JP2019066612A - 現像ローラを備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジ及び現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーコート領域の早期の塗布剤消失性を発揮しつつ、トナー非コート領域の塗布剤保持性を上げて現像ローラと感光体との摩擦を低減し、バンディング画像の発生を抑制する画像形成装置、プロセスカートリッジおよび現像装置を提供すること。【解決手段】現像剤を担持する現像ローラと、現像ローラの長手方向の端部を支持し、現像ローラが回転可能に取り付けられる枠体と、現像ローラの端部と枠体との間をシールするシール部材と、を備える現像装置であって、現像ローラは、長手方向の両端側に位置しシール部材と接触する第１領域と、長手方向において第１領域より内側に位置し、シール部材と接触せず且つ所定の表面粗さＲａを有する第２領域と、を備え、第１領域には、表面粗さＲａよりも小さい第１平均粒径を有する第１潤滑剤が塗布され、第２領域には、表面粗さＲａよりも大きい第２平均粒径を有する第２潤滑剤が塗布される、ことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式等によって画像形成を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置及びプロセスカートリッジ及び現像装置に関する。

例えば、複写機やレーザービームプリンタなどの電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置と称する）は、帯電手段によって像担持体（以下、感光体）表面を帯電し、画像データに対応した光を感光体に照射して静電像（以下、潜像）を形成する。そして、この潜像に対して、現像手段から記録材料である現像剤のトナーを供給して、トナー像として顕像化する。このトナー像は、転写手段によって感光体から記録紙などの記録材へ転写し、このトナー像を、定着手段で記録材上に定着することで記録画像が形成される。転写後の感光体に残留したトナーをクリーニング手段によってクリーニングし、また転写後の感光体表面を前露光手段によって一様に露光し、潜像の痕跡を無くし、再度、帯電手段によって帯電が行われる。

電子写真画像形成装置において、ハーフトーン画像の再現性や、画像の過剰なエッジ効果の抑制などの利点から、非磁性一成分接触現像方式が用いられる。非磁性一成分接触現像方式とは、磁性体を含有していないトナー（非磁性一成分現像剤）を用いて、現像手段の有する現像剤担持体を感光体に接触させ、感光体に形成された潜像をトナーで現像する方式である。接触現像方式の構成は、感光体と現像剤担持体が夫々の回転方向で均一に密着するように、一方を弾性体（弾性体にバックアップされたシートなどを含む）とし、他方を剛体とすることが一般的である。最も簡易な構成は、感光体を剛体とし、現像剤担持体を弾性体とする構成である。特に画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとして、感光体と、現像剤担持体である現像ローラと、を含む構成された場合に、上記の組合せで用いられることが多い。
プロセスカートリッジの有する現像枠体の開口部に取り付けられている現像ローラの回転軸方向（以下、長手方向）の端部におけるトナーのシール方法は、現像ローラ周面シール方式が一般的である。この方式では、現像容器開口部の長手方向の長さよりも長い現像ローラを用いる。そして、現像ローラの両端部に現像ローラの周面と対向させて設けられた円弧状に形成された現像剤シール部材を現像枠体に貼り付けることで配置する。現像剤シール部材はフェルト材などの植毛材やパイル織物やモルトプレンが用いられる。このようにして現像剤シール部材を現像ローラの周面に押し当てる構成とし、現像剤をシールする。そのため、現像ローラの長手方向の両端側に現像剤が担持されていない第１領域（以下、トナー非コート領域）と、第１領域よりも内側に位置し、現像ローラの周面に現像剤が担持されている第２領域（以下、トナーコート領域）が生じる。

また非磁性一成分接触現像方式においては、磁性による現像ローラへのトナーの保持ができないため、ドラム上の非画像形成領域にトナーが付着してしまう現象が課題である（以下、「かぶり」という）。これはトナーの帯電性が低い場合や、所望のトナーの帯電極性とは逆極性に帯電したトナーにより発生する。そこで一般的には、現像ローラ上に現像剤層厚規制部材を当接することでトナーを規制および帯電し、かぶりを抑制する。その際に、良好なトナーの帯電性を得るために現像ローラ上のトナーを薄層にする必要があり、現像ローラの表面粗さを低くする。現像ローラの表面粗さは、中心線平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１）としては０．５〜２．５程度を用いることが多い。以下、粗さＲａという。
加えて、現像剤層厚規制部材を当接させる方式ではカートリッジを初めて使用する際に現像剤層厚規制部材が破損しないように現像ローラ上に潤滑剤を塗布しておく構成が、例
えば特許文献１、２で提案されている。特に特許文献２では現像ローラ上のトナー非コート領域における塗布剤の消失対策としてトナーと逆極性の塗布剤を用いる構成となっている。

