JP3284490B2

JP3284490B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3284490B2
Application number: JP16361096A
Authority: JP
Inventors: 勝弘境澤; 行弘大関; 研也小川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 2002-05-20
Anticipated expiration: 2016-06-05
Also published as: JPH09325602A

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、プリンタ
ー或いは複写機等に用いられる電子写真法を用いた画像
形成装置に関し、特に、非磁性一成分系現像剤が用いら
れる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を用いた現像装置には、用い
る現像剤（以下、トナーとも言う）の種類によって若干
構成が異なる。しかし、非磁性一成分系現像剤（以下、
非磁性一成分系トナーとも言う）を用いる場合に比べ、
磁性一成分系現像剤（以下、磁性一成分系トナーとも言
う）を用いる場合では、現像剤担持体（以下、現像ロー
ラと記す）内に磁性一成分系トナーを現像ローラに引き
つけるマグネットが必要となるだけで、ほぼ同様な構成
をとる。そこで、図６に非磁性一成分系トナーを用いた
場合の現像装置の従来例を示す。

【０００３】図６に示すように、従来、この種の現像装
置１０１は、図中Ｘ方向に回転する像担持体である感光
体１００に接触し、図中Ｙ方向に回転しながら現像を行
う現像ローラ１０２、現像ローラ１０２に非磁性トナー
Ｔ’を図中Ｚ方向に回転することによって供給する現像
剤供給手段である供給ローラ１０４、現像ローラ１０２
上のトナーＴ’の塗布量及び帯電量を規制する現像剤規
制手段である現像ブレード１０３、トナーＴ’を供給ロ
ーラ１０４に供給するとともに非磁性一成分系トナーを
撹拌する撹拌部材１０５等からなる。

【０００４】剛体の感光体１００を用い、現像ローラ１
０２が接触して現像を行う場合は、現像ローラ１０２は
弾性体を有する現像ローラであることが望ましい。そし
て弾性体を有する現像ローラ１０２を使用した現像装置
においては、一成分系トナーへの帯電付与のために金属
性の現像ブレード１０３が好適に用いられる。

【０００５】更に磁性一成分系トナーを用いる場合は、
現像ローラ１０２内にマグネットが必要になるが、供給
ローラ１０４は不要となる場合が多い。

【０００６】一方、現像装置１０１は、現像領域に不図
示の電源により現像ローラ１０２に現像バイアスを印加
することによって、感光体１００表面に不図示の手段に
て形成された静電潜像を、現像ローラ１０２の表面に鏡
映力にて担持されているトナーＴ’で現像し、可視化す
る。現像に寄与せず現像ローラ１０２表面に残留したト
ナーは、供給ローラ１０４を介して現像装置１０１内に
回収される。

【０００７】この現像装置１０１は、基本的には、絶縁
性の非磁性一成分系トナーを用いるものであり、また、
供給ローラ１０４から現像ローラ１０２へのトナーＴ’
の供給は、供給ローラ１０４と現像ローラ１０２との摺
擦領域においてトナーＴ’が摩擦帯電することにより生
ずる鏡映力にて行われる。磁性一成分系トナーの場合
は、周知のごとく、トナーの供給・搬送に磁気力が加わ
る。また、トナーＴ’の現像ローラ１０２への供給量の
調整は、現像ローラ１０２と供給ローラ１０４の周速差
で行われる。

【０００８】また、上記形式の現像装置１０１は、トナ
ーＴ’の搬送に磁気力を必要としないので、一成分系ト
ナーが非磁性化されており、特にカラー画像形成には有
利である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、用いるトナーの物性により、現像ブレード１
０３及び現像ローラ１０２の当接ニップ領域にて不具合
が生じ、現像ローラ１０２表面に未帯電トナーが多量に
発生し、磁性トナーの場合は、濃度低下，反転カブリ増
加等、非磁性トナーの場合は前記問題点に加え、トナー
飛散の増加，現像ローラ１０２表面からの未帯電トナー
の脱落等が発生し、良好な画像形成を困難にしていた。

【００１０】更に詳しく述べると、トナーの空隙率が低
くなると、この傾向が著しくなることが本願出願人らの
検討によって明らかになってきている。

【００１１】ここで、空隙率の測定方法を説明する。ま
ず、ホソカワミクロン（株）製のパウダーテスターに付
属している容器を用いて、該パウダーテスターの取扱説
明書の手順に従って、現像剤のゆるみ見かけ密度を測定
する。次に、島津製作所製のアキュピック１３３０を使
用し、トナーを１０ｃｍ³の測定用セルにごく軽くタッ
ピングしながら容器の８分目程度まで充填し、４０℃に
設定した真空乾燥機で２４時間乾燥した後、重量を測定
してから本体に挿入し、ヘリウムガスの充填圧力を１３
４．４５ＫＰａで１０回パージした後、充填圧力１３
４．４５ＫＰａ、平衡圧０．０３４５ＫＰａで５回測定
して平均値を求め、真密度を求めた。そして、空隙率＝１−（ゆるみ見かけ密度／真密度）で表される空隙率を算出した。

【００１２】以上の様にして算出した空隙率が約６０％
以下となると、前記問題点が顕著になる傾向がある。こ
の空隙率は、トナーの粒径が小さい程、トナーの形状が
球形に近い程、また、トナーの流動性が高い程、低くな
る傾向にある。特に、球形トナーを高流動性を得るべく
外添処理を行うと、空隙率は６０％を下回り、前記問題
点が著しく発生する。

【００１３】トナーの球形化に伴い、良好な転写性を得
ることが可能になり、また、トナーの流動性が高けれ
ば、ガサツキ，飛び散り等が低減し、転写性の向上と合
せて、良好な画像性を得ることが可能になるはずである
が、前記従来例においては以下に示す理由により前記問
題点が発生する。

【００１４】空隙率が低くなると、前記問題点が発生す
る原因は、現像ブレード１０３と現像ローラ１０２との
当接ニップ領域内のトナーの挙動が大きく関係してい
る。図６に加え、図７，図８，図９及び図１０を用いて
説明する。

【００１５】まず、本現象が顕著に生じる前記球形トナ
ーの場合を例にとる。空隙率の低い球形トナーは、現像
ローラ１０２と供給ローラ１０４の当接領域近辺におい
てトナーＴ’が回動する結果、現像ローラ１０２表面と
の摩擦帯電により、帯電量を得る。その結果生じる鏡映
力により、供給ローラ１０４によって供給され帯電量を
得たトナーＴ’の一部は、現像ローラ１０２表面に担持
され、図７に示す様に、現像ブレード１０３と現像ロー
ラ１０２表面との当接ニップ領域Ｎに搬送されてくる。
トナーＴ’は空隙率が低いため、図７に示す様に、現像
ローラ１０２表面に比較的密な状態で担持搬送されてく
る。現像ローラ１０２表面のトナーコート層の第１層が
密になると、現像ローラ１０２表面との摩擦帯電により
生じた鏡映力に加えて、トナーコート層第１層からの摩
擦力により、供給ローラ１０４によって供給されて第１
層目に供給されなかったトナーＴ’も、第２層目として
比較的密に搬送される。同様な理由によって、第３層，
第４層，…と第１層の上に多層積載され、多層構成のト
ナーコート層が形成される。理想的には、このトナーコ
ート層中のトナーＴ’は全て同様な帯電量を得ているこ
とが最適であるが、実際には帯電量分布を持っており、
このトナーコート層中には、反転トナーや未帯電トナー
も、ある割合で存在する。

