(57)【要約】【課題】周期的な凹部を設けた現像剤担持体を用いて周期的な凹部を設けた像担持体をトナーで現像する場合に、各凹部間の周期的なうなりによる濃淡ムラの発生を抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤を現像領域Ｄａに搬送可能な現像スリーブ２４を有し、感光ドラム８１に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置を備える。現像スリーブ２４は現像スリーブ２４の表面から凹んで設けられた溝部２４ａを有し、感光ドラム８１は感光ドラム８１の表面から凹んで設けられた凹部８１ａを有し、溝部２４ａの移動方向のピッチＰｓは第１の範囲内であり、凹部８１ａの移動方向のピッチＰｄｒは第２の範囲内であり、溝部２４ａの移動速度をＶｓ、凹部８１ａの移動速度をＶｄｒ、溝部２４ａの移動方向の長さをＷｓとした場合に、次の数式の関係を満たす。  Ｖｓ／Ｖｄｒ＜Ｗｓ／Ｐｄｒ【選択図】図５
2018189794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持して移動する像担持体と、
トナー及びキャリアを含む現像剤を担持して移動し、現像剤を前記像担持体に対向する現像領域に搬送可能な現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加して前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、を備え、
前記現像剤担持体は、前記現像剤担持体の表面から凹んで設けられた第１の凹部を有し、
前記像担持体は、前記像担持体の表面から凹んで設けられた第２の凹部を有し、
前記第１の凹部の移動方向のピッチである第１のピッチは、第１の範囲内であり、
前記第２の凹部の移動方向のピッチである第２のピッチは、第２の範囲内であり、
前記第１の凹部の移動速度をＶｓ、前記第２の凹部の移動速度をＶｄｒ、前記第１の凹部の前記移動方向の長さをＷｓ、前記第２のピッチをＰｄｒとした場合に、次の数式の関係を満たす、
Ｖｓ／Ｖｄｒ＜Ｗｓ／Ｐｄｒ
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の凹部の移動速度は、前記第２の凹部の移動速度よりも速い、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１のピッチをＰｓとした場合に、Ｐｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）はＰｄｒの非整数倍の値である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像バイアスは、直流電圧である、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の範囲の上限は、Ｖｓ／Ｖｄｒ（ｍｍ）である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の範囲の下限は、０．０１×Ｖｓ／Ｖｄｒ（ｍｍ）である、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２の範囲の上限は、１．０（ｍｍ）である、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第２の範囲の上限は、０．０１（ｍｍ）である、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の凹部は溝形状であり、前記第２の凹部は円柱形状の有底の穴形状である、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
トナー像を担持して移動する像担持体と、
トナー及びキャリアを含む現像剤を担持して移動し、現像剤を前記像担持体に対向する現像領域に搬送可能な現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加して前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、を備え、
前記現像剤担持体は、前記現像剤担持体の表面から凹んで設けられた第１の凹部を有し、
前記像担持体は、前記像担持体の表面から凹んで設けられた第２の凹部を有し、
前記第１の凹部の移動方向のピッチである第１のピッチは、第１の範囲内であり、
前記第２の凹部の移動方向のピッチである第２のピッチは、第２の範囲内であり、
前記第１の凹部及び前記第２の凹部の移動中に、前記現像領域において、前記第１の凹部は前記第２の凹部に常に対向して位置する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等の画像形成装置に関し、特に、非磁性のトナーと磁性キャリアとの混合物である二成分現像剤を利用する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた複写機等の画像形成装置では、像担持体（以下、感光ドラムという）上に形成された静電潜像に現像剤を付着させて可視像化する。従来、現像装置では、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いるものが知られている。このような現像装置では、回転する現像剤担持体（以下、現像スリーブという）に二成分現像剤を磁気的に吸着させながら、感光ドラムの近傍まで搬送し、感光ドラムの静電潜像を現像剤中のトナーで現像し可視像化する装置が普及している。
【０００３】
この方法では、回転する現像スリーブの内部に固定配置された磁石を備えることで、現像剤を現像スリーブ上に磁気的な力で保持する。さらに、現像スリーブに規制ブレードを所定の間隔で対向配置することで、二成分現像剤を所望の現像剤量に規制しながら現像スリーブ上を感光体近傍まで搬送するのが一般的である。この時、現像剤を安定的に搬送するために、従来は、砥粒によるサンドブラストによって表面に凹凸を形成した現像スリーブや現像スリーブ回転軸に対して平行に延びる複数の溝を表面に配列した現像スリーブが一般的に使用されている。
【０００４】
サンドブラストを用いて凹凸を持たせた現像スリーブは、凹凸量が小さいと現像剤搬送能力が低下するという問題があった。その一方、現像剤搬送能力を上げる為に凹凸量を大きくすると、加工時に砥粒を強く当ててブラストする必要があり現像スリーブを変形させるという問題があった。そのため、サンドブラストを施した現像スリーブでは凹凸量を比較的小さい状態で使用しているのが一般的である。このため、長時間耐久する中で凹凸が摩耗してしまい、現像剤の搬送能力が低下し安定しないという問題が生じやすい。これは、現像器の寿命を早める要因にもなりうる。
【０００５】
