現像スリーブ、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】あやめ溝の左右傾斜の角度を異なる値とすることで、溝交差部が回転方向に対し一直線上に並列しないように構成し、長手方向に亘る現像剤の汲み上げ量を均一化させる現像スリーブ、また、この現像スリーブを備えた現像装置を提供する。
【解決手段】長手方向に対して鋭角に形成された複数の第１溝群３７と、第１溝群３７に対し鋭角に形成された複数の第２溝群３６とを備え、第１溝群３７と第２溝群３６が交差して形成されるあやめ溝に、現像剤が充填され回転に伴い落下することによって現像剤が搬送される現像スリーブにおいて、第１溝群３７の延伸方向と現像スリーブ１６の長手方向との成す角度をα、第２溝群３７の延伸方向と現像スリーブ１６の長手方向との成す角度をβとするとき、α≠βの関係を有するあやめ溝が形成された現像スリーブ１６を備えることを特徴とする。
【解決手段】長手方向に対して鋭角に形成された複数の第１溝群３７と、第１溝群３７に対し鋭角に形成された複数の第２溝群３６とを備え、第１溝群３７と第２溝群３６が交差して形成されるあやめ溝に、現像剤が充填され回転に伴い落下することによって現像剤が搬送される現像スリーブにおいて、第１溝群３７の延伸方向と現像スリーブ１６の長手方向との成す角度をα、第２溝群３７の延伸方向と現像スリーブ１６の長手方向との成す角度をβとするとき、α≠βの関係を有するあやめ溝が形成された現像スリーブ１６を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の感光体上に静電潜像を形成し、現像装置でトナーを付着させ静電潜像を可視化し、その可視化像を用紙に転写して記録する現像スリーブ、現像装置、プロセスカートリッジ及び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、プリンタ等の画像形成装置は、市場において高画質、高信頼性に対する要求が非常に高い。特に、高画質の画像を実現するとき、現像装置の果たす役割は非常に大きい。高画質画像を実現するために現像装置を改善すべき課題としては、例えば、一つはドット再現性、二つはページ内ムラを生じない感光体へのトナー付着量の制御、三つは経時による現像剤ストレスの低減等が挙げられる。このような要求を達成する為に、従来は、サンドブラストで表面加工された現像スリーブ、又は長手方向に平行な複数のＶ字状溝を並列させた現像スリーブ等を現像装置に用いるのが一般的であった。しかし、前者に関しては、凹凸の個数が少ないと現像剤の搬送量が減少するという問題がある一方、搬送量を増加させる為に凹凸の個数を増加させると、加工時に現像スリーブを変形させてしまうという問題があった。また、後者に関しては、現像スリーブに塗布する現像剤を規制する規制部材と現像スリーブ表面の溝が平行であるが故同時に規制部材を通過するため、現像剤が受けるストレスが増大し、また、加工時の溝偏差を起因とする現像スリーブにおける一周ピッチムラの発生という問題があった。
このような従来の技術課題を解決するために、いわゆるあやめ溝やそれに近い溝が表面に形成された現像スリーブを備えた現像装置が案出された。例えば、あやめ溝が表面に形成された現像スリーブとして、特許文献１乃至４が知られている。例えば、上流側の主搬送溝と、当該上流側の主搬送溝に対して前記現像スリーブの回転方向下流側に隣接する下流側の主搬送溝と、前記上流側及び当該下流側の主搬送溝との間にこれら上流側及び下流側の主搬送溝のいずれとも平行ではない副搬送溝とを備える表面パターンが表面に形成された現像スリーブが開示されている。しかし、あやめ溝等が形成された現像スリーブは、例えば、溝交差部での縦黒スジ画像という問題や、溝交差部が回転方向に一直線に並んでいる為に長手方向の現像剤の汲み上げムラの原因となるという課題が生ずる。
【０００３】
次に、前述したあやめ溝の縦黒スジ画像について説明する。
図１３は、現像スリーブ表面に形成されたあやめ溝の展開図である。第１溝群の凸部と第２溝群とで四方を囲まれた凸部は菱形形状で、現像スリーブの回転中心軸を挟んで直線状に配列されている。したがって、第１溝群と第２溝群の溝交差部が円周方向に並列することになり、この溝交差部の縦列部において溝が交差していない部分と比較すると汲み上げ量が多くなる。すると、この縦列部３５と相対して、画像上に縦黒スジ画像が発生する。但し、このように、規則的な菱形が並ぶのは、第１溝群、第２溝群の角度が等しい場合である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１６１４６
【特許文献２】特開２００３−２０８０１２
【特許文献３】特開２０００−２４２０７３
【特許文献４】特開平０７−１３４１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、あやめ溝の左右傾斜の角度を異なる値とすることで、溝交差部が回転方向に対し一直線上に並列しないように構成し、長手方向に亘る現像剤の汲み上げ量を均一化させる現像スリーブ、また、この現像スリーブを備えた現像装置を提供することである。
さらに、現像装置内の現像剤の循環搬送性を安定させると共に画像品質を安定させるプロセスカートリッジ、また、このプロセスカートッリジを備えた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。
本発明の現像スリーブでは、長手方向に対して鋭角方向に形成された複数の第１溝群と、第１溝群に対し鋭角方向に形成された複数の第２溝群とを備え、第１溝群と第２溝群が交差して形成される溝群（以下、「あやめ溝」という。）に、現像剤が充填され回転に伴い落下することによって現像剤が搬送される現像スリーブにおいて、第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をα、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をβとするとき、α≠βの関係を有するあやめ溝が形成されたことを特徴とする。
また、本発明の現像スリーブでは、第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度α、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度βとするとき、α≠β＜４０°の関係を有するあやめ溝が形成されたことを特徴とする。
また、本発明の現像スリーブでは、さらに、第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をα、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をβとし、第１溝群及び第２溝群各々を構成する溝の本数をｎとするとき、式（１）の関係を有するあやめ溝が形成されたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の現像スリーブは、さらに、第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をα、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をβとするとき、
