JP4261940B2 - 画像形成方法、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザビームプリンタ等の電子写真方式を採用する各種画像形成装置に用いられる画像形成方法、現像装置、その現像装置を用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先ず、図７を参照しながら従来の電子写真方式を採用する画像形成装置について説明する。
【０００３】
図７に示したように、一般的な画像形成装置は、回転自在な潜像担持体たる感光体１０１と、感光体１０１に対して従動回転し感光体１０１を所定の電位に帯電させる帯電装置１０２と、感光体１０１上に静電潜像を形成する露光装置１０３と、感光体１０１上の静電潜像を現像して顕像化する現像装置１０４と、感光体１０１上の可視像を転写材に転写する転写装置１０５と、可視像を永久画像として定着する定着装置１０８と、転写材に転写しきれずに感光体１０１上に残留した現像剤を回収するクリーニング装置１０６と、を有して構成されている。
【０００４】
近年、これらの中の、感光体１０１、帯電装置１０２、現像装置１０４及びクリーニング装置１０６をプロセスカートリッジとして一体構成し、プロセスカートリッジを装置本体に着脱可能に構成することで、メインテナンスの必要がないユーザビリティーに優れた画像形成装置が提供されている。
【０００５】
現像装置１０４は、少なくとも、現像剤１１１（以下、トナーと記す。）と、トナー１１１を担持・搬送する現像剤担持体１１０（以下、現像スリーブと記す。）と、現像スリーブ１１０上のトナーコーティングを規制するトナー層厚規制部材１０９（以下、現像ブレードと記す。）とにより構成されている。図７に示した画像形成装置を製造する場合に、現像装置１０４の組立工程内において、外観検査等の品質確認を行う目的で、現像スリーブ１１０上にトナー１１１がコートされていない状態で、現像スリーブ１１０を一定時間回転させることが一般的に行われている。
【０００６】
しかしながら、このときに、現像ブレード１０９や現像スリーブ１１０上に摺擦傷ができることがあった。また、現像ブレード１０９がウレタンゴム等の弾性体で構成されていると、現像ブレード１０９と現像スリーブ１１０との摩擦抵抗によって、現像ブレード１０９が現像スリーブ１１０の回転方向側にめくれてしまうことがあった。このような製品が市場に出されると、トナー１１１を用いての使用が実際に開始した場合に、現像スリーブ１１０上に均一で良好なトナーコーティングがされないという問題が発生する。
【０００７】
この問題を解決するために、組立工程で、トナー１１１がコートされていない状態で現像スリーブ１１０を一定時間回転させる場合に、現像ブレード１０９の現像スリーブ１１０に当接する側の面に潤滑剤を塗布することが行われることが一般的である。
【０００８】
この際に使用する潤滑剤としては、適正な帯電特性や形状等を有するものが選択して用いられる。現像スリーブ１１０上にトナー１１１がコートされて、現像装置１０４が実際に使用され始めた初期段階においての現像特性や、現像スジの発生に潤滑剤が影響を及ぼすおそれがあるためである。
【０００９】
例えば、特許文献１では、平均粒径５〜３０μｍの球形シリコーン樹脂粒子を現像スリーブ上に粉体で塗布する方法が提案されている。また、特許文献２では、平均粒径５〜４５μｍの樹脂粒子で、帯電量が適正なもの（球形ＰＭＭＡ、ウレタン、アクリル、ポリスチレン、ＰＶＤＦ）、或いは不定形のシリコーン樹脂粒子を塗布する方法の提案がなされている。また、最近では特許文献３において、平均円形度が０．９０以上で、現像規制部材と現像剤担持体上に存在する長手方向における潤滑剤の塗布量が０．２３〜１．４ｍｇ／ｃｍの球形ポリマー粒子であり、重量平均粒径が現像剤担持体の表面粗さＲｚよりも大きいポリマー粒子を採用する提案がなされている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平８−２１１７２８号公報
【特許文献２】
特開平１１−１１９５５１号公報
【特許文献３】
特開２００２−２７８２６２公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の潤滑剤を用いた場合においても、以下に述べるような問題を生ずることがあった。
【００１２】
新しい現像装置においては、現像容器内のトナーは電荷付与されていない状態なので、現像ブレードと現像スリーブの当接部で電荷付与されても直ぐには適正なトナーの電荷まで至ることは難しい。よって、使い始めの段階においては十分な現像性を得られないことがあり、濃度が低めであったり、文字が細めになったりすることがある。
【００１３】
更には、トナーの電荷付与不足によるゴースト現象も現れる。この場合のゴースト現象は、図８のように現像スリーブ１周前の画像がゴーストとなって現れるものである。
