JP2017116920A - 現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤ブレードへのトナーの固着の抑制と画像の高画質化とを両立す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。【解決手段】現像装置は、感光体ドラムに供給するトナーＴを表面に担持する回転可能な現像剤担持体としての現像ローラ３０と、現像ローラ３０の表面に接触して当該現像ローラ３０上のトナーＴの量を規制する現像剤規制部材としての規制ブレード３２とを備える。現像ローラ３０に対する規制ブレード３２の対向面３２ａのうち、少なくとも規制ニップＮの現像ローラ回転方向下流端部ｅから下流側に２ｍｍまでの範囲Ａをラッピングフィルムで研磨し、面粗さを低くしている。このとき、規制ブレード３２の前記範囲Ａにおける十点平均粗さをＲｚｊｉｓとし、トナーＴの体積平均粒径をＤｖとすると、Ｄｖに対するＲｚｊｉｓの比率が３．５％以下である。【選択図】図３

Description

本発明は、現像装置、現像装置を備えるプロセスユニット及び画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真式の画像形成装置において、現像剤としてキャリアを用いずにトナーだけを使用する一成分現像方式の現像装置が知られている。

一般的に、一成分現像方式の現像装置には、現像剤規制部材としての規制ブレードが現像剤担持体である現像ローラの表面に接触するように配置されている。現像ローラ上に担持されたトナーは、現像ローラの回転に伴って、規制ブレードと現像ローラとが接触する接触部である規制ニップを通過することで所望の厚さに規制され、感光体へと供給される。

ところで、この種の現像装置においては、規制ブレードと回転する現像ローラとの間で生じる摩擦熱によってトナーが溶融し、溶融したトナーが規制ブレードに固着するといった問題がある。トナーが現像剤規制部材に固着すると、固着したトナーを起点にさらにトナーが固着し、数１０μｍ〜数１００μｍ程度の大きさに成長した固着トナーによって現像ローラ上のトナー層の移動が阻害され、白スジ画像が発生することがある。

このような問題への対策として、例えば、特許文献１（特開２００１−３５０２８５号公報）には、現像剤中の５μｍ以下のトナー微粒子の割合を１０個数％以下に制限することが記載されている。

小さいトナー粒子は大きいトナー粒子に比べて規制ブレードに固着しやすい傾向にあるため、上記特許文献１に記載のように５μｍ以下のトナー微粒子の割合を制限することで、規制ブレードへのトナー固着を抑制できると考えられる。しかしながら、高画質画像（高解像度画像）を得るには、小さいトナー粒子の方が適している。従って、小さいトナー粒子の割合を少なくすると、規制ブレードへのトナーの固着を抑制できても、高画質な画像は得られ難くなってしまうといった課題が生じる。このように、特許文献１に記載の対策ではトナー固着の抑制と画像の高画質化とを両立するには限界があるため、他の対策が求められている。

上記課題を解決するため、本発明は、潜像担持体に供給する現像剤を表面に担持する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に接触して当該現像剤担持体上の現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備える現像装置において、前記現像剤規制部材と前記現像剤担持体との接触部である規制ニップの現像剤担持体回転方向下流端部の下流側近傍における、前記現像剤担持体に対する前記現像剤規制部材の対向面の十点平均粗さをＲｚｊｉｓとし、現像剤の体積平均粒径をＤｖとすると、前記Ｄｖに対する前記Ｒｚｊｉｓの比率が３．５％以下であることを特徴とする。

本発明によれば、Ｄｖに対するＲｚｊｉｓの比率を３．５％以下にすることで、現像剤規制部材への現像剤の固着を抑制できる。

本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 現像装置及びトナーカートリッジの概略断面図である。 現像ローラに対する規制ブレードの接触箇所を拡大して示す図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明及び各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付し、一度説明した後ではその説明を簡略化ないし省略する。

まず、図１に示すカラープリンタを例に、画像形成装置の基本的構成について説明する。ただし、本発明は、これに限定されるものではなく、モノクロプリンタや、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置にも適用できることは言うまでもない。

