JP2013231876A - 現像剤保持部材及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筒体の外周面に周方向に間隔をあけて凹溝が形成された現像剤保持部材に起因する画像品質の低下を抑制する。
【解決手段】楕円の現像スリーブ１０６Ｂ（スリーブ本体２００）を作成することで、楕円の長軸Ｌ１側の凹溝１１０が浅くなり、短軸Ｌ２側の凹溝１１０が深くなる。そして、現像スリーブ１０６Ｂにおける楕円の長軸Ｌ１側は現像ギャップが狭くなるが現像剤量（搬送量）が少なくなり、逆に短軸Ｌ２側は現像ギャップが広くなるが現像剤Ｇ量（搬送量）が多くなる。したがって、相殺され画像濃度のムラが抑制される。
【選択図】図５

Description

本発明は、現像剤保持部材及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、スリーブ本体の軸方向に沿って延び且つ現像剤が保持搬送可能に設けられる複数の溝部が、最も深い深さＨにて規則的に配列される第１の溝部と、この第１の溝部の深さＨ以下の深さｈにて第１の溝部の断面積以下で第１の溝部とは異なる断面に形成され且つ第１の溝部間に規則的に配列される第２の溝部と、を有する現像スリーブが開示されている。

特許文献２には、現像スリーブの溝の平均深さＨと現像ギャップＧとの関係Ｇ×Ｈを、０．０５ｍｍ２以上で０．１ｍｍ２以下とする画像形成装置が開示されている。

特許文献３には、現像ローラの表面の全振れの大きさが、現像ギャップの設定値の５％以下である画像形成装置が開示されている。

特許文献４には、現像スリーブが円筒形状の管材からなると共に、その外周面に現像スリーブの回転方向に配列された複数の凹部、並びに、各凹部に隣接する部位に上記外周面よりも外側に突出した複数の凸部が形成された現像剤担持体が開示されている。

特開２００８−０９０２８４号公報 特開２００５―０２４６１１号公報 特開２００５―０２４６１１号公報 特開平１０―２３２５６０号公報

本発明は、外周面に周方向に間隔をあけて凹溝が形成された現像剤保持部材において、現像剤の供給量のムラを抑制することが課題である。

請求項１の発明は、軸方向から見た断面が楕円形状の筒状とされ、内部に磁力発生部が設けられる筒体と、前記筒体の外周面に軸方向に延びると共に、前記外周面における楕円の短軸側から長軸側に向かって浅くなるように周方向に間隔をあけて形成された複数の凹溝と、を備える。

請求項２の発明は、前記外周面における楕円の短軸側から長軸側に向かって浅くなる周期性を持って形成されている。

請求項３の発明は、外周面に潜像を保持するとともに周方向に回転する像保持部材と、請求項１又は請求項２に記載の現像剤保持部材と、前記現像剤保持部材の前記筒体の内部に設けられた磁力発生部と、を有し、前記筒体の外周面に前記磁力発生部材の磁力によって現像剤が保持され、周方向に回転して前記像保持体の潜像を前記現像剤で現像する現像ロールと、を備える。

請求項１に記載の発明によれば、楕円形状の筒体の外周面に周方向に間隔をあけて形成された複数の凹溝が、外周面における楕円の短軸側から長軸側に向かって浅くなっていない場合と比較し、現像剤の供給量のムラをすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、凹溝が周期性を持っていない場合と比較し、現像剤の供給量のムラを効果的に抑制することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の現像剤保持部材を有しない構成と比較し、現像剤保持部材に起因する画像品質の低下を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。 図１に示す画像形成装置の中間転写ベルトの周囲の構成を示す部分構成図である。 本発明の実施形態に係る現像装置の断面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る現像スリーブの部分断面斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部を軸方向から見た拡大断面図であり、（Ｃ）は凹溝が連続して形成されている構成を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る現像スリーブを軸方向から見た断面形状を模式的に図示した模式図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る現像スリーブの製造装置を模式的に示す構成図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部を軸方向から見た拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る現像スリーブにおける（Ａ）は各凹溝の深さを実測したグラフであり、（Ｂ）は半径を実測したグラフである。 （Ａ）は本実施形態の現像スリーブで形成したハーフトーン画像であり、（Ｂ）は比較例の現像スリーブで形成したハーフトーン画像である。 （Ａ）は本発明の実施形態の他の例の現像スリーブの部分断面斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ部を軸方向から見た拡大断面図である。 比較例の現像スリーブを軸方向から見た断面形状を模式的に図示した図５に対応する模式図である。 比較例の現像スリーブにおける（Ａ）は各凹溝の深さを実測したグラフであり、（Ｂ）は半径を実測したグラフである。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例について説明する。
＜全体構成＞
まず、画像形成装置の全体構成について説明する。

