(57)【要約】【課題】現像ローラ上のトナー滞留を防止する現像ローラ製造方法、現像ローラ、現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】軸方向及び周方向に傾斜した刃が形成された第１ダイスと刃無しダイスを同方向に回転させ、未加工の現像ローラを前記第１ダイス及び前記刃無しダイスの回転方向と逆方向に回転させて前記第１ダイスと前記刃無しダイス間に送り螺旋状に連続する第１傾斜溝を形成する第１転造工程と、前記第１ダイスと逆方向の軸方向及び周方向に傾斜した刃が形成された第２ダイスと前記刃無しダイスを前記第１転造工程と逆方向の同方向に回転させ、第１傾斜溝が形成された前記現像ローラを、前記第１転造工程とは逆方向に回転させて前記第２ダイスと前記刃無しダイス間に送り前記第１傾斜溝と交差する螺旋状に連続する第２傾斜溝を形成する第２転造工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向及び周方向に傾斜した刃が形成された第１ダイスと刃無しダイスを同方向に回転させ、未加工の現像ローラを前記第１ダイス及び前記刃無しダイスの回転方向と逆方向に回転させて前記第１ダイスと前記刃無しダイス間に加工圧を付与しつつ送り螺旋状に連続する第１傾斜溝を形成する第１転造工程と、
前記第１ダイスと逆方向の軸方向及び周方向に傾斜した刃が形成された第２ダイスと前記刃無しダイスを前記第１転造工程と逆方向の同方向に回転させ、第１傾斜溝が形成された前記現像ローラを、前記第１転造工程とは逆方向に回転させて前記第２ダイスと前記刃無しダイス間に加工圧を付与しつつ送り前記第１傾斜溝と交差する螺旋状に連続する第２傾斜溝を形成する第２転造工程と、
を有することを特徴とする現像ローラ製造方法。
【請求項２】
前記第１ダイスまたは前記第２ダイス及び前記刃無しダイスの下部にガイド台を配置したことを特徴とする請求項１に記載の現像ローラ製造方法。
【請求項３】
前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝に囲まれた４角形の凸部の前記現像ローラの軸方向のいずれか一方に向いた２辺の稜線にバリが形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の現像ローラ製造方法。
【請求項４】
前記現像ローラを金属製としたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の現像ローラ製造方法。
【請求項５】
前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝のピッチを等ピッチとし、交差角を９０°としたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の現像ローラ製造方法。
【請求項６】
表面に互いに交差する軸方向及び周方向に傾斜した螺旋状に連続する第１傾斜溝及び第２傾斜溝が形成され、前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝に囲まれた４角形の凸部の前記現像ローラの軸方向のいずれか一方の側に向いた２辺の稜線にバリが形成されることを特徴とする現像ローラ。
【請求項７】
前記第１傾斜溝及び第２傾斜溝の溝部でトナーを搬送することを特徴とする請求項６に記載の現像ローラ。
【請求項８】
前記現像ローラを金属製としたことを特徴とする請求項６または７に記載の現像ローラ。
【請求項９】
トナーを供給する供給ローラと、
前記供給ローラからトナーが供給される現像ローラと、
前記現像ローラと当接し、前記現像ローラ上のトナー層厚を規制する規制ブレードと、
を備え、
前記現像ローラとして請求項６ないし８のいずれか１項に記載の現像ローラを用いることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
静電潜像が形成される潜像担持体と、
前記静電潜像をトナーにより現像して前記潜像担持体にトナー像を現像する現像装置と、
前記潜像担持体のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、
を備え、
前記現像装置は請求項９に記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ローラ製造方法、現像ローラ、現像装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非磁性一成分トナーを用いた画像形成装置では、トナーは現像ローラ上で摩擦帯電によって電荷が付与される。効率的に摩擦帯電を発生させるため、特開２００１−６６８７６号公報には、現像ローラにブラスト処理を施し、現像ローラ表面に所定の表面粗さＲｚを付与し、トナーが現像ローラに良好に擦られる状態とする現像ローラが開示されている。
【０００３】
