JP2019211653A - 現像装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラー２０の表面のトナー薄層乱れを抑制するとともに、画像形成装置内部の汚染を抑制することが可能な現像装置およびそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置４は、磁性一成分の現像剤を収容する現像容器４０と、現像容器４０内の現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材３０と、攪拌搬送部材３０から供給される現像剤を担持する現像ローラー２０と、現像ローラー２０の表面の現像剤の層厚を規制する規制ブレード２１と、を備える。現像ローラー２０の軸方向の少なくとも両端部の表面には、常温で液状の界面活性剤が塗布されている。【選択図】図２

Description

本発明は、現像装置およびそれを備えた画像形成装置に関し、特に、磁性一成分の現像剤を担持する現像ローラーを有する現像装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。

従来、電子写真プロセスを用いた画像形成装置における現像方式としては、主として粉末の現像剤が使用され、感光体ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像剤によって可視化し、その可視像（トナー像）を記録媒体上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。

現像剤は、トナー及び磁性キャリアから成る二成分現像剤と、トナーのみから成る一成分現像剤とに大別される。例えば、磁性一成分現像剤を用いる現像方式としては、現像ローラー内部に複数の磁極を備えた固定マグネット体を配置し、磁気的担持力を利用して現像容器内のトナーを現像ローラー上に担持した後、規制ブレードを利用して層厚規制を行うことによりトナー薄層を形成し、現像位置において感光体ドラムへトナーを飛翔させる、いわゆるジャンピング一成分現像方式が知られている。

ところで、画像形成装置に新品の現像装置を取り付けた場合、トナーコンテナから現像装置にトナーを供給した後、攪拌搬送部材および現像ローラーを駆動してセットアップする必要がある。このとき、磁性一成分の現像剤を用いた現像装置では、現像ローラーの表面に最も早く到達したトナー（トナー薄層のうちの最下層のトナー）は、帯電機会が最も多いため帯電量が最も多くなり、現像ローラーの表面に強固に固着してしまう場合がある。なお、この現象は、低湿環境下で特に発生しやすい。

現像ローラーの表面に固着したトナー上にさらにトナーが積層されることにより、トナー薄層が部分的に厚くなり、トナー薄層の厚みにムラが生じる。これを薄層乱れといい、現像ローラーの軸方向の両端部で特に発生しやすい。

そこで、薄層乱れを抑制するために、現像ローラーの表面に金属石鹸を塗布した現像装置が知られている。この現像装置では、現像ローラーの表面に金属石鹸を塗布することによって、現像ローラーの表面とトナーとの間の摩擦力を低減して初期のトナー帯電量を低減することにより、薄層乱れを抑制している。

なお、現像ローラーの表面に金属石鹸を塗布した現像装置は、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００３−１６２１４３号公報

しかしながら、上記現像ローラーの表面に金属石鹸を塗布した従来の現像装置では、金属石鹸は比較的粒径の大きい（例えば数μm）の粉体であるため、現像ローラーの表面から金属石鹸が落下すると、画像形成装置内部を汚染するという問題点がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、現像ローラーの表面のトナー薄層乱れを抑制するとともに、画像形成装置内部の汚染を抑制することが可能な現像装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の第１の構成の現像装置は、磁性一成分の現像剤を収容する現像容器と、現像容器内の現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材と、攪拌搬送部材から供給される現像剤を担持する現像ローラーと、現像ローラーに対向配置され、現像ローラーの表面の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を備える。現像ローラーの軸方向の少なくとも両端部の表面には、常温で液状の界面活性剤が塗布されている。

本発明の第１の構成の現像装置によれば、現像ローラーの軸方向の少なくとも両端部の表面には、界面活性剤が塗布されている。これにより、界面活性剤が空気中の水分を吸湿するので、現像ローラーの表面に最も早く到達したトナー（トナー薄層のうちの最下層のトナー）の電荷を逃がして帯電量を低減することができる。このため、現像ローラーの表面に帯電量の多いトナーが強固に固着するのを抑制することができるので、トナー薄層が部分的に厚くなりトナー薄層の厚みにムラが生じるのを抑制することができる。すなわち、現像ローラーの表面で薄層乱れが生じるのを抑制することができる。また、現像ローラーの表面に界面活性剤を塗布することによって、現像ローラーの表面とトナーとの間の摩擦力を低減して初期のトナー帯電量を低減することができるので、薄層乱れが生じるのをより抑制することができる。

