JP2002258600A

JP2002258600A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ

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Publication number: JP2002258600A
Application number: JP2001065040A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Ishii; 保之石井; Shinji Uehara; 慎司上原; Tetsuya Kobayashi; 哲也小林; Takeshi Nakagawa; 剛中川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2002-09-11
Anticipated expiration: 2021-03-08
Also published as: JP4458700B2; US20010026708A1; US6529699B2

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーの帯電電荷量の適正範囲が広く、かつ
優れた階調性が得られる画像形成装置及びプロセスカー
トリッジを提供する。【解決手段】像担持体と、像担持体を帯電させる帯電
手段と、入力された画像情報を応じて変調された光を帯
電した像担持体に照射する露光手段と、現像剤を収容
し、像担持体に接触して配置され現像剤を像担持体に搬
送する現像剤担持体を有し、像担持体に形成した静電潜
像を現像剤担持体で搬送された現像剤によって可視化す
る現像手段とを少なくとも備えた画像形成装置におい
て、１ｃｍ ²あたりの静電容量が１５０ｐＦ以上６００
ｐＦ以下である像担持体と、形状係数ＳＦ−１が１００
〜１８０、ＳＦ−２が１００〜１４０である現像剤とを
用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真複
写機、電子写真プリンター等の画像形成装置及びプロセ
スカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては、光導電性物
質を利用し、種々の方法により感光体上に電気的潜像を
形成し、次いで潜像をトナーで現像し可視像とし、必要
に応じて紙などの転写材にトナー画像を転写した後、熱
や圧力等により定着させ、複写物を得る方法が知られて
いる。

【０００３】しかるに画像の解像力、鮮明度等の向上が
求められている現在、トナーの薄層形成方法及びその装
置に関する開発は必須となっており、またこれに対して
幾つかの方策が提案されている。

【０００４】近年、半導電性の現像ローラ又は、表面に
誘電層を形成した現像ローラを用いて、この現像ローラ
を感光体表面層に接触させて現像を行う非磁性一成分Ｄ
Ｃ接触現像方法が提案されている。

【０００５】ここで、図１０に非磁性一成分ＤＣ接触現
像方式を示す。この方式は、感光ドラム２１と現像ロー
ラ８１が当接しそれぞれ矢印Ａ、Ｂの方向に回転してい
る。帯電ローラ２によって感光ドラム２１が帯電し、露
光ユニット５からのレーザー光により感光ドラム２１上
に潜像が形成される。そして、現像装置８０によって潜
像が可視化される。その後、現像された現像ローラ８１
上のトナー８４は転写ローラ６により転写材９に転写さ
れ、定着装置７で定着される。そして、転写されずに感
光ドラム２１上に残存したトナー８４は、クリーニング
ブレード３によってはぎ取られ、クリーニング容器４に
収容される。

【０００６】この現像装置８０は、一成分現像剤として
トナー８４を収容した現像容器８５内に弾性ブレード８
３よりも現像ローラ８１の回転方向上流側の位置で圧接
する弾性ローラ８２があり、矢印Ｄの方向に回転するこ
とにより、現像ローラ８１上にトナー８４を供給してい
る。この現像ローラ８１上に供給されたトナー８４は、
現像ローラ８１の回転に伴い搬送され、弾性ブレード８
３と現像ローラ８１の当接部で摩擦により電荷を付与さ
れ、薄層化される。そして、薄層化されたトナー８４
は、現像ローラ８１によって搬送され、感光ドラム２１
との当接部で静電潜像の現像に供給される。その後、感
光ドラム２１と現像ローラ８１の当接部で現像されず残
存したトナー８４は、弾性ローラ８２に剥ぎ取られる。
また、上述した様に弾性ローラ８２により新たなトナー
８４が現像ローラ８１に供給され上述作用を繰り返す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の非磁性一成分ＤＣ接触現像方式では以下の問題があ
った。

【０００８】上記現像方式における６００ｄｐｉの６４
階調の画像階調性を図１１に示す。従来の感光ドラム２
１は積層型の有機感光体であり、電荷輸送層としては２
５μｍである。図１１からわかるように、ＤＣ電圧で現
像を行う本方式は濃度の立ち上がりが急峻であるが、一
方で画像濃度が早くに飽和状態となっていまい、階調性
を向上させても実質的に階調の高い画像が形成されない
ことがある。

【０００９】これに対して、トナーの帯電電荷量をアッ
プさせると画像濃度の立ち上がりは緩やかになるが、濃
度の飽和と所望の階調性とを両立させるトナーの帯電電
荷量の適正範囲は、図１１に示す従来例では−３０μＣ
／ｇのみが適性範囲ということになり、非常に狭い場合
がある。

【００１０】本発明の目的は、トナーの帯電電荷量の適
正範囲が広く、かつ優れた階調性が得られる画像形成装
置及びプロセスカートリッジを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、像担持体と、この像担持体に接触
し、前記像担持体に形成された静電像を現像剤で現像す
る現像剤担持体とを有し、前記像担持体の１ｃｍ²あた
りの静電容量は１５０ｐＦ以上６００ｐＦ以下である画
像形成装置を提供する。上記構成によれば、現像剤の帯
電電荷量の変動によらず、優れた階調性を持った画質が
得られる画像形成装置を提供することが可能となる。

【００１２】また本発明では、画像形成装置本体に着脱
可能なプロセスカートリッジであって、像担持体と、こ
の像担持体に接触し、前記像担持体に形成された静電像
を現像剤で現像する現像剤担持体とを有し、前記像担持
体の１ｃｍ²あたりの静電容量は１５０ｐＦ以上６００
ｐＦ以下であるプロセスカートリッジを提供する。上記
構成によれば、現像剤の帯電電荷量の変動によらず、優
れた階調性を持った画質が得られるプロセスカートリッ
ジを提供することが可能となり、ユーザーフレンドリー
な取り扱いに優れた構成とすることが可能となる。

【００１３】また本発明では、前記現像剤の形状係数Ｓ
Ｆ−１は１００〜１８０、ＳＦ−２は１００〜１４０で
あることが、高画質の画像を安定して形成する上で好ま
しい。

【００１４】また本発明の画像形成装置では、前記像担
持体に前記静電像を形成する静電像形成手段を有するこ
とが好ましく、さらには前記像担持体は感光体であり、
前記静電像形成手段は、前記像担持体を帯電させる帯電
手段と、前記帯電手段によって帯電した前記像担持体を
画像情報に応じて露光する露光手段とを備えることがよ
り好ましい。