ところが、ブラストと処理により形成された凹部は、大きさ、深さ、形状、及び配列が不均一である。このため、深い凹部に入り込んだトナーは転動されないため良好に帯電されない恐れがある。このように、現像ローラ表面の凹凸部の不均一に起因してフィルミングが発生するおそれがある。また、トナーが良好に帯電されない場合、トナーが現像器からもれて画像形成装置内に飛散したり、画像に地かぶりが生じるおそれがあるという問題もある。
【０００４】
そこでトナーの帯電性改善のために、特開２００７−１２１９４７号公報には、転造加工により現像ローラ上に規則的に格子状に配列した溝を形成した現像ローラとその製造方法が開示されている。このような溝が形成された現像ローラは、ブラスト処理のように不規則な表面状態が施された現像ローラより、帯電性が改善することが報告されている。
【特許文献１】特開２００１−６６８７６号公報
【特許文献２】特開２００７−１２１９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００７−１２１９４７号公報に開示された現像ローラにおいても、薄く着色したようなフィルミングが発生する。このフィルミングは、印字を重ねるほど成長し、現像ローラ表面が、そのトナーの色に除々に染まって見えるため、以後「着色フィルミング」と呼ぶことにする。この着色フィルミングの程度がひどくなると、トナーに適正な帯電が付与できなくなるため、トナー飛散量が増加し、画像上に地かぶりとなって現れる。
【０００６】
着色フィルミングの原因は、次のように考えることができる。転造加工で形成される格子状の溝に囲まれた凸部の斜面などにトナーが十分に循環できない領域が存在し、その領域にトナーが滞留する。この滞留したトナーが、連続印字時など現像ローラ表面の温度が上昇した際、滞留したトナーが熱の影響を受け、徐々にフィルミングしていく。転造加工により溝を形成する場合、溝に囲まれた凸部の稜線に突き出し部（以下、「バリ」という。）が発生することが多い。バリの陰になる部分は、トナーが滞留しやすくフィルミングの発生が起こりやすい。
【０００７】
現像ローラ上の現像されずに残ったトナーは、通常供給ローラにより取り除かれ、新しいトナーが供給されることにより、同一のトナーが同一の場所に滞留し続けないようになっている。しかし、凸部の稜線にバリが存在すると、図１２（ａ）（ｂ）に示されるように、供給ローラの回転方向によらず、古いトナーを完全に取り除くことができない。そのため、バリ近傍にトナー滞留が発生する。その結果、滞留トナーがフィルミングへと発展してしまう。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の持つ課題を解決する、トナー滞留を防止する現像ローラ製造方法、現像ローラ、現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の現像ローラ製造方法は、前記課題を解決するために、軸方向及び周方向に傾斜した刃が形成された第１ダイスと刃無しダイスを同方向に回転させ、未加工の現像ローラを前記第１ダイス及び前記刃無しダイスの回転方向と逆方向に回転させて前記第１ダイスと前記刃無しダイス間に加工圧を付与しつつ送り螺旋状に連続する第１傾斜溝を形成する第１転造工程と、前記第１ダイスと逆方向の軸方向及び周方向に傾斜した刃が形成された第２ダイスと前記刃無しダイスを前記第１転造工程と逆方向の同方向に回転させ、第１傾斜溝が形成された前記現像ローラを、前記第１転造工程とは逆方向に回転させて前記第２ダイスと前記刃無しダイス間に加工圧を付与しつつ送り前記第１傾斜溝と交差する螺旋状に連続する第２傾斜溝を形成する第２転造工程と、を有することを特徴とする。第１傾斜溝と第２傾斜溝に囲まれた４角形の凸部の４つの稜線の内、バリが形成される稜線を軸方向のいずれか一方に向いた２辺の稜線とすることができる。
【００１０】
また、本発明の現像ローラ製造方法は、前記第１ダイス、前記第２ダイス及び前記刃無しダイスの下部にガイド台を配置したことを特徴とする。転造加工される現像ローラを３点で支持して安定して転造加工できる。
【００１１】
また、本発明の現像ローラ製造方法は、前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝に囲まれた４角形の凸部の前記現像ローラの軸方向のいずれか一方に向いた２辺の稜線にバリが形成されることを特徴とする。バリが形成された２つの稜線方向に向かうトナーの流れを形成することにより、トナーの滞留を防止し、着色フィルミングの発生を抑制する。
【００１２】
また、本発明の現像ローラ製造方法は、前記現像ローラを金属製としたことを特徴とする。金属製とすることで、転造加工により第１及び第２傾斜溝を容易かつ確実に形成することができる。また、トナーを主に溝部で搬送する規制方式では、現像ローラ表面を導電性とすることで溝内の帯電したトナーとの間に鏡像力を作用させて安定して搬送することができる。
【００１３】
また、本発明の現像ローラ製造方法は、前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝のピッチを等ピッチとし、交差角を９０°としたことを特徴とする。４角形の凸部の形状を正方形とすることで、バリが形成される稜線の長さを短くすることができる。
