要求される。
一方、ドクタ補助部材１４６ｂは、現像領域へ搬送されるトナーの帯電量を増加させる機能を主に果たすものであり、通常は、ドクタ基体１４６ａよりもずっと薄い、例えば厚さが０．２［ｍｍ］程度の平板状の板金で形成される。ドクタ補助部材１４６ｂは、トナー帯電性を現像スリーブ軸線方向にわたって均一にするために、現像スリーブ表面との位置関係を現像スリーブ軸線方向にわたって精度良く維持する必要がある。よって、ドクタ補助部材１４６ｂは、ドクタ基体１４６ａに対し、スポット溶接やカシメ等により取り付けられる。
【００１９】
次に、本発明の特徴部分である、現像装置の構成及び動作について説明する。
図３は、現像装置１４Ｙの外観を示す斜視図である。図４は、現像装置１４Ｙの現像剤収容部内が視認できるように上部ケーシングを取り外した状態の斜視図である。
図５は、本実施形態におけるイエローの現像装置１４Ｙの概略構成とともに、現像スリーブ１４１の表面上における法線方向磁束密度（絶対値）の分布を二点鎖線で示した説明図である。
現像装置１４Ｙのマグネットローラ１４７は、樹脂に磁性粉を混合してなる円柱状の部材に対し、その周面に着磁処理を施して複数の磁極を形成したものである。マグネットローラ１４７の径は１８［ｍｍ］である。
【００２０】
マグネットローラ１４７に形成する磁極は、感光体ドラム１２Ｙに対向する現像磁極Ｓ１から図中反時計周り（現像スリーブ１４１による現像剤搬送方向）に沿って順に、現像磁極Ｓ１（以下「Ｓ１極」という。）、搬送磁極Ｎ１、Ｓ２（以下、それぞれ「Ｎ１極」、「Ｓ２極」という。）、剤切れ上流磁極Ｎ２（以下「Ｎ２極」という。）、剤切れ・汲み上げ・規制磁極Ｎ３（以下「Ｎ３極」という。）である。
現像装置１４Ｙは現像スリーブ１４１に回転駆動を伝達する駆動手段としてのスリーブ駆動モータ２００、及び、スリーブ駆動モータ２００の駆動を制御する制御装置１００を備える。スリーブ駆動モータ２００、及び、制御装置１００としては、プロセスカートリッジに一体的支持される構成としても良いし、プロセスカートリッジをプリンタ本体から取り外したときにはプリンタ本体側に残り、プロセスカートリッジを装着することによって、現像スリーブ１４１に駆動を伝達できるようになる構成としても良い。
【００２１】
本実施形態のマグネットローラ１４７は、全体が一体成形されたものであるが、磁極ごとに別成形された磁石部材を軸の周囲に配置して形成してもよい。本実施形態のように一体成形タイプのマグネットローラ１４７としては、エチレンエチルアクリレートやナイロン（登録商標）などの樹脂に磁性粉を分散したものが望ましい。この磁性粉としては、ストロンチウムフェライトやＮｄＦｅＢ、ＳｍＦｅＮなどの希土類磁石が好ましい。
一方、現像スリーブ１４１は、非磁性の中空体であり、その材質としては、加工性やコスト、耐久性から、アルミニウムやステンレスなどが好ましい。更に好ましくは、現像スリーブ１４１の外周面にランダムな楕円形状の打痕を多数形成するなどして、現像スリーブ１４１の外周面に多数の楕円形状の凹みをランダムに設けるのがよい。この構成によれば、現像スリーブ１４１の表面の凹みをピッチの粗いものとすることで、現像剤が現像スリーブ１４１の回転に追従できずにスリップしてしまう事態を抑制でき、一つ一つの凹みを根とした太い穂立ちを形成できる上、凹みの磨耗もしにくいものとなるので、長期にわたって画像ムラの生じることのない安定した良好な画像を得ることができる。
【００２２】
このような凹みは、好ましくは、現像スリーブ１４１の素管表面に比較的形状の大きいカットワイヤ（金属ワイヤを短尺に切断したもの）よりなるメディアを従来のブラスト工法のように衝突させることによって形成する。
現像剤を搬送しやすくするために、現像スリーブの表面に溝や不規則な凹凸（サンドブラストやビーズブラストなど）を形成することは、一般に行われている。特に、カラー画像形成装置では、画像品質面の優位性から、表面をブラスト加工して凹凸を形成した現像スリーブが主流となっている。このような溝加工やブラスト加工等の荒らし加工は、高速で回転する現像スリーブの表面で現像剤がスリップして停滞することにより生じる画像濃度の低下の発生を防止するために行われる。
