(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有し、
該現像手段として、表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体を備えた現像装置を用いる画像形成装置において、
上記現像剤担持体として、長手方向に延びる複数の溝を表面に有し、該溝の深さが０．０５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であり、該溝の断面形状がＶ字型であり、該Ｖ字の開き角度が６０°以上、１２０°以下である現像剤担持体を用い、
体積平均粒径が４μｍ以上、８．５μｍ以下のトナーと粒径が３０〜８０μｍのキャリアとを有し該トナーの帯電量が１５〜５０μｃ／ｇであり該キャリアに対するトナー被覆率が５０〜１２０％である現像剤を用い、
上記溝による空間周波数は、１．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上であり、
上記像担持体と上記現像剤担持体との間の現像ギャップが０．３〜０．６ｍｍであり、
上記像担持体の線速が１００〜５００ｍｍ／ｓｅｃであり、
上記現像剤担持体とその現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制するドクタとのギャップが０．３〜０．６ｍｍであり、
上記現像剤担持体の外径が１６〜４０ｍｍであり、
上記像担持体の線速に対する上記現像剤担持体の線速の比が１．５〜３．０であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と該像担持体上の潜像を現像する現像手段とが一体的に支持され、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成され、表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体を備えた現像装置を用いるプロセスカートリッジであって、
上記現像剤担持体として、長手方向に延びる複数の溝を表面に有し、該溝の深さが０．０５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であり、該溝の断面形状がＶ字型であり、該Ｖ字の開き角度が６０°以上、１２０°以下である現像剤担持体を用い、
体積平均粒径が４μｍ以上、８．５μｍ以下のトナーと粒径が３０〜８０μｍのキャリアとを有し該トナーの帯電量が１５〜５０μｃ／ｇであり該キャリアに対するトナー被覆率が５０〜１２０％である現像剤を用い、
上記溝による空間周波数は、１．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上であり、
上記像担持体と上記現像剤担持体との間の現像ギャップが０．３〜０．６ｍｍであり、
上記像担持体の線速が１００〜５００ｍｍ／ｓｅｃであり、
上記現像剤担持体とその現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制するドクタとのギャップが０．３〜０．６ｍｍであり、
上記現像剤担持体の外径が１６〜４０ｍｍであり、
上記像担持体の線速に対する上記現像剤担持体の線速の比が１．５〜３．０であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。詳しくは、表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体を用いる現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記画像形成装置の現像剤担持体として例えば現像スリーブの表面は、低速機の場合を除き、サンドブラスト加工または溝加工等の荒らし加工を施している。これは高速で回転する現像スリーブ上で現像剤がスリップして停滞することによる画像濃度の低下の発生を防止するためである。
【０００３】
上記サンドブラスト加工では、現像スリーブ材質として、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂の使用が可能であるが、コスト及び精度を考慮するとアルミニウムが一般的である。アルミニウム製の現像スリーブにサンドブラスト加工を行う場合、例えば、高温でスリーブ状に押し出されたアルミ管に冷間で砥粒を吹き付け表面に凹凸を作る。表面粗さは、Ｒｚ５〜１５μｍ程度が多く使用される。このようにサンドブラスト加工を施した現像スリーブでは、高速で回転しても、現像剤は凹凸に引っかかりスリップの発生が防止可能となる。
ところが、サンドブラスト加工を施した現像スリーブでは、経時で表面の凹凸が摩耗し、現像剤搬送能力が低下するという耐久性の問題がある。現像スリーブ材質を高硬度のステンレスにしたり、表面の硬化処理を施したりすることで改善されるが、コストアップになってしまう。
【０００４】
