JP5504711B2 - Developing roller, developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

Developing roller, developing device, process cartridge, and image forming apparatus Download PDF

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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。   The present invention relates to a developing roller, a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus used in a copying machine, a facsimile machine, a printer, and the like. More specifically, a developer carried on a developing sleeve is divided into a photosensitive drum and a developing sleeve. The present invention relates to a developing roller and a developing device which are transported to a developing area facing each other with a gap and develop a latent electrostatic image on the photosensitive drum to form a toner image. The present invention also relates to a process cartridge and an image forming apparatus having such a developing device.

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。   In order to carry the developer on the developing sleeve of the developing roller of the image forming apparatus and to reliably convey the developer to the photosensitive drum, the above-described developing sleeve (for example, Patent Documents 1 to 5) is used except in the case of a low-speed machine. Sand blasting is performed on the outer surface of Patent Document 3), grooves are formed on the outer surface, or so-called electromagnetic blasting is performed on the outer surface to randomly collide the wire with a rotating magnetic field. It was.

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。   The above-described sandblasting and the formation of grooves prevent the developer from slipping on the developing sleeve rotating at a high speed and stagnating, thereby reducing the image density.

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、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。   The development sleeve subjected to the sandblasting process described above is composed of any one of aluminum alloy, brass, stainless steel, and conductive resin, but is composed of an aluminum alloy in order to reduce costs and improve processing accuracy. Often. When sandblasting is performed on the outer surface of the developing sleeve made of an aluminum alloy, for example, abrasive grains are sprayed cold on an aluminum tube extruded into a developing sleeve shape at a high temperature to form irregularities on the surface. The surface roughness is formed to about Rz 5.0 to 15 [μm]. In the developing sleeve subjected to sandblasting in this way, even when the developing sleeve is rotated at a high speed, the developer is caught by the unevenness and the occurrence of slip can be prevented.

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。   However, since the unevenness formed on the outer surface is very fine, the unevenness is gradually scraped by a developer or the like. Therefore, the development sleeve subjected to the sandblasting process described above increases as the number of printed sheets increases. In other words, the above-mentioned unevenness is shaved and flattened due to aging. Therefore, the developing sleeve subjected to the sandblasting process described above has a problem that the amount of developer transport is gradually reduced and the formed image is gradually thinned. Thus, the developing sleeve subjected to sandblasting has a problem of durability. The developing sleeve can be made of high-hardness stainless steel or the surface can be hardened, but this is not desirable because it increases costs.

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φ18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。   Further, the developing sleeve in which the groove is formed on the outer surface is made of any of aluminum alloy, brass, stainless steel, and conductive resin, and the cost is reduced and the processing accuracy is improved as described above. Therefore, it is often composed of an aluminum alloy. When forming the groove on the outer surface of the developing sleeve made of an aluminum alloy, for example, the aluminum tube extruded into a developing sleeve shape at a high temperature is pulled out cold, and the groove is formed by a die. The shape of the groove is generally a square cross-section, V-shape, U-shape, or the like. The depth of the groove is generally about 0.2 [mm] from the outer surface of the developing sleeve, and the number of grooves is generally about 50 for the developing sleeve having an outer diameter of φ18, for example. In the developing sleeve subjected to the groove processing as described above, even when the developing sleeve rotates at a high speed, the developer is caught in the groove and the occurrence of slipping can be prevented.

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。   Further, the developing sleeve in which the groove is formed on the outer surface is much larger than the unevenness formed by the sand blasting process described above, so that the groove is less likely to be worn and the amount of developer transported with aging changes. There is no decline. That is, the developing sleeve in which the groove is formed on the outer surface has the advantage that the developer can be stably transported with less wear even when used for a long period of time compared to the developing sleeve subjected to sandblasting.

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。図24(b)に示すように、一般に現像スリーブ200の外表面に形成された溝202が深いほど現像剤の搬送性能は向上するが、溝202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202が浅いと、現像電界強度の観点ではピッチムラは発生しにくくなるが、溝202に現像剤中のトナーや添加剤、または磁性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。なお、図24(b)は、従来の現像スリーブの長手方向に沿う溝の有無による現像電界強度を示す説明図である。   However, in the developing sleeve in which the groove is formed on the outer surface, the developer conveyed in the groove is larger than the developer conveyed in the portion where the groove is not provided. The occurrence of so-called pitch unevenness is observed. As shown in FIG. 24B, generally, as the groove 202 formed on the outer surface of the developing sleeve 200 is deeper, the developer conveying performance is improved. However, pitch unevenness due to a difference in developing electric field strength depending on the presence or absence of the groove 202 is improved. It tends to occur. On the other hand, if the groove 202 is shallow, pitch unevenness is less likely to occur from the viewpoint of the development electric field strength. However, if the groove 202 is clogged with toner, additives, or magnetic carriers in the developer, the developer conveyance performance is reduced. The degree becomes larger, and pitch unevenness due to insufficient amount of developer drawn up is likely to occur. FIG. 24B is an explanatory diagram showing the developing electric field strength depending on the presence or absence of a groove along the longitudinal direction of the conventional developing sleeve.

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0.10mm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。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。   Therefore, as a countermeasure against the above-described problem, in Patent Document 1, by defining the groove depth of the developing sleeve as 0.10 mm or more and 0.15 mm or less, the developer transport function while preventing the occurrence of pitch unevenness. Have been devised to maintain. However, in recent years, in order to obtain high image quality, the use of smaller particle size toners and smaller particle size carriers and the development of image formation technology by proximity development have improved image reproducibility. It is easy. For this reason, even in the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1, pitch unevenness may occur.

この原因について検討したところ、図25及び図26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。   When this cause is examined, as shown in FIGS. 25 and 26, in the developing region D where the developing sleeve 200 and the photosensitive drum 201 face each other, the developer is formed on the outer surface of the developing sleeve 200 where the groove 202 is not formed. 203 slipped and the amount of developer 203 decreased, resulting in a decrease in image density. In general, the developer 203 moves in the developing region D where the developing sleeve 200 and the photosensitive drum 201 face each other, but it is necessary to transport a large amount of the developer 203 to the developing region D so as to obtain a sufficient image density. .

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25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26に示すように、現像領域D内を溝202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。   Therefore, normally, the developing sleeve 200 is rotationally driven at a surface speed 1.1 to 2.5 times that of the photosensitive drum 201. When the developer 203 passes through the developing region D at a high speed, friction with the relatively low-speed photosensitive drum 201 becomes a load resistance, and on the outer surface of the developing sleeve 200 at a portion where the groove 202 is not provided, As shown in FIG. 25, the developer 203 slips and the pumping amount is insufficient. For this reason, in the developing region D, the amount of developer on the downstream side is smaller than that on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve 200. On the other hand, as shown in FIG. 26, a sufficient conveying force is obtained while the groove 202 passes through the development area D, so that no slip occurs and the pumping amount is sufficient. That is, in the period of the groove 202 that passes through the development area D, the amount of the developer 203 varies depending on the presence or absence of slippage, and pitch unevenness due to an image density difference occurs.

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。   In Patent Document 2 described above, a toner having a volume average particle size of 4 μm or more and 8.5 μm or less is used as a developer, and has a plurality of grooves extending in the longitudinal direction on the outer surface of the developing sleeve, and between adjacent grooves. An image forming apparatus has been proposed in which the interval is smaller than the width of the developing area where the developer contacts the photosensitive drum in the surface movement direction of the photosensitive drum. According to this image forming apparatus, at least one groove of the developing sleeve always exists in the developing area, and the groove suppresses the slip of the developer carried on the developing sleeve. Therefore, compared with the case where the groove of the developing sleeve does not exist in the developing region, the variation in the amount of the developer in the developing region can be suppressed to be small. As a result, even when a small particle size toner having a volume average particle size of 8.5 μm or less is used, a high-quality image with good image reproducibility is formed and pitch unevenness due to image density difference is less noticeable.

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。   In the developing sleeve described in Patent Document 2 described above, it is necessary to narrow the interval between the grooves, and there is a limit to the method of forming the groove with the die by cold drawing of the aluminum tube. Even if the interval is between, the depth deviation of the groove increases in the cutting process or the grinding process as the outer diameter finish, and the image density unevenness due to the groove depth deviation occurs.

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。   On the other hand, as a groove forming method, in the processing method in which one or a plurality of grooves are simultaneously cut, it is possible to reduce the deviation of the depth of the grooves by narrowing the interval between the grooves, but the number of processing steps is reduced. It will increase and cost will increase.

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。   Further, in the electromagnetic blast processing shown in Patent Document 3, it is possible to suppress a decrease in the transport amount of the developer due to secular change, but since the linear material is randomly collided with the outer surface of the developing sleeve, it is optimal. It is difficult to set the processing conditions that can extend the life while securing the developer pumping amount, and it is difficult to respond to further increasing pumping amount in order to maintain high image quality in future high-speed machines There was a problem.

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部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。   In order to achieve both the suppression of the decrease in the developer conveyance amount due to this type of secular change and the prevention of the occurrence of image unevenness, the applicant of the present invention provides an end mill as a rotary tool that rotates around the axis. The end mill and the developing sleeve are relatively moved in the longitudinal direction of the developing sleeve while the leading end of the developing sleeve is brought into contact with the outer surface of the developing sleeve and the developing sleeve is rotated around the axis. It is proposed that the recesses are regularly formed so that the adjacent ones on the outer surface of the developing sleeve are spaced apart from each other.

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。   The developing sleeve formed as described above does not have a convex portion that is formed by the conventional sandblasting process, and the concave portion is formed into a larger concave portion. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the transport amount of the developer due to secular change. Further, since the developing sleeve is arranged in a large number at intervals so that the dents formed on the outer surface do not overlap with each other, the developer accumulates in the dent, so that the location where the developer accumulates is uniform on the outer surface. Therefore, it is possible to prevent the image from being uneven.

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は、加工される際に、現像スリーブの外表面と、凹みの内面との境界部にバリやエッジ等が形成されてしまうことがある。このため、印刷枚数が増加するにしたがって、現像剤などにより凹みの境界部が徐々に磨耗される。こうして、凹みの境界部が徐々に磨耗されることによって、現像スリーブの境界部は磨耗されて、現像スリーブの外表面が平らに近付くため、現像剤の搬送量が低下する虞れがあった。   However, when a developing sleeve having a recess on the outer surface formed by the end mill is processed, burrs, edges, and the like may be formed at the boundary between the outer surface of the developing sleeve and the inner surface of the recess. For this reason, as the number of printed sheets increases, the boundary portion of the dent is gradually worn by the developer or the like. In this way, when the boundary portion of the dent is gradually worn, the boundary portion of the developing sleeve is worn, and the outer surface of the developing sleeve approaches flat, so that there is a possibility that the amount of developer transport decreases.

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、画像の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。   The present invention has been made in view of the above-described background, and can suppress a decrease in developer conveyance amount due to secular change, and can prevent development of an image unevenness, a developing device, and the developing device. It is an object of the present invention to provide a process cartridge and an image forming apparatus including the above.

請求項1に記載の現像ローラは、(a)マグネットローラと、(b)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トナーが吸着された磁性キャリアを吸着するとともに、平面視円形又は楕円形の凹みが、互いに重ならないように間隔をあけて、多数設けられた現像スリーブと、を備えた現像ローラにおいて、
前記現像スリーブの周方向の断面における外表面と前記平面視円形又は楕円形の凹みとの境界部が、ファイバーサンダーを用いて研磨加工されて、丸みを帯びた曲面に形成されていることを特徴としている。
The developing roller according to claim 1 includes: (a) a magnet roller; and (b) a magnetic carrier that encloses the magnet roller and has a magnetic carrier with toner adsorbed on the outer surface by the magnetic force of the magnet roller. In a developing roller provided with a plurality of developing sleeves that are spaced apart so that the circular or oval dents do not overlap each other,
In the circumferential cross section of the developing sleeve, the boundary between the outer surface and the circular or oval dent in plan view is polished using a fiber sander and formed into a rounded curved surface. It is a feature.

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、前記丸みを帯びた曲面に形成された前記境界部の曲率半径が、前記磁性キャリアの体積平均粒径よりも大きいものとされていることを特徴としている。   The developing roller according to claim 2 is the developing roller according to claim 1, wherein a radius of curvature of the boundary portion formed on the rounded curved surface is larger than a volume average particle diameter of the magnetic carrier. It is characterized by being said.

請求項3に記載の現像ローラは、請求項2に記載の現像ローラにおいて、前記現像スリーブの回転方向の上流側における前記境界部の曲率半径が、前記現像スリーブの回転方向の下流側における前記境界部の曲率半径よりも大きいものとされていることを特徴としている。   The developing roller according to claim 3 is the developing roller according to claim 2, wherein a radius of curvature of the boundary portion on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve is equal to the boundary on the downstream side in the rotation direction of the developing sleeve. It is characterized by being larger than the radius of curvature of the part.

請求項4に記載の現像ローラは、請求項1乃至請求項3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の断面における回転方向の上流側に位置する上流側内面と、前記現像スリーブの軸芯と前記凹みの底部とを結ぶ仮想面と、がなす第1角度が、前記現像スリーブの周方向の断面における回転方向の下流側に位置する下流側内面と、前記仮想面と、がなす第2角度よりも大きいものとされていることを特徴としている。   The developing roller according to claim 4 is the developing roller according to any one of claims 1 to 3, wherein the upstream inner surface is located upstream in the rotational direction in a circumferential section of the developing sleeve. A first inner surface formed by an imaginary plane connecting the axial center of the developing sleeve and the bottom of the dent, and a downstream inner surface positioned on the downstream side in the rotational direction in the circumferential cross section of the developing sleeve; It is characterized by being larger than the second angle formed by the virtual plane.

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、前記平面視円形又は楕円形の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。   The developing roller according to claim 5 is the developing roller according to any one of claims 1 to 4, wherein a circumferential cross-sectional shape of the developing sleeve of the recess is formed in an arc shape. In addition, a cross-sectional shape in the longitudinal direction of the developing sleeve having a circular or elliptical recess in plan view is formed in an arc shape.

請求項6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、前記平面視円形又は楕円形の凹みにおける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。   A developing roller according to a sixth aspect is the developing roller according to any one of the first to fourth aspects, wherein a cross-sectional shape of the developing sleeve in a circular shape or an elliptical shape in a plan view is a circumferential direction. , And the cross-sectional shape of the recess in the longitudinal direction of the developing sleeve is formed in an arc shape.

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、前記現像スリーブの周方向に互いに隣り合う前記平面視円形又は楕円形の凹み同士が、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。   A developing roller according to a seventh aspect is the developing roller according to any one of the first to sixth aspects, wherein the recesses having a circular shape or an elliptical shape in plan view adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve. However, it is characterized by being arranged at a position shifted in the longitudinal direction of the developing sleeve.

請求項8に記載の現像ローラは、請求項7に記載の現像ローラにおいて、前記平面視円形又は楕円形の凹みが、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。   A developing roller according to an eighth aspect is the developing roller according to the seventh aspect, characterized in that the circular or elliptical recess in a plan view is spirally arranged on an outer surface of the developing sleeve. .

請求項9に記載の現像ローラは、請求項1乃至請求項8のうちいずれか一項に記載の現像ローラにおいて、前記平面視円形又は楕円形の凹みが、軸芯回りに回転される回転工具によって、前記現像スリーブの外表面に切削加工されて形成されていることを特徴としている。   The developing roller according to claim 9 is the developing roller according to any one of claims 1 to 8, wherein the circular or elliptical recess in plan view is rotated around an axis. Is formed by cutting the outer surface of the developing sleeve.

請求項10に記載の現像ローラは、請求項9に記載の現像ローラにおいて、前記平面視円形又は楕円形の凹みが、前記回転工具の軸芯と交差する状態に配置された現像スリーブがその軸芯回りに回転されながら、前記回転工具と前記現像スリーブとが当該現像スリーブの長手方向に相対的に移動されて形成されていることを特徴としている。   A developing roller according to a tenth aspect is the developing roller according to the ninth aspect, wherein the developing sleeve is arranged such that the circular or elliptical recess in a plan view intersects the axis of the rotary tool. The rotating tool and the developing sleeve are formed by being relatively moved in the longitudinal direction of the developing sleeve while being rotated around the core.

請求項11に記載の現像装置は、外表面にトナーが吸着された磁性キャリア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乃至請求項10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。   11. The developing device according to claim 11, wherein the developing roller includes a developing roller having a developing sleeve that adsorbs a magnetic carrier having toner adsorbed on an outer surface thereof. The developing roller according to any one of the above is provided.

