(57)【要約】【課題】連続印刷においても、画像品位の低下を防ぎ、装置の寿命を長くする。【解決手段】潜像を担持する感光ドラム（７）に対向して配置され、該潜像を現像するための現像剤を担持する現像ローラ（４）を備える現像装置であって、現像剤が、母粒子と外添剤とを備えたものであり、母粒子１００重量部に対して、母粒子から遊離している外添剤の遊離量をＴ、現像ローラ（４）の粗さをＲｚ（ｍ）、現像ローラ（４）の周速をＶｄ（ｍ／ｓ）とするとき、１．３２６×１０−１≦Ｔ≦２．１４２×１０−1、かつ７．１≦Ｒｚ≦１５．０、かつ１６１．５≦Ｖｄ≦１８９．２（ｓ）、かつ４．９８×１０−６（ｓ）≦（Ｔ×Ｒｚ／Ｖｄ）≦１．９９×１０−５（ｓ）の関係が満たされることを特徴とする現像装置。【選択図】図２
2009020224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する像担持体に対向して配置され、該潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体を備える現像装置であって、
前記現像剤が、母粒子と外添剤とを備えたものであり、
前記母粒子１００重量部に対して、前記母粒子から遊離している外添剤の遊離量をＴ、前記現像剤担持体の粗さをＲｚ（ｍ）、前記現像剤担持体の周速をＶｄ（ｍ／ｓ）とするとき、
１．３２６×１０−１≦Ｔ≦２．１４２×１０−1
かつ
７．１≦Ｒｚ≦１５．０
かつ
１６１．５≦Ｖｄ≦１８９．２（ｓ）
かつ
４．９８×１０−６（ｓ）≦（Ｔ×Ｒｚ／Ｖｄ）≦１．９９×１０−５（ｓ）
の関係が満たされることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体の表面の現像剤を薄層化する現像剤薄層形成部材を備え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】
前記外添剤は、少なくとも疎水性シリカを含むことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記外添剤は、少なくとも金属酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項５】
前記外添剤は、少なくとも疎水性シリカと金属酸化物を含み、
前記母粒子１００重量部に対する前記疎水性シリカの存在比率をＰｓ、
前記疎水性シリカの遊離率をＹｓ（％）、
前記母粒子１００重量部に対する前記金属酸化物の存在比率をＰｔ、
前記金属酸化物の遊離率をＹｔ（％）
で表すとき、
前記遊離量Ｔが
Ｔ
＝（Ｐｓ×Ｙｓ／１００）＋（Ｐｔ×Ｙｔ／１００）
で与え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６】
前記母粒子１００重量部に対する前記疎水性シリカの遊離量は、０．３７６×１０−１以上かつ０．７５２×１０−１以下であることを特徴とする請求項３又は５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記母粒子１００重量部に対する前記金属酸化物の遊離量は、０．９５０×１０−１以上かつ１．３９０×１０−１以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の現像装置。
【請求項８】
前記金属酸化物はチタニアであることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像剤担持体が、現像ローラで構成されていることを特徴とする請求項請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
前記現像ローラに接触する現像剤供給部材をさらに備え、前記現像ローラと前記現像剤供給部材とのニップ幅が０．８０ｍｍ以上かつ１．２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の現像装置を用いる画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はトナーを現像剤として使用する現像装置、並びにそのような現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置として、静電潜像が表面に形成される像担持体と、該像担持体と接触させて配設され、静電潜像にトナーを付着させる現像部材と、該現像部材と接触させて配設されたトナー供給部材と、上記現像部材上のトナーを薄層化するトナー層形成部材とを有するものが知られている（特許文献１）。この従来の装置においては、画像品位を確保するためにトナーに外添されるクリーニング性向上剤の種類や量を調整し、飽和見かけ密度を制御していた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４１１２２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の従来の装置では、連続印刷において、画像品位の低下が発生することがあり、装置が長寿命化の要求に十分に応えることができない場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の現像装置は、
潜像を担持する像担持体に対向して配置され、該潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体を備える現像装置であって、
前記現像剤が、母粒子と外添剤とを備えたものであり、
前記母粒子１００重量部に対して、前記母粒子から遊離している外添剤の遊離量をＴ、前記現像剤担持体の粗さをＲｚ（ｍ）、前記現像剤担持体の周速をＶｄ（ｍ／ｓ）とするとき、
１．３２６×１０−１≦Ｔ≦２．１４２×１０−1
かつ
７．１≦Ｒｚ≦１５．０
かつ
１６１．５≦Ｖｄ≦１８９．２（ｓ）
かつ
４．９８×１０−６（ｓ）≦（Ｔ×Ｒｚ／Ｖｄ）≦１．９９×１０−５（ｓ）
の関係が満たされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、連続印刷においても、画像品位の低下を防ぐことができ、装置の寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は本発明に用いた画像形成装置１００の概略構成図である。図示の画像形成装置は、ブラックのトナー画像を形成する着脱自在な現像装置１０１を有している。
【０００８】
画像形成装置１００は、その下部に、紙などの記録媒体１１を堆積した状態で収納する用紙カセット１０２を装着し、その上方には記録媒体１１を１枚ずつ分離させて搬送するためのホッピングローラ１０３が配設されている。更に、記録媒体１１の搬送方向における、ホッピングローラ１０３の下流側にはピンチローラ１０４、１０５と共に記録媒体１１を挟持することによって記録媒体を搬送する搬送ローラ１０６、並びに記録媒体１１の斜行を修正し、現像装置１０１に搬送するレジストローラ１０７が配設されている。
これらのホッピングローラ１０３、搬送ローラ１０６、及びレジストローラ１０７は図示しない駆動源からギヤ等を経由して動力が伝達され回転される。
【０００９】
