JP6582802B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

従来の複写機やプリンタ等の画像形成装置において、潜像を可視像に現像する現像装置に関して、以下の特許文献１，２に記載の技術が従来公知である。

特許文献１としての特開２０１１−２３２４３０号公報には、現像スリーブ（１３２）とマグネットローラ（１３３）とを有する現像ローラ（１１５）において、現像主極に対応する位置に、希土類マグネットブロック（１４１）を配置して、現像主極と搬送磁極との間の磁気力低下を防ぎ、現像主極で最大の磁力を得る技術が記載されている。

特許文献２としての特開２００７−３３４１８２号公報には、現像ローラ（１１５）のマグネットローラ（１３３）が、ローラ本体（１４０）と、ローラ本体（１４０）に埋設され且つローラ本体（１４０）よりも磁力の強いマグネットブロック（１４１）を有し、マグネットブロック（１４１）が現像磁極を成すように配置する技術が記載されている。

特開２０１１−２３２４３０号公報（「００５４」〜「００６７」、図５） 特開２００７−３３４１８２号公報（「００５８」〜「００９２」、図６）

本発明は、回転部材と磁石部材との間に潤滑剤を付与しない場合に比べて、回転部材と磁石部材との摺動抵抗を低減することを技術的課題とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の現像装置は、
像保持体に対向して配置され、表面に現像剤を保持して回転する回転部材と、
前記回転部材の内部に配置され、前記回転部材を挟んで前記像保持体に対向する現像磁極を有し、回転不能に支持される磁石部材と、
前記回転部材の内面および前記磁石部材の外面の少なくとも一方に付与された粒子状の潤滑剤であって、ポリテトラフルオロエチレンを含有する粒子により構成され、且つ、粒子径のＤ５０が３．５μｍ以下の前記潤滑剤と、
を備えたことを特徴とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項２に記載の発明の画像形成装置は、
像保持体と、
前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像の形成装置と、
前記像保持体の表面の潜像を可視像に現像する請求項１に記載の現像装置と、
前記像保持体の表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
前記媒体の表面の可視像を定着させる定着装置と、
を備えたことを特徴とする。

請求項１，２に記載の発明によれば、回転部材と磁石部材との間に潤滑剤を付与しない場合に比べて、回転部材と磁石部材との摺動抵抗を低減することができる。
請求項１，２に記載の発明によれば、ポリテトラフルオロエチレンを使用しない場合に比べて、潤滑性を高くすることができる。
請求項１，２に記載の発明によれば、粒子径：Ｄ５０が３．５μｍより大きい潤滑剤を使用する場合に比べて、回転部材の回転速度の変動を低減できる。

図１は実施例１の画像形成装置の説明図である。 図２は実施例１の画像形成装置の要部説明図である。 図３は実施例１の現像装置の説明図である。 図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図５は実施例１の現像ロールの現像磁極の部分の拡大図である。 図６は実験例の実験結果の説明図であり、横軸にＰＴＦＥ粒子の粒径をとり、縦軸に回転速度の変動をとったグラフである。

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例としての実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

図１は実施例１の画像形成装置の説明図である。
図２は実施例１の画像形成装置の要部説明図である。
図１において、本発明の実施例１の画像形成装置の一例としての複写機Ｕは、装置の本体の一例であって、画像記録装置の一例としてのプリンタ部Ｕ１を有する。プリンタ部Ｕ１の上部には、読取部の一例であって、画像読取装置の一例としてのスキャナ部Ｕ２が支持されている。スキャナ部Ｕ２の上部には、原稿の搬送装置の一例としてのオートフィーダＵ３が支持されている。実施例１のスキャナ部Ｕ２には、入力部の一例としてのユーザインタフェースＵＩが支持されている。前記ユーザインタフェースＵＩは、操作者が入力をして、複写機Ｕの操作が可能である。

オートフィーダＵ３の上部には、媒体の収容容器の一例としての原稿トレイＴＧ１が配置されている。原稿トレイＴＧ１には、複写しようとする複数の原稿Ｇｉが重ねて収容可能である。原稿トレイＴＧ１の下方には、原稿の排出部の一例としての原稿の排紙トレイＴＧ２が形成されている。原稿トレイＴＧ１と原稿の排紙トレイＴＧ２との間には、原稿の搬送路Ｕ３ａに沿って、原稿の搬送ロールＵ３ｂが配置されている。

