(57)【要約】【課題】長期にわたって濃度低下やムラの少ない高画質の画像を得ることができる現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】現像ローラにおいて、現像スリーブ４３の外表面に、現像スリーブ４３の軸に対する平行方向に、各々が延在して、各々の延在方向と直交する断面が略Ｖ字形状を有し、現像スリーブ４３の周方向Ｄ１２に配列された複数本のＶ字溝４３１が設けられており、複数本のＶ字溝４３１それぞれは、当該Ｖ字溝４３１における一対の内斜面４３１ａ，４３１ｂのうち、現像スリーブ４３の回転方向Ｄ１２１の上流側の内斜面４３１ａが、当該回転方向Ｄ１２１の下流側の内斜面４３１ｂよりも急傾斜に形成されていることを特徴とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットローラと、
前記マグネットローラを内包して該マグネットローラの磁力により外表面に現像剤を吸着しつつ軸回りに回転する現像スリーブと、を備え、
前記現像スリーブの外表面に、当該現像スリーブの軸に対する平行方向、又は当該軸に対する斜め方向に、各々が延在して、各々の延在方向と直交する断面が略Ｖ字形状を有し、前記現像スリーブの周方向に配列された複数本のＶ字溝が設けられており、
前記複数本のＶ字溝それぞれは、当該Ｖ字溝における一対の内斜面のうち、前記現像スリーブの回転方向の上流側の内斜面が、当該回転方向の下流側の内斜面よりも急傾斜に形成されている
ことを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】
前記複数本のＶ字溝それぞれは、前記平行方向又は前記斜め方向に、互いに端部同士が重なり合うように配列された複数の凹みで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ。
【請求項３】
前記複数の凹みそれぞれが、前記延在方向と直交する凹み断面の形状が略Ｖ字形状となったＶ字凹みであって、当該Ｖ字凹みにおける底筋が、前記延在方向について、当該Ｖ字凹みが深くなる方向に凸の円弧を描いており、
前記複数本のＶ字溝それぞれにおける底筋は、前記延在方向に前記円弧が連なった凹凸形状となっていることを特徴とする請求項２に記載の現像ローラ。
【請求項４】
前記複数本のＶ字溝それぞれにおける前記断面における底部の形状は、半径が０．０５ｍｍ以上の円弧形状となっていることを特徴とする請求項１から３のうち何れか一項に記載の現像ローラ。
【請求項５】
前記複数本のＶ字溝は、前記外表面において、各々が前記斜め方向に延在して螺旋を描くとともに、所定本数のＶ字溝同士が互いに交差して網目模様を形成していることを特徴とする請求項１から４のうち何れか一項に記載の現像ローラ。
【請求項６】
前記現像スリーブは、前記外表面において、前記複数本のＶ字溝それぞれの内面の粗さが、前記複数本のＶ字溝以外の部分の粗さよりも粗いことを特徴とする請求項１から５のうち何れか一項に記載の現像ローラ。
【請求項７】
前記現像スリーブは、前記複数本のＶ字溝が表面に形成されたスリーブ本体と、前記表面に、前記スリーブ本体の構成材料よりも高硬度で低摩擦の材料で形成された表面膜と、を備えていることを特徴とする請求項１から６のうち何れか一項に記載の現像ローラ。
【請求項８】
現像剤を収容する現像剤収容部と、
前記現像剤収容部の内部の現像剤を外表面に吸着して、現像対象物まで運んで現像を行う現像ローラと、を備え、
前記現像ローラが、請求項１〜７のうち何れか一項に記載の現像ローラであることを特徴する現像装置。
【請求項９】
現像剤を収容する現像剤収容部と、
前記現像剤収容部の内部の現像剤を外表面に吸着して、現像対象物まで運んで現像を行う現像ローラと、
前記現像剤収容部及び前記現像ローラを少なくとも収容し、画像形成装置のフレームに着脱自在に取り付けられるカートリッジケースと、を備え、
前記現像ローラが、請求項１〜７のうち何れか一項に記載の現像ローラであることを特徴するプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
感光体の表面に静電潜像を形成する像形成部と、
現像剤を収容する現像剤収容部と、
前記現像剤収容部の内部の現像剤を外表面に吸着して、前記感光体まで運んで前記静電潜像の現像を行う現像ローラと、を備え、
前記現像ローラが、請求項１〜７のうち何れか一項に記載の現像ローラであることを特徴する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ローラ、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。
【背景技術】
【０００２】
従来、いわゆる電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。このような画像形成装置には、感光体に形成された静電潜像を現像剤で現像するための現像装置が搭載されている。そして、現像装置の多くは、現像剤を静電潜像まで運ぶ現像ローラを備えている。
【０００３】
現像ローラは、円筒状の現像スリーブを有している。現像スリーブは、回転しつつ外表面に現像剤を担持して静電潜像まで運ぶ。このとき、現像スリーブの外表面での現像剤スリップにより、現像剤の搬送量が減少することがある。このような搬送量の減少は、現像された画像に濃度低下やムラを生じさせる恐れがある。そこで、現像スリーブの外表面での現像剤スリップを抑制するため、現像スリーブの外表面に、ブラスト加工による凹凸や、複数本の溝や、複数の凹みを形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜５参照。）。これらの技術によれば、外表面に形成された凹凸や溝や凹みで現像剤を保持してスリップの発生を抑制することができ、これにより現像された画像における濃度低下やムラを抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記のような形状が形成された現像スリーブの外表面は、現像が繰り返されるにつれて摩耗することがある。このため、長期にわたって使用されるうちに、現像された画像にムラが現れてくることがある。また、近年では、例えば小粒径のトナーを含む現像剤の使用等により画像再現性の向上が進みつつあり、現像剤の搬送量の減少が些少であっても、画像における濃度低下やムラが目立ち易くなる傾向にある。
【０００５】