【００１４】
特に現像装置の初期の段階では、画像上最初の現像スリーブ１周目は濃くなり、その２周目以降は薄くなるというネガゴーストが目立つ。これはトナーが現像された後の現像スリーブ上のトナーが直ぐに適正な電荷量及びコート量を得られないため、２周目以降での現像性が低下してネガゴーストが発生するのである。
【００１５】
この問題に対し、適正なトナー電荷が得られるようにトナー自身の帯電特性を上げて、初期の段階から現像性を高めに設定することが考えられる。しかしこの場合には、トナー寿命の後半においては逆にトナーの過剰な電荷付与により濃度低下を招くことが多く、望ましくない。
【００１６】
また、現像装置の初期の段階のみを検知して、画像形成装置本体の現像バイアスの設定などを現像性を高める側に変更して、濃度を高くする手段も考えられる。しかし、この手段では現像スリーブ１周目と２周目以降の濃度差を解消することができないので、ゴースト現象を抑制する効果はさほど得られない。
【００１７】
一方、寿命後半においては次のような問題が生ずる。通紙枚数に応じて現像スリーブ表面の磨耗が進むため、表面の凹凸が徐々に小さくなっていく。そうすると、現像スリーブ表面のＲａ値が小さくなるため、寿命後半にいくほどトナーの担持力が低下する。加えて、トナー自体の劣化も進むため、寿命後半にいくほど濃度が薄くなってしまうのである。
【００１８】
したがって、本発明は、全寿命を通して安定した濃度推移が得られ、特に使用初期で発生する濃度薄およびネガゴーストを抑制することのできる画像形成方法、現像装置、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する。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に接触して現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
を備えた現像装置を用いて像担持体に現像剤像を形成する画像形成方法において、
前記現像剤に対して逆極性を示し、かつ、重量平均粒径が前記現像剤担持体表面の算術平均粗さＲａ値よりも小さい潤滑剤が、
前記現像剤担持体に現像剤がコートされていない状態で、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との接触部に塗布されることで前記現像剤担持体表面の凹凸部内に入り込んでいることを特徴とする。
【００２０】
前記現像剤担持体表面の算術平均粗さＲａ値は、０．８μｍ以上であり、
前記潤滑剤の重量平均粒径は、０．１μｍ以下であることが好適である。
【００２２】
前記現像剤の極性が負極性であって、前記潤滑剤がメラミン樹脂粒子であることが好適である。
【００２３】
前記現像剤の極性が正極性であって、前記潤滑剤がフッ素樹脂粒子であることも好適である。
【００２８】
また、本発明に係る現像装置は、上記記載の画像形成方法に用いられることを特徴とする。
また、本発明に係るプロセスカートリッジは、上記構成の現像装置を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記記載の現像装置を備えることを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
従来の技術では現像ブレード−現像スリーブ間の潤滑剤には、トナーの帯電性に影響のない範囲で、潤滑としての役割を得られる材料、形状を用いていた。これに対し、本発明者らは解決課題が現像装置あるいはプロセスカートリッジの使用初期の画質向上であることに着目して、潤滑剤を用いて現像性を向上させられないかとの着想を得た。この着想に基づき鋭意検討した結果、潤滑剤をマイクロキャリアとして作用させることを想起するに至った。
【００３０】
具体的には、潤滑剤として、トナーの重量平均粒径よりも小さく、かつ、トナーとは逆極性の球形ポリマー粒子を用いる。
【００３１】
図１は、現像スリーブと現像ブレードの接触部近傍を示す図である。同図では、現像剤規制部材である現像ブレード９を現像剤担持体である現像スリーブ１０に接触させることにより、現像剤であるトナー１１の層厚規制を行っている。図中、小さな黒丸で示した粒子が潤滑剤３である。
【００３２】
この現像装置では、使用初期において、現像スリーブ１０もしくは現像ブレード９に付着したポリマー粒子（潤滑剤３）に接触するようにトナー１１が搬送される。潤滑剤３はトナー１１とは逆極性であることからマイクロキャリアとして作用するので、トナー１１の帯電量が増加する。その結果、使用初期段階においても、トナーの電荷量を適正にすることができ、濃度薄やネガゴーストの発生を抑制することが可能となる。
【００３３】