スキャナ部Ｕ２の上面には、透明な原稿台の一例としてのプラテンガラスＰＧが配置されている。実施例１のスキャナ部Ｕ２には、プラテンガラスＰＧの下方に、読取り用の光学系Ａが配置されている。実施例１の読取り用の光学系Ａは、プラテンガラスＰＧの下面に沿って、左右方向に移動可能に支持されている。なお、読取り用の光学系Ａは、通常時は、図１に示す初期位置に停止している。
読取り用の光学系Ａの右方には、撮像部材の一例としての撮像素子ＣＣＤが配置されている。撮像素子ＣＣＤには、画像処理部ＧＳが電気的に接続されている。
画像処理部ＧＳは、プリンタ部Ｕ１の書込回路ＤＬに電気的に接続されている。書込回路ＤＬは、潜像の形成装置の一例としてのＬＥＤヘッドＬＨｙ，ＬＨｍ，ＬＨｃ，ＬＨｋに電気的に接続されている。

各ＬＥＤヘッドＬＨｙ〜ＬＨｋの上方には、像保持体の一例としての感光体ドラムＰＲｙ，ＰＲｍ，ＰＲｃ，ＰＲｋが配置されている。
各感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋには、帯電器の一例としての帯電ロールＣＲｙ，ＣＲｍ，ＣＲｃ，ＣＲｋが対向して配置されている。前記帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋには、電源回路Ｅから帯電電圧が印加される。なお、電源回路Ｅは、制御部の一例としてのコントローラＣにより制御される。前記コントローラＣは、画像処理部ＧＳや書込回路ＤＬ等との間でも信号の送受信を行って、各種制御を行う。
感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの回転方向に対して、帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋの下流側に設定された書込領域Ｑ１ｙ，Ｑ１ｍ，Ｑ１ｃ，Ｑ１ｋにおいて、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面に対して、ＬＥＤヘッドＬＨｙ〜ＬＨｋから書込光が照射される。
感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの回転方向に対して、書込領域Ｑ１ｙ〜Ｑ１ｋの下流側に設定された現像領域Ｑ２ｙ，Ｑ２ｍ，Ｑ２ｃ，Ｑ２ｋには、現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋが感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面に対向して配置されている。

感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの回転方向に対して、現像領域Ｑ２ｙ〜Ｑ２ｋの下流側には、１次転写領域Ｑ３ｙ，Ｑ３ｍ，Ｑ３ｃ，Ｑ３ｋが設定されている。１次転写領域Ｑ３ｙ〜Ｑ３ｋでは、中間転写体の一例としての中間転写ベルトＢに接触している。また、１次転写領域Ｑ３ｙ，Ｑ３ｍ，Ｑ３ｃ，Ｑ３ｋにおいて、中間転写ベルトＢを挟んで感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの反対側には、１次転写器の一例としての１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋが配置されている。
感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの回転方向に対して、１次転写領域Ｑ３ｙ〜Ｑ３ｋの下流側には、像保持体の清掃器の一例としてのドラムクリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃ，ＣＬｋが配置されている。

前記感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの上方には、中間転写装置の一例としてのベルトモジュールＢＭが配置されている。前記ベルトモジュールＢＭは、前記中間転写ベルトＢを有する。中間転写ベルトＢは、駆動部材の一例としての駆動ロールＲｄと、張架部材の一例としてのテンションロールＲｔと、蛇行補正部材の一例としてのウォーキングロールＲｗ、従動部材の一例としてのアイドラロールＲｆ、２次転写領域の対向部材の一例としてのバックアップロールＴ２ａと、１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋと、により回転可能に支持されている。

中間転写ベルトＢを挟んでバックアップロールＴ２ａの反対側には、２次転写部材の一例としての２次転写ロールＴ２ｂが配置されている。前記バックアップロールＴ２ａと２次転写ロールＴ２ｂにより２次転写器Ｔ２が構成されている。また、２次転写ロールＴ２ｂと中間転写ベルトＢとが対向する領域により２次転写領域Ｑ４が形成される。
前記１次転写ロールＴ１ｙ〜Ｔ１ｋ、中間転写ベルトＢおよび２次転写器Ｔ２等により、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋに形成された画像を媒体に転写する実施例１の転写装置Ｔ１＋Ｔ２＋Ｂが構成されている。

中間転写ベルトＢの回転方向に対して、２次転写領域Ｑ４の下流側には、中間転写体の清掃器の一例としてのベルトクリーナＣＬｂが配置されている。
前記ベルトモジュールＢＭの上方には、現像剤の収容容器の一例としてのカートリッジＫｙ，Ｋｍ，Ｋｃ，Ｋｋが配置されている。各カートリッジＫｙ〜Ｋｋには、現像装置Ｇｙ〜Ｇｋに補給される現像剤が収容されている。前記カートリッジＫｙ〜Ｋｋと現像装置Ｇｙ〜Ｇｋとの間は、図示しない現像剤の補給装置により接続されている。

