JP5365180B2 - 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 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等に用いられる現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、現像スリーブに担持された現像剤を、感光体ドラムと現像スリーブとが間隙をもって対向する現像領域に搬送し、該感光体ドラム上の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像ローラ及び現像装置に関する。また、本発明は、かかる現像装置を有するプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

画像形成装置の現像ローラの現像スリーブに現像剤を担持して、該現像材を感光体ドラムに確実に搬送するために、低速機の場合を除き、前述した現像スリーブ（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照）の外表面にサンドブラスト加工が施されたり、該外表面に溝が形成されたり、該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所謂電磁ブラスト加工が施されたりしていた。
特開２００３−２５５６９２号公報 特開２００４−１９１８３５号公報 特開２００７−８６０９１号公報

前述したサンドブラスト加工が施されたり溝が形成されていることで、高速で回転する現像スリーブ上で現像剤がスリップして、停滞することで画像の濃度が低下することを防止している。

前述したサンドブラスト加工が施される現像スリーブは、アルミニウム合金、真鍮、ステンレス鋼、導電性樹脂のうちいずれかで構成されるが、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。表面粗さは、Ｒｚ５．０〜１５［μｍ］程度に形成される。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、現像剤は凹凸に引っかかりスリップの発生が防止可能となる。

しかしながら、その外表面に形成された凹凸が非常に細かいので、現像剤などにより該凹凸が徐々に削られ、そのために、前述したサンドブラスト加工が施された現像スリーブは、印刷枚数が増加するにしたがって則ち経年変化によって、前述した凹凸が削られて平らになってしまう。したがって、前述した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るという不具合を生じる。このように、サンドブラスト加工が施された現像スリーブは、耐久性の問題がある。現像スリーブを高硬度のステンレス鋼で構成したり、表面の硬化処理を施したりすることも可能であるが、コストアップになってしまうので望ましくない。

また、前述した溝を外表面に形成される現像スリーブは、アルミニウム合金、真鍮、ステンレス、導電性樹脂のうちいずれかで構成されるが、前述と同様に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溝を形成する場合には、例えば、高温で現像スリーブ状に押し出されたアルミ管を冷間で引き抜き、ダイスにより溝を形成する。溝の形状としては断面方形型、Ｖ字型、Ｕ字型等が一般的である。また、溝の深さは現像スリーブの外表面から０．２［ｍｍ］程度、溝の数は例えば外径φ２５の現像スリーブで５０本程度が一般的である。このように溝加工を施した現像スリーブでは、高速で回転しても、現像剤は溝内に引っかかりスリップの発生が防止可能となる。

また、前述した溝が外表面に形成された現像スリーブは、前記溝が前述したサンドブラスト加工によって形成される凹凸より遙かに大きいので、該溝が摩耗しにくく経年変化とともに現像剤の搬送量が低下することが無い。即ち、前述した溝が外表面に形成された現像スリーブは、サンドブラスト加工を施した現像スリーブに比べ長期間の使用でも摩耗が少なく、安定した現像剤の搬送が可能という利点がある。

しかしながら、前述した溝を外表面に形成した現像スリーブは、溝内で搬送する現像剤が、溝が設けられていない部分で搬送する現像剤より多くなるので、溝による画像濃度の周期的な変動、いわゆるピッチムラの発生が見られる。一般に溝が深いほど現像剤の搬送性能は向上するが、溝の有無による現像電界強度の差などによるピッチムラが発生しやすくなる。一方、溝が浅いと、現像電解強度の観点ではピッチムラは発生しにくくなるが、溝部に現像剤中のトナーや添加剤、またはキャリアが詰まった場合、現像剤の搬送性能の低下の度合いが大きくなり、汲み上げ現像剤量不足によるピッチムラが発生し易くなる。

そこで、前述した問題の対策として、特許文献１では、現像スリーブの溝の深さを0.05ｍｍ以上、0.15ｍｍ以下と規定することで、ピッチムラの発生を防止しつつ、現像剤の搬送機能を維持する工夫を行ってきた。しかし、近年では、高画質を得るために、より小粒径のトナーやより小粒径のキャリアの採用や近接現像による画像形成技術の進歩により画像再現性が向上しているため、ピッチムラが目立ち易くなっている。特に、平均粒径が例えば８．５μｍ以下の小粒径トナーを用いた現像方式では、画像再現性が良いため、現像に使われる現像剤量の変動に敏感になり、ピッチムラが目立って発生し易くなっている。このため、上記特許文献１の画像形成装置であっても、ピッチムラが発生することがあった。

この原因について検討したところ、図３３及び図３４に示すように、現像スリーブ２００と感光体ドラム２０１とが対向する現像領域Ｄにおいて、溝２０２が形成されていない現像スリーブ２００の外表面では現像剤２０３がスリップして現像剤２０３の量が減少し、画像濃度の低下によるものであった。一般に、現像剤２０３は、現像スリーブ２００と感光体ドラム２０１とが対向する現像領域Ｄにおいて移動するが、十分な画像濃度が得られるよう大量の現像剤２０３を現像領域Ｄへ搬送する必要がある。

そのため、通常、現像スリーブ２００は感光体ドラム２０１より１．１〜２．５倍の表面速度で回転駆動される。現像剤２０３が高速で現像領域Ｄを通過する際、相対的に低速な感光体ドラム２０１との摩擦は負荷抵抗となり、溝２０２が設けられていない部分での現像スリーブ２００の外表面では、図３３に示すように、現像剤２０３のスリップや汲み上げ量不足が発生してしまう。このため、現像領域Ｄでは、現像スリーブ２００の回転方向上流側に比べて、下流側の現像剤量が少なくなってしまう。一方、図３４に示すように
、現像領域Ｄ内を溝が通過する間は十分な搬送力が得られるためスリップの発生が無いし汲み上げ量も十分である。つまり、現像領域Ｄ内を通過する溝２０２の周期にて、スリップ発生の有無により現像剤２０３の量が変動し、画像濃度差によるピッチムラが発生してしまう。

前述した特許文献２では、現像剤として体積平均粒径が４μｍ以上、８．５μｍ以下のトナーを用い、現像スリーブの外表面に長手方向に延びる複数の溝を有し、互いに隣接する溝間の間隔を、現像剤が感光体ドラムに接触する現像領域の感光体ドラムの表面移動方向の幅に比べて小さくした画像形成装置を提案している。この画像形成装置によれば、現像領域内には、常に現像スリーブの溝が少なくとも１本存在し、溝が現像スリーブに担持された現像剤のスリップを抑える。よって、現像領域内に現像スリーブの溝が存在しなくなることがある場合に比べ、現像領域内での現像剤の量の変動を小さく抑えることができる。これにより、体積平均粒径が８．５μｍ以下の小粒径トナーを用いても、画像再現性
のよい高品質な画像を形成するとともに、画像濃度差によるピッチムラを目立ちにくくしている。

前述した特許文献２に記載された現像スリーブでは、溝間の間隔を狭くする必要がありアルミ管を冷間引き抜き加工でダイスにより溝を形成する方法に限界が有り、又溝の形成可能な溝間の間隔であっても外径寸法仕上げとしての切削加工又は研削加工において溝の深さ偏差が増大し、溝の深さ偏差に起因する画像濃度ムラが生じる。

一方、溝の形成方法として、溝を１本又は複数本同時に切削する加工方法に於いては溝間の間隔を狭くしたり溝の深さの偏差を低減することは可能であっても加工工数が増えてコストアップになってしまう。

また、特許文献３に示された電磁ブラスト加工では、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制することができるが、ランダムに線条材を現像スリーブの外表面に衝突させるため、最適な現像剤のくみ上げ量を確保しながら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困難で、今後の高速機での高画質維持の為に更に汲み上げ量を増加させることに対する対応が困難という課題があった。

この種の経年変化による現像剤の搬送量の低下の抑制と、画像のムラの発生の防止との両立を図るために、本発明の出願人は、軸芯周りに回転する回転工具としてのエンドミルの先端を現像スリーブの外表面に当接させ、この現像スリーブを軸芯周りに回転させながら、前記エンドミルと前記現像スリーブとを相対的に当該現像スリーブの長手方向に相対的に移動させて、この現像スリーブの外表面に隣り合うもの同士が間隔をあけるように、凹みを規則的に形成することを提案している。

上記のように形成された現像スリーブは、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形成されずに、凹みがより大きな凹み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なり、よって、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できる。さらに、当該現像スリーブは、外表面に形成された凹みが重ならないように間隔をあけて多数配置されているので、現像剤が凹み内に溜まるので、該現像剤の溜まる箇所が外表面に均一に間隔をあけて配置されることとなり、よって、画像のムラが生じることを防止できる。

しかしながら、エンドミルによって外表面の凹みが形成された現像スリーブでは、加工前の現像スリーブの真円度や同軸度の精度が低いと、凹みの加工時にエンドミルと現像スリーブの外表面との間の距離が変化する。このようにエンドミルと現像スリーブの外表面との間の距離が変化すると、凹みの平面形状が大きくなったり小さくなったりすることになる。よって、現像スリーブの周方向に大きな凹みと小さな凹みとが偏在することになり、これにより現像剤の搬送力が周方向でばらつきが生じて、現像スリーブの回転する際に現像剤の汲み上げ量が多い部分と少ない部分が交互に生じることになる。汲み上げ量が多い部分では画像濃度が濃くなり、汲み上げ量が少ない部分では画像濃度が薄くなるため、画像に濃度ムラが生じることになる。