また、常温で液状の界面活性剤を用いることによって、金属石鹸等の粉体の界面活性剤を用いる場合と異なり、現像ローラーの表面から比較的粒径の大きい粉体が落下して画像形成装置内部を汚染するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態の現像装置を備えた画像形成装置の全体構成を示した断面図である。 本発明の一実施形態の現像装置の構造を示した側面断面図である。 本発明の一実施形態の現像装置の攪拌部の構造を示した平面断面図である。 本発明の一実施形態の現像装置の構造を示した斜視図である。 本発明の一実施形態の現像装置の現像ローラーおよび感光体ドラムの構造を示した図である。 本発明の一実施形態の現像装置を備えた画像形成装置に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による現像装置４を備えた画像形成装置１００の構造について説明する。画像形成装置（例えばモノクロプリンター）１００では、画像形成動作を行う場合、装置本体内の画像形成部Ｐにおいて、不図示のパーソナルコンピューター（ＰＣ）から送信された原稿画像データに基づく静電潜像が形成され、現像装置４により静電潜像にトナーが付着されてトナー像が形成される。この現像装置４へのトナーの供給はトナーコンテナ５から行われる。そして、このような画像形成装置１００では、感光体ドラム（像担持体）１を図１において時計回り方向に回転させながら、感光体ドラム１に対する画像形成プロセスが実行される。

画像形成部Ｐには、感光体ドラム１の回転方向（時計回り方向）に沿って、帯電部２、露光ユニット３、現像装置４、転写ローラー６、クリーニング装置７、及び除電装置（図示せず）が配設されている。感光体ドラム１は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電部２により、表面を帯電させるようになっている。そして、露光ユニット３からのレーザービームを受けた表面に、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定するものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）や、帯電時のオゾンの発生が少なく高解像度の画像が得られる有機感光層（ＯＰＣ）等が好ましい。

帯電部２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させる。露光ユニット３は、画像データに基づいて光ビーム（例えばレーザービーム）を感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。

現像装置４は、感光体ドラム１の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。現像装置４には、磁性を有するトナー成分のみから構成される磁性一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）が収容されている。なお、現像装置４の詳細な構造については後述する。転写ローラー６は、感光体ドラム１表面に形成されたトナー像を乱さずに用紙搬送路１１を搬送されてくる用紙に転写する。クリーニング装置７は、感光体ドラム１の長手方向に線接触するクリーニングローラーやクリーニングブレード等を備えており、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム１の表面に残った残留トナーを除去する。

そして、予め入力された画像データに基づいて露光ユニット３が感光体ドラム１上にレーザービーム（光線）を照射することで、その画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム１表面に形成する。その後、現像装置４が静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。

上記のようにトナー像が形成された画像形成部Ｐに向けて、用紙収容部１０から用紙が用紙搬送路１１及びレジストローラー対１３を経由して所定のタイミングで搬送され、画像形成部Ｐにおいて転写ローラー６により感光体ドラム１表面のトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム１から分離され、定着部８に搬送されて加熱及び加圧されることで用紙にトナー像が定着される。定着部８を通過した用紙は、排出ローラー対１４を通過して用紙排出部１５に排出される。

次に、図２を参照して、現像装置４の詳細構造について説明する。なお、図２は図１の背面側から見た状態を示しており、現像装置４内の各部材の配置は図１と左右が逆になっている。

図２に示すように、現像装置４は、現像ローラー２０と、規制ブレード（層厚規制部材）２１と、攪拌搬送部材３０と、現像剤供給部材３５と、これらを収容する現像容器４０等と、により構成されている。