現像装置１０１の感光ドラム７に対向する位置には、導電性のゴム等によって形成された転写ローラ８が配設されている。この転写ローラ８には、感光ドラム７上に付着されたトナーによるトナー像を記録媒体１１に転写する転写時に、感光ドラム７の表面電位と、転写ローラ８の表面電位に電位差を持たせるための電圧が印加されている。
【００１０】
定着器１０８は、後述するようにヒートローラ１２とバックアップローラ１３とを有し、記録媒体１１上に転写されたトナーを加圧し、ハロゲンランプなどの熱源１４により加熱することによって定着する。この下流の排出ローラ１０９、１１０は、定着器１０８から排出された記録媒体１１を、排出部１１４のピンチローラ１１１、１１２と共に挟持し、記録媒体スタッカ部１１３に搬送する。これら定着器１０８、排出ローラ１０９等は図示しない駆動源からギヤなどを経由して動力が伝達され回転される。
【００１１】
図２は本発明に用いた画像形成部１２１の概略構成図である。
この画像形成部１２１は、電子写真方式の画像形成装置の現像・転写工程における処理を行なうものであり、表層に静電潜像を形成する（潜像担持体としての）感光ドラム７と、感光ドラム７に対向して配置され、静電潜像を現像する（感光ドラム７にトナー像を形成する）ため、現像剤としてのトナー２を担持する現像剤担持体としての現像ローラ４と、トナー２の供給部材である現像剤供給部材としてのスポンジローラ３と、現像ローラ４が感光ドラム７に対向するより前に、該現像ローラ４にトナー層を形成するトナー層形成手段（現像剤薄層形成部材）としての現像ブレード５と、感光ドラム７に静電潜像を形成するための露光を行うＬＥＤヘッド６と、感光ドラム７を帯電させる帯電ローラ９と、感光ドラム７上のトナー像を記録媒体１１に転写する転写ローラ８と、記録媒体１１に転写せずに感光ドラム７上に残ったトナーを感光ドラム７上から掻き取るクリーニングローラ１０とを備える。
現像装置１０１は、筐体２２の中にスポンジローラ３、現像ローラ４、現像ブレード５、感光体ドラム７、帯電ローラ９、及びクリーニングローラ１０を備えている。
【００１２】
トナーカートリッジ１はトナー２を供給する。トナー２としては、後に詳しく述べるように、母粒子と外添剤とを備えたものが用いられる。外添剤としては、例えば、疎水性シリカ微粉末と金属酸化物微粒子とを含むものが用いられる。
感光ドラム７と、現像ローラ４、転写ローラ８、帯電ローラ９、及びクリーニングローラ１０は互いに接触しており、現像ローラ４と、スポンジローラ３、現像ブレード５とは互いに接触している。
【００１３】
なお、第１の実施の形態で用いた現像装置１０の感光ドラム７の外径は３０φ、現像ローラ４ｒの外径は１８．３９φ、スポンジローラ３の外径は１４．６φである。図2に示す現像ローラ４とスポンジローラ３間のニップ幅Ｎ（現像ローラ４とスポンジローラ３が接触している幅）は１．００ｍｍである。
【００１４】
上記の画像形成部１２１により現像転写工程の処理が実行され、画像形成部１２１に対し、印刷媒体１１の搬送方向の下流に位置する定着器１０８により、定着工程の処理が実行される。
ヒートローラ１２は、アルミ素管の表面をＰＦＡ(テトラフロオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)やＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)でコートした円管状のローラである。ヒートローラ１２の内部には、熱源であるハロゲンランプ１４が設置されている。バックアップローラ１３は、弾性体ローラであり、ヒートローラ１２とバックアップローラ１３は圧接している。
【００１５】
図２には図示していないが、バックアップローラ１３を除く各ローラ及びドラムにはそれぞれ駆動を伝えるためのギヤが圧入その他の方法で固定されており、感光ドラム７に固定されたギヤをドラムギヤ、現像ローラ４に固定されたギヤを現像ギヤ、スポンジローラ３に固定されたギヤをスポンジギヤ、帯電ローラ９に固定されたギヤをチャージギヤ、クリーニングローラ１０に固定されたギヤをクリーニングギヤ、転写ローラ８に固定されたギヤを転写ギヤ、現像ギヤ・スポンジギヤ間に設置されたギヤをアイドルギヤ、ヒートローラ１２に固定されたギヤをヒートローラギヤと呼ぶ事とする。
【００１６】
また、現像・転写工程のそれぞれのローラ及びＬＥＤヘッド、定着工程のハロゲンランプにはプリンタ本体に設けられた図示しない電源から通電されるようになっている。ここで言うプリンタの電源とはごく一般的に電子写真プリンタの高圧電源として用いられるものの事で、図示しない制御部により制御されている。
【００１７】
第１の実施の形態
第１の実施の形態は、以上の様な構成の画像形成装置において、
Ｔ：外添剤の遊離量（母粒子から遊離している外添剤の存在比率（母粒子１００重量部に対する重量割合）、
Ｒｚ:現像ローラ４の表面粗さ（ｍ）
Ｖｄ:現像ローラ４の周速（ｍ／ｓ）
とした時、式（１）
４．９８×１０−６≦Ｔ・Ｒｚ／Ｖｄ≦１．９９×１０−５    …（１）
が満たされるように、各パラメータを調整した。例えば、
Ｔ：  １．３２６×１０−１以上、かつ２．１４×１０−１以下、
Ｒｚ：７．１×１０−６（ｍ）以上、かつ１．５０×１０−５（ｍ）以下
Ｖｄ：１．６２×１０−１（ｍ／ｓ）以上、かつ１．８９×１０−１（ｍ／ｓ）以下
とした。
【００１８】
外添剤が複数個（ｍ個）の成分から成る場合、外添剤の遊離量（母粒子１００重量部に対して母粒子から遊離している外添剤の存在量）Ｔは、下記の式（２）、即ち、
【００１９】
【数１】
2009020224.tif 000003
【００２０】
で与えられる。
上記の式（２）で、Ｐｉは、ｉ番目（ｉ＝１〜ｍ）の外添剤の存在比率（母粒子を１００重量部としたときに、母粒子に対して添加される値（重量部））、Ｙｉは、ｉ番目の外添剤の遊離率（％）（該ｉ番目の外添剤のうち、母粒子から遊離しているものの比率）である。
【００２１】
上記のように、外添剤が疎水性シリカ微粉末と金属酸化物微粒子とから成り、
母粒子１００重量部に対する、疎水性シリカ微粉末の存在比率をＰｓ、
疎水性シリカ微粉末の遊離率をＹｓ（％）、
母粒子１００重量部に対する金属酸化物微粒子の存在比率をＰｔ、
金属酸化物微粒子の遊離率をＹｔ（％）
で表すとき、上記の式（２）は、
Ｔ＝（Ｐｓ×Ｙｓ／１００）＋（Ｐｔ×Ｙｔ／１００）
…（３）
となり、上記の式（３）の条件を満たすため、例えば、
Ｐｓ:０．８（重量部）、
Ｙｓ:４．７（％）以上、かつ９．４（％）以下、
Ｐｔ:１．０（重量部）、
Ｙｔ:９．５（％）以上、かつ１３．９（％）以下
と設定される。
【００２２】
外添剤の各成分の遊離率の測定はパーティクルアナライザ（ＨＯＲＩＢＡ社製、ＤＰ−１０００）を用いて行なった。
測定条件は、
・一回の測定における炭素原子（Ｃ）検出数：５００〜１５００
・ノイズカットレベル：１．５Ｖ以下
・ソート時間：２０ｄｉｇｉｔｓ
・ガス：Ｏ２  ０．１％、Ｈｅガス
・分析波長
・炭素原子（Ｃ）：２４７．８６ｎｍ
・珪素原子（Ｓｉ）：２８８．１６ｎｍ
・チタン原子（Ｔｉ）：３３４．９０ｎｍ
・各原子の遊離率
（Ｃ原子と同時に発光しなかった原子のカウント数）／（Ｃ原子と同時に発光した原子のカウント数＋Ｃ原子と同時に発光しなかった原子のカウント数）×１００（％）
とした。
【００２３】
