JP2003255692A

JP2003255692A - 現像剤担持体、現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ

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Publication number: JP2003255692A
Application number: JP2002368108A
Authority: JP
Inventors: Junichi Terai; 純一寺井; Kazuyuki Sugihara; 和之杉原; Kazuhisa Sudo; 和久須藤; Hideki Kimura; 秀樹木村; Katsumi Masuda; 克己増田; Kiyotaka Sakai; 清敬堺; Hiroyasu Nagashima; 弘恭長島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2003-09-10
Anticipated expiration: 2022-12-19
Also published as: JP4041732B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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現像装置及び該現像装置
を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】表面に現像剤を担持し、像担持体として
の感光体ドラム１に形成された潜像を現像する現像剤担
持体としての現像ローラ４１を備えた現像装置におい
て、現像ローラ４１の現像スリーブ４３の表面に長手方
向に延びる複数の溝を有し、この溝の深さが現像スリー
ブ４３の表面から０．０５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下
となるようにした。

Description

【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、プリンター等に用いられる現像剤担持体、現像装
置、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並びにその現像剤担持体
を用いる現像装置、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、Ｒｚ５〜１
５μｍ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
現像剤担持体、現像装置、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、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において、
上記表面に、長手方向に延びる複数の溝を有し、該溝の
深さが０．０５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であること
を特徴とするものである。また、請求項２の発明は、請
求項１の現像剤担持体において、上記溝の断面形状は、
Ｖ字型であり、該Ｖ字の開き角度は６０°以上、１２０
°以下であることを特徴とするものである。また、請求
項３の発明は、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備えた現像装置に
おいて、上記現像剤担持体として、請求項１又は２に記
載の現像剤担持体を用いることを特徴とするものであ
る。また、請求項４の発明は、請求項３の現像装置にお
いて、上記現像剤として体積平均粒径が８．５μｍ以下
のトナーを用いることを特徴とするものである。また、
請求項５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する画像形成装置において、上記現
像手段として、請求項３又は４に記載の現像装置を用い
ることを特徴とするものである。また、請求項６の発明
は、請求項５の画像形成装置において、上記溝による空
間周波数は、１．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上であることを
特徴とするものである。また、請求項７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
成されたプロセスカートリッジであって、上記現像手段
として、請求項３又は４に記載の現像装置を用いたこと
を特徴とするものである。また、請求項８の発明は、請
求項７のプロセスカートリッジにおいて、上記溝による
空間周波数は、１．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上であること
を特徴とするものである。

【０００８】請求項１及び２の現像剤担持体は、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０．０
５ｍｍ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及び２の現像
剤担持体では、現像剤担持体表面の溝の深さを０．０５
ｍｍ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ることができ
る。請求項３及び４の現像装置では、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
体として、請求項１又は２に記載の現像剤担持体を用い
ている。この現像剤担持体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
のない現像を行なうことができる。請求項５及び６の画
像形成装置並びに請求項７及び８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、請求項３又は４に記載の現像装置を用いて
いる。この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４
５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４
３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４
３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（１００〜５００
mm/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〜φ４０
ｍｍ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。キャリア（マグネタイト、鉄又はフェライト）の粒径：３０〜８０μｍトナー磁性体量：１５〜５０ｗｔ％シリカ量：０．１〜１．０ｗｔ％体積平均粒径：５〜９．５μｍキャリアに対するトナー被覆率：５０〜１２０％トナー帯電量（Ｑ／Ｍ）：１５〜５０μｃ／ｇ

【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４
３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、１．５ｃ
ｙｃｌｅ／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、現像剤
担持体の表面の長手方向に延びた複数の溝の深さが０．
０５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であるため、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
ができるという優れた効果がある。請求項３及び４の発
明によれば、請求項１又は２に記載の現像剤担持体を用
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、濃度ムラのない現像を行なうことができ
るという優れた効果がある。請求項５乃至８の発明によ
れば、請求項３又は４に記載の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

フロントページの続き (72)発明者須藤和久東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者木村秀樹東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者増田克己東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者堺清敬東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者長島弘恭東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H005 EA05 2H077 AB02 AB03 AC02 AC03 AC12 AD02 AD06 AD13 AD18 BA07 BA09 DA10 DA47 DB01 EA03 FA01 FA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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において、上記表面
に、長手方向に延びる複数の溝を有し、該溝の深さが
０．０５ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下であることを特徴
とする現像剤担持体。
【請求項２】請求項１の現像剤担持体において、上記溝
の断面形状は、Ｖ字型であり、該Ｖ字の開き角度は６０
°以上、１２０°以下であることを特徴とする現像剤担
持体。
【請求項３】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にお
いて、上記現像剤担持体として、請求項１又は２に記載
の現像剤担持体を用いることを特徴とする現像装置。
【請求項４】請求項３の現像装置において、上記現像剤
として体積平均粒径が８．５μｍ以下のトナーを用いる
ことを特徴とする現像装置。
【請求項５】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
像手段とを有する画像形成装置において、上記現像手段
として、請求項３又は４に記載の現像装置を用いること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項５の画像形成装置において、上記溝
による空間周波数は、１．５ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上であ
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】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たプロセスカートリッジであっ
て、上記現像手段として、請求項３又は４に記載の現像
装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】請求項７のプロセスカートリッジにおい
て、上記溝による空間周波数は、１．５ｃｙｃｌｅ／ｍ
ｍ以上であることを特徴とするプロセスカートリッジ。