JP2003005508A

JP2003005508A - 現像装置およびこれを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP2003005508A
Application number: JP2001194316A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nagai; 孝永井; Hidekazu Tamura; 英一田村; Seiji Kikushima; 誠治菊島; Toru Takatsuna; 徹高綱; Hiroko Higuchi; 博子樋口; Hiroaki Moriyama; 浩明森山; Kozo Teramoto; 浩三寺本; Noriya Okamoto; 典也岡本
Original assignee: Kyocera Corp; Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Corp; Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-08
Also published as: US6760560B2; EP1271262A3; EP1271262A2; US20030031482A1

Abstract

(57)【要約】【課題】環境が変化しても安定してトナー薄層を形成
でき、画像濃度の不足およびカブリを起こさない現像装
置および画像形成装置を提供する。【解決手段】表面粗さＲ_Zが３．０〜５．５μｍの範
囲である現像剤担持体４１と、嵩密度が０．３５〜０．
５５ｇ／ｍｌの範囲の一成分系現像剤Ｔとを備える構成
とし、現像剤担持体４１上に現像剤Ｔの層を形成して現
像を行う。ここで現像剤Ｔの帯電量は絶対値で３．０〜
１０．０μＣ／ｇの範囲が好ましく、現像剤担持体４１
はステンレス鋼からなるのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は現像装置および画像
形成装置に関し、より詳細には一成分系現像剤を用いた
現像装置及び画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】静電潜像の乾式現像方式としては大きく
分けて、トナーとキャリアとを用いる二成分系現像方式
とキャリアを用いない一成分系現像方式とがある。一成
分系現像方式は、キャリアを用いないため現像装置の小
型軽量化が図れ、またキャリア交換といったメンテナン
スが不要となることから、低速の小型複写機やプリンタ
ーのみならず、最近では中・高速の複写機やプリンター
にも用いられつつある。

【０００３】しかし一成分系現像方式では、温度や湿度
などの環境変化により現像剤担持体上のトナー薄層に乱
れが生じることがあった。また一成分系現像方式では、
二成分現像方式に比べてトナー帯電量が低くなる傾向に
あり、加えて帯電量分布が不均一になりやすい。このた
め、画像濃度の不足や非画像部へのトナー付着（以下カ
ブリと称す）の増加といった画像不良が起こることがあ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の問題に鑑みてなされたものであり、環境が変化して
も安定してトナー薄層を形成でき、画像不良を起こさな
い現像装置および画像形成装置を提供することをその目
的とするものである。

【０００５】また本発明の目的は、中・高速の複写機や
プリンターに用いることができる現像装置および画像形
成装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、表面粗
さＲ_Zが３．０〜５．５μｍの範囲である現像剤担持体
と、嵩密度が０．３５〜０．５５ｇ／ｍｌの範囲の一成
分系現像剤（以下、「トナー」と記すことがある）とを
備え、前記現像剤担持体上に前記現像剤の層を形成して
現像を行うことを特徴とする現像装置が提供される。な
お、本発明における表面粗さＲ_ZはＪＩＳＢ０６０１
で定められた十点平均粗さを表す。また嵩密度は、トナ
ーを一定容器内に無荷重で充填したときの単位容量当た
りの重量（ｇ／ｍｌ）をいい、トナーの流動性の指標と
なるものである。

【０００７】ここで、より優れた画像を得る観点から、
トナーの帯電量は絶対値で３．０〜１０．０μＣ／ｇの
範囲であるのが好ましい。

【０００８】また、より耐摩耗性や安定した均一薄層形
成の観点から、現像剤担持体はステンレス鋼からなるの
が望ましい。

【０００９】また本発明によれば、像担持体と、該像担
持体の表面を帯電する帯電部材と、帯電された該像担持
体の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光手段
と、該静電潜像にトナーを供給して現像すると現像手段
と、該現像手段により現像された像担持体のトナーを被
転写部材に転写させる転写手段とを有する画像形成装置
であって、現像手段として前記の現像装置を用いること
を特徴とする画像形成装置が提供される。