【００１６】図７に示したニップＮ中において、トナー
コート層の最適化とトナーＴ’の帯電量分布の最適化が
図られるわけであるが、この過程を詳しく説明する。図
７の第２層目にコートされたトナーをＴ’２として示し
たものが図８である。図８では、多層トナーコートをニ
ップＮにて、３層に規制する場合を示している。図８に
示した例では、ニップＮ内では第１層目のトナーコート
層が密であるため、現像ローラ１０２の回転方向Ｙと同
方向に、トナーＴ’２に対して力Ｆ１が働く。一方、第
３層目のトナーには、現像ブレード１０３からの摩擦力
Ｆ２が働く。このＦ１，Ｆ２の働きにより、トナーＴ’
２と第１層目のトナー間には力Ｆ３が働くことによって
回動が生じ、第１層目，第２層目のトナー共に、現像ロ
ーラ１０２と接触する機会が生じる。ニップＮ中では、
現像ブレード１０３には当接圧が働いているので、第１
層目及び第２層目は現像ローラ１０２表面と、第３層目
は現像ブレード１０３と摩擦帯電し、トナーコート層中
の帯電量分布の最適化が行われ、反転トナー及び未帯電
トナーが大幅に減少し、良好な画像形成が可能となる。
この様な状況下では、前記した問題点は生じない。

【００１７】しかしながら、トナーＴ’の帯電性が低下
すると問題が生じる。トナーＴ’の帯電性が低下し、現
像ローラ１０２と供給ローラ１０４との当接近辺におけ
るトナーＴ’と現像ローラ１０２表面との摩擦帯電性が
低下すると、十分な帯電量を持ったトナーＴ’が減少
し、図９に示す様に、第１層のトナーコートが疎にな
る。その結果、図８における力Ｆ１は大幅に減少し、図
９のＦ１’の様になる。その結果、トナーＴ’の帯電量
が不十分なことと相俟って、第２層のトナーコートも疎
になる。同様に第３層，第４層…も疎になる。しかしな
がら、部分的には密なコート領域も存在するので、ニッ
プＮ中のトナーコート層数は図８の場合と同様に３層と
なる。現像ブレード１０３の通常の当接圧下では、コー
ト層が疎になってきても、ニップＮ中のコート層数は変
わらない。つまり、ニップＮ中のトナーコート層数は不
変であるので、コート層中のトナーＴ’が疎になること
はニップＮ中のトナー密度の低下を意味する。トナー密
度の低下は、トナー間摩擦力の減少をもたらし、その結
果、トナーＴ’２と第１層目トナーＴ’との間の回動は
生じにくくなる。結果として、トナーＴ’２の帯電付与
機会が失われ、トナーコート層中の帯電量分布の最適化
が図れなくなる。トナーコート層中の帯電量分布の最適
化が図れなけらば、それだけニップＮを通過したトナー
コート層中に反転トナーや未帯電トナーが増加し、前記
問題点が生じてしまうことになる。

【００１８】トナーＴの帯電性が低下する場合はいく通
りか考えられるが、代表的な３つの場合を以下に示す。

【００１９】１つめは、トナー自身の帯電性が始めから
低い場合である。トナー自身の滑り性が良い球形トナー
は、摩擦力が低下するため、この傾向が強い。また、現
像装置の耐久性を向上させるために、耐久によるトナー
自身のチャージアップを防止するために意識的に帯電量
を低下させる外添処理を行う場合もある。トナーがチャ
ージアップすると、ゴーストが悪化し、また画像上ガサ
ツキ，飛び散りが生じ、更には現像性が低下してしまう
からである。

【００２０】２つめは、従来例に示す様な非磁性一成分
現像装置の場合、耐久によるトナー劣化が生じ、トナー
の帯電性が低下してしまう場合がある。

【００２１】３つめは、トナーに外添した外添剤や微粉
トナーがチャージアップして現像ローラ１０２表面に固
着し、新たなトナーと現像ローラ１０２表面との摩擦帯
電性を阻害し、トナーの帯電性が低下してしまう場合が
ある。

【００２２】以上、説明した様に、空隙率の低いトナー
を用いると、従来装置においては反転トナーや、特に未
帯電トナーが増加し、前記した種々の問題点を引き起こ
していた。

【００２３】一方、従来から用いられている粉砕トナー
（重量平均粒径で約７μｍ以上のトナー）等の空隙率の
高いトナーは、図１０に示す様に、ニップＮ中のトナー
密度が低くてもトナー自身の摩擦力が高いので、現像ス
リーブ１０２表面の摩擦力Ｆ１”が上昇し、更に第２
層，第３層のトナーに対してもトナー間に摩擦力が働く
ので、図１０で示すトナーＴ’２’と第１層目トナー間
に力Ｆ３’が生じ、回動が生じるので、空隙率の低いト
ナーに比べて、現像ブレード１０３のトナーへの帯電付
与性が高くり、前記問題点に対するマージンが広くな
り、不具合が生じにくくなる。

【００２４】以上、説明した様に、従来装置において
は、転写性の向上や高画質を得るために流動性の高い球
形トナーや、異なる高精細画像をめざして重量平均粒径
が５μｍ以下となる様な微粒子トナーを用いることが困
難となっていた。上記説明では、非磁性一成分系トナー
に対して述べたが、本現象は、基本的には磁性一成分系
トナーにおいても生じることであり、程度の差はある
が、同様な問題点が生じてしまっていた。

【００２５】以上、従来技術では、上記問題点を解決す
ることが困難である理由を示した。

【００２６】従って、本発明の第１の目的は、現像ブレ
ードと現像スリーブとの当接ニップ領域内でのトナーに
対する帯電付与性を向上させ、流動性の高い球形トナー
や、重量平均粒径が５μｍ以下となる様な微粒子トナー
に対して安定した現像工程が行える現像システムを提供
し、トナー飛散，現像スリーブからのトナー脱落，画像
濃度低下，反転カブリ等の生じない高品位な画像を形成
可能な画像形成装置を提供することにある。

