(57)【要約】【課題】低温・低湿環境における濃度追従性の低下と、高温・高湿環境における低速時かぶりを防止し、高品質な画像形成を行うことの可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】感光ドラム１と、現像ローラ３、現像ブレード４、トナー供給ローラ５を備える現像装置７と、現像バイアス電源１２と、ブレードバイアス電源１４と、を備える画像形成装置において、感光ドラム１は複数の回転速度を有し、体積平均粒径ＲＴ（μｍ）が４．０μｍ≦ＲＴ≦８．２μｍのトナーＴが用いられ、現像ローラ３と現像ブレード４には、トナーと同極性であって、その絶対値が現像ローラ３に印加される電圧よりも現像ブレード４に印加される電圧の方が大きく、現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤ（μｍ）が、トナーＴの体積平均粒径ＲＴ（μｍ）に対して０．５倍以下であり、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌが０．３ｍｍ≦Ｌ≦１．４ｍｍであることを特徴とする。【選択図】図３
2009288539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、
前記像担持体に接触して回転可能に構成され、現像剤を担持する現像剤担持体、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材、前記現像剤担持体の表面に当接して、該表面に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材、を有する現像手段と、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材のそれぞれに電圧を印加する電圧印加手段と、
を備える画像形成装置において、
前記像担持体が複数の回転速度を有するように該回転速度を制御する制御手段を有し、
前記現像剤には、体積平均粒径ＲＴ（μｍ）が４．０μｍ≦ＲＴ≦８．２μｍの現像剤が用いられ、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材には、前記現像剤の帯電極性と同極性の電圧が印加され、さらに、印加される電圧値の絶対値は、前記現像剤担持体に印加される電圧よりも前記現像剤規制部材に印加される電圧の方が大きく、
前記現像剤規制部材における少なくとも前記現像剤担持体の表面に当接する部分には、半導電性樹脂または半導電性ゴムが用いられ、
前記現像剤担持体の表面の算術平均粗さＲＤ（μｍ）が、前記現像剤の体積平均粒径ＲＴ（μｍ）に対して０．５倍以下であり、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材が前記現像剤を介して当接する当接幅であって、前記現像剤担持体の回転方向の当接幅Ｌ（ｍｍ）が、０．３ｍｍ≦Ｌ≦１．４ｍｍであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体の表面の算術平均粗さＲＤ（μｍ）が、前記現像剤の体積平均粒径ＲＴ（μｍ）に対して０．１７倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤規制部材の表面において、前記現像剤を介して前記現像剤担持体に当接する部分の算術平均粗さＲＢ（μｍ）は、前記現像剤担持体の表面における算術平均粗さＲＤ（μｍ）よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記半導電性樹脂または前記半導電性ゴムには、
導電性粉が分散されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記半導電性樹脂または前記半導電性ゴムの抵抗値は、
これらに８０Ｖ〜４００Ｖの電圧を印加した場合に、５×１０６〜１×１０９（Ω）の抵抗値を示すように設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤の粒子は、
形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１６０であり、形状係数ＳＦ−２の値が１００〜１４０であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像手段は、
装置本体に対して着脱自在なカートリッジとして構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート材に画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式によってシート材上に画像を形成する画像形成装置として、図８に示すような現像装置１０２を備える画像形成装置が知られている。
【０００３】
図８に示される従来の画像形成装置は、帯電ローラ１０１によって所定のバイアスに帯電された感光ドラム１００の表面を、不図示の走査光学系から射出されるレーザ光によって露光する、といった帯電工程、露光工程を有する。そして、露光工程が行われることによって感光ドラム１００の表面に形成された静電潜像を、現像装置１０２がトナー像として現像し、所望の画像を得る。
【０００４】
また、現像装置１０２には、現像剤担持体としての現像ローラ１０３と、現像ローラ１０３に非磁性一成分トナー（負極性）を供給する供給ローラ１０５と、供給ローラ１０５近傍にトナーを搬送する攪拌部材１０６と、が備えられている。また、現像ローラ１０３は現像バイアス電源１０７に接続され、所定の極性のバイアスが印加されている。
【０００５】
さらに現像装置１０２には、現像ローラ１０３の表面のトナー量（現像剤の量）を規制する金属薄板の現像ブレード１０４が設けられており、現像ブレード１０４はブレードバイアス電源１０８（特許文献１参照）に接続されている。これにより、現像ブレード１０４がバネ弾性を利用して現像ローラ１０３上のトナーと摺擦することで、トナー量を規制しつつ、トナーを所定の極性に帯電させることが可能である。
【０００６】
かかる構成の現像装置１０２によると、現像容器内で攪拌部材１０６によってトナーが攪拌され、供給ローラ１０５から現像ローラ１０３にトナーが供給され、現像ローラ１０３から感光ドラム１００に静電気的にトナーを供給することが出来る。
【０００７】
そして、感光ドラム１００の表面に現像されたトナー像は、感光ドラム１００と転写ローラ１１１のニップ部においてシート材Ｐに転写される。なお、転写ローラ１１１には、不図示の電力源より転写バイアスが印加されており、それによって、感光ドラム１００からシート材Ｐ上に静電気的にトナー像を転写することができる。また、転写されずに感光ドラム１００の表面に残留したトナーは、クリーニング部材１０９によって剥ぎ取られる。
【０００８】
トナー像が転写されたシート材Ｐは、搬送方向下流側に設けられた定着装置１１０に送り込まれ、定着装置１１０においてシート材Ｐ上のトナー像がシート材Ｐに加熱定着される。そして、トナー像が加熱定着されたシート材Ｐは、不図示の排出手段によって画像形成装置本体から排出される。
【特許文献１】特開平０５−０１１５９９号公報
【特許文献２】特開２００５−２１５０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、作業効率の向上を目的として、画像形成装置にはプリント速度の高速化が求められている。しかし、プリント速度を高速にした場合、上記従来の画像形成装置では、以下に示す課題を生じる。
【００１０】
［低温・低湿環境における濃度追従性］
静電凝集等によりトナーの流動性が低下する低温・低湿環境（温度１５℃／湿度１０％）においては、プリント速度が高速になると転写材としてのシート材の先端と後端の濃度差が大きくなる。
【００１１】
具体的には、低温・低湿環境においてプリント速度が大きくなると、紙先端の濃度が上がり、逆に紙後端の濃度は低下するといった現象が顕著に見られる。すなわち、プリント速度を高速化すると、シート材が搬送される方向に沿って画像の濃度を追従させることが困難になり（濃度追従性が低下する）、画像品質が低下する。
【００１２】
［高温・高湿環境における低速時のかぶり］
プリント速度の高速化が求められる中においても、厚紙（例えば坪量１０５ｇ／ｍ２以上の紙等）等を用いた場合は、限られた使用可能電力の中で定着性を確保するためにプリント速度を落として定着させる必要が生じる。
【００１３】
つまり、厚紙上のトナー像を加熱定着させる場合は、高速のままシート材を定着装置に搬送してしまうと、定着装置内で付与される熱が厚紙に吸収されてしまい、その分未定着トナー像を十分に加熱できないといった事態が生じる。よって、厚紙を用いる場合は、プリント速度を減速させることで、未定着トナーが十分に加熱されるような方法が採用されている。
【００１４】
特に、カラー画像等を使用する場合は、シート材上に載る未定着トナー量が多くなるため、普通紙（例えば７２ｇ／ｍ２のシート材）等のプリント速度（以下、通常紙速度という）に比べて速度を２０〜５０％に減速（以下、厚紙用速度という）する場合が多い。
【００１５】
しかし、従来の画像形成装置では、プリント速度を低速にした場合に「低速時かぶり」が発生してしまうという課題を生じる。この「低速時かぶり」とは、シート材の白地部にトナーが付着してしまう現象のうち、通常紙速度ではかぶりの発生が少ないが、低速である厚紙用速度でかぶりの発生量が多くなる現象をいう。
【００１６】
そして「低速時かぶり」の発生は、高温・高湿環境（温度３０℃／湿度８０%）で顕著
に現れることがわかっており、低速時かぶりが発生すると、画像品質が低下してしまうことになる。
【００１７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、低温・低湿環境における濃度追従性の低下と、高温・高湿環境における低速時かぶりを防止し、高品質な画像形成を行うことの可能な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】
【００１８】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、
前記像担持体に接触して回転可能に構成され、現像剤を担持する現像剤担持体、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材、前記現像剤担持体の表面に当接して、該表面に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材、を有する現像手段と、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材のそれぞれに電圧を印加する電圧印加手段と、
を備える画像形成装置において、
前記像担持体が複数の回転速度を有するように該回転速度を制御する制御手段を有し、
前記現像剤には、体積平均粒径ＲＴ（μｍ）が４．０μｍ≦ＲＴ≦８．２μｍの現像剤が用いられ、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材には、前記現像剤の帯電極性と同極性の電圧が印加され、さらに、印加される電圧値の絶対値は、前記現像剤担持体に印加される電圧よりも前記現像剤規制部材に印加される電圧の方が大きく、
前記現像剤規制部材における少なくとも前記現像剤担持体の表面に当接する部分には、半導電性樹脂または半導電性ゴムが用いられ、
前記現像剤担持体の表面の算術平均粗さＲＤ（μｍ）が、前記現像剤の体積平均粒径ＲＴ（μｍ）に対して０．５倍以下であり、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材が前記現像剤を介して当接する当接幅であって、前記現像剤担持体の回転方向の当接幅Ｌ（ｍｍ）が、０．３ｍｍ≦Ｌ≦１．４ｍｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、低温・低湿環境における濃度追従性の低下と、高温・高湿環境における低速時かぶりを防止し、高品質な画像形成を行うことの可能な画像形成装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２１】
［実施の形態］
