(57)【要約】【課題】簡易な構成で、現像剤の劣化や吸湿が生じた場合においても、濃度薄やベタ黒追従性不良の発生を抑制すること、かぶりやハーフトーン領域の濃度ムラの発生を抑制することが可能な現像装置を提供する。【解決手段】現像剤担持体は、現像剤を担持し、回転可能な現像剤担持体である。前記現像剤担持体の表面には、第１の表面粗さおよび第１の電気抵抗を有する導電部と、前記第１の表面粗さよりも小さい第２の表面粗さおよび前記第１の電気抵抗よりも大きい第２の電気抵抗を有する誘電部が設けられている。前記現像剤担持体の回転軸の軸方向における前記誘電部の幅の平均値が、前記軸方向に直交する前記現像剤担持体の回転方向における前記誘電部の幅の平均値よりも大きい。【選択図】図１
2020067578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持し、回転可能な現像剤担持体であって、
前記現像剤担持体の表面には、第１の表面粗さおよび第１の電気抵抗を有する導電部と、前記第１の表面粗さよりも小さい第２の表面粗さおよび前記第１の電気抵抗よりも大きい第２の電気抵抗を有する誘電部が設けられており、
前記現像剤担持体の回転軸の軸方向における前記誘電部の幅の平均値が、前記軸方向に直交する前記現像剤担持体の回転方向における前記誘電部の幅の平均値よりも大きい
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項２】
前記誘電部の帯電極性は、前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制する規制部材との摩擦によって前記現像剤が帯電されたとき、前記現像剤の帯電極性と同極性である、ことを特徴とする請求項１に記載の現像剤担持体。
【請求項３】
前記誘電部は、該誘電部の領域の外周の接線と前記回転軸に平行な直線とのなす交差角θが、０（ｄｅｇ）＜θ＜９０（ｄｅｇ）または０（ｄｅｇ）＞θ＞−９０（ｄｅｇ）となる少なくとも１つの外周区間を有し、
前記現像剤の平均粒径をＤとすると、前記誘電部は、前記少なくとも１つの外周区間で、前記回転軸の軸方向における幅が２πＤよりも大きい外周区間を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の現像剤担持体。
【請求項４】
前記現像剤担持体の前記表面上における前記誘電部の少なくとも一部を含む領域において、前記少なくとも１つの外周区間で、前記回転軸の軸方向における幅が２πＤよりも大きい外周区間のうち、前記幅が５０μｍ以上である外周区間の個数をＷ１、前記幅が５０μｍ未満である外周区間の個数をＷ２とすると、Ｗ１はＷ２以上である、ことを特徴とする請求項３に記載の現像剤担持体。
【請求項５】
前記現像剤の前記平均粒径に対する前記現像剤担持体の前記回転方向における複数の前記誘電部の幅の前記平均値の比が１．０以上である、ことを特徴とする請求項３または４に記載の現像剤担持体。
【請求項６】
前記現像剤担持体の前記回転方向における前記誘電部の幅の前記平均値に対する前記現像剤担持体の前記回転軸の前記軸方向における複数の前記誘電部の幅の前記平均値の比が１．４以上である、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の現像剤担持体。
【請求項７】
前記誘電部は、前記現像剤担持体の表面に形成された前記導電部の表面の一部を被覆することにより、前記現像剤担持体の表面に形成される、請求項１から６のいずれか一項に記載の現像剤担持体。
【請求項８】
前記現像剤担持体の表面において、前記誘電部は前記導電部の領域に散在するように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の現像剤担持体。
【請求項９】
前記現像剤担持体の表面において、前記誘電部が占める面積は、前記導電部が占める面積よりも小さい、請求項８に記載の現像剤担持体。
【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から９のいずれか一項に記載の現像剤担持体。
【請求項１１】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面に担持された現像剤を規制する規制部材と、を有する現像装置であって、
前記現像剤担持体の表面には、第１の表面粗さおよび第１の電気抵抗を有する導電部と、前記第１の表面粗さよりも小さい第２の表面粗さおよび前記第１の電気抵抗よりも大きい第２の電気抵抗を有する誘電部が設けられており、
前記現像剤担持体の回転軸の軸方向における前記誘電部の幅の平均値が、前記軸方向に直交する前記現像剤担持体の回転方向における前記誘電部の幅の平均値よりも大きい
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面に担持された現像剤を規制する規制部材と、
現像剤像を担持する像担持体と、を有するプロセスカートリッジであって、
前記現像剤担持体の表面には、第１の表面粗さおよび第１の電気抵抗を有する導電部と、前記第１の表面粗さよりも小さい第２の表面粗さおよび前記第１の電気抵抗よりも大きい第２の電気抵抗を有する誘電部が設けられており、
前記現像剤担持体の回転軸の軸方向における前記誘電部の幅の平均値が、前記軸方向に直交する前記現像剤担持体の回転方向における前記誘電部の幅の平均値よりも大きい
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１３】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面に担持された現像剤を規制する規制部材と、
現像剤像を担持する像担持体と、
転写部材と、を有する画像形成装置であって、
前記現像剤担持体の表面には、第１の表面粗さおよび第１の電気抵抗を有する導電部と、前記第１の表面粗さよりも小さい第２の表面粗さおよび前記第１の電気抵抗よりも大きい第２の電気抵抗を有する誘電部が設けられており、
前記現像剤担持体の回転軸の軸方向における前記誘電部の幅の平均値が、前記軸方向に直交する前記現像剤担持体の回転方向における前記誘電部の幅の平均値よりも大きい
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式や静電記録方式を利用したプリンター、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置、当該画像形成装置に用いられる現像装置、現像剤担持体およびプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置の現像装置は、表面に現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、現像剤を貯溜する現像剤貯溜手段とを有する。さらに、現像装置は、現像剤担持体に接触し、現像剤貯溜手段に貯溜されている現像剤を現像剤担持体に供給する現像剤供給部材とを有する（特許文献１）。しかしながら、現像装置が寿命末期にある場合や現像装置が高温高湿度の環境下で使用される場合、現像剤の劣化や吸湿によって現像剤の帯電量が低下する可能性がある。このとき、現像剤供給部材によって物理的に現像剤を供給しても、現像剤の帯電量が低く、現像剤担持体との鏡像力が不十分となり、現像剤担持体によって現像剤を搬送できない現象が発生する。この結果、ベタ黒画像などの高印字画像で濃度が不足してしまう現象（いわゆるベタ黒追従不良）が発生する。