画像の濃度ムラが生じないようにするためには、凹みの深さ偏差を１０μｍ以下にする必要がある。そのためには、表面処理をする前の現像スリーブには真円度や同軸度の精度を１０μｍ以下という高い精度とする必要になり、当該現像スリーブの入手が困難になり、実用的ではない。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、高精度な材料を用いなくても画像の濃度ムラが生じることを防止できる現像ローラ、現像装置、及び該現像装置を備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の現像ローラは、マグネットローラと、前記マグネットローラを内包してい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するようにした現像スリーブと、を備えた現像ローラにおいて、前記現像スリーブの外表面に、平面視で円形又は楕円形状とした凹みが、前記現像スリーブの長手方向に沿って互いに隣り合う当該凹みの端同士が間隔をあけかつ前記現像スリーブの周方向に沿って互いに隣り合う当該凹みの端同士が重なるように、前記現像スリーブの外表面に設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の現像ローラは、請求項１に記載の現像ローラにおいて、前記凹みが、平面視で楕円形状に形成され、かつ、その長手方向が前記現像スリーブの長手方向と平行になるように配置されていることを特徴としている。

請求項３に記載の現像ローラは、請求項１または２に記載の現像ローラにおいて、前記凹みの前記現像スリーブの周方向の断面形状が、Ｖ字状に形成され、かつ、前記凹みの前記現像スリーブの長手方向の断面形状が、円弧状に形成されていることを特徴としている。

請求項４に記載の現像ローラは、請求項１または２に記載の現像ローラにおいて、前記凹みの前記現像スリーブの周方向の断面形状が、円弧状に形成され、かつ、前記凹みの前記現像スリーブの長手方向の断面形状が、円弧状に形成されていることを特徴としている。

請求項５に記載の現像ローラは、請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載の現像ローラにおいて、前記現像スリーブの周方向に互いに隣り合う前記凹み同士が、当該現像スリーブの長手方向に位置をずらした位置に配置されていることを特徴としている。

請求項６に記載の現像ローラは、請求項１乃至請求項５のうちいずれか一項に記載の現像ローラにおいて、前記凹みが、前記現像スリーブの外表面に螺旋上に配置されていることを特徴としている。

請求項７に記載の現像ローラは、請求項１乃至請求項６のうちいずれか一項に記載の現像ローラにおいて、前記凹みの容積が、前記現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向かって徐々に大きく形成されていることを特徴としている。

請求項８に記載の現像ローラは、請求項７記載の現像ローラにおいて、前記凹みの深さが、前記現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向かって徐々に深く形成されていることを特徴としている。

請求項９に記載の現像ローラは、請求項７又は請求項８記載の現像ローラにおいて、前記凹みの平面視の面積が、前記現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向かうにしたがって徐々に大きく形成されていることを特徴としている。

請求項１０に記載の現像装置は、外表面に現像剤を吸着する現像スリーブを有した現像ローラを備えた現像装置において、前記現像ローラとして、請求項１ないし請求項９のうちいずれか一項に記載の現像ローラを備えたことを特徴としている。

請求項１１に記載のプロセスカートリッジは、現像装置を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として、請求項１４に記載の現像装置を有することを特徴としている。

請求項１２に記載の画像形成装置は、感光体ドラムと、帯電装置と、現像装置と、を少なくとも有する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項１０に記載の現像装置を有することを特徴としている。

請求項１に記載の現像ローラによれば、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、凹みはより大きな凹み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なり、よって、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できる。

また、現像スリーブは、加工前の現像スリーブの真円度や同軸度の精度が低くて、凹みを形成する際に回転工具と現像スリーブの外表面との間の距離が変化して、凹みの大きさにムラが生じても、外表面に形成された凹みが当該現像スリーブの長手方向と周方向とのうちの少なくとも一方において互いに隣り合う凹みの端同士が重なっているので、現像スリーブの外表面の周方向において凹みが形成されていない部分の面積と凹みが形成された部分の面積との割合が変化し難くなっている。このために、現像スリーブの外表面に現像剤が一様に吸着することとなって、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。よって、高精度な材料を用いなくても画像の濃度ムラが生じることを防止することができる。

また、現像スリーブの周方向に互いに隣り合う凹みの端同士が重なっているので、精度が低い材料を用いても、現像スリーブの外表面の周方向において凹みが形成されていない部分の面積と凹みが形成された部分の面積との割合が変化し難くなっている。このために、現像スリーブの外表面に現像剤が一様に吸着することができ、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。

請求項２に記載の現像ローラによれば、凹みの長手方向が現像スリーブの長手方向と平行に配置されているので、汲み上げられる現像剤を軸方向に沿って並設させることとなり、そのために、現像スリーブが回転しても、汲み上げた現像剤が該現像スリーブの外表面から脱落しにくくなり、よって、楕円形状の凹みが従来から用いられてきた溝と同様の作用効果を奏でて、現像剤の汲み上げ量を確保することができる。

請求項３に記載の現像ローラによれば、凹みの現像スリーブの長手方向の断面が円弧状に形成されているので、凹み内に収容できる現像剤の量を多くすることができる、十分な量の現像剤を搬送することができる。

請求項４に記載の現像ローラによれば、凹みの現像スリーブ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、凹み内に収容できる現像剤の量を多くすることができる、十分な量の現像剤を搬送することができる。

請求項５に記載の現像ローラによれば、周方向に互いに隣り合う凹み同士が現像スリーブの長手方向に位置ずれしているので、現像スリーブの外表面に凹みが形成されていない箇所や凹みが多く形成されている箇所などが生じることを防止できる。したがって、現像スリーブの外表面に吸着する現像剤にムラが生じることを防止即ち現像スリーブの外表面に一様に現像剤を吸着することができる。したがって、画像のムラが生じることを防止できる。

請求項６に記載の現像ローラによれば、凹みが現像スリーブの外表面に螺旋上に配置されているので、現像スリーブの外表面に吸着する現像剤にムラが生じることを防止即ち現像スリーブの外表面に一様に現像剤を吸着することができる。したがって、画像のムラが生じることを防止できる。

請求項７に記載の現像ローラによれば、凹みの容積が現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向かって徐々に大きく形成されているので、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に撓みが発生した状態で、中央部のドクタギャップが広くなっても、現像ローラにおける長手方向（軸方向）の現像剤の搬送量を均一にでき、そのため、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。

請求項８に記載の現像ローラによれば、凹みの深さが現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向かって徐々に深く形成されているので、現像ローラに撓みが発生した状態で、中央部のドクタギャップが広くなっても、現像ローラにおける長手方向の現像剤の搬送量を均一にでき、そのため、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。

請求項９に記載の現像ローラによれば、凹みの平面視の面積が現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向かって徐々に大きく形成されているので、現像ローラに撓みが発生した状態で、中央部のドクタギャップが広くなっても、現像ローラにおける長手方向の現像剤の搬送量を均一にでき、そのため、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。

請求項１０に記載の現像装置は、前述した現像ローラを備えているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、高精度な材料を用いなくても画像の濃度ムラが生じることを防止できる。

請求項１１に記載のプロセスカートリッジは、請求項１０記載の現像装置を備えているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、高精度な材料を用いなくても画像の濃度ムラが生じることを防止できる。

請求項１２に記載の画像形成装置は、請求項１０記載の現像装置を備えているので、経年変化による現像剤の搬送量の低下を抑制できるとともに、高精度な材料を用いなくても画像の濃度ムラが生じることを防止できる。

以下、本発明の第１の実施形態を、図１ないし図１１に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかる画像形成装置の構成を正面からみた説明図である。図２は、図１に示された画像形成装置の本発明の一実施形態にかかる現像装置の断面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図１に示された現像装置の現像スリーブの斜視図である。図５は、図４に示された現像スリーブの外表面の展開図である。

画像形成装置１０１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、一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、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色に対応するユニットなどを、以下、符号の末尾に各々Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを付けて示す。

画像形成装置１０１は、図１に示すように、装置本体１０２と、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、転写ユニット１０４と、定着ユニット１０５と、複数のレーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋと、複数のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとを少なくとも備えている。

装置本体１０２は、例えば、箱状に形成され、フロア上などに設置される。装置本体１０２は、給紙ユニット１０３と、レジストローラ対１１０と、転写ユニット１０４と、定着ユニット１０５と、複数のレーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋと、複数のプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを収容している。

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、前述した記録紙１０７を重ねて収容するとともに装置本体１０２に出し入れ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内の一番上の記録紙１０７に押し当てられている。給紙ローラ１２４は、前述した一番上の記録紙１０７を、転写ユニット１０４の後述する搬送ベルト１２９と、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの後述する現像装置１１３の感光体ドラム１０８との間に送り出す。

