(57)【要約】【課題】現像ロール上での現像剤の搬送性を確保しながら、現像ロール上の現像剤層の均一性を良好に保つ。【解決手段】トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤Ｇを収容する現像ハウジング１と、この現像ハウジング１に設けられて二成分現像剤Ｇを現像域に搬送する現像ロール２とを備え、現像ロール２は、回転自在に設けられ且つその外表面に規則性のある凹凸パターン５を有する現像スリーブ３と、この現像スリーブ３内に設けられて所定数の磁極が配列された磁石部材４とを備える。そして、凹凸パターン５は、規則形状からなる凸状ブロック６とこの凸状ブロック６間に形成される凹溝７とを有し、図１(ｂ)に示すように、前記凹溝７の深さをｈ、幅をｗ、ｎ＝ｗ／ｈとすると、１≦ｎ≦６であること、ｈがキャリア径の４倍未満であること、ｗが５００μｍ以下であることを満たすものである。【選択図】図１
2008039933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤を収容する現像ハウジングと、この現像ハウジングに設けられて二成分現像剤を現像域に搬送する現像ロールとを備えた現像装置であって、
現像ロールは、回転自在に設けられ且つその外表面に規則性のある凹凸パターンを有する現像スリーブと、
この現像スリーブ内に設けられて所定数の磁極が配列された磁石部材とを備え、
前記凹凸パターンは、規則形状からなる凸状ブロックとこの凸状ブロック間に形成される凹溝とを有し、
前記凹溝の深さをｈ、幅をｗ、ｎ＝ｗ／ｈとすると、
１≦ｎ≦６であること、
ｈがキャリア径の４倍未満であること、
ｗが５００μｍ以下であることを満たすことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
凹溝は現像ロールの周方向成分が含まれる方向に沿って凸状ブロックを介して不連続に配置されることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１記載の現像装置において、
凹溝は少なくともキャリア径以上の深さｈを有するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤を収容する現像ハウジングと、この現像ハウジングに設けられて二成分現像剤を現像域に搬送する現像ロールとを備えた現像装置であって、
現像ロールは、回転自在に設けられ且つその外表面に規則性のある凹凸パターンを有する現像スリーブと、
この現像スリーブ内に設けられて所定数の磁極が配列された磁石部材とを備え、
前記凹凸パターンは、規則形状からなる凸状ブロックとこの凸状ブロック間に形成される凹溝とを有し、
凹溝は現像ロールの周方向成分が含まれる方向に沿って凸状ブロックを介して不連続に配置されることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１又は４記載の現像装置において、
トナーは形状係数ＳＦ１が１４０未満であることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１又は４記載の現像装置において、
凹凸パターンはエッチング処理にて形成されたものであることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
トナーにて可視像化される静電潜像を保持可能な像保持体と、この像保持体に対向配置される請求項１乃至６いずれかに記載の現像装置とを備えた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、現像装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における二成分現像方式の現像装置としては、トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤を収容する現像ハウジングと、この現像ハウジングに設けられて二成分現像剤を現像域に搬送する現像ロールとを備えたものが広く用いられている。
