以下、本発明の一実施形態を、図1ないし図8および図10に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の構成を正面からみた説明図である。図2は、図1に示された画像形成装置の本発明の一実施形態にかかる現像装置の断面図である。図3は、図2中のIII−III線に沿う断面図である。図4は、図3に示された現像装置の現像スリーブの斜視図である。図5は、図2に示された現像装置の現像剤の磁性キャリアの断面図である。図6(a)は、図4に示された現像スリーブの外表面に粗面化処理を施す表面処理装置の構成を示す断面図であり、図6(b)は、図6(a)に示された表面処理装置で用いられる線条材の斜視図である。
画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像則ちカラー画像を、一枚の転写材としての記録紙7(図1に示す)に形成する。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色に対応するユニットなどを、以下、符号の末尾に各々Y,M,C,Kを付けて示す。画像形成装置1は、図1に示すように、装置本体2と、給紙ユニット3と、レジストローラ対10と、転写ユニット4と、定着ユニット5と、複数のレーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kと、複数のプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kとを少なくとも備えている。
装置本体2は、例えば、箱状に形成され、フロア上などに設置される。装置本体2は、給紙ユニット3と、レジストローラ対10と、転写ユニット4と、定着ユニット5と、複数のレーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kと、複数のプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kを収容している。
給紙ユニット3は、装置本体2の下部に複数設けられている。給紙ユニット3は、前述した記録紙7を重ねて収容するとともに装置本体2に出し入れ自在な給紙カセット23と、給紙ローラ24とを備えている。給紙ローラ24は、給紙カセット23内の一番上の記録紙7に押し当てられている。給紙ローラ24は、前述した一番上の記録紙7を、転写ユニット4の後述する搬送ベルト29と、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの後述する現像装置13の感光体ドラム8との間に送り出す。
レジストローラ対10は、給紙ユニット3から転写ユニット4に搬送される記録紙7の搬送経路に設けられており、一対のローラ10a,10bを備えている。レジストローラ対10は、一対のローラ10a,10b間に記録紙7を挟み込み、該挟み込んだ記録紙7をトナー像を重ね合わせ得るタイミングで、転写ユニット4とプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kとの間に送り出す。
転写ユニット4は、給紙ユニット3の上方に設けられている。転写ユニット4は、駆動ローラ27と、従動ローラ28と、搬送ベルト29と、転写ローラ30Y,30M,30C,30Kとを備えている。駆動ローラ27は、記録紙7の搬送方向の下流側に配置されており、駆動源としてのモータなどによって回転駆動される。従動ローラ28は、装置本体2に回転自在に支持されており、記録紙7の搬送方向の上流側に配置されている。搬送ベルト29は、無端環状に形成されており、前述した駆動ローラ27と従動ローラ28との双方に掛け渡されている。搬送ベルト29は、駆動ローラ27が回転駆動されることで、前述した駆動ローラ27と従動ローラ28との回りを図中半時計回りに循環(無端走行)する。
転写ローラ30Y,30M,30C,30Kは、それぞれ、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの感光体ドラム8との間に搬送ベルト29と該搬送ベルト29上の記録紙7とを挟む。転写ユニット4は、転写ローラ30Y,30M,30C,30Kが、給紙ユニット3から送り出された記録紙7を各プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの感光体ドラム8の外表面に押し付けて、感光体ドラム8上のトナー像を記録紙7に転写する。転写ユニット4は、トナー像を転写した記録紙7を定着ユニット5に向けて送り出す。
定着ユニット5は、転写ユニット4の記録紙7の搬送方向の下流に設けられ、互いの間に記録紙7を挟む一対のローラ5a,5bを備えている。定着ユニット5は、一対のローラ5a,5b間に転写ユニット4から送り出されてきた記録紙7を押圧加熱することで、感光体ドラム8から記録紙7上に転写されたトナー像を、該記録紙7に定着させる。
レーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kは、それぞれ、装置本体2の上部に取り付けられている。レーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kは、それぞれ、一つのプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kに対応している。レーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kは、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの後述の帯電ローラ9により一様に帯電された感光体ドラム8の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。
プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kは、それぞれ、転写ユニット4と、レーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kとの間に設けられている。プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kは、装置本体2に着脱自在である。プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kは、記録紙7の搬送方向に沿って、互いに並設されている。
プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kは、図2に示すように、カートリッジケース11と、帯電装置としての帯電ローラ9と、感光体(像担持体ともいう)としての感光体ドラム8と、クリーニング装置としてのクリーニングブレード12と、現像装置13と、を備えている。このため、画像形成装置1は、帯電ローラ9と、感光体ドラム8と、クリーニングブレード12と、現像装置13と、を少なくとも備えている。
カートリッジケース11は、装置本体2に着脱自在で、かつ帯電ローラ9と、感光体ドラム8と、クリーニングブレード12と、現像装置13と、を収容している。帯電ローラ9は、感光体ドラム8の外表面を一様に帯電する。感光体ドラム8は、現像装置13の後述する現像ローラ15と間隔をあけて配されている。感光体ドラム8は、軸芯を中心として回転自在な円柱状又は円筒状に形成されている。感光体ドラム8は、対応するレーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22Kにより、外表面上に静電潜像が形成される。感光体ドラム8は、外表面上に形成されかつ担持する静電潜像にトナーが吸着して現像し、こうして得られたトナー像を搬送ベルト29との間に位置付けられた記録紙7に転写する。クリーニングブレード12は、記録紙7にトナー像を転写した後に、感光体ドラム8の外表面に残留した転写残トナーを除去する。
現像装置13は、図2に示すように、現像剤供給部14と、ケース25と、現像剤担持体としての現像ローラ15と、規制部材としての規制ブレード16とを少なくとも備えている。
現像剤供給部14は、収容槽17と、攪拌部材としての一対の攪拌スクリュー18と、を備えている。収容槽17は、感光体ドラム8と長さが略等しい箱状に形成されている。また、収容槽17内には、該収容槽17の長手方向に沿って延びた仕切壁19が設けられている。仕切壁19は、収容槽17内を第1空間20と、第2空間21とに区画している。また、第1空間20と第2空間21とは、両端部が互いに連通している。
収容槽17は、第1空間20と第2空間21との双方に現像剤26を収容する。現像剤26は、トナーと、磁性キャリア(磁性粉ともいい、図5に断面を示す)35とを含んでいる。トナーは、第1空間20と、第2空間21とのうち現像ローラ15から離れた側の第1空間20の一端部に、適宜供給される。トナーは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。なお、トナーは、種々の染料又は顔料を混入・分散した合成樹脂で構成される塊を粉砕して得られても良い。トナーの平均粒径は、3μm以上でかつ7μm以下である。
磁性キャリア35は、第1空間20と第2空間21との双方に収容されている。磁性キャリア35の平均粒径は、20μm以上でかつ50μm以下である。磁性キャリア35は、図5に示すように、芯材36と、該芯材36の外表面を被覆した樹脂コート膜37と、樹脂コート膜37に分散されたアルミナ粒子38と、を備えている。
芯材36は、磁性材料としてのフェライトで構成されているとともに、球形に形成されている。樹脂コート膜37は、芯材36の外表面全体を被覆している。樹脂コート膜37は、アクリルなどの熱可塑性樹脂とメラニン樹脂とを架橋させた樹脂成分と、帯電調整剤とを含有している。この樹脂コート膜37は、弾力性と強い接着力を有している。アルミナ粒子38は、外径が樹脂コート膜37の厚みより大きな球形に形成されている。アルミナ粒子38は、樹脂コート膜37の強い接着力で保持されている。アルミナ粒子38は、樹脂コート膜37より磁性キャリア35の外周側に突出している。
攪拌スクリュー18は、第1空間20と第2空間21それぞれに収容されている。攪拌スクリュー18の長手方向は、収容槽17、現像ローラ15及び感光体ドラム8の長手方向と平行である。攪拌スクリュー18は、軸芯周りに回転自在に設けられており、軸芯周りに回転することで、トナーと磁性キャリア35とを攪拌するとともに、該軸芯に沿って現像剤26を搬送する。
図示例では、第1空間20内の攪拌スクリュー18は、現像剤26を前述した一端部から他端部に向けて搬送する。第2空間21内の攪拌スクリュー18は、現像剤26を他端部から一端部に向けて搬送する。
前述した構成によれば、現像剤供給部14は、第1空間20の一端部に供給されたトナーを、磁性キャリア35と攪拌しながら、他端部に搬送し、この他端部から第2空間21の他端部に搬送する。そして、現像剤供給部14は、第2空間21内でトナーと磁性キャリア35とを攪拌し、軸芯方向に搬送しながら、現像ローラ15の外表面に供給する。
ケース25は、箱状に形成され、前述した現像剤供給部14の収容槽17に取り付けられて、該収容槽17とともに、現像ローラ15などを覆う。また、ケース25の感光体ドラム8と相対する部分には、開口部25aが設けられている。
現像ローラ15は、円柱状に形成され、第2空間21と、感光体ドラム8との間でかつ前述した開口部25aの近傍に設けられている。現像ローラ15は、感光体ドラム8と収容槽17との双方と平行である。現像ローラ15は、感光体ドラム8と間隔をあけて配されている。現像ローラ15と感光体ドラム8との間の空間は、現像剤26のトナーを感光体ドラム8に吸着させて、静電潜像を現像してトナー像を得る現像領域31をなしている。現像領域31では、現像ローラ15と感光体ドラム8とが相対する。
現像ローラ15は、図2及び図3に示すように、芯金34と、円筒状のマグネットローラ(磁石体ともいう)33と、非磁性の円筒体としての円筒状の現像スリーブ32とを備えている。芯金34は、長手方向が感光体ドラム8の長手方向と平行に配され、前述したケース25に回転することなく固定されている。
マグネットローラ33は、磁性材料で構成され、かつ円筒状に形成されているとともに、図示しない複数の固定磁極が取り付けられている。マグネットローラ33は、芯金34の外周に軸芯回りに回転することなく固定されている。
固定磁極は、長尺で棒状の磁石であり、マグネットローラ33に取り付けられている。固定磁極は、マグネットローラ33則ち現像ローラ15の長手方向に沿って延びており、該マグネットローラ33の全長に亘って設けられている。前述した構成のマグネットローラ33は、現像スリーブ32内に収容されている(内包されている)。
一つの固定磁極は、前述した攪拌スクリュー18と相対している。該一つの固定磁極は、汲み上げ磁極をなしており、現像スリーブ32即ち現像ローラ15の外表面上に磁気力を生じて、収容槽17の第2空間21内の現像剤26を現像スリーブ32の外表面に吸着する。
他の一つの固定磁極は、前述した感光体ドラム8と相対している。この固定磁極は、現像磁極をなしており、現像スリーブ32即ち現像ローラ15の外表面上に磁気力を生じて、現像スリーブ32と感光体ドラム8との間に磁界を形成する。この固定磁極は、該磁界によって磁気ブラシを形成することで、現像スリーブ32の外表面に吸着された現像剤26のトナーを感光体ドラム8に受け渡すようになっている。