請求項12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、前記現像装置として、請求項11記載の現像装置を有することを特徴としている。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the process cartridge having at least a developing device, the developing device includes the developing device according to the eleventh aspect.

請求項13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、前記現像装置として、請求項11記載の現像装置を有することを特徴としている。   According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus having at least a photosensitive drum, a charging device, and a developing device, wherein the developing device includes the developing device according to the eleventh aspect. Yes.

請求項1に記載の現像ローラによれば、前記現像スリーブの周方向の断面における外表面と凹みとの境界部が、丸みを帯びた曲面に形成されている。このように、あらかじめ、前記境界部に丸みが形成されていることで、経年使用による境界部の磨耗が抑制されることにより、現像剤の搬送量の低下を抑制できる。こうして、画像濃度の低下を抑制することができる。   According to the developing roller of the first aspect, the boundary portion between the outer surface and the dent in the circumferential cross section of the developing sleeve is formed in a rounded curved surface. As described above, since the boundary is rounded in advance, wear of the boundary due to use over time is suppressed, so that a decrease in the transport amount of the developer can be suppressed. In this way, a decrease in image density can be suppressed.

請求項2に記載の現像ローラによれば、前記現像スリーブの周方向の断面における外表面と前記凹みとの境界部であるとともに前記丸みを帯びた曲面に形成された境界部の曲率半径が、前記磁性キャリアの体積平均粒径よりも大きいものとされている。このように、前記境界部の曲率半径を、磁性キャリアの体積平均粒径よりも大きく形成することで、磁性キャリアと前記境界部との接触面積が大きくなり、経年使用による境界部の磨耗が抑制され、画像濃度の低下を抑制できる。   According to the developing roller of claim 2, the radius of curvature of the boundary portion formed on the rounded curved surface as well as the boundary portion between the outer surface and the recess in the circumferential cross section of the developing sleeve, The volume average particle diameter of the magnetic carrier is larger. Thus, by forming the radius of curvature of the boundary portion larger than the volume average particle diameter of the magnetic carrier, the contact area between the magnetic carrier and the boundary portion is increased, and wear of the boundary portion due to aging is suppressed. As a result, a decrease in image density can be suppressed.

請求項3に記載の現像ローラによれば、前記現像スリーブの回転方向の上流側における前記境界部の曲率半径が、前記現像スリーブの回転方向の下流側における前記境界部の曲率半径よりも大きく形成されている。経年使用による境界部の磨耗量は、前記現像スリーブの回転方向の下流側よりも上流側が多いことから、予め前記現像スリーブの回転方向の上流側における前記境界部の曲率半径を、前記現像スリーブの回転方向の下流側における前記境界部の曲率半径よりも大きく形成することにより、経年使用による境界部の磨耗が抑制されることにより、現像剤の搬送量の低下を抑制できる。こうして、画像濃度の低下を抑制できる。   The developing roller according to claim 3, wherein a radius of curvature of the boundary portion on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve is formed larger than a radius of curvature of the boundary portion on the downstream side in the rotation direction of the developing sleeve. Has been. Since the amount of wear at the boundary due to use over time is greater on the upstream side than on the downstream side in the rotation direction of the developing sleeve, the curvature radius of the boundary portion on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve is determined in advance. By forming it larger than the radius of curvature of the boundary portion on the downstream side in the rotation direction, wear of the boundary portion due to use over time is suppressed, so that a decrease in the transport amount of the developer can be suppressed. In this way, a decrease in image density can be suppressed.

請求項4に記載の現像ローラによれば、前記現像スリーブの周方向の断面における前記凹みにおいて、前記現像スリーブの周方向の断面における回転方向の上流側に位置する上流側内面と、前記現像スリーブの軸芯と前記凹みの底部とを結ぶ仮想面と、がなす第1角度が、前記現像スリーブの周方向の断面における回転方向の下流側に位置する下流側内面と、前記仮想面と、がなす第2角度よりも大きい形成されている。経年使用による境界部の磨耗量は、前記現像スリーブの回転方向の下流側よりも上流側が多いことから、予め前記第1角度を、前記第2角度よりも大きく形成する(即ち、現像スリーブの外表面と、上流側内面とがよりなだらかな傾斜に形成されている)ことによって、経年使用による境界部の磨耗が抑制されることにより、現像剤の搬送量の低下を抑制できる。こうして、画像濃度の低下を抑制できる。   The developing roller according to claim 4, wherein, in the recess in the circumferential section of the developing sleeve, an upstream inner surface located on the upstream side in the rotational direction in the circumferential section of the developing sleeve, and the developing sleeve A first inner surface formed by an imaginary plane connecting the axis of the dent and the bottom of the dent, a downstream inner surface located on the downstream side in the rotational direction in the circumferential section of the developing sleeve, and the imaginary plane. It is formed larger than the second angle formed. Since the amount of wear at the boundary due to use over time is greater on the upstream side than on the downstream side in the rotation direction of the developing sleeve, the first angle is previously set to be larger than the second angle (that is, outside the developing sleeve). Since the surface and the upstream inner surface are formed to have a gentler slope), it is possible to suppress the decrease in the transport amount of the developer by suppressing the wear of the boundary portion due to use over time. In this way, a decrease in image density can be suppressed.

請求項5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形状が、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。   According to the developing roller of the fifth aspect, since the cross-sectional shapes in both the longitudinal direction and the circumferential direction of the recessed developing sleeve are formed in an arc shape, the amount of developer that can be accommodated in the recessed portion is increased. A sufficient amount of developer can be transported.

請求項6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形状が、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。   According to the developing roller of the sixth aspect, since the sectional shape in the longitudinal direction of the concave developing sleeve is formed in an arc shape, the amount of developer that can be accommodated in the concave can be increased. An appropriate amount of developer can be conveyed.

請求項7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。   According to the developing roller of the seventh aspect, since the dents adjacent to each other in the circumferential direction are displaced in the longitudinal direction of the developing sleeve, there are portions or dents where no dent is formed on the outer surface of the developing sleeve. It can prevent that many places etc. arise. Accordingly, unevenness occurs in the developer adsorbed on the outer surface of the developing sleeve, that is, the developer can be adsorbed uniformly on the outer surface of the developing sleeve. Therefore, it is possible to prevent image unevenness.

請求項8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。   According to the developing roller of claim 8, since the recess is spirally arranged on the outer surface of the developing sleeve, unevenness occurs in the developer adsorbed on the outer surface of the developing sleeve, that is, the outer surface of the developing sleeve. Can uniformly adsorb the developer. Therefore, it is possible to prevent image unevenness.

請求項9に記載の現像ローラによれば、回転工具によって現像スリーブの外表面に凹みを形成するので、凹みを容易でかつ確実に規則的に現像スリーブ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。   According to the developing roller of the ninth aspect, since the dent is formed on the outer surface of the developing sleeve by the rotating tool, the dent can be easily and reliably formed on the outer surface of the developing sleeve. Therefore, it is possible to prevent image unevenness.

請求項10に記載の現像ローラによれば、現像スリーブの軸芯回りに回転させかつ回転工具を移動させながら凹みを形成するので、現像スリーブの外表面に、凹みを確実に形成することができるとともに、凹みを規則的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。   According to the developing roller of the tenth aspect, since the dent is formed while rotating around the axis of the developing sleeve and moving the rotary tool, the dent can be reliably formed on the outer surface of the developing sleeve. In addition, the recesses can be formed regularly. Therefore, it is possible to prevent image unevenness.

請求項11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、画像のムラが生じることを防止できる。   Since the developing device according to the eleventh aspect includes the developing roller described above, it is possible to suppress a decrease in the transport amount of the developer due to secular change and to prevent occurrence of image unevenness.

請求項12に記載のプロセスカートリッジは、請求項11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、画像のムラが生じることを防止できる。   Since the process cartridge according to the twelfth aspect includes the developing device according to the eleventh aspect, it is possible to suppress a decrease in the developer conveyance amount due to secular change and to prevent occurrence of image unevenness.

請求項13に記載の画像形成装置は、請求項11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、画像のムラが生じることを防止できる。   Since the image forming apparatus according to the thirteenth aspect includes the developing apparatus according to the eleventh aspect, it is possible to suppress a decrease in the transport amount of the developer due to secular change and to prevent occurrence of image unevenness.

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。1 is an explanatory diagram viewed from the front of a configuration of an image forming apparatus including a developing sleeve according to a first embodiment of the present invention. 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。FIG. 2 is a sectional view of a process cartridge of the image forming apparatus shown in FIG. 1. 図2中のIII−III線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line | wire in FIG. 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。FIG. 2 is a perspective view showing a developing sleeve of the image forming apparatus shown in FIG. 1. 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。FIG. 5 is an explanatory view schematically showing the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. 4 in a developed state. (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。(A) is explanatory drawing which expands and shows typically a part of outer surface of the image development sleeve shown by FIG. 5, (b) follows the VIB-VIB line | wire in FIG. 6 (a). It is sectional drawing, (c) is sectional drawing which follows the VIC-VIC line | wire in Fig.6 (a). 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。FIG. 5 is an explanatory view showing an enlarged part of the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. 4. 図6(b)の一部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows a part of FIG.6 (b). (a)は、図4に示された現像スリーブの外表面に切削加工及び研磨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9(a)中のVIIIB−VIIIB線に沿う断面図であり、(c)は、図9(b)に示されたエンドミルを拡大して示す側面図である。(A) is a side view showing a schematic configuration of a surface treatment apparatus for cutting and polishing the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. 4, and (b) is a VIIIB in FIG. 9 (a). It is sectional drawing which follows the -VIIIB line, (c) is an enlarged side view which shows the end mill shown by FIG.9 (b). 図9に示された表面処理装置に研磨剤としてのファイバーサンダーが取り付けられて、図4に示された現像スリーブを研磨する様子を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state where a fiber sander as an abrasive is attached to the surface treatment apparatus shown in FIG. 9 to polish the developing sleeve shown in FIG. 4. 図4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。FIG. 5 is an explanatory view schematically showing an enlarged part of the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. 4. 図4に示された現像スリーブの外表面に磁性キャリアが吸着された状態を拡大して示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing, in an enlarged manner, a state in which a magnetic carrier is adsorbed on the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. 4. 第2の実施形態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。It is explanatory drawing which expands and shows typically a part of outer surface of the image development sleeve shown by 2nd Embodiment. 図13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。It is a side view which expands and shows the end mill for forming the dent provided in the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. (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15(a)中のIXB−IXB線に沿う断面図であり、(c)は、図15(a)中のIXC−IXC線に沿う断面図である。(A) is explanatory drawing which expands and shows typically a part of outer surface of the modification of the image development sleeve shown by Fig.6 (a), (b) is FIG.15 (a) in FIG. It is sectional drawing which follows the IXB-IXB line, (c) is sectional drawing which follows the IXC-IXC line | wire in Fig.15 (a). (a)は、図15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り、(b)は、図16(a)に示されたエンドミルの先端部の正面図である。(A) is an enlarged side view showing an end mill for forming a recess provided on the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. 15, and (b) is shown in FIG. 16 (a). It is a front view of the front-end | tip part of an end mill. 図6(b)に示された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。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modified example of a dent formed on the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. 図6(b)に示された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。FIG. 10 is a cross-sectional view showing another modification of the dent formed on the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. 凹みが規則的に配置されている例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example by which the dent is arrange | positioned regularly. 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。It is explanatory drawing which shows the other example by which the dent is arrange | positioned regularly. 凹みの平面形状を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the planar shape of a dent. 比較品1に示された現像スリーブの外表面に磁性キャリアが吸着された状態を拡大して示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing, in an enlarged manner, a state in which a magnetic carrier is adsorbed on the outer surface of the developing sleeve shown in Comparative Product 1. 現像スリーブの外表面と凹みとの境界部の曲率半径と画像形成装置が画像形成する給紙枚数との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the radius of curvature of the boundary between the outer surface of the developing sleeve and the recess and the number of sheets fed by the image forming apparatus. (a)は、図4に示された現像スリーブの長手方向に沿う現像電界強度を示す説明図である。(b)は、従来の現像スリーブの長手方向に沿う溝の有無による現像電界強度を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the image development electric field strength along the longitudinal direction of the image development sleeve shown by FIG. (B) is explanatory drawing which shows the image development electric field strength by the presence or absence of the groove | channel along the longitudinal direction of the conventional image development sleeve. 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。It is explanatory drawing which shows the state which the conventional developing sleeve draws up a developing agent. 従来の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。It is explanatory drawing which shows the other state in which the conventional developing sleeve draws up a developing agent.

以下、本発明の第1の実施形態を、図1乃至図12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2は、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に示された画像形成装置の現像スリーブを示す斜視図である。図5は、図4に示された現像スリーブの外表面を展開して模式的に示す説明図である。図6(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7は、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8は、図6(b)の一部を拡大して示す断面図である。図9(a)は、図4に示された現像スリーブの外表面に切削加工及び研磨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9(a)中のVIIIB−VIIIB線に沿う断面図であり、(c)は、図9(b)に示されたエンドミルを拡大して示す側面図である。図10は、図9に示された表面処理装置に研磨剤としてのファイバーサンダーが取り付けられて、図4に示された現像スリーブを研磨する様子を示す説明図である。図11は、図4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。図12は、図4に示された現像スリーブの外表面に磁性キャリアが吸着された状態を拡大して示す説明図である。   A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram viewed from the front of the configuration of an image forming apparatus including a developing sleeve according to the first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the process cartridge of the image forming apparatus shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a developing sleeve of the image forming apparatus shown in FIG. FIG. 5 is an explanatory view schematically showing the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. 6A is an explanatory view schematically showing a part of the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. 5, and FIG. 6B is a VIB-VIB line in FIG. 6A. (C) is sectional drawing which follows the VIC-VIC line | wire in Fig.6 (a). FIG. 7 is an explanatory view showing a part of the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. 4 in an enlarged manner. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. FIG. 9A is a side view showing a schematic configuration of a surface treatment apparatus for cutting and polishing the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. 4, and FIG. 9B is a side view of FIG. It is sectional drawing which follows the VIIIB-VIIIB line | wire, (c) is a side view which expands and shows the end mill shown by FIG.9 (b). FIG. 10 is an explanatory view showing a state where a fiber sander as an abrasive is attached to the surface treatment apparatus shown in FIG. 9 to polish the developing sleeve shown in FIG. FIG. 11 is an explanatory view schematically showing a part of the outer surface of the developing sleeve shown in FIG. FIG. 12 is an explanatory view showing, in an enlarged manner, a state in which the magnetic carrier is adsorbed on the outer surface of the developing sleeve shown in FIG.

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。   The image forming apparatus 101 prints an image of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), that is, a color image, on a recording sheet 107 (see FIG. 1). ) To form. The units corresponding to the colors of yellow, magenta, cyan, and black are indicated by adding Y, M, C, and K at the end of the reference numerals.

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。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 101 includes an apparatus main body 102, a paper feed unit 103, a registration roller pair 110, a transfer unit 104, a fixing unit 105, and a plurality of laser writing units 122Y, 122M, and 122C. , 122K and a plurality of process cartridges 106Y, 106M, 106C, 106K.

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。   The apparatus main body 102 is formed in a box shape, for example, and is installed on a floor or the like. The apparatus main body 102 includes a paper feed unit 103, a registration roller pair 110, a transfer unit 104, a fixing unit 105, a plurality of laser writing units 122Y, 122M, 122C, and 122K, and a plurality of process cartridges 106Y, 106M, and 106C. 106K.

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。   A plurality of paper feed units 103 are provided in the lower part of the apparatus main body 102. The paper feed unit 103 includes a paper feed cassette 123 that can accommodate the above-described recording paper 107 in a stacked manner and can be taken in and out of the apparatus main body 102, and a paper feed roller 124. The paper feed roller 124 is pressed against the uppermost recording paper 107 in the paper feed cassette 123. The paper feed roller 124 is used to transfer the above-described uppermost recording paper 107 between a transfer belt 129 (described later) of the transfer unit 104 and a photosensitive drum 108 of a developing device 113 (described later) of the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K. Send it in between.