【０００３】
このような課題を解決するため、特許文献２に示す現像装置では、現像剤供給部材の電位が、帯電系列上の現像剤および現像剤担持体との中間の電位に設定される。また、現像剤担持体は、導電体で構成された基体において導電性材料に絶縁性粒子を分散させることで微小閉電界を形成する誘電部が規則的あるいは不規則的に露出した表面層を有する。表面層が現像剤供給部材または現像剤によって摺擦されると、誘電部が現像剤の帯電極性とは反対の極性に帯電される。現像剤担持体の誘電部が現像剤供給部材と摩擦帯電することにより、誘電部に所定の電荷が付与され、付与された誘電部上に電界が発生する。特に誘電部と導電部との隣接部上には微小閉電界が発生し、現像剤担持体上の全体では、多数の微小閉電界が形成される。この電界により現像剤が表面層に付着する。現像剤容器内の無帯電または低帯電等の帯電量が不安定な現像剤は、現像剤担持体上の多数の微小閉電界等の電界の発生領域に搬送される。搬送された現像剤は、微小閉電界によって生じる力（グラディエント力）を受けて、特に現像剤と逆極性の誘電部にて吸着され担持される。これにより、現像剤の帯電量が著しく低い状況においても、現像剤搬送量を確保でき、ベタ黒画像などの高印字画像でも一様な濃度で画像出力が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−４２６７２号公報
【特許文献２】特開平４−１５６５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に示す構成を有する現像装置では、無帯電又は低帯電量の現像剤の搬送が可能となり、ベタ黒追従不良は改善するが、現像位置において現像剤の帯電量が不十分であることで、かぶりなどの画像弊害が発生することがある。かぶりとは、所定の帯電量に帯電できない現像剤が、現像位置に搬送されたときに非現像部の電界であっても現像されてしまう現象である。この現象は、上記の微小閉電界の影響で現像担持体に付着された現像剤が、現像ブレードなどの電荷付与手段において転動による摩擦帯電機会を十分に得られない結果、所定の帯電量に帯電できないことが原因で発生する。
【０００６】
また、特許文献２に示す現像装置では、出力されるベタ黒画像において濃淡差が生じ、濃度の均一性が低下する可能性がある。これは、現像装置におけるトナーの劣化に伴ってトナーの流動性が低下すると、現像剤担持体の誘電部の少ない領域と多い領域とで、トナー供給量に差が生じることが原因である。
【０００７】
そこで本発明の目的は、簡易な構成で、現像剤の劣化や吸湿が生じた場合においても、ベタ黒追従性不良の発生を抑制しつつ、かぶりやベタ黒画像の均一性低下などの画像の問題を抑制することが可能な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明である現像剤担持体は、
現像剤を担持し、回転可能な現像剤担持体であって、
前記現像剤担持体の表面には、第１の表面粗さおよび第１の電気抵抗を有する導電部と、前記第１の表面粗さよりも小さい第２の表面粗さおよび前記第１の電気抵抗よりも大きい第２の電気抵抗を有する誘電部が設けられており、
前記現像剤担持体の回転軸の軸方向における前記誘電部の幅の平均値が、前記軸方向に直交する前記現像剤担持体の回転方向における前記誘電部の幅の平均値よりも大きい
ことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明である現像装置は、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面に担持された現像剤を規制する規制部材と、を有する現像装置であって、
前記現像剤担持体の表面には、第１の表面粗さおよび第１の電気抵抗を有する導電部と、前記第１の表面粗さよりも小さい第２の表面粗さおよび前記第１の電気抵抗よりも大きい第２の電気抵抗を有する誘電部が設けられており、
前記現像剤担持体の回転軸の軸方向における前記誘電部の幅の平均値が、前記軸方向に直交する前記現像剤担持体の回転方向における前記誘電部の幅の平均値よりも大きい
ことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明であるプロセスカートリッジは、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面に担持された現像剤を規制する規制部材と、
現像剤像を担持する像担持体と、を有するプロセスカートリッジであって、
前記現像剤担持体の表面には、第１の表面粗さおよび第１の電気抵抗を有する導電部と、前記第１の表面粗さよりも小さい第２の表面粗さおよび前記第１の電気抵抗よりも大きい第２の電気抵抗を有する誘電部が設けられており、
前記現像剤担持体の回転軸の軸方向における前記誘電部の幅の平均値が、前記軸方向に直交する前記現像剤担持体の回転方向における前記誘電部の幅の平均値よりも大きい
ことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明である画像形成装置は、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の表面に担持された現像剤を規制する規制部材と、
現像剤像を担持する像担持体と、
転写部材と、を有する画像形成装置であって、
前記現像剤担持体の表面には、第１の表面粗さおよび第１の電気抵抗を有する導電部と、前記第１の表面粗さよりも小さい第２の表面粗さおよび前記第１の電気抵抗よりも大きい第２の電気抵抗を有する誘電部が設けられており、
前記現像剤担持体の回転軸の軸方向における前記誘電部の幅の平均値が、前記軸方向に直交する前記現像剤担持体の回転方向における前記誘電部の幅の平均値よりも大きい
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現像剤の劣化や吸湿が生じた場合においても、ベタ黒追従性不良の発生を抑制しつつ、かぶりやベタ黒画像の均一性低下などの画像の問題を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に記載の現像ローラの説明図。
【図２】実施例１に記載の画像形成装置の概略断面図。
【図３】実施例１に記載の現像ユニットの説明図。
【図４】実施例１に記載の現像ローラに働く微小閉電界の説明図。
【図５】実施例１に記載のグラディエント力の説明図。
【図６】実施例１に記載のトナー帯電付与作用の説明図。
【図７】実施例１に記載の誘電部と導電部の配置作用の説明図。
【図８】実施例１に記載のＳｙの大きさとトナー粒径の関係についての説明図。
【図９】比較例１に記載の現像ローラの説明図。
【図１０】比較例２に記載の現像ローラの説明図。
【図１１】実施例２に記載の現像ローラの説明図。