また、上記溝加工では、現像スリーブ材質として、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂の使用が可能であるが、コスト及び精度を考慮するとアルミニウムが一般的である。アルミニウム製の現像スリーブに溝加工を行う場合、例えば、高温でスリーブ状に押し出されたアルミ管を冷間で引き抜き、ダイスにより溝を形成する。溝の形状としては台形型、Ｖ字型、Ｕ字型等が一般的である。また、溝の深さは現像スリーブ表面から０．２ｍｍ程度、溝の数は例えば外径φ２５の現像スリーブで５０本程度が一般的である。このように溝加工を施した現像スリーブでは、高速で回転しても、現像剤は溝部に引っかかりスリップの発生が防止可能となる。また、サンドブラスト加工を施した現像スリーブに比べ長期間の使用でも摩耗が少なく、安定した現像剤の搬送が可能という利点もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記溝加工を施した現像スリーブでは、溝による画像濃度の周期的な変動、いわゆるピッチムラの発生が見られる。一般に溝が深いほど現像剤搬送性能は向上するがピッチムラが発生しやすくなる。一方、溝が浅いほどピッチムラは発生しにくくなるが現像剤搬送性能が低下する。特に近年では、小粒径トナーやキャリアの画像形成技術の進歩、及び、近接現像の画像形成技術の進歩等により画像再現性が向上しているため、ピッチムラが発生しやすくなっている。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤担持体の溝の深さを最適な範囲に設定することで、ピッチムラの発生を防止しつつ、現像剤搬送性能を維持することができる画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有し、該現像手段として、表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体を備えた現像装置を用いる画像形成装置において、上記現像剤担持体として、長手方向に延びる複数の溝を表面に有し、該溝の深さが０．０５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であり、該溝の断面形状がＶ字型であり、該Ｖ字の開き角度が６０°以上、１２０°以下である現像剤担持体を用い、体積平均粒径が４μｍ以上、８．５μｍ以下のトナーと粒径が３０〜８０μｍのキャリアとを有し該トナーの帯電量が１５〜５０μｃ／ｇであり該キャリアに対するトナー被覆率が５０〜１２０％である現像剤を用い、上記溝による空間周波数は、１．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上であり、上記像担持体と上記現像剤担持体との間の現像ギャップが０．３〜０．６ｍｍであり、上記像担持体の線速が１００〜５００ｍｍ／ｓｅｃであり、上記現像剤担持体とその現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制するドクタとのギャップが０．３〜０．６ｍｍであり、上記現像剤担持体の外径が１６〜４０ｍｍであり、上記像担持体の線速に対する上記現像剤担持体の線速の比が１．５〜３．０であることを特徴とするものである。
請求項２の発明は、像担持体と該像担持体上の潜像を現像する現像手段とが一体的に支持され、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成され、表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体を備えた現像装置を用いるプロセスカートリッジであって、上記現像剤担持体として、長手方向に延びる複数の溝を表面に有し、該溝の深さが０．０５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であり、該溝の断面形状がＶ字型であり、該Ｖ字の開き角度が６０°以上、１２０°以下である現像剤担持体を用い、体積平均粒径が４μｍ以上、８．５μｍ以下のトナーと粒径が３０〜８０μｍのキャリアとを有し該トナーの帯電量が１５〜５０μｃ／ｇであり該キャリアに対するトナー被覆率が５０〜１２０％である現像剤を用い、上記溝による空間周波数は、１．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上であり、上記像担持体と上記現像剤担持体との間の現像ギャップが０．３〜０．６ｍｍであり、上記像担持体の線速が１００〜５００ｍｍ／ｓｅｃであり、上記現像剤担持体とその現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制するドクタとのギャップが０．３〜０．６ｍｍであり、上記現像剤担持体の外径が１６〜４０ｍｍであり、上記像担持体の線速に対する上記現像剤担持体の線速の比が１．５〜３．０であることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１の画像形成装置に用いる現像装置における現像剤担持体は、その表面に長手方向に延びる複数の溝を有している。この溝の深さは現像剤担持体の表面から０．０５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下である。実験によれば、図４に示すように、現像剤担持体に形成した溝の深さが０．１５ｍｍよりも深いとピッチムラが発生してしまう。これは、現像剤担持体の溝の深さが０．１５ｍｍよりも深いと、像担持体と現像剤担持体とが対向している現像領域において、像担持体と現像剤担持体の溝とが対向したときに、像担持体と溝との間の現像電界が弱くなって現像能力が低下し、溝に対向した部分の像担持体上で現像濃度が薄くなってしまうためと考えられる。一方、溝深さが０．０５ｍｍよりも浅いとピッチムラは発生しないが、現像剤搬送性能が低下してしまう。この現像剤搬送性能が低下する原因としては、現像剤担持体の溝の深さが０．０５ｍｍよりも浅いと、現像剤担持体上で現像剤がスリップしたり、溝による現像剤の搬送量が低下したりするためと考えられる。以上のように、請求項１の現像装置における現像剤担持体では、現像剤担持体表面の溝の深さを０．０５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下の範囲内としたので、ピッチムラ防止と現像剤搬送性能の維持とを図り、濃度ムラのない現像を行なうことができる。
請求項２のプロセスカートリッジでは、静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段として、上記現像装置を用いることにより、ピッチムラの防止と現像剤搬送性能の維持とを図り、濃度ムラのない高品質な画像を形成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について説明する。図１は本実施形態に係るプリンタの要部概略構成図である。
潜像担持体である感光体ドラム１の周囲には、帯電ローラー等で感光体ドラム１の表面を帯電する帯電装置２、レーザー光線等で感光体ドラム１の一様帯電処理面に潜像を形成する露光装置３、感光体ドラム１上において潜像に対し帯電したトナーを付着させることでトナー像を形成させる現像装置４、転写ベルトまたは転写ローラー、チャージャー等で感光体ドラム１上に形成されたトナー像を記録紙６に転写する転写装置５、転写後に感光体ドラム１上に残ったトナーを除去するクリーニング装置７、感光体ドラム１上の残留電位を除去する除電装置８、が順に配列されている。
【００１０】
上記構成のプリンタにおいて、帯電装置２の帯電ローラによって表面を一様に帯電された感光体１は、露光装置３によって静電潜像を形成され、現像装置４によってトナー像を形成される。当該トナー像は転写装置５によって感光体ドラム１表面から、不図示の給紙トレイから搬送された記録紙６へ転写される。その後記録紙上のトナー像は不図示の定着装置によって記録紙に定着される。一方、転写されずに感光体ドラム上に残ったトナーはクリーニング装置７によって回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム１は除電ランプ８で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。
【００１１】
次に、上記現像装置４の構成を図２に基づき説明する。現像装置４は、現像容器４Ａとトナー補給部４Ｂとで構成されており、そのうち現像容器４Ａ内には現像剤担持体としての現像ローラ４１が、潜像担持体としての感光体ドラム１に近接するようにして配置されており、両者の対向部分に現像領域が形成されるようになっている。
【００１２】
上記現像ローラ４１には、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒状に形成してなる現像スリーブ４３が図示を省略した回転駆動機構によって矢印方向すなわち反時計回り方向に回転されるようにして備えられている。現像スリーブ４３内には該現像スリーブ４３の表面上に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成する磁石ローラ体４４が固定状態で備えられている。このとき現像剤を構成するキャリアは、上記磁石ローラ体４４から発せられる磁力線に沿うようにして現像スリーブ４３上にチェーン状に穂立ちされるとともに、このチェーン状に穂立ちされたキャリアに対して帯電トナーが付着されて磁気ブラシが形成されるようになっている。形成された磁気ブラシは、現像スリーブ４３の回転移送にともなって現像スリーブ４３と同方向、すなわち反時計回り方向に移送されることとなる。現像剤の搬送方向すなわち反時計回り方向における前記現像領域の上流側部分には、現像剤チェーン穂の穂高さすなわち現像剤の量を規制するドクターブレード４５が設置されている。
【００１３】
