(57)【要約】【課題】磁極が配置されているマグロールを備える現像剤担持体で、長手方向に生ずる現像性の偏差を抑える現像剤担持体及びこれを用いる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】内部に固定磁石２５とその固定磁石２５の外側に回転する現像スリーブ１６とを有し、トナー粒子と磁性粒子からなる２成分現像剤を保持して回転し、現像領域まで搬送する現像ローラ２６で、外側の現像スリーブ１６の表面形状が長手方向で異なり、その長手方向で表面形状を異なることで現像能力差を設けていて、特に、現像スリーブ１６の長手方向の表面形状が中央部と端部とで異なり、中央部の方が端部と比較し現像能力が高い現像ローラ２６である。【選択図】      図６
2009122215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に固定磁石とその固定磁石の外側に回転する現像スリーブとを有し、
トナー粒子と磁性粒子からなる２成分現像剤を保持して回転し、現像領域まで搬送する現像剤担持体において、
前記現像スリーブの表面形状が長手方向で異なり、その異ならせた表面形状で、現像スリーブの長手方向に現像能力差を設けている
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項２】
請求項１に記載の現像剤担持体において、
前記現像剤担持体は、現像スリーブの長手方向の表面形状が中央部と端部とで異なり、中央部の方が端部と比較し現像能力が高い
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項３】
請求項２に記載の現像剤担持体において、
前記現像スリーブの表面形状が、ブラスト処理によるものである
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項４】
請求項２に記載の現像剤担持体において、
前記現像スリーブが、中央部がブラスト処理が施されていて、端部にはブラスト処理が施されていない
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項５】
請求項３に記載の現像剤担持体において、
前記現像スリーブが、中央部付近と端部にて十点平均粗さ（Ｒｚ）が異なり、中央部の十点平均粗さ（Ｒｚ）が大きい
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項６】
請求項３に記載の現像剤担持体において、
前記現像スリーブが、ブラスト処理の加工時間が中央部付近と端部とで異なり、端部より中央部の方が加工時間が長い
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項７】
請求項３に記載の現像剤担持体において、
前記現像スリーブが、ブラスト処理の砥粒径が中央部付近と端部とで異なり、中央部の砥粒径が大きい
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項８】
内部に固定磁石とその固定磁石の外側に回転する現像スリーブとを有する現像剤担持体と、
トナー粒子と磁性粒子からなる２成分現像剤を収容する現像容器と、
現像容器内に収容された２成分現像剤を攪拌しつつ搬送する現像剤搬送手段と、
現像剤担持体上の現像剤の量を一定量に規制する現像剤規制手段とを有する現像装置において、
前記現像装置は、請求項１ないし７に記載の現像剤担持体を有する
ことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
像担持体と、帯電装置、クリーニング装置より選ばれる少なくとも１つの装置を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
前記プロセスカートリッジは、請求項８に記載の現像装置を有する
こと特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
潜像を形成する像担持体と、
像担持体表面を帯電させる帯電装置と、
帯電した像担持体表面を露光し潜像を書き込む露光装置と、
像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し可視像化する現像装置と、
像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に転写材に転写する転写装置と、
転写材上のトナー像を定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、