【００１０】ここで、高品質の画像を得る観点から、像
担持体の表面電位と現像バイアスとの電位差によって静
電潜像にトナーを供給して現像するのが望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明者等は、一成分系現像方式
において、環境が変化しても安定してトナー薄層を形成
でき、また画像不良が生じない現像装置および画像形成
装置が得られないか鋭意検討を重ねた結果、現像剤担持
体上に形成されるトナー薄層は現像剤担持体の表面粗さ
とトナーの流動性とに大きく影響されることを見出し本
発明をなすに至った。すなわち、本発明の大きな特徴
は、現像剤担持体の表面粗さを特定範囲とし、且つトナ
ーの流動性の指標として嵩密度を用い、この嵩密度を特
定範囲としたことにある。

【００１２】まず、本発明の現像装置では、現像剤担持
体の表面粗さＲ_Zを３．０〜５．５μｍの範囲とするこ
とが重要である。現像剤担持体の表面粗さが３．０μｍ
よりも小さいと現像剤の搬送性が低下するとともに均一
な薄層が形成されない問題が生じ、他方表面粗さが５．
５μｍより大きいと現像剤が現像剤担持体表面の凹部に
入り込み現像剤担持体上に融着するという問題が生じる
からである。より好ましい表面粗さＲ_Zは３．５〜４．
５μｍの範囲である。

【００１３】現像剤担持体の表面粗さを前記範囲にする
には、例えば現像剤担持体をブラスト処理すればよく、
ブラスト材の種類や圧縮空気圧力、ブラスト時間、ブラ
ストノズルと現像剤担持体との距離などを適宜調整して
所望の表面粗さとすればよい。ここで用いるブラスト材
としては例えばサンドやガラスビーズ、鋼球などが挙げ
られる。

【００１４】現像剤担持体の材料としては、例えばステ
ンレス鋼やアルミニウム合金などの非磁性のものがよ
く、耐摩耗性などを考慮すればステンレス鋼が好まし
い。

【００１５】また本発明の現像装置では、トナーの嵩密
度を０．３５〜０．５５ｇ／ｍｌの範囲とすることも重
要である。トナーの嵩密度が０．３５ｇ／ｍｌよりも小
さい、すなわちトナーの流動性が低いとトナー帯電量が
低くなるとともに現像剤担持体上のトナー量が少なくな
り、画像濃度の低下やカブリの増加が生じる。他方、ト
ナーの嵩密度が０．５５ｇ／ｍｌよりも大きい、すなわ
ちトナーの流動性が高いと現像剤担持体上のトナー薄層
にムラが生じる。より好ましいトナーの嵩密度は０．４
５〜０．５０ｇ／ｍｌの範囲である。

【００１６】トナー嵩密度は流動性と相関関係があるの
で、嵩密度を前記範囲とするにはトナー流動性を制御す
ればよく、例えばトナー粒子に外添する表面処理剤の種
類や添加量を適宜調整して所望の嵩密度とすればよい。

【００１７】本発明の現像装置で使用するトナーは、粉
砕分級法、溶融造粒法、スプレー造粒法、懸濁・乳化重
合法等のそれ自体公知の方法で製造し得るが、製造設備
や生産性などの点から粉砕分級法が好適に使用できる。
かかる粉砕分級法では、結着樹脂及び着色剤、必要によ
り磁性粒子や電荷制御剤、離型剤などのトナー組成物を
ヘンシェルミキサーやＶ型混合機などで前混合した後、
二軸押出機などの融混練装置を用いて溶融混練する。こ
の溶融混練物を冷却した後、粗粉砕・微粉砕し、必要に
よりその後分級して、所定の粒度分布を有するトナー粒
子とする。そして必要によりこのトナー粒子の表面を表
面処理剤で処理しトナーとする。なお、本発明で使用す
るトナーは磁性および非磁性のいずれでも構わないが、
現像剤担持体上でのトナー層安定性や画像濃度などの点
から磁性トナーであるのが望ましい。

【００１８】高品質の画像を得るためには、前記トナー
の体積中心粒径は５．０〜１２．０μｍの範囲であるの
が好ましく、またその帯電量は絶対値で３．０〜１０．
０μＣ／ｇの範囲が好ましい。