近年の画像形成装置は、高画質、高信頼、高安定性に対する要求が高まっている。これらを満足させるには、現像スリーブ上の現像剤量の経時安定性が重要である。そこで、現像スリーブ回転軸に対して平行に延びる複数の溝を規則的に配列した現像スリーブが提案されている（特許文献１参照）。この現像スリーブによれば、ダイスを用いて引き抜き等で溝の加工を行っているので、サンドブラストのように現像スリーブを変形させることなく凹凸量を大きくすることが可能である。そのため、サンドブラスト加工を施した現像スリーブに比べて、耐久での摩耗の影響を受けにくく、現像剤の搬送能力の安定化が可能となる。
【０００６】
しかしながら、溝を備えた現像スリーブは、現像剤の搬送能力は安定するが、一方で溝の周期的な凸凹状のピッチにより、現像スリーブの現像剤の搬送状態に周期的な濃淡ムラが発生する懸念がある。このような周期的な搬送性の濃淡ムラは、その周期に対応した濃淡ムラとして可視像化されてしまう可能性がある。一例として、周期的な濃淡ムラが生じた場合に、濃淡ムラを視認する人間の視覚感度はピッチ間隔によって異なり、１本／ｍｍよりも空間周波数を大きくすると視覚感度が急激に低下する傾向にあると言われている（特許文献２の第５図参照）。そのため、現像スリーブの溝のピッチをできるだけ小さくすることで、周期的な濃淡ムラを目立ちにくくすることが可能である。
【０００７】
一方、感光ドラムの表面には、帯電やクリーニング等の機械的外力に対する耐久性（耐摩耗性等）が要求されるため、従来から、感光ドラムの表面層に耐摩耗性の高い樹脂（硬化性樹脂等）を用いる技術が知られている。感光ドラムの表面の耐摩耗性を高めることによって生じる課題として、感光ドラムの表面の動摩擦係数が高くなり、回転トルクが高くなることによるクリーニング性の低下が挙げられる。このような課題を解決するために、感光ドラムの表面（周面）に周期的な凹部を設けた技術が提案されている（特許文献３参照）。しかしながら、このような感光ドラムの周期的な凹部に関しても、その周期に対応した濃淡ムラとして可視像化されてしまう可能性がある。そして、先の現像スリーブの溝の場合と同様に、感光ドラムの凹部のピッチをできるだけ小さくする（１本／ｍｍ以下）ことで、周期的な濃淡ムラを目立ちにくくすることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２０８０２７号公報
【特許文献２】特開昭６２−２７８５２２号公報
【特許文献３】特開２００７−２３３３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１の現像スリーブ及び特許文献３の感光ドラムでは、溝や凹部のピッチを１本／ｍｍ以下に設けた場合でも、現像領域で対向する溝と凹部との対向のパターンまで考慮されていなかった。このため、周期的な溝を設けた現像スリーブを用いて周期的な凹部を設けた感光ドラムを現像した場合に、両者の周期のうなり（ビート）が生じることによる大きな周期的な濃淡ムラが発生し、濃淡ムラが目立ってしまう虞があった。このうなりとは、現像スリーブの凹部のうち、感光ドラムの凹部に対向して濃度を強め合う凹部が、感光ドラムの凹部に対向せず濃度を強め合わない凹部を挟んで、現像スリーブの凹部のピッチより長いピッチで周期的に発生する濃淡ムラである。このため、現像スリーブと感光ドラムとの各凹部の周期を仮に各々１ｍｍ以下としていても、うなりにより１ｍｍ以上のピッチの濃淡が発生してしまい、濃淡ムラが目立ってしまう虞がある。
【００１０】
本発明は、周期的な凹部を設けた現像剤担持体を用いて周期的な凹部を設けた像担持体をトナーで現像する場合に、各凹部間の周期的なうなりによる濃淡ムラの発生を抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の画像形成装置は、トナー像を担持して移動する像担持体と、トナー及びキャリアを含む現像剤を担持して移動し、現像剤を前記像担持体に対向する現像領域に搬送可能な現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体に現像バイアスを印加して前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、を備え、前記現像剤担持体は、前記現像剤担持体の表面から凹んで設けられた第１の凹部を有し、前記像担持体は、前記像担持体の表面から凹んで設けられた第２の凹部を有し、前記第１の凹部の移動方向のピッチである第１のピッチは、第１の範囲内であり、前記第２の凹部の移動方向のピッチである第２のピッチは、第２の範囲内であり、前記第１の凹部の移動速度をＶｓ、前記第２の凹部の移動速度をＶｄｒ、前記第１の凹部の前記移動方向の長さをＷｓ、前記第２のピッチをＰｄｒとした場合に、次の数式の関係を満たす、
Ｖｓ／Ｖｄｒ＜Ｗｓ／Ｐｄｒ
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像剤担持体の第１の凹部の可視像上に対応する長さ（Ｗｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ））よりも像担持体の第２の凹部のピッチＰｄｒを小さくすることにより、第１の凹部は必ず第２の凹部と対向して印刷濃度を強め合うことになる。このため、現像剤担持体の第１の凹部のピッチ以上のピッチを有するうなりを発生することがない。これにより、周期的な凹部を設けた現像剤担持体を用いて周期的な凹部を設けた像担持体をトナーで現像する場合に、各凹部間の周期的なうなりによる濃度ムラの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】現像スリーブの表面部を示す拡大断面図であり、（ａ）は幅及び深さがキャリアの直径より大きい場合、（ｂ）は幅及び深さがキャリアの直径より小さい場合である。
【図４】実施の形態に係る感光ドラムの表面部を示す拡大図であり、（ａ）は凹部が回転方向及び軸方向にマス目状に配置されている場合、（ｂ）は（ａ）に示す配置において各マス目の中央に更に凹部が配置されている場合である。
【図５】現像スリーブ及び感光ドラムの現像領域における対向状態を示す模式図であり、（ａ）は実施の形態に係る画像形成装置の場合、（ｂ）は比較例に係る画像形成装置の場合である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態の画像形成装置１を、図１〜図５（ａ）を参照しながら詳細に説明する。尚、本実施の形態では、画像形成装置１の一例としてタンデム型のフルカラープリンタに適用した場合について説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。あるいは、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施することができる。また、本実施の形態では、画像形成装置１は、中間転写ベルト４４ｂを有し、感光ドラム８１から中間転写ベルト４４ｂに各色のトナー像を一次転写した後、各色の複合トナー像をシートＳに一括して二次転写する方式としている。但し、これには限られず、シート搬送ベルトで搬送されたシートに感光ドラムから直接に転写する方式を採用してもよい。本実施の形態では、現像剤として、非磁性のトナーと磁性のキャリアからなる二成分現像剤を使用している。
【００１５】
＜トナー＞
