(57)【要約】【課題】長期間使用した場合でも、現像剤規制部材に現像剤が融着することを抑制しつつ、現像剤の層厚を安定して規制することができる現像装置及び、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置において、現像剤担持体と、板状の弾性部材を有し、弾性部材の先端部を現像剤担持体の回転方向において上流側へ向くようにして現像剤担持体に当接させることで、現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する、回転可能に支持された現像剤規制部材と、現像剤規制部材を現像剤担持体に対して圧接させる付勢手段と、を備え、現像剤規制部材の回転中心から弾性部材の先端部までの距離よりも、現像剤規制部材の回転中心から現像剤担持体の中心までの距離の方が長く設定されており、現像剤は無機微粒子を有し、無機微粒子のうち、少なくとも１種が平均一次粒径６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置で用いられる現像装置において、
像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、
板状の弾性部材を有し、前記弾性部材の先端部を前記現像剤担持体の回転方向において上流側へ向くようにして前記現像剤担持体に当接させることで、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する、回転可能に支持された現像剤規制部材と、
前記現像剤規制部材を前記現像剤担持体に対して圧接させる付勢手段と、
を備え、
前記現像剤規制部材の回転中心から前記弾性部材の先端部までの距離よりも、前記現像剤規制部材の回転中心から前記現像剤担持体の中心までの距離の方が長く設定されており、
前記現像剤は無機微粒子を有し、前記無機微粒子のうち、少なくとも１種が平均一次粒径６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤規制部材を回転可能に支持する揺動支点軸を有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記平均一次粒径が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記無機微粒子のうち平均一次粒径が最も大きいものの重量は、現像剤重量の２．０％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置
【請求項５】
前記現像剤は、少なくとも１種以上の荷電制御剤を前記現像剤の表面に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
無負荷時における前記弾性部材の前記現像剤担持体に当接する設定角を３０°以下としたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記現像剤担持体は、弾性層と、前記弾性層の周りに形成される表面層とを有し、
前記表面層がアルミナを含有し、前記表面層の体積抵抗率が前記弾性層よりも高いことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記表面層の体積抵抗率が１０１０〜１０１４Ωｃｍであることを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記弾性部材は、金属製であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記現像剤規制部材の前記付勢手段から付与される前記現像剤担持体への押圧力をＦｄ（Ｎ）、
前記弾性部材の自由長をＬｂ（ｍ）、
前記弾性部材のヤング率をＥ（Ｐａ）、
前記弾性部材の断面二次モーメントをＩ（ｍ４）、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との当接部における前記現像剤規制部材の前記現像剤担持体に対する設定角をαとするとき、
ＦｄＬｂ２／２ＥＩ  ＜  α  ＜  ４５°
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記現像剤規制部材は、前記弾性部材を支持する支持部材を有し、
前記付勢手段は前記支持部材に対して付勢力を加えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１２】
前記支持部材として屈曲した第１の面と第２の面を備える金属板を有し、前記第１の面で前記現像剤規制部材を支持し、前記第２の面で前記付勢手段の付勢力を受けることを特徴とする請求項１１に記載の現像装置。
【請求項１３】
前記現像剤規制部材を回転可能に支持する揺動支点軸を現像枠体が有し、
前記付勢手段は、前記現像剤規制部材が前記現像剤担持体に向けて延びる方向に沿って設けられ、
前記支持部材は前記揺動支点軸に支持される揺動枠体に取付けられていることを特徴とする請求項１２に記載の現像装置。
【請求項１４】
前記現像剤規制部材に対して、前記現像剤規制部材の回転中心と前記現像剤担持体の回転中心は同じ側にあることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１５】
前記現像剤担持体の軸線方向と垂直な平面において、前記現像剤規制部材の回転中心は、前記現像剤規制部材を挟んで、前記現像剤規制部材の支持部材と反対側に配置されることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１６】
前記現像剤規制部材のヤング率Ｅは６８０００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１７】
画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジであることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１８】
画像形成装置で用いられる現像装置において、
像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、
板状の弾性部材を有し、前記弾性部材の先端部を前記現像剤担持体の回転方向において上流側へ向くようにして前記先端部のみを前記現像剤担持体に当接させることで、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する、回転可能に支持された現像剤規制部材と、
前記現像剤規制部材にモーメントを加えることで、前記現像剤規制部材を前記現像剤担持体に対して圧接させる付勢手段と、
を備え、
前記現像剤は無機微粒子を有し、前記無機微粒子のうち、少なくとも１種が平均一次粒径６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項１９】
像担持体と、請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の現像装置とを有し、画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ。
【請求項２０】
像担持体と、
請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の現像装置と、
を請求項１９に記載のプロセスカートリッジ内またはプロセスカートリッジを用いない画像形成装置の装置本体内に設け、
更に前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置に用いられる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタなど）、ファクシミリ装置、及びワードプロセッサなどに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いたプリンタ等の画像形成装置では、現像装置（現像手段）において、現像剤担持体（現像ローラ）に担持される現像剤（トナー）の層厚を所定の厚さに規制するため現像剤規制部材（現像ブレード）が用いられることがある。現像ブレードは現像ローラに接触することで、トナーを摩擦帯電すると同時に、現像ローラ上に一定の厚さのトナー層を形成する。
【０００３】
ここで、近年、機器の省エネルギー化に伴い定着過程における消費電力の低減が望まれ、トナーを溶融するのに必要な熱量の低減、すなわちトナーの融点を低くすることが有効となる。ところが、低融点のトナーは、低温定着が容易になる反面、トナーストレス（負荷）に対する耐性が低下してしまう。
【０００４】
トナーがブレードを通過する際には、熱や機械的なストレスを受けるため、低融点のトナーを長期間に渡って使用する場合、トナーの付着力を下げるために配合されたシリカ等の外添剤がトナーの中に埋め込まれることがある。またトナーの中のワックスが表面に染み出してくることがある。これにより、トナーの付着力が高くなってしまう。その結果、トナーが現像ブレードに付着する、いわゆる現像ブレード融着が発生しやすくなる。
【０００５】
現像ブレード融着が発生してしまうと、現像ローラ上でのトナー層の安定形成が阻害され、画像に記録媒体の搬送方向に沿ってトナーが定着されない、いわゆる「白筋」が発生して画像品質の低下につながる可能性がある。
【０００６】
ここで、現像ブレードを現像ローラに当接させる方法として、現像ブレードの先端部を当接させるエッジ当接と、現像ブレードを平面において接触させる腹当てがある。腹当てで当接させる場合、低融点のトナーはトナーの付着力が高いため、現像ブレードに付着したトナーを剥ぎ取ることが難しく、現像ブレード融着が発生し易く白筋の問題があるため、エッジ当接させるための従来技術が知られる。
【０００７】
特許文献１には、片持ち支持された薄板弾性部材を板バネとして当接圧を確保する現像ブレード（第１の構成）が開示される。また、ブレードガイド内に設けられ、現像ローラの中心に対して進退自在とさせる付勢部材によって現像ローラに一定圧力で圧接する硬度の高い現像ブレード（第２の構成）が開示される。
【０００８】
また、特許文献２には、一端を現像ローラの周面と接触する曲面とし、他端を支点軸を介して現像容器に回転自在に支持させ、付勢部材で付勢される板状部材としての現像ブレードが開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０９−０６２０９６号公報
【特許文献２】特開平１０−２３９９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、現像ブレード構成として特許文献１における第１の構成では、板バネとして一定量の撓みを設定する関係上、先端部だけでなく腹面も同時に現像ローラに当接することとなり、現像ブレード融着が発生してしまう。このため、白筋の問題が解消されない。
【００１１】
ここで、撓み量を小さくして当接させようとすると、当接圧が不安定となり、安定した当接圧とするためには高精度な組立てが必要となる。そして、撓み量を小さくして当接させると、現像装置を長期間に渡って使用した場合、現像ローラとの接触領域が狭いために摩耗による当接状態の変化は小さいが、圧接力が小さいためトナーの層厚を安定して規制するのが困難である。
【００１２】
なお、現像ブレード構成として特許文献１における第２の構成では、ブレードガイドに対する現像ブレードのガタつきにより、現像ブレードと現像ローラの当接部における摩擦力によって現像ブレードが傾くためトナーの層厚を安定して規制するのが困難である。
【００１３】
また、現像ブレード構成として特許文献２における構成では、板状部材における曲面を現像ローラに接触させることから、現像ローラとの当接ニップ部における現像ローラ回転方向の上流側や下流側で現像ブレード融着が発生し易い。そして、現像装置を長期間に渡って使用した場合であっても当接圧低下は抑制できるものの、低温定着トナーのように付着力が高いトナーにおいては長期使用時においては現像ブレードに融着が生じてしまう。このため、白筋の問題が解消されない。
【００１４】