そこで、本発明は、長期にわたって濃度低下やムラの少ない高画質の画像を得ることができる現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、マグネットローラと、前記マグネットローラを内包して該マグネットローラの磁力により外表面に現像剤を吸着しつつ軸回りに回転する現像スリーブと、を備え、前記現像スリーブの外表面に、当該現像スリーブの軸に対する平行方向、又は当該軸に対する斜め方向に、各々が延在して、各々の延在方向と直交する断面が略Ｖ字形状を有し、前記現像スリーブの周方向に配列された複数本のＶ字溝が設けられており、前記複数本のＶ字溝それぞれは、当該Ｖ字溝における一対の内斜面のうち、前記現像スリーブの回転方向の上流側の内斜面が、当該回転方向の下流側の内斜面よりも急傾斜に形成されていることを特徴とする現像ローラとなっている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、現像スリーブの外表面に設けられた複数本のＶ字溝それぞれにおける、現像スリーブの回転方向の上流側の内斜面が、当該回転方向の下流側の内斜面よりも急傾斜に形成されている。現像スリーブが回転するとき、その外表面の現像剤は、主にＶ字溝における上記の上流側の内斜面によって掻き寄せられるようにしてＶ字溝に保持される。本発明によれば、この上流側の内斜面が上記のように急傾斜に形成されているので、Ｖ字溝で保持した現像剤が上流側の内斜面を乗り越えてＶ字溝の外へと逃れてしまうといった事態の発生が抑えられる。つまり、本発明では、Ｖ字溝による現像剤の保持力が元々大きくなっており、長期にわたる使用によって摩耗が生じＶ字溝での保持力が多少低下したとしてもＶ字溝で現像剤を十分に保持することが可能となっている。即ち、本発明によれば、長期にわたって現像スリーブの外表面における現像剤のスリップの発生を抑制することで、濃度低下やムラの少ない高画質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示されているプロセスカートリッジの詳細な構造を示す図である。
【図３】図２に示されている現像ローラの、図２中におけるＶ１−Ｖ１線断面を、その周辺構造とともに示す断面図である。
【図４】図２及び図３に示されているドクタブレードが、現像スリーブの外表面に吸着された現像剤の厚みを所定の厚みに均一に均す様子を示す模式図である。
【図５】図２〜図４に示されている現像スリーブの外表面を示す図である。
【図６】図５中の領域Ａ１の模式的な拡大図である。
【図７】図５中の領域Ａ１を、図６中の矢印Ｖ２方向に見た上面図である。
【図８】図５中の領域Ａ１の、図７中のＶ３−Ｖ３線断面及びＶ４−Ｖ４線断面を示す断面図である。
【図９】現像スリーブのスリーブ本体における外表面のＶ字溝を形成するための表面処理装置を示す図である。
【図１０】図１〜図８に示されている実施形態における現像ローラと比較するための比較形態の現像ローラを、現像スリーブの回転中におけるある時点について示す模式図である。
【図１１】図１０に示されている比較形態の現像ローラを、図１０とは別の時点について示す模式図である。
【図１２】図１〜図８に示されている実施形態に対する変形例を示す図である。
【図１３】図１２に示されている現像スリーブの外表面における、図１２中の領域Ａ７の拡大図である。
【図１４】比較例１の現像スリーブにおけるＶ字溝を示す模式図である。
【図１５】比較例２の現像スリーブを示す模式図である。
【図１６】比較例３の現像スリーブを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像形成装置を示す概略構成図である。
【００１１】
この図１に示されている画像形成装置１は、電子写真方式を用いるプリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等に利用される装置である。画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像則ちカラー画像を用紙Ｐに形成する。以下、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色に対応するユニット等を、符号の末尾に各々Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付けて示す。
【００１２】
画像形成装置１は、図１に示すように、フレーム１０、給紙部１１、レジストローラ１２、転写部１３、定着部１４、上記４色の露光部１５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、及び、上記４色のプロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、等を備えている。
【００１３】
フレーム１０は、矩形箱状に形成され、フロア上に設置される。フレーム１０には、給紙部１１、レジストローラ１２、転写部１３、定着部１４、露光部１５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、及び、プロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、等が収納される。
【００１４】
給紙部１１は、フレーム１０の下部に複数段設けられている。各給紙部１１は、給紙カセット１１１と、給紙ローラ１１２と、を備えている。給紙カセット１１１は、フレームに出し入れ自在な引出し状に構成されており、複数枚の用紙Ｐを収容する。給紙ローラ１１２は、給紙カセット１１１から用紙Ｐを１枚ずつ繰出してレジストローラ１２へと送り出す。
【００１５】
レジストローラ１２は、給紙部１１から送り出されてくる用紙Ｐを一時留めるとともに、プロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからのトナー像の転写タイミングに合わせて転写部１３へと送り出す。
【００１６】
転写部１３は、プロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで形成された各色のトナー像を、レジストローラ１２から送り出されてくる用紙Ｐに重ねて転写することで、用紙Ｐにカラーのトナー画像を形成する。この転写部１３は、駆動ローラ１３１と、従動ローラ１３２と、搬送ベルト１３３と、上記４色の転写ローラ１３４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと、を備えている。駆動ローラ１３１及び従動ローラ１３２に搬送ベルト１３３が架け渡されており、駆動ローラ１３１によって、搬送ベルト１３３が図中反時計回りに回転駆動される。この搬送ベルト１３３によって、レジストローラ１２からの用紙Ｐが、各プロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下を通って定着部１４へと搬送される。
【００１７】
転写部１３における各色の転写ローラ１３４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、対応する色のプロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に搬送ベルト１３３を挟む位置に配置される。そして、搬送ベルト１３３によって送られてくる用紙Ｐに、プロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで形成された各色のトナー像を転写する。
【００１８】
定着部１４は、トナー像の転写を受けた用紙Ｐが転写部１３から送られてくると、この時点では未定着状態にあるトナー像を、押圧と加熱とにより用紙Ｐに定着させる。
【００１９】
各色の露光部１５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、対応する色のプロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが有する後述の感光体ドラムをレーザ光で走査露光することで、この感光体ドラムに各色の色分解画像を表す静電潜像を形成する。