【図１２】実施例３に記載の傾き区間幅の算出方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して本発明の実施形態を例示する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件等により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。
【００１２】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について説明する。まず、本実施例に係る電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置）の全体構成について説明する。図２は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。
【００１３】
本実施例の画像形成装置１００は、いわゆるインライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザープリンタである。
【００１４】
画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録材Ｐ（例えば、記録用紙、プラスチックシート）にフルカラー画像を形成する。画像情報は、画像読み取り装置あるいは画像形成装置１００に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置１００に入力される。
【００１５】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第１、第２、第３、第４のプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。本実施例では、第１〜第４のプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、鉛直方向（紙面上方向）と交差する方向に一列に配置されている。なお、本実施例では、第１〜第４のプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの構成および動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して、総括的に説明する。
【００１６】
本実施例では、画像形成装置１００は、複数の像担持体として、鉛直方向と交差する方向に配置された４個のドラム型の電子写真感光体、すなわち、感光ドラム１（１ａ、１ｂ
、１ｃ、１ｄ）を有する。感光ドラム１は、図示しない駆動手段（駆動源）により回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、帯電ローラ２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、スキャナユニット（露光装置）３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、現像ユニット（現像装置）４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が配置されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を均一に帯電する帯電手段である。またスキャナユニット３は、パーソナルコンピュータ等のホスト機器から入力された画像情報からＣＰＵ（不図示）で演算された出力に基づき、レーザーを照射して感光ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段である。現像ユニット４は、静電像を現像剤（以下、トナー）像として現像する現像手段である。感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像ユニット４は一体化され、プロセスカートリッジＳを形成する。プロセスカートリッジＳは、画像形成装置１００内の装着ガイドや位置決め部材等の装着手段によって、画像形成装置１００に着脱可能に設けられる。
【００１７】
また、各感光ドラム１に対向する位置には、感光ドラム１上のトナー像を記録材Ｐに転写するための中間転写体としての中間転写ベルト１０が配置されている。中間転写ベルト１０は、無端状のベルトで形成され、各感光ドラム１に当接し、図中矢印Ｒ３方向に循環移動（回転）する。中間転写ベルト１０は、複数の支持部材として、二次転写対向ローラ１３、駆動ローラ１１、テンションローラ１２に掛け渡されている。
【００１８】
中間転写ベルト５の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、転写部材としての４つの一次転写ローラ１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）が配置されている。一次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１０を感光ドラム１に向けて押圧し、中間転写ベルト１０と感光ドラム１とが当接する一次転写部を形成する。
【００１９】
また、中間転写ベルト１０の外周面側において二次転写対向ローラ１３に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ２０が配置されている。二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１０を介して二次転写対向ローラ１３に圧接し、中間転写ベルト１０と二次転写対向ローラ１３とが当接する二次転写部を形成する。
【００２０】
トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置３０に搬送される。定着装置３０において記録材Ｐに熱および圧力が加えられることで、記録材Ｐにトナー像が定着される。なお、画像形成装置１００は、いずれか一つの画像形成部あるいは複数（全てではない）の画像形成部を用いて、単色あるいはマルチカラーの画像を形成することもできる。本実施例における画像形成装置１００は、一例として、プロセススピード１４８．２ｍｍ／ｓｅｃ、Ａ４サイズ紙対応のプリンターである。
【００２１】
＜画像形成プロセス＞
次に、画像形成装置１００における画像形成プロセスについて説明する。画像形成時には、まず感光ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次に、画像形成装置１００の外部のホスト機器から入力された画像情報が、ＣＰＵによって静電像を形成するための演算処理が行われる。そして、演算結果を基にスキャナユニット３から出射されるレーザー光で帯電した感光ドラム１の表面が走査露光され、感光ドラム１上に演算結果に従った静電像が形成される。感光ドラム１上に形成された静電像は、現像ユニット４によってトナー像（現像剤像）として現像される。そして、一次転写ローラ１４に、一次転写電圧印加手段としての一次転写電圧電源１５（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。これによって、感光ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト１０上に一次転写される。フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、第１〜第４のプロセスカートリッジＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおいて順次に行われ、中間転写ベルト１０上に各色のトナー像が次に重ね合わせて一次転写される。
