(57)【要約】【課題】トナー粒子の変形等を抑制できる現像装置、トナー粒子担持ローラ、画像形成装置、画像形成システム、及び、トナー粒子担持ローラの製造方法を実現することにある。【解決手段】（ａ１）その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラであって、（ａ２）前記表面に設けられた凸部であって、該凸部の少なくとも先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、を有するトナー粒子担持ローラ、（ｂ）を備えたことを特徴とする現像装置。【選択図】図８
2011118412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ１）その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラであって、
（ａ２）前記表面に設けられた凸部であって、
該凸部の少なくとも先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、
を有するトナー粒子担持ローラ、
（ｂ）を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置であって、
前記トナー粒子担持ローラは、前記表面を備えた円筒部を有し、
該円筒部は、単一の材料から成ることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の現像装置であって、
前記トナー粒子担持ローラの軸方向一端部から他端部に亘って該トナー粒子担持ローラに当接して、該トナー粒子担持ローラに担持されたトナー粒子の層厚を規制するための層厚規制部材を備え、
前記層厚規制部材は、該層厚規制部材が有する平面が前記トナー粒子担持ローラに当接することにより、前記層厚を規制することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置であって、
前記表面に、前記トナー粒子担持ローラの軸方向及び周方向に対し傾斜を有し前記軸方向に等ピッチに形成された螺旋状の溝部が、設けられ、
前記溝部は、前記傾斜の角度を異ならせて２種類形成されており、
前記凸部は、前記２種類の前記溝部に囲まれて設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の現像装置であって、
前記凸部は、
その下部から前記先端部へ向かって平坦で、かつ、前記先端部に繋がっている側面、
を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現像装置であって、
前記凸部に備えられている前記側面の、前記溝部の底面からの傾斜角は、４５度以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項４に記載の現像装置であって、
前記凸部は、該凸部の全体に前記丸みを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項４〜請求項７のいずれかに記載の現像装置であって、
前記凸部及び前記溝部は、双方とも、前記トナー粒子を担持するための担持部であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項４〜請求項８のいずれかに記載の現像装置であって、
前記溝部の深さは、前記トナー粒子の体積平均粒径の２倍以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項４〜請求項９のいずれかに記載の現像装置であって、
前記潜像は、格子状に区画された領域に形成されたドット状潜像を有し、
格子は、前記軸方向において複数種類のピッチで形成可能であり、
前記溝部の、前記軸方向におけるピッチは、前記格子における複数種類のピッチのうち最長ピッチより小さいことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
（ａ１）その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラであって、
（ａ２）前記表面に設けられた凸部であって、
該凸部の少なくとも先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、
を有するトナー粒子担持ローラ、
（ｂ）を備え、
（ｃ）前記トナー粒子担持ローラは、前記表面を備えた円筒部を有し、
該円筒部は、単一の材料から成り、
（ｄ）前記トナー粒子担持ローラの軸方向一端部から他端部に亘って該トナー粒子担持ローラに当接して、該トナー粒子担持ローラに担持されたトナー粒子の層厚を規制するための層厚規制部材を備え、
前記層厚規制部材は、該層厚規制部材が有する平面が前記トナー粒子担持ローラに当接することにより、前記層厚を規制し、
（ｅ）前記表面に、前記トナー粒子担持ローラの軸方向及び周方向に対し傾斜を有し前記軸方向に等ピッチに形成された螺旋状の溝部が、設けられ、
前記溝部は、前記傾斜の角度を異ならせて２種類形成されており、
前記凸部は、前記２種類の前記溝部に囲まれて設けられ、
（ｆ）前記凸部は、
その下部から前記先端部へ向かって平坦で、かつ、前記先端部に繋がっている側面、
を備え、
（ｇ）前記凸部に備えられている前記側面の、前記溝部の底面からの傾斜角は、４５度以下であり、
（ｈ）前記凸部及び前記溝部は、双方とも、前記トナー粒子を担持するための担持部であり、
（ｉ）前記溝部の深さは、前記トナー粒子の体積平均粒径の２倍以下であり、
（ｊ）前記潜像は、格子状に区画された領域に形成されたドット状潜像を有し、
格子は、前記軸方向において複数種類のピッチで形成可能であり、
前記溝部の、前記軸方向におけるピッチは、前記格子における複数種類のピッチのうち最長ピッチより小さいことを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラであって、
前記表面に設けられた凸部であって、該凸部の少なくとも先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、
を有することを特徴とするトナー粒子担持ローラ。
【請求項１３】
（ａ）潜像を担持するための像担持体と、
（ｂ）その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラであって、
前記表面に設けられた凸部であって、該凸部の少なくとも先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、を有するトナー粒子担持ローラ、
を備えた現像装置と、
（ｃ）を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
（Ａ）コンピュータ、及び、
（Ｂ）このコンピュータに接続可能な画像形成装置であって、
（ａ）潜像を担持するための像担持体と、
（ｂ）その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラであって
前記表面に設けられた凸部であって、該凸部の少なくとも先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、を有するトナー粒子担持ローラ、
を備えた現像装置と、
（ｃ）を有する画像形成装置、
（Ｃ）を具備したことを特徴とする画像形成システム。
【請求項１５】
その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラの製造方法であって、
少なくともその先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、を転造加工により前記表面に形成するステップ、
を有することを特徴とするトナー粒子担持ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、トナー粒子担持ローラ、画像形成装置、画像形成システム、及び、トナー粒子担持ローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタ等の画像形成装置は既によく知られている。かかる画像形成装置は、例えば、潜像を担持するための像担持体と、現像剤（トナー粒子）によって前記像担持体に担持された潜像を現像する現像装置と、を有している。そして、画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号等が送信されると、現像装置を像担持体と対向する現像位置に位置決めし、像担持体に担持された潜像を、現像装置内のトナー粒子で現像してトナー像を形成し、該トナー像を媒体に転写して、最終的に媒体に画像を形成する。
【０００３】