前述した汲み上げ磁極と現像磁極との間には、少なくとも一つの固定磁極が設けられている。この少なくとも一つの固定磁極は、現像スリーブ32即ち現像ローラ15の外表面上に磁気力を生じて、現像前の現像剤26を感光体ドラム8に向けて搬送するとともに、現像済みの現像剤26を感光体ドラム8から収容槽17内まで搬送する。
前述した固定磁極は、現像スリーブ32の外表面に現像剤26を吸着すると、現像剤26の磁性キャリア35が該固定磁極が生じる磁力線に沿って複数重ねさせて、該現像スリーブ32の外表面上に立設(穂立ち)させる。このように、磁性キャリア35が磁力線に沿って複数重なって現像スリーブ32の外表面上に立設する状態を、磁性キャリア35が現像スリーブ32の外表面上に穂立ちするという。すると、この穂立ちした磁性キャリア35に前述したトナーが吸着する。則ち、現像スリーブ32は、マグネットローラ33の磁力により外表面に現像剤26を吸着する。
現像スリーブ32は、図4に示すように、円筒状に形成されている。現像スリーブ32は、マグネットローラ33を内包し(収容し)て、軸芯回りに回転自在に設けられている。現像スリーブ32は、その内周面が固定磁極に順に相対するように回転される。現像スリーブ32は、アルミニウム合金、ステンレス鋼(SUS)などの非磁性材料で構成されている。
アルミニウム合金は、加工性、軽さの面で優れている。アルミニウム合金を用いる場合には、A6063、A5056及びA3003を用いるのが好ましい。SUSを用いる場合には、SUS303、SUS304及びSUS316を用いるのが好ましい。
また、現像スリーブ32の外表面は、図6(a)に示す表面処理装置51によって、粗面化処理が施されて、現像剤26の吸着量則ち汲み上げ量の変化量に対して、該現像スリーブ32に吸着した現像剤26の該現像スリーブ32の外周側からみた面積の変化が0%以上でかつ30%以下となるように、細かな凹凸39(図10に示す)が形成されている。なお、汲み上げ量の変化量に対する現像剤26の前述した面積の変化が0%以上でかつ30%以下とは、汲み上げ量が例えば10%変化した際に、現像剤26の前述した面積の変化が0%以上でかつ3%以下となることを示している。さらに、外周側とは、現像スリーブ32の外表面と、該現像スリーブ32の外表面の法線方向に沿って相対する位置を示している。
則ち、本実施形態の現像スリーブ32は、従来から用いられてきたサンドブラストで形成された凹凸39a(図9に示す)より遙かに滑らかな凹凸39(図10に示す)を外表面に形成することで、現像剤26を図9に示す従来例より遙かに、太く短く(現像スリーブ32の外表面からの突出量を小さくかつ現像スリーブ32の外表面上の面積を大きく)穂立ちさせている。こうすることで、本実施形態の現像スリーブ32は、現像剤26の吸着量が減少しても、該現像スリーブ32の外周側からみた現像剤26の面積が減少しにくくしている。
現像スリーブ32の外表面に形成された細かな凹凸39は、従来から用いられていた現像スリーブ105の外表面に形成される溝よりも浅く、従来から用いられてきたサンドブラストが施されることで形成された凹凸39a(図9に示す)より遙かに滑らかに形成されている。則ち、本実施形態の現像スリーブ32の外表面に形成された凹凸39間の間隔は、従来から用いられてきたサンドブラストが施されることで形成された凹凸39a間の間隔より遙かに大きい。また、現像スリーブ32の外表面の表面粗さとしての十点平均粗さ(Rz)は、8μm以上でかつ15μm以下である。また、現像スリーブ32は、感光体ドラム8との距離が、0.1mm以上でかつ0.4mm以下の位置に配置されている。
表面処理装置51は、図6(a)に示すように、ベース53と、固定保持部54と、電磁コイル支持部55と、移動保持部56と、磁場発生手段としての電磁コイル58と、収容槽59とを備えている。
ベース53は、平板状に形成されて、工場のフロアやテーブル上等に設置される。ベース53の上面は、水平方向と平行に保たれる。ベース53の平面形状は、矩形状に形成されている。
固定保持部54は、ベース53の長手方向の一端部から立設した複数の支柱62と、保持ベース63と、円筒保持部材65と、従動軸64とを備えている。
支柱62は、ベース53からの突出量が変更自在である。支柱62は、ベース53からの突出量が変更されることで、保持ベース63の高さを変更する。
保持ベース63は、平板状に形成され、支柱62の上端に取り付けられている。円筒保持部材65は、円筒状に形成され、保持ベース63上に設置されている。円筒保持部材65は、その軸芯が水平方向と平行な状態に配置されている。円筒保持部材65は、その軸芯がベース53の長手方向と平行に配されている。円筒保持部材65は、内側に収容槽59の一端部59aを収容する。
従動軸64は、円柱状に形成されている。従動軸64は、その軸芯が水平方向とベース53の長手方向との双方と平行に配されている。従動軸64は、軸受66により円筒保持部材65にその軸芯回りに回転自在に設けられている。従動軸64のベース53の中央部寄りの端部には、該ベース53の中央部に向かうにしたがって徐々に従動軸64を先細とする先細部67が設けられている。また、従動軸64は、円筒保持部材65と同軸に配される。
固定保持部54は、従動軸64と円筒保持部材65とが収容槽59と後述する中空保持部材70と同軸となるように、支柱62により保持ベース63の高さが調整される。そして、固定保持部54は、従動軸64の先細部67が中空保持部材70の一端部70a内に侵入して、該中空保持部材70の一端部70aを支持するとともに、円筒保持部材65内に収容槽59の一端部59aを収容して該収容槽59の一端部59aを支持する。こうして、前述した構成の固定保持部54は、収容槽59の一端部59aと中空保持部材70の一端部70aを保持する。
電磁コイル支持部55は、固定保持部54とベース53の長手方向に沿って並設されているとともに、固定保持部54よりベース53の中央部寄りに配されている。電磁コイル支持部55は、一対の支持脚68を備えている。支持脚68は、それぞれ、一対の支柱69を備えている。支柱69は、一端部が互いに連結している。支柱69は、ベース53から立設している。支持脚68は、一対の支柱69を備えてV字状をなしている。一対の支持脚68は、ベース53の長手方向に沿って、互いに間隔をあけて配されている。電磁コイル支持部55は、支持脚68それぞれの支柱69の上端に電磁コイル58を支持する。
移動保持部56は、電磁コイル支持部55とベース53の長手方向に沿って並設されているとともに、電磁コイル支持部55よりベース53の他端部寄りに配されている。移動保持部56は、図示しないリニアガイドと、保持ベース71と、アクチュエータ72と、軸受け回転部73とを備えている。