図１には、実施形態の一例としての画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、上下方向（矢印Ｙ方向）の下側から上側へ向けて、記録媒体の一例としての記録用紙ＰＡが収容される用紙収容部１２と、用紙収容部１２の上に設けられ用紙収容部１２から供給される記録用紙ＰＡに画像形成を行う画像形成部１４と、画像形成部１４の上に設けられ読取原稿（図示省略）を読み取る原稿読取部１６と、画像形成部１４内に設けられ画像形成装置１０の各部の動作を制御する制御部２０と、を含んで構成されている。なお、以後の説明では、画像形成装置１０を正面視したときの装置本体１０Ａの上方向をＹ方向、水平方向（右方向）をＸ方向、手前側から奥側に向かう奥行き方向をＺ方向と記載する。また、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向とは逆の方向を−Ｘ、−Ｙ、−Ｚ方向と記載する。

用紙収容部１２は、サイズの異なる記録用紙ＰＡが収容される第１収容部２２、第２収容部２４、及び第３収容部２６が設けられている。第１収容部２２、第２収容部２４、及び第３収容部２６には、収容された記録用紙ＰＡを画像形成装置１０内に設けられた搬送路２８に送り出す送り出しロール３２が設けられている。そして、搬送路２８における送り出しロール３２よりも下流側には、記録用紙ＰＡを一枚ずつ搬送するそれぞれ一対の搬送ロール３４及び搬送ロール３６が設けられている。また、搬送路２８における記録用紙ＰＡの搬送方向で搬送ロール３６よりも下流側には、記録用紙ＰＡを一旦停止させるとともに、決められたタイミングで後述する二次転写位置へ送り出す位置合せロール３８が設けられている。

搬送路２８の上流側部分（搬送ロール３６が設けられている部位）は、画像形成装置１０の正面視において、Ｙ方向に向けて用紙収容部１２の左側から画像形成部１４の左側下部まで直線状に設けられている。また、搬送路２８の下流側部分は、画像形成部１４の左側下部から画像形成部１４の右側面に設けられた排紙部１５まで設けられている。さらに、搬送路２８には、記録用紙ＰＡの両面に画像形成を行うために記録用紙ＰＡが搬送及び反転される両面搬送路２９が接続されている。

両面搬送路２９は、画像形成装置１０の正面視において、画像形成部１４の右側下部から用紙収容部１２の右側までＹ方向に直線状に設けられた第１反転路３３と、第１反転路３３に搬送された記録用紙ＰＡの後端が進入するとともにＸ方向における図示の左側に記録用紙ＰＡを搬送する第２反転路３５と、搬送路２８、第１反転路３３、及び第２反転路３５の切り替えを行う切替部材（図示省略）と、を有している。そして、第１反転路３３には、一対の搬送ロール４２が間隔をあけて複数箇所に設けられており、第２反転路３５には、一対の搬送ロール４４が間隔をあけて複数箇所に設けられている。

なお、第２反転路３５の下流側端部は、搬送路２８の上流側部分にある複数の搬送ロール３６のうち、一番下流側にある搬送ロール３６の手前側（上流側）に案内部材（図示省略）により接続されている。

原稿読取部１６は、読取原稿を１枚ずつ自動で搬送する原稿搬送装置５２と、原稿搬送装置５２の下側に配置され１枚の読取原稿が載せられるプラテンガラス５４と、原稿搬送装置５２によって搬送された読取原稿又はプラテンガラス５４に載せられた読取原稿を読み取る原稿読取装置５６とが設けられている。

一方、画像形成部１４には、現像剤像（トナー画像）を形成する画像形成ユニット６０と、矢印Ａ方向に回転（周回移動）可能に設けられ外周にトナー画像を保持する中間転写ベルト６２と、画像形成ユニット６０で形成されたトナー画像を中間転写ベルト６２へ一次転写させる４本の一次転写ロール６４と、中間転写ベルト６２上のトナー画像を記録用紙ＰＡに二次転写させる１本の二次転写ロール６６と、が設けられている。

図２に示すように、画像形成ユニット６０は、一例として、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色のトナー画像が形成される複数の画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋで構成されている。なお、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、トナーの色が異なるだけで基本構成は同じである。このため、画像形成ユニット６０Ｋについて説明し、他の画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃについては符号の図示及び説明を省略する。

また、以後の説明では、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋを構成する各部材について、トナー色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎の区別が必要なときは、部材の符号の末尾にトナー色を表す添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付与して区別し、トナー色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）毎の区別が不要なときは、添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略した符号で各部材を説明する場合がある。

画像形成ユニット６０は、外周面に静電潜像及びトナー画像を保持する像保持部材の一例としての感光体７２と、感光体７２の外周面を帯電する帯電ユニット７４と、帯電された感光体７２の外周面を露光し感光体７２上に静電潜像を形成する露光装置７６と、感光体７２上に形成された静電潜像を各色トナーで現像して各色のトナー画像を形成する現像装置１００と、一次転写後の感光体７２の外周面を清掃するクリーニングユニット７８と、を含んで構成されている。なお、現像装置１００の詳細については後述する。