図１〜図７を参照して、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。
【００２２】
（画像形成装置の全体構成）
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示すものである。ここでは、画像形成装置として、電子写真方式を採用するフルカラーレーザープリンタを用いた場合について説明する。なお、画像形成装置８の寿命は、Ａ４用紙を用いて印字率５％で印字した際に、約２０００枚が印字可能な寿命とする。
【００２３】
画像形成装置８は、帯電手段、現像手段、クリーニング手段、及び、像担持体が一体とされ、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ９を、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色ごとに４個備えている。本実施の形態で像担持体として用いられる感光ドラム１には、アルミニウム製シリンダの外周面に、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有機感光ドラムが用いられている。また、感光ドラム１は回転可能に構成される。なお、各トナー色ごとに設けられる部材に関しては、対応するトナー色の頭文字（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を数字に付して説明を行う。
【００２４】
プロセスカートリッジ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの近傍には、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにレーザ光を射出するスキャナユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが設けられている。また、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに接触するように帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが設けられ、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは不図示のバイアス印加手段に接続されている。
【００２５】
帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、導電性ゴムのローラ部を感光ドラム１に加圧接触させることで従動回転する。また帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの芯金には、−１１００ｖの直流電圧が印加されており、これにより感光ドラム１の表面電位を約−５５０
ｖの一様な暗部電位（Ｖｄ）とすることが可能になる。
【００２６】
画像形成プロセスを行う際は、帯電ローラ２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによって感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面を一様に帯電し、スキャナユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋから画像データに基づいたレーザ光が射出され、感光ドラム１が露光される。
【００２７】
感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにおいて露光された部位は、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成されるキャリア発生層から生じたキャリアによって表面電位が低下する。この結果、露光された部位の電位（明部電位）はＶ１＝−１００ｖ、未露光部位の電位（暗部電位）はＶｄ＝−５５０ｖとなり、これによって感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面には、画像データに基づいた静電潜像が形成される。
【００２８】
各々の感光ドラム１上に形成された静電潜像は、プロセスカートリッジ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋが有する現像手段によって、トナー像として現像される。なお、プロセスカートリッジ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの構成については後に詳細に説明する。
【００２９】
感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対しては、それぞれの感光ドラム１に対向して転写ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋが設けられており、両者が当接して１次転写ニップ部が形成される。そして、プロセスカートリッジ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋごとに形成される４つの１次転写ニップ部に無端状の中間転写ベルト２０が挟持され、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから中間転写ベルト２０にトナー像が順次重ねあわされて転写（１次転写）される。
【００３０】
なお、１次転写ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋには、不図示の転写バイアス電源が接続され、直流電圧が印加されている。これにより、各々の１次転写ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋと感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの間で電界が生じ、この電界で生じる静電気力によって、感光ドラム１から中間転写ベルト２０にトナー像を１次転写することが可能になる。
【００３１】
中間転写ベルト２０上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト２０の回転移動とともに、２次転写ローラ２３と２次転写対向ローラ２９によって形成される２次転写ニップ部に搬送され、そこでシート材Ｐ上にトナー像が転写（２次転写）される。転写されずに中間転写ベルト２０上に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーナー２１において回収される。
【００３２】
なお、シート材Ｐは、画像形成装置８の下方に設けられたカセット２４に複数積載されており、画像形成プロセスの開始とともに給送ローラ２５から１枚ずつ給送され、タイミングを計って２次転写ニップ部へ搬送される。
【００３３】
トナー像が転写されたシート材Ｐは、搬送経路下流に設けられた定着ユニット２６において加熱定着され、さらに下流側へ搬送されて排出部２７から画像形成装置８外へ排出される。
【００３４】
（プロセスカートリッジの構成）
プロセスカートリッジ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの構成について説明する。なお、本実施の形態における４つのプロセスカートリッジ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、どれも同一の構成を有するので、ここでは１つのプロセスカートリッジ９の構成に関する説明を以って、他のプロセスカートリッジの説明を省略する。
【００３５】
図３は、本実施の形態に係るプロセスカートリッジ９の概略構成を示すものである。プ
ロセスカートリッジ９は、図中ｘ方向に回転可能な感光ドラム（像担持体）１と、帯電ローラ（帯電手段）２と、現像装置（現像手段）７、クリーニング部材（クリーニング手段）６と、が一体に構成されるものである。また、プロセスカートリッジ９は画像形成装置本体に対して着脱自在に構成される。
【００３６】
また現像装置７は、非磁性一成分トナーＴ（現像剤）を収容するトナー収容部内に攪拌部材１１、トナー供給ローラ（現像剤供給部材）５、現像ローラ（現像剤担持体）３、現像ローラ３の表面のトナー量を規制する現像ブレード（現像剤規制部材）４、を備える。なお、本実施の形態に係る画像形成装置は、負帯電トナーを担持した現像ローラ３を感光ドラム１に接触させて現像を行う一成分画像形成装置である。しかしながら、正帯電トナーを用いてもよく、その場合は、以下で説明する各プロセスで生じる電界の向きが逆になるように各部材にバイアスを印加すればよい。
【００３７】
攪拌部材１１は、トナー収容部内においてトナーを攪拌し、トナーＴが流動性を保ってトナー供給ローラ５側へ行き渡ることを目的として設けられたものである。トナー供給ローラ５は、現像ローラ３に接触しつつ図中ｚ方向に回転し、現像ローラ３の表面にトナーを供給するものである。また、トナー供給ローラ５には、ＲＳバイアス電源１３が接続されている。
【００３８】
現像ローラ３は、感光ドラム１に接触して図中ｙ方向に回転する。また、現像ローラ３の表面のトナーＴがブレードバイアス電源１４に接続された現像ブレード４と接触し、摺擦されることで、現像ローラ３の表面には、所定のコート量及び電荷量のトナーコート層が形成さる。なお、感光ドラム１、現像ローラ３は、モータ１５によって回転駆動され、モータ１５は、さらに定着ユニット２６内の加圧ローラ等（不図示）も回転駆動する。
【００３９】
感光ドラム１の表面に形成された静電潜像を現像する際は、現像バイアス電源（電圧印加手段）１２によりＤＣバイアス＝−３５０Ｖを現像ローラ３に印加し、感光ドラム１と現像ローラ３の電位差を利用して、静電潜像にトナーを供給する。このように本実施の形態は、被露光部にトナーを供給する所謂反転現像系である。
【００４０】
また、画像形成装置８には、モータ１５の回転駆動の制御、現像バイアス電源１２、ＲＳバイアス電源１３、ブレードバイアス電源（電圧印加手段）１４の電圧値等の制御を行う制御回路（制御手段）１６が設けられている。
【００４１】
本実施の形態では、制御回路１６が感光ドラム１の回転を制御することで、感光ドラム１が複数の回転速度を有する構成とした。具体的には、普通紙（例えば７２ｇ／ｍ２紙）等に画像形成を行う場合は、プリント速度（以下、通常紙速度という）を２００ｍｍ／ｓｅｃとし、厚紙（例えば坪量１０５ｇ／ｍ２以上の紙）等を使用する場合には６５ｍｍ／ｓｅｃとした。なお、ここでいうプリント速度とは、感光ドラム１の回転速度とほぼ同義である。
【００４２】
しかしながら、感光ドラム１の回転速度は２種類に限定されるものではない。使用されるシート材の種類や、紙の坪量、種類等によって、さらに多くの回転速度を有してもよい。例えば、ＯＨＰ用紙（オーバー・ヘッド・プロジェクタ用の透過フィルム）等を用いる場合は、回転速度をもっと低速に制御してもよい。
【００４３】
このように感光ドラム１が複数の回転速度を有すると、限られた使用可能電力の中であっても、未定着トナーのシート材に対する定着性を向上させることができる。すなわち、厚紙等に載る未定着トナー像を定着させ、かつプリント速度が通常の場合は、定着の際に付与される熱は、まずシート材に吸収される。よって、未定着トナーに対して十分に熱を
付与することができない。
【００４４】
一方で、厚紙等を定着させるときにはプリント速度を落とすように制御すると、未定着トナーに対して十分な熱量を付与することができ、確実に未定着トナーをシート材に溶融固着させることができる。特に、カラー画像等を使用する場合は、シート材上に載るトナー量が多くなるため、普通紙（例えば７２ｇ／ｍ２紙）等に使用するプリント速度（以下、通常紙速度という）に比べて速度を２０％〜５０％に減速（以下、厚紙用速度という）する場合が多い。
【００４５】
次に、上記で挙げたプロセスカートリッジ９に設けられる各部材について、さらに詳細に説明する。ここでは、（現像ローラの構成）、（現像ローラの材料）、（現像ローラ抵抗の測定方法）、（現像ローラの表面粗さ）、（現像ローラのゴム硬度）、（現像ローラの製造方法）、について説明する。さらに、（トナー供給ローラの構成）、（現像ブレードの構成）、（現像ブレードの表面粗さ）、（現像ブレードと現像ローラの当接幅）、（現像ブレードの抵抗測定法）、（現像ローラと感光ドラムの当接圧）、（使用されるトナー）について説明する。