特許第４５８５８３０号公報 特開２０１６−０５７３５２号公報

しかしながら、特許文献２の構成においては、トナー非コート領域の塗布剤が現像剤シール部材に機械的に取られることで現像ローラ上の塗布剤が減少する課題がある。その塗布剤の減少の結果として、現像ローラと感光体との摩擦力が上昇し、現像ローラの表層の弾性体であるゴムがスティックスリップを起こし、その周期でドラム上のトナーが乱れ、画像に横縞の周期的な濃淡差ができる場合があった。ここで、スティックスリップとは、摩擦面間において摩擦面が付着と滑りとを繰り返すことで生じる自励振動のことである。以下、このスティックスリップにより生じる弊害画像をバンディング画像と呼ぶ。加えて、トナーコート領域において、塗布剤がカートリッジ使用開始後に現像ローラ上に残り続けると現像剤層厚規制部材との間で塗布剤の融着を引き起こし、結果として現像ローラ上のトナーの乱れに繋がり、縦スジ状の画像弊害が発生する。

本発明の目的は、トナーコート領域の早期の塗布剤消失性を発揮しつつ、トナー非コート領域の塗布剤保持性を上げる。それにより現像ローラと感光体との摩擦を低減し、バンディング画像の発生を抑制する電子写真画像形成装置、およびプロセスカートリッジおよび現像装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明における現像装置は、
現像剤を担持する現像ローラと、
前記現像ローラの長手方向の端部を支持し、該現像ローラが回転可能に取り付けられる枠体と、
前記長手方向において、前記現像ローラの端部と前記枠体との間をシールするシール部材と、
を備える現像装置であって、
前記現像ローラは、
前記長手方向における両端側に位置し前記シール部材と接触する第１領域と、
前記長手方向において前記第１領域よりも内側に位置し、前記シール部材と接触せず且つ所定の表面粗さＲａを有する第２領域と、を備え、
前記第１領域には、前記所定の表面粗さＲａよりも小さい第１平均粒径を有する第１潤滑剤が塗布され、
前記第２領域には、前記所定の表面粗さＲａよりも大きい第２平均粒径を有する第２潤滑剤が塗布される、ことを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明における現像ローラは、
現像剤を担持する現像ローラであって、
長手方向における両端側に、前記現像ローラと前記現像ローラが取り付けられる枠体との間をシールするシール部材が接触する第１領域と、
前記長手方向において前記第１領域より内側に位置し、前記シール部材と接触せず且つ所定の表面粗さＲａを有する第２領域と、を備え、
前記第１領域には、前記所定の表面粗さＲａよりも小さい第１平均粒径を有する第１潤
滑剤が塗布され、
前記第２領域には、前記所定の表面粗さＲａよりも大きい第２平均粒径を有する第２潤滑剤が塗布される、ことを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明におけるプロセスカートリッジは、
画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
静電像が形成される像担持体と、
上記に記載の現像装置と、
を備え、
前記静電像が、前記現像ローラが担持する非磁性一成分現像剤によって現像されることを特徴とする。
さらに、上記目的を達成するため、本発明における画像形成装置は、
装置本体と、
上記に記載のプロセスカートリッジと、
を備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明における現像装置は、
現像剤を担持し、表面に潤滑剤が塗布される現像ローラと、
前記現像ローラの長手方向の端部を支持し、該現像ローラが回転可能に取り付けられる枠体と、
前記長手方向において、前記現像ローラの端部と前記枠体との間をシールするシール部材と、
を備える現像装置であって、
前記現像ローラは、
前記長手方向における両端側に位置し、前記シール部材と接触する第１領域と、
前記長手方向において前記第１領域よりも内側に位置し、前記シール部材と接触しない第２領域と、を備え、
前記現像ローラの前記第１領域における表面粗さが、前記潤滑剤の平均粒径よりも大きく、
前記現像ローラの前記第２領域における表面粗さが、前記潤滑剤の平均粒径よりも小さい、ことを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、非磁性一成分接触現像方式の構成において、現像ローラの粗さよりもトナーコート領域の塗布剤粒径が大きく、トナー非コート領域の塗布剤粒径を小さくする。この構成によって、プロセスカートリッジ使用開始後のトナーコート領域の塗布剤の消失性を保ちつつ、トナー非コート領域の塗布剤の消失を抑制することができる。その結果、トナーコート領域の層厚規制部材での塗布剤融着による縦スジ画像を抑えつつ、トナー非コート領域での摩擦力上昇に伴ったバンディング画像の発生を抑制できる現像装置を提供することができる。