上記の現像装置は、像担持体に担持された潜像を現像するという既述の機能等を実現するために、その表面にトナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラを有している。また、現像装置の中には、トナー粒子を適切に担持すべく、トナー粒子担持ローラの表面に凸部が形成されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２６３０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、トナー粒子担持ローラの表面に凸部が形成されている場合には、該凸部の形状によって、凸部から該トナー粒子の局部に力が作用することがある。例えば、凸部の先端部が尖っている場合には、該先端部がトナー粒子に接触する際に、先端部からトナー粒子の局部に力が集中して作用することがある。このように、凸部からトナー粒子の局部に力が集中して作用すると、該力に起因して、トナー粒子が変形したり、該トナー粒子が割れる恐れがある。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トナー粒子の変形等を抑制できる現像装置、トナー粒子担持ローラ、画像形成装置、画像形成システム、及び、トナー粒子担持ローラの製造方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、主たる本発明は、（ａ１）その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラであって、（ａ２）前記表面に設けられた凸部であって、該凸部の少なくとも先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、を有するトナー粒子担持ローラ、（ｂ）を備えたことを特徴とする現像装置である。
【０００８】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】プリンタ１０を構成する主要構成要素を示した図である。
【図２】図１のプリンタ１０の制御ユニットを示すブロック図である。
【図３】現像装置の概念図である。
【図４】現像装置の主要構成要素を示した断面図である。
【図５】現像ローラ５１０の斜視模式図であり、凹部５１８を表した図である。
【図６】現像ローラ５１０の正面模式図である。
【図７】現像ローラ５１０の表面を示した模式図であって、図６に示す部分Ａを拡大した図である。
【図８】凸部５１９と凹部５１８の断面形状を示した模式図である。
【図９】現像ローラ５１０の製造方法を示したフローチャートである。
【図１０】現像ローラ５１０の製造工程における、現像ローラ５１０の変遷を示した模式図である。
【図１１】現像ローラ５１０の転造加工を説明するための説明図である。
【図１２】スクリーン及び潜像におけるピッチを説明するための図である。
【図１３】第二実施形態に係る現像ローラ５１０の凸部５１９と凹部５１８の断面形状を示した模式図である。
【図１４】画像形成システムの外観構成を示した説明図である。
【図１５】図１４に示した画像形成システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。
【００１１】
（ａ１）その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラであって、（ａ２）前記表面に設けられた凸部であって、該凸部の少なくとも先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、を有するトナー粒子担持ローラ、（ｂ）を備えたことを特徴とする現像装置。
このような現像装置によれば、丸みがトナー粒子に接触する際に、凸部（丸み）からトナー粒子に力が分散して作用する。このため、上記の現像装置の場合には、凸部からトナー粒子の局部に力が集中して作用することを抑制できるから、該力に起因するトナー粒子の変形等を抑制することが可能となる。
【００１２】
また、かかる現像装置であって、前記トナー粒子担持ローラは、前記表面を備えた円筒部を有し、該円筒部は、単一の材料から成ることとしてもよい。
かかる場合には、簡易に、上述の凸部を有するトナー粒子担持ローラを実現することが可能となる。
【００１３】
また、かかる現像装置であって、前記トナー粒子担持ローラの軸方向一端部から他端部に亘って該トナー粒子担持ローラに当接して、該トナー粒子担持ローラに担持されたトナー粒子の層厚を規制するための層厚規制部材を備え、前記層厚規制部材は、該層厚規制部材が有する平面が前記トナー粒子担持ローラに当接することにより、前記層厚を規制することとしてもよい。
層厚規制部材が有する平面がトナー粒子担持ローラに当接することにより、前記層厚が規制される場合には、層厚規制部材によってトナー粒子が凸部に向かって押圧されるから、凸部からトナー粒子に力が作用しやすい。このため、上記の場合には、その先端部に丸みを有する凸部を設けたことによる効果、すなわち、トナー粒子の変形等を抑制できる効果が、より有効に奏される。
【００１４】
また、かかる現像装置であって、前記表面に、前記トナー粒子担持ローラの軸方向及び周方向に対し傾斜を有し前記軸方向に等ピッチに形成された螺旋状の溝部が、設けられ、前記溝部は、前記傾斜の角度を異ならせて２種類形成されており、前記凸部は、前記２種類の前記溝部に囲まれて設けられていることとしてもよい。
【００１５】
また、かかる現像装置であって、前記凸部は、その下部から前記先端部へ向かって平坦で、かつ、前記先端部に繋がっている側面、を備えたこととしてもよい。
【００１６】
また、かかる現像装置であって、前記凸部に備えられている前記側面の、前記溝部の底面からの傾斜角は、４５度以下であることとしてもよい。
かかる場合には、トナー粒子が側面に接触した際に、該側面から受ける力のうち鉛直上方への力成分の大きさが、水平方向への力成分の大きさ以上となる。このため、上記の場合には、トナー粒子が、前記鉛直上方への力成分によって、側面を登って先端部へ移動しやすいから、トナー粒子の転動性の低下を抑制できる。
【００１７】
また、かかる現像装置であって、前記凸部は、該凸部の全体に前記丸みを備えたこととしてもよい。
かかる場合には、凸部にエッジが形成されないから、凸部からトナー粒子に作用する力を、より有効に分散することが可能となる。
【００１８】
また、かかる現像装置であって、前記凸部及び前記溝部は、双方とも、前記トナー粒子を担持するための担持部であることとしてもよい。
かかる場合には、担持部である凸部に担持されたトナー粒子に該凸部から力が作用しやすいから、トナー粒子担持ローラの表面に凸部を設けたことによる効果、すなわち、トナー粒子の変形等を抑制できる効果が、より有効に奏される。
【００１９】
また、かかる現像装置であって、前記溝部の深さは、前記トナー粒子の体積平均粒径の２倍以下であることとしてもよい。
かかる場合には、溝部内でトナー粒子担持ローラと層厚規制部材との間に位置するトナー粒子の多くが、トナー粒子担持ローラ及び層厚規制部材のうちの少なくともどちらか一方に接触するため、トナー粒子の帯電性が適切なものとなる。
【００２０】
また、かかる現像装置であって、前記潜像は、格子状に区画された領域に形成されたドット状潜像を有し、格子は、前記軸方向において複数種類のピッチで形成可能であり、前記溝部の、前記軸方向におけるピッチは、前記格子における複数種類のピッチのうち最長ピッチより小さいこととしてもよい。
トナー粒子担持ローラの表面においては、溝部と溝部以外の所では、溝部の方がトナー粒子の担持量が多い。このため、潜像を現像した際には、溝部と対向した部位が僅かに濃度が高くなる畏れがある。そして、格子における複数種類のピッチのうち最長ピッチより、溝部の軸方向におけるピッチの方が大きい場合には、格子状に区画された領域に形成されたドット状潜像を現像した際に、トナー粒子担持ローラの溝部を含む部分にて形成されるドットと、溝部を含まない部分にて形成されるドットとが生じてしまう。この場合には、潜像が現像されたトナー像に周期的な濃度ムラが発生する。ところが、上記のような現像装置によれば、各ドット状潜像を現像したドットのいずれも、トナー粒子担持ローラの溝部を含む部分にて形成されることになる。このため、現像されたトナー像に溝部による濃度ムラが発生することを抑えることが可能である。
【００２１】
また、（ａ１）その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラであって、（ａ２）前記表面に設けられた凸部であって、該凸部の少なくとも先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、を有するトナー粒子担持ローラ、（ｂ）を備え、（ｃ）前記トナー粒子担持ローラは、前記表面を備えた円筒部を有し、該円筒部は、単一の材料から成り、（ｄ）前記トナー粒子担持ローラの軸方向一端部から他端部に亘って該トナー粒子担持ローラに当接して、該トナー粒子担持ローラに担持されたトナー粒子の層厚を規制するための層厚規制部材を備え、前記層厚規制部材は、該層厚規制部材が有する平面が前記トナー粒子担持ローラに当接することにより、前記層厚を規制し、（ｅ）前記表面に、前記トナー粒子担持ローラの軸方向及び周方向に対し傾斜を有し前記軸方向に等ピッチに形成された螺旋状の溝部が、設けられ、前記溝部は、前記傾斜の角度を異ならせて２種類形成されており、前記凸部は、前記２種類の前記溝部に囲まれて設けられ、（ｆ）前記凸部は、その下部から前記先端部へ向かって平坦で、かつ、前記先端部に繋がっている側面、を備え、（ｇ）前記凸部に備えられている前記側面の、前記溝部の底面からの傾斜角は、４５度以下であり、（ｈ）前記凸部及び前記溝部は、双方とも、前記トナー粒子を担持するための担持部であり、（ｉ）前記溝部の深さは、前記トナー粒子の体積平均粒径の２倍以下であり、（ｊ）前記潜像は、格子状に区画された領域に形成されたドット状潜像を有し、格子は、前記軸方向において複数種類のピッチで形成可能であり、前記溝部の、前記軸方向におけるピッチは、前記格子における複数種類のピッチのうち最長ピッチより小さいことを特徴とする現像装置。