｜β―α｜＜１０°………式（２）
式（２）の関係を有するあやめ溝が形成されたことを特徴とする。
本発明の現像装置では、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スリーブ上の現像剤の量を一定量に規制する現像剤規制手段と、上記に記載の現像スリーブと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では、感光体、帯電手段、及びクリーニング手段のうち少なくとも１つを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であることを特徴とする。
本発明の画像形成装置では、静電潜像を形成する感光体にトナーを現像する現像装置とを備え、上記に記載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では、さらに、上記に記載のプロセスカートリッジを複数備え、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では、さらに、上記現像装置で用いられるトナーは、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では、さらに、前記現像装置で用いられるトナーは、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】
以上説明したように、本発明の現像スリーブは、あやめ溝の左右傾斜の角度を異ならしめることで、汲み上げ時、現像剤離れ時の現像器内循環部の長手方向に亘る現像剤搬送性を均一化させることが出来る。ひいては、画像品質を安定させることが実現できる。
さらに、本発明の現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置では、汲み上げ時、現像剤離れ時の現像器内循環部の長手方向における現像剤搬送性を安定させることが出来る。ひいては、画像品質を安定させることが実現できる。
【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】
本発明の現像スリーブ１６について説明する。
図１は、あやめ溝形状が形成された現像スリーブ１６を示す斜視図である。図２は、現像スリーブ表面を展開状態にて示す展開図である。
ここであやめ溝とは、現像スリーブ１６の長手方向に対して鋭角に形成された複数の第１溝群３２と、第１の溝群３２に対し鋭角に形成された複数の第２溝群３３が交差して形成される溝群である。このようなあやめ溝形状の溝を現像スリーブに形成することで、現像剤量を所定量に規制する規制部材（以下、「現像ドクタ」という。）１７を現像剤が通過する際に、搬送溝が斜めのためにストレスを受けることがなくなる(図１４参照)。したがって、現像剤の寿命を延ばすことが出来ると共に、現像ドクタ１７通過時の衝撃が緩和できショックジターも改善される。
【００１１】
図３は、第１溝群３７と現像スリーブ１６の長手方向との成す角度αと、第２溝群３６と現像スリーブ１６の長手方向との成す角度βとが、異なる角度である現像スリーブ表面のあやめ溝の展開図である（第１溝群３７又は第２溝群３６と現像スリーブ１６の長手方向との成す角度α及びβの平均を以下、「あやめ溝角度」という。）。この例では、溝角度β＞αの関係である。このような構成にすることで、図３に示すように、像担持体の長手方向に直交して一直線状に並んでいた縦列部３５が、図３に示すように、現像スリーブ１６の円周方向に直線上に並列しない。したがって、現像スリーブ長手方向に亘る現像剤の汲み上げ量は均一となる。これにより、現像剤が現像スリーブ１６の長手方向に分散され、縦黒スジ画像を防止することが実現できる。
【００１２】
図４は、通過枚数(ｋ枚)と汲み上げ量変化率（％）との関係を示すグラフである。図５は、実機にて通紙確認をした際、初期の汲み上げ量を１００％としたときの経時における汲み上げ量変化率であり（初期５０ｍｇで汲み上げ量が４５ｍｇの時は９０％）、あやめ溝角度を横軸にとりあやめ溝角度に対する汲み上げ量変化率を表している。この図５から、あやめ溝角度が増大すると、汲み上げ変化率が漸減する事がわかる。通常、現像剤劣化により汲み上げ量は変化するが、その変化量は８５％程度が妥当な範囲である。その妥当な部分から求めると、あやめ溝角度は４０°以下が好適である。このあやめ溝角度が９０度に近づくと、経時で搬送力が低下する原因としては、溝角度が直角に近づくことで、溝方向へ現像剤が逃げる状態となり、回転時、搬送方向への現像剤搬送力が弱まり低下するためではないかと考えられる。
【００１３】
図６は、あやめ溝の一部を示した拡大図である。この図では、溝角度β＞αの関係である。Α、β、及び溝本数ｎの関係としては、あやめ１つにおけるスラスト方向（図のｘ方向）の距離Ｌ（図７中の点ｍから点ｎまでの距離）が、第２溝群３６の１ピッチ分のスラスト方向（図のｘ方向）の距離ｃに対し、
（Ｌ−ｃ）×ｎ＞ｃ ・・・式（３）
以上の関係にあることに基づいている。Ｌとｃの差分（この図ではｏ）がローラ１周分ｎ回分でｃ以上あれば、あやめ溝交差部がローラ一周する事で、隣の溝以上に溝交差部がローラ軸方向に進むことになる。このように、溝交差部が重ならないことで、長手方向における汲み上げ量の均一化を行う。
【００１４】
式（３）について、更に詳述する。Ｌとｃの差分ｏの算出方法であるが、第１溝群３７のスラスト方向１ピッチの進み量をｄとすると、ｃとｄに差分が生じる。この差分をｂとすると、
ｏ＝Ｌ−ｃ≒ｂ／２＝(ｄ−ｃ)／２ ・・・式（４）
よって、式（３）のＬ−ｃ項に式（４）の近似式を代入し、ｂとｃに下記の値を代入すると、あやめ溝角度β(角度大側)の横１ピッチｃと溝角度α（角度小側）の横１ピッチｄは以下に示すような式（５）になる。
上記ａは１ピッチ分の回転方向におけるピッチになる。現像スリーブの直径をＰとすると、以下に示すような式（６）の関係が成立する。（片側本数が同じ時は、ａは両側角度にて共通）。
以上より、ｃ、ｄを式（３）に入れて方程式を解くと、式（１）になる。
現像スリーブ直径のＰを含む項はなくなり、あやめ溝角度α、βと溝本数ｎのみの関係式として表すことが出来る。
【００１５】
図７は、あやめ溝の展開図で、第２溝群３６の溝角度をβ、第１溝群３７の溝角度をαとするとβ＞αである。回転中心軸３４の回りに、現像スリーブが矢印方向に回転すると、現像剤が第２溝群３６及び第１溝群３７から落下する（以下、「現像剤離れ」という）。現像剤の離れ方向は第２溝群３６は真下方向４０に剤離れするのに対し、第１溝群３７は斜め方向３９に現像剤離れする。すると、スクリュ１９上の現像剤の状態は、図８に示すように、長手方向の右側が相対的に多い状態となり、現像スリーブ１６上で均一にならない。現像スリーブ１６の回転数が、画像形成装置によって感光体線速が１つしかない１水準で、且つ組付け方向図の左右方向が限定できればその状態により、現物合わせにて現像剤のバランスを取ったりすることも可能だが、感光体線速が２つ以上ある２水準以上であったり、組付け状態が限定できない場合は、角度が無い方が良い。よって、溝角度の角度差は１０°以下が好ましい。