第１の実施の形態として、まず、以下に述べる方法でトナーを作成した。
スチレン７７．５重量郎、アクリル酸−ｎ−ブチル２２．５重量部にオフセット防止剤として低分子量ポリエチレン２重量部、帯電制御剤「アイゼンスピロンブラックＴＲＨ」（保土ケ谷化学社製）１重量部、カーボンブラック（ＰｒｉｎｔｅｘＬデグサ社製）６重量部及び２，２’−アゾビスイソブチロニトリル１重量部を加え、アトライダー（「ＭＡ−０１ＳＣ」、三井三池化工機社製）に投入し１５℃にて１０時間分散し、重合性組成物を得た。また、ポリアクリル酸８重量部、ジビニルベンゼン０．３５重量部を溶解したエタノール１８０重量部を用意しこれに蒸留水６００重量部を加え重合のための分散媒を用意した。この分散媒に上記の重合性組成物を添加し、ＴＫホモミキサー（「Ｍ型」、特殊機化工業社製）にて１５℃、８０００回転の条件下で１０分間分散させた。次に、得られた分散溶液を１リットルのセパラブルフラスコ中に移し、窒素気流下１００ｒｐｍで撹絆しながら８５℃にて１２時間反応させた。ここまでの段階で上記重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を中間粒子と呼ぶことにする。
【００２４】
次いで、該中間粒子の水系懸濁液中に、超音波発振機（ＵＳ−１５０、（株）日本精機製作所）にてメタクリル酸メチル９．２５重量部、アクリル酸−ｎ−ブチル０．７５重量部、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル５重量部、ラウリル硫酸ナトリウム０．１重量部、水８０重量部からなる水乳濁液Ａを調製した。この水乳濁液Ａを９重量部滴下し、該中間粒子を膨潤させた。滴下後、直ちに光学顕微鏡にて観察を行ったところ、乳濁液滴は全く見られず膨潤がきわめて短時間のうちに完了していることが確かめられた。そこで、窒素下にて撹拌を続けながら２段目の重合として８５℃で１０時間反応せしめた。冷却後、０．５Ｎ塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水洗を経て風乾後、４０℃にて１０時間、１０ｍｍＨｇで減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、体積平均粒径７．０［μｍ］のトナーを得た。得られた未外添トナー（母粒子）の体積平均粒径については、細胞計数分析装置「コールターマルチライザー３」（ベックマンコールター社製）において、アパチャー径１００μｍにて３００００カウント測定することで求められた。この未外添トナー（母粒子）１００重量部に、疎水化処理した粒子径１２ｎｍのシリカ（デグザ社製、商品名「ＲＸ２００」）０．８重量部を添加し、さらにシランカップリング剤処理酸化チタン(商品名「ＴＡＦ−１１０Ｐ」、粒子径：５０ｎｍ；富士チタン工業製)を１．０重量部添加して、ヘンシェルミキサー(三井三池化工機(株)社製、型式「ＦＭ１０Ｂ」)を用いて混合した(なお、混合時の温度は２５℃、湿度は５０ＲＨ％であった)。
【００２５】
この時の混合条件を変化させる事により、図３の表に示されるトナーＡ〜Ｅを得た。すなわち、トナーＡについては、未外添トナー粒子（母粒子）とシリカ（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉО２）を混合機の混合槽に投入した後、周速をゼロから４０ｍ／秒まで５秒間で昇速させる。周速４０ｍ／秒に到達した後３０秒間その状態を維持する。その後、５秒間で周速０に降速させる。次いで周速ゼロに到達した後３０秒間その状態を維持する。このサイクルを１サイクルとして５サイクル繰り返した(周速４０ｍ／秒となっていた時間の合計は１５０秒)。遊離率は、ヘンシェルミキサーの周速(ｍ／ｓ)、回転時間(秒)、サイクル回数(回)を変化させて所定の遊離率に制御した。前述した条件でトナーＡでの遊離率をパーティクルアナライザで測定したところ、シリカの遊離率Ｙｓは４．７％、酸化チタンの遊離率Ｙｔは９．５％であった。従って、未外添トナー（母粒子）１００重量部に対して上記の式（３）で与えられる、外添剤遊離量Ｔは、１．３２６×１０−１重量部であった。
なお、未外添トナー（母粒子）１００重量部に対するシリカの遊離量とチタニアの遊離量はそれぞれ、Ｐｓ×Ｙｓ／１００、Ｐｔ×Ｙｔ／１００で求められる。
よって、トナーＡでは、シリカの遊離量は０．３７６×１０−１、チタニアの遊離量は０．９５０×１０−１であった。
【００２６】
トナーＢについては、トナー粒子とシリカ、酸化チタンを混合機の混合槽に投入した後、周速をゼロから４０ｍ／秒まで５秒間で昇速させ、周速４０ｍ／秒に到達した後、その速度に維持する時間を４０秒間にした。その後、５秒間で周速０に降速させる。次いで周速ゼロに到達した後３０秒間その状態を維持する。このサイクルを１サイクルとして４サイクル繰り返した(周速４０ｍ／秒となっていた時間の合計は１２０秒)。パーティクルアナライザにて遊離率を測定したところ、シリカの遊離率Ｙｓは８．３％、酸化チタンの遊離率Ｙｔは１２．２％であった。従って、上記の式（３）で与えられる、外添剤遊離量Ｔは、１．８８４×１０−１重量部であった。
よって、トナーＢでは、シリカの遊離量は０．６６４×１０−１、チタニアの遊離量は１．２２０×１０−１であった。
【００２７】
トナーＣについては、トナー粒子とシリカ、酸化チタンを混合機の混合槽に投入した後、周速をゼロから４０ｍ／秒まで５秒間で昇速させ、周速４０ｍ／秒に到達した後、その速度に維持する時間を４０秒間にした。その後、５秒間で周速０に降速させる。次いで周速ゼロに到達した後３０秒間その状態を維持する。このサイクルを１サイクルとして３サイクル繰り返した(周速４０ｍ／秒となっていた時間の合計は１２０秒)。パーティクルアナライザにて遊離率を測定したところ、シリカの遊離率Ｙｓは９．４％、酸化チタンの遊離率Ｙｔは１３．９％であった。従って、上記の式（３）で与えられる、外添剤遊離量Ｔは、２．１４２×１０−１重量部であった。
よって、トナーＣでは、シリカの遊離量は０．７５２×１０−１、チタニアの遊離量は１．３９０×１０−１であった。
【００２８】
トナーＤについては、トナー粒子とシリカ、酸化チタンを混合機の混合槽に投入した後、周速をゼロから３０ｍ／秒まで５秒間で昇速させ、周速３０ｍ／秒に到達した後、その速度に維持する時間を３０秒間にした。その後、５秒間で周速０に降速させる。次いで周速ゼロに到達した後３０秒間その状態を維持する。このサイクルを１サイクルとして６サイクル繰り返した(周速３０ｍ／秒となっていた時間の合計は１８０秒)。パーティクルアナライザにて遊離率を測定したところ、シリカの遊離率Ｙｓは３．５％、酸化チタンの遊離率Ｙｔは８．０％であった。従って、上記の式（３）で与えられる、外添剤遊離量Ｔは、１．０８０×１０−１重量部であった。
よって、トナーＤでは、シリカの遊離量は０．２８０×１０−１、チタニアの遊離量は０．８００×１０−１であった。
【００２９】