トナーとしては、重量平均粒径４μｍ以上、１０μｍ以下のものが好適である。ここでは、重量平均粒径が６μｍのカラー複写機用トナーを用いている。トナーの重量平均粒径をＭとし、トナーの粒径をｒとする。このとき、より鮮明なカラー像を形成するためには、１／２Ｍ＜ｒ＜２／３Ｍの範囲に９０重量％以上のトナー粒子が含まれ、０＜ｒ＜２Ｍの範囲に９９重量％以上のトナー粒子が含まれていることが好ましい。トナーに使用される結着樹脂としては、スチレン−アクリル酸エステル樹脂、又はスチレン−メタクリル酸エステル樹脂の如きスチレン系共重合体又はポリエステル樹脂が例示される。カラートナーの定着時における混色性を考慮した場合、ポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を有するので好ましい。
【００１６】
＜キャリア＞
キャリアは、体積分布基準の平均粒径（５０％粒径：Ｄ５０）が２５〜５０μｍで、ここでは、体積平均粒径３５μｍのものを用いている。以下、キャリアの粒径と述べた場合は、明示しない限り体積平均粒径のことを指すこととする。このようなキャリア粒子としては、フェライト粒子（最大磁化２３０ｅｍｕ／ｃｍ３程度のＣｕ−Ｚｎフェライト）、又はこれに薄く樹脂コーティングしたものを良好に使用できる。キャリアの体積分布基準の平均粒径（５０％粒径：Ｄ５０）は、例えばマルチイメージアナライザ（ベックマン・コールタ社製）を用いて測定される。
【００１７】
キャリアとしては、バインダ樹脂と磁性金属酸化物や非磁性金属酸化物等からなる樹脂磁性キャリアを用いてもよい。樹脂磁性キャリアは、フェライト粒子に比べて最大磁化が小さく、１９０ｅｍｕ／ｃｍ３程度であることが特徴である。そのため、隣り合う磁気ブラシの磁気的な相互作用が小さく、その結果磁気ブラシの穂が緻密に且つ短くなることで、画像として、掃き目ムラ等のない解像度が高いものを提供できる。
【００１８】
図１に示すように、画像形成装置１は、筐体としての画像形成装置本体（以下、装置本体という）１０を備えている。装置本体１０は、不図示の画像読取部及びシート給送部と、画像形成部４０と、シート搬送部１１と、シート排出部１２と、制御部１３と、を備えている。なお、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。
【００１９】
画像形成部４０は、画像形成ユニット８０と、トナーホッパ４１と、トナー容器４２と、レーザスキャナ４３と、中間転写ユニット４４と、二次転写部４５と、定着装置４６とを備えている。画像形成部４０は、画像情報に基づいてシートＳに画像を形成可能である。なお、本実施の形態の画像形成装置１は、フルカラーに対応するものであり、画像形成ユニット８０ｙ，８０ｍ，８０ｃ，８０ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。トナーホッパ４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋ及びトナー容器４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋも同様に、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図１中では４色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、図２及び明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合がある。
【００２０】
トナー容器４２は、例えば円筒形状のボトルであり、トナーが収容され、各画像形成ユニット８０の上方に、トナーホッパ４１を介して連結して配置されている。レーザスキャナ４３は、帯電ローラ８２により帯電された感光ドラム８１の表面を露光して、感光ドラム８１の表面上に静電潜像を形成する。
【００２１】
画像形成ユニット８０は、４色のトナー画像を形成するための４個の画像形成ユニット８０ｙ，８０ｍ，８０ｃ，８０ｋを含んでいる。各画像形成ユニット８０は、トナー画像を担持して移動する感光ドラム（像担持体）８１と、帯電ローラ８２と、現像装置２０と、クリーニングブレード８４とを備えている。また、感光ドラム８１と、帯電ローラ８２と、現像装置２０と、クリーニングブレード８４と、後述する現像スリーブ２４とについても、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。
【００２２】
感光ドラム８１は、アルミニウムシリンダの外周面に負極性の帯電極性を持つよう形成された感光層を有し、所定のプロセススピード（周速度）で回転する。帯電ローラ８２は、感光ドラム８１の表面に接触して、感光ドラム８１の表面を、例えば、一様な負極性の暗部電位に帯電させる。感光ドラム８１の表面では、帯電後、レーザスキャナ４３によって画像情報に基づいて静電像が形成される。感光ドラム８１は、形成された静電像を担持して、周回移動し、現像装置２０によってトナーで現像される。感光ドラム８１及び現像装置２０の詳細な構成については、後述する。
【００２３】
現像されたトナー像は、後述する中間転写ベルト４４ｂに一次転写される。一次転写後の感光ドラム８１は、不図示の前露光部によって表面を除電される。クリーニングブレード８４は、感光ドラム８１の表面に接して配置され、一次転写後の感光ドラム８１の表面に残留する転写残留トナー等の残留物を清掃する。
【００２４】
中間転写ユニット４４は、画像形成ユニット８０ｙ，８０ｍ，８０ｃ，８０ｋの上方に配置されている。中間転写ユニット４４は、駆動ローラ４４ａや従動ローラ、１次転写ローラ４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられた中間転写ベルト４４ｂとを備えている。１次転写ローラ４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋは、感光ドラム８１ｙ，８１ｍ，８１ｃ，８１ｋにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト４４ｂに当接する。
【００２５】
中間転写ベルト４４ｂに１次転写ローラ４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋによって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光ドラム８１ｙ，８１ｍ，８１ｃ，８１ｋ上のそれぞれの負極性を持つトナー像が順次中間転写ベルト４４ｂに多重転写される。これにより、中間転写ベルト４４ｂは、感光ドラム８１ｙ，８１ｍ，８１ｃ，８１ｋの表面で静電像を現像して得られたトナー像を転写して移動する。
【００２６】
二次転写部４５は、二次転写内ローラ４５ａと、二次転写外ローラ４５ｂとを備えている。二次転写外ローラ４５ｂに正極性の二次転写バイアスを印加することによって、中間転写ベルト４４ｂに形成されたフルカラー画像をシートＳに転写する。定着装置４６は、定着ローラ４６ａ及び加圧ローラ４６ｂを備えている。定着ローラ４６ａと加圧ローラ４６ｂとの間をシートＳが挟持され搬送されることにより、シートＳに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートＳに定着される。