【００１６】
以下に、本発明の現像スリーブ１６、現像装置を備える画像形成装置の実施例の一例を示す。
図８は、いわゆるタンデム型カラー画像形成装置の作像部分の構成を示す概略図である。
このタンデム型画像形成装置では、中間転写ベルト５の画像形生面に沿って、上流から下流に複数の感光体１ａ〜１ｄを並列し、各々の感光体１ａ〜１ｄはそれぞれ個別に現像装置４ａ〜４ｄを備える。作用を説明すると、各感光体１ａ〜１ｄ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転写してシートに合成カラー画像を記録する。帯電手段（図では帯電ローラ２ａ〜２ｄ）によって均一に帯電された感光体１ａ〜１ｄに書込手段３ａ〜３ｄにて光学的に静電潜像が形成され、現像装置４ａ〜４ｄによってトナーの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、転写手段１２ａ〜１２ｄによって中間転写ベルト５に転写され、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８中、紙転写ベルト７）によって、中間転写ベルト５のトナー像が順次転写紙に転写される。
すべてのカラーで転写紙に転写されたトナー像は、紙転写ベルト７により定着手段８に搬送され、転写紙上のトナー像は定着手段８のローラに挟持されると共に加熱され、定着されて排出される。
感光体上の中間転写ベルト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によって感光体上から掻き落とされる。感光体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。
感光体クリーニングブレード９ａ〜９ｄによって掻き落とされた未転写単色トナーは、回収トナー搬送経路１４ａ〜１４ｄを通り、各々廃トナー収容容器１５に収容される。また中間転写ベルト５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５上から掻き落とされる。そして、未転写単色トナー同様回収トナー搬送経路１４を通り、廃トナー収容容器１５に収容される。
【００１７】
次に、図８を用いて現像装置４ａ〜４ｄへの単色トナーの補給について説明する。トナーカートリッジに充填された単色トナーは、トナー補給装置１０ａ〜１０ｄにより画像形成装置本体に備えられたトナーホッパ１１ａ〜１１ｄへ供給される。トナーホッパ１１ａ〜１１ｄに供給された単色トナーは、現像装置内のトナー濃度検知手段２１により現像装置内のトナー濃度が低いと判断された場合、回転されたトナーホッパ内のトナー補給スクリュ（図示せず）により、適量がトナーホッパ内から現像装置４へ供給される。トナーホッパ１１ａ〜１１ｄ内にトナー検知センサ（図示せず）が配設され、そのトナー検知センサがトナーを検知しない場合、警告ランプ（図示せず）の点滅によりトナー補給装置１０ａ〜１０ｄへのトナー補給を示唆する。そして、所定時間経過後、トナー補給装置内のトナーを検知しない場合トナー無しと判断し、警告ランプが点灯する。
【００１８】
図９は、作像部の構成を示す概略正面図であり、作像部は、感光体１、現像装置４、帯電ローラ２、及びクリーニングブレード９を一体化したプロセスカートリッジである。現像装置４には、感光体１と近接して、書込手段３により光学的に形成された静電潜像に対し、可視化像を形成する現像スリーブ１６が配設されており、その現像スリーブ１６の回転方向の上流側には、現像スリーブ１６上に塗布する現像剤量を所定量に規制する規制部材（以下、「現像ドクタ」という。）１７が配設されている。現像装置４内には、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２成分現像剤は第１搬送スクリュ１８と第２搬送スクリュ１９により撹拌されている。また、第２搬送スクリュ１９の下方にはトナー濃度センサ２１が配置され、現像装置４内のトナー濃度は、トナー濃度が所定値を超えないよう随時計測され制御されている。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)に蓄えられる。トナー濃度の値が、トナー濃度センサ２１により所定値を超えないと検知されたとき、所定の換算式による時間だけトナー補給スクリュ２２を回転させる。このように、適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の上流側には、現像ニップ部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。
【００１９】
次に、図９を用いて、現像ドクタ１７を説明を補足する。図９において、現像スリーブ１６の中心軸に対し、下方に現像ドクタ１７が配設されている。本実施例の現像ドクタ１７は、非磁性部材で構成されている現像ドクタ母体と、磁性部材で構成されている現像ドクタ補助部材２４の２部品により構成されている。現像ドクタ１７は、現像スリーブ１６上に塗布する現像剤量を所定量に制限する機能を有し、制限する際現像剤をこの現像ドクタ１７がカウンターで受けるため圧力が加わる。したがって、この圧力に抗するため所定の厚さ（約１．５〜２ｍｍ）が必要で、０．０５ｍｍ程度の真直性を備えた先端部を備えた非磁性板材で構成されるのが一般的である。また、現像ドクタ補助部材２４は、現像領域に搬送されるトナーの帯電を補う機能を有し、通常現像ドクタ母体と比較してかなり薄い（０．２ｍｍ程度）板金にて構成される。これら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、取り付けに高精度が要求される。したがって、スポット溶接やカシメ等により２部品を一体化し、現像スリーブ１６の表面から所定の距離で配設されている。
【００２０】
図１０は、現像装置４の概略構成を示す全体斜視図であり、図１１は、上側の筐体を取り除いて、現像装置４内部の概略構成を示す全体斜視図である。図１１において、現像スリーブ１６の略真下に所定距離離れて第１搬送スクリュ１８が平行に配設され、第１搬送スクリュ１８と平行に第２搬送スクリュ１９が近接して併設されている。第１搬送スクリュ１８及び第２搬送スクリュ１９を包含する搬送スクリュ部に現像剤が貯留され、第１搬送スクリュ１８と第２搬送スクリュ１９の間を現像剤が循環している。図１０に示すように、現像スリーブ１６が収容されるケース２８には、現像装置４の出荷時に現像剤が収納されるプリセットスペース２８‘が配設されている。出荷時にはプリセットスペース２８‘に現像剤を入れ、除去可能なシール部材(不図示)により密封する。そして、使用時にこのシール部材を除去し、カートリッジを使用可能な状態にするもので、未使用時における現像剤漏れに対する対策である
【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実現するために、トナーの体積平均粒径は３〜８μｍが好適である。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適である。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープである。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、静電転写方式の画像形成装置では転写率を向上させることができる。