感光体７２は、円筒状であり、中間転写ベルト６２の幅方向を軸方向として中間転写ベルト６２と対向配置され、駆動手段（図示省略）によって矢印Ｒ方向（周方向であり図示の時計回り方向）に回転可能に支持されている。また、帯電ユニット７４は、一例として、スコロトロン方式の帯電器であり、放電によって感光体７２の外周面をトナーの帯電極性と同じ極性（一例としてマイナス極性）で帯電させる。

露光装置７６は、半導体レーザ及びｆ−θレンズ（図示省略）、ポリゴンミラー７６Ａ、結像レンズ（図示省略）、及び複数のミラー７６Ｂを有している。そして、露光装置７６は、Ｋ色（ブラック色）の画像情報に基づき半導体レーザから出射されたレーザ光Ｂを、ポリゴンミラー７６Ａで偏向走査し、帯電ユニット７４により帯電された感光体７２の外周面に照射（露光）して静電潜像を形成するようになっている。なお、露光装置７６は、レーザ光をポリゴンミラーで偏向走査する方式に限らず、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）方式であってもよい。

クリーニングユニット７８は、感光体７２と軸方向を揃えたクリーニングロール７８Ａを有している。そして、クリーニングロール７８Ａは、感光体７２の外周面に接触しながら回転することで、一次転写後に感光体７２の外周面に残留しているトナーや埃などを回収する。

中間転写ベルト６２は、一例として、ポリイミド樹脂を主成分としており、円筒状に形成されている。また、中間転写ベルト６２の内側には、矢印Ａ方向の上流側から下流側へ向けて、中間転写ベルト６２を移動させる駆動ロール６１と、電圧が印加されるとともに感光体７２（接地）との電位差でトナー画像を中間転写ベルト６２へ一次転写する一次転写ロール６４と、中間転写ベルト６２を内側から支持する支持ロール６３と、中間転写ベルト６２に張力を付与する張力付与ロール６５と、中間転写ベルト６２の二次転写位置の内側に配置され二次転写ロール６６の対向電極となる対向ロール６７と、支持ロール６９とが、それぞれ図示の反時計回り方向に回転可能に設けられている。

そして、中間転写ベルト６２は、駆動ロール６１、４本の一次転写ロール６４、支持ロール６３、張力付与ロール６５、対向ロール６７、及び支持ロール６９に巻き掛けられて支持されており、駆動ロール６１がモータを含む駆動手段（図示省略）によって回転駆動されることで、矢印Ａ方向に周回移動するようになっている。

一次転写ロール６４は、ベアリング（図示省略）により両端部が回転可能に支持され、外周面が中間転写ベルト６２の内周面と接触している。また、一次転写ロール６４は、中間転写ベルト６２に転写されるトナー画像の極性とは逆の極性（プラス極性）の電圧が芯金（図示省略）に印加されている。ここで、各感光体７２が接地されており、各感光体７２の電位と各一次転写ロール６４の電位との間に電位差が生じている。この電位差で形成される電界の作用により、感光体７２の外周面に保持されているトナー画像が、一次転写位置ＱＡで中間転写ベルト６２に一次転写される。

また、中間転写ベルト６２の外側（駆動ロール６１側とは反対側）には、中間転写ベルト６２と接触して表面をクリーニングするベルトクリーナ７１が設けられている。そして、中間転写ベルト６２を挟んで対向ロール６７側とは反対側には、中間転写ベルト６２上のトナー画像を記録用紙ＰＡに二次転写する既述の二次転写ロール６６が設けられている。

二次転写ロール６６は、円柱状の芯金（図示省略）の周囲に発泡弾性層を被覆した構成となっている。そして、この芯金は接地されており、二次転写ロール６６の電位と対向ロール６７の電位との間に電位差が生じている。この電位差で形成される電界の作用により、中間転写ベルト６２上のトナー画像が、二次転写位置ＱＢで記録用紙ＰＡに二次転写される。

一方、搬送路２８における二次転写位置ＱＢよりも下流側には、記録用紙ＰＡを下流側へ搬送する搬送ユニット７９が設けられている。搬送ユニット７９は、回転可能に設けられた搬送ロール７９Ａ、７９Ｂと、搬送ロール７９Ａ、７９Ｂに巻き掛けられた無端状の搬送ベルト７９Ｃと、を含んで構成されている。そして、搬送ユニット７９は、搬送ロール７９Ｂがモータを含む駆動手段（図示省略）により回転駆動されることで、搬送ベルト７９Ｃを周回移動させるようになっている。また、搬送路２８における搬送ユニット７９よりも下流側には、定着装置８０が設けられている。