現像容器４０は、現像装置４の外郭を構成しており、上面が開口した本体部４１と、本体部４１の上面を覆うカバー部材４２と、を有する。現像容器４０は、本体部４１に形成された仕切り部４１ａによって第１搬送室４０ａと第２搬送室４０ｂに仕切られている。第１搬送室４０ａ及び第２搬送室４０ｂには、磁性トナーからなる一成分現像剤が収容される。また、現像容器４０は、攪拌搬送部材３０、現像剤供給部材３５、及び現像ローラー２０を回転可能に保持している。更に、現像容器４０には、現像ローラー２０を感光体ドラム１（図１参照）に向けて露出させる開口４０ｃが形成されている。

現像ローラー２０は、感光体ドラム１に対して一定の間隔を隔てて対向配置される。また、現像ローラー２０は、感光体ドラム１に接近した対向領域において、感光体ドラム１にトナーを供給する。攪拌搬送部材３０は現像ローラー２０の左斜め下方に配設される。また、規制ブレード２１は現像ローラー２０の左側にて現像容器４０に固定保持されている。

攪拌搬送部材３０は、第１スパイラル（第１攪拌搬送部材）３１と第２スパイラル（第２攪拌搬送部材）３２の２本で構成される。第２スパイラル３２が現像ローラー２０の左斜め下方で、第２搬送室４０ｂ内に設けられ、第１スパイラル３１が第２スパイラル３２の左方に隣接して、第１搬送室４０ａ内に設けられる。

第１及び第２スパイラル３１、３２は現像剤を攪拌しながら搬送する。また、第１搬送室４０ａと第２搬送室４０ｂを仕切る仕切り部４１ａの長手方向（図２の紙面に対して垂直方向）の両端部分には、連通部（後述する上流側連通部４０ｄおよび下流側連通部４０ｅ）が設けられており、第１スパイラル３１が回転すると、現像剤が仕切り部４１ａに設けた一方の連通部から第２スパイラル３２に搬送され、現像剤が第１搬送室４０ａ内と第２搬送室４０ｂ内とを循環する。そして、第２スパイラル３２から現像ローラー２０に現像剤が供給される。

現像ローラー２０は、固定軸２０ａと、磁極部材２０ｂと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２０ｃ等を備えて構成されている。現像ローラー２０は、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により、図２の時計回り方向に回転させられる。

現像スリーブ２０ｃの表面は、所定の表面粗さを有するようにブラスト処理が施されている。また、現像スリーブ２０ｃには、トナー（正帯電トナー）と同極性の現像バイアスが印加される。現像バイアスを印加された現像スリーブ２０ｃが回転すると、現像ローラー２０と感光体ドラム１との対向領域において、現像バイアス電位と感光体ドラム１の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｃ表面に担持されたトナーが感光体ドラム１に飛翔する。飛翔したトナーは回転する感光体ドラム１上の露光部位に順次付着し、感光体ドラム１上の静電潜像が現像される。

規制ブレード２１は、感光体ドラム１に供給するトナー量、すなわち現像スリーブ２０ｃへのトナー付着量を規制するものであり、例えばＳＵＳ（ステンレス）等の磁性体が用いられる。そして、規制ブレード２１は、その先端と現像スリーブ２０ｃとの間に所定の隙間（０．２〜０．３ｍｍ）が形成されるように配設されており、この規制ブレード２１と現像スリーブ２０ｃとの間に発生する磁界によって現像スリーブ２０ｃへのトナー付着量が規制され、現像スリーブ２０ｃの表面には数十ミクロンのトナー薄層が形成される。

次に、現像装置４の攪拌部について詳しく説明する。

図３に示すように現像容器４０には、前述のように、仕切り部４１ａと、第１搬送室４０ａと、第２搬送室４０ｂと、上流側連通部４０ｄと、下流側連通部４０ｅとが形成され、その他に、現像剤補給通路４０ｆが形成されている。この現像剤補給通路４０ｆは、新しい現像剤をトナーコンテナ５から第１搬送室４０ａに補給するための通路である。