プリンタ部Ｕ１の下部には、媒体の収容容器の一例としての給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３が配置されている。給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３は、案内部材の一例としてのガイドレールＧＲにより前後方向に着脱可能に支持されている。給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３には、媒体の一例としてのシートＳが収容されている。
給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３の左上方には、媒体の取出部材の一例としてのピックアップロールＲｐが配置されている。ピックアップロールＲｐの左方には、捌き部材の一例としての捌きロールＲｓが配置されている。
各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３の左方には、上方に延びる媒体の搬送路ＳＨが形成されている。搬送路ＳＨには、媒体の搬送部材の一例としての搬送ロールＲａが複数配置されている。搬送路ＳＨには、シートＳの搬送方向の下流部であり且つ２次転写領域Ｑ４の上流側に、送出部材の一例としてのレジロールＲｒが配置されている。

２次転写領域Ｑ４の上方には、定着装置Ｆが配置されている。定着装置Ｆは、加熱部材の一例としての加熱ロールＦｈと、加圧部材の一例としての加圧ロールＦｐとを有する。加熱ロールＦｈと加圧ロールＦｐとの接触領域により、定着領域Ｑ５が構成されている。
定着装置Ｆの斜め上方には、媒体の搬送部材の一例としての排出ローラＲｈが配置されている。排出ローラＲｈの右方には、媒体の排出部の一例としての排出トレイＴＲｈが形成されている。

（画像形成動作の説明）
前記原稿トレイＴＧ１に収容された複数の原稿Ｇｉは、プラテンガラスＰＧ上の原稿の読み取り位置を順次通過して、原稿の排紙トレイＴＧ２に排出される。
前記オートフィーダＵ３を使用して自動的に原稿を搬送して複写を行う場合は、読取り用の光学系Ａは初期位置に停止した状態で、プラテンガラスＰＧ上の読み取り位置を順次通過する各原稿Ｇｉを露光する。
原稿Ｇｉを作業者が手でプラテンガラスＰＧ上に置いて複写を行う場合、読取り用の光学系Ａが左右方向に移動して、プラテンガラスＰＧ上の原稿が、露光されながら走査される。

原稿Ｇｉからの反射光は、読取り用の光学系Ａを通って、撮像素子ＣＣＤに集光される。前記撮像素子ＣＣＤは、撮像面上に集光された原稿の反射光が赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：Ｂの電気信号に変換される。
画像処理部ＧＳは、撮像素子ＣＣＤから入力されるＲＧＢの電気信号を黒：Ｋ、イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃの画像情報に変換して一時的に記憶する。画像処理部ＧＳは、一時的に記憶した画像情報を予め設定された時期に、潜像形成用の画像情報として書込回路ＤＬに出力する。
なお、原稿画像が単色画像、いわゆる、モノクロの場合は、黒：Ｋのみの画像情報が書込回路ＤＬに入力される。

前記書込回路ＤＬは、図示しない各色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各駆動回路を有し、入力された画像情報に応じた信号を予め設定された時期に、各色毎に配置されたＬＥＤヘッドＬＨｙ〜ＬＨｋに出力する。
各感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面は、帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋによりに帯電される。ＬＥＤヘッドＬＨｙ〜ＬＨｋは、書込領域Ｑ１ｙ〜Ｑ１ｋにおいて、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面に静電潜像を形成する。現像装置Ｇｙ〜Ｇｋは、現像領域Ｑ２ｙ〜Ｑ２ｋにおいて、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面の静電潜像を、可視像の一例としてのトナー像に現像する。現像装置Ｇｙ〜Ｇｋで現像剤が消費されると、消費量に応じて、各カートリッジＫｙ〜Ｋｋから各現像装置Ｇｙ〜Ｇｋに現像剤が補給される。

各感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面のトナー像は、１次転写領域Ｑ３ｙ，Ｑ３ｍ，Ｑ３ｃ，Ｑ３ｋに搬送される。各１次転写ロールＴ１ｙ〜Ｔ１ｋには、電源回路Ｅから予め設定された時期にトナーの帯電極性と逆極性の１次転写電圧が印加される。したがって、１次転写領域Ｑ３ｙ〜Ｑ３ｋにおいて、１次転写電圧により、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋのトナー像は、中間転写ベルトＢに順次重ねて転写される。なお、Ｋ色の単色の画像の場合は、Ｋ色のトナー像のみが、Ｋの感光体ドラムＰＲｋから中間転写ベルトＢに転写される。

前記各感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋ上のトナー像は、前記１次転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋにより、中間転写体の一例としての中間転写ベルトＢに１次転写される。１次転写後の感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋ表面の残留物、付着物は、ドラムクリーナＣＬｙ〜ＣＬｋで清掃される。清掃された感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの表面は、帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋで再帯電される。

