(57)【要約】【課題】簡易かつ低廉な構造で、スリーブ上にトナー固着が発生せずに高い画像品質を維持できる現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の現像ローラ１は、マグネット部材３の外周を覆いマグネット部材３に対して回転可能に形成されたスリーブ５ａ、５ｂを備えている。そして、そのスリーブは、熱伝導率の異なる複数の層５ａ、５ｂを有している。さらに、そのスリーブは、複数の層５ａ、５ｂのうち、マグネット部材に近い層５ｂから遠い層５ａに向けて、熱伝導率が小さくなるように形成されている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネット部材の外周を覆い当該マグネット部材に対して回転可能に形成されたスリーブを備え、
前記スリーブは、熱伝導率の異なる複数の層からなり、該複数の層のうち前記マグネット部材に近い層から遠い層に向けて熱伝導率が小さくなるように形成されたことを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記複数の層のうち前記マグネット部材に近い層は、内周面が凹凸形状からなることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記スリーブの前記複数の層は、アルミニウム層の上に窒化チタン層を積層したものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記スリーブの端部にフランジを備え、
前記フランジは、前記複数の層のうち前記マグネット部材に近い層の熱伝導率と同等の又はそれよりも大きな熱伝導率を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記フランジは、端面が凹凸形状からなることを特徴とする請求項４に記載の現像ローラ。
【請求項６】
前記フランジは、アルミニウム又は銅からなることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の現像ローラ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像ローラを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像ローラを備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像ローラ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真プロセスの現像工程において像担持体上にトナーを供給する現像ローラと、それを備えた現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置では、２成分現像剤を担持する現像ローラが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
詳しくは、現像ローラは、画像形成装置に着脱自在に設置される現像装置（又は、プロセスカートリッジ）に収納されている。そして、現像ローラは、画像形成装置において像担持体としての感光体ドラムと対向して、感光体ドラム上に形成される静電潜像を現像する。
【０００４】
ここで、現像ローラは、主として、支軸となるシャフト、シャフト上に設けられたマグネット部材、マグネット部材の外周に隙間をあけて設置されるとともに回転自在に設けられるスリーブ、スリーブ両端を塞ぐフランジ等からなる。マグネット部材は、回転しないように現像装置内に固設され、スリーブ表面上に所望の磁力分布を形成する。そして、現像装置内にてスリーブが回転して、装置内に収納された現像剤を回転搬送して、所望の現像工程をおこなう。
【０００５】