【００２０】
各色のプロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、露光部１５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからの走査露光によって形成された静電潜像を各色のトナーを含む現像剤で現像して感光体ドラムに各色のトナー像を形成する。プロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、転写部１３の搬送ベルト１３３の上方に、この搬送ベルト１３３の回転方向に沿って図中右側からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順で一列に配列されている。
【００２１】
本実施形態の画像形成装置１では、プロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで形成された各色のトナー像が、上述したように転写部１３で用紙Ｐに重ねて転写される。この転写で形成されたカラーのトナー像が、定着部１４で用紙Ｐに定着する。そして、定着済みの用紙Ｐが、フレーム１０の外部へと排出される。この画像形成装置１では、以上のようにしてカラー画像が用紙Ｐに形成されて排出される。
【００２２】
次に、プロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの詳細な構造について説明する。尚、各色のプロセスカートリッジ２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、現像に用いる現像剤に含まれるトナーの色を除いて互いに同等な構成を有している。そこで、以下では、色についての概念を捨象し、色を表すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの添え字を省略して説明を行う。
【００２３】
図２は、図１に示されているプロセスカートリッジの詳細な構造を示す図である。
【００２４】
本実施形態におけるプロセスカートリッジ２０は、カートリッジケース２１、感光体ドラム２２、帯電器２３、クリーニングブレード２４、及び現像装置３０を備えている。
【００２５】
カートリッジケース２１は、感光体ドラム２２、帯電器２３、クリーニングブレード２４、及び現像装置３０を収容し、画像形成装置１のフレーム１０に着脱自在に取り付けられるように構成されている。また、フレーム１０に取り付けられたときに、上述した走査露光のためのレーザ光Ｌ１を通す窓２１１が設けられている。また、カートリッジケース２１における転写部１３の側は、感光体ドラム２２の表面の一部が転写部１３に向かって露出されるように開放されている。
【００２６】
感光体ドラム２２は、表面に感光層を有し、中心軸回りに図中で時計回りに回転する。
【００２７】
帯電器２３は、感光体ドラム２２の回転方向についてレーザ光Ｌ１による露光位置よりも上流側の帯電位置に配置され、この帯電位置で、感光体ドラム２２の表面を帯電させる。
【００２８】
感光体ドラム２２が回転しながら、帯電後の表面が走査露光されることで、その表面に静電潜像が形成される。現像装置３０によってこの静電潜像が現像されてトナー像が形成され、転写部１３によってそのトナー像が用紙Ｐに転写される。
【００２９】
クリーニングブレード２４は、感光体ドラム２２における、転写部１３による転写後の表面から、転写残トナーや紙粉等の付着物を除去する。除去後の表面が帯電器２３によって再度帯電されて、次の静電潜像の形成に供される。
【００３０】
現像装置３０は、現像ケース３１、攪拌ローラ３２、ドクタブレード３３、及び現像ローラ４０を備えている。
【００３１】
現像ケース３１における下部空間が現像剤Ｇ１を収容する現像剤収容部３１１となっている。本実施形態では、トナーと磁性キャリアとを有する二成分式の現像剤Ｇ１が採用されている。現像剤収容部３１１には、２本の攪拌ローラ３２が互いに平行に配置されている。これらの攪拌ローラ３２が回転すると、現像剤Ｇ１をなすトナーと磁性キャリアとが現像剤収容部３１１の内部で混練されつつ循環する。
【００３２】
現像ローラ４０は、現像剤収容部３１１の内部の現像剤Ｇ１を外表面に吸着して、現像対象物たる感光体ドラム２２の静電潜像まで運んで現像を行うものである。
【００３３】
図３は、図２に示されている現像ローラの、図２中におけるＶ１−Ｖ１線断面を、その周辺構造とともに示す断面図である。
【００３４】
図２及び図３に示されているように、現像ローラ４０は、芯金４１、マグネットローラ４２、及び現像スリーブ４３を備えている。
【００３５】
芯金４１は、感光体ドラム２２の中心軸と平行となるように現像ケース３１に回転不能に固定されている。マグネットローラ４２は、磁性材料で円筒状に形成されて芯金４１に回転不能に固定されている。
【００３６】
現像スリーブ４３は、円筒状に形成されて、マグネットローラ４２を内包しつつ軸回りに回転可能に設けられている。そして、マグネットローラ４２の磁力により現像剤収容部３１１の内部の現像剤Ｇ１を外表面に吸着しつつ軸回りに回転する。そして、感光体ドラム２２の外表面に近接する現像位置４０ａを、現像スリーブ４３の外表面が通過する際に現像剤による静電潜像の現像が行われる。現像後の現像剤は、現像スリーブ４３の外表面が現像剤収容部３１１の内部と対向する位置を通過する際に、現像剤収容部３１１へと戻される。
【００３７】
この現像スリーブ４３は、マグネットローラ４２と現像剤Ｇ１との間に相互作用する磁力に影響を与えない為、非磁性材料が選定される。例えば、現像スリーブ４３は、アルミニウム合金、真鍮、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、導電性の樹脂などの非磁性材料で構成されている。アルミニウム合金は加工性、軽さの面で優れており、ステンレス鋼は加工性は劣るが、硬度、耐磨耗性、腐食性に優れ、加工後表面処理などの処理が必要ない点がメリットとなる。アルミニウム合金を用いる場合には、Ａ６０６３、Ａ５０５６、及びＡ３００３の何れかのアルミニウム合金を用いるのが好ましい。また、ステンレス鋼を用いる場合には、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、及びＳＵＳ３１６の何れかのステンレス鋼を用いるのが好ましい。
【００３８】
ドクタブレード３３は、長尺な帯板状の部材であって、現像スリーブ４３の回転方向について、現像位置４０ａの上流側の位置に、現像スリーブ４３の外表面に一長辺を向けつつ、現像スリーブ４３と平行に配置されるように現像ケース３１に固定されている。このドクタブレード３３は、現像スリーブ４３の外表面に吸着された現像剤Ｇ１の厚みを所望の厚みに均一に均す役割を担っている。
【００３９】
図４は、図２及び図３に示されているドクタブレードが、現像スリーブの外表面に吸着された現像剤の厚みを所定の厚みに均一に均す様子を示す模式図である。
【００４０】