【００２７】また、本発明の第２の目的は、上記目的を
長期間維持することによって、高耐久性を有する長寿命
の画像形成装置を提供することにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。即ち、本発明は（ｉ）静
電潜像が形成される像担持体及び（ｉｉ）一成分系現像
剤を担持するための、弾性層を表面に有する現像剤担持
体と、該現像剤担持体表面の一成分系現像剤量を規制
し、かつ一成分系現像剤に電荷付与を行う現像剤規制手
段とを少なくとも有し、該現像剤担持体と該像担持体と
の接触又は対向する領域である現像領域にて静電潜像を
該一成分系現像剤により現像する現像装置を備えた画像
形成装置において、該現像剤担持体に一成分系現像剤を
介して現像剤規制手段を圧接する現像剤規制領域におけ
る現像剤規制手段表面の十点平均粗さをＲｚとし、該一
成分系現像剤の重量平均粒径をＤとしたとき、該十点平
均粗さＲｚ及び重量平均粒径Ｄとは、下記関係

【００２９】

【数２】を満足し、該現像剤規制領域における現像剤規制手段表
面の凹凸の平均間隔をＳ _m とし、該現像剤規制領域にお
ける現像剤規制手段表面の凹凸の平均傾斜角をθ _a とし
たとき、該平均間隔Ｓ _m と該平均傾斜角θ _a と該一成分系
現像剤の重量平均粒径Ｄとは、下記関係 θ _a ≦４５度のとき、Ｓ _m ≦２０Ｄ４５度＜θ _a ＜９０度のとき、Ｓ _m ≦１０Ｄを満足することを特徴とする画像形成装置である。

【００３０】

【００３１】更に、前記画像形成装置は、該現像剤規制
領域における現像剤規制手段表面に粉体を、溶融接着又
は接着層を介して接着することによって、該現像剤規制
領域における現像剤規制手段表面の凹凸が形成されてい
ることが好ましい。また、該粉体は、（ｉ）導電性キャ
リア、（ｉｉ）該現像剤の帯電極性と逆極性の帯電極性
を有する樹脂を有する粉体、又は（ｉｉｉ）該樹脂を表
面にコーティングしたキャリアのうちいずれかであるこ
とが好ましく、更に該粉体は略球形であることが好まし
い。

【００３２】また、該一成分系現像剤は、形状係数ＳＦ
−１が１００〜１４０、形状係数ＳＦ−２が１００〜１
２０の範囲であることが好ましい。また、該一成分系現
像剤の一部又は全体が重合法により形成されることが好
ましい。また、該一成分系現像剤がコア／シェル構造を
持つことが好ましく、該コア／シェル構造のコア部の主
たる成分が低軟化点物質であり、該低軟化点物質の融点
が４０〜９０℃であることが好ましい。

【００３３】また、該一成分系現像剤は、非磁性一成分
系現像剤であることが好ましい。

【００３４】また、該一成分系現像剤表面の外添剤被覆
率が５〜９９％であることが好ましい。更に、該現像装
置は、該現像剤担持体に一成分系現像剤を供給するため
の現像剤規制手段をさらに有していることが好ましい。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の実施例を図面に則して更に詳しく説明する。尚、次に
説明する実施例にては、本発明は、図１に示されるよう
な電子写真画像形成装置に具現化されるものとして説明
するが、これに限定されるものではない。

【００３６】図１にて、電子写真画像形成装置は、像担
持体である感光体ドラム０を回転自在に設け、該感光体
ドラム０を一次帯電器１５で一様に帯電し、次に例えば
レーザのような発光素子１６によって情報信号を露光し
て静電潜像を形成し、現像装置１で可視像化する。次に
該可視像を転写帯電器１７により転写紙１８に転写し、
更に定着装置１９にて定着して永久画像を得る。また、
感光体ドラム０上の転写残トナーはクリーニング装置２
０により除去する。

【００３７】（第１の実施の形態）図１において、感光
体ドラム０は矢印Ｘ方向に回転速度Ｖ_Xで回転し、不図
示の手段にてその表面に、イメージ露光により静電潜像
を形成する。非磁性一成分現像装置１は、感光体ドラム
０と接触し、矢印Ｙ方向に回転速度Ｖ_Yで回転する現像
ローラ２、現像剤規制手段としての現像ブレード３、矢
印Ｚ方向に回転する供給ローラ４、吹出し防止シート
７、非磁性の一成分系現像剤Ｔを撹拌する撹拌部材５を
備えており、ここで感光体ドラム０と現像ローラ２の回
転速度の関係は、Ｖ_Y＞Ｖ_Xである。

【００３８】また現像ローラ２は、負極性ＤＣ電圧６が
接続されており、一方、感光体ドラム０は接地されてい
る。

【００３９】現像剤担持体としての現像ローラとして
は、アルミニウムやステンレスの如き金属の円筒状のス
リーブの表面に、シリコーンゴムやウレタンゴムなどの
ゴム、エラストマー又は発泡樹脂の如き特性を有する材
料により形成した弾性層を有するものである。

【００４０】次に、本発明で用いる非磁性の一成分系現
像剤Ｔについて説明する。

【００４１】本発明では、転写性向上を主たる目的とし
て、非磁性の一成分系現像剤は、球形のトナー粒子を有
する。一成分系現像剤は、重量平均粒径３〜１０μｍ
で、形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０、ＳＦ−２が１
００〜１２０の範囲のものを用いることが好ましい。Ｓ
Ｆ−１が１４０を超える場合には、トナー粒子は不定形
となり、ＳＦ−２が１２０を超える場合には、表面の凹
凸が顕著となるため、いずれの場合も良好な転写特性を
得ることが困難となる。

【００４２】トナーの球形度合は、トナーの形状係数Ｓ
Ｆ−１及びＳＦ−２を用いて示すことが可能である。Ｓ
Ｆ−１、ＳＦ−２とは、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、その画像情報をインターフェースを介してニコレ
社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に導入し解析を行な
い下式より算出し得られた値を定義している。

【００４３】

【数３】（ＭＸＬＮＧ：絶対最大長、ＡＲＥＡ：トナー投影面
積、ＰＥＲＩ：周長）

【００４４】このトナーの形状係数ＳＦ−１は球形度合
を示し、１４０より大きいと、球形から徐々に不定形と
なる。ＳＦ−２は凹凸度合を示し、１２０より大きいと
トナーの表面の凹凸が顕著になる。

【００４５】トナーの重量平均粒径は、種々の方法によ
って測定できるが、本発明においては、コールターカウ
ンターのマルチサイザーを用いて行った。

【００４６】すなわち、測定装置としてはコールターカ
ウンターのマルチサイザーＩＩ型（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ース
（日科機製）及びＣＸ−１パーソナルコンピューター
（キヤノン製）を接続し、電解液は特級または１級塩化
ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。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、さらに測定試料を
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、前記コールターカ
ウンターのマルチサイザーＩＩ型により、アパーチャー
として、トナー粒径を測定するときは、１００μｍアパ
ーチャーを用いて測定する。トナーの体積，個数を測定
して、体積分布と個数分布とを算出した。それから本発
明に係る体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径を
体積分布から求める。