【００１５】また本発明の画像形成装置では、前記像担
持体上の現像剤像を転写材に転写する転写手段を有する
ことが好ましい。

【００１６】また本発明の画像形成装置では、前記像担
持体はその表面に設けられた保護層と、感光層とを備え
ることが、現像剤の帯電電荷量の変動によらず、優れた
階調性を持った画質を長期にわたり形成する上でより好
ましい。

【００１７】また本発明の画像形成装置では、前記現像
剤担持体は表面に弾性層を備えることが、現像剤の帯電
電荷量の変動によらず、優れた階調性を持った画質を長
期にわたり形成する上でより好ましい。

【００１８】また本発明の画像形成装置では、前記現像
剤担持体はローラであることが、現像剤の帯電電荷量の
変動によらず、優れた階調性を持った画質を長期にわた
り形成する上でより好ましい。

【００１９】また本発明の画像形成装置では、前記現像
剤担持体の抵抗は１０⁷Ω以下であることが、現像剤の
帯電電荷量の変動によらず、優れた階調性を持った画質
を長期にわたり形成する上でより好ましい。

【００２０】また本発明の画像形成装置では、前記現像
剤は非磁性一成分現像剤であることが、現像剤の帯電電
荷量の変動によらず、優れた階調性を持った画質を得る
上でより好ましい。

【００２１】また本発明の画像形成装置では、前記現像
剤の帯電電荷量は−４０μＣ／ｇ〜−２０μＣ／ｇであ
ることが、現像剤の帯電電荷量の変動によらず、優れた
階調性を持った画質を得る上でより好ましい。

【００２２】また本発明の画像形成装置では、前記現像
剤担持体上の前記現像剤の量をｍ（ｍｇ／ｃｍ²）、前
記現像剤の電荷量をＱ（μＣ／ｍｇ）、前記現像剤担持
体の移動速度をＶ１（ｍｍ／ｓｅｃ）、前記像担持体の
移動速度をＶ２（ｍｍ／ｓｅｃ）、前記現像剤が付着す
べき画像部の電位をＶ３（Ｖ）、前記像担持体の１ｃｍ
²あたりの静電容量をＣ（ｐＦ）としたとき、Ｖ３×Ｃ
≧Ｑ×ｍ×Ｖ１／Ｖ２であることが、高い現像効率を維
持し、優れた階調性を有する画像を形成する上で好まし
い。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成装置及びプロセ
スカートリッジでは、１ｃｍ²あたりの静電容量が１５
０ｐＦ以上６００ｐＦ以下である像担持体が用いられ
る。像担持体の静電容量が上記範囲にあれば、優れた像
担持体上階調性（現像剤による静電潜像の現像における
階調性）が得られるが、像担持体の静電潜像が上記範囲
から外れると、像担持体上階調性が低下し、階調性の優
れる良好な画像を形成することができない場合がある。

【００２４】本発明で用いられる像担持体は、上記の物
性を有するものであれば特に限定されず、導電性基体
と、導電性基体上に形成される感光層とを有する従来よ
り知られている像担持体を用いることができる。また、
像担持体の静電容量は、例えば面積が１ｃｍ²の金属基
板に上記感光層を形成し、同種かつ同面積の金属基板を
該感光層上に平行に配置し、例えばＬＣＲメーターなど
を用いることにより、該感光層と感光層上の金属基板と
の間の静電容量を測定することにより求められる。上記
測定により好適な静電容量を有する像担持体を本発明に
用いることができる。

【００２５】前記像担持体に用いられる導電性基体の材
質の例としては、アルミニウム、銅、ニッケル、銀など
の金属又はこれらの合金；酸化アンチモン、酸化インジ
ウム、酸化スズなどの導電性金属酸化物、カーボンファ
イバ、カーボンブラック、グラファイト粉末と樹脂を混
合成型したものなどが挙げられる。

【００２６】さらに、基体上の欠陥の被覆、基体の保護
のため基体上に導電層を設けることも可能である。この
ような導電層としては、例えば、アルミニウム、銅、ニ
ッケル、銀などの金属粉体；酸化アンチモン、酸化イン
ジウム、酸化スズなどの導電性金属酸化物；ポリピロー
ル、ポリアニリン、高分子電解質などの高分子導電材；
カーボンファイバ、カーボンブラック、グラファイト粉
末；又はこれら導電性物質で表面を被覆した導電性粉体
などの導電性物質を、アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等の熱可塑性樹
脂；ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂
などの熱硬化樹脂；光硬化樹脂などのバインダ樹脂に分
散したもの、さらに必要に応じた添加剤を加えたものを
基体上に塗布したものが挙げられる。

【００２７】また必要に応じて導電性基体と感光層の間
にはポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、酸化ア
ルミニウムなどのバリアー層が設けられてもよい。

【００２８】前記感光層の構成は、電荷発生物質と電荷
輸送物質の両方を同一の層に含有する単層型、及び電荷
発生物質を含有する電荷発生層と電荷輸送物質を含有す
る電荷輸送層とを有する積層型に大別される。本発明で
用いられる感光層の構成はいずれであっても良いが、積
層型であることがより好ましい。

【００２９】電荷発生層に用いられる電荷発生物質とし
ては、スーダンレッド及びダイアンブルー等のアゾ顔
料；ピレン、キノン及びアントアントロン等のキノン顔
料；キノシアニン顔料；ペリレン顔料；インディゴ及び
チオインディゴ等のインディゴ顔料及びフタロシアニン
顔料等の電荷発生物質またその他の有機顔料を一種又は
複数混合してもよい。

【００３０】更に必要に応じてバインダ樹脂を添加す
る。バインダ樹脂の例としては、アクリル樹脂、ポリエ
ステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等の熱
可塑性樹脂；ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂などの熱硬化樹脂；光硬化樹脂などが挙げられ
る。

【００３１】電荷輸送層を形成するに当たっては一般に
電荷輸送物質、バインダ樹脂に溶媒を加え塗布液を作製
し、これを塗布手段により塗布し感光体を形成する。電
荷輸送層用材料としては、ヒドラゾン系化合物、スチル
ベン系化合物、ピラゾリン系化合物、オキサゾール系化
合物、チアゾール系化合物、トリアリールアミン系化合
物などが挙げられる。