第１搬送室４０ａ、第２搬送室４０ｂおよび現像剤補給通路４０ｆは、互いに並列に配置されている。第１搬送室４０ａと第２搬送室４０ｂとを仕切るように現像容器４０の長手方向に延びる仕切り部４１ａが設けられており、現像剤補給通路４０ｆと第１搬送室４０ａとを仕切るように現像容器４０の長手方向に延びる仕切り部４１ｂが設けられている。なお、第１搬送室４０ａにおいて、図３の左側を上流側、図３の右側を下流側とし、また、第２搬送室４０ｂにおいて、図３の右側を上流側、図３の左側を下流側とする。従って、連通部は、第２搬送室４０ｂを基準として、上流及び下流と呼称している。

上流側連通部４０ｄおよび下流側連通部４０ｅは、仕切り部４１ａの長手方向の一方側および他方側（Ａ１方向側およびＡ２方向側）にそれぞれ形成されている。上流側連通部４０ｄは、第１搬送室４０ａおよび第２搬送室４０ｂのＡ１方向の端部同士を連通している。下流側連通部４０ｅは、第１搬送室４０ａおよび第２搬送室４０ｂのＡ２方向の端部同士を連通している。そして現像剤は、第１搬送室４０ａ、上流側連通部４０ｄ、第２搬送室４０ｂ、及び下流側連通部４０ｅ内を循環することが可能である。

第１スパイラル３１は、回転軸３１ａと、回転軸３１ａに一体に設けられ、回転軸３１ａの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第１螺旋羽根３１ｂとを有する。回転軸３１ａは現像容器４０に回転可能に軸支されている。第１螺旋羽根３１ｂは、第１搬送室４０ａ内の現像剤を攪拌しながらＡ１方向に搬送する。

第２スパイラル３２は、回転軸３２ａと、回転軸３２ａに一体に設けられ、回転軸３２ａの軸方向に第１螺旋羽根３１ｂと同じピッチで第１螺旋羽根３１ｂとは逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成される第２螺旋羽根３２ｂとを有する。回転軸３２ａは、回転軸３１ａと平行に配置され、現像容器４０に回転可能に軸支されている。第２螺旋羽根３２ｂは、第２搬送室４０ｂ内の現像剤をＡ２方向（Ａ１方向とは反対方向）に攪拌搬送しながら現像ローラー２０に現像剤を供給する。

現像剤補給通路４０ｆのＡ１方向側の部分では図４に示すように、現像容器４０の上方に設けられたトナーコンテナ５から新しい現像剤を現像容器４０内に補給するための補給口４２ａがカバー部材４２に形成されている。補給口４２ａは、トナーコンテナ５から現像容器４０に現像剤を搬送する現像剤供給装置８０（図６参照）に接続されている。現像剤供給装置８０は、現像剤搬送路、回転軸および螺旋羽根からなる搬送スクリュー、搬送スクリューを駆動するモーターおよび歯車を有する駆動機構（いずれも図示せず）によって構成されている。

補給口４２ａには、現像容器４０内のトナー量を検知するトナーセンサー（図示せず）の検知結果に応じて、トナーコンテナ５（図１参照）に貯留されたトナー（現像剤）が供給される。現像剤補給通路４０ｆのＡ２方向側の部分では図３に示すように、現像剤補給通路４０ｆから第１搬送室４０ａに現像剤を供給するための供給口４０ｇが形成されている。すなわち、現像剤補給通路４０ｆは、Ａ１方向側の部分に供給された現像剤を、Ａ２方向に搬送して第１搬送室４０ａの上流側に供給するための通路である。

現像剤補給通路４０ｆ内には、第１スパイラル３１および第２スパイラル３２と平行に現像剤供給部材３５が配置されている。現像剤供給部材３５は図３に示すように、回転軸３５ａと、回転軸３５ａに一体に設けられる第３螺旋羽根３５ｂおよび第４螺旋羽根３５ｃとを有する。第３螺旋羽根３５ｂは、回転軸３５ａの軸方向に第１螺旋羽根３１ｂとは逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成されるとともに、補給口４２ａ（図４参照）から供給口４０ｇまで形成される。第４螺旋羽根３５ｃは、第３螺旋羽根３５ｂとは逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成されるとともに、供給口４０ｇからＡ２方向側の端部まで形成される。