【００２３】
現像ケーシング１４４によって、現像装置１４Ｙの内部には、現像剤収容部が形成される。現像剤収容部は、現像スリーブ１４１の下方に位置して現像スリーブ軸方向へ延びた供給室１４９Ａと、この供給室１４９Ａに隣接して現像スリーブ軸方向へ延びた攪拌室１４９Ｂとに仕切られている。供給室１４９Ａと攪拌室１４９Ｂには、それぞれ、搬送スクリュー（１４２、１４３）が設けられている。第一搬送スクリュー１４３により供給室１４９Ａの下流端（図中奥側）まで搬送された現像剤は攪拌室１４９Ｂへと移送され、攪拌室１４９Ｂ内の第二搬送スクリュー１４２により攪拌室１４９Ｂの下流端（図中手前側）に向けて搬送される。
攪拌室１４９Ｂの下流端まで搬送された現像剤は供給室１４９Ａへと移送され、供給室１４９Ａ内の第一搬送スクリュー１４３により供給室１４９Ａの下流端に向けて搬送される。このように現像剤は現像剤収容部内を循環搬送される。
【００２４】
現像により消費された分のトナーを補充するための補給用トナーは、トナー補給口１４５から攪拌室１４９Ｂ内の現像剤に対して供給される。供給室１４９Ａ内の現像剤は、その搬送中にマグネットローラ１４７の磁力（Ｎ３極による磁力）により現像スリーブ１４１上に汲み上げられる。その後、現像スリーブ１４１上に汲み上げられた現像剤は、ドクタブレード１４６により規制された後、感光体ドラム１２Ｙと対向する現像領域を通過し、再び現像剤収容部内に戻る。
【００２５】
Ｎ３極による磁力で供給室１４９Ａ内から汲み上げられて現像スリーブ１４１上に吸着した現像剤は、現像スリーブ１４１の回転に伴って図中反時計回りに搬送される。ドクタブレード１４６により所定の量に規制された現像剤は、現像領域でＳ１極による磁力で穂立ちし、現像電界により穂立ちした現像剤から感光体ドラム１２Ｙの表面上の静電潜像にトナーを供給して、現像処理を行う。現像後の現像剤は、Ｎ１極→Ｓ２極→Ｎ２極の磁力によって現像スリーブ１４１上に保持されながら現像スリーブ１４１の回転に伴って搬送される。
その後、Ｎ２極とＮ３極との間に生じる反発磁力（剥離力）および遠心力の作用を受けて、現像スリーブ１４１上から離脱（剤離れ）し、現像剤収容部内の供給室１４９Ａに落下する。
以下の説明において、単に「上流」及び「下流」という場合は、現像スリーブ１４１による現像剤搬送方向についての「上流」及び「下流」をいうものとする。
【００２６】
本実施形態においては、図５に示すように、Ｎ２極と同極性でこれに隣接するＮ３極が、ドクタブレード１４６の近接位置に配置されている。そのため、現像スリーブ１４１上に汲み上げられた現像剤がドクタブレード１４６による規制を受けるまでの現像スリーブ上において、磁界の変極点が存在しない。よって、このような変極点が存在する従来装置に比べ、ドクタブレード１４６の上流側での現像剤ストレスを低減できる。
しかも、現像スリーブ１４１上に規定される剤離れ領域Ｐ、すなわち、Ｎ２極及びＮ３極の磁力により現像スリーブ１４１上の現像剤に現像スリーブ１４１から離れる方向へ向かう剥離力が作用する現像スリーブ上の領域が、供給室１４９Ａ内の現像剤に接しないように構成される。
具体的には、現像スリーブ１４１を上方へ移動させ、現像スリーブ１４１上の剤離れ領域Ｐが駆動状態において供給室１４９Ａ内の現像剤に接しないようにしている。よって、剤離れ領域Ｐでは、現像剤が現像スリーブ１４１上に残存していたとしてもその現像剤が供給室１４９Ａ内の現像剤によって掻き落とされるという状況が生じない。
【００２７】
したがって、剤離れ領域Ｐが供給室１４９Ａ内の現像剤に接するように構成された従来装置よりも、更に現像剤ストレスを低減できる。しかも、従来装置ではＮ３極の磁力によって穂立ちして固い状態の現像剤は、第一搬送スクリュー１４３による剪断力や、第一搬送スクリュー１４３によって現像スリーブ軸線方向へ搬送される現像剤による剪断力を受けるため、これが現像剤に大きなストレスを与える原因となっている。これに対し、本実施形態では、Ｎ３極の磁力によって穂立ちして固い状態の現像剤がこのような剪断力をほとんど受けないので、現像剤が受けるストレスが小さい。
【００２８】
