(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と，前記像担持体の表面を帯電させる帯電装置と，帯電された前記像担持体を露光して潜像を形成する露光装置と，非磁性１成分現像剤を担持しつつ前記像担持体と空隙を介して対向する現像剤担持体と，前記現像剤担持体に対して，前記現像剤担持体を前記像担持体に近づける向きに圧接する供給ローラとを有する画像形成装置において，
前記現像剤担持体が，芯金に，樹脂材に粉末を配合したコート層を，前記樹脂材のみの部分の平均厚さが前記粉末の平均粒径より小さくなるようにコーティングしたものであり，
前記コート層は，前記現像剤担持体の軸方向中央部の画像領域内にコーティングされているとともに，軸方向両端部の画像領域外にはコーティングされておらず，
前記画像領域内の端部寄りの位置では中央寄りの位置と比較して，前記コート層の前記樹脂材のみの部分の平均厚さが厚く，かつ，前記粉末の前記コート層の単位面積当たりの個数が大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において，
前記画像領域内の前記個数が，中央部から端部に向かって連続的に大きくなっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において，
前記芯金が，アルミニウム製の中空パイプであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の画像形成装置において，
前記現像剤担持体の直径が，画像形成領域の軸方向長さの１５分の１を超えないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の画像形成装置において，
前記現像剤担持体と前記像担持体との間の空隙の大きさが，２００μｍを超えないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
非磁性１成分現像剤を担持しつつ像担持体と空隙を介して対向する現像剤担持体と，前記現像剤担持体に対して，前記現像剤担持体を像担持体に近づける向きに圧接する供給ローラとを有する現像装置において，
前記現像剤担持体が，芯金に，樹脂材に粉末を配合したコート層を，前記樹脂材のみの部分の平均厚さが前記粉末の平均粒径より小さくなるようにコーティングしたものであり，
前記コート層は，前記現像剤担持体の軸方向中央部の画像領域内にコーティングされているとともに，軸方向両端部の画像領域外にはコーティングされておらず，
前記画像領域内の端部寄りの位置では中央寄りの位置と比較して，前記コート層の前記樹脂材のみの部分の平均厚さが厚く，かつ，前記粉末の前記コート層の単位面積当たりの個数が大きいことを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，非磁性１成分現像方式の現像装置およびそれを用いた画像形成装置に関する。さらに詳細には，現像ローラを像担持体に非接触に配置し，その間のギャップに電界を形成して現像処理を行う画像形成装置および現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非磁性１成分現像方式の現像装置では，像担持体と現像ローラとが非接触にされたものがある。例えば数十〜数百μｍ程度の空隙を設けて，これらが互いに平行に配置されているものがある。また，現像装置には，現像ローラへ現像剤を供給するために，発泡材等で形成された供給ローラが現像ローラに圧接されているものがある。そして，供給ローラが現像ローラから見て像担持体の反対側に配置されているものでは，供給ローラによる圧接の方向が，現像ローラを像担持体に向けて押す向きとなる。現像ローラの剛性が十分でない場合には，この供給ローラの圧接力によって，現像ローラの中央部が空隙側へベンディングするという問題点があった。
【０００３】