このような現像装置によれば、トナー粒子の変形等を抑制することが可能な効果が、最も有効に奏される。
【００２２】
また、その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラであって、前記表面に設けられた凸部であって、該凸部の少なくとも先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、を有することを特徴とするトナー粒子担持ローラ。
このようなトナー粒子担持ローラによれば、凸部（丸み）からトナー粒子に力が分散して作用するため、凸部からトナー粒子の局部に力が集中して作用することを防止でき、結果として、トナー粒子の変形等を抑制することが可能となる。
【００２３】
また、（ａ）潜像を担持するための像担持体と、（ｂ）その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラであって、前記表面に設けられた凸部であって、該凸部の少なくとも先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、を有するトナー粒子担持ローラ、を備えた現像装置と、（ｃ）を有することを特徴とする画像形成装置。
このような画像形成装置によれば、凸部（丸み）からトナー粒子に力が分散して作用するため、凸部からトナー粒子の局部に力が集中して作用することを防止でき、結果として、トナー粒子の変形等を抑制することが可能となる。
【００２４】
また、（Ａ）コンピュータ、及び、（Ｂ）このコンピュータに接続可能な画像形成装置であって、（ａ）潜像を担持するための像担持体と、（ｂ）その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラであって、前記表面に設けられた凸部であって、該凸部の少なくとも先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、を有するトナー粒子担持ローラ、を備えた現像装置と、（ｃ）を有する画像形成装置、（Ｃ）を具備したことを特徴とする画像形成システム。
このような画像形成システムによれば、凸部（丸み）からトナー粒子に力が分散して作用するため、凸部からトナー粒子の局部に力が集中して作用することを防止でき、結果として、トナー粒子の変形等を抑制することが可能となる。
【００２５】
また、その表面にて前記トナー粒子を担持し、該トナー粒子によって像担持体に担持された潜像を現像するトナー粒子担持ローラの製造方法であって、少なくともその先端部に丸みを備え、かつ、該丸みの曲率半径が前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部、を転造加工により前記表面に形成するステップ、を有することを特徴とするトナー粒子担持ローラの製造方法。
このようなトナー粒子担持ローラの製造方法によれば、トナー粒子の変形等を抑制することが可能となる。
【００２６】
＝＝＝画像形成装置の全体構成例＝＝＝
次に、図１を用いて、「画像形成装置」としてレーザビームプリンタ（以下、プリンタともいう）１０を例にとって、その概要について説明する。図１は、プリンタ１０を構成する主要構成要素を示した図である。なお、図１には、矢印にて上下方向を示しており、例えば、給紙トレイ９２は、プリンタ１０の下部に配置されており、定着ユニット９０は、プリンタ１０の上部に配置されている。
【００２７】
＜＜＜プリンタ１０の構成例＞＞＞
本実施の形態に係るプリンタ１０は、図１に示すように、「像担持体」の一例としての感光体２０の回転方向に沿って、帯電ユニット３０、露光ユニット４０、ＹＭＣＫ現像ユニット５０、一次転写ユニット６０、中間転写体７０、クリーニングユニット７５を有し、さらに、二次転写ユニット８０、定着ユニット９０、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルでなる表示ユニット９５、及び、これらのユニット等を制御しプリンタとしての動作を司る制御ユニット１００を有している。
【００２８】
感光体２０は、円筒状の導電性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、図１中の矢印で示すように時計回りに回転する。
【００２９】
帯電ユニット３０は、感光体２０を帯電するための装置であり、露光ユニット４０は、レーザを照射することによって帯電された感光体２０上に潜像を形成する装置である。この露光ユニット４０は、光としてのレーザビームを射出するための半導体レーザ、多角形のポリゴンミラーを回転させるポリゴンミラーユニット、Ｆ−θレンズ等の複数種類の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、変調されたレーザビームを帯電された感光体２０上に照射する。このとき半導体レーザから射出されたレーザビームは、ポリゴンミラーに照射される。ポリゴンミラーに照射されたレーザビームはポリゴンミラーの回転により反射角度を変更されつつレンズを通して感光体２０上を走査する。そして、所定のタイミングにてレーザビームがＯＮ／ＯＦＦされて、所定の速度で回転する感光体２０上の格子状に区画された領域にドット状潜像が形成される。そして、これらドット状潜像により潜像が構成される。ここで、ドット状潜像は、潜像を形成するものなので肉眼では見えない。
【００３０】
ＹＭＣＫ現像ユニット５０は、感光体２０上に形成された潜像を、現像装置に収容されたトナー粒子（以下、単にトナーＴとも呼ぶ）、すなわち、ブラック現像装置５１に収容されたブラック（Ｋ）トナー、マゼンタ現像装置５２に収容されたマゼンタ（Ｍ）トナー、シアン現像装置５３に収容されたシアン（Ｃ）トナー、及び、イエロー現像装置５４に収容されたイエロー（Ｙ）トナーを用いて現像するための装置である。
【００３１】
このＹＭＣＫ現像ユニット５０は、前記４つの現像装置５１、５２、５３、５４が装着された状態で回転することにより、前記４つの現像装置５１、５２、５３、５４の位置を動かすことを可能としている。すなわち、このＹＭＣＫ現像ユニット５０は、前記４つの現像装置５１、５２、５３、５４を４つの保持部５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄにより保持しており、前記４つの現像装置５１、５２、５３、５４は、中心軸５０ａを中心として、それらの相対位置を維持したまま回転可能となっている。そして、１ページ分の画像形成が終了する毎に選択的に感光体２０に対向し、それぞれの現像装置５１、５２、５３、５４に収容されたトナーＴにて、感光体２０上に形成された潜像を順次現像する。なお、前述した４つの現像装置５１，５２，５３，５４の各々は、ＹＭＣＫ現像ユニット５０の前記保持部に対して着脱可能となっている。また、各現像装置の詳細については後述する。
【００３２】
一次転写ユニット６０は、感光体２０に形成された単色トナー像を中間転写体７０に転写するための装置であり、４色のトナーが順次重ねて転写されると、中間転写体７０にフルカラートナー像が形成される。
この中間転写体７０は、ＰＥＴフィルムの表面に錫蒸着層を設けさらにその表層に半導電塗料を形成、積層したエンドレスのベルトであり、感光体２０とほぼ同じ周速度にて回転駆動される。
二次転写ユニット８０は、中間転写体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、布等の媒体に転写するための装置である。
定着ユニット９０は、媒体上に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を媒体に融着させて永久像とするための装置である。
【００３３】
クリーニングユニット７５は、一次転写ユニット６０と帯電ユニット３０との間に設けられ、感光体２０の表面に当接されたゴム製のクリーニングブレード７６を有し、一次転写ユニット６０によって中間転写体７０上にトナー像が転写された後に、感光体２０上に残存するトナーＴをクリーニングブレード７６により掻き落として除去するための装置である。
【００３４】
制御ユニット１００は、図２に示すようにメインコントローラ１０１と、ユニットコントローラ１０２とで構成され、メインコントローラ１０１には画像信号及び制御信号が入力され、この画像信号及び制御信号に基づく指令に応じてユニットコントローラ１０２が前記各ユニット等を制御して画像を形成する。
【００３５】
＜＜＜プリンタ１０の動作例＞＞＞
次に、このように構成されたプリンタ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（Ｉ／Ｆ）１１２を介してプリンタ１０のメインコントローラ１０１に入力されると、このメインコントローラ１０１からの指令に基づくユニットコントローラ１０２の制御により感光体２０、及び、中間転写体７０が回転する。感光体２０は、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０により順次帯電される。
【００３６】