【００１４】
また、本発明の現像ローラは、表面に互いに交差する軸方向及び周方向に傾斜した螺旋状に連続する第１傾斜溝及び第２傾斜溝が形成され、前記第１傾斜溝と前記第２傾斜溝に囲まれた４角形の凸部の前記現像ローラの軸方向のいずれか一方の側に向いた２辺の稜線にバリが形成されることを特徴とする。現像ローラにバリが形成された稜線方向に向かうトナーの流れを発生させることにより、トナーの滞留を防止し、着色フィルミングの発生を抑制する。
【００１５】
また、本発明の現像ローラは、前記第１傾斜溝及び第２傾斜溝の溝部でトナーを搬送することを特徴とする。トナーを主に溝部で搬送する規制方式により溝深さに応じて一定量のトナーを搬送することができる。
【００１６】
また、本発明の現像ローラは、金属製としたことを特徴とする。輪郭が明確で、深さが一定した第１及び第２傾斜溝を形成することができると共に、現像ローラ表面を導電性とすることで、溝内で搬送される帯電されたトナーに鏡像力が作用し、安定してトナーを搬送することができる。
【００１７】
また、本発明の現像装置は、トナーを供給する供給ローラと、前記供給ローラからトナーが供給される現像ローラと、前記現像ローラと当接し、前記現像ローラ上のトナー層厚を規制する規制ブレードと、を備え、前記現像ローラとして請求項６ないし８のいずれか１項に記載の現像ローラを用いることを特徴とする。現像ローラ上のトナー滞留を防止し、着色フィルミングの発生を抑制することができる。
【００１８】
また、本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される潜像担持体と、前記静電潜像をトナーにより現像して前記潜像担持体にトナー像を現像する現像装置と、前記潜像担持体のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、を備え、前記現像装置は請求項９に記載の現像装置であることを特徴とする。現像ローラ上のトナー滞留を防止し、着色フィルミングの発生を抑制できるので高画質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の画像形成装置の実施の形態の一例を模式的に示す図である。
【００２０】
図１に示すように、画像形成装置１０は、４つの画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、中間転写ベルト７０、二次転写ユニット８０を有し、さらに、定着ユニット９０、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルからなる表示ユニット９５、及び、これらのユニット等を制御し画像形成装置としての動作を司る制御ユニット１００を有している。
【００２１】
画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーで画像を形成する機能を有している。画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の構成は同様であるので、以下、画像形成ステーション１５Ｙについて説明する。
【００２２】
画像形成ステーション１５Ｙは、図１に示すように、像担持体の一例としての感光体２０Ｙの回転方向に沿って、帯電ユニット３０Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像ユニット５０Ｙ、一次転写ユニットを有している。
【００２３】
感光体２０Ｙは、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、矢印で示すように時計回りに回転する。
【００２４】
帯電ユニット３０Ｙは、感光体２０Ｙを帯電するための装置である。露光ユニット４０Ｙからは、レーザを照射することによって帯電された感光体２０Ｙ上に潜像を形成する。
【００２５】
露光ユニット４０Ｙは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体２０Ｙ上に照射する。
【００２６】
現像ユニット５０Ｙは、感光体２０Ｙ上に形成された潜像を、イエロー（Ｙ）のトナーを用いて現像するための装置である。現像ユニット５０Ｙは、交換可能なトナーカートリッジからトナーが供給される現像室内に現像ローラ５１Ｙ、供給ローラ５２Ｙが配置され、現像ローラ５１Ｙには、規制ブレード５３Ｙが当接し現像ローラ５１Ｙ上のトナーを薄層化する。
【００２７】
一次転写ユニットは、一次転写部Ｂ１で一次転写ローラ６５Ｙにより一次転写バイアスが印加され、感光体２０Ｙに形成されたイエロートナー像を中間転写ベルト７０に転写する。各一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４で４色のトナーが順次重ねて転写された場合には、中間転写ベルト７０にフルカラートナー像が形成される。