一方で、供給室１４９Ａ内の現像剤は、本実施形態では剤離れ領域Ｐに接触しないため、剤離れ領域Ｐを通過する間に現像スリーブ１４１上から現像剤を十分に剥離できていないと、連れ回りが発生してしまう。また、従来装置で剤離れ領域Ｐ中に接触していた供給室１４９Ａ内の現像剤は、剤離れ領域Ｐで現像スリーブ１４１から離脱した現像剤がＮ３極の磁力に捕らわれて、現像剤汲み上げ領域（剤離れ領域Ｐの下流側に隣接する、Ｎ３極の磁力によって汲み上げる力が作用する現像剤汲み上げ領域）やこの領域に向かって吸引されている現像剤に再付着するのを防止するための壁としても機能していたが、本実施形態では、このような壁となる現像剤も存在しない。
よって、本実施形態においては、剤離れ領域Ｐで剥離した現像剤を現像剤汲み上げ領域から十分離れた箇所まで離脱させることができないと、再付着が発生してしまう。
そこで、本実施形態では、現像スリーブ１４１上に規定される剤離れ領域Ｐ内の法線方向磁束密度Ｈｒが、剤離れ領域Ｐの全域にわたってＮ２極及びＮ３極と同じＮ極の向き（正の値）であり、かつ、極大点を持たないようにしている。これにより、後述するように、剤離れ領域Ｐ内で現像スリーブ１４１上に付着する現像剤に対して剥離力を効率よく作用させることができ、剤離れ領域Ｐに掻き落とし効果が期待できる現像剤や再付着の壁となる現像剤が接触していなくても、連れ回りや再付着が発生するのを有効に抑制できる。
【００２９】
また、図５に示すように、反発磁界発生部材としての磁石１４９が配置されている。磁石１４９を設けない場合、現像スリーブ１４１の外周面上におけるマグネットローラ１４７の対向領域のうちの現像スリーブ軸線方向端部領域では、上述したような現像剤の連れ回りが発生する。これは、剤離れ領域Ｐ内において、マグネットローラ１４７の対向領域の現像スリーブ軸線方向端部領域に生じる磁力線が現像スリーブ軸線方向外側へ向かうため、その端部領域で現像剤に作用する磁力は、現像スリーブ軸線方向外側に向かう成分が大きく、剥離力を現像剤に有効に作用させることができないために、現像剤の連れ回りが発生するものである。
磁石１４９を設けることで、現像スリーブ上の剤離れ領域Ｐ内において、マグネットローラ１４７の対向領域のうちの現像スリーブ軸線方向端部領域における磁力線の向きを、現像スリーブ軸線方向に対して直交する方向へ近づけることができる。これにより、この端部領域における剥離力が向上するので、この端部領域でも現像剤に剥離力を有効に作用させ、現像スリーブ１４１の外周面から現像剤を効率よく離脱させることができる。その結果、この端部領域でも現像剤の連れ回りを有効に抑制できる。
【００３０】
次に、本発明の特徴部分である、ドクタブレード１４６の上流側面に固定された磁性体部材としてのドクタ補助部材１４６ｂについて説明する。
本実施形態の現像装置は、規制位置の上流側領域に変極点が存在しないため、規制位置の上流側領域に現像剤があまり滞留しないので現像剤のストレスが低減される。なお、本実施形態の現像装置は、剤離れ領域Ｐ上の現像剤が供給室１４９Ａ内の現像剤によって掻き落とされるという状況が生じない構成になっているため、剤離れ領域Ｐが供給室１４９Ａ内の現像剤に接するように構成された従来装置よりも、更に現像剤ストレスを低減できる。
規制位置の上流側領域に現像剤があまり滞留しないために、上述したように、規制位置の上流側領域に滞留した現像剤による現像剤のトナー濃度偏差の均し効果がほとんど得られない。そのため、現像後の現像剤が現像スリーブ１４１上から離脱せずに連れ回りが生じた場合や、第１収容室（供給室）３４９Ａ内の他の現像剤上に落下した現像後の現像剤がすぐに汲み上げた場合には、トナー濃度が低い状態の現像剤部分とトナー濃度が高い状態の現像剤部分とが併存したまま規制位置を通過して現像領域へ搬送され、画像濃度ムラを生じさせやすい。
【００３１】
図６は、本実施形態におけるドクタブレード１４６を現像スリーブ軸線方向から見たときの形状を示す説明図である。
図７は、本実施形態の現像装置におけるドクタブレード上流側の現像剤の挙動を示す説明図である。