図１に示すカラープリンタ１００は、画像形成部１と、記録媒体供給部２と、転写部３と、定着部４と、記録媒体排出部５等で構成されている。

画像形成部１には、作像ユニットとしての４つのプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋと、現像剤収容容器としての４つのトナーカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋと、潜像形成部としての露光装置８とが設けられている。各プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋ及び各トナーカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋは、いずれも画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。また、各プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋ及び各トナーカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋは、それぞれ異なる色（カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーを収容している以外は、同様の構成となっている。具体的に、各プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋは、像担持体（潜像担持体）としての感光体ドラム９と、帯電部材としての帯電ローラ１０と、現像装置１１と、クリーニング装置１２とを備える。図１では、１つのプロセスユニット６Ｙが備える感光体ドラム９、帯電ローラ１０、現像装置１１、クリーニング装置１２のみに符号を付し、その他のプロセスユニット６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋにおいては符号を省略している。

記録媒体供給部２には、記録媒体収容部としての給紙カセット１３と、記録媒体給送部材としての給紙ローラ１４と、記録媒体搬送部材としてのタイミングローラ対１５とが設けられている。記録媒体Ｐには、普通紙の他、厚紙、薄紙、はがき、封筒、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシートあるいはＯＨＰフィルム等が含まれる。

転写部３には、中間転写体としての中間転写ベルト１６と、一次転写部材としての４つの一次転写ローラ１７と、二次転写部材としての二次転写ローラ１８と、ベルトクリーニング装置１９等が設けられている。中間転写ベルト１６は、無端状のベルト部材で構成され、一次転写ローラ１７の他、支持ローラである駆動ローラ２０及び従動ローラ２１に掛け渡されて支持されている。各一次転写ローラ１７は、感光体ドラム９に対向する位置で中間転写ベルト１６の内周面に接触するように配置されている。二次転写ローラ１８は、駆動ローラ２０に対向する位置で中間転写ベルト１６の外周面に接触するように配置されている。

定着部４には、一対のローラ２２，２３が設けられている。一方のローラ２２は、定着部材としての定着ローラ２２であり、ハロゲンヒータ等の加熱部材によって加熱される。他方のローラ２３は、加圧部材としての加圧ローラ２３であり、定着ローラ２２に対して加圧された状態で接触している。

記録媒体排出部５には、記録媒体排出部材としての排紙ローラ対２４と、記録媒体載置部としての排紙トレイ２５とが設けられている。

続いて、図１を参照しつつ、カラープリンタの作像動作について説明する。
作像動作が開始されると、各感光体ドラム９が回転駆動を開始し、帯電ローラ１０によって各感光体ドラム９の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報又は端末からプリント指示されたプリント情報に基づいて、露光装置８が感光体ドラム９の表面を露光することで、露光された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置１１からトナーが供給され、静電潜像がトナー画像として現像される。

各感光体ドラム９に形成されたトナー画像は、一次転写ローラ１７と対向する位置（一次転写ニップ）に達すると、回転駆動する中間転写ベルト１６上に重なり合うように転写される。かくして、中間転写ベルト１６にはフルカラーのトナー画像が担持される。なお、中間転写ベルト１６に転写しきれなかった各感光体ドラム９上のトナーは、クリーニング装置１２によって除去される。

また、作像動作が開始されると、給紙ローラ１４が回転駆動して給紙カセット１３から記録媒体Ｐが送り出される。送り出された記録媒体Ｐは、タイミングローラ対１５によって一旦静止された後、中間転写ベルト１６上のトナー画像とタイミングを合わせて二次転写ローラ１８と対向する位置（二次転写ニップ）に搬送される。そして、中間転写ベルト１６上のトナー画像が記録媒体Ｐに転写される。なお、記録媒体Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト１６上のトナーは、ベルトクリーニング装置１９によって除去される。

その後、記録媒体Ｐは定着部４へと搬送される。ここでは、記録媒体Ｐが定着ローラ２２と加圧ローラ２３との間（定着ニップ）を通過することで、記録媒体Ｐ上のトナー画像が加熱及び加圧されて記録媒体Ｐに定着される。そして、記録媒体Ｐは排紙ローラ対２４によって排紙トレイ２５上に排出され、一連の作像動作が完了する。

以上の説明は、記録媒体にフルカラー画像を形成するときの作像動作であるが、４つのプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