本発明の目的は、長期間使用した場合でも、現像剤規制部材に現像剤が融着することを抑制しつつ、現像剤の層厚を安定して規制することができる現像装置及び、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る現像装置は、画像形成装置で用いられる現像装置において、像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、板状の弾性部材を有し、前記弾性部材の先端部を前記現像剤担持体の回転方向において上流側へ向くようにして前記現像剤担持体に当接させることで、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する、回転可能に支持された現像剤規制部材と、前記現像剤規制部材を前記現像剤担持体に対して圧接させる付勢手段と、を備え、前記現像剤規制部材の回転中心から前記弾性部材の先端部までの距離よりも、前記現像剤規制部材の回転中心から前記現像剤担持体の中心までの距離の方が長く設定されており、前記現像剤は無機微粒子を有し、前記無機微粒子のうち、少なくとも１種が平均一次粒径６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る別の現像装置は、画像形成装置で用いられる現像装置において、像担持体に形成された静電潜像を現像するために、現像剤を担持する現像剤担持体と、板状の弾性部材を有し、前記弾性部材の先端部を前記現像剤担持体の回転方向において上流側へ向くようにして前記先端部のみを前記現像剤担持体に当接させることで、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する、回転可能に支持された現像剤規制部材と、前記現像剤規制部材にモーメントを加えることで、前記現像剤規制部材を前記現像剤担持体に対して圧接させる付勢手段と、を備え、前記現像剤は無機微粒子を有し、前記無機微粒子のうち、少なくとも１種が平均一次粒径６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係るプロセスカートリッジは、上記現像装置を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、上記現像装置と、をプロセスカートリッジ内またはプロセスカートリッジを用いない画像形成装置の装置本体内に設け、更に前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、長期間使用した場合でも、現像剤規制部材に現像剤が融着することを抑制しつつ、現像剤の層厚を安定して規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置の概略断面図
【図２】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジを搭載した画像形成装置本体の概略断面図
【図３】プロセスカートリッジの変形例を搭載した画像形成装置本体の概略断面図
【図４】本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの概略断面図
【図５】本発明の実施形態に係る現像ブレードに作用する力を示した現像装置の概略断面図
【図６】本発明の実施形態に係る現像ブレードの設定角について説明する概略図
【図７】現像ブレードの使用前後に対して、現像ローラと現像ブレードにおける当接ニップ内の圧力分布を示すグラフ
【図８】現像ローラと現像ブレードとの当接ニップ内における圧力分布を示すグラフ
【図９】薄板弾性部材の形状プロファイルを示す概略図
【図１０】現像ブレードの設定角を示すプロセスカートリッジの概略断面図
【図１１】うち抜き加工による現像ブレードの先端部の形状を示す概略断面図
【図１２】本発明の実施形態に係る現像ローラの構成を示す概略図
【図１３】現像ローラ表層の抵抗率を測定する測定系を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
まず、本実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置１００の全体的な構成及び動作について説明する。図１は画像形成装置１００の概略断面図で、画像形成装置１００は、インライン方式、中間転写方式を採用した電子写真方式のフルカラーレーザープリンタ（電子写真画像形成装置）である。
【００２３】
この画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録材１２（例えば、記録シート、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置１００に接続された画像読み取り装置、あるいは画像形成装置１００に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどのホスト機器から、装置本体１００Ａに入力される。ここで、画像形成装置の装置本体とは、後述するプロセスカートリッジや現像カートリッジを除いた画像形成装置の部分である。
【００２４】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、水平方向に一列に配置されている。なお、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、形成する画像の色（使用するトナーの色）が異なることを除いて実質的に同じである。
【００２５】
したがって、以下の説明において特に区別を要しない場合には、いずれかの色用に設けられた要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。画像形成部７は、図１に示す露光装置（像担持体に静電潜像を形成）としてのスキャナユニット３、現像ユニット４、１次転写ローラ８の他、後述する図２に示す感光体ドラム１、帯電ローラ２、クリーニング部材６などで構成される。
【００２６】
画像形成装置１００は、像担持体としてのドラム型（円筒形）の電子写真感光体（感光体）である感光体ドラム１を有する。４個の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、鉛直方向と交差する方向に並設されている。感光体ドラム１は、図示矢印Ａ方向（反時計方向）に、図示しない駆動手段（駆動源）としての駆動モータにより所定の周速度で回転駆動される。そして、感光体ドラム１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段としてのスキャナユニット３、現像手段としての現像ユニット（現像装置）４、及びクリーニング手段としてのクリーニング部材６が配置されている。
【００２７】
帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面を所定の極性の所定の電位に均一に帯電させる。また、スキャナユニット３は、ホストコンピュータ（図示せず）から入力される画像情報に基づいてレーザー光を照射して、一様に帯電させられた感光体ドラム１の表面に静電潜像（静電像）を形成する。そして、現像ユニット４は、現像剤としての非磁性一成分現像剤（トナー）を備えており、静電潜像をトナー像として現像（可視像化）する。各色用の現像ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。
【００２８】
また、クリーニング部材６は、転写後の感光体ドラム１の表面に残った転写残現像剤（転写残トナー）を除去する。
【００２９】
また、画像形成装置１００は、並設された４個の感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して配置された中間転写体としての中間転写ベルト５（図１）を有する。中間転写ベルト５は、感光体ドラム１上のトナー像を記録材１２（図１）上に転写するために、トナー像を担持して搬送する。中間転写ベルト５は、無端状のベルトで形成されており、図１に示す従動ローラ５１、２次転写対向ローラ５２、駆動ローラ５３に掛け渡されている。中間転写ベルト５は、その外周面において全ての感光体ドラム１に当接する。
【００３０】
中間転写ベルト５は、図示しない駆動手段（駆動源）としての駆動モータが接続された駆動ローラ５３が回転駆動されることによって、図１の矢印Ｂ方向（時計方向）に所定の周速度で循環移動（回転）する。中間転写ベルト５の内周面側には、各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向するように、４個の１次転写手段としての１次転写ローラ８（図１）が並設されている。１次転写ローラ８は、中間転写ベルト５を介して感光体ドラム１に向けて押圧され、中間転写ベルト５と感光体ドラム１とが当接する１次転写部Ｎ１（図１）を形成する。
【００３１】
また、中間転写ベルト５の外周面側において、２次転写対向ローラ５２に対向する位置には、２次転写手段としての２次転写ローラ９（図１）が配置されている。２次転写ローラ９は、中間転写ベルト５を介して２次転写対向ローラ５２に向けて押圧され、中間転写ベルト５と２次転写ローラ９とが当接する２次転写部Ｎ２（図１）を形成する。また、中間転写ベルト５の外周面側の２次転写対向ローラ５２に対向する領域で、２次転写部Ｎ２よりも中間転写ベルト５の移動方向下流側の位置には、中間転写ベルト５を清掃する中間転写ベルトのクリーニング装置１１（図１）が設けられている。
【００３２】
また、画像形成装置１００は、記録材１２の搬送方向において２次転写部Ｎ２よりも下流側に、定着ローラと加圧ローラとを備えた定着装置１０（図１）を有する。
【００３３】
本実施形態では、感光体ドラム１と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像ユニット４及びクリーニング部材６とは、一体的にカートリッジ化されて後に詳述するプロセスカートリッジ７を形成している。プロセスカートリッジ７は、画像形成装置１００の装置本体１００Ａに設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置１００の装置本体１００Ａに着脱可能となっている。本実施形態では、各色用のプロセスカートリッジ７は全て同一形状を有している。
【００３４】
画像形成時には、画像形成動作開始信号に応じて、感光体ドラム１が回転駆動されると共に、感光体ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電処理される。一様に帯電処理された感光体ドラム１の表面は、スキャナユニット３から出力される画像情報に応じたレーザー光によって走査露光される。これによって、感光体ドラム１の表面に画像情報に従った静電潜像（静電像）が形成される。感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像は、現像ユニット４によりトナー像として現像される。本実施形態では、イメージ部露光と反転現像とによりトナー像が形成される。
【００３５】
すなわち、現像ユニット４は、感光体ドラム１の帯電極性と同極性（本実施形態では負極性）に帯電したトナーを、感光体ドラム１の表面の一様に帯電処理された後に露光により電荷が減衰した部分（画像部、露光部）に付着させる。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、１次転写ローラ８の作用により中間転写ベルト５上に転写（１次転写）される。
【００３６】
このとき、１次転写ローラ８には、図示しない１次転写バイアス電源（高圧電源）から、現像時のトナーの帯電極性（トナーの正規帯電極性）とは逆極性の電圧が印加される。例えばフルカラー画像形成時には、以上のプロセスが各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次行われ、中間転写ベルト５上で各色のトナー像が順次重ね合わされる。
【００３７】
一方、中間転写ベルト５上へのトナー像の形成と同期が取られて、記録材１２が２次転写部Ｎ２へと搬送される。そして、中間転写ベルト５上のトナー像は、２次転写部Ｎ２において、２次転写ローラ９の作用により記録材１２上に転写（２次転写）される。このとき、２次転写ローラ９には、図示しない２次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。
【００３８】
トナー像が転写された記録材１２は、定着装置１０に搬送される。定着装置１０は、定着ローラと加圧ローラとの接触部に形成される定着ニップにおいて記録材１２に熱及び圧力を加え、トナー像を記録材１２上に定着（固着）させる。その後、記録材１２は画像形成装置１００の装置本体１００Ａの外部に排出（出力）される。
【００３９】
また、１次転写部Ｎ１で中間転写ベルト５上に１次転写されずに感光体ドラム１上に残った１次転写残トナーは、クリーニング部材６により感光体ドラム１上から除去されて後述する回収トナー収容部に回収される。一方、２次転写部Ｎ２で記録材１２上に２次転写されずに中間転写ベルト５上に残った２次転写残トナーは、中間転写ベルトのクリーニング装置１１により中間転写ベルト５上から除去されて回収される。
【００４０】
なお、画像形成装置１００は、単独又はいくつかの（全てではない）所望の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。      
【００４１】
（プロセスカートリッジ）
プロセスカートリッジとは、像担持体と、これに作用するプロセス手段としての少なくとも現像手段と、を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能としたものである。また、現像ユニットとは、像担持体上の静電潜像を現像するために用いられる現像手段を一体化した装置（現像装置）である。現像ユニットは、少なくとも現像剤担持体と現像剤規制部材とを有する。この現像ユニットは、プロセスカートリッジの一部を構成した状態で、又は現像ユニット単独で、画像形成装置の装置本体に搭載される。現像ユニットが、単独で画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な現像カートリッジとされていてもよい。