ドクタ補助部材１４６ｂは、現像スリーブ軸線方向に対して直交する断面の形状が略Ｌ字となるように平板状の薄板を曲げ加工したものである。曲げ加工により得られる平面部としての一方の板面部分（以下「磁極対向面」という。）１４６ｂ１は、現像有効幅にわたって、すなわち、現像スリーブ上の画像形成領域長手方向全域にわたって、Ｎ３極に向かうように配置され、他方の板面部分である支持部としての接合面１４６ｂ２はドクタブレードのドクタ基体１４６ａに対する接合面とされる。この接合面１４６ｂ２は、ドクタ基体１４６ａの上流側面に公知の方法で接合される。これにより、ドクタ補助部材１４６ｂはドクタ基体１４６ａに固定される。
現像有効幅にわたってＮ３極に向かうように配置される磁極対向面１４６ｂ１は、その面方向が、Ｎ３極による法線方向磁束密度が存在する現像スリーブ１４１上の領域における接線方向と略平行となるように配置されている。
【００３２】
磁極対向面１４６ｂ１は、その中央部分における法線方向と、磁極対向面１４６ｂ１との距離が最も短い現像スリーブ１４１の外周面上の地点における法線方向とが、互いに略平行となるように配置されている。
磁極対向面１４６ｂ１がＮ３極に向かうように配置されていることから、図７に示すように、磁極対向面１４６ｂ１とＮ３極との間に広い磁界集中領域が形成される。すなわち、ドクタブレード上流側領域における磁極対向面１４６ｂ１とＮ３極との間の磁界集中領域の長さ（現像スリーブ１４１による現像剤搬送方向の長さ）が長い。
そのため、ドクタブレード上流側領域の磁界集中領域に進入した現像剤は、この磁界集中領域ですでに拘束されている現像剤と衝突したり、その磁界集中領域中の磁界に拘束されたりして、その進行を妨げられながら磁界集中領域中を移動する。その結果、トナー濃度偏差が顕著な現像剤が磁界集中領域に搬送されてきても、磁界集中領域を通過した後はそのトナー濃度偏差が均され、その偏差が少なくなった状態に改善できる。
【００３３】
本実施形態では、磁極対向面１４６ｂ１の上流側端部が、図５や図７に示すように、Ｎ３極による法線方向磁束密度が現像スリーブ１４１上で最大となる地点の法線よりも上流側となるように、ドクタ補助部材１４６ｂが配置されている。これにより、最も強い磁力で磁界集中領域を形成することができるので、現像剤のトナー濃度偏差を均すより高い効果が得られる。ただし、磁極対向面１４６ｂ１の上流側端部があまり上流側に延びすぎていると、汲み上げ不良を発生させる原因となるため、磁極対向面１４６ｂ１の上流側端部は必然的に制限されることになる。
また、本実施形態では、図５や図７に示すように、ドクタブレード１４６の規制面の上流側端部がＮ３極による法線方向磁束密度が現像スリーブ上で最大となる地点の法線よりも下流側となるように、ドクタブレード１４６が配置されている。これにより、磁気ブラシが密である穂が寝ている部分で現像剤を切ることが可能となるため、経時で劣化した現像剤においても安定した量を現像領域へ供給できる。
【００３４】
以下に従来の問題点を説明する。
図８に示すように、規制磁極であるＮ３極の磁力の影響を受ける領域に磁性部材であるドクタ補助部材１４６ｂを配置するとドクタ補助部材１４６ｂの磁極対向面１４６ｂ１と現像スリーブ１４１との間の磁束密度が高くなり、現像剤ＴＣが穂立ちする。
これにより、ドクタ補助部材１４６ｂ近傍での現像剤の流れは図９中の矢印で示すようになり、磁極対向面１４６ｂ１とドクタ基体１４６ａとが交差する部分である斜線で示す領域αの部分に現像剤ＴＣが存在しない部分が発生する。
現像剤規制部材として機能するドクタ基体１４６ａの上流側に現像剤ＴＣが存在しない領域αがあると、経時で現像剤ＴＣから飛散したトナーが徐々に溜まっていき、領域α部分に緩凝集体としてのトナーの凝集体（以下、「トナー凝集体」と呼ぶ）３００となって成長していく。
【００３５】
図１０は、トナー凝集体３００が成長する様子を説明する模式図である。図１０（ａ）は、現像剤規制部材であるドクタ基体１４６ａと磁性体部材であるドクタ補助部材１４６ｂの交差部分である領域αでトナー凝集体３００が成長し始めた状態を示す模式図である。また、図１０（ｂ）はトナー凝集体３００が成長し、ドクタ補助部材１４６ｂの磁極対向面１４６ｂ１からドクタ基体１４６ａの上流側のエッジ部までの高さＨよりも高くなった状態を示す模式図である。