次に、図２を参照しつつ、現像装置とトナーカートリッジの構成について説明する。なお、各現像装置１１及び各トナーカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｂｋは、異なる色のトナーを収容している以外はほぼ同様の構成となっているので、説明を簡略化するため、１つの現像装置及び１つのトナーカートリッジを例に説明する。

図２に示すように、トナーカートリッジ７Ｙは、トナー撹拌部材としての撹拌パドル２７と、トナー搬送部材としての搬送スクリュー２８とを有する。トナーカートリッジ７Ｙ内に収容されているトナーは、回転する撹拌パドル２７によって撹拌されることで、流動性が保持される。また、搬送スクリュー２８が回転すると、トナーカートリッジ７Ｙ内のトナーが搬送され、補給口を介して現像装置１１内へトナーが補給される。

図２に示す現像装置１１は、現像剤としてキャリアを用いずに非磁性トナーだけを用いる非磁性一成分現像装置である。本実施形態に係る現像装置１１は、現像剤担持体としての現像ローラ３０と、現像剤供給部材としての供給ローラ３１と、現像剤規制部材としての規制ブレード３２と、トナー搬送部材としての搬送スクリュー３３と、トナー撹拌部材としてのアジテータ３４とを有する。ただし、本発明は、斯かる実施形態の現像装置に限定されるものではなく、非磁性一成分現像装置であれば適用可能である。

現像ローラ３０は、例えば、金属製のシャフトの周りにウレタンゴム、シリコーンゴム又はＮＢＲ（ニトリル−ブダジエンゴム）等の弾性体を設け、表面にアクリル樹脂又はウレタン樹脂等の樹脂コート層を設けて構成される。樹脂コート層の厚みは１μｍから３０μｍの範囲であることが好ましい。また、樹脂コート層を形成せず、ＵＶ照射等で表面処理を施してもよい。

供給ローラ３１は、一般的に、金属製のシャフトの周りに発泡ウレタンや発泡シリコーン又は発泡ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）等の発泡部材を設けて構成される。発泡部材には導電処理を施すことが好ましい。供給ローラ３１は、現像ローラ３０の表面（外周面）に接触するように設けられている。

規制ブレード３２は、可撓性のブレード状部材、例えば、厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ等の金属製の薄板で構成される。規制ブレード３２は、その一端側がホルダを介して現像装置１１の装置本体（ケース）に固定されている。ホルダに対する規制ブレード３２の固定は、カシメ加工の他、溶接、圧入、ネジ止め等でもよい。ホルダに固定された固定端側とは反対側の端部は、自由端であり、現像ローラ３０の表面（外周面）に接触するように配置されている。図２に示す例では、規制ブレード３２が現像ローラ３０に対してカウンタ方向、すなわち自由端の向く方向が現像ローラ３０の回転方向とは反対方向となるように配置されている。また、規制ブレード３２の自由長（ホルダに固定された箇所から自由端までの長さ）は、例えば、１１ｍｍに設定される。

図３の拡大図に示すように、規制ブレード３２の自由端側には、自由端（先端）から例えば０．５ｍｍの位置に曲げ加工された曲げ部Ｂが形成されている。曲げ部Ｂの曲げ角θは、０°より大きき約９０°までの範囲で設定されている。この曲げ部Ｂの位置で規制ブレード３２は現像ローラ３０の表面に接触している。現像ローラ３０に対する規制ブレード３２の接触圧は、例えば４０Ｎ／ｍである。

続いて、現像装置の動作について説明する。
作像動作が開始されると、現像ローラ３０及び供給ローラ３１が図２中の矢印に示す方向に回転を開始する。これらのローラ３０，３１の回転に伴って、供給ローラ３１と現像ローラ３０とが接触する接触部である供給ニップにおいて、供給ローラ３１から現像ローラ３０へトナーが供給される。現像ローラ３０上に供給され担持されたトナーは、現像ローラ３０の回転に伴って移動し、規制ブレード３２と現像ローラ３０とが接触する接触部である規制ニップに至る。そして、図３に示すように、現像ローラ３０上のトナーＴは、規制ニップＮを通過することで均一な厚さに規制される。その後、現像ローラ３０上のトナーは、感光体ドラム９との対向位置（現像領域）に搬送され、感光体ドラム９上の静電潜像へ転移してトナー画像が形成される。なお、感光体ドラム９上へ転移することなく現像ローラ３０上に残ったトナーは、再び供給ニップに搬送され、供給ローラ３１によって擦り落とされて回収される。