ドクタブレード３３の長辺と現像スリーブ４３の外表面との間には、現像剤Ｇ１の所望の厚みに対応した間隙Ｇａ１が開いている。現像スリーブ４３の外表面に吸着された現像剤Ｇ１は、この間隙Ｇａ１を通過する際に、その厚みが、所望の厚みに均一に均される。
【００４１】
ここで、本実施形態では、現像スリーブ４３の外表面が次のような形状に形成されている。
【００４２】
図５は、図２〜図４に示されている現像スリーブの外表面を示す図であり、図６は、図５中の領域Ａ１の模式的な拡大図である。また、図７は、図５中の領域Ａ１を、図６中の矢印Ｖ２方向に見た上面図であり、図８は、図５中の領域Ａ１の、図７中のＶ３−Ｖ３線断面及びＶ４−Ｖ４線断面を示す断面図である。図８（ａ）には、図７中のＶ３−Ｖ３線断面が示され、図８（ｂ）には、図７中のＶ４−Ｖ４線断面が示されている。
【００４３】
現像スリーブ４３の外表面は、複数本のＶ字溝４３１が設けられている。各Ｖ字溝４３１は、現像スリーブ４３の軸４３ａに対する平行方向Ｄ１１に延在し、図６や図８に示されているように、その延在方向（平行方向Ｄ１１）と直交する断面が略Ｖ字形状を有している。このようなＶ字溝４３１が、現像スリーブ４３の周方向Ｄ１２に複数本配列されて設けられている。
【００４４】
そして、各Ｖ字溝４３１における一対の内斜面４３１ａ，４３１ｂのうち、現像スリーブ４３の回転方向Ｄ１２１の上流側の内斜面４３１ａが、当該回転方向Ｄ１２１の下流側の内斜面４３１ｂよりも急傾斜に形成されている。言い換えると、上流側の内斜面４３１ａと現像スリーブ４３における溝外の外表面とがなす角度θａが、下流側の内斜面４３１ｂと溝外の外表面とがなす角度θｂよりも大きくなっている。急傾斜に形成される上流側の内斜面４３１ａと外表面とがなす角度θａについては、４５°〜７０°の範囲内の角度であることが好ましい。
【００４５】
また、本実施形態では、このようなＶ字溝４３１が、上記の平行方向Ｄ１１に、互いに端部同士が重なり合うように配列された複数の凹み４３１−１で構成されている。各凹み４３１−１は、Ｖ字溝の延在方向（平行方向Ｄ１１）と直交する凹み断面が略Ｖ字形状となったＶ字凹みである。当該Ｖ字凹みにおける底筋４３１−１ａが、Ｖ字溝の延在方向（平行方向Ｄ１１）について、当該Ｖ字凹みが深くなる方向に凸の円弧を描いている。そして、Ｖ字溝４３１における底筋４３１ｃは、図８（ｂ）に示されているように、延在方向（平行方向Ｄ１１）に上記の円弧が連なった凹凸形状となっている。さらに、Ｖ字溝４３１における上記の断面における底部４３１ｄの形状は、半径Ｒ１が０．０５ｍｍ以上の円弧形状となっている。
【００４６】
また、本実施形態では、現像スリーブ４３は、その外表面において、Ｖ字溝４３１の内面の粗さが、Ｖ字溝以外の部分の粗さよりも粗くなっている。
【００４７】
そして、このようなＶ字溝４３１が形成された現像スリーブ４３が、複数本のＶ字溝４３１が表面に形成されたスリーブ本体４３ｂと、その表面に、スリーブ本体４３ｂの構成材料よりも高硬度で低摩擦の材料で形成された表面膜４３ｃとで構成されている。このような表面膜４３ｃとしては、例えばフッ素樹脂によるコーティング膜等が挙げられる。
【００４８】
このような現像スリーブ４３のスリーブ本体４３ｂにおける外表面のＶ字溝４３１は、以下に説明する表面処理装置によって形成される。
【００４９】
図９は、現像スリーブのスリーブ本体における外表面のＶ字溝を形成するための表面処理装置を示す図である。図９（ａ）には、表面処理装置５の全体構成が示されている。この表面処理装置５は、切削工具を用いてスリーブ本体４３ｂの外表面に、Ｖ字溝４３１を構成する凹み４３１−１を順次に切削加工する装置である。図９（ｂ）には、切削工具５３の要部が示されている。図９（ｃ）には切削工具５３が備える回転刃物の拡大図が示されている。また、図９（ｄ）には、図９（ｃ）に示されている回転刃物の先端を、図９（ｃ）中の矢印Ｖ５方向から見た図が示されている。
【００５０】
表面処理装置５は、図９（ａ）に示すように、ベース５１に、スリーブ本体４３ｂの保持部５２と、切削工具５３と、が取り付けられたものである。
【００５１】
保持部５２は、スリーブ本体４３ｂの両端をチャックするとともに、モータ５２１によってスリーブ本体４３ｂを軸回りに回転する。切削工具５３は、保持されたスリーブ本体４３ｂの軸方向にスライド移動可能に、ベース５１のスライドレール５１１に保持されている。この切削工具５３は、モータ５３１の出力部に取り付けられた回転刃物としてのエンドミル５３２で切削加工を行う。
【００５２】
エンドミル５３２は、図９（ｃ）に示すように、円柱状の本体部５３２ａと、二つの切削刃５３２ｂとを備えている。切削刃５３２ｂは、本体部５３２ａの先端部に周方向に間隔をあけて一対が設けられている。切削刃５３２ｂは、図９（ｄ）に示すように螺旋状に延在して形成されている。また、エンドミル５３２の切削刃５３２ｂの先端の外縁５３２ｂ−１の断面は、図９（ｃ）に示すように、鋭角をなすように形成されている。
【００５３】
表面処理装置５では、エンドミル５３２によってスリーブ本体４３ｂの外表面に、Ｖ字溝４３１を構成する凹み４３１−１が、次のように形成される。即ち、表面処理装置５では、エンドミル５３２による切削加工が、保持部５２によるモータ５２１がスリーブ本体４３ｂを回転させ、さらにスライドレール５１１に沿ってエンドミル５３２をスライド移動させながら行われる。
【００５４】
図９（ｂ）に示されているように、エンドミル５３２は、切削刃５３２ｂの先端がスリーブ本体４３ｂの外周面へと近づけられる。エンドミル５３２の先端では、図９（ｄ）に示されているように、周方向について切削刃５３２ｂが存在する部分と、一対の切削刃５３２ｂの間で刃が存在しない部分とがある。エンドミル５３２が回転すると、切削刃５３２ｂの先端の外縁５３２ｂ−１がスリーブ本体４３ｂの外周面に当たるタイミングでその外周面が削られる。このタイミングでの切削により、スリーブ本体４３ｂの外表面に、凹み４３１−１が形成される。
【００５５】
このとき、上述したように、切削加工は、スリーブ本体４３ｂが回転しつつエンドミル５３２がスライド移動しながら行われる。このため、１つの凹み４３１−１が形成された後、次に凹み４３１−１が形成されるまでの間に、切削刃５３２ｂの先端の外縁５３２ｂ−１が当たるスリーブ本体４３ｂの外周面上の位置がずれている。
【００５６】
その結果、図７に示されているように、凹み４３１−１の形成は、スリーブ本体４３ｂの軸方向及び周方向の双方にずれた、つまりは斜め方向Ｄ１３に、位置をずらしつつ順次に行われることとなる。そして、本実施形態では、スリーブ本体４３ｂの回転速度と、エンドミル５３２の回転速度、及びエンドミル５３２のスライド移動速度が、複数の凹み４３１−１の端部同士が次のように重なり合うような速度に調節されている。即ち、本実施形態では、上記のように斜め方向Ｄ１３に位置をずらしつつ形成される複数の凹み４３１−１が、スリーブ本体４３ｂの軸方向について互いに端部同士が重なり合って配列されるように上記の速度が調節されている。このような切削加工によって、複数の凹み４３１−１が、スリーブ本体４３ｂの軸方向について互いに端部同士が重なり合ったＶ字溝４３１が、周方向に複数本、スリーブ本体４３ｂの外周面に形成される。
【００５７】