【００２８】
中間転写ベルト７０は、ベルト駆動ローラ７１ａ、従動ローラ７１ｂに張架されたエンドレスのベルトであり、感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）と当接しながら回転駆動される。
【００２９】
二次転写ユニット８０は、中間転写ベルト７０上に形成された単色トナー像やフルカラートナー像を紙、フィルム、布等の転写材に転写するための装置である。
【００３０】
定着ユニット９０は、定着ローラ９０ａと加圧ローラ９０ｂにより構成され、転写材上に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を転写材に融着させて永久像とするための装置である。
【００３１】
次に、このように構成された画像形成装置１０の動作について説明する。まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号及び制御信号がインターフェイスを介して画像形成装置のメインコントローラに入力されると、このメインコントローラからの指令に基づくユニットコントローラの制御により感光体２０Ｙ、現像ユニット５０Ｙに備えられた現像ローラ５１Ｙ、及び、中間転写ベルト７０等が回転する。感光体２０Ｙは、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０Ｙにより順次帯電される。
【００３２】
感光体２０Ｙの帯電された領域は、感光体２０Ｙの回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０Ｙによって、イエローＹの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。
【００３３】
感光体２０Ｙ上に形成された潜像は、感光体２０Ｙの回転に伴って現像位置に至り、現像ユニット５０Ｙによって現像される。これにより、感光体２０Ｙ上にトナー像が形成される。
【００３４】
感光体２０Ｙ上に形成されたトナー像は、感光体２０Ｙの回転に伴って一次転写部Ｂ１位置に至り、一次転写ユニットによって、中間転写ベルト７０に転写される。この際、一次転写ユニットでは、一次転写ローラ６５Ｙからトナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。この結果、各感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）上に形成された４色のトナー像は、中間転写ベルト７０に重なり合って転写され、中間転写ベルト７０上にはフルカラートナー像が形成される。
【００３５】
中間転写ベルト７０は、モータ等のベルト駆動手段からの駆動力がベルト駆動ローラ７１ａを介して伝達されることによって駆動される。
【００３６】
中間転写ベルト７０上に形成されたフルカラートナー像は、二次転写ユニット８０によって紙等の転写材に転写される。このような転写材は、給紙トレイから、給紙ローラ９４ａ、レジストローラ９４ｂを介して二次転写ユニット８０へ搬送される。
【００３７】
転写材に転写されたフルカラートナー像は、定着ユニット９０によって加熱加圧されて転写材に融着される。定着ユニット９０の通過後、排紙ローラ９４ｃにより排紙される。
【００３８】
一方、感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４位置を経過した後に、除電ユニット（図示せず）によって除電され、次の潜像を形成するための帯電に備える。
【００３９】
二次転写後の中間転写ベルト７０の従動ローラ７１ｂ側に中間転写ベルトクリーニング装置（図示せず）が設置され、二次転写後の中間転写ベルト７０をクリーニングする。
【００４０】
図２（ａ）は、本発明の現像ユニット５０Ｙの一例を示す模式図であり、図２（ｂ）は、この例の現像ユニット５０Ｙの部分図である。
【００４１】
現像ユニット５０Ｙは、感光体２０ＹにトナーＴを搬送する現像ローラ５１Ｙ、現像ローラ５１Ｙに圧接されてトナーＴを供給する供給ローラ５２Ｙ、現像ローラ５１Ｙに圧接されて感光体２０Ｙに搬送するトナーＴを規制する規制ブレード５３Ｙ、トナーＴを攪拌して搬送するトナー攪拌搬送部材５４Ｙ、トナー攪拌搬送部材５４Ｙによって搬送されたトナーＴを受けて供給ローラ５２Ｙの方へ案内するトナー受け部材５５Ｙ、および現像ローラ５１Ｙに現像後残ったトナーＴを回収する方向に当接しながらトナー漏れを防止するためのシール部材５６Ｙ、トナーＴを収容するケース５７Ｙを備えている。
【００４２】
現像ローラ５１Ｙは、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属または合金などの導電性材料で円筒状に形成されている。供給ローラ５２Ｙは、発泡ウレタンゴム、シリコンゴム等の弾性材料により円筒状に形成されるか、植毛されたシートを円筒体に巻き付けて形成される。現像ローラ５１Ｙと供給ローラ５２Ｙが接触しながら回転することで、トナーＴが現像ローラ５１Ｙ上に供給され、所定厚みのトナー層が現像ローラ５１Ｙ上に形成される。トナーＴが供給された現像ローラ５１Ｙに規制ブレード５３Ｙが当接し、現像ローラ５１Ｙ上のトナー層厚を規制する。トナーは現像ローラ５１Ｙ上で摩擦帯電によって電荷が付与される。