現像剤供給部材３５は、第１スパイラル３１と同方向（図２の反時計回り方向）に回転するように構成されており、補給口４２ａに供給された現像剤は供給口４０ｇ側に搬送される。第３螺旋羽根３５ｂと第４螺旋羽根３５ｃとが互いに逆方向を向く（逆位相の）羽根で形成されているので、第３螺旋羽根３５ｂと第４螺旋羽根３５ｃとによって、現像剤は供給部４０ｇで衝突し第１搬送室４０ａへ搬送される。

なお、現像剤供給部材３５、第１スパイラル３１および第２スパイラル３２の各々は、図示しないモーターと歯車からなる駆動機構により回転駆動させられる。

ここで、本実施形態では、現像ローラー２０が新品の状態において、現像スリーブ２０ｃの軸方向の少なくとも両端部の表面には、常温で液状（液体）の界面活性剤が塗布されている。界面活性剤は、現像スリーブ２０ｃの表面のうちの感光体ドラム１の現像領域に対応する領域Ｒ（図５参照）の全域に塗布されていてもよい。

また、界面活性剤は、トナーの帯電極性とは逆極性の界面活性剤が用いられてもよい。ここでは、トナーは正帯電トナーであるため、界面活性剤は、例えばアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム等のアニオン界面活性剤が用いられてもよい。

界面活性剤の厚みは、０．０１μm以上１μm以下であることが好ましく、ここでは約０．０５μmに設定されている。なお、後述するように、現像スリーブ２０ｃの表面の界面活性剤は、現像装置４を駆動することによってトナーへ徐々に移行するため、現像装置４を所定時間以上駆動した後では現像スリーブ２０ｃの表面に界面活性剤は存在しない。

図６は、画像形成装置１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。

バイアス制御回路５１は、帯電バイアス電源５２、現像バイアス電源５３、及び転写バイアス電源５４と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源５２〜５４を作動させるものであり、各電源５２〜５４はバイアス制御回路５１からの制御信号によって、帯電部２、現像ローラー２０、転写ローラー６に所定のバイアスを印加する。

操作部７０には、液晶表示部７１、各種の状態を示すＬＥＤ７２が設けられており、液晶表示部７１およびＬＥＤ７２は、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の各種設定はパーソナルコンピューターのプリンタードライバーから行われる。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き可能な記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり、操作部７０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９５を少なくとも備えている。また、制御部９０は、画像形成装置１００の本体内部の任意の場所に配置可能である。

また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９５を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９５を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐの感光体ドラム１、帯電部２、露光ユニット３、現像装置４、転写ローラー６、クリーニング装置７、除電装置（図示せず）、及びバイアス制御回路５１、操作部７０、定着部８、現像剤供給装置８０等が挙げられる。

ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。タイマー９６は、例えば、後述する初期動作の実行時間を計測する。

ここで、本実施形態では、制御部９０は、現像装置４が新品である場合（現像装置４が新品に交換された場合や画像形成装置１００自体が新品である場合）のセットアップ時において、現像ローラー２０の表面の界面活性剤をトナーに移行させる初期動作を実行する。

具体的には、制御部９０は、現像装置４が新品の場合に、トナーコンテナ５から現像装置４内にトナーを供給するとともに、攪拌搬送部材３０および現像ローラー２０を所定時間（例えば１時間）回転駆動する。これにより、画像形成動作に先立って、現像ローラー２０の表面の界面活性剤がトナーに徐々に移行し、現像ローラー２０の表面において界面活性剤が存在しなくなる。そして、現像ローラー２０の表面に正常な（均一な厚みの）トナー薄層が形成される。

なお、初期動作は、現像装置４が新品であることを検知した場合に自動で行ってもよいし、ユーザー又はメンテナンス作業者が操作部７０に実行指示を入力することによって行ってもよい。