前記現像装置は、請求項１ないし７のいずれかに記載の定着装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項８に記載ののプロセスカートリッジを備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項８に記載ののプロセスカートリッジを複数個用いてカラー画像を形成する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記トナーは、体積平均粒径が３〜８μｍで、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にある
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にある
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、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成に用いられる現像剤担持体、現像装置、プロセスカートリッジ及びその画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近の複写機、プリンタは高画質、小型化、低コストに対する要求が非常に高い。まず、高画質の例としてドット再現性の向上について述べると、トナー粒子や磁性粒子の小粒径化など資材の要因も大きいが、現像装置特性値の一つの方向性として感光体と現像ローラとの距離（以降、現像ギャップと呼ぶ）を狭くすることである。これは、現像ギャップを狭くすることでエッジ効果の影響を少なくすることにより、潜像に対し忠実に現像することによるものである。
上記、狭い現像ギャップによる課題としては大きく２点あり、一つは部品精度の向上であり、もう一つが現像領域における長手方向における撓みで、中央部における現像ギャップの拡大がある。後者の現像ギャップの中央部拡大は、端部の現像ギャップが狭くなることで、現像領域の現像剤圧力により現像スリーブを撓ませる力が大きくなる現象である（図６）。これにより、両端部にて設定した現像ギャップより中央部の駆動時の現像ギャップが広くなり、端部に比べ、中央部の現像能力が低い状態が発生する。現像能力が低いと端部に比べて中央部の感光体上のトナー付着量が少なくなり、結果的に画像上では長手方向中央部の濃度が低くなるという現象につながる。対応としては、メカ的に撓み難くする方向が考えられるが、スリーブ径を大きくしたり、材質をステンレスにしたりということで、どちらも小型化、低コストという観点からは外れる。
【０００３】
撓みだけではない現像ローラの長手方向の偏差を改善させる例としては、特許文献１では、現像剤を収容する現像容器に固定支持され複数の磁極を有する磁石ロールと、磁石ロールの外周に回転可能に支持され、現像剤を担持して回転駆動する現像スリーブと、を有する現像ロールと、現像スリーブ表面に当接するブレード部材と、ブレード部材が現像スリーブに当接するブレード当接位置近傍に対向して磁石ロールに形成された撓み抑制部材支持凹部と、磁石ロール外周面よりも外方に突出し且つ現像スリーブの内周面に近接する撓み抑制部を有し、撓み抑制部材支持凹部に支持された撓み抑制部材とを備えた現像装置が開示されている。しかし、回転体への当接のため耐久性が十分ではなく、また、磁力配置に制約があるという不具合がある。
特許文献２では、回転軸と回転軸の周囲に設けられた発泡体とで構成され、現像スリーブ（表面にトナーを担持した部材）に当接して用いられる弾性ローラ（トナー搬送ローラ）において、回転軸をクラウン形状とし、発泡体を肉厚が一定のクラウン形状として現像スリーブ表面と回転軸表面が略平行となるように現像スリーブに対して回転軸を撓ませるトナー搬送ローラが開示されている。しかし、コストを低減することが難しいという不具合がある。
特許文献３では、回転可能な現像スリーブの内部に磁石を固定する。現像スリーブに近接して、非磁性部材とその内部に固定された磁石とを現像剤量規制部材を設ける。永久磁石、永久磁石のヤング率を１．０×１０6ｋｇｆ／ｃｍ2以上とする画像形成装置が開示されている。しかし、コストを低減することが難しく、更に、装置の小型化が困難であるという不具合がある。
特許文献４では、マグネットブロックの磁力が、マグネットローラの磁力よりも高磁力であり、マグネットブロックの長手方向における中央部分の断面積が、該マグネットブロックの長手方向における両端部分の断面積よりも小さく形成されている、
ことを特徴とするマグネットブロックが開示されている。しかし、コストを低減することが難しく、更に、装置の小型化が困難であるという不具合がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５１２８９号公報