【００４６】
（現像ローラの構成）
現像ローラ３は、芯金上に弾性層を有する所謂弾性現像ローラである。本実施の形態においては、Φ６ｍｍのステンレス製の芯金上にシリコーンゴムにカーボンが分散されたソリッドゴムからなる第１層（基層）を約３ｍｍ形成した。
【００４７】
さらに、第２層（中間層）として、導電剤により抵抗が調整されたウレタン樹脂中に約２０μｍ〜６０μｍ程度の球形状樹脂を分散させた層を約１０μｍ形成した。なお、第２層に分散される球形状樹脂は、現像ローラ３の表面粗さを調整するためのものである。
【００４８】
さらに、第２層の上に第３層（表層）を形成した。表層は、導電剤によって抵抗調整されたウレタン樹脂からなり、約１０μｍの層厚を有する。表層の樹脂には、トナーと摩擦して該トナーを帯電させるために、トナーを所定極性に帯電させ得る樹脂が好適に用いられる。
【００４９】
（現像ローラの材料）
現像ローラ３の基層と中間層に用いられる材料としては、上記の他に、ブチルゴム、ブダジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム、アクリルゴム、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン共重合体）又はこれらが混合されたゴム等、一般的に用いられるゴムが使用可能である。
【００５０】
そして、これらのゴムを母体として、カーボン樹脂粒子、金属粒子、イオン導電剤等を分散させることで所望する抵抗値が得られる。また、導電剤としては、過塩素酸リチウム、４級アンモニウム塩等のイオン導電剤が用いられ、これらの導電剤をバインダー中に分散させることで導電性を調整することができる。
【００５１】
表層の樹脂バインダーとしては、負帯電性トナーを用いた場合には、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂等が好適に用いられる。また、正帯電性トナーを使用するのであれば、フッ素樹脂等が好適に用いられる。これらの樹脂に前述のカーボン樹脂粒子、金属粒子、イオン導電剤等を分散させることで所望する抵抗値を得ることができる。
【００５２】
本実施の形態においては、現像ローラ３を３層構成としたが、現像ローラ３の層構造はこれに限定されるものではない。例えば、所望の表面粗さを形成するのに、中間層に球形状樹脂を用いたが、基層の表面の粗さ等を利用して、２層構成とすることも可能である。また、基層の表面を研磨し、所望の表面粗さを形成した後にＵＶ照射等で表面を改質し、
所望の表面粗さを得る構成であっても構わない。
【００５３】
現像ローラ３の抵抗値は、２×１０４Ω〜５×１０6Ωであることが望ましい。２×１
０４Ω以下であると、弾性層に流れる電流が多くなり、必要な電流容量が大きくなってしまうためである。また、５×１０6Ω以上となると、現像時に流れる電流を阻害されやす
くなるからである。本実施の形態では、抵抗値が５×１０5Ωのものを用いた。
【００５４】
（現像ローラの抵抗の測定法）
現像ローラ３の抵抗の測定法について説明する。図４は、本実施の形態における現像ローラ３の抵抗の測定法を説明する図である。
【００５５】
図４に示すように、測定対象であるローラ６３は、ステンレス等からなる導電性芯金６２と、その外周に形成された弾性層６１と、ローラ表面６０からなる複層構造を有する。一方、ローラ６３が単層構造の場合は、弾性層６１とローラ表面６０が同種の材料で構成されているとみなすことが出来る。また、ローラ６３の長手方向の幅は約２３０ｍｍである。
【００５６】
この測定方法では、φ３０ｍｍのステンレス鋼であって、矢印方向に約４８ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転する円筒部材６６が用いられる。抵抗を測定する時は、ローラ６３は円筒部材６６の回転に伴って、従動回転する。
【００５７】
ローラ６３の端部には、円筒部材６６への侵入量を５０μｍに規制する（ローラ６３と円筒部材６６との当接領域を一定にするため）端部コロ６９が嵌合される。端部コロ６９は、ローラ６３の外径よりも１００μｍ外径が小さい円筒形状を有している。
【００５８】
図４に示す６７は、ローラ６３の両端部（導電性芯金６２の両端部）に付加される荷重を示すものであり、測定の際は、片側５００ｇ重ずつ、計１ｋｇ重の荷重によりローラ６３が円筒部材６６側に押圧されている。
【００５９】
また、この測定方法には測定回路６８が用いられる。測定回路６８は、電源Ｅｉｎ２、抵抗Ｒｏ２、電圧計Ｅｏｕｔ２から構成される。本測定方法では、Ｅｉｎ２：３００Ｖ（ＤＣ）として測定を行った。また、抵抗Ｒｏ２には、抵抗値：１００Ω〜１０ＭΩのものが使用可能である。なお、抵抗Ｒｏ２は微弱電流を測定するためのものであるため、測定対象であるローラ６３の抵抗の×１０−２〜×１０−４の抵抗値を用いるとよい。すなわち、ローラ６３の抵抗値が１×１０６Ω程度であれば、抵抗Ｒｏ２の抵抗値は１ｋΩ程度でよい。
【００６０】
この測定回路６８を用いると、ローラ６３の抵抗値Ｒｂは次式により算出される。なお、Ｅｏｕｔ２は、電圧を印加してから１０秒後の値を測定した。
（数１）Ｒｂ＝Ｒｏ２×（Ｅｉｎ２／Ｅｏｕｔ２−１）(Ω)
【００６１】
（現像ローラの表面粗さ）
現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲａ（以下、ＲＤと示す）は、使用するトナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．５倍以下が望ましい。体積平均粒径ＲＴに対して０．５を超えると、現像ローラ３の表面や現像ブレード４の表面と摩擦することなく、その結果、帯電されないトナーが増え、通常のプリント速度でのかぶりが増加してしまうからである。
【００６２】
さらに画像品質を高める場合は、ＲＤを、使用するトナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．１７倍以下にすると好適であることがわかっている。つまり、ＲＤを小さくする（表面粗さが小さくなる）と、画像品質の向上を達成できる。
【００６３】
なお、上記のようにＲＤをさらに小さくする場合は、ＲＳバイアス電源１３と現像バイアス電源１２の大小関係を調整し、負極性のトナーＴが現像ローラ３側へより多く供給されやすいバイアス関係とすることが望ましい。
【００６４】
つまり、上記のように、現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤがトナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．１７倍以上かつ０．５倍以下であれば、現像ローラ３の表面粗さによりトナーＴを好適に搬送することが可能である。しかし、現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤがトナーＴの体積平均粒径に対して０．１７倍以下であると、現像ローラ３の表面粗さを利用して十分量のトナーＴを搬送することが期待できない。
【００６５】
そのため、現像ローラ３とトナー供給ローラ５の間に、トナーＴを現像ローラ３側に押し付けるような電界を形成し、電界の作用によってトナーＴを現像ローラ３に押しつけることで、十分量のトナーＴを現像ローラ３表面に吸着させるとよい。
【００６６】
また、現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤがトナーＴの体積平均粒径ＲＴに対して０．１７倍以下の場合は、現像ローラ３上のトナーＴを感光ドラム１に転移させるときに画像を乱さない、といった利点がある。つまり、現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤがトナーＴの体積平均粒径ＲＴに対して０．１７倍より大きい場合は、現像ローラ３と感光ドラム１が接する現像領域において、感光ドラム１に転移したトナーを現像ローラ３表面の凸部が擦ってしまう現象が生じる。それにより、現像ローラ３表面の凸部が、感光ドラム１表面のトナーを移動させてしまったり、凸部でトナーを再度現像ローラ３側に剥ぎ取ってしまったりしていた。
【００６７】
しかし、現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤがトナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．１７倍以下の場合には、現像ローラ３の凸部が、感光ドラム１に転移したトナーを移動させたり掻き取ったりすることが起こりにくい。よって、文字のエッジがシャープになると同時にベタ画像等の均一性が向上する。
【００６８】
本実施の形態では、体積平均粒径ＲＴが４．０μｍ以上８．２μｍ以下のトナーＴを用いるので（詳細は後に説明する）算術平均粗さＲＤの最大値は、体積平均粒径の０．５倍以下である、２．０μｍ以上４．１μｍ以下となる。また、現像ローラ３の算術平均粗さＲＤの下限値は０（つまり鏡面状態）であってもよい。ＲＤ＝０の場合であっても、そのような現像ローラ３は製造可能である。すなわち、例えば体積平均粒径が８．２μｍのトナーＴを用いる場合は、現像ローラ３の算術平均粗さＲＤを０μｍ以上４．１μｍ以下にすればよい。
【００６９】
なお、本実施の形態では、現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤを、表面粗さ試験器「ＳＥ−３０Ｈ」（株式会社小坂研究所製）によって測定した。
【００７０】
（現像ローラのゴム硬度）
現像ローラ３のゴム硬度はＡｓｋｅｒＣゴム硬度計（高分子計器株式会社製）を用いて測定した。本実施の形態では、ゴム硬度が３０度〜７５度（ＡｓｋｅｒＣ）以下の現像ローラ３が好適に使用される。
【００７１】
ゴム硬度が７５度（ＡｓｋｅｒＣ）以上になると、現像ローラ３の摺擦によってトナーが溶融し、ブレード融着やローラ融着を発生させてしまうので好ましくない。また、現像ローラ３と感光ドラム１との接触状態が不安定となりやすい。
【００７２】
ゴム硬度が３０度（ＡｓｋｅｒＣ）以下となると、圧縮永久歪みによる永久変形により
、現像ローラ３としての使用が困難になる。更に好ましくは、ゴム硬度が３５度〜６０度であり、この範囲の低硬度にすることで、トナーＴに過度なストレスをかけることなく、トナーＴを摩擦、帯電させることができる。なお、本実施の形態ではゴム硬度が４５度（ＡｓｋｅｒＣ）の現像ローラ３を用いた。
【００７３】
（現像ローラの製造方法）
本実施の形態における現像ローラ３の製造方法を述べる。まず、芯金上にゴムの接着及び導電性の確保をする接着剤を塗布する。そして、芯金の周囲にカーボン樹脂粒子等を分散させたソリッドゴムを巻き付け、金型内に入れる。
【００７４】
その後、金型をプレス機により熱及び圧力を加えて加硫させ、加硫後に表面を研磨して、ソリッドの弾性ローラを得る。また、中間層及び表層は、ロールコーター法、スプレー法、ディッピング法などにより形成することが可能である。
【００７５】
最表層の塗工厚さは３μｍ〜５０μｍ程度が好ましい。３μｍ以下では感光ドラム１との摺擦による削れが懸念され、５０μｍ以上では所望の塗工厚さを得るために何度も塗工をしなければならず、現像ローラ３の生産には現実的ではないからである。
【００７６】
（トナー供給ローラの構成）
トナー供給ローラ５は、導電性芯金の外周に連泡性発泡体（以下、発泡層という）を形成したものから構成される。トナー供給ローラ５の発泡層は、現像ローラ３へのトナーＴの供給、及び現像に寄与しなかったトナーを剥ぎ取る２つの役割を担う。
【００７７】
現像ローラ３上のトナーの剥取は、トナー供給ローラ５の発泡層の縁の部分が現像ローラ３の表面に摺擦することで行われる。トナー供給ローラ５の最表層がソリッドゴムや単泡性スポンジゴムによって形成される場合は、トナーを担持する量が少なくなりがちなため、現像に必要なトナー量を現像ローラ３に供給しにくい。しかし、本実施の形態のように、最表層を連泡性発泡体によって形成する場合は、発泡体のセル中にトナーを含むことができるため、現像ローラ３に必要なトナーを供給することが可能である。
【００７８】