さらに上記現像ローラ４１の後方領域には、撹拌ローラ４６およびパドルホィール４７が設けられており、撹拌ローラ４６により撹拌混合されて現像剤がパドルホィール４７によって汲み上げられるようになっている。現像ローラ４１、パドルホイール４７、撹拌ローラ４６を包み込むように現像剤収納部材としての現像剤ケース５１が下側に配置されている。
【００１４】
また、上記トナー補給部４Ｂは、例えば、感光体ドラム１に供給されるトナーの濃度が低下したことをトナー濃度センサ４８が検知した場合、トナー補給ローラ４Ｂ１の回転によりトナーＴを撹拌ローラ４６に向け繰り出すようになっている。そして、前述したドクターブレード４５の近傍には、延長方向一端をドクターブレード４５の近傍に位置させ、延長方向他端を撹拌ローラ４６の上に位置させたセパレータ４９がそれぞれ配置されており、このセパレータ４９における延長方向他端には、回転可能な搬送スクリュー５０が配置されている。
【００１５】
上記構成の現像容器４Ａにおいては、パドルホィール４７の回転によって現像剤が汲み上げられ、現像ローラ４１に向け放出され、磁石ローラ体４４の磁力により現像ローラ４１の表面に担持される。そして、現像ローラ４１に担持された現像剤は、現像スリーブ４３の回転に伴って表面を移動し、ドクターブレード４５によって層厚を規制された上で、現像ローラ４１と感光体ドラム１とが対向する現像領域Ｄを通過し、現像剤ケース５１との間隙を通過し、磁石ローラ体４４の磁力が作用しなくなる位置で現像ケース５１の底部に落下し、再度、パドルホィール４７により撹拌される。また、ドクターブレード４５によって掻き取られた余剰の現像剤は、セパレータ４９上に配置された複数の傾斜するフィン４９ａによって画像形成装置奥側に順次搬送される。セパレータ４９の最奥端には現像剤案内路が配置され、その延長方向他端に位置する搬送スクリュー５０に向け案内され、搬送スクリュー５０により前述とは反対に画像形成装置の手前側に搬送され、最手前端に配置された撹拌ローラ４６と対向する図示しないスリットを通して落下する。この前後それぞれの現像剤の搬送により、画像形成装置前後方向においてトナー濃度が均一になるよう撹拌されると同時に前後それぞれの現像剤の搬送量を等しく設定することにより現像剤の水準を一定に維持可能である。
【００１６】
次に、本実施形態の特徴部である現像スリーブについて説明する。
図３は、現像スリーブ４３を軸方向からみた部分断面の拡大図である。現像スリーブ４３の表面には長手方向、即ち現像スリーブ上の表面移動方向と直交する方向に延びる複数の溝が等間隔に形成されている。一般に溝が深いほど現像剤搬送性能は向上するがピッチムラが発生しやすくなる。一方、溝が浅いほどピッチムラは発生しにくくなるが現像剤搬送性能が低下する。特に近年では、小粒径トナーやキャリアの画像形成技術の進歩、及び、近接現像の画像形成技術の進歩等により画像再現性が向上しているため、ピッチムラが発生しやすくなっている。そこで、本発明者は、現像剤搬送性能とピッチムラ防止との両立を図ることができる溝深さの適正範囲を求めるべく鋭意実験を行なった。
【００１７】
ここで実際に実験に用いた装置の具体的な条件は、以下の通りである。
メカ条件は以下の通りである。
感光体ドラム１の線速：３６０mm/sec（１００〜５００mm/secの範囲で設定可能）
現像スリーブ４３と感光体ドラム１との間のギャップ：０．３〜０．６ｍｍ
現像スリーブ４３とドクタ４５との間のギャップ：０．３〜０．６ｍｍ
現像スリーブ４３の外径：φ２５ｍｍ（φ１６〜φ４０ｍｍの範囲で設定可能）
感光体ドラム１の線速に対する現像スリーブ４３の線速の比：１．５〜３．０
現像スリーブ４３の溝本数：１００本
磁石ローラ体４４の磁力の強さ：６０〜１４０ｍＴ
【００１８】
また、現像剤条件は以下の通りである。
0004041732.tif 000002
【００１９】
図４は、溝深さに対するピッチムラと現像剤搬送性能との実験結果を示すグラフである。図４からわかるように、溝深さが０．１５ｍｍよりも深いと現像剤搬送性能は向上するが、ピッチムラが発生してしまう。このピッチムラの発生原因としては、現像スリーブ４３の溝の深さが０．１５ｍｍよりも深いと、感光体ドラム１と現像ローラ４１との現像領域Ｄにおいて、感光体ドラム１と現像スリーブ４３の溝とが対向したときに、感光体ドラム１と溝との間の現像電界が弱くなって現像能力が低下し、溝に対向した部分の感光体ドラム１上で現像濃度が薄くなってしまうためと考えられる。一方、溝深さが０．０５ｍｍよりも浅いとピッチムラは発生しないが、現像剤搬送性能が低下してしまう。この現像剤搬送性能が低下する原因としては、現像スリーブ４３の溝の深さが０．０５ｍｍよりも浅いと、現像スリーブ４３上で現像剤がスリップしたり、溝による現像剤の搬送量が低下したりするためと考えられる。そこで、本実施形態に係るプリンタの現像スリーブ４３では、溝の深さを０．０５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下の範囲内として、従来構成よりも浅めに設定し、ピッチムラ防止と現像剤搬送性能との両立を図っている。
