(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面に形成された静電潜像を現像するための非磁性一成分トナー、該非磁性一成分トナーを貯溜するためのトナーホッパー、及び該トナーホッパー内に貯溜されている該非磁性一成分トナーを表面に付着させて搬送するための現像ローラを少なくとも有する現像装置において、
該現像ローラは、
表面に形成されてなる、トナーに対する帯電付与性を有する、樹脂材料からなる帯電付与層と、
該帯電付与層よりも中心寄りの位置に形成されてなり、低温硬化型シリコーンゴムで形成されたソリッドゴム層からなる、弾性を有するベース層と、
該ベース層と該帯電付与層との間に配置されてなり、表面の水に対する接触角が該ベース層の表面の水に対する接触角より小さくなるような材料からなり、該材料がＥＰＤＭ、ウレタンゴムまたはＮＢＲである弾性中間層とを有し、
該非磁性一成分トナーは、
ＳＦ−１が１００〜１６０及びＳＦ−２が１００〜１４０の形状係数を有し、且つ、４０〜９０℃の融点を有するワックスを主体とするコアを樹脂を主体とするシェルで被覆したコア／シェル構造を有するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
該現像装置は、該現像ローラが該像担持体表面に当接するように設けられ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】
該現像ローラは、現像時に現像バイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
該現像バイアス電圧は、直流のバイアス電圧であることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
該現像ローラは、該像担持体の表面と速度差を有するように回転していることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
該非磁性一成分トナーには、外添剤が外添されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
該外添剤は、疎水性無機微粉体を有することを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
前記帯電付与層を構成している樹脂材料が、ポリアミド樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルポリエステルウレタン樹脂及びアクリルシリコーン樹脂からなるグループから選択される１つであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の現像装置。
【請求項９】
画像形成装置本体に脱離可能に装着される装置ユニットにおいて、該装置ユニットは、像担持体表面に形成された静電潜像を現像するための非磁性一成分トナーと、該非磁性一成分トナーを貯溜するためのトナーホッパー、及び該トナーホッパー内に貯溜されている該非磁性一成分トナーを表面に付着させて搬送するための現像ローラを少なくとも有しており、該現像ローラは、
表面に形成されてなる、トナーに対する帯電付与性を有する、樹脂材料からなる帯電付与層と、
該帯電付与層よりも中心寄りの位置に形成されてなり、低温硬化型シリコーンゴムで形成されたソリッドゴム層からなる、弾性を有するベース層と、
該ベース層と該帯電付与層との間に配置されてなり、表面の水に対する接触角が該ベース層の表面の水に対する接触角より小さくなるような材料からなり、該材料がＥＰＤＭ、ウレタンゴムまたはＮＢＲである弾性中間層とを有し、
該非磁性一成分トナーは、
ＳＦ−１が１００〜１６０及びＳＦ−２が１００〜１４０の形状係数を有し、且つ、４０〜９０℃の融点を有するワックスを主体とするコアを樹脂を主体とするシェルで被覆したコア／シェル構造を有するものであることを特徴とする装置ユニット。
【請求項１０】
（Ｉ）静電潜像を担持するための像担持体、該像担持体を一次帯電するための帯電装置、一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置、及び該静電潜像を非磁性トナーにより現像してトナー画像を形成するための現像装置を具備する複数の画像形成ユニットと、
（ＩＩ）該複数の画像形成ユニットで形成されたトナー画像を転写材に順次転写するための転写装置とを有する画像形成装置において、
該現像装置は、請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
（Ｉ）静電潜像を担持するための像担持体、（ＩＩ）該像担持体を一次帯電するための帯電装置、（ＩＩＩ）一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置、（ＩＶ）該静電潜像を非磁性トナーにより現像してトナー画像を形成するための複数の現像装置、（Ｖ）該各現像装置で形成されたトナー像を順次転写するための中間転写体、及び（ＶＩ）該中間転写体上に転写された多重トナー画像を一括して転写材に転写するための転写装置を有する画像形成装置において、
該現像装置は、請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
（Ｉ）静電潜像を担持するための像担持体、（ＩＩ）該像担持体を一次帯電するための帯電装置、（ＩＩＩ）一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置、（ＩＶ）該静電潜像を非磁性トナーにより現像してトナー画像を形成するための複数の現像装置、及び（Ｖ）該各現像装置で形成されたトナー像を転写材に順次転写するための転写装置を有する画像形成装置において、
該現像装置は、請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像ローラ上に薄層形成した非磁性一成分トナーを付着させることにより現像し、静電潜像をトナー画像として顕在化させるための現像装置、及び、これに用いる電子写真用現像ローラ、該現像ローラを用いる装置ユニット及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、白黒画像形成用の電子写真式現像装置に用いる現像剤としては、磁性を持たせた単一の成分から成るトナー（磁性１成分トナー）が用いられているが、磁性を有するトナーはカラートナーには適さない。そこで、現在のカラーの画像を形成する電子写真式現像装置では、磁性を持たない単一の成分からなるトナー（非磁性１成分トナー）が主に用いられている。
【０００３】
電子写真式現像装置は、使用するトナーの種類によって若干構成が異なるが、特に、トナー自身の磁性の有無によって、トナーを現像ローラ（現像剤担持体）表面へ担持させる方法が異なってくる。すなわち、磁性１成分トナーを用いる場合では、現像ローラ内にマグネットを設けることによって、主に磁力により、トナーを現像ローラに担持し、搬送することが可能である。これに対して、磁性を持たない単一の成分から成る非磁性１成分トナーを用いる場合は、磁力の代わりに、主としてトナー自身の帯電により、ローラ表面の帯電電荷との間に発生するクーロン力である鏡映力によって現像ローラ表面にトナーを担持し、搬送させる必要がある。したがって、非磁性１成分トナーを用いる場合は、マグネットは不要になるが、その代わり、現像ローラにトナーを担持させるために、トナーに鏡映力を生じさせるのに必要な帯電量を与える手段が必要となる。
【０００４】
図４に、非磁性１成分トナーを用いる電子写真式現像装置の一般的な従来例として、接触型の現像装置を示す。
【０００５】
図４に示すように、現像装置１０１は、図中Ｘ方向に回転する感光体ドラム（像担持体）１００に接触し、図中Ｙ方向に回転しながら現像を行う現像ローラ１０２と、図中Ｚ方向に回転して現像ローラ１０２に非磁性１成分トナーΤ′を供給するトナー供給ローラ１０４と、現像ローラ１０２上のトナーのΤ′の塗布量及び帯電量を規制する現像ブレード（トナー規制手段）１０３と、トナーΤ′を攪拌すると伴にトナー供給ローラ１０４に供給する攪拌部材１０５とを有している。感光体ドラム１００が剛体であり、これと現像ローラ１０２とを図４のＳで示した領域で接触させて現像を行う接触型現像装置では、感光体ドラム１００と現像ローラ１０２とが隙間なく密着するように現像ローラ１０２は弾性を有するローラである事が望ましい。弾性体である樹脂からなる現像ローラ１０２を有する現像装置では、非磁性１成分トナーΤ′への帯電量の調整のために、摩擦による帯電付与性が良好な金属製の現像ブレード１０３が好適に用いられる。
【０００６】
現像装置１０１は、不図示の電源から、現像ローラ１０２に直流成分の現像バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１００と現像ローラ１０２との間の現像領域で現像電位を形成する事によって、トナーΤ′を感光体１００表面に付着させる。すなわち、帯電したトナーΤ′が、クーロン力により、感光体１００表面に不図示の手段にて形成された静電潜像に対応したパターンで付着して、静電潜像をトナー像として可視化し現像する。現像に寄与せずに、現像ローラ１０２表面に残留したトナーは、トナー供給ローラ１０４によって剥取られて、現像装置１０１内に回収される。
【０００７】
この現像装置１０１は、基本的には、絶縁性の非磁性１成分トナーを用いるものである。このトナーΤ′を現像ローラ１０２に担持して搬送するには、前記のように、トナーΤ′を帯電させて、トナーΤ′と現像ローラ１０２との間に鏡映力を生じさせる必要がある。
【０００８】