このとき、ポリマー粒子の粒径が現像スリーブの表面の算術平均粗さＲａ値よりも小さくなるように、ポリマー粒子と現像スリーブを選択するとよい。
【００３４】
このような粒径のポリマー粒子からなる潤滑剤３をあらかじめ現像スリーブ１０の表面上に塗布すると、図１のようにポリマー粒子が現像スリーブ１０の表面の凹凸部内に入り込み、見かけ上、現像スリーブ１０のＲａ値が小さくなる。
【００３５】
Ｒａ値が小さくなったことで、現像スリーブ１０上に担持されるトナー量が低く抑えられるとともに、現像スリーブ１０の１周目と２周目のトナーコート量の差が小さくなり、ネガゴーストの原因である現像力の差が小さくなる。したがって、現像装置の使用初期におけるネガゴースト抑制効果を高めることができる。
【００３６】
また、この構成によれば、通紙枚数に応じて現像スリーブ表面の凹凸に入り込んだポリマー粒子が徐々に消費されていき、Ｒａ値を増大させる。上述のように、寿命が進むにつれ現像スリーブ表面が磨耗しＲａ値が小さくなっていくが、このＲａ値の減少とポリマー粒子の消費によるＲａ値の増大とが相殺するので、トータルでの現像スリーブ表面のＲａ値は寿命初期〜寿命後半にかけてあまり変動しない。したがって、全寿命を通じてトナーのコート量が安定し、濃度も安定する。
【００３７】
ポリマー粒子の重量平均粒径が、０．０１μｍ〜１．５μｍであるときに特に効果的に作用する。
【００３８】
なお、潤滑剤の塗布量が多すぎると、安定した塗布ができなくなり塗布ムラができやすい。その場合、その塗布ムラ位置においてトナーの電荷付与が不安定になるために、トナーの濃度ムラを引き起こす原因になる。よって、ムラなく塗布するには塗布量が少ないほうが良いが、その一方であまりに少なすぎると塗布されない領域も出てくるため問題となる。
【００３９】
そこで、潤滑剤の塗布量としては、現像ブレード上に塗布する場合、現像ブレード上に存在する塗布量が１．５〜１５ｇ／ｍ^２の範囲であることが好ましく、また、現像スリーブ上に塗布する場合、現像スリーブ上に存在する塗布量が０．１８〜１．９ｇ／ｍ^２の範囲であることが好ましい。これにより塗布量が適正となり、濃度ムラや縦スジ等の不良画像の発生を抑制することができる。なお、現像ブレード上に塗布する場合に塗布量が多いのは、現像スリーブ１周分の潤滑剤を供給できるようにするためである。
【００４０】
潤滑剤の極性が、トナーとは逆極性であることも重要である。種々の材料を検討した結果、負極性のネガトナーに対してはメラミン樹脂粒子による潤滑剤が、正極性のポジトナーに対してはフッ素樹脂粒子による潤滑剤が適していることがわかった。
【００４１】
ポリマー粒子が不定形の形状であるとトナーへの電荷付与性が低下する。また、不定形の形状であるとトナーとの付着性が高くなるので、ポリマー粒子がトナーに付着したまま現像に供されることが多くなる。そうすると、現像スリーブや現像ブレード上にあるポリマー粒子がすぐに無くなり、濃度薄、ネガゴーストの抑制効果の持続性が無くなってしまう。
【００４２】
そこで、ポリマー粒子は、円形度が０．９０以上の球形形状であることが好ましい。これにより、電荷付与効果を高めることができるとともに、潤滑剤としての役割とトナーに対するマイクロキャリアとしての役割とを持続して発揮させることが可能となる。
【００４３】
トナーの極性と逆極性のポリマー粒子を潤滑剤として選択すれば、どのような形状のトナーに適用した場合でも、上述したような濃度薄・ネガゴースト抑制効果が得られるが、特に以下のようなトナーにおいては顕著な効果が得られる。
【００４４】
すなわち、円相当径が３μｍ以上であって円形度が０．９００以上のトナー粒子を個数基準累積値で９０％以上有し、かつ、トナーの重量平均粒径をＸ（μｍ）、円形度０．９５０以上のトナー粒子の個数基準累積値をＹとした場合に、
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^{−０．６４５}
（ただし、５．０＜Ｘ≦１２．０）
を満たすトナーである。
【００４５】
このような円形度の高いトナーは、従来の円形度の低いトナーに比べ、同一体積に対する表面積が異なるため、帯電する電荷量も少なめになり、特に使用初期においては電荷分布がブロードになりやすい。よって、使用初期においては強いネガゴーストが発生しやすいという欠点を有する。
【００４６】
しかし、このような円形度の高いトナーに対して本実施形態の潤滑剤を選択することで、ネガゴーストを効果的に抑制し、良好な画像を得ることが可能となる。
【００４７】
以上述べたように、本実施形態によれば、マイクロキャリアとして作用する潤滑剤を用いたので、現像装置及びそれを備えたプロセスカートリッジの使用初期で発生する濃度薄やネガゴーストを抑制することができ、全寿命を通して安定したトナー濃度推移を得ることができる。
【００４８】
【実施例】
（第ｌの実施例）
本発明の第１の実施例を、図面に沿って説明する。
【００４９】