また、例えばサンドブラスト加工で現像スリーブ表面に形成した凹凸に比べ、凹部としての溝の深さが深いので、サンドブラスト加工による凹凸に比べ溝は摩耗しにくく、経時においても現像剤の搬送性を維持し、安定した画像濃度を維持することができる。また、高速で使用した場合でも、現像剤搬送性能を維持することができる。
【００２０】
また、現像スリーブ４３に形成する溝の形状としては、図５に示すようなＶ字型がピッチムラの防止に有効であることがわかった。図６の実験結果のグラフに示すように、溝形状がＶ字型の場合、台形型やＵ字型に比べてピッチムラが目立たなかった。これは、溝形状がＶ字型の場合、台形型やＵ字型に比べ、溝のエッジ部が斜めになっているので、現像領域Ｄにおいて、感光体ドラム１に対して溝が対向したときに、現像電界の大きさが緩やかに変化して現像濃度差が目立ち難くなるためと考えられる。
そして、Ｖ字の開き角度は６０°以上、１２０°以下の範囲内であることが、現像剤搬送性能とピッチムラの防止とに有効であることがわかった。これは、図７の実験結果のグラフに示すように、Ｖ字の開き角度が６０°よりも小さいと現像剤搬送性能が低下してしまう。これは、Ｖ字の開き角度が６０°よりも小さいと、現像スリーブ４３上で現像剤がスリップしたり、溝による現像剤の搬送量が低下したりするためと考えられる。一方、Ｖ字の開き角度が１２０°よりも大きいとピッチムラが目立ち始めるてしまう。これは、現像領域Ｄにおいて、感光体ドラム１と現像スリーブ４３の溝とが対向したときに、感光体ドラム１と溝との間の現像電界が弱くなって現像能力が低下するが、Ｖ字の開き角度が１２０°よりも大きいと溝幅が広くなるため、現像濃度が薄くなる部分が広がって、ピッチムラが目立ちやすくなるものと考えられる。そこで、本実施形態に係るプリンタの現像スリーブ４３では、溝形状をＶ字型とし、その開き角度を６０°以上、１２０°以下の範囲内となるようにして、現像剤搬送性能とピッチムラ防止との両立を図っている。
【００２１】
また、実験によれば、現像スリーブ４３の溝による空間周波数は、１．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上がピッチムラの防止に有効であることがわかった。この場合、感光体ドラム１から記録紙６に転写された画像上でのピッチは０．６６ｍｍ以下に相当する。一般に肉眼では１ｍｍ程度のピッチに最も強い感度を持つと言われ、それより高い空間周波数のピッチムラは目立ちづらくなる。図８は空間周波数とピッチムラとの関係の実験結果を示すグラフである。
ここで、上記空間周波数とは、感光体表面の表面移動方向で１ｍｍあたりに現像スリーブの溝が通過する回数であり、次の数１により算出することができる。
【数１】
ｆ＝現像スリーブの対感光体線速比×溝本数／（現像スリーブ外径×π）
【００２２】
本実施形態に係るプリンタの現像スリーブ４３では、空間周波数を１．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上として、ピッチムラを防いでいる。より具体的には、現像スリーブ４３の現像スリーブ径をφ２５ｍｍ、現像スリーブの対感光体線速比を２倍、溝数を１００本に設定している。これらの数値を数１に代入して空間周波数を算出すると、ｆ＝２．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍが得られ、ピッチムラの発生が有効に抑えられる。
【００２３】
一般的に体積平均粒径が８．５μｍ以下のトナーを使用して画像形成を行なうと、図９のグラフに示すように、画像の再現性が格段に向上するためピッチムラも目立ちやすくなる。本実施形態のプリンタでは、上記構成の現像スリーブ４３を用いることで、体積平均粒径が８．５μｍ以下のトナーを使用した場合であっても、ピッチムラを防ぎつつ再現性のよい高品質な画像を形成することができる。なお、体積平均粒径が４μｍよりも小さいと、感光体上に残ったトナーのクリーニング性が低下するので、トナーの体積平均粒径は４μｍ以上が望ましい。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態では、現像剤担持体としての現像スリーブにおいて、現像スリーブ表面の溝の断面形状は、Ｖ字型であり、このＶ字の開き角度は６０°以上、１２０°以下である。実験によれば溝形状は台形型やＵ字型に比べてＶ字型の方がピッチムラが目立たないことがわかった。これは、溝形状がＶ字型の場合、台形型やＵ字型に比べ、溝のエッジ部が斜めになっているので、現像領域において、像担持体としての感光体ドラムに対して溝が対向したときに、現像電界の大きさが緩やかに変化して現像濃度差が目立ち難くなるためと考えられる。また、実験によればＶ字の開き角度は６０°以上、１２０°以下の範囲内であることが、現像剤搬送性能とピッチムラ防止とに有効であることがわかった。これは、Ｖ字の開き角度が６０°よりも小さいと、現像スリーブ上で現像剤がスリップしたり、溝による現像剤の搬送量が低下したりするためと考えられる。一方、現像領域において、感光体ドラムと現像スリーブの溝とが対向したときに、感光体ドラムと溝との間の現像電界が弱くなって現像能力が低下するが、Ｖ字の開き角度が１２０°よりも大きいと溝幅が広くなるため、現像濃度が薄くなる部分が広がって、ピッチムラが目立ちやすくなるものと考えられる。よって、現像剤担持体としての現像スリーブにＶ字型の溝を形成し、Ｖ字の開き角度を６０°以上、１２０°以下とすることで、現像剤搬送性能とピッチムラ防止との両立を図ることができる。