トナーＥについては、トナー粒子とシリカ、酸化チタンを混合機の混合槽に投入した後、周速をゼロから４０ｍ／秒まで５秒間で昇速させ、周速４０ｍ／秒に到達した後、その速度に維持する時間を７５秒間にした。その後、５秒間で周速０に降速させる。次いで周速ゼロに到達した後３０秒間その状態を維持する。このサイクルを１サイクルとして２サイクル繰り返した(周速４０ｍ／秒となっていた時間の合計は１５０秒)。パーティクルアナライザにて遊離率を測定したところ、シリカの遊離率Ｙｓは１０．６％、酸化チタンの遊離率Ｙｔは１５、１％であった。従って、上記の式（３）で与えられる、外添剤遊離量Ｔは、２．３５８×１０−１重量部であった。
よって、トナーＥでは、シリカの遊離量は０．８４８×１０−１、チタニアの遊離量は１．５１０×１０−１であった。
【００３０】
次に、現像ローラ４を以下のように製造した。
【００３１】
ポリエステルポリオール(クラポールＰ−２０１０：クラレ社製)１００重量部に、過塩素酸リチウムを０．０５重量部加え、撹拌し溶解させた後、１００℃に温調し、ついでコロネートＨＸ(日本ポリウレタン社製)２０重量部およびアルコール変性シリコーンオイル(ＳＦ８４２７：東レ・ダウコーティング社製)２０重量部を添加・撹拌し、混合物を得た。この混合物を、あらかじめシャフト(φ：８ｍｍ、Ｌ：２７０ｍｍ)が配置されている１２０℃に予熱された金型に注入し、１２０℃にて６０分間加熱し、両端部を除くシャフト表面に導電性ポリウレタン弾性体層が形成されたベースロールを得た。
【００３２】
次に、ＭＲ４００（日本ポリウレタン社製）１００重量部を、酢酸エチル９００重量部に溶解させ、表面処理液を得た。この表面処理溶液を２０℃に保ったまま、ベースロールを所定時間浸漬後、１００℃に保持されたオーブンで１０時間、加熱し、充分に放置冷却した後のロールを、互いに異なる条件で粗研磨、フィニッシャー研磨等によって研磨して、所定の外径で表面粗さが互いに異なる現像ローラα〜ηを得た。これらの現像ローラα〜ηの製造条件及び特性を図４の表に示す。
【００３３】
すなわち、研磨剤の粒度は３０μｍ、研磨回数は１回で研磨を行う事により表面粗さＲｚが７．１μｍの現像ローラαを、研磨剤の粒度は４０μｍ、研磨回数は１回で研磨を行う事により表面粗さＲｚが８．３μｍの現像ローラβを、研磨剤の粒度は４０μｍ、研磨回数は２回で研磨を行う事により表面粗さＲｚが１１．１μｍの現像ローラγを、研磨剤の粒度は４０μｍ、研磨回数は３回で研磨を行う事により表面粗さＲｚが１５．０μｍの現像ローラεを得た。
また研磨剤の粒度は２０μｍ、研磨回数は１回で研磨を行う事により表面粗さＲｚが５．０μｍの現像ローラζを、研磨剤の粒度は４０μｍ、研磨回数は３回で研磨を行う事により表面粗さＲｚが１７．２μｍの現像ローラηを得た。
【００３４】
それぞれの現像ローラ（α〜η）の表面粗さＲｚは、表面粗さＪＩＳ１０点測定法(ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１)により測定した。上記表面粗さＪＩＳ１０点測定法とは、現像ローラ４の周方向を１０等分し、その高さ方向の上５点の平均値と下５点の平均値の差である。用いた表面粗さ計は、ＺＳＭ２００(Ｋｏｓａｋａ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｌｔｄ．)である。
【００３５】
また、第１の実施の形態において、図１に示した画像形成装置（例えば、プリンタ）の印刷速度（＝感光ドラム７の線速＝通紙速度）から算出した現像ローラ４の周速が、１６１．５［ｍｍ／ｓ］であるものをマシンＭ１、現像ローラ４の周速が１８９．２［ｍｍ／ｓ］であるものをマシンＭ２とする。また、マシンＭ１では、現像ローラ４の外径は、１８．３９［ｍｍ］、感光ドラムの周速及び外径が１３１．７［ｍｍ／ｓ］及び３０［ｍｍ］であり、一方、マシンＭ２では、現像ローラ４の外径が１７．６２［ｍｍ］、感光ドラムの周速及び外径が１６２．０［ｍｍ／ｓ］及び３０［ｍｍ］であった。周速比、即ち｛（現像ローラの周速）／（感光ドラムの周速）｝は、マシンＭ１では、１．２２６、マシンＭ２では、１．１６８である。図５の表にマシンＭ１，Ｍ２についての上記の値を纏めて示す。なお、図１に図示しないモータの回転数を変化させて現像ローラ４の周速を変化させた。
なお、現像ローラ４の周速が１６１．５（ｍｍ／ｓ）よりも小さい場合、印刷速度が遅くなるため、１６１．５（ｍｍ／ｓ）よりも小さい周速では評価を行なわなかった。
また、現像ローラ４の周速が１８９．２（ｍｍ／ｓ）よりも大きい場合、摩擦熱が増大し、かつ摩擦によるトナーへの負荷が大きくなり、現像装置１０１内でのトナーの融着やトナーの破壊（トナー粒子が砕ける）が発生するため、１８９．２（ｍｍ／ｓ）よりも大きい周速では評価を行なわなかった。
【００３６】
マシンＭ１の１０００枚印字に相当する感光ドラム７の回転数は４７００回転、現像ローラ４の回転数は９４００回転である。マシンＭ２の１０００枚印字に相当する感光ドラム７の回転数は４０００回転、現像ローラ４の回転数は８０００回転である。
【００３７】
上記のトナー（Ａ〜Ｅ）、現像ローラ（α〜η）、マシン（Ｍ１、Ｍ２）の異なる組合せをそれぞれ図６、図７及び図８の表に示される実施例１〜２４、及び比較例１〜１４として、各々について連続通紙試験を行なった。即ち、
実施例１では、トナーＡ、現像ローラα、プリンタＭ１を用いた。
実施例２では、トナーＢ、現像ローラα、プリンタＭ１を用いた。
実施例３では、トナーＣ、現像ローラα、プリンタＭ１を用いた。
実施例４では、トナーＡ、現像ローラα、プリンタＭ２を用いた。
実施例５では、トナーＢ、現像ローラα、プリンタＭ２を用いた。
実施例６では、トナーＣ、現像ローラα、プリンタＭ２を用いた。
実施例７では、トナーＡ、現像ローラβ、プリンタＭ１を用いた。
実施例８では、トナーＢ、現像ローラβ、プリンタＭ１を用いた。
実施例９では、トナーＣ、現像ローラβ、プリンタＭ１を用いた。
実施例１０では、トナーＡ、現像ローラβ、プリンタＭ２を用いた。
実施例１１では、トナーＢ、現像ローラβ、プリンタＭ２を用いた。
実施例１２では、トナーＣ、現像ローラβ、プリンクＭ２を用いた。
実施例１３では、トナーＡ、現像ローラγ、プリンタＭ１を用いた。
実施例１４では、トナーＢ、現像ローラγ、プリンタＭ１を用いた。
実施例１５では、トナーＣ、現像ローラγ、プリンタＭ１を用いた。
実施例１６では、トナーＡ、現像ローラγ、プリンタＭ２を用いた。
実施例１７では、トナーＢ、現像ローラγ、プリンタＭ２を用いた。
実施例１８では、トナーＣ、現像ローラγ、プリンタＭ２を用いた。
実施例１９では、トナーＡ、現像ローラε、プリンタＭ１を用いた。
実施例２０では、トナーＢ、現像ローラε、プリンタＭ１を用いた。
実施例２１では、トナーＣ、現像ローラε、プリンタＭ１を用いた。
実施例２２では、トナーＡ、現像ローラε、プリンクＭ２を用いた。
実施例２３では、トナーＢ、現像ローラε、プリンタＭ２を用いた。
実施例２４では、トナーＣ、現像ローラε、プリンタＭ２を用いた。
【００３８】
比較例１では、トナーＡ、現像ローラζ、プリンタＭ１を用いた。
比較例２では、トナーＢ、現像ローラζ、プリンタＭ１を用いた。
比較例３では、トナーＣ、現像ローラζ、プリンタＭ１を用いた。
比較例４では、トナーＤ、現像ローラζ、プリンタＭ１を用いた。
比較例５では、トナーＤ、現像ローラη、プリンタＭ１を用いた。
比較例６では、トナーＤ、現像ローラζ、プリンタＭ２を用いた。
比較例７では、トナーＤ、現像ローラη、プリンタＭ２を用いた。
比較例８では、トナーＡ、現像ローラη、プリンタＭ１を用いた。