【００４２】
次に、本実施形態の画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジ７の構成及び動作について説明する。プロセスカートリッジ７は、それぞれ別枠体で構成される、感光体ドラム１などを備えた感光体ユニット１３と、現像ローラ１７などを備えた現像ユニット４と、が二体構造で一体化される。
【００４３】
なお、現像ユニットあるいはプロセスカートリッジの構成や動作について、上、下、垂直、水平といった方向を表す用語は、特に断りのない場合には、それらの通常の使用状態において見た時の方向を表す。現像ユニットあるいはプロセスカートリッジの通常の使用状態とは、適正に配置された装置本体１００Ａに対して適正に装着され、画像形成動作に供し得る状態である。
【００４４】
図２は、本実施形態のプロセスカートリッジ７の概略断面図である。図２は、感光体ドラム１の回転軸線方向に直交する断面を示す。なお、本実施形態では、収容しているトナーの種類（色）を除いて、各色用のプロセスカートリッジ７の構成及び動作は実質的に同一である。
【００４５】
プロセスカートリッジ７は、上述したように、それぞれ別枠体で構成される、感光体ドラム１などを備えた感光体ユニット１３と、後述する現像ローラ１７などを備えた現像ユニット４と、が一体となって構成される。
【００４６】
１）感光体ユニット１３
図２に示される感光体ユニット１３は、感光体ユニット１３内の各種要素を支持する枠体としてのクリーニング枠体１４を有する。クリーニング枠体１４には、図示しない軸受を介して感光体ドラム１が回転可能に取り付けられている。感光体ドラム１は、アルミニウム製のドラム基体上に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした感光体層を有している。
【００４７】
そして、感光体ドラム１は、駆動源（図示せず）により、所定の周速度で図示矢印Ａ方向（反時計方向）に回転駆動される。本実施形態では、感光体ドラム１は、直径２４ｍｍの負帯電性の有機感光体ドラムであり、周速度１００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。
【００４８】
クリーニング枠体１４には、感光体ドラム１の外周面（表面）に接触するようにして、帯電ローラ２とクリーニング部材６とが配設されている。帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面に所定の圧接力で当接しており、感光体ドラム１の表面との摩擦により感光体ドラム１に対して従動回転する。そして、帯電ローラ２の回転軸には、図示しない帯電バイアス電源（高圧電源）から所定の電圧が印加される。
【００４９】
本実施形態では、帯電ローラ２の回転軸に対し−１０００Ｖの直流電圧が印加される。このとき、感光体ドラム１の表面電位をトレック株式会社製の表面電位計Ｍｏｄｅｌ３４４で測定すると、−４５０Ｖ程度であった。また、クリーニング部材６は、感光体ドラム１の表面に所定の圧接力で当接している。クリーニング部材６によって、回転する感光体ドラム１の表面から掻き取られて除去された１次転写残トナーは、クリーニング枠体１４内に形成された回収トナー収容部１４ａに回収される。
【００５０】
２）現像ユニット
ａ）ユニット全体
図２に示される現像ユニット４は、現像ユニット４内の各種要素を支持する枠体である現像枠体１８（現像容器）を有する。現像枠体１８内には、非磁性一成分の現像剤（トナー）が収容されている。現像ユニット４には、現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ１７が設けられている。また、現像ユニット４には、現像剤を現像ローラ１７に供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ２０が設けられている。また、現像ユニット４には、現像ローラ１７の外周面（表面）に担持される現像剤の層厚を規制する規制部材としての現像ブレード２１が回転可能に設けられている。
【００５１】
この現像剤規制部材としての現像ブレード２１については、現像剤（トナー）との関連で後に詳述する。以下、現像ローラ、トナー供給ローラ、現像ブレード、トナーの順で個別に説明する。
【００５２】
ｂ）現像ローラ
現像ローラ１７は、表面にトナーを担持して感光体ドラム１との対向部まで搬送し、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像を現像する。現像ローラ１７は、感光体ドラム１と所定の当接幅で接触し、感光体ドラム１の周速度よりも速い周速度で図２の矢印Ｄ方向（時計方向）に回転駆動される。すなわち、本実施形態では、現像ローラ１７と感光体ドラム１とは、対向部（接触部）において互いの移動方向が同方向（本実施形態では上から下に向かう方向）となるように回転する。
【００５３】
そして、本実施形態では、現像ローラ１７は、感光体ドラム１の周速度の約１．５倍の周速度で回転駆動される。また、現像ローラ１７には、図示しない現像バイアス電源（高圧電源）から所定の直流電圧が印加される。本実施形態では、現像ローラ１７の芯金に−３００Ｖの直流電圧が印加される。なお、本実施形態では、現像ローラ１７は感光体ドラム１に接触して現像を行うものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、現像ローラ１７が感光体ドラム１に対して所定の間隔を保って近接して配置された状態で現像を行う構成であってもよい。
【００５４】
現像ローラ１７には、単層ローラ又は複数層構成のローラが使用可能である。単層ローラとしては、芯金上に弾性材料としてのシリコーンゴム、ウレタンゴム、ヒドリンゴムなどのゴム材料により弾性層を形成したものが使用可能である。複数層構成のローラとしては、弾性層の表面にシリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂などを塗工して表層を形成したものが使用可能である。感光体ドラム１に対して安定した弾性接触を行うためには、現像ローラ１７の弾性層の硬度がアスカーＣ硬度で４０°〜７０°であることが好ましい。
【００５５】
また、現像効率の低下などの画像不良を発生させないためには、現像ローラ１７の体積抵抗値が１０４Ω〜１０９Ωであることが好ましい。本実施形態では、直径６ｍｍの芯金上に層厚３ｍｍのシリコーンゴムから成る弾性層を形成し、その表面にアクリル・ウレタン系樹脂を塗工して表層とした、直径１２ｍｍの現像ローラ１７を用いる。また、本実施形態では、現像ローラ１７の硬度はアスカーＣ硬度で５５°、体積抵抗値は１０６Ωである。
【００５６】
なお、現像ローラ１７の体積抵抗値は次のようにして測定される。直径３０ｍｍの鏡面金属製円筒部材と現像ローラとを当接荷重１．０ｋｇｆ（片側０．５ｋｇｆ）で現像ローラ長手方向全域に渡って当接させた状態で、鏡面金属製円筒部材を１．０ｒｐｓの周速度で回転させる。そして、現像ローラの芯金と鏡面金属製円筒部材との間に−５０Ｖの直流電圧を印加し、接地側に接続した１ｋΩの抵抗の両端電圧を測定して、測定した電圧値から電流値及び現像ローラの抵抗値を算出する。
【００５７】
ｃ）トナー供給ローラ
トナー供給ローラ２０は、現像ローラ１７との対向部及びその近傍において、現像ユニット４内のトナーを現像ローラ１７の表面に供給すると共に、現像に供されずに現像ローラ１７の表面に残留したトナーを、現像ローラ１７の表面から剥ぎ取る作用をなす。トナー供給ローラ２０は、現像ローラ１７の外周面（表面）に所定の当接幅で接触した状態で配置され、現像ローラ１７の周速度よりも遅い周速度で図２の矢印Ｅ方向（時計方向）に回転駆動される。すなわち、本実施形態では、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７とは、対向部（接触部）において互いの移動方向が逆方向となるように回転する。
【００５８】
なお、本実施形態では、トナー供給ローラ２０は、現像ローラ１７の周速度の約０．８５倍の周速度で回転駆動される。また、トナー供給ローラ２０には、図示しない供給バイアス電源（高圧電源）から所定の電圧が印加される。本実施形態では、トナー供給ローラ２０の芯金に−３００Ｖの直流電圧が印加される。なお、本実施形態では、トナー供給ローラ２０は、現像ローラ１７の周速度よりも遅い周速度で回転駆動されるものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、現像ローラ１７の周速度よりも速い周速度で回転駆動される構成などであってもよい。
【００５９】
トナー供給ローラ２０としては、導電性の芯金の外周に発泡体を形成した弾性スポンジローラなどが使用可能である。発泡体の材料としては、例えば、発泡ウレタンゴム、発泡ＥＰＤＭゴム、発泡シリコーンゴムなどの発泡骨格状スポンジ構造を持つものが使用可能である。本実施形態では、直径５ｍｍの芯金上に発泡骨格状スポンジ構造で比較的低硬度のポリウレタンフォームを層厚４ｍｍで形成した、直径１３ｍｍのトナー供給ローラ２０を用いる。
【００６０】
ｄ）現像ブレード
現像ブレード２１は、現像ローラ１７の表面に担持されるトナーの層厚を規制すると共に、摩擦帯電によってそのトナーに電荷を付与する作用をなす。現像ブレード２１は、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７との接触部よりも現像ローラ１７の移動方向下流側において、現像ローラ１７の表面に接触した状態で配置されている。また、現像ブレード２１には、図示しない規制バイアス電源（高圧電源）から所定の直流電圧が印加される。
【００６１】
なお、現像ブレード２１に印加する電圧は、ブレード材質やトナー特性等に応じて、調整可能である。例えば、現像ブレード２１に−５００Ｖの直流電圧を印加する、すなわち、現像ブレード２１に、現像ローラ１７に印加される電圧よりも、トナーの正規帯電極性側に高い電圧を印加することも可能である。また、別の例として、現像ブレード２１にー３００Ｖの直流電圧を印加し、現像ブレード２１と現像ローラ２１間に電位差を設けないように設定することも可能である。なお、本実施形態では、現像ブレード２１に−５００Ｖの直流電圧が印加される。
【００６２】
ｅ）トナー
画像形成動作において、現像ユニット４内のトナーは、トナー供給ローラ２０に担持されて搬送され、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７との接触部においてトナー供給ローラ２０の作用により現像ローラ１７に供給される。そして、現像ローラ１７に供給されたトナーは、現像ローラ１７に担持されて搬送され、現像ブレード２１によって層厚が規制されると共に、摩擦帯電により電荷が付与される。現像ローラ１７上の薄層化されたトナーは、現像ローラ１７に担持されて搬送される。
【００６３】
そして、このトナーは、現像ローラ１７と感光体ドラム１との接触部において、感光体ドラム１上に形成された静電潜像を現像し、トナー像を形成する。また、現像ローラ１７上の現像に供されなかったトナーは、トナー供給ローラ２０と現像ローラ１７との接触部において、トナー供給ローラ２０の作用により現像ローラ１７上から剥ぎ取られる。この剥ぎ取られたトナーは、現像枠体１８内へと戻されるが、一部のトナーはトナー供給ローラ２０により担持されて搬送され、新たにトナー供給ローラ２０に供給されたトナーと共に再び現像ローラ１７に供給される。
【００６４】
このようなトナーとしては、体積平均粒径が５μｍ〜８μｍのものが好ましい。ここで、トナーの体積平均粒径は、ベックマン・コールター株式会社製の精密粒度分布測定装置Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３で測定した。本実施形態では、懸濁重合法で製造した負帯電性を有する非磁性のトナーで、体積平均粒径が６．５μｍ程度のものを用いた。なお、本実施形態では懸濁重合法で製造したトナーを用いたが、これに限定されるものではない。例えば、粉砕法や、乳化重合法などの他の重合法を用いて製造されたトナーなどであってもよい。
【００６５】
また、トナーの表面性を改質するために、トナー表面に無機物を形成して使用することが可能である。本実施形態に用いるトナー表面に形成する無機物としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウムがある。あるいは、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウムも使用できる。あるいは、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等も使用できる。
【００６６】
