(57)【要約】【課題】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、かぶりもしくはハーフトーン領域の濃度ムラなどの問題を抑制することが可能な技術を提供する。【解決手段】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当接して配置され、前記現像剤担持体に担持される現像剤を規制する規制部材とを有する。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。前記誘電部の帯電極性は、前記規制部材との摩擦によって前記現像剤担持体に担持される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。【選択図】図１
2020067577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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当接して配置され、前記現像剤担持体に担持される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、
前記誘電部の帯電極性は、前記規制部材との摩擦によって前記現像剤担持体に担持される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
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第２の表面粗さが０．８μｍ未満である、ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記第１の表面粗さが、前記規制部材の前記現像剤担持体と相対する面の第３の表面粗さよりも大きい、ことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第３の表面粗さが前記第２の表面粗さよりも大きい、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤担持体の回転方向において、前記誘電部の幅の平均値が、前記規制部材と前記現像剤担持体との間に形成される当接部の当接幅の１／２よりも小さい、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項６】
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５のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項７】
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６のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項８】
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７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像剤は、非磁性一成分現像剤である、請求項１から８のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項１０】
現像剤を担持する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、
前記誘電部は、前記現像剤担持体の表面に当接して配置され、
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担持体に担持される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当接して配置され、前記現像剤担持体に担持される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、
前記誘電部の帯電極性は、前記規制部材との摩擦によって前記現像剤担持体に担持される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
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【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当接して配置され、前記現像剤担持体に担持される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、
前記誘電部の帯電極性は、前記規制部材との摩擦によって前記現像剤担持体に担持される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では現像剤供給手段の摺擦と現像剤とによって誘電部が帯電される。しかし、累計の印刷枚数の増加（例えば寿命末期の状態）や高温高湿度環境での使用の場合、現像剤の劣化や吸湿によって、現像剤から現像剤担持体表面の誘電部への電荷付与量が減少する。この結果、現像剤供給手段の摺擦による誘電部への電荷付与が支配的になる。現像剤担持体と現像剤供給手段の当接状態によっては誘電部において電荷付与が不均一になる。これにより、微小閉電界によるグラディエント力が部分的に低下する。このとき、印字率の高い画像形成を行うと、現像剤担持体上に担持および搬送される現像剤量が部分的に低下する。このため、現像担持体上のトナーコート量が現像担持体の誘電部の帯電量に従って変化することによって、ハーフトーン領域の濃度ムラといった問題が生じる場合がある。
【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、濃度低下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当接して配置され、前記現像剤担持体に担持される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、