比較例９では、トナーＢ、現像ローラη、プリンタＭ１を用いた。
比較例１０では、トナーＣ、現像ローラη、プリンタＭ１を用いた。
比較例１１では、トナーＥ、現像ローラζ、プリンタＭ１を用いた。
比較例１２では、トナーＥ、現像ローラη、プリンクＭ１を用いた。
比較例１３では、トナーＥ、現像ローラζ、プリンタＭ２を用いた。
比較例１４では、トナーＥ、現像ローラη、プリンタＭ２を用いた。
【００３９】
現像装置の動作及び連続通紙試験の概要は以下の通りである。
図２に示した現像装置において、図示しない制御部から印字指示がかかると、図示しないプリンタ本体にあるモータが回転し始め、図示しないプリンタ本体にある数個のギヤを通してドラムギヤに駆動が伝わり、感光ドラム７か回転する。ドラムギヤから現像ギヤに駆動が伝わる事により現像ローラ４が回転する。また、現像ギヤからアイドルギヤを経て、スポンジギヤへ駆動が伝わる事によりスポンジローラ３が回転する。一方、ドラムギヤからチャージギヤへ駆動が伝わる事により帯電ローラ９が、ドラムギヤからクリーニングギヤへ駆動が伝わる事によりクリーニングローラ１０が、ドラムギヤから転写ギヤへ駆動が伝わる事により転写ローラ８がそれぞれ回転する。一方、図示しないプリンタ本体にあるモータの回転は、図示しないプリンタ本体にある別系統の数個のギヤを通してヒートローラギヤに駆動が伝わる事によりヒートローラ１２が回転し、バックアップローラ１３はヒートローラ１２の回転に伴い連れ回りで回転する。それぞれのローラ及びドラムの回転方向は図２に矢印で示す通りである。
【００４０】
また、モータが回転を始めるのとほぼ同時に、現像・転写工程のそれぞれのローラと転写工程のハロゲンランプにはプリンタ本体にある図示しない電源により、それぞれ決められたバイアス電圧が印加される。帯電ローラ９に印加された電圧とその回転により感光ドラム７の表層は一様に帯電される。感光ドラム７の帯電された部分がＬＥＤヘッドの下方（ＬＥＤヘッドに向き合う位置）に到達すると、ＬＥＤヘッドは図示しない制御部から送られた印字すべき画像に従って発光を行い、感光ドラム７上に静電潜像を形成する。感光ドラム７上の静電潜像が形成された部分が現像ローラ４にまで到達すると、感光ドラム７上の静電潜像と現像ローラ４との電位差により、現像ブレード５によって薄層化された現像ローラ４上にあるトナーが感光ドラム７上に移動する。
【００４１】
転写工程において印刷媒体上に転写された現像剤はハロゲンランプにより暖められたヒートローラ１２からの熱とヒートローラ１２・バックアップローラ１３間の圧力により、印刷媒体上に定着される。一方、転写されずに感光ドラム７上に残った一部のトナーはクリーニングローラ１０で掻き取られ、印字終了後、図示しない制御部により決められたシーケンスに従い、現像工程側に回収される。
【００４２】
上記の動作を行なう現像装置を用いて、以下のような連続通紙試験を行なった。
Ａ４サイズ標準紙（坪量＝６４［ｇ／ｍ２］紙、縦２９７ｍｍｘ横２１０ｍｍ）を縦方向送り（４辺のうち長い２辺が先端と後端）で、黒べた印刷を行った。また、黒べた印刷における濃度を分光測色計「Ｘ−Ｒｉｔｅ５２８」（キャノンアイテック社製）にて測定すると、値は１．２０〜１．４０になる。その後、２５％ｄｕｔｙ印刷（ここでいう２５％ｄｕｔｙとは、黒べた印刷時の印字面積を１００％とし、印刷面の黒の面積の比率を示している）を１００００枚行い、１０００枚毎に黒べた印刷を行い画像を確認した。連続通紙試験は、通常温度、通常湿度の環境（ＮＮ環境）で行った（温度２４〜２６℃、湿度４０〜６０％）。またその際、現像ローラ４の表面に担持されている現像剤を目視観察し、以下の評価基準によって層むらの発生性を評価した。評価結果を図６、図７及び図８の表に示す。図６、図７及び図８の表において、
「○」は、「層むらは全く観察されない」ことを示し、
「×」は、「層むらが観察され、画像にも影響がある」ことを示す。
【００４３】
「現像ローラ削れ」も画像品位の低下の原因となる。現像ローラ削れが生じると、現像ローラ４表面の凹凸が失われ、トナーが担持されず、現像ローラ４表面にトナー層が形成されない。即ち、トナーが搬送されず記録用紙の紙面上では、黒べた印刷の濃度が薄くなってくる。今回の実施例では、両端部から５０ｍｍ程度のところまで発生した。よって連続通紙試験において、１０００枚ごとに印字する黒べた印字にて中心部と端部の濃度差を測定してその差によって評価した。評価の結果を図６、図７及び図８の表に○、△、×で示す。
「○」は、「中心部の濃度−端部濃度＝±０．１５未満である」ことを示し、
「△」は、「中心部の濃度−端部濃度＝±０．１５以上、かつ±０．４５未満である」ことを示し、
「×」は、「中心部の濃度−端部濃度＝±０．４５以上である」ことを示す。
【００４４】
また、連続通紙試験でのカスレの発生の有無を、画像を目視観察して判断し、以下の評価基準により、カスレの発生性を評価した。図６、図７及び図８の表において、
「○」は、「カスレは全く観察されない」ことを示し、
「△」は、「印字画像下端から５０ｍｍまでにカスレが観察される」ことを示し、
「×」は、「印宇画像下端から５０ｍｍより上部からカスレが観察される」ことを示す。
ここでいう、カスレとはトナーの流動性が足りない又は低い帯電特性のため、スポンジローラ３から現像ローラ４上にトナーが搬送されず、印字画像に良好な画像が形成されないことをいう。
【００４５】
印字不具合として、トナーがチャージアップし、現像ローラ４上に設計値より多く付着し、それが感光ドラム７から搬送され印字されることにより、画像が汚れる現象が生じる。この現象を「汚れ」と呼ぶことにする。汚れは、ハーフトーン画像において最も顕著なため、第１の実施の形態での２５％ｄｕｔｙハーフトーン画像において、目視観察にて評価した。なお、汚れは、画像の中心部が汚れやすい。図６、図７及び図８の表において、
「○」は、「ハーフトーンの全体が均一な濃度の画像が得られている」ことを示し、
「×」は、「ハーフトーンの中心部がまだらで濃度が濃くなっている部分がある」ことを示す。
【００４６】
不具合として、逆帯電トナーの量が多くなり、それが原因となってカブリという現象が生じやすい。ここで言うカブリとは、本来非印字部（白紙部分）である場所にトナーが乗り、うっすらと色がつく事を指す。そこで、第１の実施の形態で１０００枚ごとに黒べた印字を行っているが、その際白紙を印字し、カブリのレベルを確認することにした。
【００４７】
白紙（０％濃度）１枚の印刷に、ミノルタ測定計ＣＭ−２６００ｄ（測定径＝φ８ｍｍ）を用いて、印字前の紙面に対する白紙印刷後の紙面の色差ΔＹを下記の式（４）、
【００４８】
【数２】
2009020224.tif 000004
【００４９】
により求めた。式（４）で、
Ｌ１、ａ１、ｂ１は、白紙印字後の紙面の色度（ＣＩＥ−Ｌａｂ表色系であらわしたときの色度）、Ｌ２、ａ２、ｂ２は、印字前の紙面の色度を表す。
上記の色差ΔＹを同様の位置で５点測定し、その平均を求め、ΔＹの平均値ΔＹ＊でカブリの評価を行った。ΔＹ＊が大きいほどカブリが悪いことを示し、ΔＹ＊≦４が好ましい。なお、より好ましくは、ΔＹ＊≦２である。図６、図７及び図８の表において、
「○」は、「カブリは目立たず連続通紙試験で１００００枚までΔＹ＊≦２である」ことを示し、