このとき、上記の切削加工において、エンドミル５３２は、スリーブ本体４３ｂの外周面に対する法線４３ｂ−１と、エンドミル５３２の軸心５３２−１と、がなす角度である当り角αで、上記の外縁５３２ｂ−１がスリーブ本体４３ｂの外周面に当てられる。この当り角αは、図９（ｂ）中の上下方向Ｄ１３に、エンドミル５３２の位置を調節することで調節可能となっている。エンドミル５３２の位置を上方にずらせば当り角αは９０°に近づき、エンドミル５３２の位置を下方にずらせば当り角αは０°に近づく。そして、当り角αを４５°とすると、周方向についての凹み４３１−１の凹み断面（即ち、Ｖ字溝４３１の断面）のＶ字形状は、Ｖ字の底を通る法線を挟んで左右対称のＶ字形状となる。
【００５８】
ここで、本実施形態では、保持部５２でのスリーブ本体４３ｂの回転方向が、図５〜図８に示されている現像スリーブ４３の回転方向Ｄ１２１と一致している。そして、上記の当り角αが、４５°よりも小さくなるように調節されている。これにより、Ｖ字溝４３１における一対の内斜面４３１ａ，４３１ｂのうち、現像スリーブ４３の回転方向Ｄ１２１の上流側の内斜面４３１ａが、当該回転方向Ｄ１２１の下流側の内斜面４３１ｂよりも急傾斜に形成されることとなっている。
【００５９】
また、本実施形態では、切削刃５３２ｂの外縁５３２ｂ−１の先端における鋭角形状には、半径が０．０５ｍｍ以上の丸みが設けられている。これにより、Ｖ字溝４３１の底部の形状は、半径が０．０５ｍｍ以上の円弧形状に形成されることとなっている。また、切削刃５３２ｂの外縁５３２ｂ−１の刃は、切削面が、スリーブ本体４３ｂの表面粗さよりも粗い面となるように適宜に粗い刃となっている。その結果、Ｖ字溝４３１の内面の粗さが、Ｖ字溝４３１以外の部分の粗さよりも粗い面に形成されることとなっている。
【００６０】
以上に説明した本実施形態の現像ローラ４０では、現像スリーブ４３が回転するとき、その外表面の現像剤は、Ｖ字溝４３１における回転方向Ｄ１２１の上流側の内斜面４３１ａによって掻き寄せられるようにしてＶ字溝４３１に保持される。この現像ローラ４０によれば、この上流側の内斜面４３１ａが上記のように急傾斜に形成されているので、Ｖ字溝４３１で保持した現像剤が上流側の内斜面４３１ａを乗り越えてＶ字溝４３１の外へと逃れてしまうといった事態の発生が抑えられる。
【００６１】
図１０は、図１〜図８に示されている実施形態における現像ローラと比較するための比較形態の現像ローラを、現像スリーブの回転中におけるある時点について示す模式図である。また、図１１は、図１０に示されている比較形態の現像ローラを、図１０とは別の時点について示す模式図である。
【００６２】
この比較形態の現像ローラ６０の現像スリーブ６３の外表面には、一対の内斜面の傾斜が同程度となったＶ字溝６３１が形成されている。この比較形態では、回転方向Ｄ６２１の上流側の内斜面の傾斜が、上記の実施形態ほどには急傾斜に形成されておらず、現像剤Ｇ６のスリップを抑制するための保持力が元来それほど大きくなく限定されたものとなる。このため、図１０に示されるように、矢印Ｄ６３方向に回転する感光体ドラム６２と、現像スリーブ６３の外表面と、が近接する現像領域Ａ６をＶ字溝６３１の相互間が通過するタイミングでは現像剤Ｇ６が不足しがちとなる場合がある。他方、図１１に示されるように現像領域Ａ６をＶ字溝６３１が通過するタイミングでは現像剤Ｇ６が増加する。この結果、現像されたトナー像に、Ｖ字溝６３１の形成ピッチに対応した間隔の縞状の画像ムラが生じる恐れがある。そして、このような画像ムラは、長期にわたる使用によって摩耗が生じＶ字溝６３１での保持力が低下すると、現像剤Ｇ６のスリップによる全体的な濃度低下とともに一層顕著に現れる可能性がある。
【００６３】
また、保持力が元来それほど大きくない比較形態の現像ローラ６０の現像スリーブ６３では、画像再現性の向上が進みつつある近年では、現像剤の搬送量の減少が些少であっても、画像における濃度低下やムラが目立ち易くなる傾向にある。
【００６４】
このような比較形態に対し、図１〜図８に示されている実施形態における現像ローラ４３によれば、上記のように、Ｖ字溝４３１による現像剤の保持力が元々大きくなっている。このため、長期にわたる使用によって摩耗が生じＶ字溝４３１での保持力が多少低下したとしてもＶ字溝４３１で現像剤を十分に保持することが可能となっている。即ち、本実施形態によれば、長期にわたって現像スリーブ４３の外表面における現像剤のスリップの発生を抑制することで、濃度低下やムラの少ない高画質の画像を得ることができる。
【００６５】
また、本実施形態では、Ｖ字溝４３１は、現像スリーブ４３の軸４３ａに対する平行方向Ｄ１１に、互いに端部同士が重なり合うように配列された複数の凹み４３１ａで構成されている。
【００６６】
ここで、本実施形態とは異なるＶ字溝の形成手法としては、例えばＶ字突条のダイスを介在させた筒部材の引抜き加工でＶ字溝を形成する手法等がある。現像スリーブの外表面に複数本のＶ字溝を形成する際には、Ｖ字突条が周方向に複数配列されたダイスが用いられる。このようなダイスを用いる手法では、ダイスにおいて周方向についてＶ字突条の間隔を詰めることに限界があるため、複数本のＶ字溝を、ある程度以上に溝間隔を詰めて形成することができない。
【００６７】
これに対し、本実施形態によれば、図９を参照して説明した表面処理装置５を用い、複数の凹み４３１ａそれぞれを切削加工してＶ字溝４３１を形成する手法等を採用することができる。このような手法では、周方向についての切削位置を調整することで、任意の間隔でＶ字溝４３１を形成することができるので、上記のようなダイスを用いる手法と比較すると、複数本のＶ字溝４３１を、溝間隔を詰めて密に形成することができる。そして、そのように密に形成された複数本のＶ字溝４３１によれば、各Ｖ字溝４３１で保持した現像剤を、間隔を置かずに感光体ドラム２２へと搬送することができるので、一層濃度低下やムラの少ない高画質の画像を得ることができる。
【００６８】
また、本実施形態では、各凹み４３１−１が、図８に示されているようにＶ字凹みであって、その底筋４３１−１ａが、Ｖ字溝の延在方向（平行方向Ｄ１１）について、Ｖ字凹みが深くなる方向に凸の円弧を描いている。そして、各Ｖ字溝４３１の底筋４３１ｃは、図８（ｂ）に示されているように、延在方向（平行方向Ｄ１１）に円弧が連なった凹凸形状となっている。
【００６９】
本実施形態によれば、Ｖ字溝４３１について、その製造上、例えばＶ字の凹み４３１−１毎に加工深さを調節することで、例えば延在方向の一端から他端に掛けて深さが徐々に深くなる、あるいは浅くなる等といった深さ偏差を抑えることができる。このような深さ偏差が大きいと、現像ローラ４０の延在方向について現像剤の保持量に変化が生じ、画像における濃度低下やムラを助長する一因になる恐れがある。しかしながら、本実施形態によれば、上記のように各Ｖ字溝４３１について延在方向の深さ偏差を抑えることができるので、一層濃度低下やムラの少ない高画質の画像を得ることができる。
【００７０】
また、本実施形態では、Ｖ字溝４３１における底部４３１ｄの形状は、半径Ｒ１が０．０５ｍｍ以上の円弧形状となっている。これにより、この底部が鋭角に切れ込んだ形状となっている場合等と比較して、長期にわたる使用を経ても現像剤に含まれるトナーがこの底部４３１ｄに溜まり難い。Ｖ字溝４３１の底部４３１ｄにトナーが溜まるとＶ字溝４３１が浅くなって現像剤の保持力が低下する恐れがある。本実施形態によれば、このようなトナーの溜まりが抑えられるので、Ｖ字溝４３１における現像剤の保持力が長期にわたって良好に維持されることから、長期にわたって一層濃度低下やムラの少ない高画質の画像を得ることができる。