【００１９】前記結着樹脂としては特に限定はなく、例
えばスチレン−アクリル樹脂やポリエステル樹脂を挙げ
ることができる。もちろん必要によりこれらの樹脂にそ
の他の樹脂を併用してもよい。

【００２０】スチレン−アクリル樹脂の基体となる単量
体としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ｐ
−メチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、ｐ−クロ
ルスチレン、ヒドロキシスチレン等のスチレン誘導体；
メタクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エチル
（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレー
ト、ブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）
アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、
プロポキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシジエ
チレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシジエ
チレングリコール（メタ）アクリレート、ベンジル（メ
タ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレー
ト、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、
（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、
Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、エチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオー
ルジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ
（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル
を挙げることができる。

【００２１】上記各種単量体の混合物は、溶液重合、塊
状重合、乳化重合、懸濁重合等任意の方法で重合し、本
発明で使用する結着樹脂とすることができる。かかる重
合に際し、使用できる重合開始剤としては過酸化アセチ
ル、過酸化デカノイル、過酸化ラウロイル、過酸化ベン
ゾイル、アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾ
ビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、２，２’−ア
ゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリ
ル等の公知の重合開始剤を使用することができる。これ
ら重合開始剤は単量体総重量に対して０．１〜１５重量
％の範囲で使用するのが好ましい。

【００２２】またポリエステル樹脂は、主として多価カ
ルボン酸類と多価アルコール類との縮重合により得られ
るものであって、多価カルボン酸類としては、例えばフ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、１，
２，４−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタ
レントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカル
ボン酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸；マ
レイン酸、フマール酸、コハク酸、アジピン酸、セバチ
ン酸、マロン酸、アゼライン酸、メサコン酸、シトラコ
ン酸、グルタコン酸等の脂肪族ジカルボン酸；シクロヘ
キサンジカルボン酸、メチルメジック酸等の脂環式ジカ
ルボン酸；これらカルボン酸の無水物や低級アルキルエ
ステルが挙げられ、これらの１種又は２種以上が使用さ
れる。

【００２３】ここで３価以上の成分の含有量は架橋度に
依存し、所望の架橋度とするためにはその添加量を調整
すればよい。一般的には、３価以上の成分の含有量は１
５ｍｏｌ％以下が好ましい。

【００２４】一方、ポリエステル樹脂に用いられる多価
アルコール類としては、例えば、エチレングリコール、
１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレング
リコール、１，４−ブタンジオール、１，４−ブテンジ
オール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタング
リコール、１，６−ヘキサングリコール等のアルキレン
グリコール類；ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレ
ングリコール等のアルキレンエーテルグリコール類；
１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフ
ェノールＡ等の脂環族多価アルコール類；ビスフェノー
ルＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ等のビスフ
ェノール類及びビスフェノール類のアルキレンオキサイ
ドを挙げることができ、これらの１種又は２種以上を組
み合わせて使用できる。

【００２５】なお、分子量の調整や反応の制御を目的と
して、モノカルボン酸、モノアルコールを必要により使
用してもよい。モノカルボン酸としては、例えば安息香
酸、パラオキシ安息香酸、トルエンカルボン酸、サリチ
ル酸、酢酸、プロピオン酸及びステアリン酸等が挙げら
れる。モノアルコールとしては、ベンジルアルコール、
トルエン−４−メタノール、シクロヘキサンメタノール
などのモノアルコールが挙げられる。

【００２６】使用する結着樹脂はガラス転移温度が４５
〜９０℃の範囲のものが好ましい。ガラス転移温度が４
５℃未満の場合、トナーカートリッジや現像装置内で固
まるおそれがあり、他方９０℃を超えると場合、紙など
の被転写物にトナーが十分に定着しないことがあるから
である。