前記誘電部の帯電極性は、前記規制部材との摩擦によって前記現像剤担持体に担持される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。
また、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、
現像剤を担持する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、
前記誘電部は、前記現像剤担持体の表面に当接して配置され、
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担持体に担持される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。
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当接して配置され、前記現像剤担持体に担持される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、
前記誘電部の帯電極性は、前記規制部材との摩擦によって前記現像剤担持体に担持される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。
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当接して配置され、前記現像剤担持体に担持される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、
前記誘電部の帯電極性は、前記規制部材との摩擦によって前記現像剤担持体に担持される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。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上記の現像装置において、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、かぶりもしくはハーフトーン領域の濃度ムラなど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を表す説明図。
【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に記載のトナー電荷付与作用の説明図。
【図７】実施例１に記載の比較例１〜４の現像ローラの説明図。
【図８】実施例１に記載の比較例４の現像ローラ上の誘電部帯電の説明図。
【図９】実施例２に記載のトナー電荷付与作用の説明図。
【図１０】実施例１に現像規制部の転動モデル説明図。
【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２２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。本実施例では、現像ローラ２２の電位（基準電位）に対する現像ブレード２３の電位はトナーと同極性とする。
【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。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】
2020067577.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】
2020067577.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、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】
2020067577.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（０．８μｍ未満）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。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】
本実施例で使用する現像ローラ２２における、現像ローラ２２の回転駆動方向の誘電部２２ｄの幅の平均値Ｓｙ（以下、平均誘電部幅Ｓｙと称する）は６０μｍである。以下に評価方法について説明する。
【００４７】
＜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。
【００４８】
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。
【００４９】
本実施例では、現像ブレード２３の表面が現像ローラ２２に当接することで、トナーコート量の規制およびトナーの電荷付与を行っている。現像ブレード２３によってトナーコート量の規制およびトナーの電荷付与が行われる部分を規制ニップ部と称する。この規制ニップ部では、現像ローラ２２の誘電部の帯電も行われる。本実施例では、規制ニップ部の幅Ｗ（当接幅）は１３０μｍ程度であり以下の方法で測定される。なお、規制ニップ部が、規制部材と現像剤担持体との間に形成される当接部に相当する。
【００５０】
＜規制ニップ部の幅Ｗの測定＞
規制ニップ部の幅の測定においては、現像ブレード２３に油性マジックインクで現像ローラ２２との当接領域にマーキングを行い、マーキングを乾燥させた後、現像ローラ２２を当接させて１００枚程度印字する。その後、現像ブレード２３の表面をＶＫ−Ｘ１００（商品名、キーエンス社製）で観察する。
【００５１】
現像ブレード２３の規制ニップ部は、現像ローラ２２からトナーを押し付けられた状態で回転するため、マーキングのインクが剥がれる結果、現像ブレード２３にスジ状の摺擦痕が発生する。そこで、この摺擦痕の幅を基に規制ニップ部の幅が算出される。
【００５２】
＜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。
【００５３】
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。
【００５４】
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）。