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。   The registration roller pair 110 is provided in a conveyance path of the recording paper 107 conveyed from the paper supply unit 103 to the transfer unit 104, and includes a pair of rollers 110a and 110b. The registration roller pair 110 sandwiches the recording sheet 107 between the pair of rollers 110a and 110b, and at a timing at which the sandwiched recording sheet 107 can be superimposed on the toner image, the transfer unit 104 and the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K. Send out in between.

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との回りを図中反時計回りに循環(無端走行)する。   The transfer unit 104 is provided above the paper feed unit 103. The transfer unit 104 includes a driving roller 127, a driven roller 128, a conveyance belt 129, and transfer rollers 130Y, 130M, 130C, and 130K. The drive roller 127 is disposed on the downstream side in the conveyance direction of the recording paper 107 and is driven to rotate by a motor or the like as a drive source. The driven roller 128 is rotatably supported by the apparatus main body 102 and is disposed on the upstream side in the conveyance direction of the recording paper 107. The conveyor belt 129 is formed in an endless annular shape and is stretched over both the driving roller 127 and the driven roller 128 described above. The transport belt 129 circulates (endless travel) counterclockwise around the drive roller 127 and the driven roller 128 described above by driving the drive roller 127 to rotate.

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。   The transfer rollers 130Y, 130M, 130C, and 130K sandwich the conveyance belt 129 and the recording paper 107 on the conveyance belt 129 between the photosensitive drums 108 of the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K, respectively. In the transfer unit 104, the transfer rollers 130Y, 130M, 130C, and 130K press the recording paper 107 fed from the paper supply unit 103 against the outer surface of the photosensitive drum 108 of each process cartridge 106Y, 106M, 106C, and 106K. The toner image on the photosensitive drum 108 is transferred to the recording paper 107. The transfer unit 104 sends the recording paper 107 onto which the toner image is transferred toward the fixing unit 105.

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。   The fixing unit 105 is provided downstream of the transfer unit 104 in the conveyance direction of the recording paper 107, and includes a pair of rollers 105a and 105b that sandwich the recording paper 107 therebetween. The fixing unit 105 presses and heats the recording paper 107 sent out from the transfer unit 104 between the pair of rollers 105a and 105b, thereby recording the toner image transferred from the photosensitive drum 108 onto the recording paper 107. Fix to paper 107.

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。   The laser writing units 122Y, 122M, 122C, and 122K are attached to the upper part of the apparatus main body 102, respectively. The laser writing units 122Y, 122M, 122C, and 122K correspond to one process cartridge 106Y, 106M, 106C, and 106K, respectively. The laser writing units 122Y, 122M, 122C, and 122K irradiate laser beams onto the outer surface of the photosensitive drum 108 that is uniformly charged by a later-described charging roller 109 of the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K. An electrostatic latent image is formed.

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。   The process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K are provided between the transfer unit 104 and the laser writing units 122Y, 122M, 122C, and 122K, respectively. The process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K are detachable from the apparatus main body 102. The process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K are arranged in parallel along the conveyance direction of the recording paper 107.

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。   As shown in FIG. 2, the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K include a cartridge case 111, a charging roller 109 as a charging device, a photosensitive drum (also referred to as an image carrier) 108, and a cleaning device as a cleaning device. A blade 112 and a developing device 113 are provided. Therefore, the image forming apparatus 101 includes at least a charging roller 109, a photosensitive drum 108, a cleaning blade 112, and a developing device 113.

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。   The cartridge case 111 is detachably attached to the apparatus main body 102 and accommodates a charging roller 109, a photosensitive drum 108, a cleaning blade 112, and a developing device 113. The charging roller 109 uniformly charges the outer surface of the photosensitive drum 108. The photosensitive drum 108 is disposed with a gap from a developing roller 115 (to be described later) of the developing device 113. The photosensitive drum 108 is formed in a columnar shape or a cylindrical shape that is rotatable around an axis. An electrostatic latent image is formed on the outer surface of the photosensitive drum 108 by the corresponding laser writing units 122Y, 122M, 122C, and 122K. The photosensitive drum 108 is developed by adsorbing toner onto an electrostatic latent image formed on and carried on the outer surface, and the toner image thus obtained is transferred to a recording paper 107 positioned between the conveyance belt 129. To do. The cleaning blade 112 removes the transfer residual toner remaining on the outer surface of the photosensitive drum 108 after the toner image is transferred to the recording paper 107.

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。   As shown in FIG. 2, the developing device 113 includes at least a developer supply unit 114, a case 125, a developing roller 115 as a developer carrier, and a doctor blade 116 as a regulating member.

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。   The developer supply unit 114 includes a storage tank 117 and a pair of stirring screws 118 as stirring members. The storage tank 117 is formed in a box shape having a length substantially equal to that of the photosensitive drum 108. Further, a partition wall 119 extending along the longitudinal direction of the storage tank 117 is provided in the storage tank 117. The partition wall 119 partitions the storage tank 117 into a first space 120 and a second space 121. Moreover, both ends of the first space 120 and the second space 121 communicate with each other.

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)135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。トナーの体積平均粒径は、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。   The storage tank 117 stores the developer 126 in both the first space 120 and the second space 121. The developer 126 includes toner and a magnetic carrier (also referred to as magnetic powder) 135. The toner is appropriately supplied to one end portion of the first space 120 on the side away from the developing roller 115 in the first space 120 and the second space 121. The toner is spherical fine particles produced by an emulsion polymerization method or a suspension polymerization method. The toner may be obtained by pulverizing a lump composed of a synthetic resin in which various dyes or pigments are mixed and dispersed. The volume average particle diameter of the toner is 3 μm or more and 7 μm or less. The toner may be formed by pulverization or the like.

磁性キャリア135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135の体積平均粒径は、20μm以上でかつ50μm以下である。上述したような、小粒径のトナーや磁性キャリア135を用いることで、画像再現性が向上し、高品質な画像を得ることができる。   The magnetic carrier 135 is accommodated in both the first space 120 and the second space 121. The volume average particle diameter of the magnetic carrier 135 is 20 μm or more and 50 μm or less. By using the toner having a small particle diameter or the magnetic carrier 135 as described above, the image reproducibility is improved and a high quality image can be obtained.

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135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。   The stirring screw 118 is accommodated in each of the first space 120 and the second space 121. The longitudinal direction of the stirring screw 118 is parallel to the longitudinal directions of the storage tank 117, the developing roller 115, and the photosensitive drum 108. The agitating screw 118 is provided so as to be rotatable around an axis, and rotates around the axis to agitate the toner and the magnetic carrier 135 and convey the developer 126 along the axis.

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。   In the illustrated example, the agitation screw 118 in the first space 120 conveys the developer 126 from one end to the other end. The agitation screw 118 in the second space 121 conveys the developer 126 from the other end toward the one end.

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135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135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。   According to the above-described configuration, the developer supply unit 114 conveys the toner supplied to one end of the first space 120 to the other end while stirring with the magnetic carrier 135, and the second supply from the other end. It is conveyed to the other end of the space 121. The developer supply unit 114 agitates the toner and the magnetic carrier 135 in the second space 121 and supplies the toner and the magnetic carrier 135 to the outer surface of the developing roller 115 while transporting them in the axial direction.

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。   The case 125 is formed in a box shape, is attached to the storage tank 117 of the developer supply unit 114 described above, and covers the developing roller 115 and the like together with the storage tank 117. In addition, an opening 125 a is provided in a portion of the case 125 that faces the photosensitive drum 108.

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。   The developing roller 115 is formed in a cylindrical shape, and is provided between the second space 121 and the photosensitive drum 108 and in the vicinity of the opening 125a described above. The developing roller 115 is parallel to both the photosensitive drum 108 and the storage tank 117. The developing roller 115 is disposed at a distance from the photosensitive drum 108. A space between the developing roller 115 and the photosensitive drum 108 forms a developing region 131 in which the toner of the developer 126 is attracted to the photosensitive drum 108 and the electrostatic latent image is developed to obtain a toner image. In the developing area 131, the developing roller 115 and the photosensitive drum 108 face each other.

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。   As shown in FIGS. 2 and 3, the developing roller 115 includes a cored bar 134, a cylindrical magnet roller (also referred to as a magnet body) 133, and the above-described cylindrical developing sleeve 132. The core metal 134 is arranged in parallel with the longitudinal direction of the photosensitive drum 108 in the longitudinal direction, and is fixed to the case 125 without rotating.

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。   The magnet roller 133 is made of a magnetic material, is formed in a cylindrical shape, and is attached with a plurality of fixed magnetic poles (not shown). The magnet roller 133 is fixed to the outer periphery of the core bar 134 without rotating around the axis.

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)。   The fixed magnetic pole is a long and rod-shaped magnet, and is attached to the magnet roller 133. The fixed magnetic pole extends along the longitudinal direction of the magnet roller 133, that is, the developing roller 115, and is provided over the entire length of the magnet roller 133. The magnet roller 133 having the above-described configuration is accommodated (enclosed) in the developing sleeve 132.

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。   One fixed magnetic pole is opposed to the agitating screw 118 described above. The one fixed magnetic pole serves as a pumping magnetic pole, generates a magnetic force on the outer surface of the developing sleeve 132, that is, the developing roller 115, and causes the developer 126 in the second space 121 of the storage tank 117 to flow to the developing sleeve 132. Adsorb to the outer surface.

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。   The other fixed magnetic pole is opposed to the photosensitive drum 108 described above. The fixed magnetic pole forms a developing magnetic pole, and generates a magnetic force on the outer surface of the developing sleeve 132, that is, the developing roller 115, thereby forming a magnetic field between the developing sleeve 132 and the photosensitive drum 108. The fixed magnetic pole forms a magnetic brush by the magnetic field, so that the toner of the developer 126 adsorbed on the outer surface of the developing sleeve 132 is transferred to the photosensitive drum 108.

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。   At least one fixed magnetic pole is provided between the pumping magnetic pole and the developing magnetic pole. The at least one fixed magnetic pole generates a magnetic force on the outer surface of the developing sleeve 132, that is, the developing roller 115, conveys the developer 126 before development toward the photosensitive drum 108, and develops the developed developer 126. Is conveyed from the photosensitive drum 108 into the storage tank 117.

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135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135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135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135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。   When the developer 126 adsorbs the developer 126 to the outer surface of the developing sleeve 132, a plurality of the magnetic carriers 135 of the developer 126 overlap each other along the lines of magnetic force generated by the fixed magnetic pole. To stand up. In this manner, a state in which a plurality of magnetic carriers 135 are erected on the outer surface of the developing sleeve 132 along the lines of magnetic force is referred to as the magnetic carrier 135 rising on the outer surface of the developing sleeve 132. Then, the above-described toner is adsorbed to the magnetic carrier 135 that is raised. That is, the developing sleeve 132 attracts the developer 126 to the outer surface by the magnetic force of the magnet roller 133.

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132a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9(a)に示す)によって外表面に表面加工が施されている。なお、本発明の第1の実施形態にかかる現像スリーブ132は、後述する本発明品1に相当する。   As shown in FIG. 4, the developing sleeve 132 is formed in a cylindrical shape. The developing sleeve 132 includes (accommodates) the magnet roller 133 and is provided to be rotatable around the shaft core 132a. The developing sleeve 132 is rotated so that the inner peripheral surface thereof is sequentially opposed to the fixed magnetic pole. The developing sleeve 132 is made of a nonmagnetic material such as aluminum alloy, brass, stainless steel (SUS), or conductive resin. The developing sleeve 132 is subjected to surface processing on the outer surface by the surface treatment apparatus 1 (shown in FIG. 9A). The developing sleeve 132 according to the first embodiment of the present invention corresponds to the product 1 of the present invention described later.

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。   Aluminum alloys are excellent in terms of workability and lightness. When an aluminum alloy is used, it is preferable to use A6063, A5056, and A3003. When using SUS, it is preferable to use SUS303, SUS304, and SUS316. In the illustrated example, the developing sleeve 132 is made of an aluminum alloy.

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の軸方向の長さは、300mm〜350mm程度であるのが望ましい。   The outer diameter of the developing sleeve 132 is desirably about 14 mm to 30 mm. The length of the developing sleeve 132 in the axial direction is preferably about 300 mm to 350 mm.

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、当該現像スリーブ132の外表面に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。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。   Further, as shown in FIGS. 4, 5, 6 (a), and 7, the outer surface of the developing sleeve 132 is provided with a number of recesses 139 that are elliptical in plan view. Of course, the recesses 139 are formed in a concave shape on the outer surface of the developing sleeve 132, and a large number (a plurality) are regularly arranged on the outer surface of the developing sleeve 132 so as not to overlap each other. In the present invention, the fact that the intervals between the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction and the longitudinal direction of the developing sleeve 132 are constant is referred to as the regular arrangement of the recesses 139. That is, the interval between the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction and the longitudinal direction of the developing sleeve 132 is constant.

凹み139が、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が一列の螺旋上で周方向に同ピッチ(同間隔)で配置されている場合がある。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上の場合も同様である。   As an example in which the recesses 139 are regularly arranged, for example, as shown in FIG. 5, the recesses 139 may be arranged at the same pitch (same interval) in the circumferential direction on a row of spirals. The same applies to the case where the recesses 139 are arranged on two or more spirals.

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。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。   Further, the recess 139 is arranged in a state where the longitudinal direction thereof is along the longitudinal direction of the developing sleeve 132. That is, the recess 139 is arranged such that its longitudinal direction is parallel or substantially parallel to the longitudinal direction of the developing sleeve 132. In the illustrated example, the longitudinal direction of the recess 139 is slightly inclined with respect to the longitudinal direction of the developing sleeve 132 and is arranged substantially in parallel. Thus, in the present invention, the longitudinal direction of the recess 139 is arranged in parallel or substantially in parallel with the longitudinal direction of the developing sleeve 132, and the longitudinal direction of the recess 139 is arranged in parallel with the longitudinal direction of the developing sleeve 132. It is said that.

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、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。   Further, as shown in FIGS. 5, 6 (a) and 7, a plurality of the recesses 139 are arranged along the longitudinal direction of the developing sleeve 132 and are adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve 132. The matching ones are arranged so as to be displaced by about half the length of the recess 139. Further, since the recess 139 is formed on the outer surface of the developing sleeve 132 by the surface treatment apparatus 1 shown in FIG. 9A, the recess 139 is formed on the outer surface of the developing sleeve 132 on a spiral indicated by a one-dot chain line in FIG. They are arranged side by side.

また、凹み139は、図6(b)(c)及び図11及び図12に示すように、現像スリーブ132の周方向に沿う現像スリーブ132の軸芯132aに対して交差(図示例では直交)する断面において、現像スリーブ132の外表面に連なりかつ、現像スリーブ132の回転方向S1の上流側に位置する上流側内面140と、当該上流側内面140に連なる下流側内面141と、を設けている。そして、前記上流側内面140と、前記下流側内面141との間には、前記凹み139の底部139aが位置している。底部139aは、凹み139の底である。そして、現像スリーブ132の外表面と、当該現像スリーブ132の外表面に連なる上流側内面140との境界部143は、丸みを帯びた曲面に形成されているとともに、上流側内面140に連なる下流側内面141と、下流側内面141に連なる現像スリーブ132の外表面との境界部144は、丸みを帯びた曲面に形成されている。このように、凹み139は、現像スリーブ132の周方向に沿う現像スリーブ132の軸芯132aに対して交差(図示例では直交)する断面は、境界部143、144が丸みを帯びた曲面に形成されているとともに、上流側内面140及び上流側内面140に連なる下流側内面141が、円弧状に形成されている。即ち現像スリーブ132の周方向の断面形状は、円弧状に形成されている。なお、図12では、磁性キャリア135に吸着するトナーは省略する。   Further, as shown in FIGS. 6B and 6C and FIGS. 11 and 12, the recess 139 intersects the axis 132a of the developing sleeve 132 along the circumferential direction of the developing sleeve 132 (in the illustrated example, orthogonal). In the cross section, an upstream inner surface 140 that is continuous with the outer surface of the developing sleeve 132 and is located upstream of the developing sleeve 132 in the rotation direction S1 and a downstream inner surface 141 that is continuous with the upstream inner surface 140 are provided. . A bottom 139 a of the recess 139 is located between the upstream inner surface 140 and the downstream inner surface 141. The bottom 139a is the bottom of the recess 139. A boundary portion 143 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the upstream inner surface 140 connected to the outer surface of the developing sleeve 132 is formed in a rounded curved surface, and the downstream side connected to the upstream inner surface 140. A boundary portion 144 between the inner surface 141 and the outer surface of the developing sleeve 132 connected to the downstream inner surface 141 is formed in a rounded curved surface. In this way, the cross section that intersects (is orthogonal to the illustrated example) the core 132a of the developing sleeve 132 along the circumferential direction of the developing sleeve 132 is formed in a curved surface with rounded boundaries 143 and 144. In addition, the upstream inner surface 140 and the downstream inner surface 141 connected to the upstream inner surface 140 are formed in an arc shape. That is, the circumferential cross-sectional shape of the developing sleeve 132 is formed in an arc shape. In FIG. 12, the toner adsorbed on the magnetic carrier 135 is omitted.