【００２７】
シート搬送部１１は、シート給送部３０から給送されたシートＳを画像形成部４０からシート排出部１２に搬送する。シート排出部１２は、シート搬送部１１から排出口１０ａを経て矢印Ｘ方向に排出されたシートＳを積載する。
【００２８】
制御部１３はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵと、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、外部と信号を入出力する入出力回路とを備えている。ＣＰＵは、画像形成装置１の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。ＣＰＵは、入出力回路を介して、画像読取部、シート給送部、画像形成部４０、シート搬送部１１、操作部に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。
【００２９】
次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作について説明する。
【００３０】
画像形成動作が開始されると、まず感光ドラム８１が回転して表面が帯電ローラ８２により帯電される。そして、レーザスキャナ４３により画像情報に基づいてレーザ光が感光ドラム８１に対して発光され、感光ドラム８１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーが付着することにより、現像されてトナー画像として可視化され、中間転写ベルト４４ｂに転写される。
【００３１】
一方、このようなトナー像の形成動作に並行してシート給送部が動作し、中間転写ベルト４４ｂのトナー画像にタイミングを合わせて、シートＳが二次転写部４５に搬送される。また、中間転写ベルト４４ｂからシートＳに画像が転写され、シートＳは、定着装置４６に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱及び加圧されてシートＳの表面に定着され排出口１０ａから排出されて、シート排出部１２に積載される。
【００３２】
＜現像装置＞
次に、現像装置２０について、図２に基づいて詳細に説明する。現像装置２０は、現像剤を収容する現像容器２１と、第１搬送スクリュ２２及び第２搬送スクリュ２３と、現像スリーブ２４と、規制部材２５とを有している。現像容器２１は、感光ドラム８１に対向する位置に、現像スリーブ２４が露出する開口部２１ａを有している。
【００３３】
現像容器２１には、トナーが充填されたトナー容器４２（図１参照）からトナーが供給される。現像容器２１は、略中央部にて長手方向に延在する隔壁２７を有している。現像容器２１は、この隔壁２７によって水平方向に現像室２１ｂと攪拌室２１ｃとに区画されている。現像剤は、これら現像室２１ｂ及び攪拌室２１ｃに収容されている。現像室２１ｂは、現像スリーブ２４に現像剤を供給する。攪拌室２１ｃは、現像室２１ｂに連通し、現像スリーブ２４からの現像剤を回収して攪拌する。
【００３４】
第１搬送スクリュ２２は、現像室２１ｂに現像スリーブ２４の軸方向に沿って現像スリーブ２４と略平行に配置され、現像室２１ｂ内の現像剤を攪拌しつつ搬送する。第２搬送スクリュ２３は、攪拌室２１ｃ内に第１搬送スクリュ２２の軸と略平行に配置され、攪拌室２１ｃ内の現像剤を第１搬送スクリュ２２と反対方向に搬送する。即ち、現像室２１ｂと攪拌室２１ｃとは、現像剤を撹拌しつつ搬送する現像剤の循環経路を構成している。トナーは、各スクリュ２２，２３によって攪拌されることにより、キャリアと摺擦して負極性に摩擦帯電される。
【００３５】
現像スリーブ（現像剤担持体）２４は、非磁性のトナー及び磁性のキャリアを有する現像剤を担持して移動し、現像剤が感光ドラム８１に対向する現像領域Ｄａに搬送可能であり、感光ドラム８１に形成された静電潜像を現像するよう回転可能に設けられている。ここで、現像スリーブ２４の表面上でキャリアにより形成された磁気穂が感光ドラム８１に接触する範囲は接触ニップであり、本実施の形態では、この接触ニップを現像領域Ｄａとしている。即ち、現像領域Ｄａは、現像スリーブ２４に担持された磁気穂が感光ドラム８１と接触する領域である。
【００３６】
現像スリーブ２４は、例えば直径１８ｍｍの円筒状で、例えばアルミニウムや非磁性ステンレス等の非磁性材料で構成され、本実施の形態ではアルミニウム製としている。また、本実施の形態では、現像領域Ｄａでの最短間隔は約２６０μｍである。本実施の形態では、現像領域Ｄａにおいて、現像スリーブ２４は、感光ドラム８１の表面の移動方向と順方向（図中の回転方向Ｒ１）で回転し、現像スリーブ２４の周速度はＶｓ＝４９１．４ｍｍ／ｓｅｃである。現像スリーブ２４の移動速度は、感光ドラム８１の移動速度よりも速く、対感光ドラム周速比は１．８倍（Ｖｓ／Ｖｄｒ＝１．８）である。二成分現像剤を用いた現像方式では、現像時に磁性体のキャリアがマグネットローラ２４ｍの磁束に拘束されて現像スリーブ２４の表面に担持される。
【００３７】
現像スリーブ２４には、現像バイアス電圧として直流電圧を印加する直流電源２８が接続されている。現像スリーブ２４の表面では、正極性に帯電したキャリアの表面に負極性に帯電したトナーが静電気的に拘束されて磁気穂を形成する。現像スリーブ２４に印加する直流電圧と感光ドラム８１の静電潜像との間に電位差を設けることにより、トナーを感光ドラム８１に飛翔させ潜像を可視像化する。
【００３８】
現像領域Ｄａにおける感光ドラム８１へのトナーの現像過程は、以下の通りである。まず、感光ドラム８１は帯電ローラ８２によって帯電電位Ｖｄ［Ｖ］に一様に帯電された後、画像部分はレーザスキャナ４３によって露光されて露光電位Ｖｌ［Ｖ］になる。現像スリーブ２４には、静電潜像へのトナーの付与率を向上させるために、通常は直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアスが印加されるが、本実施の形態では、交流電圧が印加されず、直流電源からの直流電圧のみが印加されるＤＣ現像方式を採用している。即ち、現像装置２０は、現像スリーブ２４に現像バイアスとして交流電圧を用いずに直流電圧を印加して、感光ドラム８１に形成された静電潜像をトナーにより現像する。現像スリーブ２４の直流成分の電圧をＶｄｃとしたとき、露光電位との差分の絶対値｜Ｖｄｃ−Ｖｌ｜をＶｃｏｎｔと呼び、これがトナーを画像部分へと運ぶ電界を形成する。尚、直流電圧Ｖｄｃと帯電電位Ｖｄとの差分の絶対値｜Ｖｄｃ−Ｖｄ｜はＶｂａｃｋと呼ばれ、トナーに対しては感光ドラム８１から現像スリーブ２４の方向に引き戻す電界を形成する。これは、トナーが非画像部分に付着する所謂かぶり現象を抑制するために設けられている。
【００３９】
規制部材２５は、マグネットローラ２４ｍの規制極Ｎ１に対向して、現像容器２１に設けられている。規制部材２５は、先端を現像スリーブ２４に対して所定の隙間を空けた状態で現像容器２１に固定され、現像スリーブ２４の表面に担持された現像剤の磁気穂の穂切りによって層厚を規制する。規制部材２５は、現像スリーブ２４の軸方向Ｗに配置した非磁性の金属板（例えばアルミニウム板）からなり、規制部材２５の先端部と現像スリーブ２４との間を現像剤が通過して現像領域Ｄａへ送られる。本実施の形態では、規制部材２５の厚みを１．２ｍｍとしている。