【００５５】
＜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。
【００５６】
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。
【００５７】
＜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。
【００５８】
（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７Ａに、比較例１における現像ローラ２２の断面図を示す。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。
【００５９】
（比較例２）
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：あり、現像剤の正規帯電極性と逆極性
平均誘電部幅Ｓｙ＝６０μｍ
図７Ｂに、比較例２における現像ローラ２２の断面図を示す。本実施例との違いは、誘電部の材料にトナーの正規帯電極性と逆極性の塗料を用いて誘電部２２ｄ’が形成されている点である。
【００６０】
（比較例３）
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、現像剤の正規帯電極性と同極性
平均誘電部幅Ｓｙ＝６０μｍ
図７Ｃに、比較例３における現像ローラ２２の断面図を示す。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。
【００６１】
（比較例４）
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：あり、現像剤の正規帯電極性と同極性
平均誘電部幅Ｓｙ＝１４０μｍ
図７Ｄに、比較例４における現像ローラ２２の断面図を示す。本実施例との違いは、誘電部２２ｄの平均誘電部幅Ｓｙが、本実施例の平均誘電部幅よりも大きく、かつ規制ニップ部Ｎの幅よりも大きくなるように構成されている点である。
【００６２】
＜比較結果＞
本実施例、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】
2020067577.tif 000006
【００６３】
以下に、本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、ハーフトーン領域の濃度ムラに関する評価結果について説明する。
【００６４】
（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
【００６５】
（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
【００６６】
（ハーフトーン領域の濃度ムラの評価基準）
ハーフトーン領域の濃度ムラの評価においては、２５％濃度のハーフトーン画像を出力したときの均一性と濃度ムラを評価する。一例として、光学スキャナＣＳ９０００Ｆ Ｍ
ａｒｋＩＩ（商品名、キヤノン社製）を用いて１２００ｄｐｉモードで画像を取り込む。さらに、当該光学スキャナで、σ＝１００μｍのガウシアンフィルタでぼかし処理を行ったときの濃度幅比＝中心濃度値に対する最大濃度値と最小濃度値との比を以下の基準により判定する。
Ａ：濃度幅比が３０％未満
Ｂ：濃度幅比が３０％以上
【００６７】
（ベタ黒追従性に関する本実施例の効果）
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、本実施例では、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。
【００６８】
（かぶりに関する本実施例の効果）
比較例２、３では、耐久時にかぶりの発生が見られた。一方、本実施例では、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、誘電部２２ｄの極性がトナーとは逆極性となるように構成されているため、トナーがグラディエント力によって現像ローラ２２に担持される際に、主に誘電部２２ｄの表面に吸着される。このとき、トナーに働く力は、現像ローラ２２側に向かって働く、グラディエント力と誘電部２２ｄとトナーの極性差で生じる静電気力である。このため、規制部にてトナーが摺擦される際に、現像ブレード２３との摺擦による現像ローラ２２の回転方向とは逆の方向に働く力よりも、グラディエント力と静電気力による現像ローラ２２への吸着力が大きくなる。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。
【００６９】
また、比較例３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３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。
【００７０】
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。
【００７１】
（ハーフトーン領域の濃度ムラに関する本実施例の効果）
比較例２、比較例３、比較例４における現像ローラ２２を用いる場合、耐久時にハーフトーン領域の濃度ムラの発生が確認された。一方、本実施例では、新品時および耐久時ともにハーフトーン濃度ムラの発生は確認されなかった。本実施例では、平均誘電部幅Ｓｙは６０μｍであり、規制ニップ部Ｎの幅１３０μｍの１／２よりも小さい。
【００７２】
本実施例の規制ニップ部Ｎを通過するトナーの様子と、ハーフトーン領域の濃度ムラの要因と考えられる誘電部２２ｄに対する電荷付与作用について、図８を用いて説明する。図８Ａは、平均誘電部幅Ｓｙが規制ニップ部Ｎの幅よりも小さい場合に規制ニップ部Ｎを通過する現像ローラ２２の時間経過の様子（図中ｉ）〜ｉｉｉ））を示す。
【００７３】
トナーは、現像ローラ２２によって搬送され、規制ニップ部Ｎを通過する。このとき、トナーは、現像ブレード２３の規制力を受けるため、現像ローラ２２の回転方向Ｒ４において、転動しながら、現像ローラ２２の回転速度に対して相対的に遅い速度でＲｔ方向に並進する。
【００７４】