すなわち、現像装置内において、そこに収納されたトナーとキャリアとからなる２成分現像剤は、撹拌パドルの撹拌によって摩擦帯電された後に、現像ローラの位置に搬送される。そして、現像剤は、スリーブに汲み上げられてドクタブレードとの対向位置に達して、この位置で適当な量に規制される。その後、スリーブ上の現像剤は、感光体ドラムとの対向位置に達して、この位置で現像剤中のトナーが感光体ドラム上の潜像に付着する。その後、スリーブ上の現像剤は、スリーブから離れて装置内部に戻される。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１９１５４１号公報（第２頁、第２１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の現像ローラは、スリーブ表面に付着したトナーが、熱により溶融してスリーブ表面に固着するという問題があった。
【０００８】
まず、スリーブ表面へのトナーの付着について説明する。
帯電制御剤を含んだトナーは、現像装置内でキャリアと衝突して正極性又は負極性に帯電する。この帯電したトナーが、金属等からなる導電体としてのスリーブに接触すると、そのスリーブ上にトナーの帯電極性とは異なる極性の電荷が生じる。そして、帯電したトナーは、その逆極性の電荷が生じたスリーブ上に、静電気力により吸着する。このようにしてスリーブ上に発生するトナーの吸着力を、鏡像力という。
【０００９】
このような鏡像力によるトナー付着は、スリーブに接触するトナー量が多いほど発生しやすくなる。
例えば、現像装置内におけるトナーのキャリアに対する比率（トナー濃度という。）が高い場合や、感光体ドラム上に形成される潜像部の地肌部に対する比率（画像比率という。）が低くてスリーブ上に担持されたトナーの消費が少ない場合には、スリーブ上へのトナー付着が発生しやすい状態となる。
【００１０】
さらに、トナーの粒径が小さいほど、スリーブ上へのトナー付着が発生しやすくなる。
特に、近年の画像形成装置においては、高画質化を達成するために、トナー粒子が小径化しており、トナー付着がますます発生しやすい状況になっている。
【００１１】
また、スリーブ表面へのトナー付着は、上述の鏡像力の他に、感光体ドラムと現像ローラとのギャップ（現像ギャップという。）に形成される電界によっても発生する。
【００１２】
すなわち、現像ギャップ位置に形成される電界には、２つの方向の電界が存在する。
その１つは、感光体ドラム上の潜像部（トナー像を形成する領域である。）とスリーブ表面との間に、形成される電界である。この電界により、スリーブ上に担持された現像剤中のトナーは、感光体ドラム方向への静電気力を受けて潜像部に飛翔することになる。
【００１３】
もう１つは、感光体ドラム上の地肌部（トナー像を形成しない領域である。）と、スリーブ表面との間に、形成される電界である。この電界により、スリーブ上に担持されたトナーは、スリーブ方向への静電気力を受けてスリーブに付着することになる。
このような電界によるトナー付着は、感光体ドラム上に形成される潜像の画像比率が低いほど、その量が多くなる。
【００１４】
また、電界の大きさは、電位差に比例し、距離に反比例する（電界＝電位差／距離である。）。すなわち、電位差が一定だとすると、現像ギャップが小さいほど、スリーブ上にトナーが付着しやすくなる。
特に、近年の画像形成装置においては、現像剤密度を上げて高画質化を達成するために、現像ギャップが狭小化しており、トナー付着がますます発生しやすい状況になっている。
【００１５】
次に、トナー付着後のスリーブ表面のトナー固着について説明する。
スリーブ上に付着したトナーは、種々の熱を受けて溶融する。さらに、溶融したトナーは、現像ギャップの位置やドクターブレードの位置でキャリアから圧力を受けて、スリーブ表面に押し付けられる。こうして、スリーブ上にトナーが固着する。
【００１６】
トナーが受ける熱の供給源には、次のようなものがある。
まずその１つとして、スリーブ自体から受ける熱がある。スリーブは、所定の磁場内を回転するために、スリーブ内に渦電流が発生してその渦電流によって熱が発生する。
【００１７】
また、キャリアがスリーブや撹拌パドル等と衝突し摩擦する際に生じる熱がある。キャリアは、現像装置内を循環している間に常に種々の部材に衝突し摩擦するために、熱が発生する。
さらに、現像ローラのシャフトに係合する軸受の位置では、摺動による熱が発生する。
このような熱によるトナー溶融は、画像形成装置が高温環境で使用される場合には、さらに助長されることになる。
【００１８】
特に、近年の画像形成装置においては、定着装置での省電力化を達成するために、トナーは低融点化されて溶融しやすくなっており、トナー固着がますます発生しやすい状況になっている。