この種の現像装置において、現像ロールとしては、回転自在に設けられる現像スリーブと、この現像スリーブ内に設けられて所定数の磁極が配列された磁石部材とを備えたものが用いられるが、現像ロール上での現像剤の搬送性を良好に保つために、現像スリーブの外表面に規則性のある凹状パターンを設けるようにしたものが既に提供されている(例えば特許文献１，２参照)。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５５５８１号公報(発明の実施の形態，図３)
【特許文献２】特開２００２−１９６５８７号公報（発明の実施の形態，図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の技術的課題は、現像ロール上での現像剤の搬送性を確保しながら、現像ロール上の現像剤層の均一性を良好に保つことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、請求項１に係る発明は、トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤を収容する現像ハウジングと、この現像ハウジングに設けられて二成分現像剤を現像域に搬送する現像ロールとを備えた現像装置であって、現像ロールは、回転自在に設けられ且つその外表面に規則性のある凹凸パターンを有する現像スリーブと、この現像スリーブ内に設けられて所定数の磁極が配列された磁石部材とを備え、前記凹凸パターンは、規則形状からなる凸状ブロックとこの凸状ブロック間に形成される凹溝とを有し、前記凹溝の深さをｈ、幅をｗ、ｎ＝ｗ／ｈとすると、１≦ｎ≦６であること、ｈがキャリア径の４倍未満であること、ｗが５００μｍ以下であることを満たす現像装置である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る現像装置において、現像ロールの周方向成分が含まれる方向に沿って凹溝が凸状ブロックを介して不連続に配置される現像装置である。
請求項３に係る発明は、凹溝が少なくともキャリア径以上の深さｈを有するものである現像装置である。
【０００７】
請求項４に係る発明は、トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤を収容する現像ハウジングと、この現像ハウジングに設けられて二成分現像剤を現像域に搬送する現像ロールとを備えた現像装置であって、現像ロールは、回転自在に設けられ且つその外表面に規則性のある凹凸パターンを有する現像スリーブと、この現像スリーブ内に設けられて所定数の磁極が配列された磁石部材とを備え、前記凹凸パターンは、規則形状からなる凸状ブロックとこの凸状ブロック間に形成される凹溝とを有し、凹溝は現像ロールの周方向成分が含まれる方向に沿って凸状ブロックを介して不連続に配置される現像装置である。
【０００８】
請求項５に係る発明は、請求項１又は４に係る現像装置において、形状係数ＳＦ１が１４０未満のトナーである現像装置である。
請求項６に係る発明は、請求項１又は４に係る現像装置において、凹凸パターンがエッチング処理にて形成されたものである現像装置である。
【０００９】
請求項７に係る発明は、トナーにて可視像化される静電潜像を保持可能な像保持体と、この像保持体に対向配置される請求項１乃至６いずれかに係る現像装置とを備えた画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、現像ロール上での現像剤の搬送性を確保しながら、現像ロール上の現像剤層の均一性を良好に保つことができ、現像ロール上での現像剤の搬送性及び現像剤層の均一性を両立させることができるという基本的効果を奏する。