リニアガイドは、レールと、スライダとを備えている。レールは、ベース53上に設置されている。レールは、直線状に形成されているとともに、その長手方向がベース53の長手方向と平行に配されている。スライダは、レールに該レールの長手方向即ちベース53の長手方向に沿って移動自在に支持されている。
保持ベース71は、平板状に形成され、前述した図示しないリニアガイドのスライダ上に取り付けられている。保持ベース71の上面は、水平方向と平行に配されている。アクチュエータ72は、ベース53に取り付けられているとともに、前述した保持ベース71をベース53の長手方向に沿って、スライド移動させる。
軸受け回転部73は、複数の支柱74と、円筒保持部材75と、中空保持部材70と、回転手段としての駆動用モータ76と、図示しないチャック用シリンダとを備えている。
複数の支柱74は、保持ベース71から立設している。円筒保持部材75は、円筒状に形成され、支柱74の上端に取り付けられている。円筒保持部材75は、その軸芯が水平方向とベース53の長手方向との双方と平行な状態で配置されている。円筒保持部材75は、従動軸64と円筒保持部材65との双方と同軸に配置されている。
中空保持部材70は、円筒状に形成されているとともに、軸受77により円筒保持部材75に軸芯回りに回転自在に支持されている。中空保持部材70は、その軸芯が前述したベース53の長手方向即ち固定保持部54の円筒保持部材65の軸芯と同軸に配置されている。中空保持部材70は、一端部70aが収容槽59内に位置するように保持ベース71上から固定保持部54に向かって突出した格好で、かつ、他端部70cが保持ベース71上に位置した状態に配されている。また、中空保持部材70は、従動軸64と同軸に配される。中空保持部材70は、前述した粗面化処理が施される前の現像スリーブ32内に通される。また、中空保持部材70の保持ベース71上に位置付けられた他端部70cには、プーリ78が固定されている。プーリ78は、中空保持部材70と同軸に配置されている。
また、中空保持部材70の収容槽59内に位置付けられる中央部70bには、該中空保持部材70の外径を前記他端部70cから一端部70aに向かって段階的に小さくする段差79が設けられている。
駆動用モータ76は、保持ベース71に設置されているとともに、その出力軸にプーリ80が取り付けられている。駆動用モータ76の出力軸の軸芯は、ベース53の長手方向と平行である。前述したプーリ78,80には、無端状のタイミングベルト81が掛け渡されている。駆動用モータ76は、中空保持部材70を軸芯回りに回転させる。駆動用モータ76は、中空保持部材70を軸芯回りに回転させることで、現像スリーブ32を収容槽59の長手方向と平行な軸芯回りに回転させる。
チャック用シリンダは、保持ベース71に設置されたシリンダ本体と、該シリンダ本体にスライド自在に設けられたチャック軸とを備えている。チャック軸は、円柱状に形成されその長手方向がベース53の長手方向と平行に配されている。チャック軸は、中空保持部材70内に収容されているとともに、該中空保持部材70と同軸に配置されている。チャック軸には、一対のチャック爪82が取り付けられている。
一対のチャック爪82は、チャック軸の外周面から該チャック軸の外周側に突出する格好で、該チャック軸に取り付けられている。また、チャック爪82は、中空保持部材70の外周面から該中空保持部材70の外周に向かって突出している。チャック爪82は、チャック軸及び中空保持部材70からの突出量が変更自在に設けられている。一対のチャック爪82は、チャック用シリンダのチャック軸がシリンダ本体に近づく方向に縮小すると、前述したチャック軸及び中空保持部材70からの突出量が増加する。
前述したチャック用シリンダは、チャック軸がシリンダ本体に縮小することで、チャック爪82をよりチャック軸の外周側に突出させて、該チャック爪82を中空保持部材70の外周面より突出させる。そして、チャック用シリンダは、現像スリーブ32を段差79とチャック爪82との間に挟んで、チャック軸と中空保持部材70と現像スリーブ32とを固定する。このとき、勿論、チャック軸と中空保持部材70と現像スリーブ32と後述の円筒部材88即ち収容槽59は、同軸になる。
前述したチャック用シリンダとチャック爪82は、中空保持部材70と収容槽59と同軸となるように現像スリーブ32を保持する。即ち、チャック用シリンダとチャック爪82は、現像スリーブ32を収容槽59の中心に保持する。前述したチャック用シリンダとチャック爪82は、保持手段をなしている。
前述した構成の移動保持部56は、中空保持部材70などをアクチュエータ72によりベース53の長手方向に沿って移動させるとともに、チャック用シリンダとチャック爪82が中空保持部材70に現像スリーブ32を保持する。
電磁コイル58は、図6(a)に示すように、円筒状に形成された外皮83と該外皮83内に配された複数のコイル部84とを備えて、全体として円環状に形成されている。外皮83と複数のコイル部84とは、磁場発生手段としての電磁コイル58の本体部をなしている。
電磁コイル58の内径は、収容槽59の外径より大きい。即ち、電磁コイル58の内周面と収容槽59の外周面との間には、空間が形成されている。本発明では、電磁コイル58の内周面と収容槽59の外周面との間には、これらの径方向に沿って、5mm〜15mm程度の隙間が設けられているのが望ましい。また、電磁コイル58の軸芯方向の全長は、収容槽59の軸芯方向の全長より若干短い。
外皮83は、アルミニウム合金などの導電性を有し非磁性材料の金属で構成されている。その軸芯即ち電磁コイル58自身の軸芯がベース53の長手方向と平行な状態で前述した電磁コイル支持部55の支持脚68の支柱69の上端に支持されている。また、外皮83即ち電磁コイル58は、前述した中空保持部材70、従動軸64及びチャック軸などと同軸に配置されている。
複数のコイル部84は、外皮83即ち電磁コイル58の周方向に沿って互いに並設されている。コイル部84は、図示例では、24個設けられている。コイル部84は、図示しないヨークと、該ヨークの外周に巻かれたコイルとを備えている。ヨークは、磁性材料で構成され、焼ばめにより外皮83の内周面に固定されている。コイル部84は、互いの間に合成樹脂などが充填されている。各コイル部84のコイルには、図6(a)に示す三相交流電源85により印加される。複数のコイル部84のコイルには互いに移送のずれた電力が印加されて、これらの複数のコイル部84のコイルが互いに位相のずれた磁場を発生する。そして、電磁コイル58は、これらの磁場を合成して形成される該電磁コイル58の軸芯回りの回転方向の磁場(回転磁場)を内側に生じさせる。