そこで、トナーΤ′を現像ローラ１０２に担持させる方法についてより詳しく説明する。トナー供給ローラ１０４は、現像ローラ１０２へトナーΤ′を供給すると共に、この現像ローラ１０２とトナー供給ローラ１０４との当接ニップ領域において、トナーΤ′を摩擦帯電する。すなわち、トナー供給ローラ１０４の回転により、トナーΤ′は現像ローラ１０２とトナー供給ローラ１０４との当接ニップ領域に導かれ、現像ローラ１０２との摩擦により帯電される。その結果、トナーΤ′を現像ローラ１０２に担持させる鏡映力を生じさせるために必要な帯電量がトナーΤ′に付与される。この際、トナーΤ′の現像ローラ１０２への供給量の調整は、現像ローラ１０２とトナー供給ローラ１０４との周速差を適当に設定することによって行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の現像装置が用いられる画像形成装置においては、出力画像の高画質化のために、粒子の形状が揃った球形のトナーΤ′が用いられるようになってきている。すなわち、従来用いられていた粉砕のように、トナーΤ′の形状にばらつきがある場合には、現像時に異なる形状の粒子が異なった運動をするため、一部のトナーΤ′が飛び散ったり、非画像域に付着したりする（いわゆるカブリ現像が生じる）が、球形のトナーΤ′を用いれば、このような不都合の発生を低減できる。
【００１０】
粉砕トナーは、トナー自身の摩擦力が高いため、図５に示すように現像ローラ１０２をシリコーンゴム単層の構成としても、このシリコーンゴムの表層との摩擦により、所定の帯電量を得ることができた。しかし、トナーΤ′の形状を球形とすると、トナーΤ′自身の摩擦力が低下し、その結果、トナーΤ′とシリコーンゴムの表層との摩擦により得られる帯電量が低下してしまい、所定の帯電量が得難い。
【００１１】
また、記録材表面に転写されたトナー画像の永久定着工程時に必要となる熱エネルギーの低減化（いわゆる省エネルギー定着化）のために、融点温度が低いワックス（ろう）を内包したコア／シェル構造のトナーΤ′が用いられるようになってきている。
【００１２】
このようなワックス内包型のコア／シェル構成の球形トナーΤ′は、ストレスにより劣化し易い。このため、現像ローラ１０２の硬度を低くし、さらには、現像ローラ１０２の表面の動摩擦係数を小さくして球形トナーΤ′の劣化を低減する必要が生じ、トナー帯電量がさらに得難くなってきた。
【００１３】
現像ローラ１０２表面の動摩擦係数は、次のような理由で小さくする必要がある。現像ローラ１０２での硬度が低く、特にＡｓｋｅｒＣ硬度計（商品名：高分子計器株式会社製）で測定したＡｓｋｅｒＣ硬度が約４０度以下である場合、現像ローラ１０２の表面の動摩擦係数が大きいと現像ローラ１０２と感光体ドラム１００との接触領域で現像ローラ１０２に振動が生じ、担持されたトナーΤ′が飛び散り、この影響が出力画像上に現れ、画像品位を著しく低下させてしまう。これを防止するため、現像ローラ１０２表面の動摩擦係数を小さくする必要がある。ここで、現像ローラ１０２の硬度を上げれば、例えば、ＪＩＳ−Ａ規定の硬度で４５度程度まで上昇させれば、この問題は生じなくなるが、球形トナーΤ′の劣化が著しくなる。
【００１４】
そこで、現像ローラ１０２の代わりに、図６に示すように、動摩擦係数が小さく、かつ、球形トナーΤ′に対して帯電付与性が高い帯電付与層１１２ｄをローラの表面に形成した現像ローラ１１２を用いる必要が生じてきた。本願出願人らの検討によると、この帯電付与層１１２ｄの材料としては、アクリルウレタン樹脂、アクリルポリエステルウレタン樹脂、ポリアミド樹脂などに代表される、トナーΤ′との摩擦帯電によりトナーΤ′を負に帯電させ、自身は正に帯電するネガ付与性の樹脂材料を用いれば良い。現像ローラ１１２のベース層１１２ｂの材料は、耐久性が高い、圧縮永久歪みが小さいなど、優れたゴム特性を有するシリコーンゴムが用いられる。
【００１５】
感光体ドラム１００表面と現像ローラ１１２表面の間に電界を形成するために現像ローラ１１２は、芯金１１２ａと現像ローラ１１２の表層との間は導電性にする必要がある。そこで、ローラの構成部材の主成分中に、金属酸化物やカーボン等の導電性の粒子が適量分散されて導電性を有する現像ローラ１１２の実抵抗値（芯金１１２ａと現像ローラ１１２表面との間の抵抗値）が、一般的には１０4 〜１０9 Ω程度のものが用いられている。
【００１６】
ここで、帯電付与層１１２ｄの抵抗値が高いと、帯電付与層１１２ｄに付着したトナーΤ′の帯電電荷に対して働く鏡映力が大きくなってトナーΤ′が帯電付与層１１２ｄ表面に強固に固着し、トナーΤ′は現像ローラ１１２表面から取れ難くなる。例えば、帯電付与層１１２ｄの体積抵抗率が１０10Ωｃｍ程度以上となると、現像に寄与しなかったトナーΤ′がトナー供給ローラ１０４に達しても剥取られず、現像ローラ１１２表面に残留したトナーΤ′が、トナー供給ローラ１０４と現像ローラ１１２との当接ニップ領域、及び現像ブレード１０３と現像ローラ１１２との当接ニップ領域を何度も通過することとなり、このニップ領域での摩擦により、残留したトナーΤ′はさらにチャージアップされ、現像され難くなり、出力画像の濃度低下が生じる。また、現像ローラ１１２表面からトナーΤ′が剥取られたとしても、高抵抗な帯電付与層１１２ｄ中に電荷が蓄積され、新たなトナーΤ′の供給が阻害される。その結果、現像ローラ１１２表面に付着するトナーΤ′の量が低下し、出力画像の濃度低下が生じる。
【００１７】
また、帯電付与層１１２ｄの抵抗率を通常の環境で１０9 Ωｃｍ程度以上になるようにすると、導電性を持たせるために主成分中に分散される導電粒子の密度が低いため、温度や湿度の変化によって導電性が変化し易くなる。このため、帯電付与層１１２ｄの抵抗率が温度や湿度の影響を受け易くなって、環境の変化によって抵抗率が１０倍〜１００倍程度も変動し、例えば通常の環境で抵抗率が１０9 Ωｃｍ程度であるものが、低湿環境では１０10Ωｃｍ程度となり、高湿環境では１０8 Ωｃｍ程度に達してしまうという可能性がある。
【００１８】
このため、帯電付与層１１２ｄの体積抵抗率の上限は、１０8 Ωｃｍ程度である。
【００１９】
また、帯電付与層１１２ｄの体積抵抗率の下限値は、感光体ドラム１００表面に電気が流れることによる現像ローラ１０２への悪影響の発生を防止できる値で決定され、１０4 Ωｃｍ程度以上の体積抵抗率なら問題ない。
【００２０】
すなわち、帯電付与層１１２ｄの抵抗値としては、体積抵抗率で１０4 〜１０8 Ωｃｍ程度の抵抗値が適当である。
【００２１】
ベース層１１２ｄの表層に帯電付与層１１２ｄを形成するためには、シリコーンゴム表層の表面エネルギーが低いため、両層を接着するための接着剤１１２ｃが必要となる。一般的に、この接着剤１１２ｃとしては、アミノ系のシランカップリング材などが用いられ、その塗布厚さは１μｍ以下である。
【００２２】
現像ローラ１１２は、前記のように、芯金１１２ａと現像ローラ１１２の表層との間に導電性を持たせる必要があるが、接着剤１１２ｃは、その塗布量が極く僅かであるので、導電化しなくても現像ローラ１１２の実抵抗値にはほとんど影響しない。すなわち、帯電付与層１１２ｄとベース層１１２ｂとに導電性を持たせれば、芯金１１２ａと現像ローラ１１２表面との間に導電性を持たせることができる。例えば、帯電付与層１１２ｄ及びベース層１１２ｂの体積抵抗率を１０5 〜１０6 Ωｃｍとすれば、帯電付与層１１２ｄの厚さが数μｍ〜５０μｍ程度、ベース層１１２ｂの厚さが１ｍｍ〜５ｍｍ程度の現像ローラ１１２の実抵抗値は、芯金１１２ａと現像ローラ１１２表面と間の電位差が３００Ｖ程度の時、約１０4 〜１０5 Ωとなる。
【００２３】
しかし、このような多層構造の現像ローラ１１２を用いることには、下記のような問題がある。
【００２４】
前記のように図４に示した現像装置は、感光体ドラム１００に現像ローラ１１２が当接した状態で、トナーΤ′を感光体ドラム１００に付着させる、接触現像方式を用いている。また、一般的に、充分な画像濃度を得るために、感光体ドラム１００の周速と現像ローラ１１２の周速との間には、周速差を持たせている。このため、現像ニップ領域で現像ローラ１１２と感光体ドラム１００との間には摩擦力が働き、現像ローラ１１２にストレスが加わる。一方、図６に示した現像ローラ１１２は、ベース層１１２ｂが低硬度のシリコーンゴム層であり、且つ、帯電付与層１１２ｄがシリコーンゴムに比べて硬質な樹脂層である。このため、前記のストレスによる変形量が帯電付与層１１２ｄとベース層１１２ｂとの間で異なるので、ベース層１１２ｂから帯電付与層１１２ｄが剥がれる方向に力が加わる。さらに、シリコーンゴムは表面エネルギーが低いという特性があるため、接着剤１１２ｃを介在させていても、現像ローラ１１２に加わるストレスによりベース層１１２ｂの表面から帯電付与層１１２ｄが剥離してしまうという問題がある。
【００２５】
前記のようなストレスに弱い球形トナーΤ′の使用を考慮して、トナーΤ′へのストレスを低減するため、ベース層１１２ｂの硬度を低くすると（例えば、ＡｓｋｅｒＣ硬度計で、約４０度程度以下）、帯電付与層１１２ｄとベース層１１２ｂの変形量の差が大きくなり、両層がさらに剥離し易くなる。
【００２６】
ここで、帯電付与層１１２ｄにゴム特性を持たせることで上記ストレスを吸収させ、上記剥離の発生を防止することが考えられるが、我々出願人らの検討によると、帯電付与層１１２ｄには、球形トナーに対する帯電付与性が高いという特性が要求されるほか、上記したように、その表面摩擦係数が低くならなければならない。このため、帯電付与層１１２ｄに表面摩擦係数が高いゴム特性を持たせる方法は不適当である。
【００２７】
帯電付与層１１２ｄとベース層１１２ｂとが剥離すると、以下に示す問題点が生じる。
【００２８】
第一の問題点は、剥離が発生した部分で帯電付与層１１２ｄが現像ローラ１１２表面から欠落してしまうということである。帯電付与層１１２ｄが欠落してしまうと、現像ローラ１１２の帯電付与性が失われる、感光体ドラム１００と現像ローラ１１２との接触不良が生じるなどして、著しい画像不良を起こしてしまう。
【００２９】
第二の問題点は、現像ローラ１１２の電気抵抗値が高くなるということである。すなわち、帯電付与層１１２ｄとベース層１１２ｂとの間で剥離が生じると、剥離発生領域で帯電付与層１１２ｄとベース層１１２ｂとの間に空隙ができ、この空隙が抵抗となって抵抗値が上昇し、この部分で現像ローラ１１２の実抵抗値が高くなってしまう。このため、剥離領域で現像電界が低下し、また、現像ローラ１１２の表面部分の抵抗値が上昇するため現像ローラ１１２表面からトナーΤ′を剥取り難くなり、その結果、剥離発生領域に対応した部分の出力画像の濃度が低下してしまう。さらに、帯電付与層１１２ｄが高抵抗である場合と同様に、剥離発生領域に対応した現像ローラ表面のトナーΤ′の付着量が低下し、画像濃度がより顕著に低下してしまう。
【００３０】