また、凹み139の現像スリーブ132の長手方向の断面形状も、円弧状に形成されている。即ち現像スリーブ132は、その周方向と長手方向の双方の断面形状が、円弧状に形成されている。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、凹み139の長手方向が幅方向の長さよりも長く、凹み139の外縁が曲線で形成されていれば、その長手方向が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。   The cross-sectional shape in the longitudinal direction of the developing sleeve 132 of the recess 139 is also formed in an arc shape. That is, the developing sleeve 132 is formed in a circular arc shape in both the circumferential direction and the longitudinal direction. Further, since the recess 139 is formed on the outer surface of the developing sleeve 132 by the surface treatment apparatus 1 shown in FIG. 9A, the longitudinal direction thereof is slightly curved in an arcuate shape as shown in FIG. In the present invention, if the longitudinal direction of the dent 139 is longer than the length in the width direction and the outer edge of the dent 139 is formed as a curve, the general term is used regardless of whether the longitudinal direction is a straight line or slightly curved. To have an elliptical shape.

また、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、0.10mm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50〜250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。 The length (major axis) in the longitudinal direction of the recess 139 is 0.3 mm or more and 2.3 mm or less, and the width (minor axis) in the width direction is 0.10 mm or more and 0.7 mm or less. And the depth is 0.03 mm or more and 0.15 mm or less. Further, about 50 to 250 recesses 139 are provided per 100 mm 2 of the outer surface of the developing sleeve 132. That is, the total capacity of the plurality of (many) dents 139 is 0.5 mm 3 or more and 7.0 mm 3 or less per 100 mm 2 of the outer surface of the developing sleeve 132. Furthermore, 1.0 or more and 3.0 or less recesses 139 are provided in the circumferential direction of the photosensitive drum 108 that rotates together with the developing sleeve 132. 5, 6 </ b> A, and 7, the horizontal direction in the drawing is the longitudinal direction of the developing sleeve 132.

現像スリーブ132の回転方向S1の上流側における境界部143及び、現像スリーブ132の回転方向S1の下流側における境界部144の曲率半径R1、R2は、0.10mmに形成されており、磁性キャリア135の体積平均粒径よりも大きく形成されている。こうして、現像スリーブ132の周方向の断面における外表面と凹み139との境界部143、144の曲率半径R1、R2は、磁性キャリア135の体積平均粒径よりも大きく形成されている。   The curvature radii R1 and R2 of the boundary portion 143 on the upstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132 and the boundary portion 144 on the downstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132 are formed to be 0.10 mm. It is formed larger than the volume average particle diameter. Thus, the radii of curvature R1 and R2 of the boundary portions 143 and 144 between the outer surface and the recess 139 in the circumferential cross section of the developing sleeve 132 are formed larger than the volume average particle diameter of the magnetic carrier 135.

さらに、現像スリーブ132の周方向に沿う現像スリーブ132の軸芯132aに対して交差(図示例では直交)する断面において、現像スリーブ132の回転方向S1の上流側に位置する上流側内面140と、現像スリーブ132の軸芯132aと前記凹み139の底部139aとを結ぶ仮想面145と、がなす第1角度θ1及び、現像スリーブ132の回転方向S1の下流側に位置する下流側内面141と、前記仮想面145と、がなす第2角度θ2は、それぞれ45度に形成されている。即ち、現像スリーブ132の周方向に沿う現像スリーブ132の軸芯132aに対して交差(図示例では直交)する断面において、現像スリーブ132の外表面と、現像スリーブ132の回転方向S1の上流側における上流側内面140と、がなす第3角度θ3と、上流側内面140に連なりかつ、現像スリーブ132の回転方向S1の下流側における下流側内面141と、下流側内面141に連なる現像スリーブ132の外表面と、がなす第4角度θ4は、それぞれ45度に形成されている。なお、前述した仮想面145は、現像スリーブ132の外表面に対して直交している。   Further, an upstream inner surface 140 located on the upstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132, in a cross section intersecting (orthogonal in the illustrated example) with respect to the axial core 132a of the developing sleeve 132 along the circumferential direction of the developing sleeve 132; A first angle θ1 formed by a virtual surface 145 connecting the shaft 132a of the developing sleeve 132 and the bottom 139a of the recess 139, and a downstream inner surface 141 located downstream of the rotation direction S1 of the developing sleeve 132; The second angle θ2 formed by the virtual surface 145 is 45 degrees. That is, in the cross section intersecting (orthogonal in the illustrated example) with respect to the axial core 132a of the developing sleeve 132 along the circumferential direction of the developing sleeve 132, the outer surface of the developing sleeve 132 and the upstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132 The third angle θ3 formed by the upstream inner surface 140, the downstream inner surface 141 connected to the upstream inner surface 140 and downstream of the developing sleeve 132 in the rotation direction S1, and the outer side of the developing sleeve 132 connected to the downstream inner surface 141. The fourth angle θ4 formed by the surface is formed at 45 degrees. The virtual surface 145 described above is orthogonal to the outer surface of the developing sleeve 132.

また、現像スリーブ132の周方向に沿う現像スリーブ132の軸芯132aに対して交差(図示例では直交)する断面において、現像スリーブ132の外表面と、前記上流側内面140と、がなす第3角度θ3、及び、前記下流側内面141と、現像スリーブ132の外表面と、がなす第4角度θ4(図8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度以下であることが好ましい。   Further, a third surface formed by the outer surface of the developing sleeve 132 and the upstream inner surface 140 in a cross section that intersects (is orthogonal to the illustrated example) the axial core 132a of the developing sleeve 132 along the circumferential direction of the developing sleeve 132. The angle θ3 and the fourth angle θ4 (shown in FIG. 8) formed by the downstream inner surface 141 and the outer surface of the developing sleeve 132 are for avoiding the development density difference generated by the influence of the developing magnetic pole described above. It is preferable that it is 60 degrees or less.

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135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。   In general, the deeper the recess 139 is, the more the developer 126 is transported. However, periodic pitch unevenness is likely to occur as in the case of a conventional developing sleeve provided with a groove on the outer surface. On the other hand, as the dent 139 is shallower, pitch unevenness is less likely to occur, but the transport performance of the developer 126 is degraded. In particular, in recent years, the image reproducibility has been improved due to the progress of image forming technology for small-diameter toner and magnetic carrier 135 and the image forming technology for proximity development. Therefore, in the developing sleeve 132 described above, the depth of the recesses 139 is set to be shallow, and the distribution density of the recesses 139 is increased to achieve both the developer transport performance and the prevention of pitch unevenness.

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。   The doctor blade 116 is attached to the case 125 described above with a space from the outer surface of the developing sleeve 132. The doctor blade 116 scrapes the developer 126 on the outer surface of the developing sleeve 132 exceeding the desired thickness into the storage tank 117, and the developer 126 on the outer surface of the developing sleeve 132 conveyed to the developing region 131. To the desired thickness.

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135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。   In the developing device 113 configured as described above, the developer and the magnetic carrier 135 are sufficiently stirred by the developer supply unit 114, and the stirred developer 126 is adsorbed to the outer surface of the developing sleeve 132 by the fixed magnetic pole. Then, the developing device 113 conveys the developer 126 adsorbed by the plurality of fixed magnetic poles toward the developing region 131 as the developing sleeve 132 rotates. The developing device 113 adsorbs the developer 126 having a desired thickness by the doctor blade 116 to the photosensitive drum 108. In this way, the developing device 113 carries the developer 126 on the developing roller 115, conveys it to the developing area 131, and develops the electrostatic latent image on the photosensitive drum 108 to form a toner image.

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、不図示のトナー補給制御装置が作動されて、収容槽117からトナーが補給される。   Then, the developing device 113 causes the developed developer 126 to be released toward the storage tank 117. Further, the developed developer 126 stored in the storage tank 117 is sufficiently stirred again with the other developer 126 in the second space 121, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 108 is recovered. Used for development. In the developing device 113, when a toner concentration sensor (to be described later) detects that the concentration of toner supplied to the photosensitive drum 108 by the developer supply unit 114 has decreased, for example, a toner supply control device (not shown) is activated. The toner is supplied from the storage tank 117.

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。   The image forming apparatus 101 having the above-described configuration forms an image on the recording paper 107 as described below. First, the image forming apparatus 101 rotates the photosensitive drum 108 and uniformly charges the outer surface of the photosensitive drum 108 to −700 V by the charging roller 109. Laser light is irradiated on the outer surface of the photoconductive drum 108 to expose the photoconductive drum 108, the image portion is attenuated to −150 V, and an electrostatic latent image is formed on the outer surface of the photoconductive drum 108. . When the electrostatic latent image is positioned in the developing area 131, a developing bias voltage of −550 V is applied to the electrostatic latent image, and the developer 126 adsorbed on the outer surface of the developing sleeve 132 of the developing device 113 is exposed to light. The electrostatic latent image is developed by being attracted to the outer surface of the photosensitive drum 108, and a toner image is formed on the outer surface of the photosensitive drum 108.

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。   In the image forming apparatus 101, the recording paper 107 conveyed by the paper supply roller 124 of the paper supply unit 103 is transferred to the photosensitive drum 108 of the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K and the conveyance belt 129 of the transfer unit 104. The toner image formed on the outer surface of the photosensitive drum 108 is transferred to the recording paper 107. The image forming apparatus 101 uses a fixing unit 105 to fix the toner image on the recording paper 107. Thus, the image forming apparatus 101 forms a color image on the recording paper 107.

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。   On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum 108 without being transferred is collected by the cleaning blade 112. The photosensitive drum 108 from which the residual toner has been removed is initialized by a static elimination lamp (not shown) and used for the next image forming process.

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がトナー補給制御装置を作動して、収容槽227からトナー補給が行われる。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。   In the image forming apparatus 101 described above, process control is performed in order to suppress image quality fluctuations due to environmental fluctuations and temporal fluctuations. Specifically, first, the developing ability in the developing device 113 is detected. For example, an image of a certain toner pattern is formed on the photosensitive drum 108 under a condition where the developing bias voltage is constant, the image density is detected by an optical sensor (not shown), and the developing ability is grasped from the density change. Then, the image quality can be kept constant by changing the target value of the toner density so that the developing ability becomes a predetermined target developing ability. For example, when the image density of the toner pattern detected by the optical sensor is lower than the target development density, the CPU as a control means (not shown) operates the toner supply control device to increase the toner density and accommodates it. Toner is supplied from the tank 227. Here, the toner density is detected by a toner density sensor (not shown). It should be noted that the image density of the toner pattern formed on the photosensitive drum 108 may vary somewhat due to the influence of the image density cycle unevenness caused by the developing sleeve 132.

前述した現像スリーブ132は、図9(a)に示す表面処理装置1によって外表面に凹み139が形成される。   The above-described developing sleeve 132 has a recess 139 formed on the outer surface by the surface treatment apparatus 1 shown in FIG.

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。   As shown in FIG. 9A, the surface treatment apparatus 1 includes a base 3, a holding unit 4, a motor 2 as a rotation driving unit, a tool moving unit 5 as a moving unit, a tool 6, and a control unit. And a control device (not shown).

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。   The base 3 is formed in a flat plate shape and is installed on a factory floor or table. The upper surface of the base 3 is kept parallel to the horizontal direction. The planar shape of the base 3 is formed in a rectangular shape.

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。   The holding unit 4 includes a fixed holding unit 7 and a slide holding unit 8. The fixed holding unit 7 includes a fixed column 9 erected from one end of the base 3 in the longitudinal direction, and a rotary chuck 10 provided at the upper end of the fixed column 9. The rotary chuck 10 is formed in a thick disc shape, and is supported on the upper end portion of the fixed column 9 so as to be rotatable around the center thereof. The rotation center of the rotary chuck 10 is arranged in parallel with the surface of the base 3, and a cylindrical chuck pin 11 is erected at the center of the rotary chuck 10. Of course, the chuck pin 11 is arranged coaxially with the rotary chuck 10.

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。   The slide holding unit 8 includes a slider 12, a slide column 13, and a rotary chuck 14 provided at the upper end portion of the fixed column 9. The slider 12 is slidably provided along the surface of the base 3, that is, the axis of the chuck pin 11 of the rotary chuck 10. Further, the slider 12 is configured such that the position of the chuck pin 11 of the rotary chuck 10 in the axial direction is fixed as appropriate.

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。   The slide column 13 is erected from the slider 12. The rotary chuck 14 is formed in a thick disc shape, and is attached to the output shaft of the motor 2 attached to the upper end portion of the slide column 13. The rotation center of the rotary chuck 14 is arranged coaxially with the chuck pin 11 of the rotary chuck 10 of the fixed holding unit 7. A cylindrical chuck pin 15 is erected at the center of the rotary chuck 14. Of course, the chuck pin 15 is arranged coaxially with the rotary chuck 14.

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の先端部が現像スリーブ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。   In the holding unit 4 described above, the developing sleeve 132 before the recess 139 is formed between the chuck pins 11 and 15 is positioned in a state where the slide holding unit 8 is separated from the fixed holding unit 7. The slide holding portion 8 is brought close to the fixed holding portion 7, the tip portions of the chuck pins 11 and 15 enter the end portion of the developing sleeve 132, and the developing sleeve 132 is sandwiched between the chuck pins 11 and 15. In the state, the slider 12 is fixed. In this way, the holding unit 4 holds the developing sleeve 132 with the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15.

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。   The motor 2 is attached to the upper end portion of the slide column 13 of the slide holding portion 8. The motor 2 rotationally drives the rotary chuck 14 around its center. The motor 2 rotates the rotary chuck 14 to rotate the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15 around its axis.

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132a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。   The tool moving unit 5 includes a linear guide 16 and a moving actuator (not shown). The linear guide 16 includes a rail 17 and a slider 18. The rail 17 is installed on the base 3. The rail 17 is formed in a straight line, and the longitudinal direction thereof is arranged in parallel with the longitudinal direction of the base 3 and the axial center 132a of the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15, that is, the chuck pins 11 and 15. Has been. The slider 18 is supported on the rail 17 so as to be movable along the longitudinal direction of the rail 17.

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132aに沿って、スライド移動させる。   The moving actuator is attached to the base 3, and along the axial center 132 a of the developing sleeve 132 that sandwiches the slider 18 described above in the longitudinal direction of the base 3 and is sandwiched between the chuck pins 11 and 15, that is, the chuck pins 11 and 15. And slide it.

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、現像スリーブ132の外表面に切削加工を施して、凹み139を多数形成する回転工具としてのエンドミル21と、現像スリーブ132の凹み139の境界部143、144を研磨する研磨材としてのファイバーサンダー26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。   The tool 6 includes a tool body 19, a tool rotating motor 20 as a tool rotating portion, an end mill 21 as a rotating tool that forms a large number of recesses 139 by cutting the outer surface of the developing sleeve 132, and a developing sleeve And a fiber sander 26 as an abrasive that polishes the boundary portions 143 and 144 of the dent 139 of 132. The tool body 19 is formed in a columnar shape standing from the slider 18.

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132aと交差(図示例では直交)する状態で配置されている。   The tool rotation motor 20 is attached to the upper end of the tool body 19. As shown in FIG. 9B, the tool rotating motor 20 is arranged in a state where its output shaft 22 protrudes from the upper end of the tool body 19 toward the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15. Has been. The output shaft 22 of the tool rotating motor 20 is in a state where its axis is parallel to the surface of the base 3 and intersects with the axis 132a of the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15 (orthogonal in the illustrated example). Is arranged in.