定着装置８０は、記録用紙ＰＡのトナー画像面側に配置され内部に熱源（一例としてハロゲンヒータ（図示省略））を有する定着ロール８２と、定着ロール８２に向けて記録用紙ＰＡを加圧する加圧ロール８４と、を有している。そして、定着装置８０では、記録用紙ＰＡが定着ロール８２と加圧ロール８４との接触部（ニップ部）に進入して加熱及び加圧されることで、トナー画像が記録用紙ＰＡに定着される。

図１に示すように、搬送路２８における定着装置８０よりも下流側には、トナー画像が定着された記録用紙ＰＡを排紙部１５へ搬送する複数の搬送ロール８６が設けられている。また、画像形成部１４における画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋよりも上側には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナーを収容するトナーカートリッジ８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｃ、８８Ｋが交換可能に設けられている。そして、トナーカートリッジ８８Ｙ、８８Ｍ、８８Ｃ、８８Ｋは、各トナー色に合わせて各現像装置１００（図２参照）に接続されており、各色のトナーを各現像装置１００に送り込むようになっている。

（画像形成工程）
次に、画像形成装置１０における画像形成工程について説明する。

図２に示すように、画像形成装置１０が作動すると、画像処理装置（図示省略）又は外部から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像データが露光装置７６に順次出力される。

続いて、露光装置７６から画像データに応じて出射された光が、帯電ユニット７４により帯電された感光体７２の外周面を露光する。そして、感光体７２の外周面には、各色の画像データに対応した静電潜像が形成される。さらに、感光体７２の外周面に形成された静電潜像は、現像装置１００によって各色のトナー画像として現像される。そして、感光体７２の外周面の各色のトナー画像は、一次転写ロール６４によって中間転写ベルト６２に一次転写（多重転写）される。

一方、一例として、第３収容部２６から送り出され、搬送路２８を搬送されてきた記録用紙ＰＡは、位置合わせロール３８により、中間転写ベルト６２への各トナー画像の多重転写とタイミングを合わせて二次転写位置ＱＢに搬送される。そして、中間転写ベルト６２上に多重転写されたトナー画像は、二次転写位置ＱＢに搬送されてきた記録用紙ＰＡ上に二次転写ロール６６によって二次転写される。

続いて、トナー画像が転写された記録用紙ＰＡは、定着装置８０に向けて矢印Ｃ方向（図示の右方向）に搬送される。そして、定着装置８０では、トナー画像が定着ロール８２及び加圧ロール８４によって加熱、加圧されて記録用紙ＰＡに定着される。さらに、トナー画像が定着された記録用紙ＰＡは、一例として排紙部１５（図１参照）に排出される。

なお、図１に示すように、記録用紙ＰＡの両面に画像を形成する場合は、定着装置８０で表面に画像定着を行った後、記録用紙ＰＡを両面搬送路２９に送り込むことで、記録用紙ＰＡの先端と後端を入れ替える。そして、再度、記録用紙ＰＡを搬送路２８に送り込んで、記録用紙ＰＡの裏面の画像形成及び定着を行う。

＜現像装置＞
次に、現像装置１００について説明する。

図３に示すように、現像装置１００は、現像剤Ｇが収容されたハウジング１０２と、現像ロール１０６と、現像ロール１０６の外周面に保持された現像剤Ｇの層の厚みを規制するトリマー１０８と、現像剤Ｇを現像ロール１０６に供給する第１オーガ１０９と、第１オーガ１０９共に現像剤Ｇを循環搬送する第２オーガ１１１と、を有している。

現像剤Ｇは、一例として、負極性に帯電する帯電粒子の一例としてのトナーＴと、正極性に帯電する磁性粒子の一例としての磁性キャリアＣＡと、を含む２成分現像剤で構成されている。

ハウジング１０２は、容器本体１０３と、容器本体１０３の上部を塞ぐカバー部材１０４とを含んで構成されている。また、ハウジング１０２は、現像ロール１０６が収容される現像ロール室１２２と、現像ロール室１２２の下方側に設けられた第１攪拌室１２３と、第１攪拌室１２３に隣接する第２攪拌室１２４と、を有している。

容器本体１０３は、Ｚ方向に見て、−Ｙ方向に凸となるように２箇所で湾曲した底壁１０３Ａと、底壁１０３Ａの−Ｘ方向の端部に形成された取付部１０３Ｂと、底壁１０３ＡのＸ方向の端部に立設された側壁１０３Ｃと、底壁１０３Ａの中央部に立設され第１攪拌室１２３と第２攪拌室１２４とを仕切る仕切壁１０３Ｄと、を含んで構成されている。

カバー部材１０４は、第２攪拌室１２４上に配置される上壁１０４Ａと、上壁１０４Ａの−Ｘ方向の端部から左斜め上方へ延びて現像ロール室１２２を覆う傾斜壁１０４Ｂと、傾斜壁１０４Ｂの上端に連続して湾曲した湾曲壁１０４Ｃと、を有している。