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、一対のローラ１１０ａ，１１０ｂ間に記録紙１０７を挟み込み、該挟み込んだ記録紙１０７をトナー像に重ね合わせ得るタイミングで、転写ユニット１０４とプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋとの間に送り出す。

転写ユニット１０４は、給紙ユニット１０３の上方に設けられている。転写ユニット１０４は、駆動ローラ１２７と、従動ローラ１２８と、搬送ベルト１２９と、転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋとを備えている。駆動ローラ１２７は、記録紙１０７の搬送方向の下流側に配置されており、駆動源としてのモータなど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、記録紙１０７の搬送方向の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、前述した駆動ローラ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との回りを図中半時計回りに循環（無端走行）する。

転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは、それぞれ、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム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、転写ローラ１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋが、給紙ユニット１０３から送り出された記録紙１０７を各プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム１０８の外表面に押し付けて、感光体ドラム１０８上のトナー像を記録紙１０７に転写する。転写ユニット１０４は、トナー像を転写した記録紙１０７を定着ユニット１０５に向けて送り出す。

定着ユニット１０５は、転写ユニット１０４の記録紙１０７の搬送方向の下流に設けられ、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、一対のローラ１０５ａ，１０５ｂ間に転写ユニット１０４から送り出されてきた記録紙１０７を押圧加熱することで、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、該記録紙１０７に定着させる。

レーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋは、それぞれ、装置本体１０２の上部に取り付けられている。レーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋは、それぞれ、一つのプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋに対応している。レーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋは、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの後述の帯電ローラ１０９により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。

プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、それぞれ、転写ユニット１０４と、レーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋとの間に設けられている。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、装置本体１０２に着脱自在である。プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、記録紙１０７の搬送方向に沿って、互いに並設されている。

プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは、図２に示すように、カートリッジケース１１１と、帯電装置としての帯電ローラ１０９と、感光体ドラム（像担持体ともいう）１０８と、クリーニング装置としてのクリーニングブレード１１２と、現像装置１１３と、を備えている。このため、画像形成装置１０１は、帯電ローラ１０９と、感光体ドラム１０８と、クリーニングブレード１１２と、現像装置１１３と、を少なくとも備えている。

カートリッジケース１１１は、装置本体１０２に着脱自在で、かつ帯電ローラ１０９と、感光体ドラム１０８と、クリーニングブレード１１２と、現像装置１１３と、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の後述する現像ローラ１１５と間隔をあけて配されている。感光体ドラム１０８は、軸芯を中心として回転自在な円柱状又は円筒状に形成されている。感光体ドラム１０８は、対応するレーザ書き込みユニット１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋにより、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かつ担持する静電潜像にトナーが吸着して現像し、こうして得られたトナー像を搬送ベルト１２９との間に位置付けられた記録紙１０７に転写する。クリーニングブレード１１２は、記録紙１０７にトナー像を転写した後に、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。

現像装置１１３は、図２に示すように、現像剤供給部１１４と、ケース１２５と、現像剤担持体としての現像ローラ１１５と、規制部材としてのドクタブレード１１６とを少なくとも備えている。

現像剤供給部１１４は、収容槽１１７と、攪拌部材としての一対の攪拌スクリュー１１８と、を備えている。収容槽１１７は、感光体ドラム１０８と長さが略等しい箱状に形成されている。また、収容槽１１７内には、該収容槽１１７の長手方向に沿って延びた仕切壁１１９が設けられている。仕切壁１１９は、収容槽１１７内を第１空間１２０と、第２空間１２１とに区画している。また、第１空間１２０と第２空間１２１とは、両端部が互いに連通している。

収容槽１１７は、第１空間１２０と第２空間１２１との双方に現像剤１２６を収容する。現像剤１２６は、トナーと、磁性キャリア（磁性粉ともいう）とを含んでいる。トナーは、第１空間１２０と、第２空間１２１とのうち現像ローラ１１５から離れた側の第１空間１２０の一端部に、適宜供給される。トナーは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。なお、トナーは、種々の染料又は顔料を混入・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良い。トナーの平均粒径は、３μｍ以上でかつ７μｍ以下である。また、トナーは、粉砕加工などにより形成されても良い。

磁性キャリアは、第１空間１２０と第２空間１２１との双方に収容されている。磁性キャリアの平均粒径は、２０μｍ以上でかつ５０μｍ以下である。

攪拌スクリュー１１８は、第１空間１２０と第２空間１２１それぞれに収容されている。攪拌スクリュー１１８の長手方向は、収容槽１１７、現像ローラ１１５及び感光体ドラム１０８の長手方向と平行である。攪拌スクリュー１１８は、軸芯周りに回転自在に設けられており、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ともに、該軸芯に沿って現像剤１２６を搬送する。

図示例では、第１空間１２０内の攪拌スクリュー１１８は、現像剤１２６を前述した一端部から他端部に向けて搬送する。第２空間１２１内の攪拌スクリュー１１８は、現像剤１２６を他端部から一端部に向けて搬送する。

前述した構成によれば、現像剤供給部１１４は、第１空間１２０の一端部に供給されたトナーを、磁性キャリアと攪拌しながら、他端部に搬送し、この他端部から第２空間１２１の他端部に搬送する。そして、現像剤供給部１１４は、第２空間１２１内でトナーと磁性キャリアとを攪拌し、軸芯方向に搬送しながら、現像ローラ１１５の外表面に供給する。

ケース１２５は、箱状に形成され、前述した現像剤供給部１１４の収容槽１１７に取り付けられて、該収容槽１１７とともに、現像ローラ１１５などを覆う。また、ケース１２５の感光体ドラム１０８と相対する部分には、開口部１２５ａが設けられている。

現像ローラ１１５は、円柱状に形成され、第２空間１２１と、感光体ドラム１０８との間でかつ前述した開口部１２５ａの近傍に設けられている。現像ローラ１１５は、感光体ドラム１０８と収容槽１１７との双方と平行である。現像ローラ１１５は、感光体ドラム１０８と間隔をあけて配されている。現像ローラ１１５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１３１をなしている。現像領域１３１では、現像ローラ１１５と感光体ドラム１０８とが相対する。

現像ローラ１１５は、図２及び図３に示すように、芯金１３４と、円筒状のマグネットローラ（磁石体ともいう）１３３と、前述した円筒状の現像スリーブ１３２とを備えている。芯金１３４は、長手方向が感光体ドラム１０８の長手方向と平行に配され、前述したケース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ともに、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、芯金１３４の外周に軸芯回りに回転することなく固定されている。

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。固定磁極は、マグネットローラ１３３則ち現像ローラ１１５の長手方向に沿って延びており、該マグネットローラ１３３の全長に亘って設けられている。前述した構成のマグネットローラ１３３は、現像スリーブ１３２内に収容されている（内包されている）。

一つの固定磁極は、前述した攪拌スクリュー１１８と相対している。該一つの固定磁極は、汲み上げ磁極をなしており、現像スリーブ１３２即ち現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、収容槽１１７の第２空間１２１内の現像剤１２６を現像スリーブ１３２の外表面に吸着する。

他の一つの固定磁極は、前述した感光体ドラム１０８と相対している。この固定磁極は、現像磁極をなしており、現像スリーブ１３２即ち現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、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。この固定磁極は、該磁界によって磁気ブラシを形成することで、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に受け渡すようになっている。

前述した汲み上げ磁極と現像磁極との間には、少なくとも一つの固定磁極が設けられている。この少なくとも一つの固定磁極は、現像スリーブ１３２即ち現像ローラ１１５の外表面上に磁気力を生じて、現像前の現像剤１２６を感光体ドラム１０８に向けて搬送するとともに、現像済みの現像剤１２６を感光体ドラム１０８から収容槽１１７内まで搬送する。

前述した固定磁極は、現像スリーブ１３２の外表面に現像剤１２６を吸着すると、現像剤１２６の磁性キャリアが該固定磁極が生じる磁力線に沿って複数重ねさせて、該現像スリーブ１３２の外表面上に立設（穂立ち）させる。このように、磁性キャリアが磁力線に沿って複数重なって現像スリーブ１３２の外表面上に立設する状態を、磁性キャリアが現像スリーブ１３２の外表面上に穂立ちするという。すると、この穂立ちした磁性キャリアに前述したトナーが吸着する。則ち、現像スリーブ１３２は、マグネットローラ１３３の磁力により外表面に現像剤１２６を吸着する。

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（収容し）て、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）、導電性の樹脂などの非磁性材料で構成されている。現像スリーブ１３２は、表面処理装置１（図１１（ａ）に示す）によって外表面に粗面化処理が施されている。

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を用いるのが好ましい。ＳＵＳ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。

現像スリーブ１３２の外径は、１４ｍｍ〜３０ｍｍ程度であるのが望ましい。現像スリーブ１３２の軸（軸芯）方向の長さは、３００ｍｍ〜３５０ｍｍ程度であるのが望ましい。

また、現像スリーブ１３２の外表面には、図４、図５、図６（ａ）及び図７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、勿論、現像スリーブ１３２の外表面に凹に形成され、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。即ち、凹み１３９は、その長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向と平行又は略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、略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の長手方向と平行又は略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。

