(57)【要約】【課題】現像ローラの軸方向に沿って均一量の現像剤を供給することができ、かつ、経時的に現像剤の供給量が変化しない現像装置を提供する。【解決手段】トナー粒子と磁性粒子とを有する現像剤を収容する現像剤容器と、該現像剤容器内に設けられ現像剤を搬送する搬送スクリュー１９、２０と、該搬送スクリュー１９、２０からの現像剤を得て感光体ドラム１に現像剤を供給する現像ローラ１５と、を有する現像装置において、現像ローラ１５に隣接して円筒状の現像剤供給ローラ２１を設け、該現像剤供給ローラ２１には、周面に回転軸に沿って複数の溝を形成し、搬送スクリュー１９から現像剤供給ローラ２１を介して現像ローラ１５と現像剤容器の壁との隙間Ｌに現像剤を供給して該隙間Ｌを介して現像剤を感光体ドラム１に供給する構造にした。【選択図】図２
2009134057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー粒子と磁性粒子とを有する現像剤を収容する現像剤容器と、
該現像剤容器内に設けられ現像剤を搬送する現像剤搬送手段と、
該現像剤搬送手段からの現像剤を得て像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、
を有する現像装置において、
前記現像ローラに隣接して円筒状の現像剤供給ローラが設けられ、
該現像剤供給ローラには、周面に回転軸に沿って複数の溝が形成され、
前記現像剤搬送手段から前記現像剤供給ローラを介して前記現像ローラと前記現像剤容器の壁との隙間に現像剤を供給し、該隙間を介して現像剤を像担持体に供給する構造にされている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記現像剤供給ローラに形成された複数の溝の溝幅及び溝ピッチが、均一である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の現像装置において、
前記現像剤供給ローラは前記現像ローラより上方に配置され、
前記現像剤は、現像剤供給ローラから重力落下により前記現像ローラと現像剤容器の壁との隙間に供給される
ことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像ローラの現像剤を回収する現像剤回収スクリューが設けられ、
該現像剤回収スクリューには、現像ローラの表面の現像剤に対して反発磁界を形成する磁極が設けられ、
該磁極によって現像ローラに残留する現像剤が現像ローラから離れ、
該現像ローラから離れた現像剤は、現像剤回収スクリューの軸方向に沿って搬送され、回収される
ことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の現像装置を備えていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどに用いられる現像装置に関し、詳しくは、感光体ドラムなどの像担持体上に潜像を形成し、現像装置でトナーを付着させることによって潜像を可視化し、得られた可視像を記録紙に転写して記録する現像装置並びにこの現像装置を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像装置又は現像装置を有する画像形成装置に関する技術として、例えば特許文献１及び特許文献２が知られている。これらの特許文献には、現像後の現像剤が、供給された現像剤と十分に撹拌、混合される前に現像スリーブに戻ることによる濃度低下やかぶりといった問題を防止する技術が開示されている。この現像装置は、トナーと磁性粒子を有する二成分の現像剤が担持された現像スリーブと、この現像スリーブ内に設けられ反発磁界を形成する第１磁極と、該第１磁極より現像ローラの回転方向下流側の第２磁極と、第１及び第２磁極間から落下した現像剤を搬送する搬送スクリューと、を有している（特許文献１及び特許文献２の図１参照）。この搬送スクリューは強磁性体からなる中心軸を有している。そして、搬送スクリューの中心軸は、水平方向において、前記第１及び第２磁極間に存在する点にあり、かつ現像スリーブ上の現像剤に働く力がほとんどゼロになる点（第１磁極近傍）と、現像スリーブ表面の法線方向の磁界の強さが極大値をとる点（第２磁極近傍）と、の間に存在する。この現像装置では、撹拌スクリューの軸を強磁性体とし撹拌スクリューの中心軸を挟んで一方側で現像剤が現像スリーブ（現像ローラ）から完全に取り除かれ、他方側で現像剤が汲み上げられる磁極配置及びスクリュー配置となっている。この配置により、小型の現像装置でも十分な剤の循環が得られ、ポリエステルトナーのようなシャープメルトであり、かつ粒径が１０μｍ前後以下という小粒径であるトナーを含む現像剤の場合でも濃度ムラのない均一な画像が長期に亘って安定して得られる。
【０００３】
上記現像装置では、現像スリーブは、その内側に設けられたマグネットローラにおける複数の磁極の発する磁力によって、現像剤を担持する。複数の磁極のうちの１つの磁極は、磁力を現像剤収容部内まで到達させるように構成され、この磁力によって現像剤収容部の搬送スクリューから上記現像スリーブの表面へと現像剤が汲み上げられる。この搬送スクリューから汲み上げられて現像スリーブの表面に担持された現像剤は、現像スリーブの周囲に配置された規制ブレードによって規定厚さの薄層にされる。そして、感光体ドラムなどの像担持体の周面と、現像スリーブの周面とが最も近接する現像位置まで搬送され、像担持体上の潜像にトナーが静電的に付着される。
【０００４】
現像されるトナー像の濃度を全面に亘って均一に、かつ濃度を不変に保つには、現像スリーブ上の現像剤層を均一に形成する必要があり、また、経時的にこの層の厚さが変化しないことが重要となる。
現像剤の層の厚さは、数十μｍ〜数ｃｍと幅広い範囲で規定される。特に、最近では０．１〜０．７ｍｍ程度の層厚が適用されることが多い。膜厚数百μｍで前記のような条件を満たす現像剤層を形成するには、高精密な加工組立技術が要求される。一方、０．７ｍｍを超えると膜厚の維持に高度の技術が要求される。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０３１３６２号公報
