(57)【要約】  【課題】多段現像方式に用いられる現像剤担持体の現像スリーブとしてＤＡスリーブを用いた場合であっても画像濃度ムラの発生を防止することが可能な現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。  【解決手段】現像スリーブ１３２を有しそれぞれ近接対向配置された複数の現像剤担持体９９，１１５を備え、現像スリーブ１３２の外表面に平面視で互いに重ならないように間隔を開けて規則的または不規則的に複数設けられた凹み１３９を有し、凹み１３９は現像スリーブ１３２の軸心に対して傾斜して形成され、互いに隣接する現像剤担持体９９，１１５の近接対向部において、凹み１３９の傾斜方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ形成されている現像装置１１３。【選択図】図２７
2016031435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内包するマグネットローラの磁力により外表面に現像剤を吸着する現像スリーブを有し、それぞれ近接対向配置された複数の現像剤担持体を備え、
前記現像スリーブの外表面に、平面視で互いに重ならないように間隔を開けて規則的または不規則的に複数設けられた凹みを有し、
前記凹みは前記現像スリーブの前記軸心に対して傾斜して形成され、互いに隣接する前記現像剤担持体の近接対向部において、前記凹みの傾斜方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ形成されている現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記現像スリーブの周方向における前記凹みの断面形状がＶ字形状を呈し、かつ前記現像スリーブの長手方向における前記凹みの断面形状が円弧形状であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１記載の現像装置において、
前記現像スリーブの周方向における前記凹みの断面形状が円弧形状を呈し、かつ前記現像スリーブの長手方向における前記凹みの断面形状が円弧形状であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一つに記載の現像装置において、
前記現像スリーブの周方向において互いに隣り合う前記凹み同士が該現像スリーブの長手方向に向けてずらした位置に配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一つに記載の現像装置において、
前記凹みはその容積が前記現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向けて徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５記載の現像装置において、
前記凹みはその深さが前記現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向けて徐々に深くなるように形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の現像装置において、
前記凹みはその平面視の面積が前記現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向けて徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項５ないし７の何れか一つに記載の現像装置において、
前記凹みはその単位面積当たりの個数が前記現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向けて徐々に多くなるように形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか一つに記載の現像装置において、
前記凹みは螺旋状に配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか一つに記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
潜像担持体と、帯電手段と、現像装置とを有する画像形成装置において、前記現像装置として請求項１ないし９の何れか一つに記載の現像装置を有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、複写機、ファクシミリ、スキャナ等の電子写真式画像形成装置に関し、詳しくは現像装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の現像装置として、潜像担持体に対向配置された複数の現像剤担持体表面に担持した２成分現像剤により、潜像担持体の表面に形成された静電潜像に対して重複した現像処理を行うものが知られている。このように同一の静電潜像に対して複数の現像剤担持体により現像処理を段階的に行う現像方式は「多段現像方式」と呼ばれ、特にプロセス線速が速い高速の画像形成装置に多く採用されている。なお、多段現像方式とは、２段階以上で現像処理を行うものである。
【０００３】
多段現像方式を採用する現像装置は、複数の現像剤担持体が潜像担持体に対向するように潜像担持体表面移動方向に沿って配置されている。現像装置には現像処理により消費される分のトナーが適宜補給され、その補給トナーと攪拌及び混合された現像剤が第１現像剤担持体の表面上に供給される。第１現像剤担持体上に担持された現像剤は、第１現像剤担持体の回転に伴って第１現像剤担持体の表面移動方向へ搬送され、第１現像剤担持体の表面と現像剤規制部材との間の規制ギャップを通過することで適量に規制される。
【０００４】
その後、現像剤は潜像担持体と対向する第１現像領域へと搬送され、第１現像領域を通過する際に第１現像剤担持体上の現像剤により潜像担持体表面上の静電潜像が現像される。第１現像領域を通過した第１現像剤担持体上の現像剤は、第２現像剤担持体の内部に配置された受け渡し磁極と対向する位置まで搬送されると、その一部または全てが第２現像剤担持体の表面に移動して担持される。このようにして第２現像剤担持体に担持された現像剤は、潜像担持体と対向する第２現像領域へと搬送され、第２現像領域を通過する際に再び潜像担持体表面上の静電潜像を現像する。その後、第２現像領域を通過した第２現像剤担持体上の現像剤は、第２現像剤担持体から離脱して現像装置内に戻される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現像剤担持体の現像スリーブに現像剤を担持してこの現像剤を潜像担持体に確実に搬送するため、現像剤の搬送力を向上させるべく現像剤担持体の表面を凹凸状に加工する技術が知られている。凹凸状の表面処理としては、サンドブラスト加工が一般的である。サンドブラスト加工が施される現像スリーブは、コストの低減及び加工精度の向上を図るためにアルミニウム合金で構成されることが多い。アルミニウム合金で構成された現像スリーブの外表面にサンドブラスト加工を施す場合には、例えば高温で現像スリーブ状に押し出されたアルミ管に冷間で砥粒を吹き付けて表面に凹凸を形成する。このようにサンドブラスト加工を施した現像スリーブでは、高速で回転しても現像剤が凹凸に引っ掛かりスリップの発生が防止される。
【０００６】
しかし上述の構成では、その外表面に形成された凹凸が非常に細かいので現像剤等によりこの凹凸が徐々に削られ、そのためサンドブラスト加工された現像スリーブは画像形成枚数が増加するに従い経年変化により凹凸が削られて平滑になってしまう。従って、サンドブラスト加工が施された現像スリーブは、徐々に現像剤の搬送量が減少して形成した画像が徐々に薄くなってしまうという問題点がある。
【０００７】
一方、現像スリーブの外表面に、平面視で円形または楕円形状の凹みが、現像スリーブの長手方向に対して若干傾き互いに重ならないように間隔を開けた状態で規則的または不規則に多数形成されたものが知られている。
【０００８】