さらに、凹み１３９は、図５、図６（ａ）及び図７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ともに、現像スリーブ１３２の周方向に互いに隣り合うもの同士は、当該凹み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１１（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、当該現像スリーブ１３２の外表面上に図５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。

また、前述した凹み１３９は、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って互いに隣り合う当該凹み１３９の端同士が重なるように規則的に多数（複数）配置されている。本実施形態では、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９は、互いに端が重なり、現像スリーブ１３２の周方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９は、互いに間隔をあけて配置されている。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。なお、凹み１３９間の間隔とは、当該凹み１３９の平面視の中心間の間隔である。即ち、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。

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などがある。また、上記において凹み１３９の配置が二列またはそれ以上の螺旋状の場合も同様である。

さらに、現像スリーブ１３２の長手方向に互いに端同士が重なり合う凹み１３９の長手方向の重ね合わせ率を以下の式１に示すように定義する。

（ｌ／Ｌ）×１００（％）・・・・・・式１
なお、Ｌは、図８に示すように、凹み１３９の現像スリーブ１３２の長手方向の長さを示し、ｌは、図８に示すように、互いに隣り合う凹み１３９同士が重なる部分の現像スリーブ１３２の長手方向の長さを示している。これらのＬ及びｌは、現像スリーブ１３２が完全な円筒形に形成されて、寸法誤差の全く無い理想的な形状である場合に、当該現像スリーブ１３２の外表面に形成される寸法を示している。例として、図９（ａ）には、前述した長手方向の重ね合わせ率が５０％の場合の現像スリーブ１３２の長手方向の断面を示し、図９（ｂ）には、前述した長手方向の重ね合わせ率が０％の場合の現像スリーブ１３２の長手方向の断面を示している。

前述した長手方向の重ね合わせ率が少ないと、現像スリーブ１３２の真円度や同軸度が低くて、凹み１３９の長さが変化した場合に、現像スリーブ１３２の外表面において凹み１３９の端同士が重ならない部分が生じる可能性がある。現像スリーブ１３２の外表面において、凹み１３９の端同士が重なる部分と凹み１３９の端同士が間隔をあける（重ならない）部分とが混在すると、現像スリーブ１３２の周方向において現像剤１２６の搬送力にむらが生じ、形成した画像に濃度ムラが生じる。このため、凹み１３９の長さが変化しても、当該凹み１３９の端同士が確実に重なるためには、長手方向の重ね合わせ率が１０％以上であるのが望ましい。長手方向の重ね合わせ率が１０％未満となると、凹み１３９の端同士が重なる部分と凹み１３９の端同士が間隔をあける（重ならない）部分とが混在するからである。

また、長手方向の重ね合わせ率を大きくしておくと、複数の凹み１３９に亘る当該凹み１３９の底の長さ（以下、稜線長さと記す）が短くなっていき、図１１に示す表面処理装置１により凹み１３９を形成する際の加工時間が短くなり生産性が低下する。例えば、図１０には、外径が２ｍｍの後述するエンドミル２１を用いて、深さが０．０８ｍｍの凹み１３９を形成した場合の長手方向の重ね合わせ率、稜線長さ及び生産性の関係を示す。図１０中の一方の縦軸は、長手方向の重ね合わせ率が零％であるときの生産性を示す加工時間を１とし、図１０中の他方の縦軸は、長手方向の重ね合わせ率が１００％であるときの稜線長さを１として、長手方向の重ね合わせ率が変化したときの稜線長さと生産性の変化を示している。図１０によれば、長手方向の重ね合わせ率が５０％を超えると、稜線長さの変化が小さくなり、加工時間が急激に増加して生産性が低下する。よって、長手方向の重ね合わせ率は５０％以下とするのが望ましい。上記の事柄を考慮して、本発明では、長手方向の重ね合わせ率を種々検討して定めるのが望ましい。

また、凹み１３９は、図６（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６（ｃ）に示すように、その長手方向（即ち、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１１（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７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。また、図７以外の図面では、凹み１３９は、細長い小判状に示しているが、実際には、凹み１３９は、図７に示すように、その長手方向が若干弓状に湾曲した楕円形状に形成されている。

さらに、凹み１３９の長手方向の長さ（長径）は、０．３ｍｍ以上でかつ２．３ｍｍ以下となっており、幅方向の幅（短径）は、０．１ｍｍ以上でかつ０．７ｍｍ以下となっているとともに、その深さは、０．０３ｍｍ以上でかつ０．１５ｍｍ以下となっている。さらに、凹み１３９は、現像スリーブ１３２の外表面１００ｍｍ²当たり５０〜５００個程度設けられている。即ち、複数（多数）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以上でかつ７．０ｍｍ³以下となっている。さらに、凹み１３９は、現像スリーブ１３２とともに回転する感光体ドラム１０８の周方向に１ｍｍ当たり１．０個以上でかつ３．０個以下設けられている。なお、図５、図６（ａ）及び図７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。

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やすくなる。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やすくなっている。そこで、前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、当該凹み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。また、現像スリーブ１３２の長手方向に互いに隣り合う凹み１３９の端同士を重ね合わせることにより、当該現像スリーブ１３２の真円度や同軸度などの寸法制度が低くても、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って並ぶ凹み１３９間に当該凹み１３９が形成されていない部分が無くなるため、現像剤１２６の搬送力が大きくなる。これにより、凹み１３９の深さを浅くしても、所望の現像剤１２６の搬送力を得ることができる。深さを浅くすると、凹み１３９がある部分と凹み１３９が無い部分の電界強度の差が小さくなることなどにより、高画質化を図ることができる。

ドクタブレード１１６は、現像装置１１３の感光体ドラム１０８寄りの端部に設けられている。ドクタブレード１１６は、現像スリーブ１３２の外表面と間隔をあけた状態で、前述したケース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の外表面上の現像剤１２６を収容槽１１７内にそぎ落として、現像領域１３１に搬送される現像スリーブ１３２の外表面上の現像剤１２６を所望の厚さにする。

前述した構成の現像装置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、この攪拌した現像剤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、現像装置１１３は、現像スリーブ１３２が回転して、複数の固定磁極により吸着した現像剤１２６を現像領域１３１に向かって搬送する。現像装置１１３は、ドクタブレード１１６で所望の厚さになった現像剤１２６を感光体ドラム１０８に吸着させる。こうして、現像装置１１３は、現像剤１２６を現像ローラ１１５に担持し、現像領域１３１に搬送して、感光体ドラム１０８上の静電潜像を現像して、トナー像を形成する。

そして、現像装置１１３は、現像済みの現像剤１２６を、収容槽１１７に向かって離脱させる。さらに、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、第２空間１２１内で他の現像剤１２６と十分に攪拌されて、感光体ドラム１０８の静電潜像の現像に用いられる。なお、現像装置１１３は、現像剤供給部１１４が例えば感光体ドラム１０８に供給されるトナーの濃度が低下したことを後述するトナー濃度センサが検知すると、撹拌スクリュー１１８の回転駆動によりトナーを現像ローラ１１５に向けて繰り出すようになっている。

前述した構成の画像形成装置１０１は、以下に示すように、記録紙１０７に画像を形成する。まず、画像形成装置１０１は、感光体ドラム１０８を回転して、この感光体ドラム１０８の外表面を一様に帯電ローラ１０９により−７００Ｖに帯電する。感光体ドラム１０８の外表面にレーザ光を照射して、感光体ドラム１０８を露光して、画像部分を−１５０Ｖに減衰させて、該感光体ドラム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１３１に位置付けられると、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の外表面に吸着して、静電潜像を現像し、トナー像を感光体ドラム１０８の外表面に形成する。

そして、画像形成装置１０１は、給紙ユニット１０３の給紙ローラ１２４などにより搬送されてきた記録紙１０７が、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋの感光体ドラム１０８と転写ユニット１０４の搬送ベルト１２９との間に位置して、感光体ドラム１０８の外表面上に形成されたトナー像を記録紙１０７に転写する。画像形成装置１０１は、定着ユニット１０５で、記録紙１０７にトナー像を定着する。こうして、画像形成装置１０１は、記録紙１０７にカラー画像を形成する。

一方、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ブレード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は図示しない除電ランプで初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。

また、前述した画像形成装置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行なっている。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。例えば、あるトナーパターンの画像を、現像バイアス電圧を一定にした条件下で感光体ドラム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、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になるように、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薄い場合には、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が撹拌スクリュー１１８を回転駆動するモータの駆動回路を制御する。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薄い場合には、トナー濃度を低くするように、ＣＰＵが前述したモータの駆動回路を制御する。ここで、上記トナー濃度は図示しないトナー濃度センサで検知される。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。

前述した現像スリーブ１３２は、図１１（ａ）に示す表面処理装置１によって外表面に凹み１３９が形成される。

表面処理装置１は、図１１（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。

ベース３は、平板状に形成されて、工場のフロアやテーブル上等に設置される。ベース３の上面は、水平方向と平行に保たれる。ベース３の平面形状は、矩形状に形成されている。

