(57)【要約】【課題】圧力相転移樹脂トナーを用いる構成で、規制部材による規制によって圧力相転移樹脂トナーが流動化することを抑制することができる現像装置、並びに、この現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】現像剤担持体である現像ローラ４２と、現像剤であるトナーＴを内部に収容する現像剤収容部であるトナー収容部４３と、トナー収容部４３内のトナーＴを現像ローラ４２の表面に供給する現像剤供給部材である供給ローラ４４と、現像領域αに向かうトナーＴの量を規制する規制部材であるドクタブレード４５とを有する現像装置４で、トナーＴが、圧力相転移樹脂を含有する圧力相転移樹脂トナーであり、現像ローラ４２は、その表面に凹部４２ｂ及び凸部４２ａからなる凹凸形状を備える。【選択図】図１
2013217980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を表面上に担持して表面が無端移動し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像に該現像剤を供給して現像する現像剤担持体と、
内部に該現像剤を収容する現像剤収容部と、
該現像剤収容部内の該現像剤を該現像剤担持体の表面に供給する現像剤供給部材と、
該現像領域に向かう該現像剤の量を規制する規制部材とを有する現像装置において、
上記現像剤は、圧力相転移樹脂を含有する圧力相転移樹脂トナーを含み、
上記現像剤担持体は、その表面に凹凸形状を備える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、
上記現像剤として、非磁性または磁性の一成分の現像剤を用いることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２の現像装置において、
上記現像剤担持体の表面はニッケル鍍金が施されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の現像装置において、
上記現像剤担持体に形成された凹凸の凸部に対する凹部の深さは、上記現像剤の平均粒径以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の現像装置において、
上記規制部材は上記現像剤担持体の上記凹凸形状の凸部の表面に付着している現像剤を掻き取ることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５の現像装置において、
上記規制部材は、上記現像剤担持体の表面の法線方向に対して傾斜した姿勢に保持された板状部材が該現像剤担持体の表面に接触して上記現像領域に向かう現像剤の量を規制する規制ブレードであり、
該規制ブレードは、該現像剤担持体に対向する対向面と先端面との間の稜線を形成するエッジ部で該現像剤担持体の表面に接触し、且つ、その根元部に対してその先端が該現像剤担持体の表面移動方向上流側となるカウンター方向で接触することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
少なくとも潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１乃至６の何れか１項に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
上記トナー像を記録媒体に定着する定着手段が、加圧によって上記圧力相転移樹脂トナーを流動化する圧力定着部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体と該現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段として、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置並びにこれを用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ及び複写装置のような画像形成装置は、紙、布、及びＯＨＰ用シートのような記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。画像形成装置には種々の方式があるが、トナーを用いた電子写真方式の画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるため、広くオフィスで使用されている。
【０００３】
トナーを用いる画像形成装置では、潜像担持体と現像装置とを備え、潜像担持体上に形成された静電潜像に現像装置がトナーを供給することで現像してトナー像を形成し、このトナー像を最終的に記録媒体に転写した後に定着を行う。画像形成装置が備える現像装置では、現像剤収容部内のトナーを含む現像剤を現像ローラ等の表面移動する現像剤担持体の表面に供給し、現像剤担持体の表面移動によって現像剤を潜像担持体と現像剤担持体とが対向する現像領域に搬送し、潜像担持体上の静電潜像に対する現像を行う。また、現像装置としては、現像領域に所望量の現像剤を搬送するために、ドクタブレード等の規制部材を備え、現像剤担持体に対して近接または接触する規制部材によって現像剤を薄層化して、規制位置を通過し現像領域に向かう現像剤の量を規制するものが知られている。
【０００４】
また、トナーを用いる画像形成装置としては、被定着媒体である記録媒体上のトナーを１２０［℃］〜１６０［℃］で加熱して軟化あるいは溶融させ、軟化等させたトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く普及している。このような熱定着方式を採用した電子写真方式の画像形成装置における消費電力の半分以上は、熱定着方式の定着装置においてトナーを加熱処理のために消費されている。一方、近年における環境問題対策の観点からは、消費電力を抑えて省エネルギー化を図れる画像形成装置が望まれている。このため、従来の画像形成装置における消費電力の半分以上を消費する定着装置での省エネルギー化が求められている。従来の熱定着方式の定着装置では加熱処理に多くの電力を消費していたため、トナーを定着するためにトナーを加熱する温度を今までよりも極端に低下させる定着装置を備えた画像形成装置が望まれている。
【０００５】
特許文献１〜４等には、トナーとして圧力相転移樹脂を含有する圧力相転移樹脂トナーを用いる画像形成装置が提案されている。圧力相転移樹脂は圧力によって流動化する樹脂であり、このような樹脂を含有する圧力相転移樹脂トナーは加圧によって軟化等させることができる。このため、圧力相転移樹脂トナーを用いる画像形成装置の定着装置では、加圧のみによって、または、熱定着方式に比べて極端に温度を低下させた加熱と加圧とによって定着することができ、熱定着方式に比べて省エネルギー化を実現することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、トナーを用いる画像形成装置では、上記規制部材が現像剤担持体に対して近接または接触する規制位置で、現像剤担持体上の現像剤に対して圧力が加わる。このとき、現像剤として上述した圧力相転移樹脂トナーを含むものを使用する場合、規制位置における圧力によって圧力相転移樹脂トナーが流動化するおそれがある。規制位置で圧力相転移樹脂トナーが流動化すると、現像剤担持体の表面上で固着（フィルミング）して、現像性の低下が発生する。また、流動化した圧力相転移樹脂トナーが規制部材に付着して固着すると、規制条件が変化し、規制位置で形成される現像剤の薄層が形成不良となるため、画像にノイズが生じることがある。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、圧力相転移樹脂トナーを用いる構成で、規制部材による規制によって圧力相転移樹脂トナーが流動化することを抑制することができる現像装置、並びに、この現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像剤を表面上に担持して表面が無端移動し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像に該現像剤を供給して現像する現像剤担持体と、内部に該現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部内の該現像剤を該現像剤担持体の表面に供給する現像剤供給部材と、該現像領域に向かう該現像剤の量を規制する規制部材とを有する現像装置において、上記現像剤は、圧力相転移樹脂を含有する圧力相転移樹脂トナーを含み、上記現像剤担持体は、その表面に凹凸形状を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、現像剤担持体の凹部に現像剤を収容し、規制部材によって凸部に存在する現像剤をすり切ることで、現像剤担持体表面上の現像剤は凹部内に収容された現像剤のみとなるため、凹部の容量を所望量の現像剤を担持する容量に設定することにより、所望量の現像剤を現像領域に搬送することができる。このように、凸部に存在する現像剤をすり切ることで現像剤の量を規制しているため、規制位置で現像剤に圧力をかけることなく所望量の現像剤に規制することができ、現像剤に含まれる圧力相転移樹脂トナーが加圧されることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧力相転移樹脂トナーを用いる構成で、現像剤に含まれる圧力相転移樹脂トナーが規制部材によって加圧されることを抑制できるため、規制部材による規制によって圧力相転移樹脂トナーが流動化することを抑制することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明を適用した現像装置の概略構成図。
【図２】実施形態１に係る複写機の概略構成図。
【図３】実施形態１の現像装置の一つ目の斜視説明図。
【図４】実施形態１の現像装置の二つ目の斜視説明図。
【図５】実施形態１の現像装置の断面説明図。
【図６】実施形態１の現像装置の一部を断面図で示す斜視図。
【図７】下ケースの図示を省略した現像装置の一方の端部近傍の拡大斜視図。
【図８】図７の状態から現像ローラの図示を省略した現像装置の拡大斜視図。
【図９】下ケースの図示を省略した現像装置の他方の端部近傍の拡大斜視図。
【図１０】図９の状態から現像ローラの図示を省略した現像装置の拡大斜視図。
【図１１】現像ローラの斜視説明図。
【図１２】現像ローラの側面図。
【図１３】現像ローラの表面形状の説明図、（ａ）は、現像ローラ全体の概略図、（ｂ）は、現像ローラの表面の一部の拡大図、（ｃ）は、（ｂ）中のＬ１１またはＬ１３で示す表面層の断面図、（ｄ）は、（ｂ）中のＬ１２またはＬ１４で示す表面層の断面図。
【図１４】供給ローラの斜視説明図。
【図１５】供給ローラの側面図。
【図１６】ドクタブレードの斜視説明図。
【図１７】ドクタブレードの側面図。
【図１８】ドクタブレードが腹当て状態の現像装置のドクタ部の拡大説明図。
【図１９】ドクタブレードが先端当て状態の現像装置のドクタ部の拡大説明図。
【図２０】パドルの斜視説明図。
【図２１】パドルの側面図。
【図２２】現像ローラに対するドクタブレードの接触状態の説明図、（ａ）は、ブレードを現像ローラの接線方向に接触させた状態の説明図、（ｂ）は、（ａ）の状態からブレードフォルダを法線方向に移動させた状態の説明図、（ｃ）は、（ｂ）の状態からブレードフォルダを接線方向に移動させた状態の説明図。
【図２３】実験１の実験結果を示すグラフ。
【図２４】エッジ当ての状態の拡大説明図。
【図２５】実験２の実験結果を示すグラフ。
【図２６】実験３の材料に違いによるドクタブレードの削れ量を比較するグラフ。
【図２７】実施形態２のプリンタの要部の概略断面図。
【図２８】同プリンタが備える四つのプロセスカートリッジのうちの一つの拡大断面図。
【図２９】同プロセスカートリッジの軸方向端部近傍の拡大断面図。
【図３０】同プロセスカートリッジが備える現像装置の軸線方向に沿った断面図。
【図３１】実施形態３のプリンタの要部の概略断面図。
【図３２】同プリンタが備える四組の現像装置及び感光体のうちの一組の説明図。
【図３３】同現像装置の上方にトナータンクを設ける構成の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔実施形態１〕
以下、本発明を画像形成装置としての複写機（以下、複写機５００という）に適用した、本発明の一つ目の実施形態（以下、実施形態１という）について説明する。
図２は、実施形態１の複写機５００の概略構成図である。複写機５００は、複写装置本体（以下、プリンタ部１００という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）及びプリンタ部１００上に取り付けるスキャナ（以下、スキャナ部３００という）から構成される。
【００１３】
プリンタ部１００は、四つのプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、複数の張架ローラに張架されて図２中の矢印Ａ方向に移動する中間転写体としての中間転写ベルト７、露光手段としての露光装置６、定着手段としての定着装置１２等を備えている。
四つのプロセスカートリッジ１の、符号の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字は、イエロー，マゼンタ，シアン，黒用の仕様であることを示している。四つのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、以下、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略して説明する。
【００１４】
プロセスカートリッジ１は、潜像担持体である感光体２、帯電手段である帯電部材３、現像手段である現像装置４、及び、クリーニング手段である感光体クリーニング装置５を一体的に支持してユニット状とした構成となっている。各プロセスカートリッジ１は、それぞれの不図示のストッパーを解除することにより、複写機５００本体に対して着脱可能となっている。
【００１５】
感光体２は、図中の矢印で示すように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材３は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体２の表面に圧接されており、感光体２の回転により従動回転する。作像時には、帯電部材３には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体２の表面を帯電する。実施形態１のプロセスカートリッジ１は、帯電手段として、感光体２の表面に接触するローラ状の帯電部材３を用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いてもよい。
【００１６】
露光装置６は、スキャナ部３００で読み込んだ原稿画像の画像情報またはパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報に基づいて、感光体２の表面に対して露光光を照射し、感光体２の表面に静電潜像を形成する。プリンタ部１００が備える露光装置６は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはＬＥＤアレイを用いるものなど他の構成でも良い。
感光体クリーニング装置５は、中間転写ベルト７と対向する位置を通過した感光体２の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。
【００１７】
四つのプロセスカートリッジ１は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色ごとのトナー像を感光体２上に形成する。四つのプロセスカートリッジ１は、中間転写ベルト７の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト７に順次重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト７上に可視像を形成する。
【００１８】
図２において、各感光体２に対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置には一次転写手段としての一次転写ローラ８が配置されている。一次転写ローラ８には不図示の高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体２との間で一次転写電界を形成する。感光体２と一次転写ローラ８との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体２の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト７の表面に転写される。中間転写ベルト７を張架する複数の張架ローラのうちの一つが不図示の駆動モータによって回転することによって中間転写ベルト７が図中の矢印Ａ方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト７の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト７の表面上にフルカラー画像が形成される。
【００１９】
四つのプロセスカートリッジ１が中間転写ベルト７と対向する位置に対して、中間転写ベルト７の表面移動方向下流側には、張架ローラの一つである二次転写対向ローラ９ａに対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置に二次転写ローラ９が配置され、中間転写ベルト７との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成する。給紙部２００から給紙され、図２中の矢印Ｓ方向に搬送される転写材である転写紙Ｐが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト７の表面上に形成されたフルカラー画像が、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に形成された二次転写電界によって転写紙Ｐに転写される。
【００２０】
二次転写ニップに対して転写紙Ｐの搬送方向下流側に、定着装置１２が配置されている。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは定着装置１２に到達し、定着装置１２によって転写紙Ｐ上に転写されたフルカラー画像が定着され、画像が定着された転写紙Ｐは複写機５００の装置外に出力される。詳細は後述するが、本実施形態の複写機５００で用いるトナーは、圧力相転移樹脂を含有する圧力相転移樹脂トナーであり、加圧することによって流動化するため、定着装置１２では転写紙Ｐに対して加圧のみが行われる。
一方、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されず中間転写ベルト７の表面上に残留したトナーは、転写ベルトクリーニング装置１１によって回収される。
【００２１】
図２に示すように、中間転写ベルト７の上方には、各色トナーを収容するトナーボトル４００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が複写機５００本体に対して着脱可能に配置されている。
各色トナーボトル４００に収容されたトナーは、各色に対応する不図示のトナー補給装置によって、各色の現像装置４に供給される。
【００２２】
次に、図１及び図３〜図１０等を参照して、複写機５００が備える現像装置４について説明する。
図１は、実施形態１の現像装置４の概略構成を示す模式図であり、図２中の紙面奥側から見た断面図である。図３及び図４は、現像装置４の斜視説明図であり、それぞれ異なる方向の斜め上方から現像装置４を見た斜視説明図である。
【００２３】
現像装置４の外形を形成する現像ケーシング４１は、上ケース４１１、中ケース４１２及び下ケース４１３が組み合わさることで形成される。中ケース４１２はトナー収容部４３を形成し、上ケース４１１にはトナー収容部４３と外部とを連通する現像剤補給部であるトナー補給口５５が形成されている。また、上ケース４１１には、現像ローラ４２と上ケース４１１との隙間をシールする入口シール４７が設けられている。
【００２４】
図５は、図１と同じ方向から見た現像装置４の断面説明図であり、図６は、現像装置４の一部を拡大した斜視図であり、その一部をＺ−Ｘ断面図で示す説明図である。
【００２５】
中ケース４１２内には、現像ローラ４２、供給ローラ４４、ドクタブレード４５、パドル４６、供給スクリュ４８及びトナー残量センサ４９等が設けられている。
現像装置４には、内部と外部とを連通する開口部５６が長手方向（図中Ｙ軸方向）に沿って延在するように設けられている。開口部５６内にはトナーを内部から外部（感光体２と対向する現像領域α）まで担持搬送する円筒状の現像ローラ４２が設けられている。
【００２６】
図７は、下ケース４１３の図示を省略した現像装置４の一方の端部（図２中の奥側端部）近傍の拡大斜視図であり、図８は、図７の状態から現像ローラ４２の図示を省略した現像装置４の拡大斜視図である。
図９は、下ケース４１３の図示を省略した現像装置４の他方の端部（図２中の手前側端部）近傍の拡大斜視図であり、図１０は、図９の状態から現像ローラ４２の図示を省略した現像装置４の拡大斜視図である。