現像剤の搬送能力を向上させるべく当該スリーブを採用すれば、外表面に従来のサンドブラスト加工により形成されるような凸部はなく、凹みはより大きな凹みとなるように形成されているので経年変化によっても凹みが摩耗しにくく、現像剤の搬送量低下を継続的に抑制することが可能となる。このようなスリーブを用いた画像形成装置が知られている（例えば「特許文献１」参照）。
【０００９】
しかし、多段現像方式に用いられる現像剤担持体の現像スリーブとして上述したスリーブを用いると、上流側現像剤担持体の凹みと下流側現像剤担持体の凹みとが干渉し、下流側現像剤担持体の現像剤汲み上げ量にムラが発生して画像濃度ムラが発生してしまうという問題点がある。  
本発明は上述の問題点を解決し、多段現像方式に用いられる現像剤担持体の現像スリーブとして上記スリーブを用いた場合であっても画像濃度ムラの発生を防止することが可能な現像装置及びこれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、内包するマグネットローラの磁力により外表面に現像剤を吸着する現像スリーブを有し、それぞれ近接対向配置された複数の現像剤担持体を備え、前記現像スリーブの外表面に、平面視で互いに重ならないように間隔を開けて規則的または不規則的に複数設けられた凹みを有し、前記凹みは前記現像スリーブの前記軸心に対して傾斜して形成され、互いに隣接する前記現像剤担持体の近接対向部において、前記凹みの傾斜方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、各現像剤担持体に形成された凹みが互いに干渉し、下流側の現像剤担持体の現像剤汲み上げ量にムラが生じて画像濃度ムラが発生するという不具合の発生を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置の概略正面図である。
【図２】本発明の一実施形態を採用したプロセスカートリッジの断面図である。
【図３】本発明の一実施形態を採用した現像装置の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に用いられる第１現像ローラを示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に用いられる現像スリーブの概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に用いられる現像スリーブの概略図である。
【図７】本発明の一実施形態に用いられる凹みを説明する概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に用いられる凹みを説明する概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に用いられる表面処理装置及び切削工具を説明する概略図である。
【図１０】本発明の一実施形態に用いられる凹みを説明する概略図である。
【図１１】本発明の一実施形態に用いられる凹みの他の例を説明する概略図である。
【図１２】本発明の一実施形態の他の例に用いられる切削工具を説明する概略図である。
【図１３】本発明の一実施形態に用いられる凹みの他の例を説明する概略図である。
【図１４】本発明の一実施形態に用いられる凹みの他の例を説明する概略図である。
【図１５】本発明品の凹みの深さと長さとの関係を示す説明図である。
【図１６】本発明品の凹みの深さと容積との関係を示す説明図である。
【図１７】本発明品と比較例品の凹みの深さと１００ｍｍ２当たりの凹みの総容積との関係を示す説明図である。
【図１８】本発明品１及び２、比較例品１及び２の現像ローラとドクタブレードとの間隔と現像剤の搬送量との関係を示す説明図である。
【図１９】本発明の一実施形態の変形例に用いられる現像スリーブを説明する概略図である。
【図２０】本発明の一実施形態の変形例に用いられる現像スリーブを説明する概略図である。
【図２１】本発明の一実施形態の変形例に用いられる現像スリーブを説明する概略図である。
【図２２】本発明の一実施形態に用いられる各現像ローラを示す概略図である。
【図２３】本発明の一実施形態に用いられる凹みが規則的に配置されている例を示す説明図である。
【図２４】本発明の一実施形態に用いられる凹みが規則的に配置されている他の例を示す説明図である。
【図２５】本発明の一実施形態に用いられる凹みが不規則的に配置されている例を示す説明図である。
【図２６】本発明の一実施形態に用いられる凹みが不規則的に配置されている他の例を示す説明図である。
【図２７】図２２における矢印方向に第１現像ローラの現像スリーブを擬似的に透過して第２現像ローラの現像スリーブを投影した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を説明する。図１において画像形成装置１０１は、イエロ（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を１枚の転写材としての記録紙１０７（図１に示す）に形成する。なお、イエロ、マゼンダ、シアン、ブラックの各色に対応するユニット等を、以下は符号の末尾にそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付けて示す。
【００１４】
画像形成装置１０１は、図１に示すように、装置本体１０２、給紙ユニット１０３、レジストローラ対１１０、転写ユニット１０４、定着ユニット１０５、レーザ書込ユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋを備えている。また画像形成装置１０１は、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを少なくとも備えている。
【００１５】
箱状に形成されフロア等に設置される装置本体１０２は、給紙ユニット１０３、レジストローラ対１１０、転写ユニット１０４、定着ユニット１０５、各レーザ書込ユニット１２２、各プロセスカートリッジ１０６を収容している。
【００１６】
給紙ユニット１０３は、装置本体１０２の下部に複数設けられている。給紙ユニット１０３は、記録紙１０７を重ねて収容すると共に装置本体１０２に着脱自在な給紙カセット１２３と、給紙ローラ１２４とを備えている。給紙ローラ１２４は、給紙カセット１２３内の最上位の記録紙１０７に圧接している。給紙ローラ１２４は、最上位の記録紙１０７を、転写ユニット１０４の後述する搬送ベルト１２９と、各プロセスカートリッジ１０６が有する後述する潜像担持体である感光体ドラム１０８との間に送り出す。
【００１７】
レジストローラ対１１０は、給紙ユニット１０３から転写ユニット１０４に搬送される記録紙１０７の搬送経路上に設けられており、一対のローラ１１０ａ，１１０ｂを備えている。レジストローラ対１１０は、各ローラ１１０ａ，１１０ｂ間に記録紙１０７を挟み込み、挟み込んだ記録紙１０７を後述するトナー像と合致するタイミングで転写ユニット１０４と各プロセスカートリッジ１０６との間に送り出す。
【００１８】
給紙ユニット１０３の上方に設けられた転写ユニット１０４は、駆動ローラ１２７、従動ローラ１２８、搬送ベルト１２９、転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋを備えている。駆動ローラ１２７は画像転写位置よりも記録紙１０７の搬送方向下流側に配置されており、駆動源としてのモータ等によって回転駆動される。従動ローラ１２８は装置本体１０２に回転自在に支持されており、画像転写位置よりも記録紙１０７の搬送方向上流側に配置されている。搬送ベルト１２９は無端環状に形成されており、駆動ローラ１２７と従動ローラ１２８との双方に掛け渡されている。搬送ベルト１２９は、駆動ローラ１２７が回転駆動されることで、前述した駆動ローラ１２７と従動ローラ１２８との回りを図中反時計回り方向に走行する。
【００１９】