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、この固定柱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。回転チャック１０は、厚手の円板状に形成され、固定柱９の上端部にその中心を中心として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の表面と平行に配置されており、回転チャック１０の中心部には円柱状のチャックピン１１が立設している。勿論、チャックピン１１は、回転チャック１０と同軸に配置されている。

スライド保持部８は、スライダ１２と、スライド柱１３と、この固定柱９の上端部に設けられた回転チャック１４とを備えている。スライダ１２は、ベース３の表面即ち回転チャック１０のチャックピン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のチャックピン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。

スライド柱１３は、スライダ１２から立設している。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、固定保持部７の回転チャック１０のチャックピン１１と同軸に配置されている。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。勿論、チャックピン１５は、回転チャック１４と同軸に配置されている。

前述した保持部４は、スライド保持部８が固定保持部７から離れた状態で、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が位置付けられて、そして、保持部４は、スライド保持部８が固定保持部７に近づけられて、チャックピン１１，１５の先端が現像スリーブ１３２の端部内に侵入して、当該チャックピン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。こうして、保持部４は、チャックピン１１，１５間に現像スリーブ１３２を挟んで、当該現像スリーブ１３２を保持する。

モータ２は、スライド保持部８のスライド柱１３の上端部に取り付けられている。モータ２は、回転チャック１４をその中心回りに回転駆動する。モータ２は、回転チャック１４を回転駆動することで、チャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２をその軸芯回りに回転させる。

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とを備えている。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ともに、その長手方向がベース３の長手方向、チャックピン１１，１５即ちチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２の軸芯と平行に配されている。スライダ１８は、レール１７に該レール１７の長手方向に沿って移動自在に支持されている。

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ともに、前述したスライダ１８をベース３の長手方向、チャックピン１１，１５即ちチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２の軸芯に沿って、スライド移動させる。

工具６は、工具本体１９と、工具回転部としての工具回転用モータ２０と、回転工具としてのエンドミル２１と、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１１（ｂ）に示すように、その出力軸２２が工具本体１９の上端部からチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２に向かって突出した状態に配置されている。工具回転用モータ２０の出力軸２２は、その軸芯がベース３の表面と平行でかつチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２の軸芯と交差（図示例では直交）する状態で配置されている。

エンドミル２１は、全体として円柱状に形成され、工具回転用モータ２０の出力軸２２の先端部に取り付けられている。このため、エンドミル２１は、その軸芯がベース３の表面と平行でかつチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２の軸芯と交差（図示例では直交）する状態で配置されている。また、エンドミル２１は、工具本体１９の上端部からチャックピン１１，１５間に挟まれた現像スリーブ１３２に向かって突出した状態に配置されている。

エンドミル２１は、図１１（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に取り付けられる。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あけて設けられている。切削刃２４は、図１１（ｄ）に示すように、本体部２３の先端部の外縁よりも当該本体部２３即ちエンドミル２１の外周方向に突出して設けられ、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１１（ｃ）に示すように、鋭角をなすように形成されている。

前述した工具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。

制御装置は、周知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵなどを備えたコンピュータである。制御装置は、回転駆動部としてのモータ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などと接続しており、これらを制御して、表面処理装置１全体の制御を司る。

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、回転駆動部としてのモータ２で現像スリーブ１３２をその軸芯回りに回転させて、工具回転用モータ２０でエンドミル２１をその軸芯回りに回転させながら、移動用アクチュエータにより工具を現像スリーブ１３２の軸芯（長手方向）に沿って移動させる。そして、制御装置は、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て、凹み１３９を多数形成する。

このとき、切削刃２４の外縁の曲率半径により現像スリーブ１３２の長手方向の凹み１３９の円弧の曲率半径を定め、切削刃２４の切り込み量により凹み１３９の深さを定め、工具６の移動速度により凹み１３９の現像スリーブ１３２の長手方向の間隔を定める。また、現像スリーブ１３２の外表面に周方向に設ける凹み１３９の数をｎとし、回転駆動部としてのモータ２の回転数即ち現像スリーブ１３２の回転数をＮ１とし、エンドミル２１の切削刃２４の数をｍとし、エンドミル２１の回転数をＮ２とすると、制御装置は、以下の式２を満たすように、回転駆動部としてのモータ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を制御する。

Ｎ２＝Ｎ１×〔ｍ／[（ｎ／２）−０．５]〕・・・式２

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、キーボードなどの各種の入力装置や、ディスプレイなどの各種の表示装置が接続している。

次に、前述した構成の表面処理装置１を用いて現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施して、現像スリーブ１３２を製造する工程を、以下説明する。

まず、制御装置に入力装置から現像スリーブ１３２の品番などを入力する。そして、制御装置が、工具６の回転工具としてのエンドミル２１を加工開始位置即ち現像スリーブ１３２の一方の端部に位置付けた後、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とチャックピン１１，１５などが同軸になる。

そして、入力装置から作業開始命令を入力すると、前述した式２に基づいて、制御装置が、回転駆動部としてのモータ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。即ち、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て形成される。

また、回転駆動部としてのモータ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が同時に駆動するので、凹み１３９が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て形成される際に、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がその軸芯回りに回転されながら、エンドミル２１と現像スリーブ１３２とが当該現像スリーブ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。

エンドミル２１が、現像スリーブ１３２の加工終了位置即ち現像スリーブ１３２の他方の端部に位置付けられて、前述した現像スリーブ１３２の外表面の切削加工が終了すると、回転駆動部としてのモータ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から離して、保持部７，８のチャックピン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を取り出して、新たな現像スリーブ１３２を保持部４に保持させる。こうして、現像スリーブ１３２の外表面に切削加工を施して、外表面に凹み１３９を多数形成して、前述した現像スリーブ１３２（図４に示す）が得られる。

本実施形態によれば、凹み１３９間の凸部が加工前の現像スリーブ１３２の平坦な外表面となるので、当該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尖がった凸部が無く、凹み１３９はより大きな凹み１３９に形成されているので、経年変化によっても、凹み１３９が摩耗しにくくなり、よって、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制できる。

また、現像スリーブ１３２は、凹み１３９の加工前の当該現像スリーブ１３２の真円度や同軸度の精度が低くて、凹み１３９を形成する際にエンドミル２１と現像スリーブ１３２の外表面との間の距離が変化して、凹み１３９の大きさにムラが生じても、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端が互いに重なるように規則的に配置されているので、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端同士が重なり続けることとなる。したがって、現像スリーブ１３２の外表面の周方向において凹み１３９が形成されていない部分の面積と凹み１３９が形成された部分の面積との割合が変化し難くなっている。このために、現像スリーブ１３２の外表面に現像剤１２６が一様に吸着することとなって、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。よって、高精度な材料を用いなくても画像の濃度ムラが生じることを防止することができる。更に、今後の高速機での高画質維持の為に更に汲み上げ量を増加させることに対応できる。

さらに、凹み１３９を規則的に配置するので、最適な現像剤１２６のくみ上げ量を確保しながら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、加工性に優れるという効果を奏でる。

さらに、現像スリーブ１３２の外表面に長手方向に長い複数個の凹み１３９が規則的に配置され、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以上にしているので、現像剤１２６の十分な搬送力が得られる。

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を防止し、且つ、感光体ドラム１０８の外表面の周方向１ｍｍ当たりに現像スリーブ１３２の凹み１３９が１．０以上存在するので、現像領域１３１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を防止することができる。

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ので、汲み上げられる現像剤１２６を当該現像スリーブ１３２の長手方向に沿って並設させることとなり、そのために、現像スリーブ１３２が回転しても、汲み上げた現像剤１２６が該現像スリーブ１３２の外表面から脱落しにくくなり、よって、楕円形状の凹み１３９が従来から用いられてきた溝と同様の作用効果を奏でて、現像剤１２６の汲み上げ量を確保することができる。

凹み１３９の現像スリーブ１３２の長手方向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る、十分な量の現像剤１２６を搬送することができる。

現像スリーブ１３２の周方向に互いに隣り合う凹み１３９同士が現像スリーブ１３２の長手方向に位置ずれしているので、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などが生じることを防止できる。したがって、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即ち現像スリーブ１３２の外表面に一様に現像剤１２６を吸着することができる。したがって、画像のムラが生じることを防止できる。

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即ち現像スリーブ１３２の外表面に一様に現像剤１２６を吸着することができる。したがって、画像のムラが生じることを防止できる。

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を確実に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。したがって、画像のムラが生じることを防止できる。

現像スリーブ１３２をその軸芯回りに回転させかつエンドミル２１を移動させながら凹み１３９を形成するので、凹み１３９を確実に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。したがって、画像のムラが生じることを防止できる。

現像装置１１３、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋ及び画像形成装置１０１は、前述した現像ローラ１１５を備えているので、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制できるとともに、画像のムラが生じることを防止できる。

前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１２（ａ）乃至図１２（ｃ）に示すように、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向の断面を円弧状に形成しても良い。図示例では、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向と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１４に示すように、エンドミル２１の切削刃２４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の周方向の断面を円弧状に形成している。また、この場合に限らず、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（図１３に示す）は、前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度以下であるのが好ましい。なお、これらの図１２乃至図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する。