感光体２０の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０によって、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。また、ＹＭＣＫ現像ユニット５０は、イエロー（Ｙ）トナーを収容したイエロー現像装置５４が、感光体２０に対向した現像位置に位置している。
感光体２０上に形成された潜像は、感光体２０の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像装置５４によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体２０上にイエロートナー像が形成される。
感光体２０上に形成されたイエロートナー像は、感光体２０の回転に伴って一次転写位置に至り、一次転写ユニット６０によって、中間転写体７０に転写される。この際、一次転写ユニット６０には、トナーＴの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。なお、この間、感光体２０と中間転写体７０とは接触しており、また、二次転写ユニット８０は、中間転写体７０から離間している。
【００３７】
上記の処理が、第２色目、第３色目、及び、第４色目について、各々の現像装置毎に順次実行されることにより、各画像信号に対応した４色のトナー像が、中間転写体７０に重なり合って転写される。これにより、中間転写体７０上にはフルカラートナー像が形成される。
中間転写体７０上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写体７０の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ユニット８０によって媒体に転写される。なお、媒体は、給紙トレイ９２から、給紙ローラ９４、レジローラ９６を介して二次転写ユニット８０へ搬送される。また、転写動作を行う際、二次転写ユニット８０は中間転写体７０に押圧されるとともに二次転写電圧が印加される。
媒体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媒体に融着される。
【００３８】
一方、感光体２０は一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット７５に支持されたクリーニングブレード７６によって、その表面に付着しているトナーＴが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーＴは、クリーニングユニット７５が備える残存トナー回収部に回収される。
【００３９】
＝＝＝制御ユニットの概要＝＝＝
次に、制御ユニット１００の構成について図２を参照しつつ説明する。制御ユニット１００のメインコントローラ１０１は、インターフェイス１１２を介してホストコンピュータと電気的に接続され、このホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ１１３を備えている。ユニットコントローラ１０２は、装置本体の各ユニット（帯電ユニット３０、露光ユニット４０、ＹＭＣＫ現像ユニット５０、一次転写ユニット６０、クリーニングユニット７５、二次転写ユニット８０、定着ユニット９０、表示ユニット９５）と電気的に接続され、それらが備えるセンサからの信号を受信することによって、各ユニットの状態を検出しつつ、メインコントローラ１０１から入力される信号に基づいて、各ユニットを制御する。
【００４０】
＝＝＝現像装置の概要＝＝＝
次に、図３及び図４を用いて、現像装置の構成例、及び、動作例について説明する。図３は、現像装置の概念図である。図４は、現像装置の主要構成要素を示した断面図である。なお、図４に示す断面図は、図３に示す長手方向に垂直な面で現像装置を切り取った断面を表したものである。また、図４においては、図１同様、矢印にて上下方向を示しており、例えば、現像ローラ５１０の中心軸は、感光体２０の中心軸よりも下方にある。また、図４では、イエロー現像装置５４が、感光体２０と対向する現像位置に位置している状態にて示されている。
【００４１】
ＹＭＣＫ現像ユニット５０には、ブラック（Ｋ）トナーを収容したブラック現像装置５１、マゼンタ（Ｍ）トナーを収容したマゼンタ現像装置５２、シアン（Ｃ）トナーを収容したシアン現像装置５３、及び、イエロー（Ｙ）トナーを収容したイエロー現像装置５４が設けられているが、各現像装置の構成は同様であるので、以下、イエロー現像装置５４について説明する。
【００４２】
＜＜＜現像装置の構成例＞＞＞
イエロー現像装置５４は、「トナー粒子担持ローラ」の一例としての現像ローラ５１０、上シール５２０、トナー収容体５３０、ハウジング５４０、トナー供給ローラ５５０、「層厚規制部材」の一例としての規制ブレード５６０等を有している。
【００４３】
現像ローラ５１０は、その表面にトナー粒子（トナーＴ）を担持し、該トナー粒子によって感光体２０に担持された潜像を現像するためのものである。この現像ローラ５１０は、アルミ合金、鉄合金等からなる部材である。現像ローラ５１０の表面には、「溝部」の一例としての凹部５１８と、凸部５１９とが、設けられている（図６参照）。なお、現像ローラ５１０の表面形状については、後で詳述する。
【００４４】
また、現像ローラ５１０は、図３に示すように、現像装置の長手方向（現像ローラ５１０の軸方向）両端部で支持されており、中心軸を中心として回転可能である。図４に示すように、現像ローラ５１０は、感光体２０の回転方向（図４において時計方向）と逆の方向（図４において反時計方向）に回転する。その中心軸は、感光体２０の中心軸よりも下方にある。
【００４５】
また、イエロー現像装置５４が感光体２０と対向している状態で、現像ローラ５１０と感光体２０との間には空隙が存在する。すなわち、イエロー現像装置５４は、感光体２０上に形成された潜像を非接触状態で現像する。なお、感光体２０上に形成された潜像を現像する際には、現像ローラ５１０と感光体２０との間に交番電界が形成される。
【００４６】
ハウジング５４０は、一体成型された複数の樹脂製のハウジング部、すなわち、上ハウジング部５４２と下ハウジング部５４４、とを溶着して製造されたものであり、その内部に、トナーＴを収容するためのトナー収容体５３０が形成されている。トナー収容体５３０は、内壁から内方へ（図４の上下方向）突出させたトナーＴを仕切るための仕切り壁５４５により、二つのトナー収容部、すなわち、第一トナー収容部５３０ａと第二トナー収容部５３０ｂと、に分けられている。
【００４７】
そして、第一トナー収容部５３０ａと第二トナー収容部５３０ｂとは、上部が連通され、図４に示す状態で、仕切り壁５４５によりトナーＴの移動が規制されている。しかしながら、ＹＭＣＫ現像ユニット５０が回転する際には、第一トナー収容部５３０ａと第二トナー収容部５３０ｂとに収容されていたトナーが、現像位置における上部側の連通している部位側に一旦集められ、図４に示す状態に戻るときには、それらのトナーが混合されて第一トナー収容部５３０ａ及び第二トナー収容部５３０ｂに戻されることになる。すなわち、ＹＭＣＫ現像ユニット５０が回転することにより現像装置内のトナーＴは適切に撹拌されることになる。
【００４８】
このため、本実施の形態では、トナー収容体５３０に攪拌部材を設けていないが、トナー収容体５３０に収容されたトナーＴを攪拌するための攪拌部材を設けてもよい。また、図４に示すように、ハウジング５４０（すなわち、第一トナー収容部５３０ａ）は下部に開口５７２を有しており、現像ローラ５１０が、この開口５７２に臨ませて設けられている。
【００４９】
トナー供給ローラ５５０は、前述した第一トナー収容部５３０ａに設けられ、当該第一トナー収容部５３０ａに収容されたトナーＴを現像ローラ５１０に供給するとともに、現像後に現像ローラ５１０に残存しているトナーＴを、現像ローラ５１０から剥ぎ取る。このトナー供給ローラ５５０は、ポリウレタンフォーム等からなり、弾性変形された状態で現像ローラ５１０に当接している。トナー供給ローラ５５０は、第一トナー収容部５３０ａの下部に配置されており、第一トナー収容部５３０ａに収容されたトナーＴは、該第一トナー収容部５３０ａの下部にてトナー供給ローラ５５０によって現像ローラ５１０に供給される。トナー供給ローラ５５０は、中心軸を中心として回転可能であり、その中心軸は、現像ローラ５１０の回転中心軸よりも下方にある。また、トナー供給ローラ５５０は、現像ローラ５１０の回転方向（図４において反時計方向）と逆の方向（図４において時計方向）に回転する。
【００５０】
上シール５２０は、現像ローラ５１０にその軸方向に沿って当接して、現像位置を通過後に現像ローラ５１０上に残留しているトナーＴのハウジング５４０内への移動を許容し、かつ、ハウジング５４０内のトナーＴのハウジング５４０外への移動を規制する。この上シール５２０は、ポリエチレンフィルム等からなるシールである。上シール５２０は、後述するホルダー５２６の上シール支持部５２６ａによって支持されており、また、その長手方向が現像ローラ５１０の軸方向に沿うように設けられている。上シール５２０が現像ローラ５１０に当接する当接位置は、現像ローラ５１０の中心軸よりも上方である。
【００５１】
また、上シール５２０の、現像ローラ５１０に当接する当接面５２０ｂ、とは反対側の面（当該面を、反対面５２０ｃとも呼ぶ）と、前記上シール支持部５２６ａとの間には、モルトプレーン等の弾性体からなる上シール付勢部材５２４が圧縮した状態で設けられている。この上シール付勢部材５２４は、その付勢力で上シール５２０を現像ローラ５１０側へ付勢することにより、上シール５２０を現像ローラ５１０に押しつけている。