前述した電磁コイル58は、三相交流電源85から印加されて、収容槽59内などに回転磁場を発生する。そして、電磁コイル58は、前述した回転磁場内に後述の線条材86を位置付け、該回転磁場により、現像スリーブ32の外周に位置付けられた線条材86を収容槽59及び現像スリーブ32の軸芯回りに回転(移動)させる。そして、電磁コイル58は、前述した回転磁場により線条材86を現像スリーブ32の外表面にランダムに衝突させる。
また、三相交流電源85と電磁コイル58との間には、磁場変更手段としてのインバータ87が設けられている。インバータ87は、三相交流電源85が電磁コイル58に印加する電力の周波数、電流値、電圧値を変更自在である。インバータ87は、電磁コイル58に印加する電力の周波数、電流値、電圧値を変更することで、三相交流電源85が電磁コイル58に印加する電力を増減させて、該電磁コイル58が発生する回転磁場の強さを変更する。
収容槽59は、外壁が一重構造(外壁が一枚の壁からなること)の円筒部材88と、一対の封止板89とを備えている。
円筒部材88は、円筒状に形成されており、収容槽59の外殻を構成している。このため、収容槽59は、円筒部材88が一重構造に形成されていることで、外壁が一重構造に形成されているとともに、円筒状に形成されている。円筒部材88即ち収容槽59の外径は、電磁コイル58の内径より小さく、円筒部材88即ち収容槽59の外径は、中空保持部材70の外径より大きい。円筒部材88は、非磁性材料で構成されている。
一対の封止板89は、円環状に形成されている。一方の封止板89は、円筒部材88の一端部59aの内周に嵌合するなどして該円筒部材88に取り付けられている。一方の封止板89は、内側に従動軸64を通す。他方の封止板89は、円筒部材88の他端部59bの内周に嵌合するなどして該円筒部材88に取り付けられている。他方の封止板89は、内側に中空保持部材70を通す。封止板89は、線条材86の円筒部材88即ち収容槽59の外部への流出を規制する。なお、一端部59aは円筒部材88の一端部をなしており、他端部59bは円筒部材88の他端部をなしている。
前述した構成の収容槽59は、円筒部材88内に磁性材料で構成される線条材(図6(b)に示す)86を収容するとともに、中空保持部材70に取り付けられた現像スリーブ32を円筒部材88内に収容する。即ち、収容槽59は、現像スリーブ32と線条材86との双方を収容する。また、線条材86は、前述した回転磁場により現像スリーブ32の外周を回転(移動)するなどして、現像スリーブ32の外表面にランダムに衝突する。線条材86は、現像スリーブ32の外表面に衝突して、現像スリーブ32の外表面から該現像スリーブ32の一部を削り取り、該現像スリーブ32の外表面を粗面化処理する。
なお、線条材86は、ステンレス鋼などの磁性材料で構成されている。線条材86は、円柱状の短線に形成されている。線条材86の体積は、1.0mm3以上でかつ6.0mm3以下となっている。このように、本発明は、体積が1.0mm3以上でかつ6.0mm3以下の線条材86を現像スリーブ32の外表面にランダムに衝突させることで、現像スリーブ32への現像剤26の吸着量の変化に対して、現像スリーブ32の外周側からみた該現像スリーブ32の外表面に吸着した現像剤26の面積の変化が0%以上でかつ30%以下となるように、現像スリーブ32の外表面に粗面化処理が施されている。
また、前述した収容槽59は、一端部59aが円筒保持部材65内に収容されて該固定保持部54に支持され、他端部59bがベース53から立設した支柱69により支持されている。収容槽59即ち円筒部材88は、固定保持部54と支柱69により、従動軸64と中空保持部材70と電磁コイル58などと同軸に配されている。
次に、前述した構成の表面処理装置51は、以下のように現像スリーブ32の外表面に粗面化処理を施す。
まず、支柱62を調整して、中空保持部材70と同軸になるように、固定保持部54の従動軸64を位置決めする。そして、アクチュエータ72で収容槽59の円筒部材88の外部に中空保持部材70を位置付ける。そして、中空保持部材70の一端部70a側から中空保持部材70内に粗面化処理が施される前の現像スリーブ32を挿入する。そして、粗面化処理が施される前の現像スリーブ32を段差79に当接させる。
その後、チャックシリンダを動作させてチャック軸を該チャックシリンダのシリンダ本体に向けてスライドさせる。すると、チャック爪82が中空保持部材70の外周面より突出する。そして、段差79とチャック爪82との間に現像スリーブ32を挟んで、該現像スリーブ32を中空保持部材70に位置決めする(固定する)。すると、中空保持部材70と現像スリーブ32と電磁コイル58とが、同軸になる。
その後、アクチュエータ72で収容槽59の円筒部材88内に現像スリーブ32を取り付けた中空保持部材70を挿入する。そして、先細部67が中空保持部材70の一端部70aに侵入して、該中空保持部材70の一端部70aが位置決めされる。即ち、中空保持部材70の一端部70aが固定保持部54に保持される。そして、アクチュエータ72を停止する。
そして、駆動用モータ76で中空保持部材70とともに現像スリーブ32を軸芯回りに回転させる。その後、電磁コイル58に三相交流電源85からの電力を印加して、電磁コイル58に回転磁場を発生させる。すると、電磁コイル58の内側に位置する線条材86が自転しながら軸芯回りに公転(回転即ち移動)して、該線条材86が現像スリーブ32の外表面にランダムに衝突して、該現像スリーブ32の外表面を粗面化処理する。
さらに、電磁コイル58に予め定められた所定の時間電力を印加すると、現像スリーブ32の外表面の粗面化処理が終了する。こうして、前述した構成の現像スリーブ32が得られる。
規制ブレード16は、現像装置13の感光体ドラム8寄りの端部に設けられている。規制ブレード16は、現像スリーブ32の外表面と間隔をあけた状態で、前述したケース25に取り付けられている。規制ブレード16は、所望の厚さを越える現像スリーブ32の外表面上の現像剤26を収容槽17内にそぎ落として、現像領域31に搬送される現像スリーブ32の外表面上の現像剤26を所望の厚さにする。
前述した構成の現像装置13は、現像剤供給部14でトナーと磁性キャリア35とを十分に攪拌し、この攪拌した現像剤26を固定磁極により現像スリーブ32の外表面に吸着する。そして、現像装置13は、現像スリーブ32が回転して、複数の固定磁極により吸着した現像剤26を現像領域31に向かって搬送する。現像装置13は、規制ブレード16で所望の厚さになった現像剤26を感光体ドラム8に吸着させる。こうして、現像装置13は、現像剤26を現像ローラ15に担持し、現像領域31に搬送して、感光体ドラム8上の静電潜像を現像して、トナー像を形成する。