【００２２】
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適である。図１２中、（ａ）は形状係数ＳＦ−１、（ｂ）は形状係数ＳＦ−２のトナー形状を模式的に示した図である。なお、形状係数ＳＦ−１は、真球に対するトナー粒の丸さを示す割合である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ・・・式（６）
上記式（６）は、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の値が１００の場合トナー粒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（７）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（７）
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。
具体的には、発明者らは走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナー形状の写真を撮影し、これらの電子データを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に入力・解析して形状係数ＳＦ−１・ＳＦ−２等を算出した。
その結果、以下の事項が判明した。
（１）トナー粒の形状が真球に近くなると、トナー粒とトナー粒の接触状態が点接触になる。したがって、トナー粒同士の吸着力は弱くなるため流動性が高くなる。
（２）また、トナー粒の形状が真球に近くなると、トナー粒と感光体との接触状態が点接触になるため、吸着力も弱くなり、静電転写方式の画像形成装置では転写率は向上する。
（３）形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれか一方が１８０を超えると、静電転写方式の画像形成装置では転写率が低下するため好適でない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】あやめ溝形状が形成された現像スリーブを示す斜視図である。
【図２】現像スリーブ表面を展開状態にて示す模式図である。
【図３】現像スリーブ表面に形成されたあやめ溝の展開図である。
【図４】通過枚と汲み上げ量変化率との関係を示すグラフである。
【図５】あやめ溝角度に対する汲み上げ量変化率である。
【図６】あやめ溝の一部を示した拡大図である。
【図７】あやめ溝の展開図である。
【図８】タンデム型カラー画像形成装置の作像部分の構成を示す概略正面図である。
【図９】作像部の構成を示す概略正面図である。
【図１０】現像装置の概略構成を示す全体斜視図である。
【図１１】現像装置内部の概略構成を示す全体斜視図である。
【図１２】トナーの形状を模式的に表した図である。
【図１３】形状係数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】
【００２４】
１ａ〜１ｄ 感光体
２ａ〜２ｄ 帯電ローラ
３ａ〜３ｄ 書込位置
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 定着手段
９ａ〜９ｄ 感光体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 転写手段
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
３１ 凸部
３２ 第１溝群
３３ 第２溝群
３４ 現像スリーブ回転中心軸
３５ 縦列部
３６ 第２溝群
３７ 第１溝群
３８ 溝交差部
３９ 斜め方向
４０ 真下方
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の感光体上に静電潜像を形成し、現像装置でトナーを付着させ静電潜像を可視化し、その可視化像を用紙に転写して記録する現像スリーブ、現像装置、プロセスカートリッジ及び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、プリンタ等の画像形成装置は、市場において高画質、高信頼性に対する要求が非常に高い。特に、高画質の画像を実現するとき、現像装置の果たす役割は非常に大きい。高画質画像を実現するために現像装置を改善すべき課題としては、例えば、一つはドット再現性、二つはページ内ムラを生じない感光体へのトナー付着量の制御、三つは経時による現像剤ストレスの低減等が挙げられる。このような要求を達成する為に、従来は、サンドブラストで表面加工された現像スリーブ、又は長手方向に平行な複数のＶ字状溝を並列させた現像スリーブ等を現像装置に用いるのが一般的であった。しかし、前者に関しては、凹凸の個数が少ないと現像剤の搬送量が減少するという問題がある一方、搬送量を増加させる為に凹凸の個数を増加させると、加工時に現像スリーブを変形させてしまうという問題があった。また、後者に関しては、現像スリーブに塗布する現像剤を規制する規制部材と現像スリーブ表面の溝が平行であるが故同時に規制部材を通過するため、現像剤が受けるストレスが増大し、また、加工時の溝偏差を起因とする現像スリーブにおける一周ピッチムラの発生という問題があった。
このような従来の技術課題を解決するために、いわゆるあやめ溝やそれに近い溝が表面に形成された現像スリーブを備えた現像装置が案出された。例えば、あやめ溝が表面に形成された現像スリーブとして、特許文献１乃至４が知られている。例えば、上流側の主搬送溝と、当該上流側の主搬送溝に対して前記現像スリーブの回転方向下流側に隣接する下流側の主搬送溝と、前記上流側及び当該下流側の主搬送溝との間にこれら上流側及び下流側の主搬送溝のいずれとも平行ではない副搬送溝とを備える表面パターンが表面に形成された現像スリーブが開示されている。しかし、あやめ溝等が形成された現像スリーブは、例えば、溝交差部での縦黒スジ画像という問題や、溝交差部が回転方向に一直線に並んでいる為に長手方向の現像剤の汲み上げムラの原因となるという課題が生ずる。
【０００３】
次に、前述したあやめ溝の縦黒スジ画像について説明する。
図１３は、現像スリーブ表面に形成されたあやめ溝の展開図である。第１溝群の凸部と第２溝群とで四方を囲まれた凸部は菱形形状で、現像スリーブの回転中心軸を挟んで直線状に配列されている。したがって、第１溝群と第２溝群の溝交差部が円周方向に並列することになり、この溝交差部の縦列部において溝が交差していない部分と比較すると汲み上げ量が多くなる。すると、この縦列部３５と相対して、画像上に縦黒スジ画像が発生する。但し、このように、規則的な菱形が並ぶのは、第１溝群、第２溝群の角度が等しい場合である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１６１４６
【特許文献２】特開２００３−２０８０１２
【特許文献３】特開２０００−２４２０７３