図２に、本実施例の現像装置４を備えた画像形成装置の一例を示す。同図は、画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【００５０】
同図に示す画像形成装置は、プリンタエンジンとしての画像形成装置本体（以下単に「装置本体」という。）を備えている。
【００５１】
装置本体の内側には、像担持体としてドラム形の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１を備えている。感光ドラム１は駆動力が伝達されることにより、軸を中心に図２中の矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。
【００５２】
感光ドラム１は、その表面が帯電装置としての帯電ローラ２によって帯電される。帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に接触配置されており、感光ドラム１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って従動回転する。帯電ローラ２には、帯電バイアス印加電源（不図示）によって、例えば交流電圧と直流電圧とが重畳された帯電バイアスが印加される。これにより、感光ドラム１表面が所定の極性、所定の電位に均一に帯電される。
【００５３】
帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置によって静電潜像が形成される。露光装置は、レーザスキャナ１４ａ、ポリゴンミラー（不図示）、反射レンズ１４ｂ等を有しており、画像情報に基づいたレーザ光を感光ドラム１表面に照射して照射部分の電荷を除去し、静電潜像を形成するものである。
【００５４】
こうして感光ドラム１表面に形成された静電潜像は、現像装置４によってトナーが付着され、トナー像として現像される。なお、現像装置４については、後に詳述する。
【００５５】
感光ドラム１表面に形成されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ５によって転写材１３上に転写される。この転写材１３は、給紙カセット１４に収納され給紙ローラ１２やレジストローラ１５等によって感光ドラム１上のトナー像と同期をとって矢印Ｐ方向へ転写ニップ部に供給されたものである。転写ローラ５に、転写バイアス印加電源（不図示）によって感光ドラム１上のトナー像と逆極性の転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム１上のトナー像が転写材１３上に転写される。
【００５６】
転写材１３に対するトナー像の転写後に表面に残ったトナーがクリーニング装置６のクリーニングブレード７によって除去された後、感光ドラム１は次の画像形成に供される。
【００５７】
一方、トナー像転写後の転写材１３は、定着装置８に搬送され、定着ローラ８ａ、加圧ローラ８ｂによる加熱、加圧を受けて、表面のトナー像が定着される。
【００５８】
トナー像定着後の転写材１３は、装置本体外部に排出され、これにより、画像形成が完了する。
【００５９】
画像形成プロセスを行う上記部材のうち、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４およびクリーニング装置６はプロセスカートリッジとして一体構成され、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。
【００６０】
つづいて、図３を参照して、本実施例の現像装置４について詳述する。同図は、現像装置の概略構成を示す縦断面図である。
【００６１】
同図に示す現像装置４は、磁性一成分トナーを用いた現像装置であり、主に、トナー１１を収納するトナー容器と、トナー容器に収納されたトナー１１をほぐし搬送するための撹拌部材１６と、搬送されたトナー１１を担持搬送する現像スリーブ１０と、現像スリーブ１０に担持されたトナーの層厚規制を行う現像ブレード９とを有している。
【００６２】
現像スリーブ１０は、アルミニウムやステンレススチールのパイプによって形成された非磁性スリーブであり、トナー容器によって矢印Ｒ２方向に回転自在に支持されている。本実施例ではアルミ製の１６．０ｍｍ径の中空円筒管を用いた。
【００６３】
現像スリーブ１０の長手方向（軸方向）の両端部にはそれぞれコロ（不図示）が固定されている。現像スリーブ１０は、コロの外周面を対向する感光ドラム１に突き当てることにより、感光ドラム表面との間に所定のギャップ（間隙）を確保するようにしている。
【００６４】
また、現像スリーブ１０の内側には、マグネット１７が配設されている。マグネット１７は、円筒状に形成されており、その周方向にＮ極とＳ極とが交互に複数個形成されている。マグネット１７は、現像スリーブ１０が矢印Ｒ２方向に回転するのとは異なり、現像スリーブ１０の内側に固定的に配置されている。
