(57)【要約】  【課題】ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コーティングを施した多段ローラ現像方式の現像装置において、画像濃度ムラを悪化させることなく、高速画像形成、高画質、メンテナンス周期の長期化を図ることが可能な現像装置を提供する。  【解決手段】内部に現像剤を収容する現像剤収容部材２９と、固定磁石の外側に回転自在なスリーブを有し、静電潜像を担持する像担持体２０の静電潜像を可視像化させるべく現像剤を担持して搬送する第１現像剤担持体２７及び第２現像剤担持体２８と、第１現像剤担持体２７上の現像剤量を規制する規制部材１２とを有し、現像剤が第１現像剤担持体２７から第２現像剤担持体２８に受け渡され、各現像剤担持体２７，２８の表面はそれぞれダイヤモンドライクカーボンでコーティングされたコーティング層を有し、各現像剤担持体２７，２８の何れか一方はそのコーティング層が他方よりも厚く形成されている構成とした。【選択図】図２
2016017991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にトナーとキャリアとを有する現像剤を収容する現像剤収容部材と、
固定磁石の外側に回転自在なスリーブを有し、静電潜像を担持する像担持体の前記静電潜像を可視像化させるべく前記現像剤を担持して搬送する第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体と、
第１現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材とを有し、
前記現像剤が第１現像剤担持体から第２現像剤担持体に受け渡され、前記各現像剤担持体の表面はそれぞれダイヤモンドライクカーボンでコーティングされたコーティング層を有し、前記各現像剤担持体の何れか一方はその前記コーティング層が他方よりも厚く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、
前記コーティング層はテトラヘデラルアモルファスカーボンでコーティングされていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の現像装置において、
前記コーティング層は第１現像剤担持体よりも第２現像剤担持体の方が厚く形成されてい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と、前記像担持体または帯電手段またはクリーニング手段のうちの少なくとも一つとを一体的に有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項５】
請求項１ないし３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。
【請求項６】
請求項４記載のプロセスカートリッジ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の現像装置に関し、詳しくは現像剤担持体を複数備えた多段現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像剤担持体である現像ローラを一本のみ有する方式と比較して高い現像能力が得られることから、現像ローラを複数有する多段ローラ現像方式が知られている（例えば「特許文献１」、「特許文献２」参照）。多段ローラ現像方式は、広面積画像形成への対応や画像品質が向上するばかりでなく、現像剤中のトナー含有量を低減できかつ現像ローラ回転速度を低減することが可能であり、トナーの飛散や現像剤への負荷低減による現像剤の長寿命化が可能である。多段ローラ現像方式を採用した現像装置は、「特許文献１」、「特許文献２」において２〜４本の現像ローラがそれぞれ同方向に回転する構成が知られている。
【０００３】
一方、「特許文献３」、「特許文献４」、「特許文献５」には、現像ローラの現像剤搬送性を高めるために、現像スリーブの表面にサンドブラスト加工を施した構成、現像スリーブの外表面に溝を形成した構成、現像スリーブの外表面に回転磁場により線条材をランダムに衝突させる電磁ブラスト加工を行う構成が開示されている。このような現像スリーブの問題点である画像のムラ、経年変化による現像剤搬送量低下を改善するため、「特許文献６」には現像スリーブの外表面に、平面視で円形または楕円形の凹みを、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多数設ける構成が開示されている。さらに「特許文献７」には、現像スリーブの長期間の使用において高い現像剤搬送性を維持させる手段として、現像スリーブにＦＣＶＡ方式による蒸着処理により、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の一形態であるテトラヘデラルアモルファスカーボン（ｔａ−Ｃ）コーティングを実施することが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の電子写真式画像形成装置への高速化、高画質化、メンテナンス周期の長期化といった要求に対して、多段ローラ現像方式を採用すると共に、現像スリーブの外表面に平面視で円形または楕円形の凹みを形成することが有効である。凹みは、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る。しかし、この構成でも最近のさらなる高画質化への要求に対しては、画像濃度ムラの改善効果が十分ではないという問題点がある。