ここで、トナー表面に形成する無機物は、無機微粒子をトナー表面に付着させることで形成し、使用することが好ましい。また、本実施形態に用いる無機物は、上記のもののうち１種類を単独で、または２種類以上を組み合わせて用いることが好ましい。
【００６７】
以下、本実施形態（実施例１）を含め、各実施例、各比較例のトナー表面に形成する無機物の種類及び量をトナー規制部材と共にまとめたものを、実施例１、比較例１、比較例２、実施例２、実施例３、比較例３、比較例４、実施例４、実施例５の順に示す。ここで、実施例１乃至５においては、無機微粒子のうち体積平均粒径（平均一次粒径）が最も大きいものの重量は、トナー重量（現像剤重量）の２．０％以下である。
【００６８】
１）実施例１
体積平均粒径が２０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度と、体積平均粒径が６０ｎｍ程度の酸化ケイ素をトナー重量の０．８％程度と、酸化チタン粒子をトナー重量の０．１％程度とをトナーの表面に均一に付着させて用いた。なお、トナー規制部材については図４に示す揺動タイプを用いた。
【００６９】
２）比較例１
体積平均粒径が２０ｎｍの酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度、トナーの表面に均一に付着させて用いた。なお、トナー規制部材については特許文献１に示す非揺動（固定）タイプを用いた。
【００７０】
３）比較例２
体積平均粒径が２０ｎｍの酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度、体積平均粒径が６０ｎｍの酸化ケイ素粒子をトナー重量の０．８％程度、トナーの表面に均一に付着させて用いた。なお、トナー規制部材については特許文献１に示す非揺動（固定）タイプを用いた。
【００７１】
４）実施例２
体積平均粒径が２０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度と、体積平均粒径が１００ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．０％程度と、酸化チタン粒子をトナー重量の０．１％程度とをトナーの表面に均一に付着させて用いた。なお、トナー規制部材については図４に示す揺動タイプを用いた。
【００７２】
５）実施例３
体積平均粒径が２０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度と、体積平均粒径が１００ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の２．０％程度と、酸化チタン粒子をトナー重量の０．１％程度とをトナーの表面に均一に付着させて用いた。なお、トナー規制部材については図４に示す揺動タイプを用いた。
【００７３】
６）比較例３
体積平均粒径が２０ｎｍの酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度、トナーの表面に均一に付着させて用いた。なお、トナー規制部材については図４に示す揺動タイプを用いた。
【００７４】
７）比較例４
体積平均粒径が２０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度と、体積平均粒径が５０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．０％程度と、酸化チタン粒子をトナー重量の０．１％程度とをトナーの表面に均一に付着させて用いた。なお、トナー規制部材については図４に示す揺動タイプを用いた。
【００７５】
８）実施例４
実施例１と同様、体積平均粒径が２０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度と、体積平均粒径が６０ｎｍ程度の酸化ケイ素をトナー重量の０．８％程度と、酸化チタン粒子をトナー重量の０．１％程度をトナーの表面に均一に付着させて用いた。なお、実施例４は、トナー母粒子の表面に荷電制御粒子が存在するトナーを用いる点で、実施例１と異なる。なお、トナー規制部材については図４に示す揺動タイプを用いた。
【００７６】
９）実施例５
実施例１と同様、体積平均粒径が２０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度と、体積平均粒径が６０ｎｍ程度の酸化ケイ素をトナー重量の０．８％程度と、酸化チタン粒子をトナー重量の０．１％程度をトナーの表面に均一に付着させて用いた。なお、実施例５は実施例１と現像ローラが異なる。なお、トナー規制部材については図４に示す揺動タイプを用いた。
【００７７】
（現像ブレード及びその周辺部の構成の詳細）
以下、本実施形態例における現像剤規制部材である現像ブレードド及びその周辺部について、構成を詳細に説明する。図４で、トナー規制部材としての現像ブレード２１は、現像ローラ１７の回転方向Ｄに対して前記トナー供給ローラ２０よりも下流側で現像ローラ１７に当接するように設置されている。
【００７８】
現像ブレード２１は、薄板弾性部材２１ａと、薄板弾性部材２１ａを支持する支持部材としての支持板金２１ｂとから構成されている。そして、薄板弾性部材２１ａの自由端は現像ローラ１７回転方向Ｄの下流側から上流側に向かうように支持板金２１ｂによって片持ち支持されている。薄板弾性部材２１ａは、薄い板状の金属からなる弾性部材（板バネ）である。一方、支持板金２１ｂは薄板弾性部材２１ａより厚い金属板でＬ字形状に屈曲し、揺動枠体２２に取付けられている。支持板金２１ｂは、薄板弾性部材２１ａを支持する支持部材である。
【００７９】
揺動枠体２２は、長手方向（現像ローラ１７の軸線方向）においてその両端に揺動支点軸２３を有する枠体である。揺動支点軸２３は、揺動枠体２２を揺動可能（回転可能）に支持する軸部であって、現像枠体１８に支持されている。すなわち、現像枠体１８に設けられた現像側板が、現像ローラ１７に加えて揺動支点軸２３を回転可能に支持することで、揺動枠体２２は揺動支点軸２３の軸線ｚを回転中心として回転可能である。因みに、本実施形態では、現像ローラ１４の軸線方向と垂直な平面（図４）において、揺動支点軸２３は、薄板弾性部材２１ａを挟んで、支持板金２１ｂと反対側に配置されている。
【００８０】
この結果、現像ブレード２１も揺動枠体２２と一体となって揺動支点軸２３の軸線ｚを回転中心として現像枠体１８に対して回転可能となる。尚、本実施形態では、支持板金２１ｂを揺動枠体２２に取り付けたが、揺動支点軸２３を支持板金２１ｂに直接設置することによって、現像ブレード２１を現像枠体１８に対して回転可能に支持することも可能である。
【００８１】
また、現像枠体１８と現像ブレード２１との間には、現像ブレード２１の長手方向（現像ローラ１７の軸線方向）に渡って、トナー漏れ防止のためのシール部材２５を設置している。シール部材２５は現像枠体１８の一部として設けられた座面（貼り付け面）に貼り付けられており、シール部材２５が現像ブレード２１により一定量圧縮されることにより、現像枠体１８と現像ブレード２１との間からのトナー漏れを防いでいる。本実施形態においては、シール部材２５としてＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）混合物の発泡体を使用した。
【００８２】
ここで、図５を用いて、現像ブレード２１の現像ローラ１７に対する押圧力について説明する。現像枠体１８には揺動枠体２２に対して押圧する加圧バネ２４が設置されており、揺動支点軸２３の軸線ｚを回転中心として揺動枠体２２及び現像ブレード２１に対してモーメントを付加している。すなわち、加圧バネ２４は、Ｌ字状に折り曲げられた支持板金２１ｂに接触することにより力Ｆｓを加え、これにより現像ブレード２１及び揺動枠体２２に反時計回りのモーメントを加える。この結果、現像ブレード２１は現像ローラ１７に押し付けられる。
【００８３】
なお、本実施形態においては、図５に示すように加圧バネ２４は圧縮バネであるが、現像ブレード２１を加圧する方法には特に制約はなく、圧縮バネではなく引張りコイルばねや板バネ等を代替加圧方法として適用してもよい。
【００８４】
揺動支点軸２３の軸線ｚを回転中心としたモーメントを付加することによって、現像ブレード２１を現像ローラ１７に押圧することが可能となる。尚、現像ブレード２１の現像ローラ１７に対する押圧力は、揺動支点軸２３の軸線ｚを中心とした力のモーメントのつり合いで決定し、以下の式（１）により求められる。
【００８５】
【数１】
2017187594.tif 000003
【００８６】
ここで、各符号は以下のように定義される。
Ｆｄ：現像ローラ１７と現像ブレード２１との押圧力
Ｌｄ：揺動支点軸２３の中心（軸線ｚ）から、現像ローラ１７と現像ブレード２１との接触部までの距離
θｄ：揺動支点軸２３の中心（軸線ｚ）から現像ローラ１７と現像ブレード２１との接触部までを結ぶ直線と、Ｆｄの方向が成す角度
Ｆｓ：加圧バネ２４が揺動枠体２２に付勢する荷重
Ｌｓ：揺動支点軸２３中心から、加圧バネ２４と揺動枠体２２との接触部までの距離
θｓ：揺動支点軸２３中心から、加圧バネ２４と揺動枠体２２との接点を結ぶ直線と、Ｆｓの方向とが成す角度
Ｆｓｌ：シール部材２５が揺動枠体２２に付勢する荷重
Ｌｓｌ：揺動支点軸２３中心からシール部材２５と揺動枠体２２との接触部までの距離
θｓｌ：揺動支点軸２３中心からシール部材２５と揺動枠体２２との接点を結ぶ直線と、Ｆｓｌの方向とが成す角度
【００８７】
図５に示すようにＦｄは、現像ブレード２１が現像ローラ１７との接触部から受ける荷重であり、現像ブレード２１が現像ローラ１７を押圧する押圧力に等しい。Ｆｓは、加圧バネ２４が揺動枠体２２と接触する接触部を始点として、加圧バネ２４が伸びる方向に生じる。
【００８８】
本実施形態では、揺動支点軸２３の軸線ｚからシール部材２５と揺動枠体２２との接触部までの距離Ｌｓｌが小さくなるように設定しているため、シール部材２５による力のモーメントの項を省略して計算している。すなわち式（１）において
Ｆｓｌ・Ｌｓｌ・ｓｉｎθｓｌ＝０
とした。
【００８９】
ここで、式（１）の左辺は、図５における揺動支点軸２３の軸線ｚを中心とした時計回りのモーメントであり、式（１）の右辺は軸線ｚを中心とした反時計回りのモーメントである。加圧バネ２４によって現像ブレード２１が現像ローラ１７に押圧された状態では、式（１）が成り立つ。
【００９０】
ここで式（１）によって現像ローラ１７が現像ブレード２１に加える力Ｆｄは、Ｌｄ、θｄ、Ｆｓ、Ｌｓ、θｓ、Ｆｓ、Ｆｓｌ、Ｌｓｌから求められる。すなわち、加圧バネ２４や揺動枠体２２の構成、配置などを変えることによって、現像ブレード２１の薄板弾性部材２１ａが現像ローラ１７を押圧する力を画像形成に適した大きさにすることができる。
【００９１】
なお、加圧バネ２４は、薄板弾性部材２１ａに取り付けられるのではなく、支持板金２１ｂに取り付けられている。加圧バネ２４が薄板弾性部材２１ａを直接付勢した場合に、薄板弾性部材２１ａが変形するのを避けるためである。特に本実施形態では、支持板金２１ｂは薄板弾性部材２１ａより厚い金属であって、さらにＬ字形状に屈曲しているため強度が高く、加圧バネ２４から付勢力を受けた場合であっても変形しにくい。これにより、支持板金２１ｂの変形も抑えられる。この結果、現像ブレード２１の薄板弾性部材２１ａが現像ローラ１７を押圧する力を一定に保てるようになる。
【００９２】
また、本実施形態において支持板金２１ｂは屈曲することで、図４に示すように薄板弾性部材２１ａが取り付けられた第１の面２１ｂ１と、加圧バネ２４から付勢力を受ける第２の面２１ｂ２は交差（本実例形態では略直交）してある。そのため、第２の面２１ｂ２が仮に加圧バネ２４からの付勢力によって変形しても、薄板弾性部材２１ａに対して影響を及ぼすことは抑制される。
【００９３】
ここで、図５に示すように、現像ブレード２１を支持する揺動枠体２２の揺動支点軸２３と現像枠体１８の間には、揺動支点軸２３を回転可能とするために多少の隙間がある。そのため、薄板弾性部材２１ａの先端部が現像ローラ１７から力を受けると、この隙間の分だけ揺動枠体２２及び現像ブレード２１が移動して薄板弾性部材２１ａと現像ローラ１７との接触状態に影響を及ぼす可能性がある。
【００９４】
しかし、本実施形態では、支持板金２１ｂにおいて第１の面２１ｂ１に対して、第２の面２１ｂ２が屈曲している。このため、加圧バネ２４から現像ブレード２１が受ける力Ｆｓは、薄板弾性部材２１ａが支持板金２１ｂから現像ローラ１７に向って延びる方向に沿って生じる。すなわち、力Ｆｓが、薄板弾性部材２１ａの先端を現像ローラ１７に近づける向きに作用している。
【００９５】
そのため、薄板弾性部材２１ａが現像ローラ１７から力を受けたとしても、薄板弾性部材２１ａの先端が現像ローラ１７に対して離れる向きに移動してしまうのを抑制できる。この結果、薄板弾性部材２１ａと現像ローラ１７との接触状態を良好に保つことができる。
【００９６】
なお、本実施形態では、加圧バネ２４の力Ｆｓが生じる方向が、薄板弾性部材２１ａに対して略平行となるように構成したが、必ずしも平行に限るものではなく、薄板弾性部材２１ａが現像ローラ１７に延びる方向に沿った方向であればよい。
【００９７】