【００２７】
現像装置４では、供給ローラ４４が図１中の矢印Ｃ方向（図１中の時計回り方向）に回転して表面移動することにより、トナー収容部４３内のトナーＴを現像ローラ４２に対向する領域である供給ニップβに搬送し、現像ローラ４２の表面にトナーを供給する。現像ローラ４２は、供給されたトナーを表面上に担持して、図１中の矢印Ｂ方向（図１中の時計回り方向）に回転して表面移動することにより、現像ローラ４２上のトナーを所定量に規制するドクタブレード４５との対向部までトナーを搬送する。ドクタブレード４５は現像ローラ４２との対向部で、現像ローラ４２の表面移動方向に対してカウンター方向（ドクタブレード４５の先端がドクタブレード４５の基部よりも現像ローラ４２の回転方向上流側になるように）に当接し、ドクタブレード４５との対向部で所定量に規制されたトナーは、現像ローラ４２の回転によって感光体２との対向部である現像領域αに到達する。
また、供給ニップβでは、供給ローラ４４の表面は下方から上方に向かって移動し、現像ローラ４２の表面は上方から下方に向かって移動する。本実施形態の現像装置４の供給ニップβでは、供給ローラ４４と現像ローラ４２とは接触している。
【００２８】
現像領域αでは、現像バイアス電源１４２から現像ローラ４２に印加された現像バイアスと感光体２表面上の潜像との電位差によって形成される現像電界に応じて、現像ローラ４２の表面上のトナーＴが感光体２の表面に移動し、感光体２の表面上の静電潜像部分にトナーが付着し、現像が行われる。感光体２は、現像ローラ４２に対して非接触で、図１中の矢印Ｄ方向に回転する。このため、現像領域αにおいて、現像ローラ４２の表面移動方向と感光体２の表面移動方向とは同方向となる。
また、現像バイアス電源１４２は、現像領域αに搬送されたトナーによる潜像の現像のために、現像ローラ４２から感光体２へトナーを向かわせるための第一電圧と、感光体２から現像ローラ４２へトナーを向かわせるための第二電圧とを備えた交番電圧を現像ローラ４２に印加する電圧印加部である。
【００２９】
詳細は後述するが、現像ローラ４２の表面には凸部４２ａの高さや凹部４２ｂの深さが実質的に一定の規則的な凹凸形状を外周面の全周に渡って有している。
現像領域αで現像に寄与せず、現像領域αを通過した現像ローラ４２の表面上のトナーＴは、供給ニップβにおける現像ローラ４２の回転方向上流側の部分で供給ローラ４４によって回収され、現像ローラ４２表面のリセットがなされる。つまり、供給ローラ４４は、回収部材としての役割も有している。
【００３０】
現像ローラ４２の表面上に規則的に形成された凹部４２ｂに担持されたトナーＴは回収され難い。そして、現像領域αを通過したトナーＴが供給ニップβを通過し、現像ローラ４２に担持されたままとなると、トナーＴが現像ローラ４２に固着してトナーフィルミングが発生する。トナーフィルミングが発生すると、現像ローラ４２上のトナーＴの単位重量当たりの帯電量や現像ローラ４２の単位面積当たりのトナー量が不安定になり、現像時の濃度ムラの発生の原因となる。
【００３１】
実施形態１の現像装置４では、現像ローラ４２と供給ローラ４４とが対向する供給ニップβでは、現像ローラ４２の表面移動方向と供給ローラ４４の表面移動方向とが逆方向となっている。これにより、供給ニップβにおける現像ローラ４２の表面と供給ローラ４４の表面との線速差が大きくなり、供給ニップβでの供給ローラ４４による回収性能の向上を図ることが出来る。よって、トナーが現像ローラ４２に担持されたままとなることを抑制し、現像ローラ４２の表面にトナーが固着することを抑制でき、現像ローラ４２（現像剤担持体）の表面にトナーＴ（現像剤）が固着することに起因する現像時の濃度ムラの発生を抑制することが出来る。
また、実施形態１の現像装置４では、現像ローラ４２と供給ローラ４４との線速比は、「現像ローラ４２の表面移動速度」：「供給ローラ４４の表面移動速度」＝１：０．８５となっているが、線速比としてはこの値に限るものではない。
【００３２】
また、図１に示すように、現像装置４では供給ローラ４４をトナー収容部４３の上部に配置し、供給ローラ４４の少なくとも一部がパドル４６の回転を停止した状態のトナー収容部４３内のトナーＴの剤面よりも上方となるようになっている。そして、供給ニップβに対して供給ローラ４４の表面移動方向下流側の領域（以下、供給ニップ下流側領域と呼ぶ。）がトナーＴの剤面よりも上方となっている。特許文献５の図４に記載の構成のように、供給ニップ下流側領域にトナーが充填されていると、供給ニップ下流側領域に充填された状態のトナーが新たなトナーが供給ニップ下流側領域に入ってくることを阻害し、供給ニップβにおける現像ローラ４２からのトナーの回収効率を低下させるおそれがある。一方、実施形態１の現像装置４は図１に示すように、供給ニップ下流側領域がトナーＴの剤面よりも上方となっているため、供給ニップ下流側領域にはトナーが充填されておらず、供給ニップ下流側領域に存在するトナーによって、供給ニップβにおける現像ローラ４２からのトナーの回収を阻害されることがなく、効率的にトナーの回収を行うことができ、トナーのリセット性を向上できる。
【００３３】
次に、図１１〜図１３等を参照して、現像ローラ４２について説明する。
図１１は、現像ローラ４２の斜視説明図であり、図１２は、現像ローラ４２の側面図である。また、図１３は、現像ローラ４２の表面形状の説明図であり、図１３（ａ）は、現像ローラ４２全体の概略図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示した現像ローラ４２の表面の一部の拡大図である。図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）中のＬ１１またはＬ１３で示す断面での現像ローラ４２の表面層４２ｆ（図２４参照）の断面図であり、図１３（ｄ）は、図１３（ｂ）中のＬ１２またはＬ１４で示す断面での現像ローラ４２の表面層４２ｆの断面図である。
【００３４】
現像ローラ４２は、現像ローラ軸４２１に表面にトナーを担持する現像ローラ円筒部４２０を設けた構成であり、現像ローラ円筒部４２０に対して軸方向外側である軸方向両端部近傍の現像ローラ軸４２１には、スペーサー４２２が設けられている。
現像ローラ４２は、現像ローラ軸４２１を中心に回転可能に設けられており、現像ローラ軸４２１の軸方向が現像装置４の長手方向（図中Ｙ軸方向）と平行になるように配置されている。現像ローラ４２の現像ローラ軸４２１の軸方向両端は中ケース４１２の側壁部４１２ｓに対して回転可能に取り付けられている。現像ローラ４２の表面の一部は開口部５６から現像装置４の外部に露出し、この露出した表面が下方から上方に表面移動してトナーを搬送するように、現像ローラ４２は図１中の矢印Ｂ方向に回転する。
また、現像ローラ４２は、軸方向両端部近傍に設けられたスペーサー４２２が感光体２の表面に接触することにより、現像領域αにおける現像ローラ円筒部４２０の表面と感光体２の表面との距離（現像ギャップ）を一定に保っている。
【００３５】
現像ローラ４２は、図２４に示すように、基材４２ｇとこの基材４２ｇの外周面に形成された表面層４２ｆとからなる。基材４２ｇは、５０５６アルミニウム合金や６０６３アルミニウム合金等のアルミニウム系やＳＴＫＭ等の鉄系等の金属材料スリーブからなる。
現像ローラ４２は、基材４２ｇである金属材料スリーブの表面に凹凸加工を施し、凹凸加工を施した金属材料スリーブに対して、ニッケル鍍金を施することで表面層４２ｆを形成している。ニッケル鍍金を施することで形成した表面層４２ｆによって、錆の発生等の現像ローラ４２の腐食の防止を図ることができ、また、トナーの帯電性補助を行うことができる。
【００３６】
現像ローラ４２の現像ローラ円筒部４２０は、図１３（ａ）に示すように、その表面の構造の相違に基づき、主として、二つの部分（溝形成部４２０ａ、非溝形成部４２０ｂ）に分けられる。
溝形成部４２０ａは、現像ローラ４２の軸方向において中央部を含む部分であり、トナーを適切に担持させるために凹凸加工がその表面に施されている。溝形成部４２０ａにおける軸方向の任意の位置においては、凹凸加工によって凹凸パターンが外周面の全周にわたって形成されている。実施形態１においては、凹凸加工として所謂転造加工が用いられ、凸部４２ａは互いに巻き方向の異なる螺旋状の所定数の第一溝Ｌ１および第二溝Ｌ２に囲まれて形成されている。巻き方向の異なる螺旋状の溝を形成することで、現像ローラ４２の表面には網目状の凹凸が形成される。転造加工としては、従来公知の加工方法を採用することができる。また、第一溝Ｌ１および第二溝Ｌ２は、それぞれ現像ローラ４２の軸方向に対して所定角度（実施形態１では、Ｌ１およびＬ２ともに４５［°］であるが、これに限定されるものではない）で逆方向に傾斜している。
【００３７】
第一溝Ｌ１および第二溝Ｌ２は、いずれもそれらの傾斜方向に所定の周期幅で周期的に形成されることで、凸部４２ａが軸方向のピッチ幅Ｗ１で形成される。また、第一溝Ｌ１および第二溝Ｌ２の各傾斜角および周期幅は、いずれも互いに異ならせることもできる。また、凸部４２ａの頂面４２ｔの軸方向長さＷ２はピッチ幅Ｗ１の１／２以上の大きさとなるように形成する。
実施形態１の現像ローラ４２では、凸部４２ａの軸方向のピッチ幅Ｗ１は８０［μｍ］であり、凸部４２ａの頂面４２ｔの軸方向長さＷ２は４０［μｍ］である。さらに、凹部４２ｂから凸部４２ａの頂面４２ｔまでの高さである凹部深さＷ３は１０［μｍ］である。ピッチ幅Ｗ１、頂面４２ｔの軸方向長さＷ２及び凹部深さＷ３の値は一例であり、この値に限られるものではない。
【００３８】
現像ローラ４２としては、その表面層４２ｆがトナーを正規帯電させる材料であることことが望ましい。フィルミングによって低帯電トナーが生まれた場合においても、ジャンピングしたトナーＴによってたたき出された低帯電トナーが、凸部４２ａや凹部４２ｂのフィルミングがおきていない部分で帯電できるため、低帯電トナーを減少させることができ、画像濃度が安定化する。実施形態１の現像ローラ４２では、ニッケル鍍金を施すことにより、その表面層４２ｆがトナーを正規帯電させる材料となっている。
【００３９】
また、現像ローラ４２としては、その表層材料がドクタブレード４５（ブレード部材４５０）よりも硬い材質であることが望ましい。これにより、現像ローラ４２の表面の凸部４２ａがドクタブレード４５によって削れ難くなるため、凸部４２ａとドクタブレード４５で囲まれる凹部４２ｂの体積が変わりにくくなり、Ｍ／Ａ値（現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量）が安定する。
【００４０】
また、現像ローラ４２の凸部４２ａの高さ（凹部深さＷ３）としては、使用するトナーＴの重量平均粒径よりも大きいことが望ましい。平均的な大きさのトナーＴが凹部４２ｂ内に収まるため、粒径の選択が起こりにくくなり、経時でのＭ／Ａ値（現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量）が安定する。
【００４１】
次に、図１４及び図１５等を参照して供給ローラ４４について説明する。
図１４は、供給ローラ４４の斜視説明図であり、図１５は、供給ローラ４４の側面図である。現像装置４の内部のトナー収容部４３の上方の現像ローラ４２側には、円筒状の供給ローラ４４が設けられている。供給ローラ４４は、その軸部である供給ローラ軸４４１を中心に円筒状の発泡材が巻きついた構成であり、この円筒状の発泡材が表面にトナーを担持する供給ローラ円筒部４４０となる。
【００４２】
供給ローラ４４は、供給ローラ軸４４１を中心に回転可能に構成され、当該軸は中ケース４１２の側壁部４１２ｓに対して回転可能に取り付けられている。供給ローラ４４は、供給ローラ円筒部４４０の外周面の一部は、現像ローラ４２の現像ローラ円筒部４２０の外周面と供給ニップβで接触するように配置されており、図１及び図５に示すように、供給ローラ軸４４１は、現像ローラ軸４２１よりも上方に配置されている。
また、上述したように、供給ローラ４４は現像ローラ４２と対向する箇所である供給ニップβで現像ローラ４２の表面移動方向に対して逆方向に表面が移動するように回転する。さらに、現像装置４は、図１に示すように、供給ニップβの位置が、現像ローラ４２に対するドクタブレード４５の当接位置に対して、上方に位置する配置となっている。
【００４３】
供給ローラ４４は、供給ローラ円筒部４４０に発泡材料を用いており、現像ローラ４２に接触する表面層は表面に多数の微小孔が分散しているスポンジ層となっている。供給ローラ４４の表面層をスポンジ状にすることで、凹部４２ｂの底まで供給ローラ４４が届きやすくなるため、現像ローラ４２上トナーのリセット性が向上する。
【００４４】
また、供給ローラ４４の現像ローラ４２に対する食い込み量（「現像ローラ４２の半径」＋「供給ローラ４４の半径」−「現像ローラ４２と供給ローラ４４との軸間距離」）は、現像ローラ４２の凸部４２ａの高さよりも大きくなるように設定している。凸部４２ａの高さよりも供給ローラ４４の食い込み量を大きくすることで、凹部４２ｂにおけるトナーのリセット性を向上できる。なお、供給ローラ４４の現像ローラ４２に対する食い込み量が凸部４２ａの高さに対して大きすぎると、トナーが凹部４２ｂに押し込まれてしまい、凝集の原因となるため、食い込み量が大きくなりすぎないように設定する必要がある。
【００４５】
供給ローラ４４の供給ローラ円筒部４４０に用いる発泡材料は、１０３〜１０１４［Ω］の電気抵抗値に設定されている。
供給ローラ４４には、供給バイアス電源１４４によって供給バイアスが印加され、供給ニップβで予備帯電されたトナーを現像ローラ４２に押し付ける作用を補助する。供給ローラ４４は図１及び図５中の時計回りの方向に回転し、表面に付着させた現像剤を現像ローラ４２の表面に塗布供給する。
【００４６】
また、供給バイアス電源１４４が供給ローラ４４に印加する電圧としては、現像ローラ４２に印加された交番電圧に対して、トナーの正規帯電極性（実施形態１のトナーＴではマイナス極性）に対して逆極性（プラス極性）の直流電圧を印加する。このとき、現像ローラ４２に印加する電圧よりも供給ローラ４４に印加する電圧の方がトナーの正規帯電極性に対して逆極性（プラス極性）となる。これにより、現像ローラ４２に対して供給ローラ４４側にトナーＴを引き付ける方向の電界を供給ニップβに形成し、現像ローラ４２上トナーのリセット性を向上することができる。なお、供給バイアス電源１４４を備える構成では、直流電源を別途必要となり、コスト高となるため、現像装置４の仕様に応じて、供給バイアス電源１４４を設けない構成としても良い。
【００４７】
次に、図５、図１６及び図１７等を参照して、ドクタブレード４５について説明する。
図１６は、ドクタブレード４５の斜視説明図であり、図１７は、ドクタブレード４５の側面図である。
図５〜図１０に示すように、現像ローラ４２の下方で下ケース４１３の内側となる中ケース４１２には、ドクタブレード４５が設けられている。
ドクタブレード４５は、規制部材を構成する薄い板状の金属部材であるブレード部材４５０と、ブレード部材４５０の一端が固定されている金属製の台座部４５２（図１中のブレードフォルダ４５ｃ）とを有する。そして、ブレード部材４５０の他端側が現像ローラ４２に接触するように構成されている。
【００４８】
ここで、図１８及び図１９等を参照して、ドクタブレード４５の現像ローラ４２に対する接触状態について説明する。
図１８は、ドクタブレード４５の現像ローラ４２に対する接触状態が、ドクタブレード４５の先端よりも根元側の面部が接触する腹当て状態である場合のドクタ部の拡大説明図である。また、図１９は、ドクタブレード４５の現像ローラ４２に対する接触状態が、ドクタブレード４５の先端が接触するエッジ当て状態である場合のドクタ部の拡大説明図である。ドクタブレード４５の現像ローラ４２に対する接触状態は、図１９に示すように、先端が接触する先端当て（エッジ当て）状態、及び、図１８に示すように、先端よりも根元側の面部が接触する腹当て状態の何れでもよい。
しかし、図１９に示す先端当て状態の方が、凸部４２ａの頂面４２ｔに存在するトナーＴをすり切ることができ、凹部４２ｂに存在するトナーＴのみを現像領域αに搬送することで、現像領域αに搬送するトナー量が安定するため、好ましい。また、凸部４２ａの頂面４２ｔに存在するトナーＴをすり切ることで、トナーへの圧力をかけることなくトナー薄層を形成することが可能となり、トナーの耐久性の向上を図ることができる。
【００４９】
ここで、エッジ当てとは、ドクタブレード４５の対向面４５ｂと先端面４５ａとの間の稜線を形成するエッジ部４５ｅが現像ローラ４２の表面（凸部４２ａの表面である頂面４２ｔ）に接触する状態である。ここで、エッジ部４５ｅは、ドクタブレード４５の対向面４５ｂと、先端面４５ａとをそれぞれ延長させた二つの仮想平面が交差する仮想直線近傍を示す。そして、仮想直線近傍となる稜線を形成するエッジ部４５ｅとしては、稜線が丸みを帯びていても良いし、面取りされていても良い。具体的には平板状のドクタブレード４５の自由端側の先端の現像ローラ４２側の角部（エッジ部４５ｅ、丸みがあっても良いし、面取りされていても良い。）が現像ローラ４２の凸部４２ａに接触するようになっていれば良い。
また、エッジ当て方向としては、図１及び図１９等に示すように、ドクタブレード４５が固定されている部分は、ドクタブレード４５が現像ローラ４２に接触している部分よりも現像ローラ４２の回転方向下流側に位置している。つまり、自由端の先端が現像ローラ４２の回転に対して突き当たるように構成されている。
【００５０】
図１９及び図２４に示すように、ドクタブレード４５のエッジ部４５ｅが現像ローラ４２の頂面４２ｔに当たる場合は、頂面４２ｔに付着したトナーＴはドクタブレード４５の先端面４５ａで掻き取られる。これにより、トナーＴがドクタブレード４５によりすり切られるように薄層化するため、現像ローラ４２の規則的な凹凸形状の凹部４２ｂに埋まったトナーＴのみが搬送されることとなる。このため、現像ローラ４２表面のトナー量を凹部４２ｂの体積に応じた所望量とすることができ、現像ローラ４２によるトナーの搬送量を安定させることができる。また、金属板バネ材料からなる金属ブレードであれば、ある程度の剛性を有しているため、ゴムのような樹脂のものよりもその弾性によって現像ローラ４２の凹部４２ｂに食い込んで、凹部４２ｂ内のトナーを掻き出す可能性が低く、現像ローラ４２によるトナーの搬送量を安定させることができる。
【００５１】
ドクタブレード４５を現像ローラ４２に対して接触させる構成としては、ドクタブレード４５（ブレード部材４５０）を折り曲げてその曲げ部分を接触させる方法もあるが、トナーＴをすりきる効果についてはドクタブレード４５の自由端を接触させるほうが効果が高く、より望ましい。
【００５２】
図１６及び図１７に示すように、ドクタブレード４５のブレード部材４５０は台座部４５２に対して複数のリベット４５１によって固定されている。台座部４５２はブレード部材４５０よりも厚い金属で構成されており、ブレード部材４５０を現像装置４の本体（中ケース４１２の側面部）に固定するための基板として機能している。台座部４５２の長手方向端部にはピン穴４５４が設けられており、一方は真円形状の主基準穴４５４ａであり、もう一方は主基準穴４５４ａ方向に長径を有する楕円形状の従基準穴４５４ｂである。主基準穴４５４ａに不図示のピンが入ることで台座部４５２の現像装置４本体に対する位置が決定し、従基準穴４５４ｂで支えられる。ブレード部材４５０が固定された台座部４５２が、現像装置４本体（中ケース４１２）にドクタ固定ネジ４５５で固定されることによってブレード部材４５０が現像装置４に固定されることになる。
【００５３】
ドクタブレード４５のブレード部材４５０としては、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰ、またはリン青銅等の金属板バネ材料を用いることができる。ブレード部材４５０は、自由端側を現像ローラ４２表面に１０〜１００［Ｎ／ｍ］の押圧力で当接させておりで、その押圧力下を通過したトナーを所定量に規制すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらにブレード部材４５０には、摩擦帯電を補助するために、ドクタバイアス電源１４５からバイアスが印加されている。
【００５４】
また、ドクタブレード４５のブレード部材４５０としては、導電性を有するものであることが望ましい。ブレード部材４５０が導電性であることにより、Ｑ／Ｍ値（単位体積当りの帯電量）が大きなトナーＴの帯電量を下げることが出来、トナーＴのＱ／Ｍ値の均一化を図ることができる。これにより、トナーＴの現像ローラ４２に対する張り付きを防ぐことが出来る。
【００５５】
また、ドクタバイアス電源１４５がブレード部材４５０に印加する電圧としては、現像ローラ４２に印加された交番電圧に対して、±２００［Ｖ］の範囲で直流電圧を印加できる構成とし、使用環境により直流電圧の値を制御出来る構成としても良い。これにより、環境変動によるＭ／Ａ値（現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量）の変動を抑制することができる。
【００５６】
次に、図５、図２０及び図２１等を参照して、パドル４６について説明する。
図２０は、パドル４６の斜視説明図であり、図２１は、パドル４６の側面図である。
現像装置４内には、トナーが収容される空間としてトナー収容部４３が設けられており、このトナー収容部４３内にはパドル４６が現像ケーシング４１に対して回転可能に取り付けられている。
【００５７】