【特許文献２】特許第２６６００５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した従来の現像装置では、搬送スクリューにより現像スリーブ（現像ローラ）へ現像剤を供給する構成をしているので、搬送スクリューの形状・特性などにより、現像スリーブに付着する現像剤の量に不均一さが生じ、その影響が現像工程終了後の画像に出現しやすいという問題があった。すなわち、スクリューの羽根部に対応する現像スリーブの部位では、現像剤吸引量が低下し、その影響によって現像工程終了後の画像にスクリューの羽根部のピッチに対応した濃度低下部が生じる問題があった。このような現像段階における濃度低下部の出現は、そのまま最終画像の濃度ムラにつながる。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、現像ローラの軸方向に沿って均一量の現像剤を供給することができ、かつ、経時的に現像剤の供給量が変化しない現像装置並びにこの現像装置を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の現像装置は、トナー粒子と磁性粒子とを有する現像剤を収容する現像剤容器と、該現像剤容器内に設けられ現像剤を搬送する現像剤搬送手段と、該現像剤搬送手段からの現像剤を得て像担持体に現像剤を供給する現像ローラと、を有する現像装置において、前記現像ローラに隣接して円筒状の現像剤供給ローラが設けられ、該現像剤供給ローラには、周面に回転軸に沿って複数の溝が形成され、前記現像剤搬送手段から前記現像剤供給ローラを介して前記現像ローラと前記現像剤容器の壁との隙間に現像剤を供給し、該隙間を介して現像剤を像担持体に供給する構造にされていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の現像装置は、さらに、前記現像剤供給ローラに形成された複数の溝の溝幅及び溝ピッチが、均一であることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記現像剤は、現像剤供給ローラから重力落下により前記現像ローラと現像剤容器の壁との隙間に供給されることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記現像ローラの現像剤を回収する現像剤回収スクリューが設けられ、該現像剤回収スクリューには、現像ローラの表面の現像剤に対して反発磁界を形成する磁極が設けられ、該磁極によって現像ローラに残留する現像剤が現像ローラから離れ、該現像ローラから離れた現像剤は、現像剤回収スクリューの軸方向に沿って搬送され、回収されることを特徴とする。
本発明のプロセスカートリッジは、上述のいずれかに記載の現像装置を備えていることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、上述のいずれかに記載の現像装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記解決する手段としての現像装置では、現像ローラに隣接して円筒状の現像剤供給ローラが設けられ、該現像剤供給ローラには、周面に回転軸に沿って複数の溝が形成され、現像剤搬送手段から現像剤供給ローラを介して現像ローラと現像剤容器の壁との隙間に現像剤を供給し、該隙間を介して現像剤を像担持体に供給する構造にされているので、複数の溝で現像剤を前記隙間に送り出し、該隙間により現像剤の流出量が規制される。その結果、現像ローラの軸方向に沿って均一量の現像剤を供給することができ、かつ、経時的に現像剤の供給量が変化しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１２】
図１は、本発明の現像装置の一実施形態を含む画像形成装置を示す概略構成図である。図１において、この画像形成装置には、並設された複数の像担持体である感光体ドラム１が設けられ、各感光体ドラム１には個別に現像装置が設けられている。この感光体ドラム１の表面には単色のトナー画像が形成され、色毎に順次中間転写ベルトに転写され、合成カラー画像が形成され、記録紙に記録される。この画像形成装置は、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置である。
【００１３】
図１において、この装置では作像部が４箇所に設けられ、各作像部の中央部には像担持体である感光体ドラム１（ａ〜ｄ）が設けられている。この感光体ドラム１（ａ〜ｄ）の周囲に隣接してプロセス手段が設けられている。ここでプロセス手段として、現像装置４（ａ〜ｄ）、帯電ローラ２（ａ〜ｄ）、及びクリーニングユニット９（ａ〜ｄ）が配置されている。現像装置４（ａ〜ｄ）には、トナー補給装置１０（ａ〜ｄ）及びトナーホッパ部１１（ａ〜ｄ）が付設されている。また、現像装置４（ａ〜ｄ）と帯電ローラ２（ａ〜ｄ）との間には書込み手段３（ａ〜ｄ）が設けられており、帯電ローラ２（ａ〜ｄ）とクリーニングユニット９（ａ〜ｄ）との間には除電手段１４（ａ〜ｄ）が設けられている。
感光体ドラム１（ａ〜ｄ）の下方には中間転写ベルト５が設けられており、この中間転写ベルト５と一部当接するように、紙転写ベルト７が並設されている。中間転写ベルト５と紙転写ベルト７は、いずれも複数のローラに掛け渡されている。中間転写ベルト５と紙転写ベルト７との当接部には、記録紙Ｐを供給するレジストローラ６が設けられている。また、レジストローラ６を通過した記録紙Ｐの画像を定着させるために、定着装置８が設けられている。
【００１４】
以下、上記画像形成装置の動作について説明する。まず、帯電ローラ２（ａ〜ｄ）によって感光体ドラム１（ａ〜ｄ）の表面が均一に帯電された後、書込み手段３（ａ〜ｄ）によって光学的に潜像が形成される。そして、得られた静電潜像は現像装置４（ａ〜ｄ）によって可視化されてトナー像が形成される。感光体ドラム１（ａ〜ｄ）に形成されたトナー像は、中間転写ベルト転写手段１２（ａ〜ｄ）によって中間転写ベルト５に一旦転写される。次いで、レジストローラ６を経て供給された記録紙Ｐに、中間転写ベルト５と紙転写ベルト７との当接部で、中間転写ベルト５のトナー像が転写させる。トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着装置８に搬送されて熱・圧力によりトナー像が定着し、その後、系外に排出される。一方、感光体ドラム１（ａ〜ｄ）上に残留し、中間転写ベルト５に転写されなかった未転写トナーは、クリーニングユニット９（ａ〜ｄ）によって掻き落とされる。次いで、感光体ドラム１（ａ〜ｄ）上の残留電荷は除電手段１４（ａ〜ｄ）により除電されて次の作像動作に備える。