トナー凝集体３００は、現像装置１４の駆動時の振動や現像装置１４を含むプロセスカートリッジの画像形成装置本体に対する着脱の振動などによって、領域αの部分から現像剤ＴＣ中に解放されることがある。トナー凝集体３００が現像剤ＴＣ中に解放されるとドクタ基体１４６ａと現像スリーブ１４１表面との隙間であるドクタギャップに詰まり、トナー凝集体３００が詰まった箇所を通過した現像剤層は所定の層厚よりも薄くなる。また、トナー凝集体３００が経時で図１０（ｂ）のようにドクタ基体１４６ａの上流側のエッジを超える高さまで成長することにより、部分的にドクタギャップが狭くなり、ドクタギャップが狭くなった箇所を通過した現像剤層は所定の層厚よりも薄くなる。
現像剤層は所定の層厚よりも薄くなると、正規の汲み上げ量の現像剤を現像領域に運ぶことができなくなり、その部分だけ濃度の低い画像になるという、画像不良となる。また、領域αの部分から現像剤ＴＣ中に解放されたトナー凝集体３００がドクタギャップを通過して現像領域に到達すると、トナー凝集体３００が感光体に付着することによる地汚れやトナー凝集体３００近傍のトナーが現像に用いられないことによる白抜けなどの画像不良が発生するおそれがある。
【００３６】
この問題に対処すべく、特許文献２では、現像スリーブ１４１が非現像時に現像時とは逆方向に表面移動するように、制御手段としての制御部１００がスリーブ駆動モータ２００を制御する対策を採っている。
すなわち、現像スリーブ１４１は現像時には図５中において反時計回り方向に回転するが、非現像時に図５中において時計回り方向に回転する。これにより、現像剤ＴＣが存在しない領域のトナーがドクタ基体１４６ａの上流面から剥離する作用が生じ、現像剤が存在しない領域でトナー凝集体が成長することを抑制することができる。
また、剥離したトナーは現像スリーブ１４１の逆回転に伴い現像時とは逆方向に搬送される現像剤ＴＣの流れに乗って、現像剤収容部へと搬送され、現像剤収容部内の攪拌搬送部材で攪拌されることで二成分現像剤内に分散される。よって、トナー凝集体がドクタギャップを狭めたり、ドクタギャップを通過して現像剤に到達したりすることを抑制することができるので、トナー凝集体に起因する画像不良の発生を抑制することができる。
また、現像動作が終了する度に、現像スリーブ１４１を逆回転させる制御を行うことで、トナーがドクタ基体１４６ａの上流側面から剥離する作用によって、この上流側面と磁極対向面１４６ｂ１とが交わる箇所の現像剤ＴＣが存在しない領域に溜まった、トナー凝集体を形成する前の状態のトナー、或いは、凝集し始めで凝集力が弱い状態のトナーを定期的に現像剤が存在しない領域から解放させることができる。このため、トナー凝集体が現像剤の層厚を規制する前にトナー凝集体の発生を防止すること、或いは、トナー凝集体を崩すことが可能となる。
【００３７】
しかしながら、凝集体ができやすい高温高湿環境で連続通紙をした場合、１度の逆転動作で除去できない量の緩凝集体が溜まってしまうため、十分ではない。
図１１に示すように、ドクタ裏の現像剤溜りにはスリーブ回転に伴って動く現像剤層（＝動層）とあまり活発には動かない不動層が存在する。鋭意検討を行った結果、ドクタ裏の緩凝集体は動層と不動層の際の部分にも溜まることが分かった。
動層で運ばれた凝集しやすいトナーが不動層部でトラップされるためであると考えられる。このように、磁性体部材を設ける方式の現像装置では、ドクタ裏の様々な箇所に緩凝集体が溜まってしまうため、ドクタ裏の緩凝集体のさらに効果的な除去手段が必要である。
【００３８】
また、図１２に示すように、動層の幅（現像剤が動いている領域の大きさ）は、スリーブ線速によって変化し、スリーブ線速が遅い方が動層の幅は広くなる。スリーブ線速が遅い方が、スリーブ−キャリア間、キャリア−キャリア間のスリップが起きにくいためスリーブ回転に伴って動く範囲は広くなる。
そこで、本発明では、現像時回転方向である正転時、現像時の逆回転方向である逆転時のスリーブ回転速度を変化させながら、スリーブの正転、逆転を複数回繰り返し実行することで、スリーブ回転に伴って動く現像剤の範囲を変化させることができるため、ドクタ裏の現像剤を全体的に効果的に撹乱することができ、ドクタ裏に溜まった緩凝集体を確実に除去できる。