本実施の形態では、トナー供給ローラ５として、外径φ５ｍｍの芯金上に発泡骨格構造で比較的低硬度のポリウレタンフォームを５．５ｍｍ（セル径２００μｍ〜３５０μｍ）形成した外径φ１６ｍｍの弾性スポンジローラを用いた。このようにトナー供給ローラ５を連泡性の発泡体で構成することで、過大な圧を加えることなく、トナー供給ローラ５を現像ローラ３に当接させることができる。よって、表面の適度な凸凹で現像ローラ３上へのトナー供給及び現像時に消費されずに残像したトナーの剥ぎ取りを行うことが可能である。
【００７９】
なお、このような発泡層によって、現像ローラ３の表面からトナーＴを掻き取る機能はウレタンフォームに限定されるものではない。本実施の形態では、ポリウレタンフォームを用いたが、発泡層の材料としては、その他、ＮＢＲゴム（ＮＢＲ：ニトリルゴム）、シリコーンゴム、アクリルゴム、ヒドリンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を用いてもよい。また、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム及びこれらの複合混合物等、一般的に用いられるゴムを用いる場合であってもよい。さらに、発泡層の抵抗を調整するために、公知のイオン導電剤、無機微粒子またはカーボンブラック等を適宜分散してもよい。
【００８０】
また、トナー供給ローラ５には、現像ローラ３へのトナー供給を補助するために、トナー供給ローラ５側から現像ローラ３側へトナーを移動させるようなバイアスを印加してもよい。例えば、現像ローラ３側に負帯電トナーが移動するようなバイアスを印加すること
で、現像ブレード４よりも現像ローラ３の回転方向上流側で、現像ローラ３に担持されるトナー量を増加させることが可能となる。さらに、バイアスを印加することにより、現像ローラ３上でのトナー密度を上げることができ、現像ローラ３の表面粗さが低い場合でも、均一なトナー濃度を得ることができる。本実施の形態では、Ｒｓバイアス電源１３によって−５００ｖを印加した。
【００８１】
（現像ブレードの構成）
本実施の形態における現像ブレード４は、現像ローラ３の表面に対して、トナー供給ローラ５と現像ローラ３の当接部から現像ローラ３の回転方向下流側に当接するように設けられている。この構成により、トナー供給ローラ５から現像ローラ３に供給されたトナーの量を規制し、さらに現像ブレード４とトナーＴが摺擦することでトナーＴを帯電させることが可能である。
【００８２】
図１に、現像ローラ３に対して現像ブレード４が当接する部分の拡大図を示す。現像ブレード４は、支持部材としての金属薄板４ａと、実際にトナーに当接する当接部材としての半導電性ゴム４ｂとから構成される。そして、現像ブレード４は、金属薄板４ａのバネ弾性を利用して所定の圧力で現像ローラ３の表面にトナーＴを介して当接可能であって、半導電性ゴム４ｂが現像ローラ３の表面上のトナー及び現像ローラ３の表面に当接する。
【００８３】
金属薄板４ａの材質には、ステンレス鋼、リン青銅等の薄板が使用可能であるが、本実施の形態では、厚さ０．１ｍｍのリン青銅薄板を用いた。また、現像ブレード４の支持部材４ａには、ブレードバイアス電源１４から所定電圧が供給されるものとした（図３参照）。
【００８４】
ブレードバイアス電源１４の電圧は、現像ブレード４の金属薄板４ａを介して半導電性ゴム４ｂ表面に印加される。一方で、現像バイアス電源１２の電圧が現像ローラ３に印加されることで、トナーＴが介在する半導電性ゴム４ｂ表面と現像ローラ３表面との間で電界を形成することが可能になる。
【００８５】
このように本実施の形態では、現像ブレード４の少なくとも現像ローラ３に当接する部分、つまり当接部材に、半導電性ゴム４ｂを用いた。ここで、当接部材の形態としては、金属薄板４ａ上に半導電性ゴムを成型したもの、金属薄板４ａ上に導電性ゴムを成型し、その表面に半導電性樹脂をコーティングしたもの、金属薄板４ａ上に直接半導電性樹脂をコーティングしたもの等が用いられる。
【００８６】
このように本発明に用いられる半導電ゴム４ｂの形態は１つに限定されるものではないが、どの場合であっても、現像ブレード４に所定の電圧を印加した際に、所定の抵抗値を満足していることが必要である。
【００８７】
しかしながら、この中でも金属薄板４ａの上に半導電性ゴムを成型し、さらに半導電ゴム４ｂ表面にエラストマーに導電性粉を分散したものが好適である。金属薄板４ａ上に導電性ゴムを成型し、その表面に半導電性樹脂をコーティングしたものは、安価に製造可能で、かつ十分な弾性と導電性を有することができるといったメリットがある。更に、表層に塗工する樹脂の選択幅も広がる。更に、弾性を有していることでトナーＴに余分なストレスを与えることもないので、トナーＴの劣化を抑えることも可能である。
【００８８】
ここで説明するエラストマーに導電性粉を分散してなる半導電ゴム４ｂは、用いられるエラストマーとして、硬化前に流動性を示すものであればよく、それ自体公知の材料の中から適宜選択することができる。例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）、フッ素ゴムラテックス等の液状ゴム、ポリマーブレンドなどが
挙げられる。これらの中でも、液状ゴムが好ましく、適度な極性を有し、導電性粉との適度な相溶性を示す点でウレタンゴムやシリコーンゴムがより好ましく、２液型ウレタンゴムや１液型シリコーンゴムが特に好ましい。
【００８９】
また、導電性粉としては、電子導電系といわれる、所謂印加するバイアスを増加させると抵抗が下がるものが使用される。電子導電形態を有する導電形態は、電圧増加により抵抗が変化する特性を有するが、環境変動（特に、湿度による変動）による抵抗変化が少ないため、本発明には有効である。本発明においては導電性粉としては、電子導電系のみまたは電子導電系とイオン導電系の混合したものが使用される。
【００９０】
導電性粉としては、それ自体公知の材料の中から適宜選択することができるが、例えば、カーボンブラック、カーボンビーズ、カーボンフィラー、チタン酸カリウム、酸化亜鉛、酸化チタンなどの導電性無機粉末が挙げられる。また、導電性無機粒子、導電性無機フィラー、金属酸化物なども好適である。
【００９１】
これらの中でも、硬化条件の制御が容易である等の点で導電性無機粉末が好ましく、硬化前の前記エラストマー中での分散性に優れ、密度、比重等のバランスが良好な点でカーボンブラックが好ましい。なお、２次粒径が数十μｍ〜５００μｍであり、ＤＢＰ吸油量が５０〜５００ｇ／ｄｌであるカーボンブラックは、硬化前の上記エラストマー中で適度な相溶化を示す。そして、遠心成形時に拡散する結果、良好な傾斜分散を達成できる点で特に好ましい。本発明において、これらの導電性粉は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００９２】
また、本発明においては、支部部材としての金属薄板４ａと当接部材としての半導電ゴム４ｂを別々に形成した後、これらを一体化する場合、ウレタン系、シリコーン系、エポキシ系等の公知の導電性接着剤を用いることができる。さらに導電性接着材としては、導電性を有し接着剤として機能し得るものであれば特に制限はないが、例えば、導電性のホットメルト接着剤、導電性塗料などが挙げられる。
【００９３】
（現像ブレードの表面粗さ）
本実施の形態における半導電ゴム４ｂの表面であって、トナーＴ及び現像ローラ３の表面と接触する部分の算術平均粗さＲａ（以下、ＲＢと示す）は、鏡面のように粗さのない状態からトナーの体積平均粒径程度まで設定可能である。現像ブレード４から現像ローラ３側へ負極性トナーＴを移動させるような電界が形成されるため、実質的に鏡面のような表面粗さを有する場合でもトナーＴの規制は可能である。
【００９４】
より好ましくは、ＲＢを現像ローラ３の算術平均粗さＲＤより大きくすることが望ましい（ＲＢ＞ＲＤ）。すなわち、現像ブレード４の表面を、現像ローラ３の表面よりも荒れた（凹凸な）状態にするとよい。
【００９５】
現像ブレード４の表面が荒れた状態の場合、現像ブレード４とトナーＴの接触面積が増え、現像ブレード４が通過した後の現像ローラ３上における単位面積あたりのトナー重量を安定させることができる。
【００９６】
しかしながら、現像ブレード４の表面が荒れていると、現像ブレード４の表面にトナーＴが溶融固着する、いわゆるブレード融着が発生することが懸念される。
【００９７】
しかし本実施の形態の場合は、そもそも負極性に帯電したトナーＴが現像ブレード４側から現像ローラ３側へ移動するような電界が形成されているので、現像ブレード４の表面が荒れていても、ブレード融着が発生する可能性は低い。なお、現像ブレード４の表面粗
さは、上記でも説明した表面粗さ試験器「ＳＥ−３０Ｈ」（株式会社小坂研究所製）を使用した。
【００９８】
（現像ブレードと現像ローラの当接幅）
図１を参照して、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌについて説明する。図１中、Ｌは現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅を示している。ここで、当接幅Ｌとは、実際にトナーを介して現像ブレード４が現像ローラ３を押圧する領域であって、現像ブレード４の短手方向（現像ローラ３の回転方向）の長さをいう。
【００９９】
本実施の形態では、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌを０．３ｍｍ以上１．４ｍｍ以下にすることが望ましい。詳細は後に説明するが、０．３ｍｍ未満であると、トナーＴを十分に規制することができず、画像形成装置本体の振動によって当接状態が不安定になりやすいからである。
【０１００】
また、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌを１．４ｍｍより大きくすると、画像形成装置を高温・高湿環境下で使用する場合、現像ブレード４と現像ローラ３の間で電荷が消失する時間が充分にあるため、低速時かぶりが発生しやすくなる。
【０１０１】
現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは、現像ブレード４の短手方向の長さを調節することで自由に変更可能である。また、現像ローラ３の曲率を変更することも可能である。小径の現像ローラを用いた場合には、大径の現像ローラよりも当接幅Ｌは小さくなる。
【０１０２】
また、当接幅Ｌの測定は、現像ローラ３上に一層分トナーを担持した状態で現像ローラ３をトナーＴが入っていない現像器に一旦組み付け、再度現像ローラ３を取り外して現像ブレード４に付着したトナーＴの幅を測定することで決定した。
【０１０３】
（現像ブレードの抵抗測定法）
図５を参照して、現像ブレード４の抵抗の測定法について説明する。まず現像ローラ３の表面に薄膜導電フィルム等をまきつけて現像ローラ３を接地する。また、現像ブレード４には、測定用電源１８と、現像ブレード４に電圧が印加されたときに流れる電流をモニタする電流計１９とが接続される。そして、現像ブレード４の表面における通常トナーが接触する部分が、現像ローラ３表面に当接することで、現像ブレード４の抵抗値を測定することができる。
【０１０４】
測定の際は、まず、測定用電源１８の電圧を８０Ｖ〜４００Ｖ程度の間で変化させ、現像ブレード４に印加される電圧値と、電流計１９が示す数値から現像ブレード４の抵抗値が測定される。なお、現像ブレード４の当接部材（半導電ゴム４ｂ）の絶縁耐圧が低い場合には、薄膜導電フィルムを用いず、現像ローラ３と同時に測定した後、現像ローラの３抵抗値を差し引いて現像ブレードの抵抗値を算出してもよい。
【０１０５】
本発明における現像ブレード４の抵抗値は、低温・低湿環境（温度１５℃／湿度１０％）から高温・高湿環境（温度３０℃／湿度８０％）の環境の下で以下のように設定されるとよい。すなわち、ブレードバイアスと現像ローラバイアスの電位差が８０Ｖ〜４００Ｖの領域では、現像ブレード４の抵抗値が５×１０6Ω〜１×１０9Ωの抵抗値を示すように設定されることが望ましい。
【０１０６】
現像ブレード４の抵抗値は、現像ブレード４の当接部材（半導電ゴム４ｂ）に添加される導電性粉の種類・比重・量、エラストマーの種類・極性、成形条件（例えば遠心成形の場合は回転数やＧ）等を適宜変更することにより、上記の範囲に調整することができる。
【０１０７】
さらに付言すると、測定用電源１８の電圧が８０Ｖ〜４００Ｖの範囲内で現像ブレード４の抵抗値が１×１０9Ωを超えると、現像ブレード４にはほぼ電流が流れなくなり、現
像ブレード４と現像ローラ３の間を通過するトナーに対して電界の力が及ばなくなる。