各転写ローラ１３０は、それぞれ各感光体ドラム１０８との間に搬送ベルト１２９と該搬送ベルト１２９上の記録紙１０７とを挟む。転写ユニット１０４は、給紙ユニット１０３から送り出された記録紙１０７を各転写ローラ１３０が各感光体ドラム１０８の外表面に押圧して、各感光体ドラム１０８上に形成されたトナー像を記録紙１０７に転写する。転写ユニット１０４は、トナー像が転写された記録紙１０７を定着ユニット１０５に向けて送り出す。
【００２０】
定着ユニット１０５は転写ユニット１０４よりも記録紙１０７の搬送方向下流側に設けられ、互いの間に記録紙１０７を挟む一対のローラ１０５ａ，１０５ｂを備えている。定着ユニット１０５は、各ローラ１０５ａ，１０５ｂ間に転写ユニット１０４から送り出された記録紙１０７を押圧挟持して加熱することで、感光体ドラム１０８から記録紙１０７上に転写されたトナー像を記録紙１０７上に定着させる。
【００２１】
装置本体１０２の上部に取り付けられた各レーザ書き込みユニット１２２は、それぞれ各プロセスカートリッジ１０６に対応して設けられている。各レーザ書き込みユニット１２２は、各プロセスカートリッジ１０６が有する後述の帯電ローラ１０９によって一様に帯電された感光体ドラム１０８の外表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。
【００２２】
各プロセスカートリッジ１０６は、それぞれ転写ユニット１０４と各レーザ書込ユニット１２２との間に、装置本体１０２に対して着脱自在に設けられている。各プロセスカートリッジ１０６は、記録紙１０７の搬送方向に沿って互いに並設されている。
【００２３】
各プロセスカートリッジ１０６は、図２に示すように、カートリッジケース１１１、帯電装置としての帯電ローラ１０９、感光体ドラム１０８、クリーニング装置１１２、現像装置１１３、除電装置９８を備えている。これにより画像形成装置１０１は、帯電ローラ１０９、感光体ドラム１０８、クリーニング装置１１２、現像装置１１３、除電装置９８を少なくとも備えている。
【００２４】
カートリッジケース１１１は装置本体１０２に着脱自在であり、帯電ローラ１０９、感光体ドラム１０８、クリーニング装置１１２、現像装置１１３、除電装置９８を収容している。帯電ローラ１０９は感光体ドラム１０８の外表面を一様に帯電する。感光体ドラム１０８は、現像装置１１３が有する後述する現像剤担持体としての第１現像ローラ９９、第２現像ローラ１１５とそれぞれ間隔を開けて配設されている。感光体ドラム１０８は支軸を中心として回転自在な円柱状または円筒状に形成されており、対応するレーザ書込ユニット１２２によってその外表面上に静電潜像が形成される。感光体ドラム１０８は、外表面上に形成されて担持する静電潜像をトナーにより現像され、こうして得られたトナー像を搬送ベルト１２９との間に給送された記録紙１０７に転写する。クリーニング装置１１２は、記録紙１０７にトナー像を転写した後、感光体ドラム１０８の外表面に残留した転写残トナーを除去する。除電装置９８は、感光体ドラム１０８に残留する電荷を消去してその表面電位を基準電位に復帰させる。
【００２５】
現像装置１１３は、図２及び図３に示すように、現像剤供給部１１４、ケース１２５、第１現像ローラ９９、第２現像ローラ１１５、ドクタブレード１１６を少なくとも備えている。現像剤供給部１１４は、収容槽１１７、攪拌ローラ１１８、攪拌パドル９７を備えている。収容槽１１７は、感光体ドラム１０８と長さがほぼ等しい箱状に形成されており、内部に現像剤１２６を収容する。攪拌パドル９７の上方には、ドクタブレード１１６で掻き落とされた現像剤１２６が通過するセパレータ１２０と、セパレータ１２０を通過した現像剤１２６を攪拌ローラ１１８へと搬送する搬送スクリュ１２１とが配設されている。また、攪拌ローラ１１８の下方には現像装置１１３内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知センサ１１９が配設され、各現像ローラ９９，１１５の両端部にはサイドシール９６（図４参照）が配設されている。
【００２６】
現像剤１２６はトナーと磁性キャリアとを含んだ２成分現像剤であり、現像剤１２６は攪拌ローラ１１８の上方に設けられた補給部９５から適宜供給される。トナーは乳化重合法または懸濁重合法により製造された球状の微粒子であり、種々の染料または顔料を混入または分散した合成樹脂で構成される塊を粉砕して得られても、粉砕加工等により形成されてもよい。トナーの平均粒径は３μｍ以上７μｍ以下であり、磁性キャリアは２０μｍ以上５０μｍ以下である。攪拌ローラ１１８は各現像ローラ９９，１１５及び感光体ドラム１０８と平行に配設されており、軸芯周りに回転することでトナーと磁性キャリアとを攪拌すると共に攪拌した現像剤１２６を搬送する。攪拌パドル９７も各現像ローラ９９，１１５及び感光体ドラム１０８と平行に配設されており、攪拌ローラ１１８とは逆方向に回転することで攪拌した現像剤１２６を各現像ローラ９９，１１５に向けて搬送する。
【００２７】
上述の構成により現像剤供給部１１４は、補給部９５に供給されたトナーまたは現像剤１２６を磁性キャリアと攪拌しながら攪拌ローラ１１８によって搬送する。そして現像剤供給部１１４は、搬送された現像剤１２６を攪拌パドル９７によってさらに攪拌しつつ各現像ローラ９９，１１５に搬送する。
【００２８】
ケース１２５は箱状に形成され、収容槽１１７に取り付けられて収容槽１１７と共に各現像ローラ９９，１１５等を覆う。また、ケース１２５の感光体ドラム１０８と相対する部分には、各現像ローラ９９，１１５を臨ませるための開口部が設けられている。
【００２９】
第１現像ローラ９９は円柱状に形成され、攪拌パドル９７と感光体ドラム１０８との間であって上述した開口部からその周面の一部を臨ませて配設されている。第１現像ローラ９９は感光体ドラム１０８と平行に設けられ、感光体ドラム１０８との間に所定の間隔を開けて配設されている。第１現像ローラ９９と感光体ドラム１０８との間の空間は、現像剤１２６のトナーを感光体ドラム１０８に吸着させて静電潜像を現像してトナー像を得る現像領域を形成している。第１現像ローラ９９の下方には第２現像ローラ１１５が配設されている。第２現像ローラ１１５も感光体ドラム１０８と平行に設けられ、感光体ドラム１０８との間に所定の間隔を開けて配設されている。
【００３０】
攪拌パドル９７から第１現像ローラ９９に供給された現像剤１２６は、感光体ドラム１０８とは逆方向に回転する第１現像ローラ９９によって感光体ドラム１０８の外周面上に形成された静電潜像に供給される。そして、第１現像ローラ９９から感光体ドラム１０８に供給されずに第１現像ローラ９９の外周面上に残存した現像剤１２６は、その一部が第２現像ローラ１１５に受け渡される。感光体ドラム１０８とは逆方向に回転する第２現像ローラ１１５は、第１現像ローラ９９から供給された現像剤１２６を感光体ドラム１０８の外周面上に形成された静電潜像に供給する。このような現像ローラを２本有する構成により、感光体ドラム１０８の回転速度が速い場合であっても、各現像ローラ９９，１１５の回転速度を早めることなく、感光体ドラム１０８の外周面上に十分な現像剤１２６を供給することができる。
【００３１】
次に、第１現像ローラ９９及び第２現像ローラ１１５について説明する。両者は、第１現像ローラ９９の外径が３０ｍｍ、第２現像ローラ１１５の外径が２５ｍｍである点を除いて同一の構成であるので、第１現像ローラ９９を代表して説明し第２現像ローラ１１５の説明は省略する。
【００３２】
第１現像ローラ９９は、図４に示すように、芯金１３４、円筒状のマグネットローラ１３３、円筒状の現像スリーブ１３２を備えている。芯金１３４は感光体ドラム１０８と平行に配設され、ケース１２５に回転することなく固定されている。マグネットローラ１３３は、磁性材料で構成されかつ円筒状に形成されていると共に、図示しない複数の固定磁極が取り付けられている。マグネットローラ１３３は現像スリーブ１３２内に収容されており、芯金１３４に軸芯回りに回転することなく固定されている。
【００３３】