【００４７】この球形トナー粒子は、重合法により形成
され、これにより、より球形に近いトナー粒子を得るこ
とができる。特に、トナー粒子表面のかかる部分を重合
法により形成されたトナー粒子については、分散媒体中
にプレトナー（モノマー組成物）粒子として存在させ必
要な部分を重合反応により生成するため、表面性につい
ては、かなり平滑化されたものを得ることができる。

【００４８】本発明では、同時に球形トナー粒子の製造
の容易化及び、省エネルギー化を目的としてトナー粒子
を低溶融点化するため、球形トナー粒子にコア／シェル
構造をもたせ、シェル部分を重合により形成することが
好ましい。コア／シェルの構造の作用は、トナー粒子の
優れた定着性を損なうことなく耐ブロッキング性を付与
できることはいうまでもなく、コアを有しないようなバ
ルクとしての重合トナー粒子に比較して、シェル部分の
みを重合するほうが、重合工程の後の後処理工程におい
て、残存モノマーの除去が容易に行なわれるからであ
る。

【００４９】また、コア部の主たる成分としては低軟化
点物質が好ましく、ＡＳＴＭＤ３４１８−８に準拠し測
定された主体極大ピーク値が、４０〜９０℃を示す化合
物が好ましい。極大ピークが４０℃未満であると低軟化
点物質の自己凝集力が弱くなり、結果として耐高温オフ
セット性が弱くなり好ましくない。一方、極大ピークが
９０℃を超えると定着温度が高くなり好ましくない。更
に直接重合法によりトナーを得る場合においては、水系
で造粒・重合を行うため極大ピーク値の温度が高いと、
主に造粒中に低軟化点物質が析出してきて懸濁系を阻害
するため好ましくない。

【００５０】上記極大ピーク値の温度測定には、例えば
パーキンエレマー社製ＤＳＣ−７を用いる。装置検出部
の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補
正についてはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは
アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセット
し、昇温速度１０℃／ｍｉｎ．で測定を行った。

【００５１】上記低軟化点物質としては、具体的にはパ
ラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィシャ
ートロピッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪
酸、エステルワックス及びこれらの誘導体又はこれらの
グラフト／ブロック化合物等が利用できる。

【００５２】また、低軟化点物質はトナー粒子中へ５〜
３０重量％添加することが好ましい。仮に５重量％未満
の添加では先に述べた残存モノマーの除去に負担がかか
り、また３０重量％を超える場合は、重合法による製造
においても造粒時にトナー粒子同士の合一が起き易く、
粒度分布の広いものが生成しやすく、不適当であった。

【００５３】さらには、トナー粒子表面を外添剤により
被覆することにより、感光体帯電部材による影響をある
部分外添剤に逃がしてやるような構成をとることが望ま
しく、その意味で、トナー粒子表面の外添剤被覆率が５
〜９９％、さらに好ましくは１０〜９９％であることが
良い。トナー粒子表面の外添剤被覆率は、日立製作所Ｆ
Ｒ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いトナー像を１００個無
作為にサンプリングし、その画像情報をインターフェー
スを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）に
導入する。画像情報は、トナー粒子表面部分と外添剤部
分と明度が異なるため、２値化して、外添剤部分の面積
Ｓ_Gとトナー粒子部分の面積（外添剤部分の面積も含
む）Ｓ_Tに分け、下記式により算出される。

【００５４】

【数４】

【００５５】本発明にて使用される外添剤としては、ト
ナー粒子に添加した時の耐久性の点から、トナー粒子の
重量平均径の１／１０以下の粒径であることが好まし
い。この添加剤の粒径とは、電子顕微鏡におけるトナー
粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。
また外添剤としては、たとえば、金属酸化物（酸化アル
ミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化
セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸
化亜鉛など）・窒化物（窒化ケイ素など）・炭化物（炭
化ケイ素など）・金属塩（硫酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、炭酸カルシウムなど）・脂肪酸金属塩（ステアリン
酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど）・カーボンブラ
ック・シリカなどが用いられる。

【００５６】これら外添剤は、トナー粒子１００重量部
に対し、０．０１〜１０重量部が用いられ、好ましく
は、０．０５〜５重量部が用いられる。これら外添剤
は、単独で用いても、また、複数併用してもよい。それ
ぞれ、疎水化処理を行ったものが、より好ましい。

【００５７】外添剤の外添量が０．０１重量部未満の場
合には、一成分系現像剤の流動性が悪化し、転写及び現
像の効率が低下してしまう。その結果、画像の濃度ムラ
や画像部の周辺に現像剤が飛び散ってしまう所謂飛び散
りが発生してしまう。１０重量部を超える場合には、過
多な外添剤が感光ドラムや現像ローラに付着して現像剤
への帯電性を悪化させたり、画像を乱したりする。

【００５８】以上の様にして作製した非磁性一成分系現
像剤の空隙率を測定すると、外添条件によってやや変動
するが、およそ５６〜６０％程度となり、従来技術では
種々の問題点が発生しやすかった空隙率６０％以下の範
囲に分布することとなるが、本発明においては、現像剤
規制手段の表面粗さを後述する通りコントロールしたた
め、一成分系現像剤を良好に帯電させることが可能とな
り、従来の問題点を解決することができる。

【００５９】次に本発明の特徴である現像剤規制手段と
しての現像ブレード３について、特にその表面性につい
て説明する。

【００６０】現像ブレード３には厚さ０．１〜０．５ｍ
ｍのリン青銅薄板を用いることができる。現像ブレード
３の現像ローラ２との当接ニップ部表面付近（図１中、
Ａ部）の断面の概略説明図を図２に示す。現像ブレード
３は、以下に示す表面性が得られる様に表面処理加工
し、所定の表面性に仕上げた。表面処理加工は、例え
ば、ブラスト処理を行うことが可能であるが、本実施形
態ではリン青銅薄板表面に対し、φ１０〜φ３００μｍ
のガラス玉を所定距離から所定圧にて所定時間のみ吹き
付けた。

【００６１】以下に示す表面性を表す物性値はＪＩＳ
Ｂ０６０１に示されている定義を用い、測定には小坂研
究所製の表面粗さ試験器「ＳＥ−３０Ｈ」を使用した。

【００６２】本発明において、現像剤担持体に一成分系
現像剤を介して圧接する現像剤規制領域における現像剤
規制手段表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）、現像剤規制領域
における現像剤規制手段表面の凹凸の平均間隔
（Ｓ_m）、現像剤規制領域における現像剤規制手段表面
の平均傾斜角（θ_a）は、図２を用いて簡単に説明する
と、

【００６３】

【数５】以上の式で表わすことが可能である。

【００６４】本発明においては、一成分系現像剤Ｔの重
量平均粒径をＤとした場合、上記の現像剤規制手段表面
の十点平均粗さＲｚと一成分系現像剤の重量平均粒径Ｄ
とは、下記関係を満足することが好ましい。