先に説明したように、この種の現像装置においては、規制ブレードがトナーを介して現像ローラに対して接触するため、トナーが規制ブレードに固着して白スジ画像が発生するといった問題がある。トナーは規制ブレードに引っ掛かって留まり、摩擦熱によって溶融することで固着する。その後、固着したトナーを起点に固着を繰り返すことにより固着トナーは規制ニップ内で成長する。このような固着トナーの成長を抑制するには、起点となるトナー固着を抑制することが効果的であると考えられる。しかしながら、これまでトナー固着の起点となる箇所については明らかにされていなかった。

そこで、本発明者はトナー固着のメカニズムについて検討したところ、トナー固着の起点となる箇所は、規制ニップＮの現像ローラ回転方向下流端部ｅの下流側近傍（図３参照）、すなわち現像ローラの表面と規制ブレードとの離れ際であることが分かった。また、規制ブレードに対してトナーが引っ掛かるのは、規制ブレードの表面に微細な凹凸が存在するためである。例えば、ＳＵＳ製の金属薄板で構成された規制ブレードには、金属薄板を圧延成形する際にできた微細の凹凸があるため、この凹凸にトナーが引っ掛かって固着が発生する。また、粒径の小さいトナーは、粒径が大きいトナーと比べて引っ掛かりやすい傾向にある。

上記知見から、規制ブレードへのトナー固着を抑制するには、トナー固着の起点となる箇所である、規制ニップの現像ローラ回転方向下流端部ｅ（以下、単に「下流端部」と称する。）の下流側近傍において、規制ブレードの表面を平滑化するのが効果的であると考えられる。そこで、本実施形態に係る現像装置では、現像ローラ３０に対する規制ブレード３２の対向面３２ａのうち、少なくとも規制ニップＮの下流端部ｅから下流側に２ｍｍまでの範囲Ａ（図３参照）をラッピングフィルムで研磨し、面粗さを低くしている。ラッピングフィルムは、ポリエステルやＰＥＴ等の基材に酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化ケイ素又はダイヤモンド等の微粒子の研磨剤を塗布したものである。ここで、研磨する範囲を規制ニップＮの下流端部ｅから下流側に２ｍｍまでの範囲に設定しているのは、規制ブレードの経時的な摩耗により、規制ニップの範囲が拡大し、その下流端部ｅの位置も下流側へ変位することから、予め製品寿命を考慮して平滑化する範囲に余裕を持たせるためである。規制ブレードを研磨する方法としては、ブラスト研磨あるいは化学研磨等の方法が採用可能である。なお、既に規制ブレードの表面が十分に平滑であれば、このような研磨処理をしなくてもよい。

また、本発明者は、面粗さや曲げ角の異なる複数の規制ブレードのサンプルを作製し、トナー固着の抑制効果を確認するための試験を行った。トナー固着の抑制効果は、白スジ画像の発生の有無を確認することで評価した。また、軟化点と体積平均粒径が異なるトナーを使用し、併せて画質（解像度）の良否の判定も行った。

以下、本試験の内容について詳しく説明する。
本試験では、次の条件の規制ブレード及びトナーを用いた。

（試験サンプル１）
＜規制ブレード＞
ＳＵＳ３０４材で規制ブレードを作製した。自由端側の先端から０．５ｍｍの位置に曲げ部を形成し、その曲げ角を２０°に設定した。また、現像ローラに対する規制ブレードの対向面のうち、曲げ部の下流端部から下流側に２ｍｍまでの範囲をラッピングフィルムで研磨した。なお、試験サンプル１及び他の全ての試験サンプルにおいて、曲げ部の下流端部が規制ニップの下流端部に相当する。このように構成された規制ブレードに対して、曲げ部（規制ニップ）の下流端部から下流側へ０．８ｍｍまでの範囲（研磨処理の範囲）で十点平均粗さを測定したところ、測定値は０．１７μｍであった。
＜トナー＞
軟化点が１１０℃、体積平均粒径が６．５μｍのトナーを用いた。

（試験サンプル２）
＜規制ブレード＞
曲げ角を４０°にした以外は試験サンプル１と同様の構成である。この場合、上記と同じ範囲における十点平均粗さは０．１７μｍであった。
＜トナー＞
試験サンプル１と同様のトナーを用いた。