「△」は、「カブリは少し目立ち、連続通紙試験で１００００枚までΔＹ＊≦４である」ことを示し、
「×」は、「カブリは非常に目立ち、連続通紙試験で４＜ΔＹ＊である」ことを示す。
【００５０】
以上のように、実施例１〜２４では、ＮＮ環境において層むら、カスレ、現像ローラ削れ、汚れが発生することなく、カブリも良好な画像が１００００枚まで継続して得られた。
【００５１】
一方、比較例１では、６０００枚で層むら、８０００枚でカスレが発生した。
比較例２では、８０００枚でカブリがΔＹ＊＝３．５となった。
比較例３では、６０００枚でカブリがΔＹ＊＝３．９となった。
比較例４では、２０００枚で層むらが発生した。
比較例５では、４０００枚で汚れが発生した。
比較例６では、２０００枚で層むら、カスレが発生した。
比較例７では、８０００枚で汚れが発生した。
比較例８では、８０００枚で汚れ、同時にカブリもΔＹ＊＝２．９となった。
比較例９では、６０００枚で汚れ、８０００枚で現像ローラ削れが発生した。
比較例１０では、６０００枚で現像ローラ削れが発生し、カブリはΔＹ＊＝３．７であった。
比較例１１では、４０００枚で汚れが発生した。
比較例１２では、４０００枚で現像ローラ削れが発生し、カブリがΔＹ＊＝２．８となった。
比較例１３では、４０００枚で層むら、６０００枚で汚れが発生し、カブリΔＹ＊＝３．８であった。
比較例１４では、８０００枚で現像ローラ削れが発生し、カブリがΔＹ＊＝３．８となった。
【００５２】
比較例９では、８０００枚で現像ローラ４の両端部から５０ｍｍまでのところで削れが発生した。連続通紙試験を行ったところ、印刷画像において、紙面の横方向の両端部（紙面端から３０ｍｍずつ）の濃度が薄くなってきて、さらに連続通紙試験を続行すると、印字端部がほとんど白紙の状態になった。現像ローラ４近傍で、かつ現像装置１０１の端部の部分、すなわち、現像ローラ４の表面から５ｍｍまでの部分でかつ、図９に示す現像装置１０１の筐体２２から、現像ローラ４の長手方向中央部側に１５ｍｍの部分にあったトナーを走査型電子顕微鏡（以下ＳＥＭと呼ぶ）「Ｓ−２３８０Ｎ形」（日立製作所社製）により倍率１万倍にて観察すると、２０μｍ程度のトナーの凝集体が多量に観察された。さらに１００００枚まで通紙試験を継続し、現像ローラ４をＳＥＭにて観察すると、表面の凹凸がほとんどなくなり、磨耗していることがわかった。表面粗さ１０点法により測定を行うと、連続通紙試験後の現像ローラ４の表面粗さは２μｍであった。
【００５３】
同様の現象が比較例１２，１４で観察された。
【００５４】
比較例９，１０では、紙面の横方向の両端部（紙面端から３０ｍｍずつ）の濃度が薄くなっている状態である。
【００５５】
図６、図７及び図８の表に示す結果から、ＳｉО２遊離率、ＴｉО２遊離率（従って外添剤遊離量Ｔ）が大きい場合は、現像ローラ削れが発生しやすい（比較例１２，１４）。一方、ＳｉО２遊離率、ＴｉО２遊離率（従って外添剤遊離量Ｔ）が小さい場合は、層むらが発生しやすい（比較例１，４，６）。現像ローラ４の粗さＲｚ（ｍｍ）が大きい場合は、現像ローラ削れが発生しやすい（比較例９，１０，１２，１４）。また現像ローラ４の表面粗さＲｚ（ｍｍ）が小さいとき、カスレが発生しやすい（比較例１、６）。
【００５６】
以上のことから、トナーから遊離した外添剤が多いと層むらが発生し、それが原因となって現像ローラ４の削れが発生する。しかし、マシンの現像ローラ４の周速が大きい場合は、外添剤の遊離率が大きい場合が適している場合もある。そのため、トナーの外添剤の母剤（母粒子）との付着力、現像ローラ４の表面粗さ、及び現像ローラ４の周速には、なんらかの関係を満たすことが必要と考えられる。そこで、トナー外添剤の遊離率、実験に用いた重量部、現像ローラ４の表面粗さ、現像ローラ４の周速に関して、いくつかの計算を試み、実施例１〜２４、比較例１〜１４について下記の式（５）で与えられる値を算出した。
Ｔ・Ｒｚ／Ｖｄ    …（５）
式（５）において、
Ｔ：外添剤遊離量
Ｒｚ:現像ローラ４の表面粗さ（ｍ）
Ｖｄ:現像ローラ４の周速（ｍ／ｓ）
である。その計算結果（Ｔ・Ｒｚ／Ｖｄ）を図６、図７及び図８の表に示す。
【００５７】
図６、図７及び図８の表に示されるＴ・Ｒｚ／Ｖｄの値と、評価結果とから、Ｔ・Ｒｚ／Ｖｄが、４．９８×１０−６以上で、かつ１．９９×１０−５以下である場合、即ち、上記の式（１）を満たす場合に、層むら、カスレ、現像ローラ削れが発生することなく、良好な画像が形成される事がわかった。
【００５８】
外添剤として、上記のように、疎水性シリカ微粉末と金属酸化物微粒子を含むものが用いられる場合、上記の式（１）の条件を満たすため、
疎水性シリカ微粉末の添加量（Ｐｓ）を０．８重量部、遊離率（Ｙｓ）を、４．７％以上、かつ９．４％以下とし、
金属酸化物微粒子の添加量（Ｐｔ）を１．０重量部、遊離率（Ｙｔ）を９．５％以上、かつ１３．９％以下とするのが望ましい。さらに、現像ローラの表面粗さ（Ｒｚ）を７．１μｍ以上、かつ１５．０μｍ以下とするのが望ましい。さらに、現像ローラの周速を１６１．５＝ｍｍ／ｓ以上、かつ１８９．２ｍｍ／ｓ以下とするのが望ましい。
【００５９】
第２の実施の形態
第１の実施の形態で良好な画像が得られた実施例１〜２４に関し、低温低湿環境（２２℃、３０％、以下ＬＬ環境）、高温高湿環境（２８℃、８０％、以下ＨＨ環境）で、同様の連続通紙試験を行った。一般的にＬＬ環境にてトナーがチャージアップしやすくて、汚れやすくまた、ＨＨ環境においては、トナーが均一に帯電しづらくなりカブリやすくなるが、上記の試験を行なうことで、そのような悪条件下における性能を調べることができるからである。
【００６０】
実施例１〜２４についての試験結果は図６及び図７の表と同様にすべての項目で良好であった。即ち、実施例１〜２４では、ＬＬ環境、ＨＨ環境においても層むら、カスレ、現像ローラ削れ、汚れ、カブリが発生することなく、良好な黒べた画像、ハーフトーン画像が１００００枚まで継続して得られた。
【００６１】
図２に示す現像装置で、第１の実施の形態ではニップ幅Ｎが１．００[ｍｍ]になるように現像ローラ４とスポンジローラ３の設置位置を調整している。ニップ幅Ｎが小さいと現像ローラ４とスポンジローラ３の接触時間が短くなるため、帯電しづらくなりカブリやすくなる。一方、ニップ幅Ｎが大きいと現像ローラ４とスポンジローラ３の接触時間が長くなるため帯電しやすくなり、汚れやすくなる。そこで、ニップ幅Ｎを０．６０［ｍｍ］〜１．４０［ｍｍ］まで０．２［ｍｍ］間隔で変化させて、現像ローラ４とスポンジローラ３のニップ幅Ｎを変更することにより式（１）が有効なニップ幅を規定することを試みた。
【００６２】
実施例２−１
ニップ幅Ｎが０．８０［ｍｍ］になるように現像ローラ４とスポンジローラ３の設置位置を調整し、ＬＬ，ＮＮ，ＨＨ環境にて、第１の実施の形態の実施例１〜２４について同様の連続通紙試験を行った。実施例１〜２４についての試験結果は図６及び図７の表と同様にすべての項目で良好であった。即ち、実施例１〜２４において１００００枚まで層むら、カスレ、現像ローラ削れ、汚れが発生することなく、且つカブリもΔＹ＊≦２となった。
【００６３】
実施例２−２