パドル４６は、その軸部であるパドル軸４６１と、マイラー等の弾性シート材からなる薄い羽部材としてのパドル羽４６０とを備える。パドル軸４６１は、向かい合う二つの平面部を有し、この二つの平面部にパドル羽４６０がそれぞれ取り付けられている。二枚のパドル羽４６０は、パドル軸４６１を中心に互いに反対方向に突出するように、パドル軸４６１の平面部に固定されている。
パドル羽４６０の付け根部分には穴が複数の穴がパドル軸４６１の軸方向に平行になるように並べて設けられており、パドル軸４６１は、その軸方向に平行になるように複数の凸部が並べて設けられている。そして、パドル羽４６０の穴にパドル軸４６１の凸部を挿入して、熱カシメすることによって、パドル軸４６１に対してパドル羽４６０を固定する。
【００５８】
パドル４６は、パドル軸４６１の軸方向が現像装置４の長手方向（図中Ｙ軸方向）と平行になるように配置されている。パドル軸４６１の軸方向両端は中ケース４１２の側壁部４１２ｓに対して回転可能に取り付けられている。
【００５９】
パドル４６は、パドル軸４６１から伸びるパドル羽４６０の先端がトナー収容部４３の内壁面に接触する程度の長さにパドル羽４６０の突出量が設定されている。図１及び図５等に示すように、トナー収容部４３の底面部４３ｂはパドル４６の回転方向に沿った円弧状であり、パドル４６の回転に伴う摺擦動作でパドル羽４６０がトナー収容部４３の底面部４３ｂに引っかからないようになっている。
トナー収容部４３の現像ローラ４２側には底面部４３ｂから垂直に立ち上がる側壁面部４３ｓが形成されており、この側壁面部４３ｓはパドル軸４６１の中心と同等若しくは若干低い程度のところでＸ軸に平行なローラに向かう方向に水平になって段部５０を形成している。
【００６０】
側壁面部４３ｓとパドル軸４６１との距離は、底面部４３ｂとパドル軸４６１との距離よりも短く設定されている。そのため、底面部４３ｂを摺擦してきたパドル羽４６０は側壁面部４３ｓに突き当たり、より大きくたわむことになる。その後、段部５０にパドル羽４６０の先端部が差し掛かるとパドル羽４６０を押さえるものが無くなり、パドル羽４６０の先端部は開放されることで上方に跳ね上がる。このようなパドル羽４６０の動きによってトナーは上方へと跳ね上げられ攪拌、搬送、供給される。
【００６１】
段部５０は、Ｘ−Ｙ平面に平行な水平面で、現像装置４の長手方向（図中Ｙ軸方向）に延在するように形成されている。実施形態１の現像装置４では、段部５０が幅方向の全域に設けられているが、パドル羽４６０が跳ね上がるようになっていれば、現像装置４内の一部分に設けられていても良い。
【００６２】
次に、図５及び図６等を参照して供給スクリュ４８について説明する。
供給スクリュ４８は、供給スクリュ軸４８１と、この供給スクリュ軸４８１に固定された螺旋状の羽部である供給スクリュ羽部４８０となるスクリュ部材である。供給スクリュ軸４８１を中心に回転可能に設けられており、供給スクリュ軸４８１の軸方向が現像装置４の長手方向（図中Ｙ軸方向）と平行になるように配置されている。供給スクリュ軸４８１の軸方向両端は中ケース４１２の側壁部４１２ｓに対して回転可能に取り付けられている。
【００６３】
供給スクリュ４８の軸方向端部は、現像装置４の長手方向端部に形成されたトナー補給口５５の下方に位置している。そして、供給スクリュ４８が回転することによって螺旋状の供給スクリュ羽部４８０がトナー補給口５５から補給されたトナーを長手方向における現像装置４の中央部方向に搬送する。
【００６４】
次に、図５〜図１０等を参照して入口シール４７について説明する。
上ケース４１１の開口部５６を形成する縁部分には、入口シール４７としてマイラー等のシート部材が長手方向に沿って貼着されている。入口シール４７は略矩形のシートであってその短手の一端が上ケース４１１の縁部分に貼着され、他端は自由端とされている。入口シール４７の自由端側は現像装置４の内部方向に突出されており、さらに、現像ローラ４２に接触するように設けられている。入口シール４７は、現像ローラ４２の回転方向上流側が上ケース４１１に固定されており、現像ローラ４２の回転方向下流側が自由端とされ、現像ローラ４２に対して、入口シール４７の面部分が接触するように配置している。また、上ケース４１１の現像装置４の内部側は供給ローラ４４の上部形状に沿うように湾曲形状をしており、上ケース４１１の湾曲形状の表面と供給ローラ４４の表面との隙間は、１．０［ｍｍ］である。
【００６５】
次に、図７〜図１０等を参照して、サイドシール５９について説明する。
図７〜図１０に示すように、現像装置４の開口部５６の長手方向両端部にあたる中ケース４１２の一部にはサイドシール５９が貼着されている。サイドシール５９は、現像ローラ４２の軸方向両端近傍に設けられたスペーサー４２２よりも軸方向における内側で、且つ、現像ローラ４２にドクタブレード４５が接触する軸方向の端部が重なる領域に設けられている。このようなサイドシール５９によって現像ケーシング４１における開口部５６の長手方向端部からトナーが漏れ出ることを防止している。
また、中ケース４１２に設けられたトナー残量センサ４９は、トナー収容部４３内のトナーの量を検知するものである。
【００６６】
次に、図５等を参照して、現像装置４内でのトナーの動きについて説明する。
トナー補給口５５から現像装置４内に補給されたトナーは、供給スクリュ４８によってトナー収容部４３に供給され、パドル４６によって攪拌される。また、パドル４６の跳ね上げによって現像ローラ４２及び供給ローラ４４の方向に跳ね上げ、搬送される。供給ローラ４４に供給されたトナーは、供給ローラ４４が現像ローラ４２と接触する供給ニップβで現像ローラ４２の表面に受け渡される。現像ローラ４２の表面に受け渡されたトナーのうち現像領域αに搬送する所定量を超えた分のトナーは、ドクタブレード４５によって現像ローラ４２の表面から掻き落とされる。
【００６７】
ドクタブレード４５との対向部を通過した現像ローラ４２の表面に残ったトナーは、そのまま現像ローラ４２の回転による表面移動方によって搬送され、感光体２と対向する現像領域αに到達する。現像に用いられることなく現像領域αを通過したトナーは、入口シール４７が接触する位置を通過し、供給ローラ４４との対向位置である供給ニップβにまで搬送される。現像ローラ４２によって供給ニップβに到達したトナーは、供給ローラ４４によって現像ローラ４２の表面から掻き取られ、供給ローラ４４によって搬送される。
【００６８】
上述したように、実施形態１の現像装置４が備える現像ローラ４２の表面上には、凸部の高さや凹部の深さ（Ｗ３）が一定で規則的なパターンからなる凹凸が形成されている。従来の一成分現像装置としては、現像ローラの表面にサウンドブラスト処理等の粗面処理を施して表面に凹凸形状を形成したものがある。このように、現像ローラの表面に粗面処理を施すことにより、現像ローラがトナーを担持し、搬送する性能を向上させていた。しかしながら、粗面処理によって現像ローラの表面上に形成される凹凸は、凸部の高さ、凹部の深さ及び凹凸のパターンが不規則となる。凹部のパターンや深さが不規則であると、現像ローラ表面上のトナー担持量が安定せず、感光体上の潜像を現像したときに濃度ムラとなることがあった。一方、実施形態１の現像装置４では、凹部の深さ（Ｗ３）が一定で、その形成パターンが規則的であるため、現像ローラ４２表面上のトナー担持量が安定し、現像時の濃度ムラの発生を抑制することができる。
【００６９】
図１、図１８及び図１９に示すように、実施形態１の現像装置４では、図中矢印Ｂ方向が回転方向である現像ローラ４２がドクタ部において上方から下方に移動する。このような場合には、トナーＴに働く自重によってトナーには下方向の力（Ｆｇ）が加わるため、ドクタブレード４５の応力（Ｆｂ）によるトナーに対する圧縮力を減少させることが出来る。よって、現像ローラ４２の凸部４２ａにおける現像ローラ４２の表面移動方向下流側の部分（図１８及び図１９中の４２ｃの部分）にトナーが凝集することを抑制できる。これにより、フィルミングの発生を抑制することができ、現像ローラ４２上でのＱ／Ｍ値やＭ／Ａ値の変動を抑制することができる。
【００７０】
また、現像装置４で用いる現像剤であるトナーとして、加速凝集度が４０［％］以下となるトナーを用いることで、現像ローラ４２の凸部４２ａにおける現像ローラ４２の表面移動方向下流側の部分（図１８及び図１９中の４２ｃの部分）でのトナーの凝集をより緩和することが可能となる。
【００７１】
次に、規制部材であるドクタブレード４５（ブレード部材４５０）が金属ブレードである場合の利点について説明する。
特許文献５に記載の現像装置では、一定の規則的な凹凸形状が形成された現像ローラに接触する規制部材としてゴム製のものを用いていた。しかしながら、ゴム製の規制部材を用いた構成では、製造時の組み付け公差や経時使用のブレードの削れによって、規制部材の突き出し量が変化すると、現像ローラ上のトナー量がばらつくことがあった。具体的には、現像ローラ上のトナーが極端に少なくなって、画像濃度が薄くなったり、逆に、現像ローラ上トナー量が多くなってしまい、帯電不良が発生して、画像の地肌部が汚れる地汚れが発生したりすることがあった。
これに対して、実施形態１の現像装置４のドクタブレード４５として、金属製のブレードを用いることにより、ドクタブレード４５の突き出し量がある程度の範囲で変化しても、現像ローラ４２上のトナー量を安定させることができる。
【００７２】
〔実験１〕
次に、ドクタブレード４５として、金属製のブレードを用いた場合と、ゴム製のブレードを用いた場合とについて、ドクタブレード４５の突き出し量の変化に対する現像ローラ４２上のトナー量の安定性を比較した実験について説明する。
ここで、図２２を用いてドクタブレード４５の突き出し量を変化させる方法について説明する。
【００７３】
まず、現像ローラ４２に対して初期接触位置Ｑ１における接線方向（図２２中の上下方向）にドクタブレード４５が延在するように、ドクタブレード４５をエッジ当ての状態で現像ローラ４２に接触させる。ここで、エッジ当てとは、ドクタブレード４５の対向面４５ｂと先端面４５ａとの間の稜線を形成するエッジ部が現像ローラ４２の表面に接触する状態である。
ドクタブレード４５の稜線を形成するエッジ部において、稜線は丸みを帯びていても良いし、面取りされていても良い。すなわち、エッジ部は、ドクタブレード４５の対向面４５ｂと、先端面４５ａとを延長させた面が交差する箇所近傍を示す。
【００７４】
具体的には平板状のドクタブレード４５の自由端側の先端の現像ローラ４２側の角部（丸みがあっても良いし、面取りされていても良い）が現像ローラ４２の凸部４２ａに接触するようになっていれば良い。
ドクタブレード４５を接触させる方法としては、平板状のブレード部材を折り曲げて、その曲げ部分を接触させる方法もあるが、トナーをすりきる効果については上述のようにブレード部材の自由端側の先端を接触させる方法のほうが、効果が高く望ましい。
【００７５】
次に、ドクタブレード４５の根元を支持するブレードフォルダ４５ｃ（台座部４５２）を初期接触位置Ｑ１における現像ローラ４２の法線方向（図２２（ａ）中の矢印Ｘ方向）に沿って現像ローラ４２側に移動させる。これにより、図２２（ｂ）に示すように、ドクタブレード４５における現像ローラ４２に対して接触する位置が根元側に移動しつつ、ドクタブレード４５が撓み、ドクタブレード４５が、上述した腹当ての接触状態となる。腹当てとは、ドクタブレード４５における現像ローラ４２と対向する対向面４５ｂが接触し、且つ、エッジ部が接触していない状態である。また、このときの現像ローラ４２の表面上におけるドクタブレード４５の接触位置Ｑは、初期接触位置Ｑ１から図２２中の上方に変位する。
【００７６】
図２２（ｂ）に示す状態からブレードフォルダ４５ｃを初期接触位置Ｑ１における法線方向に対して直行する方向（図２２中の上下方向）に沿って現像ローラ４２から離れる方向（図２２中の矢印Ｚ方向）に移動させると、突き出し量が徐々に少なくる。そして、図２２（ｃ）に示すように、ドクタブレード４５が撓んだままの状態でエッジ当ての状態となる。図２２（ｃ）に示す状態からさらに突き出し量が徐々に少なくするようにＺ方向にブレードフォルダ４５ｃを移動させると、ドクタブレード４５が現像ローラ４２から離間するまでは、ドクタブレード４５の撓み量が小さくなりつつ、エッジ当ての状態は維持される。
【００７７】
ドクタブレード４５が、金属製（りん青銅）の金属ブレードである場合と、ウレタンゴム製のゴムブレードである場合とについて、図２２を用いて説明した突き出し量を変化させる方法によって突き出し量を変化させたときの、現像ローラ４２上トナー搬送量の変化を測定した実験結果を図２３に示す。
【００７８】
図２３に示すグラフでは、ドクタブレード４５が腹当ての状態からエッジ当ての状態となった、図２２（ｃ）に示す状態におけるドクタブレード４５の位置をゼロとした。そして、このゼロの位置よりもブレードフォルダ４５ｃを図２２中の矢印Ｚ方向に移動させたときの変位を−（マイナス）とし、図２２中の矢印Ｚ方向とは逆方向に移動させたときの変位を＋（プラス）として示している。すなわち、図２３中の図中右側ほど突き出し量が多い条件となる。
図２３中の破線で示すグラフは、ゴムブレードを用いた場合の実験結果であり、実線で示すグラフは、金属ブレードを用いた場合の実験結果である。
【００７９】
図２３に示すように、ドクタブレード４５の位置が、＋（プラス）方向にあるときには、金属ブレード、ゴムブレード共に位置がプラスに大きくなるにつれて、トナー搬送量が増加する。
これに対して、ドクタブレード４５の位置が、−（マイナス）方向にあるときには、金属ブレードの場合（実線）は、図２３に示すように安定した搬送量を示す領域がある。一方、従来の現像装置で用いられていたゴムブレードの場合（破線）、−（マイナス）方向の位置のときは、現像ローラ４２上にほとんどトナーが搬送されなかった。
【００８０】
図２３を用いて説明した実験１によって、表面に規則的な凹凸形状を有する現像ローラ４２に対する突き出し量について、ゴム製よりも金属製のドクタブレード４５の方が現像ローラ４２上のトナー量が所望量となる突き出し量の範囲が広いことがわかった。
よって、本発明のようにドクタブレード４５として金属製のブレードを用いることにより、ドクタブレード４５の取り付け時の、図２２中のＺ方向の設計公差の余裕度が上がるため、組み付け性が向上する。さらに、メカ公差の余裕度が上がり、部品を低コスト化できる。
【００８１】
図２４は、エッジ当ての状態におけるドクタブレード４５と現像ローラ４２との接触位置Ｑ（図２２参照）の拡大説明図である。
図２３を用いて説明したように、ドクタブレード４５として金属ブレードを用いた場合に、トナー量が安定する領域が得られるのは、ドクタブレード４５の先端であるエッジ部４５ｅが現像ローラ４２に接触するためである。具体的には図２４に示すように、エッジ部４５ｅが当たる場合は、トナーＴがドクタブレード４５によりすり切られるように薄層化するため、現像ローラ４２の規則的な凹凸形状の凹部４２ｂに埋まったトナーＴのみが搬送されることとなる。このため、現像ローラ４２表面のトナー量を凹部４２ｂの体積に応じた所望量とすることができ、現像ローラ４２によるトナーの搬送量を安定させることができる。また、金属ブレードであれば、ある程度の剛性を有しているため、その弾性によって現像ローラ４２の凹部４２ｂに食い込んで、凹部４２ｂ内のトナーを掻き出す可能性がゴムのような樹脂のものよりも低く、現像ローラ４２によるトナーの搬送量を安定させることができる。
【００８２】
〔実験２〕
次に、ドクタブレード４５に金属ブレードを用いて、図２２中の初期接触位置Ｑ１における法線方向の移動距離Ｘ１の値を変化させたときのエッジ当てを維持できるドクタブレード４５の位置の範囲を測定した実験２について説明する。
【００８３】
図２５は、実験２の実験結果を示すグラフである。
図２５のグラフでは、ドクタブレード４５が接触位置Ｑにおいて、現像ローラ４２表面の接線方向にあるときのドクタブレード４５の位置をゼロとして、図２２（ａ）から図２２（ｂ）へのブレードフォルダ４５ｃの移動距離Ｘ１の値を横軸としている。また、図２５のグラフでは、図２２（ｂ）に示す状態からブレードフォルダ４５ｃを図中矢印Ｚ方向に移動させ、図２２（ｃ）の状態になったときを縦軸のゼロとしている。そして、図２２（ｃ）に示す状態からさらにブレードフォルダ４５ｃを図中矢印Ｚ方向に移動させ、ドクタブレード４５が現像ローラ４２の表面から離間するまでの図中Ｚ方向のブレードフォルダ４５ｃの移動距離を縦軸としている。
【００８４】
図２５に示すグラフより、移動距離Ｘ１がゼロ以上のときは、初期接触位置Ｑ１における現像ローラ４２表面の法線方向の移動距離Ｘ１が大きいほど、ドクタブレード４５がエッジ当てを維持することができる範囲を広げることができる。移動距離Ｘ１がゼロ以上のときは、ドクタブレード４５は現像ローラ４２との接触によって撓んだ状態となるように配置される。このように配置されることにより、ドクタブレード４５の取り付けに際し、図２２中の上下方向の設計公差の余裕度が上がるため、組み付け性が向上する。さらに、メカ公差の余裕度が上がり、部品を低コスト化できる。
【００８５】
〔実験３〕
次に、ドクタブレード４５に用いる金属ブレードとして、その材料がりん青銅である場合と、ステンレス（ＳＵＳ）である場合とで、スジ画像の発生の有無を確認した。本実験においては、現像ローラ４２表層（表面層４２ｆ）のビッカース硬度をりん青銅よりも大きく、ステンレスよりも小さく設定している。具体的には表面層がアルミニウムで形成されている現像ローラ４２を使用した。なお、ビッカース硬度の測定方法としては、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４に規定の方法を用いることができる。
本実験で用いたりん青銅のビッカース硬度は８０［Ｈｖ］である。ドクタブレード４５としてこれよりも低い硬度の金属ブレードを用いれば、本実験のりん青銅を用いたドクタブレード４５と同様に固着を抑制する効果があると考えられる。また、硬度に関しては、本実験ではビッカース硬度を採用しているが、材質、形状に応じて、ブリネル硬度、ロックウェル硬度を計測する方法で比較しても良い。
【００８６】
実験３では、それぞれの材料からなるドクタブレード４５を図２２（ｃ）に示す状態で配置し、実施形態１の複写機５００を用いてベタ画像の画像形成を行ってスジ画像の発生の有無を確認した。実験３の結果、金属ブレードの材料としてりん青銅を用いた場合はスジ画像が発生せず、ＳＵＳを用いた場合はスジ画像が発生した。
ここで、実験３で用いたドクタブレード４５を確認したところ、スジ画像が発生したＳＵＳ製のドクタブレード４５にはトナーが固着していることが確認された。一方、スジ画像が発生しなかった、りん青銅製のドクタブレード４５にはトナー固着がほとんど確認されなかった。
【００８７】
図２６は、実験３で用いた各材料のドクタブレード４５について、現像ローラ４２の回転時間に対するドクタブレード４５の削れ量を測定した結果を示すグラフである。図２６中の破線で示すグラフはＳＵＳ製のブレードを用いた場合の削れ量を示し、実線で示すグラフはりん青銅製のブレードを用いた場合の削れ量である。
図２６より、りん青銅はＳＵＳに比べて削れ易いことがわかる。
りん青銅製のドクタブレード４５を用いた場合、トナーが軽度に固着を起こしても、そのトナーの固着が成長する前に、現像ローラ４２との摺擦によってドクタブレード４５ごと固着したトナーが削られるため、固着が成長せず、画像上問題になるスジが発生しないものと考えられる。
【００８８】
現像ローラ４２の表層部分（表面層４２ｆ）の硬度がドクタブレード４５の当接部分の硬度よりも硬く設定されていると、ドクタブレード４５を削る作用が生じ、上述したように固着を解消し易くなると言う効果が生じる。
ここで、現像ローラ４２の表層の硬度を高くするためにニッケル鍍金等を施しても良い。また、現像ローラ４２の表層の硬度を高くした場合においても、ステンレスよりも、りん青銅のほうが削れ易いため、トナー固着に対してはりん青銅を利用することがより望ましいと考えられる。また、りん青銅よりも低い硬度（ビッカース硬度８０［Ｈｖ］以下）の金属であれば固着を抑制する効果があると考えられる。
【００８９】
実験３について説明したように、実施形態１の現像装置４でスジ画像の発生を防止する構成として、現像ローラ４２との摺擦によってドクタブレード４５ごと軽度の固着状態のトナーが削られる構成であるため、ドクタブレード４５の幅方向全域で削られる必要がある。
実施形態１の現像ローラ４２は、感光体２に供給するトナーを担持する表面である溝形成部４２０ａの表面上における幅方向（表面移動方向に直行する方向）についての何れの位置においても、現像ローラ４２の表面移動方向一周分の間に、凸部４２ａの高さ方向についての最上部となる表面である頂面４２ｔが一箇所以上存在する。
【００９０】
このような条件を満たす構成として、現像ローラ４２のある位置（Ｌ１１の位置等）における表面上の凹凸形状は、幅方向に凸部４２ａと凹部４２ｂとが周期的な列状に配置され、この位置に対して表面移動方向について隣り合う位置（Ｌ１２の位置等）の凹凸形状は、規則的な列状の配置が半周期分ずれた配置である（図１３参照）。言い換えると、列Ｌ１１及び列Ｌ１３に対して、回転方向について隣り合うＬ１２及びＬ１４の列は、幅方向の凹凸の周期を半周期分シフトさせた形状となっている。さらに、頂面４２ｔの軸方向長さＷ２はピッチ幅Ｗ１の１／２以上の大きさとなるように形成している。このような形状を現像ローラ４２の回転方向に繰り返すような表面形状となっている。
【００９１】