前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ３のシートＳは、予め設定された給紙時期にピックアップロールＲｐにより取り出される。ピックアップロールＲｐで取り出されたシートＳは、複数枚のシートＳが重なった状態で取り出された場合には、捌きロールＲｓで１枚づつ分離される。捌きロールＲｓを通過したシートＳは、複数の搬送ロールＲａにより、レジロールＲｒに搬送される。
前記レジロールＲｒは、中間転写ベルトＢの表面のトナー像が２次転写領域Ｑ４に移動する時期に合わせて、シートＳを送り出す。

レジロールＲｒから送り出されたシートＳには、２次転写領域Ｑ４を通過する際に、２次転写ロールＴ２ｂに印加された２次転写電圧により、中間転写ベルトＢの表面のトナー像が転写される。
２次転写領域Ｑ４を通過後の中間転写ベルトＢの表面は、ベルトクリーナＣＬｂにより残留トナーが除去されて清掃される。
２次転写領域Ｑ４を通過したシートＳは、定着領域Ｑ５を通過する際に、定着装置Ｆによりトナー像が加熱および加圧されて定着される。
トナー像が定着されたシートＳは、排出ローラＲｈで排出トレイＴＲｈに排出される。

（現像装置の説明）
図３は実施例１の現像装置の説明図である。
図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
次に、前記本発明の実施例１の現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋの説明をするが、各色の現像装置Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋは同様に構成されているため、Ｙ色の現像装置Ｇｙについてのみ詳細な説明をし、その他の色の現像装置Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋについては、詳細な説明を省略する。

図３、図４において、感光体ドラムＰＲｙに対向して配置された現像装置Ｇｙは、トナー及びキャリアとを含む２成分現像剤を収容する現像容器Ｖを有している。図３において、現像容器Ｖは、下部の容器本体１を有する。容器本体１の上部には、蓋部材の一例としての容器カバー２が支持されている。容器カバー２は、容器本体１の上面を塞いでいる。
図３、図４において、容器本体１には、内部の左上部に、現像剤の保持体の収容部の一例としての現像ロール室４が形成されている。現像ロール室４の下方には、第１の収容室の一例としての供給室６が形成されている。供給室６は現像ロール室４と接続されている。供給室６の右方には、第２の収容室の一例としての撹拌室７が形成されている。

供給室６と撹拌室７との間は、仕切部材の一例としての仕切壁８で仕切られている。図４において、仕切壁８の前方には、第１の接続部の一例として、供給室６と撹拌室７とを接続する第１流入部８ａが形成されている。なお、実施例１では、第１流入部８ａは、現像ロール室４の前端よりも前方に配置されている。また、仕切壁８の後方には、第２の接続部の一例として、供給室６と撹拌室７とを接続する第２流入部８ｂが形成されている。
図４において、実施例１の現像装置Ｇｙでは、撹拌室７の後端に、補給部の一例としての補給室９が接続されている。補給室９は後方に延びる筒状に形成されている。補給室９の後端の上面には、流入口の一例としての補給口９ａが形成されている。補給口９ａには、カートリッジＫｙからの現像剤が補給される。

現像ロール室４には、現像剤の保持体の一例としての現像ロールＲ０ｙが収容されている。現像ロールＲ０ｙは左上方の外表面の一部が、感光体ドラムＰＲｙに対向して配置されている。現像ロールＲ０ｙは、磁石部材の一例としての磁石ロール１１を有する。図４において、磁石ロール１１は、現像容器Ｖに回転不能に支持されている。図３、図４において、磁石ロール１１の外周には、回転部材の一例としての現像スリーブ１２が配置されている。現像スリーブ１２は、現像容器Ｖに回転可能に支持されている。現像スリーブ１２の後端には、駆動の伝達部材の一例としてのギアＧ０が支持されている。ギアＧ０には、駆動源の一例としての図示しないモータから駆動が伝達可能に構成されている。実施例１の現像装置Ｇｙでは、モータから駆動が伝達された場合に、現像スリーブ１２は、現像領域Ｑ２ｙにおいて、感光体ドラムＰＲｙの表面の移動方向と同方向に回転する