現像ロール１０６は、円柱状に形成され容器本体１０３にＺ方向に沿って設けられたシャフト１０６Ｃを介して固定支持された磁力発生部の一例としてのマグネットロール１０６Ａと、円筒状に形成されマグネットロール１０６Ａの外側で回転可能に支持された現像剤保持部材の一例としての現像スリーブ１０６Ｂと、を有している。即ち、マグネットロール１０６Ａは、現像スリーブ１０６Ｂの内側に配置されている。

マグネットロール１０６Ａは、シャフト１０６Ｃに外周面（周方向）に沿って複数の磁極が設けられており、現像剤Ｇを引き付ける磁力を発生する。

現像スリーブ１０６Ｂは、一例として、アルミニウム製の筒状部材であり、Ｚ方向の両端部に該両端部を塞ぐキャップ状の支持部材（図示省略）が取り付けられ、この支持部材の内側にベアリング（図示省略）が固定されている。そして、このベアリングにシャフト１０６Ｃが挿入されることで、マグネットロール１０６Ａに対して現像スリーブ１０６Ｂが周方向に回転可能となっている。なお、現像スリーブ１０６Ｂは、図示しないモータ及びギヤを含む駆動部によりＲ方向に回転駆動されるようになっている。

また、現像スリーブ１０６Ｂの外周面には、詳細を後述する複数の凹溝１１０（図４及び図５参照）が形成されている。さらに、現像スリーブ１０６Ｂは、感光体７２と軸方向を揃えるとともに感光体７２の外周面と対向配置されている。なお、本実施形態においては、現像ロール１０６（現像スリーブ１０６Ｂ）の軸方向はＺ方向と一致する。そして、現像スリーブ１０６Ｂは、外周面に現像剤Ｇを保持した状態で感光体７２の回転方向とは逆方向（ＷＩＴＨ方向）に回転し、感光体７２と対向する位置（現像領域）で感光体７２の静電潜像（潜像）をトナーＴで現像する。

一方、第１攪拌室１２３には、現像剤Ｇを攪拌しながら搬送する第１オーガ１０９が配置されている。第１オーガ１０９は、Ｚ方向に沿って配置された回転軸１０９Ａと、回転軸１０９Ａの外周に支持されたらせん状の翼部１０９Ｂとを有している。また、第１オーガ１０９は、現像スリーブ１０６Ｂの回転方向におけるトリマー１０８よりも上流側で現像スリーブ１０６Ｂと対向配置され、現像スリーブ１０６Ｂと回転軸方向（Ｚ方向）が揃えられ、翼部１０９Ｂを回転して現像剤Ｇを回転軸方向に搬送すると共に現像スリーブ１０６Ｂに現像剤Ｇを供給するようになっている。

第２攪拌室１２４には、現像剤Ｇを攪拌しながら搬送する第２オーガ１１１が配置されている。第２オーガ１１１は、Ｚ方向に沿って配置された回転軸１１１Ａと、回転軸１１１Ａの外周に支持された翼部１１１Ｂとを有している。また、第２オーガ１１１は、第１オーガ１０９とは逆方向に回転するようになっており、第１オーガ１０９とともに現像剤Ｇを循環搬送する。

ここで、トリマー１０８は、Ｚ方向を長手方向とする板状の部材であり、先端部１０８Ａが現像スリーブ１０６Ｂの外周面と対向配置されている。第１攪拌室１２３内の現像剤Ｇは、現像スリーブ１０６Ｂ上に保持された状態で、現像スリーブ１０６ＢのＲ方向の回転により搬送される。そして、現像スリーブ１０６Ｂ上に保持された現像剤Ｇは、現像スリーブ１０６Ｂの外周面２００Ａとトリマー１０８の先端部１０８Ａとの間へ進入することで層の厚みが規制され、感光体７２と対向する現像領域に搬送される。

＜現像スリーブ＞
つぎに現像スリーブについて説明する。

図４及び図５に示すように、現像スリーブ１０６Ｂは、筒体の一例としてのスリーブ本体２００と、スリーブ本体２００の外周面２００Ａに形成された現像剤Ｇを保持搬送可能な複数の凹溝１１０と、を含んで構成されている。スリーブ本体２００は、アルミニウム等の非磁性金属を材料として構成された筒状部材とされている。また、複数の凹溝１１０は、スリーブ本体２００の外周面２００Ａに軸方向に沿って延びると共に周方向に間隔をあけて形成されている。

本実施形態では、凹溝１１０の軸方向から見た断面の形状はＶ字形状とされている。また、図４（Ｂ）に示すように、Ｖ字の角度の設計値は１０８°とされている。また、凹溝１１０は周方向に予め定められたピッチで形成され、本実施形態では全部で６４本形成されている。更に、凹溝１１０の深さＨの設計値は９５μｍとされ、周方向に沿った溝幅Ｗの設計値は１１５μｍとされている。