【００４３】
現像ローラ５１Ｙの両端部には、それぞれスペーサ５８Ｙが固定されている。これらのスペーサ５８Ｙが感光体２０Ｙの像非担持面に圧接されることで、現像ローラ５１Ｙのトナー搬送面とこのトナー搬送面に対向する感光体２０Ｙの像担持面の間に、現像ギャップｇが形成されている。
【００４４】
そして、この現像ギャップｇは、スペーサ５８Ｙの厚みを適宜選択することで所望の大きさに調節される。これにより、この現像置は非磁性一成分現像剤であるトナーＴを用いた非磁性一成分現像剤非接触ジャンピング現像を行うようになっている。その場合、この例のでは、図２（ｂ）に示すように感光体２０Ｙが時計回りに回転するとともに、現像ローラ５１Ｙおよび供給ローラ５２Ｙがともに反時計回りに回転するように設定されている。そして、感光体２０Ｙの周速と現像ローラ５１Ｙ上のスペーサ５８Ｙの周速とが同一または略同一に設定されている。なお、本実施形態では、非接触式の現像方式で説明したが、接触式の現像方式を用いても良い。
【００４５】
図３は、本発明の現像ローラおよびその表面の部分拡大図の一例を示す図であり、図３の部分拡大図（点線円内）は、この例の現像ローラ５１Ｙの表面部拡大図である。
【００４６】
トナーの搬送性とトナーの帯電性を向上するために、現像ローラ５１Ｙの表面に、軸方向及び周方向に対して所定角で傾斜した螺旋状に連続した第１傾斜溝５１ａと、第１傾斜溝５１ａと逆方向に軸方向及び周方向に傾斜した螺旋状に連続した第２傾斜溝５１ｂとが交差して形成される。また、第１傾斜溝５１ａと第２傾斜溝５１ｂに囲まれ、傾斜側面５１ｄを有する４角形の凸部５１ｃが形成される。本発明の現像ローラ５１Ｙでは、その表面に形成された第１傾斜溝５１ａと第２傾斜溝５１ｂの主に溝部でトナーを搬送する規制方式を採用する。現像ローラ５１Ｙは、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属または合金などの導電性材料で形成されているため、溝内で搬送される帯電したトナーとの間に鏡像力が作用し安定してトナーを現像ニップまで搬送する。また、トナーとして、体積平均粒径が５μｍ以下の小粒径トナーを用いると、画像を高画質化することができ、小粒径トナーは粒径の大きなトナーと比較して帯電性が高いためトナーを主に溝内で搬送する規制方式に適している。なお、現像ローラ５１Ｙの表面には、必要に応じて、ニッケルメッキ、クロムメッキ等が施されていてもよい。また、トナーの平均円形度が０．９５〜 ０．９９、好ましくは０．９７２〜 ０．９８３のトナーを用いるとよい。これにより、帯電量が安定するとともに、搬送性も優れたものとすることができる。トナーの円形度の調節法としては、乳化重合法では２次粒子の凝集過程で温度と時間を制御することで、円形度を自由に変えることができ、その範囲は０．９４〜 １．００とできる。懸濁重合法では、真球のトナーの作成が可能であり、円形度は０．９８〜 １．００の範囲とできる。平均円形度を０．９５〜 ０．９９とするには、トナーのＴｇ温度以上で加熱変形させることで適宜調節できる。
【００４７】
図４は、現像ローラ５１Ｙの表面に第１傾斜溝５１ａと第２傾斜溝５１ｂを形成するための、従来の転造加工を示す図である。
【００４８】
転造加工に用いる転造装置２００は、現像ローラ５１Ｙに第１傾斜溝５１ａを形成するための軸方向及び周方向に傾斜した第１傾斜刃２０１ａを備えた第１ダイス２０１と、現像ローラ５１Ｙに第２傾斜溝５１ｂを形成するための第１傾斜刃２０１ａと逆方向の軸方向及び周方向に傾斜した第２傾斜刃２０２ａを備えた第２ダイス２０２と、第１ダイス２０１と第２ダイス２０２の下部に配置されたガイド台２０３を備えている。
【００４９】
転造装置２００は、対向する位置に配置され矢印のように時計方向に回転している第１ダイス２０１及び第２ダイス２０２とガイド台２０３との間に、ワーク（ここでは、未加工の現像ローラ５１Ｙ）を搬送し転造加工する。転造加工時、第１ダイス２０１と第２ダイス２０２をワークに押圧し加工圧を付与する。ワークは、第１ダイス２０１，第２ダイス２０２の回転方向と逆の反時計方向に回転させて転造加工する。第１ダイス２０１と第２ダイス２０２を反時計方向に回転し、ワークを時計方向に回転して転造加工しても良い。
【００５０】
第１ダイス２０１及び第２ダイス２０１には、上述した第１傾斜溝５１ａ及び第２傾斜溝５１ｂを形成するための第１傾斜刃２０１ａ、第２傾斜２０２ａが、各々設けられている。第１傾斜刃２０１ａ、第２傾斜刃２０２ａは、ワークの表面に交差する第１傾斜溝５１ａ、第２傾斜溝５１ｂ及び傾斜側面５１ｄを有する載頭４角錐台形状の凸部５１ｃを形成する。
【００５１】
