JP2015001703A - 現像スリーブ、現像ロール、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像スリーブ上で穂状となった現像剤の凝集体の大きさの差を少なくし、規則的に配列されるように形成して、濃度ムラの少ない画像を形成する。【解決手段】 静電潜像が形成される感光体ドラム１と対向するように円筒状の現像スリーブ２２ｂを配置し、周方向に回転駆動するとともに、内側には周方向に複数の磁極を有する磁石ロール２２ａが配置する。現像スリーブ２２ｂの周面上には、軸線方向及び周方向に配列された複数の凹部３０を形成する。磁石ロールの磁極によって現像スリーブ上に吸着された磁性キャリアを含む現像剤は、現像スリーブ上で穂状となって立ち上げられる。凹部は、それぞれについて単一の凝集体が錐体状となって立ち上げられるように、軸線方向の寸法が決定されている。この凹部の軸線方向の寸法ａ［μｍ］は、現像スリーブの外周面上に保持される現像剤量［ｇ／ｍ2］の値に０．５から１．５までの値を乗じた値の範囲とする。【選択図】図３

Description

本発明は、静電潜像が形成される像保持体と対向して配置され、周面上に保持する粉状のトナーを上記静電潜像に転移してトナー像を形成する現像スリーブ、及び現像スリーブを用いた現像ロール、現像装置、画像形成装置に関するものである。

電子写真方式又は静電記録方式の画像形成装置では、静電電位の差による潜像が形成された像保持体に対向して現像装置が配置され、この現像装置が有する現像ロールからトナーを転移して可視像を形成する。現像ロールは、円筒状部材である現像スリーブと、内側に配置された磁石ロールとを有する。この磁石ロールの磁気吸引力により、現像スリーブの周面上に磁性粉を含む現像剤が磁気的に吸着され、現像スリーブが周方向に回転駆動されることによって像保持体と対向する現像領域に現像剤が搬送される。

上記現像装置によって形成される可視像つまりトナー像は、現像スリーブの表面に吸着された現像剤の状態に影響され、吸着されている現像剤量が不足すると充分な濃度の画像を得ることができない。また、現像スリーブ上に吸着された現像剤量にムラがあると画像に濃度ムラが生じることがある。このため、例えば特許文献１、特許文献２及び特許文献３には、現像スリーブの表面の凹凸を設けて、現像スリーブ上に保持する現像剤量を確保する点、現像スリーブの回転によって周面上に保持された現像剤が周方向に滑るのを抑制する点等が記載されている。

特開平５−４６００７号公報 特開２００９−８０４４７号公報 特開２００５−１６４９５４号公報

上記現像装置では、磁石ロールの磁気吸引力によって現像スリーブ上に現像剤が吸着されたときに、現像剤が穂状の凝集体を形成して立ち上げられる。この凝集体の大きさ、配列にムラがあると、形成された画像に微細な濃度ムラが生じて粒状感を悪化させることがある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、現像スリーブ上で穂状となった現像剤の凝集体の大きさの差を少なくし、規則的に配列されるように形成して、濃度ムラの少ない画像を形成することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 静電潜像が形成される像保持体と対向して周方向に回転駆動されるとともに、内側には周方向に複数の磁極が配列された磁石ロールが配置される円筒状の部材を有し、 該円筒状部材の外周面には、軸線方向及び周方向に配列された複数の凹部が形成され、 前記凹部は、前記磁極によって前記円筒状部材の外周面上に吸着された磁性キャリアを含む現像剤が、該凹部のそれぞれについて単一の穂状の凝集体となって立ち上げられるように、軸線方向の寸法が決定されている現像スリーブを提供する。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の現像スリーブにおいて、 前記凹部の軸線方向の寸法［μｍ］は、前記円筒状部材の外周面上に保持される現像剤量［ｇ／ｍ²］の値に０．５から１．５までの値を乗じた値の範囲とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の現像スリーブにおいて、 前記凹部は、軸線方向に予め定められた間隔で配列され、 周方向に隣り合う２つの列の凹部は、軸線方向に位置をずらして形成され、 周方向に隣り合う２つの列のそれぞれの凹部は、互いに単一の凹部と軸線方向の位置が重なり合っているものとする。