【００３２】この時に用いる溶媒としてはバインダ樹
脂、電荷輸送剤に対する溶解性が良好なものを選定す
る。特に良好な例としては、メチルエチルケトン、アセ
トン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等の
ケトン類；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の
エーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；
トルエン、ベンゼンなどの炭化水素類；クロロベンゼ
ン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素類などが挙
げられる。

【００３３】電荷輸送層用バインダー材料としては、本
発明におけるポリカーボネートの他、例えば、アクリル
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ酢酸ビ
ニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラー
ル樹脂、ポリビニルブベンザール樹脂などの熱可塑性樹
脂；ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂
などの熱硬化樹脂などのバインダ樹脂に分散したものが
挙げられ、適当な溶媒に分散し塗布したものが挙げられ
る。さらに必要に応じた添加剤を加えることも可能であ
る。

【００３４】バインダ樹脂に対する電荷輸送剤の比率は
バインダ樹脂及び、電荷輸送剤の種類にも依るが一般的
に２０〜７０％、特に好ましくは３０〜６５％である。
電荷輸送剤の比率が少ないと十分な感度が得られないこ
とがある。また、電荷輸送剤の比率が多過ぎると表面層
の強度が低下し傷つきやすくなる。

【００３５】また、必要に応じて表面層に無機フィラー
や、ポリエチレン、ポリフルオロエチレン、シリカなど
の潤滑剤を添加してもよい。バインダ樹脂に対する潤滑
剤の比率は０．１〜５０％、特に好ましくは１〜３０％
である。さらに必要に応じた添加剤例えば：分散助剤、
シリコンオイル、レベリング剤、金属石けん、シランカ
ップリング剤等を加えることも良い。

【００３６】また、電荷発生層、電荷輸送層には必要に
応じて、電子吸引性物質、電子供与性物質、及び紫外線
吸収剤、酸化防止剤などの添加剤を加えてもよい。

【００３７】本発明で用いられる各層の塗布方法として
は、浸漬塗布法、スプレイ塗布法、ロールコータ塗布
法、グラビアコータ塗布法などが適用できる。

【００３８】像担持体の静電容量は、用いる材料の種類
等によっても調整することができるが、像担持体の感光
層の膜厚によって調整することができる。前述した積層
型の像担持体の場合では、上記静電容量の像担持体を形
成するには、電荷輸送層の膜厚を１０〜１５μｍとする
ことが、像担持体の静電容量を前述した範囲に調整する
上で好ましい。

【００３９】また、本発明では、像担持体の表面を保護
するための保護層を設けることが好ましい。このような
保護層を設けることにより、像担持体の寿命を延ばすこ
とができ、良好な画像を長期にわたり形成することがで
きる。

【００４０】保護層を構成する材料としては、適度な硬
度を生じ、かつ像担持体の光感度に影響を及ぼさない層
を形成する材料であれば特に限定されないが、例えばポ
リエステル、ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリス
チレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミ
ド、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、
ポリサルホン、ポリアクリルエーテル、ポリアセター
ル、フェノール、アクリル、シリコーン、エポキシ、ユ
リア、アリル、アルキッド、ブチラール、フェノキシ、
ホスファゼン、アクリル変性エポキシ、アクリル変性ウ
レタン及びアクリル変性ポリエステル樹脂等が挙げられ
る。

【００４１】保護層の膜厚は、０．２〜１０μｍである
ことが好ましい。保護層の膜厚が上記範囲よりも小さい
と機械的強度の点で問題を生じることがあり、保護層の
膜厚が上記範囲よりも大きいと光感度の点で問題を生じ
ることがある。

【００４２】更に、保護層には像担持体表面の保護以外
の他の目的をも達成するように、適切な添加物を含ませ
ても良い。このような他の目的と添加物の組み合わせを
例示するならば、例えば耐候性を向上させる目的で、酸
化防止剤等の添加物を加えても良い。また、保護層に
は、抵抗制御の目的で、導電性酸化スズ及び導電性酸化
チタニウム等の導電性粉体を分散しても良い。本発明で
用いられる保護層の塗布方法としては、前述した各層と
同様に、浸漬塗布法、スプレイ塗布法、ロールコータ塗
布法、グラビアコータ塗布法などを適用できる。

【００４３】本発明では、像担持体を帯電させる帯電手
段が用いられるが、この帯電手段は、像担持体を帯電さ
せる手段であれば特に限定されず、従来より知られてい
る種々の帯電手段を用いることができる。このような帯
電手段としては、例えば、コロナ帯電器等の非接触帯電
装置やローラ帯電器、ブラシ帯電器、及び磁気ブラシ帯
電器等の接触帯電装置を例示することができる。

【００４４】本発明では、帯電した像担持体に静電潜像
を形成する露光手段が用いられるが、この露光手段は、
入力された画像情報に応じて変調された光を帯電した像
担持体に照射する手段であれば特に限定されず、従来よ
り知られている種々の露光手段を用いることができる。
このような露光手段としては、例えばＬＥＤやレーザー
光発生装置等を例示することができる。

【００４５】本発明では、像担持体に形成された静電潜
像を現像剤で現像する現像手段が用いられるが、この現
像手段は、接触現像方式が可能な現像手段であれば良
く、像担持体に接触して配置される現像剤担持体を有す
るものが用いられる。このような現像手段としては、例
えば、現像剤が収容される現像容器、上記現像剤担持
体、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像剤層
厚規制部材、及び現像容器中の現像剤を攪拌する攪拌部
材等を有する現像装置等、従来より知られているものを
利用することができる。

【００４６】また、上記現像剤層厚規制部材による層厚
の規制や、攪拌部材による現像剤の攪拌等によって現像
剤は摩擦により帯電するが、これらの条件を適切に設定
することにより、現像剤を均一かつ適切に帯電させるこ
とが可能となる。これらの設定については、現像剤の所
望の帯電電荷量や、画像形成プロセス速度等の他の要素
との相対的な関係によって適宜決定することが好まし
い。

【００４７】前記現像剤担持体は、現像時において現像
バイアスを印加できるものであれば良く、適度な導電性
（又は抵抗）を有するものが好適に用いられる。現像剤
担持体は特にその形態等について限定されないが、弾性
ローラであることが好ましく、この弾性ローラの抵抗が
１０⁷Ω以下であることがより好ましい。