請求項２に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、凹溝の連続配置態様に比べ現像剤の搬送性をより向上させることができる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、凹溝での現像剤の搬送性低下を有効に防止することができる。
【００１１】
請求項４に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、現像ロール上での現像剤の搬送性を良好に保ち、かつ、現像ロール上の現像剤層の均一性にも有効に寄与することができ、現像ロール上での現像剤の搬送性及び現像剤層の均一性を有効に両立させることができるという基本的効果を奏する。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、搬送し難い球形に近いトナーを含む現像剤に対しても、現像剤搬送量を容易に確保することができ、請求項１又は４に係る発明の基本的効果を有効に利用することができる。
請求項６に係る発明によれば、請求項１又は４に係る発明の基本的効果に加えて、現像スリーブ上の凹凸パターンを簡単に製造することができる。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比較して、現像ロール上での現像剤の搬送性及び現像剤層の均一性を有効に両立させることが可能な現像装置を備えているので、現像性能の良好な画像形成装置を簡単に構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
先ず、本発明が適用される実施の形態モデルの概要について説明する。
◎実施の形態モデルの概要
図１(ａ)は本発明を具現化する実施の形態モデルに係る画像形成装置の概要を示す。
同図において、画像形成装置は感光体ドラム等の像保持体８と、この像保持体８に対して対向配置される現像装置９とを備えている。
ここで、現像装置９の代表的モデルの一つは、トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤Ｇを収容する現像ハウジング１と、この現像ハウジング１に設けられて二成分現像剤Ｇを現像域に搬送する現像ロール２とを備えており、現像ロール２は、回転自在に設けられ且つその外表面に規則性のある凹凸パターン５を有する現像スリーブ３と、この現像スリーブ３内に設けられて所定数の磁極が配列された磁石部材４とを備えている。
そして、前記凹凸パターン５は、規則形状からなる凸状ブロック６とこの凸状ブロック６間に形成される凹溝７とを有し、図１(ｂ)に示すように、前記凹溝７の深さをｈ、幅をｗ、ｎ＝ｗ／ｈとすると、１≦ｎ≦６であること、ｈがキャリア径の４倍未満であること、ｗが５００μｍ以下であることを満たすものである。
【００１３】
本実施の形態モデルでは、凹溝７の深さｈについてはキャリア径の４倍未満であることを要する。この理由は以下の通りである。つまり、凹溝７の深さｈに関しては、キャリア径の４倍以上になると、トナーが帯電するための挙動(例えばマイグレーション)が不十分になり、十分なトナーの帯電が得られないという事態が生ずること、また、現像剤Ｇの搬送量が大きくなるため、現像ロール２上の現像剤層厚を規制する層規制部材と現像ロール２との間のギャップを小さく設定しなければならず、層規制部材に異物が詰まり易く、これに伴って画質ディフェクトが発生し易いことに基づく。
また、凹溝７の幅ｗについては５００μｍ以下であることを要する。この理由は、幅ｗがある一定値(５００μｍ)を超えると、凹溝７の底壁面の幅寸法も広くなり、その分、現像剤Ｇのスリップによる搬送性不良が発生し、現像剤ＧのＭＯＳ量(Mass On Sleeveの略)が低下し、現像剤層厚にムラが生じ易く、画質ディフェクトが発生し易い事態を考慮したものである。
このような凹溝７の深さｈ、幅ｗの上限を満たした条件下では、凹溝７のｎ（＝ｗ／ｈ）は１〜６の範囲であることを要する。この理由は、ｎが１未満であると、凹溝７の幅ｗが狭すぎるか深さｈが深すぎるため、凹溝７による現像剤Ｇの搬送性が不足しがちになるのに対し、ｎが６を超えると、凹溝７の幅ｗが広すぎるか深さｈが浅すぎるため、凹溝７内で現像剤がスリップしたり、現像剤を捕獲し難いことに基づく。