請求項４に係る発明は、 請求項１、請求項２又は請求項３に記載の現像スリーブと、 該現像スリーブの内側に固定支持され、周方向に配列された複数の磁極を有する磁石ロールと、を有する現像ロールを提供する。

請求項５に係る発明は、 請求項４に記載の現像ロールと、 前記現像ロールが有する現像スリーブの表面に、現像剤を供給する現像剤供給手段と、 前記現像スリーブ上に吸着された現像剤量を規制する規制手段と、を有する現像装置を提供する。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の現像装置において、 回転する前記像保持体の周面上における静電潜像が形成される範囲のいずれの位置についても、前記現像スリーブと対向して現像剤中のトナーが転移される現像領域を通過する間に、該現像スリーブ上に形成された前記凹部の少なくとも２つと対向するように該凹部の配列が設定されているものとする。

請求項７に係る発明は、 無端状の周面に静電潜像が形成される像保持体と、 前記静電潜像にトナーを転移して現像する、請求項５又は請求項６に記載の現像装置と、 前記像保持体上における現像で形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、 前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着する定着手段と、を備える画像形成装置を提供する。

請求項１に係る現像スリーブでは、本発明の構成を備えていない現像スリーブと比較して、現像スリーブ上で穂状となった現像剤の凝集体の大きさの差を少なくし、規則的に配列されるように形成して、濃度ムラの少ない画像を形成することができる。

請求項２に係る現像スリーブでは、本発明の構成を備えていない現像スリーブと比較して、現像スリーブ上に保持される現像剤量に対応して現像スリーブの周面上に大きさの差が少ない穂状の凝集体を規則的に形成することができる。

請求項３に係る現像スリーブでは、本発明の構成を備えていない現像スリーブと比較して、現像スリーブ上で穂状となった現像剤の凝集体の大きさの差が大きくなったり、不規則に配列されたりするのを抑制することができる。

請求項４に係る現像ロールでは、本発明の構成を備えていない現像ロールと比較して、現像スリーブ上で穂状となった現像剤の凝集体の大きさの差を少なくし、規則的に配列されるように形成して、濃度ムラの少ない画像を形成することができる。

請求項５に係る現像装置では、本発明の構成を備えていない現像装置と比較して、現像スリーブ上で穂状となった現像剤の凝集体の大きさの差を少なくし、規則的に配列されるように形成して、濃度ムラの少ない画像を形成することができる。

請求項６に係る現像装置では、本発明の構成を備えていない現像装置と比較して、像保持体上の位置によって現像スリーブ上で穂状となった現像剤の凝集体が接触する機会のムラを低減することができる。

請求項７に係る画像形成装置では、本発明の構成を備えていない画像形成装置と比較して、現像スリーブ上で穂状となった現像剤の凝集体の大きさの差を少なくし、規則的に配列されるように形成して、濃度ムラの少ない画像を形成することができる。

本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態であって図１に示す画像形成装置で用いることができる現像装置の例を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態であって図２に示す現像装置で用いることができる現像スリーブの例を示す概略斜視図である。 図３に示す現像スリーブの周面に形成された凹部の配列を示す展開図である。 図３に示す現像スリーブの一部の拡大断面図である。 感光体ドラム上の一点が対向する現像スリーブの周面の範囲を示す概略図である。 感光体ドラム上の一点が対向する現像スリーブの周面の範囲を示す概略図である。 図３に示す現像スリーブ上に形成された現像剤の凝集体の形状及び配列を示す概略斜視図である。 現像スリーブ上に保持された現像剤量と現像スリーブ上で穂状となった現像剤の凝集体の底面寸法との関係を示す図である。 本発明の構成を備えていない現像スリーブ上に形成された現像剤の凝集体の形状及び配列を比較例として示す概略斜視図である。 現像スリーブの周面に形成された凹部の配列の他の例を示す展開図である。 現像スリーブの周面に形成された凹部の配列の他の例を示す展開図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
この画像形成装置は、４色のトナーを用いてカラー画像を形成するものであり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を出力する電子写真方式の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、これらと対向する中間転写ベルト１１とを備えている。
中間転写ベルト１１は、無端状となっており、回転駆動される対向ロール１５と、中間転写ベルト１１の幅方向への偏りを調整する調整ロール１６と、二つの支持ロール１７、１８とに張架されている。そして、対向ロールが駆動されることによって図中に示す矢印Ｘの方向に周面が周回駆動されるものである。