【００４８】また現像剤担持体は、適度な表面粗さを有
することが、現像剤を均一に帯電させる上で好ましい。
上記表面粗さは、搬送しようとする現像剤の粒径や、所
望の帯電量等によって適切に決定されれば良い。また上
記適度な表面粗さは、ブラスト法などの従来より知られ
ている方法によって形成することができる。

【００４９】前記弾性ローラは、像担持体との接触性を
より高める上で、適度な弾性と保形性を有することが好
ましい。このような弾性ローラとしては、アスカーＣ硬
度で４０〜６０度である弾性ローラが好ましい。弾性ロ
ーラのアスカーＣ硬度は、高分子計器（株）製ＡＳＫＥ
ＲＣ型ゴム硬度計を用い、ＳＲＩＳ（日本ゴム協会標
準規格）に準じて測定することができる。

【００５０】また前記弾性ローラは、その抵抗が１０⁷
Ω以下であることが、良好な現像を行う上で好ましい。
弾性ローラの抵抗が１０⁷Ωよりも大きいと、像担持体
を帯電させる電極として機能せず、十分な帯電性が得ら
れないことがある。

【００５１】ここで弾性ローラの抵抗値は、以下の手順
によって測定することができる。直径３０ｍｍのアルミ
ローラと弾性ローラを当接荷重５００ｇＦ（４．９Ｎ）
で長手全域当接させ、アルミ素管を０．５ｒｐｓで回転
させる。次に現像ローラの４００Ｖの直流電圧を印加す
る。アース側に１０ｋΩの抵抗を配置し、その両端の電
圧を測定し、電流を算出し、現像ローラ１１の抵抗を算
出する。

【００５２】現像剤担持体は、接触現像方式の際に、像
担持体に現像バイアスを印加できる導電性を有していれ
ば、その形状等の構成については特に限定されないが、
前述したような好適な現像剤担持体は、導電性の芯部
と、この周りの形成される導電性の弾性層とを有するロ
ーラ部材等によって構成される。上記芯部には、アルミ
ニウム等の金属で形成された芯金等を例示することがで
きる。また、導電性の弾性層としては、金属粉や金属酸
化物等の導電性微粒子を分散したスポンジ構造の樹脂化
合物等を例示することができる。現像剤担持体のアスカ
ーＣ硬度は、弾性層を構成する材料の種類の他にも、上
記弾性層の層厚によって主に調整することができる。ま
た、現像剤担持体の抵抗は、上記導電性微粒子の種類、
粒径、分散量、及び分散状態等によって調整することが
できる。

【００５３】本発明では、形状係数ＳＦ−１が１００〜
１８０、ＳＦ−２が１００〜１４０である現像剤を用い
ることが好ましい。この現像剤は上記形状係数を示すも
のであれば特に限定されないが、接触現像方式によって
良好に現像される非磁性一成分現像剤であることが好ま
しい。上記形状係数を満足する現像剤は、転写性にすぐ
れ、かつ転写されずに像担持体上に残存した転写残トナ
ーをブレード、ファーブラシ等のクリーニング手段によ
ってクリーニングする際に、潤滑性が高いことから像担
持体の磨耗の少ないなどの利点を有する。現像剤の形状
係数が上記範囲よりも大きくなると、現像剤の形状が球
形から遠ざかり、転写性が低下し、普通紙等の転写材上
にトナー像が転写、定着されてなる最終画像において、
階調性の優れた良好な画像が得られにくい。

【００５４】現像剤の形状係数ＳＦ−１は球形度合いを
示し、１００から大きくなるにつれて球形から徐々に不
定形となる。ＳＦ−２は凹凸度合いを示し、１００から
大きくなるにつれてトナー表面の凹凸が顕著になる。現
像剤の上記形状係数は、電子顕微鏡等によって拡大され
た現像剤の画像における現像剤の投影面積、投影像にお
ける絶対最大長、及び投影像における周長から算出する
ことができる。

【００５５】

【数１】ＳＦ−１＝（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥＡ×π／
４×１００

【数２】ＳＦ−２＝（ＰＥＲＩ）²／ＡＲＥＡ×１／４
π×１００（ＡＲＥＡ：トナー投影面積、ＭＸＬＮＧ：絶対最大
長、ＰＥＲＩ：周長）

【００５６】より具体的には、現像剤の形状係数は、日
立製作所ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いトナー像を
無作為に１００個サンプリングし、その画像情報にイン
ターフェイスを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚ
ｅｘ３）に導入し解析を行い上記の式より算出すること
により得られる。

【００５７】本発明で用いられる現像剤の製造方法とし
ては、上記形状係数の範囲内になれば特に限定されず、
いわゆる粉砕方法による製造方法の他に、特開昭３６−
１０２３１号公報、特開昭５９−５３８５６号公報に述
べられている懸濁重合方法を用いて直接トナーを生成す
る方法や、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水
系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方法、
又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを
生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方
法等を用いてトナーを製造することは可能である。

【００５８】本発明で用いられる現像剤の材料には、結
着樹脂、着色剤、荷電制御剤、ワックス類等の材料、さ
らには無機酸化物等による無機微粉体や金属酸化物等に
よる導電性微粉体、有機樹脂化合物等による潤滑剤など
の外添剤等、従来より知られている種々の材料を用いる
ことができる。

【００５９】本発明で用いられる現像剤は、忠実に画像
を再現する上で、平均粒径が５〜８μｍであることが好
ましい。現像剤の平均粒径が上記範囲よりも小さいと現
像剤の離型性や流動性が低下し、転写効率や帯電性の低
下を招くことがある。平均粒径が上記範囲よりも大きい
と１ドットの再現が悪くなる傾向にある。なお現像剤の
平均粒径は、公知の方法によって測定することができる
が、一例を挙げるならばコールターカウンターＴＡ−Ｉ
Ｉ型又はコールターマルチサイザー（コールター社製）
等を用いて測定することができる。

【００６０】より具体的には、本発明においては、コー
ルターマルチサイザー（コールター社製）を用い、個数
分布、体積分布を出力するインターフェイス（日科機
製）及びＰＣ９８０１パーソナルコンピュータ（ＮＥＣ
製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１
％ＮａＣｌ水溶液を調整する。例えば、電解液として
は、ＩＳＯＴＯＮＲ−ＩＩ（コールターサイエンティ
フィックジャパン社製）が使用できる。