【０１０８】
また、現像ブレード４が、リン青銅薄板のみといった導電ブレードのみから構成される場合に、現像ブレード４が現像ローラ３に当接した場合には、高温・高湿環境において電荷注入が発生しやすくなり、低速時かぶりが発生しやすくなる。
【０１０９】
また、測定用電源１８の電圧が８０Ｖ〜４００Ｖの領域で、現像ブレード４の抵抗値を１×１０9Ω以下とすることで、現像ブレード４と現像ローラ３間に電界が形成されるこ
とになる。そして、現像ブレード４と現像ローラ３間に電界が形成されると、その間を移動するトナーＴが摩擦帯電されると同時に現像ローラ３側にトナーが押し付けられる。このとき、トナーＴが押し付けられることで、現像ブレード４にはより多くの電流が流れると同時に、現像ローラ３上にコートされる単位面積あたりのトナー量（Ｍ／Ａ）は多くなる。
【０１１０】
図６に、測定によって得られた、現像ローラ・現像ブレード間の電位差（Ｖ）と、現像ブレードの抵抗値（Ω）の関係を示す。図６に示すように、両者間の電位差を大きくするに従って、現像ブレード４の抵抗値は減少していく。したがって、低温・低湿環境下においては、充分な電界を得るために現像ブレード４に印加する電圧を大きくし、高温・高湿環境下においては、後述する電荷注入の影響をなくすために現像ブレード４に印加する電圧を小さく設定してもよい。
【０１１１】
本発明の当接部材（半導電ゴム４ｂ）の厚みとしては、現像ブレードの成型方法、コスト等に応じて適宜決定することができるが、通常、１０μｍ〜５ｍｍであり、３０μｍ〜２ｍｍが好ましい。当接部材（半導電ゴム４ｂ）の厚みが１０μｍ未満であると、抵抗調整が困難になり、抵抗にバラツキが生じ易くなり、５ｍｍを越えると、導電性粉の偏在が大きくなり、誘電層が形成され、抵抗損失が大きくなってしまうので実用的ではない。
【０１１２】
現像ブレード４の現像ローラ３表面に対する接触圧は、線圧約２０ｇ／ｃｍ〜１００ｇ／ｃｍが好適である。２０ｇ／ｃｍ以下になると、充分なトナー規制ができず、振動などの影響により現像ローラ３に担時されるトナー量が変化してしまう。１００ｇ／ｃｍ以上になると、圧力等によりトナーＴに混合されている外添剤がトナーＴ表面から剥離しやすくなり、トナーＴを劣化させ、トナーＴの帯電性が低下していくことになる。
【０１１３】
線圧の測定方法としては、引き抜き板として長さ１００ｍｍ×幅１５ｍｍ×厚さ３０μｍのステンレス薄板と、挟み板として長さ１８０ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚さ３０μｍのステンレス薄板を長さを半分にするように折ったものを用意する。そして、挟み板の間に引き抜き板を挿入し、該挟み板を現像ローラ３と現像ブレード４の間に挿入する。
【０１１４】
その状態でバネばかり等で引き抜き板を一定速度で引き抜き、そのときのバネばかりの値（単位：ｇ）を読む。そしてバネばかりが示す値を１．５で除算して、単位をｇ／ｃｍにして線圧が求められる。
【０１１５】
ブレードバイアス電源１４から現像ブレード４に印加される電圧は、トナーＴの帯電極性と同極性であって、その絶対値が、現像ローラ３に印加される電圧よりも大きな電圧が印加されることが好ましい。すなわち、現像ローラ３に現像バイアス電源１２から、ＤＣ＝−３５０Ｖの電圧が供給されるとすると、例えば−５００Ｖの電圧が現像ブレード４には供給されるとよい。なお、この際の電位差を「Δ−１５０Ｖ」と示す。
【０１１６】
本実施の形態において、ブレードバイアス電源１４が現像バイアス電源１２より負極性側に大きいと、現像ブレード４と現像ローラ３の間の空間（以下、規制ニップ）に負極性のトナーが侵入した場合、負極性のトナーは現像ローラ３側に押し付けられる。
【０１１７】
現像ローラ３は速度をもって回転しているため、現像ローラ３表面近傍に押し付けられた負極性トナーは、現像ローラ３を通過することになる。逆に正極性に帯電しているトナーは、規制ニップでは現像ブレード４側に押しつけられることになる。現像ブレード４は静止しているため、現像ニップを通過する速度は非常に遅くなる。
【０１１８】
（現像ローラと感光ドラムの当接圧）
現像ローラ３の感光ドラム１に対する当接圧は、上記線圧の測定と同様の測定において、線圧２０ｇ／ｃｍ〜１２０ｇ／ｃｍとすることが好ましい。線圧２０ｇ／ｃｍ以下となると、現像ローラ３と感光ドラム１との接触状態が不安定となり、線圧１２０ｇ／ｃｍ以上となると圧力等によりトナーに混合されている外添剤がトナー表面から剥離しやすくなる。その結果、トナーを劣化させ、現像ブレード４によるトナーの帯電性が低下していくことになる。
【０１１９】
（使用されるトナー）
本実施の形態では、トナー（現像剤）Ｔとして、一成分非磁性トナーＴを用いた。このトナーＴは、結着樹脂、電荷制御剤を含む懸濁重合法により調整され、流動化剤などを外添剤として添加することで作製可能である。
【０１２０】
ここで、体積平均粒径ＲＴは、ＬＳ−２３０型レーザ回折式粒度分布測定装置（ベックマン・コールター株式会社製）にリキッドモジュールを取り付けて０．０４μｍ〜２０００μｍの粒径を測定範囲とし、得られる体積基準の粒度分布により算出した。
【０１２１】
本実施の形態では、体積平均粒径ＲＴが４．０μｍ〜８．２μｍのトナーＴを用いることで、画像品質の向上を達成することができた。なお、トナーの体積平均粒径ＲＴが８．２μｍを超えると、中間調画像上や微小ドット領域にザラツキが発生し、体積平均粒径ＲＴが４．０μｍ未満では、現像ローラ３への安定したコーティングができないため、画像品質が低下する。
【０１２２】
また、本実施の形態におけるトナーＴは、画像解析装置で測定した形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１６０であり、形状係数ＳＦ−２の値が１００〜１４０であることが好ましい。また、形状係数ＳＦ−１の値が１００〜１４０であり、形状係数ＳＦ−２の値が１００〜１２０であれば更に好ましい。また、上記の条件を満たし、かつ、（ＳＦ−２）／（ＳＦ−１）の値を１．０以下とすることにより、トナーの諸特性のみならず、画像解析装置とのマッチングがきわめて良好なものとなることがわかっている。
【０１２３】
なお、上記形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２は、以下のようにして求められるパラメータである。まず、ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）（株式会社日立製作所製）を用い、倍率５００倍に拡大したトナー像を１００個無作為にサンプリングする。そして、その画像情報をインターフェースを介して画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）（ニコレ社製）に導入して解析を行い、下式より算出する。
（数２）ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（π／４）×１００
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１／４π）×１００
ＡＲＥＡ：トナー投影面積、ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＰＥＲＩ：周長
【０１２４】
トナーの形状係数ＳＦ−１はトナー粒子の丸さの度合を示し、その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。ＳＦ−２はトナー粒子の凹凸度合を示し、トナー表面の凹凸が顕著となる。形状係数ＳＦ−１が１６０を越える場合には、転がり抵抗が低くなるためトルクが増大する。また、摩擦が大きくなるため、摩擦熱が大きくなりトナー劣化を起こしやすい。
【０１２５】
図７に低温・低湿環境下におけるブレードバイアス電位（Ｖ）と現像ローラ上のトナーコート量（Ｍ／Ａ）の関係を示す。ここで、横軸は現像ブレード４と現像ローラ３の電位差を、縦軸は現像ブレード４通過後の現像ローラ３上に担持された単位面積あたりのトナー量（Ｍ／Ａ）を示している。
【０１２６】
また、黒丸（●）は、図６に示す本実施の形態における現像ブレード４を用いた場合の結果を示す。四角（□）は、抵抗値がほぼ絶縁であり、−４００Ｖ以上の電位差を印加しても１×１０９Ω以上の現像ブレードを用いた場合の結果である。ばつ（×）は、現像ブレードにリン青銅（導体）を用いた場合の結果である。
【０１２７】
ここで、現像ローラ３上に所望のトナー濃度を得るためには、Ｍ／Ａで０．３５（図７中一点鎖線部）以上を必要とする。従って、図７に示されるように、本実施の形態における現像ブレード４を使用し、規制ニップ中にトナーＴを現像ローラ３側に押し付ける電界を形成することで、所望の濃度を得ることは可能である。
【０１２８】
しかし、抵抗値が高い場合（□）においては、規制ニップにトナーＴが現像ローラ側に転移するだけの電界が生じにくいため、現像ローラ３上のトナー量は増加しない。逆に、現像ローラ３の抵抗が低い場合（×）においても、画像濃度が得られるが以下に示す低速時かぶりが発生する。
【０１２９】
該電界は、高温・高湿環境下では、トナーＴと現像ローラ３等の接触抵抗が低下するため、一旦帯電したトナーＴの電荷が現像ローラ３側にぬけやすく、簡単に電荷が消失される状態にある。すなわち、摩擦帯電または現像ブレード４からの電荷注入があっても、それらの電荷が現像ローラ３側に逃げ消失した結果、低速時かぶりは発生しやすくなる。
【０１３０】
よって、低速時かぶりは電荷の抜けやすさで決まるため、該電界がかかっている時間が長いほど（現像ブレードと現像ローラの当接幅が長い）、または現像ブレードの抵抗値が低いほど（現像ブレードと現像ローラ間に大きな電界が形成される）電荷が抜ける。
【０１３１】
また、本実施の形態では、トナーＴを介して現像ローラ３と当接する現像ブレード４の表面が半導電性ゴム４ｂ（当接部材）によって形成される。よって、半導電性ゴム４ｂの半導電性によりブレードバイアスの電圧には電位降下が発生し、当接部材４ｂ表面に現れる電位は低くなる。この結果、規制ニップ中に生じる電界は導電のものと比較すると小さくなり、トナーＴに対する正極性の電荷注入は少なくなる。
【０１３２】
以上より、本実施の形態では、高温・高湿環境による電荷の消失の影響をなるべく少なくした状態で、低温・低湿環境における画像濃度の追従性を得ることが可能となる。さらに、現像ローラ３の算術平均粗さより現像ブレード４の算術平均粗さを大きくすることにより、現像ローラ３側へ電荷が抜ける表面積より現像ブレード４がトナーＴへ電荷注入可能な面積が増えるため、好適に電荷を与えることが可能となる。
【０１３３】
（実施例と比較例の比較結果）
次に、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤ、トナーの体積平均粒径ＲT、現像ブレード
表面の算術平均粗さＲＢ、現像ブレードの抵抗値、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δ、現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌを、下記のように設定する。そして
、上記で示した本発明に係る画像形成装置が取り得る範囲に設定した（実施例１）〜（実施例１３）と、従来例である（比較例１）〜（比較例７）との比較結果について説明する。
【０１３４】
（実施例１）
実施例１では、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを１．５μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを６．１μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを１．３μｍ、と設定した。これによると、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．２５（ＲＤ／ＲＴ）となる。
【０１３５】