【００６５】

【数６】この様にすることによって現像ブレード３の表面は、第
２層現像剤コート層へ接触することが可能になる。Ｒｚ
＜１／３Ｄの場合には、第２層の現像剤コート層が現像
ブレード３の表面へ接触する確率が低下し、一成分系現
像剤に対して所定の電荷を付与することが困難となる。
Ｒｚ＞２Ｄの場合には、現像ブレード表層の粗さによる
コートスジが生じ易くなる。また、Ｓ_mについては、θ_a
≦４５°のときＳ_m≦２０Ｄ、４５°＜θ＜９０°のと
きＳ_m≦１０Ｄとなる様に加工することが好ましい。つ
まり、凸部傾斜角が緩やかな場合は凹凸のピッチを広
く、凸部傾斜角が急峻な場合は凹凸のピッチを短くなる
様にする。この様にすることによって、現像ブレード３
表面の第２層現像剤コート層への接触確率を高くするこ
とができる。

【００６６】以上の様に加工した現像ブレード３を現像
装置１に用いて画像形成動作を行うと、空隙率の低い一
成分系現像剤を用いても、従来発生していた問題点を解
決できる。その理由を、図３を用いて説明する。

【００６７】現像ローラ２と供給ローラ４との当接ニッ
プ領域近傍において生じる一成分系現像剤Ｔの回動の結
果、一成分系現像剤Ｔと現像ローラ２との摩擦帯電が十
分に行われて、一成分系現像剤Ｔの現像ローラ２の表面
への現像剤コート（第１層）が密に行われれば、従来例
で図８を用いて説明した時の様に、現像ブレード３と現
像ローラ２との当接ニップ領域Ｎで、第２層，第３層へ
の帯電付与及び現像剤コート層中の帯電量分布の最適化
が十分に行われるので問題は生じない。本発明において
は、従来例で図９を用いて説明した時と同様な状況にな
っても、問題は生じない。つまり、帯電性の低い現像剤
を用いても耐久により現像剤劣化が生じ、現像剤の帯電
性が低下しても従来例で生じた問題は生じない。その理
由は、図３に示す様に、たとえ現像ローラ２表面の第１
層現像剤コートが疎になっても、本発明においては、現
像ブレード３表面が第２層現像剤コートに接触し影響を
与える程度に粗してあるので、第２層現像剤Ｔ２は従来
と異なり、現像ブレード３表面からの帯電付与機会が生
じる。更に、現像ブレード３表面を粗すことによって第
２層現像剤Ｔ２に対し、力Ｆ２が、図８で示した第３層
現像剤コートで生じる力Ｆ２と同様に生じるので、第１
層，第２層間に力Ｆ３が働き、図３で示す様に現像剤Ｔ
２と第１層間に回動が生じる。その結果、ニップＮ中に
おいて第１層，第２層への現像ローラ２からの帯電付与
性が向上し、現像剤コート層中の帯電量分布の最適化が
行われる。その結果、反転トナーや特に未帯電現像剤が
従来に比べ著しく減少し、従来生じていた問題点の発生
が防止可能となった。

【００６８】更に従来例では現像ローラ表面にチャージ
アップした外添剤や微粉トナー粒子が付着し、現像ロー
ラ２と現像剤Ｔとの摩擦帯電が低下していたが、第１層
目の現像剤Ｔが回動することでチャージアップした外添
剤や微粉トナー粒子を除去できるため、現像ローラ２表
層にチャージアップした外添剤や微粉トナー粒子が付着
しにくくなった。

【００６９】本発明において、現像ブレード３の表面性
は、Ｒｚが１／３以上あれば、現像ブレード３が現像剤
と十分摩擦帯電できるので上記効果が生じる。但し、Ｒ
ｚを増加させすぎると現像ローラ２上の現像剤コート層
に現像ブレード３の表層粗さによるコートスジが発生す
るので、好ましくはＲｚは１／３Ｄ〜２Ｄの範囲であ
る。

【００７０】一方、Ｓ_mについては、Ｓ_mが大きい（例え
ば、約６０μｍ以上）とニップＮ中における第１層，第
２層現像剤コート層への接触機会が減少してしまい、本
発明の効果が低減するが、前記した範囲内であれば、本
発明の効果を維持できる。

【００７１】また、θ≦４５°の場合においても、Ｓ_m
≦２０Ｄとすることで安定したコート状態が得られた。

【００７２】現像ブレード３の表面を前記した表面性に
仕上げる必要な領域としては、現像ローラに当接しニッ
プ領域を形成する現像ブレード表面を前記した表面性に
仕上げればよい。即ち、現像ローラ上に形成される現像
剤層を規制・帯電付与を行う領域を前記した表面性に仕
上げればよい。そのため、周知の表面加工処理工程にお
いて、例えば現像ブレードの全表面を所定の表面性に仕
上げることにより、工程が簡略化されたり安価になるの
であれば、現像ブレードの全表面を所定の表面性に仕上
げても何ら問題はない。

【００７３】更に本実施形態においては、現像ローラ２
が感光体ドラム０に接触した状態で現像を行っている
が、これに限定されるものではない。例えば、弾性を有
する現像ローラ２を感光体ドラム０に対して非接触に配
設し、現像ローラ２を感光体ドラム０の間に直流又は交
流電界を印加することで現像を行ってもよい。

【００７４】以上説明した様に、本発明によれば、空隙
率の低い現像剤を用いても、常に良好な現像剤への帯電
付与を行うことが可能になるので、従来の様に種々の問
題点が生じない。その結果、転写性及び画質を向上させ
得る流動性の高い球形トナー粒子を用いることが可能に
なり、高画質，高品質な画像の得られる画像形成装置が
提供可能となった。更に、本発明によれば、現像剤の帯
電性が低下しても対応可能であるので、現像装置の耐久
性が向上し、画像形成装置の寿命の長期化を図ることが
可能になった。

【００７５】（第２の実施形態）図４に本発明の第２の
実施形態を示す。

【００７６】第１の実施形態では、ガラス玉を吐出して
現像ブレード３表面に吹き付けることによって所定の表
面粗さを得たが、本実施形態ではこの方法に加え、重量
平均粒径が約３〜２０μｍ程度の導電性金属粒子１０を
現像ブレード８表面に導電プライマー層１１を介して接
着し、所定の第１の実施形態と同様な表面性を得た。こ
の場合、導電性金属粒子１０の粒径によって、現像ブレ
ード８表面のＲｚが決定されるため、第１の実施形態よ
り精度よく表面を仕上げることが可能となる。特に第１
の実施形態に比べ、凹凸の平均間隔Ｓ_mの精度を上げる
ことが可能となる。