【００６１】測定法としては、前記電解水溶液１００〜
１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはア
ルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍＬ加え、更
に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解
液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い前記コ
ールターマルチサイザーによりアパーチャーとして１０
０μｍアパーチャーを用いて、２μｍ以上のトナー粒子
の体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出す
る。それから、本発明に係わるところの体積分布から求
めた体積基準の体積平均粒径、個数分布から求めた個数
基準の個数平均粒径を求める。

【００６２】また、本発明で用いられる現像剤は、良好
な像担持体上階調性を実現する上で、帯電電荷量が−４
０〜−２０μＣ／ｇであることが好ましい。現像剤の帯
電電荷量が上記範囲よりも小さいと反転トナーが増加
し、かぶりが発生することがあり、帯電電荷量が上記範
囲よりも大きいとトナーの現像ローラ上での鏡像力が増
加し、現像性を損ねることがあり好ましくない。現像剤
の帯電電荷量は、公知の方法によって測定することがで
きるが、一例を挙げるならば、トナーでコーティングし
た後の現像ローラ上のトナーを、クーロンメーターが接
続された吸引装置で吸引し、吸引前後のトナーの電荷量
と重量から算出することによって測定することができ
る。

【００６３】本発明の画像形成装置では、上記手段等の
他にも、必要に応じて他の手段等を設けることが可能で
ある。このような他の手段等としては、例えば、紙など
の転写材にトナー画像を転写する転写手段、転写材に転
写されたトナー画像を転写材に定着させる定着手段、転
写後に像担持体上に残留する転写残トナーを取り除くク
リーニング手段、クリーニング後の像担持体の帯電履歴
を除去するための前露光手段等を例示することができ
る。このような手段等には、従来より知られている種々
の手段等を用いることができる。

【００６４】また、本発明では、少なくとも前記像担持
体及び前記現像手段を一体的に収容し、画像形成装置本
体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジ
を提供する。このプロセスカートリッジには、像担持体
及び現像手段の他にも必要に応じて、クリーニング手段
等の他の手段等をさらに収容させることも可能である。
このようなプロセスカートリッジを構成する場合では、
像担持体等を一体的に収容する枠体や、像担持体等を所
定の位置に一体的に保持する保持部材を用い、画像形成
装置本体には一体収容体をプロセス位置に案内するレー
ル等の案内部材を設ける従来より知られている構成によ
って本発明のプロセスカートリッジを構成することがで
きる。

【００６５】以下、本発明の画像形成装置及びプロセス
カートリッジの一実施の形態を、図面に基づき説明す
る。

【００６６】図１は本実施の形態の画像形成装置を示す
断面図である。図１において、像担持体としての感光ド
ラム１（φ３０ｍｍ）は、矢印Ａ方向に１ｒｐｓで回転
する。感光ドラム１は直流電圧−１１５０Ｖが印加され
た帯電手段である帯電ローラ２によって一様に暗部電位
−６００Ｖに帯電される。そして露光手段である露光ユ
ニット５が、帯電した感光ドラム１に静電潜像を書き込
む。

【００６７】露光手段としての露光ユニット５は、画像
形成装置に入力される、又はテストパターンのような装
置本体内部で作成される画像信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ
制御されたレーザー光を感光ドラム１に照射し感光ドラ
ム１上に静電潜像を形成するものである。そして、レー
ザー光が全面露光した場合−１５０Ｖになるようレーザ
ーパワーは調整されている。

【００６８】この静電潜像を、感光ドラム１に対して近
接配置された現像手段である現像装置１０によって現像
し、トナー像として可視化する。本実施の形態では感光
ドラム１、現像装置１０はプロセスカートリッジとして
構成され、画像形成装置に対し着脱可能である。なお、
本実施の形態では露光部にトナー像を形成するいわゆる
反転現像を行っているものとする。

【００６９】可視化された感光ドラム１上のトナー像
は、転写ローラ６によって記録媒体である紙９に転写さ
れ、転写されずに感光ドラム１上に残存した転写残トナ
ーはクリーニングブレード３によりかきとられ廃トナー
容器４に収納され、クリーニングされた感光ドラム１は
上述作用を繰り返す。

【００７０】一方トナー像を転写された紙９は定着装置
７により定着処理され、装置外に排紙されプリント動作
が終了する。

【００７１】本発明にかかる現像装置１０について図２
に基づいてさらに説明する。図２において、１６は前述
した非磁性一成分現像剤でとしての非磁性トナー１４を
収容した現像容器で、本現像装置１０は、現像容器１６
内の長手方向に延在する開口部に位置し感光ドラム１と
対向設置された現像剤担持体として直径１６ｍｍの現像
ローラ１１を備え、感光ドラム１上の静電潜像を現像し
て可視化するようになっている。そして、現像ローラ１
１は感光ドラム１と当接幅を持って接触し、矢印Ｂ方向
に回転している。現像ローラ１１には、弾性ローラ１２
と弾性ブレード１３が当接している。

【００７２】上記現像装置１０において、弾性ローラ１
２は、上記弾性ブレード１３の現像ローラ１１表面との
当接部に対し現像ローラ１１回転方向上流側に当接さ
れ、かつ回転可能に支持されている。

【００７３】弾性ローラ１２の構造としては、発泡骨格
状スポンジ構造や芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維
を植毛したファーブラシ構造のものが、現像ローラ１１
に対するトナー１４供給及び未現像トナーの剥ぎ取りの
点から好ましい。本実施の形態においては、芯金上にポ
リウレタンフォームを設けた直径１６ｍｍの弾性ローラ
１２を用いた。

【００７４】この弾性ローラ１２の現像ローラ１１に対
する当接幅としては、１〜６ｍｍが有効で、また現像ロ
ーラ１１に対してその当接部において相対速度をもたせ
ることが好ましく、本実施の形態おいては、当接幅を４
ｍｍに設定し、弾性ローラ１２の周速として現像動作時
に８０ｍｍ／ｓとなるように不図示の駆動手段により所
定タイミングで矢印Ｄ方向に回転駆動させている。

【００７５】弾性ローラ１２の下流側には弾性ブレード
１３が、ブレード支持板金に支持され、自由端側の先端
近傍を現像ローラ１１の外周面に面接触にて当接される
よう設けられている。弾性ブレード１３の構造はシリコ
ン、ウレタン等のゴム材料か、バネ弾性を有するＳＵＳ
又はリン青銅の金属薄板を基体とし、現像ローラ１１へ
の当接面側にゴム材料を接着したもの等からなってい
る。本実施の形態において弾性ブレード１３は、厚さ
１．０ｍｍの板状のウレタンゴムをブレード支持板金に
接着した構成になっている。