このような構成により、ドクタブレード４５において、現像ローラ４２のＬ１１の位置が接触したときに、頂面４２ｔが接触しなかった個所は、Ｌ１２の位置が接触するときに頂面４２ｔが接触する。このような構成により、現像ローラ４２が一周する間に、ドクタブレード４５の幅方向についての全域に渡って一度は現像ローラ４２の頂面４２ｔを接触させる構成を実現できる。このように、ドクタブレード４５の幅方向の位置が何れの位置においても、現像ローラ４２が一周する間に頂面４２ｔが接触することとなり、効率よくドクタブレード４５を削ることが可能となり、トナー固着に起因するスジ画像の発生をより確実に防止することができる。
【００９２】
現像ローラ４２の表面を感光体２に接触させて現像を行う構成では、現像ローラ４２と感光体２とが共に、弾性が無いため、製造時や組み付け時の精度誤差により、感光体２と現像ローラ４２が接触しない部分が発生する。この場合、感光体２と現像ローラ４２が接触していない部分だけトナーＴが感光体２に移動せず、現像が成されないため、画像欠損が起こる。
一方、実施形態１の現像装置４では、感光体２に対して現像ローラ４２がギャップを形成するように配置し、現像バイアス電源１４２によって、現像ローラ４２に直流バイアスに交流バイアスを重畳させた電圧を印加している。これにより、トナーＴを現像ローラ４２から感光体２にジャンピングさせて潜像を現像する構成を取ることができ、現像ローラ４２の感光体２に対する位置の精度に関わらず、画像欠損を防止することができる。
【００９３】
次に、実施形態１の現像装置４の特徴部について説明する。
図１に示す現像装置４は、トナーＴとして、圧力相転移樹脂を含有する圧力相転移樹脂トナーを用い、このトナーＴを担持し、搬送する現像剤担持体である現像ローラ４２として、その表面に凹部４２ｂと凸部４２ａとからなる凹凸形状を備える。
【００９４】
ここで、圧力相転移樹脂トナーを用いる構成に到るまでの画像形成装置について説明する。
近年、地球環境を配慮した画像形成装置への要望として、より一層の省エネルギー性の向上が求められている。
【００９５】
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の電子写真方式の画像形成装置として、記録媒体上に転写されたトナー画像を定着する定着装置を備えた構成が知られている。この定着装置による記録媒体上へのトナー画像の定着不良の発生を抑制するために、多くの定着方式が提案されている。そして、現在は、加熱源により加熱される加熱ローラを定着ローラとし、この定着ローラに対向して定着ニップ部を形成する加圧ローラを設け、定着ニップ部で記録媒体上の未定着トナー像を定着する方式のものが普及している。つまり、ヒートローラ方式に代表される熱定着方式が一般的である。
【００９６】
ヒートローラ方式の定着装置の構成例としては、記録媒体上の熱可塑性樹脂を含むトナー（以下、熱可塑性樹脂トナーという）を熱溶解する定着ローラと、定着ローラに圧接して記録媒体を挟持する加圧ローラとを備えたものが挙げられる。定着ローラとしては、円筒状に形成されており、その内部の中心軸上に加熱源として発熱体が保持手段により保持されるものがある。定着ローラの内部に保持された発熱体は、例えばハロゲンランプ等により構成され、所定の電圧を印加されることにより発熱するものである。この発熱体は定着ローラの中心軸に位置しているため、発熱体から発せられた熱は定着ローラ内壁に均一に輻射され、定着ローラ外壁の温度分布は円周方向において均一となる。
【００９７】
定着ローラの外壁は、その温度が定着に適した温度（例えば１３０〜２００［℃］）になるまで加熱される。このように加熱された状態で、定着ローラと加圧ローラは圧接しながら互いに逆の回転方向（定着ニップ部での表面移動方向が同方向となる回転方向）に回転し、熱可塑性樹脂トナーが付着した記録媒体を挟持する。そして、定着ニップ部において、記録媒体上の熱可塑性樹脂トナーは定着ローラの熱により溶解し、記録媒体に定着される。
【００９８】
しかし、ヒートローラ方式に代表されるように、加熱した定着ローラを用いる熱定着方式の定着装置では、定着に要するエネルギーの大部分を熱に依存するため、非常に多くのエネルギーを消費するという課題がある。
また、画像形成装置の電源投入後など、定着ローラが定着に適した温度まで昇温させるまでに比較的長い時間を要するといった課題もある。
さらに、熱定着方式では、線速が大きい高速通紙を行う画像形成装置（以下、高速機という）に適用するには、いくつかの課題もある。
【００９９】
まず、定着ニップ部において記録媒体上の熱可塑性樹脂トナーに熱と圧力とを同時に作用させる構成であるため、定着不良を発生させないような十分なニップ時間を確保することが困難であることが挙げられる。このため、線速が大きい高速機に熱定着方式を適用する場合には、定着ローラの定着温度を高く設定するとともに加圧力を大きくする等の対策が必要となり、消費電力が多大となる問題があった。
また、線速が大きい条件でニップ時間を確保する等の理由により、高速機では定着ローラの径が大きくなる傾向があるが、定着ローラの径が大きくなると熱容量も大きくなり、消費電力が一層増大してしまう。
さらに、記録媒体の非画像部にも熱を加えるため、画像部であるトナー画像の定着には不要な熱により、記録媒体のカール等の好ましくない現象を発生させるといった不具合があった。
【０１００】
これらの課題に対して、定着ニップ部での加熱温度を下げるか、全く加熱させないで定着させる定着方式が種々提案されている。
例えば特許文献６には、熱エネルギーを使用せず圧力のみで定着させる、圧力定着方式が記載されている。
また、特許文献７には、ビス脂肪酸アミド類を３０〜７０［重量部］とポリエチレンワックスを３０〜７０［重量部］とからなる組成物を結着剤成分として含むことを特徴とする圧力定着性トナーが記載されている。しかし、ワックス類を用いたトナーは定着後の画像強度が十分でなく、いわゆるひっかき耐性が、熱定着方式によるトナー画像より劣るという問題がある。
【０１０１】
また、特許文献８には、圧力定着方式において、定着性や画像光沢を得るために、記録媒体上のトナーを事前に予備加熱して軟化させた後に、圧力定着を行うことで定着画像を平滑化させる画像形成装置が記載されている。しかし、熱可塑性樹脂を軟化させるだけの熱エネルギーが必要なために省エネルギー性に乏しい。
また、トナーが事前の予備加熱にて軟化した時点では記録媒体に定着していない。このように定着していないため、圧力定着時に、金属ローラ等からなる定着ローラに移る可能性があり、このように移ってしまうと軟化したトナーを除去することが困難であるという問題がある。
【０１０２】
特許文献９には、シリコーンオイルに溶解する溶媒にてトナーを溶解させる方法が提案されている。
また、特許文献１０には、次のような湿式定着方法が記載されている。
すなわち、トナーを溶解または膨潤可能で、水に不溶または難溶である有機化合物が水に分散混合された水中油滴型の定着液剤を調合する。そして、調合した液体を記録媒体の表面に噴霧または滴下して未定着のトナーを溶解または膨潤させた後、記録媒体を乾燥させるものである。
【０１０３】
特許文献９や特許文献１０に記載された方法により、トナーを非加熱にて定着させることができるものと考えられる。しかし、これらの方法では定着液を塗布あるいは噴霧する際や、塗布後の液体の表面張力の影響により未定着トナーが移動してしまい画像が大幅に乱れてしまう不具合が生じる。また、水分を除去する構成が別途必要になるという課題も生じる。
【０１０４】
上述した熱定着方式、ワックス類を含有するトナーを用いた圧力定着方式及び湿式定着方式で生じる問題を解決可能な定着方式として、特許文献１〜４等には、圧力によって流動化する樹脂、いわゆるバロプラスチック（以下、圧力相転移樹脂という）を含むトナー（以下、圧力相転移樹脂トナーという）を用いた画像形成装置が提案されている。
圧力相転移樹脂としては、例えば、エチレン性不飽和化合物の場合、ミニエマルション法やリビングラジカル重合等が、一般に知られている。また、ポリエステル系の場合には結晶性ブロックと非結晶性ブロックを含むポリエステルブロック共重合体等が、一般に知られている。
【０１０５】
このような圧力相転移樹脂トナーを用いる画像形成装置が記載された特許文献としては、例えば、次のような特許文献が挙げられる。
特許文献１には、定着温度１５［℃］以上、５０［℃］以下において、圧力相転移樹脂としてポリエステルブロック共重合体を用いた圧力相転移樹脂トナーを用い、定着圧力が０．１［Ｍｐａ］以上、５．０［Ｍｐａ］以下である画像形成方法が記載されている。
また、特許文献２には、特許文献１とほぼ同様な処方の圧力相転移樹脂トナーを用いて、最大定着圧力が５．０［Ｍｐａ］となるように２ロール型の定着機を改造して定着ローラを加熱することなく圧力定着する画像形成装置が記載されている。
【０１０６】
また、特許文献３には、圧力相転移樹脂トナーを用いた画像形成装置において、像担持体（感光体）上の転写残トナーをクリーニングブラシで除去する構成が記載されている。
また、特許文献４には、それぞれ色の異なる圧力相転移樹脂トナーを用いた複数の作像部をタンデム方式に備えるカラー画像形成装置が記載されている。そして、このカラー画像形成装置では、中間転写ベルト上のフィルム化したトナー画像の、記録媒体への二次転写と定着とを同時に行なう構成が記載されている。これら特許文献１〜４に記載された、圧力によって流動化する圧力相転移樹脂トナーは、従来の熱可塑性樹脂トナーに比べて、記録媒体に定着する際の熱エネルギーが少なく、省エネルギー性が非常にすぐれている。
そして、本実施形態１の複写機５００では、画像を形成するトナーとして、圧力相転移樹脂トナーを用いている。
【０１０７】
次に、現像装置の構成の従来例について説明する。
従来より、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、像担持体に形成された静電潜像を現像するのに様々な現像装置が使用されている。そして、圧力相転移樹脂を含むトナーを現像する手段として、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置の他に、キャリアを用いずに現像剤としてトナーだけを使用した一成分現像方式の現像装置が知られており、上述した各特許文献にも記載されている。一成分現像方式は、二成分現像方式に比べて、比較的安価で簡易な構成であり、鉄粉かならなるキャリアを用いないため、現像装置および画像形成装置全体の軽量化を図ることができるという利点がある。
【０１０８】
一成分現像方式の現像装置としては、接触式の現像装置と非接触式の現像装置とが知られている。接触式の現像装置は、現像剤担持体の表面に保持された現像剤を静電潜像が形成された像担持体の表面に接触させて現像を行う構成である。非接触式の現像装置は、現像剤担持体を像担持体と所要間隔を介して対向するように設け、この現像剤担持体に交番電圧を印加して、現像剤担持体と像担持体との間に交番電界を作用させ、現像剤担持体の表面に保持された現像剤を静電潜像が形成された像担持体に供給して現像を行う構成である。
【０１０９】
現像剤担持体として、一般的には、ゴム等で弾性層を形成したものや、金属の表面をブラスト処理して粗さを付けたようなローラ部材が用いられる。現像剤担持体の表面に保持された現像剤を静電潜像が形成された像担持体の表面に接触させる接触現像方式では動作時、非動作時にかかわらずトナーに圧力がかかってしまうのに対して、非接触現像方式ではその懸念がない。
複写機５００のように、圧力相転移樹脂トナーを使用する構成の場合、現像時にトナーに圧力がかかると、流動化してフィルミング等の不具合を生じる恐れがあるため、圧力が係る懸念がない、非接触方式の現像装置が望ましい。
【０１１０】
また、交番電界によってトナーを現像剤担持体と像担持体（感光体）との間でホッピングさせることで、トナー同士が凝集していても崩すことができる。また、非接触一成分方式は、二成分現像のようにキャリア上のトナーを像担持体（感光体）へ高速で叩きつけることがないために、トナーへの圧力を低減できる。このように、トナー同士の凝集を崩すことができ、トナーへの圧力を低減できるため、圧力相転移樹脂トナーを使用する構成では、交番電界によってトナーをホッピングさせる構成は、大きな利点のある構成である。
【０１１１】
しかしながら、このように現像剤担持体を像担持体に接触させない非接触一成分現像方式においても、トナーを薄層化する規制位置における現像剤担持体とトナー層規制部材との間の圧力がトナーに直接かかる。このため、圧力相転移樹脂トナーを使用した場合、規制位置でトナーが流動化して現像剤担持体に付着（フィルミング）して、現像性の低下が発生してしまう。また、流動化したトナーが、トナー層規制部材に固着してしまい、固着によってトナー薄層が形成不良となるため画像にノイズが生じるという問題があった。
【０１１２】
このような問題に対して、本実施形態の現像装置４では、圧力相転移樹脂トナーからなるトナーＴを担持し、搬送する現像剤担持体として、その表面に凹部４２ｂと凸部４２ａとからなる凹凸形状を備える現像ローラ４２を用いている。
本実施形態の現像ローラ４２のように、周期的に配列された複数の凸部およびこの凸部を取り囲む凹部を表面に有した現像剤担持体を用いることで、規制位置においてトナーに圧力がかかることを防止することができる。このため、圧力相転移樹脂トナーを用いる構成であっても、規制位置でトナーが流動化することを防止でき、トナー薄層を良好に形成することが可能となり、一成分現像方式において初期から耐久時まで優れた現像能力を得ることができる。
【０１１３】
また、本実施形態の複写機５００のように、圧力相転移樹脂トナーを用いることにより、凹凸形状を表面に有する現像剤担持体を用いる構成に対する利点がある。
すなわち、凹凸形状によってトナーへの圧力がかかることを防止した定着装置であっても、省エネルギーの観点から低融点、低Ｔｇ（ガラス転移温度）の熱可塑性樹脂からなるトナーを用いた場合、画像形成装置内、特に現像剤担持体や規制部材近傍が、熱定着装置からの伝熱によって温度上昇し、現像剤担持体に対するトナーフィルミングや規制部材への固着が発生してしまい、地肌汚れの増加や画像上白スジ等の画像欠陥が発生するおそれがあるという問題があった。このような問題に対して、圧力相転移樹脂トナーを用いることで、定着装置における加熱温度の低下、または、加熱を無くすことができるため、定着装置から現像装置への伝熱を抑制することができ、現像装置における温度上昇に起因する現像剤担持体に対するトナーフィルミングや規制部材への固着を防止することができる。
【０１１４】
本実施形態の現像装置４では一成分現像装置であるため、簡素的かつ軽量で安価であり、現像ローラ４２の凹凸形状によって規制位置でのトナーに対する加圧を防止できるため初期から耐久時まで安定した画像品質を維持することができる。さらに、トナーＴとして圧力相転移樹脂トナーを用いることで、現像装置４を備えた画像形成装置である複写機５００における定着に要するエネルギーを削減することができ、省エネルギー性に富んだ画像形成装置を提供することができる。
【０１１５】
圧力相転移樹脂トナーを用いる構成の現像装置４において、凹凸形状を有する現像ローラ４２を用いることで次のような利点がある。凹凸形状によって規制位置におけるトナーに対する低ストレス化を図ることができ、現像装置４内でトナーが流動化してしまうのを防止でき、現像ローラ４２に対するフィルミングや規制部材であるドクタブレード４５に対する固着を防止できる。また、本実施形態における現像バイアス電源１４２のように、現像ローラ４２に交番電圧を印加して鋼板電界を形成し、現像ローラ４２と感光体２とを非接触に構成することにより、トナーに対するストレスを低減でき、トナー同士の凝集を防止することができる。
【０１１６】
また、凹凸形状を有する現像ローラ４２を用いる構成の現像装置４において、圧力相転移樹脂トナーを用いることで次のような利点がある。凹凸形状を有する現像ローラ４２を用いる構成では、規制位置におけるトナーに対する加圧に起因するトナーのフィルミングや固着を防止できるが、温度上昇に起因するトナーのフィルミングや固着は防止することはできない。また、凹凸形状における凹部内では、規制部材による加圧の影響を受け難いため、規制位置における加圧に起因するフィルミングは凸部に比べて発生し難いが、温度上昇に起因するフィルミングは凸部と変わらず発生し得る。そして、凹部内でフィルミングが発生してしまうと、それを除去するような外力が凸部よりも作用し難く、一度発生すると、改善されることなく悪化する傾向がある。これに対して、圧力相転移樹脂トナーを用いる構成であれば、現像装置４によって形成されたトナー像を定着する定着装置１２から現像装置４への伝熱を抑制することができるため、現像装置４における温度上昇に起因する現像剤担持体に対するトナーフィルミングを防止することができる。
【０１１７】
このように、本実施形態の現像装置４を備えた画像形成装置であれば、圧力相転移樹脂トナーを用いる構成の課題と、凹凸形状を有する現像ローラ４２を用いる構成の課題との双方を解決することができる。
【０１１８】
次に、実施形態１に係る複写機５００に用いるトナーについて説明する。
複写機５００で用いるトナーとしては、高速のトナー搬送に対応できるよう流動性の高いトナーを用いている。具体的には、加速凝集度が４０［％］以下のトナーを用いている。この加速凝集度とは、トナーの流動性を示す指数である。
【０１１９】
トナーの加速凝集度の測定方法を以下に示す。
＜測定装置＞
・ホソカワミクロン製  パウダテスタ
＜測定方法＞
・測定対象サンプルを恒温槽に放置（３５±２［℃］，２４±１［ｈ］）
・パウダテスタを用いて測定
・目開きの異なる三種の篩を使用（例えば、７５［μｍ］，４４［μｍ］，２２［μｍ］）
・篩ったときのトナー残量から算出、以下の計算により、凝集度を求める。
｛（上段の篩に残ったトナー重量）／（試料採取量）｝×１００
｛（中段の篩に残ったトナー重量）／（試料採取量）｝×１００×３／５
｛（下段の篩に残ったトナー重量）／（試料採取量）｝×１００×１／５
上記三つの計算値の合計をもって加熱凝集度［％］とする。
【０１２０】
トナーの加速凝集度は上述のように目開きの異なる三種類のメッシュを目開きの大きい順に積み重ね、最上段に粒子をおき、一定の振動でふるい、各メッシュ上のトナー重量から求める指数である。
【０１２１】
また、実施形態１では、平均円形度が０．９０以上のトナー（０．９０〜１．００のトナー）を用いている。
実施形態１では、下記（１）式より得られた値を円形度ａと定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
【０１２２】
円形度ａ＝Ｌ０／Ｌ・・・・（１）
（Ｌ０：粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長、Ｌ：粒子の投影像の周囲長）
【０１２３】
平均円形度が０．９０〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体２との接触面積が小さいために転写性に優れる。
平均円形度が０．９０〜１．００の範囲では、トナー粒子に角がないため、現像装置４内での現像剤（トナー）の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像の発生を防止できる。
また、ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。
さらに、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、感光体２や、帯電部材３等の表面を傷つけたり、摩耗させたりすることを防止できる。
【０１２４】
次に円形度の測定方法について説明する。円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。
【０１２５】
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５［ｍｌ］加え、更に測定試料を０．１〜０．５［ｇ］程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１００００［個／μｌ］として前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
【０１２６】
６００［ｄｐｉ］以上の微少ドットを再現するためには、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）として３〜８［μｍ］が好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。重量平均粒径（Ｄ４）が３［μｍ］未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。
【０１２７】
重量平均粒径（Ｄ４）が８［μｍ］を超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。また、重量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ４／Ｄ１）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄ４／Ｄ１）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の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【０１２８】
次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。
【０１２９】