載頭４角錐台形状の凸部５１ｃの形状は、第１および第２傾斜溝５１ａ、５１ｂの傾斜角が４５°でかつそれらのピッチが互いに同じに設定された場合には正方形状を呈し、第１および第２傾斜溝５１ａ、５１ｂの傾斜角が４５°以外の角度でかつそれらのピッチが互いに同じに設定された場合には菱形状を呈する。また、４角形の凸部５１ｃの形状は、第１および第２傾斜溝５１ａ、５１ｂの傾斜角が４５°でかつそれらのピッチが互いに異なるように設定された場合には長方形状を呈し、第１および第２傾斜溝５１ａ、５１ｂｂの傾斜角が４５°以外の角度でかつそれらのピッチが互いに異なるように設定された場合には平行四辺形状を呈する。バリ５１ｅは４角形の凸部５１ｃの稜線に形成されるので、稜線の長さをできるだけ短くするために、凸部５１ｃの形状は正方形が望ましい。そのため、第１傾斜溝５１ａと第２傾斜溝５１ｂを等ピッチとし交差角を９０°とする。
【００５２】
第１ダイス２０１と第２ダイス２０２がワークの表面に当接される部位を第１傾斜刃２０１ａ、第２傾斜刃２０２ａとしているが、第１傾斜刃２０１ａと第２傾斜刃２０２ａは、転造加工においてはワークを積極的に切削するものではなく、押圧力によりワークを押し潰して窪みを形成するように作用する。
【００５３】
また、この転造加工の際には、ワークの両端部に第１ダイス２０１、第２ダイス２０２が当接されないようにして、両端部には凹凸のない滑らかな面を残しておく。すなわち、現像ローラ５１Ｙの中央部で第１ダイス２０１及び第２ダイス２０２が接触しなかった凸部５１ｃと、転造加工による加工対象とされない両端部とは、非加工面とされる。
【００５４】
このように、規則的な溝を形成した現像ローラ５１Ｙを用いても、現像ローラ５１Ｙの第１傾斜溝５１ａと第２傾斜溝５１ｂに囲まれた載頭４角錐台形状の凸部５１ｃの傾斜側面５１ｄなどにトナーが十分に循環できない領域が存在し、トナーがその部分に滞留し、前述の着色フィルミングが発生する。トナーが十分に循環しない領域として、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、転造加工の過程で形成されるバリ５１ｅの影に位置する凸部５１ｃの傾斜側面５１ｄがあげられる。
【００５５】
転造加工において、第１ダイス２０１の第１傾斜刃２０１ａと第２ダイス２０２の第２傾斜刃２０２ａは、ワークを積極的に切削するものではなく、押圧力によりワークを押し潰して窪みを形成するように作用するものである。そのため、図５に示されるように、転造加工後に形成される第１傾斜溝５１ａと第２傾斜溝５１ｂに囲まれた載頭４角錐台形状の凸部５１ｃの稜線には盛り上がり部が形成される。ワークの転造加工時の回転方向の上流側（回転方向の後方側）に位置する２辺の稜線に形成される盛り上がり部は、ガイド台２０３により押し潰されて、稜線から外側（凸部５１ｃの稜線からワークの転造加工時の回転方向の上流側の溝部側）に突き出したバリ５１ｅが形成される。盛り上がり部は、回転方向の下流側（回転方向の前方側）の稜線にも形成されるが、下流側の盛り上がり部は、凸部５１ｃの上面で押し潰されるので、稜線の外側に突き出すことはない。
【００５６】
図６は、図４に示す転造加工により現像ローラ５１Ｙを転造加工した場合のバリ５１ｅの形成箇所を示す図である。
【００５７】
図６に示されるように、第１傾斜溝５１ａ及び第２傾斜溝５１ｂに囲まれた載頭４角錐台形状の凸部５１ｃの２辺の稜線にバリ５１ｅが形成される。バリ５１ｅが形成された２辺の稜線は、現像ローラ５１Ｙの軸方向の一方側（右側）と他方側（左側）にそれぞれ向いている。図４に示される転造装置２００において、第１ダイス２０１及び第２ダイス２０２の回転方向を反時計方向とし、ワークの回転方向を時計方向にして転造加工するとバリ５１ｅの形成される２辺の稜線は変わる。ワークに傾斜溝を形成する転造加工においては、第１傾斜溝５１ａと第２傾斜溝５１ｂを同時に形成する場合、バリ５１ｅが形成される２辺の稜線は、現像ローラ５１Ｙの軸方向の一方側（右側）と他方側（左側）にそれぞれ向くように形成される。
【００５８】
バリ５１ｅは、トナー滞留の発生の原因となり、着色フィルミングを引き起こす。バリ５１ｅの影部となる凸部５１ｃの傾斜側面５１ｄに残ったトナーを循環するために、現像ローラ５１Ｙに、バリ５１ｅの形成された稜線に向かう軸方向のトナーの流れを形成することが有効であることが実験の結果判明した。そのため、本発明者は、バリ５１ｅの形成される稜線を現像ローラ５１Ｙの軸方向のいずれか一方に向いた４角形の凸部５１ｃの２辺に形成する現像ローラ製造方法を開発した。
【００５９】
図７（ａ）（ｂ）は、バリ５１ｅを現像ローラ５１Ｙの軸方向のいずれか一方に向いた４角形の凸部５１ｃの２辺の稜線に形成するための第１実施形態の転造加工を示す図である。
【００６０】