次に、本実施形態における薄板弾性部材２１ａの自由端側における先端の位置設定に関して説明する。説明のために、揺動支点軸２３の中心（軸線ｚ）から現像ローラ１７の回転中心までの距離をｒ１とし、揺動支点軸２３の中心（軸線ｚ）から薄板弾性部材２１ａの先端までの距離をｒ２（Ｌｄと同義）とする。このとき、本実施形態においては、以下の式（２）を満たすように、薄板弾性部材２１ａの先端位置を設定している。
【００９８】
ｒ１  ＞  ｒ２・・・式（２）
この式（２）を満たす限りにおいては、薄板弾性部材２１ａの先端が軸線ｚ周りを回転した際に描く軌跡は現像ローラ１７における円弧の頂点（最上点）を超えることがない。このため、確実に薄板弾性部材２１ａはその先端（エッジ）から現像ローラ１７に当接し始めることができる。すなわち、薄板弾性部材２１ａの先端位置及び他端位置と回転中心である軸線ｚ位置を結ぶ三角形が軸線ｚ周りに回転することで、現像ローラ１７の局部的な径の変化があったときにも薄板弾性部材２１ａの先端のみが現像ローラ１７に当接する。
【００９９】
より具体的には、現像ローラ１７の半径の変動や凹み、現像ユニット４の組み立て公差のばらつき等が生じても、現像ブレード２１が揺動支点軸２３を支点に回転することで両者は確実に当接する。そして、現像ブレード２１から現像ローラ１７には加圧バネ２４により適切な荷重が印加される。つまり、薄板弾性部材２１ａに一定量の撓みを設定することにより当接荷重を確保しているのではなく、加圧バネ２４によって荷重を設定しているため、薄板弾性部材２１ａの撓みが少ない状態においても、安定して使用することが可能である。
【０１００】
次に、本実施形態における現像ブレード２１の設定角について図６、図１０を用いて説明する。図６（ａ）は現像ブレード２１に対して押圧力を印加していない状態、図６（ｂ）は現像ブレード２１に対して押圧力を印加している状態をモデル化して示している。また図１０は、現像ブレード２１を付勢する加圧バネ２４を現像ユニット４から取り外した場合を示した図である。
【０１０１】
図６（ａ）、図１０には、現像ブレード２１に加圧バネ２４によるモーメントを付加せず、現像ブレード２１が現像ローラ１７から負荷を受けない無負荷状態が示されている。この無負荷状態において、現像ローラ１７と現像ブレード２１との当接点における現像ローラ１７の表面の接線と現像ブレード２１のなす角度を設定角αとする。ここで、現像ブレード２１の設定角αを以下の式（３）を満たすように設定している。
【０１０２】
【数２】
2017187594.tif 000004
【０１０３】
各符号は、以下のように定義される。なお、括弧内は単位である。
α：設定角（ｒａｄ）
Ｆｄ：現像ローラ１７と現像ブレード２１との押圧力（Ｎ）
Ｌｂ：薄板弾性部材２１ａの自由長さ。つまり片持ち支点から先端までの距離（ｍ）
Ｅ：薄板弾性部材２１ａのヤング率（Ｐａ）
Ｉ：薄板弾性部材２１ａの断面２次モーメント（ｍ４）
ここで、α＜４５°である。
【０１０４】
なお、図６（ｂ）に示すように、加圧バネ２４によるモーメントを付加した状態では、現像ブレード２１は現像ローラ１７の当接部から荷重を受ける。そのため、支持板金２１ｂによって片持ち支持されている薄板弾性部材２１ａはたわみ変形し、先端部が角度（以下「たわみ角度」と呼ぶ）βだけ傾く。
【０１０５】
ここで、一般に、ヤング率Ｅ、自由長Ｌ、断面二次モーメントＩの片持ち梁が荷重Ｐを受けた際のたわみ角度は、弾性曲線方程式を解くこと、あるいはモールの定理を用いることで、ＰＬ２／２ＥＩと求めることができる。この式において、Ｐ＝Ｆｄ、Ｌ＝Ｌｂを代入すると、薄板弾性部材２１ａのたわみ角度βは、式（３）の左辺のように
β（ｒａｄ）＝ＦｄＬｂ２／２ＥＩ
と求めることができる。
【０１０６】
すなわち、式（３）は、薄板弾性部材２１ａがたわみ変形して形成されるたわみ角度βよりも、無負荷状態（薄板弾性部材２１ａが現像ローラ１７から荷重を受けていない状態）において定義される現像ブレード２１の設定角αの方が大きいことを示している。具体的には、本実施形態において、無負荷状態、すなわち加圧バネ２４によるモーメントが現像ブレード２１に付加されていない状態での設定角αは１３°（０．２２７ｒａｄ）である。
【０１０７】
また、本実施形態では、支持板金は厚さ１．２ｍｍの鉄板を使用した。薄板弾性部材２１ａは厚み８０μｍのステンレス板であり、図６における薄板弾性部材２１ａの自由長Ｌｂは１０ｍｍである。また現像ローラ１７の長手方向に沿って測った薄板弾性部材２１ａの幅は２１５ｍｍである。またステンレス板のヤング率Ｅは１９７０００ＭＰａであり、薄板弾性部材２１ａの断面２次モーメントは９．１７×１０−１５ｍ４である。
【０１０８】
また、本実施形態において、現像ローラ１７と現像ブレード２１との間に生じる押圧力Ｆｄが５．０Ｎになるように設定している。これらを（３）式における左辺に当てはめた結果は
β＝ＦｄＬｂ２／２ＥＩ＝０．１３８ｒａｄ（７．９３°）
となる。このように、たわみ角度βは、無負荷状態における現像ブレード２１の設定角α＝１３°（０．２２７ｒａｄ）よりも小さい。これにより、薄板弾性部材２１ａがたわみ変形することによって薄板弾性部材２１ａの先端部以外の部分、すなわち腹面部が現像ローラ１７と当接することを抑制でき、先端部付近のみで現像ブレード２１を現像ローラ１７に当接させることができる。
【０１０９】
図８は、現像ローラ１７と現像ブレード２１の接触領域である当接ニップ内の圧力分布を示している。本実施形態（実施例１）では、薄板弾性部材２１ａのたわみ変形を抑えることによって、薄板弾性部材２１ａの腹面部が現像ローラ１７と当接することを抑制している。そのため、実線で示す本実施形態（実施例１）の圧分布では、薄板弾性部材２１ａの先端部における圧ピークから当接ニップ出口までの距離が短く、当接圧の低い領域を縮小することができる。
【０１１０】
尚、無負荷時における現像ブレード２１の設定角α（図６（ａ））は３０°以下に設定することが望ましい。３０°を超えるように設定した場合、現像ブレード２１によって現像ローラ１７上のトナーを規制した際、現像ローラ１７に形成されるトナー層に縦筋が発生する場合がある。これは、薄板弾性部材２１ａとして、型抜き板（うち抜き加工で形成された板）を使用したためと考えられる。すなわち、型抜き板は安定的に生産することが可能であるが、うち抜き加工の際に、図１１に示すように型抜き板の破断面２１ａ２にバリ２１ａ１が形成される場合がある。
【０１１１】
通常、バリ２１ａ１が現像ローラ１７とは反対側を向くように薄板弾性部材２１ａの向きを決めるが、仮に現像ブレード２１の設定角αを３０°以上に設定すると、バリ２１ａ１が現像ローラ１７に近づき、トナー層の規制に影響してくる可能性がある。この結果、トナー層に縦筋が発生するものと考えられる。また、設定角αが大きすぎると、現像ローラ１７の回転によって、薄板弾性部材２１ａの先端がめくれてしまう場合がある。そこで本実施形態では上記のことを踏まえて設定角αを３０°以下とした。
【０１１２】
また、現像ローラ１７と現像ブレード２１の間に生じる押圧力Ｆｄ（図５）に対して、薄板弾性部材２１ａのたわみ変形の度合い（たわみ角度の大きさ）が安定するためには、ヤング率が６８０００ＭＰａ以上の材料であることが望ましい。すなわち、薄板弾性部材２１ａが金属製であることが望ましい。そのため、本実施形態においては、薄板弾性部材２１ａとしてステンレスを使用したが、リン青銅やアルミ等の他の金属であっても良い。なお、ここで言う金属には、合金を含むものとする。
【０１１３】
次に、本実施形態（実施例１）の効果を確認するため、比較例１、２、３、４と、本実施形態の効果をより大きくする実施例２、３、４、５について説明する。比較例及び実施例の構成は、以下に特に説明する点を除いて本実施形態（実施例１）のものと実質的に同じである。比較例及び実施例において、本実施形態のものに対応する機能あるいは構成を有する要素には同一符号を付す。
【０１１４】
＜比較例１＞
本比較例が実施例１と異なる点は、規制部材の構成と、前述したトナー表面を形成する酸化ケイ素粒子の体積平均粒径及び量である。本比較例におけるトナー規制部材としての現像ブレードは、現像容器に固定された支持板金に、リン青銅板やステンレス板などの薄板弾性部材を片持ちで支持し、その対向部の自由端側を現像ローラに対して当接している。
【０１１５】
本比較例において、無負荷時、すなわち現像ローラを薄板弾性部材に対して押し込んでいない状態での現像ブレードの設定角α（図６（ａ））は８°である。また、支持板金は厚さ１．２ｍｍの鉄板を使用し、薄板弾性部材は厚み８０μｍのステンレス板であり、薄板弾性部材の自由長さＬｂ（図６（ａ））は１０ｍｍである。ステンレス板のヤング率Ｅは１９７０００ＭＰａであり、薄板弾性部材の断面２次モーメントは９．１７×１０−１５ｍ４である。
【０１１６】
本比較例においては、薄板弾性部材に対し、現像ローラを一定量押し込んだ状態で薄板弾性部材を撓み変形させることによって当接圧を確保することが可能となる。そこで、現像ローラの薄板弾性部材に対する押し込み量は１．２ｍｍとしている。
【０１１７】
本比較例において、現像ローラを薄板弾性部材に押し込んだ状態では、薄板弾性部材と現像ローラとの当接部における薄板弾性部材のたわみ角度は１０．３１°であり、現像ブレードの設定角である８°よりも大きい。このため、本比較例１における薄板弾性部材と現像ローラとの当接状態は、薄板弾性部材の先端部に加え、薄板弾性部材の先端部以外の腹面も同時に現像ローラと当接する。すなわち、本比較例における圧分布では、図８の点線で示すように、実施例１と比較すると、当接圧の低い領域が広く存在している。
【０１１８】
尚、実施例１における現像ローラ１７から現像ブレード２１に加わる押圧力Ｆｄと、比較例１における現像ローラの薄板弾性部材に対する押し込み量は、各条件において、現像ローラ上のトナーコート量が同等程度になるように設定値を決定した。また、本比較例においては、上述したように、体積平均粒径が２０ｎｍの酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度、トナーの表面に均一に付着させて用いた。
【０１１９】
＜比較例２＞
基本的な構成及び動作は、比較例１と同じである。本比較例が比較例１と異なる点は、上述したように、トナー表面に形成する酸化ケイ素粒子の体積平均粒径を変更している点である。本比較例では体積平均粒径が２０ｎｍの酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度、体積平均粒径が６０ｎｍの酸化ケイ素粒子をトナー重量の０．８％程度、トナーの表面に均一に付着させて用いた。
【０１２０】
＜実施例２＞
本実施例では、体積平均粒径が２０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度と、体積平均粒径が１００ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．０％程度と、酸化チタン粒子をトナー重量の０．１％程度をトナーの表面に均一に付着させた。本実施例と実施例１の異なる点は、酸化ケイ素粒子の粒径が１００ｎｍ程度と実施例１よりも大きい点である。
【０１２１】
＜実施例３＞
本実施例では、体積平均粒径が２０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度と、体積平均粒径が１００ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の２．０％程度と、酸化チタン粒子をトナー重量の０．１％程度とをトナーの表面に均一に付着させた。本実施例と実施例２の異なる点は、酸化ケイ素粒子の量がトナー重量の２．０％でありより多い点である。
【０１２２】
＜比較例３＞
基本的な構成及び動作は、実施例１と同じである。本比較例が実施例１と異なる点は、トナー表面に形成する酸化ケイ素粒子の体積平均粒径を変更している点である。本比較例では、上述したように体積平均粒径が２０ｎｍの酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度、トナーの表面に均一に付着させて用いた。
【０１２３】
＜比較例４＞
本比較例では、体積平均粒径が２０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度と、体積平均粒径が５０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．０％程度と、酸化チタン粒子をトナー重量の０．１％程度をトナーの表面に均一に付着させた。本実施例と実施例１の異なる点は、酸化ケイ素粒子の粒径が５０ｎｍ程度と実施例１よりも小さい点である。
【０１２４】
＜実施例４＞
実施例４において、実施例１と異なる点は、トナー母粒子の表面に１種以上の荷電制御粒子が存在するトナーを用いている点である。以下に、本実施例で用いた荷電制御粒子の製造方法、及びトナー母粒子表面への付着方法について述べる。
【０１２５】
ａ）荷電制御粒子の製造