なお、「周方向に間隔をあけて形成」とは、図４（Ｃ）に示すように、連続して凹溝１１０が形成されている場合も含まれる。

図５に示すように、現像スリーブ１０６Ｂのスリーブ本体２００は、軸方向から見た断面が略楕円状の筒状とされている。また、本実施形態では、スリーブ本体２００は、φ１６ｍｍに対して、長軸Ｌ１（長径）と短軸Ｌ２（短径）との差が３０μｍの楕円とされている。即ち、本実施形態のスリーブ本体２００は、長軸Ｌ１が「１６ｍｍ＋１５μｍ」で短軸Ｌ２が「１６ｍｍ−１５μｍ」が設計値の楕円となっている。なお、図５は判りやすくするため、Ｌ１とＬ２との比を実際よりも大きく図示している（楕円を強調して図示している）。更に、凹溝１１０の深さを実際よりも大きく図示している（凹溝１１０を強調して図示している）。

スリーブ本体２００の外周面２００Ａに形成された凹溝１１０の深さＨは、楕円の短軸Ｌ２側から長軸Ｌ１側に向かって浅くなる周期性をもって、周方向に間隔をあけて形成さている（周期性に関しては後述する図７を参照）。言い換えると、凹溝１１０は、スリーブ本体２００の外周面２００Ａにおける短軸Ｌ２側が深く、長軸Ｌ１側に向かって徐々に浅くなっている。なお、凹溝１１０の深さＨにはバラツキがあり、隣接する凹溝１１０の長軸Ｌ１側が浅くなっていない場合もあるが、全体として長軸Ｌ１側に向かって浅くなるように形成されている。

（現像スリーブの製造方法）
次に、現像スリーブ１０６Ｂの製造方法の一例を説明する。

図６に示す現像スリーブ１０６Ｂの製造装置５００は、絞型５０２と引抜型５０４とを備えている。引抜型５０４は、引抜開口５０６の縁部に凹溝１１０（図４及び図５も参照）を形成するためのＶ字状の切込部５１０が周方向に間隔をあけて形成されている。なお、引抜型５０４の引抜開口５０６は、スリーブ本体２００を楕円形状とするため、断面形状が楕円形状となっている。しかし、切込部５１０は同一形状で設計されている。

そして、まず絞型５０２にて素管４４０を絞り加工して一次減径した減径管４４２を成型する。次に、絞型５０２にて絞り加工された減径管４４２を、引抜型５０４に通過させることで、楕円形状のスリーブ本体２００の外周面２００Ａに複数の凹溝１１０が形成された現像スリーブ１０６Ｂが成型される。

なお、引抜工程において、引抜型５０４の引抜開口５０６を楕円形状とすることで、成形時のひずみにより、現像スリーブ１０６Ｂのスリーブ本体２００の外周面２００Ａにおける楕円の短軸Ｌ２側の圧力が高くなり、長軸Ｌ１側の圧力が低くなる。そして、この圧力差によって、外周面２００Ａの短軸Ｌ２側の凹溝１１０は設計値に対して深くなり、長軸Ｌ１側の凹溝１１０は設計値に対して浅くなる。

なお、本説明では、現像スリーブ１０６Ｂは引抜成型にて製造されたが、これに限定されるものではない。押出成型によって製造してもよい。

（測定及び画像）
つぎに、本実施形態の現像スリーブ１０６Ｂと次に説明する比較例の現像スリーブ８００（図１０参照）とにおける周方向の直径の変動と凹溝の深さの変動とを測定した結果（図７と図１１参照）と、本実施形態の現像スリーブ１０６Ｂと比較例の現像スリーブ８００とを用いて形成したハーフトーン画像（図８参照）を比較した結果について説明する。

［比較例］
まず、比較例の現像スリーブ８００について説明する。

本実施形態では、図５に示すように、成形後に軸方向から見たスリーブ本体２００の断面形状が楕円となるように作成した（設計値は長軸Ｌ１が「１６ｍｍ＋１５μｍ」で短軸Ｌ２が「１６ｍｍ−１５μｍ」の楕円）。これに対して、比較例では、成形後のスリーブ本体が真円となるように作成する（設計値はφ１６ｍｍの真円）。製造方法は、本実施形態と同様であるが、引抜型５０４の引抜開口５０６は、真円形状のスリーブ本体とするため真円となっている。

そして、比較例のように真円となるように成形した場合、引抜工程において、うねりが生じ、うねりによって周方向に周期的な圧力ムラが生る。この周方向の周期的な圧力ムラによってスリーブ本体の直径に周方向に周期性の変動（振れ）が生じると共に、凹溝の深さに周方向に周期性のムラが生じる。そして、これらスリーブ本体の直径の変動（振れ）の位相と凹溝の深さの位相とが同期するので、スリーブ本体の外周面に形成された凹溝が直径の長い部位で深くなり、直径が短い部位で深くなる。