そして、現像装置13は、現像済みの現像剤26を、収容槽17に向かって離脱させる。さらに、そして、収容槽17内に収容された現像済みの現像剤26は、再度、第2空間21内で他の現像剤26と十分に攪拌されて、感光体ドラム8の静電潜像の現像に用いられる。
前述した構成の画像形成装置1は、以下に示すように、記録紙7に画像を形成する。まず、画像形成装置1は、感光体ドラム8を回転して、この感光体ドラム8の外表面を一様に帯電ローラ9により帯電する。感光体ドラム8の外表面にレーザ光を照射して、該感光体ドラム8の外表面に静電潜像を形成する。そして、静電潜像が現像領域31に位置付けられると、現像装置13の現像スリーブ32の外表面に吸着した現像剤26が感光体ドラム8の外表面に吸着して、静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム8の外表面に形成する。
そして、画像形成装置1は、給紙ユニット3の給紙ローラ24などにより搬送されてきた記録紙7が、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kの感光体ドラム8と転写ユニット4の搬送ベルト29との間に位置して、感光体ドラム8の外表面上に形成されたトナー像を記録紙7に転写する。画像形成装置1は、定着ユニット5で、記録紙7にトナー像を定着する。こうして、画像形成装置1は、記録紙7にカラー画像を形成する。
本実施形態によれば、現像剤26の吸着量則ち汲み上げ量の変化量に対して、現像スリーブ32に吸着した現像剤26の該現像スリーブ32の外周側からみた面積の変化が0%以上でかつ30%以下となるように、現像スリーブ32の外表面に粗面化処理を施している。則ち、現像剤26の汲み上げ量の変化量に対して、現像剤の外周側からみた面積の変化が小さくなるようにしている。則ち、図9に示す従来から用いられてきたサンドブラストを施して形成された凹凸39aに比べ、本実施形態は、図10に示すように、前述した線条材86を衝突させることで凹凸39を滑らかに形成している。
図9に示すサンドブラストを施して形成された凹凸39aでは、凹凸39a間の間隔が狭いため、磁性キャリア35が、該細かい凹凸39a上に乗っかっている状態となる。このため、磁性キャリア35が、凹凸39a上を滑り易く、一つ一つの穂がマグネットローラ106からの磁界により磁気モーメントを有しており、同方向の磁気モーメントを有した穂が互いに隣り合った状態となる。このため、穂同士が反発して、互いに離れようとする。この結果、図9に示すサンドブラストを施して形成された凹凸39aでは、磁性キャリア35則ち現像剤101は、細く長く(現像スリーブ105の外周面上では細く、現像スリーブ105からの突出量が長く)穂立ちする。
このため、図9に示された現像スリーブ105では、実線で示す状態から二点鎖線で示す状態まで汲み上げた現像剤101の量が減少すると、穂立ち形状を実線と二点鎖線とで相似形とするために、前述した現像スリーブ105の外周側からみた穂立ちした現像剤26の幅則ち面積が著しく小さくなる。
これに対して、本実施形態の前述した線条材86を衝突させることで形成した凹凸39間の間隔は、図10に示すように、図9に示す凹凸39a間の間隔より遙かに大きいため、本実施形態の凹凸39は、図9に示す凹凸39aより遙かに滑らかである。このため、本実施形態では、図10に示すように、一つ一つの凹みを根として穂立ち形状が形成される。則ち、一つ一つの凹み上に穂立ちが形成される。
このため、本実施形態では、図9に示された場合より、磁性キャリア35則ち現像剤26は、太く短く(現像スリーブ32の外周面上では太く、現像スリーブ32からの突出量が短く)穂立ちする。このため、図10に示された本実施形態の現像スリーブ32では、実線で示す状態から二点鎖線で示す状態まで汲み上げた現像剤26の量が減少して、穂立ち形状を実線と二点鎖線とで相似形としても、前述した現像スリーブ32の外周側からみた穂立ちした現像剤26の幅則ち面積が殆ど小さくならない。
このため、本実施形態の現像装置13は、経年変化によって、現像スリーブ32の外表面の凹凸39が磨耗して、現像剤26の汲み上げ量が減少しても、図7および図8に示すように、現像スリーブ32の外表面に吸着した現像剤26の外周側からみた面積の減少量を抑制できる。したがって、経年変化によって画像のムラが発生することなどを抑制して、長期間に亘って高品質な画像を得ることができる。
なお、図7は、勿論、使用を開始してから初期の状態を示し、図8は、使用を開始してから例えば10京枚印刷した後の経年変化した状態を示している。さらに、図7(a)および図8(a)中では、現像剤26を黒印で示し、図7(b)および図8(b)中では、現像剤26を平行斜線で示している。
則ち、本実施形態の現像装置13は、図18に示された現像剤26の前述した面積が100%から70%まで、30%しか減少しない。このため、本実施形態の現像装置13は、図18に示す現像剤26の前述した面積と画像の濃度との一般的な関係によると、画像濃度を少なくとも1.3以上に保つことができることが明らかとなった。即ち、本実施形態の現像装置13は、現像剤26の汲み上げ量の変化量に対して、現像剤26の外周側からみた面積の変化をより小さくして、経年変化によって画像にムラが発生したり画像の濃度が低下することを抑制して、長期間に亘って高品質な画像を得ることができる。
本発明では、現像剤26の吸着量則ち汲み上げ量の変化量に対して、現像スリーブ32に吸着した現像剤26の該現像スリーブ32の外周側からみた面積の変化が0%以上でかつ20%以下となるように、現像スリーブ32の外表面に粗面化処理を施すのが望ましい。この場合、図18の結果から明らかなように、画像濃度の変化を0.1以内に保つことができることが明らかとなった。このため、画像濃度の変化を0.1以内に保つことができるので、特にカラー画像を形成する際には、初期の画像と連続使用時の画像とを同じ色に形成することができる。このように、経年変化によって画像にムラが発生したり画像の濃度が低下することを確実に抑制して、長期間に亘って高品質な画像を確実に得ることができる。
本発明では、現像剤26の吸着量則ち汲み上げ量の変化量に対して、現像スリーブ32に吸着した現像剤26の該現像スリーブ32の外周側からみた面積の変化が0%以上でかつ10%以下となるように、現像スリーブ32の外表面に粗面化処理を施すのが更に望ましい。この場合、図18の結果から明らかなように、画像濃度が最大で0.05しか減少しないことが明らかとなった。よって、経年変化によって画像にムラが発生したり画像の濃度が低下することをより確実に抑制して、長期間に亘って高品質な画像をより確実に得ることができる。