【特許文献４】特開平０７−１３４１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、あやめ溝の左右傾斜の角度を異なる値とすることで、溝交差部が回転方向に対し一直線上に並列しないように構成し、長手方向に亘る現像剤の汲み上げ量を均一化させる現像スリーブ、また、この現像スリーブを備えた現像装置を提供することである。
さらに、現像装置内の現像剤の循環搬送性を安定させると共に画像品質を安定させるプロセスカートリッジ、また、このプロセスカートッリジを備えた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。
本発明の現像スリーブでは、長手方向に対して鋭角方向に形成された複数の第１溝群と、第１溝群に対し鋭角方向に形成された複数の第２溝群とを備え、第１溝群と第２溝群が交差して形成される溝群（以下、「あやめ溝」という。）に、現像剤が充填され回転に伴い落下することによって現像剤が搬送される現像スリーブにおいて、第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をα、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をβとするとき、α≠βの関係を有するあやめ溝が形成されたことを特徴とする。
また、本発明の現像スリーブでは、第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度α、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度βとするとき、α≠β＜４０°の関係を有するあやめ溝が形成されたことを特徴とする。
また、本発明の現像スリーブでは、さらに、第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をα、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をβとし、第１溝群及び第２溝群各々を構成する溝の本数をｎとするとき、式（１）の関係を有するあやめ溝が形成されたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の現像スリーブは、さらに、第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をα、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をβとするとき、
｜β―α｜＜１０°………式（２）
式（２）の関係を有するあやめ溝が形成されたことを特徴とする。
本発明の現像装置では、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スリーブ上の現像剤の量を一定量に規制する現像剤規制手段と、上記に記載の現像スリーブと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では、感光体、帯電手段、及びクリーニング手段のうち少なくとも１つを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であることを特徴とする。
本発明の画像形成装置では、静電潜像を形成する感光体にトナーを現像する現像装置とを備え、上記に記載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では、さらに、上記に記載のプロセスカートリッジを複数備え、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では、さらに、上記現像装置で用いられるトナーは、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では、さらに、前記現像装置で用いられるトナーは、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】
以上説明したように、本発明の現像スリーブは、あやめ溝の左右傾斜の角度を異ならしめることで、汲み上げ時、現像剤離れ時の現像器内循環部の長手方向に亘る現像剤搬送性を均一化させることが出来る。ひいては、画像品質を安定させることが実現できる。
さらに、本発明の現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置では、汲み上げ時、現像剤離れ時の現像器内循環部の長手方向における現像剤搬送性を安定させることが出来る。ひいては、画像品質を安定させることが実現できる。
【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】
本発明の現像スリーブ１６について説明する。
図１は、あやめ溝形状が形成された現像スリーブ１６を示す斜視図である。図２は、現像スリーブ表面を展開状態にて示す展開図である。
ここであやめ溝とは、現像スリーブ１６の長手方向に対して鋭角に形成された複数の第１溝群３２と、第１の溝群３２に対し鋭角に形成された複数の第２溝群３３が交差して形成される溝群である。このようなあやめ溝形状の溝を現像スリーブに形成することで、現像剤量を所定量に規制する規制部材（以下、「現像ドクタ」という。）１７を現像剤が通過する際に、搬送溝が斜めのためにストレスを受けることがなくなる(図１４参照)。したがって、現像剤の寿命を延ばすことが出来ると共に、現像ドクタ１７通過時の衝撃が緩和できショックジターも改善される。
【００１１】
図３は、第１溝群３７と現像スリーブ１６の長手方向との成す角度αと、第２溝群３６と現像スリーブ１６の長手方向との成す角度βとが、異なる角度である現像スリーブ表面のあやめ溝の展開図である（第１溝群３７又は第２溝群３６と現像スリーブ１６の長手方向との成す角度α及びβの平均を以下、「あやめ溝角度」という。）。この例では、溝角度β＞αの関係である。このような構成にすることで、図３に示すように、像担持体の長手方向に直交して一直線状に並んでいた縦列部３５が、図３に示すように、現像スリーブ１６の円周方向に直線上に並列しない。したがって、現像スリーブ長手方向に亘る現像剤の汲み上げ量は均一となる。これにより、現像剤が現像スリーブ１６の長手方向に分散され、縦黒スジ画像を防止することが実現できる。
【００１２】
図４は、通過枚数(ｋ枚)と汲み上げ量変化率（％）との関係を示すグラフである。図５は、実機にて通紙確認をした際、初期の汲み上げ量を１００％としたときの経時における汲み上げ量変化率であり（初期５０ｍｇで汲み上げ量が４５ｍｇの時は９０％）、あやめ溝角度を横軸にとりあやめ溝角度に対する汲み上げ量変化率を表している。この図５から、あやめ溝角度が増大すると、汲み上げ変化率が漸減する事がわかる。通常、現像剤劣化により汲み上げ量は変化するが、その変化量は８５％程度が妥当な範囲である。その妥当な部分から求めると、あやめ溝角度は４０°以下が好適である。このあやめ溝角度が９０度に近づくと、経時で搬送力が低下する原因としては、溝角度が直角に近づくことで、溝方向へ現像剤が逃げる状態となり、回転時、搬送方向への現像剤搬送力が弱まり低下するためではないかと考えられる。
【００１３】