また、このとき使用される現像ブレード４の抵抗値は、５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）とする。さらに、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖ（ブレードバイアス電源：−５００Ｖ、現像バイアス電源：−３５０Ｖ）である。また、現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌは０．９ｍｍである。現像ブレード４の抵抗値は、各環境でブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分の電圧を印加して測定したものである。
【０１３６】
（実施例２）
実施例２では、実施例１から現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌを狭くした点が異なり、その他は実施例１と同一の設定である。すなわち、実施例１と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを１．５μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを６．１μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを１．３μｍと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．２５（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１３７】
また、このとき使用される現像ブレード４の抵抗値は、５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌを０．４ｍｍとした。
【０１３８】
（実施例３）
実施例３では、実施例１から現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌを広くした点が異なり、その他は実施例１と同一の設定である。すなわち、実施例１と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを１．５μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを６．１μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを１．３μｍと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．２５（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１３９】
また、このとき使用される現像ブレード４の抵抗値は、５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは１．３ｍｍである。
【０１４０】
（比較例１）
比較例１は、実施例３から現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌを更に広くした点が異なり、その他は実施例３と同一の設定である。すなわち、実施例３と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを１．５μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを６．１μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを１．３μｍと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．２５（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１４１】
また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は、５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の
差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌは１．５ｍｍである。
【０１４２】
（比較例２）
比較例２は、実施例２から現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌを更に狭くした点が異なり、その他は実施例２と同一の設定である。すなわち、実施例２と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを１．５μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを６．１μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを１．３μｍと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．２５（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１４３】
また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌは０．２ｍｍである。
【０１４４】
（実施例４）
実施例４は、実施例１から現像ブレード４の抵抗値を大きくした点が異なり、その他は実施例１と同一の設定である。すなわち、実施例１と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを１．５μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを６．１μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを１．３μｍと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．２５（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１４５】
そして、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は８×１０８Ω（低温・低湿環境）／５×１０８Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−２５０Ｖである。なお、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは、実施例１と同様に０．９ｍｍである。
【０１４６】
（実施例５）
実施例５は、実施例１から現像ブレード４の抵抗値を小さくした点が異なり、その他は実施例１と同一の設定である。すなわち、実施例１と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを１．５μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを６．１μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを１．３μｍと設定した。よって、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．２５（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１４７】
また、このとき使用される現像ブレード４の抵抗値は６×１０６Ω（低温・低湿環境）／３×１０６Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１００Ｖである。なお、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは、実施例１と同様に０．９ｍｍである。
【０１４８】
（比較例３）
比較例３は、実施例５から現像ブレードの抵抗値を小さくした点が異なり、その他は実施例５と同一の設定である。すなわち、実施例５と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを１．５μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを６．１μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを１．３μｍと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．２５（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１４９】
また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は４×１０５Ω（低温・低湿環境）／１×１０５Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１００Ｖである。なお、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは、実施例５と同様に０．９ｍｍである。
【０１５０】
（比較例４）
比較例４は、実施例４から現像ブレードの抵抗値を大きくした点が異なり、その他は実施例４と同一の設定である。すなわち、実施例４と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを１．５μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを６．１μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを１．３μｍと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．２５（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１５１】
また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は５×１０9Ω（低温・低湿環境）／
１×１０８Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−４００Ｖである。なお、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは、実施例４と同様に０．９ｍｍである。
【０１５２】
（実施例６）
実施例６は、実施例１から現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤ、トナーの体積平均粒径ＲＴ、現像ブレード４の表面の算術平均粗さＲＢを変更した点が異なり、その他は実施例１と同一の設定である。すなわち、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを２．２μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを４．５μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを２．０μｍと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．４９（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１５３】
また、このとき使用される現像ブレード４の抵抗値は５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは０．９ｍｍである。
【０１５４】
（実施例７）
実施例７は、実施例１から現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤ、トナーの体積平均粒径ＲＴ、現像ブレード４の表面の算術平均粗さＲＢを変更した点が異なり、その他は実施例１と同一の設定である。すなわち、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤを３．６μｍ、トナーＴの体積平均粒径ＲＴを７．９μｍ、現像ブレード４表面の算術平均粗さＲＢを１．０μｍと設定した。よって、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤは、トナーＴの体積平均粒径ＲＴに対して０．４６（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１５５】