【００４０】
規制部材２５の先端と現像スリーブ２４の表面とのギャップを調整することによって、現像スリーブ２４に担持されて現像領域へ搬送される現像剤量が調整される。本実施の形態では、現像スリーブ２４上の単位面積当りの現像剤コート量を０．３ｍｇ／ｍｍ２（＝３０ｍｇ／ｃｍ２）に調整している。画像の粒状性の観点で規制部材２５の通過後の単位面積あたりの現像剤量が０．３±０．２ｍｇ／ｍｍ２（＝３０±２０ｍｇ／ｃｍ２）の範囲で設定するのが好ましい。また、その時の規制部材２５と現像スリーブ２４のギャップは、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。これは、規制部材２５と現像スリーブ２４のギャップが小さいと、異物等が詰まりやすく画像に影響を与える可能性があるからである。
【００４１】
現像スリーブ２４の内側には、表面に複数の磁極を配置して現像容器２１に非回転に支持されたマグネットローラ２４ｍが配置されている。本実施の形態では、マグネットローラ２４ｍは、現像極Ｓ２、規制極Ｎ１、搬送極Ｎ２、剥離極Ｓ３、汲み上げ極Ｓ１を有している。現像極Ｓ２は、現像領域Ｄａにおける感光ドラム８１に対向して配置される。規制極Ｎ１は、規制部材２５に対向して配置される。汲み上げ極Ｓ１は、規制極Ｎ１に対し回転方向Ｒ１の上流側に配置され、現像室２１ｂから現像剤の汲み上げを行う。剥離極Ｓ３は、汲み上げ極Ｓ１に対し回転方向Ｒ１の上流側に配置され、汲み上げ極Ｓ１との間に反発磁界を形成し、剥離極Ｓ３と汲み上げ極Ｓ１間で現像剤の剥ぎ取りを行う。搬送極Ｎ２は、現像極Ｓ２と剥離極Ｓ３との間に配置される。各々の磁極の磁束密度の大きさは４０ｍＴ〜１００ｍＴとしている。
【００４２】
現像スリーブ２４の表面には、図３（ａ）に示すように、現像スリーブ２４の軸方向Ｗに沿って表面から凹んで設けられた溝形状の溝部（第１の凹部）２４ａが形成されている。溝部２４ａは、周方向に等間隔で周期的に設けられている。このような溝部２４ａを備えた現像スリーブ２４は、他の例えばアランダムブラスト処理を施した現像スリーブと比べて、現像剤の搬送能力が安定している。一方で、このような溝部２４ａを備えた現像スリーブ２４は、溝部２４ａの周期的な凸凹状のピッチにより、現像スリーブ２４の現像剤の搬送状態に周期的なムラが発生する可能性がある。即ち、溝部２４ａの部分には現像剤が引っ掛かりやすく集中しやすい結果、溝部２４ａがある部分は現像剤が多くなり、溝部２４ａが無い平滑部分は現像剤が少なくなりやすい。現像剤が感光ドラム８１に接する部分、所謂現像ニップの中央部では、このような差は濃淡に影響を与えにくいが、現像ニップ下流で現像スリーブ２４と感光ドラム８１間の距離が広く、電界強度が小さくなった状況では影響が出やすい。その結果、現像ニップ下流の現像剤が感光ドラム８１から離れる離れ際で、溝部２４ａに対応する現像剤の多い部分は濃度が濃くなり、その他の部分は濃度が薄くなる。そのため、溝部２４ａの周期に対応した濃淡ムラが可視像化されてしまう可能性がある。
【００４３】
そこで、本実施の形態では、以下のような構成を採用している。一般的に周期的な濃淡ムラが生じた場合に、濃淡ムラを視認する人間の視覚感度はピッチ間隔によって異なり、１本／ｍｍよりも空間周波数を大きくすると視覚感度が急激に低下する傾向にある。そこで、本実施の形態では、感光ドラム８１上に形成される可視像の濃淡ピッチを、１本／ｍｍよりも大きくなるような構成としている。このため、溝部２４ａの移動方向（回転方向Ｒ１）のピッチである第１のピッチは、第１の範囲内であるようにしている。
【００４４】
本実施の形態では、現像スリーブ２４の直径は１８ｍｍである。また、現像スリーブ２４の表面には溝部２４ａを７２本、等間隔で配置している。この時、隣接する溝部２４ａのピッチは、Ｐｓ＝０．７８５ｍｍ（＝１８×３．１４／７２）である。現像スリーブ２４は感光ドラム８１に対して１．８倍の周速比で回転している。そのため、隣接する溝部２４ａの周期の濃淡ムラが感光ドラム８１上に濃淡ムラとして現れる場合は、Ｐｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）＝（０．７８５ｍｍ）／（１．８）＝０．４３６ｍｍピッチの濃淡ムラとなる。これは、空間周波数Ｆｓ＝１／Ｐｓ＝約２．３本／ｍｍとなり、１本／ｍｍを十分上回っている。つまり、Ｐｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）＜１ｍｍ、即ちＰｓ＜（Ｖｓ／Ｖｄｒ）ｍｍとすればよい。即ち、溝部２４ａのピッチが設定される第１の範囲の上限は、（Ｖｓ／Ｖｄｒ）ｍｍとなる。一方、ピッチが小さすぎると、表面の凹凸が細かく急峻になるため、トナーが詰まり易く、トナー等が融着してしまう虞がある。そのため、溝部２４ａのピッチが設定される第１の範囲の下限は０．０１ｍｍ以上、つまりＰｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）＜０．０１ｍｍ、即ちＰｓ≧０．０１×（Ｖｓ／Ｖｄｒ）ｍｍとすることが好ましい。
【００４５】
図３（ａ）に示すように、現像スリーブ２４の溝部２４ａを回転中心軸に対して垂直に切った断面形状は、概ね台形形状をしている。現像剤のコート状態を安定化させるには、現像剤が溝部２４ａに引っ掛かる必要があるが、現像剤が溝部２４ａに引っ掛かるためには、現像剤の搬送の担い手であるキャリアが溝部２４ａに引っ掛かる必要がある。現像剤中のキャリアＣが溝部２４ａに引っ掛かるためには、溝部２４ａの幅（長さ）ＷｓがキャリアＣの粒径（直径）２Ｒよりも広いことが好ましい。図３（ｂ）に示すように、溝部２４ａの幅Ｗ１がキャリアＣの直径２Ｒよりも狭い場合は、キャリアＣが溝部２４ａに収まらなくなるため、引っ掛かりが弱くなる。さらに、図３（ａ）に示すように、溝深さＤｓがキャリアＣの半径Ｒより深いと、キャリアＣが溝部２４ａに引っ掛かりやすくなる。図３（ｂ）に示すように、溝深さＤ１がキャリアＣの半径Ｒより浅いと、キャリアＣの引っ掛かりが弱くなる。本実施の形態では、キャリアＣの直径（２Ｒ）は４０μｍであるため、以上の条件を満たすように溝部２４ａの幅Ｗｓ＝１３５μｍ、深さＤｓ＝４０μｍとしている。
【００４６】
但し、現像スリーブ２４の溝部２４ａの形状は、上述の形状や寸法に限られないのは勿論である。例えば、溝部２４ａの断面形状に関しては、本実施の形態では台形形状とした場合について説明したが、Ｖ字形状等、他の形状でもよい。また、本実施の形態での溝部の幅Ｗｓとは、現像スリーブ２４の溝部２４ａが形成された部分の現像スリーブ２４の回転方向の幅（長さ）を意味している。尚、溝部のエッジ部分が多少なり鈍ることにより、エッジ部分が角状である場合に比べて溝部の幅がはっきりしない場合があるが、その場合は、本発明の趣旨に基づき、鈍った部分は溝部の幅に含ませなくてもよい。
【００４７】
＜感光ドラム＞