また、上記現像装置において、現像剤として体積平均粒径が８．５μｍ以下のトナーを用いる。一般的に体積平均粒径が８．５μｍ以下のトナーを使用して画像形成を行なうと、画像の再現性が格段に向上するためピッチムラも目立ちやすくなる。上記現像装置では、体積平均粒径が８．５μｍ以下のトナーを使用した場合であっても、ピッチムラの発生し難い現像スリーブを用いるので、ピッチムラを防止しつつ、画像再現性のよい高品質な画像を形成することが可能となる。
また、上記画像形成装置において、溝による空間周波数は、１．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上である。感光体ドラム上に形成された画像は略そのままの形で転写紙に転写されので、上記空間周波数は、像担持体としての感光体ドラム表面の表面移動方向で１ｍｍあたりに現像剤担持体としての現像スリーブの溝が通過する回数としている。一般に肉眼では画像上で１ｍｍ程度のピッチに最も強い感度を持つとされており、実験によれば、現像スリーブ４３の溝による空間周波数が、１．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上であればピッチムラが目立ち難いことがわかった。この場合、感光体ドラムから記録紙に転写された画像上でのピッチは０．６６ｍｍ以下に相当する。よって、溝による空間周波数を１．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上とすることで、ピッチムラを目立ち難くすることができる。
【００２５】
なお、本実施形態の画像形成装置（プリンタ）では、像担持体としての感光体ドラム１と現像装置４とが一体的に支持され画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを用いてもよい。例えば、図１０のプロセスカートリッジ８０の構成例では、感光体ドラム１と現像装置４と帯電装置２とクリーニング装置７と除電装置８とが一体的にケーシング８１で支持され、画像形成装置本体に対して着脱可能にに構成されている。このようにプロセスカートリッジを用いた場合は、感光体ドラム１と現像装置４とを含む作像手段を一体的に着脱できるため、作像手段の保守及び交換が容易になる。
また、本実施形態では、プリンター及びそれに用いる現像装置の場合について説明したが、本発明は、複写機、ＦＡＸなどの他の画像形成装置及びそれに用いる現像装置の場合についても適用できるものである。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１及び２の発明によれば、ピッチムラの防止と現像剤搬送性能の維持とを図り、濃度ムラのない高品質な画像を形成することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの要部概略構成図。
【図２】同プリンタに用いた現像装置の構成図。
【図３】同現像装置に用いた現像スリーブを軸方向からみた部分断面拡大図。
【図４】現像スリーブの溝深さに対するピッチムラと現像剤搬送性能との実験結果を示すグラフ。
【図５】現像スリーブにＶ字型溝を形成した説明図。
【図６】ピッチムラと、現像スリーブの溝の断面形状との関係を示すグラフ。
【図７】Ｖ字型溝の開き角度と、ピッチムラ及び現像剤搬送性能との関係を示すグラフ。
【図８】空間周波数とピッチムラとの関係を示すグラフ。
【図９】トナーの体積平均粒径とピッチムラとの関係を示すグラフ。
【図１０】プロセスカートリッジの概略構成図。
【符号の説明】
１      感光体ドラム
２      帯電装置
３      露光装置
４      現像装置
５      転写装置
６      記録紙
７      クリーニング装置
８      駆動ローラ
９      電極ベルト
４１    現像ローラ
４３    現像スリーブ
４４    磁石ローラ体
４５    ドクターブレード
８０    プロセスカートリッジ
【図１】
0004041732.tif 000003
【図２】
0004041732.tif 000004
【図３】
0004041732.tif 000005
【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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