【００２７】結着樹脂中に含有させる着色剤としては、
例えば、黒色顔料として、アセチレンブラック、ランブ
ラック、アニリンブラック等のカーボンブラック；黄色
顔料として、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色
酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイ
エロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、
ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジン
イエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエロ
ーレーキ、パーマンネントイエローＮＣＧ、タートラジ
ンレーキ；橙色顔料として、赤口黄鉛、モリブテンオレ
ンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレン
ジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレ
ンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリ
アントオレンジＧＫ；赤色顔料として、ベンガラ、カド
ミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、パーマネン
トレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウ
オッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリ
リアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレ
ーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３
Ｂ；紫色顔料として、マンガン紫、ファストバイオレッ
トＢ、メチルバイオレットレーキ；青色顔料として、紺
青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリ
アブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロ
シアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、
ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ；緑
色顔料として、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメン
トグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファナルイ
エローグリーンＧ；白色顔料として、亜鉛華、酸化チタ
ン、アンチモン白、硫化亜鉛；白色顔料として、バライ
ト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボ
ン、タルク、アルミナホワイト等を使用できる。このよ
うな着色剤は結着樹脂１００重量部当り２〜２０重量
部、特に５〜１５重量部の量で使用するのが好ましい。

【００２８】なお、磁性粒子を含有する磁性トナーの場
合には、磁性粒子によりトナー色彩は黒になるので、黒
色トナーとして用いる場合には一般に着色剤を用いる必
要がないが、着色補強としてアセチレンブラック、ラン
ブラック、アニリンブラック等のカーボンブラックをト
ナー粒子中に分散混合しても構わない。この場合の着色
剤の含有量は結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１
０重量部程度である。

【００２９】磁性一成分系トナーとする場合に結着樹脂
に添加する磁性粒子としては、例えば、四三酸化鉄（Ｆ
ｅ₃Ｏ₄）、三二酸化鉄（γ−Ｆｅ₂Ｏ₃）、酸化鉄亜鉛
（ＺｎＦｅ₃Ｏ₄）、酸化鉄イットリウム（Ｙ₃Ｆｅ
₅Ｏ₁₂）、酸化鉄カドミウム（ＣｄＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄
ガドリウム（Ｇｄ₃Ｆｅ₅Ｏ₁₂）、酸化鉄銅（ＣｕＦｅ₂
Ｏ₄）、酸化鉄鉛（ＰｂＦｅ₁₂Ｏ₁₉）、酸化鉄ニッケル
（ＮｉＦｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄ネオジウム（ＮｄＦｅ
Ｏ₃）、酸化鉄バリウム（ＢａＦｅ₁₂ Ｏ₁₉）、酸化鉄マ
グネシウム（ＭｇＦｅ₂ Ｏ₄）、酸化鉄マンガン（Ｍｎ
Ｆｅ₂Ｏ₄）、酸化鉄ランタン（ＬａＦｅＯ₃）、鉄粉
（Ｆｅ）、コバルト粉（Ｃｏ）、ニッケル粉（Ｎｉ）等
が挙げられる。特に好適な磁性粒子は微粒子状四三酸化
鉄（マグネタイト）である。好適なマグネタイトは正８
面体状で、粒子径が０．０５〜１．０μｍのものであ
る。このマグネタイト粒子は、シランカップリング剤、
チタン系カップリング剤等で表面処理されていてもよ
い。磁性粒子の含有量は、結着樹脂１００重量部当り５
０〜３０重量部の範囲、特に７０〜１５０重量部の範囲
が好ましい。

【００３０】前記電荷制御剤としては、これまで公知の
電荷制御剤を使用でき、例えば正帯電性電荷制御剤とし
ては、ニグロシン染料、脂肪酸変性ニグロシン染料、カ
ルボキシル基含有脂肪酸変性ニグロシン染料、四級アン
モニウム塩、アミン系化合物、有機金属化合物等を使用
でき、負帯電性電荷制御剤としては、オキシカルボン酸
の金属錯体、アゾ化合物の金属錯体、金属錯塩染料やサ
リチル酸誘導体等を使用できる。

【００３１】前記離型剤としては、各種ワックス類や低
分子量オレフィン系樹脂を使用することができる。ワッ
クス類としては、例えば脂肪酸の多価アルコールエステ
ル、脂肪酸の高級アルコールエステル、アルキレンビス
脂肪酸アミド化合物、天然ワックスを使用することがで
きる。低分子量オレフィン系樹脂としては、数平均分子
量が１，０００〜１０，０００、特に２，０００〜６，
０００の範囲にあるポリプロピレン、ポリエチレン、プ
ロピレン−エチレン共重合体等を使用することができ、
特にポリプロピレンを好適に使用することができる。