【００７７】このようにして作製した現像ブレード８を
用いても、第１の実施形態と同様な効果を上げることが
可能となる。

【００７８】また、上記の導電性金属粒子１０に代え
て、一成分系現像剤への帯電付与性の向上を図るため
に、ポジ帯電性（ネガ付与性）のナイロン樹脂等からな
る粉体や、前記樹脂等を導電性金属粒子の表面にコーテ
ィングした粉体を用いても良い。このようにしても、無
論、第１の実施形態と同様な効果を得ることが可能にな
る。

【００７９】また、上記導電性金属粒子１０は、トナー
への過度の負荷を和らげるために、球形であることが好
ましい。

【００８０】（第３の実施形態）第２の実施形態では、
導電性金属粒子１０等の粉体をプライマー層１１を介し
て、現像ブレード８表面に接着したが、プライマー層１
１を介さずに、直接、熱により溶融接着しても前記第２
の実施形態と同様に現像ブレード８表面を所定の粗さに
仕上げることが可能であり、この場合も、前記の第２の
実施形態と同様な効果を得ることができる。

【００８１】（第４の実施形態）第１の実施形態及び第
２の実施形態では、現像ブレードとしてリン青銅薄板を
使用し、弾性を有する現像ローラ２に当接していた。本
実施形態においては、図５に示すように金属製の薄板の
一部を折り曲げ、現像ローラ２に対して現像ブレード９
の折り曲げ部を食い込むように配設したものである。

【００８２】現像ブレード９は現像ローラ２の回転方向
に対し、現像ブレード折り曲げ部上流及び下流の２ケ所
に現像ローラ２に当接する。このような現像ブレード９
においては、どちらかの現像ローラ２との当接部の表面
を前述の如く所定の表面粗さにすることで、前記の実施
形態と同様の効果を得ることが可能である。

【００８３】好ましくは、現像ローラ２の回転方向に対
し上流側の当接部（図５中、Ｂ部）を所定の表面粗さに
粗し、下流部で現像剤層をならすことにより、現像ロー
ラ２上の現像剤層を均一にすることが可能である。

【００８４】（他の実施形態）以上の第１乃至第４の実
施形態は、非磁性の一成分系現像剤を用いて説明した
が、無論、磁性の一成分系現像剤や重量平均粒径５μｍ
以下の微粒子の現像剤を用いても、本発明は同様な効果
を上げることが可能となる。

【００８５】更に、現像ブレードとして形状にこだわる
ものでなく、例えば現像ブレードとして所定の表面粗さ
を有する丸棒を現像ローラ２に当接させることで、同様
の効果を得ることが可能である。

【００８６】また現像ブレードの材料としてリン青銅薄
板で前記実施形態を説明したが、これに限られるもので
なく、例えば所定の表面粗さを有するステンレス鋼薄板
を用いても同様の効果が得られる。

【００８７】以下実施例を用いて本発明を詳細に説明す
るが、本発明は、これらに何ら限定されるものではな
い。

【００８８】

【実施例】

（一成分系現像剤Ａの製造）イオン交換水７１０ｇに、
０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液４５０ｇを投入し、６０℃
に加温した後、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業製）
を用いて、１２０００ｒｐｍにて撹拌した。これに１．
０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６８ｇを徐々に添加し、Ｃａ
₃（ＰＯ₄）₂を含む水系媒体を得た。

【００８９】一方、（モノマー）スチレン１６５ｇｎ−ブチルアクリレート３５ｇ（着色剤）Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３１５ｇ（電荷制御剤）サリチル酸金属化合物３ｇ（極性レジン）飽和ポリエステル１０ｇ（酸価１４，ピーク分子量８０００）（離型剤）エステルワックス（融点７０℃）５０ｇ上記処方を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモミキサー（特殊
機化工業製）を用いて、１２０００ｒｐｍにて均一に溶
解、分散した。これに、重合開始剤２，２′−アゾビス
（２，４−ジメチルバレロニトリル）１０ｇを溶解し、
重合性単量体組成物を調製した。

【００９０】前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物
を投入し、６０℃，Ｎ₂雰囲気下において、ＴＫ式ホモ
ミキサーにて１００００ｒｐｍで１０分間撹拌し、重合
性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹
拌しつつ、８０℃に昇温し、１０時間反応させた。重合
反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、
塩酸を加えリン酸カルシウムを溶解させた後、ろ過、水
洗、乾燥をして、着色懸濁粒子（トナー粒子）を得た。
得られたトナー粒子は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を
用いたトナーの断層面測定法で、ワックスを主体とする
コア部とこのコア部を覆う樹脂（重合性モノマーの重合
によって合成された樹脂）を主体とするシェル部を有す
るコア／シェル構造を有していた。

【００９１】得られたトナー粒子１００重量部と、ＢＥ
Ｔ法による比表面積が２００ｍ²／ｇである疎水化処理
されたシリカ微粉末２．２重量部とを混合して一成分系
現像剤Ａを調製した。一成分系現像剤Ａの外添剤被覆率
は８５％であり、さらに電子顕微鏡（拡大倍率：１０万
倍）によるトナー粒子の表面観察において、シリカ微粉
末の粒径は約５０ｎｍであった。

【００９２】得られた一成分系現像剤Ａは、形状係数Ｓ
Ｆ−１が１１５、形状係数ＳＦ−２が１１０であり、重
量平均粒径が６．０μｍであり、空隙率が５５％であっ
た。

【００９３】（一成分系現像剤Ｂの製造）イオン交換水
７１０ｇに、０．１Ｍ−Ｎａ₃ＰＯ₄水溶液４５０ｇを投
入し、６０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミキサー（特殊
機化工業製）を用いて、１２０００ｒｐｍにて撹拌し
た。これに１．０Ｍ−ＣａＣｌ₂水溶液６８ｇを徐々に
添加し、Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂を含む水系媒体を得た。

【００９４】一方、（モノマー）スチレン１６５ｇｎ−ブチルアクリレート３５ｇ（着色剤）Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３１５ｇ（電荷制御剤）サリチル酸金属化合物３ｇ（極性レジン）飽和ポリエステル１０ｇ（酸価１４，ピーク分子量８０００）上記処方を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモミキサー（特殊
機化工業製）を用いて、１２０００ｒｐｍにて均一に溶
解、分散した。これに、重合開始剤２，２′−アゾビス
（２，４−ジメチルバレロニトリル）１０ｇを溶解し、
重合性単量体組成物を調製した。

【００９５】前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物
を投入し、６０℃，Ｎ₂雰囲気下において、ＴＫ式ホモ
ミキサーにて１００００ｒｐｍで１０分間撹拌し、重合
性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹
拌しつつ、８０℃に昇温し、１０時間反応させた。重合
反応終了後、一成分系現像剤Ａの製造と同一条件の減圧
下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えリン酸
カルシウムを溶解させた後、ろ過、水洗、乾燥をして、
着色懸濁粒子（トナー粒子）を得た。