実施例１に係るプロセスカートリッジにおける部材の配置を説明する平面図 実施例１に係る画像形成装置の断面図 実施例１に係るプロセスカートリッジの断面図 実施例１に係るシール部材のモデル図 実施例１に係る各部材間の当接状態の断面図 比較例１に係る現像ローラと現像剤シール部材の当接状態の断面図 実施例２に係る現像ローラと現像剤シール部材の当接状態の断面図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に
詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
本発明は、現像ローラ上のトナー非コート領域の塗布剤粒径が現像ローラの粗さＲａより小さく、現像ローラ上のトナーコート領域の塗布剤粒径が現像ローラの粗さＲａより大きい関係になるように２種類の塗布剤をそれぞれの領域に塗布することを特徴とする。その構成にすることで、トナーコート領域の早期の塗布剤消失性を発揮しつつ、トナー非コート領域の塗布剤保持性を上げることで現像ローラと感光体との摩擦を低減し、バンディング画像の発生を抑制する。以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。

（１）画像形成装置の構成と動作の概略
図２と図３を用い、本実施例に係る画像形成装置の構成と動作の説明をする。図２は画像形成装置の概略構成図であり、図３は画像形成装置に着脱可能とされたプロセスカートリッジの概略図である。図２及び図３に示した同一機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。尚、本実施例では、収容している現像剤の種類（色）を除いて、各色用のプロセスカートリッジの構成および動作は実質的に同一である。

プロセスカートリッジは、像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体である感光ドラム（像担持体）１（１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）を有する。本実施例では感光ドラム１として、直径２４ｍｍで厚さ０．７ｍｍのアルミ素管の基体を有し、その外周に有機感光体（感光層）を塗布したものを用いた。有機感光体は負帯電性であり、駆動用モータ（不図示）によって矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。感光ドラム１は、その回転過程で帯電装置によって負の所定電位に一様に帯電処理を行う。具体的には、帯電部材として帯電ローラ２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）を用いた接触帯電装置において、帯電ローラ２を感光ドラム１に対して接触させ、従動回転させることで感光ドラム１の表面を帯電する。このとき、帯電ローラ２は、帯電バイアス電源（不図示）からバイアス電圧として−１０００Ｖが印加され、感光ドラム上を−５００Ｖに均一帯電する。

次いでレーザー露光装置６で像露光を行う。レーザー露光装置６は、均一帯電された感光ドラム１に静電潜像を形成するものであり、本実施例では、半導体レーザースキャナを用いた。レーザー露光装置６は、画像形成装置内のホスト装置（不図示）から送られてくる画像信号に対応して変調されたレーザー光を出力して、感光ドラム１の均一帯電面を走査露光（像露光）する。これにより、露光箇所にかかる感光ドラム１の表面の電位が−１００Ｖに低下し、画像情報に応じた静電潜像が順次形成される。

次いでその静電潜像は、現像装置５（現像ユニット）により現像されてトナー像として顕像化される。現像装置５内にはハウジング１０ｂによってトナーが内蔵されている。そのトナーを撹拌棒４ｂが回転することにより撹拌羽４ａを回すことで現像剤供給部材８に供給する。本実施例では、非磁性一成分接触現像方式を用いた。この方式では、不図示の現像バイアス電源から現像ローラ（現像剤担持体）７に対して直流の現像バイアス電圧（−３００Ｖ）を印加する。これによって、現像剤供給部材８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ）と現像ローラ７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）、及び現像剤層厚規制部材１１と現像ローラ７、の接触箇所で負極性に帯電されたトナーを用い、感光ドラム１の表面の静電潜像を反転現像する。

その後、不図示の転写バイアス電源から１次転写ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ
，１３Ｋ）に対して＋１５００Ｖが印加され、負極性に帯電している感光ドラム１上のトナーは矢印方向に回転移動している中間転写部材１２上に転写される。
一方で、所定の制御タイミングで、給紙カセット１５のピックアップローラ１６と給紙ローラ１７が回転駆動される。これにより、給紙カセット１５に積載収納されている記録材Ｓが１枚分離給紙され、レジローラまで供給され、２次転写部分にトナー像が到達するタイミングに同期して、レジローラによって２次転写ローラ１８に搬送される。
そしてトナー像は、２次転写部分において、２次転写ローラ１８に中間転写部材１２が押圧バネなどの付勢手段によって押圧されることにより、給紙カセット１５から給送された紙等の記録材Ｓに転写される。

中間転写部材１２から分離された感光ドラム１は、図示しない前露光装置によって露光され感光ドラムの表面は均一に−７０Ｖに除電される。前露光装置は、ＬＥＤを用い、感光ドラム１の表面の回転方向と直交する方向に一定の間隔で複数個設置されている。その後、感光ドラム１の表面はクリーニングブレード（クリーニング部材）９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋ）により転写残トナーを掻き取られて清掃され、再び帯電工程に入る。本実施例のクリーニングブレード９は、転写工程時に感光ドラム１から転写部材１２に転写し切れなかった転写残トナーを回収するものであり、一定の圧力で感光ドラム１に当接し、転写残トナーを回収することによって感光ドラム１の表面を清掃する。清掃されたトナーは廃トナーとよばれ、ハウジング１０ａに保持される。同様に、２次転写後の中間転写部材１２上の転写残トナーは転写部材クリーニング装置２０により転写残トナーを掻き取られて清掃され、再び転写工程に入る。