まず、電解水溶液１００〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５［ｍｌ］加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１［％］ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０［ｍｇ］加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして１００［μｍ］アパーチャーを用いて、トナー粒子またはトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径（Ｄ１）を求めることができる。
【０１３０】
チャンネルとしては、２．００〜２．５２［μｍ］未満；２．５２〜３．１７［μｍ］未満；３．１７〜４．００［μｍ］未満；４．００〜５．０４［μｍ］未満；５．０４〜６．３５［μｍ］未満；６．３５〜８．００［μｍ］未満；８．００〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０〜１６．００［μｍ］未満；１６．００〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０〜３２．００［μｍ］未満；３２．００〜４０．３０［μｍ］未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００［μｍ］以上乃至４０．３０［μｍ］未満の粒子を対象とする。
【０１３１】
また、実施形態１で用いるトナーとしては、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることが望ましい。このような範囲の形状のトナーを用いることで高画質化を図ることができる。
【０１３２】
次に、本実施形態で用いる圧力相転移樹脂トナーについて説明する。
本実施形態で用いるトナー用の圧力相転移樹脂としては、ミクロ相分離構造を有するものが好ましく、ブロック共重合体あるいはコアシェル構造の樹脂がより好ましい。
【０１３３】
ブロック共重合体の場合には、次のように構成されていることがさらに好ましい。
すなわち、ブロック共重合体を構成する樹脂の高分子のどちらか一方がガラス転移温度の高いハードセグメントの高分子からなり、他方がガラス転移温度あるいは融点が低いソフトセグメントの高分子で構成されていることである。
また、コアシェル構造の樹脂の場合にも、同様に次のように構成されていることがさらに好ましい。
すなわち、コアかシェルのどちらか一方がガラス転移温度の高いハードセグメントの高分子からなり、他方がガラス転移温度あるいは融点が低いソフトセグメントの高分子から構成されていることである。
このような構造の樹脂を用いると、圧力刺激により樹脂の流動性が発現し、加圧定着をおこなう加圧定着工程において必要な所望の樹脂流動性を得ることができる。
【０１３４】
このような構造の樹脂としては、重縮合機構により重合した樹脂あるいはエチレン性不飽和単量体をラジカル重合機構により重合した樹脂を用いることができる。
重縮合機構により重合した樹脂としては、例えば、非特許文献１や非特許文献２等に記載の従来公知の方法を用いて合成することができる。また、エステル交換法や直接重縮合法等を単独で、または、組み合わせて用いて合成することができ、ポリエステル樹脂を好ましく挙げることができる。
エチレン性不飽和単量体を重合する場合には、リビングアニオン重合法によりブロック共重合体を得ることができる。また、コアシェル粒子の場合には、２ステージフィード法と呼ばれる単量体を段階的に重合系へ供給する方法にてコア成分高分子とシェル成分高分子とのガラス転移温度が異なるナノサイズのコアシェル樹脂粒子を合成することができる。
【０１３５】
ガラス転移温度Ｔｇの測定は、示差走査熱量計(ＤＳＣ)を用いて−８０〜１４０［℃］まで、毎分１０［℃］の昇温速度で測定を行ったときの、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−８２に規定された方法で測定した値を意味する。
ハードセグメント成分相のＴｇは、４５〜１２０［℃］であることが好ましく、５０〜１１０［℃］の範囲にあることがより好ましい。ソフトセグメント成分相Ｔｇは、前記ハードセグメント成分相のＴｇより２０［℃］以上低いことが好ましく、圧力刺激による樹脂の流動性を効率よく出願させる為には、３０［℃］以上低いことより好ましい。
【０１３６】
ブロック共重合体や重縮重合したポリエステル樹脂については、次に挙げる既存の分散法等を利用してナノサイズコアシェル粒子の場合と同様に、樹脂粒子分散液にすることができる。
まず、回転剪断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル、圧力吐出型分散機（ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製）など各種機械的高剪断力により水系媒体に分散させる剪断乳化法を挙げることができる。
また、樹脂を有機溶剤に溶解した後、水系媒体を添加し転相させる転相乳化法を挙げることが出来る。
さらに、ブロック共重合体またはその前駆体（リビング末端低分子量体またはブロック）を少量のエチレン性不飽和化合物と混合し、剪断乳化や転相乳化後、ミニエマルション重合、懸濁重合によりブロック共重合体の樹脂粒子分散液に調合する手法を挙げることが出来る。
例えば、得られた樹脂分散液を用い、着色剤含有分散液、必要に応じて離型剤含有分散液をそれぞれ適量配合し、乳化凝集法により静電荷像現像用トナーを製造することができる。
【０１３７】
静電荷像現像用トナーの製造方法においては、前記分散液中の前記樹脂粒子、離型剤粒子及びその他の添加した粒子を凝集（会合）させる既知の凝集法を用いて凝集させることにより、トナー粒径及び粒径分布を調整することが可能である。具体的には、樹脂粒子分散液及び離型剤粒子分散液を、着色剤粒子分散液等と混合し、さらに凝集剤を添加しヘテロ凝集を生じさせることによりトナー径の凝集粒子を形成する。その後、配合した分散液の系を樹脂粒子のガラス転移温度以上、または、融点以上の温度に加熱して前記凝集粒子を融合合一し、洗浄、乾燥することにより静電荷像現像用トナーが得られる。この時、加熱温度条件を選択することでトナー形状を不定形から球形まで制御することができる。
【０１３８】
次に、ポリエステル樹脂について説明する。
重縮合樹脂としては、非結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ポリエステル樹脂が好ましい。そして、ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸や、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸等の重縮合性単量体を用いた直接エステル化反応、エステル交換反応等により重縮合を行い、作製することができる。また、重縮合の際には、重縮合を促進するために、重縮合触媒を併用することが好ましい。
【０１３９】
本実施形態において、多価カルボン酸は、脂肪族、脂環族、芳香族の多価カルボン酸、それらのアルキルエステル、酸無水物及び酸ハロゲン化物を含む。また、多価アルコールは、多価アルコール、それらのエステル化合物を含む。ここで、多価カルボン酸のアルキルエステルは、低級アルキルエステルであることが好ましい。この低級アルキルエステルとは、エステルのアルコキシ部分の炭素数が１〜８であるアルキルエステルを表す。具体的には、メチルエステル、エチルエステル、ｎ−プロピルエステル、イソプロピルエステル、ｎ−ブチルエステル及びイソブチルエステル等を挙げることができる。
【０１４０】
本実施形態に用いることができる多価カルボン酸は、１分子中にカルボキシ基を２個以上含有する化合物である。このうち、ジカルボン酸は１分子中にカルボキシ基を２個含有する化合物であり、例えば、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、β−メチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸を挙げることができる。また、デカンジカルボン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸、ドデカンジカルボン酸、フマル酸、シトラコン酸、ジグリコール酸、シクロヘキサンジカルボン酸も挙げることができる。また、シクロヘキサン−３，５−ジエン−１，２−ジカルボン酸、２，２−ジメチロールブタン酸、リンゴ酸、クエン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、マロン酸、ピメリン酸、酒石酸、粘液酸、フタル酸、イソフタル酸も挙げることができる。また、テレフタル酸、テトラクロロフタル酸、クロロフタル酸、ニトロフタル酸、ｐ−カルボキシフェニル酢酸、ｐ−フェニレン二酢酸、ｍ−フェニレンジグリコール酸、ｐ−フェニレンジグリコール酸も挙げることができる。また、ｏ−フェニレンジグリコール酸、ジフェニル酢酸、ジフェニル−ｐ，ｐ’−ジカルボン酸、ナフタレン−１，４−ジカルボン酸、ナフタレン−１，５−ジカルボン酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸も挙げることができる。そして、アントラセンジカルボン酸、ドデセニルコハク酸等も挙げることができる。
【０１４１】
また、ジカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、ピレントリカルボン酸、ピレンテトラカルボン酸等を挙げることができる。これらの多価カルボン酸は、１種単独で使用することもでき、また、２種以上を併用することもできる。
【０１４２】
多価アルコール（ポリオール）は、１分子中に水酸基を２個以上含有する化合物である。このうち、ジオールは１分子中に水酸基を２個含有する化合物であり、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキサンジオールを挙げることができる。また、シクロヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物も挙げることができる。そして、ビスフェノキシアルコールフルオレン（ビスフェノキシエタノールフルオレン）等も挙げることができる。また、ジオール以外のポリオールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミンを挙げることができる。また、テトラメチロールベンゾグアナミン、テトラエチロールベンゾグアナミン等も挙げることができる。これらの多価アルコール（ポリオール）は、１種単独で使用することもでき、また、２種以上を併用することもできる。
【０１４３】
次に、エチレン性不飽和化合物重合体からなる樹脂について説明する。
本実施形態においてエチレン性不飽和化合物は、少なくとも１つのエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、親水性基及びエチレン性不飽和結合を有する単量体であってもよい。例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル類；アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のエチレン性不飽和カルボン酸；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；イソプレン、ブテン、ブタジエンなどのオレフィン類などや、β−カルボキシエチルアクリレートが好ましく例示できる。これらの単量体からなる単独重合体、またはこれらを２種以上共重合して得られる共重合体、さらにはこれらの混合物を使用することができる。
【０１４４】
親水性基としては、極性基が挙げられ、例えば、カルボキシ基、スルホ基、ホスホニル基等の酸性極性基：アミノ基等の塩基性極性基、アミド基、ヒドロキシ基、シアノ基、ホルミル基等の中性極性基等を挙げることができる。しかし、これらに限定されるものではない。これらの中で、特に本実施形態の静電荷像現像用トナーに好ましく用いられるのは、酸性極性基である。この酸性極性基及びエチレン性不飽和結合を有する単量体が、樹脂粒子表面にある特定の範囲で存在することにより、樹脂粒子に凝集性を付与し、樹脂粒子のトナー化が可能となり、さらにトナーに十分な帯電性を与えることができる。好ましく用いられる酸性極性基としては、カルボキシ基、スルホ基が挙げられる。この酸性極性基を有する単量体としては、例えば、カルボキシ基を有するα，β−エチレン性不飽和化合物及びスルホ基を有するα，β−エチレン性不飽和化合物を挙げることができる。上記カルボキシ基を有するα，β−エチレン性不飽和化合物としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸を挙げることができる。また、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエステルも挙げることができる。これらの単量体は、１種を単独で使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【０１４５】
Ｔｇが４０［℃］以上の樹脂は、エチレン性不飽和化合物の重合体である場合には、ランダム共重合体であることが好ましい。また、親水性基を有するエチレン性不飽和化合物をモノマー単位として含有する樹脂が好ましく、親水性基を有するエチレン性不飽和化合物を共重合比で０．１〜１０［ｍｏｌ％］含有することが好ましい。上記範囲内であると、水系媒体中での静電荷像現像用トナーの製造工程において、Ｔｇが４０［℃］以上の樹脂がトナーのシェル層を容易に形成するため好ましい。Ｔｇが４０［℃］以上のエチレン性不飽和化合物の重合体、ポリエステル樹脂などの重縮合樹脂は、トナーに含まれる全結着樹脂の５０［重量％］以下が好ましく、５〜２０［重量％］がより好ましい。上記範囲内であると、現像装置４内でのトナー耐久性が向上し、安定した画質特性を得ることができる。
【０１４６】
次に、色材、ワックなどのトナー材料について説明する。
本実施形態に用いることができる着色剤としては、例えば、次のようなものが挙げられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、マグネタイト等が挙げられる。
黄色顔料としては、黄鉛、亜鉛黄、黄色酸化鉄、カドミウムイエロー、クロムイエロー、ハンザイエロー、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲが挙げられる。また、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントイエローＮＣＧ等も挙げられる。
橙色顔料としては、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ベンジジンオレンジＧが挙げられる。また、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ等も挙げられる。
【０１４７】
赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ブリリアンカーミン３Ｂ、ブリリアンカーミン６Ｂ、デイポンオイルレッドが挙げられる。また、ピラゾロンレッド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベンガル、エオキシンレッド、アリザリンレーキ等も挙げられる。
青色顔料としては、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルーが挙げられる。また、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレート等も挙げられる。
紫色顔料としては、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等が挙げられる。
緑色顔料としては、酸化クロム、クロムグリーン、ピグメントグリーン、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等が挙げられる。
白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等が挙げられる。
また、これらの着色剤は単独または混合して使用される。
【０１４８】
これらの着色剤は、次のような任意の分散方法を使用することにより、着色剤粒子の分散液が調製される。
例えば、回転せん断型ホモジナイザーやメディアを有するボールミル、サンドミル、アトライター等のメディア式分散機、高圧対向衝突式の分散機等や、ダイノミル等の一般的な分散方法を使用することができる。
また、これらの着色剤は極性を有する界面活性剤を用いて、ホモジナイザーによって水系に分散され、また、その他の粒子成分と共に混合溶媒中に一度に添加してもよいし、分割して多段回で添加してもよい。本実施形態のトナーに用いる着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、ＯＨＰ透過性、トナー中での分散性の観点から選択される。そして、着色剤は、トナー構成固体分総重量に対して４〜１５［重量％］の範囲で添加される。黒色着色剤として磁性体を用いる場合は、他の着色剤とは異なり、１２〜２４０［重量％］添加される。前述の着色剤の配合量は、定着時の発色性を確保するために好ましい量である。また、トナー中の着色剤粒子の中心径（メジアン径）を１００〜３３０［ｎｍ］にすることにより、ＯＨＰ透明性及び発色性が確保される。ここで、着色剤粒子の中心径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、ＬＡ−９２０）で測定される。
【０１４９】
本実施形態で用いられる離型剤の具体例としては、次のようなものが挙げられる。
例えば、各種エステルワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類や、加熱により軟化点を示すシリコーン類が挙げられる。また、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類も挙げられる。また、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックスも挙げられる。また、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物系・石油系ワックス、及びそれらの変性物なども挙げられる。これらのワックス類は、室温付近では、トルエンなど溶剤にはほとんど溶解しないか、溶解しても極めて微量である。
【０１５０】
これらのワックス類を、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散する。そして、融点以上に加熱するとともに、強い剪断付与能力を有するホモジナイザーや圧力吐出型分散機（ゴーリンホモジナイザー、ゴーリン社製）で粒子状に分散させ、サブミクロン以下の粒子の分散液を作製する。これらの離型剤は、トナー構成固体分総重量に対して５〜２５［重量％］の範囲で添加することが、オイルレス定着システムにおける定着画像の剥離性を確保する上で好ましい。また、得られた離型剤粒子分散液の粒径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、ＬＡ−９２０）で測定することができる。また、離型剤を使用するときには、樹脂粒子、着色剤粒子及び離型剤粒子を凝集した後に、さらに樹脂粒子分散液を追加して凝集粒子表面に樹脂粒子を付着することが帯電性、耐久性を確保する観点から好ましい。
【０１５１】
磁性体としては、具体的には、磁場中で磁化される物質を用いるが、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性の粉末、若しくはフェライト、マグネタイト等の化合物が使用される。本実施形態において水系媒体中でトナーを得るときには、磁性体の水相移行性に注意を払う必要があり、好ましくは予め磁性体の表面を改質し、例えば疎水化処理等を施しておくことが好ましい。
帯電制御剤として４級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料やトリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤を使用することができる。しかし、凝集や合一時の安定性に影響するイオン強度の制御と廃水汚染減少の点から水に溶解しにくい材料が好適である。
【０１５２】
重合、顔料分散、樹脂粒子製造や分散、離型剤分散、凝集、またはその安定化などに用いる界面活性剤の例としては、次のようなものが挙げられる。
例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤、アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン系界面活性剤が挙げられる。また、ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的である。
分散のため手段としては回転せん断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的なものが使用される。
【０１５３】