この中間転写ベルト１１の周回移動方向における上流側から順に、イエローのトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ、マゼンタのトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｍ、シアンのトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｃ、ブラックのトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｋが配列され、その下流側には、二次転写を行うための二次転写ロール１２が中間転写ベルト１１と接触し、対向ロール１５と対向するように配置されている。
この二次転写ロール１２が中間転写ベルト１１と対向する二次転写位置１３には記録シート収容部８から搬送路９を経て、記録媒体である記録シートが送り込まれる。記録シートの搬送経路における二次転写位置１３の下流側には、トナー像を加熱及び加圧して記録シート上に圧着する定着装置７が設けられている。
さらに下流側にはトナー像が定着された記録シートを重ねて保持する排紙保持部１４が設けられている。

上記画像形成ユニット１０のそれぞれは、表面に静電潜像が形成されて像保持体として機能する感光体ドラム１を有しており、各感光体ドラム１の周囲に、該感光体ドラム１の表面を帯電する帯電装置２と、感光体ドラム１上に形成された静電潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像装置２０と、感光体ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト１１上に一次転写する一次転写ロール５と、転写後の感光体ドラム１上に残留したトナーを除去するクリーニング装置６と、を備えている。また、感光体ドラム１のそれぞれについて、画像信号に基づいて像光を発生する露光装置３が設けられており、この露光装置３から像光が各感光体ドラム１に照射されることにより、帯電された感光ドラム１に静電潜像を書き込むようになっている。

上記感光体ドラム１は、無端状の周面を有する導電性の金属製基体上に感光層を積層して形成されており、周面が周回移動するものである。上記金属製基体は、電気的に接地されている。上記感光層は、電荷発生層と電荷輸送層とが順次積層された機能分離型となっており、露光装置３によってレーザ光線が照射されると、照射された部分の帯電電位が減衰するものである。

上記現像装置２０は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を使用するものである。そして、上記感光体ドラム１と対向する位置で、感光体ドラム１の表面の露光部分にトナーを転移させ、可視像としてトナー像を形成するものである。

上記クリーニング装置６は、感光体ドラム１の周面に対向して配置され、感光体ドラム１の周面と接触するように支持されたクリーニングブレードを備えるものである。クリーニングブレードの先端のエッジ部が感光体ドラム１の表面に接触し、一次転写後の感光体ドラム１上に残留したトナー等を掻き取って除去するものとなっている。

上記二次転写ロール１２は、対向ロール１５に中間転写ベルト１１を挟んで押し付けられ、対向ロール１５が回転駆動されることによって従動回転するものとなっている。そして、この二次転写ロール１２と対向ロール１７との間に二次転写電圧が印加され、転写用の電界を形成する。したがって、二次転写ロール１２と中間転写ベルト１１との間に記録シートが送り込まれると、この記録シートを挟み込んで搬送し、電界の作用によって中間転写ベルト１１上のトナー像を記録シート上に転写するものとなっている。

上記定着装置７は、加熱源を内蔵した加熱ロール７ａと、この加熱ロール７ａに圧接される加圧ロール７ｂとを備えており、これらが接触するニップ部を形成している。トナー像が転写された記録シートは、上記ニップ部に送り込まれ、回転駆動される加熱ロール７ａと加圧ロール７ｂとの間で加熱されるとともに加圧され、トナー像が記録シート上に圧着されるものとなっている。