【特許文献２】特開平１１−３１６４９６号公報
【特許文献３】特開平９−５４５０１号公報
【特許文献４】特開２００６−７１７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、磁極が配置されているマグロールを備える現像剤担持体で、長手方向に生ずる現像性の偏差を抑える現像剤担持体及びこれを用いる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の現像剤担持体は、内部に固定磁石とその固定磁石の外側に回転する現像スリーブとを有し、トナー粒子と磁性粒子からなる２成分現像剤を保持して回転し、現像領域まで搬送する現像剤担持体において、前記現像スリーブの表面形状が長手方向で異なり、その異ならせた表面形状で、現像スリーブの長手方向に現像能力差を設けていることを特徴とする現像剤担持体。
また、本発明の現像剤担持体は、さらに、現像スリーブの長手方向の表面形状が中央部と端部とで異なり、中央部の方が端部と比較し現像能力が高いことを特徴とする現像剤担持体。
また、本発明の現像剤担持体は、さらに、前記現像スリーブの表面形状が、ブラスト処理によるものであることを特徴とする現像剤担持体。
また、本発明の現像剤担持体は、さらに、前記現像スリーブが、中央部がブラスト処理が施されていて、端部にはブラスト処理が施されていないことを特徴とする現像剤担持体。
また、本発明の現像剤担持体は、さらに、前記現像スリーブが、中央部付近と端部にて十点平均粗さ（Ｒｚ）が異なり、中央部の十点平均粗さ（Ｒｚ）が大きいことを特徴とする現像剤担持体。
また、本発明の現像剤担持体は、さらに、前記現像スリーブが、ブラスト処理の加工時間が中央部付近と端部とで異なり、端部より中央部の方が加工時間が長いことを特徴とする現像剤担持体。
また、本発明の現像剤担持体は、さらに、前記現像スリーブが、ブラスト処理の砥粒径が中央部付近と端部とで異なり、中央部の砥粒径が大きいことを特徴とする現像剤担持体。
【０００７】
本発明の現像装置は、内部に固定磁石とその固定磁石の外側に回転する現像スリーブとを有する現像剤担持体と、トナー粒子と磁性粒子からなる２成分現像剤を収容する現像容器と、現像容器内に収容された２成分現像剤を攪拌しつつ搬送する現像剤搬送手段と、
現像剤担持体上の現像剤の量を一定量に規制する現像剤規制手段とを有する現像装置において、前記現像装置は、上記記載の現像剤担持体を有することを特徴とする。
本発明のプロセスカートリッジは、像担持体と、帯電装置、クリーニング装置より選ばれる少なくとも１つの装置を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジは、上記記載の現像装置を有すること特徴とする。
本発明の画像形成装置は、潜像を形成する像担持体と、像担持体表面を帯電させる帯電装置と、帯電した像担持体表面を露光し潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に転写材に転写する転写装置と、転写材上のトナー像を定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、前記現像装置は、上記記載の定着装置を備えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、上記記載ののプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、上記記載ののプロセスカートリッジを複数個用いてカラー画像を形成することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記トナーは、体積平均粒径が３〜８μｍで、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記解決する手段としての現像剤担持体によって、現像剤担持体の長手方向の現像能力を変えることで、部分的な現像ギャップの偏差を補正することが可能になり、感光体上の現像されるトナー付着量を均一化することができる。
また、本発明の現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置は、感光体上の現像されるトナー付着量を均一化することで、高品位の精細画像、さらに、中間色の再現性の優れたカラー画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１０】