次に、感光ドラム８１について詳細に説明する。本実施の形態では、感光ドラム８１は、機能分離された複数層からなるＯＰＣ（有機光導電体）感光層を有するＯＰＣ感光体である。感光ドラム８１は、アルミ管等からなる支持体の上（外周）に、導電層と、下引き層と、電荷発生層と、電荷輸送層と、保護層とを、下から順に積層した層構成を有する。尚、上記の層のうち導電層以外を総称して感光層と呼ぶ。感光ドラム８１は、直径は３０ｍｍであり、回転方向Ｒ２にＶｄｒ＝２７３ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転する。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、感光ドラム８１には、感光ドラム８１の表面から凹んで設けられた複数の各々独立した凹部（第２の凹部）８１ａが周期的に形成されている。感光ドラム８１の表面に複数の凹部８１ａを配置することにより、感光ドラム８１側からクリーニングブレード８４のビビリを適度に抑制することが可能となる。ここで、感光ドラム８１の表面の形成方法について説明する。感光ドラム８１の表面に複数の凹部８１ａを形成するには、モールド（型）を有する圧接形状転写加工を用いて、感光ドラム８１を回転させながら、その表面（周面）に連続的にモールドを接触させ、加圧する。これにより、感光ドラム８１の表面に凹部８１ａや平滑部を形成することができる。本実施の形態では、感光ドラム８１の表面には、深さＤｄｒ＝１μｍ、かつ、直径２０μｍの略円柱形状の有底の穴形状である凹部８１ａが回転方向Ｒ２に対してピッチＰｄｒで周期的に設けられている。凹部８１ａの形状や寸法については、これに限られないのは勿論である。
【００４９】
このような感光ドラム８１の周期的な凹部８１ａに関しても、先の現像スリーブ２４の場合と同様に、周期的な濃淡ムラが可視像化されてしまう可能性がある。濃淡ムラの発生原因はいくつか考えられるが、具体的には凹部８１ａと平滑部とで帯電ローラ８２の感光ドラム８１への当たり方が変化して帯電電位が変化してしまうことで濃淡ムラが発生する場合がある。あるいは、凹部８１ａと平滑部とで感光ドラム８１の感光層の層厚が変化し、静電容量が変化してしまうことで濃淡ムラが発生する場合等もある。感光ドラム８１についても、上述した現像スリーブ２４の溝部２４ａの場合と同様に、感光ドラム８１の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒをできるだけ小さくすることで、周期的な濃淡ムラを目立ちにくくすることが可能である。
【００５０】
凹部８１ａの移動方向（回転方向Ｒ２）のピッチである第２のピッチは、第２の範囲内であるようにしている。ここでは、周波数Ｆｄｒ＝１／Ｐｄｒ＞１本／ｍｍ以上、つまり、Ｐｄｒ＜１ｍｍとすることで、周期的な濃淡ムラを目立ちにくくすることが可能であり、凹部８１ａのピッチが設定される第２の範囲の上限は１ｍｍとなる。一方、ピッチが小さすぎると、表面の凹凸が細かく急峻になるため、トナーが詰まり易く、トナー等が融着してしまう虞がある。そのため、凹部８１ａのピッチが設定される第２の範囲の下限は０．０１ｍｍ以上、つまりＰｄｒ≧０．０１ｍｍとすることが好ましい。本実施の形態では、例えば、Ｐｄｒ＝０．０３ｍｍとする。また、凹部８１ａは、回転方向Ｒ１及び軸方向Ｗにそれぞれ所定ピッチでマス目状に配置されている。但し、これには限られず、例えば、図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）に示す配置において各マス目の中央に更に凹部８１ａを配置するようにしてもよい。
【００５１】
ところで、周期的な溝部２４ａを設けた現像スリーブ２４を用いて、周期的な凹部８１ａを設けた感光ドラム８１を現像した場合は、両者の周期のうなり（ビート）が生じることによる大きな周期的な濃淡ムラが発生し、濃淡ムラの視認性が高まる虞がある。まず、図５（ｂ）に示すように、感光ドラム８１の凹部８１ａのピッチＰｄｒが現像スリーブ２４の溝部２４ａの幅Ｗｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）よりも大きい場合、つまりＰｄｒ＞Ｗｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）の場合の現像領域Ｄａについて説明する。尚、図５（ｂ）では、現像スリーブ２４は周速が感光ドラム８１よりも速いため、溝部２４ａの間隔を周速比分補正して図示している。また、図５（ｂ）では、溝部２４ａと凹部８１ａとの重なり部分Ａ１は、溝部２４ａの１つおきに発生している。この場合、溝部２４ａと凹部８１ａとは毎回重なることは無いが、周期的に重なることによりうなりが生じ、その結果、周方向に大きな濃淡ムラが発生して視認性が悪化してしまう。
【００５２】
これに対し、本願発明者らが鋭意研鑽した結果、上記課題を解決できる現像スリーブ２４の溝部２４ａと感光ドラム８１の凹部８１ａとの寸法や形状を発案した。まず、うなり（ビート）は、現像領域Ｄａにおいて、現像スリーブ２４の溝部２４ａが感光ドラム８１上の可視像上で一定間隔をあけて印刷濃度を強め合ったり弱め合ったりすることにより発生する。うなりが発生すると、現像スリーブ２４の溝部２４ａの周波数よりも低周波数なため、濃淡ムラが１本／ｍｍを下回って目立ってしまう。従って、うなりを発生させないためには、現像スリーブ２４の溝部２４ａが必ず強め合う構成が必要となる。現像スリーブ２４の溝部２４ａに起因する周期的な濃淡ムラは、溝部２４ａの部分に現像剤が集中し、現像ニップの下流位置の離れ際で溝部２４ａに相当する部分が濃くなることで発生する。この溝部２４ａに相当する部分に感光ドラム８１の凹部８１ａが対向して重なると、うなりが発生する。従って、うなりを発生させないためには、現像スリーブ２４の溝部２４ａの幅Ｗｓに相当する部分に、必ず感光ドラム８１の凹部８１ａが重なる構成とすればよい。即ち、現像スリーブ２４の溝部２４ａ及び感光ドラム８１の凹部８１ａの移動中に、現像領域Ｄａにおいて、溝部２４ａは凹部８１ａに常に対向して位置するようにする。
【００５３】
現像スリーブ２４は、感光ドラム８１に対して周速比Ｖｓ／Ｖｄｒ＝１．８倍で回転している。そのため、現像スリーブ２４の溝部２４ａの幅Ｗｓに相当する感光ドラム８１上の部分は、１．８分の１に縮まる。現像スリーブ２４上の溝部２４ａの幅Ｗｓ＝１３５μｍであったので、感光ドラム８１上では溝部２４ａの幅に相当する幅はＷｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）＝（１３５μｍ）／（１．８）＝７５μｍとなる。この幅の中に必ず感光ドラム８１の凹部８１ａが対向する構成とするには、感光ドラム８１の凹部８１ａのピッチＰｄｒを７５μｍ以下にすればよい。つまり、感光ドラム８１の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒを（現像スリーブ２４の溝部２４ａの幅Ｗｓ）／（スリーブ周速比）よりも小さくすればよい。Ｐｄｒ＜Ｗｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）、つまり（Ｖｓ／Ｖｄｒ）＜（Ｗｓ／Ｐｄｒ）を満たすことで、うなりを抑制することが可能となる。