図２は、上記現像装置２０を示す概略断面図である。
この現像装置２０は、二成分現像剤を収容する現像剤収容室２６，２７を備えたハウジング２１と、上記感光体ドラム１と近接対向するように配置された現像ロール２２と、上記現像剤収容室２６，２７内で二成分現像剤を攪拌するとともに搬送する第１のオーガ２３及び第２のオーガ２４と、上記現像ロール２２上に吸着した二成分現像剤の量を規制する層厚規制部材２５と、を備えている。

上記ハウジング２１には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの内の１種類のトナーを含む二成分現像剤が収容されている。また、ハウジング２１は、感光体ドラム１に対向する位置が開口しており、この部分で上記現像ロール２２が感光体ドラム１と近接して対向するように配設されている。

上記ハウジング２１内に収容されている二成分現像剤は、熱可塑性樹脂と色材とを含むトナーと、フェライトと合成樹脂とを混練して形成された粒状体に被覆層を形成した磁性キャリアと、を含むものである。

上記第１のオーガ２３と第２のオーガ２４は、支持軸の周囲に螺旋状の翼体を有するものであり、現像ロール２２の軸線に沿った方向に配置されている。これらのオーガ２３，２４は、軸線回りに回転することによって二成分現像剤を撹拌しながら軸線方向に搬送するものとなっており、上記第１のオーガ２３と第２のオーガ２４とが二成分現像剤を互いに逆方向に搬送するものとなっている。上記現像剤収容室２６，２７は、これらの間に設けられた隔壁２８で仕切られるとともに、両端部で連通しており、上記オーガ２３，２４で搬送される二成分現像剤はこれらの現像剤収容室２６，２７内で撹拌されるとともに、二つの現像剤収容室２６，２７を循環するように搬送されるものとなっている。

上記現像ロール２２は、固定支持された磁石ロール２２ａと、その周囲で回転可能に支持された非磁性の中空円筒状の部材である現像スリーブ２２ｂとを備えている。そして、磁石ロール２２ａに設けられた複数の磁極の磁界によって現像スリーブ２２ｂの外周面に二成分現像剤を磁気的に吸着し、現像スリーブ２２ｂの回転駆動によって二成分現像剤を周方向に搬送することができるようになっている。

上記現像ロール２２と感光体ドラム１との間には、電源装置（図示しない）から現像バイアス電圧が印加されている。そして、感光体ドラム１と現像ロール２２とが対向する現像領域で電界を形成し、この電界内で電荷を有するトナーを感光体ドラム１上の画像部に転移するものとなっている。

上記層厚規制部材２５は、規制手段として機能するものであり、第１のオーガ２３で攪拌された現像剤が現像ロール２２に供給される領域より該現像ロール２２の回転方向における下流側に備えられ、現像スリーブ２２ｂの表面と間隔を開けて配置されている。この層厚規制部材２５は金属板からなり、現像スリーブ２２ｂ上に磁気的に吸着されている現像剤の通過量を規制し、現像スリーブ２２ｂ上に調整された量の二成分現像剤が吸着された状態とするものである。

図３は、上記現像ロール２２が備える現像スリーブ２２ｂの概略斜視図である。
この図に示すように現像スリーブ２２ｂの周面には、多数の凹部３０が形成されている。この凹部３０は、像保持体上の潜像と対向する範囲の全域に分布するように形成されており、それぞれの凹部３０は現像スリーブ２２ｂの軸線方向に長辺を有する長方形の４隅を丸くした形状となっている。このような隅を丸くしたほぼ長方形状の凹部３０が、図４に示すように、現像スリーブ２２ｂの軸線方向に予め定められた間隔ａで配列されるとともに周方向に予め定められた間隔ｂで凹部列が形成されている。そして、隣り合う列間では凹部３０の位置が予め定められた量ｃだけ軸線方向にずれるようにそれぞれの凹部列が形成され、全周にわたって順次軸線方向に各々の凹部３０がずれている。
なお、このような凹部３０は、例えばエッチング等の方法によって形成することができる。