近年，画像形成装置においては，ますますの低コスト化・省スペース化が求められている。そのため，現像装置の現像ローラに例えば，小径のハードローラが採用されているものがある。芯金にゴム等をコートしたソフトローラに比較して，弾性層が設けられていないハードローラは，安価に製造できるからである。しかし，現像ローラを小径のものとすれば，一般にそれだけ剛性が低下する。そのため，供給ローラの圧接による現像ローラのベンディングが発生しやすくなる。
【０００４】
上記のように現像ローラがベンディングした場合には，現像ローラの中央部ではその端部に比較して，像担持体との間の空隙が狭くなる。そのため，現像ローラの中央部と端部とでこの空隙を超えて移動するトナー量に差ができ，現像ムラの原因の一つとなる。そこで，ベンディング量に対応させて現像ローラの中央部を削り，いわゆる逆クラウン形状に加工したものもある。これにより，ベンディング後の現像ローラと像担持体の表面との距離ができるだけ一定になるようにしている。
【０００５】
また，特許文献１には，現像スリーブの外表面の表面粗さが，中央部から両端部に向かうにしたがって徐々に粗くされた２成分現像方式の画像形成装置が開示されている。これにより，マグネットローラの磁力が弱くなる両端部の汲み上げ量を増やすことができるとされている。
【特許文献１】特開２００７−８６０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，現像ローラを逆クラウン形状とする対策では，対策前のものと比較して削る工程が付加されるために，製造に掛かる時間やコストが増加する。また，ベンディング量が大きいものでは，それだけ大きく中央部を削ることが必要となる。削る量が大きいと，規制部材や供給ローラ等による現像ローラへの押圧力が不均一となるおそれがある。このようになった場合には，トナー帯電量の不均一あるいはトナー供給量の不均一等の原因により，画像カブリや濃度ムラ等が発生するという問題点があった。
【０００７】
また，特許文献１に記載の画像形成装置は，２成分現像方式の画像形成装置であるので，現像ローラの長手方向の端部へマグネットローラの幅を越えてトナーやキャリアが飛散するおそれは小さい。そのため，単に両端部の汲み上げ量を増やせばそれでよかった。しかし，非磁性１成分現像方式においては，現像ローラの軸方向端部を超えてトナーが飛散することは，従来より起こりうる問題点の１つである。そのため，この特許文献１に記載されている表面粗さの調整方法を，非磁性１成分現像方式の現像装置にそのまま適用することはできなかった。
【０００８】
本発明は，前記した従来の画像形成装置および現像装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，ハードローラを使用した非磁性１成分現像方式の現像装置およびそれを有する画像形成装置において，ローラのベンディングによる画像濃度ムラを効果的に抑制できる画像形成装置および現像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は，像担持体と，像担持体の表面を帯電させる帯電装置と，帯電された像担持体を露光して潜像を形成する露光装置と，非磁性１成分現像剤を担持しつつ像担持体と空隙を介して対向する現像剤担持体と，現像剤担持体に対して，現像剤担持体を像担持体に近づける向きに圧接する供給ローラとを有する画像形成装置であって，現像剤担持体が，芯金に，樹脂材に粉末を配合したコート層を，樹脂材のみの部分の平均厚さが粉末の平均粒径より小さくなるようにコーティングしたものであり，コート層は，現像剤担持体の軸方向中央部の画像領域内にコーティングされているとともに，軸方向両端部の画像領域外にはコーティングされておらず，画像領域内の端部寄りの位置では中央寄りの位置と比較して，コート層の樹脂材のみの部分の平均厚さが厚く，かつ，粉末のコート層の単位面積当たりの個数が大きいものである。
【００１０】
本発明の画像形成装置によれば，現像ローラの軸方向に画像領域より端部側は粗さが付加されていない。すなわち，画像領域より端部側の範囲は，芯金がそのまま露出しており，その表面には現像剤はほとんど付着しない。従って，非磁性１成分現像方式であっても，軸方向の端部より外側へ現像剤が漏れるおそれはない。さらに，画像領域内では，軸方向端部で中央部に比較して表面粗さが大きいものとなるようにされている。現像ローラの表面粗さが大きい箇所では，現像剤の搬送量が多い。従って，ベンディングによる画像濃度ムラを打ち消すように表面粗さを調整することができる。