【００５２】
規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０の軸方向一端部から他端部に亘って現像ローラ５１０に当接部５６２ａにて当接して、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴの層厚を規制し、また、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴに電荷を付与する。この規制ブレード５６０は、図４に示すように、ゴム部５６２と、ゴム支持部５６４と、を有している。
ゴム部５６２は、シリコンゴム、ウレタンゴム等からなり、現像ローラ５１０に当接している。
【００５３】
ゴム支持部５６４は、薄板５６４ａと薄板支持部５６４ｂとから構成されており、その短手方向一端部５６４ｄ（すなわち、薄板５６４ａ側の端部）でゴム部５６２を支持する。薄板５６４ａは、リン青銅、ステンレス等からなり、バネ性を有している。薄板５６４ａは、ゴム部５６２を支持しており、その付勢力によってゴム部５６２を現像ローラ５１０に押しつけている。薄板支持部５６４ｂは、ゴム支持部５６４の短手方向他端部５６４ｅに配置された金属製の板金であり、当該薄板支持部５６４ｂは、前記薄板５６４ａの、ゴム部５６２を支持している側とは逆側の端、を支持した状態で、当該薄板５６４ａに取り付けられている。
【００５４】
規制ブレード５６０の、薄板支持部５６４ｂ側とは逆側の端、すなわち、先端５６０ａは、現像ローラ５１０に接触しておらず、該先端５６０ａから所定距離だけ離れた部分（すなわち、当接部５６２ａ）が、現像ローラ５１０に幅を持って接触している。すなわち、規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０にエッジにて当接しておらず、腹当たりにて当接しており、規制ブレード５６０が有する平面（具体的には、ゴム部５６２の平面）が現像ローラ５１０に当接することにより、前記層厚を規制する。また、規制ブレード５６０は、その先端５６０ａが現像ローラ５１０の回転方向の上流側に向くように配置されており、いわゆるカウンタ当接している。なお、規制ブレード５６０が現像ローラ５１０に当接する当接位置は、現像ローラ５１０の中心軸よりも下方であり、かつ、トナー供給ローラ５５０の中心軸よりも下方である。また、当該規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０にその軸方向に沿って当接することにより、トナー収容体５３０からのトナーＴの漏れを防止する機能も発揮する。
【００５５】
＜＜＜現像装置の動作例＞＞＞
このように構成されたイエロー現像装置５４において、トナー供給ローラ５５０がトナー収容体５３０に収容されているトナーＴを現像ローラ５１０に供給する。現像ローラ５１０に供給されたトナーＴは、現像ローラ５１０の回転に伴って、規制ブレード５６０の当接位置に至り、該当接位置を通過する際に、層厚が規制されるとともに、電荷が付与される。層厚が規制され、電荷が付与された現像ローラ５１０上のトナーＴは、現像ローラ５１０のさらなる回転によって、感光体２０に対向する現像位置に至り、該現像位置にて交番電界下で感光体２０上に形成された潜像の現像に供される。現像ローラ５１０のさらなる回転によって現像位置を通過した現像ローラ５１０上のトナーＴは、上シール５２０を通過して、上シール５２０によって掻き落とされることなく現像装置内に回収される。さらに、未だ現像ローラ５１０に残存しているトナーＴは、前記トナー供給ローラ５５０によって剥ぎ取られうる。
【００５６】
＝＝＝現像ローラ５１０の表面形状について＝＝＝
次に、現像ローラ５１０の表面形状について、図５〜図８を用いて説明する。図５は、現像ローラ５１０の斜視模式図であり、凹部５１８を表した図である。図６は、現像ローラ５１０の正面模式図である。図７は、現像ローラ５１０の表面を示した模式図であって、図６に示す部分Ａを拡大した図である。図８は、凸部５１９と凹部５１８の断面形状を示した模式図である。
【００５７】
図５〜図７においては、矢印にて現像ローラ５１０の軸方向が、図８においては、矢印にて第一凹部５１８ａの長手方向が、それぞれ示されている。また、図５〜図８においては、図を分かりやすくするために、凸部５１９等のスケールが実際のものと異なっている。また、図６及び図７において、記号Ｘで示した矢印の方向は、第一凹部５１８ａの長手方向を、記号Ｙで示した矢印の方向は、第二凹部５１８ｂの長手方向を、それぞれ示している。そして、図８においては、図６において記号Ｙで示した第一凹部５１８ａの長手方向に沿う断面を示している。なお、図６の記号Ｘで示した第二凹部５１８ｂの長手方向に沿って凸部５１９及び凹部５１８の断面をとった際の、該凸部５１９及び凹部５１８の断面形状も、図８に示す凸部５１９と凹部５１８の断面形状と同様である。
【００５８】
現像ローラ５１０は、図５や図６に示すように、円筒部５１０ａと軸部５１０ｂを有している。円筒部５１０ａは、その表面にてトナー粒子を担持する。この円筒部５１０ａは、アルミ合金等の単一の材料から成り、その表面に、凹凸加工部５１２と非凹凸加工部５１４が形成されている。軸部５１０ｂは、現像ローラ５１０の軸方向両端部に位置し、不図示の軸受けを介してハウジング５４０に支持されている。
【００５９】
凹凸加工部５１２は、現像ローラ５１０の軸方向において中央部に位置する部分であり、トナーＴを適切に担持させるために凹凸加工がその表面に施されている（凹凸加工部５１２の凸部５１９及び凹部５１８は、双方とも、トナー粒子（トナーＴ）を担持するためのトナー担持部としての機能を発揮する）。本実施の形態においては、当該凹凸加工として所謂転造加工（転造加工については、後述の現像ローラ５１０の製造方法の項で、詳述する）が用いられ、当該転造加工により凹凸加工部５１２の表面に凹部５１８と凸部５１９が形成されている。より具体的に説明すると、凹凸加工部５１２の表面には、転造加工により溝が形成され、このことにより、凹凸加工部５１２は、凹部５１８と凸部５１９とを有することとなる。
【００６０】
凹部５１８は、図５に示すように、現像ローラ５１０の軸方向及び周方向に対し傾斜を有し、前記軸方向に等ピッチに形成された螺旋状の溝部である。この凹部５１８は、現像ローラ５１０の軸方向及び周方向に対する傾斜の角度を異ならせて、２種類形成されている（第一凹部５１８ａと第二凹部５１８ｂが形成されている）。
【００６１】
すなわち、第一凹部５１８ａは、現像ローラ５１０の軸方向と反時計方向に４５度の角度を成すように、螺旋状に形成され、第二凹部５１８ｂは、現像ローラ５１０の軸方向と時計方向に４５度の角度を成すように、螺旋状に形成されている。このため、第一凹部５１８ａと第二凹部５１８ｂの交差する角度は、９０度となる。また、第一凹部５１８ａ及び第二凹部５１８ｂの、現像ローラ５１０の軸方向におけるピッチは、等しく形成されており、本実施形態においては、図７に示すように約１１２μｍである。
【００６２】
凸部５１９は、図６に示すように、前記２種類の凹部（すなわち、第一凹部５１８ａと第二凹部５１８ｂ）に囲まれて設けられている。この凸部５１９は、図８に示すように、その先端部５１９ａに丸み５１９ｄを備えている。そして、丸み５１９ｄの曲率半径は、トナー粒子の体積平均粒径（７μｍ）の半分以上となるように設定されている。
【００６３】
また、凸部５１９は、先端部５１９ａに繋がっている側面５１９ｂを備えている。この側面５１９ｂは、凸部５１９の下部５１９ｃから先端部５１９ａへ向かって平坦である。また、側面５１９ｂは、図８に示すように、凹部５１８の平坦な底面５１８ｃとも繋がっており、かつ、該底面５１８ｃに対して傾斜している斜面である。そして、側面５１９ｂの、凹部５１８の底面５１８ｃからの傾斜角（図８において、記号βで表される角度）は、４５度以下であり、本実施形態においては、前記傾斜角が４５度である。
【００６４】
なお、本実施形態において、丸み５１９ｄの断面形状は、図８に示すように、２つの側面５１９ｂを結ぶ円弧である。かかる際に、上述の曲率半径の大きさは、該円弧の半径と同じ大きさとなる。
【００６５】
また、凸部５１９の高さ（凹部５１８の深さ）は、トナー粒子の体積平均粒径（７μｍ）の２倍以下である。なお、本実施形態において、凹部５１８の深さは、約７μｍであるため、トナー粒子の体積平均粒径と同じ大きさである。また、凹部５１８の幅は、約３０μｍであり、溝角度（図８において、記号αで表される角度）は、約９０度である。
【００６６】
非凹凸加工部５１４は、図６に示すように、前述した凹凸加工（転造加工）がその表面に施されていない部分である。この非凹凸加工部５１４は、現像ローラ５１０の軸方向において凹凸加工部５１２と軸部５１０ｂの間に位置しており、その表面が滑らかな状態となっている（当該表面の十点平均粗さＲｚは、１μｍ以下）。
【００６７】
＝＝＝現像ローラ５１０の製造方法について＝＝＝