さらに、上述したように、近年の画像形成装置においては、現像ギャップが狭小化されてトナーにかかる圧力は大きくなっており、トナー付着がますます発生しやすい状況になっている。
【００１９】
以上述べたようなスリーブ表面のトナー固着が発生すると、画像形成装置で形成する転写紙上の画像（又は、感光体ドラム上のトナー像）の劣化が生じる。
これは、スリーブ表面に固着したトナーが絶縁層となり、これが障害となって上述の現像ギャップ位置に形成される電界が小さくなってしまうためである。すなわち、トナー固着が発生した現像装置は、現像能力が低下して、感光体ドラム上に所望の濃度のトナー像を形成できなくなる。
【００２０】
以上のような問題を解決するために、現像ローラのスリーブ表面を積極的に冷却する冷却装置を、画像形成装置内に設置する方法も考えられる。
しかし、その場合、画像形成装置は大型化してしまい、コストも高くなってしまうという問題がある。
【００２１】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、簡易かつ低廉な構造で、トナー固着が発生せずに高い画像品質を維持できる現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１記載の発明にかかる現像ローラは、マグネット部材の外周を覆い当該マグネット部材に対して回転可能に形成されたスリーブを備え、前記スリーブは、熱伝導率の異なる複数の層からなり、該複数の層のうち前記マグネット部材に近い層から遠い層に向けて熱伝導率が小さくなるように形成されたものである。
【００２３】
また、請求項２記載の発明にかかる現像ローラは、上記請求項１記載の発明において、前記複数の層のうち前記マグネット部材に近い層は、内周面が凹凸形状からなるものである。
【００２４】
また、請求項３記載の発明にかかる現像ローラは、上記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記スリーブの前記複数の層は、アルミニウム層の上に窒化チタン層を積層したものである。
【００２５】
また、請求項４記載の発明にかかる現像ローラは、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記スリーブの端部にフランジを備え、前記フランジは、前記複数の層のうち前記マグネット部材に近い層の熱伝導率と同等の又はそれよりも大きな熱伝導率を有するものである。
【００２６】
また、請求項５記載の発明にかかる現像ローラは、上記請求項４に記載の発明において、前記フランジは、端面が凹凸形状からなるものである。
【００２７】
また、請求項６記載の発明にかかる現像ローラは、上記請求項４又は請求項５に記載の発明において、前記フランジは、アルミニウム又は銅からなるものである。
【００２８】
また、この発明の請求項７記載の発明にかかる現像装置は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像ローラを備えたものである。
【００２９】
また、この発明の請求項８記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像ローラを備えたものである。
【００３０】
また、この発明の請求項９記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像ローラを備えたものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３２】
実施の形態１．
図１〜図５にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１は、実施の形態１における現像ローラを示す断面図である。また、図２は、図１の現像ローラのＡ−Ａ線における断面図である。
【００３３】
図１及び図２において、１は現像装置に設置される現像ローラ、３はシャフト４上に固設されたマグネット部材、４は非磁性のステンレス鋼等からなるシャフト、５ａはスリーブのスリーブ表面層、５ｂはスリーブのスリーブ下層、８はスリーブ５ａ、５ｂの一端に設置されたフランジ、９はスリーブ５ａ、５ｂの他端に設置されたフランジ、１１は一端のフランジ８に設置された軸受、１２は他端のフランジ９に設置された軸受、１５、１６は現像ローラ内におけるシャフト４及びマグネット部材３の軸方向の移動を規制する止め輪（Ｅリング）を示す。