【０００５】
この画像濃度ムラが発生する要因は次の通りである。現像スリーブの外表面に上述の凹みを多数設けたとき、加工装置の特性、凹み加工前の現像スリーブの外径振れによって、現像スリーブの１回転周期において凹みの深さが変化する。凹みは、その深さに応じて現像剤搬送能力が変化するため、規制部材で現像スリーブ上の現像剤量を規制した際に、現像スリーブ上の現像剤量が現像スリーブの１回転周期で変化してしまう。そして、現像スリーブ上の現像剤量により現像能力が異なるため、感光体上の静電潜像を現像したときに現像スリーブの１回転周期で感光体上のトナー付着量が変化してしまい、画像濃度ムラが発生してしまうのである。
【０００６】
さらに、現像スリーブの１回転周期で凹みの深さが同じであっても、テトラヘデラルアモルファスカーボン（ｔａ−Ｃ）コーティングの膜厚が厚いほど、画像濃度ムラが強調されるということが近年の研究によって判ってきている。これは図５に示すように、コーティングの膜厚が薄い場合には、感光体とのニップ部を通過する現像スリーブの通過時間である所定時間（例えば７ｍｓｅｃ）以下でカウンタチャージが逃げるため、この逃げた分だけ現像が可能となってトナー付着量が少ない箇所を埋められる。これに対してコーティングの膜厚が厚い場合には、カウンタチャージが逃げるためには所定時間以上（例えば最大で７０ｓｅｃ）を要するため、トナー付着量が少ない箇所はそのまま白スジ画像となることが推考されている。
【０００７】
本発明は上述の問題点を解決し、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コーティングを施した多段ローラ現像方式の現像装置において、画像濃度ムラを悪化させることなく、高速画像形成、高画質、メンテナンス周期の長期化を図ることが可能な現像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、内部にトナーとキャリアとを有する現像剤を収容する現像剤収容部材と、固定磁石の外側に回転自在なスリーブを有し、静電潜像を担持する像担持体の前記静電潜像を可視像化させるべく前記現像剤を担持して搬送する第１現像剤担持体及び第２現像剤担持体と、第１現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材とを有し、前記現像剤が第１現像剤担持体から第２現像剤担持体に受け渡され、前記各現像剤担持体の表面はそれぞれダイヤモンドライクカーボンでコーティングされたコーティング層を有し、前記各現像剤担持体の何れか一方はその前記コーティング層が他方よりも厚く形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、一方の現像剤担持体のコーティング層の層厚を他方の現像剤担持体のコーティング層の層厚よりも薄く形成することで、画像濃度ムラを発生させることなく高速画像形成、高画質、メンテナンス周期の長期化を図ることができる。これにより、高画質かつ長寿命の現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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適用可能な現像装置の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態の他の例に用いられる現像装置の概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に用いられる現像装置の要部概略図である。
【図５】コーティングの膜厚と画像濃度ムラとの関係を説明する概略図である。
【図６】本発明の一実施形態における各条件での画像濃度ムラのランクを示す概略図である。
【図７】本発明の一実施形態における各条件での画像濃度ムラのランクを示す概略図である。
【図８】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９】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を説明する概略図である。
【図１２】本発明の一実施形態に用いられる凹み１３９が規則的に配置されている例を示す説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態に用いられる凹み１３９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１４】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１５】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１６】本発明の一実施形態に用いられる凹み１３９が不規則的に配置されている例を示す説明図である。