なお、表面処理装置1は、現像スリーブ132の外表面に切削加工を施して凹み139を形成する。この際、前述した工具回転用モータ20の出力軸22の先端部にエンドミル21が取り付けられている。そして、エンドミル21によって現像スリーブ132に凹み139が形成された後、前述した工具回転用20からエンドミル21が取り外されて、前述した工具回転用モータ20の出力軸22の先端部に現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143、144を研磨するファイバーサンダー26が取り付けられる。   The surface treatment apparatus 1 forms a recess 139 by cutting the outer surface of the developing sleeve 132. At this time, an end mill 21 is attached to the tip of the output shaft 22 of the above-described tool rotation motor 20. After the recess 139 is formed in the developing sleeve 132 by the end mill 21, the end mill 21 is removed from the tool rotating 20 described above, and the developing sleeve 132 is attached to the tip of the output shaft 22 of the tool rotating motor 20 described above. A fiber sander 26 for polishing the boundary portions 143 and 144 between the outer surface and the recess 139 is attached.

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132aに対して交差(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。   The end mill 21 is formed in a columnar shape as a whole, and is attached to the tip of the output shaft 22 of the tool rotating motor 20. For this reason, the end mill 21 is arranged in a state in which its axis is parallel to the surface of the base 3 and intersects the axis 132a of the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15 (orthogonal in the illustrated example). Has been. The end mill 21 is disposed so as to protrude from the upper end of the tool body 19 toward the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15.

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に取り付けられる。切削刃24は、本体部23の現像スリーブ132寄りの先端部の周方向に間隔をあけて設けられている。切削刃24は、図9(c)に示すように本体部23の先端部の外縁25よりも当該本体部23即ち、エンドミル21の周方向に突出して設けられ、螺旋上に延在している。上述した第1の実施形態に示された、その周方向の断面形状が円弧状に形成された現像スリーブ132を形成する際には、エンドミル21の切削刃24の先端部の外縁25の断面形状が、円弧状に形成されている。   As shown in FIG. 9C, the end mill 21 includes a cylindrical main body portion 23 and two cutting blades 24. The main body 23 is attached to the tool main body 19. The cutting blades 24 are provided at intervals in the circumferential direction of the distal end portion of the main body portion 23 near the developing sleeve 132. As shown in FIG. 9C, the cutting blade 24 is provided so as to protrude from the outer edge 25 of the distal end portion of the main body portion 23 in the circumferential direction of the main body portion 23, that is, the end mill 21, and extends on the spiral. . When forming the developing sleeve 132 shown in the above-described first embodiment in which the circumferential cross-sectional shape is formed in an arc shape, the cross-sectional shape of the outer edge 25 of the distal end portion of the cutting blade 24 of the end mill 21. Is formed in an arc shape.

ファイバーサンダー26は、PA(PolyAmide)等のナイロン系合成樹脂によって構成された合成繊維によって形成されている。ファイバーサンダー26は、図10に示すように、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、ファイバーサンダー26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132aに対して交差(図示例では直交)する状態で配置されている。また、ファイバーサンダー26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。   The fiber sander 26 is formed of a synthetic fiber made of a nylon synthetic resin such as PA (PolyAmide). As shown in FIG. 10, the fiber sander 26 is formed in a cylindrical shape as a whole, and is attached to the tip of the output shaft 22 of the tool rotating motor 20. For this reason, the fiber sander 26 is in a state where its axis is parallel to the surface of the base 3 and intersects with the axis 132a of the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15 (orthogonal in the illustrated example). Has been placed. The fiber sander 26 is disposed so as to protrude from the upper end portion of the tool body 19 toward the developing sleeve 132 sandwiched between the chuck pins 11 and 15.

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。そして、工具6は、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たエンドミル21が、ファイバーサンダー26に付け替えられた後、工具回転用モータ20が、ファイバーサンダー26をその軸芯回りに回転することで、現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143、144を研磨する。こうして、現像スリーブ132の外表面と、現像スリーブ132の外表面に形成された凹み139との境界部143、144に丸みが形成される。   The tool 6 described above forms a recess 139 on the outer surface of the developing sleeve 132 by the tool rotating motor 20 rotating the end mill 21 around its axis. Then, after the end mill 21 attached to the tip of the output shaft 22 of the tool rotation motor 20 is replaced with the fiber sander 26, the tool rotation motor 20 moves the fiber sander 26 around its axis. , The boundary portions 143 and 144 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139 are polished. Thus, roundness is formed at the boundary portions 143 and 144 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139 formed on the outer surface of the developing sleeve 132.

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。   The control device is a computer including a known RAM, ROM, CPU, and the like. The control device is connected to the motor 2 as the rotation drive unit, the movement actuator of the tool moving unit 5, the tool rotation motor 20 of the tool 6, and the like, and controls these to control the entire surface treatment device 1. Control.

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132a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6を現像スリーブ132の軸芯132a(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。   When forming a large number of recesses 139 on the outer surface of the developing sleeve 132, the control device rotates the developing sleeve 132 around its axis 132 a with the motor 2 as a rotation driving unit, and the end mill with the tool rotating motor 20. The tool 6 is moved along the axis 132a (longitudinal direction) of the developing sleeve 132 by the moving actuator while rotating 21 around the axis. Then, the control device intermittently cuts the outer surface of the developing sleeve 132 as the end mill 21 rotates to form a large number of recesses 139.

このとき、切削刃24の外縁25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1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。   At this time, the radius of curvature of the arc 139 of the recess 139 in the longitudinal direction of the developing sleeve 132 is determined by the radius of curvature of the outer edge 25 of the cutting blade 24, and the depth of the recess 139 is determined by the amount of cutting of the cutting blade 24. Thus, the interval in the longitudinal direction of the developing sleeve 132 of the recess 139 is determined. In addition, the number of the recesses 139 provided in the circumferential direction on the outer surface of the developing sleeve 132 is n, the number of rotations of the motor 2 as the rotation driving unit, that is, the number of rotations of the developing sleeve 132 is N1, and the number of cutting blades 24 of the end mill 21. , M, and the rotation speed of the end mill 21 is N2, the control device satisfies the following expression 1 so that the motor 2 as the rotation drive unit, the moving actuator of the tool moving unit 5, and the tool of the tool 6 The motor 20 for rotation is controlled.

N2=N1×〔m/[(n/2)−0.5]〕・・・式1   N2 = N1 × [m / [(n / 2) −0.5]] Equation 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。   The control device can process the outer surface of the developing sleeve 132 by arbitrarily changing the size and density of the recesses 139 by appropriately changing these requirements.

また、制御装置は、現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143、144を研磨する際には、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でファイバーサンダー26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6を現像スリーブ132の軸芯132a(長手方向)に沿って移動させる。そして、制御装置は、ファイバーサンダー26の回転に伴い断続的に像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143、144を研磨する。こうして、現像スリーブ132の外表面と、現像スリーブ132の外表面に形成された凹み139との境界部143、144に丸みが形成される。   Further, when polishing the boundary portions 143 and 144 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139, the control device rotates the developing sleeve 132 around its axis by the motor 2 as a rotation driving unit. The tool 6 is moved along the axis 132 a (longitudinal direction) of the developing sleeve 132 by the moving actuator while the fiber sander 26 is rotated around the axis by the tool rotating motor 20. Then, the control device intermittently polishes the boundary portions 143 and 144 between the outer surface of the image sleeve 132 and the recess 139 as the fiber sander 26 rotates. Thus, roundness is formed at the boundary portions 143 and 144 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139 formed on the outer surface of the developing sleeve 132.

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。   Further, various input devices such as a keyboard and various display devices such as a display are connected to the control device.

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及び研磨を施して、現像スリーブ132を製造する工程を、以下説明する。   Next, a process of manufacturing the developing sleeve 132 by cutting and polishing the outer surface of the developing sleeve 132 using the surface treatment apparatus 1 having the above-described configuration will be described below.

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。   First, the product number of the developing sleeve 132 is input from the input device to the control device. Then, after the control device positions the end mill 21 as the rotary tool of the tool 6 at the processing start position, that is, at one end of the developing sleeve 132, the developing sleeve 132 before the recess 139 is formed is held by the holding unit 4. To do. At this time, the developing sleeve 132 and the chuck pins 11 and 15 are coaxial.

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1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。   Then, when a work start command is input from the input device, based on Equation 1 described above, the control device causes the motor 2 as the rotation drive unit, the moving actuator of the tool moving unit 5, and the tool rotating motor of the tool 6. 20 is driven. Then, the cutting blade 24 of the end mill 21 that rotates around the shaft core intermittently cuts the outer surface of the developing sleeve 132, thereby forming the recess 139. That is, the recess 139 is formed by cutting the outer surface of the developing sleeve 132 by the rotary tool 6 rotated around the axis.

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に対して交差(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132a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。   Further, since the motor 2 as the rotation driving unit, the moving actuator of the tool moving unit 5 and the tool rotating motor 20 of the tool 6 are simultaneously driven, the development is performed by the rotating tool 6 in which the recess 139 is rotated around the axis. When the outer surface of the sleeve 132 is formed by cutting, the developing sleeve 132 arranged so as to intersect with the end mill 21 (orthogonal in the illustrated example) is rotated around its axis 132a, The end mill 21 and the developing sleeve 132 are relatively moved in the longitudinal direction of the developing sleeve 132 to form a recess 139.

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。そして、エンドミル21を、工具回転用モータ20から取り外し、ファイバーサンダー26を工具回転用モータ20の出力軸22の先端部に取り付ける。この後、制御装置が、工具6のファイバーサンダー26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が形成された後の現像スリーブ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。   The end mill 21 is positioned at the processing end position of the developing sleeve 132, that is, the other end of the developing sleeve 132, and the above-described cutting of the outer surface of the developing sleeve 132 ends. Then, the end mill 21 is removed from the tool rotation motor 20, and the fiber sander 26 is attached to the tip of the output shaft 22 of the tool rotation motor 20. Thereafter, the control device positions the fiber sander 26 of the tool 6 at the processing start position, that is, one end of the developing sleeve 132, and then holds the developing sleeve 132 after the recess 139 is formed in the holding portion 4. At this time, the developing sleeve 132 and the chuck pins 11 and 15 are coaxial.

そして、入力装置から作業開始命令を入力すると、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ファイバーサンダー26が、断続的に現像スリーブ132の凹み139の境界部143、144を研磨を施すことで、現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143、144に丸みが形成される。即ち、凹み139の境界部143、144の丸みは、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の外表面と凹み139との境界部143、144が研磨される。   When a work start command is input from the input device, the control device drives the motor 2 as a rotation driving unit, the moving actuator of the tool moving unit 5, and the tool rotating motor 20 of the tool 6. Then, the fiber sander 26 rotating about the axis intermittently polishes the boundary portions 143 and 144 of the recess 139 of the developing sleeve 132, so that the boundary portion 143 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139, A roundness is formed at 144. That is, roundness of the boundary portions 143 and 144 of the recess 139 is polished at the boundary portions 143 and 144 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139 by the rotary tool 6 rotated around the axis.

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ファイバーサンダー26によって現像スリーブ132の凹み139の境界部143、144を研磨されて、ファイバーサンダー26に対して交差(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132a回りに回転されながら、ファイバーサンダー26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、現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143、144に丸みが形成される。   Further, since the motor 2 as the rotation driving unit, the moving actuator of the tool moving unit 5 and the tool rotating motor 20 of the tool 6 are driven simultaneously, the development is performed by the fiber sander 26 in which the recess 139 is rotated around the axis. The developing sleeve 132, which has been polished at the boundary portions 143 and 144 of the recess 139 of the sleeve 132 and is crossed (orthogonal in the illustrated example) with respect to the fiber sander 26, is rotated around its axis 132a, The fiber sander 26 and the developing sleeve 132 are relatively moved in the longitudinal direction of the developing sleeve 132, and roundness is formed at the boundary portions 143 and 144 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139.

前述したように、丸みを帯びた曲面に形成された境界部143、144の曲率半径R1、R2は、0.10mmに形成されている。このように前記境界部143の曲率半径R1及び前記境界部144の曲率半径R2を同じ寸法に形成するには、現像スリーブ132を回転方向S1と同一方向と反対方向との双方向に回転させることによって、前記境界部143の曲率半径R1及び前記境界部144の曲率半径R2とを同じ寸法に形成することができる。   As described above, the radii of curvature R1 and R2 of the boundary portions 143 and 144 formed on the rounded curved surface are formed to be 0.10 mm. In this way, in order to form the radius of curvature R1 of the boundary portion 143 and the radius of curvature R2 of the boundary portion 144 in the same dimension, the developing sleeve 132 is rotated in both the same direction and the opposite direction to the rotational direction S1. Thus, the radius of curvature R1 of the boundary portion 143 and the radius of curvature R2 of the boundary portion 144 can be formed to the same size.

ファイバーサンダー26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の外表面の研磨が終了すると、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が多数形成されているとともに、外表面と凹み139との境界部143、144に丸みが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、前述した現像スリーブ132(図4に示す)が得られる。   When the fiber sander 26 is positioned at the processing end position of the developing sleeve 132, that is, at the other end of the developing sleeve 132, and the polishing of the outer surface of the developing sleeve 132 is completed, the motor 2 as the rotational drive unit and the tool The moving actuator of the moving unit 5 and the tool rotating motor 20 of the tool 6 are stopped. Then, the slide holding portion 8 is separated from the fixed holding portion 7, and a large number of recesses 139 are formed on the outer surface from between the chuck pins 11, 15 of the holding portions 7, 8, and the boundary portion between the outer surface and the recess 139 The developing sleeve 132 having the rounded corners 143 and 144 is taken out, and a new developing sleeve 132 is held by the holding unit 4. Thus, the above-described developing sleeve 132 (shown in FIG. 4) is obtained.

上述した第1の実施形態によれば、現像スリーブ132の周方向の断面における外表面と凹み139との境界部143、144は、丸みを帯びた曲面に形成されている。このように、あらかじめ、境界部143、144に丸みが形成されていることで、経年使用による境界部143、144の磨耗が抑制されることにより、現像剤の搬送量の低下を抑制できる。こうして、画像濃度の低下を抑制できる。   According to the first embodiment described above, the boundary portions 143 and 144 between the outer surface and the recess 139 in the circumferential cross section of the developing sleeve 132 are formed in rounded curved surfaces. As described above, since the boundary portions 143 and 144 are rounded in advance, the wear of the boundary portions 143 and 144 due to aged use is suppressed, so that a decrease in the transport amount of the developer can be suppressed. In this way, a decrease in image density can be suppressed.

また、現像スリーブ132の周方向の断面における外表面と凹み139との境界部143、144の曲率半径R1、R2が、磁性キャリア135の体積平均粒径よりも大きく形成されている。このように、境界部143、144の曲率半径R1、R2を、磁性キャリア135の体積平均粒径よりも大きく形成することで、磁性キャリア135と境界部143、144との接触面積が大きくなり、経年使用による境界部143、144の磨耗が抑制されることにより、現像剤の搬送量の低下を抑制できる。こうして、画像濃度の低下を抑制できる。   Further, the radii of curvature R1 and R2 of the boundary portions 143 and 144 between the outer surface and the recess 139 in the circumferential cross section of the developing sleeve 132 are formed larger than the volume average particle diameter of the magnetic carrier 135. Thus, by forming the curvature radii R1 and R2 of the boundary portions 143 and 144 larger than the volume average particle diameter of the magnetic carrier 135, the contact area between the magnetic carrier 135 and the boundary portions 143 and 144 is increased. By suppressing the wear of the boundary portions 143 and 144 due to aged use, it is possible to suppress a decrease in the developer conveyance amount. In this way, a decrease in image density can be suppressed.

また、凹み139は、現像スリーブ132の長手方向の断面形状が、円弧状に形成されている。さらに、凹み139の現像スリーブ132の周方向の断面形状も、円弧状に形成されている。即ち現像スリーブ132は、その周方向と長手方向の双方の断面形状が、円弧状に形成されている。このように、現像スリーブ132の周方向の断面形状が円弧状に形成されていることによって、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。このため、現像剤132は、十分な量の現像剤126を搬送することができる。   Further, the recess 139 is formed such that the cross-sectional shape of the developing sleeve 132 in the longitudinal direction is an arc shape. Further, the circumferential cross-sectional shape of the developing sleeve 132 of the recess 139 is also formed in an arc shape. That is, the developing sleeve 132 is formed in a circular arc shape in both the circumferential direction and the longitudinal direction. As described above, since the circumferential cross-sectional shape of the developing sleeve 132 is formed in an arc shape, the amount of the developer 126 that can be accommodated in the recess 139 can be increased. Therefore, the developer 132 can convey a sufficient amount of the developer 126.