【００３４】
ここで、マグネット部材３は、主として、フェライト系マグネットからなるマグネット本体と、希土類マグネットからなるマグネットブロックとで構成される。そして、現像ローラとして現像装置に組み込まれた状態で、マグネット部材３のマグネットブロックにより主極（感光体ドラムとの対向位置での磁極である。）が形成され、マグネット本体により主極以外の複数の磁極が形成される。
【００３５】
また、図１及び図２を参照して、マグネット部材３の中心部には、シャフト４が圧入されている。さらに、シャフト４におけるマグネット部材３の軸方向両端には、２つの止め輪１５、１６が設置されている。
これらの一体的に構成されたシャフト４及びマグネット部材３は、現像装置内で回転しないように支持される。
【００３６】
また、マグネット部材３の外周には、マグネット部材３に対して回転可能に形成された筒状のスリーブ５ａ、５ｂが配設されている。
詳しくは、シャフト４の両端には、ボールベアリング等の軸受１１、１２を有するフランジ８、９がそれぞれ設置されている。この両端のフランジ８、９は、スリーブ５ａ、５ｂの端部に、それぞれ圧入接着されている。こうして、一体的に構成されたスリーブ５ａ、５ｂ及びフランジ８、９は、軸受１１、１２を介して、シャフト４上を回転することになる。
【００３７】
なお、スリーブ５ａ、５ｂの内周面とマグネット部材３の外周面との間には、隙間が設けられており、スリーブ５ａ、５ｂの回転により両部材が接触しないように構成されている。
【００３８】
ここで、本実施の形態１におけるスリーブは、図１及び図２を参照して、スリーブ表面層５ａとスリーブ下層５ｂとの２層構造となっている。そして、マグネット部材３から遠いスリーブ表面層５ａは、マグネット部材３に近いスリーブ下層５ｂに比べて、熱伝導率が低い材料で形成されている。
【００３９】
具体的には、スリーブ下層５ｂはアルミニウムからなり、スリーブ表面層５ａは窒化チタン（ＴｉＮ）からなる。
また、これら２層構造のスリーブは、例えば、アルミニウムのスリーブ下層５ｂを押出し加工又は引き抜き加工で管状に形成する工程の後に、その外周面上にスリーブ表面層５ａとしての窒化チタン皮膜を形成する工程をおこなって製造されたものである。
【００４０】
このように、本実施の形態１の現像ローラ１は、スリーブを、下層５ｂの熱伝導率が表面層５ａの熱伝導率よりも大きくなるように構成している。これにより、スリーブ外周面の熱は、スリーブ表面層５ａからスリーブ下層５ｂに向けて移動して、その後にスリーブ下層５ｂ内周面から放散される。こうして、スリーブ表面で生じる熱は蓄積されることなく放散され、スリーブ表面でのトナー固着の発生が軽減される。
特に、スリーブ下層５ｂの材料としてのアルミニウムは、熱容量も小さく放熱性に優れた材料であるために、上述の効果が促進される。
【００４１】
他方、スリーブ５ａ、５ｂの両端に設置される２つのフランジ８、９は、スリーブ下層５ｂの熱伝導率と同等、もしくは、それよりも大きな熱伝導率となるような材料で形成されている。
具体的には、フランジ８、９は、アルミニウム又は銅からなる。
【００４２】
このように、本実施の形態１の現像ローラ１は、スリーブに当接するフランジ８、９を、下層５ｂの熱伝導率以上の熱伝導率となる材料で構成している。これにより、スリーブ外周面の熱は、スリーブ表面層５ａからスリーブ下層５ｂを介してフランジ８、９に向けて移動して、その後にフランジ８、９端面から放散される。こうして、スリーブ表面で生じる熱は蓄積されることなく放散され、スリーブ表面でのトナー固着の発生が軽減される。
【００４３】
特に、本実施の形態１のフランジ８、９の構成は、現像ローラ内部で発生する熱や、スリーブ表面から移動して現像ローラ内部に蓄積される熱を、現像ローラ外部に放散する効果も奏することになる。
【００４４】
なお、本実施の形態１では、図３に示すように、フランジ８、９の端面形状を、凹凸形状とした。ここで、図３は、図１の現像ローラを図中の矢印Ｂ方向からみた正面図である。