【００２２】
その後、中間転写ベルト１０の移動と同期が取られて記録材Ｐが二次転写部へと搬送される。そして、二次転写ローラ２０に、二次転写電圧印加手段としての二次転写電圧電源２１（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト１０上の４色のトナー像は、記録材Ｐを介して中間転写ベルト１０に当接している二次転写ローラ２０の作用によって、給送手段によって搬送された記録材Ｐ上に一括して二次転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置３０に搬送される。定着装置３０において、記録材Ｐに熱および圧力が加えられることで、転写されたトナー像が定着され、画像形成装置１００から排出される。
【００２３】
なお、現像ユニット４は、トナーの現像量を制御するために、現像剤担持体としての現像ローラ２２の回転速度を感光ドラム１の回転速度に対して差を持たせて現像ローラ２２と感光ドラム１とを接触させて反転現像を行う。すなわち、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを、感光ドラム１上の露光により電荷が減衰した部分（画像部、露光部）に付着させることで静電像が現像される。本実施例において、一例として、現像ローラ２２は、感光ドラム１の回転速度に対する現像ローラ２２の回転速度の比が１．４倍となるように駆動される。
【００２４】
また、一次転写工程で感光ドラム１の表面に残留したトナー（転写残トナー）は、後述の現像ローラ２２によって回収され、再利用される。感光ドラム１の表面の転写残トナーは、帯電ローラ２を通過するときに正規帯電極性（負極性）に帯電される。その後、帯電ローラ２によって形成される感光ドラム１の電位と現像ローラ２２に直流電圧を印加されて形成される現像ローラ２２の電位との差に起因して生じる電界によって、転写残トナーは現像ローラ２２に回収され、再利用される。
【００２５】
＜プロセスカートリッジの構成＞
次に、本実施例の画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジＳの全体構成について説明する。各色用のプロセスカートリッジＳは、図示しない識別部等を除き、同一形状を有し、各色用のプロセスカートリッジＳの現像ユニット４内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。なお、現像ユニット４のトナーとして非磁性一成分現像剤を用いる。
【００２６】
プロセスカートリッジＳは、感光ドラム１、帯電ローラ２を備えた感光体ユニットと、現像ローラ２２等を備えた現像ユニット（現像装置）４と、を一体化して構成される。また、帯電ローラ２と現像ローラ２２は、それぞれ回転軸である軸受（不図示）を中心に回転可能に構成される。
【００２７】
感光ドラム１は、軸受を介して回転可能に支持されている。感光ドラム１は、図示しない駆動手段（駆動源）の駆動力が感光体ユニットに伝達されることで、画像形成動作に応じて図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。帯電ローラ２は、導電性ゴムのローラ部が感光ドラム１に加圧接触し、従動回転する。
【００２８】
一方、現像ユニット４は、図３に示すように、トナーを担持する現像ローラ２２と、現像ブレード２３（規制部材）と、現像ローラ２２と接触するように設けられた供給部材２６、これらを固定する現像枠体２４と、を有する。現像枠体２４は、現像ローラ２２が配置された現像室２４ａと、現像室２４ａと現像枠体２４の外部とを繋ぐ現像開口（開口部）を封止する吹き出し防止シート２４ｂと、を備える。現像ブレード２３の一端は現像枠体２４に固定された固定部材２５に固定され、現像ブレード２３の他端が現像ローラ２２に当接する。現像ブレード２３は、現像ローラ２２上のトナーコート量の規制と電荷付与とが可能となるように構成されている。現像ローラ２２は現像開口に配置され、感光ドラム１に当接可能に設けられる。現像ローラ２２の詳細については後述する。現像ローラ２
２は図中矢印Ｒ４方向に回転駆動するように配置されている。
【００２９】
本実施例では、現像ローラ２２と感光ドラム１とは、現像ローラ２２と感光ドラム１の互いに向き合う各表面が同方向（本実施例では重力方向上方から下方に向かう方向）に移動するようにそれぞれ回転される。そして、所定の直流電圧が現像ローラ２２に印加され、摩擦帯電によってマイナスに帯電したトナーが感光ドラム１に接触する現像部において、静電潜像が顕像化され、トナー像が形成される。
【００３０】
図３に示すように、現像ブレード２３は、その先端が現像ローラ２２の回転方向に対して現像ローラ２２の回転方向上流側に位置するカウンター方向を向いた状態で現像ローラ２２の表面に当接し、トナーコート量の規制および電荷付与を行う。本実施例では、現像ブレード２３は、厚さ５０〜１２０μｍの板バネ状のＳＵＳ板の支持部材（不図示）のバネ弾性を利用して、現像ブレード２３の表面が現像ローラ２２に当接する。現像ブレード２３は、短手方向において、一端にブレード部が形成され、他端が現像枠体２４に固定されて支持さる。なお、現像ブレード２３の支持部材としては、ＳＵＳ板を用いる他、例えばリン青銅やアルミニウム等の金属薄板を用いて構成してもよい。一方、現像ブレード２３は、支持部材の表面にポリアミドエラストマーやウレタンゴムやウレタン樹脂等からなる導電性樹脂からなる薄膜を被覆して形成したものを用いる。あるいは、支持部材そのものを現像ブレード２３として現像ローラ２２に当接させてもよい。さらに、所定の直流電圧がブレードバイアスとして現像ブレード２３に印加され、現像ローラ２２に印加される電圧との電位差が制御されることで、後述する現像ローラ２２上のトナー搬送量が制御される。
【００３１】
供給部材２６は、φ４（ｍｍ）の導電性芯金と、その周囲に形成した柔軟性を有する連続気泡体からなるウレタンスポンジ層とで構成される。供給部材２６の外径はφ１１（ｍｍ）である。供給部材２６に連続気泡体のウレタンスポンジを用いることで、スポンジ内部にトナーを蓄えることができる。画像形成装置１００による現像処理時において、供給部材２６は現像ローラ２２に接触し、図中矢印Ｒ５方向に回転駆動できるように現像枠体２４に支持されている。
【００３２】
＜現像ローラ２２の説明＞
図１Ａ、図１Ｂを用いて、本実施例における現像ローラ２２の構成を詳細に説明する。図１Ａは、現像ローラ２２の回転軸に垂直な平面による断面を模式的に示す図である。現像ローラ２２は、金属芯金２２ａに、下記の表１記載のシリコーンゴム組成物からなる基層２２ｂ、下記の表２記載のウレタンからなる表層２２ｃが順次積層され、さらに表層２２ｃに下記の表３記載の材料からなる絶縁性の塗料が塗布された構成を有する。なお、表層２２ｃおよび基層２２ｂには、金属芯金２２ａを介して現像バイアスが印加される。
【００３３】