【００７６】また、当接方向としては、当接部に対して
先端側が現像ローラ１１の回転方向上流側に位置するい
わゆるカウンター方向になっている。また、現像ローラ
１１に対する弾性ブレード１３の当接圧は、２５〜３５
ｇ／ｃｍに設定されている。なお、上記線圧の測定は、
摩擦係数が既知の金属薄板を３枚当接部に挿入し、中央
の一枚をばねばかりで引き抜いた値から換算して求め
る。

【００７７】また、現像ローラ１１は、上記開口部にて
右略半周面を現像容器１６内に突入し、左略半周面を現
像容器１６外に露出して横設されている。この現像容器
１６外へ露出した面は、現像装置１０の左方に位置する
感光ドラム１に接触して対向している。

【００７８】現像ローラ１１は矢印Ｂ方向に回転駆動さ
れ、その表面は、トナー１４との摺擦確率を高くし、か
つ、トナー１４の搬送を良好に行うための適度な凹凸を
有している。本実施の形態においては直径１６ｍｍ、長
さ２４０ｍｍ、肉厚４ｍｍのシリコンゴム層上にアクリ
ル・ウレタン系をコートした現像ローラ１１を用い、ロ
ーラ抵抗を１０⁴〜１０⁶Ω、表面粗さＲｚを５〜９μ
ｍ、硬度はアスカーＣ硬度で４５°（加重１ｋｇ）に設
定されている。

【００７９】また、感光ドラム１とは圧接し、現像ロー
ラ１１の対感光ドラム１侵入量は７０μｍとし、感光ド
ラム１の周速９４．２ｍｍ／ｓに対して周速１７０ｍｍ
／ｓで回転させている。

【００８０】以上のような本現像装置１０において、現
像動作時に、現像容器１６内のトナー１４は、撹拌部材
１５の矢印Ｃ方向の回転に伴い弾性ローラ１２方向に送
られる。

【００８１】次にこのトナー１４は弾性ローラ１２が矢
印Ｄ方向に回転することにより、現像ローラ１１近傍に
運ばれ、現像ローラ１１と弾性ローラ１２との当接部に
おいて、摺擦されることによって、摩擦帯電をうけ、現
像ローラ１１上に付着する。

【００８２】その後、現像ローラ１１の矢印Ｂ方向の回
転に伴い、弾性ブレード１３の圧接下に送られ、現像ロ
ーラ１１上に薄層形成される。本実施の形態において
は、トナー１４の良好な帯電電荷量として−４０〜−２
０μＣ／ｇ、良好なトナーコート量として０．４〜１．
０ｍｇ／ｃｍ²、トナー層厚で１０〜２０μｍが得られ
るように各部材等が設定している。

【００８３】トナー１４は、一様に感光ドラム１との対
向部である現像部へ搬送される。この現像当接部におい
て、現像ローラ１１上に薄層形成されたトナー層は、電
源Ｓ１から現像ローラ１１へ印加された−３００Ｖの直
流電圧によって感光ドラム１上の静電潜像に移行し、静
電潜像に応じたトナー像を形成する。

【００８４】現像部において消費されなかった未現像ト
ナーは、現像ローラ１１の回転と共に現像ローラ１１の
下部より回収される。この回収された現像ローラ１１上
の未現像トナーは、弾性ローラ１２と現像ローラ１１と
の当接部において、現像ローラ１１表面から剥ぎ取られ
る。この剥ぎ取られたトナーの大部分は、弾性ローラ１
２の回転に伴い搬送され現像容器１６内のトナー１４と
混ざりあい、トナー１４の帯電電荷が分散される。同時
に弾性ローラ１２の回転により現像ローラ１１上に新た
なトナーが供給され前述の作用を繰り返す。

【００８５】上記本実施の形態における画像形成装置に
よれば、ドラムの静電容量として１ｃｍ²あたり１５０
〜６００ｐＦ、好ましくは１７２〜６００ｐＦにするこ
とにより優れたドラム上階調性が得られ、トナーの形状
係数がＳＦ−１を１００〜１８０、ＳＦ−２を１００〜
１４０にすることにより優れたドラム上階調性を忠実に
紙上に転写し、紙上において優れた階調性を得ることが
できる。

【００８６】さらに本実施の形態では、画像形成装置本
体に着脱可能な感光ドラム及び現像装置からなるプロセ
スカートリッジとして用いたが、本発明で用いられるプ
ロセスカートリッジは上記形態に限定されず、現像装置
等を保持する前記保持部材などに固定され、トナーのみ
を補給することのできる構成としたプロセスカートリッ
ジを用いてもよく、また現像装置と感光ドラム、クリー
ニングブレード、廃トナー容器、帯電装置を一体で形成
し担持装置本体に対し着脱可能なプロセスカートリッジ
として用いても良い。なおプロセスカートリッジとせず
に現像装置を画像形成装置本体に固定しても良い。

【００８７】また、本実施の形態では、内部が複数のブ
ロックに区切られた形状の現像容器を用いていることか
ら、各ブロックにおけるトナーの帯電量が略均一化され
る。したがって現像ローラ１１に近いトナー１４の帯電
量は、現像に適した帯電量にほぼ均一化されるため、ト
ナー１４は早急に好適な帯電状態となり、画像形成装置
の起動時から高画質の画像を形成することができる。

【００８８】

【実施例】＜実施例１＞本実施例においては、図１に示
した画像形成装置を用いた。また、本実施例では像担持
体として積層型の感光層を有する感光ドラムを用いた。
なお、本実施例においては、電荷輸送層（ＣＴＬ）の膜
厚は１５μｍとした。

【００８９】一方で、トナーの形状係数ＳＦ−１を１０
０〜１８０に、ＳＦ−２を１００〜１４０に容易にコン
トロールでき、比較的容易に粒度分布がシャープで４〜
８μｍ粒径の微粒子トナーが得られる常圧下での、又は
加圧下での懸濁重合方法を用い、モノマーとしてスチレ
ンとｎ−ブチルアクリレート、荷電制御剤としてサリチ
ル酸金属化合物、極性レジンとして飽和ポリエステル、
さらに着色剤を加え、重量平均粒径７μｍの着色懸濁粒
子を製造した。