【００１１】
さらに本発明では，現像剤担持体が，芯金に，樹脂材に粉末を配合したコート層をコーティングすることにより粗さが付加されたものである。また，樹脂材のみの部分の平均厚さを粉末の平均粒径より薄く形成すれば，現像剤担持体の表面に粉末の一部が突出する。従って，樹脂材に配合された粉末の単位面積当たりに含まれる個数によって，表面粗さを調整することができる。またその場合には，コート層を比較的厚くコーティングすれば粉末の個数を大きくでき，薄くコーティングすれば粉末の個数を小さくすることができる。すなわち，コート層のコーティング厚によって，表面粗さを調整することが可能である。なお，芯金は少なくとも画像領域内は均一の外径のものである。
【００１２】
さらに本発明では，画像領域内の表面粗さが，中央部から端部に向かって連続的に大きくなっていることが望ましい。
このようになっていれば，表面粗さが急激に変わる箇所が無い。
【００１３】
さらに本発明では，芯金が，アルミニウム製の中空パイプであることが望ましい。
このようなものであれば，現像剤担持体を軽量で安価なものとできる。
【００１４】
さらに本発明では，現像剤担持体の直径が，画像形成領域の軸方向長さの１５分の１を超えないことが望ましい。
このような細い現像剤担持体では，さらにベンディングが起きやすい。本発明では，このような現像剤担持体においても，良好な結果を得ることができる。
【００１５】
さらに本発明では，現像剤担持体と像担持体との間の空隙の大きさが，２００μｍを超えないことが望ましい。
このように空隙の小さいものであっても，本発明によれば良好な結果を得ることができる。
【００１６】
さらに本発明は，非磁性１成分現像剤を担持しつつ像担持体と空隙を介して対向する現像剤担持体と，現像剤担持体に対して，現像剤担持体を像担持体に近づける向きに圧接する供給ローラとを有する現像装置であって，現像剤担持体が，芯金に，樹脂材に粉末を配合したコート層を，樹脂材のみの部分の平均厚さが粉末の平均粒径より小さくなるようにコーティングしたものであり，コート層は，現像剤担持体の軸方向中央部の画像領域内にコーティングされているとともに，軸方向両端部の画像領域外にはコーティングされておらず，画像領域内の端部寄りの位置では中央寄りの位置と比較して，コート層の樹脂材のみの部分の平均厚さが厚く，かつ，粉末のコート層の単位面積当たりの個数が大きい現像装置にも及ぶ。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の画像形成装置および現像装置によれば，ハードローラを使用した非磁性１成分現像方式の現像装置およびそれを有する画像形成装置であっても，ローラのベンディングによる画像濃度ムラを効果的に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，非磁性１成分現像装置を有する画像形成装置に本発明を適用したものである。
【００１９】
本形態の画像形成装置１００は，図１に示すように，中間転写ベルト１に沿って，４色の画像形成部２０Ｂｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙが配置されているものである。各画像形成部２０Ｂｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙは，それぞれ，感光体２を有している。さらに，感光体２の周囲にはそれぞれ，帯電装置２１，露光装置２２，現像装置１０，１次転写装置２４，クリーナ装置２５が配置されている。また，中間転写ベルト１は，画像形成時には図中に矢印Ａで示すように回転されるものである。中間転写ベルト１の回転方向について各画像形成部２０Ｂｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙより下流側には，２次転写装置２６が配置されている。
【００２０】