【００１４】
また、凹凸パターン５の凸状ブロック６はブロック毎に区画されるものであれば適宜選定して差し支えなく、その形態については、多角形状、円形状、曲線状など任意のもので差し支えない。
更に、凹溝７については、現像ロール２の周方向成分が含まれる方向に沿って連続的に連なるものであってもよいし、あるいは、現像ロール２の周方向成分が含まれる方向に沿って凸状ブロック６を介して不連続的に配置されるものであってもよい。
更にまた、凹溝７の深さｈについては現像剤の捕獲性を良好に保つという観点からすれば、凹溝７は少なくともキャリア径以上の深さｈを有するものであることが好ましい。
【００１５】
また、比較の形態モデルを図２に示す。この比較の形態モデルにあっては、現像スリーブ３の外表面に凹凸パターン５’が形成されているが、この凹凸パターン５’は図１(ａ)の実施の形態モデルと略同様な凸状ブロック６’(図２では例えば三角形状ブロック６個をダイヤモンド状に配列した態様)を備えると共に、この凸状ブロック６’間に形成される凹溝７’については上述した実施の形態モデルの凹溝７の形状から外れた範囲に設定したものになっている。
このような比較の形態モデルにあっては、凸状ブロック６’の頂点が現像スリーブ３の周方向に沿って配列されており、この凸状ブロック６’の頂点間を結ぶ直線軌跡ラインｋ付近のＡ領域では凸状ブロック６’に対する凹溝７’の配列割合が前記Ａ領域間のＢ領域における配列割合より少ない。このため、Ｂ領域では、現像ロール２と像保持体(例えば感光体ドラム)８との間のギャップ(ＤＲＳ：Drum Roll Space)で凹溝７’に対向する部分が広く、その分、高いＭＯＳ量を確保することができるのに対し、Ａ領域では、前記ＤＲＳで凹溝７’に対向する部分が狭く、その分、低いＭＯＳ量しか確保できない。このため、特に、低い入力画像濃度(Ｃin)の画像(例えばハーフトーン画像など)にあっては、Ａ領域が画像濃度が低くなる傾向を示すのに対し、Ｂ領域では画像濃度が高くなる傾向を示し、Ａ領域、Ｂ領域で低入力画像濃度にムラ(濃度変動)が生じ易く、Ａ領域に縦筋などの画質ディフェクトが発生し易いものと推測される。
【００１６】
しかしながら、上述した実施の形態モデルにあっては、凹溝７の形状を工夫することにより、凹溝７での現像剤のＭＯＳ量を増加させ、現像剤の搬送性を向上させるようにしたので、凹溝７が現像スリーブ３の周方向成分以外に現像スリーブ３の軸方向成分を有するものであれば、凹溝７に沿って現像剤が搬送される過程において上述したＡ領域、Ｂ領域間で現像剤の受け渡しが適宜行われる。このため、例えば低入力画像濃度の画像であっても、Ａ領域、Ｂ領域での低入力画像濃度の変動分が少なくなる。
【００１７】
また、本発明が適用される別の実施の形態モデルとしては、図１(ａ)(ｃ)に示すように、トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤Ｇを収容する現像ハウジング１と、この現像ハウジング１に設けられて二成分現像剤Ｇを現像域に搬送する現像ロール２とを備えた現像装置であって、現像ロール２は、回転自在に設けられ且つその外表面に規則性のある凹凸パターン５を有する現像スリーブ３と、この現像スリーブ３内に設けられて所定数の磁極が配列された磁石部材４とを備え、前記凹凸パターン５は、規則形状からなる凸状ブロック６とこの凸状ブロック６間に形成される凹溝７とを有し、凹溝７は現像ロール２の周方向成分が含まれる方向に沿って凸状ブロック６を介して不連続に配置されるものが挙げられる。
【００１８】
本実施の形態モデルでは、凹溝７内の現像剤Ｇが凸状ブロック６でせき止められる際に、現像剤Ｇが凸状ブロック６に沿って分散することから、現像剤層の均一性に寄与するものである。
【００１９】
また、各実施の形態モデルは、現像剤の搬送し難い球形に近いトナーを使用した現像剤を使用する際に特に有効である。また、凹凸パターン５の形成手法については適宜選定して差し支えないが、製造精度を考慮すると、エッチング処理にて製造するものが好ましい。