【００１５】
クリーニングユニット９（ａ〜ｄ）によって掻き落とされた未転写トナーは、不図示の回収トナー搬送経路を経て廃トナー収容容器に収容される。また、中間転写ベルト５上の未転写トナーやプロセスコントロール用のパターン像は、中間転写クリーニングブレード１３によって中間転写ベルト５から掻き落とされ、同様に、不図示の回収トナー搬送経路を経て廃トナー収容容器に収容される。
現像装置４（ａ〜ｄ）へのニュートナーの補給は以下のようにして行われる。すなわち、トナーカートリッジに充填されたニュートナーは、トナー補給装置１０（ａ〜ｄ）からトナーホッパ部１１（ａ〜ｄ）に補給される。このトナーホッパ部１１（ａ〜ｄ）に貯められたトナーは、現像装置内のトナー濃度検知手段（後述する図２、符号２２参照）が現像装置内のトナー濃度が低いと判断した場合にトナーホッパ部１１（ａ〜ｄ）内の不図示のトナー補給スクリューが回転することで、現像装置４（ａ〜ｄ）へ適量供給される。なお、トナー補給装置１０（ａ〜ｄ）のトナー残量に関する検知は、トナーホッパ内に配置されたトナー残量検知センサによって行われる。このセンサがトナー残量がないと検知すると、トナー補給装置１０（ａ〜ｄ）にトナーを供給することが要求され、所定時間要求し続けてもトナーありを検知しなかった場合に、トナー補給装置１０（ａ〜ｄ）にトナーがないと判断する。
【００１６】
次に、図２を用いて、本実施形態に係る画像形成装置の特徴部分である作像部をより詳細に説明する。図２は、作像部の拡大断面図である。図２において、感光体ドラム１と現像装置４とは、例えば一体的に形成されたプロセスカートリッジとなっている。このプロセスカートリッジには、感光体ドラム１と、現像装置４の他、帯電ローラ２と、クリーニングブラシとクリーニングブレードとからなるクリーニングユニット９と、が備えられており、これらの部材が一体化した形で、画像形成装置本体に着脱される。
【００１７】
現像装置４には、書込み手段３によって感光体ドラム上に光学的に形成された静電潜像に対してトナー像を形成するための現像ローラ１５が設けられている。この現像ローラ１５は、円筒状の現像スリーブ１５１に磁石１５２が挿入された形態である。図６に示すように現像ローラ１５の現像領域の上流側に現像ローラ上の現像剤量を所定量に規制する規制部材１６が配置されていた。しかし、本実施形態では規制部材が設けられていない。現像装置４内の現像タンク部にはトナー粒子と磁性粒子（キャリア）を混合した二成分現像剤が納められており、この現像剤は、回収スクリュー１７、撹拌スクリュー１８、搬送スクリュー１９、２０及び現像剤供給ローラ２１を経て循環する。撹拌スクリュー１８の下方にはトナー濃度センサ２２が配置され、現像タンク内のトナー濃度を随時計測し、適正値に収まるよう制御している。なお、トナー補給部からのトナーは一旦サブホッパ（図示せず）に蓄えられた後、現像タンク内のトナー濃度がトナー濃度センサによって低いと検知されトナー補給スクリュー（図示せず）が回転すると、適量のトナーが現像トナー供給口（図示せず）に補給される。
【００１８】
次に、図２及びその部分拡大図である図３を用いて現像剤供給ローラ２１について詳しく説明する。現像剤供給ローラ２１は、単位時間当たりに一定量の現像剤を現像ローラに供給するものである。
撹拌スクリュー１８で適切なトナー濃度及びトナー帯電量に調整された現像剤は、搬送スクリュー１９、２０を循環しながらより適正なトナー帯電量となって現像剤供給ローラ２１の上方に溜まる。現像剤供給ローラ２１の上方に溜まった現像剤は重力によって下方に移動し、図３に示すように、現像剤供給ローラ２１の周面に多数形成された溝を均一に埋める。この状態で、現像剤供給ローラ２１が回転すると、ケーシングとの隙間Ｌにより一定量の現像剤が現像ローラ１５へ供給される。このとき、現像剤は、現像ローラ１５の内部に固定して設置された多極の磁石１５２のうち、現像剤供給ローラ２１の対向位置に設置された１極の作用を受け、重力と磁力により現像ローラ１５の表面に移動する。なお、現像剤供給ローラ２１の材質は、非磁性のものであれば樹脂、セラミック、金属など如何なるものでもよいが、高精度かつ容易に製作することができる材料として、アルミニウム合金などの金属を選択するのが好ましい。
【００１９】
現像ローラ上へ移動した現像剤は、現像ローラ１５と現像剤容器の壁との隙間Ｌにより供給量が規制されながら現像スリーブの回転方向及び長手方向に均一にされ、次いで、現像ローラ１５と感光体ドラム１とが近接する現像部へ移動する。このとき、ケーシング入口部分で僅かに現像剤が滞留するが、現像剤供給ローラ２１で現像剤量を制御しているため、現像剤へのストレスはかからない。現像剤供給ローラ２１により供給される単位時間当たりの量は、現像剤供給ローラ２１の溝形状、溝深さ及び回転数などに基づいて決定される。
このような構成であるので、複数の溝で現像剤を隙間Ｌに送り出し、該隙間Ｌにより現像剤の流出量が規制される。その結果、現像ローラ１５の軸方向に沿って均一量の現像剤を供給することができ、かつ、経時的に現像剤の供給量が変化しない。
【００２０】
現像部を通過した現像剤は多極の磁石１５２の作用を受けて搬送され、回収スクリュー１７との近接部で落下する。回収スクリュー１７の現像ローラ１５に近接する位置には反発磁界を形成するための２つの磁極が設けられており、磁場によって現像剤の拘束力が弱くなって現像剤が落下する。回収された現像剤は回収スクリュー１７の軸方向（紙面上下方向）に沿って移動しつつ撹拌スクリュー１８に戻り、適正なトナー濃度に調整される。なお、図２中、白抜き矢印は現像剤の循環移動方向を示し、現像剤は一方向に循環している。これによって、現像ローラ１５から離脱させた現像剤がすぐに現像ローラ１５に汲み上げられることがないので、トナー濃度の低い現像剤が現像ローラ１５へ供給されることが回避される。そして、このような循環を経て現像ローラ上の現像剤のトナー濃度を均一にすることが可能である。