【図１７】本発明の一実施形態に用いられる凹み１３９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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態を適用可能な画像形成装置を示している。同図において画像形成装置は、その装置本体１の内部にシート状の転写紙Ｓが収納された給紙テーブル４を有している。また装置本体１の内部には、複数の画像形成ユニット３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが並設された画像形成部２が設けられている。なお、符号に付した添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色をそれぞれ示している。
【００１２】
装置本体１のほぼ中央部には、複数の支持ローラ等に掛け渡された無端ベルト状の中間転写ベルト３０が時計回り方向に走行可能に設けられている。中間転写ベルト３０の上方には、その走行方向に沿って各画像形成ユニット３が並設されており、タンデム型の画像形成部２が形成されている。各画像形成ユニット３は、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像を担持する像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋをそれぞれ有している。
【００１３】
画像形成部２の上方には露光装置１００が配設されている。露光装置１００としては、光走査方式の露光装置を用いることができる。光走査方式の露光装置は、例えば４個の光源（半導体レーザ、半導体レーザアレイ、マルチビーム光源等）を備え、カップリング光学系、共通の光偏向器（ポリゴンミラー等）、４系統の操作結像光学系等で構成される。そして、露光装置１００によりイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報に応じて各感光体ドラム２０に露光を行い、各感光体ドラム２０の外周面上に静電潜像を形成する。
【００１４】
各感光体ドラム２０の周囲には、露光に先立ち各感光体ドラム２０を均一に帯電する帯電装置２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ、露光装置１００によって形成された静電潜像を各色のトナーで現像する現像装置２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋが設けられている。また各感光体ドラム２０の周囲には、各感光体ドラム２０上の転写残トナーを除去するクリーニング装置２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋが配設されている。さらに各感光体ドラム２０の周囲には、各感光体ドラム２０から中間転写ベルト３０にトナー画像を１次転写する１次転写ローラ２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋが配設されている。各１次転写ローラ２５は、中間転写ベルト３０を介して対応する各感光体ドラム２０に対向配置されている。
【００１５】
中間転写ベルト３０を支持する複数のローラのうち、支持ローラ２６ａは中間転写ベルト３０を走行駆動する駆動ローラであり、図示しないギヤやベルトやプーリ等の駆動伝達機構を介してモータに接続されている。そして、ブラックの単色画像を中間転写ベルト３０上に形成する際には、図示しない移動機構により支持ローラ２６ａ及び１次転写ローラ２５Ｋ以外の支持ローラ２６ｂや各１次転写ローラ２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ等を下方に移動させる。これにより、各感光体ドラム２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃから中間転写ベルト３０を離間させる。
【００１６】
中間転写ベルト３０を介して画像形成部２と対向する側には２次転写装置３１が配設されている。２次転写装置３１は、中間転写ベルト３０の支持ローラである２次転写対向ローラ３１ｂに中間転写ベルト３０のオモテ面側から２次転写ローラ３１ａを圧接させている。２次転写装置３１は、２次転写ローラ３１ａと２次転写対向ローラ３１ｂとの間に転写バイアスを印加して転写電界を形成させ、これにより中間転写ベルト３０上の画像を記録媒体である転写紙Ｓ上に転写させる。２次転写装置３１の転写紙搬送方向下流側には、転写紙Ｓ上の画像を熱及び圧力によって転写紙Ｓに定着させる定着装置５０が配設されている。定着装置５０は、図示しない加熱手段（ヒータ、ランプ、電磁誘導式の加熱装置等）を有する定着ローラ５２と、定着ローラ５２に圧接する加圧ローラ５１とから構成されている。２次転写装置３１で画像が転写された転写紙Ｓは、ローラ３２ａ，３２ｂに支持された搬送ベルト３２により定着装置５０へと送られる。搬送ベルト３２に代えて、固定されたガイド部材や搬送ローラ、搬送コロでもよい。