【００２０】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、画像形成装置は、図示外の潜像書込装置(例えば帯電器と光書込装置)にて静電潜像を保持する感光体ドラム２０と、この感光体ドラム２０に対向配置されて感光体ドラム２０上の静電潜像をトナーにて可視像化する現像装置３０とを備えている。
本実施の形態において、現像装置３０は、トナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤Ｇを収容し且つ感光体ドラムに向かって開口する現像ハウジング３１を有し、この現像ハウジング３１の開口に面した箇所に現像ロール３２を配設し、この現像ロール３２の近傍には現像ロール３２上の現像剤層が規制される層形成部材(トリマ)３３を設け、更に、現像ハウジング３１の現像ロール３２の背面側には仕切り壁３６にて仕切られ且つ仕切り壁３６の長手方向両端部に開口部(図示せず)が開設された循環搬送経路３７を設け、この循環搬送経路３７の各直線経路内には夫々現像剤撹拌搬送用の一対の撹拌搬送部材３４，３５を配設したものである。
【００２１】
また、本実施の形態では、現像ロール３２は、回転自在な非磁性の現像スリーブ３２１と、この現像スリーブ３２１内に設けられて複数の磁極が配列されるマグネットロール３２２とを備えている。
ここで、マグネットロール３２２には複数の磁極が配列されており、本例では、マグネットロール３２２の感光体ドラム２０に対向する部位に現像磁極としてのＳ１磁極が配置され、このＳ１磁極より下流側には搬送磁極としてのＮ１磁極、このＮ１磁極の下流側にはピックオフ磁極としてのＳ２磁極及びその下流側にはピックアップ磁極としてのＳ３磁極が配置され、更に、トリマ３３と略対向する部位にはトリマ磁極としてのＮ２磁極が配置されている。
【００２２】
更に、本実施の形態では、現像スリーブ３２１の外表面には、図４(ａ)に示すように、規則性のある凹凸パターン４０が形成されている。この凹凸パターン４０は規則形状からなる凸状ブロック４１と、この凸状ブロック４１間に形成される凹溝４２とを有している。
本例では、凸状ブロック４１は例えば正三角形状のものであって、６個をダイヤモンド状に配列したものであり、これらの凸状ブロック４１間に形成される凹溝４２には、現像スリーブ３２１の周方向成分を含む斜め方向(本例では現像スリーブ３２１の軸方向ｙに対して所定角度θ［例えば６０°又は１２０°］傾斜した方向)に沿って連続的に配置される斜め方向凹溝４２ａ，４２ｂと、現像スリーブ３２１の軸方向に沿って連続的に延びる軸方向凹溝４２ｃとがある。
特に、本実施の形態では、図４(ｂ)に示すように、凹溝４２の深さをｈ、幅をｗ、ｎ＝ｗ／ｈをすると、１≦ｎ≦６を満たすと共に、ｈがキャリア径の４倍未満、ｗが５００μｍ以下に設定される。更に、ｈはキャリア径以上の値に選定される。
ここで、凹溝４２の深さｈは凸状ブロック４１の平面部から凹溝４２の底部までの距離を指し、凹溝４２の幅ｗはあくまで凹溝４２の上端開口幅を指し、例えば凹溝４２の底部幅が上端開口幅と異なるとしてもこの底部幅は無関係である。尚、図４(ｂ)の凹溝４２の縦壁は斜め下方に傾斜する傾斜部４３になっているが、これは後述する製造過程で残存する処理跡(本例ではエッチング処理による進行度合に依存する処理跡)である。
【００２３】
本実施の形態で使用される現像剤Ｇとしては適宜選定して差し支えないが、例えば以下のものが用いられる。
キャリアの平均粒径：３０〜５０μｍ
トナーの平均粒径：４〜９μｍ
トナーの形状係数ＳＦ１：１４０未満、例えば１２０以上〜１４０未満
但し、ＳＦ１は以下のように算出される。
キャリアの投影像における最大絶対長をＭＬとし、キャリアの投影像面積をＡとしたとき、ＳＦ１＝(ＭＬ２／Ａ)×(π／４)×１００となる。