詳しくは、図３を参照して、現像ローラ１におけるフランジ８の外側の端面に、切削加工等により凹部８ａを形成する。これにより、凸部８ｂはフィン状に形成され、凹凸形状のフランジ８の端面における表面積は、凹凸形状を有さないものに比べて大きくなる。よって、上述の外部への放熱効果は、さらに高まることになる。
【００４５】
以上のように構成された現像ローラ１は、図４に示す現像装置２４に設置される。
そして、現像装置において、マグネット部材３は回転することなく固定され、スリーブ５ａ、５ｂとフランジ８、９とがシャフト４を回転中心として図４中の矢印方向に回転する。
【００４６】
ここで、現像ローラ１のスリーブ５ａ、５ｂ上には、マグネット部材４により、複数の磁極が形成されている。そして、その磁極により、トナーとキャリアとからなる現像剤は、回転するスリーブ５ａ、５ｂ上を次のように移動する。
図４を参照して、まず、現像装置２４内の現像剤Ｇは、第１磁極にてスリーブ上に汲み上げられる。そして、第１磁極と第２磁極との間で、ドクターブレード２７により現像剤Ｇの量が規制される。
【００４７】
その後、主極としての第３磁極の位置で、スリーブ上の現像剤Ｇは、いわゆる穂立ちの状態となる。そして、現像ローラ１と対向する感光体ドラム２０上に形成された潜像に、現像剤Ｇ中のトナーが飛翔する。
そして、トナーを消費した後の現像剤Ｇは、第４磁極と第５磁極との間の磁力がほとんど存在しない位置で、スリーブから離脱する。そして、離脱した後の現像剤Ｇは、現像装置内を循環して、再びトナーを吸着することになる。
このようなサイクルが、現像ローラ１上で繰り返される。
【００４８】
さらに、図４にて、現像ローラ１が設置される現像装置２４と、その周辺に配設された各作像装置とについて、説明する。
図４において、２０は感光体ドラム、２１は感光体ドラム２０の長手方向全域に光を当てて感光体ドラム２０の表面電位をリセットする除電部、２２は感光体ドラム２０の表面を帯電する帯電装置、２４は現像ローラ１が設置された現像装置、３７は画像情報に基づき不図示の書込み装置から感光体ドラム２０に向けて発せられるレーザ光、３９は感光体ドラム２０表面の未転写トナーを回収するクリーニング装置、４５は被転写材を感光体ドラム２０に形成される画像とタイミングを合わせて転写装置４８に搬送するレジストローラ、４７は感光体ドラム２０上に形成される可視像パターンに投光してその反射光からその画像濃度を検知する画像濃度検知センサ、４８は被転写材に感光体ドラム２０上で形成した画像を転写する転写装置を示す。
【００４９】
これらの現像装置２４を含む各作像装置は、次のように動作する。
まず、紙面の時計方向に回転する感光体ドラム２０は、帯電装置２２との対向位置で、その表面が帯電される。
そして、帯電装置２２で帯電された感光体ドラム２０表面は、さらに回転してレーザ光３７の照射位置に達する。そして、この位置で原稿等の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００５０】
その後、潜像が形成された感光体ドラム２０表面は、現像装置２４との対向部に達する。感光体ドラム２０と対向する現像ローラ１には、所定の電圧が印加されている。そして、現像ローラ１０上に担持された現像剤Ｇ中のトナーが、現像ローラ１と感光体ドラム２０表面の潜像との電位差により、潜像に移動して付着する。
【００５１】
ここで、現像装置２４内には、磁性を有するキャリアと現像ホッパ２９から供給されたトナーとからなる現像剤Ｇが収納されている。このキャリアとトナーとは相反する極性により静電的に吸着し合い、上述の磁極を有する現像ローラ１に磁着することで、現像ローラ１から感光体ドラム２０へのトナーの供給を可能にする。なお、現像剤Ｇは、撹拌パドル２５、２６や搬送部材２８ａ、２８ｂの搬送力により、装置内を循環する。
また、トナーカートリッジ３１に収納されたトナーＴは、供給ローラ３２によって、現像ホッパ２９内に供給される。そして、画像濃度検知センサ４７の検知結果に基づき、補給ローラ３０の回転時間を制御して、装置内に適宜トナーを補給する。
【００５２】
その後、現像装置２４により現像された感光体ドラム２０表面は、画像濃度検知センサ４７を通過して、転写装置４８との対向位置に達する。