複数の固定磁極は長尺で棒状の磁石であり、マグネットローラ１３３に取り付けられている。各固定磁極はマグネットローラ１３３の長手方向に沿ってそれぞれ延びており、マグネットローラ１３３の全長にわたって設けられている。第１現像ローラ９９が有する複数の固定磁極のうちの一つは攪拌パドル９７と相対して汲み上げ磁極を構成している。この汲み上げ磁極の働きにより、現像スリーブ１３２すなわち第１現像ローラ９９の外表面上に磁気力を生じさせて収容槽１１７内の現像剤１２６を現像スリーブ１３２の外表面に吸着させる。第１現像ローラ９９が有する複数の固定磁極のうちの他の一つは感光体ドラム１０８と相対して現像磁極をなしており、現像スリーブ１３２の外表面上に磁気力を生じさせて、現像スリーブ１３２と感光体ドラム１０８との間に磁界を形成する。この現像磁極の磁界によって磁気ブラシを形成することにより、現像スリーブ１３２の外表面に吸着された現像剤１２６のトナーを感光体ドラム１０８に受け渡すように構成されている。第１現像ローラ９９が有する複数の固定磁極のうちのさらに他の一つは、第２現像ローラ１１５と相対して受け渡し磁極を構成している。この受け渡し磁極の働きにより、第１現像ローラ９９から第２現像ローラ１１５へと現像剤１２６が受け渡される。
【００３４】
第２現像ローラ１１５が有する複数の固定磁極のうちの一つは感光体ドラム１０８と相対して現像磁極をなしており、現像スリーブ１３２の外表面に吸着された現像剤１２６のトナーを感光体ドラム１０８に受け渡す。第２現像ローラ１１５が有する複数の固定磁極のうちの他の一つは、第１現像ローラ９９と相対して受け取り磁極を構成している。この受け取り磁極の働きにより、第１現像ローラ９９からの現像剤１２６が第２現像ローラ１１５へと受け渡される。
【００３５】
上述した固定磁極は、現像スリーブ１３２の外表面に現像剤１２６を吸着させると、固定磁極が生じる磁力線に沿って現像剤１２６の磁性キャリアを複数重ねさせ、現像スリーブ１３２の外表面上に磁性キャリアを穂立ちさせる。すると、この穂立ちした磁性キャリアにトナーが吸着する。すなわち現像スリーブ１３２は、マグネットローラ１３３の磁力によりその外表面に現像剤１２６を吸着する。
【００３６】
現像スリーブ１３２は、図４に示すように、円筒状に形成されている。現像スリーブ１３２は、マグネットローラ１３３を内包して、芯金１３４を中心として回転自在に設けられている。現像スリーブ１３２の端部にはギヤ９４ａを有するフランジ９４が形成されており、駆動ギヤ９３からの回転駆動力により現像スリーブ１３２は、その内周面が固定磁極に対して順に相対するように回転される。現像スリーブ１３２は、アルミニウム合金、真鍮、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、導電性の樹脂等の非磁性材料で構成されており、図９（ａ）に示す表面処理装置１によってその外表面に粗面化処理が施されている。
【００３７】
アルミニウム合金は、加工性、軽さの面で優れている。アルミニウム合金を用いる場合には、Ａ６０６３、Ａ５０５６及びＡ３００３を用いることが好ましい。ステンレスを用いる場合には、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４及びＳＵＳ３１６を用いるのが好ましい。なお図示例では、現像スリーブ１３２はアルミニウム合金で構成されている。
【００３８】
また、現像スリーブ１３２の外表面には、図５、図６、図７（ａ）及び図８に示すように、平面視が楕円形状の凹み１３９が多数設けられている。この凹み１３９は、軸心周りに回転される先端部において周方向に間隔を開けて切削刃が設けられた回転工具により切削加工されて形成される。そして、回転工具の軸心と交差する状態に配置された現像スリーブがその軸心周りに回転されながら、回転工具と現像スリーブとがこの現像スリーブの長手方向に相対的に移動されることにより形成されたものである。この加工をＤＡ加工と呼び、ＤＡ加工により形成された現像スリーブをＤＡスリーブと呼ぶ。
【００３９】
凹み１３９は現像スリーブ１３２の外表面上に窪みとなるように形成され、互いに重ならないように規則的に多数（複数）配置されている。なお、本発明では、現像スリーブ１３２の周方向及び長手方向において互いに隣り合う凹み１３９間の間隔が一定となるように配置されていることを、凹み１３９が規則的に配置されているという。すなわち、現像スリーブ１３２の周方向及び長手方向において互いに隣り合う凹み１３９間の間隔は一定となっている。また本発明では、現像スリーブ１３２の周方向及び長手方向において互いに隣り合う凹み１３９間の間隔が一定でないことを、凹み１３９が不規則的に配置されているという。
【００４０】
規則的に配置されている例として、例えば図５に示すように、凹み１３９が１列の螺旋状で周方向に同ピッチ（同間隔）で配置されている場合が挙げられる。同様に、図２３に示すように、凹み１３９が２列の螺旋状で１列目と２列目とがそれぞれ円周方向に同ピッチかつ長手方向に整列して配置されている場合が挙げられる。さらに、図２４に示すように、凹み１３９が２列の螺旋状で１列目と２列目とがそれぞれ円周方向に同ピッチかつ各列が長手方向に整列しないように円周方向にずれて配置されている場合等が挙げられる。また、凹み１３９の配置が３列またはそれ以上の螺旋状の場合も同様である。
【００４１】
不規則的に配置されている例として、例えば図２０及び図２１に示すように、凹み１３９の間隔が所定の方向（例えば、現像スリーブ１３２の長手方向中央部から両端部への方向）に向かって徐々に狭くなるように配置されている場合が挙げられる。また、図２５に示すように、凹み１３９が２列の螺旋状であり１列目と２列目との円周方向のピッチがそれぞれ異なり、かつ各列が長手方向に整列して配置されている場合が挙げられる。さらに、図２６に示すように、凹み１３９が２列の螺旋状であり１列目と２列目との円周方向のピッチがそれぞれ異なり、かつ各列が長手方向に整列しないように円周方向にずれて配置されている場合等が挙げられる。また、凹み１３９の配置が３列またはそれ以上の螺旋状の場合も同様である。
【００４２】
図２２は各現像ローラ９９，１１５の配置を感光体ドラム１０８側から見た概略図であり、図２２における矢印方向に第１現像ローラ９９の現像スリーブ１３２を擬似的に透過して第２現像ローラ１１５の現像スリーブ１３２を投影したものが図２７である。図２７において、第１現像ローラ９９に形成された凹み１３９を黒塗りで、第２現像ローラ１１５に形成された凹み１３９を白抜きでそれぞれ表している。各現像ローラ９９，１１５それぞれの凹み１３９共に、図２７に一点鎖線で示す各現像スリーブ１３２の軸線に対して、その軸線方向の端部同士を結んだ線（半月形の直径を含む）が若干傾斜するように形成されている。そして、各現像ローラ９９，１３５の凹み１３９はその傾斜方向が互いに同じ向き、すなわち現像スリーブ１３２の軸線を介して対象形となるようにそれぞれ形成されている。これにより、各現像ローラ９９，１１５に形成された凹み１３９は、各現像ローラ９９，１１５の近接対向部において凹み１３９の傾斜方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ形成されている。
【００４３】
さらに凹み１３９は、図６、図７（ａ）及び図８に示すように、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って複数並べられて配置されていると共に、周方向において互いに隣り合うもの同士は凹み１３９の長さの約半分程度位置がずれるように配置されている。さらに凹み１３９は、図９（ａ）に示す表面処理装置１により現像スリーブ１３２の外表面に形成されるため、現像スリーブ１３２の外表面上に図６中の一点鎖線で示す螺旋上に並べられて配置されている。
【００４４】
また凹み１３９は、図７（ｂ）に示すように、その幅方向（現像スリーブ１３２の周方向）の断面形状がＶ字形状に形成され、図７（ｃ）に示すように、その長手方向（現像スリーブ１３２の長手方向）の断面形状が円弧状の曲面となるように形成されている。さらに凹み１３９は、図９（ａ）に示す表面処理装置１により現像スリーブ１３２の外表面に形成されるため、図８に示すように、その長手方向が若干弓状に湾曲している。なお本発明では、その長さが幅よりも長く外縁が曲線で形成されていれば、その長手方向において直線形状であっても若干湾曲していても、総称して楕円形状とする。
【００４５】