【００３２】前記表面処理剤としては、トナーの帯電制
御性や嵩密度（流動性）等を調整するために、シリカ、
アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、
炭酸カルシウム等の無機微粉末；ポリメチルメタクリレ
ート等の有機微粉末；ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属
塩等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を
併用することができる。表面処理剤の添加量は、トナー
当たり０．１〜２．０ｗｔ％の範囲が好ましい。当該表
面処理剤とトナー粒子との混合は、例えばヘンシェルミ
キサー、Ｖ型混合機、ターブラミキサー、ハイブリタイ
ザー等を用いて行うことができる。

【００３３】図１に、本発明の現像装置の一例を示す断
面図を示す。この現像装置４は、磁石４１ｂをスリーブ
４１ａに固定内蔵した現像スリーブ（現像剤担持体）４
１と、スパイラル状の第一撹拌搬送部材４２と、同じく
スパイラル状の第二撹拌搬送部材４３とを備え、現像ス
リーブ４１の右上方部には、現像部へ搬送されるトナー
量を規制するとともに摩擦帯電を付与するブレード４５
が、現像スリーブ４１から所定距離離れて配設されてい
る。また、第二撹拌搬送部材４３の右側側壁にはトナー
量を検知するためのトナーセンサ４４が配設されてい
る。

【００３４】現像装置４内のトナー量の不足がトナーセ
ンサ４４により検知されると、トナーホッパー（不図
示）から現像装置４にトナーＴが供給される。供給され
たトナーＴは、まず第２撹拌搬送部材４３により図の手
前から奥方向に撹拌されながら搬送され、奥側端部で第
二撹拌搬送部材４３から第一撹拌搬送部材４２に送られ
る。そして、第一撹拌搬送４２により図の奥から手前方
向に撹拌されながら搬送され、その間に現像スリーブ４
１に適宜供給される。現像スリーブ４１に供給されたト
ナーＴは、現像スリーブ４１の反時計回りの回転によっ
て感光体１の対向位置（現像部）に送られる。このと
き、現像部に送られるトナー量がブレード４５によって
制御されると同時にトナー薄層が形成され、さらにトナ
ーＴに摩擦帯電が付与される。なお、ここで使用してい
る現像スリーブ４１に内蔵した磁石４１ｂは固定で、円
筒上のスリーブ４１ａが回転する構造になっているが、
内蔵磁石４１ｂを回転させてスリーブ４１ａを固定する
構造、あるいは内部磁石４１ｂおよびスリーブ４１ａの
双方を回転させる構造（回転方向は同方向・逆方向のい
ずれでもよい）であっても構わない。

【００３５】感光体（静電潜像担持体）上の静電潜像を
現像する方法は正現像法および反転現像法のいずれでも
よく、また現像方式としてはトナー薄層と感光体が接触
する接触現像方式および両者が接触しないジャンピング
現像方式のいずれでもよいが、高品質の画像を得る観点
からは反転現像法・ジャンピング現像方式の組み合わせ
が推奨される。この場合、感光体をトナーと同極性に帯
電させ、潜像部分の電荷を露光により除去する。そして
現像部において現像スリーブと感光体との間に、現像バ
イアスとして直流に交流を重畳した交互電圧を印加する
ことにより、現像スリーブ上のトナーを感光体上の電荷
の除去された静電潜像に転移させて、静電潜像に付着さ
せてトナー像として可視化する。

【００３６】ここで使用できる感光体の材料に限定はな
く、従来公知のものが使用できる。例えば非晶質シリコ
ン系感光体、有機系感光体、Ｓｅ系感光体、ＺｎＯ感光
体、ＣｄＳ系感光体などの感光体が挙げられる。この中
でも耐久性の観点からは非晶質シリコン感光体が好まし
く使用できる。また感光体の形状も限定はなく、従来公
知の形状を用いることができる。例えばドラム状、シー
ト状、ベルト状、ウェブ状などの形状が挙げられる。こ
の中でもドラム状が好適である。