更に、本実施の形態では、現像ロール３２の感光体ドラム２０に対する周速比は例えば１．０〜２．５に調整され、更に、現像ロール３２(具体的には現像スリーブ)の外径は例えばφ１０〜φ５０ｍｍに設定されている。
【００２４】
更に、本実施の形態で用いられる現像ロール３２の製造方法の一例を図５に示す。
図５(ａ)において、現像スリーブ３２１としては例えばアルミニウム製やステンレス製のものが用いられ、この現像スリーブ３２１の外表面には例えばエッチング処理５０にて凹凸パターン４０を予め形成する。尚、凹凸パターン４０の形成手法としては、エッチング処理５０に限られるものではなく例えばレーザー等によるパターン書き込み等適宜選定して差し支えない。
この後、図５(ｂ)に示すように、現像スリーブ３２１内にマグネットロール３２２を挿入配置する。尚、このマグネットロール３２２には貫通するシャフト３２３が固定的に設けられている。
しかる後、図５(ｃ)に示すように、現像スリーブ３２１の両端をフランジ３２４，３２５で固定し、各フランジ３２４，３２５にはマグネットロール３２２のシャフト３２３を軸受３２７，３２８にて現像スリーブ３２１の周方向に回転自在に支持し、前記マグネットロール３２２のシャフト３２３を固定した状態で、フランジ３２５の軸３２６を図示外の駆動源からの駆動力にて回動させることにより現像スリーブ３２１を回転させるようにすればよい。
【００２５】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動を現像装置を中心に説明する。
今、図３において、感光体ドラム２０上に図示外の静電潜像が形成されると、この静電潜像は現像装置３０にて可視像化される。
このとき、現像装置３０では、現像ロール３２上の現像剤Ｇが感光体ドラム２０との対向部位である現像域に搬送され、現像に供される。
ここで、現像スリーブ３２１上の凹凸パターン４０による現像剤Ｇの搬送挙動について説明する。
図６に示すように、凹凸パターン４０の凸状ブロック４１は６つでダイヤモンド構造に形成されているが、図中のダイヤモンド構造における上半分(ｊ列)と下半分(ｊ＋１列)との間は凹凸パターン４０の軸方向凹溝４２ｃにて区画され、前記ダイヤモンド構造の上半分、下半分は所定のピッチｐ毎に現像スリーブ３２１の周方向ｍに沿って配列されている。
【００２６】
このとき、斜め方向凹溝４２ａ，４２ｂは、現像スリーブ３２１の周方向及び軸方向の両方向成分を持って斜め方向に連続的に連なっており、その凹溝４２(４２ａ〜４２ｃ)の形状(深さｈ，幅ｗ)は上述したように最適に選定されている。このため、本実施の形態では、凹凸パターン４０の凹溝４２は十分な幅ｗ及び深さｈを有するため、凹溝４２による現像剤のＭＯＳ量Ｍ１は十分に確保されることになる。
更に、現像スリーブ３２１上の現像剤は、現像スリーブ３２１の回転に伴って斜め方向凹溝４２ａ，４２ｂを伝わって現像スリーブ３２１の周方向のみならず、軸方向にも移動しながら搬送される。このとき、本実施の形態では、斜め方向凹溝４２ａ，４２ｂに沿って現像剤が搬送される過程において上述したＡ領域、Ｂ領域間で現像剤の受け渡しが適宜行われる。このため、図２に示す比較の形態では、図６中点線で示すように、Ａ領域、Ｂ領域でのＭＯＳ量に差が生じ易いが、本実施の形態では、図６中実線で示すように、Ａ領域、Ｂ領域でのＭＯＳ量が接近する傾向になり、例えば低入力画像濃度の画像であっても、Ａ領域、Ｂ領域での低入力画像濃度の変動分が少なくなる。
本実施の形態における現像装置の性能評価については後述する実施例にて裏付けられる。
【００２７】
◎実施の形態２
本実施の形態に係る画像形成装置は実施の形態１と略同様であるが、現像スリーブ３２１の凹凸パターン４０が実施の形態１と異なる態様に形成されている。
つまり、本実施の形態では、現像スリーブ３２１の凹凸パターン４０は、図７に示すように、６つの凸状ブロック４１からなるダイヤモンド構造における上半分(ｊ列)と下半分(ｊ＋１列)との間を軸方向凹溝４２ｃにて区画し、前記上半分と下半分とは、所定のピッチｐ毎に現像スリーブ３２１の周方向ｍに沿って配列されていると共に、（１／√３）ｐだけ現像スリーブ３２１の軸方向ｙに偏倚して配列されている。