【００６５】
現像ブレード９は、支持板金９ａと弾性ブレード９ｂとを有して構成され、弾性ブレード９ｂが現像スリーブ１０の表面に当接するように設けられている。
【００６６】
弾性ブレード９ｂは、ウレタンゴムを板状に形成したものであり、その基端部が支持板金９ａに固定されるとともに、その先端部を現像スリーブ１０表面に所定の圧力で当接させて弾性変形している。弾性ブレード９ｂは、上述のマグネット１７の磁力によって現像スリーブ１０表面に引き付けられたトナー１１の層厚を規制するものである。本実施例では弾性ブレード９ｂの厚みを１．０ｍｍとし、現像スリーブ１０との当接圧を線圧で２９．４Ｎ／ｍに設定した。
【００６７】
現像スリーブ１０表面に担持されたトナーは、現像スリーブ１０の矢印Ｒ２方向の回転によって搬送されることによるトナー相互の摩擦帯電、及び、現像ブレード９によって層厚が規制される際の現像スリーブ１０と弾性ブレード９ｂ間での摺擦による摩擦帯電により、適切な電荷が付与されながら、感光ドラム１表面に対向する現像領域へと搬送されていく。
【００６８】
このとき、現像スリーブ１０には、交流の現像バイアス印加電源と直流の現像バイアス印加電源とによって、交流と直流とが重畳された現像バイアスが摺動接点を介して印加される。これにより、現像スリーブ１０上のトナーが、現像領域において、感光ドラム１に飛翔して静電的に静電潜像に付着し、静電潜像をトナー像として現像する。
【００６９】
次に図４を用いて、現像スリーブに、潤滑剤を粉体で塗布する方法を説明する。現像スリーブ１０への潤滑剤塗布は、スポンジローラに潤滑剤粒子（ポリマー粒子）をまぶし、それを現像スリーブ１０に接触させて塗布させる方法とした。
【００７０】
潤滑剤塗布装置は、潤滑剤３を収容する塗布容器１９と、スリーブ１０に接触して塗布容器１９内の潤滑剤を塗布するスポンジローラ１８とを有して構成される。本実施例では、スポンジローラ１８に、平均発泡径が約３６０μｍのポリウレタンフォーム製のものを使用した。
【００７１】
塗布時には、現像スリーブ１０は潤滑剤塗布装置内にスポンジローラ１８と平行に配置される。現像スリーブ１０を配置する際、現像スリーブ１０を矢印Ｂ方向に押圧することで、現像スリーブ１０の表面をスポンジローラ１８の表面から約１ｍｍ侵入させている。このとき、現像スリーブ１０の長手方向両端部を回転自在の軸受け（不図示）によって押圧することで、侵入量を長手方向に均一にすることができる。
【００７２】
スポンジローラ１８と現像スリーブ１０は、図に示したように、夫々に対しカウンター方向に回転しており、スポンジローラ１８上の潤滑剤３を現像スリーブ１０上に擦りつけるように塗布を行う。
【００７３】
現像スリーブ１０上の潤滑剤３の塗布量は、現像スリーブ１０のスポンジローラ１８に対する侵入量、現像スリーブ１０とスポンジローラ１８の夫々の回転速度と相対速度、塗布容器１９内の潤滑剤３の絶対量によって決定される。本実施例では現像スリーブ１０の１周を塗布した。また、その後、組立工程で、現像スリーブ１０を回転するときにバイアスを印加してドラムに現像させることによって、結果的に現像スリーブ１０上に残る潤滑剤３をかなり小さくすることができる。
【００７４】
ここで、本明細書における潤滑剤３のポリマー粒子の形状と、平均粒径の定義について説明する。
【００７５】
＜形状＞
本明細書では、ポリマー粒子の円形度が０．９０以上のものを球形粒子とし、０．９０未満のものを不定形粒子として、夫々定義した。円形度とは、粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、粒子が完全な球形である場合には円形度は１．００を示し、表面形状が複雑になればこの値は小さくなる。かかる円形度は、以下の式を用いて定義される。
（円形度）＝（粒子像と同じ投影面積をもつ円周長）／（粒子投影像の周囲長）
【００７６】
＜重量平均粒径＞
ポリマー粒子の重量平均粒径は、以下のように定義される。円相当径がｄｉからｄｉ＋１の範囲の粒子総重量をｆｉとしたとき、
重量平均粒径＝Σ（ｄｉ×ｆｉ）／Σｆｉ
尚、上記パラメータは、すべて、東亞合成医用電子（株）製フロー粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定した値を用いた。
【００７７】
本実施例では重量平均粒径７μｍの磁性一成分ネガトナーにシリカ等の粒子を外添したものを用いた。
【００７８】
現像スリーブの表面に所望量のトナーが担持された時に適正な電荷が与えられるようにするため、現像スリーブの表面は、フェノール樹脂にカーボンおよび電荷制御剤を含有した溶剤に現像スリーブの表面粗度を調整するための荒らし材微粒子（粒径が５μｍのもの）を分散させたものを、スプレー塗法によりコーティングした。この時の現像スリーブ表面の算術平均粗さＲａは０．８μｍであった。