以下に本実施例における現像ローラ２２の製法、材料、寸法等について述べる。
【００３４】
１．金属芯金２２ａの形成
金属芯金２２ａは、一例として、外径６ｍｍ、長さ２５９．９ｍｍのＳＵＳ３０４製の芯金にプライマー（商品名：ＤＹ３５−０５１、東レ・ダウコーニング株式会社製）を塗布し、温度１５０℃で２０分間加熱することで形成される。
【００３５】
２．導電性弾性層の形成
現像ローラ２２において、導電性弾性層は、１層構造または２層以上の積層構造を有する。導電性弾性層は、２層以上の積層構造を有することが好ましい。特に非磁性一成分接触現像系プロセスでは、現像ローラ２２として２層の積層構造からなる導電性弾性層を有する現像ローラが好適に用いられる。本実施例では、基層２２ｂと表層２２ｃからなる２
層積層構造の導電性弾性層について説明する。また、導電性弾性層は、導電性を得るために、導電剤を含有することが好ましい。導電剤としては、イオン導電剤やカーボンブラックのような電子導電剤が挙げられる。導電性弾性層の導電性と導電性弾性層のトナーに対する帯電性能とを制御することができる点で、カーボンブラックが導電剤として好ましい。また、導電性弾性層の体積抵抗率（第１の電気抵抗）は、１×１０＾３Ω・ｃｍ以上、１×１０＾１１Ω・ｃｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００３６】
２−１．基層２２ｂの形成
基層２２ｂの形成においては、金属芯金２２ａを、内径１０．０ｍｍの円筒状金型内に、金型の円筒に同心となるように設置する。そして、基層２２ｂの材料の一例として、下記表１に示す材料を混合機（商品名：トリミックスＴＸ−１５井上製作所社製）で混合した付加型シリコーンゴム組成物を、温度１２０℃に加熱した金型内に注入する。材料注入後、温度１２０℃にて１０分間加熱成型し、室温まで冷却後、金型から脱型すると、軸芯体の外周に厚み２．００ｍｍの基層２２ｂが形成された基層ローラが得られる。
【表１】
2020067578.tif 000003
【００３７】
２−２．表層２２ｃの形成
表層２２ｃの形成においては、下記表２に示す材料を秤量し、撹拌混合する。そして、得られた混合物を固形分濃度２８質量％になるようにメチルエチルケトン（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）に加えて混合し、ビーズミル（アシザワファインテック社製）にて均一に分散し、塗料を得る。さらに、基層ローラを、オーバーフロー式循環塗工機にてこの塗料中に浸漬して塗工することにより、表面層の膜厚が１５μｍとなるように塗布する。その後、温度１３０℃にて９０分間加熱して、塗膜を乾燥、硬化し、基層ローラ上に表層２２ｃが形成された弾性層ローラが得られる。なお、後述する導電部粗しとは、下記表２に記載の樹脂粒子の添加制御により導電部２２ｅの表面粗さを制御する領域を指す。
【表２】
2020067578.tif 000004
【００３８】
３．誘電部２２ｄの形成
現像ローラ２２の表面上の一部の領域には、複数の誘電部２２ｄが存在する。より具体
的には、現像ローラ２２の表面は、少なくとも、複数の誘電部２２ｄの表面と、誘電部２２ｄで被覆されていない導電性弾性層の露出部分とを含んで構成されている。これにより、誘電部２２ｄは、導電部２２ｅの表面の一部を被覆することにより、現像ローラ２２の表面に形成される。また、誘電部２２ｄは、導電部２２ｅの領域に散在するように設けられている。さらに、現像ローラ２２の表面において、誘電部２２ｄが占める面積は、導電部２２ｅが占める面積よりも小さくなるように構成されている。現像ローラ２２の誘電部２２ｄの体積抵抗率（第２の電気抵抗）は、１×１０＾１３Ω・ｃｍ以上、１×１０＾１８Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。すなわち、本実施例では、誘電部２２ｄの電気抵抗は、導電部２２ｅの電気抵抗よりも大きい。
【００３９】
誘電部２２ｄの形成においては、下記表３に示す材料を秤量し、撹拌混合する。そして、得られた混合物を固形分濃度３質量％になるようにメチルエチルケトン（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）に溶解、混合し、誘電部形成用の塗料を得る。
【００４０】
導電性弾性層上に誘電部２２ｄを形成する方法としては、各種印刷方法が挙げられるが、導電性弾性層の表面上の一部の領域に複数の誘電部２２ｄを存在させるためには、ジェットディスペンサー法およびインクジェット法が好ましい。このとき、表層２２ｃにおいて誘電部２２ｄが形成されず、露出している面を導電部２２ｅと呼ぶこととする。本実施例においては、ジェットディスペンサー法により誘電部２２ｄが形成される。また、本実施例においては、誘電部２２ｄの帯電極性は、現像ブレード２３との摩擦によって現像ローラ２２に担持される現像剤が帯電されたとき、現像剤の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）である。
【表３】
2020067578.tif 000005
【００４１】
＜導電性弾性層と誘電部の粗さ＞
誘電部２２ｄの表面粗さと導電部２２ｅの表面粗さとは異なっている。より具体的には、誘電部２２ｄの表面粗さＲａｙは、導電部２２ｅの表面粗さＲａｄよりも低い、すなわちより平滑になっている。本発明者らの検討の結果、導電部２２ｅの表面粗さ（第１の表面粗さ）は０．８μｍ＜Ｒａｄ＜２．７μｍ、誘電部２２ｄの表面粗さ（第２の表面粗さ）はＲａｙ＜０．８μｍであることが好ましい。本実施例では、誘電部２２ｄは樹脂粒子を含有しないのに対し、導電部２２ｅは樹脂粒子を含有する。これにより誘電部２２ｄと導電部２２ｅとで表面粗さの違いを得られる。
【００４２】
後述するトナー電荷付与作用は規制部にて行われ、導電部２２ｅと現像ブレード２３の間でトナーを転動させることで電荷付与を行う。すなわち、誘電部２２ｄ上のトナーを、速やかに現像ローラ２２の回転方向下流側に存在する導電部２２ｅへ搬送することで、導電部２２ｅ上にてトナー電荷付与を行う。誘電部２２ｄの表面粗さが０．８μｍ以上である場合、現像ローラ２２上に担持されるトナーが増加して、導電部２２ｅにて電荷付与を行う機会を得られないトナーが発生し、結果としてトナー電荷付与作用が低減する。また、導電部２２ｅの表面粗さが２．７μｍ以上であっても、現像ローラ２２上に担持されるトナーが増加し、トナー電荷付与作用が低減するため好ましくない。
【００４３】
＜誘電部と導電部の表面粗さの測定方法＞
本実施例では、誘電部２２ｄの表面粗さＲａｙと導電部２２ｅの表面粗さＲａｄの粗さは、以下のように測定される。
【００４４】
レーザー顕微鏡ＶＫ−Ｘ１００（商品名、キーエンス社製）に、拡大倍率２０倍の対物レンズを設置する。そして、当該顕微鏡の画像連結機能を用いて１．５ｍｍ×１ｍｍの領域の現像ローラ２２の表面をレーザー共焦点光学系で二次元走査を行うことにより、現像ローラ２２の表面の像と高さ情報を取得することができる。この中で一辺９００μｍの正方形の領域（評価領域と称する）内を評価対象とする。
【００４５】