以上に示した帯電付与層１１２ｄとベース層１１２ｂとの剥離に起因する問題点は、低硬度の現像ローラ１１２で、より顕著に発生する。その理由は、以下のように考察される。
【００３１】
ベース層１１２ｂが高硬度、例えば、ＪＩＳ−Ａ硬度計で、約４０度程度の場合は、現像ニップ領域での現像ローラ１１２と感光体ドラム１００との当接圧が比較的高いので、感光体ドラム１００と現像ローラ１１２とが当接した状態では、剥離により生じた空隙部分で帯電付与層１１２ｄとベース層１１２ｂとが接触する接触ポイントができ、この接触ポイントで導電性が回復して実抵抗値が小さくなるため、剥離発生による影響が低硬度現像ローラと比較して小さくなる。ただし、この硬度の現像ローラ１１２は、劣化し易い球形トナーΤ′を用いる現像装置には適用できない。
【００３２】
これに対して、ベース層１１２ｂが低硬度だと、現像ニップ領域での現像ローラ１１２と感光体ドラム１００との当接圧力が低いため、前記のような帯電付与層１１２ｄとベース層１１２ｂとの接触ポイントが少なく、剥離発生による影響が大きい。
【００３３】
このように、ベース層１１２ｂを低硬度化すると、帯電付与層１１２ｄとベース層１１２ｂ間の剥離が発生し易くなり、また、剥離による影響も大きくなる。すなわち、帯電付与表層１１２ｄを有する現像ローラ１１２を低硬度にすることは困難である。
【００３４】
以上説明したように、従来の現像装置に於いては、低硬度なベース層１１２ｂと、高い帯電付与性を有し且つ低い動摩擦係数を有する帯電付与層１１２ｄとを有する現像ローラを得ることは困難であった。その結果、融点温度が低く、球形の形状を有する非磁性１成分トナーΤ′を用いる現像装置に於いて、球形トナーΤ′を劣化することなく、且つ、良好に球形トナーΤ′を担持して現像を行うことが可能な現像ローラ１１２を得ることは困難であった。
【００３５】
上記のような問題点を解決するために、特開平１０−３２１０号公報においては、金属製シャフトの周りに、水接触角が７５〜８５°である樹脂組成物からなる導電性ゴム弾性層が形成され、その表面に、水接触角が９０°以下であるフッ素系樹脂を主成分とする樹脂組成物からなる表面保護層が形成された現像ローラが提供されている。しかしながら、当該提案においては、従来よりは導電性ゴム弾性層と表面保護層との接着力が向上するものの、導電性ゴム弾性層と表面保護層の剥離の問題が本質的に解決されたものではなく、上述したような現像ローラと感光体との周速差を持たせるような現像条件で現像ローラを用い、且つ球形トナーに適用できるようにするために導電性ゴム弾性層の硬度を低くした場合には、導電性ゴム弾性層と表面保護層との剥離がより生じ難くなるような改良が望まれる。
【００３６】
本発明の目的は、表面の動摩擦係数が小さく、低硬度であるためトナーΤ′に対するストレスが小さく、且つ、トナーに対して高い帯電付与性を有する電子写真用現像ローラを用いた現像装置、装置ユニット及び画像形成装置を提供することにある。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の本発明の構成により達成される。
【００３９】
本発明は、像担持体表面に形成された静電潜像を現像するための非磁性一成分トナー、該非磁性一成分トナーを貯溜するためのトナーホッパー、及び該トナーホッパー内に貯溜されている該非磁性一成分トナーを表面に付着させて搬送するための現像ローラを少なくとも有する現像装置において、
該現像ローラは、
表面に形成されてなる、トナーに対する帯電付与性を有する、樹脂材料からなる帯電付与層と、
該帯電付与層よりも中心寄りの位置に形成されてなり、低温硬化型シリコーンゴムで形成されたソリッドゴム層からなる、弾性を有するベース層と、
該ベース層と該帯電付与層との間に配置されてなり、表面の水に対する接触角が該ベース層の表面の水に対する接触角より小さくなるような材料からなり、該材料がＥＰＤＭ、ウレタンゴムまたはＮＢＲである弾性中間層とを有し、
該非磁性一成分トナーは、
ＳＦ−１が１００〜１６０及びＳＦ−２が１００〜１４０の形状係数を有し、且つ、４０〜９０℃の融点を有するワックスを主体とするコアを樹脂を主体とするシェルで被覆したコア／シェル構造を有するものであることを特徴とする
現像装置に関する。
【００４０】
本発明は、画像形成装置本体に脱離可能に装着される装置ユニットにおいて、該装置ユニットは、像担持体表面に形成された静電潜像を現像するための非磁性一成分トナーと、該非磁性一成分トナーを貯溜するためのトナーホッパー、及び該トナーホッパー内に貯溜されている該非磁性一成分トナーを表面に付着させて搬送するための現像ローラを少なくとも有しており、該現像ローラは、
表面に形成されてなる、トナーに対する帯電付与性を有する、樹脂材料からなる帯電付与層と、
該帯電付与層よりも中心寄りの位置に形成されてなり、低温硬化型シリコーンゴムで形成されたソリッドゴム層からなる、弾性を有するベース層と、
該ベース層と該帯電付与層との間に配置されてなり、表面の水に対する接触角が該ベース層の表面の水に対する接触角より小さくなるような材料からなり、該材料がＥＰＤＭ、ウレタンゴムまたはＮＢＲである弾性中間層とを有し、
該非磁性一成分トナーは、
ＳＦ−１が１００〜１６０及びＳＦ−２が１００〜１４０の形状係数を有し、且つ、４０〜９０℃の融点を有するワックスを主体とするコアを樹脂を主体とするシェルで被覆したコア／シェル構造を有するものであることを特徴とする
装置ユニットに関する。
【００４１】
本発明は、（Ｉ）静電潜像を担持するための像担持体、該像担持体を一次帯電するための帯電装置、一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置、及び該静電潜像を非磁性トナーにより現像してトナー画像を形成するための現像装置を具備する複数の画像形成ユニットと、（ＩＩ）該複数の画像形成ユニットで形成されたトナー画像を転写材に順次転写するための転写装置とを有する画像形成装置において、該現像装置は、上記の本発明の現像装置であることを特徴とする画像形成装置に関する。
【００４２】
本発明は、（Ｉ）静電潜像を担持するための像担持体、（ＩＩ）該像担持体を一次帯電するための帯電装置、（ＩＩＩ）一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置、（ＩＶ）該静電潜像を非磁性トナーにより現像してトナー画像を形成するための複数の現像装置、（Ｖ）該各現像装置で形成されたトナー像を順次転写するための中間転写体、及び（ＶＩ）該中間転写体上に転写された多重トナー画像を一括して転写材に転写するための転写装置を有する画像形成装置において、該現像装置は、上記の本発明の現像装置であることを特徴とする画像形成装置に関する。
【００４３】
本発明は、（Ｉ）静電潜像を担持するための像担持体、（ＩＩ）該像担持体を一次帯電するための帯電装置、（ＩＩＩ）一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置、（ＩＶ）該静電潜像を非磁性トナーにより現像してトナー画像を形成するための複数の現像装置、及び（Ｖ）該各現像装置で形成されたトナー像を転写材に順次転写するための転写装置を有する画像形成装置において、該現像装置は、上記の本発明の現像装置であることを特徴とする画像形成装置に関する。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る電子写真用現像ローラは、ベース層が弾性を有しているので全体の硬度が小さく、トナーに対するストレスが小さい。しかも、表面に帯電付与層を有しているので、球形のトナーに対しても高い帯電付与性を有する。さらに、ベース層と帯電付与層の間に形成された弾性中間層を形成する組成物の水に対する接触角がベース層を形成する組成物の水に対する接触角よりも小さい、すなわち弾性中間層の表面エネルギーが高いので、弾性中間層と帯電付与層との接着強度が高く、帯電付与層の剥離が生じ難い。さらに、ベース層と弾性中間層は共に高い弾性を有しているので、両層間に応力が加わっても、両層の変形により応力を吸収でき、弾性中間層の剥離も生じ難い。
【００４５】
本発明に係る電子写真用現像ローラの表面に形成された帯電付与層の体積抵抗率は、トナーに働く鏡映力を適当な大きさとし、且つ感光体表面に電気が流れて感光体ドラムに悪影響が生じない値として、１０４〜１０８Ωｃｍとすることが好ましい。本発明の電子写真用現像ローラは、中心の芯金に電圧を加えて、表面に現像用の電界を発生させるものであり、弾性中間層も帯電付与層と同程度の導電性を有している、すなわち、弾性中間層の体積抵抗率も帯電付与層の体積抵抗率とほぼ同等の１０４〜１０８Ωｃｍであることが好ましい。
【００４６】
本発明の電子写真用現像ローラは、ＡｓｋｅｒＣ硬度で好ましくは５０度以下、より好ましくは２０度〜５０度の硬度（Ｈｒ）にすれば、トナーに対するストレスを小さくし、融点温度の低いワックスを内包したコア／シェル構成の球形トナーを使用しても、その劣化を低減できる。
【００４７】
本発明に於いて、ベース層はシリコーンゴムを主成分とするソリッドゴムにより構成することにより、前記のような低硬度を実現できる。
【００４８】
本発明に於いて、ベース層の硬度（Ｈｂ）は、ＡｓｋｅｒＣ硬度で好ましくは１５度〜５０度、より好ましくは２０度〜４５度であることが良い。
【００４９】
ベース層の硬度（Ｈｂ）が５０度よりも大きい場合には、帯電付与層と弾性中間層との密着強度を充分に確保した状態で現像ローラ全体としての硬度を５０度以下にすることが難しく、１５度未満の場合には、ゴム中のオイル成分が非常に多くなるため、高温条件ではゴム中からしみ出したオイル成分が中間層との接着性に影響することがある。
【００５０】
弾性中間層の主成分を、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ＮＢＲのうちいずれか１つとすることで、表面エネルギーが高いため接着力が高く、かつ高い弾性を持つ弾性中間層を形成できる。
【００５１】
弾性中間層を多孔質構造とせずに高弾性を有するソリッドゴムにより構成する場合には、多孔質構造とした場合よりも、帯電付与層及びベース層との接触面を広く取って良好に接続でき、また、現像ローラの表面の形状を滑らかにして画像品位を良好にできることが好ましい。
【００５２】
本発明に於いて、弾性中間層の硬度（Ｈｍ）は、ＡｓｋｅｒＣ硬度硬度で好ましくは２０度〜５０度であることが良い。