【００３７】次に本発明の画像形成装置について説明す
る。図２は、本発明の画像形成装置の一例を示す断面図
である。帯電手段２により感光体１の表面を正極性に一
様に帯電させる。つぎに露光手段３で感光体１の表面に
静電潜像（露光部）を形成する。そして、前記説明した
現像装置４を用いて、内部に磁石を内蔵する現像スリー
ブ上に形成されたトナー薄層によって、前記静電潜像に
トナーを付着させ可視像化する。転写手段５において、
かかる感光体１上のトナー像を被転写部材７へ転写す
る。被転写部材７上のトナー像は、その後図示しない定
着手段において熱及び圧力が加えられて被転写部材７上
に溶融定着する。一方、感光体１上に残存する、転写し
なかったトナーは、クリーニング手段６において、クリ
ーニングブラシ６１で予め清掃され、つぎにクリーニン
グブレード６２によって完全に清掃される。

【００３８】

【実施例】（トナーの作製）結着樹脂としてスチレン−
アクリル系樹脂を１００重量部、帯電制御剤を７重量
部、磁性粉を８０重量部それぞれヘンシェルミキサーに
投入・混合した後、二軸押し出し機で溶融混練してドラ
ムフレーカーで冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した。次
に機械式ミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級し
て、所定の体積平均粒径のトナー粒子を作製した。そし
て、このトナー粒子に対して、シリカ（粒径０．０１２
μｍ）を０．６ｗｔ％、酸化チタン（粒径０．２５μ
ｍ）を１．４ｗｔ％投入し、ヘンシェルミキサーで高撹
拌混合して正帯電性の磁性一成分系トナーａとした。

【００３９】同様にして、表１に示す帯電制御剤および
シリカの添加量として磁性一成分系トナーｂ〜ｋを作製
した。

【００４０】これらのトナーの嵩密度と帯電量を次のよ
うにして測定した。結果を合わせて表１に示す。

【００４１】（トナー嵩密度の測定）容器にトナー３０
ｇを取り、篩い付きロート上に静かに注ぎ入れ、ロート
の下に３０ｍｌ受器を置き、篩い上のトナーを刷毛で９
０秒間かき回してトナーを分散落下させた。ついで、受
器内のトナーの重量を秤量し、下記式から嵩密度を算出
した。嵩密度（ｇ／ｍｌ）＝トナー重量／受器容積

【００４２】（トナー帯電量の測定）黒ベタ部の消費直
後に現像スリーブに新たに供給されたトナーの帯電量を
測定した。具体的には、黒ベタ部での消費直後の現像ス
リーブに吸引ノズルを押し当て、真空ポンプを用いて現
像スリーブ上のトナーをファラデーゲージ内に捕集し、
この捕集したトナーの帯電量をエレクトロメータで測定
した。

【００４３】

【表１】

【００４４】（画像評価）表面粗さが２．５〜６．０μ
ｍまでの５種類の現像スリーブと、前記作製した磁性一
成分系トナーとを用いて、図２の構成を有する５０枚／
分の高速プリンターで常温常湿下で初期の画像濃度およ
びカブリを測定した。さらに低温低湿下において現像ス
リーブ上のトナー薄層の状態を観察した。具体的測定・
評価方法は下記の通りである。結果を表２に示す。な
お、感光体として非晶質シリコン感光体を用い、バイア
ス電源として周波数２．５ｋＨｚ、ピーク・ピーク電圧
１．９ｋＶの交流電圧に１６０Ｖの直流を重畳させたも
のを用い、感光ドラム上の潜像の表面電位を明部１０
Ｖ、暗部２４０Ｖにし、現像スリーブと感光ドラムの間
隔を３２０μｍに設定して非接触現像を行った。

【００４５】（画像濃度およびカブリの測定）反射濃度
計（東京電色社製の型番ＴＣ−６Ｄ）を用いて複写画像
黒べた部および非画像部の濃度を測定した。評価基準
は、初期画像濃度は１．３以上、初期カブリは０．００
５以下をそれぞれ「○」とし、それ以外を「×」とし
た。