さらに凹み１３９は、その長手方向の長さ（長径）が１．０ｍｍ以上２．３ｍｍ以下であり、幅方向の幅（短径）は０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であると共に、その深さは０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下である。さらに凹み１３９は、現像スリーブ１３２の外表面１００ｍｍ２当たりに５０〜２５０個程度設けられている。すなわち複数の凹み１３９は、その総容量が現像スリーブ１３２の外表面１００ｍｍ２当たり０．５ｍｍ３以上７．０ｍｍ３以下となるように形成されている。さらに凹み１３９は、現像スリーブ１３２と共に回転する感光体ドラム１０８の周方向に１ｍｍ当たり１．０個以上３．０個以下設けられている。なお、図６、図７（ａ）及び図８では、図中の左右方向が現像スリーブ１３２の長手方向である。
【００４６】
一般に凹み１３９が深いほど現像剤１２６の搬送性能は向上するが、溝を外表面に設けた従来の現像スリーブと同様に周期的なピッチムラが発生し易くなる。一方、凹み１３９が浅いほどピッチムラは発生しにくくなるが、現像剤１２６の搬送性能が低下する。特に近年では、小粒径のトナーや磁性キャリアを用いた画像形成技術の進歩及び近接現像の画像形成技術の進歩等により画像再現性が向上しているため、ピッチムラが発生し易くなっている。そこで、上述した現像スリーブ１３２では凹み１３９の深さを浅めに設定し、凹み１３９の分布密度を増やすことにより現像剤搬送性能の向上とピッチムラ発生防止との両立を図っている。
【００４７】
ドクタブレード１１６は、現像装置１１３の感光体ドラム１０８寄りの端部近傍に設けられている。ドクタブレード１１６は、第１現像ローラ９９の現像スリーブ１３２の外表面と所定の間隔を開けた状態でケース１２５に取り付けられている。ドクタブレード１１６は、所望の厚さを越える現像スリーブ１３２上の現像剤１２６を収容槽１１７内に削ぎ落として、現像領域に搬送される現像スリーブ１３２上の現像剤１２６を所望の厚さに形成する。
【００４８】
上述した現像装置１１３は、現像剤供給部１１４でトナーと磁性キャリアとを十分に攪拌し、攪拌した現像剤１２６を固定磁極により現像スリーブ１３２の外表面に吸着する。そして、現像スリーブ１３２の回転により複数の固定磁極からの磁力によって吸着した現像剤１２６を現像領域に向けて搬送し、ドクタブレード１１６で所望の厚さに形成された現像剤１２６を感光体ドラム１０８に吸着させる。このように現像装置１１３は、現像剤１２６を現像ローラ９９，１１５にそれぞれ担持して現像領域に搬送し、感光体ドラム１０８上の静電潜像を顕像化してトナー像を形成する。
【００４９】
そして現像装置１１３は、現像済みの現像剤１２６を収容槽１１７に向けて離脱させる。そして収容槽１１７内に収容された現像済みの現像剤１２６は、再度他の現像剤１２６と十分に攪拌されて感光体ドラム１０８の現像に用いられる。なお現像装置１１３は、現像剤供給部１１４におけるトナー濃度が低下したことをトナー濃度検知センサ１１９が検知すると、補給部９５からトナー及び現像剤を攪拌ローラ１１８に向けて送り出す。
【００５０】
上述の画像形成装置１０１は、以下に示すように記録紙１０７上に画像を形成する。先ず画像形成装置１０１は、感光体ドラム１０８を回転してその外表面を一様に帯電ローラ１０９により−７００Ｖに帯電する。次に、感光体ドラム１０８の外表面にレーザ光を照射して表面を露光し、画像部分を−１５０Ｖに減衰させて感光体ドラム１０８の外表面に静電潜像を形成する。そして静電潜像が現像領域に到達すると、この静電潜像に−５５０Ｖの現像バイアス電圧を印加して現像装置１１３の各現像スリーブ１３２の外表面に吸着した現像剤１２６が感光体ドラム１０８の外表面に吸着する。これにより感光体ドラム１０８上の静電潜像が現像され、感光体ドラム１０８の外表面上にトナー像が形成される。
【００５１】
一方、給紙ローラ１２４等により給送された記録紙１０７が各プロセスカートリッジ１０６の感光体ドラム１０８と転写ユニット１０４の搬送ベルト１２９との間に送り込まれ、感光体ドラム１０８の外表面上に形成されたトナー像が記録紙１０７に転写される。転写されたトナー像は、記録紙１０７が定着ユニット１０５に送られることにより記録紙１０７上に定着される。この一連の動作により、画像形成装置１０１は記録紙１０７上にフルカラー画像を形成する。また、転写されずに感光体ドラム１０８上に残ったトナーは、クリーニング装置１１２によって回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム１０８は除電装置９８でその表面電位を初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。
【００５２】
画像形成装置１０１では、環境変動や経時変動による画質の変動を抑えるためにプロセスコントロールを実施している。具体的には、まず現像装置１１３における現像能力を検出する。これは、例えば現像バイアス電圧を一定にした条件下であるトナーパターンの画像を感光体ドラム１０８上に形成し、その画像濃度を図示しない光センサで検出して濃度変化から現像能力を把握する。そして、この現像能力が所定の目標現像能力となるようにトナー濃度の目標値を変更することで、画質を一定に保つことができる。例えば、光センサで検出したトナーパターンの画像濃度が目標現像濃度よりも低い場合には、トナー濃度を高くするように図示しない制御手段としてのＣＰＵが攪拌パドル９７及び攪拌ローラ１１８の動作を制御する。一方、光センサで検出したトナーパターンの画像濃度が目標現像濃度よりも高い場合には、トナー濃度を低くするようにＣＰＵが攪拌パドル９７及び攪拌ローラ１１８の動作を制御する。ここで、トナー濃度はトナー濃度検知センサ１１９で検知される。なお、感光体ドラム１０８上に形成されるトナーパターンの画像濃度は、現像スリーブ１３２による画像濃度周期ムラの影響で多少変動することがある。
【００５３】
各現像スリーブ１３２は、図９（ａ）に示す表面処理装置１によってその外表面に凹み１３９がそれぞれ形成される。表面処理装置１は、図９（ａ）に示すように、ベース３と、保持部４と、回転駆動部としてのモータ２と、移動手段としての工具移動部５と、工具６と、制御手段としての図示しない制御装置とを備えている。平板状に形成されたベース３は工場のフロアやテーブル上等に設置され、その上面は水平方向と平行に保たれている。ベース３は、その平面形状が矩形状となるように形成されている。
【００５４】
保持部４は、固定保持部７とスライド保持部８とを備えている。固定保持部７は、ベース３の長手方向の一端部から立設した固定柱９と、固定柱９の上端部に設けられた回転チャック１０とを備えている。厚手の円板状に形成された回転チャック１０は、固定柱９の上端部に回転自在に支持されている。回転チャック１０の回転中心はベース３の上面と平行に配置されており、そこには円柱状のチャックピン１１が立設している。チャックピン１１は回転チャック１０の回転中心軸と同軸上に配置されている。
【００５５】
スライド保持部８は、スライダ１２、スライド柱１３、スライド柱１３の上端部に設けられたモータ２、モータ２の一端側に設けられた回転チャック１４を備えている。スライダ１２は、ベース３の表面すなわち回転チャック１０及びチャックピン１１の軸芯に沿ってスライド自在に設けられている。またスライダ１２は、回転チャック１０及びチャックピン１１の軸芯方向の位置が適宜固定される構成となっている。
【００５６】
スライド柱１３はスライダ１２上に立設している。回転チャック１４は厚手の円板状に形成され、スライド柱１３の上端部に取り付けられたモータ２の出力軸に取り付けられている。回転チャック１４の回転中心は、回転チャック１０及びチャックピン１１と同軸となるように構成されている。回転チャック１４の中心部には、円柱状のチャックピン１５が立設している。チャックピン１５は回転チャック１４の回転中心軸と同軸上に配置されている。
【００５７】