本実施形態では、上記のように、現像ローラー２０の表面には、界面活性剤が塗布されている。これにより、界面活性剤が空気中の水分を吸湿するので、現像ローラー２０の表面に最も早く到達したトナー（トナー薄層のうちの最下層のトナー）の電荷を逃がして帯電量を低減することができる。このため、現像ローラー２０の表面に帯電量の多いトナーが強固に固着するのを抑制することができるので、トナー薄層が部分的に厚くなりトナー薄層の厚みにムラが生じるのを抑制することができる。すなわち、現像ローラー２０の表面で薄層乱れが生じるのを抑制することができる。また、現像ローラー２０の表面に界面活性剤を塗布することによって、現像ローラー２０の表面とトナーとの間の摩擦力を低減して初期のトナー帯電量を低減することができるので、薄層乱れが生じるのをより抑制することができる。

なお、新品の現像装置４を使用する際のセットアップ時に、現像ローラー２０の表面に正常な（均一な厚みの）トナー薄層が一旦形成されれば、その後で薄層乱れは生じない。

また、常温で液状の界面活性剤を用いることによって、金属石鹸等の粉体の界面活性剤を用いる場合と異なり、現像ローラー２０の表面から比較的粒径の大きい粉体が落下して画像形成装置１００内部を汚染するのを抑制すことができる。

また、上記のように、界面活性剤は、現像剤を構成するトナーの帯電極性とは逆極性の界面活性剤であってもよい。このように構成すれば、トナーの帯電量を効果的に低減することができる。

また、上記のように、界面活性剤は、現像ローラー２０の表面のうちの感光体ドラム１の現像領域に対応する領域Ｒの全域に塗布されていてもよい。このように構成すれば、現像ローラー２０の表面の領域Ｒの全域において、薄層乱れが生じるのを抑制することができる。

また、上記のように、制御部９０は、現像装置４が新品の場合に、現像装置４内に現像剤を供給するとともに、攪拌搬送部材３０および現像ローラー２０を所定時間回転駆動することにより、画像形成動作に先だって現像ローラー２０の表面の界面活性剤を現像剤に移行させる初期動作を実行可能である。これにより、現像ローラー２０の表面に正常な（均一な厚みの）トナー薄層を形成した状態で、画像形成動作を実行することができる。また、現像ローラー２０の表面において界面活性剤が存在しなくなった状態で、画像形成動作を実行することができるので、画像濃度が低下するのを抑制することができる。なお、現像ローラー２０の表面に界面活性剤が残っている状態で画像形成動作を実行した場合、画像濃度が少し低下する場合がある。

次に、上記した本実施形態の効果を確認するために行った確認実験について説明する。この確認実験は、上記実施形態に対応した実施例１〜４と、上記実施形態に対応しない比較例と、について行った。

［実施例１］
現像ローラー２０の表面の領域Ｒ（図５参照）の全域にアニオン界面活性剤であるアルキルエーテル硫酸エステルナトリウムの５％水溶液を均一に塗布し、所定温度で所定時間乾燥させた。この現像ローラー２０が取り付けられた新品の現像装置４を搭載した画像形成装置１００を実施例１とした。

［実施例２］
現像ローラー２０の表面に両性界面活性剤であるアルキルアミンオキシドの５％水溶液を均一に塗布する以外は実施例１と同様に構成したものを実施例２とした。

［実施例３］
現像ローラー２０の表面に非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテルの５％水溶液を均一に塗布する以外は実施例１と同様に構成したものを実施例３とした。

［実施例４］
現像ローラー２０の表面にカチオン界面活性剤である塩化ジステアリルジメチルアンモニウムの５％水溶液を均一に塗布する以外は実施例１と同様に構成したものを実施例４とした。