【００４６】（薄層ムラ）低温低湿（１０℃／２０％）
環境下で耐刷を始める前の現像スリーブの表面状態を目
視により観察し、下記の基準で評価した。 ○：トナーの凝集なし。 ×：トナーの凝集あり。

【００４７】

【表２】

【００４８】表２から明らかなように、本発明で規定す
る構成を具備する実施例１〜実施例７の画像形成装置で
は、良好な初期画像濃度が得られ、カブリは許容範囲内
であった。加えて薄層ムラは発生しなかった。一方、現
像スリーブの表面粗さが２．５μｍと小さい比較例１の
画像形成装置ではカブリが発生し、逆に表面粗さが６．
０μｍと大きい比較例２の画像形成装置では画像濃度が
低下し、薄層ムラも発生した。また、トナー嵩密度が
０．３２ｇ／ｍｌと小さい比較例３の画像形成装置では
画像濃度が低下し、逆に０．６９ｇ／ｍｌと大きい比較
例４の画像形成装置では画像濃度が低下し、薄層ムラも
発生した。

【００４９】

【発明の効果】本発明の現像装置および画像形成装置で
は、表面粗さＲ_Zが３．０〜５．５μｍの範囲である現
像剤担持体と、嵩密度が０．３５〜０．５５ｇ／ｍｌの
範囲の一成分系現像剤とを備え、前記現像剤担持体上に
前記現像剤の層を形成して現像を行うので、環境が変化
しても現像剤担持体上に安定してトナー薄層を形成で
き、また画像濃度の低下やカブリの増加を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像装置の一例を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の画像形成装置の一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１感光体（像担持体）２帯電手段３露光手段４現像手段５転写手段６クリーニング手段７被転写部材Ｔトナー（一成分系現像剤）４１現像スリーブ（現像剤担持体）４１ａスリーブ４１ｂ磁石４２第一撹拌搬送部材４３第二撹拌搬送部材４４トナーセンサ４５ブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田村英一大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号京セラミタ株式会社内 (72)発明者菊島誠治大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号京セラミタ株式会社内 (72)発明者高綱徹大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号京セラミタ株式会社内 (72)発明者樋口博子大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号京セラミタ株式会社内 (72)発明者森山浩明三重県度会郡玉城町野篠字又兵衛704番地 19 京セラ株式会社三重工場玉城ブロック内 (72)発明者寺本浩三三重県度会郡玉城町野篠字又兵衛704番地 19 京セラ株式会社三重工場玉城ブロック内 (72)発明者岡本典也三重県度会郡玉城町野篠字又兵衛704番地 19 京セラ株式会社三重工場玉城ブロック内Ｆターム(参考） 2H005 EA01 EA10 FA06 2H073 BA04 BA13 BA43 CA02 CA14 2H077 AA11 AB02 AB14 AB15 AB18 AC02 AD06 AD13 AD23 AD36 AE03 DA15 DA42 DB01 EA13 EA16 FA03 GA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面粗さＲ_Zが３．０〜５．５μｍの範
囲である現像剤担持体と、嵩密度が０．３５〜０．５５
ｇ／ｍｌの範囲の一成分系現像剤とを備え、前記現像剤
担持体上に前記現像剤の層を形成して現像を行うことを
特徴とする現像装置。
【請求項２】前記現像剤の帯電量が絶対値で３．０〜
１０．０μＣ／ｇの範囲である請求項１記載の現像装
置。
【請求項３】前記現像剤担持体がステンレス鋼からな
る請求項１又は２記載の現像装置。
【請求項４】像担持体と、該像担持体の表面を帯電す
る帯電手段と、帯電された該像担持体の表面に光を照射
して静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像に現像
剤を供給して現像する現像手段と、該現像手段により現
像された像担持体の現像剤を被転写部材に転写させる転
写手段とを有する画像形成装置であって、前記現像手段として請求項１〜３のいずれかに記載の現
像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】前記現像手段において、前記像担持体の
表面電位と現像バイアスとの電位差によって前記静電潜
像に現像剤を供給して現像する請求項４記載の画像形成
装置。