次に、上述の表面形状（凹部５１８と凸部５１９）を有する現像ローラ５１０の製造方法について、図９、図１０Ａ〜図１０Ｅ、及び、図１１を用いて説明する。図９は、現像ローラ５１０の製造方法を示したフローチャートである。図１０Ａ〜図１０Ｅは、現像ローラ５１０の製造工程における、現像ローラ５１０の変遷を示した模式図である。図１１は、現像ローラ５１０の転造加工を説明するための説明図である。なお、図１０Ａ〜図１０Ｃでは、パイプ材６００の断面が、図１０Ｄと図１０Ｅでは、パイプ材６００の外周が、それぞれ示されている。
【００６８】
先ず、図１０Ａに示すように、現像ローラ５１０の円筒部５１０ａの基材としてのパイプ材６００を準備する（ステップｓ１０２）。当該パイプ材６００の肉厚は０．５〜３ｍｍである。
次に、図１０Ｂに示すように、当該パイプ材６００の長手方向両端部にフランジ圧入部６０２を作る（ステップｓ１０４）。当該フランジ圧入部６０２は、切削加工により作られる。
次に、図１０Ｃに示すように、当該フランジ圧入部６０２に、現像ローラ５１０の軸部５１０ｂを構成するフランジ６０４を圧入する（ステップｓ１０６）。フランジ６０４のパイプ材６００への固定を確実にするために、フランジ６０４の圧入後、フランジ６０４をパイプ材６００へ接着又は溶接するようにしてもよい。
次に、図１０Ｄに示すように、フランジ６０４が圧入されたパイプ材６００の表面にセンタレス研磨を施す（ステップｓ１０８）。当該センタレス研磨は、当該表面の全面に亘って実施され、センタレス研磨後の当該表面の十点平均粗さＲｚは、１．０μｍ以下となる。
次に、図１０Ｅに示すように、フランジ６０４が圧入されたパイプ材６００の前記凹凸加工部５１２に相当する部分に、転造加工により凹部５１８及び凸部５１９を形成する（ステップｓ１１０）。本実施の形態においては、２つの丸ダイス６５０、６５２を用いた所謂スルーフィード転造（歩み転造、通し転造とも呼ばれている）加工が実施される。
【００６９】
すなわち、図１１に示すように、ワークとしての前記パイプ材６００を挟むように配置された二つの丸ダイス６５０、６５２、を当該パイプ材６００に所定の圧力（当該圧力の方向を、図１１中記号Ｐで示す）で押し付けた状態で、当該二つの丸ダイス６５０、６５２を同方向（図１１参照）に回転させる。丸ダイス６５０、６５２の表面には、凹部５１８を形成するための凸６５０ａ、６５２ａが備えられており、当該凸６５０ａ、６５２ａがパイプ材６００を変形させることにより、パイプ材６００に凹部５１８と凸部５１９が形成される。なお、スルーフィード転造においては、丸ダイス６５０、６５２が回転することにより、パイプ材６００が丸ダイス６５０、６５２の回転方向とは逆方向（図１１参照）に回転しながら、図１１中記号Ｈで示した方向に移動する。そして、前記凹凸加工部５１２に相当する部分において、凹部５１８のうち前記第一凹部５１８ａが丸ダイス６５０の凸６５０ａにより、前記第二凹部５１８ｂが丸ダイス６５２の凸６５２ａにより、それぞれ形成されることとなる。また、前述したように、現像ローラ５１０の凸部５１９の繋ぎ部５１９ｃには丸み５１９ｄ（図８）が形成されているが、丸ダイスの凸６５０ａ及び凸６５２ａは、前記丸み５１９ｄを形成する形状となっている。
【００７０】
上述した現像ローラ５１０の製造方法において、転造加工（ステップｓ１１０）により、現像ローラ５１０の表面には、少なくともその先端部５１９ａに丸み５１９ｄを備え、かつ、該丸み５１９ｄの曲率半径がトナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部５１９、が形成されることとなる。
【００７１】
＝＝＝本実施の形態に係る現像装置の有効性について＝＝＝
上述したとおり、本実施の形態（以下、第一実施形態とも呼ぶ）に係る現像装置５１、５２、５３、５４のトナー粒子担持ローラ（現像ローラ５１０）は、図８に示すように、少なくともその先端部５１９ａに丸み５１９ｄを備え、かつ、該丸み５１９ｄの曲率半径がトナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部５１９、を有している。これにより、トナー粒子の変形等を抑制することが可能となる。以下において、詳細に説明する。
【００７２】
現像ローラ５１０の表面に凸部が形成されている場合には、該凸部の形状によって、凸部からトナー粒子の局部に力が作用することがある。例えば、前記凸部の先端部が尖っている場合には、該先端部がトナー粒子に接触する際に、先端部からトナー粒子の局部に力が集中して作用することがある。このように、凸部からトナー粒子の局部に力が集中して作用すると、該力に起因して、トナー粒子が変形したり、トナー粒子が割れる恐れがある。
【００７３】
これに対し、本実施の形態のように、少なくとも先端部５１９ａに丸み５１９ｄを備え、かつ、該丸み５１９ｄの曲率半径がトナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部５１９、を設けた場合には、該丸み５１９ｄがトナー粒子に接触する際に、凸部５１９（丸み５１９ｄ）からトナー粒子に力が分散して作用する。このため、本実施形態に係る現像ローラ５１０によれば、凸部５１９からトナー粒子の局部に力が集中して作用することを抑制できるから、該力に起因するトナー粒子の変形等を抑制することが可能となる。
【００７４】
＝＝＝凹部５１８と潜像との関係について＝＝＝
ところで、レーザビームプリンタは、前述したようにレーザビームを用いて感光体２０に潜像を形成し、形成された潜像を現像ローラ５１０に担持されたトナーによりトナー像として可視化させる。このとき、感光体２０上に、主走査方向に走査されるレーザビームのＯＮ／ＯＦＦにより、ドット状潜像が、格子状に区画された領域、所謂スクリーンに形成される。そして、これらドット状潜像により潜像が構成される。
【００７５】
また、本実施形態のように、明確に区別された凹部５１８と凸部５１９とを有する現像ローラ５１０の場合には、たとえば、凸部５１９より凹部５１８に、より多くのトナー粒子Ｔが入り込む畏れがある。この場合には、トナー像において、凹部５１８により現像された部位と凸部５１９にて現像された部位とで濃度が異なる畏れがある。特に、文字や線画のように、広い面積を持たない画像では影響は少ないが、写真やイラストなど広い面積を有する画像の場合には濃度のむらが目立ちやすい場合がある。このような現象は、現像ローラ５１０に形成された凹部５１８の軸方向におけるピッチが、前述したスクリーンの主走査方向（現像ローラ５１０の軸方向に対応する方向）における格子のピッチより大きい場合に、より顕著となる。これは本来同じ濃度にて形成されるべきドットであっても、現像ローラ５１０の凹部５１８にて現像されたか、凸部５１９にて現像されたかによって濃度が相違してしまうからである。
【００７６】
このため、本実施形態の現像ローラ５１０は、凹部５１８の、軸方向におけるピッチを、写真やイラストなど面積を有する画像を形成する際の格子の最長ピッチより、小さくしている。ここで、写真やイラストなど広い面積を有する画像を形成する際の潜像の主走査方向（現像ローラ５１０の軸方向に対応する方向）における格子のピッチは、レーザビームプリンタが形成可能な最高解像度の画像におけるドット間ピッチではない（すなわち、格子は、主走査方向（軸方向）において複数種類のピッチで形成可能となっている）。これは、レーザビームプリンタにて写真やイラストなど広い面積を有する画像を形成する際には、プリンタが有する最高解像度より低い解像度にてドットを形成し、かつ、各ドットに階調性を持たせることにより、全体としての画質を向上させるためである。
【００７７】
図１２は、スクリーン及び潜像におけるピッチを説明するための図である。図示するように、例えば、プリンタの最高解像度が６００ｄｐｉ（ピッチ４２．５μｍ）であった場合に、潜像の解像度を６００ｄｐｉとしてしまうと、ドット状潜像を形成しうる領域が４２．５μｍピッチの格子状に区画される。このため、各々の区画された領域には、ドット状潜像の有、無でしか階調を表現することができない（図１２上段）。
【００７８】
そこで、広い面積を有する画像を形成する際には、例えば、解像度６００ｄｐｉにおける３つのドット状潜像分を１つのドット状潜像として、解像度６００ｄｐｉにおいて半導体レーザが３つのドット状潜像分応答可能な時間内においてレーザビームを発光する時間の長さを変化させることにより階調を表現している（図１２下段）。この場合には広い面積を有する画像を形成する際の解像度は２００ｄｐｉとなり、ドット状潜像を形成しうる領域は１２７．５μｍピッチの格子状に区画されることになる。このため、本実施形態の現像ローラ５１０は、図８に示すように、軸方向における凹部５１８のピッチを約１１２μｍとすることにより、２００ｄｐｉ、すなわち、１２７．５μｍピッチの格子状に区画される領域に形成される潜像の各ドット状潜像が、いずれも現像ローラ５１０の凹部５１８と凸部５１９とを含む部位で現像され、現像されたトナー像に濃度ムラが発生することを抑えている。
【００７９】
本実施形態においては、レーザビームプリンタの最高解像度を６００ｄｐｉ，写真等の画像を形成する際にドット状潜像を形成可能な、格子状に区画された領域の軸方向におけるピッチを１２７．５μｍとし、現像ローラ５１０の凹部５１８の軸方向におけるピッチを１１２μｍとした例について説明したが、これに限らず、現像ローラ５１０の凹部５１８の軸方向におけるピッチが、写真等の画像を形成する際の潜像にてドット状潜像が形成される、格子状に区画された領域の軸方向におけるピッチ、より小さければ構わない。
【００８０】
＝＝＝第二実施形態に係る現像ローラ５１０について＝＝＝