【００７９】
現像スリーブ表面の算術平均粗さＲａの測定は、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２００１）に基づき、サーフコーダーＳＥ−３５００（小坂研究所製）にて、カットオフを０．８ｍｍ、測定長さを４ｍｍ、送りスピードを０．５ｍｍ／ｓｅｃとして測定を行った。
【００８０】
本実施例の潤滑剤３のポリマー粒子としては、トナーとは逆極性となるメラミン樹脂粒子を使用した。ポリマー粒子の重量平均粒径は、現像スリーブ表面の算術平均粗さＲａよりも小さい０．１μｍのものを選んだ。
【００８１】
一方、比較例として、潤滑剤を使用しない場合と、Ｒａよりも大きい重量平均粒径２μｍのメラミン樹脂粒子を使用した場合とについても実験した。
【００８２】
潤滑剤の塗布量は約０．５５ｇ／ｍ^２とし、現像スリーブに塗布することとした。
【００８３】
本実験では、Ａ４サイズの５％印字で６０００枚通紙可能な現像装置を用いて、ゴーストの目立ちやすい１５℃環境にて連続通紙を行った。そして、画像先端に文字および２５ｍｍ角の黒パターンを出力するとともに、その文字および２５ｍｍ角の黒パターンからスリーブ１周期後に約４０％ドット比率のハーフトーンパターンで構成された画像を出力した。評価は、そのハーフトーン内に生じるゴースト画像の目立ち方で比較した。
【００８４】
このときのネガゴーストの判断を、「××：非常に目立つ」、「×：一見で目に付き許容できない」、「△：よく見ないとわからなく許容範囲内」、○「：発生なし」の４段階で判断した。
【００８５】
また、本実験では、現像スリーブにコートされたトナー量についても測定した。
【００８６】
長手方向全域を潜像電位にし、現像を行った直後の現像スリーブに新たにコートされたトナー量と、その後現像スリーブが３周空回転した後の現像スリーブにコートされているトナー量とを比較した。現像直後のトナー量は、図８におけるハーフトーン領域の「あいうえお」の文字ゴースト部分に対応し、現像スリーブ３周後のトナー量はその文字ゴースト部分以外の部分に対応する。
【００８７】
その結果を表１および図５のグラフに示す。
【００８８】
【表１】

【００８９】
表１から分かるように、潤滑剤を使用しない場合に比べ、メラミン樹脂粒子の潤滑剤を使用することでネガゴーストを抑制する効果が見られた。また、粒径が２μｍのメラミン樹脂粒子よりも、０．１μｍの粒子のほうが、使用初期段階からネガゴースト抑制効果を奏することができた。
【００９０】
現像スリーブ上にコートされているトナー量を確認したところ、比較例（メラミン樹脂粒子の粒径が２μｍのもの）では、図５（ｂ）のように、使用初期から３０００枚まで現像直後のトナー量より３周後のトナー量が多くなっており、ネガゴーストが発生していることが分かる。３０００枚の後は通紙枚数が増えるにつれ、両者の差が小さくなっていった。
【００９１】
一方、本実施例（粒径が０．１μｍのもの）では、同図（ａ）のように、現像直後のトナー量と３周後のトナー量の差は非常に小さく、ネガゴーストが十分に抑制されていることが分かる。しかも、使用初期から寿命後半まで全寿命を通じてトナー量が安定していることも確認できる。
【００９２】
このように、使用するトナーに対して逆極性のポリマー粒子であって、かつ、現像スリーブ表面の算術粗さＲａよりも小さい粒径のポリマー粒子である潤滑剤を選択することで、潤滑剤としての作用だけでなく、トナーの電荷安定性のための電荷付与の作用と、現像スリーブ上にコートされるトナー量を安定させる作用とを発揮させることができ、現像特性を安定させることが可能となる。
【００９３】
本実施例ではネガトナーについて述べたが、ポジトナーについても同様に逆極性のポリマー粒子を選択することで、同じ効果を得ることができる。特に、ポジトナーに対してはフッ素樹脂粒子が有効で、本実施例と同様に適正な粒径を採用することが好ましい。
【００９４】
以上のように、使用するトナーに対して逆極性のポリマー粒子からなる潤滑剤を用い、かつ、そのポリマー粒子の粒径と現像スリーブ表面の算術粗さＲａとを上記のごとく設定することで、現像装置の使用初期に発生しやすいネガゴーストを解消することができた。
【００９５】
（第２の実施例）
本実施例ではより安定した潤滑剤の塗布方法について説明する。
【００９６】
粒径が非常に小さいポリマー粒子は凝集しやすいため、潤滑剤を安定して塗布することが難しい。現像ブレードまたは現像スリーブの長手方向において潤滑剤が均一に塗布されていない、つまり塗布ムラのある状態では、その位置においてトナーの電荷が不安定になることから濃度ムラを発生しやすい。この濃度ムラは、現像ブレードおよび現像スリーブ上の潤滑剤が存在しなくなるまで、発生する可能性がある。したがって、使用初期の画質向上のためには、潤滑剤を均一に塗布する必要がある。