これらの図１２乃至図１４に示す場合によれば、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る、十分な量の現像剤１２６を搬送することができる。

次に、本発明の第２の実施形態を、図１５ないし図１９に基づいて説明する。なお、前述した第１の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。

図１５に示す本実施形態の現像スリーブ１３２では、外表面に形成された平面視が楕円形状の凹み１３９は、前述した第１の実施形態と同様に、その長手方向が現像スリーブ１３２の長手方向に沿いかつ若干湾曲した楕円形状に形成され、かつ当該現像スリーブ１３２の外表面上に図１６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。

また、前述した凹み１３９は、図１６及び図１７（ａ）に示すように、現像スリーブ１３２の周方向に沿って互いに隣り合う当該凹み１３９の端同士が重なるように規則的に多数（複数）配置されている。本実施形態では、現像スリーブ１３２の周方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９は、互いに端が重なり、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９は、互いに間隔をあけて配置されている。こうして、現像スリーブ１３２の外表面は、周方向の端が互いに連なる凹み１３９によって、規則性を有しかつ不連続の島状の凸部となっている。

さらに、現像スリーブ１３２の周方向に互いに端同士が重なり合う凹み１３９の幅方向の重ね合わせ率を以下の式３に示すように定義する。

（Ｐ０−Ｐ）／Ｐ０×１００（％）・・・・・・式３
なお、Ｐ０は、図１８（ａ）に示すように、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向の幅を示し、Ｐは、図１８（ａ）に示すように、現像スリーブ１３２の周方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９間の間隔を示している。これらのＰ０及びＰは、現像スリーブ１３２が完全な円筒形に形成されて、寸法誤差の全く無い理想的な形状である場合に、当該現像スリーブ１３２の外表面に形成される寸法を示している。なお、例として、図１８（ｂ）及び図１８（ｃ）には、前述した周方向の重ね合わせ率がゼロ％の場合の現像スリーブ１３２の平面形を示し、図１８（ｄ）及び図１８（ｅ）には、前述した周方向の重ね合わせ率が０％を超えている場合の現像スリーブ１３２の平面形を示している。

また、図１９には、前述した周方向の重ね合わせ率を変化させたときの前述した稜線長さの変化を示している。この図１９によれば、重ね合わせ率が大きくなると稜線長さが短くなり現像剤１２６搬送性は低下し、重ね合わせ率が大きくなって周方向の凹み１３９間の間隔が小さくなることは凹み１３９の加工時間が長時間化することから、周方向の重ね合わせ率は極力小さい方が良く、２％〜10％が望ましいことが明らかである。

また、図２０には、周方向に互いに隣り合う凹み１３９の端同士が重なっている場合と、周方向に互いに隣り合う凹み１３９の端が互いに間隔をあけている場合の当該凹み１３９の深さの変化に対する現像剤１２６の搬送量の変化を示す。この図２０により、凹み１３９が重なっている場合の方が凹み１３９の深さの偏差に対する搬送量への影響が少ないことが確認できた。

よって、図１８（ｂ）及び(ｃ)に示す凹み１３９が重なっていない場合では、凹み１３９の深さが深くなると凹みの容積、凹みの稜線共に増加し、凹み１３９の深さの偏差により現像剤１２６の搬送量の変化が大きく、図１８（ｄ）及び(e)に示す凹み１３９が重なっている場合では、凹み１３９の深さが深くなると凹み１３９の容積は増えるが、凹み１３９の稜線長さは減少するため相殺され現像剤１２６の搬送量の変化は少なくなることが明らかとなった。上記の事柄を考慮して、本発明では、周方向の重ね合わせ率を種々検討して定めるのが望ましい。

また、本実施形態においても、凹み１３９は、図１７（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１７（ｃ）に示すように、その長手方向（即ち、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。

本実施形態によれば、前述した第１の実施形態と同様に、凹み１３９間の凸部が加工前の現像スリーブ１３２の平坦な外表面となるので、当該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尖がった凸部が無く、凹み１３９はより大きな凹み１３９に形成されているので、経年変化によっても、凹み１３９が摩耗しにくくなり、よって、経年変化による現像剤１２６の搬送量の低下を抑制できる。

また、現像スリーブ１３２は、凹み１３９の加工前の当該現像スリーブ１３２の真円度や同軸度の精度が低くて、凹み１３９を形成する際にエンドミル２１と現像スリーブ１３２の外表面との間の距離が変化して、凹み１３９の大きさにムラが生じても、現像スリーブ１３２の周方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端が互いに重なるように規則的に配置されているので、現像スリーブ１３２の周方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端同士が重なり続けることとなる。したがって、現像スリーブ１３２の外表面の周方向において凹み１３９が形成されていない部分の面積と凹み１３９が形成された部分の面積との割合が変化し難くなっている。このために、現像スリーブ１３２の外表面に現像剤１２６が一様に吸着することとなって、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。よって、高精度な材料を用いなくても画像の濃度ムラが生じることを防止することができる。更に、今後の高速機での高画質維持の為に更に汲み上げ量を増加させることに対応できる。

また、本実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様に、本発明では、図２１（ａ）乃至図２１（ｃ）に示すように、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向の断面を円弧状に形成しても良い。図示例では、凹み１３９の現像スリーブ１３２の周方向と長手方向の双方の断面を円弧状に形成している。この図２１に示す場合によれば、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る、十分な量の現像剤１２６を搬送することができる。

また、前述した第１及び第２の実施形態では、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、切削刃２４の外縁２５の形状を適宜変更することで、図２２及び図２３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良い。図２２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２３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２２及び図２３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。

また、前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、かつ各々の凹み１３９を若干弓状に湾曲して形成しているが、本発明では、図２４及び図２５に示すように、モータ２，２０やアクチュエータを適宜完結的に動作させて、凹み１３９を現像スリーブ１３２の長手方向に沿って直線状に形成しても良いとともに、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良い。

さらに、前述した実施形態などでは、凹み１３９を楕円形状に形成しているが、本発明では、前述した実施形態よりも外径Ｄ１の小さいエンドミル２１（図２６（ｂ）に示す）を用いて、凹み１３９を、図２６（ａ）に示すように、平面視を円形に形成しても良い。なお、図２６（ａ）には、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端同士を重ねている場合を示しているが、勿論、本発明では、現像スリーブ１３２の周方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端同士を重ねてもよい。

また、前述した実施形態では、現像スリーブ１３２の周方向に互いに隣り合う凹み１３９を、当該凹み１３９の長さの約半分位置をずらして配置している。しかしながら、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などの任意の長さ位置をずらして配置しても良い。

さらに、前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、これらエンドミル２１と現像スリーブ１３２とを相対的に移動させているが、勿論、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して、これらを相対的に移動させても良い。

また、前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、本発明では、図２７（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って徐々に凹み１３９が深くなるように形成しても良い。このようにすることで、現像スリーブ１３２の長手方向中央部から両端部に向かって徐々に凹み１３９の容積が大きくなり、図２７（ｂ）に示すように、現像剤１２６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ときでも、現像ローラ１１５における長手方向（軸方向）の現像剤１２６搬送量を均一にでき、そのため、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。

また、本発明では、図２８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且つ互いの間隔が両端部に向かって徐々に狭くなるように（即ち、不規則的に）多数配置して形成しても良い。このようにすることで、現像スリーブ１３２の長手方向中央部から両端部に向かって徐々に凹み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１２６搬送量を均一にでき、そのため、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。

また、本発明では、図２９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の単位面積当たりの個数が多くなるように、即ち、互いの間隔が両端部に向かって徐々に狭くなるように（即ち、不規則的に）多数配置して形成しても良い。このようにすることで、現像スリーブ１３２の長手方向中央部から両端部に向かって徐々に凹み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１２６搬送量を均一にでき、そのため、画像の濃度ムラが生じることを防止できる。なお、図２７乃至図２９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。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良い。さらに、図２８及び図２９では、現像スリーブの周方向に互いに隣り合う凹みの端同士が重なる場合を示しているが、本発明では、勿論、現像スリーブの長手方向に互いに隣り合う凹みの端同士が重なってもよい。

前述した画像形成装置１０１では、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋ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とクリーニングブレード１１２と現像装置１１３とを備えている。しかしながら、本発明ではプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋは少なくとも現像装置１１３を備えていれば良く、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とクリーニングブレード１１２を必ずしも備えていなくても良い。また、前述した実施形態では画像形成装置１０１は装置本体１０２に着脱自在なプロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを備えている。しかしながら本発明では画像形成装置１０１は現像装置１１３を備えていれば良く、プロセスカートリッジ１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋを必ずしも備えていなくても良い。

つぎに、本発明の発明者らは、前述した第１の実施形態の現像スリーブ１３２を複数種製造し、これらの現像スリーブ１３２の効果を確認した。結果を以下の表１に示す。

表１に結果を示す実験では、以下の本発明品１ないし本発明品４及び比較例１ないし比較例３の現像スリーブ１３２を備えた現像ローラ１１５を用いて画像形成装置１０１で形成した画像の濃度ムラ及び３００，０００枚給紙後の画像の濃度低下を評価した。