図６は、あやめ溝の一部を示した拡大図である。この図では、溝角度β＞αの関係である。Α、β、及び溝本数ｎの関係としては、あやめ１つにおけるスラスト方向（図のｘ方向）の距離Ｌ（図７中の点ｍから点ｎまでの距離）が、第２溝群３６の１ピッチ分のスラスト方向（図のｘ方向）の距離ｃに対し、
（Ｌ−ｃ）×ｎ＞ｃ ・・・式（３）
以上の関係にあることに基づいている。Ｌとｃの差分（この図ではｏ）がローラ１周分ｎ回分でｃ以上あれば、あやめ溝交差部がローラ一周する事で、隣の溝以上に溝交差部がローラ軸方向に進むことになる。このように、溝交差部が重ならないことで、長手方向における汲み上げ量の均一化を行う。
【００１４】
式（３）について、更に詳述する。Ｌとｃの差分ｏの算出方法であるが、第１溝群３７のスラスト方向１ピッチの進み量をｄとすると、ｃとｄに差分が生じる。この差分をｂとすると、
ｏ＝Ｌ−ｃ≒ｂ／２＝(ｄ−ｃ)／２ ・・・式（４）
よって、式（３）のＬ−ｃ項に式（４）の近似式を代入し、ｂとｃに下記の値を代入すると、あやめ溝角度β(角度大側)の横１ピッチｃと溝角度α（角度小側）の横１ピッチｄは以下に示すような式（５）になる。
上記ａは１ピッチ分の回転方向におけるピッチになる。現像スリーブの直径をＰとすると、以下に示すような式（６）の関係が成立する。（片側本数が同じ時は、ａは両側角度にて共通）。
以上より、ｃ、ｄを式（３）に入れて方程式を解くと、式（１）になる。
現像スリーブ直径のＰを含む項はなくなり、あやめ溝角度α、βと溝本数ｎのみの関係式として表すことが出来る。
【００１５】
図７は、あやめ溝の展開図で、第２溝群３６の溝角度をβ、第１溝群３７の溝角度をαとするとβ＞αである。回転中心軸３４の回りに、現像スリーブが矢印方向に回転すると、現像剤が第２溝群３６及び第１溝群３７から落下する（以下、「現像剤離れ」という）。現像剤の離れ方向は第２溝群３６は真下方向４０に剤離れするのに対し、第１溝群３７は斜め方向３９に現像剤離れする。すると、スクリュ１９上の現像剤の状態は、図８に示すように、長手方向の右側が相対的に多い状態となり、現像スリーブ１６上で均一にならない。現像スリーブ１６の回転数が、画像形成装置によって感光体線速が１つしかない１水準で、且つ組付け方向図の左右方向が限定できればその状態により、現物合わせにて現像剤のバランスを取ったりすることも可能だが、感光体線速が２つ以上ある２水準以上であったり、組付け状態が限定できない場合は、角度が無い方が良い。よって、溝角度の角度差は１０°以下が好ましい。
【００１６】
以下に、本発明の現像スリーブ１６、現像装置を備える画像形成装置の実施例の一例を示す。
図８は、いわゆるタンデム型カラー画像形成装置の作像部分の構成を示す概略図である。
このタンデム型画像形成装置では、中間転写ベルト５の画像形生面に沿って、上流から下流に複数の感光体１ａ〜１ｄを並列し、各々の感光体１ａ〜１ｄはそれぞれ個別に現像装置４ａ〜４ｄを備える。作用を説明すると、各感光体１ａ〜１ｄ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転写してシートに合成カラー画像を記録する。帯電手段（図では帯電ローラ２ａ〜２ｄ）によって均一に帯電された感光体１ａ〜１ｄに書込手段３ａ〜３ｄにて光学的に静電潜像が形成され、現像装置４ａ〜４ｄによってトナーの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、転写手段１２ａ〜１２ｄによって中間転写ベルト５に転写され、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８中、紙転写ベルト７）によって、中間転写ベルト５のトナー像が順次転写紙に転写される。
すべてのカラーで転写紙に転写されたトナー像は、紙転写ベルト７により定着手段８に搬送され、転写紙上のトナー像は定着手段８のローラに挟持されると共に加熱され、定着されて排出される。
感光体上の中間転写ベルト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によって感光体上から掻き落とされる。感光体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。
感光体クリーニングブレード９ａ〜９ｄによって掻き落とされた未転写単色トナーは、回収トナー搬送経路１４ａ〜１４ｄを通り、各々廃トナー収容容器１５に収容される。また中間転写ベルト５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５上から掻き落とされる。そして、未転写単色トナー同様回収トナー搬送経路１４を通り、廃トナー収容容器１５に収容される。
【００１７】
次に、図８を用いて現像装置４ａ〜４ｄへの単色トナーの補給について説明する。トナーカートリッジに充填された単色トナーは、トナー補給装置１０ａ〜１０ｄにより画像形成装置本体に備えられたトナーホッパ１１ａ〜１１ｄへ供給される。トナーホッパ１１ａ〜１１ｄに供給された単色トナーは、現像装置内のトナー濃度検知手段２１により現像装置内のトナー濃度が低いと判断された場合、回転されたトナーホッパ内のトナー補給スクリュ（図示せず）により、適量がトナーホッパ内から現像装置４へ供給される。トナーホッパ１１ａ〜１１ｄ内にトナー検知センサ（図示せず）が配設され、そのトナー検知センサがトナーを検知しない場合、警告ランプ（図示せず）の点滅によりトナー補給装置１０ａ〜１０ｄへのトナー補給を示唆する。そして、所定時間経過後、トナー補給装置内のトナーを検知しない場合トナー無しと判断し、警告ランプが点灯する。
【００１８】
図９は、作像部の構成を示す概略正面図であり、作像部は、感光体１、現像装置４、帯電ローラ２、及びクリーニングブレード９を一体化したプロセスカートリッジである。現像装置４には、感光体１と近接して、書込手段３により光学的に形成された静電潜像に対し、可視化像を形成する現像スリーブ１６が配設されており、その現像スリーブ１６の回転方向の上流側には、現像スリーブ１６上に塗布する現像剤量を所定量に規制する規制部材（以下、「現像ドクタ」という。）１７が配設されている。現像装置４内には、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２成分現像剤は第１搬送スクリュ１８と第２搬送スクリュ１９により撹拌されている。また、第２搬送スクリュ１９の下方にはトナー濃度センサ２１が配置され、現像装置４内のトナー濃度は、トナー濃度が所定値を超えないよう随時計測され制御されている。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)に蓄えられる。トナー濃度の値が、トナー濃度センサ２１により所定値を超えないと検知されたとき、所定の換算式による時間だけトナー補給スクリュ２２を回転させる。このように、適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の上流側には、現像ニップ部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。
【００１９】