現像ロール室４の下方には、層厚の規制部材の一例としてのトリマー１３が配置されている。実施例１のトリマー１３は、前後方向に延びる円柱状に形成されている。トリマー１３は、現像スリーブ１２に対して、予め設定された隙間をあけて回転不能な状態で支持されている。
なお、前記磁石ロール１１には、現像領域Ｑ２ｙに対応して、現像磁極Ｓ１が設けられている。また、トリマー１３に対向する位置には、層厚の規制用の磁極の一例としてのトリミング磁極Ｎ２が設けられている。トリミング磁極Ｎ２は、現像磁極Ｓ１とは逆極性の磁極により構成されている。また、現像スリーブ１２の回転方向に対して、現像磁極Ｓ１の下流側には、現像磁極Ｓ１とは逆極性の搬送磁極Ｎ１が設けられている。現像スリーブ１２の回転方向に対して、搬送磁極Ｎ１の下流側には、現像剤の離脱用の磁極の一例としてのピックオフ磁極Ｓ２が設けられている。ピックオフ磁極Ｓ２は、搬送磁極Ｎ１とは逆極性の磁極により構成されている。現像スリーブ１２の回転方向に対して、ピックオフ磁極Ｓ２の下流側且つトリミング磁極Ｎ２の上流側には、現像剤の吸着用の磁極の一例としてのピックアップ磁極Ｓ３が設けられている。ピックアップ磁極Ｓ３は、ピックオフ磁極Ｓ２とは同極性且つトリミング磁極Ｎ２とは逆極性の磁極により構成されている。

図３、図４において、供給室６には、第１の搬送部材の一例としての供給オーガ１６が配置されている。供給オーガ１６は、前後方向に延びる回転軸１６ａを有する。回転軸１６ａの外周には、螺旋状の搬送羽根１６ｂが支持されている。また、回転軸１６ａの後端には、駆動の伝達部材の一例としてのギアＧ１が支持されている。ギアＧ１は、現像ロールＲ０ｙのギアＧ０と噛み合っている。また、回転軸１６ａの前端には、駆動の伝達部材の一例としてのギアＧ２が支持されている。
撹拌室７および補給室９には、第２の搬送部材の一例としての撹拌オーガ１７が配置されている。撹拌オーガ１７は、供給オーガ１６と同様に、回転軸１７ａと、搬送羽根１７ｂと、を有する。撹拌オーガ１７の前端には、駆動の伝達部材の一例としてのギアＧ３が支持されている。ギアＧ３は、供給オーガ１６のギアＧ２と噛み合う。
また、図４において、撹拌室７の後部には、カートリッジＫｙからの現像剤が補給される補給口７ａが形成されている。

（現像装置の機能）
前記構成を備えた現像装置Ｇｙ〜Ｇｋでは、画像形成が開始されると、モータが駆動して、各オーガ１６，１７が回転すると共に、現像ロールＲ０ｙ〜Ｒ０ｋが回転する。実施例１では、供給オーガ１６が回転すると、供給オーガ１６は、供給室６の現像剤を、矢印Ｙａで示すように、第１流入部８ａから第２流入部８ｂに向けて撹拌しながら搬送する。第２流入部８ｂまで搬送された現像剤は、第２流入部８ｂを通じて撹拌室７に流入する。撹拌オーガ１７が回転すると、撹拌オーガ１７は、撹拌室７の現像剤を、矢印Ｙｂで示すように、第２流入部８ｂから第１流入部８ａに向けて撹拌しながら搬送する。第１流入部８ａまで搬送された現像剤は、第１流入部８ａを通じて供給室６に流入する。よって、供給室６と撹拌室７とによって、循環室６＋７が構成されている。

供給室６の現像剤は、ピックアップ磁極Ｓ３の磁力で、現像スリーブ１２に吸着される。現像スリーブ１２に吸着された現像剤は、トリマー１３を通過する際に、トリマー１３と現像スリーブ１２との隙間に対応する予め設定された現像剤のみが通過する。トリマー１３を通過した現像剤は、現像領域Ｑ２ｙ〜Ｑ２ｋにおいて、感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋの潜像を現像する。現像に使用されなかった現像剤は、現像磁極Ｓ１と搬送磁極Ｎ１との間の磁界や搬送磁極Ｎ１とピックオフ磁極Ｓ２との間の磁界等で現像スリーブ１２の表面に吸着されたまま搬送される。同極性のピックオフ磁極Ｓ２とピックアップ磁極Ｓ３との間では、現像剤を現像スリーブ１２に吸着する磁力が低下する。よって、現像スリーブ１２の表面に吸着された現像剤は、ピックオフ磁極Ｓ２とピックアップ磁極Ｓ３との間で、現像スリーブ１２から離脱して、循環室６＋７に戻される。