ニップ幅Ｎが１．２０［ｍｍ］になるように現像ローラ４とスポンジローラ３の設置位置を調整し、ＬＬ，ＮＮ，ＨＨ環境にて、第１の実施の形態の実施例１〜２４について同様の連続通紙試験を行った。実施例１〜２４についての試験結果は図６及び図７の表と同様にすべての項目で良好であった。即ち、実施例１〜２４において１００００枚まで層むら、カスレ、現像ローラ削れが発生することなく、且つカブリもΔＹ＊≦２となった。
【００６４】
比較例２−１
ニップ幅Ｎが０．６０［ｍｍ］になるように現像ローラ４とスポンジローラ３の設置位置を調整し、ＬＬ，ＨＨ環境にて、第１の実施の形態の実施例１〜２４について同様の連続通紙試験を行った。その結果、ＬＬ環境では、評価結果はすべて、「○」であった。ＨＨ環境における評価の結果を図１０及び図１１の表に示す。実施例１について４０００枚でΔＹ＊＝３．２、実施例４において８０００枚でΔＹ＊＝６．８、実施例１０において３０００枚でΔＹ＊＝３．４となった。現像ローラ４上のトナーをＥ−ＳｐａｒｔＡｎａｌｙｚｅｒ(ホソカワミクロン)にて帯電分布を調べた結果、逆帯電トナーが通常よりも多量に検出された。
【００６５】
比較例２−２
ニップ幅Ｎが１．４０［ｍｍ］になるように現像ローラ４とスポンジローラ３の設置位置を調整し、ＬＬ，ＮＮ，ＨＨ環境にて、第１の実施の形態の実施例１〜２４について同様の連続通紙試験を行った。その結果、ＨＨ環境では、評価結果はすべて、「○」であった。ＬＬ環境における評価の結果を図１２及び図１３の表に示す。ＬＬ環境下にて実施例１９について８０００枚で汚れが発生した。実施例２０については、６０００枚で汚れが発生した。実施例２２については、４０００枚で汚れが発生した。現像ローラ４上のトナーをＳＥＭで観察したところ、トナー表面の外添剤が殆どなかった。ニップ幅Ｎが非常に大きく、ニップ付近でのトナー摩擦が非常に大きくなり、トナー表面の外添剤が脱離もしくは埋没したと考えられる。
【００６６】
以上のように第２の実施の形態からも、上記の式（１）が満たされれば、ＬＬ環境からＨＨ環境においても層むら、カスレ、現像ローラ４の削れが発生することなく良好な画像が形成される事がわかった。さらに、現像ローラ４とスポンジローラ３のニップ幅Ｎを０．８［ｍｍ］〜１．２［ｍｍ］に設定することにより、ＬＬ，ＮＮ，ＨＨ環境においても、カスレ、層むら、現像ローラ削れ、汚れが発生せず、カブリもΔＹ＊≦２の良好な印字を達成できることを見出した。
【００６７】
第１及び第２の実施の形態では、本発明に係る現像装置をプリンタに適用した例を説明したが、プリンタに限定されるものではなく、電子写真方式を用いたファックス・コピー機等他の画像形成装置にも適用可能である。
【００６８】
また、本発明におけるトナー、現像ローラ４の構成材料としては第１及び第２の実施の形態に記載したものに限定されるものではない。
【００６９】
本発明におけるトナーに用いられる樹脂としては、ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。上記の熱可塑性樹脂のうち、ビニル樹脂を構成する単量体としては、例えば、スチレン、２，４−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、Ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、ビニルナフクレン等のスチレンもしくはスチレン誘導体、又はアクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸イソオクチル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸グリジシジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のエチレン性モノカルボン酸及びそのエステル、又はエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等の如きエチレン系不飽和モノオレフィン類、又は塩化ビニル、臭酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ギ酸ビニル、カプロン酸ビニル等のビニルエステル類、又はアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のエチレン性モノカルボン酸置換体、又はマレイン酸エステル等のエチレン性ジカルボン酸及びその置換体、例えばビニルメチルケトン等のビニルケトン類、又はビニルメチルエーテル等のビニルエーテル等が挙げられる。
【００７０】
また、架橋剤の一例として、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ポリエチレングリコールジメタクリレート、２，２’−ビス（４−メタクリロキシジエトキジフェニル）プロパン、２，２’−ビス（４−アクリロキシジエトキジフェニル）プロパン、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、３−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキシレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、など一般の架橋剤を用いることができる。また、必要に応じてこれらの架橋剤を２種類以上組み合わせて用いることもできる。
【００７１】
また、無機粉体の一例として、亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、アンチモン等の金属酸化物；チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の複合金属酸化物；硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム等の金属塩；カオリン等の粘土鉱物；アパタイト等のリン酸化合物；シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のケイ素化合物；カーボブラックやグラファイト等の炭素粉末が挙げられる。
【００７２】
また、上記の実施の形態では、１種類のシリカと１種類の酸化チタン（チタニア）の合計２種類の外添剤を含むトナーを例に挙げて説明したが、代わりに、１種類の外添剤のみを含むトナー、或いは３種類以上の外添剤を含むトナーを用いても良い。
【００７３】
本発明に用いられる現像ローラの作製に用いられたポリオール（ＳＦ−８４２７）に他のポリオールを併用することができる。その併用されるポリオールとしては、ポリエステルポリオールやポリエーテルポリオールが例示できる。そのポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコールーエチレングリコールあるいはそれらのブレンドなどとして知られているポリアルキレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、テトラヒドロフランとアルキレンオキサイドとの共重合ポリオール、それらの各種変性体あるいは、それらのブレンドが挙げられる。
【００７４】