【００５３】
弾性中間層の硬度（Ｈｍ）が５０度よりも大きい場合には、現像ローラ全体としての硬度を５０度以下にすることが難しく、２０度未満の場合には、帯電付与層と弾性中間層との密着性が低下し易い。
【００５４】
本発明に於いて、現像ローラの硬度（Ｈｒ）とベース層の硬度（Ｈｂ）と弾性中間層の硬度（Ｈｍ）とは、好ましくは下記関係
Ｈｒ≧Ｈｂ、Ｈｍ≧Ｈｂ
を満たしていることがよく、より好ましくは下記関係
Ｈｒ≧Ｈｍ≧Ｈｂ
を満たしていることが良く、さらに好ましくは下記関係
Ｈｒ≧Ｈｍ＞Ｈｂ
を満たしていることが良い。
【００５５】
Ｈｒ＜Ｈｍの場合には、ベース層と弾性中間層との間に働らく両層の変形による応力の吸収が充分に行われ難いことから、ベース層と中間弾性層との間で剥離が生じ易くなる。
【００５６】
Ｈｍ＜Ｈｂの場合には、現像ローラ全体の硬度を小さくしようとすると、帯電付与層と弾性中間層との硬度差が大きくなることから帯電付与層と弾性中間層との間で剥離が生じ易くなる。Ｈｍ＞Ｈｂの場合には、帯電付与層と弾性中間層との硬度差が小さくなり、帯電付与層と弾性中間層との密着強度が高まることから好ましい。
【００５７】
帯電付与層を接着剤によって弾性中間層に接着すれば、帯電付与層の接着力をさらに強くできる。
【００５８】
帯電付与層の主成分を、トナーの帯電極性と逆極性の帯電極性を有する樹脂とすれば、トナーと帯電付与層との摩擦により、それぞれが逆の極性に帯電するので、トナーと帯電付与層との間にクローン力による引力が生じ、トナーを帯電付与層の表面に良好に付着させて搬送できる。
【００５９】
帯電付与層の表面の動摩擦係数を小さくすれば、トナーへのストレスをさらに低減し、球形トナーの劣化を低減できる。この際、帯電付与層は高い帯電付与性を有しているので、トナーとの摩擦を小さくしても、球形トナーに充分な摩擦帯電を生じさせることができる。
【００６０】
帯電付与層の主成分を、ポリアミド樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルポリエステルウレタン樹脂、アクリルシリコーン樹脂のうちいずれか１つとすれば、表面の動摩擦係数が小さく、且つ高い帯電付与層を有する帯電付与層を形成できる。
【００６１】
本発明による電子写真式現像ローラを搭載した電子写真式現像装置は、トナーへのストレスが小さいため球形トナーの劣化が少なく、且つ、非磁性１成分の球形トナーを良好に帯電させて搬送し、現像に供することができる。
【００６２】
本発明に於いて、現像ローラの実抵抗値は、好ましくは１×１０4 〜１×１０8 Ω、より好ましくは１×１０4 〜１×１０7 Ωであることが良い。現像ローラの実抵抗が１×１０4 Ω未満の場合には、現像時に現像バイアス電圧の印加により像担持体への電荷の注入が生じ易く、静電潜像を乱し易く、１×１０8 Ωよりも大きい場合には、現像時に現像ローラに現像バイアス電圧を印加しても、像担持体と現像ローラとの間に充分な現像電位が形成され難くなる。
【００６３】
上記の現像ローラの実抵抗の範囲にするために、ベース層の体積抵抗値は好ましくは１×１０4 〜１×１０8 Ωｃｍであることが良い。
【００６４】
さらに同様の理由により、弾性中間層の体積抵抗値は、好ましくは１×１０4 〜１×１０8 Ωｃｍであることが良い。
【００６５】
さらに同様の理由により帯電付与層の体積抵抗値は、好ましくは１×１０4 〜１×１０8 Ωｃｍであることが良い。
【００６６】
上記のような体積抵抗値の範囲となるようにベース層、弾性中間層及び帯電付与層の体積抵抗値を調整するためには、各層を構成するゴムまたは樹脂中に導電性粒子を分散させることが好ましい。
【００６７】
本発明に於いて、現像ローラの実抵抗値、及びベース層、弾性中間層及び帯電付与層の体積抵抗値の測定は、下記の以下の通り行なう。
【００６８】
○実抵抗値の測定方法
現像ローラの芯金に片端５００ｇずつ（総圧１ｋｇ）の荷重をかけ、使用する像担持体としての感光体ドラムと同径のアルミドラム（本実施例ではφ３０ｍｍ）に現像ローラを圧着させる。アルミドラムは接地しておく。そしてアルミドラムを１００ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラを１７０ｍｍ／ｓｅｃで回転させ、現像ローラ導電性芯金に１００Ｖ印加し、現像ローラ・アルミドラム間の抵抗を実抵抗値とする。
【００６９】
○体積抵抗値の測定方法
１．弾性中間層及び帯電付与層
アルミニウム箔（厚み１００μｍ）上に弾性中間層及び帯電付与層を形成するための組成物をコーティング（厚さ５０μｍ）してサンプルを調整する。このサンプルを抵抗率測定器（商品名：ハイレスタＵＰ、Ｊ−ＢＯＸ、三菱化学（株）製）を用いて、測定電圧１００Ｖの条件で測定した。
２．ベース層
ベース層を形成するための組成物によって形成された、縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのサンプルシートを用意する。このサンプルを抵抗率測定器（商品名：ハイレスタＵＰ、Ｊ−ＢＯＸ、三菱化学（株）製）を用いて、測定電圧１００Ｖの条件で測定した。
【００７０】
本発明に於いて、球形トナーとは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１６０であり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１４０である真球状〜略球状のトナーを意味するものである。好ましくはＳＦ−１が１００〜１４０、ＳＦ−２が１００〜１２０であることが良い。
【００７１】
トナーの球形度合いを示すＳＦ−１及びＳＦ−２の値は、本発明に於いては、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いてトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報をインターフェースを介してニレコ社製の画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入して解析を行い、下式より算出し得られた値を夫々ＳＦ−１及びＳＦ−２と定義した。
【００７２】
【外１】
0004208395.tif 000002
【００７３】
上記式中、ＡＲＥＡはトナー投影面積を、ＭＸＬＮＧはトナーの径の絶対最大長を、更にＰＥＲＩはトナーの周長をそれぞれ表す。
【００７４】
上記の式で定義されるＳＦ−１は球形度合いを示し、１００で完全な球形を表し、数値が大きくなるにつれて球形から徐々に不定形となる。一方、ＳＦ−２は凹凸度合を示し、１００で凹凸のない完全な球形を表し、数値が大きくなるにつれてトナー表面の凹凸が顕著となる。
【００７５】
本発明に用いられる非磁性１成分トナーは、上記の形状係数を有する球形トナーであり、且つコア／シェル構造をもち、コア部の主たる成分が低融点ワックスで、該低融点ワックスの融点が好ましくは４０〜９０°であり、この低融点ワックスによるコアを樹脂によるシェルで被覆したトナーであることが、転写効率が高く、且つ低温定着が可能であることから好ましい。
【００７６】
上記の様な転写効率に優れ、且つ省エネルギー化に有効な低融点球形トナーを得る方法について説明する。
【００７７】
上述した様な球形トナーは、非磁性１成分系現像剤の一部又は全部を重合法により形成することにより容易に得られる。即ち、重合法によりトナーを形成する場合には、分散媒中にプレトナー（モノマー組成物）粒子として存在させて必要な部分を重合反応により生成する為、形成されたトナーは、球形で表面がかなり平滑化されたものになる。
【００７８】
更に、球形トナーの製造の容易化と省エネルギー化を同時に達成すべくトナーを低融点化する為には、球形トナーにコア／シェル構造をもたせ、シェル部分のみを重合法により形成するのが好ましい。コア／シェル構造の作用としては、トナーの優れた定着性を損なうことなく耐ブロッキング性を付与できることは言うまでもなく、コアを有しない様なバルクとしての重合トナーに比較し、シェル部分のみを重合する方法によれば、重合工程の後に行なう後処理工程に於いて残存モノマーの除去を容易に行なうことができる為、好ましい。
【００７９】
この様なコア／シェル構造を有する球形トナーのコア部の主たる成分としては低軟化点物質を使用するのが好ましく、特に、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−８に準拠した方法で測定された融点の主体極大ピーク値が、４０〜９０℃を示す化合物を使用するのが好ましい。主体極大ピーク値が４０℃未満であると低軟化点物質の自己凝集力が弱く、結果として高温オフセット性が弱くなり好ましくない。一方、主体極大ピーク値が９０℃を超えると定着温度が高くなり、好ましくない。更に、直接重合方法によりトナーを得る場合に於いては、水系で造粒及び重合を行う為、主体極大ピーク値が高いと主に造粒中に低軟化点物質が析出してきて懸濁系を阻害する為、好ましくない。
【００８０】
ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−８に準拠した方法で測定する主体極大ピーク値の測定には、例えば、パーキンエレマー社製ＤＳＣ−７を用いる。このとき、装置検出部の温度の補正はインジウムと亜鉛の融点を標準として用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を標準として用いる。サンプル用にはアルミニウム製パンを用い、対照用には空パンをセットし、昇温速度１０℃／ｍｉｎ．で測定を行なう。
【００８１】
本発明で使用する球形トナーを製造する場合に用いることができる低軟化点物質としては、具体的には例えば、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロピッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体又はこれらのグラフト／ブロック化合物等が挙げられる。また、この様な低軟化点物質は、トナー中へ５〜３０質量％程度添加することが好ましい。５質量％未満の添加では、先に述べた様に残存モノマーの除去に負担がかかり、一方、３０質量％を超えて添加した場合には、重合法による製造に於いても造粒時にトナー粒子同士の合一が起き易く、粒度分布の広いトナーが生成し易く、本発明で用いるには不適当である。