図１は、本発明の現像剤担持体を備える画像形成装置の構成を示す概略図である。図１に示すように、並べて備える複数の感光体１にそれぞれ個別に現像装置４を備え、各感光体１上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次、中間転写ベルトに転写して重ね合わせて合成カラー画像を記録する。いわゆるタンデム型のカラー複写機の作像部分である。
さらに、詳細な構成を説明すると、帯電装置２（図中では、帯電ローラ２ａ〜２ｄで示している。）によって均一に帯電された像担持体である感光体１ａ〜１ｄに、露光装置からのレーザ光３ａ〜３ｄにて光学的に潜像が形成され。
この形成された潜像を現像装置４ａ〜４ｄによってトナーが現像されて、可視化像が形成される。この感光体１ａ〜１ｄに形成されたトナー像は、１次転写手段１２ａ〜１２ｄによって中間転写ベルト５に一旦転写される。
このときに、図示しない給紙カセットから搬送された転写紙が、中間転写ベルト５と同期して、レジストローラ対６を経て搬送された転写紙に紙転写手段（図では紙転写ベルト７）によって中間転写ベルト５のトナー像が転写紙に転写される。
転写紙に転写されたトナー像は紙転写ベルト７により定着装置８に搬送され転写紙上のトナー像は熱により定着し、排出される。
【００１１】
感光体１上で、中間転写ベルト５に転写されなかった未転写トナーは感光体クリーニングブレード９ａ〜９ｄによって感光体１上からクリーニングされる。感光体１上の残留電荷は除電手段（図示せず）により除電され、次の作像動作に備える。
クリーニングブレード９ａ〜９ｄによってクリーニングされた未転写トナーは回収トナー搬送経路１４ａ〜１４ｄを通り、そして中間転写ベルト上の未転写トナーやプロセスコントロール用のパターン像は中間転写クリーニングブレード１３によって中間転写ベルト上からクリーニングされ、同じく回収トナー搬送経路１４ｅを通り各々廃トナー収容容器１５に収容される。
【００１２】
次に、現像装置４ａ〜４ｄへのニュートナーの補給について説明する。
トナーカートリッジ１０ａ〜１０ｄに充填されたニュートナーはトナー補給装置１１ａ〜１１ｄにより現像装置４ａ〜４ｄの後側のトナーホッパ部（図示せず）へ補給される。トナーホッパ部に貯められたトナーは現像装置４内のトナー濃度検知手段２１により現像装置４内のトナー濃度が低いと判断された場合、トナーホッパ内のトナー補給スクリュ２２を回転させ、適量のトナーをトナーホッパ内から現像装置４へ供給する。トナーカートリッジ１０のトナー残量検知はトナーホッパ内にトナー有り無しを検知するセンサ（図示せず）を配置し、そのセンサがトナー無しを検知した場合トナー補給装置１０にトナーの供給を要求する。そして所定時間要求してもトナー有りを検知しなかった場合トナー無しと判断する。
【００１３】
図２は、感光体を中心としたプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
図２に示しているプロセスカートリッジ３１は、感光体１と現像装置４、帯電装置２（本実施形態では、帯電ローラ方式を用いている。）、クリーニング装置９（本実施形態ではクリーニングブレード方式を用いている。）を一体に支持された一つの筐体に収納されるプロセスカートリッジ３１である。さらに、このプロセスカートリッジ３１は、画像形成装置３０に着脱可能に収納されている。
現像装置４には、感光体１上に露光装置３により光学的に形成された感光体１上の潜像に対しトナーの可視化像を形成する現像ローラ２６があり、その現像ローラ２６の現像領域の上流側には現像ローラ１２上の現像剤量をある一定量に規制する規制部材１７（以降、現像ドクタと記す。）がある。現像装置４内の現像タンク部２４にはトナー粒子と磁性粒子（キャリア）を混合した２成分現像剤が納められており、その現像剤は２本の搬送スクリュ、第１搬送スクリュ１８と第２搬送スクリュ１９により循環している。また、第２搬送スクリュ１９の下側にはトナー濃度センサ２１が配置され、現像タンク２４内のトナー濃度を随時計測し、適正値に収まるよう制御している。
トナー補給部からのトナーは一旦サブホッパ部（図示せず）に蓄えられ、現像タンク２４内のトナー濃度の値がトナー濃度センサ２１により低いと検知されたとき、所定の換算式により換算された時間だけトナー補給スクリュ２２を回転させ適切な量のトナーを現像トナー供給口２３へ補給する。また、現像ドクタ１７の右側には現像領域からのトナー飛散を防止するための入口シール２０が配置されている。
【００１４】