（現像ロールの説明）
図５は実施例１の現像ロールの現像磁極の部分の拡大図である。
図３、図５において、実施例１の磁石ロール１１は、円柱状の本体部２１を有する。本体部２１には、現像磁極Ｓ１に対応する部分に凹部２１ａが形成されている。凹部２１ａには、主極部材２２が支持されている。主極部材２２は、凹部２１ａの凹んだ形状に対応する形状に形成され、前後方向に延びている。主極部材２２は、本体部２１に比べて、磁力の高い材料により構成されている。実施例１では、主極の磁力は１２００mT以上とすることが好ましく、主極のみ磁力を高くするためには、希土類磁石を使用することが考えられる。例えば、ネオジム磁石、サマリウムコバルト磁石、プラセオジム磁石、サマリウム鉄窒素磁石、などが挙げられる。主極の磁力は磁石の外径に比例するので、今回の実施例にあげているスリーブ外径φ１８の場合、適用するマグネットの外径が約φ１７になる。この外形での磁力をネオジム磁石で最大に出そうとする場合、概略１９００mTが上限と考えられる。
なお、本体部２１に凹部２１ａを形成して主極部材２２を支持する構成の磁石ロール１１は、特許文献１，２等に記載されており、公知であるため、詳細な説明は省略する。

図５において、実施例１の現像スリーブ１２の内周面には、粒子状の潤滑剤２３が付与されている。実施例１では、粒子状の潤滑剤２３は、いわば粉状の潤滑剤２３がまぶされた状態であり、コーティングや粘着層を形成する等で付着しているのではなく、潤滑剤２３自体の粘着性や静電気的な力等で現像スリーブ１２の内面に付着している。但しこの潤滑粒子の粒径がＤ：５０で３．５μｍ以下の場合、スリーブの内面とマグロールの表面との間で摺擦されると粒子同士に擦り応力が発生し粘着性が発現する。この粘着性が発現した部分に選択的に潤滑粒子が付着するため安定的な潤滑性が発現する。潤滑粒子が３．５μｍより大きい場合は、粒子に擦り応力が発生しても粘着性が発現するような事はなく粒子状のままであるため接触した部分への定着性が弱く安定した潤滑性が得られにくい。実施例１の粒子状の潤滑剤２３は、ＰＴＦＥ：ポリテトラフルオロエチレンを主成分とするＰＴＦＥ粒子が使用されている。なお、実施例１では、粒子径のｄ：５０が３．５μｍ以下の粒子により構成されている。

（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１の現像ロールＲ０ｙ〜Ｒ０ｋでは、現像スリーブ１２の回転時に磁石ロール１１に接触する場合がある。近年、現像装置Ｇｙ〜Ｇｋが小型化すると共に、現像剤が小粒径化している。現像装置Ｇｙ〜Ｇｋが小型化すると、磁石ロール１１や現像スリーブ１２が小型化するとともに、磁石ロール１１と現像スリーブ１２との隙間が狭くなる。
また、現像剤の粒径が小さくなっていくと、非磁性のトナーだけでなく、磁性のキャリアの粒径も小さくなる。磁性のキャリアの粒径が小さくなると、各磁極Ｓ１〜Ｓ３、Ｎ１，Ｎ２から受ける磁力も小さくなる。したがって、キャリアが感光体ドラムＰＲｙ〜ＰＲｋに移動してしまう現象、いわゆる、ＢＣＯ：Beads Carry Overが発生する可能性が高くなる。特に、キャリアの粒径がＤ：５０で３０μｍ以下の時に、ＢＣＯが発生する可能性が高くなる。また、現時点で作成可能なキャリアの粒径はＤ：５０で２５μｍであり、これがキャリアの最小径となる。この場合、ＢＣＯはさらに悪化する。キャリア単体でのスリーブとの磁気吸引力はキャリアの粒径の３乗に比例するので、径の影響が大きい。
これに対して、従来よりも磁力の高い磁石ロール１１を使用すると、磁石ロール１１の費用が高くなる。また、磁石ロール１１と現像スリーブ１２との隙間を狭くすると、現像スリーブ１２の表面に形成される磁界が強くなるが、磁石ロール１１と現像スリーブとの隙間を狭くするのにも限界がある。よって、実施例１や特許文献１，２のように現像磁極Ｓ１の部分のみ磁力の高い構成とすることで、全体を磁力の高い構成とする場合に比べて、費用の上昇が抑制される。

現像磁極Ｓ１の部分のみ磁力を高くすると、現像領域Ｑ２ｙ〜Ｑ２ｋにおいて、現像スリーブ１２の表面のキャリアが現像磁極Ｓ１側に吸着される力が強くなる。したがって、表面のキャリアに押される形で、現像スリーブ１２の現像磁極Ｓ１に対応する部分が内側に撓み、現像スリーブ１２の内面が磁石ロール１１の外面に接触する恐れがある。特に、現像スリーブ１２と磁石ロール１１との隙間が近年狭くなっており、現像スリーブ１２と磁石ロール１１とが接触しやすくなっている。
現像スリーブ１２が磁石ロール１１に接触すると、回転する現像スリーブ１２と固定の磁石ロール１１との摺擦で、摺動抵抗が発生する。したがって、潤滑剤が付与されていない従来の構成では、現像スリーブ１２の回転速度の変動、いわゆる、回転ムラが発生して、画質に悪影響を及ぼしたり、摺動音が発生したり、摩耗が発生する恐れがある。仮に、現像スリーブ１２と磁石ロール１１とが接触しないように、撓みにくい剛性の高い材料を使用したり、接触しないように誤差を減らそうとすると、製造費用が上昇する問題がある。