なお、図１０に示すように、比較例の現像スリーブ８００は、本実施形態のように軸方向から見た断面形状が楕円形状のスリーブ本体８０２と、このスリーブ本体８０２の外周面８０２Ａに周方向に凹溝８１０が形成された構成である。そして、設計値に対して直径の長い側、つまり長軸Ｌ１側の凹溝８１０は設計値に対して深くなり、設計値に対して直径の短い側、すなわち短軸Ｌ２側に向かって凹溝８１０は徐々に浅くなっている。

［変動測定結果］
図７と図１１とにおける、それぞれ（Ａ）のグラフは、６４本の各凹溝１１０，８１０の深さＨを示し、（Ｂ）は現像スリーブ１０６Ｂ，８００のスリーブ本体２００，８０２の半径を示している。なお、（Ａ）のグラフの横軸は凹溝の順番を示している。つまり、例えば、横軸の「３０」は、基準から３０番目の凹溝を示している。そして、この各凹溝の位置（横軸）は（Ｂ）のグラフの横軸の測定位置と一致するように揃えられて図示されている。また、Ｉｎ、Ｃｅｎｔｅｒ，Ｏｕｔは、現像スリーブ１０６Ｂ，８００における軸方向の測定位置を示している。すなわち、Ｉｎは軸方向の一端部、Ｃｅｎｔｅｒは軸方向の中央部、Ｏｕｔは軸方向の他端部が、測定位置であることを示している。

図１０に示すように、比較例の現像スリーブ８００の場合は、周方向における凹溝８１０の深さの位相とスリーブ本体８０２の半径の変動（振れ）の位相とが略一位置している（略同位相となっている）。すなわち、凹溝１１０の深さは、短軸Ｌ２側から長軸Ｌ１側に向かって深くなるような周期性をもって形成されている。よって、図１０に示すように、スリーブ本体８０２の外周面８０２Ａに形成された凹溝８１０は、直径の短い側（短軸Ｌ２側）で浅く、直径の長い側（長軸Ｌ１側）で深くなっていることが判る。

これに対して、本実施形態の現像スリーブ１０６Ｂの場合は、図７に示すように、周方向における凹溝１１０の深さの位相とスリーブ本体２００の半径の変動（振れ）の位相とがずれている（略逆位相となっている）。すなわち、凹溝１１０の深さは、短軸Ｌ２側から長軸Ｌ１側に向かって浅くなるような周期性をもって形成されている。よって、図５に示すように、スリーブ本体２００の外周面２００Ａに形成された凹溝１１０が短軸Ｌ２側で深くなり、長軸Ｌ１側で浅くなっていることが判る。

なお、この測定結果は実際に引抜成形によって製造された現像スリーブ１０６Ｂ，８００の実測値である。よって、製造誤差など各種誤差が含まれている。例えば、凹溝１１０、８１０の深さＨはバラツキがあり、本実施形態では、隣接する凹溝１１０の長軸Ｌ１側が浅くなっていない場合もあるが、全体として長軸Ｌ１側に向かって浅くなっている。同様に、比較例では、隣接する凹溝８１０の長軸Ｌ１側が深くなっていない場合もあるが、全体として長軸Ｌ２側に向かって深くなっている。

［画像］
図８（Ａ）は、本実施形態の現像スリーブ１０６Ｂ（図５及び図７参照）を用いて形成したハーフトーン画像を示している。図８（Ｂ）は、比較例の現像スリーブ８００（図９及び図１０参照）を用いて形成したハーフトーン画像を示している。なお、記録用紙ＰＡの搬送方向は矢印Ｓで示している。

ここで、現像スリーブ１０６Ｂの外周面に現像剤Ｇを保持して搬送する量を「搬送量」とし、現像によって現像スリーブ１０６Ｂから感光体７２に供給される現像剤Ｇ（トナーＴ）の量を「供給量」とする。そして、深い凹溝は現像剤の搬送力が大きくなり、これにより搬送される現像剤量が多くなり画像濃度が上昇する（感光体７２への供給量が上昇する）。一方、浅い凹溝は現像剤の搬送力が小さくなり、これによって搬送される現像剤量が少なくなり画像濃度が低下する（感光体７２への供給量が低下する）。また、現像スリーブ１０６Ｂ，８００と感光体７２との隙間、所謂現像ギャップ（図３のＧＡＰを参照）が狭いと画像濃度が上昇し（感光体７２への供給量が上昇し）、広いと画像濃度が低下する（感光体７２への供給量が低下する）。