本実施形態の現像ドクタ１７は非磁性部材にて構成されている現像ドクタ母体１７と磁性部材により構成されている現像ドクタ補助２４の２部品により構成されている。現像ドクタ母体１７は現像ローラ２６上の現像剤量をある一定量に規制する役割をもち、かつ現像剤を規制する際に現像剤圧をこの現像ドクタ１７にて受けることになるので、非磁性部材である程度の厚さ（約１．５〜２ｍｍ）と先端部０．０５ｍｍ程度の真直性を要求されるのが一般的である。また、現像ドクタ補助２４は現像領域に搬送されるトナーの帯電を補う役割をもち、通常現像ドクタ母体１７よりかなり薄い板金（０．２ｍｍ程度）にて構成されている。この２部品の位置関係はトナー帯電性を長手方向にて均一にするため、精度良く維持される必要性があるので、スポット溶接やカシメ等により一体化し現像ローラ２６上からの距離を一定になるようにしている。また、本実施形態では、現像ローラ２６の中心に対し現像ドクタ１７が下方にある場合にて記述している。
次に、図３は、現像装置の全体構成を説明する概略図である。図４は、上ケースを外して、現像装置の内部の構成を示す概略図である。その現像装置４から上ケース２８を外すと、現像ローラ２６、第１搬送スクリュ１８、第２搬送スクリュ１９が見える状態になっており、この搬送スクリュ部２４に現像剤が溜まり第１搬送スクリュ１８と第２搬送スクリュ１９の間を循環している。図４の上ケース２８には、この現像装置４の出荷時現像剤を入れるプリセットスペース２８がある。これは、現像装置４として輸送時にこの部分に現像剤を入れ、除去可能なシール部材によりシールさせることで、着荷時にこの現像装置４をひき、使用可能な状態にさせるもので、輸送時の剤漏れ防止の為の機構である。
【００１５】
本発明の実施形態を説明する前に、課題の部分について詳細に図を用いて説明する。
図５は、現像領域を拡大して示している模式図である。現像装置４内にある現像剤は、現像ローラ２６内のマグネットローラ２５により磁気的に現像ローラ２６に引き付けられ、現像ローラ２６の回転により回転方向に搬送される。そのときに、搬送される現像剤は、現像剤規制部材１７（以降、現像ドクタと記す。）により一定量の現像剤量に規制され、現像領域へ搬送される。現像領域へ搬送された現像剤は電界により感光体１の静電潜像に引かれて現像され、トナーが付着する。ここで、現像ドクタ１７と現像ローラ２６のギャップをドクタギャップ（ＧＤ）、現像ローラ２６表面と感光体１表面のギャップを現像ギャップ（ＧＰ）と呼ぶ。近年小型化、低コスト化、高画質化の流れにより、現像ギャップは非常に狭くなってきており、通常は約０．３〜０．５ｍｍ程度であり、現像ローラ径も、小さくなってきており、通常は約１５〜２０ｍｍになっている。
【００１６】
図６は、現像ギャップを長手方向に表した平面図である。
この現像ローラ２６で搬送されて、現像領域で、狭い現像ギャップに浸入するために、さらに、現像ローラ２６の内部の磁石で磁性キャリアに磁界が作用して、現像剤の圧力が感光体１と現像ローラ２６に対して発生する。また、通常、現像ローラ２６の方が強度的に弱いために、そこでの圧力は図中矢印３２の方向に力が掛かり、現像ローラ２６は、図中一点鎖線３３で示すように撓む。すると、現像ギャップは、現像領域の端部と中央部とで差を持つことになる。
図７は、従来の現像ギャップと感光体へのトナー付着量の関係を示すグラフである。現像ギャップと感光体上のトナー付着量は、図７に示すように、現像ギャップが大きくなって、感光体１と現像ローラ２６の間が離れるほどトナー付着量が下がる傾向をもっている。
実際に、現像ローラ径が１８ｍｍで、ＧＰを０．３ｍｍに設置するとすれば、従来の現像装置４では、０．０３ｍｍ程度の撓み量が発生する。この撓み量が、そのまま現像性のトナー付着量に反映するとすれば、図のようにＣ（センター＝長手方向中央部）の付着量はＦ（フロント＝長手方向前側）、Ｒ（リア＝長手方向後側）に対し、１０％強低いことになる。
図８は、現像スリーブの長手方向の位置と画像濃度との関係を示すグラフである。この付着量の差は、すなわち転写紙上の画像濃度の偏差にもつながり、図８のように横軸に画像の濃度を測定した位置、縦軸に画像濃度をとると中央部分が薄くなるという傾向になる。これは、これまでの画像形成装置では、常に同様の傾向が見られる。場所別の標記は、転写紙の進行方向に対して右、中、左で、その転写紙の先端部分を上、末端部分を下として表記した。画像濃度は、Ｘ−ｒｉｔｅ社製の画像濃度測定装置を用いた。
【００１７】
本発明の現像ローラは、内部に固定磁石２５とその固定磁石の外側に回転する現像スリーブ１６とを有し、トナー粒子と磁性粒子からなる２成分現像剤を保持して回転し、現像領域まで搬送する現像ローラ２６で、外側の現像スリーブ１６の表面形状が長手方向で異なり、その長手方向で表面形状を異なることで明らかに現像能力差を設けている。
上述したように、現像ローラ２６は、感光体１との関係で、長手方向に現像性の偏差が生ずることがある。そこで、現像スリーブ１６に、長手方向の中で現像能力を変えることで、上記不具合のように現像ギャップが端部と違って感光体上の付着量が落ちても、その分の現像能力を補うことができ、長手方向に均一なトナー付着量（画像濃度）を維持する現像剤担持体としての現像ローラ２６を提供することができる。