回収スクリュー１７、撹拌スクリュー１８及び搬送スクリュー１９、２０は、例えば螺旋状のスクリューである。回収スクリュー１７は現像ローラ１５と同じ方向に回転し、撹拌スクリュー１８は回収スクリュー１７とは逆方向に回転する。また、搬送スクリュー１９は撹拌スクリュー１８とは逆方向に回転し、搬送スクリュー２０は搬送スクリュー１９とは逆方向に回転する。現像剤供給ローラ２１は、現像ローラ１５とは逆方向に回転する。
【００２１】
上述した実施形態では、現像ローラ１５の上方に、現像ローラ１５に隣接して円筒状の現像剤供給ローラ２１が設けられ、該現像剤供給ローラ２１には、周面に回転軸に沿って複数の溝が形成され、搬送スクリュー１９、２０から現像剤供給ローラ２１を介して現像ローラ１５と現像剤容器の壁との隙間Ｌに現像剤を供給し、該隙間Ｌを介して現像剤を感光体ドラム１に供給する。そのため、従来のように規制ブレードのような規制手段を設ける必要がない上、搬送スクリューの形状特性の影響が少ない。そして、重力を利用して現像ローラ１５に対して均一量の現像剤を連続的に供給することが可能である。また、現像ローラ上に必要以上の現像剤を保持させる必要がないので、トルクが小さくなる上、現像剤の劣化を抑止することができる。
また、現像剤供給ローラ２１に形成された溝幅及び溝ピッチは均一であるため、現像ローラ１５の表面に均一に現像剤を供給することができる。ひいては、画像の濃度ムラを防止することができる。
【００２２】
図４は、図３の現像剤供給ローラ２１の変形例を示している。この現像剤供給ローラ２１には、外周面に一定間隔で断面Ｌ字状の羽根部が形成されており、現像剤を掻き取ることができる形状になっている。そのため、より安定して現像ローラ１５に現像剤を供給することが可能となる。特に、高速機で有効である。
【００２３】
本実施形態では、現像ローラ１５の外周面の単位面積当たりの現像剤担持量は２０〜８０ｍｇ／ｃｍ２が好ましく、より好ましくは３０〜６０ｍｇ／ｃｍ２である。現像剤担持量が２０ｍｇ／ｃｍ２より少ない場合には、感光体ドラム１と現像ローラ１５との間に印加する電界をより大きくする必要があり、キャリア付着に対して不利である。一方、現像剤担持量が８０ｍｇ／ｃｍ２よりも多い場合には、感光体ドラム１と現像ローラ１５との空間において、現像剤の充填密度が高くなり、現像剤の滞留が起こり、現像剤の流動性が低下する傾向にある。この流動性低下に伴い、感光体ドラム上の静電潜像に対してトナーの供給が円滑に行われなくなり、画像濃度低下や濃度ムラが発生しやすくなる。
【００２４】
また、本実施形態では、現像ローラ１５の周速度をＶｓ、感光体ドラム１の周速度をＶｐとした場合、Ｖｓ／Ｖｐを１．５〜２．５の範囲になるように調整することが望ましい。これにより高品質な画像を得ることが可能となる。Ｖｓ／Ｖｐが１．５より小さい場合、静電潜像を通過する現像剤の通過時間が短くなるため、現像能力が低下し、高面積を有する画像を出力すると画像濃度低下が顕著となる。一方、Ｖｓ／Ｖｐが２．５より大きい場合、現像剤と静電潜像との接触時間が長くなるので、異常画像が発生するおそれがある。ここでいう異常画像とは、ベタ画像部後端の画像濃度低下、画像抜け、特にハーフトーン画像の後端部で顕著にみられる画像抜け、及びベタ画像とハーフトーン画像境界部での画像濃度変化を含む。異常画像は、潜像電位が不連続に急激に変化する画像濃度の境界部に現れやすい。
【００２５】
また、本実施形態では、現像剤のトナー濃度が５．０〜９．０ｗｔ％、平均帯電量Ｑ／Ｍが１５〜６０（−μＣ／ｇ）、より好ましくは２０〜４０（−μＣ／ｇ）である現像剤を使用することが、キャリアのトナーによる被覆率や現像剤流動性の最適化などの観点から望ましい。トナー濃度が５．０ｗｔ％未満の場合には、現像剤の帯電量Ｑ／Ｍが高くなる方向にあり、感光体ドラム上の静電潜像を現像する現像ポテンシャルをより高く設定する必要があり、感光体ドラム１の寿命低下を招くおそれがある。また、現像剤の帯電量Ｑ／Ｍが６０（−μＣ／ｇ）を超える場合には、画像濃度が低下する可能性が高くなる。一方、トナー濃度が９．０ｗｔ％よりも大きい場合には、現像剤の帯電量Ｑ／Ｍが低くなる方向にある。現像剤の帯電量Ｑ／Ｍが１５（−μＣ／ｇ）未満の場合には、トナー飛散が発生しやすくなり、画像地肌部がトナーで汚れるいわゆる地肌汚れが発生して画像品質低下を招く。よって、トナー濃度を５．０〜９．０ｗｔ％の範囲とし、平均帯電量Ｑ／Ｍが１５〜６０（−μＣ／ｇ）となる現像剤を使用する。これによって、小粒径キャリア、小粒径トナーを使用した現像剤であっても、長期に亘って安定した画像品質が得られる。
【００２６】
トナーによるキャリアの被覆率は、１０〜８０％、好ましくは２０〜６０％とする。なお、被覆率は以下の式で算出される。
被覆率（％）＝（Ｗｔ／Ｗｃ）×（ρｃ／ρｔ）×（Ｄｃ／Ｄｗ）×（１／４）×１００
上記式中、Ｄｃはキャリアの重量平均粒径（μｍ）、Ｄｗはトナーの重量平均粒径（μｍ）、Ｗｃはキャリアの重量（ｇ）、Ｗｔはトナーの重量（ｇ）、ρｃはキャリア真密度（ｇ／ｃｍ３）、ρｔはトナー真密度（ｇ／ｃｍ３）を表す。
【００２７】
重量平均粒径は、個数基準で測定された粒子の粒径分布（個数頻度と粒径との関係）に基づいて算出されたものである。この場合の重量平均粒径Ｄｗは以下の式で表される。
Ｄｗ＝｛１／Σ（ｎＤ３）｝×｛Σ（ｎＤ４）｝
上記式中、ｄは各チャネルに存在する粒子の代表粒径（μｍ）を示し、ｎは各チャネルに存在する粒子の総数を示す。チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示すもので、本実施形態では、２μｍの長さを採用した。また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子粒径の下限値を採用した。
【００２８】
また、本実施形態に適用する現像剤は、トナーの重量平均粒径が４．０〜８．０μｍであり、トナーの重量平均粒径Ｄｗと個数平均粒径Ｄｎの比Ｄｗ／Ｄｎが１．２０以下であることが望ましい。トナーの小粒径化は解像度を上げるためには不可欠であるが、副作用として、流動性、保存性が低下する傾向にある。トナー粒径が４．０μｍ未満であると、現像剤の流動性が極端に低下して現像剤中におけるトナー濃度の均一化を確保することが困難となる。また、トナーの小粒径化は、キャリアに対する被覆率が上昇する方向であり、被覆率が高くなり過ぎた場合には、キャリア汚染の加速化及びトナー飛散誘発が懸念される。