【００８２】
本発明で使用される外添剤としては、トナーに添加した時の耐久性の点から、トナー粒子の重量平均径の１／１０以下の粒径のものを使用することが好ましい。この際の外添剤の粒径としては、電子顕微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。この様な外添剤としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セルウム、酸化マグネシアム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛等の金属酸化物、窒化ケイ素等の窒化物、炭化ケイ素等の炭化物、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の金属塩、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、カーボンブラック、シリカ等を挙げることができる。これらの外添剤の外添量としては、トナー粒子１００質量部に対し０．０１〜１０質量部が用いられ、好ましくは０．０５〜５質量部が用いられる。これらの外添剤は単独で用いても、或いは複数種類のものを併用してもよい。また、これらの外添剤は、夫々が疎水化処理されたものを用いるのがより好ましい。
【００８３】
以下、本発明に於ける現像ローラ及び該現像ローラを用いた現像装置の実施形態を図面に則して詳しく説明する。
【００８４】
【実施例】
（実施形態１）
本発明の実施形態１の現像装置は、像担持体表面に形成された静電潜像を現像するための非磁性一成分トナーを貯溜するためのトナーホッパー、及び該トナーホッパー内に貯溜されている非磁性一成分トナーを表面に付着させて搬送するための現像ローラを少なくとも有しており、該現像ローラは、導電性芯金、該現像ローラの表面に形成され、該非磁性一成分トナーに対する帯電付与性を有する帯電付与層、該帯電付与層よりも該導電性芯金寄りの位置に形成される弾性を有するベース層及び該ベース層と該帯電付与層との間の位置に形成される弾性中間層を有しており、該弾性中間層を形成するための組成物の水に対する接触角が、該ベース層を形成するための組成物の水に対する接触角より小さいことを特徴とするものである。
【００８５】
図１に、本発明の実施形態１による現像装置を用いた画像形成装置を示す。
【００８６】
図１に示すように、静電潜像を担持可能な像担持体として、例えば、感光体ドラム０の周りには、感光体ドラム０の表面を均一に帯電するための帯電装置としての帯電ローラ８と、画像情報に基づいて光を感光ドラム０外周に照射して静電潜像を形成するための光照射手段９と、静電潜像に非磁性トナー成分トナー（以下、単に「トナー」ともいう）を付着させて現像するための現像装置１と、現像されたトナー画像を転写材１１に転写するための転写装置としての転写ローラ１０とが配されている。
【００８７】
本実施形態では、感光ドラム０として外径３０ｍｍの負帯電極性を有するＯＰＣ感光体を用い、光照射手段９としてレーザー光学系を用いている。転写方法はローラ転写方式を用いており、転写ローラ１０は、外径φ１６ｍｍで、体積抵抗率約１０9 Ωｃｍの半導電性ローラである。
【００８８】
現像装置１は、トナー７を貯溜するトナーホッパー６と、トナーホッパー６内に貯溜されたトナー７を、回転して攪拌しつつトナー供給ローラ３近傍に搬送供給する攪拌手段５と、現像ローラ２に所定量のトナー７を供給するトナー供給ローラ３と、感光体ドラム０上の静電潜像にトナー７を付着させてトナー画像とし現像する現像ローラ２と、現像ローラ２表面のトナー７を所定量に保ち、且つ、トナー７の帯電量を調整する現像ブレード４とを有している。
【００８９】
トナー供給ローラ３は、ＡｓｋｅｒＣｓＣ２硬度計（商品名：高分子計器社製）で硬度約１０度程度の発泡部材から構成される。本実施形態では、例として、外径１６ｍｍ、硬度は、ＡｓｋｅｒＣｓＣ２硬度計で約１０度のウレタンスポンジローラをトナー供給ローラ３として用いた。トナー供給ローラ３の材質としては、本実施形態で用いたウレタンの他、シリコーンを用いても良い。また、発泡形態は、連続発泡でも独立発泡でも良いが、トナーがローラ表面の空孔中に侵入して劣化することを抑止するため、独立発泡タイプを用いることが好ましい。また、現像ブレード４は、図１に示すように、現像ローラ２に当接する端部先端領域がＬ時形状に折り曲げられたいわゆるＬ字タイプの金属ブレードを用いた。材質としては、りん青銅、ステンレスなどのものを用いることが可能であるが、本実施形態では、厚さ１００μｍのステンレス薄板を用いた。
【００９０】
次に、この画像形成装置による画像形成方法について説明する。
【００９１】
感光体ドラム０は、図１の時計周り方向（図中矢印Ｘ方向）に周速値Ｖｘで回転駆動されており、その表面が帯電ローラ８に到達すると、均一に帯電される。均一に帯電された表面に、光照射手段９により画像情報に基づいて光が照射され、画像情報に対応した静電潜像が形成される。静電潜像が現像装置１に到達すると、静電潜像上にトナー７が付着され、トナー画像として現像される。トナー画像が転写ローラ１０に到達すると、転写材１１に転写される。転写されたトナー画像は不図示の定着手段で転写材１１上に永久定着される。本実施形態では、帯電ローラ８により、感光体ドラム０の表面を帯電電位Ｖｄ＝−７００ｖで均一に帯電し、光照射手段９により露光を行い、潜像電位Ｖｌ＝−１００ｖを得た。
【００９２】
次に現像装置１による現像方法を説明する。
【００９３】
攪拌手段５は、図１の時計周り方向（図中矢印Ｋ方向）に回転して攪拌しつつトナー供給ローラ３にトナー７を供給する。トナー供給ローラ３は図１の反時計周り方向（図中矢印Ｚ方向）に回転してトナー７をトナー供給ローラ３と現像ローラ２との当接ニップ領域に導き、トナー７はこの部分で現像ローラ２との摩擦により帯電し、現像ローラ２の表面に担持される。現像ローラ２の表面に担持されたトナー７は、現像ローラ２の図１の反時計周り方向（図中矢印Ｙ方向）への回転により搬送され、現像ブレード４と現像ローラ２との当接部に到達すると、その付着量と帯電量が調整される。現像ローラ２には現像バイアス電圧−３５０ＶＤＣが印加されており、トナー７が感光体ドラム０と現像ローラ２との当接領域に到達すると、現像バイアス電圧によりトナー７が感光体ドラム０に付着され、静電潜像の現像が行われる。
【００９４】
この際、トナー供給ローラ３の周速値Ｖｚと現像ローラ２の周速値Ｖｙとの周速比を調整することによりトナー供給ローラ３から現像ローラ２へのトナー７の供給量を調整し、現像ローラ２の周速値Ｖｙと感光体ドラム０の周速値Ｖｘとの周速比を調整することにより現像ローラ２から感光体ドラム０へのトナー７の供給量を調整する。
【００９５】
感光体ドラム０の周速値Ｖｘは、転写速度を決めるもので、「プロセススピード」と称する。本実施形態では、Ｖｘをｌとした時、Ｖｙが１．７、Ｖｚが０．６となるように周速値を設定した。すなわち、本実施形態では、プロセススピードＶｘ＝１００ｍｍ／ｓｅｃ、Ｖｙ＝１７０ｍｍ／ｓｅｃ、Ｖｚ＝６０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。このプロセススピードは、１分間にＡ４用紙を約１７枚出力する速度（１７ｐｐｍ（Ｐａｐｅｒ  Ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅｓ））に相当する。但し、この周速比及び周速値は、これに限るものではない。
【００９６】
次に、図２を用いて本発明の特徴である現像ローラ２の構成について説明する。現像ローラ２は、外径が８ｍｍの導電性芯金２ａ上にベース層２ｂが形成され、更にその上に弾性中間層２ｃが形成され、この表面に接着剤２ｄを介して、帯電付与層２ｅが形成されており、外径は１６ｍｍである。導電性芯金２ａはアルミニウムやステンレス等の導電性金属である。ベース層２ｂは、低硬度のＬＴＶシリコーンゴム（低温硬化型シリコーンゴム）を有するソリッド層で構成されている。本実施形態では厚さ３．９４ｍｍ、ＡｓｋｅｒＣ硬度４０度にした。帯電付与層２ｅとしては、動摩擦係数が低く、帯電付与性が高いポリアミド樹脂、アクリル変成ウレタン樹脂、アクリルポリエステルウレタン樹脂、アクリル変成シリコーン樹脂等を用い、厚さ１〜１００μｍにすることが多い。本実施形態では、ポリアミド樹脂を有する厚さ３０μｍにした帯電付与層２ｅを形成した。
【００９７】
帯電付与層は、樹脂から構成されているため、ゴム弾性を有する弾性中間層及びベース層を構成する組成物よりも当然硬度は高い。
【００９８】
ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴムなどのゴム材は、ＬＴＶシリコーンゴムに比べて硬度が高いので、このゴム材の単層上に帯電付与層２ｅを形成した現像ローラ２は、その硬度を充分に低くすることはできないが、ベース層２ｂにＬＴＶシリコーンゴムを用いることにより、現像ローラ２をトナー７へのストレスが小さい低硬度のローラとすることができる。現像ローラ２の硬度は、球形トナー７の劣化低減の観点から、ＡｓｋｅｒＣ硬度計で４５度以下が望ましく、本実施形態では４０度とした。
【００９９】
次に、本発明の特徴である弾性中間層２ｃの構成を説明する。弾性中間層２ｃとしては、厚さ１〜１００μｍのゴム材質のソリッド層を形成する。弾性中間層２ｃに用いるゴム材としては、高い表面エネルギーを有するＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ＮＢＲのゴムを用いる。本実施形態では、厚さ３０μｍ、ＡｓｋｅｒＣ硬度４５度のＮＢＲの弾性中間層２ｃを用いた。
【０１００】
このようにＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム等の表面エネルギーが高く、活性基を多く有するゴム材を有する弾性中間層２ｃの表面に帯電付与層２ａを形成することにより、従来例のように表面エネルギーが低いシリコーンゴム表面に形成するよりも強固に帯電付与層２ａを接着形成することができる。本発明では各層を形成するための組成物の表面エネルギーの指標として、水に対する接触角を用いた。測定方法は、各種ゴム材を３〜５ｍｍ厚の平板上に形成し、協和界面化学社製接触角計（ＣＡ−Ｘ型）で測定した。表面エネルギーの低いシリコーンゴムは水に対する接触角が大きく、表面エネルギーの高いＮＢＲ等は水に対する接触角は小さくなる。シリコーンゴムの水に対する接触角は９０°、ＮＢＲの水に対する接触角は、７０°であった。また、ベース層２ｂと弾性中間層２ｃは両層とも弾性を有するので、両層間の密着力は、シリコーンゴムと弾性が低い樹脂との間の密着力よりも高い。すなわち、ベース層２ｂと弾性中間層２ｃとの密着面に働く応力は、両層の変形により吸収され小さくなるので、両者間の剥がれは生じ難い。したがって、本発明では、帯電付与層２ａの剥がれの発生を低減することが可能であり、さらに、弾性中間層２ｃの剥がれも発生し難い。
【０１０１】
ここで、弾性中間層２ｃは上述した１〜１００μｍの厚さを有するので、現像ローラ２の表面と芯金２ａとの間に導電性を持たせるために、弾性中間層２ｃに導電性を持たせる必要がある。そこで、弾性中間層２ｃに金属酸化物やカーボン等の導電性粒子を適量分散し、導電性を持たせた。帯電付与層２ｅの体積抵抗率は、前記のように１×１０4 〜１×１０8 Ωｃｍとすることが望ましく、弾性中間層２ｃも帯電付与層２ｅと同程度の導電性を持たせるため、同程度の体積抵抗率とすることが望ましい。本実施形態では、ベース層２ｂの導電性粒子の含有量を質量％とし、ベース層２ｂ、弾性中間層２ｃ及び帯電付与層２ｅ共に体積抵抗率を、約１×１０5 Ωｃｍに調整した。その結果、現像ローラ２の実抵抗値としては、約１０5 〜１０6 Ωとなった。
【０１０２】
図２に示す現像ローラを図１に示す現像装置１に装着し、画像出力耐久試験を行ったところ、５００００枚通紙しても、帯電付与層２ｅ、弾性中間層２ｃの剥離は生じなかった。
【０１０３】
以上説明したように、本実施形態の特徴とするところは、非磁性１成分トナー用現像装置に適用可能な現像ローラ２を、低硬度のベース層２ｂと、高い帯電付与性を有する帯電付与層２ｅと、弾性が高いためにベース層２ｂとの間に応力が加わり難く、表面エネルギーが高いために帯電付与層２ｅとの接着性が良い、ゴム弾性を有する弾性中間層２ｃとからなる多層構成とし、弾性中間層２ｃと帯電付与層２ｅの体積抵抗率を１×１０4 〜１×１０8 Ωｃｍでほぼ同一となるように構成することにある。
【０１０４】
すなわち、本発明の現像ローラに於いては、導電性芯金２ａの表面にベース層２ａを形成し、弾性が高く接着性に優れた弾性中間層２ｃを、ベース層２ｂの表面に形成し、その表面に帯電付与層２ｅを形成することによって、帯電付与層２ｅの剥離が生じ難く、且つ、低い動摩擦係数と、高い帯電付与性を有する低硬度な現像ローラ２、及び、これを用いた現像装置を得ることが可能となる。
【０１０５】
本実施形態で用いた非磁性一成分トナーとしては、スチレン−アクリル系共重合体のシェルにワックスのコアが内包されているコア／シェル構造を有する重量平均粒径が７μｍ、形状係数ＳＦ−１が１２０、ＳＦ−２が１１０の略球形のトナー粒子に疎水性無機微粉体を外添した非磁性一成分トナーを用いた。
【０１０６】
尚、本実施形態では、感光体ドラム０に現像ローラ２が接触配置された接触現像系を例にして説明したが、感光体ドラム０と現像ローラ２を非接触配置した非接触現像系でも同様な効果が得られる。すなわち、非接触現像系では、現像ブレード４やトナー供給ローラ３から加わる応力により、現像ローラ２の帯電付与層２ｅの剥離が発生する危惧があるが、本実施形態に示した現像ローラ２を用いれば、このような剥離の発生を防止できる。
【０１０７】
（実施形態２）
図３に本発明の参考例としての実施形態２による現像ローラ２０の模式図を示す。実施形態１では、ベース層２ｂがソリッドゴムの場合について説明した。実施形態２の現像ローラ２０は、このベース層２０ｂを多孔質構造にしたものであり、他の構成は実施形態１と同様である。
【０１０８】
ベース層２０ｂとしてソリッドタイプの導電性ゴムで、充分に低硬度な材料は実施形態１に示したＬＴＶシリコーンゴムぐらいしか無い。ＥＰＤＭ、ウレタンゴムなどを用いてソリッドタイプの導電ゴムを形成した場合は、実施形態１で示したベース層２ｂと同程度の低い硬度を得ることは困難である。一方、ベース層２０ｂを多孔質構造にすると、材料の選択の余地が広がる。すなわち、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ＮＢＲなどの材料を用いて多孔質構造の導電ゴムを形成すると、硬度を充分に低くすることが可能である。
【０１０９】
しかし、ベース層２０ｂをスポンジゴムで形成し、この上に帯電付与層２０ｅを形成すると、両層の接触面積が小さくなるため、帯電付与層２０ｅの接着性が悪くなる。また、帯電付与層２０ｂは厚さ上述した通り１〜１００μｍの薄層であるため、現像ローラ２表面に、スポンジ層の表面の凹凸が現れてしまい、現像ローラ２表面の表面粗さＲｍａｘが大きくなる。本発明者らの検討によると、現像ローラ２表面のＲｍａｘは１５μｍ程度以下であることが好ましく、この数値を越えると、出力画像上にスポンジ層の表面形状の影響が現れ、むらのある非常にがさついた画像となり易い。尚、表面粗さＲｍａｘは、ＪＩＳＢ０６０１に示されている定義を行い、測定には表面粗さ試験器ＳＥ−３０Ｈ（商品名：小坂研究社製）を使用した。
【０１１０】
これらの問題点を防止するために、スポンジゴムを有するベース層２０ｂ表面に好ましくは厚さ約０．５〜１ｍｍ程度のソリッドゴムからなる弾性中間層２０ｃを設ける事が好ましい。弾性中間層２０ｃを設けても、その厚さを約０．５〜１ｍｍ程度とし、ベース層２０ｂの硬度をＡｓｋｅｒＣ硬度で１５〜４５度と充分に低くすれば、現像ローラ２０全体の硬度を、充分に低くすることが可能である。
【０１１１】
この弾性中間層２０ｃの材質は、実施形態１と同様、帯電付与層２０ｅとの接着性に優れるＥＰＤＭ、ウレタンゴム、ＮＢＲなどを用いる。帯電付与層２０ｅは、実施形態１と同様、トナー７に対する高い帯電付与性を有し、感光体ドラム０との接触面での摺擦力が小さい、すなわち、その表面の動摩擦係数が小さい事が必要であり、ポリアミド樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルポリエステルウレタン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂などの樹脂を用いる。ここで、高帯電付与層２０ｅ中には、現像ローラ２０表面の表面粗さ調整のために、フッ素系樹脂粒子、ポリアミド樹脂粒子などの離型性粒子を分散しても良い。これは、実施形態１についても同様である。
【０１１２】
以下に図３に示した現像ローラ２０の詳細な構成例を示す。現像ローラ２０は、外径約１６ｍｍであり、外径φ６ｍｍの導電性芯金２０ａ上に、導電性粒子を含有する水に対する接触角が８０°のＥＰＤＭゴム材料を発泡させたＥＰＤＭスポンジゴムを有するＡｓｋｅｒＣ硬度４０度のベース層２０ｂを４．５ｍｍ形成し、この上に導電性粒子を含有する水に対する接触角が７０°のＮＢＲソリッドゴムを有するＡｓｋｅｒＣ硬度４５度の弾性中間層２０ｃを５００μｍ形成した。弾性中間層２０ｃ表面には帯電付与層２０ｅを約１０μｍ形成した。帯電付与層２０ａの体積抵抗率は、前記の様に約１０4 〜１０8 Ωｃｍが望ましく、本実施形態では、１０5 Ωｃｍとした。各層の体積抵抗率は、実施形態１と同様、帯電付与層２０ａと同程度の約１０5 Ωｃｍに設定した。
【０１１３】
尚、ＥＰＤＭスポンジゴムのベース層２０ｂを形成するためのＥＰＤＭゴム材料の水に対する接触角は、発泡形状では測定できないため、ＥＰＤＭゴム材料を平板上に未発泡形状に形成して測定を行なった。
【０１１４】
この例では、ベース層２０ｂの材料が水に対する接触角が８０°のＥＰＤＭゴムを発泡させたＥＰＤＭスポンジであり、弾性中間層２０ｃの主材料が水に対する接触角が７０°のＮＢＲソリッドゴムであり、弾性中間層を形成する組成物の方がベース層を形成する組成物よりも水に対する接触角が小さいため、弾性中間層と帯電付与層との接着力が強く、且つベース層を弾性中間層とは共に弾性を有していることから良好に両者間を接合できる。
【０１１５】
以上説明した現像ローラ２０を図１に示す現像装置１に装着し、実施形態１と同様に画像出力耐久試験を行なったところ、５００００枚通紙しても、帯電付与層２０ｅ、弾性中間層２０ｃの剥離は生じなかった。
【０１１６】
（実施形態３）
本発明の実施形態３では、図１に示す現像装置１を画像形成装置本体（例えば、複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ装置７に対して着脱可能に装着する装置ユニットとして構成するものである。
【０１１７】
すなわち、本発明の実施形態３の装置ユニットは、画像形成装置本体に脱離可能に装着されるものであり、該装置ユニットは、像担持体表面に形成された静電潜像を現像するための非磁性一成分トナーを貯溜するためのトナーホッパー、及び該トナーホッパー内に貯溜されている非磁性一成分トナーを表面に付着させて搬送するための現像ローラを少なくとも有しており、該現像ローラは、導電性芯金、該現像ローラの表面に形成され、該非磁性一成分トナーに対する帯電付与性を有する帯電付与層、該帯電付与層よりも該導電性芯金寄りの位置に形成される弾性を有するベース層及び該ベース層と該帯電付与層との間の位置に形成される弾性中間層を有しており、該弾性中間層を形成するための組成物の水に対する接触角が、該ベース層を形成するための組成物の水に対する接触角より小さいことを特徴とするものである。
【０１１８】
本発明の実施形態３における装置ユニットにおいては、画像形成装置本体に対して、例えば、ピン又はボルトを用いて装置ユニットとしての現像装置３を装着する。画像形成を繰り返すことにより現像装置３内のトナーホッパー６に貯溜されている非磁性一成分トナーが所定量より少なくなった場合に、ピン又はボルトを外して現像装置３を取り外し、新しい現像装置３を再度ビン又はボルトを用いて装着する。
【０１１９】
本発明の実施形態３の装置ユニットにおいては、現像装置のみを装置ユニットとして構成したが、例えば、現像装置にかえて、像担持体としての感光体ドラム０及び帯電装置としての帯電ローラ８を一体に有して装置ユニットとして構成することもできる。