そして、本実施の形態では、斜め方向凹溝４２(４２ａ，４２ｂ)は現像スリーブ３２１の軸方向ｙに対して所定角度θ［例えば６０°又は１２０°］傾斜した方向に延びているが、斜め方向凹溝４２(４２ａ，４２ｂ)はいずれも凸状ブロック４１を介して不連続に配置されている。
尚、凹凸パターン４０の凹溝４２の形状(深さｈ，幅ｗ)は実施の形態１と同様に設定されている。
【００２８】
従って、本実施の形態によれば、現像スリーブ３２１の凹凸パターン４０は実施の形態１と略同様に作用するほか、本実施の形態では、斜め方向凹溝４２ａ，４２ｂが不連続に配置されていることから、実施の形態１の連続配置モデル(斜め方向凹溝４２が連続的に延びる態様)に比べて、凹溝４２(４２ａ，４２ｂ)での現像剤保持性が高められ、その分、ＭＯＳ量Ｍ２が安定する。
更に、斜め方向凹溝４２ａ，４２ｂ内の現像剤Ｇが凸状ブロック４１でせき止められる際に、現像剤が凸状ブロック４１に沿って軸方向凹溝４２ｃを通じて分散することから、凹凸パターン４０の凸状ブロック４１の頂点間を結ぶ直線軌跡ラインｋ付近のＡ領域とＡ領域間のＢ領域との間で、現像剤の受け渡しが適宜行われる。
このため、図２に示す比較の形態では、図８中点線で示すように、Ａ領域、Ｂ領域でのＭＯＳ量に差が生じ易いが、本実施の形態では、図８中実線で示すように、Ａ領域、Ｂ領域でのＭＯＳ量が実施の形態１よりも更に接近する傾向になり、例えば低入力画像濃度の画像であっても、Ａ領域、Ｂ領域での低入力画像濃度の変動分が少なくなる。
【００２９】
尚、本実施の形態では、凹凸パターン４０の凹溝４２の形状(深さｈ，幅ｗ)の最適化に加え、斜め方向凹溝４２ａ，４２ｂの不連続配置を付加した態様が開示されているが、例えば斜め方向凹溝４２ａ，４２ｂを不連続に配置する態様だけであっても、前述したように、現像剤が凸状ブロック４１に沿って軸方向凹溝４２(４２ｃ)を通じて分散し得る。
【実施例】
【００３０】
実施の形態１に係る現像装置モデルを実施例１，２，４，５とし、また、実施の形態２に係る現像装置モデルを実施例３，６とし、また、実施の形態１，２と異なる現像装置モデルを比較例１〜５として、Ｌｉｆｅ（ライフ）、ＭＯＳ、搬送性、ムラ(濃度差)について評価した。
ここで、評価方法は以下の通りである。
‘ライフ’はＡ４判現像枚数が３００ｋｐｖ以上で○とした。また、‘ＭＯＳ’は現像剤のＭＯＳ量が３００ｍｇ／ｃｍ２〜６００ｍｇ／ｃｍ２で○とした。更に、‘搬送性’はベタ画像（Ｃｉｎ１００％）を連続して１０枚印刷し、１枚目と１０枚目とでの濃度差が０.２未満のものを◎、０.２以上０.３未満のものを○、０.３以上０.４未満のものを△、０.４以上のものを△−とした。更にまた、‘ムラ’はハーフトーン画像（Ｃｉｎ３０％）中の均一性について任意の３点について測定し、濃度差が０．１未満で◎、０．１以上０．２未満で○、０．２以上０．３未満で△、０．３以上０．４未満で×、０．４以上０．５未満で××とした。
尚、ＭＯＳの測定には、現像スリーブ上に層形成された現像剤を区画用治具(開口面積：１０ｍｍ×５０ｍｍ)を用いて区画し、吸引器で現像剤を捕集して重量を測定し、単位面積当たりの重量を求めた。また、濃度の測定にはＸ−Ｒｉｔｅ（Spectrodensitometer；Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いて測定した。
また、製造方法の‘ＳＵＳエッチング’はＳＵＳ製現像スリーブ外表面にエッチング処理を施した態様、‘Ａｌエッチング’はアルミニウム製現像スリーブ外表面にエッチング処理を施した態様、‘ＳＵＳブラスト’はＳＵＳ製現像スリーブ外表面にブラスト処理を施した態様、‘Ａｌ溝付き’はアルミニウム製現像スリーブ外表面に引き抜き加工にて溝を付した態様を示す。
更に、実験条件としては以下の通りである。
トナーの平均粒径：６．５μｍ
トナーの形状係数ＳＦ１：１３０μｍ
キャリアの平均粒径：４５μｍ