トナー像の転写を受けた記録材Ｓは感光ドラム面から分離されて定着装置１９へ導入されてトナー像の定着処理を受ける。定着装置１９は、記録材Ｓに転写されたトナー像を熱や圧力などの手段を用いて画像に定着するものである。
２次転写ローラ１８を通った記録材Ｓは、感光ドラム面から分離されて定着装置１９に導入される。記録材Ｓはこの定着装置１９で未定着のトナー像が熱と圧力により固着像として定着される。そして、定着装置１９でトナー像が定着された記録材Ｓは、排紙ローラ２１により装置外部の排紙トレイに排出される。
画像形成装置は、上記の手段を用い、帯電、露光、現像、転写、定着、クリーニングの各工程を繰り返して画像形成を行う。

（２）現像ローラと現像剤シール部材の長手関係の説明
図１はプロセスカートリッジの長手方向における配置の関係図である。図４（ａ）は現像剤シール部材の断面図である。図４（ｂ）は現像剤シール部材と現像ローラの当接部の断面図である。図４（ｃ）は現像剤シール部材を現像ローラなしで配置した際の斜視断面図である。ここで、長手方向とは回転体の回転軸線方向あるいは、これに平行な方向である。現像ローラ７は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）の芯金７ａの外周面上に直径１６ｍｍとなるように導電性の弾性体７ｂを有し、弾性体７ｂの長手方向長さＬｄｒは２４０ｍｍである。図示していないが両端部の芯金７ａは、現像枠体１０ｂに回転可能に支持されている。そして現像ローラ７は、感光ドラム１と並行に配設され、現像ローラ７が感光ドラム１に対して所定の押圧力で圧接されている。

現像枠体１０ｂの長手方向両端部からトナー漏れ（現像剤漏れ）を防止するために、弾性体７ｂの両端部には現像剤シール部材Ａが配設されている。シール部材Ａは、弾性体７ｂの外周面と接するように配設され、弾性体７ｂの外周面と接する面に起毛層Ａｈを設けている。起毛層Ａｈは、例えば植毛材やパイル織物、フェルト又はレーヨンなどで構成されており、モルトプレンなどの基体Ａｍ上に接着されている。本実施例では、ナイロンパイル（直径２５_μｍ、長さ１．５ｍｍ）の起毛層Ａｈがモルトプレンに接着されている。起毛層は現像ローラ７との当接部では変形し、その毛倒れ方向が現像ローラ７の回転方向
（図中では矢印方向）に順方向になっている。これはトナーコート領域とトナー非コート領域の境界でトナーが起毛層Ａｈ内部に侵入することを防止するためである。起毛層Ａｈ内部にトナーが侵入すると、起毛層Ａｈの当接部でトナー固着が発生し、トナー漏れの原因となる。長手方向両端部からトナー漏れを防止するために、現像剤シール部材Ａの長手方向長さＬｓｄは５ｍｍとした。

短手方向に対するトナー漏れ防止は、層厚規制部材１１と吹き出し防止シート３１が現像ローラ７に対して押し圧が発生するように配置されることでなされている。層厚規制部材１１は８０_μｍのＳＵＳ板をＬ字の板金にＹＡＧレーザ溶接し、そのＬ字板金をハウジング１０ｂにビス締めすることで固定する。吹き出し防止シート３１は５０_μｍのＰＥＴをハウジング１０ｂに両面テープで貼りつけることで固定する。
ここで図１に示すように、現像剤シール部材Ａの長手方向内側端をＡａとする。現像ブレード１１によってトナーが塗布される領域、つまり両端部の現像剤シール部材Ａの両内側端Ａａの間の距離であるトナーコート領域Ｌｔの長手方向長さが２２２ｍｍである。よって、現像剤シール部材Ａの内側端Ａａから長手方向外側のトナーが塗布されていない領域Ｌｎｔの長手方向長さは９ｍｍである。本実施例においては現像ローラ７のトナーコート領域（現像領域）Ｌｔが２２２ｍｍであるので、Ａ４サイズの記録材Ｓを縦送り、またＡ５サイズの記録材Ｓを横送りして通紙することが可能である。