次に、図９を用いて、現像ドクタ１７を説明を補足する。図９において、現像スリーブ１６の中心軸に対し、下方に現像ドクタ１７が配設されている。本実施例の現像ドクタ１７は、非磁性部材で構成されている現像ドクタ母体と、磁性部材で構成されている現像ドクタ補助部材２４の２部品により構成されている。現像ドクタ１７は、現像スリーブ１６上に塗布する現像剤量を所定量に制限する機能を有し、制限する際現像剤をこの現像ドクタ１７がカウンターで受けるため圧力が加わる。したがって、この圧力に抗するため所定の厚さ（約１．５〜２ｍｍ）が必要で、０．０５ｍｍ程度の真直性を備えた先端部を備えた非磁性板材で構成されるのが一般的である。また、現像ドクタ補助部材２４は、現像領域に搬送されるトナーの帯電を補う機能を有し、通常現像ドクタ母体と比較してかなり薄い（０．２ｍｍ程度）板金にて構成される。これら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、取り付けに高精度が要求される。したがって、スポット溶接やカシメ等により２部品を一体化し、現像スリーブ１６の表面から所定の距離で配設されている。
【００２０】
図１０は、現像装置４の概略構成を示す全体斜視図であり、図１１は、上側の筐体を取り除いて、現像装置４内部の概略構成を示す全体斜視図である。図１１において、現像スリーブ１６の略真下に所定距離離れて第１搬送スクリュ１８が平行に配設され、第１搬送スクリュ１８と平行に第２搬送スクリュ１９が近接して併設されている。第１搬送スクリュ１８及び第２搬送スクリュ１９を包含する搬送スクリュ部に現像剤が貯留され、第１搬送スクリュ１８と第２搬送スクリュ１９の間を現像剤が循環している。図１０に示すように、現像スリーブ１６が収容されるケース２８には、現像装置４の出荷時に現像剤が収納されるプリセットスペース２８‘が配設されている。出荷時にはプリセットスペース２８‘に現像剤を入れ、除去可能なシール部材(不図示)により密封する。そして、使用時にこのシール部材を除去し、カートリッジを使用可能な状態にするもので、未使用時における現像剤漏れに対する対策である
【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実現するために、トナーの体積平均粒径は３〜８μｍが好適である。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適である。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープである。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、静電転写方式の画像形成装置では転写率を向上させることができる。
【００２２】
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適である。図１２中、（ａ）は形状係数ＳＦ−１、（ｂ）は形状係数ＳＦ−２のトナー形状を模式的に示した図である。なお、形状係数ＳＦ−１は、真球に対するトナー粒の丸さを示す割合である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ・・・式（６）
上記式（６）は、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の値が１００の場合トナー粒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（７）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（７）
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。
具体的には、発明者らは走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナー形状の写真を撮影し、これらの電子データを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に入力・解析して形状係数ＳＦ−１・ＳＦ−２等を算出した。
その結果、以下の事項が判明した。
（１）トナー粒の形状が真球に近くなると、トナー粒とトナー粒の接触状態が点接触になる。したがって、トナー粒同士の吸着力は弱くなるため流動性が高くなる。
（２）また、トナー粒の形状が真球に近くなると、トナー粒と感光体との接触状態が点接触になるため、吸着力も弱くなり、静電転写方式の画像形成装置では転写率は向上する。
（３）形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれか一方が１８０を超えると、静電転写方式の画像形成装置では転写率が低下するため好適でない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】あやめ溝形状が形成された現像スリーブを示す斜視図である。
【図２】現像スリーブ表面を展開状態にて示す模式図である。
【図３】現像スリーブ表面に形成されたあやめ溝の展開図である。
【図４】通過枚と汲み上げ量変化率との関係を示すグラフである。
【図５】あやめ溝角度に対する汲み上げ量変化率である。
【図６】あやめ溝の一部を示した拡大図である。
【図７】あやめ溝の展開図である。
【図８】タンデム型カラー画像形成装置の作像部分の構成を示す概略正面図である。
【図９】作像部の構成を示す概略正面図である。
【図１０】現像装置の概略構成を示す全体斜視図である。
【図１１】現像装置内部の概略構成を示す全体斜視図である。
【図１２】トナーの形状を模式的に表した図である。
【図１３】形状係数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】
【００２４】
１ａ〜１ｄ 感光体
２ａ〜２ｄ 帯電ローラ
３ａ〜３ｄ 書込位置
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 定着手段
９ａ〜９ｄ 感光体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 転写手段
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
３１ 凸部
３２ 第１溝群
３３ 第２溝群
３４ 現像スリーブ回転中心軸
３５ 縦列部
３６ 第２溝群
３７ 第１溝群
３８ 溝交差部
３９ 斜め方向
４０ 真下方
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に対して鋭角方向に形成された複数の第１溝群と、
前記第１溝群に対し鋭角方向に形成された複数の第２溝群とを備え、
第１溝群と第２溝群が交差して形成される溝群（以下、「あやめ溝」という。）に、現像剤が充填され回転に伴い落下することによって該現像剤が搬送される現像スリーブにおいて、
第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をα、
第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をβとするとき、α≠βの関係を有するあやめ溝が形成された
ことを特徴とする現像スリーブ。