冷却管、撹拌機、温度計及び、窒素導入管を取り付けた反応器に以下に示すものを仕込み、３０分間窒素バブリングを行った。そして、反応混合物を窒素雰囲気下、１２０℃で６時間加熱し、重合反応を完結させた。更に、反応液を室温まで冷却後、溶媒を減圧留去した。得られた固体をアセトン−メタノールで２回再沈殿し、５０℃、０．１ｋＰａ以下で減圧乾燥させることにより荷電制御粒子を得た。
・スチレン                                                        １００．０部
・５−ビニルサリチル酸                                              ２１．０部
・ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート                  ７．２部
（パーブチルＩ−７５、日油社製）
・プロプレングリコールモノメチルエーテルアセテート                ２００．０部
１Ｈ  ＮＭＲ分析、中和滴定から得られた荷電制御粒子は、５−ビニルサリチル酸ユニットを全単量体単位中に１０ｍｏｌ％含有していることを確認した。また、サイズ除去クロマトグラフィー（ＳＥＣ）分析より、重量平均分子量（Ｍｗ）は１４５００であった。
【０１２６】
上記で得られた荷電制御粒子５部をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）８部に溶解し、Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−アミノエタノール０．４部を加えた後、室温で激しく撹拌しながら純水２８部をゆっくりと滴下した。得られた分散液から減圧下、５０℃でＴＨＦを留去し、荷電制御粒子の水分散体を得た。
【０１２７】
分散体の固形分濃度は２０質量％であり、動的光散乱法（日機装社製ナノトラックによる測定）による個数平均粒径は３０ｎｍであった。
【０１２８】
ｂ）荷電制御粒子のトナー母粒子への付着
トナー母粒子をアニオン系界面活性剤水溶液の中に移し、トナー母粒子を分散させ、固形分濃度５．０質量％の分散液を得る。作成した分散液の固形分１００．０部に対し、荷電制御粒子Ａの水分散体（０．９５部）を添加し撹拌する。さらに、撹拌しながら希塩酸を添加し、ｐＨ０．９５に調整することで、トナー母粒子の表面に荷電制御粒子を凝集、固着させた。
【０１２９】
その後、上記分散液をろ過器で水分をろ別し、これをイオン交換水１２００部中に投入して撹拌し、再び分散液とした後、ろ過器で固液分離した。この操作を３回行なった後、最終的に固液分離した粒子を、３０℃の乾燥機で十分に乾燥してトナー母粒子に荷電制御剤が付着した粒子を得た。
【０１３０】
その後、実施例１と同様の工程で、以下のものをトナーの表面に均一に付着させた。すなわち、体積平均粒径が２０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の１．５％程度と、体積平均粒径が６０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子をトナー重量の０．８％程度と、酸化チタン粒子をトナー重量の０．１％程度である。
【０１３１】
なお、本実施例の荷電制御剤に限らず、使用可能な荷電制御剤は既知のものを、単独もしくは組み合わせることで、帯電特性の調節に用いることが可能であり、例えば、以下のようなものがあげられる。
【０１３２】
すなわち、負帯電性の荷電制御剤としては、スルホン酸基、スルホン酸塩基または、スルホン酸エステル基を有する高分子化合物、サリチル酸誘導体及び、その金属錯体、モノアゾ金属化合物などが挙げられる。もしくは、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸や、その金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールなどのフェノール誘導体類、尿素誘導体、ホウ素化合物、カリックスアレーンなどが挙げられる。
【０１３３】
また、正帯電性の荷電制御剤としては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩などによるニグロシン変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物が挙げられる。あるいは、トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの４級アンモニウム塩が挙げられる。あるいは、これらの類似体であるホスホニウム塩などのオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料（レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸が挙げられる。
【０１３４】
あるいは、、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など）、高級脂肪酸の金属塩、ジブチルスズオキサイドが挙げられる。あるいは、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド、ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレート類などが挙げられる。
【０１３５】
＜実施例５＞
実施例５において、実施例１と異なる点は、現像ローラ１７を以下のものに変更した点である。すなわち、図１２に示すように、現像ローラ１７が、弾性層と、弾性層の周りに形成される表面層とを有し、表面層がアルミナを含有し、表面層の体積抵抗率が弾性層よりも高いように設定した。
【０１３６】
本実施例におけるアルミナとは、αアルミナやγアルミナ等の酸化アルミニウム、ベーマイトや擬ベーマイト等の酸化アルミニウム水和物、水酸アルミニウム、後述のアルミニウムアルコキシドを加水分解、縮合反応により得られるアルミニウム化合物を示す。そして、コロイダルアルミナ溶液の安定性からベーマイト、擬ベーマイトであることが好ましく、表面層形成安定性からは後述のアルミニウムアルコキシドを加水分解、縮合反応により得られる酸化アルミニウム化合物であることが好ましい。しかし、別に既知のアルミナを用いても構わない。
【０１３７】
また、図１２に示す本実施例に用いる現像ローラは、以下のように作製した。すなわち、導電性支持体である外径φ６（ｍｍ）の芯金電極の周囲に、導電剤が配合された導電性のゴム層を設け、現像ローラ１７基体の外径はφ１１．５（ｍｍ）とした。ここで、ゴム層の材質はシリコーンゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン共重合体）、ヒドリンゴム、又はこれらが混合されたゴム、一般的にゴムが使用可能である。本実施例においては、シリコーンゴムを２．５ｍｍ，ウレタン層１０ｕｍ形成し、基体１４ｂ１とした。
【０１３８】
また、導電剤としては、カーボン粒子、金属粒子、イオン導電粒子等を分散させることで所望の抵抗値を得ることができ、本実施例においてはカーボン粒子を用いた。また、現像ローラ全体の硬度調整のためには、シリコーンゴム量と充填剤であるシリカ量を調整することで、所望の硬度を有する現像ローラを作製した。
【０１３９】
次に、コロイダルアルミナ溶液を調整し、上述の導電弾性層を有する現像ローラ基体をコロイダルアルミナ溶液へディッピング処理することによりアルミナ表面層１４ｂ２を１．５ｕｍ形成し、導電性弾性層１４ｂを形成した。ここで、使用したコロイダルアルミナ溶液は、日産化学製アルミナゾル液５２０（平均粒径２０ｎｍ、ベーマイト）とエタノールを体積比率１：４になるように攪拌、混合することで調整した。
【０１４０】
また、本実施例において、ディッピング前に現像ローラ基体１７ｂ１の表面にＵＶ照射を行うことで、コロイダルアルミナ溶液の塗工性及び密着性を向上させている。アルミナ表層を形成後、１４０℃、１５分の乾燥を行った。
【０１４１】
（アルミナ表層の抵抗率の測定方法（インピーダンス測定））
次に、アルミナ表層の抵抗率の測定方法について述べる。本実施例において、表層の抵抗率は、５×１０１１Ωｃｍ、基体の抵抗率は、１０８Ωｃｍであり、表層抵抗率が基体抵抗率より高く設定している。抵抗率は、インピーダンス測定から得られたデータを基に算出した。
【０１４２】
まず、ローラ表面に幅５ｍｍの導電テープを図１３のように１ｍｍ間隔に３本巻き、３本の導電テープのうち中央に位置する導電テープＤ２と現像ローラの芯金間に直流に交流を重畳した後述の電圧を電源Ｓ０から印加した。上述の中央の導電テープ以外の２つの導電テープＤ１とＤ３はアースに接地し、中央の導電テープと芯金間に流れる電流を電流計Ｓ１により検知することで現像ローラの動径方向の体積抵抗率を測定した。
【０１４３】
ここで印加する電圧は、直流電圧２０Ｖ、交流電圧のＶｐｐ１Ｖ、周波数１Ｈｚ〜１ＭＨｚまで変化させ、Ｃｏｌｅ−Ｃｏｌｅプロットにより各層の体積抵抗を算出する。さらに、現像ローラの断面を切り出しＳＥＭ観察により各層の膜厚を１０点測定し、各層の平均膜厚を算出し、前述の体積抵抗から、各層の体積抵抗率を導出した。本インピーダンス測定は３０℃、８０％ＲＨ環境下にて実施した。
【０１４４】
表面層の体積抵抗率は、１０１０〜１０１４Ωｃｍが好ましい。表層抵抗率１０１４Ωｃｍ以上では表層膜厚のバラツキにより、画像濃度の軽微な均一性が低下、１０１０Ωｃｍ以下では、表層膜厚のバラツキにより、局部的にトナーの電荷減衰が発生するため、カブリ量の微増を生じ易くなる。加えて、本実施例に用いる樹脂はアルミナと同程度の抵抗率を有していることが好ましく、具体的には、抵抗率は１０９以上、１０１４Ω・ｃｍであることが好ましい。
【０１４５】
樹脂の抵抗率の測定は、上記インピーダンスにおいて、表面層に樹脂とアルミナの２つの成分を仮定し、算出した。本実施例における樹脂の抵抗率は、１０１１Ω・ｃｍであった。樹脂の抵抗率が１０９Ω・ｃｍより低い場合、樹脂を伝ってトナー電荷の減衰が生じ、１０１４Ω・ｃｍを超える場合、現像ローラ上に印字履歴により電荷が残留するため中間調画像中に濃度差を生じる。
【０１４６】
≪各実施例及び比較例の評価方法≫
上述した各実施例及び各比較例の構成について、以下の評価を行った。この結果については、後述する表１にまとめている。
【０１４７】
（１）転写後の残留トナー量評価
転写残とは、感光体ドラムと１次転写ベルトの当接部において本来ならば転写されるはずのトナーの一部が転写されずに感光体ドラム上に残留する現象である。転写残が生じると画像濃度の低下や、プロセスカートリッジの変形例として図３に示すようにクリーニング部材がない構成においては帯電ローラの汚染が生じ、潜像電位が変化することで、中間調濃度に変動を及ぼす。
【０１４８】
図３はプロセスカートリッジの変形例を示し、クリーニングブレードを配置せずに、転写残トナーをリサイクルするところに特徴がある。転写残トナーが帯電などのほかのプロセスに影響を及ぼさないように循環させ、トナーを現像器に回収する。具体的には、図２の構成に対し以下の構成が変更されている。
【０１４９】
帯電装置を構成する帯電ローラ２は図２に示すものと同様のものを用いているが、帯電ローラ２のトナー汚れを防止する目的から、帯電装置は、更に当接部材９を備えている。帯電ローラ２がその帯電極性と逆極性（プラス極性）のトナーで汚れた場合であっても、トナーの電荷をプラスからマイナスへと帯電し、帯電ローラから速やかに吐き出し、現像器にて現像同時クリーニングにより回収することが可能となる。
【０１５０】
当接部材は、例えば厚み１００μｍのポリイミドのフィルムを使用し、線圧１０（Ｎ／ｍ）以下で帯電ローラに当接される。また、現像器でのトナー回収性を向上するため、非露光電位Ｖｄの絶対値及びＶｂａｃｋの値は大きく設定される。具体的には、帯電ローラへの印加電圧を−１３５０Ｖを印加することで、感光体ドラムの表面を一様な電位Ｖｄ＝−８００Ｖに設定する。さらに、現像バイアスを−３００Ｖとすることで、Ｖｂａｃｋ＝５００Ｖに設定する。
【０１５１】
さて、転写残トナー量の評価方法は以下のように行った。すなわち、本評価は上記スジ画像評価に使用した後の現像器を用いて行った。ベタ黒画像、印字中に、画像形成装置を停止する。感光体ドラム上の１次転写ベルトの当接部からクリーニング部材の当接部までの間にある転写残トナーを一旦透明性のテープに転写し、トナーが付着したテープを記録紙などに貼り付ける。また、同一の記録紙上に、トナーが付着していないテープも同時に貼り付ける。その記録紙に貼り付けられたテープの上から、光学反射率測定機（東京電飾製ＴＣ−６ＤＳ）を用いて、グリーンフィルタによる光学反射率を測定する。
【０１５２】
トナーが付着していないテープの反射率の値から転写残トナーが付着したテープの反射率の値を差し引いて転写残の反射率の値を求め、転写残トナー量とした。評価にはテープ上の３点で測定した転写残トナー量の平均値を用いた。以下に評価基準を示す。
◎：転写残トナー量が１．０％未満である。
○：転写残トナー量が１．０以上３．０％未満である。
△：転写残トナー量が３．０以上５．０％未満である。
×：転写残トナー量が５．０％以上である。
【０１５３】
（２）カブリ量評価