また、このとき使用される現像ブレード４の抵抗値は５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは０．９ｍｍである。
【０１５６】
（比較例５）
比較例５は、実施例６から現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを大きくした点が異なり、その他は実施例６と同一の設定である。すなわち、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを２．７μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを４．５μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを２．０μｍと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．６（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１５７】
また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌは０．９ｍｍである。
【０１５８】
（比較例６）
比較例６は、実施例７から現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤを大きくした点が異なり、その他は実施例７と同一の設定である。すなわち、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを４．３μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを７．９μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを１．０μｍと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．５４（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１５９】
また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌは０．９ｍｍである。
【０１６０】
（実施例８）
実施例８は、実施例１から現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤ、トナーの体積平均粒径ＲＴ、現像ブレード４の表面の算術平均粗さＲＢを変更した点が異なり、その他は実施例１と同一の設定である。すなわち、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤを１．０μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを４．５μｍ、現像ブレード４表面の算術平均粗さＲＢを１．６μｍと設定した。よって、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．２２（ＲＤ／ＲＴ）である。このとき、ＲＢ＞ＲＤの関係が成立する。
【０１６１】
また、このとき使用される現像ブレード４の抵抗値は５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは０．９ｍｍである。
【０１６２】
（実施例９）
実施例９は、実施例１から現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤ、トナーの体積平均粒径ＲＴ、現像ブレード４の表面の算術平均粗さＲＢを変更した点が異なり、その他は実施例１と同一の設定である。すなわち、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤを１．０μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを４．５μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢを０．８μｍと設定した。よって、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．２２（ＲＤ／ＲＴ）である。このとき、ＲＢ＜ＲＤの関係が成立する。
【０１６３】
また、このとき使用される現像ブレード４の抵抗値は５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは０．９ｍｍである。
【０１６４】
（実施例１０）
実施例１０は、実施例１から現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤ、トナーの体積平均粒径ＲＴ、現像ブレード４の表面の算術平均粗さＲＢを変更した点が異なり、その他は実施例１と同一の設定である。すなわち、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤを３．２μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを７．９μｍ、現像ブレード４表面の算術平均粗さＲＢを２．８μｍと設定した。よって、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．４１（ＲＤ／ＲＴ）である。このとき、ＲＢ＜ＲＤの関係が成立する。
【０１６５】
また、このとき使用される現像ブレード４の抵抗値は５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは０．９ｍｍである。
【０１６６】
（実施例１１）
実施例１１は、実施例１から現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤ、トナーの体積平均粒径ＲＴ、現像ブレード４の表面の算術平均粗さＲＢを変更した点が異なり、その他は実施例１と同一の設定である。すなわち、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを３．２μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを７．９μｍ、現像ブレード４表面の算術平均粗さＲＢを２．８μｍと設定した。よって、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．４１（ＲＤ／ＲＴ）である。このとき、ＲＢ＞ＲＤの関係が成立する。
【０１６７】
また、このとき使用される現像ブレード４の抵抗値は５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは０．９ｍｍである。
【０１６８】
（実施例１２）
実施例１２は、実施例１から現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤ、トナーの体積平均粒径ＲＴ、現像ブレード４の表面の算術平均粗さＲＢを変更した点が異なり、その他は実施例１と同一の設定である。すなわち、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを０．１μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを４．５μｍ、現像ブレード４表面の算術平均粗さＲＢを０．１２μｍと設定した。よって、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．０２（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１６９】
また、このとき使用される現像ブレード４の抵抗値は５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは０．９ｍｍである。
【０１７０】
（実施例１３）
実施例１３は、実施例１から現像ローラ３の表面の算術平均粗さＲＤ、トナーの体積平均粒径ＲＴ、現像ブレード４の表面の算術平均粗さＲＢを変更した点が異なり、その他は実施例１と同一の設定である。すなわち、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤを０．６μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを４．５μｍ、現像ブレード４表面の算術平均粗さＲＢを０．７μｍと設定した。よって、現像ローラ３表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．１６（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１７１】
また、このとき使用される現像ブレード４の抵抗値は５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−１５０Ｖである。そして、現像ブレード４と現像ローラ３の当接幅Ｌは０．９ｍｍである。
【０１７２】
（比較例７）
比較例７は、実施例１から現像ブレードの電界方向を逆にしたと、現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌを大きくした点が異なる。すなわち、負極性に帯電したトナーが現像ブレード側に押し付けられる電界である。また、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを１．５μｍ、トナーの体積平均粒径ＲＴを６．１μｍ、現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢ
を１．３μｍと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤは、トナーの体積平均粒径ＲＴに対して０．２５（ＲＤ／ＲＴ）である。
【０１７３】
また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は５×１０７Ω（低温・低湿環境）／２×１０７Ω（高温・高湿環境）であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは＋１５０Ｖである。そして、現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌは１．５ｍｍである。
【０１７４】
上記（実施例１）〜（実施例１３）と（比較例１）〜（比較例７）について以下の評価を行った。
【０１７５】
（１）低温・低湿環境による濃度追従性評価
濃度追従性評価は、画像形成装置を評価環境１５.０℃、１０％Ｒｈにて１日放置して
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。画像評価はベタ黒画像を連続１０枚出力し、１０枚目のベタ黒画像の出力先端と後端の濃度差から評価を、ｓｐｅｃｔｏｒｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ５００（Ｘ-Ｒｉｔｅ社製）を用いて行った。印字テスト及び評価
画像は単色であり、通常紙速度（２００ｍｍ／ｓｅｃ）にて出力した。そして、以下に説明する○、△、×の記号で評価を行った。
○：ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．２未満
△：ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．２以上０．３未満
×：ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が０．３以上
【０１７６】
（２）高温・高湿環境における低速時かぶりの評価
低速時かぶり評価は、画像形成装置を評価環境３０.０℃、８０％Ｒｈにて１日放置し
て当該環境になじませた後、１０００枚印字後更に２日間当該環境に放置した後に行った。１０００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。２日間当該環境に放置した後、画像評価はベタ白画像を連続３枚出力し、３枚目のベタ白画像のかぶり量を測定した。