また、体積が1.0mm3以上でかつ6.0mm3以下のサンドブラストなどに用いる砥粒よりも遙かに大きな線条材86を、現像スリーブ32の外表面に衝突させて、該現像スリーブ32の外表面に粗面化処理を施す。このため、現像スリーブ32の外表面に、サンドブラストなどよりも遙かに緩やかな凹凸39が形成されて、現像スリーブ32の外表面に吸着する現像剤26の面積の変化を5%以内に保つことができ、長期間に亘って高品質な画像を確実に得ることができる。
また、線条材86をランダムに現像スリーブ32の外表面に衝突させるので、現像スリーブ32の軸芯が湾曲したり内外径が変化したり断面形状が楕円形状になることを防止できる。則ち、現像スリーブ32の振れ精度を高精度に保つことができる。したがって、感光体ドラム8に供給される現像剤26の量にムラが生じることを防止でき、形成した画像に濃度のムラが生じることを防止できる。
さらに、回転磁場内に線条材86を位置付けて、該線条材86を現像スリーブ32の外表面に衝突させるので、よりランダムに線条材86を現像スリーブ32の外表面に衝突させることができる。したがって、より一様な凹凸39を現像スリーブ32の外表面に形成でき、より一様な画像を得ることができる。
また、回転磁場内に線条材86を位置付けることで現像スリーブ32の外表面に凹凸39を形成できるので、現像スリーブ32の外表面に凹凸39を形成する際にかかる工程が増加することを防止できる。したがって、現像スリーブ32の外表面に凹凸39を形成するための工程が煩雑になることを防止でき、加工にかかるコストが高騰することを防止できる。
さらに、表面処理装置51が現像スリーブ32を線条材86とともに収容槽59内に収容するので、現像スリーブ32の外表面に線条材86をより確実に衝突させることができる。したがって、現像スリーブ32の外表面が、確実に粗面化処理を施されることなる。
磁性キャリア35の平均粒径が20μm以上でかつ50μm以下の現像剤26を用いているので、粒状度に優れ、ムラの少ない優れた画像を得ることができる。磁性キャリア35の平均粒径が20μm未満であると、磁性キャリア35一つ一つの磁化の大きさが小さくなるために、磁性キャリア35の現像ローラ15からの磁気的拘束力が弱くなり、該磁性キャリア35が感光体ドラム8に吸着しやすいため、望ましくない。磁性キャリア35の平均粒径が50μmを越えると、磁性キャリア35と感光体ドラム8上の静電潜像との間の電界が疎になるため、均一な画像を得ることができない(画質が劣化する)ため、望ましくない。
また、現像スリーブ32の外表面の表面粗さとしての十点平均粗さ(Rz)を8μm以上でかつ15μm以下としているので、現像スリーブ32の外表面にスリップすることなく磁性キャリア35則ち現像剤26を吸着でき、トナーを確実に感光体ドラム8に供給でき、高品質な画像を得ることができる。現像スリーブ32の外表面の十点平均粗さ(Rz)が8μm未満であると、現像スリーブ32に磁性キャリア35を保持しにくくなり、安定して現像スリーブ32の外表面に磁性キャリア35を穂立ちさせられなくなり、トナーを感光体ドラム8に供給しにくくなる。現像スリーブ32の外表面の十点平均粗さ(Rz)が15μmを越えると、磁性キャリア35などが劣化して、1ドット再現性が低下する。
さらに、現像スリーブ32と感光体ドラム8との間隔が、0.1mm以上でかつ0.4mm以下であるので、現像スリーブ32に穂立ちした現像剤26からトナーを確実に感光体ドラム8に供給でき、高品質な画像を得ることができる。現像スリーブ32と感光体ドラム8との間隔が、0.1mm未満であると、現像スリーブ32と感光体ドラム8との間の電界が強くなりすぎて、感光体ドラム8上に磁性キャリア35が移動してしまい、望ましくない。現像スリーブ32と感光体ドラム8との間隔が、0.4mmを越えると、現像スリーブ32と感光体ドラム8との間の電界が弱くなりすぎて、感光体ドラム8に供給できるトナーの量が現像して、現像効率が低下するとともに、画像のエッジにおいて電界のエッジ効果が大きくなり均一な画像を得ることができないため、望ましくない。
また、芯材36の表面を熱可塑性樹脂とメラニン樹脂とを架橋させた樹脂成分に帯電調整剤を含有させた樹脂コート膜37で被覆した磁性キャリア35を有した現像剤26を用いている。このように、芯材36を弾力性を有した樹脂コート膜37で被覆した磁性キャリア35を用いているため、樹脂コート膜が弾力性を有するので衝撃を吸収して、磁性キャリア35が削られることを防止する。このため、従来の磁性キャリアより長寿命化を図ることができる。
さらに、前述した樹脂コート膜37に、該樹脂コート膜37の厚みより大きなアルミナ粒子38分散している。このように、樹脂コート膜37の外表面より突出したアルミナ粒子38を設けた磁性キャリア35を有した現像剤26を用いている。このため、該アルミナ粒子38が、樹脂コート膜37への衝突を阻止し、しかもスペント物のクリーニングを行うことができる。
したがって、樹脂コート膜37の削れスペント化を阻止できるので、従来の磁性キャリアに比べ、より長寿命化を図ることができる。したがって、長期間に亘って、トナーの汲み上げ量の安定化則ち高画質化を得ることができる。
トナーが乳化重合法又は懸濁重合法によるものに選定されたことにより、トナーの球形度が良好であるので、画像上に残留する濃度ムラが視認的に改善されるという効果が奏される。
また、前述した現像装置13を有しているため、長期間に亘って高品質な画像が得られるプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6K及び画像形成装置1を提供することができる。
次に、本発明者らは、粗面化処理の方法が異なる現像スリーブ32を複数製造し、これら現像スリーブ32の初期の状態のテスト画像と、連続使用後(10京枚印刷後)のテスト画像とを形成して、本発明の効果を確認した。結果を以下の表1に示す。
(比較例1)
比較例1では、内径が16.5mmで、かつ外径が18.0mmの現像スリーブ32の外表面に、深さが0.1mmでかつ幅0.2mmの溝を0.5mm間隔で形成した。
(比較例2)
比較例2では、内径が16.5mmで、かつ外径が18.0mmの現像スリーブ32の外表面にサンドブラストを施した。断面曲線を図11に示す。
(本発明品)
本発明品では、内径が16.5mmで、かつ外径が18.0mmの現像スリーブ32の外表面に、外径が0.8mm、長さが5mmの線条材86則ち体積が2.5mm3の線条材86を前述した表面処理装置51を用いてランダムに衝突させて粗面化処理を施した。断面曲線を図12に示す。
前述した比較例1、2および本発明品では、現像スリーブ32と感光体ドラム8との間隔を0.3mmとし、磁性キャリア35の外径が35μmの現像剤26を用いた。さらに、比較例2と本発明品では、現像スリーブ32の外表面の十点平均粗さ(Rz)を10μmとしている。