本形態では，各画像形成部２０Ｂｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙによってそれぞれ，感光体２上に各色のトナー像が形成される。そして，中間転写ベルト１に順次転写され，各色のトナー像が重ねられる。重ねられたトナー像は，２次転写装置２６によって記録紙へと転写される。
【００２１】
本形態の現像装置１０は，図２に示すように，感光体２に対向して配置され，感光体２上の静電潜像に現像剤を供給するためのものである。現像装置１０は，ハウジング１１と，現像ローラ１２，供給ローラ１３，規制ブレード１４，除電シート１５，弾性材１６を有している。現像ローラ１２，供給ローラ１３，規制ブレード１４，弾性材１６は，ハウジング１１の内部に配置されている。
【００２２】
現像ローラ１２は，適量の現像剤を担持して感光体２に対面し，感光体２へ現像剤を供給するためのものである。本形態では，現像剤として，キャリアを用いない非磁性１成分のものを使用している。現像ローラ１２は，感光体２に対して空隙を介して平行に配置されている。本形態は，感光体２と現像ローラ１２とのギャップの大きさが，２００μｍを超えないものである。なお，このギャップの値は，現像ローラ１２端部のローラ軸と感光体２の軸との間に設けられたＤＳコロによって規定される設計値である。画像形成時には，図２中に矢印で示すように，現像ローラ１２は感光体２に対して連れ回り方向に回転される。
【００２３】
供給ローラ１３は，ハウジング１１中の現像剤を現像ローラ１２に供給するためのものである。供給ローラ１３は，弾性を有するローラであり，現像ローラに対して軸に垂直な方向へ押し当てられている。また，供給ローラ１３は画像形成時には，図２に矢印で示すように，現像ローラ１２に対してカウンタ方向に回転される。
【００２４】
規制ブレード１４は，現像ローラ１２上に担持された現像剤の層厚を規制するとともに，擦り合わせることにより現像剤を帯電させるためのものである。規制ブレード１４は，現像ローラ１２と供給ローラ１３との接触箇所より，現像ローラ１２の回転について下流側において現像ローラ１２の表面に接触して配置されている。
【００２５】
除電シート１５は，現像領域を通り過ぎた後も現像ローラ１２上に残っている現像剤の除電を行うためのものである。現像領域とは，現像ローラ１２と感光体２とが対向し，感光体２上に形成されている静電潜像に現像ローラ１２から現像剤を供給することのできる範囲である。そのため，除電シート１５は，現像ローラ１２と感光体２との対向箇所より，現像ローラ１２の回転について下流側において，現像ローラ１２の表面に接触して配置されている。本形態では，除電シート１５は，ハウジング１１に固定された弾性材１６によって現像ローラ１２に押し付けられている。
【００２６】
本形態では，現像ローラ１２として，表面粗さ材を添加した樹脂を部分的にコーティングしたアルミ製パイプを用いている。これは，鉄製のパイプやムク材のアルミ棒より軽量であり，表面にゴム層を設けたソフトローラより安価なものである。このようなハードローラを現像ローラ１２として使用した場合には，その表面粗さが小さいほど搬送できる現像剤の量が少ないものとなることが知られている。すなわち，アルミ製パイプそのままの平滑な表面では，現像剤はほとんど付着しない。表面粗さをより大きくすることにより，現像ローラ１２の表面に現像剤をより多く付着させることができる。
【００２７】
本形態の現像ローラ１２は，図３と図４とに示すように，芯金３１の周囲にコート層３２をコーティングしたものである。芯金３１はアルミ製のパイプである。コート層３２は，表面粗さ材３３が添加された樹脂材３４である。図示のように，表面粗さ材３３の平均粒径は樹脂材３４のみの部分の厚さより大きい。このようになっていることにより，現像ローラ１２の表面には表面粗さ材３３による凹凸が形成された状態となっている。以下では，樹脂材３４のみの部分の厚さを，コート層３２のコーティング厚Ｔという。なお，この樹脂材３４はコーティング後に硬化されることにより，ほとんど弾性を有しない状態となる。従って，本形態の現像ローラ１２は，ハードローラの１種である。
【００２８】