（試験サンプル３）
＜規制ブレード＞
曲げ角を５０°にした以外は試験サンプル１と同様の構成である。この場合、上記と同じ範囲における十点平均粗さは０．１８μｍであった。
＜トナー＞
試験サンプル１と同様のトナーを用いた。

（試験サンプル４）
＜規制ブレード＞
曲げ角を９０°にした以外は試験サンプル１と同様の構成である。この場合、上記と同じ範囲における十点平均粗さは０．１９μｍであった。
＜トナー＞
試験サンプル１と同様のトナーを用いた。

（試験サンプル５）
＜規制ブレード＞
ラッピングフィルムで研磨を行わなかったこと以外は試験サンプル１と同様の構成である。この場合、上記と同じ範囲における十点平均粗さは０．２５μｍであった。
＜トナー＞
軟化点が１１２℃、体積平均粒径が８．０μｍのトナーを用いた。

（試験サンプル６）
＜規制ブレード＞
ラッピングフィルムで研磨を行わなかったこと以外は試験サンプル１と同様の構成である。この場合、上記と同じ範囲における十点平均粗さは０．２５μｍであった。
＜トナー＞
試験サンプル１と同様のトナーを用いた。

（試験サンプル７）
＜規制ブレード＞
試験サンプル１と同様の構成である。この場合、上記と同じ範囲における十点平均粗さは０．１７μｍであった。
＜トナー＞
軟化点が１１２℃、体積平均粒径が８．０μｍのトナーを用いた。

＜規制ブレードの十点平均粗さの測定方法＞
上記各試験サンプルの規制ブレードについての十点平均粗さは、東京精密社製サーフコム１４００Ｄを用いて、走査速度０．１５ｍｍ／ｓｅｃ、長波長カットオフ値（λｃ）０．８ｍｍ、短波長カットオフ値（λｓ）２．６７μｍの条件で、ＪＩＳ−２００１規格により測定した。より具体的には、規制ブレードの長手方向（現像ローラの軸方向に相当）の両端部から５ｃｍ中央寄りの箇所及び中央部の合計３箇所で、触針を規制ブレードの短手方向（現像ローラの周方向に相当）に走査し、曲げ部の下流端部から下流側へ０．８ｍｍまでの範囲で十点平均粗さを測定し、当該３箇所での平均値を算出した。

＜トナーの軟化点の測定方法＞
トナーの軟化点の測定は、フローテスター（ＣＦＴ−５００、島津製作所社製）を用い、測定する試料１．０ｇを秤量し、高さ（Ｈ）１．０ｍｍ×内径（φ）０．５ｍｍのダイを使用し、昇温速度３．０℃／ｍｉｎ、予熱時間１２０秒、荷重３０ｋｇ、測定温度範囲４０℃〜１４０℃の条件で測定を行い、上記の試料が１／２流出したときの温度を軟化点とした。

＜トナーの体積平均粒径の測定方法＞
トナーの体積平均粒径は、例えばコールターカウンタ法により測定が可能である。コールターカウンタ法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンタＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザＩＩ、ＩＩＩ（いずれもコールター社製）が挙げられる。まず、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フォン酸塩）を０．１〜５ｍＬ加える。ここで、電解液とは、１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したものであり、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。さらに、測定試料を固形分にして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、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径、個数平均粒径を求めることができる。チャンネルとしては、例えば２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。

＜白スジ画像の評価＞
リコー社製カラープリンタＳＰＣ７３０に上記各試験サンプルの規制ブレード及びトナーを全４色分搭載し、ランニングテストを実施した。具体的には、各色印字率が５％のフルカラーチャートをＡ４横方向に１ジョブあたり３枚のサイクルで出力し、当該チャートを１０００枚出力する毎に２ｂｙ２ハーフトーンチャートを各色１枚出力した。そして、５％のフルカラーチャートの出力が合計４万枚に達するまでに、各色の２ｂｙ２画像のうち、最も早く白スジ画像が現れるタイミングを記録した。評価基準は下記の通りである。
［評価基準］
◎：白スジ画像の発生無し
○：２万〜４万枚の間で白スジ画像の発生有り
×：２万枚以下で白スジ画像の発生有り