（３）現像ローラの塗布剤の説明
前述の通り、現像ローラ７は現像剤層厚規制部材１１と接触しており、現像ローラ７には潤滑剤としての塗布剤（例えば、シリコーン樹脂平均粒径２_μｍ）を塗布した状態で出荷される。これはプロセスカートリッジ使用開始時に現像ローラ７と現像剤層厚規制部材１１の間に塗布剤が存在しない場合、摩擦力の上昇によって現像剤層厚規制部材１１が破損することがあるためである。加えて、この塗布剤は製造から使用開始までの期間において現像ローラ７や現像剤層厚規制部材１１と接触しているため、化学的に反応しにくいものを使用する。以下、粒径と表記してある場合、平均粒径のことを指す。粒径の測定にはベックマンコールター社製の粒度分布計コールターＬＳ２３０を用いて行った。

本実施例ではトナーコート領域であるＬｔと、トナー非コート領域であるＬｎｔにおいてそれぞれの領域で別の粒径の塗布剤を使用している。トナーコート領域の塗布剤を塗布剤Ｐ（第２潤滑剤）、トナー非コート領域の塗布剤を塗布剤Ｑ（第１潤滑剤）とする。トナー非コート領域の塗布剤Ｑの粒径が現像ローラ７の粗さＲａよりも小さく、トナーコート領域の塗布剤Ｐの粒径が現像ローラ７の粗さＲａよりも大きい関係となっている。現像ローラ７の粗さＲａが０．９_μｍ、トナーコート領域の塗布剤Ｐが粒径２_μｍのシリコーン樹脂、トナー非コート領域の塗布剤Ｑが粒径０．５_μｍのステアリン酸亜鉛を塗布した構成を用いた。また、塗布剤Ｐ，Ｑを帯電させたとき、単位面積当たりの電荷量の絶対値は、ＰよりもＱの方が小さいという性質を持っている。ここで粗さＲａはレーザー顕微鏡キーエンス社製ＶＫ−Ｘ２１０を用いて測定し、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１の規格で数値化した。測定条件、解析条件は以下で行った。（レンズ：標準レンズ２０．０倍、レンズＮＡ：０．４６０、測定サイズ：高精細、測定モード：表面形状、ＲＰＤ：ＯＮ、測定ピッチ０．５_μｍ、ダブルスキャンＯＦＦ、明るさ６８２０、レーザー照明フィルタ：光量３０％）が本実施例の測定条件である。そして、（２次曲面補正：自動、フィルタ処理：メディアン処理サイズ３×３実行回数１回）が本実施例の解析条件である。現像ローラ７の表層硬度は実施例、比較例共にＭＤ１硬度計の測定値で３７°のものを用いた。

ここではそれぞれの領域における塗布剤の粒径と現像ローラ７の粗さＲａの関係が違った比較例を用いて本実施例を説明する。

（比較例１）
比較例１は、トナーコート領域の塗布剤Ｐとトナー非コート領域の塗布剤Ｑの粒径が共に現像ローラ７の粗さＲａよりも大きい関係となっている。現像ローラ７の粗さＲａが０．９_μｍ、トナーコート領域とトナー非コート領域と共に２_μｍシリコーン樹脂を塗布した構成を用いた。

（比較例２）
比較例２は、現像ローラ７の粗さＲａが１．２_μｍ以上、且つ、トナーコート領域の塗布剤Ｐとトナー非コート領域の塗布剤Ｑの粒径が共に現像ローラ７の粗さＲａよりも大きい関係となっている。現像ローラ７の粗さＲａが３．０_μｍ、トナーコート領域とトナー非コート領域と共に１１_μｍシリコーン樹脂を塗布した構成を用いた。

表１は本実施例と比較例１〜２のそれぞれの領域における塗布剤とその粒径、現像ローラ７の粗さＲａの関係を示したものである。

バンディング画像の○×は、ベタ黒画像を画像スキャナで読み取ることでデジタル化し、周期的な横縞が発生する方向に対して、色度Ｌ＊の周波数解析した結果を用いて判別した。バンディングの○×は、色度Ｌ＊の周波数解析した結果に視認感度曲線ＶＴＦ（（Ｖｉｓｕａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）をかけた値が０．１以上で×、０．１よりも小さいと○とした。ＶＴＦとしてはＤｏｏｌｅｙの近似式を用い、観察距離を６００ｍｍとした。 画像スキャナは、Ｃａｎｏｎ社製のＣａｎｏｎＳｅａｎ８８００を用
い、６００ｄｐｉで画像をスキャンした。かぶりの○×は反射濃度計を用いて、印刷前の紙の反射濃度を基準とした際にΔ４％以上で×、Δ４％よりも小さいと○として判別した。反射濃度計は東京電色社製のＭＯＤＥＬ ＴＣ−６ＤＳ／Ａ３０を用いた。