図11および図12によれば、本発明品の表面の凹凸39が、比較例2の表面の凹凸39aより滑らかであることが明らかとなった。また、表1中の評価基準は、非常に優れるものを◎、実用に耐え得る優れたものを○、実用に耐え得るとともに許容限度内であるが劣るものを△とする。実用に耐えない著しく劣るものを×とする。
表1によれば、初期の状態では、いずれの場合も汲み上げ量が多く、比較例2と本発明品では、画質も非常に優れるということが明らかとなった。さらに、比較例1では、画質が、実用上問題が無いが劣るという結果が得られた。
これに対し、連続使用後では、いずれも場合も汲み上げ量が初期より減少して、比較例1および2では画質も実用に適さない程著しく劣るという結果が得られた、これに対し、本発明品では、画質が、実用上問題が無く優れるという結果が得られた。
このように、本発明品のように、線条材86をランダムに衝突させて、現像スリーブ32への現像剤26の吸着量の変化に対して、現像スリーブ32の外周側からみた該現像スリーブ32の外表面に吸着した現像剤26の面積の変化が0%以上でかつ30%以下となるように、現像スリーブ32の外表面に粗面化処理を施すことで、長期間に亘って高品質な画像を得ることができることが明らかとなった。
また、本発明の発明者らは、前述した比較例2と本発明品において、意図的に現像剤26の汲み上げ量を変化させた時の現像スリーブ32の外周側からみた現像剤26の面積の変化を調べた。結果を、図13に示す。なお、図13中の横軸は、現像剤26の汲み上げ量を示している。図13中の縦軸は、現像剤26の汲み上げ量が65mg/cm2であるときを100%とした現像スリーブ32の外表面に吸着した現像剤26の前述した面積を示している。
図13によれば、比較例2では、汲み上げ量が約50%減少すると、現像剤26の面積が約35%も低下することが明らかとなった。これに対し、本発明品は、汲み上げ量が約50%減少しても、現像剤26の面積が約5%程度しか低下しないことが明らかとなった。則ち、現像剤26の汲み上げ量則ち吸着量の変化に来して、現像剤26の前述した面積の変化が20%以内であることが明らかとなった。
さらに、本発明の発明者らは、前述した本発明品において、線条材86の体積を変化させた時の現像スリーブ32の外表面に吸着した現像剤26の前述した面積の変化率を測定した。結果を図14に示す。図14中の横軸は、線条材86の体積を示し、図14中の縦軸は、現像剤26の前述した面積の変化率を示している。
図14によれば、線条材86の体積を1.0mm3以上でかつ6.0mm3以下とすることで、現像剤26の前述した面積の変化を5%以内に保つことができ、経年変化による画質の悪化を抑制できることが明らかとなった。また、図14によれば、線条材86の体積を1.4mm3以上でかつ5.1mm3以下とすることで、現像剤26の前述した面積の変化を4%以内に保つことができ、経年変化による画質の悪化をより抑制できることが明らかとなった。
また、図14によれば、線条材86の体積を1.9mm3以上でかつ4.3mm3以下とすることで、現像剤26の前述した面積の変化を3%以内に保つことができ、経年変化による画質の悪化をより抑制できることが明らかとなった。さらに、図14によれば、線条材86の体積を2.8mm3とすることで、現像剤26の前述した面積の変化を2%以内に保つことができ、経年変化による画質の悪化をより一層抑制できることが明らかとなった。
なお、本発明では平均粒径が3μm以上でかつ7μm以下のトナーを用いる。トナーの粒径が7μmを越えると画質が劣化し、トナーの粒径が3μm未満であると、磁性キャリアからトナーが離脱しやすくなり、トナー飛散と呼ばれる現象が発生しやすくなるためである。
さらに、本発明の発明者らは、前述した本発明品において、外表面の表面粗さが互いに異なる現像スリーブ32を製造し、該現像スリーブ32を用いて画像を形成した。結果を図15及び図16に示す。
図15及び図16中の横軸は、現像スリーブ32の外表面の表面粗さを示している。図15中の縦軸は、現像スリーブ32の現像剤26の汲み上げ量の変化を示し、図16中の縦軸は、1ドット再現性ランク(1ドット画像をどれだけ忠実に現像できるかを示す指標)を示している。
図15によれば、現像スリーブ32の外表面の表面粗さを8μm以上とすることで、現像剤26の汲み上げ量の変化を5%以内にできることが明らかとなった。現像スリーブ32の外表面の表面粗さを8μm未満とすると、現像剤26の汲み上げ量の変化が5%を越えて望ましくないことが明らかとなった。
図16によれば、現像スリーブ32の外表面の表面粗さを15μm以下とすることで、1ドット再現性ランクを3以上に保つことができ、高品質な画像を得ることができることが明らかとなった。現像スリーブ32の外表面の表面粗さが15μmを越えると、1ドット再現性ランクが3を下回り、高品質な画像を得ることができないことが明らかとなった。
したがって、現像スリーブ32の外表面の表面粗さを8μm以上でかつ15μm以下とすることで、現像剤26の汲み上げ量の変化を抑制できて、長期間に亘って、安定して高品質な画像を得ることができることが明らかとなった。
また、本発明では、図6(a)に示された回転磁場を発生させる表面処理装置51を用いている。しかしながら、本発明では、回転磁場を発生させる表面処理装置51の他に種々の表面処理装置を用いても良い。要するに、本発明では、前述した体積の線条材86を現像スリーブ32の外表面に衝突させて粗面化処理を施せば良い。
前述した実施形態では、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kはカートリッジケース11と帯電ローラ9と感光体ドラム8とクリーニングブレード12と現像装置13とを備えている。しかしながら、本発明ではプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kは少なくとも現像装置13を備えていれば良く、カートリッジケース11と帯電ローラ9と感光体ドラム8とクリーニングブレード12を必ずしも備えていなくても良い。また、前述した実施形態では画像形成装置1は装置本体2に着脱自在なプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kを備えている。しかしながら本発明では画像形成装置1は現像装置13を備えていれば良く、プロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6Kを必ずしも備えていなくても良い。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。