本発明品１は、外径が２ｍｍのエンドミル２１を用い、現像スリーブ１３２の回転数を４００ｒｐｍとし、エンドミル２１の回転数を２５５００ｒｐｍとし、エンドミル２１の現像スリーブ１３２の長手方向の移動速度を０．３５ｍｍ／ｒｅｖ（回転）で表面処理装置１を駆動して、外径が１８ｍｍのアルミニウム合金で構成された現像スリーブ１３２に凹み１３９を形成した。

凹み１３９の当該現像スリーブ１３２の周方向の断面を曲率半径が０．１ｍｍの円弧状とし、現像スリーブ１３２の長手方向の断面を曲率半径が１．０ｍｍの円弧状とし、現像スリーブ１３２の周方向の凹み１３９間の間隔を０．２２ｍｍとし、現像スリーブ１３２の長手方向の凹み１３９間の間隔を０．７ｍｍとなり、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端同士が重なるように当該凹み１３９を、現像スリーブ１３２の外表面に螺旋状に形成した。こうして得られた現像スリーブ１３２内にマグネットローラ１３３を収容し、現像ローラ１１５を製造し、この現像ローラ１１５を用いて画像形成装置１０１により画像を形成した。

本発明品２は、外径が２ｍｍのエンドミル２１を用い、現像スリーブ１３２の回転数を４００ｒｐｍとし、エンドミル２１の回転数を２５５００ｒｐｍとし、エンドミル２１の現像スリーブ１３２の長手方向の移動速度を０．３ｍｍ／ｒｅｖ（回転）で表面処理装置１を駆動して、外径が１８ｍｍのアルミニウム合金で構成された現像スリーブ１３２に凹み１３９を形成した。

凹み１３９の当該現像スリーブ１３２の周方向の断面を曲率半径が０．１ｍｍの円弧状とし、現像スリーブ１３２の長手方向の断面を曲率半径が１．０ｍｍの円弧状とし、現像スリーブ１３２の周方向の凹み１３９間の間隔を０．２２ｍｍとし、現像スリーブ１３２の長手方向の凹み１３９間の間隔を０．６ｍｍとなり、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端同士が重なるように当該凹み１３９を、現像スリーブ１３２の外表面に螺旋状に形成した。こうして得られた現像スリーブ１３２内にマグネットローラ１３３を収容し、現像ローラ１１５を製造し、この現像ローラ１１５を用いて画像形成装置１０１により画像を形成した。

本発明品３は、外径が２ｍｍのエンドミル２１を用い、現像スリーブ１３２の回転数を４００ｒｐｍとし、エンドミル２１の回転数を２５５００ｒｐｍとし、エンドミル２１の現像スリーブ１３２の長手方向の移動速度を０．３ｍｍ／ｒｅｖ（回転）で表面処理装置１を駆動して、外径が１８ｍｍのアルミニウム合金で構成された現像スリーブ１３２に凹み１３９を形成した。

凹み１３９の当該現像スリーブ１３２の周方向の断面を曲率半径が０．１ｍｍの円弧状とし、現像スリーブ１３２の長手方向の断面を曲率半径が１．０ｍｍの円弧状とし、現像スリーブ１３２の周方向の凹み１３９間の間隔を０．２２ｍｍとし、現像スリーブ１３２の長手方向の凹み１３９間の間隔を０．６ｍｍとなり、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端同士が重なるように当該凹み１３９を、現像スリーブ１３２の外表面に螺旋状に形成した。こうして得られた現像スリーブ１３２内にマグネットローラ１３３を収容し、現像ローラ１１５を製造し、この現像ローラ１１５を用いて画像形成装置１０１により画像を形成した。

本発明品４は、外径が２ｍｍのエンドミル２１を用い、現像スリーブ１３２の回転数を４００ｒｐｍとし、エンドミル２１の回転数を２５５００ｒｐｍとし、エンドミル２１の現像スリーブ１３２の長手方向の移動速度を０．２５ｍｍ／ｒｅｖ（回転）で表面処理装置１を駆動して、外径が１８ｍｍのアルミニウム合金で構成された現像スリーブ１３２に凹み１３９を形成した。

凹み１３９の当該現像スリーブ１３２の周方向の断面を曲率半径が０．１ｍｍの円弧状とし、現像スリーブ１３２の長手方向の断面を曲率半径が１．０ｍｍの円弧状とし、現像スリーブ１３２の周方向の凹み１３９間の間隔を０．２２ｍｍとし、現像スリーブ１３２の長手方向の凹み１３９間の間隔を０．５ｍｍとなり、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端同士が重なるように当該凹み１３９を、現像スリーブ１３２の外表面に螺旋状に形成した。こうして得られた現像スリーブ１３２内にマグネットローラ１３３を収容し、現像ローラ１１５を製造し、この現像ローラ１１５を用いて画像形成装置１０１により画像を形成した。

比較例１は、表面粗さがＲｚ１０μｍとなるようにサンドブラスト加工を施した現像スリーブ１３２内にマグネットローラ１３３を収容し、現像ローラを製造し、この現像ローラ１１５を用いて画像形成装置１０１により画像を形成した。

比較例２は、深さが０．０９ｍｍのＶ溝を周方向等間隔に、互いに平行に７２本設けた現像スリーブ１３２内にマグネットローラ１３３を収容し、現像ローラ１１５を製造し、この現像ローラ１１５を用いて画像形成装置１０１により画像を形成した。

比較例３は、表面粗さがＲｚ２５μｍとなるように前述した特許文献３に示された電磁ブラスト加工を施した現像スリーブ１３２内にマグネットローラ１３３を収容し、現像ローラ１１５を製造し、この現像ローラ１１５を用いて画像形成装置１０１により画像を形成した。

なお、画像の形成にあたっては、平均粒径３５μｍの磁性キャリアと、乳化重合法により製造され、平均粒径５μｍのトナーを含み、トナー濃度を７重量％に調整した現像剤１２６を用い、現像バイアスをＤＣの−５５０Ｖに固定した。

画像の評価にあたっては、一色で一様の濃度所謂ベタ画像を出力し、Ｖ溝のピッチおよび現像ローラ１１５の回転ピッチに相当する間隔での濃度ムラの発生状況を評価した。目視で濃度ムラを確認できないレベルを○、目視で濃度ムラを確認できるレベルを×とした。また、ベタ画像の６箇所で分光濃度計による濃度測定を行ない、６箇所の平均値を濃度とした。初期及び３００，０００枚給紙後に濃度測定を行ない、初期に対する３００，０００枚給紙後の濃度の低下が７％未満であれば◎、１０％未満であれば○、１０％以上であれば×とした。

比較例１では、上記の条件で得られた現像ローラを用いて画像形成装置で画像を形成したところ、濃度ムラの無い、良好な画像が得られた。しかし、３００，０００枚給紙後においては、濃度低下が発生した。

比較例２では、上記の条件で得られた現像ローラを用いて画像形成装置で画像を形成したところ、Ｖ溝のピッチで濃度ムラが発生した。また、３００，０００枚給紙後でも濃度低下は発生しなかったが、勿論、Ｖ溝のピッチで濃度ムラが発生した。

比較例３では、上記の条件で得られた現像ローラを用いて画像形成装置で画像を形成したところ、濃度ムラの無い、良好な画像が得られた。しかし、３００，０００枚給紙後においては濃度低下が発生した。

前述した比較例１ないし３に対して、本発明品１ないし４では、上記の条件で得られた現像ローラ１１５を用いて画像形成装置１０１で画像を形成したところ、濃度ムラの無い、良好な画像が得られた。また、３００，０００枚給紙後でも濃度低下は発生せず、濃度ムラの無い、良好な画像が得られた。こうして、前述した第１に実施形態に示されたように、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端を重ねることで、濃度ムラが発生せず、経年変化の少ない画像を得ることが明らかとなった。

また、本発明の発明者らは、前述した第２の実施形態にかかる現像スリーブ１３２を製造して、そのときの凹み１３９を計測した。結果を、図３０乃至図３２に示す。この場合、本発明品として、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４００ｒｐｍとし、エンドミル２１の回転数を１４１００ｒｐｍとし、エンドミル２１の現像スリーブ１３２の長手方向の移動速度を１ｍｍ／ｒｅｖ（回転）で表面処理装置１を駆動して、外径が１８ｍｍのアルミニウム合金で構成された現像スリーブ１３２に凹み１３９を形成した。

更に、本発明品では、凹み１３９の当該現像スリーブ１３２の周方向の断面を曲率半径が０．４ｍｍの円弧状とし、現像スリーブ１３２の長手方向の断面を曲率半径が３．０ｍｍの円弧状とし、現像スリーブ１３２の周方向の凹み１３９間の間隔を０．４０ｍｍとし、現像スリーブ１３２の長手方向の凹み１３９間の間隔を２．０ｍｍとなり、現像スリーブ１３２の周方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端同士が重なるように当該凹み１３９を、現像スリーブ１３２の外表面に螺旋状に形成した。