次に、本実施形態の圧力相転移樹脂トナーを含む現像剤の作成方法をさらに詳しく説明する。まず、本実施形態の圧力相転移樹脂トナーを作成する際に使用した測定方法について説明する。その後、エチレン性不飽和化合物重合体からなる樹脂粒子分散液（１）を作成する場合と、ポリエステス樹脂からなる樹脂粒子分散液（２）を作成する場合との圧力相転移樹脂トナーを含む現像剤を説明する。
【０１５４】
以下、樹脂粒子分子量の測定について説明する。
樹脂粒子分子量の測定には、ゲル・パーミュエーション・クロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって以下に記す条件で重量平均分子量Ｍｗ及び数平均分子量Ｍｎを測定した。
温度４０［℃］において、溶媒（テトラヒドロフラン）を毎分１．２［ｍｌ］の流速で流し、濃度０．２［ｇ／２０ｍｌ］のテトラヒドロフラン試料溶液を試料重量として３［ｍｇ］注入し測定を行う。
試料の分子量測定にあたっては、当該試料の有する分子量が数種の単分散ポリスチレン標準試料により、作製された検量線の分子量の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される測定条件を選択する。
測定結果の信頼性は、上述の測定条件で行ったＮＢＳ７０６ポリスチレン標準試料が、重量平均分子量Ｍｗ＝２８．８×１０４数平均分子量Ｍｎ＝１３．７×１０４となることにより確認することができる。また、ＧＰＣのカラムとしては、前記条件を満足するＴＳＫ−ＧＥＬ、ＧＭＨ（東ソー（株）製）等を用いた。
【０１５５】
以下、樹脂のガラス転移温度Ｔｇの測定について説明する。
樹脂のガラス転移温度Ｔｇの測定には、示差走査熱量計ＤＳＣ／ＲＤＣ２２０（セイコーインスツルメント社製）を用いた。樹脂粒子分散液中における樹脂粒子の粒子径は、レーザー回析式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製、ＬＡ−９２０）を使用して、測定した。トナー粒子、キャリア粒子、及び、現像剤の粒子径は、コールターマルチサイザーＩＩ型（ベックマン・コールター社製）を使用して測定した。
【０１５６】
上記樹脂粒子分散液（１）の作成について説明する。
エチレン性不飽和化合物重合体からなる樹脂粒子分散液（１）の作成は次の様にして行った。まず、セパラブルフラスコ中に、イオン交換水を３００［重量部］とＴＴＡＢ（テトラデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、シグマ社製）を１．５［重量部］とを仕込み、２０分間、窒素置換を行った後、撹拌しながら６５［℃］まで昇温した。その後、ｎ−ブチルアクリレートモノマーを４０［重量部］加え、さらに２０分間撹拌を行った。そして、０．５［重量部］の重合開始剤Ｖ−５０（２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、和光純薬工業（株）製）を予め、１０［重量部］のイオン交換水に溶解後、セパラブルフラスコ中に投入した。これを、６５［℃］で、３時間保持し、６１［重量部］のスチレンモノマーと、９［重量部］のｎ−ブチルアクリレートモノマーと、２［重量部］のアクリル酸と、０．８［重量部］のドデカンチオールとを、０．５［重量部］のＴＴＡＢを溶解した１００［重量部］のイオン交換水に、乳化した乳化液を２時間かけて定量ポンプを用いてフラスコ中に連続的に投入した。その後、温度を７０［℃］に昇温、さらに２時間保持して、重合を完了させた。
【０１５７】
この重合で、重量平均分子量Ｍｗは２５，０００、平均粒子径は１５０［ｎｍ］、固形分量が２５［重量％］のコアシェル型樹脂粒子分散液（１）を得た。
樹脂粒子を４０［℃］で風乾後、−８０［℃］から１４０［℃］の温度範囲のＤＳＣ解析を行ったところ、−５０［℃］付近にポリブチルアクリレートによるガラス転移が観測された。また、６０［℃］付近にスチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸共重合体からなると考えられる共重合体による樹脂のガラス転移が観測された。
【０１５８】
次に、着色剤粒子分散液（Ｃ１）の調合について説明する。
着色剤粒子分散液の調合は次の様にして行った。ここで、着色剤粒子分散液は、シアンに対応した着色剤粒子分散液（Ｃ１）の調合の例について説明する。１００［重量部］のシアン顔料（大日精化工業（株）製、銅フタロシアニン  Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ１５：３）、１０［重量部］のアニオン性界面活性剤（第一工業製薬（株）製、ネオゲンＲ）、及び、４００［重量部］のイオン交換水の成分を混合溶解する。そして、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックス）により１５分間分散した後、超音波バスにより１０分間分散し、中心径２１０［ｎｍ］、固形分量２１．５［％］のシアン着色剤粒子分散液を得た。
【０１５９】
次に、離型剤粒子分散液（Ｒ１）の調合について説明する。
離型剤粒子分散液（Ｒ１）の調合は次の様にして行った。
８００［重量部］のイオン交換水に、２［重量部］のアニオン性界面活性剤（第一工業製薬（株）製、ネオゲンＲ）と２１５［重量部］のカルナバワックスとを混合し、１００［℃］に加熱し融解した。その後、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックス）で１５分間乳化した後、さらにゴーリンホモジナイザーを用いて１００［℃］にて乳化を行った。これにより粒子の中心径が２３０［ｎｍ］、融点が８３［℃］、固形分量が２１．５［％］の離型剤粒子分散液を得た。
【０１６０】
次に、トナー（１）の調合について説明する。
調合した各種分散液を用い、以下のようにしてトナーを作成した。
樹脂粒子分散液（１）を１６８［重量部］（樹脂が４２［重量部］）、着色剤粒子分散液（Ｃ１）を４０［重量部］（顔料が８．６［重量部］）、離型剤粒子分散液（Ｒ１）を８０［重量部］（離型剤が１７．２［重量部］）、ポリ塩化アルミニウムを０．１５［重量部］、イオン交換水を３００［重量部］の成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）で十分に混合・分散した。
その後、加熱用オイルバスでこのフラスコを撹拌しながら４２［℃］まで加熱し、４２［℃］で６０分間保持した後、樹脂粒子分散液（１）を８４［重量部］（樹脂が２１［重量部］）追加して緩やかに撹拌した。撹拌後、０．５［ｍｏｌ／Ｌ］（モル／リットル）の水酸化ナトリウム水溶液で系内のｐＨを６．０に調整した後、撹拌を継続しながら９５［℃］まで加熱した。
【０１６１】
ここでは水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下し、ｐＨが５．５以下とならない様に９５［℃］で３時間保持した。反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、４０［℃］のイオン交換水中に再分散し、１５分、３００［ｒｐｍ］で撹拌、洗浄した。この洗浄操作を５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、次いで、真空乾燥を１２時間行いシアントナー粒子（１）を得た。このトナー粒子の粒径をコールターカウンターで測定したところ、体積平均粒径は５．８［μｍ］であった。
【０１６２】
次に、現像剤（１）の調合について説明する。
現像剤（１）の調合は、次のように行った。
上記調合したトナーの５０［重量部］に対し、疎水性シリカ（キャボット社製、ＴＳ７２０）を１．５［重量部］添加し、サンプルミルで混合してシアン色の静電荷像現像用トナー（１）を得た。
また、１００［重量部］のシリコン樹脂溶液（ＫＲ５０、信越化学社製）、３［重量部］のカーボンブラック（ＢＰ２０００、キャボット社製）及び１００［重量部］のトルエンをホモミキサーで３０分間分散させ被覆層形成溶液を調製した。
そして、この被覆層形成液および平均粒子径５０［μｍ］の１０００［重量部］の球状フェライトキャリアを用い、流動床型塗布装置により、球状フェライトキャリア表面に被覆層を形成したキャリアを製造した。次に、９０［重量部］の上記トナーと９１０［重量部］の上記キャリアとをボールミルに入れ３０分間攪拌して、シアンに対応した静電荷像現像用の現像剤（１）を作成した。
【０１６３】
そして、シアン顔料の代わりにマゼンタマゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：２）、イエロー顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７）、ブラック顔料（カーボンブラック Ｒ３３０）を用いて各色に対応した現像剤（１）を作成した。
このように各色に対応した顔料を用いた以外は、シアンに対応した静電荷像現像用の現像剤（１）と同様にして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色の静電荷像現像用の現像剤（１）を作成した。
【０１６４】
つぎに、樹脂粒子分散液（２）の作成について説明する。
ポリエステス樹脂からなる樹脂粒子分散液（２）の作成は次の様にして行った。１７５［重量部］の１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、３２０［重量部］のビスフェノールＡ ２モルエチレンオキサイド付加物、及び、０．５［重量部］のドデシルベンゼンスルホン酸からなる材料を混合した。
そして、この混合した材料を、撹拌機を備えたリアクターに投入し、窒素雰囲気下において１２０［℃］で１２時間重縮合を実施したところ、均一透明なポリエステル樹脂（１）を得た。この均一透明なポリエステル樹脂（１）のＧＰＣによる重量平均分子量は１４，０００、ＤＳＣによるＴｇは５４［℃］であった。
また、０．３６［重量部］のドデシルベンゼンスルホン酸、８０［重量部］の１，６−ヘキサンジオール、１１５［重量部］のセバシン酸からなる材料を混合し、撹拌機を備えたリアクターに投入した。そして、窒素雰囲気下において９０［℃］で５時間重縮合を実施したところ、均一白色のポリエステル樹脂（２）を得た。この均一白色のポリエステル樹脂（２）のＧＰＣによる重量平均分子量は８，０００、ＤＳＣによるＴｇは−５２［℃］であった。
【０１６５】
上述した重縮合で得られた１００［重量部］のポリエステル樹脂（１）と、１００［重量部］のポリエステル樹脂（２）とを、撹拌機を備えたリアクターに投入し、１２０［℃］で３０分溶解、混合した。その後、９５［℃］に加熱した８００［重量部］のイオン交換水に、１．０［重量部］のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、及び、１Ｎ ＮａＯＨ水溶液を１．０［重量部］溶解した中和用水溶液を、フラスコ中に投入した。そして、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックス）で５分間乳化した後、さらに超音波バス内で１０分振とうした後、室温水にてフラスコを冷却した。このようにして、固形分量が２０［重量％］の樹脂粒子分散液（２）を得た樹脂粒子の中心径は、２５０［ｎｍ］であった。
【０１６６】
次に、トナー（２）の調合について説明する。
トナー（２）の調合として、調合した各種分散液を用い、以下のようにしてトナーを作成した。
樹脂粒子分散液（２）を２１０［重量部］（樹脂が４２［重量部］）、着色剤粒子分散液（Ｃ１）を４０［重量部］（着色剤が８．６［重量部］）、離型剤粒子分散液（Ｒ１）を４０［重量部］（離型剤が８．６［重量部］）、ポリ塩化アルミニウムを０．１５［重量部］、及び、イオン交換水を３００［重量部］、これらの成分を丸型ステンレス製フラスコ中でホモジナイザー（ＩＫＡ社製、ウルトラタラックスＴ５０）で十分に混合・分散した。その後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら４２［℃］まで加熱し、４２［℃］で６０分間保持した後、樹脂粒子分散液（２）を１０５［重量部］（樹脂２１［重量部］）追加して緩やかに撹拌した。
【０１６７】
その後、０．５［ｍｏｌ／Ｌ］（モル／リットル）の水酸化ナトリウム水溶液で系内のｐＨを６．０に調整した後、撹拌を継続しながら９５［℃］まで加熱した。９５［℃］までのあいだ、水酸化ナトリウム水溶液を追加滴下し、ｐＨが５．０以下とならない様にした。９５［℃］で、３時間保持した。反応終了後、冷却し、濾過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離した。そして、４０［℃］のイオン交換水３リットル中に再分散し、１５分、３００［ｒｐｍ］で撹拌、洗浄した。この洗浄操作を５回繰り返し、ヌッチェ式吸引濾過で固液分離し、次いで、真空乾燥を１２時間行いトナー粒子を得た。このトナー粒子の粒径をコールターカウンターで測定したところ、体積平均粒径は４．９［μｍ］であった。
【０１６８】
次に、現像剤（２）の調合について説明する。
現像剤（２）の調合は、次のように行った。上述のように調合したトナー（２）の５０［重量部］に対し、１．５［重量部］の疎水性シリカ（キャボット社製、ＴＳ７２０）を添加し、サンプルミルで混合してシアン色の静電荷像現像用トナー（２）を得た。
また、シリコン樹脂溶液（ＫＲ５０、信越化学社製）を１００［重量部］、カーボンブラック（ＢＰ２０００、キャボット社製）を３［重量部］、及び、トルエンを１００［重量部］、これらをホモミキサーで３０分間分散させ被覆層形成溶液を調製した。そして、この被覆層形成液および平均粒子径５０［μｍ］の球状フェライトキャリアを１０００［重量部］用い、流動床型塗布装置により、球状フェライトキャリア表面に被覆層を形成したキャリアを製造した。次に、上記トナーを９０［重量部］および上記キャリアを９１０［重量部］、これらをボールミルに入れ３０分間攪拌して静電荷像現像用（２）を作成した。
【０１６９】
そして、シアン顔料の代わりにマゼンタマゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：２）、イエロー顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９７）、ブラック顔料（カーボンブラック Ｒ３３０）を用いて各色に対応した現像剤（２）を作成した。
このように各色に対応した以外は、シアンに対応した静電荷像現像用の現像剤トナー（２）と同様にして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの四色の静電荷像現像用の現像剤（２）を作成した。
【０１７０】
〔実施形態２〕
以下、本発明を適用可能な現像装置と、この現像装置を備える画像形成装置との二つ目の実施形態（以下、実施形態２という）について説明する。
図２７は、実施形態２に係る画像形成装置であるプリンタ６００の要部の概略断面図である。図２７に示すように、プリンタ６００は、四つのプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ１、複数の張架ローラに張架されて図２７中の矢印Ａ方向に移動する中間転写体としての中間転写ベルト７、露光手段としての露光装置６、及び、定着手段としての定着装置１２等を備えている。
【０１７１】
各プロセスカートリッジ１は、潜像担持体としてのドラム状の感光体２と、帯電手段としての帯電部材３と、現像剤としてのトナーＴを用いて感光体２上の潜像を現像する現像装置４と、感光体クリーニング装置５とを一体的に支持してユニット状とした構成となっている。各プロセスカートリッジ１は、それぞれの不図示のストッパーを解除することにより、プリンタ６００本体に対して着脱可能となっている。
【０１７２】
感光体２は、図中の矢印で示すように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材３は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体２の表面に圧接されており、感光体２の回転により従動回転する。作像時には、帯電部材３には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体２の表面を帯電する。実施形態２のプロセスカートリッジ１は、帯電手段として、感光体２の表面に接触するローラ状の帯電部材３を用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いてもよい。
【０１７３】
露光装置６は、感光体２の表面に対して画像情報に基づいて露光し、感光体２の表面に静電潜像を形成する。プリンタ６００が備える露光装置６は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはＬＥＤアレイを用いるものなど他の構成でも良い。
【０１７４】
感光体クリーニング装置５は、中間転写ベルト７と対向する位置を通過した感光体２の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。
【０１７５】
四つのプロセスカートリッジ１は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色ごとのトナー像を感光体２上に形成する。四つのプロセスカートリッジ１は、中間転写ベルト７の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト７に順に重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト７上に可視像を形成する。
【０１７６】
図２７において、各感光体２に対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置には一次転写手段としての一次転写ローラ８が配置されており、一次転写ローラ８には不図示の高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体２との間で一次転写電界を形成する。感光体２と一次転写ローラ８との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体２の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト７の表面に転写される。中間転写ベルト７を張架する複数の張架ローラのうちの一つが不図示の駆動モータによって回転することによって中間転写ベルト７が図中の矢印Ａ方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト７の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト７の表面上にフルカラー画像が形成される。
【０１７７】
四つのプロセスカートリッジ１が中間転写ベルト７と対向する位置に対して、中間転写ベルト７の表面移動方向下流側には、張架ローラの一つである二次転写対向ローラ９ａに対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置に二次転写ローラ９が配置され、中間転写ベルト７との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成することにより、図２７中の矢印Ｓ方向に搬送される転写材である転写紙Ｐが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト７の表面上に形成されたフルカラー画像が転写紙Ｐに転写される。
【０１７８】
二次転写ニップに対して転写紙Ｐの搬送方向下流側に、定着装置１２が配置されている。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは定着装置１２に到達し、定着装置１２によって転写紙Ｐ上に転写されたフルカラー画像が定着され、画像が定着された転写紙Ｐはプリンタ６００の装置外に出力される。また、実施形態１の複写機５００と同様に、実施形態２のプリンタ６００で用いるトナーも、圧力相転移樹脂を含有する圧力相転移樹脂トナーであり、加圧することによって流動化するため、プリンタ６００が備える定着装置１２でも転写紙Ｐに対して加圧のみが行われる。
【０１７９】
一方、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されず中間転写ベルト７の表面上に残留したトナーＴは、転写ベルトクリーニング装置１１によって回収される。
【０１８０】
次に、図２８〜図３０を用いて、プロセスカートリッジ１が備える現像装置４について説明する。図２８及び図２９は、四つのプロセスカートリッジ１のうちの一つの拡大断面図であり、図２８は現像ローラ４２の軸方向中央部近傍の断面図であり、図２９は、軸方向端部近傍のサイドシール５９が配置された位置における断面図である。また、図３０は、現像装置４において、鉛直方向に略直線状に配置された、トナーＴを搬送するトナー搬送部材１０６、トナー撹拌部材１０８及び供給ローラ４４の回転軸近傍の断面説明図である。
【０１８１】
現像装置４は、現像剤であるトナーＴを収容するトナー収容室１０１と、トナー収容室１０１の下方に設けられたトナー供給室１０２とから構成され、トナー収容室１０１とトナー供給室１０２とを仕切るように仕切り部材１１０が設けられている。仕切り部材１１０には、図３０に示すように、複数の開口部が設けられている。この仕切り部材１１０の複数の開口部として、トナー収容室１０１内のトナーＴをトナー供給室１０２へ供給する供給口１１１と、トナー供給室１０２内のトナーＴをトナー収容室１０１に戻す返送口１０７とが設けられている。