現像ローラ２６の現像能力差を設けるには、一般的に、搬送能力と現像におけてトナーを移行させる移行能力とで考えることができる。しかし、ここでは、現像ギャップによって生ずる移行能力の偏差を抑えるもので、現像ローラ２６における搬送量で、現像能力差を設けて、現像性の偏差を相殺する。
搬送能力に能力差を設けるには、現像スリーブ１６の表面性、特に、表面の模様となる表面形状を異ならせる、または、現像スリーブ１６の材料を変えて摩擦係数を異ならせる、または、内部に固定されて回転しない固定磁石の磁力を異ならせること等が挙げられる。しかし、現像スリーブ１６の表面形状を異ならせることが容易であり、装置を小型化することが可能になる。
【００１８】
とくに、現像スリーブ１６の長手方向における中央部と端部とで異ならせ、中央部の方が端部と比較して現像能力を高めるように、現像スリーブ１６による現像剤の搬送量を、端部の搬送量よりも大きくできるようにする。
図９は、ブラスト処理された表面形状の現像スリーブでの、トナー濃度毎の搬送量と転写紙での画像濃度との関係を示すグラフである。
図１０は、長手方向に平行に溝形成処理された表面形状の現像スリーブでの、トナー濃度毎の搬送量と転写紙での画像濃度との関係を示すグラフである。
図９、図１０とを比較すると、ブラスト処理された現像スリーブ１６では、現像ローラ２６上の搬送量を少ないにも係わらず、高い画像濃度が得られている。これは、溝形成処理された現像スリーブ１６に比べて、ブラスト処理では、磁性キャリアが表面を滑ることが少なく搬送されるためである。溝形成処理された現像スリーブ１６では、磁性キャリアが滑りやすいために、現像ギャップの最も近接する場所で、高い圧力を受けることでその場所での存在時間が小さくなって現像量を低下させている。
したがって、搬送量を少なくて、感光体等に与える圧力が少なく、高い現像量を得ることができるブラスト処理が好ましい。このときに、現像スリーブ１６の長手方向における中央部ではブラスト処理され、現像性を低くするために端部ではブラスト処理を施さないものであっても良い。
【００１９】
図１１は、現像スリーブに対するブラスト処理を示す概略図である。ブラスト処理の場合、加工対象部材（この場合、現像スリーブ１６）に対し、ブラスト砥粒３７を吹き付けるが、その際に、マスキング部材３６−１、３６−２により吹き付ける箇所を限定すれば、簡単に所定箇所のみブラストすることは可能である。
図１２は、ブラスト処理を施された現像スリーブの状態を説明するための模式図である。このような工法にて作成された現像スリーブ１６は、中央部ａから経過部ｂ、端部ｃへ行くにしたがい衝突させられるブラスト砥粒が少なくなっている状態となり、端部は全くブラストされない現像ローラ２６をつくることが可能となる。ただし、現像スリーブ１６での搬送性を考えると実際は、ブラスト無しの無垢状態では現像剤の搬送が困難であり、実施形態としては、図１３は、溝形成処理を施された現像スリーブの状態を説明するための模式図である。図１４は、あやめ溝形成処理を施された現像スリーブの状態を説明するための模式図である。図１３のように回転軸と平行な長手方向の溝３８が形成されたローラや、図１４のように表面にあやめ溝（斜め溝の格子形状）３９を形成したローラに対して上記特定位置のブラスト処理をすればよい。
溝形成処理ローラとブラスト処理ローラの現像能力を比較すると図９、１０のように、ブラスト処理ローラの方が少ない現像剤量にて画像濃度（感光体上付着量）が得られ、現像能力が高いことがわかる。よって、溝形成処理ローラの特定位置にブラスト処理を実施することでも、長手方向の現像能力差をつけることは可能である。
【００２０】
また、現像ローラ２６は、ブラスト処理が施されているが、現像スリーブの長手方向におけるて端部と中央部の表面粗さとして十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ０６０１）が違うことを特徴としている。
図１５は、規制ドクタのギャップ毎の現像スリーブの平均粗さＲｚと現像スリーブ上の現像剤汲み上げ量との関係を示すグラフである。このように、平均粗さＲｚを大きくすることで、ドクタギャップＤＧ毎に汲み上げ量を増やすことができる。したがって、現像スリーブ１６の長手方向に平均粗さＲｚを変えることで、長手方向の搬送能力を表す汲み上げ量で差を設けることができ、これにより現像性を部分的に上げることが可能となる。
また、図１６は、ブラスト処理の加工時間と現像スリーブ表面の平均粗さＲｚとの関係を示すグラフである。このように、加工時間を長くすることで、平均粗さＲｚを変化させることが可能である。しかし、時間を長くしすぎても平均粗さＲｚは飽和しており、平均粗さＲｚを大きくすることには限界がある。