【００２９】
現像剤の流動性を向上させる手段として、添加剤を添加する方法があるが、この方法は副作用が発生するため本質的な改善は期待することができない。しかし、トナーの粒径分布を均一にすることにより、トナー小粒径化に伴う副作用が克服される。すなわち、トナーの重量平均粒径Ｄｗと個数平均粒径Ｄｎとの比Ｄｗ／Ｄｎが１に近いことが望ましく、１．２０以下にすることにより、流動性低下の抑制効果が得られて、小粒径トナーを使用した場合でもトナー濃度の均一化が図られる。このように、トナーの重量平均粒径が４．０〜８．０μｍ、かつトナーの重量平均粒径と個数平均粒径との比Ｄｗ／Ｄｎを１．２０以下にすることにより、画像濃度安定化に加えて、解像度の向上が図られ、さらに高品質な画像が得られる。また、トナー粒径分布における３μｍ以下の粒子個数比率を５％以下にすることによって、流動性、保存性などの品質の改善効果が顕著となり、現像装置中へのトナー補給性やトナー帯電立ち上がり特性が良好となる。
【００３０】
トナーの粒径分布は種々の方法で測定することができるが、例えば、小孔通過法（コールターカウンター法）を用いて行うことができる。測定装置として、例えば、ＣＯＵＬＴＥＲＣＯＵＮＴＥＲＭＯＤＥＬＴＡ２（コールター社製）を用いることができる。また、実験用具として、例えば、１００μｍのアパチャー（細孔）を有する部材が使用される。測定方法としては、まず、電解水溶液に界面活性剤を加えた溶液中に、トナー測定用試料を分散させる。次いで、分散した試料を別の１％ＮａＣｌ電界液に注入して、アパチャーチューブのアパチャーの両側に電極が置かれている状態でアパチャーに電解液を通しながら両電極間に電流を流す。このときの抵抗変化から粒子の粒径分布を測定し、平均分布から個数平均粒径、重量平均粒径を求める。
【００３１】
この測定では、トナーに流動性付与剤を添加することが好ましい。使用可能な流動性付与剤として種々のものが挙げられるが、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に、両微粒子の平均粒径が５０ｎｍ以下のものを使用して撹拌混合を行った場合、トナーとの静電力やファンデルワールス力を小さくすることができ、トナーの流動性向上を図ることができる。その結果、現像剤の所望の帯電レベルを得ることができ、良好な画像品質が得られ、さらに転写残トナーの低減が図られる。さらに、酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性が低下傾向にある。よって、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、帯電立ち上がり特性の低下の影響が大きくなることが考えられる。しかし疎水性シリカ微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲で、疎水性酸化チタン微粒子が０．２〜１．２ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、コピーの繰返しを行っても、安定した画像品質が得られ、トナー飛散を抑制することができる。
【００３２】
また、平均粒径が８０〜１４０ｎｍである大粒径の疎水性シリカを添加することにより、転写性、現像性に対してさらに性能が向上する。特に、トナー平均粒径が７μｍ以下のような小粒径トナーを使用した現像剤において、品質改善効果が顕著である。すなわち、粒径が大きい添加剤がトナー粒子間においてスペーサ的な作用をして、トナー転写圧縮時のトナー凝集や現像機の空撹拌時におけるトナー表面への添加剤埋没が抑制可能となる。その結果、転写不良に伴うベタ画像濃度ムラ、添加剤埋没に伴うトナー流動性低下が発生せず、長期に亘って高品質な画像が得られる。
現像剤におけるキャリアの重量平均粒径Ｄｗは、２５〜６０μｍ、より好ましくは２５〜４５μｍである。キャリアの重量平均粒径Ｄｗが６０μｍよりも大きい場合には、感光体ドラム上の磁気的なキャリア保持力が強く、キャリア付着は起こりにくいが、単位重量当たりのキャリア表面積が小さくなるため、高画像濃度を得るためにトナー濃度を高くすると、地肌汚れが急速に増大する。また、潜像のドット径が小さい場合は、ドット径のバラツキが大きくなる。一方、キャリアの重量平均粒径Ｄｗが２５μｍよりも小さい場合には、キャリア粒子当たりの磁気モーメントが低下し、現像スリーブ上の磁気的なキャリア保持力が弱くなり、キャリア付着が起きやすくなる。
【００３３】
さらに、キャリア粒子中、粒径が４４μｍ未満である粒子の含有割合は、７０ｗｔ％以上、好ましくは７５ｗｔ％以上が望ましい。上記含有割合が上記範囲よりも少ない場合には、上述したキャリア付着に対する改善効果が小さい。また、粒径が６２μｍ以上である粒子の含有割合は３重量％未満、好ましくは１ｗｔ％未満である。６２μｍ以上の粒子の含有量が多いほど、ドット径のバラツキが大きくなり、ドット再現性の低下が顕在化してくる。また、粒径が２２μｍ未満である粒子の含有割合は７ｗｔ％以下である。小粒径キャリアの場合、キャリア付着しているキャリアの大部分は、２２μｍ未満の微細粒子である。本発明者らは、重量平均粒径Ｄｗが２５〜４５μｍの小粒径キャリアにおいて、２２μｍより小さい粒子の重量比率を変化させてキャリア付着を評価した。その結果、２２μｍ以下の粒径を有する粒子が７ｗｔ％以下ならば、キャリア付着が問題ない程度に改善され、３ｗｔ％、さらに１ｗｔ％とすると、さらに品質改善効果が大きくなる。
【００３４】
１０００・（１０３／４π）[Ａ／ｍ]の磁場を印加したときのキャリア粒子当たりの磁気モーメントは、７０（Ａ・ｍ２／ｋｇ）以上、好ましくは７６（Ａ・ｍ２／ｋｇ）以上である。その上限値は、特に制約されないが、通常１５０（Ａ・ｍ２／ｋｇ）程度である。磁気モーメントが７０（Ａ・ｍ２／ｋｇ）より小さい場合には、現像スリーブ上の磁気的なキャリア保持力が低下して、キャリア付着が発生しやすくなる。