【００１７】
装置本体１に画像データが送られて作像開始の信号を受けると、画像形成部２では支持ローラ２６ａが回転されて中間転写ベルト３０が図１において時計回り方向に走行駆動される。同時に各画像形成ユニット３では、各感光体ドラム２０が反時計回り方向に回転し、各帯電装置２３による帯電及び露光装置１００による露光が行われる。次に、各現像装置２２における各色トナーによる現像プロセスが行われ、各感光体ドラム２０上にそれぞれイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの単色画像が形成される。そして、中間転写ベルト３０の走行に合わせて、各感光体ドラム２０上の各単色画像を各１次転写ローラ２５によって中間転写ベルト３０上に重畳転写し、これにより中間転写ベルト３０上にフルカラートナー画像が形成される。
【００１８】
一方、上述の画像形成動作に合わせて給紙テーブル４内の給紙カセット４ａから転写紙Ｓが給送され、給送された転写紙Ｓは給紙路４０に案内されてレジストローラ対４１に突き当てられて一時停止される。そして、中間転写ベルト３０上の画像が２次転写装置３１に到達するタイミングに合わせてレジストローラ対４１が回転駆動される。これにより中間転写ベルト３０と２次転写装置３１との間に転写紙Ｓが送り込まれ、転写紙Ｓ上に中間転写ベルト３０上のフルカラートナー画像が一括転写される。画像が転写された転写紙Ｓは搬送ベルト３２により定着装置５０へと送られ、定着装置５０において熱と圧力とにより画像を定着された後、排出ローラ４２によって機外へと排出され、排紙トレイ４３上にスタックされる。
【００１９】
画像転写後の各感光体ドラム２０は、その表面に残留するトナーを各クリーニング装置２４によって除去される。また画像転写後の中間転写ベルト３０は、その表面に残留するトナーを図示しないベルトクリーニング装置によって除去される。そしてこのクリーニング工程後、画像形成装置は画像形成部２による再度の画像形成に備える。
【００２０】
露光装置１００の上方には、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナーが充填されたトナーボトル１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが配設されている。各トナーボトル１０はそれぞれ装置本体１に対して着脱自在に設けられており、各色トナーはトナー補給装置によって対応する各現像装置２２にそれぞれ供給される。各トナーボトル１０は、内部のトナーが消費されると交換される消耗品であり、トナーが全て消費されたときに装置本体１より取り外されて交換される。
【００２１】
装置本体１の上部には操作部９０５が配設されている。操作部９０５は、装置本体１に対して図示しないインタフェースにより接続され、操作部９０５からのキー入力により装置本体１に対してユーザからの操作入力が行われる。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態を適用可能な現像装置２２の一例を示している。現像装置２２は、第１現像剤担持体である現像ローラ２７、第２現像剤担持体である現像ローラ２８、３本のスクリュ９，１４，１１、規制部材である規制ブレード１２、これ等を収容する現像剤収容部材としてのケース２９等を有している。各現像ローラ２７，２８は、それぞれ回転自在なスリーブとその内部に固定配置された複数の磁石を有している。各スクリュ９，１４，１１のそれぞれの回転軸１６，１７，１３は、感光体ドラム２０に対してそれぞれ平行となるように設けられている。また、上方に配設された第１のスクリュ（供給スクリュ）９と下方に配設された第２のスクリュ（回収スクリュ）１４との間の位置に第３のスクリュ（攪拌スクリュ）１１が配設されている。各スクリュ９，１４，１１は、図示しない駆動源からの駆動力によってそれぞれ回転し、現像装置２２内の現像剤を攪拌搬送する。
【００２３】
スクリュ９は、現像ローラ２７に現像剤を攪拌搬送しつつ供給する。時計回り方向に回転する現像ローラ２７のスリーブは、供給された現像剤を磁力により保持して磁気ブラシをその外周面に形成する。規制ブレード１２は、形成された磁気ブラシの高さを規制してスクリュ９に規制した現像剤を戻している。現像ローラ２７に供給されずにスクリュ９の図中左側である下流位置に攪拌搬送された現像剤は、滞留により移動して開口部Ｎ３からスクリュ１４の周囲に落下する。規制ブレード１２を通過した現像剤は、感光体ドラム２０の静電潜像を顕像化させ、現像ローラ２８へと移動して再び感光体ドラム２０の静電潜像を顕像化させる。現像によりトナー濃度が低下した現像剤は、現像ローラ２８からスクリュ１４の攪拌搬送によって回収され、スクリュ１４の図中左側である下流位置に搬送される。
【００２４】
スクリュ１４の下流位置に搬送されたそれぞれの現像剤は、一定量の滞留により開口部Ｎ１を通りスクリュ１１へと移動する。移動した現像剤は、補給口Ｎ４から補給されたトナーと共にスクリュ１１の攪拌搬送によって図中右側である下流位置に搬送される。スクリュ１１による現像剤の攪拌搬送は、感光体ドラム２０が静電潜像を形成する画像領域の幅において、他のスクリュが攪拌搬送している現像剤と混在しないように設けられた隔壁１５で遮断された状態で行われる。