＜画質（解像度）の評価＞
リコー社製カラープリンタＳＰＣ７３０に上記各試験サンプルの規制ブレード及びトナーを全４色分搭載し、任意の風景画像を１枚出力した。そして、出力された画像について、リコー社製カラープリンタＳＰＣ７３０の既存製品そのままの状態で出力した同様の画像と比較し、画質を下記の基準で官能評価した。
［評価基準］
○：評価人数５人中３人以上が既存製品の出力画像よりも解像度が高いと評価した場合
×：評価人数５人中３人以上が既存製品の出力画像よりも解像度が低いと評価した場合

本試験の結果を下記の表１に示す。

上記表１に記載中の「表面粗さ／体積平均粒径比率」は、規制ニップの下流端部の下流側近傍における、規制ブレードの現像ローラに対する対向面の十点平均粗さをＲｚｊｉｓとし、トナーの体積平均粒径をＤｖとしたときの、Ｄｖに対するＲｚｊｉｓの比率（Ｒｚｊｉｓ／Ｄｖ×１００）である。試験サンプル１を例にすると、Ｒｚｊｉｓは０．１７μｍ、Ｄｖは６．５μｍであるので、この場合の表面粗さ／体積平均粒径比率は、０．１７／６．５×１００＝２．６％である。

表１に示す試験結果では、試験サンプル６以外は、白スジ画像の判定結果が◎又は○となった。ここで、試験サンプル６以外の試験サンプル１〜５、７について着目したところ、これらの試験サンプルはいずれも表面粗さ／体積平均粒径比率が３．５％以下で試験サンプル６の３．８％に比べて小さいことが共通する。このことから、表面粗さ／体積平均粒径比率が３．５％以下であれば、白スジ画像の発生を防止又は抑制できたと言える。これに対し、試験サンプル６のように、表面粗さ／体積平均粒径比率が３．５％より大きい場合は、白スジ画像の発生を抑制することができなかった。

また、試験サンプル５と６に着目して比較すると、たとえＲｚｊｉｓが大きくても（いずれも０．２５μｍ）、表面粗さ／体積平均粒径比率が３．５％以下であれば、白スジ画像の発生を抑制できると考えられる。ただし、体積平均粒径の小さいトナーを用いる場合は、これに対応してＲｚｊｉｓの値も小さくする必要がある。本試験における画質（解像度）の評価結果から、良好な画質（解像度の高い画像）が得られるようにするには、体積平均粒径が７μｍ以下のトナーを用いることが好ましい。その場合は、試験サンプル１〜４のように、Ｒｚｊｉｓは０．２μｍ以下であることが好ましい。

また、試験サンプル１〜４に着目して比較すると、これらはＲｚｊｉｓと表面粗さ／体積平均粒径比率がほぼ同じである。しかしながら、試験サンプル１、２では白スジ画像の評価結果が◎であったのに対し、試験サンプル３、４では○であった。このような評価結果の差が出たのは、規制ブレードの曲げ角の違いによるものと考えられる。すなわち、試験サンプル１、２では曲げ角が２０°、４０°と比較的小さいため、曲げ角が５０°、９０°の比較的大きい試験サンプル３、４に比べて白スジ画像の評価結果が良かったと考えられる。このことから、規制ブレードの曲げ角は４０°以下であることが好ましい。

また、上記試験とは別の試験結果を下記表２に示す。

各試験サンプルで用いた規制ブレード及びトナーのそれぞれの条件は下記の通りである。

（試験サンプル８）
＜規制ブレード＞
上記試験サンプル１の規制ブレードと同様の処理、加工を施し、十点平均粗さが０．２０μｍである以外は上記試験サンプル１と同様に形成した。
＜トナー＞
軟化点が１１０℃、体積平均粒径が５．７μｍのトナーを用いた。

（試験サンプル９）
＜規制ブレード＞
試験サンプル８の規制ブレードと比較して、十点平均粗さが０．０７である以外は同様の構成である。
＜トナー＞
軟化点が１１０℃、体積平均粒径が６．５μｍのトナーを用いた。