カブリとは、本来印字しない白部（未露光部）においてトナーがわずか現像され地汚れのように現れる画像不良のことである。カブリ量の評価方法は以下のように行った。すなわち、本評価は、上記転写残トナー量評価に使用した後の現像器を用いて行った。
【０１５４】
まず、現像器を３０℃、８０％ＲＨ環境下にて２４時間放置した後１００枚印字後に評価を行った。その後、低速モード（６０ｍｍ／ｓｅｃ）にてベタ白画像、印字中に、画像形成装置を停止する。感光ドラム上の現像ローラとの当接部と、１次転写ベルトとの当接部の間に付着するトナーを一旦透明性のテープに転写し、トナーが付着したテープを記録紙などに貼り付ける。
【０１５５】
また同一の記録紙上に、トナーが付着していないテープも同時に貼り付ける。その記録紙に貼り付けられたテープの上から、光学反射率測定機（東京電飾製ＴＣ−６ＤＳ）によりグリーンフィルタによる光学反射率を測定する。そして、トナーが付着していないテープの反射率の値から転写残トナーが付着したテープの反射率の値を差し引いて転写残の反射率の値を求め、転写残トナー量とした。評価にはテープ上の３点で測定した転写残トナー量の平均値を用いた。以下に評価基準を示す。
◎：カブリ量が１．０％未満である。
○：カブリ量が１．０以上３．０％未満である。
△：カブリ量が３．０以上５．０％未満である。
×：カブリ量が５．０以上７．０％未満である。
××：カブリ量が７．０以上である。
【０１５６】
（３）現像ローラ上濃度評価
上述した各実施例及び各比較例において、現像ユニット４を長期間に渡り使用した際の、現像ブレード２１により層厚が規制された後の現像ローラ１７上のトナー量の変化を評価した。本評価では、まず、現像ユニット４にトナーを充填する。そして、Ａ４サイズの全面白画像を２０枚連続的に印刷した後に、現像ブレード２１により層厚が規制された後の現像ローラ１７上のトナー量Ｍ０を測定する。
【０１５７】
次に、Ａ４サイズの全面白画像を８０００枚間欠的に印刷する。ここで、間欠印刷とは、所定枚数印刷後に現像ユニット４の動作を一旦停止させ、それから再度印刷動作を行う印刷方法を意味する。そのため、印刷動作の開始直後及び終了直前に、非印字状態のまま現像ユニット４が駆動する時間が生じる。
【０１５８】
本評価では、２枚連続印刷後に現像ユニット４の動作を一旦停止させ、それから再度印刷動作を行うように設定した。その後、現像ブレード２１により層厚が規制された後の現像ローラ１７上のトナー量Ｍ１を測定する。そして、以下の式よりトナー量変化率（％）を算出して評価した。
トナー量変化率（％）＝（Ｍ１−Ｍ０）／Ｍ０×１００
【０１５９】
ここで、トナー量変化率とは、現像ブレード２１により層厚が規制された後の現像ローラ１７上のトナー量が、現像ユニット４の使用開始時から変化した割合を示す。なお、本評価は全て同一の単色で印刷して行った。また、本評価は全て１５℃、１０％ＲＨ環境下で行った。また、評価基準は以下の通りである。表１に本評価の結果を示す。
○：トナー量変化率が５％以下。
【０１６０】
△：トナー量変化率が５％より大きく１０％以下。
×：トナー量変化率が１０％より大きく１５％以下。
××：トナー量変化率が１５％より大きい。
【０１６１】
（４）スジ画像評価
画像評価は全面に黒を印字するベタ画像を出力し、長手方向（レーザー主走査方向）に対して垂直方向に延びた縦スジの有無を目視により評価した。本評価は上記現像ローラ上濃度評価に使用した後の現像器を用いて行った。この印字テストは、複数の横線（感光体ドラムの軸線方向に沿った線）によって形成された、画像比率５％の記録画像を、連続的に通紙される記録用紙に印字するものである。この結果を、以下の表１に示す。なお、スジ画像評価の欄で用いた評価記号○、△、×の定義は以下の通りである。
【０１６２】
○：スジ画像が認識されない。
【０１６３】
△：スジ画像が１本以上５本未満、認識される。
×：スジ画像が５本以上認識される。
【０１６４】
（５）中間調画像濃度評価
本評価は現像器及び画像形成装置を評価環境にて２４時間放置し、当該環境になじませた後、１００枚印字後に行った。１００枚の印字テストは、画像比率５％の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。画像評価は、中間調画像を１枚印字する。本評価において中間調画像とは、主走査方向の１ラインを記録し、その後４ラインを非記録とする縞模様を意味し、全体として中間調の濃度を表現している。
【０１６５】
次に幅２ｃｍの縦帯の画像を連続１０枚通紙し、１１枚目に連続通紙にて中間調画像濃度を印字する。さらに、幅２ｃｍの縦帯の画像を連続２０枚通紙し、２１枚目に連続通紙にて中間調画像濃度を印字する。印字テスト及び評価画像は単色であり、通常紙モード（１２０ｍｍ／ｓｅｃ）にて出力した。本評価は３０℃、８０％ＲＨ及び１５℃、１０％ＲＨの２環境で行った。以下に評価基準を示す。
【０１６６】
○：２環境のいずれの環境においても１枚目と２１枚目の中間調画像における濃度差が
目視により認識できない。
△：２環境のうちどちらかの環境で１枚目と２１枚目の中間調画像における濃度差が
目視により認識できるが、１枚目と１１枚目の中間調画像における濃度差が目視に
より認識できない。
×：２環境にうちどちらかの環境で１枚目と１１枚目の中間調画像における濃度差が
目視により認識できる。
××：２環境のいずれの環境においても１枚目と１１枚目の中間調画像における濃度差
が目視により認識できる。
【０１６７】
【表１】
2017187594.tif 000005
【０１６８】
（各実施例の優位性）
以下、比較例と対比することで、先端が現像ローラに当接する揺動タイプの現像ブレードと、現像剤は無機微粒子を有し、無機微粒子のうち、少なくとも１種が平均一次粒径６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である現像剤を設けた各実施例の優位性について述べる。
【０１６９】
１）まず、従来技術である比較例１及び比較例２に対する実施例１の優位性を説明する。比較例１は、転写後の残留トナー量が多い。これは、通紙耐久によるトナー表面への機会的ストレスによりトナー表面に形成された酸化ケイ素粒子がトナー母体へ埋没することが要因である。酸化ケイ素粒子の埋没によりトナー母体が直接感光体ドラムに接触する機会が増え、通紙耐久評価前と比較しトナーの感光体ドラムに対する非静電付着力が増加すると考えられる。これにより、転写部で転写されないトナー量が増加する。
【０１７０】
また、比較例１はカブリ量が大きい。これは、通紙耐久に伴い、現像ブレードと現像ローラの当接部において現像ブレードの摩耗が生じ、規制力が低下するためである。これにより、トナー層厚が増加しトナー１つあたりに付与される帯電量が低下する。このことで、カブリ量も多い。このことは、表１の現像ローラ上濃度変動が大きいことからも確認できる。以上のことから、比較例１ではカブリ量及び転写後トナー量が多く、クリーナーを有していないプロセスカートリッジの変形例（図３）においては、帯電ローラ表面へのトナー汚染が加速され、中間調濃度変動も著しく大きい。
【０１７１】
２）また、比較例２は比較例１と比較し、トナー表面に体積平均粒径が６０ｎｍの酸化ケイ素粒子を形成した例である。体積平均粒径が６０ｎｍであることで酸化ケイ素粒子のトナー母体への埋没を抑制し、転写後の残留トナー量は比較例１よりも改善している。しかし、酸化ケイ素粒子が比較して大きいため現像ブレード摩耗が著しく促進される。
【０１７２】
これにより、現像ブレード当接部における規制力が著しく低下し比較例１よりさらにトナー層厚が増加することでトナー帯電量が低下し、カブリ量が増加する。以上のように、比較例２は比較例１と比較し、転写後の残留トナー量は軽微に改善しているが、カブリ量はより劣化したことで、クリーナーを有していないプロセスカートリッジの変形例（図３）における各環境の中間調濃度変動は良くない。
【０１７３】
３）一方、実施例１においては、トナー表面に体積平均粒径６０ｎｍの酸化ケイ素を形成し現像ブレードを摩耗が生じても良好な画像を得ることができる。その理由は、体積平均粒径が６０ｎｍであることで酸化ケイ素粒子のトナー母体への埋没を抑制し、転写後の残留トナー量を比較例１よりも改善していることに加え、現像ブレード摩耗による規制力の低下を抑制しているためである。これについて、以下に具体的に説明する。
【０１７４】
実施例１は現像ローラ上の濃度変動が良好であり、対して比較例１、２は濃度変動が大きかった。濃度変動の要因として現像ブレードの摩耗を評価するため、実施例１、比較例１及び２における薄板弾性部材の形状を示したものを図９に示す。実線が使用前の形状プロファイルであり、一点鎖線は実施例１における使用後の形状、点線は比較例１における使用後の形状である。尚、形状の取得に際してはレーザー走査型共焦点顕微鏡（キーエンス＿ＶＫ９５００）を用いている。
【０１７５】
各実施例及び各比較例では、薄板弾性部材として耐久性の高いステンレス板を使用しているが、長期間使用後に薄板弾性部材２１ａの形状を観察すると、図９に示すように実施例及び比較例ともに当接部において微小な摩耗が発生する。摩耗の程度としては、数μｍである。特に、当接圧の高い先端部における摩耗が比較的大きい。
【０１７６】
このような摩耗は、薄板弾性部材２１ａがトナーに外添されている酸化ケイ素のような硬い粒子によって少しずつ削られていくことで生じるものと考えられている。体積平均粒径の大きい酸化ケイ素粒子をトナー表面に形成している実施例１は、比較例１より大きい摩耗量であった。また、比較例２は実施例１と同様の摩耗量であった。
【０１７７】
しかしながら、実施例１では現像ローラ上濃度評価において濃度変動が小さかったが、比較例１では、濃度変動を抑制することができなかった。図７（ａ）、図７（ｂ）はそれぞれ実施例１、比較例１において現像ローラと現像ブレードの接触領域である当接ニップ内の圧力分布である。それぞれの現像ブレードを印字テスト使用後の場合と、印字テスト使用前の場合とで、圧力分布を示している。実線は印字テスト使用前の新しい現像ブレードにおける圧力分布、点線は印字テスト使用後の摩耗が発生した現像ブレードにおける圧力分布を示しており、当接ニップ部の現像ローラ回転方向下流側を揃えて表示している。
【０１７８】
比較例１では、使用前の現像ブレードにおける圧分布に対して、腹面部である当接圧の低い領域が広がり、先端部の当接圧が低くなっている。比較例１においては、現像ブレードは現像容器に固定されており、薄板弾性部材の先端部以外の腹面も同時に現像ローラに当接している。この場合、腹面部において当接圧を受けることによって、削られてしまった先端部を積極的に現像ローラへと当接させていくことが構成的にできないため、先端部の当接圧が低くなる。
【０１７９】
その結果、トナーを規制する能力が低下し、現像ブレードを通過するトナー量が増加する。そして、より現像ブレードの摩耗が著しい比較例２では、比較例１よりもさらにトナー量が増加する。
【０１８０】
一方、実施例１では、先端部における当接圧の低下は比較例１と比べて抑制されている。実施例１は上述した式（２）を満たすように設定されているため、酸化ケイ素粒子により現像ブレードの汚れが削られてできた現像ブレードの新たな先端部を現像ローラへと積極的に当接させていくことが可能である。このため、先端部における当接圧の低下を抑制することができ、トナー層厚の増加を抑制することができる。
【０１８１】
以上のように、実施例１においては、摩耗が発生した使用後の現像ブレードに対しても、規制力が低下しないため、現像ローラ上の濃度変動を抑制することができ、通紙耐久を通じてトナー帯電量を維持することができる。以上のことから、カブリ量を抑制する共に、上述した転写後の残留トナー量を抑制することが可能であるため、クリーナーを有していないプロセスカートリッジの変形例（図３）における中間調濃度変動評価においても良好な画像を維持することができる。
【０１８２】
尚、上述した現像ローラと現像ブレードの接触領域である当接ニップ内の圧力分布は有限要素法によるシミュレーションで得られた結果である。ここではＤａｓｓａｕｌｔ  Ｓｙｓｔｅｍｅｓ  Ｓｉｍｕｌｉａ  Ｃｏｒｐ．製の汎用有限要素法ソフト「ＡＢＡＱＵＳ」を用いた。また、諸条件は実施例及び比較例に示した条件を適用している。
【０１８３】
４）さらに、スジ画像評価について比較例と対比して説明する。表１に示すように、実施例１では通紙耐久においてスジ画像が発生しないが、比較例１では耐久後にスジ画像が発生した。この理由を以下に説明する。
【０１８４】
図８に現像ローラと現像ブレードの接触領域である当接ニップ内の圧力分布を示す。実線は実施例１、点線は比較例１を示しており、当接ニップ部の現像ローラ回転方向下流側を揃えて表示している。全条件において、薄板弾性部材の先端部が当接しているため、先端部において当接圧のピークがあり、当接ニップ部の現像ローラ回転方向下流側にかけて当接圧の低い領域が形成されている点においては共通している。しかし、比較例１では、実施例１と比較すると、当接圧の低い領域が広く存在している。
【０１８５】