【００９７】
本実施例では長手方向に均一、かつ、少な目に塗布する方法として、ポリマー粒子を溶剤で分散させた潤滑剤を塗布する方法について述べる。
【００９８】
本実施例では、現像装置４の組立段階において、トナーがコートされていない状態で、現像ブレード９に潤滑剤である球形のポリマー粒子を塗布する。潤滑剤は、現像ブレード９の弾性ブレード９ｂのうち少なくとも現像スリーブ１０と接触する領域に塗布される。
【００９９】
なお、潤滑剤は現像ブレード９でなく現像スリーブ１０側に塗布しても構わない。この場合も、現像スリーブ１０のうち少なくとも現像ブレード９と接触する領域に潤滑剤を塗布するとよい。
【０１００】
以下、図６を参照して潤滑剤の塗布方法について説明する。同図は、弾性ブレード９ｂへの潤滑剤の塗布方法を示す図である。なお、図中の斜線部は潤滑剤を示している。
【０１０１】
先ず、潤滑剤（球形のポリマー粒子）を、揮発性の溶媒に、（潤滑剤）：（ＰＦ５０６０）：（ＩＰＥ）＝２．５：４：１１の質量比で分散・混合させる。ここでＰＦ５０６０はフロリナートであり、ＩＰＥはイソプロピルエーテルである。
【０１０２】
次に、図６に示したように、上記のようにして調製した容器内の潤滑剤含有溶液２１を、上下左右に移動可能な塗布機２２のノズル２３で吸引する。弾性ブレード９ｂを固定配置しておき、ノズル２３を塗布開始位置まで移動する。そして、ノズル２３より潤滑剤含有溶液２１を吐出させながら、塗布開始位置から塗布終了位置までノズル２３を移動させることによって、塗布を行う（図中の２１´は塗布部分）。
【０１０３】
また、本実施例で使用するポリマー粒子は凝集しやすいので、塗布時においては溶剤を撹拌手段により、常時均一に分散しておくと効果的である。
【０１０４】
なお、球形のポリマー粒子を含有する潤滑剤含有溶液２１の上記比率は一例であり、混合溶液中のポリマー粒子濃度に応じて、潤滑剤の塗布量を適宜に調整することが好ましい。このとき、溶媒の揮発後の潤滑剤の塗布量が０．１８〜１．９ｇ／ｍ^２の範囲になるように塗布量を調整するとよい。この範囲内であれば、濃度ムラの発生を抑制することができ、また、濃度薄およびネガゴーストの抑制効果も十分に得られる。
【０１０５】
上記方法により潤滑剤を現像ブレード９に均一に塗布できるので、その後に組み込まれる現像スリーブ１０上にはトナーが長手方向に均一にコートされる。
【０１０６】
このようにして得られた現像ブレードを組み入れた現像装置（プロセスカートリッジ）を用いて第１の実施例と同様の画像形成を行ったところ、縦方向の白帯、黒帯の濃度ムラは発生することがなく、良好な結果が得られた。また、濃度薄およびネガゴーストについても第１の実施例と同様の抑制効果が得られた。
【０１０７】
（第３の実施例）
本実施例では、円形度の高いトナーについての検討を行った。その結果、円形度の高いトナーほど、濃度薄およびネガゴーストの抑制効果が顕著にあらわれることを確認できた。
【０１０８】
本実施例では、円相当径が３μｍ以上であって円形度が０．９００以上のトナー粒子を個数基準の累積値で９０％以上有し、かつ、トナーの重量平均粒径をＸ（μｍ）、円形度０．９５０以上のトナー粒子の個数基準の累積値をＹとした場合に、
Ｙ≧ｅｘｐ５．５１×Ｘ^{−０．６４５}
（ただし、５．０＜Ｘ≦１２．０）
を満たすトナーを用いた。
【０１０９】
このような円形度の高い粒子が多く存在するトナーは、そうでない円形度の低いトナーより現像性に優れており、適正なプロセス制御をすることにより高品質な画像形成装置を提供することが可能となるため、将来有望視されている。
【０１１０】
しかしながら、かかる形状のトナーは従来の円形度の低いトナーに比べ、全く電荷を持っていない使用初期の段階では、一度の現像ブレードと現像スリーブの摩擦帯電だけでは所定の電荷には至らないので、強いネガゴーストが発生することがある。
【０１１１】
本実施例では、重量平均粒径７μｍであるネガトナー代表例としてスチレン系樹脂トナーＡ、ポリエステル系樹脂トナーＢについて確認した。
【０１１２】
重量平均粒径７μｍでは、ｅｘｐ５．５１×Ｘ^{−０．６４５}＝７０．４である。そこで、表２にあるようにトナーＡ、Ｂにおいて、Ｙ＝７５〜７８の本実施例のトナーと、比較例としてＹ＝６０〜６２のトナーについて比較した。
【０１１３】
第１の実施例と同様に、Ａ４サイズの５％印字で６０００枚通紙可能な現像装置を用いて、ゴーストの目立ちやすい１５℃環境にて連続通紙を行った。そして、画像先端に文字および２５ｍｍ角の黒パターンを出力するとともに、その文字および２５ｍｍ角の黒パターンからスリーブ１周期後に約４０％ドット比率のハーフトーンパターンで構成された画像を出力した。評価は、そのハーフトーン内に生じるゴースト画像の目立ち方で比較した。
【０１１４】