本形態では，コート層３２をコーティングする際に，現像ローラ１２の長手方向の位置によりコーティング厚を異なるものとした。図３と図４とに比較して示すように，コーティング厚の違いに応じて，コート層３２中に含まれる表面粗さ材３３の平均の配置間隔が異なるものとなる。例えば，図３に示すように，コーティング厚Ｔが厚いと，添加された表面粗さ材３３をコート層３２内に多く含んだ状態とすることができる。つまり，単位面積当たりの表面粗さ材３３の個数が多い。その結果，表面粗さ材３３同士の間隔Ｓが小さいものとなる。このことから，表面粗さは大きいものとなる。逆に，図４に示すように，コーティング厚Ｔが薄いと表面粗さ材３３同士の間隔Ｓが大きいものとなる。すなわち，表面粗さは小さいものとなる。
【００２９】
本形態の現像ローラ１２は，上記のようにコーティング厚Ｔを調整することにより，画像領域内のうち軸方向端部では表面粗さが大きく，中央部では表面粗さが小さくなるようにしたものである。これらの違いは，例えば表面粗さ計等で検出できる凹凸の平均間隔Ｓｍの値の大小として得ることができる。すなわち，表面粗さ材の個数が多く，Ｓｍの値が小さいものが表面粗さが大きいものである。従って，表面粗さの大きいものではＳｍの値が小さい。表面粗さの小さいものではＳｍの値が大きい。さらに，この表面粗さは，段階的な変化ではなく，軸方向に徐々に異なるものとなるようにしている。すなわち，コーティング厚Ｔは，軸方向に徐々に異なるものとなるように調整されている。
【００３０】
また，本形態では，現像ローラ１２の軸方向端部の画像領域外の範囲にはコーティングが行われていない。すなわち，素材のアルミ製パイプの表面のままである。そのため，コーティングの行われていない範囲，すなわち，現像ローラ１２のうちの画像領域外の範囲においては，現像剤がほとんど搬送されない。なお，画像領域とは，現像ローラ１２の軸方向長さのうち，感光体２の静電潜像を形成できる範囲に対応する長さ範囲のことである。従って，現像ローラ１２の軸方向端部からの，現像装置１０の外部への現像剤の飛散は抑制されている。
【００３１】
また，画像領域内では，軸方向の位置によって表面粗さが異なるため，現像剤の搬送量も異なるものとなる。すなわち，本形態の現像ローラ１２の画像領域内のうち表面粗さの小さい中央部では，現像剤の搬送量が小さい。表面粗さの大きい端部では搬送量が大きい。一方，現像ローラ１２上に一度に担持されている現像剤の量が少ないと，規制部材による帯電がより効率よく行われる。そのため，担持量の多い場合に比較して，現像剤の単位量当たりの帯電量は大きいものとなる。すなわち，本形態の現像ローラ１２の画像領域内のうち表面粗さの小さい中央部では，現像剤の帯電量が大きい。表面粗さの大きい端部では帯電量が小さい。
【００３２】
また，本形態では図２に示すように，現像ローラ１２について，供給ローラ１３の反対側には接触している部材が無い。また，現像ローラ１２はアルミ製パイプであるのであまり剛性の大きいものではない。そのため，供給ローラ１３が押し当てられることによって，現像ローラ１２の中央部がいくらか感光体２側へ撓むことは避けられない。すなわち，現像ローラ１２の軸方向について，中央部では感光体２との空隙が狭く，端部では空隙が広くなる。この空隙の差ももちろん段階的なものではなく，軸方向に徐々に異なるものとなる。
【００３３】
本形態の現像装置１０では，以上の各条件を調整し，現像ローラ１２の軸方向に関して，画像濃度ムラが発生しないようにすることができる。すなわち，画像領域の両端部を基準にすると，中央部では感光体２との空隙が狭い。このことは中央部の画像濃度を濃くする方へ働く。一方，中央部は表面粗さが小さいため現像剤の搬送量が少ない。このことは中央部の画像濃度を薄くする方へ働く。また，現像剤の単位量当たりの帯電量が多い。このことは，感光体２の静電潜像の電荷量を打ち消すために必要な現像剤の量が少なくてすむことを示し，中央部の画像濃度を薄くする方へ働く。従って，現像ローラ１２の表面粗さを調整することにより，同一の電荷量の静電潜像に対して感光体２に付着する現像剤の量が，中央部と端部とでほぼ同じになるようにすることができる。
【００３４】