実施例１では、プロセスカートリッジを使用開始するとトナー非コート領域では、現像ローラ７と感光ドラム１が当接した状態で回転を始める。
図５（ａ）は現像ローラ７と現像剤シール部材Ａの当接状態の断面図である。現像ローラ７と現像剤シール部材Ａの当接部においては、現像剤シール部材Ａの起毛層Ａｈが変形する。現像ローラ７の粗さＲａ＝０．９_μｍに対して塗布剤Ｑである０．５_μｍのステアリン酸亜鉛が小さいため、現像ローラ７の表面形状の凹部にいるものが現像剤シール部材Ａの起毛層Ａｈと接触しないために現像ローラ７上から塗布剤Ｑが消失しにくい。

図５（ｂ）は現像ローラ７と感光ドラム１の当接状態の断面図である。現像ローラ７と感光ドラム１の当接部においては、現像ローラ７の弾性層７ｂが変形する。そのため、現像ローラ７の粗さＲａ＝０．９_μｍに対して塗布剤Ｑである０．５_μｍのステアリン酸亜鉛が小さい状況においても、現像ローラ７の凸部が変形し、凹部に存在するステアリン酸亜鉛が感光ドラム１と接触することで潤滑剤として機能する。接触しているために感光ドラム１に移行するステアリン酸亜鉛もあるが、クリーニングブレード９においてクリーニングされずにすり抜け、再び現像ローラ７と感光ドラム１の当接部に戻ってくる。以上のプロセスによって、現像ローラ７上の塗布剤の減少を抑制し、現像ローラ７と感光ドラム
１の当接部での潤滑効果を発揮し続ける。その結果として、現像ローラ７の表層の弾性体７ｂのスティックスリップを抑制し、バンディング画像の発生を抑制できる。

次にプロセスカートリッジを使用開始した際のトナーコート領域における塗布剤の消失性について説明する。図５（ｃ）は現像ローラ７と感光ドラム１の当接状態の断面図である。プロセスカートリッジを使用開始時に、現像ローラ７の粗さＲａ＝０．９_μｍに対して塗布剤Ｐである２_μｍのシリコーン樹脂が大きいために、塗布剤が感光ドラム１と積極的に接触し、良好に排出できる。本実施例においては２_μｍのシリコーン樹脂はマイナスに帯電するため、プロセスカートリッジ使用開始時に電位差を用いて感光ドラム１に現像することで積極的に消失させている。消失しないまま使用を続けていると現像剤層厚規制部材１１との間で塗布剤の融着を引き起こし、結果として現像ローラ７上のトナーの乱れを起こし、縦スジ状の画像弊害が発生する。

次に比較例１の場合について説明する。図６は現像ローラ７と現像剤シール部材Ａの当接状態の断面図である。プロセスカートリッジを使用開始するとトナー非コート領域では、現像ローラ７と感光ドラム１が当接した状態で回転を始める。現像ローラ７と現像剤シール部材Ａの当接部においては、現像剤シール部材Ａの起毛層Ａｈが変形する。比較例１は現像ローラ７の粗さＲａ＝０．９_μｍに対して塗布剤Ｑである２_μｍのシリコーン樹脂の粒径が大きい。そのため、現像ローラ７の表面形状の凹部にいるものも現像剤シール部材Ａの起毛層Ａｈと接触し、機械的にはぎとられることで現像ローラ７上から消失しやすい。そのため、現像ローラ７上の塗布剤の減少が加速的に行われ、現像ローラ７と感光ドラム１の当接部での潤滑効果が減少する。その結果として、現像ローラ７の表層の弾性体７ｂのスティックスリップが発生し、バンディング画像が発生する。トナーコート領域は実施例１と同様である。

比較例２の場合について説明する。比較例２は、現像ローラ７の粗さＲａが十分に大きいために塗布剤がない状態においても現像ローラ７と感光ドラム１の当接部における摩擦力が低く、現像ローラ７の表層の弾性体７ｂのスティックスリップは発生しない。しかしながら、現像ローラ７の粗さによるトナー搬送力が大きすぎるために現像ローラ７上のトナーが厚層になってしまい、結果として現像剤層厚規制部材１１による帯電性が落ち、帯電性の低いトナーが白部に現像してしまうかぶり画像が発生する。

以上、説明したとおり、実施例１はトナー非コート領域の塗布剤Ｑの粒径が現像ローラ７の粗さＲａよりも小さく、トナーコート領域の塗布剤Ｐの粒径が現像ローラ７の粗さＲａよりも大きい関係である。よって、プロセスカートリッジ使用開始後のトナーコート領域の塗布剤の消失性を保ちつつ、トナー非コート領域の塗布剤の保持性を高め、バンディング画像の発生を抑制できる。なお、本実施例において、トナーコート領域とトナー非コート領域とで、２種類の塗布剤を用いたが、これに限られるわけではない。すなわち、塗布剤が１種類であっても、塗布された領域の表面粗さが、トナーコート領域の場合は、塗布剤の粒径よりも大きく、トナー非コート領域の場合は、塗布剤の粒径よりも小さくなっていればよい。