【００３９】
また、スリーブの正転、逆転の繰り返し実行回数が多いほど、ドクタ裏の緩凝集体の除去効果は大きくなる。しかし、スリーブ逆転動作は駆動ギヤ、軸受けシール部材への負荷となるため、逆転動作を多くしすぎると、駆動ギヤ、軸受けシール部材の寿命が短くなる。
よって、駆動ギヤ、軸受けシール部材が狙いの寿命を満たす範囲で、スリーブの正転、逆転の繰り返し実行回数を多くすることで、ドクタ裏の緩凝集体の除去効果を、副作用を抑制しつつ大きくすることができる。
【００４０】
上記の通り、スリーブ回転速度に応じてドクタ裏の現像剤の動く範囲は異なり、スリーブ回転速度が小さい方がスリーブ回転に伴って動く現像剤の範囲は大きくなる。
高速から低速に徐々にスリーブ回転速度を小さくしていくことで、現像剤の動く範囲も徐々に大きくなっていくため、動層と不動層の際の部分に溜まった緩凝集体を削りとるように徐々に崩すことができる。これにより、確実に緩凝集体を除去できる。
速度変化無く、ただ低速で逆転を実施するだけでは、緩凝集体を確実に削り取るようには動かすことができないため、速度変化をもたせた方がより効果的である。単に低速とする場合には、緩凝集体全体を動かしてしまうため、崩す作用を働かせにくい。
ただし、速度変化がない場合でも、正転、逆転を複数回繰り返し実行することは、１度の逆転動作を行う特許文献２の方式よりも緩凝集体の崩しには有効である。
【００４１】
正転、逆転時のスリーブ回転速度に関しては、通常の作像時の回転速度から複数段階に低速側に下げていくことが考えられる。例としては、通常作像時のスリーブ回転速度が３００ｍｍ／ｓｅｃの場合、１段階目：３００ｍｍ／ｓｅｃ、２段階目：１５０ｍｍ／ｓｅｃ、３段階目：７５ｍｍ／ｓｅｃ、のように段階を追って低速側に下げていく。
段階を細かくすることでより効果は高くなる。また、スリーブ回転角度に関しては、凝集体除去効果と駆動ギヤ、軸受けシール部材の寿命の面から３０°〜１２０°が妥当な範囲である。
例として、通常作像時のスリーブ回転速度が３００ｍｍ／ｓｅｃで３段階に回転速度を変化させ、スリーブ回転角度は９０°の場合の動作は以下の通りである。
動作１：スリーブ回転速度：３００ｍｍ／ｓｅｃで正回転９０°
動作２：スリーブ回転速度：３００ｍｍ／ｓｅｃで逆回転９０°
動作３：スリーブ回転速度：１５０ｍｍ／ｓｅｃで正回転９０°
動作４：スリーブ回転速度：１５０ｍｍ／ｓｅｃで逆回転９０°
動作５：スリーブ回転速度：７５ｍｍ／ｓｅｃで正回転９０°
動作６：スリーブ回転速度：７５ｍｍ／ｓｅｃで逆回転９０°
【００４２】
また、緩凝集体が溜りやすいのは、高温高湿環境、連続稼動時などの機内温度が上昇する条件、また、低画像面積率（稼動時間辺りのトナー消費量が低い）の条件下であることが分かっている。
よって、温度に関しては、温度センサ等により機内温度を検知し、その機内温度に応じて、本発明の動作を実行する回数を変化させることでより凝集体除去効果を無駄な動作なく高めることができる。
例えば、機内温度：３５℃の場合は１００枚以上通紙したらジョブエンド時に動作実行、機内温度：４０℃の場合は１０枚以上通紙したらジョブエンド時に動作実行、機内温度：４５℃の場合は毎ジョブエンド時に動作実行、などのように高温になるにつれて、本発明の動作実行間隔を狭める（頻繁に動作実行する）。
同様に、画像面積率に関しても、画像面積率に応じて、実行回数を変化させることでより凝集体除去効果を無駄な動作なく高めることができる。
具体的な動作例としては、前１００枚の平均画像面積率を算出し、その平均画像面積率に応じて、ジョブエンド時に実行するか否かを判断する。例えば、平均画像面積率が０．５％以下の場合は毎ジョブエンド時に実行、平均画像面積率が０．５〜５％の場合は１００枚以上通紙したらジョブエンド時に動作実行、平均画像面積率が５〜２０％の場合は１０００枚以上通紙したらジョブエンド時に動作実行、平均画像面積率が２０％以上の場合は動作実行しない、などのように低画像面積率なほど動作実行回数を増やす。
【００４３】