この高さ情報に基づいて二次曲面補正モードで傾き補正を行った後に、誘電部２２ｄの抽出を行う。ここで、誘電部２２ｄのうち、評価領域に全体が含まれる誘電部２２ｄが測定対象となり、一部が評価領域に含まれない誘電部２２ｄは測定対象外とする。そして、測定器に付属の解析用ソフトウェアを用いて表面粗さを測定するモードにて評価を行い、上記評価領域における表面粗さＲａｙを算出する。また、導電部２２ｅの表面粗さは、評価領域から誘電部２２ｄを除いた領域を抽出し、抽出した領域について誘電部２２ｄの表面粗さの算出と同様に表面粗さＲａｄを算出する。
【００４６】
＜平均誘電部幅の測定方法＞
本発明において、現像ローラ２２の回転方向の平均誘電部幅Ｓｙは、以下のように測定される。レーザー顕微鏡ＶＫ−Ｘ１００（商品名、キーエンス社製）に、拡大倍率１０倍の対物レンズを設置して、１．５ｍｍ×１ｍｍの領域の現像ローラ２２の表面をレーザー共焦点光学系で二次元走査を行う。これによって、現像ローラ２２の表面の高コントラスト画像を取得することができる。そして、取得した画像において一辺９００μｍの正方形の領域（評価領域と称する）を評価対象とする。
【００４７】
続いて、評価領域の画像から誘電部２２ｄを抽出し、画像の二値化を行う。そして、得られた二値化画像を解析し、現像ローラ２２の回転方向において連続する誘電部２２ｄの画素数を算出する。そして、算出した画素数の平均値を算出し、さらに解像度を基に平均誘電部幅Ｓｙを算出する。
【００４８】
さらに、現像ローラ２２の回転方向に直交する方向、すなわち現像ローラ２２の回転軸方向の平均誘電部幅Ｓｘを算出する。上記で得られる二値化画像を解析し、現像ローラ２２の回転軸方向において連続する誘電部２２ｄの画素数を算出する。そして、算出した画素数の平均値を算出し、さらに解像度を基に平均誘電部幅Ｓｙを算出する。本実施例では、現像ローラ２２の回転方向の平均誘電部幅Ｓｙは１００μｍ、現像ローラ２２の回転軸方向の平均誘電部幅Ｓｘは１４０μｍとする。すなわち、Ｓｘ／Ｓｙ＝１．４が成り立つ。
【００４９】
＜グラディエント力の作用＞
現像ローラ２２は、図１Ｂに示す通り、表面に誘電部２２ｄと導電部２２ｅ（基層２２ｂと金属芯金２２ａとは導通されている）とが混在して分布している。現像ローラ２２の表面に、規制部材である現像ブレード２３が直接あるいはトナーを介して摺擦されることにより、現像ローラ２２の誘電部２２ｄに電荷が付与される。そして、電荷が付与された誘電部２２ｄに電界が発生する。誘電部２２ｄと導電部２２ｅとが互いに隣接する部分においては微小閉電界Ｅが発生し、現像ローラ２２の全体では、多数の微小閉電界Ｅが形成される。
【００５０】
例えば、トナーを介した現像ブレード２３の現像ローラ２２への摺擦により誘電部２２ｄに電荷が付与されると、図４に示すように誘電部２２ｄから導電部２２ｅへ円弧状に延びる微小閉電界Ｅが形成される。この結果、現像ローラ２２上には現像室２４ａ内の無帯電あるいは低帯電等の帯電量が不安定なトナーが、現像ローラ２２上の微小閉電界Ｅ内に搬送される。微小閉電界Ｅ内に搬送されたトナーは、電界によって生じる静電的な力、ま
た、無帯電の現像剤の場合は微小閉電界Ｅによって生じる後述のグラディエント力（Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｆｏｒｃｅ）を受け、現像ローラ２２の表面に引きつけられて担持される。
【００５１】
ここで、図５を参照しながらグラディエント力について説明する。図５Ａ、図５Ｂは、電界中の誘電体粒子（現像剤粒子）の運動を模式的に示す。図５Ａに示すように、帯電した誘電体粒子（トナー粒子）７１は、外部から与えられた電界内にあるときは、その帯電電荷の極性の正負に応じて、電界の方向と同一方向あるいは逆方向の静電的な力を受ける。また、図５Ｂに示すように、位置によって大きさが異なるいわゆる不平等電界が形成されている場合は、不平等電界内にある無帯電の誘電体粒子（トナー粒子）７２は、電荷を持たなくとも電界の強い領域（図５Ｂでは紙面右方向）に向かう力を受ける。この力をグラディエント力という（上田他著「静電気の基礎」，ｐ．１５，昭和４６年朝倉書店発行）。
【００５２】
＜トナー電荷付与作用＞
グラディエント力によって現像ローラ２２に担持されたトナーは、現像ブレード２３によって所定の厚さに規制される。さらに、現像ブレード２３がトナーを介して現像ローラ２２の表面を摺擦することにより、トナーは、現像ローラ２２と現像ブレード２３の材料の摩擦帯電系列上の位置に応じた極性で、現像に必要な所定の帯電量に帯電される。
【００５３】
現像ローラ２２は、図６に示す通り、表面において、誘電部２２ｄの表面粗さと導電部２２ｅの表面粗さとが異なるように構成されている。現像ローラ２２がトナーを介して現像ブレード２３と摺擦する際、誘電部２２ｄ側に付着したトナーは現像ブレード２３の規制力によって掻き取られるか、あるいは現像ローラ２２の回転方向下流側の導電部２２ｅに移動される。導電部２２ｅに付着したトナーは、導電部２２ｅの表面から現像ローラ２２の移動方向へ搬送される力を受ける。また、当該トナーは、現像ブレード２３との摺擦によって現像ローラ２２の回転方向とは逆の方向に力を受ける。この結果、トナーは転動し、転動による摺擦で摩擦帯電が促進されることで、トナーが帯電される。以上により、現像ローラ２２上には現像に必要な付着量および帯電量の多層のトナーが安定して担持される。
【００５４】
すなわち、トナーの安定した供給と帯電付与を行うためには、図６に示すように、現像ローラ２２の回転方向において、誘電部２２ｄと導電部２２ｅとが交互に存在することが好ましい。また、現像ローラ２２の回転軸方向においてトナーの安定した供給と帯電付与を行うことを目的として、現像ローラ２２の回転軸方向の平均誘電部幅Ｓｘが現像ローラ２２の回転方向の平均誘電部幅Ｓｙより大きくなるように構成する。
【００５５】
これにより、現像ローラ２２の回転方向において誘電部２２ｄと導電部２２ｅとが交互に存在する領域を、現像ローラ２２の回転軸方向において安定して形成するできる。この結果、現像ローラ２２の回転軸方向において、安定したトナーコート層を形成することができる。
【００５６】
次に、現像ローラ２２の平均誘電部幅とトナーのコート層の安定性の関係について図７を参照しながら説明する。図７Ａは、Ｓｘ／Ｓｙ＝１．０となる誘電部２２ｄと導電部２２ｅの模式的な配置を示す。図中「領域Ｚ」で示す領域は、現像ローラ２２の回転方向下流側に誘電部２２ｄが重なる部分を有しない領域を示す。このような領域においては、トナーの供給量が不足することがある。一方、図７Ｂは、Ｓｘ／Ｓｙ＝１．４となる誘電部２２ｄと導電部２２ｅの模式的な配置を示す。図７Ｂに示すように、ＳｘがＳｙよりも大きくなると、領域Ｚの数が減少することがわかる。
【００５７】
発明者らは鋭意検討を重ねた結果、Ｓｘ／Ｓｙが１．４以上である場合にベタ黒画像の均一性を効果的に得られることを見出した。したがって、本発明において、Ｓｘ／Ｓｙは１．４以上であることが好ましい。
【００５８】
さらに、現像ローラ２２の回転方向における平均誘電部幅Ｓｙは、トナーの平均粒径Ｄよりも大きいことが好ましい。本実施例におけるトナーの平均粒径は、一例として６．５μｍである。トナーの平均粒径が６．５μｍである場合、Ｓｙ／Ｄ=２．０とするとＳｙ
＝１３μｍとなる。本実施例におけるトナーの平均粒径の測定方法は、ベックマン・コールター社製のＬＳ−２３０型レーザー回折式粒度分布測定装置にリキッドモジュールを取り付けて０．０４〜２０００μｍの粒径を測定範囲とし、得られる体積基準の粒度分布により算出した。