実施例１の構成を用いて、現像ローラ７の粗さＲａを変化させる検討を行ったところ、現像ローラ７の粗さＲａが０．７_μｍよりも大きい場合に現像ローラ７状の塗布剤Ｑの保持性が高い結果が得られた。結果として、バンディング画像の周波数解析ピークの改善がみられた。この結果から、現像ローラ７の表面の凹部に入り込んだ塗布剤Ｑの粒径が、（現像ローラ７の粗さＲａ）―（塗布剤Ｑの粒径）＞０．２_μｍ の関係であれば十分に凹部に留まることができることがわかる。
また、実施例１の構成を用いて、トナー非コート領域に塗布剤のない状態で現像ローラ７の粗さＲａを変化させる検討を行ったところ、現像ローラ７の粗さＲａが１．５_μｍ以
上においてバンディングの改善がみられた。しかし、高温高湿(３２．５℃、８０％)環境において現像ローラ７の粗さＲａが１．２以上ではかぶり画像の悪化がみられた。

塗布剤Ｐの材料は、潤滑剤としてシリコーン樹脂を用いたが、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やチッ化ホウ素の粉体、つまり感光ドラム１表面に潤滑性を与える粉体であれば良く本発明を限定するものではない。塗布剤Ｐの塗布領域は、実施例１ではトナーコート領域の全域を塗布している。しかし、初期の層厚規制部材の破損を防げる領域範囲であれば全域でなくともよい。特に塗布剤Ｐと塗布剤Ｑの混合を避けたい場合は、その境界に未塗布部分を作ってもよい。塗布剤Ｐの塗布量に関しては、塗布領域含めて初期の層厚規制部材の破損を防げる量を塗布すればよい。実施例１では現像ローラ７の表面に対して０．００５ｍｇ／ｍｍ^２の量を塗布している。

塗布剤Ｑの材料は、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を用いたが、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やチッ化ホウ素の粉体、つまり感光ドラム１表面に潤滑性を与える粉体であれば良く本発明を限定するものではない。塗布剤Ｑの塗布領域は、実施例１ではトナー非コート領域の全域を塗布している。しかし、塗布剤Ｑの潤滑性を発揮し、バンディング画像の出ない領域であれば全域でなくともよい。塗布剤Ｑの塗布量に関しては、塗布領域含めてバンディング画像の出ない量を塗布すればよい。実施例１では現像ローラの表面に対して０．００４ｍｇ／ｍｍ^２の量を塗布している。もちろん、本実施例の構成に加えて、トナー非コート領域の塗布剤の帯電性をトナーと逆極性にすることで感光ドラムへの移行量を減らすことができ、現像ローラ７の塗布剤の保持性を高めることができる。例としては粒径０．５_μｍのウレタン粒子がある。

（実施例２）
実施例２は、実施例１に対して現像剤シール部材Ａの材質が異なっている。それ以外については実施例１と同様であり、本実施例の説明で実施例１と重複する箇所については省略する。

実施例２では実施例１に対して、起毛層ＡｈがＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）材質で出来ている。図７は現像ローラ７と現像剤シール部材Ａの当接状態の断面図である。現像ローラ７と現像剤シール部材Ａの当接部においては、現像剤シール部材Ａの起毛層Ａｈが変形する。現像ローラ７の粗さＲａ＝０．９_μｍに対して塗布剤Ｑである０．５_μｍのステアリン酸亜鉛の方が粒径が小さいため、現像ローラ７の表面形状の凹部にいるものが現像剤シール部材Ａの起毛層Ａｈと接触しないために現像ローラ７上から消失しにくい。さらに起毛層Ａｈの材質がＰＴＦＥであることによって、図中Ｑ‘で示すような現像剤シール部材Ａの起毛層Ａｈとステアリン酸亜鉛が軽接触する場合においても、ＰＴＦＥの付着力の弱さから現像ローラ７上に塗布剤が残りやすくなる。結果として、実施例１よりも効果的にトナー非コート領域の塗布剤の保持性を高め、バンディング画像の発生を抑制できる。実施例２の構成は、バンディング画像の周波数解析ピークが実施例１よりも小さくなっている。もちろん、付着性を下げることのできるフッ素系樹脂であればＰＴＦＥに限らない。

また実施例２の変形例として現像剤シール部材Ａの起毛層Ａｈに予め塗布剤Ｑを塗布しておく構成がある。この構成を取ることで、現像剤シール部材Ａから現像ローラ７に塗布剤Ｑを供給することができるため、実施例１よりも効果的にトナー非コート領域の塗布剤の保持性を高め、バンディング画像の発生を抑制できる。