【００７１】
また、本実施形態では、現像スリーブ４３は、各Ｖ字溝４３１の内面の粗さが、Ｖ字溝４３１以外の部分の粗さよりも粗い。これにより、長期にわたる使用によって摩耗が生じたとしてもＶ字溝４３１において粗く形成された内面によって現像剤の保持力を維持することが可能となっている。その結果、長期にわたって一層濃度低下やムラの少ない高画質の画像を得ることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、現像スリーブ４３は、その表面に、スリーブ本体４３ｂの構成材料よりも高硬度で低摩擦の材料で形成された表面膜４３ｃが設けられている。この表面膜４３ｃにより、現像スリーブ４３の外表面における摩耗自体が抑制されるので、長期にわたって一層濃度低下やムラの少ない高画質の画像を得ることができる。
【００７３】
そして、以上に説明した現像ローラ４０を備える現像装置３０、プロセスカートリッジ２０、及び画像形成装置１によれば、長期にわたって一層濃度低下やムラの少ない高画質の画像を得ることができる。
【００７４】
図１２は、図１〜図８に示されている実施形態に対する変形例を示す図であり、この図１２には、変形例における現像スリーブ７３が示されている。そして、図１３は、図１２に示されている現像スリーブの外表面における、図１２中の領域Ａ７の拡大図である。
【００７５】
この変形例では、現像スリーブ７３の外表面において、複数本のＶ字溝７３１は、各々が現像スリーブ７３１の軸７３ａに対する斜め方向Ｄ７１，Ｄ７２に延在して螺旋を描いて形成されている。そして、所定本数のＶ字溝７３１同士が互いに交差して網目模様を形成している。また、各Ｖ字溝７３１は、上述した実施形態と同様に、互いに端部同士が重なり合うように配列された複数の凹み７３１−１で構成されている。
【００７６】
この変形例によれば、Ｖ字溝７３１で形成された網目模様により、現像スリーブ７３の外表面に、より高い保持力で現像剤を保持することができるので、長期にわたって一層濃度低下やムラの少ない高画質の画像を得ることができる。
【００７７】
尚、前述した実施形態や変形例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によっても尚本発明の現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【００７８】
例えば、前述した実施形態では、本発明にいう画像形成装置の一例として、着色トナーとしてイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナーを用いるカラーの画像形成装置１が例示されている。しかしながら、本発明にいう画像形成装置は、これに限るものではなく、例えば黒（Ｋ）のトナーのみを用いるモノクロの装置等であってもよい。
【００７９】
また、前述した実施形態では、本発明にいう画像形成装置の一例として、着脱自在のプロセスカートリッジ２０を備えた画像形成装置１が例示されている。しかしながら、本発明にいう画像形成装置は、これに限るものではなく、現像剤収容部と現像ローラとを備えていれば、カートリッジ形式を採用していないものであってもよい。
【００８０】
また、前述した実施形態では、本発明にいうプロセスカートリッジの一例として、現像装置３０の他に感光体ドラム２２等も備えたプロセスカートリッジ２０が例示されている。しかしながら、本発明にいうプロセスカートリッジは、これに限るものではなく、少なくとも現像剤収容部と現像ローラとをカートリッジケースに収容したものであれば、感光体ドラム等は備えないもの等であってもよい。
【００８１】
また、前述した実施形態では、本発明にいうＶ字溝の一例として、互いに端部同士が重なり合うように配列された複数の凹み４３１−１，７３１−１で構成されたＶ字溝４３１，７３１が例示されている。しかしながら、本発明にいうＶ字溝はこれに限るものではなく、現像スリーブの回転方向の上流側の内斜面が、当該回転方向の下流側の内斜面よりも急傾斜に形成されているものであれば、その具体的な構成を問うものではない。例えば、本発明にいうＶ字溝は、一対の内斜面がこのような傾斜となっているのであれば、Ｖ字突条のダイスを介在させた筒部材の引抜き加工で形成されるＶ字溝等であってもよい。ただし、上記のような複数の凹みでＶ字溝を構成することで、溝間隔を詰めてＶ字溝を密に形成したり、Ｖ字溝における延在方向の深さ偏差を抑えたりすることが可能となることは上述した通りである。
【実施例】
【００８２】
次に、上述した実施形態に相当する現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置の実施例について説明する。尚、以下の実施例では、現像ローラ等について具体的に述べるが、これらはあくまでも例であって、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００８３】
＜実施例１＞
実施例１では、図５〜図８に示されている実施形態における現像スリーブ４３を以下のようにして作製した。まず、直径Φ２５ｍｍの円筒状のアルミニウム合金管を用い、図９に示されている表面処理装置５を利用して、外表面に下記の条件で複数本のＶ字溝を形成した。
【００８４】
まず、エンドミル５３２として、図９に示されている２枚刃ではなく、次のものを用いた。
・エンドミル５３２の外径と刃数  ：Φ６ｍｍ、４枚刃
・エンドミル５３２の先端における外縁５３２ｂ−１の形状：Ｒ０．１ｍｍの丸み
【００８５】
表面処理装置５における動作上の設定条件は以下の通りとした。
・保持部５２におけるスリーブ本体４３ｂの回転数  ：１１６６ｒｐｍ
・エンドミル５３２の回転数      ：３１４００ｒｐｍ
・エンドミル５３２の当り角α    ：３５°
・エンドミル５３２の、スリーブ本体４３ｂの軸との直交軸に対する傾き角：左傾斜５．０°
・エンドミル５３２の、スリーブ本体４３ｂの軸方向の移動速度：０．４５ｍｍ／ｒｅｖ
・エンドミル５３２による切込み深さ：５０μｍ
【００８６】
以上の設定により、スリーブ本体４３ｂの外表面に、０．４５ｍｍ／ｒｅｖの速度でスリーブ本体４３ｂの軸方向に延在するＶ字溝４３１が形成される。形成されたＶ字溝４３１における溝深さの実測値は、４５〜５２μｍであった。また、エンドミル５３２の当り角αを３５°とした結果、図８に示されている角度θａ，角度θｂは以下の通りとなった。
・上流側の内斜面４３１ａと外表面とがなす角度θａ：約５６°
・下流側の内斜面４３１ｂと外表面とがなす角度θｂ：約３５°
【００８７】
ただし、本実施例では、溝内の表面粗さは溝外と同程度とした。他方、外表面には、スリーブ本体４３ｂの構成材料であるアルミニウム合金よりも高硬度で低摩擦のフッ素樹脂で形成された表面膜４３ｃを形成した。
【００８８】
こうして得られた現像スリーブ４３内にマグネットローラ４２を収容して現像ローラ４０を製造し、この現像ローラ４０を画像形成装置１に搭載した。
【００８９】
＜実施例２＞