そして、比較例の現像スリーブ８００（図９及び図１０参照）では、長軸Ｌ１側が感光体７２（図３参照）と対向する位置となった場合は現像ギャップ（図３参照）が狭くなり且つ現像剤Ｇ量（搬送量）が多くなり、相乗効果によって画像濃度の上昇が顕著になる。しかし、短軸Ｌ２側が感光体７２（図３参照）と対向する位置となった場合は現像ギャップ（図３参照）が広くなり且つ現像剤量（搬送量）が少なくなり、相乗効果によって画像濃度低下が顕著になる。したがって、図８（Ｂ）に示すように、画像濃度のムラ（縞模様）が顕著になる。

これに対して、本実施形態の現像スリーブ１０６Ｂ（図５及び図７参照）では、楕円の長軸Ｌ１側が感光体７２（図３参照）と対向する位置となった場合は現像ギャップ（図３参照）が狭くなるが現像剤量（搬送量）が少なくなり、逆に短軸Ｌ２側が感光体７２（図３参照）と対向する位置となった場合は現像ギャップ（図３参照）が広くなるが現像剤量（搬送量）が多くなる。したがって、図８（Ａ）に示すように、感光体７２への供給量のムラが相殺され、画像濃度のムラが抑制される。

＜作用効果＞
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。

楕円の現像スリーブ１０６Ｂ（スリーブ本体２００）を作成することで、楕円の長軸Ｌ１側の凹溝１１０が浅くなり、短軸Ｌ２側の凹溝１１０が深くなる。そして、現像スリーブ１０６Ｂにおける楕円の長軸Ｌ１側は現像ギャップが狭くなるが現像剤量（搬送量）が少なくなり、逆に短軸Ｌ２側は現像ギャップが広くなるが現像剤Ｇ量（搬送量）が多くなる。したがって、感光体７２への供給量のムラが相殺され、画像濃度のムラが抑制される。つまり、現像スリーブに起因する画像品質の低下が抑制される（画像品質が確保される）。また、別の観点から説明すると、成形後に現像スリーブ１０６Ｂを絞加工等の後加工を行うことなく、画像品質が確保される。

なお、比較例の成形後の現像スリーブ１０６Ｂを後加工によって、長軸Ｌ１を短く且つ短軸Ｌ２を長くする加工して、現像スリーブ１０６Ｂと同様に、凹溝８１０の深さが短軸側から長軸側に向かって浅くなるようにしてもよい。

本実施形態では長軸Ｌ１と短軸Ｌ２との差は３０μｍが設計値であるが、これに限定されるものではない。凹溝１１０の深さＨや深さＨの変動量等、或いは画像特性や製造装置の特性等によって、適宜決定すればよい。なお、本実施形態の場合、長軸Ｌ１と短軸Ｌ２との差が５０μｍ以上とした場合、ハーフトーン画像に濃度ムラが発生することが確認されている。

＜変形例＞
つぎに本実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態では、図３に示すように、現像スリーブ１０６Ｂのスリーブ本体２００の外周面２００Ａに形成された凹溝１１０はＶ字形状とされていたが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示す現像スリーブ１０７Ｂのスリーブ本体２０１の外周面２０１Ａに形成された凹溝１１３のようにＵ字形上（略矩形状）であってもよい。

＜その他＞
尚、本発明は、上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、現像方式は二成分現像方式であったが、これに限定されるものでない。磁性一成分現像方式にも適用可能である。

また、画像形成装置の構成としては、上記実施形態の構成に限られず種々の構成とすることが可能である。更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

１０ 画像形成装置
７２ 感光体（像保持部材の一例）
１０６ 現像ロール
１０６Ａ マグロール（磁力発生部の一例）
１０６Ｂ 現像スリーブ（現像剤保持部材の一例）
１０７Ｂ 現像スリーブ（現像剤保持部材の一例）
１１０ 凹溝
１１１ 凹溝
２００ スリーブ本体（筒体の一例）
２００Ａ 外周面
２０１ スリーブ本体（筒体の一例）
２０１Ａ 外周面
Ｌ１ 長軸
Ｌ２ 短軸
Ｇ 現像剤

Claims (3)

1. 軸方向から見た断面が楕円形状の筒状とされ、内部に磁力発生部が設けられる筒体と、
   前記筒体の外周面に軸方向に延びると共に、前記外周面における楕円の短軸側から長軸側に向かって浅くなるように周方向に間隔をあけて形成された複数の凹溝と、
   を備える現像剤保持部材。
2. 前記凹溝は、前記外周面における楕円の短軸側から長軸側に向かって浅くなる周期性を持って形成されている請求項１に記載の現像剤保持部材。
3. 外周面に潜像を保持するとともに周方向に回転する像保持部材と、
   請求項１又は請求項２に記載の現像剤保持部材と、前記現像剤保持部材の前記筒体の内部に設けられた磁力発生部と、を有し、前記筒体の外周面に前記磁力発生部材の磁力によって現像剤が保持され、周方向に回転して前記像保持体の潜像を前記現像剤で現像する現像ロールと、
   を備える画像形成装置。