【０１８２】
トナー供給室１０２の下部には、現像剤担持体である現像ローラ４２が設けられている。また、トナー供給室１０２には、現像ローラ４２の表面にトナーＴを供給する現像剤供給手段である供給ローラ４４が現像ローラ４２の表面に当接するように設けられている。さらに、トナー供給室１０２には、供給ローラ４４によって現像ローラ４２の表面上に供給され、感光体２と現像ローラ４２との対向部に向かうトナーＴの量（層厚）を規制する規制部材としてのドクタブレード４５が現像ローラ４２の表面に当接して設けられている。
【０１８３】
現像ローラ４２は、感光体２に対して非接触で配置されており、図示しない高圧電源から所定のバイアスが印加される。
【０１８４】
トナー収容室１０１内にはトナー収容室１０１内のトナーＴを感光体２の回転軸に平行な方向（図２８中の紙面に直交する方向）に搬送するトナー搬送部材１０６が設けられている。
【０１８５】
また、トナー収容室１０１に収容するトナーＴは、重合法で作成したものを用いている。このトナーＴは、例えば、平均粒径が６．５［μｍ］で、円形度が０．９８、安息角３３［°］、外添剤としてチタン酸ストロンチュームを含有しているトナーＴである。なお、実施形態２のプリンタ６００に用いるトナーＴとしては、これに限るものではない。
【０１８６】
トナー収容室１０１内に設けられたトナー搬送部材１０６は、図３０に示すように搬送スクリュ形状部１０６ａと搬送板形状部１０６ｂとを組み合わせた回転軸を有した部材である。トナー搬送部材１０６は、搬送スクリュ形状部１０６ａの回転動作によりトナー収容室１０１内のトナーＴをトナー搬送部材１０６の回転軸に平行な略水平方向（図３０中の矢印Ｈ方向）に搬送できる構成となっている。現像装置４では、トナー搬送部材１０６の回転軸に平行な方向にトナーＴを搬送する搬送スクリュ形状部１０６ａを備えた構成であるが、現像剤搬送部材としてはこれに限ったものでなく、搬送ベルトやコイル状の回転体等の搬送機能を有するものを用いることができる。さらにこれらの搬送機能を有するものと、羽根のような板部材や針金を曲げて構成したパドルのようなもの等のほぐし機能を有するものを組み合わせたものでも良い。
【０１８７】
また、実施形態２の現像装置４では、トナー収容室１０１から供給ローラ４４に向けて、トナーＴをトナー搬送部材１０６の回転軸に直交し、且つ、略鉛直下方にトナーＴを搬送する構成となっている。トナーＴの搬送方向としては、トナー搬送部材１０６の回転軸に直交し、且つ、略水平方向に搬送する構成としてもよい。
【０１８８】
仕切り部材１１０の鉛直下方のトナー供給室１０２内にはトナー撹拌部材１０８が配置されている。トナー撹拌部材１０８は、図３０に示すように撹拌スクリュ形状部１０８ａと撹拌板形状部１０８ｂとを組み合わせた回転軸を有した部材である。トナー撹拌部材１０８は、撹拌スクリュ形状部１０８ａの回転動作によりトナー供給室１０２内のトナーＴをトナー撹拌部材１０８の回転軸に平行な略水平方向（図３０中の矢印ＩまたはＪ方向）に搬送できる構成となっている。
【０１８９】
図３０に示すように、トナー撹拌部材１０８の撹拌スクリュ形状部１０８ａは、軸方向について供給口１１１を挟んで外側に向かう方向（図３０中の矢印Ｉ方向）にトナーＴを搬送するように螺旋状の羽部が設けられている。さらに、トナー撹拌部材１０８の撹拌スクリュ形状部１０８ａは、軸方向について二つの返送口１０７よりも外側と内側とは螺旋状の羽部が逆巻きになっている。このため、供給口１１１からトナー供給室１０２に供給されたトナーＴはトナー撹拌部材１０８の撹拌スクリュ形状部１０８ａの回転によって軸方向外側（矢印Ｉ方向）に搬送され、返送口１０７よりも外側に到達したトナーＴは羽部が逆巻きの撹拌スクリュ形状部１０８ａによって返送口１０７に向かって（矢印Ｊ方向に）搬送される。返送口１０７を挟んで軸方向の外側と内側とでは、撹拌スクリュ形状部１０８ａによるトナーＴの搬送方向が逆であり、返送口１０７に向かうようにトナーＴに搬送力を付与するため、返送口１０７の下方ではトナーＴが軸方向両側から集められ、山状に押し上げられる。これにより、トナー収容室１０１から供給口１１１または返送口１０７を通過してトナー供給室１０２に供給されたトナーＴが過剰である場合は、返送口１０７で山状に押し上げられたトナーＴがトナー供給室１０２から返送口１０７を通ってトナー収容室１０１に戻される。また、トナー撹拌部材１０８は、トナー供給室１０２にあるトナーＴを攪拌し、さらに下部にある供給ローラ４４や現像ローラ４２にトナーＴを供給する役割を持つ。
【０１９０】
供給ローラ４４の表面には空孔（セル）を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナー供給室１０２内に供給されたトナーＴを効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ４２との当接部での圧力集中によるトナーＴの劣化を防止している。なお、この発泡材料は１０３〜１０１４［Ω］の電気抵抗値に設定される。供給ローラ４４には、供給バイアスが印加され、現像ローラ４２との当接部ある供給ニップβで予備帯電されたトナーＴを現像ローラ４２に押し付ける作用を補助する。供給ローラ４４は図２８中の矢印で示すように図２８中の反時計回りの方向に回転し、表面に付着させたトナーＴを現像ローラ４２の表面に塗布するように供給する。
【０１９１】
供給ニップβに対して現像ローラ４２の表面移動方向下流側の現像ローラ４２の表面に接触するように、規制部材であるドクタブレード４５が配置されている。供給ローラ４４から現像ローラ４２の表面に供給されたトナーＴは、現像ローラ４２の回転によってドクタブレード４５が接触する位置に搬送される。
【０１９２】
ドクタブレード４５としては、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰまたはリン青銅等の金属板バネ材料を用いることができ、その自由端側を現像ローラ４２の表面に１０〜１００［Ｎ／ｍ］の押圧力で当接させたもので、現像ローラ４２上のトナーＴに対してその押圧力下を通過させることで、トナー層を薄層化すると共に、摩擦帯電によってトナーＴに電荷を付与する。また、ドクタブレード４５には、トナーＴの摩擦帯電を補助するために、図示しないバイアス電源によりバイアスが印加される。
【０１９３】
感光体２は現像ローラ４２と非接触であり、図２８中の時計回りの方向に回転している。このため、現像ローラ４２と感光体２とが対向する現像領域αにおいては、現像ローラ４２の表面移動方向と感光体２の表面移動方向とが同方向となる。
【０１９４】
現像ローラ４２上の薄層化されたトナー層は、現像ローラ４２の回転によって現像領域αへ搬送され、現像ローラ４２に印加されたバイアスと感光体２上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体２の表面に移動して感光体２の表面上の静電潜像が現像される。
【０１９５】
現像領域αで現像に用いられず、現像ローラ４２上に残されたトナーＴが再びトナー供給室１０２内へと戻る箇所には、現像剤除電部材である下シール部材としての除電シール１０９が現像ローラ４２に当接して設けられ、トナーＴが現像装置４の外部に漏れ出ないように封止される。除電シール１０９には、除電能力を補助するため図示しないバイアス電源よりバイアスが印加される。
【０１９６】
上述した現像装置４において、現像ローラ４２上のトナーＴを用いた感光体２上の潜像の現像は、次のように行われる。供給ニップβで現像ローラ４２の表面上に供給されたトナーＴは、現像ローラ４２の回転に伴って、供給ニップβから現像領域αに向けて搬送され、その途中にあるドクタブレード４５を通過し、所定量に規制される。所定量に規制されたトナーＴは、さらに、現像領域αまで搬送され、現像ローラ４２と感光体２上の静電潜像との間の現像電界によって、感光体２の表面上の静電潜像部分に付着し、これにより現像が行われる。現像電界には、トナーが感光体２の方向に向かう電圧と現像ローラ４２に戻ってくる電圧が交互に繰り返されるようなＡＣバイアスをもちいる。実施形態２では、ｆ＝５００〜１００００［Ｈｚ］、Ｖｐｐ＝５００〜３０００［Ｖ］、Ｄｕｔｙ＝５０〜９０［％］の矩形波を用いた。その後、現像に寄与しなかったトナーＴは、現像ローラ４２の回転によってさらに搬送され、トナーＴが再びトナー供給室１０２に戻り、繰り返し利用される。
【０１９７】
実施形態２の現像装置４においても、上述した実施形態１と同様に、トナーＴとして、圧力相転移樹脂を含有する圧力相転移樹脂トナーを用い、このトナーＴを担持し、搬送する現像剤担持体である現像ローラ４２として、その表面に凹部４２ｂと凸部４２ａとからなる凹凸形状を備える構成を適用可能である。
【０１９８】
〔実施形態３〕
以下、本発明を適用可能な現像装置と、この現像装置を備える画像形成装置との三つ目の実施形態（以下、実施形態３という）について説明する。
図３１は、実施形態３に係る画像形成装置としてのプリンタ６００の要部の概略断面図であり、図３２は、実施形態３のプリンタ６００が備える四つのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちの一つのプロセスカートリッジ１が備える現像装置４および感光体２周りの説明図である。
【０１９９】
実施形態３のプリンタ６００は、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト７と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応した四つの作像ユニットを備えた、いわゆるタンデム方式のフルカラー画像形成装置である。
そして、各作像ユニットの現像手段である現像装置４には、圧力相転移樹脂トナーが収納されている。
【０２００】
プリンタ６００では、中間転写ベルト７を、ベルト駆動ローラ７１、ベルト従動ローラ７２及び、二次転写対向ローラ９ａ、に掛けまわして、図中反時計まわりに走行可能に備えている。
この中間転写ベルト７のベルト駆動ローラ７１とベルト従動ローラ７２との間で張架された面には、中間転写ベルト７の移動方向上流側から圧力相転移樹脂トナーを作像する、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの四つの作像部を構成する作像ユニットであるプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を備えている。
【０２０１】
圧力相転移樹脂トナーを作像するプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、用いる圧力相転移樹脂トナーの色が異なるのみで、それぞれ同一構成をしている。
四つのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、いずれも図３１中、時計まわり回転する潜像担持体であるドラム状の感光体２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を平行に並べて設置している。
各感光体２のまわりには感光体２を静電的に帯電させる帯電部材３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、各感光体２上の静電潜像にトナー像を現像させる現像装置４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とを配置している。さらに四つのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、感光体２上のトナーを除去するクリーニングク手段である感光体クリーニング装置５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）もそれぞれ配置している。また、各現像装置４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色の圧力相転移樹脂トナーを収容している。
【０２０２】
図３２に示すように、プロセスカートリッジ１が備える感光体クリーニング装置５は、感光体２に対し、当接している感光体クリーニングブレード５４と感光体クリーニングブラシ５１とを備える。また、感光体クリーニング装置５に対して、感光体２の表面方向下流側には、帯電ローラからなる帯電部材３を備え、そのさらに下流側には一成分の非接触現像方式の現像装置４を備える。
現像装置４は、現像ローラ４２と現像ローラ４２に対してトナーを供給する供給ローラ４４とを備え、現像ローラ４２は、対向する感光体２の表面に対し、順方向に回転する方向に感光体２の表面移動速度に対して約１〜３倍の間のプロセス線速で回転する。供給ローラ４４は、その表面移動方向が、供給ローラ４４と現像ローラ４２とが対向する供給位置において、現像ローラ４２の表面移動方向に対してカウンター方向となるように、現像ローラ４２と同方向に回転する。すなわち、実施形態３では、感光体２が図３２中の時計回り方向に回転し、現像ローラ４２と供給ローラ４４とが図３２中の反時計回り方向に回転する。
【０２０３】
現像ローラ４２には、表面に供給されたトナーを薄層化する規制部材であるドクタブレード４５が当接している。実施形態３の現像装置４も一成分現像方式であり、収容する現像剤はトナーのみであるため、二成分現像方式の現像装置のように、感光体の軸線方向に平行な方向に現像剤を搬送する搬送スクリュは必要ではない。そして、現像装置４では、装置内の圧力相転移樹脂トナーからなるトナーＴの循環のために、パドル４６が備えられている。パドル４６としては、現像装置４内のトナーＴの攪拌性を向上させるためにマイラーなどで羽を具備することが好ましい。
【０２０４】
現像装置４内のトナーＴが作像によって消費された場合は、不図示のトナーボトルから供給スクリュ４８を介して現像装置４内に圧力相転移樹脂トナーを補給することが可能である。また、図３３のように、現像装置４の上方に圧力相転移樹脂トナーが充填されたトナータンク１４０を設けることで、トナーＴを現像装置４内に補給する構成としても良い。トナータンク１４０内には、内部のトナーＴを攪拌するためのタンク内パドル１４１を有する。また、トナータンク１４０としては、現像装置４に対して着脱することで交換可能としても良いし、現像装置４と一体化して交換可能としても良い。さらに、プロセスカートリッジ１と一体化して交換する所謂オールインワン方式でも良い。
【０２０５】
一成分の非接触現像装置である現像装置４は、上述のような簡易な構成のため、現像装置の小型化、低コスト化、軽量化が実現できる。また、現像装置４は、非接触のために感光体２表面を傷つけることがなく、感光体２の高耐久化にも有利である。
【０２０６】
実施形態３の現像装置４においても、上述した実施形態１と同様に、トナーＴとして、圧力相転移樹脂を含有する圧力相転移樹脂トナーを用い、このトナーＴを担持し、搬送する現像剤担持体である現像ローラ４２として、その表面に凹部４２ｂと凸部４２ａとからなる凹凸形状を備える構成を適用可能である。また、現像ローラ４２としては、実施形態１で図１３を用いて説明した現像ローラ４２と同様のものを用いることができる。
【０２０７】
次に、実施形態３の現像装置４での現像ローラ４２上の圧力相転移樹脂トナーによって感光体２上の潜像を現像する工程について詳しく説明する。
現像ローラ４２と供給ローラ４４とが対向する供給位置で現像ローラ４２の表面上に供給されたトナーＴは、現像ローラ４２の表面移動によって供給位置から感光体２との対向部である現像領域に向けて搬送される。このとき、途中にあるドクタブレード４５との対向部である規制位置を通過し、現像ローラ４２上にトナー薄層が形成される。
現像ローラ４２の表面上に形成されたトナー薄層は、現像ローラ４２の表面移動によって現像領域まで搬送され、現像ローラ４２と感光体２の潜像との間の現像電界によって感光体２の表面上の静電潜像部分に付着し、これにより現像が行われる。
【０２０８】
現像電界には、トナーＴが感光体２の方向に向かう電圧（現像側バイアス）と現像ローラ４２側に戻ってくる電圧（回収側バイアス）とが交互に繰り返されるようなＡＣバイアスをもちいる。実施形態３の現像装置４では、ＡＣ周波数ｆ＝５００〜１００００［Ｈｚ］、ＡＣバイアスのＰｅａｋ−ｔｏ−Ｐｅａｋ値（Ｖｐｐ）＝５００〜３０００［Ｖ］、ＡＣ波形の現像側バイアス印加時間Ｄｕｔｙ＝３０〜７０［％］の矩形波を用いた。その後、現像に寄与しなかったトナーＴは、現像ローラ４２の回転によってさらに搬送され、トナーが再びトナー供給室に戻り、繰り返し利用される。
【０２０９】
供給ローラ４４の表面には空孔(セル)を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナーＴを効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ４２との当接である供給ニップでの圧力集中によるトナーＴの流動化による凝集および劣化を防止している。なお、この発泡材料は１０３〜１０１４［Ω］の電気抵抗値に設定される。供給ローラ４４には、供給バイアスが印加され、現像ローラ４２との当接部で予備帯電されたトナーＴを現像ローラ４２に押し付ける作用を補助する。
供給ローラ４４が当接する位置から現像ローラ４２の表面移動方向下流側の現像ローラ４２表面に接触するように、規制部材であるドクタブレード４５が配置されている。
【０２１０】
供給ローラ４４から現像ローラ４２の表面に供給されたトナーは、現像ローラ４２の回転によってドクタブレード４５が接触する位置に搬送される。ドクタブレード４５は、自由端側を現像ローラ４２の表面に１０〜１００［Ｎ／ｍ］の押圧力で当接させたもので、現像ローラ４２上のトナーＴに対してその押圧位置を通過させることで、トナー層を薄層化すると共に、摩擦帯電によってトナーＴに電荷を付与する。
また、表層に深さＤ（Ｄ≧トナー平均粒径）の凹部４２ｂを有する現像ローラ４２を使用することでドクタブレード４５の規制位置を通過する時に凸部４２ａのトナーＴはすり切られ、凹部４２ｂに留まっているトナーＴのみが現像領域へ搬送される。これにより、トナーＴに掛かる圧力が低減でき、圧力相転移樹脂トナーからなるトナーＴが流動化することなく現像ローラ４２の表層の凹部４２ｂに入り込み、規制位置を通過するため、規制位置を通過するトナーＴの量が安定し、画像濃度の安定化が可能である。
【０２１１】
感光体２は現像ローラ４２と非接触であり、図３２中の時計回りの方向に回転している。このため、現像ローラ４２と感光体２とが対向する現像領域においては、現像ローラ４２の表面移動方向と感光体２の表面移動方向とが同方向となる。現像ローラ４２上の薄層化されたトナー層は、現像ローラ４２の回転によって現像領域へ搬送され、現像ローラ４２に印加されたバイアスと感光体２上の静電潜像とによって形成される潜像電界に応じて、感光体２の表面に移動して感光体２の表面上の静電潜像が現像される。
【０２１２】
ここで、現像ローラ４２に印加されるバイアスは直流電圧に交流電圧を重畳した交番電界であり、トナーＴは現像ローラ４２と感光体２とを行き来（ジャンピング）しながら現像される。この所謂ジャンピング現像は、接触式一成分のようにトナー層を感光体２へ押し付けながら現像することなく、また、二成分現像のようにトナーを保持するキャリア複数個からなる磁気穂を感光体２に叩きつけることなく現像するため、現像ニップにおけるトナーＴへの圧力を大幅に低減でき、圧力相転移樹脂トナーが流動化することを防止できる。また、交番電界によるジャンピングは、現像ローラ４２上で複数個のトナーが凝集状態で存在していたとしてもそれをほぐす効果もある。
現像領域で現像に用いられず、現像ローラ４２上に残されたトナーＴが再び内へと戻る箇所には、現像剤除電部材である不図示の除電シールが現像ローラ４２に当接して設けられ、トナーＴが現像装置４の外部に漏れ出ないように封止される。
【０２１３】
次に、感光体クリーニング装置５について説明する。
プリンタ６００のように圧力相転移樹脂トナーを用いる画像形成装置では、感光体クリーニング装置５として、感光体２の表面をクリーニングするときに、クリーニング対象である感光体２の表面上のトナーＴに対する圧力が小さくなるような構成であることが好ましい。
例えば、回転する感光体クリーニングブラシ５１を用いた方法である。ブラシ繊維の材料としては、ナイロン、ポリエステル、アクリル等の絶縁材料が一般的である。また、ブラシにトナーと同極性または逆極性の電圧を印加してクリーニング機能を付与しても良い。
【０２１４】
上述した感光体クリーニングブラシ５１のみでトナーＴの除去が難しい場合は、図３２に示す構成のように、感光体クリーニングブレード５４を併用する構成としても良い。実施形態３では、ウレタンゴムに代表されるゴム材料からなる感光体クリーニングブレード５４を感光体２に押し当てることでトナーを除去できる構成にしている。
また、感光体クリーニングブレード５４によって回収されたトナーＴは感光体回収コイル５２によって不図示の廃トナータンクへ回収される機構を有する。また、感光体クリーニングブレード５４と感光体２の摺動性の向上、クリーニング性の向上または各感光体２の保護のために、ステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウムに代表される金属脂肪酸からなる潤滑剤塗布機構を設けても良い。
【０２１５】