これに対して、実施例１では、現像スリーブ１２の内面に潤滑剤２３が付与されている。したがって、潤滑剤が設けられていない従来の場合に比べて、現像スリーブ１２が内側に撓んでも、潤滑剤２３が磁石ロール１１との接触時の摺動抵抗が低減される。したがって、現像スリーブ１２の回転ムラが低減され、摺動音や摩耗も低減される。特に、実施例１では、離型性の高いＰＴＦＥ粒子が潤滑剤として使用されている。したがって、ＰＴＦＥ粒子以外を使用する場合に比べて、潤滑性が高い。
また、実施例１では、粒子径のＤ：５０が３．５μｍ以下のＰＴＦＥ粒子により構成されている。粒径のＤ：５０が３．５μｍ以下の粒子の場合、摺擦時の擦り応力により、固体粒子から粘性のある物体、いわゆる糊状に変化する。したがって、磁石ロール１１の摺擦した部分に選択的に強固に付着する。したがって、糊状にならない場合に比べて、経時的に、摺擦する部分に糊状のＰＴＦＥが蓄積し、安定した潤滑性が得られやすくなる。なお、本願明細書および請求の範囲において、摺擦に伴って潤滑剤が粒子状ではなくなる場合であっても、摺擦前の付与時に粒子状であるので、「粒子状の潤滑剤」と総括して記載する。

さらに、実施例１では、粒子状の潤滑剤２３が付与されているが、例えば、ＰＴＦＥ粒子を有する潤滑テープを現像スリーブ１２の内面または磁石ロール１１の外面に貼ることも考えられる。しかし、潤滑テープを使用した場合、潤滑テープの厚み分、現像スリーブ１２と磁石ロール１１との隙間を確保する必要がある。したがって、現像スリーブ１２と磁石ロール１１との隙間が開く分だけ現像スリーブ１２の表面での磁力が弱まると共に、現像装置Ｇｙ〜Ｇｋの小型化にも不利になる。また、潤滑テープに磁石ロール１１または現像スリーブ１２が接触すると、潤滑テープが経時的に摩耗、劣化して潤滑性が低下していく問題もある。これに対して、実施例１では、粒子状の潤滑剤２３が付着しているだけであり、現像スリーブ１２と磁石ロール１１との隙間を狭くすることが可能である。また、実施例１では、現像スリーブ１２の内面に潤滑剤２３が付与されており、磁石ロール１１に接触した場合に潤滑剤が強固に付着して、潤滑性が上がっていくと共に、現像磁極Ｓ１の付近に現像スリーブ１２の別の内面が次々に接触していくと、接触する部分に潤滑剤２３が次々と補充されていくこととなる。よって、潤滑テープを使用する場合に比べて、潤滑性の維持性も向上する。

（実験例）
次に、実施例の効果を確認するための実験を行った。
実験は、ＰＴＦＥ粒子の粒径を変化させた場合に、現像スリーブ１２の回転速度の変動が発生するかを確認した。
実験では、富士ゼロックス株式会社製のDocucenter5570を改造して使用した。なお、この実験装置では、直径が１７ｍｍの磁石ロールを使用し、肉厚が１７μｍの現像スリーブ１２を使用した。また、磁石ロール１１と現像スリーブ１２との隙間は、０．４ｍｍに設定されている。さらに、現像磁極Ｓ１として、１４００［mT］の主極部材２２を使用した。また、実験装置では、現像スリーブ１２の回転数は５５０［ｒｐｍ］に設定した。
ＰＴＦＥ粒子は、ダイキン社製の製品名Ｌ−２を使用した。また、ＰＴＦＥ粒子の粒子径は、コールターマルチサイザー(ベックマン・コールター社製)で測定した。なお、実験例では、粒子径のＤ：５０が３［μｍ］，３．５［μｍ］，４［μｍ］，５［μｍ］，６［μｍ］のものを使用した。
さらに、現像スリーブ１２の回転速度の変動は全面ハーフトーン（Ａ３）サイズのプリントサンプルを採取し、現像スリーブ周期の斑の有無と変化（距離の違い）で測定した。実験結果を図６に示す。