本実施形態のトナーとしては、円形度が０．９３以上のものを使用することができる。すなわち、画像の画質を向上させるには、トナー粒径を小さくすることが知られているが、小粒径化を行う場合、従来の粉砕型のトナーでは粒径分布がブロードになってしまい扱いにくいという特性がある。そのため、重合法等によってトナーの円形度を上げ、粒径分布もシャープなものとして高画質化を実現する方法が一般的になっている。本実施形態のトナーは、少なくとも、プレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を、水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散させ、そのトナー組成物を重付加反応させて得られた重合トナーを用いる。
このようなトナーを用いることにより、粉砕工程がなく、省資源化を図ることができ、粒径分布および帯電分布をシャ−プにでき、円形度を変える形状制御が容易にできる等の効果を得ることができる。
【００４４】
また、本実施形態のトナーとしては、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあるものが好ましい。
図１３及び図１４は、それぞれ、形状係数ＳＦ−１及び形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを二次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを二次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
【００４５】
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体ドラム１２との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなることで流動性が高くなり、また、トナーと感光体ドラム１２との吸着力も弱くなることで転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
また、本実施形態のトナーの形状としては、略球形状であることが好ましく、以下の形状規定によって表すことができる。
略球形状のトナーを長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）で規定するとき、本実施形態におけるトナーは、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。
また、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。なお、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
【００４６】
また、本実施形態のトナーとしては、６００ｄｐｉ以上の微小ドットを再現するために、体積平均粒径が３［μｍ］以上、８［μｍ］以下のものを使用するのが好ましい。体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比率（Ｄｖ／Ｄｎ）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。この比率（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど、粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布が狭いトナーであれば、トナーの帯電量分布を均一しやすく、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、しかも静電転写方式では転写率を高くすることができる。
本実施形態に好適に用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。
【００４７】