第１実施形態の第１転造工程は、ガイド台２０３に軸方向及び周方向に傾斜した第１傾斜刃２０１ａを備えた第１ダイス２０１と、刃無しダイス２０４が対向配置された転造装置２００により行われる。本実施形態では、第１傾斜刃２０１ａの軸方向の傾斜角度を４５°とし、現像ローラ５１Ｙに形成する溝間隔を等ピッチとした。第１転造工程では、第１ダイス２０１と刃無しダイス２０４は、図７（ａ）の矢印のように反時計方向に回転する。未加工の現像ローラ５１Ｙを、両端部Ａ、Ｂの内、端部Ａの方から第１ダイス２０１と刃無しダイス２０４の回転方向と逆方向の時計方向に回転しつつ、第１ダイス２０１、刃無しダイス２０４及びガイド台２０３の間に搬送する。転造加工時、第１ダイス２０１と刃無しダイス２０４は、未加工の現像ローラ５１Ｙを押圧する方向の加工圧を付与される。
【００６１】
第１転造工程の結果、図８に示すように螺旋状に連続した第１傾斜溝５１ａが現像ローラ５１Ｙ上に形成される。第１傾斜溝５１ａの転造時、転造加工されなかった帯状部分の現像ローラ５１Ｙの回転方向の上流側、かつ、未加工の現像ローラ５１Ｙの送り方向の上流側（送り方向の後方側、すなわち、現像ローラ５１Ｙの軸方向の一方に向く側）の稜線にバリ５１ｅが形成される。
【００６２】
第１実施形態の第２転造工程は、第１転造工程で用いた転造装置２００とは別の転造装置２００’を用いる。転造装置２００’は、ガイド台２０３に第１傾斜刃２０１ａと逆方向に軸方向及び周方向に傾斜した第２傾斜刃２０２ａを備えた第２ダイス２０２と、刃無しダイス２０４が対向配置されている。本実施形態では、第２傾斜刃２０２ａの軸方向の傾斜角度を４５°、現像ローラ５１Ｙに形成する溝間隔を等ピッチとした。
【００６３】
第２転造工程では、第２ダイス２０２と刃無しダイス２０４は、図７（ｂ）の矢印のように第１転造工程とは逆方向の時計方向に回転する。第１傾斜溝５１ａが形成された現像ローラ５１Ｙを、両端部Ａ、Ｂの内、端部Ａの方から第２ダイス２０２と刃無しダイス２０４の回転方向と逆方向の反時計方向に回転させて転写装置２００’の第２ダイス２０２、刃無しダイス２０４及びガイド台２０３の間に搬送する。転造加工時、第２ダイス２０２と刃無しダイス２０４は、現像ローラ５１Ｙを押圧する方向の加工圧を付与する。
【００６４】
第２転造工程の結果、図９に示すように螺旋状に連続した第１傾斜溝５１ａと交差角９０°で交差する第２傾斜溝５１ｂが現像ローラ５１Ｙ上に形成される。第１傾斜溝５１ａと第２傾斜溝５１ｂで囲まれた正方形の凸部５１ｃの現像ローラ５１Ｙの軸方向の一方の側（右側）に向いた２辺の稜線にバリ５１ｅが形成される。
【００６５】
バリ５１ｅの形成される凸部５１ｃの２辺の稜線を現像ローラ５１Ｙの他方の側（左側）とする場合、第１転造工程で第１ダイス２０２と刃無しダイス２０４の回転方向と未加工の現像ローラ５１Ｙの回転方向を図７（ａ）の逆方向とし、第１傾斜溝５１ａを形成し、第２転造工程で、第２ダイス２０２と刃無しダイス２０４の回転方向と第１傾斜溝５１ａの形成された現像ローラ５１Ｙの回転方向を図７（ｂ）の逆方向とし、第２傾斜溝５１ａを形成する。その結果、第１傾斜溝５１ａと第２傾斜溝５１ｂで囲まれた正方形の凸部５１ｃの現像ローラ５１Ｙの軸方向の他方の側（左側）に向いた２辺の稜線にバリ５１ｅが形成される。
【００６６】
第１実施形態では、２台の転造装置２００、２００’を用いているが、第１転造工程で用いた転造装置２００を、第２転造工程で第１ダイス２０１を第２ダイス２０２に付け替えて使用しても良い。また、第１実施形態では、第１傾斜溝５１ａと第２傾斜溝５１ｂの交差角を９０°としているが、交差角はそれ以外の角度でも良い。
【００６７】
図１０（ａ）（ｂ）は、バリ５１ｅを稜線を現像ローラ５１Ｙの軸方向のいずれか一方に向いた２辺の稜線に形成するための第２実施形態の転造加工を示す図である。
【００６８】
第２実施形態の第１転造工程は、ガイド台２０３に第１傾斜刃２０１ａを備えた第１ダイス２０１と、刃無しダイス２０４が対向配置された転造装置２００により行われる。本実施形態では、第１傾斜刃２０１ａの軸方向の傾斜角度を４５°、現像ローラ５１Ｙに形成する溝間隔を等ピッチとした。第１転造工程では、第１ダイス２０１と刃無しダイス２０４は、図１０（ａ）の矢印のように反時計方向に回転する。未加工の現像ローラ５１Ｙを、両端部Ａ、Ｂの内、端部Ａの方から第１ダイス２０１と刃無しダイス２０４の回転方向と逆方向の時計方向に回転させ、転造装置２００の一方の側から、第１ダイス２０１、刃無しダイス２０４及びガイド台２０３の間に搬送する。転造加工時、第１ダイス２０１と刃無しダイス２０４は、未加工の現像ローラ５１Ｙを押圧する方向の加工圧を付与する。
【００６９】
第１転造工程の結果、第１実施形態と同様に図８に示すように螺旋状に連続した第１傾斜溝５１ａが現像ローラ５１Ｙ上に形成される。第１傾斜溝５１ａの転造時、転造加工されなかった帯状部分の現像ローラ５１Ｙの回転方向の上流側、かつ、未加工の現像ローラ５１Ｙの送り方向の上流側（送り方向の後方側、すなわち、現像ローラ５１Ｙの軸方向の一方に向く側）の稜線にバリ５１ｅが形成される。
【００７０】