【００２５】
図３は、本発明の一実施形態を適用可能な現像装置の他の例を示している。この現像装置３３は、上述した現像装置２２と比較するとスクリュ１１に代えてスクリュ１８を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。スクリュ１８は、その上流側端部１３Ａが下方のスクリュ１４と同じ高さに設けられ、下流側端部１３Ｂが上方のスクリュ９と同じ高さに設けられている。現像によりトナー濃度が低下した現像剤はスクリュ１４の攪拌搬送によって回収され、スクリュ１４の下流位置に搬送される。スクリュ１４の下流位置に搬送された現像剤は、下流位置の滞留により開口部Ｎ１を通りスクリュ１８の端部１３Ａ側に移動する。移動した現像剤は、補給口Ｎ４から補給されたトナーと共に他のスクリュが攪拌搬送している現像剤と混在しないように隔壁１５で遮断された状態でスクリュ１８により攪拌搬送され、端部１３Ｂ側に搬送される。端部１３Ｂの周辺に搬送された現像剤は、滞留によって開口部Ｎ２を通りスクリュ９に移動する。スクリュ９に移動した現像剤は、現像ローラ２７に供給される。
【００２６】
図４は、本発明の一実施形態に用いられる現像装置２２を示している。なお、本実施形態に使用する現像装置としては、現像装置３３であってもよい。本実施形態では、各現像ローラ２７，２８が有するスリーブ１３２に凹みを形成し、さらにテトラヘデラルアモルファスカーボン（ｔａ−Ｃ）コーティング層を形成した。ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）であるテトラヘデラルアモルファスカーボン（ｔａ−Ｃ）は、その電気比抵抗が１０９〜１０１４Ω・ｃｍである。
【００２７】
現像スリーブ１３２は、図８に示すように、円筒状に形成されている。現像スリーブ１３２は図示しないマグネットローラを内包し、軸芯回りに回転自在に設けられている。現像スリーブ１３２は、その内周面が固定磁極に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いる。現像スリーブ１３２は、図示しない表面処理装置によって外表面に粗面化処理が施されている。
【００２８】
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。ＳＵＳを用いる場合には、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４及びＳＵＳ３１６を用いることが好ましい。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。
【００２９】
現像スリーブ１３２は、その外径が１７ｍｍ〜１８ｍｍ程度であることが望ましく、その軸方向長さは３００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度であることが望ましい。また、現像スリーブ１３２の外表面には、図８、図９、図１０（ａ）及び図１１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。凹み１３９は現像スリーブ１３２の外表面に凹状に形成され、現像スリーブ１３２の外表面において互いに重ならないように、規則的に多数配置されている。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が不規則に配置されているという。
【００３０】
凹み１３９が規則的に配置されている例として、例えば図８に示すように、凹み１３９が一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。また図１２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。また図１３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。さらに、上記において凹み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。
【００３１】
不規則的に配置されている例として、例えば、図１４、図１５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１６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毎に長手方向に整列して配置されている場合が挙げられる。また図１７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（例えば、１列目ピッチＰ１＞２列目ピッチＰ２）かつ各列毎に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。さらに、上記において凹み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。