上述の構成において、スライド保持部８が固定保持部７から離れた状態で各チャックピン１１，１５間に凹み１３９が形成される前の現像スリーブ１３２が挿入され、その後スライド保持部８が固定保持部７に近付けられる。そして、各チャックピン１１，１５の先端が現像スリーブ１３２の端部内にそれぞれ進入して、各チャックピン１１，１５間に現像スリーブ１３２を挟んだ状態でスライダ１２が固定される。これにより保持部４は、各チャックピン１１，１５間に現像スリーブ１３２を挟んだ状態で現像スリーブ１３２を回転自在に保持する。
【００５８】
モータ２はスライド柱１３の上端部に取り付けられており、回転チャック１４をその中心軸線周りに回転駆動する。モータ２は、回転チャック１４を回転駆動することで各チャックピン１１，１５間に挟持された現像スリーブ１３２を回転させる。
【００５９】
工具移動部５は、リニアガイド１６と図示しない移動用アクチュエータとを備えている。リニアガイド１６は、レール１７とスライダ１８とを有しており、レール１７はベース３上に設置されている。レール１７は直線状に形成されていると共に、その長手方向がベース３の長手方向、各チャックピン１１，１５の軸心、各チャックピン１１，１５間に挟持された現像スリーブ１３２の軸芯とそれぞれ平行となるように配置されている。スライダ１８は、レール１７にその長手方向に沿って移動自在に支持されている。図示しない移動用アクチュエータは、ベース３に取り付けられていると共に、スライダ１８をレール１７の長手方向にスライド移動させる。
【００６０】
工具６は、工具本体１９、工具回転部としての工具回転用モータ２０、回転工具としてのエンドミル２１を備えている。工具本体１９はスライダ１８から立設した柱状に形成されている。工具回転用モータ２０は、工具本体１９の上端部に取り付けられている。工具回転用モータ２０は、図９（ｂ）に示すように、その出力軸２２が工具本体１９の上端部から各チャックピン１１，１５間に挟持された現像スリーブ１３２に向かって突出した状態となるように配置されている。出力軸２２は、その軸芯がベース３の表面と平行かつ各チャックピン１１，１５間に挟持された現像スリーブ１３２の軸芯と交差（図示例では直交）するように配置されている。
【００６１】
エンドミル２１は、全体として円柱状に形成され、出力軸２２の先端部に取り付けられている。これによりエンドミル２１は、その軸芯がベース３の表面と平行かつ各チャックピン１１，１５間に挟持された現像スリーブ１３２の軸芯と交差（図示例では直交）するように配置されている。またエンドミル２１は、工具本体１９の上端部から各チャックピン１１，１５間に挟持された現像スリーブ１３２に向かって突出するように配置されている。
【００６２】
エンドミル２１は、図９（ｃ）に示すように、円柱状の本体部２３と二つの切削刃２４とを備えている。本体部２３は工具本体１９に取り付けられ、切削刃２４は本体部２３の現像スリーブ１３２寄りの先端部に、周方向に間隔を開けて設けられている。切削刃２４は、図９（ｄ）に示すように、本体部２３の先端部の外縁よりもエンドミル２１の外周方向に突出して設けられており、螺旋状に延在して形成されている。また本実施形態では、エンドミル２１の切削刃２４の先端の外縁２５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。上述した工具６は、工具回転用モータ２０がエンドミル２１をその軸芯回りに回転することで、現像スリーブ１３２の外表面に凹み１３９を形成する。
【００６３】
制御装置は、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等を備えたコンピュータである。制御装置は、モータ２と、工具移動部５の移動用アクチュエータと、工具６の工具回転用モータ２０等と接続しており、これらの動作を制御して表面処理装置１全体の制御を行う。制御装置は、現像スリーブ１３２の外表面に凹み１３９を多数形成する際には、モータ２で現像スリーブ１３２をその軸芯回りに回転させ、工具回転用モータ２０でエンドミル２１を回転させる。そして制御装置は、移動用アクチュエータにより工具６を現像スリーブ１３２の長手方向に移動させる。これにより、切削刃２４がエンドミル２１の回転に伴い断続的に現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施し、現像スリーブ１３２の外表面上に凹み１３９が多数形成される。
【００６４】
このとき、外縁２５の曲率半径により現像スリーブ１３２の長手方向における凹み１３９の円弧の曲率半径が、切削刃２４の切り込み量により凹み１３９の深さがそれぞれ定まる。また、工具６の移動速度により現像スリーブ１３２の長手方向における凹み１３９の間隔が定まる。ここで、現像スリーブ１３２外表面の周方向に設ける凹み１３９の数をｎ、モータ２の回転数すなわち現像スリーブ１３２の回転数をＮ１、エンドミル２１の切削刃２４の数をｍ、エンドミル２１の回転数をＮ２とする。そして制御装置は、下式を満たすように、モータ２、工具移動部５の移動用アクチュエータ、工具回転用モータ２０の動作をそれぞれ制御する。
【００６５】
Ｎ２＝Ｎ１×〔ｍ／[（ｎ／２）−０．５]〕・・・式１
制御装置は、これらの各要件を適宜変更することで、凹み１３９の大きさや密度を任意に変更して現像スリーブ１３２の外表面を加工することができる。さらに制御装置には、キーボード等の各種入力装置やディスプレイ等の各種表示装置が接続されている。
【００６６】
次に、表面処理装置１を用いて現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施し、現像スリーブ１３２を製造する工程を以下に説明する。先ず、制御装置に入力装置から現像スリーブ１３２の品番等を入力する。そして、制御装置がエンドミル２１を加工開始位置、すなわち現像スリーブ１３２の一方の端部に位置させた後、凹み１３９が形成される前の現像スリーブ１３２を保持部４に保持する。このとき、現像スリーブ１３２と各チャックピン１１，１５とが同軸上に位置する。
【００６７】
そして、入力装置から作業開始命令を入力すると、上式に基づいて、制御装置がモータ２、工具移動部５の移動用アクチュエータ、工具回転用モータ２０を駆動する。すると、軸芯回りに回転するエンドミル２１の切削刃２４が断続的に現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施すことで凹み１３９が形成される。すなわち凹み１３９は、軸芯回りに回転される回転工具６によって、現像スリーブ１３２の外表面に切削加工が施されることにより形成される。
【００６８】
また、モータ２と工具移動部５の移動用アクチュエータと工具回転用モータ２０とが同時に駆動することにより、凹み１３９が工具６による切削加工により現像スリーブ１３２の外表面に形成される。このとき、エンドミル２１と交差（図示例では直交）する状態に配置された現像スリーブ１３２が回転されつつ、エンドミル２１と現像スリーブ１３２とが現像スリーブ１３２の長手方向に相対的に移動されて凹み１３９が形成される。
【００６９】
エンドミル２１が現像スリーブ１３２の加工終了位置である現像スリーブ１３２の他方の端部に位置して切削加工が終了すると、モータ２と工具移動部５の移動用アクチュエータと工具回転用モータ２０とがそれぞれ回転を停止する。そして、スライド保持部８を固定保持部７から離間させ、各チャックピン１１，１５間から外表面に凹み１３９が多数形成された現像スリーブ１３２を取り出した後、新たな現像スリーブ１３２を保持部４に保持させる。これにより、その外表面に切削加工が施されて多数の凹み１３９が形成された現像スリーブ１３２（図５に示す）が得られる。
【００７０】
本実施形態によれば、外表面に従来のサンドブラスト加工により形成されるような凸部が無く、凹み１３９はより大きな窪みとなるように形成されているので、経年変化によっても凹み１３９が摩耗しにくくなる。これにより、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制することができる。
【００７１】