実施例２では、図１２及び図１３に示されている変形例における現像スリーブ７３を以下のようにして作製した。この実施例２でも、図９に示されている表面処理装置５をＶ字溝７３１の形成に利用した。エンドミル５３２は、実施例１で用いたものと同等なものを用いた。
【００９０】
表面処理装置５における動作上の設定条件は以下の通りとした。
・保持部５２におけるスリーブ本体４３ｂの回転数    ：１４５０ｒｐｍ
・エンドミル５３２の、スリーブ本体４３ｂの軸方向の移動速度：０．３ｍｍ／ｒｅｖ
【００９１】
この他は、上述した実施例１と同じ設定条件の下でＶ字溝７３１の形成を行なった。ただし、本実施例２では、保持部５２におけるスリーブ本体４３ｂの回転方向を次のように変更した。まず、時計回りの回転方向で一方向（右捩れ）のＶ字溝７３１を形成した後、回転方向を反時計回りに変更し、他方向（左捩れ）のＶ字溝７３１を形成した。
【００９２】
以上の設定により、スリーブ本体４３ｂの外表面に、図１２及び図１３に示されているＶ字溝７３１による網目模様が形成された。尚、本実施例２でも、エンドミル５３２の当り角αが３５°であるので、図８に示されている角度θａ，角度θｂは以下の通りとなった。
・上流側の内斜面４３１ａと外表面とがなす角度θａ：約５６°
・下流側の内斜面４３１ｂと外表面とがなす角度θｂ：約３５°
【００９３】
こうして得られた現像スリーブ４３内にマグネットローラ４２を収容し、現像ローラ４０を製造し、この現像ローラ４０を画像形成装置１に搭載した。
【００９４】
＜実施例３＞
実施例３では、図５〜図８に示されている実施形態における現像スリーブ４３を以下のようにして作製した。この実施例３でも、図９に示されている表面処理装置５をＶ字溝４３１の形成に利用した。エンドミル５３２は、切削面の粗さが後述の粗さとなる点を除いて、実施例１で用いたものと同等なものを用いた。
【００９５】
本実施例３では、現像スリーブ４３におけるＶ字溝４３１以外の外表面の粗さを、算術平均粗さＲａで以下の粗さで形成した。
・現像スリーブ４３におけるＶ字溝４３１以外の外表面の粗さ：Ｒａで０．６μｍ
【００９６】
他方、Ｖ字溝４３１の内面の粗さを、算術平均粗さＲａで以下の粗さで形成した。
・Ｖ字溝４３１の内面の粗さ：Ｒａで１．６μｍ
【００９７】
本実施例３では、Ｖ字溝４３１の加工に用いるエンドミル５３２の切削刃５３２ｂの外縁５３２ｂ−１の刃は、切削面の粗さ、Ｒａで１．６μｍとなる粗い刃となっている。
【００９８】
この他は、上述した実施例１と同じ設定条件の下でＶ字溝４３１の形成を行なった。こうして得られた現像スリーブ４３内にマグネットローラ４２を収容し、現像ローラ４０を製造し、この現像ローラ４０を画像形成装置１に搭載した。
【００９９】
さらに、このような実施例１〜３と比較するため、以下に説明する比較例１〜３を作製した。
【０１００】
＜比較例１＞
比較例１では、次のようなＶ字溝を有する現像スリーブを作製した。
【０１０１】
図１４は、比較例１の現像スリーブにおけるＶ字溝を示す模式図である。
【０１０２】
本比較例１では、現像スリーブ８３の外表面には、一対の内斜面８３１ａ，８３１ｂの傾斜が同等なＶ字溝８３１が複数本形成されている。また、これら複数本のＶ字溝８３１は、Ｖ字突条を有するダイスを介在させた冷間引抜き加工で形成されるものとなっている。
【０１０３】
本比較例１でも、まず、現像スリーブ８３の形成には、上述した実施例１〜３と同様に、直径Φ２５ｍｍの円筒状のアルミニウム合金管を用いた。そして、Ｖ字溝８３１の形成には、以下のダイスを用いた。
【０１０４】
ダイスは、円環状のダイス本体の内周縁に、中心方向に向かって突出したＶ字突状が周方向に複数配列されたものを用いた。このダイスの内側に上記のアルミニウム合金管を通して引き抜くことで、アルミニウム合金管の外表面に複数のＶ字溝８３１を同時に形成した。ダイスにおけるＶ字突条の刃先形状と、Ｖ字突条の配列と、は以下のものとなっている。
【０１０５】
・Ｖ字突条の刃先形状：頂角が６０°の三角刃
・Ｖ字突条の配列：７．２°ピッチで５０刃の円周方向配列
【０１０６】
このようにして得られた現像スリーブ８３内にマグネットローラ４２を収容し、現像ローラ４０を製造し、この現像ローラ４０を画像形成装置１に搭載した。
＜比較例２＞
比較例２では、次のような現像スリーブを作製した。
【０１０７】
図１５は、比較例２の現像スリーブを示す模式図である。
【０１０８】
本比較例２では、現像スリーブ９３の外表面には、Ｖ字溝に替えて、複数の凹み９３１がランダムに分散した凹凸形状が形成されている。
【０１０９】
本比較例２でも、まず、現像スリーブ９３の形成には、上述した実施例１〜３と同様に、直径Φ２５ｍｍの円筒状のアルミニウム合金管を用いた。そして、このアルミニウム合金管の外表面に、冷間で砥粒を吹き付けるサンドブラスト加工により、上記の凹凸形状を形成した。このサンドブラスト加工における加工条件としては、砥粒番手を＃１２０（平均粒径１２５μｍ）とし、吐出圧を０．４ＭＰａとした。
【０１１０】
このようにして得られた現像スリーブ９３内にマグネットローラ４２を収容し、現像ローラ４０を製造し、この現像ローラ４０を画像形成装置１に搭載した。
【０１１１】
＜比較例３＞
比較例３では、次のような現像スリーブを作製した。
【０１１２】
図１６は、比較例３の現像スリーブを示す模式図である。
【０１１３】
本比較例３では、現像スリーブ１０３０の外表面には、図５〜図８に示されている実施形態における現像スリーブ４３と同様に、複数の凹み１０３１−１の連なりからなるＶ字溝１０３１が複数本形成されている。ただし、このＶ字溝１０３１は、一対の内斜面１０３１ａ，１０３１ｂの傾斜が同等なものとなっている。この比較例３でも、図９に示されている表面処理装置５をＶ字溝１０３１の形成に利用した。エンドミル５３２は、実施例１で用いたものと同等なものを用いた。
【０１１４】
ここで、本比較例３におけるＶ字溝１０３１における一対の内斜面１０３１ａ，１０３１ｂの、互いに同等な傾斜は、エンドミル５３２の当り角αを以下のように設定することで実現した。
・エンドミル５３２の当り角α    ：４５°
【０１１５】
この他は、上述した実施例１と同じ設定条件の下でＶ字溝１０３１の形成を行なった。こうして得られた現像スリーブ１０３０内にマグネットローラ４２を収容し、現像ローラ４０を製造し、この現像ローラ４０を画像形成装置１に搭載した。
＜評価動作＞
【０１１６】
これらの実施例１〜３、比較例１〜３において得られた画像形成装置１を用いて後述する画像形成を複数回行なった。そして、形成初期の画像と、所定回数の形成を経た後の画像と、についてムラの有無等の評価を行なった。
【０１１７】
ここで、画像形成には次のような磁性キャリアとトナーとで構成された現像剤を用いた。即ち、磁性キャリアとしては、フェライトを芯材として帯電調整剤を含有した樹脂コート層を有する平均体積粒径が３５μｍの磁性粒子を用いた。また、トナーとしては、乳化重合法により製造され、ポリエステルを主成分として帯電制御剤、色剤を混合し、その周りにシリカや酸化チタン等を外添した、平均体積粒径が５μｍのトナーを用いた。そして、トナー濃度を７ｗｔ％に調整してヘンシェルミキサーで混合したものを現像剤として用いた。
【０１１８】