【０１７７】
かぶり量の測定は、画像表面の濃度を反射濃度計ＴＣ−６ＤＳ（東京電色社製）で測定した。同じロットの紙の反射濃度（％）からベタ白画像の反射濃度（％）を差し引くことで画像形成によるカブリが求められる。印字テストは通常紙速度（２００ｍｍ／ｓｅｃ）にて出力し、評価画像は厚紙速度（６５ｍｍ／ｓｅｃ）にて出力した。評価時は単色にて評価を行った。そして、以下に説明する○、△、×の記号で評価を行った。
○：用紙内のカブリ最大値が３％未満
△：用紙内のカブリ最大値が３％以上７％未満
×：用紙内のカブリ最大値が７％以上
本評価基準として、３％を区切りとしたのは、カブリが３％を越えるとカブリトナーによる用紙の変色が目立つようになるからである。
【０１７８】
（３）耐久画像濃度変化の評価
耐久画像濃度変化の評価は、画像形成装置を評価環境１５.０℃、１０％Ｒｈにて１日
放置して当該環境になじませた後、１００枚毎に評価画像を出力して、１０００枚まで印字を行った。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。画像評価はベタ黒画像を１枚出力し、ベタ黒画像の平均濃度の評価をｓｐｅｃｔｏｒｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ５００（Ｘ-Ｒｉｔｅ社製）を用いて行った。印字テスト及び評価
画像は単色であり、通常紙速度（２００ｍｍ／ｓｅｃ）にて出力した。評価としては、１００枚毎に出力したベタ画像の平均濃度の推移の中で、最大値と最小値の差分により評価した。
○：耐久中にて平均濃度の最大値と最小値の濃度差が０．２未満
△：耐久中にて平均濃度の最大値と最小値の濃度差が０．２以上０．３未満
×：耐久中にて平均濃度の最大値と最小値の濃度差が０．３以上
【０１７９】
（４）画像均一性評価
画像均一性評価は、画像形成装置を評価環境１５.０℃、１０％Ｒｈにて１日放置して
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。画像評価はベタ黒を１枚出力後、再度ベタ黒画像を出力して途中で画像形成装置を強制停止させる。強制停止させた状態の感光ドラム上のトナーの様子を観察すると同時に先に出力したベタ黒画像の濃度の均一性を目視で観察した。そして、以下に説明する○、△、×の記号で評価を行った。
○：感光ドラム上で摺擦跡もなく、紙上のベタ黒画像も均一である  
△：感光ドラム上に摺擦跡は見られるが、紙上のベタ黒画像では問題がない
×：感光ドラム上に摺擦跡が散見され、紙上のベタ黒画像も不均一である
ここで摺擦跡とは、感光ドラム上のトナー層にて現像ローラの凸部により剥ぎ取られた微少な縦スジ状の跡をいい、この摺擦跡の部分は感光ドラム表面が見える状態となっている。
【０１８０】
（評価結果）
以下、評価結果を表１、表２に示す。
【表１】
2009288539.tif 000003
【表２】
2009288539.tif 000004
【０１８１】
はじめに従来技術である比較例１及び比較例２と、実施例１〜３とを比較する。比較例１は現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌが１．５ｍｍと非常に広くなっている。比較例１における低速時かぶりの結果について述べる。高温・高湿環境下において、厚紙速度（６５ｍｍ／ｓｅｃ）で出力した場合、トナーは現像ローラと現像ブレードに挟まれた領域（以下、規制ニップという）に長い時間存在することになる。
【０１８２】
また、規制ニップ中にいる負極性に帯電したトナーは現像ローラ側に電界によって押し付けられる。押し付けられたトナーは、現像ローラ側に押しつけられることになり、トナー表面に存在する電子を現像ローラ側から注入される正孔により中和若しくは逆帯電されることになる。
【０１８３】
この現象は規制ニップにいる時間が長い（電界の影響を受ける時間が長い）ほど発生しやすくなる。更に規制ニップ中の電界強度が大きいほど電荷注入は促進されるため、現像ブレードの当接部材の抵抗が低い低速時かぶりは発生しやすくなる。
【０１８４】
次に低温・低湿環境による濃度追従性評価結果について述べる。比較例１は現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌが１．５ｍｍと非常に広くなっていることから、規制ニップ中における現像ブレードが現像スリーブを押圧する力が弱くなりやすく、若干の濃度追従性の低下が認められた。
【０１８５】
比較例２においては、現像ブレードと現像ローラの当接幅Ｌが０．２ｍｍと非常に狭くなっていることから、現像ブレードと摺擦する時間が短いため、摩擦帯電する機会が非常に少なくなる。そのため、べた黒画像を出力した場合、紙先端の現像ローラ１周分の長さにおいては、所望の画像濃度は得やすい。しかし、後端においては摩擦帯電されていないトナーが規制ニップ中に突入する。その結果、未帯電のトナーは現像ブレードを通過することができず画像濃度が薄くなることになる。逆に、高温・高湿環境においては、電荷注入される時間が短いが、もともとの摩擦帯電の機会も少ないため、若干のかぶりが発生す
ることになる。
【０１８６】
これに対し、実施例１〜３においては、低温・低湿環境においては、規制ニップ中に適度な電界を形成し、トナーに電荷を与える。一方、高温・高湿環境下では現像ブレードに流れる電流を抑えるため電荷の中和や逆帯電を抑制することになる。
【０１８７】
次に、実施例４、５と、比較例３、４について説明する。比較例３では、現像ブレードの抵抗が低い状態である。従って前述のように高温・高湿環境下においては現像ローラ側からトナーの電荷が中和されたり逆帯電する電界が形成される。その結果、低速時かぶりが発生することとなる。
【０１８８】
逆に、比較例４のように現像ブレードの抵抗が高い場合には、低温・低湿下で現像ブレードと現像ローラ間に負極性トナーを現像ローラ側に付勢するための充分な電界が形成されにくくなるため、所望の濃度追従性が得られないことになる。
【０１８９】
これに対して、実施例４、５は、低温・低湿環境においては、規制ニップ中に適度な電界を形成し、トナーに電荷を与える。一方、高温・高湿環境下では現像ブレードに流れる電流を抑えるため電荷の中和や逆帯電を抑制することとなる。
【０１９０】
次に実施例６、７と比較例５、６について説明する。比較例５、６では、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤを大きくしている。比較例５は、トナーの体積平均粒径ＲＴが小さいものを用いており、比較例６はトナーの体積平均粒径ＲＴが大きいものを用いている。
【０１９１】
比較例５、６では、現像ローラ表面の算術平均粗さがトナーの体積平均粒径の０．５倍より大きいため、トナーの摩擦帯電が阻害されやすくなる。すなわち、トナーが現像ローラ表面の凸部と凸部の間に存在し、トナーが現像ブレードや現像ローラ表面と直接摩擦帯電する機会が減少した結果、低温・低湿環境下において現像ブレードを通過するための電荷が得られずに濃度の追従性が悪化することになる。
【０１９２】
また、高温・高湿環境下においては摩擦帯電の機会が少ないのは同様であり、低温・低湿環境に比べて影響は大きい。すなわち、低速時かぶりが多量に発生するばかりか、通常紙速度においてもかぶりが発生している。
【０１９３】
これに対して、実施例６、７は、低温・低湿環境においては、規制ニップ中に適度な表面粗さを有し、電界により現像ローラ側にトナーを付勢することで規制ニップを多量のトナーが通過可能となる。一方、高温・高湿環境下では前記同様、現像ブレードに流れる電流を抑えるため電荷の中和や逆帯電を抑制することになる。
【０１９４】
次に、比較例７について説明する。比較例７は現像ブレードに印加するバイアスを正極性側としている。このバイアス条件では負極性に帯電したトナーは現像ブレード側に押しつけられることとなるため、現像ブレードを通過するトナー量が減少した結果、低温・低湿環境下においては、濃度の追従性が低いばかりか、べた黒画像の平均濃度も低下してしまう。
【０１９５】
次に耐久画像濃度変化の評価について説明する。実施例８、１１は現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤと現像ブレード表面の算術平均粗さＲＢの関係が、ＲＢ＞ＲＤとなっている。これと比較して、実施例９、実施例１０及び実施例１〜７は、ＲＢ＜ＲＤとなっている。
【０１９６】
ＲＢ＜ＲＤでは、特に初期のベタ黒画像の平均濃度が低めであり、印字テストの枚数の
増加とともにベタ黒画像の平均濃度が高くなっていきやすい。これは、初期においては現像容器中のトナーの中でも比較的小粒径のトナーが選択的に現像ローラに担持されやすい。その原因として、小粒径トナーのほうがトナーの単位重量当たりの電荷量が大きいことが挙げられる。
【０１９７】
そして、印字テストの枚数の増加により除々に小粒径トナーは現像器から消費されることとなり、次第に現像ローラに担持されるトナー粒径が大きくなっていくことでベタ画像の平均濃度が高くなっていく。
【０１９８】
これに対しＲＢ＞ＲＤとなっている場合には、現像ブレード表面近傍のトナーも容易に現像ブレードを通過しやすくなる。すなわち、現像ブレード表面の凸部が現像ローラを押圧することとなるため、その間の凹部に存在するトナーに物理的な規制力が加わりにくくなる。
【０１９９】
そのため、凹部にいるトナーも現像ブレードを通過することができ、現像ブレードによるトナー粒径の選択性は減少することとなる。その結果、初期のベタ黒画像濃度の低下が抑制されるため、全体的に耐久による画像濃度変化は少なくなる。
【０２００】
次に画像均一性評価について説明する。実施例１２及び実施例１３は、前述の実施例と比較して、現像ローラ表面の算術平均粗さＲＤとトナーの体積平均粒径ＲＴの比が非常に小さくなっている。具体的には、ＲＤ／ＲTが０．１７未満となっている。
【０２０１】
よって、現像ローラ上のトナーＴを感光ドラム１に転移させるときに画像を乱さない。すなわち、現像ローラの表面の算術平均粗さＲＤがトナーの体積平均粒径に対して０．１７倍以上の場合は、現像ローラと感光ドラムが接する所謂現像領域において、感光ドラム側に転移したトナーを現像ローラ表面の凸部が擦ってしまう。よって、トナーを移動させてしまったり、凸部でトナーを再度現像ローラ側に剥ぎ取ってしまったりする。
【０２０２】
しかし、現像ローラの表面の算術平均粗さＲＤがトナーの体積平均粒径に対して０．１７倍未満の場合には、前述の現像ローラの凸部が感光ドラムに転移したトナーを移動させたり掻き取ったりすることがない。よって、文字のエッジがシャープになると同時にベタ画像等の均一性が向上する。
【０２０３】
以上述べたように、本発明に係る画像形成装置によれば、低温・低湿環境における濃度追従性の低下と、高温・高湿環境における低速時かぶりを防止し、高品質な画像形成を行うことの可能な画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０２０４】
【図１】本発明における現像ブレードと現像ローラの当接部近傍を示す図。
【図２】本発明に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】本発明におけるプロセスカートリッジの概略構成図。
【図４】本発明における現像ローラの抵抗を測定する方法の説明図。
【図５】本発明における現像ブレードの抵抗を測定する方法の説明図。
【図６】現像ローラ・現像ブレード間の電位差と抵抗の関係を示す図。
【図７】低温・低湿環境下におけるブレードバイアス電位（Ｖ）と現像ローラ上のトナーコート量（Ｍ／Ａ）の関係を示す図。
【図８】従来の画像形成装置の概略構成図。
【符号の説明】
【０２０５】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  現像ローラ
４  現像ブレード
５  トナー供給ローラ
７  現像装置
８  画像形成装置
９  プロセスカートリッジ
１０スキャナユニット
１１攪拌部材
１２現像バイアス電源
１３ＲＳバイアス電源
１４ブレードバイアス電源
１５モータ
１６制御回路
Ｔ  トナー
【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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