また本実施形態によれば、現像スリーブ１３２を有する複数の現像ローラ９９，１１５を備えた現像装置１１３において、各現像ローラ９９，１１５の近接対向部において凹み１３９の傾斜方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ形成されている。各現像ローラ９９，１１５の近接対向部において第１現像ローラ９９の凹み１３９と第２現像ローラ１１５の凹み１３９との投影面積が合致すると、この近接対向部に現像剤が多く担持される。第１現像ローラ９９から第２現像ローラ１１５に現像剤を受け渡すとき、第２現像ローラ１１５側が有する現像剤量は凹み１３９の投影面積が合致している箇所において第１現像ローラ９９の凹み分＋第２現像ローラ１１５の凹み分が担持されることになる。このため、この部分にのみ現像剤が多く存在することから現像剤の量がムラとなって画像に現れてしまう。しかし本発明の構成では、各現像ローラ９９，１１５の近接対向部において凹み１３９の傾斜方向が互いに逆向きとなるようにそれぞれ形成されている。これにより、第２現像ローラ１１５に現像剤が多く存在する箇所を少なく抑えることができ、第２現像ローラ１１５の現像剤汲み上げ量にムラが生じて画像濃度ムラが発生するという不具合の発生を効果的に防止することができる。なお、図２７における各現像ローラ９９，１１５の凹み１３９の傾斜角度は各現像スリーブ１３２の軸線に対して５度以上あればよく、上述の投影面積が最小となることから４５度が最も望ましい。
【００７２】
また、現像剤１２６が溜まる凹み１３９は互いに重ならないように規則的に配置されているので、現像剤１２６の溜まる箇所が規則的に配置されることから画像ムラの発生を防止することができる。さらに、今後の高速機での高画質維持のため、さらに汲み上げ量を増加させることにも対応することができる。
【００７３】
さらに、凹み１３９を規則的に配置するので、最適な現像剤１２６の汲み上げ量を確保しつつ長寿命化を図ることができる加工条件を設定することが容易で、かつ設定された条件で確実に凹み１３９を形成でき、加工性を向上することができる。
【００７４】
さらに、長手方向に長い複数個の凹み１３９が現像スリーブ１３２の外表面に規則的に配置され、この凹み１３９の総容積を該現像スリーブ１３２の外表面の面積１００ｍｍ２当たり０．５ｍｍ３以上としているので、現像剤１２６の十分な搬送力が得られる。
【００７５】
また、凹み１３９を同形状同寸法で規則的に配置することで搬送性のムラによる画像ムラの発生を防止することができる。さらに、感光体ドラム１０８の外表面の周方向１ｍｍ当たりに凹み１３９を１．０以上設けることで現像領域内に常に複数の凹み１３９を存在させることができ、現像剤１２６のスリップによる画像ムラの発生を防止することができる。
【００７６】
さらに、凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向と平行であるので、現像剤１２６が現像スリーブ１３２の長手方向に沿って汲み上げられることとなる。このため、現像スリーブ１３２が回転しても汲み上げた現像剤１２６が現像スリーブ１３２の外表面から脱落しにくくなり、凹み１３９が従来から用いられてきた溝と同様の作用効果を奏することで現像剤１２６の汲み上げ量を確保することができる。また、凹み１３９の長手方向断面が円弧状に形成されているので、凹み１３９内に収容できる現像剤１２６の量を多くすることができ、十分な量の現像剤１２６を搬送することができる。
【００７７】
さらに、現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９同士が、現像スリーブ１３２の長手方向において互いに位置ずれして配置されている。このため、現像スリーブ１３２の外表面に凹み１３９が形成されていない箇所や凹み１３９が多く形成されている箇所等が生じることを防止できる。従って、現像スリーブ１３２の外表面に吸着する現像剤１２６にムラが生じることを防止でき、現像スリーブ１３２の外表面に一様に現像剤を吸着することができることから、画像のムラが生じることを防止できる。
【００７８】
また、凹み１３９が現像スリーブ１３２の外表面に螺旋上に配置されているので、現像スリーブ１３２の外表面に吸着する現像剤１２６にムラが生じることを防止でき、現像スリーブ１３２の外表面に一様に現像剤１２６を吸着することができる。これにより、画像のムラが生じることを防止できる。
【００７９】
また、エンドミル２１によって現像スリーブ１３２の外表面に凹み１３９を形成するので、凹み１３９を確実かつ規則的に現像スリーブ１３２の外表面に形成することができることから、画像のムラが生じることを防止できる。また、現像スリーブ１３２をその軸芯回りに回転させつつエンドミル２１を移動させて凹み１３９を形成するので、凹み１３９を確実かつ規則的に現像スリーブ１３２の外表面に形成することができることから、画像のムラが生じることを防止できる。
【００８０】
現像装置１１３、各プロセスカートリッジ１０６及び画像形成装置１０１は上述した現像ローラ９９，１１５を備えているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できると共に、画像のムラが生じることを防止できる。
【００８１】
上述した実施形態では、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向の断面をＶ字状に形成しているが、本発明では、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示すように、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向における断面を円弧状に形成してもよい。図示例では、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向及び長手方向の双方の断面を円弧状に形成している。この場合、図１２に示すようにエンドミル２１の外縁２５を円弧状に形成することで、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向における断面を円弧状に形成している。また、この場合に限らず、図１１に示すように、現像スリーブ１３２の周方向の断面における凹み１３９の内面と現像スリーブ１３２の外表面とのなす角度θは、上述した現像磁極の影響で発生する現像濃度差を避けるために６０度以下であることが好ましい。なお、図１０〜図１２において、前述した実施形態と同一部分には同一符号を付して説明する。
【００８２】
図１０〜図１２に示す形態によれば、凹み１３９の現像スリーブ１３２の長手方向と周方向の双方の断面が円弧状に形成されているので、凹み１３９内に収容できる現像剤１２６の量を多くすることができ、十分な量の現像剤１２６を搬送することができる。
【００８３】
また上述した実施形態では、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向における断面をＶ字状に形成している。しかし本発明では、外縁２５の形状を適宜変更することで、図１３及び図１４に示すように、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向の断面形状を適宜変更してもよい。図１３はＶ字状の凹み１３９の底が平坦に形成された場合を示し、図１４はＶ字状の凹み１３９の底が円弧状に形成された場合を示している。なお、図１３及び図１４において、前述した実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００８４】
また上述した実施形態では、モータ２，２０やアクチュエータを同時に連続して動作させて凹み１３９を現像スリーブ１３２の外表面に螺旋上に配置し、かつそれぞれの凹み１３９を若干弓状に湾曲して形成している。しかし本発明では、複数の凹み１３９を現像スリーブ１３２の周方向に沿って直線上に配置してもよい。
【００８５】
また上述した実施形態では、現像スリーブ１３２の周方向において互いに隣り合う凹み１３９を、当該凹み１３９の長さの約半分に相当する位置をずらして配置している。しかし本発明では、現像スリーブ１３２の周方向に互いに隣り合う凹み１３９同士を、当該凹み１３９の長さの１／３、１／４等の任意の長さに相当する位置をずらして配置してもよい。