各々の凹部３０の軸線方向の寸法Ｌは、現像スリーブ２２ｂ上に保持される現像剤量に応じて設定されるものであり、次式で示される範囲とされる。
［現像スリーブ上の単位面積あたりに保持される現像剤量］（ｇ／ｍ²）×０．５
＜ Ｌ（μｍ） ＜
［現像スリーブ上の単位面積あたりに保持される現像剤量］（ｇ／ｍ²）×１．５
上記「現像スリーブ上の単位面積あたりに保持される現像剤量」は、感光体ドラム１上の静電潜像を現像するときに現像スリーブ上に保持されている現像剤量であって、上記層厚規制部材２５の先端と現像スリーブ２２ｂの周面との間隔、層厚規制部材２５の位置と磁石ロールに設けられた磁極の位置との関係等によって調整されるものである。そして、この現像剤量の値は、感光体ドラム１の駆動速度、現像スリーブ２２ｂの駆動速度及び駆動方向、現像スリーブ２２ｂの周面と感光体ドラム１の周面との間隔等に応じて設定されるものである。

例えば、現像スリーブ２２ｂ上の単位面積あたりに保持される現像剤量ＭＯＳに対して、凹部３０の軸線方向の寸法Ｌを、次のように設定することができる。
ＭＯＳ ＝ ２００（ｇ／ｍ²）のとき、１００（μｍ）＜ Ｌ ＜ ３００（μｍ）
ＭＯＳ ＝ ３００（ｇ／ｍ²）のとき、１５０（μｍ）＜ Ｌ ＜ ４５０（μｍ）
ＭＯＳ ＝ ４００（ｇ／ｍ²）のとき、２００（μｍ）＜ Ｌ ＜ ６００（μｍ）
ＭＯＳ ＝ ５００（ｇ／ｍ²）のとき、２５０（μｍ）＜ Ｌ ＜ ７５０（μｍ）
ＭＯＳ ＝ ６００（ｇ／ｍ²）のとき、３００（μｍ）＜ Ｌ ＜ ９００（μｍ）
ＭＯＳ ＝ ７００（ｇ／ｍ²）のとき、３５０（μｍ）＜ Ｌ ＜ １０５０（μｍ）

また、周方向の寸法Ｂは、軸線方向の寸法Ｌより小さく設定され、軸線方向の寸法Ｌの１／４程度より大きくするのが望ましい。
凹部３０の深さは、例えば７５μｍ程度とすることができ、２５μｍ〜２００μｍ程度が望ましい。
現像スリーブの軸線方向における凹部の中心位置の間隔は、凹部３０の軸線方向の寸法Ｌの１．５倍〜３．０倍程度とするのが望ましく、周方向における凹部３０の中心位置の間隔も凹部３０の周方向の寸法の１．５倍〜３．０倍程度とするのが望ましい。

周方向に隣り合う列間で軸線方向にずれる量は、一つの列に含まれる凹部が周方向に隣り合う列の凹部のうちの単一の凹部と軸線方向の位置が重なり合うように設定するのが望ましい。つまり、単一の凹部と軸線方向の位置が重なり合うとは、図４に示すように、Ｒ₂列に含まれる凹部３０-22は、現像スリーブ２２ｂの回転方向における上流側にあるＲ₁列の凹部３０-12と軸線方向の位置が重なり合っているが、他の凹部３０-11，３０-13とは軸線方向の位置が重なり合っていない状態をいうものである。また、現像スリーブ２２ｂの回転方向における下流側にあるＲ₃列の凹部についても，凹部３０-32とは軸線方向の位置が重なり合っているが、他の凹部３０-31，３０-32とは軸線方向の位置が重なり合っていない。