このときの本発明品の重ならない場合の凹み１３９の深さの変化に対する凹み１３９の幅及び長さの変化を図３０に示し、重ならない場合の凹み１３９の深さの変化に対する凹み１３９の１個の容積の変化を図３１に示し、重ならない場合の凹み１３９の深さの変化に対する現像スリーブ１３２の外表面１００ｍｍ²当たりの凹み１３９の容積の変化を図１６に示す。また、図１６には、本発明品の他に、比較例１として外表面に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及び凹みを重ならないように配置した現像スリーブと、比較例２として多数の凹みを互いに重ならないように外表面に形成した現像スリーブとを示している。このように、図１４乃至図１６によれば、前述した表面処理装置１を用いることで、所定の大きさの凹み１３９を確実に形成できることが明らかとなった。また、図１６によれば、比較例２に対して本発明品が、深さの変化に対する凹みの容積の変化が少ないこと即ち凹み１３９の大きさにばらつきによる現像剤１２６の搬送量のばらつきが少ないことが明らかとなった。

前述した第１の実施形態では、現像スリーブ１３２の長手方向のみに沿って互いに隣り合う凹み１３９の端同士を重ね、第２の実施形態では、現像スリーブ１３２の周方向のみに沿って互いに隣り合う凹みの端同士を重ねたが、本発明では、現像スリーブ１３２の長手方向に沿って互いに隣り合う凹み１３９の端同士を重ね、かつ現像スリーブ１３２の周方向に沿って互いに隣り合う凹みの端同士を重ねてもよいことは勿論である。

なお、本発明は上記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。

本発明の第１の実施形態にかかる現像スリーブを備えた画像形成装置の構成を正面からみた説明図である。 図１に示された画像形成装置のプロセスカートリッジの断面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図１に示された画像形成装置の現像スリーブを示す斜視図である。 図４に示された現像スリーブの外表面を展開して模式的に示す説明図である。 （ａ）は、図５に示された現像スリーブの外表面の一部を模式的に拡大して示す説明図であり、（ｂ）は、図６（ａ）中のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿う断面図であり、（ｃ）は、図６（ａ）中のＶＩＣ−ＶＩＣ線に沿う断面図である。 図４に示された現像スリーブの外表面の一部を拡大して示す説明図である。 図６（ａ）に示された現像スリーブの外表面に形成された互いに隣り合う凹みの関係を示す説明図である。 （ａ）は図８に示された互いに隣り合う凹みの重ね合わせ率が５０％の時の断面の説明図であり、（ｂ）は図８に示された互いに隣り合う凹みの重ね合わせ率が０％の時の断面の説明図である。 図８に示された互いに隣り合う凹みの重ね合わせ率の変化に対する稜線長さ及び生産性の変化を示す説明図である。 （ａ）は、図４に示された現像スリーブの外表面に切削加工を施す表面処理装置の概略の構成を示す側面図であり、（ｂ）は、図１１（ａ）中のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿う断面図であり、（ｃ）は、図１１（ｂ）に示されたエンドミルを拡大して示す側面図であり、（ｄ）は、図１１（ｃ）に示されたエンドミルの先端の正面図である。 （ａ）は、図６（ａ）に示された現像スリーブの変形例の外表面の一部を模式的に拡大して示す説明図であり、（ｂ）は、図１２（ａ）中のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線に沿う断面図であり、（ｃ）は、図１２（ａ）中のＸＩＩＣ−ＸＩＩＣ線に沿う断面図である。 図１２（ｂ）の一部を拡大して示す断面図である。 図１２に示された現像スリーブの外表面に設けられた凹みを形成するためのエンドミルを拡大して示す側面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる現像スリーブの側面図である。 図１５に示された現像スリーブの外表面の一部を模式的に拡大して示す説明図である。 （ａ）は、図１５に示された現像スリーブの外表面の一部を模式的に拡大して示す説明図であり、（ｂ）は、図１７（ａ）中のＸＶＩＩＢ−ＸＶＩＩＢ線に沿う断面図であり、（ｃ）は、図１７（ａ）中のＸＶＩＩＣ−ＸＶＩＩＣ線に沿う断面図である。 （ａ）は、図１７（ａ）に示された現像スリーブの外表面に形成された互いに隣り合う凹みの関係を示す説明図であり、（ｂ）は、図１８（ａ）に示された互いに隣り合う凹みが重ならない状態を示す説明図であり、（ｃ）は、図１８（ｂ）よりも近づいて互いに隣り合う凹みが重ならない状態を示す説明図であり、（ｄ）は、図１８（ａ）に示された互いに隣り合う凹みが重なる状態を示す説明図であり、（ｅ）は、図１８（ｄ）よりも近づいて互いに隣り合う凹みが重なる状態を示す説明図である。 図１８（ａ）に示された互いに隣り合う凹みの重ね合わせ率の変化に対する稜線長さの変化を示す説明図である。 図１８（ａ）に示された互いに隣り合う凹みの重ね合わせ率の変化に対する現像剤の搬送量の変化などを示す説明図である。 （ａ）は、図１７に示された現像スリーブの変形例の外表面の一部を模式的に拡大して示す説明図であり、（ｂ）は、図２１（ａ）中のＸＸＩＢ−ＸＸＩＢ線に沿う断面図であり、（ｃ）は、図２１（ａ）中のＸＸＩＣ−ＸＸＩＣ線に沿う断面図である。 本発明の現像スリーブの外表面に形成された凹みの変形例を示す断面図である。 本発明の現像スリーブの外表面に形成された凹みの他の変形例を示す断面図である。 本発明の現像スリーブの変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図である。 本発明の現像スリーブの他の変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図である。 （ａ）は、本発明の現像スリーブの更に他の変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図であり、（ｂ）は図２６（ａ）に示された凹みを形成するためのエンドミルを拡大して示す側面図である。 （ａ）は、本発明の現像スリーブにおいて、その長手方向中央部から両端部に向かって凹みの深さが徐々に深くなるように形成した変形例の外表面の断面を展開して模式的に示す説明図であり、（ｂ）は当該現像スリーブが撓んだ状態を模式的に示す説明図である。 本発明の現像スリーブにおいて、その長手方向中央部から両端部に向かって凹みの平面視の大きさが徐々に大きくなるように形成した変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図である。 本発明の現像スリーブにおいて、その長手方向中央部から両端部に向かって単位面積当たりの凹みの個数が多くなるように形成した変形例の外表面を展開して模式的に示す説明図である。 本発明品の凹みの深さと長さ及び幅との関係を示す説明図である。 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。 本発明品と比較例の凹みの深さと１００ｍｍ2当たりの凹みの総容積との関係を示す説明図である。 従来の現像スリーブが現像剤をくみ上げる状態を示す説明図である。 図３３に示された現像スリーブが現像剤をくみ上げる他の状態を示す説明図である。

符号の説明

２１ エンドミル（回転工具）
１０１ 画像形成装置
１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋ プロセスカートリッジ
１０８ 感光体ドラム（感光体）
１０９ 帯電ローラ（帯電装置）
１１３ 現像装置
１１５ 現像ローラ
１２６ 現像剤
１３２ 現像スリーブ
１３３ マグネットローラ
１３９ 凹み

Claims (12)

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い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するようにした現像スリーブと、を備えた現像ローラにおいて、
   前記現像スリーブの外表面に、平面視で円形又は楕円形状とした凹みが、前記現像スリーブの長手方向に沿って互いに隣り合う当該凹みの端同士が間隔をあけかつ前記現像スリーブの周方向に沿って互いに隣り合う当該凹みの端同士が重なるように、前記現像スリーブの外表面に設けられていることを特徴とする現像ローラ。
2. 前記凹みが、平面視で楕円形状に形成され、かつ、その長手方向が前記現像スリーブの長手方向と平行になるように配置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。
3. 前記凹みの前記現像スリーブの周方向の断面形状が、Ｖ字状に形成され、かつ、前記凹みの前記現像スリーブの長手方向の断面形状が、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像ローラ。
4. 前記凹みの前記現像スリーブの周方向の断面形状が、円弧状に形成され、かつ、前記凹みの前記現像スリーブの長手方向の断面形状が、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像ローラ。
5. 前記現像スリーブの周方向に互いに隣り合う前記凹み同士が、当該現像スリーブの長手方向に位置をずらした位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載の現像ローラ。
6. 前記凹みが、前記現像スリーブの外表面に螺旋上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか一項に記載の現像ローラ。
7. 前記凹みの容積が、前記現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向かって徐々に大きく形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか一項に記載の現像ローラ。
8. 前記凹みの深さが、前記現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向かって徐々に深く形成されていることを特徴とする請求項７に記載の現像ローラ。
9. 前記凹みの平面視の面積が、前記現像スリーブの長手方向中央部から両端部に向かうにしたがって徐々に大きく形成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の現像ローラ。
10. 外表面に現像剤を吸着する現像スリーブを有した現像ローラを備えた現像装置において、
    前記現像ローラとして、請求項１ないし請求項９のうちいずれか一項に記載の現像ローラを備えたことを特徴とする現像装置。
11. 現像装置を少なくとも有するプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置として、請求項１０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。
12. 感光体ドラムと、帯電装置と、現像装置と、を少なくとも有する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項１０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。

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