【請求項２】
第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度α、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度βとするとき、α≠β＜４０°の関係を有するあやめ溝が形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の現像スリーブ。
【請求項３】
第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をα、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をβとし、第１溝群及び第２溝群各々を構成する溝の本数をｎとするとき、
【数１】
式（１）の関係を有するあやめ溝が形成された
ことを特徴とする請求項２に記載の現像スリーブ。
【請求項４】
第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をα、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をβとするとき、
｜β―α｜＜１０°………式（２）
式（２）の関係を有するあやめ溝が形成された
ことを特徴とする請求項２に記載の現像スリーブ。
【請求項５】
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
現像スリーブ上の現像剤の量を一定量に規制する現像剤規制手段と、
請求項１乃至４のいずれかに記載の現像スリーブと、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現像装置が、感光体、帯電手段、及びクリーニング手段のうち少なくとも１つを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
静電潜像を形成する感光体にトナーを現像する現像装置とを備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項６に記載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８】
請求項６に記載のプロセスカートリッジを複数備え、カラー画像を形成する
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
現像装置で用いられるトナーは、
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
ことを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
現像装置で用いられるトナーは、
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
ことを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。
【請求項１】
長手方向に対して鋭角方向に形成された複数の第１溝群と、
前記第１溝群に対し鋭角方向に形成された複数の第２溝群とを備え、
第１溝群と第２溝群が交差して形成される溝群（以下、「あやめ溝」という。）に、現像剤が充填され回転に伴い落下することによって該現像剤が搬送される現像スリーブにおいて、
第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をα、
第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をβとするとき、α≠βの関係を有するあやめ溝が形成された
ことを特徴とする現像スリーブ。
【請求項２】
第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度α、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度βとするとき、α≠β＜４０°の関係を有するあやめ溝が形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の現像スリーブ。
【請求項３】
第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をα、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をβとし、第１溝群及び第２溝群各々を構成する溝の本数をｎとするとき、
【数１】
式（１）の関係を有するあやめ溝が形成された
ことを特徴とする請求項２に記載の現像スリーブ。
【請求項４】
第１溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をα、第２溝群の延伸方向と現像スリーブの長手方向との成す角度をβとするとき、
｜β―α｜＜１０°………式（２）
式（２）の関係を有するあやめ溝が形成された
ことを特徴とする請求項２に記載の現像スリーブ。
【請求項５】
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
現像スリーブ上の現像剤の量を一定量に規制する現像剤規制手段と、
請求項１乃至４のいずれかに記載の現像スリーブと、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現像装置が、感光体、帯電手段、及びクリーニング手段のうち少なくとも１つを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項７】
静電潜像を形成する感光体にトナーを現像する現像装置とを備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項６に記載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８】
請求項６に記載のプロセスカートリッジを複数備え、カラー画像を形成する
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
現像装置で用いられるトナーは、
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
ことを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
現像装置で用いられるトナーは、
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
ことを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−３２４８（Ｐ２００９−３２４８Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６５００６（Ｐ２００７−１６５００６）
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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