このように各列が軸線方向に順次ずれるように形成された凹部３０は、感光体ドラム１上の静電潜像が現像スリーブ２２ｂと対向して現像剤中のトナーが転移される現像領域を通過する間に少なくとも２つの凹部３０と対向するように配列されている。つまり、図５に示すように感光体ドラム１の周面上における１つの点が現像領域を通過する間にこの点と対向する現像スリーブ２２ｂ上の範囲ＷをＢ点からＣ点までとすると、この範囲Ｗ内に２以上の凹部が存在するように該凹部の配列が設定されている。

ここで、感光体ドラム１上の一つの点が現像領域で対向する範囲Ｗは、次のような範囲である。
感光体ドラム１の周面と現像スリーブ２２ｂの周面とが対向位置で同方向へ移動するように回転駆動される場合には、一般的に現像スリーブ２２ｂの表面の周速度が感光体ドラム１の表面の周速度より大きく設定される。このように駆動される感光体ドラム１上の点Ａが、図６（ａ）に示すように現像領域の入口に到達したときに、現像スリーブ２２ｂ上の点Ｂが対向していると、図６（ｂ）に示すように感光体ドラム１上の点Ａが現像領域の出口に到達したときには、現像スリーブ２２ｂが回転して点Ｃが感光体ドラム１上の点Ａと対向する。したがって、現像スリーブ２２ｂ上の点Ｂから周方向に点Ｃまでの範囲が点Ａと対向することになる。
一方、感光体ドラム１の周面と現像スリーブ２２ｂの周面とが対向位置で逆方向へ移動するように回転駆動される場合には、図７（ａ）に示すように感光体ドラム１上の任意の点Ａが現像領域の入口に到達したときに、現像スリーブ２２ｂ上の点Ｂが対向していると、図７（ｂ）に示すように像保持体上の点Ａが現像領域の出口に到達したときに、現像スリーブ２２ｂが回転して点Ｃが像保持体上の点Ａと対向する。したがって現像スリーブ２２ｂ上の点Ｂから周方向に点Ｃまでの範囲が点Ａと対向することになる。

以上に説明した現像装置２０では、第１のオーガ２３及び第２のオーガ２４で攪拌及び搬送された現像剤は、現像ロール２２の周面に供給され、現像スリーブ２２ｂの周面上に吸着される。そして、現像スリーブ２２ｂの回転によって搬送され、層厚規制部材２５と対向する位置で現像スリーブ２２ｂ上の現像剤量が規制され、層厚規制部材２５と現像スリーブ２２ｂの表面との間隙を通り抜けた現像剤が現像領域に搬送される。そして、現像磁極Ｓ１が感光体ドラム１と対向するように設けられた現像領域に至り、この現像磁極Ｓ１の磁気吸引力によって穂状の凝集体となり、現像スリーブ２２ｂの表面から立ち上げられる。このとき、穂状となった凝集体３１は、図８に示すように現像スリーブ２２ｂの表面に形成されたそれぞれの凹部３０から一つずつが立ち上げられ、それぞれの凝集体３１は、底面が広く上方に向かって徐々に断面が縮小される錐体状となる。

このように凹部３０のそれぞれから単一の凝集体３１が立ち上がるのは、現像スリーブ２２ｂの軸線方向における凹部３０の寸法が、現像スリーブ２２ｂ上の現像剤量に応じて設定されていることに基づくものであり、凹部３０の寸法との関係は次のように説明される。
磁石ロール２２ａの磁気吸引力よって現像スリーブ２２ｂ上に立ち上げられる穂状の凝集体３１は、底面が広く上方に向かって徐々に断面が縮小される錐体のような形状となり、底面の形状は、軸線方向に長軸を有する楕円状、又は円を軸線方向に引き延ばした長円に近い形となる。そして、その軸線方向の寸法は現像スリーブ２２ｂ上に保持されている現像剤量によって変動するものであり、軸線方向の寸法と現像スリーブ２２ｂ上における単位面積あたりの現像剤量との関係を調査した結果は図９に示すようになる。
この結果に示されるように現像スリーブ２２ｂ上に形成される穂状の凝集体３１の軸線方向の寸法の平均値（μｍ）は、現像剤量が増加するのにともなって増加し、「現像スリーブ上の単位面積あたりに保持される現像剤量（ｇ／ｍ²）」の値のほぼ１．０倍となる。