その周方向と長手方向の双方の断面形状が円弧状に形成された現像スリーブ132において、現像電界強度の観点では、凹み139の深さが深いほど、現像スリーブ132と、感光体ドラム108とが対向する現像領域における現像電解強度は弱くなる。こうして、現像電解強度の差などによるピッチムラが発生しやすくなることが考えられる。例えば、図24(b)に示すように、従来の断面方形型の溝202を外表面に形成された現像スリーブ200においては、溝202の長手方向の深さは一定である。そして、現像スリーブ200が回転することにより、現像電解強度の強いところ(即ち、図24(b)に示す溝上部)と、弱いところ(即ち、図24(b)に示す溝底部)が、その周方向において交互に発生することになる。即ち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。しかしながら、現像スリーブ132は、その周方向と長手方向の双方の断面形状が、円弧状に形成されており、凹み139の現像スリーブ139の外表面に対する深さは、周方向と長手方向の双方になだらかに変化するため、図24(a)に示すように、現像電界強度も現像スリーブ132の周方向と長手方向の双方になだらかに変化する。こうして、ピッチムラが発生することがなく、特にカラー画像形成装置101では画像面積率が高い画像を出力することが多く、より安定した画像濃度を得ることができるとともに高品質のカラー画像を得ることができる。   In the developing sleeve 132 in which both the circumferential and longitudinal cross-sectional shapes are formed in an arc shape, from the viewpoint of developing electric field strength, the developing sleeve 132 and the photosensitive drum 108 are more separated as the depth of the recess 139 increases. The development electrolysis strength in the opposite development area is weakened. In this way, it is considered that pitch unevenness due to a difference in development electrolytic strength or the like is likely to occur. For example, as shown in FIG. 24B, in the developing sleeve 200 in which a conventional groove 202 having a square cross section is formed on the outer surface, the depth of the groove 202 in the longitudinal direction is constant. When the developing sleeve 200 is rotated, a portion where the development electrolysis strength is strong (that is, the groove upper portion shown in FIG. 24B) and a portion where the development electrolysis strength is weak (that is, the groove bottom portion shown in FIG. It occurs alternately in the circumferential direction. That is, pitch unevenness due to a difference in developing electric field strength is likely to occur. However, both the circumferential direction and the longitudinal direction of the developing sleeve 132 are formed in an arc shape, and the depth of the recess 139 with respect to the outer surface of the developing sleeve 139 is in both the circumferential direction and the longitudinal direction. Since it changes gently, as shown in FIG. 24A, the developing electric field strength also changes gently in both the circumferential direction and the longitudinal direction of the developing sleeve 132. In this way, pitch unevenness does not occur, and in particular, the color image forming apparatus 101 often outputs an image with a high image area ratio, so that a more stable image density can be obtained and a high-quality color image can be obtained. it can.

また、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が摩耗しにくくなることにより、経年変化による現像剤126の搬送量の低下を抑制できる。   Moreover, since there is no convex part formed by the conventional sandblasting process on the outer surface and the concave part 139 is formed into a larger concave part 139, the concave part 139 is less likely to be worn even with aging. A decrease in the transport amount of the developer 126 due to the change can be suppressed.

また、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を形成できるとともに、加工性に優れるという効果を奏でる。   In addition, since the recesses 139 are regularly arranged, it is easy to set processing conditions that can achieve a long life while securing an optimal amount of developer 126 to be pumped, and reliably under the set conditions. In addition, the recess 139 can be formed and the workability is excellent.

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。 Further, a plurality of recesses 139 that are long in the longitudinal direction are regularly arranged on the outer surface of the developing sleeve 132, and the total volume of the recesses 139 is 0.5 mm 3 or more per 100 mm 2 of the outer surface area of the developing sleeve 132. Therefore, a sufficient conveying force of the developer 126 can be obtained.

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るため、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。   Further, the recesses 139 are regularly arranged with the same shape and the same size to prevent image unevenness due to uneven transportability, and the recesses 139 of the developing sleeve 132 are formed per 1 mm in the circumferential direction of the outer surface of the photosensitive drum 108. Since 1.0 or more exists, a plurality of dents 139 can always be present in the development region 131, so that image unevenness due to slip of the developer 126 can be prevented.

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、平面視が楕円形状の凹み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。   Since the longitudinal direction of the recess 139 is arranged in parallel with the longitudinal direction of the developing sleeve 132, the developer 126 to be pumped up is juxtaposed along the longitudinal direction of the developing sleeve 132. Even if the developer 126 is rotated, it becomes difficult for the developer 126 drawn up to fall off from the outer surface of the developing sleeve 132. Therefore, the recess 139 having an elliptical shape in plan view has the same effect as the groove conventionally used. The pumping amount of the developer 126 can be ensured.

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。   Since the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve 132 are displaced in the longitudinal direction of the developing sleeve 132, many portions and recesses 139 are formed on the outer surface of the developing sleeve 132 where the recess 139 is not formed. It is possible to prevent the occurrence of a spot or the like. Accordingly, unevenness occurs in the developer 126 adsorbed on the outer surface of the developing sleeve 132, that is, the developer 126 can be adsorbed uniformly on the outer surface of the developing sleeve 132. Therefore, it is possible to prevent image unevenness.

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。   Since the recess 139 is spirally arranged on the outer surface of the developing sleeve 132, the developer 126 adsorbed on the outer surface of the developing sleeve 132 is uneven, that is, the developer 126 is uniformly formed on the outer surface of the developing sleeve 132. Can be adsorbed. Therefore, it is possible to prevent image unevenness.

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。   Since the end mill 21 forms the recess 139 on the outer surface of the developing sleeve 132, the recess 139 can be reliably and regularly formed on the outer surface of the developing sleeve 132. Therefore, it is possible to prevent image unevenness.

現像スリーブ132をその軸芯132a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。   Since the dent 139 is formed while rotating the developing sleeve 132 around the axis 132a and moving the end mill 21, the dent 139 can be reliably and regularly formed on the outer surface of the developing sleeve 132. Therefore, it is possible to prevent image unevenness.

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。   Since the developing device 113, the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K and the image forming apparatus 101 include the above-described developing roller 115, it is possible to suppress a decrease in the transport amount of the developer 126 due to secular change, and image unevenness. Can be prevented.

続いて、本発明の第2の実施形態を、図13乃至図14に基づいて説明する。なお、第2の実施形態に示された現像スリーブ132’において、前述した第1の実施形態に示された現像スリーブ132と同一部分には、同一符号を付して説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the developing sleeve 132 ′ shown in the second embodiment, the same parts as those of the developing sleeve 132 shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

現像スリーブ132’の回転方向S1の上流側における境界部143及び、現像スリーブ132’の回転方向S1の下流側における境界部144の曲率半径R1、R2は、0.10mmに形成されており、磁性キャリア135の体積平均粒径よりも大きく形成されている。こうして、現像スリーブ132’の周方向の断面における外表面と凹み139との境界部143、144の曲率半径R1、R2は、磁性キャリア135の体積平均粒径よりも大きく形成されている。   The curvature radii R1 and R2 of the boundary portion 143 on the upstream side in the rotational direction S1 of the developing sleeve 132 ′ and the boundary portion 144 on the downstream side in the rotational direction S1 of the developing sleeve 132 ′ are formed to be 0.10 mm, and are magnetic. It is formed larger than the volume average particle diameter of the carrier 135. Thus, the radii of curvature R1 and R2 of the boundary portions 143 and 144 between the outer surface and the recess 139 in the circumferential section of the developing sleeve 132 'are formed larger than the volume average particle diameter of the magnetic carrier 135.

さらに、現像スリーブ132’の周方向に沿う現像スリーブ132’の軸芯132aに対して交差(図示例では直交)する断面において、現像スリーブ132’の回転方向S1の上流側に位置する上流側内面140と、現像スリーブ132’の軸芯132aと前記凹み139’の底部139aとを結ぶ仮想面145と、がなす第1角度θ1が、60度に形成されているとともに、現像スリーブ132’の回転方向S1の下流側に位置する下流側内面141と、前記仮想面145と、がなす第2角度θ2は、30度に形成されている。このように、現像スリーブ132’の前記第1角度θ1は、前記第2角度θ2よりも大きく形成されている。即ち、現像スリーブ132’の回転方向S1の上流側の上流側内面140と、当該上流側内面140に連なる現像スリーブ132’の外表面とがなす第3角度θ3は、30度に形成されているとともに、現像スリーブ132’の回転方向S1の下流側の下流側内面141と、当該下流側内面141に連なる現像スリーブ132’の外表面とがなす第4角度θ4は、60度に形成されている。このように、現像スリーブ132’の前記第3角度θ3は、前記第4角度θ4よりも小さく形成されている。なお、前述した第2の実施形態に示された現像スリーブ132’は、後述する本発明品3に相当する。   Further, the upstream inner surface located on the upstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132 ′ in a cross section intersecting (orthogonal in the illustrated example) with respect to the axis 132a of the developing sleeve 132 ′ along the circumferential direction of the developing sleeve 132 ′. 140 and a virtual plane 145 connecting the axis 132a of the developing sleeve 132 ′ and the bottom 139a of the recess 139 ′ are formed at 60 degrees, and the rotation of the developing sleeve 132 ′ A second angle θ2 formed by the downstream inner surface 141 located on the downstream side in the direction S1 and the virtual surface 145 is formed at 30 degrees. As described above, the first angle θ1 of the developing sleeve 132 'is formed larger than the second angle θ2. That is, the third angle θ3 formed by the upstream inner surface 140 on the upstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132 ′ and the outer surface of the developing sleeve 132 ′ connected to the upstream inner surface 140 is formed at 30 degrees. At the same time, a fourth angle θ4 formed by the downstream inner surface 141 on the downstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132 ′ and the outer surface of the developing sleeve 132 ′ connected to the downstream inner surface 141 is formed at 60 degrees. . As described above, the third angle θ3 of the developing sleeve 132 'is formed smaller than the fourth angle θ4. The developing sleeve 132 'shown in the second embodiment described above corresponds to the product 3 of the present invention described later.

このような現像スリーブ132’を形成する際には、図14に示すように、現像スリーブ132’が、現像スリーブ132’に対するエンドミル21の位置を現像スリーブ132’の回転方向S1の上流側から下流側にずらされた後、現像スリーブ132が、エンドミル21に対して交差(図示例では直交)する位置に配置されることにより、現像スリーブ132’の周方向に沿う現像スリーブ132’の軸芯132aに対して交差(図示例では直交)する断面における、現像スリーブ132’の回転方向S1の上流側に位置する上流側内面140と、現像スリーブ132’の軸芯132aと前記凹み139’の底部139aとを結ぶ仮想面145と、がなす第1角度θ1を、現像スリーブ132の回転方向S1の下流側に位置する下流側内面141と、前記仮想面145と、がなす第2角度θ2よりも大きく形成することができる。   When such a developing sleeve 132 ′ is formed, as shown in FIG. 14, the developing sleeve 132 ′ moves the position of the end mill 21 relative to the developing sleeve 132 ′ from the upstream side in the rotational direction S1 of the developing sleeve 132 ′. After being shifted to the side, the developing sleeve 132 is disposed at a position intersecting (orthogonal in the illustrated example) with respect to the end mill 21, so that the axis 132a of the developing sleeve 132 ′ along the circumferential direction of the developing sleeve 132 ′. , The upstream inner surface 140 located on the upstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132 ′, the axial core 132a of the developing sleeve 132 ′, and the bottom 139a of the recess 139 ′. The first angle θ1 formed by the virtual plane 145 connecting the two and the inner surface of the downstream side in the downstream direction of the developing sleeve 132 in the rotation direction S1. And 141, and the virtual plane 145, but may be larger than the second angle θ2 formed.

第2の実施形態によれば、現像スリーブ132’の回転方向S1の上流側に位置する上流側内面140と、現像スリーブ132’の軸芯132aと前記凹み139’の底部139aとを結ぶ仮想面145と、がなす第1角度θ1は、現像スリーブ132の回転方向S1の下流側に位置する下流側内面141と、前記仮想面145と、がなす第2角度θ2よりも大きく形成されている。このように、現像スリーブ132’の回転方向S1の上流側に位置する上流側内面140と、現像スリーブ132’の軸芯132aと前記凹み139’の底部139aとを結ぶ仮想面145と、がなす第1角度θ1を、現像スリーブ132’の回転方向S1の下流側に位置する下流側内面141と、前記仮想面145と、がなす第2角度θ2よりも大きく(即ち上流側内面140をよりなだらかな傾斜に)形成することにより、経年使用による磨耗量が多い上流側内面140の磨耗を抑制することができる。こうして、経年使用による画像濃度の低下を抑制することができる。   According to the second embodiment, an imaginary surface that connects the upstream inner surface 140 positioned upstream in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132 ′, the shaft 132a of the developing sleeve 132 ′, and the bottom 139a of the recess 139 ′. A first angle θ <b> 1 formed by 145 is formed larger than a second angle θ <b> 2 formed by the downstream inner surface 141 located on the downstream side in the rotation direction S <b> 1 of the developing sleeve 132 and the virtual surface 145. In this way, the upstream inner surface 140 located upstream in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132 ′ and the virtual surface 145 connecting the shaft 132a of the developing sleeve 132 ′ and the bottom 139a of the recess 139 ′ are formed. The first angle θ1 is larger than the second angle θ2 formed by the downstream inner surface 141 located on the downstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132 ′ and the virtual surface 145 (that is, the upstream inner surface 140 becomes gentler. By forming the first inner surface 140), it is possible to suppress wear of the upstream inner surface 140, which has a large amount of wear due to aging. In this way, it is possible to suppress a decrease in image density due to aging.

なお、前述した第2の実施形態では、現像スリーブ132’の回転方向S1の上流側における境界部143及び、現像スリーブ132の回転方向S1の下流側における境界部144の曲率半径R1、R2は、0.10mmに形成されているが、本発明では、現像スリーブ132の回転方向S1の上流側における境界部143の曲率半径R1は、0.1mmに形成されているとともに、現像スリーブ132の回転方向S1の下流側における境界部144の曲率半径R2は、0.05mmに形成されていても良い。このように、現像スリーブ132の回転方向S1の上流側における境界部143の曲率半径R1は、現像スリーブ132の回転方向S1の下流側における境界部144の曲率半径R2よりも大きく形成されていても良い。なお、前記境界部143の曲率半径R1が0.10mmに形成されているとともに、前記境界部144の曲率半径R2が0.05mmに形成された現像スリーブ132は、後述する本発明品4に相当する。   In the second embodiment described above, the radii of curvature R1 and R2 of the boundary portion 143 on the upstream side in the rotational direction S1 of the developing sleeve 132 ′ and the boundary portion 144 on the downstream side in the rotational direction S1 of the developing sleeve 132 are In the present invention, the radius of curvature R1 of the boundary portion 143 on the upstream side in the rotational direction S1 of the developing sleeve 132 is formed to be 0.1 mm, and the rotational direction of the developing sleeve 132 is formed in the present invention. The radius of curvature R2 of the boundary portion 144 on the downstream side of S1 may be formed to 0.05 mm. As described above, the curvature radius R1 of the boundary portion 143 on the upstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132 may be larger than the curvature radius R2 of the boundary portion 144 on the downstream side in the rotation direction S1 of the development sleeve 132. good. The developing sleeve 132 in which the radius of curvature R1 of the boundary portion 143 is formed to be 0.10 mm and the radius of curvature R2 of the boundary portion 144 is formed to be 0.05 mm corresponds to the product 4 of the present invention described later. To do.

前述した前記境界部143の曲率半径R1が0.10mmに形成されているとともに、前記境界部144の曲率半径R2が0.05mmに形成された現像スリーブ132を形成するには、表面処理装置1が、現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143、144が研磨する際に、現像スリーブ132を回転方向S1と同一方向のみに回転させることによって、前記境界部143の曲率半径R1を、前記境界部144の曲率半径R2よりも大きく形成することができる。   In order to form the developing sleeve 132 in which the curvature radius R1 of the boundary portion 143 is formed to 0.10 mm and the curvature radius R2 of the boundary portion 144 is formed to 0.05 mm, the surface treatment apparatus 1 is used. However, when the boundary portions 143 and 144 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139 are polished, the developing sleeve 132 is rotated only in the same direction as the rotation direction S1, so that the radius of curvature R1 of the boundary portion 143 is set. The radius of curvature R2 of the boundary portion 144 can be larger.