本形態の現像ローラ１２では，コート層３２の樹脂材３４に，トナーとの摩擦帯電を行い，感光体２へ向けてトナーを搬送するための誘電層として作用させる。そのため，トナーへの帯電性とトナーの離型性とがともに優れている材質を使用するとよい。例えば，ウレタン樹脂やフッ素化合物を含むウレタン樹脂，シリコーン樹脂，フッ素樹脂等が好ましい。これらを単独でまたは複合して用いる。
【００３５】
さらに本形態の現像ローラ１２では，適切な固体抵抗率を有するものとなるように，樹脂材３４に導電性物質を添加した樹脂を用いる。導電性物質としては，例えば，カーボンブラックが好ましい。カーボンブラックに代えて金属粒子を用いることもできる。このカーボンブラックあるいは金属粒子は，表面粗さ材３３に比較して非常に小径のものであり，樹脂材３４のみの部分の厚さ中にも多く含まれることができる。例えば，ナノオーダーの粒子を使用するとよい。
【００３６】
また，表面粗さ材３３としては，樹脂粒子や無機微粒子等が適している。樹脂粒子としては，アクリル樹脂粒子，シリコーン樹脂粒子等が好ましい。無機微粒子としては，シリカ微粒子，金属酸化物粒子が好ましい。金属酸化物粒子としては，例えばチタニア粒子等が適している。また，この表面粗さ材３３の平均粒径は，例えば，径２０〜３０μｍ程度のものが好ましい。
【００３７】
樹脂材２３の材質として，例えばウレタン樹脂を使用する場合，その原料は主にポリオール成分とイソシアネート成分であり，これらはそれぞれ以下のようなものが好ましい。ポリオール成分としては，フッ素含有ポリオールが好ましい。例えば，三フッ化エチレンモノマーを主原料とする共重合体ポリオール，または，四フッ化エチレンモノマーを主原料とする共重合体ポリオールなどである。また，イソシアネート成分は，ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤ）やトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）等のジイソシアネート，または，ウレタン変性ジイソシアネートやアルコール変性ジイソシアネートが好ましい。
【００３８】
フッ素含有ポリオールとしては，例えば，ゼッフル（ダイキン工業社製，商品名），ルミフロン（旭硝子社製，商品名），ディフェンサ（大日本インキ化学工業社製，商品名）等が使用できる。また，ウレタン変性ジイソシアネートとしてはデュラネート（旭化成工業社製，商品名），アルコール変性ジイソシアネートとしてはコスモネート（三井武田ケミカル社製，商品名）が挙げられる。また，溶媒としては，これらの原料を溶解可能で，かつ，上記の表面コート層材料の形成を阻害しない限り特に制限されない。例えば，酢酸ブチル，酢酸エチル，キシレン，トルエン等が挙げられる。
【００３９】
コート層３２は，樹脂材３４と表面粗さ材３３等の各種の添加剤，および溶媒等を混合・分散して得られたコート液を，芯金３１に塗布し，乾燥することによって形成可能である。コート液の塗布方法としては，ディッピング法，スプレー塗布法，ロールコータ法，刷毛による塗布等が挙げられる。例えばディッピング法では，コート液からの引き上げ速度によって塗布厚さを調整することができる。引き上げ速度を速くすればコーティング厚Ｔは厚くなり，引き上げ速度を遅くすればコーティング厚Ｔは薄くなる。ロールコータ法では，ロールに当接しているブレードとロールとの間隔を調節することにより，コーティング厚Ｔを調整可能である。なお，形成されたコート層３２のコーティング厚Ｔは，現像ローラ１２をカットして，断面を顕微鏡等で拡大して観察することにより測定できる。
【００４０】
そこで本形態では，現像ローラ１２軸方向の箇所に応じてそれぞれ適切な表面粗さが得られるように，コーティング条件を調整すればよい。例えば，長さ２２０ｍｍ，直径１２ｍｍのアルミ製パイプローラにコート層３２のコーティングを施し，本形態の現像ローラ１２として使用することができる。画像形成装置に取り付けたときのベンディング量が約９０μｍの現像ローラ１２では，平均間隔Ｓｍが，中央部で約１９０μｍ，端部で約１２０μｍとなるようにすればよい。これにより，ベンディングによる画像濃度への影響と，表面粗さによる影響とが互いに打ち消し合って，中央部と端部での画像濃度ムラの発生を抑制できる。
【００４１】