一方、レジストローラ４５により、感光体ドラム２０表面の画像とタイミングを合わせて、被転写材が転写装置４８に搬送される。そして、転写装置４８により、被転写材にトナー極性とは異なる極性の電荷が付与されて、感光体ドラム２０上のトナー像が被転写材上に転写される。このとき、感光体ドラム２０上には、被転写材に転写されない未転写のトナーが僅かながら残存する。
【００５３】
その後、転写装置４８を通過した未転写トナーを有する感光体ドラム２０表面は、クリーニング装置３９との対向位置に達する。クリーニング装置３９では、感光体ドラム２０に当接するクリーニングブレード３９ａにより、ドラム表面に付着する未転写トナーがクリーニング装置３９内に回収される。
その後、クリーニング装置３９を通過した感光体ドラム２０表面は、除電部２１の位置に達する。そして、この位置で感光体ドラム２０表面の電位は除電されて、一連の作像プロセスを終了する。
【００５４】
以上のように構成され、動作する各作像装置は、図５に示す画像形成装置５０に搭載される。
以下、画像形成装置全体の構成と動作とについて説明する。
図５において、５０は画像形成装置、５１は原稿を載置するとともに原稿の画像情報を読み取る原稿読取部、５２は原稿読取部５１の画像情報に基づき感光体ドラム２０上にレーザ光３７を照射する書込み装置、５４は転写紙等の被転写材を収納する給紙装置、５５は給紙装置５４から被転写材を供給する給紙ローラ、５７は転写工程後の被転写材上のトナーを熱と圧力とにより被転写材上に定着する定着装置、５８は定着工程後の被転写材を装置外に排出する排紙部を示す。
【００５５】
このように構成された画像形成装置５０は、次のように動作する。
まず、原稿読取部５１に載置された原稿の画像情報が、原稿読取部５１にて光学的に読み取られる。そして、その光学的な画像情報が電気信号に変換された後に、書込み装置５２に転送される。そして、書込み装置５２からは、その電気信号の画像情報に基づいて、レーザ光３７が感光体ドラム２０に照射される。
そして、上述の作像プロセスが、感光体ドラム２０上でおこなわれる。
【００５６】
一方、給紙装置５４からは、被転写材が、給紙ローラ５５の回転摩擦力により、搬送経路に向けて給紙される。そして、レジストローラ４５に達した被転写材は、感光体ドラム２０上に作成された画像と同期して転写装置４８に搬送され、そこで画像が転写される。
そして、画像が転写された被転写材はさらに定着装置５７に搬送されて、ここで画像が定着される。
最後に、定着工程後の被転写材は、排紙部５８を通過して、画像形成装置５０の外に向けて排出される。
【００５７】
なお、図１の現像ローラ１を備えた現像装置２４は、画像形成装置５０に対して着脱自在に構成されている。
これに対して、上述の感光体ドラム２０と、帯電装置２２と、現像装置２４と、クリーニング装置３９とを、一体的に構成したプロセスカートリッジとすることもできる。この場合、図１の現像ローラ１を備えたプロセスカートリッジが、画像形成装置５０に対して着脱自在に構成されることになる。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態１の現像ローラ１においては、スリーブを熱伝導率の異なる複数の層５ａ、５ｂで構成するとともに、放熱性を有するフランジ８、９を設置した。これにより、現像ローラ１のスリーブ表面で発生する熱を効率よく放散してトナー固着を抑止し、経時においても画像濃度低下が生じることなく高い画像品質を維持できる。
【００５９】
なお、現像装置２４に設置される現像ローラ１において、スリーブ表面は、トナーを含む現像剤で覆われることになる。したがって、スリーブ表面で生じた熱をトナーに伝達しないためには、本実施の形態１のように、スリーブ表面上の熱をスリーブ下層５ｂを介して内部に放散するとともに、フランジ８、９を介して端面から外部に放散する構成が有効となる。
【００６０】
本実施の形態１の効果を確認する実験例を述べる。
実験は、▲１▼図１の構成の現像ローラを搭載した現像装置と、▲２▼アルミニウムからなる１層構造のスリーブを有する現像ローラを搭載した現像装置との、スリーブ表面状態と画像濃度変化とを比較観察したものである。なお、実験は、スリーブ径を２０ｍｍとし、スリーブ回転数を５００ｒｐｍとし、現像ギャップを０．４ｍｍとし、トナー粒径を７μｍとし、キャリア粒径を５０μｍとし、トナー濃度を４重量％としておこなった。