次に、第二実施形態に係る現像ローラ５１０の表面形状について、図１３を用いて説明する。図１３は、第二実施形態に係る現像ローラ５１０の凸部５１９と凹部５１８の断面形状を示した模式図である。
【００８１】
第二実施形態に係る現像ローラ５１０は、その表面に凸部５１９と凹部５１８を備えている。そして、該現像ローラ５１０は、図１３に示すように、第一実施形態に係る現像ローラ５１０（図８参照）と同様に、少なくともその先端部５１９ａに丸み５１９ｄを備え、かつ、該丸み５１９ｄの曲率半径がトナー粒子の体積平均粒径の半分以上である凸部５１９、を有している。かかる場合には、該丸み５１９ｄがトナー粒子に接触する際に、凸部５１９（丸み５１９ｄ）からトナー粒子に力が分散して作用する。このため、第二実施形態に係る現像ローラ５１０によれば、凸部５１９からトナー粒子の局部に力が集中して作用することを抑制できるから、該力に起因するトナー粒子の変形等を抑制することが可能となる。
【００８２】
一方で、第一実施形態に係る現像ローラ５１０においては、図８に示すように、その先端部５１９ａのみに丸み５１９ｄが形成されているのに対し、第二実施形態に係る現像ローラ５１０においては、図１３に示すように、凸部５１９の全体に丸み５１９ｄが形成されている。すなわち、第二実施形態に係る現像ローラ５１０の凸部５１９には、前記側面５１９ｂが設けられていない。
【００８３】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る現像装置等を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【００８４】
上記実施の形態においては、画像形成装置として中間転写型のフルカラーレーザビームプリンタを例にとって説明したが、本発明は、中間転写型以外のフルカラーレーザビームプリンタ、モノクロレーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリなど、各種の画像形成装置に適用可能である。
【００８５】
また、感光体についても、円筒状の導電性基材の外周面に感光層を設けて構成した、いわゆる感光ローラに限られず、ベルト状の導電性基材の表面に感光層を設けて構成した、いわゆる感光ベルトであってもよい。
【００８６】
また、上記実施の形態において、トナー粒子の体積平均粒径が７μｍであることとして説明したが、これに限定されるものではなく、トナー粒子の体積平均粒径が５〜１０μｍであればよい。
【００８７】
さらに、上記実施の形態において、図５に示すように、現像ローラ５１０は、前記表面を備えた円筒部５１０ａを有し、該円筒部５１０ａは、単一の材料から成ることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、円筒部５１０ａは、複数の材料から成ることとしてもよい。
ただし、円筒部５１０ａが単一の材料から成る場合には、簡易に、上述の凸部５１９を有する現像ローラ５１０を製造することができる。従って、上記実施の形態の方がより望ましい。
【００８８】
さらに、上記実施の形態において、図４に示すように、現像装置５１、５２、５３、５４は、現像ローラ５１０の軸方向一端部から他端部に亘って該現像ローラ５１０に当接して、該現像ローラ５１０に担持されたトナー粒子の層厚を規制するための層厚規制部材（規制ブレード５６０）を備えることとした。そして、規制ブレード５６０は、該規制ブレード５６０が有する平面が現像ローラ５１０に当接することにより、前記層厚を規制することとした。しかし、上記に限定されるものではない。例えば、規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０にエッジにて当接することにより、前記層厚を規制することとしてもよい。
規制ブレード５６０が現像ローラ５１０にエッジにて当接することにより、前記層厚が規制される場合には、凸部５１９に担持されたトナーが、該規制ブレード５６０に掻き取られる。これに対し、上記実施の形態のように、規制ブレード５６０が有する平面が現像ローラ５１０に当接することにより、前記層厚が規制される場合には、規制ブレード５６０によってトナー粒子が凸部５１９に向かって押圧されるから、トナー粒子が規制ブレード５６０に掻き取られ難い。そして、規制ブレード５６０がトナー粒子を押圧する際に、凸部５１９から該凸部５１９に担持されたトナー粒子に力が作用しやすい。このため、上記の場合には、その先端部に丸み５１９ｄを有する凸部５１９を設けたことによる効果、すなわち、トナー粒子の変形等を抑制できる効果が、より有効に奏される。従って、上記実施の形態の方がより望ましい。
【００８９】
さらに、上記実施の形態において、図５に示すように、前記表面に、現像ローラ５１０の軸方向及び周方向に対し傾斜を有し前記軸方向に等ピッチ（具体的には、該等ピッチの大きさは、１１２μｍ）に形成された螺旋状の溝部（凹部５１８）が、設けられていることとした。また、凹部５１８は、前記傾斜の角度を異ならせて２種類形成されていることとした（すなわち、第一凹部５１８ａと第二凹部５１８ｂが形成されていることとした）。そして、凸部５１９は、前記２種類の凹部５１８ａ、５１８ｂに囲まれて設けられていることとした。しかし、上記に限定されるものではない。例えば、凸部５１９は、一種類の凹部（一例として、第一凹部５１８ａ）のみに囲まれて設けられていることとしてもよい。
【００９０】
さらに、上記実施の形態において、図８に示すように、凸部５１９に備えられている側面５１９ｂの、凹部５１８の底面５１８ｃからの傾斜角βは、４５度以下であることとした。しかし、上記に限定されるものではない。例えば、前記傾斜角βが、４５度より大きいこととしてもよい。
側面５１９ｂの傾斜角βが４５度以下である場合には、トナー粒子が側面５１９ｂに接触した際に、該側面５１９ｂから受ける力のうち鉛直上方への力成分の大きさが、水平方向への力成分の大きさ以上となる。このため、上記の場合には、トナー粒子が、前記鉛直方向への力成分によって、側面５１９ｂを登って先端部５１９ａへ移動しやすいから、トナー粒子の転動性の低下を抑制できる。従って、上記実施の形態の方がより望ましい。
【００９１】
さらに、上記実施の形態において、凸部５１９及び凹部５１８は、双方とも、トナー粒子を担持するための担持部であることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、凹部５１８は担持部であるのに対し、凸部５１９は担持部でないこととしてもよい。
ただし、凸部５１９が担持部である場合には、担持部である凸部５１９に担持されたトナー粒子に該凸部５１９から力が作用しやすいから、現像ローラ５１０の表面に凸部５１９を設けたことによる効果、すなわち、トナー粒子の変形等を抑制できる効果が、より有効に奏される。従って、上記実施の形態の方がより望ましい。
【００９２】
さらに、上記実施の形態において、図８に示すように、凹部５１８の深さは、トナー粒子の体積平均粒径の２倍以下であることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、凹部５１８の深さは、トナー粒子の体積平均粒径の２倍より大きいこととしてもよい。
凹部５１８の深さがトナー粒子の体積平均粒径の２倍以下である場合には、凹部５１８内で現像ローラ５１０と規制ブレード５６０との間に位置するトナー粒子の多くが、現像ローラ５１０及び規制ブレード５６０のうちの少なくともどちらか一方に接触するため、トナー粒子の帯電性が適切なものとなる。かかる点で、上記実施の形態の方がより望ましい。なお、凹部５１８の深さが、トナー粒子の体積平均粒径（の１倍）以下である場合には、凹部５１８内で現像ローラ５１０と規制ブレード５６０との間に位置するトナー粒子の多くが、現像ローラ５１０及び規制ブレード５６０の双方に接触することとなるため、より一層望ましい。
【００９３】
＝＝＝画像形成システム等の構成＝＝＝
次に、本発明に係る実施の形態の一例である画像形成システムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００９４】
図１４は、画像形成システムの外観構成を示した説明図である。画像形成システム７００は、コンピュータ７０２と、表示装置７０４と、プリンタ７０６と、入力装置７０８と、読取装置７１０とを備えている。コンピュータ７０２は、本実施形態ではミニタワー型の筐体に収納されているが、これに限られるものではない。表示装置７０４は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube：陰極線管）やプラズマディスプレイや液晶表示装置等が用いられるのが一般的であるが、これに限られるものではない。プリンタ７０６は、上記に説明されたプリンタが用いられている。入力装置７０８は、本実施形態ではキーボード７０８Ａとマウス７０８Ｂが用いられているが、これに限られるものではない。読取装置７１０は、本実施形態ではフレキシブルディスクドライブ装置７１０ＡとＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７１０Ｂが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばＭＯ（Magneto Optical）ディスクドライブ装置やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の他のものであっても良い。