【００５９】
図８ＡはＳｙ／Ｄ＝２．０、Ｓｙ／Ｄ＝１．０、Ｓｙ／Ｄ＝０．６のときの、誘電部２２ｄとトナー粒子Ｔの関係を模式的に示す。トナーの平均粒径が６．５μｍである場合、Ｓｙ／Ｄ=２．０のときはＳｙ=１３μｍとなる。また、図８Ａは、表面電荷密度が等しい場合における誘電部２２ｄ上の電荷の配置を示す。図８Ｂでは、図８Ａに示すように誘電部２２ｄ、トナー粒子Ｔ、電荷が配置されている場合に形成される電位分布を示す。Ｓｙ／Ｄ＝２．０，１．０である場合は、トナー粒子Ｔが存在する領域に生じる電位変化（グラディエント力）が大きい。一方、Ｓｙ／Ｄ＝０．６である場合は、トナー粒子Ｔが存在する領域に生じる電位変化が小さいため、トナーの供給量が不足する。したがって、安定した電位を形成して安定したトナー搬送を行うためには、Ｓｙはトナーの平均粒径以上、すなわちＳｙ／Ｄが１．０以上であることが好ましい。
【００６０】
＜作用効果の説明＞
次に、本実施例における、現像剤の劣化や吸湿が生じた場合のベタ黒追従性不良、かぶりやベタ黒画像の均一性に関する作用効果について、比較例を用いて説明する。比較例の概要は以下の通りである。
【００６１】
（比較例１）
現像ローラの導電部の表面粗し処理：あり
現像ローラの誘電部：なし
図９Ａ、図９Ｂに、比較例１における現像ローラ２２を説明する概略図を示す。図９Ａ、図９Ｂは、それぞれ図１Ａ、図１Ｂに対応する図である。本実施例との違いは、誘電部２２ｄを有しないように構成されている点である。
【００６２】
（比較例２）
現像ローラの導電部の表面粗し処理：なし
現像ローラの誘電部：あり
図１０Ａ、図１０Ｂに、比較例２における現像ローラ２２を説明する概略図を示す。図１０Ａ、図１０Ｂは、それぞれ図１Ａ、図１Ｂに対応する図である。本実施例との違いは、導電部２２ｅの表層が樹脂粒子を含有しない点である。すなわち、誘電部２２ｄの表面粗さと導電部２２ｅの表面粗さが同等に構成されている点である。
【００６３】
ここで、上記の実施例１に加えて、以下の本発明に係る実施例２、３を加えて比較を行う。
【００６４】
（実施例２）
現像ローラの誘電部：現像ローラ２２の回転軸方向に延伸
図１１に、実施例２における現像ローラ２２を説明する概略図を示す。実施例１との違いは、誘電部２２ｄが、現像ローラ２２の回転軸方向に延伸する領域として形成されてい
る点である。
【００６５】
（実施例３）
実施例３について以下説明する。実施例３における画像形成装置１００の基本的な構成および動作は、実施例１と同じである。したがって、実施例３の画像形成装置１００において、実施例１の画像形成装置１００と同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
【００６６】
実施例３では、誘電部２２ｄにおける導電部２２ｅとの境界線の接線が、現像ローラ２２の回転軸方向に対して傾きを持った状態で所定の幅以上連続する区間（外周区間）が多く存在する。所定の幅の具体例については以下に説明する。
【００６７】
すなわち、実施例３では、誘電部２２ｄにおける導電部２２ｅとの境界線の接線が現像ローラ２２の回転軸に平行な直線となす角度（以下、交差角とも称する）をθとする。このとき、１つの誘電部２２ｄにおいて、交差角θが鋭角となる区間が所定の幅以上連続している。なお、交差角θが鋭角であるとは、０（ｄｅｇ）＜θ＜９０（ｄｅｇ）又は０（ｄｅｇ）＞θ＞−９０（ｄｅｇ）が成立することである。
【００６８】
また、現像ローラ２２の表面の一辺が９００μｍの正方形の領域内の誘電部２２ｄを対象として、交差角θが鋭角となる区間を現像ローラ２２の回転軸方向における幅（以下、傾き区間幅と称する）に換算する。実施例３では、トナーの平均粒径をＤとしたときに、上記の正方形の領域内において、傾き区間幅が２πＤよりも大きい区間を有する誘電部２２ｄが存在する。また、傾き区間幅が２πＤよりも大きい区間を対象として、傾き区間幅が５０μｍ以上である区間の個数をＷ１、５０μｍ未満である区間の個数をＷ２とすると、Ｗ１はＷ２以上である。ここで、交差角θは、現像ローラ２２の回転軸方向から現像ローラ２２の回転方向に向かう角度が正、現像ローラ２２の回転方向と逆方向に向かう角度が負であるとする。
【００６９】
図１２を参照しながら、実施例３における傾き区間幅の算出方法について説明する。ただし、傾き区間幅の算出方法は以下に説明する方法に限定されるものではなく、他の測定装置や画像処理方法を用いたものでもよい。
【００７０】
まず、レーザー顕微鏡ＶＫ−Ｘ１００（商品名、キーエンス社製）に拡大倍率１０倍の対物レンズを設置する。そして、当該顕微鏡で、現像ローラ２２の表面における１．５ｍｍ×１．０ｍｍの領域をレーザー共焦点光学系で二次元走査し、現像ローラ２２の表面の高コントラスト画像を得る。得られた画像内に、図１２Ａに示すような一辺９００μｍの正方形の領域を設定し、この領域を評価対象とする。そして、この正方形の領域内において、誘電部２２ｄにおける導電部２２ｅとの境界線を検出し、検出した境界線を基に交差角θの算出を行う。
【００７１】
次に、図１２Ｂに示すように、誘電部２２ｄにおける導電部２２ｅとの境界線上に、現像ローラ２２の回転方向における所定のピッチＩで評価点を設定し、各評価点における接線（図では一例として接線Ｌ１〜Ｌ４を示す）を求める。そして、求めた接線ごとに、接線と、接線を求めた評価点を通る現像ローラ２２の回転軸に平行な直線（図では一例として直線Ｈ１〜Ｈ６を示す）とがなす交差角θを算出する。実施例３では、一例として、上記の所定のピッチＩを０．０１ｍｍピッチとして交差角θを算出する。
【００７２】
次に、各評価点について算出される交差角θを基に、交差角θが鋭角となる区間と、その区間の現像ローラ２２の回転軸方向の幅（傾き区間幅）を算出する。例えば、図１２Ｃに示す例において、交差角θが鋭角となる区間は、区間Ａ、区間Ｂである。実施例３では
、交差角θが鋭角となる区間の傾き区間幅が２πＤよりも大きいことは、トナー粒子１個が一回転以上転動できる区間が存在することを意味する。また、傾き区間幅が２πＤよりも大きい区間について、傾き区間幅が５０μｍ以上である区間の個数をＷ１、５０μｍ未満である区間の個数をＷ２とすると、Ｗ１はＷ２以上であることがより好ましい。
【００７３】
また、上記の傾き区間幅の算出は、現像ローラ２２の長手方向、すなわち回転軸方向において、現像ローラ２２を１０等分割して得られる１０領域の各領域内で、上記の正方形の領域を１つ設定して行う。実施例３では、平均粒径が６．５μｍのトナーを用いているため、傾き区間幅が２πＤよりも大きいことは、傾き区間幅が２０μｍよりも大きいことを意味する。また、一例として、傾き区間幅が５０μｍ以上である区間の個数Ｗ１が２２個、５０μｍ未満である区間の個数Ｗ２が１２個であり、Ｗ１はＷ２よりも大きくなることがわかった。
【００７４】
したがって、現像ローラ２２と現像ブレード２３とが当接する規制部において、現像ローラ２２の表面に担持されて搬送されているトナーが摺擦を受ける。この結果、トナーは、現像ローラ２２の表面を転動する際に、現像ローラ２２の回転軸方向（長手方向）に移動する。具体的には、誘電部２２ｄと導電部２２ｅとの境界において、現像ローラ２２の回転軸方向に対して傾きを有する区間が存在することで、現像ローラ２２の回転軸方向（長手方向）におけるトナーの移動が促進される。