【００９０】そして、これに疎水性シリカを１．５ｗｔ
％外添することによって、前述したような転写性に優
れ、感光ドラム１のクリーニング時における磨耗の少な
い負極性のトナー１４を製造した。得られたトナー１４
を本実施例において現像剤として用いた。

【００９１】上記の構成を用いて、本発明に関する種々
のデータを採取した。まず、本実施例の感光ドラムと従
来例の感光ドラムを用いた場合のドラム上における画像
濃度と階調性について測定した。従来例の感光ドラムに
は、電荷輸送層の膜厚が２５μｍのものを用いた。な
お、本実施例では、ドラム上の濃度測定は乱反射方式の
濃度センサーで行った。結果を図３に示す。図３からわ
かるように、本実施例では現像ローラ上の帯電電荷量
（Ｑ／Ｍ）が−２０μＣ／ｇの場合においても優れた階
調性が得られる。特に、高濃度側のつぶれの改善に大き
な効果がある。

【００９２】次に、現像ローラ上の帯電電荷量（Ｑ／
Ｍ）を−４０〜−２０μＣ／ｇの範囲で調整したトナー
を本実施例の画像形成装置で現像に用いた場合のドラム
上における画像濃度と階調性について測定した。結果を
図４に示す。図４から、現像ローラ上の帯電電荷量（Ｑ
／Ｍ）が−４０〜−２０μＣ／ｇの範囲において、優れ
た階調性が得られることが判る。

【００９３】この現象は静電潜像の電荷密度に依存にし
ている。図５にＣＴＬ２５μｍ、１５μｍの電位分布
を、図６にＣＴＬ２５μｍ、１５μｍの電荷密度分布の
シミュレーションを示す。６００ｄｐｉの孤立２ドット
を暗部電位−６００Ｖの前提でシミュレーションしてい
る。なお、上記シミュレーションには、シャファート
(R.M.Schaffert)「電子写真」(Electrophotography)の
中で、頻繁に引用として登場するものの一つに静電潜像
の計算があるがこの計算方法を用いた。なお、この計算
方法についてより具体的には、上記文献の本文中ではP2
58 "3.2 静電像の数学的取り扱い"に登場し、その解説
がP280 "3.6 付録Ａ：誘電体表面上の正弦波的電荷
分布に対する電場の式の導出"に記載されている。

【００９４】ＣＴＬ２５μｍ、１５μｍの電位分布はほ
とんど変わりないが、電荷密度分布においてＣＴＬ２５
μｍと１５μｍを比較すると１５μｍの電荷密度分布が
急激に変化していることが判る。このようにＣＴＬ１５
μｍの感光ドラムでは、電荷密度が大きく、また、静電
潜像によって生じる電荷密度の差も大きいことから、ト
ナーの帯電電荷量が小さい場合は当然として、トナー帯
電電荷量が大きな場合でも静電潜像に忠実な現像が行わ
れる。

【００９５】上述したように感光ドラム１のＣＴＬを薄
膜化すること、すなわち静電容量を大きくすることによ
って、トナーの帯電電荷量が変動しても優れた階調性を
持つ画質を得ることができる。静電容量の最適値として
は電流リークと階調性の両立から、１ｃｍ²あたり１５
０〜６００ｐＦが最適である。

【００９６】また現像ローラ上の現像剤量をｍ（ｍｇ／
ｃｍ²）、現像剤の電荷量をＱ（μＣ／ｍｇ）、現像ロ
ーラの移動速度をＶ１（ｍｍ／ｓｅｃ）、像担持体の移
動速度をＶ２（ｍｍ／ｓｅｃ）、潜像電位（明部電位）
をＶ３（Ｖ）、像担持体の１ｃｍ²あたりの静電容量を
Ｃ（ｐＦ）としたとき、Ｖ３×Ｃ≧Ｑ×ｍ×Ｖ１／Ｖ２
の関係が成り立つことが好ましい。この関係を保つこと
により１００％の現像効率を維持することが可能とな
り、ベタ黒濃度（飽和最大濃度）が安定する。

【００９７】図７に本実施例使用のトナーと非球形化ト
ナーを用いた場合におけるドラム上の画像濃度と階調性
を比較した結果を示す。ドラム上においては本実施例使
用のトナーと非球形化トナーの差はみられない。

【００９８】図８に本実施例使用のトナーと非球形化ト
ナーを用いた場合における紙上の画像濃度と階調性を比
較した結果を示す。紙上においては、転写性に優れる本
実施例使用のトナーが優れた画像濃度及び階調性を示し
ている。

【００９９】以上説明したように、ドラムの静電容量と
して１ｃｍ²あたり１５０〜６００ｐＦにすることによ
り優れたドラム上階調性が得られ、トナーの形状係数が
ＳＦ−１を１００〜１８０、ＳＦ−２を１００〜１４０
にすることにより優れたドラム上階調性を忠実に紙上に
転写し、紙上において優れた階調性を得ることが可能と
なった。

【０１００】＜実施例２＞本実施例では、感光ドラム１
として保護層を有する感光ドラムを用いる以外は、前述
した実施例１と同様の構成とされている。本実施例にお
いては、図９に示すように、電荷輸送層上に保護層を設
けた感光ドラム１００が用いられている。

【０１０１】上述した保護層を設けることにより、感光
ドラム１００の削れが低減し、長期に安定な優れた階調
性持つ画質を得ることができる。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したことからわかるように、本
発明は、像担持体と、この像担持体に接触して配置され
現像剤を像担持体に搬送する現像剤担持体とを有し、像
担持体の１ｃｍ²あたりの静電容量が１５０ｐＦ以上６
００ｐＦ以下であることにより像担持体上での階調性が
向上する。また現像剤の形状係数ＳＦ−１が１００〜１
８０、ＳＦ−２が１００〜１４０とすると、転写材上で
も優れた階調性を持った画質を得る上でより効果的であ
る。

【０１０３】また本発明では、保護層を有する積層型の
像担持体を用いると、現像剤の帯電電荷量の変動によら
ず、優れた階調性を持った画質を長期にわたり得る上で
より効果的である。

【０１０４】また本発明では、現像剤担持体に弾性ロー
ラを用いると、現像剤の帯電電荷量の変動によらず、優
れた階調性を持った画質を長期にわたり得る上でより効
果的である。

【０１０５】また本発明では、弾性ローラの抵抗が１０
⁷Ω以下であると、弾性ローラの抵抗による影響がな
く、現像剤の帯電電荷量の変動によらず、優れた階調性
を持った画質を長期にわたり得る上でより一層効果的で
ある。