プリンタ６００では、図３１に示すように、最も使用頻度が高いモノクロ印刷（黒トナー単色のみ使用）のファーストプリントスピードが速くなるように、黒のプロセスカートリッジ１Ｋは四つのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における中間転写ベルト７の表面移動速度についての最下流側に設置されている。しかし、四つのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の並び順としてはこれに限るものではない。
各プロセスカートリッジ１が備える感光体２には、一次転写位置でそれぞれ中間転写ベルト７を挟んで配置され、不図示の電源から一次転写バイアスが印加される一次転写手段としての一次転写ローラ８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が不図示の付勢部材によって押し当てるように配置されている。
【０２１６】
また、ベルト従動ローラ７２に対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置には、中間転写ベルト７の表面をクリーニングする中間転写体クリーニング手段としての転写ベルトクリーニング装置１１を設けている。
転写ベルトクリーニング装置１１としては、ベルト従動ローラ７２に掛けまわされた中間転写ベルト７の表面移動方向上流側にクリーニングブラシを設け、その下流側にウレタンゴム等のゴム材料からなるクリーニングブレードを押し当てている。このように構成することでトナーＴを除去できる構成にしている。
【０２１７】
プリンタ６００は、感光体クリーニング装置５と同様に、転写ベルトクリーニング装置１１によって回収されたトナーＴを不図示の廃トナータンクへ回収される機構を有する。
また、感光体２と同様に、クリーニングブレードと中間転写ベルト７との摺動性の向上、クリーニング性の向上及び中間転写ベルト７の保護のために、金属脂肪酸などの潤滑剤を中間転写ベルト７に塗布する潤滑剤塗布機構を設けても良い。
【０２１８】
図３１に示すように、プリンタ６００は、作像ユニットである各プロセスカートリッジ１の上方に、各感光体２に静電潜像を形成させるために書込み光を照射する露光装置６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を設けている。
また、中間転写ベルト７の下方には転写搬送ベルト９０が配置されている。そして、二次転写対向ローラ９ａに対して中間転写ベルト７及び転写搬送ベルト９０を挟んで対向する位置には、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ９を備え、二次転写手段を構成している。
複数の感光体２から中間転写ベルト７に順次転写された複数色のトナー画像は、二次転写対向ローラ９ａと二次転写ローラ９とが対向する二次転写ニップ部で、搬送手段である転写搬送ベルト９０で運ばれてきた転写紙Ｐ上に静電的に転写される。
この転写搬送ベルト９０は、未定着のトナー画像が二次転写される転写紙Ｐの二次転写ニップ部への進入挙動、及び定着装置１２への進入挙動を制御するため、二つの転写搬送張架ローラ９１と二次転写ローラ９とに張架され、図中の時計回り方向に回転駆動することによって転写紙Ｐを搬送する。
【０２１９】
転写搬送ベルト９０に対して、転写紙Ｐの搬送方向下流側（図３１中右側）には、圧力定着ニップ部を構成する定着手段である定着装置１２を設けている。
圧力相転移樹脂トナーを圧力定着によって定着する定着装置１２は、表面が滑らかな金属製の上部加圧ローラ１２１と下部加圧ローラ１２２とで構成されている。そして、二つの加圧ローラ（１２１及び１２２）のそれぞれの回転軸の軸方向両端部を圧縮スプリングによって付勢する構成としている。
また、この定着装置１２は、転写紙Ｐ上のトナー画像を定着する圧力定着ニップ部が形成される当接状態と、圧力定着ニップ部が形成されない離間状態とを選択可能な不図示の構成および制御を有した当接離間機構を備えている。
【０２２０】
転写紙Ｐ上に圧力相転移樹脂トナーによって形成された未定着トナー像が存在する場合は、上部加圧ローラ１２１と下部加圧ローラ１２２とが当接状態で圧力定着ニップ部を形成し、転写紙Ｐ上の圧力相転移樹脂トナーは圧力と熱との両方または圧力のみを受けて転写紙Ｐに定着される。
圧力定着ニップ部における温度Ｔｂは１５［℃］〜１００［℃］が好ましい。圧力定着ニップ部における圧力は５［ｋｇｆ／ｃｍ２］〜５００［ｋｇｆ／ｃｍ２］が好ましい。
【０２２１】
また、定着時の上部加圧ローラ１２１と下部加圧ローラ１２２との位置関係としては、完全に当接した状態に限らず、間隙を挟んで配置し、この間隙の幅を転写紙Ｐの厚さより小さい値と設定する構成であってもよい。このように間隙を挟んで配置する構成とすることで、圧力定着ニップ部に異物が挟まること等が原因となって発生する各加圧ローラ（１２１、１２２）表面の傷を防止することができ、各加圧ローラ（１２１、１２２）の長寿命化につながる。
【０２２２】
また、上部加圧ローラ１２１と下部加圧ローラ１２２とが接触しその当接部に高い圧力がかかっていると剛性の低い転写紙Ｐの場合はシワが発生しやすく、さらに、シワに添って破断することもある。これに対して、定着時の上部加圧ローラ１２１と下部加圧ローラ１２２との間に間隙を設ける構成であれば、転写紙Ｐにかかる圧力が比較的低くなり、転写紙Ｐに加わる力が小さいため、転写紙Ｐに与えるダメージが少ない。このため、シワの発生や、これに起因する転写紙Ｐの破断などの不具合を防止することができる。
一方、転写紙Ｐ上に圧力相転移樹脂トナーによって形成された未定着トナー像が存在しない場合は、上部加圧ローラ１２１と下部加圧ローラ１２２との間隙を転写紙Ｐの厚さより所定距離だけ大きくし、圧力定着ニップ部が形成されない離間状態に制御する。
【０２２３】
また、圧力相転移樹脂トナーは消費エネルギーの観点から完全に非加熱で定着されることが望ましいが、定着工程において補助的に熱を加えても良い。
図３１に示すプリンタ６００では、上部加圧ローラ１２１に対抗するように熱源であるハロゲンヒータ１２３および輻射板を設けることで、輻射熱によって定着ニップ上流位置で上部加圧ローラ１２１を加熱する構成となっている。
【０２２４】
昨今の省エネルギー定着のため熱可塑性樹脂トナーの定着温度の低下に伴い、トナーのガラス転移温度（Ｔｇ）も低くなってきており、現像装置４周辺の温度上昇に伴いトナーが軟化してトナーと構成部材との間やトナー同士で付着力が増大して、現像ローラ４２へのトナーフィルミングや、ドクタブレード４５へのトナー固着が発生しやすい。そして、従来の熱定着方式の画像形成装置における現像装置周辺の温度上昇の原因としては、主に定着装置からの熱伝達であった。
【０２２５】
これに対して、本発明を適用したが画像形成装置では、次のような利点がある。
すなわち、（１）従来の熱可塑性樹脂トナーを用いる熱定着の定着温度が１２０［℃］〜２００［℃］であるに比べて、上記各実施形態に示すように圧力相転移樹脂トナーを用いると熱源温度を大幅に低下させることができる。（２）また、圧力相転移樹脂トナーは高圧下でなければ、高Ｔｇを維持することができる。この（１）及び（２）の利点から現像ローラ４２へのトナーフィルミングや、ドクタブレード４５へのトナー固着を抑制することができる。
【０２２６】
上述した各実施形態では、フルカラーの複写機またはプリンタについての実施形態を示したが、本発明を適用可能な画像形成装置としてはこれらに限るものではない。フルカラーではなくモノクロ複写機、二色複写機、フルカラー機に透明トナーなどの特別色を備えたオンデマンド複写機などでも良い。また、複写機に限らず、プリンタ、ファックス、などの画像形成装置でも良い。
【０２２７】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
トナーＴ等の現像剤を表面上に担持して表面が無端移動し、感光体２等の潜像担持体と対向する現像領域α等の現像領域で潜像担持体の表面の潜像に現像剤を供給して現像する現像ローラ４２等の現像剤担持体と、内部に現像剤を収容するトナー収容部４３等の現像剤収容部と、現像剤収容部内の現像剤を現像剤担持体の表面に供給する供給ローラ４４等の現像剤供給部材と、現像領域に向かう現像剤の量を規制するドクタブレード４５等の規制部材とを有する現像装置４等の現像装置において、現像剤は、圧力相転移樹脂を含有する圧力相転移樹脂トナーを含み、現像剤担持体は、その表面に凹部４２ｂ及び凸部４２ａ等の凹凸形状を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤担持体の凹部に現像剤を収容し、規制部材によって凸部に存在する現像剤をすり切ることで、現像剤担持体表面上の現像剤は凹部内に収容された現像剤のみとなるため、凹部の容量を所望量の現像剤を担持する容量に設定することにより、所望量の現像剤を現像領域に搬送することができる。このように、凸部に存在する現像剤をすり切ることで現像剤の量を規制しているため、規制位置で現像剤に圧力をかけることなく所望量の現像剤に規制することができ、現像剤に含まれる圧力相転移樹脂トナーが加圧されることを抑制でき、規制部材による規制によって圧力相転移樹脂トナーが流動化することを抑制することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、現像剤として、トナーＴ等の非磁性または磁性の一成分の現像剤を用いる。これによれば、上記実施形態１について説明したように、現像装置の簡易化、低コスト化を図ることが出来る。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、現像ローラ現像剤担持体の表面はニッケル鍍金が施されている。これによれば、上記実施形態１で説明したように、ニッケル鍍金を施すことにより、現像剤担持体の錆びを防止すると共に、トナー等の一成分の現像剤を所望の極性（マイナス極性）に帯電させることができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）の何れか一つの態様において、現像ローラ４２等の現像剤担持体に形成された凹部４２ｂ及び凸部４２ａ等の凹凸の凸部に対する凹部の深さは、トナーＴ等の現像剤の平均粒径以上である。これによれば、上記実施形態１で説明したように、現像剤に掛かる圧力が低減でき、圧力相転移樹脂トナーが流動化することなく現像剤担持体の表層の凹部に入り込み、規制位置を通過するため、規制位置を通過する現像剤の量が安定し、画像濃度の安定化が可能である。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）の何れか一つの態様において、ドクタブレード４５等の規制部材は現像ローラ４２等の現像剤担持体の凹凸形状の凸部の表面に付着している現像剤を掻き取る。これによれば、上記実施形態１で説明したように、トナーＴ等の現像剤が規制部材によりすり切られるように薄層化することができる。
（態様Ｆ）
（態様Ｅ）において、規制部材は、現像ローラ４２等の現像剤担持体の表面の法線方向に対して傾斜した姿勢に保持された板状部材が現像剤担持体の表面に接触して現像領域α等の現像領域に向かう現像剤の量を規制するドクタブレード４５等の規制ブレードであり、規制ブレードは、現像剤担持体に対向する対向面４５ｂ等の対向面と先端面４５ａ等の先端面との間の稜線を形成するエッジ部４５ｅ等のエッジ部で現像剤担持体の表面に接触し、且つ、その根元部に対してその先端が現像剤担持体の表面移動方向上流側となるカウンター方向で接触する。これによれば、上記実施形態１で説明したように、頂面４２ｔ等の凸部の表面に付着しているトナーＴ等の現像剤を規制ブレードの先端面によって掻き取る構成を実現でき、これにより、現像剤が規制部材によりすり切られるように薄層化する構成を実現できる。
（態様Ｇ）
少なくとも感光体２等の潜像担持体と、潜像担持体表面を帯電させるための帯電部材３等の帯電手段と、潜像担持体上に静電潜像を形成するための露光装置６等の潜像形成手段と、静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する複写機５００等の画像形成装置において、現像手段として、（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）の何れか一つの態様の現像装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー化が可能な圧力相転移樹脂トナーを用いた構成で、現像装置内でトナーが流動化することを防止することができ、この流動化に起因して生じる不具合の発生を防止できるため、濃度ムラや濃度低下が発生しない良好な画像を出力できる画像形成装置を提供することが出来る。
（態様Ｈ）
（態様Ｇ）において、トナー像を転写紙Ｐ等の記録媒体に定着する定着装置１２等の定着手段が、加圧によって圧力相転移樹脂トナーを流動化する圧力定着部を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、従来の熱定着方式の画像形成装置に比べて省エネルギー化を図るとともに、定着装置からの伝熱に起因する不具合の発生を防止することができる。
（態様Ｉ）
潜像を担持する感光体２等の潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える複写機５００等の画像形成装置における少なくとも潜像担持体と現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスカートリッジ１等のプロセスカートリッジにおいて、（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）の何れか一つの態様の現像装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、省エネルギー化が可能な圧力相転移樹脂トナーを用いた構成で、現像装置内でトナーが流動化することを防止することができ、この流動化に起因して生じる不具合の発生を防止できるため、経時に渡って画像濃度が安定する現像装置を、プロセスカートリッジを構成する他の部材ともに装置本体から取り外すことができ、安定な画像を作成出来る現像装置の交換性の向上を図ることができる。
【０２２８】
〔参考：バロプラッチック〕
エンジニアリングプラスチックやバイオプラスチック分野では、樹脂のミクロ相分離構造由来の特性を利用した低温での圧力成形用樹脂材用の研究がなされており、当該樹脂を用いた電子写真方式の画像形成に応用する試みも行われている。
性質の異なる二種以上の高分子が共有結合でつながって構成されているブロック共重合体（樹脂）は、性質の異なる各高分子鎖が独立して凝集し、ミクロ相分離構造を形成する。ブロック共重合体（樹脂）の構造は、各高分子鎖の組成に比例し、海島構造、シリンダー構造、ラメラ構造へと変化することは既に広く知られていたが、非特許文献３（１９９８年論文）の小核中性子散乱によるブロック共重合体（樹脂）の構造研究において、当該樹脂に圧力刺激を加えると流動性が発生するという現象が近年新たに発見された。
【０２２９】
その後、非特許文献４（２００１年論文）に記載されているように、ブロック共重合体の他、ナノサイズのコアシェル樹脂粒子においても同様の圧力刺激に対する樹脂の流動性発現が確認されている。さらに非特許文献４では、この現象の解釈としてフローリー・ハギンズ理論を見直し、最終的に樹脂を構成する高分子成分の質量密度、溶解度パラメーター、膨張係数から圧力刺激にて当該樹脂を構成する高分子が秩序状態（Ｏｒｄｅｒｅｄ  Ｓｔａｔｅ固体）から無秩序状態（Ｄｉｓｏｒｄｅｒｅｄ  Ｓｔａｔｅ相溶）に変化するため、樹脂に流動性が発現することを理論および実験の両側面から証明し、ここに当該樹脂を同文献にてバロプラスチック（ｂａｒｏｐｌａｓｔｉｃ）と命名した。
【０２３０】
このように、非特許文献３の当該樹脂の圧力刺激による流動性の発現は、非特許文献４に記載された内容の如く、圧力刺激による樹脂の相転移現象により生じることが明らかにされた。
また、当該樹脂を構成する高分子の一方はソフトセグメント（ガラス転移温度または融点が低い（−３０［℃］以下））から成り、もう一方はハードセグメント（ガラス転移温度が高い（５０［℃］以上））から成るミクロ相分離構造を有する樹脂であると、圧力による相転移が起こりやすい（流動性が発現する）ことは、その後の多数の研究からも示唆されている（例えば非特許文献５（２００３年論文））。
このようにして１９９８年に発見された圧力刺激にて樹脂に流動性が出現する現象は２００３年以降に広く認められるようになってきた。
【０２３１】
しかしながら、ミクロ相分離構造を有する共重合体（樹脂）の設計は流動性現象の発見以前に既に古くから行われており、上述したソフトセグメントとハードセグメントからなる樹脂設計含め、様々な文献にも製造方法が記載されている。例えば、エチレン性不飽和化合物の場合、ミニエマルション法やリビングラジカル重合など、ポリエステル系の場合には結晶性ブロックと非結晶性ブロックを含むポリエステルブロック共重合体（例えば非特許文献６）などは、一般によく知られている。
【符号の説明】
【０２３２】
１  プロセスカートリッジ
２  感光体
３  帯電部材
４  現像装置
６  露光装置
７  中間転写ベルト
１２  定着装置
４１  現像ケーシング
４２  現像ローラ
４２ａ  凸部
４２ｂ  凹部
４２ｆ  表面層
４２ｇ  基材
４２ｔ  頂面
４３  トナー収容部
４５  ドクタブレード
４５ａ  先端面
４５ｂ  対向面
４５ｃ  ブレードフォルダ
４５ｅ  エッジ部
１００  プリンタ部
１２１  上部加圧ローラ
１２２  下部加圧ローラ
１２３  ハロゲンヒータ
５００  複写機
６００  プリンタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２３３】
【特許文献１】特許第４５８２２２７号公報
【特許文献２】特許第４５２５８２８号公報
【特許文献３】特開２００９−０５３３１８号公報
【特許文献４】特開２０１０−１９１１９７号公報
【特許文献５】特開２００７−１７８９０１号公報
【特許文献６】特開昭５８−１２６５６１号公報
【特許文献７】特開昭５８−０８６５５７号公報
【特許文献８】特開２００９−２５１０２１号公報
【特許文献９】特開昭５９−１１９３６４号公報
【特許文献１０】特許第３２９０５１３号公報
【非特許文献】
【０２３４】
【非特許文献１】「重縮合」（化学同人、１９７１年刊）
【非特許文献２】「ポリエステル樹脂ハンドブック」（日刊工業新聞社編、１９８８年刊）
【非特許文献３】Ｐｏｌｌａｒｄ，Ｍ．，  Ｒｕｓｓｅｌｌ，  Ｔ．  Ｐ．，  Ｒｕｚｅｔｔｅ，  Ａ．−Ｖ．  Ｇ．，  Ｍａｙｅｓ，  Ａ．  Ｍ．  ａｎｄ  Ｇａｌｌｏｔ，  Ｙ．  "Ｔｈｅ  ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｃ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｏｎ  ｔｈｅ  ｌｏｗｅｒ  ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｏｒｄｅｒｉｎｇ  ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｏｎ  ｄｉｂｌｏｃｋ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ":  Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，  ３１，  ６４９３  （１９９８）
【非特許文献４】Ｒｕｚｅｔｔｅ，  Ａ．−Ｖ．  Ｇ．，  Ｂａｎｅｒｊｅｅ，  Ｐ．，  Ｍａｙｅｓ，  Ａ．  Ｍ．  ａｎｄ  Ｒｕｓｓｅｌｌ，  Ｔ．  Ｐ．  "Ａ  ｓｉｍｐｌｅ  ｍｏｄｅｌ  ｆｏｒ  ｂａｒｏｐｌａｓｔｉｃ  ｂｅｈａｖｉｏｒ  ｉｎ  ｂｌｏｃｋ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ  ｍｅｌｔｓ"：  Ｊ．  Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，  １１４，  ８２０５  （２００１）
【非特許文献５】Ｇｏｎｚａｌｅｚ−Ｌｅｏｎ，  Ｊ．  Ａ．，Ｍｅｔｉｎ，  Ｈ．  Ａ．，  Ｒｙｕ，  Ｓ．−Ｗ．，  Ｒｕｚｅｔｔｅ，  Ａ．−Ｖ．  Ｇ．ａｎｄ  Ｍａｙｅｓ，  Ａ．Ｍ．  "Ｌｏｗ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  ｂａｒｏｐｌａｓｔｉｃｓ  ｂｙ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ｆｌｏｗ"：  Ｎａｔｕｒｅ，  ４２６，  ４２４  （２００３）
【非特許文献６】Ｄｏｉ，  Ｙ．  ａｎｄ  Ｓｔｅｉｎｂｕｃｈｅｌ，  Ａ．：  Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒｓ，  Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ  ＩＩ−Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，  （２００２），  Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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