【００５４】
図５（ａ）に、本実施の形態のドラム凹部ピッチ＜スリーブ凹部幅／対感光ドラム周速比の場合、つまり、Ｐｄｒ＜Ｗｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）の場合の感光ドラム８１と現像スリーブ２４とを示す。この場合、溝部２４ａと凹部８１ａとは、現像領域Ｄａにおいて毎回重なる（図中、重なり部分Ａ１で示す）。重なり部分Ａ１は、現像スリーブ２４の溝部２４ａのピッチＰｓと同じピッチで発生するため、低周期のうなり発生が抑制されて、周期的な濃淡ムラの視認性が抑えられる。
【００５５】
尚、凹部８１ａの形状にもよるが、凹部８１ａと溝部２４ａとの対向がお互いの端部同士で行われた場合に、重なりが不十分になる可能性がある。そこで、凹部８１ａと溝部２４ａとが端部でなく必ず重なるような構成とするには、感光ドラム８１上の凹部８１ａの回転方向のピッチＰｄｒをＷｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）／１．５よりも小さくするとよい。即ち、Ｐｄｒ＜Ｗｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）／１．５、つまり（Ｖｓ／Ｖｄｒ）＜（Ｗｓ／Ｐｄｒ）／１．５とするとよい。更には、Ｐｄｒ＜Ｗｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）／２、つまり（Ｖｓ／Ｖｄｒ）＜（Ｗｓ／Ｐｄｒ）／２とすれば、感光ドラム８１の凹部８１ａの少なくとも１つ以上が現像スリーブ２４の溝部２４ａに相当する部分に十分に重なるようにすることができる。この場合、より効果的に低周期のうなり発生が抑制されて、周期的な濃淡ムラの視認性を抑えることができる。
【００５６】
対感光ドラム周速比Ｖｓ／Ｖｄｒを小さくすれば、上記数式の関係を満たしやすくなるが、小さくし過ぎると感光ドラム８１への現像剤の供給量が減り現像効率が低下してしまう虞がある。そのため、対感光ドラム周速比Ｖｓ／Ｖｄｒは、１．０倍以上に設定することが好ましく、１．３５倍以上であることがより好ましい。
【００５７】
現像スリーブ２４の溝部２４ａのピッチＰｓは、溝部２４ａのピッチＰｓの感光ドラム８１上に対応したものＰｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）＜１ｍｍの関係を満たし、感光ドラム８１の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒは、Ｐｄｒ＜１ｍｍを満たしている。これは、うなりが生じない状態では濃淡ムラの視認性がそもそも低いことを保証する条件となる。また、Ｐｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）をＰｄｒの倍数とすると、溝部２４ａでの強め合いが全て同等の大きさになるため、場合によっては強め合いが強調されすぎる可能性がある。そのため、Ｐｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）は、Ｐｄｒの倍数以外の値、即ち非整数倍の値であることが好ましい。
【００５８】
次に、上述した現像装置２０により感光ドラム８１を現像する際の動作を説明する。
【００５９】
図２に示すように、現像室２１ｂに収納された現像剤は、搬送スクリュ２２により攪拌及び搬送されて、マグネットローラ２４ｍの磁力によって現像スリーブ２４の表面に担持される。図３（ａ）に示すように、現像スリーブ２４の表面部では、溝部２４ａにキャリアＣが入り込み、磁気ブラシを形成する。現像スリーブ２４は回転し、磁気ブラシが感光ドラム８１に接触し、感光ドラム８１の静電潜像がトナーにより現像される。この時、図５（ａ）に示すように、現像スリーブ２４の溝部２４ａ及び感光ドラム８１の凹部８１ａの移動中に、現像領域Ｄａにおいて、溝部２４ａは凹部８１ａに常に対向して位置する。このため、溝部２４ａと凹部８１ａとが重なったり重ならなかったりすることでうなりが生ずることはなく、低周期のうなり発生が抑制されて、周期的な濃淡ムラの視認性が抑えられる。
【００６０】
上述したように本実施形態の画像形成装置１によれば、現像スリーブ２４の溝部２４ａの可視像上に対応する長さ（Ｗｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ））よりも感光ドラム８１の凹部８１ａのピッチＰｄｒを小さくしている。このため、溝部２４ａは必ず凹部８１ａと対向して印刷濃度を強め合うことになるので、現像スリーブ２４の溝部２４ａのピッチ以上のピッチを有するうなりを発生することがない。これにより、周期的な溝部２４ａを設けた現像スリーブ２４を用いて周期的な凹部８１ａを設けた感光ドラム８１をトナーで現像する場合に、溝部２４ａ及び凹部８１ａ間の周期的なうなりによる濃度ムラの発生を抑制することができる。
【００６１】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、Ｐｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）は、Ｐｄｒの倍数以外の値としている。このため、Ｐｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）をＰｄｒの倍数とした場合のように、溝部２４ａでの強め合いが全て同等の大きさになって強め合いが強調されすぎる可能性がある場合に比べて、強め合いが強調されすぎる事態の発生を抑制することができる。
【００６２】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、現像スリーブ２４に直流電源２８からの直流電圧のみが印加されるＤＣ現像方式を採用している。このため、直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスを印加する場合に比べて、現像スリーブ２４から感光ドラム８１へのトナーの飛翔を抑え、溝部２４ａ及び凹部８１ａ間の周期的なうなりによる濃度ムラを目立たないようにすることができる。
【００６３】
尚、上述した本実施の形態の画像形成装置１では、現像スリーブ２４に設けられる第１の凹部を溝形状の溝部２４ａとした場合について説明したが、これには限られない。例えば、現像スリーブ２４の第１の凹部として円柱形状、その他の形状の凹部を適用してもよい。また、上述した実施形態の画像形成装置１では、感光ドラム８１に設けられる第２の凹部を円柱形状の凹部８１ａとした場合について説明したが、これには限られない。例えば、感光ドラム８１の第２の凹部として多角柱形状、その他の形状の凹部を適用したり、あるいは溝部を適用してもよい。
【００６４】
また、本実施の形態の画像形成装置１では、対感光ドラム周速比を１．８倍としているが、対感光ドラム周速比は適宜変更してもよい。その場合も、溝部２４ａの可視像上に対応する長さ（Ｗｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ））よりも凹部８１ａのピッチＰｄｒを小さくすることにより、溝部２４ａ及び凹部８１ａ間の周期的なうなりによる濃度ムラの発生を抑制することができる。