【００７５】
評価領域内に傾き区間幅が５０μｍ以上の区間が多いことが好ましい理由については、次のように推察される。目視による空間分解能はおよそ１００μｍ程度（点の判別であれば５０μｍ程度）と言われている。したがって、傾き区間幅が５０μｍ未満の区間においては、現像ローラ２２の回転軸方向へのトナー移動が少なく上記の効果が視認しにくいと考えられ、傾き区間幅が５０μｍ以上の区間であれば、上記の効果が視認できるようになると考えられるためである。
【００７６】
実施例３における誘電部２２ｄは、現像ローラ２２の表層２２ｃの表面に、誘電部２２ｄを形成する塗料をスプレー塗工することにより形成される。具体的には、塗料を製作し、スプレー塗工にて塗料の塗着量が０．０４０ｇとなるよう、表層２２ｃが形成されたローラの表面に塗布する。さらに、温度１４０℃にて８０分間加熱して塗膜を乾燥・硬化させる。なお、実施例３では、誘電部２２ｄをスプレー法にて形成したが、これに限定されるものではなく、ディスペンサー法やインクジェット法を用いてもよい。この場合、材料の種類や吐出量等の条件は適宜調整されてよい。なお、実施例３において、現像ローラ２２の回転方向に直交する方向の平均誘電部幅Ｓｘは６４μｍであり、現像ローラ２２の回転方向の平均誘電部幅Ｓｙは４５μｍであり、Ｓｘ／Ｓｙ＝１．４２となる。
【００７７】
＜比較結果＞
実施例１〜３、比較例１、比較例２における現像装置を、図２の画像形成装置１００、具体的にはＭＦ７２６Ｃｄｗ（商品名、キヤノン社製）を用いて画像評価試験を行った。具体的には、高温高湿度環境（温度３０℃湿度８０％）下における現像装置の通紙前（０枚通紙）における「新品時」と、５０００枚通紙を行った後における「耐久時」とにおいて画像評価試験を行った。画像評価は、ベタ黒追従性についてはいわゆるベタ黒画像を用い、かぶりについてはいわゆるベタ白画像を用いて評価した。画像評価の試験結果を表４に示す。
【表４】
2020067578.tif 000006
【００７８】
以下に、各実施例と各比較例の現像装置を用いた場合の「新品時」と「耐久時」における、ベタ黒追従性、かぶり、ベタ黒画像均一性に関する評価結果について説明する。
【００７９】
（ベタ黒追従性の評価基準）
ベタ黒追従性の評価においては、画像形成装置１００によってベタ黒画像を出力し、目視によって、以下の基準により判定する。
Ａ：白抜け（ベタ黒追従性不良）発生なし
Ｂ：白抜け（ベタ黒追従性不良）発生あり
【００８０】
（かぶりの評価基準）
かぶりの評価においては、画像形成装置１００によってベタ白画像を出力した紙と、同時に転写材にマスキングをすることで、かぶりトナーを転写材に付着させずに出力した紙（基準紙）を使用する。そして、反射率計を用いてベタ白画像を出力した紙の反射率と基準紙の反射率を測定し、それぞれの反射率の差分値をかぶりを示す指標値とする。
Ａ：差分値が３．０未満
Ｂ：差分値が３．０以上
【００８１】
（ベタ黒画像均一性の評価基準）
ベタ黒画像均一性の評価においては、画像形成装置１００によってベタ黒画像を出力し、目視によって、以下の基準により判定する。
ＡＡ：縦筋状の濃度ムラの発生なし
Ａ  ：縦筋状の濃度ムラが数本（例えば２、３本）発生
Ｂ  ：縦筋状の濃度ムラが多数（例えば４本以上）発生
【００８２】
（ベタ黒追従性に関する実施例１〜３の効果）
比較例１では、耐久時にベタ黒追従性不良の発生が見られた。一方、実施例１〜３では、新品時および耐久時ともにベタ黒追従性の発生は確認されなかった。比較例１においてベタ黒追従性不良が発生した理由は次のように考えられる。比較例１における現像ローラ２２は、誘電部２２ｄを有しないように構成されているため、トナーに上記のグラディエント力が働かない。したがって、新品時は現像に必要なトナー帯電量が十分であるため、鏡像力によって現像ローラ２２上にトナーが担持され、ベタ黒追従性不良は発生しない。一方、耐久時のようにトナー劣化が進み、かつ高湿度環境のような、トナーの帯電量が不十分となる状況では、トナーにグラディエント力が働かないと、低帯電のトナーおよび無帯電のトナーは現像ローラ２２に担持されない結果、ベタ黒追従性不良が発生する。
【００８３】
（かぶりに関する実施例１〜３の効果）
比較例２では、耐久時にかぶりの発生が見られた。一方、実施例１〜３では、新品時および耐久時ともにかぶりの発生は確認されなかった。比較例２においてかぶりが発生した理由は次のように考えられる。比較例２における現像ローラ２２は、導電部２２ｅの表層が樹脂粒子を含有しない構成である。したがって、グラディエント力によって搬送された現像ローラ２２上のトナーが、規制部にて摺擦される際に、表面粗し処理が施された導電部２２ｅの表面によって現像ローラ２２の回転方向に搬送される力を受けられない。この結果、トナーの転動による電荷付与作用が十分に得られず、かぶりがより顕著に現れる。一方、比較例１における現像ローラ２２では、規制部まで搬送されて規制部を通過したトナーは、導電部２２ｅで十分に帯電されるため、かぶりの発生は確認されなかった。
【００８４】
（ベタ黒画像均一性に関する実施例１〜３の効果）
比較例１、比較例２ともに、ベタ黒画像均一性が悪化した。比較例１では、ベタ黒追従性の悪化に伴ってベタ黒画像均一性が悪化したと考えられる。また、比較例２では、トナー劣化が進んだ耐久時に、誘電部２２ｄの少ない領域において、トナー供給不良が発生するためベタ黒画像均一性が悪化したと考えられる。一方、実施例１〜３では、現像ローラ２２の回転方向に直交する方向において比較例２のように誘電部２２ｄが少ない領域が生じる可能性が抑えられるため、安定したトナー供給によって均一性の高いベタ黒画像を得ることができると言える。さらに、実施例２、３においては、ベタ黒画像の均一性が実施例１に比べてさらに良好であった。
【００８５】
ここで、実施例２は、現像ローラ２２の回転方向に直交する方向において誘電部２２ｄが連続して形成されているため、トナー供給不良が発生しないと考えられる。ただし、実施例２においては、軽微の横線状の濃淡差が視認された。
【００８６】
一方、実施例３では、上記の通り、誘電部２２ｄと導電部２２ｅとの境界に、現像ローラ２２の回転軸方向に対して傾きを持った区間（傾き区間）が多数設けられている。これにより、現像ローラ２２と現像ブレード２３とが当接する規制部において、トナーが転動する際に、トナーが現像ローラ２２の回転軸方向（長手方向）に移動する。この結果、トナー供給量のムラの影響がより低減され、ベタ黒画像の均一性がさらに向上すると考えられる。
【００８７】
以上説明した通り、上記の実施例によれば、現像剤の劣化や吸湿が生じた場合においても、ベタ黒追従性不良の発生を抑制しつつ、かぶりなどの画像の問題を抑制し、より好適なベタ黒画像の均一性を実現できる。
【符号の説明】
【００８８】
１００・・・画像形成装置、２２・・・現像ローラ、２２ｄ・・・誘電部、２２ｅ・・・導電部、Ｔ・・・トナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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