【００３２】
また凹み１３９は、その長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向に沿った状態で配置されている。すなわち凹み１３９は、その長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向と平行またはほぼ平行に配置されている。なお図示例では、凹み１３９の長手方向は現像スリーブ１３２の長手方向に対して若干傾いてほぼ平行に配置されている。このように本発明では、凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向と平行またはほぼ平行に配置されていることを、凹み１３９の長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向と平行に配置されているという。
【００３３】
さらに凹み１３９は、図８、図９（ａ）及び図１０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ずれして配置されている。さらに凹み１３９は図示しない表面処理装置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９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。
【００３４】
また凹み１３９は、図１０（ｂ）に示すように、その幅方向（即ち、現像スリーブ１３２の周方向）の断面形状がＶ字状に形成され、図１０（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に形成されている。さらに凹み１３９は、図示しない表面処理装置１により現像スリーブ１３２の外表面に形成されるため、図１１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、その長手方向や直線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。
【００３５】
さらに、凹み１３９の長手方向の長さ（長径）は１．０ｍｍ以上かつ２．３ｍｍ以下、幅方向の幅（短径）は０．３ｍｍ以上かつ０．７ｍｍ以下、深さは０．０５ｍｍ以上かつ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５０〜２５０個程度設けられている。すなわち複数の凹み１３９の総容量が、現像スリーブ１３２の外表面１００ｍｍ２当たり０．５ｍｍ３以上かつ７．０ｍｍ３以下である。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個以上かつ３．０個以下設けられている。なお、図９、図１０（ａ）及び図１１では、図中の左右方向が現像スリーブ１３２の長手方向となっている。
【００３６】
一般に凹み１３９が深いほど現像剤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の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、上述の現像スリーブ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で現像剤搬送性能とピッチムラ防止の両立を図っている。
【００３７】
２本の現像ローラを有する現像装置では、現像剤が現像ローラ２７から現像ローラ２８に受け渡されるが、上流側に位置する現像ローラ２７のコーティング層の層厚が画像濃度ムラに寄与する割合が大きい。そこで、下記の条件１〜４で網点画像面積率７５％のハーフトーン画像を形成したときの濃度ムラランクを所定の判定に従ってランク付けした結果を図６に示す。現像ローラと感光体ドラムとの距離を０．８０ｍｍ以上離すと、トナーが現像ローラから感光体に移行せず現像が行われない。条件１，２では各現像ローラのどちらからでも現像され、条件３，４では現像ローラ２７からのみ現像される。
【００３８】
条件１
画像形成装置：リコー製画像形成装置
現像剤：ブラック現像剤
現像ローラ：アルミニウムスリーブに楕円形状の凹みを加工し、ｔａ−Ｃコート０．６μｍ塗布
現像ローラ２７と感光体ドラム２０との距離：０．２６ｍｍ
現像ローラ２８と感光体ドラム２０との距離：０．２６ｍｍ
条件２
画像形成装置：リコー製画像形成装置
現像剤：ブラック現像剤
現像ローラ：アルミニウムスリーブに楕円形状の凹みを加工し、ｔａ−Ｃコートなし
現像ローラ２７と感光体ドラム２０との距離：０．２６ｍｍ
現像ローラ２８と感光体ドラム２０との距離：０．２６ｍｍ
条件３
画像形成装置：リコー製画像形成装置
現像剤：ブラック現像剤
現像ローラ：アルミニウムスリーブに楕円形状の凹みを加工し、ｔａ−Ｃコート０．６μｍ塗布
現像ローラ２７と感光体ドラム２０との距離：０．２６ｍｍ
現像ローラ２８と感光体ドラム２０との距離：０．８０ｍｍ
条件４
画像形成装置：リコー製画像形成装置
現像剤：ブラック現像剤
現像ローラ：アルミニウムスリーブに楕円形状の凹みを加工し、ｔａ−Ｃコートなし
現像ローラ２７と感光体ドラム２０との距離：０．２６ｍｍ