【００９６】得られたトナー粒子１００重量部と、ＢＥ
Ｔ法による比表面積が２００ｍ²／ｇである疎水化処理
されたシリカ微粉末１．５重量部とを混合して一成分系
現像剤Ｂを調製した。一成分系現像剤Ｂの外添剤被覆率
は８０％であった。

【００９７】得られた一成分系現像剤Ｂは、形状係数Ｓ
Ｆ−１が１２０、形状係数ＳＦ−２が１１５であり、重
量平均粒径が５．５μｍであり、空隙率が５５％であっ
た。

【００９８】（一成分系現像剤Ｃの製造）スチレン−アクリル系樹脂１００重量部カーボンブラック５重量部低分子量エチレン−プロピレン共重合体４重量部負荷電制御剤（アゾ染料系金属錯体）１重量部上記混合物を、１４０℃に加熱された二軸エクストルー
ダーで溶融混練し、混合物を冷却した後、ハンマーミル
で粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕し微粉砕
物（トナー粒子）を得た。

【００９９】得られたトナー粒子１００重量部と、ＢＥ
Ｔ法による比表面積が２００ｍ²／ｇである疎水化処理
されたシリカ微粉末１．９重量部とを混合して一成分系
現像剤Ｃを調製した。一成分系現像剤Ｃの外添剤被覆率
は７５％であった。

【０１００】得られた一成分系現像剤Ｃは、形状係数Ｓ
Ｆ−１が１４５、形状係数ＳＦ−２が１３３であり、重
量平均粒径が５．８μｍであり、空隙率が６５％であっ
た。

【０１０１】（一成分系現像剤Ｄの製造）スチレン−アクリル系樹脂１００重量部カーボンブラック５重量部低分子量エチレン−プロピレン共重合体４重量部負荷電制御剤（アゾ染料系金属錯体）１重量部上記混合物を、１４０℃に加熱された二軸エクストルー
ダーで溶融混練し、混合物を冷却した後、ハンマーミル
で粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕し微粉砕
物（トナー粒子）を得た。

【０１０２】得られたトナー粒子１００重量部と、ＢＥ
Ｔ法による比表面積が２００ｍ²／ｇである疎水化処理
されたシリカ微粉末１．５重量部とを混合して一成分系
現像剤Ｄを調製した。一成分系現像剤Ｄの外添剤被覆率
は７４％であった。

【０１０３】得られた一成分系現像剤Ｄは、形状係数Ｓ
Ｆ−１が１４８、形状係数ＳＦ−２が１３６であり、重
量平均粒径が５．４μｍであり、空隙率が６７％であっ
た。

【０１０４】（現像ブレードＡの製造）厚さ０．１５ｍ
ｍのリン青銅薄板に対して、φ１００μｍのガラス玉を
距離２１０ｍｍから圧力２．２ｋｇｆ／ｃｍ²で４０秒
間吹き付けて表面処理を行って現像ブレードＡを得た。

【０１０５】得られた現像ブレードＡは、表１に示す通
り表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）が５．０μｍ、表面の凹
凸の平均間隔（Ｓ_m）が３０μｍ、表面の凹凸の平均傾
斜角（θ_a）が５０度であった。

【０１０６】（現像ブレードＢの製造）現像ブレードＡ
の製造で用いたリン青銅薄板に吹き付けるガラス玉の粒
径、ガラス玉を吹き付ける条件をそれぞれ変更して表１
に示す現像ブレードＢを得た。

【０１０７】（現像ブレードＣの製造）厚さ０．１５ｍ
ｍのリン青銅薄板に対して、導電性プライマー層によっ
て重量平均粒径６μｍの導電性キャリアを接着して表１
に示す現像ブレードＣを得た。

【０１０８】（現像ブレードＤの製造）厚さ０．１５ｍ
ｍのリン青銅薄板に対して、重量平均粒径７．５μｍの
導電性キャリアを溶融接着して表１に示す現像ブレード
Ｄを得た。

【０１０９】（現像ブレードＥの製造）厚さ０．１５ｍ
ｍのリン青銅薄板の一部が折り曲げられた現像ブレード
に対して、φ１２０μｍのガラス玉を距離２１０ｍｍか
ら圧力２．２ｋｇｆ／ｃｍ²で４０秒間吹き付けて表面
処理を行って表１に示す現像ブレードＥを得た。

【０１１０】（現像ブレードＦの製造）厚さ０．１５ｍ
ｍのリン青銅薄板に対して、φ５μｍのガラス玉を距離
２１０ｍｍから圧力２．２ｋｇｆ／ｃｍ²で４０秒間吹
き付けて表面処理を行って現像ブレードＦを得た。

【０１１１】（現像ブレードＧの製造）厚さ０．１５ｍ
ｍのリン青銅薄板に対して、φ４００μｍのガラス玉を
距離２１０ｍｍから圧力２．２ｋｇｆ／ｃｍ²で４０秒
間吹き付けて表面処理を行って現像ブレードＧを得た。

【０１１２】上記の現像ブレードＡ〜Ｇの各種物性を表
１に示す。

【０１１３】

【表１】

【０１１４】＜実施例１＞図１に示す画像形成装置に、
現像剤担持体として、アルミニウムの円筒状スリーブの
表面にシリコーンゴムの弾性層を形成した現像ローラを
用い、さらに上記の一成分系現像剤Ａ及び現像ブレード
Ａを用いて以下の現像条件で空回転耐久試験を行い、所
定時間間隔における現像ローラに担持される現像剤の帯
電量測定、空回転終了後の現像ブレードの融着及び画像
品質について以下の評価方法に基づいて評価した。

【０１１５】なお、空回転耐久試験は、初期から最長４
０分間まで５分間隔で現像器の空回転時間を延長しなが
ら試験を行った。

【０１１６】現像条件・感光体ドラムの回転速度：６０ｍｍ／ｓｅｃ（図１の
矢印Ｘ方向）・現像ローラの回転速度：９６ｍｍ／ｓｅｃ（図１の矢
印Ｙ方向）・現像バイアス：−３１０Ｖ（直流）・感光体ドラム上の帯電電位：−７２０Ｖ・感光体ドラム上の披露光部電位：−５０Ｖ

【０１１７】評価方法・現像ブレードの融着：現像ブレードの融着は、空回転
後の現像ブレードの表面を距離３００ｍｍから所定の圧
力で圧縮された空気を１０秒間吹き付けて表面にクーロ
ン力等で弱く付着している一成分系現像剤を除去し、現
像ブレード表面の状態を光学顕微鏡（倍率：８００倍）
で観察した。その結果を以下の評価基準に基づいて評価
した。

【０１１８】−評価基準− ○：現像剤の付着なし。 △：部分的な現像剤の付着はあるが、トナー粒子が球形
状をしている（溶融していない）。 ×：現像剤の付着があり、トナー粒子は現像ブレードに
溶融付着している。