第２実施形態の第２転造工程は、第１転造工程で用いた転造装置２００の第１ダイス２０１を、第１傾斜刃２０１ａと逆方向に傾斜した第２傾斜刃２０２ａを備えた第２ダイス２０２に取り替えたものを使用する。本実施形態では、第２傾斜刃２０２ａの軸方向の傾斜角度を４５°、現像ローラ５１Ｙに形成する溝間隔を等ピッチとした。第２転造工程では、第２ダイス２０２と刃無しダイス２０４は、図１０（ｂ）の矢印のように第１転造工程とは逆方向の時計方向に回転する。第１傾斜溝５１ａが形成された現像ローラ５１Ｙは、第１転造工程で未加工の現像ローラ５１Ｙが転造を開始した転写装置２００の一方の側と反対側から、両端部Ａ，Ｂの内、端部Ａを先頭にして搬送する。現像ローラ５１Ｙは、第２ダイス２０２と刃無しダイス２０４の回転方向と逆方向の反時計方向に回転させる。転造加工時、第２ダイス２０２と刃無しダイス２０４は、現像ローラ５１Ｙを押圧する方向の加工圧を付与する。
【００７１】
第２転造工程の結果、図９に示すように螺旋状に連続した第１傾斜溝５１ａと交差角９０°で交差する第２傾斜溝５１ｂが現像ローラ５１Ｙ上に形成される。第１傾斜溝５１ａと第２傾斜溝５１ｂで囲まれた正方形の凸部５１ｃの現像ローラ５１Ｙの軸方向の一方の側（右側）に向いた２辺の稜線にバリ５１ｅが形成される。第２実施形態では、第１傾斜溝５１ａと第２傾斜溝５１ｂの交差角を９０°としているが、交差角はそれ以外の角度でも良い。第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、バリ５１ｅの形成される凸部５１ｃの２辺の稜線を現像ローラ５１Ｙの他方の側（左側）に形成することができる。第２実施形態の現像ローラ製造方法は、転造装置２００が一台でもでき、転造加工ラインの長さに制限がある場合等に適している。
【００７２】
図１１は、バリ５１ｅを現像ローラ５１Ｙの軸方向のいずれか一方の側に向いた２辺の稜線に形成することによる作用、効果を示す図である。図１１に示されるように、バリ５１ｅが現像ローラ５１Ｙの一方の側（右側）に向いた２辺の稜線に形成されている。現像ローラ５１Ｙに矢印のよういに一方の側（右側）から他方の側（左側）に向かうトナーの流れを形成した場合、トナーの流れは、バリ５１ｅの形成された２辺の稜線の下に潜り込み、バリ５１ｅの影の傾斜側面５１ｄに残ったトナーを押し流し、トナーの滞留を防止する。その結果、トナー滞留が原因である着色フィルミングの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の画像形成装置の実施形態の全体を示す図である。
【図２】（ａ）（ｂ）本発明の現像装置の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の現像ローラおよびその表面の部分拡大図の一例を示す図である。
【図４】従来の転造加工を示す図である。
【図５】バリの発生メカニズムを示す図である。
【図６】従来の転造加工により形成されるバリの位置を示す図である。
【図７】（ａ）（ｂ）本発明の現像ローラの転造加工工程の第１実施形態を示す図である。
【図８】第１転造工程で形成される第１傾斜溝とバリの状態を示す図である。
【図９】第２転造工程により形成される第２傾斜溝とバリの状態を示す図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）本発明の現像ローラの転造加工工程の第２実施形態を示す図である。
【図１１】バリを現像ローラの軸方向のいずれか一方の側の２辺の稜線に形成することによる作用、効果を示す図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）バリによるトナー滞留の発生を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０：画像形成装置、１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：画像形成ステーション、２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：感光体、３０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：帯電ユニット、４０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：露光ユニット、５０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）：現像ユニット、５１Ｙ：現像ローラ、５１ａ：第１傾斜溝、５１ｂ：第２傾斜溝、５１ｃ：凸部、５１ｄ：傾斜側面、５１ｅ：バリ、５２Ｙ：供給ローラ、５３Ｙ：規制ブレード、５４Ｙ：トナー攪拌搬送部材、５５Ｙ：トナー受部材、５６Ｙ：シール部材、５７Ｙ：ケース、５８Ｙ：スペーサ、７０：中間転写ベルト、８０：二次転写ユニット、９０：定着ユニット、１００：制御ユニット、２００：転造装置、２０１：第１ダイス、２０１ａ：第１傾斜刃、２０２：第２ダイス、２０２ａ：第２傾斜刃、２０３：ガイド台、２０４：刃無しダイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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