【００９５】
図１５は、図１４に示した画像形成システムの構成を示すブロック図である。コンピュータ７０２が収納された筐体内にＲＡＭ等の内部メモリ８０２と、ハードディスクドライブユニット８０４等の外部メモリがさらに設けられている。
【００９６】
なお、以上の説明においては、プリンタ７０６が、コンピュータ７０２、表示装置７０４、入力装置７０８、及び、読取装置７１０と接続されて画像形成システムを構成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、画像形成システムが、コンピュータ７０２とプリンタ７０６から構成されても良く、画像形成システムが表示装置７０４、入力装置７０８及び読取装置７１０のいずれかを備えていなくても良い。
【００９７】
また、例えば、プリンタ７０６が、コンピュータ７０２、表示装置７０４、入力装置７０８、及び、読取装置７１０のそれぞれの機能又は機構の一部を持っていても良い。一例として、プリンタ７０６が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部等を有する構成としても良い。
【００９８】
このようにして実現された画像形成システムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
【符号の説明】
【００９９】
１０  プリンタ、２０  感光体、３０  帯電ユニット、４０  露光ユニット、  ５０  ＹＭＣＫ現像ユニット、５０ａ  中心軸、５１  ブラック現像装置、  ５２  マゼンタ現像装置、５３  シアン現像装置、５４  イエロー現像装置、  ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ  保持部、６０  一次転写ユニット、  ７０  中間転写体、７５  クリーニングユニット、７６  クリーニングブレード、  ８０  二次転写ユニット、９０  定着ユニット、９２  給紙トレイ、  ９４  給紙ローラ、９５  表示ユニット、９６  レジローラ、  １００  制御ユニット、１０１  メインコントローラ、  １０２  ユニットコントローラ、１１２  インターフェイス、１１３  画像メモリ、  ５１０  現像ローラ、５１０ａ  円筒部、５１０ｂ  軸部、  ５１２  凹凸加工部、５１４  非凹凸加工部、５１８  凹部、  ５１８ａ  第一凹部、５１８ｂ  第二凹部、５１８ｃ  底面、５１９  凸部、  ５１９ａ  先端部、５１９ｂ  側面、５１９ｃ  下部、５１９ｄ  丸み、  ５２０  上シール、５２０ａ  短手方向端部、５２０ｂ  当接面、  ５２０ｃ  反対面、５２４  上シール付勢部材、  ５３０  トナー収容体、５３０ａ  第一トナー収容部、  ５３０ｂ  第二トナー収容部、５４０  ハウジング、５４２  上ハウジング部、  ５４４  下ハウジング部、５４５  仕切り壁、５５０  トナー供給ローラ、  ５６０  規制ブレード、５６０ａ  先端、５６２  ゴム部、５６２ａ  当接部、  ５６４  ゴム支持部、５６４ａ  薄板、５６４ｂ  薄板支持部、  ５６４ｃ  長手方向両端部、５６４ｄ  短手方向一端部、  ５６４ｅ  短手方向他端部、５７２  開口、  ６００  パイプ材、６０２  フランジ圧入部、６０４  フランジ、  ６５０  丸ダイス、６５０ａ  凸、６５２  丸ダイス、６５２ａ  凸、  ７００  画像形成システム、７０２  コンピュータ、７０４  表示装置、  ７０６  プリンタ、７０８  入力装置、７０８Ａ  キーボード、７０８Ｂ  マウス、  ７１０  読取装置、７１０Ａ  フレキシブルディスクドライブ装置、  ７１０Ｂ  ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、  ８０２  内部メモリ、８０４  ハードディスクドライブユニット、  Ｔ  トナー。
【図１】
2011118412.tif 000003
【図２】
2011118412.tif 000004
【図３】
2011118412.tif 000005
【図４】
2011118412.tif 000006
【図５】
2011118412.tif 000007
【図６】
2011118412.tif 000008
【図７】
2011118412.tif 000009
【図８】
2011118412.tif 000010
【図９】
2011118412.tif 000011
【図１０】
2011118412.tif 000012
【図１１】
2011118412.tif 000013
【図１２】
2011118412.tif 000014
【図１３】
2011118412.tif 000015
【図１４】
2011118412.tif 000016
【図１５】
2011118412.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月28日(2011.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に形成された潜像を現像するためにトナー粒子担持ローラと当接する層厚規制部材により電荷が付与されたトナー粒子を担持するトナー粒子担持ローラであって、
前記トナー粒子担持ローラは、互いに交差する２種類の溝部に囲まれる複数の凸部を表面に有し、
前記溝部と前記凸部を有する前記表面は、金属であり、
前記凸部は、前記凸部の少なくとも先端部に丸みを備えていることを特徴とするトナー粒子担持ローラ。
【請求項２】
請求項１に記載のトナー粒子担持ローラであって、
前記丸みの曲率半径が、前記トナー粒子の体積平均粒径の半分以上であることを特徴とするトナー粒子担持ローラ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のトナー粒子担持ローラであって、
前記溝部が、前記トナー粒子担持ローラの軸方向に対し傾斜を有し螺旋状に形成されていることを特徴とするトナー粒子担持ローラ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のトナー粒子担持ローラであって、
前記溝部が、前記トナー粒子担持ローラの軸方向に等ピッチに形成されていることを特徴とするトナー粒子担持ローラ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のトナー粒子担持ローラであって、
前記溝部の深さが、前記トナー粒子の体積平均粒径の２倍以下であることを特徴とするトナー粒子担持ローラ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載のトナー粒子担持ローラであって、
前記潜像は、格子状に区画された領域に形成されたドット状潜像を有し、
前記トナー粒子担持ローラの軸方向において、前記溝部のピッチが、前記領域のピッチよりも小さいことを特徴とするトナー粒子担持ローラ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載のトナー粒子担持ローラであって、
前記表面が、前記溝部の底面と前記先端部とに繋がる平坦な側面を有することを特徴とするトナー粒子担持ローラ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載のトナー粒子担持ローラであって、
前記表面において、前記溝部の底面および前記溝部の底面と前記先端部とに繋がる平坦な側面の成す角度が、１３５度以上であることを特徴とするトナー粒子担持ローラ。
【請求項９】
請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載のトナー粒子担持ローラであって、
前記丸みが、前記凸部の全体に形成されていることを特徴とするトナー粒子担持ローラ。
【請求項１０】
少なくとも、請求項１ないし請求項９のいずれか１つに記載のトナー粒子担持ローラを備えることを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
少なくとも、請求項１０に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
少なくとも、コンピュータと、前記コンピュータに接続される請求項１１に記載の画像形成装置とを備えることを特徴とする画像形成システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、トナー粒子担持ローラ、現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トナー粒子の変形等を抑制できるトナー粒子担持ローラ、現像装置、画像形成装置、及び、画像形成システムを実現することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
前記課題を解決するために、主たる本発明は、像担持体に形成された潜像を現像するためにトナー粒子担持ローラと当接する層厚規制部材により電荷が付与されたトナー粒子を担持するトナー粒子担持ローラであって、前記トナー粒子担持ローラは、互いに交差する２種類の溝部に囲まれる複数の凸部を表面に有し、前記溝部と前記凸部を有する前記表面は、金属であり、前記凸部は、前記凸部の少なくとも先端部に丸みを備えていることを特徴とするトナー粒子担持ローラである。