【００６５】
次に、上述した実施の形態の画像形成装置１を用いて、対感光ドラム周速比Ｖｓ／Ｖｄｒと、感光ドラム８１の凹部８１ａのピッチＰｄｒと、を変更した。現像スリーブ２４の溝部２４ａの幅Ｗｓ及びピッチＰｓは、それぞれ一定とした。各条件を具備した画像形成装置１において、濃度（ＯＤ）が０．６程度の画出しを行い、溝ピッチの濃淡ムラの発生状態を評価した。ここでは、濃淡ムラが無い状態を◎、濃淡ムラは殆ど無いが軽微な濃淡ムラが発生した状態を○、濃淡ムラがある状態を×、とした。その結果を、表１に示す。表１に示すように、現像スリーブ２４の溝部２４ａのピッチＰｓの感光ドラム８１上に対応したものＰｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）及び感光ドラム８１の凹部８１ａのピッチＰｄｒは、いずれも１ｍｍ未満であった。
【００６６】
【表１】
2018189794.tif 000003
【００６７】
（比較例）
比較例の感光ドラム８１では、感光ドラム８１に凹部８１ａが回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒを０．０９５ｍｍとして周期的に配置した。現像スリーブ２４の溝部２４ａの幅Ｗｓの感光ドラム８１上に対応したものＷｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）よりも、感光ドラム８１の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒの方が大きい。そのため、うなりが発生し、周方向に大きな濃淡ムラが発生して視認性が悪化した。
【００６８】
（実施例１）
実施例１では、比較例よりも感光ドラム８１の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒを小さくし、０．０６ｍｍとした。そのため、現像スリーブ２４の溝部２４ａの幅Ｗｓの感光ドラム８１上に対応したものＷｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）よりも、感光ドラム８１の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒを小さくできた。そのため、うなりの発生が抑制され、比較例に比べて効果は認められた。但し、凹部８１ａのピッチＰｄｒはＰｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）／１．５よりも大きいため、溝部２４ａとの重なりが不十分になる場合があり、場合によって軽微な濃度ムラが発生した。
【００６９】
（実施例２）
実施例２では、実施例１よりも感光ドラム８１上の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒを小さくし、０．０４９ｍｍとした。そのため、現像スリーブ２４の溝部２４ａの幅Ｗｓの感光ドラム８１上に対応したものＷｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）の１／１．５（＝０．０５ｍｍ）よりも、感光ドラム８１の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒを小さくできた。そのため、実施例１の場合に比べて、重なりが十分になったため、うなりの発生をより高度に抑制できた。
【００７０】
（実施例３）
実施例３では、実施例２よりも感光ドラム８１上の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒを更に小さくし、０．０３ｍｍとした。そのため、現像スリーブ２４の溝部２４ａの幅Ｗｓの感光ドラム８１上に対応したものＷｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）の１／２（＝０．０３７５ｍｍ）よりも、感光ドラム８１の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒを小さくできた。そのため、重なりが十分になり、うなりの発生をより高度に抑制できた。
【００７１】
（実施例４）
実施例４では、実施例２よりも感光ドラム８１上の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒを小さくし、０．０４５ｍｍとした。そのため、現像スリーブ２４の溝部２４ａの幅Ｗｓの感光ドラム８１上に対応したものＷｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）の１／１．５（＝０．０５ｍｍ）よりも、感光ドラム８１の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒを小さくでき、比較例に比べて効果は認められた。但し、実施例４では、実施例２の場合に比べて、僅かに濃淡ムラを発生した。これは、実施例４の構成は、Ｗｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）がＰｄｒの倍数であることが原因と考えられる。このような場合には、溝部２４ａでの強め合いが全て同等の大きさになるため、場合によっては強め合いが強調されすぎる可能性があるためである。
【００７２】
（実施例５）
実施例５では、実施例１での感光ドラム８１及び現像スリーブ２４の構成は同じであるが、現像スリーブ２４の対感光ドラム周速比Ｖｓ／Ｖｄｒを１．３５まで遅くした。そのため、現像スリーブ２４の溝部２４ａの幅Ｗｓの感光ドラム８１上に対応したものＷｓ／（Ｖｓ／Ｖｄｒ）よりも、感光ドラム８１の凹部８１ａの回転方向Ｒ２のピッチＰｄｒを小さくできた。そのため、うなりの発生が抑制された。このように、感光ドラム８１及び現像スリーブ２４の形状や寸法の変更だけでなく、発明の効果が得られる構成を達成できる。
【００７３】
上述した各実施例により、本実施の形態に係る画像形成装置１によれば、溝部２４ａ及び凹部８１ａ間の周期的なうなりによる濃度ムラの発生を抑制することができることが確認された。尚、上述した各実施例は全て同一の現像スリーブ２４を用いた構成について説明したが、現像スリーブ２４の溝部２４ａの形状やピッチＰｓを変えることでも、発明の効果が得られる構成を達成できるのは勿論である。
【符号の説明】
【００７４】
１…画像形成装置、２０…現像装置、２４…現像スリーブ（現像剤担持体）、２４ａ…溝部（第１の凹部）、８１…感光ドラム（像担持体）、８１ａ…凹部（第２の凹部）、Ｃ…キャリア、Ｄａ…現像領域、Ｒ１…回転方向（第１の凹部の移動方向）、Ｒ２…回転方向（第２の凹部の移動方向）。
【図１】
2018189794.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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