【０１０６】また本発明では、現像剤が非磁性一成分現
像剤であると、現像剤の帯電電荷量の変動によらず、優
れた階調性を持った画質を得る上でより一層効果的であ
る。

【０１０７】また本発明では、現像剤の帯電電荷量が−
４０〜−２０μＣ／ｇであると、現像剤の帯電電荷量の
変動によらず、優れた階調性を持った画質を得る上でよ
り一層効果的である。

【０１０８】また本発明では、現像剤担持体上の現像剤
の量をｍ（ｍｇ／ｃｍ²）、現像剤の電荷量をＱ（μＣ
／ｍｇ）、現像剤担持体の移動速度をＶ１（ｍｍ／ｓｅ
ｃ）、像担持体の移動速度をＶ２（ｍｍ／ｓｅｃ）、現
像剤が付着すべき画像部の電位をＶ３（Ｖ）、像担持体
の１ｃｍ²あたりの静電容量をＣ（ｐＦ）としたとき、
Ｖ３×Ｃ≧Ｑ×ｍ×Ｖ１／Ｖ２であると、現像剤の帯電
電荷量の変動によらず、優れた階調性を有する画像を形
成する上でより一層効果的である。

【０１０９】また本発明は、前記の画像形成装置の本体
に対して着脱自在に装着され、少なくとも前記像担持体
及び前記現像剤担持体を一体的に収容しているプロセス
カートリッジとすることにより、上記画像形成装置の効
果に加え、ユーザーフレンドリーな取り扱いに優れた構
成とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における画像形成装置を
示す概略断面図である。

【図２】図１に示す画像形成装置に用いられる現像装置
の一例を示す概略断面図である。

【図３】本発明に係る実施例１で６００ｄｐｉの６４階
調におけるドラム上画像濃度と階調の関係（ＣＴＬ膜厚
差）を示す図である。

【図４】本発明に係る実施例１で６００ｄｐｉの６４階
調におけるドラム上画像濃度と階調の関係（トナーの帯
電電荷量差）を示す図である。

【図５】本発明に係る実施例１で６００ｄｐｉ、孤立２
ドットにおけるドラム上の電位分布（ＣＴＬ膜厚差）を
示す図である。

【図６】本発明に係る実施例１で６００ｄｐｉ、孤立２
ドットにおけるドラム上の電位密度分布（ＣＴＬ膜厚
差）を示す図である。

【図７】本発明に係る実施例１で６００ｄｐｉの６４階
調におけるドラム上画像濃度と階調の関係（トナーの球
形度差）を示す図である。

【図８】本発明に係る実施例１で６００ｄｐｉの６４階
調における紙上画像濃度と階調の関係（トナーの球形度
差）を示す図である。

【図９】本発明に係る実施例２の画像形成装置を示す概
略断面図である。

【図１０】従来例の画像形成装置を示す概略断面図であ
る。

【図１１】従来例で６００ｄｐｉの６４階調における画
像濃度と階調の関係（トナーの帯電電荷量差）を示す図
である。

【符号の説明】

１、２１、１００感光ドラム２帯電ローラ３クリーニングブレード４廃トナー容器５露光ユニット６転写ローラ７定着装置９紙（転写材）１０、８０現像装置１１、８１現像ローラ１２、８２弾性ローラ１３、８３弾性ブレード１４、８４トナー１５撹拌部材１６、８５現像容器Ｓ１電源

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/00 ３５０Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｌ (72)発明者小林哲也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者中川剛東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA15 EA01 EA10 FA07 2H035 CA07 CB02 CG01 2H068 AA02 AA28 FA27 2H077 AC04 AC05 AC16 AD02 AD06 AD13 AD23 AD31 AD35 AE03 AE04 EA14 EA15 FA03 FA13 FA22 FA26 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、前記像担持体に接触し、前記像担持体に形成された静電
像を現像剤で現像する現像剤担持体とを有し、前記像担持体の１ｃｍ²あたりの静電容量は１５０ｐＦ
以上６００ｐＦ以下である画像形成装置。
【請求項２】前記現像剤の形状係数ＳＦ−１は１００
〜１８０、ＳＦ−２は１００〜１４０である請求項１記
載の画像形成装置。
【請求項３】前記像担持体に前記静電像を形成する静
電像形成手段を有する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記像担持体は感光体であり、前記静電
像形成手段は、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段によって帯電した前記像担持体を画像情報
に応じて露光する露光手段とを備える請求項３記載の画
像形成装置。
【請求項５】前記像担持体上の現像剤像を転写材に転
写する転写手段を有する請求項１〜４のいずれか一項に
記載の画像形成装置。
【請求項６】前記像担持体は、その表面に設けられた
保護層と、感光層とを備える請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項７】前記現像剤担持体は表面に弾性層を備え
る請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】前記現像剤担持体はローラである請求項
１記載の画像形成装置。
【請求項９】前記現像剤担持体の抵抗は１０⁷Ω以下
である請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記現像剤は非磁性一成分現像剤であ
る請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記現像剤の帯電電荷量は−４０μＣ
／ｇ〜−２０μＣ／ｇである請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項１２】前記現像剤担持体上の前記現像剤の量
をｍ（ｍｇ／ｃｍ²）、前記現像剤の電荷量をＱ（μＣ
／ｍｇ）、前記現像剤担持体の移動速度をＶ１（ｍｍ／
ｓｅｃ）、前記像担持体の移動速度をＶ２（ｍｍ／ｓｅ
ｃ）、前記現像剤が付着すべき画像部の電位をＶ３
（Ｖ）、前記像担持体の１ｃｍ²あたりの静電容量をＣ
（ｐＦ）としたとき、Ｖ３×Ｃ≧Ｑ×ｍ×Ｖ１／Ｖ２で
ある請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１３】画像形成装置本体に着脱可能なプロセ
スカートリッジであって、像担持体と、前記像担持体に接触し、前記像担持体に形成された静電
像を現像剤で現像する現像剤担持体とを有し、前記像担持体の１ｃｍ²あたりの静電容量は１５０ｐＦ
以上６００ｐＦ以下であるプロセスカートリッジ。
【請求項１４】前記現像剤の形状係数ＳＦ−１は１０
０〜１８０、ＳＦ−２は１００〜１４０である請求項１
３記載のプロセスカートリッジ。