前述した前記境界部143の曲率半径R1が0.10mmに形成されているとともに、前記境界部144の曲率半径R2が0.05mmに形成された現像スリーブ132によれば、現像スリーブ132の回転方向S1の上流側における境界部143の曲率半径R1は、現像スリーブ132の回転方向S1の下流側における境界部144の曲率半径R2よりも大きく形成されている。経年使用による境界部143、144の磨耗量は、現像スリーブ132の回転方向S1の下流側よりも上流側が多いことから、予め現像スリーブ143の回転方向S1の上流側における境界部143の曲率半径R1を、現像スリーブ132の回転方向S1の下流側における境界部144の曲率半径R2よりも大きく形成することで、経年使用による境界部143の磨耗が抑制されることにより、現像剤の搬送量の低下を抑制できる。こうして、画像濃度の低下を抑制できる。   According to the developing sleeve 132 in which the radius of curvature R1 of the boundary portion 143 is formed to be 0.10 mm and the radius of curvature R2 of the boundary portion 144 is formed to be 0.05 mm, the rotation direction of the developing sleeve 132 is The curvature radius R1 of the boundary portion 143 on the upstream side of S1 is formed larger than the curvature radius R2 of the boundary portion 144 on the downstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132. The amount of wear of the boundary portions 143 and 144 due to use over time is greater on the upstream side than on the downstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132. Therefore, the curvature radius R1 of the boundary portion 143 on the upstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 143 in advance. Is formed larger than the radius of curvature R2 of the boundary portion 144 on the downstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132, so that wear of the boundary portion 143 due to aging is suppressed, thereby reducing the developer conveyance amount. Can be suppressed. In this way, a decrease in image density can be suppressed.

また、前述した前記境界部143の曲率半径R1が0.10mmに形成されているとともに、前記境界部144の曲率半径R2が0.05mmに形成された現像スリーブ132によれば、表面処理装置1が、現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143、144が研磨される際に、現像スリーブ132を回転方向S1と同一方向のみに回転させることによって、前記境界部143の曲率半径R1が、前記境界部144の曲率半径R2よりも大きく形成することができる。こうして、境界部144の曲率半径R2よりも大きく形成された境界部143の曲率半径R1を、画像形成装置101が、画像形成する際に現像スリーブ132を回転させる回転方向S1の上流側に位置付けることによって、効率的に現像スリーブ132を使用することができる。   Further, according to the developing sleeve 132 in which the radius of curvature R1 of the boundary portion 143 is formed to 0.10 mm and the radius of curvature R2 of the boundary portion 144 is formed to 0.05 mm, the surface treatment apparatus 1 is used. However, when the boundary portions 143 and 144 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139 are polished, the developing sleeve 132 is rotated only in the same direction as the rotation direction S1, so that the curvature radius R1 of the boundary portion 143 is increased. However, it may be formed larger than the radius of curvature R2 of the boundary portion 144. Thus, the curvature radius R1 of the boundary portion 143 formed larger than the curvature radius R2 of the boundary portion 144 is positioned upstream of the rotation direction S1 in which the image forming apparatus 101 rotates the developing sleeve 132 when forming an image. Thus, the developing sleeve 132 can be used efficiently.

また、前述した実施形態では、凹み139の現像スリーブ132の周方向の断面形状が、円弧状に形成されているが、本発明では、図15(a)乃至図15(c)に示すように、凹み139の現像スリーブ132の周方向の断面形状が、V字状に形成されていても良い。図示例では、凹み139は、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、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。この場合、図16(a)及び図16(b)に示すように、エンドミル21の切削刃24の先端部の外縁25の断面形状が、鋭角をなすように形成されていることで、凹み139の現像スリーブ132の周方向の断面形状が、V字状に形成されている。なお、これらの図15乃至図16において、前述した第1乃至第2の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明する。   Further, in the above-described embodiment, the circumferential cross-sectional shape of the developing sleeve 132 of the recess 139 is formed in an arc shape, but in the present invention, as shown in FIGS. 15 (a) to 15 (c). The cross-sectional shape of the recess 139 in the circumferential direction of the developing sleeve 132 may be V-shaped. In the illustrated example, the recess 139 has a V-shaped cross-sectional shape in the width direction (that is, the circumferential direction of the developing sleeve 132), and a circular cross-sectional shape in the longitudinal direction (that is, the longitudinal direction of the developing sleeve 132). It is formed in an arcuate curved surface. In this case, as shown in FIGS. 16A and 16B, the cross-sectional shape of the outer edge 25 of the tip of the cutting blade 24 of the end mill 21 is formed to form an acute angle, so that the recess 139 is formed. The developing sleeve 132 has a V-shaped cross section in the circumferential direction. In FIGS. 15 to 16, the same parts as those in the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals.

これらの図15乃至図16に示す場合によれば、凹み139は、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、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。こうして、現像スリーブ132は、十分な量の現像剤126を搬送することができる。   15 to 16, the recess 139 has a V-shaped cross-sectional shape in the width direction (that is, the circumferential direction of the developing sleeve 132), and the longitudinal direction (that is, the developing sleeve 132). Since the cross-sectional shape in the longitudinal direction) is an arc-shaped curved surface, the amount of the developer 126 that can be accommodated in the recess 139 can be increased. Thus, the developing sleeve 132 can carry a sufficient amount of the developer 126.

また、前述した実施形態では、凹み139の現像スリーブ132の周方向の断面形状が円弧状に形成されているが、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17及び図18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17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18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17及び図18において、前述した第1乃至第2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。   Further, in the above-described embodiment, the circumferential cross-sectional shape of the developing sleeve 132 of the recess 139 is formed in an arc shape. However, in the present invention, the shape of the outer edge 25 of the cutting blade 24 can be changed as appropriate. 17 and 18, the circumferential cross-sectional shape of the developing sleeve 132 of the recess 139 may be changed as appropriate. FIG. 17 shows a case where the bottom of the V-shaped recess 139 is formed flat, and FIG. 18 shows a case where the bottom of the V-shaped recess 139 is formed in an arc shape. In FIG. 17 and FIG. 18, the same parts as those in the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

また、前述した実施形態では、モータ2,20や移動用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19及び図20に示すように、モータ2,20や移動用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。   Further, in the above-described embodiment, the motors 2 and 20 and the moving actuator are continuously operated at the same time so that the recesses 139 are spirally arranged on the outer surface of the developing sleeve 132, and each of the recesses 139 is slightly arcuate. However, in the present invention, as shown in FIGS. 19 and 20, the motors 2, 20 and the moving actuator are operated appropriately and appropriately so that the recess 139 is formed in the longitudinal direction of the developing sleeve 132. And a plurality of dents 139 may be arranged on the straight line along the circumferential direction of the developing sleeve 132.

また、前述した実施形態では、凹み139の平面形状が楕円形に形成されているが、本発明では、図21に示すように平面形状が円形に形成されていても良い。   In the embodiment described above, the planar shape of the recess 139 is formed in an elliptical shape. However, in the present invention, the planar shape may be formed in a circular shape as shown in FIG.

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。   Further, in the above-described embodiment, the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve 132 are arranged so as to be shifted by about half the length of the recess 139. However, in the present invention, the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve 132 may be arranged at an arbitrary position such as 1/3 or 1/4 of the length of the recess 139. .

また、前述した実施形態では、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。即ち凹み139が規則的に配置されている。しかしながら、本発明では、現像スリーブ132の周方向及び長手方向の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なくても良い。即ち凹み139が不規則に配置されていても良い。   In the above-described embodiment, the developing sleeve 132 is disposed so that the interval between the recesses 139 adjacent to each other in the circumferential direction and the longitudinal direction is constant. That is, the recesses 139 are regularly arranged. However, in the present invention, the developing sleeve 132 may not be arranged so that the interval between the adjacent recesses 139 in the circumferential direction and the longitudinal direction is constant. That is, the recesses 139 may be irregularly arranged.

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。   Further, in the above-described embodiment, the end mill 21 is moved along the longitudinal direction of the developing sleeve 132 to move the end mill 21 and the developing sleeve 132 relatively. Of course, in the present invention, the end mill 21 is also moved. 21 and the developing sleeve 132 may be moved along the longitudinal direction of the developing sleeve 132 to relatively move them.

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。   In the image forming apparatus 101 described above, the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K include a cartridge case 111, a charging roller 109, a photosensitive drum 108, a cleaning blade 112, and a developing device 113. However, in the present invention, the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K need only include at least the developing device 113, and do not necessarily include the cartridge case 111, the charging roller 109, the photosensitive drum 108, and the cleaning blade 112. . In the above-described embodiment, the image forming apparatus 101 includes the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K that are detachable from the apparatus main body 102. However, in the present invention, the image forming apparatus 101 only needs to include the developing device 113 and does not necessarily include the process cartridges 106Y, 106M, 106C, and 106K.

ところで、近年の画像形成装置101は、更なる高速化、高耐久化の要望があるとともに、現像スリーブ132の更なる長寿命化が求められている。そこで本発明の発明者らは、経年使用後の現像スリーブ132を観察したところ、経年使用後の現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143、144は、初期の状態の現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143、144よりも、丸みを帯びていることを発見した。このため、本発明の発明者らは、後述する比較例1に示された現像スリーブ132を備えた現像ローラ115を用いて、所定の給紙枚数を画像形成した後の現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143の曲率半径R1を計測した。   Incidentally, the recent image forming apparatus 101 has a demand for further higher speed and higher durability, and further requires a longer life of the developing sleeve 132. Accordingly, the inventors of the present invention observed the developing sleeve 132 after aged use. As a result, the boundary portions 143 and 144 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139 after the aged use are the developing sleeve 132 in the initial state. It was discovered that the outer surfaces of the rims 139 and 144 are rounder than the boundaries 143 and 144. For this reason, the inventors of the present invention use the developing roller 115 having the developing sleeve 132 shown in Comparative Example 1 described later to form an outer surface of the developing sleeve 132 after forming a predetermined number of sheets. The curvature radius R1 of the boundary portion 143 between the dent 139 and the dent 139 was measured.

なお、画像の形成にあたっては、フェライトを軸剤として帯電調整剤を含有した樹脂コート層を有する平均体積粒径が35μmの磁性キャリア135と、乳化重合法によりポリエステルを主成分として帯電制御剤、色剤を混合し、その周りにシリカや酸化チタン等を外添し、平均体積粒径が5μmのトナーから構成された現像剤126が用いられた。トナー濃度は、7重量%に調整されたものが用いられた。   In forming an image, a magnetic carrier 135 having an average volume particle size of 35 μm having a resin coating layer containing a charge control agent using ferrite as a shaft agent, a charge control agent containing a polyester as a main component by an emulsion polymerization method, a color A developer 126 composed of a toner having an average volume particle size of 5 μm was used by mixing the agent and externally adding silica, titanium oxide, or the like. The toner concentration was adjusted to 7% by weight.

(比較例1)
後述する表1中に示された比較例1は、図22に示すように、凹み139の境界部143、144の曲率半径R1、R2それぞれが0.02mmに形成されているとともに、角度θ1、θ2それぞれが45度に形成された凹み139が形成されている。なお、図22では、磁性キャリア135に吸着するトナーは省略する。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1 shown in Table 1 to be described later, as shown in FIG. 22, the radii of curvature R1 and R2 of the boundary portions 143 and 144 of the recess 139 are each formed to 0.02 mm, and the angle θ1, A recess 139 is formed in which each θ2 is formed at 45 degrees. In FIG. 22, the toner adsorbed on the magnetic carrier 135 is omitted.

結果を、図23に示す。図23は、現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143の曲率半径R1と画像形成装置101が画像形成する給紙枚数との関係を示している。画像形成装置101が画像形成する給紙枚数が増加するに従って、現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143の曲率半径R1は大きくなった。しかしながら、境界部143はどこまでも磨耗し続けるわけではなく、境界部143の曲率半径R1が磁性キャリア135の体積平均粒径よりも大きくなると、磁性キャリア135の外表面と現像スリーブ132の外表面との接触面積が大きくなり、境界部143の磨耗が鈍化することが明らかとなった。   The results are shown in FIG. FIG. 23 shows the relationship between the radius of curvature R1 of the boundary portion 143 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139 and the number of sheets fed by the image forming apparatus 101. As the number of sheets fed by the image forming apparatus 101 increases, the radius of curvature R1 of the boundary portion 143 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139 increases. However, the boundary portion 143 does not continue to be worn to any extent, and when the radius of curvature R1 of the boundary portion 143 is larger than the volume average particle diameter of the magnetic carrier 135, the outer surface of the magnetic carrier 135 and the outer surface of the developing sleeve 132 are reduced. It became clear that the contact area increased and the wear of the boundary portion 143 slowed down.

つぎに、本発明の発明者らは、境界部143、144の曲率半径R1、R2を種々変更するとともに、第1角度θ1及び第2角度θ2の角度を種々変更した現像スリーブ132を複数製造し、これらの現像スリーブ132の初期の状態のテスト画像と、連続使用(3,000,000枚給紙(即ち現像ローラ115を45,000、000回転)後のテスト画像を形成して、本発明の効果を確認した。結果を表1に示す。前述した比較例1には、同一符号を付して説明を省略する。   Next, the inventors of the present invention manufacture a plurality of developing sleeves 132 in which the radii of curvature R1 and R2 of the boundary portions 143 and 144 are variously changed and the first angle θ1 and the second angle θ2 are variously changed. Then, a test image of the developing sleeve 132 in an initial state and a test image after continuous use (3,000,000 sheets are fed (that is, the developing roller 115 is rotated 45,000,000)) are formed. The results are shown in Table 1. The above-described Comparative Example 1 is assigned the same reference numerals and description thereof is omitted.

Figure 0005504711
Figure 0005504711

(比較例2)
表1中に示された比較例2は、凹み139の曲率半径R1、R2それぞれが0.02mmに形成されているとともに、第1角度θ1が60度に形成されかつ、第2角度θ2が30度に形成された現像スリーブ132である。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2 shown in Table 1, the radii of curvature R1 and R2 of the recess 139 are each 0.02 mm, the first angle θ1 is formed at 60 degrees, and the second angle θ2 is 30. The developing sleeve 132 is formed each time.

(本発明品1)
表1中に示された本発明品1は、前述した第1の実施形態に示された現像スリーブ132である。本発明品1は、凹み139の曲率半径R1、R2それぞれが0.1mmに形成されているとともに、第1角度θ1及び第2角度θ2は、それぞれが45度に形成されている。
(Invention product 1)
The product 1 of the present invention shown in Table 1 is the developing sleeve 132 shown in the first embodiment described above. In the product 1 of the present invention, the radii of curvature R1 and R2 of the recess 139 are each formed to be 0.1 mm, and the first angle θ1 and the second angle θ2 are each formed to be 45 degrees.

(本発明品2)
本発明品2は、現像スリーブ132の境界部143の曲率半径R1は、0.1mmに形成されかつ、境界部144の曲率半径R2は、0.05mmに形成されており、第1角度θ1及び第2角度θ2は、それぞれが45度に形成された現像スリーブ132である。
(Invention product 2)
In the product 2 of the present invention, the curvature radius R1 of the boundary portion 143 of the developing sleeve 132 is formed to be 0.1 mm, and the curvature radius R2 of the boundary portion 144 is formed to be 0.05 mm, and the first angle θ1 and The second angle θ2 is the developing sleeve 132 that is formed at 45 degrees.

(本発明品3)
表1中に示された本発明品3は、前述した第2の実施形態に示された現像スリーブ132’である。本発明品3は、凹み139の曲率半径R1、R2それぞれが0.1mmに形成されておりかつ、第1角度θ1が60度に形成されているとともに、第2角度θ2が30度に形成された現像スリーブ132’である。
(Invention product 3)
The product 3 of the present invention shown in Table 1 is the developing sleeve 132 ′ shown in the second embodiment described above. In the product 3 of the present invention, the radii of curvature R1 and R2 of the recess 139 are each formed to 0.1 mm, the first angle θ1 is formed to 60 degrees, and the second angle θ2 is formed to 30 degrees. The developing sleeve 132 ′.