規制部におけるトナーの搬送は、図１０に示すような簡易的なコロのモデル（２枚の板に挟まれる球のモデル）を用いて考察することができる。現像ブレード２３（上側板）に対して現像ローラ２２（下側移動板）のトナー（球）のコート厚が一様に１粒子分であると想定した場合に、現像ローラ２２の移動距離に対してトナーの移動距離は短くなる。
【００７５】
たとえば、現像ブレード２３または現像ローラ２２とトナーが確実に当接すると想定した場合は、現像ローラ２２の回転方向における現像ブレード２３に対するトナーの移動距
離は、現像ローラ２２の移動距離Ｌの半分であるＬ／２になる。
【００７６】
本実施例では、現像ローラ２２上のトナーのコート量は、１層（１粒子分）〜２層（２粒子分）程度である。したがって、導電部２２ｅで帯電されたトナー（図中、横線でハッチング）は、現像ローラ２２の回転方向下流側の誘電部２２ｄに送られる。誘電部２２ｄでは、上記の通りトナーへの電荷付与作用が不十分であるが、トナーが誘電部２２ｄと摺擦することで誘電部２２ｄ自体を帯電させることが可能となる。
【００７７】
誘電部２２ｄに対する電荷付与作用は、現像剤供給手段による摺擦とトナーによる摺擦とで行われる、耐久時におけるトナーが劣化した状態では、現像剤供給手段のトナーを介した電荷付与作用の寄与が小さくなる。このため、規制部において導電部２２ｅで帯電されたトナーによる誘電部２２ｄでの帯電が重要となる。
【００７８】
本実施例では、現像ローラ２２の回転方向における誘電部２２ｄの平均誘電部幅Ｓｙが、規制ニップ部Ｎの幅よりも小さい。このため、帯電したトナーは、規制ニップ部Ｎを通過する間に、誘電部２２ｄの平均誘電部幅の全域における摺擦・帯電が可能となる。これにより、誘電部２２ｄの長手方向にわたる摺擦・帯電によって誘電部２２ｄの帯電電荷量が保たれる。この結果、高湿環境下においても上記の微小閉電界が形成されてグラディエント力が維持された状態で、現像室内においてトナーが担持および搬送されることによって、規制部で安定したコート形成が可能になる。
【００７９】
このように、本実施例では、規制部で帯電されたトナーによって誘電部２２ｄが現像に必要な帯電量に関し十分に帯電されることで誘電部の電位が保たれ、高濃度の印字を継続して行う場合でもハーフトーン領域の濃度が均一に保たれることが期待できる。
【００８０】
一方、比較例４では、平均誘電部幅Ｓｙが１４０μｍであり、規制ニップ部Ｎの幅は１３０μｍであった。ここで、平均誘電部幅Ｓｙが規制ニップ部Ｎの幅の１／２よりも長い場合に誘電部２２ｄが帯電する様子を図８Ｂを用いて説明する。
【００８１】
比較例４では、本実施例と同様に、トナーは、現像ローラ２２によって搬送され、規制ニップ部Ｎを通過する。このとき、トナーは、現像ブレード２３の規制力を受けるため、現像ローラ２２の回転方向Ｒ４において、転動しながら、現像ローラ２２の回転速度に対して相対的に遅い速度でＲｔ方向に並進する。このため、導電部２２ｅで帯電されたトナーは、現像ローラ２２の回転方向下流側の誘電部２２ｄに送られ、誘電部２２ｄと摺擦することで誘電部２２ｄ自体を帯電させることが可能となる。
【００８２】
しかしながら、現像ローラ２２の回転方向において、規制ニップ部Ｎの幅よりも誘電部２２ｄの幅が大きいため、導電部２２ｅで帯電されたトナーは、誘電部２２ｄの平均誘電部幅の全域にわたっては摺擦されることなく規制ニップ部Ｎを通過する。そして、トナーは、現像ブレード２３からの規制力を受けずに現像ローラ２２の回転速度と同等の速度で搬送される。このため、現像ローラ２２の回転方向下流側の誘電部２２ｄではトナーとの摺擦が生じず、現像ローラ２２の回転方向の上流側と下流側とで誘電部２２ｄの帯電電荷量が異なる。また、誘電部２２ｄによってトナーを保持・搬送するグラディエント力も、現像ローラ２２の回転方向の上流側と下流側とで異なる。この結果、現像ローラ２２上のトナーのコート量が不均一となり、特に濃度が変化しやすい中間階調の領域において濃度ムラが発生したと考えられる。
【００８３】
比較例１における現像ローラ２２は、誘電部２２ｄを有しない。このため、誘電部２２ｄの帯電量の変化に起因するハーフトーン領域の濃度ムラは発生しなかった。また、比較例２における現像ローラ２２は、トナーと逆極性の誘電部２２ｄ’を有する。このため、
誘電部２２ｄ’への電荷付与作用について、規制部における誘電部２２ｄとトナーとの摺擦による寄与は、静電的な引力が働くために小さく、現像剤の供給部材２６による寄与が支配的となる。したがって、耐久時にトナーが劣化した状況では、誘電部２２ｄ’に対する電荷付与が現像剤の供給部材２６の摺擦による電荷付与作用に左右されやすくなる結果、誘電部２２ｄ’の帯電電荷量が低下してハーフトーン領域に濃度ムラが発生したと考えられる。さらに、比較例３における現像ローラ２２では、かぶりの発生と同様の理由で、規制部でのトナーへの電荷付与作用が不十分となる。この結果、帯電したトナーから誘電部２２ｄへの電荷付与による帯電電荷量が低下してハーフトーン領域に濃度ムラが発生したと考えられる。
【００８４】
上述の通り、平均誘電部幅Ｓｙは、トナーのコート厚が１層（１粒子分）であると想定した場合におけるトナーの移動量である規制ニップ部Ｎの幅の１／２以下であることが好ましい。
【００８５】
以上説明した通り、本実施例によれば、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、ハーフトーン領域の濃度ムラなどの画像の問題を抑制することができる。
【００８６】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、本実施例の特徴についてのみ説明する。実施例２において、実施例１と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８７】
実施例１では、現像ローラ２２における誘電部２２ｄの表面粗さと導電部２２ｅの表面粗さとの関係に基づいて、規制部におけるトナーの転動を促進し、ベタ黒追従性不良やかぶりを抑制する構成について説明した。実施例２では、図９に示すように、現像ブレード２３の現像ローラ２２と相対する表面の表面粗さ（第３の表面粗さ）を、導電部２２ｅの表面粗さよりも小さく、かつ誘電部２２ｄの表面粗さよりも大きくなるように構成する。なお、現像ブレード２３の表面粗さは、上記の誘電部２２ｄと導電部２２ｅの表面粗さの測定方法に準じて測定する。