キャリアの磁気モーメントは、以下のようにして測定することができる。Ｂ−Ｈトレーサー（ＢＨＵ−６０／理研電子株式会社製）を使用し、円筒のセルにキャリア粒子１．０ｇを詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし３０００エルステッドまで変化させ、次に徐々に小さくしてゼロにした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし、３０００エルステッドとする。さらに徐々に磁場を小さくしてゼロにした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、Ｂ−Ｈカーブを図示し、その図より１０００エルステッドの磁気モーメントを算出する。
【００３５】
１０００エルステッドの磁場を印加したときに、磁気モーメントが７６（Ａ・ｍ２／ｋｇ）以上となるキャリアの芯材粒子としては、例えば、鉄やコバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｓｒ系フェライト、Ｍｎ系フェライトが挙げられる。フェライトとは一般に次式で表される焼結体である。
（ＭＯ）ｘ（ＮＯ）ｙ（Ｆｅ２Ｏ３）ｚ
但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００ｍｏｌ％であって、Ｍ、Ｎはそれぞれ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｃａなどであり、２価の金属酸化物と３価の鉄酸化物との完全混合物から構成されている。
【００３６】
以下、本実施形態に使用されるキャリア及びトナーの材料について説明する。まず、本実施形態で使用されるキャリアは、磁性を有する芯材粒子と、その表面を被覆する樹脂層とからなる。この樹脂層を形成するための樹脂としては、キャリアの製造に従来用いられている公知のものを用いることができる。例えば、キャリアの樹脂層には、下記の化１〜３の式で表される化学構造を含む繰返し単位を有するシリコーン樹脂を好ましく用いることができる。
【化１】
2009134057.tif 000003
【化２】
2009134057.tif 000004
【化３】
2009134057.tif 000005
但し、式中、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数１〜４の低級アルキル基、又はアリール基（フェニル基、トリル基など）を示す。Ｒ２は、炭素数１〜４のアルキレン基、又はアリーレン基（フェニレン基など）を示す。
【００３７】
キャリアの樹脂層に用いられるストレートシリコーン樹脂としては、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２８２、ＫＲ２５２、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２（信越化学工業株式会社製）、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０６（東レダウコーニングシリコーン株式会社製）などが挙げられる。また、キャリアの樹脂層には、変性シリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、エポキシ変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、及びアルキッド変性シリコーンなどが挙げられる。上記変性シリコーン樹脂の具体例としては、エポキシ変性物：ＥＳ−１００１Ｎ、アクリル変性シリコーン：ＫＲ−５２０８、ポリエステル変性物：ＫＲ−５２０３、アルキッド変性物：ＫＲ−２０６、ウレタン変性物：ＫＲ−３０５（以上、信越化学工業株式会社製）、エポキシ変性物：ＳＲ２１１５、アルキッド変性物：ＳＲ２１１０（東レダウコーニングシリコーン株式会社製）などが挙げられる。
【００３８】
上記シリコーン樹脂には、アミノシランカップリング剤を適量（０．００１〜３０重量％）含有させることができるが、このようなものとしては以下のようなものが挙げられる。
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３：ＭＷ１７９．３
Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３：ＭＷ２２１．４
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）２（ＯＣ２Ｈ５）：ＭＷ１５１．３
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣ２Ｈ５）２：ＭＷ１９１．３
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３：ＭＷ１９４．３
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２：ＭＷ２０６．４
Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３：ＭＷ２２４．４
（ＣＨ３）２ＮＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣ２Ｈ５）２：ＭＷ２１９．４
（Ｃ４Ｈ９）２ＮＣ３Ｈ６Ｓｉ（ＯＣＨ３）３：ＭＷ２９１．６
【００３９】
さらに、キャリアの樹脂層には、以下に示すものを単独又は上記シリコーン樹脂と混合して使用することも可能である。ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体など）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体など）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂などが挙げられる。
【００４０】
キャリアの芯材粒子表面に樹脂層を形成するための方法としては、スプレードライ法、浸漬法、又はパウダーコーティング法など公知の方法を適用することができる。特に、流動床型コーティング装置を用いる方法は、均一な塗付膜を形成するのに有効である。
キャリア芯材粒子表面上に形成する樹脂層の厚さは、通常０．０２〜１μｍ、好ましくは０．０３〜０．８μｍである。樹脂層はきわめて薄いことから、樹脂層を被覆した芯材粒子からなるキャリアとキャリア芯材粒子の粒径分布は実質的に同じである。