（試験サンプル１０）
＜規制ブレード＞
試験サンプル８の規制ブレードと比較して、曲げ角が５°で、十点平均粗さが０．１７である点で異なっている。
＜トナー＞
軟化点が１１０℃、体積平均粒径が６．５μｍのトナーを用いた。

（試験サンプル１１）
＜規制ブレード＞
試験サンプル８の規制ブレードと比較して、十点平均粗さが０．１７である以外は同様の構成である。
＜トナー＞
軟化点が１１０℃、体積平均粒径が５．０μｍのトナーを用いた。

なお、規制ブレードの十点平均粗さの測定方法、トナーの軟化点の測定方法、トナーの体積平均粒径の測定方法、白スジ画像の評価方法、画質（解像度）の評価方法は、上記試験における方法と同様である。

表２に示す試験結果によれば、いずれの試験サンプルにおいても表面粗さ／体積平均粒径比率が３．５％以下であるが、試験サンプル９と試験サンプル１１においては白スジ画像の判定結果が×となった。

ここで、試験サンプル９は、他の試験サンプルに比べて規制ブレードの十点平均粗さが０．０７と極端に小さい。このように、表面粗さ／体積平均粒径比率が３．５％以下であっても、規制ブレードの十点平均粗さが小さすぎる（規制ブレードの表面平滑度が高すぎる）場合は、トナーと規制ブレードとの接触面積が増え、規制ブレードに対してトナーが固着しやすくなることで、白スジ画像が発生しやすくなると考えられる。試験サンプル９における規制ブレードの十点平均粗さが０．０７μｍであることからすると、白スジ画像の発生を抑制するには、規制ブレードの十点平均粗さは０．０８μｍ以上であることが好ましい。また、この試験結果と上記表１に示す試験結果とを合わせると、規制ブレードの十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）は０．０８μｍ以上０．２μｍ以下であることが好ましいと言える。また、試験サンプル９における表面粗さ／体積平均粒径比率が１．１％であることからすると、白スジ画像の発生を抑制するには、表面粗さ／体積平均粒径比率は１．２％以上であることが好ましい。従って、表面粗さ／体積平均粒径比率は１．２％以上３．５％以下であることが好ましいと言える。

また、試験サンプル１１で白スジ画像の判定結果が×となったのは、他の試験サンプルと比べて体積平均粒径の小さいトナーを用いたことが原因と考えられる。すなわち、軟化点が同じであっても、体積平均粒径が小さいトナーは、トナー１個当たりの熱容量が小さくなるため、溶融しやすく、規制ブレードに固着しやすいと考えられる。ここで、試験サンプル１１におけるトナーの体積平均粒径が５．０μｍであることからすると、白スジ画像の発生を抑制するには、トナーの体積平均粒径は５．１μｍ以上であることが好ましい。また、上述のように、良好な画質（解像度の高い画像）が得られるトナーの体積平均粒径が７μｍ以下であることからすれば、良好な画質を確保しつつ、さらに白スジ画像の発生を抑制するには、トナーの体積平均粒径は５．１μｍ以上７μｍ以下であることが好ましいと言える。

また、試験サンプル１０は、白スジ画像の判定結果は◎であったが、他方で画質（解像度）の評価結果は×であった。これは、試験サンプル１０における規制ブレードの曲げ角が５°と小さすぎるため、規制ブレードによるトナー規制能力が弱く、トナーが規制ブレードを過剰に通過して画質が低下したものと考えられる。このため、画質の低下を抑制するには、規制ブレードの曲げ角は６°以上であることが好ましい。また、上述のように、白スジ画像の発生を抑制するには、規制ブレードの曲げ角が４０°以下であることが好ましいことからすれば、白スジ画像の発生を抑制しつつ、さらに良好な画質を確保するには、規制ブレードの曲げ角は６°以上４０°以下であることが好ましいと言える。

以上のように、本発明によれば、表面粗さ／体積平均粒径比率を３．５％以下にすることで、白スジ画像の発生を抑制することができる。すなわち、トナー固着の起点となる箇所（規制ニップの下流端部の下流側近傍）における規制ブレードの十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）と体積平均粒径（Ｄｖ）との関係を上記のように設定することで、現像ブレードに対するトナー固着の起点となるトナーの引っ掛かりを抑制することができる。これにより、固着トナーの成長を効果的に抑制することができ、白スジ画像の発生を抑制することができるようになる。