図６は実験例の実験結果の説明図であり、横軸にＰＴＦＥ粒子の粒径をとり、縦軸に回転速度の変動をとったグラフである。
図６において、ＰＴＦＥ粒子の粒径が４μｍ以上である場合、回転速度の変動が３０［ｒｐｍ］以上であった。これに対して、ＰＴＦＥ粒子の粒径が３．５μｍ以下の場合、回転変動が５［ｒｐｍ］以下に抑えられた。実験後に、現像ロールを分解して確認したところ、粒子径が３［μｍ］と３．５［μｍ］のものでは、磁石ロール１１の表面に糊状に付着していることが確認されたが、４［μｍ］以上のものでは確認されなかった。
したがって、実施例１の構成では、潤滑剤を使用しない従来の構成に比べて、磁石ロール１１と現像スリーブ１２との摺動抵抗が低減され、現像スリーブ１２の回転速度の変動が低減されることが確認された。

（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ08）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置の一例としての複写機Ｕを例示したが、これに限定されず、例えば、プリンタ、ＦＡＸ、あるいはこれらの複数または全ての機能を有する複合機等により構成することも可能である。
（Ｈ02）前記実施例において、複写機Ｕは、４色の現像剤が使用される構成を例示したが、これに限定されず、例えば、単色の画像形成装置や、５色以上または３色以下の多色の画像形成装置にも適用可能である。

（Ｈ03）前記実施例において、潤滑剤としてＰＴＦＥ粒子を使用することが好ましいが、これに限定されない。他の粒子状の潤滑剤としては、例えば、ＺｎＳｅやシリカ、オイル含浸粒子、シリコン系の粒子が挙げられるが、経時的な潤滑の安定性（特に粒子の定着性）から見て、ＰＴＦＥ粒子が最も好ましい。
（Ｈ04）前記実施例において、現像スリーブ１２の内面に潤滑剤を付与する構成を例示したが、これに限定されない。磁石ロール１１の外面に潤滑剤を付与したり、磁石ロール１１と現像スリーブ１２の両方に付与する構成とすることも可能である。また、現像スリーブ１２の内面や磁石ロール１１の外面の全域に付与する構成が望ましいが、現像スリーブ１２と磁石ロール１１とが接触しやすい部分が実験等で予め確認された場合は、接触しやすい部分に部分的に付与する構成とすることも可能である。

（Ｈ05）前記実施例において、潤滑剤として３．５μｍ以下のＰＴＦＥ粒子を使用することが好ましいが、これに限定されない。例えば、現像スリーブ１２と磁石ロール１１との隙間や、現像磁極の磁力の強さ、現像スリーブ１２の回転数や、許容される回転速度の変動等の設計や仕様に応じて、４μｍ以上のＰＴＦＥ粒子を使用することも可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、例示した数値や材料に限定されず、設計や仕様等に応じて適宜変更可能である。

（Ｈ07）前記実施例において、現像磁極Ｓ１の部分のみ主極部材２２を使用する構成を例示したが、これに限定されない。量産化に伴って製造費用が低下したり、磁力が十分に確保できるのであれば、主極部材２２が別体ではない一体構成の磁石ロール１１を使用することも可能である。
（Ｈ08）前記実施例において、潤滑剤をまぶすようにして付与する構成が望ましいが、これに限定されない。例えば、磁石ロール１１の外面または現像スリーブ１２の内面に粘着剤を塗布して、粘着剤に潤滑剤を付着させたり、粒子状の潤滑剤が分散された液体を塗布、乾燥させて皮膜状に付与することも可能である。

１１…磁石部材、
１２…回転部材、
２３…潤滑剤、
Ｆ…定着装置、
Ｇｙ，Ｇｍ，Ｇｃ，Ｇｋ…現像装置、
ＬＨｙ，ＬＨｍ，ＬＨｃ，ＬＨｋ…潜像の形成装置、
ＰＲｙ，ＰＲｍ，ＰＲｃ，ＰＲｋ…像保持体、
Ｓ…媒体、
Ｓ１…現像磁極、
Ｔ１＋Ｔ２＋Ｂ…転写装置、
Ｕ…画像形成装置。

Claims (2)

1. 像保持体に対向して配置され、表面に現像剤を保持して回転する回転部材と、
   前記回転部材の内部に配置され、前記回転部材を挟んで前記像保持体に対向する現像磁極を有し、回転不能に支持される磁石部材と、
   前記回転部材の内面および前記磁石部材の外面の少なくとも一方に付与された粒子状の潤滑剤であって、ポリテトラフルオロエチレンを含有する粒子により構成され、且つ、粒子径のＤ５０が３．５μｍ以下の前記潤滑剤と、
   を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 像保持体と、
   前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像の形成装置と、
   前記像保持体の表面の潜像を可視像に現像する請求項１に記載の現像装置と、
   前記像保持体の表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
   前記媒体の表面の可視像を定着させる定着装置と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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