【０１２０】
（実施形態４）
本発明の実施形態４の画像形成装置は、（Ｉ）静電潜像を担持するための像担持体、該像担持体を一次帯電するための帯電装置、一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置、及び該静電潜像を非磁性トナーにより現像してトナー画像を形成するための現像装置を具備する複数の画像形成ユニットと、（ＩＩ）該複数の画像形成ユニットで形成されたトナー画像を転写材に順次転写するための転写装置とを有しており、該現像装置として、上記の実施形態１の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【０１２１】
以下、複数の画像形成ユニットにて各色のトナー画像をそれぞれ形成し、これを同一転写材に順次重ねて転写するようにした画像形成方法を実施し得る画像形成装置について図７をもとに説明する。
【０１２２】
ここでは、第１、第２、第３および第４の画像形成ユニット１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄが並設されており、各画像形成ユニットはそれぞれ専用の潜像担持体、いわゆる感光ドラム１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃ及び１１９ｄを具備している。
【０１２３】
感光体ドラム１１９ａ乃至１１９ｄはその外周側に潜像形成手段としての露光手段１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ及び１２３ｄ、現像装置１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ及び１１７ｄ、転写用放電装置１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ及び１２４ｄ、ならびにクリーニング装置１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ及び１１８ｄが配置されている。
【０１２４】
このような構成にて、先ず、第１画像形成ユニット１２８ａの感光ドラム１１９ａ上に潜像形成手段１２３ａによって原稿画像における、例えばイエロー成分色の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像手段１１７ａの非磁性イエロートナーを有する一成分系現像剤で可視画像とされ、転写装置１２４ａにて、転写材としての記録材Ｐに転写される。
【０１２５】
上記のようにイエロートナー画像が記録材Ｐに転写されている間に、第２画像形成ユニット１２８ｂではマゼンタ成分色の静電潜像が感光ドラム１１９ｂ上に形成され、続いて現像装置１１７ｂの非磁性マゼンタトナーを有する一成分系現像剤で可視画像とされる。この可視画像（マゼンタトナー画像）は、上記の第１画像形成ユニット１２８ａでの転写が終了した転写材Ｐが転写装置１２４ｂに搬入されたときに、イエロートナー画像が転写されている転写材Ｐの所定位置に重ねて転写される。
【０１２６】
以下、上記と同様な方法により第３、第４の画像形成ユニット１２８ｃ、１２８ｄによってシアン色、ブラック色の画像形成が行なわれ、上記同一の記録材Ｐに、シアントナー画像及びブラックトナー画像を順次重ねて転写するのである。このような画像形成プロセスが終了したならば、記録材Ｐは定着部１２２に搬送され、記録材Ｐ上の画像を定着する。これによって記録材Ｐ上には多色画像（マルチカラー画像またはフルカラー画像）が得られるのである。転写が終了した各感光ドラム１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃ及び１１９ｄはクリーニング装置１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ及び１１８ｄにより残留トナーを除去され、引き続き行なわれる次の潜像形成のために供せられる。
【０１２７】
なお、上記画像形成装置では、転写材としての記録材Ｐの搬送のために、搬送ベルト１２５が用いられており、図７において、記録材Ｐは右側から左側へ搬送され、その搬送過程で、各画像形成ユニット１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ及び１２８ｄにおける各転写装置１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ及び１２４ｄを通過し、転写をうける。
【０１２８】
この画像形成方法において、記録材を搬送する搬送手段として加工の容易性及び耐久性の観点からテトロン繊維のメッシュを用いた搬送ベルト及びポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂の如き薄い誘電体シートを用いた搬送ベルトが利用される。
【０１２９】
記録材Ｐが第４画像形成ユニット１２８ｄを通過すると、ＡＣ電圧が除電器１２０に加えられ、記録材Ｐは除電され、ベルト１２５から分離され、その後、定着器１２２に入り、画像定着され、排出口１２６から排出される。
【０１３０】
本発明の第４の実施形態においては、前記図７のように画像形成ユニットが列設されているものが好ましく、画像形成ユニットは列設されていれば縦でも横でも構わない。
【０１３１】
本発明の第４の実施形態においては、図７の構成に於いては、転写材が記録材であり、トナー画像が潜像担持体から記録材に直接転写・定着されるものが、より好ましい。これは、本発明の第４の実施形態の画像形成装置の構成が転写材（記録材）やトナーの状態に左右されずに高画質を保つことが可能だからである。
【０１３２】
更に、本発明の第４の実施形態の画像形成装置の構成は、トナーを多数枚にわたって適正に帯電することが可能であるために、トナー飛散が防止され、他の画像ユニットへの混入も無く、高画質も維持できるので、多色画像形成方法に好適である。
【０１３３】
上述した４つの画像形成ユニットを有するフルカラー画像形成装置として、フルカラー複写機ＣＬＣ−１０００（キヤノン社製）の各現像装置を上述した実施形態１の図１に示す非磁性一成分接触現像方式の現像装置１が使用できるように改造した改造機を用いて、５０００枚のフルカラー画像を連続して形成する耐久試験を行なった。その結果、高温高湿下及び低温低湿下に於いても現像ローラの剥離が生じず良好な高品位なフルカラー画像を形成することができた。尚、各現像装置に用いられるイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの非磁性一成分トナーとしては、実施形態１で用いた略球形のトナー粒子と同様のものであり、着色剤のみを代えて、イエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー及びブラックトナーとしたものに疎水性無機微粉体をそれぞれ外添したものを用いた。
【０１３４】
（実施形態５）
本発明の実施形態５の画像形成装置は、（Ｉ）静電潜像を担持するための像担持体、（ＩＩ）該像担持体を一次帯電するための帯電装置、（ＩＩＩ）一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置、（ＩＶ）該静電潜像を非磁性トナーにより現像してトナー画像を形成するための複数の現像装置、（Ｖ）該各現像装置で形成されたトナー像を順次転写するための中間転写体、及び（ＶＩ）該中間転写体上に転写された多重トナー画像を一括して転写材に転写するための転写装置を有しており、該現像装置として、上記の実施形態１の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【０１３５】
以下、中間転写体を用いた第５の形態の画像形成装置について説明する。
【０１３６】
図８は、中間転写体として中間転写ドラムを用いて、多重トナー像を記録材に一括転写する本発明の画像形成装置の該略図を示す。
【０１３７】
潜像担持体としての感光体ドラム１１１の表面に、帯電部材としての帯電バイアス電圧が印加された回転可能な帯電ローラ１１２を回転させながら接触させて、感光体ドラム表面を均一に一次帯電し、露光手段としての光源装置Ｌより発せられたレーザー光Ｅにより、感光体ドラム１上に第１の静電潜像を形成する。形成された第１の静電潜像は、回転可能なロータリーユニット１１４に設けられている第１の現像装置としてブラック現像装置１１４Ｂｋ中のブラックトナーにより現像され、ブラックトナー像を形成する。感光体ドラム１１１上に形成されたブラックトナー像は、中間転写ドラムの導電性支持体に印加される転写バイアス電圧の作用により、中間転写ドラム１１５上に静電的に一次転写される。次に、上記と同様にして感光体ドラム１１１の表面に第２の静電潜像を形成し、ロータリーユニット１１４を回転して、第２の現像装置としてのイエロー現像装置１１４Ｙ中のイエロートナーにより現像してイエロートナー像を形成し、ブラックトナー像が一次転写されている中間転写ドラム１１５上にイエロートナー像を静電的に一次転写する。同様にして、第３の静電潜像及び第４の静電潜像をロータリーユニット１１４を回転して、第３の現像装置としてのマゼンタ現像装置１１４Ｍ中のマゼンタトナー及び第４の現像装置としてシアン現像装置１１４Ｃ中のシアントナーにより、順次現像及び一次転写を行なって、中間転写ドラム１１５上に各色のトナー像をそれぞれ一次転写する。中間転写ドラム１１５上に一次転写された多重トナー像は、記録材Ｐを介して反対側に位置する第２の転写装置１１８からの転写バイアス電圧の作用により、記録材Ｐの上に静電的に一括に二次転写される。記録材Ｐ上に二次転写された多重トナー像は加熱ローラ及び加圧ローラを有する定着装置１１３により記録材Ｐに加熱定着される。転写後に感光体ドラム１１１の表面上に残存する転写残トナーは、感光体ドラム１１１の表面に当接するクリーニングブレードを有するクリーナーで回収され、感光体ドラム１１１はクリーニングされる。
【０１３８】
感光体ドラム１１１から中間転写ドラム１１５への一次転写は、第１の転写装置としての中間転写ドラム１１５の導電性支持体に、図示しない電源よりバイアスを付与することで転写電流が得られ、トナー画像の転写が行なわれる。
【０１３９】
中間転写ドラム１１５は、剛体である導電性支持体１１５ａと、表面を覆う弾性層１１５ｂよりなる。