【００８８】
実施例２では、現像ブレード２３の表面粗さが、誘電部２２ｄの表面粗さよりも大きい。このため、現像ローラ２２が現像ブレード２３によってトナーを介して摺擦される際、誘電部２２ｄに付着したトナーが、現像ブレード２３の表面によって掻き取られることで、現像ローラ２２の回転方向下流側の導電部２２ｅに移動させられる。また、導電部２２ｅの表面粗さが、現像ブレード２３の表面粗さよりも大きい。このため、導電部２２ｅに付着したトナーは、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、また、現像ブレード２３との摺擦によって現像ローラ２２の回転方向は逆の方向に力を受ける。この結果、トナーが転動することによる摺擦に起因する摩擦帯電が活発になり、実施例１の現像装置に比べてよりトナーの帯電を促進させることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１００・・・画像形成装置、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ・・・現像装置、２２・・・現像ローラ、２３・・・現像ブレード、２２ｄ・・・誘電部、２２ｅ・・・導電部、Ｔ・・・トナー
【図１】
2020067577.tif 000007
【図２】
2020067577.tif 000008
【図３】
2020067577.tif 000009
【図４】
2020067577.tif 000010
【図５】
2020067577.tif 000011
【図６】
2020067577.tif 000012
【図７】
2020067577.tif 000013
【図８】
2020067577.tif 000014
【図９】
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【図１０】
2020067577.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月2日(2019.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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当接して配置され、前記現像剤担持体に担持される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、
前記誘電部の帯電極性は、前記規制部材との摩擦によって前記現像剤担持体に担持される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
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第２の表面粗さが０．８μｍ未満である、ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記第１の表面粗さが、前記規制部材の前記現像剤担持体と相対する面の第３の表面粗さよりも大きい、ことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記第３の表面粗さが前記第２の表面粗さよりも大きい、ことを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記現像剤担持体の回転方向において、前記誘電部の幅の平均値が、前記規制部材と前記現像剤担持体との間に形成される当接部の当接幅の１／２よりも小さい、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項６】
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５のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項７】
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６のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項８】
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７に記載の現像装置。
【請求項９】
前記現像剤は、非磁性一成分現像剤である、請求項１から８のいずれか一項に記載の現像装置。
【請求項１０】
現像剤を担持する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表面に当接して配置され前記現像剤担持体に担持される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担持体に担持される現像剤が帯電されたとき、前記誘電部の帯電極性は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当接して配置され、前記現像剤担持体に担持される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、
前記誘電部の帯電極性は、前記規制部材との摩擦によって前記現像剤担持体に担持される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
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【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当接して配置され、前記現像剤担持体に担持される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、
前記誘電部の帯電極性は、前記規制部材との摩擦によって前記現像剤担持体に担持される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
ことを特徴とする画像形成装置。