なお，本形態は，ローラの直径が画像形成領域の長さの１５分の１を超えないような，細い現像ローラ１２について特に有効である。例えば，Ａ４プリンタでは，画像領域の幅は２２０ｍｍであり，これが現像ローラ１２の軸方向長さに相当する。本形態によれば，直径１４ｍｍ以下のハードローラを用いても，画像濃度ムラの発生しない現像ローラ１２を得ることができる。また，Ａ３プリンタでは，画像領域の幅は３２０ｍｍである。本形態によれば，直径２０ｍｍ以下のハードローラによっても，画像濃度ムラの発生しない現像ローラ１２を得ることができる。
【００４２】
また，本形態は，感光体２と現像ローラ１２とのギャップの大きさが２００μｍ以下であるような現像装置１０について特に有効である。このようにギャップの小さい現像装置１０では一般に，僅かなベンディングでも現像ムラとなって現れやすい。本形態の現像ローラ１２を用いることにより，このような現像装置１０でも画像濃度ムラを効果的に抑制することができる。
【００４３】
次に，発明者が実験によって検証した実施例について説明する。本実験では，直径１２ｍｍ，肉厚１．５ｍｍのアルミ製パイプローラを３本用意し，以下のように３種類の現像ローラを作成した。各現像ローラの長さは２４０ｍｍとした。本実験では，両端部各１０ｍｍをマスキングして，残りの２２０ｍｍの範囲にコーティング処理を行った。
【００４４】
本実験では，以下のようなコート液を用意した。フッ素含有ポリオール（ダイキン工業社製ゼッフル）を１００重量部と，導電性カーボンブラック（キャボット社製）を８重量部，シリコーン樹脂粒子（平均粒径２５μｍ）を１０重量部に，酢酸ブチルを３００重量部加え，分散機を用いて分散させた。この分散物に，両末端カルビノール変性の反応性シリコーン油（信越化学工業社製Ｘ−２２−１６−ＡＳ）を５０重量部加え，攪拌した。これがコート液の主剤である。
【００４５】
次に，この主剤に，ウレタン変性ヘキサメチレンジイソシアネート（旭化成工業社製デュラネート）を硬化剤として配合した。配合量は，主剤中のヒドロキシル基の当量と硬化剤中のイソシアネート基の当量とが１：１となるようにした。これでコート液が調製された。そこで，このコート液をパイプローラにディッピング法にて塗布した。これを空気中で自然に乾燥させた後，１４０℃で６０分加熱し，現像ローラを製造した。
【００４６】
なお，３種類の現像ローラのディッピング法を実行する際の引き上げ速度は，それぞれ図５に示すようにした。実施例は図中に実線で示すように，両端部で４ｍｍ／ｓｅｃ，中央部で２ｍｍ／ｓｅｃとなるように，なだらかな谷型に変化させた。比較例１は，図中に破線で示すように，その全体を４ｍｍ／ｓｅｃで引き上げた。比較例２は，図中に一点鎖線で示すように，その全体を２ｍｍ／ｓｅｃで引き上げた。
【００４７】
この処理によって作成された，実施例，比較例１，比較例２の各ローラのコート層３２のコーティング厚Ｔおよびコート層３２の表面の凹凸の平均間隔Ｓｍを測定した。コーティング厚Ｔの測定結果を図６に，平均間隔Ｓｍの測定結果を図７にそれぞれ示す。ここでは，両端部，中央部，両端部と中央部との中間部の５箇所について測定した。なお，両図中，四角および実線で示すのが実施例の結果である。また，比較例１の結果を丸および破線で，比較例２の結果を三角および一点鎖線で示した。この点は，図８〜図１０についても同様である。
【００４８】
実施例では，中央部のコーティング厚Ｔが約７μｍ，両端部のコーティング厚Ｔが約１５μｍであった。比較例１と比較例２とはその全体にわたっておよそ同じコーティング厚Ｔであり，比較例１は約１５μｍ，比較例２は約７μｍであった。また，凹凸の平均間隔Ｓｍは，実施例では中央部で約１９０μｍ，両端部で約１２０μｍであった。比較例１は約１２０μｍ，比較例２は約１９０μｍであった。
【００４９】
次に，試験機として，コニカミノルタ製Ｍａｇｉｃｏｌｏｒ２４３０型を用いて，これの現像ローラを上記の３種類のものにそれぞれ置き換える改造を施した。この画像形成装置は，非磁性１成分現像剤を使用するタイプのものである。この３種類の画像形成装置についてそれぞれ，現像剤の搬送量，現像剤の帯電量，ベタ画像の画像濃度を測定した。なお，この画像形成装置に，直径１２ｍｍのアルミ製パイプローラを搭載した場合のベンディング量は約９０μｍであった。