また、本実施形態の磁性キャリアとしては、重量平均粒径が２０［μｍ］以上、６５［μｍ］以下のものを使用することができる。重量平均粒径が２０［μｍ］未満である場合は、粒子の均一性が低下し、キャリア付着が発生しやすくなる。一方、重量平均粒径が６５［μｍ］を越える場合には、画像細部の再現性が低下し、精細な画像が得られにくい。なお、キャリアの重量平均粒子径は、マイクロトラック粒度分析計（日機装社製）のＳＲＡタイプを用いて、０．７［μｍ］以上、１２５［μｍ］以下のレンジ設定で測定することができる。このとき、分散液の溶媒にはメタノールを使用し、屈折率１．３３、キャリアおよび芯材の屈折率は２．４２に設定する。
【００４８】
また、本実施形態の磁性キャリアは、１×１０６／４π［Ａ／ｍ］（１ｋ［Ｏｅ］）磁場中における磁化の強さが４０［Ａ・ｍ２／ｋｇ］以上９０［Ａ・ｍ２／ｋｇ］以下であることが好ましい。これにより、キャリア粒子間の保持力が適正に保たれるので、磁性キャリア又は現像剤中でトナーが分散しやすくなる。１×１０６／４π［Ａ／ｍ］磁場中における磁化の強さが４０［Ａ・ｍ２／ｋｇ］未満である場合は、キャリア付着が発生しやすくなる。一方、１×１０６／４π［Ａ／ｍ］磁場中における磁化の強さが９０［Ａ・ｍ２／ｋｇ］を超える場合には、現像時に形成する現像剤の穂立ち（磁気ブラシ）が硬くなり、画像細部の再現性が低下し、精細な画像が得られにくい。
なお、磁化の強さは、以下のようにして測定することができる。Ｂ−ＨトレーサーＢＨＵ−６０（理研電子社製）を使用し、円筒セル（内径７［ｍｍ］、高さ１０［ｍｍ］）にキャリア１．０［ｇ］を詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし３×１０６／４π［Ａ／ｍ］（３ｋ［Ｏｅ］）磁場まで変化させ、次に徐々に小さくして０［Ａ／ｍ］にした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし３×１０６／４π［Ａ／ｍ］（３ｋ［Ｏｅ］）とする。さらに、徐々に磁場を小さくして０［Ａ／ｍ］にした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、Ｂ−Ｈカーブを図示し、その図より１×１０６／４π［Ａ／ｍ］（１ｋ［Ｏｅ］）の磁場における磁化の強さを算出する。
【００４９】
また、本実施形態の磁性キャリアは、磁性体の芯材に対して樹脂コート膜を有するものであって、その樹脂コート膜が、アクリル等の熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分に帯電調整剤を含有させたものである。磁性キャリアを用いることにより、衝撃を吸収して削れを抑制し、強い接着力により大粒子を保持できる効果と、コート膜への衝撃阻止およびスペント物のクリーニングという効果とをバランス良く得ることができる。したがって、磁性キャリアの長寿命すなわち膜削れとスペント化を防止できる。
【符号の説明】
【００５０】
１２  潜像担持体
１００  制御手段
１４１  現像剤担持体
１４３  攪拌搬送部材
１４６  現像剤規制部材
１４６ｂ  磁性体部材
１４６ｂ１  平面部
１４６ｂ２  支持部
Ｎ３  規制磁極
１４７  磁界発生手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２０１０−１５１２０号公報
【特許文献２】特開２０１０−８５７１３号公報
【図１】
2013020092.tif 000003
【図２】
2013020092.tif 000004
【図３】
2013020092.tif 000005
【図４】
2013020092.tif 000006
【図５】
2013020092.tif 000007
【図６】
2013020092.tif 000008
【図７】
2013020092.tif 000009
【図８】
2013020092.tif 000010
【図９】
2013020092.tif 000011
【図１０】
2013020092.tif 000012
【図１１】
2013020092.tif 000013
【図１２】
2013020092.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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