(本発明品4)
表1中に示された本発明品4は、前述した境界部143の曲率半径R1が0.10mmに形成されているとともに、前記境界部144の曲率半径R2が0.05mmに形成された現像スリーブ132である。本発明品4は、境界部143の曲率半径R1が0.10mmに形成されているとともに、前記境界部144の曲率半径R2が0.05mmに形成されており、かつ、第1角度θ1が60度に形成されているとともに、第2角度θ2が30度に形成された現像スリーブ132である。
(Invention product 4)
The invention product 4 shown in Table 1 is a development in which the radius of curvature R1 of the boundary portion 143 described above is formed to 0.10 mm and the radius of curvature R2 of the boundary portion 144 is formed to 0.05 mm. A sleeve 132. In the product 4 of the present invention, the radius of curvature R1 of the boundary portion 143 is formed to be 0.10 mm, the radius of curvature R2 of the boundary portion 144 is formed to be 0.05 mm, and the first angle θ1 is 60. The developing sleeve 132 has a second angle θ2 of 30 degrees.

上述した本発明品1乃至本発明品4及び比較例1乃至比較例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240rpmとし、エンドミル21の回転数を21300rpm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0.5mm/rev(回転)で表面処理装置1を駆動して、外径が25mm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。この際、現像スリーブ132に対するエンドミル21は、現像スリーブ132に対して交差(図示例では直交)する位置に位置付けられている。その後、ファイバーサンダー26を用いて、現像スリーブ132の回転数を400rpmとし、ファイバーサンダー26の回転数を15000rpmとし、ファイバーサンダー26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、現像スリーブ132の外表面と凹み139との境界部143、144を研磨した。この際、外径が20mmでありかつ、粒度320のファイバーサンダー26が用いられた。   Inventive product 1 to inventive product 4 and Comparative Examples 1 to 2 described above use the end mill 21 having an outer diameter of 2 mm, the rotation speed of the developing sleeve 132 is 240 rpm, the rotation speed of the end mill 21 is 21300 rpm, The surface treatment apparatus 1 is driven at a moving speed in the longitudinal direction of the developing sleeve 132 of the end mill 21 of 0.5 mm / rev (rotation) to form a recess 139 in the developing sleeve 132 made of an aluminum alloy having an outer diameter of 25 mm. did. At this time, the end mill 21 with respect to the developing sleeve 132 is positioned at a position intersecting (orthogonal in the illustrated example) with respect to the developing sleeve 132. Thereafter, using the fiber sander 26, the rotation speed of the developing sleeve 132 is set to 400 rpm, the rotation speed of the fiber sander 26 is set to 15000 rpm, and the moving speed in the longitudinal direction of the developing sleeve 132 of the fiber sander 26 is 1 mm / rev (rotation). The surface treatment apparatus 1 was driven to polish the boundary portions 143 and 144 between the outer surface of the developing sleeve 132 and the recess 139. At this time, a fiber sander 26 having an outer diameter of 20 mm and a particle size of 320 was used.

また、現像スリーブ132の長手方向の断面における曲率半径が1.0mmの円弧状に形成されており、現像スリーブ132の周方向の凹み139間の間隔を0.22mm、現像スリーブ132の長手方向の凹み139間の間隔を0.5mmとなるように凹み139を配置した。   Further, the developing sleeve 132 is formed in an arc shape having a curvature radius of 1.0 mm in the longitudinal cross section, the interval between the circumferential recesses 139 of the developing sleeve 132 is 0.22 mm, and the developing sleeve 132 is arranged in the longitudinal direction. The recesses 139 are arranged so that the interval between the recesses 139 is 0.5 mm.

なお、画像の形成にあたっては、フェライトを軸剤として帯電調整剤を含有した樹脂コート層を有する平均体積粒径が35μmの磁性キャリア135と、乳化重合法によりポリエステルを主成分として帯電制御剤、色剤を混合し、その周りにシリカや酸化チタン等を外添し、平均体積粒径が5μmのトナーから構成された現像剤126が用いられた。トナー濃度は、7重量%に調整してヘンシェルミキサーで混合したものを用いた。プロセス条件は、感光体表面電位を−700V、露光電位を−150V現像バイアスを−550Vに固定した。   In forming an image, a magnetic carrier 135 having an average volume particle size of 35 μm having a resin coating layer containing a charge control agent using ferrite as a shaft agent, a charge control agent containing a polyester as a main component by an emulsion polymerization method, a color A developer 126 composed of a toner having an average volume particle size of 5 μm was used by mixing the agent and externally adding silica, titanium oxide, or the like. The toner concentration was adjusted to 7% by weight and mixed with a Henschel mixer. The process conditions were such that the photoreceptor surface potential was fixed at −700 V, the exposure potential was −150 V, and the developing bias was fixed at −550 V.

表1に示す結果では、以下の本発明品1乃至本発明品4及び比較例1乃至比較例2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3,000,000枚給紙(即ち現像ローラ115を45,000、000回転)後の画像の濃度低下を評価した。   In the results shown in Table 1, the density unevenness of the image formed by the image forming apparatus 101 using the developing roller 115 including the developing sleeve 132 of the following Invention 1 to Invention 4 and Comparative Example 1 to Comparative Example 2 is shown. Also, the image density reduction after feeding 3,000,000 sheets (that is, 45,000,000 rotations of the developing roller 115) was evaluated.

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、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。表1に示すように、初期及び3,000,000枚給紙(即ち現像ローラ115を45,000,000回転)後に濃度測定を行ない、初期に対する3,000,000枚給紙後の濃度の低下が10%未満であれば◎、15%未満であれば○、15%以上であれば×とした。   In the evaluation of the image, a so-called solid image having a uniform density with one color was output, density measurement was performed with a spectral densitometer at six locations of the solid image, and the average value at the six locations was used as the density. As shown in Table 1, density measurement is performed at the initial stage and after feeding 3,000,000 sheets (that is, 45,000,000 rotations of the developing roller 115). When the decrease was less than 10%, ◎, when it was less than 15%, ◯, and when it was 15% or more, x.

比較例1乃至比較例2の現像スリーブ132にマグネットローラ133を収容して得られた現像ローラ115を用いて画像形成装置101で画像形成したところ、3,000,000枚給紙後において、濃度低下が発生した。   When the image forming apparatus 101 formed an image using the developing roller 115 obtained by accommodating the magnet roller 133 in the developing sleeve 132 of Comparative Example 1 or Comparative Example 2, the density after feeding 3,000,000 sheets A drop occurred.

本発明品1乃至本発明品4の現像スリーブ132、132’にマグネットローラ133を収容して得られた現像ローラ115を用いて画像形成装置101で画像形成したところ、3,000,000枚給紙後において、濃度低下が発生せず、濃淡ムラのない良好な画像が得られることが確認できた。また、本発明品3及び本発明4は、本発明品1及び本発明品2よりも、濃度ムラの無いより良好な画像が得られることが確認できた。   When the image forming apparatus 101 formed an image using the developing roller 115 obtained by accommodating the magnet roller 133 in the developing sleeves 132 and 132 ′ of the inventive product 1 to the inventive product 4, 3,000,000 sheets were supplied. After the paper, it was confirmed that the density did not decrease and a good image with no shading unevenness was obtained. In addition, it was confirmed that the product 3 of the present invention and the product 4 of the present invention can obtain a better image without density unevenness than the products 1 and 2 of the present invention.

上述した本発明によれば、比較例1及び比較例2は、凹み139の境界部143、144の曲率半径R1、R2が、磁性キャリア135の体積平均粒径よりも小さく形成されている。これに対して本発明品1乃至本発明品4は、その凹み139の境界部143、144の曲率半径R1、R2が、磁性キャリアの体積平均粒径よりも大きく形成されている。そして、凹み139の境界部143、144の曲率半径R1、R2が磁性キャリア135の体積平均粒径よりも大きくなると、境界部143、144の磨耗が鈍化することから、予め、凹み139の境界部143、144の曲率半径R1、R2を磁性キャリア135の体積平均粒径よりも大きく形成しておくことによって、境界部143、144の磨耗が鈍化して、濃度低下が発生しないことが明らかとなった。   According to the present invention described above, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the radii of curvature R1 and R2 of the boundary portions 143 and 144 of the recess 139 are formed to be smaller than the volume average particle diameter of the magnetic carrier 135. On the other hand, in the products 1 to 4 of the present invention, the radii of curvature R1 and R2 of the boundary portions 143 and 144 of the recess 139 are formed larger than the volume average particle diameter of the magnetic carrier. Then, when the radii of curvature R1 and R2 of the boundary portions 143 and 144 of the recess 139 become larger than the volume average particle diameter of the magnetic carrier 135, the wear of the boundary portions 143 and 144 is slowed down. By forming the curvature radii R1 and R2 of 143 and 144 larger than the volume average particle diameter of the magnetic carrier 135, it becomes clear that the wear of the boundary portions 143 and 144 is dulled, and the concentration does not decrease. It was.

また、本発明品3及び本発明品4の第1角度θ1は60度に形成されかつ、第2角度θ2は30度に形成されており、第1角度θ1は、第2角度θ2よりも大きい角度に形成されている。これに対して本発明品1及び本発明品2の第1角度θ1及び第2角度θ2は、それぞれが45度に形成されている。現像スリーブ132は、画像形成装置101が画像形成する際に、現像剤126などによって、当該現像スリーブ132の回転方向S1の上流側の上流側内面140が、回転方向S1の下流側の下流側内面141よりも磨耗量が多い。このため、あらかじめ、第1角度θ1を第2角度θ2よりも大きい角度に形成する(即ち上流側内面140を下流側内面141よりもよりなだらかな傾斜に形成する)ことで、上流側内面140の磨耗が鈍化して、濃度低下が発生しないことが明らかとなった。   In addition, the first angle θ1 of the products 3 and 4 of the present invention is formed at 60 degrees, and the second angle θ2 is formed at 30 degrees, and the first angle θ1 is larger than the second angle θ2. It is formed at an angle. In contrast, the first angle θ1 and the second angle θ2 of the product 1 of the present invention and the product 2 of the present invention are each formed at 45 degrees. When the image forming apparatus 101 forms an image, the developing sleeve 132 has an upstream inner surface 140 on the upstream side in the rotation direction S1 of the developing sleeve 132 and a downstream inner surface on the downstream side in the rotation direction S1. The amount of wear is greater than 141. For this reason, the first angle θ1 is formed in advance at an angle larger than the second angle θ2 (that is, the upstream inner surface 140 is formed to have a gentler slope than the downstream inner surface 141). It became clear that the wear was slowed down and no decrease in concentration occurred.

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。   The present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

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
132、132’ 現像スリーブ
132a 軸芯
133 マグネットローラ
135 磁性キャリア
139 凹み
139a 底部
140 上流側内面
141 下流側内面
143、144 境界部
145 仮想面
θ1 第1角度
θ2 第2角度
R1、R2 曲率半径
S1 回転方向
21 End mill (rotary tool)
101 Image forming apparatus 106Y, 106M, 106C, 106K Process cartridge 108 Photosensitive drum (photosensitive member)
109 Charging roller (charging device)
113 Developing Device 115 Developing Roller 132, 132 ′ Developing Sleeve 132a Axle Core 133 Magnet Roller 135 Magnetic Carrier 139 Recess 139a Bottom 140 Upstream Inner Surface 141 Downstream Inner Surface 143, 144 Boundary 145 Virtual Surface θ1 First Angle θ2 Second Angle R1 , R2 radius of curvature S1 direction of rotation

特開2003−255692号公報JP 2003-255692 A 特開2004−191835号公報JP 2004-191835 A 特開2007−86091号公報JP 2007-86091 A

Claims (13)

(a)マグネットローラと、(b)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トナーが吸着された磁性キャリアを吸着するとともに、平面視円形又は楕円形の凹みが、互いに重ならないように間隔をあけて、多数設けられた現像スリーブと、を備えた現像ローラにおいて、
前記現像スリーブの周方向の断面における外表面と前記平面視円形又は楕円形の凹みとの境界部が、ファイバーサンダーを用いて研磨加工されて、丸みを帯びた曲面に形成されていることを特徴とする現像ローラ。
(A) a magnet roller; and (b) a magnetic carrier that encloses the magnet roller and attracts toner to the outer surface by the magnetic force of the magnet roller. In a developing roller provided with a large number of developing sleeves spaced apart so as not to overlap,
In the circumferential cross section of the developing sleeve, the boundary between the outer surface and the circular or oval dent in plan view is polished using a fiber sander and formed into a rounded curved surface. A developing roller.
前記丸みを帯びた曲面に形成された前記境界部の曲率半径が、前記磁性キャリアの体積平均粒径よりも大きいものと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。   The developing roller according to claim 1, wherein a radius of curvature of the boundary portion formed on the rounded curved surface is larger than a volume average particle diameter of the magnetic carrier. 前記現像スリーブの回転方向の上流側における前記境界部の曲率半径が、前記現像スリーブの回転方向の下流側における前記境界部の曲率半径よりも大きいものとされていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像ローラ。   2. The radius of curvature of the boundary portion on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve is greater than the radius of curvature of the boundary portion on the downstream side in the rotation direction of the developing sleeve. Alternatively, the developing roller according to claim 2. 前記現像スリーブの周方向の断面における回転方向の上流側に位置する上流側内面と、前記現像スリーブの軸芯と前記凹みの底部とを結ぶ仮想面と、がなす第1角度が、
前記現像スリーブの周方向の断面における回転方向の下流側に位置する下流側内面と、前記仮想面と、がなす第2角度よりも大きいものとされていることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の現像ローラ。
A first angle formed by an upstream inner surface located on the upstream side in the rotational direction in the circumferential cross section of the developing sleeve and a virtual plane connecting the axial center of the developing sleeve and the bottom of the recess,
2. The apparatus according to claim 1, wherein the developing sleeve is configured to have a larger angle than a second angle formed by a downstream inner surface located on the downstream side in the rotation direction in the circumferential section of the developing sleeve and the virtual surface. Item 4. The developing roller according to Item 3.
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、前記平面視円形又は楕円形の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乃至請求項4のうちいずれか一項に記載の現像ローラ。   The cross-sectional shape of the developing sleeve in the circumferential direction of the recess is formed in an arc shape, and the cross-sectional shape of the developing sleeve in the longitudinal direction of the circular or elliptical recess in the plan view is formed in an arc shape. The developing roller according to any one of claims 1 to 4, wherein the developing roller is characterized in that: 前記平面視円形又は楕円形の凹みにおける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乃至請求項4のうちいずれか一項に記載の現像ローラ。   The cross-sectional shape in the circumferential direction of the developing sleeve in the circular or elliptical recess in plan view is formed in a V shape, and the cross-sectional shape in the longitudinal direction of the developing sleeve in the recess is formed in an arc shape. The developing roller according to any one of claims 1 to 4, wherein the developing roller is provided. 前記現像スリーブの周方向に互いに隣り合う前記平面視円形又は楕円形の凹み同士が、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6のうちいずれか一項に記載の現像ローラ。   The circular or elliptical recesses in plan view adjacent to each other in the circumferential direction of the developing sleeve are disposed at positions shifted in the longitudinal direction of the developing sleeve. The developing roller according to any one of 6. 前記平面視円形又は楕円形の凹みが、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7に記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 7, wherein the recess in a circular shape or an elliptical shape in plan view is spirally disposed on an outer surface of the developing sleeve. 前記平面視円形又は楕円形の凹みが、軸芯回りに回転される回転工具によって、前記現像スリーブの外表面に切削加工されて形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項8のうちいずれか一項に記載の現像ローラ。   9. The dent in a circular or elliptical shape in plan view is formed by cutting the outer surface of the developing sleeve with a rotary tool rotated around an axis. The developing roller as described in any one of them. 前記平面視円形又は楕円形の凹みが、前記回転工具の軸芯と交差する状態に配置された現像スリーブがその軸芯回りに回転されながら、前記回転工具と前記現像スリーブとが当該現像スリーブの長手方向に相対的に移動されて形成されていることを特徴とする請求項9記載の現像ローラ。   While the developing sleeve arranged so that the circular or elliptical depression in plan view intersects the axis of the rotating tool is rotated around the axis, the rotating tool and the developing sleeve are connected to the developing sleeve. The developing roller according to claim 9, wherein the developing roller is formed to be relatively moved in the longitudinal direction. 外表面にトナーが吸着された磁性キャリア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乃至請求項10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. The developing roller according to claim 1, wherein the developing roller includes a developing roller having a developing sleeve that adsorbs a magnetic carrier having toner adsorbed on an outer surface. A developing device comprising: 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、前記現像装置として、請求項11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。   A process cartridge having at least a developing device, wherein the developing device includes the developing device according to claim 11. 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、前記現像装置として、請求項11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。   An image forming apparatus having at least a photosensitive drum, a charging device, and a developing device, wherein the developing device includes the developing device according to claim 11.
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