また、必要に応じてキャリアの抵抗率を調整することができ、キャリアの抵抗率の調整は芯材粒子上の被覆樹脂の抵抗調整、膜厚の制御によって可能である。キャリア抵抗調整のために、導電性微粉末を被覆樹脂層に添加して使用することも可能である。上記導電性微粉末としては、例えば、導電性ＺｎＯ、Ａｌなどの金属又は金属酸化物粉、種々の方法で調製されたＳｎＯ２又は種々の元素をドープしたＳｎＯ２、ＴｉＢ２、ＺｎＢ２、ＭｏＢ２などのホウ化物、炭化ケイ素、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリ（パラ−フェニレンスルフィド）ポリピロール、ポリエチレンなどの導電性高分子、ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャネルブラックなどのカーボンブラックが挙げられる。これらの導電性微粉末は、コーティングに使用する溶媒又は被覆用樹脂溶液に投入した後、ボールミルやビーズミルなどのメディアを使用した分散機又は高速回転する羽根を備えた攪拌機を使用することによって均一に分散することができる。
【００４１】
本実施形態に適用されるトナーは、結着樹脂、着色剤、離型剤と帯電制御剤とを含む。このトナーは、重合法、造粒法などの各種のトナー製法によって作成された不定形又は球形のトナーである。また、磁性トナー及び非磁性トナーのいずれも使用可能である。
ここで、使用されるトナーの結着樹脂としては、従来、トナー用結着樹脂として使用されてきたものは全てが適用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリクロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン／ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ビニルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタレン共重合体、スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン／ビニルメチルケトン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／イソプレン共重合体、スチレン／アクリロニトリル／インデン共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体、スチレン／マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルブチルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスが挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して使用される。
【００４２】
ここで、トナーの着色剤としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な染顔料を使用することができ、トナー用着色剤として従来使用されてきた顔料及び染料の全てが適用可能である。例えば、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧローダミン６Ｃレーキ、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、マラカイトグリーン、マラカイトグリーンヘキサレート、ローズベンガル、モノアゾ系染顔料、ジスアゾ系染顔料、トリスアゾ系染顔料が挙げられる。これらの着色剤の使用量は、結着樹脂に対して、通常１〜３０ｗｔ％、好ましくは３〜２０ｗｔ％である。
【００４３】
ここでトナーの帯電制御剤としては、正の帯電制御剤及び負の帯電制御剤のいずれも使用可能であるが、カラートナーの場合、色調を損なうことのない透明色から白色のものを使用するのが好ましい。例えば正極性のものとしては４級アンモニウム塩類、イミダゾール金属錯体や塩類が挙げられ、負極性のものとしては、サリチル酸錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合物が挙げられる。
【００４４】
また、トナーに離型性を持たせるために、低分子量のポリエチレン、ポリプロピレンなどの合成ワックス類の他、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、ホホバ油などの植物系ワックス類；みつろう、ラノリン、鯨ろうなどの動物系ワックス類；モンタンワックス、オゾケライトなどの鉱物系ワックス類；硬化ヒマシ油、ヒドロキシステアリン酸、脂肪酸アミド、フェノール脂肪酸エステルなどの油脂系ワックス類をトナーに含有させることができ、これらは単独で又は２種以上を混合して使用される。
【００４５】
さらに、トナーには、上記の離型剤の他に必要に応じてトナーの熱特性、電気特性、物理特性を調整する目的で、各種の可塑剤（フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチルなど）、抵抗調整剤（酸化錫、酸化鉛、酸化アンチモンなど）などの助剤を添加することも可能である。さらに、トナーには、必要に応じて上記の離型剤、助剤以外の流動性付与剤を混合することもできる。その流動性付与剤としては、例えばシリカ微粒子、酸化チタン微粒子、酸化アルミニウム微粒子、フッ化マグネシウム微粒子、炭化ケイ素微粒子、炭化ホウ素微粒子、炭化チタン微粒子、炭化ジルコニウム微粒子、窒化ホウ素微粒子、窒化チタン微粒子、窒化ジルコニウム微粒子、マグネタイト微粒子、二硫化モリブデン微粒子、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸マグネシウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子、フッ素系樹脂微粒子、アクリル系樹脂微粒子が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を併用することが可能である。なお、流動性付与剤としては、一次粒子の粒径が０．１μｍよりも小さく、表面をシランカップリング剤やシリコーンオイルなどで疎水化処理した疎水化度４０以上のものであることが好ましい。
【００４６】