また、画像形成装置１における画像形成のプロセス条件は、感光体表面電位を−７００Ｖ、露光電位を−１５０Ｖ、現像バイアス電圧を−５５０Ｖとした。
【０１１９】
画像におけるムラは、感光体全面を露光して形成した全面黒画像（ベタ画像）を用いて評価した。このような画像を用いると、現像トナーが最大出力で感光体側に移動するので、現像ローラにおいて現像剤の搬送に搬送量不足等が生じた際には、現像開始部（紙面上側）から徐々に濃度低下やムラが生じることとなる。ここでの評価は、このような濃度低下やムラを確認することで行った。また、経時劣化を確認するため、３００，０００枚（３００Ｋ）の画像形成を経た後のベタ画像についてムラの有無等の評価を行なった。さらに、評価するベタ画像の形成以外のタイミングでは、印刷面積約５％のパターンチャートでランニング印刷運転を実施した。
【０１２０】
＜画像濃度評価方法＞
実施例１〜３、比較例１〜３の画像形成装置１それぞれにおいて、上述した３００Ｋの画像形成の前後のタイミングにおいて、それぞれベタ画像を１０枚形成した。各ベタ画像について、次のような測定を行った。まず、現像スリーブ４３，７３，８３，９３，１０３０の最初の一周に相当する領域（第１領域）について分光濃度計による濃度測定を３箇所行った。続いて、現像スリーブ４３，７３，８３，９３，１０３０の最初の一周以降に相当する領域（第２領域）について分光濃度計による濃度測定を３箇所行った。そして、これら第１領域と第２領域とについて測定した濃度を用い、以下に示す評価基準に基づいて各評価を行った。
【０１２１】
＜評価基準＞
（画像濃度評価）
第１領域及び第２領域について測定した濃度の平均値（即ち、第１領域と第２領域とを合わせた濃度の平均値）を算出して、この平均値について以下の評価基準に基づき評価を行った。
○・・・測定した濃度の平均値が、基準値（１．３）以上である。
×・・・測定した濃度の平均値が、基準値（１．３）未満である。
【０１２２】
（濃淡ムラ評価）
第１領域について測定した濃度の平均値と、第２領域について測定した濃度の平均値と、の差分値を算出して、この差分値について以下の評価基準に基づき評価を行った。
○・・・濃度の平均値の差分値が、基準値（０．０３）未満である。
×・・・濃度の平均値の差分値が、基準値（０．０３）以上である。
【０１２３】
（現像スリーブにおける溝ピッチに起因するピッチムラ評価）
１０枚のベタ画像を目視により確認して、以下の評価基準に基づき評価を行った。
○・・・溝ピッチに起因する細かなピッチムラが確認されたベタ画像がない。
×・・・溝ピッチに起因する細かなピッチムラが確認されたベタ画像が１枚以上あった。
【０１２４】
（現像ローラの回転周期に起因するピッチムラ評価）
１０枚のベタ画像を目視により確認して、以下の評価基準に基づき評価を行った。
○・・・現像ローラ回転周期に起因する幅広のピッチムラが確認されたベタ画像がない。
×・・・現像ローラ回転周期に起因する幅広のピッチムラが確認されたベタ画像が１枚以上あった。
【０１２５】
ここで、現像ローラの回転周期に起因するピッチムラは、次のような場合に生じることがある。即ち、現像スリーブの加工において、その現像スリーブに曲がりや撓み等の変形が生じていた場合等に上記のピッチムラが生じることがある。図４を参照して説明したように、現像スリーブの外表面に保持された現像剤は、ドクタブレード３３によってその厚みが均一に均される。このとき、現像スリーブに上記のような変形が生じていると、現像スリーブの回転時に、その外表面とドクタブレード３３との間隔に現像スリーブの回転周期で変化が生じる。その結果、外表面とドクタブレード３３との間隙を通って感光体ドラム２２に供給される現像剤の量が、現像スリーブの回転周期で変化し、その回転周期に起因するピッチムラが生じることとなる。
【０１２６】
＜評価結果＞
以下の表１に評価結果の一覧を記載する。
【０１２７】
【表１】
2018155916.tif 000003
【０１２８】
実施例１〜３では、画像濃度／濃淡ムラ／ピッチムラについて、３００Ｋの画像形成の前後の何れにおいても良好な結果が得られた。
【０１２９】
一方で、比較例１では、３００Ｋの画像形成後において画像濃度の低下が見られた。また、現像スリーブ８３の表面で摩耗が確認された。特に、Ｖ字溝８３１の輪郭部の磨耗が確認された。比較例１における画像濃度の低下は、この摩耗のためと思われる。実施例１〜３においてもＶ字溝４３１，７３１の磨耗は確認されたが、上述したＶ字溝４３１，７３１の断面形状により元々の現像剤の保持力が高められているので現像剤のストレスが分散された為か、比較例１よりも軽度の磨耗状態であった。また、比較例１では、３００Ｋの画像形成の前後の何れにおいても、現像剤の保持力不足のためか、溝ピッチに起因する細かなピッチムラが確認された。さらに、現像スリーブ８３の加工時における変形のためか、現像ローラ回転周期に起因する幅広のピッチムラも確認された。
【０１３０】
比較例２では、３００Ｋの画像形成後に画像濃度の低下が見られるとともに、画像形成前の初期の段階で濃淡ムラが発生していた。また、サンドブラスト加工のため、溝ピッチに起因する細かなピッチムラは確認されなかったが、現像スリーブ９３の加工時における変形のためか、３００Ｋの画像形成の前後の何れにおいても、現像ローラ回転周期に起因する幅広のピッチムラが確認された。
【０１３１】
比較例３では、３００Ｋの画像形成後において画像濃度の低下が確認された。また、現像スリーブ１０３０の表面、特にＶ字溝１０３１の輪郭部の磨耗が確認された。実施例１，２、３において確認されたＶ字溝４３１，７３１の磨耗は、この比較例３と比較しても軽度の摩耗状態であった。
【符号の説明】
【０１３２】
１      画像形成装置
５      表面処理装置
１０    フレーム
２０，２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ    プロセスカートリッジ
２１    カートリッジケース
２２    感光体ドラム
３０    現像装置
３１    現像ケース
３２    攪拌ローラ
３３    ドクタブレード
４０    現像ローラ
４１    芯金
４２    マグネットローラ
４３，７３    現像スリーブ
４３ａ  軸
４３ｂ  スリーブ本体
４３ｃ  表面膜
４３１，７３１  Ｖ字溝
４３１ａ，４３１ｂ  内斜面
４３１ｃ，４３１−１ａ  底筋
４３１−１，７３１−１  凹み
５３２  エンドミル
Ｄ１１  平行方向
Ｄ１２  周方向
Ｄ１３，Ｄ７１，Ｄ７２  斜め方向
Ｄ１２１  回転方向
θａ，θｂ  角度
α  当り角
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３３】
【特許文献１】特開２００３−２５５６９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１９１８３５号公報
【特許文献３】特開２００７−０８６０９１号公報
【特許文献４】特開２００９−０８０４４７号公報
【特許文献５】特開２０１０−０１５８８１号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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