また、加工時間ではなく、砥粒の径をかえることでも、同様の傾向を示している。
【００２１】
次に、本発明の画像形成装置に好適に使用されるトナーについて説明する。
６００ｄｐｉ以上の微少ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径は３〜８μｍが好ましい。体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図１７は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）  ・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）  ・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下する為好ましくない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の現像剤担持体を備える画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】感光体を中心としたプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
【図３】現像装置の全体構成を説明する概略図である。
【図４】上ケースを外して、現像装置の内部の構成を示す概略図である。
【図５】現像領域を拡大して示している模式図である。
【図６】現像ギャップを長手方向に表した平面図である。
【図７】従来の現像ギャップと感光体へのトナー付着量の関係を示すグラフである。
【図８】現像スリーブの長手方向の位置と画像濃度との関係を示すグラフである。
【図９】ブラスト処理された表面形状の現像スリーブでの、トナー濃度毎の搬送量と転写紙での画像濃度との関係を示すグラフである。
【図１０】長手方向に平行に溝形成処理された表面形状の現像スリーブでの、トナー濃度毎の搬送量と転写紙での画像濃度との関係を示すグラフである。
【図１１】現像スリーブに対するブラスト処理を示す概略図である。
【図１２】ブラスト処理を施された現像スリーブの状態を説明するための模式図である。
【図１３】溝形成処理を施された現像スリーブの状態を説明するための模式図である。
【図１４】あやめ溝形成処理を施された現像スリーブの状態を説明するための模式図である。
【図１５】規制ドクタのギャップ毎の現像スリーブの平均粗さＲｚと現像スリーブ上の現像剤汲み上げ量との関係を示すグラフである。
【図１６】ブラスト処理の加工時間と現像スリーブ表面の平均粗さＲｚとの関係を示すグラフである。
【図１７】形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【符号の説明】
【００２３】
１ａ〜１ｄ  感光体
２ａ〜２ｄ  帯電装置（帯電ローラ）
３ａ〜３ｄ  露光位置
４ａ〜４ｄ  現像装置
５  中間転写ベルト
６  レジストローラ対
７  紙転写ベルト
８  定着装置
９ａ〜９ｄ  感光体クリーニング装置（クリーニングブレード）
１０ａ〜１０ｄ  トナー補給装置
１１ａ〜１１ｄ  トナーホッパ
１２ａ〜１２ｄ  転写装置
１４ａ〜１４ｄ  回収トナー搬送経路
１５  廃トナー収容容器
１６  現像スリーブ
１７  現像ドクタ
１８  第１搬送スクリュ
１９  第２搬送スクリュ
２１  トナー濃度検知手段
２５  固定磁石
２６  現像ローラ（現像剤担持体）
３０  画像形成装置
３１  プロセスカートリッジ
【図１】
2009122215.tif 000003
【図２】
2009122215.tif 000004
【図３】
2009122215.tif 000005
【図４】
2009122215.tif 000006
【図５】
2009122215.tif 000007
【図６】
2009122215.tif 000008
【図７】
2009122215.tif 000009
【図８】
2009122215.tif 000010
【図９】
2009122215.tif 000011
【図１０】
2009122215.tif 000012
【図１１】
2009122215.tif 000013
【図１２】
2009122215.tif 000014
【図１３】
2009122215.tif 000015
【図１４】
2009122215.tif 000016
【図１５】
2009122215.tif 000017
【図１６】
2009122215.tif 000018
【図１７】
2009122215.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月16日(2007.11.16)