上記ポリエステルポリオールとしては、アジピン酸等のジカルボン酸とエチレングリコールなどのポリオールとの縮合により得られる縮合系ポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールあるいはそれらのブレンド等が挙げられる。
【００７５】
上記イソシアネートは、自体公知のポリウレタン調製に際して常用されるものであれば、どのようなものでもよいのであるが、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、それらのプレポリマーまたは変性物、あるいはそれらのブレンドなどが挙げられる。
【００７６】
上記助剤として、たとえば鎖延長剤、架橋剤などが挙げられる。具体的には、グリコール類、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、アミン類が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の現像装置をその一部とする画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の現像装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施例及び比較例のトナーの製造条件及び特性を示す表である。
【図４】本発明の実施例及び比較例の現像ローラの製造条件及び特性を示す表である。
【図５】本発明の実施例及び比較例についての試験に用いられるマシンＭ１及びマシンＭ２の現像ローラ及び感光ドラムの周速を示す表である。
【図６】実施例１〜１２についての連続通紙試験の結果を示す表である。
【図７】実施例１３〜２４についての連続通紙試験の結果を示す表である。
【図８】比較例１〜１４についての連続通紙試験の結果を示す表である。
【図９】現像装置１０１の現像ローラ４の端部と筐体２２との関係を示す図である。
【図１０】実施例１〜１２についての連続通紙試験の結果を示す表である。
【図１１】実施例１３〜２４についての連続通紙試験の結果を示す表である。
【図１２】実施例１〜１２についての連続通紙試験の結果を示す表である。
【図１３】実施例１３〜２４についての連続通紙試験の結果を示す表である。
【符号の説明】
【００７８】
２  トナー、  ３  スポンジローラ、  ４  現像ローラ、  ５  ブレード、  ７  感光ドラム、  １１  記録媒体、  １０１  現像装置。
【図１】
2009020224.tif 000005
【図２】
2009020224.tif 000006
【図３】
2009020224.tif 000007
【図４】
2009020224.tif 000008
【図５】
2009020224.tif 000009
【図６】
2009020224.tif 000010
【図７】
2009020224.tif 000011
【図８】
2009020224.tif 000012
【図９】
2009020224.tif 000013
【図１０】
2009020224.tif 000014
【図１１】
2009020224.tif 000015
【図１２】
2009020224.tif 000016
【図１３】
2009020224.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月17日(2008.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する像担持体に対向して配置され、該潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体を備える現像装置であって、
前記現像剤が、母粒子と外添剤とを備えたものであり、
前記母粒子１００重量部に対して、前記母粒子から遊離している外添剤の遊離量をＴ、前記現像剤担持体の粗さをＲｚ（μｍ）、前記現像剤担持体の周速をＶｄ（ｍｍ／ｓ）とするとき、
１．３２６×１０−１≦Ｔ≦２．１４２×１０−1
かつ
７．１≦Ｒｚ≦１５．０
かつ
１６１．５≦Ｖｄ≦１８９．２
かつ
４．９８×１０−６（ｓ）≦（Ｔ×Ｒｚ／Ｖｄ）≦１．９９×１０−５（ｓ）
の関係が満たされることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体の表面の現像剤を薄層化する現像剤薄層形成部材を備え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】
前記外添剤は、少なくとも疎水性シリカを含むことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記外添剤は、少なくとも金属酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項５】
前記外添剤は、少なくとも疎水性シリカと金属酸化物を含み、
前記母粒子１００重量部に対する前記疎水性シリカの存在比率をＰｓ、
前記疎水性シリカの遊離率をＹｓ（％）、
前記母粒子１００重量部に対する前記金属酸化物の存在比率をＰｔ、
前記金属酸化物の遊離率をＹｔ（％）
で表すとき、
前記遊離量Ｔが
Ｔ
＝（Ｐｓ×Ｙｓ／１００）＋（Ｐｔ×Ｙｔ／１００）
で与え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６】
前記母粒子１００重量部に対する前記疎水性シリカの遊離量は、０．３７６×１０−１以上かつ０．７５２×１０−１以下であることを特徴とする請求項３又は５に記載の現像装置。
【請求項７】
前記母粒子１００重量部に対する前記金属酸化物の遊離量は、０．９５０×１０−１以上かつ１．３９０×１０−１以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の現像装置。
【請求項８】
前記金属酸化物はチタニアであることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像剤担持体が、現像ローラで構成されていることを特徴とする請求項請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１０】
前記現像ローラに接触する現像剤供給部材をさらに備え、前記現像ローラと前記現像剤供給部材とのニップ幅が０．８０ｍｍ以上かつ１．２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の現像装置を用いる画像形成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の現像装置は、
潜像を担持する像担持体に対向して配置され、該潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体を備える現像装置であって、
前記現像剤が、母粒子と外添剤とを備えたものであり、
前記母粒子１００重量部に対して、前記母粒子から遊離している外添剤の遊離量をＴ、前記現像剤担持体の粗さをＲｚ（μｍ）、前記現像剤担持体の周速をＶｄ（ｍｍ／ｓ）とするとき、
１．３２６×１０−１≦Ｔ≦２．１４２×１０−1
かつ
７．１≦Ｒｚ≦１５．０
かつ
１６１．５≦Ｖｄ≦１８９．２
かつ
４．９８×１０−６（ｓ）≦（Ｔ×Ｒｚ／Ｖｄ）≦１．９９×１０−５（ｓ）
の関係が満たされることを特徴とする。