一般に現像スリーブ２２ｂの表面に凹部３０があると、この凹部３０内に磁性粉を含む現像剤が入り込み、この凹部３０から穂状の凝集体３１が立ち上げられる。このとき、凹部２２ｂの軸線方向の寸法が、錐体のような形状に立ち上げられる凝集体３１の底面寸法に近い値となっていると、凹部３０の配列にしたがって、凹部毎に単一の凝集体３１が規則的に立ち上がるとともに、それぞれの凝集体３１の寸法差は小さくなる。

このように規則的に寸法差の小さい凝集体３１が現像スリーブ２２ｂの周面に分布して立ち上げられていると、現像領域で凝集体３１が感光体ドラム１の表面と規則的に接触する。そして、感光体ドラム１上のトナー像が形成される領域ではいずれの点についても、現像スリーブ２２ｂ上の少なくとも２つの凝集体３１が接触する。これによって、微細な濃度ムラを生じるのが低減されて粒状感が良好な画像が形成される。

凹部の軸線方向の寸法が適切に設定されていない場合、例えば上記に説明した寸法より軸線方向の寸法が長い凹部３２が設けられている場合には、図１０に示すように、凝集体３３が立ち上げられる凹部３２内における位置が不揃いとなる。また、一つの凹部３２内に２つの凝集体３３’，３３’が形成されることもある。したがって、凝集体の分布が規則的ではなくなる。これにより、感光体ドラム１上の位置によって凝集体３３と接触する機会にムラが生じ、微細な濃度ムラが生じて粒状感が悪化する。
また、凹部が現像スリーブの軸線方向に連続する溝状に形成されたているものや、凹部が形成されていないもの、凹部の軸線方向の寸法が小さいものでは、軸線方向に凝集体が立ち上げられる位置が不規則になったり、立ち上げられる凝集体の寸法が不揃いとなったりして形成される画像の粒状感は良好ではなくなる。

一方、凹部３０の周方向の寸法Ｂが、上述したように軸線方向Ｌの寸法より小さく、凹部３０が軸線方向に長い形状となっていることにより、底面の形状が軸線方向に長くなる凝集体３１の形状と対応し、規則的な位置に各凝集体３１が立ち上げられる。これに対し、凹部３０の周方向の寸法Ｂが軸線方向の寸法Ｌより大きいと、現像スリーブ２２ｂが回転したときに現像剤の凝集体３１が現像スリーブ２２ｂ上で周方向に滑り、位置がずれることがある。したがって、凹部３０の周方向の寸法Ｂは軸線方向の寸法Ｌより小さく設定されているのが望ましい。

上記凹部の配列は、例えば図１１又は図１２に示すようなものであっても良いが、図４に示すように凹部３０の列が軸線方向に順次にずれており、周方向に隣り合う２つの列のそれぞれの凹部３０は、互いに単一の凹部と軸線方向の位置が重なり合っているのが望ましい。
図１１に示す凹部３４の配列は、配列した凹部３４の軸線方向の位置が、周方向に形成されている各列において同じ位置となっている。つまり周方向に凹部３４が整列しており、感光体ドラム１は軸線方向の位置によって各列の凹部３４と対向する位置と全く凹部３４と対向しない位置とが生じてしまう。