現像ローラ２８と感光体ドラム２０との距離：０．８０ｍｍ
以上の結果より、現像ローラ２７のみで現像したときに画像濃度ムラランクが他よりも悪化し、現像ローラ２７のみで現像した場合においてｔａ−Ｃ層厚が厚い方が画像濃度ムラランクが悪かった。以上の結果から、現像ローラ２７のｔａ−Ｃコーティングの層厚が画像濃度ムラに寄与する割合が大きいと考察できる。
【００３９】
すなわち、現像ローラが１つだけの場合には、ｔａ−Ｃコーティングの層厚が薄い方が画像濃度ムラを低減できる。ただし、ｔａ−Ｃコーティングの層厚が薄い場合にはコーティング層が剥がれ易い。コーティングの剥がれに着目した場合には、当然層厚を厚くすることが望ましい。
【００４０】
ここで、上下の現像ローラを利用する多段現像を行う場合を検証した。下記の条件５〜７で網点画像面積率７５％のハーフトーン画像を形成したときの濃度ムラランクを所定の判定に従ってランク付けした結果を図６に示す。
【００４１】
条件５
画像形成装置：リコー製画像形成装置
現像剤：ブラック現像剤
現像ローラ：アルミニウムスリーブに楕円形状の凹みを加工し、各現像ローラ２７，２８共にｔａ−Ｃコート０．６μｍ塗布
現像ローラ２７と感光体ドラム２０との距離：０．２６ｍｍ
現像ローラ２８と感光体ドラム２０との距離：０．２６ｍｍ
条件６
画像形成装置：リコー製画像形成装置
現像剤：ブラック現像剤
現像ローラ：アルミニウムスリーブに楕円形状の凹みを加工し、現像ローラ２７はｔａ−Ｃコート０．１μｍ塗布，現像ローラ２８はｔａ−Ｃコート０．６μｍ塗布
現像ローラ２７と感光体ドラム２０との距離：０．２６ｍｍ
現像ローラ２８と感光体ドラム２０との距離：０．２６ｍｍ
条件７
画像形成装置：リコー製画像形成装置
現像剤：ブラック現像剤
現像ローラ：アルミニウムスリーブに楕円形状の凹みを加工し、現像ローラ２７はｔａ−Ｃコート０．６μｍ塗布，現像ローラ２８はｔａ−Ｃコート０．１μｍ塗布
現像ローラ２７と感光体ドラム２０との距離：０．２６ｍｍ
現像ローラ２８と感光体ドラム２０との距離：０．２６ｍｍ
図７に示すように、現像ローラ２７のｔａ−Ｃコート層を０．６μｍとしたときと０．１μｍとしたときとで、画像濃度ムラランクに差がなかった。従って、上流側の現像ローラ２７のｔａ−Ｃコート層を薄くしても画像濃度ムラに影響しないことが判明した。このことから、各現像ローラ２７，２８共に０．６μｍのコーティング層を形成すると画像濃度ムラは発生しないものの、コーティング剤のコストがかかるために好ましくない。そこで、一方の現像ローラに０．６μｍのコーティング層を、他方の現像ローラに０．１μｍのコーティング層を形成すると、画像濃度ムラの発生を防止しつつコストアップを防ぐことができる。また、各現像ローラ２７，２８共に０．１μｍのコーティング層を形成すると、画像濃度ムラの発生を防止しつつコストアップを防ぐことができるが、コーティング層が剥がれ易く寿命が短くなってしまう。
【００４２】
上述のことから、一方の現像ローラのｔａ−Ｃコート層の層厚を他方の現像ローラのｔａ−Ｃコート層の層厚よりも薄く形成することで、画像濃度ムラを発生させることなく高速画像形成、高画質、メンテナンス周期の長期化を図ることができる。これにより、高画質かつ長寿命の現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を安価に提供することができる。
【００４３】
上述した実施形態では、各感光体ドラム２０、帯電手段である各帯電装置２３、クリーニング手段である各クリーニング装置２４、各現像装置２２を装置本体１にそれぞれ別々に設けた例を示した。しかし本発明は、各現像装置２２を、各感光体ドラム２０、各帯電装置２３、各クリーニング装置２４の少なくとも一つと一体的に設けられたプロセスカートリッジを構成してもよい。この場合、構成されたプロセスカートリッジは装置本体１に対して着脱自在に構成される。
【００４４】
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】
【００４５】
１２  規制部材（規制ブレード）
２０  像担持体（感光体ドラム）
２３  帯電手段（帯電装置）
２４  クリーニング手段（クリーニング装置）
２７  第１現像剤担持体（現像ローラ）
２８  第２現像剤担持体（現像ローラ）
２９  現像剤収容部（ケース）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特公昭５３−４１５３４号公報
【特許文献２】特公昭６２−４５５５２号公報
【特許文献３】特開２００３−２５５６９２号公報
【特許文献４】特開２００４−１９１８３５号公報
【特許文献５】特開２００７−８６０９１号公報
【特許文献６】特開２００９−８０４４７号公報
【特許文献７】特開２００７−８６３２９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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【図１７】
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