また、本発明では、表面粗さ／体積平均粒径比率が３．５％以下であれば、近年の高画質化に対応した小径のトナー（例えばＤｖが７μｍ以下のトナー）を用いた場合でも白スジ画像の発生を防止できる。すなわち、本発明によれば、規制ブレードの表面粗さを小さくすれば、必ずしも特許文献１に記載のように、小さいトナー微粒子の割合を制限しなくてもよいので、トナー固着の抑制と画像の高画質化との両立を実現することが可能となる。また、省エネの観点から小径で低軟化点のトナー（例えば軟化点が９５℃以上１２０℃以下のトナー）が用いられるようになってきているが、本発明によれば、このような溶融しやすく固着しやすいトナーを用いた場合でも、規制ブレードに対するトナーの固着を抑制できるようになる。

また、良好な画質を確保しつつ、規制ブレードへのトナーの固着をより高度に防止するには、体積平均粒径が５．１μｍ以上で７μｍ以下のトナーを用いるのがよい。また、この場合、規制ニップの下流端部の下流側近傍における規制ブレードの十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）を、０．０８μｍ以上で０．２μｍ以下の範囲に設定し、表面粗さ／体積平均粒径比率が、１．２％以上で３．５％以下の範囲となるようにすることが好ましい。さらに、規制ブレードの曲げ角（θ）を６°以上で４０°以下の範囲にすることで、白スジ画像の発生をより高度に抑制して良好な画質を確保することが可能である。

６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋ プロセスユニット
９ 感光体ドラム（潜像担持体）
１１ 現像装置
３０ 現像ローラ（現像剤担持体）
３２ 規制ブレード（現像剤規制部材）
３２ａ 対向面
Ｂ 曲げ部
ｅ 規制ニップの現像ローラ回転方向下流端部
Ｎ 規制ニップ
Ｔ トナー（現像剤）
θ 曲げ角

特開２００１−３５０２８５号公報

Claims (12)

1. 潜像担持体に供給する現像剤を表面に担持する回転可能な現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の表面に接触して当該現像剤担持体上の現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備える現像装置において、
   前記現像剤規制部材と前記現像剤担持体との接触部である規制ニップの現像剤担持体回転方向下流端部の下流側近傍における、前記現像剤担持体に対する前記現像剤規制部材の対向面の十点平均粗さをＲｚｊｉｓとし、
   現像剤の体積平均粒径をＤｖとすると、
   前記Ｄｖに対する前記Ｒｚｊｉｓの比率が３．５％以下であることを特徴とする現像装置。
2. 前記規制ニップの現像剤担持体回転方向下流端部から下流側に２ｍｍまでの範囲における、前記Ｄｖに対する前記Ｒｚｊｉｓの比率が３．５％以下である請求項１に記載の現像装置。
3. 前記規制ニップの現像剤担持体回転方向下流端部から下流側に２ｍｍまでの範囲における、前記Ｄｖに対する前記Ｒｚｊｉｓの比率が１．２％以上３．５％以下である請求項２に記載の現像装置。
4. 前記Ｒｚｊｉｓが０．２μｍ以下である請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記Ｒｚｊｉｓが０．０８μｍ以上０．２μｍ以下である請求項４に記載の現像装置。
6. 前記現像剤規制部材は、自由端側に前記現像剤担持体と接触する曲げ部を有するブレード状部材であり、
   前記曲げ部の曲げ角が４０°以下である請求項１から５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記曲げ部の曲げ角が６°以上４０°以下である請求項６に記載の現像装置。
8. 前記Ｄｖが７μｍ以下である請求項１から７のいずれか１項に記載の現像装置。
9. 前記Ｄｖが５．１μｍ以上７μｍ以下である請求項８に記載の現像装置。
10. 前記現像剤は軟化点が９５℃以上１２０℃以下のトナーである請求項１から９のいずれか１項に記載の現像装置。
11. 表面に潜像を担持する潜像担持体と、
    前記潜像担持体上の潜像に現像剤を供給する現像装置とを少なくとも備え、
    画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスユニットにおいて、
    前記現像装置として、請求項１から１０のいずれか１項に記載の現像装置を備えることを特徴とするプロセスユニット。
12. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の現像装置、又は、請求項１１に記載のプロセスユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。

Images