５…現像装置、７…現像ローラ、９…クリーニングブレード、Ａ…現像剤シール部材、Ｐ…塗布剤（トナーコート領域）、Ｑ…塗布剤（非トナーコート領域）

Claims (18)

1. 現像剤を担持する現像ローラと、
   前記現像ローラの長手方向の端部を支持し、該現像ローラが回転可能に取り付けられる枠体と、
   前記長手方向において、前記現像ローラの端部と前記枠体との間をシールするシール部材と、
   を備える現像装置であって、
   前記現像ローラは、
   前記長手方向における両端側に位置し前記シール部材と接触する第１領域と、
   前記長手方向において前記第１領域より内側に位置し、前記シール部材と接触せず且つ所定の表面粗さＲａを有する第２領域と、を備え、
   前記第１領域には、前記所定の表面粗さＲａよりも小さい第１平均粒径を有する第１潤滑剤が塗布され、
   前記第２領域には、前記所定の表面粗さＲａよりも大きい第２平均粒径を有する第２潤滑剤が塗布される、ことを特徴とする現像装置。
2. 前記現像ローラが担持する現像剤は、非磁性一成分現像剤であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第１領域の表面粗さと、前記第２領域の表面粗さＲａが、１．２_μｍよりも小さいことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の現像装置。
4. （前記現像ローラの前記第１領域における表面粗さ）―（前記第１潤滑剤の平均粒径）＞０．２_μｍ
   であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記第１潤滑剤は、前記現像ローラが担持する現像剤の帯電極性とは逆極性の帯電性を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記第１領域における前記第１潤滑剤の単位面積当たりの電荷量の絶対値は、前記第２領域における前記第２潤滑剤の単位面積当たりの電荷量の絶対値よりも小さいことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記第１潤滑剤がステアリン酸亜鉛、ポリエチレンテレフタレートまたはチッ化ホウ素のいずれか、前記第２潤滑剤がシリコーン樹脂、ポリエチレンテレフタレートまたはチッ化ホウ素のいずれかであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 前記シール部材は、前記現像ローラと接触する、フッ素系樹脂からなる起毛層を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の現像装置。
9. 前記起毛層に、前記第１潤滑剤が塗布されていることを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
10. 現像剤を担持する現像ローラであって、
    長手方向における両端側に、前記現像ローラと前記現像ローラが取り付けられる枠体との間をシールするシール部材が接触する第１領域と、
    前記長手方向において前記第１領域より内側に位置し、前記シール部材と接触せず且つ所定の表面粗さＲａを有する第２領域と、を備え、
    前記第１領域には、前記所定の表面粗さＲａよりも小さい第１平均粒径を有する第１潤滑剤が塗布され、
    前記第２領域には、前記所定の表面粗さＲａよりも大きい第２平均粒径を有する第２潤滑剤が塗布される、ことを特徴とする現像ローラ。
11. 非磁性一成分現像剤を担持する現像ローラであることを特徴とする請求項１０に記載の現像ローラ。
12. 前記第２領域は、前記現像ローラが担持する現像剤の層厚を規制する規制部材が接触する領域であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の現像ローラ。
13. 表層としての弾性層の表面に、前記第１領域と前記第２領域を有することを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の現像ローラ。
14. 前記第１領域の表面粗さと、前記第２領域の表面粗さＲａが、１．２_μｍよりも小さいことを特徴とする請求項１０から１３のいずれか１項に記載の現像ローラ。
15. （前記第１領域における表面粗さ）―（前記第１潤滑剤の平均粒径）＞０．２_μｍ
    であることを特徴とする請求項１０から１４のいずれか１項に記載の現像ローラ。
16. 画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
    静電像が形成される像担持体と、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の現像装置と、
    を備え、
    前記静電像が、前記現像ローラが担持する非磁性一成分現像剤によって現像されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
17. 装置本体と、
    前記装置本体に着脱可能な請求項１６に記載のプロセスカートリッジと、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
18. 現像剤を担持し、表面に潤滑剤が塗布される現像ローラと、
    前記現像ローラの長手方向の端部を支持し、該現像ローラが回転可能に取り付けられる枠体と、
    前記長手方向において、前記現像ローラの端部と前記枠体との間をシールするシール部材と、
    を備える現像装置であって、
    前記現像ローラは、
    前記長手方向における両端側に位置し、前記シール部材と接触する第１領域と、
    前記長手方向において前記第１領域よりも内側に位置し、前記シール部材と接触しない第２領域と、を備え、
    前記現像ローラの前記第１領域における表面粗さが、前記潤滑剤の平均粒径よりも大きく、
    前記現像ローラの前記第２領域における表面粗さが、前記潤滑剤の平均粒径よりも小さい、
    ことを特徴とする現像装置。