これは、片持ち支持された薄板弾性部材を板バネとして、一定量の撓みを設定した上で現像容器に固定することによって当接圧を確保する構成のため、薄板弾性部材の先端部以外の腹面部も同時に現像ローラと当接するためである。ところが、当接圧の低い領域においては、トナーやトナー外添剤が滞留する傾向があり、さらに当接圧の低い領域が広く存在すると、現像ブレードに付着したトナーを剥ぎ取ることが難しくなる。比較例１の場合は、上記の理由により現像ローラと現像ブレードの当接ニップ部の現像ローラ回転方向下流側において、現像ブレード融着が発生してしまう。
【０１８６】
実際にスジ画像評価において、比較例１の現像ブレードを観察したところ、スジ画像に対応して融着物が付着していた。また、融着の発生の様子を調べたところ、現像ブレードと現像ローラの当接部において、現像ローラ回転方向下流側から融着物が発生し、上流に向かって成長することが分かった。
【０１８７】
これに対して、実施例１においては、印字テスト後におけるスジ画像の発生を抑制することができた。この理由は、実施例１では薄板弾性部材２１ａがたわみ変形して形成されるたわみ角度βに対して、無負荷状態において定義される現像ブレード２１の設定角αが大きくなるように設定したためと考えらえる。つまり、薄板弾性部材２１ａがたわみ変形しても、薄板弾性部材２１ａの腹面部が現像ローラ１７と当接することを抑制できるためと考えられる。
【０１８８】
実施例１において、現像ローラ１７のゴム材質（弾性層）は薄板弾性部材２１ａと比較すると柔らかい。そのため、薄板弾性部材２１ａと現像ローラ１７の当接によって、現像ローラ１７が変形し、薄板弾性部材２１ａと現像ローラ１７の間には多少の当接ニップ（当接領域）が形成される。しかし、たわみ角度βを設定角αより小さくすることで、その当接ニップの範囲を小さくできる。この結果として、図６の実線に示すように、先端部における圧ピークから当接ニップ出口までの距離が短く、当接圧の低い領域を縮小することができる。
【０１８９】
当接圧の低い領域を縮小することによって、トナーやトナー外添剤が滞留することを抑制することができ、現像ブレードに融着物が発生することを抑制することができる。実際に、実施例１の現像ブレードを観察したところ、融着物の発生はなかった。
【０１９０】
また、比較例１のような構成の現像ブレードにおいても、現像ローラに対する侵入量を浅く設定し、たわみ量を減らすことによって、実施例１と同様な圧分布を形成することが可能である。しかしながら、比較例１の構成では現像ブレードのたわみ量が小さくなると、現像ローラの半径の変動（誤差）や現像ローラの凹み、現像ユニットの組み立て公差のばらつき等に対して、現像ローラに対する圧の分布が大きく変化し易い。そのため、実使用上の設定としては使いこなすことが難しい。
【０１９１】
これに対して、実施例１では、現像ローラ１７の半径の変動や凹み、現像ユニット４の組み立て公差のばらつき等が生じても、現像ブレード２１が揺動支点軸２３を支点に回転することで両者は確実に当接する。そして、現像ブレード２１から現像ローラ１７には加圧バネ２４により適切な荷重が印加される。つまり、薄板弾性部材２１ａに一定量の撓みを設定することにより当接荷重を確保しているのではなく、加圧バネ２４によって荷重を設定しているため、薄板弾性部材２１ａの撓みが少ない状態においても、安定して使用することが可能である。
【０１９２】
比較例２は比較例１と比較し、トナー表面に体積平均粒径が６０ｎｍの酸化ケイ素粒子を形成した例である。比較例２も比較例１と同様にスジ画像評価が良くなかった。この理由は、比較例１よりも著しく現像ブレード摩耗が発生することで、長手方向で大きな摩耗ムラが生じることによると考えられる。摩耗ムラにより規制力の低い箇所が発生し、現像ローラ上のトナー層厚のムラを生じることで、スジ画像が発生したと考えられる。
【０１９３】
比較例３は規制部材の構成が実施例１と同じであり、実施例１と異なる点は、トナー表面の酸化ケイ素粒子の体積平均粒径が２０ｎｍである点である。上述のように、現像ブレード摩耗に対して当接圧を高く安定させることができ規制力を維持することが可能であるため、現像ローラ上のトナー濃度変動は小さい。しかしながら、通紙耐久により外添剤がトナー母体に埋没し、非静電付着力が増加したトナーに対しては軽度な融着物が観察され、スジ画像評価においてスジの発生が確認された。
【０１９４】
外添剤のトナー母体への埋没の影響は、転写後の残留トナー量の増加、クリーナーを有していないプロセスカートリッジの変形例（図３）における中間調濃度評価の劣化からも推測できる。トナー濃度変動は小さいが、外添剤の埋没による非静電付着力の増加の影響があるため、実施例１よりも転写後の残留トナー量評価が良くないと考えられる。
【０１９５】
一方、実施例１においては、トナー表面に形成される体積平均粒径６０ｎｍの酸化ケイ素粒子によりトナー母体への埋没を抑制し、上述したように、酸化ケイ素粒子により削られてできた新たな先端部を現像ローラへと積極的に当接させていくことが可能である。このため、先端部における当接圧の低下を抑制することができ、長手方向（現像ローラの軸線方向）で一様に高い規制力を維持することができる。更に、現像ブレード摩耗を促進することで、現像ブレード表面の融着物の発生を抑制することができる。
【０１９６】
この結果、スジ画像の発生を抑制し長期に渡って良好な画像を維持することができる。実際に、実施例１の現像ブレードを観察したところ、融着物の発生はなかった。
【０１９７】
５）以下に、実施例１と異なる実施例について説明する。実施例２では、１００ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子を用いることで、転写後の残留トナー量評価が実施例１よりも更に良好である。これは、酸化ケイ素粒子の粒径が大きいことでトナー母体への埋没が抑制され、トナーの非静電付着力の増加を抑制されていることが要因であると考えられる。また、実施例２では、スジ画像評価が実施例１よりも更に良好である。この理由は、実施例１よりも粒径が大きい１００ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子を用いることで、現像ブレードの摩耗をより促進させ、融着物の発生を抑制できるためである。
【０１９８】
６）また、実施例３では、酸化ケイ素粒子の量が多く、すなわち、トナーに付着している無機微粒子の被覆率が高く、実施例２よりもカブリ評価、スジ画像評価、中間調濃度評価が実施例１よりも更に良好である。これは、実施例２と同じメカニズムであると考えられる。実施例３では、酸化ケイ素粒子の被覆率が実施例２よりも高いため、現像ブレードの摩耗をより促進させ、融着物の発生を抑制できるためである。
【０１９９】
７）また、比較例４は、５０ｎｍ程度の酸化ケイ素粒子を用いることで、転写後残留トナー評価及び、カブリ量評価、スジ画像評価が実施例１よりも下がっている。これは、実施例１よりも酸化ケイ素粒子の粒径が小さいことで現像ブレード摩耗が不十分であり、軽度の融着物が生じることでスジ画像が発生し、トナー帯電量が低下することでカブリ量が増加していると考えられる。また、酸化ケイ素粒子の粒径が小さいことで、トナー母体への埋没抑制が不十分であり、転写後残留トナー量が増加していると考えられる。
【０２００】
以上のことから、現像ブレードの摩耗（削れ）を促進し現像ブレードにおけるトナー融着を抑制するためには、トナー表面に形成する酸化ケイ素粒子の体積平均粒径（平均一次粒径）が６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。下限値の６０ｎｍより小さいと上述したように現像ブレードの摩耗の促進が困難であり、また上限値の５００ｎｍより大きいとトナー母体との接触機会が少なくなり、また帯電付与能力が低下してしまうからである。
【０２０１】
更に、トナー表面に形成する酸化ケイ素粒子の体積平均粒径（平均一次粒径）は、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることがより好ましい。また、酸化ケイ素粒子のトナー表面に対する被覆率が高いほど、より現像ブレードの摩耗は促進される。
【０２０２】
８）以下に、クリーナーを有していないプロセスカートリッジの変形例（図３）においても、長期に渡って良好な画像を維持することができる実施例について説明する。実施例４では、トナー表面に荷電制御粒子を付着させたトナーを用いることで、実施例１よりもスジ画像評価、カブリ量評価及び、クリーナーを有していないプロセスカートリッジの変形例（図３）における中間調濃度評価が良好になっている。
【０２０３】
この理由は、以下のように考えられる。トナー表面に荷電制御粒子を付着されることにより、トナー帯電量が増加し、現像ローラに対するトナーの持つ鏡映力が高くなる。トナー供給ローラから現像ローラの表面にトナーを供給する部分における現像ローラへのトナー搬送量が増加し、現像ブレードにおける現像ローラ当接部へのトナー搬送量が増加する。その結果、該当接部の現像ブレード摩耗量が多くなり、当接部近傍に付着したトナー樹脂や遊離した無機微粒子の清掃効果が高くなり、現像ブレードの融着物の発生を抑制することができる。
【０２０４】
この結果、スジ画像の発生を抑制できていると考えられる。融着物発生の抑制及び、トナー帯電量の増加によりカブリ量が著しく減少し、クリーナーを有していないプロセスカートリッジの変形例（図３）における中間調濃度評価も良好になっていると考えられる。
【０２０５】
９）また、実施例５では、現像ローラの表面にアルミナ表層を形成したことで、実施例１よりもスジ画像評価、カブリ量評価及び、クリーナーを有していないプロセスカートリッジの変形例（図３）における中間調濃度評価が良好になっている。この理由に関しては、アルミナ表層を形成した現像ローラのトナーへの帯電付与性が高いため、トナーの持つ鏡映力が高まることとトナー供給量が増加することで、実施例４と同様のメカニズムで、融着物の発生を抑制することができるからである。
【０２０６】
そして、アルミナ表層を形成することによる高帯電付与及び、表層の抵抗率が高いことによる電荷減衰抑制効果により、カブリ量が著しく減少する。これにより、クリーナーを有していないプロセスカートリッジの変形例（図３）における中間調濃度評価が著しく良化している。
【０２０７】
感光体と現像ローラの当接部においては、現像ローラ上に担持されたトナーの電荷が減衰することが分かっている。この現象は、感光体と現像ローラ間の電界強度が大きいほど顕著であり、クリーナーを有していないプロセスカートリッジの変形例（図３）のようにＶｂａｃｋが高い設定では電荷減衰量が大きく、当接部においてトナー帯電量が大きく低下する。このため、カブリが劣化する。本発明者は、鋭意検討の結果、表層の抵抗率が高いと、減衰するトナー電荷量が大幅に小さくなることを認識した。
【０２０８】
実施例５では、電荷減衰抑制効果と上述したアルミナによる高帯電付与効果により、カブリが著しく減少したと考えられる。これにより、クリーナーを有していないプロセスカートリッジの変形例（図３）のようにＶｂａｃｋが高く、トナー電荷の減衰が生じ易い形態においても中間調濃度評価が著しく良好になっていると考えられる。
【０２０９】
電荷減衰抑制効果を発揮するためには、表層の抵抗率は１０１０〜１０１４Ωｃｍが好ましい。表層抵抗率１０１４Ωｃｍ以上では表層膜厚のバラツキにより画像濃度の軽微な均一性が低下し、１０１０Ωｃｍ以下では表層膜厚のバラツキにより局部的にトナーの電荷減衰が発生するため、カブリ量の増加が生じやすくなる。加えて、本実施例に用いる樹脂はアルミナと同程度の抵抗率を有していることが好ましい。
【０２１０】
（変形例）
上述した実施形態では、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内で種々の変形が可能である。
【０２１１】
（変形例１）
上述した実施形態では、像担持体と、現像装置と、を二体構造のプロセスカートリッジ内に設けたが、一体構造のプロセスカートリッジに設けても良い。また、上述した実施形態に係る現像装置をプロセスカートリッジを用いない画像形成装置の装置本体内に設けても良い。
【０２１２】
（変形例２）
上述した実施形態では、現像剤として非磁性一成分現像剤（非磁性トナー）を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像剤として磁性一成分現像剤（磁性トナー）を用いてもよい。
【符号の説明】
【０２１３】
１７・・現像ローラ、２１・・現像ブレード、２１ａ・・弾性部材、２３・・揺動支点軸、２４・・加圧バネ、ｚ・・揺動支点軸２３の軸線（回転中心）
【図１】
2017187594.tif 000006
【図２】
2017187594.tif 000007
【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】
2017187594.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
2017187594.tif 000016
【図１２】
2017187594.tif 000017
【図１３】
2017187594.tif 000018