【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】
内部に固定磁石とその固定磁石の外側に回転する現像スリーブとを有し、
トナー粒子と磁性粒子からなる２成分現像剤を保持して回転し、現像領域まで搬送する現像剤担持体において、
前記現像スリーブの表面形状が長手方向で異なり、その異ならせた表面形状で、現像スリーブの長手方向に現像能力差を設けている
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項２】
請求項１に記載の現像剤担持体において、
前記現像剤担持体は、現像スリーブの長手方向の表面形状が中央部と端部とで異なり、中央部の方が端部と比較し現像能力が高い
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項３】
請求項２に記載の現像剤担持体において、
前記現像スリーブの表面形状が、ブラスト処理によるものである
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項４】
請求項２に記載の現像剤担持体において、
前記現像スリーブが、中央部がブラスト処理が施されていて、端部にはブラスト処理が施されていない
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項５】
請求項３に記載の現像剤担持体において、
前記現像スリーブが、中央部付近と端部にて十点平均粗さ（Ｒｚ）が異なり、中央部の十点平均粗さ（Ｒｚ）が大きい
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項６】
請求項３に記載の現像剤担持体において、
前記現像スリーブが、ブラスト処理の加工時間が中央部付近と端部とで異なり、端部より中央部の方が加工時間が長い
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項７】
請求項３に記載の現像剤担持体において、
前記現像スリーブが、ブラスト処理の砥粒径が中央部付近と端部とで異なり、中央部の砥粒径が大きい
ことを特徴とする現像剤担持体。
【請求項８】
内部に固定磁石とその固定磁石の外側に回転する現像スリーブとを有する現像剤担持体と、
トナー粒子と磁性粒子からなる２成分現像剤を収容する現像容器と、
現像容器内に収容された２成分現像剤を攪拌しつつ搬送する現像剤搬送手段と、
現像剤担持体上の現像剤の量を一定量に規制する現像剤規制手段とを有する現像装置において、
前記現像装置は、請求項１ないし７に記載の現像剤担持体を有する
ことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
像担持体と、帯電装置、クリーニング装置より選ばれる少なくとも１つの装置を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
前記プロセスカートリッジは、請求項８に記載の現像装置を有する
こと特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
潜像を形成する像担持体と、
像担持体表面を帯電させる帯電装置と、
帯電した像担持体表面を露光し潜像を書き込む露光装置と、
像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し可視像化する現像装置と、
像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に転写材に転写する転写装置と、
転写材上のトナー像を定着させる定着装置とを備える画像形成装置において、
前記現像装置は、請求項１ないし７のいずれかに記載の定着装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項８に記載ののプロセスカートリッジを備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項８に記載ののプロセスカートリッジを複数個用いてカラー画像を形成する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記トナーは、体積平均粒径が３〜８μｍで、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にある
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１０ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にある
ことを特徴とする画像形成装置。