【０１４０】
導電性支持体１１５ａとしては、アルミニウム、鉄、銅及びステンレス等の金属や合金、及びカーボンや金属粒子等を分散した導電性樹脂等を用いることができ、その形状としては円筒状や、円筒の中心に軸を貫通したもの、円筒の内部に補強を施したもの等が挙げられる。
【０１４１】
弾性層１１５ｂとしては、特に制約されるものではないが、スチレン−ブタジエンゴム、ハイスチレンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム及びノルボルネンゴム等のエラストマーゴムが好適に用いられる。ポリオレフィン系樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート等の樹脂及びこれらの共重合体や混合物を用いても良い。
【０１４２】
また、弾性層の更らに表面に、潤滑性、はっ水性の高い滑剤粉体を任意のバインダー中に分散した表面層を設けても良い。
【０１４３】
滑剤は特に制限はないが、各種フッ素ゴム、フッ素ゴム、フッ素エラストマー、黒鉛やグラファイトにフッ素を結合したフッ化炭素及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニルデン（ＰＶＤＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）及びテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）の如きフッ素化合物、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム、シリコーンエラストマーの如きシリコーン系化合物、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂等が好ましく用いられる。
【０１４４】
表面層のバインダー中に、抵抗を制御するために導電材を適時添加しても良い。導電剤としては、各種の導電性無機粒子及びカーボンブラック、イオン系導電剤、導電性樹脂及び導電性粒子分散樹脂が挙げられる。
【０１４５】
中間転写ドラム１１５上の多重トナー像は、第２の転写装置１１８により記録材Ｐ上に一括に二次転写されるが、転写手段１１８としてはコロナ帯電器による非接触静電転写手段或いは転写ローラ及び転写ベルトを用いた接触静電転写手段が使用可能である。
【０１４６】
定着装置１１３としては、加熱ローラ１１３と加圧ローラ１１３ｂを有する熱ローラ定着装置に替えて、記録材Ｐ上のトナー像に接するフィルムを加熱することにより、記録材Ｐ上のトナー像を加熱し、記録材Ｐに多重トナー像を加熱定着するフィルム加熱定着装置を用いることもできる。
【０１４７】
図８に示した画像形成装置が用いている中間転写体としての中間転写ドラムに代えて、中間転写ベルトを用いて多重トナー像を記録材に一括転写することも可能である。
【０１４８】
尚、各現像装置に用いられるイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの非磁性一成分トナーとしては、実施形態４で説明したものと同じものを用いた。
【０１４９】
上述した中間転写体を有するフルカラー画像形成装置として、フルカラーレーザープリンターＬＢＰ−２２６０Ｎ（キヤノン社製）の各現像装置を上述した実施形態１の図１に示す非磁性一成分接触現像方式の現像装置１が使用できるように改造した改造機を用いて、１００００枚のフルカラー画像を連続して形成する耐久試験を行なった。その結果１００００枚印字しても現像ローラの剥離が生じず、良好なフルカラー画像を形成することができた。
【０１５０】
（実施形態６）
次に本発明の第６の実施の形態の画像形成装置として、転写材上に複数のトナー画像を順次転写する転写装置を有する画像形成装置について説明する。
【０１５１】
本発明の実施形態６の画像形成装置は、（Ｉ）静電潜像を担持するための像担持体、（ＩＩ）該像担持体を一次帯電するための帯電装置、（ＩＩＩ）一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置、（ＩＶ）該静電潜像を非磁性トナーにより現像してトナー画像を形成するための複数の現像装置、及び（Ｖ）該各現像装置で形成されたトナー像を転写材に順次転写するための転写装置を有しており、該現像装置として、上記の実施形態１の現像装置を用いることを特徴とするものである。
【０１５２】
図９は、転写ドラム上の記録材にトナー画像を順次転写して多重トナー像を形成する本発明の第６の実施形態の画像形成装置の概略図を示す。
【０１５３】
潜像担持体としての感光体ドラム１３１上に潜像形成手段である露光手段１３３で形成された静電潜像は、矢印の方向へ回転する回転現像ユニット１３２に取り付けられた現像手段としての現像装置１３２−１中に第１の非磁性カラートナーを有する一成分系現像剤により可視化される。感光体ドラム１３１上のカラートナー画像は、グリッパー１３７によって転写ドラム１３６上に保持されている転写材としての記録材Ｐに、転写帯電器１３８により転写される。
【０１５４】
転写帯電器１３８には、コロナ帯電器または接触帯電器が利用され、転写帯電器１３８にコロナ帯電器が使われる場合には、−１０ｋＶ〜＋１０ｋＶの電圧が印加され、転写電流は−５００μＡ〜＋５００μＡである。転写ドラム３６の外周面には保持部材が張設され、この保持部材はポリフッ化ビニリデン樹脂フィルムやポリエチレンテレフタレートの如きフィルム状誘電体シートによって構成される。例えば、厚さ１００μｍ〜２００μｍ、体積抵抗１０12〜１０14Ω・ｃｍのシートが用いられる。
【０１５５】
次に２色目として回転現像ユニットが回転し、現像装置３２−２が感光ドラム１３１に対向する。そして現像装置３２−２中の第２の非磁性カラートナーを有する一成分系現像剤により現像され、このカラートナー画像も前記と同一の転写材としての記録材Ｐ上に重ねて転写される。
【０１５６】
更に３色目及び４色目も現像装置１３２−３及び１３３−４を用いて同様に行なわれる。このように転写ドラム１３６は転写材（記録材）を担持したまま所定回数だけ回転し所定色数のトナー画像が多重転写される。静電転写するための転写電流は、一色目＜二色目＜三色目＜四色目の順に高めることが感光体ドラム１３１上に残る転写残留トナーを少なくするために好ましい。
【０１５７】
転写電流を高くしすぎると、転写画像を乱すので好ましくない。
【０１５８】
多重転写された転写材Ｐは、分離帯電器１３９により転写ドラム１３６より分離され、シリコーンオイルを含浸しているウェッブを有する加熱加圧ローラ定着器１４０で定着され、定着時に加色混合されることにより、フルカラー画像となる。
【０１５９】
現像器にトナーを補給する装置の場合には、現像装置１３２−１〜１３２−４に供給される補給トナーは各色ごとに具備した補給ホッパーより、補給信号に基づいた一定量をトナー搬送ケーブルを経由して、回転現像ユニット１３２の中心にあるトナー補給筒に搬送され、各現像器に送られる。
【０１６０】
上述した転写ドラムを有するフルカラー画像形成装置として、フルカラー複写機ＣＬＣ−５００（キヤノン社製）の各現像装置を上述した実施形態１の図１に示す非磁性一成分接触現像方式の現像装置１が使用できるように改造した改造機を用いて４００００枚のフルカラー画像を連続して形成する耐久試験を行なった。その結果、４００００枚印字しても現像ローラの剥離が生じず、良好な高品位なフルカラー画像を形成することができた。尚、各現像装置に用いられるイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの非磁性一成分トナーとしては、実施形態４で説明したものと同じものを用いた。
【０１６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接着性が優れる弾性中間層を、帯電付与層とベース層との間に設けることにより、ベース層の材料に表面エネルギーが低いＬＴＶシリコーンゴムを用いても、充分に高い帯電付与層の接着性を得ることが可能となり、従来得ることが困難であった低い動摩擦係数と高い帯電付与性を有する低硬度の現像ローラを得ることが可能である。さらに、ベース層を多孔質構造とすることで、ベース層の材質選択の余地を広げることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の電子写真画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態１の電子写真式現像ローラの構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態２の電子写真現像ローラの構成を示す模式図である。
【図４】従来例の電子写真現像装置の構成を示す模式図である。
【図５】従来例の電子写真式現像ローラの構成を示す模式図である。
【図６】従来例の電子写真式現像ローラの表面に帯電付与層を形成した場合の構成を示す模式図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の画像形成装置の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の第５の実施形態の画像形成装置の一例を示す説明図である。
【図９】本発明の第６の実施形態の画像形成装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
０、１００  感光体ドラム
１、１０１  現像装置
２、２０、１０２  現像ローラ
２ａ、２０ａ、１０２ａ、１１２ａ  芯金
２ｂ、２０ｂ、１１２ｂ  ベース層
２ｃ、２０ｃ  弾性中間層
２ｄ、２０ｄ、１１２ｃ  接着剤
２ｅ、２０ｅ、１１２ｄ  帯電付与層
３、１０４  トナー供給ローラ
４、１０３  現像ブレード
５、１０５  攪拌手段
６  トナーホッパー
７、Ｔ′  トナー
８  帯電ローラ
９  光照射手段
１０  転写ローラ
１１  転写材
１０２ｂ  シリコーンゴム層
【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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