トナーの製造方法としては、公知の方法が用いられる。結着樹脂、着色剤及び顔料、帯電制御剤さらに必要に応じて離型剤などを、適当な比率でヘンシェルミキサー、ボールミルなどの混合機を使用して十分に混合する。その後、スクリュー型押出し式連続混練機、２本ロールミル、３本ロールミル又は加圧加熱ニーダを用いて溶融混練を行う。またカラートナーの場合、顔料の分散性を向上させる目的で、結着樹脂の一部と顔料を予め溶融混練して得られるマスターバッチ顔料を着色剤として使用することが一般的である。上記方法で得られた混練物を冷却固化させた後、ハンマーミルなどの粉砕機を用いて粗粉砕をする。さらに、粗粉砕物をジェットミル粉砕機で粉砕処理した後に気流式分級機などに連結されたローター式粉砕機などを用いて表面処理を行う。例えば、衝突式粉砕機としてはハンマーミル、ボールミル、チューブミル、振動ミルを挙げることができる。圧縮空気及び衝突板を主構成要素として具備したジェット式粉砕機としてはＩタイプ及びＩＤＳタイプ衝突式粉砕機（日本ニューマチック工業株式会社製）が好適に使用される。また、ローター式粉砕機としてはロールミル、ピンミル、流動層式ジェットミルなどが挙げられる。
特に、外壁としての固定容器とこの固定容器と中心軸を同一にする回転片とを主構成要素として具備するローター式粉砕機として、ターボミル（ターボ工業株式会社製）、クリプトロン（川崎重工業株式会社製）、ファインミル（日本ニューマチック工業株式会社製）などを使用することができる。連結された分級機には気流式分級機としてディスパージョンセパレータ（ＤＳ）式分級機（日本ニューマチック工業株式会社製）、多分割式分級機（エルボージェット；日鉄鉱業株式会社製）などを使用することができる。さらに、気流式分級機、機械式分級機を用いて微粉分級を行い、微細粒子を得ることができる。
【００４７】
さらに、上記方法で得られた微細粒子に流動性付与剤を添加混合する場合に、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ、ボールミルなどの公知の設備が使用可能である。また懸濁重合法、非水分散重合法により、モノマ、着色剤及び流動性付与剤から直接トナーを製造する方法であってもよい。
【００４８】
次に、本発明の現像装置の一実施形態を含む画像形成装置の別の実施形態を示す。図５は、低電位プロセスによるプロセスカ−トリッジを有する画像形成装置を示している。
図５において、このプロセスカートリッジＫは、感光体ドラム１、帯電ローラ２、現像ローラ１５及びクリーニングユニット９を一体化したものである。このプロセスカ−トリッジＫは、画像形成装置本体に対して着脱自在である。
このプロセスカ−トリッジＫを有する画像形成装置では、感光体ドラム１が所定の周速度で回転駆動する。感光体ドラム１は回転過程において、帯電ローラ２によりその周面に正又は負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光などの像露光手段からの画像露光光を受けて感光体ドラム１の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、現像ローラ１５によりトナー現像され、現像されたトナー像は、不図示の給紙部から感光体ドラム１と転写手段との間に感光体ドラム１の回転と同期するように給送された転写材に、転写手段により順次転写される。
像転写を受けた転写材は、感光体ドラム面から分離して像定着手段へ導入されて、像定着を受ける。そして、複写物（コピー）として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体ドラム１の表面は、クリーニングユニット９によって転写残トナーの除去を受けて清浄面化され、さらに除電された後、繰り返し画像形成に使用される。
【００４９】
本実施形態によれば、プロセスカートリッジＫは独立して取り外しが可能で、感光体ドラム、現像装置とも本発明で寿命は延びるが、必ずしもこれらの寿命は一致しない。そのときはそれぞれ別々に容易に交換することが可能である。また、独立して配設できるので簡単な機構を追加することで、非現像時に現像ローラ１５を感光体ドラム１から退避させることができ、これによって、現像ローラ１５へのトナーフィルミングの促進が低減され、さらに現像ローラ１５の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１の作像部を示す概略構成図である。
【図３】図２の要部を示す拡大図である。
【図４】図３の変形例を示す説明図である。
【図５】プロセスカートリッジを示す説明図である
【図６】従来の作像部を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１（ａ〜ｄ）    感光体ドラム
２（ａ〜ｄ）    帯電ローラ
３（ａ〜ｄ）    書込み手段
４（ａ〜ｄ）    現像装置
５              中間転写ベルト
６              レジストローラ
７              紙転写ベルト
８              定着装置
９（ａ〜ｄ）    クリーニングユニット
１０（ａ〜ｄ）  トナー補給装置
１１（ａ〜ｄ）  トナーホッパ部
１２（ａ〜ｄ）  中間転写ベルト転写手段
１３            中間転写クリーニングブレード
１４（ａ〜ｄ）  除電手段
１５            現像ローラ
１５１          現像スリーブ
１５２          磁石
１６            規制部材
１７            回収スクリュー
１８            撹拌スクリュー
１９、２０      搬送スクリュー
２１            現像剤供給ローラ
２２            トナー濃度センサ
Ｋ              プロセスカートリッジ
Ｌ              隙間
Ｐ              記録紙
【図２】
2009134057.tif 000006
【図３】
2009134057.tif 000007
【図４】
2009134057.tif 000008
【図５】
2009134057.tif 000009
【図６】
2009134057.tif 000010
【図１】
2009134057.tif 000011