【００８６】
さらに上述した実施形態では、エンドミル２１を現像スリーブ１３２の長手方向に沿って移動させることで、エンドミル２１と現像スリーブ１３２とを相対的に移動させている。しかし本発明では、エンドミル２１と現像スリーブ１３２とのうち少なくとも一方を現像スリーブ１３２の長手方向に沿って移動させることにより、これらを相対的に移動させてもよい。
【００８７】
また上述した実施形態では、同一形状の凹み１３９を現像スリーブ１３２の外表面に規則的に配置しているが、図１９（ａ）に示すように、現像スリーブ１３２の長手方向中央部から両端部に向かい徐々に深さが深くなる凹み１３９を形成しても良い。このように構成することで、現像スリーブ１３２の長手方向中央部から両端部に向かい徐々に凹み１３９の容積を大きくすることができる。図１９（ｂ）は、現像剤がドクタギャップを通過する際に発生する摩擦抵抗力や磁気吸引力により現像ローラ１１５に撓みが発生した状態で現像スリーブ１３２の長手方向中央部のドクタギャップが広くなった場合を示している。上述の構成により、このような場合でも現像ローラ１１５における長手方向（軸方向）の現像剤搬送量を均一にできるので、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。
【００８８】
また本発明では、図２０に示すように、現像スリーブ１３２の長手方向中央部から両端部に向かって徐々に凹み１３９の平面視の面積が大きくなるように、かつ互いの間隔が両端部に向かい徐々に狭くなるように（不規則的に）多数配置して形成してもよい。このように構成することにより、現像スリーブ１３２の長手方向中央部から両端部に向かい徐々に凹み１３９の容積が大きくなり、現像ローラ１１５における長手方向の現像剤搬送量を均一にできるため、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。
【００８９】
また本発明では、図２１に示すように、現像スリーブ１３２の長手方向中央部から両端部に向かい徐々に凹み１３９の単位面積当たりの個数が多くなるように、互いの間隔が両端部に向かい徐々に狭くなるように（不規則的に）多数配置して形成してもよい。このように構成することで、現像スリーブ１３２の長手方向中央部から両端部に向かい徐々に凹み１３９の容積が大きくなり、現像ローラ１１５における長手方向の現像剤搬送量を均一にできるため、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。なお、図１９〜図２１において、上述した実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。また、本発明の目的に反しない限り、上述した凹み１３９の深さ、平面視の面積、及び単位面積当たりの個数をそれぞれ適宜組み合わせた構成としてもよい。
【００９０】
画像形成装置１０１では、各プロセスカートリッジ１０６はカートリッジケース１１１と帯電ローラ１０９と感光体ドラム１０８とクリーニング装置１１２と現像装置１１３とを備えている。しかし本発明では、各プロセスカートリッジ１０６は少なくとも現像装置１１３を備えていればよく、カートリッジケース１１１と帯電ローラ１０９と感光体ドラム１０８とクリーニング装置１１２とは必ずしも備えていなくてもよい。また、上述した実施形態では画像形成装置１０１は装置本体１０２に着脱自在な各プロセスカートリッジ１０６を備えている。しかし本発明では、画像形成装置１０１は少なくとも現像装置１１３を備えていればよく、各プロセスカートリッジ１０６は必ずしも備えていなくてもよい。
【００９１】
次に、本発明の発明者らは上述した表面処理装置１で現像スリーブ１３２を製造し、そのときの凹み１３９を計測した。結果を、図１５〜図１７に示す。この実施形態では、外径が６ｍｍのエンドミル２１を用い、現像スリーブ１３２の回転数を６０ｒｐｍ、エンドミル２１の回転数を１２４５ｒｐｍとした。また、エンドミル２１の現像スリーブ１３２の長手方向における移動速度が１ｍｍ／ｒｅｖとなるように表面処理装置１を駆動し、外径が１８ｍｍのアルミニウムで構成された現像スリーブ１３２に凹み１３９を形成した。
【００９２】
凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向における断面を曲率半径が０．４ｍｍの円弧状とし、現像スリーブ１３２の長手方向における断面を曲率半径が３．０ｍｍの円弧状とし、現像スリーブ１３２の周方向における凹み１３９間の間隔を０．６７ｍｍとした。そして、現像スリーブ１３２の長手方向における凹み１３９間の間隔が２．０ｍｍとなるように凹み１３９を交互に配置した。
【００９３】
このときの本発明品の凹み１３９の深さに対する凹み１３９の幅及び長さを図１５に、凹み１３９の１個の容積を図１６に、現像スリーブ１３２の外表面１００ｍｍ２当たりの凹み１３９の容積を図１７にそれぞれ示す。なお図１７には、外表面に１００本の溝を形成した従来から用いられてきた現像スリーブを比較例として示している。このように図１５〜図１７によれば、上述した表面処理装置１を用いることで所望の大きさの凹み１３９を確実に形成できることが明らかとなった。
【００９４】
また図１８には、凹み１３９の深さが０．０８ｍｍの本発明品１、凹み１３９の深さが０．１２ｍｍの本発明品２、サンドブラスト加工を施した比較例１、深さが０．０９ｍｍの溝を１００本設けた比較例２それぞれのトナー汲み上げ量の計測結果を示す。なお図１８中の横軸はドクタブレード１１６と現像ローラ１１５との間隔を、図１８中の縦軸は現像剤の搬送量をそれぞれ示している。図１８によれば、本発明品１及び２は、従来のサンドブラスト加工や溝が形成された比較例１及び２と同等以上の搬送性を有することが確認でき、またこれらの現像スリーブ１３２で画像評価を行なうと、ピッチムラが発生しないことも確認できた。
【００９５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。  
例えば、本発明を適用する画像形成装置は、上述のタイプの画像形成装置に限らず、他のタイプの画像形成装置であってもよい。すなわち、本発明を適用する画像形成装置は、プリンタ、ファクシミリの単体、あるいはこれらの複合機、これらに関するモノクロ機やカラー機等の複合機であってもよい。その他、本発明を適用する画像形成装置は、電気回路形成に用いられる画像形成装置、バイオテクノロジー分野において所定の画像を形成するために用いられる画像形成装置であってもよい。  
本発明の実施の形態に記載された効果は本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９６】
２１  エンドミル（回転工具）
２４  切削刃
９９，１１５  現像剤担持体（現像ローラ）
１０１  画像形成装置
１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋ  プロセスカートリッジ
１０８  潜像担持体（感光体ドラム）
１０９  帯電手段（帯電ローラ）
１１３  現像装置
１２６  現像剤
１３２  現像スリーブ
１３３  マグネットローラ
１３９  凹み
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９７】
【特許文献１】特許第５２１７５１０号公報
【図１】
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【図２】
2016031435.tif 000004
【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】
2016031435.tif 000012
【図１１】
2016031435.tif 000013
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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