一方、図１２に示す凹部３５の配列は、周方向の一列おきに各凹部３５が軸線方向において同じ位置となるように配列されたものであり、一つの列の凹部３５-11の軸線方向における中心位置は隣りの列の２つの凹部３５-21，３５-22の中心位置間の中央となるように配列されている。このように凹部３５が配列されていると、現像スリーブ２２ｂの回転にともなって現像剤が周方向へ移動したときに、図１２中に示す一つの凹部３５-11から隣の列の二つの凹部３５-21，３５-22に現像剤が振り分けられる。同様に凹部３５-12からは隣の列の二つの凹部３５-22，３５-23に現像剤が振り分けられる。これにより現像剤の移動方向における下流側の凹部３５-22には、凹部３５-11から振り分けられた現像剤と凹部３５-12から振り分けられた現像剤とで２つの錐体状の凝集体が形成されることがある。

以上に説明した現像スリーブ、現像ロール、現像装置及び画像形成装置は、本発明の実施の形態であって、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他の形態として実施することができる。

１：感光体ドラム、 ２：帯電装置、 ３：露光装置、 ５：一次転写ロール、 ６：クリーニング装置、 ７：定着装置、 ８：記録シート収容部、 ９：搬送路、
１０：画像形成ユニット、 １１：中間転写ベルト、 １２：二次転写ロール、 １３：二次転写位置、 １４：排紙保持部、 １５：対向ロール、 １６：調整ロール、 １７，１８：支持ロール、
２０：現像装置、 ２１：ハウジング、 ２２：現像ロール、 ２２ａ：磁石ロール、 ２２ｂ：現像スリーブ、 ２３：第１のオーガ、 ２４：第２のオーガ、 ２５：層厚規制部材、 ２６，２７：現像剤収容室、 ２８：隔壁、
３０，３２，３４，３５：現像スリーブの周面に形成された凹部

Claims (7)

1. 静電潜像が形成される像保持体と対向して周方向に回転駆動されるとともに、内側には周方向に複数の磁極が配列された磁石ロールが配置される円筒状の部材を有し、
   該円筒状部材の外周面には、軸線方向及び周方向に配列された複数の凹部が形成され、
   前記凹部は、前記磁極によって前記円筒状部材の外周面上に吸着された磁性キャリアを含む現像剤が、該凹部のそれぞれについて単一の穂状の凝集体となって立ち上げられるように、軸線方向の寸法が決定されていることを特徴とする現像スリーブ。
2. 前記凹部の軸線方向の寸法［μｍ］は、前記円筒状部材の外周面上に保持される現像剤量［ｇ／ｍ²］の値に０．５から１．５までの値を乗じた値の範囲とすることを特徴とする請求項１に記載の現像スリーブ。
3. 前記凹部は、軸線方向に予め定められた間隔で配列され、
   周方向に隣り合う２つの列の凹部は、軸線方向に位置をずらして形成され、
   周方向に隣り合う２つの列のそれぞれの凹部は、互いに単一の凹部と軸線方向の位置が重なり合っていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像スリーブ。
4. 請求項１、請求項２又は請求項３に記載の現像スリーブと、
   該現像スリーブの内側に固定支持され、周方向に配列された複数の磁極を有する磁石ロールと、を有することを特徴とする現像ロール。
5. 請求項４に記載の現像ロールと、
   前記現像ロールが有する現像スリーブの表面に、現像剤を供給する現像剤供給手段と、
   前記現像スリーブ上に吸着された現像剤量を規制する規制手段と、を有することを特徴とする現像装置。
6. 回転する前記像保持体の周面上における静電潜像が形成される範囲のいずれの位置についても、前記現像スリーブと対向して現像剤中のトナーが転移される現像領域を通過する間に、該現像スリーブ上に形成された前記凹部の少なくとも２つと対向するように該凹部の配列が設定されていることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
7. 無端状の周面に静電潜像が形成される像保持体と、
   前記静電潜像にトナーを転移して現像する、請求項５又は請求項６に記載の現像装置と、
   前記像保持体上における現像で形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
   前記記録媒体上に転写されたトナー像を該記録媒体に定着する定着手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

Images