なお、実施例１〜４では、乾燥後における現像ローラー２０の表面の界面活性剤は常温（２０℃）で液状であった。

［比較例］
表面に界面活性剤が塗布されていない現像ローラー２０が取り付けられた新品の現像装置４を搭載した画像形成装置１００を比較例とした。

そして、実施例１〜４および比較例について、低温低湿（１０℃、２０％ＲＨ）の環境下で、初期動作を実行した。具体的には、現像装置４内に正帯電トナーをインストールした後、攪拌搬送部材３０および現像ローラー２０を１時間回転駆動した。その後、現像ローラー２０の表面のトナー薄層を目視で確認し、薄層乱れを評価した。その結果を表１に示す。なお、トナー薄層が均一に形成されムラが無い状態を◎、画像形成に悪影響を及ぼさないレベルの小さなムラがトナー薄層に生じている状態を○、画像形成に悪影響を及ぼすレベルのムラがトナー薄層に生じている状態を×とした。

表１を参照して、実施例１〜４では、トナー薄層にムラが生じやすい低温低湿環境においても、トナー薄層を良好に形成することができることが判明した。これは、以下の理由によるものと考えられる。すなわち、界面活性剤が空気中の水分を吸湿するので、現像ローラー２０の表面に最も早く到達したトナー（トナー薄層のうちの最下層のトナー）の電荷を逃がして帯電量を低減した。このため、現像ローラー２０の表面に帯電量の多いトナーが強固に固着するのを抑制することができたので、トナー薄層が部分的に厚くなりトナー薄層の厚みにムラが生じるのを抑制することができた、と考えられる。

また、実施例１では、実施例２〜４に比べて、トナー薄層をより均一に形成することができることが判明した。これは、アニオン界面活性剤が有する陰イオン性の親水基が、正帯電トナーの帯電量が高くなるのを抑えるように作用したためである、と考えられる。

なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、プリンターに本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、複写機、複合機、ファクシミリ等の、磁性一成分の現像剤を担持する現像ローラーを備えた種々の画像形成装置に本発明を適用できる。

また、上記実施形態では、現像ローラー２０の表面の領域Ｒの全域に界面活性剤を塗布する例について示したが、本発明はこれに限らない。トナーの種類や特性等によって薄層乱れの生じやすさは異なる。このため、薄層乱れが比較的生じにくいトナーを用いる場合は、現像ローラー２０の表面の両端部のみに界面活性剤を塗布してもよい。この場合、例えば、現像ローラー２０の表面の領域Ｒの両端縁から１０ｍｍの範囲に界面活性剤を塗布してもよい。

１ 感光体ドラム（像担持体）
４ 現像装置
５ トナーコンテナ
２０ 現像ローラー
２１ 規制ブレード（層厚規制部材）
３０ 攪拌搬送部材
４０ 現像容器
８０ 現像剤供給装置
９０ 制御部
１００ 画像形成装置
Ｒ 領域

Claims (7)

1. 磁性一成分の現像剤を収容する現像容器と、
   前記現像容器内の前記現像剤を攪拌搬送する攪拌搬送部材と、
   前記攪拌搬送部材から供給される前記現像剤を担持する現像ローラーと、
   前記現像ローラーに対向配置され、前記現像ローラーの表面の前記現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
   を備え、
   前記現像ローラーの軸方向の少なくとも両端部の表面には、常温で液状の界面活性剤が塗布されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記界面活性剤は、前記現像剤を構成するトナーの帯電極性とは逆極性の界面活性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. 前記トナーは、正帯電トナーであり、
   前記界面活性剤は、アニオン界面活性剤であることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記界面活性剤は、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウムであることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記界面活性剤は、前記現像ローラーの表面のうちの像担持体の現像領域に対応する領域の全域に塗布されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記現像装置に供給される前記現像剤を収容するトナーコンテナと、
   前記トナーコンテナから前記現像装置に前記現像剤を搬送する現像剤供給装置と、
   前記現像装置および前記現像剤供給装置を制御する制御部と、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記現像装置が新品の場合に、前記現像装置内に前記現像剤を供給するとともに、前記攪拌搬送部材および前記現像ローラーを所定時間回転駆動することにより、画像形成動作に先だって前記現像ローラーの表面の前記界面活性剤を前記現像剤に移行させる初期動作を実行可能であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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