【００５０】
現像剤の搬送量を測定した結果を図８に，現像剤の帯電量を測定した結果を図９に，ベタ画像の画像濃度を測定した結果を図１０にそれぞれ示す。各図に示すように，本実施例によれば，現像剤の搬送量は，両端部で約７ｇ／ｍ2，中央部で約５ｇ／ｍ2であり，全体に谷型の傾向であった。また，現像剤の帯電量は，両端部で約１５μＣ／ｇ，中央部で約２５μＣ／ｇであり，全体に山形の傾向であった。そして，ベタ画像の画像濃度（ＴＤ）は，１．１前後であり，大きなムラはなかった。
【００５１】
一方，比較例１では，現像剤の搬送量は約７ｇ／ｍ2，現像剤の帯電量は，約１５μＣ／ｇであり，いずれもローラ全体にわたって大きな差はなかった。そして，ベタ画像の画像濃度は，両端部で約１．１，中央部で約１．４であり，全体に山形の傾向であった。比較例２では，現像剤の搬送量は約５ｇ／ｍ2であり，現像剤の帯電量は約２５μＣ／ｇであった。いずれもローラ全体にわたって大きな差はなかった。そして，ベタ画像の画像濃度は，両端部で約０．８，中央部で約１．１であり，全体に山形の傾向であった。
【００５２】
すなわち，比較例１と比較例２との両方とも，現像剤の搬送量や帯電量は軸方向の全体にわたってほぼ一様であるが，形成された画像の濃度は中央部で濃く，両端部で薄いものであった。これは，ローラのベンディングにより中央部のギャップが小さくなったことによる。これに対して，実施例では，現像剤の搬送量や帯電量を中央部と端部で異なるように調整することにより，形成された画像の濃度には大きなムラは発生しないことが確認された。なお，耐久使用後でも，このローラの表面粗さはほとんど変化しなかった。
【００５３】
以上詳細に説明したように本形態の現像装置によれば，アルミパイプ製のハードローラにコーティングを施し，その表面粗さが中央部と端部とで異なるものとした現像ローラ１２を用いている。従って，現像剤の搬送量や帯電量を中央部と端部で異なるように調整することができる。そこで，これらをベンディングによる画像濃度のムラをちょうど打ち消すように調整することにより，画像濃度のムラを抑制することができる。これにより，ハードローラを使用した非磁性１成分現像方式の現像装置において，ベンディング等による現像ムラを効果的に抑制できるものとなっている。
【００５４】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，樹脂材や表面粗さ材の材質は上記のものに限らない。また，表面粗さの調整の程度は，ローラの長さと直径との関係や，ローラの材質等によって変更されるべきものである。最終的に画像濃度のムラが抑制される程度に調整すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】本形態に係る現像装置を示す概略構成図である。
【図３】厚くコーティングした場合の表面粗さ材の配置を示す説明図である。
【図４】薄くコーティングした場合の表面粗さ材の配置を示す説明図である。
【図５】３種類のローラ製造時の引き上げ速度を示すグラフ図である。
【図６】３種類のローラのコーティング厚の測定結果を示すグラフ図である。
【図７】３種類のローラの表面粗さ材の平均間隔の測定結果を示すグラフ図である。
【図８】３種類のローラを現像ローラとしたときの現像剤の搬送量の測定結果を示すグラフ図である。
【図９】３種類のローラを現像ローラとしたときの現像剤の帯電量の測定結果を示すグラフ図である。
【図１０】３種類のローラを現像ローラとしたときのベタ画像の画像濃度の測定結果を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５６】
２  感光体
１０  現像装置
１２  現像ローラ
１３  供給ローラ
２１  帯電装置
２２  露光装置
３１  芯金
３２  コート層
３３  表面粗さ材
３４  樹脂材
１００  画像形成装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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