その結果、▲２▼の現像ローラは１万枚の画像形成後にトナー固着が発生して画像濃度低下があったのに対して、▲１▼の現像ローラは５万枚の画像形成後であってもそれらの現象は発生しなかった。
【００６１】
なお、本実施の形態１では、スリーブを２層５ａ、５ｂの構造としたが、２層よりも多い複数層構造とすることもできる。その場合、マグネット部材３に最も近い層から最も遠い層（表面層である。）に向けて、順次、熱伝達率が小さくなるように、各層の材料を選定することになる。
【００６２】
また、本実施の形態１では、スリーブ表面層５ａの内周面全域に、スリーブ下層５ｂが存在する構成とした。これに対して、スリーブ表面層の内周面の一部に、部分的に、放熱性を有するスリーブ下層を形成する構成とすることもできる。
【００６３】
さらに、本実施の形態１では、アルミニウムからなるスリーブ下層５ｂ上に、窒化チタンからなるスリーブ表面層５ａを後加工にて皮膜形成した。しかし、本発明の構成を具現化する製造方法は、これに限定されることがない。例えば、熱伝導率の異なる２つの管材を用意して、これらの管材を、熱収縮を利用した収縮ばめにより一体化して複数層のスリーブを形成することもできる。
【００６４】
実施の形態２．
図６にて、この発明の実施の形態２について説明する。
図６は、実施の形態２における現像ローラを示す断面図であり、前記実施の形態１の図２に対応する図である。ここで、本実施の形態２の現像ローラは、スリーブ下層５ｂの内周面形状のみが、前記実施の形態１のものと相違する。
【００６５】
図６に示すように、本実施の形態２のスリーブは、前記実施の形態１と同様に、スリーブ表面層５ａとスリーブ下層５ｂとの、熱伝導率の異なる２層からなる。
そして、本実施の形態２のスリーブは、前記実施の形態１とは異なり、スリーブ下層５ｂの内周面が凹凸状に形成されている。
【００６６】
ここで、このようなスリーブ下層５ｂの凹凸形状は、アルミニウムからなるスリーブ下層５ｂを押出し加工又は引き抜き加工で形成する際に同時に形成することができる。すなわち、加工に用いる金型は、スリーブ下層５ｂの溝部５ｂ１に対応する凸部の形状を付加したものとなる。
また、スリーブ下層５ｂを形成した後に、内周面にブラスト加工やエッチング加工等の後工程を施すことで、溝部５ｂ１を形成することもできる。
【００６７】
以上説明したように、本実施の形態２の現像ローラ１においても、前記実施の形態１と同様に、現像ローラ１のスリーブ表面で発生する熱を効率よく放散してトナー固着を抑止し、経時においても画像濃度低下が生じることなく高い画像品質を維持できる。
【００６８】
特に、本実施の形態２の現像ローラは、スリーブ下層５ｂの内周に凹凸部を設けて、その表面積を大きくしているために、前記実施の形態１のものにも増して、熱の放散性を高めることができる。
【００６９】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態の中で示唆した以外にも、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、簡易かつ低廉な構造で、トナー固着が発生せずに高い画像品質を維持できる現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における現像ローラを示す断面図である。
【図２】図１の現像ローラにおける、Ａ−Ａ線による断面図である。
【図３】図１の現像ローラにおける、Ｂ視による正面図である。
【図４】図１の現像ローラが設置される現像装置を示す構成図である。
【図５】図４の現像装置が設置される画像形成装置を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２における現像ローラを示す断面図である。
【符号の説明】
１　現像ローラ、　３　マグネット部材、　４　シャフト、
５ａ　スリーブ表面層、　５ｂ　スリーブ下層、　５ｂ１　溝部、
８、９　フランジ、　８ａ　凹部、　８ｂ　凸部、
１１、１２　軸受、　１５、１６　止め輪、
２０　感光体ドラム、　２２　帯電装置、
２４　現像装置、　３９　クリーニング装置。
【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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