感光体ドラムに対する現像ロール(現像スリーブ)の周速比：１．３
現像ロール(現像スリーブ)の外形：１４ｍｍ
尚、上記トナー及びキャリアの平均粒径はマルチサイザー3（ベックマン・コールター社製）で測定を行った。
【００３１】
結果を図９に示す。
同図において、実施例１〜６はいずれもＭＯＳ、搬送性、ムラに関して良好な結果が得られた。特に、実施例３，６は、他の実施例に比べて搬送性、ムラの点で極めて良好であることが確認できた。
一方、比較例１〜５では、搬送性及びムラの点で良好でない結果が確認された。
尚、実施例１〜６では深さｈを８０μｍとして実験を行っているが、他のパラメータについても夫々同様な実験を行ったところ、１≦ｎ≦６、ｈがキャリア径の４倍未満、ｗが５００μｍ以下である条件下で良好な結果が得られた。
【００３２】
また、実施の形態１に係る現像装置モデルを実施例とし、凹溝の深さｈを変えた際のＭＯＳ量を調べたところ、図１０に示す結果が得られた。
同図によれば、凹溝の深さｈが深くなれば、その分、ＭＯＳ量を増加させることが理解されるが、凹溝の深さｈをキャリア径の４倍以上に大きくすると、現像剤の搬送性が損なわれることが確認された。
【００３３】
更に、現像スリーブについて、実施例モデル(Ａｌエッチング６０μｍ、同８０μｍ)と比較例モデル(Ａｌブラスト、Ａｌ溝付き)とを用意し、夫々の現像スリーブについて、１０枚連続ベタ画像を形成した際における出力画像濃度の追従性、現像剤中のトナー濃度(ＴＣ：Tonor Concentration)の追従性を調べたところ、図１１、図１２に示す結果が得られた。
図１１、図１２によれば、実施例モデルでは、画像出力濃度、ＴＣともに最初と１０枚目との間で格差が存在せず、現像剤の交換性がスムーズであることが確認された。
これに対し、比較例モデルでは、画像出力濃度、ＴＣともに最初と１０枚目との間で格差が存在する。特に、Ａｌ溝付きの比較例モデルでは、現像剤の搬送性が低いことから、その格差が顕著に見られた。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】(ａ)は本発明を適用する実施の形態に係る画像形成装置の概要を示す説明図、(ｂ)は(ａ)に示される現像装置の現像スリーブの外表面に形成された凹凸パターンのＢ−Ｂ線断面図、(ｃ)は凹凸パターンの他の態様を示す説明図である。
【図２】比較の形態における現像スリーブの外表面での不具合を示す説明図である。
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の詳細を示す説明図である。
【図４】(ａ)は現像スリーブの外表面での凹凸パターンの一例を示す説明図、(ｂ)は(ａ)中Ｂ−Ｂ線断面説明図である。
【図５】(ａ)〜(ｃ)は本実施の形態で用いられる現像ロールの製造法の一例を示す説明図である。
【図６】実施の形態１に係る現像装置の作用を模式的に示す説明図である。
【図７】実施の形態２に係る現像装置で用いられる現像スリーブ外表面の凹凸パターンを示す説明図である。
【図８】実施の形態２に係る現像装置の作用を模式的に示す説明図である。
【図９】実施例１〜６及び比較例１〜５における性能評価を示す説明図である。
【図１０】凹凸パターンの凹溝の深さとＭＯＳ量との関係を示す説明図である。
【図１１】スリーブ表面の凹凸パターンと出力画像濃度との関係を示す説明図である。
【図１２】スリーブ表面の凹凸パターンと現像剤中のトナー濃度(ＴＣ濃度)との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…現像ハウジング，２…現像ロール，３…現像スリーブ，４…磁石部材，５…凹凸パターン，６…凸状ブロック，７…凹溝，８…像保持体，Ｇ…二成分現像剤（現像剤），ｈ…凹溝の深さ，ｗ…凹溝の幅
【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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