このときのネガゴーストの判断は第１の実施例と同じである。
【０１１５】
潤滑剤を使用しなかった場合（表２）、Ｙ＜７０．４のものは使用初期から１０００枚までにおいて許容できないネガゴーストが発生するのに対して、Ｙ≧７０．４のものは約２０００枚近くまで強いネガゴーストが発生していた。
【０１１６】
【表２】

【０１１７】
次に、重量平均粒径０．１μｍのメラミン樹脂粒子を潤滑剤として塗布した装置を用いた場合の結果を表３に示す。なお、潤滑剤については、第２の実施例の塗布方法を使用し、３．０ｇ／ｍ^２の重量で塗布を行った。
【０１１８】
【表３】

【０１１９】
表３から分かるように、Ｙ＜７０．４の円形度の低いものが多いトナーはもちろんのこと、Ｙ≧７０．４の円形度の高いトナーにおいてもネガゴーストがほとんど見られなくなり、トナー寿命まで良好な画像を得ることができた。特にポリエステル樹脂トナーＢにおいては効果が大きかった。
【０１２０】
以上のように、円形度の高いトナーと組み合わせることで、マイクロキャリアとして作用する潤滑剤の効果がより十分に発揮され、高品質な画像が得られるとともに問題になっていたネガゴーストを抑えることができた。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、使用初期で発生する濃度薄およびネガゴーストを抑制することができ、現像装置あるいはプロセスカートリッジの全寿命を通して安定した濃度推移を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】現像スリーブと現像ブレードの接触部近傍を示す図である。
【図２】画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】現像装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】現像スリーブへの潤滑剤塗布方法を示す図である。
【図５】ポリマー粒子の粒径違いにおけるトナー量の比較を示すグラフである。
【図６】現像ブレードへの潤滑剤塗布方法を示す図である。
【図７】従来の画像形成装置の概略構成を示す模式図である。
【図８】ネガゴーストの説明図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ 潤滑剤
４ 現像装置
５ 転写ローラ
６ クリーニング装置
７ クリーニングブレード
８ 定着装置
８ａ 定着ローラ
８ｂ 加圧ローラ
９ 現像ブレード
９ａ 支持板金
９ｂ 弾性ブレード
１０ 現像スリーブ
１１ トナー
１２ 給紙ローラ
１３ 転写材
１４ 給紙カセット
１４ａ レーザスキャナ
１４ｂ 反射レンズ
１５ レジストローラ
１６ 撹拌部材
１７ マグネット
１８ スポンジローラ
１９ 塗布容器
２１ 潤滑剤含有溶液
２２ 塗布機
２３ ノズル

Claims (7)

1. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に接触して現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材と、
   を備えた現像装置を用いて像担持体に現像剤像を形成する画像形成方法において、
   前記現像剤に対して逆極性を示し、かつ、重量平均粒径が前記現像剤担持体表面の算術平均粗さＲａ値よりも小さい潤滑剤が、
   前記現像剤担持体に現像剤がコートされていない状態で、前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材との接触部に塗布されることで前記現像剤担持体表面の凹凸部内に入り込んでいることを特徴とする画像形成方法。
2. 前記現像剤担持体表面の算術平均粗さＲａ値は、０．８μｍ以上であり、
   前記潤滑剤の重量平均粒径は、０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
3. 前記現像剤の極性が負極性であって、前記潤滑剤がメラミン樹脂粒子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
4. 前記現像剤の極性が正極性であって、前記潤滑剤がフッ素樹脂粒子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
5. 請求項１乃至４のうちいずれかに記載の画像形成方法に用いられることを特徴とする現像装置。
6. 請求項５に記載の現像装置を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 請求項５に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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