【０１１９】・一成分系現像剤の帯電量測定：一成分系
現像剤の帯電量測定は、初期から最長４０分間まで５分
間隔で行った。測定方法は、現像ローラに担持された一
成分系現像剤を所定形状を有する容器内に吸引し、この
容器の電荷量の変化を容器に接続したクーロンメータで
読みとり、且つ、吸引した現像剤重量を測定する。吸引
された現像剤の電荷量を吸引した現像剤重量で除算する
ことで一成分系現像剤の帯電量が得られる。その結果を
以下の評価基準に基づいて評価した。

【０１２０】−評価基準− ○：空回転耐久を通じて安定した値が得られた。 ×：空回転耐久をすることで、一成分系現像剤の帯電量
が低下してしまう。

【０１２１】・画像品質：画像品質は、現像器の空回転
終了直後に実機にて画像形成を行った。評価パターンと
しては、ベタ画像及び文字の画出しを行い、画像濃度ム
ラ及び文字回りの飛び散りを観察した。その結果を以下
の評価基準に基づいて評価した。

【０１２２】−評価基準− ○：画像濃度ムラ及び飛び散りがなく、良好な画質が得
られた。 △：部分的な画像濃度ムラ及び飛び散りが発生してい
る。 ×：画像濃度ムラが激しく飛び散りも多く発生してい
る。

【０１２３】評価結果を表２に示す。

【０１２４】＜実施例２〜６及び比較例１〜２＞実施例
１で用いた一成分系現像剤Ａ及び現像ブレードＡの組み
合わせに代えて、一成分系現像剤及び現像ブレードを表
２に示す組み合わせで用いることを除いては、実施例１
と同様にして評価を行った。評価結果を表２に示す。

【０１２５】＜実施例７＞実施例１で用いた現像ブレー
ドＡを、図５に示すようにリン青銅薄板の一部を折り曲
げた現像ブレードＥを現像ローラに対して現像ブレード
の折り曲げ部を食い込むように配設することを除いて
は、実施例１と同様にして評価を行ったところ、表２に
示すように実施例１と同様の効果が得られた。

【０１２６】

【表２】

【０１２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像ローラに当接し、ニップ領域を形成する現像ブレー
ド表面を前記した表面性に仕上げることにより、現像ロ
ーラと現像ブレードとの当接ニップ領域内におけるトナ
ーコート層への帯電付与性を向上させることが可能とな
る。その結果、空隙率の低いトナーを用いても、トナー
コート層中の帯電量分布を最適化させることができる。

【０１２８】つまり、空隙率の低いトナーを用いても、
反転トナーや未帯電トナーの発生を防止可能とした。こ
れにより、流動性の高い球形トナーを用いることが可能
になり、本発明の２つの目的を達成することが可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る現像装置の概略図
である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る現像装置に用いる
現像ブレード表面付近の断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例に係る現像装置の作用説
明図である。

【図４】本発明の第２の実施例に係る現像装置の作用説
明図である。

【図５】本発明の第３の実施例に係る現像装置に用いる
現像ブレード付近の概略図である。

【図６】従来の現像装置の概略図である。

【図７】従来の現像装置の作用説明図である。

【図８】従来の現像装置の作用説明図である。

【図９】従来の現像装置の作用説明図である。

【図１０】従来の現像装置の作用説明図である。

【符号の説明】

０感光体ドラム（像担持体）１現像装置２現像ローラ（現像剤担持体）３現像ブレード（現像剤規制手段）４塗布ローラ（現像剤供給手段）５撹拌部材６現像バイアス電源７吹き出し防止シート９現像ブレード１０導電性キャリア１１導電プライマー層１６発光素子１７転写帯電器１８転写紙１９定着装置２０クリーニング装置Ｔ非磁性一成分系トナーＴ２第２層コート層中のトナー

フロントページの続き (56)参考文献特開平８−69173（ＪＰ，Ａ) 特開平５−35073（ＪＰ，Ａ) 特開平６−83173（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/095

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ｉ）静電潜像が形成される像担持体及
び（ｉｉ）一成分系現像剤を担持するための、弾性層を
表面に有する現像剤担持体と、該現像剤担持体表面の一
成分系現像剤量を規制し、かつ一成分系現像剤に電荷付
与を行う現像剤規制手段とを少なくとも有し、該現像剤
担持体と該像担持体との接触又は対向する領域である現
像領域にて静電潜像を該一成分系現像剤により現像する
現像装置を備えた画像形成装置において、該現像剤担持体に一成分系現像剤を介して現像剤規制手
段を圧接する現像剤規制領域における現像剤規制手段表
面の十点平均粗さをＲｚとし、該一成分系現像剤の重量
平均粒径をＤとしたとき、該十点平均粗さＲｚ及び重量
平均粒径Ｄとは、下記関係【数１】を満足し、該現像剤規制領域における現像剤規制手段表面の凹凸の
平均間隔をＳ _m とし、該現像剤規制領域における現像剤
規制手段表面の凹凸の平均傾斜角をθ _a としたとき、該
平均間隔Ｓ _m と該平均傾斜角θ _a と該一成分系現像剤の重
量平均粒径Ｄとは、下記関係 θ _a ≦４５度のとき、Ｓ _m ≦２０Ｄ４５度＜θ _a ＜９０度のとき、Ｓ _m ≦１０Ｄを満足することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】該現像剤規制領域における現像剤規制手
段表面に粉体を、溶融接着又は接着層を介して接着する
ことによって、該現像剤規制領域における現像剤規制手
段表面の凹凸が形成されてい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】該粉体は、（ｉ）導電性キャリア、（ｉ
ｉ）該現像剤の帯電極性と逆極性の帯電極性を有する樹
脂を有する粉体、又は（ｉｉｉ）該樹脂を表面にコーテ
ィングしたキャリアのうちいずれかであることを特徴と
する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】該粉体は略球形であることを特徴とする
請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】該一成分系現像剤は、形状係数ＳＦ−１
が１００〜１４０、形状係数ＳＦ−２が１００〜１２０
の範囲であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
かに記載の画像形成装置。
【請求項６】該一成分系現像剤の一部又は全体が重合
法により形成されたことを特徴とする請求項１乃至５の
いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】該一成分系現像剤がコア／シェル構造を
持つことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載
の画像形成装置。
【請求項８】該コア／シェル構造のコア部の主たる成
分が低軟化点物質であり、該低軟化点物質の融点が４０
〜９０℃であることを特徴とする請求項７に記載の画像
形成装置。
【請求項９】該一成分系現像剤は、非磁性一成分系現
像剤であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか
に記載の画像形成装置。
【請求項１０】該一成分系現像剤表面の外添剤被覆率
が５〜９９％であることを特徴とする請求項１乃至９の
いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】該現像装置は、該現像剤担持体に一成
分系現像剤を供給するための現像剤供給手段をさらに有
していることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか
に記載の画像形成装置。